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TWI460785B - 電漿處理室 - Google Patents

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TWI460785B
TWI460785B TW096106430A TW96106430A TWI460785B TW I460785 B TWI460785 B TW I460785B TW 096106430 A TW096106430 A TW 096106430A TW 96106430 A TW96106430 A TW 96106430A TW I460785 B TWI460785 B TW I460785B
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lower electrode
plasma
induction coil
processing chamber
plasma processing
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TW096106430A
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English (en)
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TW200802591A (en
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漢沙 羅金德
史寧凡森 馬庫德
竹下健二
瑪瑞塔諾 艾力西
費雪 安德里斯
Original Assignee
蘭姆研究公司
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Publication date
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Publication of TW200802591A publication Critical patent/TW200802591A/zh
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Description

電漿處理室
本發明係關於電漿蝕刻室用之整合電容性及電感性電源。
在半導體系裝置(如積體電路或平面顯示器)之製造期間，材料層會被交替地沈積至基板表面上並自基板(例如，半導體晶圓或玻璃板)表面受到蝕刻。如此領域中人所熟知，材料層之沈積與蝕刻可藉由各種技術所完成，包含電漿增強沈積及蝕刻。在電漿增強蝕刻期間，基板的真實沈積係於電漿處理室內部進行。在蝕刻處理期間，電漿係自適當的蝕刻源氣體所形成，以蝕刻未受到蝕刻遮罩保護的工作件區域，並留下期望之圖案。
在電漿蝕刻基板期間，由光阻或被蝕刻材料層與蝕刻化學品所形成之聚合物所構成的蝕刻副產物主要會沈積在周圍之處理室硬體上。沈積後之副產物會隨著接續之基材蝕刻而累積。為了改善基板製造之裝置良率，維持可再現之處理室是很重要的，其可藉由蝕刻一或多片基板後週期性地施行處理室清理程序來達成。通常，在蝕刻每片基板後施行處理室清理。
電容性耦合真空電漿系統常被用來自半導體基板蝕刻介電材料。電容性系統具有產生低電漿損害及對下層及光阻層具有較高選擇率的優點。然而，當在基板蝕刻後使用電容性耦合電漿來清理處理室時，具有較高離子能量的電容性耦合電漿會轟擊裸露的靜電夾頭。靜電夾頭係用以在基材蝕刻期間支撐基材，而轟擊裸露的靜電夾頭會導致靜電夾頭的壽命降低並產生粒子。此外，由處理室中之上與下電極所產生的電容性耦合電漿係主要集中在靜電夾頭之上方的中央區域，因此無法有效地清理週邊處理室硬體。為了完全地清理週邊處理室硬體，需要更長的清理時間，此衝擊了製造的生產率。在現行的電容性耦合電漿反應室中，在處理(或蝕刻)每片基板後的處理室清理通常利用上述之限制來加以最佳化。
有鑑於上述問題，需要一種方法及設備來提供較佳的處理室清理機制，以增加靜電夾頭的壽命，改善基板良率，並增加製造的生產率。
大體而言，本發明之實施例藉由提供改良的處理室清理機制來滿足上述需求。此外，本發明之實施例提供了額外的調節器來調整蝕刻處理。應注意：本發明可以多種方式來加以實施，包含處理、裝置或系統。以下將敘述本發明之數個新穎性實施例。
在一實施例中，一種用以產生電漿的電漿處理室包含了具有下電極之下電極組件，其中該下電極係用以容納基板。電漿處理室亦包含具有上電極及圍繞上電極之感應線圈的上電極組件。感應線圈係用以在處理室內所定義之區域中將氣體轉變為電漿，其中該區域位於被定義在下電極之上表面上方的面積的外部。
在另一實施例中，一種用以產生電漿的電漿處理室包含具有下電極之下電極組件，其中該下電極係用以容納基板。電漿處理危亦包含上電極組件，上電極組件包含上電容性電極、設置在上電容性電極之上方的內與外感應線圈。外感應線圈係設置在一表面之上方，其中該表面係定義於下電極之圓周的外部。上電容性電極係設置在下電極的正上方。下電極及上電容性電極係用以將第一氣體轉變為第一電漿。外感應線圈係用以將第二氣體轉變為第二電漿。
在更另一實施例中，一種在電漿處理室中產生電漿的方法包含了將處理氣體供給至電漿處理室的步驟。該產生電漿之方法包含藉由供電予感應線圈而產生電漿。感應線圈為上電極組件之一部分且圍繞上電極組件之上電極的周邊。感應線圈亦設置在一表面上方，此表面被定義在設置於上電容性電極之下方的下電極之圓周的外部。
自下列之詳細敘述並結合附圖以本發明之原理實例的方式加以說明，本發明之其他態樣及優點將愈形清晰。
現將敘述改良式之較有效率且較彈性之處理室清理及蝕刻系統、方法及設備的數個例示性實施例。熟知此技術者應瞭解：在未使用本文中所述之部分或全部特定細節的情況下，仍可施行本發明。
如前所述，在蝕刻每片基板後之再現性處理室壁表面會改善良率。有效的現場處理室清理已成為了下個世代之電漿蝕刻反應器的關鍵特徵。本發明之一實施例提供圍繞基板支撐件的第二電漿源。靠近處理室之周邊的第二電漿源可在基板蝕刻後之處理室處理操作期間啟動，以清理已累積了基板蝕刻期間之蝕刻副產物的周邊處理室硬體。圖1A顯示了電漿處理設備100的橫剖面圖，其具有圍繞基板支撐件的第二電漿源。此實施例包含了：下電極131，由導電材料所構成且操作性地連接至RF(射頻)匹配138及RF電源139。下電極131亦為基板支撐件及下電極組件130的一部分。在一實施例中，RF電源139為複數頻率電源。例如，該電源可具有介於約400 kHz至約60 MHz間的混合頻率範圍。當RF電力自下電極131被輸送至處理室內的氣體時產生了電漿。在一實施例中，RF電源輸送上至約1瓦至約10瓦的RF電力等級。
在一實施例中，下電極組件130具有內建的冷卻機構(未圖示)，其可將基板冷卻至介於約－20℃至約70℃間之溫度範圍。圍繞基板支撐件的為導電環133，其在基板處理期間提供了電漿之額外接地路徑。在下電極131與導電環133之間設有介電環132，其使基板支撐件與導電環133絕緣。
藉由例示性而非限制性之方式，下電極131具有適合容納300 mm基板的區域。在一實施例中，已供電之下電極131係用以容納基板(未圖示)並用以在基板蝕刻操作期間夾持至下電極131。使用已知之系統或方法來靜電地夾持基板或「支撐(chuck)」基板。此些已知之系統及方法包含：利用包含了夾持及去夾持目的用之高電壓電極(未圖示)的介電材料來包覆下電極131。電漿處理設備100包含經由接地件135接地的室壁140。接地件135係藉由介電材料136來與下電極131分離。
第一上電極111係設置在下電極131上方之短距離處。一般而言，上電極111係由與基板相容的材料所製成，以避免污染。第一上電極111為上電極組件110的一部分，其連接至接地件148並提供RF電力用之完整電路。第一上電極111所具有之表面積可不同於下電極131之表面積。上電極組件110係耦合至經由接地件118接地之處理室罩蓋117。藉由例示性而非限制性的方式，第一上電極111係由導電材料如矽或碳化矽所構成。此外，藉由例示性而非限制性的方式，第一上電極111係位於距離下電極約2 cm至約3 cm處。
圍繞上電極111的為由感應線圈112所構成的第二上電極112。感應線圈112係埋置於介電材料113中。線圈112係耦合至RF匹配126，而RF匹配126係耦合至RF電源127。在一實施例中，RF電源127可供給混合頻率電力。RF電源127之電力頻率可為介於約400 kHz至約26 MHz範圍間的單一或多重頻率。在一實施例中，用以產生電感性耦合電漿的電力係介於約0瓦至約2000瓦之間。
法拉第屏蔽114係位於介電材料113下方。圍繞介電材料113的是導電性擋件115，其與法拉第屏蔽114相接觸以提供自下電極131之RF電力的接地路徑。法拉第屏蔽114之外緣下方且圍繞法拉第屏蔽114之外緣的為凹形介電環116。在一實施例中，介電環116係由石英所構成。
法拉第屏蔽114提供了來自任何電極之RF電力的RF接地路徑。法拉第屏蔽114亦幫助維持處理室中之接地面積與供電面積間的面積比，以使電容性耦合電漿處理期間處理室中的壓降不會隨著感應線圈112的導入而改變。維持相同的面積比使得蝕刻處理即使在導入感應線圈112時仍然維持一致。此外，法拉第屏蔽114阻擋了來自電感源的電場，以將電感性電漿處理期間自感應線圈112之電容性耦合最小化，以避免處理室元件受到濺射。如何設計法拉第屏蔽的更進一步細節可在申請於2002年8月30日之共讓渡之美國專利申請號10/232,564之名為「Faraday Shield Disposed within an Inductively Coupled Plasma Etching Chamber」及申請於2003年1月15日之美國專利申請號10/345,582之名為「Dual Interleaved Faraday Shields For An Inductively Coupled Plasma Etching Chamber」中找到。在處理室清理期間，RF電源127供應線圈112電力以在區域150中產生電感性耦合電漿。在處理室清理期間，導電環133係接地且下電極為浮接，因此區域150中之電感性耦合電漿係主要集中在感應線圈112與導電環133之間。
圍繞第一上電極111與第二上電極112的為絕緣體120。絕緣體120下方的為電漿限制環121、122、123。應注意：此處可為一或多個電漿限制環。限制環121、122、123對處理室內所產生的電漿提供限制。在一實施例中，限制環121、122及123係由石英所構成。在2004年6月1日發證之共讓渡之美國專利號6,744,212之名為「Plasma Processing Apparatus And Method For Confining An RF Plasma Under Very High Gas Flow and RF Power Density Conditions」中及在2005年3月29日發證之美國專利號6,872,281之名為「Chamber Configuration For Confining A Plasma」中可找到有關電漿限制環之更進一步細節。
氣體饋送件128係連接至上電極組件110之中央。由氣體饋送件128供應進入處理室空間180之氣體可為單一氣體或多種氣體的氣體混合物。在一實施例中，一旦氣體到達上電極組件110後，氣體饋送件128自第一上電極111之中央及邊緣將氣體供應至處理室。在一實施例中，第一上電極111亦為氣體分散噴淋頭。藉由例示性而非限制性之方式，總氣體流量係上至1500 sccm。在一實施例中，上電極組件110亦具有加熱板(未圖示)，加熱板可被用來將上電極111之溫度維持在介於22℃至約200℃之間。
如早先所述，上電極111係經由接地件148而接地。上電極111亦可耦合至RF電源(未圖示)或DC電源(未圖示)。在第一上電極111與下電極131間之電容性耦合電漿所用之電源可來自於耦合至第一上電極111而非下電極131的電源。當自上電極111供應電力時，下電極131係接地。此外，上及下電極可交替供給RF電源。例如，第一上電極111之RF電源亦可具有2 MHz、27 MHz及60 MHz之混合頻率。
電感性電漿源可在周邊區域150中產生高密度電漿卻不會對處理室壁材料產生任何大幅的濺射。如早先所述，處理室壁材料之濺射會污染處理室或減少元件的壽命。電感性電漿源可有效地清理沈積在與蝕刻處理電漿相接觸之周邊處理室硬體上的聚合物(或蝕刻副產物)。
圖1B顯示了產生處理室清理電漿之處理流程的實施例。在操作161處，將處理室清理氣體如O2 、CF4 等供給至電漿處理室。在操作163處，將RF供電至處理室空間180之感應線圈112，以產生處理室清理電漿。接著可使用處理室清理電漿來清理處理室。在處理室之清理期間，下電極131為浮接。區域150中之處理室清理電漿係遠離下電極131，且主要被佈置在圖1A中之電感性電極112與導電環133之間。
在蝕刻處理期間，典型的平行板電容性耦合電漿在靠近基板(或晶圓)邊緣處顯示了電漿密度下降。電感性電漿源提供了徑向均勻度控制調節器。在蝕刻處理期間可開啟電感性電漿以在基板邊緣提供額外的電漿密度而不影響主電容性電力的RF接地路徑。應瞭解：由於使用法拉第擋板，因此RF接地路徑不會受到影響。此外，電感源電漿亦可提供電漿予在基板上需要高電漿密度但低離子能量的處理，例如低介電常數low－k介電蝕刻用之光阻剝除。因此，使用電感源電漿可增加反應室之蝕刻製程窗。
圖1C顯示了產生蝕刻電極之處理流程的實施例。在操作171處，將蝕刻氣體例如高縱橫比之接觸插塞蝕刻(HARC)用之Ar、C4 F8 及O2 ，或氧化物蝕刻用之Ar、CF4 、CHF3 及O2 供給至電漿處理室。在蝕刻氣體進入處理室後，將RF供電至電容性電極及電感性電極，以在操作173處產生蝕刻電漿。所產生之蝕刻電漿具有電容性成分及電感性成分。如上所述，靠近基板邊緣之電感性成分可增加基板邊緣處之電漿密度，以補償基板邊緣處造成電漿密度之下降。因此藉由在基板邊緣處添加電感性成分，可使蝕刻電漿在整個基板表面上變得更均勻。
圖2顯示了圖1A之前一實施例100的變化型200。兩組感應線圈212A、212B係設置在上電極組件210中。兩組感應線圈係由一內線圈212A及一外線圈212B所構成。在一實施例中，內線圈212A與外線圈212B係埋設於介電材料213中。法拉第屏蔽214係設置在整個上電極211上，以覆蓋內線圈212A及外線圈212B兩者。法拉第屏蔽214具有與上圖1A所述之法拉第屏蔽114類似的功能。兩組線圈212A及212B係耦合至RF匹配226，而RF匹配226係耦合至RF電源227。由於設置了兩組線圈212A、212B，因此處理氣體係經由中央氣體饋送件228B及邊緣氣體饋送件228A而供給至亦可為噴淋頭的上電極211。圖2中之其他元件係類似於圖1A中已述者。
在處理室清理期間，可供電至兩感應線圈212A及212B或僅供電至外線圈212B，以產生清理電漿。若在處理室清理期間供電至兩線圈，例如可將0%至50%的電力百分比供給至內線圈，而將例如50%至100%的剩餘電力供給至外線圈。應注意：軟式電感性電漿不會在清理期間損害靜電夾頭。更應注意：額外的內感應線圈提供了處理室清理處理用之額外處理調整調節器。可以不同頻率或混合頻率來供電予內及外線圈。在此情況下，內及外線圈需要分離的電源。可增加額外的電源。
在一實施例中，區域250中之電感性電漿係藉由下列方式所產生：先將清理氣體(或清理氣體混合物)供給至電漿處理室，接著藉由將所有電力供給至線圈212B來供電至感應線圈212A及212B。在處理室清理操作期間，可將下電極231維持浮接並將導電環233接地。
如上所述，電感性電漿源可在周邊區域中產生高密度電漿而不會對處理室壁材料產生任何大幅的濺射，此種濺射會污染處理室或減少元件的壽命。電感性電漿源可有效地清理沈積在與蝕刻處理電漿相接觸之周邊處理室硬體上的聚合物(或蝕刻副產物)。
亦可供電至感應線圈212A、212B之兩者或其中一者以及電容性電漿電力，以調整蝕刻電漿均勻度。除了在上電極211與下電極231間產生之電容性耦合電漿外，亦可開啟感應電源212A、212B以產生電感性電漿，並可調整電漿以改善蝕刻處理期間之整個基板的電漿均勻度。通常對於電容性耦合電漿而言，電漿密度在基板的邊緣處低。在圖1A中之感應線圈112及圖2中之外線圈212B可幫助增加基板之邊緣處的離子密度。亦可同時使用圖2之內線圈212A及外線圈212B以調整電漿密度。如上所述，可將某一百分比的電力供給至內線圈212A並將剩餘之電力供給至外線圈212B。在圖2中內及外線圈212A、212B提供了蝕刻處理用之額外處理調整調節器。對於某些應用而言，僅使用來自感應線圈(內、外或兩者)的電感電力來產生電感性電漿。
藉由使用法拉第屏蔽214，不會影響RF接地路徑。此外，電感源電漿可將電漿提供予在基板上需要高電漿密度及極低離子能量的處理，如低介電常數low-k介電材料之光阻剝除。因此，使用兩組感應線圈會增加蝕刻處理之製程窗。除了單一電感性電極為雙電感性電極(線圈212A、212B)所取代外，藉由圖2中所示之實施例之用以產生蝕刻電漿的處理流程係類似於圖1C之處理流程。所產生之蝕刻電漿具有電容性成分及電感性成分。可調整電感性成分以增加整個基板上的電漿均勻度。
本發明之另一實施例300係顯示於圖3A中。在圖3A中，除了內部下電極331外，外部下電極335係設置於導電環333之下方。內部下電極331係用以支撐基板。外部下電極335可與內部下電極331耦合至相同的RF電源339，內部下電極係為下電極組件330之一部分。RF電源339可供應介於約400kHz至約60MHz範圍間之單一頻率或多頻率。RF電源339將電力供給至內部下電極331及外部下電極335，並連接至RF匹配338。在一實施例中，開關336控制RF電力至電極之施加。在基板蝕刻期間，開關336控制了待供給至內部下電極331之RF電力。在此處理期間，外部下電極335可耦合至接地件337或RF調整區塊套件(RF tuning block kit)357。RF調整區塊套件357允許由電源339供給至內部下電極331之RF電量的某個頻率的選擇性接地。例如，若被供給至內部下電極331之RF電力包含2MHz、27MHz及60MHz。藉由RF調整區塊套件357的選擇性接地允許一或兩個特定頻率如60MHz接地，以調整蝕刻處理之均勻度。
亦可使用分離的電源來同時或交替供給電力予內部下電極331及外部下電極335。圖3A中之其他元件係類似於圖1A中已示者。在處理室清理期間，將電力供給至外部下電極335，以在區域350中提供電容性耦合電漿以清理周邊處理室。區域350中之電容性耦合電漿係產生於上電極311與外部下電極335之間。在清理處理期間，下電極可浮接，因此電容性耦合清理電漿及其破壞性之作用被維持在遠離裸露內部下電極331(或靜電夾頭)之處。因此，清理電漿不會轟擊內部下電極(或靜電夾頭)，因此延長了內部下電極(或靜電夾頭)的壽命。此外，當使用來自下電極331之電容性耦合電漿時不會像先前之清理技術產生許多的粒子。
周邊電容性電漿源在周邊區域350中產生高密度電漿。應注意：電容性電漿源可有效地清理沈積在與蝕刻處理電漿接觸之周邊處理室硬體上的聚合物(或蝕刻副產物)。
圖3B顯示產生處理室清理電漿之處理流程的實施例。在操作 361處，將處理室清理氣體如O2 、CF4 等供應至電漿處理室。在操作363處，將RF電力供應至電漿處理室之外部下電極，以產生處理室清理電漿。接著可使用處理室清理電漿來清理處理室。在處理室清理期間，維持內部下電極的浮接。在周邊區域中之處理室清理電漿係實質上遠離下電極且主要設置在外部下電極與上電極之間。
此外，周邊電容性電漿源提供了包含徑向均勻度控制調節器的能力。在蝕刻處理期間可開啟周邊電容性電漿，以改善靠近主電容性耦合電漿用之電極邊緣的蝕刻電漿均勻度。
圖3C顯示了產生蝕刻電漿之處理流程的實施例。在操作371處，將蝕刻氣體例如高縱橫比之接觸插塞蝕刻(HARC)用之Ar、C4 F8 及O2 ，或氧化物蝕刻用之Ar、CF4 、CHF3 及O2 供給至電漿處理室。在操作373處，將RF供電至內部下電極(331)及外部下電極(335)，以產生蝕刻電漿。應注意：外部下電極幫助增加靠近基板邊緣處之電漿密度。
圖4中顯示了本發明之另一實施例。在圖4中，由感應線圈所形成之第二下電極435係設置在導電環433及法拉第屏蔽414下方。第二下電極435可耦合至第一下電極431處之相同RF電源。RF電源439將RF電力供應至第一下電極431或第二下電極435，並受到開關436的控制。RF電源439可以介於約400kHz至約60MHz範圍供應單一頻率或複數頻率。RF電源439供應電力至內部下電極431及外部下電極335，且係連接至RF匹配438。在一實施例中，開關436控制了RF電力至電極的施加。在基板蝕刻期間，開關436控制待供應至內部下電極431的RF電力。在此處理期間，可將外部下電極335耦合至接地件437或RF調整區塊套件457。
亦可使用分離的RF電源，以將RF電力提供予下電極431及第二下電極435。在基板蝕刻期間，將電力供應至下電極431。圖4之其他元件係類似於圖1A中已述者。
在處理室清理期間，首先將清理氣體供應至電漿處理室。之 後，將電力供應至第二下電極435，以提供區域450中之電感性耦合電漿俾清理周邊處理室硬體。區域450中之電感性耦合電漿係產生於上電極411與第二下電極435之間，且主要存在靠近處理室之邊緣處。由於電漿靠近處理室之邊緣處，且係自電感源(低離子能量)所生成，因此電漿不會大幅地轟擊下電極(或靜電夾頭)，而延長了下電極或靜電夾頭之壽命。此外，電漿不會像來自第一下電極431之電容性耦合電漿般產生許多粒子。
如上所述，電感性電漿源可在周邊區域產生高密度電漿卻不會對處理室壁材料產生任何大幅的濺射，此濺射可污染處理室或減少元件壽命。電感性電漿源可有效地清理沈積在與蝕刻處理電漿相接觸之周邊處理室硬體上的聚合物(或蝕刻副產物)，卻沒有先前技術之有害作用。
在蝕刻處理期間，典型的平行板電容性耦合電漿在靠近處理室之邊緣處顯示了電漿密度降低。上述之電感性電漿源提供徑向均勻度控制調節器。在蝕刻處理期間可開啟電感性電漿，以在電極之邊緣處提供額外的電漿密度，卻不會影響主電容性電力的RF接地路徑。此外，電感源電漿可提供電漿至在基板上需要高電漿密度及極低離子能量的處理，例如，光阻剝除或低介電常數介電材料蝕刻。因此，使用額外的周邊電極可增加蝕刻處理用之製程窗以及在蝕刻操作間更有效地清理處理室。
上述之電漿處理室對廣泛的處理應用如雙鑲嵌多步驟處理、高縱橫比接觸插塞蝕刻(HARC)、剝除等提供了一系列的電漿密度、離子能量及化學品控制，以及結合了電容性及電感性電漿源的有效處理室清理。在一實施例中，有效的處理室清理可被應用至下一世代之粒子控制，以改善良率並延長蝕刻室中所用之靜電夾頭的壽命。
上述之電漿處理室提供調節器來控制基板上之處理參數的徑向均勻度。使用多步驟配方之處理應用牽涉到一系列的處理壓力、RF電力及化學品，此些參數產生中央至邊緣之廣大均勻度範 圍。現場控制調節器的可利用性對於使用了多步驟配方的處理提供了隨著特徵部尺寸持續縮小而能夠維持嚴格均勻度控制的彈性。
雖然為了清楚瞭解本發明之目的，前面已就某些細節敘述了本發明，但應明白：在隨附申請專利範圍之範疇內可對本發明實行某些改變及修正。因此，本實施例應被視為說明性而非限制性，且本發明並不應受限於上述節細，在申請專利範圍之範疇及均勻物內可對本發明進行變化。
100‧‧‧電漿處理設備
110‧‧‧上電極組件
111‧‧‧第一上電極
112‧‧‧第二上電極(感應線圈)
113‧‧‧介電材料
114‧‧‧法拉第屏蔽
115‧‧‧導電性擋件
116‧‧‧介電環
117‧‧‧處理室罩蓋
118‧‧‧接地件
120‧‧‧絕緣體
121‧‧‧電漿限制環
122‧‧‧電漿限制環
123‧‧‧電漿限制環
126‧‧‧RF匹配
127‧‧‧RF電源
128‧‧‧氣體饋送件
131‧‧‧下電極
132‧‧‧介電環
133‧‧‧導電環
135‧‧‧接地件
136‧‧‧介電材料
138‧‧‧RF(射頻)匹配
139‧‧‧RF電源
140‧‧‧室壁
148‧‧‧接地件
150‧‧‧區域
161‧‧‧將處理室清理氣體供應至電漿處理室
163‧‧‧供應RF電力至感應性電極，以產生清理電漿
171‧‧‧將蝕刻清理氣體供應至電漿處理室
173‧‧‧供應RF電力至電容性及電感性電極，以產生蝕刻電漿
180‧‧‧處理室空間
200‧‧‧電漿處理設備
211‧‧‧上電極
212A‧‧‧內線圈
212B‧‧‧外線圈
213‧‧‧介電材料
214‧‧‧法拉第屏蔽
226‧‧‧RF匹配
227‧‧‧RF電源
228B‧‧‧中央氣體饋送件
228A‧‧‧邊緣氣體饋送件
233‧‧‧導電環
300‧‧‧電漿處理設備
331‧‧‧內部下電極
333‧‧‧導電環
335‧‧‧外部下電極
336‧‧‧開關
337‧‧‧接地件
338‧‧‧RF匹配
339‧‧‧RF電源
357‧‧‧RF調整區塊套件
350‧‧‧周邊區域
361‧‧‧將處理室清理氣體供應至電漿處理室
363‧‧‧供應RF電力至外部下電極，以產生清理電漿
371‧‧‧將蝕刻氣體供應至電漿處理室
373‧‧‧供應RF電力至內部及外部下電極，以產生蝕刻電漿
414‧‧‧法拉第屏蔽
431‧‧‧第一下電極
433‧‧‧導電環
435‧‧‧第二下電極
436‧‧‧開關
437‧‧‧接地件
438‧‧‧RF匹配
439‧‧‧RF電源
457‧‧‧RF調整區塊套件
自下列結合了附圖之詳細敘述，本發明將更容易瞭解。類似之參考標號係指示類似之結構元件。
圖1A顯示了基板蝕刻系統之一實施例的示意圖。
圖1B顯示了在電漿系統中產生清理電漿的處理流程。
圖1C顯示了在電漿系統中產生蝕刻電漿的處理流程。
圖2顯示了基板蝕刻系統之另一實施例的示意圖。
圖3A顯示了基板蝕刻系統之另一實施例的示意圖。
圖3B顯示了在電漿系統中產生清理電漿的處理流程。
圖3C顯示了在電漿系統中產生蝕刻電漿的處理流程。
圖4顯示了基板蝕刻系統之更另一實施例的示意圖。
100．．．電漿處理設備
110．．．上電極組件
111．．．第一上電極
112．．．第二上電極(感應線圈)
113．．．介電材料
114．．．法拉第屏蔽
115．．．導電性擋件
116．．．介電環
117．．．處理室罩蓋
118．．．接地件
120．．．絕緣體
121．．．電漿限制環
122．．．電漿限制環
123．．．電漿限制環
126．．．RF匹配
127．．．RF電源
128．．．氣體饋送件
131．．．下電極
132．．．介電環
133．．．導電環
135．．．接地件
136．．．介電材料
138．．．RF(射頻)匹配
139．．．RF電源
140．．．室壁
148．．．接地件
150．．．區域
180．．．處理室空間

Claims (14)

  1. 一種電漿處理室，用以產生電漿，其包含：下電極組件，具有下電極與圍繞該下電極之導電環，其中該導電環係藉由一介電環而與該下電極分離，且該導電環接地，其中該下電極係用以容納一基板；以及上電極組件，具有上電容性電極以及配置於該上電容性電極之上的內部感應線圈與外部感應線圈，該外部感應線圈係配置在界定於該下電極之周邊以外之該導電環的表面上方，並且該內部感應線圈係配置在該下電極之表面上方且位於該外部感應線圈內側，如此該外部感應線圈與該內部感應線圈各自連接至不同電源，以藉由電感電力將該外部感應線圈與導電環間之區域以及該內部感應線圈與該下電極間之區域分隔界定。
  2. 如申請專利範圍第1項之電漿處理室，更包含：複數限制環，圍繞於實質上佈置著第一電漿或第二電漿的一容積，其中該複數限制環係懸置而平行該電漿處理室內之該下電極。
  3. 如申請專利範圍第1項之電漿處理室，其中該不同電源之其中一者為RF電源，其連接至該外部感應線圈以供給頻率範圍介於約400kHz至約27MHz之單一頻率或多重頻率的RF電力。
  4. 如申請專利範圍第1項之電漿處理室，其中該上電容性電極係接地，且該下電極係連接至RF電力。
  5. 如申請專利範圍第4項之電漿處理室，其中有一RF電源連接至該上電容性電極或該下電極中之其中一者。
  6. 一種電漿處理室，包含：(a)上電極組件，具有：(i)上電容性電極，用以處理該電漿處理室中之半導體晶圓；以及(ii)內部感應線圈與外部感應線圈，用以清理處理室或輔助該半導體晶圓之處理；(b)下電極，設置於該上電容性電極下方；(c)介電環，圍繞該下電極；以及(d)導電環，其係接地並圍繞該下電極，俾使該介電環配置於該導電環與該下電極之間；其中該內部感應線圈係配置在該下電極上方，且該外部感應線圈係配置在該導電環上方。
  7. 如申請專利範圍第6項之電漿處理室，其中該內部與外部感應線圈各自連接至不同的RF電源。
  8. 如申請專利範圍第7項之電漿處理室，其中藉由電感電力在該外部感應線圈與導電環之間界定出一區域，其與藉由電感電力界定在該內部感應線圈與該下電極間之區域分隔開。
  9. 如申請專利範圍第6項之電漿處理室，更包含：(e)複數限制環，設置於該電漿處理室中且毗鄰該外部感應線圈與導電環間之區域。
  10. 如申請專利範圍第6項之電漿處理室，其中該上電容性電極係接地，且該下電極係連接至RF電力。
  11. 如申請專利範圍第6項之電漿處理室，其中有一RF電源連接至該上電容性電極或該下電極中之其中一者。
  12. 一種電漿處理室，用於電容耦合式基板處理以及該電漿處理室之感應線圈清理，包含：(a)上電極組件，具有：(i)上電容性電極；以及(ii)內部感應線圈與外部感應線圈；(b)下電極，設置於該上電容性電極下方；(c)介電環，圍繞該下電極；(d)導電環，其係接地並圍繞該下電極，俾使該介電環配置於該導電環與該下電極之間，該內部感應線圈係配置在該下電極上方，且該外部感應線圈係配置在該導電環上方；以及(e)一或多個限制環，設置於該電漿處理室中且毗鄰該外部感應線圈與導電環間之區域。
  13. 如申請專利範圍第12項之電漿處理室，其中該上電容性電極係接地，且該下電極係連接至RF電力。
  14. 如申請專利範圍第12項之電漿處理室，其中有一RF電源連接至該上電容性電極或該下電極中之其中一者。
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