[发明专利]用于循环与选择性材料移除与蚀刻的处理腔室

说明书

于此描述一种用于基板蚀刻的方法和设备。于此所述的处理腔室包括：源模块、处理模块、流动模块和排气模块。RF源可耦接至腔室，且远程等离子体可在源模块中产生且直接等离子体可在处理模块中产生。所描述的循环蚀刻处理可使用交替的自由基和直接等离子体以蚀刻基板。

技术领域

本公开的实施例关于用于处理半导体基板的设备和方法。更具体地，本公开的实施例关于具有经配置以实施循环蚀刻处理的自由基等离子体源和直接等离子体源的处理腔室。

背景技术

电子装置(诸如平板显示器和集成电路)通常通过层被沉积在基板上且经沉积的材料被蚀刻成所需的图案的一系列的处理而制造。处理通常包括物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、等离子体增强CVD(PECVD)和其他等离子体处理。具体地，等离子体处理包括供应处理气体混合物到真空腔室，并施加径向频率功率(RF功率)，以将处理气体激发成等离子体状态。等离子体将气体混合物分解成实施所需的沉积或蚀刻处理的离子物种。

在等离子体处理期间所遭遇的一个问题是与在处理期间在基板之上建立均匀的等离子体密度有关的困难，此导致在基板的中心区域和边缘区域之间的不均匀处理。对于建立均匀等离子体密度的困难可通过在自然电流、气体流和热分布中的歪斜而被助长，自然电流、气体流和热分布中的歪斜是由于物理处理腔室设计的不对称而导致。这样的歪斜不仅导致不均匀的等离子体密度，也使得难以使用其他的处理变量以控制等离子体的均匀性。因此，多个处理腔室可能是必要的，以满足各种的处理操作。

另外，在一些基板处理系统中，等离子体是产生在一或多个基板被处理的相同位置中；在其他例子中，等离子体是产生在一个位置中，并移动到(多个)基板被处理的另一个位置。所产生的等离子体经常含有高能量的和/或高腐蚀性的物种和/或高能量的电子，使得产生等离子体的设备有时由于与高能量的物种和/或电子接触而降级。例如，暴露于高能量的物种和/或电子的材料可被蚀刻和/或溅射，产生可绕腔室部件的各种表面移动、且可与腔室部件的各种表面反应或沉积在腔室部件的各种表面上的经蚀刻和/或溅射的材料，从而损坏或需要增加的腔室的维护周期。

现有的干式蚀刻室被实施用于以高离子能量用于高深宽比结构蚀刻的各向异性蚀刻。然而，由于高离子能量的轰击，基板可通过等离子体而损坏，这导致装置电流的泄漏。另外，副产品的再沉积男子各向异性蚀刻的困难。

当技术节点进步时，对于越来越小的和选择性的蚀刻能力的需求是极为重要的。因此，存在有对于可致使可被实施用于先进的技术节点的可变的处理容积、改善的流导和改善的处理均匀性的处理腔室的需求。此外，存在有用于提供改善的材料选择性的蚀刻方法的需求。

发明内容

在一个实施例中，提供有一种处理腔室设备。设备包括：腔室本体，限定处理区域且经配置以在处理区域中产生直接等离子体，且包含静电夹盘的基板支撑组件可被设置于处理区域内。包括板堆栈的源模块可耦接至腔室本体，且板堆栈可进一步限定处理区域并经配置以在源模块中产生远程等离子体。流动模块可耦接至腔室本体，并且包含对称的流量阀和对称的涡轮分子盛况的排气模块可耦接到流动模块。腔室本体、源模块、流动模块和排气模块可经配置以对称地处理基板。

在另一个实施例中，提供有一种处理腔室设备。设备包括：腔室本体，限定处理区域，且包括静电夹盘的基板支撑组件可被设置在处理区域内。包括板堆栈的源模块也可被耦接至腔室本体。板堆栈可包括第一扩散器、面板、陶瓷环、第二扩散器、气体分配装置和等离子体阻挡筛网。流动模块可耦接至腔室本体，且排气模块可耦接到流动模块。

在又一个实施例中，提供有一种处理基板的方法。方法包括以下步骤：在处理腔室的处理区域中产生直接等离子体，及将设置在处理区域中的基板支撑组件上的基板暴露于由直接等离子体所产生的离子，以改性基板的层。远程等离子体可被产生于耦接至处理腔室的源模块中，且基板的经改性层可被暴露于由远程等离子体所产生的自由基，以从基板移除经改性的层。还可重复将基板暴露于离子和将基板暴露于自由基。

附图说明