[发明专利]用于等离子体反应器的远程等离子体与电子束生成系统

说明书

提供装置的实施例，所述装置具有改良的线圈天线组件，所述改良的线圈天线组件有远程等离子体源与电子束生成系统，可在处理腔室提供增强的等离子体。一个实施例中，一种等离子体处理腔室包括：腔室主体、盖、衬底支撑件、双电感耦合源、以及远程等离子体源，所述盖围住所述腔室主体的内部空间，所述衬底支撑件配置在所述内部空间中，所述双电感耦合源包括通过所述盖耦接所述腔室主体的线圈天线组件，而所述远程等离子体源通过所述盖耦接所述腔室主体。

技术领域

实施例大体上涉及半导体衬底处理系统的装置。更具体地，实施例涉及用于等离子体处理系统的远程等离子体生成组件以及电子束生成系统。

背景技术

在集成电路的制造中，要求精确地控制各种工艺参数以达成衬底内有一致的结果，以及从衬底至衬底可再现的结果。随着形成半导体器件的结构的几何极限推抵技术的极限，对制造成功性而言，更严密的容差与精确的工艺控制是至关重要的。然而，随几何形状缩小，精确的临界尺寸与蚀刻工艺控制已变得逐渐困难。

许多半导体器件在等离子体的存在下进行处理。等离子体可容易在处理腔室中点燃，该处理腔室利用电感耦合电力以供能给形成等离子体的气体。然而其他类型的处理腔室中的等离子体点燃可能不是如此容易发起，经常需要电力的尖波以点燃腔室内的气体。不幸的是，此类电力尖波经常造成对腔室部件生成过高的温度，而减损腔室部件的服务寿命且非期望地在处理腔室内生成颗粒，而颗粒则非期望地影响缺陷率。

再者，等离子体源或点燃的不稳定来源亦造成离子/自由基分布不均匀，造成在处理环境中形成离子/自由基比以及浓度梯度。离子/自由基比以及浓度梯度可能会非期望地产生遍及衬底不均匀的等离子体分布，因此造成蚀刻速率不均匀，从而造成衬底上形成的所得结构过度蚀刻或蚀刻不足。沉积工艺中，不均匀的等离子体分布也可能造成轮廓(profile)扭曲或形成不完整的结构。

因此，需要装置与方法以在处理腔室内于等离子体工艺期间改进自由基/离子比与分布轮廓的控制。

发明内容

实施例大体上提供一种改进的线圈天线组件，该改进的线圈天线组件有远程等离子体源，该远程等离子体源可提供处理腔室内的增强等离子体点燃。此外，也可在该处理腔室中实施电子束生成系统，以增强可用于蚀刻、沉积、注入、和热处理系统以及其他应用中的等离子体分布以及离子/自由基比控制。

一个实施例中，一种等离子体处理腔室包括：腔室主体、盖、衬底支撑件、双电感耦合源、以及远程等离子体源，该盖围住该腔室主体的内部空间，该衬底支撑件配置在内部空间中，该双电感耦合源包括通过该盖耦接该腔室主体的线圈天线组件，而该远程等离子体源通过该盖耦接至该腔室主体。

另一实施例中，一种等离子体处理腔室包括：腔室主体、封住腔室主体的内部空间的盖、设置在内部空间的衬底支撑件、包括通过盖耦合腔室主体的线圈天线组件的双电感耦合源、以及被设置在腔室主体的内部空间中且毗邻于腔室主体的内壁的电子束生成系统。

在又一实施例中，一种用于操作处理腔室的方法包括：在处理腔室中限定的内部空间中从双电感耦合等离子体源生成等离子体，该双电感耦合等离子体源由被设置在处理腔室中的线圈组件形成；在生成该等离子体的同时，于该处理腔室的该内部空间中生成电子束；以及在该处理腔室的该内部空间中生成该电子束的同时，将远程等离子体源引导至分布在该处理腔室的该内部空间中的该等离子体。

附图说明

为了能详细了解上述实施例的特征的方式，可通过参考实施例来对上面简要总结的实施例进行更具体的描述。然而，应注意附图仅示出了本文所述的典型实施例，因此不应被视为对其范围的限制，可容许其他等效实施例。

图1是根据一个实施例的包括远程等离子体源的示例性半导体衬底处理装置的示意图；

图2是根据一个实施例的包括电子束生成系统的示例性半导体衬底处理装置的示意图，该设备；以及