发明名称 包含多个处理平台的去耦合反应离子蚀刻室
摘要
申请公布号 申请公布日期 2011.02.11
申请号 TW096124228 申请日期 2007.07.04
申请人 中微半导体设备(亚洲)有限公司 发明人 倪图强;陈金元;钱学煜;尹志尧
分类号 H01L21/3065 主分类号 H01L21/3065
代理机构 代理人 黄志扬 台北市中山区长安东路1段23号10楼之1
主权项 一种包含至少两个处理区域能够单独地或同时地处理至少两片基片的等离子体处理室,包括:处理室体,包含至少两个等离子体处理区域,每个处理区域在较低位置处设有一个阴极且在处理区域的上部设有一个阳极,所述室体包含排气通道;至少一个真空泵,与所述排气通道相连接;至少两个射频匹配电路,每一个射频匹配电路同时地将至少一第一射频频率和一第二射频频率耦合到其中的一个阴极上;其中,第一射频频率高于第二射频频率。如申请专利范围第1项所述的等离子体处理室,还进一步包括至少两个等离子体限制装置,每个等离子体限制装置位于一个相应的阴极附近,用于防止等离子体从处理区域进入排气通道。如申请专利范围第2项所述的等离子体处理室,其中每一个等离子体限制装置包含等离子体遮罩和射频遮罩。如申请专利范围第3项所述的等离子体处理室,所述等离子体遮罩包含导电的但电气浮地的部件,所述射频遮罩包含接地的导电部件。如申请专利范围第1项所述的等离子体处理室,还包含至少两个可移动的绝缘隔离环,每个隔离环位于一个处理区域内,当隔离环位于其较低位置时每个隔离环为每个处理区域限定了周边边界。如申请专利范围第5项所述的等离子体处理室,其中所述处理室体为每个处理区域设置有接地的室壁,每个隔离环的厚度被设计成能够使接地的室壁被射频能量遮罩。如申请专利范围第6项所述的等离子体处理室,其中每个隔离环还包括至少一个压力均衡通路。如申请专利范围第7项所述的等离子体处理室,还进一步包括一个隔离壁将两个处理区域分隔开,所述隔离壁包含一个压力均衡通道,当隔离环位于其较低位置时所述压力均衡通道与所述压力均衡通路相连通。如申请专利范围第1项所述的等离子体处理室,还包括若干个射频传导体,每一个射频传导体将射频能量从所述射频匹配电路中的一个耦合到相应的阴极,每个射频传导体包括若干个均匀分布的叉与阴极相连接,以便以一种均衡的方式将射频能量耦合到相应的阴极上。如申请专利范围第9项所述的等离子体处理室,其中每一个射频匹配电路包含一个高频输入端、一个低频输入端、一个组合输出端,在高频输入端和组合输出端之间耦合有高频匹配电路,在低频输入端和组合输出端之间耦合有低频匹配电路,其中,所述高频匹配电路对于第二和第四射频频率具有高阻抗,所述低频匹配电路对于第一和第三射频频率具有高阻抗。如申请专利范围第10项所述的等离子体处理室,其中所述第一射频频率从约27MHZ、约60MHZ或约100MHZ中选取。如申请专利范围第10项所述的等离子体处理室,其中第二射频频率从约500KHz至2.2MHZ范围内选取。如申请专利范围第1中的等离子体处理室,其中每一个射频匹配电路还将一第三射频频率耦合至一相应的阴极。如申请专利范围第13种的等离子体处理室,还包括若干个切换开关,每一个切换开关用于在第一、第二及第三射频频率中进行选择切换。一种并行等离子体蚀刻室,包括:导电室体,具有第一处理区域和第二处理区域,所述室体还具有隔离壁用以将第一处理区域和第二处理区域分隔开,所述室体还包括与所述第一处理区域和所述第二处理区域流体连通的排气室,所述排气室具有单排气口,所述室体接地;真空泵,与所述排气口相连;第一固定阴极,固定在第一处理区域的底部,并包含第一夹盘用于支撑基片;第一气体喷头,固定在第一处理区域的上部,并包含第一电极;第二固定阴极,固定在第二处理区域的底部,并包含第二夹盘用于支撑基片;第二气体喷头,固定在第二处理区域的上部,并包含第二电极;共用气体源,为第一气体喷头和第二气体喷头提供工艺处理气体;第一射频匹配电路,同时将至少一个低频射频频率和一个高频射频频率耦合至第一阴极;第二射频匹配电路,同时将至少一个低频射频频率和一个高频射频频率耦合至第二阴极;其中,所述高频射频频率的大小是所述低频射频频率的大小至少两倍。如申请专利范围第15项所述的并行等离子体蚀刻室,还包括位于第一阴极附近的第一等离子体限制装置,用于防止等离子体从第一处理区域进入排气室;以及位于第二阴极附近的第二等离子体限制装置,用于防止等离子体从第二处理区域进入排气室。如申请专利范围第16项所述的并行等离子体蚀刻室,其中每一个第一和第二等离子体限制装置包含等离子体遮罩以及射频遮罩。如申请专利范围第16项所述的并行等离子体蚀刻室,其中所述等离子体遮罩包含导电的但电气浮地的部件,所述射频遮罩包含接地的导电部件。如申请专利范围第15项所述的并行等离子体蚀刻室,还包含:位于第一处理区域中的第一可移动绝缘隔离环;位于第二处理区域中的第二可移动绝缘隔离环;其中,所述第一、第二可移动绝缘隔离环在其较高位置时用于基片装载,在其较低位置时用于基片工艺处理。如申请专利范围第19项所述的并行等离子体蚀刻室,其中所述第一、第二可移动绝缘隔离环分别具有一定的厚度,可以使接地的室壁被射频能量遮罩。如申请专利范围第20项所述的并行等离子体蚀刻室,其中第一和第二可移动绝缘隔离环分别包含至少一个压力均衡通路。如申请专利范围第21项所述的并行等离子体蚀刻室,其中所述隔离壁包含一个压力均衡通道,当第一和第二可移动绝缘隔离环位于其较低位置时,所述压力均衡通道与第一和第二可移动绝缘隔离环上的压力均衡通路相连通。如申请专利范围第15项所述的并行等离子体蚀刻室,其中所述低频射频频率的范围为约500KHz至2.2MHZ,而高频射频频率可以从约27MHZ、60MHZ以及100MHZ中选取。如申请专利范围第15项所述的并行等离子体蚀刻室,还包括与第一射频匹配连接的第一切换开关以及与第二射频匹配连接的第二切换开关,可以通过操作第一和第二切换开关中的每一个进行如下选择:从两个低频射频频率中选择获得所述低频射频频率;或从两个高频射频频率中选择获得所述高频射频频率。如申请专利范围第15项所述的并行等离子体蚀刻室,其中所述第一处理区域和第二处理区域中的每一个均可以独立于另一个独立地进行工艺处理。一种去耦合反应离子蚀刻室包括:导电室体,包括多个处理区域及将多个处理区域相互分隔开的隔离壁,所述隔离壁上设置有用于平衡多个处理区域内的压力的流体通道;所述室体还包括至少一个与所述多个处理区域流体通道的排气室;所述室体接地;至少一个真空泵,与所述排气室相连;多个阴极,每个阴极固定于其相应的处理区域的底部,并包括一个夹持装置用于支撑基片;多个气体喷头,每个气体喷头固定于其相应处理区域的上部,并包括一个电极;共用气体源,为所述多个气体喷头提供工艺处理气体;多个射频匹配,每个射频匹配将至少一个低频射频频率和一个高频射频频率同时馈入其中一个相应的阴极。如申请专利范围第26项所述的去耦合反应离子蚀刻室,还包括多个等离子体限制装置,每个等离子体限制装置位于其相应的阴极附近,用于防止等离子体从处理区域进入排气室。如申请专利范围第27项所述的去耦合反应离子蚀刻室,其中每个等离子体限制装置包括等离子体遮罩以及射频遮罩。如申请专利范围第28项所述的去耦合反应离子蚀刻室,其中等离子体遮罩包含导电的但电气浮地的部件,射频遮罩包含接地的导电部件。如申请专利范围第26项所述的去耦合反应离子蚀刻室,还包括多个可移动的绝缘隔离环,每个绝缘隔离环位于一个处理区域内,当每个隔离环位于其低位时限定了相应处理区域的周边边界。如申请专利范围第30项所述的去耦合反应离子蚀刻室,所述每个绝缘隔离环具有一定厚度可以使接地的室壁被射频能量遮罩。如申请专利范围第31项所述的去耦合反应离子蚀刻室,其中每个绝缘隔离环还包含至少一个压力均衡通路,当绝缘隔离环位于其低位时,所述压力均衡通路与压力均衡通道流体连通。
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