TWI378152B - Methods of making gas distribution members for plasma processing apparatuses - Google Patents

Description

1378152 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於製造用於電漿處理裝置之氣體分配構件的 方法》 【先前技術】 諸如半導體晶圓之用於處理半導體基板之電漿處理裝置 了 I 3具有多個孔之氣體分配構件，氣體經由該等孔流 入一電漿處理腔室。舉例而言，該氣體分配構件可為一位 於該腔室中之簇射頭電極，以對該腔室中經處理之半導體 基板之一表面上方的處理氣體進行分配。 【發明内容】 提供製造用於電漿處理裝置之氣體分配構件之方法及氣 體分配構件。該等方法之一較佳實施例包括在一氣體分配 構件中製造氣體注射孔、量測通過該氣體分配構件之氣 流’及隨後調整該氣體分配構件之滲透性以使得其可提供 一所要氣流分配。 該等氣體分配構件可為簇射頭電極、氣體分配板、隔板 或用於將氣體引入電漿處理腔室中之其它構件。 製造用於一電敷處理震置之一氣體分配構件之該等方法 之一較佳實施例包含製造氣體注射孔，該等氣體注射孔在 氣體分配構件之入口與出口表面之間延伸。使氣體流過該 等氣體注射孔並量測自其在出口表面處流出的氣體分配構 件之複數個區域之每一者之總氣流。基於該等區域之每— 者之經量測之總氣流，可在該或該等區域處調整該氣體分 108634.doc 1378152 配構件之氣體滲透性以在該ψ 本考、去 牡。茨出口表面處達成一所要氣流分 配圖案。 在-較佳實施例中’可藉由確定通過該構件之該等區域 之-第-者的最高總氣流；確定該最高總氣流與通過該等 區域之至少一第二者的總氣流之間之差值；且，在該第二 區域處，修改至少一個氣體注射孔以增加通過該孔之氣流 及/或製造至少一個附加氣體注射孔.，從而調整一氣體分配 構件之氣體滲透性。

製造用於一電漿處理裝置之一氣體分配構件之該等方法 之另一較佳實施包含：藉由確定一所要總氣流與通過該構 件之複數個區域之經量測之總氣流之間的差值；及，在該 或該等區域處，修改至少一個氣體注射孔以增加通過該孔 之氣流及/或製造至少一個附加氣體注射孔，從而調整該氣 體分配構件之氣體滲透性。

在一較佳實施例中，在對該氣體分配構件進行滲透性調 整之後，可量測通過該氣體分配構件之氣流以確認該滲透 性調整已令人滿意。 對用於一電漿處理，裝置之一氣體分配構件之滲透性進行 調整之一方法之一較佳實施例包含：使一氣體流過該構件 之氣體注射孔，及量測自該等氣體注射孔在該構件之不同 區域處流出的總氣流。基於該等區域之每一者之總氣流， 可調整該氣體分配構件之該或該等區域之氣體滲透性。 用於一電漿處理裝置之一氣體分配構件之一較佳實施例 包含機械地形成之氣體注射孔及一或多個經雷射鑽孔 I08634.doc 1378152 (laser-driU)而成之氣體注射孔。言玄氣體分配構件包括一出 口表面，氣體在該出口表面處自該等氣體注射孔流出。在 -實施例巾’該氣體分配構件可提供穿過該表面之一大體 上均一之氣流分配圖荦。在另一杳 茱在另實施例中，該氣體分配構 件可提供穿過該表面之—所要不均_的氣體分配 【實施方式】 電衆處理裝置可包含諸如兹封55 如族射碩電極或氣體分配板之一

氣體分配構件，處理氣體吨由i 外王矹遛厶由其而流入電漿處理腔室。舉 例而言’諸如電容耦合式腔官 八股至之十仃板電漿處理腔室可包

含一簇射頭上部電極及—下邱啻权 _,A ^下0卩電極。該上部電極之底部或 出口表面曝露於電聚且通常面向一基板支撐，處理操作期 間在該基板支掠上支撐一半導體基板。電聚處理（例如，银 刻或/儿積處理）期間，藉由對該等電極加電使處理氣體帶電 從而在該等電極之間之區域中形成電漿。

簇射頭電極包括具有出口之氣體注射孔，穿過其底部表 面而配置该等出口以對正經處理之基板之表面上方的處理 氣體進行分配。可藉由機械孔製造技術（例如，使用研磨漿 之機械鑽孔技術）製造該等氣體注射孔。此等技術通常具有 約±0.003吋之最大精度。此精度水平可引起氣體分配構件 之區域相對於其它區域在氣流特性上具有不良差異，其接 著可對使用該氣體分配構件進行處理之半導體基板的處理 速率均一性（例如，基板蝕刻速率均一性）產生有害影響。 可用於在諸如簇射頭電極之氣體分配構件中形成氣體注 射孔之另一種孔製造技術為雷射鑽孔。雷射鑽孔可用於以 108634.doc °〇2 比機械孔製造技術更高之精度水平製造氣體注射孔。然 而’雷射鑽礼形成每個孔比機械鑽孔顯著地更昂責，例如、、，、 雷射鑽孔可比機械鑽丨# 士、士古丄 稷械鑕孔之成本间十倍以上。由於簇射頭電 極通常包括數百個氣體注射孔，所以藉由雷射鑽孔形成一 簇射頭電極之每個氣體注射孔之總成本可能驚人地高。 此外’族射頭電極為消耗零件，且因此對其週期性替換。 需要降低簽射頭電極之總生產成本，以及其它消耗性氣體 分配構件之總生產成本，以便降低其替換成本。因此，需 要提供製造氣體分配構件中氣體注射孔之配置㈣濟方 法。更需要此等構件可用於以一所要流分配圖案將處理氣 體分配入一電漿處理腔室。 、因此’提供製造用於電焚處理裝置之氣體分配構件的方 法。在-較佳實施例中’使用相同技術在一氣體分配構件 中製造所有氣體注射孔。舉例而言，—機械孔製造可用於 製造氣體分配構件中所有氣體注射孔。在該實施例中，藉 由機械孔製造技術在氣體注射構件中以—所要圖帛製造氣 體注射孔之主要部分。隨後，使用機械製造技術在該構件 之-或多個所選擇區域處調整該氣體注射構件之氣體滲透 性以達成-所要最終氣體注射孔圖案。如以下解釋，藉由 量測通過經初始製造之氣體注射孔之氣流並隨後基於所量 測氣流值調整-或多個區域處的該構件之渗透性可確定氣 體注射構件之調整氣體滲透性之位置。 如本文所使用，當使氣體流過氣體注射孔時，氣體分配 構件或該構件之-區域之“渗透性，，之特徵分別可在於通 1 〇8634.d〇c 1378152 過穿過該構件之整個出口纟面之氣體注射π或通過該區域 之氣體注射孔之總的或複合的氣流。舉例而言，可由以習 知單位（例如sccm(每分鐘標準毫升））量測之體積流動速率 來表示通過氣體分配構件或通過該構件卜區域的總氣 流。 在另一較佳實施財，-機械孔製造技術用於形成氣體 分配構件中全部氣體注射孔之主要部分。隨後，一更精確 技術（例如’雷射鑽孔）用於調整該構件之—或多個區域處的 氣體分配構件之滲透性。 因此碡等方法之較佳實施例可利用一經濟之孔製造枯 術以製造全部氣體注射孔之主要部分，並隨錢^ = 術或一不同技術對氣體注射孔圖案做出調整以製造氣體分 配構件，該等氣體分配構件經調適以提供電漿處理腔室中 所要氣流分配圖案。藉由修改一或多個機械形成之孔及/或 在氣體分配構件中製造一或多㈤附加之氣體注射孔可調整 該氣體分配構件之滲透性。 氣體分配構件可為一鎮射頭電極，其在電漿處理期間在 電水處理腔至中可為接地的或接電的。在另一較佳實施例 中’氣體分配構件可為氣體分配板’例如，隔板。氣體分 配構件較佳為新的零件（例如，未經使用於電毁處理的氣體 分配構件）。或者，氣體分配構件可為舊的零件。 氣體分配構件可為在電聚處理腔室中使用之任何合適材 料製成’其包括（例如）單晶♦、多晶石夕、非晶石夕或碳化石夕。 諸如結或銘合金之金屬材料可用於製造在電漿處理腔室中 108634.doc 1378152 未曝露於電聚的氣體分配構件。諸如安裝於隔板腔室中之 隔板的金屬氣體分配構件可具有曝露於電漿之-石夕塗布表 面。在共同讓渡之美國專利第6,451，157號中描述—例示性 電極裝配件及含石夕隔板配置，該專利案之全文以引用的方 式倂入本文中。 在氣體分配構件（例如，# & i 再以灼如，族射頭電極）中形成之氣體注射 孔通常為圓形孔，其通常可具有自約〇〇〇5时至約〇〇5时之 直徑。氣體分配構件中氣體注射孔之總數目通常為數百 個，例如，高達600個孔或更多。 氣體注射孔可具有 ' 八 0、之截面形狀，例如，錐形形 狀或槽形形狀。可在相同之氣體分配構件中提供具有彼此 不同形狀之氣體注射孔（例如，圓形孔及錐形或槽形孔卜 製造用於電漿處理裝置之氣體分配構件之方法的一較佳 實施例包3在具有-出口表面之一氣體分配構件中製造氣 體注射孔，氣體在該出口表面處自該等氣體注射孔流出。 視需要可將氣體分配構件之出口表面分為多個區域，其各 包括氣體注射孔。隨後’使氣體流過該等氣體注射孔並量 測經由該等區域之每一者汽ψ 母者机出該構件之出口表面的總氣 流。基於個別區域之氣流量測值’可在一或多個該等區域 處調整該氣體分配構件之滲透性。一區域之滲透性可相對 於另一區域(例如’具有最高總氣流之區域）之滲透性調整。 或者…區域之滲透性可相對於—所要渗透性值（例如，提 供用於錢處理㈣之所要氣流分配隸的—處理 調整。 ^ ^ 108634.doc -10· 藉由製造-或多個附加之氣體注射孔，或藉由修改至少 一個氣體注射孔從而增加通過該孔之氣流（例如，藉由增加 一或多個該等孔之尺寸，即增加沿該孔之長度之至少1 分(例如，該孔之出口部分處)的截面流面積)來在一給定區 域處調整氣體注射構件之渗透性1使㈣於形成初始之 氣體注射孔之相同技術（例如’機械製造技術）或藉由使用一 不同製造技術（例如雷射鑽孔）而進行該調整。 在製造氣體分配構件之方法之-較佳實施例中，使用一 2械製造技術在以碳切之—㈣頭電極中製造氣體注 射孔。通常，由此技術在該電極中形成數百個氣體注射孔。 圖1展示4射頭電極1G之-實施例之—底部表面。該藤射 頭電極H)具有-圓形板組態並包含延伸通過該電極之厚度 (即在垂直於該表面之方向中）的氣體注射孔（未圖示蓉射 頭電極10可具有適於處理（例如）2〇〇_或3〇〇mmi徑之晶 圓的直徑可在㈣射頭電極中以任意所要圖案（例如，: 同心圓之圖案）配置氣體注射孔。 視需要可將誤射頭電極i 0之出口表面i 2空間 繪製）為圍繞-中心區域26的區域14、16、18、20、2-2、2(4成 舉例而s ’可製造該等區域之圖案之—模板，如圖^中所 不’其中該等區域較佳包圍鎮射頭電極10之整個出口表面 12。如以下將極詳盡描述，較佳使氣體流過該等區域之每 一者以確定每一區域之滲透性。 對於一簇射頭電極或其它氣體分配構件，區域之尺寸 形狀及數目可變化。舉例而言，可將_Μ & 108634.doc 1378152 圖1中所示更多或更少之區域（例如約2個至約24個區域），其 取決於使用中所要之最終電極效能。藉由增加區域之數 . 目’可增強穿過該出口表面流出氣體注射孔之氣流的均一 性。圖2展示包含一出口表面31之一簇射頭電極3〇之另一較 佳實施例，將該出口表面31分為四個區域32、34、36、38， 其各具有大約相同之尺寸及形狀。 在該實施例中，可以如下例示性方式量測通過簇射頭電 _ 極10之氣流。將簇射頭電極1 〇安裝於一氣流量測装置40 中，該氣流量測裝置40經調適以量測通過區域14至26之每 一者的氣流。圖3展示包括兩個充氣室42、44之一氣流量測 • 裝置40之一例示性實施例。充氣室42經組態以密封於入口 表面28之周邊，且充氣室44經組態以密封於簇射頭電極1〇 之出口表面12之周邊。充氣室42、44兩者較佳地具有一圓 形外部形狀，其具有近似於簇射頭電極1〇之直徑的直徑以 便最大化簇射頭電極10之在其上方量測氣流的表面面積。 • 將充氣室42連接至一氣體供應系統，該系統包含一氣體 源46 ' —氣體管線48、一截流閥50、一流量控制閥52及一 壓力感測器54。 充氣室44之個別區域之數目、形狀及尺寸對應於用於鎮 . 射頭10上氣流待量測之區域之數目、形狀及尺寸。因此， . 對於圖1中所示簇射頭電極〗〇,充氣室44包含具有簇射頭電 極10之區域14至26之形狀及尺寸的七個區域。可由在與鎮 射頭電極10之出口表面12相垂直之方向中延伸的間壁來界 定充氣室44之區域。充氣室44之每一區域對其它區域以及 108634.doc 1378152 對衣境大氣為密封的，從而可經由每一個別區域精雄量測 總氣流。 曰，射頭電極1Q之每—區域較佳為獨立地連接至—個別流 置量測器件56。該等流量量測器件％之輸出較佳為共同地 $接至-截流閥58及-真空泵6Ge此配置允許將—所要氣 流及入口氣體壓力加於鎮射頭電極1〇。用於測試之氣流及 壓力條件較佳為與使用簇射頭電極1〇之半導體基板之電漿 處理期間所應用之通常操作條件相類似。 在一實轭例中，為對經由充氣室44之區域流出簇射頭電 極10之氣流進行量測，激活真空泵60並打開閥58，使得充 氣室42、44及簇射頭電極1〇被抽空^ 一旦達到一所要真空 位準’則驗證流量量測器件5 6為拿流量。 打開截流閥50以允許氣體自氣體源46流入充氣室42，且 用流量控制閥52調整氣流以獲得在壓力感測器54上讀取之 一壓力，其與用於簇射頭電極丨〇之通常操作條件相當。使 該系統穩定並由流量量測器件56個別地抑或同時地量測通 過個別區域之氣流。較佳為人工地抑或電子地記錄流量。 在一較佳實施例中，可將氣流量測裝置4〇電連接至—控 制器，該控制器與截流閥50、流量控制閥52、壓力感測器 54、流量量測器件56、截流閥58及真空泵6〇之任何所選擇 之一者可控制通信。該控制器可讀取自壓力感測器54及流 量量測器件56之值並控制該等閥之操作。該控制器亦可利 用所量測之值來執行數值計算。 在已量測通過簇射頭電極10之個別區域的氣流之後，可 v 108634.doc 將簇射頭電極10自氣流量測裝置40移除。基於通過該等個 別區域之總氣流值，可確定其是否需要調整該等區域之任 —者之滲透性以達成在電極10之出口表面12處之一所要氣 *丨<·刀配型樣。舉例而言，該等區域之個別總氣流值可彼此 相比較以確定最高之經量測總氣流值。對於具有比最高量 測值小之總氣流值之區域，可調整一或多個彼等區域之滲 透性以允許該或該等區域提供一較佳為大體上等於最高量 測值的總氣流。 在其它實施例中，可能需要在氣體分配構件之不同區域 處（例如，在界疋周邊之區域處或在該氣體分配構件之中心 邛分處）提供一更高之氣體滲透性，使得可在一基板之經處 理表面上方以一所要流量型樣來分配氣體。 在另一實施例中，可將該等區域之個別總氣流值與一所 要值（例如 預疋值）比較。若所有該等經量測總氣流值均 未超過該所要值，則可相對於該所要值來調整該或該等區 域之滲透性以達成一所要氣流分配型樣。若該等區域之該 等經篁測之總氣流值之一個或多個超過該所要值，則可相 對於最高量測值或該所要值來調整彼等區域之一個或多個 之渗透性。在此等實施例中，可能需要氣體分配構件在— 或多個所選擇區域處（例如，在該氣體分配構件之周邊或中 〜邛分處）具有一更高氣體滲透性，從而可在一基板之經處 理表面上方以一所要流量分配型樣來分配處理氣體。 +由加工而„周整氣體分配構件之一或多個區域之滲透 性之後，在氣流量測裝置4G中可再次量測通過該等區域之 108634.doc 氣流以確認該渗透性調整已提供通過該等區域之所要總氣 =若：定可能需要氣體分配構件之額外加工，則可根據 程序在—或多個所選擇區域處加工氣體分配構件，以 便修改—或多個氣體注射孔及/或形成—❹個附加之氣 體注射孔。若需要時可重複此程序，直至達成氣體分配構 件之所要氣流效能。 -在-例示性實施財’為簇射頭電極10之每一區域可表 4出相等預定之總氣流Q。^將—區域j中所量測之實際總氣 抓表不為Qj。對於每_區域，可計算預定流量與實際流量 之間之差值AQj，即△QjeQo-Qj。 在該實施例中’較佳地維持—區域之每單位孔截面面積 之K a速率’即比率Qj/Aj ’其中A為該區域之標稱總孔截 面机面積，且q為該區域之總氣流。使用關係式Qj/A产 △ QjMAj，可計算可加於一所選擇區域以達成該區域之一所 要總截面流面積的截面流面積ΛΑγ藉由增加一或多個現有 孔之截面流面積或藉由在該區域中添加一或多個附加孔可 將所要截面流面積加於一區域。如上所述，使用諸如機 械鑽孔、超音波鑽孔或雷射鑽孔之製造方法可調整一或多 孔之尺寸使付違或該等孔之截面流面積增加ΔΑ』，或可添 加具有等於ΔΑ』之總截面流面積之一或多個孔。 實例1 一例示性簇射頭電極包括七個區域，每一區域包含各具 有標稱直徑0.025吋之240個孔。對於每一區域Aj.等於〇.118 in2。可由任一合適製造技術形成該等孔。假定一預定流量 108634.doc •15· 1378152 值為 36.1 sccm，則 Aj/Qj等於3 263x1〇-3 比2/咖爪。 使氣體流過該等區域之氣體注射孔並在表袼艸展示該 等區域之經量測總氣流值^表格丨亦展示經計算之孔直徑， 可將該等孔直徑加於個別區域以使得該等區域之每一者均 具有相同之總截面流面積。區域6具有最高之量測總氣流 Qj。因此’可藉由將具有如表格2中所示之總直徑的一或多 個孔添加於區域“及?之每一者從而相對於區域6之截面 流面積來調整剩餘區域Μ及7之每一者之截面流面積。舉 例而言’在區域丨中，可藉由任—合適製造技術來製造具有 0.018叫·之直徑的一單個附加孔。在區域7中，可製造具有 0.044吋之所要直徑的一單個附加孔，或每一個均具有仏〇22 吋之所要直徑的兩個附加孔。 表1 區域 流量Qj 所要流量 △Qj Aj/QjX △Q 孔直徑 (吋） 〇 〇1 β 1 35.8 36.1 0.3 0.0010 2 34.7 36.1 1.4 0.0046 〇 3 34.6 36.1 1.5 0.0049 0.039 4 35.3 36.1 0.8 0.0026 〇 020 5 34.3 36.1 1.8 0.0059 0.043 —7 — 36.1 36.1 — __ 36.1 2___ 1.9 0 —0.0062 1 無 — .., 0.044 | 實例2 此實例描述製造於一氣體分配構件中之氣體注射孔之尺 寸的誤差對通過該氣體分配構件之氣流之效應。對於一給 疋孔，該誤差藉由所要孔尺寸（例如，圓形孔之直徑）與實際 孔尺寸之間之差值產生。可個別量測一氣體分配構件之每 I08634.doc 1378152 -區域之實際總氣流且可確定該等區域之一者之最高總氣 流值或4乡健狀所要社流⑼如…狀總氣流值） 與該區域之實際量測總氣流值之間的差值。由此差值，可 確定一附加之截面流面積ΔΑ』，可將其加於一所選擇區域以 使此區域之總氣流增加至該最高值或該所要值。

如上所述，為在一區域中提供附加之截面流面積，可藉 由諸如機械鑽孔、超音波鑽孔或雷射鑽孔之任一合適技術 在該區域中製造一附加孔。假定與用於形成該孔之特定之 孔製造技術相關聯之一誤差存在，該附加孔之實際直徑不 同於經計算之直徑。由添加該孔所引起之該附加孔之孔尺 寸誤差對該區域之流量校正之精度的效應可以如下方式來 估計。

假定Αχ為區域X中實際之孔截面流面積（垂直於該孔之轴 線方向而量測）之和。將使區域X之流量位準增加至所要流 量位準的附加截面孔面積為ΑΑ。假定將半徑為r之一圓形孔 加於區域X以達成此校正，則： Δ^ί ― 7tv (1) 表示該區域截面流面積之誤差（由添加具有直捏誤差εΑ 之孔所引起），並將該添加孔之半徑之誤差表示為§，給出·· π{τ + δ) -ΑΑ <εΑ (2) 展開、重新整理、使用方程式（1)並舍去δ2項（因為其無意 義）而給出： 2πνδ

A <ε ,(3) 108634.doc -17- 1378152 假定區域x具有η個孔，每一個均具有半徑。，則該等n個 孔之總截面流面積Α等於ηπιν。組合方程式（丨）與（3)從而給 出以下方程式’其中ε為所引起之流量誤差： lr5 ' W (4) 方程式4指不由添加具有尺寸誤差δ之一孔所引起的區域 X之截面々IL面積之誤差正比於δ，且反比於該區域中孔之數 目η及現有孔之半徑rG之平方。因此，對於個孔之給定 值，增加孔半徑r〇將使由添加該孔所引起的該區域之所引起 流量誤差ε減小。 在一例示性實施例中，假定r<)=0.0125吋且r=〇〇2〇吋，並 變化η及δ。在表格2中展示所計算之結果。 表2 區域中孔之 總數目(η) 附加孔之半彳f尺寸之 誤差(δ)(吋） 所引起的區域之流量 誤差(δ)(〇/〇) 100 0.001 0.26 100 0.005 1.3 40 0.001 0.64 40 0.005 3.2 如表格2中所示，對於一給定值，增加氣體分配構件之 一區域中孔之總數目將使一給定孔尺寸誤差之區域之所引 起的流量誤差減小。換言之，藉由增加足以達成所要氣 流量之該區域中孔之總數目，可使仍可達成給定總流量誤 差的附加孔之尺寸之精度降低。因此，諸如機械鑽孔之較 低精度之孔製造技術可適於製造具有一或多個該等區域之 所要總流量誤差的附加孔。舉例而言，雖然可能需要諸如 雷射鑽孔之更精確之製造技術用於在一僅具有40個孔之區 108634.doc -18- 1378152 域中製造一或多個附加孔，但可藉由機械鑽孔在具有1 〇〇 個孔之一區域中製造一或多個附加孔。為減小與一添加孔 相關之流量誤差’可增加一區域中孔之數目以使得由該孔 所添加之ΔΑ相對於該區域中該等孔之總截面面積並不大。 亦如表格2中所示，對於δ為0.001吋及1〇〇個孔之值，由 孔直徑之誤差所引起之δ之值為理想流量之0.26%。對於添

加孔之0.005吋之半徑誤差（即0.010之直徑誤差），該區域之 流量誤差僅為1.3%。該等計算進一步指示對於〇 〇〇5吋之易 達成之添加孔直控誤差，可在約3%之誤差（即g=〇 〇〇25对且 ε=0.016)内校正一 40孔之區域。 圖4描繪一包含一電容耦合式電漿處理腔室1〇2之例示性 電漿處理裝置100，該電漿處理腔室102可產生中等密度之 電漿。電漿處理腔室102包括一腔室壁1〇3。為提供接地之 一電路徑，腔室壁103可由鋁或類似物製成並電學上接地。 電漿處理裝置100可包含由保護性材料及/或包含保護性

塗層之材料所製成之組件（例如，腔室壁、襯墊及類似物” 其在電聚處理期間可抵抗侵姓及腐#。例示性组件描述於 (例如）在共同讓渡之美國專利案第6,408,786、6,464,843、 6,805,952及 6,830,622號 6,506,254 ^ 6,620,520 > 6,780,787 ^ 中，該等專利案之每-者之全文以引用的方式併人本文中。 電漿處理腔室102包括一提供於腔室壁103中之晶圓輸送 槽118以將半導體基板輸送入及輸送出電漿處理腔室I。〕。 電敷處理腔室102包括一具有-底部表面刚之上部電極 1 〇底邛表面108可為平坦的或可包含一臺階，如美國專 I08634.doc •19- D78152 利案第6,州，787號所描述，該專利案之全文以引用的方式 倂入本文中。上部電極刚可為一單片或多片電極。上部電 極104可為一簇射頭電極，其包含用於將處理氣體分配入電 漿處理腔室的氣體通道^該上部電極可為％ (例如，單晶 矽、多晶石夕或非晶石夕）或碳化石夕製成#。裝置1〇〇包括一用 於將處理氣體提供至上部電極1〇4的氣體源（未圖示卜 如共同讓渡美國專利案第6,073,577號中描述可在一彈性

體接合電極經件中提供上部電極1〇4,該專利案之全文以引 用的方式倂入本文中。 較佳由-RF(射頻）電源1〇6經由一匹配網路對上部電極 1〇4供電。在另—實施例中’如下文描述，可將上部電極！04 接地以為電漿處理腔室1()2之—底部電極所提供之電力提 供一返迴路經。 裝置100可包括-冑f限制環裝配件卩限制冑I腔室之 -所選擇區域中之電漿。例如在美國專利案第5,534,751、 5,998,932及6,527,9im中描述合適之组件，該等專利案之 全文以引用的方式倂入本文中。 在圖1中所示之裝置100之實施例中，將處理氣體供應至 電漿處理腔室1G2内電㈣域處，該電毁區域在上部電極 104與-基板支標lu上所支稽之—半導體基板μ(例如，一 石夕晶圓）之間顯影。該基板支樓lu較佳包括—靜電央盤 m’其藉由-靜電箝位力將半導體基板ig緊固於基板支撑 上。靜電夾盤114充當一底部電極且較佳 常經由一匹配網路）使其偏壓。靜電夾盤 由一 RF電源116(通 114之上部表面115 108634.doc -20- 較佳具有與半導體基板10近似相同之直徑。 —栗（未圖示）經調適以在電漿處理腔室1〇2内部維持一 斤要真空壓力。該栗大體上在箭頭110所表示之方向中抽取 氣體。 可使用之例示性平行板電漿反應器為雙頻電漿蝕刻反應 器（例如’參見以全文引用的方式倂入本文中之共同讓渡美 國專利案第6,090,304號）。在此等反應器中，可自一氣體源 供應至將蝕刻氣體提供至一簇射頭電極且可藉由將自兩個 RF源之RF能量提供至該簇射頭電極及/或一底部電極而在 该反應器中產生一電漿，或可將該簇射頭電極電學上接地 且可將兩個不同頻率之RF能量提供至該底部電極。 先前所述已描述本發明之原理 '較佳實施例及操作之模 式。然而，不應將本發明解釋為限制於所論述之特定實施 例°因此’應將上述實施例視為說明性而非限制性的，且 應瞭解可不脫離由以下申請專利範圍所界定之本發明之範 鳴的情況下’熟習此項技術之工作人員對彼等實施例進行 更改。 【圖式簡單說明】 圖1展示一具有七個區域之一氣體分配構件之氣體出口 表面。 圖2展示一具有四個區域之一氣體分配構件之氣體出口 表面。 圖3展示一氣流量測裝置之一實施例，該氣流量測裝置經 s周適以量測通過一氣體分配構件之區域之氣流。 I08634.doc -21 · 1378152 圖4展示包括一簇射頭電極之一電漿處理裝置之一實施 例 鎮射頭電極/半導體基板 【主要元件符號說明】 10 12 出 口表面 14、 16 、 18 、 20 ' 區 域 22、 24 、 32 、 34 、 36、 38 26 中 心區域 28 入 口表面 30 簇 射頭電極 31 出 口表面 40 氣流量測裝 置 42、 44 充 氣室 46 氣 體源 48 氣 體管線 50、 58 截 流閥 52 流 量控制閥 54 壓 力感測器 56 流 量量測器 件 60 真 空泵 100 電 漿處理裝 置 102 電 漿處理腔 室 103 腔 室壁 108634.doc -22- 1378152 104 上部電極 106 、 116 RF電源 108 底部表面 110 箭頭 111 基板支撐 114 靜電夾盤 115 上部表面 118 晶圓輸送槽 108634；doc · 23 ·

Claims (1)

13^^5$095105083號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(98年2月"这) 、十、申請專利範圍： ♦ 之氣體分配構件的方法，其 1， 一種製造用於電裝處理裂置 包含： 製造氣體注射孔’該等氣體注射孔在該氣體分配構件 之相對之入口與出口表面之間延伸； 量測該氤體分配構件之複數個區域之每一者在該出口 表面處自該等氣體注射孔流出的一總氣流；及 基於為該等區域之每一者而量測之總氣流，調整該氣 體分配構件在該等區域之一或多者處之氣體滲透性以達 成該出口表面處之一所要氣流分配型樣。 2如明求項1之方法，其中該氣體分配構件為矽或碳化矽之 一簇射頭電極。 3.如叫求項1之方法，其中該氣體分配構件為一氣體分配 板。

如π求項1之方法，其中，在該調整之後，該等區域之每 者均具有大體上相同之氣體滲透,生以使得該氣體分配 構件可在該出口表面處提供—大體上均—之氣流分配型 該專區域之至 由一機械製造 5_如請求項1之方法’其中，在該調整之後， J兩者具有彼此不同之氣體滲透性。 如。月求項1之方法，其中該等氣體注射孔係 技術製造。 B月求項1之方法，其中該尊痛科、士 〒该等虱體注射孔之至少兩者具有 嵌此不同之截面形狀。 I08634-9802I0.doc LA叫峨外 8.如請求項丨 ._ 法，/、中該氣體分配構件之該氣體滲透性 之該調整包含： 、過該等區域之一第一者的最高總氣流與通過該 等區域之$ ,卜 也 夕 第一者的總氣流之間之差值；及 在該第—區域中，⑴修改至少一個氣體注射孔以藉此 θ通過該經修改氣體注射孔之氣流，及/或（ii)製造至少 附加氣體注射孔，以藉此相對於該第一區域之氣體 渗透性而調整該第二區域之氣體滲透性。 如月求項8之方法，其中用於⑴及/或…）之製造技術係基 於該第二區域中之孔之總數目來確定。 10. 如凊求項1之方法，其中該氣體分配構件之氣體滲透性之 該調整包含.： 確定一所要總氣流與通過該等區域之每一者之經量測 總氣流之間之差值；及 在該或該等區域之每一者處，⑴修改至少一個氣體注 射孔以藉此增加通過該經修改氣體注射孔之氣流，及/或 (ii)製造至少一個附加氣體注射孔，以藉此基於該所要總 氣流而調整該或該等區域之氣體滲透性。 11. 如請求項10之方法，其中用於⑴及/或（ii)之製造技術係基 於該或該等區域中孔之總數目來確定。 12. —種調整用於電漿處理裝置之氣體分配構件之氣體滲透 性的方法，其包含： 使氣體流過一氣體分配構件之氣體注射孔以使得該氣 體在該氣體分配構件之一出口表面處流出； 108634-980210.doc -2 · ϊ測自該等氣體注射孔流出的該氣體分配構件之複數 個區域之每—者之一總氣流；及 基於為該等區域之每一者而量測之該等總氣流，調整 U氣體77配構件在該等區域二或多者處之氣體滲透性以 達成該出口表面處之一所要氣流分配型樣。 13 14 15. 16. «求項12之方法’其巾該氣體分配構件為⑪或碳化石夕 之一簇射頭電極。 •如請求項12之方法’其中該氣體分配構件之氣體滲透性 之該調整包含： 〃確定通過該等區域之一第一者的最高總氣流與通過該 ·#區域之至y 一第二者的總氣流之間之差值；及 在該第二區域中，⑴修改至少一個氣體注射孔以藉此 增加通過該經修改氣體注射孔之氣流，及/或⑼製造至少 一個附加氣體注射孔，以藉此相對於該第一區域之氣體 滲透性而調整該第二區域之氣體滲透性。 如請求項14之方法，其中用於⑴及/或⑼之製造技術係基 於該第二區域中之孔之總數目來確定。 如吻求項12之方法，其中該氣體分配構件之氣體渗透性 之該調整包含： 確疋一所要總氣流與通過該等區域之每一者之經量測 總氣流之間之差值；及 在該或該等區域之每一者處，⑴修改至少一個氣體注 射孔以藉此增加通過該經修改氣體注射孔之氣流，及/或 (Π)製造至少-個附加氣體注射孔，以藉此調整該或該等 108634-980210.doc 1378152 · I ’ Λ 區域之氣體滲透性。 17.如請求項16之方法，其中用於（i)及/或（ii)之製造技術係基 於該或該等區域中孔之總數目來確定。 108634-980210.doc