專利名稱：襯底固持器，襯底支撐設(shè)備，襯底處理設(shè)備以及使用所述襯底處理設(shè)備的襯底處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種襯底固持器(substrate holder)、襯底支撐設(shè)備、襯底處理設(shè)備 以及襯底處理方法，且更明確地說，涉及一種適于改進(jìn)處理效率和襯底的背表面處的蝕刻 均勻性的襯底固持器、襯底支撐設(shè)備、襯底處理設(shè)備以及襯底處理方法。
背景技術(shù)：
一般來說，半導(dǎo)體設(shè)備以及平面顯示設(shè)備通過以下操作來制造將多個薄層沉積 在襯底的前表面上，以及蝕刻所述薄層以在襯底上形成具有預(yù)定圖案的裝置。即，通過使用 沉積設(shè)備來將薄層沉積在襯底的前表面上，且接著通過使用蝕刻設(shè)備來將薄層的部分蝕刻 為預(yù)定圖案。明確地說，由于此類薄層沉積和蝕刻工藝在襯底的同一表面(前表面)上執(zhí)行，所 以在薄層沉積工藝期間沉積在襯底背表面上的外來物質(zhì)(例如薄層和粒子)并未移除，且 剩余外來物質(zhì)在后續(xù)工藝中導(dǎo)致各種問題，例如襯底的彎曲和未對準(zhǔn)(misalignment)。因 此，廣泛使用干式清洗(dry cleaning)方法以用于重復(fù)清洗沉積在襯底的背表面上的薄層 和粒子以移除薄層和粒子，且接著在所述襯底上執(zhí)行后續(xù)工藝，以便增加半導(dǎo)體裝置制造 工藝的良率。在用于清洗襯底的背表面的常規(guī)干式清洗工藝中，例如半導(dǎo)體晶片的襯底放置在 屏蔽部件(shield member)與下部電極之間，屏蔽部件與下部電極布置在閉合腔室中以彼 此面對，其間具有預(yù)定間隙。接著，將襯底提升到處理位置，且將下部電極提升以調(diào)整屏蔽 部件與下部電極之間的間隙(等離子間隙)。屏蔽部件具備上部電極，其安置在面對下部 電極的位置處且用作用于將氣體朝向襯底注入的氣體分配板(gas distribution plate)。 接著，使腔室抽空到高真空狀態(tài)，然后將反應(yīng)氣體引入到腔室中。通過跨越屏蔽部件與下部 電極施加高頻電力來將所引入氣體激發(fā)為等離子狀態(tài)，且使用等離子狀態(tài)氣體將不必要的 外來物質(zhì)從襯底的背表面移除。此處，經(jīng)運(yùn)載到腔室中的襯底在以下狀態(tài)下被處理所述襯 底被支撐在腔室中所提供的襯底支撐設(shè)備上，且位于屏蔽部件與下部電極之間的處理位置 處。然而，由于此類常規(guī)襯底支撐設(shè)備具有不干擾用以將襯底運(yùn)載到腔室中的運(yùn)載單 元的開放側(cè)，因此注入到襯底支撐設(shè)備所支撐的襯底的背表面的反應(yīng)氣體可能由于襯底支 撐設(shè)備的開放側(cè)的緣故而泄漏或分流(split)。這降低了襯底的背表面的蝕刻均勻性。此外，在常規(guī)襯底支撐設(shè)備中，用以將襯底放置在其上的襯底固持器和下部電極 通過單獨(dú)驅(qū)動單元來致動。因此，襯底支撐設(shè)備的結(jié)構(gòu)是復(fù)雜的，且難以使用腔室的內(nèi)部空 間。另外，由于驅(qū)動單元經(jīng)個別控制來致動襯底固持器和下部電極，所以處理效率較低。此外，由于通過驅(qū)動單元將襯底固持器從腔室的底部表面移動到相當(dāng)高的位置， 所以難以使襯底與下部電極平行且使屏蔽部件與襯底之間的間隙均勻。因此，蝕刻速率在 襯底的邊緣部分降低。
另外，盡管在襯底處理工藝期間襯底固持器僅是部分損壞，但常規(guī)襯底固持器仍 然需要全部進(jìn)行修復(fù)或替換，所以襯底處理設(shè)備的維修成本較高，且由于準(zhǔn)備新的襯底固 持器需要時間，因此重新操作所述襯底處理設(shè)備所需的時間較長。另外，由于排氣孔均一地形成于常規(guī)襯底固持器中用于排出等離子，所以工藝應(yīng) 用范圍受限。另外，如果未使用環(huán)形襯底固持器，那么襯底與電極之間所產(chǎn)生的等離子非均勻 或快速地排出，即，等離子停留時間(Staying time)會發(fā)生變化或變得太短。因此，襯底未 受到均勻處理。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題為了消除上文所提及的限制，本發(fā)明提供一種襯底固持器、襯底支撐設(shè)備、襯底處 理設(shè)備以及襯底處理方法。根據(jù)本發(fā)明，襯底固持器較簡單且由新的部件部分地替代。此 外，防止在襯底的背表面處產(chǎn)生的等離子的泄漏，且通過使用包含襯底固持器的襯底支撐 設(shè)備來恒定地保持等離子停留時間，以便有效地清洗襯底的背表面且改進(jìn)處理效率。此外， 經(jīng)由屏蔽部件注入的氣體跨越襯底而均勻地分配，從而改進(jìn)襯底的邊緣部分的蝕刻均勻 性。技術(shù)解決方案根據(jù)一示范性實(shí)施例，襯底固持器包含環(huán)形臺，其經(jīng)配置以在其上接納襯底的邊 緣部分；側(cè)壁，其連接到所述臺的下部表面用于支撐所述臺的所述下部表面；以及排氣孔， 其形成在所述側(cè)壁中。根據(jù)另一示范性實(shí)施例，襯底支撐設(shè)備包含電極單元；緩沖器部件，其安置在所 述電極單元的外圓周處；襯底固持器，其安置在所述緩沖器部件上用于通過支撐襯底的邊 緣部分來將所述襯底與所述電極單元分隔開；以及升降部件(elevating member)，其經(jīng)配 置以向上和向下移動所述電極單元和所述襯底固持器。根據(jù)另一示范性實(shí)施例，襯底處理設(shè)備包含腔室；屏蔽部件，其安置在所述腔室 中；電極，其面對所述屏蔽部件；以及襯底固持器，其安置在所述屏蔽部件與所述電極之 間，其中所述襯底固持器包含環(huán)形臺，其經(jīng)配置以在其上接納襯底的邊緣部分；側(cè)壁，其 連接到所述臺的下部表面用于支撐所述臺的所述下部表面；以及排氣孔，其形成在所述側(cè)壁中。根據(jù)另一示范性實(shí)施例，襯底處理設(shè)備包含腔室；屏蔽部件，其安置在所述腔室 中；電極單元，其面對所述屏蔽部件；襯底固持器，其安置在所述屏蔽部件與所述電極之間 用于支撐襯底的邊緣部分緩沖器部件，其連接所述電極單元與所述襯底固持器；以及升 降部件，其連接到所述電極單元的下部部分，其中所述襯底固持器包含環(huán)形臺，其經(jīng)配置 以在其上接納襯底的所述邊緣部分；側(cè)壁，其連接到所述臺的下部表面用于支撐所述臺的 所述下部表面；以及排氣孔，其形成在所述側(cè)壁中。根據(jù)另一示范性實(shí)施例，襯底處理設(shè)備包含氣體分配板，其經(jīng)配置以均勻分配從 外部源供應(yīng)的反應(yīng)氣體；硬質(zhì)止動器(hard stopper)，其從所述氣體分配板的下部邊緣部 分向下突出；下部電極，其經(jīng)配置以與上部電極相互作用以形成電場，用于將經(jīng)由所述氣體分配板供應(yīng)的反應(yīng)氣體激發(fā)為等離子狀態(tài)；以及側(cè)隔板(side baffle)，其從所述下部電極 的邊緣部分垂直地突出，用于在橫向方向上經(jīng)過其均勻地排出等離子反應(yīng)氣體，且在所述 下部電極提升時與所述硬質(zhì)止動器接觸以限制所述下部電極的所述提升。根據(jù)另一示范性實(shí)施例，襯底處理方法包含將襯底運(yùn)載到腔室中；將所述襯底 裝載到襯底固持器上；同時提升所述襯底固持器和安置在所述襯底固持器下方的電極單 元；處理所述襯底；以及將所述襯底運(yùn)載出所述腔室。有益效果根據(jù)本發(fā)明的教示，可在襯底的背表面處均勻地產(chǎn)生等離子以改進(jìn)跨越襯底的背 表面的蝕刻均勻性。詳細(xì)地，通過使用在側(cè)壁處具有各種形狀和大小的排氣孔的襯底固持 器來防止朝向放置在腔室中的襯底注入的反應(yīng)氣體的泄漏，使得在襯底與電極之間產(chǎn)生的 等離子可停留恒定的時間，且反應(yīng)氣體可平滑地流動以用于跨越襯底的背表面而均勻分 配。此外，襯底固持器可具有經(jīng)劃分的結(jié)構(gòu)，且在此狀況下，當(dāng)襯底固持器損壞時，襯 底固持器可部分地重新機(jī)械加工或替換而無需整體地重新機(jī)械加工或替換襯底固持器。因 此，維修機(jī)械加工可容易地執(zhí)行，且可降低維修成本。此外，襯底支撐設(shè)備可經(jīng)配置以使得可通過升降部件來同時提升電極單元和襯底 固持器。在此狀況下，襯底支撐設(shè)備可具有簡單結(jié)構(gòu)，且可有效地使用空間。此外，由于通過連接到電極單元的升降部件來提升襯底支撐設(shè)備的襯底固持器， 所以可容易維持放置在襯底固持器上的襯底的水平位置。此外，由于襯底處理設(shè)備包含經(jīng)配置以使用單一升降部件來提升電極單元和襯底 固持器的襯底支撐設(shè)備，所以襯底處理設(shè)備可容易地受控制，且處理效率可得以改進(jìn)。另外，由于襯底處理設(shè)備的屏蔽部件可與襯底間隔開均勻的間隙，所以襯底可受 到均勻蝕刻。此外，由于等離子氣體經(jīng)由側(cè)隔板的排氣孔排出，所以等離子氣體可停留在襯底 的邊緣部分處持續(xù)較長時間，且因此襯底的邊緣部分可受到均勻蝕刻。因此，可減少處理誤 差和制造成本。


可根據(jù)結(jié)合附圖理解的以下描述來更詳細(xì)理解示范性實(shí)施例，附圖中圖1是說明根據(jù)一示范性實(shí)施例的襯底處理設(shè)備的橫截面圖。圖2是說明根據(jù)另一示范性實(shí)施例的襯底處理設(shè)備的橫截面圖。圖3是說明根據(jù)另一示范性實(shí)施例的襯底處理設(shè)備的示意圖。圖4是說明圖3的襯底處理設(shè)備的電連接的框圖。圖5是說明根據(jù)一示范性實(shí)施例的襯底固持器的透視圖。圖6是說明圖5的襯底固持器的修改版本的透視圖。圖7是說明根據(jù)另一示范性實(shí)施例的襯底固持器的透視圖。圖8是說明圖7的襯底固持器的修改版本的透視圖。圖9是說明根據(jù)另一示范性實(shí)施例的襯底固持器的透視圖。圖10是說明根據(jù)另一示范性實(shí)施例的襯底固持器的透視圖。
圖11是說明根據(jù)另一示范性實(shí)施例的襯底固持器的透視圖。圖12是說明當(dāng)襯底固持器在圓周方向上劃分時圖5的襯底固持器的分解透視圖。圖13是說明圖12的經(jīng)劃分襯底固持器的組裝狀態(tài)的透視圖。圖14是說明當(dāng)襯底固持器具有經(jīng)劃分結(jié)構(gòu)時圖7的襯底固持器的組裝狀態(tài)的透 視圖。圖15是說明根據(jù)另一示范性實(shí)施例的襯底固持器的分解透視圖。圖16是說明圖15的襯底固持器的橫截面圖。圖17是說明在圓周方向上重新劃分襯底固持器之后的圖15的垂直劃分的襯底固 持器的分解透視圖。圖18是說明根據(jù)一示范性實(shí)施例的襯底固持器的排氣孔的修改版本的圖。圖19是說明根據(jù)一示范性實(shí)施例的襯底支撐設(shè)備的圖。圖20是說明圖1的襯底處理設(shè)備的操作狀態(tài)的圖。圖21和圖22是說明圖2的襯底處理設(shè)備的操作狀態(tài)的圖。圖23是根據(jù)一示范性實(shí)施例的用于解釋使用圖2的襯底處理設(shè)備的襯底處理方 法的流程圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，將參看附圖來詳細(xì)描述特定實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以不同形式來體 現(xiàn)，且不應(yīng)解釋為限于本文所陳述的實(shí)施例。事實(shí)上，提供這些實(shí)施例以使得本發(fā)明將為詳 盡且完整的，且將向所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在圖式中，相同參考標(biāo)號 在全文中指代相同元件。圖1是說明根據(jù)一示范性實(shí)施例的襯底處理設(shè)備的橫截面圖，且圖2是說明根據(jù) 另一示范性實(shí)施例的襯底處理設(shè)備的橫截面圖。參看圖1，實(shí)施例的襯底處理設(shè)備包含腔室100、提供在腔室100的上部區(qū)域處的 屏蔽部件200、安置在與屏蔽部件200相對的一側(cè)處的氣體注入單元300，以及安置在屏蔽 部件200與氣體注入單元300之間用于支撐襯底S的襯底固持器400。參看圖2，另一實(shí)施例的襯底處理設(shè)備包含腔室100、提供在腔室100的上部區(qū)域 處的屏蔽部件200，以及安置在與屏蔽部件200相對的位置處的襯底支撐設(shè)備1000。圖1和圖2的襯底處理設(shè)備的腔室100中的每一個可具有圓柱形或矩形盒形狀， 且在腔室100中形成空間用于處理襯底S。腔室100的形狀并不限于圓柱形或矩形盒形狀； 即，腔室100可具有對應(yīng)于襯底S的形狀的任何其它形狀。襯底門110形成在腔室100的 側(cè)壁中用于將襯底S運(yùn)載到腔室100中以及將襯底S運(yùn)載出腔室100，且排氣部分120提供 在腔室100的底部表面處用于將在蝕刻工藝期間產(chǎn)生的例如粒子等反應(yīng)副產(chǎn)品排出到腔 室100外部。例如真空泵的排氣單元130連接到排氣部分120用于從腔室100內(nèi)部排出污 染物。所說明的腔室100為整體式(one-piece)腔室；然而，腔室100可通過具有開放頂部 側(cè)的下部腔室以及用以覆蓋下部腔室的開放頂部側(cè)的腔室蓋來配置。屏蔽部件200中的每一個具有圓形板形狀且安置在腔室100的上部內(nèi)表面處。屏 蔽部件200防止在襯底S的前表面上產(chǎn)生等離子，所述襯底S安置在屏蔽部件200下方且 與屏蔽部件200間隔開幾毫米，例如0. 5毫米。如圖1所示，可在屏蔽部件200的底部表面中形成凹座。凹座具有對應(yīng)于襯底S的形狀的形狀，使得襯底S的前表面和側(cè)表面可與屏 蔽部件200的底部表面間隔開，且凹座經(jīng)形成為大于襯底S以用于使屏蔽部件200與襯底 S間隔預(yù)定距離?；蛘撸鐖D2所示，可在屏蔽部件200的底部表面的中心部分上形成突出物202。 突出物202可具有對應(yīng)于襯底S的形狀的形狀以將襯底S的前表面放置在距突出物202預(yù) 定距離處，且突出物202可稍微大于襯底S。圓柱形硬質(zhì)止動器210從屏蔽部件200的底部 表面的未形成突出物202的部分突出。硬質(zhì)止動器210向下突出，即在朝向襯底支撐設(shè)備 1000的方向上突出。硬質(zhì)止動器210的下端低于形成在屏蔽部件200的底部表面上的突出 物202的水平底部表面。即，當(dāng)襯底固持器400提升時，硬質(zhì)止動器210與襯底固持器400 的上部部分接觸，使得支撐在襯底固持器400上的襯底S可與形成在屏蔽部件200的底部 表面上的突出物202的底部表面精確地間隔開預(yù)定距離。突出物202可具有圓環(huán)形狀以在 屏蔽部件200的底部表面處形成閉合曲線(closed curve)，或突出物202可具有經(jīng)劃分的 環(huán)形形狀。可將接地電壓施加到屏蔽部件200，且可將冷卻部件(未示出)安置在屏蔽部件 200內(nèi)部以調(diào)整屏蔽部件200的溫度。冷卻部件可通過保持屏蔽部件200低于預(yù)定溫度來 保護(hù)屏蔽部件200使其不受等離子影響。氣體供應(yīng)單元(未示出)可連接到屏蔽部件200 以將非反應(yīng)氣體供應(yīng)到襯底S的前表面。在此狀況下，多個注入孔(未示出)可穿過屏蔽 部件200的底部表面形成以用于將從氣體供應(yīng)單元供應(yīng)的非反應(yīng)氣體注入到襯底S的前表在圖1的襯底處理設(shè)備中，氣體注入單元300經(jīng)安置以面對屏蔽部分200。氣體注 入單元300包含電極310、經(jīng)配置以升高和降低電極310的升降部件320、經(jīng)配置以將電力 供應(yīng)到電極310的高頻電源340，以及連接到電極310以將反應(yīng)氣體供應(yīng)到電極310的氣體 供應(yīng)單元330。圖2的襯底處理設(shè)備進(jìn)一步包含絕緣板314，其安置在電極310的下側(cè)處用 于支撐電極310。電極310可具有對應(yīng)于襯底S的圓形板形狀。多個注入孔312穿過電極310的頂 部表面而形成以將反應(yīng)氣體注入到襯底S的背表面，且氣體供應(yīng)單元330穿過電極310的 底部側(cè)連接到注入孔312用于將反應(yīng)氣體供應(yīng)到注入孔312。升降部件320連接到電極310 的底部側(cè)用于提升和降低電極310。穿過電極310的頂部表面形成的注入孔312可具有例 如圓形形狀和多邊形形狀等形狀。高頻電源340安置在電極310下方用于將高頻電力供應(yīng) 到電極310。因此，可將高頻電力施加到經(jīng)由電極310供應(yīng)到腔室100中的反應(yīng)氣體，以便 將反應(yīng)氣體激活為等離子狀態(tài)。提升桿(lift pin) 350可在垂直于襯底S的方向上安置在腔室100中。在腔室100 中，提升桿350固定到下部位置且垂直延伸穿過電極310，使得提升桿350從電極310的頂 部表面突出。引入到腔室100中的襯底S放置在提升桿350上，且提升桿350的數(shù)目可為 至少三個以穩(wěn)定地支撐襯底S。舉例來說，外部機(jī)械臂(未示出)將襯底S運(yùn)載到腔室100 中，且將襯底S水平移動到提升桿350上方的位置，且接著機(jī)械臂降低襯底S以將襯底S放 置在固定的提升桿350的頂部表面上。替代于將提升桿350固定到腔室100內(nèi)部，提升桿 350可以可移動方式安置在腔室100內(nèi)部。襯底固持器400用以支撐放置在提升桿350上的襯底S的邊緣部分，且將襯底S移動到處理位置。襯底固持器400安置在腔室100中在屏蔽部件200與氣體注入單元300 之間，且經(jīng)配置以支撐放置在提升桿350上的襯底S的背表面的整個邊緣部分，且將所述襯 底S移動到處理位置。在圖1的襯底處理設(shè)備的狀況下，驅(qū)動單元500安置在腔室100下 方，且連接到襯底固持器400的底部側(cè)用于通過致動襯底固持器400來提升放置在提升桿 350上的襯底S。在圖2的襯底處理設(shè)備的狀況下，襯底固持器400穿過緩沖器部件600連 接到電極單元390，且升降部件320連接到電極單元390的底部側(cè)，以便升高放置在提升桿 350上的襯底S。圖3是說明根據(jù)另一示范性實(shí)施例的襯底處理設(shè)備的示意圖，且圖4是說明圖3 的襯底處理設(shè)備的電連接的框圖。參看圖3和圖4，當(dāng)前實(shí)施例的襯底處理設(shè)備包含氣體分配板200a，其經(jīng)配置以 均勻分配從外部氣體源供應(yīng)的反應(yīng)氣體；硬質(zhì)止動器210，其從氣體分配板200a的底部表 面的邊緣部分向下突出；下部電極310a，其經(jīng)配置以與上部電極一起形成電場，以便將經(jīng) 由氣體分配板200a供應(yīng)的反應(yīng)氣體激活為等離子狀態(tài)；側(cè)隔板490，其從下部電極310a的 邊緣部分垂直突出以在橫向方向上均勻排出等離子反應(yīng)氣體，且在下部電極310a提升時 與硬質(zhì)止動器210接觸以便限制下部電極310a的向上移動；提升桿驅(qū)動單元355，其經(jīng)配 置以升高及降低插入且穿過下部電極310a的提升桿350 ；驅(qū)動單元500，其耦合到連接到 下部電極310a的底部側(cè)的軸510，用于向上和向下移動下部電極310a;光學(xué)傳感器700，其 經(jīng)配置以通過投射(cast)激光束通過穿過氣體分配板200a而形成的穿透孔206a、206b和 206c來感測氣體分配板200a與襯底S之間的間隙；以及控制單元800，其經(jīng)配置以接收來 自光學(xué)傳感器700的間隙感測信號，且使用所接收的間隙感測信號來計算氣體分配板200a 與襯底S之間的距離，用于在所計算的距離大于預(yù)定值時產(chǎn)生聯(lián)鎖(interlock)信號(誤 差信號)。如圖4所示，控制單元800電連接到光學(xué)傳感器700，其經(jīng)配置以通過發(fā)射激光 束通過穿過氣體分配板200a而形成的穿透孔206a、206b和206c來檢測氣體分配板200a 與襯底S之間的間隙；接觸開關(guān)212，其嵌入于硬質(zhì)止動器210中，且經(jīng)配置以當(dāng)側(cè)隔板490 通過提升下部電極310a而與硬質(zhì)止動器210接觸時接通；提升桿驅(qū)動單元355，其經(jīng)配置 以提升和降低提升桿350 ；以及驅(qū)動單元500，其經(jīng)配置以提升和降低下部電極310a。當(dāng)前實(shí)施例的襯底處理設(shè)備不同于圖1或圖2的襯底處理設(shè)備，其不同之處在于 反應(yīng)氣體通過氣體分配板200a注入，且提供光學(xué)傳感器700和控制單元800以檢測氣體分 配板200a與襯底S之間的間隙。另外，側(cè)隔板490替代于襯底固持器400而提供于腔室 100中，且提升桿350經(jīng)配置以在腔室100中可向上和向下移動。顯而易見，當(dāng)前實(shí)施例的 襯底處理設(shè)備中所使用的光學(xué)傳感器700和控制單元800還可用于圖1或圖2的襯底處理 設(shè)備中。現(xiàn)將更詳細(xì)描述當(dāng)前實(shí)施例的襯底處理設(shè)備。氣體分配板200a安置在腔室100的上部區(qū)域處以均勻擴(kuò)散從外部反應(yīng)氣體源供 應(yīng)的反應(yīng)氣體，從而通過使用等離子狀態(tài)的蝕刻反應(yīng)氣體在腔室100中執(zhí)行干式蝕刻工 藝。穿透孔206a、206b和206c穿過氣體分配板200a形成，且光學(xué)傳感器700以規(guī)則間隔 布置在穿透孔206a、206b和206c處。在當(dāng)前實(shí)施例中，穿透孔206a、206b和206c的數(shù)目 為三，且穿透孔206a、206b和206c以規(guī)則間隔布置在圓弧上。氣體分配板200a還可用作上部電極。非反應(yīng)氣體通過氣體分配板200a的中心部分注入，且反應(yīng)氣體通過氣體分配板 200a的邊緣部分注入。下部電極310a安置在腔室100內(nèi)部的下部位置處，且襯底S放置在 下部電極310a的上方。在腔室100的下部內(nèi)部位置處，安裝電極310以放置襯底S，且在腔 室100的上部內(nèi)部位置處，在氣體分配板200a處安裝上部電極(未示出)，其與下部電極 310a間隔預(yù)定距離。多個蝕刻氣體供應(yīng)孔(未示出)穿過上部電極形成，使得蝕刻氣體可 通過蝕刻氣體供應(yīng)孔供應(yīng)到腔室100中。側(cè)隔板490安置在下部電極310a的邊緣部分處，使得等離子反應(yīng)氣體可通過側(cè)隔 板490排出。下部電極310a連接到高頻電源340，且上部電極連接到另一高頻電源(未示 出)。當(dāng)操作真空泵(未示出)時，腔室100的內(nèi)部壓力降低到高真空狀態(tài)。接著，操作 驅(qū)動單元500以提升和降低電極310a。下部電極310a提升直到側(cè)隔板490與安置在氣體 分配板200a的邊緣部分處的硬質(zhì)止動器210接觸為止。當(dāng)下部電極310a提升時，三個光學(xué) 傳感器700通過穿過氣體分配板200a形成的穿透孔206a、206b和206c朝向放置在下部電 極310a處的襯底S發(fā)射激光束，以便通過測量所反射激光束的強(qiáng)度來檢測氣體分配板200a 與襯底S之間的距離。三個光學(xué)傳感器700將檢測結(jié)果發(fā)送到控制單元800?？刂茊卧?00 接收來自三個光學(xué)傳感器700的距離感測信號，且計算氣體分配板200a與襯底S之間的距 離。如果所計算的距離大于預(yù)定值，那么控制單元800產(chǎn)生聯(lián)鎖信號(誤差信號)。如果側(cè) 隔板490在下部電極310a提升時與硬質(zhì)止動器210接觸，那么安置在硬質(zhì)止動器210內(nèi)部 的接觸開關(guān)212接通。接著，控制單元800控制驅(qū)動單元500以停止下部電極310a。以此 方式，氣體分配板200a與襯底S之間的距離每次可恒定地調(diào)整，使得襯底S的邊緣部分可 被均勻地蝕刻。根據(jù)一實(shí)施例，如果控制單元800根據(jù)從光學(xué)傳感器700接收的感測信號確定襯 底S未水平放置在下部電極310a處，那么控制單元800可產(chǎn)生聯(lián)鎖信號。接著，反應(yīng)氣體通過蝕刻氣體供應(yīng)孔供應(yīng)到腔室100內(nèi)部用于執(zhí)行蝕刻工藝。高 頻電力從高頻電源340施加到電極310，且上部電極連接到接地電壓電平。因此，在下部電 極310a與上部電極之間形成電場，且從下部電極310a發(fā)射自由電子。從下部電極310a發(fā)射的自由電子通過從電場接收的能量而加速，且當(dāng)經(jīng)加速的 自由電子通過反應(yīng)氣體時，自由電子與反應(yīng)氣體碰撞，使得能量可轉(zhuǎn)移到襯底S。當(dāng)重復(fù)此 操作時，正離子、負(fù)離子和原子團(tuán)共同存在于腔室100中(等離子狀態(tài))。在等離子狀態(tài)中， 正離子與安置在下部電極310a上方的襯底S碰撞，使得襯底S的預(yù)定區(qū)域可被蝕刻。在相關(guān)技術(shù)中，等離子非均勻地產(chǎn)生在腔室中，因此襯底的邊緣部分處的離子密 度也不均勻。然而，根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例，由于等離子反應(yīng)氣體通過安置在下部電極310a的邊 緣部分處的側(cè)隔板490排出，所以等離子反應(yīng)氣體可更均勻地停留在襯底S的邊緣部分處 持續(xù)較長時間，且可均勻地維持襯底S的邊緣部分處的離子密度以防止蝕刻誤差。在下文中，將參看其中示出示范性實(shí)施例的附圖更詳細(xì)描述襯底固持器400。參看圖5，根據(jù)實(shí)施例，襯底固持器400包含經(jīng)配置以將襯底S放置于其上的臺 410，以及提供在臺400的下側(cè)處的側(cè)壁420。臺410具有有開放的頂部和底部側(cè)的環(huán)形形 狀，且襯底S的背表面的幾乎整個邊緣部分可放置在臺410的頂部表面上。在當(dāng)前實(shí)施例中，臺410具有圓環(huán)形形狀；然而，臺410可根據(jù)襯底S的形狀而具有任何其它形狀。側(cè)壁 420具有圓柱形狀，其在其中心部分處具有垂直穿透開口，且側(cè)壁420的頂部表面耦合到 臺410的底部表面。側(cè)壁420可使用額外耦合部件或粘接部件耦合到臺410。多個徑向排 氣孔422穿過側(cè)壁420而形成，使得反應(yīng)氣體可通過側(cè)壁420的排氣孔422排出離開電極 310 (參看圖1)。排氣孔422可具有圓形或多邊形形狀，或排氣孔422中的一些可具有圓形 形狀，且其它排氣孔可具有多邊形形狀。支撐部分430可從側(cè)壁420的底部表面部分向外 突出。在此狀況下，驅(qū)動單元500的頂部表面(參看圖1)可耦合到支撐部分430的下部部 分用于向上和向下移動襯底固持器400。在當(dāng)前實(shí)施例，臺410和側(cè)壁420為單獨(dú)部分；然 而，臺410和側(cè)壁420可以是一體成型。如上所述，襯底固持器400可進(jìn)一步包含支撐部分430，其從側(cè)壁420的下部底部 表面部分向外突出。在圖1的襯底處理設(shè)備中，支撐部分430可連接到插入且穿過腔室100 的底部側(cè)的驅(qū)動單元500。在圖2的襯底處理設(shè)備中，支撐部分430可連接到連接在襯底固 持器400與絕緣板314之間的緩沖器部件600。參看圖6，說明圖5的襯底固持器400的修改版本。根據(jù)修改版本，多個凹座412 可形成在臺410的頂部表面中。當(dāng)襯底固持器400提升以將襯底S放置在處理位置時，凹 座412可與形成在屏蔽部件200 (參看圖2)的底部表面上的硬質(zhì)止動器210 (參看圖2)嚙 合。形成在襯底固持器400的修改版本中的凹座412為任選結(jié)構(gòu)。參看圖7，根據(jù)另一實(shí)施例，襯底固持器400包含環(huán)形臺410、形成在臺410的內(nèi)圓 周上的突出物412，以及耦合到臺410的底部表面且包含多個排氣孔422的側(cè)壁420。突出物412沿著臺410的內(nèi)圓周延伸。詳細(xì)地，如圖7 (a)所示，突出物412和臺 410的頂部表面可具有不同高度，且突出物412可沿著臺410的內(nèi)圓周延伸以形成閉合曲 線。在此狀況下，襯底S的背表面的幾乎整個邊緣部分可放置在沿著臺410的內(nèi)圓周形成 的突出物412的頂部表面上，且襯底S的側(cè)表面可與臺410的內(nèi)圓周間隔開?；蛘?，突出物 412可沿著臺410的內(nèi)圓周離散地形成，如圖7 (b)所示。在此狀況下，當(dāng)襯底S放置在突出 物412上時，襯底S的背表面可與突出物412的離散部分的頂部表面部分接觸或點(diǎn)接觸。參看圖8，說明圖7的襯底固持器400的修改版本。根據(jù)修改版本，多個凹座412 可形成在臺410的頂部表面中，用于與形成在屏蔽部件200(參看圖2)的底部表面上的硬 質(zhì)止動器210 (參看圖2)嚙合。參看圖9，根據(jù)另一實(shí)施例，襯底固持器400包含環(huán)形臺410、形成在臺410的頂部 表面上的突出物412，以及耦合到臺410的底部表面且包含多個排氣孔422的側(cè)壁420。突 出物412從臺410的頂部表面向上延伸用于在其上接納襯底S。突出物412可形成在臺410 的頂部表面上以形成如圖9(a)所示的閉合曲線，或突出物412可離散地形成在臺410的頂 部表面上，如圖9(b)所示。參看圖9，襯底S可放置在突出物412的頂部表面上；然而，本 發(fā)明并不限于此。舉例來說，襯底S可放置在突出物412內(nèi)部，使得襯底S的側(cè)表面可面對 突出物412的內(nèi)部側(cè)表面。通過將襯底S安置在突出物412的頂部表面上或突出物412的 內(nèi)部可將襯底S穩(wěn)定地放置在臺410處，如圖7到圖9所示。參看圖10，根據(jù)另一實(shí)施例，襯底固持器400包含環(huán)形臺410以及提供在臺410的 下側(cè)處的傾斜側(cè)壁420。側(cè)壁420具有垂直穿透開口的圓柱形狀，且側(cè)壁420的頂部表面 耦合到臺410的底部表面。多個排氣孔422穿過側(cè)壁420形成。排氣孔422可具有各種形狀。如圖10(a)所示，側(cè)壁420可從臺410向下且向外傾斜，使得側(cè)壁420可具有向下增加 的直徑，或如圖10(b)所示，側(cè)壁420可從臺410向下且向內(nèi)傾斜，使得側(cè)壁420可具有向 下減小的直徑。在當(dāng)前實(shí)施例中，襯底固持器400的側(cè)壁420為傾斜的，使得朝向放置在臺410的 頂部表面上的襯底S的背表面注入的反應(yīng)氣體可平滑地導(dǎo)引到襯底S的背表面，而不會在 側(cè)壁420的內(nèi)表面處停滯。因此，反應(yīng)氣體可跨越襯底S的背表面均勻地分配。另外，由于 等離子可由于反應(yīng)氣體的均勻分配而跨越襯底S的背表面均勻地產(chǎn)生，所以襯底S的背表 面可受到均勻地蝕刻。參看圖10，根據(jù)另一實(shí)施例，襯底固持器400包含多個臺410以及提供在臺410的 下側(cè)處的多個側(cè)壁420。襯底S的背表面的幾乎整個邊緣部分可放置在臺410上。臺410 以環(huán)形形狀布置，且具有開放的頂部和底部側(cè)。側(cè)壁420提供在臺410的下部側(cè)處，S卩，多 個側(cè)壁420分別耦合到相應(yīng)的臺410。多個排氣孔422可穿過側(cè)壁420形成，用于排出朝向 襯底S的背表面注入的反應(yīng)氣體。排氣孔422可穿過側(cè)壁420中的至少一個而形成。襯底固持器400可如圖11(a)所示劃分為兩個部分或如圖11(b)所示劃分為三個 部分。然而，本發(fā)明并不限于此。舉例來說，襯底固持器400可劃分為四個部分或更多部分。 通過如上所解釋來劃分襯底固持器400，襯底固持器400可在制造工藝期間容易地進(jìn)行機(jī) 械加工。圖5到圖10中所說明的先前實(shí)施例的襯底固持器400可類似于當(dāng)前實(shí)施例的襯 底固持器400來劃分。在襯底固持器400如上文所解釋來劃分的狀況下，可提供圓周耦合結(jié)構(gòu)450用于 襯底固持器400的經(jīng)劃分部分，如圖12到圖17所示。圖12和圖13是說明當(dāng)襯底固持器劃分為多個部分時圖5的襯底固持器的分解透 視圖和組裝透視圖，且圖14是說明當(dāng)襯底固持器具有經(jīng)劃分的結(jié)構(gòu)時圖7的襯底固持器的 組裝狀態(tài)的透視圖。參看圖12到圖14，經(jīng)劃分的襯底固持器400的子部分400a、400b、400c和400d包 含至少一個圓周耦合結(jié)構(gòu)450。圓周耦合結(jié)構(gòu)450包含耦合凹槽451和耦合部分452。耦 合凹槽451垂直地形成在子部分400a、400b、400c和400d中的一個的側(cè)部分中，且耦合部 分452鄰近于耦合凹槽451形成在子部分400a、400b、400c和400d中的另一個的側(cè)部分上。 耦合部分452具有對應(yīng)于耦合凹槽451的形狀的形狀。止動器451a沿著耦合凹槽451的 兩側(cè)形成，以用于固持耦合部分452的兩側(cè)且防止耦合部分452橫向脫離(escape)。耦合 部分452可通過沿著耦合凹槽451垂直滑動耦合部分452而從耦合凹槽451釋放。耦合凹 槽451和耦合部分452可具有各種形狀，例如矩形、多邊形和圓形形狀。在當(dāng)前實(shí)施例中，一對耦合凹槽451或一對耦合部分452形成在襯底固持器400 的子部分400a、400b、400c和400d中的每一個處。在另一實(shí)施例中，耦合凹槽451和耦合 部分452可形成在襯底固持器400的子部分400a、400b、400c和400d中的每一個處。多個 連接孔可穿過支撐部分430形成，用于將經(jīng)劃分的襯底固持器400容易地耦合到驅(qū)動單元 500 (參看圖1)或緩沖器部件600 (參看圖2)。圖15和圖16是說明根據(jù)另一示范性實(shí)施例的襯底固持器400的分解透視圖和橫 截面圖。
參看圖15和圖16，當(dāng)前實(shí)施例的襯底固持器400垂直劃分為子部分400e和400f， 且提供至少一個垂直耦合結(jié)構(gòu)470用于耦合經(jīng)劃分襯底固持器400的子部分400e和400f。垂直耦合結(jié)構(gòu)470包含形成在子部分400e和400f的相應(yīng)末端部分處的上部和下 部夾爪(jaw) 471和472。當(dāng)子部分400e和400f彼此嚙合時，上部夾爪471可放在下部夾 爪472頂部上且安置在下部夾爪472內(nèi)部，或上部夾爪471可放在下部夾爪472頂部上且 安置在下部夾爪472周圍。S卩，上部夾爪471和下部夾爪472彼此耦合作為相應(yīng)的公-母 接頭部分。子部分400e和400f的垂直對應(yīng)的上部和下部夾爪471和472可具有其它形狀 以及當(dāng)前實(shí)施例中所示的形狀。如圖17所示，圖15的垂直劃分的襯底固持器400可在圓 周方向上重新劃分。通過如上所解釋來劃分襯底固持器400，當(dāng)襯底固持器400損壞時，可僅重新機(jī)械 加工或替換襯底固持器400的損壞部分，而無需重新機(jī)械加工或替換襯底固持器400整體。 因此，維修機(jī)械加工可容易且快速地執(zhí)行，且可降低維修成本。如圖18所示，形成在上述實(shí)施例的襯底固持器400中的排氣孔422可具有狹縫形 狀。狹縫狀排氣孔422可如圖18(a)所示以規(guī)則間隔沿著側(cè)壁420的圓周布置，或狹縫狀 排氣孔422可如圖18(b)所示在垂直于側(cè)壁420的圓周方向的方向上以規(guī)則間隔布置。然 而，形成在側(cè)壁420中的排氣孔422的形狀和布置可與上文所解釋的不同。通過根據(jù)(例 如)工藝條件變化如上所述的排氣孔422的形狀，可更平滑地排出朝向襯底S的背表面注 入的反應(yīng)氣體(等離子)，且因此可均勻地蝕刻襯底S的背表面(明確地說，背表面邊緣部 分)。在圖2的襯底處理設(shè)備中，緩沖器部件600提供在電極310與絕緣板314之間以 便將襯底固持器400連接到電極310的一側(cè)。緩沖器部件600包含主體610、安置在主體 610內(nèi)部的彈性部件620，以及安置在彈性部件620的上部部分處的固持器支撐件630。主體610具有有開放頂部側(cè)的圓柱體或多面體形狀，且在主體610內(nèi)部形成預(yù)定 空間。彈性部件620安置在主體610的預(yù)定空間中，且固定到主體610的內(nèi)部底部側(cè)。彈 性部件620可為例如彈簧等部件。固持器支撐件630安置在彈性部件620的上部部分處。 固持器支撐件630部分插入在主體610中且從主體610向上突出。緩沖器部件600的主體 610的外表面耦合到絕緣板314的外表面，且固持器支撐件630的上部部分耦合到襯底固持 器400的下部部分。緩沖器部件600可提供有多個，且與電極310的外表面間隔開。在此 狀況下，緩沖器部件600可沿著絕緣板314的圓周耦合到絕緣板314。如果電極310和襯底固持器400提升直到支撐在襯底固持器400的頂部表面上的 襯底S與屏蔽部件200間隔預(yù)定距離為止，那么形成在屏蔽部件200的底部表面上的硬質(zhì) 止動器210與形成在襯底固持器400的頂部表面處的凹座412嚙合，使得可穩(wěn)定地維持支 撐在襯底固持器400的頂部表面上的襯底S與屏蔽部件200之間的預(yù)定距離(在凹座412 未形成的狀況下，所述預(yù)定距離在硬質(zhì)止動器210的底部表面與襯底固持器400的頂部表 面接觸的狀態(tài)下得以穩(wěn)定維持)。接著，如果電極310進(jìn)一步提升以調(diào)整屏蔽部件200與電極310之間的等離子間 隙，那么安置在緩沖器部件600的主體610內(nèi)部的彈性部件620被壓縮。即，在襯底固持器 400固定的狀態(tài)下僅電極310提升。此處，當(dāng)電極310提升時，耦合到電極310的底部側(cè)的 絕緣板314也提升。
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升降部件320連接到絕緣板314的底部側(cè)，從而支撐電極310以提升電極310和 襯底固持器400兩者。例如馬達(dá)等驅(qū)動單元(未示出)可連接到升降部件320用于將驅(qū)動 力提供到升降部件320。在相關(guān)技術(shù)中，襯底固持器的環(huán)形臺的一部分是開放的，以便在通過機(jī)械臂將襯 底運(yùn)載到腔室中且放置在臺上時防止臺與機(jī)械臂之間的碰撞或干擾。因此，襯底的背表面 的整個邊緣部分不支撐在臺上。在此狀況下，朝向襯底的背表面注入的反應(yīng)氣體可能通過 臺的開放部分而泄漏，且在襯底的背表面處產(chǎn)生的等離子也可能通過臺的開放部分而泄 漏，或等離子排放可能分離。因此，如果襯底的背表面在此狀態(tài)中經(jīng)處理，那么蝕刻均勻性 由于襯底的背表面處的不穩(wěn)定的等離子的緣故而隨著其到達(dá)襯底的背表面的邊緣部分而 降低。然而，根據(jù)示范性實(shí)施例，運(yùn)載到腔室中的襯底首先放置在提升桿上，且襯底固持 器的臺經(jīng)構(gòu)造以具有形成連續(xù)閉合曲線的環(huán)形形狀。因此，可使襯底的背表面的幾乎整個 邊緣部分與臺的頂部表面接觸，以便防止朝向襯底的背表面注入的反應(yīng)氣體泄漏。此外，根 據(jù)示范性實(shí)施例，襯底固持器包含側(cè)壁和穿過側(cè)壁形成的穿透孔，使得朝向襯底的背表面 注入的反應(yīng)氣體可均勻地分配以用于均勻地產(chǎn)生等離子。因此，由于襯底的背表面處的均 勻等離子的緣故，襯底的背表面可受到均勻地蝕刻。襯底支撐設(shè)備1000可如下構(gòu)造。參看圖19，根據(jù)示范性實(shí)施例，襯底支撐設(shè)備1000包含電極單元390，其由電極 310和絕緣板314構(gòu)成；襯底固持器400，其安置在電極單元390的上側(cè)處；緩沖器部件600， 其安置在電極單元390與襯底固持器400之間以連接電極單元390與襯底固持器400 ；以 及升降部件320，其連接到電極單元390的底部側(cè)用于同時移動電極單元390和襯底固持器 400。將省略先前實(shí)施例中關(guān)于襯底固持器400的已給出的相同描述。電極單元390包含電極310和耦合到電極310的底部表面的絕緣板314，且襯底固 持器400提供在電極單元390上方用于支撐襯底S的幾乎整個邊緣部分。緩沖器部件600 安置在電極單元390與襯底固持器400之間，用于連接電極單元390與襯底固持器400。在緩沖器部件600的主體610內(nèi)部形成預(yù)定空間，且所述預(yù)定空間的頂部側(cè)是開 放的。在預(yù)定空間中，安置彈性部件620，且固持器支撐件630安置在彈性部件620的上部 部分處。固持器支撐件630耦合到襯底固持器400的支撐部分430。緩沖器部件600的主 體610與電極310的外表面間隔開，且通過連接部分連接到電極310的外表面。緩沖器部 件600可提供有多個，且以預(yù)定間隔沿著電極310的外圓周布置。多個緩沖器部件600可 個別地或整體地耦合到電極310的外圓周。升降部件320連接到電極單元390的底部側(cè)用 于同時移動電極單元390和襯底固持器400?？墒÷蕴峁┰陔姌O310的底部側(cè)處的絕緣板 314。在圖1的襯底處理設(shè)備中，襯底固持器400和電極310通過個別受控的驅(qū)動單元 500和升降部件320來移動。然而，在圖2的襯底處理設(shè)備中，提供緩沖器部件600以將襯 底固持器400連接到電極單元390的一側(cè)，用于同時移動電極單元390和襯底固持器400， 使得襯底處理設(shè)備可具有簡單結(jié)構(gòu)，且可在腔室100中形成充分空間。此外，由于電極單元 390和襯底固持器400同時移動，所以襯底S可與電極單元390均勻地、恒定地且水平地間 隔開。另外，由于緩沖器部件600安置在電極單元390與襯底固持器400之間，所以電極單元390可在襯底固持器400固定的狀態(tài)下提升，以便更精確且容易地調(diào)整電極單元390與 屏蔽部件200之間的等離子間隙。下文中，參看圖20到圖23，將給出關(guān)于使用圖1的襯底處理設(shè)備的襯底處理方法 以及使用圖2的襯底處理設(shè)備的襯底處理方法的解釋。首先，現(xiàn)將參看圖20給出關(guān)于使用圖1的襯底處理設(shè)備的襯底處理方法的解釋。如果通過外部機(jī)械臂(未示出)將襯底S運(yùn)載到腔室100中且放置在提升桿350 的頂部表面上，那么放置在提升桿350的頂部表面下方的襯底固持器400朝向屏蔽部件200 提升。此時，當(dāng)襯底固持器400提升時，放置在提升桿350上的襯底S的邊緣部分完全放置 在襯底固持器400上(明確地說，在襯底固持器400的臺410的頂部表面上)，此形成具有 預(yù)定寬度的閉合曲線，且在襯底S放置在襯底固持器400上之后，襯底固持器400進(jìn)一步提 升直到襯底S與屏蔽部件200間隔預(yù)定距離為止。襯底S與屏蔽部件200之間的預(yù)定距離 可為約0. 5mm或更小，以防止在襯底S的前表面處產(chǎn)生等離子。在襯底固持器400提升直到襯底S與屏蔽部件200間隔開預(yù)定距離為止之后，電 極310通過連接到電極310的升降部件320而提升，直到電極310與屏蔽部件200間隔開 適于產(chǎn)生高密度等離子的預(yù)定間隙為止。接著，反應(yīng)氣體通過穿過電極310形成的注入孔312從連接到電極310的氣體供 應(yīng)單元330朝向襯底S的背表面注入，且所注入的反應(yīng)氣體跨越襯底S的背表面均勻地分 配。即，襯底固持器400的側(cè)壁420將朝向襯底S的背表面注入的反應(yīng)氣體限定在襯底S 的背表面內(nèi)，以便防止反應(yīng)氣體從襯底S的背表面的中心部分逸出，且穿過側(cè)壁420形成的 排氣孔422用以在所有方向上均勻地排出反應(yīng)氣體，從而均勻地分配停留在襯底S的背表 面處的反應(yīng)氣體。接著，從連接到電極310的高頻電源340將電力施加到電極310，以便在電極310 與屏蔽部件200之間均勻地產(chǎn)生等離子，即在襯底S的背表面處均勻地產(chǎn)生等離子。此時， 等離子停留在支撐在襯底固持器400上的襯底S與襯底固持器400的側(cè)壁420之間的空間 處，且因此可防止等離子泄漏，且可跨越襯底S的整個背表面均勻地分配等離子。由于等離 子跨越襯底S的背表面的中心和邊緣部分均勻地停留，所以可改進(jìn)襯底S的背表面處的蝕 刻均勻性。通過如上所述而產(chǎn)生的均勻等離子來蝕刻襯底S的背表面。由于在襯底S的背 表面處產(chǎn)生的均勻等離子(高密度等離子)的緣故，可從襯底S的背表面有效地移除例如 薄層和粒子等外來物質(zhì)，且可改進(jìn)跨越襯底S的背表面的蝕刻均勻性。接著，現(xiàn)將給出關(guān)于使用圖2的襯底處理設(shè)備的襯底處理方法的解釋。參看圖21到圖23，根據(jù)示范性實(shí)施例，襯底處理方法包含將襯底運(yùn)載到腔室中 (操作S10)，將襯底裝載在襯底固持器上(操作S20)；同時提升襯底固持器和安置在襯底 固持器下方的電極單元(操作S30)；在襯底固持器固定的狀態(tài)下進(jìn)一步提升電極單元(操 作S40)；處理襯底(操作S50)；以及向外運(yùn)載襯底(操作S60)。詳細(xì)地，通過安置在腔室100外部的外部機(jī)械臂(未示出)將預(yù)處理的襯底S水 平地運(yùn)載到腔室100中。通過機(jī)械臂將運(yùn)載到腔室100中的襯底S移動到安置在腔室100 內(nèi)部的下部位置處的提升桿350的頂部表面上方，且使其降低以將襯底S放置在提升桿350 的頂部表面上。以此方式，在操作SlO中將襯底S運(yùn)載到腔室100中。此時，襯底固持器 400放置在等待位置處，在所述等待位置處，襯底固持器400的頂部表面低于提升桿350的頂部表面。接著，通過連接到電極單元390的升降部件320使電極單元390和連接到電極單 元390的襯底固持器400朝向屏蔽部件200提升，且在電極單元390和襯底固持器400提 升時，放置在提升桿350的頂部表面上的襯底S放置在襯底固持器400的頂部表面上。以 此方式，在操作S20中將襯底S裝載在襯底固持器400上。接著，進(jìn)一步提升上面放置襯底S的幾乎整個邊緣部分的襯底固持器400，且如圖 21所示，形成在屏蔽部件200的底部表面上的硬質(zhì)止動器210與形成在襯底固持器400的 臺410的頂部表面中的凹座412嚙合，且使電極單元390和襯底固持器400停止。以此方 式，在操作S30中將電極單元390和襯底固持器400同時提升。接著，放置在襯底固持器 400的頂部側(cè)上的襯底S的前表面與形成在屏蔽部件200的底部表面上的突出物202的底 部表面間隔開近似0. 5mm或更少。接著，如圖22所示，通過連接到電極單元390的底部側(cè)的升降部件320進(jìn)一步提 升電極單元390，以便調(diào)整電極單元390與屏蔽部件200之間的(等離子)間隙。此時，安 置在連接在電極單元390與襯底固持器400之間的緩沖器部件600的主體610內(nèi)部的彈性 部件620被壓縮，且因此在連接到電極單元390的襯底固持器400由形成在屏蔽部件200 的底部側(cè)上的硬質(zhì)止動器210而停止的狀態(tài)下僅提升電極單元390。以此方式，在操作S40 中，電極單元390在襯底固持器固定的狀態(tài)中進(jìn)一步提升。接著，反應(yīng)氣體通過穿過電極310形成的注入孔312從連接到電極310的氣體供 應(yīng)單元330朝向襯底S的背表面注入，且所注入的反應(yīng)氣體跨越襯底S的背表面均勻地分 配。此時，當(dāng)經(jīng)由電極310朝向襯底S的背表面注入反應(yīng)氣體時，穿過襯底固持器400的側(cè) 壁420形成的排氣孔422用以在幾乎所有方向上均勻地排出所注入的反應(yīng)氣體，使得朝向 襯底S的背表面注入的反應(yīng)氣體可均勻地分配。接著，從連接到電極310的高頻電源340 將電力施加到電極310，以便在電極310與屏蔽部件200之間(明確地說，在襯底S下方的 空間處)均勻地產(chǎn)生等離子。接著，通過在襯底S下方的空間處均勻產(chǎn)生的等離子而從襯 底S的背表面移除例如薄層和粒子等外來物質(zhì)。以此方式，在操作S50中處理襯底S。接著，當(dāng)連接到電極單元390的底部側(cè)的升降部件320向下移動時，經(jīng)壓縮的彈性 部件620返回到其原始形狀，且電極單元390和襯底固持器400同時向下移動。接著，當(dāng)襯 底固持器400向下移動時，放置在襯底固持器400的頂部表面上的襯底S放置在提升桿350 的頂部表面上，且接著電極單元390和襯底固持器400進(jìn)一步降低到其原始位置，在所述原 始位置處，襯底固持器400的頂部表面低于提升桿350的頂部表面。接著，通過外部機(jī)械臂 將放置在提升桿350的頂部表面上的襯底S運(yùn)載到腔室100的外部。以此方式，在操作S60 中將襯底S運(yùn)載到腔室100的外部。盡管已參考特定實(shí)施例來描述有機(jī)發(fā)光裝置，但其并不限于此。因此，所屬領(lǐng)域的 技術(shù)人員將容易理解，在不偏離所附權(quán)利要求書所界定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可 對其進(jìn)行各種修改和改變。
權(quán)利要求
一種襯底固持器，其包括環(huán)形臺，其經(jīng)配置以在其上接納襯底的邊緣部分；側(cè)壁，其連接到所述臺的下部表面用于支撐所述臺的所述下部表面；以及排氣孔，其形成在所述側(cè)壁中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底固持器，其中所述排氣孔具有狹縫形狀，且在平行于或 垂直于所述側(cè)壁的圓周方向的方向上延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底固持器，其進(jìn)一步包括突出物，所述突出物安置在所述 臺的內(nèi)圓周處且具有不同于所述臺的上部表面的高度的高度，其中所述襯底放置在所述突 出物的上部部分上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底固持器，其進(jìn)一步包括安置在所述臺的上部表面處的突 出物，其中所述襯底放置在所述突出物的上部部分上或所述突出物的內(nèi)側(cè)處。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的襯底固持器，其中所述突出物劃分為多個部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底固持器，其中所述側(cè)壁朝向其內(nèi)部向下傾斜，或所述側(cè) 壁朝向其外部向下傾斜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一權(quán)利要求所述的襯底固持器，其中所述臺或所述側(cè)壁在 圓周方向或垂直方向上劃分，或在圓周方向和垂直方向兩者上劃分。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的襯底固持器，其中當(dāng)所述臺或所述側(cè)壁在所述圓周方向上劃 分時，所述襯底固持器進(jìn)一步包括所述臺或所述側(cè)壁處的至少一個圓周耦合結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的襯底固持器，其中所述圓周耦合結(jié)構(gòu)包括耦合凹槽，其垂直地形成在所述經(jīng)劃分的臺或側(cè)壁的一側(cè)中；以及耦合部分，其鄰近于所述耦合凹槽而安置在所述經(jīng)劃分的臺或側(cè)壁的一側(cè)處，且經(jīng)配 置以與所述耦合凹槽嚙合。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的襯底固持器，其中當(dāng)所述側(cè)壁垂直劃分時，所述側(cè)壁包括至 少一個垂直耦合結(jié)構(gòu)，其中所述垂直耦合結(jié)構(gòu)包括垂直地對應(yīng)且經(jīng)配置以彼此嚙合的上部 和下部夾爪。
11.一種襯底支撐設(shè)備，其包括電極單元；緩沖器部件，其安置在所述電極單元的外圓周處；襯底固持器，其安置在所述緩沖器部件上用于通過支撐襯底的邊緣部分來將所述襯底 與所述電極單元分隔開；以及升降部件，其經(jīng)配置以向上和向下移動所述電極單元和所述襯底固持器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的襯底支撐設(shè)備，其中所述緩沖器部件包括主體，在其中界定預(yù)定空間且其具有開放的頂部側(cè)；彈性部件，其安置在所述預(yù)定空間中；以及固持器支撐件，其安置在所述彈性部件的上部部分處且從所述主體的所述開放的頂部 側(cè)向上延伸。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的襯底支撐設(shè)備，其中所述襯底固持器的下部表面支撐在所 述固持器支撐件的上部表面上。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的襯底支撐設(shè)備，其中所述電極單元包括電極；以及絕緣板，其耦合到所述電極的下部表面，其中所述緩沖器部件耦合到所述電極或所述絕緣板的外圓周。
15.一種襯底處理設(shè)備，其包括腔室；屏蔽部件，其安置在所述腔室中；電極，其面對所述屏蔽部件；以及襯底固持器，其安置在所述屏蔽部件與所述電極之間，其中所述襯底固持器包括環(huán)形臺，其經(jīng)配置以在其上接納襯底的邊緣部分；側(cè)壁，其連接到所述臺的下部表面用于支撐所述臺的所述下部表面；以及排氣孔，其形成在所述側(cè)壁中。
16.一種襯底處理設(shè)備，其包括 腔室；屏蔽部件，其安置在所述腔室中； 電極單元，其面對所述屏蔽部件；襯底固持器，其安置在所述屏蔽部件與所述電極之間用于支撐襯底的邊緣部分； 緩沖器部件，其連接所述電極單元與所述襯底固持器；以及 升降部件，其連接到所述電極單元的下部部分， 其中所述襯底固持器包括環(huán)形臺，其經(jīng)配置以在其上接納所述襯底的所述邊緣部分；側(cè)壁，其連接到所述臺的下部表面用于支撐所述臺的所述下部表面；以及排氣孔，其形成在所述側(cè)壁中。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的襯底處理設(shè)備，其進(jìn)一步包括安置在所述腔室中且插 入并穿過所述電極或所述電極單元的提升桿。
18.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的襯底處理設(shè)備，其中所述電極或所述電極單元包括經(jīng) 配置以經(jīng)過其中注入氣體的注入孔。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的襯底處理設(shè)備，其中所述緩沖器部件包括 主體，在其中界定預(yù)定空間且其具有開放的頂部側(cè)；彈性部件，其安置在所述預(yù)定空間中；以及固持器支撐件，其安置在所述彈性部件的上部部分處且從所述主體的所述開放的頂部 側(cè)向上延伸。
20.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的襯底處理設(shè)備，其進(jìn)一步包括從所述屏蔽部件的下部 部分向下突出的硬質(zhì)止動器。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的襯底處理設(shè)備，其進(jìn)一步包括對應(yīng)于所述硬質(zhì)止動器且形 成在所述臺的上部部分中的凹座。
22.一種襯底處理設(shè)備，其包括氣體分配板，其經(jīng)配置以均勻分配從外部源供應(yīng)的反應(yīng)氣體； 硬質(zhì)止動器，其從所述氣體分配板的下部邊緣部分向下突出；下部電極，其經(jīng)配置以與上部電極相互作用以形成電場，用于將經(jīng)由所述氣體分配板 供應(yīng)的反應(yīng)氣體激發(fā)為等離子狀態(tài)；以及側(cè)隔板，其從所述下部電極的邊緣部分垂直地突出，用于在橫向方向上經(jīng)過其排出等 離子反應(yīng)氣體，且在所述下部電極提升時與所述硬質(zhì)止動器接觸以限制所述下部電極的所 述提升。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的襯底處理設(shè)備，其進(jìn)一步包括提升桿驅(qū)動單元，其經(jīng)配置以提升和降低插入且穿過所述下部電極的提升桿；以及 驅(qū)動單元，其耦合到連接到所述下部電極的下部部分的軸用于提升和降低所述下部電極。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的襯底處理設(shè)備，其進(jìn)一步包括光學(xué)傳感器，其經(jīng)配置以通過發(fā)射激光束通過穿過所述氣體分配板而形成的多個穿透 孔來檢測所述氣體分配板與襯底之間的間隙；以及控制單元，其經(jīng)配置以接收來自所述光學(xué)傳感器的間隙感測信號且計算所述氣體分配 板與所述襯底之間的所述間隙，其中當(dāng)所述經(jīng)計算的間隙大于預(yù)定間隙值時，所述控制單元確定存在誤差且產(chǎn)生聯(lián)鎖 信號。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的襯底處理設(shè)備，其中穿過所述氣體分配板形成的所述多個 穿透孔的數(shù)目為三，且所述多個穿透孔經(jīng)安置以在圓弧上彼此間隔開相同距離。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的襯底處理設(shè)備，其中所述硬質(zhì)止動器包括接觸開關(guān)，所述 接觸開關(guān)經(jīng)配置以在所述硬質(zhì)止動器與所述側(cè)隔板接觸時接通。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的襯底處理設(shè)備，其中當(dāng)所述接觸開關(guān)接通時，所述控制單 元控制所述驅(qū)動單元以停止所述下部電極。
28.根據(jù)權(quán)利要求22所述的襯底處理設(shè)備，其中非反應(yīng)氣體經(jīng)由所述氣體分配板的中 心部分排出，且反應(yīng)氣體經(jīng)由所述氣體分配板的邊緣部分朝向所述襯底的邊緣部分排出。
29.一種襯底處理方法，其包括 將襯底運(yùn)載到腔室中；將所述襯底裝載到襯底固持器上；同時提升所述襯底固持器和安置在所述襯底固持器下方的電極單元； 處理所述襯底；以及 將所述襯底運(yùn)載出所述腔室。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的襯底處理方法，其中在所述同時提升所述襯底固持器和所 述電極單元之后，所述襯底處理方法進(jìn)一步包括在所述襯底固持器停止時額外提升所述電 極單元。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的襯底處理方法，其中在所述襯底固持器停止時，連接在所 述襯底固持器與所述電極單元之間的緩沖器部件經(jīng)壓縮以額外提升所述電極單元。
全文摘要
提供一種襯底固持器、襯底支撐設(shè)備、襯底處理設(shè)備以及襯底處理方法。明確地說，提供一種適于改進(jìn)處理效率和襯底的背表面處的蝕刻均勻性的襯底固持器、襯底支撐設(shè)備、襯底處理設(shè)備以及襯底處理方法。
文檔編號H01L21/3065GK101919041SQ200980102163
公開日2010年12月15日 申請日期2009年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月16日
發(fā)明者尹致國, 徐映水, 李庠勛, 金亨源, 韓泳琪 申請人:索紹股份有限公司