TW200905778A - A processing system platen having a variable thermal conductivity profile - Google Patents
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Description
200905778 九、發明說明: 本文所用之章節標題僅出於組織目的且不應被認爲 限制本申請案中所描述的主旨。 本申請案主張於2007年7月10號向韓國智慧財産局 k 出申清之名稱爲“System for Maintaining Workpiece Condition Uniform”的美國臨時專利申請第60/948,725號的 優先權。美國臨時專利申請第60/948,725號所揭露之内容 已完整結合於本說明書中。 【發明所屬之技術領域】 本發明有關於具有可變熱導輪廓(variable thermal conductivity profile)的處理系統平台。 【先前技術】 半導體已廣泛地用於包括半導體元件的許多產品。已 做出巨大的努力來改良元件製程以改良元件之效能。一般 而言,报多半導體元件可形成於單個半導體基板上。取决 於半導體元件的複雜性,基板可經歷多個製程。 基於電漿的製程(plasma based process)可爲半導體元 件製程申之一者。特定而言,基於電漿的製程可用於清潔、 蝕刻和研磨基板,或用於在基板上沈積材料。最近,基於 電漿之製程已用作掺雜或植入製程。如此項技術中已知, 摻雜或植入製程是將雜質引入到基板以改變基板的電、光 學機械性質的製程。電漿摻雜有時被稱作pLAD或電 漿浸沒離子植入(Plasma immersion i〇n implantation,ΠΙΙ) 製程,其經發展以滿足當前技術水平的電子和光學元件的 200905778 摻雜要求。 PLAD製程可不同於習知束線離子植入製程 (beam-line ion implantation process)。在束線離子植入製程 中,所要物質的離子可在束線離子植入系統的離子源中產 生。然後,所產生的離子由提取電極(extraction electrode) 提取且以規定的能量朝向基板的前表面加速。在離子朝向 基板加速過程中’離子可根據其質荷比(mass_t〇_charge ratio)來進行過濾,以使所要的離子才可被植入至基板内。 在PLAD製程中,基板可浸沒於包含掺雜劑離子之電 漿中。可用一系列電壓脈衝使基板偏壓以自電漿吸引離 子’且可將所吸引的離子植入至基板内。術語“基板,,在 本文中被定義爲進行植入的金屬工件、半導體工件、絕緣 工件。 如此項技術中已知,用於執行PLAD製程的系統可包 括腔室、介電窗和靠近介電窗置放的射頻(pF)線圈。由平 台支撑之基板可被安置於腔室中。在若干系統中’介電窗 可爲圓柱形介電窗,且線圈可爲包圍圓柱形介電窗之螺旋 線圈。在某些其它系統中,介電窗可爲水平延伸的介電窗, 且線圈可爲安置於水平延伸的介電窗上方的平面線圈。 在操作中,PLAD系統之腔室可經抽空至適合於使電 漿發弧(striking)和維持電漿的低壓。包括雜質的至少一種 處理氣體(process gas)可被引入至腔室内。之後,可將射頻 電流(radio frequency current)施加至線圈以將處理氣體轉 化成電漿。在電漿中可包含處理氣體的電子、離子,中性 200905778 η子以及殘餘物。偏壓可被施加至基板,且包含於電聚中 的離子可加速並植入於基板中。 如此項技術中已知,PLAD製程可爲高溫製程。電漿 可產生大量的熱。此外,在離子植入至基板中時,會產生 熱並且將所產生的熱施加到基板。如此項技術中已知,施 加至基板的過量熱可能會導致具有較差效能的元件和/或 可能會减少元件的良率。 、爲了補償與過量熱相關聯的有害影響,已提議各種方 法和設備。一種提議提供一種平台,該平台包含用於在處 理基板的J表面時靠近基板的後表面提供冷却氣體的空 間。、藉由Λ錢表面提供冷却氣體,可降低基板的溫度且 可减弱過量熱的有害影響。 然而,過量熱僅是與基板處理期間所產生的或施加到 土板的熱有_不利影響巾的—種不利影響。耗上文所 述,平台可能補償料影響中的—種影響,但該平台可能 不能夠解决其它不彻無有_影響。因此,需要更 的方法和設備。 【發明内容】 本發明提供-细於處理系、_平台,包括第一熱區 二弟熱區、第—流體導f H體導管以及流體儲藏 =苐-無與第二熱區由至少—個邊界分隔。第一流體 藏第—熱區。第二流體導管位於第二熱區。流體儲 =^有_至第-流體導管㈣—輸出和祕至第二流 v官的第二輸出。流體儲藏器向第-流體導管提供具有 200905778 第一流體條件的流體,緣此向第一熱區提供第一熱導,且 流體儲藏器向第二流體導管提供具有第二流體條件的流 體,緣此向第二熱區提供第二熱導,以便在該平台中達成 預定熱導輪廓。 本發明還提供用於處理系統的平台,包括多個熱區和 多個流體儲藏器。多個熱區中的每個熱區由至少一個邊界 分隔且包括至少一個流體導管。多個流體儲藏器中的每一 者的輸出被耦接至多個熱區中至少一者的輸入。多個流體 儲藏器向多個熱區提供具有不同流體條件的流體以便在該 平台中達成預定熱導輪廓。 本發明還提供一種用於在處理系統的平台中達成預定 熱導輪廓之方法。該方法包括提供一平台,該平台具有由 至少一個邊界分隔的多個熱區;使自至少一個流體儲藏器 之流體流入至多個區域中之流體導管内;以及,選擇在多 個區域中至少兩個區域中的流體導管中流動的流體的流體 條件,以便在平台中達成預定熱導輪廓。 本發明還提供一種用於處理系統的平台。該平台包括 具有多個熱區的平台,該等熱區由至少一個邊界分隔;用 於使流體自至少一個流體儲藏器流入至多個區域中流體導 管内之裝置;以及選擇裝置,用於選擇在多個區域中至少 兩個區域中的至少兩個流體導管中流動之流體的流體條 件,以便在平台中達成預定熱導輪廓。 【實施方式】 根據本發明之較佳的和示範性實施例,結合附圖在下 200905778 =體實施方式中更具體地描述本揭 露内容及其進一步 例),,的! 一個實施例”或“實施例(一實施 的各揭露内容的至少一個實_中。在說明書中 實施例。的短語“在—個實施例中,,未必全指同一 太、4^1解’只要本揭露内容仍是可行的,本揭露内容之 各個步驟可能以任何次序和/或同時執行^且,還 :了解’只要本揭露内容仍是可行的,本揭露内容的設備 方法可包括所描述的實施例中的許多或全部實施例。 現將參看附圖所示的本發明的示範性實施例來更詳細 地描述本教和容。雜結合各種實施例和實例來描述本 教不内容’但預期本教示内容並不限於該等實施例。相反, 如熟習此項技術者所了解,本教示内容涵蓋各種替代、修 改和等效物。能夠了解本文的教示内容的熟習此項技術者 將認識到在如本文所述之本揭露内容之範疇内的額外的實 施、修改、實施例和其它使用領域。舉例而言,本教示内 谷可同樣地適用於其它類型的處理系統,包括束線離子植 入系統或其它基於電漿的基板處理系統。在另一實例中, 本揭露内容可同樣地適用於各種類型的基板,包括金屬性 基板、半導體基板、超導基板或絕緣基板。 本揭露内容至少部分是以下情況:經歷電漿處理的基 板可能在徑向和方位角方向中具有非均勻溫度輪廓 200905778 (ncm-imif_ temperature pr〇flle)。圖 1A 至圖⑴說明在不 同電漿腔室環境下在諸如電漿摻雜或電漿沈積之電裝處理 期間的基板的三維溫度輪廓1〇2、1〇4以及1〇6。在本揭露 内容中,不同的環境可與不同的腔室壓力有關。在溫度輪 廓102、104以及106中的T軸表示基板溫度。 圖1A說明在第-電漿處理環境下在諸如電裝推雜之 電漿處理期間基板的溫度輪廓1〇2。如圖1A所說明,在第 -電漿處理環境下的基板可經歷溫度變化。舉例而古,美 板在靠近基板的中央11G的區域可經歷較低的溫度^靠^ 在第-周邊區域12G可經歷較高的溫度。同時,靠近第二 周邊區域13G的溫度可高於靠近第—周邊區域12〇的溫 度。基板在第二周邊區域14〇可經歷相對最大溫度。 圖1Β說明在第二電漿處理環境下的基板的溫度輪廊 π a如圖1Β所制,在第二環境下的基板亦可經歷沿著 L η和方位角方向巾的—個方向或兩個方向的溫度變化。 圖1C說明在第三電浆處理條件期間基板的溫度輪廊 —:不同於第-處理環境和第二處理環境下的基板,在第 =境下的基板y在靠近巾央具有最高溫度。如在附圖中 太’在第三環境下的基板的溫度可沿著徑向和方位角 向中的-個方向或兩個方向變化。然而,沿著方位角方 向的溫度變化程度可能並不明顯。 圖2A是根據本揭露内容的一個實施例的平台細的 =化平面圖。目2B是圖2A所示的平台2〇〇的詳細平面 ,且圖2C是支撑基板212的平台2〇〇的側視圖。參看 11 200905778 圖2A至圖2C,平台200可包括第一區域至第三區域 201-203 ;第一流體輸入區域至第三流體輸入區域 208-210 ;以及用於傳送流體的至少一個流體凹槽211。 在本實施例中,平台200可包括三個區域201-203, 四個邊界204-207以及三個流體凹槽211。然而,應構想 到平台200可包括任意多個區域、邊界以及流體凹槽。還 應構想到每個區域204-207包含任意多個凹槽。舉例而 言,每個區域204-207可包括一個流體凹槽211或多個流 體凹槽211。在另一實例中’平台2〇〇的至少一個區域可 能不包含凹槽211。 如上文所述,平台200還可包括第一區域流體輸入口 至第三區域流體輸入口 208-310。如圖2B所說明,平台200 可在每個區域201-203中具有單個流體輸入口。在另一實 施例中,區域201-203中至少一者可具有多個流體輸入 口。在另一實施例中,區域201-203可具有不同數目的流 體輸入口。在又一實施例中,區域201-203中的至少一者 可能不具有流體輸入口。在最後一個實施例中,進入區域 201-203中之一者的流體可能被傳送到區域2〇1_2〇3的另 一個區域。平台200還可視情况包括安置於第一區域至第 二區域201-203的至少一者中的至少一個氣體輸出口(未圖 示)。平台200的每個區域201-203可配備流體輸出口。然 而’還構想到區域201-203中的至少一個區域或全部區域 可不具有流體輸出口。若該等區域中的一者並不包含流體 輸出口,則在該區域中的流體可能流出來至另一相鄰區域 12 200905778 或至電漿腔室。 如圖2C所示,基板212可藉由平台2〇〇支撑。基板 212的後表面可朝向第一區域至第三區域201—203和第一 邊界至第四邊界204-207。在本揭露内容中,可靠近後表 面提供流體且流體可甚至接觸後表面以提供熱傳導。同 時’基板212的前表面和進行處理的表面可遠離第一區域 至第三區域201-203和第一至第四邊界204-207來安置。 r 在本揭露内容的本實施例中,平台200的第一區域201 可靠近中央安置,而第二區域202和第三區域203可靠近 第一區域201安置。雖然本實施例的平台2〇〇可包括詨於 特定位置之三個區域,但熟習此項技術者將認識到每個區 域的位置並不限于此。 在本揭露内容中不同區域的形狀也不受到限制。舉例 而言’本實施例的平台200可配置成靠近中央的第一區域 2〇1具有大體上圓形的幾何結構’而第二區域202和第三 區域203可具有相互成鏡像的形狀。然而’ 一般熟習此項 V 技術者將認識到本揭露内容之平台的區域可具有其它的形 狀或幾何結構。舉例而言,平台200可配置成該等區域均 不與另一區域相互成鏡像。一般熟習此項技術者還將認識 到不同區域的形狀或幾何結構可相同或不同。舉例而言, 該等區域可具有相同高度或不同高度使得區域可具有相同 或不同的體積。 在本揭露内容中,平台200可在區域201_203中配置 成具有與另一區域的一部分直接相鄰的一部分。舉例而 13 200905778 ,丄平台200可經成形使得第二區域2〇2的至少一部分與 第三區域203的至少一部分相鄰。然而,一般熟習此項& 術者將認識到該平台可配置成存在並不與另一區域直接相 鄰的區域。舉例而言,平台可包括三個並排安置的區域, ,中第-區域靠近平台的中央安置且第二區域和第三區域 安置於第一區域的相對側。在該實例中,第二區域和第三 區域未必具有彼此相鄰的部分。 如本文所述,第一邊界至第四邊界204-207可界定第 一區域至第三區域201-203。平台200的第一邊界2〇4可 位於第一區域201與第二區域202和/或第一區域201與第 一區域203之間。第二邊界205可最接近平台2〇〇的周邊 且第三邊界206和第四邊界2〇7可安置於第二區域2〇2與 第三區域203之間。在一個實施例中,第一邊界2〇4可具 有例如大約1〇〇 mm的直徑和例如大約丨mm的厚度。同 時,第二邊界205可具有例如大約295mm的直徑和例如 大約2 mm的厚度。而且,流體凹槽211可具有大約 的厚度和大約〇.5mm的深度。 在本實施例中,一種或多種流體可被提供到一個或多 個區域201至203。在區域201-203中,流體可靠近基板 212的後表面提供或甚至可能接觸基板212的後表面以提 供,傳導。雖然本實施例揭露了流體被提供至該等區域中 的每個區域,還應構想到可能存在至少一個不提供流體的 區域。 在本揭露内容中,流體可以靜態模式、動態模式或其 200905778 組合來提供。在靜態模式下,可在該等區域中提供並維持 流體持續一定的時間周期。在動態模式下,流體可持續地 流入至區域201-203内以向平台212提供熱傳導且然後從 區域201 -203流出來。 在本揭露内容中,相同或不同類型的流體可被提供到 不同的區域。舉例而言,氣態或液態形式的空氣、去離子 水、Ar、He、Η:、A、Xe和Ne流體中之一者或組合可被 提供到平台200的第一區域至第三區域201-203。在另一 實例中,區域201-203中之一者可被提供空氣、水、Ar、 He'HrNyXe和Ne流體中之一者或組合,且區域201-203 之另一者可被提供空氣、水、Ar、He、H2、N2、Xe和Ne 流體中之另一組合。 即使相同類型的流體被提供到不同的區域,被提供到 不同區域201-203的流體可具有相同或不同的性質。舉例 而言,提供至不同區域的流體可具有相同或不同溫度。在 另一實例中,流體可以相同的流動速率或不同的流動速率 被提供至不同區域201-203。而且,在不同區域中的流體 可維持在相同壓力水平或不同的壓力水平下。 在本揭露内容中,邊界204-207可用於隔離一個區域 與其它區域。此外,第二邊界205可用於隔離平台200的 區域201-103與電漿腔室的條件。然而,若較佳地,至少 一個通道(未圖示)可安置於一個或多個邊界,以使得提供 至一個區域的流體可流動到另一區域内。在本揭露内容 中’該通道可安置於靠近一個或多個邊界204-207的頂 15 200905778 部、中部和/或底部處。 若區域201-203相互隔離,則該區域的條件可維持在 相同條件或不同條件以向基板212的不同部分提供不同的 熱傳導。舉例而言,區域201-203可維持在相同溫度或不 同溫度以向基板212的不同部分提供相同或不同的熱傳 導。在另一實例中,區域201-203可維持在相同壓力水平 或不同壓力水平以提供相同或不同的熱傳導率。在另一實 例中,流體可以相同流動速率或不同流動速率被提供至不 同的區域。在又一實例中,區域201-203可被提供相同類 型流體。或者,區域201-203可被提供具有不同熱導的不 同類型的流體以便提供不同的熱傳導。通過提供相同的熱 傳導率或不同的熱傳導率,本揭露内容的平台可促進或阻 礙在基板中的溫度變化,諸如在圖1A至圖1C中所示的彼 等情形。 圖3是根據本揭露内容的另一實施例的平台3〇〇的平 面圖。如在圖3中所說明,平台300包括靠近平台3〇〇中 央的第一區域301和與第一區域301相鄰的第二區域至第 九區域302-309。此外,平台3〇〇可包括界定第_區域至 第九區域309的多個邊界310-319。如圖3所示,第一邊 界310安置於第一區域301與第二區域至第九區域3〇2_3〇9 之間’且第二邊界311安置於最接近平台300的外周邊處。 同時,第三邊界至第十邊界312-319中之每一者可經安置 以界定第二區域至第九區域302-309。 在本揭露内容中,本實施例的平台300可具有類似於 16 200905778 圖2A至圖2C所述的平台200中之彼等平台的許多特點。 該等類似特點可包括平纟遍亦可包括料難形狀或不 同形狀的區域301-309(參見302-309)。此外,平台300的 區域301-309可包含流體以向平台3〇〇所支撑的基板(未示 出)提供熱傳導。 類似於結合圖2所描述的平台2〇〇,本實施例的平台 300、可配置成可在相同條件或不同條件下控制且維持不同 區域301-309的條件。如本文所述,控制平台3〇〇的不同 區域的條件可使得平台300提供均勻或非均勻熱傳導和最 小化基板的非均勻溫度輪廓。若需要,平台3〇〇可提供均 勻或非均自熱料以最錢基板的均自溫度輪廊(如結合 平台200的敘述)。平台3〇〇的不同區域3〇1_3〇9的條件可 藉由向區域L提供具有相雜賊不雜f的流體 來進行控制。舉例而言,具有相同或不酿導的流體可被 提供到區域3G1.3G9。在另—實财,具有相同或不同溫 度的相同或不同流體可被提供至區域301—309。 區域301-3G9的條件亦可藉由在相同流動速率或不同 流動速率下提供流體而受到控制。而且,不同區域的壓力 可維持在相同壓力水平或不同的壓力水平。在本實施例 中’提供至區域之流體可包括(例如)氣態或液態形式之空 氣、水、Ar、He、H2、N2、Xe和Ne或其組合。 與平台200的彼等特點不同的本平台3〇〇的特點可爲 區域301-309中之某些區域或全部區域的冑目、形狀、尺 寸或相對位置。 200905778 圖4是根據本揭露内容的另一實施例的平台4〇〇的平 面圖。如在® 4中所說明,平台彻可包括靠近平台4〇〇 中央的第-區域401 ;與第一區域彻相鄰的第二子區域 至第九子區域4G2-4G9 ;以及與第二子區域至第九子區域 402 409相鄰的第十子區域至第十七子區域41 。平台 400亦可包括位於第一區域梢與第二子區域至第九子區 域^402-409之間的第—邊界418 ;最接近平台_的周邊 的f二邊界419 ;位於第二子區域至第九子區域402-409 與第十子區域至第十七子區域41〇_417之間的第三邊界 420。平台400亦可包括定義平台4〇〇的第二子區域至第十 七子區域402-417之多個子邊界421-436。 在本揭露内容中,本實施例的平台4〇〇可具有與平台 200和300的彼等特點類似的若干特點。出於清楚和簡二 的目的’將不結合圖4描述類似的特點。 圖4所示的本實施例的一個不同特點可見於平台4㈨ 的第十子區域至第十七子區域410_417。如在圖4 ^所說 明★,第十子區域至第十七子區域4HM17可間隔開且並不 與第一區域401直接相鄰。該配置可使得第一區域能夠(例 如)與第十子區域至第十七子區域410-417熱隔離。 圖5是根據本揭露内容的另一實施例的平台5〇〇的平 面圖。如圖5所說明,本實施例的平台5〇〇可包括以陣列 定位的多個矩形區域502 ;經定位以界定區域5〇2的多個 邊界504。在本揭露内容中,本實施例的平台$〇〇可包括 與前面所述的平台200、300和400的彼等特點類似之特 18 200905778 點。出於清楚和簡化的目的,將不結合圖5來描述平台5〇〇 的類似特點。 圖5所示的本實施例的一個不同特點可在於區域502 的形狀和尺寸。此外,每個區域相對於其它區域502的位 置可不同。舉例而言’平台500的區域不是同心的。 圖6說明根據本揭露内容的一個實施例用於向平台 200、300、400和500供應流體的流體供應單元6〇〇。流體 供應單元600可包括流體儲藏器601和第一壓力控制器至 第二壓力控制器602-604 ;以及第一過濾器至第三過濾器 605-607 ;第一閥至第三閥608-610 ;第一孔口至第三孔口 611-613 ;壓載箱(ballast tank)614 以及真空果 615。 在本實施例中,第一壓力控制器至第三壓力控制器 602-604可獨立地控制自儲藏器601至第一流體導管至第 三流體導管601A、601B以及601C的流體的流動速率和/ 或壓力。此外,第一壓力控制器至第三壓力控制器6〇2_6〇4 可監視和/或設定提供至每個區域的流體的壓力。同時,第 一過濾器至第三過濾器605-607可過濾透過第一流體導管 至第三流體導管601A、601B和601C行進的流體。 第一閥至第三閥608-610可控制流體自過濾器 605-607至與閥608_610連通的平台62〇的區域的流動。並 聯地連接至第一閥至第三閥608-610之第一孔口至第三孔 口 611-613可限制流體至平台620的區域的流動。 如圖6所說明,壓載箱614可耦接至第一閥至第三閥 608-610且耦接至第一孔口至第三孔口 611·613。同時,真 200905778 空泵615可耦接至壓載箱614且產生壓差以自流體儲藏器 601經由第一流體導管至第三流體導管6〇1Α、6〇ΐβ以及 601C傳送流體。此外,真空泵615可產生壓差以自平台 620的區域抽空流體。在一個實施例中,流體供應單元 I包括至少一個溫度控制器6〇1D,諸如最接近儲藏器6〇1 疋位的加熱器和/或冷却器。在另一實施例中,一個或多個 ,度控制器(未圖示)可提供至第一流體導管至第三流體導 了 601A、601B和601C中的至少一者以便獨立地控制導 管601A、601B和601C中的流體的溫度。 如圖6所示,第—壓力控制器至第三壓力控制器. 602-604可直接耦接至儲藏器6〇1。第一壓力控制器6〇2、 第一過濾器605和第一閥608可經由第一導管6〇1A串聯 地耦接在一起。第二壓力控制器6〇3、第二過濾器6〇6以 及第二閥609可經由第二導管6〇1B串聯地耦接在一起。 第三壓力控制器604、第三過濾器607以及第三閥61〇可 經由第三導管601C串聯地耦接在一起。同時,第一孔口 至第三孔口 611-613可與第一閥至第三閥608_61〇中之各 別一者並聯地耦接。壓載箱614可耦接至第一閥至第三閥 608-610和至第一孔口至第三孔口 611_613。真空泵615可 耦接至壓載箱614。 在操作中,真空泵615可產生壓差且將儲藏器6〇1中 的流體傳送到第一流體導管至第三流體導管601A_601c。 如上文所述’包含於流體儲藏器601中且經由第一流體導 管至弟二體導管601A至601C傳送之流體可爲空氣、去 20 200905778 離子水、入1'、出、112、]^2、乂6以及阶中之一者或其組合。 包含於流體儲藏器601中的流體可爲液態或氣態形式。 經由第一流體導管至第三流體導管601A、001B以及 601C流動的流體的壓力可獨立地受到壓力控制器6〇2_6〇4 的控制。舉例而言,壓力控制器6〇2_6〇4可用於監視並將 透過第一流體導管至第三流體導管6〇1A、6〇1B以及6〇lc 中之任一者流動的流體的流動速率設定為高流動速率、中 流動速率或低流動速率。或者,壓力控制器6〇2_6〇4可防 止流體透過第一流體導管至第三流體導管6〇1A、6〇m以 及601C中任一者流動。過濾器6〇5_6〇7中每一者可過濾流 體且閥608-610可控制流體至平台3〇〇的區域、孔口 611-613以及壓載箱614之流動。壓力控制器6〇2 6〇4、壓 載箱614、孔口 611_613以及真空泵615之組合可將平台 300中的區域中的流體壓力維持在一或多個所要水平。 舉例而s,每個壓力控制器6〇2_6〇4可配置成提供預 疋壓力的流體。壓载箱614和真空泵615配置成快速地抽 運且向第一流體導管至第三流體導管6〇1α、6〇ιβ以及 601C中的流體提供壓差。第一孔口至第三孔口 可 减小流體自壓力控制器602-604至壓載箱614的流動。第 孔口,第二孔口 611-613亦可經設計以將平台3〇〇的區 域中之每一者的壓力維持在一個或多個預定水平。 在本揭露内容中,流體供應單元600亦可包括流體輪 出導管(未圖示),其使得包含於該等區域中的流體從該^ 區域流出來且被提供至壓載箱014。該流體輸出導管亦可 21 200905778 麵接至第一閥至第三閥608-610。 圖7說明根據本揭露内容的流體供應單元7〇〇的另一 λ鉍例。机體供應單元700可包括與流體供應單元的 特點類似的特點。然而,流體供應單元7GG可包括多個流 體儲藏器701和702;多個相應的壓載箱715和716,以及 多個真空泵717和718。
+如圖7所說明,流體供應單元700可包括第一流體儲 藏器701和第二流體儲藏器观。然而,一般熟習此項技 術^將認鋼流體供應單元可包括不隨目的流體儲 藏器。在本揭露内容中,儲藏器7〇1和702可包含相同類 ^或不同類型的流體。舉例而言,儲藏器7〇1和7〇2可包 3具有不同熱導的不同流體❶此外,儲藏器7〇ι和7〇2可 ^含具有相同性質或不同性質(例如,溫度和流動速率)的 μ體第流體儲藏器701與第二流體儲藏器7〇2中之每 者可包括恤度控制器701A和702A以控制流體溫度。如 $所述的其它實施_溫度控繼,本實關的溫度控 器701D和702D可爲加熱器和/或冷却器。而且,至少 個二度控制器(未圖示)可靠近導管7〇ia、7〇ib以及 01C提供,作爲#近儲藏器7〇1和7〇2的溫度控制器 和702D的補充或替代。 —一坩一厘刀衩制器與第二壓力控制器 可輕接至第-儲藏器7(Π,而第三屢力控制器7〇5 °接至第一儲藏器702。第一壓力控制器703可經由第 一流體導管7G1A與第-過遽器寫和第一閥期串聯地 22 200905778 f二壓力控制器7G4可經由第二流體導管 /、弟一過濾、g 707和第二閥7i〇串聯地轉接。此外, 、^麼力控制器705可經由第三流體導管期c與第三過 濾器708和第三閥711串聯地耦接。 ▲如圖7所說明’第—孔口至第三孔σ 712-714中每-者可分別並聯地連接至第―闕至第三闕,.7ΐι。第κ 载箱715 接至第1 和第二閥71〇且柄接至第二 ^口川和第二孔口713。而且,第二$載箱716可二接 二弟三,711和耗接至第三孔口 714。而且,第一真空栗 二屋;If 8可分戦接至第-職箱π與第 〜鮮元的輯可驗於結姻6所描述的 操作。如本文所述,供應單元可 麵賴和作條件的不同類型的 圖8說明根據本揭露内容之包括平台8 揭然而,熟習此項技術者應了解到本 電的平台和流體供應單元可應用於任何類型的基ί 舉例而言理Ϊ:= =何其它類型的處理系統。 離子植入系統或基於«的,諸如束線 中安包括至少一個腔室,,在腔室801 置並處理基板802。腔室謝可包括加熱器和/或冷却 23 200905778 器,其控制平台805和/或基板802的溫度。諸如結合圖6 和圖7所述的流體供應單元6〇〇和之流體供應單元 可向平台805之每一區域提供至少一種流體。在一個實施 例中,流體供應單元806包括壓力控制器,諸如在上文所 ,的壓力控制器602-604和703-705。壓力控制器可配置成 監視和/或設定傳送到平台8〇5之每個區域的流體的壓 力。或者,系統800可包括一或多個流體監視器,而不是 ^力控制器’其監視在平纟的每個區域巾的流體性 質。電聚處理純_亦可包括溫度監視^,其監視基板 8〇2的溫度變化。 腔室801包括第一線圈8〇3和第二線圈8〇4。第一線 圈803和第二線圈8〇4中之至少一者是主動線 coil),其直接連接至RF電源8〇7。在某些實施例中, 線圈803和第二線圈8〇4中之一者是寄生線圈或寄 語“寄生天線”在本文巾被定義絲示餘動天線 進仃電磁通信但不直接連接至電源的天線。換言之,寄生 天線並不直接由電源激發,而是由經定位與該寄生天^ 仃電磁通信社動天絲㈣。在本揭露时的某些 =,寄生天線的-端電連接至接地電細提供^調譜 月b力。在這個實施例中,寄生天線包括線圈調整器, 於改變寄生天線線_有錄數。可使用多種不都 線圈調整器’諸如金屬短杆(metal sh〇rt)。 、 在操作中,基板802可置於腔室801中,且腔室 可被抽空。流體供應單元806可向平台8〇5的不同區域提 24 200905778 供在預錢力和/或溫度的至少—種流體。提供至平二8〇5 的不同區域的具有預定壓力何或溫度的流體可在基二8〇2 中達成所要熱導輪廓。 在-個實施例中,流體供應單元·亦監視在平台8〇5 的區域中至少-者中的流體壓力。若流體供應單元侦 測到存在流體洩漏,則壓力控制器6〇2_6〇4、7〇3_7〇5可向 系統800職訊如終止程或採取校正倾來維躺 要的基板8G2溫度輪廓。在區域之間的流體攻漏可藉由摘 測在-個區域中壓力的降低和/或在另—區域中的壓力辦 加而進行判斷。在平台8G5中區域之_流朗漏亦可^ 由偵測到基板802的溫度變化的增加而進行判斷。可藉由 债測到流體浪漏且採取校正措施來改良總製程良率。 將射頻功率施加到第一線圈8〇3和第二線圈8〇4中至 少一者。至少一個加電線圈產生電漿8〇9。然後來自電 漿809的離子可藉由(例如)直接地或間接地向平台8〇5或 基板802施加偏壓而朝向基板802導向。
藉由向平台805的不同區域提供具有不同的壓力和/ 或溫度的流體’可向基板802的不同區域提供不同的熱傳 導率(即,冷却/加熱速率)。因此,流體供應單元8〇6可提 供特定電漿製程所要的熱導輪廓。幾乎存在可用於執行許 多不同製程的無窮多種可能的熱導輪廓。在這個最簡單的 實例中’流體供應單元806可用於在平台8〇5中提&相對 均勻的熱導輪廓’其最小化平台805上的溫度變化。、 在一個實施例中,至少兩種不同的流體被提供至平台 25 200905778 8二:固不同的區域。在各種實施例中,不同類型 流體可提^不冋或者可類似。使用至少兩種不同 = g有Γ低溫度的基板802的部分的平台 來提供相對ili,具有相對低熱導的流體(諸如,沁) 向靠近呈有相對,導輪廓。此外,流體供應單元806可 抖古‘有相對向溫的基板’的另—區域,提供呈有相 對南熱導的流體(諸如,He)。 幻〜、有相 供式ίΪ露内容的平台的一個優點可在於該平台可能夠提 的:體、:同類型的流體和/或具有相同性質或不同性質 =因此,本揭露内容的平台能夠 尚的流體的體籍Im 力双佴烕本較 方面非〜 糊而言’ He,雖然在提供埶傳導 板的僅:二藉由向需要高熱傳導的基 成本。低熱傳導的成本較低的流體來减少電衆處理的總 期本Ϊ然!!合各種實施例和實例描述了本教示内容μ曰預 做出的各種替代、修改和等 圖U說明在第一處理環境下在諸如電褽摻雜之電裝 26 200905778 處理期間基板的溫度輪廓。 處理^===理環境下在諸如㈣摻雜之電聚 處理:::=:理條件下在諸如一電漿 =匕是根據本揭露内容之一個實施 處理時轉㈣的基板溫度麟。 (" 度::圖’該平台在電衆處理時維持均勻的基板溫 側视說明結合圖2a至圖2b所描述的平台和基板的 ®,=m本揭露内容的平台的另—實施_平面 的多中央區域和在第-子區域與第二子區域中 圖,據本揭露内容的平台的又—實施例的平面 °千口匕括疋位於矩陣中的多個矩形區域。 的根據本揭露内容向平台提供流體的流體供應 的另根據本揭露内容向平台提供流體的流體供應 圖8說明根據本揭露内容包括平台和流體供應的電裝 27 200905778 處理系統。 【主要元件符號說明】 102 :溫度輪廓 104 :溫度輪廓 106 :溫度輪廓 110 :中央 120 :第一周邊區域 130 :第二周邊區域 140 :第三周邊區域 200 :平台 201-203 :第一區域至第三區域 204-207 :邊界 208410:第一流體輸入區域至第三流體輸入區域 211 :流體凹槽 212 :基板 300 :平台 301 :第一區域 302-309:第二區域至第九區域 310-319 :邊界 400 :平台 401 :第一區域 402-409:第二子區域至第九子區域 410-417 :第十子區域至第十七子區域 418 :第一邊界 28 200905778 419 :第二邊界 420 :第三邊界 421-436 :子邊界 500 :平台 502 :矩形區域 504 :邊界 600 :流體供應單元 601 :流體儲藏器 601A :第一流體導管 601B:第二流體導管 601C :第三流體導管 601D :溫度控制器 602-604:第一壓力控制器至第三壓力控制器 605-607:第一過濾器至第三過濾器 608-610 :第一閥至第三閥 611-613 :第一孔口至第三孔口 614 :壓載箱 615 ··真空泵 700 :流體供應單元 701 :流體儲藏器 701A :溫度控制器 701A :導管 701B :導管 701C :導管 29 200905778 701D :溫度控制器 702 :流體儲藏器 702A :溫度控制器 702D :溫度控制器 703 :第一壓力控制器 704 :第二壓力控制器 705 :第三壓力控制器 706 ··第一過濾器 707 :第三閥 708 :第三過濾器 709-711 :第一閥至第三閥 712-714:第一孔口至第三孔口 715 :壓載箱 716 :壓載箱 717 :真空泵 718 :真空泵 800 :電漿處理系統 801 :腔室 802 :基板 803 :第一線圈 804 :第二線圈 805 :平台 806 :流體供應 807 : RF電源 30 200905778 809 :電漿 T :溫度 (
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Claims (1)
- 200905778 、申請專利範園·· 1·-種用於處理系統的平 a.第-熱區與第-埶序,“十°包括. 1- ^ 罘一熱區由至少一個邊界分隔 b.第一流體導管,位於所述第1埶= 導管,位於所述第二熱::以及 輸出和至所述第—流體導管的第一 藏器向所述第一二;=!的第二輸出’所述流體儲 緣此向所述第一熱區:㈡第=== 二=管提供具有第,條== 熱導歸 鱗,以便在所述平台中達成預定 A 2甘根據中請專利範圍第丨項所述之用於處理系統的平 。’其中,所卿-熱區和第二熱區包括單_流體輸入 D〇3. 根射請專聰㈣丨韻叙用域理系統的平 口 ’其中’所述第—流體導管與所述第二流體導管中之至 少一者包括在所述平台中用於傳送流體之凹槽。 4. 根據f料利翻第丨項所述之用於處理系統的平 台,其中,所述第-流體條件和所述第二流體條件包括流 體流動速率、流體壓力、缝溫度、流體解以及 型中之至少一者。 5. 根據申咕專利範圍第1項所述之用於處理系統的 台,其中,所述預钱報廓包括麵述平自上相對均勻 32 200905778 的溫度輪廓。 6.根據申請專利範圍第1項所述之用於處理季统的平 台’其中,所導輪廊包括補償在所述平= 和方位角方向巾之熱料自性之熱導輪靡。 7, 根據中請專利範圍第丨項所述之用於處理系統的平 台,其中,所述預定熱導輪廓包括補償電雜程中所產生 的熱非均勻性之熱導輪廓,所述電漿製程導致與所述平台 的周邊區域相比’所述平台的中央區域具有相對低溫。口 8. 根據申請專利範圍第1項所述之用於處理系統的平 台,其中,所述流體包括液體和氣體中之至少一者。 9.根據申請專利範圍第1項所述之用於處理系統的平 台,其中,所述流體包括至少一個液體和至少一個氣體之 組合。 10. —種用於處理系統之平台,所述平台包括: a. 多個熱區,所述多個熱區中之每一者由至少一個邊 界分隔且包括至少一個流體導管;以及 b. 多個流體儲藏器,所述多個流體儲藏器中的每一者 的輪出耦接至所述多個熱區中至少一者的輸入,所述多個 流體儲藏器向所述多個熱遙提供具有不同的流體條件的流 體,以便在所述平台中達成預定熱導輪廓。 11. 根據申請專利範園第10項所述之用於處理系統之 平台,其中所述多個流體儲藏器中之至少兩者向所述多個 熱區中之至少兩者提供具有不同熱導之流體。 12. 根據申請專利範圍第10項所述之用於處理系統之 33 200905778 平台,其中所述多個流體儲藏器中之至少一者向所述多個 熱區中之至少兩者提供流體。 13.根據申請專利範圍第1〇項所述之用於處理系統之 平台,其中所述多個熱區中之至少兩者包括單獨的流體輸 入口,所述單獨的流體輸入口直接麵接至所述多個流體儲 藏器中之一者。 14.根據申請專利範圍第1〇項所述之用於處理系統之 平台,其中所述流體條件包括流體流動速率、流體壓力、 流體溫度、流體熱導以及流體類型中之至少一者。 、,二15.根據申晴專利範圍第1〇項所述之用於處理系統之 平口 /、中所述預疋熱導輪靡包括在所述平台上相對均勻 的ilBL度輪廊。 、,二16.根據申請專利範圍第1〇項所述之用於處理系統之 平台,其中所述預定熱導輪廓包括補償在所述平台 和方位角方向中之熱非均勻性之熱導輪摩。 口.根據申請專利範圍第10項所述之用於處理系統之 平台,其中所述預定熱導輪廓包括補償電漿製程 、 均句性之熱導麵’所述電漿製料致與所述平台 、。1區域相比,所述平台的中央區域具有相對低溫。D 之方法㈣平自+達絲絲導㈣ &供具有由至少一個邊界分隔的多個熱區的平a. 區二^藏器之流“個 34 200905778 C.選擇在所述多個區域中至少兩個區域中的流體導 管中流動的流體的流體條件,以便在所述平台中達成預定 熱導輪廓。 19.根據申印專利範圍第18項之用於在處理系統的平 台中達成預定熱導輪廓之方法,其卡所述製程包括電漿製 程。 20. 根據申請專利範圍第18項之用於在處理系統的平 台中達成預疋熱導輪廓之方法,其中所述流體包括至少一 個液體和至少一個氣體之組合。 21. 根據申請專利範圍第丨8項之用於在處理系統的平 台中達成預定熱導輪廓之方》,其中所述騎流體條件包 括選擇流體流動速率、流體壓力、流體溫度、流體熱導以 及流體類型中之至少一者。 二22根據申凊專利範圍第18項之用於在處理系統的平 口中達成預定熱導輪廓之方法,其中所述預定熱導輪廓包 括在所述平台上相對均勻的溫度輪廓。 “ 23·根據申請專利範圍第18項之用於在處理系統的平 二成預定熱導輪廓之方法,其中所述預定熱導輪廓包 道γ在所述平台的徑向和方位角方向中之熱非均勻性之 熱導輪廊。 A中3·成根據申請專利範圍第18項之用於在處理系統的平 “補償輪廓之方法,其中,所述狀熱導輪廓 述電漿製=縱製程中所產生的熱非均勻性之熱導輪廓’所 程導致與戶斤述平台的周邊區域相比,所述平台的 35 200905778 中央區域具有相對低溫。 25.種用於處理系統的平台,所述平台包括: a. 具有多個熱區的平台,所述多個熱區由至 界分隔; 口透 b. 用於使流體自至少—佩體儲藏器流人至所述 個區域中流體導管内之裝置;以及, c. 選擇裝置,用於選擇在所述多個區域中之至少兩個 區域中的至少兩個流體導管中流動之流體的流體條件,以 便在所料纟巾賴敢熱導輪廓。 36
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