[发明专利]具有闭环控制的底部和侧边等离子体调节

说明书

技术领域

本发明所述的实施例关于半导体制造装置与方法。具体言的，此处所述的实施例关于用于半导体基板的等离子体处理腔室。

背景技术

五十多年来，形成于集成电路上的晶体管数量大约每两年倍增一次。随着半导体芯片上形成的器件藉由现今设计的未来工艺，器件将从现今的临界尺寸20-30纳米缩小至未来的100埃以下，此两年倍增的趋势(亦被称为摩尔定律)预期将继续下去。因为器件尺寸的缩小，制造规模成长。随着几年前300毫米晶圆取代了200毫米晶圆，300毫米晶圆将在短期内被400毫米晶圆所取代。随着大面积半导体基板工艺在先进技术上的成长，用于逻辑芯片更大的制造规模指日可待。

工艺条件的均匀性对半导体制造一直非常重要，而随着器件的临界尺寸持续缩小与晶圆厂规模扩大，对非均匀性的容忍度也下降。产生非均匀性的原因众多，此些原因可能与器件性质、设备特征，以及制造过程中的化学与物理作用有关。由于半导体制造工业依循着摩尔定律发展，对于可具有高度均匀性处理的制造过程与设备仍有持续需求。

发明内容

本发明所述实施例提供一种处理半导体基板的装置，该装置具有处理腔室、设置在处理腔室里的基板支撑件，以及包含与电源耦合的导电性气体分配器的盖组件。电极被定位在导电性气体分配器与处理腔室体之间。电极可为用来调整腔室中等离子体条件的调节电极，且可为环绕处理空间一部份的环形构件。电极可被耦合至调节电路，该调节电路可能是包括电子控制器(例如可变电容器)的LLC电路，该电子控制器可用来调整处理腔室的接地通路。电子传感器可被用来监控电极的电力条件，并且可与电子控制器耦合以用于对等离子体条件的实时、闭环控制。

一或两个电极也可与基板支撑件耦合。一个电极可为偏压电极，且可与电源耦合。另一个电极可为第二调节电极，且可与具有第二电子传感器与第二电子控制器的第二调节电路耦合。

附图说明

本发明已简要概述于前，而经由对本发明更具体的描述以及参考的实施例(部分实施例绘示于附图中)，上述所提的本发明技术特征可以得到更详尽的理解。然而，应当注意的是附图只绘示了本发明的典型实施例，且因为本发明可承认其它等效实施例，因此附图不应视为本发明范围的限制。

图1是依照一实施例的处理腔室的截面示意图。

图2是依照另一实施例的装置200的顶侧示意图。

图3是依照另一实施例的处理腔室的截面示意图。

为了便于理解，在可能的情况下，使用相同的参考标号代表附图中相同的元件。可以设想，一个实施例中所揭露的元件可在没有特别重述下有效地应用在其它实施例中。

具体实施方式

本发明所述的实施例提供一种用于处理半导体基板的装置。图1是依照一实施例的处理腔室100的截面示意图。处理腔室100的特征是具有腔体102、设置在腔体102内的基板支撑件104及与腔体102耦合并围住处理空间120内的基板支撑件104的盖组件106。基板经由开口126被提供给处理空间120，通常可使用门将开口126密封以作处理。

电极108可被设置在腔体102附近并将腔体102与盖组件106的其它元件隔离。电极108可为盖组件106的部分，或可为分离的侧壁电极。电极108可为环状或似环形的构件，且可为环形电极。电极108可以是绕着处理腔室100的周围的连续环，或如果需要的话，在选定的位置上可系非连续，处理腔室100包围处理空间120。电极108也可以是穿孔的电极，例如穿孔的环或网状电极。电极108也可以是平板电极，例如次级气体分配器。

隔离器110可为如陶瓷或金属氧化物的介电材料，例如氧化铝和/或氮化铝，隔离器110接触电极108并将电极108与气体分配器112和与腔体102作电绝缘或热隔绝。气体分配器112的特征是具有开口118，开口118用于接纳处理气体进入处理空间120。气体分配器112可以与电源142耦合，例如射频产生器。亦可使用直流电源、脉冲直流电源脉冲射频电源。

气体分配器112可为导电性气体分配器或非导电性气体分配器。气体分配器112也可由导电性和非导电性零件制成。例如，气体分配器112的主体可以是导电性的，而气体分配器112的面板可以是非导电性的。在等离子体处理腔室中，可供电给气体分配器112，如以下的图1和图3所示的实施例，或可将气体分配器112耦合至接地。