发明名称 用于稳定电浆处理之方法及设备
摘要 本发明系提供一种使用空间修正电浆以蚀刻基板之方法及设备。在一实施例中,该方法包括提供具有电浆稳定器之制程室,该电浆稳定器设置于基板支撑件上。一基板置放于该支撑件上。一种制程气体被导入该制程室中,而一电浆由该制程气体中形成。该基板由一电浆蚀刻,该电浆之离子与自由基密度比由该电浆稳定器决定之。
申请公布号 TWI290963 申请公布日期 2007.12.11
申请号 TW094120494 申请日期 2005.06.20
申请人 应用材料股份有限公司 发明人 托多罗瓦伦汀N TODOROW, VALENTIN N.;荷伦约翰P HOLLAND, JOHN P.;威尔沃夫麦可D WILLWERTH, MICHAEL D.
分类号 C23C16/505(2006.01);H01L21/3213(2006.01);H01L21/4763(2006.01);H05H1/00(2006.01) 主分类号 C23C16/505(2006.01)
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路148号11楼
主权项 1.一种针对基材进行电浆处理之设备,包含: 一制程室; 一基板支撑件,设置于该制程室中: 一射频功率源,用以形成一电浆于该制程室中;以 及 一电浆稳定器,设置于该制程室之支撑件上,且用 以控制该电浆之带电离子及中性粒子之空间分布 。 2.如申请专利范围第1项所述之设备,其中该射频功 率源系感应耦合于该制程室。 3.如申请专利范围第1项所述之设备,其中该电浆稳 定器系设置于该制程室之一顶板下约1.25公分处。 4.如申请专利范围第1项所述之设备,其中该电浆稳 定器另包含: 一构件,其与该制程室电性分离;及 复数个孔洞,形成通过该构件。 5.如申请专利范围第4项所述之设备,其中该孔洞之 直径约1.25公分。 6.如申请专利范围第4项所述之设备,其中该构件系 非平行于该支撑件之一基板支撑表面。 7.如申请专利范围第4项所述之设备,其中该孔洞具 有一开口大小、形状、位置及分布于该构件之表 面上,以决定邻近基板之一所需离子密度与自由基 密度比。 8.如申请专利范围第4项所述之设备,另包含: 复数个支撑柱,用以支撑该构件于支撑件上。 9.如申请专利范围第8项所述之设备,其中该支撑柱 支持该构件与支撑件大致平行并且距离相隔。 10.如申请专利范围第8项所述之设备,另包含: 一边环,设置于该支撑件之一上表面周围附近,且 具有复数个支撑支柱由此延伸。 11.如申请专利范围第4项所述之设备,其中该构件 至少由陶、石英或电镀铝其中之一所组成。 12.如申请专利范围第4项所述之设备,其中该电浆 稳定器与地线电性分离。 13.如申请专利范围第1项所述之设备,其中一电浆 形成,并于该稳定器上层之第一反应区域与稳定器 下层之第二制程区域内有不同之离子密度与自由 基密度比。 14.如申请专利范围第13项所述之设备,其中于该第 二反应区域内之离子密度与自由基密度比较低。 15.一种蚀刻方法,包含: 提供一具有基板支撑件之一制程室,该支撑件用以 承接一基板且一电浆稳定器设置于该支撑件上; 放置一基板于该支撑件上; 导入一制程气体于该制程室中; 形成一电浆于该制程气体中;以及 利用一具有由该电浆稳定器决定一离子与自由基 密度比之电浆蚀刻该基板。 16.如申请专利范围第15项所述之方法,其中导入一 制程气体于该制程室之步骤另包含: 导入一气体,该气体系选自六氟化硫、三氟化氮、 四氟化碳及氯化氢所组成之群组。 17.如申请专利范围第15项所述之方法,其中导入一 制程气体于该制程室之步骤另包含: 导入六氟化硫进入制程室。 18.如申请专利范围第15项所述之方法,其中形成一 电浆之步骤另包含: 感应耦合射频功率至设置邻近于制程室之一天线 。 19.如申请专利范围第15项所述之方法,其中蚀刻该 基板之步骤另包含: 决定位于该电浆稳定器表面上之一开口大小、形 状、位置及分布,以控制邻近于该基板之该离子与 自由基密度比。 20.如申请专利范围第15项所述之方法,其中蚀刻该 基板之步骤另包含: 实质上防止蚀刻附产物扩散至该制程室内位于电 浆稳定器上之第一区域。 21.一种蚀刻一基板上之一钨金属层的方法,包含: 提供一具有一基板支撑柱之制程室,该支撑柱用以 承接一基板于其上且一电浆稳定器设置于该支撑 件上; 放置一基板于该支撑件上; 导入六氟化硫及氮气于该制程室中; 形成一电浆于该制程气体中;及 利用一具有由该电浆稳定器决定一离子与自由基 密度比之电浆蚀刻该基板。 22.如申请专利范围第21项所述之方法,其中蚀刻之 步骤另包含: 藉由控制电浆稳定器之开口区比例以控制离子密 度与自由基密度比。 23.如申请专利范围第21项所述之方法,其中形成一 电浆之步骤另包含: 形成一电浆于该制程室之一区域中,该区域定义一 第一反应容积于电浆稳定器上。 24.如申请专利范围第23项所述之方法,其中该电浆 稳定器另包含: 一构件,具有复数个孔洞通过形成于其中。 25.如申请专利范围第23项所述之方法,其中蚀刻基 板之步骤另包含: 使该基板曝露在一电浆中,该电浆具有一第一离子 与自由基密度比于该制程室之一上层反应容积及 一第二离子与自由基密度比于该制程室之一下层 反应容积。 26.如申请专利范围第25项所述之方法,其中第二离 子与自由基密度比低于第一离子与自由基密度比 。 27.如申请专利范围第23项所述之方法,其中蚀刻该 基板之步骤另包含: 实质上防止蚀刻附产物扩散至该第一反应区域。 28.一种用于电浆蚀刻之设备,包含: 一制程室; 一基板支撑件,设置于该制程室内; 一射频功率源,用以形成一电浆于该制程室内;及 一装置,用以控制该电浆之带电离子与中性粒子空 间分布。 29.一种蚀刻方法,包含: 形成一包含离子与自由基之电浆于一制程室之第 一区域; 自该电浆中过滤出自由基;及 藉由自电浆滤出之自由基蚀刻一基板。 30.如申请专利范围第29项所述之方法,其中过滤出 自由基之步骤另包含: 形成具有一第一离子与自由基密度于该制程室之 第一区域之电浆;以及 自电浆中抽出离子以形成一具有第二离子与自由 基密度比于该制程室之第二区域之电浆。 31.如申请专利范围第29项所述之方法,另包含: 实质上防止蚀刻附产物扩散至该第一区域。 图式简单说明: 第1图系具有电浆稳定器之蚀刻制程室之示意图; 第2图系图一中电浆稳定器之一实施例之部分透视 图; 第3图系蚀刻钨金属之方法流程图。
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