TWI460805B - 處理基板的裝置與方法 - Google Patents

處理基板的裝置與方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI460805B
TWI460805B TW097151219A TW97151219A TWI460805B TW I460805 B TWI460805 B TW I460805B TW 097151219 A TW097151219 A TW 097151219A TW 97151219 A TW97151219 A TW 97151219A TW I460805 B TWI460805 B TW I460805B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
substrate
plasma
processing
mounting table
unit
Prior art date
Application number
TW097151219A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200943455A (en
Inventor
Young-Ki Han
Young-Soo Seo
Original Assignee
Sosul Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sosul Co Ltd filed Critical Sosul Co Ltd
Publication of TW200943455A publication Critical patent/TW200943455A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI460805B publication Critical patent/TWI460805B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/20—Means for supporting or positioning the objects or the material; Means for adjusting diaphragms or lenses associated with the support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32366—Localised processing
    • H01J37/32385—Treating the edge of the workpieces
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means
    • H01J37/32449—Gas control, e.g. control of the gas flow
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32715—Workpiece holder
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68742—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68785—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/20—Positioning, supporting, modifying or maintaining the physical state of objects being observed or treated
    • H01J2237/2002—Controlling environment of sample
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/20—Positioning, supporting, modifying or maintaining the physical state of objects being observed or treated
    • H01J2237/202—Movement
    • H01J2237/20221—Translation
    • H01J2237/20235—Z movement or adjustment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Description

處理基板的裝置與方法
本發明是有關於一種處理基板的裝置與方法，且特別是有關於一種處理基板的裝置與方法，能夠在單一的腔室中，分別對基板的邊緣與背面區域進行電漿處理。
半導體裝置是藉由執行薄膜沈積(thin film deposition)與蝕刻(etching)製程所製作出來的。也就是說，一薄膜會藉由一沈積製程而成型於一基板的一預定區域，且此薄膜的一非必要部分會藉由使用一蝕刻遮罩的一蝕刻製程來移除，藉以在製作半導體裝置時，所需的一電路圖案或是一電路元件會成型於基板上。通常，此類的沈積與蝕刻製程會重複多次直到獲得所需的電路圖案為止。
在薄膜沈積製程的期間，薄膜可能不會只沈積在基板上需要配置薄膜的中央區域，且會沈積在基板上不需要配置薄膜的邊緣或背面區域。此外，在薄膜蝕刻製程中，各種的餘料(residues)會殘留在蝕刻裝置中。例如，顆粒(particles)可能也會吸附在基板的邊緣或背面區域。典型而言，用來固定基板的靜電夾盤(electro static chuck)便會使用在架設基板的一載置台(stage)中。靜電夾盤面對基板的一表面可能會有成型有多個溝槽(grooves)，以讓存在於基板與靜電夾盤之間的一氣體能夠經由這些溝槽而被抽除(evacuated)。另外，載置台可能會接受(subjected)一壓花製程(embossing process)，以讓載置台的一表面 被壓出凸起。此時，薄膜與顆粒可能經由這些溝槽或是這些凸起之間的空隙(gap)而累積(accumulated)在基板的整個表面。如果在薄膜與顆粒累積於基板且未移除之下，後續的製程可能會產生許多的問題，像是基板會彎曲或是不容易對齊。因此，在對基板進行的沈積與蝕刻製程完成之後，基板的邊緣和背面區域需要分別藉由一邊緣蝕刻裝置與一背面蝕刻裝置來進行蝕刻，以移除不必要的薄膜與顆粒。
然而，由於習知的邊緣與背面蝕刻裝置分別為獨立的裝置，所以便需要寬廣的安裝空間才夠。此外，基板也必須在多個腔室之間移動，以進行不同的製程。因此，基板便很可能在製程中暴露於大氣之下，而遭受污染。另外，等待的時間也會因為基板必須在這些腔室之間移動而增加，所以製程的時間亦會徹底地被延長。
本發明提供一種處理基板的裝置與方法，能夠在單一的腔室中個別地對基板的邊緣背面區域進行電漿(plasma)處理，而不需要在製程中移動基板。
本發明提出一種處理基板的裝置，其包括提供一反應空間(reaction space)的一腔室、安裝於腔室中的一載置台、安裝於腔室中相對載置台的位置的一電漿遮蔽單元(plasma shielding unit)、一第一供給管、一第二供給管以及一第三供給管。第一供給管設置於載置台，以提供反應氣體(reaction gas)或不反應氣體(non-reaction gas) 於基板的一表面。第二供給管與第三供給管設置於電漿遮蔽單元。第二供給管供給反應氣體至基板的另一表面，而第三供給管供給不反應氣體至此另一表面。
在本發明之一實施例中，處理基板的裝置可更包括一驅動單元，用以升降(lifting)載置台與電漿遮蔽單元兩者至少其中之一。
在本發明之一實施例中，載置台與電漿遮蔽單元兩者至少其中之一可具有一凸部，且凸部往基板的方向突伸。
在本發明之一實施例中，凸部所形成的平坦區域可小於基板的平坦區域。
在本發明之一實施例中，凸部所形成的平坦區域的直徑(planar diameter)可小於支撐單元的內徑(inner diameter)。
在本發明之一實施例中，支撐單元可包括在腔室中延伸(expanded)且收縮(contracted)的一臂體(arm portion)與從臂體的一端向內彎折的一支撐部，藉以支撐基板之一上表面的一邊緣區域。
在本發明之一實施例中，臂體可安裝於腔室的上側或下側。
在本發明之一實施例中，支撐部的一彎折部可成型為平坦(flat)或傾斜(inclined)。
在本發明之一實施例中，支撐部可成型為單環形狀(single ring)或是可成型為多個區段(segment)，且這些區段構成被分段的單環形狀。
在本發明之一實施例中，通過第二供給管的反應氣體可供給在基板的一邊緣區域，而通過第三供給管的不反應氣體可供給在基板的一中央區域。
本發明另提出一種處理基板的方法，其包括配置一基板於一載置台與一電漿遮蔽單元之間；調整基板與電漿遮蔽單元之間的一空隙至一第一空隙，以使基板處在被載置台所承載的狀態下；透過電漿遮蔽單元供給反應氣體至基板的一邊緣區域，藉以對基板執行一主電漿處理製程；調整基板與電漿遮蔽單元之間的空隙至一第二空隙，以使基板處在與載置台分離(spaced apart)的狀態下；以及透過載置台供給反應氣體至基板的一背面區域，藉以對基板執行一次電漿處理製程。
在本發明之一實施例中，第一與第二空隙可被調整為具有一距離，使得電漿不會作用在基板的一中央區域與電漿遮蔽單元之間，例如在0.1~0.7mm的範圍內。
在本發明之一實施例中，反應氣體可包括一氟自由基(fluorine radical)或是一氯自由基(chlorine radical)。氟自由基可包括CF4 、CHF4 、SF6 、C2 F6 、C4 F8 與NF3 至少其中之一。氯自由基可包括BCl3 與Cl2 至少其中之一。
在本發明之一實施例中，於主電漿處製程的執行過程中，不反應氣體可透過電漿遮蔽單元供給在基板的中央區域。
在本發明之一實施例中，不反應氣體可包括氧氣(oxygen)、氫氣(hydrogen)、氮氣(nitrogen)與惰性 氣體(inert gases)其中之一。
在本發明之一實施例中，基板可藉由一支撐單元的支撐，而配置於載置台與電漿遮蔽單元之間。
在本發明之一實施例中，第一與第二空隙可藉由升降支撐單元、載置台與電漿遮蔽單元至少其中之一來調整。
本發明更提出一種處理基板的方法，包括支撐一基板於一載置台與一電漿遮蔽單元之間的一支撐單元；藉由載置台升降基板，以調整基板與電漿遮蔽單元之間的一空隙至一第一空隙；透過電漿遮蔽單元供給反應氣體至基板的一邊緣區域，藉以對基板執行一主電漿處理製程；藉由支撐單元升降基板，以調整基板與電漿遮蔽單元之間的空隙至一第二空隙；以及透過載置台供給反應氣體至基板的一背面區域，藉以對基板執行一次電漿處理製程。。
在本發明之一實施例中，第一與第二空隙可被設定在0.1~0.7mm的範圍內。
基於上述，本發明之處理基板的裝置，能夠在單一的腔室中個別地對基板的邊緣背面區域進行電漿處理。如此一來，對基板邊緣區域的電漿處理便能在保護基板前面與背面的中央區域的情形下進行，且對基板背面區域的電漿處理能在保護基板前面的情形下進行。對應地，安裝處理基板的裝置所需的空間能夠減少，使得產線的空間利用率能夠提升。此外，由於基板不會因為要在腔室間移動而暴露在大氣之下，因此基板比較不會遭受污染。並且，由於沒有因為基板的移動而產生等待時間，因此整體的製程時 間能夠縮短。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
<第一實施例>
圖1為本發明第一實施例的處理基板的裝置的示意圖，圖2與圖3為本發明第一實施例之支撐單元的支撐部之底表面的示意圖。
請參考圖1，本實施例之處理基板的裝置包括在內部提供一反應空間的一腔室100；安裝在腔室100底部(lower part)內側的一載置台200；安裝在腔室100上部(upper part)內側，且與載置台200相對的一電漿遮蔽單元300；用來將一基板10支撐於載置台200與電漿遮蔽單元300之間的一支撐單元410；以及用以在載置台200與電漿遮蔽單元300之間產生電漿的一電漿產生單元。此處，基板10指的是要進行處理的一平板形的物體，像是一晶圓(wafer)、一玻璃面板(glass panel)或是其他需要進行蝕刻、沈積、清潔等電漿處理的相似物。
腔室100包括具有一預定空間在其內部的一腔室本體110與用來覆蓋腔室本體110上方的一腔室蓋體(lid)120。此時，腔室蓋體120封閉地連接腔室本體110的上方，以在腔室100內部定義出一封閉的反應空間。從外型而言腔室本體110，與腔室蓋體120可以為一體成型。腔室100伴隨著提供用以載入或解載基板10的一開放/關閉 (opening/closing)單元與用以抽取剩餘氣體的一抽氣單元(evacuation unit)。舉例來說，在本實施例中，開放/關閉單元可以由腔室100之一側壁上的一閘門130所構成，而抽氣單元可由位於腔室100之一底牆的抽氣埠(port)141與連接於抽氣埠141的一抽氣泵140所構成。較佳地，腔室100可以連接至一接地電源(ground power source)，以讓電流不會流過腔室100。
載置台200之一本體的上方中央伴隨著提供一凸部。當基板10的一邊緣被蝕刻時，凸部提供了讓基板10的一背面的一中央部分座落(seated)的一座落區域。載置台200伴隨著提供延伸至腔室100外側並連接至一第一氣體單元的一第一供給管210。此時，第一供給管210的另一端，例如在一氣體噴射方向上指向基板的一端，會成型有多個開口，使得從腔室100外面供應的反應氣體或不反應氣體能夠在噴射到基板10的背面之前分成多道氣流。相應地，氣體便能夠均勻地噴射到基板10的背面。較佳地，載置台200可以被安裝成能夠受一驅動單元的帶動而升降與旋轉。在本實施例中，載置台200本體的一低側(lower side)可以耦接至一驅動軸231的一端，而驅動軸231的另一端通過腔室100的底牆且耦接至一第一驅動單元230，以讓第一驅動單元230提供升降的力量與旋轉的力量至驅動軸231。
其中，例如為使用機構、靜電、真空吸引等力量的夾盤構件的一夾盤單元(未繪示)可提供在載置台200的凸 部，藉以固定基板10。例如為一冷卻管與一冷凍循環裝置且用以維持腔室100中一致的製程溫度的一冷卻單元，或是例如為一電熱器、一燈管加熱器等的一加熱單元可提供在載置台200的本體上。
電漿遮蔽單元300可在其本體的中央較低的位置伴隨著提供一凸部。當基板10的背面被蝕刻時，凸部會鄰接基板10前面的一中央區域，而能夠避免電漿流到基板10前面的中央區域，且能夠誘引電漿在局部產生。電漿遮蔽單元300伴隨著提供用以供給一反應氣體至基板10前面的一邊緣區域的一第二供給管311，與用以供給一不反應氣體至基板10前面的中央區域的一第三供給管312。第二供給管311的一端延伸至腔室100的外面，且連接至一第二氣體供給單元321。第三供給管312的一端延伸至腔室100的外面，且連接至一第三氣體供給單元322。此時，第二與第三供給管311、312的另一端，例如在一氣體噴射方向上指向基板的一端，會成型有多個開口，使得從腔室100外面供應的氣體能夠在噴射到基板10的背面之前分成多道氣流。相應地，氣體便能夠均勻地噴射到基板10的前面的邊緣或中央區域。
其中，載置台200與電漿遮蔽單元300的凸部較佳地成型為與基板10相同的形狀，且其尺寸略小於基板10的尺寸。然而，凸部的尺寸可以依據製程條件而有所不同。因此，即使基板10的背面座落於載置台200的凸部或是電漿遮蔽單元300的凸部位於接近基板10前面的位置，基板 10的邊緣區域會暴露出來，使得電漿能夠自由地流入基板10之邊緣暴露出來的區域。如此一來，基板10暴露出來的邊緣區域便能夠輕易地被蝕刻。此時，基板10暴露出來的邊緣區域，從基板10的一端算起較佳地具有0.1至5mm的寬度。較佳地，載置台200的凸部具有一平面上的一直徑d2，且直徑d2小於支撐單元410的一內徑d1，使得凸部的一上部能夠至少部分地插入支撐單元410的一內部空間。相應地，當載置台200藉由第一驅動單元230的作動而昇高時，被支撐於支撐單元410的基板10便會座落於載置台200的凸部且一起被昇高，如此基板10能夠位於鄰接電漿遮蔽單元300的位置。
支撐單元410能夠讓基板10被支撐於載置台200與電漿遮蔽單元300之間的一空間，且藉著調整基板10與載置台200間的一空隙以及基板10與電漿遮蔽單元300之間的一空隙，使得基板10可以上下移動。支撐單元410包括安裝於腔室100上部且延伸又往上下收縮的一臂體413，以及從臂體413的一端向內彎折的一支撐部411，藉以支撐基板10之一上表面的邊緣區域。
臂體413可容納基板10於其中。較佳地，臂體413被成型為具有能夠穩定地支撐基板10之負載的一結構，例如是一對長桿或是一中空圓柱的形狀。臂體413的一端連接至腔室100外的一第二驅動單元420，以延伸並往上下收縮。臂體413的另一端會受到第二驅動單元420的帶動而在載置台200與電漿遮蔽單元300之間上下移動。較佳 地，支撐部411被成型為與基板10的形狀相同，並具有能夠讓基板10之邊緣區域被穩固地支撐於支撐部411上表面的一結構。舉例來說，如果基板10具有一環形的形狀，支撐部411可成型為如圖2所示的一單環形狀，或是如圖3所示的多個區段的形狀，且這些區段構成被分段的單環形狀。此時，環形的內徑d1較佳地略小於基板10的直徑。如此一來，基板10背面除了邊緣區域外，大部分的中央區域都可以暴露出來。較佳地，支撐部411與臂體413之間成型有一彎折部412，且臂體413成型為平坦朝內或是從外面往內部向下傾斜。相應地，便能夠產生讓基板10穩故地座落於平坦表面或是自動地藉由傾斜表面的導引而位於支撐部411的定位上。較佳地，支撐部411會設定在不會電性干擾處理基板的裝置的其他元件的一浮接狀態(floating state)。為此，支撐部411可以由Al2 O3 等的一絕緣材料所構成。
電漿產生單元用以在載置台200與電漿遮蔽單元300之間產生電漿，使得基板10被電漿處理。本實施例的載置台200做為一下電極而電漿遮蔽單元300做為一上電極。此時，電漿遮蔽單元300連接至一接地電源，且載置台200連接至一電源供應單元530，以供給電漿的電源。在本實施例中，電源供應單元530供應射頻電源(radio frequency power)至載置台200，且一阻抗匹配單元531匹配射頻電源的最大功率與載置台200負載的阻抗。然而，電漿產生單元並不以此為限。亦即，電漿產生單元可以更改為能夠 在載置台200與電漿遮蔽單元300之間產生電漿的任何單元。舉例來說，用以產生電漿的一電極可以在腔室100外成型為一天線的形狀，且直流電源(DC power)可用以取代射頻電源。選擇地，接地電源可以供應至載置台200，且高頻電源(high frequency power)可供應至電漿遮蔽單元300。
其中，具有上述架構的處理基板的裝置讓在單一腔室中所進行的電漿處理，不僅能夠施行在基板的一邊緣區域，也可以施行在基板的一背面區域。以下將做更仔細的說明。
圖4為本發明第一實施例之電漿處理方法的操作流程圖，圖5為說明本發明第一實施例之主電漿處理製程的腔室的示意圖，且圖6為說明本發明第一實施例之次電漿處理製程的腔室的示意圖。
請參考圖4與圖5，在一主電漿處理製程中，電漿處理會施行在基板10的邊緣區域。首先成型有一預定薄膜的基板10會載入腔室100中，以被支撐部411所支撐。接著，當電漿未運作時，基板10的背面會隨著載置台200的升高，而座落於載置台200的凸部，且在載置台200繼續被升高的情形下，基板10前面的中央區域與電漿遮蔽單元300之間的空隙會調整至一第一空隙，例如0.1至0.7mm的範圍(S110)。之後，一反應氣體會透過第二供給管311供給在基板10前面的邊緣區域，且一不反應氣體會透過第三供給管312供給在基板10前面的中央區域(S120)。 然後，如果電漿電源供應至載置台200時，會形成電漿，使得電漿處理能夠施行在基板10的表面(S130)。此時，基板10背面的中央區域會因座落於載置台200的凸部而密閉(sealed)。藉由第三供給管311所供給的不反應氣體，一遮蔽層會形成於基板10前面的中央區域。相應地，在主電漿處理製程中，基板10前面和背面的中央區域會被保護，使得電漿處理會只施行在基板10所暴露出來的邊緣區域。
請參考圖4與圖6，在一次電漿處理製程中，電漿處理會施行在基板10的背面區域。當主電漿處理完成時，基板10與電漿遮蔽單元300會藉由載置台200的降低，而相對彼此分離。相應地，基板10會被支撐於支撐單元410。接著，當電漿未運作時，藉由升高支撐單元410，基板10前面的中央區域與電漿遮蔽單元300之間的空隙會被調整至一第二空隙，例如一0.1至0.7mm的範圍(S140)。之後，一反應氣體會透過載置台200的第一供給管210供給在基板10背面(S150)。如果電漿電源供應至載置台200時，會形成電漿，使得電漿處理能夠施行在基板10的背面(S160)。此時，基板10的前面區域位於鄰接電漿遮蔽單元300的位置，使得基板10能避免暴露於電漿之下。相應的，在次電漿處理製程中，基板10前面會被保護，使得電漿處理會只施行在基板10的背面區域。
其中，在主與次電漿處理製程中，反應氣體可包括一氟自由基或是一氯自由基。氟自由基可包括CF4 、CHF4 、 SF6 、C2 F6 、C4 F8 與NF3 至少其中之一。氯自由基可包括BCl3 與Cl2 至少其中之一。此外，也可以使用不同的蝕刻氣體來化學蝕刻基板10上面的薄膜或上面所累積的顆粒。不反應氣體可包括氧氣、氫氣、氮氣與惰性氣體其中之一。此外，也可以使用不同的保護氣體來保護基板10上所成型的薄膜。另外，顯然地，反應氣體與不反應氣體的混合氣體也可以隨著製程來件來使用。
<第二實施例>
前述處理基板的裝置並非用以限制前述的結構，且可多樣地修改。以下，將對依據本發明第二實施例之處理基板的裝置進行說明，以做為修改的一個例子。此時，以下說明中與前述實施例重疊的部分將省略或簡短地描述。
圖7為本發明第二實施例的處理基板的裝置的示意圖。
請參考圖7，本實施例之處理基板的裝置包括在內部提供一反應空間的一腔室100；安裝在腔室100底部內側的一載置台200；安裝在腔室100上部內側，且與載置台200相對的一電漿遮蔽單元600；用來將一基板10支撐於載置台200與電漿遮蔽單元600之間的一支撐單元710；以及用以在載置台200與電漿遮蔽單元300之間產生電漿，且包括810與820的一電漿產生單元。
相較於第一實施例，支撐單元710安裝於腔室100的下部，且電漿遮蔽單元600安裝為受一驅動單元的帶動而升降與轉動。亦即，支撐單元710包括安裝於腔室100下 部且延伸並上下收縮的一臂體713，以及從臂體713的一端向內彎折的一支撐部711，以在基板10的上表面支撐基板10的邊緣區域。用以承載一基板的一平面或是用以對其一基板的一傾斜面會成形於支撐部711與臂體713之間的一彎折部712。臂體713的一端連接至設置於腔室100外面的一第二驅動單元720，以延伸並上下收縮。臂體713的另一端藉由第二驅動單元720的帶動，而在載置台200與電漿遮蔽單元600之間上下移動。電漿遮蔽單元600的本體的一上側耦接至一驅動桿611的一端，且驅動桿611的另一端穿過腔室100的上牆並耦接至提供升降與旋轉力量的一第三驅動單元。因此，在載置台200與基板10之間或者基板10與電漿遮蔽單元600之間的空隙不但可藉由支撐單元710的升降而自由調整，也可以藉由升降載置台200或是電漿遮蔽單元600來調整，如此可讓製程條件更容易地被控制。
包括810與820的電漿產生單元包括設置在支撐單元710之一外部區域的一電漿電極810以及供應電漿電源至電漿電極810的一電源供應單元820。在本實施例中，電源供應單元820供應射頻電源至電漿電極810，且一阻抗匹配單元821匹配射頻電源的最大功率與電漿電極810負載的阻抗。電漿電極810成型為對應基板10形狀的一平面與環形，使得具有密集分布(dense distribution)的電漿能夠產生在基板10的邊緣區域。相應地，電漿處理能夠有效地施行在基板10的邊緣區域。
其中，即使第一和第二實施例描述了一種處理基板的裝置，使用電漿來作薄膜蝕刻，但本發明不限於此。亦即，本發明的處理基板的裝置可以使用在不同利用電漿的製程，例如一薄膜沈積製程、一薄膜清理製程或其他類似的製程。
綜上所述，本發明之處理基板的裝置，能夠在單一的腔室中個別地對基板的邊緣背面區域進行電漿處理。如此一來，對基板邊緣區域的電漿處理便能在保護基板前面與背面的中央區域的情形下進行，且對基板背面區域的電漿處理能在保護基板前面的情形下進行。對應地，安裝處理基板的裝置所需的空間能夠減少，使得產線的空間利用率能夠提升。此外，由於基板不會因為要在腔室間移動而暴露在大氣之下，因此基板比較不會遭受污染。並且，由於沒有因為基板的移動而產生等待時間，因此整體的製程時間能夠縮短。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧基板
100‧‧‧腔室
110‧‧‧腔室本體
120‧‧‧腔室蓋體
130‧‧‧閘門
140‧‧‧抽氣泵
141‧‧‧抽氣埠
200‧‧‧載置台
210‧‧‧第一供給管
230‧‧‧第一驅動單元
231‧‧‧驅動軸
300‧‧‧電漿遮蔽單元
311‧‧‧第二供給管
312‧‧‧第三供給管
321‧‧‧第二氣體供給單元
410‧‧‧支撐單元
411‧‧‧支撐部
412‧‧‧彎折部
413‧‧‧臂體
420‧‧‧第二驅動單元
530‧‧‧電源供應單元
531‧‧‧阻抗匹配單元
600‧‧‧電漿遮蔽單元
710‧‧‧支撐單元
713‧‧‧臂體
712‧‧‧彎折部
711‧‧‧支撐部
720‧‧‧第二驅動單元
810‧‧‧電漿電極
820‧‧‧電源供應單元
d1‧‧‧內徑
d2‧‧‧直徑
S110~S160‧‧‧步驟
圖1為本發明第一實施例的處理基板的裝置的示意圖。
圖2與圖3為本發明第一實施例之支撐單元的支撐部之底表面的示意圖。
圖4為本發明第一實施例之電漿處理方法的操作流程圖。
圖5為說明本發明第一實施例之主電漿處理製程的腔室的示意圖。
圖6為說明本發明第一實施例之次電漿處理製程的腔室的示意圖。
圖7為本發明第二實施例的處理基板的裝置的示意圖。
10‧‧‧基板
100‧‧‧腔室
110‧‧‧腔室本體
120‧‧‧腔室蓋體
130‧‧‧閘門
140‧‧‧抽氣泵
141‧‧‧抽氣埠
200‧‧‧載置台
210‧‧‧第一供給管
230‧‧‧第一驅動單元
231‧‧‧驅動軸
300‧‧‧電漿遮蔽單元
311‧‧‧第二供給管
312‧‧‧第三供給管
321‧‧‧第二氣體供給單元
410‧‧‧支撐單元
411‧‧‧支撐部
412‧‧‧彎折部
413‧‧‧臂體
420‧‧‧第二驅動單元
530‧‧‧電源供應單元
531‧‧‧阻抗匹配單元

Claims (16)

  1. 一種處理基板的裝置，包括：一腔室，提供一反應空間；一載置台，安裝於該腔室；一電漿遮蔽單元，安裝於該腔室中相對該載置台的位置；一支撐單元，使得一基板被支撐於該載置台與該電漿遮蔽單元之間的空間且上下移動，藉此調整該基板與該載置台之間的空隙以及該基板與該電漿遮蔽單元之間的空隙；一第一供給管，設置於該載置台，以提供反應氣體或不反應氣體於該基板的一表面；以及一第二供給管與一第三供給管，設置於該電漿遮蔽單元，其中該第二供給管供給反應氣體至該基板的另一表面，而該第三供給管供給不反應氣體至該另一表面，其中該支撐單元包括在該腔室中延伸且收縮的一臂體與從該臂體的一端向內彎折的一支撐部，藉以支撐該基板之一上表面的一邊緣區域。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之處理基板的裝置，更包括：一驅動單元，用以升降該載置台與該電漿遮蔽單元兩者至少其中之一。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之處理基板的裝置，其中該載置台與該電漿遮蔽單元兩者至少其中之一具有一凸 部，且該凸部往該基板的方向突伸。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之處理基板的裝置，其中該凸部所形成的平坦區域小於該基板的平坦區域。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之處理基板的裝置，其中該凸部所形成的平坦區域的直徑小於該支撐單元的內徑。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之處理基板的裝置，其中該臂體安裝於該腔室的上側或下側。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之處理基板的裝置，其中該支撐部的一彎折部成型為平坦或傾斜。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之處理基板的裝置，其中該支撐部成型為單環形狀或是成型為多個區段，且該些區段排列成單環形狀。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之處理基板的裝置，其中通過該第二供給管的反應氣體供給在該基板的一邊緣區域，而通過該第三供給管的不反應氣體供給在該基板的一中央區域。
  10. 一種處理基板的方法，包括：於一腔室中將一基板支撐於一載置台與一電漿遮蔽單元之間的一支撐單元上；透過該載置台升降該基板以調整該基板與該電漿遮蔽單元之間的一空隙至一第一空隙；透過該電漿遮蔽單元供給反應氣體至該基板的一邊緣區域，藉以對該基板執行一主電漿處理製程； 透過該支撐單元升降該基板以調整該基板與該電漿遮蔽單元之間的該空隙至一第二空隙；以及透過該載置台供給反應氣體至該基板的一背面區域，藉以對該基板執行一次電漿處理製程，其中該基板藉由該支撐單元的支撐而配置於該載置台與該電漿遮蔽單元之間。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之處理基板的方法，其中該第一與該第二空隙被調整為具有一距離，使得電漿不會作用在該基板的一中央區域與該電漿遮蔽單元之間。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之處理基板的方法，其中當電漿未作用時，該距離被設定在0.1~0.7mm的範圍內。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之處理基板的方法，其中反應氣體包括一氟自由基或是一氯自由基。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之處理基板的方法，其中該氟自由基包括CF4 、CHF4 、SF6 、C2 F6 、C4 F8 與NF3 至少其中之一，而該氯自由基包括BCl3 與Cl2 至少其中之一。
  15. 如申請專利範圍第10項所述之處理基板的方法，其中在該主電漿處製程的執行過程中，不反應氣體透過該電漿遮蔽單元供給在該基板的中央區域。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之處理基板的方法，其中不反應氣體包括氧氣、氫氣、氮氣與惰性氣體其中之一。
TW097151219A 2007-12-31 2008-12-29 處理基板的裝置與方法 TWI460805B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070141363A KR101432562B1 (ko) 2007-12-31 2007-12-31 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200943455A TW200943455A (en) 2009-10-16
TWI460805B true TWI460805B (zh) 2014-11-11

Family

ID=40824504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW097151219A TWI460805B (zh) 2007-12-31 2008-12-29 處理基板的裝置與方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8864936B2 (zh)
JP (1) JP5597891B2 (zh)
KR (1) KR101432562B1 (zh)
CN (1) CN101911251B (zh)
TW (1) TWI460805B (zh)
WO (1) WO2009084823A1 (zh)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103771440B (zh) * 2008-05-21 2015-12-30 巴斯夫欧洲公司 直接合成具有CHA结构的含Cu沸石的方法
US9695502B2 (en) * 2012-03-30 2017-07-04 Applied Materials, Inc. Process kit with plasma-limiting gap
US9388494B2 (en) 2012-06-25 2016-07-12 Novellus Systems, Inc. Suppression of parasitic deposition in a substrate processing system by suppressing precursor flow and plasma outside of substrate region
US9399228B2 (en) 2013-02-06 2016-07-26 Novellus Systems, Inc. Method and apparatus for purging and plasma suppression in a process chamber
US20140225502A1 (en) * 2013-02-08 2014-08-14 Korea Institute Of Machinery & Materials Remote plasma generation apparatus
US9633824B2 (en) 2013-03-05 2017-04-25 Applied Materials, Inc. Target for PVD sputtering system
CN105051861B (zh) * 2013-03-15 2017-11-14 应用材料公司 适合于在电子器件制造中处理基板的处理系统、设备及方法
US9355876B2 (en) * 2013-03-15 2016-05-31 Applied Materials, Inc. Process load lock apparatus, lift assemblies, electronic device processing systems, and methods of processing substrates in load lock locations
KR101568273B1 (ko) * 2013-12-27 2015-11-19 엘지디스플레이 주식회사 플렉시블 기판 처리장치 및 이를 이용한 플렉시블 기판 처리방법
JP5837962B1 (ja) * 2014-07-08 2015-12-24 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびガス整流部
US9633862B2 (en) * 2015-08-31 2017-04-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor manufacturing apparatus and semiconductor manufacturing method
US10403515B2 (en) * 2015-09-24 2019-09-03 Applied Materials, Inc. Loadlock integrated bevel etcher system
US9758868B1 (en) 2016-03-10 2017-09-12 Lam Research Corporation Plasma suppression behind a showerhead through the use of increased pressure
US10403474B2 (en) 2016-07-11 2019-09-03 Lam Research Corporation Collar, conical showerheads and/or top plates for reducing recirculation in a substrate processing system
KR102528559B1 (ko) * 2016-07-26 2023-05-04 삼성전자주식회사 대면적 기판 제조 장치
TWI656235B (zh) * 2017-07-28 2019-04-11 漢民科技股份有限公司 化學氣相沉積系統
KR102225958B1 (ko) * 2019-06-05 2021-03-11 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR102214333B1 (ko) 2019-06-27 2021-02-10 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6159299A (en) * 1999-02-09 2000-12-12 Applied Materials, Inc. Wafer pedestal with a purge ring
US20050173067A1 (en) * 2003-05-12 2005-08-11 Dong-Soo Lim Plasma etching chamber and plasma etching system using same
US20060237138A1 (en) * 2005-04-26 2006-10-26 Micron Technology, Inc. Apparatuses and methods for supporting microelectronic devices during plasma-based fabrication processes

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4133333B2 (ja) * 2001-02-15 2008-08-13 東京エレクトロン株式会社 被処理体の処理方法及びその処理装置
US6586886B1 (en) * 2001-12-19 2003-07-01 Applied Materials, Inc. Gas distribution plate electrode for a plasma reactor
JP2003193229A (ja) * 2001-12-21 2003-07-09 Toshiba Corp 圧電基板の成膜装置および成膜方法
JP2004022821A (ja) 2002-06-17 2004-01-22 Shibaura Mechatronics Corp ドライエッチング方法および装置
JP2006165093A (ja) * 2004-12-03 2006-06-22 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置
JP2006319043A (ja) * 2005-05-11 2006-11-24 Hitachi High-Technologies Corp プラズマ処理装置
JP4705816B2 (ja) 2005-07-27 2011-06-22 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理装置
KR101218114B1 (ko) * 2005-08-04 2013-01-18 주성엔지니어링(주) 플라즈마 식각 장치
KR20070034811A (ko) * 2005-09-26 2007-03-29 삼성전자주식회사 기판 처리 장치 및 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6159299A (en) * 1999-02-09 2000-12-12 Applied Materials, Inc. Wafer pedestal with a purge ring
US20050173067A1 (en) * 2003-05-12 2005-08-11 Dong-Soo Lim Plasma etching chamber and plasma etching system using same
US20060237138A1 (en) * 2005-04-26 2006-10-26 Micron Technology, Inc. Apparatuses and methods for supporting microelectronic devices during plasma-based fabrication processes

Also Published As

Publication number Publication date
CN101911251A (zh) 2010-12-08
WO2009084823A1 (en) 2009-07-09
JP5597891B2 (ja) 2014-10-01
KR20090073425A (ko) 2009-07-03
US20100288728A1 (en) 2010-11-18
TW200943455A (en) 2009-10-16
KR101432562B1 (ko) 2014-08-21
JP2011512021A (ja) 2011-04-14
US8864936B2 (en) 2014-10-21
CN101911251B (zh) 2012-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI460805B (zh) 處理基板的裝置與方法
JP5248524B2 (ja) 真空チャックを備えるベベルエッチャ
JP6215871B2 (ja) ガス導入開口を備えた基板支持体
US6676761B2 (en) Method and apparatus for dechucking a substrate
TWI597772B (zh) 電漿處理裝置及電漿處理方法
JP2001077088A (ja) プラズマ処理装置
US20190043697A1 (en) Minimization of ring erosion during plasma processes
JP2010245564A (ja) 処理装置
TWI767918B (zh) 電漿蝕刻方法、電漿蝕刻裝置及基板載置台
US20030217693A1 (en) Substrate support assembly having an edge protector
JP2004288704A (ja) プラズマ処理装置
JP2003224077A (ja) プラズマ処理装置、電極部材、バッフル板の製造方法、処理装置、および、表面処理方法
TW201909272A (zh) 電漿處理裝置之洗淨方法
KR101399904B1 (ko) 기판 세정장치
JP6485702B2 (ja) プラズマ処理方法および電子部品の製造方法
JP2010267708A (ja) 真空処理装置および真空処理方法
JP3162272B2 (ja) プラズマ処理方法
KR101559874B1 (ko) 기판 처리 장치 및 챔버 제조 방법
JP3356654B2 (ja) 半導体ウエハ成膜装置
KR100725614B1 (ko) 플라즈마 처리 장치
JPH07183280A (ja) プラズマ処理装置
TWI810825B (zh) 一種清潔晶圓、等離子體處理裝置和處理方法
JP2016195145A (ja) プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
JP2019083339A (ja) プラズマ処理方法、電子部品の製造方法およびプラズマ処理装置
KR20060072499A (ko) 플라즈마를 이용한 반도체 소자의 세정장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees