专利名称：等离子体刻蚀方法及在该方法中使用的载体的制作方法
技术领域：
本发明涉及等离子体刻蚀方法及在该工艺中使用的载体。
背景技术：
在所有等离子体刻蚀工艺中，一个主要的当务之急是寻求至少跨半导体晶片的 中心部分实现被蚀刻的特征(feature)的最大均勻性。已知许多不同的用于改进这种均勻 性的技术，但是，在几乎每一个腔室中，等离子体中的离子密度在中心处比更靠近腔室壁处 高。至少在简单的模型中，从该区域产生的离子从等离子体的中心辐射，导致它们通常撞击 晶片中心轴附近，但是，随着离该轴的距离(半径)增大，离子以不断增大的角度撞击。这 意味着要被刻蚀的特征的纵向部分也趋于以随着半径增大的角度倾斜。到目前为止，尚未 发现解决该问题的妥善办法。本申请人已经开发了一种方法以及一种载体，用于至少减轻 该问题。
发明内容
因此，根据本发明一方面，构成了一种等离子体刻蚀位于腔室中的一定类型的一 般平面工件(例如，半导体晶片)中的长的特征的方法，该方法包括(a)在腔室中刻蚀处于平的配置的测试工件；(b)确定特征的纵向部分相对于正交地穿过工件的轴的各自的角度；(c)确定为了至少在工件的中心部分上将所述角度基本上减小到0°所需的工件 的曲率；以及(d)在以步骤(C)中确定的曲率将另一同样类型的工件弯曲同时，处理该同样类 型的工件。申请人:已确定，对于该问题的解决方案不是致力于增加等离子体的同质性 (homogeneity)，而是经验性地确定在任一特定腔室中由缺少同质性的影响，以及然后尽可 能地使晶片取向以使碰撞在晶片表面上任意部分处的离子基本上是正交的。所述曲率可通过将所述另一工件保持靠着具有限定所需曲率的凹部的卡盘或载 体来实现。所述卡盘或载体的曲部可具有环绕的台(land)用于为步骤(a)将工件保持在 平的取向。所述另一晶片可初始放置在台上并通过例如静电引力下拉到凹部。所述卡盘可以是静电钳位卡盘。根据本发明另一方面，构成用于安装在台板(platen)上的、具有凹的支撑表面的 晶片载体，所述凹的支撑表面用于在整个刻蚀工艺中将晶片保持在凹的取向。替换地，所述晶片可粘附至所述支撑表面。在任一情况中，所述晶片载体可包括周边台，用以将晶片支撑在初始的平的状 态，以及真空源和/或静电引力，用于在刻蚀之前将晶片拉至所述凹的支撑表面。该晶片载 体可以至少部分地由电介质(如，氧化铝或蓝宝石)制成。优选地，其可以具有与静电堆 (electrostatic stack)相同的材料。
虽然如上描述了本发明，但应该明白，其包括上述的或在下面的描述中提出的特 征的任何发明组合。
本发明可以以多种方式执行，下面将以示例的方式参考附图描述具体实施例，在 附图中图1是等离子体刻蚀腔室的示意图；图2是在图1的腔室中在平的状态下刻蚀的晶片的示意图；图3示出安装在凹的载体上的等同晶片；图4是图3示出的晶片在刻蚀并从载体上释放之后的示意图；以及图5示出了如何计算凹的载体的凹形(dishing)。
具体实施例方式以10示意性地示出了等离子体刻蚀腔室。在该腔室内提供了用于轰击(strike) 等离子体11的装置，等离子体11覆于台板12上，在台板12上，晶片13可被支撑在载体14 上。陶瓷环15配置为在晶片位置周围，以减少不均勻性。出于上面所解释的原因，由于不均勻性的影响，被刻蚀到晶片中的纵向特征 16(见图2)变得逐渐地向中心轴17倾斜。正如图所见，倾斜角随着距轴17的半径的增加 而逐渐变大，即，街>01。了解到这个关系是依赖于半径的，因此申请人已确定可通过如图3 所示地使晶片14成凹形来抵消它。这可通过提供具有适当的凹的支撑表面18的载体14a 极简便地实现。当晶片被从载体14中移除时，其被形成为如图4所示，其中纵向特征16与 晶片表面正交且基本上平行。由于等离子体状态趋于非常依赖于腔室，因而申请人已确定利用该工艺的最佳方 式是在如图2所示的平的状态下处理晶片，确定角0的值，并据此确定为实现如图3所示 的布置所要求的凹形的程度。这可使用图5所示的图来计算。该图还包括对150mm半径的晶片的加工实例，其 示出了对晶片支撑件14a上的凹的表面可如何计算凹形(y)尺度。台板12可以是高压静电卡盘形式，如GB-A-23406591中所描述的，在此将其引入 作为参考。使用的电压范围可以在例如2k和7k之间。
以下是图5中所记载的文字和公式 DSI特征&凹形的ESC 150mm
在距晶片边缘20mm处“向内”大约0. 5°的倾斜即，在半径0. 075-0. 020 = 0. 055m
y是所需的凹形的量 Cos 89.5 = 0.055
R = 0.055 = 6.30262m 0.0087265
Xs R2 - (0.055)2、
4
处
X = 7(6.30262)2-0.00303X = ,/39.72302-0.00303X = ^39.719984χ = 6. 30238y = R-x = 6. 30262-6. 30238 = 0. 000260my = 260 μ m
因此，需要这样的凹形 260 μ m I 0.5°①如果0.4° i0. 055m Cos 89.6 = OjMi — R = 7.878234mX= ^(7.878234)2-(0.055)2X = ^62.06667-0.003025χ = 7. 878048 ②χ = 6. 30238y =①-②=0. 000186m
1^的|因此，需要这样的凹形~ 190μ Π 0.4°
权利要求
一种等离子体刻蚀位于腔室中的一定类型的一般平面工件中的长的特征的方法，包括(a)在腔室中刻蚀处于平的配置的测试工件；(b)确定特征的纵向部分相对于正交地穿过工件的轴的各自的角度；(c)确定为了至少在工件的中心部分上将所述角度基本上减小到0°所需的工件的曲率；以及(d)在以步骤(c)中确定的曲率将另一同样类型的工件弯曲的同时处理该同样类型的工件。
2.如权利要求1所述的方法，其中通过将所述另一工件保持靠着具有定义所需的曲率 的凹部的卡盘或载体来实现所述曲率。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述卡盘或载体的所述凹部具有环绕的台用于为步 骤(a)将工件保持在平的取向。
4.如权利要求3所述的方法，其中将所述另一晶片放置在该台上并通过真空和/或静 电引力将其下拉到所述卡盘的凹部上。
5.如权利要求2至4中的任一项所述的方法，所述卡盘是静电钳位卡盘。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述卡盘被保持在2k和7k伏特之间。
7.一种用于安装在台板上的、具有凹的支撑表面的晶片载体，所述凹的支撑表面用于 在刻蚀工艺中将晶片保持在凹的取向。
8.如权利要求7所述的晶片载体，其中晶片被粘附至所述支撑表面。
9.如权利要求7所述的晶片载体，其包括周边台，用以将晶片支撑在初始的平的状 态；以及真空和/或静电引力，用于在刻蚀之前将晶片拉到所述凹的支撑表面上。全文摘要
一种等离子体刻蚀位于腔室中的一定类型的一般平面工件中的长的特征的方法。该方法包括在腔室中刻蚀处于平的配置的测试工件；确定特征的纵向部分相对于正交地穿过工件的轴的各自的角度；以及确定为了至少在工件的中心部分上将所述角度基本上减小到0°所需的工件的曲率。该方法进一步包括在以步骤(c)中确定的曲率将另一同样类型的工件弯曲的同时处理该同样类型的工件。
文档编号H01L21/00GK101916714SQ20101013045
公开日2010年12月15日 申请日期2010年1月22日 优先权日2009年1月23日
发明者D·托塞尔 申请人:Spp加工技术系统英国有限公司