反向脉冲的系统和方法技术方案

本发明专利技术描述了用于反向脉冲的系统和方法。所述方法中的一种包括：接收具有第一状态和第二状态的数字信号。该方法还包括：产生在所述数字信号处于所述第一状态时具有高状态并且在所述数字信号处于所述第二状态时具有低状态的变压器耦合等离子体(TCP)射频(RF)脉冲信号。所述方法还包括：提供TCP射频脉冲信号到所述等离子体室的一个或多个线圈；产生在所述数字信号处于所述第一状态时具有低状态并且在所述数字信号处于所述第二状态时具有高状态的偏置射频脉冲信号；以及提供所述偏置射频脉冲信号到所述等离子体室的卡盘。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于射频信号的反向脉冲的系统和方法。
技术介绍
等离子体系统被用于在晶片上执行各种操作。将射频(RF)信号提供给其中放置有晶片的等离子体室。此外，将一种或多种气体供给到等离子体室并在接收到所述射频信号时，在等离子体室中产生等离子体。操作中的一种是使用等离子体来蚀刻晶片。正是在这样的背景下，提出了在本公开中描述的实施方式。
技术实现思路
本公开的实施方式提供了用于偏置射频(RF)信号和源射频(RF)信号之间的反向同步的装置、方法和计算机程序。应当理解，可以通过多种方式来实施本实施例，所述方式为例如，工艺、或设备、或系统、或一件硬件、或方法、或计算机可读介质。以下描述了几种实施方式。被提供到变压器耦合等离子体(TCP)射频线圈的源射频信号和被提供给卡盘的偏置射频信号两者都被施以脉冲以及它们的脉冲序列被反向同步，以减少微负载/ARDE(深宽比依赖性蚀刻)的影响，改善选择性和/或满足基于RF等离子体的半导体制造的其他潜在的工艺好处。例如，当偏置RF信号是在状态S0(电源关闭或低功率)时，源RF脉冲信号处于状态S1，而当偏置RF信号是在状态S1(电源开通或较高的功率)时，源RF脉冲信号处于状态S0。反向多级脉冲也提供了一些工艺调谐旋钮(processtuningknob)，这些旋钮可以有利于选择性、蚀刻速率、在蚀刻和沉积之间的均匀性轮廓调整等等。在一实施方式中，一种用于反向脉冲的方法被描述了且被用于执行导体蚀刻。使用室进行导体蚀刻，该室具有在室的顶窗盖上方的TCP线圈。在操作中，一种方法包括：接收具有第一状态和第二状态的数字信号。该方法还包括：产生在所述数字信号处于所述第一状态时具有高状态并且在所述数字信号处于所述第二状态时具有低状态的TCP射频脉冲信号。所述方法包括：提供TCP射频脉冲信号到等离子体室的一个或多个线圈；产生在所述数字信号处于所述第一状态时具有低状态并且在所述数字信号处于所述第二状态时具有高状态的偏置射频脉冲信号；以及提供所述偏置射频脉冲信号到所述等离子体室的卡盘。在一实施方式中，描述了一种用于反向脉冲的系统。该系统包括用于产生一个或多个偏置RF脉冲信号的一个或多个偏置射频产生器(具有不同频率)。该系统还包括：耦合到所述一个或多个偏置射频产生器的偏置匹配，其用于从所述一个或多个偏置射频脉冲信号产生经修改的偏置射频信号。所述系统包括等离子体室。所述等离子体室包括耦合到所述偏置匹配的卡盘，所述卡盘主要用于在接收到经修改的偏置射频信号时控制朝向所述晶片的离子能量。所述系统还包括：一个或多个源射频产生器，其用于产生一个或多个源射频脉冲信号；和耦合到所述一个或多个源射频产生器的源匹配，其用于在接收到一个或多个源射频脉冲信号时产生经修改的等离子体。所述源射频脉冲信号中的第一源射频脉冲信号在所述偏置射频脉冲信号中的第一偏置射频脉冲信号处于低状态(例如低功率电平、零功率电平等)时处于高状态(例如高功率电平等)，并且所述第一源脉冲射频信号在所述第一偏置射频脉冲信号处于高状态时处于低状态。为了减少微负载的影响、改善选择性、和/或满足其他潜在的工艺要求，描述了在TCP和偏置之间的反向脉冲。具有各种多级组合的反向脉冲利用在TCP射频功率和偏置射频功率之间的在开通、关断、高功率，低功耗以及组合的不同的脉冲时间段期间的等离子体属性调节中的动力学。由于在脉冲等离子体中的关断期间的电子温度衰减和离子密度下降之间不同的时间尺度，因而在偏置射频电源开通时间段期间利用反向脉冲来蚀刻，该偏置射频电源开通时间段与TCP电源关断时间段(TCPpowerOFFperiod)是相同的，具有低电子温度，而离子密度仍然相对较高。这减少了微负载的负面影响，并可能提供其他处理的益处，例如，增大蚀刻速率、改善选择性、较高深宽比等等。在一些实施方式中，反向多级脉冲也提供了一些有利于选择性、蚀刻速率、蚀刻和沉积之间的均匀性轮廓调整等的工艺调谐旋钮。具体而言，本专利技术的一些方面可以阐述如下：1.一种用于在等离子体处理过程中操作等离子体室的方法，该方法包括：接收数字信号，所述数字信号具有第一状态和第二状态；产生在所述数字信号处于所述第一状态时具有高状态并且在所述数字信号处于所述第二状态时具有低状态的变压器耦合等离子体(TCP)射频(RF)脉冲信号；提供所述TCP射频脉冲信号到所述等离子体室的一个或多个线圈；产生在所述数字信号处于所述第一状态时具有低状态并且在所述数字信号处于所述第二状态时具有高状态的偏置射频脉冲信号；以及提供所述偏置射频脉冲信号到所述等离子体室的卡盘，其中，提供所述TCP射频脉冲信号在提供所述偏置射频脉冲信号的同时进行，使得在所述等离子体室中产生的离子被影响以具有增强的朝向所述卡盘的垂直方向性，从而处理高深宽比特征的蚀刻操作。2.根据条款1所述的方法，其中在第二状态期间具有所述偏置射频脉冲信号的所述高状态和所述TCP射频脉冲信号的所述低状态起作用以降低在所述等离子体室中的电子的温度，使得温度的所述降低有助于增强所述离子的方向性。3.根据条款1所述的方法，其中产生所述TCP射频脉冲信号包括：在从所述数字信号的从所述第二状态到所述第一状态的渡越起的预定时间量内使所述TCP射频脉冲信号从所述低状态渡越到所述高状态；以及在从所述数字信号的从所述第一状态到所述第二状态的渡越起的预定时间量内使所述TCP射频脉冲信号从所述高状态渡越到所述低状态。4.根据条款1所述的方法，其中产生所述偏置射频脉冲信号包括：在从所述数字信号的从所述第二状态到所述第一状态的渡越起的预定时间量内使所述偏置射频脉冲信号从所述高状态渡越到所述低状态；以及在从所述数字信号的从所述第一状态到所述第二状态的渡越起的预定时间量内使所述偏置射频脉冲信号从所述低状态渡越到所述高状态。5.根据条款1所述的方法，其中产生所述TCP射频脉冲信号包括：在所述数字信号从所述第二状态渡越到所述第一状态时使所述TCP射频脉冲信号从所述低状态渡越到所述高状态；以及在所述数字信号从所述第一状态渡越到所述第二状态时使所述TCP射频脉冲信号从所述高状态渡越到所述低状态。6.根据条款1所述的方法，其中产生所述偏置射频脉冲信号包括：在所述数字信号从所述第二状态渡越到所述第一状态时使所述偏置射频脉冲信号从所述高状态渡越到所述低状态；以及在所述数字信号从所述第一状态渡越到所述第二状态时使所述偏置射频脉冲信号从所述低状态渡越到所述高状态。7.根据条款1所述的方法，其中所述TCP射频脉冲信号在所述低状态期间具有零功率并且在所述高状态期间具有正的功率量。8.根据条款1所述的方法，其中所述偏置射频脉冲信号在所述低状态期间具有零功率并且在所述高状态期间具有正的功率量。9.根据条款1所述的方法，其中所述TCP射频脉冲信号在所述高状态期间具有高电平的功率，并且在所述低状态期间具有低电平的功率，其中所述高电平大于所述低电平时，其中所述低电平大于零。10.根据条款1所述的方法，其中所述偏置射频脉冲信号在所述高状态期间具有高电平的功率，并且在所述低状态期间具有低电平的功率，其中所述高电平大于所述低电平时，其中所述低电平大于零。11.根据条款1所述的方法，其中由时钟源产生所述数字信号，其中所述时钟源位于射频产生器内，其中产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在等离子体处理过程中操作等离子体室的方法，该方法包括：接收数字信号，所述数字信号具有第一状态和第二状态；产生在所述数字信号处于所述第一状态时具有高状态并且在所述数字信号处于所述第二状态时具有低状态的变压器耦合等离子体(TCP)射频(RF)脉冲信号；提供所述TCP射频脉冲信号到所述等离子体室的一个或多个线圈；产生在所述数字信号处于所述第一状态时具有低状态并且在所述数字信号处于所述第二状态时具有高状态的偏置射频脉冲信号；以及提供所述偏置射频脉冲信号到所述等离子体室的卡盘，其中，提供所述TCP射频脉冲信号在提供所述偏置射频脉冲信号的同时进行，使得在所述等离子体室中产生的离子被影响以具有增强的朝向所述卡盘的垂直方向性，从而处理高深宽比特征的蚀刻操作。

【技术特征摘要】
2015.08.05 US 62/201,541;2015.09.23 US 14/863,331;1.一种用于在等离子体处理过程中操作等离子体室的方法，该方法包括：接收数字信号，所述数字信号具有第一状态和第二状态；产生在所述数字信号处于所述第一状态时具有高状态并且在所述数字信号处于所述第二状态时具有低状态的变压器耦合等离子体(TCP)射频(RF)脉冲信号；提供所述TCP射频脉冲信号到所述等离子体室的一个或多个线圈；产生在所述数字信号处于所述第一状态时具有低状态并且在所述数字信号处于所述第二状态时具有高状态的偏置射频脉冲信号；以及提供所述偏置射频脉冲信号到所述等离子体室的卡盘，其中，提供所述TCP射频脉冲信号在提供所述偏置射频脉冲信号的同时进行，使得在所述等离子体室中产生的离子被影响以具有增强的朝向所述卡盘的垂直方向性，从而处理高深宽比特征的蚀刻操作。2.根据权利要求1所述的方法，其中在第二状态期间具有所述偏置射频脉冲信号的所述高状态和所述TCP射频脉冲信号的所述低状态起作用以降低在所述等离子体室中的电子的温度，使得温度的所述降低有助于增强所述离子的方向性。3.根据权利要求1所述的方法，其中产生所述TCP射频脉冲信号包括：在从所述数字信号的从所述第二状态到所述第一状态的渡越起的预定时间量内使所述TCP射频脉冲信号从所述低状态渡越到所述高状态；以及在从所述数字信号的从所述第一状态到所述第二状态的渡越起的预定时间量内使所述TCP射频脉冲信号从所述高状态渡越到所述低状态。4.根据权利要求1所述的方法，其中产生所述偏置射频脉冲信号包括：在从所述数字信号的从所述第二状态到所述第一状态的渡越起的预定时间量内使所述偏置射频脉冲信号从所述高状态渡越到所述低状态；以及在从所述数字信号的从所述第一状态到所述第二状态的渡越起的预定时间量内使所述偏置射频脉冲信号从所述低状态渡越到所述高状态。5.根据权利要求1所述的方法，其中产生所述TCP射频脉冲信号包括：在所述数字信号从所述第二状态渡越到所述第一状态时使所述TCP射频脉冲信号从所述低状态渡越到所述高状态；以及在所述数字信号从所述第一状态渡越到所述第二状态时使所述TCP射频脉冲信号从所述高状态渡越到所述低状态。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙茂林，谭忠奎，吴英，傅乾，亚历克斯·帕特森，约翰·德鲁厄里，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：美国;US