[发明专利]用于在间隙填充中沉积和蚀刻的装置和方法

权利要求书

1.一种用于执行沉积和蚀刻工艺的集成装置，所述装置包括：

处理室，其中所述处理室包括喷头和基座；

低频射频(LFRF)发生器；

高频射频(HFRF)发生器；以及

一个或多个开关，其能操作地耦合到所述低频射频发生器和所述高频射频发生器中的一者或两者，所述一个或多个开关被配置为在以下模式之间切换：(1)用于执行沉积工艺的沉积模式，其中在所述沉积模式下所述一个或多个开关将至少所述高频射频发生器耦合到所述喷头，和(2)用于执行蚀刻工艺的蚀刻模式，其中在所述蚀刻模式下所述一个或多个开关将所述高频射频发生器和所述低频射频发生器耦合到所述基座并将所述喷头接地。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理室是电容耦合等离子体(CCP)反应器，并且其中所述喷头包括上电极，所述基座包括下电极。

3.根据权利要求1所述的装置，其中在所述沉积模式下所述一个或多个开关将所述高频射频发生器和所述低频射频发生器耦合到所述喷头并将所述基座接地。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述一个或多个开关包括：

第一站继电器开关，其被配置为在沉积模式下将所述低频射频发生器和所述高频射频发生器电连接到所述喷头；以及

第二站继电器开关，其被配置为在所述蚀刻模式下将所述低频射频发生器和所述高频射频发生器电连接到所述基座。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述第一站继电器开关被配置为切换到第一位置以将所述低频射频发生器和所述高频射频发生器电连接到所述喷头并切换到第二位置以将所述喷头接地，并且其中所述第二站继电器开关被配置为切换到第一位置以将所述低频射频发生器和所述高频射频发生器电连接到所述基座并切换到第二位置以将所述基座接地，其中所述第一站继电器开关的所述第一位置与所述第二站继电器开关的所述第二位置同步，并且所述第二站继电器开关的所述第一位置与所述第一站继电器开关的所述第二位置同步。

6.根据权利要求4所述的装置，其还包括：

一个或多个滤波器，其选择性地过滤来自所述低频射频发生器的低频信号以防止在所述沉积模式下到达喷头。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的装置，其中所述低频射频发生器是第一集成电路板的一部分，并且所述高频射频发生器是第二集成电路板的一部分。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的装置，其中所述一个或多个开关包括能操作地耦合到所述高频射频发生器并且被配置为在以下操作之间切换的开关：在所述沉积模式下将功率从所述高频射频发生器输送至所述喷头，以及在所述蚀刻模式下将功率从所述高频射频发生器输送到所述基座。

9.根据权利要求8所述的装置，其中在所述沉积模式下所述高频射频发生器通过第一集成电路板耦合到所述喷头，并且在所述蚀刻模式下所述高频射频发生器和所述低频射频发生器通过第二集成电路板耦合到所述基座。

10.根据权利要求9所述的装置，其中所述第一集成电路板和所述第二集成电路板经由同步的继电器控制通信地耦合，所述同步的继电器控制通信地耦合到所述开关。

11.根据权利要求1-6中任一项所述的装置，其还包括：

控制器，其配置有用于执行以下操作的指令：

(a)设置晶片在所述基座上，其中所述晶片具有各自具有大于5:1的深度比宽度的深宽比的一个或多个间隙；

(b)在所述沉积模式下在所述处理室中通过原子层沉积(ALD)在所述一个或多个间隙中沉积第一电介质层；

(c)在所述蚀刻模式下在所述处理室中用斜率控制各向异性地蚀刻所述第一电介质层；以及

(d)在所述沉积模式下在所述处理室中通过ALD在所述第一电介质层上的所述一个或多个间隙中沉积第二电介质氧化物层。