TW200948211A

TW200948211A - Electrical control of plasma uniformity using external circuit

Info

Publication number: TW200948211A
Application number: TW098107185A
Authority: TW
Inventors: Kallol Bera; Shahid Rauf; Ajit Balakrishna; Kenneth S Collins; Kartik Ramaswamy; Hiroji Hanawa
Original assignee: Applied Materials Inc
Priority date: 2008-03-13
Filing date: 2009-03-05
Publication date: 2009-11-16
Also published as: WO2009114262A2; KR20100130210A; US20090230089A1; CN101971713A; WO2009114262A3; JP2011517832A

Description

200948211 六、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明之具體實施例大體上關於用於控制電漿均勻性之方法和設備。【先前技術】當在電漿環境中處理基材時，電漿均勻性將影響處理之均勻性。例如，在電漿沈積製程中，若電漿在對應於基材中心之腔室的區域中係較大時，則與基材邊緣相比’更多沈積可能發生在基材中心内。同樣地，若電装在對應於基材邊緣之腔室的區域中係較大時，則與該中心相比，更多沈積可能發生在基材邊緣上。在姑刻製程中’ ：¾電漿在對應於基材中心之腔室的區域中係較大時，則與基材邊緣相比，更多材料可能自基齡材中心移除或蝕刻。同樣地，若電漿在對應於基材邊緣之腔室的區域中係較大時，則與基材中心相比，更多材料可能自基材邊緣移除或蝕刻。電漿製程中的非均勻性可能因為沈積層或蝕刻部分未橫跨該基材一致而明顯地降低裝置性能且導致浪費。μ 能使電漿均勻，更可能發生一致的沈積或蝕刻。因此，在此項技術中係需要一種用於控制電漿製程中之電漿岣勻性的方法及設備。【發明内容】 4 200948211 本發明之具體實施例大體上關於一種用於控制電漿均句性的方法及設備。在—具體實施例中，電漿製程設備包含-腔室主體；-基材支擇，其係佈置在該腔室主體中；及-嗔淋頭’其係佈置於該腔室主體内與基材支撐相對一電源供應係與該基材支撐耦合。選自由一電容器、一電感ϋ及其組合所組成之群中的至少—項係耗合至該腔至主體、該噴淋頭及該基材支撐中至少兩者。在另一具體實施例中，一種電漿製程設備包含一腔室主體；一基材支撐，其係佈置在該腔室主體中；及一喷淋頭，其係佈置於該腔室主體内與該基材支撐相對。一電源供應係與該基材支撐耦合。一陰極罐係佈置於該腔室主體内。選自由一電容器、一電感器及其組合組成之群中的至少一項係耦合至該腔室主體、該基材支撐、該喷淋頭及該陰極罐中至少兩者。該陰極罐實質上圍繞該基材支樓。在另一具體實施例中，一種蝕刻設備包含一腔室主體，一基材支擇，其係佈置在該腔室主體争；及一噴淋頭，其係佈置在該腔室主體内與該基材支撐相對。一電源供應係與該基材支撐耦合。一第一電容器係與該喷淋頭搞合’且一第一電感器係耦合至該喷淋頭。一第二電容器係耦合至該腔室主體，且一第二電感器係耦合至該腔室主體。 200948211 在另一具體實施例t，一種電漿分佈控制方法包含施加一電流至一佈置在一於一基材支撐上之製程腔室内的基材。該製程腔室具有一腔室主體；及一噴淋頭，其係佈置在該腔室主體内與該基材支撐相對。該方法更包含耦合該喷淋頭、該腔室主體及該基材支撐中至少兩者至選自由一電谷器、一電感器及其組合組成之群中的一項，以調整該電漿分佈。 ® 【實施方式】本發明之具體實施例大體上包含一種用於控制電衆均勻性的方法及設備。雖然具體實施例將會相關於蝕刻設備及方法描述於下，應理解具體實施例在其他電漿製程腔至及製程方面具有同等應用。一其十本發明可實現之例性设備係可自美國加州Santa Clara之Applied Materials，Im 購得的ENABLER™蝕刻腔室。應理解本發明之具體實施 ® 例可在其他腙室内實現，包括藉由其他製造商販售者。第1圖係電漿製程設備1〇〇之示意性斷面圖。設備1〇〇包含一腔室102，其具有一在其中佈置於一支持台1〇6 之基材104。支持台1〇6可在一降低位置及—提升位置間活動。基材104及支持台1〇6可在腔室1〇2内相對一噴淋頭108佈置。腔室1〇2可藉由一耦合至腔室1〇2之一底部112的真空泵11〇抽真空。製程氣體可經由喷淋頭1〇8從一氣源114引入至腔室 102。可將氣體引入至一佈置在背板118及喷淋頭1〇8間 6 200948211 之氣室116。氣體可接著穿過喷淋頭108，在該處其係藉由一電源120施加至噴淋頭1〇8之電流點燃成為電漿 122 °在一具體實施例中，電源120可包含一RF電源。第2圖係根據本發明之具體實施例的蝕刻設備200之示意性斷面圖。設備2〇〇包含一製程腔室2〇2，其具有一佈置於其中之基材2〇〇基材2〇4可佈置在一可在一提升及一降低位置間活動的支持台206上。基材204及 φ 支持台206可相對一在製程腔室202内之喷淋頭208停留。一真空泵210可在製程腔室2〇2内抽真空》真空泵 210可佈置於支持台206下。製程氣體可提供至製程腔室2〇2，其係自一氣源212 提供至喷淋頭208上之一氣室214。製程氣體可流經氣體通道216進入至製程區域218内。喷淋頭2〇8可用一來自電源230之電流偏壓 '當開啟開關228時，電流可机至喷淋頭208。在一具體實施例中，電源23〇可包含 & 一 RF電源。在另一具體實施例中，喷淋頭2〇8可為開路或在浮動電位處。 §基材206係偏壓時’施加至基材206之rf電流將會離開喷淋頭208及/或透過腔室壁22〇行進至接地。該路杈愈易於接地，RF電流愈將跟隨該路徑。因此，若一喷淋頭208及腔室冑22〇兩者係接地，冑毁可由於其接近 RF電流源而被拉至更接近RF腔室壁22(^被拉至腔室壁220之電漿可導致在基材2〇6邊緣處更多蝕刻。若腔室202内之電漿係均勻，則腔室2〇2内之蝕刻係均勻。 200948211 為了控制製程腔室202内之電漿，阻抗電路222可耦合至腔室壁220及/或喷淋頭208。當一電容器224係阻抗電路之一部分時，電容器224可從電容器224所耦合的位置推該電漿。電容器224將該項與接地斷開。電容器224阻止電流流至接地。另一方面，一電感器226功 • 能與電容器224相反。該電感器將電漿拉近至耦合至電感器226之物體。橫跨電感器之電壓降係與經偏壓物體 ^ (即，喷淋頭208或基材206)異相及因此相對於接地增加。因此，比直接至接地更多之電流會流經電感器226。當存在一電感器226及一電容器224兩者時，電容及/或電感可經修整以符合使用者的特定需要。對於多RF應用，串聯及並聯電路元件及/或傳輸線的各種組合可用來達到所需阻抗。第11A至11E圖顯示可利用之若干阻抗電路。應理解亦可利用其他阻抗電路。製程腔室202可具有一腔室壁220。腔室壁220可直 Ο 接耦合至接地或耦合至一與接地耦合的阻抗電路222。阻抗電路222可包含一電容器224及/或一電感器226。電容器224可具有耦合電容器至腔室壁220之開關228, 及一耦合電容器224至接地之開關228。同樣地，電感器226具有一耦合電感器226至腔室壁220之開關，及一耦合電感器226至接地之開關228。在一具體實施例中，一電容器224可在無一電感器226下存在。在另一具體實施例中，一電感器226可在無一電容器224下存在。在另一具體實施例中，可存在一電容器224及一電 200948211 感器226兩者。在另一具體實施例中，壁220可在不耦合至一電容器224及/或一電感器226下直接耦合至接地。喷淋頭208亦可透過一阻抗電路222耦合至接地，直接至接地，至一電源230，或在一浮動電位處開路。阻抗電路222可包含一電容器224及/或一電感器226。電容器224 可具有耦合電容器至喷淋頭208之開關228，及一耦合電 ❿ 容器224至接地之開關228。同樣地，電感器226具有一耦合電感器226至喷淋頭208之開關228，及一耦合電感器 226至接地之開關228。在一具體實施例中，一電容器224 可在無一電感器226下存在。在另一具體實施例中，一電感器226可在無一電容器224下存在。在另一具體實施例中，可存在一電容器224及一電感器226兩者。在另一具體實施例中，喷淋頭208可在不耦合至一電容器224及/或〇 —電感器226下直接耦合至接地。在另一具體實施例中，喷淋頭208可在浮動電位處開路。在另一具體實施例中，喷淋頭208可耦合至一電源230。喷淋頭208可藉由一間隔物232與腔室壁220電絕緣。在一具體實施例中，間距物 23 2可包含一介電材料。支持台206可耦合至接地，耦合至一電源238，在一浮動電位處開路。在一具體實施例中，電源238可包含一 RF 電源。開關228可用來耦合支持台206至電源238或接地。 9 200948211 在一具體實施例中，一陰極罐236可至少部分地圍繞支持台206。陰極罐236可提供電漿均勻性之額外控制。陰極罐236可藉由一間距物234與支持台206電絕緣。在一具體實施例中，間距物234可包含一介電材料。陰極罐236 可用來控制製程腔室202内的電漿。陰極罐236可直接耦合至接地或與耦合至一與接地耦合的阻抗電路222。阻抗電路222可包含一電容器224及/或一電感器226。電容器 ❹ 224可具有耦合電容器224至陰極罐236之開關228，及一耦合電容器224至接地之開關228。同樣地，電感器226 具有一耦合電感器226至陰極罐236之開關228’及一耦合電感器226至接地之開關228。在一具體實施例中，一電容器224可在無一電感器226下存在。在另一具體實施例中，一電感器226可在無一電容器224下存在。在另一具體實施例中，可存在一電容器224及一電感器226兩者。 ® 在另一具體實施例中，陰極罐236可在不耦合至一電容器 224及/或一電感器226下直接耦合至接地。應瞭解以上討論之各種具體實施例可用於任何組合。例如，陰極罐236可或可不存在。若陰極罐236存在，則阻抗電路222可或可不存在。同樣地，一阻抗電路222可或可不耦合至腔室壁220。同樣地，一阻抗電路可或可不耦合至喷淋頭208。若存在阻抗電路222，則電容器224 可或可不存在且電感器226可或可不存在。喷淋頭208亦 10 200948211 可直接輕合至接地’合至—阻抗電路222,或保持在一浮動電位處開路。支持台寫可直㈣合至接地，或保持在+動電位處開路。此外，壁22〇可在一浮動電位處保持開路。 β又備200可包含—可動陰極（未顯示）且可包含一製程區而無不連續性。無不連續性可包括一佈置在製程區域下方一位置處之流量閥開口。此外，多RF源可耦合至設備200。串聯及並聯電路元件及/或傳輸線的各種組合可用來達到所需阻抗。第11Α至11Ε圈顯示可利用的若干阻抗電路°應理解亦可利用其他阻抗電路。第3圖係一根據本發明之另一具體實施例的蝕刻設備 3〇〇的示意性斷面圖。設備300包含一製程腔室3〇2，其具有一佈置在其中之基材304。基材304可佈置在一與喷淋頭308相對之支持台306上。支持台306可在一提升位置及一降低位置間活動。一真空泵310可將製程腔室302抽真空至所需壓力。. 類似於第2圖中所示的具體實施例，一阻抗電路3 12可用來控制電漿均勻性《阻抗電路312可具有一電感器314 及/或一電容器316。阻抗電路312可具有一或多數關關 318，其可耦合電容器316及/或電感器3 14至接地及/或至物體。阻抗電路312可耦合至腔室壁32〇 ’至噴淋頭308，及至一陰極罐322(若存在時^陰極罐322(若存在時）可藉 11 200948211 由一間距物324與支持台3〇6隔開。在一具體實施例中，間距物324可包含一介電材料。同樣地，喷淋頭3〇8可藉由一間距物326與腔室壁32〇電絕緣。在一具體實施例中’間距物326可包含—介電材料。支持台306可直接耦合至接地，耦合至一電源328，或在一浮動電位處保持開路。喷淋頭308可具有二或更多的分離區。噴淋頭3〇8可包含一第一區3 3〇及一第二區332。 ® 在一具體實施例中，第二區332可圍繞第一區330。第一區3 30及第二區332兩者各直接耦合至接地，耦合至一阻抗電路312’或耦合至電源3 34、336。第一區330可藉由一間距物338與第二區332電絕緣。在一具體實施例中，間距物338可包含一介電材料。應理解以上討論的各種具體實施例可用於任何組合中。例如’陰極罐322可或可不存在。若陰極罐332存在，則阻抗電路3 12可或可不存在^同樣地，一阻抗電路3 12 可或可不耦合至腔室壁320。同樣地，一阻抗電路312可或可不耦合至喷淋頭308之第一區330。一阻抗電路3 12 可或可不耦合至喷淋頭308之第二區332 ^若存在阻抗電路312,則電容器316可或可不存在且電感器314可或可不存在。噴淋頭208之第一及第二區330、332可直接轉合至接地，耦合至一阻抗電路3122，或在一浮動電位處保持開路。支持台306可直接耦合至接地，或在一浮動電位處 12 200948211 保持開路。此外，壁32〇一 J在^于動電位處保持開路。阻

設備300可包含一可動陰極（未顯示）且可包含-製程區而無不連績性。無不連續性可包括一佈置在製程區域下方—位置處之流量_口。此外，多rf源可轉合至設備300。串聯及並聯電路元件及/或傳輸線的各種組合可用來達到所需阻抗。第11A至11E圖顯示可利用的若干抗電路。應理解亦可利用其他阻抗電路。以下所示實例將討論與一電漿製程腔室耦合之阻抗電路的各種配置且該阻抗電路如何影響電漿均勻性。一般 δ之，壓力之操作範圍係在少數瓜“^至數千mTorr間。比較實例1 第4圖顯示用於一其中基材係用RF電流偏壓之製程腔室的電漿分佈。喷淋頭係直接耦合至接地，且腔室壁係直接耦合至接地。喷淋頭係與基材隔開數公分。電漿係一在約lOOmTorr壓力之氬電漿。如第4圖中顯示，接近基材邊緣之電漿密度係高。實例1 第5A圖顯示用於一其中基材係用RF電流偏壓之製程腔室的電衆分佈。喷淋頭係透過一具有70 pF之電容的電容器耦合至接地。腔室壁係直接耦合至接地。噴淋頭係與基材隔開數公分。電漿係一在約lOOmTorr的壓力之氬電漿。如第5A圖中顯示，接近基材逢緣之電漿密度與第4 13 200948211 圖中所示之電漿密度相比係增加。電容器起作用以將電漿推向腔室壁。實例2 第5B圖顯示用於一其中基材係用RF電流偏壓之製程腔室的電漿分佈。腔室壁係透過一具有70pF之電容的電容器耦合至接地。喷淋頭係直接耦合至接地。喷淋頭係與基材隔開數公分。電漿係一在約lOOmTorr的壓力之氬電漿。如第5B囷中顯示，接近基材邊緣之電漿密度與第4 圖中所示之電漿密度相比係降低。電容器起作用以將電漿推向喷淋頭。實例3 第6A圖顯示用於一其中基材係用RF電流偏壓之製程腔室的電漿分佈。噴淋頭係透過一具有1〇ηΗ之電感的電感器及一具有0.3 6nF之電容的電容器耦合至接地。腔室壁係直接耦合至接地。喷淋頭係與基材隔開數公分。電漿係一在約lOOmTorr的壓力之氬電漿。如第6A圖中顯示’接近基材邊緣之電漿密度與第4圖中所示之電漿密度相比係降低。電容器及電感器一起起作用以將電漿拉向喷淋頭。實例4 第6B圖顯示用於一其中基材係用rf電流偏壓之製程腔室的電漿分佈。腔室壁係透過一具有l〇nH之電感的電 200948211 感器及一具有〇.36nF之電容的電容器耦合至接地。喷淋頭係直接耦合至接地。喷淋頭係與基材隔開數公分。電漿係一在約100mTorr的壓力之氬電漿。如第6B圖中顯示，接近基材邊緣之電漿密度與第4圖中所示之電漿密度相比係增加。電容器及電感器一起起作用以將電漿拉向腔室壁。比較實例2 第7A圖顯示用於一其中基材係用尺1?電流偏壓之製程腔室的電漿分佈。該喷淋頭具有一内部區及一外接該内部區之外部區兩者。該内部區和外部區兩者係直接耦合至接地。腔室壁亦直接耦合至接地。喷淋頭係與基材隔開數公分。電漿係一在約100mT〇rr的壓力之氬電漿。如第7A圖中顯示，接近基材邊緣之電衆密度係與第*圖中所示之電漿密度實質上相同。實例5 第7B圖顯示用於一其中基材係用RF，流偏壓之製程腔室的電漿分佈。喷淋頭具有一内部區及一外接該内部區之外部區兩者。該内部區和外部區兩者係耦合至一具有一電感器及一電容器之阻抗電路。電感器具有3〇1111之一電感且電容器具有O.lnF之一電容。腔室壁係直接耦合至接地。噴淋頭係與基材隔開數公分。電漿係在約 lOOmTon*的壓力之氬電漿。如第7B圖中顯示與第7八圖 15 200948211 相比’電毁密度被拉向更接近基材中心與遠離該壁。實例6 第7C圖顯示用於一其中基材係用rf電流偏壓之製程腔室的電漿分佈。喷淋頭具有一内部區及一外接該内部區之外部區兩者。外部區係直接耦合至接地而内部區係耦合至一阻抗電路。阻抗電路包含一電感器及一電容器兩者。電感器具有30nH之電感且電容器具有01nF之電容。腔室壁亦直接耦合至接地。喷淋頭係與基材隔開數公分°電漿係在約lOOmTorr的壓力之氬電漿。如第％圖中顯示，與第7A圖及第7B圖相比，電漿密度被拉向更接近基材中心與遠離該壁。實例7 第7D圖顯示用於一其中基材係用RF電流偏壓之製程腔室的電漿分佈。喷淋頭具有一内部區及一外接該内部區之外部區兩者。内部區係直接耦合至接地而外部區係耦合至一阻抗電路》阻抗電路包含一電感器及一電容器兩者。電感器具有30ηΗ之電感且電容器具有〇 lnF之電今。腔室壁亦直接耦合至接地。喷淋頭係與基材隔開數公分。電漿係在約lOOmTorr的壓力之氬電漿。如第7〇圖中顯示，與第7A圖、第7B圖及第7C圖相比，電漿密度被拉向更接近外部區。實例8 16 200948211 第8A圖顯示用於一其中基材係用rF電流偏壓之製程腔至的電漿分佈。喷淋頭具有一内部區及一外接該内部區之外部區兩者。外部區係直接耦合至接地而内部區係轉合至一阻抗電路。阻抗電路包含一電感器及一電容器兩者。電感器具有30nH之電感且電容器具有O.lnF之電谷°腔室壁亦直接耦合至接地。喷淋頭係與基材隔開數公分°電漿係在約l〇0rnTorr的壓力之氬電漿。如第8A圖中顯示’電漿密度被拉向更接近基材中心與遠離該壁。實例9 第8B圖顯示用於一其中基材係用rf電流偏壓之製程腔室的電漿分佈◎喷淋頭具有一内部區及一外接該内部區之外部區兩者。外部區及内部區兩者係耦合至一阻抗電路。阻抗電路包含一電感器及一電容器兩者。對於内部區’電感器具有30nH之電感且電容器具有〇 lnF之電容。對於外部區，電感器具有3〇nH之電感且電容器具有 O.lnF之電容。腔室壁係直接耦合至接地。噴淋頭係與基材隔開數公分。電漿係在約l00mT〇rr的壓力之氬電漿。與第8A圖相比，電漿密度均勻地分佈在内部及外部區間。實例10 第8C圖顯示用於一其中基材係用尺1?電流偏壓之製程腔室的電聚分佈。喷淋頭具有一内部區及一外接該内部區之外部區兩纟。外部區&内部區兩㈣耦♦至一阻抗 17 200948211 電路。阻抗電路包含一電感器及一電容器兩者。對於内部區，電感器具有30nH之電感且電容器具有〇.lnP之電容。對於外部區，電感器具有35nH之電感且電容器具有 O.lnF之電容》腔室壁係直接耦合至接地。喷淋頭係與基材隔開數公分。電漿係在約lOOmTon·的壓力之氬電聚。電漿密度被拉向更接近外部區。實例11 第8D圖顯示用於一其中基材係用rf電流偏壓之製程腔室的電漿分佈。喷淋頭具有一内部區及一外接該内部區之外部區兩者。外部區及内部區兩者係耦合至一阻抗電路。阻抗電路包含一電感器及一電容器兩者。對於内部區’電感器具有3〇nH之電感且電容器具有〇.lnF之電容。對於外部區，電感器具有40nH之電感且電容器具有 O.lnF之電容。腔室壁係直接耦合至接地β喷淋頭係與基材隔開數公分。電漿係在約lOOmTorr的壓力之氬電衆。與第8A圖相比’電漿密度被拉向更接近外部區。實例12 第8E圖顯示用於一其中基材係用rf電流偏壓之製程腔室的電漿分佈。喷淋頭具有一内部區及一外接該内部區之外部區兩者。外部區及内部區兩者係耦合至一阻抗電路。阻抗電路包含一電感器及一電容器兩者。對於内部區’電感器具有3〇nH之電感且電容器具有〇 InF之電 18 200948211 容。對於外部區，電感器具有45nH之電感且電容器具有 O.lnF之電容。腔室壁係直接耦合至接地。喷淋頭係與基材隔開數么刀。電漿係在約1 〇〇mT〇rr的壓力之氬電衆。與第8D圖相比’電漿密度係更均勻地分佈。實例13 第8F圖顯示用於一其中基材係用lkw rf電流偏壓之製程腔室的電漿分佈。噴淋頭具有一内部區及一外接該内部區之外部區兩者。外部區及内部區兩者係耦合至一阻抗電路。阻抗電路包含一電感器及一電容器兩者。對於内部區，電感器具有3〇nH之電感且電容器具有〇lnF 之電容。對於外部區’電感器具有4〇〇njj之電感且電容器具有0 · 1 nF之電谷。腔室壁係直接麵合至接地。噴淋頭係與基材隔開數公分。電衆係在約1 〇〇mTorr的壓力之氬電漿。電漿密度被拉向更接近内部區。實例14 第9A圖顯示用於一其中基材係用rf電流偏壓之製程腔室的電漿分佈。喷淋頭具有一内部區及一外接該内部區之外部區兩者《内部區係直接耦合至接地而外部區係耦合至一阻抗電路。阻抗電路包含一電感器及一電容器兩者。電感器具有30nH之電感且電容器具有0.lnF之電容。腔室壁係直接耦合至接地。喷淋頭係與基材隔開數公分。電漿係在約l〇〇mT〇rr的壓力之氬電漿。電聚密声 200948211 被拉向更接近外部區^ 實例15 第祀圖顯示用於一其中基材係用RF電流偏Μ之製程腔室的電漿分佈。喷淋頭具有一内部區及一外接該内部區之外部區兩者。外部區及内部區兩者係耦合至一阻抗電路。阻抗電路包含一電感器及—電容器兩者。對於内部區，電感器具有30ηΗ之電感且電容器具有〇 lnF之電容。對於外部區，電感器具有30nH之電感且電容器具有 O.lnF之電容。腔室壁係直接耦合至接地。喷淋頭係與基材隔開數公分。電衆係在約lOOmTorr的壓力之氬電漿。電漿密度實質上均勻地分佈在内部及外部區間。實例16 第9C圖顯示用於一其中基材係用rf電流偏壓之製程腔室的電漿分佈。噴淋頭具有一内部區及一外接該内部區之外部區兩者。外部區及内部區兩者係耦合至—jj且抗電路。阻抗電路包含一電感器及一電容器兩者。對於内部區’電感器具有35nH之電感且電容器具有O.lnF之電容。對於外部區，電感器具有30nH之電感且電容器具有 O.lnF之電容。腔室壁係直接耦合至接地。喷淋頭係與基材隔開數公分。電漿係在約lOOmTorr的壓力之氬電漿。電漿密度被拉向更接近内部區。實例17 20 200948211 第9D圖顯示用於一其中基材係用rF電流偏壓之製程腔室的電漿分佈。喷淋頭具有一内部區及一外接該内部區之外部區兩者。外部區及内部區兩者係耦合至一阻抗電路。阻抗電路包含一電感器及一電容器兩者。對於内部區，電感器具有40nH之電感且電容器具有〇.lnF之電容。對於外部區，電感器具有30nH之電感且電容器具有 O.lnF之電容。腔室壁係直接耦合至接地。噴淋頭係與基材隔開數公分。電漿係在約lOOmTorr的壓力之氬電漿。電漿密度被拉向更接近内部區。實例18 第10A圖顯示用於一其中基材係用rf電流偏壓之製程腔室的電漿分佈。喷淋頭具有一内部區及一外接該内部區之外部區兩者。外部區及内部區兩者係耦合至一阻抗電路。阻抗電路僅包含一電容器。對於内部區，電容器具有O.lnF之電容。對於外部區，電容器具有〇 lnF之電容。腔室壁係直接耦合至接地。喷淋頭係與基材隔開數公分。電漿係在約100mT〇rr壓力之氬電漿。電漿密度被推向更接近外部區。實例19 第10B圖顯不用於一其中基材係用RF，流偏壓之製程腔室的電漿分佈。喷淋頭具有一内部區及一外接該内部區之外部區兩者。外部區及内部區兩者係耦合至一阻抗 21 200948211 。對於内部區，電容器

。電漿密度電路。阻抗電路僅包含一電容器。具有O.lnF之電容。對於外部區，容。腔室壁係直拯耦合$姑被推向更接近外部區。實例20 第10C圖顯示用於一其中基材係用尺1?電流偏壓之製程腔室的電漿分佈。喷淋頭具有一内部區及一外接該内部區之外部區兩者。外部區及内部區兩者係耦合至—阻抗電路。阻抗電路僅包含一電容器。對於内部區，電容器具有0.1 nF之電容。對於外部區，電容器具有〇 lnF之電容。腔室壁係直接耦合至接地。喷淋頭係與基材隔開數公分。電衆係在約1 OOmTorr的壓力之氬電漿電聚密度被推向更接近内部區。實例21 第10D圖顯示用於一其中基材係用rf電流偏壓之製程腔室的電漿分佈。噴淋頭具有一内部區及一外接該内部區之外部區兩者。外部區及内部區兩者係輕合至一阻抗電路。阻抗電路僅包含一電容器。對於内部區，電容器具有0 · 1 nF之電容。對於外部區，電容器具有0.1 之電容。腔室壁係直接耦合至接地。喷淋頭係與基材隔開數公分。電漿係在約lOOmTorr的壓力之氬電漿。電漿密度 22 200948211 被推向更接近内部區》眠抗電路可預選定以控制電聚均句性。例如，若存在 -電感器’電感可於處理前預選定。在處理期間，可改變電感以適合製程的需要。電感改變可在處理期間之任何時候發生。同樣地，若存在—電容器時之電容可預選定以控制控制電漿均句性。例如，電容可於處理前預選

定。在處理期間，可改變電容以適合製程的需要。電容改變可在處理期間之任何時候發生。藉由選擇性地使用轉合至腔室壁及/或喷淋頭及/或陰極罐(若存在)之阻抗電路’可控制電漿均勻性以適合使用者的需要。此外’將喷淋頭分成至少兩分離區可提供在電漿均勻性之外的一額外控制層面。藉由控制電漿均勻性’可執行一蝕刻製程而減少不需要之蝕刻過度或不足。儘管上文係關於本發明之具體實施例，可設計本發明，其他及進—步具體實施例而不脫離其基本料，且其範疇係藉由以下申請專利範圍來決定。、【圖式簡單說明】為了其中可詳細瞭解本發明之以上引用特徵結構之方式’以上簡要M述之本發明的—更特定插述可藉由參考具體實施例(其中一些係在隨附圖式中說明)獲得。缺而’應注意到，附圖僅說明此發明之典型具體實施例且 23 200948211 因此不應被視為限制其範圍，因為本發明可允許其他同等有效的具體實施例。第1圖係電漿製程設備的一示意性斷面圖。第2圖係根據本發明之一具體實施例的餘刻設備之示意性斷面圖。第3圖係根據本發明之另一具體實施例的姓刻設備之示意性斷面圖。

第4圖顯示根據本發明之一具·體實施例的電漿均勻性分佈。第5A及5B圖顯示根據本發明之另一具體實施例的電裝均勻性分佈。第6A及6B圖顯示根據本發明之另一具體實施例的電漿均勻性分佈。第7A至7D圖顯示根據本發明之另一具體實施例的電槳均勻性分佈。第8 A至8F圖顯示根據本發明之另一具體實施例的電槳均勻性分佈。第9A至9D圖顯示根據本發明之另一具體實施例的電聚·均勻性分佈。第10A至10B圖顯示根據本發明 <另—具體實施例的電漿均勻性分佈。阻抗電路第11A至11E圖顯示可利用之韻 24 200948211 來指示為了有助於瞭解，已盡可能使用相同參考數字圖式共用之相同元件。已涵蓋一具體實施例〜将傲結構可在未進一步引用下有利地併入其他具體實施例中。【主要元件符號說明】 100 電漿製程設備 102 腔室 104 基材

1〇6支持台 108 喷淋頭 110 真空泵 112 底部 114 氣源 116 氣室 118 背板 120 電源 122 電漿 200 設備 202 製程腔室 204 基材 206 支持台 208 喷淋頭 210 真空泵 2 12 氣源 25 200948211 氣室氣體通道製程區域壁阻抗電路電容器電感器 ❹ 開關電源間隔物間隔物陰極罐電源設備製程腔室基材支持台喷淋頭真空泵阻抗電路電感器電容器關關腔室壁 200948211 陰極罐間距物間距物電源第一區第二區電源 ❹ 電源間距物 27

Claims

200948211 七、申請專利範圍： 1. 一種電漿製程設備，其包含：一腔室主體；一基材支撐，其係佈置在該腔室主體中；一喷淋頭，其係佈置於該腔室主體内與該基材支撐相對；電源供應’其係與該基材支樓搞合；及 ® 選自由—電容器、一電感器及其組合所組成之該群中的至少一項，該至少一項耦合至該腔室主體、該喷淋頭及該基材支撐中至少兩者。 2. 如申請專利範圍第i項所述之設備其中該至少一項係耦合至該喷淋頭及該腔室主體。 3·如申凊專利範圍第2項所述之設備，其中該喷淋頭包 3第區，及一第二區，其係與該第一區電絕緣， _ 其中該至少一項係耦合至該第一區。 4.如申請專利範圍帛3項所述之設備，彡中該第二區係耦。至選自由一電容器、一電感器及其組合所組成之該群中至少一項。 5·如申請專利範圍第丨項所述之設備，其中該至少一項係耦合至該腔室主體及該基材支撐。 6·如中請專利範圍帛5項所述之設備，#中該至少一項包含一電容器及一電感器，其係耦合至該喷淋頭。 7.如申請專利範圍帛1項所述之設備，其中該腔室主體 28 200948211 及該喷淋頭之至少一者係在一浮動電位處。 8·—種電漿製程設備，其包含：一腔室主體；一基材支撐，其係佈置在該腔室主體中；一喷淋頭，其係佈置於該腔室主體内與該基材支撐相對；一電源供應’其係與該噴淋頭叙合；一陰極罐，其係佈置於該腔室主體内，該陰極罐實質上圍繞該基材支撐；及選自由一電容器、一電感器及其組合組成之該群中的至少一項，該至少一項麵合至該腔室主體、該陰極罐、該喷淋頭及該基材支撐中至少兩者。 9. 如申請專利範圍第8項所述之設備，其中該至少一項係搞合至該腔室主體及該陰極罐。 10. 如申請專利範圍第9項所述之設備，其中該至少一項 φ 包含一電容器及一電感器。 11. 如申請專利範圍第8項所述之設備，其中該至少一項係耦合至該陰極罐及該噴淋頭。 12. 如申請專利範圍第U項所述之設備，其中該至少一項包含一電容器及一電感器。 13. —種蝕刻設備，其包含：一腔室主體；一基材支撑’其係佈置在該腔室主體中；一喷淋頭，其係佈置在該腔室主體内與該基材支 29 200948211 撐相對；一電源供應’其係與該基材支撐耦合；一第一電容器，其係與該噴淋頭耦合；第一電感器’其係叙合至該喷淋頭，一第二電容器，其係耦合至該腔室主體；及一第二電感器，其係耦合至該腔室主體。 14·如申請專利範圍第13項所述之設備，其中該喷淋頭 φ 包含一第一區·，及一第二區，其係與該第一區電絕緣，其中該第一電容器及該第一電感器係與該第一區耦合’且其中一第三電容器及一第三電感器係耦合至該第二區》 15. 如申請專利範圍第13項所述之設備，其乍該第一電感器之電感係大於該第二電感器的電感。 16. 如申請專利範圍第13項所述之設備，其中該第一電容器之電容係大於該第二電容器的電容。〇 17. 一種電漿分佈控制方法，其包含下列步驟：施加一電流至佈置在一於一基材支撐上之製程腔至中的一基材’該製程腔室具有一腔室主體；及一喷淋頭’其係佈置在該腔室主體内與該基材支撐相對；及叙合該喷淋頭、該腔室主體及該基材支撐中至少兩者至選自由一電容器、一電感器及其紐合所紐成之該群中的一項，以調整該電漿分佈。 18·如申請專利範圍第17項所述之方法，其更包含耦合 30 200948211 該喷淋頭及該腔室主體之一者直接至接地的步驟。 19. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中該電漿分佈控制在一蝕刻製程期間發生。 20. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其t該耦合在 ϋ刻一層時發生。

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