TW561545B

TW561545B - Plasma processing system with dynamic gas distribution control

Info

Publication number: TW561545B
Application number: TW089124207A
Authority: TW
Inventors: Andrew D Bailey Iii; Alan M Schoepp; David J Hemker; Mark H Wilcoxson
Original assignee: Lam Res Corp
Priority date: 1999-11-15
Filing date: 2000-11-15
Publication date: 2003-11-11
Also published as: KR20020060970A; WO2001037317A1; ATE412250T1; CN1267965C; AU1767401A; JP2003518734A; EP1230665B1; CN1423825A; KR100774228B1; DE60040611D1; US20030155079A1; EP1230665A1

Description

561545 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（2 ) 發明部份本發明係有關半導體積體電路之製造，且更明確言之，係有關用以加強飩刻處理之改良之電漿處理系統。有關技藝之說明在半導體基礎之裝置，例如積體電路或平板顯示器之製造中，各材料層可交替沉積於基體上及自其上蝕刻。在製造處理之期間中，各材料層，例如磷矽酸硼玻璃（ BPSG)，多矽，金屬等沉積於基體上。沉積層可由已知之技術，例如光阻劑處理構製圖案。其後，沉積層之一部份可蝕刻去，以形成各種特徵，例如互接線，通道，壕溝等。蝕刻處理可由各種已知之技術達成，包括電漿加強蝕刻。在電蝕加強蝕刻中，普通在電漿處理室內執行實際之蝕刻。爲構製所需之圖案於基體晶圓表面上，普通設置適當之蔽罩（例如光阻罩）。以基體晶圓在電漿處理室中，然後由適當之蝕刻劑源氣體產生電漿。使用電漿蝕刻未受蔽罩保護之區域，從而形成所需之圖案。如此，蝕刻去沉積層之一部份，以形成互接線，通道，壕溝，及其他特徵。可重複沉積及蝕刻處理，直至獲得所需之電路爲止。爲便於'討論，圖1顯示一簡化之電漿處理裝置1 0〇，適用於製造半導體基礎之裝置。該簡化之電漿處理裝置 1 0 0包含一電漿處理室1 0 2，具有一靜電卡盤（ ESC) 104。在製造期間中，卡盤104作用如一電 vlir------丨··裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

ϋ ϋ ϋ ϋ 一50、 I ϋ *1 1 I ϋ n I #· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -5- 561545 A7 ________B7__ 五、發明說明（3 ) 極，並支持一晶圓1 0 6 (即基體）。晶圓1 0 6之表面由釋放於晶圓處理室1 0 2中之適當之蝕刻劑源氣體蝕刻。蝕刻劑源氣體可經蓮蓬頭1 0 8釋放。電漿處理源氣體亦可由其他機構，諸如經由氣體分配板中之孔釋放。一真空板1 1 0維持密封接觸晶圓處理室1 0 2之壁1 1 2。設置於真空板1 1 0上之線圈1 1 4連接至射頻（R F ) 電源（未顯示），並用以自蓮蓬頭10 8所放出之電漿處理源氣體中擊發（點燃）電漿。在使用R F電源（未顯示 )蝕刻處理之期間中，R F電力普通亦施加於卡盤1 〇 4 。亦包含一泵1 1 6 ，用以經由導管1 1 8抽出電漿處理室1 0 2中之處理氣體及氣體產物。如精於本藝之人士所知，在蝕刻處理之情形，需嚴密控制電漿處理室內之若干參數，以維持高容差蝕刻結果。氣體組成份，電漿激發，及室情況爲影響蝕刻結果之處理參數。由於蝕刻容差（及製成之半導體基礎之裝置性能）對系統參數高度敏感，故需要其精確之控制。更詳細言之，需嚴密控制蝕刻處理，以達成所需之蝕刻特性，例如選擇性，蝕刻均勻性，蝕刻率，蝕刻輪廓等。而且，在近代之積體電路，蝕刻處理之控制愈爲重要。例如，近代積體電路之特徵已減小尺寸，使用普通電漿處理系統及普通方法，更難蝕' 刻所需之特徵。故此，需要甚至更嚴密控制蝕刻處理，以製造近代積體電路。鑒於上述，需要改良之電漿處理系統，此對蝕刻處理提供更佳之控制。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）請先閱讀背面之注意事項, I ^ 頁I 一 I I I I I I 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 561545 A7 -____ B7 五、發明說明（4 ) 發明槪要 (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 廣泛言之’本發明係有關電漿處理系統中之蝕刻處理之改良之技術。依據一方面，可利用本發明，以加強含有電漿處理室之電漿處理系統之蝕刻處理之控制。電漿處理室連接至一氣體流系統。氣體流系統可用以控制氣體之釋放於電槳處理室中至多個不同之位置。而且，氣體流系統可控制釋放於電漿處理室中之氣體之量，體積，或相對流率。本發明可由多種方法實施，包括作爲一系統，裝置，機器，或方法實施。本發明之實施例討論於下。作爲電漿處理系統，本發明之一實施例包含：一電漿處理室’用以處理基體；及一氣體流系統，連接至電漿處理室。氣體流系統控制輸入於電漿處理室之至少二不同區域中之氣體之流量。例如，自一頂中央區域，一上周邊區域，及一下周邊區域中選擇至少二不同區域。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製作爲電漿處理系統，本發明之另一實施例包含：一大致方位上對稱之圓筒形電漿處理室，其內點燃及維持處理用之電漿，電漿處理室無分開之電漿產生室，電漿處理室具有一上端及一下端；一交連窗，置於電漿處理室之上端 ;一 R F天線安排，置於由基體界定之一平面上方，當該基體置於處理用之電漿處理室內時；一電磁鐵安排，置於由基體界定之該平面上方，電磁鐵安排經構造，俾當至少一直流電流供應至電磁鐵安排中時，導致電漿處理室內在接近R F天線之區域中之靜磁場佈局產生徑向變化，該徑本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 561545 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ____B7___五、發明說明（5 ) 向變化有效影響基體上之處理均勻性；一 d c電源，連接至電磁鐵安排，該d c電源具有控制器用以改變至少一直流電流之幅度，從而改變電漿處理室內在接近該天線之區域中之磁場佈局中之徑向變化，以提高基體上之處理均勻性；及一氣體流系統，連接至電漿處理室，氣體流系統控制進入於電漿處理室之至少二不同區域中之氣體之流量。作爲用以處理基體之電漿處理系統，本發明之一實施例包含：一大致方位上對稱之電漿處理室，其內點燃及維持處理用之電漿，電漿處理室無分開之電漿產生室，電漿處理室具有一上端及一下端；一交連窗，置於電漿處理室之上端；一 R F天線安排，置於由基體界定之一平面上方，當該基體置於處理用之電漿處理室內時；一電磁鐵安排，置於由基體界定之該平面上方，電磁鐵安排經構造，俾當至少一直流電流供應至電磁鐵安排中時，導致電漿處理室內在接近R F天線之區域中之靜磁場強度及佈局產生徑向變化，該徑向變化有效影響基體上之處理均勻性；一 d c電源，連接至電磁鐵安排，該d c電源具有控制器用以改變至少一直流電流之幅度，從而改變電漿處理室內在接近該天線之區域中之磁場佈局中之徑向變化，以提高基體上之處理均勻性；及一氣體流系統，連接至電漿處理室，其中，氣體流系統控制輸入氣體釋放於電漿處理室內之第一及第二區域中，第一區域爲電漿處理室內之頂中央區域，及第二區域爲電漿處理室之一周邊區域。本發明具有許多優點。其中，本發明用以加強控制中請先閱讀背之注意事項一

寫裝本頁 I 訂本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -8- 561545 A7 _ B7 五、發明說明（6 ) 請先閱讀背面之注意事項再填本頁性組份之分佈，例如分佈之均勻性。而且，本發明可用以獲得對蝕刻處理更加之控制，而無需不必要地限制蝕刻處理之一些其他參數，例如蝕刻處理中所用之壓力，電力，沉積材料。而且，本發明提供彈性，以改變中性組份之分佈。可調整中性組份之分佈，供不同蝕刻處理及在同一蝕刻處理之不同階段之期間中使用。自以下詳細說明並參考附圖，可明瞭本發明之其他方面及優點，附圖以實例顯示本發明之原理。附圖簡述由以下詳細說明及附圖，可容易明瞭本發明，在附圖中’相同之參考編號標示相同之結構元件，且在附圖中：圖1顯示適於蝕刻基體之一電漿處理系統。圖2顯示含有本發明之一實施例之氣體流系統之一電漿處理系統。圖3顯示含有本發明之另一實施例之氣體流系統之一電漿處理系統。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製圖4顯示含有本發明之又另一實施例之氣體流系統之一電漿處理系統。圖5顯示含有磁鐵安排連同本發明之一特定實施例之氣體流系統' 之一電漿處理系統。電漿處理系統主要元件對照表 2 0 0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 561545 五、發明說明（: 2 0 2 2 0 4 2 0 6 2 12 2 14 2 16 2 18 2 2 0 2 2 1 2 2 2 2 2 4 2 2 6 2 3 0 2 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 2 3 4 0 2 0 4 12 14 電漿處理室晶圓靜電卡盤真空板壁線圈泵導管氣體流系統基體流控制器入口出口 TS1 氣體通道室氣體通道孔射頻天線安排上磁鐵安排射頻電源直流電源發明之詳細說明本發明係有關電漿處理系統中之蝕刻處理之改良之裝置及方法。本發明能改良注入於電漿處理室中之處理氣體本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -TCT- 561545 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 _五、發明說明（8 ) 之控制。結果，可達成蝕刻處理之更大控制，隨特徵尺寸之減小，此更爲重要。本發明並導致減少處理之基體上之缺陷，且因而增加製造合格率。以下參考圖1 - 5 ，討論本發明之此方面之實施例。然而，精於本藝之人士容易明瞭，此處所提供之有關此等圖之詳細敘述爲用於說明，因爲本發明延伸於此等有限實施例之外。在一實施例，說明包含電漿處理室之一電漿處理系統。電漿處理室連接至一氣體流系統。氣體流系統可用以控制氣體之釋放於電漿處理室。輸入之氣體由氣體流系統接收並移送至電漿處理室。依據一特定實施例，輸入氣體由氣體流系統之二或更多出口移送至電漿處理室。每一氣體出口可移送氣體至電漿處理系統內之一不同之所需區域中。而且，釋放氣體之體積，例如氣體之流率可由氣體流系統調整。如此’可控制移送於電漿處理室中之氣體之位置及量。提供調整釋放於電漿處理室中之氣體之位置及量之能力，俾可更佳控制處理。在半導體製造中’特徵可構製於晶圓或基體上。更明確言之’各連續材料層可沉積於半導體晶圓或基體上。其後，蝕刻去所選之沉積層之部份，以形成互接線，壕溝，及其他特薇。爲便於明暸本發明，圖2顯示本發明之一實施例之一電漿處理系統2 〇〇。電漿處理系統2 0 0包含一電漿處理室2 0 2，具有一晶圓支持機構，例如一靜電卡盤（ESC) 206。一晶圓（基體）204置於電漿 (請先閱讀背面之注意- 填寫本頁)

I · ϋ ϋ ϋ 1 .1 一-0*· « ϋ ϋ H ϋ ϋ ϋ I #· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 χ 297公爱） 561545 A7 五、發明說明（9 處理室202內之靜電卡盤（ESC) 206上。ESC 2 0 6亦可稱爲底電極，此可連接至一射頻（r ρ )電源 (未顯示）。晶圓2 0 6之表面由釋放於電漿處理室2 0 2中之一適當之電漿處理源氣體蝕刻，源氣體可爲一單氣體或一氣體混合物。電漿處理源氣體釋放於電漿處理室2 0 2中之方式更詳討論於下。一真空板2 1 2維持密封接觸電漿處理室2 0 2之壁2 1 4。設置於真空板2 1 2上之線圈 2 1 6連接至射頻（R F )電源（未顯示），並用以自釋放於電漿處理室2 0 2中之電漿處理源氣體擊發（點燃）電漿。在使用R F電源（未顯示）蝕刻處理之期間中，卡盤2 0 6普通亦接受RF電力。並包含一泵 8 ，用以請先閱讀背之注項再填寫本頁經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 \/ 經由導管2 2 體產物。電漿處理控制電漿處理流系統2 2 1 佳之控制。氣。氣體流控制應器（未顯示混合物。氯體，此等以控制同位置。氣體出口 0抽出電漿處理室2 0 2中之處理氣體及氣系統2 0 0包含一氣體流系統2 2 1 ，用以源氣體之移送於電漿處理室2 0 2中。氣體對釋放於電漿處理室2 0 2內之氣體提供更體流系統2 2 1包含一氣體流控制器2 2 2 器2 2 2七經由入口 2 2 4接收來自氣體供 )之源氣體。源氣體可爲一單氣體或一氣體流控制器2 2 2亦包含出口 2 2 6及2 2 8 之方式供應源氣體至電漿處理室2 0 2之不 2 2 6及2 2 8可連接至電漿處理室2 0 2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） _ 12 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 561545 A7 B7 五、發明說明（1Q ) ，俾源氣體移送至電漿處理室2 0 2內之不同區域。例如，如顯示於圖2，出口 2 2 6可經構造，以供應源氣體至電漿處理室2 0 2內之一頂中央區域，及出口 2 2 8可經構造，以供應源氣體至電漿處理室2 0 2內之一上周邊區域。頂中央區域普通在晶圓2 0 4正上方，上周邊區域在真空板2 12附近之壁2 14處。爲引導源氣體於電漿處理室2 0 2之適當位置’電漿處理室2 0 2可使用其他機構。源氣體可供應至頂中央區域，在此設有一開口於真空板2 1 2中。源氣體如此自源氣體控制器2 2 2供應通過出口 2 2 6 ，及然後通過該開口且從而進入電漿處理室2 0 2中。源氣體之引進於電漿處理室2 0 2之上周邊區域中更爲複雜。電漿處理系統 2 0 0包含一環2 3 0，此設置於真空板2 1 2及電漿處理室2 0 2之壁2 1 4之上表面之間。環2 3 0及真空板 2 1 2之間普通設有緊密之密封，自壁2 1 4之上表面至環2 3 0亦然。氣體通道室2 3 1與環2 3 0 —體成形，或連接至該環。氣體通道室2 3 1形成一氣體通道2 3 2 ，此延伸於電漿處理室2 0 2之周邊周圍。例如，在一特定之實例例，配置1 6開口（例如孔）於相互等距離處。而且，一列孔2 3 4設置於環2 3 0中。此等孔2 3 4大致等距離設置於環2 3 0之周邊周圍，並提供開口於氣體通道2 3 2及電漿處理室2 0 2之上內部區域之間。出口 2 2 8供應源氣體至氣體通道2 3 2，此轉而饋送源氣體通過所有孔2 3 4 ’從而供應源氣體於電漿處理室2 0 2 裝—I—訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -TT- 561545 A7 ___ B7___ 五、發明說明（11 ) 中，在電漿處理室2 0 2之周邊（或壁）周圍。例如，在一特定實施例，1 6開口，例如孔配置於相互等距離處。除移送氣體至電漿處理室內之不同區域中外。氣體流系統2 2 1亦控制移送於不同區域中之氣體之量（即量或流率）。詳細言之，氣體流系統2 2 1可用以決定供應至電漿處理室內特定區域中之氣體量。在一實施例。氣體流控制器2 2 2可控制通過出口 2 2 6及2 2 8之源氣體之流量。例如，由氣體流控制器2 2 2所接收之源氣體之總量之7 0%可由出口之一（例如出口 2 2 6 )引導至第一區域，同時源氣體之總量之其餘3 0 %可由另一出口（例如出口 2 2 8 )引導至另一區域。如此，可調整氣體流控制機構，俾二出口可移送不同量之氣體至不同之區域。氣體流控制器2 2 2可由不同之已知機構，例如閥系統實施，以控制由每一氣體出口移送之氣體量。而且，氣體流控制器2 2 2普通由控制信號2 3 6控制。由入口 2 2 4所接收之輸入氣體可爲先合倂一起（例如預混合）之氣體之混合物。或且，輸入氣體可經由二或更多分開之入口分開供應，在氣體流控制器2 2 2處混合，及然後由出口 2 2 6 ，2 2 8作爲混合氣體釋放於電漿處理室2〇2中。入口 2' 2 4普通接收以特定氣體流率比率預混合之氣體混合物。例如，碳氫化物氣體及氧之混合物作爲源氣體可經由氣體流控制器2 2 2流進於電漿處理室2 0 2中，碳氫化物與氧之流率比率爲2 : 1。氣體流系統2 2 1可本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）請先閱讀背面之注意 h 填寫本頁經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -14 - 561545 Α7 Β7 五、發明說明（12 ) 經構造，以移送同理室2 0 2之多個氣體之流率比率，不同位置中。應注思依據一‘ 合物，此自氣體流例如，如氣體流系碳氫化物）：1 ( 由氣體出口輸出不放在流率比率1 ( 另一氣體出口釋放一氣體混合物，即以同一流率至電漿處位置。或且，氣體流系統2 2 1可控制俾不同之流率比率供應至電漿處理室之實施例，氣體流系統2 2 1可釋放一混系統2 2 1所接收之氣體混合物變化。統2 2 1接收具有流率比率爲1 · 5 ( 氧）之碳氫化物氣體及氧之混合物，可同之流率比率。例如，一氧體出口可釋碳氫化物）：1 (氧）上之氣體，同時具有流率比率爲2 (碳氫化物）：1 ( 氧）之氣體等。應明瞭亦可調整氣體流率比率，俾一氣體出口僅移送一特定之氣體，與另氣體或一氣體混合物不同請先閱讀背之注意Ιι 填本頁經濟部智慧財產局員工消費合作社印製如此，氣體流系統2 2 1使輸入氣體可釋理室2 0 2之所需區域中。而且，釋放於該區之量，例如流率可由氣體流系統2 2 1調整。流系統2 2 1能調整釋放於電漿處理室中之不對流率比率。而且，移送於一特定區域中之氣，或相對流量在處理（例如蝕刻處理）之不同。例如，氣體流系統2 2 1可在蝕刻處理之一一電漿處理氣體之流率於一値，及然後在同一其後狀態之期間中調整該電漿處理氣體之流率。雖圖2顯示源氣體一般供應至頂周邊區域放於電漿處域中之氣體而且，氣體同氣體之相體量，體積階段可修改階段中設定蝕刻處理之以及上周邊本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -1b - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 561545 A7 B7 五、發明說明（13 ) 區域中，但源氣體可供應至電漿處理室內之多個不同之位置中。例如，源氣體可供應至一下周邊區域。此源氣體可經由電漿處理室之壁中之孔供應至電漿處理室中。另一例，氣體可供應至基體周圍之一下區域中，例如在晶圓 2 0 4之邊緣附近。例如，源氣體可由晶圓2 0 4之邊緣附近之E S C釋放。圖3顯示本發明之另一實施例之一簡單之電漿處理系統3 0 0，適用於移送及釋放輸入氣體於頂周邊區域及下周邊區域中。電漿處理系統3 0 0包含一氣體流系統 2 2 1 ，用以控制氣體之移送於電漿處理室2 0 2中，如圖2之電漿處理室2 0 0。在此特定實施例中，氣體流控制器2 2 2包含出口 3 0 2，此供應源氣體於電漿處理室 2 0 2之頂中央區域中；及一出口 3 0 4，此以控制之方式供應源氣體於電漿處理室2 0 2之下週邊區域中。 ‘ 而且，如精於本藝之人士所明瞭，如需要，可使用二個以上之出口，以移送氣體至電漿處理室內之不同區域中。圖4顯示本發明之另一實施例之氣體流系統4 0 0 ，適用於控制氣體之移送於電漿處理室中。氣體流系統4 ◦〇包含一氣體流控制器4 0 2。氣體流控制器可經由入口 4 0 4及4 0 6接收源氣體。由氣體流控制器4 0 2所接收之源氣體' 可爲單氣體或氣體之混合物。如顯示於圖4，氣體流系統400包含氣體出口 408，4 1Ό，及 4 1 2，此等適於以控制之方式移送氣體至電漿處理室之不同區域中。例如，氣體出口 4 0 8 ，4 1 0 ，及4 1 2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 561545 A7 B7___ 五、發明說明（14 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 可用以依控制之方式供應氣體於電漿處理室2 0 2之三不同區域中，例如一頂中央區域，一上周邊區域，及一下周邊區域。而且，氣體流系統4 0 2經構造，俾能調整由氣體出口 408，410，及41 2移送至不同區域中之氣體量。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製如顯示於圖4，二氣體入口（404及406)可用以接收由氣體出口 408，4 10 ，及412移送至不同區域中之源氣體。氣體入口 4 0 4及4 0 6可接收不同之一不同或不同氣體之組合。應明瞭釋放於一區域中之氣體流率及/或氣體流率比率之値可與氣體入口 4 0 4及 4 0 6所接收之此等値不同。換言之，氣體流系統4 0 0 提供決定及調整釋放於電漿處理室之不同區域中之氣體流率之能力。例如，釋放於一區域中之氣體流率可與釋放於一不同區域中之氣體流率不同。而且，釋放於一或所有區域中之氣體之流率可與由氣體流系統4 0 0接收該氣體之流率不同。亦應注意雖氣體流系統經構造，以釋放氣體於三區域中，但此並非一定意謂在每一蝕刻處理期間中之任一特定時刻，該氣體釋放於所有區域中。例如，在蝕刻處理之一特定點之期間中，可完全關斷氣體流至出口 4 0 8 。在蝕刻處理期間之較後時刻，可開始或回復氣體流進一區域中。 ' 源氣體可由多種機構供應至電漿處理室2 0 2中。例如，源氣體可由一氣體環或開口，諸如建造於電漿處理室 1 0 2之壁中之埠或孔供應。應注意在具有氣體分配板（本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 561545 Α7 _ Β7 五、發明說明（15 ) G D P )之電漿處理系統，源氣體可自g D P中所設置之一孔圖案移送。不管源氣體在蝕刻處理之期間中如何到達電漿處理室2 0 2內，源氣體然後受激發，以擊發電漿。晶圓2 0 4之表面由電漿蝕刻。在一實施中，源氣體包含碳氫化物及氧氣體之混合物。除此源氣體外，其他氣體亦可流進電漿處理室1 0 2中。此等其他氣體普通與源氣體混合，但亦可分開。例如，其他氣體，諸如氬可釋放於電漿處理室2 0 2中，用作稀釋劑或沉積先驅劑。如精於本藝之人士所明瞭，本發明可在若干其他適當安排之處理室中實施。例如，本發明適用於經由電容交連之平行電極板，經由電感交連之R F源，諸如螺旋角，螺旋諧掁器，及變壓器交連之電漿T C P移送能量至處理室之電漿中。T C P電漿處理系統可由加州Fremont城之Lam 硏究公司供應。其他適當處理室之例包括電感電漿源（ IPS)，解交連電漿源（D P S )，及雙極環磁鐵（ D R Μ )。如背景中所述，近代積體電路之製造不斷挑戰精於本藝之人士，以獲得對蝕刻處理更佳控制。例如，一重要之蝕刻處理參數爲電漿處理室內之電漿分佈。詳細言之，如本藝中所知，電漿處理條件與荷電及中性組份有關。如所熟知，荷電'組份，例如正及負氣體離子大爲影響蝕刻處理。中性組份亦可影響蝕刻處理，例如，一些中性組份可與基體晶圓反應，其他中性組份可黏附於處理室之壁上等° 故此，亦需要控制中性電漿組份之分佈，因爲此可大爲改本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）先閱讀背面之注項再填寫本頁經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -18- 561545 Α7 Β7 五、發明說明（16 ) 善蝕刻處理。而且，非常需要提供能加強控制中性及荷電組份一者之分佈之電發處理系統及方法。如精於本藝之人士所明瞭，控制中性及荷電組份之分佈之能力大爲改善蝕刻處理。而且’需要獲得對電漿分佈之更佳控制，無需限制一些蝕刻處理參數。詳細言之，一些參數可影響電漿組份之分佈。此等參數包含功率輪廓，處理室操作之壓力，產品規格’及構成晶圓基體之各種材料之黏著係數。雖電漿組份之分佈可由此等參數之一或更多影響，但宜嘗試由限制此等參數來獲得對電漿分佈之更佳控制。例如，極需要限制用構成晶圓之材料。依據本發明之又另一實施例，圖5顯示一電漿處理系統5 0 0 ’此能對中性及荷電組份之分佈提供更佳之控制。電漿處理系統5 0 0包含一示範之R F天線安排5 0 及一示範之上磁鐵安排5 0 4。在圖5之例中，R F天線安排5 0 2及上磁鐵安排5 0 4顯示置於電漿處理室 5 0 6上方。一晶圓5 0 0置於電漿處理室5 0 6內一卡盤5 1 0上。如與此同時提出，並題爲、、改良之電漿處理系統及其方法〃（此後、、參考申請書〃）之同待核定之美專利申請書0 9 / 4 3 9，6 6 1號（律師檔案 L Α Μ 1 P' 1 2 2號）中所討論，R F天線安排5 0 2及上磁鐵安排5 0 4亦可在其他位置。 RF天線安排5 〇 2顯示交連至一 RF電源5 1 2，此可供應具有頻率在約〇 · 4 Μ Η ζ至約5 Ο Μ Η ζ範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 I n ϋ i 一 δ, I ϋ I ϋ I I I i I - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -19 - 561545 A7 _ B7__ 五、發明說明（17 ) 之R F能量給R F天線安排5 0 2。在此特定實施例中，上磁鐵安排5 0 4包含二同心磁線圈，二者攜帶在相反方向上流之D C電流。上磁鐵安排5 0 4顯示連接至一可變直流電流（D C )電源5 1 4，經構造，以變化供應至上磁鐵安排5 0 4之電磁鐵線圈之直流電流之幅度及/或方向。應注意其他安排亦可用於電漿處理系統5 0 0中。例如，磁桶安排（未顯示）亦可設置圍繞處理室之外周邊周圍，如參考申請書中所述。電漿處理系統5 0 0之磁鐵安排或參考申請書中所述之其他磁鐵安排可大爲加強蝕刻處理控制。更明確言之，其中，磁鐵安排影響荷電組份之分佈，對電漿分佈提供更加之控制。對電漿分佈之更加控制轉而加強蝕刻處理之控制。不幸，與荷電組份不同，中性組份並不明顯反應磁場〇如顯示於圖5，一氣體流系統5 1 6可與磁鐵安排 5 0 4聯合使用。氣體流系統5 1 6可用以對中性氣體組份之分佈提供更加之控制。此轉而可更加強控制蝕刻處理之控制。例如，氣體流系統5 1 6可用以移送氣體至電漿處理室之不同區域中，例如，使用與有關圖2所示之電漿處理系統2 0 0所述相似之方式。而且，氣體流系統 5 1 6經構造，以提供調整移送至一特定區域中之氣體量之能力。如此，氣體流系統5 1 6之連同參考申請書中所述之磁鐵安排之使用可提供甚至更加控制蝕刻處理。相信可由改變輸入於電漿處理室中之氣體消耗之時間本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ~ —- (請先閱讀背面之注意事^填寫本頁)

I ---II I I I 訂-II 丨 —--I I #- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 561545 A7 _____B7 _ 五、發明說明（18 ) 請先閱讀背面之注意，例如平均時間，及/或輸入於、、熱區域〃中之氣體消耗之時間，例如平均時間，執行中性組份之分佈。如此處所用’熱區域指輸入氣體受激發之區域。例如，輸入氣體可在電漿處理室之頂表面附近之區域中受激發。由提供改變移送至處理室中之氣體之位置及量之能力，則可調整電漿處理室及/或熱區域中中性組份之消耗時間。例如，釋放於電漿處理室之上區域中之氣體微粒在處理室中消耗之平均時間普通較長。比較言之，釋放於電漿處理室之下部中之氣體在處理室中消耗之平均時間普通較短，因爲此氣體較可能自處理室中迅速抽出。本發明具有許多優點。一優點爲本發明用以加強對中性及/或電漿組份之分佈之控制，以更佳控制蝕刻處理。另一優點爲可達成蝕刻處理之更加控制，而無需限制一些其他參數，例如壓力，電力輪廓等。又另一優點爲本發明可提供彈性，以改變供不同蝕刻處理用，例如在同一蝕刻處理之不同階段期間中之中性及/或電漿組份之分佈。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製如精於本藝之人士所明瞭，本發明可用以製造多種蝕刻特徵，諸如接觸，通道互接等。而且，如精於本藝之人士所明瞭，本發明亦可使用於多種特定之蝕刻技術，諸如雙金屬鑲嵌法，平面化，光阻劑剝脫，室淸潔等。雖僅詳細說明本發明之少數實施例，但應明瞭本發明可具體表現於許多其他特定形態上，而不脫離本發明之精神或範圍。故此，本實例可視爲圖解性而非限制性，且本發明不限於此處所提之細節，而是在後附申請專利之範圍本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 561545 A7 B7五、發明說明（19 )內，可作修改。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims

561545 ABICD 六、申請專利範圍 r x?r) 附件一 A:第89 1 24207號專利申請案中文申請專利範圍修正本民國91年7月26日修正 1 . 一種電漿處理系統，該電漿處理系統包含：一大致圓筒形之電漿處理室，用以處理基體，該大致圓筒形之電漿處理室包含一頂區域及一周邊區域；一氣體流系統，連接至電漿處理室，該氣體流系統控制輸入於電漿處理室之至少二不同區域中之氣體之流量； ^該輸入氣體係成爲一源氣體，可適用於蝕刻在該電漿處理 Θ室中的該基體； 1'^ ^ 其中該至少二木同區域包括該電漿處理室之至少一周 9 本邊區域及至少一頂區域；且 i 其中該電漿處理室的該周邊區域並不包括該電漿處理正 f室的頂區域之任何點。 1 Γ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 袭· *1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製中。中 ::^:^¾ 内衮第含圍包範域利區專同請不申二如少 •至 2 該第含圍包範域利區專同請不申二如少 •至 3 該其域，區統邊系周理上處一漿及電域之區述央所中項頂其域，區統邊系周理下處一漿及電域之區述央所中項頂 4 .如申請專利範圍第1項所述之電漿處理系統，其中，該至少二不同/區域包含一頂中央區域，一下周邊區域，及一上周邊區域。 5 ·如申請專利範圍第1項所述之電漿處理系統，其本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）二:一 '一一 561545 ABCD 六、申請專利範圍中，該至少二不同區域包含基體附近之一下區域。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 6 ·如申請專利範圍第1項所述之電漿處理系統，其中，該、電漿處理系統包含一卡盤，及該至少二不同區域包含基體附近之一下區域，及其中，輸入氣體通過卡盤釋放。 7 .如申請專利範圍第1項所述之電漿處理系統，其中，該氣體流系統控制輸入於電漿處理室之至少二不同區域中之氣體之量或體積。 8 .如申請專利範圍第1項所述之電漿處理系統，其中，該氣體流系統控制輸入於電漿處理室之至少二不同區域中之氣體之流率。 9 .如申請專利範圍第1項所述之電漿處理系統，其中，輸入氣體包含至少第一及第二氣體，及其中，氣體流系統獨立控制進入電漿處理室之至少二· 不同區域中之至少第一及第二氣體之相對流率。 1 0 ·如申請專利範圍第1項所述之電漿處理系統，經濟部智慧財產局員工消費合作社印製其中，電漿處理系統另包含一氣體移送環，此連接至電漿處理室，及其中，氣體流系統控制輸入至氣體移送環中之氣體之量或體積，從而供應輸入氣體至電漿處理室之一周邊區域中〇 1 1 ·如申請專利範圍第1 0項所述之電漿處理系統，其中，氣體移送環設置於電獎理室之上部，由此，氣體移送環供應輸入氣體至電漿處理室之一上周邊區域中。本ϋ尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格(210X297公釐^" "" 561545 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 1 2 ·如申請專利範圍第1項所述之電漿處理系統，其中，電漿處理室包含至少一內壁，及氣體流系統包含：至少一氣體入口，用以接收欲移送至電漿處理室中之輸入氣體； · 至少第一及第二氣體出口，各能移送輸入氣體至電漿處理系統；及其中’輸入氣體之至少一部份經第一及第二氣體出口移送至電漿處理室。 1 3 ·如申請專利範圍第1 2項所述之電漿處理系統 ’其中，輸入氣體之至少一部份釋放於一第二區域中，第一區域爲電漿處理室內之一頂中央區域，及釋放於第一區域中之輸入氣體由第一氣體出口移送。 1 4 _如申請專利範圔第丨2項所述之電漿處理系統，其中，輸入氣體之至少一部份釋放於一第二區域中，第一區域爲圍繞電漿處理室之內壁之一上周邊區域，及釋放於第二區域中之輸入氣體由第二氣體出口移送。 1 5 ·如申請專利範圍第1 2項所述之電漿處理系統，其中，輸入氣體之至少一部份釋放於一第二區域中，第二區域爲圍繞電漿處理室之內壁之一下周邊區域，及釋放於第二區域中之輸入氣體由第二氣體出口移送。 1 6 ·如申請專利範圍第1 2項所述之電漿處理系統，其中，氣體流系統接收一氣體流控制信號，用以決定由每一第一及第二氣體出口移送至電漿處理室中之輸入氣體之量或體積。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） · 3 - ------1T------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 561545 A8 B8 C8 D8 κ、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 7 ·如申請專利範圍第1 6項所述之電漿處理系統 ’其中’氣體流控制丨g $虎決定由第一及第二氣體出口各移送至電漿處理室中之氣體之流率。 1 8 ·如申請專利範圍第i 6項所述之電漿處理系統 ’其中，輸入氣體包含至少第一及第二氣體，及其中，氣體流控制信號獨立決定進入電漿處理室之至少二不同區域中之至少第一及第二氣體之相對流率。 1 9 . 一種用以處理基體之電漿處理系統，包含：一大致圓筒形之電漿處理室，其內點燃及維持處理用之電漿，電漿處理室無分開之電漿產生室，電漿處理室具有一上端及一下端；一交連窗，置於電漿處理室之上端；一 R F天線安排，置於由基體界定之一平面上方，當該基體置於處理用之電漿處理室內時；經濟部智慧財產局員工消費合作社印製一電磁鐡安排，置於由基體界定之該平面上方，電磁鐵安排經構造，俾當至少一直流電流供應至電磁鐵安排中時，導致電漿處理室內在接近R F天線之區域中之靜磁場佈局產生徑向變化，該徑向變化有效影響基體上之處理均勻性；一 d c電源，連接至電磁鐵安排，該d c電源具有控制器用以改變至少一直流電流之幅度’從而改變電漿處理室內在接近該天線之區域中之磁場佈局之徑向變化’以提高基體上之處理均勻性；及一氣體流系統，連接至電漿處理室’氣體流系統控制本^張尺度適用中國國家摞準（CNS ) A4規格（210乂297公釐1 ~ - 4 - 561545 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍輸入至電漿處理室之至少二不同區域中之氣體之流量，該輸入氣體係成爲一源氣體，可適用於蝕刻在該電漿處理室中的該基體；其中該至少二不同域包括該電漿處理室之至少一周邊區域及至少一頂區域；且其中該電漿處理室的該周邊區域並不包括該電漿處理室的頂區域之任何點。 2 0 .如申請專利範圍第1 9項所述之電漿處理系統，其中，該至少二不同區域包含一頂中央區域及一上周邊區域。 2 1 ·如申請專利範圍第1 9項所述之電漿處理系統，其中，該至少二不同區域包含一頂中央區域及一下周邊區域。 2 2 ·如申請專利範圍第1 9項所述之電漿處理系統，其中，該至少二不同區域包含一頂中央區域，一下周邊區域，及一上周邊區域。 2 3 ·如申請專利範圍第1 9項所述之電漿處理系統，其中，該氣體流系統控制輸入於電漿處理室之至少二不同區域中之氣體之量或體積。 2 4 .如申請專利範圍第1 9項所述之電漿處理系統，其中，該氣體流系統控制輸入於電漿處理室之至少二不同區域中之氣體之流率。 2 5 ·如申請專利範圍第1 9項所述之電漿處理系統，其中，輸入氣體包含至少第一及第二氣體，及本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ 5 _ '" (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T f 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 561545 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製六、申請專利範圍其中，氣體流系統獨立控制進入電漿處理室之至少二不同區域中之至少第一及第二氣體之相對流率。 2 6 ·如申請專利範圍第1 9項所述之電漿處理系統，其中，電漿處理系統另包含一氣體移送環，此連接至電漿處理室，及其中，氣體流系統控制輸入至氣體移送環中之氣體之量或體積，從而供應輸入氣體至電漿處理室之一周邊區域中。 . 2 7 .如申請專利範圍第2 6項所述之電漿處理系統，其中，氣體移送環設置於電漿處理室之上部，由此，氣體移送環供應輸入氣體至電漿處理室之一上周邊區域。 2 8 ·如申請專利範圍第1 9項所述之電漿處理系統，其中，電漿處理室包含至少一內壁，及氣體流系統包含 ' 至少一氣體入口，用以接收欲流至電漿處理室中之輸入氣體； · 至少第一及第二氣體出口，各能移送輸入氣體至電漿處理系統；及其中，輸入氣體之至少一部份經第一及第二氣體出口移送至電漿處理室。 2 9 ·如申請專利範圍第2 8項所述之電漿處理系統，其中，輸入氣體之至少一部份釋放於一第二區域中，第一區域爲電漿處理室之一頂中央區域，及釋放於第一區域 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、τ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -6- 561545 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍中之輸入氣體由第一氣體出口移送。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 3 0 .如申請專利範圍第2 8項所述之電漿處理系統，其中，輸入氣體之至少一部份釋放於一第二區域中，第一區域、爲圍繞電漿處理室之內壁之一上周邊區域，及釋放於第二區域中之輸入氣體由第二氣體出口移送。 3 1 ·如申請專利範圍第2 8項所述之電漿處理系統，其中，輸入氣體之至少一部份釋放於一第二區域中，第二區域爲圍繞電漿處理室之內壁之一下周邊區域，及釋放於第二區域中之輸入氣體由第二氣體出口移送。 · 3 2 .如申請專利範圍第2 8項所述之電漿處理系統 ’其中’氣體流系統接收一氣體流控制信號，用以決定由每一第一及第二氣體出口移送至電漿處理室中之輸入氣體之量或體積。 3 3 ·如申請專利範圍第3 2項所述之電漿處理系統· ，其中，氣體流控制信號決定由第一及第二氣體出口各移送至電漿處理室中之氣體之流率。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 4 ·如申請專利範圍第3 2項所述之電漿處理系統，其中，輸入氣體包含至少第一及第二氣體，及其中，氣體流控制信號獨立決定進入電漿處理室之至少二不同區域中之至少第一及第二氣體之相對流率。 3 5 ·如申請專利範圍第1 9項所述之電漿處理系統，其中，至少二不同區域包含基體附近之一下區域。 3 6 ·如申請專利範圍第1 9項所述之電獎處理系統，其中，電漿處理系統包含--^盤，及至少二不同區域包本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 561545 A8 B8 C8 ___ _D8___ 六、申請專利範圍含基體邊緣附近之一下區域，及其中，輸入氣體經由卡盤釋放。 3 7 · —種用以處理基體之電漿處理系統，包含：一大致圓筒形之電漿處理室，其內點燃及維持處理用之電漿，電漿處理室無分開之電漿產生室，電漿處理室具有一上端及一下端；一交連窗，置於電漿處理室之上端；一 R F天線安排，置於由基體界定之一平面上方，當該基體置於處理用之電漿處理室內時；一電磁鐵安排，置於由基體界定之該平面上方，電磁鐵安排經構造，俾當至少一直流電流供應至電磁鐵安排中時，導致電漿處理室內在接近R F天線之區域中之靜磁場佈局產生徑向變化，該徑向變化有效影響基體上之處理均勻性；一 d c電源，連接至電磁鐵安排，該d c電源具有控制器用以改變至少一直流電流之幅度，從而改變電漿處理室內在接近該天線之區域中之磁場佈局之徑向變化，以提高基體上之處理均勻性；及一氣體流系統，連接至電發處理室，其中，氣體流系統控制輸入氣體釋放於電漿處理室內之第一及第二區域中，第一區域爲電漿處理室內之頂中央區域，及第二區域爲電漿處理室之一周邊區域；且其中該第一與第二區域並不具有任何共同點。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T •I. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製