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TW201017810A - RF power delivery system in a semiconductor apparatus - Google Patents

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TW201017810A
TW201017810A TW098119954A TW98119954A TW201017810A TW 201017810 A TW201017810 A TW 201017810A TW 098119954 A TW098119954 A TW 098119954A TW 98119954 A TW98119954 A TW 98119954A TW 201017810 A TW201017810 A TW 201017810A
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TW
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substrate support
transmission line
opening
substrate
Prior art date
Application number
TW098119954A
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English (en)
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TWI383468B (zh
Inventor
Zhi-Gang Chen
Shahid Rauf
Kartik Ramaswamy
Original Assignee
Applied Materials Inc
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Publication date
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Publication of TWI383468B publication Critical patent/TWI383468B/zh

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Description

201017810 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明之實施例一般係涉及在半導體基板製程設備及 諸如此類者中的RF傳輸系統。 【先前技術】 對於更快速及效力更高之積體電路(IC)元件的需求, © 係對1C製造技術引入新的挑戰,包括在基板(例如半導 體晶圓)上钱刻次微米特徵結構(submicron feature )以 • 使其具有跨越基板的良好均一性。舉例來說,在部分動 態隨機存取記憶體的應用中所使用的深溝渠儲存結構係 需要在半導體基板中蝕刻深的高深寬比(aspect rati〇 ) 溝渠。深發溝渠银刻典型係在反應性離子餘刻(RIE )製 程中進行。
第1圖繪示習知的製程腔室1〇0,該製程腔室丨〇〇用 P 於對設置在基板144上的材料層進行蝕刻,以在材料層 中形成特徵結構。製程腔室100具有設置在其中的内部 容積106内之基板支撐組件148〇基板支撐組件148包 括一靜電吸座166、一基底板164以及一設施板(facility plate) 190。基底板164與設施板丨90係藉由設置在其間 的絕緣材料192而電性絕緣》或者是,在基底板164與 設施板190之間界定出一間隙或空間以提供電性絕緣。 可將介電絕緣環120附接至設施板190的邊緣。靜電吸 4 201017810 座166與基底板164 —般係由陶瓷或相似介電材料所形 成。加熱元件176係設置在靜電吸座166或基底板164 内,並用於控制設置在基板支撐組件148上之基板的溫 度。加熱元件176係藉由設置在基板支撐組件148之中 央區域内的金屬線而耦接至加熱器電源178。 至少一鉗位電極(clamping electrode ) 1 80係設置在靜 電吸座166或基底板164中。鉗位電極180係透過基板 支撐組件148的中央部分而耦接至吸座rf功率源164。 設置在靜電吸座166或基底板164之其中一者内的rf 電極182係經由RF傳輸線150並透過匹配電路188而輕 ' 接至一或多個RF功率源184、186,藉以維持製程腔室 100内的電漿。RF傳輸線150係穿設於基板支撐組件 148,而其穿設位置係與基板支撐組件148之中心轴而呈 偏置。RF傳輸線150係用於將RF功率源184、186所供 應的RF功率傳輸至RF電極182。由於部分的基板支撐 ❹ 設備係佔據沿著基板支撐組件1.4 8之中心抽的空間,.蜂 RF傳輸線150係耦接至設置於基板支撐組件148内的金 屬板154。金屬板154係用於將來自偏置之rf傳輸線15〇 的RF功率傳導至中央饋送件(feed thr〇ugh ) j 52,而該 中央饋送件152的路徑係通過基板支樓組件148的中央。 一般來說,將RF功率施加至基板表面的方式係期望能 產生跨越基板表面的均一電場,以促進電漿均一性。跨 越基板表面之均一的電場以及解離離子電漿係提供跨越 基板表面的均一蝕刻作用》為了維持均一電場及電漿分 201017810 佈,係期望透過製程腔室的中央區域(例如透過喷壤頭 電極及/或透過基板支撐電極)而將RF功率供應至基 板。如上所討論者,基板支律組件148的中央部分係被 設施及/或設置用於致動升舉鎖(圏中未示)的轴桿所佔 據。RF傳輸線150則必須與基板支撐組件148的中央呈 偏置。因此,在習知配置中,RF傳輸線15〇通常係在與 基板支撐組件148之中心轴而呈偏置的—位置㈣接至 ❹ 基底板164。故金屬板154係用於將來自偏置rf傳輸線 150的RF功率透過設置在基板支撐組件148的中央區域 中的中央導管152而傳送至該中央區域。 由於RF傳輸線150的頂部部分156係位於設施板19〇 的正下方而處於與基板支撐組件148的中心轴呈偏置 之一區域158,故在區域158周圍所產生的電場特別不 同於接觸區域158外侧的其他區域。舉例來說,在RF 傳輸線150的正上方之區域158中,電場通常係較於其 ❹ 他區域(與RF傳輸線150相鄰,但RF傳輸線150並未 • · _ . 位於其正下方)散播之電場還要弱e RF傳輸線丨5〇的偏 置通常造成非均一的電場’因而產生跨越基板表面的電 場偏斜(skew)圖案。 第2圖繪示施加rf功率至基板144表面的同時,對於 跨越基板支撐組件148上之基板144表面所量測到的電 場分佈。RF傳輸線150所在之處的區域丨58中的電場係 相較於跨越基板的其他區域16〇之電場還來的弱,因而 導致電場的不期望偏斜。電場的偏斜會造成非均一的離 6 201017810 子解離以及跨越基板表面的電漿分佈,因而導致不良的 餘刻均一性。 因此’需要一種提供跨越基板表面之均—電場分佈的 改良設備。 【發明内容】
本發明之實施例係提供一種設備,例如—基板支撐組 件,其係適於用在蝕刻反應器中。可預期該設備亦可利 用在其他類型的反應器中,例如用於沉積、退火、佈植 及其他期望基板支撐件周圍存在均一電場的製程之反應 器。 本發明之實施例係提供一種設備,該設備係提供在製 程腔室内的良好RF均一性。在一實施例中,該設備包括 一基板支撐組件、一終端(terminal)及一介電絕緣體。 基板支撑組件具有一中央通道,而中央通道係沿著一中 心轴形成。提供有一 RF傳輸線’該RF傳輸線包括—實 質垂直部分以及一實質水平部分。终端係輅接至RF傳輪 線的實質水平部分。介電絕緣體係環繞該RF傳輸線的實 質水平部分。介電絕緣體具有一第一開口,而終端係通 過第一開口而與RF傳輸線的實質水平部分接合。 在另一實施例中,係提供有一種基板支撐組件,該基 板支#組件具有一靜電吸座(electrostatic chuck )、一傳 導基部以及一傳導設施板(facility plate )。一中央通道 7 201017810 係界定穿過靜電吸座、 得導基部與傳導設施板。一終端 係耦接至权施板與Rf 傳輸線的至少一部分。二線。一介電絕緣體係環請 笛一朗〇 ^ 介電絕緣體具有一第一開口與一 弟一開口’而終端你 第二開口係與第-開口為::口而與RF傳輸線接合, 將介電絕緣體㈣至設㈣準…外殼組件係 ^ 叹施板。一兩壓功率饋送件(power 參 ㈣係延伸穿過外殼組件的-孔、介電絕緣體的第一 與第二開”及終端而至吸引電極(ehucking eCtr〇de)而间壓功率饋送件係與RF傳輸線為絕緣。 在又另f施例中,—設備包括:一基板支樓組件; - RF傳輸線’係在與基板支撐組件的中心轴呈偏置的一 區域而耗接至基板支撐組件的底部;一金屬板,耗接至 RF傳輸線’並配置以將傳輸自RF傳輸線的RF功率轉 向至基板支撐組件,其中金屬板包括複數個設置在一基 部上的導管。 【實施方式】 第3圖繪示製程腔室300之一實施例的剖面視圖該 製程腔室300可提供跨越基板表面之均一電場,因而提 供跨越基板表面的蝕刻均一性。雖然圖中所示之製程腔 室300包括有複數個使能擁有較佳蝕刻效能的特徵,但 可預期其他製程腔室亦可適用而受益於此處所述之—或 多個本發明的特徵,包括用於非蝕刻半導體製程應用的 8 201017810 製程腔室》 製程腔至300包括圍繞出一内部容積306的腔室主體 302以及蓋304。腔室主體3〇2通常由鋁、不鏽鋼或是其 他適。材料製成。腔室主體3〇2 —般包括側壁3⑽以及 底P 310基板進出口(圖中未示)通常係界定在侧壁 308中,並藉由狹縫閥而選擇性密封以利於基板 進出製程腔室300。排氣口 326係界定在腔室主體3〇2 ❹ 並將内部谷積306賴接至抽氣系統328。抽氣系統 328般包括一或多個幫浦以及節流閥,用於排放及調 節製程腔室300之内部容積3〇6的壓力。在一實施例中, 抽氣系統328維持内部容積3〇6内的壓力在一般介於約 10 mTorr (毫托)〜約2〇 Torr (托)的操作壓力下。 蓋304係密封地支撐在腔室主體3〇2的侧壁3〇8上。 可開啟蓋304以允許進入製程腔室3〇〇的内部容積3〇6。 蓋304包括一窗342,以利於光學製程監控。在一實施 ❿ 例令,窗342係由石英或其他適合材料構成,其可被光 學監控系統340使用的訊號所透射。光學監控系統34〇 係經定位以透過窗342來觀看設置在基板支撐組件348 上的基板344。可適用而受益於本發明的一光學監控系 統為購自加州聖克拉拉的應用材料公司(AppHed Materials,lnc.)之EyeD®全光譜干涉計量模組。如何使 用光學監控之一實例的細節係揭露於:共同受讓之美國 專利申請序號第60/479,601號,申請曰為2〇〇3年6月 18日,專利名稱為「監控蝕刻製程之方法及系統 201017810 and System for Monitoring an Etch Process );美國專利號 第6,413,837號,公告日為2002年7月2日,專利名稱 為「使用光譜干涉術之薄膜厚度控制(Film Thickness Control Using Spectral Interferometry )」;以及美國專利 申請序號第60/462,493號,申請曰為2003年4月11日, 專利名稱為「在多次傳遞晶圓製程中,使用原位及移位 計量學及數據檢索之製程控制增進及錯誤偵測(Pr〇cess Control Enhancement and Fault Detection Using In-situ and Ex-situ Metrologies and Data Retrieval In Multiple Pass Wafer Processing)」。 氣體面板358係耦接至製程腔室3 00,以提供製程及/ 或清潔氣體至内部容積306。在第3圖所示之實施例中, 蓋304中係提供有進入口 332,、332’’,以允許氣體由氣 趙面板358輸送至製程腔室300的内部容積3〇6。 喷灑頭組件330係耦接至蓋304的内部表面314。喷 灑頭組件330包括複數個孔洞以及一中央通道338,以 允許氣體由進入口 332流經喷灑頭組件33〇而進入製程 腔室300的内部容積3〇6,且氣體係以跨越基板344 (待 於製程腔室300中進行製程)表面之預定分佈方式而流 經該噴灑頭組件330。在一實施例中,噴灑頭組33〇 ’、&置而具有複數個區域,其允許對流入製程腔室300 之内部容積306的氣體進行分別的控制。在第3圖所示 ^實施例中,喷灑頭組件330具有一内部區域334以及 外部區域336,且該些區域係透過分離的入口 332而 201017810 稱接至氣體面板358。 基板支撐組件348係設置在製程腔室3〇〇之内部容積 306中而位於噴灑頭組件33〇的下方。基板支撐組件 在製程過程中係支承該基板344。基板支撐組件㈣一 般係包括穿設於其中的複數個升舉銷(圖中未示),其係 配置以將基板自基板支撐組件348升舉而助於利用機 械手臂(圖中未示)而採習知方式交換基板344。 φ 在一實施例中,基板支撐組件348包括一附接至基底 板364的靜電吸座366。靜電吸座366係設置在基底板 364上且周圍環繞有一聚集環(focus ring ) 346。一設 施板309係附接至基底板364<>基底板364與設施板3〇9 係藉由絕緣材料301而電性絕緣。或者,基底板364與 設施板309可以藉由形成於其間的空間或間隙而電性絕 緣。介電絕緣環320係耦接至設施板309的底表面。設 施(utility )之路徑係耦接穿過介電絕緣環32〇而至基底 ❹ 板364及靜電吸座366。 基底板364或靜電吸座366之至少一者可包括至少一 選用的(optional)的嵌設加熱器376、至少一選用的嵌 設隔離器374及複數個導管368、370,以控制支撺組件 348的橫向溫度分佈。導管368、37〇係流髏耦接至流體 源3 72 ’而流體源372係將溫度調節流體循環通過該些 導管368、3 70。加熱器376係藉由電源378來調節之。 導管368、370與加熱器376係用於控制基底板364的溫 度,並且加熱及/或冷卻靜電吸座366。在一實施例中, 201017810 導管與加熱器係至少部分地控制設置在靜電吸座366上 之基板344的溫度。靜電吸座366與基底板364的溫度 係使用複數個感測器392來監控,而該些感測器392係 藉由控制器350而控制,以偵測靜電吸座366與基底板 364之不同區域中的溫度。 靜電吸座366通常係由陶瓷或相似介電材料來形成, 其包括至少一鉗位電極(clamping electrode ) 3 80,而該 魯 钳位電極38〇係使用吸引電源(chucking power source ) 382控制之。RF電極381係藉由一傳導饋送件(feed through) 3 83而透過匹配電路388耦接至一或多個RF 功率源384、386 ’以在製程腔室300中維持由製程氣體 及/或其他氣體所形成的電漿。設施板309係透過RF傳 輸系統312而耦接至RF功率源384、386,以透過形成 在基板支撐組件348的中央部分中之通道318而提供RF 電極381能量。設施板309係由傳導性材料製成,其可 φ 將來自RF功率源384、386之RF功率電性地及傳導性 地攜帶通過中央通道318而至設置在靜電吸座366中的 RF電極381。在該實施例中,rf功率源384、386係大 致能夠產生一 RF訊號’其頻率為約5〇 kHz〜約3 GHz, 且功率高達約10,000瓦❶匹配網路388係將RF功率源 3 84、3 86的阻抗匹配至電漿阻抗。 通道318包括同軸設置在導管303中的高壓(HV)電 窥305 '通道 3 18係有利於吸引電力(chucking power ) 及RF功率在形成於通道中之電纜3 〇5及導管303内獨立 12 201017810 傳送。通道318有利於由吸引電源382供應至鉗位電極 380之吸引電力的傳送,以及由RF功率源384、386供 應至RF電極381之RF功率的傳送。rf傳輸系統312 係設置在介電絕緣環320中’且附接至設施板3〇9。通 道3 18中的ΗV電規305係延伸並通過rf傳輸系統3 12 的一部分而至吸引電源382。外殼組件316係耦接至設 施板309的底部,並且環繞尺1?傳輸系統312的一彎曲部 分。關於通道318、RF傳輸系統312及外殼組件316之 細節將參照第4Α〜D圖而進一步描述。 第4Α圖缯示耗接至形成於基板支撐組件348中之通道 3 18的示範性rf傳輸系統3 12的剖面視圖。rf傳輪系 統312具有中心軸406 ’而其係與基板支撐組件348的 中心軸實質對準。RF傳輸系統312包括一彎曲的rf傳 輸線428、一終端41〇以及環繞一部分RF傳輸線428的 一外殼組件316。終端410具有一中央孔洞,其允許功 率饋送件( p〇wer feed ) 420通過。功率馈送件420具有 一頂端414 ’其係形成並暴露以連接至HV電纜305 (設 置在形成於基板支撐組件348中央内的通道318中)的 底端。功率饋送件420係有助於吸引電力由吸引電源382 (示於第3圖)傳輸通過Hv電纜305而至設置在靜電 吸座366中的鉗位電極3 80。在功率饋送件420與終端 41〇之間係使用絕緣體412以提供良好的密封及電性絕 緣。在一實施例中,絕緣體412係由介電材料製成,例 塑膠聚合物、或I碳化物(fluorocarbon ),舉例為 13 201017810 TEFLON (特夫綸),其可提供良好的密封與電性絕緣。
在一實施例中,終端410具有一實質縱長主體,其具 有一下方部分418設置在彎曲的RF傳輸線428中以及 一上方部分416往上延伸並突出於彆曲的RF傳輸線428 之外側。終端410的下方部分418係與設置在其中的功 率饋送件42。為電性隔離,舉例來說,係藉由絕緣套筒 而電性隔離。彎曲的RF傳輪線428具有一第一孔洞 496’該第-孔洞496係形成並按一定尺寸製作以容設 RF終端410的下方部分418,且rf傳輸線似係有利 於來自RF功率源的RF功率傳導通過終端4H)而至RF 電極381。在—實施例中,終端41G可以由傳導性材料 製成,例如銅、鋁、不鏽鋼及其組合。 在一實施例中,彎曲的RF傳輸線428係包括有一連接 件402以及-RF# 422,而介電絕緣禮424係環繞連接 件402與RF桿422。首先參照第4B圖,rf傳輸線似 包括一介電絕緣體42[絕緣體424係由緊配的殼所構 成’其環繞RF桿422與連接件4〇2。介電絕緣體似係 由介電材料製成,例如鄉、聚合物或TEF_,而其 可提供良好的密封及電性絕緣。 、 介電絕緣體424包括一孔洞482,而孔洞伯係與 洞_對準。孔洞術,與中心輛4〇6為共中心地 準。孔洞484允許終端川延伸穿過絕緣體424並與 接件4G2緊配。孔洞482允許功率饋送件42G向上延 穿過絕_ 424的底部,並且共中心地延伸穿過終 201017810 410。殼424A、424B係通常包括一緊配特徵結構488, 該緊配特徵結構488係預防殼424A、424B之間察看到 視線(line of sight)。 在第4B圖所示之實施例中,緊配特徵結構488為榫 (tongue )與溝槽接合的形式。緊配特徵結構488可包 括一壓接或扣接(snap fit),而可將殼424A、424B緊固 在一起。 RF桿422係由具有高傳導性之材料製成,以助於來自 ❿ RF功率源384、386之RF功率的傳送。在一實施例中, RF桿422可以由金屬材料製成,該金屬材料係選自由 銅、銀、金及其他適合金屬材料所組成之群組。彎曲的 RF傳輸線428具有一實質L形,該形狀係由耦接至實質 垂直RF桿422之實質水平定向的連接件402所界定。 參照第4D圖,RF傳輸線428的連接件402具有第一 孔洞496以及一第二孔洞498,該第一孔洞496係配置 ❹ 以容設終端.4.10的下方部分418,該第二孔洞498係配 置以容設RF傳輸線428的RF桿422之上方端。RF傳 輸線428及RF終端之詳細描述將參照第4C圖而進一步 討論如下。 往回參照第4A圖,由於實質圍繞基板支撐組件348 之中心轴406之空間可用於提供設施、感測器導線及其 類似者或是設置在其中的機械支撐件之設置路徑,其阻 止RF傳輸線428設置在正下方。而RF傳輸線428的L 形及彎曲配置可有效地提供空間,以提供該些設施的設 15 201017810 置路徑,並同時有效地傳送RF功率通過基板支撐件348 的中央。連接件402的長度426係足以使RF桿422偏置 定位,並且與置中設置在基板支撺組件348下方之設施 或其他機械支撐件保有距離。在其中設置在基板支撐組 件348之中央部分下方的設施或機械支撐件之通過路徑 具有相對較小的尺寸之實施例中,連接件4〇2的長度426 可為較短’以使得RF傳輸線428中的RF功率之偏置最 φ 小化。在一實施例中’連接件402的長度426為約1英 吋〜約10英吋’例如為約1英吋〜約5英吋,又例如為 約1英吋〜約2英吋。 外设組件3 16係設置在介電絕緣環320下方,並與其 接觸,而該絕緣環320具有一中央開口以容設RF終端 410的下方部分。外殼組件316係環繞RF傳輸線428的 連接件402以及RF桿422的上方部分43〇β在一實施例 中,外殼組件316可以由一材料製成,其可在製程過程 ❹ 中屏蔽RF功率而使其不與電漿、離子、或解離物種產生 交互作用,而上述之交互作用可能會導致電場分佈的非 均一性。當外殼組件316可以屏brf功率,則傳輸通過 連接件402的RF功率會有效地屏蔽而不與製程腔室3〇〇 ――中所產生的電漿有交互作用。在—實施例中,外殼組件 316係由硬質且非磁性的不鏽鋼製成。外殼組件具 有一孔480,該孔480係與絕緣體424的孔洞482對準, 以允許功率饋送件420沿著轴4〇6而通過。外殼組件316 將RF傳輸線428的上方端緊固至支撐組件348。外殼組 201017810 件316係额外地環繞絕緣體 分係覆蓋住連接件 方部分,該上方部 侧緊固在—起此’外殼係有助於將殼424A、 絕緣體424與外殼組件3 1 6係實質防止RF僂給 線428與基板支撐組件州直接接觸藉:避免= 電場非均一性。掙砝牧蜩猎以避免局部的 .^ . 、、接件402之絕緣體424的水平部 分係作為電性展越甘 ~ ' H W u 方來自RF傳輸線428的電磁
/傳輸期間干涉跨越基板表面之電場分佈。 在一實施例中’絕緣體化係設置在RF終端410的下 方部分418以及彎曲播 F傳輸線428上方的外殼組件316 之間。絕緣體432協助填充可能存在於介電絕緣環32〇、 外殼組件316與灯傳輸線微之㈣空隙或間隔,並提 供對於相鄰腔室部件的良好密封。 第4C圖綠不設置在RF傳輸線428上的終端410之立 體視圖。終端4Π)之上方部分416具有一環狀開口,該 環狀開口係用於附接至設施板3G9的底表面,終端. 的下方部分418係延伸穿過絕緣體432,並與RF傳輸線 428的開口 496緊配。
第5A圖繪示基板支撐組件5〇〇之另一實施例的剖面視 圖,其可提供g越基板表面之均一電場。類似於第3圖 之配置’基板支撐組件500包括靜電吸座366,該靜電 吸座366係附接至基底板364。介電絕緣環320係耦接 至基底板364的底表面。RF傳輸線508係附接至基底板 364,而該基底板364係環繞有介電絕緣環320。來自RF 17 201017810 傳輸線508之RF功率係透過設置在介電絕緣環320上的 金屬板502而傳輸至基板支撐組件5〇〇,該介電絕緣環 320連接至RF傳輸線508。如上所討論者,常規的設施 及/或部分機械支撐件可設置在基板支撐組件500下方的 中心軸506 (參見第5B圖)周圍,RF傳輸線508因此 期望設置在與中心軸506呈偏置的一位置520。藉由使 用設置在介電絕緣環320中的金屬板502,則來自RF傳 輸線508的RF功率可以透過與基板支撐組件500連接之 霸 金屬板5 02而傳送至基板支撐組件5〇〇。為了避免因為 RF傳輸線508之偏置附接所造成的偏斜圖案,金屬板5〇2 係配置以具有由基部510往上突出的多個導管504。導 管504係形成而實質垂直於基部51〇,以用於將rf功率 傳送至基板支撐組件500之RF電極512的不同位置。形 成在金屬板502中的各傭導管504具有輕接至靜電吸座 366之RF電極的一端’以將RF功率輸送至基板支撐組 ❹ 件500的不同位置。在一實施例中,金屬板502係由金 屬材料製成’該金屬材料係選自由銅、銘、不鑛鋼及其 組合所組成之群組。 第5B圖繪示嵌設在基板支撐組件5〇〇之靜電吸座366 的RF電極512之立體上視圖。RF傳輸線5〇8係偏置附 接於基板支撐組件500下方的區域520,如虛線所示。 由於RF傳輸線508的偏置附接可能會造成非均一的電場 分佈,故導管5〇4的分佈係配置為對稱方式,而使用通 過區域520的一抽522做為中心軸、導管5〇4的分佈係 18 201017810 有效地改變跨越基板表面所分佈的電場。金屬板502之 可調整及可改變的導管分佈可有效地控制及重新分佈跨 越基板支撐組件之表面的電場。在一實施例中,金屬板 502之可調整及可改變的導管分佈係解決了 rf傳輸線 508之偏置附接可能造成之局部及非均一的電場分佈。 導管504提供跨越靜電吸座366之RF電極512的不同接 觸點,以均一地傳送RF功率至跨越靜電吸座表面的不同 位置’藉此,在位置520處的電場對於在傳輸線508位 置上方的影響可被平衡掉且可被忽略。雖然第5Β圖示出 6個導管504,應注意到導管504的數量、分佈、形狀及 位置可採任何方式分配,且該方式係適於提供RF功率所 產生之電場的均一分佈及分配,以平衡掉傳輸線偏置的 作用。當電場分佈係受到控制且跨越基板表面而均一地 維持,則因此可獲得均一的蝕刻效能。 製程、直接注射及惰性氣體的混合物係提供至腔室以 ❹ 供電漿蝕刻。混合物可包括HBr、NF3、〇2、SiF4、SiCl4 及Ar的至少其中之一者。在一實施例中’提供至混合歧 管的製程氣體包括.HBr和NF3,而〇2、SiF4及SiCl4係 選擇性地提供。在一示範實施例中,係將約5〇〜約5〇〇 seem 的 HBr、約 10〜約 200 seem 的:NF3、約 〇〜約 2〇〇 seem 的 02、約 0〜約 200 seem 的 SiF4、約 〇〜約 2〇〇 sccm 的SiCU及約0〜約200 seem的Ar係提供至混合歧管, 以供適於蝕刻300 mm基板的製程。混合氣髅以低流率 提供至充氣部(plenum ),而該流率係經選擇而相稱於特 19 201017810 徵結構之密度、尺寸及橫向位置e SiCl4係用作為直接注 射氣體,其係提供至喷灑頭組件的充氣部而繞過混合歧 管。 本發明之各種實施例係提供一種設備及方法,該設備 及方法係提供跨越基板表面之高蚀刻均一性。對於RF 功率輸送及/或彎曲RF傳輸線的多接觸點配置係有利地 提供一種補償在習知設備中可能發生之電場偏斜圖案之 .方式。另外’ RF功率輸送及/或弯曲RF傳輪線的多接觸 點配置可增進分配跨越基板表面之電場分佈的均一性, 因而増進總蝕刻均一性。 惟本發明雖以較佳實施例說明如上,然其並非用以限 定本發明,任何熟習此技術人員,在不脫離本發明的精 神和範圍内所作的更動與潤飾’仍應屬本發明的技術範
【圖式簡單說明】 為讓本發明之上述特徵更明顯易懂,可配合參考實施 例說明’其部分乃繪示如附圖式。須注意的是,雖然所 附圖式揭露本發明特定實施例,但其並非用以限定本發 當可作各種之更 明之精神與範圍,任何熟習此技藝者, 動與潤飾而得等效實施例。 第1圖,緣示習知製程腔室之剖面視圖。 第2圖’設置在第丨圖之習知製程腔室中的跨越基板 20 201017810 表面之電場分佈。 第3圖,緣示根據本發明之製程胗 至的一實施例 面視圖。 句 第4Α圖,繪示根據本發明之基柘 叛支撐組件的剖面視 圖。 第4Β圖’減至第4Α圖之基板支撐組件的奸 傳輸線之剖面視圖。 Ο 鲁 第化圖,緣示安裝在第4A圖之奸傳輸線上的RF 終端之立體視圖。 第4D圖,繪示第4A圖之RF傳蚣始以 得輸線的水平通道之剖 面視圖。 第5A圖,繪示根據本發明之基板主 无撐組件的另一實施 例之剖面視圖。 第5B圖,繪示第5A圖之基板彡播4从 评組件的上視圖。 為便於了解,圖式中相同的元件效站士 μ 开符號表示相同的元 件。某一實施例採用的元件當不需特 其他實施例。 別烊逃而可應用到 須注意的是,雖然所附圖式揭露本 但其並非用以限定本發明之精神與範發明特定實施例’ 藝者,當可作各種之更動與潤飾而 钮何熟習此技 得等效實施例。 【主要元件符號說明】 100 製程腔室 1〇6 内部 容積 21 201017810
120 介電絕緣環 144 基板 148 基板支撐組件 150 RF傳輸線 152 中央饋送件/導管 154 金屬板 156 頂部部分 158, 160區域 164 基底板 166 靜電吸座 176 加熱元件 178 加熱器電源 180 鉗位電極 182 RF電極 184,186 RF功率源 188 匹配電路 190 設施板 192 絕緣材料 300 製程腔室 301 絕緣材料 302 腔室主體 303 導管 304 蓋 305 電纜 306 内部容積 308 側壁 309 設施板 310 底部 312 RF傳輸系統 314 内部表面 316 外殼(組件) 318 通道 320 絕緣環 326 排氣口 328 抽氣系統 330 喷灑頭組件 332,332’,332,’ 進入口 334 内部區域 336 外部區域 338 中央通道 340 光學監控系統 342 窗 344 基板 346 聚集環 348 基板支撐組件 350 控制器 358 氣體面板 364 基底板 22 201017810
366 靜電吸座 368,370 導管 372 流體源 374 隔離器 376 加熱器 378 電源 380 鉗位電極 381 RF電極 382 吸引電源 383 傳導饋送件 384,386 RF功率源 388 匹配電路/網路 392 感測器 402 連接件 406 中心軸 410 終端 412 絕緣體 414 頂端 416 上方部分 418 下方部分 420 功率饋送件 422 RF桿 424 絕緣體 424A,424B 外殼 426 長度 428 RF傳輸線 430 上方部分 432 絕緣體 480 孔 482 孔洞 484 孔洞 488 緊配特徵結構 496 第一孔洞/開口 498 第二孔洞 500 基板支撐組件 502 金屬板 504 導管 506 中心轴 508 RF傳輸線 510 基部 512 RF電極 520 位置 522 軸 23

Claims (1)

  1. 201017810 ' 七、申請專利範圍: 1· 一種基板支#組件,包括: 一基板支撐組件,包括一中央通道’該中央通道係 沿著該基板支撐組件的一中心抽形成;. 一 RF傳輸線,包括一實質垂直部分以及一實質水平 部分; 一終端(terminal ),透過該基板支撐組件的該中央 〇 通道而耦接至該RF傳輸線的該實質水平部分;以及 一介電絕緣體,係環繞該RF傳輸線的該實質水平部 分,其中該介電絕緣體具有一第一開口,該終端係設置 穿過該第一開口。 2.如申請專利範圍第1項所述之基板支撐組件,其中該 傳輸線之該實質水平部分更包括: 一傳導連接件’包括一第一孔洞以及位於相對第二 @ 端的一第二孔洞,而該終端係與該第一孔洞緊配。 3·如申請專利範圍第2項所述之基板支撐组件,其中該 傳輸線的該實質垂直部分更包括: 一傳導桿,係與m!二孔洞緊配。 4.如申請專利範圍第1項所述之基板支撐組件,其中該 介電絕緣體更包括: 24 201017810 ____ 第二開 係與該第一開口為共中心地對準。 如申請專利範圍第 項所述之基板支撐組件,更包 间麼功率饋送件(power feed )
    通過該終端, 係延伸穿過該介 第一開口與該第二開口,該功率饋送件係 並與該終端為電性絕緣》 古·如申請專利範圍第5項所述之基板支撐組件其中該 阿壓功率饋送件係延伸穿過該基板支撐组件的該中央通 道〇 7. 如申請專利範圍第1項所述之基板支撐組件,其中該 傳輸線更包括: 一 RF傳導桿;以及 一傳導連接件,耦接至該RF傳導桿,其中該介電絕 緣體係環繞該傳導連接件及該RF傳導桿。 8. 如申請專利範圍第7項所述之基板支撐組件,其中該 傳導桿係由一金屬材料製成,且該金屬材料係選自 鋼、銀或金的至少其中之一者。 9. 如申請專利範圍第1項所述之基板支撐組件,其中該 介電絕緣體係由塑膠材料製成,且該塑膠材料係選自塑 25 201017810 膠、聚合物或氟碳化物(fluorocarb〇n )的至少其中之一 者。 10.如申請專利範圍第丨項所述之基板支撐組件,其中該 介電絕緣體更包括: 一第一殼(shell)以及一第二殼,該第一殼及該第 二殼係緊配以環繞該RF傳輸線的該實質水平部分。 11·如申請專利範圍第1項所述之基板支撐組件,其中該 RF傳輸線的該實質水平部分之長度為約1英吋〜約5英 对° 12. —種基板支撐組件,包括: 一基板支撐組件,包括一中央通道,該中央通道係 沿著該基板支撐組件的一中心轴形成,該基板支撐組件 具有一靜電吸座(electrostatic chuck )、一傳導基部以及 一傳導設施板(facility plate),該設施板係電性麵接至 一 RF電極,該RF電極係與嵌設於該靜電吸座中的一吸 引電極(chucking electrode )為絕緣; 一 RF傳輸線; 一終端,包括一第一端與一第二端,該第一端係耦 接至該設施板,該第二端係耦接至該RF傳輸線; 一介電絕緣體,係環繞該RF傳輸線的至少一部分, 其中該介電絕緣體具有一第一開口與一第二開口,該終 26 201017810 端係設置穿過該第 為共中心地對準; 一外殼,板件, 外殼組件包括一孔 開口,該第二開口係與該第一開口 將該介電絕緣體緊固至該設施板,該 ,該孔係與該第二開口對準;以及 一高壓功率饋送件 ’延伸穿過該外殼組件的該孔、 該介電絕緣體的該第 一開口與該第二開口以及該終端而 至該吸引電極,該高壓功率饋送件係與該rf傳輸線為絕 緣0
    13.如申請專利範圍第12項所述之基板支撐組件其中 該RF傳輪線為實質l形。 14·如申請專利範圍第12項所述之基板支撐組件,其中 該RF傳輸線更包括: 一傳導連接件,包括一第一端,該第一端與該終端 緊配;以及 一傳導桿’與該傳導連接件的一第二端緊配。 15.如申請專利範圍第14項所述之基板支撐組件,其中 該傳導連接件的該第一端包括一孔洞,且該孔洞與該介 電絕緣體的該第一開口與該第二開口為共中心地對準。 16.如申請專利範圍第12項所述之基板支撐組件,其中 該介電絕緣體更包括: 27 201017810 一第一殼以及一第二殼,該第一殼及該第二殼係緊 配以環繞該RF傳輸線耦接至該終端的該部分。 17. —種基板支撐組件,包括: 一基板支#組件; 一 RF傳輸線,係在與該基板支撐組件的一中心轴呈 偏置的一區域而耦接至該基板支撐組件的一底部;以及 一金屬板’耦接至該RF傳輸線,並配置以將傳輸自 ® 該1^7傳輸線的RF功率轉向至該基板支撐組件,其中該 金屬板包括: 複數個垂直導管,係設置穿過一基部。 18·如申請專利範圍第17項所述之基板支撐組件,其中 該金屬板的該些導管係設置於該基板支撐組件中。 參 19.如申請專利範圍第I7項所述之基板支撐組件,其中 該些導管具有一頂端,該頂端係耦接至該基板支撐組件 的一 RF電極。 28
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