TWI339546B - Plasma chamber and method of processing substrate in the same - Google Patents

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TWI339546B TW094117012A TW94117012A TWI339546B TW I339546 B TWI339546 B TW I339546B TW 094117012 A TW094117012 A TW 094117012A TW 94117012 A TW94117012 A TW 94117012A TW I339546 B TWI339546 B TW I339546B
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Elizabeth G Pavel
Valentin N Todorow
Huong Thanh Nguyen
Thomas J Kropewnicki
Brian K Hatcher
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1339546 16791pif.doc 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種電漿製程系統、材料以及用於控 制電漿製程系統中之電漿均勻性之裝置。 【先前技術】 電漿腔室一般使用於多種電性器件製造製程中’例如 疋姓刻製程、化學氣相》儿積製程以及其他有關於在基板上 製造電性器件之製程。有許多方法被應用以在製程腔室中 產生以及/或是控制電聚在、度、形狀以及之電性特性,其令 製程腔室例如是電容或是電感搞合電漿腔室。一電成耗合 射頻電衆腔室典贺具有纏繞腔室與連接—電漿源射頻電^ ,供應器(plasma source RF power supply)之一電减線圈天 線。一電容耦合電漿腔室典型具有兩平行平板^極',亦即 是噴頭以及基板支撐,而在平行平板電極之間產生電漿。 電感柄合與電容耦合電漿腔室典型具有跨越欲被處 理的基板表面的一電漿離子密度分佈,此電漿離子密度分 • 佈大大地依據製程參數之變化而變化。這些製程參數,例 如包括製程氣體型式或是導入腔室的氣體混合物之型式、 氣體壓力,以及/或是傳送至腔室以激發氣體或是氣體混合 物的能量(例如射頻功率等)。就一製程氣體,電漿離子密 度例如在基板中心處為高,且在基板周邊處為低’儘管在 另一製程氣體時,電漿離子密度在基板中心處為低,而在 基板周邊處為高。由於這些製程特性型態,傳統電漿腔室 射頻線圈設計或是電極設計是就每一製程或是製程氣體來 I6791pif.doc 客製化,以提供在腔室中跨越-基板表面的 句性。多重射頻線圈或是電極設計,典型 ’ 電極,亦被使用以改善腔室中之電漿均句性。西戈: 中’當第二射頻線圈或是電極經由一第二匹“電 性連接至H頻電力供應時,第—射頻線圈或是電極 則例如經由一第一匹配網絡/電路電性連接至一 供應。因此,個別的射頻電力供應以及伴 作以個別的控制供應至個別的線圈或是電極的電原。 在傳統電性器件製造製程方法中,在一基板製程系列 中射頻功率是保持固定的。對於某些製程系列這是不恰當 的’因為在—特定製程腔室中基板表面上方產生的電^ 勻性可以被此系列之-部分所接受,但是於此系列之另一 部分,會造成基板損害。傳統製程腔室可能經由改變腔室 中之壓力(製減體在腔室+的錢或是流動)或是施於線 „之電源來變更電子密度以及均勻性。然而,改 變氣體流動也^不恰當的,目為氣體錢f彡響錢組成以 及,於壓力改變造成瞬間效應而較難控制。在-電漿製程 腔f中之均勻性的達成’可能受到在兩個或是多個電漿控 制器件(例如線圈、電極等)中產生之電以及/或是磁場的互 相的影響。上述這些場的互相作用是腔室設計的一固 伤’而且這些場可能根據腔室硬體配置以及製程變數 :疋:互相作用至較高等級或是較低等級 。重疊場則建設 干涉’因此在場互相作用處增加離子密度且降低均勻性 與控制製程均W之能力。 1339546 16791pif.doc 電聚二電源、壓力、氣體混合物等)、 疋 制器件_在物理特性以及1愈基 變時’所產生之電號的均勻性;隨 硬體的配=*二一電浆非均勾性’通常調整電漿控制 =二的持續電源、腔室壓力或是基:二: -最佳化各種硬體與製程相_數 制器件上而產生場(亦即是磁或電場二 造成二;r===rr作用所 製裎結中的此非均勻性可能在 二或是-邊對邊形式變化(例如右邊 性,需要—改良的裝置以及方法以控制電漿均勻 统…、灸ί置與方法容許電襞均勻性調整,而毋竹敕傳 統製程參數與改變㈣配置。 蜂糊正傳 【發明内容】 本發㈣實_提ώ—種可 置,此裝置包括連通電聚腔室製 基板的裝 制器件和控制器。第一電聚二 和弟二電黎控 分別連接苐一射頻雷^件和第二電漿控制器件 一射頻電源和前述帛1'^ 源^制器與前述第 第—電_器件之射頻功率《及_前::= 9 J6791pif d〇c 制器件之射以f制傳送至前述第-電漿控 頻功率在時間上的重疊,電聚控制器件之射 完成之電f製程的均勻度别述製程區令的基板上所 展置本IT:, 控制器件和“ 室製程區的第一和第二電聚 件分別連接第一射頻電源控:=第 埜 6 1 ^ T乐一射頻電源。控制哭斑益、+、 控制傳送電源連接’並且可同ΐ化並^ 和第二電= 頻功率的調幅’使得前述第- 期、:f衝間的休土時間以及重魏著時二衝週 裝置’此裝置包括連通電浆腔室製二電第:處;基= 三電聚控制器件和控制器。第_電漿控制 ^一^ 控:器件和第三電聚控制器件分別連接第:射頻電 和第三射頻電源。控制器與前述第-射頻電 秦則述苐一射頻電源和前述第三射頻電源連接,可 專送至前述第-魏控㈣件之賴鱗、傳送至前^ 二電焚控制ϋ件之射頻功率以及傳送至前述第三電聚控 ,件之射頻功率的調幅’以控制傳送至前述第一、第二 第三電漿控制器件之射頻功率在時間上的重疊二 述製程區中的基板上所完成之電漿製程的均勻度。月,j 1339546 16791pif.doc ^明的實施例又提出-種錢腔室中之基板的製 包括對傳送至第一電軸器件以及傳送 漿控制器件的射頻功率調幅。此法通常包括調變 ^ _聚控制n件的脈衝解及功率準位,並使得 ^第-魏控制器件和前述第二魏控㈣件 ==化,以及控制前述射頻功率的調幅,以控制 前述第二電軸器件的調幅射頻功率 重且棱升基板上所完成之製程的均勻戶。 製程室中之基板的 的電㈣第括在基板產生—個經過和越過其表面 =電水的第_獅路徑及電㈣第二卿路徑盆 常包括隨著時間對第-調變_頻 電聚的前述第一環形路徑進行調幅並 w-調、$_解及第二賴魏 形路徑進行脈衝調變,以改變基板附近的電 程方實=更提出—種電㈣室中之基板的製 上產生電漿,二在2的表面的第-區域和第二區域 區域中電浆控制器件是在接近基板的第- 二區域電細制时是在接近基板的第 „田、電並且前述第一區域和前述第二區域曹 皆。此方法通常包括斜 _ ΪΓ=;Τ的射頻功率調幅,== 的電漿密度。 及刖述第-和第二區域之間的區域 1339546 16791pif.doc 本發明的實施例又提出一種電漿腔室中之基板的掣 =方法,此方法包括對第-電料制器件以及第二電聚控 =件的射頻功率調幅。此方法還包括改變傳送至各個電 =制器件的脈衝辦及功轉位以及使得前述第—電聚 ,制讀和前述第二錢控制器件的射頻功率的調幅同步 勻的=整電浆腔室中的電浆密度’補償基板表面上不均 ^發日㈣實施例再提出—種Μ腔室中之基板 ,此方法包括對第—電雜件以及第二電聚控 力率調幅。此方法還包括對傳送至各個電聚 賴控制器件的射頻功率的調幅同步化’並二 形:梯:述調幅射頻電源的_矩 製程以 控制盗件的射頻功率調幅。此方法還包括 :電水 聚控制器件射頻功率調幅,並個電 和前述第二電漿控制器件的射頻功率=2控制器件 前述第, 12 1339546 I6791pif.doc 【實施方式】 本發明之實施例大致而言提供蝕刻或化學氣相沉積 電漿製程方法以及用於在一基板之表面上,以調變傳送至 有關於一電漿製程腔室之多數個電漿控制器件的射頻功率 ,振幅而產生一均勻姓刻或沉積量變曲線之裝置。傳送至 電漿控制器件之調幅的射頻功率產生一均勻電漿,此電漿 因此形成均勻的独刻或是沉積量變曲線。在電漿製程腔室 φ 巾產生以及/或是維持之電黎是由—或多個電黎控制器件 所產生’而電聚控制器件則在利用由—射頻電源傳送能量 進行電聚製程階段中用於控制、產生、提高以及/或是使電 漿成形。-電漿控制器件可能包括一或多個線圈(電感耗合 .^)、一或多個電極(電容耗合電聚)、-基板基座以及/ • 或是任何其他能量輸入器件,例如一微波源。 發明之實施例用來校準製程非均^性',其 送至每一電聚控制器件之射頻功率、,以減少由電^ ^件產生的場的互相作用、解決固有腔室設計缺點二 •及/或是硬體設置問題。經由改變由電t控制器件產生 與所產生之電聚的性質以及程度,可以控制在 電衆讀中的-暫時且空間性變化量,並且因 =,_平均此變化量以產生1想製程結果。“空‘ j化置—詞在電漿密度中是意指在基板的-區域面積上 2㈣密度(或組成)的變化量以及/或是所產生的跨越 板表面之㈣的-移動量、或是轉變量。“暫時變化量”一 d在電衆密度中意指於基板的區域面積上方,在電聚密度 13 1339546 16791pif.doc (或組成)中的任何為時間函數的變化量。 礎的本發明之實施例大致而言提供-電衆為基 變程系列’其中在製程系列過程中,改 以基板表面上之離子以及中性介子通量 〃在基板之表面上達到更均勻製程結果。因此,發明 許二:製程系列中以及製程系列的方法步驟中的電 卸或3會# 11义化而進仃任何錢控制器件的拆 次疋重配置。發明之實施例大致而言由於電漿均勺性以 一腔室中之繼域中的= 度的影響,因而提供藉由調變傳送至每一電浆 件為—時間函數的射頻功率振幅以變更 彳。調幅之軸神波形或是調魏衝的—單環構成 ::::Γ無限的形狀數量。圖—:示= 的管H波形歧調變脈衝4(或是調變波形),以及下方 頻功率3(或是載波)之範例。在包含多於兩個地 件r為^置令,有可能改變傳送至每一電漿控制器 Hi數型態_魏_順_如顧致電將控 長;::調變脈衝順序不需要是連續的)、改變調變脈衝的 =& _以達成跨祕板之理想均勻性所f的功率 (Μ Μ#在毛明之各種貫把例中,調變脈衝的頻率可能在約 ^赫從與約刚__之間變化,但是較佳的變化介於 ;=赫兹與約10_赫兹之間。於一射頻頻率約為a% 奴下’傳送至每-電漿控制器件的功率可能在約〇瓦 1339546 16791pif.doc 特至約5000瓦特之間變化。以射頻電源傳送之電 並不受限於在頻率大約為13.56兆赫兹’且可能在頻率介 於約0.4兆赫茲至大於1〇千兆赫茲。 利用一控制器300(參照圖3),例如一微處理為基礎的 控制器,同步化並控制傳送至每-電漿控制器件的調幅之 射頻電源。控制器300被配置以接收由使用者以及/或是各 種感應器所輸入之輸入訊號至電漿製程腔室,並且適當地 鲁控制電槳製程腔室組成要件,以與各種輪入訊號以及^留 在控制器之記賴中的軟體指令—致。控㈣3⑻大致而 言包括記憶體以及依中央處理器(未繪示),此中央處理器 則被控制器所使用以保留各種程式、處理程式以及在必要 ' 時候執行程式。記憶體(未繪示)則連接至中央處理器,並 ' 且可能被一或是多個可讀可利用記憶體,例如是依隨機存 取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(R〇M)、軟磁片、硬碟或任 =其他形式不論區域或是遠程的數位儲存體。軟體指令與 .資料可以被編碼並且儲存在記憶體中以命令中央處理器了 支援電路(未繪蝴彳連接至巾域理器以以傳統方式 處理器。支持電路可能包括快速緩衝儲存器、電源供應器、、 時鐘電路、輸入/輸出電路系統、輔助系統以及其他元件如 冋所熟知的習知技藝。可被控制器300所讀取的程式(或是 電腦指令)決定哪-件工作在製賴室中是可以執行 的。。較佳的是,此程式是可被控制器讀取的軟體,且 此私式包括指令’其根據所定義的規則與所輸入的資料以 監控並控制電漿製程。 15 1339546 16791pif.doc 0射=結合—射頻電源之控制器_,此射頻電源例如 疋射,電源18〇(參關1A),錢之控制傳送至每 控制為件的射頻功率之調幅。控制器3⑻與射頻電源副 ,置以控制調變脈衝特性,例如調變脈衝功 ^、卿_寬度、調變脈衝重疊、調變脈衝之間的 或是間隔、調變脈衝頻率’其中改變調變脈衝頻 年以違到—理想製程、结果。在一實施例中 ㈣步化傳送至每—控繼件的調幅_功^。在遞
貫&例中控制器3〇〇之調幅控制元件包含於兩個或 電源:。在此實施例中,射頻電源則相互連接以同 V 傳送至每一電漿控制器件的調變脈衝。 硬體配罾 圖1Α繪示為有益於實行於此所述 聚腔室的1面簡圖。-示範環形錢腔室則 fm年8月11日申請的具有美國專利申請專利案號 ,0,449之“利用依外部環形電漿源處理一工件之方法”
此專利則在此涉及範圍並不相悻在此所主張的 路。參照圖1 A,由圓柱狀側壁1 〇5以及頂蓋1 1 〇 所包圍之電聚腔室1GG據有-環狀電t源172與-基板基 f j15J^支持—或—基板12G。後方氣體供應器(未繪示) 氣體’例如氦氣,至基板120的後方與基板基座115 ^間的間隔以改善基板基座115與基板i2Q之間的熱傳 在一實施例中’以嵌人式熱轉換流體線(未繪示)^是 肷入式熱電器件(未繪示)加熱以及/或是冷卻基板基座ιΐ5 16 1339546 16791pif.doc 以改善在基板120表面上之電漿製程結果。一製程氣體供 應器125經由一或多個由側壁105延伸出的氣體入口喷嘴 130供應製私氣體至腔室1〇〇中。一真空果135和制於家 ,的壓力,典型的維持壓力低於〇_5毫陶爾5控刪 環狀電漿源12或是電漿控制器件之環狀型態大致而 言包括一導線管150、一磁性穿透核心1〇15、天線17〇、 一阻抗匹配元件175以及一射頻電源18〇。包括一纏繞或 籲 是線圈片段的天線170則纏繞一封閉磁性穿透核心1015, 而磁性穿透核心1015則圍繞導線管150。這封閉磁性穿透 核心1015作為與利用天線17〇、阻抗匹配元件175與射頻 電源180在中空導線管15〇内部產生的電漿電感耦合。在 - 一實施例中,動態阻抗匹配可能經由頻率調諧、阻抗匹配 - 調諧或是頻率隨著正向功率伺服調諧,以提供至天線 170。在另一實施例中,可能藉由在連接穿越一調諧電容器 之核心1015之附近的一第二纏繞(未繪示)作為替代而無需 一阻抗匹配元件175來達到一阻抗匹配。挑選調諧電容器 • 之電容以使第二纏繞(未繪示)可在射頻電源180的頻率共 振。對於一固定的調諧電容器,可能提供動態阻抗匹配。 半環狀中空管圍圈或是導線管150延伸到頂蓋11〇上 方成一半圓圈。導線管150雖然由頂蓋11〇極度向外延伸, 但仍是腔室的一部份且導線管150形成腔室的一腔室壁。 就内部而言’導線管150與腔室之其他地方分享相同的所 清空的氣體。導線管150具有一開啟端157在腔室頂蓋11〇 中的一第一開口,也就是接口 155,附近密封,且另一端 17 1339546 16791pif.doc 158在腔室頂蓋no中的一第二開口,也就是接口 16〇,附 近密封。兩開口,也就是接口 155與接口 16〇,大致位於 基板基座115的相對邊。中空導線管15〇是凹角的以提供 一流動路徑,此流動路徑由一開口離開腔室的主要部分, 並由另一開口再進入。在此所描述之導線管15〇是為半環 狀,在其中導線管為中空且提供一封閉路徑的一部分在 此部分由導線管15 0所產生的電漿可能流過位於基板基座 115上方之製程區域。儘管使用“環狀,,一詞,如同路徑或 是導線管150的載面形狀的封閉路徑的轨道可以是環形或 是非環形,且可以是正方形、矩形或是任何其他規則或不 規則形狀。 為了防止在基板周邊的邊緣效應,使接口 155與16〇 分開一距離,此距離超過基板的直徑。例如,對於一 12 英吋直徑的基板’接口 155與160約分開16至22英忖。 對於一 8英吋直徑的基板,接口 155與160則分開約1〇 至16英吋。外部導線管150可以由一相對薄導體例如金屬 薄片所形成,且包括一第一絕緣間隔152與一第二絕緣間 隔153,其中以陶瓷材質形成的一絕緣環154填滿第一絕 緣間隔152與第二絕緣間隔153。延長越過且通過導線管 150之絕緣間隔壓制在中空導線管15〇的金屬薄片中之渦 流,且因此促進一射頻電感應場之耗合進入導線管15〇之 内部。一射頻電源162經由一阻抗匹配元件164,施加射 頻偏壓電源至基板基座115與基板120。在一實施例中, 動悲組抗匹配可能以頻率調错、阻抗匹配網絡調諧或是如 18 1339546 16791pif.doc 同眾所皆知之習知技藝隨著正向功率伺服之頻率_,來 提供至基板基座。 來自腔室100之製程氣體填滿中空導線管15〇。此外, 二分隔的製程氣體供應器190可能提供製程氣體,經由一 氣體入口 195直接進入中空導線管15〇。在外中空導線管 15^中之射頻場則離子化管中的氣體以產生一電漿。由磁 性穿透核心1015感應之射頻場,以在導線管⑼中形成的 板12G與頂蓋11G之間的區域以完成包括 + %狀中空導_ 15G之—環狀路徑。如同在此之利用, 壤狀”-詞涉及路徑_閉以及實心本f,但是並不有關 限制,面形狀或是路徑’是為環形或是非環形或 疋形或是其他形狀。電聚經完整環狀路徑或是可視為 如同所有叫而在導線;= 因此,沿著該封閉半環狀路 日電流通常柄勻的沿著該封閉路徑 頻_⑽施於封閉磁性穿透核心咖 率處交替,儘管天_呈_化。此 衣狀£域延長穿過基板120的直 Ϊ板的平面中具妓_寬度㈣於其《整=基板ί 簡圖圖====環形電聚源腔室的一截面 氣體分佈充氣‘:;=== 19 16791pif.doc 氣體噴嘴開口 230通聯至基板120上方之製程區121。在 一實施例中,因為導體噴頭有助於壓縮位於基板表面上方 的電漿路徑,因而在鄰近區域增加電漿電流之密度,而且 可以在接近以及越過整個基板表面之處提供一均勻的電位 參照或是接地平面,所以可以使用接地的一導體嘴頭21〇。 圖2A繪示為一對兩正交環形電漿源的一上視簡圖, 以下是以一第一環形電漿源(項目Π2Α)以及一第二環形 電漿源(項目172B)作為描述。一第一導線管150A與一第 二導線管150B延伸穿越其在頂蓋11〇的個別的接口(亦即 是155A與160A、150B與160B),而經由其個別的電磁穿 透核心1015A與1015B激發第一導線管15〇A與第二導線 管150B,其中電磁穿透核心1〇15A與1〇15B分別與其各 別的線圈天線170A與170B連接。實施例在基板12〇^方 創造兩互相正交環形電漿電流路徑以提高均勻性。如同所 述’兩環顧是錄立的供給電力,但是在壓住基板 (未繪不)的餘區域121巾相交叉。在另—包含兩個或是 更多的環形電聚源的實施例中,環形電聚源可以不像圖2A 二斤顯:二即可不互相正交’而可以以有助於改善製程均 句性或疋‘造方便性而言H度放置或是其他相互之 Hi位置放置’例如互相平行放4、端點_點放置等。 休兩二列:’除了不以一重合方位或是重疊方位放置 外’兩個或更多環形電聚源可以以任何方位放置,此是由 Z傳=電激控制器件射頻功率調變脈衝所得到的好處 極微’因而-般不願意以這種重合方位放置。“重合,, 20 1339546 16791pif.doc 意指場與兩個或是多個電職生源之錢路徑為直接同軸 且完全互相重疊的—種個案。 11 2B至2F繪*在基板表面上方以及喷頭⑽下方的 製私區域121的戴面上視圖。圖2B至2F㈣也顯示具有 矩形形狀導線讀α (亦即是155A、155B、16QA以及16〇B) 的-對正父導線管的—實施例。2B繪示當施加射頻功 率以在第:導線管中產生-電漿時,製㈣域的-上視
圖♦其^第導線官連接至接σ 155A與接口 160A。利用 第‘線g產生的一電漿的環形路徑的部分是以項目 “C”顯示。 圖2C繪示當施加射頻功率以在第二導線f中產生一 電襞時,製程區域的—上視圖,其巾第二導線管連接至接 :155B與接π咖。利用_第二導線管產生的一電衆的 環形路徑的部分是以項目“D”顯示。
外圖2D繪示當施加射頻功率在第一導線管以及第二導 線官時,製程區域的—上視圖,其中第—導線管連接至接 口舰與接口丨,而第二導線管連接至接口測與 在第—導線管與第二導線管中產 生以及/或疋維持一電漿時’產生—业 ‘‘E,,。由於電聚路徑“E”不是在了解圖2B、衣 糾徑之後所預期的重疊圖案,因此環形路徑^ =聚的相交叉以及/或是所產生 = 圖2E綠示當施加射頻功率在第—導線管以及第二導 21 1339546 16791pif.doc 線管以及施加一偏麗至基板基座115時,製程區域的一上 視圖’其中第一導線管連接至接口 155A與接口 160A,而 第一導線官連接至接口 155B與接口 16〇B。圖2E顯示在 典型製程狀態下,由於場以及/或是所產生的電漿的相交又 在所顯示的接近環形路徑“E”的深色區域之一環形區域中 保留絕大部分的電襞,因而外加偏壓至基板基座115如何 在散佈在電漿製成腔室所產生之電漿方面上只有有限的 響力。
圖2F繪示當射頻功率被調變脈衝至第一導線管以及 第二導線㈣至於使麵產生之場之間的械叉減少時, 製程區域的-上視圖’其中第—導線管連接至接口 i55A
與接口 16GA ’而第二導線管連接至接口 l55B與接口 160B。圖2F顯示調變脈衝射頻功率如何以平均在二系列 的調變脈衝期_魏密度於—時間區間或是更廣泛的在 電黎製程時間中’產生跨越製程區域並且至基板表面的一 均句電漿密度。-系_變脈衝可以被定義為—依序的調
變脈衝,其可以在基板上達到—均勻製程㈣果,而且一 系列的調魏財㈣定義為纽__靖脈衝重複之 此:系列調變脈衝中,一最少數量的調變脈衝。圖6 ^二二具有各種相蚊之形狀與等級的各種調變脈衝 系列的貫把例。以兩電聚控制器件電 士 短系列可以是兩調變脈衝㈣,例如傳送至第—電:之一 射頻功率之辦脈衝以及傳送至第二電極之—賴 調變脈衝。以三個電漿控制器件電衆製程腔室而言 22 1339546 16791pif.doc 的系列可以是-三階段系列,例 頻功率之調變脈衝、傳送至帛 ^至第—電極之一射 脈衝以及傳送至第三電極之=-射頻功率之調變 以調變脈衝傳送至之調變脈衝。 與第二導線管)的射頻功件(也就是第一導線管 勾性。以適配硬體可以改善電«程之均 衝方法以改盖製程均,用各種電衆調變脈 _勻生。例如在一電漿製程腔室方法中 = 間的過渡期間、在—卿程腔室方法的個 別方法ν驟内的-或多次或是轉製程過程從頭至尾持 期間,可以改變射頻電源調變脈衝特性。在—實施例令,、 使^者可叫入所射的__舰(如肚述)以及兑 ^衣程變數’例如腔室壓力、氣體種類 '氣體流速等,^ 二=法控制器可以監控以及控制電驗室 繪示具有放置於一腔室之蓋子上的兩射頻線圈 =-典型個_合料製程腔㈣截面圖,此錢製程腔 ^可以用於完成本發明之_實施例。個·合錢製程腔 室大致而言包括具有一般圓柱狀側壁15與半球形狀頂^ 20的一電漿腔室10<1一個別耦合電漿製程腔室的另—實施 例可以包括具有另一形狀,例如圓柱狀帶有一平坦頂部(線 圈存在於頂部上)的—腔室蓋子。—氣體人π 25供應製程 氣體進入電漿腔室1〇。在電漿腔室10内,一基板物 或是基板基座115之樓一基板12〇。一後方氣體供^器 128(未繪不)提供—氣體,例如氦氣,至基板12〇之後方與 23 1339546 16791pif.doc 基板基座m之間的-間隔以改善基板基座ιΐ5與基板 間的熱傳導。在一實施例中,利用嵌入式熱轉換流 體線(未繪不)或是嵌入式熱電器件(未繪示)加熱以及/或是 冷卻基板基座115以改善在基板120表面之製程結 果…射頻電源162可以經由一傳統的射頻阻抗匹配元件 164連接至基板基座115。在賴腔室中的基板基座⑴ 上,以射頻功率激發並維持一電黎,其中由一對天線圈或 疋射頻線圈52、54所組成的一線圈天線%來纏繞半球狀 頂蓋的不同部分,從而電感耦合成射頻電源。在圖3A所 φ 顯示之實施例中,兩圈一同纏繞同一對稱軸,此對稱軸與 半球狀頂盍20之對稱軸以及基板基座115與基板12〇之對 稱軸重合。當第二射頻線圈54設置於頂蓋2〇中央上方時, 第一射頻線圈52則纏繞半球狀頂蓋2〇的外在部份。如同 圖3A所示,第一與第二射頻線圈52、54則經由第一與第 二射頻阻抗匹配網絡70、75,分別連接至個別的第一與第 二射頻電源60、65。在射頻線圈52、54中之射頻功率則 分別被控制著。當施加至第二射頻線圈(内部天線圈)52之 籲 射頻功率訊號一般影響基板120中心處附近的電漿離子密 度時,施加至第一射頻線圈(外部天線圈)52的射頻功率訊 號一般影響在基板120周邊處附近之電漿離子密度。傳送 至每一射頻線圈的射頻功率訊號相對於彼此調整或是配 置,以達到在放置於一基板支撐物上的一基板上方之電漿 離子分佈的實質均勻性。 在操作中,電漿製程系統接收一在基板基座115上的 24 1339546 16791pif.doc 基板120以在電漿腔室丨〇巾 後以-真空泵系_干二t仃製程。電漿腔室W則之 達成預定壓力.―;二丨^預定的壓力/真空。-旦 腔室10,同時真空栗季統::經由氣體入口 25導入電聚 得-平衡製程壓力腔室w作用因此獲 10的父流或是調整經由氣體入σ2=腔至 製程氣體流速,而可調整的製程壓力。一日建立H!° 第一射頻線圈52 相彳社供應電源至 115。電源供應至第—射頻線 =第圈 用有助於基板基座115直接上方的區域中的; 發。經由調整供應至第一射 j二的觸 的電源’或是經由調整電聚腔室之、弟-射頻線圈54 提高/降低製程氣體流速或是辦加壓力’亦即是 以增加或是降低電_子密度' 降低腔域氣速度,可 圈產ΐ:般而言變化快速的-電聚‘化:速::部Γ 度或是沉積 := 軸射,約在將要進行製程的基板中心同中;、二些 ====位於:要進行_= 透===== 的電水的均勻性可以隨著製程環境之改變(例如電源、麼 25 1339546 16791pif.doc ==及1之放置方式、基板在電 質之改變而變化。利本㈣物理性 :產生的電漿之相 口:脈=製:===與控: 射頻功率以及電心數= 圖3Β繪示包含—環形電装源172以及 =目吻的-電感麵合電漿製程腔室嫩的截面線圖圈,= %形電衆源172以及—電感線圈則適配以進行一電㈣ ^。當圖3B顯示位於環形電漿源172外側之一單一電感 If時1此配置並非_驗_本伽之㈣,由於電 二=制器件之數量、型態以及/或是㈣控制器件之位置並 非思圖用於_在此所述之發_多樣❸在—觀點中, 射頻電源162可以經由依傳統射頻阻抗匹配元件164連 至基板基座115,以生成或是控制電聚製程腔室10A中 之電漿。如同上述,環形電漿源172則適配以生成一電漿, 此電聚則在基板no表面上方維持著。如同圖3B所述, 射頻線圈57經由第-射頻阻抗匹配網絡7()分別連接至第 —射頻電源6G。傳送至環形源172、基板基座以及/ 26 1339546 16791pif.doc 或是射頻線圈57之射頻功率則分別被控制以產生且控制 形成於製程區域121中之電漿。可以調整或是配置傳送至 母電漿控制益件的射頻功率成為互相相關以達到在位於 基板支樓物上之基板上方的電聚離子分佈的實質均勻 性。藉由利用發明之一觀點,可以以調變脈衝傳送至電漿 控制器件(例如線圈57、環形電漿源172、基板基座115等) 之射頻功率,以及因此減少磁場與經由激發電漿控制器件 _ 所產生的電漿之相互作用來最佳化在電漿製程腔室1〇A中 產生之電榮的均勻性。利用控制器3 00,在電漿製程過程 中,使用者可以定義與控制製程與調變脈衝特性^在一實 施例中,改變傳送至每一電漿控制器件之調變脈衝射頻功 率以及電漿製程變數,例如腔室壓力、氣體混合物以及/ 或是在電漿中基板的位置,可以達到一期望的電漿均勻性 以及/或是電漿密度。 圖4A繪示一電容耦合電漿腔室3〇5。一側壁405、一 頂蓋406與一底座407包圍電容耦合電漿腔室305。之撐 鲁一基板120之一基板基座115設置於電容耦合電漿腔室 305之底座407。一後方氣體供應器128(未繪示)提供一氣 體,例如是氦氣,至基板120後方與基板基座115之間的 一間隔以改善基板基座115與基板120之間的熱傳導。在 一實施例中,利用嵌入式熱轉換流體線(未繪示)或是嵌入 式熱電器件(未繪示)加熱以及/或是冷卻基板基座115以改 善在基板120表面之電漿製程結果 <=一真空泵丨35控制電 谷耗合電漿腔室305中的壓力’典型的維持壓力低於〇 5 27 1339546 16791pif.doc 毫陶爾。一氣體分佈噴頭410由氣體分佈充氣室42〇所組 成,氣體分佈充氣室420連接至氣體供應器125以及經由 數個氣體喷嘴開口 430通聯至基板120上方之製程區 121。以導體材質製成之噴頭410作用為利用附屬於一第一 阻抗匹配元件175A與第一射頻電源180A的一電漿控制器 件。以一第二阻抗匹配元件175B與一第二射頻電源18〇b 偏壓一與基板120之表面同中心的第二電極415。一射頻 電源162施加射頻偏壓源經由一阻抗匹配元件164至基板 基座115與基板120。適配控制器3〇〇以控制阻抗匹配元 件(亦即是Π5Α、175Β與164)、射頻電源(例如18〇a、i80b 與162)以及電聚製程的所有方面。在一實施例中,動態阻 抗匹配可能經由頻率調諧、阻抗匹配網絡調諧或是頻率隨 著正向功率伺服調諧,以提供至基板基座115、噴頭41〇 與第二電極415。 圖4B繪示一電容耦合電漿腔室;32〇。電容耦合電漿 腔室320包含相同於在圖4A中’除了第二電極415、第二 阻抗匹配元件175B與第二射頻電源180B外,所顯示的所 有組成零件。適配控制器3〇〇以控制阻抗匹配元件(亦即是 175A與164)、射頻電源(例如18〇A與162)以及電漿製程 的所有方面。 圖5顯示另一包含在圖4B中之所有組成零件以及四 侧電極450A至D的電容耦合電漿製程腔室400的一戴面 圖,其中四側電極450A至D各別連接至其個別的阻抗匹 配於元件428A至D ’而阻抗匹配於元件428A至D則分 28 1339546 16791pif.doc 別連接至其個別的射頻電源429A J* D。在一實施例中, 電黎製程腔室400可以包含超過四個側電極450,阻抗匹 配元件428與射頻電源429。在另〆實施例中,電漿製程 腔室400可以包括少於四側電極450、阻抗匹配元件428 與射頻電源429。
在電漿製程腔室400的一實施例中,氣體分佈噴頭 410(未繪示)並未被射頻偏壓。在此實施例中’只傳送射頻 功率至一側電極450與一基板基座115(未繪示)。配適一控 制器300以控制阻抗匹配元件(亦即是428、164與175A(如 果有偏壓))、射頻電源(例如429、162與ι8〇Α(如果有偏壓 以及電漿製程的所有方面。 在電容耦合電漿製程腔室305、320與400中所產生 =漿之均勻性會依製程環境(例如電源、壓力、氣體混合 放置位^變、錢控制器件之放置方式、基板在電聚中之 變而變或/電榮控制器件之本質的物理性質之改
電聚控制^ 料讀點,可㈣婦脈衝傳送至 中)、Ϊ板:广(例如贺頭410、第二電極415(只在圖4Α 基板基座115、側電極45〇等 ^ Α 與由電襞控制器所產生的電漿二:”料減少電場 電衆均勻性。利用控制= =最任化
;變=傳在電漿製程過程中調變脈二二S 及電聚製程魏,例如腔錢力功率以 電聚中基板的位置,可以達到一:,合物以及/或是在 運到期望的電漿均勻性以及/ 29 1339546 1679Ipif.doc 或是電漿密度。 頻功ί之了圈在:^彼此相關之環形源的射 至基板基座之射頻功率被調變施例t ’傳送 個電漿控制器件,例如 1於腔室中-或多 射頻線圈54、-噴頭21()冑^水源 '—射頻線圈52、- 調變脈衝以使之相關於其他電漿=== 的射頻場相互作用、使^
及/或是霞。4㈣及/或是改變絲㈣厚度以
在毛明的另-觀點’兩個或是多個射頻電源是附著於 置於^形電紫製程腔室中之基板基座U5上,環形電漿製 私腔室例如是-電絲合電㈣程腔室或是—電容搞合電 漿製程腔室。圖14Α繪示電漿腔室100之一實施例,在電 衆腔室100中阻抗匹配元件164與基座射頻電源ι62被連 接至基板基座115的一第一阻抗匹配元件164Α、一第一基 座射頻電源162Α、以及連接至基板基座115的一第二阻抗 匹配元件164Β、以及一第二基座射頻電源162Β所取代。 圖14Β繪示一電漿腔室1〇的一實施例,此電漿腔室1〇中 阻抗匹配元件164與基座射頻電源162被連接至基板基座 115的一第一阻抗匹配元件164Α、一第一基座射頻電源 162Α、以及連接至基板基座115的一第二阻抗匹配元件 164Β、以及一第二基座射頻電源162Β所取代。圖14C繪 示電漿腔室305之一實施例,在此電漿腔室305中,阻抗 30 1339546 I6791pif.doc
匹配t件164與基座射頻電源162被連接至基板基座115 的第—阻抗匹配元件164A、一第一基座射頻電源 162A、以及連接至基板基座115的一第二阻抗匹配元件 1_64B、以及一第二基座射頻電源ΐ62β所取代。圖繪 不電漿腔室320之一實施例,在此電漿腔室32〇中,阻抗 匹配,件164與基座射頻電源、162被連接至基板基座U5 的第阻抗匹配元件164A、一第一基座射頻電源 162A以及連接至基板基座115的一第二阻抗匹配元件 164B、以及—第二基座射頻電源162B所取代。在一實施 例中,第P且抗匹配元件164A與第一基座射頻電源⑹A =第射員頻率傳送射頻電源至基板基座,同時第二阻 抗匹配兀件164B與第二基座射頻電源162B以一第二射頻 頻率傳达射頻電源至基板基座,其中第二射頻頻率高於第 -射頻頻率。例如第—射頻頻率可能是13 56祕兹而第 二射頻頻率能是】360兆赫茲《^大致而言,可由第一基座射 頻電源162A與第二基座射頻電源所製造的射頻頻^範 圍可由約G‘4兆赫兹至約1()千兆誠。藉由利用傳送射頻 能量於不同的能量與頻率’提供電力至基板基座ιΐ5,而 可以控制電漿鞘層與基板偏壓。在一實施例令’由第一射 頻電源162A、第二射頻電源咖或是第—與第二射頻電 源(亦即是162A與162B)傳送至基板基座的_功率被 變脈衝成相關於腔室中的另—㈣控制器件,例如曰一^ 形電襞源、-射頻線圈52、-射頻線圈54、=二 等,以助於減少不同射頻場之間的射頻場相互作用頌以改0 31 1339546 16791pif.doc 變電漿鞘層厚度以及/或是電壓、以使電漿成形以及以控制 基板表面的電漿撞擊。在另一實施例中,由第一基座射頻 電源162A與第二基座射頻電源i62B傳送至基板基座115 的射頻功率相對於彼此調變脈衝,以助於減少不同射頻場 之間的射頻場相互作用、以改變電漿鞘層厚度以及/或是電 壓、以使電漿成形以及以控制基板表面的電漿撞擊。 在發明的另一觀點中,基板基座U5包括兩個或是多 個分割的區域’這些分割區域可以如同圖15所示的射頻偏 壓。可偏壓區域一般兩個或是多個電極附著或是嵌入基板 基座115中’其經由調幅射頻功率於不同的射頻能量以及/ 或是頻率至每一可偏壓區域,而可以控制或是使所產生的 電漿成形。經由利用傳送射頻能量於不同能量與頻率,提 供每一可偏壓區域能量,可以在製程過程中,控制電漿鞘 層與基板偏壓於基板的不同區域上方。圖15繪示電漿腔室 100的一實施例,此電漿腔室1〇〇包括·連接至一第一可 偏壓區域115A的一第一阻抗匹配元件164A與一第一基座 射頻電源162A;連接至第一可偏壓區域U5A的一第二阻 抗匹配元件164B與一第二基座射頻電源162B ;連接至一 第二可偏壓區域115B的一第三阻抗匹配元件164C與一第 二基座射頻電源162C ;連接至一第二可偏壓區域U5B的 一第四阻抗匹配元件164D與一第四基座射頻功率162D。 在圖15顯示-同中心、兩可偏壓區域配置(例如偏壓區域 115A與115B)之同時,其他實施例可能以非同中心方式的 方向,例如四分之一圓、分成一半或是其他幾何方位=及/ 32 1339546 16791pif.doc 或是所需達成其期望之製程結果的可偏壓區域數目。再 者,在圖15顯示在電漿腔室1〇〇中利用一分割基板基座 115(也就是環形電漿源)之同時,此實施例也可以被使用於 其他形式的電漿製程腔室,例如那些曾經描述過的腔室。 在一實施例t,第一阻抗匹配元件164A與第一基座射頻 電源162A可以以一第一頻率傳送射頻功率至第一可偏壓 區域115A,在此同時第二阻抗匹配元件164B與第二基座 • 射頻電源162B可以以一第二頻率傳送射頻功率至第一可 偏壓£域115A,其中第二頻率高於第一頻率。在此實施例 中,第三阻抗匹配元件164C與第三基座射頻電源162c可 以以一第三頻率傳送射頻功率至第二可偏壓區域115B,在 此同時第四阻抗匹配元件164D與第四基座射頻電源162D 可以以一第四頻率傳送射頻功率至第二可偏壓區域 115B,其中第四頻率高於第三頻率。例如,第一與第三射 頻頻率可以是13.56兆赫茲,而第二與第四射頻頻率可以 是1360兆赫茲。一般而言,所使用之第一、第二、第三與 鲁第四射頻頻率可以在約0.4兆赫茲至約1〇千兆赫茲之間改 變。所傳送的射頻功率準位可以由〇至5〇〇〇瓦特。經由利 用傳送射頻能量於不同的射頻功率準位與頻率,提供每一 可偏壓區域能量’則可在製程過程中,控制基板之不同區 域上方的電榮勒層與基板偏壓。 調幅控制 圖6至11繪示本發明之各種實施例,其中傳送至兩 電漿控制器件的電源量是隨著一函數而改變。在圖6至u 33 1339546 16791pif.doc 顯示施加至兩個電漿控制哭 之同時,其他發明之控實 幅的不同方法 件。為清晰之目的,下方了包括超過兩個輕控制器 至11中顯示’也就是如同二二在圖6 調幅之_料_絲於_ 6 ^ ^項目3之下方 圖6A繪示隨著時間 第 的矩形調變脈衝的複合輪摩。傳Ϊ J上制器件 器件的矩形婦脈衝分別如_ ^ °_第-電聚控制 調變脈衝波形1繪示隨著時 考,所不。圖6B中, 的射頻功率調幅的實施例1至第:電聚控制器件 示隨著時間對傳送至第二㈣中’機脈衝波形2緣 實施例。心A-C繪示;程=幅的 或關,除了可能從射頻二ί個電,控制器件的電源為開 的峰頂的過渡躺之外。在L /的峰頂或向射頻功率準位 脈衝寬度(例如trt4)和各施,峰頂的射頻準位、 種脈衝改«下個鞭_的觀解可以從— 圖7Α繪示隨著時間傳送至第一 的矩形調變脈衝的複合輪廓。傳送至:二為件 器件的矩形調變脈衝分別如圖7β和%所;。:二制 1繪示隨著時間對傳送至第-電襞控制器件 的::頻:率調幅的實施例。w 7C中,調變脈衝波形2 ‘ ΐ::日运至第二電漿控制器件的射頻功率調幅的 實也例。在此貫施例中,矩形調變脈衝重叠量為“Α”,由 34 1339546 16791pif.doc 於僅有一部分的總調變脈衝寬度,因此各個電漿控制器件 會因為交互作用而產生場。爲得到更均勻的結果,在整個 電黎製程期間,從一個調變脈衝改變成另一個調變脈衝, 重疊“A”的大小是可以改變的,或是隨著製程條件的不同 而改變’例如當氣體的濃度和腔室的壓力改變時。 圆繪不隨者吟間傳送至第一和第二電漿控制器件 的矩形調變脈衝的複合輪廓。傳送至第一和第二電漿控制
器件的矩形調變脈衝分別如圖8B和8C所示。圖8B中, 調變脈衝波形1繪示隨著時間對傳送至第一電漿控制器件 的射頻功率調幅的實施例。圖8C中,調變脈衝波形2繪 不隨著時間對傳送至第二電漿控制器件的射頻功率調幅的 實施例。在此實施例中,在調變脈衝之間加入一個休止時 間“B”。休止時間的時間期間約為1〇〇微秒或更少,並且 =有電源傳送至任_魏控制器件,圭的是將休止 ^間^持在短的足贿得製程腔室巾所產生的電漿不會炉
不將各錢續的脈衝提供在電漿㈣ 不而要再點燃電漿。在一音 Χ 從-個調變脈衝改變成,在整個電衆製程期間, 改變的,或是隨著製;衝’休止時間是可以 度和腔室的壓力。 ”的不同而改變,例如氣體的濃 件的矩形調變脈衝分 达第—和苐二電漿控制器 變脈衝的波形i和 :和9C所示。圖9B中,調 、會示隨著時間對傳送至第-電衆控 35 Ϊ339546 16791pif.doc 制益件的射頻功率調幅的實施例。圖9C中,調變脈衝波 形2和2A繪示隨著時間對傳送至第二電漿控制器件的射 頻功率調幅的實施例。在此實施例中,在各個後續的調變 脈衝之後,傳送至各個電漿控制器件的矩形調變脈衝的重 疊和大小,可以和魏至其他賴控繼件的電源成比例 (例如’波形1比2A和波形2比1A)。在此實施例中,雖 然各個電漿控制器件產生場(field) #交互作用,但是,萨 Π:個電漿控制器件相對於其他的電漿控制器件的i /時門值Ϊ電源傳相較互仙量可達到最小化。在任何 内ΐ各個電聚控制器件的電源比例可以在-個範圍 内,例如其比例為約為η 巳固 在約為…至約為1G:1之間Μ·1’但較佳的是 脈衝實施例具有實質上相同的振幅、調變 會上 ===期)時,這-些實施例並不 :為調變脈衝的期間(d 以:衝寬度: 準位的時間(例如圖6B的t和t、電源疋在其峰頂的功率 度(例如圖6B的t_M ^二),電源是關閉的時間長 查個電漿製裎期 在另一個貫施例中,在 變脈衝的期間是可以改:m多個電漿控制器件的調 貫施例中,整個電漿製=門、?不同而改變。在其他的 衝夺各個傳送的後續的調變腺衝的電源大小 36 1339546 16791pjf.doc 器件的電源具有實質上相同的振幅、調ΐ 傳==/多二在其他的細种, 調變脈衝,或是從衝:^ 在其他的實施例中,在任何時間製程步驟。 件的電源的大小可以不相同,並且====器 在其他的實_巾,各個崎 f 要而改,#。 在不脫離二=:==:有 =r—其:=”:.、三= ==:=S=:= 矩七調禮衝、矩形和三角料及正弦曲 37 16791pif.doc 線調變脈衝等),以得到所需㈣⑽ & 畲電源是要傳送到各個電衆、a施例中, 的調變脈衝產U來_傳g㈣可叫用無規則 ^ ^ v 乂谷個6周變脈衝的頻率,以 ^任何㈣財錢㈣式傳賴魏_造成的不均 實例: 以下的實例用以進-步說明本發明,而非限制之。缺
=m顺未涵蓋或_在此處所述的本發 圍。 例1
以下是以不同的電漿製程配方來進行二氧化矽蝕刻 製程的實例,其是對傳送到正交的兩個電漿控制器件環形 源的射頻功率調幅。通常,用於蝕刻具有厚20000埃氧化 矽的基板表面的製程參數如下:腔室的製程壓力為30毫 托’六氟-1,3-二丁稀(QF6)的流率為60sccm、氧氣(〇2)的 流率為60sccm ’氬氣的流率為500sccm,基板基座的溫度 為攝氏20度’基板背面的氦氣壓力為25托,在射頻為13 56 百萬赫兹下基板基座的偏壓固定在2000瓦特,並且電聚製 程的時間為60秒。所有傳送至其他電漿控制器件的射頻功 率,是以射頻頻率約為13.56百萬赫茲+/-1百萬赫茲的動 態阻抗匹配來傳送的。1σ或1個標準偏差,以下所述的均 勾度值是以Tencor Prometrix UV 1050測量3公釐的基板 邊緣外的49點等高線圖而得到的。Tenc〇r Prometrix UV 38 1339546 I6791pif.doc 1050的49點等高線圖是測量 前、接本品…人π ㈣基板在進行電漿餘刻 月J後表面的輪靡的變化而得到的均勾度數據。 例1Α 在電聚控制器件提供值定在酬瓦特的射頻功率準 ^到平均制率為3400埃/分鐘,㈣度約為8崩。 以如圖6A所示之矩形調幅射頻功率脈衝 平均_率為493G埃/分鐘,均勻度約為! 6%,其任何 =傳送至其中-個電聚控制器件的射頻功率為屬瓦 特;而傳送至另-個電聚控制器件的射頻功率為〇 且調變脈衝頻率為0.1赫茲。調變脈衝寬度為週期的一半。 级ic 以如圖6A所示之矩形調幅射頻功率脈衝序列,彳β 平均蝕刻率為5027埃/分鐘,均勻度約為1·5%,其任^日^ 間傳送至其中一個電漿控制器件的射頻功率為’2 〇 〇 〇° _ 特;而傳送至另一個電漿控制器件的射頻功率為〇瓦 且調變脈衝頻率為0.5赫茲。調變脈衝寬度為週期 、 4L1D ’ 以如圖9Α所示之矩形調幅射頻功率脈衝序列,彳β 平均蝕刻率為4602埃/分鐘,均勻度約為12%,其任^ 間傳送至其中一個電漿控制器件的射頻功率為^ 8〇〇° Β瓦 特;而傳送至另一個電漿控制器件的射頻功率為瓦 特,且調變脈衝頻率為0.1赫兹。調變脈衝寬度為週期 一半。 / ' 39 TU9546
16791pif.doc 例IE 以如圖9A所示之矩形調幅射頻功率脈衝序 r】=t4170埃/分鐘’均勾度約為2·7%,其任:時 間傳达至其中一個電漿控制器件的射頻功率為_ 特;而傳送至另-個電聚控制器件的射頻功率為_ =半且調變脈衝頻率為Q1赫兹。調變脈衝寬度為週期的
例1F
、,以如圖9A所示之矩形調幅射頻功率脈衝序列,得 平均蝕刻率為3522埃/分鐘,均勻度約為8 7% ’其任何 間傳送至其中一個電漿控制器件的射頻功率為12〇〇瓦 2 ;而傳送至另一個電漿控制器件的射頻功率為8〇()瓦 ^ ’♦且調變脈衝頻率為〇1赫茲。調變脈衝寬度為週期的
/一方面,改變射頻功率的調幅的頻率或調變脈衝的 ^率,可能可以改變基板表面上的電漿密度。在一實施例 、’在製程期間,隨著時間改變射頻功率的調幅的頻率, =調整電漿的密度,使得基板表面上的蝕刻或沉積輪廓 二所需。若是在錢腔室+進行製程之前知道基板表面的 ▲庵,則在進行電漿製程期間改變調變脈衝的頻率,可以 j整蝕刻或沉積的輪廓,補償初始不均勻的現象。例如, 若是初始基板的輪廓是基板的邊緣處較厚於基板的中心 ^,可改變調變脈衝頻率,以使得接近基板邊緣處之電漿 选度較咼,而基板中心處的電聚密度較低,確保電聚製程 40 1339546 16791pif.doc 於蝕刻電漿製裎腔室的構造、製程的順序 順序及/。戈配方會使得姓刻或沉積的電衆密度隨著腔室、 貝斤及/魏方而改變,因此 到所需_密度 例2 性可=室中調幅脈衝特 雷將Μίι 1度时例。以正交的兩個 ‘製矩形的Γ功率調幅來進行氧化 、,σ果如下所不。一般用於蝕刻具有厚20000 30 板表面的驗參數如下:腔室的製程愿力為 的^傘二rT·1,3_二丁稀(C4F6)的流率$她_、氧氣(〇2) ΐ ’氯氣的流率為500sccm,基板基座的溫 广為攝氏2G度,基板背面的氦氣動為25托在射頻為 ‘56百萬赫茲下基板基座的偏壓固定在2〇〇〇瓦特並且 ^聚製程的時間為6G秒。所有傳送至其他㈣控制哭件 =步員功率’是以射頻頻率約為13.56百萬赫兹+M百萬赫 线的動態阻抗匹配來傳送的。此例中全部採用相同的製程 ,構硬體構造。1σ或1個標準偏差,此處所述的均“值 是以Tencor Prometrix UV 1050測量3公釐的基板邊=外 的49點等高線圖而得到的。Tenc〇r Pr〇metrix 的 49點等高線圖是測量、收集基板在進行電_刻前、後表 面的輪廓的變化而得到的均勻度數據。 圖13A-D繪示以矩形調幅的射頻功率以及和圖6相似 1339546 16791pif.doc 的射頻功率調變輪廓來蝕刻基板上的氧化珍層之後,其表 面的Tencor PlOmetrix UV 1050的49點等高線圖。在圖 13A-D的例示中,任何時間傳送至其中一個電漿控制器件 的調變脈衝的大小為2〇〇〇瓦特;而傳送至另一個電漿控制 ,件的調變脈衝為〇瓦特。在此例中,調變脈衝寬度^週 期的一半。圖13八繪示在調變脈衝頻率為1000赫茲的實 $ ’其得到的平均蝕刻率為5159埃/分鐘,49點1σ均勻度 約為1.8%。圖13Β繪示在調變脈衝頻率為2〇〇〇赫茲的實 其可得到的平均触刻率為4971埃/分鐘,49‘點1明勻 j為2.58%。圖13C繪示在調變脈衝頻率為15嶋赫兹 例,其可得到的平均蝕刻率為4666埃/分鐘,點“ ^度f * 4.78%。圖13D繪示在調變脈衝頻料25000 絲的只例’其得到的平均蝕刻率為说 比均勾度約為9.49%。 “’里49點 刻αΓΖ綠示以怪定在1000瓦特的射頻功率準位來飯 等 ΐ線圖,匕:f 的 Τ_ΓΡΓ〇_ίΧυν 1050 的 49 點 、卩在未料顺輯至各個㈣控制器件, 請= 刻率為綱埃/分鐘,均勻度約為二。 藉著二= 形源的結構下, 調變脈衝解的增加方式盆基㈣緣的_率可隨著 示,基板邊緣上的以49點等高線圖繪 的',,的環形表示較少量::!蝕刻,而基板中心上 加而增加。值得注音’並且均勻度值隨著頻率的增 ,〜的疋,其他型態和構造的電漿控制器 42 1339546 16791pif.doc 件’,其所產生和塑型的電衆,與此處之環形源實例不同的 八在各種不同的頻率下的触刻或沉積率的輪廓會有所 不同。 、 +雖然本發明已啸佳實_揭露如上然其並非用以 限=本^明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神 已圍内’當可作些許之更動與潤飾因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 _ 【圖式簡單說明】 圖1A繪示為一環形電漿源腔室的一等量截面簡圖。 圖1B緣示為一環形電漿源腔室的一截面簡圖。 圖2A繪示為具有兩正交電漿導線管的一環形電漿源 腔室的一上視簡圖。 圖2B繪示一環形電漿源的製程區域的一截面上視 圖,在環形電漿源中一電漿電流僅在第一導線管15〇A中 產生。 圖2C繪示一環形電漿源的製程區域的一截面上視 • 圖,在環形電漿源中一電漿電流僅在第二導線管15〇B中 產生。 圖2D繪示一環形電漿源的製程區域的一戴面上視 圖,在環形電漿源中一電漿電流在第一導線管15〇A中予 第二導線管150B中產生。 圖2E繪示一環形電漿源的製程區域的一截面上視 圖,在環形電漿源中一電漿電流在第一導線管15〇A中與 第二導線管150B中產生且一偏壓則施於基板基座115上。 43 1339546 16791pif.doc 圖2F繪示一環形電漿源的製程區域的一截面上視 圖,在環形電漿源中在第一導線管150A中與第二導線管 150B中產生之電漿電流分別被調幅且同步化。 圖3A繪示一電感耗合電聚製程腔室的一戴面圖。 圖3B繪示適用於電漿製程之一電感耦合以及環形電 漿源配置之截面圖。 圖4A繪示電容耦合電漿製程腔室的一戴面圖。 圖4B繪示電容耦合電漿製程腔室的一戴面圖。 圖5繪示電容耦合電漿製程腔室的一截面圖。 圖6A繪示傳送至一第一與一第二電漿控制器件如同 圖6B與圖6C中所顯示的一時間函數之一射頻功率的一矩 形形狀調幅的複合量變曲線。 圖6B繪示傳送至一第一電漿控制器件為一時間函數 的射頻功率的一矩形形狀調幅。 圖6C繪示傳送至一第二電漿控制器件為一時間函數 的射頻功率的一矩形形狀調幅。 圖7A繪示傳送至一第一與一第二電漿控制器件如同 圖7B與圖7C中所顯示的一時間函數的射頻功率的一矩形 形狀調幅的複合量變曲線。 圖7B繪示傳送至一第一電漿控制器件為一時間函數 的射頻功率的一矩形形狀調幅。 圖7C繪示傳送至一第二電漿控制器件為一時間函數 的射頻功率的一矩形形狀調幅。 圖8A繪示傳送至一第一與一第二電漿控制器件如同 1339546 16791pif.doc 圖8B與圖8C中所顯示的一時間函數的射頻功率的一矩形 形狀調幅的複合量變曲線。 圖8B繪示傳送至一第一電漿控制器件為一時間函數 的射頻功率的一矩形形狀調幅。 圖8C繪示傳送至一第二電漿控制器件為一時間函數 的射頻功率的一矩形形狀調幅。 圖9A繪示傳送至一第一與一第二電漿控制器件如同 圖9B與圖9C中所顯示的一時間函數的射頻功率的一矩形 ® 形狀調幅的複合量變曲線。 圖9B繪示傳送至一第一電漿控制器件為一時間函數 的射頻功率的一矩形形狀調幅。 圖9C繪示傳送至一第二電漿控制器件為一時間函數 的射頻功率的一矩形形狀調幅。 圖10A繪示傳送至一第一與一第二電漿控制器件如 同圖10B與圖10C中所顯示的一時間函數的射頻功率的一 矩形形狀調幅的複合量變曲線。 • 圖10B繪示傳送至一第一電漿控制器件為一時間函 數的射頻功率的一矩形形狀調幅。 圖10C繪示傳送至一第二電漿控制器件為一時間函 數的射頻功率的一矩形形狀調幅。 圖11A繪示傳送至一第一與一第二電漿控制器件如 同圖11B與圖11C中所顯示的一時間函數的射頻功率的一 矩形形狀調幅的複合量變曲線。 圖11B繪示傳送至一第一電漿控制器件為一時間函 45 丄 jjy:)4〇 16791pif.doc 數的身二頻功率的―矩形形狀調幅。
圖uc繪示值、、,E 數的射頻功_ —咖料一時間函 圖12Α纟會示以海一 制器件的射頻功^射頻功率波形’傳送至-電聚控 制器件的示二射頻功率波形’傳送至-電聚控 衆控制器件的日:顯示之射頻功率波形,傳送至一第一電 圖1牛的〖射頻功率的—正弦曲線形狀調幅。 援形'會不於1000赫茲調變脈衝頻率,使用—正交 變^量的聚控制器件的電装_後,測量一氣化石夕層厚度 文化置的一 49點等高線圖。 严來圖13B繪不於2〇〇〇赫茲調變脈衝頻率,使用一正交 二^電聚控㈣件的電㈣雜’測量―氧切層厚度 支匕里的—49點等高線圖。 产圖13C繪示於15〇〇〇赫茲調變脈衝頻率,使用—正交 ^形源電黎控制器件的電祕刻後,測量—氧切層厚度 變化量的-49點等高線圖。 班圖130繪示於25〇〇〇赫茲調變腺衝頻率,使用—正交 锿形源電漿控制器件的電漿蝕刻後,測量一氧化矽層厚度 變化量的- 49點等高線圖。 圖13Ε繪示於兩電漿控制器件施〆固定射頻功率,使 用—正交環形源電漿控制器件的電漿蝕刻後,測量一氧化 石夕層厚度變化量的—49料高線圖。 46 1339546 16791pif.doc 圖14A繪示具有一第一與一第二基座射頻功率與連 接至基板基座的一第一與一第二基座阻抗匹配元件的一環 形電漿源腔室的一等量截面簡圖。 圖14B繪示具有一第一與一第二基座射頻功率與連 接至基板基座的一第一與一第二基座阻抗匹配元件的一電 感耦合電漿製程腔室的一載面圖。 圖14C繪示具有一第一與一第二基座射頻功率與連 φ 接至基板基座的一第一與一第二基座阻抗匹配元件的一電 容耦合電漿製程腔室的一截面圖。 圖14D繪示具有一第一與一第二基座射頻功率與連 接至基板基座的一第一與一第二基座阻抗匹配元件的一電 感耦合電漿製程腔室的一截面圖。 圖15繪示包含埋置有可能分別射頻偏壓之兩電極的 一基板基座的一環形電漿源腔室的一等量截面簡圖。 【主要元件符號說明】 3、162、162A、162B、180、180A、180B、429、429A-D : • 射頻電源 10、305、320、400 :電漿腔室 12 :環狀電漿源 15、105、405 :側壁 20、110、406 :頂蓋 25 :氣體入口 50 :線圈天線 52、54 :射頻線圈 47 1339546 16791pif.doc 57 :線圈 70、75 :射頻阻抗匹配網絡 100 :控制腔室 115 :基板基座 120 :基板 121 :製程區 125 :製程氣體供應器 130 :氣體入口喷嘴 135 :真空泵 · 150、150A、150B :導線管 152、153 :絕緣間隔 155、155A、155B、160、160A、160B :接口 157 :開啟端 164、164A、164B、428 :阻抗匹配元件 170、170A、170B :天線 172 :環狀電漿源 175、175B :阻抗匹配元件 · 190 :製程氣體供應器 210、410 :氣體分佈喷頭 220、420 :氣體分佈充氣室 230、430 :氣體喷嘴開口 300 :控制器 407 :底座 410 :噴頭 48 1339546 16791pif3 415、450、450A-D :電極 428A-D :阻抗匹配於元件 1015、1015A、1015B :磁性穿透核心 49

Claims (1)

1339546 16791piO 修] 爲第94117012號中文專利範圍無劃線修正本 十、申請專利範圍: 1. 一種電漿腔室,用以電漿處理基板,包括: 一或多數個壁,其圍住前述電漿腔室的一製程區; 第一電漿控制裔件,其圍住一或多數個中空區且連通 前述電聚腔室的前述製程區,其中前述第一電聚控制器件 包括: 導線管,圍住前述中空區,其中至少有一個前述 中空區與前述製程區在前述導線管的第一端連通,且至少 有-個前述中空區與前述製程區在前述導線管的第 通;以及 ,圈’與—第—軸電源連接且電餘合 於維持在前述導線管之前述中空區 及則述製程區中的電漿; F 襞控制器件,連通前述電漿腔室的前述製程 Ξ中=述Γ電裝控制器件與-第二射頻電源 射頻頻率相同;以及 期羊與刖述第一射頻電源的 控制器,適於使傳送$舒、+· 功率以及傳送至前述第二電漿控::件件之射頻 r頻功率的調幅波形: ^二:在前述製程μ的基板:所:==程同: 申月專利範園第1項所述之電漿腔室,其中前述 50 1679ΐρίβ 修.if:曰期:99年1]月§ p 辦知⑽2辦文__細線修ΙΕ本 控制為、前述第一射頻電 前述射頻功率的振幅,並且^述第二射頻電源可調變 包括: ”中調變前述射頻功率的振幅 同步化傳送至前述第一带 電焚控制器件的射頻功率.$水控制裔件以及前述第二 控制傳送至前述第 裝控制器件的前述射 ^-控制器件以及前述第二電 3 ίίΤΛΪ源、的形狀和週期。 至前述第—二述項,l室,其令提供 的形狀為梯形' 漿控制器件的前述調幅射頻功率 ―’形或正弦曲線。 調幅射第1項所述之電_,其中前述 調巾⑽“ί瓦特;當提供至前述第二控制器件的 雷二、J率的功率準位大於〇瓦特時,提供至前述第一 水控制器件的調幅射頻功率為0瓦特。 上_5·如申請專利範圍第丨頊所述之電漿腔室,其中前述 。周中田射頻功率為矩形波,且提供矣前述第—電漿控制器件 以及如述第二電装控制器件之前述調幅射頻功率的重疊量 小於前述全脈衝寬度。。 μ6.如申請專利範園第1頊所述之電漿腔室,其中藉箸 改變前述射頻功率的調幅頻率,前述控制器、前述第一射 頻電源以及前述第二射頻電源、作制前述第-和前述第二 16791ρίβ 修正日期:99年1丨月8曰 爲第94117012號中文專利範圍無劃線修正本 電製控制器件所產生之電聚的交互作用。 在時門利乾圍第1項所述之電榮腔室’发中〜、 在時間上的重豐是前述”中則述 (rest time)。 ㈣力羊之調幅之間的休止時間 8.如_請專利範圍第!項所述之 第二9電?申制4件為電感線圈、電極_^^ •如申μ專利範圍第】項所述之電漿腔 ===座’且前述基座與第三射頻電源連ii 幅,其中前述第、前述基座的前述射頻電源^ 源的射頻鮮㈣。、;'、的義解與前述第—射頻電 、=申請專利範圍第9項 =2接的第四射頻電源,其可對傳送i前= =頻電源調幅’且前述第 = 於别述第二射頻電源的射頻頻率。 卿頸丰小 11.如申請專利範圍第】項所 述線圈與磁性穿透核心電性導 其中前 由前述第一射頻電源在前述中空區==穿透核心適藉 二二種f漿腔室,㈣處理基板,包括: /ΐΐ個壁’圍住前述電漿腔室的製程區; 器d電浆控制件的射頻功率調幅,第一電漿控制 第一導線管,圍住前述一個或多數個中空區,其 52 1339546 16791pif3 . 爲第94117012號中文專利範圔無劃線修正本 修正曰期:99年11月8曰 中至少有-個前述中空區與前述製 的第-端連通,且至少有一個或多個^^返第-導線管 程區在前述第一導線管的第二 I區與前述製 第-線圈,與前述;及 在前述第一導導線管之前述中★貝電源連接,適於維持 漿; 二區及前述製程區中的電 第二電漿控制器件,與第二 至前述第二電漿控制器件的射砝=電源連接,可對傳送 第二導線管,圍住前述中空:幅,括. 前述中空區與前述製程區在前 ^,其中至少有一個 通,且至少有一個或多個前述中二導線管的第一端連 第二導線管的第二端連通;以及d與前述製程區在前述 第二線圈’與前述第二射頻 在前述第二導線管之前述中、=連接’適於維持 其中前述第二射頻電源的射頻頻以=區中的電聚’ 射頻頻率相同; 、述第一射頻電源的 义第三電漿控制器件,與第三射頻 至别述第三電漿控制器件的射頻功率’:、接’可對傳送 射頻電源的射頻頻率與前述第’射前述第三 同;以及 射頻電源的射頻頻率相 控制器,適於使傳送至前述望— 電源、傳送至前述第二鎌控制之2㈣件之射頻 至前述第三電裝控制器件之射頻功率=頻功率以及傳送 得提供至前述第-、前述第二和前述第=步化’以使 第二電漿控制器件的 53 丄339546 】6791ρίβ 修正日期:99年11月8曰 爲第94117012號中文專利範圍無劃線修正本 前述射頻功率的調幅波形的形狀以及其在時間上的重疊同 步化,以控制在前述製程區中的基板上所完成之電漿製 結果的均勻度。 、 、〃 13.如申請專利範圍第12項所述之電漿腔室,其中前 述第二電漿控制器件為電感線圈、電極或環形源。 】 如申請專利範圍第12項所述之電漿腔室,更 2承載基板之基座’前述基座與第喃頻電源連接 ::二電Γ對傳送至前述基座的前述射頻功率調 源的射頻電源的射頻頻率與前述第一射頻電 與前範圍第12項所述之賴腔室,更包括 的前:ίΪ; 4五射頻電源,其可對傳送至前述基座 於前,第四射頻=的五射頻電源的射頻頻率小 述在時^範圍第12項所述之電衆腔室,其中前 間。 重豐疋前述射頻功率之調幅之間的休止時 17. 將產生自笛王]〜巫双叼衣程方法,包括: 件的射頻功车自調^電源以及傳送至第 其中前述第-調變脈衝頻率及第-功率準位, 將產生自件輕感_、電極或環形源; ^電漿腔室中之基板㈣程方法,包括: 將產生自苐_;;二^職線圈、電極或環形源,· 件的射頻功率頻電源以及傳送至第二錢控制器 其中產生自前==變脈衝頻率及第二功率準位, 射頻電_前騎私枝在相同於 54 16791pif3 修正曰期:99年11月8日 爲第94117012號中文專利範圍無割線修正本 率下產生的,前述第二電聚控 制^件為電感線圈、電極或環形源; 將產生自前述第一射 漿控制器件的射頻功率和產生ϋ傳^至河述第一電 ^ ? .^ ^ ^度生自則述第二射頻電源以及傳 及 L 一水玉丨]态件的射頻功率的調幅同步化;以 源的前控:二自: 第二電裝控制器件的調!::===:和前述 同步化,提升基板上所完成之製程的均㈣ 練 板的製程乾圍第17項所述之電漿腔室中之基 調前述第一調變脈衝的頻率和前述第二 約為ο.1赫兹至約為⑽_赫兹之間。 位在為0瓦特至為tmr。準位和前述第二功率準 板的請=所述樓腔室中之基 位的比值或前述i二祕率準位對前述第二功率準 在約為1:1至約為一觸?:前述第-功率準嫩^ 板的i程=請^第:項所述之電聚腔室中之基 器件的射頻調幅小於前述第::以第:r 間,傳送至前述第一電浆控制器件的射工頻 55 丄 J 16791ρίβ MM 94117012 號中文專利範圍無劃線修正 本 修正日期·· 99年II月8日 二電漿控制器件 板的製程方法圍第17項所述之電漿腔室中之基 形、三角形或正弦^摘幅射頻功率的形狀為矩形、梯 板二:請=圍第17項所述之 電漿腔室中之基 將產生自笫二4+ k 件的射頻功率調料第ϋ以及傳达至第二電聚控制器 其中產生自前述第脈衝頻率及第三功率準位, 第-射頻電源的射;==頻頻率是在相同於前述 使前述第一、‘、+、、哲_玍的, 頻功率的調幅同步和前述第三電漿控制器件的射 控制產生自前述第—、 的前述射頻功率的蜩 ’j述第一和刖述第三射頻電源 二和前述第三電傳送至前述第―、前述第 ,升基板上所完成之製程的均勻度。^同步 以第一1電漿腔至中之基板的製程方法,包括. 的第一環形產第生"7开經過和越過基板表面之電漿 以第二環形源產生一V二與:一射頻電源連接; ϊ第二環形騎,前述第^^越過基板表面之電衆 别述第二射頻電源在相同於C於第-射頻電源’ 生射頻功率,其中前述頻電源的射頻頻率下產 同時產生; 以i心1料奸第二彻彡路徑並非 56 1339546 16791piO 爲第94117G12號中文專補_、劃線修正本 修正曰期:99年11月8日 漿的=二調變脈衝頻率及第-射頻電源之電 ί二射頻電源:電::^幅,第二調變脈衝頻率及 以改變基板附近的電聚=第二壤形路徑進行脈衝調變, 板的制24項所述之電裝腔室中之基 傲脈;‘章在a in則述第一調變脈衝頻率和前述第二調 又脈t頻率f為αι赫兹至為_〇赫兹之間。 板的製程Ut:圍第24項所述之電漿腔室中之基 頻功率^位Mi前述第一射頻功率準位和前述第二射 、準位在為0瓦特至為5000瓦特之間。 板的24項所述之電裝腔室中之基 28: 一種電漿腔室中之基板的製程方法,包括·· 前述2一電聚控制器件在基板的表面上產生電漿,其中 第器件為電感線圈、電極或環形源, 中,^第二電裝控制器件在基板的表面上產生電榮,盆 =第二電漿控制器件為電感線圈、電極或環形源了 射電源連接,且前述第二義電源在相同於第-制器佚振的射頻頻率下產生射頻功率’且前述第一電嘴押 電將=在接近基板的第—區域中產生電漿,且前述第I &水控制器件是在接近基板的第二區域中產生 、一 則述苐-區域和前述第二區域重疊;以及 ’並且 57 m^546 1679 丨 piG 修正曰期:99年II月8曰 爲第94117012號中文專利範圍無劃線修正本 對傳送至前述第一電漿控制器件和前述第二電漿控 制器件的射頻功率調幅,以改變在前述第一區域、前述第 一區域以及前述第-和第二區域之間的區域的電漿密度。 29.如申凊專利範圍第28項所述之電漿腔室中之某 板的製程方法,其中前述第一調變脈衝 ^ 變脈衝頻率在約為(Μ赫兹至約為1〇〇〇〇〇赫兹j第一調 30·如申請專利範圍第28項所述之電 = 第一射頻功率準位和前述第二: 早在、力為0瓦特至約為5000瓦特之間。 从剧如申叫專利範圍第28項所述之電装腔官中夕A 板的乂程方法,其中前述第一射頻電源對前 土 源之比值在為1 : 1至1GG : 1之間。 射頻電 一種電驗室中之基板的製程方法 :產生自第一射頻電源且傳送至第一雷够 =頻=調幅為第—調變脈衝頻率及器: 的射頻功率調幅為第=電藥控制器件 述第二電漿控制器件:電功率準位,前 生自前述第二射頻電二=率其中產 源的射頻頻率下產生的; 冋於第一射頻電 使前述第-電聚控制器件和 的射頻功率的調幅同步化;以及—_控制器件 改變前述第一和前述第二調變脈衝頻率,以調整電裝 58 I339546 ^6791pif3 修正曰期:99年11月8曰 筠第94117012號中文專利範圍無劃線修正本 腔至中的電聚密度’補償基板表面上不均勻的區域。 33. —種電漿腔室中之基板的製程方法,包括: 將產生自第-射頻電源的第一電聚控制器件的 功率調幅為第-調變脈衝頻率及第_功率準位, 電漿控制器件為電感線圈、電極或環形源; 功查:產生自第二射頻電源的第二電漿控制器件的射頻 _。調幅為第二調變脈衝頻率及第二功率準位,產生、 頻巧在相同於前述第-射頻電源的射 極或ί^ί 第二電衆控制器件為電感線圈、電 源的 μ HI 功率前述第二電㈣制器件的調幅射頻 三角形=曲線則述調幅射頻功率的形狀為矩形、梯形、 3上:種Λ漿一腔室中之基板的製程方法,包括: 的射類功ί二一第射頻電源且傳送至第-控制器件 述第變脈衝頻率及第-功率準位,义 將產t制器件為電感線圈、電極或環形源;月 的射1自苐二射頻電源且傳送至第二電漿栌制55# 述第調變脈衝鮮及第二雜1 = 在產 射賴頻率下產生的. 丰疋在㈣於第—射頻電源的 59 l679lpif3 修正曰期:99年η月8日 爲第知·2號中文專利範ffi無劃線修正本 使來自於前述第一射頻電源以 且傳送至前述第1聚控制器件和前述第頻,源 的射頻功率的調幅同步化; 一電漿控制器件 功率==和前述第二電裝控制器件的調幅射頻 -11^^n =電iT之基板的製程方法,包括: 的射頻功率調幅為第一調變脈 電件 將產“第二=:傳、以二 =頻功:調幅為第二調變脈衝頻率及第:!力=” 生 電1:=器件為電感線圈、電極或環形源,复中ί 射』;的射頻功率是在相同於第-射頻電4 第二ίΓΓ述第—魏控制11件的射頻功率調幅和前述 二^水控制轉的射頻功率調幅,以使前述第-及/或第 i變:==功率、調變脈衝頻率、調變脈衝週期、 變。、休止時間以及調變脈衝的重疊隨著時間而改 36·種電聚腔室,用以電聚處理基板,包括: 1339546 16791piO 修正日期:99年11月8日 爲第94117012號中文專利範圍無劃線修正本 第一電漿控制器件,與電漿腔室之製程區連通,其中 前述第一電漿控制器件包括: 導線管,圍住一個或多數個中空區,其中至少有 一個前述中空區與前述製程區在前述導線管的第一端連 通,且至少有一個前述中空區與前述製程區在前述導線管 的第二端連通;以及 線圈,與一第一射頻電源連接,且電感耦合前述 中空區,其中前述線圈適於維持在前述導線管之前述中空 區及前述製程區中的電漿; 第二電漿控制器件,連通前述電漿腔室的前述製程 區,其中前述第二電漿控制器件與一第二射頻電源連接, 其中前述第二射頻電源的射頻頻率與前述第一射頻電源的 射頻頻率相同; 氣源,適於傳送一種或多種製程氣體至前述製程區; 以及 控制器,適於調自前述氣體源之製程氣體的流量、傳 送至前述第一電漿控制器件之射頻功率的調幅以及傳送至 前述第二電漿控制器件之射頻功率的調幅,以控制在前述 製程區中的基板上所完成之電漿製程結果的均勻度。 37.如申請專利範圍第36項所述之電漿腔室,更包 括: 基板基座;以及 第三射頻電源,用以傳送調幅射頻功率至第三電極, 其中前述第三電極與前述製程區接觸且設置於前述基板基 61 1339546 16791pif3 爲第94117012號中文專利範圍無劃線修正本 修正日期:99年11月8曰 座上方。 38.如申請專利範圍第36項所述之電漿腔室,其中前 述第一電漿控制器件更包括: 磁性穿透核心,其與前述線圈與電性導通且藉由前述 第一射頻電源電感耦合前述中空區。 62
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