TWI761337B - 基板處理系統 - Google Patents
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Abstract
一種基板處理系統,包含一氣體分配裝置,該氣體分配裝置係用以將處理氣體分配至一基板之表面上,該基板係佈置於具有一上腔室區域及一下腔室區域的一基板處理腔室中。一基板支撐件係佈置於該基板處理腔室的該下腔室區域中在該氣體分配裝置下方。一環係佈置在該基板處理腔室的該下腔室區域中在該氣體分配裝置下方且在該基板支撐件上方。該環係佈置成圍繞該氣體分配裝置的一面板、及在該氣體分配裝置與該基板支撐件之間的一區域,且一間隙係界定於該基板支撐件與該環之間。
Description
本申請案主張2016年3月24日提申之美國專利臨時申請案第62/312,638號之優先權。上述申請案之全部揭露內容係藉由參照而納入本文中。
本揭露內容係關於基板處理,且更具體而言係關於控制處理材料之分配的系統及方法。
這裡所提供之先前技術描述係為了大體上呈現本發明之背景。在此先前技術章節中敘述的成果之範圍內之本案列名之發明人的成果、以及在申請期間不適格作為先前技術之說明書的實施態樣,皆非有意地或暗示地被承認為對抗本發明之先前技術。
一基板處理系統可用以蝕刻基板(例如,半導體晶圓)上的膜。該基板處理系統一般包含處理腔室、氣體分配裝置、及基板支撐件。在處理期間,基板係佈置在基板支撐件上。可將不同的氣體混合物導入處理腔室中,並可使用射頻(RF)電漿來活化化學反應。
氣體分配裝置(例如,噴淋頭)係佈置於基板支撐件的上方且氣體分配裝置與基板之間具有一固定間隙。在各種處理步驟期間,氣體分配裝置將化學反應物分配至基板的表面上。
一種基板處理系統,包含一氣體分配裝置,該氣體分配裝置係用以將處理氣體分配至一基板之表面上,該基板係佈置於具有一上腔室區域及一下腔室區域的一基板處理腔室中。一基板支撐件係佈置於該基板處理腔室的該下腔室區域中在該氣體分配裝置下方。一環係佈置在該基板處理腔室的該下腔室區域中在該氣體分配裝置下方且在該基板支撐件上方。該環係佈置成圍繞該氣體分配裝置的一面板、及在該氣體分配裝置與該基板支撐件之間的一區域,且一間隙係界定於該基板支撐件與該環之間。
本揭露內容之進一步的可應用領域將從實施方式、發明申請專利範圍及圖式中變得明顯。詳細說明及具體範例係意圖為僅供說明的目的,而非意欲限制本揭示內容的範圍。
10:基板處理腔室
14:噴淋頭
18:入口
22:基板
26:面板
30:出口
34:流量分佈
38:流量分佈
42:流動模式
44:流動模式
48:流動模式
100:基板處理腔室
102:下腔室區域
104:上腔室區域
108:腔室側壁表面
110:腔室底部表面
114:氣體分配裝置
118:圓頂
121:第一環形支撐件
122:基板支撐件
123:孔
125:第二環形支撐件
126:基板
127:孔
128:面板
129:氣體流動通道
131:孔
132:加熱板
133:孔
134:氣體流動通道
140:感應線圈
142:氣體注入器
150-1:氣體輸送系統
150-2:氣體輸送系統
152:氣體來源
154:閥
156:質量流量控制器(MFC)
158:混合歧管
170:電漿產生器
172:RF產生器
174:匹配網路
176:控制器
178:閥
180:泵浦
184:RF偏壓產生器
186:RF產生器
188:匹配網路
190:電漿
192:環型環
200:基板處理腔室
204:噴淋頭
208:入口
212:基板(晶圓)
216:面板
224:環
228:作動器
232:控制器
236:基板支撐件
D:距離
h:高度
228:流量分佈
232:流量分佈
236:流量分佈
240:流量分佈
244:流量分佈
248:流量分佈
252:流量分佈
256:流量分佈
260:流量分佈
264:流量分佈
268:流量分佈
272:流量分佈
276:流量分佈
280:流量分佈
284:流量分佈
300:基板處理腔室
304:環形環
308:環形環
312:基板支撐件
316:上表面
320:開口(環形槽)
324:作動器
328:控制器
332:內環
336:外環
340:作動器
344:作動器
400:方法
404:步驟
408:步驟
412:步驟
416:步驟
420:步驟
424:步驟
428:步驟
432:步驟
本揭示內容從實施方式及隨附圖式可更完全了解,其中:圖1為不具有流量控制特徵的範例性處理腔室;圖2A繪示了不具有流量控制特徵之處理腔室中的範例性流量分佈;
圖2B繪示了在不具有流量控制特徵之處理腔室中的流量分佈上的範例性非均勻性百分比;圖3A、3B、及3C繪示了不具有流量控制特徵之處理腔室中的流動模式;根據本揭露內容,圖4為包含流量控制特徵之範例性處理腔室的功能方塊圖;根據本揭露內容,圖5為包含流量控制特徵之範例性處理腔室;根據本揭露內容,圖6A繪示了包含流量控制特徵之處理腔室中的第一配方的範例性流量分佈;根據本揭露內容,圖6B繪示了在包含流量控制特徵之處理腔室中的第一配方的流量分佈上的範例性非均勻性百分比;根據本揭露內容,圖7A繪示了包含流量控制特徵之處理腔室中的第二配方的範例性流量分佈;根據本揭露內容,圖7B繪示了在包含流量控制特徵之處理腔室中的第二配方的流量分佈上的範例性非均勻性百分比;根據本揭露內容,圖8A包含流量控制特徵之處理腔室中的第三配方的範例性流量分佈;根據本揭露內容,圖8B繪示了在包含流量控制特徵之處理腔室中的第三配方的流量分佈上的範例性非均勻性百分比;根據本揭露內容,圖9A及9B顯示了包含可調式環形環的範例性基板處理腔室;及根據本揭露內容,圖10顯示了範例性基板處理方法之步驟。
在圖式中,元件符號可被再次使用以辨別相似及/或相同的元件。
基板處理系統中的氣體分配裝置(例如,噴淋頭)將化學反應物(例如,氣體)分配至基板的表面上。基板係佈置於氣體分配裝置下方的基板支撐件上。一般而言,氣體分配裝置包含具有複數開口或孔的面板,用以分配從面板上方提供的氣體。氣體分配係受各種因素所影響,該等因素包含(但不限於)開口的尺寸及密集度、在面板上方之流量均勻性、正在提供之處理氣體的混合物、氣體的流量(例如,流率)等。
於基板上方之均勻氣體分配顯著地影響正在執行的處理步驟之準確度及效率。因此,可實行各種特徵來控制氣體之分配以改良處理。在某些範例中,面板可為可替換的。例如,可為特定處理而選擇並安裝具有期望之孔圖案、孔尺寸等的面板。然而,在處理及/或處理步驟之間更換面板可導致生產率之損失、延長的停機時間、增加的維護及清潔作業等。
根據本揭露內容之原理的系統及方法提供了於處理腔室內在面板下方的流量控制特徵(例如,環形環或其他屏障),並選擇性地調整基板支撐件的高度以控制基板上表面與流量控制特徵之間的有效間隙。雖然本文中係描述為環形環,但流量控制特徵可具有其它合適的形狀。
現在參照圖1,範例性基板處理腔室10包含氣體分配裝置(例如,噴淋頭14)。噴淋頭14經由入口18接收一或更多氣體,並將氣體分配至包含基板(例如,晶圓)22的反應體積中。噴淋頭14透過面板26而
分配氣體。可經由出口30而從腔室10將氣體排空。如圖所示,噴淋頭14不包含根據本揭露內容之原理的流量控制特徵。
圖2A繪示了於基板處理腔室10中所供應之個別配方在基板22之表面上方約0.1英寸的不同流量分佈(例如,以藉由平均速度歸一化之局部速度來呈現)。速度隨著距基板22之中心的徑向距離增加而變化(例如,從0至150mm)。與N2O+O2+CF4對應之配方的流量分佈係顯示於34,且與CF4及H2+NF3對應之配方的流量分佈係顯示於38。對於34而言,流量於中心相對較高,且在基板22的邊緣相對較低。相反地,對於38而言,流量於基板的內部區域中相對均勻,在距離中心約120mm處增加至峰值,接著在基板22的邊緣急劇減少。因此,流量分佈係顯示為因不同處理配方而變化。圖2B顯示了個別配方在流量分佈上的非均勻性百分比(NU(%))。
圖3A、3B、及3C繪示了個別配方的流動模式。N2O+O2+CF4的流動模式42包含在噴淋頭14內的死區。這些死區阻礙氣體在噴淋頭14內均勻地擴散,並因此干擾了面板26的均勻分配。相反地,CF4及H2+NF3的流動模式44及48僅分別包含在入口18下方的相對較小之死區。因此,流動模式44及48在噴淋頭14內為相對均勻的。
現在參照圖4,根據本揭露內容,顯示了用以蝕刻基板之層(僅舉例而言,鎢或W層)的基板處理腔室100之範例。雖然顯示並描述特定的基板處理腔室,但本文中所描述的方法可在其他類型的基板處理系統上實行。
基板處理腔室100包含下腔室區域102及上腔室區域104。下腔室區域102係由腔室側壁表面108、腔室底部表面110、及氣體分配裝置114的下表面所界定。
上腔室區域104係由氣體分配裝置114的上表面、及圓頂118的內表面所界定。在一些範例中,圓頂118係置於第一環形支撐件121上。在一些範例中,第一環形支撐件121包含用以輸送處理氣體至上腔室區域104的一或更多間隔的孔123(以下將進一步描述)。在一些範例中,處理氣體係藉由該一或更多間隔的孔123而在向上方向上以一銳角(相對於包含氣體分配裝置114之平面)輸送,但是亦可使用其它角度/方向。在一些範例中,在第一環形支撐件121中的氣體流動通道134將氣體供應至一或更多間隔的孔123。
第一環形支撐件121可置於第二環形支撐件125上,該第二環形支撐件125界定了用以從氣體流動通道129輸送處理氣體至下腔室區域102的一或更多間隔的孔127。在一些範例中,氣體分配裝置114中的孔131係與孔127對準。在其它範例中,氣體分配裝置114具有較小的直徑且不需要孔131。在一些範例中,處理氣體係藉由一或更多間隔的孔127而在向下方向上朝基板以一銳角(相對於包含氣體分配裝置114之平面)輸送,但是亦可使用其它角度/方向。
在其他範例中,上腔室區域104為具有平坦的頂部表面之圓柱形,且可使用一或更多平坦的感應線圈。在更其他範例中,可使用在噴淋頭與基板支撐件之間具有一間隔部的單一腔室。
基板支撐件122係設置在下腔室區域102中。在一些範例中,基板支撐件122包含靜電卡盤(ESC),但是亦可使用其它類型的基板支撐件。基板126於蝕刻期間係設置在基板支撐件122的上表面上。在一些範例中,基板126的溫度可藉由加熱板132、具有流體通道及一或更多感測器之可選性的冷卻板(未顯示)、及/或任何其他合適的基板支撐件溫度控制系統及方法而控制。
在一些範例中,氣體分配裝置114對應於一噴淋頭,該噴淋頭具有一面板(例如,具有複數間隔的孔133的面板128)。該複數間隔的孔133從面板128的上表面延伸至面板128的下表面。在一些實施例中,間隔的孔133具有在從0.4英吋至0.75英吋之範圍內的直徑,且噴淋頭係由導電材料(例如,鋁)或具有由導電材料製成之嵌入式電極的非導電材料(例如,陶瓷)所製成。
一或更多感應線圈140係圍繞圓頂118的外部而設置。當通電時,一或更多感應線圈140於圓頂118內產生電磁場。在一些範例中,使用上線圈及下線圈。氣體注入器142注入來自氣體輸送系統150-1的一或更多氣體混合物。
在一些實施例中,氣體輸送系統150-1包含一或更多氣體來源152、一或更多閥154、一或更多質量流量控制器(MFC)156、及一混合歧管158,但是亦可使用其他類型的氣體輸送系統。可使用一氣體分流器(未顯示)以改變氣體混合物的流率。可使用另一氣體輸送系統150-2以供應蝕刻氣體或蝕刻氣體混合物至氣體流動通道129及/或134(在來自氣體注入器142的蝕刻氣體之外另外供應,或取代來自氣體注入器142的蝕刻氣體)。
合適的氣體輸送系統係顯示並描述於共同受讓的美國專利申請案第14/945,680號(發明名稱為「Gas Delivery System」,申請日為2015年12月4日)中,其內容係藉由參照完整納入本文中。合適的單一或雙氣體注入器及其它氣體注入位置係顯示並描述於共同受讓的美國臨時專利申請案第62/275,837號(發明名稱為「Substrate Processing System with Multiple Injection Points and Dual Injector」,申請日為2016年1月7日)中,其內容係藉由參照而完整納入本文中。
在一些範例中,氣體注入器142包含以向下方向引導氣體的一中央注入位置、及以相對於向下方向的一角度注入氣體的一或更多側邊注入位置。在一些範例中,氣體輸送系統150-1以第一流率將氣體混合物的第一部分輸送至氣體注入器142的中央注入位置,並以第二流率將氣體混合物的第二部分輸送至氣體注入器142的側邊注入位置。在其它範例中,藉由氣體注入器142輸送不同的氣體混合物。在一些實施例中,氣體輸送系統150-1輸送調諧氣體至氣體流動通道129與134、及/或至將於以下描述之處理腔室中的其它位置。
電漿產生器170可用以產生輸出至一或更多感應線圈140的RF功率。電漿190係於上腔室區域104中產生。在一些實施例中,電漿產生器170包含RF產生器172、及匹配網路174。匹配網路174將RF產生器172的阻抗與一或更多感應線圈140的阻抗相匹配。在一些範例中,氣體分配裝置114係連接至一參考電位(例如接地)。閥178及泵浦180可用以控制下腔室區域102及上腔室區域104內的壓力及將反應物抽空。
控制器176與氣體輸送系統150-1與150-2、閥178、泵浦180、及/或電漿產生器170通訊以控制吹掃氣體(purge gas)、處理氣體之流量、RF電漿及腔室壓力。在一些範例中,電漿係藉由一或更多感應線圈140而維持在圓頂118內。一或更多氣體混合物係藉由使用氣體注入器142(及/或孔123)而從腔室的頂部部分導入,且電漿係藉由使用氣體分配裝置114而限制圓頂118中。
將電漿限制在圓頂118中使得電漿物種得以進行體積復合(volume recombination),並使得想要的蝕刻劑物種得以透過氣體分配裝置114而流出。在一些範例中,沒有施加RF偏壓至基板126。因此,基板126上不存在有效的鞘層且離子不以任何有限的能量撞擊基板。
一些量的離子會透過氣體分配裝置114而擴散離開電漿區域。然而,擴散的電漿量較位於圓頂118內的電漿低了一個數量級。電漿中大部分的離子由於高壓下的體積復合而損失。在氣體分配裝置114之上表面上的表面復合損失(surface recombination loss)亦降低了氣體分配裝置114下方的離子密度。
在其它範例中,設置一RF偏壓產生器184,該RF偏壓產生器184包含RF產生器186及匹配網路188。RF偏壓可用以在氣體分配裝置114與基板支撐件之間產生電漿,或在基板126上產生自偏壓以吸引離子。控制器176可用以控制RF偏壓。
根據本揭露內容之原理,基板處理腔室100包含一流量控制特徵(例如,環形環192)。環192之特性(例如,直徑、高度等)、及基板126與氣體分配裝置114的距離可加以調整,以控制各種配方的流量分佈。在一範例中,可為想要之配方選擇並安裝特定的環192。在其他範例中,環192的直徑及/或高度可加以調整(如以下所詳述)。此外,基板支撐件122可建構成受到選擇性地升高及降低。
現在參照圖5,根據本揭露內容之原理,範例性基板處理腔室200包含氣體分配裝置(例如,噴淋頭204)。噴淋頭204經由入口208接收一或更多氣體,並將氣體分配至包含基板(例如,晶圓)212的反應體積中。噴淋頭204透過面板216分配氣體。可經由一出口而從腔室200將氣體抽空。腔室200包含一環形環224,該環形環224具有一高度h(對應於從面板216至環224之底部邊緣的距離)及一距離D(對應於從基板212之中心至環224的徑向距離)。在一些範例中,可使用回應控制器232的作動器228來使基板支撐件236選擇性地升高及降低。以此方式,可調整基板支撐件236之高度以控制基板212的上表面與環224之
間的有效間隙。舉例而言,有效間隙可根據參數而變化,該等參數係例如處理腔室化學品及流率、基板特性、其它腔室特性(諸如溫度)等。
圖6A繪示了在包含環224的基板處理腔室200中之範例性配方(例如,N2O+O2+CF4)的不同流量分佈(例如,以藉由平均速度歸一化之局部速度來呈現)。該等流量分佈係對應於具有相同直徑及距離D但具有從0.0英寸(換言之,相當於沒有環)調整至1.5英寸之高度h的環。流量分佈238、240、242、244、及246分別對應至0.0英寸、0.8英寸、1.0英寸、1.2英寸、及1.5英寸的環高度。圖6B繪示了各種高度之環形環224的流量分佈上的非均勻性百分比(NU(%))。因此,如圖所示,0.8英寸的環高度對應至此範例配方之最均勻的流量分佈及最低的NU(%)。
圖7A繪示了在包含環224的基板處理腔室200中之另一範例性配方(例如,CF4)的不同流量分佈(例如,以藉由平均速度歸一化之局部速度來呈現)。該等流量分佈係對應於具有相同直徑及距離D但具有從0.0英寸(換言之,相當於沒有環)調整至1.5英寸之高度h的環。該等流量分佈248、252、256、260、及264分別對應至0.0英寸、0.8英寸、1.0英寸、1.2英寸、及1.5英寸的環高度。圖7B繪示了各種高度的環形環224之流量分佈上的非均勻性百分比(NU(%))。因此,如圖所示,0.8英寸的環高度對應至此範例配方之最均勻的流量分佈及最低的NU(%)。
圖8A繪示了在包含環224的基板處理腔室200中之另一範例性配方(例如,H2+NF3)的不同流量分佈(例如,以藉由平均速度歸一化之局部速度來呈現)。該等流量分佈係對應於具有相同直徑及距離D但具
有從0.0英寸(換言之,相當於沒有環)調整至1.5英寸之高度h的環。該等流量分佈268、272、276、280、及284分別對應至0.0英寸、0.8英寸、1.0英寸、1.2英寸、及1.5英寸的環高度。圖8B繪示了各種高度之環形環224的流量分佈上的非均勻性百分比(NU(%))。因此,如圖所示,0.8英寸的環高度對應至此範例配方之最均勻的流量分佈及最低的NU(%)。
因此,如上面於圖6、7、及8中所示,可藉由納入環形環224及調整環224之高度而控制基板212之表面上方的流量分佈。可藉由調整基板支撐件之高度(例如,在基板支撐件(諸如ESC)係建構成受到升高及降低之範例中)而執行流量分佈的額外調諧。在一些範例中,環224具有約0.8英寸或20mm(例如,在0.7與0.9英寸之間,或在18與23mm之間)的高度。
圖9A及9B分別顯示了包含可調式環形環304及308之範例性基板處理腔室300的部分。環304及308可建構成相對於基板支撐件312而在垂直方向上升高及降低。例如,腔室300的上表面316可包含用以接收環304及308的開口(例如,環形槽)320。
如圖9A中所示,作動器324係用以使環304選擇性地升高及降低(例如,回應於從控制器328接收的控制信號)。例如,作動器324使環304從腔室300上升至槽320中以使環304之高度減少。相反地,作動器324使環304通過槽320而降低至腔室300中以使環304的高度增加。
如圖9B中所示,環308包含複數的環(例如,僅以舉例而言,內環332及外環336)。各別之作動器340及344係用以使環332及336選擇性地升高及降低(例如,回應於從控制器328接收的控制信號)。例如,可於外環336升高時(例如,使得外環336的下邊緣係與上表面316齊平)使
內環332降低至腔室300中。在此佈置中,環308具有第一直徑。相反地,可於外環336降低至腔室300中時使內環332升高。在此佈置中,環308具有大於第一直徑的第二直徑。因此,可選擇性地調整環308之高度及直徑。
控制器328可根據所選擇的配方、處理步驟、來自使用者之輸入等而使環304及308選擇性地升高及降低。例如,控制器328可儲存依據期望之環高度及/或直徑而對各種配方、處理、步驟等建立索引的數據(例如,查閱表)。因此,當選擇特定配方時,控制器328根據所選配方之期望高度及/或直徑而使環304及308選擇性地升高及降低。
現在參照圖10,根據本揭露內容,範例性基板處理方法400開始於404。在408,將基板佈置於基板處理腔室中的基板支撐件上。在412,方法400調整在基板與圍繞腔室中之氣體分配裝置而佈置的環(例如,環224、環304等)之間的有效間隙。舉例而言,控制器(例如,控制器232)根據選擇的配方或欲於基板上執行的配方步驟來調整基板支撐件236的高度以獲得第一有效間隙。在其他範例中,控制器328調整環304的高度以獲得第一有效間隙。在416,方法400根據所選擇的配方或配方步驟而開始基板之處理。
在420,方法400判定是否調整有效間隙。例如,控制器232或328可基於配方、基板處理腔室內的條件改變、使用者輸入等而分別判定是否調整基板支撐件236或環304之高度以獲得第二有效間隙。若成立,則方法400繼續至424。若不成立,則方法400繼續至428。在424,方法400將有效間隙調整至第二有效間隙並繼續至416。
在428,方法400判定基板的處理是否完成。若成立,則方法400於432結束。若不成立,則方法400繼續至420。
以上所述在本質上僅為說明且係決非意欲限制本揭示內容、其應用、或使用。本揭示內容的廣泛教示可以多種方式執行。因此,雖然此揭示內容包含特殊的例子,但本揭示內容的真實範圍應不被如此限制,因為其他的變化將在研讀圖示、說明書及以下申請專利範圍後變為顯而易見。吾人應理解方法中的一或多個步驟可以不同的順序(或同時)執行而不改變本揭示內容的原理。另外,儘管每個實施例中皆於以上敘述為具有特定的特徵,但相關於本揭示內容之任何實施例中所敘述的該等特徵之任何一或多者可在其他實施例之任一者的特徵中實施、及/或與之組合而實施,即使該組合並未明確說明亦然。換言之,上述實施例並非互相排除,且一或多個實施例之間的排列組合仍屬於本揭示內容的範圍內。
元件之間(例如,在模組、電路元件,半導體層等之間)的空間和功能上的關係係使用各種術語來表述,其中包括「連接」、「接合」、「耦接」、「相鄰」、「接近」、「在頂端」、「上方」、「下方」和「配置」。除非明確敘述為「直接」,否則當於上述揭示內容中描述第一和第二元件之間的關係時,該關係可為第一及二元件之間沒有其他中間元件存在的直接關係,但也可為第一及二元件之間(空間上或功能上)存在一或多個中間元件的間接關係。如本文中所使用,詞組「A、B和C中至少一者」應解讀為意指使用非排除性邏輯OR的邏輯(A OR B OR C),且不應解讀為「A中至少一者、B中至少一者、及C中至少一者」。
在一些實行例中,控制器為系統的一部分,其可為上述範例的一部分。此等系統可包括半導體處理設備,其包含一個以上處理工具、一個以上腔室、用於處理的一個以上平臺、及/或特定處理元件
(晶圓基座、氣流系統等)。這些系統可與電子設備整合,該等電子設備用於在半導體晶圓或基板處理之前、期間、及之後控制這些系統的操作。電子設備可稱作為「控制器」,其可控制該一個以上系統之各種的元件或子部分。依據系統的處理需求及/或類型,控制器可加以編程以控制本文中所揭露的任何製程,其中包含:處理氣體的輸送、溫度設定(例如,加熱及/或冷卻)、壓力設定、真空設定、功率設定、射頻(RF)產生器設定、RF匹配電路設定、頻率設定、流率設定、流體輸送設定、位置及操作設定、出入工具、及其他轉移工具、及/或與特定系統連接或介接的負載鎖之晶圓傳送。
廣義而言,控制器可定義為電子設備,其具有各種不同的積體電路、邏輯、記憶體、及/或軟體,其接收指令、發布指令、控制操作、啟用清潔操作、啟用終點量測等。積體電路可包含儲存程式指令之韌體形式的晶片、數位信號處理器(DSP)、定義為特殊應用積體電路(ASIC)的晶片、及/或執行程式指令(例如軟體)的一或多個微處理器或微控制器。程式指令可為以各種個別設定(或程式檔案)的形式與控制器通訊的指令,該等設定定義了用以在半導體晶圓上、對基板、或系統執行特定製程的操作參數。在一些實施例中,該等操作參數可為由製程工程師定義之配方的部分,以在一或多個層、材料、金屬、氧化物、矽、二氧化矽、表面、電路、及/或晶圓的晶粒之製造期間內完成一或多個處理步驟。
在一些實行例中,控制器可為電腦的一部分或連接至電腦,該電腦係與系統整合、連接至系統、以其他方式網路連至系統、或其組合。舉例而言,控制器可為在「雲端」或工廠主機電腦系統的整體或部分,可允許晶圓處理的遠端存取。該電腦可允許針對系統的遠端存
取以監測製造操作的當前進度、檢查過往製造操作的歷史、檢查來自複數個製造操作的趨勢或性能度量、改變目前處理的參數、設定目前操作之後的處理步驟、或開始新的處理。在一些範例中,遠端電腦(例如伺服器)可透過網路提供製程配方給系統,該網路可包含區域網路或網際網路。遠端電腦可包含使用者介面,其允許參數及/或設定的輸入或編程,這些參數及/或設定係接著從遠端電腦被傳遞至系統。在一些例子中,控制器接收數據形式的指令,該數據明確指定於一或多個操作期間將被執行之各個處理步驟的參數。吾人應理解參數可專門用於將執行之製程的類型與配置控制器以介接或控制之工具的類型。因此,如上面所述,控制器可為分散式的,例如藉由包含一或多個分散的控制器,其由網路連在一起且朝共同的目的(例如本文中所述之製程及控制)作業。一個用於此等目的之分散式控制器的例子將為腔室上的一或多個積體電路,連通位於遠端(例如在平台級或作為遠端電腦的一部分)的一或多個積體電路,其結合以控制腔室中的製程。
不受限制地,示例系統可包含電漿蝕刻腔室或模組、沉積腔室或模組、旋轉-潤洗腔室或模組、金屬電鍍腔室或模組、清潔腔室或模組、斜邊蝕刻腔室或模組、物理氣相沉積(PVD)腔室或模組、化學氣相沉積(CVD)腔室或模組、原子層沉積(ALD)腔室或模組、原子層蝕刻(ALE)腔室或模組、離子植入腔室或模組、軌道腔室或模組、及任何可關聯或使用於半導體晶圓的製造及/或生產中之其他的半導體處理系統。
如上面所述,依據將由工具執行的一個以上處理步驟,控制器可與下述通訊:一或多個其他工具電路或模組、其他工具元件、群組工具、其他工具介面、毗鄰工具、相鄰工具、位於工廠各處的工具、
主電腦、另一個控制器、或用於材料傳送的工具,該等用於材料傳送的工具將晶圓的容器攜帶進出半導體生產工廠內的工具位置及/或裝載埠。
100:基板處理腔室
102:下腔室區域
104:上腔室區域
108:腔室側壁表面
110:腔室底部表面
114:氣體分配裝置
118:圓頂
121:第一環形支撐件
122:基板支撐件
123:孔
125:第二環形支撐件
126:基板
127:孔
128:面板
129:氣體流動通道
131:孔
132:加熱板
133:孔
134:氣體流動通道
140:感應線圈
142:氣體注入器
150-1:氣體輸送系統
150-2:氣體輸送系統
152:氣體來源
154:閥
156:質量流量控制器(MFC)
158:混合歧管
170:電漿產生器
172:RF產生器
174:匹配網路
176:控制器
178:閥
180:泵浦
184:RF偏壓產生器
186:RF產生器
188:匹配網路
190:電漿
192:環型環
Claims (12)
- 一種基板處理系統,包含:一氣體分配裝置,配置成將處理氣體分配至一基板之表面上,該基板係佈置於具有一上腔室區域及一下腔室區域的一基板處理腔室中;一基板支撐件,佈置於該基板處理腔室的該下腔室區域中在該氣體分配裝置下方;及一環,佈置在該基板處理腔室的該下腔室區域中在該氣體分配裝置下方且在該基板支撐件上方,其中該環包含在該氣體分配裝置之一面板下方向下延伸的一垂直部分,該環係佈置成圍繞(i)該氣體分配裝置的該面板、及(ii)在該氣體分配裝置與該基板支撐件之間的一區域,該垂直部分形成一環形環,該環形環圍繞在該氣體分配裝置與該基板支撐件之間的該區域,一間隙係在一垂直方向上界定於該基板支撐件的一上表面與該垂直部分的一底部邊緣之間,在該垂直部分的一頂部邊緣與該垂直部分的該底部邊緣之間,該垂直部分係連續的,該環包含一內環及一外環,及該內環和該外環中至少一者係建構成選擇性地升高及降低。
- 如申請專利範圍第1項之基板處理系統,其中該內環及該外環係建構成獨立地升高及降低。
- 如申請專利範圍第1項之基板處理系統,更包含一控制器,該控制器選擇性地控制一作動器以使該內環及該外環升高及降低。
- 如申請專利範圍第3項之基板處理系統,其中該控制器使該內環及該外環選擇性地升高及降低以相對於該基板處理腔室的一上表面而調整該環之高度。
- 如申請專利範圍第3項之基板處理系統,其中該控制器係配置成使該內環和該外環中至少一者選擇性地升高及降低以調整在該內環和該外環中該至少一者的一下邊緣與該基板的一上表面之間的距離。
- 如申請專利範圍第3項之基板處理系統,其中該控制器係配置成基於該基板處理系統中正在使用的一選定配方而使該內環及該外環選擇性地升高及降低。
- 如申請專利範圍第1項的基板處理系統,其中該基板支撐件係建構成被升高及降低。
- 如申請專利範圍第7項之基板處理系統,更包含一控制器,該控制器選擇性地控制一作動器以使該基板支撐件升高及降低。
- 如申請專利範圍第8項之基板處理系統,其中該控制器使該基板支撐件選擇性地升高及降低以調整界定在該基板支撐件與該環之間的該間隙。
- 如申請專利範圍第8項之基板處理系統,其中該控制器基於該基板處理系統中正在使用的一選定配方而使該基板支撐件選擇性地升高及降低。
- 如申請專利範圍第1項的基板處理系統,其中該環之直徑大於該面板之直徑。
- 如申請專利範圍第1項的基板處理系統,其中該面板與該底部邊緣之間之距離為約0.8英寸。
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