TWI494968B - 利用微波共振器電漿源中之電漿調整桿處理基板的系統及方法 - Google Patents
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Description
本申請案係關於同時待審理之美國專利申請案第13/XXX,XXX號，其名稱為“Plasma-Tuning Rods in Surface Wave Antenna(SWA)Sources”，與本案於同日提出申請。本申請案係關於同時待審理之美國專利申請案第13/XXX,XXX號，其名稱為“Plasma Tuning Rods in Microwave Processing Systems”，與本案於同日提出申請。這些申請案每一者的內容藉由參照全體納入作為本案揭示內容的一部分。
本發明係關於基板/晶圓處理，且更特別是關於用於處理基板和/或半導體晶圓的微波共振器系統和方法
典型上，在半導體處理期間，利用(乾式)電漿蝕刻製程，沿著圖案化於半導體基板上的細線或於介層窗或接觸窗之內將材料加以移除或蝕刻。電漿蝕刻製程一般包含將具有上覆圖案化保護層(例如光阻層)之半導體基板置入一製程腔室。
一旦將基板放置於該腔室之內，一可離子化解離氣體混合物以一預先指定的流速導入該腔室之內，而此時真空泵被調節以達到周圍製程壓力。之後，當所存在的一部分氣體物種在與高能電子碰撞之後被離子化之時，將電漿形成。此外，經加熱的電子係用以將若干混合氣體物種解離，且產生適用於蝕刻暴露表面的反應物種。一旦電漿形成，藉由電漿蝕刻基板的任何暴露表面。將該製程調整以達到最佳的條件，包括所欲反應物和離子群體的適當濃度，以蝕刻基板的暴露區域中的各種特徵部(例如溝槽、介層窗、接觸窗等)。需要進行蝕刻處的基板材料包含例如二氧化矽(SiO2
)、多晶矽、及矽氮化物。
如以上所述，傳統上，已發展各種技術，將氣體激發為
電漿，以在半導體裝置製造期間處理基板。特別是，通常已將(「平行板」)電容耦合電漿(CCP)處理系統、或電感耦合電漿(ICP)處理系統運用於電漿激發。其他型態的電漿源則有微波電漿源(包含利用電子迴旋共振(ECR)者)、表面波電漿(SWP)源、及螺旋電漿源。
微波共振器系統提供優於CCP系統、ICP系統、及共振加熱系統之改良的電漿處理效能(尤其於蝕刻製程方面)逐漸變成共識。微波共振器系統在相對較低的波茲曼電子溫度(Te
)下產生高程度的離子化。此外，SWP來源通常產生富含降低分子解離之電子激發分子物種的電漿。然而，微波共振器系統的實際實施仍受限於若干缺陷，包含例如電漿穩定性和均勻性。
本發明係關於微波共振器系統，且更特別是關於在微波共振器系統中的穩定和/或均勻的共振器次系統。
根據實施例，描述複數電漿共振器次系統。該等共振器次系統包含一個以上共振腔，其建構成藉由在鄰近電漿的共振腔之中產生共振微波能量，將電磁(EM)能量在所欲的電磁波模態下耦合至電漿。該共振器次系統可利用一個以上介面次系統連結至製程腔室，且可包含一個以上共振腔，且共振腔每一者可具有與其連結的複數電漿調整桿。該等電漿調整桿其中若干可建構成將EM能量自一個以上共振腔耦合至製程腔室之內的製程空間。此外，一個以上微波組件可連結至一個以上共振腔，且可配置一個以上額外的電漿調整桿，以將EM能量自一個以上微波組件耦合至一個以上共振腔。此外，一個以上微波來源可連結至一個以上微波組件及/或一個以上共振腔。
此處以各種實施例揭露微波共振器系統。然而，熟習相關技藝者可了解，在不具一或多個特定細節，或者運用其他代替
物和/或額外的方法、材料、或構件的情況下，仍可實行各種實施例。另一方面，此處不詳細顯示或描述眾所周知的結構、材料、或操作，以避免混淆本發明的各種實施例態樣。
類似地，為了說明的目的，描述特定數量、材料、及構造，以提供對本發明的完整理解。儘管如此，可在不具備該等特定細節下實施本發明。此外，應理解在圖示中顯示的各種實施例係例示圖形，且不需要依比例繪製。
在通篇說明書中，所提及「一個實施例」或「一實施例」或其變形係意指包含於本發明至少一個實施例中的相關於實施例加以描述的特定特徵、結構、材料、或特性，但並非意指其存在於每一個實施例。因此，在整個此說明書中各種地方所出現的例如「在一個實施例」或「在一實施例」用語，不必然意指本發明的相同實施例。此外，在一個以上實施例中可以任何適當方式將特定的特徵、結構、材料、或特性加以組合。
儘管如此，吾人應明白，儘管係解釋一般概念之發明性質，包含於敘述中之特徵亦為發明性質。
現在參照圖式，其中於數個圖示裡相似的參考符號表示相同或相對應的部件，圖1A描述根據本發明實施例的第一微波共振器系統100。第一微波共振器系統100可用於乾式電漿蝕刻系統或電漿輔助沉積系統。第一微波共振器系統100可包含第一共振器次系統180，其可連結至製程腔室110。或者是，可將第一微波共振器系統100加以不同地配置。
圖1A顯示在第一微波共振器系統100的前視圖。該前視圖顯示製程腔室110的x/y平面視圖，該製程腔室可利用第一介面組件165a、連結至該第一介面組件165a的複數腔室壁112而加以建構，且製程空間115可配置於製程腔室110之內。舉例來說，腔室壁112可具有與其相關聯的壁厚度(t)，且該壁厚度(t)可變化於約1 mm到約5 mm。第一介面組件165a可具有與其相關聯的第一介面厚度(ti1
)，且該第一介面厚度(ti1
)可變化於約1 mm到約10 mm。
該前視圖顯示第一共振器次系統180的x/y平面視圖，第一共振器次系統180包含第一共振器組件181，其具有界定第一EM能量調整空間185於其中的複數共振器壁(182a、182b、183、及184)。舉例來說，共振器壁(182a、182b、183、及184)可包含例如石英之介電材料。此外，一個以上共振器感測器106可連結至第一EM能量調整空間185，以取得第一共振器資料。
共振器壁182a可具有與其相關聯的壁厚度(ta
)，而壁厚度(ta
)可變化於自約1 mm到約5 mm。此外，共振器壁182b可具有與其相關聯的壁厚度(tb
)，而壁厚度(tb
)可變化於自約1 mm到約5 mm。共振器壁183可具有與其相關聯的壁厚度(t)，而壁厚度(t)可變化於自約1 mm到約5 mm。
在若干範例中，第一介面組件165a可用以將第一共振器組件181可移除自如地連結至製程腔室110。第一介面組件165a可具有與其相關聯的第一介面厚度(ti1
)，且該第一介面厚度(ti1
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，可不需要第一介面組件165a，或可將第一介面組件165a加以不同地配置。第一介面組件165a可包含一個以上隔離組件(164a、164b、及164c)。該等隔離組件(164a、164b、及164c)每一者可被可移除自如地連結至下共振器壁183，且可移除自如地連結至一個以上第一介面組件165a。
此外，一第二介面組件165b可利用上共振器壁184連結至第一共振器組件181。第二介面組件165b可具有與其相關聯的第二介面厚度(ti2
)，且該第二介面厚度(ti2
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，可不需要第二介面組件165b，或可將第二介面組件165b加以不同地配置。第二介面組件165b可包含一個以上控制組件(160a、160b、及160c)。該等控制組件(160a、160b、及160c)每一者可被可移除自如地連結至上共振器壁184，且可移除自如地連結至第二介面組件165b。
第一微波共振器系統100可建構成在將基板固持器120和基板移動通過製程空間115之時，在製程空間115之中形成電
漿。第一微波共振器系統100可建構成用以處理200 mm基板、300 mm基板、或更大尺寸的基板。此外，可配置正方形和/或矩形腔室，使得第一微波共振器系統100可建構成用以處理正方形或矩形的基板、晶圓、或LCD，無論其為熟習此技藝者所知的何種尺寸。因此，雖然將就半導體基板的處理對本發明的實施態樣加以描述，但本發明係不僅限定於此。
在其他實施例中，第一共振器次系統180可包含複數共振腔(未顯示)於其中。在若干其他實施例中，第一共振器次系統180可包含具有一個以上共振腔於其中的複數共振器次系統。在各種系統中，第一共振器次系統180和第一EM能量調整空間185可具有圓柱形形狀、矩形形狀、或正方形形狀。
在若干實施例中，微波來源150可耦合至第一共振器組件181。此外，一個以上RF來源(未顯示)可耦合至第一共振器次系統180。微波來源150可耦合至匹配網路152，且匹配網路152可耦合至耦合網路154。或者是，可將複數匹配網路(未顯示)或複數耦合網路(未顯示)耦合至第一共振器次系統180。耦合網路154可被可移除自如地連結至第一共振器組件181的上共振器壁184，且可用以提供微波能量至第一EM能量調整空間185。或者是，可使用其他的耦合配置。
第一電漿調整桿(170a,175a)可具有第一電漿調整部170a及第一EM調整部175a，該第一電漿調整部170a可於一第一位置(x2a
)處延伸進入製程空間115，且第一EM調整部175a可於一第一位置(x1a
)處延伸進入第一EM能量調整空間185。第一隔離組件164a可用以在製程空間115之內於利用(x2a
)加以定義的一第一位置處，置放(延伸)第一電漿調整部170a一第一電漿調整距離171a。舉例來說，第一電漿調整距離171a可變化於自約10 mm到約400 mm，且第一電漿調整距離171a可為波長相依的且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第一EM耦合區域162a可在第一EM能量調整空間185之內於由下共振器壁183之第一EM耦合距離176a處加以建立，
並且第一EM調整部175a可延伸進入第一EM耦合區域162a。第一EM調整部175a可自第一EM耦合區域162a取得第一可調整的微波能量，且第一微波能量可作為第一電漿調整能量利用第一電漿調整部170a於第一位置(x2a
)處傳送至製程空間115。第一EM耦合區域162a可包含一可調整電場區域、一可調整磁場區域、一最大場區域、一最大電壓區域、最大能量區域、或最大電流區域、或其任何組合。舉例來說，第一EM耦合距離176a可變化於約0.01 mm到約10 mm，並且第一EM耦合距離176a可為波長相依且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第一電漿調整板161a可連結至第一控制組件160a，其可用以在第一EM能量調整空間185之內將該第一電漿調整板161a相對於第一電漿調整桿(170a,175a)的第一EM調整部175a移動163a一第一EM調整距離177a。該第一控制組件160a和該第一電漿調整板161a可用以將自第一EM耦合區域162a耦合至第一電漿調整桿(170a,175a)的第一EM調整部175a之微波能量予以最佳化。舉例來說，第一EM調整距離177a可建立於第一EM能量調整空間185內之第一EM調整部175a和第一電漿調整板161a之間，且第一EM調整距離177a可變化於約0.01 mm到約1 mm。
第一電漿調整桿(170a,175a)可具有與其相關聯的第一直徑(d1a
)，且第一直徑(d1a
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。第一隔離組件164a可具有與其相關聯的第一直徑(D1a
)，且第一直徑(D1a
)可變化於約1 mm到約10 mm。
第一EM調整部175a、第一EM耦合區域162a、第一控制組件160a、及第一電漿調整板161a可具有與其相關聯的第一x/y平面偏移(x1a
)。舉例來說，第一x/y平面偏移(x1a
)可相對於共振器壁182b加以建立，可為波長相依的，且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。第一控制組件160a可具有圓柱形構造、及可變化於約1 mm到約5 mm的直徑(d2a
)。第一電漿調整板161a可具有與其相關聯的直徑(D2a
)，且直徑(D2a
)可變化於約1 mm到約10
mm。
第二電漿調整桿(170b,175b)可具有第二電漿調整部170b及第二EM調整部175b，該第二電漿調整部170b可於一第二位置(x2b
)處延伸進入製程空間115，且第二EM調整部175b可於一第二位置(x1b
)處延伸進入第一EM能量調整空間185。第二隔離組件164b可用以在製程空間115之內於利用(x2b
)加以定義的一第二位置處，置放(延伸)第二電漿調整部170b於第二電漿調整距離171b處。舉例來說，第二電漿調整距離171b可變化於自約10 mm到約400 mm，且第二電漿調整距離171b可為波長相依且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第二EM耦合區域162b可自界定第一EM能量調整空間185之下共振器壁183之第二EM耦合距離176b處加以建立，並且第二EM調整部175b可延伸進入第二EM耦合區域162b。第二EM調整部175b可自第二EM耦合區域162b取得第二可調整的微波能量，且第二微波能量可作為第二電漿調整能量利用第二電漿調整部170b於第二位置(x2b
)處傳送至製程空間115。第二EM耦合區域162b可包含一可調整電場區域、一可調整磁場區域、一最大場區域、一最大電壓區域、最大能量區域、或最大電流區域、或其任何組合。舉例來說，第二EM耦合距離176b可變化於約0.01 mm到約10 mm，並且第二EM耦合距離176b可為波長相依且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第二電漿調整板161b可連結至第二控制組件160b，其可用以在第一EM能量調整空間185之內將該第二電漿調整板161b相對於第二電漿調整桿(170b,175b)的第二EM調整部175b移動163b一第二EM調整距離177b。該第二控制組件160b和該第二電漿調整板161b可用以將自第二EM耦合區域162b耦合至第二電漿調整桿(170b,175b)的第二EM調整部175b之微波能量予以最佳化。舉例來說，第二EM調整距離177b可建立於第一EM能量調整空間185內之第二EM調整部175b和第二電漿調整板161b之間，且第二EM調整距離177b可變化於約0.01 mm到
約1 mm。
第二電漿調整桿(170b,175b)可具有與其相關聯的第二直徑(d1b
)，且第二直徑(d1b
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。第二隔離組件164b可具有與其相關聯的第二直徑(D1b
)，且第二直徑(D1b
)可變化於約1 mm到約10 mm。
第二EM調整部175b、第二EM耦合區域162b、第二控制組件160b、及第二電漿調整板161b可具有與其相關聯的第二x/y平面偏移(x1b
)。舉例來說，第二x/y平面偏移(x1b
)可相對於共振器壁182b加以建立，且可為波長相依的，並且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。第二控制組件160b可具有圓柱形構造、及可變化於約1 mm到約5 mm的第二直徑(d2b2
)。第二電漿調整板161b可具有與其相關聯的直徑(D2b
)，且直徑(D2b
)可變化於約1 mm到約10 mm。
第三電漿調整桿(170c,175c)可具有第三電漿調整部170c及第三EM調整部175c，該第三電漿調整部170c可於一第三位置(x2c
)處延伸進入製程空間115，且第三EM調整部175c可於一第三位置(x1c
)處延伸進入第一EM能量調整空間185。第三隔離組件164c可用以在製程空間115之內於利用(x2c
)加以定義的一第三位置處，置放(延伸)第三電漿調整部170c於第三電漿調整距離171c處。舉例來說，第三電漿調整距離171c可變化於自約10 mm到約400 mm，且第三電漿調整距離171c可為波長相依且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第三EM耦合區域162c可自界定第一EM能量調整空間185的下共振器壁183之第三EM耦合距離176c處加以建立，並且第三EM調整部175c可延伸進入第三EM耦合區域162c。第三EM調整部175c可自第三EM耦合區域162c取得第三可調整的微波能量，且第三微波能量可作為第三電漿調整能量利用第三電漿調整部170c於第三位置(x2c
)處傳送至製程空間115。第三EM耦合區域162c可包含一可調整電場區域、一可調整磁場區域、一最大場區域、一最大電壓區域、最大能量區域、或最大電流區
域、或其任何組合。舉例來說，第三EM耦合距離176c可變化於約0.01 mm到約10 mm，並且第三EM耦合距離176c可為波長相依且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第三電漿調整板161c可連結至第三控制組件160c，其可用以在第一EM能量調整空間185之內將該第三電漿調整板161c相對於第三電漿調整桿(170c,175c)的第三EM調整部175c移動163c一第三EM調整距離177c。該第三控制組件160c和該第三電漿調整板161c可用以將自第三EM耦合區域162c耦合至第三電漿調整桿(170c,175c)的第三EM調整部175c之微波能量予以最佳化。舉例來說，第三EM調整距離177c可建立於第一EM能量調整空間185內之第三EM調整部175c和第三電漿調整板161c之間，且第三EM調整距離177c可變化於約0.01 mm到約1 mm。
第三電漿調整桿(170c,175c)可具有與其相關聯的三直徑(dlc
)，且第三直徑(d1c
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。第三隔離組件164c可具有與其相關聯的第三直徑(D1c
)，且第三直徑(D1c
)可變化於約1 mm到約10 mm。
第三EM調整部175c、第三EM耦合區域162c、第三控制組件160c、及第三電漿調整板161c可具有與其相關聯的第三x/y平面偏移(x1c
)。舉例來說，第三x/y平面偏移(x1c
)可相對於共振器壁182b加以建立，且可為波長相依的，並且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。第三控制組件160c可具有圓柱形構造、及可變化於約1 mm到約5 mm的第三直徑(d2c
)。第三電漿調整板161c可具有與其相關聯的第三直徑(D2c
)，且第三直徑(D2c
)可變化於約1 mm到約10 mm。
控制組件(160a、160b、及160c)可連結196至控制器195，且控制器195可使用製程配方來建立、控制、和最佳化EM調整距離(177a、177b、及177c)，以控制在製程空間115之內的電漿均勻性。控制器195可連結196至微波來源150、匹配網路152、及耦合網路154，並且控制器195可使用製程配方來建立、
控制、和最佳化微波來源150、匹配網路152、及耦合網路154，以控制在EM能量調整空間185之中的EM耦合區域(162a、162b、及162c)及在製程空間115之內的電漿均勻性。舉例來說，微波來源150可操作於從約500 MHz到約5000 MHz的頻率。此外，控制器195可連結196至共振器感測器106和製程感測器107，且控制器195可利用製程配方來建立、控制、和最佳化來自共振器感測器106和製程感測器107的資料，以控制在EM能量調整空間185之中的EM耦合區域(162a、162b、及162c)及在製程空間115之內的電漿均勻性。
第一微波共振器系統100的前視圖包含腔控制組件155的x/y平面視圖，其被顯示連結至腔調整板156的前視圖。腔控制組件155可具有與其相關聯的第一直徑(d1aa
)，且該第一直徑(d1aa
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。腔調整板156可具有與其相關聯的第二直徑(D1aa
)，且該第二直徑(D1aa
)可變化於約1 mm到約10 mm。腔控制組件155和腔調整板156可具有與其相關聯的第一x/y平面偏移(y1aa
)，且第一x/y平面偏移(y1aa
)可變化於約1 mm到約10 mm。
腔控制組件155可用以在第一EM能量調整空間185之內移動157腔調整板156腔調整距離158。控制器195可連結196至腔控制組件155，且控制器195可使用製程配方來建立、控制、和最佳化腔調整距離158，以即時地控制和維持在製程空間115之內的電漿均勻性。舉例來說，腔調整距離158可變化於約0.01 mm到約10 mm，並且腔調整距離158可為波長相依的且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
仍然參照圖1A，顯示基板固持器120和下電極121。當存在時，下電極121可用以在製程空間115之中耦合射頻(RF)功率至電漿。舉例來說，可藉由將來自RF產生器130的RF功率經由阻抗匹配網路131和RF感測器135傳輸至下電極121，而將下電極121電偏壓於一RF電壓。該RF偏壓可用以加熱電子以形成和/或維持電漿。RF偏壓的典型頻率可在1 MHz到100 MHz之
範圍，且較佳為13.56 MHz。或者是，可於多個頻率將RF功率施加至下電極121。此外，阻抗匹配網路131可用以藉由將反射功率最小化而將傳輸至製程腔室110之中的電漿的RF功率最大化。可利用各種匹配網路拓樸和自動控制方法。RF感測器135可量測關聯於基頻訊號、諧波訊號、及/或交互調變訊號的功率位準和/或頻率。此外，控制器195可連結196至RF產生器130、阻抗匹配網路131、及RF感測器135，並且控制器195可使用製程配方來建立、控制、和最佳化傳送至/自RF產生器130、阻抗匹配網路131、及RF感測器135的資料，以控制在EM能量調整空間185之中的EM耦合區域(162a、162b、及162c)及在製程空間115之內的電漿均勻性。
若干第一微波共振器系統100可包含壓力控制系統190和排放埠191，其連結至製程腔室110且建構成用以排空製程腔室110以及控制在製程腔室110之內的壓力。或者是，可不需要壓力控制系統190和/或排放埠191。
如圖1A所示，第一微波共振器系統100可包含連結至第一供給元件141的第一氣體供給系統140，並且第一供給元件141可連結至一個以上第一流量元件142，其可連結至製程腔室110。第一流量元件142可建構成用以將第一製程氣體導入製程空間115，且可包含流量控制和/或流量量測裝置。此外，第一微波共振器系統100可包含連結至第二供給元件146的第二氣體供給系統145，且第二供給元件146可為一個以上第二流量元件147，其可連結至製程腔室110。第二流量元件147可建構成用以將第二製程氣體導入製程空間115，且可包含流量控制和/或流量量測裝置。或者是，可不需要第二氣體供給系統145、第二供給元件146、及/或第二流量元件147。
在乾式電漿蝕刻期間，製程氣體可包含蝕刻劑、鈍化劑(passivant)、或惰性氣體、或其二者以上的組合。舉例而言，當電漿蝕刻例如矽氧化物(SiOx
)或矽氮化物(Six
Ny
)之介電膜時，電漿蝕刻氣體成份通常包含氟碳基化學品(Cx
Fy
)，例如C4
F8
、
C5
F8
、C3
F6
、C4
F6
、CF4
等其中至少一者，且/或可包含氟烴基化學品(Cx
Hy
Fz
)，例如CHF3
、CH2
F2
等其中至少一者，且可具有惰性氣體、氧、CO、或CO2
其中至少一者。此外，舉例來說，當蝕刻多晶矽之時，電漿蝕刻氣體成份一般包含含鹵素氣體，例如HBr、Cl2
、NF3
、或SF6
、或其二者以上組合，且可包含氟烴基化學品(Cx
Hy
Fz
)，例如CHF3
、CH2
F2
等其中至少一者，及惰性氣體、氧、CO、或CO2
其中至少一者、或其二者以上。在電漿輔助沉積期間，製程氣體可包含膜形成前驅物、還原氣體、或惰性氣體、或其二者以上之組合。
圖1B描述根據本發明實施例之第一共振器組件的俯視圖。第一共振器次系統180可具有在x/z平面上與其相關聯的全長(xT1
)和全高(zT1
)。舉例來說，全長(xT1
)可變化於約10 mm到約500 mm，且全高(zT1
)可變化於約10 mm到約1000 mm。
第一共振器次系統180的俯視圖包含第一控制組件160a的x/z平面視圖，其被顯示由第一電漿調整板161a的俯視(虛線)圖所圍繞。第一控制組件160a可具有與其相關聯的第一直徑(d2a
)，且該第一直徑(d2a
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。第一電漿調整板161a可具有與其相關聯的第二直徑(D2a
)，且該第二直徑(D2a
)可變化於約1 mm到約10 mm。第一控制組件160a和第一電漿調整板161a可具有與其相關聯的第一x/z平面偏移(x1a
)，且第一x/z平面偏移(x1a
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，第一控制組件160a和第一電漿調整板161a可具有與其相關聯的不同第一x/z平面偏移(x1a
)。第一控制組件160a和第一電漿調整板161a可具有與其相關聯的第一x/z平面偏移(z1a
)，且第一x/z平面偏移(z1a
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，第一控制組件160a和第一電漿調整板161a可具有與其相關聯的不同第一x/z平面偏移(z1a
)。
此外，第一共振器次系統180的俯視圖包含第二控制組件160b的x/z平面視圖，其被顯示由第二電漿調整板161b的俯視(虛線)圖所圍繞。第二控制組件160b可具有與其相關聯的第一
直徑(d2b
)，且該第一直徑(d2b
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。第二電漿調整板161b可具有與其相關聯的第二直徑(D2b
)，且該第二直徑(D2b
)可變化於約1 mm到約10 mm。第二控制組件160b和第二電漿調整板161b可具有與其相關聯的第二x/z平面偏移(x1b
)，且第二x/z平面偏移(x1b
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，第二控制組件160b和第二電漿調整板161b可具有與其相關聯的不同第二x/z平面偏移(x1b
)。第二控制組件160b和第二電漿調整板161b可具有與其相關聯的第二x/z平面偏移(z1b
)，且第二x/z平面偏移(z1b
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，第二控制組件160b和第二電漿調整板161b可具有與其相關聯的不同第二x/z平面偏移(z1b
)。
此外，第一共振器次系統180的俯視圖包含第三控制組件160c的x/z平面視圖，其被顯示由第三電漿調整板161c的俯視(虛線)圖所圍繞。第三控制組件160c可具有與其相關聯的第一直徑(d2c
)，且該第一直徑(d2c
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。第三電漿調整板161c可具有與其相關聯的第二直徑(D2c
)，且該第二直徑(D2c
)可變化於約1 mm到約10 mm。第三控制組件160c和第三電漿調整板161c可具有與其相關聯的第三x/z平面偏移(x1c
)，且第三x/z平面偏移(x1c
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，第三控制組件160c和第三電漿調整板161c可具有與其相關聯的不同第三x/z平面偏移(x1c
)。第三控制組件160c和第三電漿調整板161c可具有與其相關聯的第三x/z平面偏移(z1c
)，且第三x/z平面偏移(z1c
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，第三控制組件160c和第三電漿調整板161c可具有與其相關聯的不同第三x/z平面偏移(z1c
)。
圖1B顯示共振器壁(182a、182b、183、及184)的俯視圖。共振器壁182a可具有與其相關聯的壁厚度(ta
)，且壁厚度(ta
)可變化於約1 mm到約5 mm。共振器壁182b可具有與其相關聯的壁厚度(tb
)，且壁厚度(tb
)可變化於約1 mm到約5 mm。共振器壁(183及184)可具有與其相關聯的壁厚度(t)，且壁厚
度(t)可變化於約1 mm到約5 mm。
第一微波共振器系統100的俯視圖包含腔控制組件155的x/z平面視圖，其被顯示連結至腔調整板156的俯視圖。腔控制組件155可具有與其相關聯的第一直徑(d1aa
)，且該第一直徑(d1aa
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。腔調整板156可具有與其相關聯的第二直徑(D1aa
)，且該第二直徑(D1aa
)可變化於約1 mm到約10 mm。腔控制組件155和腔調整板156可具有與其相關聯的第一x/z平面偏移(z1aa
)，且該第一x/z平面偏移(z1aa
)可變化於約1 mm到約10 mm。
圖1C描述第一微波共振器系統100的側視圖。該側視圖顯示製程腔室110的y/z平面視圖，該製程腔室110可利用第一介面組件165a、連結至該第一介面組件165a的複數腔室壁112加以建構，且製程空間115可配置於該製程腔室110之內。舉例來說，腔室壁112可具有與其相關聯的壁厚度(t)，且壁厚度(t)可變化於約1 mm到約5 mm。第一介面組件165a可具有與其相關聯的第一介面厚度(ti1
)，且該第一介面厚度(ti1
)可變化於約1 mm到約10 mm。
該側視圖顯示第一共振器次系統180的y/z平面視圖，第一共振器次系統180可包含第一共振器組件181，其可利用複數共振器壁(182a、182b、183、及184)加以建構。舉例來說，共振器壁(182a、182b、183、及184)可包含例如石英的介電材料，且可界定第一EM能量調整空間185於其中。此外，一個以上共振器感測器106可連結至第一EM能量調整空間185，以取得第一共振器資料。
共振器壁182a可具有與其相關聯的壁厚度(ta
)，且壁厚度(ta
)可變化於約1 mm到約5 mm。共振器壁182b可具有與其相關聯的壁厚度(tb
)，且壁厚度(tb
)可變化於約1 mm到約5 mm。共振器壁(183、184)可具有與其相關聯的壁厚度(t)，且壁厚度(t)可變化於約1 mm到約5 mm。
在若干範例中，第一介面組件165a可用以將第一共振
器組件181可移除自如地連結至製程腔室110。第一介面組件165a可具有與其相關聯的第一介面厚度(ti1
)，且該第一介面厚度(ti1
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，可不需要第一介面組件165a，或可不同地配置第一介面組件165a。第一介面組件165a可包含一個以上隔離組件(164a、164b、及164c)。隔離組件(164a、164b、及164c)每一者可被可移除自如地連結至下共振器壁183，且可移除自如地連結至一個以上第一介面組件165a。
此外，第二介面組件165b可利用上共振器壁184連結至第一共振器組件181。第二介面組件165b可具有與其相關聯的第二介面厚度(ti2
)，且該第二介面厚度(ti2
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，可不需要第二介面組件165b，或可不同地配置第二介面組件165b。第二介面組件165b可包含一個以控制組件(160a、160b、及160c)。控制組件(160a、160b、及160c)每一者可被可移除自如地連結至上共振器壁184，且可移除自如地連結至第二介面組件165b。
可配置第一微波共振器系統100，以在將基板固持器120和基板移動通過製程空間115之時，在製程空間115之中形成電漿。第一微波共振器系統100可建構成用以處理200 mm基板、300 mm基板、或更大尺寸的基板。此外，可配置正方形和/或矩形腔室，使得第一微波共振器系統100可建構成用以處理正方形或矩形基板、晶圓、或LCD，無論其為熟習此技藝者所知的何種尺寸。因此，雖然將就半導體基板的處理對本發明的實施態樣加以描述，但本發明係不僅限定於此。
在其他實施例中，第一共振器次系統180可包含複數共振腔(未顯示)於其中。在若干其他實施例中，第一共振器次系統180可包含具有一個以上共振腔於其中的複數共振器次系統。在各種系統中，第一共振器組件181及第一EM能量調整空間185可具有圓柱形形狀、矩形形狀、或正方形形狀。
在圖1C中，顯示微波來源150連結至第一共振器組件181。微波來源150可連結至匹配網路152，且匹配網路152可連
結至耦合網路154。或者是，複數匹配網路(未顯示)或複數耦合網路(未顯示)可連結至第一共振器次系統180。耦合網路154可被可移除自如地連結至第一共振器組件181的上共振器壁184，且可用以提供微波能量至第一EM能量調整空間185。或者是，可使用其他耦合構造。
該側視圖包含第一組電漿調整桿{(170a,175a)、(170b,175b)、及(170c,175c)}的y/z平面視圖，其可具有第一組電漿調整部(170a、170b、及170c)及第一組EM調整部(175a、175b、及175c)，該第一組電漿調整部(170a、170b、及170c)可在第一y/z平面位置(z2a-c
)處延伸進入製程空間115，而該第一組EM調整部(175a、175b、及175c)可在第二z平面位置(z1a-c
)處延伸進入第一EM能量調整空間185。第一組隔離組件(164a、164b、及164c)可用以在製程空間115之內於利用(z2a-c
)所定義的第一位置處，將第一組電漿調整部(170a、170b、及170c)置放(延伸)電漿調整距離(171a、171b、及171c)。舉例來說，電漿調整距離(171a、171b、及171c)可變化於約10 mm到約400 mm，並且電漿調整距離(171a、171b、及171c)可為波長相依的且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第一組EM耦合區域(162a、162b、及162c)可在第一EM能量調整空間185之內，於由下共振器壁183之第一組EM耦合距離(176a、176b、及176c)處加以建立，且第一組EM調整部(175a、175b、及175c)可延伸進入第一組EM耦合區域(162a、162b、及162c)。第一組EM調整部(175a、175b、及175c)可自第一組EM耦合區域(162a、162b、及162c)取得可調整的微波能量，且該可調整的微波能量可作為可控制電漿調整能量利用第一組電漿調整部(170a、170b、及170c)於第一z平面位置(z2a-c
)處傳送至製程空間115。第一組EM耦合區域(162a、162b、及162c)可包含可調整電場區域、可調整磁場區域、最大場區域、最大電壓區域、最大能量區域、或最大電流區域、或其任何組合。舉例來說，第一組EM耦合距離(176a、176b、及176c)可變化
於約0.01 mm到約10 mm，並且第一組EM耦合距離(176a、176b、及176c)可為波長相依且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第一組電漿調整板(161a、161b、及161c)可連結至第一組控制組件(160a、160b、及160c)，且第一組控制組件(160a、160b、及160c)可用以在第一EM能量調整空間185之內，將第一組電漿調整板(161a、161b、及161c)相對於第一組電漿調整桿{(170a,175a)、(170b,175b)、及(170c,175c)}的第一組EM調整部(175a、175b、及175c)移動(163a、163b、及163c)第一組EM調整距離(177a、177b、及177c)。第一組控制組件(160a、160b、及160c)和第一組電漿調整板(161a、161b、及161c)可用以將自第一組EM耦合區域(162a、162b、及162c)耦合至第一組電漿調整桿{(170a,175a)、(170b,175b)、及(170c,175c)}的第一組EM調整部(175a、175b、及175c)之微波能量予以最佳化。舉例來說，第一組EM調整距離(177a、177b、及177c)可建立於第一EM能量調整空間185內之第一組EM調整部(175a、175b、及175c)和第一組電漿調整板(161a、161b、及161c)之間，且第一組EM調整距離(177a、177b、及177c)可變化於約0.01 mm到約1 mm。
第一組電漿調整桿{(170a,175a)、(170b,175b)、及(170c,175c)}可包含介電材料，且可具有與其相關聯的第一直徑(d1a
)，並且該第一直徑(d1a
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。第一組隔離組件(164a、164b、及164c)可具有與其相關聯的第一直徑(D1a
)，且第一直徑(D1a
)可變化於約1 mm到約10 mm。
第一組EM調整部(175a、175b、及175c)、第一組EM耦合區域(162a、162b、及162c)、第一組控制組件(160a、160b、及160c)、及第一組電漿調整板(161a、161b、及161c)可具有與其相關聯的z平面偏移(z1a-c
)。舉例來說，z平面偏移(z1a-c
)可相對於下共振器壁183而加以建立，並且可為波長相依的且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。第一組控制組件(160a、160b、及160c)可包含介電材料，可具有圓柱形構造，及可變化於約1 mm到約5
mm的直徑(d2a-c
)。第一組電漿調整板(161a、161b、及161c)可包含介電材料，且可具有與其相關聯的直徑(D2a-c
)及可變化於約1 mm到約10 mm的直徑(D2a-c
)。
如圖1C所示，控制組件(160a、160b、及160c)可連結196至控制器195，且控制器195可利用製程配方來來建立、控制、和最佳化EM調整距離(177a、177b、及177c)，以控制在EM能量調整空間185之中的EM耦合區域(162a、162b、及162c)以及在製程空間115之內的電漿均勻性。控制器195可連結196至微波來源150、匹配網路152、及耦合網路154，並且控制器195可利用製程配方來來建立、控制、和最佳化微波來源150、匹配網路152、及耦合網路154，以控制在EM能量調整空間185之中的EM耦合區域(162a、162b、及162c)以及在製程空間115之內的電漿均勻性。舉例來說，微波來源150可操作於約500 MHz到約5000 MHz之頻率。此外，控制器195可連結196至共振器感測器106及製程感測器107，且控制器195可利用製程配方來建立、控制、及最佳化來自共振器感測器106及製程感測器107的資料，以控制在EM能量調整空間185之中的EM耦合區域(162a、162b、及162c)以及在製程空間115之內的電漿均勻性。
第一微波共振器系統100的側視圖包含腔控制組件155的y/z平面視圖和腔調整板156的y/z平面視圖。腔控制組件155可具有與其相關聯的第一直徑(d1aa
)，且第一直徑(d1aa
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。腔調整板156可具有與其相關聯的第二直徑(D1aa
)，且第二直徑(D1aa
)可變化於約1 mm到約10 mm。腔控制組件155和腔調整板156可具有與其相關聯的第一y平面偏移(y1aa
)，且第一y平面偏移(y1aa
)可變化於約1 mm到約10 mm。
仍參照圖1C，顯示基板固持器120和下電極121的側視圖。當存在時，下電極121可用以將射頻(RF)功率耦合至製程空間115之中的電漿。舉例來說，可藉由自RF產生器130經由阻抗匹配網路131和RF感測器135傳輸RF功率至下電極121，
將下電極121電偏壓於一RF電壓。RF偏壓可用以加熱電子，以形成和/或維持電漿。RF偏壓的典型頻率可在1 MHz到100 MHz的範圍，且較佳為13.56 MHz。或者是，可於多個頻率施加RF功率至下電極121。此外，阻抗匹配網路131可用以藉由將反射功率最小化而將傳輸至製程腔室110之中的電漿的RF功率最大化。可利用各種匹配網路拓樸和自動控制方法。RF感測器135可量測關聯於基頻訊號、諧波訊號、及/或交互調變訊號的功率位準和/或頻率。此外，控制器195可連結196至RF產生器130、阻抗匹配網路131、及RF感測器135，並且控制器195可使用製程配方來建立、控制、和最佳化傳送至/自RF產生器130、阻抗匹配網路131、及RF感測器135的資料，以控制在EM能量調整空間185之中的EM耦合區域(162a、162b、及162c)及在製程空間115之內的電漿均勻性。
第一微波共振器系統100的側視圖可包含壓力控制系統190和排放埠191的y/z平面視圖，壓力控制系統190和排放埠191係連結至製程腔室110且建構成用以排空製程腔室110以及控制在製程腔室110之內的壓力。或者是，可不需要壓力控制系統190和/或排放埠191。
如圖1C所示，該側視圖可包含第一氣體供給系統140、第一供給元件141、第一流量元件142、及製程腔室110的y/z平面視圖。第一流量元件142可配置於製程空間115的周圍，且可建構成用以將第一製程氣體導入製程空間115。此外，該側視圖可包含第二氣體供給系統145、第二供給元件146、及第二流量元件147的y/z平面視圖。第二流量元件147可配置於製程空間115的周圍，且可建構成用以將第二製程氣體導入製程空間115。
在乾式電漿蝕刻期間，製程氣體可包含蝕刻劑、鈍化劑、或惰性氣體、或其二者以上的組合。舉例而言，當電漿蝕刻例如矽氧化物(SiOx
)或矽氮化物(Six
Ny
)之介電膜時，電漿蝕刻氣體成份通常包含氟碳基化學品(Cx
Fy
)，例如C4
F8
、C5
F8
、C3
F6
、C4
F6
、CF4
等其中至少一者，且/或可包含氟烴基化學品(Cx
Hy
Fz
)，
例如CHF3
、CH2
F2
等其中至少一者，且可具有惰性氣體、氧、CO、或CO2
其中至少一者。此外，舉例來說，當蝕刻多晶矽之時，電漿蝕刻氣體成份一般包含含鹵素氣體，例如HBr、Cl2
、NF3
、或SF6
、或其二者以上組合，且可包含氟烴基化學品(Cx
Hy
Fz
)，例如CHF3
、CH2
F2
等其中至少一者，及惰性氣體、氧、CO、或CO2
其中至少一者、或其二者以上。在電漿輔助沉積期間，製程氣體可包含膜形成前驅物、還原氣體、或惰性氣體、或其二者以上之組合。
圖2A描述根據本發明實施例的第二微波共振器系統200。第二微波共振器系統200可用於乾式電漿蝕刻系統或電漿輔助沉積系統。第二微波共振器系統200可包含「可移動的」共振器次系統280，其利用一個以上擋板構件262連結至「可變的」製程空間215。「可移動的」共振器次系統280可包含第二共振器組件281於其中，其可相對於製程空間215的頂部而加以移動。一個以上位移系統286可利用一個以上擋板組件287連結至「可移動的」共振器次系統280，且位移系統286可用以將「可移動的」共振器次系統280相對於製程空間215的頂部垂直移動288位移距離289。舉例來說，位移距離289可變化於約1 mm(毫米)到約10 mm。或者是，可將第二微波共振器系統200加以不同地配置。
圖2A顯示在第二微波共振器系統200的前視圖。該前視圖顯示製程腔室210的x/y平面視圖，該製程腔室210可利用第一介面組件265a、連結至該第一介面組件265a的複數腔室壁212而加以建構，且製程空間215可配置於製程腔室210之內。舉例來說，腔室壁212可具有與其相關聯的壁厚度(t)，且該壁厚度(t)可變化於約1 mm到約5 mm。第一介面組件265a可具有與其相關聯的第一介面厚度(ti1
)，且該第一介面厚度(ti1
)可變化於約1 mm到約10 mm。
該前視圖顯示第二共振器次系統280的x/y平面視圖，第二共振器次系統280可包含第二共振器組件281，其具有界定第
二EM能量調整空間285於其中的複數共振器壁(282a、282b、283、及284)。舉例來說，共振器壁(282a、282b、283、及284)可包含例如石英之介電材料。此外，一個以上共振器感測器206可連結至第二EM能量調整空間285，以取得第二共振器資料。
共振器壁282a可具有與其相關聯的壁厚度(ta
)，而壁厚度(ta
)可變化於自約1 mm到約5 mm。此外，共振器壁282b可具有與其相關聯的壁厚度(tb
)，而壁厚度(tb
)可變化於自約1 mm到約5 mm。共振器壁283可具有與其相關聯的壁厚度(t)，而壁厚度(t)可變化於自約1 mm到約5 mm。
在若干範例中，第一介面組件265a可用以將第二共振器組件281可移除自如地連結至製程腔室210。第一介面組件265a可具有與其相關聯的第一介面厚度(ti1
)，且該第一介面厚度(ti1
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，可不需要第一介面組件265a，或可將第一介面組件265a加以不同地配置。第一介面組件265a可包含一個以上隔離組件(264a、264b、及264c)。該等隔離組件(264a、264b、及264c)每一者可被可移除自如地連結至下共振器壁283，且可移除自如地連結至一個以上第一介面組件265a。
此外，一第二介面組件265b可利用上共振器壁284連結至第二共振器組件281。第二介面組件265b可具有與其相關聯的第二介面厚度(ti2
)，且該第二介面厚度(ti2
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，可不需要第二介面組件265b，或可將第二介面組件265b加以不同地配置。第二介面組件265b可包含一個以上控制組件(260a、260b、及260c)。該等控制組件(260a、260b、及260c)每一者可被可移除自如地連結至上共振器壁284，且可移除自如地連結至第二介面組件265b。
第二微波共振器系統200可建構成在將基板固持器220和基板移動通過製程空間215之時在製程空間215之中形成電漿。第二微波共振器系統200可建構成用以處理200 mm基板、300 mm基板、或更大尺寸的基板。此外，可配置正方形和/或矩形腔
室，使得第二微波共振器系統200可建構成用以處理正方形或矩形的基板、晶圓、或LCD，無論其為熟習此技藝者所知的何種尺寸。因此，雖然將就半導體基板的處理對本發明的實施態樣加以描述，但本發明係不僅限定於此。
在其他實施例中，第二共振器次系統280可包含複數共振腔(未顯示)於其中。在若干其他實施例中，第二共振器次系統280可包含具有一個以上共振腔於其中的複數共振器次系統280。在各種系統中，第二共振器組件281和第二EM能量調整空間285可具有圓柱形形狀、矩形形狀、或正方形形狀。
在若干實施例中，微波來源250可耦合至第二共振器組件281。此外，一個以上RF來源(未顯示)可耦合至第二共振器次系統280。微波來源250可耦合至匹配網路252，且匹配網路252可耦合至耦合網路254。或者是，可將複數匹配網路(未顯示)或複數耦合網路(未顯示)耦合至第二共振器次系統280。耦合網路254可被可移除自如地連結至第二共振器組件281的上共振器壁284，且可用以提供微波能量至第二EM能量調整空間285。或者是，可使用其他的耦合配置。
第一電漿調整桿(270a,275a)可具有第一電漿調整部270a及第一EM調整部275a，該第一電漿調整部270a可於一第一位置(x2a
)處延伸進入製程空間215，且第一EM調整部275a可於一第一位置(x1a
)處延伸進入第二EM能量調整空間285。第一隔離組件264a可用以在製程空間215之內於利用(x2a
)加以定義的一第一位置處，置放(延伸)第一電漿調整部270a一第一電漿調整距離271a。舉例來說，第一電漿調整距離271a可變化於自約10 mm到約400 mm，且第一電漿調整距離271a可為波長相依的且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第一EM耦合區域262a可在第二EM能量調整空間285之內於由下共振器壁283之第一EM耦合距離276a處加以建立，並且第一EM調整部275a可延伸進入第一EM耦合區域262a。第一EM調整部275a可自第一EM耦合區域262a取得第一可調整
的微波能量，且第一微波能量可作為第一電漿調整能量利用第一電漿調整部270a於第一位置(x2a
)處傳送至製程空間215。第一EM耦合區域262a可包含一可調整電場區域、一可調整磁場區域、一最大場區域、一最大電壓區域、最大能量區域、或最大電流區域、或其任何組合。舉例來說，第一EM耦合距離276a可變化於約0.01 mm到約10 mm，並且第一EM耦合距離276a可為波長相依的且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第一電漿調整板261a可連結至第一控制組件260a，其可用以在第二EM能量調整空間285之內將該第一電漿調整板261a相對於第一電漿調整桿(270a,275a)的第一EM調整部275a移動263a一第一EM調整距離277a。該第一控制組件260a和該第一電漿調整板261a可用以將自第一EM耦合區域262a耦合至第一電漿調整桿(270a,275a)的第一EM調整部275a之微波能量予以最佳化。舉例來說，第一EM調整距離277a可建立於第二EM能量調整空間285內之第一EM調整部275a和第一電漿調整板261a之間，且第一EM調整距離277a可變化於約0.01 mm到約1 mm。
第一電漿調整桿(270a,275a)可具有與其相關聯的第一直徑(d1a
)，且第一直徑(d1a
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。第一隔離組件264a可具有與其相關聯的第一直徑(D1a
)，且第一直徑(D1a
)可變化於約1 mm到約10 mm。
第一EM調整部275a、第一EM耦合區域262a、第一控制組件260a、及第一電漿調整板261a可具有與其相關聯的第一x平面偏移(x1a
)。舉例來說，第一x平面偏移(x1a
)可相對於共振器壁282b加以建立，可為波長相依的，且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。第一控制組件260a可具有圓柱形構造、及可變化於約1 mm到約5 mm的直徑(d2a
)。第一電漿調整板261a可具有與其相關聯的直徑(D2a
)，且直徑(D2a
)可變化於約1 mm到約10 mm。
第二電漿調整桿(270b,275b)可具有第二電漿調整部270b及第二EM調整部275b，該第二電漿調整部270b可於一第
二位置(x2b
)處延伸進入製程空間215，且第二EM調整部275b可於一第二位置(x1b
)處延伸進入第二EM能量調整空間285。第二隔離組件264b可用以在製程空間215之內於利用(x2b
)加以定義的第二位置處，置放(延伸)第二電漿調整部270b一第二電漿調整距離271b。舉例來說，第二電漿調整距離271b可變化於自約10 mm到約400 mm，且第二電漿調整距離271b可為波長相依且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第二EM耦合區域262b可自界定第二EM能量調整空間285的下共振器壁283之第二EM耦合距離276b處加以建立，並且第二EM調整部275b可延伸進入第二EM耦合區域262b。第二EM調整部275b可自第二EM耦合區域262b取得第二可調整的微波能量，且第二微波能量可作為第二電漿調整能量利用第二電漿調整部270b於第二位置(x2b
)處傳送至製程空間215。第二EM耦合區域262b可包含一可調整電場區域、一可調整磁場區域、一最大場區域、一最大電壓區域、最大能量區域、或最大電流區域、或其任何組合。舉例來說，第二EM耦合距離276b可變化於約0.01 mm到約10 mm，並且第二EM耦合距離276b可為波長相依且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第二電漿調整板261b可連結至第二控制組件260b，其可用以在第二EM能量調整空間285之內將該第二電漿調整板261b相對於第二電漿調整桿(270b,275b)的第二EM調整部275b移動263b一第二EM調整距離277b。該第二控制組件260b和該第二電漿調整板261b可用以將自第二EM耦合區域262b耦合至第二電漿調整桿(270b,275b)的第二EM調整部275b之微波能量予以最佳化。舉例來說，第二EM調整距離277b可建立於第二EM能量調整空間285內之第二EM調整部275b和第二電漿調整板261b之間，且第二EM調整距離277b可變化於約0.01 mm到約1 mm。
第二電漿調整桿(270b,275b)可具有與其相關聯的第二直徑(d1b
)，且第二直徑(d1b
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。
第二隔離組件264b可具有與其相關聯的第二直徑(D1b
)，且第二直徑(D1b
)可變化於約1 mm到約10 mm。
第二EM調整部275b、第二EM耦合區域262b、第二控制組件260b、及第二電漿調整板261b可具有與其相關聯的第二x平面偏移(x1b
)。舉例來說，第二x平面偏移(x1b
)可相對於共振器壁282b加以建立，且可為波長相依的，並且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。第二控制組件260b可具有圓柱形構造、及可變化於約1 mm到約5 mm的第二直徑(d2b
)。第二電漿調整板261b可具有與其相關聯的直徑(D2b
)，且直徑(D2b
)可變化於約1 mm到約10 mm。
第三電漿調整桿(270c,275c)可具有第三電漿調整部270c及第三EM調整部275c，該第三電漿調整部270c可於一第三位置(x2c
)處延伸進入製程空間215，且第三EM調整部275c可於一第三位置(x1c
)處延伸進入第二EM能量調整空間285。第三隔離組件264c可用以在製程空間215之內於利用(x2c
)加以定義的第三位置處，置放(延伸)第三電漿調整部270c第三電漿調整距離271c。舉例來說，第三電漿調整距離271c可變化於自約10 mm到約400 mm，且第三電漿調整距離271c可為波長相依且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第三EM耦合區域262c可自界定第二EM能量調整空間285的下共振器壁283之第三EM耦合距離276c處加以建立，並且第三EM調整部275c可延伸進入第三EM耦合區域262c。第三EM調整部275c可自第三EM耦合區域262c取得第三可調整的微波能量，且第三微波能量可作為第三電漿調整能量利用第三電漿調整部270c於第三位置(x2c
)處傳送至製程空間215。第三EM耦合區域262c可包含一可調整電場區域、一可調整磁場區域、一最大場區域、一最大電壓區域、最大能量區域、或最大電流區域、或其任何組合。舉例來說，第三EM耦合距離276c可變化於約0.01 mm到約10 mm，並且第三EM耦合距離276c可為波長相依的且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第三電漿調整板261c可連結至第三控制組件260c，其可用以在第二EM能量調整空間285之內將該第三電漿調整板261c相對於第三電漿調整桿(270c,275c)的第三EM調整部275c移動263c第三EM調整距離277c。該第三控制組件260c和該第三電漿調整板261c可用以將自第三EM耦合區域262c耦合至第三電漿調整桿(270c,275c)的第三EM調整部275c之微波能量予以最佳化。舉例來說，第三EM調整距離277c可建立於第二EM能量調整空間285內之第三EM調整部275c和第三電漿調整板261c之間，且第三EM調整距離277c可變化於約0.01 mm到約1 mm。
第三電漿調整桿(270c,275c)可具有與其相關聯的三直徑(d1c
)，且第三直徑(d1c
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。第三隔離組件264c可具有與其相關聯的第三直徑(D1c
)，且第三直徑(D1c
)可變化於約1 mm到約10 mm。
第三EM調整部275c、第三EM耦合區域262c、第三控制組件260c、及第三電漿調整板261c可具有與其相關聯的第三x平面偏移(x1c
)。舉例來說，第三x平面偏移(x1c
)可相對於共振器壁282b加以建立，且可為波長相依的，並且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。第三控制組件260c可具有圓柱形構造、及可變化於約1 mm到約5 mm的第三直徑(d2c
)。第三電漿調整板261c可具有與其相關聯的第三直徑(D2c
)，且第三直徑(D2c
)可變化於約1 mm到約10 mm。
控制組件(260a、260b、及260c)可連結296至控制器295，且控制器295可使用製程配方來建立、控制、和最佳化EM調整距離(277a、277b、及277c)，以控制在EM能量調整空間285之中的EM耦合區域(262a、262b、及262c)及在製程空間215之內的電漿均勻性。控制器295可連結296至微波來源250、匹配網路252、及耦合網路254，並且控制器295可使用製程配方來建立、控制、和最佳化微波來源250、匹配網路252、及耦合網路254，以控制在EM能量調整空間285之中的EM耦合區
域(262a、262b、及262c)及在製程空間215之內的電漿均勻性。舉例來說，微波來源250可操作於從約500 MHz到約5000 MHz的頻率。此外，控制器295可連結至共振器感測器206和製程感測器207，且控制器295可利用製程配方來建立、控制、和最佳化來自共振器感測器206和製程感測器207的資料，以控制在EM能量調整空間285之中的EM耦合區域(262a、262b、及262c)及在製程空間215之內的電漿均勻性。
第二微波共振器系統200的前視圖包含腔控制組件255的x/y平面視圖，其被顯示連結至腔調整板256的前視圖。腔控制組件255可具有與其相關聯的第一直徑(d1aa
)，且該第一直徑(d1aa
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。腔調整板256可具有與其相關聯的第二直徑(D1aa
)，且該第二直徑(D1aa
)可變化於約1 mm到約10 mm。腔控制組件255和腔調整板256可具有與其相關聯的y平面偏移(y1aa
)，且y平面偏移(y1aa
)可變化於約1 mm到約10 mm。
腔控制組件255可用以在第二EM能量調整空間285之內移動257腔調整板256第二腔調整距離258。控制器295可連結296至腔控制組件255，且控制器295可使用製程配方來建立、控制、和最佳化第二腔調整距離258，以即時地控制和維持在製程空間215之內的電漿均勻性。舉例來說，第二腔調整距離258可變化於約0.01 mm到約10 mm，並且第二腔調整距離258可為波長相依的且可變化於約(λ/16)到約(10λ)。
仍然參照圖2A，顯示基板固持器220和下電極221。當存在時，下電極221可用以在製程空間215之中耦合射頻(RF)功率至電漿。舉例來說，可藉由將來自RF產生器230的RF功率經由阻抗匹配網路231和RF感測器235傳輸至下電極221，而將下電極221電偏壓於一RF電壓。該RF偏壓可用以加熱電子以形成和/或維持電漿。RF偏壓的典型頻率可在1 MHz到100 MHz之範圍，且較佳為13.56 MHz。或者是，可將RF功率於多個頻率施加至下電極221。此外，阻抗匹配網路231可用以藉由將反射功率
最小化而將傳輸至製程腔室210之中的電漿的RF功率最大化。可利用各種匹配網路拓樸和自動控制方法。RF感測器235可量測關聯於基頻訊號、諧波訊號、及/或交互調變訊號的功率位準和/或頻率。此外，控制器295可連結296至RF產生器230、阻抗匹配網路231、及RF感測器235，並且控制器295可使用製程配方來建立、控制、和最佳化傳送至/自RF產生器230、阻抗匹配網路231、及RF感測器235的資料，以控制在EM能量調整空間285之中的EM耦合區域(262a、262b、及262c)及在製程空間215之內的電漿均勻性。
若干第二微波共振器系統200可包含壓力控制系統290和排放埠291，其連結至製程腔室210且建構成用以排空製程腔室210以及控制在製程腔室210之內的壓力。或者是，可不需要壓力控制系統290和/或排放埠291。
如圖2A所示，第二微波共振器系統200可包含連結至第一供給元件241的第一氣體供給系統240，並且第一供給元件241可為一個以上流量元件242，其可連結至製程腔室210。流量元件242可建構成用以將第一製程氣體導入製程空間215，且可包含流量控制和/或流量量測裝置。此外，第二微波共振器系統200可包含連結至第二供給元件246的第二氣體供給系統245，且第二供給元件246可為一個以上第二流量元件247，其可連結至製程腔室210。第二流量元件247可建構成用以將第二製程氣體導入製程空間215，且可包含流量控制和/或流量量測裝置。或者是，可不需要第二氣體供給系統245、第二供給元件246、及/或第二流量元件247。
在乾式電漿蝕刻期間，製程氣體可包含蝕刻劑、鈍化劑、或惰性氣體、或其二者以上的組合。舉例而言，當電漿蝕刻例如矽氧化物(SiOx
)或矽氮化物(Six
Ny
)之介電膜時，電漿蝕刻氣體成份通常包含氟碳基化學品(Cx
Fy
)，例如C4
F8
、C5
F8
、C3
F6
、C4
F6
、CF4
等其中至少一者，且/或可包含氟烴基化學品(Cx
Hy
Fz
)，例如CHF3
、CH2
F2
等其中至少一者，且可具有惰性氣體、氧、CO、
或CO2
其中至少一者。此外，舉例來說，當蝕刻多晶矽之時，電漿蝕刻氣體成份一般包含含鹵素氣體，例如HBr、Cl2
、NF3
、或SF6
、或其二者以上組合，且可包含氟烴基化學品(Cx
Hy
Fz
)，例如CHF3
、CH2
F2
等其中至少一者，及惰性氣體、氧、CO、或CO2
其中至少一者、或其二者以上。在電漿輔助沉積期間，製程氣體可包含膜形成前驅物、還原氣體、或惰性氣體、或其二者以上之組合。
圖2B描述根據本發明實施例之第二共振器組件的俯視圖。第二共振器組件281可具有在x/z平面上與其相關聯的全長(xT1
)和全高(zT1
)。舉例來說，全長(xT1
)可變化於約10 mm到約500 mm，且全高(zT1
)可變化於約10 mm到約1000 mm。
第二共振器次系統280的俯視圖包含第一控制組件260a的x/z平面視圖，其被顯示由第一電漿調整板261a的俯視(虛線)圖所圍繞。第一控制組件260a可具有與其相關聯的第一直徑(d2a
)，且該第一直徑(d2a
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。第一電漿調整板261a可具有與其相關聯的第二直徑(D2a
)，且該第二直徑(D2a
)可變化於約1 mm到約10 mm。第一控制組件260a和第一電漿調整板261a可具有與其相關聯的第一x平面偏移(x1a
)，且第一x平面偏移(x1a
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，第一控制組件260a和第一電漿調整板261a可具有與其相關聯的不同第一x平面偏移(x1a
)。第一控制組件260a和第一電漿調整板261a可具有與其相關聯的第一z平面偏移(z1a
)，且第一z平面偏移(z1a
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，第一控制組件260a和第一電漿調整板261a可具有與其相關聯的不同第一z平面偏移(z1a
)。
此外，第二共振器次系統280的俯視圖包含第二控制組件260b的x/z平面視圖，其被顯示由第二電漿調整板261b的俯視(虛線)圖所圍繞。第二控制組件260b可具有與其相關聯的第一直徑(d2b
)，且該第一直徑(d2b
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。第二電漿調整板261b可具有與其相關聯的第二直徑(D2b
)，且該
第二直徑(D2b
)可變化於約1 mm到約10 mm。第二控制組件260b和第二電漿調整板261b可具有與其相關聯的第二x平面偏移(x1b
)，且第二x平面偏移(x1b
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，第二控制組件260b和第二電漿調整板261b可具有與其相關聯的不同第二x平面偏移(x1b
)。第二控制組件260b和第二電漿調整板261b可具有與其相關聯的第二z平面偏移(z1b
)，且第二z平面偏移(z1b
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，第二控制組件260b和第二電漿調整板261b可具有與其相關聯的不同第二z平面偏移(z1b
)。
此外，第二共振器次系統280的俯視圖包含第三控制組件260c的x/z平面視圖，其被顯示由第三電漿調整板261c的俯視(虛線)圖所圍繞。第三控制組件260c可具有與其相關聯的第一直徑(d2c
)，且該第一直徑(d2c
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。第三電漿調整板261c可具有與其相關聯的第二直徑(D2c
)，且第三直徑(D2c
)可變化於約1 mm到約10 mm。第三控制組件260c和第三電漿調整板261c可具有與其相關聯的第三x平面偏移(x1c
)，且第三x平面偏移(x1c
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，第三控制組件260c和第三電漿調整板261c可具有與其相關聯的不同第三x平面偏移(x1c
)。第三控制組件260c和第三電漿調整板261c可具有與其相關聯的第三z平面偏移(z1c
)，且第三z平面偏移(z1c
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，第三控制組件260c和第三電漿調整板261c可具有與其相關聯的不同第三z平面偏移(z1c
)。
圖2B顯示共振器壁(282a、282b、283、及284)的俯視圖。共振器壁282a可具有與其相關聯的壁厚度(ta
)，且壁厚度(ta
)可變化於約1 mm到約5 mm。共振器壁282b可具有與其相關聯的壁厚度(tb
)，且壁厚度(tb
)可變化於約1 mm到約5 mm。共振器壁(283及284)可具有與其相關聯的壁厚度(t)，且壁厚度(t)可變化於約1 mm到約5 mm。
第二微波共振器系統200的俯視圖包含腔控制組件255
的x/z平面視圖，其被顯示連結至腔調整板256的俯視圖。腔控制組件255可具有與其相關聯的第一直徑(d1aa
)，且該第一直徑(d1aa
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。腔調整板256可具有與其相關聯的第二直徑(D1aa
)，且該第二直徑(D1aa
)可變化於約1 mm到約10 mm。腔控制組件255和腔調整板256可具有與其相關聯的第一y平面偏移(y1aa
)，且該第一y平面偏移(y1aa
)可變化於約1 mm到約10 mm。
圖2C描述第二微波共振器系統200的側視圖。該側視圖顯示製程腔室210的y/z平面視圖，該製程腔室210可利用第一介面組件265a、連結至該第一介面組件265a的複數腔室壁212加以建構，且製程空間215可配置於該製程腔室210之內。舉例來說，腔室壁212可具有與其相關聯的壁厚度(t)，且壁厚度(t)可變化於約1 mm到約5 mm。第一介面組件265a可具有與其相關聯的第一介面厚度(ti1
)，且該第一介面厚度(ti1
)可變化於約1 mm到約10 mm。
該側視圖顯示第二共振器次系統280的y/z平面視圖，第二共振器次系統280可包含第二共振器組件281，其可利用複數共振器壁(282a、282b、283、及284)加以建構。舉例來說，共振器壁(282a、282b、283、及284)可包含例如石英的介電材料，且可界定第二EM能量調整空間285於其中。此外，一個以上共振器感測器206可連結至第二EM能量調整空間285，以取得第一共振器資料。
共振器壁282a可具有與其相關聯的壁厚度(ta
)，且壁厚度(ta
)可變化於約1 mm到約5 mm。共振器壁282b可具有與其相關聯的壁厚度(tb
)，且壁厚度(tb
)可變化於約1 mm到約5 mm。共振器壁283可具有與其相關聯的壁厚度(t)，且壁厚度(t)可變化於約1 mm到約5 mm。
在若干範例中，第一介面組件265a可用以將第二共振器組件281可移除自如地連結至製程腔室210。第一介面組件265a可具有與其相關聯的第一介面厚度(ti1
)，且該第一介面厚度(ti1
)
可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，可不需要第一介面組件265a，或可不同地配置第一介面組件265a。第一介面組件265a可包含一個以上隔離組件(264a、264b、及264c)。隔離組件(264a、264b、及264c)每一者可被可移除自如地連結至下共振器壁283，且可移除自如地連結至一個以上第一介面組件265a。
此外，第二介面組件265b可利用上共振器壁284連結至第二共振器組件281。第二介面組件265b可具有與其相關聯的第二介面厚度(ti2
)，且該第二介面厚度(ti2
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，可不需要第二介面組件265b，或可不同地配置第二介面組件265b。第二介面組件265b可包含一個以上控制組件(260a、260b、及260c)。控制組件(260a、260b、及260c)每一者可被可移除自如地連結至上共振器壁284，且可移除自如地連結至第二介面組件265b。
可配置第二微波共振器系統200，以在將基板固持器220和基板移動通過製程空間215之時，在製程空間215之中形成電漿。第二微波共振器系統200可建構成用以處理200 mm基板、300 mm基板、或更大尺寸的基板。此外，可配置正方形和/或矩形腔室，使得第二微波共振器系統200可建構成用以處理正方形或矩形基板、晶圓、或LCD，無論其為熟習此技藝者所知的何種尺寸。因此，雖然將就半導體基板的處理對本發明的實施態樣加以描述，但本發明係不僅限定於此。
在其他實施例中，第二共振器次系統280可包含複數共振腔(未顯示)於其中。在若干其他實施例中，第二共振器次系統280可包含具有一個以上共振腔於其中的複數共振器次系統。在各種系統中，第二共振器組件281及第二EM能量調整空間285可具有圓柱形形狀、矩形形狀、或正方形形狀。
在圖2C中，顯示微波來源250連結至第二共振器組件281。微波來源250可連結至匹配網路252，且匹配網路252可連結至耦合網路254。或者是，複數匹配網路(未顯示)或複數耦合網路(未顯示)可連結至第二共振器次系統280。耦合網路254
可被可移除自如地連結至第二共振器組件281的上共振器壁284，且可用以提供微波能量至第二EM能量調整空間285。或者是，可使用其他耦合構造。
該側視圖包含第一組電漿調整桿{(270a,275a)、(270b,275b)、及(270c,275c)}的y/z平面視圖，其可具有第一組電漿調整部(270a、270b、及270c)及第一組EM調整部(275a、275b、及275c)，該第一組電漿調整部(270a、270b、及270c)可在第一z平面位置(z2a-c
)處延伸進入製程空間215，而該第一組EM調整部(275a、275b、及275c)可在第二z平面位置(z1a-c
)處延伸進入第二EM能量調整空間285。第一組隔離組件(264a、264b、及264c)可用以在製程空間215之內於利用(z2a-c
)所定義的第一位置處，將第一組電漿調整部(270a、270b、及270c)置放(延伸)於第一組電漿調整距離(271a、271b、及271c)處。舉例來說，第一組電漿調整距離(271a、271b、及271c)可變化於約10 mm到約400 mm，並且第一組電漿調整距離(271a、271b、及271c)可為波長相依的且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第一組EM耦合區域(262a、262b、及262c)可在第二EM能量調整空間285之內，於由下共振器壁283之第一組EM耦合距離(276a、276b、及276c)處加以建立，且第一組EM調整部(275a、275b、及275c)可延伸進入第一組EM耦合區域(262a、262b、及262c)。第一組EM調整部(275a、275b、及275c)可自第一組EM耦合區域(262a、262b、及262c)取得可調整的微波能量，且該可調整的微波能量可作為可控制電漿調整能量利用第一組電漿調整部(270a、270b、及270c)於第一z平面位置(z2a-c
)處傳送至製程空間215。第一組EM耦合區域(262a、262b、及262c)可包含可調整電場區域、可調整磁場區域、最大場區域、最大電壓區域、最大能量區域、或最大電流區域、或其任何組合。舉例來說，第一組EM耦合距離(276a、276b、及276c)可變化於約0.01 mm到約10 mm，並且第一組EM耦合距離(276a、276b、及276c)可為波長相依且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第一組電漿調整板(261a、261b、及261c)可連結至第一組控制組件(260a、260b、及260c)，且第一組控制組件(260a、260b、及260c)可用以在第二EM能量調整空間285之內，將第一組電漿調整板(261a、261b、及261c)相對於第一組電漿調整桿{(270a,275a)、(270b,275b)、及(270c,275c)}的第一組EM調整部(275a、275b、及275c)移動(263a、263b、及263c)第一組EM調整距離(277a、277b、及277c)。第一組控制組件(260a、260b、及260c)和第一組電漿調整板(261a、261b、及261c)可用以將自第一組EM耦合區域(262a、262b、及262c)耦合至第一組電漿調整桿{(270a,275a)、(270b,275b)、及(270c,275c)}的第一組EM調整部(275a、275b、及275c)之微波能量予以最佳化。舉例來說，第一組EM調整距離(277a、277b、及277c)可建立於第二EM能量調整空間285內之第一組EM調整部(275a、275b、及275c)和第一組電漿調整板(261a、261b、及261c)之間，且第一組EM調整距離(277a、277b、及277c)可變化於約0.01 mm到約1 mm。
第一組電漿調整桿{(270a,275a)、(270b,275b)、及(270c,275c)}可包含介電材料，且可具有與其相關聯的第一直徑(d1a
)，並且該第一直徑(d1a
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。第一組隔離組件(264a、264b、及264c)可包含介電材料且可具有與其相關聯的第一直徑(D1a
)，且第一直徑(D1a
)可變化於約1 mm到約10 mm。
第一組EM調整部(275a、275b、及275c)、第一組EM耦合區域(262a、262b、及262c)、第一組控制組件(260a、260b、及260c)、及第一組電漿調整板(261a、261b、及261c)可具有與其相關聯的z平面偏移(z1a-c
)。舉例來說，z平面偏移(z1a-c
)可相對於下共振器壁283而加以建立，並且可為波長相依的且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。第一組控制組件(260a、260b、及260c)可包含介電材料，可具有圓柱形構造，及可變化於約1 mm到約5 mm的直徑(d2a-c
)。第一組電漿調整板(261a、261b、及261c)
可包含介電材料，且可具有與其相關聯的直徑(D2a-c
)及可變化於約1 mm到約10 mm的直徑(D2a-c
)。
如圖2C所示，控制組件(260a、260b、及260c)可連結296至控制器295，且控制器295可利用製程配方來來建立、控制、和最佳化EM調整距離(277a、277b、及277c)，以控制在EM能量調整空間285之中的EM耦合區域(262a、262b、及262c)以及在製程空間215之內的電漿均勻性。控制器295可連結296至微波來源250、匹配網路252、及耦合網路254，並且控制器295可利用製程配方來來建立、控制、和最佳化微波來源250、匹配網路252、及耦合網路254，以控制在EM能量調整空間285之中的EM耦合區域(262a、262b、及262c)以及在製程空間215之內的電漿均勻性。舉例來說，微波來源250可操作於約500 MHz到約5000 MHz之頻率。此外，控制器295可連結296至共振器感測器206及製程感測器207，且控制器295可利用製程配方來建立、控制、及最佳化來自共振器感測器206及製程感測器207的資料，以控制在EM能量調整空間285之中的EM耦合區域(262a、262b、及262c)以及在製程空間215之內的電漿均勻性。
第二微波共振器系統200的側視圖包含腔控制組件255的y/z平面視圖和腔調整板256的y/z平面視圖。腔控制組件255可具有與其相關聯的第一直徑(d1aa
)，且第一直徑(d1aa
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。腔調整板256可具有與其相關聯的第二直徑(D1aa
)，且第二直徑(D1aa
)可變化於約1 mm到約10 mm。腔控制組件255和腔調整板256可具有與其相關聯的第一y/z平面偏移(y1aa
)，且第一y/z平面偏移(y1aa
)可變化於約1 mm到約10 mm。
仍參照圖2C，顯示基板固持器220和下電極221的y/z平面視圖。當存在時，下電極221可用以將射頻(RF)功率耦合至製程空間215之中的電漿。舉例來說，可藉由自RF產生器230經由阻抗匹配網路231和RF感測器235傳輸RF功率至下電極221，將下電極221電偏壓於一RF電壓。RF偏壓可用以加熱電子，
以形成和/或維持電漿。RF偏壓的典型頻率可在1 MHz到100 MHz的範圍，且較佳為13.56 MHz。或者是，可於多個頻率施加RF功率至下電極221。此外，阻抗匹配網路231可用以藉由將反射功率最小化而將傳輸至製程腔室210之中的電漿的RF功率最大化。可利用各種匹配網路拓樸和自動控制方法。RF感測器235可量測關聯於基頻訊號、諧波訊號、及/或交互調變訊號的功率位準和/或頻率。此外，控制器295可連結296至RF產生器230、阻抗匹配網路231、及RF感測器235，並且控制器295可使用製程配方來建立、控制、和最佳化傳送至/自RF產生器230、阻抗匹配網路231、及RF感測器235的資料，以控制在EM能量調整空間285之中的EM耦合區域(262a、262b、及262c)及在製程空間215之內的電漿均勻性。
第二微波共振器系統200的側視圖可包含壓力控制系統290和排放埠291的y/z平面視圖，壓力控制系統290和排放埠291係連結至製程腔室210且建構成用以排空製程腔室210以及控制在製程腔室210之內的壓力。或者是，可不需要壓力控制系統290和/或排放埠291。
如圖2C所示，該側視圖可包含第一氣體供給系統240、第一供給元件241、第一流量元件242、及製程腔室210的y/z平面視圖。第一流量元件242可配置於製程空間215的周圍，且可建構成用以將第一製程氣體導入製程空間215。此外，該側視圖可包含第二氣體供給系統245、第二供給元件246、及第二流量元件247的y/z平面視圖。第二流量元件247可配置於製程空間215的周圍，且可建構成用以將第二製程氣體導入製程空間215。
在乾式電漿蝕刻期間，製程氣體可包含蝕刻劑、鈍化劑、或惰性氣體、或其二者以上的組合。舉例而言，當電漿蝕刻例如矽氧化物(SiOx
)或矽氮化物(Six
Ny
)之介電膜時，電漿蝕刻氣體成份通常包含氟碳基化學品(Cx
Fy
)，例如C4
F8
、C5
F8
、C3
F6
、C4
F6
、CF4
等其中至少一者，且/或可包含氟烴基化學品(Cx
Hy
Fz
)，例如CHF3
、CH2
F2
等其中至少一者，且可具有惰性氣體、氧、CO、
或CO2
其中至少一者。此外，舉例來說，當蝕刻多晶矽之時，電漿蝕刻氣體成份一般包含含鹵素氣體，例如HBr、Cl2
、NF3
、或SF6
、或其二者以上組合，且可包含氟烴基化學品(Cx
Hy
Ez
)，例如CHF3
、CH2
F2
等其中至少一者，及惰性氣體、氧、CO、或CO2
其中至少一者、或其二者以上。在電漿輔助沉積期間，製程氣體可包含膜形成前驅物、還原氣體、或惰性氣體、或其二者以上之組合。
圖3A描述根據本發明實施例之第三微波共振器系統300。第三微波共振器系統300可用於乾式電漿蝕刻系統或電漿輔助沉積系統。第三微波共振器系統300可包含第三共振器次系統380，其可連結至製程腔室310。或者是，可將第三微波共振器系統300加以不同地配置。
圖3A顯示在第三微波共振器系統300的前視圖。該前視圖顯示製程腔室310的x/y平面視圖，該製程腔室310可利用第一介面組件365a、連結至該第一介面組件365a的複數腔室壁312而加以建構，且製程空間315可配置於製程腔室310之內。舉例來說，腔室壁312可具有與其相關聯的壁厚度(t)，且該壁厚度(t)可變化於約1 mm到約5 mm。第一介面組件365a可具有與其相關聯的第一介面厚度(ti1
)，且該第一介面厚度(ti1
)可變化於約1 mm到約10 mm。
該前視圖顯示第三共振器次系統380的x/y平面視圖，第三共振器次系統380可包含第三共振器組件381，其具有界定第三EM能量調整空間385於其中的複數共振器壁(382a、382b、383、及384)。舉例來說，共振器壁(382a、382b、383、及384)可包含例如石英之介電材料。此外，一個以上共振器感測器306可連結至第三EM能量調整空間385，以取得第一共振器資料。
共振器壁382a可具有與其相關聯的壁厚度(ta
)，而壁厚度(ta
)可變化於自約1 mm到約5 mm。此外，共振器壁382b可具有與其相關聯的壁厚度(tb
)，而壁厚度(tb
)可變化於自約1 mm到約5 mm。共振器壁383可具有與其相關聯的壁厚度(t)，
而壁厚度(t)可變化於自約1 mm到約5 mm。
在若干範例中，第一介面組件365a可用以將第三共振器組件381可移除自如地連結至製程腔室310。第一介面組件365a可具有與其相關聯的第一介面厚度(ti1
)，且該第一介面厚度(ti1
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，可不需要第一介面組件365a，或可將第一介面組件365a加以不同地配置。第一介面組件365a可包含一個以上隔離組件(364a、364b、及364c)。該等隔離組件(364a、364b、及364c)每一者可被可移除自如地連結至下共振器壁383，且可移除自如地連結至一個以上第一介面組件365a。一第一防護組件372a可連結至第一隔離組件364a，且該第一防護組件372a可配置於製程空間315之內的第一位置(x2a
)處。第一防護組件372a可具有第一隔離的防護空間373a於其中，且可具有與其相關聯的第一插入長度374a。一第二防護組件372b可連結至第二隔離組件364b，且第二防護組件372b可配置於製程空間315之內的第二位置(x2b
)處。第二防護組件372b可具有第二隔離的防護空間373b於其中，且可具有與其相關聯的第二插入長度374b。一第三防護組件372c可連結至第三隔離組件364c，且第三防護組件372c可配置於製程空間315之內的第三位置(x2c
)處。第三防護組件372c可具有第三隔離的防護空間373c於其中，且可具有與其相關聯的第三插入長度374c。舉例來說，插入長度(374a、374b、及374c)可在x/y平面上變化於約1 mm到約10 mm，且第一組防護組件(372a、372b、及372c)可利用一種以上介電材料加以建構。
此外，一第二介面組件365b可利用上共振器壁384連結至第三共振器組件381。第二介面組件365b可具有與其相關聯的第二介面厚度(ti2
)，且該第二介面厚度(ti2
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，可不需要第二介面組件365b，或可將第二介面組件365b加以不同地配置。第二介面組件365b可包含一個以上控制組件(360a、360b、及360c)。該等控制組件(360a、360b、及360c)每一者可被可移除自如地連結至上共振器壁384，且可
移除自如地連結至第二介面組件365b。
第三微波共振器系統300可建構成在將基板固持器320和基板移動通過製程空間315之時在製程空間315之中形成電漿。第三微波共振器系統300可建構成用以處理200 mm基板、300 mm基板、或更大尺寸的基板。此外，可配置正方形和/或矩形腔室，使得第三微波共振器系統300可建構成用以處理正方形或矩形的基板、晶圓、或LCD，無論其為熟習此技藝者所知的何種尺寸。因此，雖然將就半導體基板的處理對本發明的實施態樣加以描述，但本發明係不僅限定於此。
在其他實施例中，第三共振器次系統380可包含複數共振腔(未顯示)於其中。在若干其他實施例中，第三共振器次系統380可包含具有一個以上共振腔於其中的複數共振器次系統。在各種系統中，第三共振器組件381和第三EM能量調整空間385可具有圓柱形形狀、矩形形狀、或正方形形狀。
在若干實施例中，微波來源350可耦合至第三共振器組件381。此外，一個以上RF來源(未顯示)可耦合至第三共振器次系統380。微波來源350可耦合至匹配網路352，且匹配網路352可耦合至耦合網路354。或者是，可將複數匹配網路(未顯示)或複數耦合網路(未顯示)耦合至第三共振器次系統380。耦合網路354可被可移除自如地連結至第三共振器組件381的上共振器壁384，且可用以提供微波能量至第三EM能量調整空間385。或者是，可使用其他的耦合配置。
第一電漿調整桿(370a,375a)可具有第一電漿調整部370a及第一EM調整部375a，該第一電漿調整部370a可在製程空間315之中的第一位置(x2a
)處延伸進入在第一防護組件372a中所建立的第一隔離的防護空間373a，且第一EM調整部375a可於一第一位置(x1a
)處延伸進入第三EM能量調整空間385。第一隔離組件364a可用以在建立於第一防護組件372a之中的第一隔離的防護空間373a之內，置放(延伸)第一電漿調整部370a第一電漿調整距離371a。舉例來說，第一電漿調整距離371a可變化
於自約10 mm到約400 mm，且第一電漿調整距離371a可為波長相依的且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第一EM耦合區域362a可在自界定第三EM能量調整空間385的下共振器壁383之第一EM耦合距離376a處加以建立，並且第一EM調整部375a可延伸進入第一EM耦合區域362a。第一EM調整部375a可自第一EM耦合區域362a取得第一可調整的微波能量，且第一微波能量可作為第一電漿調整能量利用第一電漿調整部370a於第一位置(x2a
)處傳送至製程空間315。第一EM耦合區域362a可包含一可調整電場區域、一可調整磁場區域、一最大場區域、一最大電壓區域、最大能量區域、或最大電流區域、或其任何組合。舉例來說，第一EM耦合距離376a可變化於約0.01 mm到約10 mm，並且第一EM耦合距離376a可為波長相依且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第一電漿調整板361a可連結至第一控制組件360a，其可用以在第三EM能量調整空間385之內將該第一電漿調整板361a相對於第一電漿調整桿(370a,375a)的第一EM調整部375a移動363a一第一EM調整距離377a。該第一控制組件360a和該第一電漿調整板361a可用以將自第一EM耦合區域362a耦合至第一電漿調整桿(370a,375a)的第一EM調整部375a之微波能量予以最佳化。舉例來說，第一EM調整距離377a可建立於第三EM能量調整空間385內之第一EM調整部375a和第一電漿調整板361a之間，且第一EM調整距離377a可變化於約0.01 mm到約1 mm。
第一電漿調整桿(370a,375a)可具有與其相關聯的第一直徑(d1a
)，且第一直徑(d1a
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。第一隔離組件364a可具有與其相關聯的第一直徑(D1a
)，且第一直徑(D1a
)可變化於約1 mm到約10 mm。
第一EM調整部375a、第一EM耦合區域362a、第一控制組件360a、及第一電漿調整板361a可具有與其相關聯的第一x/y平面偏移(x1a
)。舉例來說，第一x/y平面偏移(x1a
)可相對
於共振器壁382b而加以建立，可為波長相依的，且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。第一控制組件360a可具有圓柱形構造、及可變化於約1 mm到約5 mm的直徑(d2a
)。第一電漿調整板361a可具有與其相關聯的直徑(D2a
)，且直徑(D2a
)可變化於約1 mm到約10 mm。
第二電漿調整桿(370b,375b)可具有第二電漿調整部370b及第二EM調整部375b，該第二電漿調整部370b可在製程空間315之中的第二位置(x2b
)處延伸進入在第二防護組件372b中所建立的第二隔離的防護空間373b，且第二EM調整部375b可於一第二位置(x1b
)處延伸進入第三EM能量調整空間385。第二隔離組件364b可用以在建立於第二防護組件372b之中的第二隔離的防護空間373b之內，置放(延伸)第二電漿調整部370b第二電漿調整距離371b。舉例來說，第二電漿調整距離371b可變化於自約10 mm到約400 mm，且第二電漿調整距離371b可為波長相依且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第二EM耦合區域362b可自界定第三EM能量調整空間385的下共振器壁383之第二EM耦合距離376b處加以建立，並且第二EM調整部375b可延伸進入第二EM耦合區域362b。第二EM調整部375b可自第二EM耦合區域362b取得第二可調整的微波能量，且第二微波能量可作為第二電漿調整能量利用第二電漿調整部370b於第二位置(x2b
)處傳送至製程空間315。第二EM耦合區域362b可包含一可調整電場區域、一可調整磁場區域、一最大場區域、一最大電壓區域、最大能量區域、或最大電流區域、或其任何組合。舉例來說，第二EM耦合距離376b可變化於約0.01 mm到約10 mm，並且第二EM耦合距離376b可為波長相依且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第二電漿調整板361b可連結至第二控制組件360b，其可用以在第三EM能量調整空間385之內將該第二電漿調整板361b相對於第二電漿調整桿(370b,375b)的第二EM調整部375b移動363b第二EM調整距離377b。該第二控制組件360b和該第
二電漿調整板361b可用以將自第二EM耦合區域362b耦合至第二電漿調整桿(370b,375b)的第二EM調整部375b之微波能量予以最佳化。舉例來說，第二EM調整距離377b可建立於第三EM能量調整空間385內之第二EM調整部375b和第二電漿調整板361b之間，且第二EM調整距離377b可變化於約0.01 mm到約1 mm。
第二電漿調整桿(370b,375b)可具有與其相關聯的第二直徑(d1b
)，且第二直徑(d1b
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。第二隔離組件364b可具有與其相關聯的第二直徑(D1b
)，且第二直徑(D1b
)可變化於約1 mm到約10 mm。
第二EM調整部375b、第二EM耦合區域362b、第二控制組件360b、及第二電漿調整板361b可具有與其相關聯的第二x/y平面偏移(x1b
)。舉例來說，第二x/y平面偏移(x1b
)可相對於共振器壁382b加以建立，且可為波長相依的，並且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。第二控制組件360b可具有圓柱形構造、及可變化於約1 mm到約5 mm的第二直徑(d2b
)。第二電漿調整板361b可具有與其相關聯的直徑(D2b
)，且直徑(D2b
)可變化於約1 mm到約10 mm。
第三電漿調整桿(370c,375c)可具有第三電漿調整部370c及第三EM調整部375c，該第三電漿調整部370c可在製程空間315之中的第三位置(x2c
)處延伸進入在第三防護組件372c中所建立的第三隔離的防護空間373c，且第三EM調整部375c可於一第三位置(x1c
)處延伸進入第三EM能量調整空間385。第三隔離組件364c可用以在建立於第三防護組件372c之中的第三隔離的防護空間373c之內，置放(延伸)第三電漿調整部370c第三電漿調整距離371c。舉例來說，第三電漿調整距離371c可變化於自約10 mm到約400 mm，且第三電漿調整距離371c可為波長相依且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第三EM耦合區域362c可自界定第三EM能量調整空間385的下共振器壁383之第三EM耦合距離376c處加以建立，
並且第三EM調整部375c可延伸進入第三EM耦合區域362c。第三EM調整部375c可自第三EM耦合區域362c取得第三可調整的微波能量，且第三微波能量可作為第三電漿調整能量利用第三電漿調整部370c於第三位置(x2c
)處傳送至製程空間315。第三EM耦合區域362c可包含一可調整電場區域、一可調整磁場區域、一最大場區域、一最大電壓區域、最大能量區域、或最大電流區域、或其任何組合。舉例來說，第三EM耦合距離376c可變化於約0.01 mm到約10 mm，並且第三EM耦合距離376c可為波長相依的且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第三電漿調整板361c可連結至第三控制組件360c，其可用以在第三EM能量調整空間385之內將該第三電漿調整板361c相對於第三電漿調整桿(370c,375c)的第三EM調整部375c移動363c第三EM調整距離377c。該第三控制組件360c和該第三電漿調整板361c可用以將自第三EM耦合區域362c耦合至第三電漿調整桿(370c,375c)的第三EM調整部375c之微波能量予以最佳化。舉例來說，第三EM調整距離377c可建立於第三EM能量調整空間385內之第三EM調整部375c和第三電漿調整板361c之間，且第三EM調整距離377c可變化於約0.01 mm到約1 mm。
第三電漿調整桿(370c,375c)可具有與其相關聯的三直徑(d1c
)，且第三直徑(d1c
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。第三隔離組件364c可具有與其相關聯的第三直徑(D1c
)，且第三直徑(D1c
)可變化於約1 mm到約10 mm。
第三EM調整部375c、第三EM耦合區域362c、第三控制組件360c、及第三電漿調整板361c可具有與其相關聯的第三x/y平面偏移(x1c
)。舉例來說，第三x/y平面偏移(x1c
)可相對於共振器壁382b加以建立，且可為波長相依的，並且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。第三控制組件360c可具有圓柱形構造、及可變化於約1 mm到約5 mm的第三直徑(d2c
)。第三電漿調整板361c可具有與其相關聯的第三直徑(D2c
)，且第三直徑(D2c
)可變化
於約1 mm到約10 mm。
控制組件(360a、360b、及360c)可連結396至控制器395，且控制器395可使用製程配方來建立、控制、和最佳化EM調整距離(377a、377b、及377c)，以控制在EM能量調整空間385之中的EM耦合區域(362a、362b、及362c)及在製程空間315之內的電漿均勻性。控制器395可連結至微波來源350、匹配網路352、及耦合網路354，並且控制器395可使用製程配方來建立、控制、和最佳化微波來源350、匹配網路352、及耦合網路354，以控制在EM能量調整空間385之中的EM耦合區域(362a、362b、及362c)及在製程空間315之內的電漿均勻性。舉例來說，微波來源350可操作於從約500 MHz到約5000 MHz的頻率。此外，控制器395可連結至共振器感測器306和製程感測器307，且控制器395可利用製程配方來建立、控制、和最佳化來自共振器感測器306和製程感測器307的資料，以控制在EM能量調整空間385之中的EM耦合區域(362a、362b、及362c)及在製程空間315之內的電漿均勻性。
第三微波共振器系統300的前視圖包含腔控制組件355的x/y平面視圖，其被顯示連結至腔調整板356的前視圖。腔控制組件355可具有與其相關聯的第一直徑(d1aa
)，且該第一直徑(d1aa
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。腔調整板356可具有與其相關聯的第二直徑(D1aa
)，且該第二直徑(D1aa
)可變化於約1 mm到約10 mm。腔控制組件355和腔調整板356可具有與其相關聯的第一x/y平面偏移(y1aa
)，且第一x/y平面偏移(y1aa
)可變化於約1 mm到約10 mm。
腔控制組件355可用以在第三EM能量調整空間385之內移動357腔調整板356腔調整距離358。控制器395可連結至腔控制組件355，且控制器395可使用製程配方來建立、控制、和最佳化腔調整距離358，以即時地控制和維持在製程空間315之內的電漿均勻性。舉例來說，腔調整距離358可變化於約0.01 mm到約10 mm，並且腔調整距離358可為波長相依的且可變化於約
(λ/16)到約(10λ)。
仍然參照圖3A，顯示基板固持器320和下電極321。當存在時，下電極321可用以耦合射頻(RF)功率至在製程空間315之中的電漿。舉例來說，可藉由將來自RF產生器330的RF功率經由阻抗匹配網路331和RF感測器335傳輸至下電極321，而將下電極321電偏壓於一RF電壓。該RF偏壓可用以加熱電子以形成和/或維持電漿。RF偏壓的典型頻率可在1 MHz到100 MHz之範圍，且較佳為13.56 MHz。或者是，可將RF功率於多個頻率施加至下電極321。此外，阻抗匹配網路331可用以藉由將反射功率最小化而將傳輸至製程腔室310之中的電漿的RF功率最大化。可利用各種匹配網路拓樸和自動控制方法。RF感測器335可量測關聯於基頻訊號、諧波訊號、及/或交互調變訊號的功率位準和/或頻率。此外，控制器395可連結396至RF產生器330、阻抗匹配網路331、及RF感測器335，並且控制器395可使用製程配方來建立、控制、和最佳化傳送至/自RF產生器330、阻抗匹配網路331、及RF感測器335的資料，以控制在EM能量調整空間385之中的EM耦合區域(362a、362b、及362c)及在製程空間315之內的電漿均勻性。
若干第三微波共振器系統300可包含壓力控制系統390和排放埠391，其連結至製程腔室310且建構成用以排空製程腔室310以及控制在製程腔室310之內的壓力。或者是，可不需要壓力控制系統390和/或排放埠391。
如圖3A所示，第三微波共振器系統300可包含連結至第一供給元件341的第一氣體供給系統340，並且第一供給元件341可為一個以上流量元件342，其可連結至製程腔室310。流量元件342可建構成用以將第一製程氣體導入製程空間315，且可包含流量控制和/或流量量測裝置。此外，第三微波共振器系統300可包含連結至第二供給元件346的第二氣體供給系統345，且第二供給元件346可為一個以上第二流量元件347，其可連結至製程腔室310。第二流量元件347可建構成用以將第二製程氣體導入製程
空間315，且可包含流量控制和/或流量量測裝置。或者是，可不需要第二氣體供給系統345、第二供給元件346、及/或第二流量元件347。
在乾式電漿蝕刻期間，製程氣體可包含蝕刻劑、鈍化劑、或惰性氣體、或其二者以上的組合。舉例而言，當電漿蝕刻例如矽氧化物(SiOx
)或矽氮化物(Six
Ny
)之介電膜時，電漿蝕刻氣體成份通常包含氟碳基化學品(Cx
Fy
)，例如C4
F8
、C5
F8
、C3
F6
、C4
F6
、CF4
等其中至少一者，且/或可包含氟烴基化學品(Cx
Hy
Fz
)，例如CHF3
、CH2
F2
等其中至少一者，且可具有惰性氣體、氧、CO、或CO2
其中至少一者。此外，舉例來說，當蝕刻多晶矽之時，電漿蝕刻氣體成份一般包含含鹵素氣體，例如HBr、Cl2
、NF3
、或SF6
、或其二者以上組合，且可包含氟烴基化學品(Cx
Hy
Fz
)，例如CHF3
、CH2
F2
等其中至少一者，及惰性氣體、氧、CO、或CO2
其中至少一者、或其二者以上。在電漿輔助沉積期間，製程氣體可包含膜形成前驅物、還原氣體、或惰性氣體、或其二者以上之組合。
圖3B描述根據本發明實施例之第三共振器組件的俯視圖。第三共振器組件381可具有在x/z平面上與其相關聯的全長(xT1
)和全高(zT1
)。舉例來說，全長(xT1
)可變化於約10 mm到約500 mm，且全高(zT1
)可變化於約10 mm到約1000 mm。
第三共振器次系統380的俯視圖包含第一控制組件360a的x/z平面視圖，其被顯示由第一電漿調整板361a的俯視(虛線)圖所圍繞。第一控制組件360a可具有與其相關聯的第一直徑(d2a
)，且該第一直徑(d2a
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。第一電漿調整板361a可具有與其相關聯的第二直徑(D2a
)，且該第二直徑(D2a
)可變化於約1 mm到約10 mm。第一控制組件360a和第一電漿調整板361a可具有與其相關聯的第一x/z平面偏移(x1a
)，且第一x/z平面偏移(x1a
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，第一控制組件360a和第一電漿調整板361a可具有與其相關聯的不同第一x/z平面偏移(x1a
)。第一控制組件360a和第一
電漿調整板361a可具有與其相關聯的第一x/z平面偏移(z1a
)，且第一x/z平面偏移(z1a
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，第一控制組件360a和第一電漿調整板361a可具有與其相關聯的不同第一x/z平面偏移(z1a
)。
此外，第三共振器次系統380的俯視圖包含第二控制組件360b的x/z平面視圖，其被顯示由第二電漿調整板361b的俯視(虛線)圖所圍繞。第二控制組件360b可具有與其相關聯的第一直徑(d2b
)，且該第一直徑(d2b
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。第二電漿調整板361b可具有與其相關聯的第二直徑(D2b
)，且該第二直徑(D2b
)可變化於約1 mm到約10 mm。第二控制組件360b和第二電漿調整板361b可具有與其相關聯的第二x/z平面偏移(x1b
)，且第二x/z平面偏移(x1b
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，第二控制組件360b和第二電漿調整板361b可具有與其相關聯的不同第二x/z平面偏移(x1b
)。第二控制組件360b和第二電漿調整板361b可具有與其相關聯的第二x/z平面偏移(z1b
)，且第二x/z平面偏移(z1b
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，第二控制組件360b和第二電漿調整板361b可具有與其相關聯的不同第二x/z平面偏移(z1b
)。
此外，第三共振器次系統380的俯視圖包含第三控制組件360c的x/z平面視圖，其被顯示由第三電漿調整板361c的俯視(虛線)圖所圍繞。第三控制組件360c可具有與其相關聯的第一直徑(d2c
)，且該第一直徑(d2c
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。第三電漿調整板361c可具有與其相關聯的第二直徑(D2c
)，且該第三直徑(D2c
)可變化於約1 mm到約10 mm。第三控制組件360c和第三電漿調整板361c可具有與其相關聯的第三x/z平面偏移(x1c
)，且第三x/z平面偏移(x1c
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，第三控制組件360c和第三電漿調整板361c可具有與其相關聯的不同第三x/z平面偏移(x1c
)。第三控制組件360c和第三電漿調整板361c可具有與其相關聯的第三x/z平面偏移(z1c
)，且第三z平面偏移(z1c
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，
第三控制組件360c和第三電漿調整板361c可具有與其相關聯的不同第三x/z平面偏移(z1c
)。
圖3B顯示共振器壁(382a、382b、383、及384)的俯視圖。共振器壁382a可具有與其相關聯的壁厚度(ta
)，且壁厚度(ta
)可變化於約1 mm到約5 mm。共振器壁382b可具有與其相關聯的壁厚度(tb
)，且壁厚度(tb
)可變化於約1 mm到約5 mm。共振器壁(383及384)可具有與其相關聯的壁厚度(t)，且壁厚度(t)可變化於約1 mm到約5 mm。
第三微波共振器系統300的俯視圖包含腔控制組件355的x/z平面視圖及腔調整板356的x/z平面視圖。腔控制組件355可具有與其相關聯的第一直徑(d1aa
)，且該第一直徑(d1aa
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。腔調整板356可具有與其相關聯的第二直徑(D1aa
)，且該第二直徑(D1aa
)可變化於約1 mm到約10 mm。腔控制組件355和腔調整板356可具有與其相關聯的第一x/z平面偏移(z1aa
)，且該第一x/z平面偏移(z1aa
)可變化於約1 mm到約10 mm。
圖3C描述第三微波共振器系統300的側視圖。該側視圖顯示製程腔室310的y/z平面視圖，該製程腔室310可利用第一介面組件365a、連結至該第一介面組件365a的複數腔室壁312加以建構，且製程空間315可配置於該製程腔室310之內。舉例來說，腔室壁312可具有與其相關聯的壁厚度(t)，且壁厚度(t)可變化於約1 mm到約5 mm。第一介面組件365a可具有與其相關聯的第一介面厚度(ti1
)，且該第一介面厚度(ti1
)可變化於約1 mm到約10 mm。
該側視圖顯示第三共振器次系統380的y/z平面視圖，第三共振器次系統380可包含第三共振器組件381，其可利用複數共振器壁(382a、382b、383、及384)加以建構。舉例來說，共振器壁(382a、382b、383、及384)可包含例如石英的介電材料，且可界定第三EM能量調整空間385於其中。此外，一個以上共振器感測器306可連結至第三EM能量調整空間385，以取得第一
共振器資料。
共振器壁382a可具有與其相關聯的壁厚度(ta
)，且壁厚度(ta
)可變化於約1 mm到約5 mm。共振器壁382b可具有與其相關聯的壁厚度(tb
)，且壁厚度(tb
)可變化於約1 mm到約5 mm。共振器壁383可具有與其相關聯的壁厚度(t)，且壁厚度(t)可變化於約1 mm到約5 mm。
在若干範例中，第一介面組件365a可用以將第三共振器組件381可移除自如地連結至製程腔室310。第一介面組件365a可具有與其相關聯的第一介面厚度(ti1
)，且該第一介面厚度(ti1
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，可不需要第一介面組件365a，或可不同地配置第一介面組件365a。第一介面組件365a可包含一個以上隔離組件(364a、364b、及364c)。隔離組件(364a、364b、及364c)每一者可被可移除自如地連結至下共振器壁383，且可移除自如地連結至一個以上第一介面組件365a。
此外，第二介面組件365b可利用上共振器壁384連結至第三共振器組件381。第二介面組件365b可具有與其相關聯的第二介面厚度(ti2
)，且該第二介面厚度(ti2
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，可不需要第二介面組件365b，或可不同地配置第二介面組件365b。第二介面組件365b可包含一個以上控制組件(360a、360b、及360c)。控制組件(360a、360b、及360c)每一者可被可移除自如地連結至上共振器壁384，且可移除自如地連結至第二介面組件365b。
可配置第三微波共振器系統300，以在將基板固持器320和基板移動通過製程空間315之時，在製程空間315之中形成電漿。第三微波共振器系統300可建構成用以處理200 mm基板、300 mm基板、或更大尺寸的基板。此外，可配置正方形和/或矩形腔室，使得第三微波共振器系統300可建構成用以處理正方形或矩形基板、晶圓、或LCD，無論其為熟習此技藝者所知的何種尺寸。因此，雖然將就半導體基板的處理對本發明的實施態樣加以描述，但本發明係不僅限定於此。
在其他實施例中，第三共振器次系統380可包含複數共振腔(未顯示)於其中。在若干其他實施例中，第三共振器次系統380可包含具有一個以上共振腔於其中的複數共振器次系統。在各種系統中，第三共振器組件381及第三EM能量調整空間385可具有圓柱形形狀、矩形形狀、或正方形形狀。
在圖3C中，顯示第三微波共振器系統300的側視圖。微波來源350可連結至匹配網路352，且匹配網路352可連結至耦合網路354。或者是，複數匹配網路(未顯示)或複數耦合網路(未顯示)可連結至第三共振器次系統380。耦合網路354可被可移除自如地連結至第三共振器組件381的上共振器壁384，且可用以提供微波能量至第三EM能量調整空間385。或者是，可使用其他耦合構造。
該側視圖包含第一組電漿調整桿{(370a,375a)、(370b,375b)、及(370c,375c)}的y/z平面視圖，第一組電漿調整桿可具有第一組電漿調整部(370a、370b、及370c)及第一組EM調整部(375a、375b、及375c)，該第一組電漿調整部(370a、370b、及370c)可在製程空間315之中的第一y/z平面位置(z2a-c
)處，延伸進入在第一組防護組件(372a、372b、及372c)中所建立的第一組隔離的防護空間(373a、373b、及373c)，而該第一組EM調整部(375a、375b、及375c)可在第二y/z平面位置(z1a-c
)處延伸進入第三EM能量調整空間385。第一組隔離組件(364a、364b、及364c)可用以在製程空間315之內於利用(z2a-c
)所定義的第一位置處，將第一組電漿調整部(370a、370b、及370c)置放(延伸)第一組電漿調整距離(371a、371b、及371c)。舉例來說，第一組電漿調整距離(371a、371b、及371c)可變化於約10 mm到約400 mm，並且第一組電漿調整距離(371a、371b、及371c)可為波長相依的且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第一組EM耦合區域(362a、362b、及362c)可在自界定第三EM能量調整空間385的下共振器壁383之EM耦合距離(376a、376b、及376c)處加以建立，且第一組EM調整部(375a、
375b、及375c)可延伸進入第一組EM耦合區域(362a、362b、及362c)。第一組EM調整部(375a、375b、及375c)可自第一組EM耦合區域(362a、362b、及362c)取得可調整的微波能量，且該可調整的微波能量可作為可控制電漿調整能量利用第一組電漿調整部(370a、370b、及370c)於第一y/z平面位置(z2a-c
)處傳送至製程空間315。第一組EM耦合區域(362a、362b、及362c)可包含可調整電場區域、可調整磁場區域、最大場區域、最大電壓區域、最大能量區域、或最大電流區域、或其任何組合。舉例來說，EM耦合距離(376a、376b、及376c)可變化於約0.01 mm到約10 mm，並且EM耦合距離(376a、376b、及376c)可為波長相依且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第一組電漿調整板(361a、361b、及361c)可連結至第一組控制組件(360a、360b、及360c)，且第一組控制組件(360a、360b、及360c)可用以在第三EM能量調整空間385之內，將第一組電漿調整板(361a、361b、及361c)相對於第一組電漿調整桿{(370a,375a)、(370b,375b)、及(370c,375c)}的第一組EM調整部(375a、375b、及375c)移動(363a、363b、及363c)第一EM調整距離(377a、377b、及377c)。第一組控制組件(360a、360b、及360c)和第一組電漿調整板(361a、361b、及361c)可用以將自第一組EM耦合區域(362a、362b、及362c)耦合至第一組電漿調整桿{(370a,375a)、(370b,375b)、及(370c,375c)}的第一組EM調整部(375a、375b、及375c)之微波能量予以最佳化。舉例來說，第一EM調整距離(377a、377b、及377c)可建立於第三EM能量調整空間385內之第一組EM調整部(375a、375b、及375c)和第一組電漿調整板(361a、361b、及361c)之間，且第一EM調整距離(377a、377b、及377c)可變化於約0.01 mm到約1 mm。
第一組防護組件(372a、372b、及372c)可連結至第一組隔離組件(364a、364b、及364c)，且第一組防護組件(372a、372b、及372c)可配置於製程空間315之內的第一位置(z2a-c
)處。
該組防護組件(372a、372b、及372c)可具有第一組隔離的防護空間(373a、373b、及373c)於其中，且可具有與其相關聯的插入長度(374a、374b、及374c)。舉例來說，插入長度(374a、374b、及374c)可在y/z平面上變化於約1 mm到約10 mm，且防護組件(372a、372b、及372c)可利用一個以上介電材料加以建構。
第一組電漿調整桿{(370a,375a)、(370b,375b)、及(370c,375c)}可包含介電材料，且可具有與其相關聯的第一直徑(d1a
)，並且該第一直徑(d1a
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。第一組隔離組件(364a、364b、及364c)和第一組防護組件(372a、372b、及372c)可包含介電材料，可具有與其相關聯的第一直徑(D1a
)，且第一直徑(D1a
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，第一組隔離組件(364a、364b、及364c)和第一組防護組件(372a、372b、及372c)可具有與其相關聯的不同直徑。
第一組EM調整部(375a、375b、及375c)、第一組EM耦合區域(362a、362b、及362c)、第一組控制組件(360a、360b、及360c)、及第一組電漿調整板(361a、361b、及361c)可具有與其相關聯的y/z平面偏移(z1a-c
)。舉例來說，y/z平面偏移(z1a-c
)可相對於下共振器壁383而加以建立，並且可為波長相依的且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。第一組控制組件(360a、360b、及360c)可包含介電材料，可具有圓柱形構造，及可變化於約1 mm到約5 mm的直徑(d2a-c
)。第一組電漿調整板(361a、361b、及361c)可包含介電材料，且可具有與其相關聯的直徑(D2a-c
)及可變化於約1 mm到約10 mm的直徑(D2a-c
)。
如圖3C所示，控制組件(360a、360b、及360c)可連結396至控制器395，且控制器395可利用製程配方來來建立、控制、和最佳化EM調整距離(377a、377b、及377c)，以控制在EM能量調整空間385之中的EM耦合區域(362a、362b、及362c)以及在製程空間315之內的電漿均勻性。控制器395可連結至微波來源350、匹配網路352、及耦合網路354，並且控制器395可利用製程配方來來建立、控制、和最佳化微波來源350、匹配網路
352、及耦合網路354，以控制在製程空間315之內的電漿均勻性。舉例來說，微波來源350可操作於約500 MHz到約5000 MHz之頻率。此外，控制器395可連結至共振器感測器306及製程感測器307，且控制器395可利用製程配方來建立、控制、及最佳化來自共振器感測器306及製程感測器307的資料，以控制在EM能量調整空間385之中的EM耦合區域(362a、362b、及362c)以及在製程空間315之內的電漿均勻性。
第三微波共振器系統300的側視圖包含腔控制組件355的y/z平面視圖，其被顯示連結至腔調整板356的側視圖。腔控制組件355可具有與其相關聯的第一直徑(d1aa
)，且第一直徑(d1aa
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。腔調整板356可具有與其相關聯的第二直徑(D1aa
)，且第二直徑(D1aa
)可變化於約1 mm到約10 mm。腔控制組件355和腔調整板356可具有與其相關聯的第一y/z平面偏移(y1aa
)，且第一y/z平面偏移(y1aa
)可變化於約1 mm到約10 mm。
仍參照圖3C，顯示基板固持器320和下電極321的側視圖。當存在時，下電極321可用以將射頻(RF)功率耦合至製程空間315之中的電漿。舉例來說，可藉由自RF產生器330經由阻抗匹配網路331和RF感測器335傳輸RF功率至下電極321，將下電極321電偏壓於一RF電壓。RF偏壓可用以加熱電子，以形成和/或維持電漿。RF偏壓的典型頻率可在1 MHz到100 MHz的範圍，且較佳為13.56 MHz。或者是，可於多個頻率施加RF功率至下電極321。此外，阻抗匹配網路331可用以藉由將反射功率最小化而將傳輸至製程腔室310之中的電漿的RF功率最大化。可利用各種匹配網路拓樸和自動控制方法。RF感測器335可量測關聯於基頻訊號、諧波訊號、及/或交互調變訊號的功率位準和/或頻率。此外，控制器395可連結396至RF產生器330、阻抗匹配網路331、及RF感測器335，並且控制器395可使用製程配方來建立、控制、和最佳化傳送至/自RF產生器330、阻抗匹配網路331、及RF感測器335的資料，以控制在EM能量調整空間385之中的
EM耦合區域(362a、362b、及362c)及在製程空間315之內的電漿均勻性。
第三微波共振器系統300的側視圖可包含壓力控制系統390和排放埠391的y/z平面視圖，壓力控制系統390和排放埠391係連結至製程腔室310且建構成用以排空製程腔室310以及控制在製程腔室310之內的壓力。或者是，可不需要壓力控制系統390和/或排放埠391。
如圖3C所示，該側視圖可包含第一氣體供給系統340、第一供給元件341、第一流量元件342、及製程腔室310的y/z平面視圖。第一流量元件342可配置於製程空間315的周圍，且可建構成用以將第一製程氣體導入製程空間315。此外，該側視圖可包含第二氣體供給系統345、第二供給元件346、及第二流量元件347的y/z平面視圖。第二流量元件347可配置於製程空間315的周圍，且可建構成用以將第二製程氣體導入製程空間315。
在乾式電漿蝕刻期間，製程氣體可包含蝕刻劑、鈍化劑、或惰性氣體、或其二者以上的組合。舉例而言，當電漿蝕刻例如矽氧化物(SiOx
)或矽氮化物(Six
Ny
)之介電膜時，電漿蝕刻氣體成份通常包含氟碳基化學品(Cx
Fy
)，例如C4
F8
、C5
F8
、C3
F6
、C4
F6
、CF4
等其中至少一者，且/或可包含氟烴基化學品(Cx
Hy
Fz
)，例如CHF3
、CH2
F2
等其中至少一者，且可具有惰性氣體、氧、CO、或CO2
其中至少一者。此外，舉例來說，當蝕刻多晶矽之時，電漿蝕刻氣體成份一般包含含鹵素氣體，例如HBr、Cl2
、NF3
、或SF6
、或其二者以上組合，且可包含氟烴基化學品(Cx
Hy
Fz
)，例如CHF3
、CH2
F2
等其中至少一者，及惰性氣體、氧、CO、或CO2
其中至少一者、或其二者以上。在電漿輔助沉積期間，製程氣體可包含膜形成前驅物、還原氣體、或惰性氣體、或其二者以上之組合。
圖4A描述根據本發明實施例之第四微波共振器系統400。第四微波共振器系統400可用於乾式電漿蝕刻系統或電漿輔助沉積系統。第四微波共振器系統400可包含第四共振器次系統
480，其可連結至製程腔室410。或者是，可將第四微波共振器系統400加以不同地配置。
圖4A顯示在第四微波共振器系統400的前視圖。該前視圖顯示製程腔室410的x/y平面視圖，該製程腔室410可利用第一介面組件465a、連結至該第一介面組件465a的複數腔室壁412而加以建構，且製程空間415可配置於製程腔室410之內。舉例來說，腔室壁412可具有與其相關聯的壁厚度(t)，且該壁厚度(t)可變化於約1 mm到約5 mm。第一介面組件465a可具有與其相關聯的第一介面厚度(ti1
)，且該第一介面厚度(ti1
)可變化於約1 mm到約10 mm。
該前視圖顯示第四共振器次系統480的x/y平面視圖，第四共振器次系統480可包含第四共振器組件481，其具有界定第四EM能量調整空間485於其中的複數共振器壁(482a、482b、483、及484)。舉例來說，共振器壁(482a、482b、483、及484)可包含例如石英之介電材料。此外，一個以上共振器感測器406可連結至第四EM能量調整空間485，以取得第一共振器資料。
共振器壁482a可具有與其相關聯的壁厚度(ta
)，而壁厚度(ta
)可變化於自約1 mm到約5 mm。共振器壁482b可具有與其相關聯的壁厚度(tb
)，而壁厚度(tb
)可變化於自約1 mm到約5 mm。共振器壁483可具有與其相關聯的壁厚度(t)，而壁厚度(t)可變化於自約1 mm到約5 mm。
在若干範例中，第一介面組件465a可用以將第四共振器組件481可移除自如地連結至製程腔室410。第一介面組件465a可具有與其相關聯的第一介面厚度(ti1
)，且該第一介面厚度(ti1
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，可不需要第一介面組件465a，或可將第一介面組件465a加以不同地配置。
第一介面組件465a可包含一個以上隔離組件(464a及464b)。該等隔離組件(464a及464b)每一者可被可移除自如地連結至下共振器壁483，且可移除自如地連結至第一介面組件465a。一第一防護組件472a可連結至第一隔離組件464a，且該第
一防護組件472a可配置於製程空間415之內的第一位置(x2a
)處。第一防護組件472a可具有第一隔離的防護空間473a於其中，且可具有與其相關聯的第一插入長度474a。一第二防護組件472b可連結至第二隔離組件464b，且第二防護組件472b可配置於製程空間415之內的第二位置(x2b
)處。第二防護組件472b可具有第二隔離的防護空間473b於其中，且可具有與其相關聯的第二插入長度474b。舉例來說，插入長度(474a及474b)可在x/y平面上變化於約1 mm到約10 mm，且第一組防護組件(472a及472b)可利用一種以上介電材料加以建構。
一第三防護組件472c可連結至第三隔離組件464c，且第三防護組件472c可配置於製程空間415之內的第三位置(y2c
)處。第三防護組件472c可具有第三隔離的防護空間473c於其中，且可具有與其相關聯的第三插入長度474c。第四防護組件472d可連結至第四隔離組件464d，且第四防護組件472d可配置於製程空間415之內的第四位置(y2d
)處。第四防護組件472d可具有第四隔離的防護空間473d於其中，且可具有與其相關聯的第四插入長度474d。舉例來說，插入長度(474c及474d)可在x/y平面上變化於約1 mm到約10 mm，且第二組防護組件(472c及472d)可利用一種以上介電材料加以建構。
此外，一第二介面組件465b可利用上共振器壁484連結至第四共振器組件481。第二介面組件465b可具有與其相關聯的第二介面厚度(ti2
)，且該第二介面厚度(ti2
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，可不需要第二介面組件465b，或可將第二介面組件465b加以不同地配置。第二介面組件465b可包含一個以上控制組件(460a及460b)。該等控制組件(460a及460b)每一者可被可移除自如地連結至上共振器壁484，且可移除自如地連結至第二介面組件465b。
第四微波共振器系統400可建構成在將基板固持器420和基板移動通過製程空間415之時在製程空間415之中形成電漿。第四微波共振器系統400可建構成用以處理200 mm基板、300
mm基板、或更大尺寸的基板。此外，可配置正方形和/或矩形腔室，使得第四微波共振器系統400可建構成用以處理正方形或矩形的基板、晶圓、或LCD，無論其為熟習此技藝者所知的何種尺寸。因此，雖然將就半導體基板的處理對本發明的實施態樣加以描述，但本發明係不僅限定於此。
在其他實施例中，第四共振器次系統480可包含複數共振腔(未顯示)於其中。在若干其他實施例中，第四微波共振器系統400可包含具有一個以上共振腔於其中的複數共振器次系統。在各種系統中，第四共振器組件481和第四EM能量調整空間485可具有圓柱形形狀、矩形形狀、或正方形形狀。
在若干實施例中，微波來源450可耦合至第四共振器組件481。此外，一個以上RF來源(未顯示)可耦合至第四共振器次系統480。微波來源450可耦合至匹配網路452，且匹配網路452可耦合至耦合網路454。或者是，可將複數匹配網路(未顯示)或複數耦合網路(未顯示)耦合至第四共振器次系統480。耦合網路454可被可移除自如地連結至第四共振器組件481的上共振器壁484，且可用以提供微波能量至第四EM能量調整空間485。或者是，可使用其他的耦合配置。
第一電漿調整桿(470a,475a)可具有第一電漿調整部470a及第一EM調整部475a，該第一電漿調整部470a可在製程空間415之中的第一位置(x2a
)處延伸進入在第一防護組件472a中所建立的第一隔離的防護空間473a，且第一EM調整部475a可於一第一位置(x1a
)處延伸進入第四EM能量調整空間485。第一隔離組件464a可用以在建立於第一防護組件472a之中的第一隔離的防護空間473a之內，置放(延伸)第一電漿調整部470a於第一電漿調整距離471a處。舉例來說，第一電漿調整距離471a可變化於自約10 mm到約400 mm，且第一電漿調整距離471a可為波長相依的且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第一EM耦合區域462a可在自界定第四EM能量調整空間485的下共振器壁483之第一EM耦合距離476a處加以建
立，並且第一EM調整部475a可延伸進入第一EM耦合區域462a。第一EM調整部475a可自第一EM耦合區域462a取得第一可調整的微波能量，且第一微波能量可作為第一電漿調整能量利用第一電漿調整部470a於第一x/y平面位置(x2a
)處傳送至製程空間415。第一EM耦合區域462a可包含一可調整電場區域、一可調整磁場區域、一最大場區域、一最大電壓區域、最大能量區域、或最大電流區域、或其任何組合。舉例來說，第一EM耦合距離476a可變化於約0.01 mm到約10 mm，並且第一EM耦合距離476a可為波長相依的且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第一電漿調整板461a可連結至第一控制組件460a，其可用以在第四EM能量調整空間485之內將該第一電漿調整板461a相對於第一電漿調整桿(470a,475a)的第一EM調整部475a移動463a一第一EM調整距離477a。該第一控制組件460a和該第一電漿調整板461a可用以將自第一EM耦合區域462a耦合至第一電漿調整桿(470a,475a)的第一EM調整部475a之微波能量予以最佳化。舉例來說，第一EM調整距離477a可建立於第四EM能量調整空間485內之第一EM調整部475a和第一電漿調整板461a之間，且第一EM調整距離477a可變化於約0.01 mm到約1 mm。
第一電漿調整桿(470a,475a)可具有與其相關聯的第一直徑(d1a
)，且第一直徑(d1a
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。第一隔離組件464a可具有與其相關聯的第一直徑(D1a
)，且第一直徑(D1a
)可變化於約1 mm到約10 mm。
第一EM調整部475a、第一EM耦合區域462a、第一控制組件460a、及第一電漿調整板461a可具有與其相關聯的第一x/y平面偏移(x1a
)。舉例來說，第一x/y平面偏移(x1a
)可相對於共振器壁482b加以建立，可為波長相依的，且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。第一控制組件460a可具有圓柱形構造、及可變化於約1 mm到約5 mm的直徑(d2a
)。第一電漿調整板461a可具有與其相關聯的直徑(D2a
)，且直徑(D2a
)可變化於約1 mm到約10
mm。
第二電漿調整桿(470b,475b)可具有第二電漿調整部470b及第二EM調整部475b，該第二電漿調整部470b可在製程空間415之中的第二位置(x2b
)處延伸進入在第二防護組件472b中所建立的第二隔離的防護空間473b，且第二EM調整部475b可於一第二x/y平面位置(x1b
)處延伸進入第四EM能量調整空間485。第二隔離組件464b可用以在建立於第二防護組件472b之中的第二隔離的防護空間473b之內，置放(延伸)第二電漿調整部470b第二電漿調整距離471b。舉例來說，第二電漿調整距離471b可變化於自約10 mm到約400 mm，且第二電漿調整距離471b可為波長相依的且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第二EM耦合區域462b可自界定第四EM能量調整空間485的下共振器壁483之第二EM耦合距離476b處加以建立，並且第二EM調整部475b可延伸進入第二EM耦合區域462b。第二EM調整部475b可自第二EM耦合區域462b取得第二可調整的微波能量，且第二微波能量可作為第二電漿調整能量利用第二電漿調整部470b於第二x/y平面位置(x2b
)處傳送至製程空間415。第二EM耦合區域462b可包含一可調整電場區域、一可調整磁場區域、一最大場區域、一最大電壓區域、最大能量區域、或最大電流區域、或其任何組合。舉例來說，第二EM耦合距離476b可變化於約0.01 mm到約10 mm，並且第二EM耦合距離476b可為波長相依的且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第二電漿調整板461b可連結至第二控制組件460b，其可用以在第四EM能量調整空間485之內將該第二電漿調整板461b相對於第二電漿調整桿(470b,475b)的第二EM調整部475b移動463b第二EM調整距離477b。該第二控制組件460b和該第二電漿調整板461b可用以將自第二EM耦合區域462b耦合至第二電漿調整桿(470b,475b)的第二EM調整部475b之微波能量予以最佳化。舉例來說，第二EM調整距離477b可建立於第四EM能量調整空間485內之第二EM調整部475b和第二電漿調整
板461b之間，且第二EM調整距離477b可變化於約0.01 mm到約1 mm。
第二電漿調整桿(470b,475b)可具有與其相關聯的第二直徑(d1b
)，且第二直徑(d1b
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。第二隔離組件464b可具有與其相關聯的第二直徑(D1b
)，且第二直徑(D1b
)可變化於約1 mm到約10 mm。
第二EM調整部475b、第二EM耦合區域462b、第二控制組件460b、及第二電漿調整板461b可具有與其相關聯的第二x/y平面偏移(x1b
)。舉例來說，第二x/y平面偏移(x1b
)可相對於共振器壁482b加以建立，且可為波長相依的，並且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。第二控制組件460b可具有圓柱形構造、及可變化於約1 mm到約5 mm的第二直徑(d2b
)。第二電漿調整板461b可具有與其相關聯的直徑(D2b
)，且直徑(D2b
)可變化於約1 mm到約10 mm。
一第一共振器次組件481c可於第一x/y平面偏移(y3c
)處連結至第一腔室壁412a，且可具有第一高度(y4c
)。舉例來說，第一x/y平面偏移(y3c
)可相對於下腔室壁412而加以建立，並且可為波長相依的且可變化於約(λ/4)到約(100λ)。此外，第一高度(y4c
)可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
在若干實施例中，第一EM來源435c可耦合至第一共振器次組件481c，且第一EM來源435c可操作於約500 MHz到約5000 MHz之頻率。控制器495可連結至第一共振器次組件481c及第一EM來源435c，且控制器495可利用製程配方來建立、控制、和最佳化第一共振器次組件481c及第一EM來源435c，以控制在第三EM能量調整空間485c之中的第三EM耦合區域462c及在製程空間415之內的電漿均勻性。
第三電漿調整桿(470c,475c)可具有第三電漿調整部470c及第三EM調整部475c，該第三電漿調整部470c可在製程空間415之中的第三x/y平面位置(y2c
)處延伸進入在第三防護組件472c中所建立的第三隔離的防護空間473c，且第三EM調整部
475c可於一第三x/y平面位置(y1c
)處延伸進入第三EM能量調整空間485c。第三隔離組件464c可用以在建立於第三防護組件472c之中的第三隔離的防護空間473c之內，置放(延伸)第三電漿調整部470c第三電漿調整距離471c。舉例來說，第三電漿調整距離471c可變化於自約10 mm到約400 mm，且第三電漿調整距離471c可為波長相依且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第三EM耦合區域462c可在自界定第三EM能量調整空間485c的第一共振器次組件481c之中的至少一壁之第三EM耦合距離476c處加以建立，並且第三EM調整部475c可延伸進入第三EM耦合區域462c。第三EM調整部475c可自第三EM耦合區域462c取得第三可調整的微波能量，且第三微波能量可作為第三電漿調整能量利用第三電漿調整部470c於第三x/y平面位置(y2c
)處傳送至製程空間415。第三EM耦合區域462c可包含一可調整電場區域、一可調整磁場區域、一最大場區域、一最大電壓區域、最大能量區域、或最大電流區域、或其任何組合。舉例來說，第三EM耦合距離476c可變化於約0.01 mm到約10 mm，並且第三EM耦合距離476c可為波長相依且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第三電漿調整板461c可連結至第三控制組件460c，其可用以在第三EM能量調整空間485c之內將該第三電漿調整板461c相對於第三電漿調整桿(470c,475c)的第三EM調整部475c移動463c第三EM調整距離477c。該第三控制組件460c和該第三電漿調整板461c可用以將自第三EM耦合區域462c耦合至第三電漿調整桿(470c,475c)的第三EM調整部475c之微波能量予以最佳化。舉例來說，第三EM調整距離477c可建立於第三EM能量調整空間485c內之第三EM調整部475c和第三電漿調整板461c之間，且第三EM調整距離477c可變化於約0.01 mm到約1 mm。
第三電漿調整桿(470c,475c)可具有與其相關聯的第三直徑(d1c
)，且第三直徑(d1c
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。
第三隔離組件464c可具有與其相關聯的第三直徑(D1c
)，且第三直徑(D1c
)可變化於約1 mm到約10 mm。
第三EM調整部475c、第三EM耦合區域462c、第三控制組件460c、及第三電漿調整板461c可具有與其相關聯的第三x/y平面偏移(y1c
)。舉例來說，第三x/y平面偏移(y1c
)可相對於第一額外的腔469c的一或多個壁而加以建立，可為波長相依的且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。第三控制組件460c可具有圓柱形構造、及可變化於約1 mm到約5 mm的第三直徑(d1c
)。第三電漿調整板461c可具有與其相關聯的第三直徑(D1c
)，且第三直徑(D1c
)可變化於約1 mm到約10 mm。
一第二共振器次組件481d可於第二x/y平面偏移(y3d
)處連結至第二腔室壁412b，且可具有第二高度(y4d
)。舉例來說，第二x/y平面偏移(y3d
)可相對於下腔室壁412而加以建立，並且可為波長相依的且可變化於約(λ/4)到約(100λ)。此外，第二高度(y4d
)可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
在若干實施例中，第二EM來源435d可耦合至第二共振器次組件481d，且第二EM來源435d可操作於約500 MHz到約5000 MHz之頻率。控制器495可連結至第二共振器次組件481d及第二EM來源435d，且控制器495可利用製程配方來建立、控制、和最佳化第二共振器次組件481d及第二EM來源435d，以控制在第四EM能量調整空間485d之中的第四EM耦合區域462d及在製程空間415之內的電漿均勻性。
第四電漿調整桿(470d,475d)可具有第四電漿調整部470d及第四EM調整部475d，該第四電漿調整部470c可在製程空間415之中的第四x/y平面位置(y2d
)處延伸進入在第四防護組件472d中所建立的第四隔離的防護空間473d，且第四EM調整部475d可於一第四x/y平面位置(y1d
)處延伸進入第四EM能量調整空間485d。第四隔離組件464d可用以在建立於第四防護組件472d之中的第四隔離的防護空間473d之內，置放(延伸)第四電漿調整部470d第四電漿調整距離471d。舉例來說，第四電漿調整
距離471d可變化於自約10 mm到約400 mm，且第四電漿調整距離471d可為波長相依且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第四EM耦合區域462d可在自界定第四EM能量調整空間485d的第二共振器次組件481d之中的至少一壁之第四EM耦合距離476d處加以建立，並且第四EM調整部475d可延伸進入第四EM耦合區域462d。第四EM調整部475d可自第四EM耦合區域462d取得第四可調整的微波能量，且第四微波能量可作為第四電漿調整能量利用第四電漿調整部470d於第四x/y平面位置(y2d
)處傳送至製程空間415。第四EM耦合區域462d可包含一可調整電場區域、一可調整磁場區域、一最大場區域、一最大電壓區域、最大能量區域、或最大電流區域、或其任何組合。舉例來說，第四EM耦合距離476d可變化於約0.01 mm到約10 mm，並且第四EM耦合距離476d可為波長相依且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第四電漿調整板461d可連結至第四控制組件460d，其可用以在第四EM能量調整空間485d之內將該第四電漿調整板461d相對於第四電漿調整桿(470d,475d)的第四EM調整部475d移動463d第四EM調整距離477d。該第四控制組件460d和該第四電漿調整板461d可用以將自第四EM耦合區域462d耦合至第四電漿調整桿(470d,475d)的第四EM調整部475d之微波能量予以最佳化。舉例來說，第四EM調整距離477d可建立於第四EM能量調整空間485d內之第四EM調整部475d和第四電漿調整板461d之間，且第四EM調整距離477d可變化於約0.01 mm到約1 mm。
第四電漿調整桿(470d,475d)可具有與其相關聯的第四直徑(d1d
)，且第四直徑(d1d
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。第四隔離組件464d可具有與其相關聯的第四直徑(D1d
)，且第四直徑(D1d
)可變化於約1 mm到約10 mm。
第四EM調整部475d、第四EM耦合區域462d、第四控制組件460d、及第四電漿調整板461d可具有與其相關聯的第四
x/y平面偏移(y1d
)。舉例來說，第四x/y平面偏移(y1d
)可相對於第二額外的腔469d的一或多個壁而加以建立，可為波長相依的且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。第四控制組件460d可具有圓柱形構造、及可變化於約1 mm到約5 mm的第四直徑(d1d
)。第四電漿調整板461d可具有與其相關聯的第四直徑(D1d
)，且第四直徑(D1d
)可變化於約1 mm到約10 mm。
控制組件(460a、460b、460c、及460d)可連結496至控制器495，且控制器495可使用製程配方來建立、控制、和最佳化EM調整距離(477a、477b、477c、及477d)，以控制在EM能量調整空間(485、485c、及485d)之中的EM耦合區域(462a、462b、462c、及462d)及在製程空間415之內的電漿均勻性。控制器495可連結496至微波來源450、匹配網路452、及耦合網路454，並且控制器495可使用製程配方來建立、控制、和最佳化微波來源450、匹配網路452、及耦合網路454，以控制在EM能量調整空間(485、485c、及485d)之中的EM耦合區域(462a、462b、462c、及462d)及在製程空間415之內的電漿均勻性。舉例來說，微波來源450可操作於從約500 MHz到約5000 MHz的頻率。此外，控制器495可連結至共振器感測器406和製程感測器407，且控制器495可利用製程配方來建立、控制、和最佳化來自共振器感測器406和製程感測器407的資料，以控制在EM能量調整空間(485、485c、及485d)之中的EM耦合區域(462a、462b、462c、及462d)及在製程空間415之內的電漿均勻性。
第四微波共振器系統400的前視圖包含腔控制組件455的x/y平面視圖，其被顯示連結至腔調整板456的x/y平面視圖。腔控制組件455可具有與其相關聯的第一直徑(d1aa
)，且該第一直徑(d1aa
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。腔調整板456可具有與其相關聯的第二直徑(D1aa
)，且該第二直徑(D1aa
)可變化於約1 mm到約10 mm。腔控制組件455和腔調整板456可具有與其相關聯的第一x/y平面偏移(y1aa
)，且第一x/y平面偏移(y1aa
)可變化於約1 mm到約10 mm。
腔控制組件455可用以在第四EM能量調整空間485之內移動457腔調整板456腔調整距離458。控制器495可連結至腔控制組件455，且控制器495可使用製程配方來建立、控制、和最佳化腔調整距離458，以即時地控制和維持在製程空間415之內的電漿均勻性。舉例來說，腔調整距離458可變化於約0.01 mm到約10 mm，並且腔調整距離458可為波長相依的且可變化於約(λ/16)到約(10λ)。
仍然參照圖4A，顯示基板固持器420和下電極421。當存在時，下電極421可用以耦合射頻(RF)功率至在製程空間415之中的電漿。舉例來說，可藉由將來自RF產生器430的RF功率經由阻抗匹配網路431和RF感測器432傳輸至下電極421，而將下電極421電偏壓於一RF電壓。該RF偏壓可用以加熱電子以形成和/或維持電漿。RF偏壓的典型頻率可在1 MHz到100 MHz之範圍，且較佳為13.56 MHz。或者是，可將RF功率於多個頻率施加至下電極421。此外，阻抗匹配網路431可用以藉由將反射功率最小化而將傳輸至製程腔室410之中的電漿的RF功率最大化。可利用各種匹配網路拓樸和自動控制方法。RF感測器432可量測關聯於基頻訊號、諧波訊號、及/或交互調變訊號的功率位準和/或頻率。此外，控制器495可連結496至RF產生器430、阻抗匹配網路431、及RF感測器432，並且控制器495可使用製程配方來建立、控制、和最佳化傳送至/自RF產生器430、阻抗匹配網路431、及RF感測器432的資料，以控制在EM能量調整空間(485、485c、及485d)之中的EM耦合區域(462a、462b、462c、及462d)及在製程空間415之內的電漿均勻性。
若干第四微波共振器系統400可包含壓力控制系統490和排放埠491，其連結至製程腔室410且建構成用以排空製程腔室410以及控制在製程腔室410之內的壓力。或者是，可不需要壓力控制系統490和/或排放埠491。
如圖4A所示，第四微波共振器系統400可包含連結至第一供給元件441的第一氣體供給系統440，並且第一供給元件
441可連結至製程腔室410。第一供給元件441可建構成用以將第一製程氣體導入製程空間415，且可包含流量控制和/或流量量測裝置。或者是，可能需要一第二氣體供給系統及第二供給元件。
在乾式電漿蝕刻期間，製程氣體可包含蝕刻劑、鈍化劑、或惰性氣體、或其二者以上的組合。舉例而言，當電漿蝕刻例如矽氧化物(SiOx
)或矽氮化物(Six
Ny
)之介電膜時，電漿蝕刻氣體成份通常包含氟碳基化學品(Cx
Fy
)，例如C4
F8
、C5
F8
、C3
F6
、C4
F6
、CF4
等其中至少一者，且/或可包含氟烴基化學品(Cx
Hy
Fz
)，例如CHF3
、CH2
F2
等其中至少一者，且可具有惰性氣體、氧、CO、或CO2
其中至少一者。此外，舉例來說，當蝕刻多晶矽之時，電漿蝕刻氣體成份一般包含含鹵素氣體，例如HBr、Cl2
、NF3
、或SF6
、或其二者以上組合，且可包含氟烴基化學品(Cx
Hy
Fz
)，例如CHF2
、CH2
F2
等其中至少一者，及惰性氣體、氧、CO、或CO2
其中至少一者、或其二者以上。在電漿輔助沉積期間，製程氣體可包含膜形成前驅物、還原氣體、或惰性氣體、或其二者以上之組合。
圖4B描述根據本發明實施例之第四共振器組件的俯視圖。第四共振器組件481可具有在x/z平面上與其相關聯的全長(xT1
)和全高(zT1
)。舉例來說，全長(xT1
)可變化於約10 mm到約500 mm，且全高(zT1
)可變化於約10 mm到約1000 mm。
第四共振器次系統480的俯視圖包含第一控制組件460a的x/z平面視圖，其被顯示由第一電漿調整板461a的俯視(虛線)圖所圍繞。第一控制組件460a可具有與其相關聯的第一直徑(d2a
)，且該第一直徑(d2a
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。第一電漿調整板461a可具有與其相關聯的第二直徑(D2a
)，且該第二直徑(D2a
)可變化於約1 mm到約10 mm。第一控制組件460a和第一電漿調整板461a可具有與其相關聯的第一x/z平面偏移(x1a
)，且第一x/z平面偏移(x1a
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，第一控制組件460a和第一電漿調整板461a可具有與其相關聯的不同第一x/z平面偏移(x1a
)。第一控制組件460a和第一
電漿調整板461a可具有與其相關聯的第一x/z平面偏移(z1a
)，且第一x/z平面偏移(z1a
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，第一控制組件460a和第一電漿調整板461a可具有與其相關聯的不同第一x/z平面偏移(z1a
)。
此外，第四共振器組件481的俯視圖包含第二控制組件460b的x/z平面視圖，其被顯示由第二電漿調整板461b的俯視(虛線)圖所圍繞。第二控制組件460b可具有與其相關聯的第一直徑(d2b
)，且該第一直徑(d2b
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。第二電漿調整板461b可具有與其相關聯的第二直徑(D2b
)，且該第二直徑(D2b
)可變化於約1 mm到約10 mm。第二控制組件460b和第二電漿調整板461b可具有與其相關聯的第二x/z平面偏移(x1b
)，且第二x/z平面偏移(x1b
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，第二控制組件460b和第二電漿調整板461b可具有與其相關聯的不同第二x/z平面偏移(x1b
)。第二控制組件460b和第二電漿調整板461b可具有與其相關聯的第二x/z平面偏移(z1b
)，且第二x/z平面偏移(z1b
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，第二控制組件460b和第二電漿調整板461b可具有與其相關聯的不同第二x/z平面偏移(z1b
)。
圖4B顯示共振器壁(482a、482b、483、及484)的俯視圖。共振器壁482a可具有與其相關聯的壁厚度(ta
)，且壁厚度(ta
)可變化於約1 mm到約5 mm。共振器壁482b可具有與其相關聯的壁厚度(tb
)，且壁厚度(tb
)可變化於約1 mm到約5 mm。共振器壁(483及484)可具有與其相關聯的壁厚度(t)，且壁厚度(t)可變化於約1 mm到約5 mm。
第四共振器組件481的俯視圖包含腔控制組件455的x/z平面視圖及腔調整板456的x/z平面視圖。腔控制組件455可具有與其相關聯的第一直徑(d1aa
)，且該第一直徑(d1aa
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。腔調整板456可具有與其相關聯的第二直徑(D1aa
)，且該第二直徑(D1aa
)可變化於約1 mm到約10 mm。腔控制組件455和腔調整板456可具有與其相關聯的第一x/z平面
偏移(z1aa
)，且該第一x/z平面偏移(z1aa
)可變化於約1 mm到約10 mm。
圖4C描述第四微波共振器系統400的側視圖。該側視圖顯示製程腔室410的y/z平面視圖，該製程腔室410可利用第一介面組件465a、連結至該第一介面組件465a的複數腔室壁412加以建構，且製程空間415可配置於該製程腔室410之內。舉例來說，腔室壁412可具有與其相關聯的壁厚度(t)，且壁厚度(t)可變化於約1 mm到約5 mm。第一介面組件465a可具有與其相關聯的第一介面厚度(ti1
)，且該第一介面厚度(ti1
)可變化於約1 mm到約10 mm。
該側視圖顯示第四共振器次系統480的y/z平面視圖，第四共振器次系統480可包含第四共振器組件481，其可利用複數共振器壁(482a、482b、483、及484)加以建構。舉例來說，共振器壁(482a、482b、483、及484)可包含例如石英的介電材料，且可界定第四EM能量調整空間485於其中。此外，一個以上共振器感測器406可連結至第四EM能量調整空間485，以取得第一共振器資料。
共振器壁482a可具有與其相關聯的壁厚度(ta
)，且壁厚度(ta
)可變化於約1 mm到約5 mm。共振器壁482b可具有與其相關聯的壁厚度(tb
)，且壁厚度(tb
)可變化於約1 mm到約5 mm。共振器壁483可具有與其相關聯的壁厚度(t)，且壁厚度(t)可變化於約1 mm到約5 mm。
在若干範例中，第一介面組件465a可用以將第四共振器組件481可移除自如地連結至製程腔室410。第一介面組件465a可具有與其相關聯的第一介面厚度(ti1
)，且該第一介面厚度(ti1
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，可不需要第一介面組件465a，或可不同地配置第一介面組件465a。第一介面組件465a可包含一個以上隔離組件(464a及464b)。隔離組件(464a及464b)每一者可被可移除自如地連結至下共振器壁483，且可移除自如地連結至一個以上第一介面組件465a。
此外，第二介面組件465b可利用上共振器壁484連結至第三共振器組件481。第二介面組件465b可具有與其相關聯的第二介面厚度(ti2
)，且該第二介面厚度(ti2
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，可不需要第二介面組件465b，或可不同地配置第二介面組件465b。第二介面組件465b可包含一個以上控制組件(460a及460b)。控制組件(460a及460b)每一者可被可移除自如地連結至上共振器壁484，且可移除自如地連結至第二介面組件465b。
可配置第四微波共振器系統400，以在將基板固持器420和基板移動通過製程空間415之時，在製程空間415之中形成電漿。第四微波共振器系統400可建構成用以處理200 mm基板、300 mm基板、或更大尺寸的基板。此外，可配置正方形和/或矩形腔室，使得第四微波共振器系統400可建構成用以處理正方形或矩形基板、晶圓、或LCD，無論其為熟習此技藝者所知的何種尺寸。因此，雖然將就半導體基板的處理對本發明的實施態樣加以描述，但本發明係不僅限定於此。
在其他實施例中，第四共振器組件481可包含複數共振腔(未顯示)於其中。在若干其他實施例中，第四共振器次系統480可包含具有一個以上共振腔於其中的複數共振器次系統。在各種系統中，第四共振器組件481及第四EM能量調整空間485可具有圓柱形形狀、矩形形狀、或正方形形狀。
在圖4C中，顯示微波來源450連結至第四共振器組件481。微波來源450可連結至匹配網路452，且匹配網路452可連結至耦合網路454。或者是，複數匹配網路(未顯示)或複數耦合網路(未顯示)可連結至第四共振器組件481。耦合網路454可被可移除自如地連結至第四共振器組件481的上共振器壁484，且可用以提供微波能量至第四EM能量調整空間485。或者是，可使用其他耦合構造。
該側視圖包含第一組電漿調整桿{(470a,475a)及(470b,475b)}的y/z平面視圖，第一組電漿調整桿可具有第一
組電漿調整部(470a及470b)及第一組EM調整部(475a及475b)，該第一組電漿調整部(470a及470b)可在製程空間415之中的第一y/z平面位置(z2a-b
)處，延伸進入在第一組防護組件(472a及472b)中所建立的第一組隔離的防護空間(473a及473b)，而該第一組EM調整部(475a及475b)可在第二y/z平面位置(z1a-b
)處延伸進入第四EM能量調整空間485。第一組隔離組件(464a及464b)可用以在製程空間415之內於利用(z2a-b
)所定義的第一位置處，將第一組電漿調整部(470a及470b)置放(延伸)第一組電漿調整距離(471a及471b)。舉例來說，第一組電漿調整距離(471a及471b)可變化於約10 mm到約400 mm，並且第一組電漿調整距離(471a及471b)可為波長相依的且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第一組EM耦合區域(462a及462b)可在自界定第四EM能量調整空間485的下共振器壁483之EM耦合距離(476a及476b)處加以建立，且第一組EM調整部(475a及475b)可延伸進入第一組EM耦合區域(462a及462b)。第一組EM調整部(475a及475b)可自第一組EM耦合區域(462a及462b)取得可調整的微波能量，且該可調整的微波能量可作為可控制電漿調整能量利用第一組電漿調整部(470a及470b)於第一y/z平面位置(z2a-b
)處傳送至製程空間415。第一組EM耦合區域(462a及462b)可包含可調整電場區域、可調整磁場區域、最大場區域、最大電壓區域、最大能量區域、或最大電流區域、或其任何組合。舉例來說，EM耦合距離(476a及476b)可變化於約0.01 mm到約10 mm，並且EM耦合距離(476a及476b)可為波長相依且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第一組電漿調整板(461a及461b)可連結至第一組控制組件(460a及460b)，且第一組控制組件(460a及460b)可用以在第四EM能量調整空間485之內，將第一組電漿調整板(461a及461b)相對於第一組電漿調整桿{(470a,475a)及(470b,475b)}的第一組EM調整部(475a及475b)移動(463a及463b)
EM調整距離(477a及477b)。第一組控制組件(460a及460b)和第一組電漿調整板(461a及461b)可用以將自第一組EM耦合區域(462a及462b)耦合至第一組電漿調整桿{(470a,475a)及(470b,475b)}的第一組EM調整部(475a及475b)之微波能量予以最佳化。舉例來說，EM調整距離(477a及477b)可建立於第四EM能量調整空間485內之第一組EM調整部(475a及475b)和第一組電漿調整板(461a及461b)之間，且EM調整距離(477a及477b)可變化於約0.01 mm到約1 mm。
第一組防護組件(472a及472b)可連結至第一組隔離組件(464a及464b)，且第一組防護組件(472a及472b)可配置於製程空間415之內的第一位置(z2a-b
)處。該組防護組件(472a及472b)可具有第一組隔離的防護空間(473a及473b)於其中，且可具有與其相關聯的插入長度(474a及474b)。舉例來說，插入長度(474a及474b)可在y/z平面上變化於約1 mm到約10 mm。此外，防護組件(472a及472b)和隔離組件(464a及464b)可利用一個以上介電材料加以建構。
第一組電漿調整桿{(470a,475a)及(470b,475b)}可包含介電材料，且可具有與其相關聯的第一直徑(d1a
)，並且該第一直徑(d1a
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。第一組隔離組件(464a及464b)和第一組防護組件(472a及472b)可具有與其相關聯的第一直徑(D1a
)，且第一直徑(D1a
)可變化於約1 mm到約10 mm。或者是，隔離組件(464a及464b)和第一組防護組件(472a及472b)可具有與其相關聯的不同直徑。
第一組EM調整部(475a及475b)、第一組EM耦合區域(462a及462b)、第一組控制組件(460a及460b)、及第一組電漿調整板(461a及461b)可具有與其相關聯的y/z平面偏移(z1a-b
)。舉例來說，y/z平面偏移(z1a-b
)可相對於下共振器壁483而加以建立，並且可為波長相依的且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。第一組控制組件(460a及460b)可包含介電材料，可具有圓柱形構造，及可變化於約1 mm到約5 mm的直徑(d2a-b
)。第一組電漿
調整板(461a及461b)可包含介電材料，可具有與其相關聯的直徑(D2a-b
)及可變化於約1 mm到約10 mm的直徑(D2a-b
)。
第一共振器次組件481c可於第一y/z平面偏移(y3c
)處連結至第一腔室壁412a，且可具有第一高度(y4c
)。舉例來說，第一x/y平面偏移(y3c
)可相對於下腔室壁412而加以建立，並且可為波長相依的且可變化於約(λ/4)到約(100λ)。此外，第一高度(y4c
)可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
在若干實施例中，第一EM來源435c可耦合至第一共振器次組件481c，且第一EM來源435c可操作於約500 MHz到約5000 MHz之頻率。控制器495可連結至第一共振器次組件481c及第一EM來源435c，且控制器495可利用製程配方來建立、控制、和最佳化第一共振器次組件481c及第一EM來源435c，以控制在EM能量調整空間(485、485c、及485d)之中的EM耦合區域(462a、462b、462c、及462d)及在製程空間415之內的電漿均勻性。
第三電漿調整桿(470c,475c)可具有第三電漿調整部470c及第三EM調整部475c，該第三電漿調整部470c可在製程空間415之中的第三x/y平面位置(y2c
)處延伸進入在第三防護組件472c中所建立的第三隔離的防護空間473c，且第三EM調整部475c可於一第三x/y平面位置(y1c
)處延伸進入第三EM能量調整空間485c。第三隔離組件464c可用以在建立於第三防護組件472c之中的第三隔離的防護空間473c之內，置放(延伸)第三電漿調整部470c一第三電漿調整距離471c。舉例來說，第三電漿調整距離471c可變化於自約10 mm到約400 mm，且第三電漿調整距離471c可為波長相依且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第三EM耦合區域462c可自界定第三EM能量調整空間485c的第一共振器次組件481c之中的至少一壁之第三EM耦合距離476c處加以建立，並且第三EM調整部475c可延伸進入第三EM耦合區域462c。第三EM調整部475c可自第三EM耦合區域462c取得第三可調整的微波能量，且第三微波能量可作為第
三電漿調整能量利用第三電漿調整部470c於第三x/y平面位置(y2c
)處傳送至製程空間415。第三EM耦合區域462c可包含一可調整電場區域、一可調整磁場區域、一最大場區域、一最大電壓區域、最大能量區域、或最大電流區域、或其任何組合。舉例來說，第三EM耦合距離476c可變化於約0.01 mm到約10 mm，並且第三EM耦合距離476c可為波長相依的且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第三電漿調整板461c可連結至第三控制組件460c，其可用以在第三EM能量調整空間485c之內將該第三電漿調整板461c相對於第三電漿調整桿(470c,475c)的第三EM調整部475c移動463c一第三EM調整距離477c。該第三控制組件460c和該第三電漿調整板461c可用以將自第三EM耦合區域462c耦合至第三電漿調整桿(470c,475c)的第三EM調整部475c之微波能量予以最佳化。舉例來說，第三EM調整距離477c可建立於第三EM能量調整空間485c內之第三EM調整部475c和第三電漿調整板461c之間，且第三EM調整距離477c可變化於約0.01 mm到約1 mm。
第三電漿調整桿(470c,475c)可具有與其相關聯的第三直徑(d1c
)，且第三直徑(d1c
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。第三隔離組件464c可具有與其相關聯的第三直徑(D1c
)，且第三直徑(D1c
)可變化於約1 mm到約10 mm。
第三EM調整部475c、第三EM耦合區域462c、第三控制組件460c、及第三電漿調整板461c可具有與其相關聯的第三x/y平面偏移(y1c
)。舉例來說，第三x/y平面偏移(y1c
)可相對於第一額外的腔469c的一或多個壁而加以建立，可為波長相依的且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。第三控制組件460c可具有圓柱形構造、及可變化於約1 mm到約5 mm的第三直徑(d1c
)。第三電漿調整板461c可具有與其相關聯的第三直徑(D1c
)，且第三直徑(D1c
)可變化於約1 mm到約10 mm。
一第二共振器次組件481d可於第二x/y平面偏移(y3d
)
處連結至第二腔室壁412b，且可具有第二高度(y4d
)。舉例來說，第二x/y平面偏移(y3d
)可相對於下腔室壁412而加以建立，可為波長相依的且可變化於約(λ/4)到約(100λ)。此外，第二高度(y4d
)可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
在若干實施例中，第二EM來源435d可耦合至第二共振器次組件481d，且第二EM來源435d可操作於約500 MHz到約5000 MHz之頻率。控制器495可連結至第二共振器次組件481d及第二EM來源435d，且控制器495可利用製程配方來建立、控制、和最佳化第二共振器次組件481d及第二EM來源435d，以控制在EM能量調整空間(485、485c、及485d)之中的EM耦合區域(462a、462b、462c、及462d)及在製程空間415之內的電漿均勻性。
第四電漿調整桿(470d,475d)可具有第四電漿調整部470d及第四EM調整部475d，該第四電漿調整部470c可在製程空間415之中的第四x/y平面位置(y2d
)處延伸進入在第四防護組件472d中所建立的第四隔離的防護空間473d，且第四EM調整部475d可於一第四x/y平面位置(y1d
)處延伸進入第四EM能量調整空間485d。第四隔離組件464d可用以在建立於第四防護組件472d之中的第四隔離的防護空間473d之內，置放(延伸)第四電漿調整部470d一第四電漿調整距離471d。舉例來說，第四電漿調整距離471d可變化於自約10 mm到約400 mm，且第四電漿調整距離471d可為波長相依的且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第四EM耦合區域462d可自界定第四EM能量調整空間485d的第二共振器次組件481d之中的至少一壁之第四EM耦合距離476d處加以建立，並且第四EM調整部475d可延伸進入第四EM耦合區域462d。第四EM調整部475d可自第四EM耦合區域462d取得第四可調整的微波能量，且第四微波能量可作為第四電漿調整能量利用第四電漿調整部470d於第四x/y平面位置(y2d
)處傳送至製程空間415。第四EM耦合區域462d可包含一可調整電場區域、一可調整磁場區域、一最大場區域、一最大電
壓區域、最大能量區域、或最大電流區域、或其任何組合。舉例來說，第四EM耦合距離476d可變化於約0.01 mm到約10 mm，並且第四EM耦合距離476d可為波長相依且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。
第四電漿調整板461d可連結至第四控制組件460d，其可用以在第四EM能量調整空間485d之內將該第四電漿調整板461d相對於第四電漿調整桿(470d,475d)的第四EM調整部475d移動463d一第四EM調整距離477d。該第四控制組件460d和該第四電漿調整板461d可用以將自第四EM耦合區域462d耦合至第四電漿調整桿(470d,475d)的第四EM調整部475d之微波能量予以最佳化。舉例來說，第四EM調整距離477d可建立於第四EM能量調整空間485d內之第四EM調整部475d和第四電漿調整板461d之間，且第四EM調整距離477d可變化於約0.01 mm到約1 mm。
第四電漿調整桿(470d,475d)可具有與其相關聯的第四直徑(d1d
)，且第四直徑(d1d
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。第四隔離組件464d可具有與其相關聯的第四直徑(D1d
)，且第四直徑(D1d
)可變化於約1 mm到約10 mm。
第四EM調整部475d、第四EM耦合區域462d、第四控制組件460d、及第四電漿調整板461d可具有與其相關聯的第四x/y平面偏移(y1d
)。舉例來說，第四x/y平面偏移(y1d
)可相對於第二額外的腔469d的一或多個壁而加以建立，可為波長相依的且可變化於約(λ/4)到約(10λ)。第四控制組件460d可具有圓柱形構造、及可變化於約1 mm到約5 mm的第四直徑(d1d
)。第四電漿調整板461d可具有與其相關聯的第四直徑(D1d
)，且第四直徑(D1d
)可變化於約1 mm到約10 mm。
如圖4C所示，控制組件(460a及460b)可連結496至控制器495，且控制器495可利用製程配方來建立、控制、和最佳化EM調整距離(477a及477b)，以控制在EM能量調整空間(485、485c、及485d)之中的EM耦合區域(462a、462b、462c、
及462d)及在製程空間415之內的電漿均勻性。控制器495可連結至微波來源450、匹配網路452、及耦合網路454，並且控制器495可使用製程配方來建立、控制、和最佳化微波來源450、匹配網路452、及耦合網路454，以控制在EM能量調整空間(485、485c、及485d)之中的EM耦合區域(462a、462b、462c、及462d)及在製程空間415之內的電漿均勻性。舉例來說，微波來源450可操作於從約500 MHz到約5000 MHz的頻率。此外，控制器495可連結至共振器感測器406和製程感測器407，且控制器495可利用製程配方來建立、控制、和最佳化來自共振器感測器406和製程感測器407的資料，以控制在EM能量調整空間(485、485c、及485d)之中的EM耦合區域(462a、462b、462c、及462d)及在製程空間415之內的電漿均勻性。
第四微波共振器系統400的側視圖包含腔控制組件455的y/z平面視圖，其被顯示連結至腔調整板456的y/z平面視圖。腔控制組件455可具有與其相關聯的第一直徑(d1aa
)，且該第一直徑(d1aa
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。腔調整板456可具有與其相關聯的第二直徑(D1aa
)，且該第二直徑(D1aa
)可變化於約1 mm到約10 mm。腔控制組件455和腔調整板456可具有與其相關聯的第一y/z平面偏移(y1aa
)，且第一y/z平面偏移(y1aa
)可變化於約1 mm到約10 mm。
仍然參照圖4C，顯示基板固持器420和下電極421。當存在時，下電極421可用以耦合射頻(RF)功率至在製程空間415之中的電漿。舉例來說，可藉由將來自RF產生器430的RF功率經由阻抗匹配網路431和RF感測器432傳輸至下電極421，而將下電極421電偏壓於一RF電壓。該RF偏壓可用以加熱電子以形成和/或維持電漿。RF偏壓的典型頻率可在1 MHz到100 MHz之範圍，且較佳為13.56 MHz。或者是，可將RF功率於多個頻率施加至下電極421。此外，阻抗匹配網路431可用以藉由將反射功率最小化而將傳輸至製程腔室410之中的電漿的RF功率最大化。可利用各種匹配網路拓樸和自動控制方法。RF感測器432可量測
關聯於基頻訊號、諧波訊號、及/或交互調變訊號的功率位準和/或頻率。此外，控制器495可連結496至RF產生器430、阻抗匹配網路431、及RF感測器432，並且控制器495可使用製程配方來建立、控制、和最佳化傳送至/自RF產生器430、阻抗匹配網路431、及RF感測器432的資料，以控制在EM能量調整空間(485、485c、及485d)之中的EM耦合區域(462a、462b、462c、及462d)及在製程空間415之內的電漿均勻性。
第四微波共振器系統400的側視圖可包含壓力控制系統490和排放埠491的y/z平面視圖，壓力控制系統490和排放埠491係連結至製程腔室410且建構成用以排空製程腔室410以及控制在製程腔室410之內的壓力。或者是，可不需要壓力控制系統490和/或排放埠491。
如圖4C所示，該側視圖可包含氣體供給系統440、供給元件441、及製程腔室410的y/z平面視圖。供給元件441可配置於製程空間415的周圍，且可建構成用以將製程氣體導入製程空間415。
在乾式電漿蝕刻期間，製程氣體可包含蝕刻劑、鈍化劑、或惰性氣體、或其二者以上的組合。舉例而言，當電漿蝕刻例如矽氧化物(SiOx
)或矽氮化物(Six
Ny
)之介電膜時，電漿蝕刻氣體成份通常包含氟碳基化學品(Cx
Fy
)，例如C4
F8
、C5
F8
、C3
F6
、C4
F6
、CF4
等其中至少一者，且/或可包含氟烴基化學品(Cx
Hy
Fz
)，例如CHF3
、CH2
F2
等其中至少一者，且可具有惰性氣體、氧、CO、或CO2
其中至少一者。此外，舉例來說，當蝕刻多晶矽之時，電漿蝕刻氣體成份一般包含含鹵素氣體，例如HBr、Cl2
、NF3
、或SF6
、或其二者以上組合，且可包含氟烴基化學品(Cx
Hy
Fz
)，例如CHF3
、CH2
F2
等其中至少一者，及惰性氣體、氧、CO、或CO2
其中至少一者、或其二者以上。在電漿輔助沉積期間，製程氣體可包含膜形成前驅物、還原氣體、或惰性氣體、或其二者以上之組合。
圖5A-5D顯示根據本發明實施例之例示電漿調整桿的
不同視圖。圖5A顯示第一例示電漿調整桿(570a,575a)的前視圖和側視圖。第一電漿調整部570a可具有與其相關聯的第一長度(y11
)，且第一長度(y11
)可變化於約1 mm到約400 mm。第一EM調整部575a可具有與其相關聯的長度(y12
)，且長度(y12
)可變化於約1 mm到約400 mm。第一電漿調整部570a和第一EM調整部575a可具有與其相關聯的第一高度(x1
)，且第一高度(x1
)可變化於約0.1 mm到約10 mm。第一電漿調整部570a和第一EM調整部575a可具有與其相關聯的第一寬度(z1
)，且第一寬度(z1
)可變化於約0.1 mm到約10 mm。舉例來說，第一電漿調整桿(570a及575a)可包含介電材料，可為圓形的，且可具有實心的截面。
圖5B顯示第二例示電漿調整桿(570b,575b)的前視圖和側視圖。第二電漿調整部570b可具有與其相關聯的第一長度(y21
)，且第一長度(y21
)可變化於約1 mm到約400 mm。第二EM調整部575b可具有與其相關聯的長度(y22
)，且長度(y22
)可變化於約1 mm到約400 mm。第二電漿調整部570b和第二EM調整部575b可具有與其相關聯的第二高度(x2
)，且第二高度(x2
)可變化於約0.1 mm到約10 mm。第二電漿調整部570b和第二EM調整部575b可具有與其相關聯的第二寬度(z2
)，且第二寬度(z2
)可變化於約0.1 mm到約10 mm。舉例來說，第二電漿調整桿(570b及575b)可包含介電材料，可為橢圓形的，且可具有實心的截面。
圖5C顯示第三例示電漿調整桿(570c,575c)的前視圖和側視圖。第三電漿調整部570c可具有與其相關聯的第三長度(y31
)，且第三長度(y31
)可變化於約1 mm到約400 mm。第三EM調整部575c可具有與其相關聯的長度(y32
)，且長度(y32
)可變化於約1 mm到約400 mm。第三電漿調整部570c和第三EM調整部575c可具有與其相關聯的第三高度(x3
)，且第三高度(x3
)可變化於約0.1 mm到約10 mm。第三電漿調整部570c和第三EM調整部575c可具有與其相關聯的第三寬度(z3
)，且第三寬度(z3
)可變化於約0.1 mm到約10 mm。舉例來說，第三電漿調整桿(570c及575c)可包含介電材料，可為正方形的，且可具有實心的截面。
圖5D顯示第四例示電漿調整桿(570d,575d)的前視圖和側視圖。第四電漿調整部570d可具有與其相關聯的第四長度(y41
)，且第四長度(y41
)可變化於約1 mm到約400 mm。第四EM調整部575d可具有與其相關聯的長度(y42
)，且長度(y42
)可變化於約1 mm到約400 mm。第四電漿調整部570d和第四EM調整部575d可具有與其相關聯的第四高度(x4
)，且第四高度(x4
)可變化於約0.1 mm到約10 mm。第四電漿調整部570d和第四EM調整部575d可具有與其相關聯的第四寬度(z4
)，且第四寬度(z4
)可變化於約0.1 mm到約10 mm。舉例來說，第四電漿調整桿(570d及575d)可包含介電材料，可為矩形的，且可具有實心的截面。
圖6A-6D顯示根據本發明實施例之例示電漿調整桿的不同視圖。圖6A顯示第一例示電漿調整桿(670a,675a)的前視圖和側視圖。第一電漿調整部670a可具有與其相關聯的第一長度(y11
)，且第一長度(y11
)可變化於約1 mm到約400 mm。第一EM調整部675a可具有與其相關聯的長度(y12
)，且長度(y12
)可變化於約1 mm到約400 mm。第一電漿調整部670a和第一EM調整部675a可具有與其相關聯的第一高度(x1
)，且第一高度(x1
)可變化於約0.1 mm到約10 mm。第一電漿調整部670a和第一EM調整部675a可具有與其相關聯的第一寬度(z1
)，且第一寬度(z1
)可變化於約0.1 mm到約10 mm。第一電漿調整部670a和第一EM調整部675a可具有與其相關聯的第一厚度(tz1
)，且第一厚度(tz1
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。舉例來說，第一電漿調整桿(670a及675a)可包含介電材料，可為圓形的，且可具有空心的或部分空心的截面。
圖6B顯示第二例示電漿調整桿(670b,675b)的前視圖和側視圖。第二電漿調整部670b可具有與其相關聯的第一長度(y21
)，且第一長度(y21
)可變化於約1 mm到約400 mm。第二EM調整部675b可具有與其相關聯的長度(y22
)，且長度(y22
)可變化於約1 mm到約400 mm。第二電漿調整部670b和第二EM調整部675b可具有與其相關聯的第二高度(x2
)，且第二高度(x2
)
可變化於約0.1 mm到約10 mm。第二電漿調整部670b和第二EM調整部675b可具有與其相關聯的第二寬度(z2
)，且第二寬度(z2
)可變化於約0.1 mm到約10 mm。第二電漿調整部670b和第二EM調整部675b可具有與其相關聯的第二厚度(tz2
)，且第二厚度(tz2
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。舉例來說，第二電漿調整桿(670b及675b)可包含介電材料，可為橢圓形的，且可具有空心的或部分空心的截面。
圖6C顯示第三例示電漿調整桿(670c,675c)的前視圖和側視圖。第三電漿調整部670c可具有與其相關聯的第三長度(y31
)，且第三長度(y31
)可變化於約1 mm到約400 mm。第三EM調整部675c可具有與其相關聯的長度(y32
)，且長度(y32
)可變化於約1 mm到約400 mm。第三電漿調整部670c和第三EM調整部675c可具有與其相關聯的第三高度(x3
)，且第三高度(x3
)可變化於約0.1 mm到約10 mm。第三電漿調整部670c和第三EM調整部675c可具有與其相關聯的第三寬度(z3
)，且第三寬度(z3
)可變化於約0.1 mm到約10 mm。第三電漿調整部670c和第三EM調整部675c可具有與其相關聯的第三厚度(tz3
及tx3
)，且第三厚度(tz3
及tx3
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。舉例來說，第三電漿調整桿(670c及675c)可包含介電材料，可為正方形的，且可具有空心的或部分空心的截面。
圖6D顯示第四例示電漿調整桿(670d,675d)的前視圖和側視圖。第四電漿調整部670d可具有與其相關聯的第四長度(y41
)，且第四長度(y41
)可變化於約1 mm到約400 mm。第四EM調整部675d可具有與其相關聯的長度(y42
)，且長度(y42
)可變化於約1 mm到約400 mm。第四電漿調整部670d和第四EM調整部675d可具有與其相關聯的第四高度(x4
)，且第四高度(x4
)可變化於約0.1 mm到約10 mm。第四電漿調整部670d和第四EM調整部675d可具有與其相關聯的第四寬度(z4
)，且第四寬度(z4
)可變化於約0.1 mm到約10 mm。第四電漿調整部670d和第四EM調整部675d可具有與其相關聯的第四厚度(tz4
及tx4
)，且第四厚
度(tz4
及tx4
)可變化於約0.01 mm到約1 mm。舉例來說，第四電漿調整桿(670d及675d)可包含介電材料，可為矩形的，且可具有空心的或部分空心的截面。
圖7A-7D顯示根據本發明實施例之例示電漿調整桿的不同視圖。圖7A顯示第一例示電漿調整桿(770a,775a)的前視圖和側視圖。第一電漿調整部770a可具有與其相關聯的第一長度(y11
)，且第一長度(y11
)可變化於約1 mm到約400 mm。第一EM調整部775a可具有與其相關聯的長度(y12
)，且長度(y12
)可變化於約1 mm到約400 mm。第一電漿調整部770a和第一EM調整部775a可具有與其相關聯的第一高度(x1
)，且第一高度(x1
)可變化於約0.1 mm到約10 mm。第一電漿調整部770a和第一EM調整部775a可具有與其相關聯的第一寬度(z1
)，且第一寬度(z1
)可變化於約0.1 mm到約10 mm。第一溫度控制迴路772a可配置於第一例示電漿調整桿(770a,775a)之內。舉例來說，溫度控制流體和/或氣體可流動通過第一溫度控制迴路772a，以控制第一例示電漿調整桿(770a,775a)的溫度。第一溫度控制迴路772a可具有與其相關聯的第一直徑(dz1
)，且第一直徑(dz1
)可變化於約0.001 mm到約0.001 mm。此外，第一溫度控制迴路772a具有與其相關聯的第一偏移(lx11
及lx12
)，且第一偏移(lx11
及lx12
)可變化於約0.01 mm到約0.1 mm。舉例來說，第一電漿調整桿(770a及775a)可包含介電材料，可為圓形的，並且可具有空心的或部分空心的截面，以容納第一溫度控制迴路772a的不同構造和/或形狀。
圖7B顯示第二例示電漿調整桿(770b,775b)的前視圖和側視圖。第二電漿調整部770b可具有與其相關聯的第一長度(y21
)，且第一長度(y21
)可變化於約1 mm到約400 mm。第二EM調整部775b可具有與其相關聯的長度(y22
)，且長度(y22
)可變化於約1 mm到約400 mm。第二電漿調整部770b和第二EM調整部775b可具有與其相關聯的第二高度(x2
)，且第二高度(x2
)可變化於約0.1 mm到約10 mm。第二電漿調整部770b和第二EM
調整部775b可具有與其相關聯的第二寬度(z2
)，且第二寬度(z2
)可變化於約0.1 mm到約10 mm。第二溫度控制迴路772b可配置於第二例示電漿調整桿(770b,775b)之內。舉例來說，溫度控制流體和/或氣體可流動通過第二溫度控制迴路772b，以控制第二例示電漿調整桿(770b,775b)的溫度。第二溫度控制迴路772b可具有與其相關聯的第二直徑(dz2
)，且第二直徑(dz2
)可變化於約0.001 mm到約0.001 mm。此外，第二溫度控制迴路772b具有與其相關聯的第二偏移(lx21
及lx22
)，且第二偏移(lx21
及lx22
)可變化於約0.01 mm到約0.1 mm。舉例來說，第二電漿調整桿(770b及775b)可包含介電材料，可為橢圓形的，並且可具有空心的或部分空心的截面，以容納第二溫度控制迴路772b的不同構造和/或形狀。圖7C顯示第三例示電漿調整桿(770c,775c)的前視圖和側視圖。第三電漿調整部770c可具有與其相關聯的第三長度(y31
)，且第三長度(y31
)可變化於約1 mm到約400 mm。第三EM調整部775c可具有與其相關聯的長度(y32
)，且長度(y32
)可變化於約1 mm到約400 mm。第三電漿調整部770c和第三EM調整部775c可具有與其相關聯的第三高度(x3
)，且第三高度(x3
)可變化於約0.1 mm到約10 mm。第三電漿調整部770c和第三EM調整部775c可具有與其相關聯的第三寬度(z3
)，且第三寬度(z3
)可變化於約0.1 mm到約10 mm。第三溫度控制迴路772c可配置於第三例示電漿調整桿(770c,775c)之內。舉例來說，溫度控制流體和/或氣體可流動通過第三溫度控制迴路772c，以控制第三例示電漿調整桿(770c,775c)的溫度。第三溫度控制迴路772c可具有與其相關聯的第三直徑(dz3
)，且第三直徑(dz3
)可變化於約0.001 mm到約0.001 mm。此外，第三溫度控制迴路772c具有與其相關聯的第三偏移(lx31
及lx32
)，且第三偏移(lx31
及lx32
)可變化於約0.01 mm到約0.1 mm。舉例來說，第三電漿調整桿(770c及775c)可包含介電材料，可為正方形的，並且可具有空心的或部分空心的截面，以容納第三溫度控制迴路772c的不同構造和/或形狀。
圖7D顯示第四例示電漿調整桿(770d,775d)的前視圖和側視圖。第四電漿調整部770d可具有與其相關聯的第四長度(y41
)，且第四長度(y41
)可變化於約1 mm到約400 mm。第四EM調整部775d可具有與其相關聯的長度(y42
)，且長度(y42
)可變化於約1 mm到約400 mm。第四電漿調整部770d和第四EM調整部775d可具有與其相關聯的第四高度(x4
)，且第四高度(x4
)可變化於約0.1 mm到約10 mm。第四電漿調整部770d和第四EM調整部775d可具有與其相關聯的第四寬度(z4
)，且第四寬度(z4
)可變化於約0.1 mm到約10 mm。第四溫度控制迴路772d可配置於第四例示電漿調整桿(770d,775d)之內。舉例來說，溫度控制流體和/或氣體可流動通過第四溫度控制迴路772d，以控制第四例示電漿調整桿(770d,775d)的溫度。第四溫度控制迴路772d可具有與其相關聯的第四直徑(dz4
)，且第四直徑(dz4
)可變化於約0.001 mm到約0.001 mm。此外，第四溫度控制迴路772d具有與其相關聯的第四偏移(lx41
及lx42
)，且第四偏移(lx41
及lx42
)可變化於約0.01 mm到約0.1 mm。舉例來說，第四電漿調整桿(770d及775d)可包含介電材料，可為矩形的，並且可具有空心的或部分空心的截面，以容納第四溫度控制迴路772d的不同構造和/或形狀。
圖8描述根據本發明實施例之例示操作程序的流程圖。圖8中顯示一多步驟程序800。或者是，可使用不同的多步驟程序。
在步驟810中，可將基板(105-405)放置於製程腔室(110-410)之中的可移動基板固持器(120-420)之上，且共振器組件(181-481)可連結至該製程腔室(110-410)。在若干實施例中，可將具有EM能量調整空間(185-485)於其中的共振器組件(181-481)，利用第一介面組件(165a-465a)連結至製程腔室(110-410)。或者是，可使用其他的配置。
在步驟820中，可將複數電漿調整桿，由EM能量調整空間(185-485)經由第一介面組件(165a-465a)配置進入在製程
腔室(110-410)之中的製程空間(115-415)。隔離組件(164a、164c-464a、464b)可被可移除自如地連結至第一介面組件(165a-465a)，且可建構成用以將製程腔室(110-410)中的製程空間(115-415)隔離於EM能量調整空間(185-485)。隔離組件(164a、164c-464a、464b)可用以將電漿調整桿可移除自如地連結至第一介面組件(165a-465a)。舉例來說，電漿調整桿的電漿調整部可配置於製程空間(115-415)之中，且EM調整部可配置於EM能量調整空間(185-485)之內。
在步驟830中，於電漿調整桿周圍將製程氣體供給進入製程腔室。在乾式電漿蝕刻期間，製程氣體可包含蝕刻劑、鈍化劑、或惰性氣體、或其二者以上的組合。舉例而言，當電漿蝕刻例如矽氧化物(SiOx
)或矽氮化物(Six
Ny
)之介電膜時，電漿蝕刻氣體成份通常包含氟碳基化學品(Cx
Fy
)，例如C4
F8
、C5
F8
、C3
F6
、C4
F6
、CF4
等其中至少一者，且/或可包含氟烴基化學品(Cx
Hy
Fz
)，例如CHF3
、CH2
F2
等其中至少一者，且可具有惰性氣體、氧、CO、或CO2
其中至少一者。此外，舉例來說，當蝕刻多晶矽之時，電漿蝕刻氣體成份一般包含含鹵素氣體，例如HBr、Cl2
、NF3
、或SF6
、或其二者以上組合，且可包含氟烴基化學品(Cx
Hy
Fz
)，例如CHF3
、CH2
F2
等其中至少一者，及惰性氣體、氧、CO、或CO2
其中至少一者、或其二者以上。在電漿輔助沉積期間，製程氣體可包含膜形成前驅物、還原氣體、或惰性氣體、或其二者以上之組合。
在步驟840中，可藉由將可調整微波訊號施加至電漿調整桿，產生均勻的微波電漿。
在若干系統中，一組以上EM耦合區域{(圖1 162a-162c)、(圖2 262a-262c)、(圖3 362a-362c)、或(圖4 462a-462d)}可在共振器組件(181-481)之內，於由下共振器臂(183-483)之第一組EM耦合距離{(圖1 176a-176c)、(圖2 276a-276c)、(圖3 376a-376c)、或(圖4 476a-476d)}處加以建立，且EM調整部{(圖1 175a-175c)、(圖2 275a-275c)、(圖3
375a-375c)、或(圖4 475a-475b)}可延伸進入第一組EM耦合區域{(圖1 162a-162c)、(圖2 262a-262c)、(圖3 362a-362c)、或(圖4 462a-462d)}。EM調整部可自該等組的EM耦合區域取得不同的可調整微波訊號(能量)，且該不同的可調整微波訊號(能量)可作為可控制電漿調整能量利用電漿調整部{(圖1 170a-170c)、(圖2 270a-270c)、(圖3 370a-370c)、或(圖4 470a-470b)於不同的位置處傳送至製程空間(115-415)。該等組的EM耦合區域{(圖1 162a-162c)、(圖2 262a-262c)、(圖3 362a-362c)、或(圖4 462a-462b)}可包含可調整電場區域、可調整磁場區域、最大電場區域、最大磁場區域、最大電壓區域、最大能量區域、或最大電流區域、或其任何組合。
一組以上電漿調整板{(圖1 161a-161c)、(圖2 261a-261c)、(圖3 361a-361c)、或(圖4 461a-461b)}可連結至第一組控制組件{(圖1 160a-160c)、(圖2 260a-260c)、(圖3 360a-360c)、或(圖4 460a-460b)}，其可用以在EM能量調整空間(185-485)之內將該等組的電漿調整板相對於該等組的電漿調整桿之該等組的EM調整部，移動{(圖1 163a-163c)、(圖2 263a-263c)、(圖3 363a-363c)、或(圖4 463a-463b)}EM調整距離{(圖1 177a-177c)、(圖2 277a-277c)、(圖3 377a-377c)、或(圖4 477a-477b)}。該等組的控制組件和該等組的電漿調整板可用以將自該等組的EM耦合區域耦合至與該等組電漿調整桿相關聯的該等組EM調整部之不同的可調整微波訊號(能量)予以調整/最佳化。
一個以上控制器(195-495)可連結至該等組控制組件{(圖1 160a-160c)、(圖2 260a-260c)、(圖3 360a-360c)、或(圖4 460a-460b)}其中一者以上，且可用以控制/最佳化該等組電漿調整板{(圖1 161a-161c)、(圖2 261a-261c)、(圖3 361a-361c)、或(圖4 461a-461d)}的移動{(圖1 163a-163c)、(圖2 263a-263c)、(圖3 363a-363c)、或(圖4 463a-463b)}。舉例來說，一個以上控制器(195-495)可用以控制/最佳化該等組EM調
整距離{(圖1 177a-177c)、(圖2 277a-277c)、(圖3 377a-377c)、或(圖4 477a-477b)}，以在基板處理期間建立、最佳化、和/或維持製程空間(115-415)之內的均勻微波電漿。
此外，一組以上腔控制組件{(圖1 155a-155c)、(圖2 255a-255c)、(圖3 355a-355c)、或(圖4 455a-455b)}可用以在EM能量調整空間(185-485)之內，將腔調整板{(圖1 156a-156c)、(圖2 256a-256c)、(圖3 356a-356c)、或(圖4 456a-456b)}移動{(圖1 157a-157c)、(圖2 257a-257c)、(圖3 357a-357c)、或(圖4 457a-457b)}腔調整距離{(圖1 158a-158c)、(圖2 258a-258c)、(圖3 358a-358c)、或(圖4 458a-458b)}。一個以上控制器(195-495)可連結至一個以上腔控制組件(155-455)，且該等控制器可利用製程配方來建立、控制、和最佳化腔調整距離，以即時地控制和維持在製程空間之內的電漿均勻性。
此外，一個以上控制器(195-495)可連結至微波來源(150-450)、匹配網路(152-452)、耦合網路(154-454)、及共振器組件(181-481)，並且至少一個控制器可利用製程配方來建立、控制、及最佳化微波來源(150-450)、匹配網路(152-452)、及耦合網路(154-454)，以控制在製程空間(115-415)之內的微波電漿均勻性。
在步驟850中，可藉由將基板移動通過均勻微波電漿而處理該基板。
圖9描述根據本發明實施例之電漿處理系統900。電漿處理系統900可包含乾式電漿蝕刻系統或電漿輔助沉積系統。
電漿處理系統900包含矩形製程腔室910，製程腔室910具有複數腔室壁912和耦合網路(954a及954b)，其建構成用以界定一製程空間915。電漿處理系統900包含一基板固持器920，其建構成用以支持基板905和/或移動906基板905通過製程空間915。電漿處理系統900包含製程氣體系統940及製程氣體噴淋板941，其建構成用以提供製程氣體至製程空間915。基板905可在
製程空間915之中暴露於電漿或製程化學品。電漿處理系統900可包含：第一組共振器組件(981a、981b、及981c)，其可連結至第一耦合網路954a；及第二組共振器組件(981d、981e、及981f)，其可連結至第二耦合網路954b。在若干實施例中，第一耦合網路954a可連結至第一匹配網路952a，其可連結至第一微波來源950a，並且第二耦合網路954b可連結至第二匹配網路952b，其可連結至第二微波來源950b。電漿處理系統900可建構成用以在製程空間915之中形成電漿。舉例來說，共振器組件(981a、981b、981c、981d、981e、及981f)可利用此處所述微波共振器系統(100、200、300、或400)而加以配置。
雖然以上僅詳細說明本發明的若干實施例，熟習此技藝者可輕易明白，在不實質偏離本發明的新穎教示和優點下，在實施例中許多修改是可能的。因此，所有此種修改應包含於本發明的範圍之內。
因此，本發明說明並無意限定本發明，並且在理解實施例的修改和變化係可能的，而在此處所示詳細程度下，已描述本發明的構造、操作、和行為。因此，前述詳細發明說明沒有任何意圖限制本發明，而本發明的範圍係由隨附申請專利範圍加以界定。
100‧‧‧微波共振器系統
105‧‧‧基板
106‧‧‧共振器感測器
107‧‧‧製程感測器
110‧‧‧製程腔室
112‧‧‧腔室壁
115‧‧‧製程空間
120‧‧‧基板固持器
121‧‧‧下電極
130‧‧‧RF產生器
131‧‧‧阻抗匹配網路
135‧‧‧RF感測器
140‧‧‧氣體供給系統
141‧‧‧供給元件
142‧‧‧流量元件
145‧‧‧氣體供給系統
146‧‧‧供給元件
147‧‧‧流量元件
150‧‧‧微波來源
152‧‧‧匹配網路
154‧‧‧耦合網路
155‧‧‧腔控制組件
156‧‧‧腔調整板
157‧‧‧移動
158‧‧‧腔調整距離
160a、160b、160c‧‧‧控制組件
161a‧‧‧第一電漿調整板
161b‧‧‧第二電漿調整板
161c‧‧‧第三電漿調整板
162a‧‧‧第一EM耦合區域
162b‧‧‧第二EM耦合區域
162c‧‧‧第三EM耦合區域
163a‧‧‧移動
163b‧‧‧移動
163c‧‧‧移動
164a、164b、164c‧‧‧隔離組件
165a‧‧‧第一介面組件
165b‧‧‧第二介面組件
170a、170b、170c‧‧‧(電漿調整桿)電漿調整部
171a‧‧‧第一電漿調整距離
171b‧‧‧第二電漿調整距離
171c‧‧‧第三電漿調整距離
175a、175b、175c‧‧‧(電漿調整桿)EM調整部
176a‧‧‧第一EM耦合距離
176b‧‧‧第二EM耦合距離
176c‧‧‧第三EM耦合距離
177a‧‧‧第一EM調整距離
177b‧‧‧第二EM調整距離
177c‧‧‧第三EM調整距離
180‧‧‧共振器次系統
181‧‧‧共振器組件
182a、182b、183、184‧‧‧共振器壁
185‧‧‧EM能量調整空間
190‧‧‧壓力控制系統
191‧‧‧排放埠
195‧‧‧控制器
196‧‧‧連結
200‧‧‧微波共振器系統
205‧‧‧基板
206‧‧‧共振器感測器
207‧‧‧製程感測器
210‧‧‧製程腔室
212‧‧‧腔室壁
215‧‧‧製程空間
220‧‧‧基板固持器
221‧‧‧下電極
230‧‧‧RF產生器
231‧‧‧阻抗匹配網路
235‧‧‧RF感測器
240‧‧‧第一氣體供給系統
241‧‧‧第一供給元件
242‧‧‧流量元件
245‧‧‧第二氣體供給系統
246‧‧‧第二供給元件
247‧‧‧第二流量元件
250‧‧‧微波來源
252‧‧‧匹配網路
254‧‧‧耦合網路
255‧‧‧腔控制組件
256‧‧‧腔調整板
257‧‧‧移動
258‧‧‧第二腔調整距離
260a、260b、及260c‧‧‧控制組件
261a‧‧‧第一電漿調整板
261b‧‧‧第二電漿調整板
261c‧‧‧第三電漿調整板
262‧‧‧擋板構件
262a‧‧‧第一EM耦合區域
262b‧‧‧第二EM耦合區域
262c‧‧‧第三EM耦合區域
263a‧‧‧移動
263b‧‧‧移動
263c‧‧‧移動
264a、264b、264c‧‧‧隔離組件
265a‧‧‧第一介面組件
265b‧‧‧第二介面組件
270a、270b、270c‧‧‧(電漿調整桿)電漿調整部
271a‧‧‧第一電漿調整距離
271b‧‧‧第二電漿調整距離
271c‧‧‧第三電漿調整距離
275a、275b、275c‧‧‧(電漿調整桿)EM調整部
276a‧‧‧第一EM耦合距離
276b‧‧‧第二EM耦合距離
276c‧‧‧第三EM耦合距離
277a‧‧‧第一EM調整距離
277b‧‧‧第二EM調整距離
277c‧‧‧第三EM調整距離
280‧‧‧共振器次系統
281‧‧‧共振器組件
282a、282b、283、284‧‧‧共振器壁
285‧‧‧第二EM能量調整空間
286‧‧‧位移系統
287‧‧‧擋板組件
288‧‧‧移動
289‧‧‧位移距離
290‧‧‧壓力控制系統
291‧‧‧排放埠
295‧‧‧控制器
296‧‧‧連結
300‧‧‧微波共振器系統
305‧‧‧基板
306‧‧‧共振器感測器
307‧‧‧製程感測器
310‧‧‧製程腔室
312‧‧‧腔室壁
315‧‧‧製程空間
320‧‧‧基板固持器
321‧‧‧下電極
330‧‧‧RF產生器
331‧‧‧阻抗匹配網路
335‧‧‧RF感測器
340‧‧‧第一氣體供給系統
341‧‧‧第一供給元件
342‧‧‧流量元件
345‧‧‧第二氣體供給系統
346‧‧‧第二供給元件
347‧‧‧第二流量元件
350‧‧‧微波來源
352‧‧‧匹配網路
354‧‧‧耦合網路
355‧‧‧腔控制組件
356‧‧‧腔調整板
357‧‧‧移動
358‧‧‧腔調整距離
360a、360b、360c‧‧‧控制組件
361a‧‧‧第一電漿調整板
361b‧‧‧第二電漿調整板
361c‧‧‧第三電漿調整板
362a‧‧‧第一EM耦合區域
362b‧‧‧第二EM耦合區域
362c‧‧‧第三EM耦合區域
363a‧‧‧移動
363b‧‧‧移動
363c‧‧‧移動
364a、364b、364c‧‧‧隔離組件
365a‧‧‧第一介面組件
365b‧‧‧第二介面組件
370a、370b、370c‧‧‧(電漿調整桿)電漿調整部
371a‧‧‧第一電漿調整距離
371b‧‧‧第二電漿調整距離
371c‧‧‧第三電漿調整距離
372a‧‧‧第一防護組件
372b‧‧‧第二防護組件
372c‧‧‧第三防護組件
373a‧‧‧第一隔離的防護空間
373b‧‧‧第二隔離的防護空間
373c‧‧‧第三隔離的防護空間
374a‧‧‧第一插入長度
374b‧‧‧第二插入長度
374c‧‧‧第三插入長度
375a、375b、375c‧‧‧(電漿調整桿)EM調整部
376a‧‧‧第一EM耦合距離
376b‧‧‧第二EM耦合距離
376c‧‧‧第三EM耦合距離
377a‧‧‧第一EM調整距離
377b‧‧‧第二EM調整距離
377c‧‧‧第三EM調整距離
380‧‧‧共振器次系統
381‧‧‧共振器組件
382a、382b、383、384‧‧‧共振器壁
385‧‧‧EM能量調整空間
390‧‧‧壓力控制系統
391‧‧‧排放埠
395‧‧‧控制器
396‧‧‧連結
400‧‧‧微波共振器系統
405‧‧‧基板
406‧‧‧共振器感測器
407‧‧‧製程感測器
410‧‧‧製程腔室
412‧‧‧腔室壁
412a‧‧‧腔室壁
412b‧‧‧腔室壁
415‧‧‧製程空間
420‧‧‧基板固持器
421‧‧‧下電極
430‧‧‧RF產生器
431‧‧‧阻抗匹配網路
432‧‧‧RF感測器
435c‧‧‧EM來源
435d‧‧‧EM來源
440‧‧‧氣體供給系統
441‧‧‧供給元件
450‧‧‧微波來源
452‧‧‧匹配網路
454‧‧‧耦合網路
455‧‧‧腔控制組件
456‧‧‧腔調整板
457‧‧‧移動
458‧‧‧腔調整距離
460a‧‧‧第一控制組件
460b‧‧‧第二控制組件
460c‧‧‧控制組件
460d‧‧‧控制組件
461a‧‧‧第一電漿調整板
461b‧‧‧第二電漿調整板
461c‧‧‧電漿調整板
461d‧‧‧電漿調整板
462a‧‧‧第一EM耦合區域
462b‧‧‧第二EM耦合區域
462c‧‧‧第三EM耦合區域
462d‧‧‧第四EM耦合區域
463a‧‧‧移動
463b‧‧‧移動
463c‧‧‧移動
463d‧‧‧移動
464a、464b‧‧‧隔離組件
464c、464d‧‧‧隔離組件
465a‧‧‧第一介面組件
465b‧‧‧第二介面組件
469c‧‧‧腔
469d‧‧‧腔
470a、470b‧‧‧(電漿調整桿)電漿調整部
470c、470d‧‧‧(電漿調整桿)電漿調整部
471a‧‧‧第一電漿調整距離
471b‧‧‧第二電漿調整距離
471c‧‧‧第三電漿調整距離
471d‧‧‧第四電漿調整距離
472a‧‧‧第一防護組件
472b‧‧‧第二防護組件
472c‧‧‧第三防護組件
472d‧‧‧第四防護組件
473a‧‧‧第一隔離的防護空間
473b‧‧‧第二隔離的防護空間
473c‧‧‧第三隔離的防護空間
473d‧‧‧第四隔離的防護空間
474a‧‧‧第一插入長度
474b‧‧‧第二插入長度
474c‧‧‧第三插入長度
474d‧‧‧第四插入長度
475a、475b‧‧‧(電漿調整桿)EM調整部
475c、475d‧‧‧(電漿調整桿)EM調整部
476a‧‧‧第一EM耦合距離
476b‧‧‧第二EM耦合距離
476c‧‧‧第三EM耦合距離
476d‧‧‧第四EM耦合距離
477a‧‧‧第一EM調整距離
477b‧‧‧第二EM調整距離
477c‧‧‧第三EM調整距離
477d‧‧‧第四EM調整距離
480‧‧‧共振器次系統
481‧‧‧共振器組件
481c‧‧‧共振器次組件
481d‧‧‧共振器次組件
482a、482b、483、484‧‧‧共振器壁
485‧‧‧EM能量調整空間
485c‧‧‧EM能量調整空間
485d‧‧‧EM能量調整空間
490‧‧‧壓力控制系統
491‧‧‧排放埠
495‧‧‧控制器
496‧‧‧連結
570a‧‧‧(電漿調整桿)電漿調整部
575a‧‧‧(電漿調整桿)EM調整部
570b‧‧‧(電漿調整桿)電漿調整部
575b‧‧‧(電漿調整桿)EM調整部
570c‧‧‧(電漿調整桿)電漿調整部
575c‧‧‧(電漿調整桿)EM調整部
570d‧‧‧(電漿調整桿)電漿調整部
575d‧‧‧(電漿調整桿)EM調整部
670a‧‧‧(電漿調整桿)電漿調整部
675a‧‧‧(電漿調整桿)EM調整部
670b‧‧‧(電漿調整桿)電漿調整部
675b‧‧‧(電漿調整桿)EM調整部
670c‧‧‧(電漿調整桿)電漿調整部
675c‧‧‧(電漿調整桿)EM調整部
670d‧‧‧(電漿調整桿)電漿調整部
675d‧‧‧(電漿調整桿)EM調整部
770a‧‧‧(電漿調整桿)電漿調整部
775a‧‧‧(電漿調整桿)EM調整部
770b‧‧‧(電漿調整桿)電漿調整部
775b‧‧‧(電漿調整桿)EM調整部
770c‧‧‧(電漿調整桿)電漿調整部
775c‧‧‧(電漿調整桿)EM調整部
770d‧‧‧(電漿調整桿)電漿調整部
775d‧‧‧(電漿調整桿)EM調整部
772a‧‧‧溫度控制迴路
772b‧‧‧溫度控制迴路
772c‧‧‧溫度控制迴路
772d‧‧‧溫度控制迴路
800‧‧‧程序
810‧‧‧步驟
820‧‧‧步驟
830‧‧‧步驟
840‧‧‧步驟
850‧‧‧步驟
900‧‧‧電漿處理系統
905‧‧‧基板
906‧‧‧移動
910‧‧‧製程腔室
912‧‧‧腔室壁
915‧‧‧製程空間
920‧‧‧基板固持器
940‧‧‧製程氣體系統
941‧‧‧製程氣體噴淋板
950a‧‧‧微波來源
950b‧‧‧微波來源
952a‧‧‧匹配網路
952b‧‧‧匹配網路
954a、954b‧‧‧耦合網路
981a、981b、981c‧‧‧共振器組件
981d、981e、981f‧‧‧共振器組件
僅以例示為目的，現在將參照隨附示意圖式，描述本發明的實施例，其中相同的參考符號表示相同的部件，且其中：圖1A-1C描述根據本發明實施例之第一微波處理系統的不同例示視圖；圖2A-2C描述根據本發明實施例之第二微波處理系統的不同例示視圖；圖3A-3C描述根據本發明實施例之第三微波處理系統的不同例示視圖；圖4A-4C描述根據本發明實施例之第四微波處理系統
的不同例示視圖；圖5A-5D顯示根據本發明實施例之例示電漿調整桿的不同視圖；圖6A-6D顯示根據本發明實施例之其他例示電漿調整桿的不同視圖；圖7A-7D顯示根據本發明實施例之例示電漿調整桿的不同視圖；圖8描述根據本發明實施例之例示操作程序的流程圖；及圖9描述根據本發明實施例之電漿處理系統900。
100‧‧‧微波共振器系統
105‧‧‧基板
106‧‧‧共振器感測器
107‧‧‧製程感測器
110‧‧‧製程腔室
112‧‧‧腔室壁
115‧‧‧製程空間
120‧‧‧基板固持器
121‧‧‧下電極
130‧‧‧RF產生器
131‧‧‧阻抗匹配網路
135‧‧‧RF感測器
140‧‧‧氣體供給系統
141‧‧‧供給元件
142‧‧‧流量元件
145‧‧‧氣體供給系統
146‧‧‧供給元件
147‧‧‧流量元件
150‧‧‧微波來源
152‧‧‧匹配網路
154‧‧‧耦合網路
155‧‧‧腔控制組件
156‧‧‧腔調整板
157‧‧‧移動
158‧‧‧腔調整距離
160a、160b、160c‧‧‧控制組件
161a‧‧‧第一電漿調整板
161b‧‧‧第二電漿調整板
161c‧‧‧第三電漿調整板
162a‧‧‧第一EM耦合區域
162b‧‧‧第二EM耦合區域
162c‧‧‧第三EM耦合區域
163a‧‧‧移動
163b‧‧‧移動
163c‧‧‧移動
164a、164b、164c‧‧‧隔離組件
165a‧‧‧第一介面組件
165b‧‧‧第二介面組件
170a、170b、170c‧‧‧(電漿調整桿)電漿調整部
171a‧‧‧第一電漿調整距離
171b‧‧‧第二電漿調整距離
171c‧‧‧第三電漿調整距離
175a、175b、175c‧‧‧(電漿調整桿)EM調整部
176a‧‧‧第一EM耦合距離
176b‧‧‧第二EM耦合距離
176c‧‧‧第三EM耦合距離
177a‧‧‧第一EM調整距離
177b‧‧‧第二EM調整距離
177c‧‧‧第三EM調整距離
180‧‧‧共振器次系統
181‧‧‧共振器組件
182a、182b、183、184‧‧‧共振器壁
185‧‧‧EM能量調整空間
190‧‧‧壓力控制系統
191‧‧‧排放埠
195‧‧‧控制器
196‧‧‧連結
Claims (20)
- 一種微波處理系統，用於處理基板，該系統包含：一矩形製程腔室，包含具有一基板固持器於其中的製程空間；一第一共振器組件，利用一第一介面組件連結至該矩形製程腔室，該第一共振器組件具有一電磁(EM)能量調整空間於其中，該第一介面組件包含一第一組隔離組件，其中一第一組EM耦合區域係建立於該EM能量調整空間之中，該第一組EM耦合區域中各具有EM能量；一第一組電漿調整桿，各連結至該第一組隔離組件之個別者，該第一組電漿調整桿各具有一第一電漿調整部及一第一EM調整部，該等第一電漿調整部係建構成在該製程空間之中控制電漿均勻性，該等第一EM調整部係配置於該EM能量調整空間之中，該等第一電漿調整部之每一者係連結至該第一組EM耦合區域之個別者，其中該等第一EM調整部係建構成自該第一組EM耦合區域取得EM能量；一組電漿調整板及一組板控制組件，該組電漿調整板各者藉由該組板控制組件之個別者配置成與該第一組電漿調整桿之一者的該第一EM調整部呈可變之EM耦合距離，該組板控制組件之個別者係建構成調整該第一組EM耦合區域之個別者中的EM能量，使得當因為該第一組EM耦合區域之至少一者的板控制組件長度不同於該第一組EM耦合區域之至少另一者的板控制組件長度，而使該第一組EM耦合區域之該至少一者的個別EM耦合距離不同於該第一組EM耦合區域之該至少另一者的個別EM耦合距離時，該第一組EM耦合區域之該至少一者中的EM能量不同於該第一組EM耦合區域之該至少另一者中的EM能量；一腔調整板，藉由一腔控制組件配置在該EM能量調整空間內的可變之腔調整距離，該腔控制組件係連結至該腔調整板並建構成在該EM能量調整空間中調整EM能量；一共振器感測器，連結至該EM能量調整空間，該共振器感測器係建構成用以自該EM能量調整空間取得共振器資料；及 一控制器，連結至該第一組隔離組件、該腔控制組件、該組板控制組件及該共振器感測器，其中該控制器建構成獨立地：控制該第一組EM耦合區域之每一者以調整其中之EM能量、控制該腔控制組件以調整該EM能量調整空間中的EM能量、及利用該第一組隔離組件回應該共振器資料而控制該第一組電漿調整桿，藉此控制在該EM能量調整空間之中的該第一組EM耦合區域及在該製程空間之中的電漿均勻性。
- 如申請專利範圍第1項的微波處理系統，更包含：一耦合網路，連結至該第一共振器組件；一匹配網路，連結至該耦合網路；一微波來源，連結至該匹配網路，其中該微波來源係建構成操作於自500MHz到5000MHz之頻率範圍，其中該控制器係連結至該微波來源、該匹配網路、及該耦合網路，該控制器係建構成控制該微波來源、該匹配網路、及/或該耦合網路，藉此控制在該EM能量調整空間之中的該第一組EM耦合區域及在該製程空間之中的電漿均勻性。
- 如申請專利範圍第1項的微波處理系統，其中：該組電漿調整板係連結至該組板控制組件，且配置成鄰近於該EM能量調整空間之中的每一個別EM耦合區域；且該控制器連結至該組板控制組件，且建構成用以控制在該EM能量調整空間之內建立於該組電漿調整板和該第一組電漿調整桿之個別者的該第一EM調整部之間的EM調整距離，藉此控制在該EM能量調整空間之中的該第一組EM耦合區域及在該製程空間之中的電漿均勻性。
- 如申請專利範圍第1項的微波處理系統，更包含：複數流量元件，連結至該矩形製程腔室，且建構成用以提供製程氣體至該製程空間； 複數供給元件，連結至該流量元件；及一氣體供給系統，連結至該供給元件，其中該控制器係連結至該氣體供給系統，該控制器建構成控制該氣體供給系統，藉此控制在該EM能量調整空間之中的該第一組EM耦合區域及在該製程空間之中的電漿均勻性。
- 如申請專利範圍第4項的微波處理系統，其中該製程氣體包含含碳氣體、含氟氣體、含氫氣體、含氧氣體、和惰性氣體其中二者以上。
- 如申請專利範圍第1項的微波處理系統，其中：該腔調整板係配置成在該第一共振器組件之中鄰近於該EM能量調整空間的一第一端；該腔調整板係被置放於自該第一共振器組件的至少一壁之一腔調整距離處；且該控制器係建構成控制該腔調整距離，藉此控制在該EM能量調整空間之中的該第一組EM耦合區域及在該製程空間之中的電漿均勻性。
- 如申請專利範圍第1項的微波處理系統，更包含：一下電極，配置於該基板固持器之內；及一射頻(RF)產生器，連結至該下電極，其中該控制器連結至該RF產生器，且建構成控制該RF產生器，藉此控制在該EM能量調整空間之中的該第一組EM耦合區域及在該製程空間之中的電漿均勻性。
- 如申請專利範圍第1項的微波處理系統，其中該第一共振器組件利用一個以上擋板構件連結至該矩形製程腔室。
- 一種微波處理系統，用於處理基板，該系統包含： 一矩形製程腔室，包含具有一可移動基板固持器於其中的製程空間；一第一共振器組件，利用一第一介面組件連結至該矩形製程腔室，該第一共振器組件具有一第一電磁(EM)能量調整空間於其中，該第一介面組件包含一第一組隔離組件，其中各具有EM能量於其中的一第一組EM耦合區域係建立於該第一EM能量調整空間之中；複數防護組件，連結至該第一組隔離組件且延伸進入該製程空間，該等防護組件具有隔離的防護空間於其中；一第一組電漿調整桿，各連結至該第一組隔離組件之個別者，該第一組電漿調整桿具有第一電漿調整部及位於該第一EM能量調整空間之中的第一EM調整部，該等第一電漿調整部係配置成在該等隔離的防護空間之中控制電漿均勻性，該等第一電漿調整部係連結至該第一組EM耦合區域之個別者，其中該等第一電漿調整部建構成控制在該製程空間之中的電漿均勻性；一第一組電漿調整板及一第一組板控制組件，該第一組電漿調整板各者藉由該第一組板控制組件之個別者配置成與該第一組電漿調整桿之一者的該第一EM調整部呈可變之EM耦合距離，該第一組板控制組件之個別者係建構成調整該第一組EM耦合區域之個別者中的EM能量，使得當因為該第一組EM耦合區域之至少一者的板控制組件長度不同於該第一組EM耦合區域之至少另一者的板控制組件長度，而使該第一組EM耦合區域之該至少一者的個別EM耦合距離不同於該第一組EM耦合區域之該至少另一者的個別EM耦合距離時，該第一組EM耦合區域之該至少一者中的EM能量不同於該第一組EM耦合區域之該至少另一者中的EM能量；一腔調整板，藉由一腔控制組件配置在該第一EM能量調整空間內的可變之腔調整距離，該腔控制組件係連結至該腔調整板並建構成在該第一EM能量調整空間中調整EM能量；一共振器感測器，連結至該第一EM能量調整空間，該共振 器感測器係建構成用以自該第一EM能量調整空間取得共振器資料；及一控制器，連結至該第一組隔離組件、該腔控制組件、該第一組板控制組件及該共振器感測器，其中該控制器建構成獨立地：控制該第一組EM耦合區域之每一者以調整其中之EM能量、控制該腔控制組件以調整該第一EM能量調整空間中的EM能量、及利用該第一組隔離組件回應該共振器資料而控制該第一組電漿調整桿，藉此控制在該第一EM能量調整空間之中的該第一組EM耦合區域及在該製程空間之中的電漿均勻性。
- 如申請專利範圍第9項的微波處理系統，更包含：一耦合網路，連結至該第一共振器組件；一匹配網路，連結至該耦合網路；一微波來源，連結至該匹配網路，其中該微波來源係建構成操作於自500MHz到5000MHz之頻率範圍，其中該控制器係連結至該微波來源、該匹配網路、及該耦合網路，該控制器係建構成控制該微波來源、該匹配網路、及/或該耦合網路，藉此控制在該第一EM能量調整空間之中的該第一組EM耦合區域及在該製程空間之中的電漿均勻性。
- 如申請專利範圍第9項的微波處理系統，其中：該第一組電漿調整板係連結至該第一組板控制組件，且配置成鄰近於該第一EM能量調整空間之中的每一個別EM耦合區域；且該控制器連結至該第一組板控制組件，且建構成控制在該第一EM能量調整空間之內建立於該第一組電漿調整板和該第一組電漿調整桿之個別者的該第一EM調整部之間的EM調整距離，藉此控制在該第一EM能量調整空間之中的該第一組EM耦合區域及在該製程空間之中的電漿均勻性。
- 如申請專利範圍第9項的微波處理系統，更包含：複數供給元件，連結至該矩形製程腔室，且建構成提供製程氣體至該製程空間；及一氣體供給系統，連結至該等供給元件，其中該控制器係連結至該氣體供給系統，該控制器建構成控制該氣體供給系統，藉此控制在該第一EM能量調整空間之中的該第一組EM耦合區域及在該製程空間之中的電漿均勻性。
- 如申請專利範圍第12項的微波處理系統，其中該製程氣體包含含碳氣體、含氟氣體、含氫氣體、含氧氣體、和惰性氣體其中二者以上。
- 如申請專利範圍第9項的微波處理系統，其中：該腔調整板係配置成在該第一共振器組件之中鄰近於該第一EM能量調整空間的一第一端；該腔調整板係被置放於自該第一共振器組件的至少一壁之一腔調整距離處；且該控制器係建構成控制該腔調整距離，藉此控制在該第一EM能量調整空間之中的該第一組EM耦合區域及在該製程空間之中的電漿均勻性。
- 如申請專利範圍第9項的微波處理系統，更包含：一第一共振器次組件，於一第一偏移處連結至一第一腔室壁，且具有一第三EM能量調整空間於其中；一第三隔離組件，連結至該第一腔室壁，且建構成將該第三EM能量調整空間隔離於該製程空間；一第三防護組件，連結至該第三隔離組件，該第三防護組件係配置於該製程空間之內的一第三位置處，其中該第三防護組件具有一第三隔離的防護空間於其中，且具有與其相關聯的一第三插入長度； 一第三電漿調整桿，連結至該第三隔離組件，且具有一第三電漿調整部及一第三EM調整部，該第三電漿調整部延伸進入在該第三防護組件之中所建立的該第三隔離的防護空間，該第三EM調整部延伸進入在該第三EM能量調整空間之內的一第三EM耦合區域；及一第一EM來源，連結至該第一共振器次組件，其中該第一EM來源建構成操作於自約500MHz至約5000MHz的頻率，其中該控制器連結至該第一EM來源，該控制器建構成控制該第一EM來源，藉此控制在該第三EM能量調整空間之中的該第三EM耦合區域及在該製程空間之中的電漿均勻性。
- 如申請專利範圍第9項的微波處理系統，更包含：一第三控制組件，連結至一第一共振器次組件；及一第三電漿調整板，連結至該第三控制組件，且配置成鄰近於一第三EM能量調整空間之中的一第三EM耦合區域，其中該控制器連結至該第三控制組件，且建構成控制在該第三EM能量調整空間之內建立於該第三電漿調整板與一第三電漿調整桿的一第三EM調整部之間的一第三EM調整距離，藉此控制在該第三EM能量調整空間之中的該第三EM耦合區域及在該製程空間之中的電漿均勻性。
- 如申請專利範圍第15項的微波處理系統，更包含：一第二共振器次組件，於一第二偏移處連結至一第二腔室壁，且具有一第四EM能量調整空間於其中；一第四隔離組件，連結至該第二腔室壁，且建構成將該第四EM能量調整空間隔離於該製程空間；一第四防護組件，連結至該第四隔離組件，該第四防護組件係配置於該製程空間之內的一第四位置處，其中該第四防護組件具有一第四隔離的防護空間於其中，且具有與其相關聯的一第四插入長度； 一第四電漿調整桿，連結至該第四隔離組件，且具有一第四電漿調整部及一第四EM調整部，該第四電漿調整部延伸進入在該第四防護組件之中所建立的該第四隔離的防護空間，該第四EM調整部延伸進入在該第四EM能量調整空間之內的一第四EM耦合區域；及一第二EM來源，連結至該第二共振器次組件，其中該第二EM來源建構成操作於自約500MHz至約5000MHz的第二頻率，其中該控制器連結至該第二EM來源，該控制器建構成控制該第二EM來源，藉此控制在該第四EM能量調整空間之中的該第四EM耦合區域及在該製程空間之中的電漿均勻性。
- 如申請專利範圍第17項的微波處理系統，更包含：一第四控制組件，連結至該第二共振器次組件；及一第四電漿調整板，連結至該第四控制組件，且配置成鄰近於該第四EM能量調整空間之中的該第四EM耦合區域，其中該控制器連結至該第四控制組件，且建構成控制在該第四EM能量調整空間之內建立於該第四電漿調整板與該第四電漿調整桿的該第四EM調整部之間的第四EM調整距離，藉此控制在該第四EM能量調整空間之中的該第四EM耦合區域及在該製程空間之中的電漿均勻性。
- 一種基板處理方法，利用一微波處理系統處理基板，該方法包含：將基板置放於在一矩形製程腔室中一製程空間內的一可移動基板固持器之上；藉由利用一第一介面組件將一第一共振器組件連結至該矩形製程腔室而在一第一電磁(EM)能量調整空間中建立各具有EM能量於其中的第一組EM耦合區域，該第一共振器組件具有該第一EM能量調整空間於其中，該第一介面組件包含一第一組隔離組件，其中該第一組EM耦合區域係建立在該第一EM能量調整空 間之中；將一第一組電漿調整桿各連結至該第一組隔離組件之個別者，該第一組電漿調整桿各具有第一電漿調整部及第一EM調整部，該第一電漿調整部係配置成控制該製程空間之中的電漿均勻性，該第一EM調整部係配置於該第一EM能量調整空間之中，該第一電漿調整部之每一者係連結至該第一組EM耦合區域之個別者，其中該第一EM調整部係建構成自該第一組EM耦合區域取得EM能量；設置一第一組電漿調整板及一第一組板控制組件，該第一組電漿調整板各者藉由該第一組板控制組件之個別者配置成與該第一組電漿調整桿之一者的該第一EM調整部呈可變之EM耦合距離，該第一組板控制組件之個別者係建構成調整該第一組EM耦合區域之個別者中的EM能量，使得當因為該第一組EM耦合區域之至少一者的板控制組件長度不同於該第一組EM耦合區域之至少另一者的板控制組件長度，而使該第一組EM耦合區域之該至少一者的個別EM耦合距離不同於該第一組EM耦合區域之該至少另一者的個別EM耦合距離時，該第一組EM耦合區域之該至少一者中的EM能量不同於該第一組EM耦合區域之該至少另一者中的EM能量；設置一腔調整板，藉由一腔控制組件配置在該第一EM能量調整空間內的可變之腔調整距離，該腔控制組件係連結至該腔調整板並建構成在該第一EM能量調整空間中調整EM能量；將一共振器感測器連結至該第一EM能量調整空間，該共振器感測器係建構成用以自該第一EM能量調整空間取得共振器資料；將一控制器連結至該第一組隔離組件、該腔控制組件、該第一組板控制組件及該共振器感測器；獨立地：控制該第一組EM耦合區域之每一者以調整其中之EM能量、控制該腔控制組件以調整該第一EM能量調整空間中的EM能量、及利用該第一組隔離組件回應該共振器資料而控制該第 一組電漿調整桿，藉此控制在該第一EM能量調整空間之中的該第一組EM耦合區域及在該製程空間之中的電漿均勻性；利用連結至該矩形製程腔室的複數供給元件，提供製程氣體至該製程空間，其中一氣體供給系統係連結至該等供給元件；施加可調整微波能量至該第一組電漿調整桿，藉此在該製程空間之中產生均勻的微波電漿；及將該基板移動通過該均勻微波電漿，藉此處理該基板。
- 如申請專利範圍第19項的基板處理方法，更包含：將該第一組電漿調整板連結至該第一組板控制組件，該第一組電漿調整板係配置成鄰近該第一EM能量調整空間之中的每一個別EM耦合區域；及將該控制器連結至該第一組板控制組件，其中該控制器建構成控制在該第一EM能量調整空間之內建立於該第一組電漿調整板與該第一組電漿調整桿之個別者的該第一EM調整部之間的EM調整距離，藉此控制在該第一EM能量調整空間之中的該第一組EM耦合區域及在該製程空間之中的電漿均勻性。
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