处理基板的方法和装置制造方法及图纸

本文提供了用于处理基板的方法和装置。例如，一种用于处理基板的处理腔室，包括腔室主体，腔室主体限定处理体积；射频(RF)功率源，射频(RF)功率源被配置成将RF能量传输至用于处理基板的处理空间；基板支撑件，所述基板支撑件包含电极；AC电源，AC电源被配置成将功率供应至处理腔室；RF滤波器电路，RF滤波器电路连接在电极与AC电源之间；以及控制器，控制器被配置成在RF滤波器电路处监测在操作期间由RF功率源间接感应至电极中的RF电压，且被配置成基于所监测的RF电压确定在处理体积中的处理状态。状态。状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】处理基板的方法和装置


[0001]本公开的实施例大致涉及用于处理基板的方法和装置，并且更具体而言，涉及被配置成监测在基板处理期间使用的等离子体的状态的方法和装置。相关技术说明
[0002]已知用于处理基板的等离子体处理腔室，但利用等离子体处理基板变得越来越具挑战性，例如当基板关键特征为小于30nm时。因此，例如，在基板处理期间在等离子体处理腔室内靠近静电吸盘(ESC)/基座区域监测和/或诊断等离子体的状态为关键需求。常规方法和装置使用通过在等离子体处理腔室的阻抗匹配网络的输出处的相对应电压和电流传感器提供的电压或电流量测来监测等离子体。尽管此方案可易于实施，但由于RF波传播通过将阻抗匹配电路连接至ESC/基座中的RF电极的传输线路，存在信息的潜在损失。

技术实现思路

[0003]本文提供了用于处理基板的方法和装置。在一些实施例中，一种用于处理基板的装置，包括腔室主体，腔室主体限定处理体积；射频(RF)功率源，射频(RF)功率源被配置成将RF能量传输至用于处理基板的处理体积；基板支撑件，基板支撑件包含电极；AC电源，AC电源被配置成将功率AC电源至处理腔室；RF滤波器电路，RF滤波器电路连接在电极与AC电源供应器之间；以及控制器，控制器被配置成在RF绿滤波器电路处监测在操作期间由RF功率源间接感应至电极中的RF电压，且被配置成基于所监测的RF电压确定在处理体积中的处理状态。
[0004]根据至少一些实施例，一种在处理腔室的处理体积中监测处理条件的方法，包括将射频(RF)功率从RF功率源供应至用于处理基板的处理体积；在RF滤波器电路处监测由RF功率源间接感应至电极中的RF电压；以及基于RF电压确定在处理体积中的处理状态。
[0005]根据至少一些实施例，一种非瞬态计算机可读存储介质，具有存储于其上的指令，当由处理器执行时，实行在处理腔室的处理体积中监测处理条件的方法。方法包括将射频(RF)功率从RF功率源供应至用于处理基板的处理体积；在RF滤波器电路处监测由RF功率源间接感应至电极中的RF电压；以及基于RF电压确定在处理体积中的处理状态。
[0006]以下说明本公开的其他及进一步实施例。
附图说明
[0007]以上简要概述且以下将详细讨论的本公开的实施例可通过在附图中描绘的本公开的说明性实施例而理解。然而，附图仅图示了本公开的典型实施例，因此并非考虑为对范围的限制，因为本公开可认可其他等效的实施例。
[0008]图1是根据本公开的至少一些实施例的处理腔室的横截面示意图。
[0009]图2是根据本公开的至少一些实施例图1的处理腔室的基板支撑件的横截面示意图。
[0010]图3是根据本公开的至少一些实施例的在图2的RF电极与基板支撑件的嵌入的电
阻加热器之间RF耦合的等效集总电路模型的图。
[0011]图4是根据本公开的至少一些实施例的在处理腔室的处理体积中监测处理条件的方法。
[0012]为了促进理解，已尽可能地使用相同的附图标记代表附图中相同的元件。附图并非按照比例绘制，且可为了清楚而简化。一个实施例的元件及特征可有益地并入其他实施例中而无须进一步说明。
具体实施方式
[0013]本文提供用于处理基板的方法和装置的实施例。例如，本文所述的方法和装置使用包括RF电容耦合端口对的低通RF滤波器，被配置成接收从耦合至基板支撑件的RF电极感应并且用以加热基板的RF电压。在至少一些实施例中，从RF电极感应的RF电压的量、与从RF电极感应的RF电压相关联的RF波形、或关于所感应的RF电压的其他信息用以监测在处理体积之中等离子体的状态。不像使用电压和/或电流传感器而可能是昂贵且难以安装的常规方法和装置，本文所述的方法和装置使用感应至RF电容耦合端口对中的RF电压，这不昂贵且易于安装。此外，由于RF电容耦合端口对定位为与RF电极相邻、与阻抗匹配网络的输出相对，因此，由于通过将阻抗匹配网络连接至RF电极的传输线路的RF波的传播的信息的潜在损失若未被消除则将被降低。如此，当与常规方法和装置作比较时，本文所述的方法和装置在操作期间提供等离子体的状态的更精确理解。
[0014]图1可以是根据本公开的一个示例的处理腔室100的示意性截面图。处理腔室100包括腔室主体101和设置于其上的盖102，以一起限定内部体积。腔室主体101通常耦合至电气接地103。
[0015]处理腔室100可以是电感耦合等离子体(ICP)腔室和/或电容耦合等离子体(CCP)腔室中的一者。例如，在至少一些实施例中，处理腔室100是在顶部包括CCP装置107的腔室。在至少一些实施例中，处理腔室100的顶部可接地。CCP装置107在处理腔室100之中产生反应物种的等离子体，并且控制器108(例如，系统控制器)适以控制处理腔室100的系统及子系统，如以下将更详细说明。
[0016]CCP装置107设置在盖102上方，且被配置成将RF功率电容耦合至处理腔室100中，以在处理腔室100之中产生等离子体116。CCP装置107可如期望的调整以控制所形成的等离子体116的分布或密度。CCP装置107通过匹配网络122经由RF馈送结构124耦合至RF电源121。RF电源121能够在从50kHz至150MHz的范围中的可调节频率下产生高达约60,000W(但非限于约60,000W)，而其他频率和功率可利用作为用于所期望的特定应用。
[0017]在某些示例中，功率分配器(未示出)(诸如分配电容器)可设置在RF馈送结构124与RF电源121之间，以控制提供的RF功率的相对量。例如，在当处理腔室100包括ICP装置时的实施例中，可使用功率分配器。在此类实施例中，功率分配器可并入匹配网络122中。
[0018]加热器元件128可设置在盖102上，以促进加热处理腔室100的内部。加热器元件128可设置在盖102与等离子体装置(诸如CCP装置107)之间。在一些示例中，加热器元件128可包括电阻加热元件，且可耦合至被配置成提供足够的能量以将加热器元件128的温度控制在所期望的范围之中的电源130(诸如AC电源供应器)，如以下更详细说明的。
[0019]基板支撑组件104设置在内部体积中，以在处理(使用)期间在其上支撑基板105。
边缘环106围绕基板支撑组件104上的基板105的外周定位。边缘环106设置在ESC的基板支撑表面上且环绕ESC的基板支撑表面。
[0020]基板支撑组件104包括一个或多个电极，例如第一电极109和第二电极(诸如环绕第一电极109的环电极111)。第一电极109耦合至吸附功率源114，以在处理期间促进将基板105吸附至上部表面160。
[0021]AC电源113被配置成供应功率至处理腔室100以将与其相关联的一个或多个部件能量化。不像以高许多的频率(例如，13.56MHz)操作且需要用于阻抗匹配的匹配电路的RF功率源，AC电源113以低得多的频率操作，且不需要此类匹配电路。例如，AC电源113可被配置成例如以一个或多个合适的频本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于处理基板的处理腔室，包含：腔室主体，所述腔室主体限定处理体积；射频(RF)功率源，所述射频(RF)功率源被配置成将RF能量传输至用于处理基板的所述处理体积；基板支撑件，所述基板支撑件包含电极；AC电源，所述AC电源被配置成将功率供应至所述处理腔室；RF滤波器电路，所述RF滤波器电路连接在所述电极与所述AC电源之间；以及控制器，所述控制器被配置成在所述RF滤波器电路处监测在操作期间由所述RF功率源间接感应至所述电极中的RF电压，且被配置成基于所监测的所述RF电压确定在所述处理体积中的处理状态。2.如权利要求1所述的处理腔室，其特征在于，所述RF滤波器电路连接至所述AC电源的AC电源供应器传输线路，且包含：电容耦合端口，所述电容耦合端口耦合至所述控制器，且被配置成将所述RF电压的测量结果提供至所述控制器；以及电感器和电容器，所述电感器和电容器串联连接且被配置作为低通频率滤波器。3.如权利要求1或2任一项所述的处理腔室，其特征在于，所述电容耦合端口被配置成提供约
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40dB至约
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47dB的电容耦合功率。4.如权利要求1所述的处理腔室，其特征在于，所监测的RF电压为电压峰
‑
峰。5.如权利要求1所述的处理腔室，其特征在于，所监测的RF电压为感应至所述电极中的所述RF电压的衰减的部分。6.如权利要求1所述的处理腔室，其特征在于，在所述处理体积中的所述处理状态包含在所述处理体积中的等离子体状态。7.如权利要求1、2或4至6任一项所述的处理腔室，其特征在于，所述电极为具有嵌入所述基板支撑件的陶瓷层中的多个电阻加热元件的电阻加热器。8.一种在处理腔室的处理体积中监测处理条件的方法，包含以下步骤：将射频(RF)功率从RF功率源供应至用于处理基板的所述处理体积；在RF滤波器电路处监测由所述RF功率源间接感应至电极中的RF电压；以及基于所述RF电压确定在所述处理体积中的处理状态。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述RF滤波器电路连接至被配置成将功率供应至所述处理腔室的AC电源的AC电源传输线路，且包含：电容耦合端口，所述电容耦合端口耦合至所述处理腔室的控制器，且被配置成将所述RF电压的测量结果提供至所述控制器；以及电感器和电容器，所述电感器和电容器串联连接，且被配置作为低通频率滤波器。10.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：