[发明专利]电感耦合等离子体（ICP）反应器的动态离子自由基筛与离子自由基孔

说明书

技术领域

本文描述的实施例是关于半导体的制造方法与设备。更特定言之是揭示了基板蚀刻的方法与设备。

背景技术

图案蚀刻是一种主要的半导体制造方式。基板通常暴露于活性的离子(reactive ion)及中性粒子的等离子体中，以便将图案蚀刻至基板表面上。此工艺典型地用于蚀刻图案至基板上，该基板继而用于半导体基板的光刻图案化。基板通常为玻璃或石英，且基板一侧具有一层铬及/或钼掺杂的氮化硅。该层为抗反射涂料及感光性的抗蚀剂所覆盖，并且该层通过曝露至图案化紫外光中而形成该图案。抗蚀剂曝露的部分溶解，下面的铬层通过等离子体蚀刻而形成图案。

在等离子体蚀刻中，等离子体通常形成于邻近基板处。由等离子体来的活性的离子及自由基与基板表面发生反应，将材料自该表面移除。在基板表面某一位置材料移除或蚀刻的速度，与邻近于该位置的活性物种的密度成比例。由于微负载、深宽比变异、等离子体效应及腔室效应，跨越基板表面的活性物种的密度的一致性常会有所变化，造成了跨越基板的蚀刻速度的变化。在许多情况下，观察到蚀刻速度在接近基板中心处较高，邻近周边处较低。

解决蚀刻速度一致性的现有方法包括蚀刻速度控制的化学方法、控制前体温度与等离子体热量分布的热量方法，及以电极摆放于腔室内不同位置为特色的电磁方法。然而，依然需要以动态且可调整的方式影响等离子体密度分布的方法及设备。

发明内容

本文描述的实施例提供使用具有可移动式孔的离子蚀刻腔室以蚀刻基板的设备及方法。该离子蚀刻腔室具有腔室主体，该腔室主体包围处理区域、基板支撑件、等离子体源、离子-自由基屏蔽件及可移动式孔部件。该基板支撑件布置于该处理区域且具有基板接收表面。该等离子体源布置于面对该基板接收表面的腔室主体的壁上。该离子-自由基屏蔽件布置于该等离子体源与该基板接收表面间。该可移动式孔部件介于该离子-自由基屏蔽件与该基板接收表面间。该可移动式孔部件通过升举组件而致动，该升举组件包含升举环及由该升举环至该孔部件的升举支撑件。该离子-自由基屏蔽件通过屏蔽件支撑件而支撑，该屏蔽件支撑件经由该孔部件而布置。该孔的大小、形状，及/或中心轴位置可藉使用插入件而改变。

该升举环可通过线性的致动器致动，以移动该孔部件接近或远离布置在该基板支撑件上的基板。本文描述的处理基板的方法包括布置孔部件于离子-自由基屏蔽件与离子蚀刻腔室的基板接收表面间，及通过移动该孔部件接近或远离该基板接收表面来控制邻近基板接收表面的活性物种的密度分布。

在另一实施例里，当孔部件由固定部件所支撑时，升举环可被耦接至该离子-自由基屏蔽件，以移动该离子-自由基屏蔽件接近或远离该孔部件。

附图说明

简略综述如上的本发明的更特定的描述可参照实施例而取得，该等实施例中的某些实施例示出于附图中。如此，本发明以上节录的特征可被详尽地理解。然而，必须指出，该附图仅示出本发明典型的实施例而不限定本发明实施例的范围，本发明可接纳其他均等效力的实施例。

图1为依照一实施例的处理腔室的示意剖面侧视图。

图2为依照一实施例的孔组件的局部透视图。

图3A至3C为展示孔组件在不同处理位置的剖面侧视图。

图4A为依照一实施例的孔部件的俯视图。

图4B为依照另一实施例的孔部件的剖面侧视图。

图5为依照另一实施例的处理腔室的剖面侧视图。

为了便于理解，相同的附图标记，若可能，被用于指定各附图中的相同元件。可预期揭露于一实施例里的元件可受益地被用于其他实施例而无须特定详述。

具体实施方式

本文描述的实施例提供使用可移动式孔部件来蚀刻基板的方法及设备。图1是依照一实施例的处理腔室100的示意剖面侧视图。适用于本文揭示内容的合适的处理腔室包括，例如去耦的等离子体源()II反应器或Tetra^TM基板蚀刻系统家族，全部皆可自加州圣克拉拉市的应用材料公司(Applied Materials，Inc.)取得。本文提供的处理腔室100的特定实施例乃是提供于说明之用且不应用以限制本发明的范围。可以预期的是本发明可利用于其他等离子体处理腔室，包括其他制造商所制造的等离子体处理腔室。