TWM423909U - Confinement ring - Google Patents

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TWM423909U
TWM423909U TW100212003U TW100212003U TWM423909U TW M423909 U TWM423909 U TW M423909U TW 100212003 U TW100212003 U TW 100212003U TW 100212003 U TW100212003 U TW 100212003U TW M423909 U TWM423909 U TW M423909U
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C Kellogg Michael
Marakhtanov Alexei
Dhindsa Rajinder
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Lam Res Corp
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Description

M423909 100年11月21日修正替換頁 100212003 (無劃線)’ 五 、新型說明: % _ 【新型所屬之技術領蜂】· : 本創作係《HC.形騎環, 處理腔室之C形侷限環。 令’禋私水 【先前技術】 隨J每二個連續的气導體技術世代,晶圓直徑有增加的傾 向,且電晶體尺寸縮小4致對於基板處理中之更高度的準雜 的需如”圓的半導體基板材料慣常地使用電 聚處理腔室來純處m處理技術包含賴沉積法 dep_1Gn)、轉肋骑^E(:VD,pi__enh_d cheimcal vapor deposition)、光阻剝除、及電漿蝕刻。電漿可 像電漿處理腔室中之適#的處理氣體受到射頻(讀) 功率作用而產生。RF電流在電襞處理腔室之流動可能影響處;^ / 電漿處雜室可依靠各種麵來產生賴, 旋波:電子迴旋共振、電容搞合(平行板)^
冋逾度電漿可车變壓耦合電漿(tranSformer c〇upled TCpTM ,理腔至中、或在電子迴旋共振(electr〇n cycl〇tr〇n咖〇刪^,此 =理腔室中皋生。其中RF能量電感耦合至腔室中的變壓耦合電喂 $理腔室,,可自位於加州費利蒙市的蘭姆研究公司恤 =^archCorporation)取得。可提供高密度電漿的高流量電裝處理 肷至之一例係於共同擁有的美國專利第5,94 7〇4 之揭示内容係併入於此作為參考。:平行細處理腔:,電= %共振@、CR)電漿處理腔室、及變壓耦合電漿(TQ)TM)處理胪 f共同擁有的美國專利第4,340,462號、第Α948,45δ號、1 ^0,232, ?虎及第5,82〇,723號所揭露,其揭示为容係併此作為 ;笋例而言,電漿可在如描述於共哼擁有的美國專利第 M423909 100年11月21曰修正替換頁 6,〇9〇,3〇4號中的雙頻電漿蝕刻腔室之平行板處理—— ^揭不内容係於此.作為參考。—較佳的平行板電漿處理^ 室為-包含有上喷淋頭電極及基板支持件的雙頻電容輕合 的,此處的實施例係參考平行板型叙電 一種電漿蝕刻用的平行板電漿處理腔室係於圖} 室Γ包ί腔室110、入口負載間112、及選用的出口 ί 載閘114,其進一步的細節係於共同擁有的美國專利 7 號中所描述,該案整體係併入於此作為參考。 ’, 入口及出口負載閘112及Η4(若有設置)包含運送裝置 ^ 從aa圓供應器162運送如晶圓之基板通過腔室u〇, 塌 容器164。負載閑泵⑺可在入口及出口負載閑出 ^ 所需之真空壓力。.. 如渦輪襄之真空泵I72係用以維持腔室11()中之 .v f電漿颠刻期間’腔室壓力受到控制並較佳地保持在心 渡的程,腔室壓力過高可能不利地使钱刻停止’而腔室 低則可能造成電^肖失。在如平行板錢處理腔室之 t處理腔室十,腔室屡力係較佳地維持在低於約200例 =)3=咖,如20至5㈣雜處所用的「約」意指士 _ ^控継室中之壓力,可將真空泵.172連接至腔室11G之壁 、出口 ’且可藉由闊173而節流。較佳地 入腔室UG時,真空泵能維持低於綱mTGrr的腔t 體力: 12〇 f 有上電極125(如嘴琳頭電極)之上電極組件 上外上電極組件120係裝設在上外殼130中。 祓件間的間除。...... '''~ ' : ... :::: - ......... 體的至外殼_運送含有一或更多氣:; 極組件包含氣體分配級,其可取運送處^ 面之區试。可办.人 a & p m 10(^2003 (無劃線) 頭電^ 一或更《導氣裱、噴射器和々噴淋頭 號、第6 y刀配系統係於共同擁有的美國專利第6,333,272 此專利之想:號、第6,013,155號及第5,824,605號中揭露,這 二寻矛!之揭不内容係併入於此作為參考。 孔(未^電f ΙΓΛ佳地包含喷淋極,該喷淋頭電極包含氣體 直和"二’藉以为配處理氣體。氣體孔可具有0.02至0.2英忖之 t或了 ί含能促進處理氣體期望分佈之垂直地分隔 Ϊ電極和基板支持件可由諸如石墨、石夕、碳化 液體源174 其組合的任何適當材料所形成。可將傳熱 至基板支持件=施件12G,並且可將另—傳驗體源連接 件可用以將基板靜電性地夾持於基板支持 支掊株πΐίί i支持表面)上的—或更多内嵌夾钳電極。基板 带:美柄古;Li^ f源及如即匹配電路之伴隨電路(未顯示)供 ΓΓ/ff 7jl61;121 S 3件rr在支持表面155上支持如平板或
3〇〇mm晶圓之半導體基板。 1111 A 上為ifri15G較佳地在其中包含通道,用以在支持表面⑸ 板之下,供應如氦之傳熱氣體而在基板之電激a 理期間控制基板溫度。舉例來句,袭、 ^. 入於此作為參考 基板支持件15〇可含有升降銷孔(未顯示),升降麟哪 的機構垂直啟動通過該孔,並可為了運送基板進人腔3 t 5室no _,基板抬離支持表面155。升降銷孔可m 央对之直t升降銷孔之細節係於共同料的美國專勺= M423909 100年11月21曰修正替換頁 第5,796,。66號中揭露’該等專利
的邱圖i顯示電容輕合電衆處理腔室200之方塊圖,以闡明並中 ^流動路徑。基板2G6係於處理腔室中受到處理。' I 率if206所用之電聚,腔室200中的處理氣體受到卯ί 。在基板處理期間,RP電流可從RP電源222沿著 ^、隹配網路220流入處理腔室200〇RF電流可沿著路徑240 ΐ於理氣體麵合,而在受限腔室體積21G中產生用以處理 置於底电極204上方之基板2〇6的電漿。 一一,控制電漿形成以及為保護處理腔室壁,可使用侷限環祀。 不乾性侷限環之細節係在共同擁有之美 61/ 386,6 J ^ f 61/238665 ^ . ^ 61/23867〇 J;〇〇; f8 月1日申3月)以及美國專利申請公報第2008/0149596 f卢中; H請案之揭示内容係併入於此作為參考。侷限環如 ^f晶石夕、碳化石夕、碳化蝴、陶莞、鋁、及其類似物之導電材 ^所衣^。通常可將偈限環212配置咸圍繞在其中將形成電裝的 文限腔室體積210之周圍。除了侷限環212外,受 ’ 〇 之周圍也可由地2G2、娜2G4、丨—= 絕緣環、邊緣環214及下電極支持結構228所界定。 219 ^由受 +限腔室體積21〇)排:出中性氣體麵,侷限環 212可包含稷數個狹縫(如狹縫驗、纖、及2 ^ 種可經由渦輪泵234而從處理腔室2〇〇;中抽 轧體物 【新型内容】 ΐί提供一種可用為軸合電聚處理腔室之 間的間隙之延伸電漿侷限區域,在該腔室中之=極J 導體基板餘支持職下電極上。 & 4理』間’ + 依據本創作,該侷限環包含:環狀上壁,水平地延伸並在其 909 909 100年11月21日修正替換頁 100212003(無劃線)、只 含環狀凸緣’該雜凸祕肋置於賴極乏 白Ϊ7Γ健,自該上奴外端向下鼓鱗;及環狀下壁 袖之下端水平地向魄伸,該下壁包含環向分隔之經向延 =狹,’該狹缝之每—者具有至少1G英忖之長度及⑽5至〇 2 央时ί均自寬度,狹缝係平均分隔在偏移不大於2。之徑向位置上。 藉由上述設計’本創作之侷限環可提供較大的輕侷限區域。 • .· · 【實施方式】 心描述為一種偈限環,其係配置成將電梁侷限在延伸電 區域中’該延伸電聚侷限區域係圍繞間隙可調式電容輕合 ίίίΐίί的上電極及下電極之間的間隙。圖3顯示-示範性 ίΪΙ輕合電聚處理腔室300之部分截面圖。該電聚處 303 ^L 々LY基板支持組件31〇; 一上電極,包含中電極板— ^卜電極304,及依據實施例而自環狀外電極304向外延 電(如在此統稱為鋁之純鋁或鋁合金)侷限環500。當由通過 偈限每5Q0之+心軸的垂直面視之,侷限環則之截面為c形。 圖4A-4F顯示侷限環50〇之細節。侷限環500包含:環狀上 其水平地延伸並在其内端包含環狀凸緣511,環狀凸緣511 ^ =置於尼漿處理腔室300之環狀外電極3〇4的外緣下方;侧 ,自上壁510之外端垂直向下延伸;環狀下壁530,自側壁 水平向内延伸,下壁53〇包含環向分隔之徑向延伸狹缝 ^ ^乳態刮產物可經由狹缝531而從電漿侷限區域抽離,每一狹 / 具有至少1_〇英忖之長度及0 05至0.2英p寸之均句寬度,狹 缝531係平均分隔在偏移至多2。且較佳地為125。之徑向位置上。 八①側壁520較佳地不具有除了緊密地配置成5個水平列之平均 二,的組缉孔521外的開口、每個通孔Ur較隹地具有約〇 5所用的[約J意指±1〇%)之直#,且通孔521間相隔約 0·06 。 下壁530具有約14‘娜英吋之内学。上壁510具有約16.792 M423909 100年11月21日修正替換頁 —. .10〇212003 (無劃線) 英口寸之内禮。側壁520昇有約20.500英p寸之外徑、約2〇 〇〇〇英时 之内徑及約0.25英忖之厚度。 .、 上壁510的下水平表面512係與下壁530之上水平表面532 分隔約0.850英吋。。 下壁530具有約0.25英吋之厚度。下壁53〇在其内周包含向 下延伸的裱狀凸出部535。環狀凸出部535具有約0.365英吋之寬 度且在下壁530 '下表面534下方延伸〇 2英吋。 、 每一狹縫531具有約1.892英吋之長度及約0 08英吋之寬度。 ,縫531之末端為圓形。每一狹縫531自其緊鄰之狹縫偏移丨25〇。 母一狹縫5=係自侷限環5〇〇之中心軸起约7 97英叶徑向地延伸 至約9.862英叶。 *
I 上壁510具有約0.31英时之厚度。環狀凸緣511係藉由上壁 Υΰίΐΐίΐ的環狀凹部-515而形成。環狀凹部515係藉由自上壁 51〇之内周起延伸約〇·1245英忖益平襄面5说、,瓦自上壁硕 之上表面516起延伸0.165英吋之垂直表面51元而形成。 上壁510在其上表面516中包含八個7/16_28 (統一螺紋 紋孔通之中心位於距舰環500之中心轴約 深度核’並相互偏移45。。每一螺灰孔幻〇具有约〇.2英时之 上壁5丨〇更包含二個對準銷孔540a、540b及540c (整f儀 無=-5=具= 衣之中心軸約9*5英吋處。由自上盛MO朝下壁53〇的方^ 之,對準鎖孔5條係自螺紋孔織其中之向見 J^54〇b ^ , 54〇c 孔540a係自對準銷孔漏逆時鐘偏移約125〇。 且對準銷 ,限環5〇0 ^為單龜零件氣零件之組合。舉<列東fe,.偏如〆… 置)或接^更 地附接(如利用適當的螺栓或夾^己。 100年11月21日修正替換頁 下矣而100212003(無劃線)、 之上端提供電接對支持組件310之可動i接地環(朱顯司— 向ί伸之電塗料。處理氣體和反應副產物可經由徑 縫531自電漿處理腔室中抽出。 開縫環呈少一個開縫環307置於偈限環下方。 整通過徑,伸狹而設置之麟形式’以調 環合電聚處理腔室之元件,其中偈限 侷限區域,在卢柿广上電極和下電極之間的間隙之延伸電漿 極上。域在电聚處理期,間半導體知反係於腔室中支持於該下電 本技^例加以詳細敛述,但對於熟悉 下,可作成4種變化及修改,『求項之範圍的情況... 【圖式簡單說明】 圖1顯示一示範性電^處理腔室 圖2顯示—電絲合電襞處理腔室及ΐΐ的RF回流路徑之方 塊圖 截面^ 1綠—域性_可調式電额合棘處理腔室之部分 ,4Α為依據一實施例之侷限環的立。 圖4Β顯示圖4Α _$ - \ ° 圖4C顯示通過圖4A 組通孔之細部。 圖4D顯示通過圖4A之^|=$之部分截面圖。 圖4E為圖4A之侷_之俯^對率鎖孔之部分截面圖。 圖4F為圖4A之偈限環之切開圖,其中已移除其頂壁:。 【主要元件符號說明】 M423909 100 電漿處理腔室「 110 腔室.. - 112 入口負載閘 114 出口負載閘 120 上電極組件 125 上電極 130 上外殼 132 機構 150 基板支持件 155 上表面 162 晶圓供應器 164. 晶圓容裔 170 處理氣體源 172 真空泵 173 閥 174 傳熱液體源 176 負載閘泵 200 電容耦合電漿處理腔室 202 上電極 204 底電極 206 基板 210 受限腔室體積 212 侷限環 214 邊緣環 216 絕緣環 218 絕緣環 220 取远配網路: 222 RF電源 224 -電纜 , 226a 狹縫 ' 100年11月21日修正替換頁 100212003 (無劃線)
10 M423909
226b 狭缝 226c 狭缝 . 228 下電極支持結構 234 渦輪泵 240 . 路徑 300 電漿處理腔室 303 中心電極板 304 環狀外電極 307 開缝環: 310 基板支持組件 500 .侷限環 510 上壁 511 環狀凸緣 512 下水平表面 515 環狀四部 515a 垂直表面 515b 水平表面 516 上表面 520 側壁 521 通孔 530 下壁 530a 螺紋孔 531 狹缝 532 上水平表面 534 下表面 535 環狀凸出部 540a 對準銷孔 540b 對準銷孔 540c 對準銷孔 100年9月8曰修正替換頁 100212003 (無劃線) 11

Claims (1)

  1. M423909 月8日修正 100212〇03 (無劃線)' 六、申請專利範圍: L 一種侷限環’用作電容耦合電漿處理腔室之元件,其中該 侷限環之内表面提供一延伸電漿侷限區域,該延伸電漿侷^區g 係圍繞了上電極和一下電極之間的間隙,在電漿處理期間一半導 體基板^於該處理腔室中被支持於該下電極上,該侷限環包含: 環狀上壁,其係水平地延伸且在其一内端包含用以於 處理腔至之該上電極的一外緣下方之一環脒凸緣; 一巧壁,自該上壁之一外端垂直地向下延伸;及 衣^下壁自該側壁之一下端水平地向内延伸,該下壁包 3 分隔之徑向延伸的狹縫,織縫之每—者具有至少1 0英外 之均勻寬度,該狹縫係平均分隔於偏移 外不2且===圍第1項之偈限環,其中該側壁除—組通孔 c的隔係配置成五水平列的具有約。英对之 ’㈣下壁具有約 167942 =請專利範圍第1項之侷限環,其中該上似有约 16.792央吋之内徑及約〇 31英吋之厚度。 土 /、有約 5.如申請專利範圍第1項 ., 20.5㈨英吋之外徑、約则⑻英时之内^有^ 6·如申請專利範圍第!項之偈限環, 表面係與該下壁之—上水平表面分隔約英^广之-下水平 12 M423909 7·如申2青專利範圍第1項之侷限環,其中該狹縫之每一者具 有約1.892纟对之長度及約議英忖之寬度;該狹縫末端為圓& 且該狹之每一者係由其緊鄰者偏離1.25。;且該狹缝之每一者^ 該偈限環之中心軸起約7·97英吋徑向地延伸至約9.862英时。 8·如申請專利範圍第1項之侷限環,其中該下壁在其内周包 含向下延伸的一環狀凸出部,該環狀凸出部具有約0.365英忖之嘗 度,並於該下壁之—下表面下方延伸約0.2英吋。 、 專利範圍第1項之侷限環,其中該環狀凸緣係藉由 =土之一上内端的一環狀凹部而形成,該環狀凹部係藉由自 =壁之-關延伸約〇.1245射的—水平表面及自該上壁之一 上表面延伸約0.165英吋的一垂直表面而形成。 10. 如申請專利範圍冑!項之侷限環,更包含在該上壁之 艺Γ2Γ6-28螺紋孔,其中該螺紋孔之中心係位於該偈?艮 9315英对處且相互偏移45° ;且該螺紋孔之每-者具有約0.2夬时之深度。 ->*- 11. 如申請專利範圍第10項之偈 第三對準銷孔,其中: 又匕3乐 弟—及 該等對準銷孔無螺紋; 之深ί等對準銷孔之每—者具有約G.116英对之直徑及約G.2英时 ίί對該偈限環之中心轴起9.5英对處; ί =孔其中之-逆時鐘偏移約⑷。; 該第-對準銷孔係自該第二對準銷孔逆請。: 12. 如申請專利範,項之顺環,其中漏限環為-單體 M423909 零件、或包含二或更多沿著水平或垂直表面機械性地附接或接合 的部件。. . 13. 如申請專利範圍第1項之侷限環,其中該侷限環由導電材 料所製成。 14. 如申請專利範圍第1項之偈限環,其中該偈限環由鋁所製 成0 七、圖式. 14
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