IT8224237A1

IT8224237A1 - Tavolo di incisione a radio frequenza con organo di estensione polarizzato"

Info

Publication number: IT8224237A1
Application number: ITMI1982A024237A
Authority: IT
Original assignee: Varian Associates
Priority date: 1981-11-12
Filing date: 1982-11-12
Publication date: 1984-05-12
Also published as: FR2516308B1; IT1153022B; FR2516308A1; GB2109282A; US4392938A; IT8224237A0; JPS5889826A; DE3241391A1; GB2109282B

Description

DOCUMENTAZIONE

RILEGATA

fUWEBU-SlUDJQ CONSULtNZt? bfitViilll e.n.c.

Descrizione dell' invenzione avente per titolo:

"TAVOLO DI INCISIONE A RADIO FREQUENZA CON ORGANO DI ESTENSIONE POLARIZZATO"

a nome : VARIAN ASSOCIATES, INC , a Palo Alto , California (U. S.A. ) Inventori : David James Barra, Frederick Thomas Turner Depositata, il : f 2 NOV. 1982 24 23 7 A/32 === oOo ==?

RIASSUNTO

Un tavolo di incisione a radio frequenza presenta un organo di estensione polarizzato in prossimit? della sua periferia. L' organo di est ensione ? elettricamente conduttore, ma ? isolato da altri organi conduttori del sistema. L'organo di est ension e ? disposto rispetto alla periferia del tavolo in modo tale che il confine o limite del plasma indotto al disopra del tavolo di incisione risulta spostato oltre la periferia dello stesso tavolo di incisione , eliminando cos? la fecalizzazione di ioni sui bordi di un oggetto che viene inciso sul tavolo. Il potenziale impresso sull' organo di estens ione produce uno spazio scuro al di sopra della sua superficie avente alt ezza sufficiente , per cui la configurazi?ne orizzontale della guaina al disopra , del tavolo di incisione risulta continuata oltre i suoi bordi . Si ottiene un' incisione di maggior e uniformit?.

== oOo ===

La presente invenzione si riferi sce ad una apparecchiatura atta ad ottenere un' incisione pi? uniforme su un elemento composito (wafer) semiconduttore e in modo pi? particolare si riferisc e ad un tavolo di incisione a radio frequenza avente un organo polar izzato in prossimit? della sua periferia onde permettere di ottenere un grado di incisione pi? uniforme su un elemento composito (wafer) semiconduttore.

Nella fabbricazione di componenti semiconduttori si rende necessario in vari punti del proc esso di fabbricazione incidere la superfic ie dell' elemento composito o wafer. Questi punti includono l ' incisione per pulire una superficie prima dell' applicazione della metallizzazione , oppure prima di effettuare ima fase di crescita epitassiale. Essi includono inoltre la fase di delineare un modello o andamento nella metallizzazione, oppure in un ossido, mediante incisione selettiva di uno strato parzialmente ricoperto di fotoresist o vernice sensibile alla luce. La soluzione tradizionale ? stata quella di impiegare agenti di incisione o attacco chimici . Ih modo crescente si impiegano comunque delle tecniche cosidette di incisione o attacco a secco. Questo t ecniche includono l ' incisione o attacco per polverizzazione, la fresatura a raggi o fasc i di ioni e la incisione o attacco reattivo a ioni . L' inc isione o attacco per polverizzazione , a cui si d? a volte la denominazione di incisione o attacco a plasma, ? ben nota nella tecnica . Vedere, per esanpio , G.N. Jackson ,?R.F. Sputt er ing" , Thin Solid Films, voi . 5 , pagine 20 9, 236 e seguenti (1570) e R . Glang ed altri, "Generation of Patt erns in Thin Films" , in Handbook of Thin Film Technology, pagine da T a ? (1970) ? La ruflimrcu-aiuuiu UUHOULUXLH unni LI n e.u.w.

teoria di operazione dell' incisione o attacco per polverizzazione pu? essere espressa brevemente come s egue, . Il substrato ? mantenuto ad un potenziale elevato, sia ? corrente continua cbe a radio frequenza, e al disopra della superficie del substrato si induc e un plasma di scarica a bagliore. Il plasma consiste di un miscuglio di elettroni , ioni e atomi neutri o molecole; gli ioni e gli elettroni sono in numero di equilibrio pressoch? uguale, per cui la carica netta ? prossima a zero ed. il. movimento degli ioni avviene per diffusione, invece che per deriva, in un campo elettrico impresso . Nello sp?zio immediatamente al disopra del substrato e al disotto del plasma vi ? una regione denominata lo spazio scuro, in cui non si riscontra nessun numero significativo di elettroni . Quando gli ioni positivi si diffondono fino al confine o limite tra lo spazio scuro ed il plasma, a volte denominato la guaina del plasma, essi non sono pi? mascherati dagli elettroni e vengono estratti dal potenziale di un substrato caricato negat ivamente.

Essi sono "trasc inati" alla superficie dell ' oggetto disposto sul tavolo di incis ione e vanno a colpire il medesimo , per produrre con ci? l ' incisione o attacco .

Nella fabbri cazione di dispositivi a semiconduttore sta diveltando .sempre pi? importante l' incisione o attacco uniforme attraverso la superficie di un elemento composito o wafer semiconduttor e.

i

Ci? vale in quanto aumenta il livello di int egrazione e diminui sc e la larghezza di linea minima delle caratt eristiche litografiche. Piccole caratteristiche litografiche possono essere distrutte in ~ rUMtKU-aiUDlO COl!liiliUiUiUJUtVLlll 8.n.c.

regioni di forte incisione o attacco, mentre si ha im' incisione o attacco soddisfacente in altre regi?ni su un. elemento composito o wafer semiconduttore. Di conseguenza, risulta spesso desiderabile e necessario eseguire 11 incisione o attacco ad una uniformit? compresa tra pi? o meno 10$. L'uniformit? dell?incisione o attacco ? stata tentata con l?impiego di schermi elettricamente flottanti, yedi R. Mundt ed altri, "Etch Uniformity in a CCl^ Plasma Aluminum Etch", Proceedings, Int?l. Electron Device Meeting, 1980, p. 16. 3; e disponendo l?oggetto da essere inciso o attaccato al centro di un grande tavolo di incisione, vedi R.S. Nowicki, "Properties of RF-Sputtered ?l^O^ Deposited by Planar Sci.

Magnetron", J. Vac./ Tech. , Vol.U, No.l, pagina 127 (1977).

E? risaputo che con l'incisione o attacco per polverizzazione a radio frequenza ? necessario mantenere un?altezza costante dello spazio scuro al disopra del substrato allo scopo di produrre una. incisione o attacco uniforme. Questa condizione deve essere soddisfatta, in quanto l?altezza relativa della guaina di plasma determiner? il ninner? di . ioni estratti e la dir ezione delle loro traiettorie iniziali verso il substrato e determiner? quindi 1 ? imi formit? del grado di incisione o attacco. Inoltre, alla periferia di un substrato in fase di incisione o attacco la guaina di plasma si invertir? in basso per incontrare le strutture collegate a massa che circondano il bordo del tavolo di incisione.

Ci? produce un effetto di focalizzazione in quanto gli ioni estratti dal plasma vicino alla periferia del tavolo di incisione avranruiHLIUi-?lUUIU UUNSULtN?A BKtVtllI s.n.c.

no traiettorie convergenti , sicch? un maggior numero di ioni andr? a colpire i bordi est erni del substrato. Quindi, allo scopo di ottenere gradi di incisione o attacco uniformi con tavoli di incisione a radio frequenza , la pratica comune ? stata quella di realizzare i tavoli a configurazione planare e molto pi? grandi dell' oggetto in fas e di incisione o attacco per evitare effetti di focalizzazione intorno alla periferia d ello stesso oggetto in fase di incisione c*?,ttacco , oppure sagomare l' elettrodo di massa circostante in modo da produrre la fine del plasma lontano dai bordi .dell? elemento composito o wafer semiconduttor e.

Uno scopo della presente invenzione ? di realizzare un tavolo di incisione a radio frequ?nza che permetta un' incisione di un ?l emento composito o wafer semiconduttore in modo pi? uniforme.

Uno scopo ulteriore della presente invenzione ? di realizzare un tavolo di incisione a radio frequenza avente un organo di est ensione polarizzato posizionato intorno alla periferia del tavolo in

\

modo da estendere il confine o limite della guaina di plasma.

Un altro scopo della pressite invenzione ? di realizzare un tavolo di incisione a radio frequenza avente un o*?J??fO di estensione periferico , al quale venga applicata una polarizzazione nota allo scopo di mantenere un'altezza sostanzialmente uniforme di spazio scuro al disopra del tavolo al meno per la distanza sulla quale si deve disporre un substrato.

Per una comprensione pi? completa della presente invenzione si pu? fare rifer imento agli annessi disegni , in cui :

fig. 1 I una vista in sezione trasversale di un tipo tradizionale di tavolo di inc isione a radio frequenza;

\ . _

fig. 2 e una vista in sezione trasversale del tavolo di incisione a radio frequenza della presente invenzione ;

fig. 3 e una vista in pianta del tavolo di incisione di fig. 2; fig . 4 ? una vista schematica della guaina di plasma su un tavolo di inci sione a radio frequenza tradizionale ;

fig. 5 ? una vista schematica della guaina di plasma sul tavolo di incisione a radio frequenza della presente invenzione ;

fig. 6 ? .un grafico illustrant e il grado di incisione in A?/minuto di alluminio posto su un tipo tradizionale di tavolo di incisione a radio frequenza;

fig. T ? un grafico illustrante ciascun grado di incisione di alluminio posto sul tavolo di incisione a radio frequenza della presente invenzione con il tavolo di incisione mant enuto ad una tensione di -1200 volt e con l'organo di estensione che e mantenuto rispettivamente alle tensioni di 0 , -100, -200 e -500 volt ; e fig. 8 ? un grafico illustrante il grado di incisione in SiO^ posto sul tavolo di incisione a radio frequenza della presente invenzione con il tavolo mantenuto ad una tensione di -2OC0vqlt e con l'organo polarizzato che ? mantenuto rispettivamente alle tensioni di -600, *-680 e -??? volt .

Il tavolo di incisione o attacco a radio frequenza e provvisto di un organo di est ensione. polarizzato in prossimit? della sua periferia. .L'organo di estensione ? elettricamente conduttivo , FUMERO-SHJDIQ CONSULENZA BREVETTI s.n.c.

ma ? isolato da altri organi conduttivi del sistema. Rispetto aHa periferia del tavolo l'organo di estensione ? posizionato in modo tale che il confine o limite del plasma indotto al disopra del tavolo di incisione risulta continuato oltre la periferia dello stesso tavolo di incisione , eliminando con ci? la focalizzazione di ioni sui "bordi di un oggetto in fase" di incisione o attacco sul tavolo , Il potenziale impresso sull 'organo di est ens ione produce uno spazio scuro al disopra della sua superficie cori alt ezza sufficiente , in modo che la configurazione orizzontale della guaina al di sopia del tavolo d-i inc isione risulta continuata oltre i suoi bordi.

.L' attacco o incisione in un plasma a radio frequenza ? effettuata mediante gli ioni pos itivi che sono estratti dal plasma quando gli ioni positivi si diffondono al confine o limite tra lo spazio scuro e la regione del plasma. Gli ioni positivi attratti dalla elevata polarizzazione negativa sul substrato. Se il substrato ? planare, per esempio un elemento composito o wafer semiconduttore, allora la configurazione ideale per la guaina di plasma sull? elemento composito o wafer sar? una guaina planare pi? grande del substrato e coplanare con lo stesso . Gli ioni saranno generati come se provenienti da una sorgente planare infinita ed ogni punto sul substrato sar? sottoposto allo stesso flusso di ioni . Tuttavia, in sist emi praticabili la guaina ? ricurva in corrispondenza del b?rdo o dei bordi per effetto della dimensione finita del tavolo di incisione o attacco e per il fatto che le strutture che circondano lo stesso tavolo di incisione o atnut ii e.ij.u,

tacco sono collegate a .massa. Di conseguenza un numero maggiore di ioni viene estratto intorno alla periferia e diretto in corrispondenza dei bordi del tayolo di incisione o attacco , in modo tal e che le loro traiettorie convergono sui bordi dell' elemento composito o wafer in fase di incisione o attacco.

Per ridurre le disuniformit? nell ? incisione o attacco per polverizzazione si sono utilizzate svariate t ecniche ed apparecchiature. Per esempio , come discusso nella sezione "Uniformity" in G.N . Jackson , "RF Sputtering" , Thin Solid Films , Voi . 5 ? p. 290 a pagine da 236 a 239 (197?) , ? stato riportato come l'uniformit? venga aumentata cambiando la posizione della schermatura di massa ed applicando dei campi magnetici . Non si ? trovato che queste soluzioni siano in grado di produrre le elevate uniformit? , dell' ordine di pi? o meno 10$ che si ric ercano attualmente nella fabbricazione dei semiconduttori . Un altra soluzione primitiva per quanto efficace ? quella di realizzare il tavolo di incisione o attacco molto pi? grande dell' oggetto in fase di incisione o attacco , in modo che nella regione c entrale in cui avviene l' incisione o attacco il flus so di ioni risulta essenzialmente costante. Tuttavia, nei sistemi praticabili non ? possibile ottenere spazio sufficiente, n? il costo ammesso per il tavolo di incisione o attacco ? tale da permettere l ' adozione di questa soluzione .

?L' apparecchiatura della presente invenzione produce un' est ensione della guaina di plasma oltre il bordo del tavolo di incisione allo scopo di ottenere l ' incisione o attacco uniforme di un rUJWLflU'?lUUlU UUN?UUNlt? DtP/LMI 8.DX.

waf?r o elemento composito semiconduttore posto sul tavolo st esso . Il modo in cui si effettua ci? pu? essere visto confrontando le illustrazioni schematiche di figg. 4 e 5. Il tavolo convenzionale di incisione o attacco illustrato schematicamente in fig. 4 comprende un tavolo 10 avente una struttura di "base 11 ed un orlo circonferenziale 12 , sul quale appoggia un wafer o elemento composito s emiconduttore l4. Detto wafer o elemento con^osito 14; giace al disopra di ima regione aperta 5 per permettere un raffreddamento per conduzione di gas allorch? si introduce un gas attraverso un condotto c entrale 6 , caratteristica questa che e importante grazie alle elevate densit? di potenza che si incontrano nell ' incisione o attacco per polverizzazione . Il tayolo 1Q ? mantenuto ad un alto potenz iale a radio frequenza dell ? ordine di chilovolt per il fatto di . essere accoppiato in modo capacitatiyo ad una . sorgente di potenza a radio frequenza 35 attraverso la rete di accoppiamento 34. Al disopra . del tayolo di incisione 10 si genera un plasma 26 che ? separato dal wafer o

? . elemento composito .semiconduttore l4 dalla regione di spazio scuro 27. Gli ioni sono estratti attraverso la . guaina di plasma 25 , il confine o limite tra il plasma 26 e la regione di spazio scuro .27 e si spostano lungo traiettorie 28 . per raggiungere la . superficie del wafer o elemento composito 14 . Nella tecnica nota l?organo strutturale 17 , che circonda la periferia .9 del tavolo di incis ione 10 , ? mantenuto al potenziale di macchina, che tipicamente ? il potenziale di terra o massa. Lo spazio . scuro scompare ?ltre il bordo del tayolo di incisione o attacc? 10 e la guaina di plasma 25 si incurva in ? - xv^.itn UULVLI I I ?.??. basso' . ad incontrale l?organo strutturale -17 . Di conseguenza si ha una produzione di un numero pi? grande di ioni in prossimit? del bordo del tavolo di incisione o attacco ed i gradi di incisione o attacco sono molto pi? alti vicino al bordo che al c altro. Per esempio , fig. 6 rappresenta il grado di incisione in A?/minuto in una pellicola di alluminio su un wafer od elem?nto composito semiconduttore posto su un tipo tradizionale di tavolo di inci sione o attacco in un plasma di argo. Alla periferia il grado di inc isione o attacco ? pi? di cinque volte maggiore che al centro .

L? illustrazione schematica di fig. ' 5 rappresenta la guaina di plasma estesa 30 della presente invenzione . La guaina 30 forma il confine o limite tra la regione di plasma 32 e la regione di spazio scuro 33. Come con i tavoli di incisione a radio frequenza convenzionali , il wafer od el mento composito semiconduttore l4 appoggia sull 'orlo 13 della base 11 e attraverso la r ete di accoppiamento 3? il tavolo 10 ? collegato alla sorgente di potenza o alimentazione a radio frequenza 35.

Il raffreddamento per conduzione di gas viene effettuato attraverso la regione aperta 5 quando si introduc e gas attraverso il condotto centrale 6. Tuttavia , con l 'apparecchiatura della presente invenzione la guaina di plasma 30 viene estesa per effett.o della presenza di un organo di estensione elettricamente conduttivo 20, il quale ? posizionato in prossimit? della periferia 9 del tavolo di incisione 10. La sorgente di alimentazione di polarizzazione 37 applica una polarizzazione dii ' organo di estensione 20. E? stato trovato che ? necessario applicare una polarizzazione per poter estendere la guaina di plasma in quanto un organo collegato a mas_ sa trascina in "basso la guaina di plasma ed un elettrodo flottante assume, un potenziale molto diverso da quello necessario per manten ere una guaina di plasma orizzontale. L?organo di estensione 20 ? fissato ad organi di^upporto esterni (non rappresentati) ed ? isolato elettricamente dalla macchina, da terra o massa e dal tavolo di incisione 10. Di preferenza il potenziale di polarizzazione applicato all'organo di estensione 20 ? un potenziale in corrente continua. E1-possibile impiegare un potenziale di polarizzazione ? radio frequenza, ma ? necessario un isolamento dalla sorgente di radio frequenza del tavolo di incisione o attacco allo scopo di evitare dispersioni di potenza dal tavolo stesso. Per il potenziale il valore preferito ? quello che ? sufficiente per estendere orizzontalmente la guaina oltre la porzione di lavoro del tavolo di incisione o attacco e purtuttavia non.cos? grande da incurvare in alto la guaina di plasma e tale da produrre unhumero insufficiente di ioni intorno alla periferia del tavolo di incisione 10. In modo tipico la sorgente di alimentazione di polarizzazione 37 fornir? una tensione in corrente continua compresa tra rrlOO volt e -1000 volt. Il valore effettivo del potenziale dipender? dalla posizione dell?organo di estensione di disopra della superficie del tavolo di incisione o attacco. Nel paragrafo seguente verr? data una discussione quantitativa di questi valori preferiti. Con .l'organo di estensione 20 a posto si ha ancora la UI1LVMJIB.n.C.

focalizzazione degli ioni, ma non ad una lontananza come quella rappresentata dalle traiettorie 38, per cui il wafer od elemento composito subisce una incisione uniform^e. In una forma di realizzazione {non illustrata) l?organo 20 rappresenta la unica caratteristica strutturale periferica. Nella forma di realizzazione delle Figg. 2 e 5 si impiega uno schermo a massa 22 per schermare 1?isolatore 21 dailfessere rivestito di metalli polverizzati tale da diventare conduttore.

La uniformit? di incisione o attacco che si ottiene con la presente invenzione ? illustrata in Figg. 7 e 8. Fig. 7 ? uh grafico composito che rappresenta profili di incisione o attacco in una pellicola di alluminio formata su un wafer od elemento composito di silicone del diametro di 100 mm. II.tavolo di incisione ? mantenuto ad un potenziale di -1200 volt. L'organo di estensione 20 ? elevato a k mm al disopra della superficie del tavolo di incisione o attacco 10. Le curve hanno indicaziooni atte a rappresentare i yari potenziali in corrente continua applicati all'organo di estensione 20 dalla sorgente di alimentazione di polarizzazione 37. La piattezza della curva rappresenta una misura della uniformit?. Senza la applicazione di una polarizzazione la incisione alla periferia del wafer od elemento conqposito I pari a due volte quella al centro dello stesso wafer od elemento composito. Con una polarizzazione applicata di -100 volt la incisione periferie* si riduce ad un valore pari a circa 1,5 volte la incisione centrale. Con una polarizzazione applicata di -200 volt la inci1-UMtt?U-SlUDID CONSULENZA BREVETTI 8.n.c. sione periferica ? leggermente superiore a quella nel centro ; si ha un'uniformit? compresa tra pi? o meno 9% ? Con una polarizzazione applicata di -500 volt l ' incisione periferica risulta essere del 20% circa inferiore all' incisione che si ha al centr?. Questi risultati si possono grosso modo interpretare come indicanti la deriva della guaina di plasma al disopra della periferia del tavolo di incisione o attacco da un? elevazione al disotto del livello del centro ad un' elevazi?ne al disopra del livello dello stesso centro . Ad una polarizzazione applicata un poco al disotto di -200 volt si deve avere un' estensione pressoch? orizzontale della guaina di plasma; questa rappresenta la condizione preferita per l' incisione maggiormente uniforme . L' esist enza di un singolo potenziale ottimale ? confermata da fig. 8, che ? un grafico illustrante profili di incisioni o attacchi in SiO^ su un tavolo di incisione mantenuto a -2000 volt . Come il potenzi al? sull ' organo di estensione 20 si riduce da ? 760 volt a -600 volt , l ' incisione periferica aumenta fino a risultare maggiore del grado di incisione centrale.

La posizione dell'organo di estensione rispetto al Lordo del tavolo di incisione viene determinata in accordo alle seguenti considerazioni . L' organo di estensione deve essere posto lateralmente vicino al bordo del tavolo di incisione , in modo che il plasma non abbia una linea significativa di esposizione alla vista ad un organo collegato a massa fino ad ?ltre la periferia del tavolo di incisione . Se si dovesse avere tale esposizione , uiu.vi.in tui.i;.

allora la guaina di plasma non sar? un'estensione orizzontale della stessa guaina al disopra del tavolo di incisione, ma presenter? un avvallamento in questa regione . L'altezza dell'organo di estensione potr? variare da una posizione sotto il livello del tavolo di incisione ad una posizione al disopra del livello dello stesso tavolo di incisione. Da Vossen, Thin Film Processing, p. 85, {1978), ? noto che la densit? di corrente da un plasma ? data da:

, ?o 4 3/2

J = 27,3 ( _ ? V

M - -

in cui:

d = altezza dello spazio scuro (in mm)

V = tensione sul tavolo di incisione (in kv)

M = peso molecolare dell'atomo di polverizzazione

2

J = densit? di corrente in ma/cm

Ci? pud essere convertito in un valore dell'altezza dello spazio scuro in termini della tensione su una superficie conduttiva e della corrente di ioni:

d = (27,: V.3/2NV ?.

?J

Questa formula pu? essere inoltre usata per valutare l'altezza dello spazio scuro al disopra dell'organo di estensione per un cerato numero di tensioni e di correnti associate ottenute

. ? ?3

in relazione ad una pressione di 6x10 Torr:

Altezza spaz 10 scuro V l(ma) J(ma/cm ) (mm) (pollici) -760 17 0,73 4,9 0 ,196

-680 4 ,57 0 ,180

-600 17 0,73 4 ,l6 0 ,164

-Ubo 12 0 ,52. 3,64 0,143

-200 12 0,52 2 ,38 0,093

-100 10 0 ,43 i ,4i 0 ,056

In. quanto allo stesso organo di estensione ? allora chiaro che l'altezza dello spazio scuro e quindi la posizione della guaina di plasma al disopra dell' organo di . estensione saranno una funzione della tens ione di polarizzazione applicata. Per un dato valore della polarizzazione applicata la posizione della guaina di plasma si innalza se la posizione dell' organo di estensione si solleva e la posizione della guaina di plasma di abbassa se si abbassa la posizione dell' organo di estensione. Per un organo di estensione tenuto in una posizione fissa la posizione della guaina di plasma si innalza se si aumenta la tensione di polarizzazione applicata, mentre si abbassa la posizione della guaina di plasma n e si riduce la tensione di polarizzazione applicata. Nella forma di realizzazione preferita l' organo di estensione ? sollevato al disopra del livello orizzontale del tavolo di incisione per permettere l ' applicazione di una tensione minore all 'organo di estens ione , pur ottenendosi ancora un' estensione orizzontale della guaina di plasma oltre il bordo del tavolo di incisione .

?' stato constatato che la posizione dell?organo di estensione al disopra del tavolo di incisione o attacco non deve essere di altezza tale per.cui strutture collegate a massa intorno alla periferia dello stesso tavolo di incisione o attacco vengano ad essere con ci? esposte in modo significativo al plasma in una linea di vista e purtuttavia non deve esssere cos? bassa o vicina al bordo del tavolo di incisione che la polverizzazione accidentale dell'organo di estensione produca delle impurit? di metallo che contaminano la superficie del wafer od elemento .composito semiconduttore in fase di incisione. Per un potenziale di autopolarizzazione di -2000 volt di un tipico tavolo di incisione a radio frequenza, la posizione dell'anello di polarizzazione al disopra del tayolo di incisione varier? da 2 mm circa a ? mm circa, e la tensione di polarizzazione applicata varier? d?.-200 volt circa a -800 v?lt circa. Quindi, il potenziale di polarizzazione dell?anello preferito ? compreso tra 0,1 e 0,l? volte il potenziale di autopolarizzazione sul tavolo di incisione.

In fig. 1 ? rappresentato un tavolo di incisione della tecnica nota in una vista in sezione trasversale. Un tavolo 10 di forma generalmente circolare ? configurato con un orlo 13 di ricezione di un wafer od elemento composito e con una regione aperta 5.

Quando un wafer od elemento composito l4 si trova nella posizione per essere attaccato da un plasma (non rappresentato), il raffreddamento conduttivo dello stesso wafer od elemento composito ? effettuato mediante un gas introdotto nella regione aperta 5 at, w.nuiiu uunaULtlUH DHLVCi H S.fl.0.

traverso il canale 6; questo raffreddamento viene effettuato , per esempio, nel modo flescritto da M. King , "Method for Conducting Heat to or from an Artide Being Treat ed Under Vacuum" , nel brevetto statunitense N . b. 261.762. Il tavolo 10 ? mantenuto ad un alto potenziale a radio frequenza per il fatto di essere accoppiato in modo capacitativo attraverso la rete di accoppiamento 7 alla sorgente di alimentazione a radio frequenza 8. I wafer od elementi compositi sono tenuti in posizione da mors etti 15 che , per e sempio? sono fissati ad un supporto isolato l6 , nel modo descritto nella domanda copendente di R. Shaw , "Wafer Support Assembly" , domanda statunitense N . 106.179 depositata il 21 Dic embre 1979- Il tayolo di incisione o attacco 10 ? circondato da un organo strutturale 17, quale una piastra di pressione , oppure uno schermo a massa. L' organo strutturale 17 ? fissato mediante viti k all? organo strutturale 3 , che con la vite 18 ? fissato al supporto 19 della macchina. In tal modo l ?organo strutturale 17 ? l ' elemento fisico pi? vicino al disopra ed in prossimit? del bordo del tavolo di incisione o attacco , ed ? mantenuto al potenziale della macchina che in modo tipico ? il potenzial e di massa. In funzionamento , il plasma generato al disopra del tavolo di incisione 10 , e quindi al disopra del wafer od elemento composito semiconduttore ll+ , ^ confinato nella regione immediatamente al disopra del tavolo e del wafer od elemento composito , in quanto per indurre e sostenere il plasma ? necessaria un 'alta tens ione. Il potenziale di macchina della struttura circostante non ? sufi UHiLnU'OiUUIU UJNCiULtlUA CKt/tl li s.n.c.

ficiente per indurre e sostenere un plasma, per cui la guaina di plasma si sposta in basso e finisce sulla struttura a massa .

In figg. 2 e 3 ? rappr esentato un tavolo di incisione della presente invenzione . Come per i tavoli di incisione della tecnica nota, alla struttura di base 11 del tavolo 10 ? applicata una alta t ensione a radio frequenza mediante la sorgente di alimentazione a radio frequenza 8 attraverso la rete di accoppiamento 7 . I morsetti 15 tengono il wafer od elemento composito semiconduttore 1^ in posizione sull ' orlo di ric ezione 13. Tuttavia, a differenza dalla tecnica nota l'organo di estensione , che rappre senta l ' elemento fisico pi? vicino al disopra ed in prossimit? del bordo del tavolo di incisione, ? isolato elettricamente dalla macchina mediante un inserto di c eramica 21. Mediante viti 2k l' ins erto di c eramica 21 ? fissato alla struttura di supporto della macchina. Lo schermo 22 ? impiegato per proteggere l ' inserto di c eramica 21 dall' essere rivestito e diventare con ci? conduttivo . L' organo di estensione 20 ? fissato all' inserto di ceramica 21 a mezzo di viti 23. Il potenziale sull'organo di estensione 20, e quindi la condizione di potenziale nella regione appena al di l? della periferia 9 del tavolo di incisione o attacco , ? determinato dalla tensione applicata dalla sorgente di alimentazione di polarizzazione 5. In funzionamento , il potenziale sull' organo di estensione 20 ? mantenuto sostanzialmente al disotto del livello di massa o di macchina, ma non negativo come il livello del tavolo di incisione . Come detto in precedenza , questo potenziale ? preferibilmente comJ UUJU UUHOULLWlt UnLYLi J I fi.M.C. preso tra 0,1 e 0 ,4 volte il potenz iale del tavolo di incisione , mentre detto organo di est Elisione ? posizionato ad un 'altezza compre sa tra 2 e 4 mm circa al .disopra del livello del tavolo di incisione . In modo pi? preferibile?, il potenziale ? da 0 ,2 a 0 ,3 volt e il potenziale del tavolo di incisione.

RIVENDICAZIONI

1) Tavolo di incisione a radio frequenza per incidere o attaccare in modo uniforme un elemento composito (wafer ) di semiconduttore per polverizzazione, comprendente una struttura a tavolo atta a ricevere e trattenere un wafer od elemento compos ito semiconduttore da sottoporre ad operazione di incisione o attacco per polverizzazione; un organo di estensione posizionato in prossimit? della periferia di detto tavolo , detto organo di estensione essendo elettricamente conduttore ed essendo isolato da altri organi conduttori; e mezzi a sorgente di alimentazione di polarizzazione atti ad applicare un potenziale elettrico a detto organo di estensione , per cui il plasma generato al disopra di detta struttura a tavolo viene esteso oltre la periferia di detto tayolo di inc isione e al disopra di almeno una porzione di detto organo di estensione .

2) Tavolo di incisione a radio frequenza come in l) , in cui la posizione di detto organo di e st ensione e di detti mezzi a sorgente di alimentazione di polarizzazione ? scelta per produrre una continuazione orizzontale del plasma al disopra di detto tavolo di incisi?ne.

3) Tavolo di incisione a radio frequenza come in 2), in cui detta sorgente di alimentazione a radio frequenza ? accoppiata in modo capacitativo a detto tavolo di incisione. k) Tavolo di incisione a radio frequenza come in 3, in cui detta struttura a tavolo include mezzi per produrre un raffreddamento attivo di detto wafer od elemento composito semiconduttore.

5) Tavolo di incisione a radio frequenza come in 1+), in cui detti mezzi per produrre un raffreddamento attivo comprendono mezzi atti ad effettuare un raffreddamento per conduzione di gas.

" 6) Tayolo di incisione a radio frequenza come in 3), in cui * detto organo di estensione ? posizionato al disopra del livello della superficie .superiore di detta struttura a tavolo ed al disotto del limite o confine inferiore della guaina di plasma prodotta al disopra di detta struttura a tavolo.

7) Tavolo di incisione a radio frequenza come in 6), in cui detto organo di estensione ? posizionato ad un'altezza da 2 a U mm al disopra del livello di detta struttura a tavolo.

8) Tavolo di incisione a radio frequenza come in 7), in cui detto mezzo a sorgente di alimentazione di polarizzazione applica un potenziale elettrico con un valore da 0,1 a 0,1+ volte il potenziale su detta struttura a tavolo.

9) Struttura a tavolo di incisione a radio frequenza come in 8), in cui detto mezzo a sorgente di alimentazione di p?

Claims

larizzazione applica un potenziale elettrico compre so tra 0,2 e 0 ,3 volte il potenziale su detta struttura a tavolo.

10 ) Tavolo di incisione a radio frequenza come in 8) , in cui detta struttura a ' tavolo ? di forma circolare ed in cui detto organo di estensione comprende un anello posizionato in modo anulare e concentrico intorno a detta struttura a tavolo circolare.

11) Tavolo di incisione a radio frequenza come in 8) , in combinazione con un organo di schermatura disposto sopra, ma non in comunicazione elettrica con la porzione . di detto organo di estensione pi? lontana da dett? tavolo di incisione. pt/

FUMRQ-B1UD10 CONSULENZA tiRtVET?I s.n.c.

l'Ufficiale Rogai

(Pietro Meshined