CN114188207A - 基板处理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基板处理设备。前述基板处理设备包括外壳、包括支撑基板的卡盘的支撑单元、气体供应单元、及面向由卡盘支撑的基板的上表面的介电板，前述介电板的中心区域的下表面的高度与前述介电板的边缘区域的下表面的高度不同，且前述卡盘的中心区域的上表面的高度与前述卡盘的边缘区域的上表面的高度不同。

Description

基板处理设备
技术领域
本文描述的本发明的实施例关于基板处理设备。
背景技术
等离子体是指离子、自由基、电子等被电离的气态，且由极高温度、强电场或射频(radio frequency，RF)电磁场产生。半导体装置工艺包括通过使用等离子体移除基板上的膜的灰化或蚀刻工艺。当等离子体中的离子或自由基粒子与基板上的膜碰撞或反应时，执行灰化或蚀刻工艺。以各种方案执行使用等离子体处理基板的工艺。当中，处理基板的边缘区域的斜面蚀刻设备将等离子体运送到基板的边缘区域以该处理边缘区域。
图1为示出执行斜面蚀刻工艺的通用斜面蚀刻设备的视图。参看图1，通用斜面蚀刻设备包括卡盘1100、绝缘环1200、下电极1300、介电板1900及上电极1500。卡盘1100具有座表面，基板W安置于座表面上，且卡盘1100连接至电源1110。绝缘环1200可经组态(配置)以在自顶部观察时围绕卡盘1100。此外，在自顶部观察时，下电极1300具有围绕绝缘环1200的形状。绝缘环1200设置在下电极1300与卡盘1100之间，且将下电极1300与卡盘1100彼此隔开。介电板1900设置为面向由卡盘1100支撑的基板W的上表面。此外，在介电板1900的中心区域形成流出孔，惰性气体GA经由前述流出孔排出。上电极1500设置为面向下电极1300，且与介电板1900隔开。使介电板1900与上电极1500彼此隔开的间隙空间可用作流出孔，经由前述流出孔排出处理气体GB。
在通用斜面蚀刻设备中，当处理基板W的边缘区域时，惰性气体GA经由形成在介电板1900中的流出孔排放，且处理气体GB排放至间隙空间，介电板1900与上电极1500通过前述间隙空间彼此隔开。惰性气体GA供应至基板W的上表面的中心区域，且处理气体GB供应至基板W的上表面的边缘区域。供应至基板W的上表面的边缘区域的处理气体GB由上电极1500及下电极1300产生的电磁场激发成等离子体P状态。此外，供应至基板W的上表面的中心区域的惰性气体GA自基板W的中心区域沿面向边缘区域的方向流动。因此，抑制了处理气体GB进入基板W的中心区域。亦即，通用斜面蚀刻设备主要通过向基板W的中心区域供应惰性气体GA而在基板W的边缘区域中产生等离子体P。
如上所述，通用斜面蚀刻设备将惰性气体GA供应至基板W的中心区域。因此，供应至基板W的边缘区域的处理气体GB被抑制进入基板W的中心区域。然而，当供应至基板W的中心区域的惰性气体GA的流动速率较低时，将处理气体GB引入基板W的中心区域，从而导致基板W的边缘区域的处理效率降低且使基板W的中心区域亦可能由等离子体P处理。为了防止这种情况，可以考虑增加惰性气体GA的流动速率，但在此情况下，可能增加惰性气体GA的消耗，在基板W的边缘区域中每单位体积的处理气体GB的比例可能减少，且基板W的边缘区域的处理效率亦可能降低。
发明内容
本发明构思的实施例提供一种可有效地处理基板的基板处理设备。
本发明构思的实施例亦提供了一种基板处理设备，即使供应至基板的中心区域的惰性气体的流动速率没有增加，前述基板处理设备亦可最小化供应至基板的边缘区域的处理气体被引入基板的中心区域。
本发明构思的实施例亦提供一种基板处理设备，前述基板处理设备可以最小化用于基板的边缘区域的处理效率随着在基板的边缘区域中每单位体积的处理气体的比率降低而降低。
本发明构思要解决的问题不限于上述问题，且本发明构思所属技术领域中技术人员将由说明书及附图清楚地理解未提及的问题。
本发明构思提供了一种基板处理设备。前述基板处理设备包括具有处理空间的外壳；包括将基板支撑于处理空间中的卡盘的支撑单元；气体供应单元；及面向由卡盘支撑的基板的上表面的介电板，前述气体供应单元包括将惰性气体供应至由卡盘支撑的基板的中心区域的第一气体供应部、及将激发成等离子体状态的处理气体供应至由卡盘支撑的基板的边缘区域的第二气体供应部，前述介电板的中心区域的下表面的高度与前述介电板的边缘区域的下表面的高度不同，且前述卡盘的中心区域的上表面的高度与前述卡盘的边缘区域的上表面的高度不同。
根据实施例，前述介电板的中心区域的下表面的高度可高于前述介电板的边缘区域的下表面的高度。
根据实施例，前述卡盘的中心区域的上表面的高度可低于前述卡盘的边缘区域的上表面的高度。
根据实施例，前述介电板的中心区域的下表面的高度可高于前述介电板的边缘区域的下表面的高度，且前述卡盘的中心区域的上表面的高度可低于前述卡盘的边缘区域的上表面的高度。
根据实施例，前述卡盘的上表面可为凹形的，使得前述卡盘的中心区域的上表面的高度低于前述卡盘的边缘区域的上表面的高度。
根据实施例，前述介电板的下表面可为凹形的，使得前述介电板的中心区域的下表面的高度高于前述介电板的边缘区域的下表面的高度。
根据实施例，前述介电板的下表面可为阶梯状的，使得前述介电板的中心区域的下表面的高度高于前述介电板的边缘区域的下表面的高度。
根据实施例，前述介电板可包括凹槽及至少一个射出孔，前述凹槽自前述介电板的上表面朝向前述介电板的下表面的方向凹陷，前述射出孔自前述凹槽至前述介电板的下表面，且由第一气体供应部供应的惰性气体流过前述射出孔。
根据实施例，基板处理设备可包括设置在前述介电板与前述外壳的顶板之间的底座，前述凹槽及前述底座可以彼此结合以形成缓冲空间，且前述缓冲空间可以与前述射出孔连通。
根据实施例，前述第一气体供应部可将处理气体供应至前述缓冲空间。
根据实施例，前述射出孔的直径可为1.5mm至3.0mm。
根据实施例，前述支撑单元可包括吸附线及减压构件，前述吸附线吸附由前述卡盘支撑的前述基板的下表面，且前述减压构件连接至前述吸附线。
根据实施例，前述基板处理设备可进一步包括在自顶部观察时围绕前述介电板的上电极，且前述支撑单元包括在自顶部观察时围绕前述卡盘且面向前述上电极的下电极。
本发明构思提供了一种基板处理设备。前述基板处理设备包括外壳，前述外壳具有处理空间；支撑单元，前述支撑单元包括将基板支撑于处理空间中的卡盘；气体供应单元，包括将惰性气体供应至由卡盘支撑的基板的中心区域的第一气体供应部、及将激发成等离子体状态的处理气体供应至由卡盘支撑的基板的边缘区域的第二气体供应部；及介电板，前述介电板面向由卡盘支撑的基板的上表面，且前述介电板的下表面可为凹形的，使得前述介电板的中心区域的下表面的高度高于前述介电板的边缘区域的下表面的高度。
根据实施例，前述卡盘的中心区域的上表面的高度可低于前述卡盘的边缘区域的上表面的高度。
根据实施例，前述卡盘的上表面为凹形的，使得前述卡盘的中心区域的上表面的高度低于前述卡盘的边缘区域的上表面的高度。
根据实施例，前述支撑单元可包括吸附线，前述吸附线吸附由前述卡盘支撑的前述基板的下表面；及减压构件，前述减压构件连接至前述吸附线。
根据实施例，前述基板处理设备可进一步包括在自顶部观察时围绕前述介电板的上电极；及在自顶部观察时围绕前述卡盘且面向前述上电极的下电极。
根据实施例，前述卡盘可连接至RF电源，且前述上电极及前述下电极接地。
根据实施例，前述支撑单元可进一步包括设置在下电极与卡盘之间的绝缘环，且前述绝缘环可具有阶梯形状，前述绝缘环的内部区域的上表面的高度高于前述绝缘环的外部区域的上表面的高度。
附图说明
以上及其他目的及特征将通过参照以下附图的以下描述变得显而易见，其中除非另有说明，否则相同的元件符号在各个附图中指代相同的部分。
图1为示意性地示出了通用斜面蚀刻设备的通用结构的视图。
图2为示意性地示出了根据本发明构思的实施例的基板处理设备的视图。
图3为示出了设置在图2的处理室中的基板处理设备的实施例的视图。
图4为示出了图3的基板处理设备进行等离子体处理工艺的状态的视图。
图5为示出了根据本发明构思的另一实施例的基板处理设备的视图。
附图标记说明：
1：基板处理设备
4：载体
6：支撑件
10：负载端(负载埠)
11：第一方向
12：第二方向
20：设备前端模块
21：送料架
25：第一送料机器人
27：送料轨道
30：处理模块
40：负载锁定室
50：传送室
53：第二送料机器人
60：处理室
100：外壳
102：处理空间
104：排气孔
300：支撑单元
310：卡盘
320：电源构件
322：电源
324：匹配器
326：电源线
330：绝缘环
350：下电极
370：驱动构件
372：驱动器
374：轴
390：吸附构件
392：减压构件
394：吸附线
500：介电板单元
510：第一底座
520：介电板
522：射出孔
524：凹槽
600：上电极单元
610：第二底座
620：上电极
700：温度调节板
810：第一气体供应部
812：第一气体供应源
814：第一气体供应线
816：第一阀
830：第二气体供应部
832：第二气体供应源
834：第二气体供应线
836：第二阀
900：控制器
1100：卡盘
1110：电源
1200：绝缘环
1300：下电极
1500：上电极
1900：介电板
G1：第一气体
G2：第二气体
GA：惰性气体
GB：处理气体
P：等离子体
T1,T2：间隔
T3：特定间隙
W：基板
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明构思的例示性实施例，使得本发明所属技术领域中技术人员可以容易地实施本发明。然而，本发明可以各种不同的形式实现，且不限于前述实施例。此外，在本发明构思的实施例的描述中，当相关的已知功能或组态使得本发明构思的本质不必要地不清楚时，将省略对其详细描述。另外，在整个附图中，相同的元件符号用于执行类似功能及操作的部件。
“包括”一些元件的表述可能意味着可以进一步包括另一元件而不被排除，除非有特别矛盾的描述。详细地，术语“包括”及“具有”用于表示存在说明书中描述的特征、数量、步骤、操作、元件、部分或其组合，且可以理解为可以添加一或多个其他特征、数量、步骤、操作、元件、部分或其组合。
除非另有说明，否则单数形式的术语可包括多个形式。此外，在附图中，为了更清楚地描述，元件的形状及尺寸可能被夸大。
在下文中，将参照图2至图5详细描述本发明构思的实施例。
图2为示意性地示出了根据本发明构思的实施例的基板处理设备的视图。参看图2，基板处理设备1具有设备前端模块(equipment front end module，EFEM)20及处理模块30。设备前端模块20及处理模块30设置在一个方向上。
设备前端模块20具有负载端10及送料架21。负载端10沿第一方向11设置在设备前端模块20的前方。负载端10具有多个支撑件6。前述支撑件6沿第二方向12设置成一列，且基板W将提供给工艺及载体4(例如，卡匣或FOUP)，其中已处理的基板W位于支撑件6中。提供给工艺的基板W及已处理的基板W接收在载体4中。送料架21设置在负载端10与处理模块30之间。送料架21包括第一送料机器人25，前述第一送料机器人25设置在前述送料架21内且经组态以在负载端10与处理模块30之间供给基板W。第一送料机器人25沿设置在第二方向12中的送料轨道27移动，且在载体4与处理模块30之间供给基板W。
处理模块30包括负载锁定室40、传送室50及处理室60。处理模块30可以自设备前端模块20接收基板W，且可以处理基板W。
负载锁定室40与送料架21相邻设置。例如，负载锁定室40可设置在传送室50与设备前端模块20之间。负载锁定室40提供空间，在前述空间中，在将基板W供应至处理室60之前或在已处理的基板W供应至设备前端模块20之前，待提供给工艺的基板W待用。
传送室50可传送基板W。传送室50与负载锁定室40相邻设置。在自顶部观察时，传送室50具有多边形的主体。参看图2，在自顶部观察时，传送室50具有五边形的主体。负载锁定室40及多个处理室60沿着主体的圆周设置在主体的外部。通道(未示出)形成在主体的侧壁中，基板W经由前述通道引入及提取，且前述通道连接传送室50及负载锁定室40或处理室60。每一通道设置有门(未示出)，前述门通过打开及关闭通道来密封通道内部。在负载锁定室40与处理室60之间供给基板W的第二送料机器人53设置在传送室50的内部空间中。第二送料机器人53将在负载锁定室40中待用的未处理基板供应至处理室60或将已处理的基板W供应至负载锁定室40。此外，基板W供应至处理室60之间以依次将基板W提供至多个处理室60。如图2所示，当传送室50具有五边形的主体时，负载锁定室40设置在与设备前端模块20相邻的侧壁上，且处理室60连续设置在其余侧壁上。传送室50可以根据所需的处理模块以各种形式以及以上述形状提供。
处理室60可以邻近传送室50设置。处理室60沿着传送室50的圆周设置。可以提供多个处理室60。可以在每一处理室60中对基板W进行处理。处理室60自第二送料机器人53接收基板W且执行工艺，且将已处理的基板W提供至第二送料机器人53。在处理室60中执行的工艺可以不同。
在下文中，将描述在处理室60中执行等离子体处理的基板处理设备。此外，下面以基板处理设置在处理室60中对基板的边缘区域进行等离子体处理工艺为例进行说明。然而，本发明构思不限于此，但以下描述的基板处理设备可以应用于以相同或类似方式处理基板的各种腔室。此外，基板处理设备可以应用于以相同或相似的方式对基板执行等离子体处理工艺的各种腔室。
图3为示出了设置在图2的处理室中的基板处理设备的实施例的视图。参看图3，设置在处理室60中的基板处理设备可通过使用等离子体对基板W执行特定工艺。例如，基板处理设备可蚀刻或灰化基板W上的膜。前述膜可以为各种膜，诸如多晶硅膜、氧化硅膜及氮化硅膜。此外，前述膜可以为自然氧化膜或化学产生的氧化膜。此外，前述膜可以为在处理基板W的工艺中产生的副产物。此外，前述膜可以为附着至及/或驻留在基板W上的杂质。
基板处理设备可以对基板W执行等离子体工艺。例如，基板处理设备可供应处理气体且通过自供应的处理气体产生等离子体来处理基板W。基板处理设备可供应处理气体且通过自供应的处理气体产生等离子体来处理基板W的边缘区域。在下文中，以基板处理设备为对基板W的边缘区域进行蚀刻处理的斜面蚀刻设备为例进行说明。
基板处理设备可包括外壳100、支撑单元300、介电板单元500、上电极单元600、温度调节板700、气体供应单元800及控制器900。
外壳100可在其内部具有处理空间102。开口(未示出)可以形成在外壳100的一个表面上。基板W可以经由形成在外壳100中的开口被带入或带出外壳100的处理空间102。开口可以通过打开/关闭构件，诸如门(未示出)进行打开及关闭。当外壳100的开口由打开/关闭构件打开及关闭时，外壳100的处理空间102可以与外界隔离。此外，在处理空间102与外界隔离之后，可以将外壳100的处理空间102的气氛调节为接近真空的低压。此外，外壳100可以由包括金属的材料形成。此外，外壳100的表面可以涂覆有绝缘材料。
此外，排气孔104可形成在外壳100的底表面上。在处理空间102中产生的等离子体P或供应至处理空间102的气体G1及G2可经由排气孔104排放至外界。此外，在使用等离子体P处理基板W的工艺中产生的副产物可经由排气孔104排放至外界。此外，排气孔104可以连接至排气线(未示出)。排气线可以连接至降低压力的减压构件。减压构件可经由排气线降低处理空间102中的压力。
支撑单元300可以将基板W支撑于处理空间102中。支撑单元300可包括卡盘310、电源构件320、绝缘环330、下电极350、驱动构件370及吸附构件390。
卡盘310可具有支撑基板W的支撑表面。在自顶部观察时，卡盘310可以具有圆形形状。在自顶部观察时，卡盘310的直径可以小于基板W的直径。因此，由卡盘310支撑的基板W的中心区域可以位于卡盘310的支撑表面上，且基板W的边缘区域可以不接触卡盘310的支撑表面。
加热单元(未示出)可以设置在卡盘310的内部。加热单元(未示出)可以加热卡盘310。加热单元可以为加热器。此外，冷却通道(未示出)可以形成在卡盘310中。冷却通道可以形成在卡盘310的内部。冷却流体可以在冷却通道中流动。冷却流体可以为冷却剂或冷却气体。此外，冷却卡盘310的组态不限于供应冷却流体的组态，但为可以设置有可以冷却卡盘310的各种组态(例如，冷却板等)。
自顶部观察的卡盘310的中心区域的上表面的高度可以不同于卡盘310的边缘区域的上表面的高度。例如，卡盘310的中心区域的上表面的高度可以不同于卡盘310的边缘区域的上表面的高度。例如，卡盘310的上表面可具有凹形状，使得卡盘310的中心区域的上表面的高度低于卡盘310的边缘区域的上表面的高度。因此，当基板W定位在卡盘310上时，卡盘310的边缘区域可以支撑基板W的下表面，且卡盘310的中心区域可以与基板W的下表面隔开。亦即，卡盘310的中心区域可以与基板W的下表面隔开，且卡盘310的中心区域及基板W的下表面可以形成特定间隙T3。
电源构件320可向卡盘310提供电力。电源构件320可包括电源322、匹配器324及电源线326。电源322可以为偏置电源。电源322可以通过电源线326连接至卡盘310。此外，匹配器324可提供至电源线326且可执行阻抗匹配。
在自顶部观察时，绝缘环330可具有环形形状。在自顶部观察时，绝缘环330可经组态以围绕卡盘310。例如，绝缘环330可具有环形形状。此外，绝缘环330可具有阶梯形状，使得前述绝缘环330的内部区域的上表面的高度可不同于前述绝缘环330的外部区域的上表面的高度。例如，绝缘环330可为阶梯状的，使得前述绝缘环330的内部区域的上表面的高度高于前述绝缘环330的外部区域的上表面的高度。当基板W位于卡盘310中包括的支撑表面上时，绝缘环330的内部区域的上表面及外部区域的上表面可以与基板W的底表面隔开。绝缘环330可以设置在卡盘310与将在下面描述的下电极350之间。由于卡盘310设置有偏置电源，故绝缘环330可以设置在卡盘310与将在下面描述的下电极350之间。绝缘环330可以由具有绝缘特性的材料形成。
下电极350可以设置在由卡盘310支撑的基板W的边缘区域下方。在自顶部观察时，下电极350可具有环形形状。在自顶部观察时，下电极350可经组态以围绕绝缘环330。下电极350的上表面可具有与绝缘环330的外上表面不同的高度。下电极350的下表面可具有与绝缘环330的下表面相同的高度。此外，下电极350的上表面可低于卡盘310的中心区域的上表面。此外，下电极350可以与由卡盘310支撑的基板W的底表面隔开。例如，下电极350可以与由卡盘310支撑的基板W的边缘区域的底表面隔开。
下电极350可设置为面向将在下面描述的上电极620。下电极350可设置在将在下面描述的上电极620下方。下电极350可以接地。下电极350可以通过引起施加至卡盘310的偏置电源的耦合来增加等离子体的密度。因此，可以提高基板W的边缘区域的处理效率。
驱动构件370可以提升卡盘310。驱动构件370可包括驱动器372及轴374。轴374可耦合至卡盘310。轴374可以接至驱动器372。驱动器372可以通过轴374向上及向下提升卡盘310。
吸附构件390可吸附由卡盘310支撑的基板W的下表面。亦即，吸附构件390可以真空吸附方案来夹持由卡盘310支撑的基板W。吸附构件390可包括吸附由卡盘310支撑的基板W的下表面的吸附线394及连接至吸附线394的减压构件392。由减压构件392降低的压力可传送至吸附线394，且吸附线394可通过将吸附力传送至基板W的下表面来真空吸附基板W。吸附线394可为形成在卡盘310中的真空通道。
介电板单元500可包括介电板520及第一底座510。此外，介电板单元500可耦合至将在下面描述的温度调节板700。
介电板520可以设置为面向处理空间102中的由支撑单元300支撑的基板W。例如，介电板520的下表面可经组态以面向由卡盘310支撑的基板W的上表面。介电板520可设置在支撑单元300上方。介电板520可以由包括陶瓷的材料形成。
在自顶部观察时，介电板520可以具有圆形形状。在自顶部观察时，介电板520的中心区域的下表面的高度可不同于介电板520的边缘区域的下表面的高度。例如，介电板520的中心区域的下表面的高度可以高于介电板520的边缘区域的下表面的高度。例如，介电板520的下表面可为凹形的，使得介电板520的中心区域的下表面的高度高于介电板520的边缘区域的下表面的高度。因此，当基板W位于卡盘310上时，基板W的上表面与介电板520的中心区域的下表面之间的间隔T1可以大于基板W的上表面与介电板520的边缘区域的下表面之间的间隔T2。
此外，介电板520的上表面可以为阶梯状的，使得前述介电板520的中心区域的高度高于前述介电板520的边缘区域的高度。此外，凹槽524可以形成在介电板520的上表面上。凹槽524可以在自介电板520的上表面面向介电板520的下表面的方向上凹陷。在自顶部观察时，凹槽524可具有圆形形状。此外，至少一个射出孔522可以形成在介电板520中。射出孔522可以自上述凹槽524延伸至介电板520的下表面，且将在下面描述的由第一气体供应部810的第一气体G1可以流动。
此外，形成在介电板520中的凹槽524可以与将在下面描述的第一底座510结合以形成缓冲空间。缓冲空间可以为注入由第一气体供应部810供应的第一气体G1的空间。此外，缓冲空间可以与上述射出孔522连通。亦即，当第一气体供应部810将第一气体G1供应至缓冲空间中时，第一气体G1分散在缓冲空间中，且分散的第一气体G1可以经由射出孔522供应至基板W的中心区域。
此外，在自顶部观察时，上述射出孔522可为具有圆形形状的孔。此外，射出孔522可具有约1.5mm至约3.0mm的直径。当射出孔522的直径大于3.0mm时，第一气体G1可能会过度供应至基板W的中心区域，从而可能降低基板W的边缘区域的处理效率。此外，当射出孔522的直径小于1.5mm时，供应至基板W的中心区域的第一气体G1的流动速率会降低，从而使供应至基板W的边缘区域的第二气体G2可引入基板W的中心区域。因此，根据本发明构思的实施例的介电板520的射出孔522可以具有约1.5mm至约3.0mm的直径。
第一底座510可以设置在外壳100的顶板与介电板520之间。第一底座510可设置在将在下面描述的温度调节板700与介电板520之间。第一底座510可以耦合至将在下面描述的温度调节板700，且介电板520可以耦合至第一底座510。因此，介电板520可通过第一底座510耦合至温度调节板700。
第一底座510的直径可以随着前述第一底座510自上侧至下侧而逐渐增加。第一底座510的上表面可以小于介电板520的下表面。第一底座510的上表面可以具有平坦形状。此外，第一底座510的下表面可以具有阶梯形状。例如，第一底座510的下表面可以为阶梯状的，使得第一底座510的边缘区域的下表面的高度可以低于前述第一底座510的中心区域的下表面的高度。此外，第一底座510的下表面及介电板520的上表面可具有可以相互组合的形状。例如，介电板520的中心区域可以插入第一底座510的中心区域中。此外，第一底座510可以由包括金属的材料形成。例如，第一底座510可以由包括铝的材料形成。
上电极单元600可包括第二底座610及上电极620。此外，上电极单元600可以耦合至将在下面描述的温度调节板700。
上电极620可以面向上述的下电极350。上电极620可以设置在下电极350上方。上电极620可以设置在由卡盘310支撑的基板W的边缘区域上方。上电极620可以接地。
在自顶部观察时，上电极620可经组态以围绕介电板520。上电极620可以与介电板520隔开。上电极620可以与介电板520隔开，以形成间隙空间。间隙空间可以形成气体通道的一部分，由第二气体供应部830供应的第二气体G2在前述气体通道中流动。气体通道的排气端可经组态以使得第二气体G2可供应至由支撑单元300支撑的基板W的边缘区域。此外，气体通道的排气端可经组态以使得第二气体G2供应至由支撑单元300支撑的基板W的边缘区域的上表面。
第二底座610可以设置在上电极620与将在下面描述的温度调节板700之间。第二底座610可以耦合至将在下面描述的温度调节板700，且上电极620可以耦合至第二底座610。因此，上电极620可以通过第二底座610耦合至温度调节板700。
在自顶部观察时，第二底座610可以具有环形形状。第二底座610的上表面及下表面可以具有平坦形状。在自顶部观察时，第二底座610可以具有围绕第一底座510的形状。第二底座610的内径可以随着前述第二底座610自上侧至下侧而逐渐增大。第二底座610可以与第一底座510隔开。第二底座610可以与第一底座510隔开，以形成间隙空间。间隙空间可以形成气体通道的一部分，由第二气体供应部830供应的第二气体G2在前述气体通道中流动。此外，第二底座610可以由包括金属的材料形成。例如，第二底座610可以由包括铝的材料形成。
温度调节板700可以耦合至介电板单元500及上电极单元600。温度调节板700可以安装在外壳100中。温度调节板700可以产生热量。例如，温度调节板700可以执行加热或冷却。温度调节板700可以接收来自将在下面描述的控制器900的信号且产生热量。温度调节板700可以执行加热或冷却，且可以执行控制以保持介电板单元500及上电极单元600的温度相对恒定。例如，温度调节板700可以最大程度地抑制介电板单元500及上电极单元600的温度在处理基板W期间过度升高。
气体供应单元800可以将气体供应至处理空间102中。气体供应单元800可以将第一气体G1及第二气体G2供应至处理空间102中。气体供应单元800可包括第一气体供应部810及第二气体供应部830。
第一气体供应部810可以将第一气体G1供应至处理空间102中。第一气体G1可为惰性气体，诸如氮气。第一气体供应部810可以将第一气体G1供应至由卡盘310支撑的基板W的中心区域。第一气体供应部810可包括第一气体供应源812、第一气体供应线814、及第一阀816。第一气体供应源812可以存储第一气体G1及/或将第一气体G1供应至第一气体供应线814。第一气体供应线814可连接至形成在介电板520中的通道。第一阀816可以安装在第一气体供应线814中。第一阀816可以为开/关阀或流量调节阀。由第一气体供应源812供应的第一气体G1可以供应至通过结合介电板520的凹槽524及第一底座510形成的缓冲空间中，且供应至缓冲空间中的第一气体G1可以经由射出孔522供应至基板W的上表面的中心区域。
第二气体供应部830可以将第二气体G2供应至处理空间102中。第二气体G2可以为激发为等离子体状态的处理气体。第二气体供应部830可以经由气体通道将第二气体G2供应至基板W的边缘区域，前述气体通道通过将设置在由卡盘310支撑的基板W的边缘区域上方的介电板520与第一底座510、上电极620及第二底座610彼此分开而形成。第二气体供应部830可包括第二气体供应源832、第二气体供应线834及第二阀836。第二气体供应源832可存储第二气体G2及/或将第二气体G2供应至第二气体供应线834。第二气体供应线834可将第二气体G2供应至间隙空间，前述间隙空间用作气体通道。第二阀836可以安装在第二气体供应线834中。第二阀836可以为开/关阀或流量调节阀。由第二气体供应源832供应的第二气体G2可以经由第一底座510与第二底座610形成的气体通道以及介电板520与上电极620形成的气体通道供应至基板W的上表面的边缘区域。
控制器900可以控制基板处理设备。控制器900可以控制基板处理设备执行将如下执行的等离子体处理工艺。例如，控制器900可以控制气体供应单元800、温度调节板700及支撑单元300。例如，控制器900可以控制支撑单元300及气体供应单元800，使得当第一气体供应部810及/或第二气体供应部830供应气体时，在由卡盘310支撑的基板W的边缘区域中产生等离子体P，从而利用电源322向卡盘310供电。
图4为示出了通过图3的基板处理设备执行等离子体处理工艺的实施例的视图。参看图4，根据本发明构思的实施例的基板处理设备可以处理基板W的边缘区域。例如，基板处理设备可以通过在基板W的边缘区域中产生等离子体P来处理基板W的边缘区域。例如，基板处理设备可以执行处理基板W的边缘区域的斜面蚀刻工艺。当处理基板W的边缘区域时，基板处理设备可以利用第一气体供应部810将第一气体G1供应至基板W的中心区域，且利用第二气体供应部830将第二气体G2供应至基板W的边缘区域。因为由第二气体供应部830供应的第二气体G2为处理气体，故前述第二气体G2可以激发为等离子体(P)状态且可以处理基板W的边缘区域。例如，基板W的边缘区域上的薄膜可以由等离子体P蚀刻。此外，供应至基板W的中心区域的第一气体G1为惰性气体，且第一气体G1可通过防止第二气体G2进入基板W的中心区域来进一步提高对基板W的边缘区域的处理效率。此外，温度调节板700可以进行冷却，使得在对基板W进行处理的同时，可以抑制介电板单元500及上电极单元600的温度过度升高。
根据本发明构思的实施例，介电板520的中心区域的高度可以高于介电板520的边缘区域的高度。因此，基板W的上表面与介电板520的下表面之间的间隔可以随着自基板W的中心区域至边缘区域而变窄。因此，供应至基板W的中心区域的第一气体G1的流动速率随着进入基板W的边缘区域而变得更快。因此，第一气体G1可以有效地将引入基板W的中心区域的第二气体G2推出至基板W的外部区域。此外，根据本发明构思的卡盘310的中心区域的上表面的高度低于卡盘310的边缘区域的上表面的高度。因此，当由卡盘310支撑的基板W被吸附构件390夹持时，基板W的上表面与介电板520的下表面之间的间隔可以随着自基板W的中心区域至边缘区域而进一步变窄。因此，供应至基板W的中心区域的第一气体G1的流动速率可以变得更快。因此，第一气体G1可以有效地将引入基板W的中心区域中的第二气体G2推出至基板W的外部区域。亦即，根据本发明构思的实施例，即使第一气体G1的流动速率没有显著增加，亦可以有效地抑制第二气体G2被引入基板W的中心区域。
此外，卡盘310的上表面可具有凹形形状。因此，当位于卡盘310上的基板W被吸附构件390夹持时，基板W可能会略微变形(图4以与现实相比夸大的方式来说明以使本发明构思的要点更清楚)。因此，供应至基板W的上表面上的第一气体G1可以沿着基板W的边缘区域流动，且第一气体G1可以在向上倾斜的方向上流动。由于第二气体G2的流动方向为自上而下，故当第一气体G1在向上倾斜的方向流动时，可有效抑制第二气体G2被引入基板W的中心区域。因此，可以进一步提高基板W的边缘区域的处理效率。
尽管在上述实例中已经描述了介电板520的下表面具有凹形形状，但本发明构思不限于此。例如，如图5所示，介电板520的下表面为平坦的，且可以在前述介电板520的中心区域中形成凹槽526。亦即，介电板520的下表面可以为阶梯状的，使得介电板520的中心区域的下表面的高度高于介电板520的边缘区域的下表面的高度。
尽管以基板处理设备对基板W的边缘区域执行蚀刻工艺为例进行说明，但本发明构思不限于此。上述实施例可以相同或相似的方式应用于需要对基板W的边缘区域进行处理的各种设施及工艺。
通过上述实例中描述的基板处理设备产生等离子体P的方法可以为电感耦合等离子体(inductive coupledplasma；ICP)方法。通过上述基板处理设备产生等离子体P的方法可以为电容耦合等离子体(capacitor coupled plasma；，CCP)方法。此外，基板处理设备可以通过使用电感耦合等离子体(ICP)方法及电容耦合等离子体(CCP)两者，或通过使用选自电感耦合等离子体(ICP)方法及电容耦合等离子体(CCP)中的一者来产生等离子体P。此外，除了上述方法之外，基板处理设备亦可以经由用于产生等离子体P的已知方法来处理基板W的边缘区域。
根据本发明构思的实施例，可以有效地处理基板。
此外，根据本发明构思的实施例，即使供应至基板的中心区域的惰性气体的流动速率没有增加，亦可以最小化供应至基板的边缘区域的处理气体被引入基板的中心区域。
此外，根据本发明构思的实施例，随着在基板的边缘区域中每单位体积的处理气体的比例降低，基板的边缘区域的处理效率可以最小化地降低。
本发明构思的效果不限于上述效果，且本发明所属技术领域中技术人员可以自说明书及附图清楚地理解未提及的效果。
以上详细描述例示了本发明构思。此外，上述内容描述了本发明构思的例示性实施例，且本发明构思可以用在各种其他组合、变化及环境中。亦即，可以在不脱离说明书中公开的发明构思的范围、书面公开内容的等效范围及/或熟习此项技术者的技术或知识范围的情况下修改及修正本发明构思。书面实施例描述了实现本发明构思的技术构思的最佳状态，且可以进行本发明构思的详细应用领域及目的所需的各种改变。因此，本发明构思的详细描述并非旨在限制所公开的实施例状态中的本发明构思。此外，应理解为发明权利要求包括其他实施例。

Claims (20)

1.一种基板处理设备，包含：
外壳，前述外壳具有处理空间；
支撑单元，前述支撑单元包括卡盘，前述卡盘经组态以将基板支撑于前述处理空间中；
气体供应单元，前述气体供应单元包括第一气体供应部及第二气体供应部，前述第一气体供应部经组态以将惰性气体供应至由前述卡盘支撑的前述基板的中心区域，且前述第二气体供应部经组态以将激发为等离子体状态的处理气体供应至由前述卡盘支撑的前述基板的边缘区域；及
介电板，前述介电板经组态以面向由前述卡盘支撑的前述基板的上表面；
其中前述介电板的中心区域的下表面的高度与前述介电板的边缘区域的下表面的高度不同；且
其中前述卡盘的中心区域的上表面的高度与前述卡盘的边缘区域的上表面的高度不同。
2.如权利要求1所述的基板处理设备，其中前述介电板的前述中心区域的前述下表面的前述高度高于前述介电板的前述边缘区域的前述下表面的前述高度。
3.如权利要求1所述的基板处理设备，其中前述卡盘的前述中心区域的前述上表面的前述高度低于前述卡盘的前述边缘区域的前述上表面的前述高度。
4.如权利要求1所述的基板处理设备，其中前述介电板的前述中心区域的前述下表面的前述高度高于前述介电板的前述边缘区域的前述下表面的前述高度；且
其中前述卡盘的前述中心区域的前述上表面的前述高度低于前述卡盘的前述边缘区域的前述上表面的前述高度。
5.如权利要求1至4中任一项所述的基板处理设备，其中前述卡盘的前述上表面为凹形的，使得前述卡盘的前述中心区域的前述上表面的前述高度低于前述卡盘的前述边缘区域的前述上表面的前述高度。
6.如权利要求1至4中任一项所述的基板处理设备，其中前述介电板的前述下表面为凹形的，使得前述介电板的前述中心区域的前述下表面的前述高度高于前述介电板的前述边缘区域的前述下表面的前述高度。
7.如权利要求1至4中任一项所述的基板处理设备，其中前述介电板的前述下表面为阶梯状的，使得前述介电板的前述中心区域的前述下表面的前述高度高于前述介电板的前述边缘区域的前述下表面的前述高度。
8.如权利要求1至4中任一项所述的基板处理设备，其中前述介电板包括：
凹槽，前述凹槽自前述介电板的前述上表面面向前述介电板的前述下表面的方向凹陷；及
至少一个射出孔，前述射出孔自前述凹槽延伸至前述介电板的前述下表面，且前述第一气体供应部供应的前述惰性气体流过前述射出孔。
9.如权利要求8所述的基板处理设备，其进一步包含：
底座，前述底座设置在前述介电板与前述外壳的顶板之间；
其中前述凹槽与前述底座相互结合以形成缓冲空间；且
其中前述缓冲空间与前述射出孔连通。
10.如权利要求9所述的基板处理设备，其中前述第一气体供应部将前述处理气体供应至前述缓冲空间中。
11.如权利要求8所述的基板处理设备，其中前述射出孔的直径为1.5mm至3.0mm。
12.如权利要求1至4中任一项所述的基板处理设备，其中前述支撑单元包括：
吸附线，前述吸附线经组态以吸附由前述卡盘支撑的前述基板的前述下表面；及
减压构件，前述减压构件连接至前述吸附线。
13.如权利要求12所述的基板处理设备，其进一步包含：
上电极，前述上电极经组态以在自顶部观察时围绕前述介电板；
其中前述支撑单元包括：
下电极，前述下电极经组态以在自前述顶部观察时围绕前述卡盘且经组态以面向前述上电极。
14.一种基板处理设备，包含：
外壳，前述外壳具有处理空间；
支撑单元，前述支撑单元包括卡盘，前述卡盘经组态以将基板支撑于前述处理空间中；
气体供应单元，前述气体供应单元包括第一气体供应部及第二气体供应部，前述第一气体供应部经组态以将惰性气体供应至由前述卡盘支撑的前述基板的中心区域，且前述第二气体供应部经组态以将激发为等离子体状态的处理气体供应至由前述卡盘支撑的前述基板的边缘区域；及
介电板，前述介电板经组态以面向由前述卡盘支撑的前述基板的上表面；
其中前述介电板的下表面为凹形的，使得前述介电板的中心区域的下表面的高度高于前述介电板的边缘区域的下表面的高度。
15.如权利要求14所述的基板处理设备，其中前述卡盘的中心区域的上表面的高度低于前述卡盘的边缘区域的上表面的高度。
16.如权利要求15所述的基板处理设备，其中前述卡盘的上表面为凹形的，使得前述卡盘的前述中心区域的前述上表面的前述高度低于前述卡盘的前述边缘区域的前述上表面的前述高度。
17.如权利要求14至16中任一项所述的基板处理设备，其中前述支撑单元包括：
吸附线，前述吸附线经组态以吸附由前述卡盘支撑的前述基板的下表面；及
减压构件，前述减压构件连接至前述吸附线。
18.如权利要求17所述的基板处理设备，其进一步包含：
上电极，前述上电极经组态以在自顶部观察时围绕前述介电板；及
下电极，前述下电极经组态以在自前述顶部观察时围绕前述卡盘且经组态以面向前述上电极。
19.如权利要求18所述的基板处理设备，其中前述卡盘连接至RF电源，且前述上电极及前述下电极接地。
20.如权利要求18所述的基板处理设备，其中前述支撑单元进一步包括：
绝缘环，前述绝缘环设置在前述下电极与前述卡盘之间；
其中前述绝缘环具有阶梯形状，前述绝缘环的内部区域的上表面的高度高于前述绝缘环的外部区域的上表面的高度。
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