[发明专利]用于阻抗匹配电路中的均匀性控制电路

说明书

本发明涉及用于阻抗匹配电路中的均匀性控制电路。描述了阻抗匹配电路(IMC)。所述IMC包括第一电路，所述第一电路包括沿路径限定的第一多个调谐元件。所述第一电路具有耦合到千赫(kHz)射频(RF)发生器的输入端。所述第一电路被耦合到输出端。所述IMC还包括具有第二多个调谐元件的第二电路。所述第二电路具有耦合到兆赫(MHz)RF发生器的输入端，并被耦合到所述输出端。所述IMC包括由所述第一电路的所述多个调谐元件中的至少一个限定的均匀性控制电路(UCC)。所述UCC沿着所述第一电路的所述路径串联连接以限定电容，所述电容至少部分地影响由所述等离子体室产生的蚀刻速率的径向均匀性分布。

技术领域

本发明的实施方式涉及用于阻抗匹配电路中的均匀性控制电路。

背景技术

在制备半导体晶片中，等离子蚀刻通常用于从半导体晶片表面蚀刻材料(例如氧化物等)。为了执行该蚀刻，通常使用等离子体蚀刻室。等离子蚀刻室能够蚀刻沉积在半导体晶片上的由光致抗蚀剂掩模定义的选定层。为了执行该蚀刻，等离子体蚀刻室接收工艺气体，并且射频(RF)功率被施加到等离子体蚀刻室中的一个或多个电极，例如，上电极、下电极等。此外，根据特定的期望的工艺，控制其它变量，例如，等离子体蚀刻室中的压强，等离子体蚀刻室等内的温度等。当施加所需量的RF功率至电极时，等离子体蚀刻室中的工艺气体被离子化，使得在上电极和下电极之间的间隙内产生等离子体。

为了实现半导体晶片的选定层的所需量的蚀刻，通过操纵一个或多个元件(例如，上下电极之间的间隙、在电极边缘处的电极的形状、在等离子体蚀刻室内的区域中的气体的流动等)来控制等离子体蚀刻室中的等离子体的阻抗。然而，对元件的这种操纵难以实现且昂贵。

正是在这种情况下，本公开中描述的实施方式产生。

发明内容

本公开的实施方式为提供用于阻抗匹配电路中的均匀性控制电路提供装置、方法和计算机程序。应当理解的是，这些实施方式可以以多种方式(例如，工艺、设备、系统、装置、或非临时性的计算机可读介质上的方法)来实现。若干实施方式描述如下。

为了改变等离子体的均匀性，例如，为了提供蚀刻速率的均匀性等，均匀性控制电路(UCC)设置在阻抗匹配电路(IMC)中。UCC被手动控制或通过致动器控制以改变UCC的特性。改变UCC的特性以同时实现一个或多个参数，例如，蚀刻速率的均匀性、与在UCC邻近的电路中传输的兆赫信号的隔离、输送功率的所希望的量，等等。

相比于上文描述的元件的操纵，改变特性易于实现并且成本较低。例如，相比于改变等离子体室的电极的形状，改变UCC的特性更加容易且有成本效益的。作为另一例子，相比于从IMC更换UCC，从等离子体室中更换一个或多个电极远远更加困难和昂贵。作为另一个例子，相比于通过控制等离子体室中的气体流动或控制等离子体室的上电极和下电极之间的间隙来控制参数，通过改变UCC的特性来控制参数是比较容易的。例如，对上电极和下电极的移动以及气体的流动的控制比对UCC特性的控制更难。

在一实施方式中，描述了IMC。IMC包括第一电路，所述第一电路包括沿路径限定的第一多个调谐元件。所述第一电路具有耦合到千赫(kHz)射频(RF)发生器的输入端。所述第一电路被耦合到输出端。所述IMC还包括具有第二多个调谐元件的第二电路。所述第二电路具有耦合到兆赫(MHz)RF发生器的输入端，并被耦合到所述输出端。所述第一和第二电路的输出端被耦合到RF传输线的输入端，所述RF传输线被耦合到用于处理半导体衬底的等离子体室的电极。所述IMC包括由所述第一电路的所述多个调谐元件中的至少一个限定的UCC。所述UCC沿着所述第一电路的所述路径串联连接以限定电容，所述电容至少部分地影响由所述等离子体室产生的蚀刻速率的径向均匀性分布。电容的改变导致径向均匀性分布的调整。并且kHz RF发生器被配置为在50kHz到低于1000kHz的范围内操作。