專利名稱：用于處理襯底的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于處理襯底的設(shè)備和方法，尤其涉及一種用于處理襯底的設(shè)備 和方法，其中可在單個(gè)腔室中在襯底的邊緣區(qū)和后部區(qū)中的每一者上個(gè)別地執(zhí)行等離子處理。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體裝置是通過執(zhí)行薄膜沉積和蝕刻(thin film deposition and etching) 工藝來制造。也就是說，薄膜是通過執(zhí)行沉積工藝在襯底上形成于預(yù)定區(qū)中，且薄膜的不必 要的部分是通過使用一種蝕刻用的掩模(etching mask)以執(zhí)行蝕刻工藝來移除，進(jìn)而在襯 底上形成所需電路圖案或電路元件以制造半導(dǎo)體裝置。大體上，此類沉積和蝕刻工藝重復(fù) 若干次，直到獲得所需電路圖案為止。同時(shí)，在薄膜沉積工藝中，薄膜可不僅沉積在襯底的所需中心區(qū)中，而且沉積在襯 底的不需要的邊緣區(qū)和后部區(qū)中。另外，在薄膜蝕刻工藝中，保留在蝕刻裝置中的各種殘 余物(即，粒子)也可吸附在襯底的邊緣區(qū)和后部區(qū)中。通常，用于固定襯底的靜電卡盤 (electro static chuck)在其上安裝襯底的平臺中使用。靜電卡盤的面對襯底的表面可形 成有凹槽，存在于襯底與靜電卡盤之間的氣體可通過所述凹槽抽空。另外，所述平臺可經(jīng)受 壓紋(embossing)工藝以使得平臺的表面帶壓紋。此時(shí)，薄膜和粒子可通過凹槽或壓紋之 間的間隙而累積于襯底的整個(gè)后部上。如果后續(xù)工藝在累積于襯底上的薄膜和粒子未移除 的狀態(tài)中連續(xù)執(zhí)行，那么可能存在的許多問題在于襯底彎曲或襯底的對準(zhǔn)可能較困難。因 此，在襯底的沉積和蝕刻工藝結(jié)束之后，應(yīng)分別使用邊緣蝕刻裝置和后部蝕刻裝置來蝕刻 襯底的邊緣區(qū)和后部區(qū)，以便移除不必要的薄膜和粒子。然而，由于常規(guī)的邊緣和后部蝕刻裝置作為獨(dú)立裝置而單獨(dú)存在，因此已需要寬 廣的安裝空間。此外，已通過在若干腔室之間移動襯底來執(zhí)行工藝。因此，極有可能經(jīng)受處 理的襯底暴露于大氣且被污染。此外，閑置時(shí)間(standby time)由于襯底在腔室之間的移 動而增加，且因此使處理時(shí)間可大大地增加。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題構(gòu)想本發(fā)明以解決上述問題。本發(fā)明提供一種用于處理襯底的設(shè)備和方法，其中 可在工藝中不移動襯底的情況下在單個(gè)腔室中在襯底的邊緣區(qū)和后部區(qū)中的每一者上個(gè) 別執(zhí)行等離子處理。技術(shù)解決方案根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于處理襯底的設(shè)備，所述設(shè)備包含腔室，其提 供反應(yīng)空間；平臺，其安裝在所述腔室中；等離子屏蔽單元，其在所述腔室中是與所述平臺 相對地安裝著；支撐單元，其用于在所述平臺與所述等離子屏蔽單元之間支撐襯底；第一 供應(yīng)管，其提供于所述平臺處以將反應(yīng)氣體或非反應(yīng)氣體供應(yīng)到所述襯底的一個(gè)表面；以及第二和第三供應(yīng)管，其提供于所述等離子屏蔽單元處，所述第二供應(yīng)管將反應(yīng)氣體供應(yīng) 到所述襯底的另一表面，所述第三供應(yīng)管將非反應(yīng)氣體供應(yīng)到所述另一表面。所述設(shè)備可進(jìn)一步包含用于提起所述平臺和所述等離子屏蔽單元中的至少一者 的驅(qū)動單元。所述平臺和所述等離子屏蔽單元中的至少一者可具有在所述襯底的一方向上突 起的突起部分。所述突起部分可經(jīng)形成以使得所述突起部分的平面面積小于所述襯底的平面面 積。所述突起部分可經(jīng)形成以使得所述突起部分的平面直徑小于所述支撐單元的內(nèi)徑。所述支撐件可包含臂部分，其在所述腔室中擴(kuò)展和收縮；以及支撐部分，其在所 述臂部分的一端處向內(nèi)彎曲以在其頂部表面上支撐所述襯底的邊緣區(qū)。所述臂部分可安裝到所述腔室的上側(cè)或下側(cè)。所述支撐部分可具有形成為平坦或傾斜的彎曲部分。所述支撐部分可以單個(gè)環(huán)的形狀或以單個(gè)環(huán)劃分為多個(gè)區(qū)段的形狀來形成。所述反應(yīng)氣體可通過所述第二供應(yīng)管而供應(yīng)到所述襯底的邊緣區(qū)，且所述非反應(yīng) 氣體通過所述第三供應(yīng)管而供應(yīng)到所述襯底的中心區(qū)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于處理襯底的方法，所述方法包含在平臺與 等離子屏蔽單元之間安置襯底；將所述襯底與所述等離子屏蔽單元之間的間隙調(diào)整為所述 襯底擱置于所述平臺上的狀態(tài)中的第一間隙；通過所述等離子屏蔽單元將反應(yīng)氣體供應(yīng)到 所述襯底的邊緣區(qū)，進(jìn)而在所述襯底上執(zhí)行初級(primary)等離子處理工藝；將所述襯底 與所述等離子屏蔽單元之間的所述間隙調(diào)整為所述平臺和所述襯底彼此間隔開的狀態(tài)中 的第二間隙；以及通過所述平臺而將反應(yīng)氣體供應(yīng)到所述襯底的后部區(qū)，進(jìn)而在所述襯底 上執(zhí)行次級(secondary)等離子處理工藝?？蓪⑺龅谝缓偷诙g隙調(diào)整為允許等離子在所述襯底的中心區(qū)與所述等離子 屏蔽單元之間未被激活的距離，即，在0. 1到0. 7mm的范圍內(nèi)。所述反應(yīng)氣體可包含氟自由基或氯自由基。所述氟自由基可包含CF4、CHF4, SF6, C2F6> C4F8和NF3中的至少一者。所述氯自由基可包含BCl3和Cl2中的至少一者。在執(zhí)行所述初級等離子處理工藝的過程中，可通過所述等離子屏蔽單元而將非反 應(yīng)氣體供應(yīng)到所述襯底的中心區(qū)。所述非反應(yīng)氣體可包含氧氣、氫氣、氮?dú)夂投栊詺怏w中的至少一者。所述襯底可通過支撐于支撐單元上而安置于所述平臺與所述等離子屏蔽單元之 間。可通過提起所述支撐單元、所述平臺和所述等離子屏蔽單元中的至少一者來調(diào)整 所述第一和第二間隙。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種用于處理襯底的方法，所述方法包含在平臺與 等離子屏蔽單元之間在支撐單元上支撐襯底；通過所述平臺而提起所述襯底以將所述襯底 與所述等離子屏蔽單元之間的間隙調(diào)整為第一間隙；通過所述等離子屏蔽單元而將反應(yīng)氣 體供應(yīng)到所述襯底的邊緣區(qū)，進(jìn)而在所述襯底上執(zhí)行初級等離子處理工藝；通過所述支撐單元而提起所述襯底以將所述襯底與所述等離子屏蔽單元之間的間隙調(diào)整為第二間隙；以 及通過所述平臺而將反應(yīng)氣體供應(yīng)到所述襯底的后部區(qū)，進(jìn)而在所述襯底上執(zhí)行次級等離 子處理工藝。可將所述第一和第二間隙設(shè)定于0. 1到0. 7mm的范圍內(nèi)。有益效果一種用于處理襯底的設(shè)備允許等離子處理以如下方式在單個(gè)腔室中在襯底的邊 緣區(qū)和后部區(qū)中的每一者上個(gè)別執(zhí)行執(zhí)行襯底的邊緣區(qū)上的等離子處理，同時(shí)保護(hù)襯底 的前部和后部的中心區(qū)，且執(zhí)行襯底的后部區(qū)上的等離子處理，同時(shí)保護(hù)襯底的前部。因 此，用于設(shè)備的安裝空間減少，使得生產(chǎn)線的空間實(shí)用性可改進(jìn)。此外，由于不存在由于襯 底在腔室之間的移動而引起襯底暴露于大氣，因此使襯底受較少污染。而且，由于不存在由 于襯底在腔室之間移動帶來的閑置時(shí)間，因此整個(gè)處理時(shí)間可減少。


圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用于處理襯底的設(shè)備的示意圖。圖2和圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的支撐件的支撐部分的底部表面。圖4是說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的等離子處理方法操作的流程圖。圖5是說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的初級等離子處理工藝的腔室的示意圖。圖6是說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的次級等離子處理工藝的腔室的示意圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用于處理襯底的設(shè)備的示意圖。
具體實(shí)施例方式下文中，將參看附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的示范性實(shí)施例。然而，本發(fā)明不限于下文揭示的實(shí)施例，而是可實(shí)施為不同的形式。僅為了說明性 目的且為了所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員充分理解本發(fā)明的范圍而提供這些實(shí)施例。整個(gè)圖式中， 相同參考標(biāo)號用以指定相同元件。<第一實(shí)施例>圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用于處理襯底的設(shè)備的示意圖，且圖2和圖 3是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的支撐件的支撐部分的底部表面。參看圖1，根據(jù)此實(shí)施例的用于處理襯底的設(shè)備包含腔室100，其中提供有反應(yīng) 空間；平臺200，其安裝在腔室100的內(nèi)部的下部部分處；等離子屏蔽單元300，其安裝在腔 室100的內(nèi)部的上部部分處與平臺200相對；支撐單元410，其經(jīng)配置以在平臺200與等離 子屏蔽單元300之間支撐襯底；以及等離子產(chǎn)生單元510、520和530，其用于在平臺200與 等離子屏蔽單元300之間產(chǎn)生等離子。此處，襯底10指代待處理的板形物體，例如晶片、玻 璃面板等，其需要經(jīng)等離子處理，例如蝕刻、沉積、凈化等。腔室100包含具有提供于其中的預(yù)定空間的腔室主體110，以及用于覆蓋腔室主 體Iio的頂部的腔室蓋120。此時(shí)，腔室蓋120以氣密方式連接到腔室主體110的頂部以界 定腔室100內(nèi)部的閉合反應(yīng)空間。將了解，腔室主體110和腔室蓋120可一體式形成。腔 室100具備用于裝載和卸載襯底10的打開/關(guān)閉單元，以及用于抽空剩余氣體的抽空單元 (evacuation unit)。舉例來說，在此實(shí)施例中，打開/關(guān)閉單元是通過在腔室100的側(cè)壁
6處形成門130來配置，且抽空單元是通過在腔室100的底壁處形成抽空口 141且將抽空泵 140連接到抽空口 141來配置。優(yōu)選地，腔室100經(jīng)配置以連接到接地電源以使得電流不流 經(jīng)腔室100。平臺200在其主體的上部中心處具備突起部分。突起部分提供當(dāng)蝕刻襯底10的 邊緣時(shí)襯底10的后部的中心部分?jǐn)R置于其中的擱置區(qū)。平臺200具備第一供應(yīng)管210以 用于將反應(yīng)氣體或非反應(yīng)氣體供應(yīng)到襯底10的后部，其中第一供應(yīng)管210的一側(cè)延伸到腔 室100的外部且連接到第一氣體供應(yīng)單元220。此時(shí)，第一供應(yīng)管210的另一端(即，在氣 體注射方向上導(dǎo)向襯底的末端)形成有多個(gè)開口，使得從腔室100的外部供應(yīng)的反應(yīng)氣體 或非反應(yīng)氣體在氣體注射到襯底10的后部之前被劃分為多個(gè)流(streams)。因此，氣體可 均勻地注射到襯底10的后部。優(yōu)選地，平臺200經(jīng)安裝以便由驅(qū)動單元提起和旋轉(zhuǎn)。在此 實(shí)施例中，平臺200的主體的下側(cè)耦合到驅(qū)動軸231的一端，且驅(qū)動軸231的另一端穿過腔 室100的底壁，且隨后耦合到用于將一種提起力和旋轉(zhuǎn)力施加于驅(qū)動軸231的第一驅(qū)動單 元 230。同時(shí)，雖然未圖示，但用于固定襯底10的例如使用機(jī)械、靜電、真空吸取力等的卡 盤部件等卡盤單元可提供于平臺200的突起部分處；且用于維持腔室100中的恒定處理溫 度的例如冷卻管之類的冷卻單元、和通過冷卻管而循環(huán)的致冷劑、或例如電加熱器、燈加熱 器等加熱單元都可提供于平臺200的主體處。等離子屏蔽單元300在其主體的下部中心處具備突起部分。當(dāng)蝕刻襯底10的后 部時(shí)，突起部分鄰近于襯底10的前部的中心區(qū)而定位，使得可能防止等離子流入襯底10的 前部的中心區(qū)中，且引起等離子局部產(chǎn)生。等離子屏蔽單元300具備用于將反應(yīng)氣體供應(yīng) 到襯底10的前部的邊緣區(qū)的第二供應(yīng)管311，和用于將非反應(yīng)氣體供應(yīng)到襯底10的前部的 中心區(qū)的第三供應(yīng)管312。第二供應(yīng)管311的一側(cè)延伸到腔室100的外部且連接到第二氣 體供應(yīng)單元321。第三供應(yīng)管312的一側(cè)延伸到腔室100的外部且連接到第三氣體供應(yīng)單 元322。此時(shí)，第二供應(yīng)管311和第三供應(yīng)管312的其它側(cè)(即，在氣體注射方向上導(dǎo)向襯 底的側(cè))形成有多個(gè)開口，使得從腔室100的外部供應(yīng)的氣體在氣體朝向襯底10注射之前 被劃分為多個(gè)流。因此，氣體可均勻地注射到襯底10的前部的邊緣區(qū)或中心區(qū)。同時(shí)，平臺200和等離子屏蔽單元300的突起部分優(yōu)選形成為具有與襯底10相同 的形狀且具有比襯底10的大小稍小的大小。然而，突起部分的大小可取決于處理?xiàng)l件而變 化。因此，盡管襯底10的后部擱置在平臺200的突起部分上或等離子屏蔽單元300的突起 部分靠近襯底10的前部而定位，襯底10的邊緣區(qū)也暴露，使得等離子可自由流入襯底10 的邊緣暴露區(qū)中，且因此，可容易蝕刻襯底10的暴露邊緣區(qū)。此時(shí)，襯底10的暴露邊緣區(qū) 優(yōu)選從襯底10的末端起具有約0. 1到5mm的寬度。優(yōu)選地，平臺200的突起部分的平面具 有直徑d2，d2小于支撐單元410的內(nèi)徑dl，使得突起部分的上部部分可至少部分插入到支 撐單元410的內(nèi)部空間中。因此，如果通過操作第一驅(qū)動單元230而提起平臺200，那么支 撐于支撐單元410上的襯底10擱置于平臺200的突起部分上且共同被提起，使得襯底10 可靠近等離子屏蔽單元300而定位。支撐單元410允許襯底10被支撐在平臺200與等離子屏蔽單元300之間的空間 中且上下移動，進(jìn)而調(diào)整襯底10與平臺200之間的間隙和襯底10與等離子屏蔽單元300 之間的間隙。支撐單元410包含臂部分413，其安裝于腔室100的上部部分中以上下擴(kuò)展和收縮；以及支撐部分411，其在臂部分413的末端處向內(nèi)彎曲以在其頂部表面上支撐襯底 10的邊緣區(qū)。臂部分413可允許襯底10定位于其內(nèi)部。優(yōu)選地，臂部分413形成為具有能夠穩(wěn) 定地支撐襯底10的負(fù)載的結(jié)構(gòu)，即，呈一對長桿或中空圓柱體的形狀。臂部分413的一端 連接到提供于腔室100的外部的第二驅(qū)動單元420以上下擴(kuò)展和收縮。臂部分413的另一 端通過第二驅(qū)動單元420而在平臺200與等離子屏蔽單元300之間上下移動。優(yōu)選地，支 撐部分411以與襯底10的形狀相同的形狀形成，以具有一種使襯底10的邊緣區(qū)可穩(wěn)定地 支撐在支撐部分的頂部表面上的結(jié)構(gòu)。舉例來說，如果襯底10具有圓形形狀，那么支撐部 分411可以如圖2所示的單個(gè)環(huán)的形狀或以如圖3所示的單個(gè)環(huán)劃分為多個(gè)區(qū)段的形狀來 形成。此時(shí)，環(huán)形狀的內(nèi)徑dl優(yōu)選形成為稍小于襯底10的直徑。因此，襯底10的后部的 中心區(qū)的大部分(除邊緣區(qū)外)可暴露。優(yōu)選地，形成于支撐部分411與臂部分413之間 的彎曲部分412形成為向內(nèi)平坦或從外向內(nèi)向下傾斜。因此，存在的效果在于襯底10穩(wěn)定 地?cái)R置在平坦表面上，或在沿著傾斜表面導(dǎo)引時(shí)自動對準(zhǔn)于支撐部分411上。優(yōu)選地，支撐 部分410是以不電學(xué)干擾用于處理襯底的設(shè)備的其它組件的浮動狀態(tài)而配置。為此，支撐 部分410可由例如Al2O3等絕緣材料形成。等離子產(chǎn)生單元用以在平臺200與等離子屏蔽單元300之間產(chǎn)生等離子，使得襯 底10經(jīng)等離子處理。此實(shí)施例經(jīng)配置以使得平臺200充當(dāng)下部電極，且等離子屏蔽單元 300充當(dāng)上部電極。此時(shí)，等離子屏蔽單元300連接到接地電源，且平臺200連接到電源單 元530，以便施加等離子功率。在此實(shí)施例中，電源單元530將射頻功率供應(yīng)到平臺200，且 阻抗匹配單元531用來匹配射頻功率的最大功率與平臺200的負(fù)載之間的阻抗。然而，等 離子產(chǎn)生單元不限于此。也就是說，等離子產(chǎn)生單元可修改為用于在平臺200與等離子屏 蔽單元300之間產(chǎn)生等離子的任何單元。舉例來說，用于產(chǎn)生等離子的電極可以腔室100 外部的天線的形狀形成，且可使用DC功率來代替射頻功率?；蛘?，接地功率可施加于平臺 200，且高頻功率可施加于等離子屏蔽單元300。同時(shí)，具有上述配置的用于處理襯底的設(shè)備允許不僅在襯底的邊緣區(qū)上而且在襯 底的后部區(qū)上在單個(gè)腔室中個(gè)別地執(zhí)行等離子處理，其將詳細(xì)描述如下。圖4是說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的等離子處理方法的操作的流程圖，圖5是說 明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的初級等離子處理工藝的腔室的示意圖，且圖6是說明根據(jù)本發(fā) 明第一實(shí)施例的次級等離子處理工藝的腔室的示意圖。參看圖4和圖5，在初級等離子處理工藝中在襯底10的邊緣區(qū)上執(zhí)行等離子處理。 首先，將上面形成有預(yù)定薄膜的襯底10裝載到腔室100中以支撐于支撐部分410上。隨后， 通過提起平臺200而將襯底10的后部擱置于平臺200的突起部分上，且隨后通過再次提起 平臺200而將襯底10的前部的中心區(qū)與等離子屏蔽單元300之間的間隙調(diào)整為使等離子 未被激活(即，在0.1到0.7mm范圍內(nèi))的第一間隙(S110)。隨后，通過第二供應(yīng)管311而 將反應(yīng)氣體供應(yīng)到襯底10的前部的邊緣區(qū)，且通過第三供應(yīng)管312而將非反應(yīng)氣體供應(yīng)到 襯底10的前部的中心區(qū)(S120)。隨后，如果等離子功率施加于平臺200，則可形成等離子， 使得在襯底10的表面上執(zhí)行等離子處理(S130)。此時(shí)，襯底10的后部的中心區(qū)擱置在待 密封的平臺200的突起部分上。通過經(jīng)由第三供應(yīng)管311供應(yīng)的非反應(yīng)氣體而在襯底10 的前部的中心區(qū)中形成一種屏蔽層。因此，在初級等離子處理工藝中，襯底10的前部和后部的中心區(qū)受保護(hù)，且僅在襯底10的暴露邊緣區(qū)上執(zhí)行等離子處理。參看圖4和圖6，在次級等離子處理工藝中在襯底的后部區(qū)上執(zhí)行等離子處理。在 初級等離子處理結(jié)束時(shí)，通過下降該平臺200使襯底10和等離子屏蔽單元300彼此間隔 開。因此，襯底10支撐于支撐單元410上。隨后，通過提起該支撐單元410而將襯底10的 前部的中心區(qū)與等離子屏蔽單元300之間的間隙調(diào)整為使等離子未被激活(即，在0. 1到 0. 7mm范圍內(nèi))的第二間隙(S140)。隨后，通過平臺200的第一供應(yīng)管210而將反應(yīng)氣體供 應(yīng)到襯底10的后部(S150)。如果等離子功率施加于平臺200，則可形成等離子，使得在襯 底10的后部上執(zhí)行等離子處理(S160)。此時(shí)，襯底10的前部區(qū)靠近等離子屏蔽單元300 而定位，以防止襯底10暴露于等離子。因此，在次級等離子處理工藝中，襯底10的前部受 保護(hù)，且僅在襯底10的后部上執(zhí)行等離子處理。同時(shí)，在初級和次級等離子處理工藝中，反應(yīng)氣體可包含氟自由基或氯自由基。氟 自由基包含CF4、CHF4、SF6, C2F6, C4F8和NF3中的至少一者。氯自由基包含BCl3和Cl2中的 至少一者。另外，各種蝕刻氣體可用于以化學(xué)方式來蝕刻累積于襯底10上的薄膜或粒子。 非反應(yīng)氣體可包含氧氣、氫氣、氮?dú)夂投栊詺怏w。另外，各種保護(hù)氣體可用于保護(hù)形成于襯 底10上的薄膜。將了解，可取決于處理?xiàng)l件而使用反應(yīng)氣體與非反應(yīng)氣體的混合物。<第二實(shí)施例>上述用于處理襯底的設(shè)備不限于上述配置，而是可以各種方式修改。下文中，將描 述根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用于處理襯底的設(shè)備作為修改的實(shí)例。此時(shí)，與上述實(shí)施例重 復(fù)的描述將被省略或簡要描述。圖7是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用于處理襯底的設(shè)備的示意圖。參看圖7，根據(jù)此實(shí)施例的用于處理襯底的設(shè)備包含腔室100，其具有提供于其 中的反應(yīng)空間；平臺200，其安裝于腔室100的內(nèi)部的下部處；等離子屏蔽單元600，其安裝 于腔室100的內(nèi)部的上部處與平臺200相對；支撐單元710，其允許在平臺200與等離子屏 蔽單元600之間支撐襯底；以及等離子產(chǎn)生單元，其包含810和820，用于在平臺200與等 離子屏蔽單元600之間產(chǎn)生等離子。不同于第一實(shí)施例，支撐單元710安裝于腔室100的下部處，且等離子屏蔽單元 600經(jīng)安裝以由驅(qū)動單元來提起和旋轉(zhuǎn)。也就是說，支撐單元710包含臂部分713，其安裝 于腔室100的下部部分中以上下擴(kuò)展和收縮；以及支撐部分711，其在臂部分713的末端處 向內(nèi)彎曲以在其頂部表面上支撐襯底10的邊緣區(qū)。用于擱置襯底的平坦表面或用于對準(zhǔn) 襯底的傾斜表面形成于支撐部分711與臂部分713之間的彎曲部分712處。臂部分713的 一端連接到提供于腔室100的外部的第二驅(qū)動單元720以上下擴(kuò)展和收縮。臂部分713的 另一端通過第二驅(qū)動單元720而在平臺200與等離子屏蔽單元600之間上下移動。等離子 屏蔽部分600的主體的上側(cè)耦合到驅(qū)動軸611的一端，且驅(qū)動軸611的另一端穿過腔室100 的頂壁，且隨后耦合到用于將一種提起力和旋轉(zhuǎn)力施加于驅(qū)動軸611的第三驅(qū)動單元610。 因此，不僅通過提起該支撐單元710而且通過提起該平臺200或等離子屏蔽單元600來自 由調(diào)整該平臺200與襯底10之間或襯底10與等離子屏蔽單元600之間的間隙，借此可容 易控制處理?xiàng)l件。包含810和820的等離子產(chǎn)生單元包含提供于支撐單元710的外部區(qū)處的等離子 電極810，和用于將等離子功率供應(yīng)到等離子電極810的電源單元820。在此實(shí)施例中，電源單元820將射頻功率供應(yīng)到等離子電極810，且阻抗匹配單元821匹配射頻功率的最大功 率與等離子電極810的負(fù)載之間的阻抗。等離子電極810是以對應(yīng)于襯底10的形狀的平 坦且環(huán)形形狀而形成，使得具有密集分布的等離子可在襯底10的邊緣區(qū)中產(chǎn)生。因此，可 在襯底10的邊緣區(qū)上有效地執(zhí)行等離子處理。同時(shí)，雖然已在第一和第二實(shí)施例中描述了使用等離子以用于薄膜蝕刻的處理襯 底的設(shè)備，但本發(fā)明不限于此。也就是說，根據(jù)本發(fā)明的用于處理襯底的設(shè)備還可在使用等 離子的各種工藝中使用，所述工藝?yán)绫∧こ练e工藝、薄膜凈化工藝等。工業(yè)適用性在本發(fā)明中，等離子處理在單個(gè)腔室中在襯底的邊緣區(qū)和后部區(qū)中的每一者上個(gè) 別執(zhí)行。因此，用于設(shè)備的安裝空間減少，使得生產(chǎn)線的空間實(shí)用性可改進(jìn)。此外，由于不 存在由于襯底在腔室之間的移動引起襯底暴露于大氣，因此襯底受較少污染。而且，由于不 存在由于襯底在腔室之間移動帶來的閑置時(shí)間，因此整個(gè)處理時(shí)間可減少。
權(quán)利要求
一種用于處理襯底的設(shè)備，其包括腔室，其提供反應(yīng)空間；平臺，其安裝在所述腔室中；等離子屏蔽單元，其在所述腔室中是與所述平臺相對地安裝著；支撐單元，其用于在所述平臺與所述等離子屏蔽單元之間支撐襯底；第一供應(yīng)管，其提供于所述平臺處以將反應(yīng)氣體或非反應(yīng)氣體供應(yīng)到所述襯底的一個(gè)表面；以及第二和第三供應(yīng)管，其提供于所述等離子屏蔽單元處，所述第二供應(yīng)管將所述反應(yīng)氣體供應(yīng)到所述襯底的另一表面，所述第三供應(yīng)管將所述非反應(yīng)氣體供應(yīng)到所述另一表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包括用于提起所述平臺和所述等離子屏蔽單 元中的至少一者的驅(qū)動單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述平臺和所述等離子屏蔽單元中的至少一者具 有朝向所述襯底而突起的突起部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述突起部分經(jīng)形成以使得所述突起部分的平面 面積小于所述襯底的平面面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述突起部分經(jīng)形成以使得所述突起部分的平面 直徑小于所述支撐單元的內(nèi)徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述支撐件包括臂部分，其在所述腔室中擴(kuò)展和 收縮；以及支撐部分，其在所述臂部分的一端處向內(nèi)彎曲以在其頂部表面上支撐所述襯底 的邊緣區(qū)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述臂部分安裝到所述腔室的上側(cè)或下側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述支撐部分的彎曲部分形成為平坦或傾斜的。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述支撐部分以單個(gè)環(huán)的形狀或以呈單個(gè)環(huán)的形 狀而布置的多個(gè)區(qū)段的形狀來形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述反應(yīng)氣體通過所述第二供應(yīng)管而供應(yīng)到所 述襯底的邊緣區(qū)，且所述非反應(yīng)氣體通過所述第三供應(yīng)管而供應(yīng)到所述襯底的中心區(qū)。
11.一種用于處理襯底的方法，其包括在平臺與等離子屏蔽單元之間安置襯底；將所述襯底與所述等離子屏蔽單元之間的間隙調(diào)整為所述襯底擱置于所述平臺上的 狀態(tài)中的第一間隙；通過所述等離子屏蔽單元而將反應(yīng)氣體供應(yīng)到所述襯底的邊緣區(qū)，進(jìn)而在所述襯底上 執(zhí)行初級等離子處理工藝；將所述襯底與所述等離子屏蔽單元之間的所述間隙調(diào)整為所述平臺和所述襯底彼此 間隔開的狀態(tài)中的第二間隙；以及通過所述平臺而將反應(yīng)氣體供應(yīng)到所述襯底的后部區(qū)，進(jìn)而在所述襯底上執(zhí)行次級等 離子處理工藝。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中調(diào)整所述第一和第二間隙以具有使等離子在所 述襯底的中心區(qū)與所述等離子屏蔽單元之間未被激活的距離。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中將等離子未被激活的所述距離設(shè)定于0.1到，0. 7mm的范圍內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述反應(yīng)氣體包括氟自由基或氯自由基。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述氟自由基包括CF4、CHF4,SF6, C2F6, C4F8和 NF3中的至少一者，且所述氯自由基包括BCl3和Cl2中的至少一者。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中在執(zhí)行所述初級等離子處理工藝的過程中，通 過所述等離子屏蔽單元而將非反應(yīng)氣體供應(yīng)到所述襯底的所述中心區(qū)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述非反應(yīng)氣體包括氧氣、氫氣、氮?dú)夂投栊詺?體中的至少一者。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述襯底通過被支撐于支撐單元上而安置于所 述平臺與所述等離子屏蔽單元之間。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中通過提起所述支撐單元、所述平臺和所述等離 子屏蔽單元中的至少一者來調(diào)整所述第一和第二間隙。
20.一種用于處理襯底的方法，其包括在平臺與等離子屏蔽單元之間在支撐單元上支撐襯底；通過所述平臺來提起所述襯底以將所述襯底與所述等離子屏蔽單元之間的間隙調(diào)整 為第一間隙；通過所述等離子屏蔽單元而將反應(yīng)氣體供應(yīng)到所述襯底的邊緣區(qū)，進(jìn)而在所述襯底上 執(zhí)行初級等離子處理工藝；通過所述支撐單元來提起所述襯底以將所述襯底與所述等離子屏蔽單元之間的所述 間隙調(diào)整為第二間隙；以及通過所述平臺而將反應(yīng)氣體供應(yīng)到所述襯底的后部區(qū)，進(jìn)而在所述襯底上執(zhí)行次級等 離子處理工藝。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中將所述第一和第二間隙設(shè)定于0.1到0. 7mm的 范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于處理襯底的設(shè)備和方法。通過使用所述設(shè)備和方法，可在單個(gè)腔室中在襯底的邊緣區(qū)和后部區(qū)中的每一者上個(gè)別執(zhí)行等離子處理。所述設(shè)備包含腔室，其提供反應(yīng)空間；平臺，其安裝在所述腔室中；等離子屏蔽單元，其在所述腔室中是與所述平臺相對地安裝著；支撐單元，其用于在所述平臺與所述等離子屏蔽單元之間支撐襯底；第一供應(yīng)管，其提供于所述平臺處以將反應(yīng)氣體或非反應(yīng)氣體供應(yīng)到所述襯底的一個(gè)表面；以及第二和第三供應(yīng)管，其提供于所述等離子屏蔽單元處，所述第二供應(yīng)管將反應(yīng)氣體供應(yīng)到所述襯底的另一表面，所述第三供應(yīng)管將非反應(yīng)氣體供應(yīng)到所述另一表面。
文檔編號H01L21/205GK101911251SQ200880123434
公開日2010年12月8日 申請日期2008年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月31日
發(fā)明者徐映水, 韓泳琪 申請人:索紹股份有限公司