等离子体处理设备

文档序号:1409818 发布日期:2020-03-06 浏览:15次 >En<

阅读说明:本技术 等离子体处理设备 (Plasma processing apparatus ) 是由 马绍铭 弗拉迪米尔·纳戈尔尼 D·V·德塞 瑞安·M·帕库尔斯基 于 2018-02-28 设计创作,主要内容包括:提供了等离子体处理设备。在一个示例性实施方式中,等离子体处理设备包括处理室。该设备包括可进行操作以在处理室中支撑工件的基座。该设备包括等离子体室。等离子体室沿着等离子体室的电介质侧壁的垂直表面限定有源等离子体产生区域。该设备包括沿垂直方向定位在处理室和等离子体室之间的分离格栅。该设备包括围绕等离子体室延伸的多个感应线圈。多个感应线圈中的每一个可以沿着垂直方向设置在不同的位置。多个感应线圈中的每一个可进行操作以在沿着等离子体室的电介质侧壁的垂直表面的有源等离子体产生区域中产生等离子体。(A plasma processing apparatus is provided. In one exemplary embodiment, a plasma processing apparatus includes a process chamber. The apparatus includes a pedestal operable to support a workpiece in a process chamber. The apparatus includes a plasma chamber. The plasma chamber defines an active plasma generation region along a vertical surface of a dielectric sidewall of the plasma chamber. The apparatus includes a separation grid positioned in a vertical direction between the process chamber and the plasma chamber. The apparatus includes a plurality of induction coils extending around the plasma chamber. Each of the plurality of induction coils may be disposed at a different position along the vertical direction. Each of the plurality of inductive coils is operable to generate a plasma in an active plasma generation region along a vertical surface of a dielectric sidewall of the plasma chamber.)

等离子体处理设备

优先权

本申请要求2017年12月27日提交的标题为“具有等离子体源可调性的等离子体处理设备”的美国临时专利申请第62/610,601号的优先权的权益,通过引用将其并入本文。本申请要求2017年6月9日提交的标题为“具有均匀性控制的等离子体剥离工具”的美国临时专利申请第62/517,365号的优先权的权益,通过引用将其并入本文。本申请要求2018年2月5日提交的标题为“等离子体处理设备”的美国专利申请第15/888,283号的优先权的权益,出于所有目的,通过引用将其并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及用于使用等离子体源处理基板的设备、系统和方法。

背景技术

等离子处理在半导体工业中广泛用于半导体晶片和其他基板的沉积、蚀刻、抗蚀剂去除以及相关处理。等离子体源(例如,微波、ECR、感应等)通常用于等离子体处理,产生高密度等离子体和反应性物质,以用于处理基板。等离子体剥离设备可用于剥离处理,例如去除光致抗蚀剂。等离子剥离工具可以包括在其中产生等离子体的等离子体室和在其中处理基板的单独的处理室。处理室可以在等离子体室的“下游”,使得基板不会直接暴露于等离子体。分离格栅可用于将处理室与等离子体室隔开。中性粒子可以透过分离格栅,而来自等离子体的带电粒子不能透过。分离格栅可以包括带有孔的材料片。

发明内容

本公开的实施例的方面和优点将在下面的描述中部分地阐述,或者可以从描述中获悉,或者可以通过实践实施例来获知。

本公开的一个示例方面涉及一种等离子体处理设备。该设备包括处理室。该设备包括可进行操作以在处理室中支撑工件的基座。该设备包括等离子体室。等离子体室可以沿着等离子体室的电介质侧壁的垂直表面限定有源等离子体产生区域。该设备包括沿垂直方向定位在处理室和等离子体室之间的分离格栅。该设备包括围绕等离子体室的多个感应线圈。多个感应线圈中的每一个沿着垂直方向设置在不同的位置。多个感应线圈中的每一个可进行操作以在沿着等离子体室的电介质侧壁的垂直表面的有源等离子体产生区域中产生等离子体。

本公开的另一个示例性方面涉及一种等离子体处理设备。该设备包括处理室。该设备包括等离子体室。等离子体室包括电介质侧壁。该设备包括沿垂直方向定位在处理室和等离子体室之间的分离格栅。电介质侧壁包括第一部分和第二部分。电介质侧壁的第二部分从电介质侧壁的第一部分张开。该设备包括围绕电介质侧壁的第一部分定位的第一感应线圈。该设备包括邻近电介质侧壁的第二部分定位的第二感应线圈。

本公开的其他示例性方面涉及用于对工件进行等离子体处理的设备、方法、过程、分离格栅以及装置。

参考以下描述和所附权利要求,可以更好地理解各种实施例的这些和其他特征、方面和优点。结合在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例,并且与说明书一起用于解释相关原理。

附图说明

参考附图,在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的对实施例的详细讨论,其中:

图1示出了示例性等离子体处理工具;

图2示出了根据本主题的示例性实施例的示例性等离子体处理工具的一部分;

图3示出了根据本公开的示例性实施例的示例性等离子体处理工具的一部分;

图4示出了根据本主题的另一示例性实施例的示例性等离子体处理工具的一部分;以及

图5示出了根据本主题的示例性实施例的用于处理工件的示例性方法的流程图。

具体实施方式

现在将详细参考实施例,在附图中示出了其一个或多个示例。通过举例解释说明实施例而不是限制本公开的方式来提供每个示例。实际上,对于本领域技术人员将显而易见的是,在不脱离本公开的范围或精神的情况下,可以对实施例进行各种修改和变型。例如,作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以与另一实施例一起使用以产生又一实施例。因此,旨在使本公开的各方面覆盖这样的修改和变型。

本公开的示例方面涉及诸如等离子体剥离工具的等离子体处理设备。示例性实施例可用于使用可提供源可调性的特征在等离子处理工具中提供均匀性可调性。源可调性可以指能够调节用于在等离子体室中产生等离子体以影响在下游处理室中的工件上进行剥离处理的均匀性的感应源线圈特性(例如,源线圈功率)的能力。

例如,在一些实施例中,可以将多个源线圈在等离子体处理工具中围绕等离子体室设置在不同垂直位置处,以在等离子体室中提供上部和下部等离子体密度可调性。例如,第一源线圈可以设置在第一垂直位置处,第二源线圈可以设置在第二垂直位置处。可以在多个源线圈和等离子体室之间设置一个或多个接地的法拉第屏蔽。

在一个示例实施例中,等离子体室可以具有带有垂直侧壁的第一部分和带有成角度的侧壁的第二部分。垂直侧壁和成角度的侧壁可以由电介质材料形成。侧壁的表面可以被接地的法拉第屏蔽覆盖。可以围绕具有垂直侧壁的第一部分设置第一源线圈。可以围绕具有成角度的侧壁的第二部分设置第二源线圈。这可以提供例如对在等离子体室的不同位置(例如,中心部分与边缘部分)处的等离子体密度的调节。

在一个示例性实施方式中,等离子体处理设备包括处理室。该设备包括可进行操作以在处理室中支撑工件的基座。该设备包括等离子体室。等离子体室沿着等离子体室的电介质侧壁的垂直表面限定有源等离子体产生区域。该设备包括沿垂直方向定位在处理室和等离子体室之间的分离格栅。该设备包括围绕等离子体室延伸的多个感应线圈。多个感应线圈中的每一个可以沿着垂直方向设置在不同的位置。多个感应线圈中的每一个可进行操作以在沿着等离子体室的电介质侧壁的垂直表面的有源等离子体产生区域中产生等离子体。

在一些实施例中,该设备可以包括联接至多个感应线圈中的每一个的射频功率发生器。射频功率发生器可以通过操作给多个感应线圈中的一个或多个供能以产生等离子体。

在一些实施例中,多个感应线圈包括第一感应线圈,该第一感应线圈定位在邻近电介质侧壁的垂直表面的第一垂直位置处。该设备包括第二感应线圈,该第二感应线圈定位在邻近电介质侧壁的垂直表面的第二垂直位置处。第一感应线圈可以联接至第一射频功率发生器。第二感应线圈可以联接至第二射频功率发生器。

在一些实施例中,该设备可以包括设置在等离子体室中的气体注入***件。等离子体室中的有源等离子体产生区域的至少一部分可以由气体注入***件限定。在一些实施例中,气体注入***件包括周边部分和中心部分。中心部分延伸超过周边部分一定垂直距离(例如,以提供阶梯状的气体注入插件)。

在一些实施例中,分离格栅可包括多个孔,该多个孔可进行操作以允许在等离子体中产生的中性粒子通过而到达处理室。分离格栅可以进行操作以过滤等离子体中产生的一种或多种离子。

在一些实施例中,该设备可以包括气体注入端口,该气体注入端口可进行操作以邻近电介质***件的垂直表面注入处理气体。例如,气体注入端口可以在限定在气体注入***件和电介质侧壁的垂直部分之间的气体注入通道中将处理气体注入到等离子体室中。

另一个示例性实施例涉及等离子体处理设备。该设备包括处理室。该设备可以包括等离子体室。等离子体室包括电介质侧壁。该设备可以包括沿着垂直方向定位在处理室和等离子体室之间的分离格栅。电介质侧壁包括第一部分和第二部分。电介质侧壁的第二部分可以邻近分离格栅。第二部分可以从电介质侧壁的第一部分张开。该设备包括围绕电介质侧壁的第一部分定位的第一感应线圈。该设备包括邻近电介质侧壁的第二部分定位的第二感应线圈。

在一些实施例中,等离子体室具有沿水平方向的宽度。等离子体室在电介质侧壁的第二部分处的宽度大于等离子体室在电介质侧壁的第一部分处的宽度。

在一些实施例中,该设备包括接地的法拉第屏蔽,其定位在第一感应线圈和电介质侧壁的第一部分之间以及在第二感应线圈和电介质侧壁的第二部分之间。在一些实施例中,接地的法拉第屏蔽是一体结构。在一些实施例中,接地的法拉第屏蔽中邻近电介质侧壁的第一部分的空间的密度不同于接地的法拉第屏蔽中邻近电介质侧壁的第二部分的空间的密度。

在一些实施例中,该设备可以包括设置在等离子体室中的气体注入***件。等离子体室中的有源等离子体产生区域的至少一部分可以由气体注入***件限定。在一些实施例中,气体注入***件包括周边部分和中心部分。中心部分延伸超过周边部分一定垂直距离(例如,以提供阶梯状的气体注入插件)。

在一些实施例中,分离格栅可包括多个孔,该多个孔可进行操作以允许在等离子体中产生的中性粒子通过而到达处理室。分离格栅可以进行操作以过滤等离子体中产生的一种或多种离子。

在一些实施例中,该设备可以包括气体注入端口,该气体注入端口可进行操作以邻近电介质***件的垂直表面注入处理气体。例如,气体注入端口可以在限定在气体注入***件和电介质侧壁的垂直部分之间的气体注入通道中将处理气体注入到等离子体室中。

本公开的另一示例性实施例涉及一种用于处理工件的方法。该方法可以包括将工件放置在处理室中。处理室通过沿垂直方向的分离格栅与等离子体室隔开。该方法以包括通过靠近电介质侧壁的垂直表面的气体注入端口将处理气体提供到等离子体室中。该方法可以包括用射频能量激励靠近电介质侧壁的垂直表面的第一感应线圈。该方法可以包括用射频能量激励靠近分离格栅的第二感应线圈。该方法可以包括使等离子体中产生的中性粒子流动通过分离格栅到达处理室中的工件。

在一些实施例中,第二感应线圈位于电介质侧壁的垂直表面附近。例如,第二感应线圈位于电介质侧壁的垂直表面附近,在邻近分离格栅的垂直位置处。

在一些实施例中,电介质侧壁可以包括第一部分和第二部分。电介质侧壁的第二部分从电介质侧壁的第一部分张开。第二感应线圈位于电介质侧壁的第二部分附近。

为了说明和讨论的目的,参考“晶片”或半导体晶片来讨论本公开的各方面。但是通过使用本文提供的公开内容,本领域普通技术人员可以理解,本公开的示例性方面可以与任何半导体基板或其他合适的基板结合使用。此外,术语“约”与数值结合使用旨在指在所述数值的百分之十(10%)范围以内。术语“基座”是指可以用于支撑工件的任何结构。

现在参考附图,现在将阐述本公开的示例性实施例。图1示出了示例性等离子体处理工具100。处理工具100包括处理室110和与处理室110隔开的等离子体室120。处理室110包括可进行操作以保持基板114的基板保持器或基座112。可以在等离子体室120(即,等离子体产生区域)中产生感应等离子体,并且随后,通过设置在将等离子体室120与处理室110(即下游区域)隔开的分离格栅116上的孔,将期望的粒子从等离子体室120引导到基板114的表面。

等离子体室120包括电介质侧壁122。等离子体室120包括顶板124。电介质侧壁122和板124限定等离子体室内部125。电介质侧壁122可以由诸如石英的任何适当的电介质材料形成。感应线圈130可以邻近等离子体室120周围的电介质侧壁122设置。感应线圈130可以通过合适的匹配网络132联接到RF功率发生器134。可将反应物和载气从气体供应源150提供到室内部。当使用来自RF功率发生器134的RF功率来激励感应线圈130时,在等离子室120中会引起实质上感应的等离子体。在特定实施例中,等离子体处理工具100可以包括接地的法拉第屏蔽128,以减少感应线圈130到等离子体的电容耦合。

为了提高效率,等离子处理工具100可以包括设置在室内部125中的气体注入***件140。气体注入***件140可以可移除地***室内部125中,或者可以是等离子体室120的固定部分。在一些实施例中,气体注入***件可以限定邻近等离子体室的侧壁的气体注入通道151。气体注入通道可以将处理气体馈送到邻近感应线圈的室内部中,并馈送到由气体注入插件和侧壁限定的有源区域中。该有源区域在等离子体室内部中提供了约束区域,以用于电子的有源加热。狭窄的气体注入通道可防止等离子体从室内部扩散到气体通道中。气体注入***件迫使处理气体通过其中电子被有源加热的有源区域。现在将参照图2和图3阐述用于改善处理工具(例如,处理工具100)的均匀性的各种特征。

图2示出了根据本公开的示例性实施例的示例性等离子体处理工具200的部件。等离子体处理工具200可以按照与处理工具100(图1)类似的方式构造,并按照以上针对处理工具100所述的方式操作。可以理解,在替代示例性实施例中,图2所示的等离子体处理工具200的部件也可以被结合到任何其他合适的等离子体处理工具中。如以下所更详细的讨论,等离子体处理工具200包括用于相对于已知的等离子体处理工具改善源可调性的特征。

等离子体处理工具200包括沿垂直方向V定位在处理室220和等离子体室230之间的分离格栅组件210。工件可以定位在处理室220内,并且来自等离子体室230中的感应等离子体的中性粒子可以流动通过分离格栅组件210(例如,沿着垂直方向V向下)。在处理室220中,中性粒子可以在剥离过程中撞击工件,例如,从工件剥离光致抗蚀剂层或执行其他表面处理过程。在某些示例性实施例中,等离子体处理工具200还可以包括气体注入***件240。

多个感应线圈250围绕等离子体室230延伸,并且每个感应线圈250在等离子体室230上沿着垂直方向V设置在不同的位置,例如,使得感应线圈250在等离子室230上沿着垂直方向V彼此间隔开。例如,感应线圈250可以包括第一感应线圈252和第二感应线圈254。第一感应线圈252可以沿着电介质侧壁232的垂直表面定位在第一垂直位置处。相反,第二感应线圈254可以沿着电介质侧壁232的垂直表面定位在第二垂直位置处。第一垂直位置不同于第二垂直位置。例如,第一垂直位置可以在第二垂直位置上方。

可以理解,尽管在图2中示出的示例性实施例中示出具有两个感应线圈250,但可以使用在不同的垂直位置处的一个或多个附加的感应线圈250而不脱离本公开的范围。通过提供两个或更多个感应线圈250,在某些示例性实施例中,等离子体处理工具200不需要包括气体注入***件240。

在某些示例性实施例中,每个感应线圈250沿着垂直方向V的相应位置是固定的。因此,相邻感应线圈250之间沿垂直方向V的间隔也可以是固定的。在替代示例性实施例中,感应线圈250中的一个或多个可以相对于等离子体室230沿着垂直方向V移动。因此,例如,相邻感应线圈250之间沿垂直方向V的间隔可以是可调节的。调节感应线圈250沿垂直方向V的相对位置可以协助改善相对于已知等离子体处理工具的可调性。

感应线圈250可进行操作以在等离子体室230中产生感应等离子体。例如,等离子体处理工具200可以包括射频功率发生器260(例如,RF发生器和匹配网络)。射频功率发生器260联接至感应线圈250,并且射频功率发生器260可进行操作以激励感应线圈250在等离子体室230中产生感应等离子体。具体地,射频功率发生器260可以用射频(RF)的交流电(AC)激励感应线圈250,使得AC在感应线圈250内部诱发交变磁场,该交变磁场加热气体流以产生感应等离子体。在一些实施例中,感应线圈250可以联接至单个射频功率发生器260。因此,例如,第一感应线圈252和第二感应线圈254两者均可以联接至相同的射频功率发生器260,使得RF功率在第一感应线圈252和第二感应线圈254之间分配。可以理解,在替代示例性实施例中,每个感应线圈250可以联接至相应的射频功率发生器,如以下关于图3所更详细地讨论的。

电介质侧壁232可以定位在感应线圈250和等离子体室230之间。电介质侧壁232可以具有大体上圆柱形的形状。接地的法拉第屏蔽234也可以定位在感应线圈250和等离子体室230之间。例如,接地的法拉第屏蔽234可以定位在感应线圈250和电介质侧壁232之间。电介质侧壁232可以在等离子体室230内包含感应等离子体,同时允许来自感应线圈250的交变磁场通过而到达等离子体室230,并且接地的法拉第屏蔽234可以减少感应线圈250到等离子体室230中的感应等离子体的电容耦合。在某些示例性实施例中,接地的法拉第屏蔽234中的空间的密度(例如,屏蔽材料相对于孔或空间的密度)沿垂直方向改变。例如,接地的法拉第屏蔽234中在第一感应线圈252处或附近的空间的密度可以与接地的法拉第屏蔽234中在第二感应线圈254处或附近的空间的密度不同。具体地,在某些示例性实施例中,接地的法拉第屏蔽234中在第一感应线圈252处或附近的空间的密度可以大于或小于接地的法拉第屏蔽234中在第二感应线圈254处或附近的空间的密度。

如上所述,每个感应线圈250在等离子体室230上沿垂直方向V设置在不同的位置,邻近等离子体室230的电介质侧壁的垂直部分。以此方式,每个感应线圈250可进行操作以在沿着等离子体室的电介质侧壁232的垂直表面的有源等离子体产生区域中产生等离子体。

更具体地,等离子体处理工具200可以包括气体注入端口270,该气体注入端口可进行操作以沿着电介质侧壁232的垂直表面在等离子体室230的周边注入处理气体。这可以在电介质侧壁232的垂直表面附近限定有源等离子体产生区域。例如,第一感应线圈252可进行操作以在靠近电介质侧壁232的垂直表面的区域272中产生等离子体。第二感应线圈254可进行操作以在靠近电介质侧壁232的垂直表面的区域275中产生等离子体。在一些实施例中,气体注入***件240可以进一步限定有源区域,用于在等离子体室230中邻近电介质侧壁232的垂直表面产生等离子体。

相对于已知的等离子体处理工具,等离子体处理工具200可以具有改善的源可调性。例如,沿着电介质侧壁232的垂直表面,在等离子体室230中的有源等离子体产生区域附近设置两个或更多个感应线圈250允许等离子体处理工具200具有改善的源可调性。具体地,提供多个感应线圈250并结合沿垂直方向V调节接地的法拉第屏蔽234的密度可以促进沿垂直方向V对各个位置处的感应等离子体的调节。以此方式,利用等离子体处理工具200对工件执行的处理过程可以更均匀。

在一些实施例中,感应线圈252和感应线圈254可以联接至独立的RF发生器。以此方式,可以独立地控制施加到每个感应线圈252和感应线圈254的RF功率,以在等离子体室230中沿垂直方向调节等离子体密度。图3示出了与图2的等离子体处理设备相似的等离子体处理设备200,不同之处在于感应线圈252联接至第一RF发生器262(例如,RF发生器和匹配网络),并且感应线圈254联接至第二RF发生器264(例如,RF发生器和匹配网络)。可以将由第一RF发生器262和第二RF发生器264分别施加到第一感应线圈252和第二感应线圈254的RF能量的频率和/或功率调整为相同或不同,以控制表面处理过程的处理参数。

图4示出了根据本公开的另一示例性实施例的示例性等离子体处理工具300部件。等离子体处理工具300包括许多与等离子体处理工具200(图2、图3)共同的部件。例如,等离子体处理工具300包括分离格栅组件210、处理室220、等离子体室230和感应线圈250。因此,等离子处理工具300也可以按照与以上针对等离子处理工具200所述的类似方式操作。可以理解,在替代示例性实施例中,图3所示的等离子体处理工具300的部件也可以被结合到任何其他合适的等离子体处理工具中。如以下更详细的讨论,等离子体处理工具300包括用于相对于已知的等离子体处理工具改善源可调性的特征。

在等离子体处理工具300中,电介质侧壁310定位在感应线圈250和等离子体室230之间。电介质侧壁310可以在等离子体室230中包含感应等离子体,同时允许来自感应线圈250的交变磁场通过而到达等离子体室230。电介质侧壁310的尺寸和/或形状可以设定成有利于源可调性。

电介质侧壁310包括第一部分312和第二部分314。电介质侧壁310的第二部分314从电介质侧壁310的第一部分312张开。在某些示例性实施例中,电介质侧壁310的第一部分312可以被垂直定向并且具有面对等离子体室230的大体呈圆柱形的内表面,而电介质侧壁310的第二部分314可以是成角度的(例如,非垂直或水平的)并且可以具有面对等离子体室230的大体呈截头圆锥形的内表面。因此,例如,等离子体室230沿水平方向H的宽度在电介质侧壁310的第二部分314处可以大于在电介质侧壁310的第一部分312处。

具体地,等离子体室230在电介质侧壁310的第一部分312处具有沿水平方向H的第一宽度W1,而等离子体室230在电介质侧壁310的第二部分314处具有沿水平方向H的第二宽度W2。第二宽度W2大于第一宽度W1。以此方式,相对于与分离格栅组件210沿垂直方向V相反的沿水平方向H的等离子体室230宽度,等离子室230沿水平方向H的宽度在分离格栅组件210处或附近可以更大。感应线圈250中的一个可以定位在电介质侧壁310的第一部分312和第二部分314中的每一个处。具体地,第一感应线圈252可以定位在电介质侧壁310的第一部分312处,而第二感应线圈254可以定位在电介质侧壁310的邻近分离格栅210的第二部分314处。

接地的法拉第屏蔽320也可以定位在感应线圈250和等离子体室230之间。例如,接地的法拉第屏蔽320可以定位在感应线圈250和电介质侧壁310之间。接地的法拉第屏蔽320可以减少感应线圈250与等离子体室230中的感应等离子体之间的电容耦合。接地的法拉第屏蔽320可以是一体结构。接地的法拉第屏蔽320可以被配置为(例如,尺寸和/或形状设计为)利于源可调性。例如,接地的法拉第屏蔽320在电介质侧壁310的第一部分312处的空间的密度可以与接地的法拉第屏蔽320在电介质侧壁310的第二部分314处的空间的密度不同。在某些示例性实施例中,接地的法拉第屏蔽320在电介质侧壁310的第一部分312处的空间的密度可以大于或小于接地的法拉第屏蔽320在电介质侧壁310的第二部分314处的空间的密度。因此,接地的法拉第屏蔽320的密度可以沿着垂直方向V变化。

如上所述,感应线圈250可进行操作以在等离子体室230中产生感应等离子体。在等离子体处理工具300中,多个射频功率发生器330(例如,RF发生器和匹配网络)联接至感应线圈250,并且射频功率发生器330可进行操作以激励感应线圈250在等离子体室230中产生感应等离子体。具体地,射频功率发生器330中的每一个可以用射频(RF)的交流电(AC)激励感应线圈250中的相应一个,使得AC在感应线圈250内部诱发交变磁场,该交变磁场加热气体流以产生感应等离子体。因此,每个射频功率发生器330可以联接至独立的射频功率发生器330,以提供对感应线圈250的RF功率的独立控制。可以将使用独立的功率发生器330施加的RF能量的频率和/或功率调整为相同或不同,以控制表面处理过程的处理参数。

等离子体处理工具300可以具有改善的源可调性。例如,证明多个感应线圈250并结合电介质侧壁310上的垂直和成角度的部分允许等离子处理工具300的用户获得改善的源可调性。作为另一个示例,调节接地的法拉第屏蔽320沿着垂直方向V的密度并结合提供两个或更多个感应线圈250允许等离子体处理工具300的用户获得改善的源可调性。作为又一示例,证明多个感应线圈250并结合多个射频功率发生器330允许用户调节供给至感应线圈250的RF能量的频率、电压、功率等中的一个或多个,从而相对于已知的等离子体处理工具获得改善的源可调性。以此方式,可以将利用等离子体处理工具300对工件执行的等离子体处理过程控制得更加均匀。

以下描述了一种用于利用等离子体处理工具200(图2)或等离子体处理工具300(图4)对工件进行等离子体处理的方法。在等离子体处理过程开始时,可以将工件放置在处理室220中。用户可以启动射频功率发生器以在等离子体室230内产生感应等离子体。感应等离子体的中性粒子从等离子体室230中流出并经过分离格栅210到达处理室230中的工件。以此方式,处理室220中的工件可以暴露于感应等离子体中产生的穿过分离格栅210的中性粒子。中性粒子可以用作例如表面处理过程(例如,去除光致抗蚀剂)的一部分。

作为特定的示例,图5示出了根据本公开的示例性实施例的示例性方法(400)的流程图。方法400可以例如使用本文公开的任何等离子体处理设备或其他合适的等离子体处理设备来实现。为了例示说明和讨论的目的,图4示出了以特定顺序执行的步骤。通过使用本文提供的公开内容,本领域普通技术人员可以理解,在不脱离本公开的范围的情况下,可以以各种方式适应性调整、扩展、包括未示出的步骤、同时执行、重新布置和/或修改本文所述的任何方法的各个步骤或操作。

在402处,方法400可以包括将晶片放置在处理室中的基座上。随后可以加热半导体晶片以进行表面处理过程,如404所示。例如,基座中的一个或多个热源可用于加热半导体晶片。

在406处,该方法可以包括在等离子体室中产生等离子体。等离子体室可以远离处理室。等离子体室可以通过分离格栅与处理室隔开。可以通过使用射频(RF)能量激励处理室附近的一个或多个感应线圈,使用被允许进入等离子体室的处理气体来产生等离子体,从而产生等离子体。例如,可以允许处理气体从气体源进入等离子体室。来自RF源的RF能量可以被施加到感应线圈以在等离子体室中产生等离子体。

在408处,该方法可以包括使用分离格栅过滤在等离子体中产生的离子。如上所述,分离格栅可以包括多个孔。这些孔可以阻止在等离子体中产生的离子通过等离子体室到达处理室。分离格栅还可以用于减少紫外线从等离子体室进入处理室。

在410处,该方法可以包括通过分离格栅提供活性自由基。例如,分离格栅可以包括允许等离子体中产生的活性自由基(例如,中性粒子)通过分离格栅的孔。在412处,该方法可以包括使用一种或多种穿过分离格栅的中性粒子在工件的表面上进行表面处理过程(例如,剥离过程)。

尽管已经针对本主题的特定示例性实施例详细描述了本主题,但是应当理解,本领域技术人员在对前述内容的理解之后,可以容易地对产生对这些实施例的更改、变型和等同物。因此,本公开的范围是作为示例而不是作为限制,并且本公开不排除包括对本主题的这种修改、变型和/或添加,因为这对于本领域普通技术技术人员而言是显而易见的。

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