CN108475634B - 用于等离子体室的可变图案分离网格 - Google Patents

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Abstract

提供了用于使用可变图案分离网格在等离子体处理设备中处理衬底的系统、方法和设备。在一个示例实现方式中，等离子体处理设备可以具有等离子体室和与等离子体室分离的处理室。该设备还可以包括将等离子体室与处理室分离的可变图案分离网格。可变图案分离网格可以包括多个网格板。每个网格板可以具有具有一个或更多个孔的网格图案。该多个网格板中的至少一个网格板可以相对于该多个网格板中的其他网格板移动，使得可变图案分离网格可以提供多个不同的复合网格图案。

Description

用于等离子体室的可变图案分离网格
对相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年1月15日提交的标题为“Variable Pattern SeparationGrid for Plasma Chamber”的美国临时专利申请序列号62/279,162的优先权权益，该美国临时专利申请通过引用并入本文。
技术领域
本公开内容一般地涉及用于使用等离子体源处理衬底的设备、系统和方法。
背景技术
等离子体处理在半导体工业中广泛用于半导体晶片和其他衬底的沉积、蚀刻、去除抗蚀剂以及相关处理。等离子体源(例如，微波、ECR、感应等)通常用于等离子体处理以产生用于处理衬底的高密度等离子体和活性物质。
对于去除光刻胶(例如干式清洁)处理，可能不期望使等离子体与衬底直接交互。而是，等离子体可以主要用作中间体，以用于改变气体组成并且产生用于处理衬底的化学活性自由基。因此，用于光刻胶应用的等离子体处理设备可以包括在其中处理衬底的处理室，该处理室与产生等离子体的等离子体室分离。
在一些应用中，网格可以用于将处理室与等离子体室分离。网格可以对中性物质通透，而对于来自等离子体的带电粒子不通透。网格可以包括具有孔的材料板。取决该处理，网格可以由导电材料(例如，Al、Si、SiC等)或非导电材料(例如石英等)制成。
图1描绘了可以用于将处理室与等离子体室分离的示例分离网格10。如所示出的，分离网格10可以包括多个孔12，所述多个孔12允许来自等离子体室的中性物质通过至处理室。
在一些应用中，来自等离子体的紫外线(UV)辐射可能需要被阻挡以降低对晶片上的特征的损害。在这些应用中，可以使用双重网格。双重网格可以包括两个单独的网格(例如，顶部和底部)，其中每个网格上具有以特定图案分布的孔，从而等离子体室与处理室之间不存在直接视线。
分离网格的网格图案可以是等离子体处理中控制整个晶片上的处理轮廓的有效方式。其他处理参数(例如，气体流量、压力等)可以用于处理轮廓的微调。由于处理化学物对整个晶片上的处理轮廓的巨大影响，所以分离网格通常仅与分离网格设计所用的处理化学物兼容。如果需要执行不同的处理，则等离子体处理室的分离网格可能必须改变。
改变网格可能是昂贵的且是长期的过程，并且可能需要例如打开处理室。打开处理室可能会破坏处理室中的真空，并且可能会将处理室暴露于大气。在处理室已经暴露于大气中之后，通常必须再次进行修复。修复可能需要使用等离子体处理许多晶片，直至所有空气污染物被去除并且等离子体室和处理室二者中的壁均达到合适的处理条件。另外，处理晶片的处理流程可能必须中断，从而导致昂贵的停工时间。
由于该困难，许多制造商通过将处理室专用于特定处理来避免更换网格，每个处理室均具有其自己的专门定做的分离网格。如果晶片需要经历不同的处理，则可以将晶片送至不同的处理室。这可能不方便并且可能使制造过程的流程复杂化。
发明内容
本公开内容的实施方式的各方面和优点将在下面的描述中部分地阐述，或者可以从该描述中学习到，或者可以通过实施方式的实践学习到。
本公开内容的一个示例方面涉及一种等离子体处理设备，该等离子体处理设备具有等离子体室和与等离子体室分离的处理室。该设备还可以包括将等离子体室与处理室分离的可变图案分离网格。可变图案分离网格可以包括多个网格板。每个网格板可以具有具有一个或更多个孔的网格图案。该多个网格板中的至少一个网格板可以相对于该多个网格板中的其他网格板移动，使得可变图案分离网格可以提供多个不同的复合网格图案。
本公开内容的另一示例方面涉及一种用于等离子体处理设备的分离网格。分离网格包括具有第一网格图案的第一网格板和与第一网格板成间隔平行关系的第二网格板。第二网格板具有第二网格图案。第二网格板可以相对于第一网格板移动，使得当第二网格板相对于第一网格板处于第一位置时，分离网格提供第一复合网格图案。当第二网格板处于第二位置时，分离网格提供第二复合网格图案。第二复合网格图案与第一复合网格图案不同。
本公开内容的另一示例方面涉及一种在等离子体处理设备中处理衬底的方法。该方法包括在通过可变图案分离网格与等离子体室分离的处理室中接纳第一衬底。可变图案分离网格包括具有第一网格图案的第一网格板和与第一网格板成间隔平行关系的第二网格板。第二网格板可以具有第二网格图案。该方法可以包括调整第二网格板相对于第一网格板的位置，以将与可变图案分离网格相关联的复合网格图案从第一复合网格图案调整为第二复合网格图案。第二复合网格图案与第一复合网格图案不同。该方法可以包括使用从等离子体室穿过可变图案分离网格到处理室的中性物质来处理处理室中的第一衬底。
本公开内容的其他示例方面涉及用于使用可变图案分离网格在等离子体处理设备中处理衬底的系统、方法、装置和处理。
参照以下描述和所附权利要求，各种实施方式的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。并入并构成本说明书的一部分的附图示出了本公开内容的实施方式，并且与所述描述一起用于说明相关原理。
附图说明
参照附图，在说明书中针对本领域普通技术人员阐述了实施方式的详细讨论，在附图中：
图1描绘了可以用于等离子体处理设备的示例分离网格；
图2描绘了根据本公开内容的示例实施方式的等离子体处理设备；
图3描绘了根据本公开内容的示例实施方式的可变图案分离网格的剖面视图；
图4A至图4C描绘了使用根据本公开内容的示例实施方式的可变图案分离网格生成复合网格图案的示例；
图5A至图5B描绘了使用根据本公开内容的示例实施方式的可变图案分离网格生成复合网格图案的示例；
图6和图7描绘了根据本公开内容的示例实施方式的第一网格板和第二网格板上的示例网格图案；
图8A至8D描绘了使用根据本公开内容的示例实施方式的可变图案分离网格生成复合网格图案的示例；
图9描绘了根据本公开内容的示例实施方式的第一网格板和第二网格板上的示例网格图案；
图10A至图10B描绘了使用根据本公开内容的示例实施方式的可变图案分离网格生成复合网格图案的示例；以及
图11描绘了根据本公开内容的示例实施方式的示例方法的流程图。
具体实施方式
现在将详细参考实施方式，附图中示出了实施方式的一个或更多个示例。每个示例均通过说明实施方式而非限制本公开内容的方式提供。实际上，对于本领域普通技术人员将明显的是，可以在不偏离本公开内容的范围或精神的情况下，对实施方式进行各种修改和变化。例如，作为一个实施方式的一部分示出或描述的特征可以与另一实施方式一起使用以产生又一实施方式。因此，意在指本公开内容的各方面涵盖这样的修改和变化。
本公开内容的示例方面涉及用于处理衬底例如半导体晶片的等离子体处理室的可变图案电荷分离网格。出于说明和讨论的目的，参考“晶片”或半导体晶片来讨论本公开内容的各方面。使用本文提供的公开内容，本领域普通技术人员将理解，本公开内容的示例方面可以与任何半导体衬底或其他合适的衬底结合使用。另外，术语“约”与数值一起使用意在指所述数值的30％以内。
在一些实施方式中，等离子体处理设备可以包括可变图案分离网格，该可变图案分离网格可以使得能够改变网格图案以根据特定处理来进行定制和/或以在整个衬底上实现期望的处理轮廓。可变图案分离网格可以包括多个平行网格板，每个网格板具有其自己的网格图案。该多个网格板中的每个网格板可以相对于彼此移动以产生总体期望的复合网格图案。例如，该多个网格板可以相对于彼此移动以产生中心密集复合网格图案、边缘密集复合网格图案、用于阻挡UV光的双重网格复合网格图案或其他复合网格图案。复合网格图案是指由可变图案分离网格中的该多个网格板产生的有效网格图案。以这种方式，根据本公开内容的示例实施方式的可变图案分离网格可以提供等离子体处理设备中的分离网格的网格图案的改变，而不需要打开处理室，从而在处理衬底例如半导体晶片时提供巨大的成本和效率效益。
本公开内容的一个示例实施方式涉及一种等离子体处理设备。该设备可以包括等离子体室。该设备可以包括与等离子体室分离的处理室。该设备可以包括将等离子体室与处理室分离的可变图案分离网格。可变图案分离网格可以包括多个网格板。每个网格板可以包括具有一个或更多个孔的网格图案。该多个网格板中的至少一个网格板可以相对于该多个网格板中的另一网格板移动，使得可变图案分离网格可以提供多个不同的复合网格图案。在一些实施方式中，该多个不同的复合网格图案包括例如稀疏复合网格图案、密集复合网格图案和/或双重网格复合网格图案中的一个或更多个。
可以对该示例实施方式进行变化和修改。例如，在一些实施方式中，该多个网格板可以包括第一网格板和第二网格板。第二网格板可以相对于第一网格板移动。当第二网格板处于第一位置时，可变图案分离网格可以提供第一复合网格图案。当第二网格板处于第二位置时，可变图案分离网格可以提供第二复合网格图案。在一些实施方式中，第一复合网格图案可以具有第一孔密度，并且第二复合网格图案可以包括与第一孔密度不同的第二孔密度。在一些实施方式中，第二复合网格图案可以是被配置成阻挡UV光的双重网格复合图案。
在一些实施方式中，在第一复合网格图案中，可变图案分离网格的第一部分具有第一孔密度，并且可变图案分离网格的第二部分具有第二孔密度。第二孔密度与第一孔密度不同。在一些实施方式中，在第二复合网格图案中，可变图案分离网格的第一部分具有与第一孔密度不同的第三孔密度，并且可变图案分离网格的第二部分具有与第二孔密度不同的第四孔密度。
在一些实施方式中，第二网格板可以相对于第一网格板在三维中的一个或更多个维度中移动。在一些实施方式中，第二网格板耦接至被配置成使第二网格板相对于第一网格板移动的操纵器。在一些实施方式中，第一网格板和第二网格板中的一个或更多个是导电的。在一些实施方式中，第一网格板和第二网格板中的一个或更多个是接地的。
本公开内容的另一示例实施方式涉及用于等离子体处理设备的分离网格。分离网格包括具有第一网格图案的第一网格板和与第一网格板成间隔平行关系的第二网格板。第二网格板具有第二网格图案。第二网格板可以相对于第一网格板移动，使得当第二网格板相对于第一网格板处于第一位置时，分离网格提供第一复合网格图案。当第二网格板处于第二位置时，分离网格提供第二复合网格图案。第二复合网格图案与第一复合网格图案不同。
可以对该示例实施方式进行变化和修改。例如，在一些实施方式中，第一复合网格图案可以是稀疏复合网格图案，并且第二复合网格图案可以是相对于稀疏复合网格图案具有更大孔密度的密集复合网格图案。在一些实施方式中，第二复合网格图案是用于阻挡UV光的双重网格复合网格图案。
在一些实施方式中，在第一复合网格图案中，可变图案分离网格的第一部分具有第一孔密度，并且可变图案分离网格的第二部分具有第二孔密度。第二孔密度与第一孔密度不同。在一些实施方式中，在第二复合网格图案中，可变图案分离网格的第一部分具有与第一孔密度不同的第三孔密度，并且可变图案分离网格的第二部分具有与第二孔密度不同的第四孔密度。
本公开内容的另一示例实施方式涉及在等离子体处理设备中处理衬底的方法。该方法包括在通过可变图案分离网格与等离子体室分离的处理室中接纳第一衬底。可变图案分离网格包括具有第一网格图案的第一网格板和与第一网格板成间隔平行关系的第二网格板。第二网格板可以具有第二网格图案。该方法可以包括调整第二网格板相对于第一网格板的位置，以将与可变图案分离网格相关联的复合网格图案从第一复合网格图案调整为第二复合网格图案。第二复合网格图案与第一复合网格图案不同。该方法可以包括使用从等离子体室穿过可变图案分离网格到处理室的中性粒子处理处理室中的第一衬底。
可以对该示例实施方式进行变化和修改。例如，在一些实施方式中，该方法可以包括：在处理室中接纳第二衬底；调整第二网格板相对于第一网格板的位置，以将与可变图案分离网格相关联的复合网格图案从第二复合网格图案调整为第一复合网格图案；以及使用从等离子体室穿过可变图案分离网格到处理室的中性粒子处理处理室中的第二衬底。在一些实施方式中，第一复合网格图案可以是稀疏复合网格图案，并且第二复合网格图案可以是相对于稀疏复合网格图案具有更大孔密度的密集复合网格图案。
图2描绘了根据本公开内容的示例实施方式的等离子体处理设备。如所示出的，等离子体处理设备100包括处理室110和与处理室110分离的等离子体室120。处理室110包括可操作成保持待处理的衬底114例如半导体晶片的衬底保持器或基座112。在该示例说明中，通过感应等离子体源在等离子体室120(即，等离子体产生区域)中产生等离子体，并且期望的粒子通过根据本公开内容的示例实施方式的可变图案分离网格200从等离子体室120被引导至衬底114的表面。
等离子体室120包括电介质侧壁122和顶壁124。电介质侧壁122、顶壁124和网格200限定了等离子体室内部125。电介质侧壁122可以由任何电介质材料例如石英来形成。感应线圈130布置在等离子体室120周围、邻近电介质侧壁122。感应线圈130通过合适的匹配网络132耦合至RF功率发生器134。反应物和载气可以从气体供应部150和环形气体分配通道151或其他合适的气体引入机构提供至所述室内部。当感应线圈130被来自RF功率发生器134的RF功率激励时，在等离子体室120中产生等离子体。在特定实施方式中，等离子体反应器100可以包括可选的法拉第屏蔽128，以减少感应线圈130与等离子体的电容耦合。
如图2所示，可变图案分离网格200可以包括以彼此平行关系间隔开的第一网格板210和第二网格板220。第一网格板210和第二网格板可以分离达一定距离。第一网格板210可以具有具有多个孔的第一网格图案212。第二网格板220可以具有具有多个孔的第二网格图案222。第一网格图案212可以与第二网格图案222相同或不同。带电粒子可以在其通过可变图案分离网格200中的每个网格板210、220的孔的路径中的壁上复合。中性物质可以相对自由地流过第一网格板210和第二网格板220中的孔。孔的尺寸和每个网格板210和220的厚度可以影响带电粒子和中性粒子二者的通透度，但是对带电粒子的影响可能更强烈。
在一些实施方式中，第一网格板210可以由金属(例如，铝)或其他导电材料制成，和/或第二网格板220可以由导电材料或介电材料(例如，石英、陶瓷等)制成。在一些实施方式中，第一网格板210和/或第二网格板220可以由其他材料例如硅或碳化硅制成。在网格板由金属或其他导电材料制成的情况下，网格板可以接地。
第一网格板210和第二网格板220可以被配置成相对于彼此移动。例如，在一个示例实施方式中，第一网格板210可以被固定或附接至处理室110和/或等离子体室120的壁。第二网格板220可以与第一网格板210间隔开，并且被固定至操纵器230。操纵器230可以被配置成使第二网格板220相对于第一网格板210沿三维中的一个或更多个维度(例如，沿着x轴、y轴和/或z轴中的一个或更多个轴)移动。操纵器230可以是用于使第二网格板220移动的任何合适的装置，并且可以包括例如马达、编码器、致动器或其他合适的装置。
出于说明和讨论的目的，参考具有两个平行网格板的可变图案分离网格来讨论本公开内容的示例方面。使用本文所提供的公开内容，本领域普通技术人员将理解，在不偏离本公开内容的范围的情况下，可以使用其他数目的网格板，例如三个网格板、四个网格板、五个网格板等。另外，在不偏离本公开内容的范围的情况下，网格板可以彼此不平行地布置。
在一个示例实施方式中，第二网格板220可以相对于第一网格板210移动，使得当第二网格板220处于第一位置时，第一网格板210和第二网格板220中的匹配孔产生可以在一个区域密集(例如，在中心密集)的复合网格图案。当第二网格板220处于第二位置时，第一网格板210和第二网格板220中的匹配孔可以产生可以在另一区域密集(例如，在边缘处密集)的复合网格图案。在一些实施方式中，第二网格板220可以移动至第三位置以形成另一图案和/或形成用于阻挡其中第一网格210和第二网格220中的孔中的至少一部分孔不匹配的地方处的UV光的双重网格。
在一个示例实现方式中，第一网格210和第二网格220中的每一个可以具有相同的孔网格图案(例如，三角形图案、方形图案、六边形图案等)。如图3所示，第一网格板210和第二网格板220可以相对于彼此被定位成形成防止UV穿过可变图案分离网格200的双重网格复合网格图案。在一些实施方式中，网格板210和网格板220中的孔的尺寸D可以小于网格板中的孔之间的距离L，以允许孔相对于彼此移位，而不与另一网格板中的孔重叠或部分重叠。另外，可以选择每个网格板的厚度H和网格板之间的距离h以防止UV光穿过可变图案分离网格。如图3所示，可以以以下这样的方式选择每个网格板的厚度H、孔的尺寸D、网格板之间的距离h和孔之间的距离L：使得UV光235被第二网格板220完全阻隔，而气体几乎可以自由流动。
图4A至图4C描绘了使用根据本公开内容的示例实施方式的可变图案分离网格形成不同的双重网格复合网格图案的示例。更具体地，图4A示出了可以通过具有具有相同网格图案的第一网格板和第二网格板的可变图案分离网格形成的复合网格图案300。每个网格板上的网格图案可以是方形网格图案。在图4A中，第二网格板可以相对于第一网格板被定位成使得第一网格板中的孔302与第二网格板304中的孔匹配或对准。孔302、304中所描绘的十字指示孔302、304重叠。这可以形成图4A中所示的方形网格图案。
在图4B中，第二网格板可以相对于第一网格板沿着如由箭头305所指示的x方向渐进地偏移(反之亦然)以形成双重网格图案306。如所示出的，第一网格板中的孔302不再与第二网格板中的孔304匹配，从而形成图4B中所示的双重网格图案306。在图中第二网格板中的孔304被画成阴影以与第一网格板中的孔302区分。
类似地，在图4C中，第二网格板可以相对于第一网格板沿着如由箭头310所指示的x方向和y方向渐进地偏移(反之亦然)，以形成不同的双重网格图案308。如所示出的，第一网格板中的孔302不再与第二网格板中的孔304匹配，从而形成图4C中所示的双重网格图案308。以这种方式，具有相同网格图案的网格板可以相对于彼此渐进地偏移以形成不同的双重网格复合网格图案。
图5A和5B描绘了使用根据本公开内容的示例实施方式的可变图案分离网格形成不同的网格图案的另一示例。图5A示出了可以通过具有具有相同三角形网格图案的第一网格板和第二网格板的可变图案分离网格形成的网格图案320。虚线表示将网格图案划分成三角形图案元素的示例。
在图5A中，第二网格板可以相对于第一网格板被定位成使得第一网格板中的孔322与第二网格板中的孔324匹配或对准。孔322、孔324中描绘的十字表示孔322、孔324重叠。这可以形成图5A中所示的三角形网格图案。
在图5B中，第二网格板可以相对于第一网格板沿着如由箭头325所指示的x方向和y方向渐进地偏移(反之亦然)以形成双重网格图案326。如所示出的，第一网格板中的孔322不再与第二网格板中的孔324匹配，从而形成图5B中所示的双重网格图案326。在图中第二网格板中的孔324被画成阴影以与第一网格板中的孔322区分。在不偏离本公开内容的范围的情况下，可以在第一网格板和第二网格板上实现各种其他网格图案。
在一些实施方式中，可变图案分离网格中的每个平行网格板上的网格图案可以细分为单元或其他基本元素。每个单元可以包括一个或更多个孔以及一个或更多个不具有孔的空间。每个单元中的所述一个或更多个孔可以形成具有第一密度、第二密度等的不同图案。取决于可变图案分离网格中的网格板中的每个单元相对于另一网格板的偏移，可以使用可变图案分离网格产生具有一个或更多个密度的不同图案以及甚至双重网格图案(例如，零密度)。
例如，图6描绘了将网格图案划分为单元的一个示例。更具体地，第一网格板可以包括第一网格图案410，并且第二网格板可以包括第二网格图案420。第一网格图案410可以被划分成单元例如单元415。单元415包括以特定图案布置的孔412以及不具有孔的空间。类似地，第二网格图案420可以被划分成单元420例如单元425。单元425可以包括以特定图案布置的孔422以及不具有孔的空间。单元415的大小可以与单元格425的大小相同。
图7描绘了将网格图案划分成单元的另一示例。更具体地，与第一网格板相关联的第一网格图案410被划分成较大的单元例如单元415'。单元格415'的孔图案与图6的单元415的孔图案不同。类似地，如图7所示，与第二网格板相关联的第二网格图案420被划分成较大的单元例如单元425'。单元425'的孔图案与图6的单元425的孔图案不同。单元415'的大小可以与单元格425'的大小相同。
如图6和图7所示，可变图案分离网格中的各个网格板的网格图案可以以任何合适的方式划分成不同的单元，以实现在每个单元内具有不同孔密度和孔图案的单元。将相应网格板中的单元相对彼此进行偏移可以实现产生不同的复合网格图案例如稀疏网格图案、密集网格图案、双重网格图案以及其他网格图案。
图8A至图8D描绘了根据本公开内容的示例实施方式的通过将图6中的单元415和单元425相对于彼此进行偏移而产生稀疏复合网格图案、密集复合网格图案和/或双重网格复合网格图案的示例。更具体地，图8A描绘了可以使用可变图案分离网格实现的稀疏网格图案430。如所示出的，第一网格板和第二网格板被定位成使得单元415和单元425重叠。这可以产生具有孔435的稀疏网格图案430，在孔435处，第一网格板和第二网格板中的孔重叠。相对于其他孔，孔435被画成阴影以指示第一网格板和第二网格板中的孔匹配或重叠的位置。
如图8B所示，可以对可变图案分离网格进行控制以通过将第一网格板和/或第二网格板相对于彼此进行移动使得第二单元425相对于第一单元415在x方向上偏移1/3步长(例如，1/3单元长度)来产生密集网格图案440。这将生成具有孔445的密集网格图案440，在孔445处，第一网格板中的孔和第二网格板中的孔重叠。如图8B所描绘的，密集复合网格图案440中的孔445的数目大于稀疏复合网格图案430中的孔435的数目。
如图8C所示，可以对可变图案分离网格进行控制以通过将第一网格板和/或第二网格板相对于彼此进行移动使得第二单元425相对于第一单元415在负y方向上偏移1/2步长(例如，1/2单元长度)来产生双重网格图案450。这产生其中第一网格板与第二网格板之间没有孔重叠的双网格图案450。
类似地，如图8D所示，可以对可变图案分离网格进行控制以通过将第一网格板和/或第二网格板相对于彼此进行移动使得第二单元425相对于第一单元415在x方向上偏移1/3步长(例如，1/3单元长度)并且在负y方向上偏移1/4步长(例如，1/4单元长度)来产生另一双重网格图案460。这产生其中第一网格板与第二网格板之间没有孔重叠的不同的双网格图案460。
在一些实施方式中，可变图案分离网格中的每个网格板可以具有在网格板的不同部分处具有不同孔密度的网格图案。例如，每个网格板可以包括相对密集的第一部分和相对稀疏的第二部分。网格板可以相对于彼此进行偏移以产生具有不同密度的网格图案和/或均匀或几乎均匀的网格图案。例如，在一个实施方式中，网格板可以相对于彼此进行移位，使得可变图案分离网格的第一部分(例如中心部分)从相对稀疏转换为相对密集，而可变图案分离网格的第二部分(例如，周边部分)从相对密集转换为相对稀疏，或者使得可变图案分离网格的第一部分(例如中心部分)从相对密集转换为相对稀疏，而可变图案分离网格的第二部分(例如，周边部分)从相对稀疏转换为相对密集。
例如，图9描绘了示例性的第一网格板510和第二网格板520。第一网格板510具有处于第一网格板510的第一部分的第一网格图案512和处于第一网格板510的第二部分的第二网格图案514。第一网格图案512与第二网格图案514不同。例如，第一网格图案512。第二网格板520具有处于第二网格板520的第一部分的第一网格图案522和处于第二网格板520的第二部分的网格图案524。第一网格图案522与第二网格图案524不同。
图10A示出了当第一网格板510和第二网格板520相对于彼此处于第一位置时的可变图案分离网格的网格图案。如所示出的，可变图案分离网格包括处于可变图案分离网格的第一部分(例如，中心部分)的相对稀疏的第一网格图案532。第一网格图案532包括其中第一网格板510和第二网格板520中的孔重叠的孔535。可变图案分离网格还包括处于可变图案分离网格的第二部分(例如，周边部分)的相对密集的第二网格图案534。第二网格图案534包括其中第一网格板510和第二网格板520中的孔重叠的孔535。
图10B示出了当第一网格板510和/或第二网格板520已相对于彼此处于x方向上时的可变图案分离网格的网格图案。如图10B所示，这针对可变图案分离网格创建了不同的网格图案。不同的网格图案包括处于可变图案分离网格的第一部分(例如，中心部分)的相对密集的第一部分542。第一网格图案542包括其中第一网格板510和第二网格板520中的孔重叠的孔545。可变图案分离网格还包括处于可变图案分离网格的第二部分(例如，周边部分)的相对稀疏的第二网格图案544。第二网格图案544包括其中第一网格板510和第二网格板520中的孔重叠的孔545。
出于说明和讨论的目的，本文讨论了示例复合网格图案。使用本文提供的公开内容，本领域普通技术人员将理解，在不偏离本公开内容的范围的情况下，根据本公开内容的示例实施方式的可变图案分离网格可以用于针对不同的处理条件和/或应用创建各种复合网格图案。
在一些实施方式中，可以调整网格板之间的距离以起到控制流动剖面的作用。例如，如果网格板之间的距离相对小，则密集区域与稀疏区域之间的网格流动传导率之比可以接近于2。然而，如果网格板之间的距离大，则通过失配孔的二次流动不可忽略，并且所述比例将降低。因此，可以调整网格板之间的距离以提供从一个剖面到另一剖面的变化，或者提供从一个区域(例如中心)到另一区域(例如边缘)的气流剖面的较小变化。对于用于300mm晶片处理的典型网格，网格板之间的距离可以在约0.5mm至约2mm的范围内。对于450mm晶片处理，网格可以更厚，因此网格之间的距离可以更大。另一方面，对于较小的晶片(例如，2英寸、4英寸、6英寸、8英寸)，可以选择更薄的网格和更小的网格板之间的距离。
在一些实施方式中，该多个网格板中的一个或更多个网格板可以在整个网格板上包括不同大小的孔。这样，当从一种流动模式转换为另一种流动模式时，可以显著增加边缘/中心流动比的动态范围。
在一个示例实施方式中，一种方法可以包括在等离子体处理设备的处理室中接纳衬底。该方法可以包括调整可变图案分离网格的一个或更多个网格板的位置以产生复合网格图案，并且在等离子体处理设备的等离子体室中产生等离子体。可以至少部分地基于用于处理衬底的处理类型对一个或更多个网格板的位置进行调整以在整个衬底的表面上获得期望的处理轮廓。
例如，图11描绘了根据本公开内容的示例实施方式的在等离子体处理设备中处理衬底的示例方法(600)的流程图。例如，可以使用图2中所描绘的等离子体处理设备100来实现图11。另外，出于说明和讨论的目的，图11描绘了以特定顺序执行的步骤。使用本文提供的公开内容，本领域普通技术人员将理解，在不偏离本公开内容的范围的情况下，可以以各种方式适应性调整、修改、重新排列、同时执行、省略和/或扩展本文所公开的任何方法的各个步骤。
在(602)处，该方法可以包括在等离子体处理设备的处理室中接纳第一衬底。处理室可以通过分离网格与等离子体室分离。分离网格可以是具有多个网格板的可变分离网格。根据本公开内容的示例实施方式，网格板可以相对于彼此移动以产生复合网格图案。例如，可以使用机器人或其他合适的衬底转移机构将第一衬底放置到处理室中。
在(604)处，该方法可以包括调整可变分离网格。例如，网格板可以相对于分离网格中的另一网格板移动以产生期望的复合网格图案。可以基于第一衬底的期望处理类型和/或至少部分基于第一衬底的期望处理轮廓来选择复合网格图案。在一些实施方式中，可变分离网格可以从第一复合网格图案调整为第二复合网格图案。在一些实施方式中，第一复合网格图案可以是稀疏网格图案，第二复合网格图案可以是密集网格图案，或者第一复合网格图案可以是密集网格图案，第二复合网格图案可以是稀疏网格图案。在一些实施方式中，第二复合网格图案可以是双重网格图案。如本文所描述的，可以使用其他合适的复合网格图案。
在(606)中，该方法可以包括处理处理室中的第一衬底。例如，中性物可以从等离子体室穿过分离网格到处理室以处理第一衬底。可以根据第一处理类型和/或根据整个衬底上的第一处理轮廓来处理第一衬底。
在(608)中，该方法可以包括从处理室移除第一衬底。例如，可以使用机器人或其他衬底转移机构来将第一衬底转移出处理室。
在(610)中，该方法可以包括接纳第二衬底。例如，可以通过机器人或其他衬底转移机构将第二衬底放置到处理室中。根据本公开内容的示例实施方式，可以将第二衬底放置到处理室中而不需要打开等离子体处理设备以更换分离网格，即使第二衬底可能使用与第一衬底不同的处理类型和/或处理轮廓处理。
在(612)处，该方法可以包括调整可变分离网格。例如，网格板可以相对于分离网格中的另一网格板移动以产生期望的复合网格图案。可以基于第二衬底的期望处理类型和/或至少部分基于第二衬底的期望处理轮廓来选择复合网格图案。在一些实施方式中，可变分离网格可以从第二复合网格图案调整为第一复合网格图案。在一些实施方式中，第一复合网格图案可以是稀疏网格图案，第二复合网格图案可以是密集网格图案，或者第一复合网格图案可以是密集网格图案，第二复合网格图案可以是稀疏网格图案。在一些实施方式中，第二复合网格图案可以是双重网格图案。如本文所描述的，可以使用其他合适的复合网格图案。
在(614)中，该方法可以包括处理处理室中的第二衬底。例如，中性物可以从等离子体室穿过分离网格到处理室以处理第二衬底。可以根据第二处理类型和/或根据整个衬底上的第二处理轮廓来处理第一衬底。第二处理类型可以与第一处理类型不同。第二处理轮廓可以与第一处理轮廓不同。
虽然已经参照本发明的具体示例实施方式详细描述了本主题，但是应当认识到的是，本领域普通技术人员在获得对前述内容的理解时可以对这样的实施方式容易地作出替选方案、变型以及等同方案。因此，本公开内容的范围仅作为示例而非限制，并且本主题公开内容不排除包含如将对本领域普通技术人员明显的对本主题的这样的修改、变型和/或添加。

Claims (12)

1.一种等离子体处理设备，包括：
等离子体室；
与所述等离子体室分离的处理室；和
将所述等离子体室与所述处理室分离的可变图案分离网格；
其中所述可变图案分离网格包括：
具有第一网格图案的第一网格板；和
与所述第一网格板成间隔平行关系的第二网格板，所述第二网格板具有不同于所述第一网格图案的第二网格图案；
其中所述第一网格板和所述第二网格板中的每一者包括具有一个或多个孔的网格图案；
其中所述第二网格板能够相对于所述第一网格板沿三个维度中的一个或多个维度移动；
其中当所述第二网格板相对于所述第一网格板处于第一位置时，所述可变图案分离网格提供第一复合网格图案，以及当所述第二网格板处于第二位置时，所述可变图案分离网格从所述第一复合网格图案调整为第二复合网格图案；
其中在所述第一复合网格图案中，所述可变图案分离网格的第一部分具有第一孔密度，并且所述可变图案分离网格的第二部分具有第二孔密度，所述第二孔密度与所述第一孔密度不同；
其中在所述第二复合网格图案中，所述可变图案分离网格的所述第一部分具有与所述第一孔密度不同的第三孔密度，并且所述可变图案分离网格的所述第二部分具有与所述第二孔密度不同的第四孔密度；
其中所述可变图案分离网格能够提供多个不同的复合网格图案，其中关于所述第一网格板中的孔与所述第二网格板中的孔的对准，所述多个不同的复合网格图案中的每一者是不同的；
其中所述第二网格板能够相对于所述第一网格板沿着至少x方向或y方向渐进地偏移，以形成所述多个不同的复合网格图案。
2.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述多个不同的复合网格图案包括稀疏复合网格图案、密集复合网格图案和/或双重网格复合网格图案中的一个或更多个，其中所述稀疏复合网格图案具有孔，所述第一网格板中的孔和所述第二网格板中的孔在所述稀疏复合网格图案的孔处重叠，并且其中所述密集复合网格图案具有孔，所述第一网格板中的孔和所述第二网格板中的孔在所述密集复合网格图案的孔处重叠。
3.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述第二复合网格图案是被配置成阻挡UV光的双重网格复合网格图案。
4.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述第二网格板耦接至被配置成使所述第二网格板相对于所述第一网格板移动的操纵器。
5.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述第一网格板和所述第二网格板中的一个或更多个是导电的。
6.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述第一网格板和所述第二网格板中的一个或更多个是接地的。
7.一种用于等离子体处理设备的可变图案分离网格，所述可变图案分离网格包括：
具有第一网格图案的第一网格板；和
与所述第一网格板成间隔平行关系的第二网格板，所述第二网格板具有与所述第一网格图案不同的第二网格图案，所述第一网格图案和所述第二网格图案具有一个或多个孔；
其中，所述第二网格板能够相对于所述第一网格板沿着三个维度中的一个或多个维度移动；
其中当所述第二网格板相对于所述第一网格板处于第一位置时，所述可变图案分离网格提供第一复合网格图案，并且当所述第二网格板处于第二位置时，所述可变图案分离网格从所述第一复合网格图案调整为第二复合网格图案，所述第二复合网格图案与所述第一复合网格图案不同；
其中在所述第一复合网格图案中，所述可变图案分离网格的第一部分具有第一孔密度，并且所述可变图案分离网格的第二部分具有第二孔密度，所述第二孔密度与所述第一孔密度不同；
其中在所述第二复合网格图案中，所述可变图案分离网格的所述第一部分具有与所述第一孔密度不同的第三孔密度，并且所述可变图案分离网格的所述第二部分具有与所述第二孔密度不同的第四孔密度；
其中关于所述第一网格图案中的孔与所述第二网格图案中的孔的对准，所述第二复合网格图案不同于所述第一复合网格图案；
其中所述第二网格板能够相对于所述第一网格板沿着至少x方向或y方向渐进地偏移，以形成不同的复合网格图案。
8.根据权利要求7所述的可变图案分离网格，其中，所述第一复合网格图案是稀疏复合网格图案，并且所述第二复合网格图案是相对于所述稀疏复合网格图案具有更大孔密度的密集复合网格图案。
9.根据权利要求7所述的可变图案分离网格，其中，所述第二复合网格图案是用于阻挡UV光的双重网格复合网格图案。
10.一种在等离子体处理设备中处理衬底的方法，包括：
在处理室中接纳第一衬底，所述处理室通过可变图案分离网格与等离子体室分离，所述可变图案分离网格包括具有第一网格图案的第一网格板和与所述第一网格板成间隔平行关系的第二网格板，所述第二网格板具有与所述第一网格图案不同的第二网格图案，所述第一网格图案和所述第二网格图案具有一个或多个孔；
使所述第二网格板相对于所述第一网格板沿着三个维度中的至少一个维度移动，以将与所述可变图案分离网格相关联的复合网格图案从第一复合网格图案调整为第二复合网格图案，关于所述第一网格图案中的孔与所述第二网格图案中的孔的对准，所述第二复合网格图案与所述第一复合网格图案不同；以及
使用从所述等离子体室穿过所述可变图案分离网格到所述处理室的中性物质来处理所述处理室中的所述第一衬底；
其中当所述第二网格板相对于所述第一网格板处于第一位置时，所述可变图案分离网格提供第一复合网格图案，以及当所述第二网格板处于第二位置时，所述可变图案分离网格从所述第一复合网格图案调整为第二复合网格图案；
其中在所述第一复合网格图案中，所述可变图案分离网格的第一部分具有第一孔密度，并且所述可变图案分离网格的第二部分具有第二孔密度，所述第二孔密度与所述第一孔密度不同；
其中在所述第二复合网格图案中，所述可变图案分离网格的所述第一部分具有与所述第一孔密度不同的第三孔密度，并且所述可变图案分离网格的所述第二部分具有与所述第二孔密度不同的第四孔密度；
其中使所述第二网格板相对于所述第一网格板沿着至少x方向或y方向渐进地偏移形成了不同的复合网格图案。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述方法包括：
在所述处理室中接纳第二衬底；
调整所述第二网格板相对于所述第一网格板的位置，以将与所述可变图案分离网格相关联的所述复合网格图案从所述第二复合网格图案调整为所述第一复合网格图案；以及
使用从所述等离子体室穿过所述可变图案分离网格到所述处理室的中性物质来处理所述处理室中的所述第二衬底。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一复合网格图案是稀疏复合网格图案，并且所述第二复合网格图案是相对于所述稀疏复合网格图案具有更大孔密度的密集复合网格图案。
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