[发明专利]用于等离子体晶片处理的混合边缘环

说明书

相关专利申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2013年2月18日提交的美国临时专利申请No.61/766,028的优先权，该申请的全部内容通过引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明总体上涉及半导体处理领域，更具体地涉及用于等离子体晶片处理的混合边缘环。

背景技术

在导体（金属）处理领域，等离子体处理室通常用于蚀刻形成在衬底上的一个或多个层。在蚀刻期间，衬底被支撑在等离子体处理室内的衬底支撑件表面上。衬底支撑件可以包括被定位在衬底支撑件周围（例如，在衬底周围）的边缘环，边缘环用于将等离子体限制在衬底上方的体积中并且/或者防止典型地包括夹紧机构的衬底支撑件被等离子体腐蚀。有时候被称为聚焦环的边缘环可以是牺牲（例如，消耗）部件。在共同持有的美国专利No.5,805,408、No.5,998,932、No.6,013,984、No.6,039,836和No.6,383,931中描述了导电的和不导电的边缘环。

在等离子体蚀刻期间，通过在低压下向气体（或气体混合物）增加大量能量，使等离子体形成在衬底的表面上方。等离子体可以包含具有高能量的离子、自由基和中性物质。通过调节衬底的电势，等离子体中的带电物质可受到引导而冲击在衬底的表面上，从而去除衬底上的材料（例如，原子）。

发明内容

公开了一种用于等离子体处理室的边缘环组件，所述边缘环组件包括：射频导电环，其被定位在底板的环形表面上，并且被配置为包围所述底板的上部并且在被定位在所述底板的上表面上的晶片的外缘下面延伸；以及晶片边缘保护环，其被定位在所述射频导电环的上表面的上方，并且被配置为在所述晶片的外缘上延伸，所述晶片边缘保护环具有被配置为在所述晶片的外缘上延伸的厚度均匀的内缘部分、从所述内缘部分向外延伸到水平上表面的圆锥形上表面以及被定位在所述射频导电环的上表面上并且被配置为在所述晶片的外缘上延伸的内环槽。

公开了一种用于等离子体处理室的下电极组件，所述下电极组件包括：底板，其被配置为将晶片接收在其上表面上；底环，其被支撑在所述底板的环形表面上并且包围所述底板；射频导电环，其被定位在所述底环的环形表面上，并且包围所述底板的上部并且被配置为在被定位在所述底板的上表面上的晶片的外缘下面延伸；晶片边缘保护环，其被定位在所述射频导电环的上表面的上方并且被配置为在所述晶片的外缘上延伸；石英环，其包围所述底板的外表面和所述底环的外缘；以及定心环，其包围所述石英环的外缘并且向上延伸到所述晶片边缘保护环内的中央环槽中。

公开了一种用于减少在等离子体处理室中处理的晶片上的轮廓条纹的方法，所述方法包括：将射频导电环定位在所述底板的上表面上，使所述射频导电环包围所述底板的上部并且在被定位在所述底板的上表面上的晶片的外缘下面延伸；将有待处理的所述晶片定位在所述底板的上表面上；将晶片边缘保护环定位在所述射频导电环的上表面的上方，并使所述晶片边缘保护环在所述晶片的外缘上延伸，所述晶片边缘保护环具有在所述晶片的外缘上延伸的厚度均匀的内缘部分、从所述内缘部分向外延伸到水平上表面的圆锥形上表面以及被定位在所述射频导电环的上表面上并且被配置为在所述晶片的外缘上延伸的内环槽；并且在所述等离子体处理室内蚀刻所述晶片。

附图说明

附图被包括以用于进一步理解本发明，并且并入且构成本说明书的一部分。附图与本说明书一起示出了本发明的实施方式，并且起到解释本发明的原理的作用。

图1是示例性等离子体处理装置的视图。

图2是根据示例性实施方式的示例性边缘环组件的剖视图。

图3是根据示例性实施方式的晶片边缘保护环的俯视图。

图4是根据示例性实施方式的如图3所示的晶片边缘保护环的仰视图。

图5是根据示例性实施方式的沿着5-5线截取的图3所示的晶片边缘保护环的截面图。

图6是如图3所示的晶片边缘保护环的内缘的截面图。

图7是根据示例性实施方式的射频（RF）导电环的俯视图。

图8是根据示例性实施方式的沿着8-8线截取的图7所示的射频导电环的剖视图。

图9是根据示例性实施方式的射频导电环的截面图。

图10是根据示例性实施方式的底环的俯视图。

图11是根据示例性实施方式的石英边缘环的俯视图。

图12是根据示例性实施方式的定心环的俯视图。

具体实施方式