[发明专利]等离子腐蚀反应器

说明书

本申请是申请日为1997年1月23日、申请号为200410003858.X、发明名称为“等离子腐蚀反应器”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及改进的等离子腐蚀反应设备及方法，具体涉及等离子腐蚀反应器。

背景技术

一组新的新出现的膜(emerging film)正有益地用于如高密度DRAM等高密度半导体芯片的开发中。这些材料通过使存储器件的各结构的尺寸减小提供较高容量的器件。因此，需要提高选择性和外形控制。

过去，人们使用作为慢物理处理的离子铣在半导体晶片上建立所要求外形。这种离子铣的缺点是在半导体晶片上形成的外形对离子铣束的角度敏感，所以不得不精确地定位离子铣束，以获得所要求的外形。然而，在实现这些外形时，出现了从所要求的外形的边缘立起的大遮盖物或肋条。因此，离子铣不适用于新出现的膜。

用于新出现的膜的等离子腐蚀工艺较快，但这些工艺在某种程度上导致了不能接受的结构外形。因此，需要提供能够快速精确地处理用于最新半导体产品的新出现的膜的工艺。

发明内容

本发明针对一种等离子腐蚀反应器，它能够成功地处理用于高密度半导体器件的新出现的膜。

本发明提供的等离子反应器具有反应室和接地的上电极，与高频电源和低频电源连接的下电极，定位于上下电极之间的外围或环形电极。所说的外围或环形电极的电位能够浮置。另外，环形电极可以接地。这种反应器可成功地处理用于高密度半导体产品的最新出现的膜。

本发明提供了一种增强的等离子体腐蚀反应器，包括：反应室；上电极；下电极；与所述下电极相连的第一AC电源，其产生第一频率的功率；与所述下电极相连的第二AC电源，其产生第二频率的功率；  第三DC电源，与所述下电极相连；侧壁外围电极；及至少一气体物质的固态源，关联于所述侧壁外围电极。

本发明提供了一种增强的等离子体腐蚀反应器，包括：反应室；上电极；与所述上电极隔开的下电极；与所述下电极相连的第一电源，其产生第一频率的功率；与所述下电极相连的第二电源，其产生第二频率的功率；所述下电极关联于适于固定要处理的晶片的夹盘；侧壁外围电极；及至少一气体物质的固态源，关联于所述侧壁外围电极。

本发明再一目的是提供带有磁体的反应室，所说磁体用于产生高磁场，并由此产生足够密度的等离子体，用于成功地腐蚀最新出现的膜。

本发明再一目的是具有受一种或更多的电源控制的等离子体的密度和腐蚀特性。

从以下的说明书、权利要求书及附图中可以得到本发明的其它目的和优点。

附图说明

图1是本发明等离子腐蚀反应器的剖面图。

图2是带有附加增强处理气引入喷嘴与图1类似的示图。

图3a和3b分别是本发明喷嘴的优选实施例的端部和侧面剖面图。

图4a-4d分别是本发明喷嘴的另一优选实施例的示意图、侧面剖面图、部分放大侧剖图和端部示图。

图5a-5c分别是本发明喷嘴的再一优选实施例的侧剖图、部分放大的剖面图、端部示图。

图6a-6c分别是本发明喷嘴的又一优选实施例的侧剖图、部分放大的剖面图、端部示图。

图7是本发明实施例的与外围电极有关的磁体设置的透视图。

图8所示是与图7的磁体有关联的本发明实施例的与上电极有关的磁体的设置的透视图。

具体实施方式

参考各附图，具体参考图1，该图是本发明等离子腐蚀反应器20的实施例的侧剖图。该反应器20是对美国专利4464223中所描绘和记载的反应器的改进和提高，在此引入该专利作为参考。

反应器20包括由接地的上电极24、侧壁外围电极26和下电极28界定的反应室22。侧壁外围电极26接地或具有浮置电位，工作时可以利用等离子体充电。在优选实施例中，下电极28与电源30连接，电源30给下电极28提供频率最好是13.56MHz(或其数倍)和功率最好是900W且电压最好是1200V的功率。在优选实施例中，高频电源可以工作于10W至高达2000W。应理解，这是一种高频电源(最好在射频范围)，且频率最好可以在2MHz-40MHz范围且高达约900MHz。最好还可以在100W-3000W的范围和电压为200-5000V的条件下供电。