专利名称：等离子体均匀性的制作方法
技术领域：
本文一般地涉及半导体和/或光电器件的制造，并且更加特别地涉及用于在半导体器件的制造中改善衬底上薄膜的蚀刻或沉积均匀性的方法和设备。本文讨论的是等离子体均匀性。
背景技术：
在半导体集成电路和光电器件的制造中，有多个其中要在衬底上构图或沉积材料层的过程。该材料的蚀刻或沉积速率通常对于工艺的成功和晶体管的正确功能以及集成电路中或对于集成光学部件的互连至关重要。为保证较高的芯片产量，这些速率必须紧密控制且在整个晶片区域上保持均匀。通常，该蚀刻或沉积是在其中通过感耦源产生等离子的反应器中完成。
在这样的反应器中在每个晶片上蚀刻、沉积速率或沉积薄膜性质的均匀性依赖于保持其反应要素、离子和基团对于晶片流量的良好均匀性。这就要求从感应天线到等离子体的功率沉积的特定分布。依赖于反应器形状和气体压力的这种分布使得离子和中性反应组分的产生速率在晶片上近似于常数。这些速率为气体密度和电子能量分布的函数，且其必须在空间上相当均匀。感耦等离子体源中的等离子体电子的能量由一个或一些激励线圈产生的射频电场提供。这种线圈经常按照非轴对称的方式或径向分布地为源中的等离子体提供E-M能量，使得在邻近晶片的等离子体中存在角向或径向相关的(分别的)非均匀性。需要消除这两种非均匀性从而使等离子体的性质和蚀刻或CVD沉积速率均匀。
对于源中的等离子体的RF功率的感耦通常使用近似螺旋缠绕在轴对称真空容器周围的RF线圈来完成。在由RF功率源激励时，此线圈在源体积中产生RF磁场和电场，如果没有静电屏蔽的话。在感应电场(由改变磁通量产生)能有效为电子提供能量和维持等离子体时，静电场(由线圈上RF电势引起)并非必要且会使得等离子电势调整。此静电场使得鞘电势控制变差、电荷对半导体和光电器件有损伤，并易于容器材料溅射到衬底上。为减少这些问题，可以在RF线圈与真空容器之间设置槽形静电屏(例如见授予Savas的美国专利No.5,534,231，且其在此作为参考引入)。这种屏可以明显降低并不期望的从来自线圈的传导位移电流到等离子体中的静电场，该静电场导致了等离子体电势调整和其它上述不期望的效果。可以与感耦等离子体源一同使用任何形式的静电屏，但是对会穿透屏的RF功率，已经发现槽形静电屏是一种有效的方式。
静电屏，除了其已知的对于工艺控制和避免金属污染的优点以外，目前没有发现具有对于感耦等离子体源中等离子进行控制的潜力。申请人迄今未发现任何使用静电屏控制等离子体均匀性或使用感耦等离子体的工艺的尝试。
参照图1，其示意性地示出现有技术截圆锥形静电屏101，其具有缠绕在屏周围并具有分布在其周边附近的均匀间隔槽103的等离子体发生线圈102。在屏101内为等离子体容器104。槽103延伸在线圈上下，使得磁场更有效地穿透。这种屏实际上总是对称于规则间隔的固定宽度的槽。因此，这种屏构造对于等离子体非均匀性，无论是角向还是径向的效果很小或没有。
通常，该等离子体源中的大多数顽固非均匀性为径向非均匀性。至此，将这种类型的等离子体非均匀性降低到较低水平的通常方式是使用较大的等离子源直径。为了实现对于半导体的蚀刻或CVD系统所需的很小百分比的非均匀性，等离子体源通常为待处理晶片直径的近乎两倍。一般，等离子体源的直径为14英寸至16英寸来为8英寸的晶片提供适当的均匀性，无论是屏蔽了的还是没有屏蔽的。不幸的是，这种较大的源易于需要成比例的因而较大的晶片传输室，这使得蚀刻/CVD系统更加昂贵且要求成比例的更多的非常昂贵的半导体制造厂(Fab)场地空间。这显示出目前的情形，与必要的工艺均匀性一致，而不顾出于经济原因应使蚀刻/CVD室的等离子体源尽可能小的事实。
已经生产出具有良好径向均匀性的较小尺寸的源，但仅限于操作的压力和功率范围较小。由于源的形状对于等离子体密度的径向变化有很强的影响，可以明确对某些窄源条件可最优化其均匀性。然而，该源则无法用于处理基本不同的压力和功率水平的情况。
获得这种结果是因为气体压强会强烈影响源中的高能电子的输运且由此影响了离子化速率的分布。等离子体源能够用于各种不同压强和气体成分的能力对于IC Fab中工艺的多用性非常有价值。然而，较小的源的经济优势充分，且因此期望发现一种方法以使这种小源能灵活用于可以实现均匀等离子体密度的条件。
源中等离子体密度的角向非均匀性对于用于等离子体产生的高RF频率或非螺旋激励线圈构造有重要意义。在高RF频率的情况下，这是由于RF电流的变化是线圈上位置的函数。13.56MHz的频率用于14英寸等离子体源通常导致激励线圈上RF电流幅度约10％的变化至20％以上的变化。因此，角向非均匀性可能足够大，且这将导致传送到等离子体上的功率的角向变化。这种功率注入的角向变化将导致类似类型的等离子体密度非均匀性，其大小将依赖于源中气体的压强及其尺寸。然而，将这种高频用于激励源提供了一些益处，因为发电机和匹配网络易于理解并且它是ISM标准频率。因为，期望有一种有效方式来补偿来自多圈激励线圈的功率注入的非轴向对称。
在现有技术中已经提出静电屏中槽的密度和槽的尺寸经常是轴向对称的，且因为向感耦等离子体中功率注入的不对称，无法减轻或降低角向非均匀性。例如，授予Johnson的美国专利No.5,234,529利用沿轴向变化的槽长和位置来调整形成在筒状源中的等离子体的轴向位置，但假定轴向对称，以及等离子体有适当(均匀)径向密度。在Johnson的专利中，通过双部件结构的屏产生的变化长度的槽仅用于直接设置在RF线圈与等离子体室之间的筒状的屏。Johnson清楚地教导了这种屏的变化性可以用于调整晶片上的等离子体位置的目的。具体而言，Johnson教导是用槽形状的调整仅用于调整等离子体的位置而根本不是等离子体的形状。
因此，现有技术中仍有这样一个尚未满足的需要，即降低或消除等离子体角向非均匀性从而增强制造工艺中高频或非轴对称感耦源的价值。另外，期望提供均匀、可调整的径向等离子体参数。
发明内容
在用于通过向其实施等离子体相关工艺而对处理对象进行处理的系统中，介绍一种设备和方法。在本发明的一个方面中，在处理室中实现更均匀的等离子体和工艺，用于使用一种感耦等离子体源在反应室内处理处理对象的处理表面，该感耦等离子体源利用具有均匀间隔的槽的有槽静电屏，在处理表面处产生非对称等离子体密度图案。有槽静电屏按照补偿所述非对称等离子体密度图案的方式调整从而在所述处理表面提供调整的等离子体密度图案。在一个特征下，在调整的屏中的调整的槽密度图案形成为，使得邻近表现出低等离子体密度的第一区域的调整的槽图案的第一部分具有比整体调整的槽图案的平均有效孔大的增大的有效孔，从而在第一区域中形成调整的等离子体密度其大于减小的离子体密度。在另一特征下，通过在整体先前均匀槽图案内非对称地展宽槽而提供增大的有效孔。
在本发明的另一方面中，介绍一种设备和方法，其具有处理室，该处理室使用感耦等离子体源，该感耦等离子体源使用给定的静电屏在其中的处理对象的处理表面上产生具有给定径向变化特性的等离子体密度。按照在处理表面上产生与给定的径向变化特性不同的调整径向变化特性的方式来构造静电屏装置以取代给定的静电屏。在一个特征下，静电屏装置在处理表面上产生比给定的径向变化特性更加固定的调整径向变化特性。在另一个特征下，感耦等离子体源限定了对称轴，且静电屏装置构造为包括延伸通过关于所述对称轴的半径范围的形状。在又一特征下，静电屏装置包括至少第一内屏部件和第二外屏部件。内屏部件限定第一开孔图案而外屏部件限定第二开孔图案。外屏部件套在内屏部件附近。外屏部件相对内屏部件旋转，使得第一开孔图案与第二开孔图案按照在处理表面上提供调整径向变化特性的范围的方式配合。在再一特征下，旋转装置感应调整径向变化特性并响应于调整径向变化特性的感应值而旋转内屏部件和外屏部件其中之一。在进一步的特征下，静电屏装置构造为使得每个内屏部件和外屏部件都为截圆锥形的构造。内屏部件包括内屏侧壁而外屏部件包括外屏侧壁，使得内屏侧壁与外屏侧壁彼此相邻。在另一特征下，静电屏装置包括至少第一屏部件和第二屏部件。第一屏部件限定第一开孔图案，支撑第二屏部件相对于第一屏部件以按照在处理表面上产生调整径向变化特性的范围的方式线性移动。
通过结合以下简要介绍的附图参照下述详细说明可以理解本发明。
图1为现有技术静电屏组件和等离子体源的示意透视图，其在此示出用于说明形成在屏组件中的均匀且等间隔的槽；图2为本发明的筒状静电屏的示意透视图，其在其周边具有非均匀的槽分布，用于以相当有利的方式校正角向非均匀性；图3a为等高线图，示出了使用具有均匀的槽分布的传统静电屏在晶片表面上产生的蚀刻速率，图3a的等高线图展示出了明显的角向非均匀性；图3b为另一等高线图，示出了使用调整的静电屏在晶片表面上产生的蚀刻速率，其替换了用于产生图3a的等高线图的系统中的传统屏，并具有非均匀的槽密度分布，与图3a的图相比较，图3b的等高线图展示出了对于角向非均匀性的明显的校正；图4为示出本发明的静电屏组件的一个实施例的示意透视图，其在每个槽中具有一个放大区域，用于调整径向非均匀性；图5为粒子密度对径向距离(即晶片边缘与晶片中心的径向距离)的双曲线图，一条曲线用传统的静电屏产生，而另一条曲线使用具有调整的槽从而极大改善径向均匀性的调整静电屏产生；图6a为示出用于控制优化径向均匀性所用的多部件静电屏组件的一个部件的旋转位置的工艺的一种实施方式的流程图；图6b为示出用于控制多部件静电屏组件的一个部件相对于用于优化径向均匀性的组件的其他部件的空间相对关系的工艺的一种实施方式的流程图；图7a为作为静电屏组件一个部件的内屏部件的局部示意正视图，其限定多个隔开的槽，但仅示出该些槽中的一个；图7b至7d为图7a的内屏部件的局部示意正视图，外屏部件(仅部分示出)设置在内屏部件附近，从而展示如何可以通过内外屏部件彼此之间的相对旋转来改变有效的孔；图7e至7g为图7a的内屏部件的局部示意正视图，不同的外屏部件(仅部分示出)设置在内屏部件附近，从而展示如何可以通过内外屏部件彼此之间的相对旋转来改变有效的孔，从而产生有效孔位置的连续改变；图8a和8b示出了屏部件的局部示意正视图，其中形成了各种示例性的槽的形状，用于减速RF穿透；图9a至9c为两件式静电屏组件的示意透视图，在此示出用于说明该组件的整体构造和磁体控制板与该组件的其余部分彼此隔开地活动从而改变RF磁场穿透的方式；图10a为具有内外截圆锥形屏部件的两件式静电屏组件的示意透视图，其每一件限定了不同的槽形状，其与一个屏部件相对于另一个屏部件的旋转协作，方式为改变由屏部件所限定的有效孔的整体图案中每一个的形状和面积；图10b至10d为示出图10a的部分内外屏部件的示意正视图，示出了内外屏部件处于不同相对位置时的一个有效孔，从而展示出按照此相当有利的方式可以获得的几种有效孔构造；图10e至10g为示出图10a的内屏部件及调整的外屏部件的一部分的示意正视图，其再次示出了内外屏部件处于不同相对位置时的一个有效孔，从而展示出按照此相当有利的方式可以获得的几种有效孔构造；图11a为另一种两件式静电屏组件的示意透视图，在此示出用于说明该组件的整体构造，其具有带槽的截圆锥形内屏部件和构造为主要啮合内屏部件顶部从而以内外屏部件之间的相对旋转改变RF磁场穿透的带槽的截圆锥形外屏部件；图11b至11d为图11a的屏组件顶部的示意平面图，在此示出用于说明利用内外屏部件之间的相对旋转可以获得少许的各种有效孔构造；图12a为具有与图11a所示组件的内屏组件类似的内屏组件的两件式静电屏组件的示意透视图，但其磁体控制板类似于图9a至9c所示组件的磁体控制板，而磁体控制板与内屏隔开，从而提供充分的RF磁场穿透；以及图12b至12c为图12a的两件式静电屏组件的示意透视图，分别示出了相对于内屏部件处于中间位置和位于内屏部件上的磁体控制板。
具体实施例方式
提出以下介绍在于使本领域技术人员能够获得和使用本发明，并以专利申请及其要求的文本提出。对于所述实施例的各种改动对于本领域技术人员而言是显而易见的，且此处的一般原理可以应用于其它实施方式。因此，本发明不应限于所示的实施例，而是应该符合与此处介绍的原理和特征相一致的最宽范围。
如此处所介绍的和在本发明的研发期间经验验证的，通过插在线圈与感耦等离子体中的等离子体容器之间的静电屏的槽的位置和尺寸的适当变化，可以调整注入等离子体源的功率的分布。因此，可以充分改善等离子体的空间均匀性和由此导致的对等离子体进行的工艺的空间均匀性。该工艺包括，例如，沉积工艺、蚀刻工艺和基本任何将平坦工作面暴露于等离子体的工艺。由于使等离子体密度更加均匀还将使得能够改善例如将该感耦等离子体用于IC制造时蚀刻/剥离的均匀性，因此这是十分重要的。一般而言，预期两种类型的密度改善(1)具有角向非均匀性的密度分布的改善，以及(2)径向密度非均匀性的改善。将介绍以单件式的屏按固定方式调整径向和角向非均匀性两者，以及通过使用其中一个部件相对于另一个移动的两件或多件式的屏进行自动和可变地调整。
本申请公开了使用高导电率材料(诸如金属)制成的具有通常至少近似垂直于线圈绕组和平行于源的壁走向的槽的静电屏。这种纵向的槽布置已经几乎普遍地用于如上引入的Savas的专利和Johnson的专利介绍的现有技术中。将进一步介绍，本公开与现有技术的差别在于使用源周围的可变槽密度或沿圆周方向改变槽的长度或宽度从而降低RF E-M场的角向或径向非均匀性和由此改善晶片蚀刻/剥离的均匀性。
角向密度调整已经在前面介绍了图1，现在将参照剩余的附图，其中类似的附图标记在各个附图中始终表示类似的项目。另外，附图本质上是是以示意的方式为增强读者理解的方式展示的，而不是用于限制。另外，附图并非按比例的，且诸如例如上、下、左、右、顶和底的术语仅用于说明目的，且不是应被理解为对操作的取向构成限制。
现在看图2，其示意性地示出了根据本发明生产的且概括性地由附图标记200表示的装置的一个实施例。装置200包括由2圈RF感应线圈202围绕的圆筒形静电屏201。形成在屏中的多个槽通常垂直于RF感应线圈的方向走向。区域203在右侧示出(在图中观察)，槽的密度较低，而左侧所示的区域槽的密度较高。此屏用于校正带均匀的槽的屏的等离子体系统，该系统具有非均的等离子体密度和处理速率，其中右侧的等离子体密度高于平均值而左侧的等离子体密度低于平均值。即，在未调整的系统中出现角向非均匀性。这通过使用带非均匀的槽的屏来校正，其在右侧具有较少的槽从而降低RF功率穿透和该处的等离子体密度而在左侧具有较多的槽从而提高RF功率穿透和该处的等离子体密度。在此典型实施例中，屏中的槽可以在轴向对称的等离子体源的侧面周围以变化的间隔(密度)分布。槽的密度的相对增加或减少可以用于为蚀刻或沉积工艺改善等离子体的角向非均匀性。
若源具有圆顶的形状(对称轴有效地在北极)，则槽基本平行于经线。在该实施例中，激励线圈可以按照大致螺旋的方式缠绕在圆顶的部分或全部周围，使得RF电流基本为角向。槽的方向因此垂直于关于对称轴的角向或圆周方向。槽可以至少部分地在由线圈覆盖的区域下延伸。若槽延伸完全通过由线圈覆盖的圆顶区域(线圈区域上下)则可以实现向等离子体中更大的功率传输效率。若源为圆筒形，则槽将纯粹沿轴向方向。
图2用于示出可变槽密度的概念，其中等离子体源为圆筒形，尽管该概念可以用于任何源的形状。槽可以在由线圈覆盖的区域下轴向延伸并优选上下延伸超出线圈区域，如图所示。改善均匀性的方法首先在于确定具有均匀间隔的槽的屏的等离子密度分布。随后可以改变槽的密度，使得槽在发现等离子密度较低的区域间隔更密及/或在密度相对高的区域间隔更宽。由此，具有更高槽密度的区域传输更多的功率，并提高局部的等离子体密度，而再分布槽后具有较高密度的区域接受较少的功率并由此降低等离子体密度。
参照图3a和3b，蚀刻的非均匀性描绘在晶片220上，其中等高线222显示相等的蚀刻速率的等值线。该些等值线从一条等值线到下一条以相等的蚀刻速率变化分开。用相同的源产生两附图的蚀刻图案。图3a示出了具有均匀的槽的屏的蚀刻速率图。显然，RF功率到等离子体中的穿透对于均匀的屏是角向不均匀的，且蚀刻速率一侧比另一侧明显更高。在邻近高密度的区域改变槽的密度至初始值的一半后，蚀刻速率图改变而表现如图3b所示。这种槽密度的改变通常展示在图2的屏装置200的右侧区域其槽间隔与左侧的槽相比更大。通常，槽的密度在低蚀刻速率的区域附近增大并在高蚀刻速率的区域附近降低，从而调整并使得蚀刻速率更加均匀。比较图3a和3b所示的蚀刻图案，说明角向均匀性得到明显改善。显然，降低槽密度改变了靠近等离子体中心并由此是晶片的中心的最大密度区域。
由于E-M向等离子体中的穿透也已经发现是槽的宽度或长度的单调增函数，本发明提供了等离子体密度的调整，从而通过改变源的周边周围的槽的宽度(或长度)而变得更加均匀。在这种情况中，槽间的中心到中心的距离保持不变而宽度/长度变化，由此，较多的功率注入到槽较宽(槽可以形成为仅在其长度的一部分上较宽，其可以集中在槽的端部从而最小化静电场穿透)或较长(密度较低)的区域中，而较少的功率注入到槽较窄或较短(密度已经很高)的区域。
这些方法，单独或组合地，可以完全调整等离子体的角向非均匀性，并由此使等离子体密度(以及蚀刻速率或CVD特性)关于源的对称轴轴对称。这种技术依靠槽特性的角向变化，其中槽通常是垂直于角向方向伸长的。
径向密度调整有一类降低等离子体的径向非均匀性的且甚至是自动进行的槽调整。在一个实施例中，这应用到其中线圈邻近带槽的静电屏的等离子体源。通常有两种方法来完成密度的径向调整。第一，可以在一端或另一端延长或缩短槽，或者第二，可以在比另一端更靠近地在一端附近(或在一端)或沿其整个长度改变槽的宽度。
现在参照图4，根据本发明制造的圆锥形屏装置概括性地由附图标记400表示。屏装置400包括具有缠绕在屏周围的等离子体发生线圈402和在其周围分布的均匀间隔槽403的静电屏401。在屏内为等离子体容器404。槽403延伸于线圈匝的上下，从而使磁场更有效地穿透。槽限定为在下/外端具有扩大部分或扩大孔405，从而允许磁场穿透。经验证实扩大部分405起到了增加等离子体外围密度的作用，并由此增加了晶片外周处的蚀刻速率。孔405具有降低等离子体容器下部的等离子体和增加等离子体容器外缘处的RF穿透同时相对降低等离子体容器中心处的RF穿透的效果，由此改变等离子体的径向均匀性，以及在此环境下处理的晶片的径向蚀刻或沉积均匀性。应理解，槽的扩大部分的形状可以按各种方式调整，同时仍提供此处所述的优点。根据本公开中和所附权利要求中始终介绍的调整屏部件，期望在某些情况下原始的屏部件可以被改变，例如，通过展宽诸如槽的孔或通过形成新的孔，同时在其它情况下，可能必须提供新的/调整的屏部件，例如，在孔的现有设置与待形成的孔的期望调整图案无法兼容交叠时。
图5示出了具有另一种形式的待介绍调整屏的等离子体源的实测离子密度，其与使用均匀屏展示的离子密度相比较。离子密度的绘制是相对从晶片的外缘至晶片中心沿径向测量的距离。使用截圆锥形的屏构造，如图4所示。使用未调整的屏的离子密度由附图标记420表示，而通过调整的屏提供的调整的离子密度由附图标记422表示。曲线420(显示为实线)在具有静电屏的源中产生，该静电屏带有延伸在源顶部上的槽。即，图4所示延伸在线圈402上方。在遮挡了槽的最靠近源的轴的部分(图中所示槽403的顶部)，中心的密度降低，如图5中的虚线422所示。注意，在比较该些曲线时，等离子体边缘处(因此，在晶片的外缘处)的密度几乎未改变，表示在该处在等离子体中的功率沉积基本未改变。可以按照任何适当的方式遮挡槽，诸如，例如通过使用金属盖。在另一实施例中，可以朝向和从静电屏上向外移动传导材料制成的磁场控制板，其中控制板可控地移动，参照附图中后续的一些可见。
在自动等离子体调整实施中，可以使用传感器而应用实时输入，传感体测量晶片表面处的参数，诸如在晶片表面的特定位置处的蚀刻和/或沉积速率。例如，可以使用反光计测量特定材料的沉积和蚀刻速率。另外，可以使用任何适合的发光技术在局部间隔的位置测量蚀刻和/或沉积速率，用于确定均匀性。可以在该自动实施方式中使用各种马达和控制装置。
图6a和6b示出了用于操作两件式静电屏组件的自动控制方案。图6a特别示出了用于操作可旋转屏部件、通常由附图标记440表示的方法。利用此控制方案，旋转组件的外或顶屏从而通过由独立的屏组件每一个中的开口的两个重叠图案的旋转导致的所得的槽的形状或尺寸(即，有效孔)的变化来改变射频RF到等离子体容器中的穿透，如后续附图中的一些所示。步骤442，执行显示均匀性的适当的测量。步骤443确定均匀性测量结果是否可以接受。若均匀性可以接受，步骤444将屏保持在其当前位置。若均匀性在要求的公差范围之外，步骤446比较晶片中心的均匀性(例如，蚀刻速率或沉积速率)与晶片边缘的均匀性。若晶片中心的处理速度低，步骤447沿着增加晶片中心处理速度的方向旋转可旋转屏部分。在本示例中，该方向指示为逆时针。旋转取向的改变为从中心到边缘的处理速度差或等离子体密度差的函数。另一方面，若晶片中心的处理速度相对于晶片边缘的处理速度高，步骤448沿着相反的方向(在本示例中为顺时针方向)旋转可旋转屏部分，从而降低晶片中心的处理速度。全部过程可以按适合的方式在晶片的整个处理过程中始终重复。
图6b示出了用于操作可以分开从而影响径向均匀性的屏部件的控制方案。利用此控制方案，升起组件的外或顶屏从而通过由两个分开的屏部件之间间隙的变化导致的所得槽的形状或尺寸的变化来改变到等离子体容器中的径向RF的穿透，如参照后续附图中的一些所进一步介绍的。该技术采用了前面参照图6a介绍的大部分步骤，这些步骤基本按相同的方式排列。然而，步骤447被步骤449替代，后者增加屏部件的间隔从而增加相对晶片中心的处理速度，而步骤450减小屏部件的间隔从而降低相对晶片中心的处理速度。
屏装置的两部件之间距离的变化改变了晶片中心相对于晶片边缘的处理速度。
或者，可以采用其中在处理表面上进行离线测量来确定均匀性参数的方法。其后，可以进行调整从而按期望的方式诸如提高均匀性来影响处理。
在朝向槽的一端比另一端遮挡或展宽槽的情况下，穿透屏的RF E-M辐射的空间分布会改变。遮挡或展宽槽由于等离子体中吸收的功率的分布的改变而改变了径向等离子体产生的分布。这随后导致了电子加热的分布变化，结果是，改变了离子化速度、等离子体密度和蚀刻速度的径向分布。
在一个实施例中，等离子体源的顶部可以是源的中心孔高于屏的最上边缘的截圆锥形。(类似于图4中的源)。在此情况下，在屏中的槽在底部(距离轴更远)延长或展宽时，允许等离子体更大半径处或跨过等离子体更大半径的E-M辐射穿透增加。若，另一方面，槽在更靠近反应器中心轴的位置缩窄或完全遮挡，由于在外径处有更大的功率注入，会使得晶片边缘处的等离子体密度相对于晶片中心处增加。为了使等离子体更均匀，屏中的这后一变化将补偿朝向中心更高的未调整等离子体密度，增加边缘处的密度和蚀刻速度并导致更加均匀的蚀刻/剥离工艺。
在本发明的另一实施例中，屏可以由两个部件构成，一个相对于给定的槽构造固定，而第二个至少部分与互补于第一部件的槽图案交叠。该图案，例如，可以包括第一部件中固定宽度的槽和第二部件中相同的中心对中心角间距的三角槽。由于第二部件制成为相对于第一部件旋转，槽的长度改变，且进入等离子体的功率的径向分布改变，导致等离子体密度和蚀刻速度分布的变化。
图7a至7d示意性地示出了一实施例的工作，该实施例具有内屏部件452和外屏部件453，其每一个仅部分地示出。这种多件式的屏装置，与单件式的屏类似，可以使用诸如铝或铜的任何适合金属并使用诸如机械加工、碾压和焊接的任何适合的金属成形技术形成。这些附图显示出旋转两件式静电屏组件的外屏怎样改变有效槽的相对于RF感应线圈的位置的高度(仅部分地示出)。即使仅示出一个槽的装置，将可以理解可以在相同的屏组件内形成任何数量的槽。图7a示出了内屏部件452和感应线圈454，而没有外屏部件，用于相对于外屏部件清楚地显示这些特征。内屏限定了内屏槽456。图7b额外示出了与内屏部件452交叠的外屏部件453的截面。交错的孔图案458由外屏部件453的此截面限定。内外屏的结合导致限定了从内屏槽456的最下端向上延伸的有效开口/孔460。可以看到，两个屏部件的相对旋转导致有效开口的垂直移动。
图7c示出了旋转两件式静电屏组件的外屏怎样改变槽相对于RF感应线圈位置的高度。具体而言，内外屏位置相结合限定出长度近似等于图7a中有效孔460长度的有效开口460’，而其向上移动使得相对于感应线圈454确定中心。此改变，与槽的相对位置的任何其它该类改变类似，改变了径向等离子体密度，这导致对蚀刻或沉积工艺均匀性的影响。
图7d示出了内屏452与外屏453之间旋转关系的进一步改变，从而产生以与图7a中的有效孔460的位置相对于感应线圈454相反的量向上移动的有效孔460”。槽相对位置的此改变将改变进入相关等离子体容器(未示出)中的径向RF场穿透，并对将导致影响蚀刻或沉积工艺径向均匀性的径向等离子体密度产生相应影响。
再参照图7a至7d，固定长度的孔可以以相当有利的方式沿着未调整的槽的长度移动。有效槽的相对高度的改变可以使用如下说明中所示的概念，为递增的或连续的。另一开口图案可以用于实现相对于两个屏部件的旋转RF穿透改变的不同速度。应理解，就此介绍而言，此改变可以用于各种方式。例如，外屏453可以限定对应于槽456全长度的槽，用于与其对准从而选择性地提供此全长度的有效孔。作为另一示例，可以交换内外屏的图案。
在图7e至7g中，图7b至7d的外屏453已经以调整的外屏462替代，仅示出其限定外屏孔464的一段。此外屏孔为典型的连续几何形状，而非阶梯状边缘，从而在内外屏部件移动从而改变其相对位置时产生了关于孔的长度和垂直位置中之一或两者的有效孔的连续变化。图7e示出了内屏孔456与外屏孔464之间的对准其联合限定出从槽456的最下端向上延伸并具有整体平行四边形形状的有效孔466。图7f和7g示出了一个屏部件相对于另一个屏部件进一步旋转下有效孔466的不同位置。因此，有效孔的位置可以按照连续的方式改变，从而改变有效孔相对于RF感应线圈454位置的高度。即，本实施例提供了槽位置的连续调整以及改变未调整槽456端部附近的上下有效孔的有效长度的能力。这种槽相对位置的改变将改变RF场到相关等离子体容器(未示出)中的径向穿透，并将对径向等离子体密度产生相应影响，而径向等离子体密度将对蚀刻或沉积工艺的径向均匀性产生影响。可使用多种其它的开口图案来实现RF穿透改变相对于两个屏部件旋转的不同速度。利用所掌握的本公开，可以容易地进行所有这些调整。
图8a示出了具有各种不同形状的形成在其中的槽的屏部件470，从而起到大多数为不对称的多种不同槽形状中一些的示例的作用，其可以用于缓和RF到相关等离子体容器(未示出)中的穿透。每种形状(通常与相同或类似形状的其它槽使用)将得出到相关等离子体容器中的不同径向RF穿透，由此每种形状将在诸如压强、功率、气体类型、气体流速和偏压的等离子体工艺参数上影响所得的等离子体密度和径向均匀性。注意，这些形状可以用于一件式的屏，或者与其它适合的形状配合用于两件式的屏。
图8b再次示出了具有形成于其中的另外多种不同形状的槽的屏部件470，从而起到多种对称槽形状中一些的示例，其可以用于缓和RF到相关等离子体容器(未示出)中的穿透。同样，每种形状将得出到相关等离子体容器中的不同径向RF穿透，由此每种形状将在一些等离子体工艺参数上影响所得的等离子体密度和径向均匀性。同样注意，这些形状可以用于一件式的屏，或者与其它适合的形状配合用于两件式的屏。
注意，图8a和8b中的形状在其作为屏的一部分时将影响径向非均匀性，其中该屏构造为包括延伸通过关于等离子体源的对称轴的半径范围的形状。作为非限制性的示例，屏可以是圆锥形、截圆锥形、梯形(截面)或圆顶形。在这些情况下，场将在容器的下部区域增强。显然，这些形状可以倒置从而增强容器上部的场。
现在注意图9a，其示出了本发明的静电屏装置的另一实施例，其一般由附图标记500表示。装置500包括磁场控制板502其可以相对于设置在等离子体源(未示出)周围的带槽截圆锥形屏部件504旋转。举升马达506通过轴508连接于控制板502，用于相对于屏部件504移动控制板。注意，可以基于图6a至6b及其上述相关介绍方便地应用自动控制。
图9a示出了至少设置在屏部件504附近的板502，使得控制板更像“帽子”，而图9b和9c用于显示移动到与屏部件分开的位置的板502。使用该相对移动，RF场到相关等离子体容器中心的穿透受到了磁场控制板与静电屏之间间隔距离的改变的影响。该间隙可以是零或者可以很大。间隔很大(图9c)时，与磁场控制板的距离“d”，磁场以比间隙小时更高的相对密度在屏部件502中心处穿透到容器中。这由于屏与控制板之间容器顶部处(屏部件)较大的开口面积导致，而可以穿透较大的场密度。利用最低位置处的控制板(图9a)，在该处屏与控制板之间的间隔为零，能够以较小的阻碍穿透到容器的中心的磁场线现在完全受阻。结果，等离子体密度在容器的外径处，由此是在晶片(未示出)的外径处相对更高。这种改变磁通量密度的能力允许对径向蚀刻或沉积均匀性的控制。
仍参照图9a至9c，屏装置的底部通常为有槽部分，且感应线圈的最大部分可以邻近该底部，尽管这并非必要。下部的槽可以足够长，其一路延伸至底屏部件的顶部，如图所示，尽管这不是必要的。该装置的顶部(即磁控制板)通常槽较少，且足够厚，使得其不会允许磁通量穿透其中。同样，在去除或明显垂直升起屏的此顶部时，其允许大量的磁通量进入源的中心并通过等离子体。中心处增加的场穿透增加了E-M功率注入和该处的等离子体密度，并由此增加了晶片中心的相对蚀刻/剥离速度。这种屏顶部可以向上移动从而让更多的功率穿透到中心或向下移动从而让更少的功率穿透其中。
在使用图9a至9c的实施例时，使用屏组件外的圆圈示意性示出的感应线圈454(仅在图9a中示出，尽管可以理解该线圈在其余附图中也是存在的)，以及屏装置500可以构造为使得在屏的控制板502邻近等离子体源时，等离子体密度(和蚀刻速度)在低气压下均匀。在增大源中的气压时，密度和蚀刻速度在更靠近等离子体中心部分的位置降低。在此较高压强的情况下，屏的顶部则升起一定距离，使得更多的功率在靠近等离子体中心处耦合。若恰当地构造屏，等离子体密度和蚀刻速度还可以在中心升高并使得基本等于边缘处的。由此，屏顶部的移动成为一种调整功率注入径向分布从而补偿降低的电子热传输并使等离子体保持均匀的方式。实施此实施例时，可以预先确定屏顶部的精确尺寸，而源的构造应使得顶部的移动能让等离子密度和蚀刻速度在压强的期望范围下更加均匀。
参照图10a至10d，本发明的静电屏组件的又一实施例一般由附图标记600表示。组件600通过该组件两个不同部件的相对旋转改变了RF场到等离子体容器(未示出)中的穿透。虽然可以移动两个部件，但保持一个部件静止并且仅移动另一个部件会更加方便。屏组件600由限定多个矩形槽604的静止的内屏602和限定多个梯形孔608的可旋转的外屏606构成。这种旋转使用通过轴609b可旋转地连接于外屏606的马达609a来实现，用于如箭头609c所示地旋转。马达609a可以使用适合的控制器609d控制。这种控制装置易于实施且可以用于为任何需要旋转控制的实施例提供旋转控制。微小的调整提供了其中采用直线而非旋转移动的控制。注意，适合形状的“槽”(一般地说，开口)可以用于与适合形状的“孔”组合，且本图示无意成为限制。
图10b至10d是在相对旋转的情况下，沿不限数量的相互取向中的三个，通过示出部分的分别包括一个槽604和一个孔608的内屏602和外屏606的放大图说明了屏装置600的操作。在此附图中，有效孔的顶部高度和宽度是可以调整的。图10b示出了为矩形但比内屏部件的槽604更窄的有效孔610，而该有效孔的长度相对于槽604没有改变。图10c示出了有效孔610’，其中上延伸部分相对于槽604缩窄。图10d示出了有效孔610”不仅上延伸部分缩窄，且其高度与槽604相比也减小了。因此，有效孔尺寸相对于RF感应线圈(未示出)的固定位置减小或增大，且提供有效孔的固定底部位置，由此改变RF到相关等离子体容器(未示出)的穿透。也可以在屏中使用其它开口从而形成不同的RF穿透密度。
图10e至10g示出了使用调整的外屏部件606’的屏装置600。基本上图10a至10d的孔608倒置，并在图10e至10g中使用附图标记608’表示。因此，有效孔610’的最上延伸部分保留，而有效孔的最下延伸部分可以减少宽度或有效孔可以进一步地缩短。即，槽的底部位置相对于RF感应线圈(未示出)的固定位置减小或增大，且提供固定的槽顶部位置，由此改变RF到相关等离子体容器(未示出)的穿透。具体而言，图10e示出了具有槽604全长但宽度减小的有效孔620。图10f示出了具有缩窄的下部的有效孔620’，而图10g示出了具有进一步缩窄的下部的有效孔620”。如上所述，可以使用其它开口从而形成不同的RF穿透密度。
再次考虑上述Johnson的发明，仅教导了圆筒形的屏。用于改变等离子体径向均匀性的本发明的相当有利的两件式带槽屏不是圆筒形屏。本发明承认具有涵盖相对于系统对称轴半径范围的形状的屏(即部分锥面、平坦顶部、或圆顶表面)是很有利的。利用这种类型的屏，槽的可变性能够产生到等离子体中的功率注入的径向分布的变化。这种功率注入分布的变化导致了等离子体径向密度分布的变化。
图11a示出了图10a所示静电屏实施例的调整形态，一般由附图标记700表示。本附图示出了两件式的静电屏组件，由此通过两件式静电屏组件的顶部704按箭头702所示地旋转控制RF到相关等离子体容器(未示出)中的穿透。该组件还包括底部706其具有限定出上外围的侧壁708和由其向内延伸并与侧壁708的上外围邻接的顶壁710。感应线圈454示意性地示出并设置为邻近侧壁708。注意，顶部704示为与底部706分开是为说明清楚的目的，且待如箭头711所指朝向其工作位置移动。侧壁708与顶壁710配合在屏组件的底部706中限定出多个隔开的槽712。然而，在此示例中，槽712的每一个限定为具有与屏组件底部的最下边缘隔开的最下端714。槽712是连续的并朝向其中心延伸到顶壁710。每个槽712具有整体成楔形的构造。
仍参照图11a，屏实施例700的顶部704包括大致平坦的中心板状部件716和外围向下延伸的缘718。顶部704限定多个楔形的槽720，其选择性地可旋转地能够与屏组件底部中的槽712的最上部对准。本附图示出了对准从而允许最大RF场穿透的屏的顶部。同样，顶屏部分显示为由底部提升起来，仅是出于示范槽图案在两个屏部件中对准的目的。
结合附图11a参照图11b至11d，其每一个附图包括顶和底屏部件旋转到不同相对位置的屏组件700的示意平面图。注意，出于简单的目的仅示意性示出了屏部件的最上平坦部分。图11b中，顶屏部分中的槽720基本与底屏部分中的槽712对准。由此，屏组件的两个部件对准从而完全开放屏组件顶部上的槽，由此在整个组件的顶部限定相对较大的有效孔。图11c中，排列两个屏部分，从而部分地封闭屏组件顶上的槽，由此减小整个屏组件顶上722’所示的有效孔的相对尺寸。图11d中，两个屏部分旋转对准，使得屏组件顶上的有效孔完全封闭，由此到相关等离子体容器(未示出)中心的RF穿透最小化。
参照图12a，根据本发明产生的静电屏组件一般由附图标记800表示。组件800类似于图9a至9c的屏组件500，除了本介绍为简洁的目的而限制的少数不同。具体而言，屏组件800包括基本与图11a至11d的底屏部分706相同的底屏部分802。磁控制板804按照改变屏组件顶部的RF场穿透的方式以图9a至9c所示的方式移动。此移动由双箭头806表示。图12b示出了相对于底屏部分802处于中间位置的控制板804，而图12c示出了位于底屏部分802上的控制板804。
虽然本公开介绍了对等离子体密度的调整其按照在确定低密度区域后然后通过增加邻近该区域的有效屏孔来增加该区域中的等离子体密度，其对于有效减小具有较高等离子体密度的区域附近的有效屏孔同样有效。任何一种方式产生了同样的概念结果。
宽泛地概括，本文公开了使用具有均匀间隔的槽的有槽静电屏形成更均匀的等离子体的实施方式，用于使用在处理表面产生非对称的等离子体密度图案的感耦等离子体源处理处理对象。该有槽静电屏按照补偿非对称等离子体密度的方式调整，从而在处理表面提供调整的等离子体密度。介绍了径向更加均匀的等离子体工艺，其中按照提供在处理表面上产生调整的径向变化特征的方式构造静电屏装置取代给定的静电屏。感耦等离子体源限定了对称轴，而静电屏装置构造为包括延伸通过关于对称轴半径范围的形状。
尽管上述实体实施例已经示出为具有特定各自倾向的各种部件，应理解，本发明可以采用各种具体构造，其中各个部件设置在各个位置和相互取向。另外，此处介绍的方法可以按多种方式调整，例如通过重排顺序、调整和重新组合各个步骤。因此，显然此处公开的装置和相关方法可以用各种不同的构造和以多种不同的方式调整，且本发明可以以多种其它具体形式实施而不脱离本发明的实质和范围。因此，本示例和方法应视作说明性的而非限制性的，本发明不限于此处给出的细节。
权利要求
1.一种用于在处理室中产生更均匀的等离子体和处理的方法，用于利用具有均匀间隔的槽的有槽静电屏，使用在处理表面处产生非对称等离子体密度图案的感耦等离子体源，在反应室内处理处理对象的处理表面，所述方法包括步骤按照补偿所述非对称等离子体密度图案从而在所述处理表面提供调整的等离子体密度图案的方式调整所述有槽静电屏。
2.如权利要求1所述的方法，其中非对称等离子体密度图案包括具有低于非对称等离子体密度图案平均等离子体密度的低等离子体密度的第一区域，且其中调整所述屏的步骤包括在所述调整的屏中形成调整的槽图案使得调整的槽图案邻近所述第一区域的第一部分包括比整体调整槽图案的平均有效孔更大的增大有效孔，从而在所述第一区域中建立比所述低等离子体密度更大的调整等离子体密度。
3.如权利要求1所述的方法，其中非对称等离子体密度图案包括具有低于非对称等离子体密度图案平均等离子体密度的低等离子体密度的第一区域，且其中调整所述屏的步骤包括在调整的屏中形成开口的调整图案使得开口的调整图案邻近所述第一区域第一部分包括比开口的调整图案的平均有效孔更大的增大有效孔，从而在所述第一区域中建立比所述低等离子体密度更大的调整等离子体密度。
4.如权利要求3所述的方法，包括其中所述有槽静电屏的所述均匀间隔的槽沿圆周在有槽静电屏的周围限定出均匀的槽密度而每个槽限定相等面积的槽开口，且其中所述调整的屏邻近所述第一区域的所述槽的槽密度大于该均匀的槽密度。
5.如权利要求3所述的方法，其中所述有槽静电屏的所述均匀间隔的槽沿圆周在有槽静电屏的周围限定出均匀的槽密度而每个槽限定未调整的、相等面积的槽开口，且其中所述调整的屏包括邻近所述第一区域的槽设置，所述槽设置由至少一个调整槽构成，所述调整槽具有调整槽开口其限定了邻近所述第一区域并大于所述未调整面积的调整面积。
6.在使用在处理对象的处理表面上产生具有给定径向变化特性的等离子体密度的感耦等离子体源的处理室中，在该处理室内使用给定静电屏，一种方法包括步骤按照在所述处理表面上产生与所述给定径向变化特性不同的调整径向变化特性的方式构造静电屏装置以取代所述给定的静电屏。
7.如权利要求6所述的方法，包括使用静电屏装置在所述处理表面上产生比给定径向变化特性更恒定的所述调整径向变化特性的步骤。
8.如权利要求6所述的方法，其中所述感耦等离子体源限定了对称抽，且所述静电屏装置构造为包括至少一侧壁装置其具有延伸通过关于所述对称轴的半径范围的形状。
9.如权利要求8所述的方法，包括形成所述静电屏装置从而包括由多个伸长的调整槽构成的调整槽装置，其每一个包括在所述侧壁中延伸通过至少所述半径范围的一部分的长度，且其每一个包括至少部分地沿所述长度变化的宽度，用于产生所述调整径向变化特性。
10.如权利要求8所述的方法，其中所述静电屏装置至少整体为圆锥形构造。
11.如权利要求8所述的方法，其中所述静电屏装置至少整体为截圆锥形构造。
12.如权利要求8所述的方法，其中所述静电屏装置至少整体为圆顶形构造。
13.如权利要求8所述的方法，其中所述静电屏装置包括设置为与所述对称轴交叉的板状上表面。
14.如权利要求8所述的方法，其中构造步骤包括设置所述静电屏装置从而包括至少第一内屏部件和第二外屏部件，所述内屏部件限定第一开孔图案而所述外屏部件限定第二开孔图案，以及在内屏部件外侧且邻近内屏部件支撑外屏部件并使外屏部件相对内屏部件旋转，使得第一开孔图案与第二开孔图案按照在所述处理表面上提供所述调整径向变化特性的范围的方式配合。
15.如权利要求14所述的方法，包括用于感应调整径向变化特性并响应调整径向变化特性的感应值而旋转内屏部件和外屏部件中之一的旋转装置。
16.如权利要求14所述的方法，其中所述静电屏装置构造为使得每个内屏部件和外屏部件都为截圆锥形的构造，所述内屏部件包括内屏侧壁而所述外屏部件包括外屏侧壁，使得内屏侧壁与外屏侧壁彼此相邻。
17.如权利要求8所述的方法，其中构造步骤包括设置所述静电屏装置从而包括至少第一屏部件和第二屏部件，所述第一屏部件限定第一开孔图案，以及在第一屏部件外侧支撑所述第二屏部件，用于按照在所述处理表面上提供所述调整径向变化特性的范围的方式相对第一屏部件线性移动。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述第一屏部件为具有窄端的截圆锥形构造，支撑所述第二屏部件用于朝向或远离第一屏部件的窄端移动。
19.如权利要求18所述的方法，包括形成具有通孔的所述窄端，且所述第二屏部件朝向或远离所述通孔移动。
20.如权利要求18所述的方法，其中第一屏部件的截圆锥形构造包括具有上周缘的圆锥侧壁和具有连接于圆锥侧壁的上周缘的外周缘的顶壁。
21.如权利要求20所述的方法，其中所述圆锥侧壁和所述顶壁配合限定出按照连续的方式从圆锥侧壁到顶壁的整体开孔图案。
22.如权利要求21所述的方法，包括形成所述整体开孔图案为楔形孔的沿圆周的排列，其每一个限定为具有在圆锥侧壁中的基部边缘和在所述顶壁中的顶点。
23.如权利要求8所述的方法，其中构造步骤包括设置所述静电屏装置从而包括至少第一屏部件和第二屏部件，所述第一屏部件限定第一开孔图案而所述第二屏部件限定第二开孔图案，以及在第一屏部件外侧支撑所述第二屏部件，用于关于对称轴并相对于第一屏部件的旋转移动，该旋转移动按照通过使第二屏部件相对第一屏部件旋转而在所述处理表面上产生所述调整径向变化特性的范围的方式。
24.如权利要求23所述的方法，其中所述第一屏部件为具有圆锥侧壁和由上表面封闭的窄端的截圆锥形构造，且所述圆锥侧壁和所述上表面配合限定出所述第一开孔图案为按连续的方式从圆锥侧壁到上表面中的多个间隔的开口，且所述第二屏部件形成为包括按照与第一屏部件的所述上表面对置的关系设置的主表面，所述主表面限定有多个槽，作为第二开孔图案，与限定在第一屏部件上表面限定的所述间隔的开口互补，并且设置第二屏部件用于关于所述对称轴旋转，使得第二屏部件相对于第一屏部件的旋转调整所述径向变化特性。
25.如权利要求24所述的方法，其中第一开孔图案的所述间隔开口和第二开孔图案的所述槽每个构造为楔形，使得第一屏部件中的每个开口包括圆锥侧壁中的基部边缘和所述上表面中的顶点。
26.如权利要求24所述的方法，包括形成所述第二屏部件从而包括从所述主表面的最外边缘延伸出来与第一屏部件的所述圆锥侧壁成对置关系的裙摆，而所述第二开孔图案的至少一部分限定在所述裙摆中。
27.如权利要求1所述的方法，包括使用半导体晶片作为所述处理对象。
28.在包括处理室的处理系统中，一种用于在所述处理室内产生更均匀的等离子体和处理的设备，所述处理室用于使用感耦等离子体源处理其中具有处理表面的对象，所述感耦等离子体源使用给定的静电屏在处理表面上产生非对称的等离子体密度，所述装置包括调整的静电屏装置，用于取代所述给定的静电屏，使得调整的静电屏装置补偿处理表面处的所述非对称等离子体密度图案从而在所述晶片上提供调整的等离子体密度图案。
29.如权利要求28所述的设备，其中非对称等离子体密度图案包括具有低于非对称等离子体密度图案平均等离子体密度的低等离子体密度的第一区域，且其中所述调整的静电屏包括调整的槽图案使得调整的槽图案邻近所述第一区域的第一部分包括比整体调整槽图案的平均有效孔更大的增大有效孔，从而在所述第一区域中形成比所述低等离子体密度更大的调整等离子体密度。
30.在一系统中具有一处理室其使用在处理对象的处理表面上产生具有给定径向变化特性的等离子体密度的感耦等离子体源并在该处理室内使用给定静电屏，一种设备包括静电屏装置，用于取代所述给定的静电屏，从而在处理表面上产生与所述给定的径向变化特性不同的调整的径向变化特性。
31.如权利要求30所述的设备，其中所述静电屏装置构造为在所述处理表面上产生比给定的径向变化特性更恒定的调整的径向变化特性。
32.如权利要求30所述的设备，其中所述感耦等离子体源限定了对称轴，且所述静电屏装置包括至少侧壁装置其具有延伸通过关于所述对称轴的半径范围的形状。
33.如权利要求32所述的设备，其中所述静电屏装置形成为包括调整的槽设置，其由多个伸长的调整槽形成，其每一个包括在所述侧壁中延伸通过至少所述半径范围的一部分的长度，且其每一个包括至少部分地沿所述长度变化的宽度，用于产生所述调整径向变化特性。
34.如权利要求32所述的设备，其中所述可调整的静电屏装置至少整体为圆锥形构造。
35.如权利要求32所述的设备，其中所述可调整的静电屏装置至少整体为截圆锥形构造。
36.如权利要求32所述的设备，其中所述可调整的静电屏装置至少整体为圆顶形构造。
37.如权利要求32所述的设备，其中所述可调整的静电屏装置包括设置为与所述对称轴交叉的板状上表面。
38.如权利要求32所述的设备，其中所述静电屏装置从而包括至少第一内屏部件和第二外屏部件，所述内屏部件限定第一开孔图案而所述外屏部件限定第二开孔图案，以及外屏部件套在外屏部件附近，且支撑内外屏部件用于彼此相对旋转，使得第一开孔图案与第二开孔图案按照在所述处理表面上提供所述调整径向变化特性的范围的方式配合。
39.如权利要求38所述的设备，包括用于感应调整径向变化特性并用于响应调整径向变化特性的感应值而旋转内屏部件和外屏部件中之一的旋转装置。
40.如权利要求38所述的设备，其中所述静电屏装置构造为使得每个内屏部件和外屏部件都为截圆锥形的构造，所述内屏部件包括内屏侧壁而所述外屏部件包括外屏侧壁，使得内屏侧壁与外屏侧壁彼此相邻。
41.如权利要求32所述的设备，其中所述静电屏装置包括至少第一屏部件和第二屏部件，所述第一屏部件限定第一开孔图案，以及支撑所述第二屏部件，用于按照在所述处理表面上提供所述调整径向变化特性的范围的方式相对第一屏部件线性移动。
42.如权利要求41所述的设备，其中所述第一屏部件为具有窄端的截圆锥形构造，支撑所述第二屏部件用于朝向或远离第一屏部件的窄端移动。
43.如权利要求42所述的设备，其中所述窄端形成有通孔，且所述第二屏部件朝向或远离所述通孔移动。
44.如权利要求42所述的设备，其中第一屏部件的截圆锥形构造包括具有上周缘的圆锥侧壁和具有连接于圆锥侧壁的上周缘的外周缘的顶壁。
45.如权利要求44所述的设备，其中所述圆锥侧壁和所述顶壁配合限定出按照连续的方式从圆锥侧壁到顶壁的整体开孔图案。
46.如权利要求45所述的设备，其中所述整体开孔图案形成为楔形孔的沿圆周的排列，其每一个限定为具有在圆锥侧壁中的基部边缘和在所述顶壁中的顶点。
47.如权利要求32所述的设备，其中所述静电屏装置包括至少第一屏部件和第二屏部件，所述第一屏部件限定第一开孔图案而所述第二屏部件限定第二开孔图案，以及在第一屏部件外侧支撑所述第二屏部件，用于关于对称轴并相对于第一屏部件旋转移动，该旋转移动按照通过使第二屏部件相对第一屏部件旋转而在所述处理表面上产生所述调整径向变化特性的范围的方式。
48.如权利要求47所述的设备，其中所述第一屏部件为具有圆锥侧壁和由上表面封闭的窄端的截圆锥形构造，且所述圆锥侧壁和所述上表面配合限定出所述第一开孔图案为按连续的方式从圆锥侧壁到上表面中的多个间隔的开口，且所述第二屏部件形成为包括按照与第一屏部件的所述上表面成对置的关系设置的主表面，所述主表面限定有多个槽，作为第二开孔图案，与限定在第一屏部件上表面中的所述间隔的开口互补，从而第二屏部件相对第一屏部件的旋转产生所述调整径向变化特性。
49.如权利要求48所述的设备，其中所述孔和所述槽构造为楔形，使得第一屏部件中的每个孔包括圆锥侧壁中的基部边缘和所述上表面中的顶点。
50.如权利要求48所述的设备，包括形成所述第二屏部件从而包括从所述主表面的最外边缘延伸出来与第一屏部件的所述圆锥侧壁成对置关系的裙摆，而所述第二开孔图案的至少一部分限定在所述裙摆中。
51.如权利要求28所述的设备，包括使用半导体晶片作为所述处理对象。
全文摘要
实现一种更加均匀的等离子体工艺用于利用具有均匀间隔槽的静电屏使用在处理表面上产生非对称等离子体密度图案的感耦等离子体源处理处理对象。有槽的静电屏按照补偿非对称等离子体密度图案从而在处理表面提供调整的等离子体密度图案的方式调整。介绍一种更加均匀的径向等离子体工艺，其中按照在处理表面上产生调整的径向变化特性的方式构造静电屏装置取代给定的静电屏。该感耦等离子体源限定一对称轴，且静电屏装置构造为包括延伸通过关于该对称轴的半径范围的形状。
文档编号C23F1/00GK1798864SQ200480014835
公开日2006年7月5日 申请日期2004年3月26日 优先权日2003年4月1日
发明者勒内·乔治, 安德烈亚斯·卡达瓦尼克, 丹尼尔·J·迪瓦恩, 斯蒂芬·E·萨瓦斯, 约翰·扎贾克, 单宏清 申请人:马特森技术公司