[发明专利]用于图案化非挥发性金属的室

说明书

本文描述了用于图案化非挥发性金属的室，具体描述了适于在多种压强状态下蚀刻衬底的装置。装置包括处理室，处理室包括能够定位在升高位置或降低位置的能移动基座，喷头和任选的等离子体发生器。装置可适于在能移动基座处于降低位置时使用处理来蚀刻非挥发性金属，以及在能移动基座处于升高位置时使有机蒸气暴露于高压。

技术领域

本发明涉及半导体处理领域，具体涉及用于图案化非挥发性金属的室。

背景技术

半导体处理通常涉及蚀刻非挥发性金属。然而，因为非挥发性金属难以形成挥发性金属副产物，因此其通常难以使用常规干式等离子体蚀刻反应器来被图案化。结果，常规蚀刻处理常常导致金属在衬底的表面上再沉积，从而导致可靠性问题和性能问题。

发明内容

本文提供了用于处理半导体衬底的装置。一个方面涉及一种用于处理半导体衬底的装置，所述装置包括：处理室，该处理室包括：喷头，其用于将处理气体分配到所述装置，能移动基座，其用于保持所述半导体衬底，所述能移动基座能够定位在升高位置或降低位置，使得处于所述升高位置的所述能移动基座形成所述能移动基座与所述喷头之间的上部室区域以及在所述能移动基座下方的下部室区域，当所述基座移动到所述升高位置时，所述喷头附近的区域能够与所述能移动基座的边缘对准；入口，其耦合到所述喷头，以用于将处理气体朝向所述喷头输送；等离子体发生器，其用于点燃所述处理室中的等离子体；以及控制器，其用于控制所述装置的操作，所述控制器包括用于将所述基座移动到所述升高位置或降低位置的机器可读指令，使得当所述能移动基座处于所述升高位置时，在所述上部室区域和所述下部室区域之间形成压强差。

在一些实施方式中，当所述能移动基座处于所述升高位置时，所述能移动基座的所述边缘与所述喷头附近的所述区域之间的距离介于约0.3mm和约3mm之间。所述喷头附近的所述区域相对于与所述喷头垂直的轴线可以倾斜约45°。在一些实施方式中，所述喷头附近的倾斜区域的长度介于约50mm和约200mm之间。

在一些实施方式中，所述喷头附近的所述区域是所述装置的侧壁的一部分。当所述基座处于所述升高位置时，所述喷头和所述上部室区域中的所述能移动基座之间的距离可以介于约1mm和约2mm之间。

在一些实施方式中，所述能移动基座包括所述基座的边缘附近的凸起区域。在多种实施方式中，所述喷头平面的表面与所述凸起区域的上表面之间的距离介于约0mm和约1mm之间。所述凸起区域可包括内拐角和外拐角，使得所述喷头的边缘和所述内拐角之间的横向距离为约10mm。

在多种实施方式中，所述能移动基座的所述边缘是倾斜的。所述能移动基座的所述边缘可以垂直于所述能移动基座的所述表面。所述能移动基座可以能够在所述降低位置和所述升高位置之间移动介于约4英寸和约6英寸之间的距离。在一些实施方式中，所述能移动基座的厚度可以介于约50mm和约100mm之间。

当所述基座处于所述升高位置时，所述上部室区域和所述下部室区域之间的压强差可以介于约50毫托和约5托之间。在一些实施方式中，当所述基座处于所述升高位置时所述上部室区域的压强可以能够比当所述基座处于所述降低位置时所述室的压强大至少约2倍至约10,000倍。

在一些实施方式中，所述入口包括用于以大于约1000sccm的流速将有机蒸气输送到所述处理室的入口。所述入口可以包括用于将含氯或含氧处理气体输送到所述喷头以产生等离子体的入口。

在一些实施方式中，所述控制器还包括机器可读指令，其用于：当所述基座处于所述降低位置时，将所述等离子体引导至所述衬底上的非挥发性金属上，以在所述衬底上形成改性的非挥发性金属；以及当所述基座处于所述升高位置时，将有机蒸气引入所述室，以蚀刻所述改性的非挥发性金属。