本发明专利技术提供了在衬底处理过程中在处理室内用于执行压强控制的装置。所述装置包括被配置成至少用于包围受约束的室容积的外围环，所述受约束的室容积被配置成用于在衬底处理过程中维持用于蚀刻所述衬底的等离子体。所述外围环包括被配置成至少用于在所述衬底处理过程中从所述受约束的室容积排出处理后副产品气体的多个槽。所述装置还包括被设置为紧靠所述外围环且被配置为包括多个槽的导通控制环。通过相对于所述外围环移动所述导通控制环使得所述外围环上的第一槽和所述导通控制环上的第二槽在零偏置到全偏置的范围中相对彼此偏置，使所述压强控制得以实现。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
等离子体处理方面的进展促进了半导体工业的增长。在当今的竞争市场中，制造企业需要能够将浪费最小化并生产出高品质的半导体设备。因此，通常需要工艺参数的严格控制以在衬底处理过程中达到令人满意的结果。在处理室内，气体可以与射频(RF)电流相互作用以在衬底处理过程中形成等离子体。为了控制等离子体的形成以及保护处理室壁，所述等离子体可被约束在受限室容积 (chamber volume)内，比如外围环(peripheral ring)中的区域。为了从约束区域(外围环内的容积)排出中性气体物质(species)，外围环可包括多个槽。每个槽具有几何形状， 其被配置为足够大以允许所述中性气体物质通过横穿所述槽而退出所述约束区域并流向涡轮泵。一般来说，为了有效地约束所述约束区域内的等离子体，每个槽倾向于具有不到等离子体鞘层厚度的两倍的横断面。等离子体鞘层可存在于槽的每一边上。因此如果总的鞘层厚度大于槽的宽度，则在鞘层之间不会有任何大团的等离子体，因此等离子体被槽夹灭 (pinch)。但是如果槽的宽度大于2*鞘层厚度，那么等离子体可存在于槽内。本领域技术人员知道为了产生衬底处理过程中所需的期望的等离子体，每种配方 (recipe)/配方步骤会要求被维持的一定的压强量/水平(pressure volume/level)。然而，在衬底处理过程中，一定环境下(例如，室环境)可引起压强量/水平波动。为了控制压强量/水平，可以使用真空阀，所述真空阀被设置于所述约束区域的下游、涡轮泵的上游。 在一示例中，为了增加压强量/水平，可以关紧所述真空阀。不幸的是，随着压强的增加，等离子体鞘层趋向于衰竭(collapse)且等离子体鞘层的尺寸会变小。在某些环境中，每个槽的横断面尺寸会变得大于收缩等离子体鞘层的尺寸的两倍。如果等离子体鞘层已收缩，则所述槽不再能将等离子体约束在所述约束区域内。 因此，等离子体可横穿所述槽并在所述约束区域的外面被形成。这在关紧所述真空阀不仅可增加所述约束区域内的压强量/水平，也可增加外部室容积(所述约束区域外面的区域) 中的压强量/水平时尤其如此。所以，外部室容积的高压环境会助长非约束等离子体的形成。因此，用于压强控制同时将等离子体的形成约束在由外围环形成的区域内的装置是需要的。附图说明在附图中通过实施例的方式而非通过限定的方式来说明本专利技术，在这些附图中， 同样的参考数字符号指代同样的元件，其中图1示出了在本专利技术的实施方式中，具有局部压强控制和等离子体约束装置的处理室的局部视图的简图。图2A、2B和2C示出了在本专利技术的实施方式中，可被用来执行局部化的压强控制的不同程度的偏置(offset)的实施例。图3示出了在本专利技术的实施方式中，用于自动执行局部化的压强控制和等离子体4约束的方法的简单流程图。具体实施例方式此处参照如附图中所示的本专利技术的若干实施方式对本专利技术进行详细描述。在下面的描述中，为了提供对本专利技术的透彻理解，会阐明大量具体细节。但是，显然地，对本领域技术人员来说，本专利技术可在没有这些具体细节中的一些甚或全部的情况下被实施。在其他情况下，为了不令本专利技术产生不必要的含糊，公知的工艺步骤和/或结构不会被详细描述。下文将描述各种实施方式，包括方法和技术。应当记住的是本专利技术也可涵盖包含有计算机可读介质的制品，在所述计算机可读介质上存储了用于实现本专利技术技术的实施方式的计算机可读指令。所述计算机可读介质可包括用于存储计算机可读代码的诸如半导体、磁性的、光磁的、光学的或其他形式的计算机可读介质。此外，本专利技术还可涵盖用于实行本专利技术实施方式的装置。这样的装置可包括执行与本专利技术实施方式有关的任务的专用和/ 或可编程电路。所述装置的实施例包括被适当编程的通用计算机和/或专用计算设备，且可包括适于与本专利技术实施方式有关的各种任务的计算机/计算设备和专用/可编程电路的组合。如前所述，在现有技术中，压强控制通过调节真空阀来提供。由于真空阀倾向位于远离约束区域的位置，所以所述真空阀的调节不仅会改变约束区域内的压强量/水平，还会趋向于改变外围环外面的压强量/水平。在本专利技术的一个方面，专利技术人在此意识到需要局部控制以调节外围环内的压强量/水平而不改变约束区域外面的压强量/水平。按照本专利技术的实施方式，提供了用于压强控制同时将等离子体约束在由外围环形成的区域内的装置。本专利技术的实施方式包括局部压强控制和等离子体约束装置。本专利技术的实施方式还包括用于管理局部压强控制和等离子体约束装置的自动反馈装置及其方法。在本专利技术的实施方式中，在等离子体处理系统的处理室内提供了局部压强控制和等离子体约束装置。在实施方式中，可在电容耦合等离子体(CCP)处理系统内应用 (implement)局部压强控制和等离子体约束装置。在实施方式中，局部压强控制和等离子体约束装置包括固定的外围环和至少一个可移动导通控制环。虽然可使用多于一个的可移动导通控制环来控制用于从约束区域排出气体的开口的尺寸，但成本考虑和物理空间限制可使得用于每个外围环的多于一个的可移动导通控制环的实施在经济上和/或物理上较不可行。在本文中，会用单一外围环作为示例来讨论各种实施方式。但是，本专利技术并不限于单一外围环，本专利技术可应用于具有一或多个外围环的等离子体处理系统。反之，所述讨论意欲作为示例且本专利技术并不受这些示例的限制。在实施方式中，可将导通控制环设置于约束区域之内或约束区域之外(约束区域是指由外围环所包围的周界)。将导通控制环设置为紧靠外围环。此处所讨论的术语“紧靠”可以是指(但不限于)嵌在里面和外面、嵌在另一者之内、邻近、被小间隙隔开，等等。 在一优选的实施方式中，导通控制环环绕外围环。换句话说，导通控制环被设置为更靠近外部室容积，从而提供防止可能发生的等离子体非受约束的屏障。外围环可具有多个槽(可以是固定尺寸或可变尺寸)。在实施方式中，导通控制环上的槽的数量和位置可以变化。在一实施方式中，导通控制环上的槽的数量和位置可与外围环上的槽的数量和位置相匹配。在另一实施方式中，导通控制环上的槽的数量和/或位置可与外围环上的槽的数量和/或位置不同。为了控制约束区域内的压强，可相对于外围环驱动/移动/旋转导通控制环以操纵外围环上的每个槽的开口。在实施方式中，可使用马达(比如步进马达)来驱动和/或旋转导通控制环。在衬底处理过程中，所述马达可移动导通控制环以控制外围环的槽的尺寸。在一示例中，通过将导通控制环上的每个槽的位置设定为与外围环上的每个槽的位置相匹配，可利用外围环上的槽的给定尺寸来排放处理后副产品气体(比如中性气体物质)。然而，为了减小外围环上的槽的尺寸，导通控制环可以被移动以使外围环上的槽通过导通控制环上的槽而偏置。在实施方式中，所述偏置可以是在零偏置到全偏置的范围内。此处所讨论的零偏置是指这样一种情况其中至少外围环上的第一槽与导通控制环上的第一槽相匹配以提供用于气体排放的无障碍通道。此处所讨论的全偏置是指这样一种情况其中至少外围环上的一个槽被导通控制环上的槽遮盖使得用于气体排放的通道被阻塞。从上述可知，外围环和导通控制环之间的偏置关系也可包括部分偏置使得用于气体排放的通道的至少一部分是可用的。本领域技术人员知道生产环境通常是动态环境。在衬底处理过程中，压强量/水平会波动。在实施方式中，局部压强控制和本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：拉金德尔·德辛德萨，迈克·凯洛格，巴巴克·凯德柯戴安，安德鲁·拜勒，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：
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