具有多個電容性和電感性電源的等離子處理反應器的製作方法

2023-10-05 18:10:39 1

專利名稱：具有多個電容性和電感性電源的等離子處理反應器的製作方法
技術領域：
本發明涉及具有多個電容性和電感性電源的等離子處理反應器。
背景技術：
在半導體裝置(如集成電路或平面顯示器)的製造中，材料層 會被交替地沉積至基片表面上並自基片(例如，半導體晶片或者玻
璃氺反)表面受到蝕刻。如本4貞1或中所7>知的，沉積、層的蝕刻可憑4昔 各種技術完成，包含等離子增強蝕刻。在等離子增強蝕刻中，基片 的實際蝕刻在等離子處理室內部進行。在蝕刻處理期間，等離子是 由適當的蝕刻氣源所形成，以蝕刻工件未受到蝕刻掩才莫保護的區 域，並留下所需的圖案。
在基片等離子蝕刻期間，由光刻月交或者被蝕刻材料層與蝕刻化 學品所形成的聚合物所構成的蝕刻副產物主要會沉積在外圍處理 室硬體上。沉積後的副產物會隨著後續的基片蝕刻而累積。為了提 高基片製造的器件成品率，維持可再現的處理室是4艮重要的，其可 以通過蝕刻 一個或多個基片後扭^f亍周期性的處理室清理禾呈序而完 成。通常，在蝕刻每片基片後執行處理室清理。
電容性耦合真空等離子系統常被用來蝕刻來自半導體基片的 介電材料。電容性系統具有產生低等離子損害以及對下層及光刻膠 層具有較高選擇性的優點。然而，當在基片蝕刻後使用電容性耦合
6等離子來清理處理室時，具有較高離子能量的電容性耦合等離子會 轟擊棵露的靜電卡盤。靜電卡盤用來在基片蝕刻期間支撐基片，而 轟擊棵露的靜電卡盤會導致靜電卡盤的壽命降低及粒子產生。此 外，由處理室中的上下電極所產生的電容性耦合等離子主要集中在 靜電卡盤上方的中央區域，因此無法有效地清理外圍處理室石更件。 為了完全地清理外圍處理室硬體，需要更長的清理時間，這影響了 製造生產率。在現行的電容性耦合等離子反應室中，在處理(蝕刻) 每片基片後的處理室清理通常利用上述的限制來加以最佳化。
鑑於上述問題，需要一種方法及設備來提供改進的處理室清理 機制，以提高靜電卡盤的壽命，提高基片成品率，並增加製造生產率。

發明內容
大體而言，本發明的實施例通過糹是供較佳的處理室清理才幾制來 滿足上述需要。此外，本發明的實施例^是供額外的調節器來調整蝕 刻工藝。應當注意，本發明可以多種方式加以實施，包含處理、設 備或系統。以下將敘述本發明的多個新穎性實施例。
在一實施例中，用以產生等離子的等離子處理室包含下電極 組件，其具有內部下電才及以及i殳置在內部下電才及外部的外部下電 才及，其中該內部下電才及用於容納基片。該等離子處理室包含具有上 電極的上電極組件，其中上電容性電才及直接設置在內部與外部下電 才及的上方。
在另一實施例中，用以產生等離子的等離子處理室包含下電 極組件，包含內部下電極以及圍繞該內部下電極的外部下電極，其 中該內部下電^l用以容納基片。等離子處理室包含上電才及組件， 包含位於內部及外部下電極上方一定距離處的上電極。該上電極限
7定了與內部下電4及以及外部下電4及的至少一部分相關的區i或。內部 下電極及上電極用以將由下電極組件與上電才及組件限定的空間
(cavity)的第 一 區域內的第 一氣體轉變為第 一 電容性井禺合等離子。夕卜 部下電極及上電極用來將該空間(cavity)的第二區i或內的第二氣體 轉變為第二電容性耦合等離子。
在又一實施例中，提供一種在等離子處理室中產生等離子的方 法。此方法從供應工藝氣體至等離子處理室中開始。此方法接著通 過供電至外部下電極而產生等離子，該外部下電極為下電極組件的 一部分且圍繞下電極組件的內部下電極的周圍。
從下列的詳細描述並且結合附圖以本發明的原理示例的方式 加以{兌明，本發明的其他方面和優點將更加清晰。


從下面結合附圖的詳細描述，本發明將更容易理解。類似的參 考標號是指類似的結構元件。
圖1A顯示了基片蝕刻系統一個實施例的示意圖。
圖1B顯示了在等離子系統中產生清理等離子的工藝流程。
圖1C顯示了在等離子系統中產生蝕刻等離子的工藝流程。
圖2顯示了基片蝕刻系統另 一實施例的示意圖。
圖3 A顯示了基片蝕刻系統另 一 實施例的示意圖。
圖3B顯示了等離子系統中產生清理等離子的工藝流程。圖3C顯示了在等離子系統中產生蝕刻等離子的工藝流程。 圖4顯示了基片蝕刻系統又一實施例的示意圖。
具體實施例方式
現在將描述改進的更有效率且更靈活的處理室清理及蝕刻系 統、方法以及設備的幾個示範性實施例。本領域技術人員應當了解 在未使用本文中所述的部分或者全部特定細節的情況下，仍可實4亍 本發明。
如前所述，蝕刻每片基片後的可再現的處理室壁表面狀況會改 善成品率。有效的現場處理室清理已成為下一代的等離子蝕刻反應 器的關鍵特徵。本發明的一個實施例提供圍繞基片支撐件的第二等 離子源。靠近處理室的外圍的該第二等離子源可在基片蝕刻後的處 理室處理才乘作期間啟動，以清理在基片蝕刻期間累積了蝕刻副產物 的外圍處理室硬體。圖1A顯示了等離子處理設備IOO的剖面示意圖， 其具有圍繞基片支撐件的第二等離子源。該實施例包含了由導電 材料所構成的下電極131,其操作性地連接至RF匹配器138以及RF 電源139。下電才及131也是基片支撐件並且是下電才及組件130的一部 分。在一個實施例中，RF電源139為多頻率電源。例如，該電源可 具有介於大約400KHz至大約60MHz範圍的混合頻率。當RF能量自 下電極131被輸送至處理室內的氣體時產生了等離子。在一 實施例 中，RF電源輸送上至約1瓦至大約10瓦的RF能量等級。
在一實施例中，下電極組件130具有內建的冷卻機制(未示)，其 可將基片冷卻至介於約-20。C至約7(TC間的溫度範圍。圍繞基片支撐 件的是導電環133,其在基片處理期間向等離子提供了額外接地^各 徑。在下電極131與導電環133之間設有介電環132,其使基片支撐 件與導電環133絕緣。
9通過示例性而非限制性的方式，下電極131具有適合容納 300mm基片的區域。在一實施例中，已供電的下電極131用以容納 基片(未圖示)並用以在基片蝕刻操作期間夾持該基片至下電極 131。通過已知的系統或方法，該基片一皮以靜電方式夾持(clamp) 或"夾緊(chuck)"至該下電極。這些已知系統及方法包含利用 包含了用於夾緊或者釋放目的的高電壓電極(未圖示)的介電材剩-來包覆下電極131。等離子處理設備100包含經由接地件135接地的 室壁140。 4妄地件135通過介電材泮+136與下電極131分離。
第一上電極lll設置在下電極131上方的短距離處。 一般而言， 上電極lll是由與基片相容的材料製成，以避免汙染。第一上電極lll 為上電極組件110的一部分，其連接至接地件148並^是供RF電源用的
不同。上電極組件110耦合至經由接地件118接地的處理室罩蓋117。 通過示例性而非限制性的方式，第 一上電極lll由導電材料如矽或石友 4匕石圭構成。此外，通過示例性而非限制性的方式，第一上電一及lll 位於3巨下電才及約2cm至約3cm處。
圍繞上電極111的是由感應線圈112構成的第二上電才及112。感應 線圏112埋置於介電材料113中。線圏112耦合至RF匹配器126,而RF 匹配器126耦合至RF電源127。在一個實施例中，該RF電源127可供 給混合頻率能量。RF電源127的能量頻率可為介於約400kHz至約 27MHz範圍間的單一或者多個頻率。在一實施例中，用以產生電感 性耦合等離子的能量介於約0瓦至約2000瓦之間。
法拉第防護罩114位於介電材料113下方。圍繞介電材料113的是 導電性區塊115,其與法拉第防護罩114相接觸以衝是供接地^各徑給來 自下電極131的RF能量。法拉第防護罩114的外緣下方且圍繞法4立第 防護罩114的外糹彖的為凹形介電環116。在一實施例中，介電環116 由石英構成。
10法拉第防護罩114提供RF接地路徑給來自任何電極的RF能量。 法^立第防護罩114還幫助 <呆持處理室中4妄地面積與供電面積間的面 積比，以使電容性耦合等離子處理期間處理室中的壓降不會隨著感 應線圈112的導入而改變。保持相同的面積比使得蝕刻處理即使在 導入感應線圈112時仍然^f呆持一致。此外，法^拉第防護罩114阻擋了 來自電感源的電場，以爿尋電感等離子處理期間自感應線圈112的電 容性耦合最小化，以避免處理室元件受到濺射。如何設計法拉第防 護罩的詳細描述可在遞交於2002年8月30的共同受讓的美國專利申 i青No. 10/232,564 , 主題為 "Faraday Shield Disposed within an Inductively Coupled Plasma Etching Chamber", 以及遞交於2003年1 月15日的美國專利申請No.10/345，582,主題為"Dual Interleaved Faraday Shields For An Inductively Coupled Plasma Etching Chamber" 中找到。在處理室清理期間，RF電源127供應線圈112電力以在區i或 150中產生電感性井禺合等離子。在處理室清理期間，導電環133^姿i也 且下電極為浮動；因此，區i或150中的電感性耦合等離子主要集中 在感應線圈112與導電環133之間。
圍繞第一上電極111與第二上電極112的是絕緣體120。絕緣體 120下方的是等離子限制環121、 122、 123。應當注意這裡可以是 一個或者多個等離子限制環。限制環121、 122、 123對處理室內所-產生的等離子才是供限制。在一實施例中，限制環121、 122及123是 由石英構成。在2004年6月1日7>布的共同受讓美國專利No. 6,744,212， 主題為 "Plasma Processing Apparatus And Method For Confining An RF Plasma Under Very High Gas Flow and RF Power Density Conditions"中以及在2005年3月29日7>布的美國專利No. 6,872,281 ，主題為"Chamber Configuration For Confining A Plasma" 中可找到有關等離子限制環的詳細描述。氣體輸送件128連接至上電才及組件110的中央。由氣體輸送4牛 128供應入處理室100的氣體可以為單 一 氣體或者多種氣體的氣體 混合物。在一實施例中， 一旦氣體到達上電極組件110後，氣體^r 送件128從第一上電極111的中央以及邊緣將氣體供應至處理室。在 一實施例中，第一上電極lll也是氣體分散噴頭。通過示例性而非限 制性的方式，總氣體流是上至1500 sccm。在一實施例中，上電極iEL 件110也具有加熱板(未圖示)，加熱板可被用來將上電極lll的溫度 維持在介於22 。C至約200 。C之間。
如前所述，上電才及111經由4妄地件148接地。上電才及lll也可耦合 至RF電源(未圖示)或DC電源(未圖示)。在第一上電杉U11與下 電才及131間的電容性耦合等離子所-使用的電源可來自於耦合至第一 上電極lll的電源，而非耦合至下電極131。當自上電極lll供應能量 時，下電極13l4妄;也。此夕卜，上和下電才及可交替供糹會RF電源。例如， 第一上電才及lll的RF電源也可具有2MHz、 27MHz及60MHz的混合頻 率。
電感性等離子源可在外圍區域150中產生高密度等離子卻不會 對處理室壁材衝+產生大幅的賊射。如先前所述，處理室壁材津牛的-踐
射會汙染處理室或減少元件的壽命。電感性等離子源可有效清理-;咒 積在與蝕刻處理等離子相接觸的外圍處理室硬體上的聚合物(或者 蝕刻副產物)。
圖1B顯示了產生處理室清理等離子的工藝流程的實施例。在才喿 作161,將處理室清理氣體(如02、 CF4等)供給至等離子處理室。 在才喿作163，將RF能量供給至等離子處理室100的感應線圏112,以 產生處理室清理等離子。 -接著可《吏用處理室清理等離子來清理處玉裡 室。在處理室清理期間，下電才及131浮動。區域150中的處理室清理: 等離子遠離下電極131,並且主要—皮布置在圖1A中的電感性電極112 與導電環133之間。
12在蝕刻處理期間，典型的平行板電容性耦合等離子在靠近基片 (或晶片)邊緣處顯示了等離子密度下降。電感性等離子源提供徑 向均勻度控制調節器。在蝕刻處理期間可開啟電感性等離子以在基
片邊緣提供額外的等離子密度而不影響電容性能量的RF接地路徑。 應當了解由於使用法拉第防護罩，因此RF接地路徑不會受到影響。 此外，電感源等離子還可提供等離子給在基片上需要高導電密度但 低粒子能量的工序，例如光刻膠剝除或低介電常數介電蝕刻。因此， 使用電感源等離子可增加反應室的蝕刻工藝範圍(process window)。
圖1C顯示了產生蝕刻等離子的工藝流程的實施例。在操作171, 將蝕刻氣體(例如高縱橫比的接觸蝕刻(HARC)用的Ar、 C4F^X 及02,或氧化物蝕刻用的Ar、 CF4、 CHF3以及02)供給至等離子處 理室。在蝕刻氣體進入處理室後，將RF能量供給至電容性電極以及 電感性電極，以在操作173產生蝕刻等離子。所產生的蝕刻等離子 具有電容性成分和電感性成分。如上所述，靠近基片邊糹彖的電感寸生 成分可增加基片邊緣處的等離子密度，以補償基片邊緣處造成的等 離子密度下降。因此，通過在基片邊緣處添加電感性成分，可使蝕 刻等離子在整個基片表面上變得均勻。
圖2顯示了圖1A之前一實施例的100的變化200。兩組感應線圏 212A、 212Bi殳置在上電核j且^牛210中。兩組感應線圈由一內線圈 212A以及一外線圏212B所構成。法4i第防護罩214"i殳置在整個上電 極211上，以覆蓋內線圈212A和外線圈212B。法拉第防護罩214具有 與上圖1A所述的法拉第防護罩114類似的功能。兩組線圏212A以及 212B耦合至RF匹配器226，而RF匹配器226耦合至RF電源227。由於 設置了兩組線圈212A、 212B,因此工藝氣體經由中央氣體輸送體 228B以及邊》彖氣體輸送體228A而供鄉會至上電4及211，該上電才及211 也可以為噴頭。圖2中的其他元件類似於圖1A中已經描述的。
13在處理室清理期間，可供電至兩個感應線圏212A及212B或者 ^又供電至外線圏212B,以產生清理等離子。若在處 裡室清理期間供 電至兩個線圏，例如可將0%至50%百分比的能量供給內線圈，而將 剩餘能量(例如50。/。至100。/。)供給至外線圈112B。應注意柔性電感 等離子(soft inductive plasma)不會在清理期間損害靜電卡盤。更 應注意額外的內感應線圈^是供了處理室清理處理用的額外的處5裡 調節器。可以不同頻率或者混合頻率來供電於內和外線圈。在此情 況下，內和外線圏需要分離的電源。可增加額外的電源。
在一實施例中，區域250中的電感等離子通過下列方式產生 先將清理氣體(或者清理氣體混合物)供給至等離子處理室，接著 通過將所有能量供給至線圈212B來供電至感應線圏212A以及 212B。在處理室清理才喿作期間，可將下電極23"呆持浮動並將導電 環233^妄地。
如上所述，電感等離子源可在外圍區域中產生高密度等離子， 不會對處理室壁材料產生任4可大幅的濺射，這種濺射會汙染處理室 或者減少元件的壽命。電感等離子源可有效清理沉積在外圍處理室 石更件上的聚合物(或蝕刻副產物)，該外圍處理室石更件與蝕刻處理 等離子相^t妾觸。
還可供電至感應線圈212A、 212B的兩者或者之一以及電容性 等離子能量，以調整蝕刻等離子均勻度。除了在上電4及211與下電 才及231之間產生電容性津禺合等離子外，還可開啟感應電源212A、 212B 以產生電感等離子，並可調整以提高蝕刻處理期間整個基片的等離 子均勻度。在圖1A中的感應線圏112及圖2中的外線圈212B可幫助增 加基片的邊緣處的離子密度。還可同時使用圖2的內線圈212A以及 外線圈212B以及調整等離子密度。如上所述，可將某一個百分比的 能量供給至內線圈212A並將剩餘的能量供給至外線圈212B。在圖2 中內和外線圈212A、 212B提供了蝕刻工藝用的額外的工藝調整調節
14器(tuning knob)。對於某些應用，^U吏用來自感應線圏(內、外或 者兩者)的電感能量來產生電感等離子。
-使用法4立第防護罩214,不會影響RF接地3各徑。此外，電感源 等離子(inductive source plasma)可將等離子提供給在基片上需要高 等離子密度以及極低離子能量的工序，如光刻膠剝除或低介電常數 介電蝕刻。因此， <吏用兩組感應線圈會增加蝕刻工序的工藝範圍 (process window)。除了單一感應電才及為乂又感應電才及(線圈212A、 212B)所取代外，通過圖2所示的實施例用以產生蝕刻等離子的工 藝流程是類似於圖1C的工藝流程。所產生的蝕刻等離子具有電容性 以及電感性成分。可調整電感性成分以增加整個基片上的等離子均 勻度。
本發明另一實施例300顯示於圖3A中。在圖3A中，除了內部下 電才及331夕卜，外部下電才及335"i殳置於導電環333之下方。內部下電核_ 331用以支撐基片。外部下電極335可與內部下電才及331耦合至相同 的RF電源339,內部下電才及331為下電4及組件330的一部分。RF電源 339可供應介於約400kHz至約60MHz範圍間的單一步貞率或多頻率。 RF電源339將能量供糹合至內部下電才及331以及外部下電才及335,並連 4妄至RF匹配器338。在一實施例中，開關336控制RF能量施加至電 極。在基片蝕刻期間，開關336控制了待供給至內部下電極331的RF 能量。在此處理期間，外部下電極335可耦合至接地件337或者RF 調整區塊套件(RF tuning block kit) 357。 RF調整區塊套件357允許 由電源339供給至內部下電極331的RF能量的某個頻率選擇性接地。 例如，若S皮供給至內部下電才及331的RF能量包含2MHz、 27MHz及 60MHz,通過RF調整區塊套件437的選擇性接地允許一個或者兩個 特定頻率如60MHz^妄地，以調整蝕刻工序的均勻度。
還可4吏用分離的電源來同時或者交替供給能量於內部下電 331以及外部下電才及335。圖3A中的其^也元件類^f以於圖lA中已示出的。在處理室清理期間，將能量供給至外部下電極335，以在區域 350中提供電容性耦合等離子以清理外圍處理室。區域350中的電容 性耦合等離子產生於上電極311與外部下電極335之間。在清理工序 中，下電極可浮動，因此電容性耦合清理等離子及其石皮壞性的作用 被維持在遠離棵露內部下電極331 (或靜電卡盤)之處。依次，清 理等離子不會轟擊內部下電極(或靜電卡盤)，因此延長了內部下 電極(或靜電卡盤)的壽命。此外，當使用來自下電極331的電容 性耦合等離子時不會^象先前的清理^支術一樣產生許多粒子。
外圍電容性等離子源在外圍區域350中產生高密度等離子。應 當注意電容性等離子源可有效地清理沉積在外圍處理室硬體上的 聚合物(或蝕刻副產物)，該外圍處理室石更件與蝕刻處理等離子4妾觸。
圖3B顯示產生處理室清理等離子的工藝流程的實施例。在操作 361，將處理室清理氣體(如02、 CF4等)供應至等離子處理室。在 才喿作363，將RF能量供應至等離子處理室的外部下電才及，以產生處 理室清理等離子。^接著可4吏用處理室清理等離子來清理處理室。在 處理室清理期間，內部下電相J呆持浮動。在外圍區i或中的處理室清 理等離子實質上遠離下電極且主要設置在外部下電極與上電極之 間。
此外，外圍電容性等離子源提供了包含徑向均勻度控制調節器 的能力。在蝕刻處理期間可開啟外圍電容性等離子，以改善靠近主 電容性耦合等離子用的電極邊緣的蝕刻等離子均勻度。
圖3C顯示可產生蝕刻等離子的處理工藝的實施例。在4喿作371, 將蝕刻氣體(例如高縱橫比的接觸蝕刻(HARC)用的Ar、 dFs以 及02,或氧化物蝕刻用的Ar、 CF4以及02)提供至等離子處理室。 在操作373，將RF能量供給至內部下電極(331 )及外部下電極(335 )，
16以產生蝕刻等離子。應當注意外部下電4及幫助增加靠近基片邊鄉彖 的等離子密度。
圖4顯示了本發明另一實施例。在圖4中，由感應線圏所形成的 第二下電極435設置在導電環433以及法拉第防護罩414下方。第二 下電4及435可耦合至第 一 下電4及431處的相同RF電源。RF電源439將 RF能量供應至第一下電極431或第二下電極435,並受到開關436的 控制。RF電源439可以供應介於約400KHz至約60MHz範圍的單一頻 率或者多個頻率。RF電源439供應能量至內部下電極431及外部下電 極335，且連接至RF匹配器438。在一實施例中，開關436控制了RF 能量施加至電極。在基片蝕刻期間，開關436控制待供應至內部下 電極431的RF能量。在此處理期間，可將外部下電極335耦合至接地 件437或RF調整區塊套件457。 RF電源439能夠供應介於約400kHz到 約60MHz範圍內的單一頻率或者多個頻率。RF電源439供應能量至 該內部下電才及431及該夕卜部下電才及435，且連4妄至RF匹配器(RF match)438。在一實施例中，開關436控制了RF能量施加至電才及。在 基片蝕刻期間，開關436控制待供應至內部下電極431的RF能量。在 此處理期間，可將外部下電極435耦合至接地件437或RF調整區塊套 件457。
也可使用分離的RF電源以將RF能量提供於下電極431以及第 二下電極435。在基片蝕刻期間，將能量供應至下電極431。圖4的 其^也元件類似於圖1A中已描述的。
在處理室清理期間，首先將清理氣體供應至等離子處理室。之 後，將能量供應至第二下電極435，以提供區域450中的電感性耦合 等離子清理外圍處理室硬體。區域450中的電感性耦合等離子產生 於上電極411與第二下電才及435之間，且主要出現於靠近處理室的邊 緣處。由於等離子靠近處理室的邊緣處，且由電感源(低離子能量) 所生成，因此等離子不會大幅地轟擊下電極(或靜電卡盤)，從而延長了下電極或者靜電卡盤的壽命。此外，等離子不會像來自第一
下電極431的電容性等離子那樣產生許多粒子。
如上所述，電感等離子源可在外圍區域產生高密度等離子，卻 不會對處理室壁材坤+產生4壬<可大幅的賊射，該濺射可汙染處理室或
者減少元件壽命。電感等離子可有-文:t也清理;咒積在外圍處理室碩j牛 (該外圍處理室石更件與蝕刻處理等離子相4妄觸)上的聚合物(或蝕刻 副產物)，卻沒有現有技術的危害作用。
在蝕刻處理期間，典型的平行板電容性耦合等離子在靠近處理 室的邊緣處顯示了等離子密度降低。上述電感等離子提供徑向均勻 度控制調節器。在蝕刻處理期間可開啟電感等離子，以在電才及的邊
緣處提供額外的等離子密度，卻不會影響主電容性能量的RF接地路
徑。此外，電感源等離子可提供等離子至在基片上需要高等離子密 度以及極低離子能量的工序，例如，光刻剝除或者低介電常數的介 電材料蝕刻。因此，使用額外的外圍電極可增加蝕刻工序的工藝範 圍以及在蝕刻才喿作中更有歲文;也清理處理室。
上述的等離子處理室對廣泛的應用，如雙道金屬鑲嵌(dual damascene)多步驟工藝、高縱橫比接觸蝕刻(HARC )、剝除等才是 供了一系列的等離子密度、離子能量及化學品控制，以及結合了電 容性及電感性等離子源的有效處理室清理。在一實施例中，有效的 處理室清理可^皮應用至下一^的並立子4空制，以4是供成品率並延長蝕 刻室中所4吏用的靜電卡盤的壽命。
上述的等離子處理室提供調節器來控制基片上的處理參數的 徑向均勻度。使用多步驟製法的工藝應用涉及一 系列的處理壓力、 RF能量以及化學品，這些參悽t產生大範圍的中央至邊緣的均勻度。 現場控制調節器的可利用性對於使用了多步驟製法的工藝提供了 隨著特徵尺寸持續縮小而能夠維持嚴格均勻度控制的靈活性。
18雖然為了清楚了解本發明，前面已就某些細節進行了敘述，但
應注意在所附權利要求的範圍內可對本發明實行某些改變及修 正。因此，本實施例應當看做說明性而非限制性，且本發明並不應 受限於上述細節，在權利要求的範圍及等同方式內可對本發明進行變化。
權利要求
1.一種等離子處理室，用以產生等離子，其包含下電極組件，具有內部下電極以及設置在該內部下電極外部的外部下電極，其中該內部下電極用以容納基片；以及上電極組件，具有上電極，其中該上電容電極直接設置在該內部及外部下電極的上方。
2. 根據權利要求1所述的等離子處理室，其中該內部下電極及該上電極用以將第一氣體轉變為第一等離子。
3. 根據權利要求1所述的等離子處理室，其中該外部下電極及該上電極用以將第二氣體轉變為第二等離子。
4. 根據權利要求3所述的等離子處理室，其中該外部下電極由感應線圈所構成，而該第二等離子為電感性耦合等離子。
5. 根據權利要求4所述的等離子處理室，進一步包含法4立第防護罩，i殳置在該感應線圈的上方。
6. 根據權利要求1所述的等離子處理室，進一步包括多個限制環，圍繞該上電才及組件及該下電才及組件，該多個限制環懸置平行於該等離子處理室內的該下電極。
7. 根據權利要求1所述的等離子處理室，其中第一RF電源連接至該內部下電才及，通過供應具有單一頻率或者多頻率的範圍介於約400KHz至約60MHz的RF能量，以利用該上電4及而產生第一等離子。
8. 根據權利要求7所述的等離子處理室，其中第二RF電源連接至該外部下電才及，通過供應具有單一頻率或多頻率的範圍介於約400kHz至約27MHz的RF能量，以產生第二等離子。
9. 根據權利要求1所述的等離子處理室，其中該內部下電極及該外部下電才及連4妻至一 RF電源，而電源開關用以控制來自該RF電源的RF能量交^,供應至該內部及外部下電才及。
10. 才艮據權利要求1所述的等離子處理室，其中該外部下電才及連4妾至一開關，該開關能在4妄地件與RF調整區塊套件之間切換，其中該RF調整區塊套^f牛可有選^奪:l也將單一RF頻率或者多RF頻率接地。
11. 根據權利要求1所述的等離子處理室，其中該外部下電極為電容式電才及。
12. 根據權利要求2所述的等離子處理室，其中在該內部下電極及該上電極將該第 一 氣體轉變為該第 一 等離子時也供電*合該外部下電極，以增加靠近該基片的邊緣的該第一等離子的密度。
13. 根據權利要求12所述的等離子處理室，其中該第一等離子為用來蝕刻該基片的蝕刻等離子。
14. 根據權利要求3所述的等離子處理室，其中該第二等離子為處理室清理等離子，且實質上^皮布置在該內部下電極的表面外部。
15. —種等離子處理室，用以產生等離子，其包含下電才及組件，包含內4卩下電才及及圍糹克i亥內4卩下電才及的夕卜部下電才及，其中該內部下電才及用以容納基片；以及上電才及組件，包含位於該內部及外部下電才及上方一3巨離處的上電才及，該上電才及限定與該內部下電才及及該外部下電才及的至少 一部分相關的區域，其中該內部下電才及及該上電極用以在介於該下電相_組件與該上電招J且^牛間所限定的空腔的第 一 區域內將第一氣體轉變為第一電容性耦合等離子，而該外部下電極及該上電才及用以在該空腔的第二區域內將第二氣體轉變為第二電容性耦合等離子。
16.才艮據—又利要求15所述的等離子處理室，進一步包含多個限制環，圍繞一體積，該第一等離子或該第二等離子實質上布置於該體積內，其中該多個限制環懸置而平行於該等離子處理室的該內部下電才及。
17. 根據權利要求15所述的等離子處理室，其中該外部下電極連4妄至一開關，該開關能在^妄:l也件與RF調整區塊套件之間切^灸，其中該RF調整區塊套件可有選^t奪地將單一 RF頻率或者多RF頻率4妻i也。
18. 根據權利要求15所述的等離子處理室，其中在該內部下電極及該上電才及將第 一氣體轉變為第 一 電容性耦合等離子時也供電給該外部下電極，以增加靠近該基片的邊緣的該第 一 電容性耦合等離子的密度。
19. 一種在等離子處理室中產生等離子的方法，包含下列步驟將工藝氣體供應至該等離子處理室中；以及通過供電給外部下電極來產生等離子，該外部下電極為下電才及組件的 一部分且圍繞該下電才及組件的內部下電才及的周邊。
20. 根據權利要求19所述的方法，其中在產生等離子的步驟期間 所生成的等離子是處理室清理等離子，該處理室清理等離子實 質上布置於該內部下電極的表面外部。
21. 根據權利要求19所述的方法，其中在產生等離子的步驟期間， 該內部下電相J呆持浮動。
22. 根據權利要求19所述的方法，其中通過供電給外部下電極來 產生等離子的步驟包括避免電能到達該內部下電極。
23. 根據權利要求19所述的方法，其中在產生等離子的步驟期間， 該上電才及在該等離子生成步艱《期間-接地。
全文摘要
大體而言，本發明的實施例提供改進的處理室清理機制、設備和方法。本發明還可用來提供額外的調節器，以調整蝕刻過程。在一實施例中，用於產生等離子的等離子處理室包含下電極組件，具有內部下電極和設置在該內部下電極外部的外部下電極，其中該內部下電極用於容納基片。等離子處理室還包含具有上電極的上電極組件，其中上電容性電極直接設置在該內部及外部下電極的上方。
文檔編號B08B6/00GK101557885SQ200780005750
公開日2009年10月14日 申請日期2007年2月15日 優先權日2006年2月15日
發明者拉金德爾·德辛德薩 申請人:朗姆研究公司