局部等離子體約束和壓強控制裝置及其方法

專利名稱：局部等離子體約束和壓強控制裝置及其方法
局部等離子體約束和壓強控制裝置及其方法
背景技術：
等離子體處理方面的進展促進了半導體工業的增長。在當今的競爭市場中，制造企業需要能夠將浪費最小化并生產出高品質的半導體設備。因此，通常需要工藝參數的嚴格控制以在襯底處理過程中達到令人滿意的結果。在處理室內，氣體可以與射頻(RF)電流相互作用以在襯底處理過程中形成等離子體。為了控制等離子體的形成以及保護處理室壁，所述等離子體可被約束在受限室容積 (chamber volume)內，比如外圍環(peripheral ring)中的區域。為了從約束區域(外圍環內的容積)排出中性氣體物質(species)，外圍環可包括多個槽。每個槽具有幾何形狀， 其被配置為足夠大以允許所述中性氣體物質通過橫穿所述槽而退出所述約束區域并流向渦輪泵。一般來說，為了有效地約束所述約束區域內的等離子體，每個槽傾向于具有不到等離子體鞘層厚度的兩倍的橫斷面。等離子體鞘層可存在于槽的每一邊上。因此如果總的鞘層厚度大于槽的寬度，則在鞘層之間不會有任何大團的等離子體，因此等離子體被槽夾滅 (pinch)。但是如果槽的寬度大于2*鞘層厚度，那么等離子體可存在于槽內。本領域技術人員知道為了產生襯底處理過程中所需的期望的等離子體，每種配方 (recipe)/配方步驟會要求被維持的一定的壓強量/水平(pressure volume/level)。然而，在襯底處理過程中，一定環境下(例如，室環境)可引起壓強量/水平波動。為了控制壓強量/水平，可以使用真空閥，所述真空閥被設置于所述約束區域的下游、渦輪泵的上游。 在一示例中，為了增加壓強量/水平，可以關緊所述真空閥。不幸的是，隨著壓強的增加，等離子體鞘層趨向于衰竭(collapse)且等離子體鞘層的尺寸會變小。在某些環境中，每個槽的橫斷面尺寸會變得大于收縮等離子體鞘層的尺寸的兩倍。如果等離子體鞘層已收縮，則所述槽不再能將等離子體約束在所述約束區域內。 因此，等離子體可橫穿所述槽并在所述約束區域的外面被形成。這在關緊所述真空閥不僅可增加所述約束區域內的壓強量/水平，也可增加外部室容積(所述約束區域外面的區域) 中的壓強量/水平時尤其如此。所以，外部室容積的高壓環境會助長非約束等離子體的形成。因此，用于壓強控制同時將等離子體的形成約束在由外圍環形成的區域內的裝置是需要的。


在附圖中通過實施例的方式而非通過限定的方式來說明本發明，在這些附圖中， 同樣的參考數字符號指代同樣的元件，其中圖1示出了在本發明的實施方式中，具有局部壓強控制和等離子體約束裝置的處理室的局部視圖的簡圖。圖2A、2B和2C示出了在本發明的實施方式中，可被用來執行局部化的壓強控制的不同程度的偏置(offset)的實施例。圖3示出了在本發明的實施方式中，用于自動執行局部化的壓強控制和等離子體
4約束的方法的簡單流程圖。
具體實施例方式此處參照如附圖中所示的本發明的若干實施方式對本發明進行詳細描述。在下面的描述中，為了提供對本發明的透徹理解，會闡明大量具體細節。但是，顯然地，對本領域技術人員來說，本發明可在沒有這些具體細節中的一些甚或全部的情況下被實施。在其他情況下，為了不令本發明產生不必要的含糊，公知的工藝步驟和/或結構不會被詳細描述。下文將描述各種實施方式，包括方法和技術。應當記住的是本發明也可涵蓋包含有計算機可讀介質的制品，在所述計算機可讀介質上存儲了用于實現本發明技術的實施方式的計算機可讀指令。所述計算機可讀介質可包括用于存儲計算機可讀代碼的諸如半導體、磁性的、光磁的、光學的或其他形式的計算機可讀介質。此外，本發明還可涵蓋用于實行本發明實施方式的裝置。這樣的裝置可包括執行與本發明實施方式有關的任務的專用和/ 或可編程電路。所述裝置的實施例包括被適當編程的通用計算機和/或專用計算設備，且可包括適于與本發明實施方式有關的各種任務的計算機/計算設備和專用/可編程電路的組合。如前所述，在現有技術中，壓強控制通過調節真空閥來提供。由于真空閥傾向位于遠離約束區域的位置，所以所述真空閥的調節不僅會改變約束區域內的壓強量/水平，還會趨向于改變外圍環外面的壓強量/水平。在本發明的一個方面，發明人在此意識到需要局部控制以調節外圍環內的壓強量/水平而不改變約束區域外面的壓強量/水平。按照本發明的實施方式，提供了用于壓強控制同時將等離子體約束在由外圍環形成的區域內的裝置。本發明的實施方式包括局部壓強控制和等離子體約束裝置。本發明的實施方式還包括用于管理局部壓強控制和等離子體約束裝置的自動反饋裝置及其方法。在本發明的實施方式中，在等離子體處理系統的處理室內提供了局部壓強控制和等離子體約束裝置。在實施方式中，可在電容耦合等離子體(CCP)處理系統內應用 (implement)局部壓強控制和等離子體約束裝置。在實施方式中，局部壓強控制和等離子體約束裝置包括固定的外圍環和至少一個可移動導通控制環。雖然可使用多于一個的可移動導通控制環來控制用于從約束區域排出氣體的開口的尺寸，但成本考慮和物理空間限制可使得用于每個外圍環的多于一個的可移動導通控制環的實施在經濟上和/或物理上較不可行。在本文中，會用單一外圍環作為示例來討論各種實施方式。但是，本發明并不限于單一外圍環，本發明可應用于具有一或多個外圍環的等離子體處理系統。反之，所述討論意欲作為示例且本發明并不受這些示例的限制。在實施方式中，可將導通控制環設置于約束區域之內或約束區域之外(約束區域是指由外圍環所包圍的周界)。將導通控制環設置為緊靠外圍環。此處所討論的術語“緊靠”可以是指(但不限于)嵌在里面和外面、嵌在另一者之內、鄰近、被小間隙隔開，等等。 在一優選的實施方式中，導通控制環環繞外圍環。換句話說，導通控制環被設置為更靠近外部室容積，從而提供防止可能發生的等離子體非受約束的屏障。外圍環可具有多個槽(可以是固定尺寸或可變尺寸)。在實施方式中，導通控制環上的槽的數量和位置可以變化。在一實施方式中，導通控制環上的槽的數量和位置可與外圍環上的槽的數量和位置相匹配。在另一實施方式中，導通控制環上的槽的數量和/或位置可與外圍環上的槽的數量和/或位置不同。為了控制約束區域內的壓強，可相對于外圍環驅動/移動/旋轉導通控制環以操縱外圍環上的每個槽的開口。在實施方式中，可使用馬達(比如步進馬達)來驅動和/或旋轉導通控制環。在襯底處理過程中，所述馬達可移動導通控制環以控制外圍環的槽的尺寸。在一示例中，通過將導通控制環上的每個槽的位置設定為與外圍環上的每個槽的位置相匹配，可利用外圍環上的槽的給定尺寸來排放處理后副產品氣體(比如中性氣體物質)。然而，為了減小外圍環上的槽的尺寸，導通控制環可以被移動以使外圍環上的槽通過導通控制環上的槽而偏置。在實施方式中，所述偏置可以是在零偏置到全偏置的范圍內。此處所討論的零偏置是指這樣一種情況其中至少外圍環上的第一槽與導通控制環上的第一槽相匹配以提供用于氣體排放的無障礙通道。此處所討論的全偏置是指這樣一種情況其中至少外圍環上的一個槽被導通控制環上的槽遮蓋使得用于氣體排放的通道被阻塞。從上述可知，外圍環和導通控制環之間的偏置關系也可包括部分偏置使得用于氣體排放的通道的至少一部分是可用的。本領域技術人員知道生產環境通常是動態環境。在襯底處理過程中，壓強量/水平會波動。在實施方式中，局部壓強控制和等離子體約束裝置被配置來為約束區域提供局部壓強控制。通過調節導通控制環，可以進行局部壓強控制。在一示例中，為了提高約束環內的壓強量/水平，可相對于外圍環驅動/旋轉導通控制環以使外圍環上的每個槽的尺寸減小，從而增加約束區域內的壓強卻不增加外部室容積中的壓強。 在實施方式中，局部壓強控制和等離子體約束裝置被配置來將等離子體約束在約束區域內。在一示例中，外圍環上的槽因室環境而變得大于等離子體鞘層的尺寸的兩倍。在現有技術中，等離子體鞘層的衰竭可使得等離子體能夠橫穿所述槽到達外部室容積中。但是，通過操縱可移動導通控制環，外圍環上的槽可維持在小于等離子體鞘層尺寸的兩倍。換句話說，通過旋轉/驅動可移動導通控制環，所述導通控制環可以使外圍環上的每個槽的開口偏置，從而有效地縮小所述槽的尺寸并實質上防止等離子體泄漏到外部室容積中。在本發明的實施方式中，局部壓強控制和等離子體約束裝置是自動反饋裝置，其中可以使用傳感器來監控約束區域內的壓強量/水平。由所述傳感器收集的數據可被發送至控制模塊(其可包括工藝模塊控制器)以用于分析。可以將壓強數據與預定閾值范圍相比較。如果壓強量/水平超出所述閾值范圍，則可發送指令給馬達以驅動/旋轉導通控制環來局部地改變約束區域內的壓強量/水平。通過提供用于執行壓強控制的裝置，可以調節外圍環的約束室容積內的壓強量/ 水平卻不影響外部室容積(約束區域外面的區域)中的壓強量/水平。通過局部壓強控制， 可在襯底處理過程中保持襯底上方的穩定等離子體，同時約束等離子體使其不得橫穿外圍環的槽而在約束區域的外面形成。此外，該裝置的自動反饋特征使得壓強控制和/或等離子體約束能夠自動發生而無需人工干預。參照附圖及下面的討論，可以更好地理解本發明的特征和優點。圖1示出了在本發明的實施方式中，具有局部壓強控制和等離子體約束裝置的處理室100的局部視圖的簡圖。看其中的情況，舉例來說，襯底106在處理室100內被處理。 在實施方式中，處理室100可以是電容耦合等離子體處理室。襯底106可被置于底部電極CN 102484940 A說明書4/7 頁
104之上。在襯底處理過程中，可用來蝕刻襯底106的等離子體108可形成于襯底106和上部電極102之間。為了控制等離子體的形成以及為了保護處理室壁，可以使用外圍環112。外圍環 112可由諸如硅、多晶硅、碳化硅、碳化硼、陶瓷、鋁之類的導電材料制成。通常而言，外圍環 112可被配置為包圍受約束的室容積110的外圍，在所述受約束的室容積110中會形成等離子體108。除了外圍環112，受約束的室容積110的外圍還可通過上部電極102、底部電極 104、邊緣環114、絕緣環116和118以及室支撐結構128進行限定。在襯底處理過程中，氣體可從氣體分配系統(未圖示)流入受約束的室容積110 中以與RF電流相互作用從而產生等離子體108。RF電流可從RF源122經由電纜124和RF 匹配器120流到底部電極104。本領域技術人員知道某些室部件(比如上部電極、底部電極、絕緣環、邊緣環、室支撐件，等等)可具有不同于圖中所示的其他組態。此外，RF源和RF 匹配器的數量也可根據等離子體處理系統的情況而變化。為了從所述約束區域(受約束的室容積110)排出處理后副產品氣體(比如中性氣體物質)，外圍環112可包括多個槽(比如槽126a、126b、126c、128a、128b、128c、130a、 130b和130c)。所述處理后副產品氣體(比如中性氣體物質)可在被渦輪泵134抽出處理室100之前從受約束的室容積110橫穿至處理室100的外部區域132 (外部室容積)中。盡管可以使用其它組態，外圍環112上的槽可具有輻射狀(radial shape)。每個槽的幾何形狀被配置為足夠大以允許處理后副產品氣體(比如中性氣體物質)退出受約束的室容積110。槽的數量和尺寸可取決于用于處理室的期望的導通率。但是，每個槽通常具有不到等離子體鞘層(未圖示)兩倍的橫斷面。本領域技術人員知道處理室100具有動態環境。所以，壓強量/水平在襯底處理過程中會波動。如前所述，在現有技術中，可以使用真空閥138來執行壓強控制。然而，在一定條件下，比如當真空閥138被關緊時，較高的壓強量/水平可導致等離子體鞘層(未圖示)衰竭。隨著等離子體鞘層衰竭，外圍環112上的槽的橫斷面會變得大于收縮等離子體鞘層的尺寸的兩倍。結果，等離子體會變成不受約束的，且可橫穿所述槽并逸出至處理室100 的外部區域132中。由于在壓強量/水平上的變化沒有被局限在受約束的室容積110內， 因此處理室100的外部區域132 (外部室容積)此時可具有促進等離子體形成的高壓環境。由于通常需要諸如壓強量/水平之類的處理參數的嚴格控制以生產優質的半導體設備，因此需要一種裝置和/或方法來控制受約束的室容積110內的壓強量/水平。在實施方式中，可使用導通控制環136來提供局部壓強控制。在實施方式中，可將導通控制環 136設置為緊靠外圍環112。此處所討論的術語“緊靠”可以是指(但不限于)嵌在里面和外面、嵌在另一者之內、鄰近、被小間隙隔開，等等。舉例來說，導通控制環136可由絕緣材料制成且可被設置為鄰近外圍環112。在另一示例中，導通控制環136可環繞外圍環112使得導通控制環136可用來阻止等離子體從受約束的室容積110流入處理室100的外部區域 132 中。在一實施方式中，導通控制環136上的槽(140a、140b、140c、142a、142b、142c、 144a、144b 和 144c)的數量可與外圍環 112 上的槽(126a、126b、126c、128a、128b、128c、 130a、130b和130c)的數量相匹配。在另一實施方式中，槽的數量可以不相匹配。例如，導通控制環136上的槽的數量可大于外圍環112上的槽的數量。通過驅動/旋轉導通控制環136，可操縱在導通控制環136的槽和外圍環112的槽之間的偏置程度以提供局部壓強控制。從上述可知，對外圍環112上的每個槽的偏置程度可根據導通控制環上的槽的數量和 /或位置而變化。為便于討論，圖2A、2B和2C示出了在本發明的實施方式中，可被用來執行局部化的壓強控制的不同程度的偏置的實施例。圖2A示出了在本發明的一實施方式中，具有零度偏置的局部壓強控制和等離子體約束裝置(200)的局部視圖。在實施方式中，導通控制環136環繞外圍環112且導通控制環136的槽(140a、140b和140c)位于外圍環112的槽(126a、126b和126c)的正下方。 在這種配置中，外圍環112的槽(126a、126b和126c)乃最大尺寸。換句話說，外圍環112 的槽(126a、126b和126c)的尺寸與導通控制環136持續不存在時相同。這種配置在等離子體鞘層沒有收縮且等離子體的非約束的可能性微乎其微時會是合乎期望的。然而，在襯底處理過程中，約束室容積內的環境會改變。在實施例中，壓強量/水平可以已經落在襯底處理過程中可接受的閾值范圍之外。為了執行壓強控制，可以調節導通控制環136以使導通控制環136上的槽(140a、140b和140c)與外圍環112上的相應的槽 (126a、126b和126c)重疊(如圖2B的裝置210中所示)。換句話說，導通控制環136的驅動/旋轉可使槽(126a、126b和126c)變換為多個尺寸可變的槽(如槽204a、204b和204c 所示)。在一定條件下(比如在高壓環境中)，等離子體鞘層的厚度可以收縮，導致外圍環 112上的槽(126a、126b和126c)的尺寸變得大于收縮等離子體鞘層的尺寸的兩倍。在實施方式中，通過驅動/旋轉導通控制環136，外圍環112上的槽(126a、126b和126c)的幾何結構(例如，尺寸)可被偏置，從而縮小到外部區域136的開口(如較小開口 204a-c所示)。在實施方式中，如果受約束的室容積內需要特別高的壓強量/水平，則可將處理后副產品氣體(比如中性氣體物質)從受約束的室容積排出的導通率減小至持續為零。為了創造高壓強環境，可操縱導通控制環136來關閉外圍環112的槽(126a、126b和126c)的開口。換句話說，通過將導通控制環136上的每個槽(140a、140b和140c)定位到緊靠外圍環112上的相應的槽(126a、126b和126c)，可以確立百分之百的偏置程度(如圖2C的裝置 220中所示)。再參考圖1，雖然示出的是后置c形的局部壓強控制和等離子體約束裝置，但是局部壓強控制和等離子體約束裝置可以具有其他配置。本領域技術人員知道導通率在各個處理室中可以變化。在具有常規導通率的室中，可以僅將槽定位于區域(section) 150、152 或154中。在一實施方式中，如果需要底部排氣，則可將槽(126a、126b和126c)定位于區域150中。因為槽只被定位在區域150中，可以只需要導通控制環136的槽(140a、140b和 140c)來執行局部壓強控制。在另一實施方式中，局部壓強控制和等離子體約束裝置可包括兩個區域 (section)用以執行局部化的壓強控制。在實施例中，由于處理室具有針對排氣的較高導通率的需求，區域150和152 (舉例來說)可將槽(126a、126b、126c、128a、128b和128c)用于排放處理后副產品氣體(比如中性氣體物質)。類似于前面所述的實施例，導通控制環136 上的相應的槽(140a、140b、140c、142a、142b和142c)可被用于執行壓強控制。在本發明的又一實施方式中，后置的c形的局部壓強控制和等離子體約束裝置可被用在需要特別高的導通率的處理室中。從前述可知，所有三個區域(150、152和154)都可被用來為具有c形結構的處理室執行壓強控制。 在本發明的實施方式中，局部壓強控制和等離子體約束裝置是自動反饋裝置。圖3 示出了在本發明的實施方式中，用于自動執行局部壓強控制和等離子體約束的方法的簡單流程圖。將結合圖1、2A、2B和2C來討論圖3。在第一步驟302，局部壓強控制和等離子體約束裝置被設置到初始的設定點位置。 在實施例中，將導通控制環136移動到初始的設定點位置以使導通控制環136的槽堆疊在外圍環112的槽的下方(如圖2A中所示)。在本發明的實施方式中，可以使用諸如編碼器之類的定位模塊(未圖示)來記錄導通控制環136的初始的設定位置且該初始的設定位置可被發送給控制模塊162 (比如工藝模塊控制器)。在下一步驟304，襯底處理開始。本領域技術人員知道可將配方引入。所述配方可以定義不同工藝參數(包括壓強參數)的要求。在生產過程中，所引入的配方被用于處理襯底。在下一步驟306，在襯底處理過程中監控壓強量/水平。在實施方式中，可以使用傳感器164來監控受約束的室容積110內的壓強水平。關于所述壓強的處理數據可被發送給控制模塊162用于分析。在下一步驟308，通過調節導通控制環136來維持襯底處理過程中的壓強量/水平。由于控制模塊162持續地收集壓強數據，所以控制模塊162能夠確定受約束的室容積 110內的壓強量/水平何時落到可接受的閾值范圍之外。一旦問題被識別，控制模塊162會重新計算新的設定點位置以促使壓強量/水平在可接受的閾值范圍內。新的設定位置可基于當前的設定點位置進行計算。在實施方式中，控制模塊162可將成組的指令發送給馬達160，馬達160被配置來驅動/旋轉導通控制環136。在實施方式中，用于移動導通控制環的成組的指令可包括方向信號(direction signal)和步進信號(step signal) 0在實施例中，馬達所接收的指令可表示導通控制環136將向左邊方向移動兩個步進脈沖(用于步進馬達的步進信號通常以步進脈沖的數量來表示)。在接收成組的指令的基礎上，馬達160可驅動/旋轉導通控制環136到期望的位置，從而改變外圍環112上的每個槽的開口的尺寸。據此，調節每個槽的開口的尺寸改變了導通率，從而提供了不影響外部室容積中的壓強量/水平的局部壓強控制。操縱導通控制環136也是用于約束等離子體的有效裝置，即使壓強控制還可通過其他部件(比如真空閥138，而非導通控制環136)來執行。在一實施例中，通過調節真空閥138，在處理室100 (包括受約束的室容積110和外部區域132)中，壓強量/水平被提高。 在該實施例中，由于等離子體鞘層開始衰竭，導通控制環136可被用來縮小外圍環112上的槽的開口。步驟304到308是可重復的步驟且可在襯底處理過程中被不斷重復。從前述可知，本發明的一或更多實施方式提供了局部壓強控制和等離子體約束裝置。通過提供局部壓強控制裝置，壓強量/水平上的變化被限定于外圍環內的室容積內。由于壓強控制被局部化，用于蝕刻襯底的等離子體被穩定在更快的速度。附加地或替代地，由于所述裝置被配置來基本上消除等離子體形成于外部室容積中的可能性，所以局部壓強控制和等離子體約束裝置提供了更寬的處理窗口。如此，通過保護室部件不受非約束等離子體形成的影響，局部壓強控制和等離子體約束裝置使得擁有成本最小化。雖然本發明以若干優選實施方式的形式進行描述，但其變化方式、置換方式和等同方式也落在本發明的保護范圍之內。雖然在此提供了多種實施例，但是這些實施例旨在說明而非限定本發明。此外，即便本發明結合電容耦合等離子體(CCP)處理系統進行描述， 但本發明也可被應用于電感耦合等離子體處理系統或混合等離子體處理系統。此外，為方便起見，在此提供了標題和概要，所述標題和概要不應當被用來解釋文中權利要求書的保護范圍。而且，摘要是以高度概括的形式寫就，在此提供摘要是為了方便起見，因此摘要不應當被用來解釋或限制總發明，總發明在權利要求書中進行陳述。如果在此使用了術語“成組(set)”，該術語旨在具有其被通常理解的數學上的意義，包括零個、一個或者多于一個。還應當注意的是，實施本發明的方法和裝置有許多替代方式。所以，意思是下面所附的權利要求書可被理解為包括落在本發明的真實精神和范圍之內的所有這樣的變化方式、置換方式和等同方式。
權利要求
1.用于在襯底的處理過程中于等離子體處理系統的處理室內執行壓強控制的裝置，包括外圍環，其被配置為至少用于包圍受約束的室容積，其中所述受約束的室容積能夠在襯底處理過程中維持用于蝕刻所述襯底的等離子體，所述外圍環包括第一多個槽，其中所述第一多個槽被配置為至少用于在所述襯底處理過程中從所述受約束的室容積排出處理后副產品氣體；以及導通控制環，其中所述導通控制環被設置為緊靠所述外圍環，且被配置為包括第二多個槽，其中通過相對于所述外圍環移動所述導通控制環使得所述外圍環的所述第一多個槽的第一槽和所述導通控制環的所述第二多個槽的第二槽在零偏置到全偏置的范圍中彼此相對偏置，使所述壓強控制得以實現。
2.如權利要求1所述的裝置，進一步包括馬達，其中所述馬達被配置來移動所述導通控制環以執行所述壓強控制。
3.如權利要求2所述的裝置，進一步包括被配置用于收集關于所述受約束的室容積內的壓強量的處理數據的成組的傳感器。
4.如權利要求3所述的裝置，進一步包括控制模塊，該控制模塊被配置為至少用于從所述成組的傳感器接收所述處理數據，分析所述處理數據，為所述導通控制環確定新的位置，以及將所述新的位置作為成組的指令的一部分發送給所述馬達。
5.如權利要求4所述裝置，其中所述馬達被配置來接收所述成組的指令且移動所述導通控制環以調節所述受約束的室容積內的所述壓強量。
6.如權利要求5所述的裝置，其中所述外圍環被嵌在所述導通控制環的里面使得所述導通控制環環繞所述外圍環。
7.如權利要求6所述的裝置，其中所述導通控制環由絕緣材料制成。
8.如權利要求1所述的裝置，其中所述等離子體處理系統是電容耦合等離子體處理系統。
9.用于在襯底的處理過程中于等離子體處理系統的處理室內執行壓強控制的方法，其中所述處理室包括被配置成至少用于包圍受約束的室容積的外圍環，其中所述受約束的室容積能夠在襯底處理過程中維持用于蝕刻所述襯底的等離子體，所述外圍環包括第一多個槽，其中所述第一多個槽被配置成至少用于在所述襯底處理過程中從所述受約束的室容積排出處理后副產品氣體，所述方法包括提供導通控制環，其中所述導通控制環被設置為緊靠所述外圍環，且被配置為包括第二多個槽；監控所述受約束的室容積內的壓強量； 將關于所述壓強量的處理數據發送給控制模塊； 分析所述處理數據；將所述受約束的室容積內的所述壓強量與預定閾值范圍相比較； 如果所述壓強量超出所述預定閾值范圍，則為所述導通控制環計算新的位置；以及通過相對于所述外圍環移動所述導通控制環使得所述外圍環的所述第一多個槽的第一槽和所述導通控制環的所述第二多個槽的第二槽在零偏置到全偏置的范圍中彼此相對偏置來調節所述受約束的室容積內的所述壓強量。
10.如權利要求9所述的方法，進一步包括將所述新的位置作為成組的指令的一部分發送給馬達，其中所述馬達被配置成至少用于移動所述導通控制環以調節所述受約束的室容積內的所述壓強量。
11.如權利要求10所述的方法，其中所述受約束的室容積內的所述壓強量的所述監控由成組的傳感器來執行。
12.如權利要求9所述的方法，進一步包括在初始化所述襯底處理之前，將所述導通控制環設置到初始的設定點位置。
13.如權利要求12所述的方法，其中所述新的位置在先前的設定位置的基礎上進行計算。
14.在襯底的處理過程中在等離子體處理系統的處理室內的等離子體約束裝置，包括成組的外圍環，其具有第一成組的槽，其中所述成組的外圍環包圍受約束的室容積，所述受約束的室容積能夠在襯底處理過程中維持等離子體，所述第一成組的槽被配置成至少用于在所述襯底處理過程中從所述受約束的室容積排出處理后副產品氣體；成組的導通控制環，其具有第二成組的槽，其中所述成組的導通控制環被設置為緊靠所述成組的外圍環；以及馬達，其被配置成至少用于相對于所述成組的外圍環移動所述成組的導通控制環使得所述成組的外圍環的所述第一成組的槽的第一槽和所述成組的導通控制環的所述第二成組的槽的第二槽在零偏置到全偏置的范圍中彼此相對偏置。
15.如權利要求14所述的等離子體約束裝置，進一步包括被配置用于收集所述受約束的室容積內的處理數據的成組的傳感器。
16.如權利要求15所述的等離子體約束裝置，進一步包括控制模塊，其被配置成至少用于從所述成組的傳感器接收所述處理數據，分析所述處理數據，為所述導通控制環確定新的位置，以及將所述新的位置作為成組的指令的一部分發送給所述馬達。
17.如權利要求16所述的等離子體約束裝置，其中所述馬達被配置來接收所述成組的指令且調節所述成組的導通控制環以維持所述受約束的室容積內的等離子體約束。
18.如權利要求17所述的等離子體約束裝置，其中所述成組的導通控制環被設置在所述受約束的室容積的外面使得所述成組的導通控制環環繞所述成組的外圍環。
19.如權利要求18所述的等離子體約束裝置，其中所述成組的導通控制環由絕緣材料制成。
20.如權利要求19所述的等離子體約束裝置，其中所述等離子體處理系統是電容耦合等離子體處理系統。
全文摘要
本發明提供了在襯底處理過程中在處理室內用于執行壓強控制的裝置。所述裝置包括被配置成至少用于包圍受約束的室容積的外圍環，所述受約束的室容積被配置成用于在襯底處理過程中維持用于蝕刻所述襯底的等離子體。所述外圍環包括被配置成至少用于在所述襯底處理過程中從所述受約束的室容積排出處理后副產品氣體的多個槽。所述裝置還包括被設置為緊靠所述外圍環且被配置為包括多個槽的導通控制環。通過相對于所述外圍環移動所述導通控制環使得所述外圍環上的第一槽和所述導通控制環上的第二槽在零偏置到全偏置的范圍中相對彼此偏置，使所述壓強控制得以實現。
文檔編號H05H1/46GK102484940SQ201080038149
公開日2012年5月30日 申請日期2010年8月31日 優先權日2009年8月31日
發明者安德魯·拜勒, 巴巴克·凱德柯戴安, 拉金德爾·德辛德薩, 邁克·凱洛格 申請人:朗姆研究公司