TW202249060A - 用於處理基板的方法及裝置 - Google Patents

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拉維庫瑪 帕提耶
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毅 鄭
四清 路
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Abstract

本文提供了用於處理基板的方法及裝置。例如，一種用於處理基板的裝置包括：頂部輸送氣體噴嘴，該頂部輸送氣體噴嘴被配置為將製程氣體朝向基板支撐件的基板支撐表面引導；以及側面輸送氣體噴嘴，該側面輸送氣體噴嘴被配置為將製程氣體朝向基板支撐件的側表面引導；第一氣體管線，該第一氣體管線連接至該頂部輸送氣體噴嘴；第二氣體管線，該第二氣體管線連接至該側面輸送氣體噴嘴；以及複數個閥，該複數個閥連接至該第一氣體管線和該第二氣體管線以用於向該處理腔室的該處理體積提供製程氣體；以及第一孔口限流器或第一針閥，該第一孔口限流器或該第一針閥連接至該第一氣體管線，或者第二孔口限流器或第二針閥，該第二孔口限流器或第二針閥連接至該第二氣體管線。

Description

用於處理基板的方法及裝置
本揭露案的實施例大體而言係關於用於處理基板的方法及裝置，並且更特定言之，係關於被配置為管理在操作期間到處理腔室的處理體積的製程氣流的方法及裝置。
已知電漿處理裝置包括電漿處理腔室、將製程氣體供應至處理腔室的氣體源，以及從製程氣體產生電漿的能量源。例如，電漿處理可以包括一或多個電漿沉積製程（例如，物理氣相沉積、化學氣相沉積、原子層沉積等）、一或多個電漿蝕刻製程、或一或多個其他電漿製程。通常，在電漿處理期間，一或多種製程氣體被引入到處理腔室的處理體積中。例如，關於電漿蝕刻製程，多種製程氣體，例如八氟環丁烷(C 4F 8)、氧氣(O 2)、六氟化硫(SF 6)等，可以在蝕刻循環期間使用快速切換製程引入處理腔室中。然而，此類製程可能非常昂貴，因為需要多個快速回應時間原子層沉積(atomic layer deposition, ALD)閥來實現製程氣體之間的快速切換，與此同時保持所需的流動參數，例如快速切換期間均勻的質量流率和壓力。
本文提供了用於處理基板的方法及裝置。在一些實施例中，一種用於處理基板的裝置包括：處理腔室，該處理腔室包括腔室主體和蓋；頂部輸送氣體噴嘴，該頂部輸送氣體噴嘴延伸穿過該蓋並被配置為將製程氣體朝向設置在該處理腔室的處理體積內的基板支撐件的基板支撐表面引導；側面輸送氣體噴嘴，該側面輸送氣體噴嘴延伸穿過該腔室主體並被配置為將該製程氣體朝向該基板支撐件的側表面引導；第一氣體管線，該第一氣體管線連接至該頂部輸送氣體噴嘴；第二氣體管線，該第二氣體管線連接至該側面輸送氣體噴嘴；以及複數個閥，該複數個閥連接至該第一氣體管線及該第二氣體管線以用於向該處理腔室的該處理體積提供製程氣體；以及第一孔口限流器或第一針閥或者第二孔口限流器或第二針閥中的至少一者，該第一孔口限流器或該第一針閥連接至該第一氣體管線，該第二孔口限流器或第二針閥連接至該第二氣體管線。
根據至少一些實施例，一種處理基板的方法包括以下步驟：經由連接至一頂部輸送氣體噴嘴的一第一氣體管線、連接至一側面輸送噴嘴的一第二氣體管線以及連接至該第一氣體管線和該第二氣體管線的複數個閥，將一製程氣體供應至一處理腔室的一處理體積；以及經由連接至第一氣體管線的第一孔口限流器或第一針閥或者連接至第二氣體管線的第二孔口限流器或第二針閥中的至少一者來控制穿過頂部輸送氣體噴嘴或側面輸送噴嘴中的至少一者的製程氣體的氣體流率。
下面描述本揭露案的其他及進一步的實施例。
本文提供了被配置為管理在操作期間至處理腔室的處理體積的製程氣體流的方法和裝置的實施例。例如，在至少一些實施例中，裝置可包括頂部輸送氣體噴嘴、側面輸送氣體噴嘴、以及連接至一或多個獨立氣體管線的一或多個孔口限流器和/或針閥，該一或多個獨立氣體連接至頂部輸送氣體噴嘴和側面輸送氣體噴嘴。本文所述的方法和裝置使用當與習知的方法和裝置相比時數量減少的快速回應時間ALD閥，與此同有效地管理製程氣體流參數，諸如在快速切換期間至處理體積的不同區段的均勻質量流率和壓力，從而提供了更具成本效益在操作期間執行快速切換的方法。
第1圖是根據本揭露案的適於執行蝕刻製程的處理腔室100的一個實例的截面圖。適用於與本文所揭示的教示一起使用的合適處理腔室包括例如可從加利福尼亞州聖克拉拉的應用材料公司（Applied Materials, Inc. of Santa Clara, CA）獲得的處理腔室。其他處理腔室（PVD、CVD、ALD等）可適於受益於本揭露案的方法中的一或多種方法。
處理腔室100包括腔室主體102和蓋104，該腔室主體和蓋包封處理體積106。腔室主體102通常由鋁、不銹鋼或其他合適的材料製成。腔室主體102通常包括側壁108和底部110。基板支撐進入埠（未圖示）通常被限定在側壁108中，並且被狹縫閥選擇性地密封以促進基板103從處理腔室100進出。排氣埠126被限定在腔室主體102中，並將處理體積106耦接至泵系統128，該泵系統128亦可用作淨化站。泵系統128通常包括一或多個泵和節流閥，該一或多個泵和節流閥用於抽空和調節處理腔室100的處理體積106的壓力。在實施例中，泵系統128被配置為將處理體積106內的壓力維持在操作壓力，該操作壓力通常在約1毫托至約500毫托之間、在約5毫托至約100毫托之間、或在約5毫托至50毫托之間，具體取決於製程需要。
在一些實施例中，處理腔室100可利用電容耦合的射頻(RF)能量進行電漿處理，或者在一些實施例中，處理腔室100可利用電感耦合的RF能量進行電漿處理。在一些實施例中，遠程電漿源177可以視情況耦接至氣體面板，以促進在進入處理體積106進行處理之前，從遠程電漿中解離氣體混合物。在一些實施例中，RF源功率143經由匹配網路141耦接至噴頭組件130。RF源功率143通常可以產生高達約5000 W，例如在約200 W至約5000 W之間，或在1000 W至3000 W之間，或約1500 W，並且視情況處於在約50k Hz至約200 MHz範圍內的可調頻率下。
在實施例中，氣體面板158耦接至處理腔室100，並包括一或多個質量流量控制器157以向處理體積106提供一或多種製程和/或清潔氣體。在第1圖所描繪的實例中，在蓋104中提供入口埠132'、132''、132'''，以允許氣體被從氣體面板158輸送到處理腔室100的處理體積106。在實施例中，氣體面板158適於提供氧氣(O 2)、惰性氣體（諸如氬氣、氦氣（或其他稀有氣體））、或氣體混合物（諸如四氟化碳(CF 4)、八氟環丁烷或全氟環丁烷(C 4F 8)、三氟甲烷(CHF 3)、六氟化硫(SF 6)、四氟化矽或四氟矽烷(SiF 4)）等穿過入口埠132'、132''、132'''並進入處理腔室100的內部體積106中。在至少一些實施例中，從氣體面板158提供的製程氣體至少包括包括氧化劑（諸如氧氣）的製程氣體。在實施例中，包括氧化劑的製程氣體可進一步包括惰性氣體，諸如氬氣或氦氣。在一些實施例中，製程氣體包括還原劑（諸如氫氣），並且可以與惰性氣體（諸如氬氣）或其他氣體（諸如氮氣或氦氣）混合。在一些實施例中，氯氣可以單獨提供，或者與氮氣、氦氣和惰性氣體（諸如氬氣）中的至少一者組合提供。含氧氣體的非限制性實例包括O 2、二氧化碳(CO 2)、H 2O、一氧化二氮(N 2O)、二氧化氮(NO 2)、臭氧(O 3)等中的一或多者。含氮氣體的非限制性實例包括N 2、氨(NH 3)等。含氯氣體的非限制性實例包括氯化氫(HCl)、氯氣(Cl 2)、四氯化碳(CCl 4)等。在實施例中，噴頭組件130耦接至蓋104的內表面114。噴頭組件130包括複數個孔隙，該複數個孔隙允許氣體從入口埠132'、132''、132'''流過噴頭組件130進入處理腔室100的處理體積106中，在處理腔室100中正在被處理的基板103的表面（例如中心、中間、側面）上呈預定分佈。
在一個實施例中，噴頭組件130配置有複數個區域，該複數個區域允許單獨控制流入處理腔室100的處理體積106的氣體。在第1圖所示的實例中，噴頭組件130包括頂部輸送氣體噴嘴135，該頂部輸送氣體噴嘴被配置為將製程氣體朝向基板支撐件148的基板支撐表面引導。因此，頂部輸送氣體噴嘴135包括被配置用於中心流量控制的中心流出口134和被配置用於中間流量控制的中間流出口136，該中心流出口和該中間流出口經由對應的入口埠132'、132''單獨耦接至氣體面板158。此外，一或多個側面輸送氣體噴嘴可以延伸穿過腔室主體102，並且可以被配置為將製程氣體朝向基板支撐件148的側表面引導。例如，在至少一些實施例中，側面輸送氣體噴嘴133可包括側面流出口137，該側面流出口被配置用於側面流控制，該等側面流出口經由入口埠132'''單獨地耦接至氣體面板158。不同於設置在蓋104上的中心流出口134和中間流出口136，側面流出口137以大致圓形的方式沿著處理腔室的側壁108的內部設置。中心流出口134和中間流出口136被配置為提供製程氣體來實質上蝕刻基板的中心區和中間區（例如，在中心與邊緣之間），並且沿其設置的側面流出口137被配置為提供製程氣體以實質上蝕刻基板的邊緣區域（或周邊），如下面更詳細描述的。
在一些實施例中，基板支撐件148設置在處理腔室100的處理體積106中，位於氣體分配組件（諸如噴頭組件130）下方。基板支撐件148在處理期間保持基板103。基板支撐件148通常包括複數個穿過其設置的升降銷（未圖示），該等升降銷被配置為從基板支撐件148升降基板103，並且促進以習知方式用機器人（未圖示）交換基板103。內襯118可以緊密圍繞基板支撐件148的周邊。
在一個實施例中，基板支撐件148包括安裝板162、基座164和靜電卡盤166。安裝板162耦接至腔室主體102的底部110，包括用於將諸如流體、電源線和感測器引線等設施佈線至基座164和靜電卡盤166的通道。靜電卡盤166包括夾持電極180，以用於將基板103保持在噴頭組件130下方。靜電卡盤166由卡盤電源182驅動，以發展出將基板103保持至卡盤表面的靜電力，此是常規已知的。或者，基板103可以藉由夾緊、真空或重力保持至基板支撐件148。
基座164或靜電卡盤166可包括加熱器176（例如，至少一個可選嵌入式加熱器）、至少一個可選嵌入式隔離器174和複數個導管168、170，以控制基板支撐件148的橫向溫度分佈。該複數個導管168、170流體耦接至流體源172，該流體源使溫度調節流體穿過該複數個導管循環。加熱器176由電源178調節。該複數個導管168、170和加熱器176用於控制基座164的溫度，從而加熱和/或冷卻靜電卡盤166，並最終控制設置在其上的基板103的溫度分佈。可以使用複數個溫度感測器190、192來監測靜電卡盤166和基座164的溫度。靜電卡盤166可進一步包括複數個氣體通道（未圖示），諸如凹槽，該複數個氣體通道形成在靜電卡盤166的基板支撐基座支撐表面中，並且流體耦接至熱傳遞（或背側）氣體源，諸如氦(He)。在操作中，以受控的壓力將背側氣體提供到氣體通道中，以增強靜電卡盤166與基板103之間的熱傳遞。在實施例中，基板的溫度可以保持在20攝氏度至450攝氏度，諸如100攝氏度至300攝氏度，或者150攝氏度至250攝氏度。
在一個實施例中，基板支撐件148配置為陰極，並包括耦接至RF偏置電源184和RF偏置電源186的夾持電極180。RF偏置電源184和RF偏置電源186耦接在設置在基板支撐件148中的夾緊電極180與另一個電極（諸如噴頭組件130或腔室主體102的（蓋104））之間。RF偏置功率激發並維持由設置在腔室主體102的處理區域中的氣體形成的電漿放電。
仍參照第1圖，在一些實施例中，RF偏置電源184和RF偏置電源186經由匹配電路188耦接至設置在基板支撐件148中的夾持電極180。由RF偏置電源184和RF偏置電源186產生的信號經由匹配電路188輸送至基板支撐件148，穿過單個饋送以電離在電漿處理腔室（諸如處理腔室100）中提供的氣體混合物，由此提供執行蝕刻沉積或其他電漿增強製程所必需的離子能量。RF偏置電源184和RF偏置電源186通常能夠產生具有從約50 kHz至約200 MHz的頻率和在約0瓦至約500瓦之間、在1瓦(W)至約100 W之間、或者在約1 W至約30 W之間的功率的RF信號。額外的偏置電源189可以耦接至夾持電極180以控制電漿的特性。
控制器150耦接至處理腔室100以控制處理腔室100的操作。控制器150包括中央處理單元152、記憶體154（例如，非暫時性電腦可讀取儲存媒體）和支援電路156，該支援電路用於控制製程順序和調節來自氣體面板158的氣體流量。中央處理單元152可以是可以在工業環境中使用的任何形式的通用電腦處理器。軟體常式（例如，儲存的可執行指令）可以儲存在記憶體154，諸如隨機存取記憶體、唯讀記憶體、軟碟或硬碟驅動器或其他形式的數位儲存裝置中。支援電路156通常耦接至中央處理單元152，並且可包括快取、時鐘電路、輸入/輸出系統、電源等。控制器150與處理腔室100的各種部件之間的雙向通訊係經由許多信號電纜來處理的。
第2圖是根據本揭露案的至少一些實施例的氣流輸送系統200的示意圖。例如，氣流輸送系統200被配置為與處理腔室100的氣體面板158一起使用。如上所述，氣體面板158包括頂部輸送氣體噴嘴135和側面輸送氣體噴嘴133，該頂部輸送氣體噴嘴包括中心流出口134和中間流出口136，該側面輸送氣體噴嘴包括側面流出口137。出於說明的目的，側面輸送氣體噴嘴133的八個側面流出口137圖示為沿著豎直軸對準。然而，如上所述，在經組裝的配置中，八個側面流出口137通常將以大致圓形的方式沿著側壁108的內部（例如，圍繞基板支撐件148）設置。
第一氣體管線202連接至頂部輸送氣體噴嘴135，並且第二氣體管線204連接至側面輸送氣體噴嘴133。第一氣體管線202和第二氣體管線204亦經由第三氣體管線203在製程氣體進入連接至第一氣體管線202的第一孔口限流器206（或第一針閥）或連接至第二氣體管線204的第二孔口限流器208（或第二針閥）之前的位置處彼此連接。第一孔口限流器206和第二孔口限流器208被配置為將製程氣體的流量限制或維持在預定的流率。例如，預定流率可以是約300 sccm至約3000 sccm。此外，第一孔口限流器206和第二孔口限流器208被設定為預定流率，並且不能原位（例如在操作期間）調節。
此外，複數個閥201（例如，速關閥）連接至第一氣體管線202和第二氣體管線204，以用於向處理腔室100的處理體積106提供製程氣體。例如，在至少一些實施例中，複數個閥201可包括四個連接的閥。該四個連接的閥可包括第一對閥207和第二對閥209。第一對閥207和第二對閥209中的每對閥包括具有連接至第一氣體管線202和第二氣體管線204的輸出端的閥，以及具有連接至淨化管線210的輸出端的閥。此外，第一對閥207和第二對閥209中的每個閥均具有連接至一或多個質量流量控制器157的輸入端。第一對閥207和第二對閥209中的閥可以彼此相同或彼此不同。
亦可提供一或多個額外閥。例如，在至少一些實施例中，閥211和閥213可以連接至質量流量控制器157，並且分別設置在第一氣體管線202和第二氣體管線204上。閥211和閥213被配置為控制不需要快速切換的其他類型的製程氣體的進入。
淨化管線210可連接至該複數個閥201的輸入端或輸出端中的至少一者，並被配置為淨化來自第一氣體管線202和第二氣體管線204的製程氣體。例如，參照第2圖，如上所述，淨化管線210連接至第一對閥207和第二對閥209中每對閥中的閥的輸出端。淨化管線210的其他連接配置將在下文中詳細描述。
例如，第3圖是根據本揭露案的至少一些實施例的氣流輸送系統200的示意圖。第3圖的氣流輸送系統200基本上與第2圖的系統相同。因此，本文只描述了氣流輸送系統200中對於第3圖是獨特的彼等特徵。
例如，在第3圖中，淨化管線210連接至第一對閥207和第二對閥209中每對閥中的閥的輸出端，並且亦連接至第一對閥和第二對閥209中每個閥的輸入端。
此外，在第3圖中，一或多個質量流量計經大小設定（例如， 1/ 4吋，或更大或更小）以連接至第一氣體管線202和/或第二氣體管線204。例如，第一質量流量計314和第二質量流量計316分別連接至第一氣體管線202和第二氣體管線204。第一質量流量計314和第二質量流量計316連接在鄰近頂部輸送氣體噴嘴135和側面輸送氣體噴嘴133的位置處，例如在第一孔口限流器206和第二孔口限流器208之後。第一質量流量計314和第二質量流量計316被配置為分別量測穿過其中的製程氣體的流率，並將所量測的流率傳遞到控制器150，該控制器繼而可以基於所量測的流率調節質量流量控制器157。
第4圖是根據本揭露案的至少一些實施例的氣流輸送系統200的示意圖。第4圖的氣流輸送系統200基本上與第2圖和第3圖的系統相同。因此，本文只描述了氣流輸送系統200中對於第4圖是獨特的彼等特徵。
例如，在第4圖中，如上所述，上述孔口限流器中的一或多個孔口限流器可由一或多個針閥代替。例如，在第4圖中，第一孔口限流器206和第二孔口限流器208中的一者或兩者可以用相應的針閥代替。例如，如第4圖所示，第一孔口限流器206和第二孔口限流器208可以分別用第一針閥406和第二針閥408代替。或者，可以使用孔口限流器和更多針閥的任意組合。
第5圖是根據本揭露案的至少一些實施例的氣流輸送系統200的示意圖。第5圖的氣流輸送系統200類似於氣流輸送系統200。因此，本文只描述對於第5圖的氣流輸送系統200是獨特的彼等特徵。
例如，在第5圖中，與第一對閥207和第二對閥209（該第一對閥和該第二對閥包括具有至質量流量控制器157的輸入端和連接至淨化管線210的輸出端的閥）不同，淨化管線210直接連接至一或多個質量流量控制器（例如，質量流量控制器157）。亦即，淨化氣體（例如，排放氣體）流過孔口限流器502，由此為淨化氣體提供更高的流動阻力並減少通常所需的閥的數量。因此，在至少一些實施例中，代替具有第一對閥207和第二對閥209，氣流輸送系統200包括第一閥507和第二閥509。第一閥507和第二閥509中的每一者均包括連接至一或多個質量流量控制器（例如，質量流量控制器157）的輸入端和連接至第一氣體管線202和第二氣體管線204的輸出端。
在第5圖的實施例中，孔口限流器或針閥和質量流量計中的一或多者可連接至第一氣體管線和/或第二氣體管線。例如，在至少一些實施例中，第一氣體管線202和第二氣體管線204中的每一者可包括一或多個孔口限流器/針閥和質量流量計。例如，在所示實施例中，第一針閥406和第一質量流量計314被圖示為連接至第一氣體管線202。
第6圖是根據本揭露案的至少一些實施例的氣流輸送系統200的示意圖。第6圖的氣流輸送系統200類似於前述的氣流輸送系統。因此，本文只描述對於第6圖的氣流輸送系統200是獨特的彼等特徵。
第6圖將普通放泄閥用於中心流和邊緣流，從而減少了所需的閥數量。例如，閥612和閥614連接至淨化管線210。此外，與前述氣流輸送系統200不同，第6圖的氣流輸送系統200的第一氣體管線202和第二氣體管線204沒有經由第三氣體管線203彼此連接。例如，第6圖的氣流輸送系統200包括第一VCR配件607、第二VCR配件608、第三VCR配件609和第四VCR配件610。第一VCR配件607和第二VCR配件608彼此連接，並連接至質量流量控制器157和第一氣體管線202，以向頂部輸送氣體噴嘴135提供製程氣體。類似地，第三VCR配件609和第四VCR配件610彼此連接，並連接至質量流量控制器157和第二氣體管線204，以向側面輸送氣體噴嘴133提供製程氣體，因此不需要第三氣體管線。
第7圖和第8圖是根據本揭露案的至少一些實施例的氣流輸送系統200的示意圖。第7圖和第8圖的氣流輸送系統200類似於前述的氣流輸送系統。因此，本文只描述對於第7圖和第8圖的氣流輸送系統200是獨特的彼等特徵。
第7圖和第8圖的氣流輸送系統200能夠向頂部輸送氣體噴嘴135和側面輸送氣體噴嘴133提供不同的製程氣體流量比分佈。例如，第一氣體管線202和第二氣體管線204並聯連接至複數個閥中的至少一個閥（例如第一對閥207和第二對閥209）的輸出端。因此，第一對閥207和第二對閥209中的每對閥包括具有分流輸出端的閥，以及連接至第一氣體管線202和第二氣體管線204的一或多個孔口限流器或針閥。例如，參照第7圖，閥703具有分流輸出端，該分流輸出端連接至與第一氣體管線202連接的孔口限流器或針閥702（圖示為針閥）和與第二氣體管線204連接的孔口限流器或針閥704（圖示為針閥）。類似地，閥705具有分流輸出端，該分流輸出端連接至與第一氣體管線202連接的孔口限流器或針閥706（圖示為針閥）和與第二氣體管線204連接的孔口限流器或針閥708（圖示為針閥）。
類似地，關於第8圖，閥803具有分流輸出端，該分流輸出端連接至與第一氣體管線202連接的孔口限流器或針閥802（圖示為針閥）或與第二氣體管線204連接的孔口限流器或針閥。出於說明的目的，針閥802被圖示為連接至第一氣體管線202。類似地，閥805具有分流輸出端，該分流輸出端連接至與第一氣體管線202連接的孔口限流器或針閥804（圖示為針閥）或者與第二氣體管線204連接的孔口限流器或針閥804（圖示為針閥）。出於說明的目的，針閥804被圖示為連接至第二氣體管線204。
此外，關於第7圖和第8圖，第一對閥207和第二對閥209中的每對閥均包括具有連接至淨化管線210的輸出端的閥。此外，第一對閥207和第二對閥209中的每對閥均具有連接至一或多個質量流量控制器157的輸入端。
第9圖是根據本揭露案的至少一些實施例的處理基板的方法900的流程圖。例如，在至少一些實施例中，方法900可以在一或多個電漿製程（例如沉積製程和/或蝕刻製程）期間使用。
例如，在902處，該方法包括經由連接至頂部輸送氣體噴嘴（例如，頂部輸送氣體噴嘴135）的第一氣體管線（例如，第一氣體管線202）、連接至側面輸送噴嘴（例如，側面輸送氣體噴嘴133）的第二氣體管線（例如，第一氣體管線202）和連接至該第一氣體管線和該第二氣體管線的複數個閥（例如，經由第2圖至第8圖的閥配置中的一或多個閥配置）供應製程氣體。然後，將製程氣體從頂部輸送氣體噴嘴和側面輸送噴嘴供應到處理腔室的處理體積（例如，處理腔室100的處理體積106）。
接下來，在904處，方法900包括經由連接至第一氣體管線的第一孔口限流器或第一針閥或者連接至第二氣體管線的第二孔口限流器或第二針閥中的至少一者來控制穿過頂部輸送氣體噴嘴或側面輸送噴嘴中的至少一者的製程氣體的氣體流率。例如，在蝕刻製程期間，上述製程氣體中的一或多種製程氣體可用於蝕刻基板的不同區域（或面積）。例如，在第一蝕刻循環期間，可以經由例如側面輸送氣體噴嘴133將一或多種製程氣體提供到處理體積106中。在至少一些實施例中，上述製程氣體中的一或多種製程氣體（例如，O 2、Cl 2、CCl 4O 2、CO 2、HCl、N 2、NH 3、N 2O、NO 2、O 3、H 2O、SF 6等）可以經由側面輸送氣體噴嘴133提供到處理體積106中。例如，在至少一些實施例中，在第一蝕刻循環期間使用的製程氣體可以是O 2。穿過側面輸送氣體噴嘴133的側面流出口137的製程氣體的流率由連接至第二氣體管線的一或多個第二孔口限流器或第二針閥控制。蝕刻劑可以朝向基板的側表面集中（參見第10C圖）。在至少一些實施例中，在第一蝕刻循環期間，製程時間可以是約0.2秒至約0.6秒，並且在一些實施例中，為約0.4秒。在至少一些實施例中，RF源功率可以是約155 W至約3000 W，並且在一些實施例中是約2000 W。在至少一些實施例中，RF偏置功率可以是約0 W至100 W（脈衝或連續的），並且在一些實施例中是約50 W（脈衝的）。在至少一些實施例中，壓力是約20毫托至約80毫托，並且在一些實施例中是約50毫托。
在執行第二蝕刻循環之前，方法900可包括經由連接至該複數個閥的輸入端或輸出端中的至少一者的淨化管線，從該處理腔室的該處理體積或從該第一氣體管線和該第二氣體管線中的至少一者中淨化該製程氣體。
此外，在904處，在第二蝕刻循環期間，可經由例如頂部輸送氣體噴嘴135將一或多種製程氣體提供至處理體積106中。例如，在至少一些實施例中，上述製程氣體中的一或多種製程氣體（例如，O 2、Cl 2、CCl 4O 2、CO 2、HCl、N 2O、NO 2、O 3、H 2O、O 3、H 2O、SF 6等）可以經由頂部輸送氣體噴嘴135提供到處理體積106中。例如，在至少一些實施例中，在第二蝕刻循環期間使用的製程氣體可以是SF 6。穿過中心流出口134和中間流出口136的製程氣體的流率由連接至第一氣體管線的一或多個第一孔口限流器或第一針閥控制。蝕刻劑可以朝向基板的中心表面和中間表面集中（分別參見第10A圖和第10B圖）。在至少一些實施例中，在第二蝕刻循環期間，製程時間可以是約0.2秒至約0.6秒，並且在一些實施例中，為約0.4秒。在至少一些實施例中，RF源功率可以是約155 W至約3000 W，並且在一些實施例中是約2000 W。在至少一些實施例中，RF偏置功率可以是約0 W至100 W（脈衝或連續的），並且在一些實施例中是約50 W（脈衝的）。在至少一些實施例中，壓力是約20毫托至約80毫托，並且在一些實施例中是約50毫托。
如上所述，當需要將相同流量比（例如，50:50）分佈的製程氣體輸送至頂部輸送氣體噴嘴135和側面輸送氣體噴嘴133時，可使用第2圖至第6圖的氣流輸送系統200。然而，當需要將不同流量比（例如70:30）分佈的製程氣體輸送到頂部輸送氣體噴嘴135和側面輸送氣體噴嘴133時，可以使用第7圖和第8圖的氣流輸送系統200。
在902和904期間，可使用連接至第一氣體管線202或第二氣體管線204中的至少一者的質量流量計來量測氣體流量。
儘管前面是針對本揭露案的實施例，但是在不脫離本揭露案的基本範疇的情況下，可以設計本揭露案的其他及進一步的實施例。
100:處理腔室 102:腔室主體 103:基板 104:蓋 106:處理體積 108:側壁 110:底部 114:內表面 126:排氣埠 128:泵系統 130:噴頭組件 132':入口埠 132'':入口埠 133:側面輸送氣體噴嘴 134:中心流出口 135:頂部輸送氣體噴嘴 136:中間流出口 137:側面流出口 141:匹配網路 143:RF源功率 148:基板支撐件 150:控制器 152:中央處理單元 154:記憶體 156:支援電路 157:質量流量控制器 158:氣體面板 162:安裝板 164:基座 166:靜電卡盤 168:導管 170:導管 172:流體源 174:嵌入式隔離器 176:加熱器 177:遠程電漿源 178:電源 180:夾持電極 182:卡盤電源 184:RF偏置電源 186:RF偏置電源 188:匹配電路 189:額外的偏置電源 190:溫度感測器 192:溫度感測器 200:氣流輸送系統 201:閥 202:第一氣體管線 203:第三氣體管線 204:第二氣體管線 206:第一孔口限流器 207:第一對閥 208:第二孔口限流器 209:第二對閥 210:淨化管線 211:閥 213:閥 314:第一質量流量計 316:第二質量流量計 406:第一針閥 408:第二針閥 502:孔口限流器 507:第一閥 509:第二閥 607:第一VCR配件 608:第二VCR配件 609:第三VCR配件 610:第四VCR配件 612:閥 614:閥 702:孔口限流器/針閥 703:閥 704:孔口限流器/針閥 705:閥 706:孔口限流器/針閥 708:孔口限流器/針閥 802:孔口限流器/針閥 803:閥 804:孔口限流器/針閥 805:閥 900:方法 902:操作 904:操作
藉由參考附圖中描繪的本揭露案的說明性實施例，可以理解上面簡要總結並且下面更詳細論述的本揭露案的實施例。然而，附圖僅圖示了本揭露案的典型實施例，因此不應被認為是對範疇的限制，因為本揭露案可以允許其他同等有效的實施例。
第1圖是根據本揭露案的至少一些實施例的適用於蝕刻的處理腔室的示意性剖視圖。
第2圖是根據本揭露案的至少一些實施例的氣流輸送系統的示意圖。
第3圖是根據本揭露案的至少一些實施例的氣流輸送系統的示意圖。
第4圖是根據本揭露案的至少一些實施例的氣流輸送系統的示意圖。
第5圖是根據本揭露案的至少一些實施例的氣流輸送系統的示意圖。
第6圖是根據本揭露案的至少一些實施例的氣流輸送系統的示意圖。
第7圖是根據本揭露案的至少一些實施例的氣流輸送系統的示意圖。
第8圖是根據本揭露案的至少一些實施例的氣流輸送系統的示意圖。
第9圖是根據本揭露案的至少一些實施例的處理基板的方法的流程圖。
第10A圖至第10C圖是根據本揭露案的至少一些實施例處理的基板的處理區的圖式。
為了促進理解，在可能的情況下，使用相同的附圖標記來表示附圖中共用的元件。附圖不是按比例繪製的，並且為了清楚起見可以簡化。一個實施例的元件和特徵可以有益地結合到其他實施例中，而無需進一步敘述。
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
100:處理腔室
102:腔室主體
103:基板
104:蓋
106:處理體積
108:側壁
110:底部
114:內表面
126:排氣埠
128:泵系統
130:噴頭組件
132':入口埠
132":入口埠
133:側面輸送氣體噴嘴
134:中心流出口
135:頂部輸送氣體噴嘴
136:中間流出口
137:側面流出口
141:匹配網路
143:RF源功率
148:基板支撐件
150:控制器
152:中央處理單元
154:記憶體
156:支援電路
157:質量流量控制器
158:氣體面板
162:安裝板
164:基座
166:靜電卡盤
168:導管
170:導管
172:流體源
174:嵌入式隔離器
176:加熱器
177:遠程電漿源
178:電源
180:夾持電極
182:卡盤電源
184:RF偏置電源
186:RF偏置電源
188:匹配電路
189:額外的偏置電源
190:溫度感測器
192:溫度感測器

Claims (20)

  1. 一種用於處理一基板的裝置，包括： 一處理腔室，該處理腔室包括一腔室主體和一蓋； 一頂部輸送氣體噴嘴，該頂部輸送氣體噴嘴延伸穿過該蓋並被配置為將製程氣體朝向設置在該處理腔室的一處理體積內的一基板支撐件的一基板支撐表面引導； 一側面輸送氣體噴嘴，該側面輸送氣體噴嘴延伸穿過該腔室主體並被配置為將該製程氣體朝向該基板支撐件的一側表面引導； 一第一氣體管線，該第一氣體管線連接至該頂部輸送氣體噴嘴；一第二氣體管線，該第二氣體管線連接至該側面輸送氣體噴嘴；以及複數個閥，該複數個閥連接至該第一氣體管線及該第二氣體管線以用於向該處理腔室的該處理體積提供製程氣體；以及 以下中的至少一者： 一第一孔口限流器或一第一針閥，該第一孔口限流器或該第一針閥連接至該第一氣體管線；或者 一第二孔口限流器或一第二針閥，該第二孔口限流器或該第二針閥連接至該第二氣體管線。
  2. 如請求項1所述之裝置，進一步包括一質量流量計，該質量流量計連接至該第一氣體管線或該第二氣體管線中的至少一者。
  3. 如請求項1所述之裝置，進一步包括一淨化管線，該淨化管線連接至該複數個閥的一輸入端或輸出端中的至少一者，並且被配置為淨化來自該第一氣體管線和該第二氣體管線的該製程氣體。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之裝置，其中該淨化管線連接至該複數個閥的該輸入端，並且該淨化管線包括一第三孔口限流器或一第三針閥。
  5. 如請求項1所述之裝置，其中該第一氣體管線和該第二氣體管線在該製程氣體進入連接至該第一氣體管線的該第一孔口限流器或該第一針閥或連接至該第二氣體管線的該第二孔口限流器或該第二針閥之前的一位置處彼此連接。
  6. 如請求項5所述之裝置，其中該複數個閥包括一第一對閥和一第二對閥。
  7. 如請求項1至3、5或6中任一項所述之裝置，其中該第一對閥和該第二對閥中的每對閥包括具有連接至該第一氣體管線和該第二氣體管線的一輸出端的一閥，以及具有連接至一淨化管線的一輸出端的一閥。
  8. 如請求項6所述之裝置，其中該第一對閥和該第二對閥中的每個閥均具有一輸入端，該輸入端連接至一或多個質量流量控制器。
  9. 如請求項1至3、5、6或8中任一項所述之裝置，其中該第一對閥和該第二對閥中的每對閥包括連接至一或多個質量流量控制器的一輸入端和連接至該第一氣體管線和該第二氣體管線的一輸出端，並且其中一淨化管線直接連接至該一或多個質量流量控制器。
  10. 如請求項1所述之裝置，其中該複數個閥中的至少一個閥的一輸出端並聯連接至該第一氣體管線和該第二氣體管線。
  11. 如請求項10所述之裝置，其中該複數個閥包括一第一對閥和一第二對閥。
  12. 如請求項1至3、5、6、8、10或11中任一項所述之裝置，其中該第一對閥和該第二對閥中的每對閥包括具有一分流輸出端的一閥，以及連接至該第一氣體管線的該第一孔口限流器或該第一針閥和連接至該第二氣體管線的該第二孔口限流器或該第二針閥中的至少一者。
  13. 如請求項1所述之裝置，其中該第一氣體管線包括該第一孔口限流器或該第一針閥，並且該第二氣體管線包括該第二孔口限流器或該第二針閥。
  14. 如請求項1所述之裝置，其中該頂部輸送氣體噴嘴包括被配置用於中心流量控制的一中心流出口和被配置用於中間流量控制的一中間流出口，並且其中該中心流出口和該中間流出口經由入口埠耦接至一氣體面板。
  15. 如請求項1所述之裝置，其中該側面輸送氣體噴嘴包括被配置用於側面流量控制的側面流出口，並且其中該側流出口經由一對應的入口埠耦接至一氣體面板。
  16. 如請求項1至3、5、6、8、10、11、或13至15中任一項所述之裝置，其中該處理腔室被配置為執行一電漿沉積製程或一蝕刻製程中的至少一者。
  17. 一種處理一基板的方法，包括以下步驟： 經由連接至一頂部輸送氣體噴嘴的一第一氣體管線、連接至一側面輸送噴嘴的一第二氣體管線以及連接至該第一氣體管線和該第二氣體管線的複數個閥，將一製程氣體供應至一處理腔室的一處理體積；以及 經由以下中的至少一者來控制穿過該頂部輸送氣體噴嘴或該側面輸送噴嘴中的至少一者的該製程氣體的一氣體流率： 一第一孔口限流器或一第一針閥，該第一孔口限流器或該第一針閥連接至該第一氣體管線；或者 一第二孔口限流器或一第二針閥，該第二孔口限流器或該第二針閥連接至該第二氣體管線。
  18. 如請求項17所述之方法，進一步包括以下步驟：經由連接至該第一氣體管線或該第二氣體管線中的至少一者的一質量流量計，量測穿過連接至該第一氣體管線的該第一孔口限流器或該第一針閥或連接至該第二氣體管線的該第二孔口限流器或該第二針閥中的至少一者的該製程氣體的一流量。
  19. 如請求項17所述之方法，進一步包括以下步驟：經由連接至該複數個閥的一輸入端或輸出端中的至少一者的一淨化管線，從該處理腔室的該處理體積或該第一氣體管線和該第二氣體管線中的至少一者中淨化該製程氣體。
  20. 如請求項17至19中任一項所述之方法，其中該淨化管線連接至該複數個閥的該輸入端，並且該淨化管線包括一第三孔口限流器。
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