CN1322539C - 用于等离子体限定的晶片区域压力控制设备、方法及装置 - Google Patents

用于等离子体限定的晶片区域压力控制设备、方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1322539C
CN1322539C CNB018200532A CN01820053A CN1322539C CN 1322539 C CN1322539 C CN 1322539C CN B018200532 A CNB018200532 A CN B018200532A CN 01820053 A CN01820053 A CN 01820053A CN 1322539 C CN1322539 C CN 1322539C
Authority
CN
China
Prior art keywords
scalable stop
stop collar
scalable
pressure control
wafer area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CNB018200532A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1479936A (zh
Inventor
H·泰荣
D·W·本青
A·R·埃林贝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lam Research Corp
Original Assignee
Lam Research Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lam Research Corp filed Critical Lam Research Corp
Publication of CN1479936A publication Critical patent/CN1479936A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1322539C publication Critical patent/CN1322539C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means
    • H01J37/32449—Gas control, e.g. control of the gas flow
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32623—Mechanical discharge control means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

本发明提供一种等离子体处理室，它可提供改进的晶片区域压力控制器。等离子体处理室是与用于产生和保持等离子体的装置连接的真空室，该装置的一部分是腐蚀气体源和排气口。限定环限定晶片上方的一定区域，晶片区域压力与限定环上的压降有关。限定环是晶片区域压力控制装置的一部分，它提供大于100%的晶片区压力控制范围。该晶片区域压力控制装置可以是在保持器上的3个可调节限定环和限定块，可以用于提供所需的晶片区域压力控制。

Description

用于等离子体限定的晶片区域压力控制设备、方法及装置
技术领域
本发明涉及以半导体为基础的器件的制造设备，特别涉及限定和控制等离子体处理室中等离子体的压力的改进方法。
背景技术
以半导体为基础的器件(例如，集成电路或平板显示器)制造中，从衬底(例如，半导体晶片或玻璃板)表面开始交替淀积多层材料层并腐蚀。在现有技术中，可以用包括等离子体增强腐蚀在内的各种方法来腐蚀淀积层。在等离子体增强腐蚀中，在等离子体处理室内腐蚀衬底上的淀积层。在腐蚀中，由合适的腐蚀气体源形成等离子体来腐蚀衬底上的淀积层的没有被掩模保护的区域，留下所需的图形。
不同类型的等离子体腐蚀系统中，采用在衬底正上方限定等离子体体积的方法的系统已被证明很适合在衬底上有效地制造和/或形成不断缩小的特征。共同转让的美国专利U.S.No-5534751中公开了这些系统中的一个例子，该专利文献在本文中引作参考。尽管等离子体限定可以明显改善等离子体处理系统的性能，改善当前的实施。特别能改善被限定的等离子体的压力控制和达到衬底输送所需的等离子体处理的体积。
为便于说明，图1A显示出典型的等离子体处理室100，包括当前所用的限定环102。在等离子体处理室100中，衬底106位于下电极104上。下电极104包括用于保持衬底106的合适的衬底夹持机构(例如，静电夹、机械夹等)。反应器顶110包含与下电极104正相对设置的上电极112。上电极112，下电极104和限定环102确定被限定的等离子体体积116。用腐蚀气体源114给限定的等离子体体积116供气，用真空泵通过限定环102和排气口120从限定的等离子体体积116抽气。随着气体流动并在限定的等离子体体积中建立适当的压力，用射频源108给下电极加射频功率，而上电极112接地，在该体积中形成等离子体。或者，像现有技术一样，给下电极104和上电极112都加射频功率，或者，下电极104接地和上电极112加射频功率，也可以形成等离子体。
限定环102既可以限定等离子体体积116也可以控制等离子体的压力。等离子体体积116的限定是许多因素的函数，这些因素包括：限定环102之间的间隔，限定环外侧的体积中的压力和等离子体中的压力，气体的类型和流速，以及射频功率的电平和频率。为了能有效地限定等离子体，限定环102外的压力应尽可能低，最好低于30毫乇。如果限定环102之间的间隔极小，则更容易完成等离子体限定。通常，限定所要求的间隔为0.15英寸或更小。但是，多个限定环之间的间隔也能确定等离子体的压力，且也可以通过调节间隔来达到既能获得最好的处理性能又能保持等离子体所要求的压力。
本文中引作参考的，2000年2月1日授权的专利号是U.S-6019060，属于Eric H.Lenz的发明名称是“用于在等离子体处理室内设置限定环的凸底座装置”的共同转让美国专利中指出限定环上的压力降低近似对应于公式1/(X2+Y2+Z2)，式中的X，Y和Z是限定环之间的间隔，如图1B所示。Lenz提供了一可移动环和一静止环(即图1B中所示，X＝恒定值，Y+Z＝恒定值)。正如Lenz所说的，通过移动单个可移动环来调节距离Y和Z。图2显示出通过移动单个环改变固定间距X所获得的上述公式表示的相对压力。公式预示可以获得的控制范围是67-100％，如图2所示，而实验发现可获得的范围是公式预示的该值的大约一半。很多情况下，要在同一处理系统中的各类膜和器件上获得优良的处理结果则需要更宽的等离子体压力范围。
此外，在Lenz所说的方法中，限定环102限定在上电极组件与下电极组件之间，并对进出用于衬底装载和卸载的极间空间予以限制。如图1C所示，即使限定环102升高到它的最高位置，进出极间空间也被限定到间隔W，W是极间的总间隔减去限定环的组合厚度获得的差。
需要提供增大的压力控制范围同时保持等离子体限定。还需要提供一种限定环，其更便于放置衬底和从等离子体处理系统取出衬底。
发明内容
为了达到所述的目的和其他的目的以及按照本发明的目标提供了一种等离子体处理系统。设置有排气口的真空室，与真空室流体连接的真空泵，和与真空室流体连接的气源。真空室内设置晶片区域压力控制装置，用于使晶片区域压力控制范围大于500％。
此外，本发明提供晶片区域压力控制方法。通常，衬底放在真空室内。真空室设置气源。气体还从真空室排除。至少一个环移动，以使晶片区域压力控制范围大于500％。
以下结合附图对本发明的详细描述中，将会更详细描述本发明的这些特征和其他特征。
附图说明
用例子描述本发明，但是发明不限于这些例子，附图中相似的符号指示相似的元件。
图1是现有的等离子体处理室的示意图；
图2是通过现有及时获得的相对压力的曲线图；
图3是按本发明一个实施例的等离子体处理室的示意图；
图4是按本发明的优选实施例的操作流程图；
图5是图3所示等离子体处理室的一部分的示意图，其中，限定环位于它的最高位置；
图6是图5所示等离子体处理室的示意图，其中，限定环的位置已降低；
图7是图6所示等离子体处理室的示意图，其中，限定环的位置再降低，以使最低间隔减小到它的最小值；
图8是图7所示等离子体处理室的示意图，其中，限定环的位置再降低，以使中间间隔减小到它的最小值；
图9是图8所示等离子体处理室的示意图，其中，限定环的位置再降低，以使最上间隔减小到它的最小值；
图10是压力与间隔尺寸之和的关系曲线图；
图11是压力与最小间隔尺寸各个值的间隔尺寸之和的关系曲线图；
图12是按本发明另一实施例的等离子体处理室的示意图；
图13是按本发明另一实施例的部分示意图。
具体实施方式
现在参见附图所示的优选实施例详细描述本发明。以下的描述中，为了充分理解本发明，因而提供了许多具体的细节。但是本行业的技术人员将会发现，即使没有这些细节中的一部分或全部，仍然可以实施本发明。在其他的例子中，为了使本发明不出现不必要的不清楚，将不再详细描述那些公知的处理步骤和/或结构。
为了便于描述，图3显示出等离子体处理室200的剖视图。处理室有顶212和底214，和从顶212延伸到底214的室壁216。从室壁的一边伸出的悬臂是下电极外壳218，其内固定有作为工件保持器的吸盘204，在腐蚀中衬底206设置在保持器上。可以用任何夹紧方法使用夹盘204，例如，用静电夹紧法，机械夹紧法，真空夹紧法等。射频功率源252可以电连接到吸盘204。反应器顶212支承上电极224，并可电连接到射频功率源。限定机构包括：设置在处理室200内的第一可调节限定环230、第二可调节限定环232、第三可调节限定环234和限定块236。保持器240用于支承第一可调节限定环230、第二可调节限定环232、第三可调节限定环234和限定块236。连接到保持器240的控制器242控制保持器240的移动，因此，控制第一可调节限定环230、第二可调节限定环232、第三可调节限定环234和限定块236的移动。本发明的优选实施例中，保持器240是阶梯式的，并且在每一阶上安放有限定环或限定块。多个阶提供了限定环或限定块之间的最大间隔，在本发明的优选实施例中最大间隔尺寸范围是0.09-0.15英尺(2.28-3.81mm)。各第一可调节限定环230、第二可调节限定环232、第三可调节限定环234固定有垫片238，垫片238确定每个限定环与限定块之间的最小间隔。在本实施例中，垫片的尺寸提供的最小间隔在0.005和0.060英寸(0.13到1.52mm)之间。腐蚀气体源250给处理室供气，压力传感器262测量衬底206上面的体积中的压力(即“晶片区域压力”或“WAP”)。处理室200有排气口260。
本实施例的操作中，如图3所示和图5详细所示的，控制器242将保持器240升高到它的最高位置。该位置使一可调节限定环230、第二可调节限定环232、第三可调节限定环234和限定块236提升至一高度，在该高度第一可调节限定环230的下表面与吸盘204的平面之间的间隔的尺寸至少足以能够允许通过机器人机构将衬底206放置到吸盘206上。优选实施例中，该间隔尺寸在0.5英寸(12mm)数量级。
图4是本发明优选实施例的操作流程图。操作中，保持器升高第一可调节限定环230、第二可调节限定环232、第三可调节限定环234和限定块236到图5所示的位置(步骤302)。用机器人机构将衬底206放到吸盘204上(步骤304)。控制器242降低保持器240到晶片区域压力控制开始点(步骤306)。晶片区域压力控制开始点可以是在处理中允许最小压降并保持充分的限定第一可调节限定环230、第二可调节限定环232、第三可调节限定环234和限定块236的位置。本实施例中，当第一可调节限定环230开始处在下电极外壳218上时，晶片区域压力控制开始点可以是如图6所示的位置。然后，腐蚀气体开始流动(步骤308)，将由压力传感器252测量的晶片区域中的压力与所需设置点的值进行比较(步骤310)。如果需要增大晶片区域压力(步骤312)，控制器242可以再降低保持器240(步骤316)。图7所示的处理室200中，保持器240降低到第二限定环232处在第一限定环230的垫片238上的位置。图8所示的处理室200中，保持器240再降低到第三限定环234停留在第二限定环232的垫片238上的点。图9所示的处理室200中，保持器240再降低到限定块236停留在第三限定环234的垫片238上的位置。这是最低的晶片区域控制位置，保持器240不再降低。
如果需要降低晶片区域压力，控制器242可以升高保持器240(步骤314)。一旦保持器240达到最高晶片区域压力控制位置，如图6所示，在晶片区域压力控制期间保持器240不再升高。一旦晶片区域压力等于所需设置点的值，则开始产生等离子体(步骤318)。晶片区域压力再与设置点值比较(步骤320)，并通过升或降保持器240来调节限定环位置，以达到和保持所需的压力直到确认等离子体处理完成为止(步骤330)，保持器240上升到它的最高位置时(步骤332)，用机器人机构再移去衬底(步骤334)，以重复处理。
优选实施例中，当保持器240从它的最高控制位置(如图6所示)下降到最低位置(如图9所示)时，限定环上的压降变化可改变300-800％。提供压降控制，即：保持器向下移动以升高晶片区域压力，保持器向上移动以降低压力。如图9所示，限定块236有足够的厚度，使得限定块236的顶高于上电极224的最低部分，以防止气体连续不断地流过限定块236的顶部从而离开晶片区域。
可用于本实施例中的尺寸的例子中，由限定块236包围的限定块236与上电极224之间的间隔尺寸范围在0.0125到0.05英寸(0.32到1.27mm)之间。间隔在约0.025英寸(0.63mm)更好。第一可调节限定环230、第二可调节限定环232、第三可调节限定环234的厚度范围在0.045到0.18英寸(1.14到4.57mm)之间。厚度在约0.09英寸(2.29mm)更好。上电极224与下电极204之间的距离范围在0.4到3.0英寸(10mm到76.2mm)之间。距离是0.6英寸(15mm)更好。
图10是晶片区域压力与以英寸为单位的第一可调节限定环230和第二可调节限定环232之间的间隔距离；第二可调节限定环232和第三可调节限定环234之间的间隔距离；第三可调节限定环234和限定块236之间间隔距离之总和之间的关系曲线图。本例中，用标准的300cm3/分钟(sccm)的流速将氩气输入处理室200来测试压力。方形数据点902表示限定环中压力的晶片区域压力。菱形数据点904表示处理室压力。曲线段(I)对应限定环从图6所示位置移动到图7所示位置，曲线段(II)对应限定环从图7所示位置移动到图8所示位置，曲线段(III)对应限定环从图8所示位置移动到图9所示位置。
图11是晶片区域压力与以英寸为单位的间隔距离之和之间的关系曲线图，对应图10中曲线段(II)和(III)，但是，最小间隔距离的差值用垫片236设定。曲线(a)中，用垫片236设定的第一可调节限定环(230)和第二可调节限定环(232)之间的最小间隔距离是0.007英寸，用垫片236设定的第二可调节限定环(232)和第三可调节限定环(234)之间的最小间隔距离是0.007英寸。曲线(b)中，用垫片236设定的第一可调节限定环230和第二可调节限定环232之间的最小间隔距离是0.030英寸，用垫片236设定的第二可调节限定环232和第三可调节限定环234之间的最小间隔距离是0.007英寸。曲线(c)中，用垫片236设定的第一可调节限定环230和第二可调节限定环232之间的最小间隔距离是0.038英寸，用垫片236设定的第二可调节限定环232和第三可调节限定环234之间的最小间隔距离是0.030英寸。曲线(d)中，用垫片236设定的第一可调节限定环230和第二可调节限定环232之间的最小间隔距离是0.038英寸，用垫片236设定的第二可调节限定环232和第三可调节限定环234之间的最小间隔距离是0.038英寸。曲线(e)中，用垫片236设定的第一可调节限定环230和第二可调节限定环232之间的最小间隔距离是0.062英寸，用垫片236设定的第二可调节限定环232和第三可调节限定环234之间的最小间隔距离是0.062英寸。从图11中的曲线可以看出，用不同的垫片236改变最小间隔距离可以改变压力控制范围和压力控制梯度。
保持器可以是允许一个或多个控制器使限定环和限定块上下移动的任何装置，其中，在升高位置保持器使限定环与限定块之间保持最大间隔，在下降位置保持器使限定环与限定块之间形成最小间隔。同时，保持器最好一次允许一个间隔减小，直到间隔达到最小为止。一旦一个间隔达到最小，另一个间隔也减小。图5中，由于保持器240在控制器242下面，所以保持器240是悬臂式夹。另一实施例中，限定环240可以构成为在控制器242上面，现在的保持器240是平板形。
尽管在优选实施例中显示出3个限定环和一个限定块，但是也可以用其他数量的限定环和限定块。在一优选实施例中，限定环和限定块的数量和间隔应设置成：在最高位置最低限定环的至少一部分高于上电极的最低部分，在晶片区域压力控制的开始点最低的限定环与下电极处在共同的平面上，部分限定块低于上电极。本实施例有助于避免会引起淀积聚合物膜的累积的停滞点。
另一实施例中，保持器可以包括多个悬臂，用各个悬臂支承不同的限定环。图12显示出第一可调节限定环1204、第二可调节限定环1208、第三可调节限定环1212和限定块1216的一部分。第一悬臂1220从控制器1224悬伸出。限定块1216从第一悬臂1220悬伸出，第二悬臂1228、第三悬臂1232和第四悬臂1236从限定环块1216悬伸出。第二悬臂1228支承第三可调节限定环1212，第三悬臂1232支承第二可调节限定环1208。第四悬臂1236支承第一可调节限定环1204，如上述的实施例中，当第一、第二和第三限定环达到它们的最低点时，第二、第三和第四悬臂允许第一、第二和第三限定环停止移动。
另一实施例中，限定环的外形复杂。图13显示出第一可调节限定环1330、第二可调节限定环1332、第三可调节限定环1334和限定块1336的一部分。保持器1340可用于支承第一可调节限定环1330、第二可调节限定环1332、第三可调节限定环1334和限定块1336。连接到保持器1340的控制器1342控制保持器1340的移动，因此控制第一可调节限定环1330、第二可调节限定环1332、第三可调节限定环1334和限定块1336的移动。保持器1340随限定环或限定块阶跃停留在每一阶上。多个阶确定限定环或限定块之间的最大间隔。第一可调节限定环1330、第二可调节限定环1332和第三可调节限定环1334用确定相邻限定环用垫片1338固定，垫片限定可调节限定环之间的最小间隔。限定环1330、1332、1334和限定块1336的配合表面不平，而是可以具有一定“外形”，从而使得在最大间隔处间隔是“光学稠密的”，即它们不能提供直接的视线，这样通过使经间隔进入限定环外边的空间的、来自等离子体的带电荷的粒子流束减到最小来改善等离子体的限定。图13显示出这种“外形”的一个实施例，它由幅度大于最大间隔的一半的每个配合表面的垂直偏移部分1344组成。每个配合表面中的偏移部分径向交错排列，以允许每个配合表面极接近下一个配合表面。
已用几个实施例描述了本发明，但是，在本发明的范围内有各种改变、修改和替代等效物。注意，有各种实施本发明方法和本发明设备的替代方式。因而所附的权利要求书应被理解为包括本发明的精神和范围内的全部改变、修改和替代等效物。

Claims (26)

1、一种用于控制压力的设备，包括：
用于容纳衬底的真空室；
流体连接到真空室的排气口；
流体连接到真空室的气体源；和
晶片区域压力控制装置，其中，所述晶片区域压力控制装置包括：
在真空室内的至少一个可调节限定环；
在真空室内的可调节限定块；和
用于升高和降低所述至少一个可调节限定环和可调节限定块的控制器。
2、如权利要求1所述的设备，其中所述晶片区域压力控制装置包括位于所述真空室内的第一可调节限定环和位于所述真空室内的第二可调节限定环。
3、如权利要求2所述的设备，其中，晶片区域压力控制装置还包括：至少一个连接在控制器与第一可调节限定环、第二可调节限定环和可调节限定块之间的保持器。
4、如权利要求3所述的设备，其中，所述至少一个保持器移动第一可调节限定环、第二可调节限定环和可调节限定块。
5、如权利要求3或4所述的设备，还包括上电极，其中，所述至少一个保持器可将第一可调节限定环、第二可调节限定环和可调节限定块的至少一部分移动到高于上电极的下表面的位置。
6、如权利要求5所述的设备，其中，所述至少一个保持器可将第一可调节限定环移动到处于与衬底的表面同样高或比衬底的表面低的平面内的表面上。
7、如权利要求6所述的设备，还包括在第一可调节限定环和第二可调节限定环之间的垫片。
8、如权利要求7所述的设备，其中，所述至少一个保持器能够将第二可调节限定环从与第一可调节限定环隔开最大间隔的位置移动到第二可调节限定环处在第一可调节限定环上并通过垫片隔开的位置。
9、如权利要求8所述的设备，其中，所述晶片区域压力控制装置还包括位于第二可调节限定环与可调节限定块之间并连接到保持器的第三可调节限定环。
10、一种控制晶片区域压力的方法，包括：
将衬底放入真空室内；
给真空室提供气体源；
通过排气口从真空室排气；
利用晶片区域压力控制装置的控制器控制晶片区域压力控制装置的至少一个可调节限定环和可调节限定块的移动，以提一晶片区域压力控制范围。
11、如权利要求10所述的方法，其中，控制所述至少一个可调节限定环和可调节限定块的移动包括：
将第一可调节限定环、第二可调节限定环和可调节限定块降低到晶片区域压力控制开始点，在该点第一可调节限定环位于真空室的底部上，第二可调节限定环与第一可调节限定环隔开一个使它们分开的最大距离，第二可调节限定环与可调节限定块隔开一个使它们分开的最大距离；和
降低第二可调节限定环与可调节限定块，直到第二可调节限定环处在第一可调节限定环上并且第二可调节限定环通过垫片与第一可调节限定环隔开为止，其中，第二可调节限定环与可调节限定块隔开一个使它们分开的最大距离。
12、如权利要求11所述的方法，其中，控制所述至少一个可调节限定环和可调节限定块的移动还包括：降低可调节限定块，以使可调节限定块处在第二可调节限定环上。
13、如权利要求11所述的方法，其中，控制所述至少一个可调节限定环和可调节限定块的移动还包括：降低第二可调节限定环和可调节限定块之间的第三可调节限定环，其中，第三可调节限定环与第二可调节限定环隔开一个使它们分开的最大距离，可调节限定块与第三可调节限定环隔开一个使它们分开的最大距离，其中，降低第二可调节限定环和可调节限定块还降低第三可调节限定环，其中，第三可调节限定环与可调节限定块隔开一个使它们分开的最大距离，且第三可调节限定环与第二可调节限定环隔开一个使它们分开的最大距离。
14、如权利要求13所述的方法，其中，控制所述至少一个可调节限定环和可调节限定块的移动还包括降低第三可调节限定环与可调节限定块，直到第三可调节限定环处在通过垫片与之隔开的第二可调节限定环上为止，且可调节限定块与第三可调节限定环隔开一个使它们分开的最大距离。
15、如权利要求14所述的方法，其中，控制所述至少一个可调节限定环和可调节限定块的移动还包括降低所述可调节限定块，直到所述可调节限定块处在第三可调节限定环上为止。
16、一种晶片区域压力控制装置，它用于真空室中，且该真空室与排气口和气体源流体连接，该晶片区域压力控制装置包括至少一个可调节限定环、可调节限定块和用于升高和降低所述至少一个可调节限定环以及可调节限定块的控制器。
17、如权利要求16所述的晶片区域压力控制装置，所述晶片区域压力控制装置包括第一可调节限定环、第二可调节限定环，一第一垫片在所述第一可调节限定环和第二可调节限定环之间提供间隔，并且该第一垫片未连附到第二可调节限定环。
18、如权利要求17所述的晶片区域压力控制装置，其中所述第一垫片在第一可调节限定环与第二可调节限定环之间提供在0.005-0.060英寸范围内的最小间隔。
19、如权利要求18所述的晶片区域压力控制装置，其中第一可调节限定环具有在0.045-0.180英寸范围内的厚度。
20、如权利要求19所述的晶片区域压力控制装置，其中所述第二可调节限定环具有0.045-0.180英寸范围内的厚度。
21、如权利要求20所述的晶片区域压力控制装置，其中真空室还包括上电极，所述第一和第二可调节限定环的内径大于该上电极的外径，以允许所述第一和第二可调节限定环可移动到一垂向高度，从而环绕上电极。
22、如权利要求21所述的晶片区域压力控制装置，其中第一和第二可调节限定环在其内径与所述上电极的外径之间形成0.0125-0.0500英寸范围内的间隙。
23、如权利要求22所述的晶片区域压力控制装置，还包括用于提供第二可调节限定环与所述可调节限定块之间的间隔的第二垫片。
24、如权利要求17所述的晶片区域压力控制装置，还包括用于提供第二可调节限定环与所述可调节限定块之间的间隔的第二垫片。
25、如权利要求17所述的晶片区域压力控制装置，还包括：
位于第二可调节限定环和可调节限定块之间的第三可调节限定环；
在第二可调节限定环和第三可调节限定环之间提供间隔的第二垫片，其中该第二垫片被连附到第二可调节限定环，但未连附到第三可调节限定环。
26、如权利要求25所述的晶片区域压力控制装置，其中所述控制器包括保持器，第一、第二和第三可调节限定环适于由该保持器支撑，所述保持器能够将第一、第二和第三可调节限定环从最大间隔移动到最小间隔。
CNB018200532A 2000-10-04 2001-09-26 用于等离子体限定的晶片区域压力控制设备、方法及装置 Expired - Lifetime CN1322539C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/684,695 US6492774B1 (en) 2000-10-04 2000-10-04 Wafer area pressure control for plasma confinement
US09/684,695 2000-10-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1479936A CN1479936A (zh) 2004-03-03
CN1322539C true CN1322539C (zh) 2007-06-20

Family

ID=24749169

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB018200532A Expired - Lifetime CN1322539C (zh) 2000-10-04 2001-09-26 用于等离子体限定的晶片区域压力控制设备、方法及装置

Country Status (9)

Country Link
US (3) US6492774B1 (zh)
EP (1) EP1323179B1 (zh)
JP (2) JP5100952B2 (zh)
KR (1) KR100603682B1 (zh)
CN (1) CN1322539C (zh)
AU (1) AU2001296916A1 (zh)
RU (1) RU2270492C2 (zh)
TW (1) TW587272B (zh)
WO (1) WO2002029848A2 (zh)

Families Citing this family (76)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6492774B1 (en) * 2000-10-04 2002-12-10 Lam Research Corporation Wafer area pressure control for plasma confinement
US6800173B2 (en) * 2000-12-15 2004-10-05 Novellus Systems, Inc. Variable gas conductance control for a process chamber
US6602381B1 (en) 2001-04-30 2003-08-05 Lam Research Corporation Plasma confinement by use of preferred RF return path
US6926803B2 (en) * 2002-04-17 2005-08-09 Lam Research Corporation Confinement ring support assembly
US6936135B2 (en) * 2002-04-17 2005-08-30 Lam Research Corporation Twist-N-Lock wafer area pressure ring and assembly for reducing particulate contaminant in a plasma processing chamber
TWI229367B (en) * 2002-12-26 2005-03-11 Canon Kk Chemical treatment apparatus and chemical treatment method
US7296534B2 (en) * 2003-04-30 2007-11-20 Tokyo Electron Limited Hybrid ball-lock attachment apparatus
US7053994B2 (en) * 2003-10-28 2006-05-30 Lam Research Corporation Method and apparatus for etch endpoint detection
KR100539266B1 (ko) * 2004-06-02 2005-12-27 삼성전자주식회사 호 절편 형태의 한정부를 가지는 플라즈마 공정 장비
JP5252770B2 (ja) * 2004-06-10 2013-07-31 三星電子株式会社 イメージセンサーパッケージの組立方法
KR100790392B1 (ko) * 2004-11-12 2008-01-02 삼성전자주식회사 반도체 제조장치
US7632375B2 (en) * 2004-12-30 2009-12-15 Lam Research Corporation Electrically enhancing the confinement of plasma
US7364623B2 (en) * 2005-01-27 2008-04-29 Lam Research Corporation Confinement ring drive
US20060278339A1 (en) * 2005-06-13 2006-12-14 Lam Research Corporation, A Delaware Corporation Etch rate uniformity using the independent movement of electrode pieces
US7837825B2 (en) * 2005-06-13 2010-11-23 Lam Research Corporation Confined plasma with adjustable electrode area ratio
KR100621778B1 (ko) * 2005-06-17 2006-09-11 삼성전자주식회사 플라즈마 처리 장치
CN100362622C (zh) * 2005-12-07 2008-01-16 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 下抽气式刻蚀装置
US7632377B2 (en) 2006-01-24 2009-12-15 United Microelectronics Corp. Dry etching apparatus capable of monitoring motion of WAP ring thereof
US7578258B2 (en) * 2006-03-03 2009-08-25 Lam Research Corporation Methods and apparatus for selective pre-coating of a plasma processing chamber
US7740736B2 (en) * 2006-06-08 2010-06-22 Lam Research Corporation Methods and apparatus for preventing plasma un-confinement events in a plasma processing chamber
US8043430B2 (en) * 2006-12-20 2011-10-25 Lam Research Corporation Methods and apparatuses for controlling gas flow conductance in a capacitively-coupled plasma processing chamber
US8034409B2 (en) * 2006-12-20 2011-10-11 Lam Research Corporation Methods, apparatuses, and systems for fabricating three dimensional integrated circuits
US7732728B2 (en) 2007-01-17 2010-06-08 Lam Research Corporation Apparatuses for adjusting electrode gap in capacitively-coupled RF plasma reactor
US8313610B2 (en) * 2007-09-25 2012-11-20 Lam Research Corporation Temperature control modules for showerhead electrode assemblies for plasma processing apparatuses
US8522715B2 (en) * 2008-01-08 2013-09-03 Lam Research Corporation Methods and apparatus for a wide conductance kit
TWI516175B (zh) * 2008-02-08 2016-01-01 蘭姆研究公司 在電漿處理腔室中穩定壓力的方法及其程式儲存媒體
US20090286397A1 (en) * 2008-05-15 2009-11-19 Lam Research Corporation Selective inductive double patterning
US8540844B2 (en) * 2008-12-19 2013-09-24 Lam Research Corporation Plasma confinement structures in plasma processing systems
US8869741B2 (en) * 2008-12-19 2014-10-28 Lam Research Corporation Methods and apparatus for dual confinement and ultra-high pressure in an adjustable gap plasma chamber
US8627783B2 (en) * 2008-12-19 2014-01-14 Lam Research Corporation Combined wafer area pressure control and plasma confinement assembly
US8313612B2 (en) * 2009-03-24 2012-11-20 Lam Research Corporation Method and apparatus for reduction of voltage potential spike during dechucking
KR101559913B1 (ko) * 2009-06-25 2015-10-27 삼성전자주식회사 플라즈마 건식 식각 장치
US8617347B2 (en) * 2009-08-06 2013-12-31 Applied Materials, Inc. Vacuum processing chambers incorporating a moveable flow equalizer
JP5794988B2 (ja) * 2009-08-31 2015-10-14 ラム リサーチ コーポレーションＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 局所的なプラズマ閉じ込め及び圧力制御の構成、並びにその方法
US8992722B2 (en) * 2009-09-01 2015-03-31 Lam Research Corporation Direct drive arrangement to control confinement rings positioning and methods thereof
US8501631B2 (en) 2009-11-19 2013-08-06 Lam Research Corporation Plasma processing system control based on RF voltage
JP5597463B2 (ja) * 2010-07-05 2014-10-01 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び基板処理方法
US20130059448A1 (en) * 2011-09-07 2013-03-07 Lam Research Corporation Pulsed Plasma Chamber in Dual Chamber Configuration
US9076826B2 (en) * 2010-09-24 2015-07-07 Lam Research Corporation Plasma confinement ring assembly for plasma processing chambers
US9530620B2 (en) 2013-03-15 2016-12-27 Lam Research Corporation Dual control modes
US10157729B2 (en) 2012-02-22 2018-12-18 Lam Research Corporation Soft pulsing
US9502216B2 (en) 2013-01-31 2016-11-22 Lam Research Corporation Using modeling to determine wafer bias associated with a plasma system
US9171699B2 (en) 2012-02-22 2015-10-27 Lam Research Corporation Impedance-based adjustment of power and frequency
US9197196B2 (en) 2012-02-22 2015-11-24 Lam Research Corporation State-based adjustment of power and frequency
US10128090B2 (en) 2012-02-22 2018-11-13 Lam Research Corporation RF impedance model based fault detection
US9114666B2 (en) 2012-02-22 2015-08-25 Lam Research Corporation Methods and apparatus for controlling plasma in a plasma processing system
US9368329B2 (en) 2012-02-22 2016-06-14 Lam Research Corporation Methods and apparatus for synchronizing RF pulses in a plasma processing system
US9390893B2 (en) 2012-02-22 2016-07-12 Lam Research Corporation Sub-pulsing during a state
US9295148B2 (en) 2012-12-14 2016-03-22 Lam Research Corporation Computation of statistics for statistical data decimation
US9842725B2 (en) 2013-01-31 2017-12-12 Lam Research Corporation Using modeling to determine ion energy associated with a plasma system
US9462672B2 (en) 2012-02-22 2016-10-04 Lam Research Corporation Adjustment of power and frequency based on three or more states
US10325759B2 (en) 2012-02-22 2019-06-18 Lam Research Corporation Multiple control modes
US9320126B2 (en) 2012-12-17 2016-04-19 Lam Research Corporation Determining a value of a variable on an RF transmission model
US9408288B2 (en) 2012-09-14 2016-08-02 Lam Research Corporation Edge ramping
US9043525B2 (en) 2012-12-14 2015-05-26 Lam Research Corporation Optimizing a rate of transfer of data between an RF generator and a host system within a plasma tool
US9155182B2 (en) 2013-01-11 2015-10-06 Lam Research Corporation Tuning a parameter associated with plasma impedance
US9779196B2 (en) 2013-01-31 2017-10-03 Lam Research Corporation Segmenting a model within a plasma system
US9620337B2 (en) 2013-01-31 2017-04-11 Lam Research Corporation Determining a malfunctioning device in a plasma system
US9107284B2 (en) 2013-03-13 2015-08-11 Lam Research Corporation Chamber matching using voltage control mode
US9119283B2 (en) 2013-03-14 2015-08-25 Lam Research Corporation Chamber matching for power control mode
US9564285B2 (en) * 2013-07-15 2017-02-07 Lam Research Corporation Hybrid feature etching and bevel etching systems
US9502221B2 (en) 2013-07-26 2016-11-22 Lam Research Corporation Etch rate modeling and use thereof with multiple parameters for in-chamber and chamber-to-chamber matching
US9594105B2 (en) 2014-01-10 2017-03-14 Lam Research Corporation Cable power loss determination for virtual metrology
US10950421B2 (en) 2014-04-21 2021-03-16 Lam Research Corporation Using modeling for identifying a location of a fault in an RF transmission system for a plasma system
US9536749B2 (en) 2014-12-15 2017-01-03 Lam Research Corporation Ion energy control by RF pulse shape
US10658222B2 (en) 2015-01-16 2020-05-19 Lam Research Corporation Moveable edge coupling ring for edge process control during semiconductor wafer processing
US10957561B2 (en) 2015-07-30 2021-03-23 Lam Research Corporation Gas delivery system
CN105390362B (zh) * 2015-10-29 2017-06-23 上海华力微电子有限公司 用于更换压力控制阀上的o型圈的系统及方法
US10825659B2 (en) 2016-01-07 2020-11-03 Lam Research Corporation Substrate processing chamber including multiple gas injection points and dual injector
US10651015B2 (en) 2016-02-12 2020-05-12 Lam Research Corporation Variable depth edge ring for etch uniformity control
US10699878B2 (en) 2016-02-12 2020-06-30 Lam Research Corporation Chamber member of a plasma source and pedestal with radially outward positioned lift pins for translation of a substrate c-ring
US20170278679A1 (en) * 2016-03-24 2017-09-28 Lam Research Corporation Method and apparatus for controlling process within wafer uniformity
KR101680850B1 (ko) * 2016-06-28 2016-11-29 주식회사 기가레인 배기유로의 크기가 조절되는 플라즈마 처리 장치
US10410832B2 (en) 2016-08-19 2019-09-10 Lam Research Corporation Control of on-wafer CD uniformity with movable edge ring and gas injection adjustment
CN110767568B (zh) * 2018-07-26 2022-05-27 北京北方华创微电子装备有限公司 压力调节组件、下电极装置、工艺腔室和半导体处理设备
CN115513023A (zh) * 2021-06-23 2022-12-23 中微半导体设备(上海)股份有限公司 约束环、等离子处理装置及其排气控制方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5534751A (en) * 1995-07-10 1996-07-09 Lam Research Corporation Plasma etching apparatus utilizing plasma confinement
CN1184555A (zh) * 1995-05-19 1998-06-10 兰姆研究公司 电极夹持组件和装配方法及其使用
US6019060A (en) * 1998-06-24 2000-02-01 Lam Research Corporation Cam-based arrangement for positioning confinement rings in a plasma processing chamber

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6068784A (en) * 1989-10-03 2000-05-30 Applied Materials, Inc. Process used in an RF coupled plasma reactor
US5246532A (en) 1990-10-26 1993-09-21 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Plasma processing apparatus
JP2638443B2 (ja) 1993-08-31 1997-08-06 日本電気株式会社 ドライエッチング方法およびドライエッチング装置
JPH1012578A (ja) * 1996-06-26 1998-01-16 Mitsubishi Electric Corp ウエハ・支持基板貼付け方法，及びウエハ・支持基板貼付け装置
JP3468446B2 (ja) * 1997-05-20 2003-11-17 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
US6008130A (en) * 1997-08-14 1999-12-28 Vlsi Technology, Inc. Polymer adhesive plasma confinement ring
US5998932A (en) * 1998-06-26 1999-12-07 Lam Research Corporation Focus ring arrangement for substantially eliminating unconfined plasma in a plasma processing chamber
JP2000058512A (ja) 1998-08-03 2000-02-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd プラズマ処理装置および処理方法
US6178919B1 (en) * 1998-12-28 2001-01-30 Lam Research Corporation Perforated plasma confinement ring in plasma reactors
US6354241B1 (en) * 1999-07-15 2002-03-12 Applied Materials, Inc. Heated electrostatic particle trap for in-situ vacuum line cleaning of a substrated processing
US6350317B1 (en) * 1999-12-30 2002-02-26 Lam Research Corporation Linear drive system for use in a plasma processing system
US6261408B1 (en) * 2000-02-16 2001-07-17 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for semiconductor processing chamber pressure control
US6433484B1 (en) * 2000-08-11 2002-08-13 Lam Research Corporation Wafer area pressure control
US6492774B1 (en) * 2000-10-04 2002-12-10 Lam Research Corporation Wafer area pressure control for plasma confinement
US6936135B2 (en) * 2002-04-17 2005-08-30 Lam Research Corporation Twist-N-Lock wafer area pressure ring and assembly for reducing particulate contaminant in a plasma processing chamber

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1184555A (zh) * 1995-05-19 1998-06-10 兰姆研究公司 电极夹持组件和装配方法及其使用
US5534751A (en) * 1995-07-10 1996-07-09 Lam Research Corporation Plasma etching apparatus utilizing plasma confinement
US6019060A (en) * 1998-06-24 2000-02-01 Lam Research Corporation Cam-based arrangement for positioning confinement rings in a plasma processing chamber

Also Published As

Publication number Publication date
TW587272B (en) 2004-05-11
AU2001296916A1 (en) 2002-04-15
EP1323179A2 (en) 2003-07-02
WO2002029848A3 (en) 2002-10-31
JP2012178614A (ja) 2012-09-13
KR20030051698A (ko) 2003-06-25
US20050051268A1 (en) 2005-03-10
KR100603682B1 (ko) 2006-07-20
US20020190657A1 (en) 2002-12-19
RU2270492C2 (ru) 2006-02-20
CN1479936A (zh) 2004-03-03
JP2004511096A (ja) 2004-04-08
US6492774B1 (en) 2002-12-10
WO2002029848A2 (en) 2002-04-11
US7470627B2 (en) 2008-12-30
JP5100952B2 (ja) 2012-12-19
US6823815B2 (en) 2004-11-30
EP1323179B1 (en) 2013-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1322539C (zh) 用于等离子体限定的晶片区域压力控制设备、方法及装置
US10784083B2 (en) RF voltage sensor incorporating multiple voltage dividers for detecting RF voltages at a pickup device of a substrate support
KR100276093B1 (ko) 플라스마 에칭방법
CN105225985B (zh) 通过原位反馈的晶片放置和间隙控制最佳化
CN102110574B (zh) 等离子体处理装置
KR102188409B1 (ko) 기판 처리 장치 및 탑재대
CN100364064C (zh) 聚焦环和等离子体处理装置
CN101543141B (zh) 等离子处理装置
KR101800337B1 (ko) 정전 척 장치
US6433484B1 (en) Wafer area pressure control
CN101515498B (zh) 一种电感耦合线圈及采用该耦合线圈的等离子体处理装置
CN110491756A (zh) 具有闭环夹持力控制的实时监测
EP2053630A2 (en) Capacitively coupled plasma reactor
KR20170042359A (ko) 플라즈마 강화 화학 기상 증착 시스템에서 높은 온도들로 압축 또는 인장 응력을 갖는 웨이퍼들을 프로세싱하는 방법 및 장치
KR20080070643A (ko) 유전체 및/또는 상이한 두께, 프로파일 및/또는 형상을갖는 공동을 갖는 정전 척 어셈블리, 그 사용 방법 및그것을 포함한 장치
KR102649738B1 (ko) 플라즈마 강화 화학 증기 증착을 위한 막 응력 제어
CN106226577A (zh) 电压模型rf偏置应用的大动态范围rf电压传感器和方法
JP2008516462A5 (zh)
WO2015171226A1 (en) Substrate carrier system with protective covering
KR20210145314A (ko) 웨이퍼에 공간적으로 튜닝 가능한 rf 커플링을 하는 정전 척
CN117813476A (zh) 利用差动电容传感器衬底的喷头至基座间隙测量

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20070620

CX01 Expiry of patent term