CN107464765A - 晶圆处理装置 - Google Patents

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Abstract

一种晶圆处理装置，包含压盘、腔室、蚀刻气体供应器与倾斜机构。腔室具有至少一孔口至少部分面向压盘。蚀刻气体供应器流体连接腔室。倾斜机构耦合压盘，以容许压盘具有至少一第一自由度，从而相对腔室的孔口倾斜。

Description

晶圆处理装置
技术领域
本揭露是有关于一种晶圆处理装置以及一种处理晶圆的方法。
背景技术
原子层蚀刻(atomic layer etching；ALE)为半导体制程中的一种蚀刻技术。原子层蚀刻利用交替于自我限制化学改良步骤与蚀刻步骤之间的程序，以容许个别原子层的移除。自我限制化学改良步骤影响晶圆上方的原子层，而蚀刻步骤则移除被化学改良的范围。
发明内容
根据本揭露多个实施例，一种晶圆处理装置包含压盘、腔室、蚀刻气体供应器与倾斜机构。腔室具有至少一孔口至少部分面向压盘。蚀刻气体供应器流体连接腔室。倾斜机构耦合压盘，以容许压盘具有至少一第一自由度，从而相对腔室的孔口倾斜。
附图说明
当结合所附附图阅读时，以下详细描述将较容易理解本揭露的态样。应注意，根据工业中的标准实务，各特征并非按比例绘制。事实上，出于论述清晰的目的，可任意增加或减小各特征的尺寸。
图1绘示根据本揭露多个实施例的晶圆处理装置的示意图；
图2绘示图1的晶圆的一部分的放大剖面图；
图3绘示根据本揭露多个其他实施例的晶圆处理装置的示意图。
具体实施方式
以下揭示内容提供许多不同实施例或实例，以便实施所提供标的的不同特征。下文描述组件及排列的特定实例以简化本揭露。当然，这些实例仅为示例且并不意欲为限制性。举例来说，以下描述中在第二特征上方或第二特征上形成第一特征可包括以直接接触形成第一特征及第二特征的实施例，且亦可包括可在第一特征与第二特征之间形成额外特征以使得第一特征及第二特征可不处于直接接触的实施例。另外，本揭露可在各实例中重复元件符号及/或字母。此重复系出于简明性及清晰的目的，且本身并不指示所论述的各实施例及/或配置之间的关系。
进一步地，为了便于描述，本文可使用空间相对性术语(诸如“之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”及类似者)来描述诸图中所绘示一个元件或特征与另一元件(或多个元件)或特征(或多个特征)的关系。除了诸图所描绘的定向外，空间相对性术语意欲包含使用或操作中装置的不同定向。设备可经其他方式定向(旋转90度或处于其他定向)，因此可同样解读本文所使用的空间相对性描述词。
请参照图1，其绘示根据本揭露多个实施例的晶圆处理装置100的示意图。如图1所示，晶圆处理装置100用以处理晶圆200。晶圆处理装置100包含压盘110、腔室120、蚀刻气体供应器130与倾斜机构140。腔室120具有至少一孔口121，孔口121至少部分面向压盘110。压盘110用以固定晶圆200，使得晶圆200至少部分面向腔室120的孔口121。蚀刻气体供应器130流体连接腔室120。倾斜机构140耦合压盘110，以容许压盘110具有至少一第一自由度，从而相对腔室120的孔口121倾斜。
换句话说，压盘110相对于腔室120的孔口121的角度可被倾斜机构140调整。如图1所示，孔口121朝向压盘110的方向DA与压盘110的法线方向形成角度θ。由于晶圆200被压盘110固定，因此晶圆200的法线相对孔口121朝向压盘110的方向DA的角度可被倾斜机构140调整。举例而言，在多个实施例中，相对于孔口121朝向压盘110的方向DA，晶圆200被倾斜角度θ。在实务的应用中，角度θ可以为正，亦可以为负。
请参照图2，其绘示图1的晶圆200的一部分的放大剖面图。如图1～2所示，孔口121朝向压盘110的方向DA与晶圆200的法线方向形成角度θ。再者，位于晶圆200表面的材质300包含表面部301以及侧部302a、302b。表面部301连接侧部302a、302b。表面部301实质上垂直于晶圆200的法线，而侧部302a、302b则实质上平行于晶圆200的法线。实际上，表面部301以及侧部302a、302b至少部分覆盖晶圆200的凸出部201，例如半导体鳍片。
当晶圆处理装置100运作时，蚀刻气体供应器130向腔室120供应蚀刻气体。举例而言，蚀刻气体可为惰性气体，例如氩(Argon)或氖(Neon)。蚀刻气体在腔室120被离子化。然后，离子化的蚀刻气体被引导而穿越腔室120的孔口121，并抵达晶圆200表面的材质300。材质300可以被离子化的蚀刻气体轰击而被移除。
如上所述，材质300包含表面部301以及侧部302a、302b。由于相对于孔口121朝向压盘110的方向DA，晶圆200被倾斜角度θ，因此表面部301以及侧部302a均可被离子化的蚀刻气体抵达。也就是说，表面部301以及侧部302a的移除均可相应地进行。如此一来，晶圆处理装置100能够以三维的模式对晶圆200表面的材质300进行蚀刻。
具体而言，侧部302a朝向腔室120的孔口121形成投射面积P。投射面积P的大小与角度θ的大小有关。换句话说，压盘110被倾斜机构140倾斜得越多，侧部302a的投射面积P的大小也会越大。当侧部302a朝向腔室120的孔口121的投射面积P较大时，侧部302a将更容易地暴露于离子化的蚀刻气体。因此，离子化的蚀刻气体对材质300的侧部302a所进行蚀刻的效果将相应地提升。
再者，如图1～2所示，晶圆处理装置100还包含转动机构150。转动机构150耦合压盘110，以容许压盘110具有至少一第二自由度，从而相对腔室120的孔口121依顺时针或逆时针的方向转动。具体而言，当晶圆处理装置100运作时，转动机构150使压盘110围绕压盘110的法线转动。如此一来，覆盖于晶圆200的凸出部201的材质300的侧部302a、302b，将交替地暴露于离子化的蚀刻气体。举例而言，当侧部302a至少部分暴露于离子化的蚀刻气体时，位于凸出部201另一侧的侧部302b被凸出部201阻隔于离子化的蚀刻气体。然而，在压盘110以及晶圆200被转动机构150依顺时针或逆时针的方向转动后，位于凸出部201另一侧的侧部302b将被转移而替换成暴露于离子化的蚀刻气体。如此一来，侧部302b的蚀刻可以被进行。故此，通过转动机构150的作用，覆盖于晶圆200的凸出部201的材质300的侧部302a、302b能够交替地暴露于离子化的蚀刻气体。
为要把蚀刻气体离子化，晶圆处理装置100包含至少一射频产生器170。如图1所示，射频产生器170设置于腔室120远离孔口121的一端，且射频产生器170耦合腔室120。在实务的应用中，射频产生器170包含射频线圈。当蚀刻气体供应器130向腔室120供应蚀刻气体时，射频产生器170运作并向蚀刻气体提供能量。如此一来，蚀刻气体吸收能量后而形成等离子。等离子事实上为蚀刻气体离子与电子的混合物。成为等离子形态的蚀刻气体能够更容易地移除晶圆200上的材质300。在多个实施例中，等离子可为电感耦合等离子(Inductively Coupled Plasma；ICP)。在多个其他实施例中，等离子可为电容耦合等离子(Capacitively Coupled Plasma；CCP)。
再者，晶圆处理装置100还包含至少一对具有相反极性的磁铁180。磁铁180耦合于腔室120。如图1所示，孔口121实质位于磁铁180之间。磁铁180于腔室120的孔口121上产生磁场。在蚀刻气体如上所述被射频产生器170提供能量而成为等离子的形态后，当等离子被引导至腔室120的孔口121时，成为等离子形态的蚀刻气体将被磁场影响。由于等离子事实上为蚀刻气体离子与电子的混合物，因此，至少带电极的离子将被磁场影响而变得有效地分散。随后，蚀刻气体离子成为离子束而被引导至晶圆200上的材质300。
在多个实施例中，如图1所示，晶圆处理装置100还包含至少一网格190与电源供应器195。在实务的应用中，网格190至少部分覆盖腔室120的孔口121。电源供应器195用以相对腔室120偏移网格190。当晶圆处理装置100运作时，电源供应器195被开启，使得网格190带负电荷而腔室120带正电荷。如此一来，蚀刻气体带正电荷的离子束将朝带负电荷的网格190加速。因此，离子束将被引导而轰击晶圆200上的材质300，以相应地移除材质300。
在多个实施例中，网格190可拆卸地覆盖腔室120的孔口121。换句话说，在实务的应用中，当网格190选择性地拆卸后，腔室120的孔口121将全面打开。
在多个实施例中，如图1所示，晶圆处理装置100还包含线性移动机构160。实际上，线性移动机构160耦合压盘110，以容许压盘110具有至少一第三自由度，从而相对腔室120的孔口121移动。具体而言，线性移动机构160连接于倾斜机构140与压盘110之间。如图1所示，压盘110能够至少沿移动方向DM线性移动。在多个实施例中，移动方向DM实质上垂直于压盘110的法线方向。如此一来，被压盘110固定的晶圆200能够沿移动方向DM被线性移动，使得晶圆200的不同部分能够相应地暴露向腔室120的孔口121。
另一方面，晶圆处理装置100还包含反应气体供应器133与气体切换器138。如图1所示，气体切换器138流体连接蚀刻气体供应器130、反应气体供应器133与腔室120。在实务的应用中，反应气体供应器133向腔室120供应反应气体。举例而言，反应气体可为氯(Chlorine)或氟(Fluorine)。反应气体继而被引导而穿越腔室120的孔口121，并抵达晶圆200表面的材质300，且于材质300上，举例而言，形成蚀刻层。气体切换器138可切换于反应气体供应器133与腔室120的流体连接以及蚀刻气体供应器130与腔室120的流体连接之间。换句话说，当反应气体供应器133流体连接腟室120时，蚀刻气体供应器130及腔室120将不会流体连接。相反，当蚀刻气体供应器130流体连接腟室120时，反应气体供应器133及腔室120将不会流体连接。如此一来，蚀刻层的形成与蚀刻层被离子化的蚀刻气体移除能够交替地进行。也就是说，晶圆处理装置100可以于材质300上进行原子层蚀刻(atomic layeretching；ALE)，或是于材质300上进行拟原子层蚀刻(quasi-atomic layer etching；quasi-ALE)。亦即，举例而言，晶圆处理装置100可为原子层蚀刻器材，或为拟原子层蚀刻器材。
为有利于晶圆处理装置100的运作，在多个实施例中，晶圆处理装置100还包含控制器175。控制器175用以当气体切换器138切换至蚀刻气体供应器130与腔室120流体连接时开启射频产生器170，当气体切换器138切换至反应气体供应器133与腔室120流体连接时关闭射频产生器170。如此一来，射频产生器170在蚀刻气体供应器130向腔室120供应蚀刻气体时发挥功用，而在反应气体供应器133向腔室120供应反应气体时则停止运作，以确保晶圆处理装置100的正常运作。
总括而言，晶圆处理装置100的运作为一个循环的周期，且至少包括蚀刻层的形成与蚀刻层被离子化的蚀刻气体移除的程序。蚀刻层的形成可于约摄氏150度至约摄氏400度的温度范围以及约0.1mT至约100mT的压力范围下所进行。在蚀刻层形成的过程中，射频产生器170被关闭，且电源供应器195亦被关闭。在蚀刻层形成的过程中，线性移动机构160被设定为静止的状态，而晶圆200相对孔口121朝向压盘110的方向DA的角度θ被设定为实质上零度。
在蚀刻层形成后，蚀刻层被离子化的蚀刻气体移除的程序将会进行。蚀刻层的移除可于约摄氏50度至约摄氏200度的温度范围以及约1mT至约100mT的压力范围下所进行。在蚀刻层的移除过程中，射频产生器170被开启以向蚀刻气体提供能量。电源供应器195亦被开启，以使网格190在蚀刻层的移除过程中带有电荷。另外，在蚀刻层的移除过程中，线性移动机构160以及倾斜机构140均被启动。
再者，晶圆处理装置100还包含清洁气体供应器136。相似地，气体切换器138流体连接蚀刻气体供应器130、反应气体供应器133、清洁气体供应器136与腔室120。在实务的应用中，清洁气体供应器136向腔室120供应清洁气体，以于原子层蚀刻后进行就地的清洁程序。举例而言，清洁气体可为三氟化氮(Nitrogen Trifluoride；NF3)或四氟化碳(Tetrafluoromethane；CF4)。具体而言，气体切换器138可切换于反应气体供应器133与腔室120的流体连接、蚀刻气体供应器130与腔室120的流体连接以及清洁气体供应器136与腔室120的流体连接之间。换句话说，当反应气体供应器133流体连接腟室120时，蚀刻气体供应器130、清洁气体供应器136及腔室120将不会流体连接。相反，当蚀刻气体供应器130流体连接腟室120时，反应气体供应器133、清洁气体供应器136及腔室120将不会流体连接。最后，当清洁气体供应器136流体连接腟室120时，蚀刻气体供应器130、反应气体供应器133及腔室120将不会流体连接。
请参照图3，其绘示根据本揭露多个其他实施例的晶圆处理装置100的示意图。如图3所示，晶圆处理装置100还包含至少一外网格191与至少一内网格192。内网格192设置于外网格191与腔室120之间，并对应于腔室120的孔口121。内网格192实质上与外网格191平行并于外网格191排成直线。电源供应器195用以相对内网格192偏移外网格191。当晶圆处理装置100运作时，电源供应器195被开启，使得外网格191带负电荷而内网格192带正电荷。如此一来，当蚀刻剂的前体沉积后，离子化的蚀刻气体带正电荷的离子束将朝带负电荷的外网格191加速。因此，离子束将被引导而轰击晶圆200上的材质300，以相应地移除材质300。再者，内网格192的直径范围为约2厘米至约6厘米之间。如此一来，离子化的蚀刻气体的离子束将被内网格192聚焦，使得离子束的直径范围亦为约2厘米至约6厘米之间。这种离子化的蚀刻气体的离子束的直径控制，可保障离子束穿过内网格192的分布均匀并经过适当的聚焦。因此，离子束之间相互重叠的影响将被减轻，亦能相应地达到蚀刻的覆盖。换句话说，局部不平均的机会能够降低，有利于晶圆200垂直及水平的移动，以把材质300移除的均匀度最佳化。
参照上述的晶圆处理装置100，本发明的多个实施例在于提供一种处理晶圆200的方法。处理晶圆200的方法包含下列步骤(应了解到，在多个实施例中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行)：
(1)相对于腔室120的孔口121，倾斜晶圆200于角度θ；以及
(2)于倾斜的晶圆200进行蚀刻处理。
具体而言，对于设置有凸出部201的晶圆200而言，在晶圆200被倾斜前，凸出部201表面的至少一部分朝向腔室120的孔口121不具有投射面积。然而，当晶圆200相对于腔室120的孔口121倾斜角度θ后，凸出部201在晶圆200被倾斜前朝向腔室120的孔口121不具有投射面积的表面，将向孔口121暴露。因此，在蚀刻的处理过程中，除了在晶圆200被倾斜前已经实质上朝向孔口121的晶圆200的表面外，在晶圆200被倾斜前朝向孔口121不具有投射面积的晶圆200的表面，亦能够朝向孔口121。因此，当晶圆200相对于腔室120的孔口121倾斜角度θ后，晶圆200被倾斜前朝向孔口121不具有投射面积的晶圆200的表面，亦能进行蚀刻处理。换句话说，晶圆处理装置100能够以三维的模式对晶圆200进行蚀刻处理。在实务的应用中，角度θ可以为正，亦可以为负。
为要在晶圆200的不同部分上进行蚀刻处理，处理晶圆200的方法还包含以下步骤：
(3)转动倾斜的晶圆200。
如此一来，当晶圆200依顺时针或逆时针的方向被转动后，晶圆200的不同部分将被交替地朝腔室120的孔口121暴露。举例而言，原本位于凸出部201背后的倾斜的晶圆200的凸出部201的表面，在倾斜的晶圆200被转动后，将被替换成朝腔室120的孔口121暴露。如此一来，倾斜的晶圆200的三维模式的蚀刻处理能够相应地进行。
另一方面，为有利于晶圆200的移动，处理晶圆200的方法还包含以下步骤：
(4)沿一线性方向，即上述的移动方向DM，移动晶圆200。
通过晶圆200相对腔室120的孔口121的移动，晶圆200的不同部分能够相应地暴露向腔室120的孔口121。因此，晶圆200上要被蚀刻处理的部分能够方便地控制。
在多个实施例中，在蚀刻处理进行前，晶圆200的表面得以暴露于反应气体，以于晶圆200的表面形成蚀刻层，而蚀刻处理则把蚀刻层从晶圆200的表面移除。因此，处理晶圆200的方法还包含以下步骤：
(5)暴露晶圆200的表面于反应气体，以于晶圆200的表面形成蚀刻层。
也就是说，处理晶圆200的方法包括于晶圆200进行原子层蚀刻或是拟原子层蚀刻。再者，在多个实施例中，进行蚀刻处理及把晶圆200暴露于反应气体的程序，可于同一个制程腔室进行，而制程腔室可至少包含压盘110及腔室120。
根据本揭露多个实施例，由于相对于孔口朝向压盘的方向，晶圆被倾斜机构倾斜，因此晶圆表面的材质的表面部以及侧部均可被离子化的蚀刻气体抵达。也就是说，材质的表面部以及侧部的移除均可相应地进行。如此一来，晶圆处理装置能够以三维的模式对晶圆表面的材质进行蚀刻。
根据本揭露多个实施例，一种晶圆处理装置包含压盘、腔室、蚀刻气体供应器与倾斜机构。腔室具有至少一孔口至少部分面向压盘。蚀刻气体供应器流体连接腔室。倾斜机构耦合压盘，以容许压盘具有至少一第一自由度，从而相对腔室的孔口倾斜。
在本揭露多个实施例中，上述的晶圆处理装置还包含转动机构。转动机构耦合压盘，以容许压盘具有至少一第二自由度，从而相对腔室的孔口转动。
在本揭露多个实施例中，上述的晶圆处理装置还包含至少一线性移动机构。线性移动机构耦合压盘，以容许压盘具有至少一第三自由度，从而相对腔室的孔口移动。
在本揭露多个实施例中，上述的线性移动机构连接于倾斜机构与压盘之间。
在本揭露多个实施例中，上述的晶圆处理装置还包含至少一射频产生器。此射频产生器耦合腔室。
在本揭露多个实施例中，上述的晶圆处理装置还包含至少一对磁铁。此对磁铁具有相反极性，并耦合于腔室，孔口实质上位于磁铁之间。
在本揭露多个实施例中，上述的晶圆处理装置还包含至少一网格与电源供应器。网格至少部分覆盖孔口。电源供应器用以相对腔室偏移网格。
在本揭露多个实施例中，上述的晶圆处理装置还包含至少一网格。网格可拆卸地覆盖孔口。
在本揭露多个实施例中，上述的晶圆处理装置还包含至少一外网格、至少一内网格与电源供应器。内网格设置于外网格与腔室之间。电源供应器用以相对内网格偏移外网格。
在本揭露多个实施例中，上述的晶圆处理装置还包含反应气体供应器与气体切换器。气体切换器可切换于反应气体供应器与腔室的流体连接以及蚀刻气体供应器与腔室的流体连接之间。
在本揭露多个实施例中，上述的晶圆处理装置还包含清洁气体供应器与气体切换器。气体切换器可切换于清洁气体供应器与腔室的流体连接以及蚀刻气体供应器与腔室的流体连接之间。
根据本揭露多个实施例，一种晶圆处理装置包含压盘、腔室、蚀刻气体供应器与至少一转动机构。腔室具有至少一孔口至少部分面向压盘。蚀刻气体供应器流体连接腔室。转动机构耦合压盘，以容许压盘具有至少二转动自由度。
在本揭露多个实施例中，上述的晶圆处理装置还包含反应气体供应器、气体切换器、射频产生器与控制器。气体切换器可切换于反应气体供应器与腔室的流体连接以及蚀刻气体供应器与腔室的流体连接之间。射频产生器耦合腔室。控制器用以当气体切换器切换至反应气体供应器与腔室流体连接时关闭射频产生器。
在本揭露多个实施例中，上述的晶圆处理装置还包含反应气体供应器、气体切换器、射频产生器与控制器。气体切换器可切换于反应气体供应器与腔室的流体连接以及蚀刻气体供应器与腔室的流体连接之间。射频产生器耦合腔室。控制器用以当气体切换器切换至蚀刻气体供应器与腔室流体连接时开启射频产生器。
根据本揭露多个实施例，一种处理晶圆的方法，包含倾斜晶圆；以及于倾斜的晶圆进行蚀刻处理。
在本揭露多个实施例中，上述的处理晶圆的方法还包含转动倾斜的晶圆。
在本揭露多个实施例中，上述的处理晶圆的方法还包含沿至少一线性方向移动倾斜的晶圆。
在本揭露多个实施例中，上述的处理晶圆的方法还包含暴露晶圆的表面于至少一反应气体，以在蚀刻处理进行前于晶圆的表面形成蚀刻层。
在本揭露多个实施例中，上述的蚀刻处理包含把蚀刻层从晶圆的表面移除。
在本揭露多个实施例中，上述的蚀刻处理以及把晶圆暴露于反应气体的步骤，可于相同的制程腔室进行。
尽管参看本揭露的某些实施例已相当详细地描述了本揭露，但其他实施例是可能的。因此，所附权利要求书的精神及范畴不应受限于本文所含实施例的描述。
将对熟悉此项技术者显而易见的是，可在不脱离本揭露的范畴或精神的情况下对本揭露的结构实行各种修改及变化。鉴于上述，本揭露意欲涵盖本揭露的修改及变化，前提是这些修改及变化属于权利要求书的范畴内。
上文概述若干实施例的特征，使得熟悉此项技术者可更好地理解本揭露的态样。熟悉此项技术者应了解，可轻易使用本揭露作为设计或修改其他制程及结构的基础，以便实施本文所介绍的实施例的相同目的及/或实现相同优势。熟悉此项技术者亦应认识到，此类等效结构并未脱离本揭露的精神及范畴，且可在不脱离本揭露的精神及范畴的情况下产生本文的各种变化、替代及更改。

Claims (1)

1.一种晶圆处理装置，其特征在于，包含：
一压盘；
一腔室，具有至少一孔口至少部分面向该压盘；
一蚀刻气体供应器，流体连接该腔室；以及
一倾斜机构，耦合该压盘，以容许该压盘具有至少一第一自由度，从而相对该腔室的该孔口倾斜。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9754798B1 (en) 2016-09-28 2017-09-05 International Business Machines Corporation Hybridization fin reveal for uniform fin reveal depth across different fin pitches
US11742231B2 (en) * 2019-10-18 2023-08-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Movable wafer holder for film deposition chamber having six degrees of freedom

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3913320A (en) * 1974-11-13 1975-10-21 Ion Tech Inc Electron-bombardment ion sources
US4873445A (en) * 1985-04-29 1989-10-10 Centre National De La Recherche Scientifique Source of ions of the triode type with a single high frequency exitation ionization chamber and magnetic confinement of the multipole type
US4985114A (en) * 1988-10-14 1991-01-15 Hitachi, Ltd. Dry etching by alternately etching and depositing
US5036252A (en) * 1988-04-26 1991-07-30 Hauzer Holding Bv Radio frequency ion beam source
US20030111617A1 (en) * 2001-12-17 2003-06-19 Michel Pharand Wafer pedestal tilt mechanism
US20060037937A1 (en) * 2004-08-23 2006-02-23 Konica Minolta Holdings, Inc. Plasma etching method
US20060180968A1 (en) * 2005-01-24 2006-08-17 Kim Kyung S Semiconductor manufacturing apparatus
CN1981092A (zh) * 2004-05-14 2007-06-13 派尔普罗有限公司 用于接合板桩和支承部件的连接型件及具有该连接型件的组合板桩壁
CN101736326A (zh) * 2008-11-26 2010-06-16 中微半导体设备(上海)有限公司 电容耦合型等离子体处理反应器
CN102057472A (zh) * 2008-06-10 2011-05-11 朗姆研究公司 具有用于控制部件温度的机构的等离子处理系统
KR20130053191A (ko) * 2011-11-15 2013-05-23 삼성전자주식회사 반응성 이온 빔 에칭 장치

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4527431B2 (ja) * 2004-04-08 2010-08-18 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
RU2414766C2 (ru) * 2005-09-09 2011-03-20 Улвак, Инк. Источник ионов и устройство для плазменной обработки
JP4345895B2 (ja) * 2005-10-20 2009-10-14 日新イオン機器株式会社 イオン源の運転方法およびイオン注入装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3913320A (en) * 1974-11-13 1975-10-21 Ion Tech Inc Electron-bombardment ion sources
US4873445A (en) * 1985-04-29 1989-10-10 Centre National De La Recherche Scientifique Source of ions of the triode type with a single high frequency exitation ionization chamber and magnetic confinement of the multipole type
US5036252A (en) * 1988-04-26 1991-07-30 Hauzer Holding Bv Radio frequency ion beam source
US4985114A (en) * 1988-10-14 1991-01-15 Hitachi, Ltd. Dry etching by alternately etching and depositing
US20030111617A1 (en) * 2001-12-17 2003-06-19 Michel Pharand Wafer pedestal tilt mechanism
CN1981092A (zh) * 2004-05-14 2007-06-13 派尔普罗有限公司 用于接合板桩和支承部件的连接型件及具有该连接型件的组合板桩壁
US20060037937A1 (en) * 2004-08-23 2006-02-23 Konica Minolta Holdings, Inc. Plasma etching method
US20060180968A1 (en) * 2005-01-24 2006-08-17 Kim Kyung S Semiconductor manufacturing apparatus
CN102057472A (zh) * 2008-06-10 2011-05-11 朗姆研究公司 具有用于控制部件温度的机构的等离子处理系统
CN101736326A (zh) * 2008-11-26 2010-06-16 中微半导体设备(上海)有限公司 电容耦合型等离子体处理反应器
KR20130053191A (ko) * 2011-11-15 2013-05-23 삼성전자주식회사 반응성 이온 빔 에칭 장치

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