组合式约束环装置及其方法制造方法及图纸

用于在等离子体处理腔中执行压强控制的装置，包括上电极、下电极和组合式约束环装置，其中该上电极、下电极和组合式约束环装置被配置为至少用于围绕约束腔区域以促进等离子体形成与该区域中的等离子体约束。该装置进一步包括被配置用于沿垂直方向移动组合式约束环装置的至少一个活塞，以调节第一气体传导路径和第二气体传导路径中的至少一个以执行压强控制，其中第一气体传导路径形成在上电极与组合式约束环装置之间，且第二气体传导路径形成在下电极和单个组合式环装置之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
等离子体处理的进步促进了半导体产业的发展。在当今的竞争市场中，制造商能够将损耗最小化井生产高质量的半导体装置的能力将使其具有竞争优势。相应地，为在衬底处理期间实现满意的结果通常需要严格控制处理參数。因此，制造商已经花费时间和资源致力于识别改善衬底处理的方法和/或装置。在诸如电容耦合等离子体(CCP)或电感耦合等离子体(ICP)处理系统等等离子体处理系统中，半导体装置的制造可能需要使用处理腔内等离子体的多步骤方法。在处理期间，气体可以与射频(RF)功率相互作用形成等离子体。可以使用约束环控制等离子体形成并保护处理腔壁。约束环可以包括堆叠在彼此顶部的多个环并配置为围绕着等离子体形成于其中的腔容积空间的外围(即约束腔区域(confined chamber region))。 约束环还可以用于控制约束腔区域的压强水平。通常在处理中，处理腔通常在每个处理步骤维持预定压强以便产生期望的处理衬底所需的等离子体。本领域的技术人员知道衬底处理中稳定的等离子体是重要的。因此，衬底处理期间保持对处理參数严格控制的能力对等离子体稳定是基本的。当处理參数(例如压强或其他參数)不在狭窄的预定窗(window)内时，可能就必须要调节处理參数以根据要求的处理方案維持稳定的等离子体。图I示出了处理腔内约束环装置的简单截面图。考虑其中的情况，例如，衬底102被设置在下电极104(诸如静电卡盘)的顶上。在衬底处理期间，等离子体106可以在衬底102和上电极108之间形成。围绕等离子体106的是多个约束环(110a、110b、110c、110d等)，它们可以用于约束等离子体106并控制约束区域(诸如约束腔区域118)内的压强。多个约束环之间的间隙(诸如间隙112a、112b、112c等)可以调节以控制排放率(exhaustrate)，并因此控制衬底表面上的压强。在使用多个约束环(I 10a、110b、110c、I IOd等)的常见处理腔中，约束环可以具有连接点。设置在每个连接点的是活塞(例如，诸如114和116)。为了控制约束区域118内的压强大小，活塞控制器模块120(诸如CAM环装置)可以使活塞垂直(上/下)运动以调节多个约束环(110a、110b、110c、IlOd等)之间的间隙。通过调节约束环之间的间隙，可以控制从约束腔区域排出的气体的传导率，从而控制处理腔内的压强大小。换而言之，在衬底处理期间，如果腔压强在指定范围(诸如由当前方案步骤确定)之外，就可以调节约束环。在示例中，为了増加处理腔内的压强，可以减小约束环之间的间隙。在市场竞争中，简化方法和/或部件的能力通常让制造商比其竞争对手更有竞争优势。鉴于竞争日益激烈的衬底处理市场，需要ー种提供压强控制的同时在等离子体产生区域内约束等离子体形成的简单装置。附图说明本专利技术由示例而非限制的方式在附图的图中说明，其中相似的參考数字指的是相似的元件，其中图I示出了处理腔内约束环装置的简单剖面图。图2-5示出了本专利技术的实施方式中执行压强控制和等离子体约束的单个组合式(unitized)约束环装置不同结构的剖面图。具体实施例方式现在将參考附图所示的若干实施方式详细描述本专利技术。在以下描述中，为了彻底理解本专利技术说明了许多具体细节。然而显然对本领域的技术人员来说，没有这些具体细节的部分或全部也可以实施本专利技术。另ー方面，为了避免不必要地混淆本专利技术而没有具体描述公知的方法步骤和/或结构。以下描述各种实施方式，包括方法和技木。应当注意本专利技术还可以涵盖包括计算机可读介质的制品，该计算机可读介质存储用于执行本专利技术实施方式的计算机可读指令。该计算机可读介质可以包括例如半导体的、磁的、光磁的、光的或者存储计算机可读代码的其他形式的计算机可读介质。进ー步地，本专利技术还可以涵盖实施本专利技术实施方式的装置。这些装置可以包括执行有关本专利技术实施方式的任务的专用的和/或可编程电路。这些装置的范例包括经适当编程的通用计算机和/或专用计算装置，并且可以包括适合与本专利技术实施方式有关的各种任务的计算机/计算装置与专用的/可编程的电路的组合。根据本专利技术的实施方式，提供了单个或组合式(这两个术语在本专利技术的上下文中是同义的)约束环装置用于约束等离子体并用于控制等离子体产生区域内的压强。这里所定义的术语组合式约束环，在一个或更多实施方式中，是指可以由单块材料组成的环，或者在其他实施方式中，是指可以包括単独制造其后进行组装的多个部件的环。当组装多个部件形成单个组合式约束环时，约束环的各个部件在展开与收缩(deployment andretraction)期间相对彼此是不移动的。这不像现有技术那样约束环在展开与收缩期间可以张开和坍塌(collapse)。在实施方式中，组合式环可以包括一个或更多的环。本专利技术的实施方式包括取决于处理腔的要求可以被实施为不同结构的组合式约束环装置。本专利技术的实施方式还包括用于监控并稳定等离子体产生区域内压强的自动反馈装置。在实施方式中提供了用于约束等离子体并控制等离子体产生区域内压强的组合式约束环装置。该约束环可以围绕处理腔区域的外围以防止等离子体逃出约束腔区域并保护腔壁，等离子体在该处理腔区域中(即约束腔区域)形成。通常，提供了用于从该约束腔区域排气(诸如中性气体种类)的一个或更多路径(通道)。因为约束腔区域内的排气传导率通常与可用于从等离子体产生区域排气路径大小和长度相关，所以在实施方式中可以提供用于在处理腔内实施组合式约束环的不同装置。在一个实施方式中，通过垂直上/下移动约束环，可以减小或扩大路径的大小来改变传导率，从而改变约束腔区域内的压强。在示例中，通过向下移动约束环，可以减小组合式约束环的下表面与下接地延伸部(bottom ground extension)的上表面之间的间隙。因此，就可以从约束腔区域排出更少的气体，从而增加等离子体产生区域内的压强水平。在另ー实施方式中，当上下垂直移动约束环时还可以调节路径的长度。在示例中，向上移动约束环可以导致约束环左侧壁与上电极右侧壁之间的路径加长。更长的路径通常产生更大的气体流动阻力。从而排出了更少的气体并増加了约束腔区域内的压强。 除了路径的大小和长度，可用路径的数量也可以影响从约束腔区域排气的总传导率。在示例中，如果从约束腔区域排气存在两个可能的路径，就可以考虑让两个路径确定总的传导率。如果一条路径对另一路径的传导率提供相反效果的话这是特别真实的。例如，上路径和下路径可用于从约束腔区域排气。当向下移动约束环时，上路径被缩短(从而减小了流动阻力)同时下路径被减小(从而増加了流动阻力)。为了计算约束腔区域的总传导率，可以考虑上路径和下路径的传导率。在实施方式中，可以在组合式约束环中创建ー个或更多个槽来促进排气流动。这些槽可以是长度相等或者可以具有不同的长度。这些槽可以被均匀地或不均匀地隔开。这些槽的长度和截面面积也可以变化。在实施方式中，可以提供反馈装置用于约束压强和管理压强控制。该反馈装置可以包括配置用于监控约束腔区域内压强水平的传感器。将该传感器采集的数据送到精确的垂直运动装置用于分析。与预定阈值范围的比较可以被执行。如果压强水平在该阈值范围之外，就可以移动约束环到新的位置以改变约束腔区域内局部的压强水平。 參考以下附图及讨论可以更好地理解本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.09.28 US 61/246,5261.ー种在衬底处理期间在等离子体处理系统的处理腔中执行压强控制的装置，所述装置包括 上电极； 下电极； 组合式约束环装置，其中所述上电极、所述下电极和所述组合式约束环装置被配置为至少用于围绕约束腔区域，其中所述约束腔区域能够维持用于在衬底处理期间刻蚀所述衬底的等离子体，并且所述组合式约束环装置被配置用于约束所述约束腔区域内的所述等离子体；以及 至少ー个活塞，其被配置用于沿垂直方向移动所述组合式约束环装置以调节第一气体传导路径和第二气体传导路径中的至少ー个从而执行所述压强控制，其中所述第一气体传导路径形成在所述上电极与所述组合式约束环装置之间，并且所述第二气体传导路径形成在所述下电极与单个的所述组合式环装置之间。2.根据权利要求I所述的装置，其中所述第二气体传导路径形成在所述组合式约束环装置的下表面与所述下电极的上表面之间，其中所述组合式约束环装置的所述下表面宽度的至少一部分与所述下电极的所述上表面重叠，其中所述约束腔区域内的所述压强控制通过垂直移动所述至少ー个活塞调节所述第二气体传导路径的宽度而提供。3.根据权利要求I所述的装置，其中所述组合式约束环装置从所述上电极向下延伸经过所述下电极的上表面，以便所述第二气体传导路径形成在所述组合式约束环装置的左侧壁与所述下电极的右侧壁之间，其中所述约束腔区域内的所述压强控制通过垂直移动所述至少ー个活塞调节所述第二气体传导路径的长度而提供。4.根据权利要求I所述的装置，其中所述第一气体传导路径形成在所述组合式约束环装置的左侧壁与所述上电极的右侧壁之间，其中所述约束腔区域内的所述压强控制通过垂直移动所述至少ー个活塞调节所述第一气体传导路径的长度而提供。5.根据权利要求I所述的装置，其中所述第一气体传导路径形成在所述上电极的第一突起与所述组合式约束环装置的第二突起之间，其中所述第二突起的至少一部分与所述第一突起重叠，其中所述约束腔区域内的所述压强控制通过垂直移动所述至少ー个活塞调节所述第一气体传导路径的宽度而提供。6.根据权利要求I所述的装置，其中所述上电极的右侧壁的至少一部分呈第一角度且所述组合式约束环装置的左侧壁的至少一部分呈第二角度，以便所述第一气体传导路径形成在所述上电极与所述组合式约束环装置之间，其中所述约束腔区域内的所述压强控制通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉金德尔·德辛德萨，罗加罗马尼昂·卡利阿纳尔曼，萨斯安阿拉延安·玛尼，瓜塔姆·巴特查里亚，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：