專利名稱：可減少處理腔室不對稱的影響的等離子體處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施例大致關(guān)于基板處理設(shè)備，且更具體而言，關(guān)于等離子體增強基板
處理裝置。
背景技術(shù)：
某些基板處理腔室可具有相對于處理腔室的處理腔體不對稱地布置的抽氣通口。此類處理腔室可進一步包括電感或電容耦合電極，以在處理腔體中點燃等離子體。電感線圈或電容電極通常對稱地布置于處理腔室四周，舉例而言靠近處理腔室的上部部分，以提供均勻的電場，且因此在處理腔室之中提供更均勻的等離子體。然而，發(fā)明人觀察到相對于處理腔體的抽氣通口的不對稱位置可導(dǎo)致在處理腔室中等離子體的非均勻性，等離子體的非均勻性可能非所欲地導(dǎo)致在處理腔室之中基板的非均勻處理。舉例而言，發(fā)明人觀察到嚴重的處理非均勻性可導(dǎo)致蝕刻處理于較高的操作壓力下實行(舉例而言，大于大約25毫托(mTorr))。減輕此抽氣不對稱效應(yīng)的嘗試包括擋流片或分流器。然而，發(fā)明人觀察到此類解決方式非所欲地限制處理腔室之中的流導(dǎo)，且會減少可利用的處理窗。因此，發(fā)明人提供了改良的等離子體處理裝置，該等離子體處理裝置可減少至少某些抽氣不對稱的效應(yīng)，同時維持流導(dǎo)及處理窗。

發(fā)明內(nèi)容
此處提供在處理裝置之中提供不對稱等離子體分布的等離子體處理裝置的實施例。在某些實施例中，等離子體處理裝置可包括:具有處理腔體的處理腔室，該處理腔體中布置有基板支撐；及布置于基板支撐上方的第一 RF線圈，以將RF能量耦合至處理腔體之中，其中沿著第一 RF線圈移動的RF能量所產(chǎn)生的電場在基板支撐的中央軸四周是不對稱的。在某些實施例中，相對于處理腔體不對稱地布置抽氣通口，以從處理腔體移除一或更多氣體。在某些實施例中，第一 RF線圈不對稱地布置于基板支撐的中央軸四周。在某些實施例中，第一 RF線圈包括至少一個導(dǎo)體，該至少一個導(dǎo)體纏繞于基板支撐的中央軸四周，且從靠近基板支撐的中央軸布置的第一端至第二端纏繞朝向處理腔體的外圍。在某些實施例中，等離子體處理裝置包括第二 RF線圈，該第二 RF線圈布置于處理腔體的上方。在某些實施例中，第一 RF線圈是不對稱地布置于基板支撐的中央軸四周的外部線圈，且第二 RF線圈是對稱地布置于基板支撐四周的內(nèi)部線圈。在某些實施例中，等離子體處理裝置可包括:處理腔室，該處理腔室具有處理腔體及上蓋，該處理腔體中布置有基板支撐，且該上蓋布置于基板支撐上方；外部RF線圈，該外部RF線圈在處理腔體外部布置靠近上蓋，以將RF能量耦合至處理腔體之中，其中外部RF線圈包括至少一個第一導(dǎo)體，該至少一個第一導(dǎo)體不對稱地布置于基板支撐的中央軸四周；內(nèi)部RF線圈，該內(nèi)部RF線圈在處理腔體外部靠近上蓋，以將RF能量耦合至處理腔體之中，其中內(nèi)部RF線圈包括第二導(dǎo)體，該第二導(dǎo)體對稱地布置于基板支撐的中央軸四周；及抽氣通口，該抽氣通口相對于處理腔體不對稱地布置，其中電場在靠近抽氣通口的處理腔體的第一部分上方比在對立于(opposing)抽氣通口的處理腔體的第二部分上方更微弱。在某些實施例中，等離子體處理裝置可包括:具有處理腔體的處理腔室，該處理腔體中布置有基板支撐；抽氣通口，該抽氣通口相對于處理腔體不對稱地布置；及等離子體產(chǎn)生器。在某些實施例中，等離子體產(chǎn)生器可包括:信號產(chǎn)生器；及耦合至信號產(chǎn)生器的電極，以從信號產(chǎn)生器施加能量之后，在處理腔體之中建立電場，其中電場相對于基板支撐的中央軸具有不對稱的幾何形狀。本發(fā)明的其他及進一步實施例討論如下。


為了詳細了解本發(fā)明的上述特征，如上簡明概述的本發(fā)明將參考實施例加以更具體的說明，而某些實施例圖示于附圖中。然而，應(yīng)了解，附圖僅圖示本發(fā)明的典型實施例，且因此并非考慮限制本發(fā)明的范疇，因為本發(fā)明可容納其他均等效果的實施例。圖1描繪根據(jù)本發(fā)明的某些實施例的等離子體反應(yīng)器的概要側(cè)視圖。圖2A-2B描繪根據(jù)本發(fā)明的某些實施例的等離子體反應(yīng)器的頂部視圖。圖3A-3B描繪根據(jù)本發(fā)明的某些實施例的等離子體反應(yīng)器。
具體實施例方式此處提供在處理裝置之中提供不對稱等離子體分布的等離子體處理裝置的實施例。在某些實施例中，所發(fā)明的裝置可有利地克服處理腔室之中的不對稱性，而非不利地影響處理腔室之中的處理。舉例而言，本發(fā)明的至少某些實施例可有利地克服處理腔室之中的不對稱性，而非不利地影響處理腔室的流導(dǎo)及/或處理窗。所發(fā)明裝置的實施例可有益于任何等離子體輔助基板處理，例如蝕刻、沉積或類似者。合適處理的非限制范例包括用于形成微機電系統(tǒng)(MEMS)設(shè)備的硅(Si)深蝕刻處理或硅穿孔(TSV)應(yīng)用。圖1描繪可用以實現(xiàn)此處所討論的本發(fā)明的實施例的類型的圖示性蝕刻反應(yīng)器100的概要圖。反應(yīng)器100可獨自使用，或更通常作為整合型半導(dǎo)體基板處理系統(tǒng)或群集工
具的處理模塊使用，例如從美國加州圣坦克拉拉市的應(yīng)用材料公司可取得的CE.NiTURA 整合型半導(dǎo)體基板處理系統(tǒng)。可根據(jù)此處所提供的技術(shù)而修改的適合的蝕刻反應(yīng)器的范例包括也可從應(yīng)用材料公司取得的蝕刻反應(yīng)器的ADVANTEDGE 線(例如AdvantEdge S
或 AdvantEdge HT)、蝕刻反應(yīng)器的 DPS'R'線(例如 DPS'"'、DPS" DPS" AE, DPS '' HT、DPS G3聚蝕刻器(poly etcher))或其他蝕刻反應(yīng)器。在處理腔室之中具有不對稱流體
條件的其他蝕刻反應(yīng)器或非蝕刻等離子體處理設(shè)備，包括可從其他制造商取得的蝕刻反應(yīng)器或非蝕刻等離子體處理設(shè)備，例如用于沉積、表面處理等的處理設(shè)備也可根據(jù)此處所提供的技術(shù)而修改。反應(yīng)器100包含具有處理腔體115的處理腔室110和等離子體產(chǎn)生器，該處理腔體115中布置有基板支撐116，該等離子體產(chǎn)生器用以在處理腔體115之中建立及/或維持等離子體，或在使用期間可傳遞等離子體至處理腔體115。在某些實施例中，可供應(yīng)圓頂狀的介電上蓋120 (亦稱之為介電窗)至腔室110，該介電上蓋120布置于導(dǎo)體(壁)130的上方?；蛘撸仙w120可具有其他幾何形狀，例如實質(zhì)上平坦的。處理腔體115可包覆于導(dǎo)體130及上蓋120之中。抽氣通口 125可相對于處理腔體115而不對稱地布置，以從處理腔體115移除一或更多氣體。舉例而言，抽氣通口 125可布置于處理腔體115的一側(cè)，使得在使用期間，在處理腔體115之中形成高及低壓力的不對稱區(qū)域(例如在處理腔體115的區(qū)域中低壓力的區(qū)域靠近抽氣通口 125，而高壓力的區(qū)域遠離抽氣通口 125，且中等壓力的區(qū)域布置于高及低壓力的區(qū)域之間)。如此處所使用，高壓力、低壓力及中等壓力意圖為彼此相對的比較詞匯，且并非任何特定壓力的絕對詞匯。在處理腔體之中的各種壓力可造成處理腔體之中的各種氣體流速,而可非所欲地影響布置于處理腔體115之中的基板的處理結(jié)果。各種壓力及氣體流速可非所欲地推/拉或者影響處理腔體之中的等離子體位置，而可導(dǎo)致非均勻的處理結(jié)果?；蛘呋蛳嘟Y(jié)合地，其他腔室元件，例如用于傳送基板進及出處理腔室110的狹縫閥門102及/或處理腔室110本身的幾何形狀可造成或可貢獻處理腔室110中的任何流體不對稱，可通過使用此處所揭示的發(fā)明裝置而減輕該流體不對稱。盡管此處所述主要涉及處理腔室之中的流體不對稱，但本發(fā)明的實施例也可用以補償在處理腔室之中影響等離子體或處理的其他不對稱。等離子體產(chǎn)生器可為任何適合的等離子體產(chǎn)生器，例如射頻(RF)等離子體產(chǎn)生器、微波等離子體產(chǎn)生器、遠端等離子體產(chǎn)生器或類似者。在某些實施例中，等離子體產(chǎn)生器包含耦合至電極的信號產(chǎn)生器118。信號產(chǎn)生器118通常以適合的頻率提供能量，以在處理腔室中或在遠離處理腔室處，從供應(yīng)至處理腔室110的處理腔體115的處理氣體形成及/或維持等離子體。舉例而言，在某些實施例中，信號產(chǎn)生器118可以大約50kHz至大約
2.45GHz的頻率提供信號(例如，在RF至微波的頻譜中)。等離子體產(chǎn)生器配置成在處理腔室之中提供不對稱的等離子體，此不對稱的等離子體可補償腔室之中的不對稱壓力/流體條件。信號產(chǎn)生器118可透過第一匹配網(wǎng)絡(luò)119耦合至電極，以在使用期間最小化反射功率。在某些實施例中，電極可為包含至少一個RF線圈的天線111。天線111可布置于基板支撐116上方。在某些實施例中，例如圖1中所圖示，天線111可布置于上蓋120上方，且配置成將RF能量電感耦合到提供至腔室110的處理腔體115的處理氣體。天線111可透過第一匹配網(wǎng)絡(luò)119耦合至信號產(chǎn)生器118。天線111的實施例更詳細地圖示于圖2A-B中，圖2A_B圖示根據(jù)本發(fā)明的某些實施例的反應(yīng)器100的頂視圖。為了清楚起見，可包括于天線111的一或更多實施例中的各個RF線圈112、148分開圖示。然而，如圖1中所圖示，在某些實施例中，RF線圈112、148兩者可同時包括于反應(yīng)器100中。在某些實施例中，天線111可包括第一 RF線圈112，如圖1及圖2B中圖示，第一RF線圈112布置于基板支撐116上方。在將RF能量施加至第一 RF線圈112之后，第一 RF線圈112可產(chǎn)生在基板支撐116 (及布置于基板支撐上的基板)的中央軸113四周不對稱的電場。不對稱的電場可配置成與處理腔體115之中的不對稱流體型態(tài)相關(guān)聯(lián)(例如，歸因于不對稱抽氣通口 125的高及低壓力的區(qū)域)。舉例而言，第一 RF線圈112可經(jīng)配置，使得在使用期間產(chǎn)生于處理腔體115之中的電場，在靠近抽氣通口 125的處理腔體115的第一部分117上方(例如，低壓力的區(qū)域)比在對立于(opposite)抽氣通口 125的處理腔體115的第二部分121 (例如，高壓力的區(qū)域)上方更微弱。由第一 RF線圈112所產(chǎn)生的電場可配置成，在布置于第一部分117及第二部分121之間的處理腔體115的第三部分123(例如，中等壓力的區(qū)域)上方具有中等的強度。在某些實施例中，由第一 RF線圈112所產(chǎn)生的電場可配置成，在較低壓力的區(qū)域中最微弱，在處理腔體115的較高壓力的區(qū)域中最強。因此，第一RF線圈112可配置成提供由沿著第一 RF線圈112流動的RF能量所產(chǎn)生的不對稱的電場，此不對稱的電場可至少部分補償不對稱的抽氣所導(dǎo)致的流體非均勻性，該不對稱的抽氣是因為抽氣通口 125相對于處理腔體115的位置而造成。不對稱的電場接著提供對應(yīng)于較強及較弱的電場的區(qū)域，而具有較多或較少等離子體密度的區(qū)域的不對稱的等離子體。發(fā)明人相信不對稱的等離子體可由在處理腔體之中的不對稱壓力/流體條件而重新分布，導(dǎo)致更均勻的等離子體，且因此導(dǎo)致更均勻的處理結(jié)果。通過提供此益處，而不在腔室之中使用擋流片及/或分流器，所發(fā)明的裝置有利地不影響腔室之中的傳導(dǎo)性，或因為較窄的流體/壓力限制而減少處理窗?？拷闅馔?125的處理腔體115的第一部分117，因為靠近抽氣通口 125而可為低壓力的區(qū)域。對立于第一部分117的處理腔體115的第二部分121，因為該第二部分121的位置距離抽氣通口 125最遠，而可為高壓力的區(qū)域。處理腔體115的第三部分123，位于第一部分117及第二部分121之間，可為中等壓力的區(qū)域，而具有比第一部分117更高的壓力且比第二部分121更低的壓力。因此，在某些實施例中，以上所討論電場的不對稱可配置成在第一部分117上方最弱且在對立的第二部分121上方最強。沿著第一 RF線圈112流動的RF能量所產(chǎn)生的不對稱的電場，可由不對稱地布置于基板支撐的中央軸113四周的第一 RF線圈112而引起。舉例而言，在某些實施例中，第一 RF線圈112可包含至少一個導(dǎo)體129 (圖2B圖示第一 RF線圈112具有三個導(dǎo)體129)纏繞于基板支撐116的中央軸113四周。至少一個導(dǎo)體129可從靠近基板支撐116的中央軸113布置的第一端131至第二端133纏繞朝向處理腔體115的外圍。RF能量可于第一端131或第二端133任一者(例如，透過信號產(chǎn)生器118及第一匹配網(wǎng)絡(luò)119)耦合到至少一個導(dǎo)體129，而第一或第二端131、133的另一者耦合至接地。在某些實施例中，RF能量耦合到至少一個導(dǎo)體的第一端131，而第二端133耦合至接地。在某些實施例中，且如圖2B中圖示，至少一個導(dǎo)體129的最外部纏繞135可以圖示的距離137，布置于處理腔體115的外圍的內(nèi)部。在某些實施例中，至少一個導(dǎo)體129的最外部纏繞135可布置于處理腔體115的外圍的內(nèi)部。至少一個導(dǎo)體129的最外部纏繞135相對于處理腔體115的外圍向內(nèi)布置的距離137，可取決于數(shù)種因素，例如處理腔室的幾何形狀、介電窗的幾何形狀(例如，平坦、圓頂狀等等)及基板的尺寸(例如，200mm或300_晶圓、方形或矩形面板或類似者)。至少一個導(dǎo)體129的最外部纏繞135可相對于基板支撐116的外直徑徑向地向內(nèi)或向外布置。發(fā)明人無預(yù)期地發(fā)現(xiàn)即使至少一個導(dǎo)體129是對稱的(未圖示)，可通過將最外部纏繞135布置于處理腔體115的外圍的內(nèi)部，而達到處理均勻性的改良。舉例而言，在傳統(tǒng)的處理裝置中，對稱的導(dǎo)體線圈的最外部纏繞通常布置于靠近處理裝置的處理腔體的外圍。然而，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)通過移動對稱導(dǎo)體線圈的最外部纏繞遠離處理裝置的外圍，蝕刻處理的處理均勻性意外地改善約百分之25。發(fā)明人進一步發(fā)現(xiàn)通過對至少一個導(dǎo)體129采取不對稱，可達成處理均勻性的進一步改良。舉例而言，如圖1及圖2B所圖示，第一 RF線圈112的至少一個導(dǎo)體129可不對稱地布置于基板支撐116的中央軸113四周。如圖2B中所圖示，第一 RF線圈112可包括多個導(dǎo)體129 (在圖2B中圖示三個導(dǎo)體129)，其中各個導(dǎo)體129可不對稱地布置于中央軸113四周。然而，圖2B的實施例僅為本發(fā)明的一個范例實施例。舉例而言，在某些實施例中，一個或任何數(shù)量的多個導(dǎo)體129可不對稱地布置，以當RF能量沿著第一 RF線圈112的多個導(dǎo)體129各者流動時，提供不對稱的電場。在圖2B中圖示為不對稱地纏繞于中央軸113四周的線圈的至少一個導(dǎo)體129，可包括如所圖示的多個在中央軸113四周的纏繞。舉例而言，至少一個導(dǎo)體129可包括第一纏繞(例如至少一個導(dǎo)體129的最內(nèi)部纏繞139)及第二纏繞(例如最外部纏繞135)。盡管在圖2B中的第一 RF線圈112的范例實施例只圖示兩個纏繞(例如，最內(nèi)部纏繞139及最外部纏繞135)，但至少一個導(dǎo)體129可包括任何必要所欲數(shù)量的纏繞，以提供以上所討論的電場的所欲特征。在某些實施例中，介于第一纏繞及第二纏繞之間的距離可變化。舉例而言，介于最內(nèi)部纏繞139及最外部纏繞135之間的距離141出現(xiàn)分歧。在某些實施例中，介于至少一個導(dǎo)體129的纏繞之間的距離在靠近抽氣通口 125的處理腔體115的第一部分117上方最大。舉例而言,介于至少一個導(dǎo)體129的最內(nèi)部纏繞139及最外部纏繞135之間的距離143在處理腔體115的第一部分117上方可為最大。在某些實施例中，當使用多個導(dǎo)體129時，介于鄰接導(dǎo)體129之間的距離沿著鄰接導(dǎo)體各自相對應(yīng)的長度可為固定的。舉例而言，介于鄰接導(dǎo)體129之間的距離147沿著鄰接導(dǎo)體129的各自長度可為固定的。在某些實施例中，且如圖1及圖2A中所圖示，天線111可進一步包括布置于基板支撐116上方的第二 RF線圈148，第二 RF線圈148配置成將RF能量電感耦合到提供至處理腔室110的處理腔體115的處理氣體。如圖1中圖示，第一 RF線圈112及第二 RF線圈148兩者可透過第一匹配網(wǎng)絡(luò)119耦合至信號產(chǎn)生器118。在某些實施例中，于第一及第二RF線圈112、148之間分配功率的設(shè)備(例如分壓電容或類似者，未圖示)，可布置于第一匹配網(wǎng)絡(luò)119的輸出，以控制從信號產(chǎn)生器118傳遞至第一及第二 RF線圈112、148的RF功率的百分比。在某些實施例中，設(shè)備可由控制器140控制，以在處理期間，選擇性地調(diào)整供應(yīng)至第一及第二 RF線圈112、148的各者的RF功率的量。在某些實施例中，如圖1所圖示，第二 RF線圈148可為對稱地布置于中央軸113四周的內(nèi)部線圈，且第一 RF線圈112可為外部線圈(相對于內(nèi)部線圈)。第一 RF線圈112的實施例如以上所討論。類似于第一 RF線圈112，第二 RF線圈148可包括至少一個導(dǎo)體149纏繞于基板支撐的中央軸113四周，且從靠近中央軸113布置的第一端150至第二端152纏繞朝向處理腔體115的外圍。RF能量可于第一端150或第二端152任一者(例如，透過信號產(chǎn)生器118及第一匹配網(wǎng)絡(luò)119)耦合到至少一個導(dǎo)體149，而第一或第二端150、152的另一者耦合至接地。在某些實施例中，RF能量耦合到至少一個導(dǎo)體的第一端150，而第二端152耦合至接地。在某些實施例中，且如圖2A中圖示，第二 RF線圈148可包括對稱地布置于中央軸113四周的一個導(dǎo)體149?；蛘?，(未圖示)第二 RF線圈148可包括多個導(dǎo)體149。在某些實施例中，(未圖不)多個導(dǎo)體149中的各個導(dǎo)體149可對稱地布置于基板支撐116的中央軸113四周。盡管此處圖示性地討論電感耦合處理裝置，在某些實施例中，電極可配置成將能量電容耦合至處理腔室。舉例而言，在某些實施例中，電極可為平板電極(未圖示)或具有類似的幾何形狀，使得能量耦合至處理腔室的所欲區(qū)域中，或使得更多能量耦合至處理腔室中所欲更高密度等離子體的區(qū)域處，且更少能量耦合至處理腔室中所欲更低密度等離子體的區(qū)域處。在某些實施例中，例如當提供具有微波頻率的信號時，可省略電極，且可提供波導(dǎo)以引導(dǎo)微波能量至所欲位置，來激發(fā)處理氣體且形成等離子體。電極或波導(dǎo)的位置可經(jīng)配置，使得等離子體被建立或提供于一個或所欲的位置。舉例而言，圖3A及圖3B描繪遠端等離子體源，遠端等離子體源配置成提供等離子體至處理腔室，且以不對稱的方式補償處理腔室之中的流體不對稱性。圖3A圖示處理腔室110具有不對稱的抽氣通口 125。用于將基板114支撐于基板支撐116上的基板支撐116被布置于處理腔室之中，且具有中央軸113。遠端等離子體源可包括等離子體腔室302，例如管狀或其他狹窄的區(qū)域，而導(dǎo)電線圈304包覆于等離子體腔室302的四周。導(dǎo)電線圈304可耦合至信號產(chǎn)生器118。等離子體腔室302耦合至氣體控制板138，且等離子體腔室302耦合至處理腔室。在操作中，從氣體控制板138提供的氣體通過等離子體腔室302，且由信號產(chǎn)生器118施加至導(dǎo)電線圈304的能量激發(fā)成等離子體。等離子體腔室302相對于中央軸113不對稱地布置。如以上所討論，布置等離子體腔室302的特定位置取決于處理腔室110之中的流體條件。舉例而言，在遠離抽氣通口 125的位置需要更高密度的等離子體的實施例中，如圖3A中所圖示，等離子體腔室302可布置于對立于抽氣通口 125的中央軸113—側(cè)。在接近抽氣通口 125的位置需要更高密度的等離子體的實施例中，如圖3B中所圖示，等離子體腔室302可布置于與抽氣通口 125相同的中央軸113—側(cè)。也可利用其他線圈或電極，如圖3A-B中以虛線標示306圖示性的描繪。此外，基板支撐可耦合至能源，例如RF能源(如所圖示)或其他能源，類似于以下針對圖1所討論?；蛘撸逯慰神詈现两拥?。返回圖1，基板支撐116 (例如，陰極)可透過第二匹配網(wǎng)絡(luò)124耦合至偏壓功率源122。偏壓源122通常能夠以適合的頻率產(chǎn)生高達1500W的RF能量。在某些實施例中，由偏壓功率源提供的信號的頻率可為大約400kHz至大約13.56MHz。偏壓功率可為連續(xù)或脈沖功率任一者。在某些實施例中，偏壓功率源122可為DC或脈沖DC源?？刂破?40可為任何形式的通用計算機處理器之一者，此處理器可在工業(yè)設(shè)定中使用，以控制各種腔室及子處理器?？刂破?40通常包含中央處理單元(CPU) 144、存儲器142及用于CPU144的支援電路146，且控制器140促進控制腔室110的元件及例如以下進一步詳細討論的蝕刻處理。CPU144的存儲器142或電腦可讀媒介，可為一或更多容易獲得的存儲器，例如隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、軟盤、硬盤、或本地或遠程的任何其他形式的數(shù)字儲存。支援電路146耦合至CPU144，用于以傳統(tǒng)的方式支援處理器。這些電路可包括高速緩存、電源、時鐘電路、輸入/輸出電路及子系統(tǒng)及類似者。操作所發(fā)明裝置的方法可作為軟件程序儲存于存儲器142中。軟件程序也可以由第二 CPU (未圖示)儲存及/或執(zhí)行，該第二 CPU位于由CPU144控制的硬件的遠程。在操作中，半導(dǎo)體基板114放置于基板支撐116上，處理氣體從氣體控制板138透過進入通口 126供應(yīng)，且形成混合氣體151。通過從信號產(chǎn)生器118及偏壓功率源122分別施加功率至第一及第二 RF線圈112、148及陰極116，混合氣體151在腔室110中點燃成為等離子體155。腔室110內(nèi)部之中的壓力使用節(jié)流閥127及真空泵136控制。通常，腔室壁130耦合至電氣接地134。壁130的溫度可使用任何適合的熱傳導(dǎo)機制控制，例如含有液體的導(dǎo)管、電阻加熱器或放置靠近壁130或在壁130之中的類似者(未圖示)。
通過穩(wěn)定基板支撐116的溫度而控制基板114的溫度。在某些實施例中，來自氣源154的氦氣透過氣體導(dǎo)管156提供至形成于基板114下方的基板支撐表面中的通道(未圖示)。氦氣用以促進基板支撐116及基板114之間的熱傳導(dǎo)。在處理期間，基板支撐116可由底座之中的電阻加熱器(未圖示)加熱至穩(wěn)態(tài)溫度，且接著氦氣促進基板114的均勻加熱。使用此溫度控制，基板114可維持于大約攝氏-30度至大約攝氏60度的溫度。因此，此處提供了等離子體處理裝置的實施例。在某些實施例中，所發(fā)明的裝置可有利地克服處理腔室之中的不對稱性，舉例而言，可克服相對于處理腔室的處理腔體不對稱地布置的抽氣通口所造成的流體不對稱性，而非不利地影響處理腔室的流導(dǎo)及/或處理窗。所發(fā)明裝置的實施例可有益于任何等離子體輔助基板處理，例如蝕刻、沉積或類似者。合適處理的非限制范例包括用于形成微機電系統(tǒng)(MEMS)設(shè)備的硅(Si)深蝕刻處理或硅穿孔(TSV)應(yīng)用。盡管以上涉及本發(fā)明的圖示實施例，但可設(shè)計本發(fā)明的其他及進一步實施例而不悖離本發(fā)明的基本范疇。
權(quán)利要求
1.一種等離子體處理裝置，包含: 具有處理腔體的處理腔室，該處理腔體中布置有基板支撐 '及布置于該基板支撐上方的第一 RF線圈，以將RF能量耦合至該處理腔體之中，其中沿著該第一 RF線圈移動的RF能量所產(chǎn)生的電場在該基板支撐的中央軸四周是不對稱的。
2.如權(quán)利要求1的等離子體處理裝置，進一步包含: 抽氣通口，以從該處理腔體移除一或更多氣體，其中該抽氣通口相對于該處理腔體不對稱地布置。
3.如權(quán)利要求2的等離子體處理裝置，其中下述至少其一: 該第一 RF線圈經(jīng)配置，使得于使用期間所產(chǎn)生的電場，在靠近該抽氣通口的該處理腔體的第一部分上方比在對立于該抽氣通口的該處理腔體的第二部分上方更微弱；或者其中該電場在靠近該抽氣通口的該處理腔體的該第一部分上方比在鄰接該處理腔體的該第一部分的該處理腔體的第三部分上方更微弱。
4.如權(quán)利要求1或2任一項的等離子體處理裝置，其中該第一RF線圈不對稱地布置于該基板支撐的該中央軸四周。
5.如權(quán)利要求1或2任一項的等離子體處理裝置，其中該第一RF線圈進一步包含: 至少一個導(dǎo)體，該至少一個導(dǎo)體纏繞于該基板支撐的該中央軸四周，且從靠近該基板 支撐的該中央軸布置的第一端至第二端纏繞朝向該處理腔體的外圍，其中該至少一個導(dǎo)體的最外部纏繞布置于該處理腔體的該外圍的內(nèi)部。
6.如權(quán)利要求5的等離子體處理裝置，其中該至少一個導(dǎo)體進一步包含: 第一纏繞；及 鄰接于該第一纏繞的第二纏繞，其中介于該第一纏繞及該第二纏繞之間的距離是變化的。
7.如權(quán)利要求1或2任一項的等離子體處理裝置，其中該第一RF線圈進一步包含: 多個導(dǎo)體，該多個導(dǎo)體纏繞于該基板支撐的該中央軸四周，且從靠近該基板支撐的該中央軸布置的該多個導(dǎo)體的各自第一端至該多個導(dǎo)體的各自第二端纏繞朝向該處理腔體的外圍。
8.如權(quán)利要求7的等離子體處理裝置，其中下述其一: 該多個導(dǎo)體的至少一者不對稱地布置于該基板支撐的該中央軸四周；或者該多個導(dǎo)體的各別一者不對稱地布置于該基板支撐的該中央軸四周，且其中該多個導(dǎo)體的各別一者彼此對稱地布置。
9.如權(quán)利要求7的等離子體處理裝置，其中該多個導(dǎo)體的各別一者不對稱地布置于該基板支撐的該中央軸四周，且其中該多個導(dǎo)體的各別一者彼此對稱地布置，其中介于任何兩個鄰接的導(dǎo)體之間的距離沿著鄰接導(dǎo)體的各自長度是不變的。
10.如權(quán)利要求1或2任一項的等離子體處理裝置，進一步包含: 布置于該基板支撐上方的第二 RF線圈，以將RF能量耦合至該處理腔體之中。
11.如權(quán)利要求10的等離子體處理裝置，其中該第一RF線圈是外部線圈，且該第二 RF線圈是內(nèi)部線圈，該內(nèi)部線圈對稱地布置于該基板支撐的該中央軸四周。
12.如權(quán)利要求1或2任一項的等離子體處理裝置，其中該處理腔室進一步包含: 布置于該基板支撐上方的圓頂，其中該第一 RF線圈在該處理腔體的外部布置于該圓頂?shù)乃闹堋?br> 13.一種等離子體處理裝置，包含: 處理腔室，該處理腔室具有處理腔體及上蓋，該處理腔體中布置有基板支撐，且該上蓋布置于該基板支撐上方； 外部RF線圈，該外部RF線圈在該處理腔體外部布置靠近該上蓋，以將RF能量耦合至該處理腔體之中，其中該外部RF線圈包括至少一個第一導(dǎo)體，該至少一個第一導(dǎo)體不對稱地布置于該基板支撐的該中央軸的四周； 內(nèi)部RF線圈，該內(nèi)部RF線圈在該處理腔體外部位于該上蓋的四周，以將RF能量耦合至該處理腔體之中，其中該內(nèi)部RF線圈包括第二導(dǎo)體，該第二導(dǎo)體對稱地布置于該基板支撐的該中央軸的四周 '及 抽氣通口，該抽氣通口相對于該處理腔體不對稱地布置，其中電場在靠近該抽氣通口的該處理腔體的第一部分上方比在對立于該抽氣通口的該處理腔體的第二部分上方更微尋層。
14.如權(quán)利要求13的等離子體處理裝置，其中該外部RF線圈進一步包含: 多個導(dǎo)體，該多個導(dǎo)體纏繞于該基板支撐的該中央軸四周，且從靠近該基板支撐的該中央軸布置的該多個導(dǎo)體的各自第一端至該多個導(dǎo)體的各自第二端纏繞朝向該處理腔體的外圍，且其中該多個導(dǎo)體的最外部纏繞布置于該處理腔體的該外圍的內(nèi)部。
15.一種等離子體處理裝置，包含: 具有處理腔體的處理腔室，該處理腔體中布置有基板支撐； 抽氣通口，該抽氣通口相對于該處理腔體不對稱地布置；及 等離子體產(chǎn)生器，包含: 信號產(chǎn)生器；及 耦合至該信號產(chǎn)生器的電極，以從該信號產(chǎn)生器施加能量之后，在該處理腔體之中建立電場，其中該電場相對于該基板支撐的中央軸具有不對稱的幾何形狀。
全文摘要
本發(fā)明提供在處理裝置之中提供不對稱等離子體分布的等離子體處理裝置。在某些實施例中，等離子體處理裝置可包括具有處理腔體的處理腔室，該處理腔體中布置有基板支撐；及布置于基板支撐上方的第一RF線圈，以將RF能量耦合至處理腔體之中，其中沿著第一RF線圈移動的RF能量所產(chǎn)生的電場在基板支撐的中央軸四周是不對稱的。在某些實施例中，相對于處理腔體不對稱地布置抽氣通口，以從處理腔體移除一或更多氣體。在某些實施例中，第一RF線圈不對稱地布置于基板支撐的中央軸四周。
文檔編號H05H1/46GK103168507SQ201180050002
公開日2013年6月19日 申請日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月28日
發(fā)明者羅伯特·謝比, 艾倫·切希爾, 斯坦利·德特馬, 加布里埃爾·魯皮亞爾 申請人:應(yīng)用材料公司