專利名稱：用于調(diào)整帶電的法拉第屏蔽上的電壓的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明通常涉及半導體制造，更具體涉及用于調(diào)整帶電的法拉第屏蔽上的電壓以控制在電感耦合等離子體刻蝕反應室中等離子體性能的設備與方法。
現(xiàn)有技術(shù)在半導體制造中，刻蝕工藝很普遍且不斷重復的執(zhí)行。如本領域技術(shù)人員公知的，存在有兩種刻蝕工藝，干法刻蝕與濕法刻蝕。干法刻蝕通常利用電感耦合等離子體刻蝕設備來執(zhí)行。
圖1顯示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電感耦合等離子體刻蝕設備100。電感耦合等離子體刻蝕設備100包含刻蝕反應室101，其結(jié)構(gòu)是由反應室壁102與反應室窗104所界定。反應室壁102通常由不銹鋼所構(gòu)成，然而也可以利用其他適合的材料。反應室窗104通常由石英制成，然而，也可以利用其他材料如氧化鋁(Al2O3)、氮化硅(Si3N4)、氮化鋁(AlN)、碳化硅(SiC)及硅(Si)。反應室窗104對反應室壁102提供了真空密封。半導體晶片(即晶片)110被固定于放置在刻蝕反應室101的底部內(nèi)表面上的夾盤108上。線圈116與金屬屏蔽112位于反應室窗104之上。線圈116通過絕緣墊片(未示出)固定于刻蝕反應室101上。線圈116是由導電材料所制成且至少包含完整的一匝線圈。圖1中所示的線圈116包含三匝線圈。具有“×”的線圈116符號表示線圈116往頁面里旋轉(zhuǎn)延伸。相反的，具有“●”的線圈116符號表示線圈116往頁面外旋轉(zhuǎn)延伸。金屬屏蔽112利用絕緣墊片114以一分離的間隔固定于線圈116之下。金屬屏蔽112設置于緊鄰反應室窗104之上。線圈116、金屬屏蔽12、與反應室窗104被設置為基本上互相平行。此外，線圈116與金屬屏蔽112經(jīng)由一分接頭118而電連接。
圖2顯示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，電感耦合等離子體刻蝕設備100的基本操作原理。在操作當中，反應氣體從氣體導入口(未示出)流過刻蝕反應室101至氣體排出口(未示出)。然后高頻功率(即射頻(RF)功率)由電源(未示出)施加至線圈116，以產(chǎn)生流過線圈116的RF電流。流過線圈116的RF電流在線圈116周圍產(chǎn)生電磁場120。電磁場120在刻蝕反應室101內(nèi)產(chǎn)生了感應電流122。感應電流122作用于反應氣體從而產(chǎn)生了等離子體123。高頻功率(即射頻功率)由一電源(未示出)施加至夾盤108以對等離子體123提供定向性，使得等離子體123被往下拉到晶片110的表面上而進行刻蝕工藝。
等離子體123包含各種以正和負離子的形式存在的自由基。使用各種形式的正和負離子的化學反應來刻蝕晶片110。在刻蝕工藝中，線圈116執(zhí)行與一變壓器中的第一線圈類似的功能，而等離子體123執(zhí)行與一變壓器中的第二線圈類似的功能。
刻蝕工藝所產(chǎn)生的反應產(chǎn)物可能為揮發(fā)性或非揮發(fā)性。揮發(fā)性的反應產(chǎn)物伴隨著使用的反應氣體透過氣體排出口而排出。然而，非揮發(fā)性的反應產(chǎn)物通常會殘留于刻蝕反應室101中。非揮發(fā)性的反應產(chǎn)物可能會粘附至反應室壁101與反應室窗104。非揮發(fā)性的反應產(chǎn)物粘附至反應室窗104會干擾刻蝕工藝。沉積導電的非揮發(fā)性反應產(chǎn)物于反應室窗104上會電屏蔽刻蝕反應室101的內(nèi)部區(qū)域，使其免受線圈116附近所產(chǎn)生的電磁場120的影響。因此，等離子體123將無法良好轟擊，必須中斷刻蝕工藝，直到從反應室窗104中除去該沉積物。此外，過多的沉積物會造成由反應室窗104落到晶片110上的顆粒，因此干擾了刻蝕工藝。因此，過多的沉積物需要更經(jīng)常地清理刻蝕反應室101與反應室窗104。
非揮發(fā)性反應產(chǎn)物沉積于反應室窗104上的現(xiàn)象可通過對反應室窗104濺射等離子體以去除沉積物而緩和及避免。為了避免等離子體123中的非均勻性，此濺射應該在整個反應室窗104中以一均勻的方式進行。不均勻的沉積和/或不均勻的濺射會將漂流物引入刻蝕工藝中。漂流物可能阻止其特性是均勻的多個晶片110之間的再現(xiàn)性。
金屬屏蔽112作為法拉第屏蔽以確保由線圈116所產(chǎn)生的電磁能量均勻地分散到等離子體123。由于電磁能量均勻的分散到反應室窗104鄰近地區(qū)的等離子體123中，非揮發(fā)性反應產(chǎn)物沉積于反應室窗104上的現(xiàn)象會均勻的產(chǎn)生。同樣的，由反應室窗104而來的非揮發(fā)性反應產(chǎn)物的濺射也會均勻的發(fā)生。在整個反應室窗104的均勻電特性的存在有利于整個刻蝕反應室101的均勻等離子體123特性的產(chǎn)生。然而，即使均勻的沉積非揮發(fā)性反應產(chǎn)物于反應室窗104上，仍將如前所述的干擾刻蝕工藝。因此，需要對反應室窗104濺射等離子體123以避免非揮發(fā)性反應產(chǎn)物沉積的生成。對反應室窗104濺射等離子體123必須小心地進行，以最小化或避免等離子體123的帶電粒子對反應室窗104的侵蝕。
圖3顯示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，如何控制法拉第屏蔽電壓以影響反應室窗104的特性。視圖134顯示通過施加一適當電壓至金屬屏蔽112以控制非揮發(fā)性反應產(chǎn)物對于反應室窗104的沉積與濺射的影響。通過將適當?shù)碾妷菏┘拥浇饘倨帘?12，等離子體123的入射離子128會被均勻地導向反應室窗104。入射離子128的能量與強度將防止沉積，同時將濺射的侵蝕效果最小化。視圖136顯示施加一過低電壓至金屬屏蔽112的效果。使用該過低的電壓，被導向反應室窗104的入射離子130將缺乏所需的能量與強度來防止非揮發(fā)性反應產(chǎn)物的生成，該非揮發(fā)性反應產(chǎn)物通常稱為沉積物124。視圖138顯示施加一過高電壓至金屬屏蔽112的效果。使用該過高的電壓，被導向反應室窗104的入射離子132具有過高的能量與強度，因此造成過多的濺射。過多的濺射會造成反應室窗104的侵蝕126。該侵蝕126不僅縮短反應室窗104的使用年限，還會產(chǎn)生污染晶片110的粒子并將不需要的化學物質(zhì)引入刻蝕工藝環(huán)境中。該不需要的化學物質(zhì)存在于刻蝕工藝環(huán)境中是特別有害的，因為其會造成不良的刻蝕工藝條件的再現(xiàn)性。
適當?shù)姆ɡ谄帘坞妷阂蕾囉谒鶊?zhí)行的特定刻蝕工藝。一些會影響該適當?shù)碾妷旱囊蛩匕磻獨怏w的種類、施加至線圈116的RF功率、將從晶片110中刻蝕的材料、及刻蝕反應室101中的工藝環(huán)境條件。許多刻蝕制法包含多個刻蝕步驟，如擊穿步驟(breakthrough step)、體刻蝕步驟(bulk etch step)、與過刻蝕(over etch)步驟，其中RF功率、壓力、與氣體組成基本上是不同的。因此，對于一給定的刻蝕步驟，對其適當?shù)姆ɡ谄帘坞妷旱奶囟ㄔO定可能不適用于其他刻蝕步驟。因此，法拉第屏蔽電壓應該為可控制的，以確保反應室窗104在刻蝕工藝中沒有非揮發(fā)性反應產(chǎn)物沉積。此外，法拉第屏蔽電壓應該是容易調(diào)整的，以適應對于不同刻蝕工藝與步驟的電壓要求的變化。在現(xiàn)有技術(shù)中，刻蝕設備已被機械性的重新配置，以獲得用于特定刻蝕工藝的適當法拉第屏蔽電壓。此機械性的重新配置具有較小的操作窗，且以材料的花費及造成低晶片產(chǎn)量的時間的角度來看是非常昂貴的。
根據(jù)上述情況，需要一設備與方法，可易于調(diào)整施加至電感耦合等離子體刻蝕設備的法拉第屏蔽的電壓。

發(fā)明內(nèi)容
概括來說，本發(fā)明通過提供一種可輕易調(diào)整電感耦合等離子體刻蝕設備的法拉第屏蔽上的電壓的設備與方法來滿足上述需求。該法拉第屏蔽電壓的調(diào)整控制了對于反應室窗的等離子體的濺射，以避免及減少非揮發(fā)性反應產(chǎn)物的沉積。在此應了解，本發(fā)明可以多種方式來實施，包含工藝、設備、系統(tǒng)、裝置或方法。下面說明多個本發(fā)明的實施例。
在一個實施例中，公開一種電感耦合等離子體刻蝕設備。該刻蝕設備包含一個具有反應室窗的反應室，反應室窗用以密封該反應室的上端開口。該刻蝕設備還包含一金屬屏蔽，配置于該反應室窗之上且與其隔開。一線圈配置于該金屬屏蔽之上且與其隔開。該線圈具有輸入端、輸出端、與長度。該線圈通過一導電的分接頭連接至該金屬屏蔽。此外，控制電路與該線圈的輸入端和輸出端進行通信。該控制電路被設置為供應RF功率至該線圈的輸入端。該控制電路還包含一電容器，它與該線圈的輸出端進行通信。該電容器被設置為可被調(diào)整，用以控制該金屬屏蔽上的電壓。該金屬屏蔽上的電壓被控制在一接近零的電壓電平到一較高的電壓電平的范圍之間。對于一將被實施的特定刻蝕工藝所選擇的工藝電壓其位于所控制的金屬屏蔽電壓的范圍內(nèi)。
在另一個實施例中，公開一種電感耦合等離子體刻蝕設備的法拉第屏蔽上的電壓調(diào)整方法。此方法包含將調(diào)諧電容器的電容固定到接近零操作電容，其中該調(diào)諧電容器連接到該電感耦合的等離子體刻蝕設備的線圈。此方法還包括確定該線圈上的節(jié)點的位置，其中該節(jié)點對應存在于該線圈上的RF駐波的節(jié)點。當該調(diào)諧電容器被固定到接近零操作電容時，確定該節(jié)點位置。此方法還包括將該線圈電連接至一金屬屏蔽，其連接位置基本上靠近該節(jié)點的位置。該方法還包含調(diào)整該調(diào)諧電容器以得到對于刻蝕工藝適當?shù)慕饘倨帘紊系碾妷骸?br> 在另一個實施例中，公開一種電感耦合等離子體刻蝕工藝的實施方法。該方法是基于該電感耦合等離子體刻蝕工藝是在一反應室(配置該反應室用于刻蝕晶片)中進行。該反應室在一上端開口包含一反應室窗。該反應室窗具有外表面與暴露于該反應室的內(nèi)部區(qū)域的內(nèi)表面。線圈與金屬屏蔽均位于該反應室窗的外表面上。該金屬屏蔽以一隔開的狀態(tài)被配置在該線圈與該反應室窗的外表面之間。該方法包含將調(diào)諧電容器的電容固定到接近零操作電容，其中該調(diào)諧電容器連接到該線圈。該方法還包括確定該線圈上的節(jié)點的位置。該節(jié)點對應于當該調(diào)諧電容器固定到接近零操作電容時，存在于該線圈上的RF駐波的節(jié)點。該方法還包含將該線圈電連接至該金屬屏蔽，其連接位置基本上靠近該節(jié)點的位置。根據(jù)此方法，調(diào)整該調(diào)諧電容器以得到對于刻蝕工藝適當?shù)脑摻饘倨帘紊系碾妷?。該方法還包括執(zhí)行該刻蝕工藝。
本發(fā)明有許多優(yōu)點。最明顯的是，在本發(fā)明中公開的用來調(diào)整電感耦合等離子體刻蝕設備的法拉第屏蔽電壓的設備與方法可通過控制等離子體對于刻蝕反應室窗的濺射來避免現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題?？刂频入x子體的濺射防止及減少了非揮發(fā)性反應產(chǎn)物沉積于反應室窗上。
結(jié)合附圖，通過本發(fā)明的實例的描述，本發(fā)明的其他方面及優(yōu)點將從下面的詳細說明中變得顯而易見。


通過參考上述本發(fā)明的詳細說明并配合附圖，將會更容易理解本發(fā)明及其更多的優(yōu)點，其中圖1顯示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電感耦合等離子體刻蝕設備；圖2顯示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，電感耦合等離子體刻蝕設備的基本操作原理；圖3顯示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，如何控制法拉第屏蔽電壓以影響反應室窗的特性；圖4顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例的電感耦合等離子體刻蝕設備；圖5顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例的電感耦合等離子體刻蝕設備的電路圖；圖6顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例，存在線圈上的RF駐波；圖7顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例，表示存在于法拉第屏蔽與接地端之間的虛擬短路的導電路徑；圖8顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例，法拉第屏蔽與用來固定法拉第屏蔽的元件的分解圖；圖9顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例，線圈與用來固定線圈的元件的分解圖；圖10顯示根據(jù)本發(fā)明一示例性實施例的實驗數(shù)據(jù)圖，該實驗數(shù)據(jù)圖得自于法拉第屏蔽電壓對于調(diào)整調(diào)諧電容器的響應；圖11顯示根據(jù)本發(fā)明一示例性實施例的實驗數(shù)據(jù)圖，該實驗數(shù)據(jù)圖得自于在各種示例性的等離子體條件下，法拉第屏蔽電壓對于調(diào)整調(diào)諧電容器的響應；圖12顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例，調(diào)整電感耦合等離子體刻蝕設備的法拉第屏蔽上的電壓的方法流程圖；圖13顯示根據(jù)本發(fā)明另一實施例，調(diào)整電感耦合等離子體刻蝕設備的法拉第屏蔽上電壓的方法流程圖；以及圖14顯示根據(jù)本發(fā)明再另一實施例，調(diào)整電感耦合等離子體刻蝕設備的法拉第屏蔽上的電壓的方法流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明公開一種調(diào)整施加至電感耦合等離子體刻蝕設備的法拉第屏蔽上的電壓的設備與方法。廣義的說，本發(fā)明允許一適當電壓便利地且可變地施加至一法拉第屏蔽，以便控制等離子體濺射以避免及緩和會負面影響刻蝕工藝的非揮發(fā)性反應產(chǎn)物的沉積。用于特定刻蝕工藝或步驟的適當電壓通過簡單調(diào)整一調(diào)諧電容器而被施加至法拉第屏蔽。因此，本發(fā)明消除了機械性的重新配置刻蝕設備以獲得用于特定刻蝕工藝的適當法拉第屏蔽電壓的需要。
在接下來的敘述中，為了完全理解本發(fā)明，記載了許多具體的細節(jié)。然而，本領域技術(shù)人員應當理解的是，在沒有部分或全部這些具體細節(jié)的情況下，也可實施本發(fā)明。在其他的例子中，為了避免混淆本發(fā)明，沒有詳細說明公知的工藝操作。
圖4顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例的電感耦合等離子體刻蝕設備205。電感耦合等離子體刻蝕設備205包含刻蝕反應室101，其結(jié)構(gòu)是由反應室壁102與反應室窗104所界定。反應室壁102通常由不銹鋼所構(gòu)成，然而也可以利用其他適合的材料。反應室窗104通常由石英所組成，然而，也可以利用其他材料如氧化鋁(Al2O3)、氮化硅(Si3N4)、氮化鋁(AlN)、碳化硅(SiC)、及硅(Si)。反應室窗104對反應室壁102提供了真空密封。半導體晶片(即晶片)110被固定于位于刻蝕反應室101的底部內(nèi)表面的夾盤108上。RF電源240透過匹配電路242為夾盤108供電。施加至夾盤108的RF功率被用來提供等離子體123的定向性，使得等離子體123被引導至晶片110上。
再參考圖4，線圈116與金屬屏蔽(或法拉第屏蔽)112位于反應室窗104之上。線圈116通過絕緣墊片(未示出)被固定于刻蝕反應室101上。線圈116是由導電材料所制成且至少包含完整的一匝線圈。圖4中所示的線圈116包含三匝線圈。具有“×”的線圈116符號表示線圈116往頁面里旋轉(zhuǎn)延伸。相反的，具有“●”的線圈116符號表示線圈116往頁面外旋轉(zhuǎn)延伸。法拉第屏蔽112利用絕緣墊片114以一分離的間隔被固定于線圈116的下面。
圖4所示的絕緣墊片114代表一示例性結(jié)構(gòu)。另一個結(jié)構(gòu)可具有向徑向和內(nèi)部延伸以填滿線圈116與法拉第屏蔽112之間的空間的絕緣墊片114。該大的絕緣墊片114結(jié)構(gòu)可用來避免線圈116與法拉第屏蔽112之間的電壓擊穿(如電弧)。在另一個結(jié)構(gòu)中，絕緣墊片114可完全包圍法拉第屏蔽112的邊緣。在此結(jié)構(gòu)中，一靠近法拉第屏蔽112邊緣并位于反應室窗104外表面與法拉第屏蔽112之間的區(qū)域可被絕緣墊片114占據(jù)。特殊絕緣墊片114結(jié)構(gòu)的使用依賴于線圈116與法拉第屏蔽112之間的空間。
法拉第屏蔽112設置于緊鄰反應室104之上。因為法拉第屏蔽112可電容性地耦合到反應室窗104，所以法拉第屏蔽112可與反應室窗104的外(及上)表面接觸或位于反應室窗104之上。因此，法拉第屏蔽112可置于、結(jié)合、或被支撐在反應室窗104之上。圖4中所示的本發(fā)明示例性的實施例顯示法拉第屏蔽112被支撐在反應室窗104之上。線圈116、法拉第屏蔽112、與反應室窗104被設置為基本上互相平行。此外，線圈116與法拉第屏蔽112經(jīng)由一分接頭118而電連接。
RF電源212為線圈116供電。RF電源212通過導線207與電容器210進行通信。電容器210再經(jīng)由導線209與電容器204進行通信。電容器204再經(jīng)由導線211與線圈116的輸入端201進行通信。一電壓Vin由電容器204提供給輸入端201。與輸入端201互補，線圈還具有一輸出端203。線圈116的輸出端203經(jīng)由導線213與一電容器206進行通信。一電壓Vout由輸出端203提供給電容器206。電容器206再經(jīng)由導線215與接地端214進行通信。電容器208通過導線217與電容器210和電容器204進行通信，而導線217與導線209電連接。電容器208還通過導線219與電容器206和接地端214電連接，而導線219與導線215電連接。
在操作當中，反應氣體從氣體導入口(未示出)流過刻蝕反應室101至氣體排出口(未示出)。然后高頻功率(RF功率)由一電源(未示出)施加至線圈116，以產(chǎn)生流過線圈116的RF電流。流過線圈116的RF電流在線圈116周圍產(chǎn)生一電磁場。電磁場在刻蝕反應室101內(nèi)產(chǎn)生了感應電流。該感應電流作用于反應氣體上而產(chǎn)生了等離子體123。等離子體123被非等離子體反應氣體所組成的護套(sheath)包圍。因此，高頻功率(即RF功率)由電源240通過匹配電路242被施加到夾盤108以提供等離子體123的定向性，使得等離子體123被往下拉到晶片110的表面上而進行刻蝕工藝。
等離子體123包含各種以正和負離子的形式存在的自由基。各種形式的正和負離子的化學反應被用來刻蝕晶片110。在刻蝕工藝中，線圈116執(zhí)行與一變壓器中的第一線圈類似的功能，而等離子體123執(zhí)行與一變壓器中的第二線圈類似的功能。
圖5顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例的電感耦合等離子體刻蝕設備205的電路圖。位于RF電源212、接地端214、線圈116的輸入端201、與線圈116的輸出端203之間的電子元件與導線與圖4所述相同。電感耦合等離子體刻蝕設備205的物理元件之間的電性關(guān)系示于圖5的其余部分中。
如示，線圈116與法拉第屏蔽112經(jīng)由一分接頭118而電連接。線圈116與法拉第屏蔽112之間的物理間隔造成電容性的效果。具體來說，沿著輸入端201與分接頭118之間的線圈116的長度，電容216a存在于線圈116與法拉第屏蔽112之間。同樣的，沿著輸出端203與分接頭118之間的線圈116的長度，電容216b存在于線圈116與法拉第屏蔽112之間。法拉第屏蔽112與反應室窗104之間的物理間隔還造成一電容性的效果，如電容器218所示。
線圈116產(chǎn)生電磁場，以在刻蝕反應室101內(nèi)的反應氣體中感應出電流。在反應氣體中所感應的電流造成將被產(chǎn)生的等離子體123。線圈116與等離子體123以分別相似于一變壓器的第一與第二線圈的方式被電耦合。因此，所示的線圈116具有電感221，且所示的等離子體123具有電感224。所示的等離子體123對于感應電流還具有電阻226。此外，等離子體123被反應氣體所組成的護套包圍，其有效地將帶電荷的等離子體123與連接至接地端214的反應室壁102分隔開。反應氣體所組成的護套具有電容222與電阻220。從反應室窗104充分地除去夾盤108，使得其電學性質(zhì)不會影響線圈116與法拉第屏蔽112的電學性質(zhì)。因此，夾盤108、其匹配電路242與RF電源240對于電感耦合等離子體刻蝕設備205的電性關(guān)系未示于圖5中。
法拉第屏蔽112在刻蝕反應室101內(nèi)的等離子體123與反應室窗104之間產(chǎn)生靜電場。由法拉第屏蔽112所產(chǎn)生的靜電場產(chǎn)生一電壓，其使得等離子體123中的離子向著反應室窗104方向被加速。該加速和造成的與反應室窗104的碰撞稱為濺射。濺射會使沉積于反應室窗104上的非揮發(fā)性反應產(chǎn)物被除去。因此，適當控制的濺射可有效避免及緩和非揮發(fā)性反應產(chǎn)物沉積于反應室窗104上。
施加至法拉第屏蔽112的電壓控制了由法拉第屏蔽112所產(chǎn)生的靜電場?？刂剖┘又练ɡ谄帘?12的電壓使得可以控制等離子體123對反應室窗104的濺射。因此，通過仔細的控制施加至法拉第屏蔽112的電壓，可以小心地控制等離子體123對反應室窗104的濺射以避免沉積，同時可將濺射的侵蝕效果最小化。為了進一步地將濺射的侵蝕效果最小化，本發(fā)明的替換性實施例可在反應室窗104內(nèi)表面的鄰近區(qū)域放置非導電性的保護襯墊。為了避免沉積并將濺射的侵蝕效果最小化，本發(fā)明提供一種用來仔細控制施加至法拉第屏蔽112的電壓的設備與方法。
圖6顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例，位于線圈116上的RF駐波。所示的線圈116輸入端201對應于RF駐波的一正振幅頂端(即波峰)228。相反的，所示的線圈116輸出端203對應于RF駐波的一負振幅頂端(即波谷)230。因此，節(jié)點232存在于線圈116的長度上。在節(jié)點232的位置，相對應線圈116的電壓基本上接近零。若線圈116足夠長，有可能具有一個以上的節(jié)點232，其中節(jié)點232之間的距離依賴于RF頻率。雖然本發(fā)明的實施例顯示一具有單個節(jié)點232的線圈116，但當存在多個節(jié)點時，本發(fā)明的設備與方法保持不變。
常規(guī)的傳輸線理論被用來確定作為有效傳輸線的線圈116的分布線特性。當確定線圈116的分布線特性時，將等離子體123的效果包含在內(nèi)作為修改的分布阻抗。在線圈116輸入端201與線圈116輸出端203處，對不同的RF功率進行電壓與相位測量。電壓與相位的測量結(jié)合終端阻抗(即電容器206的電阻)被用來確定對應于沿著線圈116長度的RF駐波的電壓的空間分布。許多方法可用來確定沿著線圈116的長度上電壓的空間分布。一示例性可用來確定沿著線圈116的長度上電壓空間分布的方法見于Albert J.Lamm所著的《Observations of StandingWaves on an Inductive Plasma Coil Modeled as a UniformTransmission Line》，其刊載于1997年的Journal of Vacuum Scienceand Technology A15(5)中第2615至2622頁。
圖7顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例，表示一存在于法拉第屏蔽112與接地端214之間的虛擬短路233的導電路徑。為了要使虛擬短路23存在，分接頭118應該在基本靠近沿著線圈116長度的RF駐波的節(jié)點232的位置將法拉第屏蔽112電連接至線圈116。通過將分接頭118置于節(jié)點232，電容器206沿著一導電路徑與RF駐波共振，該導電路徑經(jīng)由線圈116與分接頭118而限定在電容器206與法拉第屏蔽112之間。因為電容器206與RF駐波共振，所以電容器206呈現(xiàn)低電阻。因此，在法拉第屏蔽112與接地端214之間并經(jīng)由電容器206的導電路徑形成虛擬短路233。
通過配置分接頭118使得在節(jié)點232的位置連接至線圈116，電容器206可作為調(diào)諧電容器。改變調(diào)諧電容器的電容將可改變線圈116的輸入端201與輸出端203的電壓Vin及Vout。任何Vin或Vout的改變會使得位于沿著線圈116長度的RF駐波上的節(jié)點232的位置改變。因為分接頭118的位置完全固定，所以節(jié)點232位置的改變會造成分接頭118不再位于節(jié)點232的位置。因此，通過改變調(diào)諧電容器的電容，存在于法拉第屏蔽112與接地端214之間的虛擬短路233將不再存在，且法拉第屏蔽112上的電壓由零開始上升。
本發(fā)明利用與改變調(diào)諧電容器的電容相對應的改變節(jié)點232的位置的優(yōu)點。具體來說，改變調(diào)諧電容器(即電容器206)的電容(即調(diào)整)以移動節(jié)點232的位置，使得法拉第屏蔽112的電壓相應的改變。隨著節(jié)點232的位置遠離分接頭118的位置，法拉第屏蔽112上的電壓也隨之上升。在一優(yōu)選實施例中，調(diào)諧電容器為一可變電容器，其電容可被改變以控制法拉第屏蔽112的電壓。隨著調(diào)諧電容器的電容從數(shù)值處(在該數(shù)值處，節(jié)點232位置對應于分接頭118位置)增加或減少，法拉第屏蔽112上的電壓也隨之上升。因此，為了將可以增加法拉第屏蔽112上電壓的范圍最大化，當節(jié)點232位置被確定且分接頭118連接至節(jié)點232的位置時，調(diào)諧電容器基本上應該被設定為接近其最小電容值。通過此結(jié)構(gòu)，調(diào)諧電容器的電容可增加一較大范圍，并且法拉第屏蔽112電壓可相應的增加一較大范圍。在一優(yōu)選實施例中，調(diào)諧電容器的電容范圍是從20pF到500pF。在本發(fā)明的一示例性實施例中，通過在45pF到90pF的范圍間調(diào)整調(diào)諧電容器，法拉第屏蔽112電壓可在約0V到約1200V之間進行調(diào)整。法拉第屏蔽112電壓對于調(diào)整調(diào)諧電容器的特定響應依賴于特定刻蝕工藝與等離子體123的條件。在一個大范圍內(nèi)調(diào)整法拉第屏蔽112電壓的能力對應于一個較大的可能性，該較大的可能性是可獲得適當?shù)碾妷阂詽M足特定刻蝕工藝的需要。
圖8顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例，法拉第屏蔽112與用來固定法拉第屏蔽112的元件的分解圖。法拉第屏蔽112被多個螺栓302固定于連接框312的下部，連接框312被設置有多個連接墊片314。每一個連接墊片314被螺栓310固定于連接框的上部。連接框312、連接墊片314、螺栓310、與多個螺栓302可由任何適當絕緣材料所形成。多個徑向槽300形成于法拉第屏蔽112中。多個徑向槽300可防止徑向電流在導電的法拉第屏蔽112中流動，其中徑向電流是由線圈116上所流動的電流感應而來。這些是必須的，因為法拉第屏蔽112上所流動的電流會將線圈116與刻蝕反應室101彼此電屏蔽。考慮到多個徑向槽300，為了要保持法拉第屏蔽112的形狀，外部環(huán)304、內(nèi)部環(huán)306、與中心圓盤308通過多個螺栓302被固定到連接框312。外部環(huán)304、內(nèi)部環(huán)306、與中心圓盤308可由任何適當絕緣材料形成。法拉第屏蔽112的可替換實施例可被用來與本發(fā)明結(jié)合，只要將法拉第屏蔽112配置成作用相似即可。
圖9顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例，線圈116與用來固定線圈116的元件的分解圖。如之前圖8所示，連接框312與連接墊片314配置于法拉第屏蔽112與線圈116之間。每一個交叉型線圈固定板326的四端通過螺栓331固定于支持彈簧機殼330。每一個交叉型線圈固定板326的四端還通過螺栓328固定于連接框312的連接墊片314。線圈116通過多個螺栓336(為了圖面清楚僅顯示一個)固定于交叉型線圈固定板326的下部。在此結(jié)構(gòu)中，線圈116以一基本上平行的方式與法拉第屏蔽112隔開。
分接頭118在一基本上靠近節(jié)點232的位置連接至線圈116。就電性而言，節(jié)點232為單個點。因此，不需要很精確地將分接頭安置于節(jié)點232的位置。然而，當分接頭118在一基本上靠近節(jié)點232的位置連接至線圈116時，節(jié)點232可通過調(diào)整調(diào)諧電容器而被移動，以得到前述的虛擬短路。根據(jù)上述考慮，如箭頭354所示，分接頭118插入在線圈116與法拉第屏蔽112之間。在圖9所示的實施例中，分接頭118通過螺栓352固定至線圈116，且通過螺栓353固定至法拉第屏蔽112。在可替換的實施例中，分接頭118可以其他方式固定至線圈116和法拉第屏蔽112上，使得每一結(jié)合都是導電且固定的(如融化金屬焊接、電焊等)。此外，分接頭118可由任何導電材料所形成。分接頭118是線圈116與法拉第屏蔽112之間唯一的導電連接。在一優(yōu)選實施例中，分接頭118通過跨過盡可能最短的直線距離將線圈116連接至法拉第屏蔽112。在其他實施例中，分接頭118可為任意形狀，其通過跨過盡可能最短的直線距離之外的距離將線圈116連接至法拉第屏蔽112。
圖9還顯示一直線圈構(gòu)件318，其橫跨于交叉型線圈固定板326上部且通過螺栓332固定于線圈116上。彎曲線圈構(gòu)件322配置于靠近線圈116中央且位于交叉型線圈固定板326的下部，并且通過螺栓334固定至直線圈構(gòu)件318。輸入端338通過螺栓340固定至彎曲線圈構(gòu)件322的末端。輸出端342通過螺栓344固定于相對于輸入端338的線圈116的末端。線圈116的其他實施例可被用來與本發(fā)明相結(jié)合，只要將線圈116配置成作用相似即可。
圖10顯示根據(jù)本發(fā)明一示例性實施例的實驗數(shù)據(jù)圖，該實驗數(shù)據(jù)圖得自于法拉第屏蔽112電壓對于調(diào)整調(diào)諧電容器的響應。曲線402顯示一實例，氧等離子體123在壓力5mT且RF功率在1000W的情況下，法拉第屏蔽112上產(chǎn)生的電壓的范圍。在此實例中，隨著調(diào)諧電容器由約60pF調(diào)整至約80pF，法拉第屏蔽112電壓由基本上非常接近0V改變至約1200V。當調(diào)諧電容器的電容設定為非常接近61pF時可得到節(jié)點232。需注意，圖10中的曲線是基于有限數(shù)量的實際法拉第屏蔽112電壓測量而得到。因此，如圖10所示，根據(jù)實際測量數(shù)據(jù)所擬合的曲線在節(jié)點232不會完全到達0V的電平。然而，如前所述，調(diào)整調(diào)諧電容器可用來將節(jié)點232安置于分接頭118的位置，使得相對應的法拉第屏蔽112電壓基本上趨近0V。因此，在電容值61pF附近精確的調(diào)整調(diào)諧電容器可以定位準確的節(jié)點位置。
圖11顯示根據(jù)本發(fā)明一示例性實施例的實驗數(shù)據(jù)圖，其得自于在各種示例性等離子體123情況下，法拉第屏蔽112電壓對于調(diào)整調(diào)諧電容器的響應。圖11顯示在各種氧等離子體123的條件下，產(chǎn)生于法拉第屏蔽112上的電壓的范圍。曲線402對應于氧等離子體123在壓力5mT且RF功率在1000W的情況，如之前圖10所示。曲線404對應于氧等離子體123在壓力80mT且RF功率在300W的情況。曲線406對應于氧等離子體123在壓力80mT且RF功率在100W的情況。當調(diào)諧電容器的電容設定為接近61pF時可得到節(jié)點232。需注意，節(jié)點232位置與等離子體123的條件無關(guān)。此節(jié)點232位置對等離子體123條件的獨立性允許通過使用調(diào)諧電容器來調(diào)整法拉第屏蔽112電壓，而不需要重新安置分接頭118的位置或重新配置電感耦合等離子體刻蝕設備100。圖11的例子是基于利用氧氣為反應氣體。然而，通過利用其他的適當?shù)姆磻獨怏w，本發(fā)明的基本原理與功能保持不變。如圖10，需注意，圖11中的曲線是基于有限數(shù)量的實際法拉第屏蔽112電壓測量而得到的。因此，如圖11所示，根據(jù)實際測量數(shù)據(jù)所擬合的曲線在節(jié)點232不會完全到達0V的電平。然而，如前所述，調(diào)整調(diào)諧電容器可用來將節(jié)點232安置于分接頭118的位置，以便相對應的法拉第屏蔽112電壓基本上趨近0V。因此，在電容值61pF附近精確地調(diào)整調(diào)諧電容器可定位精確的節(jié)點位置。
圖12顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例，調(diào)整電感耦合等離子體刻蝕設備100的法拉第屏蔽112的電壓的方法流程圖。在此方法中，步驟600包含將調(diào)諧電容器的電容固定至接近零操作電容。此方法的步驟602需要確定存在于線圈116上的RF駐波的節(jié)點232位置。在調(diào)諧電容器固定于接近零操作電容時執(zhí)行步驟602。步驟604需要分接頭118在一基本上接近由步驟602所確定的RF駐波節(jié)點232的位置處，將線圈116電連接至法拉第屏蔽112。步驟606要求對于一特定刻蝕工藝調(diào)整調(diào)諧電容器以得到所需的法拉第屏蔽112電壓。步驟608包含執(zhí)行該特定刻蝕工藝。
圖13顯示根據(jù)本發(fā)明另一實施例，調(diào)整電感耦合等離子體刻蝕設備100的法拉第屏蔽112電壓的方法流程圖。在此方法中，步驟620包含將調(diào)諧電容器的電容固定至接近零操作電容。步驟622需要確定存在于線圈116上的RF駐波的節(jié)點232的位置。在調(diào)諧電容器固定于接近零操作電容時，執(zhí)行步驟622。步驟624要求分接頭118在一基本上接近由步驟622所確定的RF駐波節(jié)點232的位置處，將線圈116電連接至法拉第屏蔽112。步驟626需要準備好電感耦合等離子體刻蝕設備100來用于多個刻蝕工藝步驟的第一刻蝕步驟。步驟628要求對于多個刻蝕工藝步驟的目前刻蝕步驟調(diào)整調(diào)諧電容器，以得到所需的法拉第屏蔽112電壓。步驟630包含執(zhí)行該目前刻蝕步驟。確定步驟632判斷目前刻蝕步驟是否為多個刻蝕工藝步驟的最終步驟。如果目前刻蝕步驟不是最終步驟，此方法通過執(zhí)行步驟634繼續(xù)進行，其中多個刻蝕工藝步驟的下一個刻蝕步驟變成目前刻蝕步驟。然后此方法繼續(xù)進行步驟628，其中對于目前刻蝕步驟來講調(diào)整可調(diào)電容器以得到所需的法拉第屏蔽112電壓。關(guān)于確定步驟632，如果目前刻蝕步驟為最終步驟，則終止多個刻蝕工藝步驟。
圖14顯示根據(jù)本發(fā)明再另一實施例，調(diào)整電感耦合等離子體刻蝕設備100的法拉第屏蔽112電壓的方法流程圖。在此方法中，步驟650包含將調(diào)諧電容器的電容固定至接近零操作電容。步驟652需要確定存在于線圈116上的RF駐波的節(jié)點232的位置。步驟652在調(diào)諧電容器固定于接近零操作電容時，執(zhí)行步驟652。步驟654要求分接頭118在基本上接近由步驟652所確定的RF駐波節(jié)點232的位置，將線圈116電連接至法拉第屏蔽112。步驟656要求電感耦合等離子體刻蝕設備100應當準備好來用于多個刻蝕工藝步驟的第一刻蝕步驟。步驟658要求對于多個刻蝕工藝步驟的目前刻蝕步驟來講，調(diào)整調(diào)諧電容器以得到所需的法拉第屏蔽112電壓。步驟660包含執(zhí)行該目前刻蝕步驟。
當進行目前刻蝕步驟時，監(jiān)視反應室窗104以檢測非揮發(fā)性刻蝕副產(chǎn)物材料的沉積。許多技術(shù)可用來監(jiān)視與檢測非揮發(fā)性刻蝕副產(chǎn)物材料在反應室窗104的沉積。這樣一種實例是薄膜的光學反射測量法。本發(fā)明也可利用檢測法拉第屏蔽112電壓的變化作為量度標準，以檢測非揮發(fā)性刻蝕副產(chǎn)物材料的沉積。確定步驟662代表此沉積的監(jiān)視。如果檢測到沉積，便進行步驟668，其中增加調(diào)諧電容器的電容以提高法拉第屏蔽112電壓。提高法拉第屏蔽112電壓將造成等離子體123對反應室窗104濺射的增加。等離子體123對反應室窗104濺射的增加可除去所檢測的沉積并避免進一步的沉積。在步驟668調(diào)整調(diào)諧電容器之中或之后，繼續(xù)執(zhí)行目前刻蝕步驟。
另外當進行目前刻蝕步驟時，監(jiān)視反應室窗104以檢測等離子體123的過度濺射。確定步驟664代表等離子體123濺射的監(jiān)視。如果檢測到過度濺射，便進行步驟670，其中減少調(diào)諧電容器的電容以降低法拉第屏蔽112電壓。降低法拉第屏蔽112電壓將造成等離子體123對反應室窗104濺射的減少。等離子體123對反應室窗104濺射的減少防止了反應室窗104材料的侵蝕。因此，防止了將不需要的反應室窗104化學物質(zhì)引入刻蝕環(huán)境，并可改善反應室窗104的使用年限。在步驟670調(diào)整調(diào)諧電容器之中或之后，繼續(xù)進行目前刻蝕步驟。
如確定步驟666所示，繼續(xù)進行目前刻蝕步驟直到完成為止。在完成目前刻蝕步驟之后，確定步驟672判斷目前刻蝕步驟是否為多個刻蝕工藝步驟的最終步驟。如果目前刻蝕步驟不是最終步驟，此方法通過執(zhí)行步驟674繼續(xù)進行，其中多個刻蝕工藝步驟的下一個刻蝕步驟變成目前刻蝕步驟。然后該方法繼續(xù)進行步驟658，其中對于目前刻蝕步驟來講調(diào)整調(diào)諧電容器以得到所需的法拉第屏蔽112電壓。關(guān)于確定步驟672，如果目前刻蝕步驟為最終步驟，則終止多個刻蝕工藝步驟。
雖然就一些實施例說明了本發(fā)明，但本領域技術(shù)人員通過前述的說明與附圖，可以對其進行修改、增加、及等效的變更。因此，任何未脫離本發(fā)明的精神與范圍的這些修改、增加、及等效的變更，均應包含在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電感耦合等離子體刻蝕設備，包含反應室；反應室窗，用以密封該反應室的上端開口，該反應室窗具有暴露于該反應室的內(nèi)部區(qū)域的內(nèi)表面；金屬屏蔽，配置于該反應室窗的上面；線圈，配置于該金屬屏蔽的上面并且與其隔開，該線圈具有輸入端、輸出端與長度；導電的分接頭，用以將該線圈連接至該金屬屏蔽；以及控制電路，與該輸入端和輸出端電連接，該控制電路被設置為供應RF功率至該輸入端，該控制電路包含一電容器與該輸出端電連接，該電容器被設置為可被調(diào)整，用以將該金屬屏蔽上的電壓控制在一接近零的電壓電平到一較高的電壓電平的范圍之間，其中選擇工藝電壓位于該范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的電感耦合等離子體刻蝕設備，其中該線圈還包含RF駐波，該RF駐波具有至少一個位于該線圈的長度上的節(jié)點。
3.如權(quán)利要求2所述的電感耦合等離子體刻蝕設備，其中該導電的分接頭被配置為在基本上靠近一個節(jié)點的位置將該線圈連接至該金屬屏蔽。
4.如權(quán)利要求3所述的電感耦合等離子體刻蝕設備，其中該導電的分接頭還被配置為橫跨該線圈與該金屬屏蔽之間的最短直線距離。
5.如權(quán)利要求1所述的電感耦合等離子體刻蝕設備，其中該電容器為可變電容器，其被設置為具有一操作范圍，該操作范圍包含位于最小電容值與最大電容值之間的電容值。
6.如權(quán)利要求5所述的電感耦合等離子體刻蝕設備，其中該可變電容器被設置為基本上接近該最小電容值，在該金屬屏蔽上的相對應的控制電壓基本上接近零電壓電平。
7.如權(quán)利要求6所述的電感耦合等離子體刻蝕設備，其中設置該可變電容器，使得該電容成比例的相關(guān)于該金屬屏蔽上的電壓。
8.如權(quán)利要求5所述的電感耦合等離子體刻蝕設備，還包括電動機，該電動機被設置為與該可變電容器接合，該電動機還被設置為控制該可變電容器。
9.如權(quán)利要求1所述的電感耦合等離子體刻蝕設備，其中該電容器被用來控制該金屬屏蔽上的電壓，以最優(yōu)地減少在該反應室窗的內(nèi)表面上的濺射，同時基本上避免刻蝕副產(chǎn)物在該反應室窗的內(nèi)表面上的沉積。
10.如權(quán)利要求1所述的電感耦合等離子體刻蝕設備，其中該控制電路還包括第二電容器，與該線圈的輸入端電連接；第三電容器，與該第二電容器電連接，該第三電容器用來接收RF功率；第四電容器，與該第一電容器、第二電容器和第三電容器電連接；以及接地端，與該第一電容器和第四電容器電連接。
11.如權(quán)利要求1所述的電感耦合等離子體刻蝕設備，還包括配置于該線圈與該金屬屏蔽之間的空間中的絕緣材料。
12.如權(quán)利要求1所述的電感耦合等離子體刻蝕設備，還包括一保護襯墊，基本上配置于靠近該反應室窗的內(nèi)表面。
13.一種用于調(diào)整電感耦合等離子體刻蝕設備的法拉第屏蔽上的電壓的方法，包含固定調(diào)諧電容器的電容至接近零操作電容，該調(diào)諧電容器連接到該電感耦合等離子體刻蝕設備的線圈；確定在該線圈上的節(jié)點的位置，該節(jié)點對應于當該調(diào)諧電容器固定至接近零操作電容時存在于該線圈上的RF駐波的節(jié)點；將該線圈電連接至金屬屏蔽，其連接位置基本上靠近該節(jié)點的位置；以及調(diào)整該調(diào)諧電容器以得到在該金屬屏蔽上的所需電壓，該金屬屏蔽上的所需電壓適合于刻蝕工藝。
14.一種用于調(diào)整如權(quán)利要求13所述的電感耦合等離子體刻蝕設備的法拉第屏蔽上的電壓的方法，其中調(diào)整該調(diào)諧電容器是通過控制電動機來執(zhí)行的，該電動機與該調(diào)諧電容器相接合。
15.一種用于調(diào)整如權(quán)利要求13所述的電感耦合等離子體刻蝕設備的法拉第屏蔽上的電壓的方法，還包括監(jiān)視該刻蝕工藝以確定該金屬屏蔽上的電壓的合適性，該監(jiān)視包含檢測刻蝕副產(chǎn)物沉積的存在；以及調(diào)整該調(diào)諧電容器以維持該金屬屏蔽上的適當電壓，該金屬屏蔽上的適當電壓防止刻蝕副產(chǎn)物的沉積。
16.一種用于調(diào)整如權(quán)利要求13所述的電感耦合等離子體刻蝕設備的法拉第屏蔽上的電壓的方法，還包括監(jiān)視該刻蝕工藝以確定該金屬屏蔽上的電壓的合適性，該電壓的合適性是基于刻蝕工藝的要求；以及調(diào)整該調(diào)諧電容器以維持該金屬屏蔽上的適當電壓，該金屬屏蔽上的適當電壓可充分滿足刻蝕工藝的要求。
17.一種用于調(diào)整如權(quán)利要求13所述的電感耦合等離子體刻蝕設備的法拉第屏蔽上的電壓的方法，其中該電感耦合等離子體刻蝕設備包括用以刻蝕晶片的反應室，該反應室在上端開口包含反應室窗，該反應室窗具有外表面與暴露于該反應室的內(nèi)部區(qū)域的內(nèi)表面，位于該反應室窗的外表面上的線圈，以及位于該反應室窗的外表面上的金屬屏蔽，該金屬屏蔽以隔開的狀態(tài)被放置在該線圈與該反應室窗的外表面之間。
18.一種用于調(diào)整如權(quán)利要求17所述的電感耦合等離子體刻蝕設備的法拉第屏蔽上的電壓的方法，其中該方法還包括執(zhí)行多個刻蝕工藝步驟，該多個刻蝕工藝步驟的每一個步驟可能需要不同的金屬屏蔽上的電壓；以及在刻蝕工藝步驟之間調(diào)整該調(diào)諧電容器以得到該金屬屏蔽上的所需電壓，該所需電壓適合于接下來的刻蝕工藝步驟。
19.一種用于調(diào)整如權(quán)利要求18所述的電感耦合等離子體刻蝕設備的法拉第屏蔽上的電壓的方法，其中執(zhí)行多個刻蝕工藝步驟，并且在刻蝕工藝步驟之間根據(jù)預定制法來自動調(diào)整該調(diào)諧電容器。
20.一種用于調(diào)整如權(quán)利要求19所述的電感耦合等離子體刻蝕設備的法拉第屏蔽上的電壓的方法，還包括監(jiān)視該反應室窗的內(nèi)表面以檢測刻蝕副產(chǎn)物材料的沉積，該監(jiān)視是在該多個刻蝕工藝步驟的每一個步驟中執(zhí)行的；以及自動控制該調(diào)諧電容器以控制該金屬屏蔽上的電壓，該金屬屏蔽上的控制電壓防止刻蝕副產(chǎn)物材料更進一步沉積于該反應室窗的內(nèi)表面上。
21.一種用于調(diào)整如權(quán)利要求20所述的電感耦合等離子體刻蝕設備的法拉第屏蔽上的電壓的方法，還包括監(jiān)視該反應室窗的內(nèi)表面以對濺射進行檢測，該監(jiān)視是在該多個刻蝕工藝步驟的每一個步驟中執(zhí)行的；以及自動控制該調(diào)諧電容器以控制該金屬屏蔽上的電壓，該金屬屏蔽上的控制電壓防止該反應室窗的內(nèi)表面上的更進一步的濺射。
22.一種用于調(diào)整如權(quán)利要求17所述的電感耦合等離子體刻蝕設備的法拉第屏蔽上的電壓的方法，還包括執(zhí)行刻蝕工藝；監(jiān)視該反應室窗的內(nèi)表面以檢測刻蝕副產(chǎn)物材料的沉積，該監(jiān)視是在刻蝕工藝期間執(zhí)行的；以及自動控制該調(diào)諧電容器以控制該金屬屏蔽上的電壓，該金屬屏蔽上的控制電壓防止刻蝕副產(chǎn)物材料更進一步沉積于該反應室窗的內(nèi)表面上。
23.一種用于調(diào)整如權(quán)利要求17所述的電感耦合等離子體刻蝕設備的法拉第屏蔽上的電壓的方法，還包括執(zhí)行刻蝕工藝；監(jiān)視該反應室窗的內(nèi)表面以對濺射進行檢測，該監(jiān)視是在刻蝕工藝步驟期間執(zhí)行的；以及自動控制該調(diào)諧電容器以控制該金屬屏蔽上的電壓，該金屬屏蔽上的控制電壓防止該反應室窗的內(nèi)表面上的更進一步濺射。
全文摘要
提供一種用來調(diào)整施加在電感耦合等離子體刻蝕設備的法拉第屏蔽上的電壓的設備與方法。一適當電壓被便利地且可變地施加至法拉第屏蔽上，以便可以控制等離子體的濺射，以避免及減少非揮發(fā)性反應產(chǎn)物的沉積，該非揮發(fā)性反應產(chǎn)物會負面影響刻蝕工藝。通過簡單調(diào)整調(diào)諧電容器，將用于特定刻蝕工藝或步驟的適當電壓施加至法拉第屏蔽。因此不需要機械性的重新配置刻蝕設備來調(diào)整法拉第屏蔽電壓。
文檔編號C23F1/00GK1672237SQ03818433
公開日2005年9月21日 申請日期2003年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月31日
發(fā)明者S·P·羅霍卡爾, A·庫蒂, A·D·拜利三世 申請人:蘭姆研究有限公司