等离子体处理室的压力控制阀组件和快速交替过程的制作方法

等离子体处理室的压力控制阀组件和快速交替过程的制作方法
【专利摘要】一种在其中处理半导体衬底的等离子体处理室的压力控制阀组件包括外壳，外壳具有入口、出口以及在入口和出口之间延伸的导管，入口适于连接到等离子处理室内部且出口适于连接到真空泵，在室中处理半导体衬底的快速交替阶段，真空泵使等离子体处理室维持在预期的压力设定值。具有第一开口区域的第一阀板安装在导管中以绕垂直轴旋转并使得从室中排出到导管内的气体能通过第一开口区域。
【专利说明】等离子体处理室的压力控制阀组件和快速交替过程

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种位于真空泵和在其中处理半导体衬底的等离子体处理室之间的 压力控制阀组件。在半导体衬底经受多步骤处理的过程中，可以使用压力控制阀组件来实 现在等离子体室中的快速的压力改变，其中室压力改变是所期望的。

【背景技术】
[0002] 波希法（Bosch process)是在半导体工业中已被广泛用于制造诸如沟槽和通孔之 类的深垂直（高深宽比）特征（具有例如几十到几百微米的深度）的等离子体刻蚀处理。 波希法包括蚀刻步骤和沉积步骤的交替循环。在美国专利No. 5, 501，893中可以看到波希 法的细节，通过引用将该专利并入本文。可以在与射频（RF)偏置衬底电极一起使用的配置 有诸如电感耦合等离子体（ICP)源之类的高密度等离子体源的等离子体处理装置中执行 波希法。在波希法中，在蚀刻步骤中用于蚀刻硅的处理气体可以是六氟化硫（SF 6)以及在沉 积步骤中所使用的处理气体可以是辛氟环丁烷（C4F8)。在下文中，在蚀刻步骤中使用的处理 气体和在沉积步骤中使用的处理气体被分别称为"蚀刻气体"和"沉积气体"。在蚀刻步骤 期间，SF 6促进硅（Si)的自发的和各向同性的蚀刻；在沉积步骤期间，C4F8促进保护性聚合 物层沉积到经蚀刻的结构的侧壁以及底部。波希法在蚀刻步骤和沉积步骤之间循环交替， 使得能在被掩膜覆盖的硅衬底中限定深结构。基于存在于蚀刻步骤中的高能和定向离子轰 击，在先前沉积步骤中涂布在经蚀刻的结构的底部的任何聚合物膜都将被除去以暴露硅表 面用于进一步蚀刻。在侧壁上的聚合物膜由于没有受到直接的离子轰击而将保留下来，从 而，抑制了横向蚀刻。
[0003] 美国专利公开No. 2009/0242512公开了多步骤波希类型的方法的实施例，其中在 钝化膜的沉积期间，室压力在35毫托下持续5秒；在低压蚀刻步骤期间，室压力在20毫托 下持续1. 5秒；以及在高压蚀刻步骤期间（见表4. 2. 1)，室压力在325毫托下持续7. 5秒； 或者在沉积期间，室压力在35毫托下持续5秒；在低压蚀刻期间，室压力在20毫托下持续 1. 5秒；在高压蚀刻期间，室压力在325毫托下持续7. 5秒；以及在低压蚀刻期间，室压力在 15毫托下持续1秒（见表4. 2. 2)。
[0004] 在其它处理中也需要室压力的变化，其它处理如原子层沉积、等离子体增强CVD、 在掩膜材料中等离子体蚀刻开口并除去掩膜材料的多步骤处理、多步骤等离子体蚀刻处 理，其中蚀刻气体的浓度周期性地变化或者连续地对不同的材料层进行蚀刻。为了减少总 的处理时间，缩短在这样的循环处理中的高压相与低压相之间的过渡期间将是可取的。例 如，美国专利公开No. 2009/0325386公开了一种用于将低容积的真空室中的压力迅速调整 在几十毫秒量级的传导限制元件。该No. 2009/0325386公开物指出，在处理过程中，在多种 压力循环期间，可以使单一的化学物质流入处理区域，或者在多种压力循环期间，可以用范 围从0. 1至2秒的时间在高压或低压引入不同的化学物质。


【发明内容】

[0005] 根据一个实施方式，一种让半导体衬底在其内处理的等离子体处理室的压力控制 阀组件包括：外壳，该外壳具有入口、出口以及在该入口和该出口之间延伸的导管，该入口 适于被连接到该等离子处理室的内部，该出口适于被连接到真空泵，在等离子体处理室中 进行半导体衬底的处理期间，该真空泵使该室维持在预期的压力设定值；第一阀板，该第一 阀板具有被安装在该导管中的第一开口区域以便绕垂直轴旋转并使得从室中排出到该导 管的气体能通过该第一开口区域；第二阀板，该第二阀板具有被安装在该导管中第二开口 区域以便绕垂直轴旋转并通过改变该第一开口区域与第二开口区域的对准度来调整室中 的压力；以及连接到该第一阀板和该第二阀板的驱动机构，以便该第一阀板和该第二阀板 沿相同的方向并且以使第一开口区域和第二开口区域的对准变化的速度旋转，从而周期性 地将室中的压力从较高的压力改变到较低的压力以及从较低的压力改变到较高的压力。
[0006] 在具有连接到室的出口的压力控制阀组件的室中处理半导体衬底的方法中，所述 方法包括：(a)通过在向室供应处理气体的同时，使第一阀板和第二阀板在处于使第一开 口区域和第二开口区域减小传导率的第一角度方位时沿相同方向旋转，角度方位从而将室 压力从较低的压力调整到较高的压力，以及（b)通过在向室供应相同的或不同的处理气体 的同时，使第一阀板和第二阀板在处于使第一开口区域和第二开口区域增大传导率的第二 角度方位时沿相同方向旋转，将室压力从较高的压力调整到较低的压力。该室优选是电感 耦合等离子体（ICP)室，其中通过介电窗将RF能量发送到该室中。用于300_直径晶片的 单晶片处理的ICP室可以具有60至100升的室体积并且在室中的压力设置可以从20毫托 至300毫托变化。本文所述的压力控制阀组件可以安装在真空泵与ICP室的出口之间，该 ICP室具有超过60公升的室体积，并且通过在该第一角度方位和第二角度方位之间切换该 阀板可以实现在室中的压力变化的快速循环。
[0007] 在一个实施方式中，处理可以包括利用蚀刻和沉积的交替步骤在硅中等离子体蚀 刻开口，其中第一处理气体包括含氟气体，该含氟气体被供应少于1. 3秒并在保持室压力 高于150毫托的同时被激励成等离子体状态，以及第二处理气体包括含氟碳气体，该含氟 碳气体被供应少于〇. 7秒并在保持室压力低于130毫托的同时被激励成等离子体状态。该 方法可以进一步包括在蚀刻步骤之前的聚合物清除步骤，其中聚合物清除步骤是通过供应 聚合物清除气体至少200毫秒并在保持室的压力低于150毫托同时将该聚合物清除气体激 励成等离子体状态来执行的。
[0008] 进一步的处理包括沉积处理，其中当室压力在各种设定值之间循环时，室压力在 供应相同的或不同的处理气体时反复变化。例如，在不同的室压力下，可以以不同的流速供 应不同的处理气体或可以以不同的流速供应相同的处理气体。

【专利附图】

【附图说明】
[0009] 图1示出了等离子处理系统和压力控制阀，其可以被用来执行半导体衬底的快速 交替处理。
[0010] 图2A示出了现有技术的压力控制阀系统。
[0011] 图2B示出了在图2A中所示的系统的节流阀的顶视图。
[0012] 图3A示出了包含具有被驱动绕垂直轴旋转的上阀板和下阀板的节流阀组件的压 力控制系统。
[0013] 图3B示出了具有开口区域的为获得最大传导率而对准的上阀板和下阀板。
[0014] 图3C示出了具有开口区域的为获得最小传导率而偏置的上阀板和下阀板。
[0015] 图3D示出了阀板，该阀板围绕其外周上具有用于与驱动机构接合的齿轮齿。
[0016] 图4A-C示出了具有不同的开口区域配置的阀板的实施方式，其中图4A示出了阀 板，其中开口区域为单个半圆形的开口，图4B示出了阀板，其中开口区域包括两个四分之 一圆形式的径向相对的开口。图4C示出了阀板，其中开口区域包括四个八分之一圆形式的 径向相对的开口。
[0017] 图5A-D示出了具有图4C中所示的配置的上阀板和下阀板，其中图5A示出了处于 完全打开位置时的阀板，图5B示出了处于稍微闭合位置时的阀板，图5C示出了处于接近关 闭位置时的阀板，以及图示出了处于完全关闭位置时的阀板。

【具体实施方式】
[0018] 现在将参照如附图中所示的其几个优选的实施方式详细描述本发明。在下面的 描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本发明的彻底理解。然而，将显而易见的是，本领 域的技术人员在没有部分或所有这些具体细节的情况下可以实现本发明。在其它情况下， 没有详细描述公知的处理步骤和/或结构从而避免不必要地使本发明难以理解。如本文所 用，术语"约"应解释为包括高于或低于所列举的值的高达10 %的值。
[0019] 本文描述的是等离子体处理室的压力控制阀组件，在该处理室中期望有快速的压 力变化。例如，半导体衬底的深特征可以通过蚀刻阶段和钝化（材料的保护性层的沉积） 阶段在不同的室压力下快速交替进行处理。压力控制阀组件被设计为使在等离子处理室中 压力能被改变的时间最小化。波希法的一个限制是经蚀刻的深特征的侧壁变粗糙。这种限 制是由于波希法中使用的周期性蚀刻/沉积方案导致的并且该限制在本领域中已知为侧 壁"扇形"（"scalloping"）。对于许多设备的应用，理想的是将这种侧壁的粗糙度或扇形 最小化。通常扇形的程度以扇形的长度和深度来度量。扇形的长度是侧壁粗糙度的峰到峰 的距离，并且在单个蚀刻周期期间，直接关系到获得的蚀刻深度。扇形的深度是侧壁粗糙度 的峰到谷的距离并关系到单独的蚀刻步骤的各向异性的程度。可以通过缩短每个蚀刻/沉 积步骤的持续时间（即以较高的频率重复较短的蚀刻/沉积步骤）使扇形形成的程度最小 化。
[0020] 除了平滑的特征的侧壁，还希望实现更高的整体蚀刻率。整体蚀刻率被定义为在 处理中所蚀刻的总深度除以处理的总持续时间。可以通过增加处理步骤中的效率（即，减 少停滞时间）提高整体蚀刻率。
[0021] 图1示出了包括其中具有等离子处理室301的等离子反应器302的等离子体处理 系统300的示意图。通过匹配网络324调谐的等离子体电源322供应功率至靠近窗304的 天线306以在等离子体处理室301中产生等离子体308。可以配置天线306以在处理室301 内产生均匀扩散分布；例如，可以将天线306配置成将功率环形分布在等离子体308中。在 天线306和等离子体室301的内部之间设置窗304,并且该窗304由介电材料制成，该介电 材料使得RF能量从天线306传递到等离子体室301。通过匹配网络328调谐的晶片偏置电 压电源326供应功率至电极310以在晶片312上设置偏置电压，该晶片312是由电极310 支撑的，该电极310被并入支撑晶片的衬底支撑件中。由控制器336设置等离子体电源322 和晶片偏置电压电源326的设定值。室301包括抽真空装置320、以及压力控制阀组件318， 该压力控制阀组件318控制室301的内部压力。
[0022] 图2A示出了传统的压力控制阀组件。该压力控制阀组件包括等离子体处理系统 300的处理室301和涡轮分子泵320之间的摆式节流阀11。节流阀11的枢转运动是由步 进电机（未示出）控制的，该步进电机在计数〇时，该阀完全关闭，并在计数1000时，该阀 完全打开。如图2B中所示，节流阀11横穿室301和真空泵320之间的导管摆动以控制气 流传导率。
[0023] 许多用于娃中的高深宽比特征的快速交替处理（rapid alternating processes) 需要钝化阶段和蚀刻阶段之间的压力的相当大的变化。大多数的快速交替处理需要节流阀 在不到300毫秒的时间内运动50和250之间的计数，然而目前的真空系统不能覆盖这种要 求的范围。作为一个实施例，可能期望使节流阀在低于300毫秒的时间内从最多255计数 移动到最少90计数的位置。然而，对于摆节流阀，它可能只能够在340毫秒的时间内从最 多235计数移动到最少90计数的位置（425计数/秒）。为了以发生从高压到低压或从低 压到高压的压力改变，摆式阀需要扭转角动量，并且因为阀必须先停止，然后才能反向，所 以在RAP处理中，摆式阀在到达预期位置之前必须扭转方向。本发明公开了节流阀系统，其 中阀的动量是不逆转的。
[0024] 图3A示出了压力控制系统的实施方式，其中压力控制阀组件2包括外壳3,该外 壳3具有入口 4、出口 5以及在入口和出口之间延伸的导管6,该入口适于被连接到该等离 子处理室301的内部并且该出口适于被连接到真空泵320,在室中的半导体衬底的处理期 间，该真空泵320使等离子体处理室维持在预期的压力设定值。该压力控制阀组件包括第 一阀板12,该第一阀板12具有第一开口区域并安装在该导管中，使得该第一阀板能绕垂直 轴旋转。从室中排出到该导管的气体通过该第一开口区域。具有第二开口区域的第二阀板 13安装在该导管中使得该第二阀板能绕垂直轴旋转。
[0025] 图3D示出了阀板20的实施例，该阀板20具有由四个叶片23形成的八分之一圆 区段形式的四个三角形槽21的形式的开口区域以及围绕阀板周边以能够使阀板20侧驱动 旋转的齿轮齿22。图3B示出了具有如图3D中所示的处于完全打开的位置的配置的开口区 域的上阀板和下阀板，图3C示出了阀板，其中上阀板的叶片23A阻挡了下阀板的开口区域 并且下阀板的叶片23B阻挡了上阀板的开口区域。
[0026] 图4A-C示出了具有不同的开口区域配置的阀板。图4A示出了阀板30,其中开口 区域32为单个半圆形的开口并且叶片34是D形的固体板。图4B示出了阀板40,其中开 口区域包括两个由叶片44形成的四分之一圆形式的径向相对的开口 42,叶片44与开口 42 具有相同的大小和形状。图4C示出了阀板50,其中开口区域包括四个由四个叶片54形成 的八分之一圆形式的径向相对的开口 52,叶片54与开口 52具有相同的大小和形状。
[0027] 图5A-D示出了具有如图4C中所示的配置的上阀板50A和下阀板50B。图5A示出 了处于完全打开位置时的阀板50A、50B，图5B不出了处于稍微闭合位置时的阀板50A、50B， 图5C示出了处于接近关闭位置时的阀板50A、50B，以及图?示出了处于完全关闭位置时的 阀板 50A、50B。
[0028] 与在压力变化期间改变方向的摆式阀相反，第一阀板和第二阀板被驱动独立地旋 转以便在相同的方向旋转。可以改变第一阀板和/或第二阀板的旋转速度，以改变旋转阀 板的开口区域的对准程度。例如，可以改变上阀板和下阀板的角度方位，使得下阀板在第一 位置处比在第二位置处更大程度地阻挡了第一开口区域。在室中压力变化期间，可以以恒 定的速度驱动一个阀板而另一个阀板具有可变的速度以改变在上阀板和下阀板中的开放 区域中的重叠程度，并因此改变传导率。
[0029] 可以使用各种驱动装置驱动上阀板和下阀板以实现阀板的较高传导位置和较低 传导位置之间的交替。例如，当一个阀板以恒定的速度旋转时，可以向另一个阀板提供瞬间 增加的速度以改变在上阀板和下阀板中的开口区域的相对位置，然后可以以相同的速度驱 动两种阀板，直到开口区域的相对位置中的下一个变化。在另一个驱动方案中，两种阀板都 可以以可变的速度被驱动以周期性地改变开口区域的相对位置。在形成开口区域的开口数 量较多的情况下，可以使旋转速度较慢，因为需要较少的角度方位的变化以实现最大传导 和最小传导。因此，通过在减少的传导率和增加的传导率之间旋转阀板，在较高的压力设置 和较低的压力设置之间迅速改变室压力是可能的。
[0030] 在使用中，可以在具有连接到室的出口的压力控制阀组件的室中处理半导体衬 底。该处理可以包括通过在向室供应处理气体的同时，沿第一角度方位旋转上阀板和下阀 板使得在阀板中的开口区域受阻较多，从而将室压力调整到较高的压力。通过沿第二角度 方位旋转上阀板和下阀板使得在阀板中的开口区域受阻较少以增加从室排出的气体的流 的传导率，从而将室压力调整到较低的压力。室可以是室容积超过60升的电感耦合等离子 体室。
[0031] 阀板的开口区域可以是25至50%，优选约50%。通过使用具有较多开口的阀板 可以提高流的传导率的改变速度。例如，每个阀板可以具有相同大小和形状的2至20个开 口。开口之间的空间优选为开口的镜像。
[0032] 上阀板和下阀板优选具有相同的开口区域使得开口区域的对准对应于最大传导 率以及开放区域的阻挡对应于最小传导率。上阀板和下阀板优选通过独立的步进电机侧驱 动，该独立的步进电机以由控制器所决定的速度驱动阀板。在一个优选的方法中，阀板可以 在100毫秒（ms)的时间内，例如，在70毫秒内，从它们的第一角度方位切换到它们的第二 角度方位，并从它们的第二角度方位切换到它们的第一角度方位。
[0033] 等离子体处理装置可以用于以至少为10 μ m/min的速率蚀刻在被支撑在衬底支 撑件上的半导体衬底上的硅，以及等离子体处理装置可以在约500毫秒的时间内在处理室 中的等离子体约束区（室间隙）中交替地供应蚀刻气体和沉积气体。在一个实施方式中， 蚀刻气体是诸如SF 6之类的含氟气体以及沉积气体是诸如C4F8之类的含氟碳气体。
[0034] 在操作中，在向室供应沉积气体期间，气体供应系统优选不使蚀刻气体转向真空 管，以及在向室供应蚀刻气体期间，气体供应系统优选不使沉积气体转向真空管。使用上 述的等离子体处理装置对衬底的处理优选包括：(a)将衬底支撑在室中，（b)向室供应蚀刻 气体，（c)在室中将蚀刻气体激励成第一等离子体并用该第一等离子体处理衬底，（d)向室 供应沉积气体，（e)在室中将沉积气体激励成第二等离子体并用该第二等离子体处理衬底， (f)以不大于1.8秒的总循环时间重复步骤（b)-(e)。在步骤（b)中，蚀刻气体优选在约 500毫秒的时间内取代至少90 %的沉积气体，以及在步骤（d)中，沉积气体优选在约500毫 秒的时间内取代至少90%的蚀刻气体。在处理期间，在步骤（b)-(e)过程中，当在不同的角 度方位之间切换上阀板和下阀板的旋转时，室中的压力从第一压力设置变化到第二压力设 置之间。在供应蚀刻气体和沉积气体的周期期间，供应蚀刻气体的总时间可以是1. 5秒或 者少于1. 5秒，以及供应沉积气体的总时间可以是1秒或者少于1秒。例如，使用SF6作为 蚀刻气体以及使用C 4F8作为沉积气体，在步骤（c)中，可以将压力保持高于150毫托，以及 在步骤（e)中可以将压力保持低于140毫托。
[0035] 通过沿第一角度方位旋转上阀板和下阀板以在步骤（c)期间保持较高的室压力， 并沿第二角度方位旋转上阀板和下阀板以在步骤（e)期间保持较低的室压力，可以快速调 整室压力，其中在第一角度方位上阀板和下阀板的开口区域受阻较多，在第二角度方位上 阀板和下阀板的开口区域受阻较少。由此，在供应蚀刻气体期间，能够将室中的压力保持 大于70毫托（例如，80毫托）或者大于150毫托（例如，180毫托），以及在供应沉积气体 期间，能够将室中的压力保持小于140毫托（例如，120毫托）或者小于60毫托（例如， 50毫托）。在一个优选的处理中，以至少为500sccm的流速向室供应蚀刻气体以及以小于 50〇 SCCm的流速向室供应沉积气体。供应蚀刻气体和沉积气体的交替步骤可以被执行至少 100个周期。
[0036] 在蚀刻气体的供应期间，在蚀刻步骤的聚合物清除阶段期间，在室中的压力保持 小于150毫托的情况下持续200毫秒，并且等离子体蚀刻步骤的其余部分所处的压力超过 150毫托的情况下，可以对衬底进行高深宽比开口的等离子体蚀刻。在沉积气体的供应期 间，在室中的压力保持小于150毫托的情况下持续整个沉积步骤，第二等离子体可以使聚 合物涂层沉积在开口的侧壁上。蚀刻气体可以是3? 6、0?4、乂逆2、即3、诸如〇：14之类的含(：1 气体中的一种或多种，以及沉积气体可以是诸如C 4F8、C4F6、CH2F 2、C3F6、CH3F中的一种或多种 之类的含氟碳气体。可以通过任何合适的气体输送系统供应蚀刻气体，该气体输送系统包 括速动阀，其中速动电磁阀在从控制器接收到信号时在10毫秒内向快速开关阀提供气动 空气，并且开或关快速开关阀的总时间可以是30毫秒或少于30毫秒。
[0037] 压力控制阀组件也可以用于除了蚀刻之外的处理。例如，可以将压力控制阀组件 并入沉积室中，在该沉积室中将膜沉积在半导体衬底上。对于需要在改变流入室中的气体 的同时让室压力循环的沉积处理，上阀板和下阀板可以在较高的传导角度方位和较低的传 导角度方位之间往复运动，以实现室中的压力变化。
[〇〇38] 虽然已经公开了示例性的实施方式和最佳模式，但是可以对所公开的实施方式作 出修改和变化，同时使这些修改和变化仍然落入由下面的权利要求所限定的本发明的主题 和精神之内。
【权利要求】
1. 一种在其中处理半导体衬底的等离子体处理室的压力控制阀组件，其包括： 外壳，所述外壳具有入口、出口以及在所述入口和所述出口之间延伸的导管，所述入口 适于被连接到所述等离子处理室的内部并且所述出口适于被连接到真空泵，在所述室中的 半导体衬底的处理期间，所述真空泵使所述等离子体处理室维持在预期的压力设定值； 第一阀板，所述第一阀板具有安装在所述导管中的第一开口区域，以便绕垂直轴旋转 并使得从所述室中排出到所述导管的气体能通过所述第一开口区域； 第二阀板，所述第二阀板具有安装在所述导管中的第二开口区域，以便绕垂直轴旋转 并通过改变所述第一开口区域与所述第二开口区域的对准度来调整所述室中的压力； 驱动机构，所述驱动机构连接到所述第一阀板和所述第二阀板，以便所述第一阀板和 所述第二阀板沿相同的方向并且以使所述第一开口区域和所述第二开口区域的对准变化 的速度旋转，以使所述室中的压力周期性地从较高的压力改变到较低的压力以及从较低的 压力改变到较高的压力。
2. 根据权利要求1所述的压力控制阀组件，其中所述第一阀板是以恒定的或可变的旋 转速度被驱动的上阀板以及所述第二阀板是以恒定的或可变的速度被驱动的下阀板。
3. 如权利要求2所述的压力控制阀组件，其中所述驱动机构包括： 第一电机和齿轮机构，所述第一电机和齿轮机构能运转以通过接合所述上阀板的外周 使上阀板旋转； 第二电机和齿轮机构，所述第二电机和齿轮机构能运转以通过接合所述下阀板的外周 使下阀板旋转；以及 控制器，所述控制器能运转以使所述上阀板和所述下阀板的角度方位在第一角度方位 和第二角度方位之间改变，其中在所述第一角度方位所述上阀板和所述下阀板通过所述导 管提供较高的流的传导率，其中在所述第二角度方位所述上阀板和所述下阀板通过所述导 管提供较低的流的传导率，所述控制器进一步能运转以驱动所述第一电机和所述第二电机 使得当所述上阀板和所述下阀板在所述第一角度方位时，所述上阀板和所述下阀板以相同 的速度旋转，当所述上阀板和所述下阀板在所述第二角度方位时，所述上阀板和所述下阀 板以相同的速度旋转，以及当所述上阀板和所述下阀板在它们的第一角度方位和它们的第 二角度方位之间切换时，所述上阀板和所述下阀板以不同的速度旋转。
4. 根据权利要求3所述的压力控制阀组件，其中所述第一电机和所述第二电机是步进 电机以及所述控制器能运转以在100毫秒内使所述上阀板和所述下阀板从所述第一角度 方位切换到所述第二角度方位。
5. 根据权利要求2所述的压力控制阀组件，其中所述上阀板和所述下阀板是圆形的， 所述第一开口区域是所述上阀板的所述横截面的约50 %以及所述第二开口区域是所述下 阀板的所述横截面的约50%。
6. 根据权利要求2所述的压力控制阀组件，其中所述上阀板和所述下阀板包括三角形 叶片以及所述第一开口区域和所述第二开口区域位于所述三角形叶片之间。
7. 根据权利要求6所述的压力控制阀组件，其中所述上阀板和所述下阀板的形状是相 同的以及具有至少两个到四个三角形叶片。
8. 根据权利要求2所述的压力控制阀组件，其中所述上阀板和所述下阀板的形状是相 同的以及所述第一开口区域和所述第二开口区域的形状是半圆形。
9. 根据权利要求3所述的压力控制阀组件，其中所述上阀板和所述下阀板包括围绕它 们的外周的齿轮齿，所述齿轮齿与耦合到所述第一电机和所述第二电机的齿轮接合。
10. 根据权利要求4所述的压力控制阀组件，其中所述步进电机是500计数每秒或者是 能运转以在70毫秒内使所述上阀板和所述下阀板从所述第一角度方位切换到所述第二角 度方位的较快的步进电机。
11. 一种在具有连接到室的出口的根据权利要求1所述的压力控制阀组件的所述室 中处理半导体衬底的方法，其包括步骤：(a)通过在向所述室供应处理气体的同时，使所述 第一阀板和所述第二阀板在处于使所述第一开口区域和所述第二开口区域减小传导率的 第一角度方位时沿相同方向旋转，从而将室压力从较低的压力调整到较高的压力，以及（b) 通过在向所述室供应相同的或不同的处理气体的同时，使所述第一阀板和所述第二阀板在 处于使所述第一开口区域和所述第二开口区域增大传导率的第二角度方位时沿相同方向 旋转，从而将室压力从较高的压力调整到较低的压力。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中所述处理包括交替使用在向所述室供应蚀刻气 体时的蚀刻步骤和在向所述室供应沉积气体时的沉积步骤在硅中等离子体蚀刻开口，所述 蚀刻气体包括含氟气体，该含氟气体被供应少于1. 3秒并在保持所述第一压力高于150毫 托的同时被激励成等离子体状态，以及所述沉积气体包括含氟碳气体，该含氟碳气体被供 应少于0. 7秒并在保持所述第二压力低于130毫托的同时被激励成等离子体状态。
13. 根据权利要求12所述的方法，其进一步包括在所述蚀刻步骤之前的聚合物清除步 骤，所述聚合物清除步骤是通过供应聚合物清除气体至少200毫秒并在保持所述室的压力 低于150毫托的同时将所述聚合物清除气体激励成等离子体状态来执行的。
14. 根据权利要求11所述的方法，其中所述处理包括在所述衬底上沉积膜。
15. 根据权利要求11所述的方法，其中步骤（a)和步骤（b)的快速交替被执行至少100 个周期。
16. 根据权利要求11所述的方法，其中所述阀板在300毫秒之内从它们的第一角度方 位切换到它们的第二角度方位。
17. 根据权利要求11所述的方法，其中所述室是具有至少60升的室容积的电感耦合等 离子体室以及所述处理包括将蚀刻气体激励成等离子体状态并等离子体蚀刻所述半导体 衬底。
18. 根据权利要求11所述的方法，其中所述处理包括沉积处理，其中当所述室在各种 设定值之间循环时，室压力在供应相同的或不同的处理气体时反复变化。
【文档编号】C23C16/458GK104105816SQ201380008518
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年1月30日 优先权日:2012年2月7日
【发明者】雅罗斯洛·W·温尼克泽克 申请人:朗姆研究公司