CN112534546A - 低粒子等离子体蚀刻的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种等离子体蚀刻装置，包括用于至少一个板形基板的真空腔室(2)，真空腔室具有环绕中心轴线(A)的侧壁(18，18’)，该腔室包括基板处理开口(28)；用于还原性气体和惰性气体的至少一个入口(34)；基座(11，11’)，其在腔室(2)的蚀刻隔室(31)的中央下部区域中形成为基板支撑件，基座(11)以电隔离的方式安装在腔室(2)中，并连接到第一电压源(8)的第一极，从而形成第一电极(11，11’)，基座包围第一加热和冷却机构(16，16’)；第二电极(12，12’)，其电连接到地并围绕第一电极(11，11’)；第三电极(13)，其电连接到地，包括至少一个上屏蔽件(13’)和帘栅屏蔽件(13”)，两者彼此热连接和电连接，其中帘栅屏蔽件(13”)环绕蚀刻隔室(31)；‑其中上屏蔽件(13’)和帘栅屏蔽件(13”)中的至少一个包括至少一个另外的加热和/或冷却机构(17，17’)。装置(1)还包括真空泵系统(4)和感应线圈(9)，感应线圈(9)至少环绕限定蚀刻隔室(31)侧壁的上侧壁(18)，其中线圈(9)的一个第一端(9’)连接到第二电压源(10)的第一极，以及线圈的一个第二端(9”)连接到地。

Description

低粒子等离子体蚀刻的方法和设备
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的等离子体蚀刻装置和根据权利要求20的在这种等离子体蚀刻装置中等离子体蚀刻半导体基板的过程。
背景技术
定义和测量仪器
AMOLED 有源矩阵有机发光二极管
CCDs 电荷耦合装置传感器
CH4 甲烷气体
CTE 热膨胀系数
ESC 静电卡盘
ICP 感应耦合等离子体
ITO 铟锡氧化物(lnxSnyOz)
LCD 液晶显示器
LED 发光二极管
RIE 反应离子蚀刻
TCO 透明导电氧化物，例如ITO或氧化锌(ZnO)。
为了进行Langmuir测量以系统地优化某些等离子体参数，如离子和电子密度(Ne和Ni、[cm-3])、浮动和等离子体电位(Vf和Vp、[V])、电子温度(Te [eV])和离子通量(li，[mAcm-2])，来自Scientific Systems的Smart Probe™自动化修改的Langmuir探针等离子体诊断装置已用于CLN300E多腔室系统的圆形蚀刻隔室中，具有的直径为480 mm以及从基座到顶部的高度为162。顶端长度为6毫米以及顶端半径为0.7毫米的修改的柔性探针已经平行于基座/晶片表面通过接地屏蔽件在等离子体中移动，移动距离约为20毫米。对于测试系列，已经使用了约0.1帕的低压和约0.5帕的高压。中频源将频率为400 kHz的1000 W的中频功率施加到缠绕在蚀刻隔室周围的15圈线圈上。这种基本配置也已用于另外测试，无需使用不同气体混合物和不同中频和射频功率的Langmuir探针测量。测量系统由外部触发器触发，外部触发器具有的频率＞100 kHz，利用该触发器，从- 50伏到+ 50伏的锯齿波信号被施加到探针上。
对于蚀刻过程后晶片表面的粒子测量，已使用了来自NanoPhotonics的ReflexTable Top激光表面分析仪。因此，椭球面镜被定位成使得其第一焦点与晶片表面上的激光光斑重合。它收集从该点散射的所有光，并将其聚焦在第二焦点上，在那里放置光阑。光阑只允许来自该激光光斑的光通过，从而减少外部照明的影响。两个平面镜用于改变光的方向，并从而使整个系统的大小更小。因为这种光学系统相对于垂直于晶片表面的轴线是对称的，所以收集的散射光的量与粒子相对于光学装置的取向无关。这种系统能够对粒子进行计数，并在大小上对其进行表征，以及与晶片表面上的划痕或雾度效应进行区分。它们被用作半导体计量的标准系统。
“粘贴”过程是使用与生产过程基本相同的设置，从与产品基板尺寸相同的基板上溅射能够吸收水蒸气或挥发性有机化合物的材料的过程。基本上，相同的过程参数可用于产品基板，然而，在许多情况下，由于蚀刻时间的延长和/或不同的溅射气体和/或压力，会施加稍微的修改。粘贴被视为是对于耗时的屏蔽件更换或者沉积在壁上的膜的实际背部蚀刻一种替代方案，这在许多情况下是不可能的，或者需要非常侵蚀性的等离子体化学作用。粘贴通常被视为将腔室“重置”到限定的壁条件，然而在一定时间后，通常需要屏蔽件更换。
技术背景和发明概述
诸如显示器(LCD、AMOLED、微型LED)、传感器(CCD)、非晶硅太阳能电池等的光电装置通常包括置于透光或发光元件上的薄膜透明电极。透明电极通常由透明导电氧化物（TCO）组成。TCO的典型示例有锌氧化物(ZnO)和铟锡氧化物(lnxSnyOz；例如90%的ln2O3和10%的SnO2)，通常标记为ITO。在制造过程中，电极材料作为TCO薄膜沉积在基板上。此后，选择性地蚀刻TCO，以移除预先选择的部分，并从而限定期望的导电路径或布线。新的发展，像例如在具有非常高清晰度和超高分辨率的显示器中，要求在亚微米尺寸内限定具有非常窄的线和空间的导电TCO区域，这需要更有效的微/纳米级加工。因此，要求蚀刻线和岛的纵横比和临界尺寸以及非常严格的粒子规格。此外，TCO过程趋向整个过程流程的末端，并且这种基板或晶片具有相当高的价值，因此制造成品率起着重要的作用，使得最多每cm2有0.04个粒子> 0.2 μm的前端粒子规格被应用于TCO过程，这是指在300 mm晶片上允许至少一个维度上大于0.2 μm大小的少于三十个粒子(< 30个)。
发明内容
这种严格的限制很难用现有技术的大批量生产器材来轻易满足。允许更容易地满足这种严格粒子限制是本发明的一个目的，这可以通过下面公开的蚀刻装置和蚀刻过程来实现。这个目的与提供一种关于蚀刻隔室的不同部分的温度管理的高灵活性的蚀刻装置的目的相一致。另一个目的是提供一种装置和过程，通过该装置和过程可以将晶片基板快速加热到约100℃或更高的高温，并在蚀刻过程中保持该温度，而不会超过基板材料的临界最高温度。换句话说，这意味着在来自ICP等离子体的高能量通量和来自基板偏压的热负荷下保持和稳定基板温度。另一个目的是从本质上减少支持高过程规格所使用的维修和粘贴步骤的数量。
在本发明的一个实施例中，等离子体蚀刻装置包括用于至少一个板形基板的真空腔室，该真空腔室具有环绕中心轴线A的侧壁，该腔室包括
-基板处理开口，在开口两侧之间存在大的压力差的情况下，该基板处理开口可以是装载锁；
-用于还原性气体和惰性气体的至少一个入口；
-基座，其形成为腔室的蚀刻隔室的中央下部区域中的基板或工件支撑件，该基座连接到第一源的第一极，该第一源可以是射频源，从而形成第一电极，该基座包围第一加热和冷却机构；
-第二电极，其是对电极，并且被射频连接到地并围绕第一电极；因此，射频连接是指适于将暴露于射频等离子体的零件安全接地的导电连接。在将在之后示出的同一受让人的WO2017/207144和WO2017/215806中详细解释了这种连接的示例；第二电极，其包括至少一个下屏蔽件，以保护腔室底部、下腔室部分和基座的周缘中的至少一个，并且可以以暗室距离朝向第一电极定位，该暗室距离可以是0.5至5毫米或0.8至2毫米，反应离子蚀刻（RIE）所施加的典型过程压力范围为0.05帕至0.7帕，或0.1帕至0.5帕。
-也是对电极的第三电极射频连接到地；第三电极包括至少一个上屏蔽件和帘栅屏蔽件，两者彼此热连接和电连接，由此帘栅屏蔽件环绕蚀刻隔室，其在竖直方向上位于第二电极与上屏蔽件之间，上屏蔽件安装在真空腔室的顶壁上；这些屏蔽件保护由顶壁形成的腔室顶棚的内表面和至少腔室侧壁的上部免受蚀刻残留物的影响，由此帘栅屏蔽件平行或至少大约平行于中心轴线A开槽；
-因此，上屏蔽件和帘栅屏蔽件中的至少一个包括至少一个另外的加热和/或冷却机构，其被配置成将这些屏蔽件永久保持在恒定温度水平；
该装置还包括真空泵系统和环绕上侧壁的感应线圈，上侧壁限定了蚀刻隔室的真空密闭侧壁并围绕帘栅屏蔽件，由此线圈的一个第一端连接到第二电压源的第一极，该第二电压源可以是中频源，并且线圈的一个第二端连接到地以在真空腔室的蚀刻隔室内产生感应耦合等离子体；由此至少在真空腔室的顶部或上屏蔽件和基座之间的区域中，至少真空腔室的上壁由陶瓷例如氧化铝或氮化硼制成，或者由石英制成。
应该提到的是，在本发明的基本版本中，加热和冷却机构以及另外的或如下所提及的补充加热和/或冷却机构可以由第一加热和冷却装置根据过程需要供应相应的加热或冷却流体。
在另一个实施例中，腔室可以包括连接到加热和冷却机构的温度控制机构，以控制基座的加热和冷却，并将基板保持在30℃与200℃之间的恒定温度，例如在60℃与180℃之间，也参见下面的表1。控制机构可以包括控制电路，以根据由温度测量装置测量的基板温度来设定加热功率和/或冷却功率。
另外，构成第二电极表面的下屏蔽件可以连接到补充加热和/或冷却机构，或者包括补充加热和/或冷却机构，以将下屏蔽件保持在恒定温度，例如从-40℃到100℃。类似于如上所提及的加热和冷却机构或另外的加热和/或冷却机构，这些补充加热和/或冷却机构可以与温度控制机构连接，以将下屏蔽件保持在恒定温度，或者根据特定的过程需要调整温度(也参见下面的表1)。
因此，第一加热机构、另外的加热机构和补充加热机构中的至少一个可以包括电阻加热装置、辐射加热装置或包括加热流体的至少一个加热回路，并且第一冷却机构、另外的冷却机构和补充冷却机构中的至少一个可以包括包含冷却流体的至少一个冷却回路。
此外，第一加热机构、另外的加热机构和补充加热机构中的至少一个可以包括流体回路，流体回路的进入口连接到两个不同温度的流体储存器和混合单元，以设定加热/冷却温度。至少一个加热和/或冷却回路可以安装在腔室壁内，以通过壁与屏蔽件的相应表面之间的大范围接触面积来加热或冷却屏蔽件中的至少一个。
至少一个气体入口可以通过通常的管道和气体管线和/或计量装置，例如质量流量计控制装置(MFC)连接到还原性气体和惰性气体的腔室或储存器，以计量相应的气体比例。经由终止于基座表面或晶片正下方的ESC内的通道或腔的额外气体管线连接的额外入口可进一步连接到冷气体储存器，冷气体储存器通常也是惰性气体，例如氩气。当MFC设有安全气体停止功能时，所公开的任何阀可以由一个或几个MFC替换。
还原性气体可以包括氢气和在室温下挥发性的烃气体中的至少一种，惰性气体可以包括氩气(Ar)、氦气(He)、氖气(Ne)和氙气(Xenon)中的至少一种。在已经证明在低粒子排放方面非常高效的一个实施例中，还原性气体包括氢气(H2)和甲烷(CH4)，惰性气体是氩气(Ar)。
为了避免帘栅内ICP功率的涡流损耗，帘栅屏蔽件可以基本上平行于基座的中心轴线(A)开槽，其中槽可以相对于源自中心轴线A的径向方向倾斜例如从25°到45°，以避免等离子体与侧壁和/或底壁之间的视线连接，底壁也可以是下侧壁的一部分。
上屏蔽件和帘栅屏蔽件可制成单件元件，其可形成罐状并倒置安装在基座上方，从而确保易于安装和拆卸以进行维修，例如经由转动基座和所连接的系统(取决于实际构造:基座基部、暗室屏蔽件、第一电压源、下侧壁，...)180°或可打开或从腔室提起的维修顶盖。
在另一个实施例中，基座与晶片之间的热接触可以通过静电卡盘(ESC)来改进，可以预见静电卡盘作为机械夹紧的补充，或者如果应该避免机械夹紧的遮蔽或应力，可以预见单独使用静电卡盘。
实际发明的另一个目的是提供一种使用如上文所公开的等离子体蚀刻装置来等离子体蚀刻半导体基板(例如晶片)的过程。由此作为示例，具有透光或发光性质的透明导电氧化物（TCO）层，像例如氧化铟锡(ITO)或氧化锌，可以在真空蚀刻腔室中从基板上蚀刻。这些层可以部分地被光致抗蚀剂掩蔽，以结构化基板/晶片的表面。这种过程包括以下步骤:
-对腔室施加真空；
-使第二电极屏蔽件和基座回火；
-将基板放在基座上；
-通过引入包含惰性气体和至少一种还原性气体的气体混合物来设定过程压力；
-从第一电压源向基座施加功率以产生蚀刻偏压；
-从第二电压源向线圈施加功率，以产生感应耦合等离子体（ICP）；
-通过反应离子蚀刻(RIE)蚀刻基板表面，以及
-根据由温度测量装置测量的基板温度，通过调整耦合到基座的加热和冷却机构的加热或冷却功率来控制基板温度。
还原性气体可以包括在室温下可挥发的烃中的至少一种和氢气或由在室温下可挥发的烃中的至少一种和氢气组成，烃可以是甲烷。其他烃可以是其他挥发性烷烃，如乙烷、丙烷、环丙烷、丁烷，然而具有单个碳键的小分子是优选的，以避免等离子体聚合。当使用甲烷时，可以在气体混合物中调整10%至50%的比例。氢气可以单独使用，或可以与烃例如甲烷（在气体混合物中以5%至30%的比例）一起使用。在一个已经证明在低粒子排放方面非常有效的实施例中，还原性气体包括氢气(H2)和甲烷(CH4)，并且惰性气体是氩气(Ar)。
通过用加热和冷却机构加热基座和通过辐射加热来加热基板表面中的至少一种方式，可以将待蚀刻的基板表面加热到或接近30℃至200℃之间的蚀刻温度。因此，控制基板温度，尤其是在随后的表面蚀刻发生时，起着重要的作用。因此，在过程期间可以使用控制电路，根据用电温度测量装置(37’)测量的基座或屏蔽件参考温度和/或用基板背侧表面的光学测量装置(37)测量的基板参考温度中的至少一个，通过至少将基座温度控制在-40℃至200℃的温度区间内，来将蚀刻温度保持恒定在±10℃以内。作为示例，这一个或多个控制值可用于控制第一加热/冷却装置，例如经由中央控制面板，以例如调节加热/冷却流体的流量和温度或辐射加热器的功率。应该提到的是，这可能包括馈送到基座或从基座获取的热量的显著变化。例如在过程开始时，热量必须从基座传递到基板，基板可以是涂有ITO和光致抗蚀剂的掩蔽晶片。在达到100至120℃的过程温度后，蚀刻过程开始，由此根据所使用的蚀刻能量，表面温度以及基板本身的温度可以快速上升，而没有来自加热和冷却机构的温度流的受控变化。由此，作为一个示例，冷流体可以与加热流体混合，或者甚至可以在蚀刻过程的开始或期间任何时间点完全替换该流体，其中混合可以逐步或连续的方式进行。
用于控制基座或（电极）屏蔽件之一的温度的温度测量装置可以包括在例如基座或屏蔽件的表面中的热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器(RTD)中的至少一个，或者用于暴露于蚀刻的基板表面、基座表面或屏蔽件表面的远程例如光学测量装置。由此主要是这样的控制电路和测量装置将被预见，在基座或基座表面紧邻基板的情况下，控制电路和测量装置可以与基板本身的远程背侧表面测量相组合，从而能够根据两个温度或温度分布进行更严格的温度控制。作为远程测量装置，可以使用光学装置，像红外测量装置或高温计。
为了改进晶片与基座之间的热接触，可以使用静电卡盘(ESC)。
回火还可以包括将作为上屏蔽件和帘栅屏蔽件的第三电极屏蔽件加热到30℃与100℃之间的温度，以通过使表面上的蚀刻残留物与挥发性化合物反应，在很大程度上避免由蚀刻残留物(例如，来自蚀刻的ITO表面)形成层。为此，可以设定至少一种还原性气体(例如甲烷(CH4)或氢气和甲烷)的分压，以避免氧化物质主要沉积在至少上屏蔽件和帘栅屏蔽件的表面上。特别是当使用厚度为3至6 mm的相对较厚的屏蔽件时，另外的加热和/或冷却机构不需要直接联接到第三电极的所有屏蔽件，而是可以被限制于顶壁与上屏蔽件之间的紧密热接触，由此可以从上屏蔽件提供足够的热流到帘栅屏蔽件用于回火，例如在装载、预热或维修步骤期间，反之亦然，如果在蚀刻过程中需要冷却的话。
回火还可以包括将（多个）下屏蔽件加热或冷却到-40℃(负40℃)与100℃之间的温度。这可以根据特定的过程需要和过程的简单性而变化，通过保持下屏蔽件比腔室中的其他表面更冷来捕获不能与挥发性化合物反应并被泵送走的粒子，或者保持第二电极的下屏蔽件与其他屏蔽件一样处于相同的温度，这将允许相同的另外的加热和冷却装置用于第二电极(下屏蔽件)和第三电极(帘栅屏蔽件和上屏蔽件)的屏蔽件。
根据经验，应该能够应用于真空腔室的不同部分以满足如上所讨论的不同蚀刻过程的需要的温度范围可以在下面的表1中找到。最大的灵活性可以通过一个腔室来实现，在该腔室中，如列ΔT flex中给出的温度范围可以应用于（多个）基板、基座和腔室中的不同屏蔽件，而列ΔT opt给出温度范围，在该温度范围中，可以在TCO或涂有ITO的晶片(例如硅晶片)上的常规RIE过程中实现快速蚀刻速率和低粒子发射的最佳结果。然而，ΔT med给出了高过程灵活性和良好结果的良好混合性。
表1
ΔT flex ΔT med ΔT opt
基板 30-200℃ 60-120*（180）℃ 80-150℃
基座 -40-200℃ -40-120℃ 0-100℃
上屏蔽件&帘栅屏蔽件 30-150℃ 60-100℃ 70-90℃
下屏蔽件 -40-150℃ 30-100℃或-40-10℃，是否用作冷阱
Figure DEST_PATH_IMAGE002
 40-70℃
*该温度范围适用于涂有光致抗蚀剂层的基板，而较高的温度范围最适合蚀刻晶片坯件。
因此，第一电压源是射频源，并可以用2 MHz到30 MHz，或3 MHz到27.01 MHz，或13.56 MHz的频率驱动。因此，应施加0.3 Wcm-2至1.4 Wcm-2或0.6 Wcm-2至0.8 Wcm-2范围的功率。
第二电压源是ICP源，它是中频源，并可以用300至2100 Hz或350至600 Hz的频率驱动。因此，600到1200 W的功率应该由第二源施加到线圈，给出从1e10cm-3到5 e11cm-3或从3e10m-3到3 e11cm-3的电子密度。
通过将这种发明过程应用于涂有ITO的晶片，可以实现0.6至1.2 nm/s的ITO蚀刻速率。
此外，公开了如上所描述的一系列发明过程，其特征在于粘贴参数
P {fPR_cov} =(生产的晶片数)/(粘贴晶片数)，
对于例如单晶片或多晶片过程，其中PR_cov是具有光致抗蚀剂的TCO层(例如ITO层)的表面覆盖率，并且P {fPR_cov}可以至少在如下表2所示的从P(PR_Cov)at least到P (PR_Cov)opt的以下范围之一内进行选择，其中PR_Cov是指涂有TCO的晶片的不同表面覆盖率:
表2
PR_Cov P（PR_Cov）at least P（PR_Cov）opt
80% 25 50
50% 100 200
0% 2000 10000或250μ ITO移除
因此，对于＞0.2μm的粒子，对于每一个单独的过程，膜内加法器计数可以被一致地测量为低于30，这意味着在300 mm的晶片的整个表面上有少于30亚微米缺陷。这再次显示了本发明过程的高潜力，因为现有技术的过程通常需要在P {fPR cov} 1和10之间的粘贴参数，以将过程粉尘保持在适当水平。
此外，公开了如上所描述的一系列发明，其特征在于，在一系列（例如，根据在很大程度上取决于光致抗蚀剂覆盖率的粘贴过程的必要性，如上所提及，25至50、100至200或2000至10000 个RIE过程）的第一过程之前、期间和之后，以及在该系列的单个过程之间，至少帘栅屏蔽件与上屏蔽件的（多个）屏蔽件温度被恒定地保持在升高的温度，直到（多个）屏蔽件被更换以供维修。从而在加工之前以及在空闲时间应用基本恒定的热调节。
附图说明
现在将借助示意性和简化的附图和示例进一步描述本发明。对下面描述的附图，相同的附图标记指代相同的特征或至少具有相同功能的特征:
图1:根据本发明的ICP蚀刻设备的实施例；
图2:本发明的ICP蚀刻设备的另一个实施例；
图3:现有技术的蚀刻过程的粒子性能；
图4:本发明蚀刻过程的粒子性能。
具体实施方式
晶片坯件的蚀刻以及涂有TCO例如涂有ITO的晶片的蚀刻，已经在Evatec AG的Clusterline CLN300E多腔室系统上进行，该系统配备有根据本发明修改的ICP蚀刻模块1，其仅在图1中示意性地示出。在由第二电极12和第三电极13的电极屏蔽件(12，13，13’，13”)界定的蚀刻隔室31中，晶片27被放置在基座11上，基座11构成第一电极，第一电极连接到通常为13.56 MHz的射频源8，并将蚀刻隔室31界定在下部中央区域中。基座配备有ESC 14，用于晶片27更好的热耦合。基座11还具有内部液体回路35，其经由第一加热/冷却管线16’连接到第一加热/冷却系统16，以使基板回火或冷却。红外温度测量系统37’的窗口通过光路(见热电偶37’与基板27的背侧之间的点线) 定位在视线内或通过玻璃光纤定位在晶片背侧的中央区域，从而能够根据背侧表面温度调节冷却流体的流量和温度。该温度测量与连接到基座的热电偶测量系统37’(或如果使用的话，连接到ESC)组合使用，这比一个独立系统提供更好的过程控制。
第二电极12和第三电极13是对电极，它们都连接到地电位。第二电极的屏蔽件12环绕基座12，以观察暗室距离，从而将蚀刻隔室31与泵送隔室32分开，并且具有至少一个相应的开口，如狭缝或栅格覆盖的开口，以实现朝向包括泵阀6、高真空泵5和排出阀7的真空泵系统4的高泵送传导率，排出阀7通向前级泵(未示出)。暗空间屏蔽件55保护基座的周缘及其圆柱形基部，至少在基部也处于射频电位的地方。
自第三电极13的上屏蔽件13’和帘栅屏蔽件13”是罐状的，并且由单件制成，以获得最佳的热传导性，中心气体入口34连接到第一气体供应源20，第一气体供应源20包括第一气体入口阀22和第一气体储存器，第一气体储存器包括用于氩气或另一种惰性气体的子储存器21和用于还原气体(这里是甲烷和氢气)的两个子储存器21'。屏蔽件13’安装成与顶壁19紧密热接触，顶壁19包括另外的内部液体回路36，另外的内部液体回路36通过另外的(第二)加热/冷却管线连接到另外的(第二)加热/冷却装置。另外，第二电极的屏蔽件12可以由虚线所示的补充(第三)加热/冷却线路29’冷却，该补充(第三)加热/冷却线路29’可以连接到另外的加热/冷却装置17或单独的加热/冷却装置29。
真空腔室2由底壁30、顶壁19和侧壁18、18’界定，并容纳蚀刻隔室31和泵送隔室32。底壁30包括用于基座的基底33的馈通46，其中也预见了用于基座11的相应电、冷却液和气体馈通。顶壁19，包括用于所提及的另外的内部液体回路36的连接部和用于中心气体入口34的馈通。底壁30和下侧壁18’可形成金属围绕壁，并与下屏蔽件12和基底33的外周缘一起形成泵送隔室32。与本实施例，即蚀刻隔室31下方的泵送隔室一起的侧壁，包括下侧壁18’和上侧壁 18，下侧壁 18’围绕泵送隔室，其由用于真空器材的普通不锈钢材料或铝制成，上侧壁18环绕中心轴线A和蚀刻隔室31，其由氧化铝陶瓷制成，以实现从线圈9到蚀刻隔室31的感应耦合，在蚀刻隔室31中感应耦合等离子体(ICP)被点燃。线圈9环绕上侧壁，并且用其第一端9’连接到中频供应源10，并且用其第二端9”接地。真空计26附连到下侧壁18’，以根据设定的过程参数控制泵送速度。
晶片27可以通过基板处理开口28(以虚线示出)供给和排出到“静态”基座11，这意味着在装载或排出操作发生之前，基座不在竖直方向上移动。为了装载和卸载，使用可移动的(见竖直双箭头)销54来接收基板27，并允许来自处理者的手指从基座提起基板。在该过程中，销54保持缩回在基座11、11’表面(未示出)中。作为附加特征，可以预见包括例如具有氩气或氖气的背气储存器24和背气入口阀25的背气供应源23，其中至少一个馈通到基座11或ESC的表面中具有高流动阻力的通道结构39，至于使用ESC代替机械夹紧，是为了在真空条件下更好地加热或冷却基板27。通道结构39可以是例如蛛网状或迷宫状，并从而从中心馈通引出，或者特别是对于具有的直径为25毫米或更大的晶片，从几个馈通引到基座或ESC14的外周缘和所有区域。由于机械夹具或ESC 14产生的接触压力，关于过程压力，可以向晶片27的未涂覆反侧施加更高的背气压力，而不会干扰向蚀刻隔室31的泄漏。
关于具有静态卡盘的等离子体处置装置1，例如用于至少一个板形基板的等离子体蚀刻装置，本发明装置的这种实施例可以包括以下特征:
·真空腔室2，具有环绕中心轴线A的侧壁18、18’，并包括泵送端口；
·帘栅13”，其在所述真空腔室中环绕所述中心轴线A并沿着所述侧壁18的一部分；
·静止基板支撑件11，其为基座，暴露于所述帘栅13”的内部，并且适于在其二维延伸表面之一处并且沿着垂直于所述中心轴线A的支撑平面E支撑板形基板27，和
·在所述侧壁18中的至少一个基板处理开口28，具有开口中心轴线，开口中心轴线垂直于所述中心轴线A并与所述中心轴线A相交；
·在所述帘栅13”中的至少一个基板处理切口28’，所述基板处理开口28和所述基板处理切口28’相互对准并定制成允许通过它们朝向和离开所述基板支撑件11处理板形基板；
·驱动地可移动的帘栅-遮板(未示出)，驱动地释放和覆盖所述基板处理切口28’；所述帘栅具有导电表面，所述帘栅遮板具有导电遮板表面，至少当所述切口被所述帘栅遮板覆盖时，所述导电遮板表面与所述帘栅的所述导电表面电接触；所述静止基板支撑件11包括用于板形基板的导电支撑表面，其电连接到所述腔室的射频偏压源连接器；其中所述帘栅13”经由所述侧壁电连接到所述腔室2的系统接地连接器52；并且还包括下屏蔽件，下屏蔽件形成第二电极12并环绕所述中心轴线A并补充所述帘栅，所述下屏蔽件是金属的，所述帘栅13”在其下边沿与所述下屏蔽件以及所述侧壁18’电接触，而所述下屏蔽件与所述真空腔室的其他部分电隔离，除了牢固地电连接到所述系统接地连接器。
关于包括用升降销操作的静态卡盘的等离子体蚀刻装置的进一步实施例和示例，参考WO 2017/215806，WO 2017/215806以全文引用的方式并入到本文中。
图2中示出了ICP蚀刻设备1的另一个实施例，其包括“动态”卡盘11’，该卡盘11’可以从左侧所示的晶片蚀刻加工位置下降（在向下方向的竖直箭头）到分割图的右侧所示的装载位置中，反之亦然（在向上方向的竖直箭头）。因此，基板处理开口28和门38（这里是可以沿向上/向下方向(竖直双箭头)移动的装载锁），可以位于蚀刻隔室31的底部/下部高度之下，而不需要像图1所示的实施例中那样由必须穿过上壁18和帘栅屏蔽件13”二者的门28来干扰蚀刻隔室的对称性。如同图1，例如由放置在如CLN300E（未图示）的多腔室系统的中央腔室中的处理系统，基板/晶片可以在水平面中（水平双箭头）移动进出腔室。
图2上进一步示出了用于线圈9的电源的变型，以通过将中频源10与直流(DC)源41相组合来影响等离子体密度，直流源41可以是调制的DC源，例如脉冲DC源。在使用中，直流电流经由适配器网络43与中频信号一起被馈送到感应线圈9，适配器网络43包括两个电容，一个在结点44与中频源之间，第二个在结点44与地之间。适配器网络43用于适配中频源10和阻抗感应线圈9以及蚀刻隔室31的原始电阻和/或其中产生的ICP，从而使得能够获得中频功率的高效耦合以及基座的区域上的均匀离子蚀刻分布。DC源可以经由低通滤波器42连接到结点44，低通滤波器42可以包括例如并联连接的线圈和电容器。优选地，直流电流可以到达感应线圈2，同时高频电流被阻断，使得后者不能找到其进入直流电源41的途径。
可以看到，用于等离子体诊断测量的Langmuir探针40被放置在基座11和晶片的稍上方，由此探针顶端可以从基座11突出的周缘向外的周围区直到等离子体围绕轴线A的中心（如水平双箭头所显示）灵活地定位。当然，这种测量只在测试循环中进行，以避免在生产过程中由于测量器材表面上形成的粉尘而对晶片表面造成任何污染。
关于具有动态的可移动基座的等离子体蚀刻装置1，这种装置可以包括真空腔室2，并且在所述真空腔室中:
·蚀刻隔室31，其具有中心轴线A，并且包括围绕壁18，围绕壁18封闭所述蚀刻隔室31的内部空间IE，并且包括蚀刻装置的蚀刻器材，例如基座11′；
·泵送隔室32，其具有金属环绕壁，金属环绕壁包括下侧壁18’和底壁30，并且在所述底壁30中具有馈通46；
·第二电极屏蔽件，其形成为金属分隔壁12’， 金属分隔壁12’横向于所述中心轴线A，并将所述蚀刻隔室31与所述泵送隔室32分开；
·在所述金属分隔壁12’中或沿着所述金属分隔壁12’的至少一个泵送狭缝44，环绕所述中心轴线A，并在形成ICP的所述蚀刻隔室31的内部空间与所述泵送隔室32的内部空间IP之间建立泵送流动连通；
·所述泵送隔室32的所述金属围绕壁中的泵送端口45；
·基板支撑件11’，其也是绕所述中心轴线A为中心的基座11’，适于支撑暴露于所述蚀刻隔室31的所述内部空间IE的基板，并且以电隔离的方式安装在所述真空腔室2中，所述基板支撑件11’在蚀刻位置驱动地向上可移动F，和远离所述蚀刻位置驱动地向下可移动，两种移动都沿着所述中心轴线A；
·穿过朝向所述基座11’延伸的所述馈通开口46的金属管状布置47，所述金属管状布置包括机械联接到所述基座11’的第一部分48和机械联接合到所述泵送隔室32的金属围绕壁的所述底壁30的第二部分49，所述第一部分48和第二部分49在所述中心轴线A的方向上相对于彼此可移动F，所述第二部分49是沿着所述馈通开口46的边缘到所述金属围绕壁的导电接头50；
·穿过且沿着所述金属管状布置47并连接到所述基座11’的射频馈线51；
·用于所述等离子体蚀刻装置1的系统接地连接器52，其位于所述泵送隔室32的所述金属围绕壁18’、30外部的所述金属管状布置47的所述第二部分49的端部处，或者位于与所述金属分隔壁12’相对的所述金属围绕壁18’、30处；
·大量的分布式金属连接器53，至少当所述基座处于所述蚀刻位置时，建立从所述泵送隔室32的所述金属围绕壁18’跨过所述至少一个泵送狭缝44、经由所述金属分隔壁12’到所述金属管状构件47的所述第一部分48的电接触。由此所述金属管状构件47的第一部分48在基座周围形成暗空间屏蔽件55。
所述金属连接器可以包括板形连接器，并且可以是刚性的和弹性的中的一种。
关于包括动态卡盘的等离子体蚀刻装置的另一个实施例和示例，参考WO 2017/207144，其以全文引用的方式并入到本文中。
应当提及的是，仅结合本发明的实施例之一示出或讨论并且没有结合其他实施例进一步讨论的所有特征，都可以被视为也很好地适于改进本发明的其他实施例的性能的特征，只要这种组合不能被本领域技术人员立即识别为初步认为不合适的，像例如使用具有静态基座的可移动金属管状布置。因此，除了所提及的例外情况，某些实施例的特征的所有组合可以与其中这些特征没有被明确提及并且形成本发明的一部分的其他实施例组合。
对于CLN300E器材中的过程，通常使用氩气作为低压0.1帕或高压0.5帕的过程气体，用于蚀刻氧化物或金属氧化物。
因此，已经设定了经由中心气体入口的氩气流量约为5sccm(低压)。然而，当仅在全面(100%)涂有ITO的半导体上进行使用氩气的现有技术蚀刻过程时，粒子性能非常差，如图3所示。可以看出，在第一次对晶片号325进行排定的粒子监测时，测量到数量为170个具有的大小大于0.2 μm的增加粒子，这远远超出了30个该大小的增加粒子的内部规格。仅在用晶片330运行几次后，情况甚至变得更糟，晶片表面有497个增加粒子。显然，蚀刻隔室的第三电极13的屏蔽件13’、13”已经发生严重剥落，这主要是由于再沉积的ITO材料。晶片序列的蚀刻已经在其间没有粘贴晶片的情况下进行。
在下面的过程中，通过在蚀刻开始之前用具有的温度略高于100℃的流体对屏蔽件13、13’和基座11进行回火来改变过程参数，使得在整个过程期间，借助于红外测量装置，可以将基板表面温度调整到100±10℃，该红外测量装置用于通过该装置的过程控制单元来控制加热和冷却机构，过程控制单元在蚀刻过程开始时由射频源和中频源引起过多的过程热量时，将加热和冷却系统从加热切换到冷却。此外，相对于氩气流量10%的甲烷部分已经用于过程气体。因此，如图4所示，粒子情况可能受到非常积极方向的影响。再次从仔细清洁的真空腔室开始，即使在蚀刻了10034个晶片之后，这是指每个晶片蚀刻掉25nm的全面ITO层，总共移除了250μm的ITO，粒子数仍然很好地保持在小于30个的加法器> 0.2μm的规格内。晶片序列的蚀刻已经在其间没有粘贴晶片的情况下运行。这种改进可以通过使用同一个加热和冷却装置16来馈送给基座和顶壁19的内部流体回路35和36来实现。因此，第一冷却机构16’、35和第二冷却机构17’、36可以由第一冷却装置16供应，第一冷却装置16从而还替代第二冷却装置17。
然而，这里没有详细讨论的进一步的实验已经通过用于屏蔽件13’和13”的单独加热和冷却机构16、16’和另外的加热机构进行了。因此，基板温度甚至可以升高到更高的水平，以加速蚀刻过程，并且屏蔽件温度可以在一系列蚀刻过程中以及装载和空闲时间之间保持在更恒定的水平，以最小化由于屏蔽件材料与再沉积的ITO层或岛之间的不同CET而导致的剥落。
当应用补充冷却机构29、29’ 作为大约-30℃的冷阱来运行第二电极的下屏蔽件12时，可以看到额外的积极效果，从而进一步最小化蚀刻晶片的膜内加法器计数。
因此，可以通过以下基本步骤理解ITO蚀刻和粒子抑制的简化机制:
1)CH4对自由基-CH3°和-H°的等离子体离解；
2) ITO表面还原成金属状态；
3)氩离子溅射铟和锡；
4)挥发性金属有机产物如三甲基铟或四甲基锡的形成。
后一种反应也可以在暴露于等离子体的屏蔽件的热表面处被诱导催化加速，以基本避免ITO岛或层的再沉积。
如很容易看出的，“离子蚀刻”步骤3)和“反应蚀刻”步骤4)是相互竞争的。然而，如果没有离子蚀刻，这个过程会太慢。此外，仅通过自由基的蚀刻过程不会在蚀刻掩模下提供竖直蚀刻轮廓，在这种情况下蚀刻掩模是光致抗蚀剂。在另一侧，反应蚀刻尤其会侵蚀密度较低的材料，这特别容易形成粒子。自由基的反应蚀刻过程也发生在腔室壁上。为了实现低粒子水平，以在腔室壁上实现最低沉积的方式调整过程参数。
在一定数量(晶片计数)的ITO蚀刻过程之后，通过溅射像铝或钛这样的粘贴材料来调节蚀刻隔室（这被称为“粘贴”），也可以用于减少粒子加法器计数。这是常见的做法，特别是对于表面上包含聚合物的基板上的蚀刻过程。这种测试是在用氩气进行蚀刻过程后立即进行的。因此，粒子计数可以减少到30个加法器计数(这里未示出)的指定水平以下。当粘贴材料可以从由这种材料制成或涂覆的基座部分（例如围绕晶片周缘的铝或钛环）蚀刻，并再沉积在屏蔽件上时，也可以通过在ITO蚀刻过程中使用原位粘贴来应用粘贴过程。替代地，可以通过蚀刻由粘贴材料制成或涂有粘贴材料的粘贴盘或晶片，在一定数量的蚀刻过程(晶片计数)之间进行粘贴。利用粘贴过程，作为一个示例，可以应用与之前仅使用氩的蚀刻过程相同的参数，由此可以延长屏蔽件12、13的套件寿命。同时，粘贴参数P {fPR_cov} =(生产的晶片数)/(粘贴晶片数)可以选择高得多，例如，当应用本发明的过程时，与现有技术过程相比，高25至1000倍，这总体上提供了相当高的生产率和更低的废品率。
由于ITO蚀刻速率因温度而提高，所以基座应保持在高于室温至100℃的温度。为此，ESC也可用于保持晶片温度接近基座温度，这可通过背气施加得到进一步改进，如上文所描述的。如果必须移除较厚的ITO层，并且使用具有120℃温度极限的光致抗蚀剂掩模的基板，可能需要对晶片和基座进行剧烈冷却。此外，屏蔽件温度可被调整到-40℃至+150℃的温度，以避免屏蔽件的热循环，并从而防止基于材料CTE与第三电极的回火屏蔽件之间的不匹配的粒子产生，以避免第二电极的层形成和/或冷却的屏蔽件捕获挥发性粒子和粉尘。
此外，以下特征和过程参数单独或组合地似乎促进了低粒子等离子体蚀刻过程与高蚀刻速率的组合:
a）如US 6 814 838所描述的，使用具有的电子密度> 3 e+10cm-3或甚至> 1e+11cm-3的ICP等离子体设置。因此，可以使用低过程压力。在基板基座上施加13.56 MHz的高频。替代地，也可以施加如工业2 MHz或27.01 MHz等频率。中频源10和高频源8的优选范围见上文。
b）将能够从铟、锡或锌形成挥发性反应产物的还原性过程气体，诸如氢气或烃，作为惰性气体中的一小部分引入。优选氩气中的CH4，其中CH4部分:
·从> 10%以使挥发性产物有效反应至
·< 50%以尽可能好地防止CH4通过等离子体聚合而沉积。
c）如US 6 814 838所描述的开槽金属帘栅屏蔽件13”，以避免在ICP圆顶的上侧壁18上形成连续的导电膜沉积，然而，3毫米至6毫米的基本上更高的屏蔽件厚度已被证明是优选的解决方案，因为帘栅屏蔽件13”然后可以经由来自上屏蔽件13’的热传导被主动冷却，并且电极13可以容易地更换以进行维护。高表面高粗糙度，例如通过对屏蔽件喷砂产生的0.8 μm < Ra < 12.5 μm，或者甚至更高的粗糙度，例如通过铝的双丝电弧喷涂（TWAS）产生的5 μm < Ra < 50 μm，也可以改进蚀刻层的粘附性，而关于径向方向倾斜的槽可以进一步改进朝向陶瓷壁18的屏蔽效果。
d)由于严格的温度控制，提供给基座11的温度控制还允许以相当高的蚀刻速率加工敏感基板(嵌入基板或可用作蚀刻掩模的温度敏感光致抗蚀剂)。
e)为了在ICP隔室内达到高泵送速度，通常向泵送隔室提供具有的泵送速度为1200 l/s的涡轮分子泵。由于下屏蔽件12内的（多个）优化的泵送狭缝44，和/或下屏蔽件12与基座11、11'或管状布置47、48之间的另外的相应狭缝，可以将ICP隔室内部的至少200 l/s或更好地> 300 l/s的有效泵送速度设定为能够快速泵送挥发性反应产物。泵狭缝为圆形，并且具有的宽度为10mm至15 mm，因此可以避免等离子体溢出，并且可以达到仍然良好的泵送传导性。所使用的蚀刻隔室的体积约为30 l (d = 480 mm，h = 160 mm)。
f）屏蔽件12、13应该由铝或钛或两种金属的组合制成。虽然铝提供了更好的导热性来分布回火施加(加热和冷却)，但钛具有低热膨胀的优势，其效果是TCO或ITO残留物更好地粘附到屏蔽件上。因为TCO/ ITO完全转化为挥发性反应产物的可能性不大，所以在腔室中总会有TCO/ ITO沉积的剩余区域，最有可能靠近基板。因此，靠近基座11的下屏蔽件12应该由钛制成，而第二电极的更远的屏蔽件13、13’、13”应该由铝制成，以更容易提供回火表面。
g)在每个RIE步骤后，仅用惰性气体(氩气)冲洗5-30秒的步骤有助于清除挥发性反应产物。
h）向CH4/Ar混合物中添加5-30%范围的氢气进一步减少了粉尘的形成。
i)施加粘贴程序以重置腔室壁很大程度上取决于基板上聚合物的分数，在用80%光致抗蚀剂进行1μm蚀刻 TCO或ITO之后，或者在用50%光致抗蚀剂进行5 μm蚀刻之后，或者甚至在没有光致抗蚀剂的情况下进行250 μm蚀刻TCO/ ITO之后，这可能是必要的。该粘贴程序包括仅使用氩气从由吸气材料制成或涂有吸气材料的基板溅射的步骤。因为在实践中，蚀刻的晶片表面不仅仅是ITO，上文提及的粘贴频率可以从对于高度光致抗蚀剂覆盖的表面每25个产品晶片1次粘贴到在晶片表面上具有高ITO分数的每10000个产品晶片上1次粘贴而显著变化。
j）替代地，可以使用类似于US 9 719 177中所描述的原位粘贴的实施方式，其中基座本身涂有用作吸气剂的纯金属(诸如钛或铝)或由用作吸气剂的纯金属(诸如钛或铝)制成。在该实施例中，基座可以包括从晶片或围绕晶片的保护环径向向外延伸的其上表面的周边区域，该周边区域不受任何暗空间屏蔽件55保护，并因此在溅射操作期间对等离子溅射开放。在该实施例中，每当连接到基座的等离子体和射频偏压激活时，即在晶片的溅射操作期间，通过从基座本身溅射钛或其他吸气材料来连续调节蚀刻腔室。
附图标记:
1 等离子体蚀刻装置
2 真空腔室
3 基板处理开口
4 真空泵系统
5 真空泵
6 泵阀
7 泵排出阀
8 第一射频源
9 线圈
9’, 9” 线圈的第一端、第二端
10 第二中频源
11 第一电极、基座、卡盘、基板支撑件(静态)
11’ 第一电极、基座、卡盘、基板支撑件(动态)
12 第二电极(屏蔽件)，也是下屏蔽件
13 第三电极
13’ 第三电极的上(电极)屏蔽件
13” 第三电极的帘栅(电极)屏蔽件
14 静电卡盘（ESC）
16、16’、17、17’、29、29’、35、36 加热和冷却机构
16 用于第一电极的第一加热/冷却装置，例如用于液体介质的加热器和冷却器的组合
16’ 第一加热/冷却管线
17 上屏蔽件的另外的加热/冷却装置，第三电极
17’ 第三(另外的)加热/冷却管线
18 上侧壁(电介质:陶瓷或石英)
18’下侧壁
19 顶壁
20 第一气体供应源
21 第一气体储存器
22 第一气体入口阀
23 背(第二)气供应源
24 背(第二)气储存器
25 背(第二)气入口(阀)
26 真空计
27 基板
28 基板处理开口
28’基板处理切口
29 用于下屏蔽件的第三(补充)加热/冷却装置，第二电极
29’ 第三(补充)加热/冷却管线
30 底壁
31 蚀刻隔室
32 泵送隔室
33 基座基底
34 中心气体入口
35 液体回路
36 另外的液体回路
37，37’ 温度测量系统
38 门，如装载锁
39 用于背气的通道
40 Langmuir探针
41 DC源(脉冲或连续)
42 LC网络(滤波器)
43 适配器网络
44 泵送狭缝
45 泵送端口
46 馈通开口
47 金属管状布置
48 第一部分
49 第二部分
50 导电接头
51 射频馈线
52 系统接地连接器
53 金属连接器
54 （多个）销
55 暗空间屏蔽件。

Claims (39)

1.等离子体蚀刻装置，包括
用于至少一个板形基板的真空腔室(2)，所述真空腔室(2)具有环绕中心轴线(A)的侧壁(18，18’)，所述腔室包括：
-基板处理开口(28)；
-用于还原性气体和惰性气体的至少一个入口(34 )；
-基座(11，11’)，其在所述腔室(2)的蚀刻隔室(31)的中央下部区域中形成为基板支撑件，所述基座(11)以电隔离的方式安装在所述腔室(2)中，并连接到第一电压源(8)的第一极，从而形成第一电极(11，11’)，所述基座包围第一加热和冷却机构(16，16’，35)；
-第二电极(12，12’)，其电连接到地并围绕所述第一电极(11，11’)；
-第三电极(13)，其电连接到地，包括至少一个上屏蔽件(13’)和帘栅屏蔽件(13”)，所述上屏蔽件(13′)和所述帘栅屏蔽件(13”)彼此热连接和电连接，由此所述帘栅屏蔽件(13”)环绕所述蚀刻隔室(31)；
-其中所述上屏蔽件(13’)和所述帘栅屏蔽件(13”)中的至少一个包括至少一个另外的加热和/或冷却机构(17，17’，36)，
所述装置(1)还包括真空泵系统(4)和感应线圈(9)，所述感应线圈(9)环绕限定所述蚀刻隔室(31)的所述侧壁的至少一上侧壁(18)，由此所述线圈(9)的一个第一端(9’)连接到第二电压源(10)的第一极，并且所述线圈的一个第二端(9”)连接到地。
2.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，控制机构包括控制电路，用于根据由温度测量装置测量的基板温度来设定加热功率和/或冷却功率。
3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，构成所述第二电极的表面的下屏蔽件(12)连接到另外的加热和/或冷却机构(17，17’，36)，或者包括补充加热和/或冷却机构(29，29’)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一加热机构(16，16’，35)、另外的加热机构(17，17’，36)和补充加热装置(29，29’) 中的至少一个包括电阻加热装置、辐射加热装置或至少一个包含加热流体的加热回路，并且所述第一冷却机构、另外的冷却机构和补充冷却机构中的至少一个包括至少一个包含冷却流体的冷却回路。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一加热机构(16，16′)、另外的加热机构(17，17′，36)和补充加热机构(29，29′)中的至少一个包括流体回路，流体回路的进入口连接到两个不同温度的流体储存器和混合单元，以设定加热/冷却温度。
6.根据权利要求5或6中任一项所述的装置，其特征在于，所述加热和冷却回路(16’、35)和所述加热和/或冷却回路(17’、36、29’)中的至少一个直接安装到所述基座(11、11’)和所述屏蔽件(12, 13, 13’, 13”)中的至少一个上或其中。
7.根据权利要求5至7中任一项所述的装置，其特征在于，至少一个加热和/或冷却回路(17’、29’)安装在腔室壁内，以通过相应的壁(18’、19)与相应的屏蔽件(12、13’、13”)之间的大范围接触面积来加热或冷却所述屏蔽件(12、13’、13”)中的至少一个。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个入口(34)连接到至少一个还原性气体储存器(21’)和至少一个惰性气体储存器(21)。
9.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述还原性气体包括氢气和在室温下挥发的烃气体中的至少一种，并且所述惰性气体包括氩（Ar）、氦（He）、氖(Ne)和氙（Xe）中的至少一种。
10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述帘栅屏蔽件(13”)例如平行于所述基座(11，11’)的中心轴线(A)开槽。
11.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述上屏蔽件(13’)和所述帘栅屏蔽件(13”)被制成单件元件(13)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，至少所述上屏蔽件(13’)或所述上屏蔽件(13’)和所述帘栅屏蔽件(13”)由3至5毫米厚的铝制成。
13.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述基座(11，11′)包括静电卡盘ESC (14)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述基座(11，11’)表面包括开放通道(39)，所述开放通道具有通向背气入口(25)的中心馈通。
15.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，至少一个基板处理开口(28)设置在上侧壁(18)或下侧壁(18’)中，开口中心轴线垂直于所述中心轴线A并与所述中心轴线A相交。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述基座(11)是静态基座，并且至少一个基板处理切口(28’)设置在与基板处理开口(28)相互对准的帘栅(13”)中。
17.根据权利要求1至15中任一项所述的装置，其特征在于，所述基座是动态基座(11’)，包括机构(47，48，49)，所述机构(47，48，49)用于在向下方向(F↓)将所述基座从用于晶片蚀刻的加工位置降低到装载位置，反之亦然（F↑）。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述机构包括金属管状布置(47，48，49)，所述金属管状布置(47，48，49)延伸穿过机械联接到所述基座(11’)的馈通开口(46)。
19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，在所述第二电极(12，12’)中或沿着所述第二电极(12，12’)的至少一个泵送狭缝（44）环绕所述中心轴线A，并且在所述蚀刻隔室(31)的内部空间IE与所述泵送隔室(32)的内部空间IP之间建立泵送流动连通，并且布置大量分布式金属连接器(53)以至少当所述基座(11′)处于蚀刻位置时建立从所述泵送隔室(32)的金属围绕壁(18’)跨所述至少一个泵送狭缝（44）经由所述第二电极（12’）到金属管状构件（47）的第一部分（48）的电接触。
20.在根据权利要求1至19中任一项所述的等离子体蚀刻装置(1)中等离子体蚀刻半导体基板的过程，
其中所述过程包括以下步骤：
-对所述腔室(2)施加真空；
-对所述第二电极屏蔽件(13，13’，13”)和所述基座(11)进行回火；
-将基板(27)放在所述基座(11)上；
-通过引入包含惰性气体和至少一种还原性气体的气体混合物来设定过程压力；
-从所述第一电压源(8)向所述基座(11)施加功率以产生蚀刻偏压；
-从所述第二电压源(10)向所述线圈(9)施加功率，以产生感应耦合等离子体(ICP)；
-通过反应离子蚀刻(RIE)蚀刻基板表面，以及
-根据由至少一个温度测量装置测量的基板温度，通过调整所述基座(11，11’)的所述加热和冷却装置(16)的加热或冷却功率，在RIE期间控制基板温度。
21.根据权利要求20的过程，其特征在于，所述还原性气体是在室温下挥发性的烃和氢气中的至少一种。
22.根据权利要求21的过程，其特征在于，所述烃是甲烷。
23.根据权利要求22的过程，其特征在于，在所述气体混合物中使用10-50%的甲烷比例。
24.根据权利要求20至23中任一项所述的过程，其特征在于，所述还原性气体包括甲烷和氢气或者是甲烷和氢气的混合物。
25.根据权利要求21和23中任一项所述的过程，其特征在于，在所述气体混合物中使用5-30%的氢气比例。
26.根据权利要求20至25中任一项所述的过程，其特征在于，回火包括通过用加热和冷却机构(16，16’，35)加热所述基座和通过辐射加热来加热基板表面中的至少一种方式，将至少待蚀刻的基板表面加热到或接近30℃到200℃之间的蚀刻温度。
27.根据权利要求20至26中任一项所述的过程，其特征在于，控制基板温度包括根据用电温度测量装置(37’)测量的基座或屏蔽件参考温度和/或利用在所述基板的背侧表面处的光学测量装置（37）测量的基板参考温度中的至少一个来保持温度恒定在± 10°C内。
28.根据权利要求27所述的过程，其特征在于，所述温度测量装置(37’)包括在所述基座或屏蔽件表面中的热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器(RTD)和/或用于所述基板的背侧的红外（IR）或高温计测量装置中的一种。
29.根据权利要求20至28中任一项所述的过程，其特征在于，回火包括将所述第三电极屏蔽件(13，13’，13”)加热到30℃与100℃之间的温度。
30.根据权利要求20至29中任一项所述的过程，其特征在于，回火包括将所述下屏蔽件加热或冷却至-40℃与100℃之间的温度。
31.根据权利要求20至30中任一项所述的过程，其特征在于，所述第一电压源(8)是射频源，并且以2 MHz至30 MHz的频率被驱动。
32.根据权利要求31所述的过程，其特征在于，所述射频源(8)的功率在0.3 Wcm-2至1.4Wcm-2的范围内施加到所述基座(11)。
33.根据权利要求20至32中任一项所述的过程，其特征在于，所述第二电压源(10)是中频源，并且以300至2100Hz的频率被驱动。
34.根据权利要求33所述的过程，其特征在于，向所述腔室(2)施加所述中频源(10)的功率，给出从1e10cm-3到5 e11cm-3的电子密度。
35.根据权利要求20至35中任一项所述的过程，其特征在于，使用静电卡盘(ESC)来改进晶片(27)与基座(11)之间的热接触。
36.根据权利要求20至36中任一项所述的过程，其特征在于，在0.6至1.2 nm/s的范围内实现ITO蚀刻速率。
37.根据权利要求20至36中任一项所述的系列过程，其特征在于
粘贴参数
P {fPR_cov } =(生产的晶片数)/(粘贴晶片数)，
对于晶片过程，其中PR_cov是具有光致抗蚀剂的TCO层的表面覆盖率，可以至少在以下范围之一内选择，参考涂有TCO的晶片的不同表面覆盖率（PR_cov）：
25≤P (80 %)≤50
100≤P (50 %)≤200
2000≤ P(0%)≤10000
其中对于每一个单独的过程，对于> 0.2μm的粒子，膜内加法器计数可以被测量为低于30。
38.根据权利要求37所述的系列过程，其特征在于， 在一系列过程中的第一过程之前、期间和之后，屏蔽件温度保持恒定在升高的温度，直到屏蔽件被更换以维修。
39.生产晶片或一系列晶片的过程，包括根据权利要求20至36中任一项所述的等离子体蚀刻过程或根据权利要求37至38中任一项所述的一系列等离子体蚀刻过程。
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