908、910輸送的自由基。
[0098] 設(shè)備900將具有進入處理腔室的狹縫閥開口，以允許基板進入與離開處理腔室。圖 9顯示的實施例中，設(shè)備的側(cè)邊936具有狹縫閥開口。因此，開口924比開口926、928置于更遠 離狹縫閥開口處。
[0099]腔室中的狹縫閥開口會影響腔室中的等離子體分布。因為具有狹縫閥開口的壁不 同于其他三個壁，所以狹縫閥開口會影響等離子體分布。施加至背板902的RF電流試圖返回 其功率源930。如此返回中，RF電流沿著腔室壁移動回功率源930。因為壁RF電位相對等離子 體RF電位的差異，沿著壁移動回功率源930的RF電流會影響等離子體。因為具有狹縫閥開口 的壁不同于其他壁，所以狹縫閥開口因為RF電位差異而影響等離子體分布。不均勻等離子 體分布會造成基板上的不均勻沉積。
[0100]流入腔室的處理氣體也影響等離子體分布。等離子體濃度越高，材料沉積越多。已 經(jīng)出乎意外地發(fā)現(xiàn)當(dāng)透過所有三個開口 924、926、928輸送處理氣體至處理腔室時，出現(xiàn)在 基板中心區(qū)域上的沉積量高于其他區(qū)域。因此，沉積材料將為"中心高"。然而，當(dāng)僅透過一 開口 924供給處理氣體進入處理腔室且避免透過其他開口 926、928流動時，基板上的沉積更 均勻。因此，僅透過一開口 924而不透過開口 926、928供給處理氣體可減少"中心高"效應(yīng)。
[0101] 透過開口 924而非開口 926或開口928供給是有利的，因為開口924在?'方向中位 于側(cè)邊954、956之間的實質(zhì)中心，而"X"方向中則無。另一方面，開口926、928沒有在"X"或 ?'方向任一者中位于中心。因為開口 924位于側(cè)邊954與側(cè)邊956之間的中心，預(yù)期?'方向 中的氣體分配是實質(zhì)均勻的。因為開口 924不在"X"方向的中心934，"X"方向中的氣體分配 可能不均勻。因此相對于開口 926、928，開口 924提供至少一可控制方向。沉積過程中，可關(guān) 閉閥942、946以確保僅透過開口 924輸送處理氣體。另一方面，腔室清潔過程中，自遠端等離 子體源906、908、910中產(chǎn)生的等離子體輸送的自由基可進入穿過所有三個開口 924、926、 928以有效地清潔處理腔室。
[0102] 一實施例中，設(shè)備900可如下般運作?？申P(guān)閉閥942與946以避免處理氣體穿過開口 926、928進入處理腔室。因此，處理氣體不經(jīng)過遠端等離子體源908、910、冷卻塊914、916或 氣體供給塊922、924。閥944將打開而處理氣體將移動通過遠端等離子體源906、冷卻塊912、 氣體供給塊918并通過開口 924進入處理腔室。處理氣體將移動通過遠端等離子體源906而 不被點燃成等離子體。通過僅透過一開口 924供給氣體進入處理腔室，可控制處理氣體量并 減少中心高沉積的可能性。若透過所有三個開口 924、926、928供給氣體，那么沉積可能會不 均勻且發(fā)生中心高沉積。
[0103] 自功率源930將RF電流提供至處理腔室，透過匹配網(wǎng)絡(luò)在與開口 924、926、928有所 間隔的位置輸送至背板902 AF電流可點燃處理氣體成等離子體以沉積材料于基板上。處理 之后，可移除基板并排空處理氣體。之后，可清潔處理腔室。打開閥942與946并自氣源904輸 送清潔氣體至遠端等離子體源906、908、910(在遠端等離子體源，清潔氣體被點燃成等離子 體）。來自遠端等離子體源906、908、910的自由基接著可經(jīng)過冷卻塊912、914、916、氣體供給 塊918、920、922并通過開口 924、926、928進入處理腔室。清潔氣體接著自處理腔室的暴露表 面蝕刻或移除污染物。
[0104]清潔過程中，清潔氣體量并非重要考量。事實上，越多越好，以確保適當(dāng)?shù)厍鍧嵡?室。因此，可透過所有三個開口 924、926、928供給清潔氣體。如同沉積一樣，清潔中也期望均 勻性，但在清潔時，腔室表面對清潔氣體自由基呈現(xiàn)相對惰性，以致主要地移除沉積在腔室 表面上的材料。非常少(若有的話)的腔室被移除。因此，越多的清潔氣體自由基越好。為了 確保存在盡可能多的清潔自由基，應(yīng)用所有三個開口 924、926、928。根據(jù)剛剛討論的實施 例，清潔過程中，可改變氣體進入腔室的供給位置以及位置數(shù)目。清潔之后，可排空處理腔 室而處理腔室再度準(zhǔn)備好用于沉積。
[0105] 通過分隔RF電流耦合背板的位置以及處理氣體耦合至背板的位置，可減少通到處 理腔室的氣體供給中寄生等離子體的形成。
[0106] 雖然上述為關(guān)于本發(fā)明的實施例，但可設(shè)計出本發(fā)明其他與進一步實施例而不悖 離發(fā)明的基本范圍，本發(fā)明的范圍由隨后的權(quán)利要求所確定。
【主權(quán)項】
1. 一種等離子體處理設(shè)備，包括： 處理腔室，所述處理腔室具有氣體分配噴頭和大致矩形背板； 一或多個功率源，所述一或多個功率源在一或多個第一位置耦接至所述背板； 一或多個氣源，所述一或多個氣源在三個其他位置耦接至所述背板，所述三個其他位 置各自與所述一或多個第一位置分隔，其中所述三個位置之一置于第二位置，所述第二位 置與所述背板的兩個平行側(cè)邊之間有實質(zhì)相等距離； 一或多個遠端等離子體源，所述一或多個遠端等離子體源耦接至一或多個氣源； 一或多個氣體供給塊，所述一或多個氣體供給塊在所述三個其他位置耦接至所述背 板； 一或多個冷卻塊，所述一或多個冷卻塊耦接于所述一或多個遠端等離子體源和所述氣 體供給塊之間;及 一或多個RF扼流器，所述一或多個RF扼流器耦接至所述一或多個冷卻塊。2. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備是等離子體增強化學(xué)汽相沉積設(shè)備。3. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述一或多個功率源包括多個各自在分隔位置耦接 至所述背板的功率源。4. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述三個位置在距所述第一位置實質(zhì)相等距離處以 約120度相互間隔。5. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述一或多個遠端等離子體源包括三個遠端等離子 體源。6. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括穿過所述處理腔室的第一壁的狹縫閥開口。7. 如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述第二位置配置為比所述一或多個第一位置更遠 離所述狹縫閥開口。8. -種等離子體增強化學(xué)汽相沉積設(shè)備，包括： 處理腔室，所述處理腔室具有穿過至少一壁的狹縫閥開口； 氣體分配噴頭，所述氣體分配噴頭置于所述處理腔室中并與基板支撐件有所間隔； 矩形背板，所述矩形背板置于所述氣體分配噴頭后并與所述氣體分配噴頭有所間隔， 所述背板具有在三個位置穿過所述背板的三個開口，其中所述三個位置的一個位置配置為 比其他兩個位置更遠離所述狹縫閥開口； 一或多個氣源，所述一或多個氣源在所述三個位置耦接至所述背板； 一或多個RF功率源，所述一或多個RF功率源在與所述三個位置間隔的位置耦接至所述 背板； 一或多個遠端等離子體源，所述一或多個遠端等離子體源在所述三個位置中的每一位 置耦接至所述背板； 一或多個氣體供給塊，所述一或多個氣體供給塊在所述三個位置耦接至所述背板； 一或多個冷卻塊，所述一或多個冷卻塊耦接于所述一或多個遠端等離子體源和所述氣 體供給塊之間;及 一或多個RF扼流器，所述一或多個RF扼流器耦接至所述一或多個冷卻塊。9. 如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述一或多個RF功率源包括一個在所述背板的實質(zhì) 中心耦接至所述背板的RF功率源。10. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述三個位置各自配置為與所述背板的中心相隔實 質(zhì)相等徑向距離。11. 如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述三個位置相互間隔約120度。12. 如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述RF扼流器包括電阻器，所述電阻器具有纏繞于 所述電阻器外側(cè)的金屬線圈。13. 如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述電阻器包括位于套管中的內(nèi)管。14. 如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述內(nèi)管和所述套管包括電絕緣材料或陶瓷。15. 如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中在所述套管周圍纏繞有導(dǎo)電材料。16. 如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述RF扼流器包括電阻器，所述電阻器具有纏繞于 所述電阻器外側(cè)的金屬線圈。17. -種方法，依序包括： 透過背板的第一位置將處理氣體導(dǎo)入氣體分配噴頭，其中所述背板置于所述氣體分配 噴頭后并與所述氣體分配噴頭有所間隔，所述氣體分配噴頭將處理氣體分配到腔室內(nèi)，所 述腔室具有穿過所述腔室的第一壁的狹縫閥開口； 點燃所述處理氣體成等離子體； 沉積材料于基板上； 將清潔氣體導(dǎo)入一或多個遠端等離子體源； 在所述一或多個遠端等離子體源中點燃所述清潔氣體成等離子體;及 透過所述第一位置和所述背板的至少一個與所述第一位置分隔的第二位置和第三位 置自遠端點燃的清潔氣體等離子體將自由基流動到所述氣體分配噴頭，其中所述三個位置 中的第一位置配置為比其他兩個位置更遠離所述狹縫閥開口。18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述第一位置與所述背板的實質(zhì)中心有所間隔。19. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述兩個位置和所述第一位置與所述背板的實質(zhì) 中心有實質(zhì)相等間隔。20. 如權(quán)利要求17所述的方法，還包括在與所述第一位置間隔的位置施加 RF電偏壓至 所述腔室中的電極。
【專利摘要】本發(fā)明大致包括等離子體增強化學(xué)汽相沉積處理腔室，其具有在與氣源分隔位置處耦接至背板的RF功率源。通過在與RF功率分隔位置處供給氣體進入處理腔室，可減少通到處理腔室的氣體管中形成寄生等離子體。可在復(fù)數(shù)個位置供給氣體至腔室。各個位置上，氣源經(jīng)過遠端等離子體源以及RF扼流器或RF電阻器而供給氣體至處理腔室。
【IPC分類】C23C16/455, C23C16/452, H01J37/32, C23C16/509
【公開號】CN105529238
【申請?zhí)枴緾N201610018038
【發(fā)明人】古田學(xué), 崔永鎮(zhèn), 崔壽永, 樸范洙, 約翰·M·懷特, 蘇希爾·安瓦爾, 羅賓·L·泰內(nèi)
【申請人】應(yīng)用材料公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2009年4月9日
【公告號】US20090255798