[发明专利]在VHF频率调谐径向蚀刻的非均匀性的电子旋钮

说明书

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2012年8月24日提交的美国专利申请No.13/594,768的优先权和利益，该美国专利申请与2012年3月15日提交的、名称为“Dual Zone Temperature Control of Upper Electrodes（上电极的双区温度控制）”的美国专利申请No.13/420,949，2012年4月3日提交的、名称为“Multi Zone Gas Injection Upper Electrode System（多区气体注射上电极系统）”的美国专利申请No.13/438,473以及2012年2月23日提交的、名称为“Peripheral RF Feed and Symmetric RF Return for Symmetric RF Delivery（用于对称RF传送的外围RF馈送和对称RF返回）”的美国专利申请No.13/403,760相关，这些专利申请的披露内容通过引用并入本发明。

技术领域

本发明的实施方式涉及晶片处理装置，更具体地，涉及在等离子体蚀刻室中处理晶片的装置和方法。

背景技术

集成电路制造包括将衬底（例如，晶片）暴露于化学反应的等离子体以蚀刻特征。然后处理该些特征以定义晶体管、电容器、通孔、沟槽等。通孔和沟槽用于放置导电互联线。

非均匀蚀刻会对晶片良率产生不利影响。非均匀蚀刻可归因于在等离子体反应器中观察到的电磁驻波效应，该电磁驻波效应由在蚀刻处理期间所使用的射频（RF）电磁波引起。电磁驻波效应已经被注意到导致等离子体反应器内的强中心高蚀刻速率图案的形成，在30MHz及以上的甚高频(very high frequency)时尤其如此。当反应器的直径与提供在等离子体反应器中的有效RF波长的一半相当时，发现至少在某些情况下，驻波效应是明显的，并且因此中心高蚀刻速率图案是明显的。通过解决等离子体反应器中的驻波效应，从而控制在蚀刻过程中的非均匀性，这将是有益的，特别是在关键尺寸的尺寸随着每一代新的器件而缩小时，以及在晶片尺寸增大时，尤其如此，从而促使在相同的晶片上生产出更高数量的器件。因此，控制非均匀性是至关重要的，以使更先进的技术节点能以符合成本效益的方式被大规模生产。

就是在这样的背景下，本发明的实施方式出现了。

发明内容

本公开的实施方式提供了通过在RF匹配输出端使用可变电容器来利用RF功率处理晶片的装置和方法。该电容器被引入至RF匹配和等离子体处理装置之间的接口。应该理解的是，本发明的实施方式可以以多种方式实施，如工艺、装置、系统、器件，或在计算机可读介质上的方法。下面描述几种实施方式。

在一种实施方式中，提供了一种处理晶片的方法。该方法包括提供用于晶片的等离子体处理的室。该室包括具有支撑表面和限定在其上的外边缘区域的电极。施加射频功率至所述室的所述电极。所述RF功率通过导电性传送连接件和导电性返回连接件与所述电极连通。所述导电性传送连接件尺寸被设置为有效电气长度，该有效电气长度导致在工作频率下的阻抗变换。将电容施加在所述导电性传送连接件的第一端。能够调节所施加的电容以在所述导电性传送连接件的第二端导致相反的阻抗调节。所述第二端被耦合到环绕所述电极的电介质环绕结构。所述电介质环绕结构在所述电极的所述外边缘区域附近呈现所述相反的阻抗调节，以便使在所述第一端增加所述电容导致在所述第二端的电容的减少和阻抗的相应增加。增加在所述第二端的阻抗会增加所述电极的所述外边缘区域附近的电压分布，该电压分布朝着所述电极的所述支撑表面的中心减少。