[发明专利]刻蚀腔室与设计及制造刻蚀腔室的上电极的方法

说明书

本发明提供一种刻蚀腔室，包括上电极，包括可相互分离的中心电极和边缘电极，其中所述中心电极包括可相互分离的多个电极部件；下电极，与所述上电极相对设置，所述下电极耦接射频功率源，以使所述下电极与所述电极部件之间形成电场。本发明的刻蚀腔室，可实现刻蚀工艺进行中，根据刻蚀图案的需要，便捷地对上电极的中心电极的下表面、形貌进行调节，实现在满足刻蚀大深宽比图案的深度要求的同时，等离子密度分布亦可具有较好的均一性，从而改善此时刻蚀图案的剖面倾斜程度。

技术领域

本发明主要涉及半导体技术，尤其涉及刻蚀腔室与设计及制造刻蚀腔室的上电极的方法。

背景技术

等离子体处理技术的发展促进了半导体工艺的进步。等离子体处理可涉及不同的等离子体产生技术，例如电感耦合等离子体(Capacitance Couple Plasma，CCP)处理系统、电容耦合等离子体(Inductance Couple Plasma，ICP)处理系统、电磁波耦合等离子体(Transform Couple Plasma，TCP)处理系统和类似系统。在涉及材料的刻蚀和/或淀积的工艺中，制造商经常使用电容耦合等离子体处理系统以制造半导体装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种刻蚀腔室、设计刻蚀腔室的上电极的方法和制造刻蚀腔室的上电极的方法，实现在使用电容耦合等离子体刻蚀方式时，具有较佳的刻蚀效果。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种刻蚀腔室，包括上电极，包括可相互分离的中心电极和边缘电极，其中所述中心电极包括可相互分离的多个电极部件；下电极，耦接第一频率射频功率源和第二频率射频功率源。

在本发明的一实施例中，所述中心电极划分为与所述多个电极部件对应的区域，所述多个电极部件是选自一套预置的电极部件，所述一套电极部件包括对应于每个所述区域的一个电极部件或多个可替换电极部件，其中所述多个可替换电极部件的下表面形貌不同。

在本发明的一实施例中，所述多个电极部件包括位于中央的圆形电极部件和围绕所述圆形电极部件的至少一个圆环形电极部件。

在本发明的一实施例中，所述多个电极部件中至少部分电极部件的下表面形貌不同。

在本发明的一实施例中，所述多个电极部件中每一电极部件的下表面为平坦表面、凸起形状或下凹形状。

在本发明的一实施例中，刻蚀腔室还包括静电卡盘，设于所述上电极和下电极之间。

在本发明的一实施例中，所述中心电极的尺寸与待刻蚀晶圆的尺寸相同。

本发明还提供一种设计刻蚀腔室的上电极的方法，所述上电极包括可相互分离的中心电极和边缘电极，所述方法包括以下步骤：根据沿晶圆半径方向的刻蚀结构剖面倾斜度分布确定中心电极的目标下表面形貌；以及从一套预置的电极部件模型中选择多个电极部件模型，使所述多个电极部件模型组合而成的整体下表面形貌逼近所述目标下表面形貌。

本发明还提供一种制作刻蚀腔室的上电极的方法，所述上电极包括可相互分离的中心电极和边缘电极，所述方法包括以下步骤：根据沿晶圆半径方向的刻蚀结构剖面倾斜度分布确定所述中心电极的目标下表面形貌；以及从一套预置的电极部件中选择多个电极部件，使所述多个电极部件组合而成的整体下表面形貌逼近所述目标下表面形貌。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：单个电极部件均可拆卸分离，即具有可替换性，选用表面形状、厚度不同的电极部件组合，可便捷地调节上电极的中心电极的下表面形貌，从而改变上电极与下电极之间的电场分布；刻蚀工艺中，根据刻蚀图案的需要，选择相应的电极部件组合，可以得到均一性良好的等离子密度分布改善刻蚀效果。

附图说明

附图是为提供对本申请进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本申请的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：