CN101627461B

CN101627461B - 具有可变功率的边缘电极

Info

Publication number: CN101627461B
Application number: CN2008800073293A
Authority: CN
Inventors: 格雷戈里·S·塞克斯顿; 安德鲁·D·贝利; 安德拉斯·库蒂
Original assignee: Lam Research Corp
Current assignee: Lam Research Corp
Priority date: 2007-03-05
Filing date: 2008-02-14
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2028-02-14
Also published as: CN101627462B; CN101627461A; CN101627462A

Abstract

这些实施例提供了去除该基片斜缘上和附近以及室内部的蚀刻副产物、电介质薄膜和金属薄膜的结构和机制，以避免聚合物副产物和沉积的薄膜的聚集以及提高工艺成品率。在一个示范性的实施例中，提供一种等离子处理室，其配置为清洁基片的斜缘。该等离子处理室包括底部电极，其配置为接收该基片，其中该底部电极耦接至射频(RF)电源。该等离子处理室还包括围绕对着该底部电极的绝缘板的顶部边缘电极。该顶部边缘电极电气接地。该等离子处理室进一步包括围绕该底部电极的底部边缘电极。该底部边缘电极对着该顶部边缘电极。该顶部边缘电极、设在该底部电极上的该基片和该底部边缘电极配置为生成清洁等离子以清洁该基片的斜缘。该底部边缘电极和该底部电极通过RF电路彼此电气耦接，该RF电路可调节以调节通过设在该底部电极上的该基片、该底部边缘电极和该顶部边缘电极之间的RF电流的量。

Description

具有可变功率的边缘电极

背景技术

本发明涉及基片制造技术，特别涉及从基片的斜缘去除蚀刻副产物的设备和方法。

在基片处理中，例如半导体基片(或晶片)或如在平板显示器制造中使用的玻璃面板的处理中，往往采用等离子。在基片处理期间，将基片(或晶片)分为多个方形或矩形的模片。该多个模片的每个将成为一个集成电路。然后在一系列步骤中处理该基片，其中有选择地去除(或蚀刻)以及沉积材料。将晶体管门电路的关键尺寸(CD)控制在几个纳米的等级是最优先的，因为对目标门电路长度每个纳米的偏离都会直接影响这些器件的运行速度和/或可操作性。

通常，在蚀刻之前，将基片涂覆一层硬化的乳液(如光刻胶掩模)的薄膜。然后有选择地去除该硬化的乳液一部分区域，使得下面的层暴露出来。然后将该基片设在等离子处理室中的基片支撑件上。然后将一组适当的等离子气体引入该室，并且生成等离子以蚀刻该基片的暴露区域。

在蚀刻工艺期间，蚀刻副产物(例如由碳(C)、氧(O)、氮(N)、氟(F)等组成的聚合物)往往在靠近基片边缘(或斜缘)的顶部和底部表面上形成。蚀刻等离子密度一般越接近基片边缘越低，这导致聚合物副产物在基片斜缘的顶部和底部表面上聚集。通常，在靠近基片的边缘没有模片，例如距基片边缘大约5mm至大约15mm之间。然而，随着多个不同蚀刻工艺导致连续不断的副产物聚合物层沉积在斜缘的顶部和底部表面上，通常牢固并且粘性的有机粘合剂在随后的处理步骤过程中最终变弱。那么，在基片边缘的该顶部和底部表面附近形成的聚合物层将会脱落或剥落，往往在基片运输过程中掉落到另一基片上。例如，基片通常经由基本上干净的容器(通常叫做盒)在多个等离子处理系统之间成组地移动。当将位置较高的基片重新放置在该容器中时，副产物颗粒(或碎片)会掉落在存在模片的位置较低的基片上，有可能影响器件的成品率。

电介质薄膜(如SiN和SiO₂)和金属薄膜(如Al和Cu)也可沉积在该斜缘(包括该顶部和底部表面)上，并且不会在时刻工艺期间被去除。这些薄膜也会聚集并且在最后的处理步骤中剥落，由此影响器件成品率。另外，该处理室内部(如室壁)也会聚集蚀刻副产物聚合物，其需要定期清除以避免副产物聚集和室颗粒问题。

鉴于前面所述，需要这样的设备和方法，提供改进的机制，用以去除基片斜缘附近以及室内部的蚀刻副产物、电介质薄膜和金属薄膜以避免聚合物副产物和沉积的薄膜聚集，从而提高工艺成品率。

发明内容

总的来说，所公开的实施例通过提供一种去除基片斜缘附近和室内部的蚀刻副产物、电介质薄膜和金属薄膜的结构和方法来满足上述需求，从而避免聚合物副产物和沉积的薄膜聚集并且提高工艺成品率。应当认识到，本发明可以许多方式来实现，包括作为工艺、设备或系统。下面描述本发明多个创新型实施例。

在一个实施例中，提供一种等离子处理室，其配置为清洁基片的斜缘。该等离子处理室包括底部电极，配置为接收该基片，其中该底部电极耦接于射频(RF)电源。该等离子处理室还包括顶部边缘电极，其围绕对着该底部电极的绝缘板。该顶部边缘电极电气接地。该等离子处理室进一步包括围绕该底部电极的底部边缘电极。该底部边缘电极对着该顶部边缘电极。该顶部边缘电极、设在该底部电极上的该基片和该底部边缘电极配置为生成清洁等离子以清洁该基片的斜缘。该底部边缘电极和该底部电极通过RF电路彼此电气耦接，该RF电路可调节以调节通过设在该底部电极上的该基片、该底部边缘电极和该顶部边缘电极的RF电流的量。

在另一实施例中，提供一种在处理室中清洁基片的斜缘的方法。该方法包括将基片设在该处理室中的底部电极上，其中该底部电极耦接于射频(RF)电源。该方法还包括将清洁气体流进该处理室，该方法进一步包括通过利用RF电源对该底部电极通电以及通过将顶部边缘电极接地而在该基片的斜缘附近生成清洁等离子以清洁该斜缘。该处理室具有围绕对着底部电极的绝缘板的顶部边缘电极。该顶部边缘电极电气接地。围绕该底部电极的底部边缘电极，并且对着该顶部边缘电极。该顶部边缘电极、设在该底部电极上的该基片和该底部边缘电极配置为生成该清洁等离子。该底部边缘电极和该底部电极通过RF电路彼此耦接，该RF电路可调节以调节通过所设置的基片之间的RF电流。

在另一实施例中，提供一种等离子处理室，其配置为清洁基片的斜缘。该等离子处理室包括底部电极，其配置为接收该基片。该底部电极配置为通过多个起顶销升起该基片，该底部电极耦接至射频(RF)电源。该等离子处理室还包括围绕该底部电极的底部边缘电极。该底部边缘电极和该底部电极通过底部介电环彼此电气绝缘，该底部边缘电极通过RF电路耦接至该底部电极。该RF电路包括电阻以及该底部电极与该底部边缘电极之间的可调节电容，该电阻的一端设在该底部边缘电极和该可调节电容之间，该电阻的另一端接地。该等离子处理室还包括围绕对着该底部电极的绝缘板的顶部边缘电极。该顶部边缘电极电气接地。该顶部边缘电极和该底部边缘电极彼此相对。该顶部边缘电极、该底部电极和该底部边缘电极配置为生成清洁等离子以清洁该基片的斜缘。

在又一实施例中，提供一种等离子处理室，其配置为清洁基片的斜缘。该等离子处理室包括底部电极，配置为接收该基片。该底部电极耦接至射频(RF)电源。该等离子处理室还包括围绕对着该底部电极的绝缘板的顶部边缘电极。该顶部边缘电极电气接地。该等离子处理室进一步包括围绕该底部电极的底部边缘电极。该底部边缘电极对着该顶部边缘电极。该底部边缘电极具有L形剖面，其中该底部边缘电极的更接近该底部电极的一端比相对的一端薄。该顶部边缘电极、设在该底部电极上的该基片以及该底部边缘电极配置为生成清洁等离子以清洁该基片的斜缘。该底部边缘电极和该底部电极通过RF电路彼此电气耦接，该RF电路可调节以调节通过所设置基片之间的RF电流。

本发明的这些和其他特征将在下面结合附图、作为本发明示例说明的具体描述中变得显而易见。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，将容易理解本发明，以及类似的参考标号指出相似的元件。

图1A示出按照本发明一个实施例，带有一对底部和顶部边缘电极的基片蚀刻系统。

图1A-1示出按照本发明一个实施例，取代电阻152的另一实施例。

图1B示出按照本发明一个实施例，图1A的放大区域B。

图1C示出按照本发明一个实施例，图1A的放大区域A。

图1D示出按照本发明一个实施例，当将可调节电容调节至低值时底部边缘电极接地。

图1E示出按照本发明一个实施例，由RF通电的基片以及接地的顶部边缘电极和接地的底部边缘电极生成的斜缘清洁等离子。

图1F示出按照本发明一个实施例，当将可调节电容调节至高值时，将提供给该底部电极的一部分RF功率提供到底部边缘电极。

图1G示出按照本发明一个实施例，由RF通电的基片和底部边缘电极以及接地的顶部边缘电极生成斜缘清洁等离子。

图2A示出按照本发明一个实施例，生成斜缘清洁等离子的工艺流程。

图2B示出按照本发明一个实施例，另一生成斜缘清洁等离子的工艺流程。

图2C示出按照本发明一个实施例，生成室内部清洁等离子的工艺流程。

图2D示出按照本发明一个实施例，另一生成室内部清洁等离子的工艺流程。

图3A示出按照本发明一个实施例，带有一对顶部和底部边缘电极的基片蚀刻系统的示意图。

图3B示出按照本发明一个实施例，由RF通电的底部电极和底部边缘电极以及接地的顶部边缘电极生成的斜缘清洁等离子。

图4A示出按照本发明一个实施例，类似于图1E清洁斜缘的处理室的一部分。

图4B示出按照本发明另一实施例，类似于图1E清洁斜缘的处理室的一部分。

图4C示出按照本发明又一实施例，类似于图1E清洁斜缘的处理室的一部分。

具体实施方式

改进的结构和机制的多个示范性实施例，用以去除基片斜缘附近和室内部的蚀刻副产物、电介质薄膜和金属薄膜，以避免聚合物副产物和膜聚集并提高工艺成品率。对于本领域技术人员显而易见的是本发明可在不使用这里所阐述一部分或者全部的具体细节的情况下实施。

图1A示出按照本发明一个实施例的室100，用以清洁斜缘。室100具有基片支撑件140，其顶部设有基片150。该基片支撑件140是电极，其由RF(射频)电源123通电，该基片支撑件也可称为下电极140。在另一实施例中，该基片支撑件140是静电卡盘。对着该下电极140的是绝缘板163。在一个实施例中，气体输入161耦接于该绝缘板163的中间以提供工艺气体。该基片支撑件还可RF通电或接地。该基片150具有斜缘117，其包括该基片边缘的顶部和底部表面，如图1A的放大区域B和图1B的放大区域B所示。图1B中，斜缘117突出显示为黑实线和曲线。

围绕下电极140的边缘，是底部边缘电极120，其由导电材料制成，如铝(Al)、阳极氧化的铝、硅(Si)和碳化硅(SiC)。如果该材料是铝或阳极氧化的铝，该铝可涂有一层氧化钇(Y₂O₃)以保护铝不受该蚀刻化学制剂的侵蚀。被侵蚀的铝会剥落并产生颗粒问题。在该下电极140和该底部边缘电极120之间，是底部介电环121，其将该下电极140与该底部边缘电极120电绝缘。在一个实施例中，基片150不接触该底部边缘电极120。在该底部边缘电极120之外，是另一底部绝缘环125，其延伸该底部边缘电极120面向基片150的表面。该底部介电环121和该底部绝缘环125可由绝缘材料制成，如陶瓷或氧化铝(Al₂O₃)。该底部边缘电极120与下聚焦环124电气以及实体连接。

该底部边缘电极和该底部电极通过RF电路155彼此电气连接，该电路可调谐以调节通过设在该底部电极140上的基片150、该底部边缘电极120和顶部边缘电极110之间的RF电流的量。在一个实施例中，该下聚焦环124电气连接到用于该下电极140的RF电源123。该下聚焦环124通过绝缘环122与该下电极140电气以及实体隔离。该绝缘环122由介电材料制成，如陶瓷或氧化铝。该下聚焦环124接地。在地与该聚焦环124之间，是电阻152。或者，按照本发明另一实施例，该电阻152可由并联于电容153的电阻154替代，如图1A-1所示。在该下聚焦环124和该下电极140的电源之间，是可调节电容151。在一个实施例中，该可调节电容151和该电阻152构成该RF电路。或者，该可调节电容151和带有电容153的该电阻154构成该RF电路。

该底部电极140耦接于移动机构130，其使该底部电极总成能够上下移动。该底部电极总成包括该底部电极140、该底部边缘电极120、该底部介电环121、该底部绝缘环125和该绝缘环122。

围绕该绝缘板163是该顶部边缘电极110，对着该下边缘电极120。该顶部边缘电极110可由导电材料制成，如铝(Al)、阳极氧化的铝、硅(Si)和碳化硅(SiC)。在一个实施例中，在该顶部边缘电极110和该绝缘板163之间是顶部介电环111。在该顶部边缘电极110之外，是顶部绝缘环115，其延伸该顶部边缘电极110面向基片150的表面。该顶部边缘电极110与顶部电极160电气以及实体连接，该电极接地。在该顶部电极160和该绝缘板163之间是多个通道164，其允许处理气体流到该顶部边缘电极110和该顶部介电环111之间的开口165。该多个通道164延伸超出该顶部电极160，并处于该顶部介电环111和顶部电极160之间以及该顶部边缘电极110和该顶部介电环111之间。一部分靠近开口165的通道165处于圆圈A中，其在图1C中放大。该工艺气体可通过开口165输入该斜缘区域，或通过该顶部中间气体输入161以及该绝缘板163和基片150之间的间隙。另外，该室壁170接地。该顶部电极160、该顶部边缘电极110、该顶部介电环111、该顶部绝缘环115和该绝缘环112以及该绝缘板163形成顶部电极总成。

在斜缘清洁期间，该顶部边缘电极110通过该顶部电极160接地。该底部电极140由该RF源123通电。如上所述，该底部边缘电极120电气耦接于该下聚焦环124，其耦接于电阻152和可调节电容151。如上所述，该电阻152可利用并联于电容153的电阻154替代，如图1A-1所示。在一个实施例中，该电阻152的电阻值在大约10欧与大约100,000欧之间。在一个实施例中，该电阻154的电阻值在大约10欧与大约100000欧之间，电容153的电容值在大约10pF与大约1000pF之间。如果将该电容151调节至低值(低电容值)，如在大约10皮法(pF)与大约100pF之间，那么该底部边缘电极接地，如图1D所示。该底部电极140将RF功率提供至该晶片150以生成等离子。该基片150和该绝缘板163之间的间距保持非常小，如小于1.0mm，从而不会在处于该绝缘板160下方的该基片表面上产生等离子。可在该基片150的边缘附近生成等离子以清洁该斜缘，该接地的底部边缘电极120和该接地的顶部边缘电极110提供返回电路，如图1E所示。

在一个实施例中，将该RF电路调节至接近该RF电源的谐振频率的谐振频率，以便允许该RF电源产生的一部分功率去到该底部边缘电极。所产生的清洁等离子由通过该RF电路提供到设在该底部电极上的基片以及提供到该底部边缘电极的RF功率供电，该顶部边缘电极作为接地回路。

在另一实施例中，将该RF电路调节至远离该RF功率的谐振频率的谐振频率，以便使该底部边缘电极变得接近接地。所生成的清洁等离子由提供到设在该底部电极上的基片的RF功率通电，并且接地至该顶部边缘电极和该底部边缘电极两者。

如果将该电容151调节至高值(高电容值)，如大约100pF至大约10000pF，那么来自该RF电源123的部分RF功率提供至该下边缘电极，如图1F所示，尽管处于不同的相位，通常偏离主RF功率小于90度。如上所述，该电阻152可由并联于电容153的电阻154替代，如图1A-1所述。在这种情况下，底部边缘电极120和该晶片150两者通过该底部电极提供RF功率以生成等离子。该顶部边缘电极110为该等离子提供返回路径，如图1G所示。该底部边缘电极120提供的RF功率的量可通过调节该可调节电容151来调节。该电容151和电阻152成为对该斜缘清洁室的新的工艺调节器。

在基片斜缘清洁工艺期间，该RF电源123提供频率在大约2MHz至大约13MHz之间、功率在大约100瓦特至大约2000瓦特之间的RF功率以生成清洁等离子。该清洁等离子配置为由该顶部介电环111、顶部边缘电极110、该顶部绝缘环115、该底部介电环121、该底部边缘电极120和该底部绝缘环125限制。该清洁气体可通过该绝缘板163中心附近的气体输入161或气体通道164提供至该开口165。该清洁气体还可通过该气体输入161和该气体通道164两者提供。例如，一种气体通过该气体输入161提供，而另一种通过气体通道164提供。在另一示例中，总的工艺气体混合物的一定百分比通过气体输入161提供，而其余气体混合物通过气体通道164提供。或者，该清洁气体还可通过设在该处理室100其他部件中的气体输入提供。

为了清洁蚀刻副产物聚合物，清洁气体可包括含氧气体，如O₂。在一个实施例中，也可添加一定量的(如＜10％)含氟气体(如CF₄、SF₆或C₂F₆)以清洁该聚合物。应当认识到，含氮气体(如N₂)也可包含在该气体混合物中。该含氮气体帮助分解该含氧气体。还可增加惰性气体(如Ar或He)以稀释该气体和/或维持等离子。为了清洁在该斜缘117处的电介质薄膜(如SiN或SiO₂)，可使用含氟气体，如CF₄、SF₆或两种气体的组合。惰性气体(如Ar或He)也可用于稀释该含氟气体和/或维持该清洁等离子。为了清洁在该斜缘117处的金属薄膜(如Al或Cu)，可使用含氯气体，如Cl₂或BCl₃，或两种气体的组合。惰性气体(如Ar或He)也可用来稀释该含氯气体和/或维持该等离子以清洁该金属薄膜。

在一个实施例中，该顶部边缘电极110和该底部边缘电极120之间的间距，D_EE，相比该底部边缘电极120或顶部边缘电极110最近的接地距离(D_w)相对较小。在一个实施例中，该间距D_EE在大约0.5cm至大约2.5cm之间。在一个实施例中，D_W/D_EE的比大于大约4∶1，其确保等离子约束。在一个实施例中，D_w是从该底部边缘电极120至附近的接地的室壁170的距离。在该斜缘清洁工艺期间，该室压保持在大约100mTorr至大约2Torr之间。在一个实施例中，该绝缘板163和基片150之间的间距，Ds，小于大约1.0mm以确保在该斜缘清洁工艺期间没有等离子在该顶部电极160和该基片150之间形成。在另一实施例中，Ds小于0.4mm。

图1E和1G中，生成的等离子是电容耦合清洁等离子。或者，该底部边缘电极120可由埋设在介电材料中的电感线圈替代。在这个实施例中，该电容151设在高值，将RF功率提供至该电感线圈。所生成的清洁该斜缘的等离子是电容耦合等离子(由该底部电极140生成)和电感耦合等离子(由该底部边缘电极120生成)的混合物。电感耦合等离子通常比电容耦合等离子密度高，并且可有效地清洁该斜缘。

该基片边缘附近以及该顶部边缘电极110与该底部边缘电极120之间生成的等离子清洁该基片的基片斜缘。该清洁帮助降低聚合物在该基片斜缘处的聚集，其降低或者消除影响器件成品率的颗粒缺陷的可能性。

图2A示出按照本发明一个实施例，用以清洁该基片斜缘的工艺流程200。该工艺开始于步骤201，将基片设在处理室中的底部电极上。该工艺随后是，在步骤202通过气体输入将清洁气体流入该处理室。该气体输入可提供该清洁气体至该处理室的中间或该处理室的边缘。在步骤203，然后通过使用RF电源对该底部电极通电以及通过将顶部边缘电极和底部边缘电极接地而在该基片的斜缘附近生成清洁等离子。对于这个实施例，该底部边缘电极和底部电极之间的该可调节电容设在低值。

图2B示出按照本发明一个实施例，另一用于清洁该基片斜缘的工艺流程250。该工艺开始于步骤251，将基片设在处理室中的底部电极上。该工艺之后是在步骤252，通过气体输入将清洁气体流进该处理室。该气体输入可提供该清洁气体至晶片中间或该晶片边缘。在步骤253，然后通过使用RF电源对该底部电极和底部边缘电极供电以及通过将顶部边缘电极接地而在该基片斜缘附近生成清洁等离子。对于这个实施例，该底部电极和该底部边缘电极的可调节电容设在高值。

如上所述，图1E中，该RF电源123提供RF功率，其传递通过该基片150以与该接地顶部边缘电极110和底部边缘电极120一起生成清洁等离子。该清洁等离子围绕该斜缘并清洁该斜缘。由于直流电RF通过该基片，靠近该斜缘的基片表面具有DC电势。该基片上的DC电势导致较高的离子能量以及在该斜缘处的较高的蚀刻率。类似地，图1G所示的实施例也在靠近该斜缘的基片表面上具有DC电势，该实施例具有提供到该基片150和该底部边缘电极120的RF功率以及接地的顶部边缘电极110。

图1A所示的构造还可用来生成等离子以清洁该室内部。在该室内部清洁期间，将该基片150从该处理室100去除。所以，该工艺也可称为无晶片自动清洁(WAC)。在一个实施例中，该处理室内压强保持为低于500mTorr。较低的室压允许该清洁等离子分散到整个室内部。对于无晶片自动清洁(或称为室内部清洁，不必再要求该绝缘板163和基片150之间的距离(D_s)小于大约1.0mm。类似地，也不必再要求该顶部边缘电极110和该底部边缘电极120之间的距离(D_EE)在大约0.5cm至大约2.5cm之间。室内部清洁等离子不需要限制在该顶部边缘电极110和底部边缘电极120之间或在该顶部绝缘环115和底部绝缘环125之间。该清洁等离子需要扩散到整个室内部以彻底清洁。

在WAC(或室内部清洁)，该RF功率提供到该底部电极140，该可调节电容151调节至低值，在一个实施例中。该顶部边缘电极110和该底部边缘电极120两者接地。在另一实施例中，该可调节电容可设在高值以允许来自该RF源123的部分RF功率去到该底部边缘电极以在该处理室的边缘附近生成较高密度的清洁等离子，从而允许更有效地清洁室壁或靠近室壁的部件。

如上所述，为了清洁该斜缘，所使用的RF功率的频率在大约2MHz至大约60MHz之间，或多个频率的混合。为了清洁该室内部，该RF功率的频率在大约2MHz至大约60MHz之间，或多个频率的混合。用来清洁室内部的等离子一般比用来清洁斜缘的等离子具有较高的等离子密度；所以，用来清洁该室内部的RF功率比用来清洁该斜缘的RF功率具有更高的频率。在一个实施例中，该RF源123是双频功率发生器。

取决于聚集在该室内部的残留物，可应用不同的化学制剂以进行WAC。所聚集的残留物可以是光刻胶、介电材料(如氧化物和氮化物)或者导电材料(如钽、氮化钽、铝、硅或铜)。这里提到的材料仅仅是示例。该创新性的概念还可应用于别的合适的介电材料或导电材料。

图2C示出按照本发明一个实施例，用于清洁该基片斜缘的工艺流程270。该工艺开始于可选的步骤271，从处理室去除基片，假设在该处理室中有基片。如果在该处理室中没有基片(或晶片)，仍可以开始室内部清洁(或WAC)。这种情况下，不需要步骤271。该工艺随后是，在步骤272，通过气体输入将清洁气体流进该处理室。该气体输入可提供该清洁气体至该处理室的中间或至该处理室的边缘。在步骤273，然后通过使用RF电源对该底部电极通电以及将顶部边缘电极和底部边缘电极接地而在该处理室内部生成清洁等离子。对于这个实施例，该底部边缘电极和底部电极之间的可调节电容设在低值。

图2D示出按照本发明一个实施例，另一清洁该基片斜缘的工艺流程290。该工艺开始于可选的步骤291，如果处理室内有基片，从处理室去除基片。如果该处理室内没有基片(或晶片)，仍可以开始室内部清洁(或WAC)。在这种情况下，就不需要步骤291。该工艺随后是，在步骤292，通过气体输入将清洁气体流进该处理室。该气体输入可提供该清洁气体至晶片的中间或至该晶片的边缘。在步骤293，然后通过使用RF电源对该底部电极和底部边缘电极通电以及将顶部边缘电极接地而在该处理室内生成清洁等离子。对于这个实施例，该底部电极和该底部边缘电极之间的可调节电容设在高值。

图1A和1D-1G描述的实施例具有搁在该底部电极140上的晶片150。或者，该底部电极中可以有起顶销145，其将该基片150升起远离该底部电极140，如图3A所示。在一个实施例中，该基片150和该底部电极140之间的距离在大约0.05mm至大约0.95mm之间。该基片150和该绝缘板163之间的距离保持较小，例如小于大约1.0mm，以防止在基片150表面和该绝缘板163之间形成等离子。在一个优选实施例中，该距离保持为低于0.4mm。因为该基片150不再接触该底部电极140，所以RF功率不通过该基片150以生成等离子。该RF电路调节为允许一部分RF功率去到该底部边缘电极120以在该斜缘附近生成等离子。在一个实施例中，该可调节电容设在高值以允许部分RF功率去到该底部边缘电极120以在该斜缘附近生成等离子。

图3B示出按照本发明一个实施例，该清洁等离子的电子流。由于该底部电极140和晶片底部之间的间隙小(＜大约1.0mm)，所以在该基片背侧没有等离子形成。在该底部边缘电极120和该顶部边缘电极110之间产生等离子。

图4A示出底部边缘电极120′的另一实施例，其中部分底部边缘电极120′和该底部绝缘环125设计为更接近该顶部边缘电极110和该顶部绝缘环115。可靠近该基片150的边缘生成等离子以清洁该斜缘，该接地底部边缘电极120和该接地顶部边缘电极110提供返回电气路径，类似于图1E所示的边缘电极。但是，在这个设计中，更好地限制了等离子。该顶部边缘电极110和该底部边缘电极120′的高的部分之间的距离D_EEII小于该顶部边缘电极110和该底部边缘电极120′的低的部分之间的距离D_EEI。如上所述，较小的D_EEII有助于限制等离子。在一个实施例中，D_EEI与DE_EII的比是大约2∶1。或者，该底部电极120具有平的顶部表面，而该顶部边缘电极110′是“L”形，如图4B所示，以使得该顶部边缘电极110′和该底部边缘电极120之间的距离D_EEII′小以更好地限制等离子。在又一实施例中，该顶部边缘电极110′和该底部边缘电极120′两者都是“L”形，如图4C所示，以使得该顶部边缘电极110′和该底部边缘电极120′之间的距离D_EEII″小以更好地限制等离子。

清洁斜缘和室内部的设备和方法减少不期望的在该基片或室内部的蚀刻副产物和沉积的薄膜的聚集，并且增强器件成品率。

尽管为了清楚理解的目的，相当详细地描述前述发明，但是显然在所附权利要求的范围内可实施某些变化和修改。所以，当前的实施例应当认为是说明性的而非限制性的，并且本发明不限于这里所给出的细节，而是可以在所附权利要求的范围和等同方式内修改。

Claims

1.一种等离子处理室，其配置为清洁基片的斜缘，该室包括：

底部电极，配置为接收该基片，其中该底部电极耦接至RF电源；

顶部边缘电极，围绕对着该底部电极的绝缘板，该顶部边缘电极电气接地；和

底部边缘电极，围绕该底部电极，该底部边缘电极对着该顶部边缘电极，其中该顶部边缘电极、设在该底部电极上的该基片和该底部边缘电极配置为生成清洁等离子以清洁该基片的斜缘，其中该底部边缘电极和该底部电极通过RF电路彼此电气耦接，该RF电路可调节以调节通过设在该底部电极上的该基片、该底部边缘电极和该顶部边缘电极之间的RF电流的量。

2.根据权利要求1所述的等离子处理室，其中该RF电路调节至接近该RF电源的谐振频率的谐振频率以允许部分由RF电源生成的RF功率去到该底部边缘电极，由该RF功率供电生成的该清洁等离子通过该RF电路提供至设在该底部电极上的该基片和至该底部边缘电极，并且使该顶部边缘电极起到接地回路的作用。

3.根据权利要求1所述的等离子处理室，其中该RF电路包括电阻和可调节电容，该可调节电容位于该底部电极和该底部边缘电极之间，该电阻的一端设在该底部边缘电极和该可调节电容之间，以及该电阻的另一端接地。

4.根据权利要求3所述的等离子处理室，其中该可调节电容设在100pF至10000pF之间的相对高值以及该电阻的值设在10欧至100000欧之间以将该RF电路调节至接近该RF电源的谐振频率的谐振频率，以便允许由该RF电源产生的部分RF功率去到该底部边缘电极，由该RF功率通电生成的该清洁等离子通过该RF电路提供至设在该底部电极上的该基片以及至该底部边缘电极，并且使该顶部边缘电极起到接地回路的作用。

5.根据权利要求1所述的等离子处理室，其中该RF电路调节至远离该RF电源的谐振频率的谐振频率以使得该底部边缘电极变得接近接地，由该RF功率通电生成的清洁等离子提供至设在该底部电极上的该基片，以及该顶部边缘电极和该底部边缘电极两者都接地。

6.根据权利要求3所述的等离子处理室，其中该可调节电容设在10pF至100pF之间的相对低值以及该电阻的值在10欧至100000欧之间以将该RF电路调节至远离该RF电源的谐振频率的谐振频率，从而使该底部边缘电极变得接近接地，由该RF功率通电生成的清洁等离子提供至设在该底部电极上的该基片，以及该顶部边缘电极和该底部边缘电极两者接地。

7.根据权利要求1所述的等离子处理室，进一步包括：

顶部绝缘环，围绕并耦接于该顶部边缘电极，其中该顶部绝缘环面向该基片的表面与该顶部边缘电极面向该基片的表面对齐；和

底部绝缘环，围绕并耦接于该底部边缘电极，其中该底部绝缘环面向该顶部绝缘环的表面与该底部边缘电极面向该顶部边缘电极的表面对齐。

8.根据权利要求7所述的等离子处理室，其中该顶部绝缘环和该底部绝缘环帮助限制该清洁等离子。

9.根据权利要求1所述的等离子处理室，其中该底部边缘电极或顶部边缘电极到最近的接地的距离与该顶部边缘电极和该底部边缘电极之间的距离的比大于4∶1。

10.根据权利要求1所述的等离子处理室，进一步包括：

气体输入，嵌入该绝缘板以提供工艺气体以便清洁该基片的斜缘。

11.根据权利要求1所述的等离子处理室，进一步包括：

多个气体通道，嵌入顶部电极总成以将工艺气体提供至该基片的边缘附近以便清洁该基片的斜缘，该总成包括该绝缘板和顶部边缘电极。

12.根据权利要求1所述的等离子处理室，其中该RF功率的频率在2MHz至60MHz之间。

13.根据权利要求1所述的等离子处理室，其中该绝缘板和该基片面向该绝缘板的表面之间的距离小于1.0mm。

14.根据权利要求1所述的等离子处理室，其中该底部边缘电极和该底部电极由底部介电环彼此电气绝缘。

15.一种清洁处理室中基片的斜缘的方法，包括：

将基片设在该处理室的底部电极上，其中该底部电极耦接至RF电源；

将清洁气体流进该处理室；和

通过利用RF电源对该底部电极通电以及将顶部边缘电极接地而在该基片的斜缘附近生成清洁等离子以清洁该斜缘，其中该处理室具有

围绕对着该底部电极的绝缘板的顶部边缘电极，该顶部边缘电极电气接地，和围绕该底部电极的底部边缘电极，该底部边缘电极对着该顶部边缘电极，其中该顶部边缘电极、设在该底部电极上的该基片和该底部边缘电极配置为生成该清洁等离子，其中该底部边缘电极和该底部电极通过RF电路彼此电气耦接，该RF电路可调节以调节通过设在该底部电极上的该基片、该底部边缘电极和该顶部边缘电极之间的RF电流的量。

16.根据权利要求15所述的方法，其中该RF电路调节至接近该RF电源的谐振频率的谐振频率以允许由RF电源生成的部分RF功率去到该底部边缘电极，由该RF功率供电生成的该清洁等离子通过该RF电路提供至设在该底部电极上的该基片和至该底部边缘电极，并且使该顶部边缘电极起到接地回路的作用。

17.根据权利要求15所述的方法，其中该RF电路调节至远离该RF电源的谐振频率的谐振频率以使得该底部边缘电极变得接近接地，由该RF功率通电生成的清洁等离子提供至设在该底部电极上的该基片，以及该顶部边缘电极和该底部边缘电极两者都接地。

18.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：

保持该绝缘板面向该基片的表面与该基片之间的距离小于1.0mm以防止在该绝缘板和该基片的正面之间形成等离子。

19.一种等离子处理室，配置为清洁基片的斜缘，该处理室包括：

底部电极，配置为接收该基片，其中该底部电极配置为多个起顶销升起该基片，该底部电极耦接至RF电源；

底部边缘电极，围绕该底部电极，该底部边缘电极和该底部电极由底部介电环彼此电气绝缘，该底部边缘电极通过RF电路电气耦接至该底部电极，其中该RF电路包括电阻以及该底部电极与该底部边缘电极之间的可调节电容，该电阻的一端设在该底部边缘电极和该可调节电容，该电阻的另一端接地；和

顶部边缘电极，围绕对着该底部电极的绝缘板，该顶部边缘电极电气接地，该顶部边缘电极和该底部边缘电极彼此相对，其中该顶部边缘电极、该底部电极和该底部边缘电极配置为生成清洁等离子以清洁该基片的斜缘。

20.根据权利要求17所述的等离子处理室，其中该可调节电容设在100pF至10000pF之间的相对高值以及该电阻的值在10欧至100000欧以将该RF电路调节至接近该RF电源的谐振频率的谐振频率以便允许部分由该RF电源生成的RF功率去到该底部边缘电极，由该RF功率通电生成的清洁等离子通过该RF电路提供至该底部边缘电极，并使得该顶部边缘电极起到接地回路的作用。

21.一种清洁处理室的室内部的方法，包括：

从该处理室去除基片；

将清洁气体流进该处理室；和

通过利用RF功率通电底部电极而生成清洁等离子以清洁该室内部，其中

底部边缘电极围绕该底部电极，该底部边缘电极和该底部电极由底部介电环彼此电气绝缘，该底部边缘电极通过可调节电容电气耦接于该底部电极，该底部边缘电极通过电阻耦接于接地；和围绕对着该底部电极的绝缘板的顶部边缘电极，该顶部边缘电极电气接地，该顶部边缘电极和该底部边缘电极彼此相对，其中该顶部边缘电极、该底部电极和该底部边缘电极配置为生成该清洁等离子。

22.一种等离子处理室，配置为清洁基片的斜缘，该处理室包括：

底部边缘电极，围绕该底部电极，该底部边缘电极对着该顶部边缘电极，该底部边缘电极具有L形剖面，该底部边缘电极接近该底部电极的一段比相对端薄，其中该顶部边缘电极，设在该底部电极上的该基片，和该底部边缘电极配置为生成清洁等离子以清洁该基片的斜缘，其中该底部边缘电极和该底部电极通过RF电路彼此电气耦接，该RF电路可调节以调节通过设在该底部电极上的该基片、该底部边缘电极和该顶部边缘电极之间的RF电流的量。