[发明专利]在处理室中使用调节环来调节等离子体分布的装置和方法

说明书

技术领域

本发明的实施例一般是关于用于处理基板的装置和方法。更特定而言，本发明的实施例是关于具有用于改良中心至边缘的等离子体分布均匀性的调节环的等离子体处理室。

背景技术

诸如等离子体增强化学气相沉积(plasmaenhancedchemicalvapordeposition；PECVD)的等离子体处理用以在诸如半导体晶片的基板上沉积诸如毯介电膜(blanketdielectricfilm)的材料。对于现今等离子体处理室及工艺的挑战包括在等离子体沉积工艺期间控制临界尺寸的均匀性。特定挑战包括使用现今的等离子体处理室及技术沉积的薄膜自基板中心至边缘的厚度均匀性。

由此，需要开发用于在等离子体处理期间改良沉积薄膜的自中心至边缘的厚度均匀性的装置及方法。

发明内容

在本发明的一实施例中，一种等离子体处理装置包括：腔室主体及加电气体分配歧管，该腔室主体及该加电气体分配歧管封闭一处理空间；安置在处理空间中以用于支撑基板的台座；及安置在腔室主体与加电气体分配歧管之间的导电调节环。

在另一实施例中，一种用于处理基板的方法包括：使用射频源为气体分配歧管加电，同时使一种或多种处理气体流入等离子体腔室内，以在腔室的处理空间内形成等离子体，及通过改变安置在加电气体分配歧管与腔室的腔室主体之间的导电调节环的电容来控制等离子体。

在又一实施例中，一种用于等离子体处理装置中的调节环组件包括导电调节环及电耦接至该导电调节环的可变电容器。

附图说明

为可详细理解上文列举的本发明的特征结构，可通过参考实施例对上文中简要汇总的本发明进行更为具体的描述，这些实施例中的一些实施例在附图中进行图示。然而，将注意，附图仅图示本发明的典型实施例，及因此将不被视作限制本发明的范畴，因为本发明可容许其他具有同等效力的实施例。

图1是根据本发明的一实施例的等离子体处理装置的截面示意图。

图2A至图2D是根据施加于图1的腔室中的调节环的变化电容，在整个基板上的电场量级分布的示例性图示。

图3A至图3D是在图1的腔室中处理的，在等离子体沉积处理期间使用施加于调节环的变化电容而在整个基板上产生的薄膜厚度分布的示例性图示。

图4A至图4D是在图1的腔室中处理的，在等离子体沉积处理期间使用施加于调节环的变化电容而在整个基板上产生的薄膜厚度分布的额外示例性图示。

具体实施方式

本发明的实施例是关于在基板的等离子体处理期间用于改良等离子体分布的装置。根据实施例，该装置包括电耦接至可变电容器的调节环。电容经控制以控制射频及所产生的等离子体与调节环的耦合。整个基板上的等离子体分布及所产生的沉积薄膜厚度通过调整调节环处的电容及阻抗而得以相应地控制。

图1是根据本发明的一实施例的等离子体处理装置的截面示意图。该装置包括腔室100，在该腔室中，一个或多个薄膜可沉积在基板110上。腔室包括腔室主体102及气体分配组件104，该气体分配组件将气体均匀地分配至处理空间106内。台座108安置在处理空间内并支撑基板110。台座108包括加热元件(未图示)及电极112。台座108通过杆114以可移动方式安置在处理空间中，该杆延伸穿过腔室主体102及在该腔室主体中连接至驱动系统103以用于升举、降低，及/或旋转台座108。

气体分配组件104包括进气通道116，该进气通道将气体自气流控制器120输送至气体分配歧管118内。气体分配歧管118包括数个喷嘴(未图示)，在处理期间，气体混合物经由这些喷嘴被注入。

射频(radiofrequency；RF)电源126提供电磁能以为气体分配歧管118加电，该气体分配歧管118充当加电电极以促进等离子体在气体分配歧管118与台座108之间产生。台座108包括电极112，该电极经电接地以便在腔室100中在加电气体分配歧管118与电极112之间产生电场。