TW202139790A - 用於產生派形加工的對稱電漿源 - Google Patents

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Abstract

描述一種電漿源組件，包含具有RF熱電極的殼體，RF熱電極具有主體與複數個源電極，複數個源電極從RF熱電極朝向殼體的前沿面中的開口垂直延伸。亦描述一種結合電漿源組件的處理腔室以及使用電漿源組件的方法。

Description

用於產生派形加工的對稱電漿源
本揭示之實施例大致上係關於用於處理基板之設備。更特定言之，本揭示之實施例係關於用於處理腔室類批次處理器的模組化電容耦接電漿源。
半導體裝置的形成通常在含有多個腔室的基板處理平台中進行。在一些情況中，多腔室處理平台或群集工具之目的係用以在經控制環境中依序在基板上執行二或更多個處理。然而，在其他情況中，多腔室處理平台可以在基板上僅執行單一處理步驟；附加腔室意欲最大化平台處理基板的速率。在後者的情況中，在基板上執行的處理通常為批次處理，其中在給定腔室中同時處理相對大數目的基板（例如，25個或50個）。批次處理對於以經濟上可行的方式在獨立基板上執行係過於耗時的處理為特別有利的，例如原子層沉積（ALD）處理及一些化學氣相沉積（CVD）處理。
一些ALD系統（特別是具有旋轉基板台板的空間ALD系統）係由於模組化電漿源而有利，亦即，可容易地插入到系統中的源。電漿源包含產生電漿的容積，以及將工件暴露於帶電粒子的通量與活性化學自由基物種的方式。
熱ALD與CVD處理經常結合用於膜品質增強的加工。這些加工通常包含能量或反應物種。電漿源係為這些物種的主要來源。電漿源的一些問題包括透過離子的能量轟擊以及由於濺射而從電漿源對材料的污染。
可以使用垂直電漿源（VPS），以最小化由於濺射的材料污染。然而，將高壓電漿侷限於不均勻形狀中是一個問題。
因此，需要最小化由濺射材料而對基板的污染並允許將電漿侷限於不均勻形狀的電漿源。
本揭示的一或更多個實施例係關於包含具有RF熱電極的殼體的電漿源組件。殼體具有定義流動路徑的氣體入口與前沿面。氣體入口允許氣體流沿著流動路徑移動，而穿過殼體並離開前沿面中的開口。RF熱電極係在殼體內，並具有主體與複數個源電極，複數個源電極從RF熱電極朝向前沿面中的開口垂直延伸。
本揭示的附加實施例係關於處理腔室，包含基座組件與氣體分配組件。基座組件係在處理腔室內，並具有頂表面，以支撐並圍繞中心軸旋轉複數個基板。氣體分配組件具有面向基座組件的頂表面的前表面，以引導氣體流向基座組件的頂表面。氣體分配組件包括電漿源組件，該電漿源組件包含楔形殼體與RF熱電極。楔形殼體具有定義流動路徑的氣體入口與前沿面。氣體入口允許氣體流沿著流動路徑移動，而穿過殼體並離開前沿面中的開口。RF熱電極係在殼體內，並具有主體與複數個源電極，複數個源電極從RF熱電極朝向前沿面中的開口垂直延伸。電漿源組件的楔形殼體的前沿面係定位於與基座組件的頂表面相距約1mm至約5mm的範圍的距離。
本揭示的進一步實施例係關於處理基板的方法。基板係定位於基座組件上，而相鄰於氣體分配組件。氣體分配組件包括電漿源組件，該電漿源組件包含楔形殼體與RF熱電極。楔形殼體具有定義殼體的主軸線的內周邊緣與外周邊緣、第一側、第二側、氣體入口、及前沿面。氣體入口與前沿面定義流動路徑。氣體入口允許氣體流沿著流動路徑移動，而穿過殼體並離開前沿面中的開口。RF熱電極係在殼體內，並具有主體與複數個源電極，複數個源電極從RF熱電極朝向前沿面中的開口垂直延伸。氣體透過楔形殼體的氣體入口流入源電極與殼體之間的間隙。激發RF熱電極，以在間隙中形成電漿，而基板係暴露於電漿。
本揭示之實施例提供用於連續基板沉積之基板處理系統，以最大化產量並改良處理效率。基板處理系統亦可用於預沉積及後沉積電漿加工（treatment）。
如在此說明書及隨附申請專利範圍中所使用，術語「基板」及「晶圓」可互換使用，兩者均指稱處理在其上作用之表面、或表面之一部分。該領域具有通常知識者亦瞭解對基板之引述亦可指稱基板之僅一部分，除非上下文清楚地指明為其他情況。此外，對在基板上沉積之引述可意指裸基板、以及具有一或更多個膜或特徵沉積或形成於上的基板兩者。
如在此說明書及隨附申請專利範圍中所使用，術語「活性氣體」、「前驅物」、「反應物」、及類似物可互換使用，用以意指包括與基板表面為活性的物種的氣體。舉例而言，第一「活性氣體」可簡單地吸收至基板的表面上，並且可得到與第二活性氣體的進一步化學反應。
如在此說明書及隨附申請專利範圍中所使用，術語「經減少的壓力」係意指少於約100 Torr，或少於約75 Torr，或少於約50 Torr，或少於約25 Torr的壓力。舉例而言，定義為約1 Torr到約25 Torr的範圍中的「中等壓力」係為經減少的壓力。
考慮將旋轉台板腔室用於許多應用。在此類腔室中，一或更多個晶圓係放置於旋轉支架（「台板」）上。隨著台板旋轉，晶圓在各個處理區域之間移動。舉例而言，在ALD中，處理區域將晶圓暴露於前驅物與反應物。此外，電漿暴露可作為反應物，或加工用於增強膜生長的膜或基板表面，或修改膜的屬性。在使用旋轉台板ALD腔室時，本揭示的一些實施例提供ALD膜的均勻沉積與後加工（例如，緻密化）。
旋轉台板的ALD腔室可藉由傳統時域處理或藉由空間ALD沉積膜，傳統時域處理將整個晶圓暴露於第一氣體，淨化，隨後暴露於第二氣體，而空間ALD將晶圓的部分暴露於第一氣體，部分暴露於第二氣體，以及讓晶圓移動透過這些氣體流以沉積層。
如在此說明書及隨附申請專利範圍中所使用，術語「派形」與「楔形」可互換使用，以描述大致圓形的扇區的主體。舉例而言，楔形區段可以是圓形或盤形結構的一小部分。派形區段的內邊緣可為一個點，或者可截短成平邊或圓形。基板之路徑可與氣體埠垂直。在一些實施例中，氣體噴射組件之每一者包含複數個細長氣體埠，複數個細長氣體埠在基本上垂直於基板所橫穿的路徑的方向上延伸，其中氣體埠的前邊緣基本上平行於台板。如在此說明書及隨附申請專利範圍中所使用，術語「基本上垂直」意指基板移動之大致方向係沿著平面大約垂直於氣體埠之軸（例如，約45°至90°）。對於楔形氣體埠而言，氣體埠之軸可視為該埠之寬度的中點沿著該埠之長度延伸所定義的線。
第1圖圖示處理腔室100之剖面圖，處理腔室100包括氣體分配組件120（亦稱為噴射器或噴射組件）與基座組件140。氣體分配組件120係為用於處理腔室中的任何類型的氣體遞送裝置。氣體分配組件120包括面向基座組件140的前表面121。前表面121可具有任何數目或種類的開口，以傳遞流向基座組件140的氣體。氣體分配組件120亦包括外周邊緣124，其在所示實施例中基本上為圓形。
所使用的氣體分配組件120的特定類型可取決於所使用的特定處理而變化。本揭示之實施例可用於控制基座與氣體分配組件之間的間隙的任何類型的處理系統。儘管可採用各種類型的氣體分配組件（例如，噴淋頭），本揭示之實施例可以特別有用於具有複數個基本上平行的氣體通道的空間ALD氣體分配組件。如在此說明書及隨附申請專利範圍中所使用，術語「基本上平行」意指氣體通道的細長軸在大致相同的方向上延伸。在氣體通道的平行中可以存在輕微的缺陷。複數個基本上平行的氣體通道可包括至少一個第一活性氣體A通道、至少一個第二活性氣體B通道、至少一個淨化氣體P通道、及/或至少一個真空V通道。將來自第一活性氣體A通道、第二活性氣體B通道、及淨化氣體P通道的氣體流引導朝向晶圓的頂表面。氣體流中之一些者跨越整個晶圓的表面水平移動，並水平移動出淨化氣體P通道的處理區域。從氣體分配組件的一個端移動到另一端的基板將依序暴露於處理氣體之每一者，以形成基板表面上的層。
在一些實施例中，氣體分配組件120係為由單一噴射器單元製成的剛性固定體。在一或更多個實施例中，如第2圖所示，氣體分配組件120係由複數個獨立扇區（例如，噴射器單元122）製成。單件體或多扇區體皆可用於本揭示的各種實施例。
基座組件140係定位於氣體分配組件120下方。基座組件140包括頂表面141以及頂表面141中的至少一個凹槽142。基座組件140亦具有底表面143與邊緣144。取決於所處理基板60之形狀及大小，凹槽142可以是任何合適的形狀及大小。在第1圖所示的實施例中，凹槽142具有平坦底部，以支撐晶圓的底部；然而，凹槽的底部可以變化。在一些實施例中，凹槽具有環繞凹槽的外周邊緣的階段區域，並調整其大小以用於支撐晶圓的外周邊緣。舉例而言，取決於晶圓之厚度與晶圓背側上呈現的特徵之存在，可變化由階段所支撐的晶圓之外周邊緣的量。
在一些實施例中，如第1圖所示，調整基座組件140的頂表面141中的凹槽142之大小，而使得支撐於凹槽142中的基板60具有與基座組件140之頂表面141實質上共面的頂表面61。如在此說明書及隨附申請專利範圍中所使用，術語「基本上共面」意指晶圓的頂表面及基座組件的頂表面係在±0.2mm內共面。在一些實施例中，頂表面係在±0.15mm、±0.10mm、或±0.05mm內共面。
第1圖之基座組件140包括能夠提起、降低、及旋轉基座組件140的支撐柱160。基座組件可包括加熱器、或氣體接線、或在支撐柱160之中心內的電氣部件。支撐柱160可以是增加或減少在基座組件140與氣體分配組件120間的間隙之主要構件，以移動基座組件140至合適的位置。基座組件140亦可包括微調諧致動器162，可對基座組件140微調整，以建立基座組件140與氣體分配組件120之間的預定間隙170。在一些實施例中，間隙170之距離係在約0.1mm至約5.0mm之範圍中、在約0.1mm至約3.0mm之範圍中、在約0.1mm至約2.0mm之範圍中、或在約0.2mm至約1.8mm之範圍中、或在約0.3mm至約1.7mm之範圍中、或在約0.4mm至約1.6mm之範圍中、或在約0.5mm至約1.5mm之範圍中、或在約0.6mm至約1.4mm之範圍中、或在約0.7mm至約1.3mm之範圍中、或在約0.8mm至約1.2mm之範圍中、或在約0.9mm至約1.1mm之範圍中、或約1mm。
圖式所示的處理腔室100係為旋轉料架型腔室，其中基座組件140可托持複數個基板60。如第2圖所示，氣體分配組件120可包括複數個分離的噴射器單元122，每一噴射器單元122能夠在晶圓於噴射器單元下方移動時，在晶圓上沉積膜。二個派形噴射器單元122係圖示為位於基座組件140上方的大約相對側上。噴射器單元122之此數目係僅用於說明目的而顯示。應理解可包括更多或更少噴射器單元122。在一些實施例中，有足夠數目的派形噴射器單元122以形成適合於基座組件140形狀的形狀。在一些實施例中，獨立派形噴射器單元122之每一者可獨立地移動、移除及／或置換而不影響其他噴射器單元122之任一者。舉例而言，可提高一個區段，以允許機器人到達基座組件140與氣體分配組件120之間的區域，以裝載／卸載基板60。
具有多個氣體噴射器之處理腔室可用以同時處理多個晶圓，而使得晶圓經歷相同的處理流程。舉例而言，如第3圖所示，處理腔室100具有四個氣體噴射器組件與四個基板60。在處理的開端處，基板60可定位於噴射器組件30之間。以45°旋轉17基座組件140將導致氣體分配組件120之間的每一基板60移動到用於膜沉積的氣體分配組件120，如氣體分配組件120下方的虛線圓形所示。額外的45°旋轉將讓基板60移動遠離噴射器組件30。利用空間式ALD噴射器，在相對於噴射器組件的移動期間於晶圓上沉積膜。在一些實施例中，旋轉基座組件140以增進防止基板60停止於氣體分配組件120下方。基板60與氣體分配組件120的數目可以相同或不同。在一些實施例中，正在處理的晶圓與氣體分配組件具有相同數目。在一或更多個實施例中，正在處理的晶圓數目係為氣體分配組件之數目的一小部分或整數倍數。舉例而言，若有四個氣體分配組件，則有4x個正在處理的晶圓，其中x係為大於或等於一的整數值。
第3圖所示的處理腔室100僅為一個可能配置的代表，且不應視為限制本揭示之範疇。此處，處理腔室100包括複數個氣體分配組件120。在所示實施例中，具有以均勻間隔圍繞處理腔室100的四個氣體分配組件（亦稱為噴射器組件30）。所示處理腔室100係為八角形，然而，該領域具有通常知識者將瞭解此係為一個可能形狀，且不應視為限制本揭示之範疇。所示氣體分配組件120係為梯形的，但可以是單一圓形部件或由複數個派形區段組成，如第2圖所示。
第3圖所示的實施例包括裝載閘腔室180，或輔助腔室，如緩衝站。此腔室180連接到處理腔室100的一側，以允許例如讓基板（亦稱為基板60）從處理腔室100裝載/卸載。晶圓機器人可位於腔室180中，以將基板移動到基座上。
旋轉料架（例如，基座組件140）的旋轉可以連續或不連續。在連續處理中，晶圓持續旋轉，而使得晶圓輪流暴露至噴射器之每一者。在非連續處理中，可將晶圓移動至噴射器區域並停止，而接著到噴射器之間的區域84並停止。舉例而言，旋轉料架可旋轉而使得晶圓從噴射器間區域移動而橫跨噴射器（或相鄰於噴射器而停止），且接著繼續到旋轉料架可再次暫停的下一個噴射器間區域。噴射器之間的暫停可提供在每一層沉積之間的額外處理步驟（例如，對電漿之暴露）的時間。
第4圖圖示氣體分配組件220之扇區或部分，其可稱為噴射器單元122。噴射器單元122可獨立使用或與其他噴射器單元組合使用。舉例而言，如第5圖所示，第4圖的四個噴射器單元122經組合以形成單一氣體分配組件220。（為了清楚而未顯示分離四個噴射器的接線。）儘管第4圖的噴射器單元122除了淨化氣體埠155與真空埠145之外亦具有第一活性氣體埠125與第二活性氣體埠135二者，然而噴射器單元122不需要所有這些元件。
參照第4圖與第5圖二者，根據一或更多個實施例的氣體分配組件220可包含複數個扇區（或噴射器單元122），且每一扇區係為一樣或不同。氣體分配組件220係位於處理腔室內，且在氣體分配組件220之前表面121中包含複數個細長氣體埠125、135、145。複數個細長氣體埠125、135、145與真空埠155從相鄰於內周邊緣123之區域延伸朝向相鄰於氣體分配組件220之外周邊緣124之區域。所示複數個氣體埠包括第一活性氣體埠125、第二活性氣體埠135、真空埠145、及淨化氣體埠155，該真空埠145環繞第一活性氣體埠與第二活性氣體埠之每一者。
參照第4圖或第5圖所示之實施例，當埠從至少大約內周區域延伸到至少大約外周區域時，然而，埠之延伸可較僅在徑向上從內至外區域更多。埠可在切線上延伸，如真空埠145環繞活性氣體埠125與活性氣體埠135。在照第4圖或第5圖所示之實施例中，楔形活性氣體埠125、135在所有邊緣上由真空埠145環繞，包括與內周邊緣與外周邊緣相鄰處。
參照第4圖，隨著基板沿著路徑127移動，基板之每一部分係暴露於各種活性氣體。沿著路徑127，基板暴露至（或「看到」）淨化氣體埠155、真空埠145、第一活性氣體埠125、真空埠145、淨化氣體埠155、真空埠145、第二活性氣體埠135、及真空埠145。因此，在第4圖所示之路徑127之端點處，基板已暴露至第一活性氣體125與第二活性氣體135，以形成層。所示噴射器單元122形成四分之一圓，但可更大或更小。第5圖所示的氣體分配組件220可視為串聯連接的第4圖的四個噴射器單元122之組合。
第4圖的噴射器單元122圖示分離活性氣體的氣體簾幕150。術語「氣體簾幕」係用於描述任何分離活性氣體以免混和的氣流或真空的組合。第4圖所示之氣體簾幕150包含第一活性氣體埠125旁邊的真空埠145之一部分、在中間的淨化氣體埠155、及第二活性氣體埠135旁邊的真空埠145之一部分。氣流及真空的此組合可用以防止或最小化第一活性氣體與第二活性氣體之氣相反應。
參照第5圖，來自氣體分配組件220之氣流及真空的組合形成對複數個處理區域250的分離。處理區域大致定義為環繞獨立活性氣體埠125、135，且在250之間具有氣體簾幕150。第5圖所示的實施例構成之間具有八個分離的氣體簾幕150的八個分離的處理區域250。處理腔室可具有至少二個處理區域。在一些實施例中，至少具有三、四、五、六、七、八、九、十、十一、或十二個處理區域。
在處理期間，基板可在任何給定時間暴露至一個以上的處理區域250。然而，暴露至不同處理區域的部分將具有分離二者的氣體簾幕。舉例而言，若基板之領先邊緣進入包括第二活性氣體埠135的處理區域，則基板之中間部分將在氣體簾幕150下方，而基板之落後邊緣將在包括第一活性氣體埠125的處理區域中。
工廠介面280（舉例而言，可為裝載閘腔室）係圖示為連接至處理腔室100。基板60係圖示為疊加於氣體分配組件220之上，以提供參考框架。基板60可經常坐落於一基座組件上，以托持於氣體分配組件120之前表面121之附近（亦稱為氣體分配板）。基板60係經由工廠介面280裝載進入處理腔室100至基板支撐件或基座組件上（見第3圖）。基板60可圖示為位於處理區域內，因為基板係定位為與第一活性氣體埠125相鄰，且在二個氣體簾幕150a、150b之間。沿著路徑127旋轉基板60將使基板以逆時針方向環繞處理腔室100。因此，基板60將暴露至第一處理區域250a到第八處理區域250h，並包括之間的所有處理區域。對於環繞處理腔室之每一循環而言，使用所示氣體分配組件，基板60將暴露至第一活性氣體與第二活性氣體的四個ALD循環。
類似於第5圖，在批次處理器中的習知ALD序列利用之間的泵/淨化區段維持分別來自空間分離的噴射器的化學A與B流。習知ALD序列具有可導致沉積膜的非均勻性的開始與結束圖案。發明人意外發現，在空間ALD批次處理腔室中執行的基於時間的ALD處理提供具有較高均勻性的膜。暴露於無活性氣體的氣體A與無活性氣體的氣體B的基本處理將清掃噴射器下方的基板，而分別利用化學A與B飽和表面，以避免膜具有開始與結束圖案形式。發明人意外發現，基於時間的方式特別有益於當目標膜厚度較薄（例如少於20 ALD循環）時，開始與結束圖案對於晶圓均勻效能具有顯著影響。發明人亦發現，如本文所述的建立SiCN、SiCO、及SiCON膜的反應處理無法利用時域處理實現。用於淨化處理腔室的時間量導致材料從基板表面剝離。因為在氣體簾幕下方的時間較短，利用所述空間ALD處理並不會發生剝離。
因此，本揭示之實施例係關於包含處理腔室100的處理方法，處理腔室100具有複數個處理區域250a-250h，其中每一處理區域係藉由氣體簾幕150與相鄰區域分離。舉例而言，第5圖所圖示的處理腔室。取決於氣流的佈置，處理腔室中的氣體簾幕與處理區域的數目可以是任何適當的數目。第5圖所示的實施例具有八個氣體簾幕150與八個處理區域250a-250h。氣體簾幕的數目通常等於或大於處理區域的數目。舉例而言，若區域250a沒有活性氣流，而僅作為裝載區域，則處理腔室將具有七個處理區域與八個氣體簾幕。
複數個基板60係位於基板支撐件上，例如，第1圖與第2圖所示之基座組件140。環繞處理區域旋轉複數個基板60，以用於處理。通常，在整個處理中密合（氣流與真空）氣體簾幕150，包括沒有活性氣體流入腔室期間。
將第一活性氣體A流入一或更多個處理區域250，而將惰性氣體流入沒有第一活性氣體A流入的任何處理區域250。舉例而言，若第一活性氣體流入處理區域250b到處理區域250h，則惰性氣體將流入處理區域250a。惰性氣體可以流經第一活性氣體埠125或第二活性氣體埠135。
處理區域內的惰性氣流可以恆定或變化。在一些實施例中，活性氣體與惰性氣體共流。惰性氣體將作為載體與稀釋劑。由於相對於載體氣體，活性氣體的量較小，共流可藉由減少相鄰區域之間的壓力差而讓處理區域之間的氣體壓力更容易均衡。
本揭示的一些實施例係關於噴射器模組。儘管噴射器模組係相對於空間ALD處理腔室所描述，該領域具有通常知識者將理解，模組並不限於空間ALD腔室，並可適用於任何可用於增加氣流均勻性的噴射器的情況。
本揭示的一些實施例有利地提供模組化電漿源組件，亦即，可以容易地插入處理系統及從處理系統移除的源。此類源可具有操作於與原子層沉積處理相同的壓力等級（通常為1-50 Torr）的硬體的全部或大部分。本揭示的一些實施例提供具有跨晶圓表面的改良離子通量的電漿源。在一些實施例中，電漿源包括電容性源，電容性源係在基本上垂直於晶圓表面對準的三個板之間。在一些實施例中，將外板接地，並對內板供電。可以在板之間建立電漿，同時氣體物種在板之間朝向晶圓表面流動。電漿基本上侷限於源極，並最小化從供電板到達晶圓表面的濺射材料。本揭示的一些實施例有利地提供電漿源，以最小化或消除從熱電極濺射的材料對基板的污染。一些實施例亦有利地提供基本上不改變基板表面的軟電漿。一或更多個實施例提供一種能夠產生電漿而不允許電回傳路徑透過基板的設備。本揭示的一些實施例提供能夠添加至氣體分配組件或從氣體分配組件移除的模組化遠端電漿源。遠端電漿源產生電漿，而不使用基板或基板支撐件作為電極。
可以改變RF熱電極（供電電極）與接地板（稱為返回電極）之間的間隙。在一些實施例中，間隙係在約4mm至約15mm的範圍內，並且可以是可調整。可以改變RF熱電極的寬度。舉例而言，板可為錐形，以加速離子。在使用中，在RF熱電極與返回電極之間的間隙中流動的氣體物種變成離子化。隨後，離子化物種可以接觸基板表面。由各種實施例形成的電漿係為基本上不改變基板表面的軟電漿。
參照第6圖到第15圖，本揭示的一或更多個實施例係關於模組化電容耦合電漿源300。如在此說明書及隨附申請專利範圍中所使用，術語「模組化」意指電漿源300可附接到處理腔室或從處理腔室移除。模組化源一般可藉由單一個人移動、移除、或附接。
第6圖圖示根據本揭示的一或更多個實施例的電漿源組件300的橫截面。第6圖所示的電漿源組件300包括具有氣體入口315與前沿面312的殼體310。氣體入口315允許氣體流沿著流動路徑318移動，而透過殼體310並離開前沿面312中的開口313。所示實施例係具有為了描述目的而圖示為偏離中心的氣體入口315，但是該領域具有通常知識者將理解，氣體入口315可以在殼體310的中心。此外，一些實施例包括充氣部316，以增加透過流動路徑318的氣體流的均勻性。一些實施例的充氣部316至少部分利用介電質填充，介電質具有複數個通孔及/或充氣部，以允許氣體均勻地到達電漿腔340、340b。通孔及/或充氣部具有足夠小的尺寸，以防止電漿崩潰。在一些實施例中，通孔具有小於或等於約1mm、0.95mm、0.9mm、0.85mm、0.8mm、0.75mm、0.7mm、0.65mm、或0.6mm的直徑。
電漿源組件300包括RF熱電極320與至少一個返回電極330。返回電極330係為與RF熱電極320形成完整電路的任何導電材料。該領域具有通常知識者將理解，返回電極330可以提供電子流動的路徑。以此方式使用的術語「返回」係指稱電極為電漿部件的電路徑的一部分，並未暗示電流或電子的流動的方向。
參照第6圖至第8圖，RF熱電極320具有第一表面322以及與第一表面322相對的第二表面324。第6圖圖示電漿源組件300的橫截面，而第7圖與第8圖圖示電極的部分透視圖。如在此所使用的第一表面322與第二表面324係在RF熱電極320的厚度T的相對側上。RF熱電極320通常成形為具有高度H、厚度T、及長度L的矩形棱柱。RF熱電極320具有基本上平行於流動路徑318而定向的第一表面322。如在此所使用的術語「基本上平行」係指稱表面在平行的±10°（定義為0°）內。
返回電極330係類似於RF熱電極320而成形。返回電極具有基本上平行於流動路徑318而定向的第一表面332。返回電極330的第一表面332係與第一RF熱電極320的表面322間隔，以形成間隙340。
返回電極330、330b可以是任何合適的材料，包括但不限於鋁、不銹鋼、及銅。返回電極330、330b可以具有任何合適的電特性。在一些實施例中，返回電極330、330b係為接地電極。接地電極係為與電接地電接觸的任何導電材料。
在一些實施例中，返回電極330、330b是不同於RF熱電極320的供電電極。如以此方式使用的「不同於RF熱電極」係指稱電性質或電位不同於RF熱電極。舉例而言，所產生的電漿的驅動功率可以使用相位偏移器從單一源以推拉方式調諧，而最小化與晶圓的相互作用。在這種實施例中，RF熱電極320可以例如與返回電極330異相180°。
如第7圖所示，電漿源組件的一些實施例進一步包含第二返回電極330b。第二返回電極330b具有基本上平行於流動路徑318而定向的第一表面332b。第二返回電極330b的第一表面332b係與RF熱電極320的第二表面324間隔，以形成間隙340b。間隙340與間隙340b可以具有相同或不同的尺寸。在一些實施例中，RF熱電極320與返回電極330、330b之間的間隙340、340b在約4mm至約15mm的範圍內、或在約5mm至約14mm的範圍內、或在約7mm至約13mm的範圍內、或在約9mm至約12mm的範圍內、或約11mm。
參照第9圖，在一些實施例中，RF熱電極320與返回電極330、330b之間的間隙340、340b沿著電極的高度H改變。在所示的實施例中，厚度T在鄰近氣體入口315處比鄰近前沿面312處更大。不同的是，間隙340、340b的尺寸在鄰近氣體入口315處比鄰近前沿面312處更小。不受限於任何特定的操作理論，可認為RF熱電極320的錐形厚度可以導致離子朝向晶圓加速。
RF熱電極320的厚度T可以取決於例如電極材料的任何合適的厚度。在一些實施例中，RF熱電極的厚度在約3mm至約11mm的範圍內、或在約4mm至約10mm的範圍內、或在約6mm至約9mm的範圍內、或約8mm。
可以改變RF熱電極320的高度H。在一些實施例中，RF熱電極320的高度H在約8mm至約40mm的範圍內、或在約9mm至約35mm的範圍內、或在約10mm至約30mm的範圍內、或在約11mm至約25mm的範圍內、或在約12mm至約20mm的範圍內、或在約13mm至約15mm的範圍內、或約14mm。
在一些實施例中，電漿源組件300的殼體310係為楔形。第10A圖與第10B圖圖示包括楔形殼體310的二個實施例。在第10A圖中，RF熱電極320與返回電極330沿著殼體310的長軸308延伸。以此方式使用的長軸308係指稱在殼體310的內周邊緣123中間與外周邊緣124中間之間的軸線。在第10B圖中，RF熱電極320與返回電極330垂直於殼體310的長軸308延伸。
RF熱電極320與返回電極330之間的間隔在整個電漿源組件中可以基本相同或者可以變化。舉例而言，在一些實施例中，RF熱電極與返回電極在楔形殼體310的外周邊緣124處較在內周邊緣123附近間隔得更遠。
第11圖圖示本揭示的另一實施例，其中RF熱電極320在殼體310內具有蛇形形狀。在此所使用的術語「蛇形形狀」係指稱電極具有纏繞形狀。該形狀可以符合殼體310的形狀。舉例而言，第11圖的殼體310係為楔形，而RF熱電極320具有蛇形形狀，在外周邊緣124附近較在內周邊緣123附近更大。返回電極330具有與RF熱電極320互補的形狀，以沿著蛇形形狀的長度維持基本相同的間隙340。在此所使用的術語「基本相同的間隙」係指稱沿著整個長度的間隙變化不超過平均間隙的10％。端部介電質350可以定位於RF熱電極320與返回電極330之間。端部介電質350可以是能夠最小化RF熱電極320與返回電極330之間的電連接的任何合適的材料。
第12圖圖示本揭示的另一實施例，其中RF熱電極320具有垂直於殼體310的長軸308延伸的複數個指狀物328。儘管所示實施例具有四個指狀物328，但該領域具有通常知識者將理解，取決於例如殼體310的尺寸，RF熱電極320可以具有任何合適數量的指狀物328。返回電極330具有與RF熱電極320互補的形狀，而使得返回電極330上存在複數個指狀物338。在一些實施例中，返回電極330係成形以在RF熱電極320與返回電極330之間維持基本相同的間隙。第12圖所示的楔形殼體310的間隙在最內指狀物328與最外指狀物328附近較在中間指狀物附近更大。此變化可能起因於殼體310的形狀或者為了控制這些區域處的電漿密度。
一些實施例包括相鄰於RF熱電極320的下邊緣329的間隔物360。參照第13圖，RF熱電極320係圖示為在二個返回電極330之間。間隔物360將RF熱電極320的下邊緣329從基板60與基座組件140分離。在一些實施例中，間隔物360的存在有助於防止或最小化RF熱電極320的濺射，以避免污染基板60。間隔物360可由任何合適的材料製成，包括但不限於介電質（例如，陶瓷材料）。可以調整間隔物360的尺寸，以將RF熱電極320的下邊緣329在基板60的附近移動。在一些實施例中，間隔物360的長度Ls在約10mm至約25mm範圍內、或在約13mm至約20mm的範圍內、或約17mm。
第14圖圖示本揭示的另一實施例。RF熱電極320具有相鄰於下邊緣329的間隔物360。返回電極331（例如，接地或供電）係相鄰於間隔物360，而將間隔物從基板60與基座組件分離。不受限於任何特定操作理論，可認為間隔物360與返回電極331的組合最小化RF熱電極320與基板的直接相互作用。儘管第14圖圖示二個RF熱電極320與二個返回電極330，但該領域具有通常知識者將理解，可以具有任何合適數量的RF熱電極320與返回電極330。
參照第1圖、第2圖、第8圖、及第15圖，本揭示的一些實施例係關於包括基座組件140與氣體分配組件120的處理腔室100。第15圖圖示根據本揭示之一或更多個實施例的處理腔室100的剖面圖。基座組件140具有頂表面141，以支撐並圍繞中心軸161旋轉複數個基板60。
氣體分配組件120具有面向基座組件140的頂表面141的前表面121，以引導氣體流向基座組件140的頂表面141。一些實施例的氣體分配組件120包括具有楔形殼體310的電漿源組件300。楔形殼體具有內周緣123與外周緣124，而定義殼體310的長軸308。殼體310具有第一側371、第二側372、氣體入口315、及前沿面312。流動路徑係定義為氣體從氣體入口315流經殼體310並從前沿面312離開的路徑。
電漿源組件300具有至少一個RF熱電極320，至少一個RF熱電極320具有基本上平行於流動路徑定向的第一表面322。在所示的實施例中，存在三個RF熱電極320。至少一個返回電極330係在殼體310內，並具有平行於流動路徑定向而與RF熱電極320的第一表面322間隔的第一表面332，以形成間隙340。電漿源組件300的楔形殼體310的前沿面312係定位成與基座組件140的頂表面141的距離在約1mm至約5mm的範圍內，或在約1.5mm至約4mm的範圍內，或約2mm。第15圖所示的實施例僅為具有電漿源組件的處理腔室的一個可能配置的實例，而不應視為限制本揭示之範圍。
返回參照第6圖，一些實施例包括同軸RF饋送線380，同軸RF饋送線380穿過殼體310，並提供用於RF熱電極320的功率，以在間隙340中產生電漿。同軸RF饋送線380包括外導體382與內導體384，並藉由絕緣體386分離。內導體384與RF熱電極320電連通，而外導體382係與電接地或不同於RF熱電極的異相功率源電連通。如在此說明書及隨附申請專利範圍中所使用，術語「電連通」意指部件直接連接或透過中間部件連接，而其中存在小電阻。內導體384與外導體382之間的間隙可以利用介電質填充，可以是陶瓷，但亦可以是任何合適的介電質材料。
可建構同軸RF饋送線380，而使得外導體382終止於返回電極330上。內導體384可終止於RF熱電極320上。在一些實施例中，氣體入口315係饋送至同軸饋送的外側周圍的殼體。RF饋送可以是同軸傳輸線的形式。外導體可連接/終止於返回電極中，而內導體係連接至RF熱電極。返回電極330可藉由任何合適的方法連接至金屬殼體，包括但不限於金屬墊圈。此舉有助於確保返回電流的對稱幾何形狀。所有返回電流流經饋送的外導體，以最小化RF雜訊。在一些實施例中，RF饋送係設計成對RF熱電極提供對稱RF饋送電流以及對稱返回電流。所有返回電流流經外導體，最小化RF雜訊，並最小化源安裝對操作的影響。
本揭示的附加實施例係關於處理基板的方法。第15圖的實施例係描述一般方法，但應理解，電漿源組件可以是所述任何實施例或實施例的組合。基板60係定位於基座組件140上，而相鄰於氣體分配組件120。根據本揭示的一或更多個實施例，氣體分配組件120包括電漿源組件。氣體透過楔形殼體310的氣體入口315流入RF熱電極320與返回電極330之間的間隙340。激發RF熱電極320，以在間隙340中形成電漿。電漿流出殼體310的前沿面312，以將基板60暴露於電漿。
第16圖與第17圖圖示本揭示的另一實施例，包括對稱垂直電漿源（VPS）設計，以利用複數個源產生電漿。第16圖圖示電漿源組件400的一部分的橫截面圖，以展示單一電漿源402。第17圖圖示具有複數個電漿源402的電漿源組件400的仰視圖。
第16圖所示的電漿源組件400包括具有前沿面412的殼體410。氣體入口（未圖示）係與相鄰於陶瓷板460的背側461的充氣部416流體連通。充氣部416中的氣體可以流經通路417，而穿過陶瓷板460進入陶瓷板460與RF熱電極420之間的充氣部418。充氣部418中的氣體可以流經通道422，並流出殼體410的前沿面412中的開口413。
該領域具有通常知識者將理解，陶瓷板460可以省略，而第16圖所示的實施例僅代表部件的一個可能佈置。陶瓷板460可以定位於RF熱電極420上方，並與RF熱電極420間隔，而陶瓷板460可以定位於離殼體410一定距離處，以形成充氣部416。在一些實施例中，陶瓷板460上方的充氣部416、穿過陶瓷板460的通路417、及陶瓷板460下方的充氣部418具有小於或等於約0.5mm的寬度與高度。參照第16圖，以此方式使用的寬度係沿著延伸出頁面平面的軸線量測，而高度係沿著在殼體的前沿面412與殼體410的頂部之間延伸的軸線量測。
一些實施例的陶瓷板460的厚度在約10mm至約30mm的範圍內、或約20mm。一些陶瓷板的厚度小於10mm或大於30mm。亦包括陶瓷板的其他厚度範圍，而這些範圍僅為示例性。
電漿源組件400包括RF熱電極420與至少一個返回電極。在所示的實施例中，殼體410可以作為返回電極。所示RF熱電極420具有複數個源電極424，複數個源電極424透過鏈接426連接至RF熱電極420並從RF熱電極420垂直延伸。第16圖圖示透過一個鏈接426連接至RF熱電極420的主體的源電極424；然而，該領域具有通常知識者將理解，可以使用一個以上的鏈接426。可以取決於例如用於建立RF熱電極420的製造處理，而變化RF熱電極420的主體421與源電極424之間的鏈接426的數量。在一些實施例中，源電極424藉由2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、或12個鏈接426連接至RF熱電極420的主體421。在一些實施例中，存在三個鏈接426，以提供對源電極424的電連接，而不顯著干擾流經通道422的氣體。包括主體421以及圓形源電極424與鏈接426中之每一者的RF熱電極420係處於大約相同的電位。鏈接426可以具有任何合適的尺寸。在一些實施例中，鏈接426在垂直於第16圖的橫截面圖的平面中係量測為小於約5mm寬。
儘管源電極424係圖示為圓形或圓柱形，但是該領域具有通常知識者將理解，源電極424可以具有任何合適的形狀。在一些實施例中，源電極424係為圓柱形，而在源電極的頂部處具有比在源電極的底部處更大的直徑。在一或更多個實施例中，殼體410中或返回電極中的開口413係成形為符合源電極424的形狀。舉例而言，圓柱形源電極424可以在殼體中具有圓柱形開口413，而使得開口413與源電極424同心。
RF熱電極420（亦稱為熱板或熱電極）的主體421的厚度可以在約1mm至約50mm的範圍內、或在約2mm至約10mm的範圍內、或在約4mm至約8mm的範圍內、或約6mm。一些RF熱電極420的主體421的厚度小於4mm或大於10mm。熱板可包括其他厚度範圍，這些範圍僅為示例性。
絕緣體428將RF熱電極420與殼體410直接接觸隔離。絕緣體428可以是該領域具有通常知識者已知的任何合適的材料。舉例而言，絕緣體428可以是介電材料、陶瓷材料、或真空。
RF熱電極420的源電極424可以具有任何合適的厚度。從最接近開口413的部分到充氣部418量測源電極424的厚度。這亦稱為源電極424的垂直尺寸。在一些實施例中，源電極424的厚度小於約50mm。在一些實施例中，源電極424的厚度大於RF熱電極420的主體421的厚度。在一些實施例中，源電極424的厚度大於RF熱電極420的主體421的厚度。在一或更多個實施例中，源電極424的厚度小於約35mm、30mm、25mm、20mm、15mm、10mm、或5mm。在一些實施例中，源電極424的厚度約9mm。發明人已發現，減少源電極424的厚度或垂直尺寸使RF熱電極420的電中心朝向殼體410中的開口413移動，而導致具有更高電漿密度以及更大的均勻性。
在RF熱電極420與殼體410之間係為石英板470。石英板470將RF熱電極420與殼體410絕緣。石英板470可經加工成作為絕緣體428，以將RF熱電極420的側邊與殼體410分離。在一些實施例中，陶瓷板460係加工成作為絕緣體428。石英板470的厚度可以在約5mm至約15mm的範圍內，或在約7mm至約13mm的範圍內，或在約8mm至約12mm的範圍內，或約10mm。一些石英板470的厚度小於5mm或大於15mm。可考慮石英板470的其他厚度範圍，而這些範圍僅為示例性。
通道422在源電極424的側邊425與石英板472的側邊之間形成間隙。通道422可以是任何合適的尺寸與形狀。通道422可以是直的或非線性，如第16圖所示。直通道422可以是寬度均勻或寬度可變。第16圖所示的通道422係為非線性，並具有上間隙481與下間隙482。上間隙481係圖示為小於下間隙482。下間隙482係為在殼體410的前沿面412中的開口413形成的間隙。上間隙481可以在約0.1mm至約1mm的範圍內、或在約0.2mm至約0.9mm的範圍內、或在約0.3mm至約0.8mm的範圍內、或約0.5mm。間隙可以大於1mm或小於0.1mm。可包括其他間隙量測，而這些範圍僅為示例性。
下間隙482可以在約1mm至約20mm的範圍內、或在約2mm至約18mm的範圍內、或在約3mm至約16mm的範圍內、或在約4mm至約14mm的範圍內、或在約5mm至約10mm的範圍內。可包括其他下間隙尺寸，而這些範圍僅為示例性。
電漿通常形成於RF熱電極420或源電極424與殼體410之間的間隙。此舉可能在下間隙482、上間隙481、或二者中。發明人已發現，在包括充氣部416、418的寬度大於約0.5mm的流動路徑中的區域在使用期間可以具有雜散電漿。在一些實施例中，充氣部418具有小於或等於約0.5mm的寬度。
在一些實施例中，可以利用間隔物490覆蓋源電極420、石英板470、及開口413中之任一者。間隔物490可用於將源電極424的下邊緣從基板與基座組件分離。在一些實施例中，間隔物490的存在有助於防止或最小化源電極424的濺射，以避免污染基板。間隔物490可由任何合適的材料製成，包括但不限於介電質（例如，陶瓷材料）。可以調整間隔物490的尺寸，以將源電極424的下邊緣更靠近或更遠離基板附近移動。
第17圖圖示具有複數個電漿源402的電漿源組件400的前沿面412。電漿源中之每一者可以是相同尺寸或不同尺寸。圖示的電漿源402包括具有源電極424的開口413。然而，該領域具有通常知識者將理解，可以存在附加部件，包括但不限於類似間隔物490的包覆材料。可以取決於例如源402的尺寸與殼體410的尺寸，而變化電漿源402的定位與數量。
本揭示的一些實施例係關於包含沿著處理腔室中的弧形路徑定位的至少一個電容耦合楔形電漿源的處理腔室。如在此說明書及隨附申請專利範圍中所使用，術語「弧形路徑」意指行進圓形或橢圓形路徑的至少一部分的任何路徑。弧形路徑可包括在基板沿著至少約5°、10°、15°、20°的路徑的一部分。
本揭示的附加實施例係關於處理複數個基板的方法。將複數個基板裝載到處理腔室中的基板支撐。旋轉基板支撐，以透過跨氣體分配組件的複數個基板中之每一者，以在基板上沉積膜。旋轉基板支撐，以將基板移動到鄰近於電容耦合楔形電漿源的電漿區域，以在電漿區域中產生基本上均勻的電漿。重複此舉，直到形成預定厚度的膜。
旋轉料架之旋轉可係連續的或非連續的。在連續處理中，晶圓持續旋轉，而使得晶圓輪流暴露至噴射器之每一者。在非連續處理中，可將晶圓移動至噴射器區域並停止，而接著到噴射器之間的區域並停止。舉例而言，旋轉料架可旋轉而使得晶圓從噴射器間區域移動而橫跨噴射器（或相鄰於噴射器而停止），且接著繼續到旋轉料架可再次暫停的下一個噴射器間區域。噴射器之間的暫停可提供在每一層沉積之間的額外處理（例如，對電漿之暴露）的時間。
可取決於所使用的特定活性物種而調諧電漿之頻率。合適的頻率包括但不限於400 kHz、2 MHz、13.56 Mhz、27 MHz、40 MHz、60 MHz、及100 MHz。
根據一或更多個實施例，基板在形成層之前及/或之後經受處理。此處理可在相同腔室中執行，或在一或更多個分離的處理腔室中執行。在一些實施例中，將基板從第一腔室移動至分離的第二腔室，以用於進一步處理。基板可從第一腔室直接移動至分離的處理腔室，或基板可從第一腔室移動至一或更多個轉移腔室，而接著移動到分離的處理腔室。因此，處理設備可包含與轉移站連通的多個腔室。此種類的設備可指稱為「群集工具」或「群集系統」及類似者。
一般而言，群集工具係為模組化系統，該模組化系統包含執行多種功能的多個腔室，該等功能包括基板之中心找尋及定向、除氣、退火、沉積及/或蝕刻。根據一或更多個實施例，群集工具至少包括第一腔室與中央轉移腔室。中央轉移腔室可容納機器人，該機器人可在處理腔室及裝載閘腔室之間梭運基板。轉移腔室通常維持在真空條件下，並提供中繼階段，該中繼階段用於從一個腔室梭運基板至位於群集工具之前端的另一腔室及/或裝載閘腔室。可調配用於本揭示的二個眾所週知的群集工具係為Centura®與Endura®，兩者均可得自Calif的Santa Clara的Applied Materials, Inc.。然而，腔室之組合與精確佈置可經修改以用於執行如本文中所描述之處理的特定步驟。其他可使用的處理腔室包括但不限於循環層沉積（CLD）、原子層沉積（ALD）、化學氣相沉積（CVD）、物理氣相沉積（PVD）、蝕刻、預清洗、化學清洗、熱加工（如RTP）、電漿氮化、除氣、定向、羥基化反應、及其他基板處理。藉由在群集工具上實現在腔室中的處理，可在沉積後續膜之前，在無氧化下防止具大氣雜質之基板的表面汙染。
根據一或更多個實施例，基板係連續地在真空下或「裝載閘」條件下，且在從一個腔室移動到下一腔室時不暴露至周圍空氣。因此，轉移腔室係在真空下，且在真空壓力下為「泵降」。惰性氣體可存在於處理腔室或轉移腔室中。在一些實施例中，惰性氣體係作為淨化氣體，用以在形成基板之表面上的層之後移除一些或全部的反應物。根據一或更多個實施例，將淨化氣體噴射於沉積腔室之出口處，用以避免反應物從沉積腔室移動至轉移腔室及/或額外的處理腔室。因此，惰性氣體之流動在腔室的出口處形成簾幕。
在處理期間，基板可經加熱或冷卻。此類加熱或冷卻可藉由任何合適的手段達成，包括但不限於改變基板支撐（例如，基座）的溫度、及將經加熱或經冷卻的氣體流至基板表面。在一些實施例中，基板支撐包括加熱器/冷卻器，該加熱器/冷卻器可經控制用以利用傳導方式改變基板溫度。在一或更多個實施例中，所採用氣體（活性氣體或惰性氣體）經加熱或冷卻以局部改變基板溫度。在一些實施例中，加熱器／冷卻器係位於鄰近於基板表面的腔室內，以利用傳導方式改變基板溫度。
基板在處理期間亦可靜止或旋轉。旋轉的基板可連續地或以離散步進方式旋轉。舉例而言，基板可在整個處理過程中旋轉，或基板可在對不同活性或淨化氣體之暴露之間小量旋轉。在處理期間旋轉基板（連續或步進式)可以有助於藉由最小化例如氣流幾何的局部可變性的效應，而產生更均勻的沉積或蝕刻。
儘管前述係關於本發明之實施例，本揭示之其他及進一步實施例可在不脫離本揭示之基本範疇的情況下擬出，且本揭示之範疇係由下列申請專利範圍所決定。
17:旋轉 60:基板 61:頂表面 84:區域 100:處理腔室 120:氣體分配組件 121:前表面 122:噴射器單元 123:內周邊緣 124:外周邊緣 125:氣體埠 127:路徑 135:氣體埠 140:基座組件 141:頂表面 142:凹槽 143:底表面 144:邊緣 145:氣體埠 150:氣體簾幕 155:真空埠 160:支撐柱 161:中心軸 162:微調諧致動器 170:間隙 180:腔室 250:處理區域 250a:處理區域 250b:處理區域 250c:處理區域 250d:處理區域 250e:處理區域 250f:處理區域 250g:處理區域 250h:處理區域 280:工廠介面 300:電漿源組件 308:長軸 310:殼體 312:前沿面 313:開口 315:氣體入口 316:充氣部 318:流動路徑 320:RF熱電極 322:第一表面 324:第二表面 328:指狀物 329:下邊緣 330:返回電極 330b:返回電極 331:返回電極 332:第一表面 332b:第一表面 338:指狀物 340:電漿腔 340b:電漿腔 350:端部介電質 360:間隔物 371:第一側 372:第二側 380:同軸RF饋送線 382:外導體 384:內導體 386:絕緣體 400:電漿源組件 402:單一電漿源 410:殼體 412:前沿面 413:開口 416:充氣部 417:通路 418:充氣部 420:RF熱電極 421:主體 422:通道 424:源電極 425:側邊 426:鏈接 428:絕緣體 460:陶瓷板 461:背側 470:石英板 472:石英板 481:上間隙 482:下間隙 490:間隔物
為使本揭示之實施例的以上所述特徵可詳細地被理解，本揭示的實施例（簡短概要如上）之較具體的描述可參照實施例而得，該等實施例之一些係繪示於隨附圖式中。然而，應注意隨附圖式僅圖示本揭示之典型實施例，而非視為限定本揭示的保護範疇，本揭示可接納其他等效實施例。
第1圖圖示根據本揭示之一或更多個實施例的基板處理系統的示意剖面圖；
第2圖圖示根據本揭示之一或更多個實施例的基板處理系統的透視圖；
第3圖圖示根據本揭示之一或更多個實施例的基板處理系統的示意圖；
第4圖圖示根據本揭示之一或更多個實施例的氣體分配組件的前方的示意圖；
第5圖圖示根據本揭示之一或更多個實施例的處理腔室的示意圖；
第6圖圖示根據本揭示之一或更多個實施例的電漿源組件的示意剖面圖；
第7圖圖示根據本揭示之一或更多個實施例的電漿源組件的部分透視圖；
第8圖圖示根據本揭示之一或更多個實施例的電漿源組件的部分透視圖；
第9圖圖示根據本揭示之一或更多個實施例的電漿源組件的部分示意側視圖；
第10A圖與第10B圖圖示根據本揭示之一或更多個實施例的電漿源組件的示意仰視圖；
第11圖圖示根據本揭示之一或更多個實施例的具有蛇形電極的電漿源組件之示意仰視圖；
第12圖圖示根據本揭示之一或更多個實施例的電漿源組件的示意仰視圖；
第13圖圖示根據本揭示之一或更多個實施例的電漿源組件電極的部分示意剖面側視圖；
第14圖圖示根據本揭示之一或更多個實施例的電漿源組件電極的部分示意剖面側視圖；
第15圖圖示根據本揭示之一或更多個實施例的處理腔室的剖面圖；
第16圖圖示根據本揭示之一或更多個實施例的電漿源組件的部分的剖面圖；以及
第17圖圖示根據本揭示之一或更多個實施例的具有多個電漿源的電漿源組件的仰視圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
400:電漿源組件
402:單一電漿源
410:殼體
412:前沿面
416:充氣部
417:通路
418:充氣部
420:RF熱電極
421:主體
422:通道
424:源電極
425:側邊
426:鏈接
428:絕緣體
460:陶瓷板
461:背側
470:石英板
472:石英板
481:上間隙
482:下間隙
490:間隔物

Claims (14)

  1. 一種電漿源組件，包含： 一殼體，具有一氣體入口與一前沿面，以定義一流動路徑，該氣體入口允許一氣體流沿著該流動路徑移動，而穿過該殼體並離開該前沿面中的一開口； 一RF熱電極，該RF熱電極係在該殼體內，該RF熱電極具有一主體與複數個源電極，該等複數個源電極從該RF熱電極朝向該前沿面中的該開口延伸； 一返回電極，該返回電極係與該等源電極間隔開一間隙距離；以及 一陶瓷板，在該殼體內的相對於該殼體的該前沿面的該RF熱電極的一側，並形成該殼體與該陶瓷板之間的一充氣部，該陶瓷板係與該RF熱電極間隔一距離，以形成該陶瓷板與該RF熱電極之間的一充氣部，該陶瓷板包括延伸穿過該陶瓷板的複數個通路，以允許一氣體流從該殼體與該陶瓷板之間的該充氣部到該陶瓷板與該RF熱電極之間的該充氣部。
  2. 如請求項1所述之電漿源組件，其中該返回電極具有一表面，該表面基本上平行於該流動路徑且垂直於該殼體的該前沿面而定向。
  3. 如請求項1所述之電漿源組件，其中該返回電極係為該殼體。
  4. 如請求項1所述之電漿源組件，其中該陶瓷板上方的該充氣部、穿過該陶瓷板的該等通路、及該陶瓷板下方的該充氣部具有小於或等於約0.5mm的一寬度。
  5. 如請求項1所述之電漿源組件，進一步包含：一石英板，定位於該RF熱電極與該殼體的該前沿面之間，該石英板具有複數個開口，以允許該源電極延伸通過該石英板。
  6. 如請求項5所述之電漿源組件，其中該電極係為圓柱形。
  7. 如請求項6所述之電漿源組件，其中該流動路徑沿著該源電極的一側邊延伸通過一通道，而使得該氣體流沿著基本上垂直於該殼體的一方向離開該殼體。
  8. 如請求項7所述之電漿源組件，其中該通道具有一上間隙與一下間隙，該上間隙具有小於該下間隙的一寬度。
  9. 如請求項8所述之電漿源組件，其中該上間隙具有小於或等於約0.5mm的一寬度，而該下間隙具有約1mm到約20mm的範圍中的一寬度。
  10. 如請求項7所述之電漿源組件，其中該源電極透過至少一個鏈接與該RF熱電極的該主體電連通。
  11. 如請求項1所述之電漿源組件，進一步包含：一間隔物，相鄰於該等源電極的一下邊緣。
  12. 如請求項1所述之電漿源組件，其中該間隔物包含一介電材料。
  13. 一種處理腔室，包含： 一基座組件，該基座組件在該處理腔室中，該基座組件具有一頂表面，以支撐並圍繞一中心軸旋轉複數個基板；以及 一氣體分配組件，具有面向該基座組件的該頂表面的一前表面，以引導氣體流向該基座組件的該頂表面，該氣體分配組件包括請求項1至12中之任一者的一電漿源組件， 其中該電漿源組件的該楔形殼體的該前沿面係定位於與該基座組件的該頂表面相距約1mm至約5mm的範圍的一距離。
  14. 一種處理一基板的方法，該方法包含以下步驟： 將一基板定位於與一氣體分配組件相鄰的一基座組件上，該氣體分配組件包括請求項1至12中之任一者的一電漿源組件； 一氣體透過該楔形殼體的該氣體入口流入該源電極與該殼體之間的一間隙； 激發該RF熱電極，以在該間隙中形成一電漿；以及 將該基板暴露於該電漿。
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