[发明专利]用于保护处理室中毗邻处理执行区的处理排除区的方法和装置有效

专利信息
申请号: 200880103537.3 申请日: 2008-05-20
公开(公告)号: CN101779278A 公开(公告)日: 2010-07-14
发明(设计)人: 安德鲁·D·贝利三世;金允尚 申请(专利权)人: 朗姆研究公司
主分类号: H01L21/3065 分类号: H01L21/3065
代理公司: 上海华晖信康知识产权代理事务所(普通合伙) 31244 代理人: 樊英如
地址: 美国加利*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 用于 保护 处理 毗邻 执行 排除 方法 装置
【说明书】:

背景技术

真空处理室已经被用来从衬底蚀刻材料和在衬底上沉积材料。例如,衬底是半导体晶片。一般来说,精确的处理(以及由此带来的有源器件的高成品率)预计发生在晶片的中心区域中(也就是在有源器件区域中)。在试图在中心区域和外围边缘之间(围绕要处理以形成器件的晶片顶部表面(或上表面)的中心区域)精确地处理晶片时,经历了许多的困难。这些困难足够显著,以至于在晶片的中心区域和边缘之间定义了一个“边缘排除区”。还没有做出在那个边缘排除区中提供可接受的器件的尝试。 

而且,在对该中心区域进行想要的处理的过程中,不想要的沉积物、材料或处理副产品(共同被称为“不想要的材料”),累积或出现在该晶片的上表面的该边缘排除区上,以及围绕该晶片的外围边缘的斜面(beveled)边缘区域上,以及该斜面边缘下方该晶片的相对表面(底部表面)的底部区域上。这里将该边缘排除区、该斜面边缘区域和该底部区域共同称为“边缘附近区域(edge environ)”。不对该边缘附近区域进行处理以形成器件。这些不想要的材料通常在该边缘附近区域上累积起来。通常,期望保持该边缘附近区域基本上清洁,从而避免材料粒子的剥落(剥落的材料粒子可能重新沉积在该晶片的上表面的该有源器件区域上)。在多个晶片加工或转移操作中可能发生这样的剥落,因此,通常期望定期清洁(例如刻蚀)该边缘附近区域以从处理过的晶片上移除不想要的材料。在移 除(或清洁)处理过程中,边缘附近区域是处理(清洁)执行的区域,而有源器件的中心区域是处理排除的区域。 

有鉴于此,需要用于只从该边缘附近区域移除不想要的材料而不破坏中心区域的方法和装置。 

发明内容

一般说来,通过提供保护该中心区域的方式,从而在只从该边缘附近区域除去不想要的材料的过程中不损害该中心区域,本发明的实施方式满足了这些需要。这样的方式优选地包括电磁场强度的使用,其被配置为保护该中心区域不被来自处理室中的等离子体的带电粒子损害。这样的场强有利于只从该边缘附近区域除去不想要的材料。在一个实施方式中,该磁场被配置有毗邻中心区域和边缘附近区域之间的边界的顶点(peak),而该配置提供了从该顶点径向地远离该边界并远离该中心区域延伸的很强的坡度,以排斥带电粒子免于穿越该边界。 

应当理解,本发明可以以多种方式实现,包括装置、方法和系统。下面描述本发明的一些创新性实施方式。 

在一个实施方式中,提供用于保护晶片的中心区域免于被处理室中的带电粒子损害的装置。第一电极被配置为将该晶片安装在该处理室中,其中中心器件区域在以晶片轴为中心的器件边界内,并且其中晶片边缘排除区远离该轴和该边界径向延伸。第二电极被配置为具有场环安装部分,该场环安装部分相对于该边界并远离该轴径向延伸并且毗邻该边界。场环布置被配置为建立能够对该带电粒子施加力以排斥该粒子免于移动到该中心器件区域的场,该场环布置被安装在该场环安装部分中并被配置以便该场具有被配置为具有毗邻该边界的顶点值的场强坡度。该场强坡度限定场强随远离该 轴并远离该边界的径向距离的增加成反比增加,该场强的坡度和该顶点值排斥该带电粒子免于朝该轴径向移动经过该边界。 

在另一个实施方式中,用于保护晶片的中心区域免于被处理室中的带电粒子损害的装置可包括第一电极,其配置为将晶片安装在处理室内。该安装使得中心区域在以晶片轴为中心的环形晶片边界内,并且使得晶片边缘排除区相对于该轴并在该边界外侧径向延伸。该第一电极被进一步配置为具有第一环安装部分。第二电极被配置为具有相对于该边界并远离该轴径向延伸的第二环安装部分。环形永磁体布置被配置为具有安装在该第一环安装部分中的第一永磁体部分和安装在该第二环安装部分中的第二永磁体部分。该第一和第二安装的永磁体部分被配置为建立在该第一和第二安装的永磁体部分之间和在以该轴为中心的环形路径中延伸的磁场。该第一和第二安装的永磁体部分被进一步配置为建立被配置为具有磁场强度的磁场,该磁场强度具有根据相对于该轴并远离该边界的径向距离变化的场强坡度。该坡度变化是从毗邻该边界的顶点值开始并与远离该轴的增加的径向距离成反比。该场强的坡度和该顶点值被配置为排斥该带电粒子免于朝该轴径向移动经过该边界。 

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