微波谐振器处理系统中的等离子体调谐杆的制作方法

文档序号:2867635阅读:280来源:国知局
微波谐振器处理系统中的等离子体调谐杆的制作方法
【专利摘要】本发明涉及微波谐振器处理系统中的等离子体调谐杆。等离子体调谐杆系统设有一个或多个微波腔,一个或多个微波腔被配置成在等离子体内和/或邻近等离子体处通过在一个或多个等离子体调谐杆中生成共振微波能量来将期望的电磁(EM)波模式的EM能量耦合至等离子体。一个或多个微波腔组件可以耦合至处理室,并可以包括一个或多个调谐空间/腔。每个调谐空间/腔可以具有耦合至调谐空间/腔的一个或多个等离子体调谐杆。等离子体调谐杆可以被配置成在处理室内将EM能量从共振腔耦合至处理空间,并由此在处理空间内产生均匀等离子体。
【专利说明】微波谐振器处理系统中的等离子体调谐杆
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]该申请是2011年9月30日提交的题为“微波谐振器处理系统中的等离子体调谐杆”的美国专利申请13/249,485号(代理人案卷号TEA-071)的部分继续,通过引用将美国专利申请13/249,485号的全部内容合并于此。

【技术领域】
[0003]本发明涉及基片/晶片处理,并且更特别地涉及用于处理基片和/或半导体晶片的微波处理系统和方法。

【背景技术】
[0004]相关技术的描述
[0005]通常,在半导体处理期间,(干法)等离子体蚀刻处理用于沿着微细线、或者在图案化于半导体基片上的过孔或触点内移除或蚀刻材料。等离子体蚀刻处理通常涉及将具有上覆图案化的保护层(例如光刻胶层)的半导体基片定位至处理室中。
[0006]一旦基片被定位在室内,就以预先指定的流率将可电离的、离解气体混合物引入到室内,同时使真空泵节流以获得环境处理压强。其后,当存在的气体种类的一部分跟随在与高能电子的碰撞之后被电离时,形成等离子体。而且,热电子用来离解某些种类的混合气体种类,并且产生适合于蚀刻暴露面的反应物种类。一旦形成等离子体,就通过等离子体来蚀刻基片的暴露面。对该处理进行调节以获得最佳条件,包括适当的期望反应物浓度和离子群,以蚀刻基片的暴露区域中的各种特征(例如,沟槽、过孔、触点等)。例如,需要刻蚀的基片材料包括二氧化硅(S12)、多晶硅和氮化硅。
[0007]传统上,如上所述,各种技术已被实施用于将气体激发为用于在半导体装置制造期间处理基片的等离子体。特别地,(“平行板”)电容耦合等离子体(CCP,capacitivelycoupled plasma)处理系统、或电感稱合等离子体(ICP, inductively coupled plasma)处理系统已被广泛用于等离子体激发。除了其他种类的等离子体源之外,还有微波等离子体源(包括那些利用电子回旋共振(ECR, electron-cyclotron resonance)的源)、表面波等离子体(SWP, surface wave plasma)源和螺旋等离子体源。
[0008]微波处理系统优于CCP系统、ICP系统和共振加热系统而提供改进的等离子体处理性能(特别是对于蚀刻处理)正在成为共识。微波处理系统在相对较低的玻耳兹曼电子温度(Boltzmann electron temperature) (Te)产生高度电离。此外,EM (电磁,electromagnetic)源通常产生在分子离解减少的情况下电子激发的分子种类较丰富的等离子体。然而,微波处理系统的实际实施仍经受包括例如等离子体稳定性和均匀性的几种缺陷。


【发明内容】

[0009]本发明涉及微波处理系统,并且尤其涉及微波处理系统中的稳定和/或均匀的腔组件。
[0010]根据本发明的实施例,微波处理系统包括:处理室,在处理室中具有用于处理基片的处理空间;以及耦合至处理室的侧室壁的一个或多个腔组件,在每个腔组件中均具有电磁(EM)能量调谐空间。EM耦合区域组被建立在EM能量调谐空间中,而隔离组件组耦合至侧室壁并被配置成将第一 EM能量调谐空间与处理空间隔离。等离子体调谐杆组耦合至隔离组件组,等离子体调谐杆组具有配置于处理空间中的等离子体调谐部分组和配置于EM能量调谐空间中并耦合至EM耦合区域组中的至少一个的EM调谐部分组。控制器耦合至一个或多个腔组件,其中控制器被配置成控制EM能量调谐空间中的EM耦合区域组,由此控制处理空间中的等离子体均匀性。

【专利附图】

【附图说明】
[0011]现将仅通过示例的方式参考示意性附图来描述本发明的实施例,其中对应的附图标记表示对应的部分,并且在附图中:
[0012]图1A-1C示出了根据本发明的实施例的第一微波处理系统的不同示例性视图;
[0013]图2A-2C示出了根据本发明的实施例的第二微波处理系统的不同示例性视图;
[0014]图3A-3C示出了根据本发明的实施例的第三微波处理系统的不同示例性视图;
[0015]图4A-4C示出了根据本发明的实施例的第四微波处理系统的不同示例性视图;
[0016]图5A-?示出了根据本发明的实施例的示例性等离子体调谐杆的不同视图;
[0017]图6A-6D示出了根据本发明的实施例的其他示例性等离子体调谐杆的不同视图;
[0018]图7A-7D示出了根据本发明的实施例的示例性等离子体调谐杆的不同视图;
[0019]图8示出了根据本发明的实施例的用于示例性操作程序的流程图;
[0020]图9示出了根据本发明的实施例的等离子体处理系统;
[0021]图10A-10B示出了微波处理系统的可选实施例的不同视图;以及
[0022]图11A-11B示出了微波处理系统的另一个可选实施例的不同视图。
[0023]附图被纳入并构成该说明书的一部分,示出了本发明的实施例,并连同上文给出的本发明的一般描述、以及下文给出的详细描述一起用来解释本发明。

【具体实施方式】
[0024]各个实施例中公开了微波处理系统。然而,本领域的技术人员将认识到,可以在无需具体细节中的一个或多个的情况下、或者在其他替代的和/或附加的方法、材料或部件的情况下实践各个实施例。在其他实例中,未详细示出或描述材料或操作以防止模糊本发明的各个实施例的方面。
[0025]类似地,为了进行说明,阐述具体数字、材料和结构以便提供对本发明的彻底理解。尽管如此,可以无需具体细节来实践本发明。此外,理解到附图中所示各个实施例是说明性的表示、并且不一定按比例绘制。
[0026]贯穿该说明书的参考“一个实施例”或“实施例”或其变化是指结合该实施例所描述的特定的特征、结构、材料、或特性被包括在本发明的至少一个实施例中,但并不表示它们存在于每个实施例中。因此,诸如“在一个实施例中”或“在实施例中”的短语在贯穿该说明书的不同地方的出现并不一定指本发明的相同实施例。此外,特定的特征、结构、材料、或特性可以在一个或多个实施例中以任意适当的方式相结合。
[0027]尽管如此,应当理解,虽然解释了一般概念的发明性质,包含在说明书中的也是属于发明性质的特征。
[0028]现在参考附图,其中同样的附图标记指定贯穿几个视图的同一或对应部分,图1A-1C示出了根据本发明的实施例的第一微波处理系统的不同视图。第一微波处理系统100可以用于等离子体帘沉积系统(plasma curtain deposit1n system)或等离子体增强沉积系统中。
[0029]图1A示出了第一微波处理系统100中的处理室110的局部剖切顶视图。顶视图示出了第一接口组件112a、第二接口组件112b以及耦合到第一接口组件112a和第二接口组件112b而由此形成处理室110的多个附加室壁112的x/y平面视图。例如,室壁112可以具有与其关联的壁厚(t),且壁厚(t)可以从约Imm变化到约5mm。第一接口组件112a可以具有与其关联的第一接口厚度(tn),而第一接口厚度(tn)可以从约Imm变化到约10mm。第二接口组件112b可以具有与其关联的第二接口厚度(ti2),而第二接口厚度(ti2)可以从约Imm变化到约10mm。处理空间115可以具有与其关联的长度(χτ),而长度(χτ)可以从约1mm变化到约500mm。在该实施例以及后面所有的实施例中,可以理解,所提供的尺寸可以不同于所记载的尺寸,例如,处理空间可以具有达到几米的长度或半径,而接口厚度和壁厚度可以达到30mm或更多。
[0030]顶视图示出了在其中具有第一 EM能量调谐空间169a的第一腔组件168a的剖切视图,且第一腔组件168a可以包括第一腔壁165a、第二腔壁166a、至少一个第三腔壁167a以及一个或多个附加腔壁(未示出)。例如,第一腔组件168a可以利用第一腔壁165a耦合至第一接口组件112a,而壁(165a、166a和167a)可以包括介电材料并可以具有与其关联的壁厚(ta),而且壁厚(ta)可以从约Imm变化到约5mm。此外,第一 EM能量调谐空间169a可以具有与其关联的第一长度(Xna)和第一宽度(yla),第一长度(xTla)可以从约1mm变化到约500mm,而第一宽度(yla)可以从约5mm变化到约50mm。
[0031]顶视图也示出了在其中具有第二 EM能量调谐空间169b的第二腔组件168b的剖切视图,且第二腔组件168b可以包括第一腔壁165b、第二腔壁166b、至少一个第三腔壁167b以及一个或多个附加腔壁(未示出)。例如,第二腔组件168b可以利用第一腔壁165b耦合至第二接口组件112b,而壁(165b、166b和167b)可以包括介电材料并可以具有与其关联的壁厚(tb),而且壁厚(tb)可以从约Imm变化到约5mm。此外,第二 EM能量调谐空间169b可以具有与其关联的第二长度(xTlb)和第二宽度(ylb),第二长度(xTlb)可以从约1mm变化到约500mm,而第二宽度(ylb)可以从约5mm变化到约50mm。在该实施例以及后面所有的实施例中,可以理解,所提供的尺寸可以不同于所记载的尺寸,例如,腔壁厚度可以达到30mm或更多,而EM能量调谐空间可以具有达到几米的长度和/或宽度。
[0032]在一些示例性系统中,第一隔离组件组(164a、164b、164c、164d和164e)可以以可移除的方式耦合至第一接口组件112a,并可以被配置成隔离处理空间115与第一EM能量调谐空间169a。第一隔离组件组(164a、164b、164c、164d和164e)可以用于将第一等离子体调谐杆组{(170a、170b、170c、170d 和 170e)和(175a、175b、175c、175d 和 175e)}以可移除的方式耦合至第一接口组件112a。例如,第一等离子体调谐部分组(170a、170b、170c、170d和170e)可以被配置于处理空间115中,而第一 EM调谐部分组(175a、175b、175c、175d和175e)可以被配置在第一 EM能量调谐空间169a内。
[0033]第二隔离组件组(164f、164g、164h、164i和164j)可以以可移除的方式耦合至第二接口组件112b,并可以被配置成隔离处理空间115与第二 EM能量调谐空间169b。第二隔离组件组(164f、164g、164h、164i和164j)可以用于将第二等离子体调谐杆组{(170f、170g、170h、170i 和 170j)和(175f、175g、175h、175i 和 175 j)}以可移除的方式耦合至第二接口组件112b。例如,第二等离子体调谐部分组(17(^、17(^、17011、1701和170j)可以被配置于处理空间115中,而第二 EM调谐部分组(175f、175g、175h、175i和175j)可以被配置在第二 EM能量调谐空间169b内。
[0034]仍参考图1A,第一等离子体调谐杆(170a、175a)可以包括介电材料,可以具有第一等离子体调谐部分170a,第一等离子体调谐部分170a可以将第一等离子体调谐距离171a延伸至处理空间115中到达利用(X2a)所限定的第一位置。例如,第一等离子体调谐距离171a可以从约1mm变化到约400mm。在该实施例以及后面所有的实施例中,可以理解,所提供的尺寸可以不同于所记载的尺寸,例如,距离可以为I米或更长,而且几乎等于到处理空间的相对侧的全距离。
[0035]可以在第一腔组件168a中所建立的第一 EM能量调谐空间169a内将第一 EM耦合区域162a建立在与第一腔壁165a相距第一 EM耦合距离176a处,并且第一 EM调谐部分175a可以延伸至第一 EM耦合区域162a中。第一 EM调谐部分175a可以从第一 EM耦合区域162a获得第一微波能量,并且第一微波能量可以利用第一等离子体调谐部分170a而被传送到处理空间115的第一位置(X2a)处。第一 EM耦合区域162a可以包括最大场区域、最大电压区域、最大能量区域或最大电流区域、或者其任意组合。例如,第一EM耦合距离176a可以从约0.01mm变化到约10mm,而且第一 EM耦合距离176a可以是依赖波长的并可以从约(λ/4)变化到约(10 λ )。在该实施例以及后面所有的实施例中,可以理解,所提供的尺寸可以不同于所记载的尺寸,例如,距离可以达到20_或更长。
[0036]第一等离子体调谐板161a可以耦合至第一控制组件160a,第一控制组件160a可以用于在第一 EM能量调谐空间169a内将第一等离子体调谐板161a相对于第一等离子体调谐杆(170a、175a)的第一 EM调谐部分175a移动163a第一 EM调谐距离177a。第一控制组件160a和第一等离子体调谐板161a可以包括介电材料,并可以用于对从第一 EM耦合区域162a耦合到第一等离子体调谐杆(170a、175a)的第一 EM调谐部分175a的微波能量进行优化。可以在第一 EM能量调谐空间169a内的第一 EM调谐部分175a和第一等离子体调谐板161a之间建立第一 EM调谐距离177a,且第一 EM调谐距离177a可以从约0.01mm变化到约1_。在该实施例以及后面所有的实施例中,可以理解,所提供的尺寸可以不同于所记载的尺寸,例如,距离可以达到20mm或更长。
[0037]第一等离子体调谐杆(170a、175a)可以具有与其关联的第一直径(dla),且第一直径(dla)可以从约0.01mm变化到约1mm。第一等离子体调谐板161a可以具有与其关联的第一直径(Dla),且第一直径(Dla)可以从约Imm变化到约10mm。第一 EM耦合区域162a、第一控制组件160a和第一等离子体调谐板161a可以具有与其关联的第一 x/y平面偏移(xla),且第一 x/y平面偏移(Xla)可以是依赖波长的并可以从约四分之一波长(λ/4)变化到约(10 λ )。例如,第一控制组件160a可以具有圆柱形结构以及可以从约Imm变化到约5mm的直径(dla)。在该实施例以及后面所有的实施例中,可以理解,等离子体调谐杆和板可以具有达到80mm或更大的直径,而控制组件直径可以达到1mm或更大。
[0038]第二等离子体调谐杆(170b、175b)可以包括介电材料,并可以具有第二等离子体调谐部分170b,第二等离子体调谐部分170b可以向处理空间115中延伸第二等离子体调谐距离171b到达利用(Xlb)所限定的第二位置。例如,第二等离子体调谐距离171b可以从约10mm变化到约400mm。
[0039]可以在第一腔组件168a中所建立的第一 EM能量调谐空间169a内将第二 EM耦合区域162b建立在与第一腔壁165a相距第二 EM耦合距离176b处,并且第二 EM调谐部分175b可以延伸至第二 EM耦合区域162b中。第二 EM调谐部分175b可以从第二 EM耦合区域162b获得第二微波能量,并且第二微波能量可以利用第二等离子体调谐部分170b而被传送到处理空间115的第二位置(Xlb)处。第二 EM耦合区域162b可以包括最大场区域、最大电压区域、最大能量区域、或最大电流区域、或者其任意组合。例如,第二 EM耦合距离176b可以从约0.0lmm变化到约10mm,而且第二 EM耦合距离176b可以是依赖波长的并可以从约U/4)变化到约(10 λ)。
[0040]第二等离子体调谐板161b可以耦合至第二控制组件160b并可以用于在第一 EM能量调谐空间169a内将第二等离子体调谐板161b相对于第二等离子体调谐杆(170b、175b)的第二 EM调谐部分175b移动163b第二 EM调谐距离177b。第二控制组件160b和第二等离子体调谐板161b可以用于对从第二 EM耦合区域162b耦合到第二等离子体调谐杆(170b、175b)的第二 EM调谐部分175b的微波能量进行优化。例如,可以在第一 EM能量调谐空间169a内的第二 EM调谐部分175b和第二等离子体调谐板161b之间建立第二 EM调谐距离177b,且第二 EM调谐距离177b可以从约0.0lmm变化到约1mm。
[0041]第二等离子体调谐杆(170b、175b)可以具有与其关联的第二直径(dlb),且第二直径(dlb)可以从约0.0lmm变化到约1mm。第二等离子体调谐板161b可以包括介电材料,并可以具有与其关联的第二直径(Dlb),第二直径(Dlb)可以从约Imm变化到约10mm。第二 EM耦合区域162b、第二控制组件160b和第二等离子体调谐板161b可以具有与其关联的第二x/y平面偏移(xlb),且第二 x/y平面偏移(Xlb)可以是依赖波长的并可以从约四分之一波长(λ/4)变化到约(10 λ )。例如,第二控制组件160b可以包括介电材料,可以具有圆柱形结构和可以从约Imm变化到约5mm的直径(dlb)。
[0042]第三等离子体调谐杆(170c、175c)可以包括介电材料,并可以具有第三等离子体调谐部分170c,第三等离子体调谐部分170c可以向处理空间115中延伸第三等离子体调谐距离171c到达利用(x2。)所限定的第三位置。例如,第三等离子体调谐距离171c可以从约10mm变化到约400mm。
[0043]可以在第一腔组件168a中所建立的第一 EM能量调谐空间169a内将第三EM耦合区域162c建立在与第一腔壁165a相距第三EM耦合距离176c处,并且第三EM调谐部分175c可以延伸至第三EM耦合区域162c中。第三EM调谐部分175c可以从第三EM耦合区域162c获得第三微波能量,并且第三微波能量可以利用第三等离子体调谐部分170c而被传送到处理空间115的第三位置(X2e)处。第三EM耦合区域162c可以包括最大场区域、最大电压区域、最大能量区域、或最大电流区域、或者其任意组合。例如,第三EM耦合距离176c可以从约0.0lmm变化到约10mm,而且第三EM耦合距离176c可以是依赖波长的,并可以从约U/4)变化到约(10 λ)。
[0044]第三等离子体调谐板161c可以耦合至第三控制组件160c,并可以用于在第一EM能量调谐空间169a内将第三等离子体调谐板161c相对于第三等离子体调谐杆(170c、175c)的第三EM调谐部分175c移动163c第三EM调谐距离177c。第三控制组件160c和第三等离子体调谐板161c可以用于对从第三EM耦合区域162c耦合到第三等离子体调谐杆(170c、175c)的第三EM调谐部分175c的微波能量进行优化。例如,可以在第一 EM能量调谐空间169a内的第三EM调谐部分175c和第三等离子体调谐板161c之间建立第三EM调谐距离177c,且第三EM调谐距离177c可以从约0.0lmm变化到约1mm。
[0045]第三等离子体调谐杆(170c、175c)可以具有与其关联的第三直径(dlc;),第三直径(dlc)可以从约0.0lmm变化到约1mm。第三等离子体调谐板161c可以包括介电材料,并可以具有与其关联的第三直径(Dle),第三直径(Dle)可以从约Imm变化到约10mm。第三EM耦合区域162c、第三控制组件160c和第三等离子体调谐板161c可以具有与其关联的第三X/y平面偏移(Xl。),且第三x/y平面偏移(Xl。)可以是依赖波长的并可以从约四分之一波长(入/4)变化到约(10 λ )。第三控制组件160c可以包括介电材料,并可以具有圆柱形结构和可以从约Imm变化到约5mm的直径(dlc)。
[0046]第四等离子体调谐杆(170d、175d)可以包括介电材料,并可以具有第四等离子体调谐部分170d,第四等离子体调谐部分170d可以向处理空间115中延伸第四等离子体调谐距离171d到达利用(X2d)所限定的第四位置。例如,第四等离子体调谐距离171d可以从约10mm变化到约400mm。
[0047]可以在第一腔组件168a中所建立的第一 EM能量调谐空间169a内将第四EM耦合区域162d建立在与第一腔壁165a相距第四EM耦合距离176d处,并且第四EM调谐部分175d可以延伸至第四EM耦合区域162d中。第四EM调谐部分175d可以从第四EM耦合区域162d获得第四微波能量,并且第四微波能量可以利用第四等离子体调谐部分170d而被传送到处理空间115的第四位置(X2d)处。第四EM耦合区域162d可以包括最大场区域、最大电压区域、最大能量区域、或最大电流区域、或者其任意组合。例如,第四EM耦合距离176d可以从约0.0lmm变化到约1mm,而且第四EM稱合距离176d可以是依赖波长的并可以从约U/4)变化到约(10 λ)。
[0048]第四等离子体调谐板161d可以耦合至第四控制组件160d,并可以用于在第一EM能量调谐空间169a内将第四等离子体调谐板161d相对于第四等离子体调谐杆(170d、175d)的第四EM调谐部分175d移动163d第四EM调谐距离177d。第四控制组件160d和第四等离子体调谐板161d可以用于对从第四EM耦合区域162d耦合到第四等离子体调谐杆(170d、175d)的第四EM调谐部分175d的微波能量进行优化。例如,可以在第一 EM能量调谐空间169a内的第四EM调谐部分175d和第四等离子体调谐板161d之间建立第四EM调谐距离177d,且第四EM调谐距离177d可以从约0.0lmm变化到约1mm。
[0049]第四等离子体调谐杆(170d、175d)可以具有与其关联的第四直径(dld),第四直径(dld)可以从约0.0lmm变化到约1mm。第四等离子体调谐板161d可以具有与其关联的第四直径(Dld),第四直径(Dld)可以从约Imm变化到约10mm。第四EM耦合区域162d、第四控制组件160d和第四等离子体调谐板161d可以具有与其关联的第四x/y平面偏移(xld),且第四x/y平面偏移(Xld)可以是依赖波长的并可以从约四分之一波长(λ/4)变化到约(10λ )。第四控制组件160d可以包括介电材料,可以具有圆柱形结构和可以从约Imm变化到约5mm的直径(dld)。
[0050]第五等离子体调谐杆(170e、175e)可以包括介电材料,并可以具有第五等离子体调谐部分170e,第五等离子体调谐部分170e可以向处理空间115中延伸第五等离子体调谐距离171e到达利用(X2e)所限定的第五位置。例如,第五等离子体调谐距离171e可以从约10mm变化到约400mm。
[0051]可以在第一腔组件168a中所建立的第一 EM能量调谐空间169a内将第五EM耦合区域162e建立在与第一腔壁165a相距第五EM耦合距离176e处,并且第五EM调谐部分175e可以延伸至第五EM耦合区域162e中。第五EM调谐部分175e可以从第五EM耦合区域162e获得第五微波能量,并且第五微波能量可以利用第五等离子体调谐部分170e而被传送到处理空间115的第五位置(X2e)处。第五EM耦合区域162e可以包括最大场区域、最大电压区域、最大能量区域、或最大电流区域、或者其任意组合。例如,第五EM耦合距离176e可以从约0.0lmm变化到约10mm,而且第五EM耦合距离176e可以是依赖波长的并可以从约U/4)变化到约(10 λ)。
[0052]第五等离子体调谐板161e可以包括介电材料,并且可以耦合至第五控制组件160e,并可以用于在第一 EM能量调谐空间169a内将第五等离子体调谐板161e相对于第五等离子体调谐杆(170e、175e)的第五EM调谐部分175e移动163e第五EM调谐距离177e。第五控制组件160e和第五等离子体调谐板161e可以用于对从第五EM耦合区域162e耦合到第五等离子体调谐杆(170e、175e)的第五EM调谐部分175e的微波能量进行优化。例如,可以在第一 EM能量调谐空间169a内的第五EM调谐部分175e和第五等离子体调谐板161e之间建立第五EM调谐距离177e,且第五EM调谐距离177e可以从约0.0lmm变化到约1mm。
[0053]第五等离子体调谐杆(170e、175e)可以具有与其关联的第五直径(dle),第五直径(dle)可以从约0.0lmm变化到约1mm。第五等离子体调谐板161e可以具有与其关联的第五直径(Dle),第五直径(Dle)可以从约Imm变化到约10mm。第五EM耦合区域162e、第五控制组件160e和第五等离子体调谐板161e可以具有与其关联的第五x/y平面偏移(xle),且第五x/y平面偏移(X16)可以是依赖波长的并可以从约四分之一波长(λ/4)变化到约(10入)。第五控制组件160e可以包括介电材料,可以具有圆柱形结构和可以从约Imm变化到约5mm的直径(dle)。
[0054]仍参考图1A,第六等离子体调谐杆(170f、175f)可以包括介电材料,并可以具有第六等离子体调谐部分170f,第六等离子体调谐部分170f可以向处理空间115中延伸第六等离子体调谐距离171f到达利用(X2f)所限定的第六位置。第六等离子体调谐距离171f可以从约1mm变化到约400mm。
[0055]第六EM耦合区域162f可以包括介电材料,并且可以在第二腔组件168b中所建立的第二 EM能量调谐空间169b内将第六EM耦合区域162f建立在与第一腔壁165b相距第六EM耦合距离176f处,而且第六EM调谐部分175f可以延伸至第六EM耦合区域162f中。第六EM调谐部分175f可以从第六EM耦合区域162f获得第六微波能量,并且第六微波能量可以利用第六等离子体调谐部分170f而被传送到处理空间115的第六位置(X2f)处。第六EM耦合区域162f可以包括最大场区域、最大电压区域、最大能量区域、或最大电流区域、或者其任意组合。第六EM耦合距离176f可以从约0.0lmm变化到约10mm,或者可以是依赖波长的并可以从约(λ /4)变化到约(10 λ )。
[0056]第六等离子体调谐板161f可以包括介电材料,并且可以耦合至第六控制组件160f,并可以用于在第二 EM能量调谐空间169b内将第六等离子体调谐板161f相对于第六等离子体调谐杆(170f、175f)的第六EM调谐部分175f移动163f第六EM调谐距离177f。第六控制组件160f和第六等离子体调谐板161f可以用于对从第六EM耦合区域162f耦合到第六等离子体调谐杆(170f、175f)的第六EM调谐部分175f的微波能量进行优化。例如,可以在第二 EM能量调谐空间169b内的第六EM调谐部分175f和第六等离子体调谐板161f之间建立第六EM调谐距离177f,且第六EM调谐距离177f可以从约0.0lmm变化到约1mm。
[0057]第六等离子体调谐杆(170f、175f)可以具有与其关联的第六直径(dlf),第六直径(dlf)可以从约0.0lmm变化到约1_。第六等离子体调谐板161f可以具有与其关联的第六直径(Dlf),第六直径(Dlf)可以从约Imm变化到约10mm。第六EM耦合区域162f、第六控制组件160f和第六等离子体调谐板161f可以具有与其关联的第六x/y平面偏移(xlf),且第六x/y平面偏移(Xlf)可以是依赖波长的并可以从约四分之一波长(λ/4)变化到约(10λ )。第六控制组件160f可以包括介电材料,可以具有圆柱形结构和可以从约Imm变化到约5mm的直径(dlf)。
[0058]第七等离子体调谐杆(170g、175g)可以包括介电材料,并可以具有第七等离子体调谐部分170g,第七等离子体调谐部分170g可以向处理空间115中延伸第七等离子体调谐距离171g到达利用(x2g)所限定的第七位置。第七等离子体调谐距离171g可以从约1mm变化到约400mm。
[0059]可以在第二腔组件168b中所建立的第二 EM能量调谐空间169b内将第七EM耦合区域162g建立在与第一腔壁165b相距第七EM耦合距离176g处,而且第七EM调谐部分175g可以延伸至第七EM耦合区域162g中。第七EM调谐部分175g可以从第七EM耦合区域162g获得第七微波能量,并且第七微波能量可以利用第七等离子体调谐部分170g而被传送到处理空间115的第七位置(X2g)处。第七EM耦合区域162g可以包括最大场区域、最大电压区域、最大能量区域、或最大电流区域、或者其任意组合。例如,第七EM耦合距离176g可以从约0.0lmm变化到约1mm,而且第七EM f禹合距离176g可以是依赖波长的并可以从约U/4)变化到约(10 λ)。
[0060]第七等离子体调谐板161g可以包括介电材料,并且可以耦合至第七控制组件160g、并可以用于在第二 EM能量调谐空间169b内将第七等离子体调谐板161g相对于第七等离子体调谐杆(170g、175g)的第七EM调谐部分175g移动163g第七EM调谐距离177g。第七控制组件160g和第七等离子体调谐板161g可以用于对从第七EM耦合区域162g耦合到第七等离子体调谐杆(170g、175g)的第七EM调谐部分175g的微波能量进行优化。例如,可以在第二 EM能量调谐空间16%内的第七EM调谐部分175g和第七等离子体调谐板161g之间建立第七EM调谐距离177g,且第七EM调谐距离177g可以从约0.0lmm变化到约1mm。
[0061]第七等离子体调谐杆(170g、175g)可以具有与其关联的第七直径(dlg),第七直径(dlg)可以从约0.0lmm变化到约1_。第七等离子体调谐板161g可以具有与其关联的第七直径(Dlg),第七直径(Dlg)可以从约Imm变化到约10_。第七EM耦合区域162g、第七控制组件160g和第七等离子体调谐板161g可以具有与其关联的第七x/y平面偏移(xlg),且第七x/y平面偏移(Xlg)可以是依赖波长的并可以从约四分之一波长(λ/4)变化到约(10入)。第七控制组件160g可以包括介电材料,可以具有圆柱形结构和可以从约Imm变化到约5mm的直径(dlg)。
[0062]第八等离子体调谐杆(170h、175h)可以包括介电材料,并可以具有第八等离子体调谐部分170h,第八等离子体调谐部分170h可以向处理空间115中延伸第八等离子体调谐距离171h到达利用(X2h)所限定的第八位置。第八等离子体调谐距离171h可以从约1mm变化到约400mm。
[0063]可以在第二腔组件168b中所建立的第二 EM能量调谐空间169b内将第八EM耦合区域162h建立在与第一腔壁165b相距第八EM耦合距离176h处,而且第八EM调谐部分175h可以延伸至第八EM耦合区域162h中。第八EM调谐部分175h可以从第八EM耦合区域162h获得第八微波能量,并且第八微波能量可以利用第八等离子体调谐部分170h而被传送到处理空间115的第八位置(X2h)处。第八EM耦合区域162h可以包括最大场区域、最大电压区域、最大能量区域、或最大电流区域、或者其任意组合。例如,第八EM耦合距离176h可以从约0.01mm变化到约1mm,而且第八EM稱合距离176h可以是依赖波长的并可以从约U/4)变化到约(10 λ)。
[0064]第八等离子体调谐板161h可以包括介电材料,并且可以耦合至第八控制组件160h,并可以用于在第二 EM能量调谐空间169b内将第八等离子体调谐板161h相对于第八等离子体调谐杆(170h、175h)的第八EM调谐部分175h移动163h第八EM调谐距离177h。第八控制组件160h和第八等离子体调谐板161h可以用于对从第八EM耦合区域162h耦合到第八等离子体调谐杆(170h、175h)的第八EM调谐部分175h的微波能量进行优化。可以在第二 EM能量调谐空间169b内的第八EM调谐部分175h和第八等离子体调谐板161h之间建立第八EM调谐距离177h,且第八EM调谐距离177h可以从约0.01mm变化到约1mm。
[0065]第八等离子体调谐杆(170h、175h)可以具有与其关联的第八直径(dlh),第八直径(dlh)可以从约0.01mm变化到约1_。第八等离子体调谐板161h可以具有与其关联的第八直径(Dlh),第八直径(Dlh)可以从约Imm变化到约10mm。第八EM耦合区域162h、第八控制组件160h和第八等离子体调谐板161h可以具有与其关联的第八x/y平面偏移(xlh),且第八x/y平面偏移(Xlh)可以是依赖波长的并可以从约四分之一波长(λ/4)变化到约(10入)。第八控制组件160h可以包括介电材料,可以具有圆柱形结构和可以从约Imm变化到约5_的直径(dlh)。
[0066]第九等离子体调谐杆(1701、175i)可以包括介电材料,并可以具有第九等离子体调谐部分170i,第九等离子体调谐部分170i可以向处理空间115中延伸第九等离子体调谐距离171i到达利用(X2i)所限定的第九位置。第九等离子体调谐距离171i可以从约1mm变化到约400mm。
[0067]可以在第二腔组件168b中所建立的第二 EM能量调谐空间169b内将第九EM耦合区域162i建立在与第一腔壁165b相距第九EM耦合距离176i处,而且第九EM调谐部分175i可以延伸至第九EM耦合区域162i中。第九EM调谐部分175i可以从第九EM耦合区域162i获得第九微波能量,并且第九微波能量可以利用第九等离子体调谐部分170i而被传送到处理空间115的第九位置(X2i)处。第九EM耦合区域162i可以包括最大场区域、最大电压区域、最大能量区域、或最大电流区域、或者其任意组合。例如,第九EM耦合距离176?可以从约0.01mm变化到约10mm,而且第九EM耦合距离176i可以是依赖波长的并可以从约U/4)变化到约(10 λ)。
[0068]第九等离子体调谐板161i可以包括介电材料,并且可以耦合至第九控制组件160i,并可以用于在第二 EM能量调谐空间169b内将第九等离子体调谐板161i相对于第九等离子体调谐杆(1701、175i)的第九EM调谐部分175i移动163i第九EM调谐距离177i。第九控制组件160i和第九等离子体调谐板161i可以用于对从第九EM耦合区域162i耦合到第九等离子体调谐杆(1701、175i)的第九EM调谐部分175i的微波能量进行优化。例如,可以在第二 EM能量调谐空间169b内的第九EM调谐部分175i和第九等离子体调谐板161i之间建立第九EM调谐距离177i,且第九EM调谐距离177i可以从约0.01mm变化到约1mm。
[0069]第九等离子体调谐杆(1701、175i)可以具有与其关联的第九直径(Clli),第九直径(dn)可以从约0.01mm变化到约1_。第九等离子体调谐板161i可以具有与其关联的第九直径(Dli),第九直径(Dli)可以从约Imm变化到约10mm。第九EM耦合区域1621、第九控制组件160i和第九等离子体调谐板161i可以具有与其关联的第九x/y平面偏移(Xli),且第九x/y平面偏移(Xli)可以是依赖波长的并可以从约四分之一波长(λ/4)变化到约(10λ )。第九控制组件160i可以包括介电材料,可以具有圆柱形结构和可以从约Imm变化到约5mm的直径(dn)。
[0070]第十等离子体调谐杆(170j、175j)可以包括介电材料,并可以具有第十等离子体调谐部分170j,第十等离子体调谐部分170j可以向处理空间115中延伸第十等离子体调谐距离171j到达利用(x2p所限定的第十位置。例如,第十等离子体调谐距离171j可以从约10mm变化到约400mm。
[0071]可以在第二腔组件168b中所建立的第二 EM能量调谐空间169b内将第十EM耦合区域162 j建立在与第一腔壁165b相距第十EM耦合距离176 j处,且第十EM调谐部分
175j可以延伸至第十EM耦合区域162 j中。第十EM调谐部分175 j可以从第十EM耦合区域162j获得第十微波能量,并且第十微波能量可以利用第十等离子体调谐部分170j而被传送到处理空间115的第十位置(?)处。第十EM耦合区域162 j可以包括最大场区域、最大电压区域、最大能量区域、或最大电流区域、或者其任意组合。例如,第十EM耦合距离
176j可以从约0.01mm变化到约10mm,而且第十EM耦合距离176 j可以是依赖波长的并可以从约U/4)变化到约(10 λ)。
[0072]第十等离子体调谐板161j可以包括介电材料,可以耦合至第十控制组件160j,并可以用于在第二 EM能量调谐空间16%内将第十等离子体调谐板161 j相对于第十等离子体调谐杆(170j、175j)的第十EM调谐部分175j移动163j第十EM调谐距离177j。第十控制组件160j和第十等离子体调谐板161j可以用于对从第十EM耦合区域162j耦合到第十等离子体调谐杆(170j、175j)的第十EM调谐部分175j的微波能量进行优化。例如,可以在第二 EM能量调谐空间169b内的第十EM调谐部分175j和第十等离子体调谐板161 j之间建立第十EM调谐距离177 j,且第十EM调谐距离177 j可以从约0.01mm变化到约1mm。
[0073]第十等离子体调谐杆(170j、175j)可以具有与其关联的第十直径(Cllj),第十直径((Ilj)可以从约0.01mm变化到约1mm。第十等离子体调谐板161 j可以具有与其关联的第十直径(Dlj),第十直径(Dlj)可以从约Imm变化到约10_。第十EM稱合区域162j、第十控制组件160j和第十等离子体调谐板161j可以具有与其关联的第十x/y平面偏移(Xu),且第十x/y平面偏移(Xlj)可以是依赖波长的并可以从约四分之一波长(λ/4)变化到约(10λ )。第十控制组件160 j可以包括介电材料,可以具有圆柱形结构和可以从约Imm变化到约5mm的直径(Clu)。
[0074]第一微波处理系统100的顶视图包括第一腔控制组件145a的顶视图,第一腔控制组件145a的顶视图被示出为耦合至第一腔调谐板146a的顶视图。第一腔控制组件145a可以包括介电材料,并可以具有与其关联的第一直径(dlaa),且第一直径(dlaa)可以从约0.0lmm变化到约1mm。第一腔调谐板146a可以包括介电材料,并可以具有与其关联的第二直径(Dlaa),且第二直径(Dlaa)可以从约Imm变化到约10mm。第一腔控制组件145a和第一腔调谐板146a可以具有与其关联的、可以从约Imm变化到约1mm的第一 x/y平面偏移(Ylaa)0在该实施例以及后面所有的实施例中,可以理解,提供的尺寸可以不同于所记载的尺寸,例如,腔控制组件和腔调谐板的直径分别可以达到1mm或更大、以及达到80mm或更大。
[0075]此外,第一微波处理系统100的顶视图包括第二腔控制组件145b的顶视图,第二腔控制组件145b的顶视图被示出为耦合至第二腔调谐板146b的顶视图。第二腔控制组件145b可以包括介电材料,并可以具有与其关联的第一附加直径(dlba),且第一附加直径(dlba)可以从约0.0lmm变化到约1mm。第二腔调谐板146b可以具有与其关联的第二附加直径(Dlba),且第二附加直径(Dlba)可以从约Imm变化到约10mm。第二腔控制组件145b和第二腔调谐板146b可以包括介电材料,并可以具有与其关联的第二 x/y平面偏移(ylba),且第二 x/y平面偏移(ylba)可以从约Imm变化到约10mm。
[0076]图1B不出了第一微波处理系统100中的处理室110的局部剖切正视图。正视图示出了彼此相耦合(由此生成处理室110中的处理空间115的局部剖切正视图)的多个附加壁112的x/z平面视图。第一微波处理系统100可以被配置成在处理空间115中形成等离子体。
[0077]正视图示出了在其中具有第一 EM能量调谐空间169a的第一腔组件168a的剖切视图,并且第一腔组件168a可以包括第一腔壁165a、第二腔壁166a、至少一个第三腔壁167a以及一个或多个附加腔壁(未不出)。例如,第一腔组件168a可以利用第一腔壁165a耦合至第一接口组件112a。正视图也示出了在其中具有第二 EM能量调谐空间169b的第二腔组件168b的剖切视图,而第二腔组件168b可以包括第一腔壁165b、第二腔壁166b、至少一个第三腔壁167b以及一个或多个附加腔壁(未示出)。例如,第二腔组件168b可以利用第一腔壁165b耦合至第二接口组件112b。
[0078]图1B中示出了第一等离子体调谐杆组(170a_170e)的局部正视图(虚线视图)、第一等离子体调谐板组(161a_161e)的局部正视图(虚线视图)、第二等离子体调谐杆组(170f-170j)的局部正视图(点线视图)以及第二等离子体调谐板组(161f-161j)的局部正视图(点线视图)。
[0079]第一等离子体调谐杆组(170a_170e)和第一等离子体调谐板组(161a_161e)可以具有与其关联的第一 x/y平面偏移组(χ2_),且第一 χ/y平面偏移组(χ2_)可以从约1mm变化到约100mm。第一等离子体调谐杆组(170a_170e)和第一等离子体调谐板组(161a-161e)可以具有与其关联的第一 x/z平面偏移组(zla_e),且第一 x/z平面偏移组(zla_e)可以从约100謹变化到约400謹。
[0080]第二等离子体调谐杆组(170f_170j)和第二等离子体调谐板组(161f_161j)可以具有与其关联的第二 x/y平面偏移组(x2f-P,且第二 χ/y平面偏移组(x2f_j)可以从约1mm变化到约100mm。第二等离子体调谐杆组(170f_170j)和第二等离子体调谐板组(161f-161j)可以具有与其关联的第二 x/z平面偏移组(zlf_p,且第二 x/z平面偏移组(zlf_p可以从约10mm变化到约400mm。
[0081]图1B示出了第一微波处理系统100可以包括耦合至室壁112以获得第一等离子体数据的一个或多个等离子体传感器106。此外,第一微波处理系统100可以被配置成处理200mm的基片、300_的基片、或者更大尺寸的基片。此外,可以对圆柱形的、方形的和矩形的室各自进行配置,以使得可以将第一微波处理系统100配置成对圆形、方形或矩形的基片、晶片、或LCD进行处理而无论它们的尺寸是怎样的,如本领域的技术人员将会理解的那样。因此,虽然将要结合半导体基片的处理来描述本发明的各方面,但本发明并不仅仅局限于此。
[0082]如图1B所示,第一 EM源150a可以耦合至第一腔组件168a,而第二 EM源150b可以耦合至第二腔组件168b。第一 EM源150a可以耦合至第一匹配网络152a,而第一匹配网络152a可以耦合至第一耦合网络154a。第二 EM源150b可以耦合至第二匹配网络152b,而第二匹配网络152b可以耦合至第二耦合网络154b。可选地,可以使用多个匹配网络(未示出)或者多个稱合网络(未示出)。
[0083]第一耦合网络154a可以以可移除的方式耦合至第一腔组件168a,第一腔组件168a可以以可移除的方式耦合至处理室110的第一接口组件112a的上部。第一耦合网络154a可以用于向第一腔组件168a中的第一 EM能量调谐空间169a提供微波能量。第二耦合网络154b可以以可移除的方式耦合至第二腔组件168b,第二腔组件168b可以以可移除的方式耦合至处理室110的第二接口组件112b的上部。第二耦合网络154b可以用于向第二腔组件168b中的第二 EM能量调谐空间16%提供额外的微波能量。可选地,可以使用其他EM耦合结构。
[0084]如图1B所示,控制器195可以耦合196至EM源(150a、150b)、匹配网络(152a、152b)、耦合网络(154a、154b)以及腔组件(168a、168b),并且控制器195可以利用工艺配方来建立、控制以及优化EM源(150a、150b)、匹配网络(152a、152b)、耦合网络(154a、154b)以及腔组件(168a、168b),以控制处理空间115内的等离子体均匀性。例如,EM源(150a、150b)可以在从约500MHz到约5000MHz的频率工作。此外,控制器195可以耦合196至等离子体传感器106和处理传感器107,并且控制器195可以利用工艺配方来建立、控制以及优化来自等离子体传感器106和处理传感器107的数据,以控制处理空间115内的等离子体均匀性。
[0085]此外,控制器195可以耦合196至气体供应系统140、耦合至气体供应子组件141、以及耦合至气体喷头143。例如,气体供应系统140、气体供应子组件141以及气体喷头143可以被配置成将一种或多种处理气体引至处理空间115,并可以包括流量控制和/或流量测量装置。
[0086]在干法等离子体蚀刻期间,处理气体可以包括蚀刻剂、钝化剂、或惰性气体、或者其中两种或更多种的组合。例如,当等离子体蚀刻诸如氧化硅(S1x)或氮化硅(SixNy)的介电薄膜时,等离子体蚀刻气体成分通常包括诸如C4F8、C5F8、C3F6、C4F6XF4等中的至少一种的碳氟基化学成分(CxFy),和/或可以包括诸如CHF3、CH2F2等中的至少一种的氟代烃基化学成分(CxHyFz),以及可以具有惰性气体、氧气、CO或CO2中的至少一种。此外,例如,当蚀刻多晶娃(polycrystalline silicon, polysilicon)时,等离子体蚀刻气体成分通常包括诸如HBr、Cl2,即3、或SF6、或者其中两种或更多种的组合的含卤素气体,以及可以包括诸如CHF3、CH2F2等中的至少一种的氟代烃基化学成分(CxHyFz)以及惰性气体、氧气、CO或CO2中至少一种、或者其中两种或更多种。在等离子体增强沉积期间,处理气体可以包括成膜前驱体(film forming precursor)、还原性气体、或惰性气体、或者其中两种或更多种的组合。
[0087]如图1B所示,第一微波处理系统100可以包括压力控制系统190和耦合至处理室110的端口 191,并被配置成排空处理室110,以及控制处理室110内的压力。此外,第一微波处理系统100可以包括用于将基片105安装在处理空间115中的基片座120。
[0088]第一微波处理系统100的正视图包括第一腔控制组件145a的局部正视图,第一腔控制组件145a的局部正视图被示出为耦合至第一腔调谐板146a的正视图。第一腔控制组件145a和第一腔调谐板146a可以具有与其关联的第一 x/z平面偏移(Zlaa),且第一 x/z平面偏移(Zlaa)可以从约Imm变化到约10mm。
[0089]第一腔控制组件145a可以用于将第一腔调谐板146a在第一 EM能量调谐空间169a内移动147a腔调谐距离148a。控制器195可以耦合196至腔控制组件145a,且控制器195可以利用工艺配方来建立、控制以及优化腔调谐距离148a,以实时地控制和维持处理空间115内的等离子体均匀性。例如,腔调谐距离148a可以从约0.0lmm变化到约10mm,且腔调谐距离148a可以是依赖波长的并可以从约(λ/4)变化到约(10 λ )。
[0090]此外,第一微波处理系统100的正视图包括第二腔控制组件145b的局部正视图,第二腔控制组件145b的局部正视图被示出为耦合至第二腔调谐板146b的正视图。第二腔控制组件145b和第二腔调谐板146b可以具有与其关联的第二 x/z平面偏移(zlba),且第二x/z平面偏移(Zlba)可以从约Imm变化到约10mm。
[0091]第二腔控制组件145b可以用于将第二腔调谐板146b在第二 EM能量调谐空间169b内移动147b第二腔调谐距离148b。控制器195可以耦合196至第二腔控制组件145b,且控制器195可以利用工艺配方来建立、控制以及优化第二腔调谐距离148b,以实时地控制和维持处理空间115内的等离子体均匀性。例如,第二腔调谐距离148b可以从约0.0lmm变化到约10mm,且第二腔调谐距离148b可以是依赖波长的并可以从约(λ/4)变化到约
(10入)。
[0092]图1C示出了第一微波处理系统100中的处理室110的局部剖切侧视图。侦彳视图示出了耦合至第一接口组件112a以及耦合至第二接口组件112b (由此生成处理室110中的处理空间115的局部剖切y/z平面视图)的多个室壁112的y/z平面视图。第一微波处理系统100可以被配置成在处理空间115中形成均匀等离子体。
[0093]图1C中示出了第一腔组件168a中的第一 EM能量调谐空间169a的局部侧视图和第二腔组件168b中的第二 EM能量调谐空间169b的局部侧视图。图1C中示出了第一等离子体调谐杆组(170a_170e)的局部侧视图、第一等离子体调谐板组(161a_161e)的局部侧视图、第二等离子体调谐杆组(170f-170j)的局部侧视图以及第二等离子体调谐板组(161f-161j)的局部侧视图。
[0094]图1C中示出了第一隔离组件组(164a、164b、164c、164d和164e)和第二隔离组件组(164f、164g、164h、164i 和 164j)的侧视图。例如,第一隔离组件组(164a、164b、164c、164d和164e)可以用于将第一等离子体调谐杆组{(170a、170b、170c、170d和170e)和(175a、175b、175c、175d和175e)}以可移除的方式耦合至第一接口组件112a。第一隔离组件组(164a、164b、164c、164d和164e)中的每一个可以以可移除的方式耦合至第一接口组件112a。此外,第二隔离组件组(164f、164g、164h、164i和164j)可以用于将第二等离子体调谐杆组{(170f、170g、170h、170i 和 170j)和(175f、175g、175h、175i 和 175j)}以可移除的方式耦合至第二接口组件112b。第二隔离组件组(164f、164g、164h、164i和164j)中的每一个可以以可移除的方式耦合至第二接口组件112b。
[0095]如图1C所示,第一等离子体调谐板组(161a、161b、161c、161d和161e)可以耦合至第一控制组件组(160a、160b、160c、160d和160e),而第一控制组件组(160a、160b、160c、160d和160e)可以用于将第一等尚子体调谐板组(161a、16lb、161c、161d和161e)在第一EM能量调谐空间169a内相对于EM调谐部分(175a、175b、175c、175d和175e)移动(163a、163b、163c、163d 和 163e)第一 EM 调谐距离组(177a、177b、177c、177d 和 177e)。此外,第二等离子体调谐板组(161f、161g、161h、161i和161 j)可以耦合至第二控制组件组(160f、160g、160h、160i 和 160」),而第二控制组件组(16(^、16(^、16011、1601 和 160j)可以用于将第二等离子体调谐板组(161f、161g、161h、161i和161 j)在第二 EM能量调谐空间169b内相对于 EM 调谐部分(175f、175g、175h、175i 和 175 j )移动(163f、163g、163h、163i 和 163 j )第二EM调谐距离组(177f、177g、177h、177i 和 177j)。
[0096]第一控制组件组(160a、160b、160c、160d和160e)可以耦合196至控制器195,而控制器195可以利用工艺配方来建立、控制以及优化第一 EM调谐距离组(177a、177b、177c、177d和177e),以控制处理空间115内的等离子体均匀性。此外,第二控制组件组(160f、160g、160h、160i和160j)可以耦合196至控制器195,而控制器195可以利用工艺配方来建立、控制以及优化第二 EM调谐距离组(177f、177g、177h、177i和177j),以控制处理空间115内的等离子体均匀性。
[0097]控制器195可以耦合196至EM源(150a、150b)、匹配网络(152a、152b)、耦合网络(154a、154b)以及腔组件(168a、168b),并且控制器195可以利用工艺配方来建立、控制以及优化EM源(150a、150b)、匹配网络(152a、152b)、耦合网络(154a、154b)以及腔组件(168a、168b),以控制处理空间115内的等离子体均匀性。例如,EM源(150a、150b)可以在从约500MHz到约5000MHz的频率工作。此外,控制器195可以耦合196至等离子体传感器106、处理传感器107和腔传感器(108a和108b),并且控制器195可以利用工艺配方来建立、控制以及优化来自等离子体传感器106、处理传感器107和腔传感器(108a和108b)的数据,以控制处理空间115内的等离子体均匀性。
[0098]侧视图示出了具有在y/z平面中与其关联的总宽度(yT)和总高度(Zt)的处理室110。总宽度(yT)可以从约50mm变化到约500mm,而总高度(ζτ)可以从约50mm变化到约500mmo
[0099]图2A示出了第二微波处理系统200中的第二处理室210的局部剖切顶视图。顶视图示出了第一接口组件212a、第二接口组件212b以及耦合到第一接口组件212a和第二接口组件212b而由此形成第二处理室210的多个附加室壁212的x/y平面视图。例如,室壁212可以具有与其关联的壁厚(t),而壁厚(t)可以从约Imm变化到约5mm。第一接口组件212a可以具有与其关联的第一接口厚度(tn),而第一接口厚度(tn)可以从约Imm变化到约10mm。第二接口组件212b可以具有与其关联的第二接口厚度(ti2),而第二接口厚度(ti2)可以从约Imm变化到约10mm。处理空间215可以具有与其关联的长度(χτ),而长度(χτ)可以从约10_变化到约500mm。
[0100]第二微波处理系统200的顶视图示出了在其中具有第一 EM能量调谐空间269a的第一腔组件268a的剖切视图,而第一腔组件268a可以包括第一腔壁265a、第二腔壁266a、至少一个第三腔壁267a以及一个或多个附加腔壁(未示出)。例如,第一腔组件268a可以利用第一腔壁265a耦合至第一接口组件212a,而壁(265a、266a和267a)可以包括介电材料并可以具有与其关联的壁厚(ta),并且壁厚(ta)可以从约Imm变化到约5mm。此外,第一 EM能量调谐空间269a可以具有与其关联的第一长度(Xna)和第一宽度(yla),第一长度(Xna)可以从约1mm变化到约500mm,而第一宽度(yla)可以从约5mm变化到约50mm。
[0101]第二微波处理系统200的顶视图也示出了在其中具有第二 EM能量调谐空间269b的第二腔组件268b的剖切视图,且第二腔组件268b可以包括第一腔壁265b、第二腔壁266b、至少一个第三腔壁267b以及一个或多个附加腔壁(未示出)。例如,第二腔组件268b可以利用第一腔壁265b耦合至第二接口组件212b,而壁(265b、266b和267b)可以包括介电材料并可以具有与其关联的壁厚(tb),而且壁厚(tb)可以从约Imm变化到约5mm。此外,第二 EM能量调谐空间269b可以具有与其关联的第二长度(Xnb)和第二宽度(ylb),第二长度(xTib)可以从约1mm变化到约500mm,而第二宽度(ylb)可以从约5mm变化到约50mm。
[0102]在一些示例性系统中,第一隔离组件组(264a、264b、264c和264d)可以以可移除的方式耦合至第一接口组件212a,并可以被配置成隔离处理空间215与第一 EM能量调谐空间269a。第一隔离组件组(264a、264b、264c和264d)可以用于将第一等离子体调谐杆组{(270a、270b、270c 和 270d)和(275a、275b、275c、275d)}以可移除的方式耦合至第一接口组件212a。例如,第一等离子体调谐部分组(270a、270b、270c和270d)可以被配置于处理空间215中,而第一 EM调谐部分组(275a、275b、275c和275d)可以被配置在第一 EM能量调谐空间269a内。
[0103]第二隔离组件组(264e、264f、264g和264h)可以以可移除的方式耦合至第二接口组件212b,并可以被配置成隔离处理空间215与第二 EM能量调谐空间269b。第二隔离组件组(264e、264f、264g和264h)可以用于将第二等离子体调谐杆组{(270e、270f、270g和270h)和(275e、275f、275g和275h)}以可移除的方式耦合至第二接口组件212b。例如,第二等离子体调谐部分组(270e、270f、270g和270h)可以被配置于处理空间215中,而第二EM调谐部分组(275e、275f、275g和275h)可以被配置在第二 EM能量调谐空间269b内。
[0104]仍参考图2A,第一等离子体调谐杆(270a、275a)可以包括介电材料,并可以具有第一等离子体调谐部分270a,第一等离子体调谐部分270a可以向处理空间215中延伸第一等离子体调谐距离271a到达利用(X2a)所限定的第一位置。第一等离子体调谐距离271a可以从约1mm变化到约400mm。
[0105]可以在第一腔组件268a中所建立的第一 EM能量调谐空间269a内将第一 EM耦合区域262a建立在与第一腔壁265a相距第一 EM耦合距离276a处,并且第一 EM调谐部分275a可以延伸至第一 EM耦合区域262a中。第一 EM调谐部分275a可以从第一 EM耦合区域262a获得第一微波能量,并且第一微波能量可以利用第一等离子体调谐部分270a而被传送到处理空间215的第一位置(X2a)处。第一 EM耦合区域262a可以包括最大场区域、最大电压区域、最大能量区域、或最大电流区域、或者其任意组合。例如,第一 EM耦合距离276a可以从约0.0lmm变化到约10mm,而且第一 EM耦合距离276a可以是依赖波长的并可以从约U/4)变化到约(10 λ)。
[0106]第一等离子体调谐板261a可以包括介电材料,可以耦合至第一控制组件260a,并可以用于在第一 EM能量调谐空间269a内将第一等离子体调谐板261a相对于第一等离子体调谐杆(270a、275a)的第一 EM调谐部分275a移动263a第一 EM调谐距离277a。第一控制组件260a和第一等离子体调谐板261a可以用于对从第一 EM耦合区域262a耦合到第一等离子体调谐杆(270a、275a)的第一 EM调谐部分275a的微波能量进行优化。例如,可以在第一 EM能量调谐空间269a内的第一 EM调谐部分275a和第一等离子体调谐板261a之间建立第一 EM调谐距离277a,而第一 EM调谐距离277a可以从约0.0lmm变化到约1mm。
[0107]第一等离子体调谐杆(270a、275a)可以具有与其关联的第一直径(dla),第一直径(dla)可以从约0.0lmm变化到约1mm。第一等离子体调谐板261a可以具有与其关联的第一直径(Dla),第一直径(Dla)可以从约Imm变化到约10mm。第一 EM耦合区域262a、第一控制组件260a和第一等离子体调谐板261a可以具有与其关联的第一 x/y平面偏移(xla),而第一x/y平面偏移(Xla)可以是依赖波长的并可以从约四分之一波长(λ/4)变化到约(10λ )。第一控制组件260a可以包括介电材料,可以具有圆柱形结构以及可以从约Imm变化到约5mm的直径(dla)。
[0108]第二等离子体调谐杆(270b、275b)可以包括介电材料,并可以具有第二等离子体调谐部分270b,第二等离子体调谐部分270b可以向处理空间215中延伸第二等离子体调谐距离271b到达利用(X2b)所限定的第二位置。例如,第二等离子体调谐距离271b可以从约10mm变化到约400mm。
[0109]可以在第一腔组件268a中所建立的第一 EM能量调谐空间269a内将第二 EM耦合区域262b建立在与第一腔壁265a相距第二 EM耦合距离276b处,并且第二 EM调谐部分275b可以延伸至第二 EM耦合区域262b中。第二 EM调谐部分275b可以从第二 EM耦合区域262b获得第二微波能量,而第二微波能量可以利用第二等离子体调谐部分270b而被传送到处理空间215的第二位置(Xlb)处。第二 EM耦合区域262b可以包括最大场区域、最大电压区域、最大能量区域、或最大电流区域、或者其任意组合。例如,第二 EM耦合距离276b可以从约0.0lmm变化到约10mm,而且第二 EM耦合距离276b可以是依赖波长的并可以从约(λ/4)变化到约(10 λ )。
[0110]第二等离子体调谐板261b可以包括介电材料,可以耦合至第二控制组件260b,并可以用于在第一 EM能量调谐空间269a内将第二等离子体调谐板261b相对于第二等离子体调谐杆(270b、275b)的第二 EM调谐部分275b移动263b第二 EM调谐距离277b。第二控制组件260b和第二等离子体调谐板261b可以用于对从第二 EM耦合区域262b耦合到第二等离子体调谐杆(270b、275b)的第二 EM调谐部分275b的微波能量进行优化。例如,可以在第一 EM能量调谐空间269a内的第二 EM调谐部分275b和第二等离子体调谐板261b之间建立第二 EM调谐距离277b,而第二 EM调谐距离277b可以从约0.0lmm变化到约1mm。
[0111]第二等离子体调谐杆(270b、275b)可以具有与其关联的第二直径(dlb),第二直径(dlb)可以从约0.0lmm变化到约1mm。第二等离子体调谐板261b可以具有与其关联的第二直径(Dlb),第二直径(Dlb)可以从约Imm变化到约10mm。第二 EM耦合区域262b、第二控制组件260b和第二等离子体调谐板261b可以具有与其关联的第二 x/y平面偏移(xlb),而第二x/y平面偏移(Xlb)可以是依赖波长的并可以从约四分之一波长(λ/4)变化到约(ΙΟλ )。第二控制组件260b可以包括介电材料,可以具有圆柱形结构和可以从约Imm变化到约5mm的直径(dlb)。
[0112]第三等离子体调谐杆(270c、275c)可以包括介电材料,并可以具有第三等离子体调谐部分270c,第三等离子体调谐部分270c可以向处理空间215中延伸第三等离子体调谐距离271c到达利用(X2e)所限定的第三位置。例如,第三等离子体调谐距离271c可以从约10mm变化到约400mm。
[0113]可以在第一腔组件268a中所建立的第一 EM能量调谐空间269a内将第三EM耦合区域262c建立在与第一腔壁265a相距第三EM耦合距离276c处,并且第三EM调谐部分275c可以延伸至第三EM耦合区域262c中。第三EM调谐部分275c可以从第三EM耦合区域262c获得第三微波能量,而第三微波能量可以利用第三等离子体调谐部分270c而被传送到处理空间215的第三位置(X2e)处。第三EM耦合区域262c可以包括最大场区域、最大电压区域、最大能量区域、或最大电流区域、或者其任意组合。例如,第三EM耦合距离276c可以从约0.0lmm变化到约10mm,而且第三EM耦合距离276c可以是依赖波长的并可以从约(λ/4)变化到约(10 λ )。
[0114]第三等离子体调谐板261c可以包括介电材料,可以耦合至第三控制组件260c,并可以用于在第一 EM能量调谐空间269a内将第三等离子体调谐板261c相对于第三等离子体调谐杆(270c、275c)的第三EM调谐部分275c移动263c第三EM调谐距离277c。第三控制组件260c和第三等离子体调谐板261c可以用于对从第三EM耦合区域262c耦合到第三等离子体调谐杆(270c、275c)的第三EM调谐部分275c的微波能量进行优化。例如,可以在第一 EM能量调谐空间269a内的第三EM调谐部分275c和第三等离子体调谐板261c之间建立第三EM调谐距离277c,而第三EM调谐距离277c可以从约0.0lmm变化到约1mm。
[0115]第三等离子体调谐杆(270c、275c)可以具有与其关联的第三直径(dlc;),第三直径(dlc;)可以从约0.0lmm变化到约1mm。第三等离子体调谐板261c可以具有与其关联的第三直径(Dle),第三直径(Dle)可以从约Imm变化到约10mm。第三EM耦合区域262c、第三控制组件260c和第三等离子体调谐板261c可以具有与其关联的第三x/y平面偏移(xle),而第三x/y平面偏移(Xl。)可以是依赖波长的并可以从约四分之一波长(λ/4)变化到约(10入)。第三控制组件260c可以包括介电材料,可以具有圆柱形结构和可以从约Imm变化到约5mm的直径(dlc;)。
[0116]第四等离子体调谐杆(270d、275d)可以包括介电材料,并可以具有第四等离子体调谐部分270d,第四等离子体调谐部分270d可以向处理空间215中延伸第四等离子体调谐距离271d到达利用(X2d)所限定的第四位置。例如,第四等离子体调谐距离271d可以从约10mm变化到约400mm。
[0117]可以在第一腔组件268a中所建立的第一 EM能量调谐空间269a内将第四EM耦合区域262d建立在与第一腔壁265a相距第四EM耦合距离276d处,并且第四EM调谐部分275d可以延伸至第四EM耦合区域262d中。第四EM调谐部分275d可以从第四EM耦合区域262d获得第四微波能量,而第四微波能量可以利用第四等离子体调谐部分270d而被传送到处理空间215的第四位置(X2d)处。第四EM耦合区域262d可以包括最大场区域、最大电压区域、最大能量区域、或最大电流区域、或者其任意组合。例如,第四EM耦合距离276d可以从约0.0lmm变化到约10mm,而且第四EM耦合距离276d可以是依赖波长的并可以从约(λ/4)变化到约(10 λ )。
[0118]第四等离子体调谐板261d可以包括介电材料,可以耦合至第四控制组件260d,并可以用于在第一 EM能量调谐空间269a内将第四等离子体调谐板261d相对于第四等离子体调谐杆(270d、275d)的第四EM调谐部分275d移动263d第四EM调谐距离277d。第四控制组件260d和第四等离子体调谐板261d可以用于对从第四EM耦合区域262d耦合到第四等离子体调谐杆(270d、275d)的第四EM调谐部分275d的微波能量进行优化。例如,可以在第一 EM能量调谐空间269a内的第四EM调谐部分275d和第四等离子体调谐板261d之间建立第四EM调谐距离277d,而第四EM调谐距离277d可以从约0.0lmm变化到约1mm。
[0119]第四等离子体调谐杆(270d、275d)可以具有与其关联的第四直径(dld),第四直径(dld)可以从约0.0lmm变化到约1mm。第四等离子体调谐板261d可以具有与其关联的第四直径(Dld),第四直径(Dld)可以从约Imm变化到约10mm。第四EM耦合区域262d、第四控制组件260d和第四等离子体调谐板261d可以具有与其关联的第四x/y平面偏移(xld),而第四x/y平面偏移(Xld)可以是依赖波长的并可以从约四分之一波长(λ/4)变化到约(10λ )。第四控制组件260d可以包括介电材料,可以具有圆柱形结构和可以从约Imm变化到约5mm的直径(dld)。
[0120]第五等离子体调谐杆(270e、275e)可以包括介电材料,并可以具有第五等离子体调谐部分270e,第五等离子体调谐部分270e可以向处理空间215中延伸第五等离子体调谐距离271e到达利用(X2e)所限定的第五位置。例如,第五等离子体调谐距离271e可以从约10mm变化到约400mm。
[0121]可以在第二腔组件268b中所建立的第二 EM能量调谐空间269b内将第五EM耦合区域262e建立在与第一腔壁265b相距第五EM耦合距离276e处,并且第五EM调谐部分275e可以延伸至第五EM耦合区域262e中。第五EM调谐部分275e可以从第五EM耦合区域262e获得第五微波能量,而第五微波能量可以利用第五等离子体调谐部分270e而被传送到处理空间215的第五位置(X2e)处。第五EM耦合区域262e可以包括最大场区域、最大电压区域、最大能量区域、或最大电流区域、或者其任意组合。例如,第五EM耦合距离276e可以从约0.0lmm变化到约10mm,而且第五EM耦合距离276e可以是依赖波长的并可以从约(λ/4)变化到约(10 λ )。
[0122]第五等离子体调谐板261e可以包括介电材料,可以耦合至第五控制组件260e,并可以用于在第一 EM能量调谐空间269a内将第五等离子体调谐板261e相对于第五等离子体调谐杆(270e、275e)的第五EM调谐部分275e移动263e第五EM调谐距离277e。第五控制组件260e和第五等离子体调谐板261e可以用于对从第五EM耦合区域262e耦合到第五等离子体调谐杆(270e、275e)的第五EM调谐部分275e的微波能量进行优化。例如,可以在第二 EM能量调谐空间269b内的第五EM调谐部分275e和第五等离子体调谐板261e之间建立第五EM调谐距离277e,而第五EM调谐距离277e可以从约0.0lmm变化到约1mm。
[0123]第五等离子体调谐杆(270e、275e)可以具有与其关联的第五直径(dle),第五直径(dle)可以从约0.0lmm变化到约1mm。第五等离子体调谐板261e可以具有与其关联的第五直径(Dle),第五直径(Dle)可以从约Imm变化到约10mm。第五EM耦合区域262e、第五控制组件260e和第五等离子体调谐板261e可以具有与其关联的第五x/y平面偏移(xle),而第五x/y平面偏移(χ1ε)可以是依赖波长的并可以从约四分之一波长(λ/4)变化到约(ΙΟλ )。第五控制组件260e可以包括介电材料,可以具有圆柱形结构和可以从约Imm变化到约5mm的直径(dle)。
[0124]仍参考图2A,第六等离子体调谐杆(270f、275f)可以包括介电材料,并可以具有第六等离子体调谐部分270f,第六等离子体调谐部分270f可以向处理空间215中延伸第六等离子体调谐距离271f到达利用(X2f)所限定的第六位置。第六等离子体调谐距离271f可以从约1mm变化到约400mm。
[0125]可以在第二腔组件268b中所建立的第二 EM能量调谐空间269b内将第六EM耦合区域262f建立在与第一腔壁265b相距第六EM耦合距离276f处,并且第六EM调谐部分275f可以延伸至第六EM耦合区域262f中。第六EM调谐部分275f可以从第六EM耦合区域262f获得第六微波能量,而第六微波能量可以利用第六等离子体调谐部分270f而被传送到处理空间215的第六位置(X2f)处。第六EM耦合区域262f可以包括最大场区域、最大电压区域、最大能量区域、或最大电流区域、或者其任意组合。例如,第六EM耦合距离276f可以从约0.0lmm变化到约10mm,而且第六EM耦合距离276f可以是依赖波长的并可以从约(λ/4)变化到约(10 λ )。
[0126]第六等离子体调谐板261f可以包括介电材料,可以耦合至第六控制组件260f,并可以用于在第二 EM能量调谐空间26%内将第六等离子体调谐板261f相对于第六等离子体调谐杆(270f、275f)的第六EM调谐部分275f移动263f第六EM调谐距离277f。第六控制组件260f和第六等离子体调谐板26If可以用于对从第六EM耦合区域262f耦合到第六等离子体调谐杆(270f、275f)的第六EM调谐部分275f的微波能量进行优化。例如,可以在第二 EM能量调谐空间269b内的第六EM调谐部分275f和第六等离子体调谐板261f之间建立第六EM调谐距离277f,而第六EM调谐距离277f可以从约0.0lmm变化到约1mm。
[0127]第六等离子体调谐杆(270f、275f)可以具有与其关联的第六直径(dlf),第六直径(dlf)可以从约0.0lmm变化到约1mm。第六等离子体调谐板261f可以具有与其关联的第六直径(Dlf),第六直径(Dlf)可以从约Imm变化到约10mm。第六EM耦合区域262f、第六控制组件260f和第六等离子体调谐板261f可以具有与其关联的第六x/y平面偏移(xlf),而第六x/y平面偏移(Xlf)可以是依赖波长的并可以从约四分之一波长(λ/4)变化到约(ΙΟλ )。第六控制组件260f可以包括介电材料,可以具有圆柱形结构和可以从约Imm变化到约5mm的直径(dlf)。
[0128]第七等离子体调谐杆(270g、275g)可以包括介电材料,并可以具有第七等离子体调谐部分270g,第七等离子体调谐部分270g可以向处理空间215中延伸第七等离子体调谐距离271g到达利用(X2g)所限定的第七位置。第七等离子体调谐距离271g可以从约1mm变化到约400mm。
[0129]可以在第二腔组件268b中所建立的第二 EM能量调谐空间269b内将第七EM耦合区域262g建立在与第一腔壁265b相距第七EM耦合距离276g处,并且第七EM调谐部分275g可以延伸至第七EM耦合区域262g中。第七EM调谐部分275g可以从第七EM耦合区域262g获得第七微波能量,而第七微波能量可以利用第七等离子体调谐部分270g而被传送到处理空间215的第七位置(X2g)处。第七EM耦合区域262g可以包括最大场区域、最大电压区域、最大能量区域、或最大电流区域、或者其任意组合。例如,第七EM耦合距离276g可以从约0.0lmm变化到约10mm,而且第七EM耦合距离276g可以是依赖波长的并可以从约(λ/4)变化到约(10 λ )。
[0130]第七等离子体调谐板261g可以包括介电材料,可以耦合至第七控制组件260g,并可以用于在第二 EM能量调谐空间26%内将第七等离子体调谐板261g相对于第七等离子体调谐杆(270g、275g)的第七EM调谐部分275g移动263g第七EM调谐距离277g。第七控制组件260g和第七等离子体调谐板26Ig可以用于对从第七EM耦合区域262g耦合到第七等离子体调谐杆(270g、275g)的第七EM调谐部分275g的微波能量进行优化。例如,可以在第二 EM能量调谐空间269b内的第七EM调谐部分275g和第七等离子体调谐板261g之间建立第七EM调谐距离277g,而第七EM调谐距离277g可以从约0.0lmm变化到约1mm。
[0131]第七等离子体调谐杆(270g、275g)可以具有与其关联的第七直径(dlg),第七直径(dlg)可以从约0.0lmm变化到约1mm。第七等离子体调谐板261g可以具有与其关联的第七直径(Dlg),第七直径(Dlg)可以从约Imm变化到约10_。第七EM耦合区域262g、第七控制组件260g和第七等离子体调谐板261g可以具有与其关联的第七x/y平面偏移(xlg),而第七x/y平面偏移(Xlg)可以是依赖波长的并可以从约四分之一波长(λ/4)变化到约(10入)。第七控制组件260g可以包括介电材料,可以具有圆柱形结构和可以从约1_变化到约5_的直径(dlg)。
[0132]第八等离子体调谐杆(270h、275h)可以包括介电材料,并可以具有第八等离子体调谐部分270h,第八等离子体调谐部分270h可以向处理空间215中延伸第八等离子体调谐距离271h到达利用(X2h)所限定的第八位置。第八等离子体调谐距离271h可以从约1mm变化到约400mm。
[0133]可以在第二腔组件268b中所建立的第二 EM能量调谐空间269b内将第八EM耦合区域262h建立在与第一腔壁265b相距第八EM耦合距离276h处,并且第八EM调谐部分275h可以延伸至第八EM耦合区域262h中。第八EM调谐部分275h可以从第八EM耦合区域262h获得第八微波能量,而第八微波能量可以利用第八等离子体调谐部分270h而被传送到处理空间215的第八位置(X2h)处。第八EM耦合区域262h可以包括最大场区域、最大电压区域、最大能量区域、或最大电流区域、或者其任意组合。例如,第八EM耦合距离276h可以从约0.0lmm变化到约10mm,而且第八EM耦合距离276h可以是依赖波长的并可以从约(λ/4)变化到约(10 λ )。
[0134]第八等离子体调谐板261h可以包括介电材料,可以耦合至第八控制组件260h,并可以用于在第二 EM能量调谐空间26%内将第八等离子体调谐板261h相对于第八等离子体调谐杆(270h、275h)的第八EM调谐部分275h移动263h第八EM调谐距离277h。第八控制组件260h和第八等离子体调谐板26Ih可以用于对从第八EM耦合区域262h耦合到第八等离子体调谐杆(270h、275h)的第八EM调谐部分275h的微波能量进行优化。例如,可以在第二 EM能量调谐空间269b内的第八EM调谐部分275h和第八等离子体调谐板261h之间建立第八EM调谐距离277h,而第八EM调谐距离277h可以从约0.0lmm变化到约1mm。
[0135]第八等离子体调谐杆(270h、275h)可以具有与其关联的第八直径(dlh),第八直径(dlh)可以从约0.0lmm变化到约1mm。第八等离子体调谐板261h可以具有与其关联的第八直径(Dlh),第八直径(Dlh)可以从约Imm变化到约10mm。第八EM耦合区域262h、第八控制组件260h和第八等离子体调谐板261h可以具有与其关联的第八x/y平面偏移(xlh),而第八x/y平面偏移(Xlh)可以是依赖波长的并可以从约四分之一波长(λ/4)变化到约(ΙΟλ )。第八控制组件260h可以包括介电材料,可以具有圆柱形结构和可以从约Imm变化到约5mm的直径(dlh)。
[0136]第二微波处理系统200的顶视图包括第一腔控制组件245a的顶视图,第一腔控制组件245a的顶视图被示出为耦合至第一腔调谐板246a的顶视图。第一腔控制组件245a可以包括介电材料,并可以具有与其关联的第一直径(dlaa),且第一直径(dlaa)可以从约0.0lmm变化到约1mm。第一腔调谐板246a可以包括介电材料,并可以具有与其关联的第二直径(Dlaa),且第二直径(Dlaa)可以从约Imm变化到约10mm。第一腔控制组件245a和第一腔调谐板246a可以具有与其关联的第一 x/y平面偏移(ylaa),而第一 x/y平面偏移(ylaa)可以从约Imm变化到约10mm。
[0137]此外,第二微波处理系统200的顶视图包括第二腔控制组件245b的顶视图,第二腔控制组件245b的顶视图被示出耦合至第二腔调谐板246b的顶视图。第二腔控制组件245b可以包括介电材料,并可以具有与其关联的第一附加直径(dlba),且第一附加直径(dlba)可以从约0.0lmm变化到约1mm。第二腔调谐板246b可以包括介电材料,并可以具有与其关联的第二附加直径(Dlba),且第二附加直径(Dlba)可以从约Imm变化到约10mm。第二腔控制组件245b和第二腔调谐板246b可以具有与其关联的第二 x/y平面偏移(ylba),且第二x/y平面偏移(ylba)可以从约Imm变化到约10mm。
[0138]图2B示出了第二微波处理系统200中的第二处理室210的局部剖切正视图。正视图示出了彼此耦合(由此生成第二处理室210中的处理空间215的局部剖切正视图)的多个附加壁212的x/z平面视图。第二微波处理系统200可以被配置成在处理空间215中形成均匀的等离子体。
[0139]正视图示出了在其中具有第一 EM能量调谐空间269a的第一腔组件268a的剖切视图,而第一腔组件268a可以包括第一腔壁265a、第二腔壁266a、至少一个第三腔壁267a以及一个或多个附加腔壁(未示出)。例如,第一腔组件268a可以利用第一腔壁265a耦合至第一接口组件212a。正视图也示出了在其中具有第二 EM能量调谐空间269b的第二腔组件268b的剖切视图,而第二腔组件268b可以包括第一腔壁265b、第二腔壁266b、至少一个第三腔壁267b以及一个或多个附加腔壁(未示出)。例如,第二腔组件268b可以利用第一腔壁265b耦合至第二接口组件212b。
[0140]图2B中示出了第一等离子体调谐杆组(270a_270d)的局部正视图(虚线视图)、第一等离子体调谐板组(261a-261d)的局部正视图(虚线视图)、第二等离子体调谐杆组(270e-270h)的局部正视图(点线视图)以及第二等离子体调谐板组(261e_261h)的局部正视图(点线视图)。
[0141]第一等离子体调谐杆组(270a_270d)和第一等离子体调谐板组(261a_261d)可以具有与其关联的第一 x/y平面偏移组(x2a_d),且第一 χ/y平面偏移组(x2a_d)可以从约1mm变化到约100mm。第一等离子体调谐杆组(270a_270d)和第一等离子体调谐板组(261a-261d)可以具有与其关联的第一 x/z平面偏移组(zla_d),且第一 x/z平面偏移组(zla_d)可以从约100_变化到约400_。
[0142]第二等离子体调谐杆组(270e-270h)和第二等离子体调谐板组(261e_261h)可以具有与其关联的第二 x/y平面偏移组(x2e-h),且第二 χ/y平面偏移组(Xfh)可以从约1mm变化到约100mm。第二等离子体调谐杆组(270e-270h)和第二等离子体调谐板组(261e-261h)可以具有与其关联的第二 x/z平面偏移组(zle_h),且第二 x/z平面偏移组(zie-h)可以从约100_变化到约400_。
[0143]图2B示出了第二微波处理系统200可以包括一个或多个等离子体传感器206,一个或多个等离子体传感器206耦合至室壁212以获得第一等离子体数据。此外,第二微波处理系统200可以被配置成处理200mm的基片、300mm的基片、或者更大尺寸的基片。此外,可以对圆柱形的、方形的和矩形的室各自进行配置,以使得可以将第二微波处理系统200配置成对圆形、方形或矩形的基片、晶片、或LCD进行处理而不论它们的尺寸是怎样的,如本领域的技术人员将会理解的那样。因此,虽然将要结合半导体基片的处理来描述本发明的各方面,但本发明并不仅仅局限于此。
[0144]如图2B所示,第一 EM源250a可以耦合至第一腔组件268a,而第二 EM源250b可以耦合至第二腔组件268b。第一 EM源250a可以耦合至第一匹配网络252a,而第一匹配网络252a可以耦合至第一耦合网络254a。第二 EM源250b可以耦合至第二匹配网络252b,而第二匹配网络252b可以耦合至第二耦合网络254b。可选地,可以使用多个匹配网络(未示出)或者多个稱合网络(未示出)。
[0145]第一耦合网络254a可以以可移除的方式耦合至第一腔组件268a,第一腔组件268a可以以可移除的方式耦合至处理室210的第一接口组件212a的上部。第一耦合网络254a可以用于向第一腔组件268a中的第一 EM能量调谐空间269a提供微波能量。第二耦合网络254b可以以可移除的方式耦合至第二腔组件268b,第二腔组件268b可以以可移除的方式耦合至处理室210的第二接口组件212b的上部。第二耦合网络254b可以用于向第二腔组件268b中的第二 EM能量调谐空间26%提供附加微波能量。可选地,可以使用其他EM耦合结构。
[0146]如图2B所示,控制器295可以耦合296至EM源(250a、250b)、匹配网络(252a、252b)、耦合网络(254a、254b)以及腔组件(268a、268b),并且控制器295可以利用工艺配方来建立、控制以及优化EM源(250a、250b)、匹配网络(252a、252b)、耦合网络(254a、254b)以及腔组件(268a、268b),以控制处理空间215内的等离子体均匀性。例如,EM源(250a、250b)可以在从约500MHz到约5000MHz的频率工作。此外,控制器295可以耦合296至等离子体传感器206和处理传感器207,并且控制器295可以利用工艺配方来建立、控制以及优化来自等离子体传感器206和处理传感器207的数据,以控制处理空间215内的等离子体均匀性。
[0147]此外,控制器295可以耦合296至气体供应系统240、耦合至气体供应子组件241、以及耦合至气体喷头243。例如,气体供应系统240、气体供应子组件241以及气体喷头243可以被配置成将一种或多种处理气体引至处理空间215,并可以包括流量控制和/或流量测量装置。
[0148]在干法等离子体蚀刻期间,处理气体可以包括蚀刻剂、钝化剂、或惰性气体、或者其中两种或更多种的组合。例如,当等离子体蚀刻诸如氧化硅(S1x)或氮化硅(SixNy)的介电薄膜时,等离子体蚀刻气体成分通常包括诸如C4F8、C5F8、C3F6、C4F6XF4等中的至少一种的碳氟基化学成分(CxFy),和/或可以包括诸如CHF3、CH2F2等中的至少一种的氟代烃基化学成分(CxHyFz),以及可以具有惰性气体、氧气、⑶或CO2中的至少一种。此外,例如,当蚀刻多晶硅(polysilicon)时,等离子体蚀刻气体成分通常包括诸如HBr、Cl2,册3、或SF6、或者其中两种或更多种的组合的含卤素气体,以及可以包括诸如CHF3、CH2F2等中的至少一种的氟代烃基化学成分(CxHyFz)以及惰性气体、氧气、CO或CO2中至少一种、或者其中两种或更多种。在等离子体增强沉积期间,处理气体可以包括成膜前驱体、还原性气体、或惰性气体、或者其中两种或更多种的组合。
[0149]如图2B所示,第二微波处理系统200可以包括耦合至处理室210的端口 291和压力控制系统290,并被配置成排空处理室210,以及控制处理室210内的压力。此外,第二微波处理系统200可以包括用于将基片205安装在处理空间215中的基片座(substrateholder) 220。
[0150]第二微波处理系统200的正视图包括第一腔控制组件245a的局部正视图,第一腔控制组件245a的局部正视图被示出为耦合至第一腔调谐板246a的正视图。第一腔控制组件245a和第一腔调谐板246a可以具有与其关联的第一 x/z平面偏移(zlaa),且第一 x/z平面偏移(Zlaa)可以从约Imm变化到约10mm。
[0151]第一腔控制组件245a可以用于在第一 EM能量调谐空间269a内将第一腔调谐板246a移动247a腔调谐距离248a。控制器295可以耦合296至腔控制组件245a,且控制器295可以利用工艺配方来建立、控制以及优化腔调谐距离248a,以实时地控制和维持处理空间215内的等离子体均匀性。例如,腔调谐距离248a可以从约0.0lmm变化到约10mm,且腔调谐距离248a可以是依赖波长的并可以从约(λ /4)变化到约(10 λ )。
[0152]此外,第二微波处理系统200的正视图包括第二腔控制组件245b的局部正视图,第二腔控制组件245b的局部正视图被示出耦合至第二腔调谐板246b的正视图。第二腔控制组件245b和第二腔调谐板246b可以具有与其关联的第二 x/z平面偏移(zlba),第二 x/z平面偏移(Zlba)可以从约Imm变化到约10mm。
[0153]第二腔控制组件245b可以用于将第二腔调谐板246b在第二 EM能量调谐空间269b内移动247b第二腔调谐距离248b。控制器295可以耦合296至第二腔控制组件245b,且控制器295可以利用工艺配方来建立、控制以及优化第二腔调谐距离248b,以实时地控制和维持处理空间215内的等离子体均匀性。例如,第二腔调谐距离248b可以从约0.0lmm变化到约10mm,且第二腔调谐距离248b可以是依赖波长的并可以从约(λ/4)变化到约
(10入)。
[0154]图2C示出了第二微波处理系统200中的第二处理室210的局部剖切侧视图。侧视图示出了耦合至第一接口组件212a以及耦合至第二接口组件212b(由此创建处理室210中的处理空间215的局部剖切侧视图)的多个室壁212的y/z平面视图。第二微波处理系统200可以被配置成在处理空间215中形成等离子体。
[0155]图2C中示出了第一腔组件268a中的第一 EM能量调谐空间269a的局部侧视图和第二腔组件268b中的第二 EM能量调谐空间269b的局部侧视图。图2C中示出了第一等离子体调谐杆组(270a-270d)的局部侧视图、第一等离子体调谐板组(261a_261d)的局部侧视图、第二等离子体调谐杆组(270e-270h)的局部侧视图以及第二等离子体调谐板组(261e-261h)的局部侧视图。
[0156]图2C中也示出了第一隔离组件组(264a、264b、264c和264d)和第二隔离组件组(264e、264f、264g 和 264h)的侧视图。例如,第一隔离组件组(264a、264b、264c 和 264d)可以用于将第一等离子体调谐杆组{(270a、270b、270c和270d)和(275a、275b、275c和275d)}以可移除的方式耦合至第一接口组件212a。第一隔离组件组(264a、264b、264c和264d)中的每一个可以以可移除的方式耦合至第一接口组件212a。此外,第二隔离组件组(264e、264f、264g和264h)可以用于将第二等离子体调谐杆组{(270e、270f、270g和270h)和(275e、275f、275g和275h)}以可移除的方式耦合至第二接口组件212b。第二隔离组件组(264e、264f、264g和264h )中的每一个可以以可移除的方式耦合至第二接口组件212b。
[0157]如图2C所示,第一等离子体调谐板组(261a、261b、261c和261d)可以耦合至第一控制组件组(260a、260b、260c和260d),而第一控制组件组(260a、260b、260c和260d)可以用于在第一 EM能量调谐空间269a内将第一等离子体调谐板组(261a、261b、261c和261d)相对于 EM 调谐部分(275a、275b、275c 和 275d)移动(263a、263b、263c 和 263d)第一 EM 调谐距离组(277a、277b、277c和277d)。此外,第二等离子体调谐板组(261e、261f、261g和261h)可以耦合至第二控制组件组(260e、260f、260g和260h),而第二控制组件组(260e、260f、260g和260h)可以用于在第二 EM能量调谐空间269b内将第二等离子体调谐板组(261e、261f、261g和 261h)相对于 EM调谐部分(275e、275f、275g 和 275h)移动(263e、263f、263g 和 263h)第二 EM 调谐距离组(277e、277f、277g 和 277h)。
[0158]第一控制组件组(260a、260b、260c和260d)可以耦合296至控制器295,而控制器295可以利用工艺配方来建立、控制以及优化第一 EM调谐距离组(277a、277b、277c和277d),以控制处理空间215内的等离子体均匀性。此外,第二控制组件组(260e、260f、260g和260h)可以耦合296至控制器295,而控制器295可以利用工艺配方来建立、控制以及优化第二 EM调谐距离组(277e、277f、277g和277h),以控制处理空间215内的等离子体均匀性。
[0159]控制器295可以耦合296至EM源(250a、250b)、匹配网络(252a、252b)、耦合网络(254a、254b)以及腔组件(268a、268b),并且控制器295可以利用工艺配方来建立、控制以及优化EM源(250a、250b)、匹配网络(252a、252b)、耦合网络(254a、254b)以及腔组件(268a、268b),以控制处理空间215内的等离子体均匀性。例如,EM源(250a、250b)可以在从约500MHz到约5000MHz的频率工作。此外,控制器295可以耦合296至等离子体传感器206、处理传感器207和腔传感器(208a和208b),并且控制器295可以利用工艺配方来建立、控制以及优化来自等离子体传感器206、处理传感器207和腔传感器(208a和208b)的数据,以控制处理空间215内的等离子体均匀性。
[0160]侧视图示出了具有在y/z平面中与其关联的总宽度(yT)和总高度(Zt)的处理室210。例如,总宽度(yT)可以从约50mm变化到约500mm,而总高度(ζτ)可以从约50mm变化到约500mm。
[0161]图3A示出了第三微波处理系统300中的第三处理室310的局部剖切顶视图。顶视图示出了第一接口组件312a、第二接口组件312b以及耦合到第一接口组件312a和第二接口组件312b而由此形成第三处理室310的多个附加室壁312的x/y平面视图。例如,室壁312可以具有与其关联的壁厚(t),而壁厚(t)可以从约Imm变化到约5mm。第一接口组件312a可以具有与其关联的第一接口厚度(tn),而第一接口厚度(tn)可以从约Imm变化到约10mm。第二接口组件312b可以具有与其关联的第二接口厚度(ti2),而第二接口厚度(ti2)可以从约Imm变化到约10mm。处理空间315可以具有与其关联的长度(χτ),而长度(χτ)可以从约10_变化到约500mm。
[0162]第三微波处理系统300的顶视图示出了在其中具有第一 EM能量调谐空间369a的第一腔组件368a的剖切视图,而第一腔组件368a可以包括第一腔壁365a、第二腔壁366a、至少一个第三腔壁367a以及一个或多个附加腔壁(未示出)。例如,第一腔组件368a可以利用第一腔壁365a耦合至第一接口组件312a,而壁(365a、366a和367a)可以包括介电材料并可以具有与其关联的壁厚(ta),而且壁厚(ta)可以从约Imm变化到约5mm。此外,第一 EM能量调谐空间369a可以具有与其关联的第一长度(Xna)和第一宽度(yla),第一长度(Xna)可以从约1mm变化到约500mm,而第一宽度(yla)可以从约5mm变化到约50mm。
[0163]第三微波处理系统300的顶视图也示出了在其中具有第二 EM能量调谐空间369b的第二腔组件368b的剖切视图,且第二腔组件368b可以包括第一腔壁365b、第二腔壁366b、至少一个第三腔壁367b以及一个或多个附加腔壁(未示出)。例如,第二腔组件368b可以利用第一腔壁365b耦合至第二接口组件312b,而壁(365b、366b和367b)可以包括介电材料并可以具有与其关联的壁厚(tb),而且壁厚(tb)可以从约Imm变化到约5mm。此外,第二 EM能量调谐空间369b可以具有与其关联的第二长度(Xnb)和第二宽度(ylb),第二长度(xTib)可以从约1mm变化到约500mm,而第二宽度(ylb)可以从约5mm变化到约50mm。
[0164]在一些示例性系统中,第一隔离组件组(364a、364b和364c)可以以可移除的方式耦合至第一接口组件312a,并可以被配置成隔离处理空间315与第一 EM能量调谐空间369a。第一隔离组件组(364a、364b和364c)可以用于将第一等离子体调谐杆组{(370a、370b和370c)和(375a、375b和375c)}以可移除的方式耦合至第一接口组件312a。例如,第一等离子体调谐部分组(370a、370b和370c)可以被配置于处理空间315中,而第一 EM调谐部分组(375a、375b和375c)可以被配置在第一 EM能量调谐空间269a内。
[0165]第二隔离组件组(364d、364e和364f)可以以可移除的方式耦合至第二接口组件312b,并可以被配置成隔离处理空间315与第二 EM能量调谐空间369b。第二隔离组件组(364d、364e和364f)可以用于将第二等离子体调谐杆组{(370d、370e和370f)和(375d、375e和375f)}以可移除的方式耦合至第二接口组件312b。例如,第二等离子体调谐部分组(370d、370e和370f)可以被配置于处理空间315中,而第二 EM调谐部分组(375d、375e和375f )可以被配置在第二 EM能量调谐空间369b内。
[0166]仍参考图3A,第一等离子体调谐杆(370a、375a)可以包括介电材料,并可以具有第一等离子体调谐部分370a,第一等离子体调谐部分370a可以向处理空间315中延伸第一等离子体调谐距离371a到达利用(X2a)所限定的第一位置。第一等离子体调谐距离371a可以从约1mm变化到约400mm。
[0167]可以在第一腔组件368a中所建立的第一 EM能量调谐空间369a内将第一 EM耦合区域362a建立在与第一腔壁365a相距第一 EM耦合距离376a处,并且第一 EM调谐部分375a可以延伸至第一 EM耦合区域362a中。第一 EM调谐部分375a可以从第一 EM耦合区域362a获得第一微波能量,并且第一微波能量可以利用第一等离子体调谐部分370a而被传送到处理空间315的第一位置(X2a)处。第一 EM耦合区域362a可以包括最大场区域、最大电压区域、最大能量区域、或最大电流区域、或者其任意组合。例如,第一 EM耦合距离376a可以从约0.0lmm变化到约10mm,而且第一 EM耦合距离376a可以是依赖波长的并可以从约U/4)变化到约(10 λ)。
[0168]第一等离子体调谐板361a可以包括介电材料,可以耦合至第一控制组件360a,并可以用于在第一 EM能量调谐空间369a内将第一等离子体调谐板361a相对于第一等离子体调谐杆(370a、375a)的第一 EM调谐部分375a移动363a第一 EM调谐距离377a。第一控制组件360a和第一等离子体调谐板361a可以用于对从第一 EM耦合区域362a耦合到第一等离子体调谐杆(370a、375a)的第一 EM调谐部分375a的微波能量进行优化。例如,可以在第一 EM能量调谐空间369a内的第一 EM调谐部分375a和第一等离子体调谐板361a之间建立第一 EM调谐距离377a,而第一 EM调谐距离377a可以从约0.0lmm变化到约1mm。
[0169]第一等离子体调谐杆(370a、375a)可以具有与其关联的第一直径(dla),第一直径(dla)可以从约0.0lmm变化到约1mm。第一等离子体调谐板361a可以具有与其关联的第一直径(Dla),第一直径(dla)可以从约Imm变化到约10mm。第一 EM耦合区域362a、第一控制组件360a和第一等离子体调谐板361a可以具有与其关联的第一 x/y平面偏移(xla),而第一x/y平面偏移(Xla)可以是依赖波长的并可以从约四分之一波长(λ/4)变化到约(10λ )。第一控制组件360a可以包括介电材料,可以具有圆柱形结构和可以从约Imm变化到约5mm的直径(dla)。
[0170]第二等离子体调谐杆(370b、375b)可以具有第二等离子体调谐部分370b,第二等离子体调谐部分370b可以向处理空间315中延伸第二等离子体调谐距离371b到达利用(x2b)所限定的第二位置。例如,第二等离子体调谐距离371b可以从约1mm变化到约400mm。
[0171]可以在第一腔组件368a中所建立的第一 EM能量调谐空间369a内将第二 EM耦合区域362b建立在与第一腔壁365a相距第二 EM耦合距离376b处,并且第二 EM调谐部分375b可以延伸至第二 EM耦合区域362b中。第二 EM调谐部分375b可以从第二 EM耦合区域362b获得第二微波能量,而第二微波能量可以利用第二等离子体调谐部分370b而被传送到处理空间315的第二位置(Xlb)处。第二 EM耦合区域362b可以包括最大场区域、最大电压区域、最大能量区域、或最大电流区域、或者其任意组合。例如,第二 EM耦合距离376b可以从约0.0lmm变化到约10mm,而且第二 EM耦合距离376b可以是依赖波长的并可以从约(λ/4)变化到约(10 λ )。
[0172]第二等离子体调谐板361b可以包括介电材料,可以耦合至第二控制组件360b,并可以用于在第一 EM能量调谐空间369a内将第二等离子体调谐板361b相对于第二等离子体调谐杆(370b、375b)的第二 EM调谐部分375b移动363b第二 EM调谐距离377b。第二控制组件360b和第二等离子体调谐板361b可以用于对从第二 EM耦合区域362b耦合到第二等离子体调谐杆(370b、375b)的第二 EM调谐部分375b的微波能量进行优化。例如,可以在第一 EM能量调谐空间369a内的第二 EM调谐部分375b和第二等离子体调谐板361b之间建立第二 EM调谐距离377b,而第二 EM调谐距离377b可以从约0.0lmm变化到约1mm。
[0173]第二等离子体调谐杆(370b、375b)可以具有与其关联的第二直径(dlb)、,第二直径(dlb)可以从约0.0lmm变化到约1mm。第二等离子体调谐板361b可以具有与其关联的第二直径(Dlb),第二直径(Dlb)可以从约Imm变化到约10mm。第二 EM耦合区域362b、第二控制组件360b和第二等离子体调谐板361b可以具有与其关联的第二 x/y平面偏移(xlb),而第二x/y平面偏移(Xlb)可以是依赖波长的并可以从约四分之一波长(λ/4)变化到约(10λ )。第二控制组件360b可以包括介电材料,可以具有圆柱形结构和可以从约Imm变化到约5mm的直径(dlb)。
[0174]第三等离子体调谐杆(370c、375c)可以包括介电材料,并可以具有第三等离子体调谐部分370c,第三等离子体调谐部分370c可以向处理空间315中延伸第三等离子体调谐距离371c、到达利用(X2e)所限定的第三位置。例如,第三等离子体调谐距离371c可以从约10mm变化到约400mm。
[0175]可以在第一腔组件368a中所建立的第一 EM能量调谐空间369a内将第三EM耦合区域362c建立在与第一腔壁365a相距第三EM耦合距离376c处,并且第三EM调谐部分375c可以延伸至第三EM耦合区域362c中。第三EM调谐部分375c可以从第三EM耦合区域362c获得第三微波能量,而第三微波能量可以利用第三等离子体调谐部分370c而被传送到处理空间315的第三位置(X2e)处。第三EM耦合区域362c可以包括最大场区域、最大电压区域、最大能量区域、或最大电流区域、或者其任意组合。第三EM耦合距离376c可以从约0.0 Imm变化到约10臟,而且第三EM耦合距离376c可以是依赖波长的并可以从约(λ/4)变化到约(ΙΟλ )。
[0176]第三等离子体调谐板361c可以包括介电材料,可以耦合至第三控制组件360c,并可以用于在第一 EM能量调谐空间369a内将第三等离子体调谐板361c相对于第三等离子体调谐杆(370c、375c)的第三EM调谐部分375c移动363c第三EM调谐距离377c。第三控制组件360c和第三等离子体调谐板361c可以用于对从第三EM耦合区域362c耦合到第三等离子体调谐杆(370c、375c)的第三EM调谐部分375c的微波能量进行优化。例如,可以在第一 EM能量调谐空间369a内的第三EM调谐部分375c和第三等离子体调谐板361c之间建立第三EM调谐距离377c,而第三EM调谐距离377c可以从约0.0lmm变化到约1mm。
[0177]第三等离子体调谐杆(370c、375c)可以具有与其关联的第三直径(dlc;),第三直径(dlc;)可以从约0.0lmm变化到约1mm。第三等离子体调谐板361c可以具有与其关联的第三直径(Dle),第三直径(Dle)可以从约Imm变化到约10mm。第三EM耦合区域362c、第三控制组件360c和第三等离子体调谐板361c可以具有与其关联的第三x/y平面偏移(xle),而第三x/y平面偏移(Xl。)可以是依赖波长的并可以从约四分之一波长(λ/4)变化到约(10入)。例如,第三控制组件360c可以具有圆柱形结构和可以从约Imm变化到约5mm的直径(dlc)。
[0178]第四等离子体调谐杆(370d、375d)可以包括介电材料,并可以具有第四等离子体调谐部分370d,第四等离子体调谐部分370d可以向处理空间315中延伸第四等离子体调谐距离371d到达利用(X2d)所限定的第四位置。例如,第四等离子体调谐距离371d可以从约10mm变化到约400mm。
[0179]可以在第二腔组件368b中所建立的第二 EM能量调谐空间369b内将第四EM耦合区域362d建立在与第一腔壁365b相距第四EM耦合距离376d处,并且第四EM调谐部分375d可以延伸至第四EM耦合区域362d中。第四EM调谐部分375d可以从第四EM耦合区域362d获得第四微波能量,而第四微波能量可以利用第四等离子体调谐部分370d而被传送到处理空间315的第四位置(X2d)处。第四EM耦合区域362d可以包括最大场区域、最大电压区域、最大能量区域、或最大电流区域、或者其任意组合。例如,第四EM耦合距离376d可以从约0.0lmm变化到约10mm,而且第四EM耦合距离376d可以是依赖波长的并可以从约(λ/4)变化到约(10 λ )。
[0180]第四等离子体调谐板361d可以包括介电材料,可以耦合至第四控制组件360d,并可以用于在第二 EM能量调谐空间36%内将第四等离子体调谐板361d相对于第四等离子体调谐杆(370d、375d)的第四EM调谐部分375d移动363d第四EM调谐距离377d。第四控制组件360d和第四等离子体调谐板361d可以用于对从第四EM耦合区域362d耦合到第四等离子体调谐杆(370d、375d)的第四EM调谐部分375d的微波能量进行优化。例如,可以在第二 EM能量调谐空间369b内的第四EM调谐部分375d和第四等离子体调谐板361d之间建立第四EM调谐距离377d,而第四EM调谐距离377d可以从约0.0lmm变化到约1mm。
[0181]第四等离子体调谐杆(370d、375d)可以具有与其关联的第四直径(dld),第四直径(dld)可以从约0.0lmm变化到约1mm。第四等离子体调谐板361d可以具有与其关联的第四直径(Dld),第四直径(Dld)可以从约Imm变化到约10mm。第四EM耦合区域362d、第四控制组件360d和第四等离子体调谐板361d可以具有与其关联的第四x/y平面偏移(xld),而第四x/y平面偏移(Xld)可以是依赖波长的并可以从约四分之一波长(λ/4)变化到约(10λ )。第四控制组件360d可以包括介电材料,可以具有圆柱形结构和可以从约Imm变化到约5mm的直径(dld)。
[0182]第五等离子体调谐杆(370e、375e)可以包括介电材料,并可以具有第五等离子体调谐部分370e,第五等离子体调谐部分370e可以向处理空间315中延伸第五等离子体调谐距离371e到达利用(X2e)所限定的第五位置。例如,第五等离子体调谐距离371e可以从约10mm变化到约400mm。
[0183]可以在第二腔组件368b中所建立的第二 EM能量调谐空间369b内将第五EM耦合区域362e建立在与第一腔壁365b相距第五EM耦合距离376e处,并且第五EM调谐部分375e可以延伸至第五EM耦合区域362e中。第五EM调谐部分375e可以从第五EM耦合区域362e获得第五微波能量,而第五微波能量可以利用第五等离子体调谐部分370e而被传送到处理空间315的第五位置(X2e)处。第五EM耦合区域362e可以包括最大场区域、最大电压区域、最大能量区域、或最大电流区域、或者其任意组合。例如,第五EM耦合距离376e可以从约0.0lmm变化到约10mm,而且第五EM耦合距离376e可以是依赖波长的并可以从约(λ/4)变化到约(10 λ )。
[0184]第五等离子体调谐板361e可以包括介电材料,可以耦合至第五控制组件360e,并可以用于在第一 EM能量调谐空间369a内将第五等离子体调谐板361e相对于第五等离子体调谐杆(370e、375e)的第五EM调谐部分375e移动363e第五EM调谐距离377e。第五控制组件360e和第五等离子体调谐板361e可以用于对从第五EM耦合区域362e耦合到第五等离子体调谐杆(370e、375e)的第五EM调谐部分375e的微波能量进行优化。例如,可以在第二 EM能量调谐空间369b内的第五EM调谐部分375e和第五等离子体调谐板361e之间建立第五EM调谐距离377e,而第五EM调谐距离377e可以从约0.0lmm变化到约1mm。
[0185]第五等离子体调谐杆(370e、375e)可以具有与其关联的第五直径(dle),第五直径(dle)可以从约0.0lmm变化到约1mm。第五等离子体调谐板361e可以具有与其关联的第五直径(Dle),第五直径(Dle)可以从约Imm变化到约10mm。第五EM耦合区域362e、第五控制组件360e和第五等离子体调谐板361e可以具有与其关联的第五x/y平面偏移(xle),而第五x/y平面偏移(X16)可以是依赖波长的并可以从约四分之一波长(λ/4)变化到约(10入)。第五控制组件360e可以包括介电材料,可以具有圆柱形结构和可以从约Imm变化到约5mm的直径(dle)。
[0186]仍参考图3A,第六等离子体调谐杆(370f、375f)可以包括介电材料,并可以具有第六等离子体调谐部分370f,第六等离子体调谐部分370f可以向处理空间315中延伸第六等离子体调谐距离371f到达利用(X2f)所限定的第六位置。例如,第六等离子体调谐距离371f可以从约1mm变化到约400_。
[0187]可以在第二腔组件368b中所建立的第二 EM能量调谐空间369b内将第六EM耦合区域362f建立在与第一腔壁365b相距第六EM耦合距离376f处,并且第六EM调谐部分375f可以延伸至第六EM耦合区域362f中。第六EM调谐部分375f可以从第六EM耦合区域362f获得第六微波能量,而第六微波能量可以利用第六等离子体调谐部分370f而被传送到处理空间315的第六位置(X2f)处。第六EM耦合区域362f可以包括最大场区域、最大电压区域、最大能量区域、或最大电流区域、或者其任意组合。例如,第六EM耦合距离376f可以从约0.0lmm变化到约10mm,而且第六EM耦合距离376f可以是依赖波长的并可以从约(λ/4)变化到约(10 λ )。
[0188]第六等离子体调谐板361f可以包括介电材料,并可以耦合至第六控制组件360f,以及可以用于在第二 EM能量调谐空间36%内将第六等离子体调谐板361f相对于第六等离子体调谐杆(370f、375f)的第六EM调谐部分375f移动363f第六EM调谐距离377f。第六控制组件360f和第六等离子体调谐板36If可以用于对从第六EM耦合区域362f耦合到第六等离子体调谐杆(370f、375f)的第六EM调谐部分375f的微波能量进行优化。例如,可以在第二 EM能量调谐空间369b内的第六EM调谐部分375f和第六等离子体调谐板361f之间建立第六EM调谐距离377f,而第六EM调谐距离377f可以从约0.0lmm变化到约1mm。
[0189]第六等离子体调谐杆(370f、375f)可以具有与其关联的第六直径(dlf),第六直径(dlf)可以从约0.0lmm变化到约1mm。第六等离子体调谐板361f可以具有与其关联的第六直径(Dlf),第六直径(Dlf)可以从约Imm变化到约10mm。第六EM耦合区域362f、第六控制组件360f和第六等离子体调谐板361f可以具有与其关联的第六x/y平面偏移(xlf),而第六x/y平面偏移(Xlf)可以是依赖波长的并可以从约四分之一波长(λ/4)变化到约(10λ )。第六控制组件360f可以包括介电材料,可以具有圆柱形结构和可以从约Imm变化到约5mm的直径(dlf)。
[0190]第三微波处理系统300的顶视图包括第一腔控制组件345a的顶视图,第一腔控制组件345a的顶视图被示出为耦合至第一腔调谐板346a的顶视图。第一腔控制组件345a可以包括介电材料,并可以具有与其关联的第一直径(dlaa),且第一直径(dlaa)可以从约
0.0lmm变化到约1mm。第一腔调谐板346a可以包括介电材料,并可以具有与其关联的第二直径(Dlaa),且第二直径(Dlaa)可以从约Imm变化到约10mm。第一腔控制组件345a和第一腔调谐板346a可以具有与其关联的第一 x/y平面偏移(ylaa),而第一 x/y平面偏移(ylaa)可以从约Imm变化到约10mm。
[0191]此外,第三微波处理系统300的顶视图包括第二腔控制组件345b的顶视图,第二腔控制组件345b的顶视图被示出为耦合至第二腔调谐板346b的顶视图。第二腔控制组件345b可以包括介电材料,并可以具有与其关联的第一附加直径(dlba),且第一附加直径(dlba)可以从约0.0lmm变化到约1mm。第二腔调谐板346b可以包括介电材料,并可以具有与其关联的第二附加直径(Dlba),且第二附加直径(Dlba)可以从约Imm变化到约10mm。第二腔控制组件345b和第二腔调谐板346b可以具有与其关联的第二 x/y平面偏移(ylba),而第二 x/y平面偏移(ylba)可以从约Imm变化到约10mm。
[0192]图3B示出了第三微波处理系统300中的第三处理室310的局部剖切正视图。正视图示出了彼此相耦合(由此生成第三处理室310中的处理空间315的局部剖切正视图)的多个附加壁312的x/z平面视图。第三微波处理系统300可以被配置成在处理空间315中形成均匀的等离子体。
[0193]正视图示出了在其中具有第一 EM能量调谐空间369a的第一腔组件368a的剖切视图,而第一腔组件368a可以包括第一腔壁365a、第二腔壁366a、至少一个第三腔壁367a以及一个或多个附加腔壁(未示出)。例如,第一腔组件368a可以利用第一腔壁365a耦合至第一接口组件312a。正视图也示出了在其中具有第二 EM能量调谐空间369b的第二腔组件368b的剖切视图,而第二腔组件368b可以包括第一腔壁365b、第二腔壁366b、至少一个第三腔壁367b以及一个或多个附加腔壁(未示出)。例如,第二腔组件368b可以利用第一腔壁365b耦合至第二接口组件312b。
[0194]图3B中示出了第一等离子体调谐杆组(370a_370c)的局部正视图(虚线视图)、第一等离子体调谐板组(361a-361c)的局部正视图(虚线视图)、第二等离子体调谐杆组(370d-370f)的局部正视图(点线视图)以及第二等离子体调谐板组(361d-361f)的局部正视图(点线视图)。
[0195]第一等离子体调谐杆组(370a_370c)和第一等离子体调谐板组(361a_361c)可以具有与其关联的第一 χ/y平面偏移组(x2a_。),且第一 χ/y平面偏移组(x2a_。)可以从约1mm变化到约100mm。第一等离子体调谐杆组(370a_370c)和第一等离子体调谐板组(361a-361c)可以具有与其关联的第一 x/z平面偏移组(zla_。),且第一 x/z平面偏移组(zIa-C)可以从约100_变化到约400_。
[0196]第二等离子体调谐杆组(370d_370f)和第二等离子体调谐板组(361d_361f)可以具有与其关联的第二 χ/y平面偏移组(x2d_f),且第二 χ/y平面偏移组(x2d_f)可以从约1mm变化到约100mm。第二等离子体调谐杆组(370d-370f)和第二等离子体调谐板组(361d-361f)可以具有与其关联的第二 x/z平面偏移组(zld_f),第二 x/z平面偏移组(zld_f)可以从约100_变化到约400_。
[0197]图3B示出了第三微波处理系统300可以包括耦合至室壁312以获得第一等离子体数据的一个或多个等离子体传感器306。此外,第三微波处理系统300可以被配置成处理200mm的基片、300_的基片、或者更大尺寸的基片。此外,可以对圆柱形的、方形的和矩形的室各自进行配置,以使得可以将第三微波处理系统300配置成对圆形、方形或矩形的基片、晶片、或LCD进行处理而无论它们的尺寸是怎样的,如本领域的技术人员将会理解的那样。因此,虽然将要结合半导体基片的处理来描述本发明的各方面,但本发明并不仅仅局限于此。
[0198]如图3B所示,第一 EM源350a可以耦合至第一腔组件368a,而第二 EM源350b可以耦合至第二腔组件368b。第一 EM源350a可以耦合至第一匹配网络352a,而第一匹配网络352a可以耦合至第一耦合网络354a。第二 EM源350b可以耦合至第二匹配网络352b,而第二匹配网络352b可以耦合至第二耦合网络354b。可选地,可以使用多个匹配网络(未示出)或者多个稱合网络(未示出)。
[0199]第一耦合网络354a可以以可移除的方式耦合至第一腔组件368a,第一腔组件368a可以以可移除的方式耦合至处理室310的第一接口组件312a的上部。第一耦合网络354a可以用于向第一腔组件368a中的第一 EM能量调谐空间369a提供微波能量。第二耦合网络354b可以以可移除的方式耦合至第二腔组件368b,第二腔组件368b可以以可移除的方式耦合至处理室310的第二接口组件312b的上部。第二耦合网络354b可以用于向第二腔组件368b中的第二 EM能量调谐空间36%提供附加微波能量。可选地,可以使用其他EM耦合结构。
[0200]如图3B所示,控制器395可以耦合396至EM源(350a、350b )、匹配网络(352a、352b)、耦合网络(354a、354b)以及腔组件(368a、368b),并且控制器395可以利用工艺配方来建立、控制以及优化EM源(350a、350b)、匹配网络(352a、352b)、耦合网络(354a、354b)以及腔组件(368a、368b),以控制处理空间315内的等离子体均匀性。例如,EM源(350a、350b)可以在从约500MHz到约5000MHz的频率工作。此外,控制器395可以耦合396至等离子体传感器306和处理传感器307,并且控制器395可以利用工艺配方来建立、控制以及优化来自等离子体传感器306和处理传感器307的数据,以控制处理空间315内的等离子体均匀性。
[0201]此外,控制器395可以耦合396至气体供应系统340、耦合至气体供应子组件341、以及耦合至气体喷头343。例如,气体供应系统340、气体供应子组件341以及气体喷头343可以被配置成将一种或多种处理气体引至处理空间315,并可以包括流量控制和/或流量测量装置。
[0202]在干法等离子体蚀刻期间,处理气体可以包括蚀刻剂、钝化剂、或惰性气体、或者其中两种或更多种的组合。例如,当等离子体蚀刻诸如氧化硅(S1x)或氮化硅(SixNy)的介电薄膜时,等离子体蚀刻气体成分通常包括诸如C4F8、C5F8、C3F6、C4F6XF4等中的至少一种的碳氟基化学成分(CxFy),和/或可以包括诸如CHF3XH2F2等中的至少一种的氟代烃基化学成分(CxHyFz),以及可以具有惰性气体、氧气、CO或CO2中的至少一种。此外,例如,当蚀刻多晶硅(polysilicon)时,等离子体蚀刻气体成分通常包括诸如HBr、Cl2,即3、或SF6、或者其中两种或更多种的组合的含卤素气体,以及可以包括诸如CHF3、CH2F2等中的至少一种的氟代烃基化学成分(CxHyFz)以及惰性气体、氧气、CO或CO2中的至少一种、或者其中两种或更多种。在等离子体增强沉积期间,处理气体可以包括成膜前驱体、还原性气体、或惰性气体、或者其中两种或更多种的组合。
[0203]如图3B所示,第三微波处理系统300可以包括耦合至处理室310的端口 391和压力控制系统390,并被配置成排空处理室310,以及控制处理室310内的压力。此外,第三微波处理系统300可以包括用于将基片305安装在处理空间315中的基片座320。
[0204]第三微波处理系统300的正视图包括第一腔控制组件345a的局部正视图,第一腔控制组件345a的局部正视图被示出为耦合至第一腔调谐板346a的正视图。第一腔控制组件345a和第一腔调谐板346a可以具有与其关联的第一 x/z平面偏移(zlaa),且第一 x/z平面偏移(Zlaa)可以从约Imm变化到约10mm。
[0205]第一腔控制组件345a可以用于在第一 EM能量调谐空间369a内将第一腔调谐板346a移动347a腔调谐距离348a。控制器395可以耦合396至腔控制组件345a,且控制器395可以利用工艺配方来建立、控制以及优化腔调谐距离348a,以实时地控制和维持处理空间315内的等离子体均匀性。例如,腔调谐距离348a可以从约0.0lmm变化到约10mm,且腔调谐距离348a可以是依赖波长的并可以从约(λ /4)变化到约(10 λ )。
[0206]此外,第三微波处理系统300的正视图包括第二腔控制组件345b的局部正视图,第二腔控制组件345b的局部正视图被示出为耦合至第二腔调谐板346b的正视图。第二腔控制组件345b和第二腔调谐板346b可以具有与其关联的第二 x/z平面偏移(zlba),且第二x/z平面偏移(Zlba)可以从约Imm变化到约10mm。
[0207]第二腔控制组件345b可以用于在第二 EM能量调谐空间369b内将第二腔调谐板346b移动347b第二腔调谐距离348b。控制器395可以耦合396至第二腔控制组件345b,且控制器395可以利用工艺配方来建立、控制以及优化第二腔调谐距离348b,以实时地控制和维持处理空间315内的等离子体均匀性。例如,第二腔调谐距离348b可以从约0.0lmm变化到约10mm,且第二腔调谐距离348b可以是依赖波长的并可以从约(λ/4)变化到约
(10入)。
[0208]图3C示出了第三微波处理系统300中的第三处理室310的局部剖切侧视图。侧视图示出了耦合至第一接口组件312a以及耦合至第二接口组件312b(由此生成处理室310中的处理空间315的局部剖切侧视图)的多个室壁312的y/z平面视图。第三微波处理系统300可以被配置成在处理空间315中形成均匀的等离子体。
[0209]图3C中示出了第一腔组件368a中的第一 EM能量调谐空间369a的局部侧视图和第二腔组件368b中的第二 EM能量调谐空间369b的局部侧视图。图3C中示出了第一等离子体调谐杆组(370a-370c)的局部侧视图、第一等离子体调谐板组(361a_361c)的局部侧视图、第二等离子体调谐杆组(370d-370f)的局部侧视图以及第二等离子体调谐板组(361d-361f)的局部侧视图。
[0210]图3C中也示出了第一隔离组件组(364a、364b和364c)和第二隔离组件组(364d、364e和364f)的侧视图。例如,第一隔离组件组(364a、364b和364c)可以用于将第一等离子体调谐杆组{(370a、370b和370c)和(375a、375b和375c)}以可移除的方式耦合至第一接口组件312a。第一隔离组件组(364a、364b和364c)中的每一个可以以可移除的方式耦合至第一接口组件312a。此外,第二隔离组件组(364d、364e和364f )可以用于将第二等离子体调谐杆组{(370d、370e和370f)和(375d、375e和375f)}以可移除的方式耦合至第二接口组件312b。第二隔离组件组(364d、364e和364f)中的每一个可以以可移除的方式耦合至第二接口组件312b。
[0211]如图3C所示,第一等离子体调谐板组(361a、361b和361c)可以耦合至第一控制组件组(360a、360b和360c),而第一控制组件组(360a、360b和360c)可以用于在第一 EM能量调谐空间369a内将第一等离子体调谐板组(361a、361b和361c)相对于EM调谐部分(375a、375b 和 375c)移动(363a、363b 和 363c)第一 EM 调谐距离组(377a、377b 和 377c)。此外,第二等离子体调谐板组(361d、361e和361f)可以耦合至第二控制组件组(360d、360e和360f),而第二控制组件组(360d、360e和360f)可以用于在第二 EM能量调谐空间369b内将第二等离子体调谐板组(361d、361e和361f)相对于EM调谐部分(375d、375e和375f)移动(363d、363e 和 363f)第二 EM 调谐距离组(377d、377e 和 377f)。
[0212]第一控制组件组(360a、360b和360c)可以耦合396至控制器395,而控制器395可以利用工艺配方来建立、控制以及优化第一 EM调谐距离组(377a、377b和377c),以控制处理空间315内的等离子体均匀性。此外,第二控制组件组(360d、360e和360f)可以耦合396至控制器395,而控制器395可以利用工艺配方来建立、控制以及优化第二 EM调谐距离组(377d、377e和377f),以控制处理空间315内的等离子体均匀性。
[0213]控制器395可以耦合396至EM源(350a、350b)、匹配网络(352a、352b)、耦合网络(354a、354b)以及腔组件(368a、368b),并且控制器395可以利用工艺配方来建立、控制以及优化EM源(350a、350b)、匹配网络(352a、352b)、耦合网络(354a、354b)以及腔组件(368a、368b),以控制处理空间315内的等离子体均匀性。例如,EM源(350a、350b)可以在从约500MHz到约5000MHz的频率工作。此外,控制器395可以耦合396至等离子体传感器306、处理传感器307和腔传感器(308a和308b),并且控制器395可以利用工艺配方来建立、控制以及优化来自等离子体传感器306、处理传感器307和腔传感器(308a和308b)的数据,以控制处理空间315内的等离子体均匀性。
[0214]侧视图示出了处理室310,处理室310具有在y/z平面中与其关联的总宽度(yT)和总高度(ζτ)。总宽度(yT)可以从约50mm变化到约500mm,而总高度(ζτ)可以从约50mm变化到约500mm。
[0215]图4A示出了第四微波处理系统400中的第四处理室410的局部剖切顶视图。顶视图示出了第一接口组件412a、第二接口组件412b以及耦合到第一接口组件412a和第二接口组件412b而由此形成第四处理室410的多个附加室壁412的x/y平面视图。例如,室壁412可以具有与其关联的壁厚(t),而壁厚(t)可以从约Imm变化到约5mm。第一接口组件412a可以具有与其关联的第一接口厚度(tn),而第一接口厚度(tn)可以从约Imm变化到约10mm。第二接口组件412b可以具有与其关联的第二接口厚度(ti2),而第二接口厚度(ti2)可以从约Imm变化到约10mm。处理空间415可以具有与其关联的长度(χτ),而长度(χτ)可以从约10_变化到约500mm。
[0216]第四微波处理系统400的顶视图示出了在其中具有第一 EM能量调谐空间469a的第一腔组件468a的剖切视图,而第一腔组件468a可以包括第一腔壁465a、第二腔壁466a、至少一个第三腔壁467a以及一个或多个附加腔壁(未示出)。例如,第一腔组件468a可以利用第一腔壁465a耦合至第一接口组件412a,而壁(465a、466a和467a)可以包括介电材料并可以具有与其关联的壁厚(ta),而且壁厚(ta)可以从约Imm变化到约5mm。此外,第一 EM能量调谐空间469a可以具有与其关联的第一长度(Xna)和第一宽度(yla),第一长度(Xna)可以从约1mm变化到约500mm,而第一宽度(yla)可以从约5mm变化到约50mm。
[0217]第四微波处理系统400的顶视图也示出了在其中具有第二 EM能量调谐空间469b的第二腔组件468b的剖切视图,且第二腔组件468b可以包括第一腔壁465b、第二腔壁466b、至少一个第三腔壁467b以及一个或多个附加腔壁(未示出)。例如,第二腔组件468b可以利用第一腔壁465b耦合至第二接口组件412b,而壁(465b、466b和467b)可以包括介电材料、并可以具有与其关联的壁厚(tb),而且壁厚(tb)可以从约Imm变化到约5mm。此外,第二 EM能量调谐空间469b可以具有与其关联的第二长度(Xnb)和第二宽度(ylb),第二长度(xTib)可以从约1mm变化到约500mm,而第二宽度(ylb)可以从约5mm变化到约50mm。
[0218]在一些示例性系统中,第一隔离组件组(464a和464b)可以以可移除的方式耦合至第一接口组件412a,并可以被配置成隔离处理空间415与第一 EM能量调谐空间469a。第一隔离组件组(464a和464b)可以用于将第一等离子体调谐杆组{(470a和470b)和(475a和475b)}以可移除的方式耦合至第一接口组件412a。例如,第一等离子体调谐部分组(470a和470b)可以被配置于处理空间415中,而第一 EM调谐部分组(475a和475b)可以被配置在第一 EM能量调谐空间469a内。
[0219]第二隔离组件组(464c和464d)可以以可移除的方式耦合至第二接口组件412b,并可以被配置成隔离处理空间415与第二 EM能量调谐空间469b。第二隔离组件组(464c和464d)可以用于将第二等离子体调谐杆组{(470c和470d)和(475c和475d)}以可移除的方式耦合至第二接口组件412b。例如,第二等离子体调谐部分组(470c和470d)可以被配置于处理空间415中,而第二 EM调谐部分组(475c和475d)可以被配置在第二 EM能量调谐空间469b内。
[0220]仍参考图4A,第一等离子体调谐杆(470a、475a)可以包括介电材料,并可以具有第一等离子体调谐部分470a,第一等离子体调谐部分470a可以向处理空间415中延伸第一等离子体调谐距离471a到达利用(X2a)所限定的第一位置。第一等离子体调谐距离471a可以从约1mm变化到约400mm。
[0221]可以在第一腔组件468a中所建立的第一 EM能量调谐空间469a内将第一 EM耦合区域462a建立在与第一腔壁465a相距第一 EM耦合距离476a处,并且第一 EM调谐部分475a可以延伸至第一 EM耦合区域462a中。第一 EM调谐部分475a可以从第一 EM耦合区域462a获得第一微波能量,并且第一微波能量可以利用第一等离子体调谐部分470a而被传送到处理空间415的第一位置(X2a)处。第一 EM耦合区域462a可以包括最大场区域、最大电压区域、最大能量区域、或最大电流区域、或者其任意组合。例如,第一 EM耦合距离476a可以从约0.0lmm变化到约10mm,并且第一 EM耦合距离476a可以是依赖波长的并可以从约U/4)变化到约(10 λ)。
[0222]第一等离子体调谐板461a可以包括介电材料,可以耦合至第一控制组件460a,并可以用于在第一 EM能量调谐空间469a内将第一等离子体调谐板461a相对于第一等离子体调谐杆(470a、475a)的第一 EM调谐部分475a移动463a第一 EM调谐距离477a。第一控制组件460a和第一等离子体调谐板461a可以用于对从第一 EM耦合区域462a耦合到第一等离子体调谐杆(470a、475a)的第一 EM调谐部分475a的微波能量进行优化。例如,可以在第一 EM能量调谐空间469a内的第一 EM调谐部分475a和第一等离子体调谐板461a之间建立第一 EM调谐距离477a,而第一 EM调谐距离477a可以从约0.0lmm变化到约1mm。
[0223]第一等离子体调谐杆(470a、475a)可以具有与其关联的第一直径(dla),第一直径(dla)可以从约0.0lmm变化到约1mm。第一等离子体调谐板461a可以具有与其关联的第一直径(Dla),第一直径(Dla)可以从约Imm变化到约10mm。第一 EM耦合区域462a、第一控制组件460a和第一等离子体调谐板461a可以具有与其关联的第一 x/y平面偏移(xla),而第一x/y平面偏移(Xla)可以是依赖波长的并可以从约四分之一波长(λ/4)变化到约(ΙΟλ )。第一控制组件460a可以具有圆柱形结构和可以从约Imm变化到约5mm的直径(dla)。
[0224]第二等离子体调谐杆(470b、475b)可以具有第二等离子体调谐部分470b,第二等离子体调谐部分470b可以向处理空间415中延伸第二等离子体调谐距离471b到达利用(Xlb)所限定的第二位置。例如,第二等离子体调谐距离471b可以从约1mm变化到约400mm。
[0225]可以在第一腔组件468a中所建立的第一 EM能量调谐空间469a内将第二 EM耦合区域462b建立在与第一腔壁465a相距第二 EM耦合距离476b处,并且第二 EM调谐部分475b可以延伸至第二 EM耦合区域462b中。第二 EM调谐部分475b可以从第二 EM耦合区域462b获得第二微波能量,而第二微波能量可以利用第二等离子体调谐部分470b而被传送到处理空间415的第二位置(Xlb)处。第二 EM耦合区域462b可以包括最大场区域、最大电压区域、最大能量区域、或最大电流区域、或者其任意组合。例如,第二 EM耦合距离476b可以从约0.0lmm变化到约10mm,而且第二 EM耦合距离476b可以是依赖波长的并可以从约(λ/4)变化到约(10 λ )。
[0226]第二等离子体调谐板461b可以包括介电材料,可以耦合至第二控制组件460b,并可以用于在第一 EM能量调谐空间469a内将第二等离子体调谐板461b相对于第二等离子体调谐杆(470b、475b)的第二 EM调谐部分475b移动463b第二 EM调谐距离477b。第二控制组件460b和第二等离子体调谐板461b可以用于对从第二 EM耦合区域462b耦合到第二等离子体调谐杆(470b、475b)的第二 EM调谐部分475b的微波能量进行优化。例如,可以在第一 EM能量调谐空间469a内的第二 EM调谐部分475b和第二等离子体调谐板461b之间建立第二 EM调谐距离477b,而第二 EM调谐距离477b可以从约0.0lmm变化到约1mm。
[0227]第二等离子体调谐杆(470b、475b)可以具有与其关联的第二直径(dlb),第二直径(dlb)可以从约0.0lmm变化到约1mm。第二等离子体调谐板461b可以具有与其关联的第二直径(Dlb),第二直径(Dlb)可以从约Imm变化到约10mm。第二 EM耦合区域462b、第二控制组件460b和第二等离子体调谐板461b可以具有与其关联的第二 x/y平面偏移(xlb),而第二x/y平面偏移(Xlb)可以是依赖波长的并可以从约四分之一波长(λ/4)变化到约(10λ )。第二控制组件460b可以包括介电材料,并可以具有圆柱形结构和可以从约Imm变化到约5mm的直径(dlb)。
[0228]第三等离子体调谐杆(470c、475c)可以包括介电材料,并可以具有第三等离子体调谐部分470c,第三等离子体调谐部分470c可以向处理空间415中延伸第三等离子体调谐距离471c到达利用(X2e)所限定的第三位置。例如,第三等离子体调谐距离471c可以从约10mm变化到约400mm。
[0229]可以在第二腔组件468b中所建立的第二 EM能量调谐空间469b内将第三EM耦合区域462c建立在与第一腔壁465a相距第三EM耦合距离476c处,并且第三EM调谐部分475c可以延伸至第三EM耦合区域462c中。第三EM调谐部分475c可以从第三EM耦合区域462c获得第三微波能量,而第三微波能量可以利用第三等离子体调谐部分470c而被传送到处理空间415的第三位置(X2e)处。第三EM耦合区域462c可以包括最大场区域、最大电压区域、最大能量区域、或最大电流区域、或者其任意组合。例如,第三EM耦合距离476c可以从约0.0lmm变化到约10mm,而且第三EM耦合距离476c可以是依赖波长的并可以从约(λ/4)变化到约(10 λ )。
[0230]第三等离子体调谐板461c可以包括介电材料,可以耦合至第三控制组件460c,并可以用于在第二 EM能量调谐空间469b内将第三等离子体调谐板461c相对于第三等离子体调谐杆(470c、475c)的第三EM调谐部分475c移动463c第三EM调谐距离477c。第三控制组件460c和第三等离子体调谐板461c可以用于对从第三EM耦合区域462c耦合到第三等离子体调谐杆(470c、475c)的第三EM调谐部分475c的微波能量进行优化。例如,可以在第二 EM能量调谐空间469b内的第三EM调谐部分475c和第三等离子体调谐板461c之间建立第三EM调谐距离477c,而第三EM调谐距离477c可以从约0.0lmm变化到约1mm。
[0231]第三等离子体调谐杆(470c、475c)可以具有与其关联的第三直径(dlc;),第三直径(dlc;)可以从约0.0lmm变化到约1mm。第三等离子体调谐板461c可以具有与其关联的第三直径(Dle),第三直径(Dle)可以从约Imm变化到约10mm。第三EM耦合区域462c、第三控制组件460c和第三等离子体调谐板461c可以具有与其关联的第三x/y平面偏移(xle),而第三x/y平面偏移(Xl。)可以是依赖波长的并可以从约四分之一波长(λ/4)变化到约(10入)。第三控制组件460c可以包括介电材料,可以具有圆柱形结构和可以从约Imm变化到约5mm的直径(dlc;)。
[0232]第四等离子体调谐杆(470d、475d)可以包括介电材料,并可以具有第四等离子体调谐部分470d,第四等离子体调谐部分470d可以向处理空间415中延伸第四等离子体调谐距离471d到达利用(X2d)所限定的第四位置。例如,第四等离子体调谐距离471d可以从约10mm变化到约400mm。
[0233]可以在第二腔组件468b中所建立的第二 EM能量调谐空间469b内将第四EM耦合区域462d建立在与第一腔壁465a相距第四EM耦合距离476d处,并且第四EM调谐部分475d可以延伸至第四EM耦合区域462d中。第四EM调谐部分475d可以从第四EM耦合区域462d获得第四微波能量,而第四微波能量可以利用第四等离子体调谐部分470d而被传送到处理空间415的第四位置(X2d)处。第四EM耦合区域462d可以包括最大场区域、最大电压区域、最大能量区域、或最大电流区域、或者其任意组合。例如,第四EM耦合距离476d可以从约0.0lmm变化到约10mm,而且第四EM耦合距离476d可以是依赖波长的并可以从约(λ/4)变化到约(10 λ )。
[0234]第四等离子体调谐板461d可以包括介电材料,可以耦合至第四控制组件460d,并可以用于在第二 EM能量调谐空间46%内将第四等离子体调谐板461d相对于第四等离子体调谐杆(470d、475d)的第四EM调谐部分475d移动463d第四EM调谐距离477d。第四控制组件460d和第四等离子体调谐板46Id可以用于对从第四EM耦合区域462d耦合到第四等离子体调谐杆(470d、475d)的第四EM调谐部分475d的微波能量进行优化。例如,可以在第二 EM能量调谐空间469b内的第四EM调谐部分475d和第四等离子体调谐板461d之间建立第四EM调谐距离477d,而第四EM调谐距离477d可以从约0.0lmm变化到约1mm。
[0235]第四等离子体调谐杆(470d、475d)可以具有与其关联的第四直径(dld),第四直径(dld)可以从约0.0lmm变化到约1mm。第四等离子体调谐板461d可以具有与其关联的第四直径(Dld),第四直径(Dld)可以从约Imm变化到约10mm。第四EM耦合区域462d、第四控制组件460d和第四等离子体调谐板461d可以具有与其关联的第四x/y平面偏移(xld),而第四x/y平面偏移(Xld)可以是依赖波长的并可以从约四分之一波长(λ/4)变化到约(ΙΟλ )。第四控制组件460d可以包括介电材料,可以具有圆柱形结构和可以从约Imm变化到约5mm的直径(dld)。
[0236]第四微波处理系统400的顶视图包括第一腔控制组件445a的顶视图,第一腔控制组件445a的顶视图被示出为耦合至第一腔调谐板446a的顶视图。第一腔控制组件445a可以包括介电材料,并可以具有与其关联的第一直径(dlaa),且第一直径(dlaa)可以从约
0.0lmm变化到约1mm。第一腔调谐板446a可以包括介电材料,并可以具有与其关联的第二直径(Dlaa),且第二直径(Dlaa)可以从约Imm变化到约10mm。第一腔控制组件445a和第一腔调谐板446a可以具有与其关联的第一 x/y平面偏移(ylaa),而第一 x/y平面偏移(ylaa)可以从约Imm变化到约10mm。
[0237]此外,第四微波处理系统400的顶视图包括第二腔控制组件445b的顶视图,第二腔控制组件445b的顶视图被示出耦合至第二腔调谐板446b的顶视图。第二腔控制组件445b可以包括介电材料,并可以具有与其关联的第一附加直径(dlba),且第一附加直径(dlba)可以从约0.0lmm变化到约1mm。第二腔调谐板446b可以包括介电材料,并可以具有与其关联的第二附加直径(Dlba),且第二附加直径(Dlba)可以从约Imm变化到约10mm。第二腔控制组件445b和第二腔调谐板446b可以具有与其关联的第二 x/y平面偏移(ylba),而第二x/y平面偏移(ylba)可以从约Imm变化到约10mm。
[0238]图4B示出了第四微波处理系统400中的第四处理室410的局部剖切正视图。正视图示出了彼此耦合(由此生成第四处理室410中的处理空间415的局部剖切正视图)的多个附加壁412的x/z平面视图。第四微波处理系统400可以被配置成在处理空间415中形成等离子体。
[0239]正视图示出了在其中具有第一 EM能量调谐空间469a的第一腔组件468a的剖切视图,而第一腔组件468a可以包括第一腔壁465a、第二腔壁466a、至少一个第三腔壁467a以及一个或多个附加腔壁(未示出)。例如,第一腔组件468a可以利用第一腔壁465a耦合至第一接口组件412a。正视图也示出了在其中具有第二 EM能量调谐空间469b的第二腔组件468b的剖切视图,而第二腔组件468b可以包括第一腔壁465b、第二腔壁466b、至少一个第三腔壁467b以及一个或多个附加腔壁(未示出)。例如,第二腔组件468b可以利用第一腔壁465b耦合至第二接口组件412b。
[0240]图4B中示出了第一等离子体调谐杆组(470a和470b)的局部正视图(虚线视图)、第一等离子体调谐板组(461a和461b)的局部正视图(虚线视图)、第二等离子体调谐杆组(470c和470d)的局部正视图(点线视图)以及第二等离子体调谐板组(461c和461d)的局部正视图(点线视图)。
[0241]第一等离子体调谐杆组(470a和470b)和第一等离子体调谐板组(461a和461b)可以具有与其关联的第一x/y平面偏移组(x2a_b),第一x/y平面偏移组(x2a_b河以从约1mm变化到约100mm。第一等离子体调谐杆组(470a和470b)和第一等离子体调谐板组(461a和461b)可以具有与其关联的第一 x/z平面偏移组(zla_b),且第一 x/z平面偏移组(zla_b)可以从约10mm变化到约400mm。
[0242]第二等离子体调谐杆组(470c和470d)和第二等离子体调谐板组(461c和461d)可以具有与其关联的第二 x/y平面偏移组(χ2。-d),且第二 χ/y平面偏移组(χ2。-d)可以从约1mm变化到约100mm。第二等离子体调谐杆组(470c和470d)和第二等离子体调谐板组(461c和461d)可以具有与其关联的第二 x/z平面偏移组(zle_d),且第二 x/z平面偏移组(zlc_d)可以从约100_变化到约400_。
[0243]图4B示出了第四微波处理系统400可以包括一个或多个等离子体传感器406,一个或多个等离子体传感器406耦合至室壁412以获得第一等离子体数据。此外,第四微波处理系统400可以被配置成处理200mm的基片、300mm的基片、或者更大尺寸的基片。此外,可以对圆柱形的、方形的和矩形的室各自进行配置,以使得可以将第四微波处理系统400配置成对圆形、方形或矩形的基片、晶片、或LCD进行处理而不管它们的尺寸是怎样的,如本领域的技术人员将会理解的那样。因此,虽然将要结合半导体基片的处理来描述本发明的各方面,但本发明并不仅仅局限于此。
[0244]如图4B所示,第一 EM源450a可以耦合至第一腔组件468a,而第二 EM源450b可以耦合至第二腔组件468b。第一 EM源450a可以耦合至第一匹配网络452a,而第一匹配网络452a可以耦合至第一耦合网络454a。第二 EM源450b可以耦合至第二匹配网络452b,而第二匹配网络452b可以耦合至第二耦合网络454b。可选地,可以使用多个匹配网络(未示出)或者多个稱合网络(未示出)。
[0245]第一耦合网络454a可以以可移除的方式耦合至第一腔组件468a,第一腔组件468a可以以可移除的方式耦合至处理室410的第一接口组件412a的上部。第一耦合网络454a可以用于向第一腔组件468a中的第一 EM能量调谐空间469a提供微波能量。第二耦合网络454b可以以可移除的方式耦合至第二腔组件468b,第二腔组件468b可以以可移除的方式耦合至处理室410的第二接口组件412b的上部。第二耦合网络454b可以用于向第二腔组件468b中的第二 EM能量调谐空间469b提供附加微波能量。可选地,可以使用其他EM耦合结构。
[0246]如图4B所示,控制器495可以耦合496至EM源(450a、450b)、匹配网络(452a、452b)、耦合网络(454a、454b)以及腔组件(468a、468b),并且控制器495可以利用工艺配方来建立、控制以及优化EM源(450a、450b)、匹配网络(452a、452b)、耦合网络(454a、454b)以及腔组件(468a、468b),以控制处理空间415内的等离子体均匀性。例如,EM源(450a、450b)可以在从约500MHz到约5000MHz的频率工作。此外,控制器495可以耦合496至等离子体传感器406和处理传感器407,并且控制器495可以利用工艺配方来建立、控制以及优化来自等离子体传感器406和处理传感器407的数据,以控制处理空间415内的等离子体均匀性。
[0247]此外,控制器495可以耦合496至气体供应系统440、耦合至气体供应子组件441、以及耦合至气体喷头443。例如,气体供应系统440、气体供应子组件441以及气体喷头443可以被配置成将一种或多种处理气体引至处理空间415,并可以包括流量控制和/或流量测量装置。
[0248]在干法等离子体蚀刻期间,处理气体可以包括蚀刻剂、钝化剂、或惰性气体、或者其中两种或更多种的组合。例如,当等离子体蚀刻诸如氧化硅(S1x)或氮化硅(SixNy)的介电薄膜时,等离子体蚀刻气体成分通常包括诸如C4F8、C5F8、C3F6、C4F6XF4等中的至少一种的碳氟基化学成分(CxFy),和/或可以包括诸如CHF3、CH2F2等中的至少一种的氟代烃基化学成分(CxHyFz),以及可以具有惰性气体、氧气、⑶或CO2中的至少一种。此外,例如,当蚀刻多晶娃(polycrystalline silicon, polysilicon)时,等离子体蚀刻气体成分通常包括诸如HBr、Cl2、NF3、* SF6、或者其中两种或更多种的组合的含卤素气体,以及可以包括诸如CHF3、CH2F2等中的至少一种的氟代烃基化学成分(CxHyFz)以及惰性气体、氧气、CO或CO2中的至少一种、或者其中两种或更多种。在等离子体增强沉积期间,处理气体可以包括成膜前驱体、还原性气体、或惰性气体、或者其中两种或更多种的组合。
[0249]如图4B所示,第四微波处理系统400可以包括耦合至处理室410的端口 491和压力控制系统490,并被配置成排空处理室410,以及控制处理室410内的压力。此外,第四微波处理系统400可以包括用于将基片405安装在处理空间415中的基片座420。
[0250]第四微波处理系统400的正视图包括第一腔控制组件445a的局部正视图,第一腔控制组件445a的局部正视图被示出为耦合至第一腔调谐板446a的正视图。第一腔控制组件445a和第一腔调谐板446a可以具有与其关联的第一 x/z平面偏移(zlaa),且第一 x/z平面偏移(Zlaa)可以从约Imm变化到约10mm。
[0251]第一腔控制组件445a可以用于在第一 EM能量调谐空间469a内将第一腔调谐板446a移动447a第四腔调谐距离448a。控制器495可以耦合496至第一腔控制组件445a,且控制器495可以利用工艺配方来建立、控制以及优化第四腔调谐距离448a,以实时地控制和维持处理空间415内的等离子体均匀性。例如,第四腔调谐距离448a可以从约0.0lmm变化到约10mm,且第四腔调谐距离448a可以是依赖波长的并可以从约(λ/4)变化到约
(10入)。
[0252]此外,第四微波处理系统400的正视图包括第二腔控制组件445b的局部正视图,第二腔控制组件445b的局部正视图被示出为耦合至第二腔调谐板446b的正视图。第二腔控制组件445b和第二腔调谐板446b可以具有与其关联的第二 x/z平面偏移(zlba),第二 x/z平面偏移(Zlba)可以从约Imm变化到约10mm。
[0253]第二腔控制组件445b可以用于在第二 EM能量调谐空间469b内将第二腔调谐板446b移动447b第二腔调谐距离448b。控制器495可以耦合至第二腔控制组件445b,且控制器495可以利用工艺配方来建立、控制以及优化第二腔调谐距离448b,以实时地控制和维持处理空间415内的等离子体均匀性。例如,第二腔调谐距离448b可以从约0.0lmm变化到约10mm,且第二腔调谐距离448b可以是依赖波长的并可以从约(λ /4)变化到约(10 λ )。
[0254]图4C示出了第四微波处理系统400中的第四处理室410的局部剖切侧视图。侦U视图示出了耦合至第一接口组件412a以及耦合至第二接口组件412b(由此生成处理室410中的处理空间415的局部剖切侧视图)的多个室壁412的y/z平面视图。第四微波处理系统400可以被配置成在处理空间415中形成等离子体。
[0255]图4C中示出了第一腔组件468a中的第一 EM能量调谐空间469a的局部侧视图和第二腔组件468b中的第二 EM能量调谐空间469b的局部侧视图。图4C中示出了第一等离子体调谐杆组(470a和470b)的局部侧视图、第一等离子体调谐板组(461a和461b)的局部侧视图、第二等离子体调谐杆组(470c和470d)的局部侧视图以及第二等离子体调谐板组(461c和461d)的局部侧视图。
[0256]图4C中也示出了第一隔离组件组(464a和464b)和第二隔离组件组(464c和464d)的侧视图。例如,第一隔离组件组(464a和464b)可以用于将第一等离子体调谐杆组{(470a和470b)和(475a和475b)}以可移除的方式耦合至第一接口组件412a。第一隔离组件组(464a和464b)中的每一个可以以可移除的方式耦合至第一接口组件412a。此外,第二隔离组件组(464c和464d)可以用于将第二等离子体调谐杆组{(470c和470d)和(475c和475d)}以可移除的方式耦合至第二接口组件412b。第二隔离组件组(464c和464d)中的每一个可以以可移除的方式耦合至第二接口组件412b。
[0257]如图4C所示,第一等离子体调谐板组(461a和46Ib)可以耦合至第一控制组件组(460a和460b),而第一控制组件组(460a和460b)可以用于在第一 EM能量调谐空间469a内将第一等离子体调谐板组(461a和461b)相对于EM调谐部分(475a和475b)移动(463a和463b)第一 EM调谐距离组(477a和477b)。此外,第二等离子体调谐板组(461c和461d)可以耦合至第二控制组件组(460c和460d),而第二控制组件组(460c和460d)可以用于在第二 EM能量调谐空间469b内将第二等离子体调谐板组(461c和461d)相对于EM调谐部分(475c和475d)移动(463c和463d)第二 EM调谐距离组(477c和477d)。
[0258]第一控制组件组(460a和460b)可以耦合496至控制器495,而控制器495可以利用工艺配方来建立、控制以及优化第一 EM调谐距离组(477a和477b),以控制处理空间415内的等离子体均匀性。此外,第二控制组件组(460c和460d)可以耦合至控制器495,而控制器495可以利用工艺配方来建立、控制以及优化第二 EM调谐距离组(477c和477d),以控制处理空间415内的等离子体均匀性。
[0259]控制器495可以耦合496至EM源(450a、450b )、匹配网络(452a、452b )、耦合网络(454a、454b )以及腔组件(468a、468b ),并且控制器495可以利用工艺配方来建立、控制以及优化EM源(450a、450b)、匹配网络(452a、452b)、耦合网络(454a、454b)以及腔组件(468a、468b),以控制处理空间415内的等离子体均匀性。例如,EM源(450a、450b)可以在从约500MHz到约5000MHz的频率工作。此外,控制器495可以耦合496至等离子体传感器406、处理传感器407和腔传感器(408a和408b),并且控制器495可以利用工艺配方来建立、控制以及优化来自等离子体传感器406、处理传感器407和腔传感器(408a和408b)的数据,以控制处理空间415内的等离子体均匀性。
[0260]侧视图示出了处理室410,处理室410具有在y/z平面中与其关联的总宽度(yT)和总高度(ζτ)。例如,总宽度(yT)可以从约50mm变化到约500mm,而总高度(ζτ)可以从约50mm变化到约500mm。
[0261]图5A-?示出了根据本发明的实施例的示例性等离子体调谐杆的不同视图。图5A示出了第一示例性等离子体调谐杆(570a、575a)的正视图和侧视图。第一等离子体调谐部分570a可以具有与其关联的第一长度(yn),且第一长度(yn)可以从约Imm变化到约400mm。第一 EM调谐部分575a可以具有与其关联的长度(y12),且长度(y12)可以从约Imm变化到约400mm。第一等离子体调谐部分570a和第一 EM调谐部分575a可以具有与其关联的第一高度(X1),且第一高度(X1)可以从约0.1mm变化到约10mm。第一等离子体调谐部分570a和第一 EM调谐部分575a可以具有与其关联的第一宽度(Zl),且第一宽度(Z1)可以从约0.1mm变化到约10mm。
[0262]图5B示出了第二示例性等离子体调谐杆(570b、575b)的正视图和侧视图。第二等离子体调谐部分570b可以具有与其关联的第一长度(y21),且第一长度(y21)可以从约Imm变化到约400mm。第二 EM调谐部分575b可以具有与其关联的长度(y22),且长度(y22)可以从约Imm变化到约400mm。第二等离子体调谐部分570b和第二 EM调谐部分575b可以具有与其关联的第二高度(X2),且第二高度(X2)可以从约0.1mm变化到约10mm。第二等离子体调谐部分570b和第二 EM调谐部分575b可以具有与其关联的第二宽度(Z2),且第二宽度(Z2)可以从约0.1mm变化到约10mm。
[0263]图5C示出了第三示例性等离子体调谐杆(570c、575c)的正视图和侧视图。第三等离子体调谐部分570c可以具有与其关联的第三长度(y31),且第三长度(y31)可以从约Imm变化到约400mm。第三EM调谐部分575c可以具有与其关联的长度(y32),且长度(y32)可以从约Imm变化到约400mm。第三等离子体调谐部分570c和第三EM调谐部分575c可以具有与其关联的第三高度(x3),且第三高度(X3)可以从约0.1mm变化到约10mm。第三等离子体调谐部分570c和第三EM调谐部分575c可以具有与其关联的第三宽度(z3),且第三宽度(Z3)可以从约0.1mm变化到约10mm。
[0264]图示出了第四示例性等离子体调谐杆(570d、575d)的正视图和侧视图。第四等离子体调谐部分570d可以具有与其关联的第四长度(y41),且第四长度(y41)可以从约Imm变化到约400mm。第四EM调谐部分575d可以具有与其关联的长度(y42),且长度(y42)可以从约Imm变化到约400mm。第四等离子体调谐部分570d和第四EM调谐部分575d可以具有与其关联的第四高度(x4),且第四高度(X4)可以从约0.1mm变化到约10mm。第四等离子体调谐部分570d和第四EM调谐部分575d可以具有与其关联的第四宽度(z4),且第四宽度(Z4)可以从约0.1mm变化到约10mm。
[0265]图6A-6D示出了根据本发明的实施例的示例性等离子体调谐杆的不同视图。图6A示出了第一示例性等离子体调谐杆(670a、675a)的正视图和侧视图。第一等离子体调谐部分670a可以具有与其关联的第一长度(yn),且第一长度(yn)可以从约Imm变化到约400mm。第一 EM调谐部分675a可以具有与其关联的长度(y12),且长度(y12)可以从约Imm变化到约400mm。第一等离子体调谐部分670a和第一 EM调谐部分675a可以具有与其关联的第一高度(X1),且第一高度(X1)可以从约0.1mm变化到约10mm。第一等离子体调谐部分670a和第一 EM调谐部分675a可以具有与其关联的第一宽度(Zl),且第一宽度(Z1)可以从约0.1mm变化到约10mm。第一等离子体调谐部分670a和第一 EM调谐部分675a可以具有与其关联的第一厚度(tzl),且第一厚度(tzl)可以从约0.0lmm变化到约1mm。
[0266]图6B示出了第二示例性等离子体调谐杆(670b、675b)的正视图和侧视图。第二等离子体调谐部分670b可以具有与其关联的第一长度(y21),且第一长度(y21)可以从约Imm变化到约400mm。第二 EM调谐部分675b可以具有与其关联的长度(y22),且长度(y22)可以从约Imm变化到约400mm。第二等离子体调谐部分670b和第二 EM调谐部分675b可以具有与其关联的第二高度(X2),且第二高度(X2)可以从约0.1mm变化到约10mm。第二等离子体调谐部分670b和第二 EM调谐部分675b可以具有与其关联的第二宽度(z2),且第二宽度(Z2)可以从约0.1mm变化到约10mm。第二等离子体调谐部分670b和第二 EM调谐部分675b可以具有与其关联的第二厚度(tz2),且第二厚度(tz2)可以从约0.0lmm变化到约1mm。
[0267]图6C示出了第三示例性等离子体调谐杆(670c、675c)的正视图和侧视图。第三等离子体调谐部分670c可以具有与其关联的第三长度(y31),且第三长度(y31)可以从约Imm变化到约400mm。第三EM调谐部分675c可以具有与其关联的长度(y32),且长度(y32)可以从约Imm变化到约400mm。第三等离子体调谐部分670c和第三EM调谐部分675c可以具有与其关联的第三高度(x3),且第三高度(X3)可以从约0.1mm变化到约10mm。第三等离子体调谐部分670c和第三EM调谐部分675c可以具有与其关联的第三宽度(z3),且第三宽度(Z3)可以从约0.1mm变化到约10mm。第三等离子体调谐部分670c和第三EM调谐部分675c可以具有与其关联的第三厚度(tz3和tx3),且第三厚度(tz3和tx3)可以从约0.0lmm变化到约 1mm。
[0268]图6D示出了第四示例性等离子体调谐杆(670d、675d)的正视图和侧视图。第四等离子体调谐部分670d可以具有与其关联的第四长度(y41),且第四长度(y41)可以从约Imm变化到约400mm。第四EM调谐部分675d可以具有与其关联的长度(y42),且长度(y42)可以从约Imm变化到约400mm。第四等离子体调谐部分670d和第四EM调谐部分675d可以具有与其关联的第四高度(x4),且第四高度(X4)可以从约0.1mm变化到约10mm。第四等离子体调谐部分670d和第四EM调谐部分675d可以具有与其关联的第四宽度(z4),且第四宽度(Z4)可以从约0.1mm变化到约10mm。第四等离子体调谐部分670d和第四EM调谐部分675d可以具有与其关联的第四厚度(tz4和tx4),且第四厚度(tz4和tx4)可以从约0.0lmm变化到约 1mm。
[0269]图7A-7D示出了根据本发明的实施例的示例性等离子体调谐杆的不同视图。图7A示出了第一示例性等离子体调谐杆(770a、775a)的正视图和侧视图。第一等离子体调谐部分770a可以具有与其关联的第一长度(yn),且第一长度(yn)可以从约Imm变化到约400mm。第一 EM调谐部分775a可以具有与其关联的长度(y12),且长度(y12)可以从约Imm变化到约400mm。第一等离子体调谐部分770a和第一 EM调谐部分775a可以具有与其关联的第一高度(X1),且第一高度(X1)可以从约0.1mm变化到约10mm。第一等离子体调谐部分770a和第一 EM调谐部分775a可以具有与其关联的第一宽度(Zl),且第一宽度(Z1)可以从约0.1mm变化到约10mm。可以在第一示例性等离子体调谐杆(770a、775a)内配置第一温度控制回路772a。例如,温度控制流体和/或气体可以流经第一温度控制回路772a以控制第一示例性等离子体调谐杆(770a、775a)的温度。第一温度控制回路772a可以具有与其关联的第一直径(dzl),且第一直径(dzl)可以从约0.0Olmm变化到约0.1mm。此外,第一温度控制回路772a具有与其关联的第一偏移(Ixll和lxl2),且第一偏移(Ixll和Ixl2)可以从约0.0lmm变化到约0.1mm。
[0270]图7B示出了第二示例性等离子体调谐杆(770b、775b)的正视图和侧视图。第二等离子体调谐部分770b可以具有与其关联的第一长度(y21),且第一长度(y21)可以从约Imm变化到约400mm。第二 EM调谐部分775b可以具有与其关联的长度(y22),且长度(y22)可以从约Imm变化到约400mm。第二等离子体调谐部分770b和第二 EM调谐部分775b可以具有与其关联的第二高度(X2),且第二高度(X2)可以从约0.1mm变化到约10mm。第二等离子体调谐部分770b和第二 EM调谐部分775b可以具有与其关联的第二宽度(Z2),且第二宽度(Z2)可以从约0.1mm变化到约10mm。可以在第二示例性等离子体调谐杆(770b、775b)内配置第二温度控制回路772b。例如,温度控制流体和/或气体可以流经第二温度控制回路772b以控制第二示例性等离子体调谐杆(770b、775b)的温度。第二温度控制回路772b可以具有与其关联的第二直径(dz2),且第二直径(dz2)可以从约0.0Olmm变化到约0.1mm。此夕卜,第二温度控制回路772b具有与其关联的第二偏移(Ix21和lx22),且第二偏移(Ix21和Ix22)可以从约0.0lmm变化到约0.1mm。
[0271]图7C示出了第三示例性等离子体调谐杆(770c、775c)的正视图和侧视图。第三等离子体调谐部分770c可以具有与其关联的第三长度(y31),且第三长度(y31)可以从约Imm变化到约400mm。第三EM调谐部分775c可以具有与其关联的长度(y32),且长度(y32)可以从约Imm变化到约400mm。第三等离子体调谐部分770c和第三EM调谐部分775c可以具有与其关联的第三高度(x3),且第三高度(X3)可以从约0.1mm变化到约10mm。第三等离子体调谐部分770c和第三EM调谐部分775c可以具有与其关联的第三宽度(z3),且第三宽度(Z3)可以从约0.1mm变化到约10mm。可以在第三示例性等离子体调谐杆(770c、775c)内配置第三温度控制回路772c。例如,温度控制流体和/或气体可以流经第三温度控制回路772c以控制第三示例性等离子体调谐杆(770c、775c)的温度。第三温度控制回路772c可以具有与其关联的第三直径(dz3),且第三直径(dz3)可以从约0.0Olmm变化到约0.1mm。此夕卜,第三温度控制回路772c具有与其关联的第三偏移(Ix31和lx32),且第三偏移(Ix31和Ix32)可以从约0.0lmm变化到约0.1mm。
[0272]图7D示出了第四示例性等离子体调谐杆(770d、775d)的正视图和侧视图。第四等离子体调谐部分770d可以具有与其关联的第四长度(y41),且第四长度(y41)可以从约Imm变化到约400mm。第四EM调谐部分775d可以具有与其关联的长度(y42),且长度(y42)可以从约Imm变化到约400mm。第四等离子体调谐部分770d和第四EM调谐部分775d可以具有与其关联的第四高度(x4),且第四高度(X4)可以从约0.1mm变化到约10mm。第四等离子体调谐部分770d和第四EM调谐部分775d可以具有与其关联的第四宽度(z4),且第四宽度(Z4)可以从约0.1mm变化到约10mm。可以在第四示例性等离子体调谐杆(770d、775d)内配置第四温度控制回路772d。例如,温度控制流体和/或气体可以流经第四温度控制回路772d以控制第四示例性等离子体调谐杆(770d、775d)的温度。第四温度控制回路772d可以具有与其关联的第四直径(dz4),且第四直径(dz4)可以从约0.0Olmm变化到约0.1mm。此夕卜,第四温度控制回路772d具有与其关联的第四偏移(Ix41和lx42),且第四偏移(Ix41和Ix42)可以从约0.0lmm变化到约0.1mm。
[0273]图8示出了用于根据本发明的实施例的示例性操作过程的流程图。图8中示出了示例性多步骤过程800。
[0274]在810中,可以将基片定位在处理室中的基片座上,以及可以将第一腔组件(168a,图1)和第二腔组件(168b,图1)稱合至处理室。在另一个实施例中,可以利用第一接口组件(112a,图1)将其中具有第一 EM能量调谐空间(169a,图1)的第一腔组件(168a,图1)耦合至第一处理室(110,图1),以及可以利用第二接口组件(112b,图1)将其中具有第二 EM能量调谐空间(169b,图1)的第二腔组件(168b,图1)耦合至第一处理室(110,图1)。
[0275]在820中,可以将第一等离子体调谐杆组{(170a-170e)和(175a_175e),图1}从第一腔组件(168a,图1)通过第一接口组件(I 12a,图1)配置至第一处理室(110,图1)中的处理空间(115,图1)中。第一隔离组件组(164a-164e,图1)可以以可移除的方式耦合至第一接口组件(112a,图1),并可以被配置成隔离第一处理室(110,图1)中的处理空间(115,图1)与第一腔组件(168a,图1)中的第一 EM能量调谐空间(169a,图1)。第一隔离组件组(164a_164e,图1)可以用于将第一等离子体调谐杆组{(170a-170e)和(175a_175e),图1}以可移除的方式耦合至第一接口组件(112a,图1)。例如,第一等离子体调谐部分(170a-170e,图1)可以被配置于处理空间(115,图1)中,而第一 EM调谐部分(175a_175e,图1)可以被配置在第一 EM能量调谐空间(169a,图1)中。
[0276]在830中,可以将第二等离子体调谐杆组{(170f - 170 j)和(175f_175j),图1}从第二腔组件(168b,图1)通过第二接口组件(I 12b,图1)配置至第一处理室(I 10,图1)中的处理空间(115,图1)中。第二隔离组件组(164f-164j,图1)可以以可移除的方式耦合至第二接口组件(I 12b,图1),并可以被配置成隔离第一处理室(I 10,图1)中的处理空间(115,图1)与第二腔组件(168b,图1)中的第二 EM能量调谐空间(169b,图1)。第二隔离组件组(164f-164j,图1)可以用于将第二等离子体调谐杆组{(170f - 170j)和(175f - 175j),图1}以可移除的方式耦合至第二接口组件(112b,图1)。例如,第二等离子体调谐部分组(170f-170j,图1)可以被配置于处理空间(115,图1)中,而第二 EM调谐部分(175f_175j,图1)可以被配置在第二 EM能量调谐空间(169b,图1)中。
[0277]在840中,可以将处理气体供应至处理室中、在第一和第二等离子体调谐杆之上。在干法等离子体蚀刻期间,处理气体可以包括蚀刻剂、钝化剂、或惰性气体、或者其中两种或更多种的组合。例如,当等离子体蚀刻诸如氧化硅(S1x)或氮化硅(SixNy)的介电薄膜时,等离子体蚀刻气体成分通常包括诸如c4F8、C5F8, C3F6, C4F6, CF4等中的至少一种的碳氟基化学成分(CxFy),和/或可以包括诸如CHF3、CH2F2等中的至少一种的氟代烃基化学成分(CxHyFz),以及可以具有惰性气体、氧气、CO或CO2中的至少一种。此外,例如,当蚀刻多晶硅(p0lySiliC0n)时,等离子体蚀刻气体成分通常包括诸如HBr、Cl2,即3、或SF6、或者其中两种或更多种的组合的含卤素气体,以及可以包括诸如CHF3、CH2F2等中的至少一种的氟代烃基化学成分(CxHyFz)以及惰性气体、氧气、CO或CO2中的至少一种、或者其中两种或更多种。在等离子体增强沉积期间,处理气体可以包括成膜前驱体、还原性气体、或惰性气体、或者其中两种或更多种的组合。
[0278]在850中,可以通过向第一等离子体调谐杆施加第一可调谐微波信号以及向第二等离子体调谐杆施加第二可调谐微波信号来产生均匀微波等离子体,并在均匀微波等离子体中处理基片。
[0279]在一些系统中,可以在第一腔组件(168a,图1)中所建立的第一 EM能量调谐空间(169a,图1)内将第一 EM耦合区域组(162a-162e,图1)建立在与第一腔壁(165a,图1)相距第一 EM耦合距离(176a-176e,图1)处,并且第一 EM调谐部分组(175a_175e,图1)可以延伸至第一 EM耦合区域组(162a-162e,图1)中。第一 EM调谐部分(175a_175e,图1)可以从第一 EM耦合区域组(162a-162e,图1)获得不同的可调谐微波信号(能量),且不同的可调谐微波信号(能量)可以利用第一等离子体调谐部分组(170a_170e,图1)而被传送到处理空间(115,图1)的第一位置组(x2a-x2e,图1)处。第一 EM耦合区域组(162a-162e,图1)可以包括可调谐E-场区域、可调谐H-场区域、最大E-场区域、最大H-场区域、最大电压区域、最大能量区域、或最大电流区域、或者其任意组合。
[0280]第一等离子体调谐板组(161a_161e,图1)可以耦合至第一控制组件组(160a_160e,图1),并可以用于在第一 EM能量调谐空间(169a,图1)内将第一等离子体调谐板组(161a_161e,图1)相对于第一等离子体调谐杆组{(170a-170e)和(175a_175e),图1}的第一 EM调谐部分组(175a-175e,图1)移动(163a_163e,图1)第一 EM调谐距离组(177a-177e,图1)。第一控制组件组(160a_160e,图1)和第一等离子体调谐板组(161a-161e,图1)可以用于对从第一 EM f禹合区域组(162a_162e,图1) I禹合至第一等离子体调谐杆组{(170a-170e)和(175a_175e),图1}的第一 EM调谐部分组(175a_175e,图1)的不同可调谐微波信号(能量)进行调谐/优化。例如,可以在第一 EM能量调谐空间(169a,图1)内的第一 EM调谐距离组(177a-177e,图1)和第一等离子体调谐板组(161a_161e,图1)之间建立第一 EM调谐距离组(177a-177e,图1),且第一 EM调谐距离组(177a_177e,图1)可以从约0.0lmm变化到约1_。一个或多个控制器(195,图1)可以耦合至第一控制组件组(160a_160e,图1),并可以用于控制/优化第一等离子体调谐板组(161a_161e,图1)的移动(163a_163e,图1)。例如,一个或多个控制器(195,图1)可以用于控制/优化第一EM调谐距离组(177a-177e,图1),以在基片处理期间生成、优化和/或维持处理室(110,图O中的处理空间(115,图1)内的均匀微波等离子体。
[0281]此外,可以在第二腔组件(168b,图1)中所建立的第二 EM能量调谐空间(169b,图O内将第二 EM耦合区域组(162e-162j,图1)建立在与第一腔壁(165b,图1)相距第二 EM耦合距离组(176e-176ej,图1)处,并且第二 EM调谐部分组(175f_175j,图1)可以延伸至第二 EM耦合区域组(162f-162j,图1)中。第二 EM调谐部分组(175f_175j,图1)可以从第二 EM耦合区域组(162f-162j,图1)获得不同可调谐微波信号(能量),且不同的可调谐微波信号(能量)可以利用第二等离子体调谐部分组(170f-170j,图1)而被传送到处理空间(115,图1)的第二位置组(x2f-x2j,图1)处。第二 EM耦合区域组(162f-162j,图1)可以包括可调谐E-场区域、可调谐H-场区域、最大E-场区域、最大H-场区域、最大电压区域、最大能量区域、或最大电流区域、或者其任意组合。
[0282]第二等离子体调谐板组(161f_161j,图1)可以耦合至第二控制组件组(160f-160j,图1),并可以用于在第二 EM能量调谐空间(169b,图1)内将第二等离子体调谐板组(161f-161j,图1)相对于第二等离子体调谐杆组{(170f-170j)和(175f_175j),图1}的第二 EM调谐部分(175f-175j,图1)移动(163f_163j,图1)第二 EM调谐距离组(177f-177j,图1)。第二控制组件组(160f-160j,图1)和第二等离子体调谐板组(161f-161j,图1)可以用于对从第二 EM耦合区域组(162f-162j,图1)耦合至第二等离子体调谐杆组{(170f-170j)和(175f-175j),图1}的第二 EM调谐部分组(175f_175j,图1)的不同可调谐微波信号(能量)进行调谐/优化。例如,可以在第二 EM能量调谐空间(16%,图1)内的第二 EM调谐距离组(177f-177j,图1)和第二等离子体调谐板组(161f_161 j,图O之间建立第二 EM调谐距离组(177f-177j,图1),且第二 EM调谐距离组(177f_177j,图1)可以从约0.01mm变化到约1_。一个或多个控制器(195,图1)可以耦合至第二控制组件组(160f-160j,图1),并可以用于控制/优化第二等离子体调谐板组(161f-161j,图1)的第二移动组(163f-163j,图1)。例如,一个或多个控制器(195,图1)可以用于控制/优化第二 EM调谐距离组(177f-177j,图1),以在基片处理期间生成、优化和/或维持处理室(110,图1)中的处理空间(115,图1)内的均匀微波等离子体。
[0283]此外,一个或多个控制器(195,图1)可以耦合至EM源(150a和150b,图1)、匹配网络(152a和152b,图1)、耦合网络(154a和154b,图1)以及腔组件(168a和168b,图1),并且至少一个控制器(195,图1)可以利用工艺配方来建立、控制以及优化EM源(150a和150b,图1)、匹配网络(152a和152b,图1)、耦合网络(154a和154b,图1)以及腔组件(168a和168b,图1),以控制处理空间(115,图1)内的微波等离子体均匀性。
[0284]图9示出了根据本发明的实施例的等离子体处理系统900。等离子体处理系统900可以包括干法等离子体蚀刻系统或等离子体增强沉积系统。
[0285]等离子体处理系统900包括处理室910,处理室910具有被配置成限定处理空间915的多个室壁922和接口组件(922a和922b)。等离子体处理系统900被配置成支持处理空间915中的基片905。将基片905暴露于处理空间915中的等离子体或工艺化学品。等离子体处理系统900可以包括耦合至接口组件(922a和922b)的多个腔组件(968a、968b、968c、968d、968e和968f)。第一腔组件968a可以耦合至第一等离子体调谐杆组(911a和912a);第二腔组件968b可以耦合至第二等离子体调谐杆组(911b和912b);第三腔组件968c可以耦合至第三等离子体调谐杆组(911c和912c);第四腔组件968d可以耦合至第四等离子体调谐杆组(911d和912d);第五腔组件968e可以耦合至第五等离子体调谐杆组Olle和912e);以及第六腔组件968f可以耦合至第六等离子体调谐杆组(911f和912f)。多个等离子体调谐杆(911a、912a、911b、912b、911c、912c、911d、912d、911e、912e、911f 和912f)可以被配置成在处理空间915中形成等离子体。例如,腔组件(968a、968b、968c、968d、968e 和 968f)和等离子体调谐杆(911a、912a、911b、912b、911c、912c、911d、912d、911e、912e、911f和912f)可以被配置成使用这里所描述的微波系统(100、200、300或400)。
[0286]图1OA示出了微波处理系统1000中的处理室1010的可选实施例的局部剖切顶视图。在该实施例中,处理室1010为具有圆柱形侧室壁1012的圆柱形室。如利用先前的实施例,其中具有第一 EM能量调谐空间1069a的第一腔组件1068a被设置具有比如通过接口组件(未示出)而耦合至腔壁1012的腔壁1065a。第一隔离组件组(1064a和1064b)以可移除的方式通过室壁1012相耦合,并被配置成隔离处理空间1015与第一 EM能量调谐空间1069a。第一隔离组件组(1064a和1064b)用于将第一等离子体调谐杆组{(1070a和1070b)和(1075a和1075b)}以可移除的方式与配置于处理空间1015中的第一等离子体调谐部分组(1070a和1070b)以及配置在第一 EM能量调谐空间1069a内的第一 EM调谐部分组(1075a和1075b)相耦合。类似地,第二、第三和第四腔组件(1068b、1068c和1068d)也被示出类似地在其中具有第二、第三和第四EM能量调谐空间(1069b、1069c和1069d)、以及第二、第三和第四隔离组件组(1064c和1064d)、(1064e和1064f )和(1064g和1064h)、以及第一、第二和第三等离子体调谐杆组{(1070c和1070d)和(1075c和1075d)}、{(1070e和 1070f)和(1075e 和 1075f)}和{(1070g 和 1070h)和(1075g 和 1075h)}。图1OA 所描绘的部件的细节可以具有与以上参考处理系统100、200、300和400中的相似部件所描述的特性相同或相似的特性。然而,可以理解的是,在圆柱形室中,如果将等离子体调谐部分定位于室1010中相同的高度的话,等离子体调谐部分1070a-1070h向处理空间1015中延伸小于室的半径的等离子体调谐距离1071a-1071h。
[0287]类似地,如上所述,每个腔组件1068a_1068d可以包括与各个EM调谐部分1075a-1075h相关联的EM耦合区域1062a_1062h、等离子体调谐板1061a_1061h以及控制组件1060a-1060h。此外,如以上针对处理系统100、200、300和400所描述的,每个腔组件1068a-1068d可以包括腔控制组件1045a_1045d和腔调谐板1046a_1046d。
[0288]如图1OB中的沿图1OA的线1B的局部剖视图所示,可以将基片1005定位于基片座上、在室的径向中心处。基片座1020可以是固定的,或者可以是在垂直或平移方向上可移动的。基片座1020也可以偏离室1010的径向中心,并在任意预期方向上是固定的或者可移动的。可选地,以及如下面将要更详细地描述的,多个基片1005可以设于基片座1020上在间隔开的各位置上,而且基片座1020可以是固定的、或者在转盘型中可旋转的,和/或垂直地可移动的。
[0289]图1lA示出了微波处理系统1100中的处理室1110的另一个实施例的局部剖切顶视图。类似于处理室1010,处理室1110为圆柱形室。处理系统1100可以具有限定单个EM能量调谐空间1169的环形腔组件1168,而不是定位于周长周围的多个腔组件。多个隔离组件1164间隔地位于耦合有等离子体调谐杆(I 170和1175)的室1110周围,等离子体调谐部分1170径向延伸到处理室1110中,以及EM调谐部分1175延伸至EM能量调谐空间1169中,如利用先前实施例所描述的。
[0290]每个等离子体调谐杆(1170和1175)具有关联的等离子体调谐板1171和控制组件1160。如图1lB中的局部剖视图所示,如假想线(plantom)所示,等离子体调谐板1161和控制组件1160可以从腔组件的底部、或者可选地从腔组件的顶部(未示出)耦合至腔组件1168,而非水平导向的等离子体调谐板和控制组件。腔控制组件1145和腔调谐板1146也设置到腔组件1168中。然后,微波能量可以比如通过可选的角状部分1198而注入单个环形腔168。
[0291]进一步地参考图11A,转盘式基片座1120也被示出用于支撑其上的多个基片1105,多个基片1105可以旋转以进一步确保等离子体暴露的均匀性。基片座1120也可以是垂直地可移动的,当然这是可选特征,因为基片座可以是固定的。
[0292]尽管以上仅详细描述了本发明的某些实施例,但是本领域的技术人员将容易理解至IJ,在实质上背离本发明的新颖性教导和优点的情况下,实施例中的许多修改是可能的。因此,所有这样的修改都意图被包含在本发明的范围内。
[0293]因此,所述描述并非意图限制发明,并且鉴于这里所提出的细节层次,已经在理解实施例的修改和变化为可能的情况下描述了本发明的结构、操作和行为。因此,先前的详细描述并非旨在或者意图要以任何方式来限制本发明,相反是由所附权利要求来限定本发明的范围。
【权利要求】
1.一种用于处理基片的微波处理系统,包括: 处理室,在所述处理室中包括用于处理基片的处理空间; 耦合至所述处理室的侧室壁的一个或多个腔组件,在每个腔组件中均具有电磁能量调谐空间, 建立在所述电磁能量调谐空间中的电磁耦合区域组、以及耦合至所述侧室壁并被配置成将所述第一电磁能量调谐空间与所述处理空间隔离的隔离组件组; 耦合至所述隔离组件组的等离子体调谐杆组,所述等离子体调谐杆组具有配置于所述处理空间中的等离子体调谐部分组,和配置于所述电磁能量调谐空间中并耦合至所述电磁耦合区域组中的至少一个的电磁调谐部分组;以及 耦合至所述一个或多个腔组件的控制器,其中所述控制器被配置成控制所述电磁能量调谐空间中的电磁耦合区域组,由此控制所述处理空间中的等离子体均匀性。
2.根据权利要求1所述的微波处理系统,还包括: 耦合至所述一个或多个腔组件的一个或多个耦合网络; 耦合至所述一个或多个耦合网络中的每一个的匹配网络;以及 耦合至所述匹配网络的电磁源,其中所述电磁源被配置成在从500MHz到5000MHz的频率范围内工作;其中所述控制器耦合至所述电磁源并被配置成控制所述电磁源,由此控制所述处理空间中的等 离子体均匀性。
3.根据权利要求1所述的微波处理系统,还包括: 等离子体调谐板组,所述等离子体调谐板组被配置成接近所述电磁能量调谐空间中的所述电磁耦合区域组;以及 控制组件组,所述控制组件组通过腔组件壁耦合至所述等离子体调谐板组,每个所述等离子体调谐板均被所述第一控制组件中的对应一个定位于与所述电磁调谐部分中的对应一个相距电磁耦合距离的位置处;其中所述控制器耦合至所述控制组件组并被配置成控制所述第一等离子体调谐距离,由此控制所述处理空间中的等离子体均匀性。
4.根据权利要求1所述的微波处理系统,其中所述等离子体调谐杆组以及所述一个或多个腔组件包括介电材料。
5.根据权利要求1所述的微波处理系统,还包括: 耦合至所述处理室的气体喷头; 耦合至所述气体喷头的气体供应子组件;以及 耦合至所述气体供应子组件的气体供应系统,其中所述气体喷头被配置成将处理气体引至所述处理空间,其中所述控制器耦合至所述气体供应系统、耦合至所述气体供应子组件以及耦合至所述气体喷头,并被配置成控制所述气体供应系统、所述气体供应子组件以及所述气体喷头,由此控制所述处理空间中的等离子体均匀性。
6.根据权利要求5所述的微波处理系统,其中所述处理气体包括下列中的两种或更多种:C4F8、C5F8, C3F6, C4F6, CF4, CHF3> CH2F2、惰性气体、氧气、CO 和 C02。
7.根据权利要求5所述的微波处理系统,其中所述处理气体包括下列中的两种或更多种:HBr、Cl2, NF3> SF6, CHF3> CH2F2、惰性气体、氧气、CO 和 C02。
8.根据权利要求1所述的微波处理系统,还包括: 腔调谐板,所述腔调谐板被配置于所述一个或多个腔组件的每个电磁能量调谐空间中;以及 腔控制组件,所述腔控制组件耦合至每个腔调谐板,其中所述腔调谐板被定位于与所述腔组件的壁相距腔调谐距离的位置处,其中所述控制器耦合至所述腔控制组件并被配置成控制所述腔调谐距离,由此控制所述处理空间中的等离子体均匀性。
9.根据权利要求8所述的微波处理系统,其中所述腔调谐板和所述腔控制组件包括介电材料。
10.一种用于处理基片的微波处理系统,包括: 处理室,在所述处理室中包括用于处理基片的处理空间; 利用第一接口组件耦合至所述处理室的第一腔组件,在所述第一腔组件中具有第一电磁能量调谐空间,所述第一接口组件包括第一隔离组件,其中第一电磁耦合区域对被建立在第一电磁能量调谐空间中; 耦合至所述第一隔离组件的第一等离子体调谐杆对,所述第一等离子体调谐杆对具有配置于所述处理空间中的等离子体调谐部分,并具有配置于所述第一电磁能量调谐空间中的电磁调谐部分,其中第一电磁调谐部分耦合至第一电磁耦合区域,而第二电磁调谐部分耦合至第二电磁耦合区域; 利用第二接口组件耦合至所述处理室的第二腔组件,在所述第二腔组件中具有第二电磁能量调谐空间,所述第二接口组件包括第二隔离组件,其中第二电磁耦合区域对被建立在所述第二电磁能量调谐空间中; 耦合至所述第二隔离组件的第二等离子体调谐杆对,所述第二等离子体调谐杆对具有配置于所述处理空间中的第二等离子体调谐部分,并具有配置于所述第二电磁能量调谐空间中的第二电磁调谐部分,其中第三电磁调谐部分耦合至第三电磁耦合区域,而第四电磁调谐部分耦合至第四电磁耦合区域;以及 耦合至所述第一腔组件和所述第二腔组件的控制器,其中所述控制器被配置成控制所述第一电磁能量调谐空间中的所述第一电磁耦合区域对和所述第二电磁能量调谐空间中的所述第二电磁耦合区域对,由此控制所述处理空间中的等离子体均匀性。
11.根据权利要求10所述的微波处理系统,还包括: 耦合至所述第一腔组件的第一耦合网络; 耦合至所述第一耦合网络的第一匹配网络; 耦合至所述第一匹配网络的第一电磁源,其中所述第一电磁源被配置成在从500MHz到5000MHz的频率范围内工作,其中所述控制器耦合至所述第一电磁源并被配置成控制所述第一电磁源,由此控制所述处理空间中的等离子体均匀性; 耦合至所述第二腔组件的第二耦合网络; 耦合至所述第二耦合网络的第二匹配网络;以及 耦合至所述第二匹配网络的第二电磁源,其中所述第二电磁源被配置成在从500MHz到5000MHz的第二频率范围内工作,其中所述控制器耦合至所述第二电磁源并被配置成控制所述第二电磁源,由此控制所述处理空间中的等离子体均匀性。
12.根据权利要求10所述的微波处理系统,还包括: 第一等离子体调谐板对,所述第一等离子体调谐板对被配置成接近所述第一电磁能量调谐空间中的所述第一电磁耦合区域;第一控制组件对,所述第一控制组件对通过第一腔组件壁耦合至所述第一等离子体调谐板对,第一等离子体调谐板被第一控制组件定位于与所述第一电磁调谐部分相距第一电磁耦合距离的位置处; 第二等离子体调谐板,被第二控制组件定位于与所述第二电磁调谐部分相距第二电磁耦合距离的位置处,其中所述控制器耦合至所述第一控制组件和所述第二控制组件,所述控制器被配置成控制所述第一电磁耦合距离和所述第二电磁耦合距离,由此控制所述处理空间中的等离子体均匀性; 第二等离子体调谐板对,所述第二等离子体调谐板对被配置成接近所述第二电磁能量调谐空间中的所述第二电磁耦合区域; 第二控制组件对,所述第二控制组件对通过第二腔组件壁耦合至所述第二等离子体调谐板对,第三等离子体调谐板被第三控制组件定位于与所述第三电磁调谐部分相距第三电磁耦合距离的位置处;以及 第四等离子体调谐板,被第四控制组件定位于与所述第四电磁调谐部分相距第四电磁耦合距离的位置处,其中所述控制器耦合至所述第一控制组件和所述第二控制组件,所述控制器被配置成控制所述第三电磁耦合距离和所述第四电磁耦合距离,由此控制所述处理空间中的等离子体均匀性。
13.根据权利要求10所述的微波处理系统,还包括: 耦合至所述处理室的气体喷头; 耦合至所述气体喷头的气体供应子组件;以及 耦合至所述气体供应子组件的气体供应系统,其中所述气体喷头被配置成将处理气体引至所述处理空间,其中所述控制器耦合至所述气体供应系统、耦合至所述气体供应子组件,以及耦合至所述气体喷头,并被配置成控制所述气体供应系统、所述气体供应子组件以及所述气体喷头,由此控制所述处理空间中的等离子体均匀性。
14.一种利用微波处理系统处理基片的方法,包括: 将基片定位于处理室中的处理空间内; 利用接口组件将一个或多个腔组件耦合至所述处理室,在所述一个或多个腔组件中具有电磁能量调谐空间,所述接口组件包括隔离组件组,其中电磁耦合区域组被建立在所述电磁能量调谐空间中; 将等离子体调谐杆组耦合至所述隔离组件组,所述等离子体调谐杆组具有配置于所述处理空间中的等离子体调谐部分组,和配置于所述电磁能量调谐空间中并耦合至所述电磁耦合区域组中的至少一个的电磁调谐部分组;以及 将控制器耦合至所述一个或多个腔组件,其中所述控制器被配置成控制所述电磁能量调谐空间中的电磁耦合区域组,由此控制所述处理空间中的等离子体均匀性。
15.根据权利要求14所述的方法,还包括: 将一个或多个耦合网络耦合至所述一个或多个腔组件; 将匹配网络耦合至所述一个或多个耦合网络中的每一个; 将电磁源耦合至所述匹配网络,其中所述电磁源被配置成在从500MHz到5000MHz的频率范围内工作,其中所述控制器耦合至所述电磁源并被配置成控制所述电磁源,由此控制所述处理空间中的等离子体均匀性。
16.根据权利要求14所述的方法,其中将所述一个或多个腔组件耦合至所述处理室包括: 将所述第一和第二腔组件耦合至所述处理室,其中所述隔离组件组包括第一隔离组件和第二隔离组件,并且其中所述电磁耦合区域组包括第一电磁耦合区域和第二电磁耦合区域;以及 控制所述电磁能量调谐空间中的所述第一和第二电磁耦合区域,由此控制所述处理空间中的等离子体均匀性。
17.根据权利要求14所述的方法,还包括: 将气体喷头耦合至所述处理室; 将气体供应子组件耦合至所述气体喷头;以及 将气体供应系统耦合至所述气体供应子组件,其中所述气体喷头被配置成将处理气体引至所述处理空间,其中所述控制器耦合至所述气体供应系统、耦合至所述气体供应子组件以及耦合至所述气体喷头,并被配置成控制所述气体供应系统、所述气体供应子组件以及所述气体喷头,由此控制所述处理空间中的等离子体均匀性。
18.根据权利要求17所述的方法,其中所述处理气体包括下列中的两种或更多种:C4F8, C5F8, C3F6, C4F6, CF4, CHF3> CH2F2、惰性气体、氧气、CO 和 C02。
19.根据权利要求17所述的方法,其中所述处理气体包括下列中的两种或更多种:HBr, Cl2, NF3> SF6, CHF3> CH2F2、惰性气体、氧气、CO 和 C02。
20.根据权利要求14所述的方法,还包括: 将腔调谐板定位于所述一个或多个腔组件的每个电磁能量调谐空间中; 将腔控制组件耦合至每个腔调谐板,其中所述腔调谐板被定位于与所述腔组件的壁相距腔调谐距离的位置处,其中所述控制器耦合至所述腔控制组件并被配置成控制所述腔调谐距离,由此控制所述处理空间中的等离子体均匀性。
【文档编号】H01J37/02GK104051216SQ201410098636
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月17日 优先权日:2013年3月15日
【发明者】赵建平, 岩俊彦, 陈立, 彼得·L·G·文泽克, 梅里特·芬克 申请人:东京毅力科创株式会社
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