[发明专利]具有离子加速器的双室等离子体蚀刻器

权利要求书

1.一种蚀刻衬底的方法，其包括：

(a)在反应器的反应室中接收具有能去除的材料的衬底，

(b)将等离子体产生气体供应到所述反应室中的栅组件上方，所述栅组件包括最上栅和最下栅，并从所述栅组件上方的所述等离子体产生气体产生等离子体，

(c)同时将第一负偏压和第二负偏压分别施加给所述栅组件的所述最上栅和最下栅，其中施加给所述最下栅的所述第二负偏压比施加给所述最上栅的所述第一负偏压负压更大，并加速离子从所述等离子体穿过所述栅组件朝向所述衬底，

(d)将蚀刻气体供应到所述栅组件下方，

(e)蚀刻所述衬底以去除所述能去除的材料的至少一部分，以及

(f)在操作(b)-(e)中的至少一个的过程中移动所述最上栅和所述最下栅中的至少一个，其中所述衬底上的离子通量包括在所述衬底的中心区域附近的第一离子通量和朝向所述衬底的周边的第二离子通量，其中，移动所述最上栅和所述最下栅中的至少一个导致(1)所述第一离子通量的增大和所述第二离子通量的减小，或者(2)第一离子通量的减小和第二离子通量的增加，

其中在操作(a)-(f)的过程中，所述栅组件下方的区域没有来自等离子体的电子。

2.根据权利要求1所述的方法，其中施加给所述最上栅的所述第一负偏压在-0.5至-50V之间。

3.根据权利要求1所述的方法，其中施加给所述最下栅的所述第二负偏压在-0.5至-2000V之间。

4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在操作(c)的过程中改变所述第一负偏压和所述第二负偏压中的至少一个。

5.根据权利要求1所述的方法，其中操作(d)中的所述蚀刻气体按脉冲式进行供应。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述等离子体产生气体包括惰性气体。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述等离子体产生气体包括反应气体。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述能去除的材料选自由Fe、Mn、Ni、Mg、Pt、Pd、Co、Ru、Cu、Ir以及它们的组合物组成的群组。

9.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括将工艺气体供应到所述栅组件下方的区域并使所述工艺气体与所述能去除的材料进行反应以形成包括选自由氧化物、氮化物、氢化物、氯化物、氟化物、有机金属络合物或者它们的组合物组成的群组的材料的能去除的反应层。

10.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括使所述能去除的反应层与所述蚀刻气体进行反应以去除所述能去除的反应层。

11.根据权利要求1所述的方法，其中移动所述最上栅和所述最下栅中的至少一个与在移动所述最上栅和所述最下栅中的至少一个之前相比导致有较大离子通量到所述衬底。

12.根据权利要求11所述的方法，其中移动所述最上栅和所述最下栅中的至少一个与在移动所述最上栅和所述最下栅中的至少一个之前相比导致有较小离子通量到所述衬底。

13.根据权利要求1所述的方法，其中移动所述最上栅和所述最下栅中的至少一个导致所述衬底上的离子通量的反复脉冲。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述衬底上的离子通量在第一状态和第二状态之间脉冲，所述第一状态是高离子通量状态，且所述第二状态是低离子通量状态。

15.根据权利要求14所述的方法，其中在所述低离子通量状态期间，在垂直于所述最上栅和所述最下栅的方向上没有通过所述栅组件的视线。