[发明专利]用于对离子产生和工艺气体离解具有独立控制的等离子体蚀刻的系统、方法和装置

权利要求书

1.蚀刻半导体晶片的方法，包括：

将源气体混合物注入到处理室中，包括：

将所述源气体混合物注入到所述处理室的上电极中的多个空心阴极腔中；

在所述多个空心阴极腔中的每一个中产生等离子体，

其包括将第一偏置信号施加到所述多个空心阴极腔；以及

将产生的所述等离子体从所述多个空心阴极腔中的每一个的对应出口输出到所述处理室中的晶片处理区域中，所述晶片处理区域位于所述多个空心阴极腔中的每一个的所述出口和待蚀刻的表面之间；

将蚀刻剂气体混合物注入到所述晶片处理区域中，所述蚀刻剂气体混合物通过所述上电极中的多个注入口被注入使得所述蚀刻剂气体混合物与从所述多个空心阴极腔的所述出口输出的所述等离子体混合，包括在所述晶片处理区域中产生期望的化学物质种类，且其中通过从所述多个空心阴极腔中的每一个的所述出口流出的所述气体和所述等离子体，所述蚀刻剂气体混合物实质上被防止流入所述多个空心阴极腔中的每一个的所述出口中；以及蚀刻待蚀刻的所述表面。

2.如权利要求1所述的方法，其中在所述多个空心阴极腔中的每一个中产生等离子体包括冷却所述上电极。

3.如权利要求1所述的方法，其中偏置所述多个空心阴极腔包括将所述第一偏置信号施加到所述上电极的第二导电层，所述多个空心阴极腔被形成于所述第二导电层中。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述第一偏置信号包括RF偏置信号。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述第一偏置信号包括大约1MHz到大约15MHz之间的范围内的RF信号。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述多个注入口实质上分布于所述上电极的所述晶片处理区域的整个表面。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述多个空心阴极腔实质上分布于所述上电极的所述晶片处理区域的整个表面。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述多个空心阴极腔和所述多个注入口实质上均匀地散置于所述上电极的所述晶片处理区域的整个表面。

9.如权利要求1所述的方法，其中将产生的所述等离子体从所述多个空心阴极腔中的每一个的对应出口输出包括将第二偏置信号施加到下电极。

10.如权利要求1所述的方法，其中在所述多个空心阴极腔中的每一个中产生等离子体包括将第三偏置信号施加到所述多个空心阴极腔的所述出口。

11.如权利要求1所述的方法，其中在所述多个空心阴极腔中的每一个中产生等离子体包括将第三偏置信号施加到所述多个空心阴极腔的所述出口，所述第三偏置信号是接地电位。

12.如权利要求1所述的方法，其中蚀刻待蚀刻的所述表面包括从所述晶片处理区域移除蚀刻副产品。

13.如权利要求1所述的方法，进一步包括将接地电位施加到所述上电极的第一导电层。

14.如权利要求1所述的方法，其中所述多个空心阴极腔包括多个空心阴极沟槽。

15.如权利要求1所述的方法，其中所述上电极中的多个注入口包括多个注入沟槽。

16.如权利要求1所述的方法，其中所述源气体混合物是惰性气体。

17.如权利要求1所述的方法，其中所述蚀刻剂气体混合物包括含氟碳化合物的气体。

18.如权利要求1所述的方法，其中所述多个空心阴极腔中的每一个的所述出口具有大于等离子体鞘厚度两倍的宽度。