TWI748980B - 具可變樣式分離網格之電漿處理設備及其相關方法 - Google Patents

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維杰Ｍ 凡尼艾波拉
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Abstract

提供使用可變樣式分離網格在一電漿處理設備中處理一基板的系統、方法及設備。在一示範實例中，一電漿處理設備可以具有一電漿室及一與該電漿室分離的處理室。該設備可以進一步地包括一可變樣式分離網格分離該電漿室與該處理室。該可變樣式分離網格可以包括複數個網格板。每一網格板可以具有一附有一或更多孔的網格樣式。該複數個網格板的至少一者相對於該複數個網格板中的其他網格板係可移動的，以致該可變樣式分離網格可以提供複數個不同的複合網格樣式。

Description

具可變樣式分離網格之電漿處理設備及其相關方法
本申請案請求2016年元月15日提申之美國專利臨時申請案第62/279,162號“Variable Pattern Separation Grid for Plasma Chamber”之優先權，其內容在此併入以供參考。
本發明一般關於，使用一電漿源來處理一基板的設備、系統及方法。
電漿處理係廣泛使用於半導體工業，用於沈積、蝕刻、光阻移除、及相關的半導體晶圓及其他基板的處理。電漿源(如微波、ECR、電感等等)，經常被利用於電漿處理，以產生高密度電漿及反應性物種來處理基板。
針對光阻去除(如乾式清洗)的移除處理，不合需要的是電漿直接與基板進行交互作用。確切地說，電漿主要能作為一種媒介，可供氣體組成物的修改及產生化學活性基用於處理該基板。因此，用於光阻應用的電漿處理設備能夠包括一處理室，在此處該基板係經處理，並其係相隔離於產生電漿的電漿室。
在某些應用中，一網格係能夠用來分隔一處理室 及一電漿室。該網格對於中性物種能夠具通透性的，但不通透來自電漿的帶電微粒。該網格能夠包括帶有孔隙的材料片。取決於處理，該網格能夠由導體材料(如Al,Si,SiC，等等)予以製成，或非導體材料(如石英等)製成。
第一圖圖解一示範性分離網格10，其能夠用於分離處理室及電漿室。如所示者，該分離網格10能夠包括複數個孔12，其允許中性物種從電漿室通過，到達該處理室。
在某些應用中，來自電漿的紫外(UV)輻射可能需要阻隔以降低對於晶圓上特色形狀的損害。在這些應用中，雙網格係能夠被使用。該雙網格能包括兩個單一的網格(例如頂部及底部)，每一者分別具有以特殊樣式來分佈的孔，以致於該電漿室及該處理室之間不存在直接的視線(direct line of sight)。
針對該分離網格的網格樣式，能夠是一種用來控制電漿處理中晶圓上處理曲線的有效方法。其他的處理參數(如氣流、壓力等等)，能夠作為這些處理曲線的精細調協。因為處理化學係對於晶圓上的處理曲線有巨大的影響，因此分離網格典型地只相容於針對該分離網格所設計的處理化學。如果不同的處理必須被執行，該電漿處理室的分離網格可能必須更換。
更換網格，能夠是昂貴而耗時的程序，並需要(例如)打開該處理室。打開該處理室，能夠打破該處理室中的真空並曝露該處理室至大氣中。處理室被曝露於大氣之後，其典型地必須再次重整。重整能需要使用電漿來處理許多的晶圓，一直到空氣污染全部移除、並電漿室與處理室的室壁均抵達合適的處理條件時為止。此外，用於處理該晶圓的處理流體，可能必須中斷，導致昂貴的停機時間。
由於此種困難性，許多製造商藉由將處理室專用配屬於數種特殊處理，每一者具有為其本身特殊裁剪的分離網格，以避免改變網格。如果一晶圓必須施處不同處理，則該晶圓能夠被傳送到不同的處理室。這樣是不方便的，及使製造處理流程變的複雜。
本發明實施例的觀點及優點，將部份地敍述於下文，或可由該敍述來習得，或可經由實施例之實行來取習得。
本發明一示範性觀點係針對一電漿處理設備，其具有一電漿室，及一處理室，係與該電漿室分離。該設備能進一步包括一可變樣式分離網格，將該電漿室及該處理室予以隔離。該可變樣式分離網格能包括複數個網格板。每一網格板能具有一含有一或更多孔的網格樣式。該複數個網格板之至少一者，相對於該複數個網格板的其他網格板係可移動的，以致該可變樣式分離網格能夠提供複數個不同的複合網格樣式。
本發明另一示範性觀點係針對一用於電漿處理設備的分離網格。該分離網格包括：一第一網格板，具有一第一 網格樣式；及一第二網格板，係與該第一網格板以平行關係來相隔。該第二網格板具有一第二網格樣式。該第二網格板相對於該第一網格板係可移動的，以致當該第二網格板係在一相對該第一網格板的第一位置時，該分離網格提供一第一複合網格樣式。當該第二網格板係在一第二位置時，該分離網格提供一第二複合網格樣式。該第二複合網格樣式係相異於該第一複合網格樣式。
本發明另一示範性觀點係針對在一電漿處理設備中處理一基板的方法。該方法包括，在一處理室中接收一第一基板，該處理室係由一可變樣式分離網格而與一電漿室隔離。該可變樣式分離網格包括一第一網格板，其具有一第一網格樣式，及一第二網格板，係以平行關係而與該第一網格板而加以隔離。該第二網格板具有一第二網格樣式。該方法能包括，調整該第二網格板相對於該第一網格板的位置，以調整相關聯於該可變樣式分離網格的複合網格樣式，從一第一複合網格樣式至一第二複合網格樣式。該第二複合網格樣式係相異於該第一複合網格樣式。該方法能包括，在該處理室中，使用從該電漿室到該處理室而經過該可變樣式分離網格的中性物種，來處理該第一基板。
本發明其他示範性觀點係針對：使用可變樣式分離網格來進行基板電漿處理的系統、方法、裝置及製程。
這些及其他許多實施例的特色、觀點與優點，在 參考後文描述及附圖之下，將更佳地讓人明瞭。合併在本文中並解釋為本說明書一部份的附圖，係用來圖解本發明的實施例，其連同本說明書，用來解釋相關的原理。
10‧‧‧sepatation grid 分離網格
12‧‧‧Hole 孔
100‧‧‧plasma processing apparatus 電漿處理設備
plasma reactor 電漿反應器
110‧‧‧processing chamber 處理室
112‧‧‧substrate holder or pedestal 基板夾具或托座
114‧‧‧Substrate 基板
120‧‧‧plasma chamber 電漿室
122‧‧‧dielectric side wall 介電側壁
124‧‧‧Ceiling 天花板
125‧‧‧plasma chamber interior 電漿室內部
128‧‧‧faraday shield 法拉第屏蔽
130‧‧‧induction coil 電感線圈
132‧‧‧matching network 匹配網路
134‧‧‧RF power generator RF電能產生器
150‧‧‧gas supply 氣體供應器
151‧‧‧annular gas distribution channel 圓形氣體分佈通道
200‧‧‧variable pattern separation grid 可變樣式分離網格
grid 網格
210‧‧‧first grid plate 第一網格板
212‧‧‧first grid pattern 第一網格樣式
220‧‧‧second grid plate 第二網格板
222‧‧‧second grid pattern 第二網格樣式
230‧‧‧manipulator 操緃器
235‧‧‧UV light UV光
300‧‧‧composite grid pattern 複合網格樣式
302‧‧‧Hole 孔
304‧‧‧Hole 孔
305‧‧‧arrow 箭頭
306‧‧‧dual grid pattern 雙網格樣式
308‧‧‧dual grid pattern 雙網格樣式
310‧‧‧arrow 箭頭
320‧‧‧grid pattern 網格樣式
322‧‧‧Hole 孔
324‧‧‧Hole 孔
325‧‧‧arrow 箭頭
326‧‧‧dual grid pattern 雙網格樣式
410‧‧‧first grid pattern 第一網格樣式
412‧‧‧Hole 孔
415‧‧‧Cell 小室
415’‧‧‧Cell 小室
420‧‧‧second grid pattern 第二網格樣式
cell 小室
422‧‧‧Hole 孔
425‧‧‧Cell 小室
425’‧‧‧Cell 小室
430‧‧‧spatse grid pattern 稀疏網格樣式
sparse composite grid pattern 稀疏複合網格樣式
435‧‧‧Hole 孔
440‧‧‧dense grid pattern 稠密網格樣式
445‧‧‧Hole 孔
450‧‧‧dual grid pattern 雙網格樣式
460‧‧‧dual grid pattern 雙網格樣式
510‧‧‧first grid plate 第一網格板
512‧‧‧first grid pattern 第一網格樣式
514‧‧‧second grid pattern 第二網格樣式
520‧‧‧second grid plate 第二網格板
522‧‧‧first grid pattern 第一網格樣式
524‧‧‧second grid pattern 第二網格樣式
532‧‧‧first grid pattern 第一網格樣式
534‧‧‧second grid pattern 第二網格樣式
535‧‧‧Hole 孔
542‧‧‧first grid pattern 第一網格樣式
first portion 第一區
544‧‧‧second grid pattern 第二網格樣式
545‧‧‧Hole 孔
對於一般熟習本項技藝人士而言係詳細的實施例討論，係參照附圖而敍述於說明書內，其中：第一圖係一示範性分離網格的示意圖，其能夠用於電漿處理設備中。
第二圖係一依照本發明示範實施例之電漿處理設備的示意圖。
第三圖係一依照本發明示範實施例之一可變樣式分離網格的橫斷面視圖。
第四A~四C圖係複合網格樣式之生成範例的示意圖，其使用一依照本發明示範實施例的可變樣式分離網格。
第五A~五B圖係複合網格樣式之生成範例的示意圖，其使用一依照本發明示範實施例的可變樣式分離網格。
第六及七圖係依照本發明示範實施例之第一網格板及第二網格板上之網格樣式例子的示意圖。
第八A~八D圖係複合網格樣式之生成範例的示意圖，其使用一依照本發明示範實施例的可變樣式分離網格。
第九圖係依照本發明示範實施例之第一網格板及第二網格板上之網格樣式例子的示意圖。
第十A~十B圖係複合網格樣式之生成範例的示意圖，其使用一依照本發明示範實施例的可變樣式分離網格。
第十一圖係一依照本發明示範實施例之一方法例子的流程圖。
現在詳細地參照實施例，其一或更多的例子係圖解於圖式中。每一個例子係為了解釋實施例而提供，而非本發明之限制。事實上，對於一般熟習本項技藝人士而言很明顯的是，在不離開本發明範圍或精神之下，能夠完成許多實施例的修改及變型。例如，被圖解成或描述成一實施例的一部份特色，能被使到另一實施例，產生另一個實施例。因此，吾人想要的是，本發明的觀點涵蓋這類的修改及變型。
本發明示範性觀點係針對一可變樣式電荷分離網格(variable pattern charge separation grid)，其可用於電漿處理室以便來處理基板，例如半導體晶圓。基於說明及討論的緣故，本發明觀點係參考”晶圓”或半導體晶圓來討論。利用在本文中所提供的揭示內容，一般熟習本項技藝人士將明瞭的是，本發明的示範性觀點，能夠與半導體基板、或其他合適的基板，一起結合使用。此外，結合有數值之字詞”約”的使用，係意指所述數值的30%範圍內。
在某些實施例中，電漿處理設備能包括一可變樣式分離網格，其允許網格樣式改變，以符合一具體處理，及/ 或在該基板上取得所想要的處理曲線。該可變樣式分離網格能包括複數個個平行的網格板，每一者具有本身的網格樣式。複數個網格板的每一者，係能夠相對於另一者而移動，以產生一整體需要的複合網格樣式。例如，該複數個網格板係可彼此相對移動，以產生一中心稠密複合網格樣式、一邊緣稠密複合網格樣式、一可供阻擋UV光的雙網格複合網格樣式、或其他的複合網格樣式。該複合網格樣式係指有效的網格樣式，其由可變樣式分離網格中的複數個網格板來產生。在這種情況下，依照本發明示範實施例之該可變樣式分離網格，能夠在電漿處理設備中提供分離網格的網格樣式改變，無需打開處理室進而在基板處理方面(如半導體晶圓)提供巨大的成本效益優點。
本發明一示範實施例係針對一電漿處理設備。該設備能包括一電漿室。該設備能包括一處理室，其係與該電漿室分離。該設備能包括一可變樣式分離網格，將該電漿室及該處理室予以隔離。該可變樣式分離網格能包括複數個網格板。每一網格板能具有一含有一或更多孔的網格樣式。該複數個網格板之至少一者，相對於該複數個網格板之其他網格板係可移動的，以致該可變樣式分離網格能夠提供複數個不同的複合網格樣式。在某些實施例中，該複數個不同複合網格樣式包括(例如)一或更多之以下者：一稀疏網格樣式、一稠密複合網格樣式、及/或一雙網格複合網格樣式。
針對本示範性實施例，可以做成許多變型及修 改。例如，在某些實施例中，該複數個網格板能包括一第一網格板及一第二網格板。該第二網格板能夠相對該第一網格板來移動。當該第二網格板係在一第一位置時，該可變樣式分離網格能夠提供一第一複合網格樣式。當該第二網格板係在一第二位置時，該可變樣式分離網格能夠提供一第二複合網格樣式。在某些實施例中，該第一複合網格樣式能具有一第一孔密度，及該第二複合網格樣式能包括一第二孔密度，其係相異於該第一孔密度。在某些實施例中，該第二複合網格樣式能為一種雙網格複合樣式，其經組態以阻擋UV光。
在某些實施例中，於該第一複合網格樣式中，可變樣式分離網格的第一區具有一第一孔密度，可變樣式分離網格的第二區具有一第二孔密度。該第二孔密度係相異於該第一孔密度。在某些實施例中，於該第二複合網格樣式中，該可變樣式分離網格的第一區具有一相異於第一孔密度的第三孔密度，並該可變樣式分離網格的第二區具有一相異於第二孔密度的第四孔密度。
在某些實施例中，該第二網格板相對於該第一網格板係可以一或更多的三向度來移動的。在某些實施例中，該第二網格板係耦合至一操緃器，其經組態以相對於該第一網格板，移動該第二網格板。在某些實施例中，一或更多的第一網格板及第二網格板係電導性的。在某些實施例中，一或更多的第一網格板及第二網格板係接地的。
本發明另一示範實施例係針對，一電漿處理設備所用的分離網格。該分離網格包括一第一網格板，其具有一第一網格樣式，及一以平行關係與第一網格板加以隔離的第二網格板。該第二網格板具有一第二網格樣式。該第二網格板相對於該第一網格板係可移動的，以致當該第二網格板係在一相對於該第一網格板的第一位置時，該分離網格提供一第一複合網格樣式。當該第二網格板係在一第二位置時，該分離網格提供一第二複合網格樣式。該第二複合網格樣式係相異於該第一網格樣式。
對於本示範實施例，能夠完成許多變型及修改。例如，在某些實施例中，該第一複合網格樣式能夠是一種稀疏複合網格樣式，並該第二複合網格樣式能夠是一種稠密複合網格樣式，其孔密度係較大於該稀疏複合網格樣式。在某些實施例中，該第二複合網格樣式係一雙網格複合網格樣式，用於阻擋UV光。
在某些實施例中，於該第一複合網格樣式中，可變樣式分離網格的第一區，具有一第一孔密度，及可變樣式分離網格的第二區，具有一第二孔密度。該第二孔密度係相異於該第一孔密度。在某些實施例中，於該第二複合網格樣式中，該可變樣式分離網格的第一區，具有一相異於第一孔密度的第三孔密度，可變樣式分離網格的第二區，具有一相異於第二孔密度的第四孔密度。
本發明另一示範實施例係針對在一電漿處理設備中用於處理基板的方法。該方法包括，在一處理室中接收一第一基板，該處理室係由一可變樣式分離網格而與一電漿室隔離。該可變樣式分離網格包括一第一網格板，其具有一第一網格樣式，及一第二網格板，係以平行關係而與該第一網格板而加以隔離。該第二網格板具有一第二網格樣式。該方法能包括，調整該第二網格板相對於該第一網格板的位置，以調整相關聯於該可變樣式分離網格的複合網格樣式，從一第一複合網格樣式至一第二複合網格樣式。該第二複合網格樣式係相異於該第一複合網格樣式。該方法能包括，在該處理室中，使用從該電漿室到該處理室而經過該可變樣式分離網格的中性物種，來處理該第一基板。
對於本示範實施例，能夠完成許多變型及修改。例如在某些實施例中，該方法能夠包括在該處理室中接收一第二基板；調整該第二網格板相對於該第一網格板的位置，以調整相關聯於該可變樣式網格的複合網格樣式，從該第二複合網格樣式到第一複合網格樣式；及在該處理室中，使用從該電漿室到該處理室而經過該可變樣式分離網格的中性物種，來處理該第二基板。在某些實施例中，該第一複合網格樣式係一稀疏複合網格樣式，並該第二複合網格樣式係一稠密複合網格樣式，其孔密度相對於該稀疏複合網格樣式係較大的。
第二圖係依照本發明示範實施例之電漿處理設備的示意圖。如圖所示，電漿處理設備100包括一處理室110及一電漿室120，係相隔離於該處理室110。處理室110包括一基板夾具或托座112，係可操作地夾住一待處理的基板114，例如一半導體晶圓。在這個說明例子中，電漿係藉由電感電漿源而產生於電漿室120(即，電漿產生區)中，並我們所想要的微粒係經由一依照本發明示範實施例之可變樣式分離網格200，從該電漿室120被引導到基板114的表面。
該電漿室120包括一介電側壁122及一天花板124。該介電側壁122、天花板124及網格200界定一個電漿室內部125。介電側壁122能夠由任何介電材料加以形成，例如石英。一電感線圈130，係安置於鄰近該介電側壁122在該電漿室120附近。該電感線圈130係透過一合適的匹配網路132耦合至一RF電能產生器134。反應劑及載體氣體能夠從氣體供應器150及圓形氣體分佈通道151或其他合適的氣體引入機制提供到該室內部。當該電感線圈130係由來自該RF電能產生器134之RF電能來激發時，該電漿室120中產生一電漿。在具體實施例中，該電漿反應器100能包括一可選用的法拉第屏蔽128以降低該電感線圈130與該電漿的耦合電容。
如第二圖所示，該可變樣式分離網格200能包括一第一網格板210及一第二網格板220，其彼此以平行關係相互隔開。該第一網格板210及第二網格板220能夠由一距離來分隔。該第一網格板210能有一第一網格樣式212，其具有複數個個 孔。該第二網格板220能有一第二網格樣式222，其有複數個孔。該第一網格樣式212可以相同於或相異於該第二網格樣式222。帶電荷的微粒能夠在其經由該可變樣式分離網格200之每一網格板210、220孔洞之路徑的室壁上進行重組(recombine)。中性物種能夠相對較自由地流經該第一網格板210及該第二網格板220的孔洞。每一網格板210、220的孔徑及厚度都能夠影響該帶電荷的、中性的微粒的通透性，但對於帶電荷微粒的影響更加強大。
在某些實施例中，該第一網格板210能夠由金屬(如鋁)或其他導電性材料製成，及/或該第二網格板220能由一導電性材料或介電性材料(如石英)來製成。在某些實施例中，該第一網格板210及/或第二網格板220能由其他材料來製成，例如矽或碳化矽。如果一網格板係由金屬或其他導電性材料所製成，則該網格板能被接地。
該第一網格板210及第二網格板220能組態以彼此相對移動。例如，在一實施例中，該第一網格板210係能被固著在或附著在處理室110及/或該電漿室120的壁上。該第二網格板220能夠與該第一網格板210隔離開來並固著在一操緃器230。該操縱器230能經組態以相對於該第一網格板210以一或更多的三向度(例如沿著一或更多的x軸、y軸及/或z軸)來移動該第二網格板220。該操緃器230能夠是任何適合來移動該第二網格板220的裝置，及其包括(例如)一馬達、編碼器、致動器、 或其他合適的裝置。
基於說明及討論的緣故，本發明示範觀點，將參考一具有兩個平行網格板的可變樣式分離網格來進行討論。利用本文所揭示者，一般熟習本項技藝人士，將瞭解的是，其他數量的網格板也能加以使用，而不離開本發明範圍，例如三個網格板、四個網格板、五個網格板等等。此外，該網格板能夠彼此以非平行的排列來安放，而不偏離本發明的範圍。
在一示範實施例中，該第二網格板220能夠相對於該第一網格板210而移動，以致當該第二網格板220係在匹配該第一網格板210孔洞之第一位置時，該第二網格板220產生一複合網格樣式，其可在某一區中為稠密性的(如在中心稠密)。當該第二網格板220係在匹配該第一網格板210孔洞之第二位置時，該第二網格板220產生一複合網格樣式，其可在另一區中為稠密性的(如在邊緣稠密)。在某些實施例中，該第二網格板220能夠被移動到第三位置，形成另一樣式及/或形成一雙網格，用於阻擋UV光，其中至少有一部份的第一網格210的孔洞係不匹配該第二網格220者。
在一示範實施例中，該第一網格板210及/或第二網格板220的每一個係有相同的網格孔樣式(如一三角形樣式、一四方形樣式、一六角形樣式等等)。如第三圖所示，該第一網格板210及或第二網格板220係彼此相對安置以形成一雙網格複合網格樣式，其避免UV光穿透該可變樣式分離網格 200。在某些實施例中，網格210及220的孔徑D係小於網格板之間的距離L，以允許該孔洞彼此相對轉移而不重疊或部份地重疊於其他網格板中的孔洞。此外，每一網格板的厚度H及網格板間的距離h係能夠被選用以避免UV光穿透該可變樣式分離網格。如第三圖所示，每一網格板的厚度H、孔徑D、網格板之間距離h、及孔間距離L係能夠被選擇，以致該UV光235係完全地被該第二網格板220切斷，同時該氣體係幾乎完全自由地流動。
第四A~四C圖係多種雙網格複合網格樣式的生成例子的示意圖，其使用依照本發明示範實施例之可變樣式分離網格。更具體地，第四A圖圖示一複合網格樣式300，其能由具有一第一網格板及一第二網格板(有相同網格樣式)的可變樣式分離網格來形成。在每一網格板上的網格樣式，能夠是四方形樣式。在第四A圖中，該第二網格板能夠相對於第一網格板來安置，以致第一網格板中的孔302係匹配於或對齊於該第二網格板中的孔304。孔302、304中所劃的十字，表示該孔302、304係重疊。這樣能夠形成第四A圖所示的四方形網格樣式。
在第四B圖中，該第二網格板，沿著x方向，如箭頭305所指，能夠相對於第一網格板逐漸加大移動，反之亦然，以形成雙網格樣式306。如圖所示，第一網格板中的孔302再也無法匹配該第二網格板中的孔304，形成了如第四B圖所示的雙網格樣式306。該圖式中，該第二網格板的孔304係加陰影線 (shaded)，以與第一網格板中的孔302進行區隔。
類似地，在第四C圖中，該第二網格板能夠沿著x方向及y方向，如箭頭310所指，而相對於第一網格板逐漸加大移動，反之亦然，以形成一不同的雙網格樣式308。如圖所示，該第一網格板中的孔302再也無法匹配該第二網格板中的孔304，形成了如第四C圖所示的雙網格樣式308。依照這個方式，具有相同網格樣式的網格板，能夠彼此相對地逐漸加大移動以形成不同的雙網格複合網格樣式。
第五A及第五B圖，係多種雙網格複合網格樣式的另一生成例子的示意圖，其使用依照本發明示範實施例之可變樣式分離網格。第五A圖圖示一網格樣式320，其能由具有一第一網格板及一第二網格板(有相同三角形網格樣式)的可變樣式分離網格來形成。虛線代表該網格樣式被區分成為三角形樣式元件的例子。
在第五A圖中，該第二網格板能夠相對於該第一網格板來安置，以致該第一網格板中的孔322係匹配於或對齊於該第二網格板中的孔324。孔322、324中所劃的十字，表示該孔322、324係重疊。這樣能夠形成第五A圖所示的三角形網格樣式。
在第五B圖中，該第二網格板能夠沿著x方向及y方向，如箭頭325所指，而相對於第一網格板逐漸加大移動，反之亦然，以形成一雙網格樣式326。如圖所示，該第一網格 板中的孔322再也無法匹配該第二網格板中的孔324，形成了如第五B圖所示的雙網格樣式326。該圖式中，該第二網格板的該孔324係加陰影線，以與第一網格板中的孔322進行區隔。在該第一網格板及該第二網格板上也能夠實施許多其他的網格樣式，而不偏離本發明範圍。
在某些實施例中，該可變樣式分離網格中的每一平行網格板上的網格樣式係能夠再細分成小室或其他基本元件。每一個小室能包括一或更多的孔，及一或更多沒有孔的空間。每一小室內的該一或更多的孔，能夠形成具有一第一密度、第二密度等等的不同的樣式。取決於該可變樣式分離網格中一網格板相對於其他網格板之每一小室的移動，能夠利用該可變樣式分離網格產生一或更多密度的各種樣式，甚至是雙網格樣式(如零密度)。
例如，第六圖係網格樣式被區分成小室之例子的示意圖。更具體地，一第一網格板能包括一第一網格樣式410並一第二網格板能包括一第二網格樣式420。該第一網格樣式410能被細分成小室，例如小室415。小室415包括孔412，其被排列成如不具有孔的空間地特別的樣式。類似地，第二網格樣式420能被細分成小室420，例如小室425。小室425能包括孔422，係被排列成如不具有孔的空間地特別的樣式。小室415的尺寸能相同於小室425的尺寸。
第七圖係網格樣式被區分成小室之另一例子的示意圖。更具體地，相關聯於該第一網格板的第一網格樣式410係被分割成為較大的小室，例如小室415’。小室415’的孔樣式係不同於第六圖之小室415的孔樣式。相似地，如第七圖所示，相關聯於該第二網格板的該第二網格樣式420被分割成較大的小室，如小室425’。小室425’的孔樣式係不同於第六圖之小室425的孔樣式。小室415’的尺寸係能相同於小室425’的尺寸。
如第六及七圖所圖解者，該可變樣式分離網格中各自網格板的網格樣式，係能夠以任何合適的方式來分割成不同的小室，而在每一小室內取得多種孔密度及孔樣式。各自網格板中的小室彼此間相對的移動，能夠完成而產生多種複合網格樣式，例如稀疏網格樣式、稠密網格樣式、雙網格樣式及其他的網格樣式。
第八A~八D圖係稀疏複合網格樣式、稠密複合網格樣式及/或雙網格複合網格樣式之生成例子的示意圖，其係藉由依照本發明示範實施例第六圖的小室415及425之彼此相對轉移而生成。更具體地，第八A圖圖示一稀疏網格樣式430，其能夠使用可變樣式分離網格來實施。如圖所示，該第一網格板及第二網格板係安置以致小室415及425係重疊的。這能產生具有孔435的稀疏網格樣式430，其中該第一網格板及該第二網格板的孔係重疊。該孔435，相對於其他的孔，係以陰影線加深以指示出第一及第二網格板中匹配的或重疊的孔的位置。
如第八B圖所示，藉由彼此相對地移動該第一及/ 或第二網格板，以致該第二小室425係相對於第一室415在x方向上轉移1/3步(如小室長度的1/3)，該可變樣式分離網格能被控制以產生一稠密網格樣式440。這樣產生一具有孔445的稠密網格樣式440，其中該第一網格板及該第二網格板中的孔係重疊。如第八B圖所示，該稠密複合網格樣式440中的孔445之數量，係大於該稀疏複合網格樣式430中的孔435數量。
如第八C圖所示，藉由彼此相對地移動該第一及/或第二網格板，以致該第二小室425係相對於第一室415在y方向上轉移1/2步(如小室長度的1/2)，該可變樣式分離網格能被控制以產生一雙網格樣式450。這產生一雙網格樣式450，其中該第一網格板及該第二網格板之間係沒有孔重疊。
相似地，如第八D圖所示，藉由彼此相對地移動該第一及/或第二網格板，以致該第二小室425係相對於第一室415在x方向上轉移1/3步(如小室長度的1/3)及在y方向上轉移1/4步(如小室長度的1/4)，該可變樣式分離網格能被控制以產生另一雙網格樣式460。這產生另一雙網格樣式460，其中第一網格板及第一網格板之間係沒有孔重疊。
在某些實施例中，該可變樣式分離網格中每一網格板能夠具有一網格樣式，其在該網格板不同位置上有不同的孔密度。例如，每一該網格板能包括一相對較密的第一區，及一相對較稀疏的第二區。該網格板係能夠彼此相對地移動，以便產生具有各種密度的網格樣式及/或均勻或幾乎均勻的網格 樣式。例如，在一實施例中，該網格板能夠彼此相對移動，以致於該可變樣式分離網格的一第一區(如中心區)，係從相對較稀疏切換成相對較稠密，並該可變樣式分離網格的一第二區(例如外周區)，係從相對較稠密切換成相對較稀疏，反之亦然。
例如，第九圖係一第一網格板510及一第二網格板520例子的示意圖。該第一網格板510在該第一網格板510於該第一區中時具有一第一網格樣式512，並在該第一網格板510於該第二區中時具有一第二網格樣式514。該第一網格樣式512係相異於該第二網格樣式514。例如，該第一網格樣式512。該第二網格板520在第二網格板520於一第一區中時具有一第一網格樣式522，並在該第二網格板520於一第二區中時具有一第二網格樣式524。該第一網格樣式522係相異於該第二網格樣式524。
第十A圖圖示的是，該第一網格板510及該第二網格板520係在彼此相對的第一位置時，該可變樣式分離網格的網格樣式。如圖所示，該可變樣式分離網格包括在該可變樣式分離網格第一區(如中心區)上的一第一網格樣式532，其係相對較稀疏的。該第一網格樣式532包括孔535，其為該第一網格板510及該第二網格板520的孔重疊處。該可變樣式分離網格進一步包括在該可變樣式分離網格第二區(如外周區)上的第二網格樣式534，其係相對較稠密的。該第二網格樣式534包括孔535，其為該第一網格板510及該第二網格板520的孔重疊處。
第十B圖圖示：該第一網格板510及/或該第二網格板520係彼此相對地已經在x方向上轉移時，該可變樣式分離網格的網格樣式。如第十B圖所示，這對於該可變樣式分離網格產生一不同的網格樣式。該不同的網格樣式包括在該可變樣式分離網格一第一區(如中心區)上的一第一網格樣式542，其係相對較稠密的。該第一網格樣式542包括孔545，其為該第一網格板510及該第二網格板520的孔重疊處。該可變樣式分離網格進一步包括在該可變樣式分離網格一第二區(如外周區)上的一第二網格樣式544，其係相對較稀疏的。該第二網格樣式544包括孔545，其為該第一網格板510及該第二網格板520的孔重疊處。
本文中，示範性的複合網格樣式，係基於說明及討論的緣故而加以討論。利用本文所提供的揭示內容，一般熟習本項技藝人士將瞭解的是，依照本發明示範實施例的可變樣式分離網格，針對不同處理條件及/或應用，係能夠用來產生非常多的複合網格樣式，而不偏離本發明的範圍。
在某些實施例中，網格板之間的距離係能夠調整以在流動曲線控制能力上扮演重要角色。例如，如果網格板間的距離係相對較小，則稠密區與稀薄區之間的網格流體傳導性的比例係接近2。然而，如果網格板間的距離係巨大的，則流經不匹配孔洞的第二流體係不可忽略的，並這個比例將會下降。因此，網格板間的距離係能夠調整以提供從一曲線至另一曲線之改變，或提供從一區域(如中心)到另一者(如邊緣)之氣 體流動曲線的較小變異。針對用於300mm晶圓處理的典型網格，網格板間距係能在約0.5mm~2mm之間的範圍。針對450mm晶圓處理，網格能夠比較厚，因此網格間距能夠較大。另一方面，針對較小的晶圓(如2in、4in、6in、8in)，吾人得選用較薄的網格及較小的網格板間距。
在某些實施例中，該一或更多的複數個網格板，能包括在該網格板上的多種尺寸的孔。以此方式，當一流動樣式被切換到另一者時，吾人能夠明顯地增加該邊緣/中心流體比例的動態範圍。
在一示範實施例中，一方法能夠包括在一電漿處理設備的一處理室中接收一基板。該方法能包括，調整一可變樣式分離網格之一或更多網格板的一位置，以產生一複合網格樣式，並在一電漿處理設備的一電漿室中產生一電漿。該一或更多網格板的該位置，至少部份地基於該基板處理類型及/或該基板上所想要取得的處理曲線，係能夠調整。
例如，第十一圖係一依照本發明示範實施例之一電漿處理設備中處理一基板的方法(600)例子之流程圖。第十一圖係能夠使用(例如)第二圖所示之該電漿處理設備來實施。此外，基於說明及討論的理由，第十一圖圖解了以特定順序來執行的步驟。一般熟習本項技藝人士，在使用本文所提供的揭示內容之下，將瞭解的是，本文中所描述之任何方法或處理的各種步驟，係能夠被改編、修改、再安排、省略、同時執 行、省略、及/或在不偏離本發明範圍之下進行擴張。
在(602)，該方法能包括，在一電漿處理設備之一處理室中接收一第一基板。該處理室能由一分離網格而自一電漿室分隔。該分離網格能夠是一種可變樣式分離網格，其具有複數個網格板。該網格板能夠彼此相對移動以產生依照本發明示範實施例的複合網格樣式。使用(例如)機械臂或其他合適的基板傳送機制，能將該第一基板安放到處理室中。
在(604)，該方法能包括調整該可變分離網格。例如，在該分離網格中，一網格板能夠相對於另一網格板移動以產生所需的複合網格樣式。該複合網格樣式，基於該第一基板所需的處理類型，及/或至少部份地基於該第一基板所需的處理曲線，係能夠選擇。在某些實施例中，該可變分離網格能被調整，從一第一複合網格樣式成為一第二複合網格樣式。在某些實施例中，該第一複合網格樣式能夠是稀疏網格樣式，並該第二複合網格樣式能夠是稠密網格樣式，反之亦然。在某些實施例中，該第二複合網格樣式能夠是一雙網格樣式。其他合適的複合網格樣式能夠如本文所述者加以使用。
在(606)，該方法能包括在該處理室中處理該第一基板。例如，中性粒子能夠從電漿室出發，通過該分離網格到達處理室以處理該第一基板。該第一基板能夠依照一第一處理類型、及/或該基板上一第一處理曲線來進行處理。
在(608)，該方法包括從該處理室移除該第一基 板。例如，能夠使用一機械臂或其他的基板傳送機制，將該第一基板自該處理室中移出。
在(610)，該方法包括接收一第二基板。藉由(例如)一機械臂或其他基板傳送機制，該第二基板能夠被安放在該處理室中。依照本發明示範實施例，該第二基板能夠被安放在該處理室中，而無需打開該電漿處理設備來更換該分離網格，即使該第二基板可能係使用相對該第一基板之不同處理類型及/或處理曲線來進行處理時亦然。
在(612)，該方法能包括調整該可變分離網格。例如，在該分離網格中，一網格板係能夠相對另一網格板移動以產生想要的複合網格樣式。該複合網格樣式，基於該第二基板所需的處理類型，及/或至少部份地基於該第二基板所需的處理曲線，係能夠選擇。在某些實施例中，該可變分離網格能被調整，從一第二複合網格樣式成為一第一複合網格樣式。在某些實施例中，該第一複合網格樣式能夠是一稀疏網格樣式，並該第二複合網格樣式能夠是一稠密網格樣式，反之亦然。在某些實施例中，該第二複合網格樣式能夠是一雙網格樣式。其他合適的複合網格樣式能夠如本文所述者加以使用。
在(614)，該方法能包括在處理室中處理該第二基板。例如，中性粒子能夠從該電漿室出發，通過該分離網格到達處理室以處理該第二基板。該第一基板能夠依照一第二處理類型、及/或該基板上一第二處理曲線來進行處理。該第二處 理類型能夠異於該第一處理類型。該第二處理曲線能夠異於該第一處理曲線。
雖然本發明主題係詳細地相關於其具體實施例來描述，但一般熟習本項技藝人士在瞭解前文之下，將會讚同的是，這類實施例的許多改變、變型及等價者係能夠輕易完成。因此，本發明說明書揭示範圍僅係作為示範，而非作為限制，及該主要揭示內容並未排除而包括：對於一般熟習本項技藝人士而言係可輕易完成的本發明主題的這類修改、變型及/或添加。
100:plasma processing apparatus plasma reactor 電漿處理設備電漿反應器
110:processing chamber 處理室
112:substrate holder or pedestal 基板夾具或托座
114:Substrate 基板
120:plasma chamber 電漿室
122:dielectric side wall 介電側壁
124:Ceiling 天花板
125:plasma chamber interior 電漿室內部
130:induction coil 電感線圈
132:matching network 匹配網路
134:RF power generator RF電能產生器
150:gas supply 氣體供應器
151:annular gas distribution channel 圓形氣體分佈通道
200:variable pattern separation grid gird 可變樣式分離網格網格
210:first grid plate 第一網格板
212:first grid pattern 第一網格樣式
220:second grid plate 第二網格板
222:second grid pattern 第二網格樣式
235:UV light UV光

Claims (10)

  1. 一種電漿處理設備，其包含：一電漿室；一處理室，其與該電漿室分離；以及一可變樣式分離網格，其將該電漿室及該處理室隔離，該可變樣式分離網格包含複數個網格板，每一網格板具有一具一或多孔的網格樣式，該可變樣式分離網格對於該電漿室中產生的中性物種具通透性，但對該電漿室中產生的帶電微粒不具通透性；其中，該等網格板的至少一者相對於該複數個網格板中的另一個網格板，在三方位的至少其中一方位可平移移動，以致該可變樣式分離網格可以提供複數個不同的複合網格樣式；其中該複數個網格板包含一第一網格板及一第二網格板，該第二網格板相對於該第一網格板可平移移動；其中當該第二網格板在一第一位置時，該可變樣式分離網格提供一第一複合網格樣式，其中當該第二網格板在一第二位置時，該可變樣式分離網格提供一第二複合網格樣式；其中在該第一複合網格樣式中，該可變樣式分離網格的一第一部分具有一第一孔密度，且該可變樣式分離網格的一第二部分具有一第二孔密度，該第二孔密度相異於該第 一孔密度；其中在該第二複合網格樣式中，該可變樣式分離網格的該第一部分具有一相異於該第一孔密度的第三孔密度，且該可變樣式分離網格的該第二部分具有一相異於該第二孔密度的第四孔密度，其中該可變樣式分離網格的該第一部分與該可變樣式分離網格的該第二部分，係位於該可變樣式分離網格上分離且各自獨立的區域；且該複數個不同的複合網格樣式中的每一者，其在該第一網格板中該一或複數個孔的配置，以及在該第二網格板中該一或複數個孔的配置，彼此皆不相同。
  2. 如申請專利範圍第1項的電漿處理設備，其中該複數個不同的複合網格樣式包含一或更多的一稀疏複合網格樣式、一稠密複合網格樣式、及/或一雙網格複合網格樣式。
  3. 如申請專利範圍第1項的電漿處理設備，其中該第二複合網格樣式係一雙網格複合網格樣式，其經組態以阻擋UV光。
  4. 如申請專利範圍第1項的電漿處理設備，其中該第二網格板相對於一第一網格板可呈側向移動。
  5. 如申請專利範圍第1項的電漿處理設備，其中該第二網格板係耦合至一操縱器，其經組態來相對於該第一網格板移動該第二網格板。
  6. 如申請專利範圍第1項的電漿處理設備，其中該第一網格板和該第二網格板之一或更多係電性傳導。
  7. 如申請專利範圍第1項的電漿處理設備，其中該第一網格板和該第二網格板之一或更多係接地。
  8. 一種用於一電漿處理設備的可變樣式分離網格，該可變樣式分離網格包含：一第一網格板，其具一第一網格樣式；以及一第二網格板，其與該第一網格板以平行關係相隔，該第二網格板具有一第二網格樣式；其中該可變樣式分離網格將該電漿處理設備的該電漿室與該電漿處理設備的該處理室隔離，該可變樣式分離網格對於該電漿室中產生的中性物種具通透性，但對該電漿室中產生的帶電微粒不具通透性；其中，該第二網格板相對於該第一網格板，在三方位的至少其中一方位可平移移動，以致當該第二網格板在一相對該第一網格板的第一位置時，該可變樣式分離網格提供一第一複合網格樣式，且當該第二網格板在一第二位置時，該可變樣式分離網格從該第一複合網格樣式切換至一第二複合網格樣式，該第二複合網格樣式相異於該第一複合網格樣式；其中在該第一複合網格樣式中，該可變樣式分離網格的一第一部分具有一第一孔密度，且該可變樣式分離網格的一第二部分具有一第二孔密度，該第二孔密度相異於該第一孔密度； 其中在該第二複合網格樣式中，該可變樣式分離網格的該第一部分具有一相異於該第一孔密度的第三孔密度，且該可變樣式分離網格的該第二部分具有一相異於該第二孔密度的第四孔密度，其中該可變樣式分離網格的該第一部分與該可變樣式分離網格的該第二部分，係位於該可變樣式分離網格上分離且各自獨立的區域。
  9. 如申請專利範圍第8項的可變樣式分離網格，其中該第一複合網格樣式係一稀疏複合網格樣式，且該第二複合網格樣式是一相對於該稀疏複合網格樣式，具有較大孔密度的稠密複合網格樣式。
  10. 如申請專利範圍第8項的可變樣式分離網格，其中該第二複合網格樣式係一用於阻隔UV光的雙網格複合網格樣式。
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