专利名称：间歇-连续蚀刻的制作方法
技术领域：
本发明涉及对样品的(例如半导体材料和/或衬底)气相蚀刻，更 具体地，涉及对样品进行气相蚀刻的系统和方法。
背景技术：
半导体材料和/或衬底的气相蚀刻是利用气体(如二氟化氮)完成 的。具体地，在二氟化氙蚀刻中，二氟化氙气体与诸如硅和钼的固体 材料反应，以使得材料被转化为气相并且被去除。这些对材料的去除 #^>^口为々虫刻。:i口由 Kirt Reed Williams 在其十專士 i仑文"Micromachined Hot-Filament Vacuum Devices (微机械热丝真空装置)"Ph.D. Dissertation, UC Berkeley, May 1997， p. 396,第6,409,876号美国专利 和第6,290,864号美国专利所描述的，向二氟化氙添加非蚀刻气体能提 供对蚀刻工艺的改进。向二氟化氙蚀刻气体添加非蚀刻剂气体的优点 记录在第6,290,864号美国专利中，并且包括改进的选择性和均匀性， 选择性为将被蚀刻的材料相对于意图保留的那些材料之间的蚀刻比。对于这些参数的提高最终导致产量的提高。二氟化氛蚀刻的一种普通方法是通过间歇蚀刻的方法。关于间歇 才莫式蚀刻的信息可以在Chu, P.B.; J.T. Chen; R. Yeh; G. Lin; J.C.P. Huang; B.A. AVarneke; K.SJ. Pister 6勺 "Controlled PulseEtching with Xenon Difluoride (用二氟化氮控制的间歇蚀刻)"；1997 International Conference on Solid State Sensors and Actuators - TRANSDUCERS 入 97， Chicago, USA, June 16-19, pp. 665-668。在蚀刻的间歇模式下，二 氟化氙在被称为膨胀腔的中间腔中从固态升华到气态，然后可将二氟 化氤与一种或者多种其他气体混合。然后，膨胀腔内的气体可流入蚀 刻腔，以对样品进行蚀刻，这被称为蚀刻步骤。接着，通过真空泵将主腔排空，并且包括蚀刻步骤的这个循环被称为蚀刻循环。如果需要， 则重复该循环，以达到所期望的蚀刻量。可选地，二氟化氛蚀刻可以利用连续的方法完成，例如在第6,409,876号美国专利中所描述，其中单个贮存器连接到流控制器，以 向待蚀刻的样品提供二氟化氣气体的持续流。另外，描述了将附加的 惰性气体混合于流控制器的出口侧和腔的入口之间的蚀刻气体的装置。将附加气体(典型地是惰性或者最小程度反应的气体，例如氮) 添加到蚀刻工艺必须紧记二氟化氙的升华压力才能完成。经常地，附 加的、非蚀刻气体的部分压力比所述升华压力高，升华压力是这样的 压力低于该压力时，二氟化氙是气体，而高于该压力时，二氟化氙 是固体。在25° C, 二氟化氙的升华压力大约是4torr。在间歇蚀刻期 间，在膨胀腔已经充有少许torr的二氟化氙后，将例如氮的其它气体 的高压混合到膨胀腔达到例如30torr的高压并不少见。然而，在持续 过程中，例如第6,409,876号美国专利中描述的，混合到二氟化氙的附 加气体的压力必须小于供应的二氟化氣气体的压力。这种限制的原因 是附加气体压力高于流控制器的出口和蚀刻腔入口之间的二氟化氙的 压力会导致二氟化氙停止流过控制器。因此，期望提供一种系统和方法，其允许具有高压附加气体的混 合物的二氟化氙气体基本持续流动。发明内容为了保持长时间、连续蚀刻，本发明利用多个膨胀腔，其允许一 个膨胀腔用于蚀刻，而另一个作为预备。气体可以是任何惰性气体，例如氦、氮、或氩。也可以是惰性气 体的混合物。注意术语"惰性"用于指与蚀刻化学物质发生最小程度 的反应的任何气体，也称为非蚀刻气体。另外，其它气相蚀刻气体，例如三氟化溴，可以用于添加到二氟 化氙或者代替二氟化氙。更具体地，本发明的方法是经由蚀刻系统对样品进行蚀刻所述蚀刻系统具有蚀刻气体源、发生对样品进行蚀刻的主腔、第一膨胀腔、 第二膨胀腔、和选择性地将每个膨胀腔连接到主腔和蚀刻气体源的器件。所述方法包括(a)控制选择性连接的器件，从而使第一膨胀腔填 充有期望量的来自蚀刻气体源的蚀刻气体，并且一旦第一膨胀腔填充 有期望量的蚀刻气体，则与蚀刻气体源隔断；(b)控制选择性连接的 器件，以将充气的第一膨胀腔连接到主腔，从而使第一膨胀腔中蚀刻 气体的充气流向主腔；(c)当第一膨胀腔中的蚀刻气体流向主腔时， 控制选择性连接的器件，从而使第二膨胀腔填充有期望量的来自蚀刻 气体源的蚀刻气体，并且一第二膨胀腔填充有期望量的蚀刻气体，则 与蚀刻气体源隔断；(d)紧接步骤(c),并且当蚀刻气体从第一膨胀 腔流向主腔时，控制选择性连接的器件，以使第一膨胀腔与主腔隔断； (e)紧接步骤(d),控制选择性连接的器件，以将充气的第二膨胀腔 连接到主腔，从而使第二膨胀腔中蚀刻气体的充气流向主腔；(f)当 第二膨胀腔中的蚀刻气体流向主腔时，控制选择性连接的器件，从而使第 一膨胀腔填充有期望量的来自蚀刻气体源的蚀刻气体，并且一旦 第一膨胀腔填充有期望量的蚀刻气体，则与蚀刻气体源隔断；(g)紧 接步骤(f),并且当蚀刻气体从第二膨胀腔流向主腔时，控制选择性 连接的器件，以使第二膨胀腔与主腔隔断；及(h)紧接步骤(g),控 制选择性连接的器件，以将充气的第一膨胀腔连接到主腔，从而使第 一膨胀腔中蚀刻气体的充气流向主腔，其中第一膨胀腔与主腔的隔断 和第二膨胀腔与主腔的连接，以及第二膨胀腔与主腔的隔断和第一膨 胀腔与主腔的连接，以保持蚀刻气体基本持续流向主腔的方式发生。 所述方法还包括重复步骤(c) - (h)。在步骤(d)和步骤(g)的至少一个中，相应的膨胀腔的隔断可 以由于以下至少 一个的作用发生膨胀腔中蚀刻气体的压力或者在流 入主腔的蚀刻气体流动线^各上的流动控制阀的位置。每个步骤(a)、 (c)和(f)可以包括控制选择性连接的器件，从而使膨 胀腔还填充有来自连接到选择性连接的器件的惰性气体源的惰性气 体。惰性气体可以是氮、氦、氩、氙或者它们的一些组合。可在蚀刻气体的充气引入膨胀腔之前或者之后，将惰性气体的每 次充气引入对应的膨胀腔，期望地，是在之后。所述方法还可以包括控制蚀刻气体流向主腔的流速，和/或控制主 腔中的蚀刻气体的压力。本发明还是一种气相蚀刻系统，包括蚀刻气体源；发生对样品进 行蚀刻的主腔；第一和第二膨胀腔；选择性地将每个膨胀腔连接到主 腔和蚀刻气体源的器件；及控制器，用于控制按顺序选择性连接的 器件，以使第二膨胀腔填充有来自蚀刻气体源的蚀刻气体，而第一膨第 一膨胀腔填充有来自蚀刻气体源的蚀刻气体，而第二膨胀腔将之前 从蚀刻气体源引入其中的蚀刻气体的充气引入主腔；和控制按顺序选 择性连接的器件，从而交替地以保持蚀刻气体基本连续流向主腔的方 式将每个膨胀腔连接到主腔。气相蚀刻系统还可以包括(1)控制气体流入主腔的流速的器件； 及(2)控制主腔中气体的压力的器件中的至少一个。气相蚀刻系统还可以包括混合气体源，其中选择性连接的器件还 选择性地将每个膨胀腔连接到混合气体源。蚀刻气体源可以包括第 一和第二蚀刻气体源，其中选择性连接的 器件用于选择性地分别将第一和第二蚀刻气体源连接到第一和第二膨 胀腔。混合气体源包括第一和第二混合气体源，其中选择性连接的器 件用于选择性地分别将第 一和第二混合气体源连接到第 一和第二膨胀 腔。气相蚀刻还可以包括真空源，其中选择性连接的器件用于选择性 地将真空源连接到主腔。所述气相蚀刻系统还可以包括以下至少 一 个第 一 压力传感器， 用于向控制器输出对应于第 一膨胀腔的压力的信号；第二压力传感器， 用于向控制器输出对应于第二膨胀腔的压力的信号；和第三压力传感 器，用于向控制器输出对应于主腔的压力的信号。所述气相蚀刻系统还可以包括排气源，其中选择性连接的器件用 于选择性地将排气源连接到主腔。用于选择性连接的器件可以包括在控制器控制下操作的多个阀。 最后，本发明是对放置在蚀刻腔中的样品进行蚀刻的方法。所述方法包括(a)每次一个地将多个分离存储的蚀刻气体的充气排放到放 置将被蚀刻的样品的蚀刻腔，从而保持蚀刻气体基本恒定地流入蚀刻 腔，并且当保留有足够量的蚀刻气体以支持期望的蚀刻气体流入蚀刻 腔时，终止排放蚀刻气体的每个充气；(b)在排放蚀刻气体的至少一 个充气期间，对至少 一个之前排放了蚀刻气体的充气进行重新充气； 及(c)重复步骤(a)和(b)直至样品被蚀刻到期望的程度。每次排放可以终止是由于以下至少 一个的作用对应的蚀刻气体 的充气的压力；或者在排放至蚀刻腔内的蚀刻气体排放线路上的阀的 位置。蚀刻气体的每次充气可以包括惰性气体，例如氮、氦、氩、氛或 者它们的一些组合。
图1为根据本发明的蚀刻系统的示意图；及 图2为根据本发明的另一个蚀刻系统的示意图。
具体实施方式
参考图1，气相蚀刻气体源120(其通常为蚀刻气体(如二氟化氙) 的罐)^皮连接到关断阀118。关断阀112和114连接到膨胀腔106和 108，膨胀腔106和108用作调节每个循环中的蚀刻气体量的中间腔。 膨胀腔106和108可通过关断阀111和115可选地独立地排空。膨胀 腔106和108也可连4妾有压力传感器105和107,压力传感器105和 107典型地是电容隔膜压力计。另外，膨胀腔106和108还连接于关 断阀116和117，以允许例如氮的混合气体与膨胀腔106和108中的 二氟化氛混合。与关断阀116和117串连的可以是针阀或者其它节流 装置(未示出)和附加的关断阀(未示出)，以提供对进入的混合气体 流的附加控制。混合气体可以从单个的混合气体源提供给关断阀116 和117,如图1所示，或者从分开的混合气体源提供，如图2所示。相似地，气相蚀刻气体可以从单个的气相蚀刻气体源120提供给关断 阀112和114，如图l所示，或者从分离的气相蚀刻气体源120和121 提供，如图2所示。膨胀腔106和108经由包括关断阀109和IIO的流动路径连接到 主腔123,接着分离为两条路径， 一条经过具有附加的关断阀100和 102的流动控制器101,或者另一条经由关断阀104绕过流动控制器 101。流动控制器101设计用于控制具有低压下降的流动，例如那些为 SDS 、或者如由美国加利福尼亚州米尔皮塔斯市的Celerity公司提供的 那些安全递送系统设计的控制器。二氟化氙气体也可以不流经膨胀腔106和108，而通过直接流经 关断阀113被引入主腔123。主腔123可以被排放或者充有惰性气体，以将气压升高至大气压， 用于由关断阀103打开。关断阀103可以可选地#1置于关断阀104的 另一侧上的、主腔123的流动路径上。主腔123的压力由连接到主腔123的压力传感器122监控，并且 压力传感器122优选为电容隔膜压力计。主腔123的压力由调节主腔 123和真空泵126之间的传导力的自动压力控制器124控制。这样的 压力控制器可从美国马萨诸塞州威尔明顿的MKS仪器买到。真空泵 126期望地是干式真空泵。另外，主腔123和真空泵126之间的连接 可以完全由真空阀125隔断。期望地，根据本发明，控制器C用于控制所有或者某些阀、流动 控制器101和/或自动压力控制器124的操作。然而，这不应理解为对 本发明的限制，因为可以预见一个或者多个关断阀，流动控制器101 和/或自动压力控制器124可以被手动控制，另外， 一个或者多个压力 传感器105、 107和122可以具有连接到控制器C的输出，所述输出 可以被控制器C以及流动控制器101和/或自动压力控制器124利用， 用于控制流经主腔123的气体流。可以预见对前述系统的其它^f'务改，例如在第6，887，337号美国专利 中描述的，其通过引用并入本文。这些修改包括但不限于容积可变 的膨胀腔，多于两个膨胀腔，以及多个气体源。附加的多个气体源在图2示出，其中示出了附加气体源121和附加阀119。附加气体源可 以才目4以方式添力口。另外，也考虑使用其他惰性氟化气体进行蚀刻，例如二氟化氪、 卣素氟化物、或者三氟化溴。另外，也考虑这些气体的组合。典型的蚀刻顺序是将样品S装入主腔123。然后，通过打开将真 空泵126连接到主腔123的真空阀125和自动压力控制器124，而使 主腔123^皮排空。典型地，主腔123被降压到0.3 torr。通过首先关闭 真空阀125、打开关断阀103和104,并且使来自排气源127的排气(例 如而不限于氮)流入主腔123至大约400 torr(尽管从1 torr到600 torr 的任何值都是可用的)，而使主腔123可被进一步清除空气。泵抽和清 除的过程典型地可以重复3次或更多次，以使主腔123内的湿气和不 期望的空气气体降到最低。更重要地，湿气可与二氟化氙以及其它蚀 刻气体反应形成氢氟酸，氢氟酸将会腐蚀许多非硅材料。然后蚀刻顺序可按照下面进行。膨胀腔106经关断阀111排气， 典型地通过压力传感器105监控至大约0.3torr,然后，通过打开和随 后关闭关断阀118和112,由压力传感器105监控，膨胀腔106被充 气(填充)至气相蚀刻气体的期望的压力(或者量)。通过打开和随后 关闭关断阀116,由压力传感器105监控，膨胀腔106然后可以进一 步充有(填充)附加混合气至特定压力(或者量)。然后，通过利用压 力传感器107监控膨胀腔106的压力，来控制关断阀115(真空)、118 和114 (气相蚀刻气体)、和117 (混合气体)的打开和关闭，膨胀腔 108可以相似地充有气相蚀刻气体和混合气体^f吏用。当膨胀腔106用于蚀刻时，膨胀腔108可以如上述被充气。为了 使膨胀腔106在如上述被充气后用于蚀刻，手动地或者经由控制器C 将流动控制器101设定到流速设定点，典型地在几标准立方厘米 (sccm)的流速范围。同样，手动地或者经由控制器C将自动压力控 制器124也设定到压力设定点，典型地在1 torr左右。通过打开关断 阀109、 100和102及真空阀125而开始蚀刻。在这些关断阀打开期间， 将来自膨胀腔106的气体混合物的流控制到流速设定点，并且使主腔 123的压力也提高到压力设定点。随着蚀刻进行，膨胀腔106的压力将降低，并且流动控制器101 将需要继续打开其内部控制阀(未示出)，以维持到主腔123的蚀刻气 体混合物的流速设定点。当流动控制器101的控制阀接近例如大约是 完全打开的90%时，通过流动控制器101的流速将很可能开始降到流 速i殳定点以下。因此，在此接合点，关闭关断阀109,打开关断阀110，从而使进 入主腔123的蚀刻气体混合物来自膨胀腔108。期望地，关断阀109 的关闭和关断阀110的打开以保持蚀刻气体混合物基本持续流向主腔 123的方式发生。为此，可以设想将关断阀110在关断阀109关闭之 前、之后或者基本同时打开。期望地，关断阀110在关断阀109关闭 前一会儿打开，从而使膨胀腔108和106均被连接以向主腔123供应 蚀刻气体混合物。为了避免当关断阀109和110均被打开时，来自高 压膨胀腔108的蚀刻气体混合物流入低压膨胀腔106，可以在流经关 断阀109的蚀刻气体混合物的流动线路上并入适当的防回流部件(未 示出)，以避免或者防止蚀刻气体混合物从膨胀腔108流到膨胀腔106。 此防回流部件可以包括传感器、止回阀或者任何其它适当的和/或期望 的装置。传感器于测量连接到控制器C的蚀刻气体混合物的流向，在 检测到从膨胀腔108流到膨胀腔106的蚀刻气体混合物后，控制器C 响应而将关断阀109关闭。止回阀则避免或者防止蚀刻气体混合物从 膨胀腔108流到膨胀腔106。在将蚀刻气体混合物源从膨胀腔106转换到膨胀腔108期间，流 动控制器101的入口侧的压力将迅速增加。为了抵消此突然的压力增 加，可以设想，当在膨胀腔之间转换时，将预先调整(例如部分关闭) 流动控制器101的阀位置，以便保持蚀刻气体混合物的流速处于或者 接近流速设定点。随着蚀刻继续进行，膨胀腔108的压力将下降，从而使流动控制 器101继续打开它的控制阀以维持到主腔123的蚀刻气体混合物的设 定点流速。当流动控制器101的控制阀接近例如大约是完全打开的90 %时，关断阀110净皮关闭并且关断阀109^皮打开， >夂人而到主腔123的 蚀刻气体混合物再一次来自膨胀腔106。期望地，关断阀110的关闭和关断阀109的打开以保持蚀刻气体混合物基本持续流向主腔123的 方式发生。为此，可以设想将关断阀109在关断阀IIO关闭之前、之 后或者基本同时打开。期望地，关断阀109在关断阀110关闭前一会 儿打开，从而使膨胀腔108和106均:被连接以向主腔123供应蚀刻气 体混合物。为了避免当关断阀109和110均被打开时，来自高压膨胀 腔106的蚀刻气体混合物(下面讨论)流到低压膨胀腔108,可以在 流经关断阀110的蚀刻气体混合物流动线路上并入另一个适当的防回 流部件(未示出)，以避免或者防止蚀刻气体混合物从膨胀腔106流到 膨胀腔108。可选地，在流经关断阀109和110的蚀刻气体混合物的 流动线路上可以使用单一的防回流部件，以避免或者防止蚀刻气体混 合物从膨胀腔106流到膨胀腔108，或者从膨胀腔108流到膨胀腔106。期望地，如上所述，为了避免当蚀刻气体混合物源从一个膨胀腔 转换到另一个膨胀腔时蚀刻气体混合物的流速偏离(例如偏高于)预 定流速，可以预先调节(例如部分关闭)流动控制器101的阀的位置。紧随着到达主腔123的蚀刻气体混合物源从膨胀腔106转换到膨 胀腔108，膨胀腔106以上述方式再次被排空和充气，从而当膨胀腔 108不再能够支持足够的蚀刻气体混合物流时，膨胀腔106可供使用。 相似地，紧随着到达主腔123的蚀刻气体混合物源从膨胀腔108转换 到膨胀腔106，膨胀腔108以上述方式再次被排空和充气，从而当膨 胀腔106不再能够支持足够的蚀刻气体混合物流时，膨胀腔108可供 使用。此蚀刻气体混合物源在膨胀腔106和108之间交替到主腔123 的过程持续直至样品S被蚀刻到期望的程度，或者直至样品S被蚀刻 达期望的时间段。期望地，在样品S被蚀刻期间，在膨胀腔106和108 之间交替的过程以保持经主腔123的蚀刻气体混合物的流速基本恒定 的方式完成。虽然流动控制器101的控制阀的位置是一种估计膨胀腔的容量以 支持预定流速的途径，然而也可以具有其它途径，包括通过传感器105 和107检查膨胀腔106和108之一或者两者的压力。在检查膨胀腔压 力的情况下，从查询表、之前的结果、或者分析模型的判断可以用来 决定在蚀刻期间在膨胀腔之间以什么压力进行转换。如通过引用并入本文的第6,887,337号美国专利中描述的，可以使 用容积可变的膨胀腔，其可以持续方式收缩以保持流动控制器101的 入口处具有恒定压力。然而，在本发明中，有必要结合膨胀腔收缩的 百分比来决定什么时间在膨胀腔之间转换。具体地，当一个膨胀腔接 近完全收缩时，应该使用另一个膨胀腔。应该注意，蚀刻期间流动控 制器101的入口处的压力可以由膨胀腔收缩的速度控制。已经结合优选的实施方案描述了本发明。在阅读并理解前面详细 说明后，还可以进行明显的修改和变化。本发明意图被理解为涵盖了 所有这些修改和变化，因为其均落入所附的权利要求或其等同物的范 围内。
权利要求
1、一种经由蚀刻系统对样品进行蚀刻的方法，所述蚀刻系统具有蚀刻气体源、在其内对样品进行蚀刻的主腔、第一膨胀腔、第二膨胀腔、和用于选择性地将每个膨胀腔连接到所述主腔和所述蚀刻气体源的器件，所述方法包括(a)控制用于选择性连接的所述器件，从而使所述第一膨胀腔充有期望量的、来自于所述蚀刻气体源的蚀刻气体，并且所述第一膨胀腔一旦充有期望量的蚀刻气体，则与所述蚀刻气体源隔断；(b)控制用于选择性连接的所述器件，从而将已充气的所述第一膨胀腔连接到所述主腔，从而使充入所述第一膨胀腔中的蚀刻气体流向所述主腔；(c)当所述第一膨胀腔中的蚀刻气体流向所述主腔时，控制用于选择性连接的所述器件，从而使所述第二膨胀腔充有期望量的、来自于所述蚀刻气体源的蚀刻气体，并且所述第二膨胀腔一旦充有期望量的蚀刻气体，则与所述蚀刻气体源隔断；(d)在步骤(c)之后，当蚀刻气体从所述第一膨胀腔流向所述主腔时，控制用于选择性连接的所述器件，以将所述第一膨胀腔与所述主腔隔断；(e)在步骤(d)之后，控制用于选择性连接的所述器件，从而将已充气的所述第二膨胀腔连接到所述主腔，从而使充入所述第二膨胀腔中的蚀刻气体流向所述主腔；(f)当所述第二膨胀腔中的蚀刻气体流向所述主腔时，控制用于选择性连接的所述器件，从而使所述第一膨胀腔充有期望量的、来自于所述蚀刻气体源的蚀刻气体，并且所述第一膨胀腔一旦充有期望量的蚀刻气体，则与所述蚀刻气体源隔断；(g)在步骤(f)之后，当蚀刻气体从所述第二膨胀腔流向所述主腔时，控制用于选择性连接的所述器件，以将所述第二膨胀腔与所述主腔隔断；以及(h)在步骤(g)之后，控制用于选择性连接的所述器件，从而将已充气的所述第一膨胀腔连接到所述主腔，从而使充入所述第一膨胀腔中的蚀刻气体流向所述主腔，其中所述第一膨胀腔与所述主腔的隔断和所述第二膨胀腔与所述主腔的连接，以及所述第二膨胀腔与所述主腔的隔断和所述第一膨胀腔与所述主腔的连接，均以保持蚀刻气体基本持续流向所述主腔的方式发生。
2、 根据权利要求1所述的方法，还包括重复步骤(c)-(h)。
3、 根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(d)和步骤(g)的 至少一个中，相应的膨胀腔的隔断是由于以下的至少一个的作用而发生的所述膨胀腔中蚀刻气体的压力以及在流入所述主腔的蚀刻气体 流动线路上的流动控制阀的位置。
4、 根据权利要求1所述的方法，其中步骤(a)、 (c)和(f)中的每个 步骤都包括控制用于选择性连接的所述器件，从而使所述膨胀腔还充 有来自于连接到用于选择性连接的所述器件的惰性气体源的惰性气体。
5、 根据权利要求4所述的方法，其中，所述惰性气体是氮、氦、 氩、氙或者其一些组合。
6、 根据权利要求4所述的方法，其中，在将蚀刻气体的充气引入 所述膨胀腔之前或者之后，将惰性气体的每次充气引入相应的膨胀腔。
7、 根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤中的至少一个 控制所述蚀刻气体流向所述主腔的流速；以及控制所述主腔中的所述蚀刻气体的压强。
8、 一种气相蚀刻系统，包括 蚀刻气体源；主腔，在所述主腔中对样品进行蚀刻；第一膨胀腔；第二膨胀腔；用于选择性地将每个膨胀腔连接到所述主腔和所述蚀刻气体源的 器件；以及控制器，用于控制用于按顺序选择性地连接的所述器件，以使所述第二膨胀腔 充有来自于所述蚀刻气体源的蚀刻气体，同时所述第一膨胀腔将之前 从所述蚀刻气体源引入其中的蚀刻气体的充气引入所述主腔，并使所 述第一膨胀腔充有来自于所述蚀刻气体源的蚀刻气体，同时所述第二 膨胀腔将之前从所述蚀刻气体源引入其中的蚀刻气体的充气引入所述 主月空；以及控制用于按顺序选择性地连接的所述器件，从而按以下方式交替 地将每个膨胀腔连接到所述主腔保持蚀刻气体基本恒定地流入所述 主腔，且避免所述第一膨胀腔和第二膨胀腔同时连接到所述主腔。
9、 根据权利要求8所述的气相蚀刻系统，还包括下列各项中的至 少一个(1 )用于控制气体流入所述主腔的流速的器件；及 (2)用于控制所述主腔中气体的压力的器件。
10、 根据权利要求8所述的气相蚀刻系统，还包括混合气体源， 其中用于选择性地连接的所述器件还选择性地将每个膨胀腔连接到所 述混合气体源。
11、 根据权利要求IO所述的气相蚀刻系统，其中，具有以下至少 一个特征所述蚀刻气体源包括第 一蚀刻气体源和第二蚀刻气体源，其中用 二蚀刻气体源分别连接到所述第一膨胀腔和第二膨胀腔；或者所述混合气体源包括第 一混合气体源和第二混合气体源，其中用 于选择性连接的所述器件用于选择性地将所述第一混合气体源和第二 混合气体源分别连接到所述第 一膨胀腔和第二膨胀腔。
12、 根据权利要求8所述的气相蚀刻系统，还包括真空源，其中 用于选择性连接的所述器件用于选择性地将所述真空源连接到所述主 腔。
13、 根据权利要求8所述的气相蚀刻系统，还包括以下至少一个 第 一压力传感器，用于向所述控制器输出对应于所述第 一膨胀腔内的压力的信号；第二压力传感器，用于向所述控制器输出对应于所述第二膨胀腔 内的压力的信号；以及第三压力传感器，用于向所述控制器输出对应于所述主腔内的压 力的信号。
14、 根据权利要求8所述的气相蚀刻系统，还包括排气源，其中 用于选择性地连接的所述器件用于选择性地将所述排气源连接到所述 主腔。
15、 根据权利要求8所述的气相蚀刻系统，其中用于选择性地连 接的所述器件包括在所述控制器控制下操作的多个阀。
16、 一种对放置在蚀刻腔中的样品进行蚀刻的方法，包括(a )每次一个地将多个分离存储的、蚀刻气体的充气排放到其内 放置有将被蚀刻的样品的蚀刻腔内，从而保持蚀刻气体基本恒定地流 入所述蚀刻腔内，并且当保留有足够量的蚀刻气体以支持蚀刻气体期 望地流入所述蚀刻腔时，终止排放蚀刻气体的每个充气；(b)在排放蚀刻气体的至少一个充气的过程中，对至少一个之前 排放的、蚀刻气体的充气进行重新充气；以及(c)重复步骤(a)和(b)，直至所述样品被蚀刻到期望的程度。
17、 根据权利要求16所述的方法，其中每次排放均由于以下的至 少一个的作用而终止蚀刻气体的相应充气的压力；或者 在排入所述蚀刻腔的蚀刻气体的排放线路上的阀的位置。
18、 根据权利要求16所述的方法，其中蚀刻气体的每个充气都包 括惰性气体。
19、 根据权利要求18所述的方法，其中所述惰性气体是氮、氦、 氩、氙或者其一些组合。
全文摘要
一种对放置在蚀刻腔中的样品进行蚀刻的系统和方法，每次一个地将多个分离存储的蚀刻气体的充气排放到放置有将被蚀刻的样品的蚀刻腔。当保留有足够量的蚀刻气体以支持期望流量的蚀刻气体流入蚀刻腔时，终止排放蚀刻气体的每个充气。在排放蚀刻气体的至少一个充气期间，对至少一个之前排放了蚀刻气体的充气进行重新充气。继续以下过程直至样品被蚀刻到期望的程度每次一个地将多个分离存储的蚀刻气体的充气排放，和在排放蚀刻气体的至少一个充气期间，对至少一个之前排放了蚀刻气体的充气进行重新充气。
文档编号C23F1/00GK101336312SQ200680052048
公开日2008年12月31日 申请日期2006年11月30日 优先权日2005年12月1日
发明者凯尔·S·勒布伊茨, 大卫·L·斯伯英格尔 申请人:埃克提斯公司