TW202015148A - 改善雙重圖案化製程的方位角臨界尺寸不均勻性 - Google Patents

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Abstract

一種用以調整處理腔室中之噴淋頭之位置的方法包含：將包含複數心軸的基板設置於該處理腔室中的基板支座上；以及相對於該基板支座而調整該噴淋頭的位置。調整該噴淋頭的位置之操作包含基於資料而將該噴淋頭調整至一傾斜位置，該資料指示該噴淋頭的位置與相關於蝕刻該基板的方位不均勻性之間的相關性。該方法更包含：在該噴淋頭處於根據該資料而調整之該傾斜位置的情況下，執行一修整步驟以蝕刻該複數心軸。

Description

改善雙重圖案化製程的方位角臨界尺寸不均勻性
本發明係關於原子層沉積基板處理腔室中之雙重圖案化製程。
此處所提供之先前技術說明係為了大體上介紹本發明之背景。在此先前技術章節中所敘述之範圍內之本案列名之發明人的成果、以及在申請時不適格作為先前技術之說明書的實施態樣，皆非有意地或暗示地被承認為對抗本發明之先前技術。
基板處理系統可用以處理基板(例如，半導體晶圓)。基板處理之範例包含蝕刻、沉積、光阻移除等。在處理期間，將基板設置於基板支座(例如靜電卡盤)上，並且可將一或更多處理氣體導入至處理腔室中。
可藉由氣體輸送系統將一或更多處理氣體輸送至處理腔室。在一些系統中，氣體輸送系統包含一歧管，其係透過一或更多導管而連接至位在處理腔室中的噴淋頭。在一些範例中，該製程利用原子層沉積(ALD)以在基板上沉積薄膜。
一種用以調整處理腔室中之噴淋頭之位置的方法包含：將包含複數心軸的基板設置於該處理腔室中的基板支座上；以及相對於該基板支座而調整該噴淋頭的位置。調整該噴淋頭的位置之操作包含基於資料而將該噴淋頭調整至一傾斜位置，該資料指示該噴淋頭的位置與相關於蝕刻該基板的方位不均勻性之間的相關性。該方法更包含：在該噴淋頭處於根據該資料而調整之該傾斜位置的情況下，執行一修整步驟以蝕刻該複數心軸。
在其它特徵中，該資料指示該方位不均勻性對該噴淋頭之複數傾斜位置的敏感度。該方法更包含收集該資料並將該資料儲存於記憶體中。收集該資料之操作包含：將該噴淋頭調整至複數不同傾斜位置；當該噴淋頭處於該複數不同傾斜位置時，執行複數修整步驟；以及判定與在該複數不同傾斜位置之各者時執行該複數修整步驟相關的方位不均勻性。
在其它特徵中，調整該噴淋頭的位置之操作包含將該噴淋頭的位置調整至一傾斜位置，其具有由該資料所指示之在該基板之表面各處的蝕刻量之最小標準差。該方法更包含：在執行該修整步驟之後，在該等心軸上沉積一間隔部層。在一自對準雙重圖案化製程中執行該修整步驟。該方法更包含：基於該資料而決定該噴淋頭的該傾斜位置並提供指示該傾斜位置的資訊。該方法更包含提供該資訊至一使用者介面。該方法更包含：基於該資訊而控制一致動器，以將該噴淋頭的位置調整至該傾斜位置。
一種配置以調整處理腔室中之噴淋頭之位置的控制器包含記憶體，其儲存資料，該資料指示該噴淋頭的位置與相關於蝕刻一基板的方位不均勻性之間的相關性，其中該基板係設置於該處理腔室中的基板支座上。一位置計算模組係配置以基於儲存於該記憶體中的該資料而決定該噴淋頭相對於該基板支座的一傾斜位置。該控制器係進一步配置以：在該基板設置於該基板支座上且該噴淋頭處於根據該資料而調整之該傾斜位置的情況下，執行一修整步驟以蝕刻形成於該基板上的複數心軸。
在其它特徵中，該資料指示該方位不均勻性對該噴淋頭之複數傾斜位置的敏感度。該控制器係進一步配置以收集該資料並將該資料儲存於該記憶體中。為了收集該資料，該控制器係配置以：在該噴淋頭處於複數不同傾斜位置時，執行複數修整步驟，並且判定與在該複數不同傾斜位置之各者時執行該複數修整步驟相關的方位不均勻性。
在其它特徵中，該傾斜位置對應於一傾斜位置，其具有由該資料所指示之在該基板之表面各處的蝕刻量之最小標準差。該控制器係進一步配置以：在執行該修整步驟之後，在該等心軸上沉積一間隔部層。在一自對準雙重圖案化製程中執行該修整步驟。該位置計算模組係配置以輸出指示該傾斜位置的資訊。該位置計算模組係配置以提供該資訊至一使用者介面。該控制器更包含一噴淋頭調整模組，其係配置以基於該資訊而控制一致動器，以將該噴淋頭的位置調整至該傾斜位置。
本揭露內容之進一步的可應用領域將從實施方式、發明申請專利範圍及圖式中變得明顯。詳細說明及具體範例係意圖為僅供說明的目的，而非意欲限制本揭示內容的範圍。
在諸如原子層沉積(ALD)之薄膜沉積製程中，所沉積之薄膜的各種特性在空間分佈(亦即，水平面的x-y座標)上變化。例如，基板處理工具可具有薄膜厚度不均勻性(NU)的相應規格，其可利用量測集合的全範圍、半範圍、及/或標準差進行衡量，該量測集合係在半導體基板表面上的預定位置處所量測。在一些範例中，可藉由例如解決NU之直接原因、及/或引入抵消性NU以補償及消除現有NU而使NU減小。在一些範例中，可特意地不均勻地沉積及/或移除材料，以補償在製程中之其他(例如先前或後續的)步驟的已知不均勻性。
雙重圖案化(DPT)ALD製程(例如自對準雙重圖案化(或SADP)製程)可包含包括(但不限於)下列各者的步驟：微影步驟、修整步驟、及犧牲間隔部層沉積步驟。每一步驟可具有影響整體臨界尺寸(CD)之NU及失衡的相關NUs。例如，修整步驟可於微影步驟與間隔部層沉積步驟之間加以執行，俾使CD減小。然而，修整NU可能導致不均勻的雙重圖案化，其使得CD失衡現象增加並導致不良的良率。修整NU可被特徵化為徑向NU及方位NU。許多方法可用以調諧徑向NU。然而，調諧方位NU可為困難的。
依據本揭示內容之原理的系統及方法係配置以調諧(例如，減小)雙重圖案化ALD製程中的方位NU。例如，ALD處理腔室中之氣體分配裝置(例如噴淋頭)係配置為傾斜(例如在修整步驟期間)以使方位NU減小。
參照圖1，顯示依據本發明之包含基板支座(例如ALD底座)104之基板處理系統100的範例。基板支座104係設置於處理腔室108內。在處理期間，基板112係設置於基板支座104上。
氣體輸送系統120包含氣體源122-1、122-2、…、及122-N(統稱為氣體源122)，其係連接至閥124-1、124-2、…、及124-N(統稱為閥124)及質量流量控制器126-1、126-2、…、及126-N(統稱為MFCs 126)。MFCs 126控制由氣體源122至歧管128之氣體流動，在歧管128之處氣體進行混合。歧管128之輸出係經由選用性的壓力調節器132而供應至歧管136。歧管136之輸出被輸入至氣體分配裝置，例如多注入器噴淋頭140。雖然顯示歧管128及136，但可使用單一的歧管。依據本發明之原理的噴淋頭140在基板112之處理期間係配置成傾斜的，如以下更加詳細地描述。
在一些範例中，可利用電阻式加熱器160以控制基板支座104之溫度。基板支座104可包含冷卻劑通道164。冷卻流體係從流體儲存部168及泵浦170供應至冷卻劑通道164。可將壓力感測器172、174分別設置於歧管128或歧管136中以量測壓力。閥178及泵浦180可用以將反應物從處理腔室108中排空、及/或控制處理腔室108內的壓力。
控制器182包含一給劑控制器184，其控制由多注入器噴淋頭140所提供之給劑。控制器182亦控制來自氣體輸送系統120之氣體輸送。控制器182利用閥178及泵浦180以控制處理腔室中之壓力及/或反應物排空。控制器182基於基板支座中的溫度反饋(例如來自感測器(未圖示))及/或量測冷卻劑溫度的感測器(未圖示)，而控制基板支座104及基板112的溫度。
現參照圖2A-2K，描述一例示性SADP處理。圖2A顯示包含例如一硬遮罩層204形成於其上的基板200。僅舉例而言，基板200包含矽(Si)基板，且硬遮罩層204係由矽氮化物(Si3 N4 )所製成，但亦可使用其他材料。複數核心層(例如心軸層)208、212、及216被沉積於硬遮罩層204上(例如利用化學氣相沉積，或CVD)。僅舉例而言，核心層208、212、及216可包含非晶矽(a-Si)。在一些範例中，核心層208、212、及216可具有大約50-150 nm(例如100 nm)的高度。圖案化層(例如圖案化光阻層或遮罩)220係形成於核心層216上並利用微影技術而加以圖案化。
將包含硬遮罩層204、核心層208、212、及216、以及遮罩220的基板200設置於處理腔室(例如蝕刻工具的感應耦合式電漿腔室)之內。如圖2B所示，對核心層216進行蝕刻(例如利用異向性蝕刻或其他處理)以形成複數心軸224。在蝕刻核心層216的期間，遮罩220保護對應於心軸224的核心層216之部分。若遮罩220為一光阻遮罩，則可利用含氧電漿將遮罩220移除。若遮罩220為與如下述之間隔部層228相似的材料，則遮罩220可保留在心軸224上，並且可在蝕刻間隔部層228期間對遮罩220進行蝕刻。
在圖2C中，間隔部層228被沉積於基板200上(亦即，核心層212及心軸224上)。僅舉例而言，可利用ALD以保形地沉積間隔部層228，例如氧化物型沉積(使用包含四氯化矽(SiCl4 )、矽烷(SiH4 )等之前驅物)、氮化物型沉積(使用包含分子氮、氨(NH3 )等之前驅物)、及/或基於碳之沉積(使用包含甲烷(CH4 )、氟甲烷(CH3 F)等之前驅物)。
在一範例中，在存在O2 的情況下利用SiCl4 前驅物以沉積間隔部層228。執行間隔部層228之沉積的其他例示性製程參數包含在低於10℃之最小溫度至120℃之間的溫度變化、介於200至1800 W之間的電漿功率、由0至約1000伏特的偏壓、以及介於2 mTorr至2000 mTorr之間的腔室壓力。
在一些範例中，在沉積間隔部層228之前，可在心軸224上執行一修整步驟。例如，在修整步驟中，可對心軸224進行蝕刻以調整心軸224的寬度及間隔部層228的尺寸。
在圖2D中，對間隔部層228進行蝕刻(例如利用異向性蝕刻處理)以將間隔部層228之部分從核心層212及心軸224的上表面移除，並同時使得間隔部層228之側壁部分232能夠保留。在一些範例中，在圖2D中所述蝕刻之後，可執行一貫穿步驟(例如含氟化物電漿處理)。再者，依據間隔部層228的材料，可在含氟化物電漿處理之前執行一含氧電漿處理。在圖2E中，將心軸224移除(例如利用異向性蝕刻)。因此，側壁部分232保持形成於基板200上。
如圖2F所示，對核心層212進行蝕刻(例如利用異向性蝕刻或其他處理)，以形成複數心軸236。在蝕刻核心層212的期間，側壁部分232用作一遮罩以保護對應於心軸236的核心層212之部分。可在額外的電漿蝕刻步驟中、在如下述之間隔部層240之蝕刻期間等將側壁部分232移除。
在圖2G中，間隔部層240被沉積於基板200上(亦即，核心層208及心軸236上)。僅舉例而言，可以相似於間隔部層228之方式而利用ALD來保形地沉積間隔部層240。在一些範例中，在沉積間隔部層240之前，可在心軸236上執行一修整步驟。
在圖2H中，對間隔部層240進行蝕刻(例如利用異向性蝕刻處理)以將間隔部層240之部分從核心層208及心軸236的上表面移除，並同時使得間隔部層240之側壁部分244能夠保留。在一些範例中，在圖2H中所述蝕刻之後，可執行一貫穿步驟(例如含氟化物電漿處理)。再者，依據間隔部層240的材料，可在含氟化物電漿處理之前執行一含氧電漿處理。在圖2I中，將心軸236移除(例如利用異向性蝕刻)。因此，側壁部分244保持形成於基板200上。
如圖2J所示，對核心層208進行蝕刻(例如利用異向性蝕刻或其他處理)，以形成複數心軸248。在蝕刻核心層208的期間，側壁部分244用作一遮罩以保護對應於心軸248的核心層208之部分。可在例如額外的電漿蝕刻步驟中將側壁部分244移除，如圖2K所示。
如圖2K所示，SADP處理造成在基板200上(例如在硬遮罩層204上) 以間隔圖案形成的心軸248。心軸248之間的間距係依據圖2I中所示之側壁部分244之間的間距而決定，側壁部分244之間的間距係進而依據圖2E中所示之側壁部分232之間的間距而決定。心軸236及心軸232的寬度決定側壁部分244之間及側壁部分232之間的各自的間距，並因此決定心軸248之間的間距。因此，可在心軸232及心軸236上執行修整步驟，以確保心軸248之間的均勻間距。例如，可對心軸232及心軸236的個別寬度進行修整以達成均勻的間距，使得a = b = c，如圖2K所示。
現參照圖3A、3B、3C、及3D，描述SADP處理之例示性修整步驟。為了簡單起見，僅顯示單一的核心層300及心軸304。在圖3A中，顯示在修整步驟之前的心軸304(例如在用以於核心層300上形成心軸304的蝕刻步驟之後，例如圖2B中所示)。心軸304的寬度對應於臨界尺寸CD1。如圖3B所示而對心軸304進行修整，以調整心軸304的寬度。因此，將心軸304的臨界尺寸減小至CD2。在圖3C中，將間隔部層308沉積(例如利用如上述之ALD而保形地沉積)於核心層300及心軸304上。
圖3D顯示在執行一或更多蝕刻步驟以移除間隔部層308之部分及心軸304之後殘留在核心層300上的間隔部層308之側壁部分312。側壁部分312之間的間隔(例如S1、S2等)對應於心軸304的相應寬度(例如CD2)。因此，可將側壁部分312的節距定義為S1 + S2 + 2L，其中L對應於線寬(亦即，側壁部分312中之一者的寬度)。
各種不均勻性影響在處理期間所沉積(例如ALD步驟期間)及移除(例如蝕刻步驟期間)的材料量。例如，與修整步驟相關的蝕刻不均勻性包含徑向不均勻性及方位不均勻性。徑向不均勻性對應於隨著起自基板中心的徑向距離增加之蝕刻量的差異。相對地，方位不均勻性對應於環繞基板之角方向上的蝕刻量差異。圖4顯示基板400表面上的蝕刻量之例示性徑向及方位不均勻性。例如，蝕刻量(亦即，起自基板400表面而蝕刻的量)可在163.5埃至170.9埃之範圍(或7.4埃之全距)內。如在例示性徑向方向上之徑向線404所示，蝕刻量的範圍從基板400之中心區域408中的165.4埃至基板400之邊緣412處的170.4埃。相對地，如例示性方位方向上之弧416所示，蝕刻量的範圍沿著邊緣412而從170.4埃至163.5埃。
許多方法可用以調諧徑向不均勻性，包含(但不限於)注入邊緣調諧氣體、調整邊緣環高度、控制基板400上各處的溫度、調整壓力等。該等方法可能不足以降低方位不均勻性。
現參照圖5，依據本揭示內容之例示性氣體分配裝置(例如噴淋頭)500係可傾斜的，以調整與修整步驟相關的方位不均勻性。例如，噴淋頭500可對應於三自由度(DOF)可調噴淋頭。噴淋頭500包含桿部504及面向電漿之氣體分配板(例如面板)508。桿部504係經由傾斜軸環512而連接至處理腔室108的上表面。例如，傾斜軸環512包含上板516及下板520。上板516固定地附著於處理腔室108的上表面。在一些範例中，處理腔室108的上表面可用作上板516。處理氣體通過入口524經由桿部504而提供至氣體分配板508。
如圖所示，桿部504係連接至下板520，且下板520係相對於上板516而可傾斜。例如，噴淋頭500包含傾斜調整機構528-1、528-2、及528-3，統稱為傾斜調整機構528。例如，傾斜調整機構528可對應於螺釘。轉動螺釘(例如手動地或響應於來自控制器(例如控制器182)之信號而自動地)使得噴淋頭500傾斜。例如，轉動螺釘使得上板516與下板520之相應部分之間的距離增加和減小，從而使得桿部504及氣體分配板508相應地傾斜。
現參照圖6A-6D，顯示相對於基板支座604而處於各種位置的依據本揭示內容之噴淋頭600。如圖6A所示，顯示處於非傾斜位置的噴淋頭600。例如，在此位置，可調整如圖5所述之螺釘之各者，俾使噴淋頭600與基板支座604相距一最大距離。相對地，如圖6B所示，調整螺釘以使噴淋頭600與基板支座604相距一最小距離。圖6C及6D顯示處於例示性傾斜位置的噴淋頭600。
現參照圖7，用於在修整步驟中調整噴淋頭之位置以調諧方位不均勻性的例示性方法700開始於704。在708，方法700收集並儲存傾斜敏感度資料。例如，傾斜敏感度資料指示出方位不均勻性對噴淋頭傾斜的敏感度。在一範例中，方法700判定各種非傾斜及傾斜位置與方位不均勻性之變化之間的相關性。例如，當在個別基板上執行修整步驟時，可將噴淋頭調整至複數不同位置(例如非傾斜位置、第一傾斜位置、第二傾斜位置、第三傾斜位置等)。傾斜位置之各者可對應於各自的傾斜方向及傾斜量(例如，度)。在修整步驟之後，可接著對基板進行檢查(例如利用計量或其他檢測方法)，以量測個別噴淋頭位置的方位不均勻性。
因此，可基於所判定的不均勻性敏感度而決定修整步驟的期望傾斜位置。例如，指示複數傾斜位置之方位不均勻性的傾斜敏感度資料可加以收集並儲存於記憶體(例如控制器(例如控制器182)之記憶體)中。
在712，於修整步驟之前將基板設置於處理腔室的基板支座上。例如，可在先前的處理步驟(例如圖2A所示之圖案化層220之蝕刻)之後將基板設置於基板支座上。在一些範例中，可在與修整步驟相同的處理腔室中執行先前的處理步驟。
在716，方法700(例如控制器182)基於所儲存之傾斜敏感度資料而決定噴淋頭的期望位置。例如，依據傾斜敏感度資料而選擇期望(例如，傾斜)位置以使方位不均勻性最小化。在720，將噴淋頭的位置從非傾斜位置調整至期望位置。在一範例中，可將噴淋頭的期望位置提供給使用者(例如經由顯示器或其他使用者介面)。期望位置可指示傾斜方向及傾斜量(例如，度、位移距離等)、調整螺釘的個別位置(例如傾斜調整機構528)等。接著使用者可手動地調整噴淋頭的位置。
在其他範例中，方法700可按照依據傾斜敏感度資料而決定的期望位置，而自動地調整噴淋頭的位置。例如，在一些系統中，可使傾斜調整機構528連接至致動器(例如旋轉致動器、銷件致動器等，如以下更詳細的顯示)，該等致動器係配置以響應於自控制器182接收的信號而調整噴淋頭的位置。
在724，方法700執行修整步驟。在728，使噴淋頭回到非傾斜位置。在732，方法700在修整步驟之後執行額外處理步驟(例如，如圖2C至2K所示)。可在與修整步驟相同或不同的處理腔室中執行該等額外處理步驟。方法700結束於736。
現參照圖8，依據本揭示內容，例示性控制器800係配置以決定噴淋頭804的期望位置，俾調諧方位不均勻性。例如，控制器800包含記憶體808，其儲存如上文圖7中所述之傾斜敏感度資料。在修整步驟之前，位置計算模組812自記憶體808擷取傾斜敏感度資料，並基於所儲存之傾斜敏感度資料而決定噴淋頭804的期望位置。在一範例中，位置計算模組812係配置以基於所儲存之傾斜敏感度資料而執行一模型或演算法、使用一查找表等，俾決定噴淋頭804的期望位置。例如，傾斜敏感度資料可將噴淋頭804的每一位置(例如傾斜方向及量)與基板表面上各處的複數蝕刻量相關聯，且位置計算模組812可選擇一位置以使該等蝕刻量之間的差異最小化。在一範例中，位置計算模組812選擇具有最小之蝕刻量標準差的位置。
噴淋頭804的位置係基於由位置計算模組812所決定之位置而加以調整。例如，位置計算模組812可為使用者介面816(例如顯示器)提供指示期望位置的資訊。使用者可基於供至使用者介面816的資訊而手動地調整噴淋頭804的位置。在一範例中，噴淋頭804包含一或更多傾斜調整機構820，可對傾斜調整機構820進行手動調整以調整下板824相對於上板828的位置。例如，傾斜調整機構820可對應於上文圖5中所述之螺釘。在其他範例中，位置計算模組812提供資訊至噴淋頭調整模組832。噴淋頭調整模組832係配置以調整噴淋頭804的位置。例如，噴淋頭調整模組832控制一或更多致動器836以調整個別的傾斜調整機構820。致動器836可對應於配置以轉動傾斜調整機構820的旋轉致動器(亦即，當傾斜調整機構820對應於螺釘時)、配置以移動傾斜調整機構820向上及向下的線性致動器(亦即，當傾斜調整機構820對應於銷件時)等。
以上敘述在本質上僅為說明性的，而非意圖限制本揭露內容、其應用、或用途。本揭露內容之廣泛指示可以各種形式實行。因此，雖本揭露內容包含特定例子，但由於當研究圖式、說明書、及以下申請專利範圍時，其他變化將更顯清楚，故本揭露內容之真實範疇不應如此受限。吾人應理解，在不改變本揭露內容之原理的情況下，可以不同次序(或同時)執行方法中之一或更多步驟。再者，雖實施例之各者係於以上描述為具有某些特徵，但關於本揭露內容之任何實施例所述之任一或更多該等特徵可在任何其他實施例中實行，及/或與任何其他實施例之特徵組合(即使並未詳細敘述該組合)。換句話說，所述之實施例並非互相排斥，且一或更多實施例彼此之間的置換維持於本揭露內容之範疇內。
元件 (例如，在模組、電路元件、半導體層等) 之間的空間及功能上之關係係使用各種用語所敘述，該等用語包含「連接」、「接合」、「耦合」、「鄰近」、「在…旁邊」、「在…之上」、「上面」、「下面」、以及「設置」。除非明確敘述為「直接」之情形下，否則當於上述揭露內容中描述第一與第二元件之間的關係時，該關係可係在第一與第二元件之間不存在其它中介元件之直接關係，但亦可係在第一與第二元件之間存在一或更多中介元件(空間上或功能上)的間接關係。如本文所使用的，詞組「A、B、及C其中至少一者」應解釋為意指使用非排除性邏輯OR之邏輯(A OR B OR C)，且不應解釋為意指「A之至少一者、B之至少一者、及C之至少一者」。
在一些實施例中，控制器為系統的一部分，該系統可為上述例子的一部分。此系統可包含半導體處理設備，該半導體處理設備包含(複數)處理工具、(複數)腔室、(複數)處理用平台、及/或特定的處理元件(晶圓基座、氣體流動系統等)。該等系統可與電子設備整合，以在半導體晶圓或基板之處理之前、期間、以及之後，控制其運作。電子設備可被稱為「控制器」，其可控制(複數)系統的各種元件或子部件。取決於處理需求及/或系統類型，可將控制器程式設計成控制本文所揭露之任何處理，包含處理氣體的傳送、溫度設定(例如，加熱及/或冷卻)、壓力設定、真空設定、功率設定、射頻(RF)產生器設定、RF匹配電路設定、頻率設定、流速設定、流體傳送設定、位置和操作設定、晶圓轉移(進出與特定系統連接或接合之工具及其他轉移工具、及/或負載鎖)。
廣泛來說，可將控制器定義為具有接收指令、發佈指令、控制運作、啟動清洗操作、啟動終點量測等之許多積體電路、邏輯、記憶體、及/或軟體的電子設備。積體電路可包含：儲存程式指令之韌體形式的晶片、數位訊號處理器(DSPs)、定義為特殊應用積體電路(ASICs)的晶片、及/或一或更多微處理器、或執行程式指令(例如，軟體)的微控制器。程式指令可為以不同的單獨設定(或程式檔案)之形式而傳達至控制器或系統的指令，該單獨設定(或程式檔案)為實行特定處理(在半導體晶圓上，或是對半導體晶圓)定義操作參數。在一些實施例中，操作參數可係由製程工程師所定義之配方的一部分，俾在一或更多以下者(包含：覆層、材料、金屬、氧化物、矽、二氧化矽、表面、電路、及/或基板的晶粒)的製造期間實現一或更多處理步驟。
在一些實施例中，控制器可為電腦的一部分，或耦接至電腦，該電腦係與系統整合、耦接至系統、或以網路連接至系統、或以其組合之方式連接至系統。例如，控制器可在能容許遠端存取晶圓處理之「雲端」或廠房主機電腦系統的全部或部分中。電腦可使系統能夠遠端存取，以監控製造運作的當前進度、檢查過去製造運作的歷史、由複數之製造運作而檢查趨勢或效能指標，以改變當前處理的參數、設定當前處理之後的處理步驟、或開始新的製程。在一些例子中，遠端電腦(例如，伺服器)可通過網路提供製程配方至系統，該網路可包含局域網路或網際網路。遠端電腦可包含使用者介面，其可達成參數及/或設定的接取、或對參數及/或設定進行程式化，接著將該參數及/或該設定由遠端電腦傳達至系統。在一些例子中，控制器以資料的形式接收指令，該指令為將於一或更多操作期間執行之每個處理步驟指定參數。吾人應理解，參數可特定地針對將執行之製程的類型及將控制器設定以接合或控制之工具的類型。因此，如上所述，控制器可為分散式，例如藉由包含以網路的方式連接彼此且朝向共同目的(例如，本文所敘述的製程及控制)而運作的一或更多分離的控制器。用於此目的之分散式控制器的範例將係在腔室上、與位於遠端的一或更多積體電路(例如，在作業平臺位準處、或作為遠端電腦的一部分)進行通訊的一或更多積體電路，兩者結合以控制腔室上的製程。
範例系統可包含但不限於以下各者：電漿蝕刻腔室或模組、沉積腔室或模組、旋轉淋洗腔室或模組、金屬電鍍腔室或模組、清洗腔室或模組、斜角緣部蝕刻腔室或模組、物理氣相沉積(PVD)腔室或模組、化學氣相沉積(CVD)腔室或模組、原子層沉積(ALD)腔室或模組、原子層蝕刻(ALE)腔室或模組、離子植入腔室或模組、軌道腔室或模組、以及可在半導體晶圓的製造及/或加工中相關聯、或使用的任何其他半導體處理系統。
如以上所提及，取決於將藉由工具執行之(複數)處理步驟，控制器可與半導體製造工廠中之一或更多的以下各者進行通訊：其他工具電路或模組、其他工具元件、群集工具、其他工具介面、鄰近之工具、相鄰之工具、遍布工廠的工具、主電腦、另一控制器、或材料運輸中所使用之工具，該材料運輸中所使用之工具將晶圓容器輸送往返於工具位置及/或裝載埠。
100:基板處理系統 104:基板支座 108:處理腔室 112:基板 120:氣體輸送系統 122:氣體源 124:閥 126:質量流量控制器(MFCs) 128:歧管 132:壓力調節器 136:歧管 140:噴淋頭 160:電阻式加熱器 164:冷卻劑通道 168:流體儲存部 170:泵浦 172:壓力感測器 174:壓力感測器 178:閥 180:泵浦 182:控制器 184:給劑控制器 200:基板 204:硬遮罩層 208:核心層 212:核心層 216:核心層 220:遮罩 224:心軸 228:間隔部層 232:心軸 232:側壁部分 236:心軸 240:間隔部層 244:側壁部分 248:心軸 300:核心層 304:心軸 308:間隔部層 312:側壁部分 400:基板 404:徑向線 408:中心區域 412:邊緣 416:弧 500:噴淋頭 504:桿部 508:氣體分配板 512:傾斜軸環 516:上板 520:下板 524:入口 528:傾斜調整機構 600:噴淋頭 604:基板支座 700:方法 704:步驟 708:步驟 712:步驟 716:步驟 720:步驟 724:步驟 728:步驟 732:步驟 736:步驟 800:控制器 804:噴淋頭 808:記憶體 812:位置計算模組 816:使用者介面 820:傾斜調整機構 824:下板 828:上板 832:噴淋頭調整模組 836:致動器
本揭露內容從實施方式及隨附圖式可更完全了解，其中：
依據本揭示內容之實施例，圖1為包含可傾斜噴淋頭的基板處理系統之範例的功能方塊圖；
依據本揭示內容之實施例，圖2A至2K顯示雙重圖案化原子層沉積製程之範例；
依據本揭示內容之實施例，圖3A至3D顯示自對準雙重圖案化之例示性修整步驟；
依據本揭示內容之實施例，圖4顯示基板表面上的蝕刻量之徑向及方位不均勻性之範例；
依據本揭示內容之實施例，圖5顯示可傾斜的例示性氣體分配裝置；
依據本揭示內容之實施例，圖6A至6D顯示處於非傾斜及傾斜位置的氣體分配裝置；
依據本揭示內容之實施例，圖7顯示一例示性方法，用於在修整步驟中調整噴淋頭之位置以調諧方位不均勻性；
依據本揭示內容之實施例，圖8顯示一例示性控制器，其係配置以決定噴淋頭的期望位置俾調諧方位不均勻性；
在圖式中，元件符號可被再次使用以辨別相似及/或相同的元件。
800:控制器
804:噴淋頭
808:記憶體
812:位置計算模組
816:使用者介面
820:傾斜調整機構
824:下板
828:上板
832:噴淋頭調整模組
836:致動器

Claims (20)

  1. 一種用以調整處理腔室中之噴淋頭之位置的方法，該方法包含： 將一基板設置於該處理腔室中之基板支座上，其中在該基板上形成複數心軸； 相對於該基板支座而調整該噴淋頭的位置，其中調整該噴淋頭的位置之操作包含基於資料而將該噴淋頭調整至一傾斜位置，該資料指示該噴淋頭的位置與相關於蝕刻該基板的方位不均勻性之間的相關性；以及 在該噴淋頭處於根據該資料而調整之該傾斜位置的情況下，執行一修整步驟以蝕刻該複數心軸。
  2. 如申請專利範圍第1項之用以調整處理腔室中之噴淋頭之位置的方法，其中該資料指示該方位不均勻性對該噴淋頭之複數傾斜位置的敏感度。
  3. 如申請專利範圍第1項之用以調整處理腔室中之噴淋頭之位置的方法，更包含收集該資料並將該資料儲存於記憶體中。
  4. 如申請專利範圍第3項之用以調整處理腔室中之噴淋頭之位置的方法，其中收集該資料之操作包含：將該噴淋頭調整至複數不同傾斜位置；當該噴淋頭處於該複數不同傾斜位置時，執行複數修整步驟；以及判定與在該複數不同傾斜位置之各者時執行該複數修整步驟相關的方位不均勻性。
  5. 如申請專利範圍第1項之用以調整處理腔室中之噴淋頭之位置的方法，其中調整該噴淋頭的位置之操作包含將該噴淋頭的位置調整至一傾斜位置，其具有由該資料所指示之在該基板之表面各處的蝕刻量之最小標準差。
  6. 如申請專利範圍第1項之用以調整處理腔室中之噴淋頭之位置的方法，更包含：在執行該修整步驟之後，在該等心軸上沉積一間隔部層。
  7. 如申請專利範圍第1項之用以調整處理腔室中之噴淋頭之位置的方法，其中在一自對準雙重圖案化製程中執行該修整步驟。
  8. 如申請專利範圍第1項之用以調整處理腔室中之噴淋頭之位置的方法，更包含：基於該資料而決定該噴淋頭的該傾斜位置並提供指示該傾斜位置的資訊。
  9. 如申請專利範圍第8項之用以調整處理腔室中之噴淋頭之位置的方法，更包含：提供該資訊至一使用者介面。
  10. 如申請專利範圍第8項之用以調整處理腔室中之噴淋頭之位置的方法，更包含：基於該資訊而控制一致動器，以將該噴淋頭的位置調整至該傾斜位置。
  11. 一種配置以調整處理腔室中之噴淋頭之位置的控制器，該控制器包含： 記憶體，其儲存資料，該資料指示該噴淋頭的位置與相關於蝕刻一基板的方位不均勻性之間的相關性，其中該基板係設置於該處理腔室中的基板支座上；以及 一位置計算模組，其係配置以基於儲存於該記憶體中的該資料而決定該噴淋頭相對於該基板支座的一傾斜位置， 其中該控制器係進一步配置以：在該基板設置於該基板支座上且該噴淋頭處於根據該資料而調整之該傾斜位置的情況下，執行一修整步驟以蝕刻形成於該基板上的複數心軸。
  12. 如申請專利範圍第11項之配置以調整處理腔室中之噴淋頭之位置的控制器，其中該資料指示該方位不均勻性對該噴淋頭之複數傾斜位置的敏感度。
  13. 如申請專利範圍第11項之配置以調整處理腔室中之噴淋頭之位置的控制器，其中該控制器係進一步配置以收集該資料並將該資料儲存於該記憶體中。
  14. 如申請專利範圍第13項之配置以調整處理腔室中之噴淋頭之位置的控制器，其中，為了收集該資料，該控制器係進一步配置以：在該噴淋頭處於複數不同傾斜位置時，執行複數修整步驟，並且判定與在該複數不同傾斜位置之各者時執行該複數修整步驟相關的方位不均勻性。
  15. 如申請專利範圍第11項之配置以調整處理腔室中之噴淋頭之位置的控制器，其中該傾斜位置對應於一傾斜位置，其具有由該資料所指示之在該基板之表面各處的蝕刻量之最小標準差。
  16. 如申請專利範圍第11項之配置以調整處理腔室中之噴淋頭之位置的控制器，其中該控制器係進一步配置以：在執行該修整步驟之後，在該等心軸上沉積一間隔部層。
  17. 如申請專利範圍第11項之配置以調整處理腔室中之噴淋頭之位置的控制器，其中在一自對準雙重圖案化製程中執行該修整步驟。
  18. 如申請專利範圍第11項之配置以調整處理腔室中之噴淋頭之位置的控制器，其中該位置計算模組係配置以輸出指示該傾斜位置的資訊。
  19. 如申請專利範圍第18項之配置以調整處理腔室中之噴淋頭之位置的控制器，其中該位置計算模組係配置以提供該資訊至一使用者介面。
  20. 如申請專利範圍第18項之配置以調整處理腔室中之噴淋頭之位置的控制器，更包含一噴淋頭調整模組，其係配置以基於該資訊而控制一致動器，以將該噴淋頭的位置調整至該傾斜位置。
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