本发明专利技术提供一种场增强感应耦合等离子处理装置及等离子形成方法，该处理装置包括：工艺室，具备电介质盖；及等离子源组装体，设置于电介质盖上。等离子源组装体包括：至少一个以上的水平感应线圈，向上述工艺室感应结合RF能量，以在工艺室内形成并维持等离子；至少一个以上的电力施加电极，电连接至上述水平感应线圈，以向上述工艺室内容量结合RF能量；第一位置调节机构，结合于上述电力施加电极并改变上述施加电极的水平位置；及RF发生器，结合于上述至少一个以上的电力施加电极。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及半导体处理装置，尤其涉及感应耦合等离子处理装置及等离子形成方法。
技术介绍
一般而言，感应耦合等离子(ICP)工艺处理装置，通过设置于工艺室外部的一条或两条以上的感应线圈向工艺室内的工艺气体施加电流，以形成等离子。感应线圈可通过例如电介质盖等从工艺室设置于外部以实现电分离。在一定的等离子工艺中，加热器元件可设置于电介质盖上，以容易维持工艺期间或工艺之间的工艺室内的一定温度。加热器可为开放中断型加热器(open break heater)(例如，非闭合型电回路)或非中断型加热器(no break heater)(例如，闭合型电回路)。在加热器元件为开放中断型加热器元件的实施例中，加热器元件采用例如导致处理的基板的不均匀蚀刻速率或导致时 刻图案的非对称的等离子非-均匀度。这样的等离子非均匀度可用非中断型加热器元件替代开放中断型加热器元件来消除。
技术实现思路
传递至感应线圈的RF能量也以非中断型加热器元件感应耦合，甚至减少工艺室内用于形成等离子的能量(例如，非中断型加热器元件减少等离子碰撞窗口(Plasmastrike window))。因此，需要经过改善的感应耦合等离子处理装置。提供的实施例。在规定实施例中，本专利技术提供的场增强感应耦合等离子处理装置，包括工艺室，具备电介质盖；及等离子源组装体，设置于电介质盖上。等离子源组装体，包括至少一个以上的水平感应线圈，向上述工艺室感应结合RF能量，以在工艺室内形成并维持等离子；至少一个以上的电力施加电极，电连接至上述水平感应线圈，以向上述工艺室内容量结合RF能量；第一位置调节机构，结合于上述电力施加电极并改变上述施加电极的水平位置；及RF发生器，结合于上述至少一个以上的电力施加电极。在规定实施例中，场增强感应耦合等离子处理装置，包括垂直感应线圈，与水平感应线圈连接并设置于电介质盖侧面之上；及第二位置调节机构，整体移动垂直感应线圈的垂直位置或改变垂直感应线圈的间隔。在规定实施例中，本专利技术提供的等离子形成方法，包括如下步骤向工艺室的内部提供工艺气体，其中，上述工艺室，包括至少一个以上的水平感应线圈，具备电介质盖并设置于上述电介质盖之上；至少一个以上的垂直感应线圈，与上述水平感应线圈结合；及至少一个以上的电力施加电极，与上述水平感应线圈电连接；从RF电源向上述电力施加电极提供RF电力；利用通过上述水平感应线圈和上述垂直感应线圈供应、容量结合至上述工艺气体的上述RF电力，从上述工艺气体形成等离子 '及改变上述电力施加电极的水平位置、上述水平感应线圈的间隔、上述垂直感应线圈的垂直位置及上述垂直感应线圈的间隔中的至少一种，以控制等离子均匀度或离子密度中的至少一种。因此，本说明提供了场增强感应耦合等离子处理装置及其利用方法。本专利技术的场增强感应耦合等离子处理装置，在不改变等离子均匀度或离子密度等其他等离子特性的同时，改善用以与工艺室内的等离子发生碰撞的RF电力。本专利技术的场增强感应耦合等离子处理装置，还在处理过程中控制和/或调节均匀度和/或密度等等离子特性。上述内容为与本专利技术的实施例相关的内容，而本专利技术的其他及追加实施例可在不 脱离本专利技术的基本范围的前提下专利技术出来，而且，本专利技术的范围由权利要求来限定。附图说明图I为本专利技术规定实施例的场增强感应耦合等离子处理装置概略侧面图；图2为本专利技术规定实施例的场增强感应耦合等离子处理装置的水平感应线圈、垂直感应线圈及电力施加电极的概略平面图；图3为本专利技术规定实施例的场增强感应耦合等离子处理装置的水平感应线圈及垂直感应线圈的概略示意图；图4为本专利技术规定实施例的场增强感应耦合等离子处理装置的加热器元件概略平面图；图5为本专利技术规定实施例的等离子形成方法流程图。主要附图标记说明100 :等离子处理装置102、103 :电力施加电极104:电力分配器109:第一水平感应线圈110:工艺室111 :第二水平感应线圈113:垂直感应线圈114:基板116 :基板支撑基座118 :等尚子电源120:电介质盖121 :加热器元件122:偏置电源123:电源126:流入端口127 :节流阀130:导电性主体134:电接地部136 :真空泵138 :气体板140 :控制器142:内存144 : CPU46:电路148 :气体源155 :等离子160 :等离子源组装体 300 :钩形部分具体实施方式本专利技术感应耦合等离子处理装置可提供用以撞击等离子的增加了的无线频率(RF)能量。例如，提供改善或增强的等离子撞击窗口。另外，本专利技术感应耦合等离子处理装置，在不改变等离子均匀度或离子密度等其他等离子特性的同时，提供优秀的等离子撞击性能。图I为本专利技术相同实施例的场增强感应耦合等离子处理装置100概略侧面图。场增强感应耦合等离子处理装置100直接为半导体基板处理系统的处理模块，可单独使用或与半导体晶片处理系统等整合设备一同使用。作为本专利技术实施例的变形，包括感应耦合等离子蚀刻反应器。上述所列半导体设备只是示例，可在其他蚀刻反应器及作为非蚀刻反应器的CVD反应器或其他半导体处理设备中适当变形使用。处理装置100包括一同形成处理容积的导电性主体130及电介质盖120、设置于处理容积内的基板支撑基座116、等离子源组装体160及具备控制器140的工艺室110。导电性主体130结合于电接地部134。支撑基座(阴极)116可通过第一整合网络124结合于偏 置电源122。虽然其他频率及电力对特定领域较为适合，但偏置电源122可为生成连续或脉冲型电力的约13. 56MHz的频率的1000W为止的电源。作为另一实施例，偏置电源122可为DC或脉冲型DC电源。在规定实施例中，电介质盖120实际上可为平面形。场增强感应耦合等离子处理装置100，可具有例如凸圆形盖或其他形式的盖。等离子源组装体160通常设置于电介质盖120之上，并向工艺室110内感应结合RF电力。等离子源组装体160，包括至少一个以上的水平感应线圈、连接于至少一个以上的水平感应线圈的至少一个以上的垂直感应线圈、至少一个以上的电力施加电极及等离子电源。至少一个以上的水平感应线圈可设置于电介质盖120之上。至少一个以上的垂直感应线圈与至少一个以上的水平感应线圈连接并设置于电介质盖120侧面之上。如图I所示，在电介质盖120上，示例性地设置至少一个以上的水平感应线圈109、111。多重水平感应线圈109、111，例如可设置为螺旋形。若第一水平感应线圈109的一端以中心为准位于左侧，则另一端以中心为准位于右侧。若第二水平感应线圈111的一端以中心为准位于左侧，则另一端以中心为准位于右侧。至少一个以上的水平感应线圈109、111相互保持一定的间距并吻合设置。可适当选择第一水平感应线圈和第二水平感应线圈之间的间距、垂直感应线圈之间的间距、各线圈的缠绕数，以控制等离子密度或分布。第一水平感应线圈109和第二水平感应线圈111通过整合网络119各结合于等离子电源118。虽然其他频率及电力对特定领域是适合的，但等离子电源118在50kHz至13. 56MHz范围内可调节的频率上，最高生成4000W的电力。在规定实施例中，电力分配器104设置于至少一个以上的水平感应线圈之间，以通过电容器的结合向各线圈分配等离子电源118提供的RF本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种场增强感应耦合等离子处理装置，包括：工艺室，具备电介质盖；至少一个以上的水平感应线圈，包括设置于上述电介质盖之上的等离子源组装体，并向上述工艺室感应结合RF能量，以在工艺室内形成并维持等离子；至少一个以上的电力施加电极，电连接至上述水平感应线圈，以向上述工艺室内容量结合RF能量；第一位置调节机构，结合于上述电力施加电极并改变上述施加电极的水平位置；及RF发生器，结合于上述至少一个以上的电力施加电极。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：李秀贤，
申请(专利权)人：斯马特克有限公司，
类型：发明
国别省市：
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