CN101952940B - 衬底处理装置和方法 - Google Patents

衬底处理装置和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101952940B
CN101952940B CN2009801059758A CN200980105975A CN101952940B CN 101952940 B CN101952940 B CN 101952940B CN 2009801059758 A CN2009801059758 A CN 2009801059758A CN 200980105975 A CN200980105975 A CN 200980105975A CN 101952940 B CN101952940 B CN 101952940B
Authority
CN
China
Prior art keywords
processing space
source gas
substrate
supply
jet tray
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2009801059758A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101952940A (zh
Inventor
梁日光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eugene Technology Co Ltd
Original Assignee
Eugene Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eugene Technology Co Ltd filed Critical Eugene Technology Co Ltd
Publication of CN101952940A publication Critical patent/CN101952940A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101952940B publication Critical patent/CN101952940B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32357—Generation remote from the workpiece, e.g. down-stream
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4405—Cleaning of reactor or parts inside the reactor by using reactive gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/448—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
    • C23C16/452—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by activating reactive gas streams before their introduction into the reaction chamber, e.g. by ionisation or addition of reactive species
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means

Abstract

一种衬底处理装置包括：腔室，其限定对衬底执行处理的处理空间；第一供应部件，其被配置为向所述处理空间提供第一源气体；等离子体源，其被配置为在所述处理空间中生成电场，以从所述第一源气体生成活性基；以及第二供应部件，其位于所述第一供应部件下方，用于向所述衬底提供第二源气体。在所述腔室内安装有支承部件。所述第二供应部件设有供应喷嘴，所述供应喷嘴的下端对应于置于所述支承部件上的所述衬底的中心，以向所述衬底中心供应第二源气体。

Description

衬底处理装置和方法
技术领域
本发明涉及处理衬底的装置和方法，更具体地，涉及一种利用等离子体来处理衬底的装置和方法。
背景技术
半导体器件在硅衬底上具有多个层。这些层通过淀积工艺而淀积在衬底上。淀积工艺有几个重要问题，这些在评价淀积膜和选择淀积方法时非常重要。
其中一个重要问题是淀积膜的品质。所述品质包括复合、污染级、缺陷密度以及机械和电气特性。可以根据淀积条件改变膜的复合，这在得到特定复合物时非常重要。
另一个重要问题是晶片的均匀厚度。具体地说，在具有台台阶的非平坦图案顶部处淀积的膜的厚度非常重要。可以通过台阶覆盖来确定所淀积的膜的厚度是否均匀，其中，所述台阶覆盖被定义为将在台阶部分处淀积的膜的最小厚度除以在图案顶部淀积的膜的厚度所得到的值。
与淀积相关的另一个问题是空间填充，这包括间隙填充，该间隙填充用于利用包括氧化膜的绝缘薄膜填充在金属线之间限定的间隙。提供这些间隙，以对金属线进行物理和电气绝缘。
在上述问题中，均匀性是与淀积工艺相关的重要问题中的一个。不均匀的膜导致金属线的高电阻，这增加了机械破损的可能性。
发明内容
技术问题
本发明的一个目的是提供一种能够确保处理均匀性的衬底处理装置和方法。
本发明的另一个目的是提供一种能够确保优良的台阶覆盖的衬底处理装置和方法。
根据以下对本发明的详细说明以及附图，本发明的其它目的将变得更加明显。
技术方案
根据本发明一个方面，提供了一种衬底处理装置，该衬底处理装置包括：腔室，其限定对衬底执行处理的处理空间；第一供应部件，其被配置为向所述处理空间提供第一源气体；等离子体源，其被配置为在所述处理空间中生成电场，以从所述第一源气体生成活性基(radical)；以及第二供应部件，其位于所述第一供应部件下方，用于向所述衬底提供第二源气体。
该衬底处理装置还可以包括安装在所述腔室内的支承部件，并且所述第二供应部件可以设有供应喷嘴，所述供应喷嘴的下端对应于置于所述支承部件上的所述衬底的中心，以向所述衬底的中心供应所述第二源气体。
所述腔室可以包括顶部开口的下部腔室，和被配置为开口且封闭所述下部腔室的顶部的上部腔室，所述第一供应部件可以包括在所述上部腔室的与所述处理空间相对的顶板处安装的喷射板，以朝下向所述处理空间供应所述第一源气体，并且可以在所述喷射板和所述上部腔室的所述顶板之间限定缓冲空间。
所述腔室可以包括顶部开口的下部腔室，和被配置为开口且封闭所述下部腔室的顶部的上部腔室，所述等离子体源可以包括被配置为包围所述上部腔室的侧面的第一段和第二段，并且，所述第一段和所述第二段可以从所述上部腔室的一端向另一端交替布置。
所述衬底处理装置还可以包括：第一功率源，其连接到所述第一段，用于向所述第一段供应第一电流；和第二功率源，其连接到所述第二段，用于向所述第二段供应第二电流。
所述衬底处理装置还可以包括置于所述第二供应部件下方的扩散板。
所述衬底处理装置还可以包括安装在所述腔室中的支承部件，所述第二供应部件可以包括被设置为总体上与置于所述支承板上的所述衬底平行的喷射板，并且所述处理空间可以被分隔为第一处理空间和第二处理空间，该第一处理空间被限定在所述喷射板上方以使得能向该第一处理空间内供应所述第一源气体，该第二处理空间被限定在所述喷射板下方以使得能向该第二处理空间内供应所述第二源气体。
所述衬底处理装置还可以包括第二供应管线，该第二供应管线连接到所述喷射板，用于向所述喷射板供应所述第二源气体，并且所述喷射板可以具有第一喷射孔和第二喷射孔，所述第一喷射孔以连通方式连接在所述第一处理空间和所述第二处理空间之间，以将提供给所述第一处理空间的所述第一源气体喷射到所述第二处理空间中，所述第二喷射孔连接到所述第二供应管线，以将所述第二源气体喷射到所述第二处理空间中。
所述等离子体源可以包括上部等离子体源和下部等离子体源，该上部等离子体源被配置为包围所述第一处理空间，该下部等离子体源被配置为包围所述第二处理空间，并且，所述衬底处理装置还可以包括：第一功率源，其连接到所述上部等离子体源，用于向所述上部等离子体源供应第一电流；和第二功率源，其连接到所述下部等离子体源，用于向所述下部等离子体源供应第二电流。
所述衬底处理装置还可以包括安装在所述腔室中的支承部件，所述第一供应部件可以包括在所述腔室的与所述处理空间相对的顶板处安装的扩散板，该扩散板被设置为总体上与置于所述支承部件上的所述衬底平行，并且，可以在所述扩散板和所述腔室的所述顶板之间限定缓冲空间，以使得能向该缓冲空间中供应所述第一源气体。
所述衬底处理装置还可以包括安装在所述腔室中的支承部件，所述第二供应部件可以包括被设置为总体上与置于所述支承部件上的所述衬底平行的第一喷射板、设置在所述第一喷射板下方且与所述第一喷射板间隔开的第二喷射板、以及被配置为将所述第一喷射板上方的空间与所述第二喷射板下方的空间互连的连接管线，并且所述处理空间可被分隔为第一处理空间和第二处理空间，该第一处理空间被限定在所述第一喷射板上方以使得能向该第一处理空间内供应第一源气体，该第二处理空间被限定在所述第二喷射板下方以使得能向该第二处理空间内供应第二源气体。
所述第二供应部件可以具有设置在所述第一喷射板和所述第二喷射板之间的供应喷嘴，所述供应喷嘴的下端对应于置于所述支承部件上的所述衬底的中心，以向下供应所述第二源气体。
所述等离子体源可以包括被配置为包围所述第一处理空间的上部等离子体源和被配置为包围所述第二处理空间的下部等离子体源，并且，所述衬底处理装置还可以包括：第一功率源，其连接到所述上部等离子体源，用于向所述上部等离子体源供应第一电流；和第二功率源，其连接到所述下部等离子体源，用于向所述下部等离子体源供应第二电流。
根据本发明的另一个方面，提供了一种衬底处理方法，该衬底处理方法包括以下步骤：向腔室中限定的处理空间供应第一源气体；在所述处理空间中生成电场，以从所述第一源气体生成活性基；以及向置于所述处理空间中的所述衬底供应第二源气体。
所述供应第二源气体的步骤包括：利用供应喷嘴来向所述衬底的中心供应所述第二源气体，其中所述供应喷嘴的下端被设置为对应于所述衬底的中心。
所述衬底处理方法还可以包括以下步骤：利用扩散板向所述衬底扩散所述活性基和所述第二源气体。
可以通过在与所述衬底平行地设置的喷射板上形成的第二喷射孔将所述第二源气体供应到限定在所述喷射板的一侧的第二处理空间内，并且，可以将所述第一源气体供应到限定在所述喷射板的另一侧的第一处理空间内，随后通过在所述喷射板上形成的第一喷射孔将所述第一源气体供应到所述第二处理空间内。
可以通过在与所述衬底平行地设置的第二喷射板上形成的第二喷射孔将所述第二源气体供应到限定在所述第二喷射板下方的第二处理空间内，并且，可以将所述第一源气体供应到在置于所述第二喷射板上方的第一喷射板上方限定的第一处理空间内，随后通过被配置为将所述第一处理空间和所述第二处理空间互连的连接管线将所述第一源气体供应到所述第二处理空间内。
所述在所述处理空间中生成电场的步骤包括分别在所述第一处理空间和所述第二处理空间中生成电场的步骤。
有益效果
根据本发明，可以确保优良的台阶覆盖。
附图说明
所包括的附图用于提供对本发明的进一步理解，这些附图被并入本申请中且构成本申请的一部分，例示了本发明的实施方式，且与文字说明一起用来解释本发明的原理。附图中：
图1是示意性示出根据本发明一实施方式的衬底处理装置的图；
图2是示出图1中的喷射板的底部的图；
图3是示出图1中的扩散板的图；
图4是示意性示出根据本发明另一实施方式的衬底处理装置的图；
图5是示出图4中的喷射板的图；
图6是示意性示出根据本发明另一实施方式的衬底处理装置的图；
图7是示意性示出根据本发明又一实施方式的衬底处理装置的图；
图8是示出图7中的下喷射板的图。
具体实施方式
以下，将参照附图，即，图1至图8详细说明本发明的示例实施方式。可以以各种形式修改本发明的实施方式，因此，不应当将本发明的范围理解为限于如下所述的实施方式。提供这些实施方式是为了向与本发明相关的领域的普通技术人员更清楚地说明本发明。因此，为了更清楚地说明，可能夸大附图中所示的组件的形状。
同时，尽管本发明适用于各种等离子体处理，但是，作为示例，将在以下说明电感耦合等离子体(ICP)类型的等离子体处理。并且，尽管本发明适用于各种待处理的物体，但是，以下将说明衬底作为示例。
图1是示意性示出根据本发明一实施方式的衬底处理装置的图。图2是示出图1中的喷射板的底部的图，并且，图3是示出图1中的扩散板的图。
衬底处理装置包括限定了处理空间的腔室10，在该处理空间内对衬底W执行处理。腔室10包括顶部开口的下部腔室12，和被配置为封闭下部腔室12的开口顶部的上部腔室14。在下部腔室12中，对衬底W执行处理。在上部腔室14中，从第一源气体生成活性基，这将在下面进行说明。
在下部腔室12中安装了支承板20。衬底W置于支承板20上。通过形成在下部腔室12的一侧处的入口12a将衬底W引入下部腔室12中。将所引入的衬底W置于支承板20上。支承板20可以是静电吸盘(E-chuck)。并且，可以向衬底W的后部喷射预定压力的氦气(He)，以便准确地控制置于支承板20上的衬底W的温度。氦气呈现出非常高的导热性能。
在下部腔室12的底部形成有排气口12c。通过与排气口12c相连接的排气管线12d向外部排放处理气体以及反应副产品。在排气管线12d上安装有泵12e，以强制排放所述反应副产品。同时，可以通过排气口12c将腔室10的内部压力降低到预定的真空度。在下部腔室12的侧壁处安装有闸阀12b，以便开启或者关闭入口12a，通过入口12a将衬底W引入下部腔室12，或者从下部腔室12中取出。
如图1和图2所示，在与处理空间相对的上部腔室14的顶板处安装有喷射板40。喷射板40被设置为总体上平行于置于支承板20上的衬底W。喷射板40与上部腔室14的顶板隔开预定距离，从而在喷射板40和上部腔室14的顶板之间限定了缓冲空间。在上部腔室14的顶板处形成有供应孔16a。供应孔16a连接到第一供应管线17a。第一供应管线17a供应第一源气体。通过供应孔16a向缓冲空间中供应第一源气体。通过形成在喷射板40处的喷射孔42a和42b向处理空间内喷射供应到所述缓冲空间中的第一源气体。利用阀门17b来开启和关闭第一供应管线17a。
在上部腔室14的外周安装有等离子体源16和18。按以下方式来设置等离子体源16和18，即，使得等离子体源16和18包围上部腔室14的侧面。等离子体源16和18包括第一段16和第二段18。第一段16和第二段18连接到射频(RF)发生器。在第一段16、第二段18与RF发生器之间连接有匹配单元19，以进行阻抗匹配。从上部腔室14的上端到上部腔室14的下端交替设置第一段16和第二段18，使得在上部腔室14中生成更均匀的电场。
向第一段16和第二段18供应由RF发生器生成的射频电流。第一段16和第二段18将射频电流转换为磁场，并从供应到腔室10中的第一源气体生成活性基。第一源气体包括一氧化二氮(N2O)或者氨气(NH3)。
衬底处理装置还包括供应单元30。供应单元30包括安装在喷射板40下方的供应喷嘴32、连接到供应喷嘴32的第二供应管线34、以及被配置为开启和关闭第二供应管线34的阀门34a。如图1所示，供应喷嘴32安装在喷射板40下方，而使供应喷嘴32的下端面对置于支承板20上的衬底W的中心，以向衬底W的中心供应第二源气体。第二供应管线34连接到供应喷嘴32，以向供应喷嘴32供应第二源气体。第二源气体包括含硅气体，如硅烷(SiH4)。
如图1和图3所示，衬底处理装置还包括在下部腔室12的上端处安装的扩散板50。扩散板50被设置为总体上平行于置于支承板20上的衬底W，并位于供应喷嘴32下方。在扩散板50上方，从第一源气体生成活性基。所生成的活性基通过形成在扩散板50处的扩散孔52扩散到扩散板50下方。并且，供应喷嘴32将第二源气体喷射到扩散板50上方。所喷射的第二源气体与所述活性基发生反应，同时，所喷射的第二源气体通过形成在扩散板50处的扩散孔52扩散到扩散板50下方。
以下，将参照图1至图3说明根据本发明一种实施方式的衬底处理方法。向在上部腔室14的顶板和喷射板40之间限定的缓冲空间供应通过第一供应管线17a供应的第一源气体，随后将该第一源气体通过喷射孔42a和42b供应到所述处理空间内。安装在上部腔室14的侧面的第一段16和第二段18将从外部供应的射频电流转换为磁场，并从供应到所述处理空间中的第一源气体生成活性基。另一方面，供应喷嘴32将第二源气体供应到扩散板50上方。所喷射的第二源气体与活性基发生反应，同时，通过形成在扩散板50处的扩散孔52扩散到扩散板50下方，从而在衬底上淀积膜。
图4是示意性示出根据本发明另一实施方式的衬底处理装置的图，图5是示出图4中的喷射板的图。以下，将仅说明此实施方式中与图1所示的前述实施方式存在区别的组件，根据之前参照图1所做的说明将理解对省略的组件的说明。
供应单元30还包括置于支承板20上方的喷射板32。喷射板32被设置为总体上平行于置于支承板20上的衬底W。喷射板32将所述处理空间分隔成在喷射板32上方限定的第一处理空间以及在喷射板32下方限定的第二处理空间。如图4和图5所示，喷射板32包括第一喷射孔32a和第二喷射孔32b。第一喷射孔32a和第二喷射孔32b围绕喷射板32的中心同心排列。并且，从喷射板32的中心到喷射板32的边缘交替布置第一喷射孔32a和第二喷射孔32b。
第一喷射孔32a以连通方式连接到第二供应管线34。第二供应管线34向第一喷射孔32a供应第二源气体。通过第一喷射孔32a将所述第二源气体供应到第二处理空间中。第二喷射孔32b被形成为贯穿喷射板32，使得第一处理空间和第二处理空间通过第二喷射孔32b相互连通。
以下，将参照图4和图5来详细说明根据本发明一实施方式的衬底处理方法。向在喷射板32上方限定的第一处理空间供应通过第一供应管线17a供应的第一源气体。安装在上部腔室14的侧面处的第一段16和第二段18将从外部供应的射频电流转换为磁场，并从供应到所述处理空间中的第一源气体生成活性基。通过喷射板32的第二喷射孔32b向第二处理空间供应所生成的活性基。另一方面，第二供应管线34向第一喷射孔32a供应第二源气体。通过第一喷射孔32a将所述第二源气体供应到第二处理空间(限定在衬底W上方)内。在该第二处理空间中，第二源气体与活性基发生反应，在衬底W上淀积膜。
图6是示意性示出根据本发明另一实施方式的衬底处理装置的图。以下，将仅说明此实施方式中与图4和图5所示的前述实施方式存在区别的组件，根据之前参照图4和图5所做的说明将理解对省略的组件的说明。
等离子体源包括被配置为包围第一处理空间的上部等离子体源16a和18a以及被配置为包围第二处理空间的下部等离子体源16b和18b。上部等离子体源16a和18a以及下部等离子体源16b和18b分别连接到不同的射频(RF)发生器。在上部等离子体源16a和18a与相应的RF发生器之间以及在下部等离子体源16b和18b与相应的RF发生器之间分别连接有匹配单元19a和19b，以进行阻抗匹配。
并且，上部等离子体源16a和18a包括第一上部段16a和第二上部段18a。下部等离子体源16b和18b包括第一下部段16b和第二下部段18b。从上部腔室14的上端至与喷射板32的顶部相对应的高度交替地布置第一上部段16a和第二上部段18a。从与喷射板32的底部相对应的高度至上部腔室14的下端交替地布置第一下部段16b和第二下部段18b。因此，可以在喷射板32上方或者下方生成不同的电场或者同样的电场(例如，电场的强度或者密度)，从而控制处理速率(例如，均匀性)。
向第一上部段16a和第二上部段18a供应从相应RF发生器供应到上部等离子体源16a和18a的射频电流。第一上部段16a和第二上部段18a将射频电流转换为磁场，并从供应到第一处理空间中的第一源气体生成活性基。通过喷射板32的第二喷射孔32b将所生成的活性基供应到第二处理空间中。
向第一下部段16b和第二下部段18b供应从相应RF发生器供应到下部等离子体源16b和18b的射频电流。第一下部段16b和第二下部段18b将射频电流转换为磁场。因此，供应到第二处理空间中的活性基与第二源气体相互产生反应，以在衬底W上淀积膜。
图7是示意性示出根据本发明再一实施方式的衬底处理装置的图，图8是示出图7中的下部喷射板的图。以下，将仅说明此实施方式中与图1所示的前述实施方式存在区别的组件，根据之前参照图1所做的说明将理解对省略的组件的说明。
如图7所示，在与处理空间相对的上部腔室14的顶板处安装有扩散板40。扩散板40被设置为总体上平行于置于支承板20上的衬底W。扩散板40与上部腔室14的顶板隔开预定距离，从而在扩散板40和上部腔室14的顶板之间限定了缓冲空间。通过形成在扩散板40处的扩散孔42将供应到缓冲空间中的第一源气体扩散到所述处理空间中。
供应单元30还包括第一喷射板54和第二喷射板50。第一喷射板54被设置为总体上平行于置于支承板20上的衬底W。第二喷射板50设置在第一喷射板54下方，第二喷射板50与第一喷射板54间隔开。所述处理空间被分隔为在第一喷射板54上方限定的第一处理空间以及在第二喷射板50下方限定的第二处理空间。
如图7和图8所示，供应单元30还包括连接管线56，连接管线56被配置为以连通方式互连第一处理空间和第二处理空间。各连接管线56的上端连接到第一喷射板54，而各连接管线56的下端连接到第二喷射板50。并且，在第二喷射板50处形成有多个喷射孔52。喷射孔52与在第一喷射板54和第二喷射板50之间限定的空间连通。
并且，如图7所示，供应喷嘴32设置在第一喷射板54和第二喷射板50之间限定的空间中。供应喷嘴32的下端被设置为面对置于支承板20上的衬底W的中心，因此，供应喷嘴32的下端指向衬底W的中心，以便向第二喷射板50的顶部供应第二源气体。因此，通过喷射孔52向第二处理空间内供应第二源气体。
等离子体源包括被配置为包围第一处理空间的上部等离子体源16a和18a以及被配置为包围第二处理空间的下部等离子体源16b和18b。上部等离子体源16a和18a以及下部等离子体源16b和18b分别连接到不同的射频(RF)发生器。在上部等离子体源16a和18a与相应RF发生器之间以及在下部等离子体源16b和18b与相应的RF发生器之间分别连接有匹配单元19a和19b，以进行阻抗匹配。
并且，上部等离子体源16a和18a包括第一上部段16a和第二上部段18a。下部等离子体源16b和18b包括第一下部段16b和第二下部段18b。从上部腔室14的上端至与第一喷射板54的顶部相对应的高度交替地布置第一上部段16a和第二上部段18a。从与第二喷射板50的底部相对应的高度至上部腔室14的下端交替地布置第一下部段16b和第二下部段18b。因此，可以在第一喷射板54上方以及在第二喷射板50下方生成不同的电场或者同样的电场(例如，电场的强度或者密度)，从而控制处理速率(例如，均匀性)。
向第一上部段16a和第二上部段18a供应从相应RF发生器供应到上部等离子体源16a和18a的射频电流。第一上部段16a和第二上部段18a将射频电流转换为磁场，并从供应到第一处理空间中的第一源气体生成活性基。通过第二喷射板50的喷射孔52向第二处理空间供应所生成的活性基。
向第一下部段16b和第二下部段18b供应从相应RF发生器供应到下部等离子体源16b和18b的射频电流。第一下部段16b和第二下部段18b将射频电流转换为磁场。因此，供应到第二处理空间中的活性基与第二源气体相互产生反应，以在衬底W上淀积膜。
同时，衬底处理装置还包括清洁单元60，以便清洁腔室10的内部。清洁单元60包括连接到第一供应管线17a的第三供应管线62，和生成腔室64，该生成腔室64被配置为从外部供应的清洁气体生成清洁等离子体。通过第三供应管线62和第一供应管线17a向腔室10供应在生成腔室64中生成的清洁等离子体，从而清洁腔室10的内部。清洁气体包括三氟化氮(NF3)或者氩气(Ar)。
对于本领域技术人员而言，很明显，在不脱离本发明的精神或范围的情况下可以对本发明做出各种修改和变化。因此，本发明致力于覆盖落入所附权利要求及其等同物的范围之内的对本发明的各种修改和变化。
工业实用性
从以上说明可明确看出，本发明可以确保优良的台阶覆盖。因此本发明具有工业实用性。

Claims (17)

1.一种衬底处理装置，该衬底处理装置包括：
腔室，其限定对衬底执行处理的处理空间；
第一供应部件，其被配置为向所述处理空间提供第一源气体；
等离子体源，其被配置为在所述处理空间中生成电场，以从所述第一源气体生成活性基；
第二供应部件，其位于所述第一供应部件下方，用于向所述衬底提供第二源气体；以及
安装在所述腔室内的支承部件，
其中，所述第二供应部件设有供应喷嘴，所述供应喷嘴的下端对应于置于所述支承部件上的所述衬底的中心，以向所述衬底的中心供应所述第二源气体。
2.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其中，
所述腔室包括：
顶部开口的下部腔室；和
被配置为开口且封闭所述下部腔室的顶部的上部腔室，所述第一供应部件包括在所述上部腔室的与所述处理空间相对的顶板处安装的喷射板，以朝下向所述处理空间供应所述第一源气体，并且
在所述喷射板和所述上部腔室的所述顶板之间限定有缓冲空间。
3.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其中，
所述腔室包括：
顶部开口的下部腔室；和
被配置为开口且封闭所述下部腔室的顶部的上部腔室，
所述等离子体源包括被配置为包围所述上部腔室的侧面的第一段和第二段，并且，
从所述上部腔室的一端向另一端交替布置所述第一段和所述第二段。
4.根据权利要求3所述的衬底处理装置，该衬底处理装置还包括：
第一功率源，其连接到所述第一段，用于向所述第一段供应第一电流；和
第二功率源，其连接到所述第二段，用于向所述第二段供应第二电流。
5.根据权利要求1所述的衬底处理装置，该衬底处理装置还包括置于所述第二供应部件下方的扩散板。
6.一种衬底处理装置，该衬底处理装置包括：
腔室，其限定对衬底执行处理的处理空间；
第一供应部件，其被配置为向所述处理空间提供第一源气体；
等离子体源，其被配置为在所述处理空间中生成电场，以从所述第一源气体生成活性基；
第二供应部件，其位于所述第一供应部件下方，用于向所述衬底提供第二源气体；以及
安装在所述腔室中的支承部件，
其中，所述第二供应部件包括被设置为与置于所述支承部件上的所述衬底平行的喷射板，并且
所述处理空间被分隔为第一处理空间和第二处理空间，该第一处理空间被限定在所述喷射板上方以使得能向该第一处理空间内供应所述第一源气体，该第二处理空间被限定在所述喷射板下方以使得能向该第二处理空间内供应所述第二源气体。
7.根据权利要求6所述的衬底处理装置，该衬底处理装置还包括：
第二供应管线，其连接到所述喷射板，用于向所述喷射板供应所述第二源气体，其中，
所述喷射板具有第一喷射孔和第二喷射孔，所述第一喷射孔以连通方式连接在所述第一处理空间和所述第二处理空间之间，以将提供给所述第一处理空间的所述第一源气体喷射到所述第二处理空间中，所述第二喷射孔连接到所述第二供应管线，以将所述第二源气体喷射到所述第二处理空间中。
8.根据权利要求6或7所述的衬底处理装置，其中，
所述等离子体源包括上部等离子体源和下部等离子体源，该上部等离子体源被配置为包围所述第一处理空间，该下部等离子体源被配置为包围所述第二处理空间，并且，
所述衬底处理装置还包括：
第一功率源，其连接到所述上部等离子体源，用于向所述上部等离子体源供应第一电流；和
第二功率源，其连接到所述下部等离子体源，用于向所述下部等离子体源供应第二电流。
9.一种衬底处理装置，该衬底处理装置包括：
腔室，其限定对衬底执行处理的处理空间；
第一供应部件，其被配置为向所述处理空间提供第一源气体；
等离子体源，其被配置为在所述处理空间中生成电场，以从所述第一源气体生成活性基；
第二供应部件，其位于所述第一供应部件下方，用于向所述衬底提供第二源气体；以及
安装在所述腔室中的支承部件，
其中，所述第一供应部件包括在所述腔室的与所述处理空间相对的顶板处安装的扩散板，该扩散板被设置为与置于所述支承部件上的所述衬底平行，并且，在所述扩散板和所述腔室的所述顶板之间限定有缓冲空间，以使得能向该缓冲空间中供应所述第一源气体。
10.根据权利要求9所述的衬底处理装置，该衬底处理装置还包括安装在所述腔室中的支承部件，其中，
所述第二供应部件包括：
被设置为与置于所述支承部件上的所述衬底平行的第一喷射板；
设置在所述第一喷射板下方且与所述第一喷射板间隔开的第二喷射板；以及
连接管线，其被配置为将所述第一喷射板上方的空间与所述第二喷射板下方的空间互连，并且
所述处理空间被分隔为第一处理空间和第二处理空间，该第一处理空间被限定在所述第一喷射板上方以使得能向该第一处理空间内供应第一源气体，该第二处理空间被限定在所述第二喷射板下方以使得能向该第二处理空间内供应第二源气体。
11.根据权利要求10所述的衬底处理装置，其中，所述第二供应部件具有设置在所述第一喷射板和所述第二喷射板之间的供应喷嘴，所述供应喷嘴的下端对应于置于所述支承部件上的所述衬底的中心，以向下供应所述第二源气体。
12.根据权利要求10所述的衬底处理装置，其中，
所述等离子体源包括被配置为包围所述第一处理空间的上部等离子体源和被配置为包围所述第二处理空间的下部等离子体源，并且，
所述衬底处理装置还包括：
第一功率源，其连接到所述上部等离子体源，用于向所述上部等离子体源供应第一电流；和
第二功率源，其连接到所述下部等离子体源，用于向所述下部等离子体源供应第二电流。
13.一种衬底处理方法，该衬底处理方法包括以下步骤：
向腔室中限定的处理空间供应第一源气体；
在所述处理空间中生成电场，以从所述第一源气体生成活性基；以及
向置于所述处理空间中的所述衬底供应第二源气体，
其中，所述供应第二源气体的步骤包括：利用供应喷嘴来向所述衬底的中心供应所述第二源气体，其中所述供应喷嘴的下端被设置为对应于所述衬底的中心。
14.一种衬底处理方法，该衬底处理方法包括以下步骤：
向腔室中限定的处理空间供应第一源气体；
在所述处理空间中生成电场，以从所述第一源气体生成活性基；
向置于所述处理空间中的所述衬底供应第二源气体；以及
利用扩散板向所述衬底扩散所述活性基和所述第二源气体。
15.一种衬底处理方法，该衬底处理方法包括以下步骤：
向腔室中限定的处理空间供应第一源气体；
在所述处理空间中生成电场，以从所述第一源气体生成活性基；以及
向置于所述处理空间中的所述衬底供应第二源气体，
其中，通过在与所述衬底平行地设置的喷射板上形成的第二喷射孔将所述第二源气体供应到限定在所述喷射板的一侧的第二处理空间内，并且，
将所述第一源气体供应到限定在所述喷射板的另一侧的第一处理空间内，随后通过在所述喷射板上形成的第一喷射孔将所述第一源气体供应到所述第二处理空间内。
16.一种衬底处理方法，该衬底处理方法包括以下步骤：
向腔室中限定的处理空间供应第一源气体；
在所述处理空间中生成电场，以从所述第一源气体生成活性基；以及
向置于所述处理空间中的所述衬底供应第二源气体，
其中，通过在与所述衬底平行地设置的第二喷射板上形成的第二喷射孔将所述第二源气体供应到限定在所述第二喷射板下方的第二处理空间内，并且，
将所述第一源气体供应到在置于所述第二喷射板上方的第一喷射板上方限定的第一处理空间内，随后通过被配置为将所述第一处理空间和所述第二处理空间互连的连接管线将所述第一源气体供应到所述第二处理空间内。
17.根据权利要求15或16所述的衬底处理方法，其中，所述在所述处理空间中生成电场的步骤包括分别在所述第一处理空间和所述第二处理空间中生成电场的步骤。
CN2009801059758A 2008-02-22 2009-02-20 衬底处理装置和方法 Expired - Fee Related CN101952940B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080016140A KR100999583B1 (ko) 2008-02-22 2008-02-22 기판처리장치 및 기판처리방법
KR10-2008-0016140 2008-02-22
PCT/KR2009/000810 WO2009104918A2 (en) 2008-02-22 2009-02-20 Apparatus and method for processing substrate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101952940A CN101952940A (zh) 2011-01-19
CN101952940B true CN101952940B (zh) 2012-08-22

Family

ID=40986059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009801059758A Expired - Fee Related CN101952940B (zh) 2008-02-22 2009-02-20 衬底处理装置和方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20110014397A1 (zh)
KR (1) KR100999583B1 (zh)
CN (1) CN101952940B (zh)
WO (1) WO2009104918A2 (zh)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101227571B1 (ko) * 2011-07-07 2013-01-29 참엔지니어링(주) 가스 분사 어셈블리 및 기판 처리 장치
KR101551199B1 (ko) * 2013-12-27 2015-09-10 주식회사 유진테크 사이클릭 박막 증착 방법 및 반도체 제조 방법, 그리고 반도체 소자
US20150348755A1 (en) * 2014-05-29 2015-12-03 Charm Engineering Co., Ltd. Gas distribution apparatus and substrate processing apparatus including same
KR101939277B1 (ko) * 2015-09-03 2019-01-18 에이피시스템 주식회사 기판 처리 장치
KR102026880B1 (ko) * 2016-10-13 2019-09-30 에이피시스템 주식회사 기판 처리 장치
US11694911B2 (en) * 2016-12-20 2023-07-04 Lam Research Corporation Systems and methods for metastable activated radical selective strip and etch using dual plenum showerhead
US20180358204A1 (en) * 2017-06-09 2018-12-13 Mattson Technology, Inc. Plasma Strip Tool With Multiple Gas Injection Zones
US11201036B2 (en) 2017-06-09 2021-12-14 Beijing E-Town Semiconductor Technology Co., Ltd Plasma strip tool with uniformity control
US10790119B2 (en) * 2017-06-09 2020-09-29 Mattson Technology, Inc Plasma processing apparatus with post plasma gas injection
KR102477354B1 (ko) * 2018-03-29 2022-12-15 삼성전자주식회사 가스 분배 판을 갖는 플라즈마 처리 장치
CN111613508A (zh) * 2019-02-25 2020-09-01 北京北方华创微电子装备有限公司 进气装置及反应腔室
US11854770B2 (en) 2021-01-14 2023-12-26 Applied Materials, Inc. Plasma processing with independent temperature control
US11658006B2 (en) * 2021-01-14 2023-05-23 Applied Materials, Inc. Plasma sources and plasma processing apparatus thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1426090A (zh) * 2001-12-14 2003-06-25 三星电子株式会社 感应耦合式等离子体装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0982495A (ja) * 1995-09-18 1997-03-28 Toshiba Corp プラズマ生成装置およびプラズマ生成方法
JP3907087B2 (ja) * 1996-10-28 2007-04-18 キヤノンアネルバ株式会社 プラズマ処理装置
WO1998033362A1 (fr) * 1997-01-29 1998-07-30 Tadahiro Ohmi Dispositif a plasma
JP3317209B2 (ja) * 1997-08-12 2002-08-26 東京エレクトロンエイ・ティー株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP3385528B2 (ja) * 1999-07-06 2003-03-10 日本電気株式会社 ドライエッチング装置とドライエッチング方法
DE29919142U1 (de) * 1999-10-30 2001-03-08 Agrodyn Hochspannungstechnik G Plasmadüse
JP3366301B2 (ja) * 1999-11-10 2003-01-14 日本電気株式会社 プラズマｃｖｄ装置
JP4371543B2 (ja) * 2000-06-29 2009-11-25 日本電気株式会社 リモートプラズマｃｖｄ装置及び膜形成方法
US20050194475A1 (en) * 2004-03-04 2005-09-08 Han-Ki Kim Inductively coupled plasma chemical vapor deposition apparatus
US20080178805A1 (en) * 2006-12-05 2008-07-31 Applied Materials, Inc. Mid-chamber gas distribution plate, tuned plasma flow control grid and electrode
KR100839190B1 (ko) * 2007-03-06 2008-06-17 세메스 주식회사 기판을 처리하는 장치 및 방법
KR100963287B1 (ko) * 2008-02-22 2010-06-11 주식회사 유진테크 기판처리장치 및 기판처리방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1426090A (zh) * 2001-12-14 2003-06-25 三星电子株式会社 感应耦合式等离子体装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN101952940A (zh) 2011-01-19
KR100999583B1 (ko) 2010-12-08
WO2009104918A2 (en) 2009-08-27
US20110014397A1 (en) 2011-01-20
KR20090090725A (ko) 2009-08-26
WO2009104918A3 (en) 2009-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101952940B (zh) 衬底处理装置和方法
CN107086169B (zh) 等离子体源的室构件和有移动衬底c形环的升降销的基座
US11069553B2 (en) Electrostatic chuck with features for preventing electrical arcing and light-up and improving process uniformity
KR100782369B1 (ko) 반도체 제조장치
US11443975B2 (en) Planar substrate edge contact with open volume equalization pathways and side containment
US20080295772A1 (en) Chemical vapor deposition apparatus and plasma enhanced chemical vapor deposition apparatus
TW201619414A (zh) 預清洗腔室及電漿加工裝置
KR20090071002A (ko) 플라즈마 발생부를 구비하는 원자층 증착 장치
CN101952939B (zh) 用于处理基板的设备和方法
US20070221129A1 (en) Apparatus for depositing atomic layer using gas separation type showerhead
KR20210021100A (ko) Ald (atomic layer deposition), 억제제 플라즈마 및 에칭을 사용하는 유전체 갭 충진
KR100791677B1 (ko) 반도체 소자 제조를 위한 고밀도 플라즈마 화학기상증착장치
CN101952938B (zh) 用于处理基板的设备和方法
KR20120074878A (ko) 배플, 기판 처리 장치 및 그 처리 방법
KR100862842B1 (ko) Ｍｉｌｏ 공정 챔버 시스템
KR20110021624A (ko) 원료 물질 공급 장치 및 이를 구비하는 기판 처리 장치
KR100873150B1 (ko) 기판을 처리하는 장치 및 방법
KR20150035247A (ko) 샤워헤드
US11967486B2 (en) Substrate processing system including dual ion filter for downstream plasma
KR101158289B1 (ko) 플라즈마 처리 장치 및 방법
US20220162749A1 (en) Pedestals for modulating film properties in atomic layer deposition (ald) substrate processing chambers
KR20040110860A (ko) 화학 기상 증착 장치의 세정 방법
KR20140066469A (ko) 챔버 세정 방법
KR20100107351A (ko) 화학기상증착장치

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120822

Termination date: 20160220

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee