具有可移动插入件的等离子体剥离工具的制作方法

本公开总体涉及使用等离子体源处理衬底的装置、系统及方法。

背景技术：

1、等离子体处理广泛用于半导体工业中，用于半导体晶片和其它衬底的沉积、蚀刻、抗蚀剂去除和相关处理。等离子体源(例如微波、ecr、电感等)经常用于等离子体处理，以产生用于处理衬底的高密度等离子体和活性物质。等离子体剥离工具可用于剥离工艺，例如光刻胶去除。等离子体剥离工具可以包括生成等离子体的等离子体腔室和处理衬底的单独的处理腔室。处理腔室可以在等离子体腔室的“下游”，使得衬底不直接暴露于等离子体。分离格栅可以用于将处理腔室与等离子体腔室分离。分离格栅可以对于中性物质是可透过的，但是对于来自等离子体的带电粒子是不透过的。分离格栅可以包括具有孔的材料片。

2、等离子体剥离工具中的均匀性控制对于改进的性能(例如改进的灰化率性能)可能是重要的。在不操纵工艺参数(例如气体压力和流量以及对产生等离子体的感应线圈提供rf功率)的情况下，在等离子体剥离工具中难以调谐均匀性。

技术实现思路

1、所公开技术的方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过实践本公开来知晓。

2、本公开的一个示例方面涉及一种等离子体处理设备。该等离子体处理设备包括：处理腔室；等离子体腔室，与处理腔室分开；感应耦合等离子体源，配置成在等离子体腔室中生成等离子体；基座，设置在处理腔室内，基座配置成支撑工件；插入件，设置在等离子体腔室中，插入件能够移动到等离子体腔室内的一个或多个竖直位置；以及控制系统，通信地耦合到插入件，以将插入件移动到等离子体腔室内的一个或多个竖直位置。

3、本公开的另一示例方面涉及一种用于在等离子体处理设备中处理工件的方法。等离子体处理设备具有等离子体腔室和处理腔室，处理腔室具有工件支撑件，处理腔室具有设置在处理腔室中的插入件，插入件能够移动到等离子体腔室内的一个或多个竖直位置，该方法包括：允许工艺气体进入等离子体腔室；使用等离子体腔室中所感应的等离子体由工艺气体生成一种或多种物质；利用控制系统在等离子体腔室内将插入件从第一竖直位置移动到第二竖直位置，控制系统通信地耦合到插入件，以将插入件移动到等离子体腔室内的一个或多个竖直位置；过滤一种或多种物质以生成经过滤的混合物；以及将工件暴露于经过滤的混合物以处理工件。

4、参考以下描述和所附权利要求，将更好地理解所公开技术的这些和其它特征、方面和优点。并入本说明书并构成本说明书一部分的附图示出了所公开技术的实施例，并且与描述一起用于解释所公开技术的原理。

技术特征：

1.一种用于处理工件的等离子体处理设备，所述等离子体处理设备包括：

2.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述插入件是具有第一封闭端和第二开口端的管状插入件，其中，所述第一封闭端设置在所述等离子体腔室内，所述第二开口端通向大气。

3.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述插入件具有小于所述处理腔室的直径(d2)的直径(d1)。

4.根据权利要求3所述的等离子体处理设备，其中，在所述插入件与所述等离子体腔室的内壁之间限定具有径向厚度的真空空间，其中，所述径向厚度是直径(d2)与直径(d1)之间的差值。

5.根据权利要求4所述的等离子体处理设备，其中，所述径向厚度为约5mm至约150mm。

6.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述插入件在工件处理期间能够移动到调节工艺均匀性的竖直位置。

7.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述插入件在工件处理期间能够移动到调节效率的竖直位置。

8.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述插入件在工件处理期间能够移动到增加灰化率的竖直位置。

9.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述插入件包括石英或陶瓷材料。

10.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述控制系统还配置为根据输入到所述控制系统的控制参数来调节所述插入件的竖直位置。

11.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述插入件的第一封闭端能够具有低至与分离格栅的顶表面相距约1mm的竖直位置，所述分离格栅将所述处理腔室与所述等离子体腔室分开。

12.根据权利要求11所述的等离子体处理设备，其中，所述插入件的第一封闭端能够具有高达在所述感应耦合等离子体源的顶端上方约100mm的竖直位置。

13.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述插入件设置在所述等离子体腔室中，使得所述等离子体腔室保持在真空下。

14.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，使用一个或多个波纹管将所述插入件移动到所述等离子体腔室中的一个或多个竖直位置。

15.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述插入件的第二开口端耦合到设置在用于移动所述插入件的一个或多个波纹管上的一个或多个保持装置。

16.根据权利要求15所述的等离子体处理设备，其中，一个或多个垫片设置在所述插入件的第二开口端与一个或多个保持装置之间。

17.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述等离子体处理设备还包括气体注入插入件，所述气体注入插入件设置在所述插入件的中心，用于将强制空气朝向所述插入件的第一封闭端输送以冷却所述插入件。

18.一种用于在等离子体处理设备中处理工件的方法，所述等离子体处理设备具有等离子体腔室和处理腔室，所述处理腔室具有工件支撑件，所述处理腔室具有设置在所述处理腔室中的插入件，所述插入件能够移动到所述等离子体腔室内的一个或多个竖直位置，所述方法包括：

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述插入件是具有第一封闭端和第二开口端的管状插入件，其中，所述第一封闭端设置在所述等离子腔室内，所述第二开口端通向大气。

技术总结本公开提供一种用于处理工件的等离子体处理设备。在一个示例性实施例中，用于处理工件的等离子体处理设备包括处理腔室、与处理腔室分开的等离子体腔室、以及配置为在等离子体腔室中生成等离子体的感应耦合等离子体源。该设备包括设置在处理腔室内的基座，该基座配置为支撑工件。该设备包括设置在等离子体腔室中的插入件，该插入件可移动到等离子体腔室内的一个或多个竖直位置。该设备包括控制系统，该控制系统通信地耦合到插入件，以将插入件移动到等离子体腔室内的一个或多个竖直位置。本公开还提供了用于处理工件的方法。技术研发人员：龙茂林,张其群受保护的技术使用者：北京屹唐半导体科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2