CN112117177A - 工程气体供应装置以及配备上述装置的基板处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种配备有通过在将边缘区域分为第1区域以及位于上述第1区域外廓的第2区域并将第2区域分成多个小区域而向基板上供应工程气体的用于氧化膜蚀刻的工程气体供应装置以及配备上述装置的基板处理系统。上述工程气体供应装置，包括：喷淋头，安装在用于执行蚀刻工程的腔室的内部，配备有可供工程气体通过的多个气体喷射孔；以及，气体供应单元，安装在腔室的外部并与喷淋头连接，用于通过气体喷射孔将工程气体供应到腔室的内部；其中，喷淋头，包括：平板形态的中央部；环形形态的中间部，以围绕中央部的方式进行配置；环形形态的第1边缘部，以围绕中间部的方式进行配置；以及，环形形态的第2边缘部，以围绕第1边缘部的方式进行配置且被分割成多个。

Description

工程气体供应装置以及配备上述装置的基板处理系统
技术领域
本发明涉及一种用于供应工程气体的装置以及利用上述装置对基板进行处理的系统。尤其涉及一种用于供应氧化膜蚀刻用工程气体的装置以及利用上述装置对基板进行处理的系统。
背景技术
在制造半导体元件时所使用的蚀刻工程包括湿式蚀刻工程(wet etchingprocess)以及干式蚀刻工程(dry etching process)。最近，为了能够适用于小型电子产品而需要对半导体元件进行小型化，因此通常使用可实现微细图案的干式蚀刻工程。
先行技术文献
专利文献
韩国注册专利第10-1963859号(公告日期：2019.03.29.)
专利内容
半导体元件制造设备为了执行干式蚀刻工程而需要在工程腔室(processchamber)的内部配备用于供应工程气体的喷淋头(shower head)。
喷淋头为了对基板(wafer)上的氧化膜(oxide)进行蚀刻而将基板的上部区域分割为中央区域(center zone)、中间区域(middle zone)以及边缘区域(edge zone)等并供应工程气体。
但是，因为在基板上形成的图案非常微细，因此可能会导致基板上的局部性散布不对称的问题。
本发明拟解决的技术课题在于提供一种通过在将边缘区域分为第1区域以及位于上述第1区域外廓的第2区域并将第2区域分成多个小区域而向基板上供应工程气体的用于氧化膜蚀刻的工程气体供应装置。
此外，本发明拟解决的技术课题在于提供一种配备有通过在将边缘区域分为第1区域以及位于上述第1区域外廓的第2区域并将第2区域分成多个小区域而向基板上供应工程气体的工程气体供应装置的基板处理系统。
本发明的课题并不限定于在上述内容中所提及的课题，相关从业人员将能够通过下述记载进一步明确理解未被提及的其他课题。
为了达成如上所述的课题，适用本发明的工程气体供应装置的一方面(aspect)，包括：喷淋头，安装在用于执行蚀刻工程的腔室的内部，配备有可供工程气体通过的多个气体喷射孔；以及，气体供应单元，安装在上述腔室的外部并与上述喷淋头连接，用于通过上述气体喷射孔将上述工程气体供应到上述腔室的内部；其中，上述喷淋头，包括：平板形态的中央部；环形形态的中间部，以围绕上述中央部的方式进行配置；环形形态的第1边缘部，以围绕上述中间部的方式进行配置；以及，环形形态的第2边缘部，以围绕上述第1边缘部的方式进行配置且被分割成多个。
上述气体供应单元，能够包括：气体供应源，用于提供上述工程气体；气体分配器，用于对上述工程气体进行分配；气体供应管路，用于对上述气体供应源与上述气体供应源进行连接；以及，气体分配管路，用于分别对上述气体分配器与上述中央部、上述气体分配器与上述中间部、上述气体分配器与上述第1边缘部以及上述气体分配器与上述第2边缘部进行连接。
用于对上述气体分配器与上述第2边缘部进行连接的上述气体分配管路的数量，能够与上述第2边缘部的数量相同。
上述工程气体供应装置，还能够包括：分配控制阀，用于对上述气体分配管路上的上述工程气体的流动进行控制；以及，阀控制部，用于对上述分配控制阀进行控制。
上述第2边缘部的宽度能够大于上述第1边缘部的宽度。
为了达成如上所述的课题，适用本发明的基板处理系统的一方面，包括：腔室，用于执行蚀刻工程；静电卡盘，安装在上述腔室的内部，用于安置基板；喷淋头，以与上述静电卡盘上下相向的方式安装在用于执行蚀刻工程的腔室的内部，配备可供工程气体通过的多个气体喷射孔；以及，气体供应单元，安装在上述腔室的外部并与上述喷淋头连接，用于通过上述气体喷射孔将上述工程气体供应到上述腔室的内部；其中，上述喷淋头，包括：平板形态的中央部；环形形态的中间部，以围绕上述中央部的方式进行配置；环形形态的第1边缘部，以围绕上述中间部的方式进行配置；以及，环形形态的第2边缘部，以围绕上述第1边缘部的方式进行配置且被分割成多个；此时，上述喷淋头起到上部电极的作用，而上述静电卡盘起到下部电极的作用。
为了达成如上所述的课题，适用本发明的基板处理系统的另一方面，包括：腔室，用于执行蚀刻工程；静电卡盘，安装在上述腔室的内部，用于安置基板；喷淋头，以与上述静电卡盘上下相向的方式安装在用于执行蚀刻工程的腔室的内部，配备可供工程气体通过的多个气体喷射孔；气体供应单元，安装在上述腔室的外部并与上述喷淋头连接，用于通过上述气体喷射孔将上述工程气体供应到上述腔室的内部；以及，天线，安装在上述腔室的上部，安装有螺旋(spiral)形态的线圈；其中，上述喷淋头，包括：平板形态的中央部；环形形态的中间部，以围绕上述中央部的方式进行配置；环形形态的第1边缘部，以围绕上述中间部的方式进行配置；以及，环形形态的第2边缘部，以围绕上述第1边缘部的方式进行配置且被分割成多个；此时，上述天线起到上部电极的作用，而上述静电卡盘起到下部电极的作用。
其他实施例的具体事项包含于详细的说明以及附图中。
附图说明
图1是对适用本发明之一实施例的基板处理系统的概要性结构进行图示的截面图。
图2是对适用本发明之另一实施例的基板处理系统的概要性结构进行图示的截面图。
图3是对适用构成图1中的基板处理系统的喷淋头的一实施例的结构进行图示的例示图。
图4a以及图4b是对适用构成图1中的基板处理系统的喷淋头的另一实施例的结构进行图示的例示图。
图5是对适用本发明之一实施例的工程气体供应装置的结构进行概要性图示的概念图。
图6是对适用本发明之另一实施例的工程气体供应装置的结构进行概要性图示的概念图。
【符号说明】
100：基板处理系统
110：腔室
120：支撑单元
121：基底
122：静电卡盘
123：环总成
123a：调焦环
123b：绝缘环
124：气体提供部
125：加热部件
126：冷却部件
131：上部电源
132：下部电源
140：喷淋头
141：气体喷射孔
150：气体供应单元
151：气体供应源
152：气体供应管路
153：气体分配器
154：气体分配管路
210：中央部
220：中间部
231：第1边缘部
232：第2边缘部
300：工程气体供应装置
410：螺旋天线
具体实施方式
接下来，将结合附图对适用本发明的较佳实施例进行详细的说明。通过下述结合附图进行说明的实施例，将能够进一步明确理解本发明的优点和特征及其实现方法。但是本发明并不限定于在下述内容中公开的实施例，而是能够以多种不同的形态实现，这些实施例只是为了能够更加完整地公开本发明并向具有本发明所属技术领域之一般知识的人员更加完整地介绍本发明的范畴，本发明只应通过权利要求书中的范畴做出定义。在整个说明书中，相同的参考符号代表相同的构成要素。
元件(elements)或层位于其他元件或层的“上方(on)”或“上侧(on)”，不仅包括直接位于其他元件或层的上方的情况，还包括在两者之间还包括其他层或其他元件的情况。与此相反，元件“直接位于...上方(directly on)”或“直接位于...上侧”代表两者之间不包括其他元件或层的情况。
为了更加方便地对附图中所图示的一个元件或构成要素与其他元件或构成要素之间的相关关系进行描述，可能会使用如“下方(below)”、“之下(beneath)”、“下部(lower)”、“上方(above)”、“上部(upper)”等空间上的相对方位术语。当空间上的相对方位术语与附图中所图示的方向结合使用或动作时，应理解为还包含元件之间的相互不同的方向。例如，当对附图中所图示的元件进行翻转时，被描述为在另一个元件的“下方(below)”或“之下(beneath)”的元件可能会位于另一个元件的“上方(above)”。因此，作为示例性术语的“上方”有可能包括上方和下方两个方向。元件能够按照不同的方向进行排列，因此空间方面的相对性术语也能够按照排列方向进行解释。
虽然能够为了对不同的元件、构成要素和/或部分进行描述而使用如第1、第2等术语，但是上述元件、构成要素和/或部分并不受到上述术语的限定。这些术语只是为了对一个元件、构成要素或部分与其他元件、构成要素或部分进行区分而使用。因此，在下述内容中所提及的第1元件、第1构成要素或第1部分在本发明的技术思想范围之内也有可能是第2元件、第2构成要素或第2部分。
在本说明书中所使用的所有术语只是用于对实施例进行说明，并不是对本发明作出的限制。在本说明书中，除非另有特殊的说明，否则单数型语句还包含复数型含义。在本说明书中所使用的“包含(comprises)”和/或“包括(comprising)”，并不排除所提及的构成要素、步骤、动作和/或元件之外的一个以上的其他构成要素、步骤、动作和/或元件存在或追加的可能性。
除非另有定义，否则在本说明书中所使用的所有术语(包括技术及科学术语)的含义为具有本发明所属领域之一般知识的人员所通常理解的含义。此外，除非另有明确的定义，否则通常所使用的已在词典中做出定义的术语不应被过于理想化或夸张地做出解释。
接下来，将结合附图对适用本发明的实施例进行详细的说明，在结合附图进行说明的过程中，与附图编号无关，对于相同或对应的构成要素将分配相同的参考符号，而且将对与其相关的重复说明进行省略。
随着半导体元件的微细图案化，对基板(wafer)的边缘区域(edge zone)尤其是极端边缘区域(extreme edge zone)的临界尺寸(CD，Critical Dimension)散布控制技术显得越来越重要。
此外，针对在基板上局部性发生的散布不对称的问题，对控制旋钮(controlknob)的技术要求也变得越来越高。
本发明的特征在于：通过将边缘区域分为第1区域以及位于上述第1区域外廓的第2区域并将第2区域分成多个小区域而向基板上供应用于氧化膜(oxide)蚀刻的工程气体。
本发明能够借此在基板上对局部性的临界尺寸(CD)梯度进行微细控制，从而在边缘区域尤其是在极端边缘区域中达成改善临界尺寸(CD)散布的效果。
接下来，将参阅附图对本发明进行详细的说明。
图1是对适用本发明之一实施例的基板处理系统的概要性结构进行图示的截面图。
如图1所示，基板处理系统100能够包括腔室(chamber)110、支撑单元120、等离子体生成单元、喷淋头(shower head)140以及气体供应单元150。
基板处理系统100是通过对基板W进行干式蚀刻(dry etching)而对基板W进行处理的系统。如上所述的基板处理系统100能够对基板W上的氧化膜(oxide)进行蚀刻。例如，基板处理系统100能够利用等离子体(plasma)对基板W上的氧化膜进行蚀刻。
腔室110提供用于执行蚀刻工程的空间。如上所述的腔室110能够在其下部配备排气孔111。
排气孔111能够与安装有泵112的排气管路113连接。如上所述的排气孔111能够通过排气管路113将在蚀刻工程过程中产生的反应副产物以及残留在腔室110内部的气体排出到腔室110的外部。在如上所述的情况下，腔室110的内部空间能够被减压至特定的压力。
腔室110能够在其侧壁上形成开口114。开口114起到可供基板W进出腔室110内部的通道的作用。如上所述的开口114能够采用借助于门总成(未图示)进行开闭的构成。
门总成能够包括外侧门(未图示)、内侧门(未图示)以及连接板(未图示)。
外侧门配备于腔室110的外壁上。如上所述的外侧门能够通过门驱动器(未图示)沿着上下方向进行移动。门驱动器能够包括液压气缸以及电机等。
内侧门配备于腔室110的内壁上。
连接板通过开口114从腔室110的内侧延长到外侧。外侧门以及内侧门能够通过如上所述的连接板相互固定结合。
支撑单元120安装在腔室110的内部下侧区域。如上所述的支撑单元120能够利用静电力对基板W进行支撑。但是，本实施例并不限定于此。支撑单元120也能够通过如机械夹持(mechanical clamping)以及真空等多种方式对基板W进行支撑。
在支撑单元120利用静电力对基板W进行支撑的情况下，能够包括基底121以及静电卡盘(ESC；Electro-Static Chuch)122。
静电卡盘122利用静电力对安置在其上部的基板W进行支撑。如上所述的静电卡盘122能够以陶瓷(ceramic)材质制成，且能够以固定到基底121上的方式与基底121结合。
静电卡盘122能够以可利用驱动部件(未图示)在腔室110的内部沿着上下方向进行移动的方式安装。通过以如上所述的可沿着上下方向进行移动的方式形成静电卡盘122，能够将基板W定位到呈现出更均匀的等离子体分布的区域。
环总成123以对静电卡盘122的边缘进行围绕的方式形成。如上所述的环总成123以环形形状形成，能够对基板W的边缘区域进行支撑。
环总成123能够包括调焦环(focus ring)123a以及绝缘环123b。
调焦环123a形成于绝缘环123b的内侧，以对静电卡盘122进行围绕的方式形成。调焦环123a用于将等离子体集中到基板W上。调焦环123a能够以硅材质制成。
绝缘环123b形成于调焦环123a的外侧，以对调焦环123a进行围绕的方式形成。绝缘环123b能够以石英(quartz)材质制成。
此外，环总成123还能够包括在调焦环123a的边缘贴紧形成的边缘环(未图示)。边缘环用于防止静电卡盘122的侧面因为等离子体而发生损伤。
气体提供部124提供用于去除残留在环总成123的上部或静电卡盘122的边缘部分的异物的气体。如上所述的气体提供部124能够供应氮气(N2 gas)作为用于去除异物的气体。但是，本实施例并不限定于此。气体提供部124也能够提供其他气体或清洗剂等。
气体提供部124能够包括气体提供源124a以及提供管路124b。
提供管路124b形成于环总成123与静电卡盘122之间。例如，提供管路124b能够以对调焦环123a与静电卡盘122之间进行连接的方式形成。但是，本实施例并不限定于此。提供管路124b也能够形成于调焦环123a的内部，从而以对调焦环123a与静电卡盘122之间进行连接的折曲结构形成。
加热部件125以及冷却部件126用于维持在腔室110的内部执行蚀刻工程时的基板W的工程温度。为此，加热部件125以及冷却部件126能够分别以电热丝以及有冷媒流动的冷却管路形成。
为了维持基板W的工程温度，加热部件125以及冷却部件126能够安装在支撑单元120的内部。作为一实例，加热部件125能够安装在静电卡盘122的内部，而冷却部件126能够安装在基底121的内部。
等离子体生成单元用于从残留在放电空间中的气体生成等离子体。其中，放电空间是指腔室110的内部空间中位于支撑单元120的上部的空间。
等离子体生成单元能够利用电容耦合型等离子体(CCP；Capacitively CoupledPlasma)源在腔室110内部的放电空间生成等离子体。在如上所述的情况下，等离子体生成单元能够使用喷淋头140作为上部电极并使用静电卡盘122作为下部电极。
但是，本实施例并不限定于此。等离子体生成单元也能够利用电感耦合型等离子体(ICP；Inductively Coupled Plasma)源在腔室110内部的放电空间生成等离子体。在如上所述的情况下，如图2所示，等离子体生成单元能够使用安装在腔室110上部的螺旋天线(spiral antenna)作为上部电极并使用静电卡盘122作为下部电极。
图2是对适用本发明之另一实施例的基板处理系统的概要性结构进行图示的截面图。关于图2，将在后续的内容中进行说明。
等离子体生成单元能够包括上部电极、下部电极、上部电源131以及下部电源132。
如上所述，在等离子体生成单元使用电容耦合型等离子体(CCP)源的情况下，喷淋头140能够起到上部电极的作用，而静电卡盘122能够起到下部电极的作用。
起到上部电极作用的喷淋头140与起到下部电极作用的静电卡盘122能够在腔室110的内部上下相向安装。在喷淋头140中能够配备有用于向腔室110的内部喷射气体的多个气体喷射孔(gas feeding hole)141，且能够以比静电卡盘122更大的直径形成。喷淋头140能够以硅材质制成或以金属材质制成。
上部电源131用于向上部电极即喷淋头140加载电力。如上所述的上部电源131能够以可对等离子体的特性进行调节的方式形成。例如，上部电源131能够以可对离子轰击能量(ion bombardment energy)进行调节的方式形成。
在配备有多个上部电源131的情况下，还能够包括与多个上部电源电气连接的第1匹配网络(未图示)。第1匹配网络能够对从各个上部电源输入的不同大小的频率电力进行匹配并加载到喷淋头140中。
此外，在对上部电源131与喷淋头140进行连接的传送线路中能够配备有用于对阻抗进行匹配的第1阻抗匹配回路(未图示)。第1阻抗匹配回路起到无损无源电路的作用，能够使得电能从上部电源131有效地(即，最大地)传递到喷淋头140中。
下部电源132用于向下部电极即静电卡盘122加载电力。如上所述的下部电源能够起到生成等离子体的等离子体源的作用，或者起到与上部电源131一起对等离子体的特性进行控制的作用。
在配备有多个下部电源132的情况下，还能够包括与多个下部电源电气连接的第2匹配网络(未图示)。第2匹配网络能够对从各个下部电源输入的不同大小的频率电力进行匹配并加载到静电卡盘122中。
此外，在对下部电源132与静电卡盘122进行连接的传送线路中能够配备有用于对阻抗进行匹配的第2阻抗匹配回路(未图示)。第2阻抗匹配回路起到无损无源电路的作用，能够使得电能从下部电源132有效地(即，最大地)传递到静电卡盘122中。
如图3所示，喷淋头140能够在水平方向上划分为中央区域(center zone)、中间区域(middle zone)以及边缘区域(edge zone)等三个区域。
其中，边缘区域能够划分为位于内侧(即，接近中央区域的一侧)的第1区域以及位于外侧(即，远离中央区域的一侧)的第2区域(extreme edge or ex-edge)，而第2区域能够分割成多个小区域。
图3是对适用构成图1中的基板处理系统的喷淋头的一实施例的结构进行图示的例示图。接下来，将参阅图3进行说明。
喷淋头140能够包括中央部210、中间部220以及边缘部230。其中，边缘部230能够包括单个第1边缘部231以及多个第2边缘部232。但是，本实施例并不限定于此。喷淋头140也能够仅包括中央部210以及边缘部230。
中央部210位于喷淋头140的中央区域，能够配备有多个气体喷射孔141。
中央部210能够以与静电卡盘122的中心区域相向的方式安装在腔室110的内部。即，能够以可使通过中央部210喷射的气体以及受激的等离子体主要抵达安置在静电卡盘122上的基板W的中心区域的方式形成。
中央部210能够以圆形(或椭圆形)形状的薄板方式形成。中央部210能够以如100mm(以喷淋头140的中心为基准0mm～110mm)的宽度形成。
中间部220位于喷淋头140的中间区域，而且与中央部210相同，能够配备有多个气体喷射孔141。
中间部220能够以与静电卡盘122的中间区域相向的方式安装在腔室110的内部。即，能够以可使通过中间部220喷射的气体以及受激的等离子体主要抵达安置在静电卡盘122上的基板W的中间区域的方式形成。
中间部220的中心能够与中央部210的中心相同，而且中间部220能够以比中央部210的直径更大的直径形成。即，中间部220能够以沿着直径方向排列并对中央部210进行围绕的环形形状的薄板形式形成。
中间部220能够以比中央部210更小的宽度形成。中间部220能够以如94mm(以喷淋头140的中心为基准131mm～225mm)的宽度形成。但是，本实施例并不限定于此。中间部220也能够以与中央部210相同的宽度形成，或以比中央部210更大的宽度形成。
中间部220能够以比中央部210更大的面积形成。在如上所述的情况下，中间部220能够配备比中央部210更多数量的气体喷射孔141。但是，本实施例并不限定于此。中间部220也能够以与中央部210相同的面积形成，或以比中央部210更小的面积形成。在如上所述的情况下，中间部220能够配备与中央部210相同数量的气体喷射孔141，或者也能够配备比中央部210更少数量的气体喷射孔141。
边缘部230位于喷淋头140的边缘区域，而且与中央部210以及中间部220相同，能够配备有多个气体喷射孔141。
边缘部230能够以与静电卡盘122的边缘区域相向的方式安装在腔室110的内部。即，能够以可使通过边缘部230喷射的气体以及受激的等离子体主要抵达安置在静电卡盘122上的基板W的边缘区域的方式形成。
边缘部230的中心能够与中央部210的中心相同，而且边缘部230能够以比中间部220更大的直径形成。即，边缘部230能够以沿着直径方向排列并对中间部220进行围绕的环形形状的薄板形式形成。边缘部230能够包括在与中间部220相近的位置上形成的第1边缘部231以及在相对于第1边缘部231更接近外廓的位置上形成的第2边缘部232。在边缘部230包括第1边缘部231以及第2边缘部232的情况下，能够以比中央部210以及中间部220更小的宽度形成。但是，本实施例并不限定于此。边缘部230也能够以与中央部210以及中间部220相同的宽度形成，或以比中央部210以及中间部220中的至少一个更大的宽度形成。
此外，在边缘部230包括第1边缘部231以及第2边缘部232的情况下，能够以比中央部210以及中间部220更大的面积形成。在如上所述的情况下，边缘部230能够配备比中央部210以及中间部220更多数量的气体喷射孔141。但是，本实施例并不限定于此。边缘部230也能够以与中央部210以及中间部220相同的面积形成。在如上所述的情况下，边缘部230能够配备与中央部210以及中间部220相同数量的气体喷射孔141。
此外，边缘部230也能够以比中央部210以及中间部220中的至少一个更小的面积形成。在如上所述的情况下，边缘部230能够配备比中央部210以及中间部220中的至少一个更少数量的气体喷射孔141。
第1边缘部231能够以比第2边缘部232更狭小的宽度形成。第1边缘部231能够以如16mm(以喷淋头140的中心为基准247mm～263mm)的宽度形成，而第2边缘部232能够以如42mm(以喷淋头140的中心为基准287mm～329mm)的宽度形成。但是，本实施例并不限定于此。第1边缘部231也能够以与第2边缘部部232相同的宽度形成，或以比第2边缘部232更大的宽度形成。
第2边缘部232能够包括多个小部。在如上所述的情况下，各个小部能够位于从第2区域分割出的各个小区域中。例如，第2边缘部232能够包括如第1小部232a、第2小部232b、第3小部232c以及第4小部232d等四个小部。
但是，本实施例并不限定于此。如图4a所示，第2边缘部232也能够包括如第1小部232a、第2小部232b以及第3小部232c等三个小部，或者如图4b所示，也能够包括如第1小部232a、第2小部232b、第3小部232c、第4小部232d以及第5小部232e等五个小部。图4a以及图4b是对适用构成图1中的基板处理系统的喷淋头的另一实施例的结构进行图示的例示图。
在第2边缘部232包括多个小部的情况下，多个小部能够以相同的长度形成。但是，本实施例并不限定于此。多个小部也能够以不同的长度形成。此外，多个小部中的若干个能够以相同的长度形成，而剩余的若干个能够以不同的长度形成。
在第2边缘部232包括多个小部的情况下，多个小部能够以相同的宽度形成。但是，本实施例并不限定于此。多个小部也能够以不同的宽度形成。此外，多个小部中的若干个能够以相同的宽度形成，而剩余的若干个能够以不同的宽度形成。
在第2边缘部232包括多个小部的情况下，多个小部能够以相同的面积形成。在如上所述的情况下，多个小部能够配备有相同数量的气体喷射孔141。但是，本实施例并不限定于此。多个小部也能够以不同的面积形成。在如上所述的情况下，多个小部能够配备有不同数量的气体喷射孔141。
此外，多个小部中的若干个能够以相同的长度形成，而剩余的若干个能够以不同的长度形成。在如上所述的情况下，上述若干个能够配备相同数量的气体喷射孔141，而剩余的若干个能够配备不同数量的气体喷射孔141。
此外，在本实施例中，中央部210、中间部、边缘部230的第1边缘部231等也能够以与边缘部230的第2边缘部232相同的方式分割成多个构成。
接下来，将重新参阅图1进行说明。
气体供应单元150用于通过喷淋头140向腔室110的内部供应工程气体(processgas)。如上所述的气体供应单元150能够包括第1气体供应源151、气体供应管路152、气体分配器153以及气体分配管路154。
第1气体供应源151用于供应对基板W进行处理时所使用的蚀刻气体(etchinggas)。如上所述的第1气体供应源151能够作为蚀刻气体供应包含氟(fluorine)成分的气体。作为一实例，第1气体供应源151能够作为蚀刻气体供应如SF6、CF4等气体。
第1气体供应源151能够配备单个并将蚀刻气体供应到喷淋头140中。但是，本实施例并不限定于此。第1气体供应源151也能够配备多个并将蚀刻气体供应到喷淋头140中。
此外，气体供应单元150还能够包括用于供应沉积气体(deposition gas)的第2气体供应源(未图示)。
第2气体供应源是通过喷淋头140进行供应，其目的在于通过对基板W图案的侧面进行保护而实现各向异性蚀刻。第2气体供应源能够作为沉积气体供应如C48F、C2F4等气体。
气体供应管路152用于对第1气体供应源151与气体分配器153进行连接。气体供应管路152能够借此将气体从第1气体供应源151移送到气体分配器153。
气体分配器153用于将从第1气体供应源151供应的蚀刻气体分配到喷淋头140中。如上所述的气体分配器153能够将蚀刻气体分配到喷淋头140的各个部，即中央部210、中间部22、边缘部230的第1边缘部231以及边缘部230的第2边缘部232等。
气体分配器153能够在将蚀刻气体分配到喷淋头的各个部210、220、231、232时将等量的蚀刻气体分配到喷淋头140的各个部210、220、231、232中。但是，本实施例并不限定于此。气体分配器153也能够在将蚀刻气体分配到喷淋头的各个部210、220、231、232时将不等量的蚀刻气体分配到喷淋头140的各个部210、220、231、232中。
此外，气体分配器153还能够向喷淋头140的若干个部分配等量的蚀刻气体，并向喷淋头140的剩余的若干个部分配不等量的蚀刻气体。
此外，气体分配器153还能够在从第1气体供应源151供应蚀刻气体并从第2气体供应源供应沉积气体的情况下将通过对蚀刻气体与沉积气体进行混合而得到的混合气体分配到喷淋头140的各个部210、220、231、232中。
气体分配管路154用于对气体分配器153与喷淋头140进行连接。气体分配管路154能够借此将气体从气体分配器153移送到喷淋头140。
气体分配器153能够通过气体分配管路154与喷淋头140的各个部210、220、231、232单独连接。在如上所述的情况下，如图5所示，气体分配管路154能够包括第1分配管路154a、第2分配管路154b、第3分配管路154c以及第4分配管路154d等。
图5是对适用本发明之一实施例的工程气体供应装置的结构进行概要性图示的概念图。
如图5所示，工程气体供应装置300能够包括喷淋头140以及气体供应单元150。
喷淋头140能够包括中央部210、中间部220、边缘部230的第1边缘部231以及边缘部230的四个第2边缘部232，即第1的第2部232a、第2的第2部232b、第3的第2部232c以及第4的第2部232d。
气体供应单元150能够包括第1气体供应源151、气体供应管路152、气体分配器153以及四个气体分配管路154，即第1分配管路154a、第2分配管路154b、第3分配管路154c以及第4分配管路154d等。
第1分配管路154a用于对气体分配器153与喷淋头140的中央部210进行连接。如上所述的第1分配管路154a能够使得利用气体分配器153分配的气体经由喷淋头140的中央部210供应到腔室110的内部。
第2分配管路154b用于对气体分配器153与喷淋头140的中间部220进行连接。如上所述的第2分配管路154b能够使得利用气体分配器153分配的气体经由喷淋头140的中间部220供应到腔室110的内部。
第3分配管路154c用于对气体分配器153与喷淋头140的边缘部230中的第1边缘部231进行连接。如上所述的第3分配管路154c能够使得利用气体分配器153分配的气体经由喷淋头140的第1边缘部231供应到腔室110的内部。
第4分配管路154d用于对气体分配器153与喷淋头140的边缘部230中的第2边缘部232进行连接。如上所述的第4分配管路154d能够使得利用气体分配器153分配的气体经由喷淋头140的第2边缘部232供应到腔室110的内部。
第4分配管路154d能够配备有多个。如上所述的第4分配管路154d的数量能够与第2边缘部232的数量相同。在如上所述的情况下，第4分配管路154d能够对气体分配器153与喷淋头140的第2边缘部232进行一对一(one to one)连接。
但是，本实施例并不限定于此。第4分配管路154d的数量也能够少于第2边缘部232的数量，从而对气体分配器153与喷淋头140的第2边缘部232进行一对多(one to many)连接。
如图6所示，工程气体供应装置300还能够包括供应控制阀310、分配控制阀320以及阀控制部。图6是对适用本发明之另一实施例的工程气体供应装置的结构进行概要性图示的概念图。接下来，将对图6进行说明。
供应控制阀310安装在气体供应管路152上，能够对气体供应管路152上的气体的流动进行控制。供应控制阀310能够借此对气体供应管路152上的气体供应进行开/管，或者对气体供应管路152上的气体的流量进行调节。
分配控制阀320安装在气体分配管路154上，能够对气体分配管路154上的气体的流动进行控制。分配控制阀320能够借此对气体分配管路154上的气体供应进行开/管，或者对气体分配管路154上的气体的流量进行调节。
分配控制阀320能够包括第1控制阀321、第2控制阀322、第3控制阀323、第4控制阀324等四个控制阀321、322、323、324。
第1控制阀321安装在第1分配管路154a上，能够对第1分配管路154a上的气体的流动进行控制。
第2控制阀322安装在第2分配管路154b上，能够对第2分配管路154b上的气体的流动进行控制。
第3控制阀323安装在第3分配管路154c上，能够对第3分配管路154c上的气体的流动进行控制。
第4控制阀324安装在第4分配管路154d上，能够对第4分配管路154d上的气体的流动进行控制。
阀控制部用于对供应控制阀310以及分配控制阀320进行控制。如上所述的阀控制部能够分别独立地对供应控制阀310以及分配控制阀320进行控制。
当阀控制部对分配控制阀320即第1控制阀321、第2控制阀322、第3控制阀323以及第4控制阀324等进行控制时，能够通过对第1控制阀321、第2控制阀322、第3控制阀323以及第4控制阀324进行控制而将等量的气体供应到喷淋头140的各个部210、220、231、232。
但是，本实施例并不限定于此。阀控制部也能够通过对第1控制阀321、第2控制阀322、第3控制阀323以及第4控制阀324进行控制而将不等量的气体供应到喷淋头140的各个部210、220、231、232。在如上所述的情况下，阀控制部能够通过对第1控制阀321、第2控制阀322、第3控制阀323以及第4控制阀324进行控制而以与喷淋头140的各个部210、220、231、232对应的基板W上的各个区域的蚀刻率(ER；Etching Rate)为基础将不等量的气体供应到喷淋头140的各个部210、220、231、232。
此外，阀控制部也能够通过对第1控制阀321、第2控制阀322、第3控制阀323以及第4控制阀324进行控制而向喷淋头140的若干个部供应等量的气体并向喷淋头140的剩余的几个部供应不等量的气体。在如上所述的情况下，阀控制部也能够以与喷淋头140的各个部210、220、231、232对应的基板W上的各个区域的蚀刻率(ER)为基础向喷淋头140的若干个部供应等量的气体并向喷淋头140的剩余的几个部供应不等量的气体。
此外，在图6中是对工程气体供应装置300同时包括供应控制阀310以及分配控制阀320的构成进行了图示。但是，本实施例并不限定于此。工程气体供应装置300也能够仅包括供应控制阀310以及分配控制阀320中的某一个。
如上所述，在等离子体生成单元使用电容耦合型等离子体(CCP)源的情况下，基板处理系统100能够采用如图1所示的构成。
接下来，将对等离子体生成单元使用电感耦合型等离子体(ICP)源的情况下的基板处理系统100进行说明。
对于图2中的基板处理系统100，将仅对与图1中的基板处理系统100相比不同的部分进行说明。
螺旋天线510中安装有形成闭环的线圈，能够安装在腔室110的上部。如上所述的螺旋天线510能够以从上部电源131供应的电力为基础在腔室110的内部生成磁场以及电场，从而起到将通过喷淋头140流入到腔室110内部的气体激发成等离子体的作用。
在螺旋天线510中能够安装平面螺旋(planar spiral)形态的线圈。但是，本实施例并不限定于此。线圈的结构以及大小等能够根据由相关技术领域之一般知识的人员进行各种变更。
此外，螺旋天线510也能够被安装在腔室110的外部(例如，腔室110的上部上侧)。
在上述内容中结合附图对适用本发明的实施例进行了说明，但是具有本发明所属技术领域之一般知识的人员应能够理解，本发明还能够在不对其技术思想或必要特征进行变更的情况下以其他具体的形态实施。因此，在上述内容中进行记述的实施例在所有方面仅为示例性目的而非限定。

Claims (8)

1.一种工程气体供应装置，其特征在于，包括：
喷淋头，安装在用于执行蚀刻工程的腔室的内部，配备有可供工程气体通过的多个气体喷射孔；以及，
气体供应单元，安装在上述腔室的外部并与上述喷淋头连接，用于通过上述气体喷射孔将上述工程气体供应到上述腔室的内部；
其中，上述喷淋头，包括：
平板形态的中央部；
环形形态的中间部，以围绕上述中央部的方式进行配置；
环形形态的第1边缘部，以围绕上述中间部的方式进行配置；以及，
环形形态的第2边缘部，以围绕上述第1边缘部的方式进行配置且被分割成多个。
2.根据权利要求1所述的工程气体供应装置，其特征在于：
上述气体供应单元，包括：
气体供应源，用于提供上述工程气体；
气体分配器，用于对上述工程气体进行分配；
气体供应管路，用于对上述气体供应源与上述气体供应源进行连接；以及，
气体分配管路，用于分别对上述气体分配器与上述中央部、上述气体分配器与上述中间部、上述气体分配器与上述第1边缘部以及上述气体分配器与上述第2边缘部进行连接。
3.根据权利要求2所述的工程气体供应装置，其特征在于：
用于对上述气体分配器与上述第2边缘部进行连接的上述气体分配管路的数量，与上述第2边缘部的数量相同。
4.根据权利要求2所述的工程气体供应装置，其特征在于，还包括：
分配控制阀，用于对上述气体分配管路上的上述工程气体的流动进行控制；以及，
阀控制部，用于对上述分配控制阀进行控制。
5.根据权利要求1所述的工程气体供应装置，其特征在于：
上述第2边缘部的宽度大于上述第1边缘部的宽度。
6.一种基板处理系统，其特征在于，包括：
腔室，用于执行蚀刻工程；
静电卡盘，安装在上述腔室的内部，用于安置基板；
喷淋头，以与上述静电卡盘上下相向的方式安装在用于执行蚀刻工程的腔室的内部，配备可供工程气体通过的多个气体喷射孔；以及，
气体供应单元，安装在上述腔室的外部并与上述喷淋头连接，用于通过上述气体喷射孔将上述工程气体供应到上述腔室的内部；
其中，上述喷淋头，包括：
平板形态的中央部；
环形形态的中间部，以围绕上述中央部的方式进行配置；
环形形态的第1边缘部，以围绕上述中间部的方式进行配置；以及，
环形形态的第2边缘部，以围绕上述第1边缘部的方式进行配置且被分割成多个；
此时，上述喷淋头起到上部电极的作用，而上述静电卡盘起到下部电极的作用。
7.一种基板处理系统，其特征在于，包括：
腔室，用于执行蚀刻工程；
静电卡盘，安装在上述腔室的内部，用于安置基板；
喷淋头，以与上述静电卡盘上下相向的方式安装在用于执行蚀刻工程的腔室的内部，配备可供工程气体通过的多个气体喷射孔；
气体供应单元，安装在上述腔室的外部并与上述喷淋头连接，用于通过上述气体喷射孔将上述工程气体供应到上述腔室的内部；以及，
天线，安装在上述腔室的上部，安装有螺旋(spiral)形态的线圈；
其中，上述喷淋头，包括：
平板形态的中央部；
环形形态的中间部，以围绕上述中央部的方式进行配置；
环形形态的第1边缘部，以围绕上述中间部的方式进行配置；以及，
环形形态的第2边缘部，以围绕上述第1边缘部的方式进行配置且被分割成多个；
此时，上述天线起到上部电极的作用，而上述静电卡盘起到下部电极的作用。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的基板处理系统，其特征在于：
上述气体供应单元，包括：
气体供应源，用于提供上述工程气体；
气体分配器，用于对上述工程气体进行分配；
气体供应管路，用于对上述气体供应源与上述气体供应源进行连接；以及，
气体分配管路，用于分别对上述气体分配器与上述中央部、上述气体分配器与上述中间部、上述气体分配器与上述第1边缘部以及上述气体分配器与上述第2边缘部进行连接。
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