電感耦合等離子體（icp）反應(yīng)器的動(dòng)態(tài)離子自由基篩與離子自由基孔的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本文描述的實(shí)施例提供使用具有可移動(dòng)式孔的離子蝕刻腔室來(lái)蝕刻基板的設(shè)備及方法。離子蝕刻腔室具有腔室主體，腔室主體包圍處理區(qū)域、基板支撐件、等離子體源、離子-自由基屏蔽件及可移動(dòng)式孔部件?；逯渭贾糜谔幚韰^(qū)域中且具有基板接收表面。等離子體源布置于面對(duì)基板接收表面的腔室主體的壁上。離子-自由基屏蔽件布置于等離子體源與基板接收表面間?？梢苿?dòng)式孔部件介于離子-自由基屏蔽件與基板接收表面間。可移動(dòng)式孔部件通過(guò)升舉組件而致動(dòng)，升舉組件包含升舉環(huán)及自升舉環(huán)至孔部件的升舉支撐件。離子-自由基屏蔽件通過(guò)經(jīng)由孔部件而布置的屏蔽件支撐件而支撐。孔大小、形狀及/或中心軸位置可藉使用插入件而改變。
【專(zhuān)利說(shuō)明】電感耦合等離子體(ICP)反應(yīng)器的動(dòng)態(tài)離子自由基篩與離
子自由基孔
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文描述的實(shí)施例是關(guān)于半導(dǎo)體的制造方法與設(shè)備。更特定言之是揭示了基板蝕刻的方法與設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]圖案蝕刻是一種主要的半導(dǎo)體制造方式?；逋ǔ１┞队诨钚缘碾x子(reactiveion)及中性粒子的等離子體中，以便將圖案蝕刻至基板表面上。此工藝典型地用于蝕刻圖案至基板上，該基板繼而用于半導(dǎo)體基板的光刻圖案化?；逋ǔ椴ＡЩ蚴ⅲ一逡粋?cè)具有一層鉻及/或鑰摻雜的氮化硅。該層為抗反射涂料及感光性的抗蝕劑所覆蓋，并且該層通過(guò)曝露至圖案化紫外光中而形成該圖案。抗蝕劑曝露的部分溶解，下面的鉻層通過(guò)等離子體蝕刻而形成圖案。
[0003]在等離子體蝕刻中，等離子體通常形成于鄰近基板處。由等離子體來(lái)的活性的離子及自由基與基板表面發(fā)生反應(yīng)，將材料自該表面移除。在基板表面某一位置材料移除或蝕刻的速度，與鄰近于該位置的活性物種的密度成比例。由于微負(fù)載、深寬比變異、等離子體效應(yīng)及腔室效應(yīng)，跨越基板表面的活性物種的密度的一致性常會(huì)有所變化，造成了跨越基板的蝕刻速度的變化。在許多情況下，觀察到蝕刻速度在接近基板中心處較高，鄰近周邊處較低。
[0004]解決蝕刻速度一致性的現(xiàn)有方法包括蝕刻速度控制的化學(xué)方法、控制前體溫度與等離子體熱量分布的熱量方法，及以電極擺放于腔室內(nèi)不同位置為特色的電磁方法。然而，依然需要以動(dòng)態(tài)且可調(diào)整的方式影響等離子體密度分布的方法及設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本文描述的實(shí)施例提供使用具有可移動(dòng)式孔的離子蝕刻腔室以蝕刻基板的設(shè)備及方法。該離子蝕刻腔室具有腔室主體，該腔室主體包圍處理區(qū)域、基板支撐件、等離子體源、離子-自由基屏蔽件及可移動(dòng)式孔部件。該基板支撐件布置于該處理區(qū)域且具有基板接收表面。該等離子體源布置于面對(duì)該基板接收表面的腔室主體的壁上。該離子-自由基屏蔽件布置于該等離子體源與該基板接收表面間。該可移動(dòng)式孔部件介于該離子-自由基屏蔽件與該基板接收表面間。該可移動(dòng)式孔部件通過(guò)升舉組件而致動(dòng)，該升舉組件包含升舉環(huán)及由該升舉環(huán)至該孔部件的升舉支撐件。該離子-自由基屏蔽件通過(guò)屏蔽件支撐件而支撐，該屏蔽件支撐件經(jīng)由該孔部件而布置。該孔的大小、形狀，及/或中心軸位置可藉使用插入件而改變。
[0006]該升舉環(huán)可通過(guò)線性的致動(dòng)器致動(dòng)，以移動(dòng)該孔部件接近或遠(yuǎn)離布置在該基板支撐件上的基板。本文描述的處理基板的方法包括布置孔部件于離子-自由基屏蔽件與離子蝕刻腔室的基板接收表面間，及通過(guò)移動(dòng)該孔部件接近或遠(yuǎn)離該基板接收表面來(lái)控制鄰近基板接收表面的活性物種的密度分布。[0007]在另一實(shí)施例里，當(dāng)孔部件由固定部件所支撐時(shí)，升舉環(huán)可被耦接至該離子-自由基屏蔽件，以移動(dòng)該離子-自由基屏蔽件接近或遠(yuǎn)離該孔部件。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]簡(jiǎn)略綜述如上的本發(fā)明的更特定的描述可參照實(shí)施例而取得，該等實(shí)施例中的某些實(shí)施例示出于附圖中。如此，本發(fā)明以上節(jié)錄的特征可被詳盡地理解。然而，必須指出，該附圖僅示出本發(fā)明典型的實(shí)施例而不限定本發(fā)明實(shí)施例的范圍，本發(fā)明可接納其他均等效力的實(shí)施例。
[0009]圖1為依照一實(shí)施例的處理腔室的示意剖面?zhèn)纫晥D。
[0010]圖2為依照一實(shí)施例的孔組件的局部透視圖。
[0011]圖3A至3C為展示孔組件在不同處理位置的剖面?zhèn)纫晥D。
[0012]圖4A為依照一實(shí)施例的孔部件的俯視圖。
[0013]圖4B為依照另一實(shí)施例的孔部件的剖面?zhèn)纫晥D。
[0014]圖5為依照另一實(shí)施例的處理腔室的剖面?zhèn)纫晥D。
[0015]為了便于理解，相同的附圖標(biāo)記，若可能，被用于指定各附圖中的相同元件?？深A(yù)期揭露于一實(shí)施例里的元件可受益地被用于其他實(shí)施例而無(wú)須特定詳述。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本文描述的實(shí)施例提供使用可移動(dòng)式孔部件來(lái)蝕刻基板的方法及設(shè)備。圖1是依照一實(shí)施例的處理腔室100的示意剖面?zhèn)纫晥D。適用于本文揭示內(nèi)容的合適的處理腔室包括，例如去耦的等離子體源(DPS?)II反應(yīng)器或Tetra?基板蝕刻系統(tǒng)家族，全部皆可自加州圣克拉拉市的應(yīng)用材料公司(Applied Materials, Inc.)取得。本文提供的處理腔室100的特定實(shí)施例乃是提供于說(shuō)明之用且不應(yīng)用以限制本發(fā)明的范圍?？梢灶A(yù)期的是本發(fā)明可利用于其他等離子體處理腔室，包括其他制造商所制造的等離子體處理腔室。
[0017]處理腔室100通常包括處理空間106，該處理空間106通過(guò)腔室壁102及腔室蓋104而界定。該處理腔室100包括等離子體源122，該等離子體源122用以在處理空間106內(nèi)供應(yīng)或產(chǎn)生等離子體。等離子體源122可包括天線110，該天線110布置在腔室蓋104上以在處理空間106內(nèi)產(chǎn)生電感耦合等離子體。天線110可包括一或多個(gè)同軸線圈110a、110b。天線110可經(jīng)由匹配網(wǎng)路114耦接至等離子體功率源112。
[0018]支撐組件108布置于處理空間106內(nèi)以支撐基板1，該基板I在抬高部130上被處理。抬高部130可用作座臺(tái)，以便將基板I定位于處理空間106內(nèi)的所需位置。抬高部130的頂面182用作基板接收表面。該支撐組件108可包括靜電卡盤(pán)116，該靜電卡盤(pán)116具有至少一個(gè)夾合電極118，該夾合電極118通過(guò)電連接128連接至夾具電源126。支撐組件108可包括其他基板保持機(jī)構(gòu)，例如基座鉗環(huán)、機(jī)械夾具、真空吸盤(pán)，諸如此類(lèi)。該支撐組件108可包括電阻加熱器124，該電阻加熱器124耦接至加熱器電源120與散熱器129以進(jìn)行溫度控制。
[0019]在一些實(shí)施例里，夾具電源126可為射頻產(chǎn)生器，如此阻抗匹配電路127便可插設(shè)于該夾具電源126與夾合電極118間。來(lái)自?shī)A具電源126的偏壓電力或來(lái)自等離子體功率源112的電源電力或兩者可為脈沖性的或連續(xù)性的。該夾具電源126及/或等離子體功率源112可用于提供脈沖射頻電力，該電力具有介于約IkHz與約IOkHz間的頻率、介于約10%與約90%間的占空比(duty cycle)及約10微秒的最小脈沖持續(xù)時(shí)間。匹配電路114及/或匹配電路127可用于以約50歐姆的負(fù)載提供穩(wěn)定等離子體。
[0020]該支撐組件108也包括轉(zhuǎn)接器134以于在抬高部130與外部轉(zhuǎn)移設(shè)備(比如外部機(jī)器人)間移轉(zhuǎn)該基板I。該轉(zhuǎn)接器134布置在靜電卡盤(pán)116上且該轉(zhuǎn)接器134可有開(kāi)口136，該開(kāi)口 136允許抬高部130經(jīng)由該開(kāi)口 136而延伸。轉(zhuǎn)接器134可自靜電卡盤(pán)116，通過(guò)耦接至升舉機(jī)構(gòu)138的數(shù)個(gè)升舉銷(xiāo)140而舉起。示例性的轉(zhuǎn)接器描述于第7，128，806號(hào)美國(guó)專(zhuān)利里，該專(zhuān)利標(biāo)題為“Mask Etch Processing Apparatus (掩膜蝕刻處理設(shè)備)”。
[0021]處理腔室100也可包括離子-自由基屏蔽件142，該離子-自由基屏蔽件142布置在支撐組件108上。離子-自由基屏蔽件142可與腔室壁102和支撐組件108電絕緣。該離子-自由基屏蔽件142包括實(shí)質(zhì)上平坦板材146及數(shù)個(gè)屏蔽件支撐件150。該平坦板材146具有數(shù)個(gè)通孔148，該數(shù)個(gè)屏蔽件支撐件150支撐該平坦板材146且該數(shù)個(gè)屏蔽件支撐件150定位該平坦板材146于支撐組件108上方一段距離。該數(shù)個(gè)屏蔽件支撐件150可被布置在靜電卡盤(pán)116、轉(zhuǎn)接器134或隔板156上。數(shù)個(gè)通孔148可被局限在平坦板材146的開(kāi)放區(qū)域152里。開(kāi)放區(qū)域152控制從處理空間106的上空間154中形成的等離子體通過(guò)而至下空間144的離子量，前述下空間144位于離子-自由基屏蔽件142與支撐組件108之間。該通孔148覆蓋的面積范圍(areal extent)可大于頂面182的面積范圍。示例性的離子-自由基屏蔽件可于第7，909，961號(hào)美國(guó)專(zhuān)利內(nèi)找到，該專(zhuān)利標(biāo)題為“Method andApparatus for Substrate Plasma Etching(用于基板等離子體蝕刻的方法與設(shè)備)”。
[0022]氣體面板158連接至入口 160以向該處理空間106供應(yīng)一種或多種處理氣體。真空泵164經(jīng)由節(jié)流閥162耦接至該處理空間106。該隔板156可被布置于節(jié)流閥162上游的支撐組件108周?chē)?，以使流體分布均勻及補(bǔ)償處理空間106里的電導(dǎo)不對(duì)稱(chēng)。
[0023]孔組件166包括了孔部件168，該孔部件168在離子-自由基屏蔽件142與支撐組件108間被數(shù)個(gè)升舉支撐件170 (可為支撐銷(xiāo))所支撐，該升舉支撐件170耦接至升舉環(huán)172?？撞考?68將下空間144與處理區(qū)域145分離開(kāi)，該處理區(qū)域145介于孔部件168與抬高部130的頂面182間。致動(dòng)器176，比如線性致動(dòng)器(舉例而言液壓缸、氣缸或電驅(qū)動(dòng)螺桿致動(dòng)器)，經(jīng)由軸桿174耦接至該升舉環(huán)172，該致動(dòng)器176移動(dòng)孔部件168使得孔部件168接近或遠(yuǎn)離該支撐組件108。移動(dòng)該孔部件168調(diào)整了在支撐組件108上的基板附近的活性物種的分布。
[0024]邊緣屏蔽件188可耦接至孔部件168。該邊緣屏蔽件188通常是環(huán)形部件，該環(huán)形部件在孔部件168外具有向支撐組件108的延伸段。該邊緣屏蔽件188的延伸段防止處理氣體自孔部件168附近流至支撐組件108與任何布置于該支撐組件108上的基板。
[0025]孔部件168具有孔178，該孔178形成于孔部件168的中央?yún)^(qū)域。處理氣體流經(jīng)孔部件168以接觸基板I。展示于圖1的孔的尺寸大于基板I的對(duì)應(yīng)尺寸，但某些實(shí)施例中，孔的尺寸可小于或約略相同于基板I的對(duì)應(yīng)尺寸?？椎某叽缂霸摽奏徑逵绊懥丝缭交灞砻娴幕钚晕锓N的分布。在一些實(shí)施例中，該孔部件168可為聚焦板材，該聚焦板材聚焦活性的物種以于該抬高部130的頂面182達(dá)到所需的分布。
[0026]升舉環(huán)172布置于處理空間106內(nèi)，并且自支撐組件108徑向地向外展伸。該升舉環(huán)172以實(shí)質(zhì)上水平的方向安裝于軸桿174上。該軸桿174通過(guò)致動(dòng)器176驅(qū)動(dòng)以在處理空間106內(nèi)垂直地移動(dòng)升舉環(huán)172。三個(gè)或三個(gè)以上升舉支撐件170自升舉環(huán)172向上延伸，并且將孔部件168定位于支撐組件108上。該三個(gè)或三個(gè)以上升舉支撐件170將該孔部件168固定地連附至升舉環(huán)172。該孔部件168隨著升舉環(huán)172在處理空間106內(nèi)垂直地移動(dòng)，以便孔部件168能被定位于基板I上所需的距離，及/或外部基板處理設(shè)備能進(jìn)入位于孔部件168與支撐組件108間的處理空間106以傳遞該基板I。
[0027]該三個(gè)或三個(gè)以上升舉支撐件170可被定位以允許基板I傳遞進(jìn)出處理腔室100。在一實(shí)施例中，該三個(gè)或三個(gè)以上升舉支撐件170中的每一個(gè)可被定位接近于支撐離子-自由基屏蔽件的該數(shù)個(gè)屏蔽件支撐件150之一，以最大化至基板I的入徑(access)。
[0028]孔部件168可為平坦的板材，具有實(shí)質(zhì)上相似于腔室壁102的內(nèi)部尺寸的大小，以便該孔部件168能阻擋處理空間106里的處理氣體或等離子體向下流動(dòng)。在一實(shí)施例中，腔室壁102是圓柱體且孔部件168可為具有比腔室壁102內(nèi)直徑略小的外直徑的一個(gè)圓盤(pán)?？?78對(duì)齊靜電卡盤(pán)116的抬高部130，而且孔178可被定位成實(shí)質(zhì)平行于基板I?？?78向處理氣體，或活性物種，提供一個(gè)限制的路徑以向下流動(dòng)至抬高部130，從而控制基板I的等尚子體曝露情況，如述基板I被定位于抬聞部130處。
[0029]孔部件168的孔178具有邊緣179，該邊緣179可依輪廓成形而用以支撐第二部件，例如插入件，參照?qǐng)D5來(lái)更詳細(xì)地描述該第二部件。該輪廓的橫截面形狀可為有斜面的、彎曲的或呈階梯狀的其中之一。邊緣179的輪廓面對(duì)該離子-自由基屏蔽件142，如此一來(lái)，可以與孔部件168實(shí)質(zhì)上平行關(guān)系地在孔178內(nèi)支撐第二部件。在一實(shí)施例里，其中該邊緣179具有斜面，該斜面可為直斜面，由機(jī)器加工成與孔部件168的平面呈高達(dá)約75°的任何角度。在其他的實(shí)施例里，若是所需要的，斜面可以是彎曲的或呈刻面狀的(faceted)。在一些實(shí)施例里，邊緣179可為部分有斜面的，且邊緣179具有一斜面的部分與一直的部分。舉例而言，邊緣179的與面對(duì)該離子-自由基屏蔽件142的孔部件168的表面相接近的第一部分可以是斜面的，邊緣179的與面對(duì)抬高部130的頂面182的孔部件168的表面相接近的第二部分可以是直的(即，實(shí)質(zhì)垂直于頂面182)。該部分有斜面的邊緣可改良與孔部件168嵌套的尺寸調(diào)整插入件的穩(wěn)定性。
[0030]孔178可被塑形成實(shí)質(zhì)相似于被處理的基板I的形狀。該孔178可以略大于基板
I的頂面112，以提供適合的處理窗口，用來(lái)影響跨越基板I表面的活性物種的分布。例如，孔178可大于約6英寸x6英寸?？梢哉{(diào)整孔部件168與抬高部130的頂面182間的距離180以達(dá)成所需的基板I的等離子體曝露情況。
[0031]通過(guò)操作升舉環(huán)172，孔部件168可移動(dòng)地定位在離子-自由基屏蔽件142之下及支撐組件108之上。孔部件168可有數(shù)個(gè)開(kāi)口 184以容納該數(shù)個(gè)屏蔽件支撐件150，該數(shù)個(gè)屏蔽件支撐件150支撐離子-自由基屏蔽件142的平坦板材146。開(kāi)口 184可以是通孔、裁切、切口或其他類(lèi)型的開(kāi)口，該開(kāi)口 184形成以允許孔部件168自由地移動(dòng)而不會(huì)影響該屏蔽件支撐件150。
[0032]在處理過(guò)程中，等離子體通常于處理空間106內(nèi)形成。等離子體里的物種，如自由基及離子，穿越平坦板材146與孔部件168的孔178后到達(dá)基板I。通過(guò)開(kāi)創(chuàng)供自由基及離子自下空間144至處理區(qū)域145的流動(dòng)通路，孔部件168控制基板I上表面附近的自由基及離子的分布?？?78也可被塑型及/或定位，以便穿越孔178的物種不會(huì)到達(dá)該基板I的邊緣及/或側(cè)邊。孔178也可被塑型、定大小尺寸及/或定位以控制跨越基板I的活性物種的密度。在一實(shí)施例中，通過(guò)將孔部件168定位成更靠近離子-自由基屏蔽件142而非靠近基板1，基板I中央?yún)^(qū)域附近的活性物種的密度可能減少，基板I的周邊區(qū)域附近的活性物種的密度增加。
[0033]該孔部件168可由兼容于處理的化學(xué)過(guò)程的材料而形成。在一實(shí)施例中，孔部件168可由石英或陶瓷所形成，該陶瓷如氧化鋁、氧化釔(釔的氧化物)及K140(—種京瓷公司專(zhuān)有的材料)，及其他材料，包括了上述材料的組合與合金。在某些實(shí)施例中，孔部件168可被涂覆。涂覆金屬材料的陶瓷可能是有用的，舉例來(lái)說(shuō)，陽(yáng)極氧化鋁或涂覆有一種沉積式或噴涂式的陶瓷涂料的鋁，例如氧化鋁(Al2O3)或氧化釔(Y2O3)。
[0034]孔部件168可與腔室電絕緣，或孔部件168可帶電以根據(jù)需要提供偏壓，或移除由曝露至等離子體處理時(shí)累積的電壓。電連接181可配備有接地路徑，譬如接至腔室壁102，以移除累積的電壓?？梢蕴峁┤玳_(kāi)關(guān)(未示出)的控制元件。通過(guò)將電源耦合至該電連接181，偏壓可適用于孔部件168。射頻信號(hào)源177展示于圖1，該射頻信號(hào)源177具有濾波電路183，該濾波電路183可以是阻抗匹配電路或者可以包括阻抗匹配電路。關(guān)于施偏壓于孔部件168，若孔部件168是涂覆有陶瓷的金屬部件，則該電連接181通常耦接至孔部件168的導(dǎo)電部分，譬如金屬部分。
[0035]圖2是依照一實(shí)施例的孔組件266的局部透視圖，其中腔室蓋104、腔室壁102與支撐組件108被移除。
[0036]該數(shù)個(gè)升舉支撐件170貫穿隔板156以于隔板156與平坦板材146間定位該孔部件168。數(shù)個(gè)通孔184容納屏蔽件支撐件150，該等屏蔽件支撐件150支撐平坦板材146于隔板156上。屏蔽件支撐件150與升舉支撐件170交錯(cuò)排列以允許孔部件168獨(dú)立于隔板156與平坦板材146而移動(dòng)。
[0037]孔部件168通過(guò)升舉環(huán)172垂直地移動(dòng)。該升舉環(huán)172可包括具有側(cè)延伸部202的環(huán)形主體204。環(huán)形主體204有內(nèi)開(kāi)口 206，該內(nèi)開(kāi)口 206大到足以圍繞該支撐組件108 (圖1)。側(cè)延伸部202位于自環(huán)形主體204徑向向外處。該側(cè)延伸部202允許該升舉環(huán)172由側(cè)邊連接至致動(dòng)器。該側(cè)邊驅(qū)動(dòng)的布局使升舉環(huán)172與孔部件168能有與隔板156和離子-自由基屏蔽件142的平坦板材146分開(kāi)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而改良處理腔室100的處理靈活性。
[0038]該孔部件168可被定位在支撐組件108 (圖1)上方不同距離處，藉以控制跨越基板I表面的活性物種的分布及/或使基板I及其他腔室元件能夠移動(dòng)。
[0039]圖3Α為展示孔部件168位于下處理位置的剖面?zhèn)纫晥D。下表面306被定位在支撐組件108的抬高部130上方一距離302處。在該下處理位置，距離302短于約1.0英寸，比如介于約0.4英寸與約0.6英寸間，舉例而言約0.42英寸，將孔部件168置于靠近該被處理的基板I。在該下處理位置，孔部件168限制流過(guò)孔178的自由基及離子橫向傳播，造成了跨越該基板I的活性物種的相對(duì)均勻的密度。
[0040]圖3Β為展示該孔部件168于上處理位置的剖面?zhèn)纫晥D。下表面306被定位在支撐組件108的抬高部130上方一距離304處。在該上處理位置，孔部件168允許流過(guò)孔178的自由基及離子在接觸該基板I前橫向散播。當(dāng)該自由基及離子橫向散播時(shí)，基板I的周邊部分附近的活性物種的密度變得較基板I中央部分附近的活性物種的密度來(lái)得低。因此，調(diào)整孔部件168與基板I間的距離可控制基板I附近活性物種的密度分布。在該上處理位置，距離302可以是最小約1.5英寸，比如介于約1.6英寸與約2.2英寸間，舉例而言約2.1英寸。
[0041]圖3C為一剖面?zhèn)纫晥D，該剖面?zhèn)纫晥D展示該孔部件168在移轉(zhuǎn)位置，以便該基板I能被傳遞至支撐組件108或者自支撐組件108傳遞。升舉環(huán)172與孔部件168被舉起以便在孔部件168與抬高部130間產(chǎn)生空間用以移轉(zhuǎn)基板。
[0042]此外，在連續(xù)基板的處理過(guò)程中或者在處理過(guò)程之間，可以動(dòng)態(tài)地調(diào)整孔部件168與抬高部130間的距離以達(dá)成每一基板的最佳活性物種一致性。當(dāng)孔部件168與抬高部130間的距離最大時(shí)，中心蝕刻速度與周邊蝕刻速度之差將最大，而當(dāng)該距離是最小時(shí)，蝕刻速度之差將變?yōu)樽钚?。該特征可被用以補(bǔ)償蝕刻速度一致性的圖案效應(yīng)。
[0043]圖4A圖是孔部件168的俯視圖。圖4B是孔部件168的剖面?zhèn)纫晥D?？撞考?68具有平坦的圓盤(pán)形主體402。該平坦的圓盤(pán)形主體402可為圓形的，供使用于具有圓柱形側(cè)壁的處理腔室。該孔178穿越該平坦的圓盤(pán)形主體402的中央?yún)^(qū)域而形成?？?78可為方形的而用以處理方形基板I。通常孔跟隨著要在等離子體腔室內(nèi)處理的基板的形狀而被塑形。孔178被內(nèi)壁404限定，該內(nèi)壁404在本文描述的實(shí)施例中是有斜面的，但該內(nèi)壁404在其他實(shí)施例里可以是實(shí)質(zhì)地垂直的。在一實(shí)施例中，孔178的大小可以稍微大于基板I的大小，如此基板I經(jīng)由圖4A的孔178可以被看到。舉例而言，孔178的尺寸可以略大于約6英寸x6英寸。在處理過(guò)程中，孔178被配置以同軸對(duì)齊基板1，以提供基板I的均勻處理。應(yīng)當(dāng)注意到，若是所需的話，該孔178可偏離基板I的中心軸，以達(dá)成不對(duì)稱(chēng)基板I中心的密度分布。
[0044]在一實(shí)施例里，三個(gè)或三個(gè)以上通孔184沿著該平坦的圓盤(pán)形主體402的周邊形成。該通孔184配置以容納用于該離子-自由基屏蔽件142的屏蔽件支撐件150。支撐特征結(jié)構(gòu)，比如升舉支撐件170，可連附于位于位置406的平坦的圓盤(pán)形主體402?；蛘?，位置406可以是適于容納支撐部件(比如升舉支撐件170)的凹陷部。位置406可被定位靠近該通孔184以便基板I可經(jīng)過(guò)介于相鄰的升舉支撐件170間的空間而轉(zhuǎn)移。
[0045]應(yīng)當(dāng)注意到，該孔部件168與孔178根據(jù)腔室形狀與基板形狀，可各自具有不同的形狀。
[0046]參考圖4B，一個(gè)或多個(gè)環(huán)形插入件408可與孔部件168 —同使用。該插入件408具有略大于孔178的尺寸的外尺寸，且具有一外邊緣，該外邊緣依輪廓成形以匹配孔178的輪廓成形壁179，如此一來(lái)當(dāng)插入件408與孔部件168在平行配對(duì)方向時(shí)，插入件408無(wú)法通過(guò)該孔178。插入件408靠在孔178的輪廓成形邊緣179，減少該孔178的尺寸并潛在改變孔178的形狀及/或中心軸位置。
[0047]不同的插入件408可具有不同尺寸的孔，且在所需的情形下可以使用多個(gè)插入件408來(lái)改變孔的尺寸、形狀及/或中心軸位置。舉例而言，第一插入件可具有第一孔，該第一孔的尺寸介于約1/8英寸與約1/4英寸間，小于孔部件168的孔178的尺寸。第二插入件可具有第二孔，該第二孔的尺寸介于約1/8英寸與約1/4英寸間，小于第一孔的尺寸，且該第二孔可嵌套于該第一孔內(nèi)。若是所需的，孔部件178的孔168中可以嵌套多達(dá)約五個(gè)插入件以便使孔的尺寸減少多達(dá)約3英寸。藉使用一或多個(gè)插入件變換孔的開(kāi)口面積增加一種控制方法。該控制方法可被用于針對(duì)不同的基板與腔室調(diào)整孔部件168的性能，而無(wú)須停止腔室的運(yùn)作以更換主要腔室元件。[0048]圖5為依照另一實(shí)施例的處理腔室500的示意剖面?zhèn)纫晥D。圖5的實(shí)施例通常類(lèi)似圖1的實(shí)施例，但圖5的孔部件568具有小于基板I的孔578，且圖1的升舉支撐件170與屏蔽件支撐件184在圖5交換為升舉支撐件570與孔支撐件584。升舉支撐件570將離子-自由基屏蔽件146耦接至升舉環(huán)172，而孔支撐件584由轉(zhuǎn)接器134處支撐孔部件568。在圖5的實(shí)施例里，當(dāng)孔部件568相對(duì)于基板I而言保持固定時(shí)，該離子-自由基屏蔽件146可被移動(dòng)接近或遠(yuǎn)離基板I。
[0049]圖5的實(shí)施例結(jié)合控制跨越基板I表面的活性物種的分布的另一種方法。當(dāng)離子-自由基屏蔽件142相對(duì)于孔部件568移動(dòng)時(shí)，穿越孔578的活性物種的密度分布改變，造成基板I上密度分布改變。應(yīng)當(dāng)注意到，設(shè)想該孔部件568與離子-自由基屏蔽件146兩者可以致動(dòng)的實(shí)施例。
[0050]雖然上述內(nèi)容指示本發(fā)明的實(shí)施例，但其他及更進(jìn)一步的本發(fā)明的實(shí)施例也可在不偏離上述基本范圍下設(shè)計(jì)實(shí)施。
【權(quán)利要求】
1.一種離子蝕刻腔室，包含: 腔室主體，所述腔室主體包圍處理區(qū)域； 基板支撐件，所述基板支撐件布置于所述處理區(qū)域內(nèi)且具有基板接收表面； 等離子體源，所述等離子體源布置于面對(duì)所述基板接收表面的所述腔室主體的壁上； 離子-自由基屏蔽件，所述離子-自由基屏蔽件布置于所述等離子體源與所述基板接收表面間；及 可移動(dòng)式孔部件，所述可移動(dòng)式孔部件介于所述離子-自由基屏蔽件與所述基板接收表面間。
2.如權(quán)利要求1所述的離子蝕刻腔室，其特征在于，所述孔部件包含孔板材與邊緣屏蔽件，所述邊緣屏蔽件向所述基板接收表面延伸。
3.如權(quán)利要求1或2所述的離子蝕刻腔室，其特征在于，所述孔部件耦接至線性致動(dòng)器，所述線性致動(dòng)器可用于改變所述孔部件與所述基板接收表面間的距離。
4.如權(quán)利要求1一 3中的任一項(xiàng)所述的離子蝕刻腔室，其特征在于，所述離子-自由基屏蔽件為數(shù)個(gè)屏蔽件支撐件所支撐，所述屏蔽件支撐件經(jīng)由所述孔部件而布置。
5.如權(quán)利要求3或4所述的離子蝕刻腔室，其特征在于，升舉組件布置于所述孔部件與所述線性致動(dòng)器之間。
6.如權(quán)利要求5所述的離子蝕刻腔室，其特征在于，所述升舉組件包含升舉環(huán)及數(shù)個(gè)升舉支撐件，所述孔部件倚靠于所述升舉支撐件上。
7.如權(quán)利要求6所述的離子蝕刻腔室，其特征在于，所述屏蔽件支撐件自屏蔽件支撐環(huán)而延伸，所述屏蔽件支撐環(huán)布置于所述孔部件與所述升舉環(huán)之間。
8.如權(quán)利要求7所述的離子蝕刻腔室，其特征在于，所述升舉支撐件經(jīng)由所述屏蔽件支撐環(huán)而延伸。
9.一種用于半導(dǎo)體基板的等離子體處理的腔室，包含: 基板支撐件； 等離子體源，所述等離子體源在所述基板支撐件對(duì)面； 離子過(guò)濾器，所述離子過(guò)濾器布置于所述等離子體源與所述基板支撐件之間； 聚焦板材，所述聚焦板材布置于所述離子過(guò)濾器與所述基板支撐件之間，所述聚焦板材耦接至線性致動(dòng)器，所述線性致動(dòng)器可用于控制所述聚焦板材的高度(elevation)。
10.如權(quán)利要求9所述的腔室，其特征在于，所述聚焦板材包含中央孔及隔板，所述隔板自所述聚焦板材的邊緣部向所述基板支撐件延伸。
11.如權(quán)利要求10所述的腔室，其特征在于，所述中央孔具有較所述基板支撐件的基板接收表面更大的面積。
12.如權(quán)利要求11所述的腔室，其特征在于，所述聚焦板材通過(guò)支撐環(huán)與自所述支撐環(huán)延伸的數(shù)個(gè)支撐件耦接至所述線性致動(dòng)器。
13.如權(quán)利要求12所述的腔室，其特征在于，所述致動(dòng)器具有行程長(zhǎng)度，所述行程長(zhǎng)度足以將所述聚焦板材自最接近所述離子過(guò)濾器的第一位置移至最接近所述基板支撐件的第二位置，其中當(dāng)所述聚焦板材在所述第二位置時(shí)，所述隔板延伸過(guò)所述基板接收表面。
14.一種等離子體蝕刻設(shè)備，包含: 腔室；等離子體源，所述等離子體源布置于所述腔室的一側(cè)； 基板支撐件，所述基板支撐件布置在所述等離子體源對(duì)面，具有面對(duì)所述等離子體源的座臺(tái)； 離子-自由基屏蔽件，所述離子-自由基屏蔽件布置于所述等離子體源與所述基板支撐件之間，所述離子-自由基屏蔽件具有在所述離子-自由基屏蔽件的與所述座臺(tái)對(duì)齊的區(qū)域中形成的數(shù)個(gè)孔，其中形成孔的離子-自由基屏蔽件的區(qū)域具有比所述座臺(tái)大的面積范圍(areal extent);以及 孔板材，所述孔板材布置于所述離子-自由基屏蔽件與所述基板支撐件之間，所述孔板材具有中央孔，所述中央孔與形成孔的所述離子-自由基屏蔽件的區(qū)域具有實(shí)質(zhì)上相同尺寸，其中所述孔板材通過(guò)升舉環(huán)及數(shù)個(gè)升舉支撐件耦接至線性致動(dòng)器，所述數(shù)個(gè)升舉支撐件自所述升 舉環(huán)延伸且接觸所述孔板材。
15.如權(quán)利要求14所述的等離子體蝕刻設(shè)備，其特征在于，所述孔板材包含圓盤(pán)以及形成于所述圓盤(pán)的周邊部分的數(shù)個(gè)開(kāi)口，所述圓盤(pán)具有至少約6英寸的外直徑，所述中央孔具有長(zhǎng)方形狀及內(nèi)壁，所述內(nèi)壁依輪廓成形以支撐第二部件，所述第二部件與所述孔部件有實(shí)質(zhì)平行關(guān)系，其中所述圓盤(pán)包含石英或陶瓷。
【文檔編號(hào)】H01L21/3065GK103650118SQ201280025684
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月31日
【發(fā)明者】S·辛格, G·J·斯科特, A·庫(kù)瑪 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料公司