TWI597772B - 電漿處理裝置及電漿處理方法 - Google Patents

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Description

電漿處理裝置及電漿處理方法
本發明係關於一種基板支架以及一種具有該基板支架之電漿處理裝置；特別是關於一種基板支架，以及一種具有該基板支架之電漿處理裝置，該基板支架用以牢固支撐一基板，例如上面形成有具一預定薄膜圖案之裝置之一晶圓，以移除形成於該基板底面上之各種雜質。
半導體元件及平板顯示裝置係藉由於一基板上沉積及蝕刻複數薄膜而形成。亦即，沉積一薄膜於一基板之一預定區域中(通常係為中央區域中)，並藉由一利用一蝕刻遮罩(etching mask)之蝕刻製程，移除該基板之中央區域中該薄膜之一部分，藉此製造具有一預定薄膜圖案之一元件。
然而，於薄膜沉積過程中，因薄膜係形成於基板之整個表面上，且僅以基板中央區域中之薄膜作為蝕刻目標，故基板邊緣上之薄膜不被移除而是留存下來，且於蝕刻過程中微粒會積聚於基板之邊緣。再者，因用以支撐基板之基板支架通常採用靜電功率或負壓來固定一基板，故基板與基板支架間之介面被分隔開且形成間隙，此等間隙會使微粒及薄膜積聚於基板之整個底面上。
因此，當不移除留存於基板上之微粒以及所積聚之薄膜便實施進一步處理時，可出現各種不利狀況，例如基板翹曲以及基板變得難以對齊。
通常，用於移除上述微粒及所積聚薄膜之方法包含濕蝕刻(wet etching)及乾蝕刻(dry etching)，其中濕蝕刻係藉由將一表面浸沒於一溶劑或清洗液(rinse)中而移除該表面之微粒，乾蝕刻則係藉由以電漿蝕刻一表面而移除沉積物。
當利用濕蝕刻有效地移除沉積於一基板表面之微粒時，製程控制之難度會實質上限制局部移除基板底面之微粒，且廣泛利用處理化學品(processing chemicals)會增大製造成本並加重廢物處理及環境問題。此外，當需要很長之處理時間時，必須使用更大規模之設備。相反地，當採用利用電漿之乾蝕刻以移除基板上及基板底下之薄膜或微粒時，則可解決濕蝕刻之上述限制。
因此，迫切需要開發用於蝕刻基板底面之乾蝕刻裝置。
具體而言，美國專利第5213650號中揭示一種採用電漿來蝕刻基板底面之相關技術電漿蝕刻裝置，該美國專利以引用方式全文併入本文中。
於上述美國專利第5213650號中，提供一種具有一真空室之裝置。其中，於一板與一晶圓之正面之間界定一空間，且反應性氣體(reactive gas)被噴入該空間中。於晶圓之背面產生電漿以實施蝕刻。
於上述配置中，為支撐晶圓，當採用一提升銷支撐一基板時，該提升銷係設置於基板背面上之處理區域中，會於處理期間引起電弧放電，進而阻礙處理過程或者可能會損壞基板。
此外，當如上文所述利用複數提升銷支撐一基板時，基板之被支撐部(亦即，與提升銷相接觸之基板背面)不會受到蝕刻。當未蝕刻該等區域便實施後續製程時，此可導致最終產品存在缺 陷，或者需要對尚未受到蝕刻之區域實施一單獨蝕刻製程。
此外，當僅由一下部銷支撐一晶圓時，很難確保穩定地固定晶圓，因而當受到振動時，晶圓可能會與提升銷分離。
然而，於上述配置中，反應性氣體被噴放入界定於一晶圓與一板間之一空間中，且利用形成於晶圓之一背面之電漿實施蝕刻。 同時，形成於晶圓背面之電漿可進入上面形成有一薄膜圖案等之晶圓正面上，或者於該空間內進行氣體放電而形成電漿，而實施蝕刻。
因此，因晶圓之正面受到蝕刻，故完工產品之良率下降且缺陷率升高，或者需要一單獨之構件以保護晶圓之正面不受蝕刻，藉以避免上述問題。
本發明提供一種基板支架以及一種具有該基板支架之電漿處理裝置，其採用一小於濕蝕刻所用裝置之裝置，此可實施合宜之蝕刻、降低製造成本、且不會產生對環境有害之廢品。
本發明亦提供一種基板支架以及一種具有該基板支架之電漿處理裝置，與傳統乾蝕刻相比，其可降低電弧放電之可能性，進而提高製程良率及產品可靠性、並確保穩定地安裝一基板。
本發明亦提供一種電漿處理裝置，與先前技術相比，其可高效地保護一基板中不需要蝕刻之表面，進而提高最終產品之良率並防止出現缺陷。
根據一例示性實施例，一種基板支架包含：至少一或多個臂，用以在上面承放一基板；以及一支撐部，從該臂朝該基板之一承 座位置延伸。
可設置至少三個或更多個臂，且該等臂可相對於該基板之一中央彼此等角。
該支撐部可包含一支撐環，用以連接該等臂，且該支撐環可形成一開口彎曲部。此處，該基板支架可更包含：一輔助環，能夠設置於該支撐環之該開口彎曲部之一開口處；以及一輔助臂，連接至該輔助環，該輔助臂可形成於與該臂相同之方向上或一相反方向上，且該輔助臂可與該臂分開驅動。
此外，該支撐環可包含朝該基板之承座位置延伸之複數銷，該支撐環可更包含一臺階部，該臺階部具有朝該基板形成之斜面，該等支撐銷形成於該臺階部之下部，且該等支撐銷可從上面形成有該等斜面之臺階部末端延伸出約1毫米至約3毫米。
於該基板之承座位置上，該支撐環可具有一頂部，該頂部高於該基板之一頂部，該等支撐銷上可包含突起部，該等突起部垂直於支撐銷之延伸方向且朝該基板之一背面突出，且該等突起部可具有約0.5毫米至約1毫米高之高度。
較佳地，該等突起部可包含與該基板之背面相接觸之尖頭部。
根據另一例示性實施例，一種電漿處理裝置包含：一第一電極，一第一氣體噴放向該第一電極；一基板支架，與該第一電極間隔開並支撐一基板；以及一第二電極，與該基板支架間隔開，該第二電極被施加電力，且一第二氣體被噴放，以於該第二電極與由該基板支架所支撐之該基板間形成電漿。
該電漿處理裝置可更包含一驅動構件，該驅動構件設置於該基 板支架上以調整該基板支架與該第一電極間之一距離，且該基板支架之臂可從該第一電極延伸出或從該第二電極延伸出。
根據一例示性實施例，一種電漿處理裝置包含：一第一電極，一第一氣體被噴放向該第一電極；一基板支架，與該第一電極間隔開並支撐一基板；以及一第二電極，與該基板支架間隔開設置，該第二電極被施加電力，且一第二氣體被噴放，以於該第二電極與由該基板支架所支撐之該基板間形成電漿，該第二電極噴放一第三氣體以限制該第二氣體。
該第一氣體可係為包含氫氣或惰性氣體之一非反應性氣體(non－reactive gas)，該第二氣體可係為包含一氟基氣體或一氧基氣體之一反應性氣體，該第三氣體則可係為一反應性氣體或一非反應性氣體。
該第二電極可界定出用以朝該基板噴放該第二氣體之複數噴放噴嘴，且該第二電極可包含形成於其上面之一噴放構件，以從該第二電極之一外周緣沿斜向朝該第二電極之一中央部噴放該第三氣體。
該噴放構件可形成於一彎曲部中，以沿斜向噴放該第三氣體，該噴放構件可朝該第一電極延伸超過該第二電極，該噴放構件可具有一擴張之噴放端，且該噴放構件可朝該第二電極之中央部傾斜。
該噴放構件可包含形成於其上面之複數噴放部件，該複數噴放部件朝該第二電極之中央部延伸。
該電漿處理裝置可更包含一輔助噴放構件，設置於噴放構件之 一外周緣處，該輔助噴放構件朝該第二電極之中央部噴放一第四氣體，且該第四氣體可為一非反應性氣體。
此外，該基板支架可包含用以朝該第二電極噴放一第五氣體之一噴放部，且該第五氣體可係為一非反應性氣體。
根據另一例示性實施例，一種電漿處理裝置包含：一第一電極，一第一氣體噴放向該第一電極；一基板支架，與該第一電極間隔開並支撐一基板；以及一第二電極，與該基板支架間隔開設置，該第二電極被施加電力，且一第三氣體被噴放，以於該第二電極與由該基板支架所支撐之該基板間形成電漿。
該第三氣體可包含一氟基氣體或一氧基氣體。
此外，該第二電極可包含形成於其上面之一噴放構件，以從該第二電極之一外周緣沿斜向朝該第二電極之一中央部噴放該第三氣體。
根據一例示性實施例，一種電漿處理裝置包含：一第一電極，一第一氣體噴放向該第一電極；一基板支架，與該第一電極間隔開並支撐一基板；以及一第二電極，與該基板支架間隔開設置，該第二電極被施加電力，且一第二氣體被噴放，以於該第二電極與由該基板支架所支撐之該基板間形成電漿。
該電漿處理裝置可更包含一驅動構件，該驅動構件設置於該第一電極或該基板支架上，以可變地調整該第一電極與該基板支架間之一距離。
該第一氣體可係為一非反應性氣體，包含氫氣、氮氣、或一惰性氣體。
該第一電極可界定出用以將該第一氣體噴放至該基板之複數噴放噴嘴。
該第一電極可界定出一噴放噴嘴，以朝該基板之一外周緣引入該第一氣體之一氣流，該噴放噴嘴可與用以供應該第一氣體至該第一電極之一供應噴嘴相連通，且該第一電極之該噴放噴嘴可從該供應噴嘴朝該基板之外周緣界定一斜度。其中，該斜度可係為7∘或以下。
該第一電極之該噴放噴嘴可朝該基板之外周緣擴張或收縮，且擴張或收縮角度可係為7∘或以下。
較佳地，可相對於該供應噴嘴等角度地從該供應噴嘴分接出該第一電極之噴放噴嘴，或者可使噴放噴嘴圍繞該供應噴嘴同心地形成一圓環形狀。
此外，該第一電極之噴放噴嘴可包含：一第一噴放噴嘴，於遠離該基板之一第一分支點處從該供應噴嘴分接出；以及一第二噴放噴嘴，於靠近該基板之一第二分支點處從該供應噴嘴分接出。
從第一分支點分接出之第一噴放噴嘴之一直徑可大於從第二分支點分接出之第二噴放噴嘴，從第一分支點分接出之第一噴放噴嘴，可比較於從第二分支點分接出之第二噴放噴嘴，朝基板之外周緣更遠地噴放第一氣體，且第一噴放噴嘴或第二噴放噴嘴可以複數形式相對於供應噴嘴等角地分接出，或者可同心地圍繞供應噴嘴形成一環形。
較佳地，該供應噴嘴可從第一分支點至第二分支點具有一收縮之直徑。
該第一噴放噴嘴或該第二噴放噴嘴可朝基板之外周緣擴張或收縮。
此外，該基板支架可自該腔室之一頂部或一底部延伸出，且包含一臂，該臂能夠升降以支撐基板，或者該基板支架可設置於該腔室下方且包含複數銷，該等銷能夠升降以支撐基板。
該第二氣體可係為一反應性氣體，包含一氟基氣體或一氧基氣體。
該第二電極可被施加一高頻電源，且該第一電極可接地。
該第二電極可界定複數噴放噴嘴，以朝基板噴放第二氣體，且該第二電極可包含一升/降構件，以用於調整第二電極與基板支架間之一距離。
根據另一例示性實施例，一種電漿處理方法包含：將一基板承放於一電漿處理裝置內之一基板支架上、一第一電極與一第二電極之間；調整所插入之基板與第一電極間之一距離；噴放一第一氣體至被固定之基板之一第一表面，並噴放一第二氣體至基板之一第二表面；以及對第二電極施加電源並形成電漿，以利用電漿處理基板之第二表面。
該距離可介於約0.1毫米與約0.7毫米之間，且該方法可更包含：於噴放第一及第二氣體之前，藉由移動第二電極，調整第二電極與第一電極間之一距離或第二電極與固定於基板支架上之基板間之一距離。
於基板之電漿處理過程中，電漿可由選自下列群組中之至少一種反應性氣體所形成：CF4 、CHF4 、SF6 、C2 F6 及C4 F8 ，且該反應 性氣體可更包含一氧基氣體。
根據一例示性實施例，提供一種電漿處理方法，該方法包含：放置一基板於一電漿處理裝置之一基板支架上，介於一第一電極單元與一第二電極之間；於噴射一第一氣體至基板與第一電極間之一間隙中，以及沿第二電極至基板支架之一方向，噴射一第二氣體之同時，朝第二電極之一中央部噴射一第三氣體，藉以限制基板支架與第二電極間之第二氣體；以及施加電源至第二電極以形成電漿，藉以利用電漿處理該基板之一第二表面。
該第一氣體可係為一反應性氣體，包含氫氣或惰性氣體，而該第二氣體可係為一反應性氣體，包含一氟基或氧基氣體。該第三氣體可係為一反應性氣體或一非反應性氣體。
鄰近該基板之一區域中之第二氣體及第三氣體之壓力可等於或低於鄰近該基板之一區域中之第一氣體之一壓力，且第三氣體之一壓力可等於或高於第二氣體之一壓力。
該方法可更包含噴射一第四氣體至第二電極，以防止第二氣體及第三氣體擴散離開第二電極。
於此種情形中，第四氣體可朝第一電極噴射。
該方法可更包含：噴射一第五氣體至基板支架，以防止第二氣體及第三氣體擴散離開第二電極。第五氣體可朝第二電極噴射。
第四氣體及第五氣體可係為非反應性氣體，且第四氣體或第五氣體之一壓力可等於或高於第二氣體及第三氣體之壓力。
根據另一例示性實施例，提供一種電漿處理方法，該方法包含：放置一基板於一電漿處理裝置之一基板支架上，介於一第一電極 與一第二電極之間；噴射一第一氣體至基板與第一電極間之一間隙中，以及沿第二電極之一第一周緣區域至一中央區域之一方向噴射一第三氣體；以及施加電源至第二電極以將第三氣體變成電漿，以利用電漿處理該基板之一第二表面。
該第三氣體可係為一反應性氣體，包含一氟基或氧基氣體。該第三氣體可係為一反應性氣體或非反應性氣體。該方法可更包含：從位於該第一周緣區域外之一第二周緣區域將一非反應性氣體作為一第四氣體噴射至第二電極，以防止第三氣體擴散離開第二電極。
根據再一例示性實施例，提供一種電漿處理方法，該方法包含：放置一基板於一電漿處理裝置之一基板支架上，介於一第一電極單元與一第二電極之間；調整該基板與該第一電極間之一間隙；調整該基板與該第二電極之一距離；於朝該基板之一第一表面噴射一第一氣體及朝該基板之一第二表面噴射一第二氣體之同時，沿從該第二電極之一周緣區域至一中央區域之一傾斜方向噴射一第三氣體；以及施加電源至第二電極以形成電漿，藉以利用電漿處理該基板之第二表面。
該間隙可介於約0.1毫米至0.7毫米之間，且該距離可介於約5毫米至約40毫米之間。
該電漿處理裝置之一製程壓力可介於約0.1托(Torr)至約3托之間。
第二氣體可選自下列群組中之至少一種氣體：氟基氣體，例如CF4 、CHF4 、SF6 、C2 F6 、NF3 、F2 、F2 N2 、及C4 F8 ；氯基氣體，例 如BCl3 以及Cl2 ；以及氧基氣體。第一氣體可選自18族元素基氣體及氮基氣體所組成之群組中之至少一種氣體。
可對第二電極施加高頻電源，第一電極則可接地。該高頻電源可具有約為13.56n MHz(其中n代表一自然數)之一頻率。
該第三氣體可係為一反應性或非反應性氣體。
根據又一例示性實施例，提供一種電漿處理方法，該方法包含：放置一基板於一電漿處理裝置中，介於相互間隔開的一第一電極與一第二電極之間；以及供應至少一種氣體，以使該第一電極與該基板間之一間隙作為一非放電區域且使該第二電極與該基板間之一空間作為一放電區域。
該間隙可介於約0.1毫米至約0.7毫米之間，且該距離可介於約5毫米至約40毫米之間。該電漿處理裝置之一製程壓力可介於約0.1托至約3托之間。
可將一非反應性氣體噴射至該間隙內作為一第一氣體。該第一氣體可選自18族元素基氣體及氮基氣體所組成之群組中之至少一種氣體。可將一反應性氣體噴射至該空間內作為一第二氣體。該第二氣體可選自下列群組中之至少一種氣體：至少一種氟基氣體，選自CF4 、CHF4 、SF6 、C2 F6 、NF3 、F2 、F2 N2 、及C4 F8 所成之群組；選自BCl3 及Cl2 所組成之群組中之至少一種氯基氣體；以及氧基氣體。該方法可更包含噴射一反應性或非反應性氣體，以將第二氣體限制於該空間內。
可對第二電極施加頻率約為13.56n MHz(其中n代表一自然數)之高頻電源，第一電極則可接地。
以下，將參照附圖詳細說明一基板支架及一電漿處理裝置之例示性實施例。然而，本發明亦可實施為不同形式，而不應被視為僅限於本文所述之實施例。而是，提供該等實施例旨在使本揭示內容透徹、完整，並向熟習此項技藝者全面傳達本發明之範圍。通篇中相同參考編號皆指代相同元件。
第1圖係為根據一第一例示性實施例之一電漿處理裝置之示意圖。
參見第1圖，根據第一例示性實施例之一電漿處理裝置1包含一第一電極30、一基板支架20及一第二電極40。於第一電極30處噴射一第一氣體。基板支架20支撐一基板50，且第一電極30與基板支架20間之一距離可加以調整。第二電極40與基板支架20間隔開設置，且一電源供應器70施加至第二電極40。而且，一第二氣體從第二電極40噴射出，以於第二電極40與由基板支架20所支撐之基板50間產生電漿。
根據該例示性實施例，電漿處理裝置1係為一蝕刻裝置，用以蝕刻存留於基板50之背面52上之薄膜及微粒，其中基板50，例如一晶圓，其上形成有具一預定薄膜圖案之裝置。
電漿處理裝置1包含一腔室10及與腔室10連通之一典型之抽真空系統60，其中腔室10可藉由一開啟/關閉構件11，例如一閘閥(gate valve)，開啟或關閉。
腔室10透過至少一開啟/關閉構件11與外界連通，且一腔室10可應用於包含複數腔室之系統，例如群集系統(cluster system)或直列式系統(inline system)。此外，腔室10接地，以使電流不 會流經腔室10。
第一電極30設置於腔室10之上部內，且第一電極30可接地。此外，用於噴放非反應性氣體之一噴放噴嘴33形成於第一電極30中，且噴放噴嘴33連通一供應噴嘴31，以從腔室10外部供應非反應性氣體。
複數噴放噴嘴33可形成於第一電極30中，使從腔室10外部供應、並經由一單一供應噴嘴31之非反應性氣體，可自噴射出非反應性氣體之第一電極30之整個表面上均勻噴射出。該複數噴放噴嘴33與第一電極30內之供應噴嘴31連通且從供應噴嘴31分接出。
於該等噴放噴嘴33分別靠近或遠離一單一供應噴嘴31形成之情形中，遠離噴放噴嘴33所形成之噴放噴嘴之直徑可大於靠近噴放噴嘴33所形成之噴放噴嘴之直徑。藉此，當噴射非反應性氣體時，可補償因氣體流之距離變長而造成之壓力降低。
於第一電極30內設置冷卻劑通道38，冷卻劑通道38連接至配置於腔室10外之一冷卻劑循環構件37。
藉由第一電極30之供應噴嘴31所供應之氣體可係為氫氣、氮氣或惰性氣體，或者其亦可係為不與一基板之正面51發生反應之其他非反應性氣體。
此處，基板之正面51可係為形成有具一預定薄膜圖案之裝置的基板50(例如一晶圓)之一表面，或者可係為不需要蝕刻之基板50之一表面。
基板50與上面形成有噴放噴嘴33之第一電極30之一表面間隔 開一預定距離，使其正面51面朝噴放噴嘴33設置，且基板50由基板支架20支撐。
基板支架20用於利用從腔室10之上部延伸出之臂21支撐基板50，且臂21被配置成可由一驅動構件(圖未示)伸展，該驅動構件設置至腔室10外之基板支架20。
為與可由該驅動構件伸展之基板支架20之配置之間保持一真空密封，暴露於腔室10外部之基板支架20與驅動構件相連處之部分可具有一可壓縮之波紋管狀構造。
基板支架20之臂21可僅支撐基板50之外周緣，且僅從底部支撐外周緣之一部分，藉以使基板背面52之外露區域最大化。
臂21連接至驅動構件以便上下運動，亦即，更靠近或更遠離第一電極30運動，從而使臂21所支撐之基板50亦更靠近或更遠離第一電極30運動。
此處，基板之背面52可係為一基板50(例如一晶圓)中不同於上面形成有具一預定薄膜圖案之裝置之表面之另一表面，或者可係為一基板50中需要蝕刻之一表面。
藉由臂21之上下運動，於基板50之正面51與噴放出非反應性氣體之第一電極30之表面之間維持一預定之可變間隙(d)。
此外，基板支架20可被配置成相對於電漿處理裝置1電性浮動，以使其不會電性干擾其他結構元件。此外，包含臂21之基板支架20可由例如Al2 O3 等絕緣材料製成，以防止外部電擊(electric shock)損壞基板支架20。
第二電極40設置於基板支架20下方，與基板50之背面52間 隔開一預定距離(D)。
第二電極40被供以電源70，且包含用以噴射反應性氣體之噴放噴嘴42。
類似於第一電極30之噴放噴嘴，噴放噴嘴42透過與噴放噴嘴42相連通之一供應噴嘴41，使自腔室1外部供應之反應性氣體可被噴射至腔室1中。複數噴放噴嘴42面朝基板背面52設置，以使反應性氣體在基板支架20所支撐之基板50之整個背面52上均勻噴射。
類似於第二電極40之噴放噴嘴42，遠離供應噴嘴41所形成之一噴放噴嘴42之直徑可大於靠近供應噴嘴41所形成之一噴放噴嘴42，藉以於噴射非反應性氣體時補償因氣體流之距離變長而造成之壓力降低。
除上述配置外，第一電極30或第二電極40之氣體噴放配置亦可變為各種形式，端視要求而定。
一絕緣環43環繞第二電極40之周緣設置，以使所產生之電漿集中於第二電極40上。絕緣環43可由例如Al2 O3 等絕緣材料形成。
藉由第二電極40之噴放噴嘴42所噴放之反應性氣體可包含一氟基氣體，例如CF4 、CHF4 、SF6 、C2 F6 、及C4 F8 ，或者一氧基氣體，或者可係為包含其他元素之一氣體，該等其他元素能夠對沉積於基板背面52上之薄膜或微粒實施化學蝕刻。
如同基板支架20，第二電極40用以藉助設置於腔室1外部之一單獨驅動構件49進行上下運動，藉以使基板支架20所支撐之基板50之背面52與第二電極40間之距離(D)可變。
為與藉由驅動構件49進行上下運動之第二電極40之間保持一真空密封，暴露於腔室10外部之第二電極40與驅動構件49相連之處之部分可具有一可壓縮之波紋管狀構造。
此外，複數冷卻劑通道48設置於第二電極40內，冷卻劑通道48連接至配置於腔室10外部之一冷卻劑循環構件47。冷卻劑循環構件47可係為與用以使冷卻劑在第一電極30中循環之冷卻劑循環構件37相同之構件。
連接至第二電極40之電源供應器70可係為一高頻電源供應器，其頻率為13.56 MHz之整數倍，或者端視預定製程、裝置等而定，亦可係為另一種電源供應器。此處，連接至第二電極40之高頻電源供應器70之配置包含一匹配裝置(matching device)。
因採用第一電極30接地且第二電極40連接至高頻電源供應器70之配置，故第一電極30用作一陽極，第二電極40用作一陰極。於該陽極與該陰極之間提供一13.56 MHz或13.56 MHz之整數倍之交流振盪，以提高電漿產生效率。
第2圖係為根據一第二例示性實施例之一電漿處理裝置之示意圖。
與第1圖之基板支架20藉由將基板50懸垂於腔室10之上部(亦即懸垂於第一電極30上)來支撐基板50不同，第2圖之基板支架280係設置於腔室210之下部以支撐基板250。
第2圖之基板支架280亦包含一驅動構件(圖未示)，並以臂281接觸及支撐基板250，其中臂281藉由驅動構件進行上下運動。藉由以驅動構件使臂281上下運動，可於基板250之正面251與噴 射出非反應性氣體之第一電極230之一表面之間維持一可變之預定間隙(d)。
對於第2圖所示之基板支架280，類似於第1圖之基板支架20，臂281可支撐基板250之外周緣部，以使基板背面252之外露區域最大化。亦可利用其他可達成此目的之配置。
為與其中藉由驅動構件使基板支架280上下運動之配置之間保持一真空密封，暴露於腔室210外部之基板支架280之部分可具有一可壓縮之波紋管狀構造。
第3圖係為第1圖之基板支架及支撐於其上面之一基板之局部透視圖。
基板支架20之臂21連接至驅動構件(圖未示)，以使臂21上下運動及伸展，且臂21垂直地向下伸展。
一支撐部沿一垂直方向，相對於臂21之垂直向下伸展方向，形成於臂21之下端。例如該支撐部之一實例，一支撐構件21a形成為沿由各個臂21所界定之一朝內方向延伸，以便可支撐基板50。
於此，該支撐部被包含作為基板支架20之一元件，且其意指直接接觸並支撐基板50之一構件。
當各該臂21僅形成一個支撐構件21a以支撐基板50時，基板50之外露區域可最大化。然而，各該臂21亦可形成二或更多個支撐構件21a。
於此，較佳支撐構件21a僅支撐基板50之外周緣之一部分，且各個支撐構件21a彼此相對保持水平平衡，以支撐基板50達到水平平衡。
具有支撐構件21a之臂21之數量可係為至少三個，以支撐基板50，且臂21可相對於基板50之中心彼此等角地設置。
與習知技術中以提升銷支撐基板50相比，藉由以支撐構件21a支撐基板50背面之周緣之複數部分，可使基板50之一更大區域受到電漿蝕刻。此外，因基板50係於周緣區域處得到支撐，而周緣區域遠離電漿反應最為活躍之基板50之中央區域，故可防止於該過程中發生電弧放電。此外，因臂21設置於基板50之安裝區域之周緣處，故可防止基板50離開處理區域並使基板50被牢固固定。
第4圖係為第3圖之一第一變型，第5圖係為第3圖之一第二變型。
參見第4圖，各個臂21相連形成一支撐環22，且支撐銷23沿基板50之一安裝方向形成於支撐環22處。
支撐環22圍繞基板50之安裝部形成一開口曲線之形狀。一輔助臂21’及形成於輔助臂21’處之一輔助環22’設置於支撐環22之一開口部中。輔助環22’亦可包含形成於其上面之一支撐銷23’。當然，輔助環22’之配置中亦可省略支撐銷23’。
形成一開口曲線形狀之支撐環22之開口部係用以防止當將基板50承放於基板支架20上及從基板支架20上移開時干擾用於基板50之一運送構件(圖未示)，例如一機械手臂。於處理過程中，於承放基板50之後，移動輔助臂21’，以使輔助環22’及支撐環22形成一實質上封閉之曲線。
與第3圖相比，配置支撐環22係為了在蝕刻期間產生電漿時提 高環繞基板50所形成之電漿之均勻度。且設置於支撐環22之開口部之輔助環22’亦用於提高電漿之均勻度。
此外，支撐環22用以在基板50被承放於基板支架20上時藉由確保基板50之承放位置而幫助穩定地承放基板50。各個臂20透過支撐環22相連，因此當承放基板50時可確保基板50達到水平平衡。
相應地，支撐環22及輔助環22’於基板50之外側環繞地封閉基板50，藉此保持形成於基板50背面之電漿之均勻度。
上面形成有輔助環22’之輔助臂21”可形成於與其他臂21相反之方向上，如第5圖所示，且亦可沿一不同之方向受到驅動。
當然，於任何情形中，輔助臂21’及21”皆可與其他臂21獨立地操作。
如第3圖一樣，第4圖及第5圖之基板50僅於其周緣部受到接觸及支撐。因此，基板50與臂21之接觸方式使臂21盡可能地遠離電漿產生區域，並可使電弧放電之發生機率最小化。
於具有例如一群集系統等配置之一反應器中，當安裝一基板50(例如一晶圓)於一基板支架20上時，藉由一機械手臂傳送基板50並將其承放於基板支架20上，隨後於一後續運動中移開機械手臂。此處，輔助臂21’用以防止機械手臂與基板支架20之間相互干擾。
換言之，機械手臂透過由支撐環22之開口曲線所界定之開口部傳送基板50。於基板50被承放於基板托架20上且機械手臂撤回之後，由一驅動構件將輔助臂21’移動至支撐環22之開口部，以 使支撐環22與輔助環22’可形成一封閉之曲線。
輔助環22’可具有與支撐環22相同之曲率，且更佳地，支撐環22與輔助環22’可具有同心之曲率。然而，此適合於實質為圓形之晶圓50，且該等環亦可根據一基板50之形狀而具有其他形狀。
可利用通常之耦合方法，例如聯鎖耦合(interlockingcoupling)、磁耦合(magnetic coupling)及凸－凹耦合(male－female coupling)使輔助環22’接觸並耦合至支撐環22。
可藉由使輔助環22’對齊而更穩定地承放基板50，縱使可能發生振動等因素，亦可防止基板50相對於基板支架20浮動。
基板支架20之元件，例如支撐環22及輔助環22’，可由例如金屬、陶瓷等硬質固體材料形成。
當然，根據基板50之類型、裝置1、所需製程等等而定，亦可不配置輔助環22’結構。
第6圖係為第4圖中區域”A”之放大剖視圖。
一支撐銷23形成於臂21之支撐環22上，且支撐銷23接觸並支撐基板50，且更具體而言，支撐基板背面52之外周緣之一部分。
於此情形中，支撐銷23用以支撐基板50之至少三個或更多個點，且為此，提供三個或更多個臂21。於此，該三個或更多個臂21可相對於基板50之中心彼此相互等角地佈置。
第7圖係為第6圖之另一實例。
參見第7圖，基板支架20之臂21包含一支撐環22，支撐環22具有一形成有一斜面22a之預定臺階面，支撐銷23從支撐環22延伸出，且支撐銷23具有朝基板50之下部(即基板之背面52) 突起之一突起部24。突起部24直接接觸基板之背面52，並可形成一尖端形狀，以使與基板背面52之接觸面積最小化。
基板支架20之支撐環23用以於三或更多個點支撐基板50，且一個支撐銷23具有一或多個突起部24，以使基板背面52與第二電極40(第2圖)不相互干擾，亦即，可使基板背面52最大化地朝第二電極40暴露。
具有一個突起部24之支撐銷23可以最少數量設置，以使背面52最大化地朝第二電極40暴露，且支撐銷23可形成為在二或三點處支撐基板。然而，當於二點處支撐基板50時，很難保持水平平衡。因此，該等支撐銷可用以支撐三或更多個點。
具有突起部24之支撐銷23對基板50之支撐點可相互等角地佈置。
從支撐環22延伸出之支撐銷23與設置於支撐銷23上之突起部24，在支撐環22上之基板50側(亦即斜面22a之起始點)與基板50之外周緣之間具有一間隙(a)、在支撐銷23與基板背面52之間具有一間隙(b)、且從支撐環22之頂部至基板正面51具有一垂直高度(c)。將第6圖與第7圖之配置相比較，第6圖中因不存在突起部24，故支撐銷23與基板背面52間之間隙(b)為0。
支撐環22被形成為從其頂部至支撐銷23之起始端具有一預定角度之斜面22a，且支撐環22與基板50之外邊緣之間形成間隙(a)。支撐環將朝正面51噴射之一第一氣體之氣流朝基板背面52引導。
若支撐環22與基板50之外邊緣間之間隙(a)過窄，氣體將無 法容易地流動，且當將基板50承放於基板支架20上時，可導致基板支架20與基板50間出現實體干擾。因此，間隙(a)可係為3毫米或以上。
支撐銷23形成為從支撐環22朝基板50延伸，且與支撐環22形成一體。
支撐銷23可形成為從支撐環22之斜面22a之底部延伸出約1毫米。若支撐銷23過短，則難以牢固地支撐基板50，而若支撐銷23過長，則其將於基板背面52與第二電極40之間造成過度干擾，進而降低該裝置以及該裝置中所執行製程之效率。因此，支撐銷23之適宜長度係為1毫米至3毫米。
支撐銷23與背面52間之間隙(b)可由在支撐銷23端部朝第一電極30(亦即朝一向上之方向)設置之突起部24界定。此外，當所用基板50之厚度均勻(比如一晶圓)時，從支撐環22頂部至基板正面51之垂直高度(c)可取決於突起部24之尺寸。
突起部24被形成用以從支撐銷23支撐基板背面52，且被形成為盡可能尖銳，以最大化地暴露出背面52。突起部24被形成為自支撐銷23具有0.5毫米至1毫米之高度。突起部24之高度使支撐銷23與基板背面52間形成有0.5毫米至1毫米之間隙(b)。
當突起部24小於0.5毫米時，基板50與支撐銷23間之窄間隙(b)可阻止氣體流動，尤其是阻止一第二氣體流動。而當突起部24超過1毫米時，則可因突起部24具有尖銳之構造而損壞突起部24。
從支撐環22頂部至基板正面51之垂直高度(c)可取決於突起 部24之高度及基板50之厚度。儘管並不特定地被限制，然垂直高度(c)可為0，即支撐環22頂部與基板正面51處於相同高度，或者亦可係為一負值，即表面正面51低於支撐環22之頂部。
若基板正面51高於支撐環22之頂部，則基板50可能會因外部振動而離開在基板支架20上之承放位置，且此種配置不適用於氣體流。因此，正面51之高度可等於或低於支撐環22之頂部。
因此，由於基板支架20之結構使與基板50之接觸最小化並於遠離處理區域中央之一位置處支撐基板50，故可防止於處理期間發生電弧放電，進而增強處理之安全性並防止損壞基板。
顯然，上述配置之基板支架20適用於第2圖之基板支架280或第1圖之基板支架20。
第4圖及第5圖之輔助環22’可配置成如第6圖或第7圖之支撐銷23或突起部24。
第8圖至第10圖係依序顯示第一例示性實施例之一基板支架之操作之透視圖。儘管第一例示性實施例之基板支架係為具有第5圖所示配置之基板支架20，然而具有不同於第一例示性實施例之配置之其他基板支架之操作亦可相同。
根據第8圖所示之基板支架20，一臂21移動至一預設位置並固定。
參見第9圖，藉由一單獨之傳送構件(圖未示)將一基板50傳送至基板托架20，並將基板50承放於一支撐銷23上。於此，支撐銷23可係為具有第6圖所示配置之一支撐銷23，或者可係為具有第7圖所示之突起部24之一支撐銷23。
於此，沿一箭頭方向透過開口部傳送基板50，以防止傳送構件與基板支架20間相互干擾。於承放基板50之後，使該傳送構件沿與該箭頭相反之一方向運動。
於從基板支架20移開傳送構件後，如第10圖所示，將輔助臂21”從基板支架20之下部向上升至由支撐環22所界定之開口部，藉以使支撐環22與輔助環22’形成一實質封閉部。於此，支撐銷23及23’可彼此達到水平平衡。
藉由基板支架20之操作，將基板50承放於基板支架20上。
下文將參照第11圖至第14圖來闡述具有上述基板支架280之電漿處理裝置201之操作。儘管下文將參照第11圖至第14圖來闡述第2圖所示之一基板支架280作為一實例，然而應注意，亦可類似地操作不同於第二例示性實施例中所述基板支架之其他基板支架。
第11圖至第14圖係為顯示本發明第二例示性實施例之電漿處理方法之視圖，且具體而言，氣體流係由第14圖中之箭頭加以指示。
本發明第二例示性實施例之電漿處理裝置中所用之電漿處理方法，係為一種產生電漿以蝕刻積聚於一基板250之一背面上之薄膜及微粒之方法，其中基板250，例如係為一晶圓，其形成有一具一預定薄膜圖案之裝置。
本發明第二例示性實施例中所用之電漿處理方法包含：將一基板250承放於電漿處理裝置201內一基板支架280上、介於一第一電極230與一第二電極240之間；固定所承放之基板250；噴射 一第一氣體至被固定基板250之一第一表面251並噴射一第二氣體至一第二表面252；以及供應電源270至所噴射之第二氣體並產生電漿，以處理基板250之第二表面252。
如第11圖所示，穿過腔室210中一單獨設置之入口插入基板250，並將基板250承放於基板支架280上。將基板250支撐於基板支架280上，使正面251面對第一電極230之噴放噴嘴233並使背面252面對第二電極之噴放噴嘴242。
此處，基板支架280可係為參照第1圖所述之基板支架20。
總之，將基板支架280設置成從第一電極230後退一間隙(d’)，並將第二電極240設置成從基板之背面252後退一距離(D”)。
接著，如參照第8圖至第10圖所述，將基板250承放於基板支架280上。
參見第12圖，一開啟/關閉構件211密封該腔室210以形成真空，且一驅動構件(圖未示)提升基板支架280，使正面251與第一電極230相互間隔開一間隙(d)，其中(d<d’)。提升基板支架280會減小第一電極230與基板正面251間之間隙(d)，並因此使第二電極240與基板背面252間之距離從一距離(D”)增大至一距離(D’)。
此後，如第13圖所示，驅動構件249亦提升第二電極240，使背面252與第二電極240相互間隔一距離(D)，(D<D’)。
如本文所述，第一電極230與基板250間之間隙(d)或基板250與第二電極240間之距離(D)並非僅藉由使基板支架280與第二電極240上下運動而達成，而是可藉由操作第一電極230、基板支 架280、及第二電極240中至少一元件而達成。為達此目的，各該元件可具有一單獨之驅動構件。
此外，第二電極240與基板背面252間之距離(D)並非必須要求可變。距離(D)可係為任一距離(D，D’或D”)，只要其適於在該距離內產生電漿即可。相應地，可在移動基板支架280之後而未移動第二電極240時實施該製程。
當然，亦可採用除距離(D，D’或D”)以外之其他距離，且可端視所需製程、腔室或基板尺寸等而改變基板支架280與第二電極240間之距離。當然，甚至於製程進行過程中亦可改變該距離。
此後，如第14圖所示，首先經第一電極230引入非反應性氣體，然後經第二電極240引入反應性氣體，並藉由高頻電源供應器270施加電源以產生反應性氣體電漿。
反應性氣體之電漿係形成於一電漿產生區域中，且電漿中之自由基(radical)與積聚於基板背面252上之薄膜或微粒發生反應，以於一蝕刻製程中從基板背面252上移除之。
於此，電漿係產生於基板背面252與第二電極240間之距離(D)內。於第一電極230與基板正面251間之間隙(d)內，因非反應性氣體流入，故氣體以一非電漿狀態流動。
於此，間隙(d)可介於約0.1毫米至0.7毫米範圍內。若間隙(d)小於0.1毫米，則基板有可能接觸第一電極230。因此，為更穩定地執行該製程，需使間隙(d)保持大於0.1毫米。而若間隙(d)超過0.7毫米，則非反應性氣體之壓力會相對降低，致使形成於距離(D)中之自由基有可能進入間隙(d)並可蝕刻基板 正面251。因此，間隙(d)可係為0.7毫米或以下。此外，若該間隙超過0.7毫米，則非反應性氣體可被轉換成電漿，且基板正面251可受到蝕刻。然而，當間隙(d)為0.7毫米或以下時，則於典型蝕刻製程所用之壓力及電壓下操作時，其便可保持作為一不會產生電漿之區域。
從第一電極230噴射之非反應性氣體之絕緣擊穿電壓(insulation breakdown voltage)可高於從第二電極240噴射之反應性氣體，因而施加至第二電極240之電源將不會使其產生電漿。
從第二電極240噴射之反應性氣體可係為一高反應性7族元素氣體，舉例而言，係為一氟基氣體，例如CF4 、CHF4 、SF6 、C2 F6 及C4 F8 ，或者係為包含氧氣之一氣體。端視積聚於所用基板背面252上之薄膜或微粒之類型而定，該反應性氣體亦可係為包含其他能夠蝕刻該等薄膜或微粒之元素類型之氣體。
藉由以上述反應性氣體形成電漿，產生上述元素之具高活性之自由基，且該等自由基與基板背面252上經受蝕刻之元素發生反應以執行蝕刻。
為限制電漿區域，更可利用永久磁鐵、電磁鐵或感應磁場形成一單獨磁場進行限制。有時，可藉由以磁場力引發電漿內離子之振盪而進一步提高電漿產生效率。於此種情形中，可根據腔室210、基板250、第一電極230、第二電極240等等之配置而以不同方式形成磁場。
用以施加電源至第二電極240之電源供應器270可使用一直流(direct current)電源、交流(alternating current)電源或類似電 源以取代一高頻電源供應器。可使用一單極(unipolar)或雙極(bipolar)脈衝電流作為電源。於此種情形中，第一電極230或第二電極240之電性連接可因所用電源而異，且可更提供一單獨之電源供應構件。
當蝕刻完成時，斷開電源之供應，阻斷反應性氣體及非反應性氣體之供應，並藉由抽真空而移除腔室210中之蝕刻副產物。於此，蝕刻副產物係處於與電漿之自由基發生反應之氣體狀態，故可藉由抽真空而完全移除。
當完成蝕刻副產物之移除後，由驅動構件249降低第二電極240，並藉助基板支架220之驅動構件使基板250從第一電極230後退。
此後，打破真空，將開啟/關閉構件211開啟，並卸載基板250，藉此完成該蝕刻製程。
第15圖係為根據一第三例示性實施例之一電漿處理裝置之示意圖。
參見第15圖，第三例示性實施例之一電漿處理裝置301包含：一第一電極330，此處噴射一第一氣體；一基板支架320，其與第一電極330間隔開以使其間之距離可調，並支撐一基板350；以及一第二電極340，其與基板支架320間隔開並於第二電極340與由基板支架320所支撐之基板350間產生電漿，其中對第二電極340施加電源370，且從第二電極340噴射一第二氣體。
根據第三例示性實施例，電漿處理裝置301係為用以蝕刻存留於基板350背面之薄膜及微粒之一蝕刻裝置，其中基板350例如 係為一晶圓，上面形成有具一預定薄膜圖案之一裝置。
電漿處理裝置301包含可開啟或關閉之一腔室310、及與腔室310連通之一典型之抽真空系統360。
第一電極330設置於腔室310之上部內，且第一電極330可接地。此外，用於噴放非反應性氣體之一噴放噴嘴333形成於第一電極330中，且噴放噴嘴333連通一供應噴嘴331，以從腔室310外部供應非反應性氣體。
複數噴放噴嘴333可以一淋浴噴頭(showerhead)型式形成於第一電極330中，使經由一單個供應噴嘴331從腔室310外部供應之非反應性氣體可在噴射出非反應性氣體之第一電極30之整個表面上均勻噴射。該複數噴放噴嘴333與第一電極330內之供應噴嘴331連通且從供應噴嘴331分接出。
遠離第一電極330之供應噴嘴331所形成之噴放噴嘴之直徑可大於靠近供應噴嘴331所形成之噴放噴嘴之直徑。因此，當噴射非反應性氣體時，可補償因氣體流之距離變長而造成之壓力降低。
藉由第一電極330之供應噴嘴331所供應之氣體可係為氫氣或惰性氣體，或者其亦可係為不與一基板之正面51發生反應之其他非反應性氣體。
此處，基板之正面351可係為其上形成有具一預定薄膜圖案之裝置的基板350(例如一晶圓)之一表面，或者可係為不需要蝕刻之基板350之一表面。
基板350與上面形成有噴放噴嘴333之第一電極330之一表面間隔開一預定距離，使其正面351面朝噴放噴嘴333設置，且基 板350由基板支架320支撐。
基板支架320用於利用從腔室310之上部延伸出之臂321支撐基板350，且臂321被配置成可由一驅動構件(圖未示)伸展，該驅動構件設置至腔室310外部之基板支架320。
為與可由該驅動構件伸展之基板支架320之配置之間保持一真空密封，暴露於腔室310外部之基板支架320與驅動構件相連處之部分可具有一可壓縮之波紋管狀構造。
基板支架320之臂321用以僅支撐基板350之外周緣，且更具體而言，從底部支撐基板背面352之外周緣。臂321連接至驅動構件以便上下運動，亦即，更靠近或更遠離第一電極330運動，從而使臂321所支撐之基板350亦更靠近或更遠離第一電極330運動。
儘管於一習知提升銷型支架中，提升銷與電極之間存在接觸之風險，然而在此所用之基板支架320不存在電極與基板支撐構件之間發生接觸之風險，故可降低電弧放電之機率。
於此，基板背面352可係為一基板350(例如一晶圓)中之另一表面，不同於上面形成有具一預定薄膜圖案之裝置之表面，或者可係為一基板350中需要蝕刻之一表面。
藉由臂321之上下運動，於基板350之正面351與噴放非反應性氣體之第一電極330之表面之間維持一預定之可變間隙(d)。
此外，基板支架320可被配置成相對於電漿處理裝置301電性浮動，以使其不會電性干擾其他結構元件。此外，包含臂321之基板支架320可由例如Al2 O3 等絕緣材料製成，以防止外部電擊 (electric shock)損壞基板支架320。
第二電極340設置於基板支架320下方，與基板支架320間隔開一預定距離(D)。
第二電極340被供以電源370，且包含用以噴射反應性氣體之噴放噴嘴342及一噴放構件346。
類似於第一電極330之噴放噴嘴，噴放噴嘴342被配置成一淋浴噴頭型式，以使透過與一供應裝置344相連通之一供應噴嘴341從腔室310外部供應之反應性氣體可被噴射至腔室310中。複數噴放噴嘴342面朝基板背面352設置，以使反應性氣體在基板支架320所支撐之基板350之整個背面352上均勻噴射。
對於第二電極340之噴放噴嘴342，遠離供應噴嘴341所形成之一噴放噴嘴342之直徑可大於靠近供應噴嘴341所形成之一噴放噴嘴342，藉以於噴射非反應性氣體時補償因氣體流之距離變長而造成之壓力降低。
除上述配置外，第一電極330或第二電極340之氣體噴放配置亦可變為各種形式，端視要求而定。
一絕緣環343環繞第二電極340之周緣設置，以使所產生之電漿集中於第二電極340上。絕緣環343可由例如Al2 O3 等絕緣材料形成。
噴放構件346被形成為一噴嘴類型，以使從一單獨供應構件345供應之反應性氣體可從第二電極340之外周緣朝第二電極340之中央軸線或朝基板350之中央噴射。
噴放構件346之氣體壓力可等於或大於噴放噴嘴342處之氣體 壓力，以防止從噴放噴嘴342噴射之反應性氣體擴散出第二電極340之一區域之外周緣，亦即，以使反應性氣體之噴放僅限於第二電極之區域以內，藉以提高電漿產生效率。
藉由第二電極340之噴放噴嘴342及噴放構件346噴放之反應性氣體可包含一氟基氣體，例如CF4 、CHF4 、SF6 、C2 F6 、及C4 F8 ，或者一氧基氣體，抑或可係為包含其他元素之一氣體，該等其他元素能夠對沉積於基板背面352上之薄膜或微粒實施化學蝕刻。
此外，可從噴放構件346噴射非反應性氣體，例如一惰性氣體。將端視製程要求而從噴放構件346噴射反應性氣體或非反應性氣體，且噴放構件346之噴射壓力可相應地變化。
當從噴放構件346噴射反應性氣體時，可增強基板之外露背面352處之電漿產生效率。同時，當噴射非反應性氣體時，可增強從噴放噴嘴342所噴射反應性氣體之限制效率。
當從噴放構件346噴射反應性氣體時，可僅利用從噴放構件346噴射之反應性氣體，而不從噴放噴嘴342噴射氣體。
當反應性氣體之噴射壓力過大時，其可導致基板350於其背面352發生抖動。因此，可將透過噴放噴嘴342及噴放構件346所噴射之反應性氣體之壓力調整至小於或等於透過基板350附近之第一電極330之噴放噴嘴333所噴射之非反應性氣體之壓力。
此外，如同基板支架320中一樣，第二電極340用以藉助腔室310外部之一單獨驅動構件349進行上下運動，以使距基板支架320所支撐之基板350之背面352之距離(D)可變。
為與被配置成可藉由驅動構件349上下運動之第二電極340之 間保持一真空密封，暴露於腔室310外之第二電極340與驅動構件349相連之處之部分可被配置成可壓縮之波紋管。
連接至第二電極340之電源供應器370可係為一高頻電源供應器，其頻率為13.56 MHz之整數倍，或者端視預定製程、裝置等而定，亦可係為另一種電源供應器。此處，連接至第二電極340之高頻電源供應器370之配置包含一匹配裝置。
因採用第一電極330接地且第二電極340連接至高頻電源供應器370之配置，故第一電極330用作一陽極，第二電極340用作一陰極。於該陽極與該陰極之間提供一13.56 MHz或13.56 MHz之整數倍之交流振盪，以提高電漿產生效率。
第16圖係為一第四例示性實施例之一電漿處理裝置之示意圖。
與第15圖相比，於第16圖中，一單獨噴放構件423設置於基板支架420之臂421上。類似於第二電極440之噴放構件446，噴放構件423用於噴射反應性氣體或非反應性氣體，以防止從噴放噴嘴442噴射之反應性氣體擴散出第二電極440之一區域之外周緣，亦即，以使反應性氣體之噴放僅限於第二電極440之區域以內，藉以提高電漿產生效率。
於平面圖中，噴放構件423可設置於第二電極440之噴放構件446之一外側區域或一內側區域中。然而，於該二情形中，噴放構件423皆可設置於噴放噴嘴442之一外側區域中。
此外，類似於第二電極440之噴放構件446，噴放構件423可朝基板450之中央設置，並可面朝垂直向下之方向設置。
第17圖至第22圖係為顯示第三例示性實施例中第二電極340 之噴放構件346之各種變型之放大圖。
首先，參見第17圖，第二電極340之噴放構件346被形成為延伸出第二電極340之上方一預定長度且朝向第二電極340內側，亦即，朝向第二電極340之中央軸線。噴放構件346能防止從第二電極之噴放噴嘴342朝基板350噴射之反應性氣體流出第二電極340之外周緣。
噴放構件346與第二電極340之本體間之夾角(θ)不受特別限制，並可因腔室310之一尺寸、第二電極340之一尺寸、或第二電極340與基板350間之一距離(D)而異。
可設置一單獨驅動構件(圖未示)，以改變噴放構件346與第二電極340之本體間之夾角(θ)。
此外，噴放構件346可不形成為一單獨噴嘴形式，而是可與第二電極340之本體一體成形。噴放構件346可相對於第二電極340之上表面具有一角度為(θ)之斜度。更佳地，如第18圖所示，噴放構件346可具有具一預定曲率之斜度，以使氣體可沿噴射方向流入第二電極340之主本體之一區域中。
亦即，沿一阻擋部346b噴射之氣體可朝第二電極340之中央噴射，其中阻擋部346b具有一曲率並阻斷噴放構件346a之一部分。
出於相同目的，可形成具有一擴口氣體噴射尖端之一噴放構件346’，如第19圖所示，以使從噴放構件346’噴射之氣體可擴散至距離(D)中之一寬廣區域。
於第20圖所示之另一實例中，於一噴放總成346”上形成朝第二電極340之中央延伸之複數噴放構件346c，噴放總成346”被形成 為與第二電極340之噴放噴嘴342沿相同之方向延伸，以便可經其噴射氣體。
於任一情形中，從噴放構件346c噴射之氣體可係為反應性氣體或非反應性氣體，且形成於第二電極340與基板背面352間之反應性氣體電漿之集中效率可得到提高。
此外，於具有第17圖所示配置之第二電極340之噴放構件346之外側，可如第21圖所示更設置一單獨噴放噴嘴346”’，藉以提高形成於第二電極340與基板背面352間之反應性氣體電漿之集中效率並提高製程效率。
噴放噴嘴346”’係與噴放噴嘴342設置於相同方向上，且更具體而言，用以使由反應性氣體所形成之一電漿區域可與基板背面352之整個區域發生反應。因此，噴放噴嘴346”’朝基板支架320之臂321或其外側方向設置。此外，噴射一單獨氣體，以防止從噴放噴嘴342及噴放構件346噴射之反應性氣體朝第二電極340之外周緣擴散，即在平面圖中越過噴放噴嘴346”’朝外側擴散。於此，所噴射氣體可係為一非反應性氣體，且從噴放噴嘴346”’噴射之非反應性氣體之壓力被調整至可大於或等於從噴放噴嘴342及噴放構件346噴射之反應性氣體之壓力。
從噴放噴嘴346”’噴射之非反應性氣體可具有高於反應性氣體之一絕緣擊穿電壓，且其較佳不會在施加至第二電極340之電源作用下產生電漿。
噴放噴嘴346”’可安裝於圍繞第二電極340之周緣之複數層中。於此種情形中，非反應性氣體之噴射壓力可沿一朝外之方向升高。
此外，參見第22圖，不同於第17圖至第21圖之配置，噴放噴嘴346可配置於一絕緣環343內。亦即，於第22圖之配置中，絕緣環343設置於第二電極340之最外側區域中。此種配置亦適用於第18圖至第21圖之噴放噴嘴。
第23圖示意性地顯示從噴放噴嘴342及噴放構件346噴射之氣體流。
參見第23圖，噴放噴嘴342所噴射之反應性氣體於第二電極340與基板350間形成電漿。電漿區域並非朝第二電極340之外周緣變寬，而是被從圍繞第二電極340周緣朝電漿形成區域噴射之氣體集中於基板背面352。
當然，噴放構件346之一氣體噴射角度亦可因製程類型及製程進度而異。
噴放構件346所噴射氣體之壓力(P1 )可被調整至足以限制使從噴放噴嘴342噴射之反應性氣體僅朝第二電極340流動。
此外，可從噴放構件346噴射一非反應性氣體，例如一惰性氣體，以降低處理過程中非反應性氣體之消耗。
以下將參照附圖詳細闡述根據一第五例示性實施例之電漿處理裝置之操作。
第24圖至第27圖係為顯示根據第五例示性實施例之電漿處理裝置之操作之視圖，且具體而言，氣體流在第27圖中由箭頭表示。
本發明第五例示性實施例之電漿處理裝置之操作係為一種產生電漿以蝕刻積聚於一基板550之一背面上之薄膜及微粒之方法，其中基板550例如係為一晶圓，其形成有一具一預定薄膜圖案之 裝置。
第24圖至第27圖所示之第五例示性實施例之電漿處理裝置係為參照第2圖所示之第二例示性實施例之基板支架280、與參照第8圖及第9圖所示之第三及第四例示性實施例之第二電極340及440之一組合。第24圖至第27圖所示之操作可類似地應用於第一至第四例示性實施例。
本發明第五例示性實施例之電漿處理裝置之操作包含：將一基板550承放於一電漿處理裝置501內一基板支架580上、介於一第一電極530與一第二電極540之間；噴射一第一氣體至基板550與第一電極530間之一間隙；朝第二電極540之一中央噴射一第三氣體；從第二電極540朝第一電極530噴射一第二氣體；以及供應電源至第二電極540並形成第二氣體之電漿，以電漿處理基板550之第二表面552。
本發明例示性實施例中所用之電漿處理方法包含：將一基板550承放於電漿處理裝置501內一基板支架580上、介於一第一電極530與一第二電極540之間；固定所承放之基板550；噴射一第一氣體至被固定基板550之一第一表面551，並噴射一第二氣體至一第二表面552；以及供應電源570至所噴射之第二氣體並產生電漿，以處理基板550之第二表面552。
如第24圖所示，穿過腔室510中一單獨設置之入口插入基板550，並將基板550承放於基板支架580上。將基板550支撐於基板支架580上，使正面551面對第一電極530之噴放噴嘴533並使背面552面對第二電極540之噴放噴嘴542。
於第24圖之配置中，不同於第8圖、第9圖或第11圖，一基板支架580從下方支撐基板550，而非像基板支架320及420一樣從上方支撐基板550。應注意，該二配置皆可應用於本文之所有實例，且基板支架之其他配置亦可應用於此。
基板支架580被設置成從第一電極530後退一間隙(d’)，且第二電極540被設置成從基板背面552後退一距離(D”)。
參見第25圖，一開啟/關閉構件511密封該腔室510以形成真空，且一驅動構件(圖未示)提升基板支架580，使正面551與第一電極530相互間隔開一間隙(d)，其中(d<d’)。提升基板支架580會減小第一電極530與基板正面551間之間隙(d)，並因此使第二電極540與基板背面552間之距離從一距離(D”)增大至一距離(D’)。
此後，如第26圖所示，一驅動構件549亦提升第二電極540，使背面552與第二電極540相互間隔一距離(D)，(D<D’)。
如此所述，第一電極530與基板550間之間隙(d)或基板背面552與第二電極540間之距離(D)並非僅藉由使基板支架580與第二電極540上下運動而達成，而是可藉由操作第一電極530、基板支架580、及第二電極540中至少一元件而達成。為達此目的，各該元件可具有一單獨之驅動構件。
此外，第二電極540與基板背面552間之距離(D)並非必須要求可變。距離(D)可係為任一距離(D，D’或D”)，只要其適於在該距離內產生電漿即可。相應地，可在移動基板支架580之後而未移動第二電極540時實施該製程。
當然，亦可採用除距離(D，D’或D”)以外之其他距離，且可端視所需製程、腔室或基板尺寸等而改變基板支架580與第二電極540間之距離。當然，甚至於製程進行過程中亦可改變該距離。
此後，如第27圖所示，首先經第一電極530引入非反應性氣體，然後經第二電極540引入反應性氣體，並藉由高頻電源供應器570施加電源以產生反應性氣體電漿。
反應性氣體首先透過第二電極540之噴放噴嘴542噴射。非反應性氣體則於噴射反應性氣體之前透過噴放構件546噴射。
倘若噴放噴嘴542與噴放構件546二者皆用於噴射反應性氣體，則該氣體可透過噴放噴嘴542與噴放構件546其中之任一者噴射。
亦即，舉例而言，反應性氣體可僅透過噴放構件546噴射以形成電漿，而非反應性氣體可透過如第21圖所示進一步設置之一噴放噴嘴346”’噴射，以限制透過噴放構件546噴射之反應性氣體。
此外，當採用第21圖所示之噴放噴嘴346”’之配置時，可於透過噴放噴嘴噴射反應性氣體之前，透過噴放噴嘴346”’噴射非反應性氣體。
在任意情形中，皆可首先於遠離第二電極540中央之一周緣區域中首先實施氣體噴射。
反應性氣體之電漿係形成於一電漿產生區域中，且電漿中之自由基與積聚於基板背面552上之薄膜或微粒發生反應，以於一蝕刻製程中從基板背面552上移除之。
於此，電漿係產生於基板背面552與第二電極540間之距離(D) 內。於第一電極530與基板正面551間之間隙(d)內，因有非反應性氣體流入，故氣體以一非電漿狀態流動。
於此，間隙(d)可介於約0.1毫米至0.7毫米範圍內。若間隙(d)小於0.1毫米，則基板有可能接觸第一電極530。因此，為更穩定地執行該製程，需使間隙(d)保持大於0.1毫米。而若間隙(d)超過0.7毫米，則非反應性氣體之壓力會相對降低，致使形成於距離(D)中之自由基有可能進入間隙(d)，並可蝕刻基板正面551。因此，間隙(d)可係為0.7毫米或以下。此外，若該間隙超過0.7毫米，則非反應性氣體可被轉換成電漿，且基板正面551可受到蝕刻。然而，當間隙(d)為0.7毫米或以下時，則於典型蝕刻製程所用之壓力及電壓下操作時，其便可保持作為一不會產生電漿之區域。
從第一電極530噴射之非反應性氣體之壓力可等於或高於從第二電極540噴射之反應性氣體之壓力，以防止形成於距離(D)中之電漿滲透至間隙(d)。
從第一電極530噴射之非反應性氣體之絕緣擊穿電壓(insulation breakdown voltage)可高於從第二電極540噴射之反應性氣體，因而施加至第二電極540之電源將不會使其產生電漿。
從第二電極540噴射之反應性氣體可係為一高反應性7族元素氣體，舉例而言，係為一氟基氣體，例如CF4 、CHF4 、SF6 、C2 F6 及C4 F8 ，或者係為包含氧氣之一氣體。端視積聚於所用基板背面552上之薄膜或微粒之類型而定，該反應性氣體亦可係為包含其他元素類型之氣體，該等其他元素類型能夠蝕刻該等薄膜或微粒。
藉由上述反應性氣體形成電漿，產生上述元素之具高活性之自由基，且該等自由基與基板背面552上經受蝕刻之元素發生反應以執行蝕刻。
從第二電極540之噴放噴嘴542噴射之氣體之壓力(P2 )不高於從第二電極540之噴放構件546噴射之氣體之壓力(P1 )，以使從噴放噴嘴542噴射之反應性氣體之電漿可集中於第二電極540上。此外，從第一電極530噴射之非反應性氣體之氣體壓力(P3 )不低於從噴放噴嘴542噴射之氣體之壓力(P2 )以及從第二電極540之噴放構件546噴射之氣體之壓力(P1 )，以便可防止反應性氣體滲透至間隙(d)並可更確保反應性氣體電漿之集中。
倘若採用如第12圖所示之噴放噴嘴346”’之配置，則從噴放噴嘴346”’噴射之氣體之壓力可等於或高於從第二電極340噴射之氣體之壓力。亦即，從噴放噴嘴346”’噴射之非反應性氣體之壓力不低於從第二電極340噴射之反應性氣體之壓力，以提高反應性氣體電漿之集中效率。
為達到同一目的，當如第16圖所示設置噴放構件423至基板支架420時，從噴放構件423噴射之氣體之壓力可等於或高於從第二電極440噴射之氣體之壓力。亦即，從噴放構件423噴射之氣體之壓力不低於從第二電極440噴射之反應性氣體之壓力，以提高反應性氣體電漿之集中效率。
噴放構件可朝第二電極440噴射氣體，且噴放噴嘴346”’可朝第一電極330噴射氣體。
為限制電漿區域，可更利用永久磁鐵、電磁鐵或感應磁場形成 一單獨磁場進行限制。有時，可藉由以磁場力引發電漿內離子之振盪而進一步提高電漿產生效率。於此種情形中，可根據腔室510、基板550、第一電極530、第二電極540等等之配置而以不同方式形成磁場。
用以施加電源至第二電極540之電源供應器570可使用一直流電源、交流電源或類似電源以取代一高頻電源供應器。可使用一單極或雙極脈衝電流作為電源。於此種情形中，第一電極530或第二電極540之電性連接可因所用電源而異，且可更提供一單獨之電源供應構件。
當蝕刻完成時，斷開電源之供應，阻斷反應性氣體及非反應性氣體之供應，並藉由抽真空而移除腔室510中之蝕刻副產物。於此，蝕刻副產物係處於與電漿之自由基發生反應之氣體狀態，故可藉由抽真空而完全移除。
當完成蝕刻副產物之移除後，由驅動構件549降低第二電極540，並藉助基板支架520之驅動構件使基板550從第一電極530後退。
此後，打破真空，將開啟/關閉構件511開啟，並卸載基板550，藉此完成該蝕刻製程。
第28圖係為一第六例示性實施例之一電漿處理裝置之示意性剖視圖。
參見第28圖，第六例示性實施例之一電漿處理裝置601包含：一第一電極630，此處噴射一第一氣體；一基板支架620，其與第一電極630間隔開以使其間之距離可調，並支撐一基板650；以及 一第二電極640，其與基板支架620間隔開並於第二電極640與由基板支架620所支撐之基板650間產生電漿，其中對第二電極640施加電源670，且從第二電極640噴射一第二氣體。
根據第六例示性實施例，電漿處理裝置601係為一蝕刻裝置，用以蝕刻存留於基板650之背面上之薄膜及微粒，其中基板650例如係為一晶圓，上面形成有具一預定薄膜圖案之裝置。
電漿處理裝置601包含一腔室610及與腔室610連通之一典型之抽真空系統660，其中腔室610可藉由一開啟/關閉構件611，例如一閘閥(gate valve)，開啟或關閉。
腔室610透過至少一開啟/關閉構件611與外界連通，且可係為應用於包含複數腔室之系統，例如群集系統(cluster system)或直列式系統(inline system)，之一腔室610。此外，腔室610接地，以使電流不會流經腔室610。
第一電極630設置於腔室610之上部內，且第一電極630可接地。此外，用於噴放非反應性氣體之一噴放噴嘴633形成於第一電極630中，且噴放噴嘴633連通一供應噴嘴631，以從腔室610外部供應非反應性氣體。
複數噴放噴嘴633可形成於第一電極630中，使經由一單個供應噴嘴631從腔室610外部供應之非反應性氣體，可在噴射出非反應性氣體之第一電極630之整個表面上均勻噴射。該複數噴放噴嘴633在第一電極630內，與供應噴嘴631連通且從供應噴嘴631分接出。
於該等噴放噴嘴633分別靠近或遠離一單一供應噴嘴631形成 之情形中，遠離噴放噴嘴633所形成之噴放噴嘴之直徑可大於靠近噴放噴嘴633所形成之噴放噴嘴之直徑。藉此，當噴射非反應性氣體時，可補償因氣體流之距離變長而造成之壓力降低。
冷卻劑通道638設置於第一電極630內，並連接至配置於腔室610外之一冷卻劑循環構件637。
藉由第一電極630之供應噴嘴631所供應之氣體可係為氫氣、氮氣或惰性氣體，或者其亦可係為不與一基板之正面651發生反應之其他非反應性氣體。
於此，基板之正面651可係為形成有具一預定薄膜圖案之裝置的基板650(例如一晶圓)之一表面，或者可係為不需要蝕刻之基板650之一表面。
基板650與上面形成有噴放噴嘴633之第一電極630之一表面間隔開一預定距離，使其正面651面朝噴放噴嘴633設置，且基板650由基板支架620支撐。
基板支架620用以利用從腔室610之上部延伸出之臂621支撐基板650，且臂621被配置成可由一驅動構件(圖未示)伸展，該驅動構件設置至腔室610外部之基板支架620。
為與可由該驅動構件伸展之基板支架620之配置之間保持一真空密封，暴露於腔室610外部之基板支架620與驅動構件相連之處之部分可具有一可壓縮之波紋管狀構造。
基板支架620之臂621可僅支撐基板650之外周緣，且僅從底部支撐基板背面652之外周緣之一部分，藉以使基板背面652之外露區域最大化。
臂621連接至驅動構件以便上下運動，亦即，更靠近或更遠離第一電極630運動，從而使臂621所支撐之基板650亦更靠近或更遠離第一電極630運動。
於此，基板之背面652可係為一基板650(例如一晶圓)之另一表面，不同於上面形成有具一預定薄膜圖案之裝置之表面，或者可係為一基板650中需要蝕刻之一表面。
藉由臂621之上下運動，於基板650之正面651與噴放出非反應性氣體之第一電極630之表面之間維持一預定之可變間隙(d)。
此外，基板支架620可被配置成相對於電漿處理裝置601電性浮動，以使其不會電性干擾其他結構元件。此外，包含臂621之基板支架620可由例如Al2 O3 等絕緣材料製成，以防止外部電擊(electric shock)損壞基板支架620。
第二電極640設置於基板支架620下方，與基板支架620間隔開一預定距離(D)。
第二電極640被供以電源，且包含用以噴射反應性氣體之噴放噴嘴642。
類似於第一電極630之噴放噴嘴，噴放噴嘴642用以透過與噴放噴嘴642相連通之一供應噴嘴641，使從腔室610外部供應之反應性氣體可被噴射至腔室610中。複數噴放噴嘴642面朝基板背面652設置，以使反應性氣體在基板支架620所支撐之基板650之整個背面652上均勻噴射。
於第二電極640之噴放噴嘴642中，遠離供應噴嘴641所形成之一噴放噴嘴642之直徑可大於靠近供應噴嘴641所形成之一噴 放噴嘴642，藉以於噴射非反應性氣體時補償因氣體流之距離變長而造成之壓力降低。
除上述配置外，第一電極630或第二電極640之氣體噴放配置亦可變為各種形式，端視要求而定。
一絕緣環643環繞第二電極640之周緣設置，以使所產生之電漿集中於第二電極640上。絕緣環643可由例如Al2 O3 等絕緣材料形成。
藉由第二電極640之噴放噴嘴642所噴放之反應性氣體可包含一氟基氣體，例如CF4 、CHF4 、SF6 、C2 F6 、及C4 F8 ，或者一氧基氣體，或者可係為包含其他元素之一氣體，該等其他元素能夠對沉積於基板背面652上之薄膜或微粒實施化學蝕刻。
如同基板支架620中一樣，第二電極640藉助設置於腔室610外之一單獨驅動構件649進行上下運動，藉以使基板支架620所支撐之基板650之背面652與第二電極640間之距離(D)可變。
為與藉由驅動構件649進行上下運動之第二電極640之間保持一真空密封，暴露於腔室610外之第二電極640與驅動構件649相連處之部分可具有一可壓縮之波紋管狀構造。
此外，複數冷卻劑通道648設置於第二電極640內，冷卻劑通道648連接至配置於腔室610外部之一冷卻劑循環構件647。冷卻劑循環構件647可係為與用以使冷卻劑在第一電極630中循環之冷卻劑循環構件637相同之構件。
連接至第二電極640之電源供應器670可係為一高頻電源供應器，其頻率為13.56 MHz之整數倍，或者端視預定製程、裝置等 而定，亦可係為另一種電源供應器。此處，連接至第二電極640之高頻電源供應器670之配置包含一匹配裝置。
因採用第一電極630接地且第二電極640連接至高頻電源供應器670之配置，故第一電極630用作一陽極，第二電極640用作一陰極。於該陽極與該陰極之間提供一13.56 MHz或13.56 MHz之整數倍之交流振盪，以提高電漿產生效率。
第29圖係為一第七例示性實施例之一電漿處理裝置之示意性剖視圖，第30圖係為第29圖之基板支架及支撐於其上面之一基板之局部平面圖。
與第28圖之基板支架620藉由將基板650懸垂於腔室610之上部(亦即懸垂於第一電極630上)來支撐基板650不同，第29圖之基板支架780係設置於腔室710之下部以支撐基板750。
第29圖之基板支架780亦包含一驅動構件(圖未示)，並以臂781接觸及支撐基板750，其中臂781藉由驅動構件進行上下運動。藉由以驅動構件使臂781上下運動，可於基板750之正面751與噴射出非反應性氣體之第一電極730之一表面之間維持一可變之預定間隙(d)。
關於第29圖所示之基板支架780，類似於第28圖之基板支架620，臂781可支撐基板750之外周緣部，以使基板背面752之外露區域最大化，如第30圖所示。其他可達成相同目的之配置亦可。
為與藉由驅動構件使基板支架780上下運動之配置之間保持一真空密封，暴露於腔室710外之基板支架780之部分可具有一可壓縮之波紋管狀構造。
第31圖係為本發明一第八例示性實施例之一電漿處理裝置之示意性剖視圖。
不同於第28圖及第29圖之基板支架620及780，以臂621及781支撐基板650及750之周緣，第31圖之基板支架890設置於腔室810下方並以複數銷891支撐基板850。
第31圖之基板支架890亦包含一驅動構件(圖未示)，且藉由驅動構件進行上下運動之銷891接觸及支撐基板850。銷891被配置成具有一尖銳之接觸部，用以與基板背面852相接觸，以使基板背面852之外露面積最大化，進而可使與基板背面852之接觸面積最小化。且複數銷891可在保持水平之同時藉由驅動構件而成一體地上下運動。
因臂891係藉由驅動構件進行上下運動，故基板850之正面851與噴射出非反應性氣體之第一電極830之一表面之間維持一可變之預定間隙(d)。
於第28圖、第29圖及第30圖其中之任一圖中，皆可藉由一驅動構件調整基板支架620、780或890與第一電極630、730或830間之間隙(d)，且當基板支架620、780或890從第一電極630、730或830後退時，可經由腔室610、710或810之開啟/關閉構件611、711或811插入或取出基板650、750或850。
第32圖係為第28圖之一第一電極及基板之一局部視圖。
參見第32圖，第一電極630之複數噴放噴嘴633面朝基板650之正面651形成。噴放噴嘴633以複數形式從一供應噴嘴631之一分支點632分接出，其中供應噴嘴631用以從外側供應非反應 性氣體。
經由供應噴嘴631所供應之非反應性氣體從噴放噴嘴633噴射出，且基板650與第一電極630間之間隙(d)被保持為一非反應性氣體氣氛。為甚至於蝕刻製程中亦使間隙(d)保持處於一非反應性氣體氣氛中，亦即，為阻擋從間隙(d)以外滲透之氣體(例如從第28圖之第二電極640所噴射之反應性氣體)或阻擋反應性氣體之電漿，噴放噴嘴833被形成為在第一電極830中具有一斜度，且噴放噴嘴833之斜度用以朝基板850之外周緣噴射非反應性氣體。
參見第33圖至第40圖，以下將更詳細地闡述第一電極630之供應噴嘴631及噴放噴嘴633以及其分支點632之配置。
第33圖係為第32之區域”B”之局部放大剖視圖。
如第33圖所示，從供應噴嘴631分接出之噴放噴嘴633彎曲形成一預定斜度，且用以朝基板650之外周緣噴射非反應性氣體(第28圖)。於此，該彎曲角度可取決於腔室610(第28圖)之尺寸或基板650之尺寸。
第34圖係為第33圖之一第一變型。
與第33圖相比，於第34圖中，從分支點632’至第一電極630表面之噴放噴嘴633’被形成為具有一彎曲形狀。於此種情形中，穿過噴放噴嘴633’之非反應性氣體，較第33中之彎曲形狀受到更小之表面剪切力阻力，進而可減小氣體渦流(turbulence)或噴射壓力損失。
更佳地，為減小表面剪切力之阻力，噴放噴嘴633’之一曲線之 傾角(θ1 )可係為7∘或以下。若曲線之傾角(θ1 )被形成為大於7∘，則表面剪切力會減小非反應性氣體之流速，使噴射壓力降低，進而降低非反應性氣體之噴射效率。
當然，亦可使分支點632’形成為具有一彎曲形狀；然而，可藉由從供應噴嘴631供應之氣體消除分支點632’周圍之氣體渦流。
若各噴放噴嘴633’之內徑相同，則沿該曲線之外側部分行進且朝基板650之相對靠外部分噴射之非反應性氣體流(f1 )，可較沿曲線之內側部分行進並朝基板650之一相對靠內部分噴射之非反應性氣體流(f2 )流得更遠。結果，沿內側氣體流(f2 )噴射之非反應性氣體之噴射壓力大於沿外側氣體流(f1 )噴射之非反應性氣體。
因此，端視所用腔室610而定，可藉由限制從分支點632’至第一電極630表面之噴放噴嘴633’之內徑，使內側與外側氣體流保持相同。
第35圖係為第33圖之一第二變型。
於第35圖中，第一電極630表面處噴放噴嘴633”之內徑相較第34圖增大。亦即，噴放噴嘴633”從分支點632”朝第一電極630之表面增大。
於此，噴放噴嘴633”之增大方向係朝向被噴射非反應性氣體之基板650之外周緣，且增大之表面可形成一彎曲形狀。
噴放噴嘴633”係增大還是減小可根據所需製程、所用氣體類型、抑或腔室610或基板650之尺寸加以確定。
於此，增大之角度(θ2 )可係為7∘或以下，以減小表面剪切力 之阻力。若增大之角度(θ2 )大於7∘，則表面剪切力會減小非反應性氣體之流速，從而降低噴射壓力且進而降低非反應性氣體之噴射效率。具體而言，具有增大之傾角(θ2 )之前端之阻力實際係為非反應性氣體噴射端之阻力。因此，其可不利地影響氣體噴射壓力，並可致使噴射效率低於曲線之傾角(θ1 )之前端阻力。
第36圖係為第32圖之一第一電極之平面圖，第37圖顯示第36圖之一第一變型。
從供應噴嘴631分接出之噴放噴嘴633可被形成，使複數個管以如第36圖所示之相同角度間隔排列，或者可如第37圖所示環繞供應噴嘴631’形成為一環形同心帶。
端視腔室610或基板650之配置或尺寸而定，可將管狀及環狀噴放噴嘴633及633’其中之任一者應用於第一電極630。
第38圖顯示第32圖之一變型，第39圖係為第38圖之一第一電極之平面圖，且第40圖係為第39圖之另一實例。
參見第38圖，用於供應欲從第一電極630噴射出之非反應性氣體之供應噴嘴631，可從位於上部之一第一分支點632a分接至複數第一噴放噴嘴633a，其中第一分支點632a於一垂直方向上(如同第28圖所示)上遠離基板650。且供應噴嘴631從位於下部之一第二分支點632b分接至複數第二噴放噴嘴633b，其中第二分支點632b靠近基板650。亦即，就非反應性氣體之流動通道而言，該通道首先於第一分支點632a處出現分支，然後於第二分支點632b處再次出現分支。
於此種情形中，首先分接之第一噴放噴嘴633a可較第二噴放噴 嘴633b朝基板650之更遠之外部噴射氣體。於此，第一噴放噴嘴633a之內徑可大於第二噴放噴嘴633b，以便可有效地阻擋其他氣體從基板650之外部流入間隙(d)。
經由供應噴嘴631以一均勻流率供應之非反應性氣體首先於第一分支點632a出現分支，然後流至第二分支點632b。為補償非反應性氣體從第一分支點632a至第二分支點632a出現壓力降低並確保每單位時間之流量，可減小內徑。於此種情形中，內徑之減小可藉由驟然減小或緩慢減小而達成。
當然，類似於第33圖至第35圖所述之噴放噴嘴633、633’及633”，端視所用之腔室610等等，噴放噴嘴633a及633b之內徑可從第一噴放噴嘴633a及第二噴放噴嘴633b至第一電極630之表面減小或增大。可藉由所需製程或所用氣體類型、抑或腔室610或基板650之尺寸來決定增大還是減小噴嘴。
類似於第36圖及第37圖中具有單一分支點632之配置，具有第一分支點632a及第二分支點632b之第一電極630之噴放噴嘴633a及633b可被形成為使複數個管以相同之角度間隔排列(第39圖)，或者環繞供應噴嘴631’形成為一環形同心帶(第40圖)。
當然，除第38圖至第40圖所示之二分支點632a及632b外，亦可形成三或更多個分支點。
當然，其可於噴放噴嘴633、633a、633a’、633b及633b’之通道上進行分接。於此種情形中，可考量對分支點處之壓力降低進行補償及確保每單位時間之流量來決定內徑。
以下將參照附圖詳細闡述第一例示性實施例的一種電漿處理方 法。
第41圖至第44圖係為顯示根據本發明第一例示性實施例之一電漿處理方法之視圖，且具體而言，氣體流係由第44圖中之箭頭加以指示。
本發明第一例示性實施例中所用之電漿處理方法係為一種產生電漿以蝕刻積聚於一基板750之一背面上之薄膜及微粒之方法，其中基板750，例如一晶圓，其形成有一具一預定薄膜圖案之裝置。
本發明第一例示性實施例中所用之電漿處理方法包含：將一基板750承放於電漿處理裝置701內一基板支架780上、介於一第一電極730與一第二電極740之間；固定所承放之基板750；噴射一第一氣體至被固定基板750之一第一表面751並噴射一第二氣體至被固定基板750之一第二表面752；以及供應電源770至所噴射之第二氣體並產生電漿，以處理基板750之第二表面752。
如第41圖所示，穿過腔室710中一單獨設置之入口插入基板750，並將基板750承放於基板支架780上。將基板750支撐於基板支架780上，使正面751面對第一電極730之噴放噴嘴733，並使背面752面對第二電極之噴放噴嘴742。
此處，基板支架780可係為第28圖所示之基板支架620，且亦可係為第31圖所示之基板支架890。
於任一情形中，將基板支架780設置成相對於第一電極730後退一間隙(d’)，並將第二電極740設置成相對於第一電極730後退一距離(D”)。
參見第42圖，一開啟/關閉構件711密封該腔室710以形成真 空，且一驅動構件(圖未示)提升基板支架780，使正面751與第一電極730相互間隔開一間隙(d)，其中(d<d’)。提升基板支架780會減小第一電極730與基板正面751間之間隙(d)，並因此使第二電極740與基板背面752間之距離從一距離(D”)增大至一距離(D’)。
此後，如第43圖所示，驅動構件749亦提升第二電極740，使背面752與第二電極740相互間隔一距離(D)，(D<D’)。
在此，第一電極730與基板750間之間隙(d)或基板750與第二電極740間之距離(D)並非僅藉由使基板支架780與第二電極740上下運動而達成，而是可藉由操作第一電極730、基板支架780、及第二電極740中至少一元件而達成。為達此目的，各該元件可具有一單獨之驅動構件。
此外，第二電極740與基板背面752間之距離(D)並非必須要求可變。距離(D)可係為任一距離(D，D’或D”)，只要其適於在該距離內產生電漿即可。相應地，可在移動基板支架780之後而未移動第二電極740時實施該製程。
當然，亦可採用除距離(D，D’或D”)以外之其他距離，且可端視所需製程、腔室或基板尺寸等而改變基板支架780與第二電極740間之距離。當然，甚至於製程進行過程中亦可改變該距離。
此後，如第44圖所示，首先經第一電極730引入非反應性氣體，然後經第二電極740引入反應性氣體，並藉由高頻電源供應器770施加電源以產生反應性氣體電漿。
反應性氣體之電漿係形成於一電漿產生區域中，且電漿中之自 由基與積聚於基板背面752上之薄膜或微粒發生反應，以於一蝕刻製程中從基板背面752上移除之。
於此，電漿係產生於基板背面752與第二電極740間之距離(D)內。於第一電極730與基板正面751間之間隙(d)內，因有非反應性氣體流入，故氣體以一非電漿狀態流動。
於此，間隙(d)可介於約0.1毫米至0.7毫米範圍內。若間隙(d)小於0.1毫米，則基板有可能接觸第一電極730。因此，為更穩定地執行該製程，需使間隙(d)保持大於0.1毫米。而若間隙(d)超過0.7毫米，則非反應性氣體之壓力會相對降低，致使形成於距離(D)中之自由基有可能進入間隙(d)並可蝕刻基板正面751。因此，間隙(d)可係為0.7毫米或以下。此外，若該間隙超過0.7毫米，則非反應性氣體可被轉換成電漿，且基板正面751可受到蝕刻。然而，當間隙(d)為0.7毫米或以下時，則於典型蝕刻製程所用之壓力及電壓下操作時，其便可保持作為一不會產生電漿之區域。
從第一電極730噴射之非反應性氣體之絕緣擊穿電壓可高於從第二電極740噴射之反應性氣體，因而施加至第二電極740之電源將不會使其產生電漿。
從第二電極740噴射之反應性氣體可係為一高反應性7族元素氣體，舉例而言，係為一氟基氣體，例如CF4 、CHF4 、SF6 、C2 F6 及C4 F8 ，或者係為包含氧氣之一氣體。端視積聚於所用基板背面752上之薄膜或微粒之類型而定，該反應性氣體亦可係為包含其他元素類型之氣體，該等其他元素類型能夠蝕刻該等薄膜或微粒。
藉由以上述反應性氣體形成電漿，上述元素產生具高活性之自由基，且該等自由基與基板背面752上經受蝕刻之元素發生反應以執行蝕刻。
為限制電漿區域，可更利用永久磁鐵、電磁鐵或感應磁場形成一單獨磁場進行限制。有時，可藉由以磁場力引發電漿內離子之振盪而進一步提高電漿產生效率。於此種情形中，可根據腔室710、基板750、第一電極730、第二電極740等等之配置而以不同方式形成磁場。
用以施加電源至第二電極740之電源供應器770可使用一直流電源、交流電源或類似電源以取代一高頻電源供應器。可使用一單極或雙極脈衝電流作為電源。於此種情形中，第一電極730或第二電極740之電性連接可因所用電源而異，且更可使用一單獨之電源供應構件。
當蝕刻完成時，斷開電源之供應，阻斷反應性氣體及非反應性氣體之供應，並藉由抽真空而移除腔室710中之蝕刻副產物。於此，蝕刻副產物係處於與電漿之自由基發生反應之氣體狀態，故可藉由抽真空而完全移除。
當完成蝕刻副產物之移除後，由驅動構件749降低第二電極740，並藉助基板支架720之驅動構件使基板750相對於第一電極730後退。
此後，打破真空，將開啟/關閉構件711開啟，並卸載基板750，藉此完成該蝕刻製程。
於上文說明中，係參照本發明第七實施例之電漿處理裝置來闡 述該例示性電漿處理方法。然而，該例示性電漿處理方法亦可應用於本文所述之其他例示性實施例之其他電漿處理裝置及其他設備。
以下，將根據另一例示性實施例，參照附圖闡述一種電漿處理方法。
第45圖至第48圖係為順序性視圖，用於解釋本發明例示性實施例之一電漿處理方法。具體而言，於第48圖中，由箭頭指示用於處理一基板之氣流路徑。
本實施例之電漿處理方法可係為一種用以蝕刻沉積於一基板背面950之薄層及微粒之方法，其中該基板例如係為一晶圓，上面藉由電漿圖案化製程形成有具預定薄膜圖案之裝置。
本實施例之電漿處理方法包含：將一基板承放於一電漿處理裝置901中一基板支架920上、介於一第一電極930與一第二電極940之間；調整基板950與第一電極930間之一間隙(d)；調整基板950與第二電極940間之一距離(D)；噴射一第一氣體至基板950之一第一表面951；從第二電極940之周緣至中央沿一傾斜方向噴射一第三氣體；噴射一第二氣體至基板950之一第二表面952；以及施加電源至第二電極940以形成電漿，進而利用電漿處理基板950之第二表面952。
如第45圖所示，經一額外入口將基板950引入一腔室910中並放置於基板支架920上。基板950被支撐於基板支架920上，使基板950之正面951面向第一電極930之噴放噴嘴933、基板950之背面952面向第二電極之噴放噴嘴942。
參見第45圖至第48圖，基板支架920從電漿處理裝置之一上部向下延伸，以支撐基板950。然而，亦可利用其他結構從其他部位而非從上部支撐基板950。
基板支架920被設置成相對於第一電極930後退一間隙(d’)，且第二電極940亦被設置成相對於第一電極930後退一距離(D”)。
參見第46圖，利用一開啟/關閉構件911關閉腔室910，並於腔室910中形成真空。然後，藉由一驅動單元(圖未示)提升基板支架920，直到基板950之正面951與第一電極930間隔開一間隙(d)(d<d’)。隨著因提升基板支架920而使基板950之正面951間之間隙減小，基板950之背面952與第二電極940間之距離從D”增大至D’。
此後，參見第47圖，藉由一驅動單元949提升第二電極940，直到基板950之背面952與第二電極940間之距離變為D(D<D’)。
如此所述，第一電極930與基板950間之間隙(d)或基板950與第二電極940間之距離(D)並非僅藉由使基板支架920與第二電極940上下運動而達成，而是可藉由操作第一電極930、基板支架920、及第二電極940中至少一元件而達成。為達此目的，各該元件可具有一單獨之驅動構件。
基板950之背面952與第二電極940間之距離(D)可不改變，而是將距離(D)固定為例如D、D’或D”，只要可於被固定之基板950與第二電極940之間形成電漿即可。亦即，可於僅調整基板支架920之後但未調整第二電極940時執行一製程。
當然，可將距離(D)固定為其他值以及圖式中所示之D、D’ 及D”。可根據製程、腔室尺寸或基板尺寸而改變基板支架920與第二電極940間之距離。此外，可於製程進行過程中改變基板支架920與第二電極940間之距離。
此後，參見第48圖，經第一電極930供應一非反應性氣體，然後經第二電極940供應一反應性氣體。接著，從一高頻電源供應器970供應電源以形成一反應性氣體電漿。
於此，可透過第二電極940之噴放噴嘴942噴射反應性氣體，並可於噴射反應性氣體之前透過一噴放構件946噴射一非反應性氣體。
或者，噴放噴嘴942與噴放構件946皆可用以噴射一反應性氣體。於此種情形中，可透過噴放構件946或噴放噴嘴942噴射反應性氣體。
亦即，於任一情形中，皆可從第二電極940之最遠周緣區域開始在第二電極940處噴射氣體。
反應性氣體電漿係形成於一電漿產生區域中，且反應性氣體電漿中之自由基與沉積於基板950之背面952上之層或微粒發生反應，以從基板950之背面952移除該層或該等微粒。如此執行一蝕刻製程。
於此，反應性氣體電漿係形成於背面952與第二電極940間之一空間(D)中，且呈非電漿狀態之非反應性氣體流經正面951與第一電極930間之間隙(d)。
蝕刻製程與間隙(d)之關係顯示於下表1中。
[表1]
若間隙(d)小於約0.1毫米，則存在與第一電極930干涉之可能性，且難以進行機械控制。因此，可使間隙(d)保持等於或大於約0.1毫米，以穩定地實施一蝕刻製程並防止出現實體干涉。若間隙(d)大於約0.7毫米，則因間隙(d)中非反應性氣體之壓力相對低，從空間(D)滲透至間隙(d)之自由基可對正面951造成蝕刻。因此，可使間隙(d)保持等於或小於約0.7毫米。而且，若間隙(d)大於約0.7毫米，非反應性氣體之狀態會開始變化至一電漿狀態，因而可對正面951造成蝕刻。然而，若間隙(d)等於或小於約0.7毫米，則於一般蝕刻製程之壓力及電壓條件下便不會於間隙(d)中產生電漿。
因此，可使間隙(d)保持處於約0.1毫米至約0.7毫米範圍內。
透過第一電極930噴射之非反應性氣體之壓力可等於或高於透過第二電極940噴射之反應性氣體之壓力，以防止電漿從空間(D)移動至間隙(d)。
透過第一電極930噴射之非反應性氣體之絕緣擊穿電壓可高於從第二電極940噴射之反應性氣體之絕緣擊穿電壓。施加至第二電極940之電源便可不使透過第一電極930噴射之非反應性氣體變成電漿。
透過第二電極940噴射之反應性氣體可係為一氧(O2 )基氣體、或一7族元素基氣體，例如氯(Cl)基氣體及氟(F)基氣體。氟 (F)基氣體之實例包含CF4 、CHF4 、SF6 、C2 F6 、NF3 、F2 、F2 N2 及C4 F8 。氯(Cl)基氣體之實例包含BCl3 及Cl2 。根據沉積於基板950之背面952上之層或微粒，亦可使用包含其他元素之氣體作為反應性氣體。
當反應性氣體變成電漿時，上述元素之自由基變得極具反應性且與沉積於背面952上之蝕刻目標元素發生反應。藉此，便可蝕刻背面952。
透過第二電極940之噴放噴嘴942噴射之反應性氣體之壓力P2 不高於透過第二電極940之噴放構件946噴射之氣體之壓力P1 ，以使反應性氣體電漿之形成可集中於第二電極940上。透過第一電極930噴射之非反應性氣體之壓力P3 不低於透過噴放噴嘴942噴射之反應性氣體之壓力P2 以及透過第二電極940之噴放構件946噴射之氣體之壓力P1 ，以便可防止反應性氣體移動至間隙(d)中，並可更可靠地確保反應性氣體電漿之集中。
第49圖顯示各該程序中各元件之操作。
首先，於待機模式(stand－by mode)中，將電漿處理裝置901之基板支架920朝第一電極930向上移動(S1)。接著，於透過一清除氣閥(purge valve)噴射空氣至腔室910中之同時，將基板支架920向下移動(S2)。於達到大氣壓力狀態後，經過門單元911引入基板950(S3)。
關閉門單元911，並隨後使基板支架920向上移動(S4)。接著，形成真空，且隨後引入惰性氣體(S5)，並調整(S6)及維持(S7)間隙(d)。
此後，引入處理氣體(S8)，並形成一所期望之製程氣氛(S9)。然後，施加高頻電源以實施一製程(S10)。
於該製程後，中斷處理氣體及惰性氣體之供應(S11)，並重新調整間隙(d)以使間隙(d)增大(S12)。
於增大間隙(d)之後(S13)，開啟清除氣閥(S14)，以使腔室910處於一大氣壓力狀態，然後從腔室910中取出基板50(S15)。 接著，於腔室910中形成真空(S16)，並將基板支架920向上移動至一待機位置。
第50圖顯示蝕刻速率及均勻度相對於距離(D)之變化。
參見第50圖，當距離(D)約為10毫米時，蝕刻速率最高，並能確保均勻度約為5%。
然而，當距離(D)大於或小於約10毫米時，蝕刻速率及均勻度變差。
於本實施例中，確定約400埃()或更高之蝕刻速率以及約20%或以下之均勻度是可容許的。
因此，根據第50圖所示之結果，可確定距離(D)之下限約為5毫米，並可確定距離(D)之上限約為40毫米。若距離(D)小於約5毫米，則蝕刻速率降至低於約400埃，而若距離(D)大於約5毫米，則蝕刻速率與均勻度二者皆驟然變差。
第51圖顯示於一蝕刻製程中，蝕刻速率及均勻度相對於電漿處理裝置901之製程壓力之變化。
參見第51圖，儘管蝕刻速率與製程壓力成比例增大，然而當製程壓力低於約1托時均勻度最佳，且當製程壓力高於約2托時均 勻度升高。於此，將間隙(d)及距離(D)限制於上述範圍內。
當製程壓力約為2托時，均勻度約為13%。亦即，均勻度在2托左右升高。因此，可使製程壓力保持於約0.1托至約3托範圍內。
可提供一單獨之壓力調節器以控制製程壓力。
可另外形成一限制磁場，以限制一電漿區域。該限制磁場可利用永久磁鐵或一磁場感應器(magnetic field inductor)形成。若有必要，可藉由利用一磁場使電漿離子振動而提高電漿形成效率。於此種情形中，該磁場可根據腔室910、基板950、第一電極930及第二電極940之形狀而異。
可利用一直流(direct current；DC)或交流(alternating current；AC)電源供應器取代高頻電源供應器970為第二電極940供電。可利用一單極或雙極脈衝電源供應器。第一電極930與第二電極940間之電連接可根據電源供應器之類型而異，並可利用一額外構件施加電源。
蝕刻製程結束後，中斷電源，並中斷反應性氣體及非反應性氣體之供應。然後，藉由一真空抽風(vaccum ventilation)過程移除蝕刻製程之副產物。於此，因該等副產物係為藉由與電漿之自由基發生反應所形成之氣體，故僅藉由真空抽風過程便可有效地移除該等副產物。
於移除副產物後，利用驅動單元949使第二電極940向下移動，並利用基板支架920之驅動單元使基板950遠離第一電極930移動。
此後，打破真空，並打開門單元911。之後，取出基板950。藉 此，整個蝕刻製程便告結束。
儘管該有機的該電漿處理裝置及電漿處理方法係參照特定實施例予以闡述，然而其並非僅限於此。因此，熟習此項技藝者可輕易推知，可對其作出各種修改及變化，此並不背離由隨附申請專利範圍所界定之本發明之精神及範圍。
如上所述，本發明提供一種基板支架及一種具該基板支架之電漿處理裝置，與一濕蝕刻相比，其能夠利用一更小之裝置執行快速蝕刻，藉以降低製造成本並防止產生對環境有害之廢物。
本發明亦提供一種與習知乾蝕刻相比能降低電弧放電可能性之基板支架及具該基板支架之電漿處理裝置，藉以提高製程良率及產品可靠性、並確保穩定地安置基板。
此外，與習知之乾蝕刻相比，本發明之一電漿處理裝置及利用該電漿處理裝置之電漿處理方法能有效地保護一基板中不需蝕刻之一表面，藉此提高最終產品之良率並降低缺陷率。
1‧‧‧電漿處理裝置
10‧‧‧腔室
11‧‧‧開啟/關閉構件
20‧‧‧基板支架
21‧‧‧臂
21’‧‧‧輔助臂
21”‧‧‧輔助臂
21a‧‧‧支撐構件
22‧‧‧支撐環
22’‧‧‧輔助環
22a‧‧‧斜面
23‧‧‧支撐銷
23’‧‧‧支撐銷
24‧‧‧突起部
30‧‧‧第一電極
31‧‧‧供應噴嘴
33‧‧‧噴放噴嘴
37‧‧‧冷卻劑循環構件
38‧‧‧冷卻劑通道
40‧‧‧第二電極
41‧‧‧供應噴嘴
42‧‧‧噴放噴嘴
43‧‧‧絕緣環
47‧‧‧冷卻劑循環構件
48‧‧‧冷卻劑通道
49‧‧‧驅動構件
50‧‧‧基板
51‧‧‧正面
52‧‧‧背面
60‧‧‧抽真空系統
70‧‧‧電源供應器
201‧‧‧電漿處理裝置
210‧‧‧腔室
211‧‧‧開啟/關閉構件
230‧‧‧第一電極
233‧‧‧噴放噴嘴
240‧‧‧第二電極
242‧‧‧噴放噴嘴
249‧‧‧驅動構件
250‧‧‧基板
251‧‧‧正面
252‧‧‧背面
270‧‧‧高頻電源供應器
280‧‧‧基板支架
281‧‧‧臂
301‧‧‧電漿處理裝置
310‧‧‧腔室
320‧‧‧基板支架
321‧‧‧臂
330‧‧‧第一電極
331‧‧‧供應噴嘴
333‧‧‧噴放噴嘴
340‧‧‧第二電極
341‧‧‧供應噴嘴
342‧‧‧噴放噴嘴
343‧‧‧絕緣環
344‧‧‧供應裝置
345‧‧‧單獨供應構件
346‧‧‧噴放構件
346’‧‧‧噴放構件
346”‧‧‧噴放總成
346”’‧‧‧單獨噴放噴嘴
346a‧‧‧噴放構件
346b‧‧‧阻擋部
346c‧‧‧噴放構件
349‧‧‧驅動構件
350‧‧‧基板
351‧‧‧正面
352‧‧‧背面
360‧‧‧抽真空系統
370‧‧‧電源供應器
420‧‧‧基板支架
421‧‧‧臂
423‧‧‧噴放構件
440‧‧‧第二電極
442‧‧‧噴放噴嘴
446‧‧‧噴放構件
450‧‧‧基板
501‧‧‧電漿處理裝置
510‧‧‧腔室
511‧‧‧開啟/關閉構件
530‧‧‧第一電極
533‧‧‧噴放噴嘴
540‧‧‧第二電極
542‧‧‧噴放噴嘴
546‧‧‧噴放構件
550‧‧‧基板
551‧‧‧正面
552‧‧‧背面
570‧‧‧電源供應器
580‧‧‧基板支架
601‧‧‧電漿處理裝置
610‧‧‧腔室
611‧‧‧開啟/關閉構件
620‧‧‧基板支架
621‧‧‧臂
630‧‧‧第一電極
631‧‧‧供應噴嘴
632‧‧‧分支點
632’‧‧‧分支點
632”‧‧‧分支點
632a‧‧‧第一分支點
632b‧‧‧第二分支點
633‧‧‧噴放噴嘴
633’‧‧‧噴放噴嘴
633”‧‧‧噴放噴嘴
633a‧‧‧第一噴放噴嘴
633a’‧‧‧噴放噴嘴
633b‧‧‧第二噴放噴嘴
633b’‧‧‧噴放噴嘴
637‧‧‧冷卻劑循環構件
638‧‧‧冷卻劑通道
640‧‧‧第二電極
641‧‧‧供應噴嘴
642‧‧‧噴放噴嘴
643‧‧‧絕緣環
648‧‧‧冷卻劑通道
649‧‧‧驅動構件
650‧‧‧基板
651‧‧‧正面
652‧‧‧背面
660‧‧‧抽真空系統
670‧‧‧電源
701‧‧‧電漿處理裝置
710‧‧‧腔室
711‧‧‧開啟/關閉構件
730‧‧‧第一電極
733‧‧‧噴放噴嘴
740‧‧‧第二電極
742‧‧‧噴放噴嘴
749‧‧‧驅動構件
750‧‧‧基板
751‧‧‧正面
752‧‧‧背面
770‧‧‧高頻電源供應器
780‧‧‧基板支架
781‧‧‧臂
810‧‧‧腔室
811‧‧‧開啟/關閉構件
830‧‧‧第一電極
833‧‧‧噴放噴嘴
850‧‧‧基板
851‧‧‧正面
852‧‧‧背面
890‧‧‧基板支架
891‧‧‧銷
901‧‧‧電漿處理裝置
910‧‧‧腔室
911‧‧‧開啟/關閉構件
920‧‧‧基板支架
930‧‧‧第一電極
933‧‧‧噴放噴嘴
940‧‧‧第二電極
942‧‧‧噴放噴嘴
946‧‧‧噴放構件
949‧‧‧驅動單元
950‧‧‧基板
951‧‧‧正面
952‧‧‧背面
970‧‧‧電源供應器
f1 ‧‧‧氣體流
f2 ‧‧‧氣體流
θ‧‧‧夾角
θ1 ‧‧‧傾角
θ2 ‧‧‧增大之角度
a‧‧‧間隙
b‧‧‧間隙
c‧‧‧垂直高度
d‧‧‧間隙
d’‧‧‧間隙
D‧‧‧距離
D’‧‧‧距離
D”‧‧‧距離
結合附圖閱讀下文說明，將可更詳細地理解本發明之例示性實施例，附圖中：第1圖係為根據一第一例示性實施例之一電漿處理裝置之示意圖；第2圖係為根據一第二例示性實施例之一電漿處理裝置之示意圖；第3圖係為第1圖之基板支架及支撐於其上面之一基板之局部透視圖； 第4圖係為第3圖之一第一變型；第5圖係為第3圖之一第二變型；第6圖係為第4圖中區域「A」之放大剖視圖；第7圖係為第6圖之另一實例；第8圖至第10圖係為依序顯示根據第一例示性實施例之基板支架之操作之透視圖；第11圖至第14圖係為顯示根據第二例示性實施例之電漿處理裝置之操作之視圖；第15圖係為根據一第三例示性實施例之一電漿處理裝置之示意圖；第16圖係為根據一第三例示性實施例之一電漿處理裝置之示意圖；第17圖至第22圖係為顯示第15圖中噴放構件之例示性實施例之放大圖；第23圖係為顯示第15圖之氣體流之示意圖；第24圖至第27圖係為顯示根據一第五例示性實施例之電漿處理裝置之操作之視圖；第28圖係為根據一第六例示性實施例之一電漿處理裝置之示意性剖視圖；第29圖係為根據一第七例示性實施例之一電漿處理裝置之示意性剖視圖；第30圖係為第29圖之基板支架及支撐於其上面之一基板之局部平面圖； 第31圖係為根據一第八例示性實施例之一電漿處理裝置之示意性剖視圖；第32圖係為第28圖之一第一電極及基板之一局部視圖；第33圖係為第32之區域”B”之局部放大圖；第34圖係為第33圖之一第一變型；第35圖係為第33圖之一第二變型；第36圖係為第32圖之一第一電極之平面圖；第37圖係為第36圖之一第一變型；第38圖係為第32圖之一變型；第39圖係為第38圖之一第一電極之平面圖；第40圖係為第39圖之另一實例；第41圖至第44圖係為顯示本發明之一電漿處理方法之一例示性實施例之視圖；第45圖至第48圖係為顯示本發明之一電漿處理方法之另一例示性實施例之視圖；第49圖係為顯示各處理階段中各該元件之操作之視圖；第50圖係為顯示蝕刻速率及均勻度與距離(D)之變化之相關性之曲線圖；以及第51圖係為顯示蝕刻速率及均勻度與製程壓力之相關性之曲線圖。
1‧‧‧電漿處理裝置
10‧‧‧腔室
11‧‧‧開啟/關閉構件
20‧‧‧基板支架
21‧‧‧臂
30‧‧‧第一電極
31‧‧‧供應噴嘴
33‧‧‧噴放噴嘴
37‧‧‧冷卻劑循環構件
38‧‧‧冷卻劑通道
40‧‧‧第二電極
41‧‧‧供應噴嘴
42‧‧‧噴放噴嘴
43‧‧‧絕緣環
44‧‧‧供應裝置
47‧‧‧冷卻劑循環構件
48‧‧‧冷卻劑通道
49‧‧‧驅動構件
50‧‧‧基板
51‧‧‧基板正面
52‧‧‧基板背面
60‧‧‧抽真空系統
70‧‧‧電源供應器
d‧‧‧間隙
D‧‧‧距離

Claims (19)

  1. 一種電漿處理裝置，包含：一第一電極，用以朝向一基板之一正面噴射一第一氣體，該第一氣體作為一非反應性氣體；一基板支架，與該第一電極間隔開，用以支撐該基板；以及一第二電極，與該基板支架間隔開，該第二電極用以接收電力並噴射作為一反應性氣體的一第二氣體，以於該第二電極與支撐於該基板支架上之該基板之一背面之間形成電漿；其中，當該第二電極與該基板之該背面之間形成電漿時，該第一氣體之壓力等於或高於該第二氣體之壓力，以防止該第二氣體滲透至該基板與該第一電極之間的一間隙中。
  2. 如請求項1所述之裝置，其中該基板支架包含：一或多個臂，用以容置該基板；以及一支撐部，自該臂朝一基板承座位置延伸。
  3. 如請求項2所述之裝置，其中該基板支架之該臂自該第一電極或該第二電極延伸出。
  4. 如請求項2所述之裝置，其中該支撐部包含：一支撐環，用以連接該等臂且包含一開口；一輔助環，設置於該支撐環之該開口處；以及一輔助臂，連接至該輔助環並用以個別地操作。
  5. 如請求項4所述之裝置，其中該支撐環更包含沿一基板承座方向延伸之複數銷。
  6. 如請求項1所述之裝置，其中該基板支架係利用一可朝上及朝下活動之臂、或利用複數可朝上及朝下活動之銷，以支撐該基板，該可朝上及朝下活動之臂係自該裝置之一上部、或一下部延伸出，該等可朝上及朝下活動之銷則設置於該裝置之該下部處。
  7. 如請求項1所述之裝置，更包含一驅動單元，設置於該第一電極、該第二電極、及該基板支架其中至少之一處，用以調整該第一電極與該基板支架間之一距離、或該第二電極與該基板支架間之一距離。
  8. 如請求項1所述之裝置，其中一第三氣體自該第二電極或該基板支架噴射出，以限制該第二氣體。
  9. 如請求項1所述之裝置，其中該第二電極沿一邊緣部包含一噴射裝置，該噴射裝置係用以噴射一第三氣體，以限制該第二氣體。
  10. 如請求項1所述之裝置，其中該第一電極包含一噴放噴嘴，用以使該第一氣體朝該基板之一周緣區域流動，該噴放噴嘴係朝該基板之該周緣區域傾斜。
  11. 如請求項10所述之裝置，其中該第一電極之該噴放噴嘴之直徑係形成為朝該基板之該周緣區域增大或減小。
  12. 如請求項10所述之裝置，其中該第一電極之該噴放噴嘴包含自一供應噴嘴分接出之複數噴嘴，且該等噴嘴被佈置成相對於該供應噴嘴相互等角、或圍繞該供應噴嘴同心地形成一圓環形狀。
  13. 一種電漿處理方法，包含：放置一基板於一電漿處理裝置之一基板支架上，介於一第一電極與一第二電極之間，使該基板之一圖案化側朝上；調整該基板與該第一電極間之一間隙；朝面向該第一電極之該基板之一第一表面，噴射一第一氣體，並朝面向該第二電極之該基板之一第二表面噴射一第二氣體，其中該第一表面為該基板的一正面，而該第二表面為該基板的一背面；以及供電給該第二電極，以於該第二電極與該基板之該背面之間形成電漿，藉以利用該電漿處理該基板之該第二表面；其中，在朝向作為該基板之該背面的該第二表面噴射該第二氣體時，該第一氣體之壓力等於或高於該第二氣體之壓力，以防止該第二氣體滲透至該基板與該第一電極之間的一間隙中。
  14. 如請求項13所述之方法，其中於噴射該第一氣體及該第二氣體之前，該方法更包含移動該第二電極，以調整該第二電極與該第一電極間之一距離、或該第二電極與固定至該基板支架之該基板間之一距離。
  15. 如請求項13所述之方法，其中於供電給該第二電極之前，該方法更包含自該第二電極或該基板支架之一邊緣部噴射一第三氣體。
  16. 如請求項15所述之方法，其中與該基板相鄰之一區域中該第三氣體之壓力係等於或低於與該基板相鄰之一區域中該第一 氣體之一壓力。
  17. 如請求項15所述之方法，其中該第三氣體之一壓力係等於或高於該第二氣體之一壓力。
  18. 如請求項13所述之方法，其中該間隙實質上係介於0.1毫米(mm)至0.7毫米之一範圍內。
  19. 如請求項14所述之方法，其中該第二電極與固定至該基板支架之該基板間之該距離實質上係介於5毫米至40毫米之一範圍內。
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