专利名称：使用外部电路的等离子体均匀性的电子控制的制作方法
技术领域：
本发明的具体实施例大体上关于用于控制等离子体均勻性的方法和设备。
背景技术：
当在等离子体环境中处理基材时，等离子体均勻性将影响处理的均勻性。例如，在 等离子体沉积处理中，若等离子体在对应于基材中心的腔室的区域中较大时，则与基材边 缘相比，更多沉积可能发生在基材中心内。同样地，若等离子体在对应于基材边缘的腔室的 区域中较大时，则与该中心相比，更多沉积可能发生在基材边缘上。在蚀刻处理中，若等离子体在对应于基材中心的腔室的区域中较大时，则与基材 边缘相比，更多材料可能自基材中心移除或蚀刻。同样地，若等离子体在对应于基材边缘的 腔室的区域中较大时，则与基材中心相比，更多材料可能自基材边缘移除或蚀刻。等离子体处理中的非均勻性可能因为沉积层或蚀刻部分横跨该基材不一致而明 显地降低装置性能且导致浪费。若能使等离子体均勻，更可能发生一致的沉积或蚀刻。因 此，在此项技术中需要一种用于控制等离子体处理中的等离子体均勻性的方法及设备。
发明内容
本发明的具体实施例大体上关于一种用于控制等离子体均勻性的方法及设备。在 具体实施例中，等离子体处理设备包含腔室主体；基材支撑，其布置在该腔室主体中；及喷 淋头，其布置于该腔室主体内与基材支撑相对。电源供应与该基材支撑耦合。从包含电容 器、电感器及其组合的组合中选择的至少一项耦合至该腔室主体、该喷淋头及该基材支撑 中至少两者。在另一具体实施例中，一种等离子体处理设备包含腔室主体；基材支撑，其布置在 该腔室主体中；及喷淋头，其布置于该腔室主体内与该基材支撑相对。电源供应与该喷淋头 耦合。阴极罐布置于该腔室主体内。从包含电容器、电感器及其组合的组合中的至少一项 耦合至该腔室主体、该基材支撑、该喷淋头及该阴极罐中至少两者。该阴极罐基本上围绕该 基材支撑。在另一具体实施例中，一种蚀刻设备包含腔室主体；基材支撑，其布置在该腔室主 体中；及喷淋头，其布置在该腔室主体内与该基材支撑相对。电源供应与该基材支撑耦合。 第一电容器与该喷淋头耦合，且第一电感器耦合至该喷淋头。第二电容器耦合至该腔室主 体，且第二电感器耦合至该腔室主体。在另一具体实施例中，一种等离子体分布控制方法包含向布置在基材支撑上的、 处理腔室内的基材施加电流。该处理腔室具有腔室主体；及喷淋头，其布置在该腔室主体内 与该基材相对。该方法还包含将该喷淋头、该腔室主体及该基材支撑中至少两者耦合至从 包括电容器、电感器及其组合的组合中选择的一项，以调整该等离子体分布。
以详细了解本发明的以上引用特征的方式，通过参考具体实施例对以上简要概述 的本发明进行更具体的描述，其中一些在所附附图中示出。然而，应注意到，附图仅说明此 发明的典型具体实施例，因此不应被视为限制其范围，因为本发明可允许其它同等有效的 具体实施例。图1是等离子体处理设备的示意性截面图。图2是根据本发明的具体实施例的蚀刻设备的示意性截面图。图3是根据本发明的另一具体实施例的蚀刻设备的示意性截面图。图4示出了根据本发明的具体实施例的等离子体均勻性分布。图5A及5B示出了根据本发明的另一具体实施例的等离子体均勻性分布。图6A及6B示出了根据本发明的另一具体实施例的等离子体均勻性分布。图7A至7D示出了根据本发明的另一具体实施例的等离子体均勻性分布。图8A至8F示出了根据本发明的另一具体实施例的等离子体均勻性分布。图9A至9D示出了根据本发明的另一具体实施例的等离子体均勻性分布。图IOA至IOB示出了根据本发明的另一具体实施例的等离子体均勻性分布。图IlA至IlE示出了可利用的额外阻抗电路。为了有助于了解，已尽可能使用相同附图标记来指示附图的相同组件。已涵盖的 具体实施例的特征结构可在未进一步引用下有利地并入其它具体实施例中。
具体实施例方式本发明的具体实施例大体上包含一种用于控制等离子体均勻性的方法及设备。虽 然以下将关于蚀刻设备及方法对具体实施例进行描述，应理解具体实施例在其它等离子体 处理腔室及处理方面具有同等应用。可实现本发明的示例性设备是可从美国加州Santa Clara的Applied Materials, Inc.购得的ENABLER 蚀刻腔室。应理解本发明的具体实施 例可在其它腔室内实现，包括其它制造商所售的。图1是等离子体处理设备100的示意性截面图。设备100包含腔室102，其具有在 其中布置于支持台绘制106上的基材104。支持台106可在降低位置及提升位置间活动。 基材104及支持台106可在腔室102内相对喷淋头108布置。腔室102可通过耦合至腔室 102的底部112的真空泵110抽真空。处理气体可经由喷淋头108从气源114引入至腔室102。可将气体引入至布置在 背板118及喷淋头108之间的气室116。气体可接着穿过喷淋头108，在该处其通过电源120 施加至喷淋头108的电流点燃成为等离子体122。在具体实施例中，电源120可包含RF电源。图2是根据本发明的具体实施例的蚀刻设备200的示意性截面图。设备200包含 处理腔室202，其具有布置于其中的基材204。基材204可布置在可在提升及降低位置间活 动的支持台206上。基材204及支持台206可在处理腔室202内相对喷淋头208停留。真 空泵210可在处理腔室202内抽真空。真空泵210可布置于支持台206下。处理气体可提供至处理腔室202，从气源212提供至喷淋头208上的气室214。处 理气体可流经气体信道216进入处理区域218。喷淋头208可用来自电源230的电流偏压。 当开启开关228时，电流可流至喷淋头208。在具体实施例中，电源230可包含RF电源。在另一具体实施例中，喷淋头208可为开路或在浮动电位处。当基材206偏压时，施加至基材206的RF电流将会离开喷淋头208及/或通过腔 室壁220行进至接地。该路径越易于接地，越多的RF电流将跟随该路径。因此，若喷淋头 208及腔室壁220两者接地，等离子体可由于其接近RF电流源而被拉至更接近RF腔室壁 220。被拉至腔室壁220的等离子体可导致在基材206边缘处更多蚀刻。若腔室202内的 等离子体均勻，则腔室202内的蚀刻均勻。为了控制处理腔室202内的等离子体，阻抗电路222可耦合至腔室壁220及/或 喷淋头208。当电容器224是阻抗电路的一部分时，电容器224可从电容器224所耦合的位 置推等离子体。电容器224将该项与地断开。电容器224阻止电流流至地。另一方面，电 感器226功能与电容器224相反。电感器将等离子体拉近至耦合至电感器226的物体。横 跨电感器的电压降与经偏压物体(即，喷淋头208或基材206)异相并因此相对于地增加。 因此，比直接至接地更多的电流通过电感器226流至地。当存在电感器226及电容器224 两者时，电容及/或电感可经修整以符合使用者的特定需要。对于多RF应用，串联及并联 电路组件及/或传输线的各种组合可用来达到所需阻抗。图IlA至IlE示出了可利用的若 干阻抗电路。应理解亦可利用其它阻抗电路。处理腔室202可具有腔室壁220。腔室壁220可直接耦合至地或耦合至与地耦合 的阻抗电路222。阻抗电路222可包含电容器224及/或电感器226。电容器224可具有 将电容器耦合至腔室壁220的开关228，及将电容器224耦合至地的开关228。同样地，电感 器226具有将电感器226耦合至腔室壁220的开关，及将电感器226耦合至地的开关228。 在具体实施例中，电容器224可在无电感器226下存在。在另一具体实施例中，电感器226 可在无电容器224下存在。在另一具体实施例中，可存在电容器224及电感器226两者。在 另一具体实施例中，壁220可在不耦合至电容器224及/或电感器226下直接耦合至地。喷淋头208亦可通过阻抗电路222耦合至地，直接耦合至地，耦合至电源230，或 在浮动电位处开路。阻抗电路222可包含电容器224及/或电感器226。电容器224可具 有将电容器耦合至喷淋头208的开关228，及将电容器224耦合至地的开关228。同样地， 电感器226具有将电感器226耦合至喷淋头208的开关228，及将电感器226耦合至地的 开关228。在具体实施例中，电容器224可在无电感器226下存在。在另一具体实施例中， 电感器226可在无电容器224下存在。在另一具体实施例中，可存在电容器224及电感器 226两者。在另一具体实施例中，喷淋头208可在不耦合至电容器224及/或电感器226下 直接耦合至地。在另一具体实施例中，喷淋头208可在浮动电位处开路。在另一具体实施 例中，喷淋头208可耦合至电源230。喷淋头208可通过间隔物232与腔室壁220电绝缘。 在具体实施例中，间距物232可包含介电材料。支持台206可耦合至地，耦合至电源238，在浮动电位处开路。在具体实施例中，电 源238可包含RF电源。开关228可用来耦合支持台206至电源238或地。在具体实施例中，阴极罐236可至少部分地围绕支持台206。阴极罐236可提供等 离子体均勻性的额外控制。阴极罐236可通过间距物234与支持台206电绝缘。在具体实 施例中，间距物234可包含介电材料。阴极罐236可用来控制处理腔室202内的等离子体。 阴极罐236可直接耦合至地或耦合至与地耦合的阻抗电路222。阻抗电路222可包含电容 器224及/或电感器226。电容器224可具有将电容器224耦合至阴极罐236的开关228，及将电容器224耦合至地的开关228。同样地，电感器226具有将电感器226耦合至阴极罐 236的开关228，及将电感器226耦合至地的开关228。在具体实施例中，电容器224可在无 电感器226下存在。在另一具体实施例中，电感器226可在无电容器224下存在。在另一 具体实施例中，可存在电容器224及电感器226两者。在另一具体实施例中，阴极罐236可 在不耦合至电容器224及/或电感器226下直接耦合至地。应了解以上讨论的各种具体实施例可用于任何组合。例如，阴极罐236可存在或 不存在。若阴极罐236存在，则阻抗电路222可存在或不存在。同样地，阻抗电路222可耦 合或不耦合至腔室壁220。同样地，阻抗电路可耦合或不耦合至喷淋头208。若存在阻抗电 路222，则电容器224可存在或不存在且电感器226可存在或不存在。喷淋头208亦可直接 耦合至地，耦合至阻抗电路222，或保持在浮动电位处开路。支持台206可直接耦合至地，或 保持在浮动电位处开路。此外，壁220可在浮动电位处保持开路。设备200可包含可动阴极(未示出)，且可无间断性地包含处理区。无间断性可包 括布置在处理区域下方位置处的流量阀开口。此外，多RF源可耦合至设备200。串联及并 联电路组件及/或传输线的各种组合可用来达到所需阻抗。图IlA至IlE示出可利用的若 干阻抗电路。应理解亦可利用其它阻抗电路。图3是根据本发明的另一具体实施例的蚀刻设备300的示意性截面图。设备300 包含处理腔室302，其具有布置在其中的基材304。基材304可布置在与喷淋头308相对的 支持台306上。支持台306可在提升位置及降低位置间活动。真空泵3 10可将处理腔室 302抽真空至所需压力。类似于图2中所示的具体实施例，阻抗电路312可用来控制等离子体均勻性。阻抗 电路312可具有电感器314及/或电容器316。阻抗电路312可具有一个或多个开关318， 可将电容器316及/或电感器314耦合至地及/或至物体。阻抗电路312可耦合至腔室壁 320，至喷淋头308，及至阴极罐322 (若存在时)。阴极罐322 (若存在时)可通过间距物324 与支持台306隔开。在具体实施例中，间距物324可包含介电材料。同样地，喷淋头308可 通过间距物326与腔室壁320电绝缘。在具体实施例中，间距物326可包含介电材料。支持台306可直接耦合至地，耦合至电源328，或在浮动电位处保持开路。喷淋头 308可具有二或更多的分离区。喷淋头308可包含第一区330及第二区332。在具体实施 例中，第二区332可围绕第一区330。第一区330及第二区332两者各直接耦合至地，耦合 至阻抗电路312，或耦合至电源334、336。第一区330可通过间距物338与第二区332电绝 缘。在具体实施例中，间距物338可包含介电材料。应理解以上讨论的各种具体实施例可用于任何组合中。例如，阴极罐322可存在 或不存在。若阴极罐332存在，则阻抗电路312可存在或不存在。同样地，阻抗电路312可 耦合或不耦合至腔室壁320。同样地，阻抗电路312可耦合或不耦合至喷淋头308的第一 区330。阻抗电路312可耦合或不耦合至喷淋头308的第二区332。若存在阻抗电路312， 则电容器316可存在或不存在且电感器314可存在或不存在。喷淋头308的第一及第二区 330、332可直接耦合至地，耦合至阻抗电路312，或在浮动电位处保持开路。支持台306可 直接耦合至地，或在浮动电位处保持开路。此外，壁320可在浮动电位处保持开路。设备300可包含可动阴极(未示出)，且可无间断性地包含处理区。无间断性可包 括布置在处理区域下方位置处的流量阀开口。此外，多RF源可耦合至设备300。串联及并
7联电路组件及/或传输线的各种组合可用来达到所需阻抗。图IlA至IlE示出可利用的若 干阻抗电路。应理解亦可利用其它阻抗电路。以下所示的示例将讨论与等离子体处理腔室耦合的阻抗电路的各种配置和该阻 抗电路如何影响等离子体均勻性。一般言之，压力的操作范围在几个mTorr至几千mTorr 间。比较示例1图4示出其中基材用RF电流偏压的处理腔室的等离子体分布。喷淋头直接耦合 至地，且腔室壁直接耦合至地。喷淋头与基材隔开数厘米。等离子体是压力约IOOmTon 的 氩等离子体。如图4中示出，接近基材边缘的等离子体密度高。示例 1图5A示出其中基材用RF电流偏压的处理腔室的等离子体分布。喷淋头通过具有 70pF的电容的电容器耦合至地。腔室壁直接耦合至地。喷淋头与基材隔开数厘米。等离 子体是压力约lOOmTorr的氩等离子体。如图5A所示，接近基材边缘的等离子体密度与图 4中所示的等离子体密度相比增加。电容器起作用以将等离子体推向腔室壁。示例 2图5B示出其中基材用RF电流偏压的处理腔室的等离子体分布。腔室壁通过具有 70pF的电容的电容器耦合至地。喷淋头直接耦合至地。喷淋头与基材隔开数厘米。等离子 体是压力约lOOmTorr的氩等离子体。如图5B中示出，接近基材边缘的等离子体密度与图 4中所示的等离子体密度相比降低。电容器起作用以将等离子体推向喷淋头。示例 3图6A示出其中基材用RF电流偏压的处理腔室的等离子体分布。喷淋头通过具有 IOnH的电感的电感器及具有0.36nF的电容的电容器耦合至地。腔室壁直接耦合至地。喷 淋头与基材隔开数厘米。等离子体是压力约IOOmTon 的氩等离子体。如图6A中示出，接 近基材边缘的等离子体密度与图4中所示的等离子体密度相比降低。电容器及电感器一起 起作用以将等离子体拉向喷淋头。示例 4图6B示出其中基材用RF电流偏压的处理腔室的等离子体分布。腔室壁通过具有 IOnH的电感的电感器及具有0.36nF的电容的电容器耦合至地。喷淋头直接耦合至地。喷 淋头与基材隔开数厘米。等离子体是压力约IOOmTon 的氩等离子体。如图6B中示出，接 近基材边缘的等离子体密度与图4中所示的等离子体密度相比增加。电容器及电感器一起 起作用以将等离子体拉向腔室壁。比较示例2图7A示出其中基材用RF电流偏压的处理腔室的等离子体分布。该喷淋头具有内 部区及外接该内部区的外部区两者。该内部区和外部区两者直接耦合至地。腔室壁亦直接 耦合至地。喷淋头与基材隔开数厘米。等离子体是压力约IOOmTon 的氩等离子体。如图 7A中示出，接近基材边缘的等离子体密度与图4中所示的等离子体密度实质上相同。示例 5图7B示出其中基材用RF电流偏压的处理腔室的等离子体分布。喷淋头具有内部 区及外接该内部区的外部区两者。该内部区和外部区两者耦合至具有电感器及电容器的阻
8抗电路。电感器具有30nH的电感且电容器具有0. InF的电容。腔室壁直接耦合至地。喷 淋头与基材隔开数厘米。等离子体是压力约IOOmTon 的氩等离子体。如图7B中示出，与 图7A相比，等离子体密度被拉向更接近基材中心并远离该壁。示例 6图7C示出其中基材用RF电流偏压的处理腔室的等离子体分布。喷淋头具有内部 区及外接该内部区的外部区两者。外部区直接耦合至地而内部区耦合至阻抗电路。阻抗电 路包含电感器及电容器两者。电感器具有30nH的电感且电容器具有0. InF的电容。腔室 壁亦直接耦合至地。喷淋头与基材隔开数厘米。等离子体是压力约lOOmTorr的氩等离子 体。如图7C中示出，与图7A及图7B相比，等离子体密度被拉向更接近基材中心并远离该 壁。示例 7图7D示出其中基材用RF电流偏压的处理腔室的等离子体分布。喷淋头具有内部 区及外接该内部区的外部区两者。内部区直接耦合至地而外部区耦合至阻抗电路。阻抗电 路包含电感器及电容器两者。电感器具有30nH的电感且电容器具有0. InF的电容。腔室 壁亦直接耦合至地。喷淋头与基材隔开数厘米。等离子体是压力约lOOmTorr的氩等离子 体。如图7D中示出，与图7A、图7B及图7C相比，等离子体密度被拉向更接近外部区。示例 8图8A示出其中基材用RF电流偏压的处理腔室的等离子体分布。喷淋头具有内部 区及外接该内部区的外部区两者。外部区直接耦合至地而内部区耦合至阻抗电路。阻抗电 路包含电感器及电容器两者。电感器具有30nH的电感且电容器具有0. InF的电容。腔室 壁亦直接耦合至地。喷淋头与基材隔开数厘米。等离子体是压力约lOOmTorr的氩等离子 体。如图8A中示出，等离子体密度被拉向更接近基材中心并远离该壁。示例 9图8B示出其中基材用RF电流偏压的处理腔室的等离子体分布。喷淋头具有内部 区及外接该内部区的外部区两者。外部区及内部区两者耦合至阻抗电路。阻抗电路包含电 感器及电容器两者。对于内部区，电感器具有30nH的电感且电容器具有0. InF的电容。对 于外部区，电感器具有30nH的电感且电容器具有0. InF的电容。腔室壁直接耦合至地。喷 淋头与基材隔开数厘米。等离子体是压力约IOOmTon 的氩等离子体。与图8A相比，等离 子体密度均勻地分布在内部及外部区之间。示例 10图8C示出其中基材用RF电流偏压的处理腔室的等离子体分布。喷淋头具有内部 区及外接该内部区的外部区两者。外部区及内部区两者耦合至阻抗电路。阻抗电路包含电 感器及电容器两者。对于内部区，电感器具有30nH的电感且电容器具有0. InF的电容。对 于外部区，电感器具有35nH的电感且电容器具有0. InF的电容。腔室壁直接耦合至地。喷 淋头与基材隔开数厘米。等离子体是压力约lOOmTorr的氩等离子体。等离子体密度被拉 向更接近外部区。示例 11图8D示出其中基材用RF电流偏压的处理腔室的等离子体分布。喷淋头具有内部 区及外接该内部区的外部区两者。外部区及内部区两者耦合至阻抗电路。阻抗电路包含电
9感器及电容器两者。对于内部区，电感器具有30nH的电感且电容器具有0. InF的电容。对 于外部区，电感器具有40nH的电感且电容器具有0. InF的电容。腔室壁直接耦合至地。喷 淋头与基材隔开数厘米。等离子体是压力约IOOmTon 的氩等离子体。与图8A相比，等离 子体密度被拉向更接近外部区。示例 12图8E示出其中基材用RF电流偏压的处理腔室的等离子体分布。喷淋头具有内部 区及外接该内部区的外部区两者。外部区及内部区两者耦合至阻抗电路。阻抗电路包含电 感器及电容器两者。对于内部区，电感器具有30nH的电感且电容器具有0. InF的电容。对 于外部区，电感器具有45nH的电感且电容器具有0. InF的电容。腔室壁直接耦合至地。喷 淋头与基材隔开数厘米。等离子体是压力约IOOmTon 的氩等离子体。与图8D相比，等离 子体密度更均勻地分布。示例 13图8F示出其中基材用IkW RF电流偏压的处理腔室的等离子体分布。喷淋头具有 内部区及外接该内部区的外部区两者。外部区及内部区两者耦合至阻抗电路。阻抗电路包 含电感器及电容器两者。对于内部区，电感器具有30nH的电感且电容器具有0. InF的电容。 对于外部区，电感器具有400nH的电感且电容器具有0. InF的电容。腔室壁直接耦合至地。 喷淋头与基材隔开数厘米。等离子体是压力约lOOmTorr的氩等离子体。等离子体密度被 拉向更接近内部区。示例 14图9A示出其中基材用RF电流偏压的处理腔室的等离子体分布。喷淋头具有内部 区及外接该内部区的外部区两者。内部区直接耦合至地而外部区耦合至阻抗电路。阻抗电 路包含电感器及电容器两者。电感器具有30nH的电感且电容器具有0. InF的电容。腔室 壁直接耦合至地。喷淋头与基材隔开数厘米。等离子体是压力约lOOmTorr的氩等离子体。 等离子体密度被拉向更接近外部区。示例 15图9B示出其中基材用RF电流偏压的处理腔室的等离子体分布。喷淋头具有内部 区及外接该内部区的外部区两者。外部区及内部区两者耦合至阻抗电路。阻抗电路包含电 感器及电容器两者。对于内部区，电感器具有30nH的电感且电容器具有0. InF的电容。对 于外部区，电感器具有30nH的电感且电容器具有0. InF的电容。腔室壁直接耦合至地。喷 淋头与基材隔开数厘米。等离子体是压力约lOOmTorr的氩等离子体。等离子体密度基本 上均勻地分布在内部及外部区之间。示例 16图9C示出其中基材用RF电流偏压的处理腔室的等离子体分布。喷淋头具有内部 区及外接该内部区的外部区两者。外部区及内部区两者耦合至阻抗电路。阻抗电路包含电 感器及电容器两者。对于内部区，电感器具有35nH的电感且电容器具有0. InF的电容。对 于外部区，电感器具有30nH的电感且电容器具有0. InF的电容。腔室壁直接耦合至地。喷 淋头与基材隔开数厘米。等离子体是压力约lOOmTorr的氩等离子体。等离子体密度被拉 向更接近内部区。示例 17
图9D示出用于其中基材用RF电流偏压的处理腔室的等离子体分布。喷淋头具有 内部区及外接该内部区的外部区两者。外部区及内部区两者耦合至阻抗电路。阻抗电路包 含电感器及电容器两者。对于内部区，电感器具有40nH的电感且电容器具有0. InF的电容。 对于外部区，电感器具有30nH的电感且电容器具有0. InF的电容。腔室壁直接耦合至地。 喷淋头与基材隔开数厘米。等离子体是压力约IOOmTon 的氩等离子体。等离子体密度被 拉向更接近内部区。示例 18图IOA示出其中基材用RF电流偏压的处理腔室的等离子体分布。喷淋头具有内部 区及外接该内部区的外部区两者。外部区及内部区两者耦合至阻抗电路。阻抗电路仅包含 电容器。对于内部区，电容器具有0. InF的电容。对于外部区，电容器具有0. InF的电容。 腔室壁直接耦合至地。喷淋头与基材隔开数厘米。等离子体是压力约lOOmTorr的氩等离 子体。等离子体密度被推向更接近外部区。示例 19图IOB示出其中基材用RF电流偏压的处理腔室的等离子体分布。喷淋头具有内部 区及外接该内部区的外部区两者。外部区及内部区两者耦合至阻抗电路。阻抗电路仅包含 电容器。对于内部区，电容器具有0. InF的电容。对于外部区，电容器具有0. InF的电容。 腔室壁直接耦合至地。喷淋头与基材隔开数厘米。等离子体是压力约lOOmTorr的氩等离 子体。等离子体密度被推向更接近外部区。示例 20图IOC示出其中基材用RF电流偏压的处理腔室的等离子体分布。喷淋头具有内部 区及外接该内部区的外部区两者。外部区及内部区两者耦合至阻抗电路。阻抗电路仅包含 电容器。对于内部区，电容器具有0. InF的电容。对于外部区，电容器具有0. InF的电容。 腔室壁直接耦合至地。喷淋头与基材隔开数厘米。等离子体是压力约lOOmTorr的氩等离 子体。等离子体密度被推向更接近内部区。示例 21图IOD示出其中基材用RF电流偏压的处理腔室的等离子体分布。喷淋头具有内部 区及外接该内部区的外部区两者。外部区及内部区两者耦合至阻抗电路。阻抗电路仅包含 电容器。对于内部区，电容器具有0. InF的电容。对于外部区，电容器具有0. InF的电容。 腔室壁直接耦合至地。喷淋头与基材隔开数厘米。等离子体是压力约lOOmTorr的氩等离 子体。等离子体密度被推向更接近内部区。阻抗电路可预选定以控制等离子体均勻性。例如，若存在电感器，电感可于处理前 预选定。在处理期间，可改变电感以适合处理的需要。电感改变可在处理期间的任何时候 发生。同样地，若存在电容器时，电容可预选定以控制控制等离子体均勻性。例如，电容可 于处理前预选定。在处理期间，可改变电容以适合处理的需要。电容改变可在处理期间的 任何时候发生。通过选择性地使用耦合至腔室壁及/或喷淋头及/或阴极罐(若存在)的阻抗电 路，可控制等离子体均勻性以适合使用者的需要。此外，将喷淋头分成至少两分离区可对等 离子体均勻性提供额外的控制水平。通过控制等离子体均勻性，可在减少不需要的蚀刻过 度或不足的同时执行蚀刻处理。
尽管上文是关于本发明的具体实施例，可设计本发明的其它及进一步具体实施例 而不脱离其基本范畴，且其范畴通过以下权利要求来确定。
权利要求
一种等离子体处理设备，其包含腔室主体；基材支撑，其布置在所述腔室主体中；喷淋头，其布置于所述腔室主体内与所述基材支撑相对；电源供应，其与所述基材支撑耦合；及从电容器、电感器及其组合所组成的组合中选择的至少一项，所述至少一项耦合至所述腔室主体、所述喷淋头及所述基材支撑中的至少两者。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一项耦合至所述喷淋头及所述腔室主体。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述喷淋头包含第一区及与所述第一区电绝缘的 第二区，并且其中，所述至少一项耦合至所述第一区，并且其中，所述第二区耦合至从电容 器、电感器及其组合所组成的组合中选择的至少一项。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一项耦合至所述腔室主体及所述基材支 撑，并且其中，所述至少一项包括耦合至所述喷淋头的电容器及电感器。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述腔室主体及所述喷淋头中的至少一者在浮动 电位处。
6.一种等离子体处理设备，其包含 腔室主体；基材支撑，其布置在所述腔室主体中；喷淋头，其布置于所述腔室主体内与所述基材支撑相对；电源供应，其与所述喷淋头耦合；阴极罐，其布置于所述腔室主体内，所述阴极罐基本上围绕所述基材支撑；及 从电容器、电感器及其组合所组成的组合中选择的至少一项，所述至少一项耦合至所 述腔室主体、所述阴极罐、所述喷淋头及所述基材支撑中的至少两者。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述至少一项耦合至所述腔室主体及所述阴极 罐，并且其中，所述至少一项包含括电容器及电感器。
8.根据权利要求6所述的设备，其中所述至少一项耦合至所述阴极罐及所述喷淋头， 并且其中，所述至少一项包括电容器及电感器。
9.一种蚀刻设备，其包含 腔室主体；基材支撑，其布置在所述腔室主体中；喷淋头，其布置在所述腔室主体内与所述基材支撑相对；电源供应，其与所述基材支撑耦合；第一电容器，其与所述喷淋头耦合；第一电感器，其耦合至所述喷淋头；第二电容器，其耦合至所述腔室主体；及第二电感器，其耦合至所述腔室主体。
10.根据权利要求9所述的设备，其中所述喷淋头包括第一区及与所述第一区电绝缘 的第二区，其中，所述第一电容器及所述第一电感器与所述第一区耦合，并且其中，第三电容器及第三电感器耦合至所述第二区。
11.根据权利要求9所述的设备，其中所述第一电感器的电感大于所述第二电感器的 电感。
12.根据权利要求9所述的设备，其中所述第一电容器的电容大于所述第二电容器的 电容。
13.一种等离子体分布的控制方法，其包含下列步骤向布置在处理腔室中基材支撑上的基材施加电流，所述处理腔室具有腔室主体及布置 在所述腔室主体内与所述基材支撑相对的喷淋头；及将所述喷淋头、所述腔室主体及所述基材支撑中的至少两者耦合至从电容器、电感器 及其组合所组成的组合中选择的一项，以调整所述等离子体分布。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括将所述喷淋头及所述腔室主体中的一者直接 耦合至地的步骤。
15.根据权利要求13所述的方法，其中对所述等离子体分布的控制在蚀刻处理期间发 生，并且其中，所述耦合在对层进行蚀刻时发生。
全文摘要
本发明揭示用于控制等离子体均匀性的方法及设备。蚀刻基材时，非均匀等离子体可导致基材的不均匀蚀刻。阻抗电路可减轻不均匀等离子体以允许更均匀蚀刻。阻抗电路可布置在腔室壁与地、喷淋头与地、及阴极罐与地间。阻抗电路可包含一个或多个电感器及电容器。可预定电感器的电感及电容器的电容以确保等离子体均匀。此外，可在处理期间或处理步骤之间调整电感及电容以适合特定处理的需要。
文档编号H01L21/3065GK101971713SQ200980108732
公开日2011年2月9日 申请日期2009年2月24日 优先权日2008年3月13日
发明者卡尔蒂克·贾亚拉曼, 卡洛·贝拉, 塙广二, 沙希德·劳夫, 肯尼思·S·柯林斯, 阿吉特·巴拉克利斯纳 申请人:应用材料公司