專利名稱：：增強(qiáng)磁控制等離子體徑向分布的約束擋板和流動(dòng)均衡器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明的實(shí)施方式主要涉及一種用于等離子體高流導(dǎo)軸向約束和流動(dòng)均衡的方法和裝置，該方法和裝置通過阻抗約束增強(qiáng)等離子體徑向分布的磁控制，并增強(qiáng)等離子體的徑向約束
背景技術(shù)：
：在微電子集成電路的制造中，半導(dǎo)體晶圓的等離子體處理用于介電質(zhì)蝕刻、金屬蝕刻、化學(xué)氣相沉積和其它工藝中。在半導(dǎo)體襯底處理中，越來越小的部件尺寸和線寬發(fā)展的趨勢誘使在半導(dǎo)體襯底上掩模、蝕刻和沉積材料具有越來越高的精度。通常，蝕刻通過將射頻(RF)功率施加到被供應(yīng)到在由支撐構(gòu)件所支撐的襯底上方的低壓處理區(qū)域的工作氣體來完成。所產(chǎn)生的電場在處理區(qū)域內(nèi)生成將工作氣體激發(fā)為等離子體的反應(yīng)區(qū)域。該支撐構(gòu)件偏置以吸引朝向在其上支撐的襯底的等離子體。離子朝向鄰近襯底的邊界層或等離子體鞘遷移并在離開邊界層時(shí)加速。被加速的離子產(chǎn)生需要從襯底表面去除或蝕刻材料的能量。由于被加速的離子能蝕刻處理腔室內(nèi)的其它組件，所以將等離子體約束到襯底上方的處理區(qū)域且遠(yuǎn)離腔室的側(cè)壁是很重要的。無約束的等離子體導(dǎo)致沉積在腔室壁上的蝕刻副產(chǎn)物(通常為聚合物)并同樣蝕刻腔室壁。沉積在腔室壁上的蝕刻副產(chǎn)物能使工藝漂移。來自腔室壁的蝕刻材料通過再沉積污染襯底和/或產(chǎn)生腔室中的顆粒。另外，無約束的等離子體還導(dǎo)致沉積在下游區(qū)域中的蝕刻副產(chǎn)物。積累的蝕刻副產(chǎn)物剝落并產(chǎn)生顆粒。為了減少由下游區(qū)域中蝕刻副產(chǎn)物的沉積引起的顆粒問題，需要額外的后蝕刻(下游)清洗步驟，其將降低工藝產(chǎn)量并增加工藝成本。受約束的等離子體將降低腔室污染、腔室清洗并改善工藝可重復(fù)性(或減少工藝漂移)。
發(fā)明內(nèi)容在本發(fā)明的一個(gè)方案中，等離子體反應(yīng)器包含具有腔室側(cè)壁、頂部和底部的腔室。工件支撐底座位于腔室內(nèi)并包含工件支撐表面。底座側(cè)壁與腔室側(cè)壁相對(duì)并從腔室底部延伸。工件支撐底座限定腔室側(cè)壁和底座側(cè)壁之間的抽吸環(huán)。抽吸口設(shè)置在腔室底部中。環(huán)形等離子體約束擋板從底座側(cè)壁延伸，并具有限定在邊緣和腔室側(cè)壁之間的氣流間隙的外部邊緣。該擋板降到工件支撐表面下的一段距離處，該距離對(duì)應(yīng)于在工件支撐底座外圍處降低的等離子體離子密度。該反應(yīng)器進(jìn)一步包含具有在擋板下并阻擋氣流通過抽吸環(huán)的阻擋板的氣流均衡器。該阻擋板限定在抽吸口附近一側(cè)的最小氣流傳導(dǎo)和在抽吸口相對(duì)一側(cè)上的最大氣流傳導(dǎo)的晶圓支撐底座周圍的偏心開口。阻擋板與腔室側(cè)壁隔開以限定在該阻擋板與腔室側(cè)壁之間的足夠長的間隙，從而引起最小氣流阻力。根據(jù)另一方案，氣流均衡器進(jìn)一步包含從阻擋板外部邊緣朝向擋板延伸的軸向壁；并且所述壁導(dǎo)引氣流到偏心開口。根據(jù)又一方案，在擋板和腔室側(cè)壁之間的氣流間隙足夠小以防止或降低到抽吸環(huán)的等離子體的流動(dòng)。反應(yīng)器進(jìn)一步包含磁性等離子體導(dǎo)向裝置。該磁性等離子體導(dǎo)向裝置具有邊緣高等離子體離子密度偏置。選擇擋板放置在工件支撐平面下的距離，以將底座邊緣處的等離子體密度降低到補(bǔ)償所述磁性導(dǎo)向裝置的邊緣高等離子體離子密度偏置的量。為了獲得并能詳細(xì)理解本發(fā)明的以上概述實(shí)施方式，以下將參照附圖中示出的其實(shí)施方式對(duì)以上的概述進(jìn)行更具體的描述。然而，應(yīng)該理解，附圖僅示出了本發(fā)明的典型實(shí)施方式，并因此不應(yīng)考慮為對(duì)本發(fā)明范圍的限制，因?yàn)楸景l(fā)明承認(rèn)其它等效實(shí)施方式。圖1A是等離子體處理腔室的示意性視圖1B示出了可在圖1A的實(shí)施方式中使用的槽形約束環(huán)；圖2A示出了具有在工藝腔室中的環(huán)形等離子體約束環(huán)的一個(gè)實(shí)施方式的等離子體處理腔室的示意性視圖2B示出了具有在工藝腔室中的環(huán)形等離子體約束環(huán)的另一個(gè)實(shí)施方式的等離子體處理腔室的示意性視圖2C示出了等離子體密度比率和腔室壓力與縫隙寬度的函數(shù)關(guān)系的模擬結(jié)果；圖2D示出了當(dāng)在環(huán)孔和腔室壁之間的縫隙寬度為0.5英寸時(shí)等離子體處理腔室中的等離子體密度的模擬結(jié)果；圖2E示出當(dāng)在環(huán)孔和腔室壁之間的縫隙寬度為3英寸時(shí)等離子體處理腔室中的等離子體密度的模擬結(jié)果；圖3A和圖3B是頂部線圈的磁場的圖示，而圖3C是相同磁場的空間視圖4A、圖4B、圖4C和圖4D是對(duì)于圖1A反應(yīng)器操作的各種模式在晶圓表面上的蝕刻速度(垂直軸)與徑向位置(水平軸)的函數(shù)關(guān)系的視圖5A、圖5B、圖5C和圖5D是圖1A反應(yīng)器操作的進(jìn)一步模式在晶圓表面上的蝕刻速度(垂直軸)與徑向位置(水平軸)的函數(shù)關(guān)系的視圖6A是圖1A的反應(yīng)器的簡要示意性視圖，其描述了用于等離子體軸約束的改進(jìn)的擋板和用于補(bǔ)償?shù)匠槲诘牟痪鶆驓饬鲌D案的流動(dòng)均衡器；圖6B是改進(jìn)擋板的另一實(shí)施方式的橫截面視圖6C是改進(jìn)擋板的再一實(shí)施方式的橫截面視圖7是示出擋板的1A的反應(yīng)器的另一橫截面平面視圖8是圖1A的反應(yīng)器的平面橫截面視圖，其示出了流動(dòng)均衡器的結(jié)構(gòu)；圖9A和圖9B分別是在磁性增強(qiáng)之前和磁性增強(qiáng)之后用于徑向均勻性磁性增強(qiáng)的理想徑向蝕刻速度分布的視圖IOA和圖IOB分別是在磁性增強(qiáng)之前和磁性增強(qiáng)之后圖IA的反應(yīng)器的典型徑向蝕刻速度分布的視圖IIA和圖IIB分別是在磁性增強(qiáng)之前和磁性增強(qiáng)之后具有本發(fā)明的改進(jìn)擋板的圖1A的反應(yīng)器中徑向蝕刻速度分布的視圖12是比較在晶圓平面下不同高度的擋板在圖1A的反應(yīng)器中所獲得的蝕刻速度分布的視圖-，圖13A示出了當(dāng)電壓比率是l(或在頂電極處完全施加源電壓)時(shí)在頂電極和接地陰極之間的電壓；圖13B示出了當(dāng)電壓比率是l(或在頂電極處完全施加源電壓)時(shí)在頂電極和接地腔室壁之間的電壓；圖13C示出了當(dāng)電壓比率是0.5(或在頂電極處施加一半源電壓)時(shí)在頂電極和陰極之間的電壓；圖13D示出了當(dāng)電壓比率是0.5(或在頂電極處施加一半源電壓)時(shí)在頂電極和接地腔室壁之間的電壓；圖14A示出了模擬等離子體密度比率與電壓比率的函數(shù)關(guān)系；圖14B示出了當(dāng)在環(huán)孔和腔室壁之間的縫隙寬度為1.5英寸而電壓比率為1時(shí)在等離子體處理腔室中等離子體密度的模擬結(jié)果；圖14C示出了當(dāng)在環(huán)孔和腔室壁之間的縫隙寬度為1.5英寸而電壓比率為0.5時(shí)在等離子體處理腔室中等離子體密度的模擬結(jié)果；圖14D示出了當(dāng)在環(huán)孔和腔室壁之間的縫隙寬度為1.5英寸而電壓比率為1時(shí)在等離子體處理腔室中的能量沉積的模擬結(jié)果；圖14E示出了當(dāng)在環(huán)孔和腔室壁之間的縫隙寬度為1.5英寸而電壓比率為0.5時(shí)在等離子體處理腔室中的能量沉積的模擬結(jié)果；圖15示出了在頂電極、陰極和腔室壁之間的電路圖16是示出用于實(shí)施阻抗約束方法的電路的指導(dǎo)模型的簡要示意圖17是描述其中通過改進(jìn)擋板增強(qiáng)等離子體的徑向阻抗約束程度的方法的視圖。為了便于理解，盡可能使用相同的附圖標(biāo)記表示附圖中公用的相同元件。附圖中的圖全是示意性并且沒有按照比例繪制。具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施方式考慮軸向約束等離子體，以防止等離子體進(jìn)入晶圓或工件下面的腔室區(qū)域，同時(shí)補(bǔ)償?shù)脚艢饪诘臍饬鞑粚?duì)稱圖案。在一個(gè)進(jìn)一步方案中，本發(fā)明的實(shí)施方式考慮以由磁控制改善徑向等離子體分布均勻性的方式完成前述。在另一方案中，本發(fā)明的實(shí)施方式考慮以通過阻抗約束改善徑向等離子體約束的方法完成前述。在等離子體工藝腔室中執(zhí)行的處理為沉積、蝕刻或等離子體處理。本發(fā)明的實(shí)施方式可應(yīng)用到任何類型的等離子體處理，包括等離子體蝕刻工藝、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝、物理氣相沉積工藝等。圖1A示出了等離子體反應(yīng)器的實(shí)施例，諸如California的SantaClara的應(yīng)用材料有限公司制造的Enable,蝕刻系統(tǒng)，其可包括襯墊以保護(hù)壁，在腔室底部具有支撐半導(dǎo)體晶圓110的襯底支架(或底座)105。腔室100包括圓盤形頂部鋁電極125，其由電介質(zhì)(石英)密封130支撐在接地腔體127上的晶圓110上方的預(yù)定間隙長度處。處理區(qū)域72被限定在頂電極125和襯底支架105之間。功率產(chǎn)生器150施加甚高頻(VHF)功率到電極125。VHF通常在約30MHz至約300MHz之間并且其中一個(gè)RF帶，其在約10kHz到約lOGHz之間變化。在一個(gè)實(shí)施方式中，對(duì)于300mm晶圓直徑，VHF源功率頻率為162MHz。來自產(chǎn)生器150的VHF功率通過匹配到產(chǎn)生器150的同軸電纜162耦合并耦合到與電極125連接的同軸短線(stub)135。短線135具有屬性阻抗和短線諧振頻率，并提供電極125和同軸電纜162或VHF功率產(chǎn)生器150之間的阻抗匹配。腔體連接到VHF產(chǎn)生器150的VHF回返(return)(VHF接地)。通過經(jīng)由傳統(tǒng)阻抗匹配電路210耦接到晶圓支架105的偏置RF功率產(chǎn)生器200，偏置功率施加到晶圓。偏壓產(chǎn)生器200的功率電平控制晶圓表面附近的離子能量。偏置功率(通常在13.56MHz)通常用于控制離子能量，而VHF源功率施加到頂電極以管理等離子體密度。真空泵系統(tǒng)111通過增壓室(plenum)112排空腔室100。襯底支架105包括支撐下絕緣層5510的金屬底座層5505、覆蓋下絕緣層5510的導(dǎo)電網(wǎng)格層5515和覆蓋導(dǎo)電網(wǎng)格層5515的薄頂絕緣層5520。半導(dǎo)體工件或晶圓IIO放置在頂絕緣層5520的頂部上。襯底支架105和晶圓110在襯底處理期間形成陰極。如果不存在晶圓IIO，則在等離子體處理期間襯底支架105是陰極。導(dǎo)電網(wǎng)格層5515和金屬底座層5505可分別由諸如鉬和鋁的材料形成。絕緣層5510和5520可由諸如氮化鋁或氧化鋁的材料形成。導(dǎo)電網(wǎng)格層5515施加RF偏壓以控制晶圓110表面的離子轟擊能量。來自RF偏壓產(chǎn)生器200的RF功率從偏壓阻抗網(wǎng)格210通過在RF饋電點(diǎn)5525a連接到導(dǎo)電網(wǎng)格層5515的RF導(dǎo)體5525輸送到導(dǎo)電網(wǎng)格層5515。導(dǎo)電網(wǎng)格層5515還可用于靜電夾盤或脫夾盤(de-dmck)晶圓110，并且在情形下可以眾所周知的方式連接到夾盤電源。因此導(dǎo)電網(wǎng)格層5515不需要接地并可根據(jù)傳統(tǒng)的夾盤或脫夾盤操作可選具有浮動(dòng)電勢或固定靜電電勢。晶圓支架105，特別地金屬底座層5505，通常(但不必要)連接到地面，并形成由頂電極125輻射的VHF功率的部分回路。在一個(gè)實(shí)施方式中，電介質(zhì)柱狀套5550提供并配置以圍繞RF導(dǎo)體5525。利用電介質(zhì)套5550還增強(qiáng)了襯底之間周圍的阻抗均勻性。軸長度和組成套5550的材料的介電常數(shù)決定由RF導(dǎo)體5525呈現(xiàn)的到VHF功率的饋點(diǎn)阻抗。通過調(diào)整軸長度和組成套5550材料的介電常數(shù)，由于VHF源功率的更均勻的電容耦合，可獲得更加均勻的阻抗徑向分布。在短線135遠(yuǎn)端135a的終止導(dǎo)體165將內(nèi)部和外部導(dǎo)體140、145縮短在一起，從而短線135在其遠(yuǎn)端135a縮短。在短線135的近端135b(未被縮短的端)，外部導(dǎo)體145經(jīng)由環(huán)形導(dǎo)電外殼或支架175連接到腔體，而內(nèi)部導(dǎo)體140經(jīng)由導(dǎo)電圓柱或支架176連接到電極125的中心。電介質(zhì)環(huán)180固定在導(dǎo)電圓柱176和電極125之間，并與導(dǎo)電圓柱176和電極125分離。內(nèi)部導(dǎo)體140可提供用于諸如工藝氣體和冷卻劑的管道。該部件的基本優(yōu)點(diǎn)在于，不同于通常的等離子體反應(yīng)器，氣體管道170和冷卻劑管道173不相差大的電勢差。因此為了該目的它們可由金屬、較不貴且更可靠材料構(gòu)成。金屬性氣體管道170在頂電極125中或附近供給氣體入口172(從而頂電極125是氣體分布板)，而金屬冷卻劑管道173在頂電極125內(nèi)供給冷卻劑通道或套174。如前所述，無約束等離子體使蝕刻副產(chǎn)物(通常為聚合物)沉積在腔室壁上并還能蝕刻腔室壁。沉積在腔室壁上的蝕刻副產(chǎn)物是工藝漂移。來自腔室壁的蝕刻材料通過再沉積污染襯底和/或引起腔室內(nèi)的顆粒。另外，無約束等離子體還到達(dá)處理區(qū)域的下游區(qū)域并在下游區(qū)域中沉積蝕刻副產(chǎn)物，其通常為聚合物。沉積在下游區(qū)域中的蝕刻副產(chǎn)物難以清洗。聚積的蝕刻副產(chǎn)物剝落并產(chǎn)生顆粒。在一個(gè)實(shí)施方式中，在圖1B中示出的槽形約束環(huán)可設(shè)置并放置在工件支架105周圍的圖1A的腔室100內(nèi)部，并在頂電極和襯底支架105之間軸向延伸。槽形約束環(huán)可用于減少顆粒污染和腔室的清洗時(shí)間。圖1B示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的槽形約束環(huán)50的透視圖。約束環(huán)50配置以限定等離子體并減少氣體流動(dòng)阻力。約束環(huán)50包括擋板55和耦接到擋板55底部部分的底座58。該底座58—般配置以提供電接地和用于約束環(huán)50的機(jī)械強(qiáng)度。擋板55在其頂部限定開口71。開口71配置以容納圖1A的頂電極或氣體分布板125的噴頭，從而氣流將被限定在擋板55內(nèi)部。擋板55進(jìn)一步包括多個(gè)槽57和多個(gè)齒59。設(shè)計(jì)槽57使得等離子體鞘的厚度或?qū)挾却笥诿總€(gè)槽的寬度。以這種方式，防止等離子體中的離子和自由基經(jīng)過約束環(huán)50。在一個(gè)實(shí)施方式中，設(shè)計(jì)每個(gè)槽57具有比等離子體鞘的寬度或厚度小約兩倍的寬度。約束環(huán)50可由導(dǎo)電材料制成，以當(dāng)?shù)入x子體與約束環(huán)50接觸時(shí)提供RF功率供應(yīng)和VHF功率供應(yīng)的接地路徑。約束環(huán)50還可由導(dǎo)熱和耐蝕刻材料制成以最小化局部加熱、污染和工藝漂移。例如，擋板55可由碳化硅(SiC)制成，而底座58可由鋁(Al)制成。在一個(gè)實(shí)施方式中，采用在圖1A中示出的平面環(huán)孔115。環(huán)孔115在與內(nèi)部腔室側(cè)壁128隔開一距離(或間隙)放置在襯底110周圍。環(huán)孔115配置并放置在腔室中，從而環(huán)孔115提供適當(dāng)?shù)牡入x子體約束和低流動(dòng)阻力。在環(huán)孔115的邊緣和內(nèi)部腔室壁128之間的距離(或間隙)不應(yīng)該過大。如果間隙距離大于腔室壁128附近的等離子體鞘厚度，則它將增加從遠(yuǎn)離晶圓上方的反應(yīng)區(qū)域并朝向腔室壁和下游抽取的等離子體量，其使等離子體較少受約束。環(huán)孔115的邊緣和內(nèi)部腔室壁128之間的距離(或間隙)也不能過小，原因在于流動(dòng)阻力，其影響腔室壓力，將增加到不合格大小。環(huán)孔115，放置在與內(nèi)部腔室壁128距離適當(dāng)距離的襯底110周圍，滿足良好的等離子體約束和低流動(dòng)阻力的要求。圖2A示出了具有環(huán)形等離子體約束環(huán)115的處理腔室的實(shí)施方式的示意性視圖。環(huán)孔115可由導(dǎo)電材料制成，諸如碳化硅(SiC)或鋁(Al)。環(huán)孔U5圍繞晶圓110。環(huán)孔115耦接到接地腔體127并通過電介質(zhì)(石英)環(huán)120與襯底支架105典型分離，其防止導(dǎo)電環(huán)孔115與襯底110和導(dǎo)電網(wǎng)格層5515接觸，從而防止消除偏置功率的影響。在一個(gè)實(shí)施方式中，電介質(zhì)環(huán)120的最低點(diǎn)位于導(dǎo)電網(wǎng)格層5515的最低點(diǎn)下面。在一個(gè)實(shí)施方式中，環(huán)孔115的頂表面在與襯底IIO大約相同的表面處以允許襯底被放置在襯底支架105上的適當(dāng)位置并最小化流動(dòng)再循環(huán)。電介質(zhì)環(huán)120的頂表面可在與襯底110的頂表面和環(huán)孔115的頂表面一樣的髙度處，如在圖2A的實(shí)施方式中示出。在又一實(shí)施方式中，電介質(zhì)環(huán)120的頂表面還稍微低于襯底110的頂表面和環(huán)孔115的頂表面，如在圖2B中的另一實(shí)施方式中示出。在圖2B中示出的實(shí)施方式中，等離子體約束環(huán)孔115放置在電介質(zhì)環(huán)120的頂上。環(huán)孔115與內(nèi)部腔室壁128隔開間隙寬度117。選擇環(huán)孔U5的頂部分的厚度119以最優(yōu)化低流動(dòng)阻力。環(huán)孔115的頂部分的厚度119不應(yīng)該過厚，原因在于流動(dòng)阻力將隨著逐漸增加的厚度119而增加。在一個(gè)實(shí)施方式中，厚度119在約1/8英寸到約1/4英寸之間的范圍內(nèi)。環(huán)孔115的角落118用于提供環(huán)孔機(jī)械強(qiáng)度，原因在于具有厚度119的頂部分受限于其厚度和機(jī)械強(qiáng)度。也可以使用除了能提供機(jī)械強(qiáng)度的角落118之外的結(jié)構(gòu)。對(duì)于環(huán)孔設(shè)計(jì)和槽形環(huán)設(shè)計(jì)，通過使用各種模擬比較，已經(jīng)分析了間隙寬度117對(duì)等離子體約束和腔室壓力、腔室等離子體密度和壓力的影響。對(duì)于腔室壓力模擬，使用發(fā)過ESI基團(tuán)的計(jì)算流體力學(xué)(CFD)軟件CFD-ACE+。CFD-ACE+是通用的，用于寬范圍的物理學(xué)科的偏微分方程(PDE)解算機(jī)包括流量、熱傳遞、應(yīng)力/變形、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)等。軟件在多維(0D到3D)中解決這些計(jì)算，穩(wěn)定并短暫形成。CFD-ACE+用于復(fù)雜多物理學(xué)和多學(xué)科應(yīng)用。為了目前的研究，使用軟件的"流動(dòng)"模型。通過使用CFD-ACE+模擬器的"流動(dòng)"模型的壓力模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)果匹配地相當(dāng)好。表1示出了在圖1A中掃描的具有圖1B的槽形等離子體約束環(huán)50的類型的反應(yīng)器的模擬和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較。在表1中，泵壓力指圖lA的泵lll的壓力設(shè)定值。腔室內(nèi)部半徑為27cm且晶圓110與頂電極125的下表面之間的距離為3.2cm。在距離晶圓中心和晶圓正上方6.8cm處收集腔室壓力數(shù)據(jù)。在槽形約束環(huán)正下面收集下環(huán)壓力數(shù)據(jù)。結(jié)果示出模擬和實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間的良好匹配。結(jié)果還示出槽形約束環(huán)具有相對(duì)高的流動(dòng)阻力并顯著增加翻譯腔室內(nèi)部的壓力高于壓力設(shè)定值。<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表l實(shí)驗(yàn)和模擬腔室壓力以及環(huán)下壓力比較。腔室等離子體密度模擬使用混合等離子體設(shè)備模型(HPEM)，由Illinois的Urbana的Urbana-Champaign的Illinois的大學(xué)的電工和計(jì)算機(jī)工程學(xué)院開發(fā)。HPEM是用于低壓(<10，sTorr)的廣泛建模平臺(tái)。關(guān)于通過該模擬器的等離子體密度模擬的具體內(nèi)容將在1997年巻82(6)的JournalofAppliedPhysics中第2805-2813頁出版的題目為"ArgonMetastableDensitiesInRadioFrequencyAr,Ar/02andAr/CF4ElectricalDischarges"的論文中發(fā)現(xiàn)。等離子體模擬器廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體設(shè)備廠中。我們的實(shí)驗(yàn)示出通過HPEM的工藝參數(shù)變化的等離子體模擬與工藝結(jié)果匹配的相當(dāng)好。在一個(gè)實(shí)施方式中，圖2A的環(huán)孔115包括從0.5英寸到3英寸的間隙寬度117。所使用的示例性工藝條件是與之前所述的接觸蝕刻和深溝道蝕刻類似的之一。使用1500seem的高氣流速度。在一個(gè)實(shí)施方式中，工藝氣體僅包括02，除了包括其它類型的工藝氣體外，諸如C4F6和氬(Ar)，以簡化模擬。為了比較等離子體約束的程度與間隙寬度117函數(shù)關(guān)系的等離子體約束研究，在模擬中僅使用02氣體可提供對(duì)氣體距離117對(duì)等離子體約束的影響。所模擬的頂電極功率(或源功率)為1.85KW以及氣體溫度為80。C。總源功率為1.85KW。頂電極電壓(或源電壓)Vs通常在約100至約200伏特之間。在模擬中使用175伏特的Vs。襯底(或晶圓)的半徑為15cm(或6英寸)且頂電極到襯底之間的間隔為3.2cm(或1.25英寸)。內(nèi)部腔室壁128的半徑為27cm(或10.6英寸)。電介質(zhì)環(huán)120的寬度為2.2cm(或0.87英寸)且所模擬的環(huán)形等離子體約束環(huán)115的寬度在8.5cm(或3.3英寸)到2.2cm(或0.9英寸)之間變化。所模擬的具有內(nèi)部腔室壁128的環(huán)形約束環(huán)115之間的間隔在1.3cm(或0.5英寸)到7.6cm(或3.0英寸)之間變化。圖2C示出了具有在圖2A中描述的環(huán)孔115的在圖1A中所述的等離子體腔室等離子體模擬結(jié)果。在低壓等離子體腔室中，壓力和等離子體密度在整個(gè)腔室表面上不完全均勻。壓力通常在晶圓中心附近較高，在晶圓邊緣附近較低，并且在泵處達(dá)到泵壓力設(shè)定點(diǎn)。在圖2C中的壓力數(shù)據(jù)是在腔室壁與晶圓頂表平面的交叉處，或者在圖2A中的位置"P"處的壓力。為了量化約束級(jí)別的程度，等離子體密度比率限定為在管道116下面的最大等離子體密度的比率，其中管道沿著環(huán)孔115的頂部分右下方延伸，至工藝腔室中的最大等離子體密度，其在晶圓表面和頂鋁電極125之間的體積中發(fā)生。較低的等離子體密度比率、較好的等離子體約束環(huán)將在約束等離子體中執(zhí)行。在圖2C中的虛線301示出了槽形約束環(huán)設(shè)計(jì)的35.3mTorr腔室壓力。在圖2C中的虛線302示出由槽形約束環(huán)設(shè)計(jì)獲得的0.004等離子體密度比率。35.3mT(MT腔室壓力和0.004等離子體密度比率都由模擬結(jié)果獲得。由于槽形環(huán)設(shè)計(jì)不改變間隙寬度117，所以虛線301和302是水平線。曲線311示出腔室壓力與間隙寬度117的函數(shù)關(guān)系，而曲線312示出等離子體密度比率與間隙寬度117的函數(shù)關(guān)系。對(duì)于在0.5英寸間隙寬度處的環(huán)孔設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)腔室壓力為35.8mTorr，其高于槽形約束環(huán)設(shè)計(jì)，并且等離子體密度比率為0.00013，其低于槽形約束環(huán)設(shè)計(jì)。盡管較低的等離子體密度比率是需要的，但是不需要較高的腔室壓力。當(dāng)間隙寬度117增加到1英寸時(shí)，腔室壓力降低到27.9mTorr，其低于槽形環(huán)設(shè)計(jì)并低于前端工藝的〈30mTorr的低壓需求，并且等離子體密度比率為0.002，其仍然低于槽形環(huán)設(shè)計(jì)。隨著間隙寬度117增加超過1.5英寸，在逐漸降低的腔室壓力中的較高間隙寬度117的影響降低，然而，等離子體密度比率持續(xù)增加。圖2示出了具有在圖1B中的槽形等離子體約束環(huán)50的在圖1A中描述的反應(yīng)器和具有在圖2A中描述的環(huán)形等離子體約束環(huán)115的反應(yīng)器的模擬結(jié)果比較。在環(huán)孔和腔室壁128之間的間隙距離為1英寸。在表2中，泵壓力指圖1A的泵111的壓力設(shè)定值。腔室內(nèi)部半徑為27cm且晶圓110與頂電極125的下表面之間的距離為3.2cm。腔室壓力數(shù)據(jù)在距離晶圓中心和晶圓正上方6.8cm處收集。環(huán)下壓力數(shù)據(jù)在槽形約束環(huán)或環(huán)孔的正下面收集。結(jié)果示出對(duì)于槽形等離子體約束環(huán)，腔室壓力高于環(huán)形等離子體約束環(huán)。另外，對(duì)于槽形環(huán)(AP二15.3mTorr)，腔室和約束環(huán)下面之間的壓差高于環(huán)孔(AP=9.4mTorr)。<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表2距離腔室壁為1英寸檢測的槽形約束環(huán)和環(huán)孔的模擬腔室壓力和環(huán)下壓力的比較。圖2D示出了當(dāng)間隙寬度117為0.5英寸時(shí)工藝腔室中的等離子體密度的模擬結(jié)果，其中等離子體密度比率為0.00013。水平軸對(duì)應(yīng)于距離工藝腔室中心的距離，而Z-軸對(duì)應(yīng)于從襯底支架105的頂表面下3.9cm的距離。結(jié)果示出等離子體在襯底上方的區(qū)域內(nèi)部相對(duì)受限。腔室壓力為35.8mTorr，其高于<30mTorr的工藝標(biāo)準(zhǔn)。圖2E示出了當(dāng)間隙寬度117為3英寸時(shí)在工藝腔室中等離子體密度的模擬結(jié)果，其中等離子體密度比率為0.12。該結(jié)果示出在反應(yīng)器下游存在重大等離子體損失。在圖2C中的模擬結(jié)果示出隨著間隙寬度117增加，對(duì)流動(dòng)的阻力降低，因此晶圓壓力降低。同時(shí)，隨著間隙寬度117增加，更多的等離子體穿過約束環(huán)下游，因此，等離子體密度比率增加。為了保持腔室壓力〈30mTorr，根據(jù)圖2C中的模擬結(jié)果，間隙寬度117應(yīng)該等于或大于約0.8英寸。然而，間隙寬度117不能過大，原因在于大的間隙寬度117導(dǎo)致下游較高的等離子體損失。如之前所述，隨著間隙寬度117增加超過1.5英寸，較寬間隙寬度117在降低腔室壓力中的影響不顯著；然而，等離子體密度比率持續(xù)增加。等離子體密度比率在1.5英寸的間隙寬度117為0.023，其相當(dāng)?shù)汀Ｒ虼?，間隙寬度117應(yīng)該保持在1.5英寸下。等離子體徑向分布的磁控制在一個(gè)實(shí)施方式中，等離子體離子密度的徑向分布由磁導(dǎo)向控制，以增強(qiáng)徑向等離子體離子密度分布的均勻性并且，等效地，增強(qiáng)整個(gè)晶圓或工件上蝕刻速度徑向分布的均勻性。為此，在圖1A中描述的內(nèi)部和外部線圈60、65放置在反應(yīng)器頂電極125上方。(該等離子體離子徑向分布的控制的實(shí)施例可在授權(quán)給本專利權(quán)人的美國專利No.6，853，141中發(fā)現(xiàn)，在此引入其全部內(nèi)容作為參考)。每個(gè)線圈60、65分別由獨(dú)立的直流(D.C.)供應(yīng)70、75驅(qū)動(dòng)。這兩個(gè)D.C.供應(yīng)70、75由等離子體分布/導(dǎo)向控制器90控制。該控制器可程序化以驅(qū)動(dòng)每一個(gè)或同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)供應(yīng)70、75，利用相同或相反極性的D.C.電流。采用該控制器90以糾正等離子體離子密度的徑向分布，從而改進(jìn)其均勻性。在圖1A中示出的兩個(gè)線圈60、65的設(shè)置，其中內(nèi)部線圈60比外部線圈65較高地放置在頂部125上方，提供特定的優(yōu)點(diǎn)。特別地，由每一個(gè)線圈提供的磁場梯度的徑向成分是，至少大略地，與線圈的半徑成正比并且與距離線圈的軸向位移成反比。因此，內(nèi)部和外部線圈60、65將其不同的作用，原因在于它們的不同磁場和位移。外部線圈65將在晶圓110的整個(gè)表面上起主導(dǎo)作用，原因在于其較大的半徑且較接近于晶圓110，而內(nèi)部線圈60將在晶圓中心附近具有最大的影響并且可認(rèn)為是精細(xì)調(diào)整或磁場造型的微調(diào)線圈。其它配置也可能通過具有不同半徑且放置在距離等離子體的不同位移處的不同線圈實(shí)現(xiàn)這該不同控制。如將在以下說明書中參照特定的構(gòu)件實(shí)施例所述，不僅通過選擇在各個(gè)頂線圈(60、65)中流動(dòng)的電流的不同量，而且通過選擇不同頂線圈的電流的不同極性或方向，而獲得對(duì)周圍電流圖離子密度的不同變化。圖3A示出了在圖1A的反應(yīng)器中由內(nèi)部線圈60所產(chǎn)生的磁場的徑向(實(shí)線)和方位角(虛線)組分與晶圓110上徑向位置的函數(shù)關(guān)系。圖3B示出了通過外部線圈65所產(chǎn)生的磁場的徑向(實(shí)線)和方位角(虛線)組分與晶圓110上徑向位置的函數(shù)關(guān)系。在圖3A和圖3B中示出的數(shù)據(jù)在執(zhí)行中獲得，其中晶圓為300mm直徑，內(nèi)部線圈60為12英寸直徑且放置在等離子體上方大約10英寸處以及外部線圈65為22英寸直徑且放置在等離子體上方大約6英寸處。圖3C是通過內(nèi)部和外部頂線圈60、65產(chǎn)生的半尖(half-cusp)形磁場線圖案的簡視圖。在一個(gè)實(shí)施方式中，提供圖1A的控制器90以改變供應(yīng)到各個(gè)線圈60、65的電流，以調(diào)整在晶圓表面處的磁場，并從而改變等離子體離子密度的空間分布。在以下的實(shí)施例中，直接測量整個(gè)具有表面上的蝕刻速度空間分布而不是等離子體離子分布。蝕刻速度分布隨著等離子體離子分布的變化而直接改變并因此通過其它中的變化反射其中一個(gè)中的變化。圖4A、圖4B、圖4C和圖4D示出了在低腔室壓力(30mT)下使用內(nèi)部線圈60實(shí)現(xiàn)的有益效果。圖4A示出了所測蝕刻速度(垂直軸)與晶圓IIO表面上的位置(水平軸)的函數(shù)關(guān)系。圖4A從而示出了在晶圓表面平面中蝕刻速度的空間分布。在圖4A中清晰地看到中心高非均勻性蝕刻速度分布。圖4A對(duì)應(yīng)于其中沒有施加磁場的情形，并因此示出了反應(yīng)器中固有且需要糾正的非均勻蝕刻速度分布。蝕刻速度在該情形下具有5.7%的標(biāo)準(zhǔn)差。在圖4A-4D和圖5A-5D的以下描述中，所提到的磁場強(qiáng)度對(duì)應(yīng)于晶圓中心附近的軸向場，盡管將理解徑向場為對(duì)等離子體離子密度的徑向分布其作用以改善均勻性的磁場。在本說明書中選擇軸向場，原因在于其更便于測量。在晶圓邊緣的徑向場通常為在該位置處軸向場的大約三分之一。圖4B示出了當(dāng)激發(fā)內(nèi)部線圈60以產(chǎn)生9高斯的磁場時(shí)蝕刻速度分布怎樣變化。非均勻性降低至4.7%的標(biāo)準(zhǔn)差。圖4C中，內(nèi)部線圈60的磁場已經(jīng)增加至18高斯，并且可以看到中心的峰己經(jīng)顯著減少，結(jié)果整個(gè)晶圓上的蝕刻速度標(biāo)準(zhǔn)差降低至2.1%。在圖4A中，內(nèi)部線圈60的磁場已經(jīng)進(jìn)一步降增加至27高斯，從而圖4A的中心高圖案幾乎反轉(zhuǎn)至中心低圖案。在圖4D的情形下，整個(gè)晶圓表面上的蝕刻速度標(biāo)準(zhǔn)差為5.0%。圖5A、圖5B、圖5C和圖5D示出了在較高腔室壓力(200mT)下兩個(gè)線圈60、65都使用的有益效果。圖5A對(duì)應(yīng)于圖4A并描述了磁場為修正的反應(yīng)器中心高蝕刻速度非均勻性。在該情形下，整個(gè)晶圓表面上的蝕刻速度標(biāo)準(zhǔn)差為5.2%。在圖5B中，已經(jīng)激發(fā)外部線圈65以產(chǎn)生22髙斯磁場，其稍微降低蝕刻速度分布中的中心峰。在該情形下，蝕刻速度標(biāo)準(zhǔn)差已經(jīng)降低至3.5%。在圖5C中，激發(fā)兩個(gè)線圈60、65以產(chǎn)生24高斯磁場。在圖5C中看出的結(jié)果為蝕刻速度分布中的中心峰已經(jīng)顯著降低，而外圍附近的蝕刻速度增加?？傂?yīng)為具有3.2%低標(biāo)準(zhǔn)差的更均勻蝕刻速度分布。在圖5D中，激發(fā)兩個(gè)線圈以產(chǎn)生40高斯磁場，產(chǎn)生過修正，從而整個(gè)晶圓表面上的是蝕刻速度分布已經(jīng)轉(zhuǎn)換至中心低邊緣高的分布。在后面情形中的蝕刻速度標(biāo)準(zhǔn)差已經(jīng)稍微升高(相對(duì)于圖5C的情形)至3.5%。將在圖4A-4D的低壓測試中獲得結(jié)果與圖5A-5D的高壓測試獲得結(jié)果相比，可以看出較高的腔室壓力非常高的磁場以實(shí)現(xiàn)與蝕刻速度非均勻性分布的類似修正。例如，在30mT，僅使用在18高斯線圈60獲得優(yōu)化修正，而在300mT，需要使用兩個(gè)線圈60、65的24高斯磁場實(shí)現(xiàn)優(yōu)化修正。通過激活兩個(gè)線圈60、65的其中一個(gè)或兩個(gè)，等離子體分布的磁控制或等離子體均勻性的磁增強(qiáng)可使等離子體離子密度在晶圓或工件的外圍或邊緣處增加。例如，對(duì)于中心高分布的等離子體離子密度(或者，等效地，中心高分布的蝕刻速度)，磁控制能通過降低晶圓中心的等離子體離子密度而改進(jìn)總均勻性。然而，該均勻性中的改進(jìn)受限，原因在于由于磁性等離子體分布控制以產(chǎn)生邊緣高等離子體分布的趨勢，等離子體離子密度在晶圓邊緣處增加。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案，提供在圖6A中并還在圖1A中描述的導(dǎo)電擋板450。導(dǎo)電擋板450設(shè)置在晶圓110平面下。導(dǎo)電擋板450配置以改進(jìn)整個(gè)工件上的等離子體均勻性和/或提供等離子體約束。在圖6A的反應(yīng)器中，平面下?lián)醢?50替代圖2A的環(huán)孔U5。擋板450可由導(dǎo)電(或半導(dǎo)電)材料形成，一個(gè)實(shí)施例使用陽極化鋁，或可選地，例如碳化硅，盡管該放置不約束于任何特定材料。擋板450接地以底座105的導(dǎo)電底5505。我們發(fā)現(xiàn)通過在晶圓平面下放置擋板450，由供應(yīng)到頂電極125的VHF源功率產(chǎn)生的磁場在晶圓外圍附近降低。結(jié)果為等離子體離子密度在晶圓外圍區(qū)域中降低。優(yōu)點(diǎn)在于由線圈60、65實(shí)施的磁控制或等離子體導(dǎo)向，其會(huì)在晶圓外圍處不期望地增加等離子體離子密度，這種趨勢通過平面下?lián)醢?50的外圍離子密度降低而偏移或得到補(bǔ)償。擋板450在晶圓平面下降低至足夠距離以適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償磁性等離子體導(dǎo)向的邊緣高趨勢。這將在以下更詳細(xì)地解釋。圖6B描述了多層450的可選方案，其中在內(nèi)部和外部半徑之間的環(huán)形擋板450的中間部分升高至或者稍微高于晶圓平面上方，圖6B的擋板450的殘留部分位于晶圓平面下。圖6C描述了圖6B的實(shí)施方式的三角形方案。在圖6A、圖6B和圖6C中，以上所述的確定環(huán)115邊緣與側(cè)壁之間距離117相同的方式，確定擋板450的外圍邊緣和腔室側(cè)壁之間的距離。在圖7中示出了在圖1A的反應(yīng)器中安裝的多層450的平面視圖。本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)一步包括降低或消除可能與在泵111輸入處的單一抽吸口llla有關(guān)的整個(gè)晶圓上的不對(duì)稱氣流圖案。最接近llla的晶圓邊緣上的氣流較快，而最遠(yuǎn)離口llla的晶圓邊緣部分上的氣流較慢，并且該差別可能引起整個(gè)晶圓IIO上蝕刻速度分布的進(jìn)一步不均勻。在一個(gè)實(shí)施方式中，提供環(huán)形氣流均衡器460。提供放置在抽吸環(huán)內(nèi)的環(huán)形氣流均衡器460以消除或降低不均勻性。參照?qǐng)D8，均衡器460具有偏心狀以形成偏心環(huán)形開口462，其內(nèi)部半徑為陰極105且徑向外部約束由均衡器的偏心內(nèi)部邊緣460a確定。開口462在與抽吸口llla相對(duì)的陰極105—側(cè)上具有最大面積且在最臨近口llla處具有最小面積。開口462的離心率導(dǎo)致氣流阻力，其分布類似于存在與沒有均衡器460的不對(duì)稱氣流相對(duì)的鏡子。因此，在整個(gè)晶圓上的氣流在晶圓IIO的整個(gè)外圍周圍是均勻的。在一個(gè)方案中，流動(dòng)均衡器460由導(dǎo)電材料諸如陽極化鋁形成。在一個(gè)實(shí)施方式中，均衡器460由從陰極105延伸的多個(gè)(例如，三個(gè))拉長徑向支柱464支撐。均衡器460支撐從均衡器460的邊緣向上延伸的垂直壁466。在圖6A中，選擇在擋板450的邊緣和垂直壁466之間的水平距離A以及擋板450與均衡器460之間的距離B可以選擇僅利用到抽吸口111氣流的可忽略阻力。選擇擋板450降到晶圓平面下的距離C以補(bǔ)償磁性等離子體導(dǎo)向控制以提高晶圓邊緣局部等離子體密度的趨勢。在一個(gè)方案中，支柱464是導(dǎo)電的，并且導(dǎo)電流動(dòng)均衡器460通過支柱464電耦合至底座105的接地導(dǎo)電底5505。圖9A描述了以隨半徑恒定增加的速度降低的中心高蝕刻速度分布。圖9B是描述磁導(dǎo)向裝置60、65對(duì)改進(jìn)(修正)等離子體離子密度分布均勻性的效應(yīng)的視圖。通過線圈60、65的磁導(dǎo)向迫使等離子體分布變得接近平坦(均勻〉，僅在晶圓徑向邊緣處具有稍微向上的偏差，如在圖9B中所述。該偏差較小(約1%)并因此是可接受的。典型反應(yīng)器諸如圖1A的反應(yīng)器的未修正等離子體離子密度分布并不像圖9A所示的那樣理想。圖10A描述了在晶圓110的平面中具有等離子體約束環(huán)115的圖2A的反應(yīng)器中實(shí)際相遇的中心高蝕刻速度分布類型。環(huán)115降低晶圓外圍附近的等離子體空間并從而增加晶圓外圍處的等離子體離子密度。在圖IOA的所產(chǎn)生的未修正蝕刻速度分布并不在晶圓外圍處以恒定增加的速度降低，但是替代地在晶圓外圍處具有幾乎水平的區(qū)域D。在通過磁導(dǎo)向線圈60、65修正時(shí)，總分布(圖10B)更加均勻，而蝕刻速度分布呈現(xiàn)在晶圓外圍處顯著增加(例如，5%或10%)，如在圖10B的圖中所示，由于當(dāng)修正中心高分布時(shí)磁導(dǎo)向以增加晶圓外圍處等離子體密度的趨勢。該升高，或邊緣高等離子體離子密度分布趨勢，為不期望的且限制了磁導(dǎo)向可實(shí)現(xiàn)的最大均勻性。在由圖6A的晶圓平面下?lián)醢?50替代環(huán)孔115時(shí)，未修正的蝕刻速度分布具有隨半徑降低的幾乎恒定速度，即使在晶圓外圍外，如在圖11A的圖中所示。當(dāng)通過激活磁導(dǎo)向線圈60、65而修正分布時(shí)，在晶圓外圍處蝕刻速度分布中由非常小的增加，如在圖IIB中所示。改進(jìn)了可由等離子體的磁導(dǎo)向?qū)崿F(xiàn)的總均勻性。在一個(gè)實(shí)施方式中，確定擋板450降到晶圓平面下的距離C(圖6A)。圖12是示出對(duì)于擋板450的三個(gè)不同高度整個(gè)晶圓上蝕刻速度的徑向分布的圖。長虛線描述了使用圖2A的環(huán)115的蝕刻速度分布，其在晶圓110的平面上。虛線分布類似與圖IOA的分布。短虛線描述了使用降到晶圓IIO的平面下約0.5英寸的擋板450的蝕刻速度分布。該情形表示蝕刻速度隨半徑降低的更均勻速度。實(shí)線描述了蝕刻速度分布，其中擋板450降到晶圓IIO平面下一英寸。后者情形顯示出在晶圓外圍處最大的蝕刻速度降低并最接近于圖9A的理想情形或圖11A的最佳實(shí)施情形。前述的比較示出將擋板450降到晶圓平面下約1英寸提供較好結(jié)果。擋板的優(yōu)化水平取決于通過線圈60和/或65施加的磁導(dǎo)向或徑向分布修正的量，其反過來取決于未修正的等離子體離子密度徑向分布。這些對(duì)于每個(gè)工藝都有變化，從而對(duì)于不同的工藝，擋板的優(yōu)化估計(jì)可不同。因此，在另一方案中，多層450的高度相對(duì)于晶圓110的平面可通過在圖6A中示意性示出的升降機(jī)構(gòu)470調(diào)整。等離子體的阻力約束在一個(gè)實(shí)施方式中，通過采用阻力約束實(shí)現(xiàn)等離子體的徑向約束，其包括降低頂電極電壓以降低頂電極125和腔室壁128之間的電壓降。通常，VHF功率源主要通過頂電極125在VHF源電壓Vs處供應(yīng)。在實(shí)施阻力約束中，頂電極電壓降低至源電壓的分?jǐn)?shù)f，即fVs，其中f是小于1的數(shù)。將陰極的電壓改變?yōu)?(l-f)Vs的互補(bǔ)電壓，從而電極到陰極到電壓保持為的Vs總源功率電壓，使得等離子體離子密度不折衷。(其將記得在處理期間陰極包含襯底支架105和晶圓110。當(dāng)在處理期間腔室中不存在晶圓110時(shí)，襯底支架105形成陰極。)從而，頂電極125和陰極之間的電壓差保持為VHF源電壓，Vs，但是在頂電極125和接地腔室壁128之間的電壓差有利地降至fVs。在頂電極125和接地腔室側(cè)壁128之間的電壓差中的該降低側(cè)壁128附近所產(chǎn)生的等離子體量并從而降低在晶圓外圍處所產(chǎn)生的等離子體量。在較低頂電極電壓fVs處供應(yīng)源功率且在負(fù)性期保持陰極遠(yuǎn)離在-(l-f)Vs的頂電極的方式是通過調(diào)整與頂電極125、陰極(即，具有晶圓110的底座105的組合)和側(cè)壁128相關(guān)的腔室組件的阻抗。在一個(gè)實(shí)施方式中，調(diào)整腔室組件的阻抗以分別實(shí)現(xiàn)前述fVs和-(l-f)Vs的陽極和陰極電壓，如下所述。圖13A示出了頂電極125(或源)和接地陰極(在襯底處理期間具有晶圓110的襯底支架105)的相對(duì)電壓值。圖13B示出了頂電極125和接地腔室壁128的相對(duì)電壓值。圖13A的水平軸表示頂電極125和陰極之間的間隔。圖13B中的水平軸表示頂電極125和接地腔室壁128之間的間隔。沒有按比例繪制水平軸的距離。頂電極在+Vs和-Vs之間的源功率VHF處振蕩，而陰極和腔室壁保持在O(接地)。主等離子體具有高于頂電極Vo的電壓，其中Vo遠(yuǎn)小于Vs。曲線401表示頂電極125和陰極之間的電壓，其通過襯底處理期間當(dāng)頂電極電壓在Vs時(shí)襯底之間105和晶圓110形成。當(dāng)頂電極電壓在+Vs時(shí)，頂電極125和陰極之間的電壓差411等于Vs。虛線402表示當(dāng)源電壓為-Vs時(shí)源和陰極之間的電壓差。當(dāng)頂電極電壓在-Vs時(shí)，頂電極125和陰極之間的電壓差412等于-Vs。與圖13B類似，曲線403表示當(dāng)頂電極為在+Vs時(shí)源和腔室壁之間的電壓。當(dāng)頂電極電壓在+Vs時(shí)，頂電極125和腔室壁128之間的電壓差413等于Vs。虛線404表示當(dāng)源電壓為-Vs時(shí)頂電極125和腔室壁128之間的電壓。當(dāng)頂電極電壓在-Vs時(shí)，頂電極125和腔室壁128之間的電壓差414等于-Vs。通過調(diào)諧襯底支架105的阻抗和電介質(zhì)密封130的阻抗，根據(jù)以下所述的方式，供應(yīng)到頂電極的源電壓可降低至總源電壓的分?jǐn)?shù)，諸如一半(Vs/2)，而陰極電壓保持在頂電極的負(fù)性期以彌補(bǔ)差別，諸如-Vs/2。實(shí)質(zhì)上，分別獨(dú)立地調(diào)整以陽極電極125和陰極的接地電容以分在在陽極125和陰極上的VHF電壓之間引入180度相移。從而修正的陰極接地電容允許陰極電壓在與陽極電極125相反的相中在VHF頻率處振蕩。電流圖離子密度不折衷，從而工藝不變化，原因在于在源和陰極之間的總電壓差在VHF源電壓的每個(gè)半周期峰處保持為Vs和-Vs。圖13C示出了沿著頂電極125和陰極之間的間隔的電壓。頂電極電壓在+Vs/2和-Vs/2之間振蕩，而陰極電壓相應(yīng)地在-Vs/2和+￥3/2之間振蕩。曲線405表示當(dāng)頂電極電壓為+Vs/2時(shí)，電極和陰極之間沿著軸的電壓。當(dāng)頂電極125電壓為+Vs/2時(shí)，頂電極125和陰極105、110之間的電壓差415等于Vs。虛線406表示當(dāng)源電壓為-Vs/2時(shí)，在頂電極125和陰極之間沿著軸的電壓。當(dāng)源電壓為-Vs/2時(shí)，頂電極125和陰極之間的電壓差416等于-Vs。在圖13D中，曲線407表示當(dāng)頂電極電壓為+Vs/2時(shí)頂電極125和接地腔室壁128之間的電壓。當(dāng)頂電極電壓為+Vs/2時(shí)，頂電極和腔室壁(接地)之間的電壓差417等于Vs/2。虛線408表示當(dāng)頂電極電壓為-Vs/2時(shí)頂電極和腔室壁之間的電壓。當(dāng)頂電極電壓為-Vs/2時(shí)，頂電極和腔室壁之間的電壓差418等于-Vs/2。如將在以下解釋的，通過調(diào)整接地陽極電極125的阻抗(電容)以及調(diào)整接地陰極陰極的阻抗(電容)而得到這些結(jié)果，從而得到分?jǐn)?shù)f的期望值。在前述實(shí)施例中，f為二分之一，其中在該情形下頂電極125和腔室壁128之間的電壓差降低至源功率電壓Vs的一半。由于頂電極和陰極之間的電壓差(Vs)大于頂電極和腔室壁之間的電壓差(Vs/2)，所以在側(cè)壁附近產(chǎn)生較少的等離子體，并因此等離子體更多地約束于頂電極125和陰極之間的區(qū)域中并遠(yuǎn)離腔室側(cè)壁128。另外，通過將陽極到壁電壓差降低分?jǐn)?shù)到f(例如，二分之一)，可能由于無約束等離子體降低到f2(例如，1/4)而損失功率量。以下的公式l表示當(dāng)頂電極電壓為VS時(shí)P(功率)與頂電極到腔室壁之間的電壓差之間的關(guān)系P~(Vs)2=VS2(1)以下的公式2表示當(dāng)頂電極電壓僅為Vs/2時(shí)P(功率)與頂電極到腔室壁之間的電壓差之間的關(guān)系P(Vs/2)2=Vs2/4(2)通過將頂電極電壓減少到1/2，不能到腔室壁的有效功率減少到1/4。通過功率比率f減少頂電極電壓，并在負(fù)性期供應(yīng)壓差(1-fVs)到陰極105、110，而減少在接地側(cè)壁128處存在的等離子體量，從而改進(jìn)等離子體約束。在本說明書中將該等離子體約束的方法看作為阻抗約束。用于以上討論的總源電壓的分?jǐn)?shù)為1/2;然而，其它分?jǐn)?shù)值也可以被使用并也能改進(jìn)等離子體約束。在頂電極供應(yīng)的源電壓的分?jǐn)?shù)還可以限定為"電壓比率"。圖14A是l、0.75、0.5和0.25的電壓比率的等離子體密度模擬結(jié)果圖。在模擬工藝的泵出口處的壓力為10mTorr，以及總源功率為1.85kW。在環(huán)形約束孔115和模擬的腔室壁之間的間隔為1.5英寸(或3.8cm)。情形501示出隨著電壓比率從l降低，等離子體密度比率也降低。當(dāng)電壓比率為0.5時(shí)0.001的等離子體密度比率最低。然而，當(dāng)電壓比率為0.25時(shí)0.003的等離子體密度比率和當(dāng)電壓比率為0.75時(shí)0.008的等離子體密度比率都低于當(dāng)電壓比率為1時(shí)的等離子體密度比率。圖14B示出了當(dāng)龜壓比率為1時(shí)(或在頂電極處源電壓完全供應(yīng))在工藝腔室中0.023的等離子體密度的模擬結(jié)果。模擬結(jié)果示出大部分等離子體量在襯底上方的區(qū)域外。圖14C示出當(dāng)電壓比率降低至0.5時(shí)的模擬結(jié)果。該結(jié)果示出等離子體大部分約束在襯底表面上方的區(qū)域附近。返回參照?qǐng)D2B，具有1.5英寸間隙寬度腔室中的壓力可以維持在大約26.2mTorr，其低于目標(biāo)30mTorr。根據(jù)圖14A，為了實(shí)現(xiàn)與繪制的約束孔相同的等離子體約束結(jié)果，其實(shí)現(xiàn)0.004的等離子體密度比率，電壓比率可在約0.2至約0.6之間操作。然而，當(dāng)?shù)入x子體密度比率為《0.01時(shí)，等離子體約束考慮為非常合理。因此，根據(jù)圖14A的模擬結(jié)果，電壓比率可在大約0.1到大約0.75之間。環(huán)形約束孔和阻抗約束的結(jié)合使用達(dá)到良好的等離子體約束和對(duì)于具有寬工藝窗口的前端工藝期望的較低腔室壓力。環(huán)孔間隙寬度117可在約0.8英寸到約1.5英寸之間，以及阻抗約束的電壓比率可在約0.1至約0.75之間以及優(yōu)選為在約0.2到約0.6之間。除了等離子體約束改進(jìn)之外，降低電壓比率也降低了工藝區(qū)域外部的功率損失。圖14A示出了當(dāng)電壓比率為在1時(shí)工藝腔室中的能量沉積的模擬結(jié)果，其定義為每體積的功率或功率密度。該結(jié)果示出工藝區(qū)域外部的大量能量沉積，其中工藝區(qū)域在襯底表面上方或在距離反應(yīng)器中心15cm的區(qū)域中。相反，圖14E示出了當(dāng)電壓比率為0.5時(shí)工藝腔室的能量沉積。與圖14D相比，工藝區(qū)域外部的能量損失較大程度的減少。圖15是示出圖1A或圖6的阻抗成分的簡要示意圖，示出了頂電極125，其具有Z1的接地阻抗。電極125連接到電介質(zhì)密封130，其與電容器相似的作用并具有Z6的接地阻抗。陰極通過襯底支架105形成，該襯底支架105具有電介質(zhì)層5520和5510，并且在襯底處理期間與晶圓110—起形成陰極，以及陰極具有Z5的接地阻抗。如果在處理期間不存在具有IIO，則僅有襯底支架105用作陰極。除了頂電極125阻抗Z1和陰極阻抗Z5外，主等離子體還具有阻抗Z3。此外，存在陽極等離子體鞘，其通過串聯(lián)在電極阻抗Zl和體等離子體阻抗Z3之間的具有阻抗Z2的等效電容器表示。另外，陰極等離子體鞘通過串聯(lián)在體等離子體阻抗Z3和陰極阻抗Z5之間的具有阻抗Z4的等效電容器表示。公式l示出了阻抗(Z)、電阻(R)和電容容抗(Xc)之間的關(guān)系。公式l中的"j"為虛數(shù)。Z=R-jXc(1)公式2表示電容容抗(Xc)和電容C之間的關(guān)系。X,l/(2兀fQ(2)其中f為源功率的頻率以及C為電容。圖15是等效電路的簡要示意圖，其中頂電極125、陽極等離子體鞘、等離子體、陰極等離子體鞘和陰極串聯(lián)，并且這些阻抗組分與電介質(zhì)串130平行。公式3表示總阻抗，Zt。tal。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage27</formula>(3)由于頂電極通常由導(dǎo)電材料形成，所以其阻抗Zi主要由頂電極的電阻組成。Z2、Z3、和Z4受等離子體影響。然而，然而，阻抗Z5和Z6可以通過改變襯底支架105和電介質(zhì)密封130的厚度和電介質(zhì)層的介電常數(shù)調(diào)整。陰極阻抗的幅度受陰極電容影響?？烧{(diào)整Zs和Z6以允許在傳統(tǒng)源電壓的分?jǐn)?shù)fVs處供應(yīng)頂電極125，并允許保持陰極在從頂電極的負(fù)性期電壓處，-(l-f)Vs。調(diào)整陰極阻抗Zs和陽極阻抗Z6以在陽極125和陰極105/110處的VHF電壓之間引起所需相移，從而實(shí)現(xiàn)所需分?jǐn)?shù)，f?？赏ㄟ^例如選擇介電常數(shù)和絕緣環(huán)130的厚度進(jìn)行陽極阻抗的選擇或調(diào)整?？赏ㄟ^例如選擇介電常數(shù)和絕緣層5510的厚度進(jìn)行陰極阻抗的選擇或調(diào)整。在前述實(shí)施例中，f二0.5并所需相移大約為180度。該情形在高度簡要示意性16中進(jìn)行了概念性描述，其中可調(diào)陽極和陰極阻抗Zs和Z6分別模擬為電極125和陰極105的接地電容，電容器Z5、Z6在中心錐(tap)點(diǎn)480處接地。通過兩個(gè)電容器Z5和Z6的不同阻抗確定分?jǐn)?shù)f，其通過熟練工人適當(dāng)選擇以實(shí)現(xiàn)根據(jù)前述新技術(shù)的所需分?jǐn)?shù)值f。等離子體約束孔115的存在諸如在圖2A中所述的可降低前述阻抗約束方法實(shí)際上約束等離子體遠(yuǎn)離腔室側(cè)壁128的能力。這是因?yàn)榫A平面約束孔115的存在實(shí)際上促進(jìn)圍和側(cè)壁128附近等離子體離子密度?？赏ㄟ^由圖2A的晶圓平面約束孔115替代圖6的晶圓平面下等離子體約束擋板450而實(shí)施圖13-圖16的阻抗約束方法的實(shí)施方式。擋板450降低到晶圓UO平面下的程度通過圖13-圖16的阻抗約束方法增強(qiáng)了對(duì)遠(yuǎn)離側(cè)壁128的等離子體的約束。因此，在本發(fā)明的一個(gè)方案中，晶圓平面下的擋板與圖13-圖16的阻抗約束結(jié)合。在圖17中描述了該方案，其中方法根據(jù)阻抗約束技術(shù)首先通過調(diào)整陽極接地阻抗Z6(方塊1701)以及調(diào)整陰極接地阻抗Z5(方塊1702)實(shí)施以實(shí)現(xiàn)用于陽極電壓降低和在VHF源功率頻率處以及電壓相移的所需分?jǐn)?shù)f。該方法進(jìn)一步包括通過阻抗約束技術(shù)，設(shè)置擋板450至低于晶圓平面(方塊1703)足夠量高度處，以通過擋板450避免或至少減少對(duì)來自側(cè)壁128的等離子體的所需約束的抵抗。在圖1A的反應(yīng)器的實(shí)施例中，該距離與約一英寸的類似。雖然前述針對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式，但是在不脫離本發(fā)明的基本范圍的下，也承認(rèn)本發(fā)明的其它和進(jìn)一步的實(shí)施方式，并且本發(fā)明的范圍由以下的權(quán)利要求書確定。權(quán)利要求1、一種等離子體反應(yīng)器，包含腔室，其包含腔室側(cè)壁、頂部和底部；在所述腔室內(nèi)的工件支撐底座，該工件支撐底座具有工件支撐表面和底座側(cè)壁，所述底座側(cè)壁面向所述腔室側(cè)壁，并從所述腔室底部延伸，并且限定所述腔室側(cè)壁和所述底座側(cè)壁之間的抽吸環(huán)；；在所述腔室底部中的抽吸口；環(huán)形等離子體約束擋板，其從所述底座側(cè)壁延伸并具有外部邊緣，該外部邊緣限定所述外部邊緣和所述腔室側(cè)壁之間的氣流間隙，所述擋板降低到所述工件支撐表面下一段距離，所述距離相應(yīng)于在所述工件支撐底座的外圍處降低的等離子體離子密度；以及氣流均衡器，其包含在所述擋板下面并阻抗氣流通過所述抽吸環(huán)的阻擋板，所述阻抗板限定在所述抽吸口附近一側(cè)的最小氣流傳導(dǎo)和在所述抽吸口相對(duì)一側(cè)上最大氣體傳導(dǎo)的所述晶圓支撐底座周圍的偏心開口，所述阻擋板與所述柵格隔開以限定在該阻擋板與柵格之間的足夠長的間隙，從而引起最小氣流阻力。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征在于，所述氣流均衡器進(jìn)一歩包含從所述阻擋板的外部邊緣朝向所述擋板延伸的軸向壁，所述壁導(dǎo)引氣流到所述偏心開口。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征在于，所述擋板和所述腔室側(cè)壁之間的所述氣流間隙足夠小以防止或降低等離子體流到所述抽吸環(huán)。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征在于，所述擋板由導(dǎo)電材料形成。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征在于，所述擋板由陽極化鋁形成。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征在于，所述擋板由碳化硅形成。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征在于，進(jìn)一步包含磁性等離子體導(dǎo)向裝置，所述磁性等離子體導(dǎo)向裝置呈現(xiàn)邊緣高等離子體離子密度分布偏置。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的反應(yīng)器，其特征在于，所述擋板降到所述工件支撐平面下面的所述距離足以將所述底座邊緣處等離子體密度降低至補(bǔ)償所述磁性導(dǎo)向裝置的所述邊緣高等離子體離子密度偏置。9、根據(jù)權(quán)利要求7所述的反應(yīng)器，其特征在于，所述磁性等離子體導(dǎo)向裝置包含內(nèi)部線圈和外部線圈，所述內(nèi)部線圈和外部線圈覆蓋所述頂部并彼此同心；耦接到各個(gè)所述內(nèi)部線圈和外部線圈的各個(gè)直流供應(yīng)；控制器，其管理來自所述直流供應(yīng)的電流大小和極性。10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的反應(yīng)器，其特征在于，所述控制器程序化以控制所述直流供應(yīng)，從而改進(jìn)所述等離子體離子密度的徑向分布的均勻性。11、一種等離子體反應(yīng)器，包含腔室，包含腔室側(cè)壁、頂部和底部；在所述腔室內(nèi)的工件支撐底座，該工件支撐底座具有工件支撐表面和底座側(cè)壁，所述底座側(cè)壁面向所述腔室側(cè)壁，并從所述腔室底部延伸，并且限定所述腔室側(cè)壁和所述底座側(cè)壁之間的抽吸環(huán)；用于約束等離子體流到抽吸環(huán)和減少在所述工件支撐底座外圍的等離子體密度的工具；用于提供相對(duì)于所述工件支撐表面氣體的對(duì)稱流動(dòng)并補(bǔ)償所述抽吸環(huán)的不對(duì)稱配置的工具。12、根據(jù)權(quán)利要求ll所述的反應(yīng)器，其特征在于，用于限制所述等離子體流到所述抽吸環(huán)的所述工具包含環(huán)形擋板，其中所述氣流間隙設(shè)置在所述擋板和所述腔室側(cè)壁之間，該氣流間隙足夠小以防止等離子體流到所述抽吸環(huán)。13、根據(jù)權(quán)利要求12所述的反應(yīng)器，其特征在于，所述擋板由導(dǎo)電材料形成。14、根據(jù)權(quán)利要求12所述的反應(yīng)器，其特征在于，所述擋板由以下其中之一形成(a)陽極化鋁，(b)碳化硅。15、根據(jù)權(quán)利要求12所述的反應(yīng)器，其特征在于，進(jìn)一步包含磁性等離子體導(dǎo)向裝置，所述磁性導(dǎo)向裝置具有邊緣高離子密度偏置。16、根據(jù)權(quán)利要求15所述的反應(yīng)器，其特征在于，所述擋板降到所述表面下的距離足以將所述底座邊緣處等離子體密度降低至補(bǔ)償所述磁性導(dǎo)向裝置的所述邊緣高等離子體離子密度偏置。17、根據(jù)權(quán)利要求15所述的反應(yīng)器，其特征在于，所述磁性等離子體導(dǎo)向裝置包含內(nèi)部線圈和外部線圈，所述內(nèi)部線圈和外部線圈覆蓋所述頂部并彼此同心；耦接到各個(gè)所述內(nèi)部線圈和外部線圈的各個(gè)直流供應(yīng)；控制器，其管理來自所述直流供應(yīng)的電流大小和極性。18、根據(jù)權(quán)利要求15所述的反應(yīng)器，其特征在于，所述控制器程序化以控制所述直流供應(yīng)，從而改進(jìn)所述等離子體離子密度的徑向分布的均勻性。19、一種等離子體反應(yīng)器，包含反應(yīng)器腔室，包括側(cè)壁和在所述腔室中具有支撐表面并限定所述底座與所述壁之間的抽吸環(huán)以及在所述抽吸環(huán)的底部處的抽吸口的工件支撐底座；用于限定在軸向方向中通過所述抽吸環(huán)的氣流的工具；用于補(bǔ)償由所述抽吸口的位移引起的所述底座上氣流圖案不對(duì)稱的工具；以及磁性等離子體分布控制裝置，其具有邊緣高等離子體分布趨勢，用于限定氣流的所述工具配置以降到所述工件支撐底座的所述支撐表面下。20、根據(jù)權(quán)利要求19所述的反應(yīng)器，其特征在于，用于限定氣流的工具降低所述支撐表面下足以彌補(bǔ)所述磁性等離子體分布控制裝置的所述邊緣高等離子體分布趨勢的距離。21、一種在等離子體反應(yīng)器腔室中處理工件的方法，該腔室包括頂部和側(cè)壁、在所述腔室內(nèi)具有工件支撐表面的工件支撐底座、在所述底座和所述側(cè)壁之間具有抽吸口的抽吸環(huán)，以及設(shè)置在所述底座和所述頂部之間的等離子體處理區(qū)域，所述方法包含-限制所述腔室中的等離子體遠(yuǎn)離所述抽吸環(huán)的所述底部，所述限制包括提供從所述底座延伸到所述抽吸環(huán)并壓縮通過所述抽吸環(huán)的氣體和等離子體流的環(huán)形擋板；補(bǔ)償可歸于所述抽吸口的氣流不對(duì)稱性，所述補(bǔ)償包括在所述擋板下面提供氣流均衡器并偏心分布圍繞所述底座的氣流；修正所述底座上方的等離子體離子密度徑向分布，所述修正包括提供對(duì)具有邊緣高等離子體離子密度分布趨勢的磁性等離子體導(dǎo)向場的控制；將所述擋板放置在所述工件支撐表面下一段距離處，所述距離提供補(bǔ)償所述磁性等離子體導(dǎo)向場的所述邊緣高等離子體離子密度分布趨勢的邊緣低等離子體離子密度分布趨勢。22、根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包含限制所述腔室中的等離子體遠(yuǎn)離所述側(cè)壁并提供阻抗延伸條件，其中在該條件中所述側(cè)壁具有分別在所述工件和所述頂部電極上的VHF電壓之間的VHF電壓。23、根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述擋板在所述工件支撐表面下的所述距離對(duì)于所述阻抗約束條件是充足的，以降低在所述工件支撐底座上方或外圍附近的等離子體離子密度。24、根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述提供阻抗約束條件包含分離地選擇或調(diào)整(a)所述頂部電極的接地電容，以及(b)所述工件支撐表面的接地電容。25、根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，在所述側(cè)壁上的所述VHF電壓為零且在所述頂部電極與所述工件上的VHF電壓屬于不同相。26、根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，在所述頂部電極和工件上的所述VHF電壓屬于相反相。27、根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，在所述頂部電極上和所述工件上的VHF電壓為來自所述供應(yīng)的VHF電壓的分?jǐn)?shù)f和(l-f)，其中f是由所述頂部電極和所述晶圓支撐表面的接地電容確定的小于1的數(shù)。28、根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述距離與大約2.5cm類似。29、根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述控制磁性導(dǎo)向場包含分離地控制覆蓋所述頂部的內(nèi)部線圈和覆蓋所述頂部的外部線圈的每一個(gè)中直流電流的大小和方向。30、根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述擋板包含由導(dǎo)電材料形成的環(huán)形圓盤，并且所述方法進(jìn)一步包含將所述環(huán)形圓盤接地。31、根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述氣流均衡器包含導(dǎo)電板，并且所述方法進(jìn)一步包含將所述導(dǎo)電板接地。32、一種在等離子體反應(yīng)器腔室中處理工件的方法，該腔室包括頂部和側(cè)壁、在所述腔室內(nèi)具有工件支撐表面的工件支撐底座、在所述底座和所述側(cè)壁之間具有抽吸口的抽吸環(huán)，以及設(shè)置在所述底座和所述頂部之間的等離子體處理區(qū)域，所述方法包含限制所述腔室中的等離子體遠(yuǎn)離所述抽吸環(huán)的所述底部，所述限制包括提供環(huán)形擋板，該環(huán)形擋板從所述底座延伸到所述抽吸環(huán)以限制通過所述抽吸環(huán)的氣體和等離子體的流動(dòng)；補(bǔ)償可歸于所述抽吸口的氣流不對(duì)稱性，所述補(bǔ)償包括在所述擋板下面提供氣流均衡器，所述擋板具有圍繞所述底座的偏心氣流開口；限制所述腔室中的等離子體遠(yuǎn)離所述側(cè)壁，所述限制等離子體包括提供阻抗約束條件，其中所述側(cè)壁具有位于所述工件和所述頂部電極的VHF電壓之間的VHF電壓；將所述擋板放置在所述工件支撐表面下一段距離處，其中所述擋板在所述工件支撐表面下面的所述距離對(duì)于所述阻抗約束條件是充足的，以降低所述工件支撐底座上方或外圍附近的等離子體離子密度。33、根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述提供阻抗約束條件包含分離地選擇或調(diào)整(a)所述頂部電極的接地電容，以及(b)所述工件支撐表面的接地電容。34、根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，在所述側(cè)壁上的所述VHF電壓為零，且在所述頂部電極與所述工件上的VHF電壓屬于不同相。35、根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，在所述頂部電極和工件上的所述VHF電壓屬于相反相。36、根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，在所述頂部電極上和所述工件上的VHF電壓為來自所述供應(yīng)的VHF電壓的分?jǐn)?shù)f和(l-f)，其中f是由所述頂部電極和所述晶圓支撐表面的接地電容確定的小于1的數(shù)。37、根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述距離與大約2.5cm類似。38、根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述擋板包含由導(dǎo)電材料形成的環(huán)形圓盤，所述方法進(jìn)一步包含將所述環(huán)形圓盤接地。39、根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述氣流均衡器包含導(dǎo)電板，所述方法進(jìn)一步包含將所述導(dǎo)電板接地。40、一種在等離子體反應(yīng)器腔室中處理工件的方法，該腔室包括頂部和側(cè)壁、在所述腔室內(nèi)具有工件支撐表面的工件支撐底座、在所述底座和所述惻壁之間的抽吸環(huán)，以及設(shè)置在所述底座和所述頂部之間的等離子體處理區(qū)域，所述方法包含將工件放置在所述底座上；提供從所述底座延伸到所述抽吸環(huán)的環(huán)形擋板，以限制通過所述抽吸環(huán)的氣體和等離子體的流動(dòng)；在所述擋板下面提供氣流均衡器，所述擋板具有圍繞所述底座的偏心分布的氣體流動(dòng)開口；提供對(duì)具有邊緣高等離子體離子密度分布趨勢的磁性等離子體導(dǎo)向場的控制，-提供阻抗約束條件，其中所述側(cè)壁具有在所述工件上和所述頂部電極上的VHF電壓之間的VHF電壓；以及將所述擋板放置在所述工件支撐表面下與約2cm類似的軸向距離處。全文摘要本發(fā)明公開一種具有等離子體約束和等離子體徑向分布性能的等離子體反應(yīng)器。該反應(yīng)器包含在腔室中含有側(cè)壁和工件支撐底座并限制底座和側(cè)壁之間的抽吸環(huán)的反應(yīng)器腔室和在抽吸環(huán)底部的抽吸口。該反應(yīng)器進(jìn)一步包含用于限制氣流在軸向方向上通過抽吸環(huán)以防止等離子體流到抽吸口。該反應(yīng)器進(jìn)一步包含用于補(bǔ)償由抽吸口的位移引起的在底座上氣流圖案的不對(duì)稱性的工具。該反應(yīng)器進(jìn)一步包含用于控制具有固有趨勢的等離子體分布的工具，以促進(jìn)邊緣高等離子體密度分布。用于限制氣流的工具充分降到工件支撐下面，以補(bǔ)償用于控制等離子體分布的工具的邊緣高等離子體分布趨勢。文檔編號(hào)H01L21/00GK101188189SQ20071017025公開日2008年5月28日申請(qǐng)日期2007年11月15日優(yōu)先權(quán)日2006年11月15日發(fā)明者丹尼爾·J·霍夫曼,史蒂文·C·香農(nóng),安德魯·尼古因,詹姆斯·卡杜西,邁克爾·庫特尼,馬修·L·米勒申請(qǐng)人:應(yīng)用材料股份有限公司