TWI492265B - 用於剝除來自基板之光阻劑、聚合物及/或殘留物之可調諧電漿灰化設備及其可變微波電路 - Google Patents

Description

用於剝除來自基板之光阻劑、聚合物及/或殘留物之可調諧電漿灰化設備及其可變微波電路

本發明大體上關於電漿灰化設備，且更特別地，關於用於電漿灰化設備之調整裝置及該裝置之使用方法。

射頻或微波(“微波”)電漿產生設備係廣泛地使用於半導體及工業電漿製程。電漿製程支援著廣大類型的應用，包含蝕刻一基板或工件材料、將材料沉積在一基板上、清潔一工件表面、及修改一基板表面。在一電漿放電元件中，一氣體流過位在一微波腔內之電漿管道，且在該氣體內之電漿被微波能量所激發。本電漿或來自該電漿之餘輝典型地被引導至該基板或工件所在地且被使用於將材料自該基板中移除或沉積至該基板上所在之製程室。

一個產生微波電漿之機制包含一波導，在該波導一末端上具有一磁電管發射器且在該波導另一末端處具有利用一電漿氣體管道來流過該波導之一塗抹器。一微波場係產生於本波導段，以使該電能耦接至該塗抹器中之氣體以於其中產生一電漿。本電漿包括在其它充電形式中創造高能反應狀態之激發氣體原子和分子。耦接至該電漿負載之微波功率量可顯著地改變，且該微波功率量典型地係為例如製程室壓力、氣體成分和氣體流動、以及將電場撞在該電漿負載上之機制之電漿條件函數。在該電漿正在處理一工件時，這些條件及因此由該電漿所致之微波功率吸收和反 射微波功率可隨時間函數而變。因此，該電漿可為用於耦接至該電漿之微波能量之高度可變負載。必須採取預防措施以對抗上述條件變化中任一者可能引起之由電漿所致之微波能量吸收變化性。另一方面，該微波激發電漿相對於對該基板具有不利影響之時間和空間函數之一些參數(尤指各類之磁通密度)很可能相當不一致且可變的。極大化自該供應器至該電漿負載之功率移轉為習知之調諧該微波電路，且可藉由改變調諧短段尺寸和位置或一可變短路位置及其它類似機制來完成之。

與用於例如也稱之為灰化之光阻劑移除之材料移除所設計之許多電漿放電元件有關之缺點係為它們被設計只搭配例如氧氣、含氟氣體或一氣體混合物小族群之單一氣體類型來使用。目前電漿源灰化系統典型地搭配所謂的“固定調諧”系統或網路來操作。該系統可在初始化之前或該電漿灰化工具啟動期間進行調整以最佳化電漿條件，但是一旦完成啟動，該電漿源會在規定製程視窗(例如，用於想要之氣體成分、流動速率、壓力及雷同者)內進行操作，不需要額外的調諧。然而，當使用例如氣體類型、氣體成分、製程室壓力等等之不同製程條件之製程要被執行時，該能量耦接裝置必須改變因而須使用一件新設備，對於特定製程而言，有時產生無法接受的成本。

因此，一旦違反一規定操作視窗，固定調諧網路無法最小化反射功率。如前所述，該微波激發電漿可依據例如氣體成分、氣體壓力及雷同者之電漿條件函數來吸收顯著 不同的微波能量。尤其，若為了該基板之最佳化處理需要一新製程氣體、氣體混合物或氣體壓力時，則該反射功率不再被該固定調諧網路所最小化。這個可導致該電漿產生設備產生顯著的穩定性控制問題。在這類例子中，該調諧短段及/或可變短路之額外調諧係需要以降低反射功率，其藉由氣體成分之改變使最大功率轉移至所引出之新電漿負載。在一典型固定調諧系統上，本調整可以只藉由使用專用於該新氣體化學性質及/或壓力之另一電漿灰化工具來完成之。當氣體成分或壓力改變係單純的只用於多步驟製程中之一個步驟時，這個係一特別令人震驚的問題。使用另一電漿灰化工具或停止該製程以調諧現存電漿灰化工具會耗損時間、成本過高、且在一些例子中不可行。

如共同讓渡之美國專利號第6,057,645號所強調地，與固定調諧系統有關之問題於半導體和工業電漿製程業已熟知相當一段時間，該專利揭示可於一大製程條件範圍下搭配不同填充氣體來使用之電漿放電元件。這個係藉由提供一可廣泛地調諧之元件來完成之，如此，可得到一適當共振微波模式，即使存在有不同氣體和不同操作條件時亦然。那個專利發明藉由定義具有一微波捕捉器之橫向延伸微波腔之至少一末端來提供動態調諧，並安排該微波捕捉器之橫向位置為可調整的。根據那個專利進一步觀點，該微波功率係利用延伸至該微波腔內之天線來耦接至該微波腔，其插入該微波腔之程度係可調整的以提供一進一步調諧調整，使得所要共振微波模式之耦合在該操作視窗被放 大時可被增強。

因此，可見到調諧裝置已被整合至微波電漿灰化設備中，用以最佳化進入該電漿負載之微波能量。然而，習知技術稱之為“內部調諧”之這類調諧可能成本過高。一個這類調諧裝置之簡單實施例係為一阻抗調諧器，這類調諧裝置可被調整以最佳化耦接至該電漿負載之微波能量並致能一電漿放電元件以使用於一大製程條件範圍，該阻抗調諧器可被重新定位或重裁尺寸以限制自該電漿負載反射回到該來源之功率量。典型地稱之為“外部調諧”之這類調諧機制較該些內部調諧器顯著地較簡單且較便宜。最後，一或更多件調諧裝置可構成一調諧網路，該調諧網路被架構以將該電漿負載之阻抗轉換為實際上等於該微波源輸出埠進入該調諧網路之微波源阻抗之阻抗。尤其，一調諧短段可被使用以最小化來自該電漿塗抹器之反射功率，且一可調整調諧短段可致能單一電漿灰化設備內不同氣體化學性質、混合物、壓力及雷同者之使用並降低特定製程成本。

依據前述，習知技術所需係經濟型可調整調諧裝置，用於一電漿灰化設備來致能單一設備內不同氣體化學性質、混合物、壓力及雷同者之使用。尤其，一電漿灰化系統可配備一可調整調諧短段以選擇性地降低來自該製程室之反射功率，並致能單一電漿灰化設備內不同氣體化學性質、混合物、壓力及雷同者之使用而降低特定製程成本。

在此所述係被架構以最小化使用二或更多電漿負載之電漿灰化設備之反射功率之方法及設備，該二或更多電漿負載彼此間各自不同，例如，氣體成分變化。

在一實施例中，一種能夠被調諧以操作於複數個不同操作條件下之連續可變微波電路包含一可調整調諧元件，具有被架構以伸入該波導內之核心；一致動器，與該可調整調諧元件進行操作性通訊，其中，該致動器可被操作以選擇性地改變伸入該波導內之核心長度，用以最小化該電漿灰化裝置中之反射微波功率；及一控制器，與該致動器進行操作性通訊，其中，該控制器被架構以依據該複數個不同操作條件之變化來選擇性地啟動該致動器。

在另一實施例中，一種用於剝除來自一基板之光阻劑、聚合物及/或殘留物之可調諧電漿灰化設備包含一電漿產生構件，用於產生一電漿且包括一微波功率來源；一連續可變微波電路，能夠被調諧以與該微波功率來源進行操作性通訊而操作於複數個不同操作條件下，其中，該電路包括：一波導，與被架構以經其發射微波能量之微波功率來源進行操作性通訊；一可調整調諧元件，與該波導進行操作性通訊，其中，該可調整調諧元件包括一被架構以伸入該波導內之核心；一致動器，與該調諧元件進行操作性通訊，其中，該致動器可被操作以選擇性地改變伸入該波導內之核心長度，用以最小化該電漿灰化裝置中之反射微波功率；一製程室，流體性連通著該波導以安置該基板並傳送微波功率至該基板；及一控制器，與該致動器進行操 作性通訊，其中，該控制器被架構以依據該複數個不同操作條件之變化來選擇性地啟動該致動器。

一種電漿灰化方法包含在一波導內產生微波能量；利用該微波能量自一第一氣體成分中形成一第一電漿；藉由調整插入至該波導內之調諧短段核心為一第一插入長度而最小化來自該第一電漿之反射功率；利用該微波能量自一第二氣體成分中形成一第二電漿；及當該第二電漿形成時，同時將該可調整調諧短段核心自該第一插入長度移動至一第二插入長度以選擇性地改變插入至該波導內之調諧短段核心長度而最小化來自該第二電漿之反射功率。

本發明實施例之這些及其它特徵和優勢由下列搭配該些附圖所進行之本發明詳細說明中會更加完整了解。注意，申請專利範圍之範圍係由其中之詳述所定義，不是由本說明書所提之特定特徵和優勢討論所定義。

在此所揭示者係為了在單一電漿灰化設備中使用至少二種不同電漿負載(例如會期待用於不同的氣體成分)而架構之調諧裝置。尤其，在此所揭示者係能夠被調諧以在複數個不同操作條件下進行操作之連續可變微波電路。該連續可變微波電路包含一波導，包括具有被架構以伸入該波導內之核心之可調整調諧短段；一致動器，與該調諧短段進行操作性通訊，其中，該致動器可被操作以選擇性地改變伸入該波導內之核心長度，用以最小化該電漿灰化裝置 中之反射微波功率；及一控制器，與該致動器進行操作性通訊，其中，該控制器被架構以依據該複數個不同操作條件之變化來選擇性地啟動該致動器。選擇性地改變該可調整調諧短段核心進入該波導(橫向移動)內之突出長度，同時具有在一給予波導長度(垂直移動)間連續改變該調諧短段核心位置之能力對於最小化各種不同操作條件(例如，氣體成分)之反射功率係有效的。因此，該連續可變微波電路消除對於不同電漿灰化工具執行不同操作條件之需求。它也消除對於在只有單一電漿灰化工具可用但製程卻需要例如多種氣體化學性質之多個操作條件時，須半途停止製程以調整調諧裝置之需求。換言之，在此所揭示之連續可變微波電路可在單一電漿灰化設備中使用多個操作條件，用以節省時間、資產成本、操作成本並改善系統效率。

基於易於討論和說明起見，在此所揭示之連續可變微波電路係參考它用於一雙化學性質電漿灰化製程中之情形來說明之。換言之，所述連續可變微波電路會被使用於以二種不同電漿負載來操作之單一電漿灰化工具中，例如，可期待在該灰化製程期間利用二種不同氣體成分來操作之。然而，要了解到該連續可變微波電路可被運用於利用複數個操作條件之任何電漿灰化設備中。該複數個操作條件可包含不同總氣體流、分離的氣體成分、不同氣體壓力、不同微波功率輸入、其結合及雷同者，但不限於此。例如，一些目前電漿灰化步驟在該電漿灰化製程中利用到標準氣體成分及非標準氣體成分兩者。在標準氣體成分可包含但 不限於此者係為含氧、含氮、含氫、含氟及含此類之氣體時，於電漿灰化中正在使用之新氣體成分為氧化亞氮(N2O)。本非標準氣體成分可被使用以取代或結合該電漿灰化製程之一或更多步驟中之標準氣體化學性質。因此，在一實施例中，該連續可變微波電路係置於一電漿灰化工具內以於個別製程步驟中利用由一標準氣體成分和氧化亞氮氣體兩者所構成之製程配方。然而，為了反覆操作，要了解到在此所示連續可變微波電路可被架構以自動調整至多個位置(也就是，大於二)以最小化來自單一電漿灰化工具之灰化製程中可能用到之多個操作條件之反射功率。

該連續可變微波電路可被置於包含一電漿源及一製程室之電漿灰化設備(也就是，電漿灰化裝置)中。如上所簡述地，該揭示不想要被限制至任何特定電漿灰化設備。特別適用於實現本揭示之電漿灰化設備係為下游電漿裝置，例如，取自市場上由位在麻州比佛利市之亞舍立科技公司(Axcelis Technologies,Inc.)所供應之商品名稱為Axcelis RapidStrip 320或Integra RS之那些微波電漿灰化裝置。可根據本揭示加以利用之電漿產生及放電設備之其它範例包含運用射頻(RF)能量來產生電漿之灰化工具。

現在參考至第1圖和第2圖，大體上標示為10之示範性電漿灰化設備被顯示。該電漿灰化設備10大體上包括一微波電漿產生構件12及一製程室14。該電漿產生構件具有一穿透其中之電漿管道。在操作期間將微波能量供應給該電漿管道。微波捕捉器38和40係提供於該微波電漿產生 構件12末端處以阻止微波傳輸。

一氣體注入口70係流體性連通著由一末端帽蓋內之O型環支撐於本末端處之電漿管道。該電漿管道另一末端係穿透該微波捕捉器40並具有一開口以射出電漿餘輝/氣體至該製程室14中。選擇性地，構成該開口之導管係與適合用以產生該電漿管道及該製程室14間相差之壓力之窄孔隙相符合，其中，該壓力係大於該電漿管道。在操作期間，該電漿管道內之壓力較佳地係約1托耳至約大氣壓力(約760托耳)。相對地，操作期間在該製程室14內之壓力係約100毫托耳至約大氣壓力(760托耳)。

該電漿管道之開口係流體性連通著該製程室14之內部區域。既然該電漿係由一相當窄的孔洞(相較於要處理基板尺寸)放電至該製程室14之內部，用以促使電漿均勻曝露於該基板上之氣體散佈系統(未顯示)係置於該製程室14內。該氣體散佈系統係置於該基板和該電漿管道開口的中間。

由例如一磁電管所提供之微波功率被饋至具有實質直立架構之波導120中。該波導120之長度可改變。該波導120係耦接至該微波電漿產生構件12，該電漿管道延伸穿透其中；因此，電漿可於流過該電漿管道之氣體混合物中激發而出。該波導120係該連續可變微波電路50之構件。該連續可變微波電路50進一步包含置於該波導120內之可調整調諧短段。該電漿灰化設備10可進一步包含置於該波導段一末段處之額外調諧裝置，例如一可變短路。對額外調諧裝置之需求可輕易地由那些熟知此項技術之人士所決 定，並部分地依據例如氣體成分、混合物、壓力、流動速率、輸入功率及雷同者之想要製程條件而定。

現在參考至第3圖和第4圖，該連續可變微波電路之示範性實施例被概要地顯示。在第3圖中，該連續可變微波電路50顯示與微波波導120進行操作性通訊之可調整調諧元件100。該可調整調諧元件100包含一核心，也稱之為一短段102，被架構以依據一或更多不同操作條件來伸入該波導120內一可變之選擇距離(也就是，長度)。該核心102可調整至複數個位置以選擇性地將一複數電抗放入該波導120中。該核心係由例如銅或鋁之導電材料所構成。在一實施例中，該核心102具有圓柱外形。

該連續可變微波電路50進一步包含與該可調整調諧元件100進行操作性通訊之致動器104。以一雙化學性質設備為例，該致動器104被架構以將該核心102自一第一位置移動至一第二位置，其中，自第一至第二位置上之變化對應至為了最小化因為該不連續操作條件之變化而於電漿灰化裝置內產生之反射功率所需之調整。自第一位置至第二位置之變化會改變該核心102延伸至該波導120內部之深度。在一實施例中，該致動器104係氣動式操作，其中，一加壓氣體執行該核心102之移動。在另一實施例中，該致動器104可為電動式操作。在任一致動器類型中，一控制器106可與該致動器進行電性通訊並可被架構以依據一或更多預定操作條件來開/關該致動器104。例如，在一電漿灰化設備自第一氣體成分切換至第二氣體成分時，該控 制器106可啟動該致動器104以將該核心102自第一位置移動第二位置。當然，該些相對位置係基於該設備內所使用之不同氣體成分而預設並被架構以最小化其中之反射功率。

一微波捕捉器108環繞該核心102並被架構以阻止來自該波導120之微波能量洩漏。該微波捕捉器108係與該可調整調諧元件100之核心102進行操作性通訊並電性隔離該核心102與該波導120。微波捕捉器為那些熟知此項技術之人士所熟知，且適合用於阻止來自該可調整調諧元件之微波傳輸之任何陷阱可被使用之。

在該連續可變微波電路之另一示範性實施例中。一微波捕捉器未被使用，且該可調整調諧元件200之核心202係親密地與該波導220進行電性接觸。第4圖略示與該波導220親密地進行電性及操作性通訊之可調整調諧元件200實施例。該可調整調諧元件200包含該核心202，也稱之為一短段，被架構以選擇性地撞擊至該波導220內。像前面實施例一樣，該核心202可調整至複數個位置以選擇性地將一複數電抗放入該波導220中。同樣地，該可調整調諧元件200進一步包含與該核心202進行操作性通訊之致動器204，其中，該致動器104被架構以位置該核心202至有效最小化該電漿灰化裝置中之反射微波功率之位置上。當然，因為發生於該設備內之複數個不同操作條件變化之故，該核心202之移動係必需的。然而，不同於第3圖實施例所示之利用一微波捕捉器來隔離核心202與該波導220 之微波能量，該可調整調諧元件200利用金屬或金屬合金軸承208將該核心202及波導220間之任何微波洩漏接地。再者，該些軸承208可讓該核心與該波導親密地進行電性接觸而不需一微波捕捉器。在一示範性實施例中，該些軸承208及該核心202係鈹銅合金。在另一實施例中，該些軸承208係能夠將來自該可調整調諧元件200之任何微波洩漏接地之一不同金屬或金屬合金。

在操作上，收集想要電漿源(也就是，氣體成分、壓力等等)之資料以決定用於每一個電漿負載之可調整調諧元件和額外選擇性調諧裝置(例如，可變短路)之最佳位置和插入長度。一旦建立完成，該可變短路位置和該可調整調諧元件位置可被固定至適當位置。如在此所使用地，該調諧短段之“位置”係想參考至沿著該波導橫軸之短段位置。該核心之插入長度(也就是，沿著該橫軸)係為該電漿灰化製程正在進行時所利用之調諧短段可調整特徵。該核心之插入長度或延伸至該波導內之長度係針對該製程中所使用之每一個不同氣體成分來設定，且該控制器及致動器被架構，用以依據例如在該電漿灰化設備中之氣體成分之不同操作條件變化來改變進入(或外露於)該波導之核心插入長度。例如，在利用二不同氣體成分或氣體混合物之製程中，該致動器被架構以將該調諧短段之核心自針對該第一氣體成分/混合物而決定其插入長度之第一位置移動至針對該第二氣體成分/混合物而決定其插入長度之第二位置。如前所述，該可調整調諧元件之插入長度及位置被架構以藉由匹配該電漿 阻抗與該微波能量阻抗來最小化反射功率。

再者，要了解到在此所述之連續可變微波電路可被使用於使用二或更多氣體成分來產生不同電漿負載阻抗之任何微波供能電漿灰化設備中，因而需要調整該調諧裝置。示範氣體成分及混合物可包含含氮氣體、含氟氣體、還原氣體、氧化氣體、惰性氣體、及雷同者，但不限於此。示範性含氮例子包含氮氣、氧化亞氮、一氧化氮、三氧化二氮、氨、三氟化氮、四氟肼、氰氣、氫氰酸、亞硝醯氯、氰化氯、二甲基胺、甲基胺、三甲基胺、乙基胺、其混合物及雷同者。

示範性含氟氣體包含在受到該電漿激發時產生氟反應類型的那些氣態化合物。在一實施例中，該氟氣化合物在電漿形成條件下係一氣體並選自具有通式C_x H_y F_z 之化合物所構成之族群中，其中，x係自0至4中之一整數，y係自0至9中之一整數，z係自1至9中之一整數，且具有附帶條件為當x=0時，則y及z兩者係等於1，而當y為0時，則x落於1至4且z落於1至9；或其結合。替代性地，該含氟氣體係氟氣、六氟化硫及其混合物，若想要可包含上面通式C_x H_y F_z 所定義之含氟氣體。

當曝露於該電漿時，該些含氟氣體可佔有任意百分比的電漿氣體混合物總體積以極大化選擇性。在一實施例中，當曝露於該電漿時，該些含氟化合物可百分之一百的總體積由該電漿氣體混合物所構成，沒有其它氣體存在於該混合物中。在另一實施例中，當曝露於該電漿時，該些 含氟化合物係約小於百分之五的電漿氣體混合物總體積。

示範性還原氣體包含例如氫氣、甲烷、氨、烷系列(C_x H_y )之含氫氣體，但不限於此，其中，x係自1至3中之一整數且y係自1至6中之一整數，及其結合。所使用之含氫化合物係為產生充足原子氫類型以增加蝕刻期間所形成聚合物之移除選擇性和蝕刻殘留物之類。特佳的含氫化合物係那些以氣態形式存在且放出氫以在電漿形成條件下形成例如自由基或氫離子之原子氫類型。以碳氫化合物為主之含氫化合物氣體可部分由例如溴、氯、氟之鹵素或由氧、氮、羥及胺基所取代。

該氫氣(H₂ )較佳地係為氣體混合物形式。在一實施例中，該些氫氣混合物係包含氫氣及一惰氣的那些氣體。惰氣範例包含氬、氮、氖、氦及雷同者。特定示範性氫氣混合物係所謂的混合氣體，例如，主要由3%至5%氫氣及其餘者為氮氣所構成之氮混合氣體。

示範性氧化氣體包含氧氣、臭氧、一氧化碳、二氧化碳、水及雷同者，但不限於此。當使用氧化氣體時，大體上在曝露於該基板前先將任何O+及O-離子類型自該電漿中移除係較佳的。已發現基板氧化作用之因果變數係該基板與O*、O+及O-離子類型之反應。此外，這些類型之擴散可由該表面氧化物中所存在或感應之電場來增強之。因為這樣，用以最小化氧化物成長之策略應強調兩議題，即O*及O-離子之形成，並降低或消除電場和氧化物帶電。移除可藉由在電漿製程期間增加反應室內之壓力、添加物之添 加、包含氮和氧兩成分(例如，一氧化氮之氣體)之添加、及例如原子和離子濾材之過濾材料使用來實現之。

用於添加至該氣體混合物之示範性惰性氣體包含氦、氬、氮、氪、氙、氖及雷同者，但不限於此。

在一特定實施例中，該連續可變微波電路50及電漿灰化設備10利用具有標準氣體化學性質之一或更多氣體成分及由氧化亞氮所構成之至少一額外氣體成分。該些標準氣體成分中其中之一或更多可滿足該可調整調諧元件之單垂直位置和插入長度。然而，氧化亞氮需要至少一額外可調整調諧元件位置和突出/插入核心長度已被決定。如在此所使用地，“標準”氣體化學性質被揭示於上且典型地包含由氧和氮混合氣體、甲烷、氨和氦混合氣體及雷同者之不同混合物所構成之成分。例如，這些氣體大體上只需要一可調整調諧元件尺寸和位置以最佳化微波耦合而與其混合物無關。然而，當想要使用例如氧化亞氮之非標準氣體成分時，也就是未述於上之那些化學性質，該電漿負載係相當不同，以利用伸入該波導之標準調諧短段位置和長度來產生高反射功率。例如，關於此點的發明者已發現針對該些標準氣體成分所調整之調諧短段和可變短路位置讓在一電漿系統中流動之氧化亞氮產生不可接受的高反射功率。因此，當該灰化製程要求將氧化亞氮氣體取代或結合這些標準氣體成分來使用時，該連續可變微波電路係必需的。相較於該些標準氣體成分所需者，該氧化亞氮氣體需要將該調諧短段核心插入該波導內之插入長度較短。因此，當該 電漿灰化製程自標準氣體成分轉變成氧化亞氮氣體成分時，該連續可變微波電路可被架構以啟動該可調整調諧元件內之核心自第一位置收縮至較短插入長度之第二位置，用以藉由最小化反射功率以繼續最佳功率移轉。

在一實施例中，一氣動式致動器可被使用以得到該調諧短段的二位置。在操作上，當氧化亞氮正被處理時，觸發該氧化亞氮質量流控制器所使用之壓縮乾燥空氣(CDA)可觸發該雙位置調諧短段之致動器以收回該核心。在所有其它製程期間(也就是所有其它標準化學性質使用期間)，來自該氣體混合物之壓縮乾燥空氣會觸發該致動器以將該核心進一步延伸至該波導內之預定位置。

如所述，該連續可變微波電路可以傳統電漿灰化系統來實現之。甚至，針對現存波導來翻新改進該連續可變微波電路之可調整調諧元件、致動器及控制器係具優勢且不用大幅修正。該本發明不欲限制至用於電漿灰化之任何特定裝置。用於該連續可變微波電路之參數設定和最佳化視所選之特定電漿塗抹器和灰化裝置而定，且在那些熟知此項技術之人士之技術內考慮到本揭示，上述參數設定和最佳化會是適當地。

在一示範性實施例中，該連續可變微波電路也可被架構以同時具有上述插入長度調整性與垂直位置調整性。將該短段垂直定位於該波導內之需求可隨工具而變，且可選擇性地改變該垂直位置(也就是，沿著該波導長度)，用以例如極大化功率移轉。第5圖和第6圖略示包括一垂直定位 系統310之連續可變微波電路300。該垂直定位系統310包含用以沿著該微波波導320之長度來選擇性地改變該可調整調諧元件350之位置以進一步提供在該複數個操作條件下之操作能力之構件。該垂直定位系統310提供額外自由度給該連續可變微波電路，用以進一步增加置放該電路於其中之電漿灰化裝置之製程彈性。用以選擇性地改變該可調整調諧元件350位置之構件可包含能夠將該可調整調諧元件350沿著該波導320長度上下移動於一垂直位置內之任何機制。例如，在一實施例中，該垂直定位系統可包括置於該波導320上並與該可調整調諧元件350進行操作性通訊之測微計312。在另一實施例中，該垂直定位系統310可進一步包含與該可調整調諧元件進行操作性通訊及更特別地是與該測微計312進行操作性通訊之垂直致動器，其中，可操作該致動器以沿著該微波波導320之長度選擇性地定位該可調整調諧元件，用以最小化反射微波功率。該垂直定位系統310也可包含與該垂直致動器進行操作性通訊之控制器，其中，該控制器被架構以依據該複數個操作條件的變化來選擇性地啟動該垂直致動器。包含該可調整調諧元件及該垂直定位系統兩者之連續可變微波電路提供垂直及水平(也就是，插入長度)兩方向之連續調整性，用以使一電漿灰化裝置較目前調諧裝置可提供之灰化裝置適用於更多製程條件類型。

該連續可變微波電路可被使用於任何電漿中介型灰化製程中，以利用極少基板損耗來有效地灰化，也就是移除 來自一半導體基板之光阻劑、離子植入光阻劑、聚合物及/或後蝕刻殘留物。此外，類似調諧裝置可被使用於一基板上之以電漿為主之沉積物。有利地，該連續可變微波電路允許一電漿灰化設備於一連續製程中使用各種氣體成分及混合物。甚至，該連續可變微波電路阻止對於為了發生於該製程中之一或更多步驟內之氣體成分變化所特別設計之額外電漿灰化工具之需求。

在此所使用之術語只是基於描述特定實施例之目的，並不是要限制本發明。如同在此所使用地，除非該內文另外清楚地指示，否則該單數形式形式“一”及“該”是要同時包含複數形式。使用用語“第一”、“第二”及雷同者不暗示任何特定次序，而是辨識個別元件。要進一步了解到，該些用語“包含及/或包括”、或“含有”及/或“含”使用於本說明書時標示著所述特徵、區域、整數、步驟、操作、元件及/或構件之存在，而不是要排除一或更多其它特徵、區域、整數、步驟、操作、元件、構件及/或其群組之存在或添加。

除非另有定義，在此使用之所有用語(包含技術及科學用語)具有如同一熟知此項技術之人士對於本發明實施例所屬技術所共同了解地相同的意義。要進一步了解到，例如常用字典中所定義之那些用語應解譯為具有與它們在相關技術及本揭示之內文中之意義一致之意義，且除非在此明確地這樣定義，否則不要以理想化或過度刻板意識來解譯之。

既然本發明實施例已參考示範性實施例進行說明，那 些熟知此項技術之人士要了解到各種變化可被進行且等效例可取代其元件而不偏離本發明實施例範圍。此外，許多修正可被進行以使一特定情況或材料合適本發明實施例之教示而不偏離其主要範圍。因此，不想限制本發明實施例至為了實現本發明所想之最佳模式而揭示之特定實施例，而是要本發明實施例包含落於所附申請專利範圍之範圍內之所有實施例。甚至，第一、第二等等用語之使用不表示任何次序或重要性，而是使用第一、第二等等用語來區別各元件。更進一步，一等等用語之使用不表示數量限制，而是表示參考項目中至少其中之一之存在。

10‧‧‧電漿灰化設備

12‧‧‧電漿產生構件

14‧‧‧製程室

38‧‧‧微波捕捉器

40‧‧‧微波捕捉器

50‧‧‧連續可變微波電路

70‧‧‧氣體注入口

100‧‧‧可調整調諧元件

102‧‧‧核心

104‧‧‧致動器

106‧‧‧控制器

108‧‧‧微波捕捉器

120‧‧‧波導

200‧‧‧可調整調諧元件

202‧‧‧核心

204‧‧‧致動器

208‧‧‧軸承

220‧‧‧波導

300‧‧‧連續可變微波電路

310‧‧‧垂直定位系統

312‧‧‧測微計

320‧‧‧微波波導

350‧‧‧可調整調諧元件

上列本發明實施例詳細說明可在結合下列示範性實施例之圖形來閱讀時取得最佳了解，其中：

第1圖略示一電漿灰化設備實施例。

第2圖略示第1圖之電漿灰化設備之另一圖。

第3圖略示一連續可變微波電路之示範性實施例，其中，該可調整調諧短段包含一微波捕捉器。

第4圖略示一連續可變微波電路之示範性實施例，其中，該可調整調諧短段包含銅軸承。

第5圖略示包括一垂直定位系統之連續可變微波電路之示範性實施例。

第6圖略示第5圖之包括該垂直定位系統之連續可變微波電路之另一圖。

熟知此項技術之人士會理解到該些圖形中之元件係基於簡潔清晰而顯示，並不需要按比例繪製。

50‧‧‧連續可變微波電路

100‧‧‧可調整調諧元件

102‧‧‧核心

104‧‧‧致動器

106‧‧‧控制器

108‧‧‧微波捕捉器

120‧‧‧波導

Claims (14)

1. 一種可變微波電路，能夠在電漿灰化設備中被調諧以操作於複數個操作條件下，包括：一波導，包括具有被架構以伸入該波導內之核心之可調整調諧元件，其中該可調整調諧元件更包含設置在該核心與該波導之間的複數個軸承，且其中該核心在該波導之外的部份係經由與該複數個軸承之電性接觸加以接地，使得該波導及該核心之間的微波洩漏接地；一致動器，選擇性地改變伸入該波導內之該可調整調諧元件的核心長度；及一控制器，架構成在該電漿灰化設備中依據該複數個操作條件之變化來選擇性地調整該致動器。
2. 如申請專利範圍第1項之可變微波電路，其中，該致動器係氣動式或電動式。
3. 如申請專利範圍第1項之可變微波電路，其中，該複數個操作條件包括不同分離的氣體成分、不同氣體壓力、不同微波功率輸入、或包括上述中至少其中之一之結合。
4. 如申請專利範圍第3項之可變微波電路，其中，該些分離的氣體成分包括含氮氣體、含氟氣體、還原氣體、氧化氣體、惰性氣體或包括上述中至少其中之一之結合。
5. 如申請專利範圍第1項之可變微波電路，進一步包括一垂直定位系統，以沿著該波導之長度選擇性地改變該可調整調諧元件之位置。
6. 如申請專利範圍第5項之可變微波電路，其中，該垂直定位系統包括：一垂直致動器，沿著該波導之長度選擇性地定位該可調整調諧元件；及一控制器，架構成依據該複數個操作條件之變化來選擇性地啟動該垂直致動器。
7. 一種用於剝除來自一基板之光阻劑、聚合物及/或殘留物之可調諧電漿灰化設備，包括：一電漿產生構件，架構成產生電漿且包括一微波功率來源；一可變微波電路，能夠被調諧以操作於複數個操作條件下，其中，該可變微波電路包括：一波導，與被架構以經其發送微波能量之微波功率來源進行操作性通訊；一可調整調諧元件，包含一被架構以伸入該波導內之核心，其中該核心包含複數個軸承，該等軸承係設置在該核心與該波導之間，其中該等軸承包含金屬或金屬合金，且其中該複數軸承係設置在該波導的外部；一致動器，選擇性地改變伸入該波導內之該可調整調諧元件的核心長度；一控制器，架構成依據該複數個操作條件之變化來選擇性地調整該致動器；及 一製程室，流體性連通著該電漿產生構件並用以安置該基板。
8. 如申請專利範圍第7項之可調諧電漿灰化設備，其中，該複數個軸承及該核心中其中所選之一或兩者包括鈹銅合金。
9. 如申請專利範圍第7項之可調諧電漿灰化設備，其中，該致動器係氣動式或電動式。
10. 如申請專利範圍第7項之可調諧電漿灰化設備，其中，該複數個操作條件包括不同總氣體流、分離的氣體成分、不同氣體壓力、不同微波功率輸入、或包括上述中至少其中之一之結合。
11. 如申請專利範圍第10項之可調諧電漿灰化設備，其中，該些分離的氣體成分包括含氮氣體、含氟氣體、還原氣體、氧化氣體、惰性氣體或包括上述中至少其中之一之結合。
12. 如申請專利範圍第7項之可調諧電漿灰化設備，進一步包括一垂直定位系統，架構成沿著該波導之長度選擇性地改變該可調整調諧元件之位置。
13. 如申請專利範圍第12項之可調諧電漿灰化設備，其中，該垂直定位系統包括：一垂直致動器，沿著該波導之長度選擇性地定位該可調整調諧元件；及一控制器，架構成依據該複數個操作條件之變化來選擇性地啟動該垂直致動器。
14. 一種電漿灰化設備，該設備包括如申請專利範圍第1項之微波電路。