TW201929085A - 可減少污染顆粒的等離子體處理裝置、執行方法及蝕刻系統 - Google Patents

可減少污染顆粒的等離子體處理裝置、執行方法及蝕刻系統 Download PDF

Info

Publication number
TW201929085A
TW201929085A TW107145073A TW107145073A TW201929085A TW 201929085 A TW201929085 A TW 201929085A TW 107145073 A TW107145073 A TW 107145073A TW 107145073 A TW107145073 A TW 107145073A TW 201929085 A TW201929085 A TW 201929085A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
gas
cavity
bushing
chamber
particles
Prior art date
Application number
TW107145073A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI683363B (zh
Inventor
圖強 倪
左濤濤
身健 劉
陳星建
萬磊
Original Assignee
大陸商中微半導體設備（上海）股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 大陸商中微半導體設備（上海）股份有限公司 filed Critical 大陸商中微半導體設備（上海）股份有限公司
Publication of TW201929085A publication Critical patent/TW201929085A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI683363B publication Critical patent/TWI683363B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4408—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber by purging residual gases from the reaction chamber or gas lines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4404—Coatings or surface treatment on the inside of the reaction chamber or on parts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4409—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber characterised by sealing means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32394—Treating interior parts of workpieces
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means
    • H01J37/32449—Gas control, e.g. control of the gas flow
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458—Vessel
    • H01J37/32477—Vessel characterised by the means for protecting vessels or internal parts, e.g. coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458—Vessel
    • H01J37/32513—Sealing means, e.g. sealing between different parts of the vessel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/02—Details
    • H01J2237/022—Avoiding or removing foreign or contaminating particles, debris or deposits on sample or tube

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

本發明揭露一種可減少污染顆粒的等離子體處理裝置、執行方法及蝕刻系統，其等離子體處理裝置包含腔體及襯套，襯套上方設有介電窗，腔體、襯套及介電窗圍繞形成反應腔，反應腔內底部包括用於放置晶圓的基座，基座下方包括用於抽出反應腔內氣體維持反應腔內低壓的抽真空裝置。腔體內設置有遮擋在腔體側壁上的開口及襯套側壁上的開口之間的遮擋板，其阻擋由傳輸腔流向反應腔的氣體中的污染顆粒。襯套的下部設有孔槽，遮擋板下方的襯套外壁及腔體內壁圍繞形成的流動空間藉由孔槽與襯套的內部空間相連通，使得污染顆粒被抽真空裝置抽走。本發明不僅保證當前的晶圓不被污染，還能改善下一片晶圓傳片的污染，還可通入清潔氣體使污染顆粒被帶離反應腔的效果更加顯著，效率更高。

Description

可減少污染顆粒的等離子體處理裝置、執行方法及蝕刻系統
本發明涉及蝕刻設備的耐腐蝕防護技術領域，特別涉及一種可減少污染顆粒的等離子體處理裝置、執行方法及蝕刻系統。
習知技術中，傳輸腔（Transfer module，簡稱TM ）與等離子體處理裝置1（process module，簡稱PM）相互傳片的過程中，由於兩個腔體內的氣壓的不平衡，會出現腔體間的氣體流動，懸浮在各腔體中的顆粒（particle）會隨著氣體流向另一個腔體，造成腔體的顆粒污染問題。
如圖1所示是一個簡化的蝕刻（ETCH ）系統示意圖，由傳輸腔2、真空閥3（slit valve）及等離子體處理裝置1組成。其中，等離子體處理裝置1包含介電窗11（insulation window）、襯套12（liner）、腔體13（chamber body）、 擺動式鎖氣閥14（pendulum valve）及渦流泵15（turbo pump）。
當傳輸腔2與等離子體處理裝置1傳片時，該兩腔體內因各自的壓力不平衡，導致氣體發生流動。假設氣體是從傳輸腔2 流向等離子體處理裝置1，則傳輸腔2的腔體內的懸浮顆粒也會隨著氣體流向等離子體處理裝置1而引起顆粒污染。這個現象可以藉由控制遮擋板16（slit door shutter）開關的時間順序來減小顆粒污染的程度。
例如，打開真空閥3後，再打開遮擋板16，讓傳輸腔2的腔體中的帶顆粒的氣體沖向該遮擋板16，限制該帶顆粒的氣體直接沖向靜電卡盤（Electrostatic chuck，簡稱ESC）及晶圓（Wafer，圖中未示出）。這個過程對當前晶圓的保護是有效的，但是對下一片晶圓依然有隱患，因為隨著傳輸腔2中的氣體沖向PM中的遮擋板16的顆粒，會受該遮擋板16的阻擋而掉落在襯套12、遮擋板16及腔體13三者之間形成的一部分區域，該區域是一個死區，即不容易被渦流泵15立即抽走。
但是當輪到第二片晶圓傳片時，傳輸腔2的腔體中的氣體再次流向等離子體處理裝置1，該傳輸腔2中的氣體再次流向等離子體處理裝置1的腔體時帶來的擾動會將該死區內的上次晶圓傳片過程掉落的顆粒進行擾動，將該被擾動的顆粒帶向靜電卡盤及晶圓，從而會污染晶圓。其中，襯套12、遮擋板16及腔體13之間形成的死區，由於沒有有效的氣體流動的路徑，使得掉落在該死區中的顆粒終將污染後續進行傳片的晶圓。
本發明的目的是提供一種可減少污染顆粒的等離子體處理裝置、執行方法及蝕刻系統，其藉由在襯套的下部設有孔槽，同時還可在腔體的上端通入清潔氣體，腔體內設置的遮擋板阻擋由傳輸腔流向反應腔的氣體中的污染顆粒，遮擋板下方的襯套外壁及腔體內壁圍繞形成的流動空間藉由孔槽與襯套的內部空間相連通形成氣體流動路徑，使得污染顆粒藉由氣體流動路徑被抽真空裝置抽走，保證當前的晶圓保護，還能改善下一片晶圓傳片的污染情況。
為了達到上述目的，本發明提供的一種可減少污染顆粒的等離子體處理裝置，包含腔體及襯套，所述襯套上方設有介電窗，所述腔體、襯套及介電窗圍繞形成反應腔，所述反應腔內底部包括用於放置晶圓的基座，基座下方包括用於抽出反應腔內氣體維持反應腔內低壓的抽真空裝置；
所述腔體內設置有遮擋在所述腔體側壁上的開口及襯套側壁上的開口之間的遮擋板，其阻擋由傳輸腔流向所述反應腔的氣體中的污染顆粒；
所述襯套的下部設有孔槽，所述遮擋板下方的襯套外壁及腔體內壁圍繞形成一個流動空間，所述流動空間藉由所述孔槽與襯套的內部空間相連通形成氣體流動路徑，使得進入所述流動空間內的污染顆粒藉由所述氣體流動路徑被所述抽真空裝置抽走。
較佳地，所述等離子體處理裝置藉由真空閥與所述傳輸腔連接；當所述真空閥開啟時，所述傳輸腔內的氣體流向反應腔時，所述遮擋板關閉，所述傳輸腔的氣體中的污染顆粒直接碰撞遮擋板後向下進入所述流動空間。
較佳地，所述抽真空裝置為渦流泵，所述渦流泵藉由擺動式鎖氣閥與所述腔體連接。
較佳地，所述腔體上端通入清潔氣體，該清潔氣體沿遮擋板垂直向下流動形成氣幕，經過所述遮擋板，穿越所述流動空間後藉由所述氣體流動路徑被帶離所述反應腔。
較佳地，所述腔體上開設有氣體管道連通到供應所述清潔氣體的清潔氣體源，所述清潔氣體進入腔體後沿著腔體內壁與襯套外壁之間的縫隙向下流動。
較佳地，所述遮擋板下方包括一個可上下移動的支持桿，以使得所述遮擋板可以在兩個不同高度的位置之間移動；其中，當所述支持桿在第一高度時，所述遮擋板為關閉狀態，所述遮擋板遮擋在襯套側壁開口；當所述支持桿在第二高度時，所述遮擋板為開啟狀態，來自傳輸腔的晶圓經過襯套側壁開口，進入反應腔內放置的基座上。
較佳地，所述襯套的底端包括一個向內側基座延伸的環形橫向延展部，環形橫向延展部上包括多個氣體通道，使得反應腔內的包括等離子體的反應氣體在穿過所述環形橫向延展部時，熄滅等離子體。
本發明還提供了一種等離子體蝕刻系統，包含傳輸腔及如上文所述的可減少污染顆粒的等離子體處理裝置；所述等離子體處理裝置的襯套的下部設有孔槽；所述等離子體處理裝置的腔體內設有遮擋板，阻擋由傳輸腔流向反應腔的氣體中的污染顆粒；所述遮擋板下方的襯套外壁及腔體內壁圍繞形成的流動空間藉由所述孔槽與襯套的內部空間相連通，形成氣體流動路徑，使得所述污染顆粒藉由所述氣體流動路徑被抽真空裝置抽走。
較佳地，所述抽真空裝置為渦流泵，所述渦流泵藉由擺動式鎖氣閥與所述腔體連接。
較佳地，所述等離子體處理裝置藉由真空閥與所述傳輸腔連接；當所述真空閥開啟時，所述傳輸腔內的氣體流向反應腔時，所述遮擋板關閉，所述傳輸腔的氣體中的污染顆粒直接碰撞遮擋板後向下進入所述流動空間。
本發明還提供了一種如上文所述的等離子體處理裝置的運行方法，該方法包含：
先開啟真空閥，關閉腔體內的遮擋板；
當傳輸腔的氣體流向等離子體處理裝置的反應腔時，所述遮擋板阻擋由傳輸腔流向所述反應腔的氣體中的污染顆粒；
所述污染顆粒依次經過由遮擋板下方的襯套外壁及腔體內壁圍繞形成的流動空間、襯套下部設置的孔槽後，被抽真空裝置抽走；其中，所述流動空間藉由所述孔槽與襯套的內部空間相連通形成氣體流動路徑。
較佳地，所述污染顆粒經過所述氣體流動路徑被帶離反應腔後，開啟所述遮擋板，使得晶圓被送入/出反應腔。
與習知技術相比，本發明的有益效果為：本發明藉由在襯套的下部設置孔槽，同時還可在腔體的上端通入清潔氣體，腔體內設置的遮擋板阻擋由傳輸腔流向反應腔的氣體中的污染顆粒，遮擋板下方的襯套外壁及腔體內壁圍繞形成的流動空間藉由孔槽與襯套的內部空間相連通形成氣體流動路徑，使得污染顆粒藉由氣體流動路徑被抽真空裝置抽走，實現去除死區的目的，不僅保證當前的晶圓不被污染，還能改善下一片晶圓傳片的污染情況。同時，通入清潔氣體形成氣幕使得污染顆粒被帶離反應腔的效果更加顯著，效率更高。
本發明揭露一種可減少污染顆粒的等離子體處理裝置、執行方法及蝕刻系統，為了使本發明更加明顯易懂，以下結合圖式及具體實施方式對本發明做進一步說明。
如圖2所示，本發明的等離子體蝕刻系統包含：等離子體處理裝置1、傳輸腔2及真空閥3。真空閥3設置在傳輸腔2及等離子體處理裝置1之間，分別與傳輸腔2及等離子體處理裝置1連接。
等離子體處理裝置1包含腔體13、襯套12、擺動式鎖氣閥14、遮擋板16及渦流泵15。其中，襯套12之上設有介電窗11，用以佈置連接射頻功率的感應線圈等。腔體13、襯套12及介電窗11圍繞形成反應腔。反應腔內底部包括用於放置晶圓的基座，基座下方包括用於抽出反應腔內氣體維持反應腔內低壓的抽真空裝置。該抽真空裝置可以為渦流泵15，渦流泵15可藉由擺動式鎖氣閥14與腔體13連接。
襯套12的底端包括一個向內側基座延伸的環形橫向延展部，環形橫向延展部上包括多個氣體通道，使得反應腔內的包括等離子體的反應氣體在穿過環形橫向延展部時，熄滅等離子體。
如圖2所示，腔體13內設置有遮擋板16，遮擋板16遮擋在腔體13側壁上的開口及襯套側壁上的開口10之間，遮擋板16阻擋由傳輸腔2流向反應腔的氣體中的污染顆粒。
遮擋板16下方包括一個可上下移動的支持桿，以使遮擋板16可以在兩個不同高度（包含第一高度及第二高度）的位置之間移動，實現開啟遮擋板16或關閉遮擋板16的作用。其中該支持桿也可以設置在遮擋板16的上方，與襯套頂部相連，也能實現遮擋板的上下移動，並且不影響氣體流動路徑。
當該支持桿向上移動至第一高度時，遮擋板16遮擋在襯套側壁開口10，此時遮擋板16為關閉狀態。當該支持桿向下移動至第二高度時，來自傳輸腔2的晶圓經過襯套側壁開口10，進入反應腔內放置的基座上，此時遮擋板16為開啟狀態。其中，第一高度大於第二高度。
對於第一片晶圓傳片時，先將真空閥3開啟後，此時該遮擋板16關閉，則傳輸腔2腔體內的氣體流向腔體13上端的開口，該氣體中的污染顆粒直接碰撞遮擋板16後會向下進入由遮擋板16下方襯套外壁及腔體內壁圍繞形成的空間，限制了該帶顆粒的氣體直接沖向反應腔的靜電卡盤及晶圓，從而避免污染晶圓。
其中，在第一次晶圓傳片過程中被遮擋板16阻擋的污染顆粒會掉落在遮擋板16下方襯套外壁及腔體13圍繞形成的空間，污染顆粒不容易被渦流泵15立即抽走，此時的該空間是一個死區。
其中，在結束第一片晶圓傳片後及在第二片晶圓傳片之前，真空閥3及遮擋板16均為關閉狀態。
實施例一：
如圖2所示，在實施例一中，襯套12的下部設有孔槽B，遮擋板16下方襯套外壁及腔體內壁圍繞形成的流動空間藉由孔槽B與襯套12的內部空間相連通，形成有效的氣體流動路徑。
當結束第一片晶圓傳片後及在第二片晶圓傳片之前，腔體13上開設有氣體管道連通到供應清潔氣體A的清潔氣體源，清潔氣體A（例如氬氣Ar等）進入腔體13後，沿著遮擋板16垂直向下流動會形成氣幕，即沿著腔體內壁與襯套外壁之間的縫隙從上向下流動，會穿越遮擋板16下方襯套外壁及腔體圍繞形成的流動空間，再經過孔槽B，並在渦流泵15的牽引下使得污染顆粒被渦流泵15抽走，將上一次晶圓傳片過程中掉落的污染顆粒帶離反應腔，從而消除原來的死區，達到控制污染的目的，即改善了在下一片晶圓傳片時因掉落在死區的顆粒受氣體將其擾動而污染晶圓的問題。
當污染顆粒經過氣體流動路徑被帶離反應腔後，則開啟遮擋板16，使得下一片晶圓被送入/出反應腔。
實施例二：
如圖3所示，在實施例二中，襯套12的下部設有孔槽B，遮擋板16下方襯套外壁及腔體內壁圍繞形成的流動空間藉由孔槽B與襯套12的內部空間相連通，形成有效的氣體流動路徑。
在實施例二中未在腔體13上開設有氣體管道連通到供應清潔氣體的清潔氣體源，即腔體13上端未通入清潔氣體，僅僅將氣體流動路徑與渦流泵15進行連通。
當結束第一片晶圓傳片後及在第二片晶圓傳片之前，當開啟渦流泵15時，上一次晶圓傳片過程掉落在遮擋板16下方襯套外壁及腔體13圍繞形成的空間中的污染顆粒受到渦流泵15的牽引力後，此時遮擋板16下方襯套外壁及腔體內壁圍繞形成的空間為流動空間，污染顆粒在牽引力作用下穿越該流動空間後，再經過孔槽B被渦流泵15抽走，形成完整有效的氣體流動路徑，將污染顆粒帶離反應腔，從而消除原來死區，達到控制污染的目的，即改善了在下一片晶圓傳片時因掉落在死區死角的顆粒受氣體將其擾動而污染晶圓的問題。
當污染顆粒經過氣體流動路徑被帶離反應腔後，則開啟遮擋板16，使得下一片晶圓被送入/出反應腔。
儘管本發明的內容已經藉由上述較佳實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發明的限制。在所屬技術領域具有通常知識者閱讀了上述內容後，對於本發明的多種修改及替代都將是顯而易見的。因此，本發明的保護範圍應由所附的申請專利範圍來限定。
1‧‧‧等離子體處理裝置
2‧‧‧傳輸腔
3‧‧‧真空閥
10‧‧‧開口
11‧‧‧介電窗
12‧‧‧襯套
13‧‧‧腔體
14‧‧‧擺動式鎖氣閥
15‧‧‧渦流泵
16‧‧‧遮擋板
A‧‧‧清潔氣體
B‧‧‧孔槽
圖1習知技術的蝕刻(ETCH)簡化系統示意圖；
圖2本發明的實施例一的ETCH系統示意圖；
圖3本發明的實施例二的ETCH系統示意圖。

Claims (12)

  1. 一種可減少污染顆粒的等離子體處理裝置（1），其中，包含一腔體（13）及一襯套（12），該襯套（12）上方設有一介電窗（11），該腔體（13）、該襯套（12）及該介電窗（11）圍繞形成一反應腔，該反應腔內底部包括用於放置晶圓的一基座，該基座下方包括用於抽出該反應腔內氣體維持該反應腔內低壓的一抽真空裝置； 該腔體（13）內設置有遮擋在該腔體（13）側壁上的一開口及該襯套側壁上的一開口（10）之間的一遮擋板（16），其阻擋由一傳輸腔（2）流向該反應腔的氣體中的一污染顆粒； 該襯套（12）的下部設有一孔槽（B），該遮擋板（16）下方的一襯套外壁及一腔體內壁圍繞形成一流動空間，該流動空間藉由該孔槽（B）與該襯套（12）的內部空間相連通形成一氣體流動路徑，使得進入該流動空間內的該污染顆粒藉由該氣體流動路徑被該抽真空裝置抽走。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的可減少污染顆粒的等離子體處理裝置（1），其中該可減少污染顆粒的等離子體處理裝置（1）藉由一真空閥（3）與該傳輸腔（2）連接； 當該真空閥（3）開啟時，該傳輸腔（2）內的氣體流向該反應腔時，該遮擋板（16）關閉，該傳輸腔（2）的氣體中的該污染顆粒直接碰撞該遮擋板（16）後向下進入該流動空間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的可減少污染顆粒的等離子體處理裝置（1），其中該抽真空裝置為一渦流泵（15），該渦流泵（15）藉由一擺動式鎖氣閥（14）與該腔體（13）連接。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的可減少污染顆粒的等離子體處理裝置（1），其中該腔體（13）上端通入一清潔氣體（A），該清潔氣體（A）沿該遮擋板（16）垂直向下流動形成一氣幕，經過該遮擋板（16），穿越該流動空間後藉由該氣體流動路徑被帶離該反應腔。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的可減少污染顆粒的等離子體處理裝置（1），其中該腔體（13）上開設有一氣體管道連通到供應該清潔氣體（A）的一清潔氣體源，該清潔氣體（A）進入該腔體（13）後沿著該腔體內壁與該襯套外壁之間的縫隙向下流動。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的可減少污染顆粒的等離子體處理裝置（1），其中該遮擋板（16）下方包括一個可上下移動的一支持桿，以使得該遮擋板（16）可以在兩個不同高度的位置之間移動； 其中，當該支持桿在一第一高度時，該遮擋板（16）為一關閉狀態，該遮擋板（16）遮擋在該襯套側壁開口（10）； 當該支持桿在一第二高度時，該遮擋板（16）為一開啟狀態，來自該傳輸腔（2）的晶圓經過該襯套側壁開口（10），進入該反應腔內放置的該基座上。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的可減少污染顆粒的等離子體處理裝置（1），其中該襯套（12）的底端包括一個向內側基座延伸的一環形橫向延展部，該環形橫向延展部上包括複數個氣體通道，使得該反應腔內的包括等離子的反應氣體在穿過該環形橫向延展部時，熄滅等離子體。
  8. 一種等離子體蝕刻系統，其包含一傳輸腔（2）及如申請專利範圍第1至7項中之任意一項所述的可減少污染顆粒的等離子體處理裝置（1）； 該可減少污染顆粒的等離子體處理裝置（1）的該襯套（12）的下部設有該孔槽（B）； 該可減少污染顆粒的等離子體處理裝置（1）的該腔體（13）內設有該遮擋板（16），阻擋由該傳輸腔（2）流向該反應腔的氣體中的該污染顆粒； 該遮擋板（16）下方的該襯套外壁及該腔體內壁圍繞形成的該流動空間藉由該孔槽（B）與該襯套（12）的內部空間相連通，形成該氣體流動路徑，使得該污染顆粒藉由該氣體流動路徑被該抽真空裝置抽走。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的等離子體蝕刻系統，其中該抽真空裝置為該渦流泵（15），該渦流泵（15）藉由該擺動式鎖氣閥（14）與該腔體（13）連接。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的等離子體蝕刻系統，其中該可減少污染顆粒的等離子體處理裝置（1）藉由該真空閥（3）與該傳輸腔（2）連接； 當該真空閥（3）開啟時，該傳輸腔（2）內的氣體流向該反應腔時，該遮擋板（16）關閉，該傳輸腔（2）的氣體中的該污染顆粒直接碰撞該遮擋板（16）後向下進入該流動空間。
  11. 一種如申請專利範圍第1至10項中之任意一項所述的可減少污染顆粒的等離子體處理裝置（1）的執行方法，其中該方法包含： 先開啟該真空閥（3），關閉該腔體（13）內的該遮擋板（16）； 當該傳輸腔（2）的氣體流向該可減少污染顆粒的等離子體處理裝置（1）的該反應腔時，該遮擋板（16）阻擋由該傳輸腔（2）流向該反應腔的氣體中的該污染顆粒； 該污染顆粒依次經過由該遮擋板（16）下方的該襯套外壁及該腔體內壁圍繞形成的該流動空間、該襯套（12）下部設置的該孔槽（B）後，被該抽真空裝置抽走； 其中，該流動空間藉由該孔槽（B）與該襯套（12）的內部空間相連通形成該氣體流動路徑。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的可減少污染顆粒的等離子體處理裝置（1）的執行方法，其中該污染顆粒經過該氣體流動路徑被帶離該反應腔後，開啟該遮擋板（16），使得晶圓被送入/出該反應腔。
TW107145073A 2017-12-25 2018-12-13 可減少污染顆粒的等離子體處理裝置、執行方法及蝕刻系統 TWI683363B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711420583.3A CN109962000B (zh) 2017-12-25 2017-12-25 一种可减少污染颗粒的等离子体处理装置及其方法
??201711420583.3 2017-12-25
CN201711420583.3 2017-12-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201929085A true TW201929085A (zh) 2019-07-16
TWI683363B TWI683363B (zh) 2020-01-21

Family

ID=66949470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107145073A TWI683363B (zh) 2017-12-25 2018-12-13 可減少污染顆粒的等離子體處理裝置、執行方法及蝕刻系統

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11371141B2 (zh)
CN (1) CN109962000B (zh)
TW (1) TWI683363B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110491758A (zh) * 2019-08-14 2019-11-22 江苏鲁汶仪器有限公司 一种装配清洗内衬的离子束刻蚀腔室及加工方法
CN112447548A (zh) * 2019-09-03 2021-03-05 中微半导体设备(上海)股份有限公司 一种半导体处理设备及腔室间传送口结构
CN112768330B (zh) * 2019-10-21 2023-10-31 中微半导体设备(上海)股份有限公司 一种防止反应气体泄露的等离子体处理装置及其方法
CN112992718B (zh) * 2019-12-16 2023-12-01 中微半导体设备(上海)股份有限公司 一种抽气装置、抽气方法以及多腔等离子体处理器
TWI746222B (zh) 2020-10-21 2021-11-11 財團法人工業技術研究院 鍍膜設備
CN114566415A (zh) * 2020-11-27 2022-05-31 中微半导体设备(上海)股份有限公司 等离子体处理装置
CN113707523B (zh) * 2021-08-30 2024-03-26 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体工艺腔室

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4955808A (en) * 1988-03-09 1990-09-11 Tel Sagami Limited Method of heat-processing objects and device and boat for the same
US6364954B2 (en) * 1998-12-14 2002-04-02 Applied Materials, Inc. High temperature chemical vapor deposition chamber
US20030198754A1 (en) * 2001-07-16 2003-10-23 Ming Xi Aluminum oxide chamber and process
JP4540939B2 (ja) * 2003-03-24 2010-09-08 東京エレクトロン株式会社 処理装置
JP4468021B2 (ja) * 2003-03-25 2010-05-26 キヤノン株式会社 ロードロックシステム及び露光処理システム並びにデバイスの製造方法
CN100397567C (zh) * 2005-12-02 2008-06-25 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 等离子反应室
JP2008270595A (ja) * 2007-04-23 2008-11-06 Texas Instr Japan Ltd 反応生成物剥離防止構造及びその製作方法、並びに当該構造を用いる半導体装置の製造方法
US9267605B2 (en) * 2011-11-07 2016-02-23 Lam Research Corporation Pressure control valve assembly of plasma processing chamber and rapid alternating process
KR101547319B1 (ko) * 2014-05-19 2015-08-26 에이피시스템 주식회사 플라즈마 식각 장치
CN106816393A (zh) * 2015-11-27 2017-06-09 中微半导体设备(上海)有限公司 基片处理方法及设备

Also Published As

Publication number Publication date
US11371141B2 (en) 2022-06-28
CN109962000A (zh) 2019-07-02
TWI683363B (zh) 2020-01-21
US20190194802A1 (en) 2019-06-27
CN109962000B (zh) 2022-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201929085A (zh) 可減少污染顆粒的等離子體處理裝置、執行方法及蝕刻系統
CN105695936B (zh) 预清洗腔室及等离子体加工设备
TW201621977A (zh) 改變氣體流動模式的裝置及晶圓處理方法和設備
JP2017506437A (ja) 改善されたフローコンダクタンス及び均一性のため軸対称性を可能にするインラインｄｐｓチャンバハードウェア設計
KR20020080955A (ko) 플라즈마 식각 장치
JP2021125675A (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
CN105586566B (zh) 一种反应腔室及半导体加工设备
KR101010312B1 (ko) 매엽식 기판 처리 장치 및 기판 처리 장치의 압력 조절 방법
CN111863580B (zh) 基板处理装置
JP5580844B2 (ja) エッチング方法
KR20190064188A (ko) 리프트 핀 유닛 및 이를 구비하는 기판 지지 유닛
TWI814533B (zh) 基板處理設備
TWI817045B (zh) 等離子體隔離環、等離子體處理裝置與基片處理方法
TWI620247B (zh) 蝕刻形成矽通孔的方法與矽通孔刻蝕裝置
KR102078364B1 (ko) 배출흐름조절부 및 이를 포함하는 플라즈마 처리장치
JP2021077837A (ja) 基板処理装置
KR100346524B1 (ko) 플라즈마를 이용한 반도체 웨이퍼 클리닝 장치
KR20170116718A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR101023067B1 (ko) 매엽식 기판 처리 장치 및 기판 처리 장치의 압력 조절 방법
CN112117176B (zh) 等离子体处理设备及等离子体处理系统
JP2008140875A (ja) プラズマ処理装置およびそのクリーニング方法
KR102275509B1 (ko) 지지 유닛 및 기판 처리 장치
TW201511166A (zh) 氣密模組及該氣密模組之排氣方法
KR200238814Y1 (ko) 플라즈마 식각 장치
KR20170123740A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법