TWI395517B - 電漿處理腔室之非平面面板 - Google Patents

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TWI395517B
TWI395517B TW098114076A TW98114076A TWI395517B TW I395517 B TWI395517 B TW I395517B TW 098114076 A TW098114076 A TW 098114076A TW 98114076 A TW98114076 A TW 98114076A TW I395517 B TWI395517 B TW I395517B
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Jianhua Zhou
Deenesh Padhi
Karthik Janakiraman
Siu F Cheng
Hang Yu
Yoganand N Saripalli
Tersem Summan
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Applied Materials Inc
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    • 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
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Description

電漿處理腔室之非平面面板
本發明之實施例大致關於建構來處理半導體基板的電漿處理腔室。更具體地，本發明之實施例係關於一種電漿腔室，其包含具有非平面頂表面之電極。
當在電漿環境中處理基板時，電漿強度的均勻性將會影響處理的均勻性。舉例而言，在電漿增強化學氣相沈積(Plasma enhanced chemical vapor deposition,PECVD)處理以沉積先進曝光圖樣薄膜(advanced patterning film,APF)(例如非晶碳)之期間，基板範圍內的厚度主要由電漿強度均勻性決定。在基板上高電漿強度處有較多材料沉積，在基板上電漿強度低處則沉積較少材料。類似地，在蝕刻處理中，有較多材料可能自基板對應於高電漿強度區域處被移除或蝕刻。
因此，電漿處理中的非均勻性會顯著降低元件的性能並導致耗損，其係由於電漿強度非均勻性，造成在基板各處沉積層或蝕刻部分並非一致的緣故。
隨著半導體元件持續變得更為複雜，良好的處理均勻性逐漸變得重要。均勻性在特徵尺度(<1微米)以及晶圓尺度(300mm)兩方面係為重要的。種種因素造成非均勻性，例如處理氣體(例如蝕刻與與鈍化物種)不同組成的濃度變化、離子轟擊通量與能量以及晶圓各處與特徵輪廓內的溫度。
所觀察到的非均勻性之一係PECVD腔室中的邊緣效應。邊緣效應與離基板邊緣約15公釐的區域處中較強的電漿相關。在APF沈積之後，可於靠近基板邊緣的隆起區域處觀察到邊緣效應。
第1A圖示意地繪示出習知易受邊緣效應影響的電漿反應器100。電漿反應器100包含設置於基板支撐件102上方的上電極101。基板支撐件102係建構成支撐基板105於其上，使得在處理期間基板105面對上電極101。上電極101可為一噴氣頭，其係建構成將處理氣體均勻地分佈在基板支撐件102與上電極101間的製程容積。下電極103係設置在基板105下，通常埋設在基板支撐件102中。RF功率源104可施加在上電極101與下電極103間，以在上電極101與基板支撐件102之間產生電容性誘導電漿。
電漿反應器100中的電漿強度一般與處理氣體濃度、上電極101與下電極103間的電場106密度相關。上電極101與下電極103間尺寸的差異與尖角會造成邊緣區域附近電場106的增加，因而增加邊緣附近的電漿強度。
第1B圖示意地繪示具有薄膜107沉積於其上之基板105的部份剖面圖。由於邊緣效應的緣故，在基板邊緣105附近觀察到隆起處108。
由於腔室結構及/或操作參數的緣故，其他非均勻性亦存在於電漿處理期間。
因此，仍需要開發出以增加之均勻性處理半導體基板的設備與方法。
本發明之實施例大致關於在電漿反應器內調整電漿強度的設備與方法。具體而言，本發明之實施例係關於一種電漿腔室，其具有一電極，該電極具有一建構成調整電漿強度的非平面頂表面。
本發明之一實施例提供一種用以處理基板之電極組件。該電極組件包含一導電面板，其具有一非平面表面，該非平面表面建構成在處理期間面對該基板，其中該導電面板係經設置，使得該非平面表面與一具一電極之基板支撐件相對，該導電面板與該基板支撐件形成一電漿容積，一RF功率源施加於該導電面板與該電極間，且該非平面表面建構成藉由改變該導電面板與該電極間的一距離，調整該導電面板與該電極間的電場。
本發明之另一實施例提供一種用以處理一基板的設備。該設備包含一腔室主體，其具有側壁；一基板支撐件，設置於該腔室主體中，並建構成支撐該基板，其中該基板支撐件包含一電極；一蓋組件，設置於該腔室主體之該些側壁上，其中該蓋組件與該基板支撐件界定一電漿容積，且該蓋組件包含一導電面板，該導電面板具有一面對該基板支撐件的非平面表面，且該非平面表面係建構成藉由改變該導電面板與該電極間的一距離，調整該導電面板與該電極間的電場；以及一RF功率源，耦接至該導電面板或該電極之一者，並建構成在該電漿容積內產生一電漿。
本發明之又一實施例提供一種處理一基板的方法。該方法包含放置該基板於一基板支撐件上，該基板支撐件設置於一處理腔室中，其中該基板支撐件具有一電極；提供一處理氣體至該處理腔室；以及藉由在該基板支撐件之該電極與一設置在該基板上方之導電面板間施加一RF功率，來產生該處理氣體之電漿，其中該導電面板具有一非平面表面，該非平面表面建構成調整局部電漿密度。
本發明之實施例大致關於用來調整電漿反應器內電漿強度的設備與方法。更具體地，本發明之實施例係關於一電漿腔室，其包含一具有建構來調整電漿強度之非平面頂表面的電極。
於一實施例中，電極的非平面頂表面係建構成藉由改變電極間的距離，來調整電極與第二電極間的電場。於一實施例中，凹槽係形成在面板上對應於基板的邊緣區，以降低邊緣區附近的電漿強度。
第2圖為依據本發明之一實施例，電漿反應器200的示意部份側視圖。電漿反應器200包含一電極組件201，其設置在基板支撐件202上方。基板支撐件202與電極組件201一般設置在真空腔室213中。基板支撐件202與電極組件201大體上平行並定義其間的電漿容積206。
基板支撐件202係建構成支撐基板205於其上，並放置基板205於電漿容積206內。第二電極203係設置在電漿容積206下，且建構成藉由與電極組件201反應，於電漿容積206內施加電場。於一實施例中，第二電極203係埋設在基板支撐件202中。
電漿反應器200更包含RF功率源204，其係建構成於電漿容積206內產生電容性誘導電漿。於一實施例中，RF功率源204、電極組件201與第二電極203係接地。於另一實施例中(未示)，RF功率源204可施加至第二電極203，同時電極組件201係接地。
電極組件201可包含一導電面板212，導電面板312具有面對電漿容積206的頂表面208。於一實施例中，頂表面208為非平面的，因而基板205與導電面板212間的間距207橫越電漿容積206變化。間距207的變化係建構成調整電漿容積206內的電漿強度。
於一實施例中，頂表面208可包含一或多個凹面部分，凹面部份建構成降低凹面部分附近的局部電漿強度。於另一實施例中，頂表面208包含一或多個凸面部分，凸面部分建構成增加凸面部分附近的局部電漿強度。於另一實施例中，頂表面208包含凹面與凸面部分，以達到橫越電漿容積206之所需的電漿強度輪廓。
於一實施例中，導電面板212的頂表面208為具有凹面、凸面及/或平面部份平順接合在一起的非平面。
於一實施例中，頂表面208包含對應於電漿容積206之中央部分的內平面部分210、自內平面部分210向外形成的凹槽209、以及自凹槽向外形成的外平面部分211。於一實施例中，凹槽209可形成於對應基板205之邊緣區的區域中，以降低邊緣效應。內平面部分210、凹槽209與外平面部分211可經由圓角連接，以避免產生火花。
於一實施例中，凹槽209可藉由外斜面209a與內斜面209b形成。外斜面209a係自外平面部分211開始並向內延伸。內斜面209b係自內平面部分210開始並向外延伸。內斜面209b與外斜面209a平順地接合在一起。
凹槽209可為圓形或矩形，端視基板206形狀而定。於一實施例中，電漿反應器200係建構成處理具有約150mm半徑的圓形基板。凹槽209具有約0.5mm至約2mm的深度。凹槽209可為具有約130mm至約140mm半徑的圓形。內斜面209b可自與凹槽209同中心的圓開始，並具有約80mm至約100mm的半徑。外斜面209a可自與凹槽209同中心的圓開始，並具有約140mm至約145mm的半徑。
於一實施例中，導電面板212具有數個氣體分配孔形成於其中，且建構成用以將處理氣體分配至電漿容積206。
第3圖為依據本發明之一實施例，電漿反應器300的示意部份側視圖。電漿反應器300包含建構成用以在其中處理基板304的處理腔室302。
處理腔室302包含腔室側壁328、腔室底部327以及蓋組件329。於一實施例中，蓋組件329可藉由柵欄連接至腔室側壁328。腔室側壁328、腔室底部327與蓋組件329界定出處理容積318。
基板支撐件306係設置於處理容積318中，其建構成在處理期間用以支撐基板304。基板支撐件306在處理期間可垂直移動並旋轉。於一實施例中，基板支撐件306可為在處理期間有效固定基板304的習知靜電吸盤。
基板支撐件306具有支撐表面365，其建構成支撐基板304於其上。於一實施例中，基板支撐件306亦具有往支撐表面365外形成且建構來固定邊緣環367的凹槽373。邊緣環367建構成覆蓋基板304的邊緣區域，並防止在基板邊緣304的斜邊上的任何沈積。
於一實施例中，基板支撐件306包含設置在支撐表面365下的電極363。電極363大體上與基板304的大小與形狀相似。於一實施例中，基板304經由匹配電路364接地。
於一實施例中，基板支撐件306的溫度可經由適於冷卻與加熱基板支撐件306至所需溫度的溫度控制器361來控制。溫度控制器361可使用習知裝置，例如埋設電阻加熱元件360或耦接至熱交換器的流體冷卻通道。
蓋組件329一般包含蓋主體341，其密封地設置在腔室側壁329上。蓋組件329更包含面板343，面板343耦接至相互密封耦接的氣體分配板344。面板343係設置蓋主體341的開口341a內。於一實施例中，隔絕件342可設置在面板343與蓋主體341之間，以自蓋主體341與腔室側壁328電性隔絕面板343。
於一實施例中，面板343包含前板351、側壁352與凸緣353。凸緣353能使面板343坐落在開口341a內。當蓋組件329關閉時，前板351係大體上平行於基板支撐件306的支撐表面365。
面板343一般由導電材料形成，而前板351係建構成與電極363相對的電極。於一實施例中，面板343經由匹配電路357連接至RF功率源358。當RF功率施加至面板343時，電漿可在處理容積318內於面板343與基板支撐件306間產生。
於一實施例中，面板341可具有非平面頂表面356，使得基板304與面板343間的間距312橫跨基板304而變化。間距312變化係建構成用以調整處理容積318內的電漿強度。
於一實施例中，頂表面356包含一或多個凹面部分，其建構成降低靠近凹面部分的局部電漿強度。於另一實施例中，頂表面356包含一或多個凸面部分，其建構成增加靠近凸面部分的局部電漿強度。於另一實施例中，頂表面356包含凹面與凸面部分以達到橫越處理容積318所需的電漿強度輪廓。
於一實施例中，頂表面356可與第2圖導電面板212的頂表面208相似。於一頂表面實施例中，頂表面356包含部份凹面區域、部份凸面區域、平面部份區域或其組合平順地接合在一起。
第4圖為面板343之示意局部部分側視圖。於一實施例中，如第4圖中所示，頂表面356包含對應於基板304之中央部分的內平面部分372、自內平面部分372向外形成的凹槽373、以及自凹槽373向外形成的外平面部分371。於一實施例中，凹槽373可形成於對應基板304之邊緣區的區域中，以降低邊緣效應。內平面部分372、凹槽373與外平面部分371經由圓角連接，以避免產生火花。
於一實施例中，凹槽373可藉由外斜面374與內斜面375形成。外斜面373係自外平面部分371開始並向內延伸。內斜面375係自內平面部分372開始並向外延伸。內斜面375與外斜面374平順地接合在一起。
於一實施例中，電漿反應器300係建構成處理具有約150mm半徑的圓形基板。凹槽373具有約0.5mm至約2mm的深度D1。凹槽373可為具有約130mm至約140mm半徑R2的圓形。內斜面375可自與凹槽373同中心的圓開始，並具有約80mm至約100mm的半徑R3。外斜面374可自與凹槽373同中心的圓開始，並具有約140mm至約145mm的半徑R3。
於一實施例中，氣體分配板344係耦接至面板343的背側。氣體分配板344、側壁352與面板343的前板351定義出氣體分配容積350。氣體分配板344密封地耦接至面板343的凸緣353。於一實施例中，氣體分配板344可由導電材料形成。RF功率源358可直接連接至氣體分配板344，而來自RF功率源358的RF功率可經由氣體分配板344施加至面板343。
於一實施例中，氣體分配板344與面板343係建構成將處理氣體自氣體分配盤359均勻地分配至處理容積318。於一實施例中，氣體分配板344包含氣體流量控制箱(gas box)345與阻隔板346。氣體流量控制箱345係與面板343的凸緣353接合。入口埠347係穿過氣體流量控制箱345形成。入口埠347建構成接收一或多種來自氣體分配盤359的處理氣體。
阻隔板346與氣體流量控制箱345接合並面對面板343。阻隔板346通常覆蓋入口埠347，並使來自入口埠347的處理氣體分配到氣體分配容積350的整個容積中。於一實施例中，阻隔板346圍住阻隔板346與氣體流量控制箱345間的狹窄內部容積348。入口埠347通至狹窄內部容積348。狹窄內部容積348迫使處理氣體在下移至處理容積318前進行「擴散」。阻隔板346具有數個貫穿形成的通孔349，以提供狹窄內部容積348與氣體分配容積350間的流體連通。
面板343亦具有數個貫穿形成的氣體分配孔354，以提供氣體分配容積350與處理容積318間的流體連通。數個氣體分配孔354的形狀及/或分佈係經設置以調整處理氣體的濃度。
建構用來提供處理氣體之出路的腔室襯裡330，可設置在腔室側壁328內側之處理容積318周圍。腔室襯裡330具有通道331形成於其中。通道331通常連接至真空元件366。數個穿孔332係穿過腔室襯裡330形成，以經由腔室襯裡330的通道331，提供處理容積318與真空元件366間的流體連通。箭頭313示意地繪示在處理期間，處理氣體的一大致路徑。
第5圖為依據本發明之一實施例，顯示處理結果的概要圖。第5圖之X軸代表離基板中心的距離以公釐表示，Y軸代表沉積在基板上之薄膜的標準化厚度。曲線501示意地繪示使用具平面面板之傳統PECVD腔室所沉積的APF薄膜厚度輪廓。如曲線501所示，隆起處503乃因邊緣效應而產生。曲線502示意地繪示依據本發明之一實施例，利用與曲線501薄膜相同的製程方式，但使用在邊緣區域附近處具有凹槽之PECVD腔室，所沉積之APF薄膜的厚度輪廓。曲線502在邊緣區域附近沒有任何的隆起處，且整個基板的均勻性增加。
儘管於本發明中描述了沉積處理的改善，但本發明之實施例可應用於任何合適的處理。舉例而言，本發明之實施例可用於調整蝕刻處理之電漿強度，或調整電漿強度以達到除了均勻輪廓外的強度輪廓。
儘管上文已揭示本發明之實施例，在不脫離其基本範圍下，可設想出本發明其他以及進一步的實施例，且其範圍如下述申請專利範圍所界定者。
100．．．電漿反應器
101．．．上電極
102．．．基板支撐件
103．．．下電極
104．．．RF功率源
105．．．基板
106．．．電場
107．．．薄膜
108．．．隆起處
200．．．電漿反應器
201．．．電極組件
202．．．基板支撐件
203．．．第二電極
204．．．RF功率源
205．．．基板
206．．．電漿容積
207．．．間距
208．．．頂表面
209．．．凹槽
209a．．．外斜面
209b．．．內斜面
210．．．內平面部分
211．．．外平面部分
212．．．導電面板
213．．．真空腔室
300．．．電漿反應器
302．．．處理腔室
304．．．基板
306．．．基板支撐件
312．．．間距
313．．．箭頭
318．．．處理容積
327．．．腔室底部
328．．．腔室側壁
329．．．蓋組件
330．．．襯裡
331．．．通道
332．．．穿孔
341．．．蓋主體
341a．．．開口
342．．．隔絕件
343．．．面板
344．．．氣體分配板
345．．．氣體流量控制箱
346．．．阻隔板
347．．．入口埠
348．．．狹窄內部容積
349．．．通孔
350．．．氣體分配容積
351．．．前板
352．．．側壁
353．．．凸緣
354．．．氣體分配孔
356．．．頂表面
357．．．匹配電路
358．．．RF功率源
359．．．氣體分配盤
360．．．埋設電阻加熱元件
361．．．溫度控制器
363．．．電極
364．．．匹配電路
365．．．支撐表面
366．．．真空元件
367．．．邊緣環
371．．．外平面部分
372．．．內平面部分
373．．．凹槽
374．．．外斜面
375．．．內斜面
501．．．曲線
502．．．曲線
503．．．隆起處
為了可以詳細理解本發明的以上所述特徵，下面將參照附圖中示出的實施例，對本發明的以上簡要敍述進行更具體的描述。然而，應該注意，附圖中只示出了本發明典型的實施例，因此不能認為其是對本發明範圍的限定，本發明可以允許其他等同的有效實施例。
第1A圖示意地繪示易受邊緣效應影響之習知電漿反應器。
第1B圖為具有在邊緣效應下沉積之薄膜的基板示意部分剖面視圖。
第2圖為依據本發明之一實施例，一電漿反應器示意的部份側視圖。
第3圖為依據本發明之一實施例，一電漿腔室的示意部份側視圖。
第4圖為依據本發明之一實施例，一電極之示意部分剖面側視圖。
第5圖為依據本發明之一實施例，顯示處理結果之概要圖。
為了促進理解，儘可能使用相同的元件符號來代表圖中相同的元件。可知於一實施例中所揭示的元件可利用於其他實施例中，而不需特別詳述。
200．．．電漿反應器
201．．．電極組件
202．．．基板支撐件
203．．．第二電極
204．．．RF功率源
205．．．基板
206．．．電漿容積
207．．．間距
208．．．頂表面
209．．．凹槽
209a．．．外斜面
209b．．．內斜面
210．．．內平面部分
211．．．外平面部分
212．．．導電面板
213．．．真空腔室

Claims (16)

  1. 一種用以處理一基板之電極組件，包含：一導電面板，該導電面板具有一非平面表面，該非平面表面建構成在處理期間面對該基板，其中該導電面板係經設置，使得該非平面表面與具有一電極之一基板支撐件相對，該導電面板與該基板支撐件形成一電漿容積，一RF功率源施加於該導電面板與該電極之間，且該非平面表面建構成降低該基板之一邊緣區域附近的電場密度，該導電面板的該非平面表面包含：一內平面部分，對應於該基板之一中央部分；一凹槽，在該內平面部分之外部，且對應於該基板的該邊緣區域；以及一外平面部分，在該凹槽之外部，其中該凹槽係平順地連接該內平面部分及該外平面部分而無尖角，該凹槽係由一內斜面與一外斜面形成，該內斜面係自該內平面部分開始向外，該外斜面係自該外平面部分開始向內，且該內斜面與該外斜面於該凹槽之一底部相遇，該凹槽在距離該導電面板的一中央約130 mm至約140 mm之一半徑處具有約0.5 mm至約2 mm的一最大深度，該內斜面在約80 mm至約100 mm的一半徑處開始，且該外斜面在約140 mm至約145 mm的一半徑處開始。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電極組件，其中該導電 面板具有複數個貫穿形成的氣體分配孔。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電極組件，更包含一氣體分配板，該氣體分配板耦接至在該非平面表面之一相對側上的該導電面板，其中該氣體分配板與該導電面板於一邊緣區域處密封連接，一內部容積形成於該氣體分配板與該導電面板間，且該導電面板具有數個氣體分配孔與該內部容積流體連通。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之電極組件，其中該氣體分配板包含：一氣體流量控制箱(gas box)，該氣體流量控制箱具有一入口埠，該入口埠建構成接收一處理氣體；以及一阻隔板，接合至該氣體流量控制箱，並面對該導電面板，其中該阻隔板具有複數個穿孔，該些穿孔建構成提供該入口埠與該內部容積間的流體連通。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之電極組件，其中該非平面表面包含一凹面部分，該凹面部分建構成降低一局部電場的密度。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之電極組件，其中該非平面表面包含一凸面部分，該凸面部分建構成增加一局部電場的密度。
  7. 一種用以處理一基板的設備，包含：一腔室主體，具有多個側壁；一基板支撐件，設置於該腔室主體中，並建構成支撐該基板，其中該基板支撐件包含一電極；一蓋組件，設置於該腔室主體之該些側壁上，其中該蓋組件與該基板支撐件界定一電漿容積，且該蓋組件包含一導電面板，該導電面板具有面對該基板支撐件的一非平面表面；以及一RF功率源，耦接至該導電面板或該電極之一者，並建構成在該電漿容積內產生一電漿，其中該非平面表面係建構成降低該基板之一邊緣區域附近的電場密度，該導電面板的該非平面表面包含：一內平面部分，對應於該基板之一中央部分；一凹槽，在該內平面部分之外部，且對應於該基板的該邊緣區域；以及一外平面部分，在該凹槽之外部，其中該凹槽係平順地連接該內平面部分及該外平面部分而無尖角，該凹槽係由一內斜面與一外斜面形成，該內斜面係自該內平面部分開始向外，該外斜面係自該外平面部分開始向內，且該內斜面與該外斜面於該凹槽之一底部相遇，該凹槽在距離該導電面板的一中央約130 mm至約140 mm之一半徑處具有約0.5 mm至約2 mm的一最大深度，，該內斜面在約80 mm至約100 mm的一半徑處開始，且 該外斜面在約140 mm至約145 mm的一半徑處開始。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之設備，其中該凹槽為圓形，且該凹槽之半徑與該基板之半徑的比為約13：15至約14：15之間。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之設備，其中該導電面板具有複數個貫穿形成的氣體分配孔，且該些氣體分配孔建構成將一處理氣體分配至該電漿容積。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之設備，其中該蓋組件更包含：一氣體分配板，該氣體分配板耦接至在該非平面表面之一相對側上的該導電面板，其中該氣體分配板與該導電面板於一邊緣區域處密封連接，一內部容積形成於該氣體分配板與該導電面板間，且該內部容積經由該導電面板之該些氣體分配孔與該電漿容積流體連通。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之設備，其中該氣體分配板包含：一氣體流量控制箱，該氣體流量控制箱具有一入口埠，該入口埠建構成接收一處理氣體；以及一阻隔板，接合至該氣體流量控制箱，並面對該導電面板，其中該阻隔板具有複數個穿孔，該些穿孔建構 成提供該入口埠與該內部容積間的流體連通。
  12. 一種處理一基板的方法，包含以下步驟：放置該基板於一基板支撐件上，該基板支撐件設置於一處理腔室中，其中該基板支撐件具有一電極；供應一處理氣體至該處理腔室；以及藉由在該基板支撐件之該電極與設置在該基板上方之一導電面板之間施加一RF功率，來產生該處理氣體之一電漿，其中該導電面板具有一非平面表面，該非平面表面建構成降低該基板之一邊緣區域附近的電場密度，該導電面板的該非平面表面包含：一內平面部分，對應於該基板之一中央部分；一凹槽，在該內平面部分之外部，且對應於該基板的該邊緣區域；以及一外平面部分，在該凹槽之外部，其中該凹槽係平順地連接該內平面部分及該外平面部分而無尖角，該凹槽係由一內斜面與一外斜面形成，該內斜面係自該內平面部分開始向外，該外斜面係自該外平面部分開始向內，且該內斜面與該外斜面於該凹槽之一底部相遇，該凹槽在距離該導電面板的一中央約130 mm至約140 mm之一半徑處具有約0.5 mm至約2 mm的一最大深度，該內斜面在約80 mm至約100 mm的一半徑處開始，且該外斜面在約140 mm至約145 mm的一半徑處開始。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該非平面表面包含一凹槽，該凹槽對應至該基板之一邊緣部分。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中產生該電漿之步驟包含以下步驟：使用一導電面板，該導電面板具有一凹面部分以降低局部電漿密度。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中產生該電漿之步驟包含以下步驟：使用一導電面板，該導電面板具有一凸面部分以增加局部電漿密度。
  16. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中供應該處理氣體之步驟包含以下步驟：自數個穿過該導電面板形成的氣體分配孔流入一處理氣體。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7413612B2 (en) * 2003-07-10 2008-08-19 Applied Materials, Inc. In situ substrate holder leveling method and apparatus
US7572340B2 (en) * 2004-11-29 2009-08-11 Applied Materials, Inc. High resolution substrate holder leveling device and method
US10100408B2 (en) 2014-03-03 2018-10-16 Applied Materials, Inc. Edge hump reduction faceplate by plasma modulation
CN107148661B (zh) * 2014-10-17 2019-10-18 朗姆研究公司 包括用于可调气流控制的气体分流器的气体供应输送装置
CN107937886A (zh) * 2017-11-14 2018-04-20 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 化学气相沉积设备及成膜方法
US20190226087A1 (en) * 2018-01-24 2019-07-25 Applied Materials, Inc. Heated ceramic faceplate
US20190244793A1 (en) * 2018-02-05 2019-08-08 Lam Research Corporation Tapered upper electrode for uniformity control in plasma processing
WO2020247269A1 (en) * 2019-06-07 2020-12-10 Applied Materials, Inc. Faceplate having a curved surface
US11236424B2 (en) * 2019-11-01 2022-02-01 Applied Materials, Inc. Process kit for improving edge film thickness uniformity on a substrate
US20210287881A1 (en) * 2020-03-12 2021-09-16 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for tuning semiconductor processes
US20220049355A1 (en) * 2020-08-14 2022-02-17 Changxin Memory Technologies, Inc. Spray head, chemical vapor deposition device, and working method of chemical vapor deposition device
KR20220021514A (ko) 2020-08-14 2022-02-22 삼성전자주식회사 상부 전극 및 이를 포함하는 기판 처리 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW469534B (en) * 1999-02-23 2001-12-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Plasma processing method and apparatus
US6740367B2 (en) * 1999-03-18 2004-05-25 Asm Japan K.K. Plasma CVD film-forming device
TW200414831A (en) * 2002-09-04 2004-08-01 Applied Materials Inc Capacitively coupled plasma reactor with uniform radial distribution of plasma
TW200522801A (en) * 2003-09-04 2005-07-01 Tokyo Electron Ltd Plasma processing device

Family Cites Families (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US650253A (en) * 1899-11-23 1900-05-22 Henry Keller Thresher.
US3830194A (en) * 1972-09-28 1974-08-20 Applied Materials Tech Susceptor support structure and docking assembly
US4455467A (en) * 1981-09-21 1984-06-19 General Electric Company Metal rack for microwave oven
US4522149A (en) * 1983-11-21 1985-06-11 General Instrument Corp. Reactor and susceptor for chemical vapor deposition process
US4809421A (en) * 1984-01-16 1989-03-07 Precision Brand Products, Inc. Slotted shim
US5000113A (en) * 1986-12-19 1991-03-19 Applied Materials, Inc. Thermal CVD/PECVD reactor and use for thermal chemical vapor deposition of silicon dioxide and in-situ multi-step planarized process
JPS644481A (en) * 1987-06-24 1989-01-09 Minoru Sugawara Parallel-plate discharge electrode
US4927991A (en) * 1987-11-10 1990-05-22 The Pillsbury Company Susceptor in combination with grid for microwave oven package
US5044943A (en) * 1990-08-16 1991-09-03 Applied Materials, Inc. Spoked susceptor support for enhanced thermal uniformity of susceptor in semiconductor wafer processing apparatus
US5173580A (en) * 1990-11-15 1992-12-22 The Pillsbury Company Susceptor with conductive border for heating foods in a microwave oven
US5820686A (en) * 1993-01-21 1998-10-13 Moore Epitaxial, Inc. Multi-layer susceptor for rapid thermal process reactors
JP2662365B2 (ja) * 1993-01-28 1997-10-08 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 改良された排出システムを有する単一基板式の真空処理装置
US5352294A (en) * 1993-01-28 1994-10-04 White John M Alignment of a shadow frame and large flat substrates on a support
US5421893A (en) * 1993-02-26 1995-06-06 Applied Materials, Inc. Susceptor drive and wafer displacement mechanism
US5439524A (en) * 1993-04-05 1995-08-08 Vlsi Technology, Inc. Plasma processing apparatus
US5332443A (en) * 1993-06-09 1994-07-26 Applied Materials, Inc. Lift fingers for substrate processing apparatus
US5614055A (en) * 1993-08-27 1997-03-25 Applied Materials, Inc. High density plasma CVD and etching reactor
US5628869A (en) * 1994-05-09 1997-05-13 Lsi Logic Corporation Plasma enhanced chemical vapor reactor with shaped electrodes
US6053982A (en) * 1995-09-01 2000-04-25 Asm America, Inc. Wafer support system
JPH09306896A (ja) * 1996-03-15 1997-11-28 Sumitomo Metal Ind Ltd プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
US5844205A (en) * 1996-04-19 1998-12-01 Applied Komatsu Technology, Inc. Heated substrate support structure
US5819434A (en) * 1996-04-25 1998-10-13 Applied Materials, Inc. Etch enhancement using an improved gas distribution plate
KR100252210B1 (ko) * 1996-12-24 2000-04-15 윤종용 반도체장치 제조용 건식식각장치
US5981899A (en) * 1997-01-17 1999-11-09 Balzers Aktiengesellschaft Capacitively coupled RF-plasma reactor
EP0988407B9 (de) * 1997-06-13 2004-12-15 Unaxis Trading AG Verfahren zur herstellung von werkstücken, die mit einer epitaktischen schicht beschichtet sind
US20020011215A1 (en) * 1997-12-12 2002-01-31 Goushu Tei Plasma treatment apparatus and method of manufacturing optical parts using the same
KR100279963B1 (ko) * 1997-12-30 2001-04-02 윤종용 반도체소자제조용가스디퓨져및이를설치한반응로
WO1999039999A1 (fr) * 1998-02-09 1999-08-12 Nikon Corporation Appareil de support d'une plaque de base, appareil et procede de transport de cette plaque, appareil de remplacement de cette plaque et appareil d'exposition et procede de fabrication dudit appareil
GB9808825D0 (en) * 1998-04-24 1998-06-24 Nimbus Communications Int Ltd A disk recording system and a method of controlling the rotation of a turntable in such a disk recording system
US6182603B1 (en) * 1998-07-13 2001-02-06 Applied Komatsu Technology, Inc. Surface-treated shower head for use in a substrate processing chamber
US6619131B2 (en) * 1998-07-16 2003-09-16 Unaxis Balzers Ag Combination pressure sensor with capacitive and thermal elements
WO2000019483A1 (de) * 1998-09-30 2000-04-06 Unaxis Balzers Aktiengesellschaft Vakuumbehandlungskammer und verfahren zur oberflächenbehandlung
JP3417328B2 (ja) * 1999-02-23 2003-06-16 松下電器産業株式会社 プラズマ処理方法及び装置
US6344420B1 (en) * 1999-03-15 2002-02-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Plasma processing method and plasma processing apparatus
US6228438B1 (en) * 1999-08-10 2001-05-08 Unakis Balzers Aktiengesellschaft Plasma reactor for the treatment of large size substrates
US6149365A (en) * 1999-09-21 2000-11-21 Applied Komatsu Technology, Inc. Support frame for substrates
US6961490B2 (en) * 2000-01-27 2005-11-01 Unaxis-Balzers Aktiengesellschaft Waveguide plate and process for its production and microtitre plate
US6510263B1 (en) * 2000-01-27 2003-01-21 Unaxis Balzers Aktiengesellschaft Waveguide plate and process for its production and microtitre plate
US6502530B1 (en) 2000-04-26 2003-01-07 Unaxis Balzers Aktiengesellschaft Design of gas injection for the electrode in a capacitively coupled RF plasma reactor
US6383573B1 (en) * 2000-05-17 2002-05-07 Unaxis Balzers Aktiengesellschaft Process for manufacturing coated plastic body
KR100332314B1 (ko) * 2000-06-24 2002-04-12 서성기 박막증착용 반응용기
US6447980B1 (en) * 2000-07-19 2002-09-10 Clariant Finance (Bvi) Limited Photoresist composition for deep UV and process thereof
WO2002042518A1 (de) * 2000-11-27 2002-05-30 Unaxis Trading Ag Target mit dickenprofilierung für rf manetron
US6962732B2 (en) * 2001-08-23 2005-11-08 Applied Materials, Inc. Process for controlling thin film uniformity and products produced thereby
US6793733B2 (en) * 2002-01-25 2004-09-21 Applied Materials Inc. Gas distribution showerhead
JP3872363B2 (ja) * 2002-03-12 2007-01-24 京セラ株式会社 Ｃａｔ−ＰＥＣＶＤ法
JP4044368B2 (ja) * 2002-05-22 2008-02-06 松下電器産業株式会社 プラズマ処理方法及び装置
US7270713B2 (en) * 2003-01-07 2007-09-18 Applied Materials, Inc. Tunable gas distribution plate assembly
US7083702B2 (en) * 2003-06-12 2006-08-01 Applied Materials, Inc. RF current return path for a large area substrate plasma reactor
DE602004007017T2 (de) * 2003-09-10 2008-02-07 Oc Oerlikon Balzers Ag Spannungsungleichförmigkeits-kompensationsverfahren für einen hochfrequenz-plasmareaktor zur behandlung rechteckiger grossflächiger substrate
US8074599B2 (en) * 2004-05-12 2011-12-13 Applied Materials, Inc. Plasma uniformity control by gas diffuser curvature
US20060005771A1 (en) * 2004-07-12 2006-01-12 Applied Materials, Inc. Apparatus and method of shaping profiles of large-area PECVD electrodes
US7429410B2 (en) * 2004-09-20 2008-09-30 Applied Materials, Inc. Diffuser gravity support
KR20070089533A (ko) 2006-02-28 2007-08-31 삼성전자주식회사 플라즈마 처리설비
JP2011071544A (ja) * 2010-12-06 2011-04-07 Ulvac Japan Ltd プラズマ処理方法及び装置並びにプラズマｃｖｄ方法及び装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW469534B (en) * 1999-02-23 2001-12-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Plasma processing method and apparatus
US6740367B2 (en) * 1999-03-18 2004-05-25 Asm Japan K.K. Plasma CVD film-forming device
TW200414831A (en) * 2002-09-04 2004-08-01 Applied Materials Inc Capacitively coupled plasma reactor with uniform radial distribution of plasma
TW200522801A (en) * 2003-09-04 2005-07-01 Tokyo Electron Ltd Plasma processing device

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Publication number Publication date
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