TWI504777B - 基板處理裝置 - Google Patents
基板處理裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI504777B TWI504777B TW102113243A TW102113243A TWI504777B TW I504777 B TWI504777 B TW I504777B TW 102113243 A TW102113243 A TW 102113243A TW 102113243 A TW102113243 A TW 102113243A TW I504777 B TWI504777 B TW I504777B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- passage
- gas
- substrate
- channel
- gas supply
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims description 89
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims description 34
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 42
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 42
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 15
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 11
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 7
- 239000010408 film Substances 0.000 description 6
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 2
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/3244—Gas supply means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
- C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
- H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
- H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
- H01J37/3211—Antennas, e.g. particular shapes of coils
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68792—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the construction of the shaft
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/26—Plasma torches
- H05H1/30—Plasma torches using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
- H05H1/461—Microwave discharges
- H05H1/463—Microwave discharges using antennas or applicators
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Description
本說明書中揭示的本發明係關於基板處理裝置,尤其係關於利用上方與側邊天線提供均勻電漿密度之基板處理裝置。
一半導體設備包含矽基板上複數個層,該等層透過沉積處理沉積於該基板上。該沉積處理有許多重大問題,該等問題對於評估沉積層以及選擇一沉積方式來說相當重大。
第一個重大問題就是沉積層的品質。這代表該等已沉積層的成份、污染程度、缺陷密度以及機械和電氣屬性。該等已沉積層的成份可根據沉積條件而改變,這對於獲得一指定成份來說非常重要。
第二個重大問題就是貫穿一晶圓的一致厚度。尤其是,沉積在具有非平面形狀(其中形成階梯部分)的圖案上一層之厚度非常重要。該已沉積層是否具有一致的厚度可透過階梯涵蓋率來決定,該涵蓋率定義為該階梯部分上所沉積一層的最小厚度除以一圖案頂端表面上所沉積一層的厚度之值。
有關沉積的其他問題為一填充空間。這包含一個間隙填充,其中包含氧化物層的絕緣層填入金屬線之間。該間隙提供該等金屬線之間的實體與電氣隔離。
在上述問題之間,一致性為與該沉積處理有關最重要的問題。不一致層會導致金屬線上產生高電阻,增加機械受損的可能性。
本發明提供一種基板處理裝置,其可改善整個基板表面之上的處理一致性。
本發明也提供一種可改善電漿密度的基板處理裝置。
參閱下列詳細說明以及附圖將可了解本發明的其他目的。
本發明的具體實施例提供基板處理裝置,包含:一腔室,其具有一打開的上邊,該腔室在其側邊內具有一通道,容許一基板進出;一腔室蓋,其覆蓋該腔室打開的上邊來提供一內部空間,其中執行關於一基板的處理,該腔室蓋具有一氣體供應孔穿過其一頂壁;一上方天線,其安置於該腔室蓋的一上方中央部分上,以在該內部空間的一中央部分內產生一電場,該上方天線利用將一來源氣體供應進入該內部空間來產生電漿;一側邊天線,其安置於該腔室蓋的一側邊部分上,以在該內部空間的一邊緣部分內產生一電場,該側邊天線利用將該來源氣體供應進入該內部空間來產生電漿;以及一氣體供應管,其連接至該氣體供應孔,將該來源氣體供應進入該內部空間,其中該氣體供應孔位於該上方天線之外。
在某些具體實施例內,該基板處理裝置另包含一環形擋板,其靠近固定至該腔室蓋的一頂部表面,朝向該基板擴散該來源氣體,其中該擋板可包含:一開口,其定義在一中央對應至該上方天線;一通道,其從一表面凹陷來面對該頂部表面;以及複數個噴氣孔,其與該通道連通來噴出該來源氣體。
在其他具體實施例內,該通道可包含:一內部通道,其沿著該開口的四周定義,對應至該基板的一中央部分;以及一連接通道,其將該氣體供應孔連接至該內部通道,其中該等噴氣孔可定義在該擋板的一內部四周表面內。
仍舊在其他具體實施例內,該通道可包含:一內部通道,其沿著該開口的四周定義,對應至該基板的一中央部分;以及一連接通道,其將該氣體供應孔連接至該內部通道,其中該等噴氣孔在該內部通道內彼此相隔。
甚至在其他具體實施例內,該等噴氣孔可隨該等噴氣孔遠離該氣體供應孔而逐漸增加分散密度。
尚且在其他具體實施例內,該等噴氣孔可隨該等噴氣孔遠離該氣體供應孔而逐漸增加直徑。
在進一步具體實施例內,該通道可包含:一內部通道,其沿著該開口的四周定義,對應至該基板的一中央部分;一外部通道,定義在該內部通道之外;以及複數個連接通道,將該內部通道連接至該外部通道,其中該氣體供應孔可定義在該外部通道內,並且該等噴氣孔分別定義在該內部通道與該外部通道內。
仍舊在進一步具體實施例內,該等連接通道可隨該等連接通道遠離該氣體供應孔而逐漸增加寬度。
甚至在進一步具體實施例內,定義在該內部通道內的該等噴氣孔之分散密度大於定義在該外部通道內的該等噴氣孔之分散密度。
尚且在進一步具體實施例內,定義在該內部通道內的該等噴氣孔之直徑大於定義在該外部通道內的該等噴氣孔之直徑。
在更進一步具體實施例內,該通道可包含:一內部通道,其沿著該開口的四周定義,對應至該基板的一中央部分;一外部通道,定義在該內部通道之外;以及複數個連接通道,將該內部通道連接至該外部通道,其中該氣體供應孔可定義在該外部通道內,並且該等噴氣孔可分別定義在該外部通道與該擋板的一內部四周表面內。
仍舊在更進一步具體實施例內,該通道另包含複數個輔助連接通道,將與該氣體供應孔相對於該開口的一相對側邊內定義之該外部通道一邊連接至該外部通道與該氣體供應孔相鄰的該另一邊,該等複數個輔助連接通道定義成彼此平行,其中該等連接通道可與該等輔助連接通道平行。
甚至在更進一步具體實施例內,該通道可包含:一內部通道,其沿著對應至該基板一中央部分的該開口四周定義,該內部通道具有一半圓形,並且定義在該氣體供應孔關於該開口的一相對側邊內;一外部通道,其定義在該內部通道之外,該外部通道具有一半圓形,並且定義在該內部通道關於該開口的一相對側邊內;一連接通道,其具有一末端連接至該氣體供應孔,並且該另一末端連接至該外部通道的一中央部分;以及一輔助連接通道,其將該內部通道的兩末端連接至該外部通道的兩末端,其中該等噴氣孔在該內部通道與該外部通道內彼此相隔。
此後,將參照第一圖至第十圖來詳細說明本發明的範例具體
實施例。不過,本發明可以有不同形式的修改,並且不受限於此處公佈的具體實施例。而是提供這些具體實施例,如此所揭示範圍更完整,並且將本發明範疇完整傳輸給精通此技術的人士。在圖式中,為了清晰起見所以誇大了組件的形狀。
雖然底下當成範例來說明一感應耦合電漿(ICP,inductively coupled plasma)型電漿處理,不過本發明可適用於許多電漿處理。另外,雖然底下當成範例來說明一基板,不過本發明可適用於許多要處理的物體。
第一圖為根據本發明具體實施例的基板處理裝置1之圖解圖,並且第二圖為例示第一圖中一內部空間的圖式。請參閱第一圖,基板處理裝置1包含一主腔室10以及一腔室蓋14。主腔室10具有一開放的上側邊。另外,通過其可接觸到一基板W的一通道7定義在主腔室10的側邊內。通道7外面有一閘道閥5,通道7可由閘道閥5開啟或關閉。
腔室蓋14覆蓋主腔室10的該已開放上側邊,定義與外界隔離的一內部空間。該基板W已經透過通道7載入該內部空間。關於該基板W的處理都在該內部空間內執行。
一承座蓋20放置圍繞一承座30的上方與側邊部分。執行處理時,該基板W放置在承座蓋20的一上半部上。承座蓋20的剖面具有「」形。承座蓋20側邊部分的下端朝向承座30的下半部延伸。承座30的形狀對應至該基板W的形狀(例如圓形)。一支撐轉軸42連接至承座30的下半部。另外,一支撐轉軸42穿過主腔室10下半部內定義的一貫穿孔8。另外,固定環45連接至支撐轉軸42的下端。驅動部分40連接至固定環45,以升降固定環45與支撐轉軸42。承座30與支撐轉軸42一起升降。
一套管98具有一上端連接至主腔室10的底部表面,以及一下端連接至固定環45。支撐轉軸42透過套管98的內部連接至固定環45。套管98避免供應至該內部空間的一來源氣體透過貫穿孔8洩漏出去,並且避免打破該內部空間形成的真空狀態。
如第一圖和第二圖內所示,舉升插銷55支撐已經放在承座30上半部上的該基板W。舉升插銷55放置在貫穿承座30和承座蓋20的導孔(未顯示)之內。如此,隨著承座30升降,舉升插銷55沿著該等導孔移動。
如第一圖內所示,在承座30下降的狀態中,每一舉升插銷55的下端都由主腔室10底部表面上的支撐板56所支撐,並且每一舉升插銷55的上端都從承座蓋20的頂端表面突出。在此,舉升插銷55支撐該已載入的基板W。如第二圖內所示,在承座30上升的狀態中,每一舉升插銷55的下端都與支撐板56相隔,並且每一舉升插銷55的上端大體上與承座蓋20的頂端表面齊平。在此該基板W放置在承座蓋20的頂端表面上,並且關於該基板W的該處理在承座30上升的狀態下執行。
一上方天線80安置在腔室蓋14的上方中央部分上,並且一側邊天線85安置成圍繞腔室蓋14的側邊部分。上方天線80可具有螺旋形狀,並且放置高度大體上相同。另外,側邊天線85可具有螺旋形狀,並且沿著腔室蓋14的高度方向放置。一氣體供應孔65穿過腔室蓋14的頂壁。另外,氣體供應孔65定義在上方天線80之外,避免氣體供應孔65與上方天線80干涉。一氣體供應管62連接至氣體供應孔65。其中儲存該來源氣體的一儲氣槽60透過氣體供應管62連接至氣體供應孔65。該來源氣體透過氣體供應孔
65供應進入該內部空間。上方天線80與側邊天線85在該內部空間內形成電場,運用該來源氣體產生電漿。
第十圖為例示透過根據相關技術的一基板處理裝置沉積的薄膜之厚度分配圖式。近來隨著製造具有大約300mm(大約12英吋)至大約450mm(大約18英吋)的大比例基板W,主腔室10和腔室蓋14的尺寸隨之增加。如此,難以在該內部空間內形成一致的電場。此外,電漿的密度分布會不均勻。如此,在該內部空間的中央部分與邊緣部分上可能形成不均勻的電場。如此如第十圖內所示,運用電漿沉積在一基板W上的薄膜會不一致。另外,沉積在該基板W上的該薄膜會在該基板W的該中央部分與該邊緣部分上具有不同厚度。
透過上方天線80產生的電場集中在該內部空間的一中央部分B,並且透過側邊天線85產生的電場集中在該內部空間的一邊緣部分A。如此,可在該內部空間內產生一致的電場。每一上方與側邊天線80與85都可根據該中央部分B與該邊緣部分A內形成的電場來改變形狀。
上方天線80與側邊天線85都透過匹配器95連接至一RF產生器。另外,上方與側邊天線80與85運用RF電流形成電場。供應至上方與側邊天線80與85的該RF電流可根據所要電場的強度而變。另外,不同的RF電流可分別供應至上方與側邊天線80與85。一外殼17可放置於主腔室10之上,另外匹配器95可放置在外殼17之上。
如第一圖內所示,一輔助桿27以其下端固定至主腔室10底部表面並且與主腔室10的側壁相隔之狀態立起。如第二圖內所示,承座30上升時,承座蓋20放置在比輔助桿27上端位置還要低的位置上。在已執行該
處理時,承座30的下半部可透過承座蓋20的側邊部分以及輔助桿27與該內部空間隔離。如此可避免電漿與稍後將說明的反應副產品透過承座30的下半度移動進入貫穿孔8。
輔助桿27在其中間高度上具有一階梯部分,一隔板51放置在主腔室10側壁上的階梯部分以及輔助桿27的階梯部分上。隔板51放置在大體上水平方向內。另外,隔板51具有複數個排氣孔52。主腔室10具有排氣口53,並且排氣口53位於與通道7相對的該側壁上。一排氣管線54連接至排氣口53,並且一排氣泵58安置在排氣管線54上。該內部空間之內產生的該電漿與反應副產品都透過排氣口53和排氣管線54排到外界。在此排氣泵58強迫排出該電漿與反應副產品。該電漿與反應副產品會透過隔板51的排氣孔52導入排氣口53。
第三圖為例示第一圖的擋板以及來源氣體流動之剖面圖,並且第四圖為例示分別供應進入第一圖中該內部空間的一來源氣體和電漿流動之圖式。如上述,該來源氣體透過氣體供應孔65供應進入主腔室10的該內部空間。然後上方與側邊天線80與85分別在該內部空間的該中央與邊緣部分內產生電場,運用該來源氣體產生電漿。如第四圖內所示,所產生的電漿與該基板W的一表面反應,然後在該基板W上沉積一薄膜。在此該電漿與反應副產品透過隔板51移動進入排氣口53,然後排到外界。
在此從主腔室10的底部表面凹陷定義出一排氣空間50。在此沿著主腔室10的下緣部分之圓形定義出一排氣空間50。因為排氣空間50由主腔室10的該側壁、隔板51以及輔助桿27定義,所以可將排氣空間50的一部分與外界隔離。該電漿與反應副產品透過隔板51移動進入排氣空間50,
然後沿著排氣空間50移動進入排氣口53。如此如第四圖內所示,該電漿與反應副產品在該基板W表面上的流動方向可從該基板W的中央部分朝邊緣部分徑向成形。
一擋板70很靠近固定至腔室蓋14的頂端表面,將透過氣體供應孔65排出的該來源氣體擴散到該基板W的表面上。擋板70具有複數個噴氣孔75。如此,該來源氣體透過噴氣孔75擴散。如第三圖內所示,擋板70為中央部分具有一開口71的環形。開口71的直徑大體上與該內部空間的該中央部分B之直徑(或該上方天線80的直徑)相同。
如第二圖和第三圖內所示,擋板70具有從對應至腔室蓋14頂端表面的一表面凹陷形成之一通道。該通道包含一內部通道72以及一連接通道74。內部通道72具有沿著開口71四周定義的圓形。另外,內部通道72放置在最靠近開口71的地方,如此該來源氣體朝向該基板W的該中央部分噴出。連接通道74具有直線形狀,將氣體供應孔65連接至內部通道72。
因為擋板70靠近固定至腔室蓋14的頂端表面,將該通道與外界隔開。如此透過氣體供應孔65供應的該來源氣體沿著該通道流動。噴氣孔75在內部通道72之上彼此相隔。另外,噴氣孔75可朝向該基板W的該中央部分(或中間)傾斜。該來源氣體透過噴氣孔75噴出。該噴出的來源氣體可朝向該基板W的中央部分移動。如上述,因為該電漿與反應副產品在該基板W表面上的流動方向徑向從該基板W的中央部分朝向邊緣部分形成,所以噴出的來源氣體(或透過電場產生的電漿)在該基板W的表面上從該中央部分流向該邊緣部分。如此,該電漿會與該基板W的表面均勻反應,然後在該基板W的基板上沉積一均勻的薄膜。
與第三圖不同,噴氣孔75可根據與氣體供應孔65(或連接通道74連接至內部通道72的末端)的相隔距離而變形。也就是,隨著該來源氣體靠近氣體供應管65,該來源氣體沿著內部通道72逐漸增加壓力,並且隨著該來源氣體遠離氣體供應管65,該來源氣體沿著內部通道72逐漸降低壓力。另外,隨著噴氣孔75遠離氣體供應管65,噴氣孔75會逐漸增加分散密度,並且隨著噴氣孔75遠離氣體供應管65,噴氣孔75會逐漸增加直徑。因為隨著噴氣孔75遠離氣體供應孔65,該來源氣體逐漸降低壓力,所以透過分散密度與直徑的差異,可均勻調節供應進入該內部空間的來源氣體量。
第五圖為例示第一圖中該擋板的第一修改範例以及該來源氣體流之剖面圖。此後將只描述與前述具體實施例不同的特徵,因此上述內容可取代本文中省略的說明。如第五圖內所示,噴氣孔75可定義在開口71與內部通道72之間的一分割壁內(或一內部環繞表面)。如此,一來源氣體通過開口71噴出,以利用上方天線80在開口71內產生電漿。然後,該電漿從開口71朝向一基板W的每一中央與邊緣部分移動。如此,該電漿會與該基板W的表面均勻反應,然後在該基板W的基板上沉積一均勻的薄膜。如上述,噴氣孔75可隨噴氣孔75遠離氣體供應孔65而逐漸增加分散密度。另外,噴氣孔75可隨噴氣孔75遠離氣體供應孔65而逐漸增加直徑。
第六圖為例示第一圖中該擋板的第二修改範例以及該來源氣體流之剖面圖。此後將只描述與前述具體實施例不同的特徵,因此上述內容可取代本文中省略的說明。請參閱第六圖,一通道另包含具有圓形並且定義在內部通道72之外的一外部通道78。氣體供應孔65定義在外部通道78內。連接通道74具有直線形狀,將內部通道72連接至外部通道78。另外,
連接通道74關於開口71的中央徑向定義。
噴氣孔75在內部與外部通道72與78內彼此相隔。定義在內部通道72內的噴氣孔75可朝向一基板W的中央部分(或中間)傾斜。一來源氣體透過內部通道72內定義的噴氣孔75,朝向該基板W的中央部分移動。另外,該來源氣體可從該中央部分流向該基板W表面上的一邊緣部分。另外,該來源氣體可透過外部通道78內定義的噴氣孔75,朝向該基板W的邊緣部分移動。
內部通道72的寬度大於外部通道78的寬度。另外,透過內部通道72內所定義噴氣孔75供應的來源氣體量會大於透過外部通道78內所定義噴氣孔75供應的來源氣體量。如此,可補償朝向該基板W中央部分供應的來源氣體量。
另外,該連接通道的寬度可從與氣體供應孔65相鄰的部分朝向與氣體供應孔65遠離的部分逐漸增加。噴氣孔75可隨噴氣孔75遠離氣體供應孔65而逐漸增加分散密度。另外,噴氣孔75可隨噴氣孔75遠離氣體供應孔65而逐漸增加直徑。
第七圖為例示第一圖中該擋板的第三修改範例以及該來源氣體流之剖面圖。此後將只描述與前述具體實施例不同的特徵,因此上述內容可取代本文中省略的說明。與第六圖不同,定義在內部通道72內的噴氣孔75可定義在開口71與內部通道72之間的一分割壁內(或一內部環繞表面)。
第八圖為例示第一圖中該擋板的第四修改範例以及該來源氣體流之剖面圖。此後將只描述與前述具體實施例不同的特徵,因此上述
內容可取代本文中省略的說明。與第六圖不同,一通道另包含輔助連接通道79。輔助連接通道79將外部通道78與氣體供應孔65相鄰相關於開口71的一側邊連接至外部通道78定義在與氣體供應孔65相對側邊內的另一側邊。輔助連接通道79彼此平行。透過輔助連接通道79,可均勻調節該外部通道內一來源氣體的壓力。連接通道74可與輔助連接通道79平行。
第九圖為例示第一圖中該擋板的第一修改範例以及該來源氣體流之剖面圖。此後將只描述與前述具體實施例不同的特徵,因此上述內容可取代本文中省略的說明。請參閱第九圖,一內部通道72定義在氣體供應孔65相關於開口71的相對側邊內。另外,內部通道72可具有半圓形。一外部通道78可定義在內部通道72之外最靠近內部通道72之處。另外,該外部通道可具有半圓形,並且定義在內部通道72關於開口71的一相對側邊內。一連接通道74具有直線形狀,將氣體供應孔65連接至外部通道78。一輔助連接通道79將內部通道72的兩末端連接至外部通道78的兩末端。噴氣孔75在內部與外部通道72與78內彼此相隔。噴氣孔75可朝向一基板W的中央部分(或中間)傾斜。一來源氣體沿著外部通道78移動,然後該來源氣體透過輔助連接通道79移動進入內部通道72。該來源氣體可透過噴氣孔75朝向該基板W的中央部分移動。另外,該來源氣體可從該中央部分流向該基板W表面上的一邊緣部分。
噴氣孔75可隨噴氣孔75遠離氣體供應孔65而逐漸增加分散密度。另外,噴氣孔75可隨噴氣孔75遠離氣體供應孔65而逐漸增加直徑。另外,內部通道72的寬度大於外部通道78的寬度。
根據本發明的具體實施例,可改善關於該基板整個表面的處
理一致性。另外,利用該上方與側邊天線可改善該內部空間內產生的電漿之密度。雖然本發明以參考範例具體實施例來詳細說明,不過本發明可在不同的形式內具體實施。如此,底下所公佈的技術理念與申請專利範圍的範疇都不受限於該等較佳具體實施例。
1‧‧‧基板處理裝置
5‧‧‧閘道閥
7‧‧‧通道
8‧‧‧貫穿孔
10‧‧‧主腔室
14‧‧‧腔室蓋
17‧‧‧外殼
20‧‧‧承座蓋
27‧‧‧輔助桿
30‧‧‧承座
40‧‧‧驅動部分
42‧‧‧支撐轉軸
45‧‧‧固定環
50‧‧‧排氣空間
51‧‧‧隔板
52‧‧‧排氣孔
53‧‧‧排氣口
54‧‧‧排氣管線
55‧‧‧舉升插銷
56‧‧‧支撐板
58‧‧‧排氣泵
60‧‧‧儲氣槽
62‧‧‧氣體供應管
65‧‧‧氣體供應孔
70‧‧‧擋板
71‧‧‧開口
72‧‧‧內部通道
74‧‧‧連接通道
75‧‧‧噴氣孔
77‧‧‧分割壁
78‧‧‧外部通道
79‧‧‧輔助連接通道
80‧‧‧上方天線
85‧‧‧側邊天線
95‧‧‧匹配器
98‧‧‧套管
在此包含附圖來進一步了解本發明,並且併入以及構成此說明書的一部分。圖式例示本發明的示範具體實施例,並且在搭配內容說明之後可用來解釋本發明原理。圖式中:第一圖為根據本發明具體實施例的基板處理裝置之圖解圖;第二圖為例示第一圖中一內部空間的圖式;第三圖為例示第一圖中一擋板以及一來源氣體流的剖面圖;第四圖為例示分別供應進入第一圖中該內部空間以及在此空間內產生的一來源氣體和電漿流動之圖式;第五圖為例示第一圖中該擋板的第一修改範例以及該來源氣體流之剖面圖;第六圖為例示第一圖中該擋板的第二修改範例以及該來源氣體流之剖面圖;第七圖為例示第一圖中該擋板的第三修改範例以及該來源氣體流之剖面圖;第八圖為例示第一圖中該擋板的第四修改範例以及該來源氣體流之剖面圖;
第九圖為例示第一圖中該擋板的第五修改範例以及該來源氣體流之剖面圖;以及第十圖為例示透過根據相關技術的一基板處理裝置沉積的薄膜之厚度分配圖式。
1‧‧‧基板處理裝置
5‧‧‧閘道閥
7‧‧‧通道
8‧‧‧貫穿孔
10‧‧‧主腔室
14‧‧‧腔室蓋
17‧‧‧外殼
20‧‧‧承座蓋
27‧‧‧輔助桿
30‧‧‧承座
40‧‧‧驅動部分
42‧‧‧支撐轉軸
45‧‧‧固定環
50‧‧‧排氣空間
51‧‧‧隔板
52‧‧‧排氣孔
53‧‧‧排氣口
54‧‧‧排氣管線
55‧‧‧舉升插銷
56‧‧‧支撐板
58‧‧‧排氣泵
60‧‧‧儲氣槽
62‧‧‧氣體供應管
65‧‧‧氣體供應孔
70‧‧‧擋板
75‧‧‧噴氣孔
80‧‧‧上方天線
85‧‧‧側邊天線
95‧‧‧匹配器
98‧‧‧套管
Claims (13)
- 一種基板處理裝置,包含:一腔室,其具有一打開的上邊與一通道,容許一基板進出;一排氣空間,是由從該腔室的底部空間凹陷處與沿著該腔室的下緣部的一圓形定義;一排氣口,其被安置在該腔室的另一側邊且與該排氣空間連通;一腔室蓋,其覆蓋該腔室打開的上邊來提供一內部空間,其中執行關於一基板的處理,該腔室蓋具有一氣體供應孔穿過其一頂壁;一上方天線,其被安置於該腔室蓋的一上方中央部分上,且在該內部空間的一中央部分內產生一電場,該上方天線利用將一來源氣體供應進入該內部空間來產生電漿,該上方天線具有小於該基板直徑一半的直徑且具有螺旋形狀被安置在相同高度;一側邊天線,其被安置於該腔室蓋的一側邊部分上,以在該內部空間的一邊緣部分內產生一電場,該側邊天線利用將該來源氣體供應進入該內部空間來產生電漿,該側邊天線具有螺旋形狀沿著該腔室蓋的高度方向放置;一環形擋板,其靠近固定至該腔室蓋的一頂部表面,朝向該基板擴散該來源氣體;以及一氣體供應管,其連接至該氣體供應孔,將該來源氣體供應進入該內部空間,其中該擋板可包含:一開口,其被定義在一中央對應至該上方天線且被安置於該上方天 線之下;一通道,其從一表面凹陷來面對該頂部表面;以及複數個噴氣孔,其與該通道連通來噴出該來源氣體,其中該氣體供應孔位於該上方天線之外以與該通道連通。
- 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置,其中該等噴氣孔向該基板的該中央部分傾斜。
- 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置,其中該通道包含:一內部通道,其沿著該開口的四周定義,對應至該基板的一中央部分;以及一連接通道,其將該氣體供應孔連接至該內部通道,其中該等噴氣孔定義在該擋板的一內部四周表面內。
- 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置,其中該通道包含:一內部通道,其沿著該開口的四周定義,對應至該基板的一中央部分;以及一連接通道,其將該氣體供應孔連接至該內部通道,其中該等噴氣孔在該內部通道內彼此相隔。
- 如申請專利範圍第3或4項之基板處理裝置,其中該等噴氣孔隨該等噴氣孔遠離該氣體供應孔而逐漸增加分散密度。
- 如申請專利範圍第3或4項之基板處理裝置,其中該等噴氣孔隨該等噴氣孔遠離該氣體供應孔而逐漸增加直徑。
- 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置,其中該通道包含:一內部通道,其沿著該開口的四周定義,對應至該基板的一中央部 分;一外部通道,定義在該內部通道之外;以及複數個連接通道,將該內部通道連接至該外部通道,其中該氣體供應孔定義在該外部通道內,並且該等噴氣孔分別定義在該內部通道與該外部通道內。
- 如申請專利範圍第7項之基板處理裝置,其中該等連接通道隨該等連接通道遠離該氣體供應孔而逐漸增加寬度。
- 如申請專利範圍第7項之基板處理裝置,其中定義在該內部通道內的該等噴氣孔之分散密度大於定義在該外部通道內的該等噴氣孔之分散密度。
- 如申請專利範圍第7項之基板處理裝置,其中定義在該內部通道內的該等噴氣孔之直徑大於定義在該外部通道內的該等噴氣孔之直徑。
- 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置,其中該通道包含:一內部通道,其沿著該開口的四周定義,對應至該基板的一中央部分;一外部通道,定義在該內部通道之外;以及複數個連接通道,將該內部通道連接至該外部通道,其中該氣體供應孔定義在該外部通道內,並且該等噴氣孔分別定義在該該外部通道與該擋板的一內部四周表面內。
- 如申請專利範圍第7至11任一項之基板處理裝置,其中該通道另包含複數個輔助連接通道,將與該氣體供應孔相對於該開口的一相對側邊內定義之該外部通道一邊連接至該外部通道與該氣體供應孔相鄰的該 另一邊,該等複數個輔助連接通道定義成彼此平行,其中該等連接通道可與該等輔助連接通道平行。
- 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置,其中該通道包含:一內部通道,其沿著對應至該基板一中央部分的該開口四周定義,該內部通道具有一半圓形,並且定義在該氣體供應孔關於該開口的一相對側邊內;一外部通道,其定義在該內部通道之外,該外部通道具有一半圓形,並且定義在該內部通道關於該開口的一相對側邊內;一連接通道,其具有一末端連接至該氣體供應孔,並且該另一末端連接至該外部通道的一中央部分;以及一輔助連接通道,其將該內部通道的兩末端連接至該外部通道的兩末端,其中該等噴氣孔在該內部通道與該外部通道內彼此相隔。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20120066080A KR101383291B1 (ko) | 2012-06-20 | 2012-06-20 | 기판 처리 장치 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201400640A TW201400640A (zh) | 2014-01-01 |
TWI504777B true TWI504777B (zh) | 2015-10-21 |
Family
ID=49768970
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW102113243A TWI504777B (zh) | 2012-06-20 | 2013-04-15 | 基板處理裝置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20150122177A1 (zh) |
JP (1) | JP5952961B2 (zh) |
KR (1) | KR101383291B1 (zh) |
CN (1) | CN104412364B (zh) |
TW (1) | TWI504777B (zh) |
WO (1) | WO2013191415A1 (zh) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101698433B1 (ko) * | 2015-04-30 | 2017-01-20 | 주식회사 에이씨엔 | 기상식각 및 세정을 위한 플라즈마 장치 |
KR102462931B1 (ko) * | 2015-10-30 | 2022-11-04 | 삼성전자주식회사 | 가스 공급 유닛 및 기판 처리 장치 |
US10832936B2 (en) * | 2016-07-27 | 2020-11-10 | Lam Research Corporation | Substrate support with increasing areal density and corresponding method of fabricating |
JP2019109980A (ja) * | 2017-12-15 | 2019-07-04 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | プラズマ処理装置 |
KR102139615B1 (ko) * | 2018-07-10 | 2020-08-12 | 세메스 주식회사 | 기판 처리 장치 |
KR102253808B1 (ko) * | 2019-01-18 | 2021-05-20 | 주식회사 유진테크 | 기판 처리 장치 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020028567A1 (en) * | 2000-08-30 | 2002-03-07 | Applied Materials Inc. | Film formation method and film formation apparatus |
TW200847207A (en) * | 2007-05-18 | 2008-12-01 | Giga Byte Comm Inc | Electroluminescence keypad set |
TW200926276A (en) * | 2007-09-27 | 2009-06-16 | Dainippon Screen Mfg | Substrate treating apparatus and substrate treating method |
KR20100060087A (ko) * | 2008-11-27 | 2010-06-07 | 세메스 주식회사 | 세라믹 돔 구조체 및 이를 이용하는 플라즈마 처리 장치 |
KR20110079509A (ko) * | 2009-12-31 | 2011-07-07 | 엘아이지에이디피 주식회사 | 기판 처리 장치 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4948458A (en) * | 1989-08-14 | 1990-08-14 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for producing magnetically-coupled planar plasma |
JPH06349761A (ja) * | 1993-06-03 | 1994-12-22 | Kokusai Electric Co Ltd | 半導体製造装置用ガス供給ノズル及び半導体製造装置 |
JPH11135296A (ja) * | 1997-07-14 | 1999-05-21 | Applied Materials Inc | マルチモードアクセスを有する真空処理チャンバ |
US5982100A (en) * | 1997-07-28 | 1999-11-09 | Pars, Inc. | Inductively coupled plasma reactor |
KR20010062209A (ko) * | 1999-12-10 | 2001-07-07 | 히가시 데쓰로 | 고내식성 막이 내부에 형성된 챔버를 구비하는 처리 장치 |
JP3492289B2 (ja) * | 2000-06-22 | 2004-02-03 | 三菱重工業株式会社 | プラズマcvd装置 |
JP4502639B2 (ja) * | 2003-06-19 | 2010-07-14 | 財団法人国際科学振興財団 | シャワープレート、プラズマ処理装置、及び、製品の製造方法 |
JP2006210727A (ja) * | 2005-01-28 | 2006-08-10 | Hitachi High-Technologies Corp | プラズマエッチング装置およびプラズマエッチング方法 |
US7651587B2 (en) * | 2005-08-11 | 2010-01-26 | Applied Materials, Inc. | Two-piece dome with separate RF coils for inductively coupled plasma reactors |
US7674394B2 (en) * | 2007-02-26 | 2010-03-09 | Applied Materials, Inc. | Plasma process for inductively coupling power through a gas distribution plate while adjusting plasma distribution |
KR101003382B1 (ko) * | 2008-02-13 | 2010-12-22 | 주식회사 유진테크 | 플라즈마 처리장치 및 방법 |
KR101108879B1 (ko) * | 2009-08-31 | 2012-01-30 | 주식회사 원익아이피에스 | 가스분사장치 및 이를 이용한 기판처리장치 |
CN102115879B (zh) * | 2009-12-31 | 2013-06-26 | 丽佳达普株式会社 | 基板处理装置 |
US9336996B2 (en) * | 2011-02-24 | 2016-05-10 | Lam Research Corporation | Plasma processing systems including side coils and methods related to the plasma processing systems |
JP5800547B2 (ja) * | 2011-03-29 | 2015-10-28 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
US9095038B2 (en) * | 2011-10-19 | 2015-07-28 | Advanced Micro-Fabrication Equipment, Inc. Asia | ICP source design for plasma uniformity and efficiency enhancement |
-
2012
- 2012-06-20 KR KR20120066080A patent/KR101383291B1/ko active IP Right Grant
-
2013
- 2013-04-15 TW TW102113243A patent/TWI504777B/zh active
- 2013-06-14 WO PCT/KR2013/005263 patent/WO2013191415A1/ko active Application Filing
- 2013-06-14 US US14/400,816 patent/US20150122177A1/en not_active Abandoned
- 2013-06-14 JP JP2015513955A patent/JP5952961B2/ja active Active
- 2013-06-14 CN CN201380032575.5A patent/CN104412364B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020028567A1 (en) * | 2000-08-30 | 2002-03-07 | Applied Materials Inc. | Film formation method and film formation apparatus |
TW200847207A (en) * | 2007-05-18 | 2008-12-01 | Giga Byte Comm Inc | Electroluminescence keypad set |
TW200926276A (en) * | 2007-09-27 | 2009-06-16 | Dainippon Screen Mfg | Substrate treating apparatus and substrate treating method |
KR20100060087A (ko) * | 2008-11-27 | 2010-06-07 | 세메스 주식회사 | 세라믹 돔 구조체 및 이를 이용하는 플라즈마 처리 장치 |
KR20110079509A (ko) * | 2009-12-31 | 2011-07-07 | 엘아이지에이디피 주식회사 | 기판 처리 장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015523717A (ja) | 2015-08-13 |
KR101383291B1 (ko) | 2014-04-10 |
CN104412364B (zh) | 2017-03-29 |
KR20130142673A (ko) | 2013-12-30 |
JP5952961B2 (ja) | 2016-07-13 |
WO2013191415A1 (ko) | 2013-12-27 |
CN104412364A (zh) | 2015-03-11 |
TW201400640A (zh) | 2014-01-01 |
US20150122177A1 (en) | 2015-05-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI504777B (zh) | 基板處理裝置 | |
JP7250098B2 (ja) | 対称プラズマ処理チャンバ | |
CN101849280B (zh) | 喷淋头、基底制程装置以及等离子体供应方法 | |
CN106337169B (zh) | 薄膜沉积装置 | |
JP5196385B2 (ja) | 半導体製造装置 | |
CN101842870B (zh) | 基底制程装置 | |
TWI532876B (zh) | 基板處理裝置及基板處理方法 | |
TWI505337B (zh) | 基板處理裝置 | |
JP2012533876A (ja) | 半導体製造装置 | |
KR20140096385A (ko) | 대칭형 rf 복귀 경로 라이너 | |
TW201408813A (zh) | 基板處理裝置 | |
CN111326443A (zh) | 用于制造半导体器件的设备 | |
US8920599B2 (en) | High efficiency gas dissociation in inductively coupled plasma reactor with improved uniformity | |
KR101547319B1 (ko) | 플라즈마 식각 장치 | |
US8377206B2 (en) | Apparatus and method of forming semiconductor devices | |
KR100791995B1 (ko) | 가스 공급 장치 및 이를 갖는 막 형성 장치 | |
JP5718011B2 (ja) | プラズマ処理装置及びその処理ガス供給構造 | |
KR20210018232A (ko) | 기판 처리 장치 및 샤워 헤드 | |
KR101173573B1 (ko) | 가스분포를 제어하는 가스분배판 및 이를 포함하는기판처리장치 | |
KR20170133669A (ko) | 기판 처리 방법 | |
KR20170133671A (ko) | 기판 처리 방법 |