專利名稱：使用等離子體處理襯底的裝置和方法,以及制造半導(dǎo)體器件的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于處理襯底的方法和裝置。更具體，本發(fā)明涉及用于使用等離子體處理襯底的方法和裝置。
背景技術(shù)：
各種處理用于制造使用例如晶片的襯底的半導(dǎo)體器件。許多處理，例如淀積、蝕刻和清洗工序，使得從處理氣體生成等離子體，并將等離子體提供到襯底。因此，用于執(zhí)行等離子體處理工序的裝置包括處理室和等離子體生成器，該等離子體生成器生成等離子體并將等離子體提供到處理室中的襯底。蝕刻裝置的等離子體生成器可以是電容耦合等離子體(CCP)生成器、電感耦合等離子體(ICP)生成器、反應(yīng)物離子蝕刻等離子體(RIE)生成器、磁增強(qiáng)的反應(yīng)物離子蝕刻(MERIE)等離子體生成器、電子回旋共振(ECR)等離子體生成器、直接等離子體生成器或遠(yuǎn)程等離子體生成器。
圖1A至1G分別說(shuō)明具有電容耦合等離子體(CCP)、電感耦合等離子體(ICP)、反應(yīng)物離子蝕刻等離子體(RIE)、磁增強(qiáng)的反應(yīng)物離子蝕刻等離子(MERIE)、直接等離子體、遠(yuǎn)程等離子體和電子回旋共振(ECR)等離子體生成器的等離子體處理裝置的實(shí)例。在圖1A至1G中，參考標(biāo)號(hào)10、12、14和16分別指示處理室、上電極、下電極、和高頻電源。參照?qǐng)D1A，電容耦合等離子體(CCP)生成器向上電極12和下電極14提供高頻交流(AC)。參照?qǐng)D1B，電感耦合等離子體(ICP)生成器向圍繞處理室10的線圈18提供高頻交流(AC)。參照?qǐng)D1C，反應(yīng)物離子蝕刻等離子體(RIE)生成器向下電極14提供高頻交流(AC)，而上電極12接地。參照?qǐng)D1D，磁增強(qiáng)的反應(yīng)物離子蝕刻(MERIE)等離子體生成器包括與電感耦合等離子體(ICP)生成器相同的結(jié)構(gòu)，并且還包括處理室10之外的磁體20。參照?qǐng)D1E，直接等離子體生成器向上電極12提供交流(AC)，而下電極14接地。參照?qǐng)D1G，遠(yuǎn)程等離子體生成器在處理室10之外生成等離子體，然后將等離子體提供到處理室10中。電子回旋共振(ECR)等離子體生成器包括微波生成器24a和電磁體24b。等離子體生成器的具體結(jié)構(gòu)在本領(lǐng)域中基本上是公知的。因此，將省略其進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
影響蝕刻工序的效率的因素包括執(zhí)行處理的壓力和溫度、處理氣體的總量和類型、所施加的高頻電磁場(chǎng)的持續(xù)時(shí)間和幅度等。在蝕刻工序期間調(diào)節(jié)這些因素，例如，試圖最大化處理的效率。通常，等離子體處理裝置僅具有上述的一個(gè)等離子體生成器。因此，僅通過(guò)調(diào)節(jié)這些因素僅能如此地增加蝕刻工序的效率。此外，等離子體蝕刻裝置具有限制數(shù)目的應(yīng)用。即，由裝置所應(yīng)用的等離子體生成器限制了裝置能夠執(zhí)行的不同類型的處理的數(shù)目。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供能夠有效地處理襯底的等離子處理裝置或設(shè)備。
相似地，本發(fā)明的目標(biāo)是提供使用等離子體處理襯底的有效方法。
本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供能夠在襯底上執(zhí)行各種等離子體處理工序的等離子體處理裝置或設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，等離子體處理裝置包括處理室、以及包括至少兩個(gè)不同類型等離子體生成器的等離子體生成系統(tǒng)。在處理室中設(shè)置襯底支撐，用于當(dāng)處理時(shí)支撐襯底。裝置還包括氣體供應(yīng)系統(tǒng)，用于供應(yīng)處理氣體，從該處理氣體形成等離子體。等離子生成系統(tǒng)還可包括控制器。控制器控制等離子生成器在使用等離子體處理襯底的工序期間選擇性地一一操作。例如，控制器可以控制等離子生成器，使得等離子源可以開關(guān)，用于處理中間的使用。
優(yōu)選地，每個(gè)等離子生成器是電容耦合等離子體(CCP)生成器、電感耦合等離子體(ICP)生成器、反應(yīng)物離子蝕刻等(RIE)離子體生成器、磁增強(qiáng)的反應(yīng)物離子蝕刻(MERIE)等離子體生成器、電子回旋共振(ECR)等離子體生成器、直接等離子體生成器或遠(yuǎn)程等離子體生成器。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，用于制造半導(dǎo)體器件的設(shè)備等包括傳輸室、設(shè)置在傳輸室中的傳輸機(jī)器人、以及連接傳輸室的多個(gè)等離子處理裝置，其中至少一個(gè)等離子處理裝置包括與至少一個(gè)其它等離子體處理裝置的等離子生成器不同類型的等離子生成器。用于制造半導(dǎo)體器件等的設(shè)備可進(jìn)一步包括連接到傳輸室的灰化裝置和濕法剝離裝置。
根據(jù)本發(fā)明另外其他方面，處理襯底的方法包括初始地使用第一等離子生成器制造的等離子體處理襯底，以在襯底上形成部分特性，并后續(xù)地使用與第一等離子生成器不同類型的第二等離子生成器形成的等離子體處理襯底，以在襯底上形成特性的延續(xù)。
在其中該方法應(yīng)用到蝕刻工序的情況下，優(yōu)選地以小于其中由使用第一等離子體生成器形成的等離子體蝕刻襯底上的材料的速率，由使用第二等離子生成器形成的等離子體蝕刻襯底上的材料。這樣，可以使用第二等離子體生成器形成電容耦合等離子體(CCP)，以及使用第一等離子體生成器形成電感耦合等離子體(ICP)。此外，當(dāng)將被蝕刻的材料包括多個(gè)不同的層時(shí)，不同類型的等離子體生成器可分別用于產(chǎn)生用于蝕刻這些層的等離子體。
根據(jù)本發(fā)民明的另外其他方面，通過(guò)使用第一等離子體生成器形成的等離子體僅蝕刻襯底上的單層的部分厚度，以及后續(xù)地通過(guò)使用第二等離子體生成器形成的等離子體繼續(xù)蝕刻襯底上的單層，該第二等離子體生成器的類型不同于第一等離子體生成器的類型。
這樣，可以通過(guò)使用第一等離子體生成器形成的等離子體和使用第二等離子體生成器形成的等離子體，在單個(gè)處理室中蝕刻襯底上的材料單層?；蛘?，可以在不同的處理室中蝕刻襯底上的材料單層。


從下面參照附圖做出的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的上述和其他目標(biāo)、特性和優(yōu)勢(shì)將變得更加顯而易見，在附圖中圖1A至1G是各種傳統(tǒng)等離子體處理裝置的原理圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的等離子體處理裝置的實(shí)施例的框圖；圖3是圖2的等離子體處理裝置的實(shí)施例的截面圖；圖4至圖6是圖2的等離子體處理裝置的不同實(shí)施例的原理圖；圖7是說(shuō)明使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的等離子處理裝置的氧化物層的等離子蝕刻的部分襯底的示例圖；圖8是說(shuō)明使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的等離子處理裝置的氧化物層和多層的蝕刻的部分襯底的示例圖；以及圖9是用于制造包括根據(jù)本發(fā)明的等離子處理裝置的半導(dǎo)體器件的設(shè)備的原理平面圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。蝕刻裝置將用于描述本發(fā)明的實(shí)施例。然而，應(yīng)理解，本發(fā)明可以等效地應(yīng)用到其他使用等離子的處理裝置，例如清洗裝置或淀積裝置。此外，晶片W將用作目標(biāo)的實(shí)例，其可以由根據(jù)本發(fā)明的裝置處理，但是很明顯本發(fā)明可以用于處理其他類型的襯底，例如玻璃襯底。
圖2說(shuō)明本發(fā)明的等離子體處理裝置的實(shí)施例。參照?qǐng)D2，等離子體處理裝置包括處理室100和等離子體生成系統(tǒng)200。處理室100提供空間，在該空間中執(zhí)行處理。等離子體生成系統(tǒng)200包括多個(gè)(兩個(gè)或更多)等離子體生成器220和控制器240，用于控制等離子體生成器220。
等離子體生成器220是各種類型。例如，每個(gè)等離子體生成器220可以是電容耦合等離子體(CCP)生成器、電感耦合等離子體(ICP)生成器、反應(yīng)物離子蝕刻等離子體(RIE)生成器、磁增強(qiáng)的反應(yīng)物離子蝕刻(MERIE)等離子體生成器、電子回旋共振(ECR)等離子體生成器、直接等離子體生成器或遠(yuǎn)程等離子體生成器。在圖1a至1g中示出這種等離子體生成器的結(jié)構(gòu)，并且其本質(zhì)上是公知的。因此，將省略等離子體生成器220的詳細(xì)說(shuō)明。然而，等離子體生成器220不限制于這些類型。
控制器240選擇等離子體生成器220的一個(gè)或多個(gè)，用于在具體工序中使用，以通過(guò)等離子體處理裝置執(zhí)行，并設(shè)置等離子體生成器/多個(gè)等離子體生成器的操作參數(shù)。當(dāng)選擇兩個(gè)或多個(gè)等離子體生成器時(shí)，等離子體處理裝置的控制器240不僅僅設(shè)置等離子體生成器220的操作參數(shù)，還切換在(蝕刻)處理期間的等離子體生成器220的使用(順序)。本發(fā)明的等離子體處理裝置的等離子體生成器220因此用作控制除了通用處理參數(shù)例如壓力和溫度、處理氣體的總量和類型、所施加高頻電磁場(chǎng)的持續(xù)時(shí)間和幅度等之外的處理。即，等離子體生成器220的操作順序和它們的操作參數(shù)在處理期間是固定的或變化的，如通用操作參數(shù)，以更有效地蝕刻晶片。因此，相比于傳統(tǒng)技術(shù)，蝕刻工序的效率增加，由于等離子體生成器220擴(kuò)展了可以控制和調(diào)整的處理參數(shù)的范圍。
圖3說(shuō)明本發(fā)明的等離子體處理裝置的實(shí)施例。參照?qǐng)D3，等離子體處理裝置包括處理室100和等離子體生成系統(tǒng)200。處理室100包括處理室100a和排出(discharge)室100b。處理室100a提供其中執(zhí)行(蝕刻)工序的空間，以及排出室100b提供空間，通過(guò)該空間從處理室100排出在反應(yīng)室100a等中發(fā)生的反應(yīng)的副產(chǎn)品。在排出室100b之上設(shè)置處理室100a。在處理室100a的中部設(shè)置襯底支撐120。襯底支撐120配置為支撐晶片W。排出盤160位于襯底120之下，并分隔處理室100內(nèi)的空間，以將處理室100a和排出室100b彼此分開。
這樣，排出盤160通常是環(huán)形的。排出盤160的內(nèi)周邊部分接觸襯底支撐120，以及排出盤160的外周邊部分接觸處理室100的內(nèi)壁。多個(gè)排出孔160a通過(guò)排出盤160垂直延伸。在處理室100a中發(fā)生的反應(yīng)的副產(chǎn)品通過(guò)排出孔160a排出到排出室100b。在排出室100b中安裝泵(未示出)，以控制處理室100中的壓力。排出線170連接到排出室100b。通過(guò)排出線170向外排空反應(yīng)的副產(chǎn)品。
該裝置還包括氣體供應(yīng)系統(tǒng)140，包括噴頭142和多個(gè)氣體供應(yīng)線146、148。噴頭142設(shè)置在處理室100a中，朝向襯底支撐120。噴頭142包括注入盤142a和側(cè)壁120b。注入盤142a與處理室100a的上壁隔離。側(cè)壁142b從注入盤142a的外圓周邊緣延伸到接觸處理室100a的上壁。注入盤142a具有相似于晶片W的直徑。注入盤142a具有通過(guò)其垂直延伸的多個(gè)氣體注入孔。
氣體供應(yīng)線146、148用于將處理氣體從外部氣體存儲(chǔ)管(未示出)提供到噴頭142。更具體，處理氣體從氣體供應(yīng)線146、148引入由處理室100的上壁和噴頭142限定并在處理室100的上壁和噴頭142之間的空間143。盡管示出兩個(gè)氣體供應(yīng)線146、148，可以提供多于兩個(gè)氣體供應(yīng)線。在任何情況下，通過(guò)氣體供應(yīng)線提供不同類型的氣體。同樣，各個(gè)閘門閥146a、146b可以設(shè)置在每個(gè)氣體供應(yīng)線146、148中，用于選擇性地關(guān)閉和打開該線。相似地，各個(gè)流量控制器146b、148b可以設(shè)置在每個(gè)氣體供應(yīng)線146、148中，用于控制處理氣體流過(guò)氣體供應(yīng)線146、148的速率。
如上參照?qǐng)D2的說(shuō)明所述，等離子體處理裝置還包括等離子體生成系統(tǒng)，包括多個(gè)等離子體生成器，以及用于控制等離子體生成器的控制器。在圖3的實(shí)施例中，等離子體生成器220是電容耦合等離子體(CCP)生成器220a和電感耦合等離子體(ICP)生成器220b。CCP源220a包括第一高頻線223a、連接到第一高頻線223a的高頻電源222a、第二高頻線225a、以及連接到第二高頻線225a的高頻電源224a。第一高頻線223a連接到上電極142’，以及第二高頻線225a連接到下電極120’。下電極120’設(shè)置在襯底支撐120中，以及噴頭142用作上電極142’。這樣，噴頭142是金屬材料。ICP生成器220b包括設(shè)置在處理室100之外的線圈226b、高頻線223b、連接到高頻線223b的高頻電源222b、以及接地線228b。線圈226b的一端通過(guò)高頻線223b連接到高頻電源222b。因此，線圈226b生成高頻電磁場(chǎng)。線圈226b的另一端連接到接地線228b。
控制器240可以控制等離子生成器220a、220b，使得在(蝕刻)工序期間僅操作所選擇的一個(gè)等離子體生成器220。更具體，控制器240控制等離子體生成器220a、220b，使得等離子體生成器220a、220b之一用于初始時(shí)間周期，然后等離子體生成器220a、220b的另一個(gè)用于處理期間?；蛘撸刂破?40控制等離子體生成器220a、220b，使得在整個(gè)處理期間僅使用等離子體生成器220a、220b的一個(gè)。
圖4至圖6分別說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的等離子體處理裝置的其他實(shí)施例。在這些圖中，為了清楚起見，概略地說(shuō)明處理室100和上電極142’以及下電極120’。將在下文詳細(xì)地簡(jiǎn)要說(shuō)明等離子體處理裝置，焦點(diǎn)放在等離子生成系統(tǒng)。
在圖4的實(shí)施例中，等離子體處理裝置的等離子體生成系統(tǒng)包括CCP生成器220a、直接等離子體生成器220c以及控制器240。CCP生成器220a包括第一高頻線223a、連接到第一高頻線223a的高頻電源222a、第二高頻線225a、以及連接到第二高頻線225a的高頻電源224a。第一高頻線223a還連接到上電極142’，以及第二高頻線225a連接到下電極120’。直接等離子體生成器220c包括高頻線223c、連接到高頻線223c的高頻電源222c、接地線225c、以及與接地線225c同線設(shè)置的開/關(guān)開關(guān)224c。高頻線223c還連接到上電極142’，以及接地線225c連接到下電極120’。
在(蝕刻)工序期間，控制器240選擇地操作等離子體生成器220a、220c。例如，當(dāng)通過(guò)CCP生成器220a從處理氣體生成等離子體時(shí)，控制器240將在接地線225c中的開關(guān)224c關(guān)閉。另一方面，當(dāng)通過(guò)直接等離子體生成器220c從處理氣體生成等離子體時(shí)，控制器240將開關(guān)224c開啟。
圖5示出具有包括直接等離子體生成器220c、反應(yīng)物離子蝕刻(RIE)等離子體生成器220d和控制器240的等離子體生成器的等離子體處理裝置的基本結(jié)構(gòu)。直接等離子體生成器220c包括高頻線223c、連接到高頻線223c的高頻電源222c、接地線225c、以及與接地線225c同線設(shè)置的開/關(guān)開關(guān)224c。高頻線223c還連接到上電極142’，以及接地線225c連接到下電極120’。RIE等離子體生成器220d包括高頻線225d、連接到高頻線225d的高頻生成器224d、接地線222d、以及與接地線222d共線設(shè)置的開/關(guān)開關(guān)223d。高頻線225d還連接到下電極120’，以及接地線222d連接到上電極142’?？刂破?40選擇性地操作等離子源220c、220d，使得在(蝕刻)工序期間一次僅使用一個(gè)等離子生成器。
圖6示出具有包括遠(yuǎn)程等離子體生成器203e和磁增強(qiáng)的反應(yīng)物離子蝕刻(MERIE)等離子體生成器220f的等離子體生成系統(tǒng)的等離子體處理裝置的實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)。遠(yuǎn)程等離子體生成器220e位于處理室100之外，并在處理氣體進(jìn)入處理室100之前，從處理氣體生成等離子體。MERIE等離子體生成器220f包括高頻線224f、連接到高頻線224f的高頻電源225f、接地線222f、以及與接地線222f同線設(shè)置的開/關(guān)開關(guān)223f。高頻線224f還連接到下電極120’，并且接地線222f連接到上電極142’。MERIE等離子體生成器220f還包括設(shè)置在處理室100之外的磁體226f。
在上述的圖3至6的實(shí)施例中，等離子體處理裝置每個(gè)僅包括兩個(gè)等離子體生成器220。然而，根據(jù)本發(fā)明的等離子體處理裝置可以具有三個(gè)或更多的等離子體生成器。此外，根據(jù)本發(fā)明的等離子體處理裝置可具有兩個(gè)等離子體生成器的組合，其不同于上述參照?qǐng)D3至6所述的等離子體生成器的組合的每一種。
在任何情況下，本發(fā)明的等離子體處理裝置用于執(zhí)行各種處理，由于裝置不僅包括一個(gè)等離子生成器，而是包括多個(gè)等離子體生成器。例如，圖3的等離子體處理裝置不僅用于執(zhí)行需要使用CCP等離子體生成器220a所生成的等離子體的處理，還用于執(zhí)行需要使用ICP生成器220b所生成的等離子體的處理。因此，根據(jù)本發(fā)明，可以在處理期間改變等離子體生成器的使用。因此，等離子體源220的操作參數(shù)可以構(gòu)成除了更通常和傳統(tǒng)的處理參數(shù)例如處理氣體種類和執(zhí)行處理的壓力和溫度之外的處理參數(shù)。通過(guò)以這種方式擴(kuò)展可以調(diào)節(jié)的處理因數(shù)的范圍和數(shù)量，本發(fā)明允許使用相應(yīng)地更高程度的有效應(yīng)執(zhí)行等離子體處理工序。
現(xiàn)在將解釋使用根據(jù)本發(fā)明的等離子體處理裝置執(zhí)行蝕刻工序的例子。蝕刻工序在晶片W上的膜中形成孔或線的圖形。使用能夠提供更高蝕刻速率的等離子生成器來(lái)在處理的較不臨界周期期間執(zhí)行蝕刻工序，因而，在處理的臨界周期期間使用允許以更低并且因此更可控的速率蝕刻的等離子體生成器。作為具體例子，在形成晶片W上的膜中的深接觸孔的工序的起始周期期間，使用能夠提供更高蝕刻速率的等離子體生成器。因此，可以在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)執(zhí)行處理的起始部分。然后，允許以較低蝕刻速率蝕刻膜的等離子體生成器用于完成蝕刻工序。因此，精細(xì)地調(diào)諧形成深接觸孔。這不僅應(yīng)用于蝕刻單層的膜，還用于多層的膜。
圖7說(shuō)明使用圖3的等離子體處理裝置的等離子體生成器220，同時(shí)在晶片W上的氧化物層中形成深接觸孔23的順序的例子。如圖7所示，初始使用ICP生成器220b，并且在ICP生成器220b之后使用CCP生成器220a。除了等離子體源的操作時(shí)間之外，在處理期間可以改變其他影響蝕刻處理的因素，例如處理壓力、溫度、處理氣體的類型、和持續(xù)時(shí)間及所施加的高頻電磁場(chǎng)的幅度等。
圖8說(shuō)明蝕刻多層膜的順序的例子。在這種情況下，可以在露出膜的子層的時(shí)間開關(guān)等離子體生成器220。例如，當(dāng)使用圖3的等離子體處理裝置在氧化物層22中形成接觸孔23以及在晶片W上形成多層24時(shí)，使用ICP生成器220b來(lái)蝕刻多層24，以及使用CCP生成器220a來(lái)蝕刻氧化物層22。在蝕刻處理期間還可以改變其他影響蝕刻處理的處理參數(shù)，例如處理壓力、溫度、處理氣體的類型等。例如，氬(AR)、氦(He)和CF4可用作處理氣體，以形成用于蝕刻多層24的等離子體，而Cl2、SF6、氧(O2)和氦(He)可以用作處理氣體以形成用于蝕刻氧化物層22的等離子體。
上述的處理僅僅是本發(fā)明的應(yīng)用的某些例子。根據(jù)執(zhí)行的具體等離子體處理工序，處理等離子體生成器220，以及使用等離子體生成器220的順序和其他處理參數(shù)可以與上述的不同。
圖9說(shuō)明制造包括根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)等離子體處理裝置360的半導(dǎo)體器件(或類似)的設(shè)備。參照?qǐng)D9，用于制造半導(dǎo)體器件300的設(shè)備包括傳輸室320、至少一個(gè)加載鎖閉室340、以及多個(gè)等離子體處理裝置360。在設(shè)備的中心設(shè)置傳輸室320，以及機(jī)器人322位于傳輸室320之內(nèi)。機(jī)器人322在設(shè)備的多個(gè)室之間傳輸晶片。加載鎖閉室(多個(gè)加載鎖閉室)340和等離子體處理裝置360在傳輸室320周圍集束。用于制造半導(dǎo)體器件的設(shè)備300可包括其他用于在等離子處理之后處理晶片的裝置。當(dāng)設(shè)備的等離子處理裝置360是例如用于蝕刻晶片的裝置時(shí)，設(shè)備300還可以包括用于執(zhí)行灰化處理的灰化裝置380和用于執(zhí)行濕法剝離的濕法剝離裝置390，其中在已經(jīng)蝕刻晶片之后，從晶片除去光刻膠層。此外，可以將顯影裝置(未示出)安裝到傳輸室320。這種顯影裝置用于執(zhí)行顯影工序，其中在蝕刻晶片以形成在蝕刻工序中使用的掩模之前，從晶片除去曝光的光刻膠層的選擇部分。
每個(gè)等離子體處理裝置360包括單個(gè)等離子生成器，但是等離子體處理裝置360的至少兩個(gè)等離子體生成器類型不同。例如，在用于制造半導(dǎo)體器件300的設(shè)備的實(shí)施例中，以順時(shí)針?lè)较驀@處理室320設(shè)置第一加載鎖閉室340a、具有第一等離子體生成器的第一等離子體處理裝置360a、具有不同于第一等離子體生成器的類型的第二等離子體生成器的第二等離子體處理裝置360b、灰化裝置380、濕法剝離裝置390、以及第二加載鎖閉室340b。用于制造半導(dǎo)體器件300的設(shè)備執(zhí)行蝕刻工序，以在晶片上的層中形成孔或線圖形。第一等離子體處理裝置360a的等離子體生成器是ICP生成器，以及第二等離子體處理裝置360b的等離子體源是CCP生成器。在操作中，通過(guò)加載鎖閉室340a將晶片引入設(shè)備中。然后順序地由傳輸機(jī)器人322將晶片傳輸?shù)降谝坏入x子體處理裝置360a、第二等離子體處理裝置360b、灰化裝置380、以及濕法剝離裝置390。順序地，即，當(dāng)晶片的處理完成時(shí)，通過(guò)加載鎖閉室340b將晶片傳輸?shù)窖b置之外。
當(dāng)在例如氧化物層的單層中形成接觸孔時(shí)，初始地將晶片傳輸?shù)降谝坏入x子體處理裝置360a。第一等離子體處理裝置360a使用ICP生成器，以相對(duì)高的蝕刻速率蝕刻氧化物層。在過(guò)去特定時(shí)間周期之后，將晶片傳輸?shù)降诙入x子體處理裝置360b。第二等離子體處理裝置360b繼續(xù)使用CCP生成器蝕刻氧化物，例如，以小于第一等離子體處理裝置360a的ICP生成器所提供的蝕刻速率?？梢允褂孟嗤姆椒▉?lái)在晶片的多層膜中形成接觸孔，例如，在包括多層和氧化物層的膜中。在這種情況下，可以在第一等離子體處理裝置360a中蝕刻多層，然后在第二等離子體處理裝置360b中蝕刻氧化物層。
上面將圖9的實(shí)施例具體描述為具有兩個(gè)等離子體處理裝置。然而，本發(fā)明不因此限制。根據(jù)本發(fā)明的用于制造半導(dǎo)體器件的設(shè)備或類似物可以使用分別具有彼此不同的類型的三個(gè)或更多的等離子體處理裝置。
即，盡管參照其優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，本發(fā)明不因此限制。而是，可以對(duì)優(yōu)選實(shí)施例作出各種替換、改進(jìn)和變化，而不背離由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的真正精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種等離子體處理裝置包括處理室；半導(dǎo)體支撐，設(shè)置在處理室中并用于當(dāng)在室中處理襯底時(shí)支撐襯底；氣體供應(yīng)系統(tǒng)，連接到處理室；以及等離子體生成系統(tǒng)，包括多個(gè)等離子體生成器，每個(gè)等離子體生成器獨(dú)立可操作地使用由氣體供應(yīng)系統(tǒng)提供的處理氣體產(chǎn)生等離子體，等離子體生成器是不同的類型。
2.如權(quán)利要求1的裝置，其中等離子體生成系統(tǒng)還包括控制器，該控制器操作地連接到等離子體生成器，并配置為選擇性地操作等離子體源。
3.如權(quán)利要求1的裝置，其中等離子體生成器選自包括電容耦合等離子體(CCP)生成器、電感耦合等離子體(ICP)生成器、反應(yīng)物離子蝕刻(RIE)等離子體生成器、磁增強(qiáng)的反應(yīng)物離子蝕刻(MERIE)等離子體生成器、電子回旋共振(ECR)等離子體生成器、直接等離子體生成器或遠(yuǎn)程等離子體生成器的組。
4.如權(quán)利要求1的裝置，其中等離子體生成器是電容耦合等離子體(CCP)生成器和電感耦合等離子體(ICP)生成器。
5.如權(quán)利要求1的裝置，其中等離子體生成器每個(gè)包括至少一個(gè)單獨(dú)電源，以及等離子體生成系統(tǒng)還包括控制器，該控制器操作地連接到電源，并配置為選擇性地轉(zhuǎn)換每個(gè)等離子生成器的電源彼此獨(dú)立地開和關(guān)。
6.一種用于使用等離子體處理襯底的設(shè)備，該設(shè)備包括傳輸室；傳輸機(jī)器人，設(shè)置在傳輸室中；以及多個(gè)連接到傳輸室的等離子體處理裝置，每個(gè)等離子體處理裝置包括等離子體生成器，至少一個(gè)等離子體處理裝置的等離子生成器的類型不同于另一個(gè)等離子處理裝置的等離子生成器。
7.如權(quán)利要求6的設(shè)備，還包括灰化裝置，連接到傳輸室；以及濕法剝離裝置，連接到傳輸室。
8.一種使用等離子體處理襯底的方法，該方法包括使用第一等離子體生成器形成等離子體，并初始地使用該等離子體處理襯底，以在襯底上形成部分特性；以及使用不同于第一等離子體生成器的類型的第二等離子體生成器形成另一等離子體，并隨后使用通過(guò)第二等離子體生成器形成的等離子體處理襯底，以在襯底上形成特征的延續(xù)。
9.如權(quán)利要求8的方法，其中使用第一等離子體生成器形成等離子體和使用第二等離子體生成器形成等離子體每個(gè)包括分別一個(gè)形成電容耦合等離子體(CCP)、電感耦合等離子體(ICP)、形成反應(yīng)物離子蝕刻等離子體(RIE)、形成磁增強(qiáng)的反應(yīng)物離子蝕刻等離子體(MERIE)、形成電子回旋共振(ECR)、僅通過(guò)將高頻功率施加到處理室的電極形成等離子體，在該處理室中使用如此形成的等離子體處理襯底、以及在處理室外形成等離子體，在該處理室中使用如此形成的等離子體處理襯底。
10.如權(quán)利要求9的方法，其中使用通過(guò)第一等離子體生成器形成的等離子體處理襯底以及使用通過(guò)等離子體生成器形成的等離子體處理襯底每個(gè)包括蝕刻襯底上的材料。
11.如權(quán)利要求10的方法，其中使用通過(guò)第二等離子生成器形成的等離子體處理襯底包括以低于其中使用通過(guò)第一等離子體生成器形成的等離子體蝕刻襯底上的材料的速率來(lái)蝕刻襯底上的材料。
12.如權(quán)利要求11的方法，其中形成等離子體包括形成電容耦合等離子體(CCP)和電感耦合等離子體(ICP)。
13.如權(quán)利要求12的方法，其中通過(guò)第二等離子體生成器形成等離子體包括形成電容耦合等離子體(CCP)，以及通過(guò)第一等離子體生成器形成等離子體包括形成電感耦合等離子體(ICP)。
14.如權(quán)利要求10的方法，其中所蝕刻的材料包括不同材料的多個(gè)層，以及使用通過(guò)第一等離子體生成器形成的等離子體處理襯底包括蝕刻一個(gè)層，并且使用通過(guò)第二等離子體生成器形成的等離子體處理襯底包括蝕刻其他層。
15.一種使用等離子體處理襯底的方法，該方法包括通過(guò)使用第一等離子生成器形成等離子體，僅蝕刻襯底上的材料單層的部分厚度，以及初始地使用通過(guò)第一等離子體生成器形成的等離子體處理襯底；以及通過(guò)使用第二等離子體生成器形成等離子體，順序地繼續(xù)蝕刻襯底上的材料單層，該第二等離子體生成器的類型不同于第一等離子體生成器，并使用通過(guò)第二等離子體生成器形成的等離子體處理襯底。
16.如權(quán)利要求15的方法，其中使用通過(guò)第一和第二等離子體生成器形成的等離子體，在相同的處理室中處理襯底，以及該方法包括在蝕刻材料單層期間切換等離子體生成器的使用。
17.如權(quán)利要求16的方法，還包括在多個(gè)處理室中傳輸襯底，并且其中在處理室之一中執(zhí)行使用第一等離子體生成器僅蝕刻材料單層的部分厚度，并在其他處理室中執(zhí)行使用第二等離子體生成器后續(xù)蝕刻材料單層。
18.如權(quán)利要求17的方法，其中使用第二等離子體處理襯底包括，以低于使用第一等離子體蝕刻襯底上的材料單層的速率蝕刻襯底上的材料單層。
19.如權(quán)利要求15的方法，其中通過(guò)第二等離子體生成器形成等離子體包括形成電容耦合等離子體(CCP)，以及通過(guò)第一等離子體生成器形成等離子體包括形成電感耦合等離子體(ICP)。
20.如權(quán)利要求16的方法，其中使用第一等離子體生成器形成等離子體和使用第二等離子體生成器形成等離子體每個(gè)包括分別一個(gè)形成電容耦合等離子體(CCP)、形成電感耦合等離子體(ICP)、形成反應(yīng)物離子蝕刻(RIE)等離子體、形成磁增強(qiáng)的反應(yīng)物離子蝕刻(MERIE)等離子體、形成電子回旋共振(ECR)、僅通過(guò)將高頻功率施加到處理室中的電極形成等離子體，在該處理室中使用如此形成的等離子體處理襯底、以及在處理室外形成等離子體，在該處理室中使用如此形成的等離子體處理襯底。
全文摘要
使用多種不同類型等離子體源來(lái)處理襯底。等離子體源可與單個(gè)處理室相關(guān)。在這種情況下，選擇性地操作等離子體源，來(lái)處理在處理室中的襯底?；蛘撸入x子體源分別與集成的制造設(shè)備中的各個(gè)處理室相關(guān)聯(lián)。根據(jù)本發(fā)明，等離子體源的操作參數(shù)，例如使用順序，構(gòu)成額外的可以調(diào)節(jié)的處理參數(shù)，最大化處理效率。
文檔編號(hào)C23C14/00GK1945793SQ20061014129
公開日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月4日
發(fā)明者韓碩鉉, 樸榮奎 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社