DE102009011371B4

DE102009011371B4 - Vorrichtung zum Ätzen eines Substrats, Gaszuführungsvorrichtung für dieselbe sowie Verfahren zum Ätzen eines Substrats unter Verwendung derselben

Info

Publication number: DE102009011371B4
Application number: DE102009011371.1A
Authority: DE
Inventors: Gi-Chung Kwon; Joung-Sik Kim; Jin Hong
Original assignee: Jusung Engineering Co Ltd
Current assignee: Jusung Engineering Co Ltd
Priority date: 2008-03-06
Filing date: 2009-03-05
Publication date: 2015-08-06
Anticipated expiration: 2029-03-06
Also published as: JP2009218596A; JP5289108B2; US20090223930A1; KR20090095864A; KR101404010B1; DE102009011371A1; US8460469B2

Abstract

Vorrichtung zum Ätzen eines Substrats, mit: einer Kammer (110, 310, 410, 510, 710, 810, 910); einem in der Kammer angeordneten Suszeptor (120, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820, 920), wobei der Suszeptor wenigstens einen ersten Ladeabschnitt (122, 222, 322, 422, 522, 622, 722, 822, 922) korrespondierend zu wenigstens einem Substrat aufweist; einer Gaszuführung über dem Suszeptor, wobei die Gaszuführung einen Hohlraum (131, 331, 431, 531, 731, 831, 931) und wenigstens ein Durchgangsloch (132, 232, 332, 432, 532, 792, 832, 992) korrespondierend zu dem wenigstens einen ersten Ladeabschnitt aufweist; und wenigstens einer Abschirmeinrichtung (140, 240, 340, 440, 540, 640, 740, 840, 940), welche in das wenigstens eine Durchgangsloch eingefügt ist, wobei die wenigstens eine Abschirmeinrichtung ein Körperteil (144, 244) und ein Aufhängungsteil (142, 242) an dem Körperteil aufweist, wobei das Körperteil eine kleinere Querschnittsfläche als das wenigstens eine Durchgangsloch aufweist, und wobei das Aufhängungsteil von dem Körperteil nach außen vorragt; wobei die wenigstens eine Abschirmeinrichtung an der Gaszuführung mittels des Aufhängungsteils aufgehängt ist, und wobei das Körperteil einen zentralen Abschnitt des wenigstens einen Substrats abschirmt und einen Randabschnitt des wenigstens einen Substrats freilegt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ätzen eines Substrats, insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ätzen eines Randabschnittes eines Substrats.
Eine Solarzelle ist eine Vorrichtung, die eine elektromotorische Kraft aufgrund von Minoritätsladungsträgern erzeugt, die in einem pn-Übergang (= Positiv-Negativ-Übergang) in einem Halbleitermaterial mittels Licht angeregt werden. Für eine Solarzelle wird einkristallines Silizium, polykristallines Silizium, amorphes Silizium oder ein Verbindungshalbleiter verwendet. Wenngleich einkristallines Silizium Vorteile hinsichtlich des Wirkungsgrades bei der Energieumwandlung aufweist, sind die Herstellungskosten relativ hoch. Dementsprechend ist für Solarzellen polykristallines Silizium in großem Umfange verwendet worden. Kürzlich wurde eine Solarzelle in Dünnschichtbauweise vorgeschlagen, welche eine dünne Schicht aus amorphem Silizium oder Verbund-Silizium auf einem Substrat aus Glas oder Kunststoff aufweist.
In 1 ist ein Flussdiagramm eines herkömmlichen Verfahrens zur Herstellung einer Solarzelle aus kristallinem Silizium dargestellt, und 2A bis 2E zeigen Querschnittsansichten zur Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung einer Solarzelle aus kristallinem Silizium gemäß dem Stand der Technik.
Gemäß 1 und 2A werden in einem Schritt S11 Defekte eines p-leitenden (p = positiv) Substrats 10, welche in einem Schneidevorgang erzeugt wurden, mittels eines Nassätzverfahrens unter Verwendung einer alkalischen Lösung oder einer sauren Lösung entfernt.
In Schritt S12 wird gemäß 1 das Substrat 10 zur Steigerung der Lichtabsorbtionsrate texturiert. Während des Texturierungsschrittes werden auf der Oberfläche des Substrats 10 winzige unebene bzw. ungleichmäßige Abschnitte ausgebildet. Beispielsweise können diese unebenen bzw. ungleichmäßigen Abschnitte eine Pyramidenform aufweisen. Darüber hinaus kann der Texturierungsschritt mittels eines Nassätzverfahrens unter Verwendung einer alkalischen Lösung oder einer sauren Lösung oder auch in einem Trockenätzverfahren unter Verwendung eines Plasmas durchgeführt werden.
Im Schritt S13 werden gemäß 1 und 2B n-leitende Dotiermaterialien in das p-leitende Substrat 10 zur Erzeugung eines pn-Übergangs (= Positiv-Negativ-Übergang) diffundiert. Zur Ausbildung des pn-Übergangs kann beispielsweise ein thermisches Diffusionsverfahren angewandt werden. Ein Gas, welches n-leitende Dotiermaterialien aufweist, beispielsweise Phosphorchloridoxid (POCl₃) oder Phophorwasserstoff (Phosphin, PH₃), wird einem Ofen mit einem Substrat 10 zugeführt, und die n-leitenden Dotiermaterialien werden in das Substrat 10 zur Ausbildung einer n⁺-dotierten Schicht 12 auf einer Oberfläche des Substrats 10 diffundiert.
Da der thermische Diffusionsschritt bei einer Temperatur oberhalb von etwa 800°C durchgeführt wird, wird auf der Oberfläche des Substrats 10 während des thermischen Diffusionsschrittes ein Nebenprodukt wie z. B. Phosphorsilikatglas (PSG) ausgebildet. Da die PSG-Blöcke einen Stromfluss in der Solarzelle blockieren, wird das PSG gemäß 1 im Schritt S14 entfernt, um den Wirkungsgrad der Solarzelle zu steigern. Wenn p-leitende Dotiermaterialien wie z. B. Bor (B) für ein n-leitendes Substrat verwendet werden, wird auf der Oberfläche des Substrats ein Nebenprodukt wie z. B. Borsilikatglas (BSG) ausgebildet. Da das BSG ebenfalls einen Stromfluss in der Solarzelle blockiert, sollte das BSG entfernt werden.
Im Schritt S15 wird gemäß 1 und 2C die n⁺-dotierte Schicht 12 in Randabschnitten des Substrats 10 entfernt. In dem thermischen Diffusionsschritt wird die n⁺-dotierte Schicht 12 im Randabschnitt des Substrats 10 ausgebildet. Da im Randabschnitt ein Leckstrom zwischen vorderer und hinterer Elektrode durch die n⁺-dotierte Schicht 12 hindurch erzeugt wird, wird die n⁺-dotierte Schicht 12 im Randabschnitt des Substrats 10 mittels eines Randisolationsschrittes entfernt. Beispielsweise kann die n⁺-dotierte Schicht 12 in dem Randabschnitt mittels eines Lasers geschnitten werden. Alternativ kann die n⁺-dotierte Schicht 12 in dem Randabschnitt mittels eines Nassätzverfahrens entfernt werden. Darüber hinaus kann der Randisolationsschritt durchgeführt werden, bevor das PSG entfernt wird. Ferner kann die Randisolation durchgeführt werden, nachdem die Solarzelle fertiggestellt wurde und bevor die Solarzelle getestet wird.
In Schritt S16 wird gemäß 1 und 2D eine Antireflexionsschicht 14 auf der n⁺-dotierten Schicht 12 ausgebildet. Beispielsweise kann die Antireflexionsschicht 14 aus Siliziumnitrid (SiN) mittels eines plasmaunterstützten Beschichtungsverfahrens (PECVD-Verfahren) oder eines Sputter-Verfahrens ausgebildet werden. Die Antireflexionsschicht 14 kann die Lichtabsorbtionsrate der Solarzelle erhöhen. Außerdem kann die Antireflexionsschicht 14 die Oberfläche des Substrats 10 als eine Oberflächenpassivierungsschicht oder als eine Wasserstoffpassivierungsschicht schützen.
In Schritt S17 werden gemäß 1 und 2E die vordere Oberfläche und die hintere Oberfläche des Substrats 10 mit einem Aluminium (Al) oder Silber (Ag) aufweisenden Gemisch bzw. einer Paste in einem Siebdruckverfahren beschichtet, und das das leitende Gemisch aufweisende Substrat 10 wird in einem Ofen bei hoher Temperatur gesintert, um eine vordere Elektrode 18 und eine hintere Elektrode 16 auf der vorderen bzw. hinteren Oberfläche des Substrats 10 auszubilden. Genauer wird, während das Aluminium (Al) aufweisende Gemisch über der hinteren Oberfläche des p-leitenden Substrats 10 gesintert wird, Aluminium (Al) in die n⁺-dotierte Schicht 12 auf der hinteren Oberfläche des Substrats 10 diffundiert, um eine p⁺-dotierte Schicht 13 auszubilden. Das p-leitende Substrat 10 und die p⁺-dotierte Schicht 13 bilden ein sogenanntes „Back Surface Field” (BSF, = zusätzliches elektrisches Feld auf der Rückseite) auf der hinteren Oberfläche des Substrats 10. Aufgrund dieses BSF werden die Elektronen, welche im p-leitenden Substrat 10 durch das Licht angeregt werden, an der hinteren Elektrode 16 nicht ausgelöscht. Stattdessen bewegen sich die Elektronen unter dem Einfluss des BSF zur vorderen Elektrode 18 hin, wobei sie zu einem photoelektrischen Strom beitragen und die Lichteffizienz der Solarzelle verbessern.
Im Schritt S18 wird gemäß 1 die Solarzelle getestet, klassifiziert und modularisiert. Die Wirkungsgrade der fertiggestellten Solarzellen werden getestet, und die Solarzellen werden entsprechend den Testergebnissen klassifiziert. Darüber hinaus werden die Solarzellen zur Ausbildung eines Solarzellenmoduls modularisiert. Der Modularisierungsschritt kann auch durchgeführt werden, bevor die fertiggestellten Solarzellen getestet werden. Darüber hinaus kann ein Laserschneideschritt zur Isolation durchgeführt werden, bevor die fertiggestellten Solarzellen getestet werden. Ferner kann der Randisolationsschritt zur Entfernung der n⁺-dotierten Schicht 12 im Randabschnitt zur Vermeidung eines Leckstroms durchgeführt werden, bevor die fertiggestellten Solarzellen getestet werden.
Die Anwendung eines Nassätzverfahrens im Randisolationsschritt besitzt den Vorteil, dass eine Mehrzahl von Substraten zur gleichen Zeit behandelt wird. Allerdings hat das Nassätzverfahren den Nachteil, dass die Ätzlösung Umweltprobleme verursacht. Kürzlich ist ein Trockenätzverfahren unter Verwendung einer Vorrichtung für den Randisolationsschritt vorgeschlagen worden. Da bei dem Trockenätzverfahren eine Mehrzahl von Substraten nacheinander behandelt wird, weist das Trockenätzverfahren gemäß dem Stand der Technik Nachteile hinsichtlich der Produktivität auf. Insbesondere führt, da der Schritt der Abscheidung einer dünnen Schicht im Herstellungsprozess der Solarzelle für eine Vielzahl von Substraten auf einer großformatigen Ablage bzw. einem Tablett durchgeführt wird, das Trockenätzverfahren unter Behandlung der Vielzahl von Substraten nacheinander zu einem Kapazitätsengpass, welcher die Produktivität des Prozesses zur Herstellung der Solarzelle reduziert. Darüber hinaus ist, da die Entfernung von Verunreinigungsstoffen in Randabschnitten des Substrats beim Herstellungsprozess eines Halbleiterbauteils oder einer Anzeigevorrichtung erforderlich ist, der Randisolationsschritt Gegenstand der jüngsten Forschung und Entwicklung gewesen.
Aus DE 695 19 008 T2 ist u. a. ein Plasmareaktor mit einer ein Kammergehäuse aufweisenden Reaktorvakuumkammer und einer Gaseinpressvorrichtung bekannt, wobei die obere Wand bzw. der Deckel der Reaktorkammer einen durchgehenden Gaseinpresskanal aufweist und wobei mit Abstand von dem Deckel eine scheibenförmige Sperrplatte angeordnet ist.
Eine weitere Ätzvorrichtung mit einer Gaszuführeinrichtung ist aus JP 3188627A bekannt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Ätzen eines Substrats und ein Verfahren zum Ätzen eines Substrats unter Verwendung derselben bereitzustellen, bei welchen einer oder mehrere Nachteile des Standes der Technik zumindest weitgehend vermieden werden.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Eine Vorrichtung zum Ätzen eines Substrats weist auf: Eine Kammer, einen in der Kammer angeordneten Suszeptor, wobei der Suszeptor wenigstens einen ersten Ladeabschnitt korrespondierend zu wenigstens einem Substrat aufweist, eine Gaszuführung über dem Suszeptor, wobei die Gaszuführung einen Hohlraum und wenigstens ein Durchgangsloch korrespondierend zu dem wenigstens einen ersten Ladeabschnitt aufweist, und wenigstens eine Abschirmeinrichtung, welche in das wenigstens eine Durchgangsloch eingefügt ist, wobei die wenigstens eine Abschirmeinrichtung ein Körperteil und ein Aufhängungsteil an dem Körperteil aufweist, wobei das Körperteil eine kleinere Querschnittsfläche als das wenigstens eine Durchgangsloch aufweist, und wobei das Aufhängungsteil von dem Körperteil nach außen vorragt, wobei die wenigstens eine Abschirmeinrichtung an der Gaszuführung mittels des Aufhängungsteils aufgehängt ist, und wobei das Körperteil einen zentralen Abschnitt des wenigstens einen Substrats abschirmt und einen Randabschnitt des wenigstens einen Substrats freilegt.
Ein Verfahren zum Ätzen eines Substrats, insbesondere unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, weist folgende Schritte auf: Laden wenigstens eines Substrats auf wenigstens einen Ladeabschnitt eines Suszeptors in einer Kammer, Bewegen des Suszeptors aufwärts, so dass wenigstens eine Abschirmeinrichtung über dem Suszeptor einen zentralen Abschnitt des wenigstens einen Substrats abschirmt und einen Randabschnitt des wenigstens einen Substrats freilegt, und Ätzen des Randabschnittes des wenigstens einen Substrats unter Verwendung von Reaktionsgasen durch eine über dem Suszeptor angeordnete Gaszuführung, wobei die wenigstens eine Abschirmeinrichtung in wenigstens ein Durchgangsloch der Gaszuführung eingefügt wird und ein Körperteil und ein Aufhängungsteil an dem Körperteil aufweist, wobei das Körperteil eine kleinere Querschnittsfläche als das wenigstens eine Durchgangsloch aufweist, und wobei das Aufhängungsteil von dem Körperteil nach außen vorragt, wobei die wenigstens eine Abschirmeinrichtung an der Gaszuführung mittels des Aufhängungsteils aufgehängt wird, und wobei das Körperteil einen zentralen Abschnitt des wenigstens einen Substrats abschirmt und einen Randabschnitt des wenigstens einen Substrats freilegt.
Eine Gaszuführungsvorrichtung zum Ätzen eines Substrats weist auf: Eine Gaszuführung, welche einen Hohlraum und wenigstens ein Durchgangsloch aufweist, und wenigstens eine Abschirmeinrichtung, welche in das wenigstens eine Durchgangsloch eingefügt ist, wobei die wenigstens eine Abschirmeinrichtung ein Körperteil und ein Aufhängungsteil an dem Körperteil aufweist, wobei das Körperteil eine kleinere Querschnittsfläche als das wenigstens eine Durchgangsloch aufweist, und wobei das Aufhängungsteil von dem Körperteil nach außen vorragt, wobei die wenigstens eine Abschirmeinrichtung an der Gaszuführung mittels des Aufhängungsteils aufgehängt ist.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindungen sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die beigefügten Abbildungen dienen dazu, ein weitergehendes Verständnis der Erfindung zu liefern und bilden einen Teil der Offenbarung, wobei sie Ausführungsformen der Erfindung veranschaulichen. Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung einer Solarzelle aus kristallinem Silizium gemäß dem Stand der Technik;
2A bis 2E Querschnittsansichten zur Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung einer Solarzelle aus kristallinem Silizium gemäß dem Stand der Technik;
3 eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung zum Ätzen eines Substrats gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung zum Ätzen eines Substrats gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 eine Draufsicht, in welcher eine RF-Elektrode einer Vorrichtung zum Ätzen eines Substrats gemäß 3 dargestellt ist;
6 eine perspektivische Darstellung, in welcher eine Abschirmeinrichtung einer RF-Elektrode einer Vorrichtung zum Ätzen eines Substrats gemäß 3 gezeigt ist;
7 und 8 eine perspektivische Ansicht (7) bzw. eine Querschnittsansicht (8) zur Erläuterung eines Verfahrens zum Ausrichten einer Abschirmeinrichtung mit einem Durchgangsloch in einer Vorrichtung zum Ätzen eines Substrats gemäß 3;
9 eine Draufsicht zur Erläuterung eines Verfahrens zum Ausrichten einer Abschirmeinrichtung mit einem Durchgangsloch in einer Vorrichtung zum Ätzen eines Substrats gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
10 ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Ätzen eines Substrats unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß 3;
11 eine Querschnittsansicht, welche obere Positionen eines Suszeptors und einer Abschirmeinrichtung einer Vorrichtung gemäß 3 zeigt;
12 eine Querschnittsansicht, welche einen Einströmungspfad von Reaktionsgasen in einer Vorrichtung gemäß 3 zeigt;
13 und 14 eine perspektivische Ansicht (13) bzw. eine Querschnittsansicht (14), welche eine Abschirmeinrichtung einer Vorrichtung zum Ätzen eines Substrats gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
15 und 16 Querschnittsansichten einer Vorrichtung zum Ätzen eines Substrats gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
17 eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung zum Ätzen eines Substrats gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
18 eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung zum Ätzen eines Substrats gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
19 eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung zum Ätzen eines Substrats gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
20 und 21 Querschnittsansichten von Vorrichtungen zum Ätzen eines Substrats gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
22 eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung zum Ätzen eines Substrats gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Im Weiteren wird detailliert auf Ausführungsformen Bezug genommen, welche in den beigefügten Abbildungen dargestellt sind. Wo immer dies möglich ist, werden ähnliche Bezugszeichen zur Bezeichnung derselben oder ähnlicher Bauteile verwendet.
3 zeigt eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung zum Ätzen eines Substrats gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 4 zeigt eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung zum Ätzen eines Substrats gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Gemäß 3 weist eine Vorrichtung 100 eine Kammer 110, einen Suszeptor 120 und eine Radiofrequenz-(RF-)Elektrode 130 auf. Die Kammer 110 weist einen Eingang 112 zum Eingeben und Ausgeben einer Mehrzahl von Substraten S auf. Die Mehrzahl von Substraten S wird auf den Suszeptor 120 geladen, und die RF-Elektrode 130 wird über dem Suszeptor 120 angeordnet. Der Suszeptor 120 weist eine Mehrzahl von Ladeabschnitten 122 auf. Jeder Ladeabschnitt 122 kann als konkaver Abschnitt definiert werden, und eine Begrenzung des konkaven Abschnittes kann eine geneigte bzw. schräg verlaufende Oberfläche zur Ausrichtung des jeweiligen Substrats S aufweisen. Alternativ kann jeder Ladeabschnitt 122 die gleiche Oberfläche wie die übrigen Abschnitte aufweisen. Darüber hinaus bewegt sich der Suszeptor 120 mittels einer in einem zentralen Abschnitt des Suszeptors 120 vorgesehenen Trägereinrichtung aufwärts und abwärts. Der Suszeptor 120 kann gemäß einer anderen Ausführungsform von einer Mehrzahl von Trägereinrichtungen getragen bzw. abgestützt werden.
Im Herstellungsprozess einer Solarzelle werden einige Zehn bis einige Hundert Substrate S zur gleichen Zeit behandelt. Dementsprechend wird, wie in 4 gezeigt ist, eine Ablage T mit einer Mehrzahl von darauf befindlichen Substraten S auf den Suszeptor 120 geladen. Nachdem die Mehrzahl von Substraten S auf der Ablage T aufgebracht wurde, kann die Ablage T in die Kammer 110 eingebracht und auf dem Suszeptor 120 angeordnet werden. Darüber hinaus kann der Suszeptor 120 eine flache Oberseite aufweisen, und die Ablage T kann eine Mehrzahl von Ladeabschnitten 122 für die Mehrzahl von Substraten aufweisen.
Die RF-Elektrode 130 weist ein leitfähiges Material wie z. B. Aluminium (Al) auf und ist über eine Anpassungsschaltung 162 zur Impedanzanpassung an eine RF-Spannungsquelle 160 angeschlossen. Die RF-Spannungsquelle 160 liefert eine RF-Spannung mit einer Frequenz im Bereich von etwa 10 kHz bis etwa 13.56 MHz oder eine RF-Spannung von sehr hoher Frequenz (VHF-Spannung) im Bereich von etwa 30 MHz bis etwa 300 MHz. Die von der RF-Spannungsquelle 160 gelieferte RF-Spannung kann gemäß der Größe des Suszeptors 120 bestimmt bzw. festgelegt werden.
Die RF-Elektrode 160 dient als Gaszuführung in der Vorrichtung 100. Dementsprechend weist die RF-Elektrode 130 einen Hohlraum 131, welcher an einen Gaseinlass 150 angeschlossen ist, und eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 132 in ihrer Bodenfläche 133 auf. Zusätzlich ist eine Isolationseinrichtung 170 zwischen der RF-Elektrode 130 und einer Seitenwand der Kammer 110 oder zwischen der RF-Elektrode 130 und einem Deckel der Kammer 110 vorgesehen, um die RF-Elektrode 130 von der Kammer 110 elektrisch zu isolieren.
5 zeigt eine Draufsicht, in welcher eine RF-Elektrode einer Vorrichtung zum Ätzen eines Substrats gemäß 3 dargestellt ist. Gemäß 5 korrespondiert die Mehrzahl von Durchgangslöchern 132 der RF-Elektrode 130 zu der Mehrzahl von Substraten S auf dem Suszeptor 120. Eine Abschirmeinrichtung 140 ist in jedes Durchgangsloch 132 eingefügt, um einen zentralen Abschnitt jedes Substrates S während des Ätzschrittes abzuschirmen.
6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Abschirmeinrichtung einer RF-Elektrode einer Vorrichtung zum Ätzen eines Substrats gemäß 3. Gemäß 6 weist eine Abschirmeinrichtung 140 ein Körperteil 144 und ein Aufhängungsteil 142 an dem Körperteil 144 auf. Die Abschirmeinrichtung 140 kann ein isolierendes Material wie z. B. eine Keramik, Teflon, Polyetheretherketon (PEEK), Vesfel oder Polyamid aufweisen. Da das Aufhängungsteil 142 von dem Körperteil 144 nach außen vorragt, kann die Abschirmeinrichtung 140 an der Bodenfläche 133 der RF-Elektrode 130 durch das jeweilige Durchgangsloch 132 hindurch mittels des Aufhängungsteils 142 aufgehängt werden. Dementsprechend ist die Querschnittsfläche des Aufhängungsteils 142 größer als die Fläche des jeweiligen Durchgangsloches 132.
Darüber hinaus ragt das Körperteil 144 nach unten durch das jeweilige Durchgangsloch 132 vor. Da Reaktionsgase in dem Hohlraum 131 der RF-Elektrode 130 durch eine Lücke zwischen dem Körperteil 144 und dem Begrenzungsbereich des jeweiligen Durchgangsloches 132 hindurchströmen, ist die Querschnittsfläche des Körperteils 144 kleiner als die Fläche der jeweiligen Durchgangslöcher 132. Da ferner das Körperteil 144 den zentralen Abschnitt des jeweiligen Substrats S abschirmt, ist die Querschnittsfläche des Körperteils 144 kleiner als die Fläche des jeweiligen Substrats S.
Die Querschnittsform des Körperteils 144 entspricht der Form des jeweiligen Substrats S. Wenngleich das Körperteil 144 gemäß 6 infolge der rechteckigen Gestalt des Substrats S eine rechteckige Querschnittsform aufweist, kann das Körperteil 144 auch einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, wenn das jeweilige Substrat kreisförmig ist. Dementsprechend werden Querschnittsform und Querschnittfläche des Körperteils 144 gemäß der Form und Fläche des jeweiligen Substrats S bestimmt bzw. festgelegt.
Unter erneuter Bezugnahme auf 3 ist die Abschirmeinrichtung 140 mit dem jeweiligen Durchgangsloch 132 und dem jeweiligen Substrat S so ausgerichtet, dass die Abschirmeinrichtung 140 den zentralen Abschnitt jedes Substrats S abschirmen kann und einen Randabschnitt des jeweiligen Substrats S mit einer gleichförmigen bzw. gleichbleibenden Breite freilegt. Da die Querschnittsfläche des Körperteils 144 kleiner als die Fläche des jeweiligen Durchgangsloches 132 ist, kann das Körperteil 144 eine instabile horizontale Position aufweisen, während sich der Suszeptor 120 aufwärts und abwärts bewegt.
7 und 8 zeigen eine perspektivische Ansicht bzw. eine Querschnittsansicht zur Erläuterung eines Verfahrens zum Ausrichten einer Abschirmeinrichtung mit einem Durchgangsloch in einer Vorrichtung zum Ätzen eines Substrats gemäß 3. Gemäß 7 und 8 wird eine Mehrzahl von Ausrichtungsstiften bzw. Passstiften 136 an der Bodenfläche 133 der RF-Elektrode 130 benachbart zu jedem Durchgangsloch 132 ausgebildet, und eine Mehrzahl von Ausrichtungslöchern bzw. Passlöchern 143 wird im Aufhängungsteil 142 der Abschirmeinrichtung 140 ausgebildet. Die Abschirmeinrichtung 140 wird mit dem jeweiligen Durchgangsloch 132 ausgerichtet, indem die Mehrzahl von Ausrichtungsstiften 136 jeweils in die Mehrzahl von Ausrichtungslöchern 143 eingeführt werden. Da sich die Abschirmeinrichtung 140 entlang der Mehrzahl von Ausrichtungsstiften 136 aufwärts und abwärts bewegt, wird eine exakt horizontale Position der Abschirmeinrichtung 140 selbst dann beibehalten, während sich der Suszeptor 120 aufwärts und abwärts bewegt.
9 zeigt eine Draufsicht zur Erläuterung eines Verfahrens zum Ausrichten einer Abschirmeinrichtung mit einem Durchgangsloch in einer Vorrichtung zum Ätzen eines Substrats gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie aus 9 ersichtlich, sind eine Mehrzahl von Ausrichtungsvorsprüngen 145 an einer Seitenfläche des Körperteils 144 der Abschirmeinrichtung 140 ausgebildet. Da die Mehrzahl von Ausrichtungsvorsprüngen 145 in Kontakt mit einer Seitenwand des Durchgangsloches 132 stehen, wird ein gleichmäßiger Spaltabstand zwischen dem Körperteil 144 und dem Durchgangsloch 132 selbst dann aufrechterhalten, während sich der Suszeptor 120 und das Körperteil 144 aufwärts und abwärts bewegen. Beispielsweise können vier Ausrichtungsvorsprünge 145 an vier Ecken des Körperteils 144 mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet sein, so dass sie mit vier Ecken des Durchgangsloches 132 in Kontakt stehen. In einer anderen Ausführungsform können bei kreisförmigem Querschnitt des Körperteils 144 auch wenigstens drei Ausrichtungsvorsprünge mit Abstand voneinander und äquidistant an der Seitenfläche des Körperteils ausgebildet sein.
10 zeigt ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Ätzen eines Substrats unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß 3.
Im Schritt S11 gemäß 10 wird die Mehrzahl von Substraten S auf die Mehrzahl von Ladeabschnitten 122 auf dem Suszeptor 120 geladen. Wenn eine Vorrichtung gemäß 4 zum Ätzen des Substrats verwendet wird, wird die Mehrzahl von Substraten S auf die Ablage T außerhalb der Kammer 110 geladen. Als Nächstes wir die Ablage T mit der Mehrzahl von darauf befindlichen Substraten S in die Kammer 110 eingeführt und auf den Suszeptor 120 geladen.
Im Schritt S12 gemäß 10 bewegt sich, wenn der Eingang 112 verschlossen ist und ein erforderlicher Prozesszustand hinsichtlich Vakuum und Temperatur erreicht ist, der Suszeptor 120 aufwärts. Außerdem gelangt im Schritt S13 gemäß 10 das Substrat S in Kontakt mit der Abschirmeinrichtung 140 und drückt diese infolge der Aufwärtsbewegung des Suszeptors 120 aufwärts, so dass das Aufhängungsteil 142 der Abschirmeinrichtung 120 von der Bodenfläche 133 der RF-Elektrode 130 getrennt werden kann. Das Körperteil 144 der Abschirmeinrichtung 140 schirmt den zentralen Abschnitt des Substrats S ab und legt den Randabschnitt des Substrats S frei. Beispielsweise kann der freigelegte Randabschnitt des Substrats S eine Breite im Bereich von etwa 0.1 mm bis etwa 5 mm aufweisen.
11 zeigt eine Querschnittsansicht, welche obere Positionen eines Suszeptors und einer Abschirmeinrichtung einer Vorrichtung gemäß 3 darstellt. Gemäß 11 bewegt sich der Suszeptor 120 aufwärts, und das Substrat S auf dem Suszeptor 120 drückt die Abschirmeinrichtung 140 nach oben. Wenn der Suszeptor 120 in seiner obersten Position angeordnet ist, liegt ein Spaltabstand zwischen dem Suszeptor 120 und der RF-Elektrode 130 im Bereich von etwa 5 mm bis etwa 50 mm.
Im Schritt S14 gemäß 10 werden Reaktionsgase wie z. B. Schwefelhexafluorid (SF₆), Chlor (Cl₂), Kohlenstofftetrafluorid (CF₄) und Sauerstoff (O₂) in den Hohlraum 131 durch den Gaseinlass 150 mit einer Strömungsrate im Bereich von etwa 10 sccm (= 0.168875 mbar·l/s = 0.016887 Pa·m³/s) bis etwa 100000 sccm (= 1688.75 mbar·l/s = 168.87 Pa·m³/s) eingeführt. Die Reaktionsgase werden in den Hohlraum 131 diffundiert und über das Substrat S durch den Spalt zwischen dem Körperteil 144 und der Umgrenzung des Durchgangslochs 132 eingeströmt, um den Randabschnitt des Substrats S zu ätzen. In der Kammer 110 kann während des Ätzschrittes ein Druck von etwa 1,33322 Pa (10 mTorr) bis 1333,22368 Pa (10 Torr) vorliegen.
12 zeigt eine Querschnittsansicht, in welcher der Einströmungsweg der Reaktionsgase in eine Vorrichtung gemäß 3 dargestellt ist. Gemäß 12 wird, wenn die Abschirmeinrichtung 140 von dem Substrat S nach oben gedrückt wird, das Aufhängungsteil 142 der Abschirmeinrichtung 140 von der Bodenfläche 133 der RF-Elektrode 130 getrennt, und ein Einströmungspfad wird zwischen dem Körperteil 144 und dem Umgrenzungsbereich des Durchgangslochs 132 erzeugt. Im Ergebnis strömen die Reaktionsgase in dem Hohlraum 131 über den Randabschnitt des Substrats S über den Einströmungsweg zwischen dem Körperteil 144 und dem Umgrenzungsbereich des Durchgangsloches 132 ein.
Im Schritt S15 gemäß 10 wird mittels der RF-Spannungsquelle 160 eine RF-Spannung an die RF-Elektrode 130 angelegt, und der Suszeptor 120 wird geerdet. Dementsprechend werden die Reaktionsgase ionisiert, so dass ein Plasma P zwischen der RF-Elektrode 130 und dem Suszeptor 120 erzeugt wird. Die RF-Spannung wird entsprechend der Größe des Suszeptors 120 bestimmt bzw. festgelegt. Beispielsweise kann die RF-Leistung im Bereich von etwa 100 W bis etwa 50 kW liegen. Außerdem kann die RF-Leistung eine Leistungsdichte im Bereich von etwa 100 mW/cm² bis etwa 5 W/cm² aufweisen.
Im Schritt S16 gemäß 10 wird der durch die Abschirmeinrichtung 140 freigelegte Randabschnitt des Substrates S mittels des Plasmas geätzt. In den Schritten S17 und S18 gemäß 10 bewegt sich der Suszeptor aufwärts, und das Substrat S wird ausgegeben. Wenn eine Vorrichtung gemäß 4 zum Ätzen des Substrates verwendet wird, wird die Ablage T mit der Mehrzahl von darauf befindlichen Substraten S aus der Kammer 110 ausgegeben.
In einer Vorrichtung gemäß 3 kommt das Substrat S in Kontakt mit der Abschirmeinrichtung 140 und drückt diese nach oben, so dass der Einströmungspfad bereitgestellt bzw. erzeugt werden kann. Allerdings können auf dem Substrat S ausgebildete Strukturen durch den Kontakt zwischen dem Substrat S und der Abschirmeinrichtung 140 beeinträchtigt werden. Die Beeinträchtigung der Strukturen auf dem Substrat S kann gemäß einer anderen Ausführungsform in der Vorrichtung zum Ätzen eines Substrats vermieden werden.
13 und 14 zeigen eine perspektivische Ansicht bzw. eine Querschnittsansicht einer Abschirmeinrichtung einer Vorrichtung zum Ätzen eines Substrats gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Gemäß 13 und 14 weist eine Abschirmeinrichtung 240 ein Körperteil 244, ein Aufhängungsteil 242 an dem Körperteil 244 und eine Mehrzahl von Abstützteilen 246, welche vom Aufhängungsteil 242 abwärts hervorragen, auf. Da die Abschirmeinrichtung 240 von der Mehrzahl von Abstützteilen 246 abgestützt wird, welche in Kontakt mit einer Bodenfläche 233 einer RF-Elektrode stehen, wird das Aufhängungsteil 242 von der Bodenfläche 233 der RF-Elektrode getrennt, und ein Einströmungspfad für die Reaktionsgase wird zwischen dem Körperteil 244 und dem Umgrenzungsbereich eines Durchgangsloches 232 erzeugt. Im Ergebnis wird der Einströmungspfad ohne Kontakt zwischen dem Substrat S und dem Körperteil 244 erzeugt. Dementsprechend ist das Substrat S von dem Körperteil 244 selbst dann getrennt, wenn sich ein Suszeptor 220 aufwärts bewegt. Wenn beispielsweise der Suszeptor 220 seine oberste Position erreicht hat, kann der Trennabstand zwischen dem Substrat S und dem Körperteil 244 der Abschirmeinrichtung 240 etwa 1 mm betragen, so dass ein Eindringen der Reaktionsgase bis zu einem zentralen Abschnitt des Substrates S verhindert wird.
In einer Vorrichtung gemäß 3 werden die Reaktionsgase durch die Mehrzahl der Durchgangslöcher 132 der RF-Elektrode 130 eingeblasen. Allerdings kann die Einströmung der Reaktionsgase durch die Mehrzahl der Durchgangslöcher 132 unzureichend sein. Die Einströmung der Reaktionsgase kann in einer Vorrichtung zum Ätzen eines Substrats gemäß einer anderen Ausführungsform durch Bereitstellung zusätzlicher Einströmpfade verbessert werden.
15 und 16 zeigen Querschnittsansichten einer Vorrichtung zum Ätzen eines Substrats gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Gemäß 15 und 16 sind eine Mehrzahl von Einströmungslöchern 334 in einer Bodenfläche 33 zwischen Durchgangslöchern 332 einer RF-Elektrode 330 ausgebildet. Dementsprechend strömen Reaktionsgase in einem Hohlraum 331 der RF-Elektrode 330 in ausreichendem Maße über einen Randabschnitt eines Substrats durch die Mehrzahl von Durchgangslöchern 332 und die Mehrzahl von Einströmungslöchern 334 ein, wenn sich ein Suszeptor 320 aufwärts bewegt.
In einer Vorrichtung gemäß 3 werden die Reaktionsgase gleichbleibend durch den Gaseinlass 150 zugeführt, und die verbleibenden Reaktionsgase und die Ätzrückstände werden gleichbleibend durch den Gasauslass 124 abgelassen, um während des Ätzprozesses einen konstanten Druck in der Kammer 110 aufrechtzuerhalten. Da jedoch die Mehrzahl von Substraten S auf dem Suszeptor 120 während des Ätzprozesses mit der Mehrzahl von Abschirmeinrichtungen 140, welche von der RF-Elektrode 130 hervorragen, in Kontakt ist, wird ein Ausströmen der verbleibenden Reaktionsgase und der Ätzrückstände behindert bzw. verhindert. Darüber hinaus können sich die Ätzrückstände, welche sich von einem zentralen Abschnitt zu einem Randabschnitt benachbart zum Gasauslass 124 bewegen, am Randabschnitt des jeweiligen Substrates S anlagern oder wieder abgeschieden werden. Die sich anlagernden oder erneut abgeschiedenen Ätzrückstände können in einem nachfolgenden Prozess eine Kontaminationsquelle darstellen.
17 zeigt eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung zum Ätzen eines Substrats gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Gemäß 17 sind in einem Suszeptor 420 zwischen benachbarten Ladeabschnitten 422 eine Mehrzahl von Auslasslöchern 426 ausgebildet. Verbliebene Reaktionsgase und Ätzrückstände werden direkt in einen Raum unterhalb des Suszeptors 420 durch die Mehrzahl von Auslasslöchern 426 abgelassen. Dementsprechend werden die verbliebenen Reaktionsgase und die Ätzrückstände sogar während des Ätzprozesses gleichförmig von einer Kammer 410 durch einen Gasauslass 424 abgelassen. Die Anzahl der Auslasslöcher 426 und der Durchmesser der jeweiligen Auslasslöcher 426 können entsprechend dem während des Ätzprozesses in der Kammer 410 vorliegenden Druck bestimmt bzw. festgelegt werden.
Wenn für den Ätzprozess eine Ablage mit einer Mehrzahl von darauf befindlichen Substraten verwendet wird, können die Ablage und der Suszeptor eine Mehrzahl von ersten Auslasslöchern bzw. eine Mehrzahl von zweiten Auslasslöchern aufweisen. Außerdem kann die Ablage zu dem Suszeptor so ausgerichtet werden, dass die Mehrzahl von ersten Auslasslöchern exakt der Mehrzahl von zweiten Auslasslöchern zugewandt ist.
18 zeigt eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung zum Ätzen eines Substrats gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Gemäß 18 sind eine Mehrzahl von Auslasslöchern 526 in einem Suszeptor 520 zwischen benachbarten Ladeabschnitten 522 ausgebildet, und eine Mehrzahl von Einströmungslöchern sind in einer Bodenfläche 533 zwischen Durchgangslöchern 532 einer RF-Elektrode 530 ausgebildet. Dementsprechend strömen die Reaktionsgase in einem Hohlraum 531 der RF-Elektrode 531 in hinreichendem Maße über einen Randabschnitt eines Substrates S durch die Mehrzahl von Durchgangslöchern 532 und die Mehrzahl von Einströmungslöchern 534 ein, und die verbleibenden Reaktionsgase und Ätzrückstände werden direkt in einen Raum unterhalb des Suszeptors 520 durch die Mehrzahl von Auslasslöchern 526 abgelassen.
In einer Vorrichtung gemäß 3 wird eine Dünnschichtstruktur auf der Oberseite und der Seitenfläche des Randabschnittes des Substrates S entfernt. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann eine unerwünschte Dünnschichtstruktur auf einer Bodenfläche des Randabschnittes des Substrats S mittels einer Vorrichtung zum Ätzen eines Substrats entfernt werden.
19 zeigt eine Querschnittsansicht zum Ätzen eines Substrats gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Gemäß 19 weist ein Suszeptor 620 eine Mehrzahl von Ladeabschnitten 622 auf, und eine Mehrzahl von Substraten S sind auf die Ladeabschnitte 622 des Suszeptors 620 geladen. Außerdem ragt, da ein Grabenabschnitt bzw. Vertiefungsabschnitt 623 an einem Rand jedes Ladeabschnitts 622 ausgebildet ist, jeder Ladeabschnitt 622 aus dem Grabenabschnitt 623 nach oben vor. Dementsprechend kommt eine Bodenfläche in einem zentralen Abschnitt des Substrats S mit dem jeweiligen Ladeabschnitt 622 in Kontakt, und die Bodenfläche in einem Randabschnitt des Substrats S wird freigelegt. Im Ergebnis werden die Oberseite, die Seitenfläche und die Bodenfläche im Randabschnitt des Substrats S einem Plasma von Reaktionsgasen ausgesetzt, wobei eine Dünnschichtstruktur auf der Oberseite, der Seitenfläche und der Bodenfläche im Randabschnitt des Substrats S mittels des Ätzprozesses entfernt wird.
In einer Vorrichtung gemäß 3 ist die RF-Elektrode 130 an die RF-Spannungsquelle 160 angeschlossen, und der Suszeptor 120 ist geerdet. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann der Anschluss der RF-Elektrode und des Suszeptors geändert werden.
20 und 21 zeigen Querschnittsansichten von Vorrichtungen zum Ätzen eines Substrats gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Gemäß 20 weist eine Vorrichtung 700 eine Kammer 710, einen Suszeptor 720 und eine über dem Suszeptor 720 angeordnete Gaszuführung 790 auf. Der Suszeptor 720 ist an eine RF-Spannungsquelle 760 mittels einer Anpassungsschaltung 760 angeschlossen, und die Gaszuführung 790 ist geerdet. Die Gaszuführung 790 weist einen an einen Gaseinlass 750 angeschlossenen Hohlraum 731 und eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 792 in ihrer Bodenfläche auf. Außerdem ist eine Abschirmeinrichtung 740 in jedes Durchgangsloch 792 eingefügt. Da an die Gaszuführung 790 keine RF-Spannung angelegt wird, kann die Gaszuführung 790 ein von einem leitfähigen Material verschiedenes Material aufweisen. Die RF-Spannungsquelle 760 liefert eine RF-Spannung mit einer Frequenz im Bereich von 10 kHz bis 13.56 MHz oder eine RF-Spannung mit einer sehr hohen Frequenz (VHF) im Bereich von etwa 30 MHz bis etwa 300 MHz.
Gemäß 21 weist eine Vorrichtung 800 eine Kammer 810, einen Suszeptor 820 und eine über dem Suszeptor 820 angeordnete Elektrode 830 auf. Die RF-Elektrode 830 ist an eine erste RF-Spannungsquelle 860 über eine erste Anpassungsschaltung 862 angeschlossen, und der Suszeptor 820 ist an eine zweite RF-Spannungsquelle 864 über eine zweite Anpassungsschaltung 866 angeschlossen. Sowohl die erste RF-Spannungsquelle 860 als auch die zweite RF-Spannungsquelle 864 liefern eine RF-Spannung mit einer Frequenz im Bereich von etwa 10 kHz bis etwa 13.56 MHz oder eine RF-Spannung mit einer sehr hohen Frequenz (VHF) im Bereich von etwa 30 MHz bis etwa 300 MHz.
In einer Vorrichtung gemäß 3 wird ein Plasma innerhalb der Kammer 110 erzeugt. In einer anderen Ausführungsform kann ein Plasma außerhalb einer Kammer erzeugt werden.
22 zeigt eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung zum Ätzen eines Substrats gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Gemäß 22 weist eine Vorrichtung 900 eine Kammer 910, einen Suszeptor 920, eine über dem Suszeptor 920 angeordnete Gaszuführung 990 und einen Remote-Plasmagenerator 980 auf. Der Suszeptor 920 und die Gaszuführung 990 sind innerhalb der Kammer 910 angeordnet, und der Remote-Plasmagenerator 980 ist außerhalb der Kammer 910 angeordnet. Zusätzlich ist der Remote-Plasmagenerator 980 an eine RF-Spannungsquelle 960 über eine Anpassungsschaltung 962 angeschlossen. Dementsprechend wird in dem Remote-Plasmagenerator 980 ein Plasma unter Verwendung von Reaktionsgasen wie Schwefelhexafluorid (SF₆), Chlor (Cl₂), Kohlenstofftetrafluorid (CF₄) und Sauerstoff (O₂) erzeugt, und das Plasma wird durch einen Gaseinlass 950 zu der Gaszuführung 990 übertragen. Ferner wird das Plasma von der Gaszuführung 990 über ein Substrat S eingeströmt. Die Gaszuführung 990 weist einen an den Gaseinlass 950 angeschlossenen Hohlraum 931 und eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 992 in ihrer Bodenfläche auf. Außerdem ist eine Abschirmeinrichtung 940 in jedes Durchgangsloch 992 eingefügt. Da an die Gaszuführung 990 keine RF-Spannung angelegt wird, kann die Gaszuführung 990 ein von einem leitfähigen Material verschiedenes Material aufweisen.

Claims

Vorrichtung zum Ätzen eines Substrats, mit: einer Kammer (110, 310, 410, 510, 710, 810, 910); einem in der Kammer angeordneten Suszeptor (120, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820, 920), wobei der Suszeptor wenigstens einen ersten Ladeabschnitt (122, 222, 322, 422, 522, 622, 722, 822, 922) korrespondierend zu wenigstens einem Substrat aufweist; einer Gaszuführung über dem Suszeptor, wobei die Gaszuführung einen Hohlraum (131, 331, 431, 531, 731, 831, 931) und wenigstens ein Durchgangsloch (132, 232, 332, 432, 532, 792, 832, 992) korrespondierend zu dem wenigstens einen ersten Ladeabschnitt aufweist; und wenigstens einer Abschirmeinrichtung (140, 240, 340, 440, 540, 640, 740, 840, 940), welche in das wenigstens eine Durchgangsloch eingefügt ist, wobei die wenigstens eine Abschirmeinrichtung ein Körperteil (144, 244) und ein Aufhängungsteil (142, 242) an dem Körperteil aufweist, wobei das Körperteil eine kleinere Querschnittsfläche als das wenigstens eine Durchgangsloch aufweist, und wobei das Aufhängungsteil von dem Körperteil nach außen vorragt; wobei die wenigstens eine Abschirmeinrichtung an der Gaszuführung mittels des Aufhängungsteils aufgehängt ist, und wobei das Körperteil einen zentralen Abschnitt des wenigstens einen Substrats abschirmt und einen Randabschnitt des wenigstens einen Substrats freilegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine erste Ladeabschnitt einen konkaven Abschnitt und einen schräg verlaufenden Abschnitt an einem Rand des konkaven Abschnitts aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Suszeptor ferner wenigstens ein Auslassloch aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Auslassloch benachbart zu dem wenigstens einen ersten Ladeabschnitt angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Suszeptor ferner wenigstens einen Grabenabschnitt (623) in einem Begrenzungsbereich des wenigstens einen ersten Ladeabschnitts aufweist, so dass eine Bodenfläche im Randabschnitt des wenigstens einen Substrats freigelegt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Abschirmeinrichtung (140, 240, 340, 440, 540, 640, 740, 840, 940) ein isolierendes Material aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Abschirmeinrichtung (240) ferner wenigstens ein Abstützteil (246) aufweist, welches von dem Aufhängungsteil (242) nach unten vorragt und mit einer Begrenzung des wenigstens eines Durchgangsloches (232) in Kontakt steht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufhängungsteil (142) eine erste Ausrichtungsvorrichtung aufweist, wobei eine Begrenzung des wenigstens einen Durchgangsloches (132) eine zu der ersten Ausrichtungsvorrichtung korrespondierende zweite Ausrichtungsvorrichtung aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ausrichtungsvorrichtung und die zweite Ausrichtungsvorrichtung ein Ausrichtungsloch (136) und einen Ausrichtungsstift (143) aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaszuführung ferner wenigstens ein Einströmungsloch benachbart zu dem wenigstens einen Durchgangsloch (132) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaszuführung an eine erste RF-Spannungsquelle angeschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Suszeptor (120, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820, 920) geerdet oder an eine zweite RF-Spannungsquelle angeschlossen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaszuführung geerdet ist und der Suszeptor (120, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820, 920) an eine RF-Spannungsquelle angeschlossen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner einen Remote-Plasmagenerator (980) aufweist, welcher an die Gaszuführung außerhalb der Kammer (910) angeschlossen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner eine Ablage (T) auf dem Suszeptor aufweist, wobei die Ablage (T) wenigstens einen zweiten Ladeabschnitt mit einem konkaven Abschnitt und einem schräg verlaufenden Abschnitt an einem Rand des konkaven Abschnittes aufweist, wobei der wenigstens eine zweite Ladeabschnitt korrespondierend zu dem ersten Ladeabschnitt ist und wobei der Suszeptor eine flache Oberseite aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablage (T) ferner wenigstens ein erstes Auslassloch benachbart zu dem wenigstens einen zweiten Ladeabschnitt aufweist, und der Suszeptor ferner wenigstens ein zweites Auslassloch benachbart zu dem wenigstens einen ersten Auslassloch aufweist.
Verfahren zum Ätzen eines Substrats, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Laden wenigstens eines Substrats auf wenigstens einen Ladeabschnitt eines Suszeptors (120, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820, 920) in einer Kammer (110, 310, 410, 510, 710, 810, 910); Bewegen des Suszeptors aufwärts, so dass wenigstens eine Abschirmeinrichtung (140, 240, 340, 440, 540, 640, 740, 840, 940) über dem Suszeptor einen zentralen Abschnitt des wenigstens einen Substrats abschirmt und einen Randabschnitt des wenigstens einen Substrats freilegt; und Ätzen des Randabschnittes des wenigstens einen Substrats unter Verwendung von Reaktionsgasen durch eine über dem Suszeptor angeordnete Gaszuführung; wobei die wenigstens eine Abschirmeinrichtung (140, 240, 340, 440, 540, 640, 740, 840, 940) in wenigstens ein Durchgangsloch der Gaszuführung eingefügt wird und ein Körperteil (144, 244) und ein Aufhängungsteil (142, 242) an dem Körperteil aufweist, wobei das Körperteil eine kleinere Querschnittsfläche als das wenigstens eine Durchgangsloch aufweist, und wobei das Aufhängungsteil von dem Körperteil nach außen vorragt; wobei die wenigstens eine Abschirmeinrichtung an der Gaszuführung mittels des Aufhängungsteils aufgehängt wird, und wobei das Körperteil einen zentralen Abschnitt des wenigstens einen Substrats abschirmt und einen Randabschnitt des wenigstens einen Substrats freilegt.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Trennabstand zwischen der wenigstens einen Abschirmeinrichtung und dem wenigstens einen Substrat in einem Bereich von etwa 0 mm bis etwa 1 mm liegt, und dass eine Breite des Randabschnittes des wenigstens einen Substrats, welcher durch die wenigstens eine Abschirmeinrichtung freigelegt wird, im Bereich von etwa 0.1 mm bis etwa 5 mm liegt, wenn sich der Suszeptor aufwärts bewegt.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionsgase wenigstens ein Gas aus der Gruppe Schwefelhexafluorid (SF₆), Chlor (Cl₂), Kohlenstoff-Tetrafluorid (CF₄) und Sauerstoff (O₂) enthalten, wobei die Reaktionsgase mit einer Strömungsrate im Bereich von etwa 10 sccm (= 0.016887 Pa·m³/s) bis etwa 100000 sccm (= 168.87 Pa·m³/s) zugeführt werden, und wobei die Kammer einen Druck im Bereich von etwa 1,33322 Pa (= 10 mTorr) bis etwa 1333.22368 Pa (= 10 Torr) aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ferner den Schritt aufweist: Anlegen einer RF-Spannung mit einer Leistungsdichte im Bereich von etwa 100 mW/cm² bis etwa 5 W/cm² an die Gaszuführung zur Erzeugung eines Plasmas aus den Reaktionsgasen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ferner die Schritte aufweist: Anlegen einer RF-Spannung an einen Remote-Plasmagenerator außerhalb der Kammer zur Erzeugung eines Plasmas aus den Reaktionsgasen, und Zuführen des Plasmas zu der Gaszuführung.
Gaszuführungsvorrichtung zum Ätzen eines Substrats, mit: einer Gaszuführung, welche einen Hohlraum (131, 331, 431, 531, 731, 831, 931) und wenigstens ein Durchgangsloch (132, 232, 332, 432, 532, 792, 832, 992) aufweist; und wenigstens einer Abschirmeinrichtung (140, 240, 340, 440, 540, 640, 740, 840, 940), welche in das wenigstens eine Durchgangsloch eingefügt ist, wobei die wenigstens eine Abschirmeinrichtung ein Körperteil (144, 244) und ein Aufhängungsteil (142, 242) an dem Körperteil aufweist, wobei das Körperteil eine kleinere Querschnittsfläche als das wenigstens eine Durchgangsloch aufweist, und wobei das Aufhängungsteil von dem Körperteil nach außen vorragt; wobei die wenigstens eine Abschirmeinrichtung an der Gaszuführung mittels des Aufhängungsteils aufgehängt ist.