[发明专利]用于最小化等离子径向非一致性的导电元件阵列

说明书

背景技术

等离子处理的发展促进了半导体工业的增长。近些年，对半导体器件的需求迫使许多制造商变得更加竞争。一种增加盈利能力的方式是最大化基片表面的利用。结果，许多制造商开始处理基片的边缘。

不幸的是，在相对大的处理室中的基片处理，如能够处理300mm和/或更大尺寸基片的室，会存在许多挑战。一个具体的挑战是在基片上实现一致的结果以确保纵贯该基片创建没有缺陷的半导体器件。

在通常处理环境中，射频(RF)能量将经由电极或天线输入进处理室。在处理室内，RF能量可与气体相互作用以产生等离子，该等离子可与静电卡盘上的基片相互作用以产生集成电路(IC)。在理想的环境中，纵贯该等离子和该基片的电势是一致的，由此在该基片上创建一致的结果。实际上，由RF能量和气体之间相互作用创建的等离子由于处理室的固有性质而导致纵贯该基片的不一致。在一个示例中，气体的径向流会导致贯穿处理室的不均匀的气体分布。另外，不一致性还可能是由于基片的拓扑结构导致的。在一个示例中，大多数基片和工艺往往在处理期间有边缘效应，这也是非一致性的原因之一。

在一种控制等离子一致性的尝试中，IC制造商试图管理影响处理室条件的多个参数(例如，气体流量、排气、RF能量分布等)。在一个示例中，可控制输入气体流的质量以确保更均匀的气体分布。然而，操纵多个不同的参数以便产生更一致的等离子是繁重并且耗时的过程，其可能需要相当程度的优化。此外，一致的等离子通常不会转变为在基片上的一致的蚀刻，因为该室中或输入的基片上的别的因素会影响一致性。结果，管理处理室环境以产生与基片相互作用的等离子并进行一致蚀刻的任务是高度复杂的任务，其可由局部控制来改进。

分段的电容电极和双线圈电感布置都用来解决一致性问题，但是仅仅是以相对粗糙的方式。

发明内容

在一个实施例中，本发明涉及一种能够在基片处理过程中局部控制具有等离子处理室的等离子处理系统内的功率传送的装置。该装置包括介电窗。该装置还包括电感布置。该电感布置设在该介电窗上方以使得该等离子处理系统内功率能与等离子耦合。该电感布置包括一组电感元件，其提供对功率传送的局部控制以在该等离子处理室中创建基本上一致的等离子。

上述概要只涉及这里所公开的本发明许多实施例的一个并且不是为了限制本发明的范围，这里在权利要求中阐述该范围。本发明的这些和其他特征在下面对本发明的详细说明中结合附图更详细的描述。

附图说明

在附图中本发明作为示例描述而不是作为限制，其中类似的参考标号指的是类似的元件，以及其中：

图1示出，在本发明一个实施例中，用于将RF能量引入等离子处理系统的电感布置。

图2-4示出，在本发明的实施例中，不同形状的电感元件的示例。

图5-10示出，在本发明的实施例中，如何布置这些电感元件以提供一致的处理的示例。

具体实施方式

现在将根据其如在附图中说明的几个实施方式来具体描述本发明。在下面的描述中，阐述许多具体细节以提供对本发明的彻底理解。然而，对于本领域技术人员，显然，本发明可不利用这些具体细节的一些或者全部而实施。在有的情况下，公知的工艺步骤和/或结构没有说明，以避免不必要的混淆本发明。

这里描述了各种实施例，包括方法和技术。应当记住，本发明还覆盖包括计算机可读介质的制造品，在该介质上存储有用于实施该创新性技术的实施例的计算机可读指令。该计算机可读介质可包括，例如，半导体、光磁、光学或其他形式的用于存储计算机可读代码的计算机可读介质。进而，本发明还覆盖执行本发明的设备或系统。这种设备包括专用和/或可编程电路以执行与本发明实施例有关的操作。这种设备的示例包括适当编程的通用目的计算机和/或专用计算布置，并且包括计算机/计算布置和适于与本发明实施例有关的各种操作的专用/可编程电路的组合。

本发明的一方面，发明人认识到需要局部控制以便实现更一致的处理。例如，极高频(例如，从300兆赫兹到500兆赫兹)电容阵列表现出由于集肤效应(skin effect)而产生电感耦合。然而，这种系统的工程过于复杂并且昂贵。因而，需要实现一种使用传统电感和电容天线耦合的低频(例如，小于300兆赫兹)解决方案。这个局部控制可使用电感和/或电容天线元件阵列来实现。

按照本发明的实施例，提供创新性的装置以便在基片处理过程中提供局部控制。在本发明的实施例中，该装置可包括以特定方式布置的电感元件阵列以提供局部控制。并且，在本发明的实施例中，该电感元件可具有不同的形状。