TW202236463A - 基板製程設備 - Google Patents
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Abstract
一種基板製程設備,包括腔室構件,其內定義具有寬深比的內部空間,所述腔室構件包括成對的入口牆及裝卸端口。所述成對的入口牆彼此在橫向上相對設置,每個所述入口牆具有入口,所述入口經配置以接收來自遠端電漿源的輸出。所述裝卸端口於橫向上佈置在所述成對的入口牆之間,經配置以允許基板通過進入所述內部空間。
Description
本公開涉及製程設備,並且特別地涉及利用遠端電漿源的基板製程設備。
國際半導體技術發展藍圖組織(International Technology Roadmap for Semiconductors,ITRS)指出,傳統的CMOS製程已經接近極限,而持續的產業成長和持續縮減的每單位功能成本,將需要新的裝置型態、新的封裝架構和新的材料來因應。尤其當摩爾定律可能走到終點的時候,異質整合(Heterogeneous Integration)正式成為半導體產業的發展方針。而採用封裝製程的系統級封裝(System in a Package,SiP)將會是最關鍵的技術,它是平衡性能多樣化與成本的最佳解決方案。 因應這個新架構,包含印刷電路、更薄的晶圓、以及主動/被動的嵌入式裝置都會因此而興起,然後用在封裝的生產設備和製程材料也會有快速的變化,以滿足新的架構需求。 未來15年內,異質整合的佈局會著重在組裝(assembly)和封裝(packaging)、測試、與導線互連(interconnection)技術。
嵌入式芯片基板(Embedded die in substrate, EDS)、 嵌入式被動元件基板(Embedded passive in substrate, EPS)、 扇出型面板級封裝(Fan-out panel level package, FOPLP) 等先進封裝技術,一般採用包含介電絕緣材料、半導體元件芯片、金屬導線(Interconnection)的複合基板。 在一些採用EDS、EPS、或FOPLP封裝技術的製造過程中,已切割的半導體元件、被動元件或金屬凸塊(Metal Bump,例如銅柱(Copper pillar))會被排列,並埋入大型有機絕緣基板或增層材料中(例如模塑料、銅箔基板 (Copper Clad Laminate , CCL)、ABF 增層膜(Ajinomoto Build-up Film)、或乾膜光阻(Dry Film Resist);然後透過研磨的方式減薄不需要的有機絕緣基板或材料,以便選擇性地露出芯片元件或金屬導線。 然而,在研磨過程中,芯片、元件或銅柱可能會受到外加應力而破損。
在一些應用中,電漿製程系統可以被用來減薄多餘的有機絕緣基板或材料。 在這樣的系統中,基板可以被水平地放置在電漿腔體內,從而其頂面能夠接觸來自其上方的反應氣體或電漿。 在一些應用中,基板的兩相反側都需要被蝕刻。 基板可以被翻轉,以使得基板的兩相反側能夠被依序蝕刻。 然而,這樣需要將基板翻轉再依序處理的製程相對耗時。
本公開的一方面提供一種基板製程設備,包括腔室構件,其內定義具有寬深比的內部空間,所述腔室構件包括成對的入口牆及裝卸端口。 所述成對的入口牆彼此在橫向上相對設置,每個所述入口牆具有入口,所述入口經配置以接收來自遠端電漿源的輸出。 所述裝卸端口於橫向上佈置在所述成對的入口牆之間,經配置以允許基板通過進入所述內部空間。
本公開的一方面提供了一種基板處理設備,包括腔室構件及成對的遠端電漿源。 所述腔室構件定義了寬深比不大於1的內部空間,所述腔室構件包括成對的入口牆及裝卸端口。 所述成對的入口牆彼此在橫向上相對設置,每個所述入口牆具有入口,所述入口經配置以接收來自遠端電漿源的輸出。 所述裝卸端口於橫向上佈置在所述成對的入口牆之間,經配置以允許豎立設置的基板載具通過進入所述內部空間,所述基板載具具有固持框體。 所述成對的遠端電漿源分別在橫向上設於所述入口牆,每一個所述遠端電漿源可以藉由所述入口牆的所述入口與所述內部空間連通。
以下描述將參考附圖以更全面地描述本公開內容。 附圖中所示為本公開的示例性實施例。 然而,本公開可以以許多不同的形式來實施,並且不應所述被解釋為限於在此闡述的示例性實施例。 提供這些示例性實施例是為了使本公開透徹和完整,並且將本公開的範圍充分地傳達給本領域技術人員。 類似的附圖標記表示相同或類似的元件。
本文使用的術語僅用於描述特定示例性實施例的目的,而不意圖限制本公開。 如本文所使用的,除非上下文另外清楚地指出,否則單數形式“一”,“一個”和“所述”旨在也包括複數形式。 此外,當在本文中使用時,“包括”和/或“包含”或“包括”和/或“包括”或“具有”和/或“具有”,整數,步驟,操作,元件和/或組件,但不排除存在或添加一個或多個其它特徵,區域,整數,步驟,操作,元件,組件和/或其群組。
除非另外定義,否則本文使用的所有術語(包括技術和科學術語)具有與本公開所屬領域的普通技術人員通常理解的相同的含義。 此外,除非文中明確定義,諸如在通用字典中定義的那些術語應所述被解釋為具有與其在相關技術和本公開內容中的含義一致的含義,並且將不被解釋為理想化 或過於正式的含義。
將結合圖1至圖11中的附圖對示例性實施例進行描述。 具體實施方式將參考附圖來詳細描述本案內容,其中,所描繪的元件不必然按比例示出,並且通過若干視圖,相同或相似的附圖標記由相同或相似的附圖標記表示相同或相似的元件。
圖1示出了根據本公開的一些實施例的基板製程設備的俯視示意圖。 為了說明簡單和清楚起見,示例性系統的一些細節/子組件未在本圖中明確標記/示出。
基材製程設備100經配置來同時對基板(圖未示出)的兩相反側進行處理。 在一些實施例中,基板/襯底通常可以是板狀物體,其為隨後形成在其上的電氣部件提供機械支撐。 在一些應用中,襯底可以是半導體晶片(semiconductor wafer)。 在某些應用中,例如面板級工藝(例如前述的FOPLP封裝應用或先進細線路的IC載板),基板可以是大尺寸的玻璃、環氧樹酯模塑料(Epoxy Molding Compound, EMC)、銅箔基板 (Copper Clad Laminate, CCL)、無芯基板(Coreless substrate) 等。 基材製程設備100包含經配置以固持基板的基板載具130、經配置以接收基板載具130的腔室構件110、及成對的與腔室構件110流體連通的遠端電漿源(Remote plasma source, RPS)120。 腔室構件110包括一對入口牆112且定義位於所述入口牆112之間的內部空間V。 每個所述入口牆112具有入口,經配置以允許遠端電漿源120的輸出進入內部空間V。 所述入口及遠端電漿源120之間設有連通管180,使得遠端電漿源120的輸出得以通過連通管180進入內部空間V。 當所述基板載具130位於內部空間V時,成對的入口牆112分別位於基板載具130(及基板)的兩相反側。 這樣的配置允許基板的兩相反側可同時接收於來自遠端電漿源120的輸出,從而提升製程(例如蝕刻製程)的效率。
在當前的俯視圖中,所述入口牆112構成腔室構件110的長邊,且彼此在橫向上(例如內部空間V的寬度方向,即圖中的x方向)相對設置。 所述腔室構件110具有裝卸端口111,其於橫向上佈置在所述成對的入口牆112之間。 裝卸端口111經配置以允許基板載具130連同固持其上的基板通過進入所述內部空間V。 在一些實施例中,腔室構件110還具有配置來封閉所述裝卸端口111的閥門。 當所述閥門被開啟,基板載具130可以將基板運送進 / 出內部空間V。 在一些實施例中, 基材製程設備100還包含與所述腔室構件110的裝卸端口111銜接的緩衝腔體140,緩衝腔體140(例如進料 / 出料腔體)具有內部空間以供基板載具130’至少在x方向移動。 當基板載具130’位於緩衝腔體140內,可以進行基板的裝載或卸載。 基板載具經配置以在腔室構件110及緩衝腔體140之間移動。
基材製程設備100可以被操作來執行許多應用電漿的製程,例如使用電漿來蝕刻及/或減薄介電絕緣材料。 以EDS、EPS、或FOPLP封裝技術為例,有時會需要減薄介電絕緣材料(例如環氧樹酯模塑料(Epoxy Molding Compound, EMC)、ABF增層膜(Ajinomoto Build-up Film, ABF)及乾膜光阻(Dry Film Photoresist)來達到平坦化及/或暴露晶粒、或暴露銅柱(Copper pillar)的效果。 除了應用於上述絕緣材料的減薄製程外,基材製程設備100也能被應用去除表面有機或無機殘留物、光阻剝除與灰化(Ashing)、表面改質(Modification) 親水性或疏水性、表面清潔(Cleaning)、表面活化(Activation)、除膠渣(Desmear)、去殘膠(Descum)、鈦膜蝕刻、SiO
2或Si
3N
4膜蝕刻、金屬氧化膜電漿還原(Plasma Reduction)等製程領域。
在一些應用情境中,遠端電漿源的應用允許其所產生的電漿中的離子及電子被阻隔於製程腔室(例如內部空間V)之外,而使自由基(free radical)經由入口組件(例如入口牆112)到達製程腔室。 自由基可被運用在較低溫的製程情境。 在一些應用情境中,當接收的氣體達到每分鐘數個標準升(Standard Liter per Minute, SLM) 的高氣體流量,遠端電漿源對於製程氣體的解離度可以達到95%或以上。 因此,在一些應用情境中,遠端電漿源又可被視為自由基電漿源(Radical Plasma Source)。 在電漿蝕刻中,基板的蝕刻速度正比於製程腔室內自由基的密度。 由於遠端電漿源產生的自由基主要在基板表面發生化學反應,進行高速蝕刻、灰化、除膠渣、去殘膠、表面清潔或改質或活化處理時,此類工法帶來的低熱負荷與離子轟擊,得以減輕對基板/工件造成的物理損傷。
遠端電漿源經配置以接收各式製程氣體(例如來自氣體源),例如含氟氣體(諸如CF
4、CxFy、SF
6、NF
3、CHF
3或其混合氣體)及用來作為淨化的清潔氣體 (諸如O
2、O
3、H
2O、H
2、He、N
2、Ar或其混合氣體)。 添加N
2可以提高電漿密度與延長自由基壽命。 氣體源能以可調節地方式可控地提供所述氣體;當含氟氣體被提供到所述遠端電漿源,其流量大致可被控制在 10到6000 sccm的範圍,例如介於10到3000 sccm、 10到2000 sccm或 10到1000 sccm之間。 類似地,當所述清潔氣體被提供到所述RPS,其流量大致可被控制在10到6000 sccm的範圍,例如介於10到5000 sccm、10到4000 sccm、10到3000 sccm、10到2000 sccm或10到1000 sccm之間。
遠端電漿源可以採用電感耦合式(Inductively-Coupled Plasma, ICP) 遠端電漿源、電容耦合式(Capacitively Coupled Plasma, CCP) 遠端電漿源、微波遠端電漿源 (Microwave RPS)或其組合。 在採用電感耦合式遠端電漿源(ICP RPS)的實施例中,驅動頻率大約落在0.4 ~ 13.56 MHz。 在採用甚高頻(very high frequency, VHF)電容耦合式遠端電漿源的實施例中,驅動頻率大約落在40到100 MHz。 在採用微波遠端電漿源(Microwave RPS) 的實施例中, 驅動頻率大約落在900到6000 MHz。 在採用RPS 的實施例中,輸出功率(power)可為1~3 kW、1~6 kW、 1~8 kW、1~10 kW、1~15 kW。
在一些實施例中,基板製程設備100亦包含一排氣/抽氣系統(圖未示出),該排氣系統經配置以對內部空間V(或稱製程體積)施加真空。 在一些操作情境中,操作壓力可以控制在50 mTorr到 5000 mTorr。
圖2示出了根據本公開的一些實施例的基板載具的示意圖。 為了說明簡單和清楚起見,示例性系統的一些細節/子組件未在本圖中明確標記/示出。
參閱圖2,在圖示的實施例中,基板載具230具有豎立設置(例如在圖1的內部空間V)的固持框體231。 所述固持框體231經配置以固持大致呈矩形的基板S的邊緣,從而裸露基板S的兩相反面。 在這樣的實施例中,當豎立的基板S位於所述所述內部空間V,基板S的相反兩側面可以暴露於來自遠端電漿源(例如RPS 120)的輸出。 此種直立式蝕刻可以減輕電漿製程的副產物降落在基板表面的現象,從而提升產品良率。 此外,即使基板/工件的兩相反面同時被RPS的輸出蝕刻,基板/工件的物理損傷得以因為RPS的低熱負荷及離子轟擊特性而減輕。
在圖示的實施例中,設備還包含經配置以運送該基板載具230運輸裝置250。 所述運輸裝置250適於至少在內部空間V的長度方向(例如y方向)移動基板載具230,以利於基材S的裝載、卸載及/或調整基材S相對於入口牆(例如入口牆112)的位置。 運輸裝置250可以包含經配置以支撐且輸送基板載具230的底部的驅動軌道251、以及經配置以在橫向維持所述基板載具230的頂部的磁導軌252。
在一些實施例中,圖1的裝卸端口111具有不大於1的寬深比(即x方向長度相較於z方向長度的比例),從而允許豎立設置的基板載具230及基板S通過進入所述內部空間V。 具備低縱橫比的裝卸端口111允許內部空間V的寬深比被設置為不大於1(內部空間V的深度方向是沿著z方向),使得所述入口牆112之間具有較小的間距。 較小的間距使得來自遠端電漿源的輸出被有效利用。
圖3示出了根據本公開的一些實施例的基板製程設備的剖視示意圖。 為了說明簡單和清楚起見,示例性系統的一些細節/子組件未在本圖中明確標記/示出。 圖3可以是沿著圖1的切線A-A的剖視圖。
腔體構件310包括一對入口牆312,其定義與遠端電漿源320流體連通的入口317,因此能接收來自遠端電漿源320的輸出。 位於兩個入口牆312之間的基板載具330固持基板S的邊緣,使得基板S的兩相反面得以暴露於遠端電漿源320的輸出。 在圖示的實施例中,當基板載具330位於內部空間V,基板載具中330的基板S定義了劃分內部空間的等分平面 BT。 在圖示的實施例中,兩個遠端電漿源320大致對稱於等分平面 BT。 換句話說,基板S與兩個遠端電漿源320之間的距離被維持在大致相同,如此有利於保持基板S雙面附近的蝕刻速率在大致相同。
遠端電漿源320的輸出在工件S的表面的分佈均勻性會影響製程效率。 在所示虛線框內的區域放大圖中,每一個入口牆312包含蓋體部件315及設置於蓋體部件315的分配部件316。 分配部件316形成面向工件S的分配孔圖案316a,其經配置以將來自RPS 320的輸出均勻地的分配到工件S的表面。 所述蓋體部件315經配置以封閉所述腔體構件310。 在一些實施例中,蓋體部件315可自所述腔體構件310分離。 在一些實施例中,其中一個所述入口牆312可以與腔體構件310一體成型。 所示基板載具330及基板S以大致平行的關係相對於電漿分配部件316設置,以利促進自由基 / 工作氣體分佈於工件的均勻性。 在一些實施例中,分配部件316與基板之間的距離大致落在10~200mm範圍,例如30或90mmm。
在一些實施例中,腔室構件310還包括一個或多個排氣埠,經配置以允許反應後生成的副產品被排出內部空間V。 在當前的剖視圖中,腔室構件310還包括兩個排氣口313a,分別被設置於製程腔體310的頂部及底部區域。 具體來說,兩個排氣口313a皆位於等分平面 BT且在深度方向上對稱於基板的幾何中心。 對稱於設置的排氣口313a有利於排氣的均勻性。 在一些實施例中,抽氣通道(例如抽氣口313a)直徑大約在25 mm 至150 mm範圍內。 在一些實施例中,設備還包含排氣/抽氣設備(圖未示出),當其作動時,副產物可以被排出腔室構件310。
在一些實施例中,每一個所述入口牆還具有環形分隔結構323,其經配置以將來自遠端電漿源320的輸出侷限在基板S的表面。 環形分隔結構323從所述入口牆320的面對所述基板S的表面320a突出。 B-B剖視圖觀之(例如圖4所示的剖視圖),環狀分隔結構323被設置成圍繞所述分配孔圖案316a。 環形分隔結構323被佈置成靠近基板載具330的側緣330a,而基板載具330的側緣330a被保持在與環形分隔結構323的對應部位(例如,穿孔板324)非常接近的位置。 這樣的設置,使得基板S的兩相反面分別與所述兩個環形分隔結構323共同定義出兩個子空間V1、V2。 來自遠端電漿源320的輸出可以被侷限在所述子空間V1、V2,從而被維持在基板S的兩相反面。
在所示虛線框內的區域放大圖中,環狀分隔結構323還具有穿孔板324。 所述穿孔板324以面對所述入口牆312(例如入口牆312的分配孔圖案316a)的方式設置。 當排氣/抽氣設備作動時,反應後生成的副產物可以通過穿孔板324被排出所述子空間V1 / V2。 在一些實施例中,所述穿孔板324的穿孔直徑大約落在0.5至5 mm,例如1 mm。 在一些實施例中,所述穿孔板以大致對稱於分配孔圖案的幾何中心的形式分布。 對稱設置的穿孔板有利於自由基/反應氣體分佈的均勻性。 在一些實施例中,穿孔板324的穿孔是實質上均勻分佈。 副產物得以均勻地被排出子空間。
在基板載具位置的設計上,若基板載具330的側緣與穿孔板324過於接近而沒有維持適當間距,則在基板載具330的移動期間,基板載具330的外緣可能摩擦穿孔板324。 如此的摩擦可能減縮設備的壽命,也可能產生污染腔內環境的粒子。 在一些實施例中,所述穿孔板324和基板載具330之側緣預留了適當寬度的橫向間隙(lateral clearance)g。 在一些實施例中,所述間隙g的寬度大約在0.2到5 mm的範圍,例如0.8 mm。
在一些實施例中,穿孔板324的孔寬及所述間隙g的寬度的比例大約在0.6到25的範圍內。 然而,若上述間隙g顯著大於所述穿孔的孔徑,大部分工作氣體可能會匯流至所述間隙,可能再度引發反應氣體分佈不均的現象。 此外,裝置運作時工作溫度對硬體所造成的影響也需要列入設計考量的範圍。 例如,硬體結構間的間隙g的尺寸取決於加工的精度,然而,若採用過小的間隙設計(例如小於0.8mm),運作時可能因機台高溫而膨脹而使得間隙消失。 舉例而言,在使用所述設備進行一些高溫製程時,難免使基板載具330因高溫而膨脹,以致其側緣延伸至所述穿孔板324。 經測試發現,橫向間隙g寬度與所述穿孔的孔寬大致相同的設計有利於維持反應氣體在所述基板上均勻分佈。 在一些實施例中,所述穿孔板324的穿孔的寬度及所述間隙的寬度的比例大約在0.7到1.3的範圍,例如1.25。
在一些操作情況中,來自RPS的自由基會在輸送管路(連通於RPS及入口)發生再結合反應(放熱反應),提升管路的溫度。 在一些情況中,管路的溫度狀態顯著提升會過度地耗損裝置硬體。 例如,過熱將造成連接管跟真空封合單元(例如O型環)的損壞。 在一些實施例中, 所述設備進一步配置有降溫結構390。 所述降溫結構可以包含液冷流道,所述流道經配置接收來自流體供應系統的低溫流體(例如水、其他液體或氣體)。 在一些實施例中,所述輸送管路還包括閥體,配置來調節管路的氣體流通。 在一些實施例中,所述降溫結構390可以進一步包含或被實施為接觸閥體的制冷晶片。
在一些實施例中,除了第一電漿生成裝置(包含遠端電漿源320),設備還可以包含設於腔體內的第二電漿生成裝置(包含下述腔內電漿生成器)。 在設置上,一些實施例中,基板載具330可經配置而耦接至電極構件(例如電纜或電極棒)及與其相連的射頻功率源(Radio Frequency, RF)。 同時,噴頭部件(例如分配部件316)可經配置為電氣連通,進而使其與基板載具330形成為內建式/腔內電漿生成器的相對二電極。
在同時具備第一、第二電漿源的實施例中,遠端電漿源可以採用電感耦合式遠端電漿源 (ICP RPS)、電容耦合式遠端電漿源 (CCP RPS)、及微波遠端電漿源 (Microwave RPS) 其中至少一個。 另一方面,前述射頻電漿源(即,前述第二電漿源)可以採用電容耦合形式的裝置。 此類電漿生成裝置可用來執行反應離子蝕刻(Reactive-Ion Etching,RIE)等製程。 示例性應用面向上,反應式離子蝕刻可以被應用於光阻灰化、除膠渣、去殘膠、表面清潔、改質或活化處理。銅膜氮電漿或氬電漿或其混合電漿處理製程,以去除銅表面氧化物與氟化物,或銅表面微粗化處理。在此實施例中,經由遠程電漿源(第一電漿生成裝置)產生高密度的活性自由基,同時高頻偏壓施加至基板載台(第二電漿生成裝置),在化學性蝕刻與物理性蝕刻的雙重作用下,可大幅提升蝕刻或電漿處理速率 。 一般來說,僅採用第二電漿產生裝置之反應離子蝕刻的設備中,無法同時調整電漿密度與離子轟擊能量。 藉由提高射頻功率,可以提升電漿密度與製程氣體的解離率,進而增加蝕刻速率。 然而,當射頻功率設定過高,將使離子的轟擊能量過大,從而造成基板材料因溫度過高或異常電弧放電而損傷。 為避免基板損傷,射頻功率的設定受到侷限,使得絕緣介電有機基板(例如環氧樹脂模塑料或ABF增層材料)的蝕刻速率僅落在大約0.5到 1 um/min。 相較之下,若採用包含遠端電漿源的複合製程設備,因可同步調整自由基的密度與離子轟擊的能量,經由製程參數最佳化,其蝕刻速率可增加100% 至400%。 此外,相較於僅用第二電漿源之反應離子蝕刻裝置的機台,採用遠端電漿源的複合電漿設備,因離子的轟擊能量得以依據製程的需求調整(例如,小至完全無離子轟擊、大至數百伏特偏壓),使製程溫度得以合理化(下降)。 以封裝基板的應用為例,遠程電漿源的應用得以使基板載台的溫度小於100度C。 在一些情境中,運作溫度狀態得以被維持在不大於50度C。 在一些情境中,甚至不大於30度C。隨著電子元件微小化與高頻高速的需求,5G基板材料,微小的線路技術製程材質對溫度控制的需求、以及基材的尺寸增加(例如前述的面板級工藝)對電漿均勻性的要求更為嚴苛,使得製程的困難度隨之增加。 然而,隨著本案實施例所述的基材製程設備所提供的高蝕刻效能與合宜的基板溫度,有利於細線路與盲孔的尺寸的控制,當能在諸多應用場合取代傳統溼式蝕刻或/及研磨製程,進而避免造成芯片受損的問題,並利用高密度電漿產生的高密度自由基還能增加蝕刻速率、進而提升產能與良率。
另一方面,電漿生成裝置的射頻回流路徑可能因為前述的載台間隙g而受阻。 在一些實施例中,所述基板載具330可通過一個或多個導電件(圖未示出)電耦接於所述腔室構件310來建立射頻回流路徑。 導電件可以是提供RF導電媒介的條帶、電線、或電纜。 RF電流的回流路徑可基於導電件的電氣性質(例如導電性)及位置而決定。 另外,導電件的位置或間隔距離可經進一步設計優化電場均勻性,以提升製程氣體/電漿的分布均勻性與製程穩定性。在一些實施例中,分配部件316及蓋體315可以採用導電材料(例如鋁)且彼此電氣連通。
圖4示出了根據本公開的一些實施例的基板製程設備的剖視示意圖。 圖4可以是從圖3的等分面BT朝向x方向的剖視圖。 為了說明簡單和清楚起見,示例性系統的一些細節/子組件未在本圖中明確標記/示出。 舉例來說,圖3的基板、基板載具及穿孔板在圖4中被省略。
圖4所示的入口牆412具有大致呈矩型的蓋體部件415及設置於蓋體部件415的分配部件416。 在一些實施例中,所述分配部件416大致呈具有圓角的矩形。 入口牆412的分配部件416形成分配孔圖案412a,所述分配孔圖案412a具有實質上呈矩形的平面輪廓。 在圖示的實施例中,所述分配孔圖案412a具有多個呈矩形圈狀排列的分配孔,所述矩形圈(例如標示有灰階虛線417的矩形圈)呈同心分佈。 呈同心矩形分佈的分配孔有利於製程氣體均勻的流向大致呈矩形的基板(例如面板級基板)。 在一些實施例中,在每一圈呈矩形排列的分配孔中,相鄰的分配孔的間距大約在10到25mm的範圍內。 在一些實施例中,間距大約在10.5到21.3mm的範圍。 固定的間距有利於製程氣體的均勻性。 在一些實施例中,所述分配孔的孔徑不大於2mm,例如1.8mm。 分配孔的出氣角度/排流方向可以被設置為垂直於所述基板載台的移動的方向(例如x方向)。
在一些實施例中,在所述分配孔圖案312a具有中央區域CR。所述中央區域CR經配置阻擋來自遠端電漿源 (例如遠端電漿源 130)的紫外光直射基板,同時避免自由基直接經中央區域CR,直達基板表面並進行蝕刻。 舉例來說,在一些實施例中,在所述中央區域CR的孔的尺寸小於在環繞所述中央區域CR的周邊區域PR的孔的尺寸,以減少來自遠端電漿源的紫外光及自由基直射基板。在一些實施例中,處於中央區域CR的孔洞寬度範圍設計小於約1mm,例如0.8mm。 在一些實施例中,置於周邊區域PR的孔洞寬度可大於約1.5mm,例如1.8mm。 在一些實施例中,所述中央區域CR的孔的密度低於周邊區域的孔的密度。 在一些實施例中,中央區域CR的孔的方向可以被設置為傾斜於所述基板載台的升降方向(例如z方向)。 在一些實施例中,所述中央區域CR大致呈矩形。 在一些實施例中,的圖案區寬度W
C佔所述電漿分配部件416的總圖案區寬度W的約8到10%。 所述中央區域CR如果太大,不利於自由基/製程氣體的均勻性;若太小則不利於減少直射基板的紫外光及中央區域CR在基板的投影範圍內的局部蝕刻。 在一些實施例中,總體圖案覆蓋率與中心圖案尺寸之間的比率在大約 60至120的範圍內。
環狀分隔結構423大致呈矩形,且被設置成連續地周向環繞所述分配孔圖案416a。 這樣的設置有利於將來自PRS的輸出侷限在大致呈矩形的基板表面。
示例性腔室構件410還具有設置在兩個入口壁412(當前圖示僅顯示一個入口牆412)之間的環狀壁414,其與所述入口壁412共同定義腔室構件410的內部空間。 在當前剖視圖中,環狀壁414大致呈矩形且等距地圍繞所述環狀分隔結構423。
在一些實施例中,腔體構件的多個排氣口可以被設置為對稱地設置在所述分配孔圖案的周圍,從而提升排氣的均勻性。 舉例來說,腔體構件410的環狀壁414具有設置在分配孔圖案412a周圍的第一排氣口413a、413a’, 其等在深度方向(z方向)上對稱於分配孔圖案412a的幾何中心C。 相似地,第二排氣口413b、413b’彼此在長度方向(y方向)上對稱於幾何中心C。 第一排氣口413a、413a’以及第二排氣口413b、413b’對稱地環繞所述分配孔圖案412a設置。
參閱圖11,示性腔體構件1110的環狀壁1114的對角區域設置有第三排氣口1113c、1113c’, 其等設置在分配孔圖案412a周圍且在分配孔圖案412a的對角線方向上對稱於幾何中心C。 相似地,第四排氣口1113d、1113d’彼此在另一對角線方向上對稱於幾何中心C。 腔體構件1111還具有設置在其四個角落區域的第五排氣口1113e, 其等在輻射方向上對稱於幾何中心C。
在一些實施例中,腔體構件設置有分佈在等分平面(例如圖3的等分平面BT)的兩側的排氣口。 舉例來說,腔體構件1110的每一個入口牆1112(當前圖示僅顯示一個入口牆1112)都設置有四個第五排氣口1113e。 換句話說,腔體構件1110設置有八個第五排氣口1113e,其等分佈在等分平面(例如圖3的等分平面BT)的兩側。
圖5示出了根據本公開的一些實施例的入口牆的剖面示意圖。 為了說明簡單和清楚起見,示例性系統的一些細節/子組件未在本圖中明確標記/示出。 在一些實施例中,圖5是沿著平行於圖3的剖線V-V的剖視圖。
在圖5所示的入口牆的蓋體部件515具有入口517,所述入口517經配置來接收來自所述遠端電漿源的製程氣體/自由基。 在一些實施例中,所述入口517設置在所述蓋體515的中央區域。 在一些實施例中,所述分配孔圖案(例如圖4的分配孔圖案412a)的中心區域(例如,對應於圖4的中央區域CR)投影重疊於所述入口517,進而使前述中央圖案區CR得以阻擋來自遠端電漿源的直接投射的紫外光。 在一些實施例中, 所述所述入口517在橫向(例如x方向)的投影輪廓(例如,投射於YZ平面的輪廓)落於前述中心區域CR內。 在一些實施例中,所述入口具有第一幾何平面輪廓;所述中央區域具有第二幾何平面輪廓,並且所述第一幾何平面輪廓相異於所述第二幾何平面輪廓。 在一些實施例中,所述入口517具有大致呈圓形的平面輪廓,而所述中央區域CR具有大致呈矩形的平面輪廓。
在一些實施例中,所述入口牆的蓋體515更包含避開蓋體515中央區域設置的流道519,所述流道519經配置以流體連通於流體源580。在一些操作情境中,當蓋體515的溫度狀態不夠高(例如低於30度C),副產物(例如CxHyOz、CxFy)可能凝結(condense)在蓋體515及/或噴灑頭(例如圖1的電漿分配部件116)的表面。 此類凝結物的生成不利於維護腔內潔淨度,也可能影響元件的使用壽命。 藉由控制流體源580的溫度設定,可以調整所述蓋體515及/或噴灑頭的溫度狀態,以減少前述凝結物的生成。 舉例而言,在使用設備進行減薄化的製程中,控制流體源580的溫度設定,將蓋體515的溫度狀態維持在大約30 至100度C,可以減輕副產物形成在蓋體515及/或噴灑頭表面的現象。 在圖示的流道可以採用鑽孔技術形成。 在其他實施態樣中,形成在蓋體515的流道519可以採用電腦數值控制 (Computerized Numerical Control, CNC) 工藝製成。
圖6示出了根據本公開的一些實施例的入口牆的局部剖面示意圖。 為了說明簡單和清楚起見,示例性系統的一些細節/子組件未在本圖中明確標記/示出。
入口牆612具有中空結構,所述中空結構定義了與入口617及分配孔616b流體連通的電漿分佈空間619。 來自遠端電漿源(圖未示出)的輸出可以通過入口617進入電漿分佈空間619,再通過分配孔616b進入子空間V1。 在一些實施態樣中,可以進一步調整穿孔616b的孔壁S
22頂部及/或底部的結構設計以減輕氣體擾動的現象,例如設置倒角。
在一些實施例中,所述設備還進一步包含閥體模組690,設置在連接在遠端電漿源(位於閥體690上游,圖未視)及入口617之間的管路。 所述閥體模組690經配置來控制工作區域P與遠端電漿源的流體連通狀態。 在一些操作情況中,基板裝載及/或卸載的程序會破壞工作區域的真空。 此時,遠端電漿源若保持與工作區域流體連通的狀態,則容易受到壓力頻繁變動的影響而降低使用壽命。 通過所述閥體模組690來阻斷工作區域與遠端電漿源的流體連通狀態,可以延長遠端電漿源使用期限。 在一些實施態樣中,所述閥體模組690的閥體691可以包含金屬材料,例如鋁或不鏽鋼。 在一些實施例中,採用不鏽鋼(SUS)製閥體可以獲得好的材料強度,但增加解離後氟自由基的再結合率。 這樣的再結合反應(放熱反應)使得閥體溫度升高,使得SUS閥體內的密封件較易因處於高溫狀態而損壞。 在一些實施例中,為減少解離後氟自由基與SUS閥體內表面接觸處後的再結合,閥體及/或連通管的暴露於自由基環境的表面(例如內表面693)可鍍製一層鐵氟龍(PTFE)。 此設置得以幫助降低解離後氟自由基的再結合率,同時減緩氟自由基對閥體的侵蝕。 在一些實施例中,所述閥體及連通管可以是鋁合金,表面再施以陽極處理,此一表面處理可幫助降低氟自由基的再結合率。 在一些實施例中, 所述閥體模組進一步具有降溫結構。所述降溫結構包含埋設於閥體691的流道692,所述流道692經配置接收來自流體源的低溫流體。 在一些實施例中,所述降溫結構可以進一步包含接觸閥體的致冷晶片。 在一些實施例中,所述閥體可以是球閥(Ball valve)或閘閥(Gate valve)等用來調節氣體流通(例如關斷大氣環境與真空環境)的真空閥件。
在圖示的實施例中,所述入口牆612具有蓋體部件615及電漿分配部件616。 所述蓋體部件615可自腔體構件分離並且經配置以封閉腔體構件。 在圖示的實施例中,噴灑頭(shower head,例如所述電漿分配部件616)可拆地安置於所述蓋體部件615。 所述電漿分配部件616形成有分配孔圖案616a,且設置在(來自RPS的)反應氣體的流動路徑中,其被設計來將RPS的輸出物均勻地導引到基板表面。 電漿分配部件616可以配置在所述入口617及所述基板載台之間。 如圖所示的實施例,電漿分配部件616被配置在所述入口617的一側(即面對電漿分佈空間619的內側)且對著所述腔體構件的內部空間。 在圖示的實施例中,入口牆612採用兩件式設計(即電漿分配部件616與蓋體部件615)。 在其他實施態樣中,電漿分配部件與蓋體部件可以是一體成型。
在一些實施例中,噴灑頭(例如電漿分配部件616)的表面可以具有氧化層來抑制鄰近自由基發生再結合的現象,以維持自由基的活性。 然而,氧化層一般具有較大的表面電阻值而不利於建立射頻回路。 在一些實施例中,所述電漿分配部件616及所述蓋體部件615之間的交界面S
1形成有小於所述電漿分配部件616的暴露於所述電漿分佈空間的表面區域S
2所具有的表面電阻值。 如此設計得以建立通過噴灑頭、蓋體、環繞壁(例如其擋環)、導電件、基板載具、射頻電源的射頻回路。 圖示的交界面S
1具有側面部分S
11及頂面部分S
12。 在一些實施例中,電漿分配部件616暴露於所述電漿分佈空間619的表面區域S
2包含電漿分配部件616頂面(未與蓋體615接觸)的區域S
21、以及界定出分配孔616b孔壁的區域S
22。 在一些實施例中,所述電漿分配部件616的面向所述基板載具的表面區域S
3的表面電阻值也小於的表面區域S
2的表面電阻值。 如此更有利於射頻回路的建立。
在一些實施例中,噴灑頭616具有導電材質,例如金屬。 在一些實施例中,噴灑頭616可以由鋁材加工而成。 在一些製造噴灑頭的方法中,可以先將鋁板進行陽極氧化處理,使得鋁板的表面具有氧化層。 接著,在具有氧化層的鋁板整個向內的側面(例如表面區域S
3)、環繞面(例如表面區域S
11)及向外的側面的周緣部分(例如表面區域S
12)加工,使得其表面電阻值低於鋁板向外的側面周緣部分所環繞的部分(例如表面區域S
21)。 例如,可以利用研磨或蝕刻等表面處理的方式削減/去除部分(例如表面區域S
3、S
11、S
12)的氧化層,進而形成擁有不同表面特性的噴灑頭。 在一些實施例中,可以觀察到噴灑頭616的整個向內的側面(例如表面區域S
3)及環繞面(例如表面區域S
11)具有金屬光澤。 一些實施例中,噴灑頭616向外的側面的周緣部分(例如表面區域S
12)具有金屬光澤。 一些實施例中,周緣部分所環繞的部分(例如表面區域S
21)無金屬光澤,具有相對較深的顏色,例如大地色。 在一些實施例中,電漿分配部件616及蓋體部件615可以採用導電材料(例如鋁)且彼此電氣連通。
圖7示出了根據本公開的一些實施例的實驗數據。 左圖(a)示出了未採用表面處理的噴灑頭而產生的製程結果;右圖(b)示出了採用如前所述表面處理的噴灑頭(例如圖6的噴灑頭616)而得到的製程結果。 左圖(a)或右圖(b)所呈現的16宮格區塊分別對應於矩形基板的蝕刻面的位置。 各宮格區塊內以不同灰階的填色來呈現實驗中所量測到的蝕刻速率相對比值。 具體地說,圖7右側所示的百分比範圍表示了相對於參考蝕刻速率(um/min) 所得到百分比範圍,其以對應於不同灰階的方式表示。 可以在數據中觀察到,相較於未進行表面處理的鋁製噴灑頭,採用前述擁有不同表面特性的噴灑頭(例如圖6的噴灑頭616)可以將基板表面蝕刻速率的不均勻性顯著降低。 舉例來說,左圖(a)或右圖(b)標註的虛線框圈示出了相對蝕刻比範圍較小的區域(0~20%,也就是蝕刻率分布較均勻的區域)。 如圖可見,右圖(b)的虛線框的圈示面積較大。 經過計算,採用如本案實施例所揭露的噴灑頭(例如圖6的噴灑頭616)可以將基板表面蝕刻速率的不均勻性小於15%,更進一步小於10%。
圖8示出了根據本公開的一些實施例的閥體模組的示意圖。 圖9示出了根據本公開的一些實施例的閥體模組的剖視示意圖。 圖10示出了根據本公開的一些實施例的閥體模組的剖視示意圖。 為了說明簡單和清楚起見,示例性系統的一些細節/子組件未在本圖中明確標記/示出。
參閱圖8,閥體模組890形成通道893,所述通道893經配置以建立遠端電漿源(例如遠端電漿源320)和腔室構件(例如腔室構件310)的所述入口(例如入口317)之間的流體連通。 具體來說,所述通道893包含分別與遠端電漿源及腔室構件流體連通的上游段(例如圖9的上游段893a)及下游段(例如圖10的下游段893b)。
請同時參閱圖9及圖10。 示例性閥體模組890包括經配置以調節通過所述通道893的流量的閥芯995、及經配置以收容所述閥芯995的閥體997。 具體來說,閥體997定義所述通道893的一區段,該區段位於上游段893a及下游段893b之間。 所述閥芯995被設置在該區段內,從而閥芯995的上游及下游分別對應於遠端電漿源及腔室構件。 閥體模組890還包括閥桿999,其經配置以控制具有球狀外觀的閥芯995的方位,從而調節通道893內的流體流量。
在一些實施例中,閥體模組890包括成對的冷卻流道,例如圖9的第一冷卻流道996a及圖10的第二冷卻流道1096b。 第一冷卻流道996a形成在所述閥芯995的上游且圍繞上游段893a橫截面設置;而第二冷卻流道1096b則形成在所述閥芯995的下游且圍繞所述通道893的下游段893b橫截面設置。
在圖示的實施例中,閥體模組890還包括成對的適配器998。 所述閥體997更具有上游面997b及下游面(例如圖10所示的下游面1097c)。 所述成對的適配器998分別安裝於所述上游面997b及下游面1097c以共同形成圍繞所述通道893的所述第一冷卻流道996a及第二冷卻流道1096b。 適配器998包含形成所述通道893的上游段983a(或下游段983b)的管體998a、環設所述管體998a且與所述上游面997b(或下游面1097c)間隔設置的凸緣998b、及經配置以與所述上游面997b(或下游面1097c)建立密封接合的唇部998c。 在這樣的實施例中,冷卻流道中的流體可以直接接觸上游面997b(或下游面1097c)及管體998a,得以有效調節形成所述通道893的組件(即閥體997及管體998a)的溫度。 在一些實施例中,適配器可以與閥體一體成形。 在一些實施例中,所述閥體模組890的材料及 / 或表面處理可以與前述的實施例相類似。
在一些實施例中,所述成對的冷卻流道相互流體連通。 舉例來說,閥體997形成有多個連通孔(例如圖9所示的穿孔997a及圖10所示的1097a),其等允許閥體997的上游面997b及下游面1097c相互流體連通。 所述閥體模組890還包含進水埠及出水埠(例如圖8的進水接頭998及出水接頭998e)。 冷卻流體可以經由進水接頭998進入第一冷卻流道996a,再通過連通孔進入第二冷卻流道1096b,後續從出水接頭998e被排出。
至此,本公開的一方面提供了一種基板製程設備,包括腔室構件,其內定義有具寬深比的內部空間,所述腔室構件包括成對的入口牆及裝卸端口。所述成對的入口牆彼此在橫向上相對設置,每個所述入口牆具有入口,所述入口經配置以接收來自遠端電漿源的輸出。所述裝卸端口佈置在所述成對的入口牆之間,經配置以允許基板通過進入所述內部空間。
在一些實施例中,所述內部空間的寬深比不大於1。
在一些實施例中,所述裝卸端口經配置以允許豎立設置的基板通過進入所述內部空間。
在一些實施例中,所述入口牆的所述入口具有具有第一幾何平面輪廓,經配置來接收來自所述遠端電漿源的輸出;其中,每一個所述入口牆具有朝向所述腔體構件的所述內部空間設置的分配孔圖案;其中,所述分配孔圖案的中央區域投影重疊於所述入口,所述中央區域具有第二幾何平面輪廓;其中,所述第一幾何平面輪廓相異於所述第二幾何平面輪廓。
在一些實施例中,位於所述分配孔圖案的所述中央區域的通孔的寬度窄於位於所述分配孔圖案中的環繞所述中央區域的周邊區域的通孔的寬度。
在一些實施例中,所述分配孔圖案形成於電漿分配部件,所述電漿分配部件配置在所述入口的一側且面向所述腔體構件的所述內部空間;其中,在所述電漿分配部件及所述入口牆之間,形成有電漿分佈空間;其中,所述電漿分配部件的暴露於所述電漿分佈空間的表面所具有的表面電阻值大於所述電漿分配部件的面向所述腔體構件的所述內部的表面的表面電阻值。
在一些實施例中,所述入口牆當中的至少一者具有蓋體部件,所述蓋體部件可自所述腔體構件分離並且經配置以封閉所述腔體構件;其中,所述電漿分配部件可拆地安置於所述蓋體部件;其中,所述電漿分配部件與所述蓋體部件之間的交界面所具有的表面電阻值小於所述電漿分配部件暴露於所述電漿分佈空間的表面所具有的表面電阻值。
在一些實施例中,所述腔體構件設有多個排氣口,其等對稱地設置於所述分配孔圖案周圍。
在一些實施例中,所述排氣口分別設置於所述腔體構件的角落區域。
在一些實施例中,當接收所述基板時,所述基板定義了劃分所述內部空間的等分平面;其中,所述排氣口分佈在所述等分平面的兩側。
在一些實施例中,所述排氣口設置於所述入口牆。
在一些實施例中,所述入口牆更具有環形分隔結構,所述環形分隔結構從所述入口牆的面對所述基板的表面突出、且被設置成圍繞所述分配孔圖案。
在一些實施例中,所述的設備還包括基板載具,其具有固持框體,所述固持框體經配置以在所述基板邊緣將其固持,並且通過所述腔體構件的所述裝卸端口將所述基板輸送進所述內部空間中;其中,所述環形分隔結構具有穿孔板,所述穿孔板面對所述分配孔圖案設置;其中,所述基板載台被維持以使得其與所述環形分隔結構的所述穿孔板之間形成橫向間隙(lateral clearance);其中,所述穿孔板的孔寬及所述橫向間隙的寬度大致相同。
在一些實施例中,所述的設備還包括閥芯及成對的冷卻流道。 所述閥芯形成在所述遠端電漿源和腔室構件的所述入口之間的通道內,經配置以調節通過所述通道的流量。所述成對的冷卻流道分別設置在所述閥芯的上游及下游;其中,所述成對的冷卻流道相互流體連通;其中,每一個所述冷卻流道圍繞所述通道的橫截面設置。
在一些實施例中,所述的設備還包括閥體及成對的適配器。 所述閥體定義所述遠端電漿源和腔室構件之間的所述通道的一區段,所述閥芯設置在所述閥體內,所述閥體具有上游面及下游面。 所述成對的適配器分別安裝於所述上游面及下游面以共同形成圍繞所述通道的所述冷卻流道。
本公開的一方面提供了一種基板處理設備,包括腔室構件及成對的遠端電漿源。 所述腔室構件定義了縱橫寬深比不大於1的內部空間,所述腔室構件包括成對的入口牆及裝卸端口。 所述成對的入口牆彼此在橫向上相對設置,每個所述入口牆具有入口,所述入口經配置以接收來自遠端電漿源的輸出。 所述裝卸端口於橫向上佈置在所述成對的入口牆之間,經配置以允許豎立設置的基板載具通過進入所述內部空間,所述基板載具具有固持框體。 所述成對的遠端電漿源分別在橫向上設於所述入口牆,每一個所述遠端電漿源可以藉由所述入口牆的所述入口與所述內部空間連通。
在一些實施例中,每一個所述入口牆具有朝向所述腔體構件的所述內部空間設置的分配孔圖案,所述分配孔圖案具有實質上呈矩形的平面輪廓;其中,所述腔體構件設有多個排氣口,其等對稱地圍繞所述分配孔圖案設置。
在一些實施例中,所述排氣口分別設置於所述腔體構件的角落區域。
在一些實施例中,當接收所述基板時,所述基板定義了劃分內部空間的等分平面;其中,所述排氣口分佈在所述等分平面的兩側。
在一些實施例中,所述排氣口設置於所述入口牆。
惟以上所述者,僅為本發明之實施例而已,當不能以此限定本發明實施之範圍,凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
100:基材製程設備
110、310:腔室構件
111:裝卸端口
112、312:入口牆
120、320:遠端電漿源
130:基板載具
140:緩衝腔體
230:基板載具
231:固持框體
250:運輸裝置
251:驅動軌道
252:磁導軌
290:冷卻元件
V:內部空間
x:方向
y:方向
x:方向
S:基板
315、615:蓋體部件
316、616:分配部件
316a、616a:分配孔圖案
616b:分配孔
317、617:入口
619:電漿分佈空間
323、423:環狀分隔結構
324:穿孔板
413a、413b:排氣口
1113c、1113d:排氣口
690:閥體模組
691:閥體
V:內部空間
CR:中央區域
PR:周邊區域
S
1:表面
S
11、S
12:區域
S
2:表面
S
21、S
22:區域
S
3:表面
為可仔細理解本案以上記載之特徵,參照實施態樣可提供簡述如上之本案的更特定描述,一些實施態樣係說明於隨附圖式中。 然而,要注意的是,隨附圖式僅說明本案的典型實施態樣並且因此不被視為限制本案的範圍,因為本案可承認其他等效實施態樣。
圖1示出了根據本公開的一些實施例的基板製程設備的俯視示意圖;
圖2示出了根據本公開的一些實施例的基板載具的示意圖;
圖3示出了根據本公開的一些實施例的基板製程設備的剖視示意圖;
圖4示出了根據本公開的一些實施例的基板製程設備的剖視示意圖;
圖5示出了根據本公開的一些實施例的入口牆的剖面示意圖;
圖6示出了根據本公開的一些實施例的入口牆的局部剖面示意圖;
圖7示出了根據本公開的一些實施例的實驗數據;
圖8示出了根據本公開的一些實施例的閥體模組的示意圖; 及
圖9及圖10分別示出了根據本公開的一些實施例的閥體模組的剖視示意圖; 及
圖11示出了根據本公開的一些實施例的基板製程設備的剖視示意圖。
然而,應注意的是,附圖僅示出了本公開的示例性實施例,並且因此不應被認為是對其範圍的限制,因為本公開可以允許其他等效的實施例。
應該注意的是,這些附圖意在說明在某些示例實施例中使用的方法,結構和/或材料的一般特性,並補充下面提供的書面描述。然而,這些附圖不是按比例繪製的,並且可能不能精確地反映任何給定實施例的精確的結構或性能特徵,並且不應被解釋為定義或限制示例實施例所涵蓋的值或特性的範圍。 例如,為了清楚起見,可以減小或放大層,區域和/或結構元件的相對厚度和位置。在各個附圖中使用相似或相同的附圖標記旨在指示相似或相同的元件或特徵的存在。
100:基材製程設備
110:腔室構件
111:裝卸端口
112:入口牆
120:遠端電漿源
130:基板載具
130’:基板載具
140:緩衝腔體
180:連通管
V:內部空間
x:方向
y:方向
x:方向
Claims (20)
- 一種基板處理設備,包含: 腔室構件,其內定義有具寬深比的內部空間,所述腔室構件包括: 成對的入口牆,彼此在橫向上相對設置,每個所述入口牆具有入口,所述入口經配置以接收來自遠端電漿源的輸出;及 裝卸端口,佈置在所述成對的入口牆之間,經配置以允許基板通過進入所述內部空間。
- 如請求項1所述的設備, 其中,所述內部空間的寬深比不大於1。
- 如請求項2所述的設備, 其中,所述裝卸端口經配置以允許豎立設置的基板通過進入所述內部空間。
- 如請求項3所述的設備, 其中,所述入口牆的所述入口具有具有第一幾何平面輪廓,經配置來接收來自所述遠端電漿源的輸出; 其中,每一個所述入口牆具有朝向所述腔體構件的所述內部空間設置的分配孔圖案, 其中,所述分配孔圖案的中央區域投影重疊於所述入口,所述中央區域具有第二幾何平面輪廓; 其中,所述第一幾何平面輪廓相異於所述第二幾何平面輪廓。
- 如請求項4所述的設備, 其中,位於所述分配孔圖案的所述中央區域的通孔的寬度窄於位於所述分配孔圖案中的環繞所述中央區域的周邊區域的通孔的寬度。
- 請求項5所述的設備, 其中,所述分配孔圖案形成於電漿分配部件上,所述電漿分配部件配置在所述入口的一側且面向所述腔體構件的所述內部空間; 其中,在所述電漿分配部件及所述入口牆之間,形成有電漿分佈空間; 其中,所述電漿分配部件的暴露於所述電漿分佈空間的表面所具有的表面電阻值大於所述電漿分配部件的面向所述腔體構件的所述內部的表面的表面電阻值。
- 如請求項6所述的設備, 其中,所述入口牆當中的至少一者具有蓋體部件,所述蓋體部件可自所述腔體構件分離並且經配置以封閉所述腔體構件; 其中,所述電漿分配部件可拆地安置於所述蓋體部件; 其中,所述電漿分配部件與所述蓋體部件之間的交界面所具有的表面電阻值小於所述電漿分配部件暴露於所述電漿分佈空間的表面所具有的表面電阻值。
- 如請求項4所述的設備, 其中,所述腔體構件設有多個排氣口,其等對稱地設置於所述分配孔圖案設置周圍。
- 如請求項8所述的設備, 其中,所述排氣口分別設置於所述腔體構件的角落區域。
- 如請求項9所述的設備, 其中,當接收所述基板時,所述基板定義了劃分所述內部空間的等分平面; 其中,所述排氣口分佈在所述等分平面的兩側。
- 如請求項10所述的設備, 其中,所述排氣口設置於所述入口牆。
- 如請求項4所述的設備, 其中,所述入口牆更具有環形分隔結構,所述環形分隔結構從所述入口牆的面對所述基板的表面突出、且被設置成圍繞所述分配孔圖案。
- 如請求項4所述的設備,其更包括基板載具,所述基板載具具有固持框體,所述固持框體經配置以在所述基板邊緣將其固持,並且通過所述腔體構件的所述裝卸端口將所述基板輸送進所述內部空間中; 其中,所述環形分隔結構具有穿孔板,所述穿孔板面對所述分配孔圖案設置; 其中,所述基板載台被維持以使得其與所述環形分隔結構的所述穿孔板之間形成橫向間隙; 其中,所述穿孔板的孔寬及所述橫向間隙的寬度大致相同。
- 如請求項13所述的設備,還包括 閥芯,形成在所述遠端電漿源和腔室構件的所述入口之間的通道內,經配置以調節通過所述通道的流量; 成對的冷卻流道,分別設置在所述閥芯的上游及下游; 其中,所述成對的冷卻流道相互流體連通; 其中,每一個所述冷卻流道圍繞所述通道的橫截面設置。
- 如請求項14所述的設備,還包括 閥體,定義所述遠端電漿源和腔室構件之間的所述通道的一區段,所述閥芯設置在所述閥體內,所述閥體具有上游面及下游面;及 成對的適配器,分別安裝於所述上游面及下游面以共同形成圍繞所述通道的所述冷卻流道。
- 一種基板處理設備,包括: 腔室構件,其定義了縱橫寬深比不大於1的內部空間,所述腔室構件包括: 成對的入口牆,彼此在橫向上相對設置,每個所述入口牆具有入口,所述入口經配置以接收來自遠端電漿源的輸出 ,以及 裝卸端口,於橫向上佈置在所述成對的入口牆之間,經配置以允許豎立設置的基板載具通過進入所述內部空間,所述基板載具具有固持框體;及 成對的遠端電漿源,分別在橫向上設於所述入口牆,每一個所述遠端電漿源可以藉由所述入口牆的所述入口與所述內部空間連通。
- 如請求項16所述的設備, 其中,每一個所述入口牆具有朝向所述腔體構件的所述內部空間設置的分配孔圖案,所述分配孔圖案具有實質上呈矩形的平面輪廓; 其中,所述腔體構件設有多個排氣口,其等對稱地圍繞所述分配孔圖案設置。
- 如請求項17所述的設備, 其中,所述排氣口分別設置於所述腔體構件的角落區域。
- 如請求項18所述的設備, 其中,當接收所述基板時,所述基板定義了劃分內部空間的等分平面; 其中,所述排氣口分佈在所述等分平面的兩側。
- 如請求項19所述的設備, 其中,所述排氣口設置於所述入口牆。
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