TWI758939B

TWI758939B - 感應耦合電漿設備及其操作方法

Info

Publication number: TWI758939B
Application number: TW109138909A
Authority: TW
Inventors: 廖耕潁; 董懷仁; 林子平; 陳柏仁; 邱兆村; 吳泰進; 林玉珠; 任啟中; 周俊偉
Original assignee: 台灣積體電路製造股份有限公司
Priority date: 2020-11-06
Filing date: 2020-11-06
Publication date: 2022-03-21
Also published as: TW202220017A

Abstract

一種感應耦合電漿設備，包含反應室、線圈以及晶圓基座。反應室具有本體以及介電板體，其中本體以及介電板體定義一空間，其中介電板體具有凹槽，凹槽朝向該空間。線圈設置於該介電板體背向該空間的表面。晶圓基座設置於該空間中。

Description

感應耦合電漿設備及其操作方法

本揭露是關於一種感應耦合電漿設備及其操作方法。

近年來，半導體積體電路(semiconductor integrated circuits)經歷了指數級的成長。在積體電路材料以及設計上的技術進步下，產生了多個世代的積體電路，其中每一世代較前一世代具有更小更複雜的電路。在積體電路發展的過程中，當幾何尺寸(亦即，製程中所能產出的最小元件或者線)縮小時，功能密度(亦即，每一晶片區域所具有的內連接裝置的數目)通常會增加。

一般而言，此種尺寸縮小的製程可以提供增加生產效率以及降低製造成本的好處，然而，此種尺寸縮小的製程亦會增加製造與生產積體電路的複雜度。為了實現這些進步，需要在積體電路製程和製造設備中進行相應的研發。在一例子中，利用電漿製造系統來實施晶圓的電漿蝕刻製程。於電漿蝕刻製程中，電漿通過從晶圓表面蝕刻的材料的元素與由電漿產生的反應性物質之間的化學反應產生揮發性蝕刻產物。

本揭露的部分實施方式提供了一種感應耦合電漿設備，包含反應室、線圈以及晶圓基座。反應室具有本體以及介電板體，其中本體以及介電板體定義一空間，其中介電板體具有凹槽，凹槽朝向該空間。線圈設置於該介電板體背向該空間的表面。晶圓基座設置於該空間中。

本揭露的部分實施方式提供了一種感應耦合電漿設備，包含反應室、線圈以及晶圓基座。反應室具有本體以及介電板體，其中該本體以及該介電板體定義一空間，該介電板體包含第一凸部、第二凸部以及至少一凹部，該凹部位於該第一凸部與該第二凸部之間，該第一凸部以及該第二凸部的厚度大於該凹部的厚度。線圈設置於該介電板體背向該空間的表面，其中在垂直於該介電板體的該表面的方向上，該線圈與該第二凸部重疊。晶圓基座設置於該空間中。

本揭露的部分實施方式提供了一種操作一感應耦合電漿設備的方法。該方法包含：將一第一保護氣體引入一反應室之一空間中，其中該反應室具有一本體以及一介電板體，該本體以及該介電板體定義該空間，其中該介電板體具有一凹槽，該凹槽朝向該空間；在將該第一保護氣體引入該反應室之該空間中後，進行一第一電漿製程，以在該反應室的一內表面上，形成一第一保護層；在形成該第一保護層後，將一晶圓放置於一晶圓基座上；將一製程氣體引入該反應室之該空間中；在將該製程氣體引入該反應室之該空間中後，對該晶圓進行一第二電漿製程；從該晶圓基座上，移除該晶圓；以及進行一清潔製程，以移除該第一保護層。

100:感應耦合電漿設備

110:反應室

110S:密閉空間

112:本體

112GO:氣體出口

114:介電板體

114O:氣體進入口

114R:凹槽

114D:深度

114T:厚度

114A:上表面

114B:下表面

114BA:部分下表面

114BB:部分下表面

114BC:部分下表面

116:電漿檔板

120:晶圓基座

130:線圈

130A:第一線圈

130B:第二線圈

140:氣體輸送器

180:支撐座

W:晶圓

ES:電漿電源

R1~R5:區域

GS:氣體供應源

PG:氣體

FG:製程氣體

CG:清潔氣體

PL:保護膜

FL:副產物膜

WLA:導線

WLB:導線

WL:導線

PIA:輸入端

PIB:輸入端

PI:輸入端

POA:輸出端

POB:輸出端

PO:輸出端

從以下詳細敘述並搭配圖式檢閱，可理解本揭露的態樣。應注意到，多種特徵並未以產業上實務標準的比例繪製。事實上，為了清楚討論，多種特徵的尺寸可以任意地增加或減少。

第1A圖為根據本揭露的部分實施方式中的感應耦合電漿設備的示意圖。

第1B圖為第1A圖的感應耦合電漿設備的介電板體及線圈的剖面示意圖。

第1C圖為第1A圖的感應耦合電漿設備的介電板體的上視示意圖。

第1D圖為第1A圖的感應耦合電漿設備的線圈的上視示意圖。

第2圖為根據本揭露的部分實施方式中的介電板體及線圈的剖面示意圖。

第3圖為根據本揭露的部分實施方式中的介電板體及線圈的剖面示意圖。

第4A圖為根據本揭露的部分實施方式中的介電板體及線圈的剖面示意圖。

第4B圖為第4A圖的介電板體的上視示意圖。

第4C圖為第4A圖的線圈的上視示意圖。

第5A圖為根據本揭露的部分實施方式中的介電板體及線圈的剖面示意圖。

第5B圖為第5A圖的介電板體的上視示意圖。

第5C圖為第5A圖的線圈的上視示意圖。

第6A圖至第6D圖為根據本揭露的部分實施方式中的操作感應耦合電漿設備方法於各個階段的示意圖。

以下本揭露將提供許多個不同的實施方式或實施例以實現所提供之專利標的之不同特徵。許多元件與設置將以特定實施例在以下說明，以簡化本揭露。當然這些實施例僅用以示例而不應用以限制本揭露。舉例而言，敘述「第一特徵形成於第二特徵上」包含多種實施方式，其中涵蓋第一特徵與第二特徵直接接觸，以及額外的特徵形成於第一特徵與第二特徵之間而使兩者不直接接觸。此外，於各式各樣的實施例中，本揭露可能會重複標號以及/或標註字母。此重複是為了簡化並清楚說明，而非意圖表明這些討論的各種實施方式以及/或配置之間的關係。

更甚者，空間相對的詞彙，例如「下層的」、「低於」、「下方」、「之下」、「上層的」、「上方」等相關詞彙，於此用以簡單描述元件或特徵與另一元件或特徵的關係，如圖所示。在使用或操作時，除了圖中所繪示的轉向之外，這些空間相對的詞彙涵蓋裝置的不同的轉向。或者，這些裝置可旋轉(旋轉90度或其他角度)，且在此使用的空間相對的描述語可作對應的解讀。

在感應耦合電漿設備中，介電板體設置於感應線圈與電漿之間，例如設置於腔體外圍或頂端。使用射頻源將一射頻電流輸入線圈產生感應射頻磁場，再由射頻磁場於腔體內感應產生與射頻電流反向的一射頻電場。藉此，射頻源可負責感應耦合產生電漿並控制電漿密度。選用石英或陶瓷材料等作為介電板體，能有效地將射頻源提供的能量導入腔體中的電子。

第1A圖為根據本揭露的部分實施方式中的感應耦合電漿設備100的示意圖。於部分實施方式中，感應耦合電漿設備100可操作以實施一電漿蝕刻製程，例如從晶圓W的表面以電漿蝕刻金屬、介電質、半導體及/或遮罩材料(mask materials)。於部分實施方式中，感應耦合電漿設備100可操作以實施一沉積製程，例如以電漿沉積金屬、介電質、半導體及/或遮罩材料於晶圓W的表面上。於部分實施方式中，感應耦合電漿設備100可操作以執行一電漿處理(treatment)，例如以電漿處理晶圓W的表面上之金屬、介電質、半導體及/或遮罩材料。

於部分實施方式中，感應耦合電漿設備100包括反應室110、晶圓基座120、線圈130以及氣體輸送器 140。於部分實施方式中，反應室110包含本體112以及介電板體(dielectric window)114。本體112以及介電板體114定義該反應室110之一密閉空間110S。於部分實施方式中，反應室110之密閉空間110S絕緣於外側環境且可維持於一適當的狀態，例如真空或是具有低於大氣壓力的壓力。

於部分實施方式中，晶圓基座120設置於反應室110內，並用以支撐晶圓W。晶圓基座120可包括靜電吸座(electrostatic chuck)及/或夾環(clamp ring)(圖未示)，以於製程期間固定晶圓W。晶圓基座120可亦包括冷卻及/或加熱元件(圖未示)用以控制晶圓基座120之溫度。晶圓基座120亦可提供背側氣體至晶圓W以增加晶圓W以及晶圓基座120之間的熱傳導。於部分實施方式中，晶圓基座120的材料可以是鋁或其他適當材料，升降銷可穿過晶圓基座120以固定晶圓W。

於部分實施方式中，晶圓基座120更可包括耦合(coupled)至射頻產生器(RF generator)的電極。於電漿處理製程中，射頻產生器可施加於此電極，進而向製程氣體提供偏壓並幫助將其激發成電漿。此外，此晶圓基座120中的電極可於電漿處理製程中維持電漿。

於部分實施方式中，晶圓W可為一矽晶圓。於其他實施例中，晶圓W可包括其他元素(elemental)半導體材料、化合物半導體材料、合金半導體材料或其他半導體晶片以及其他合適的基板。舉例而言，化合物半導體材料包括，但不限於，碳化矽、砷化鎵、磷化鎵、磷化銦、砷化銦及/或銻化銦。舉例而言，合金半導體材料包括，但不限於，SiGe、GaAsP、AlInAs、AlGaAs、GaInAs、GaInP、及/或GaInAsP。

於部分實施方式中，線圈130設置於介電板體114背向密閉空間110S的上表面114A上。線圈130電性耦接一電漿電源ES。電漿電源ES為一射頻電源，其能提供電流至線圈130而產生射頻能量。介電板體114允許電漿電源ES所提供之射頻能量由線圈130傳送至反應室110之密閉空間110S。

於部分實施方式中，氣體輸送器140設置於介電板體114上。舉例而言，介電板體114具有一氣體進入口114O與氣體輸送器140連接。氣體輸送器140連接於一氣體供應源GS，且用以提供製程氣體或其他適當氣體(例如清潔氣體、保護氣體等)至反應室110之密閉空間110S。於各種實施方式中，製程氣體可為蝕刻氣體、沉積氣體、處理(treatment)氣體、載體氣體(carrier gas)(如氮氣、氬氣等)、其他合適的氣體及其組合。氣體輸送器140的數量可為一或多個。於部分實施方式中，氣體輸送器140的注入口以及氣體進入口114O可大致位於於線圈130的中心位置。於部分其他實施方式中，氣體輸送器140的注入口以及氣體進入口114O可偏離線圈130中心設置。

藉此，透過使用線圈130將射頻能量經介電板體 114傳送至反應室110之密閉空間110S，可使反應室110之密閉空間110S內之製程氣體形成感應耦合電漿，進而進行晶圓W之蝕刻、沉積、及/或其他電漿製程。

在電漿蝕刻製程中，由於線圈130並非採均勻配置，致使能量強度分布差異，產生的電漿可能會有不均勻的問題，進而導致晶圓W之蝕刻、沉積、及/或其他電漿製程的處理不均。再者，在部分步驟中，使用電漿在反應室110的密閉空間110S的內表面(包含本體112的側壁、介電板體114的下表面、晶圓基座120的表面等)上形成保護膜(例如SiCl_xO_y或高分子聚合物等)時，由於能量強度分布差異，不均勻的電漿可能導致介電板體114的下表面上累積的保護膜厚度不均。舉例而言，電流可能由線圈130的內圈輸入、外圈輸出，致使介電板體114的下表面鄰近線圈130的內圈所在的區域及其附近(例如內圈與外圈之間的區域)可能較其他地方累積更厚的保護膜。在清潔製程中，此保護膜的厚度差異可能會造成薄膜殘留，而易於後續製程剝落而造成缺陷。或者，在清潔製程中，此保護膜的厚度差異可能會造成介電板體114被清潔氣體蝕刻而損傷。

於本揭露的部分實施方式中，介電板體114具有凸出的區域R1、R3以及凹陷的區域R2，區域R1、R3與線圈130在垂直方向(例如垂直於介電板體114的上表面114A的方向)上重疊，區域R2與線圈130在垂直方向上不重疊。換句話說，介電板體114具有凹槽114R，且凹槽114R與線圈130在垂直方向不重疊。如此一來，設有線圈130的區域R1、R3面臨較厚的介電板體114，而能降低此區域的能量強度；不設有線圈130的區域R2面臨較薄的介電板體114，而能提升此區域的能量強度。藉此，在電漿製程中，區域R1~R3的能量強度分布均勻，產生的電漿也較為均勻。如此一來，可以提升晶圓W之蝕刻、沉積、及/或其他電漿製程的均勻度。此外，在使用電漿在反應室110的密閉空間110S的內表面形成保護膜時，也能獲得厚度較為均勻的保護膜，而避免清潔製程造成薄膜殘留或介電板體114損傷。

於部分實施方式中，介電板體114可由石英、陶瓷、及/或介電材料等電磁訊號可穿透之材質所製成。上述電磁訊號可為可見光、紅外線、紫外線、X射線光、及/或其他電磁訊號。通過介電板體114之電磁訊號可用以監測密閉空間110S之製程情況，例如電漿的存在、製程氣體種類的存在、及/或蝕刻/沉積殘餘材料的存在。介電板體114可包括合適的形狀，例如圓板(round plate)、方板或其他適當形狀。於部分實施方式中，介電板體114可為透明的。於部分實施方式中，介電板體114也可以稱為介電窗體(dielectric window)。

於部分實施方式中，線圈130可為一平面多匝螺旋線圈(planar multi-turn spiral coil)、非平面多匝螺旋線圈(non-planar multi-turn spiral coil)或具有其他合適形狀的線圈。於部分實施方式中，線圈130可構成一電漿天線。於其他實施例中，電漿天線可包括適用於電容耦合電漿(capacitively coupled plasma)之多個板件。於其他實施例中，電漿可經由其他電漿天線維持，例如電子迴旋共振(electron cyclotron resonance；ECR)、平行板、螺旋(helicon)、螺旋諧振器(helical resonator)、或其他電漿天線。電漿電源ES可例如為射頻(RF)電源。

於部分實施方式中，感應耦合電漿設備100更可包含支撐座180，用以支撐線圈130的內線圈及外線圈。支撐座180的材料可為陶瓷或其他適當材料。舉例而言，線圈130可以透過適當手段(例如螺絲，未繪示)而固定於支撐座180的下方。於部分實施方式中，支撐座180可以透過適當方式固定於介電板體114上，藉此使線圈130以及介電板體114兩者相對位置固定。舉例而言，於本實施方式中，藉由支撐座180的固定線圈130以及介電板體114兩者的相對位置，線圈130可不接觸介電板體114。或者，於部分其他實施方式中，藉由支撐座180的固定線圈130以及介電板體114兩者的相對位置，線圈130可接觸介電板體114的上表面114A。於部分實施方式中，支撐座180亦可具有開口以供氣體輸送器140穿過。

於部分實施方式中，本體112可含多個元件，其可由鋁、鐵、不鏽鋼(例如鉻鐵鎳)、氧化鋁或其他適當材料形成。本體112兩側的側牆可採用對稱設計，以提升電漿均勻度。於部分實施方式中，本體112可包含氣體出口 112GO，其可連接一抽氣幫浦(未繪示)，而於適當時間點從密閉空間110S中抽除空氣。於部分實施方式中，感應耦合電漿設備100更可包含電漿檔板116，以限定電漿對稱地圍繞晶圓W。於部分實施方式中，氣體以及副產物能經由電漿檔板116傳送至氣體出口112GO而排出。電漿檔板116上可鍍有可替代的腔體材料評估(alternate chamber material evaluation；ACME)膜，其中該膜可包含鋁材料，例如經陽極處理的鋁，該膜的配置可以降低缺陷。

於部分實施方式中，氣體輸送器140可以包含部分的塑膠、不鏽鋼(例如鉻鐵鎳)以及介電板體114的材料(例如石英或陶瓷)。氣體輸送器140可以調整輸入氣體的速度，以提升電漿均勻度，進而可改善關鍵尺寸均勻度以及蝕刻均勻度。

第1B圖為第1A圖的感應耦合電漿設備100的介電板體114及線圈130的剖面示意圖。第1C圖為第1A圖的介電板體114的上視示意圖。第1D圖為第1A圖的線圈130的上視示意圖。

於部分實施方式中，介電板體114的區域R1、R3的厚度大於介電板體114的區域R2的厚度。具體而言，介電板體114具有平坦的上表面114A以及不平坦的下表面114B，其中依據區域R1、R2、R3，下表面114B可分為部分下表面114BA、114BB、114BC。於部分實施方式中，介電板體114的區域R1、R3的部分下表面 114BA、114BC較低，介電板體114的區域R2的部分下表面114BB較高。於部分實施方式中，介電板體114的區域R1、R3的部分下表面114BA、114BC可以實質齊平。

於部分實施方式中，凹槽114R的底表面(例如部分下表面114BB)與凹槽114R的側壁可以形成適當夾角；凹槽114R的側壁與區域R1、R3的部分下表面114BA、114BC可以形成適當夾角。這些夾角可以為直角、銳角或鈍角。如此一來，凹槽114R的橫截面可為長方形、正梯形、倒梯形或其他適當形狀。於本實施方式中，凹槽114R的橫截面可為長方形，其中於橫截面中，凹槽114R沿著上表面114A方向的寬度可以大於或等於深度114D，或者凹槽114R沿著上表面114A方向的寬度可以小於深度114D。於部分其他實施方式中，凹槽114R的橫截面可以為其他適當形狀。

本實施方式中，凹槽114R的深度114D可為介電板體114整體厚度114T的大約1/4倍至大約1/2倍。如果凹槽114R的深度114D小於介電板體114厚度114T的1/4倍，可能難以達到促進電漿均勻度的目的。如果凹槽114R的深度114D大於介電板體114厚度114T的1/2倍，可能難以維持介電板體114的機械強度。

於部分實施方式中，線圈130包含第一線圈130A以及第二線圈130B，兩者可以互相圍繞設置。在相同或不同時間點，第一線圈130A以及第二線圈130B可分別施加不同方向及/或不同大小的電流，以控制感應電漿的分布或其他特性等。於本實施方式中，第一線圈130A採用分段式的螺旋形設計，其中還設有導線WLA以連接第一線圈130A的多個不相連接的片段。類似地，第二線圈130B採用分段式的螺旋形設計，其中還設有導線WLB以連接第二線圈130B的多個不相連接的片段。導線WLA以及WLB可以設置於線圈130上方，而不干擾線圈130對於下方電漿的作用。於部分實施方式中，一電流可以由線圈130A的輸入端PIA進入由輸出端POA離開，另一電流可以由線圈130B的輸入端PIB進入由輸出端POB離開，其中輸入端PIA、PIB可以設置於區域R1，輸出端POA、POB可以設置於區域R3。

於本揭露的部分實施方式中，介電板體114可具有相應於線圈130的凸部(例如區域R1、R3)與不相應於線圈的凹部(例如區域R2)，以提升線圈130穿過介電板體114提供的能量均勻度，進而提升電漿的均勻度。舉例而言，於本實施方式中，第一線圈130A以及第二線圈130B採用內外圈分離的螺旋形設計，並透過導線WLA連接第一線圈130A的內外圈，導線WLB連接第二線圈130B的內外圈。

於本實施方式中，第一線圈130A以及第二線圈130B的內圈設置於區域R1上，第一線圈130A以及第二線圈130B的外圈設置於區域R3上，其中區域R1以及R3被凹槽114R分隔開來。換句話說，介電板體114的凹槽114R以封閉環形的方式設置，而使區域R1以及R3不相連。導線WLA跨過凹槽114R而連接第一線圈130A的內圈至外圈；導線WLB跨過凹槽114R而連接第二線圈130B的內圈至外圈。於其他實施方式中，根據線圈130的配置，介電板體114可以採用其他的設計，而不以本文中所例示為限。

第2圖為根據本揭露的部分實施方式中的介電板體及線圈的剖面示意圖。本實施方式與第1A圖至第1D圖的實施方式相似，差別在於：本實施方式中，凸出的區域R3的厚度小於凸出的區域R1的厚度。換句話說，介電板體114的區域R1的部分下表面114BA可以低於介電板體114的區域R3的部分下表面114BC。此配置使凹槽114R周圍高度不同。藉此，可以使輸入端PIA、PIB(參考第1D圖)面臨較厚的介電板體114的區域R1，使輸出端POA、POB(參考第1D圖)面臨較薄的介電板體114的區域R3，而有益於提升電漿的均勻度。本實施方式的其他細節大致如前所述，在此不再贅言。

第3圖為根據本揭露的部分實施方式中的介電板體及線圈的剖面示意圖。本實施方式與第1A圖至第1D圖的實施方式相似，差別在於：本實施方式中，凹槽114R的橫截面可為圓形或橢圓形。舉例而言，凹槽114R的部分下表面114BB可以是半圓或弧形的。於其他實施方式中，根據需求可以設計凹槽114R的橫截面為其他適當形狀。本實施方式的其他細節大致如前所述，在此不再贅言。

第4A圖為根據本揭露的部分實施方式中的介電板體114及線圈130的剖面示意圖。第4B圖為第4A圖的介電板體114的上視示意圖。第4C圖為第4A圖的線圈130的上視示意圖。本實施方式與第1A圖至第1D圖的實施方式相似，差別在於：本實施方式中，線圈130大致以連續螺旋形為例設計，介電板體114的凹槽114R以非封閉環形的方式設置，以配合線圈130的設計。

舉例而言，於本實施方式中，線圈130連續地從區域R1延伸至區域R3。為了配合線圈130的形狀，線圈130的內圈所在的凸出區域R1與線圈130的外圈所在的凸出區域R3相連。換句話說，區域R1與R3未被凹槽114R分隔開來，區域R1以及R3之間凹陷的區域R2是採非封閉環形的方式設置。藉由此設計，介電板體114可具有相應於線圈130的凸部(例如區域R1、R3)與不相應於線圈的凹部(例如區域R2)，以提升線圈130穿過介電板體114提供的能量均勻度，進而提升電漿的均勻度。

於本實施方式中，一電流可以由線圈130的輸入端PI進入由輸出端PO離開，其中輸入端PI與輸出端PO可以設置於區域R1。於部分實施方式中，線圈130的外圈可以透過導線WL而連接內圈的輸出端PO。導線WL可以設置於線圈130上方，而不干擾線圈130對於下方電漿的作用。本實施方式的其他細節大致如前所述，在此不再贅述。

第5A圖為根據本揭露的部分實施方式中的介電板體114及線圈130的剖面示意圖。第5B圖為第5A圖的介電板體114的上視示意圖。第5C圖為第5A圖的線圈130的上視示意圖。本實施方式與第1A圖至第1D圖的實施方式相似，差別在於：本實施方式中，第一線圈130A以及第二線圈130B分別包含三個分離的螺旋形片段，例如內圈、中圈、外圈，其中透過導線WLA連接第一線圈130A的內圈、中圈、外圈，透過導線WLB連接第二線圈130B的內圈、中圈、外圈。

於本實施方式中，第一線圈130A以及第二線圈130B的內圈、中圈、外圈分別設置於介電板體114凸出的區域R1、R3、R5。介電板體114還具有凹陷的區域R2、R4以分隔區域R1、R3、R5。換句話說，介電板體114包含二個環狀凹槽114R。藉由此設計，介電板體114可具有相應於線圈130的凸部(例如區域R1、R3、R5)與不相應於線圈的凹部(例如區域R2、R4)，以提升線圈130穿過介電板體114提供的能量均勻度，進而提升電漿的均勻度。

於部分實施方式中，一電流可以由第一線圈130A的輸入端PIA進入由輸出端POA離開，另一電流可以由第二線圈130B的輸入端PIB進入由輸出端POB離開，其中輸入端PIA、PIB可以設置於區域R1，輸出端POA、POB可以設置於區域R5。於本實施方式中，一導線WLA跨過一凹槽114R而連接第一線圈130A的內圈至中圈，另一導線WLA跨過另一凹槽114R而連接第一線圈 130A的中圈至外圈。類似地，一導線WLB跨過一凹槽114R而連接第二線圈130B的內圈至中圈，另一導線WLB跨過另一凹槽114R而連接第二線圈130B的中圈至外圈。導線WLA以及WLB可以設置於線圈130上方(可參考第4A圖的導線WL的配置)，而不干擾線圈130對於下方電漿的作用。本實施方式的其他細節大致如前所述，在此不再贅述。

第6A圖至第6D圖為根據本揭露的部分實施方式中的操作感應耦合電漿設備100的方法於各個階段的示意圖。此描述僅為例示，而不意圖進一步限制後續專利申請範圍中所載的內容。應了解到，可以在第6A圖至第6D圖步驟之前、之中以及之後加入額外的步驟，且對於該方法的另一部份實施方式，以下提到的部分步驟可以被取代或取消。於部分部份實施方式中，步驟/程序的順序可以被改變。

首先，參照第6A圖，提供一感應耦合電漿設備100。感應耦合電漿設備100包括反應室110(包含本體112以及介電板體114)、晶圓基座120、線圈130以及氣體輸送器140。感應耦合電漿設備100的詳細配置可如前述任一實施方式所述，在此不贅述。

接著，參照第6B圖，使用該感應耦合電漿設備100，進行電漿沉積製程，以在反應室110的密閉空間110S的內表面上(例如介電板體114的下表面、本體112的側牆或晶圓基座120的上表面等上)，鍍上保護膜PL。舉例而言，氣體輸送器140可以引入適當氣體PG至密閉空間110S中，其後控制線圈130進行感應耦合電漿製程產生電漿，而形成保護膜PL。於部分實施方式中，這些氣體PG可以是SiCl₄或其他適當氣體，而保護膜PL的材料可以是SiCl_xO_y。在部分實施方式中，此電漿沉積製程中，提供電流至線圈130，以使線圈130傳送能量至密閉空間110S，進而提升氣體PG的能量而產生及/或維持電漿。在部分實施方式中，可以藉由控制線圈130來控制電漿的均勻度及其他特性，而使此電漿沉積製程是實質等向性的。於本揭露的部分實施方式中，根據線圈130的配置而設計介電板體114的形狀，藉由此設計，介電板體114的形狀有利於提升電漿的均勻度，而使保護膜PL的厚度均勻。

於此，在此鍍保護膜PL的製程中，反應室110的密閉空間110S中，晶圓基座120上不設置有晶圓。此鍍保護膜PL的製程僅用以對反應室110的內表面進行鍍膜。

然後，參照第6C圖，將晶圓W置入反應室110的密閉空間110S中的晶圓基座120上，然後使用該感應耦合電漿設備100，對晶圓W進行適當電漿製程，例如電漿蝕刻製程。於本實施方式中，此電漿蝕刻製程包含使用氣體輸送器140運送製程氣體FG至密閉空間110S中，並提供電流至線圈130，以使線圈130傳送能量至密閉空間110S，進而提升製程氣體FG的能量而產生及/或維持電漿。在部分實施方式中，線圈130以及晶圓基座120中的電極可以控制電漿的均勻度及其他特性，而使此對晶圓W的電漿蝕刻製程是非等向性或等向性的。在對此晶圓W進行完一次電漿蝕刻製程後，可移除晶圓W，將下個晶圓置入反應室110的密閉空間110S中，對下個晶圓進行此電漿蝕刻製程。於其他實施方式中，此對晶圓W進行的電漿製程可以是電漿沉積製程或電漿處理製程等，而不以電漿蝕刻製程為限。

在對多個晶圓W(例如同一梯次的多個晶圓)進行這些電漿製程後，製程副產物可能會形成於反應室110的密閉空間110S的內表面(例如介電板體114的下表面、本體112的側牆或晶圓基座120的上表面等)上。舉例而言，在保護膜PL上，形成副產物膜FL。

接著，參照第6D圖，從反應室110的密閉空間110S中晶圓基座120上移除晶圓W，其後使用該感應耦合電漿設備100，進行一副產物清潔製程。舉例而言，可以引入適當清潔氣體CG至密閉空間110S中，使這些清潔氣體CG與副產物膜FL以及保護膜PL(參考第6D圖)反應，而移除副產物膜FL以及保護膜PL。舉例而言，這些清潔氣體CG可以是含氟氣體或其他適當氣體。於部分實施方式中，也可以說，使用清潔氣體CG蝕刻副產物膜FL以及保護膜PL，而移除副產物膜FL以及保護膜PL。在部分實施方式中，這些清潔氣體CG可以由氣體輸送器140輸入至反應室110的密閉空間110S。或者，於其他實施方式中，可以由其他的氣體進入口將清潔氣體CG輸入至反應室110的密閉空間110S。於部分實施方式中，此副產物清潔製程並非是電漿製程。換句話說，在此副產物清潔製程中，此清潔氣體CG並未用以產生電漿。舉例而言，在此副產物清潔製程中，並未提供電流至線圈130。於部分實施方式中，此副產物清潔製程可以是實質等向性的。

於部分實施方式中，在進行完此副產物清潔製程後，副產物膜FL以及保護膜PL被移除，而露出反應室110的內表面，例如露出介電板體114的下表面、本體112的側牆或晶圓基座120的上表面等。於本揭露的多個實施方式中，根據線圈130的配置而設計介電板體114的形狀，藉由此設計，可改善電漿均勻度，進而提升保護膜PL的厚度均勻度。如此一來，可避免此副產物清潔製程造成薄膜殘留或介電板體114損傷。

在進行完副產物清潔製程之後，可經由氣體出口112GO(參考第1A圖)，抽除密閉空間110S內的清潔氣體CG，以使反應室110的密閉空間110S的恢復清潔。此時，感應耦合電漿設備100的狀態大至如同第6A圖。

接著，可以再次進行第6B圖至第6D圖的步驟。舉例而言，再次參考第6B圖，在反應室110的密閉空間110S的內表面(例如介電板體114的下表面)上，鍍上保護膜PL。其後，再次參考第6C圖，將下一晶圓(例如下一梯次的晶圓)置入反應室110的密閉空間110S中，其後對下一晶圓(例如下一梯次的晶圓)進行電漿製程。接著，從反應室110的密閉空間110S中移除該下一晶圓(例如下一梯次的晶圓)，再次參考第6D圖進行副產物清潔製程，以清除保護膜PL以及製程副產物。

基於以上討論，可以看出本揭露提供了的多個優點。然而，應該理解，其他實施方式可以提供額外的優點，並且並非所有優點都必須在此公開，並且並非所有實施方式都需要特定優點。本案的優點之一是設計介電板體的具有相應於線圈的凸部與不相應於線圈的凹部，能促進電漿的均勻度，而提升晶圓上進行的電漿蝕刻、沉積或其他處理的均勻度。藉此，舉例而言，在電漿蝕刻能有較高的均勻度效能。本案的優點之另一是藉由設計介電板體具有相應於線圈的凸部與不相應於線圈的凹部，能促進電漿的均勻度，而提升介電板體上保護膜沉積的均勻度，進而避免清潔製程造成薄膜殘留或介電板體損傷。

以上概述多個實施方式之特徵，該技術領域具有通常知識者可較佳地了解本揭露之多個態樣。該技術領域具有通常知識者應了解，可將本揭露作為設計或修飾其他製程或結構的基礎，以實行實施方式中提到的相同的目的以及/或達到相同的好處。該技術領域具有通常知識者也應了解，這些相等的結構並未超出本揭露之精神與範圍，且可以進行各種改變、替換、轉化，在此，本揭露精神與範圍涵蓋這些改變、替換、轉化。