等离子体处理系统中的惰性主导脉冲的制作方法_2

文档序号:9752533阅读:来源:国知局
DC偏置的脉冲、多射频频率在不同脉冲频率下的脉冲、改变任何参数的相位等)组合。
[0024]可以通过参考附图和下面的说明来更好地理解本发明的实施方式的特征和优点。
[0025]图1示出依据本发明的一个实施方式的、输入气体(诸如反应气体和/或惰性气体)和源射频信号两者都被施加脉冲(尽管以不同脉冲频率)的组合脉冲方案的示例。在图1的示例中,输入气体102被以约2秒/脉冲或者2MHz的气体脉冲频率(定义为l/TgP,其中Tgp是气体脉冲的周期)施加脉冲。
[0026]13.56MHz的TCP源射频信号104被以射频脉冲频率(定义为1/Trfp,其中Trfp是射频脉冲的周期)施加脉冲。本文为了澄清射频脉冲的概念,在时期120期间射频信号导通(诸如13.56MHz射频信号),在时期122期间射频信号截止。每个气体脉冲率和射频脉冲频率可以具有其自身的占空比(定义为脉冲导通时间除以总脉冲周期)。不要求占空比对于任何脉冲信号必须是50%,对于特定处理,占空比可以根据需要而变化。
[0027]在实施方式中,气体脉冲和射频信号脉冲是用相同的占空比。在另一个实施方式中,气体脉冲和射频信号脉冲用独立可控(可以不同)的占空比,以使粒度控制最大化。在一个或多个实施方式中,气体脉冲信号和射频脉冲信号的上升沿和/或下降沿可以同步。在一个或多个实施方式中,气体脉冲信号和射频脉冲信号的上升沿和/或下降沿可以异步。
[0028]在图2中,气体输入202被以其自身的气体脉冲频率施加脉冲。然而,源射频信号204可以被以2个不同频率施加脉冲,而气体被以其自身的气体脉冲频率(定义为l/TgP,其中Tgp是气体脉冲的周期)施加脉冲。例如,射频信号在fl脉冲的导通相期间不仅可以被以频率Π(从图中定义为I/Τη)施加脉冲,而且可以被以不同的较高频率施加脉冲。例如,在f I脉冲的该导通相期间,射频信号可以被以不同脉冲频率f2(从图中定义为1/Tf2)施加脉冲。
[0029]在图3中,气体输入302被以其自身的气体脉冲频率施加脉冲。然而,源射频信号304可以被以3个不同的频率施加脉冲,而气体被以其自身的气体脉冲频率施加脉冲。例如,射频信号在fl脉冲的导通相期间不仅可以被以频率fl(从图中定义为I/Τη)施加脉冲,而且可以被以不同的较高频率施加脉冲。因此,在fl脉冲的该导通相期间,射频信号可以被以不同脉冲频率f2(从图中定义为1/Tf2)施加脉冲。在fl脉冲的截止相期间,射频信号可以被以不同脉冲频率f3(从图中定义为1/Tf3)施加脉冲。
[0030]另外或者替代地,尽管在图1-3的示例中占空比示出为恒定,但占空比也可以以周期性或者非周期性方式变化,并独立或者依赖于一个脉冲信号的相位(无论是否是气体脉冲信号、射频脉冲信号、或其他)。此外,占空比的改变可以相对于任何一个脉冲信号的相位(无论是否是气体脉冲信号、射频脉冲信号、或其他)同步或者异步。
[0031 ]在一个实施方式中,射频脉冲的占空比在气体脉冲的导通相期间(例如图1的154)被有利地设定为一个值,射频脉冲的占空比在气体脉冲的截止相期间(例如图1的156)被设定为另一个不同值。在优选的实施方式中,射频脉冲的占空比在气体脉冲的导通相期间(例如图1的154)被有利设定为一个值,射频脉冲的占空比在气体脉冲的截止相期间(例如图1的156)被设定为较低的值。可以理解的是该射频脉冲占空比实施方式对于一些蚀刻是有利的,在该实施方式中,占空比在气体脉冲的导通相期间较高且在气体脉冲的截止相期间较低。可以理解的是该射频脉冲占空比变化对于一些蚀刻是有利的,在该变化中,占空比在气体脉冲的导通相期间较低且在气体脉冲的截止相期间较高。作为本文采用的术语,当信号被脉冲时,占空比在信号被施加脉冲时的期间不是100% (S卩,脉冲和“总是导通”是2个不同的概念)。
[0032]另外或者替代地,可以对任何脉冲信号(无论是否是气体脉冲信号、射频脉冲信号、或其他)采用频率啁啾。通过下面的图4中的射频脉冲信号更详细地说明频率啁啾。
[0033]在一个或多个实施方式中,气体被脉冲,使得在气体脉冲导通相期间,一种或多种反应气体和一种或多种惰性气体(诸如氩、氦、氙、氪、氖等)是由配方指明的。在气体脉冲截止相期间,可以去除一种或多种反应气体和一种或多种惰性气体这两者中的至少一些。在其他实施方式中,在气体脉冲截止相期间,去除一种或多种反应气体中的至少一些并替换为一种或多种惰性气体。有利的是,在气体脉冲截止相期间去除一种或多种反应气体中的至少一些并替换为一种或多种惰性气体,以将腔室压力保持基本相同。
[0034]在一个或多个实施方式中,在气体脉冲截止相期间,流入腔室的一种或多种惰性气体与总气体流的百分比可以从约X%变化至约100%,其中,X是在气体脉冲导通相期间采用的惰性气体相对总气体流的百分数。在更优选的实施方式中,流入腔室的一种或多种惰性气体与总气体流的百分比可以从约1.1X变化至约100%,其中,X是在气体脉冲导通相期间采用的一种或多种惰性气体相对总气体流的百分比。在优选的实施方式中,流入腔室的一种或多种惰性气体对总气体流的百分比可以从约1.5X变化至约100 %,其中,X是在气体脉冲导通相期间采用的一种或多种惰性气体相对总气体流的百分比。
[0035]气体脉冲频率由腔室中气体的停留时间限制在高端(频率上限)。该停留时间概念是本领域的技术人员已知的,并根据不同的腔室设计而变化。例如,对于电容耦合的腔室而言,停留时间通常在数十毫秒的范围。在另一个示例中,对于电感耦合的腔室而言,停留时间通常在数十毫秒至数百毫秒的范围。
[0036]在一个或多个实施方式中,气体脉冲周期可以在10毫秒到50秒的范围,更优选的是50毫秒到约1秒,优选的是约500毫秒到约5秒。
[0037]依据本发明的实施方式,源射频脉冲周期低于气体脉冲周期。射频脉冲频率由射频信号的频率(例如如果射频频率是13.56MHz,那么13.56MHz会建立对于射频脉冲频率的上限)限制上端。
[0038]图4示出了依据本发明的一个或多个实施方式的其他可能的组合。在图4中,另一个信号406(诸如偏置射频、或者任何其他周期性参数)可以与气体脉冲信号402和源射频脉冲信号404(如430和432所示地被脉冲)一起被施加脉冲。信号406的脉冲可以与系统中的任何其他信号同步或者异步。
[0039]替代地或附加地,另一个信号408(诸如DC偏置、或者温度、或者压力、或者任何其他非周期性参数)可以与气体脉冲信号402和源射频脉冲信号404—起被施加脉冲。信号408的脉冲可以与系统中的任何其他信号同步或者异步。
[0040]替代地或附加地,另一个信号410(诸如射频源、或者射频偏置、或者任何其他非周期性参数)可以与气体脉冲信号402—起被啁啾并被施加脉冲。例如,当信号410在进行脉冲时,信号410的频率可以根据信号410或者另一个信号(诸如气体脉冲信号)的相位、或者响应于来自工具控制计算机的控制信号而变化。在图1的示例中,参考标记422指向具有比参考标记420所关联的频率较高的频率的区域。较低频率422的示例可以是27MHz,较高频率420可以是60MHz。信号410的脉冲和/或啁啾可以与系统中的任何其他信号同步或者异步。
[0041]图5示出了依据本发明的实施方式的用于执行组合脉冲的步骤。例如可以通过软件在一个或多个计算机的控制下执行图5的步骤。在一
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