TWI784770B - 用於處理基板之支撐單元、設備及用於處理基板之方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種支撐單元，其被包括在一種利用電漿處理基板的設備中，所述支撐單元包括：卡盤，經配置以支撐基板的下表面；移動板，在俯視時，所述移動板圍繞所述卡盤；以及升降構件，經配置藉由將所述移動板相對於所述卡盤沿向上或向下方向移動針對處理空間來改變所述卡盤所支撐的所述基板的邊緣區域的暴露面積。

Description

用於處理基板之支撐單元、設備及用於處理基板之方法
本發明係關於一種支撐單元，一種用於處理基板的基板處理設備，以及一種使用所述支撐單元的基板處理方法。
電漿是由離子、自由基、及電子等形成的電離氣體狀態，並且是由非常高的溫度、強電場或射頻電磁場產生。半導體裝置製程包括灰化、蝕刻或剝除製程，是使用電漿移除硬遮罩，從而移除基板（例如晶圓）上的膜。當電漿當中的離子和自由基粒子與基板上的膜發生碰撞或反應時，就是進行了灰化、蝕刻或剝離製程。
近期以來，隨著半導體整合度提高，可從單一基板（例如晶圓）製造的晶片數量也在增加。因此，為了將可從單一基板製造的晶片數量最大化，能夠有效處理基板邊緣部分的邊緣處理製程正逐漸受到關注。而為增加單一基板可製造的晶片數量，基板的邊緣部分需精確處理。
然而，在進行如化學氣相沈積（Chemical Vapor Deposition；CVD）等的沈積製程時，基板後表面的邊緣部分暴露在反應氣體中，因此有形成薄膜的問題。所述薄膜在隨後的製程中成為問題，同時也導致前述晶片的生產上出現問題。
舉例來說，圖1為在使用電漿處理基板的設備中的一般基座1000。所述在使用電漿處理基板的設備中的一般基座1000包括一支撐板1100，一支撐軸1200，和多個舉升銷1300。支撐板1100有一座面，一基板W被放置在所述座面上，所述支撐軸1200支撐所述支撐板1100。此外，所述多個舉升銷1300以上下移動所述基板W的方式，將所述基板W裝載到所述支撐板1100上，或從所述支撐板1100上卸載所述基板W。
所述支撐板1100的上表面為階梯形，而所述上表面的中心區域的高度低於邊緣區域的高度。因此，可避免放置在所述支撐板1100上的所述基板W發生橫向滑動。
由於放置在所述基座1000上的所述基板W後表面硬體不暴露在外，所以電漿幾乎不可能流入所述基板W的下表面。也就是說，只有放置在所述基座1000上的所述基板W的上表面暴露在電漿中，因此，附著在所述基板W下表面的薄膜無法被移除。此外，還可考慮一種方法，用所述舉升銷1300升起所述基板W，引入電漿到所述基板W的下表面，但所述支撐板1100的位置受到物理限制，所以在製程控制上有限制。另外，為移除附著在所述基板W後表面邊緣的薄膜，可用將所述基板W轉移到另一個基板處理設備的方法，該設備可執行移除附著在所述基板W後表面邊緣的薄膜的製程，但在前述的基板W處理方法當中，轉移所述基板W會額外消耗時間，而降低處理所述基板W的生產效率。
本發明的目的是提供一種能夠有效處理基板的支撐單元和基板處理設備。
本發明的另外一目的是提供一種支撐單元和基板處理設備，用以有效移除附著在基板的邊緣區域的膜。
本發明的又一目的是提供一種支撐單元和基板處理設備，用以有效移除附著在基板的邊緣區域的下表面的膜。
本發明的又一目的是提供一種支撐單元和基板處理設備，而能以單一個基板處理設備來移除所有附著在基板的上表面和基板的邊緣區域的下表面的膜。
本發明所要解決的問題並不限於上述問題，而本領域的技術人員可從本說明書和隨附圖式中清楚理解其他未提及的問題。
本發明的一個實施例中提供一種處理基板的設備，所述設備包括：腔室，包括處理空間；支撐單元，經配置以在所述處理空間中支撐基板；以及電源單元，經配置以在所述處理空間中產生電場，並用供應到所述處理空間的製程氣體與處理流體產生電漿；其中，所述支撐單元可包括：卡盤，經配置以支撐所述基板的下表面；移動板，在俯視時，所述移動板經設置以圍繞所述卡盤；以及升降構件，經配置以藉由將所述移動板相對於所述卡盤在向上或向下方向移動來針對所述處理空間改變被所述卡盤支撐的所述基板的邊緣區域的暴露面積。
在本發明的一個實施例中，在俯視時，所述卡盤的直徑可為小於放置在所述卡盤上的所述基板的直徑。
在本發明的一個實施例中，所述移動板在俯視時可為環形，且所述移動板為階梯形，其中所述移動板的內側上表面的高度比外側上表面的高度低。
在本發明的一個實施例中，在俯視時，放置在所述支撐單元上的所述基板的所述邊緣區域可重疊於所述移動板的所述內側上表面。
在本發明的一個實施例中，所述卡盤的側表面上可形成導引部，設置至所述移動板的導引構件係插入所述導引部，且所述導引部導引所述移動板的垂直移動。
在本發明的一個實施例中，所述導引構件的形狀可具有其中為「
Figure 02_image001
」形的一對導引組件的背部彼此相對的形狀。
在本發明的一個實施例中，所述處理基板的設備可更包括：控制單元；其中，所述控制單元可控制所述升降構件，以便在向下方向移動所述移動板，以提升處理被所述支撐單元所支撐的所述基板的所述邊緣區域的下表面的效率。
在本發明的一個實施例中，所述升降構件可包括：第一升降構件，其在垂直方向移動所述卡盤；以及第二升降構件，其使所述移動板在垂直方向移動。
在本發明的一個實施例中，在所述基板被放置在所述卡盤上之後，藉由所述控制單元藉由在向上方向移動所述卡盤和所述移動板減少所述基板和設置在所述卡盤的上部的擋板之間的間隙，並控制所述第一升降構件和所述第二升降構件，以便在所述向下方向移動移動板，以移除由於所述電漿流入所述基板的所述邊緣區域的所述下表面所引起附著在所述基板的所述邊緣區域的所述下表面和所述基板的側表面的膜。
本發明的一個實施例中提供一種支撐單元，被包括在一種利用電漿用於處理基板的設備中，所述支撐單元可包括：卡盤，經配置以支撐基板的下表面；移動板，經設置成在俯視時圍繞所述卡盤；以及升降構件，經配置成藉由將所述移動板相對於所述卡盤在向上或向下方向移動來針對處理空間改變被所述卡盤所支撐的所述基板的邊緣區域的暴露面積。
在本發明的一個實施例中，在俯視時，所述卡盤的直徑可小於放置在所述卡盤上的所述基板的直徑。
在本發明的一個實施例中，所述移動板在俯視時可為環形，且所述移動板為階梯形，其中所述移動板的內側上表面的高度比外側上表面的高度低，以便避免放置在所述卡盤上的所述基板滑動。
在本發明的一個實施例中，在俯視時，所述移動版的所述內側上表面可重疊於所述基板的所述邊緣區域。
在本發明的一個實施例中，所述卡盤的側表面上可形成導引部，設置至所述移動板的導引構件係插入所述導引部，所述導引部導引所述移動板的垂直移動。
在本發明的一個實施例中，所述導引構件的形狀可為一對各為「
Figure 02_image001
」形的導引組件的背部彼此相對。
本發明的一個實施例中提供一種處理基板的方法，根據本發明實施例，所述方法包括：以卡盤在處理空間中支撐基板的下表面；在所述處理空間中產生電場，並從供應到所述處理空間的製程氣體或處理流體產生電漿，以處理所述基板；以及垂直移動設置成圍繞所述卡盤的移動板，以調整所述基板的邊緣區域的下表面與所述移動板的上表面之間的間隙。
在本發明的一個實施例中，用電漿移除被設置在所述基板的上表面的薄膜後，可將所述移動板向下移動，將所述基板的所述下表面從所述移動板的所述上表面間隔分開，並用電漿移除附著在所述基板的所述邊緣區域的所述下表面的薄膜。
在本發明的一個實施例中，所述移動板的上表面可有內側上表面和外側上表面，所述內側上表面的高度可被設置為低於所述外側上表面的高度，而間隔可為所述基板的所述下表面和所述移動板的所述內側上表面之間的間隙。
在本發明的一個實施例中，在俯視時，所述內側上表面可重疊於所述基板的所述邊緣區域。
在本發明的一個實施例中，設置在所述基板的所述上表面的薄膜材料可為硬遮罩。
根據本發明的實施例，可有效率地處理基板。
此外，根據本發明的實施例，可有效率地移除附著在基板的邊緣區域的膜。
此外，根據本發明的實施例，可有效率的移除附著在基板的邊緣區域的下表面的膜。
此外，根據本發明的實施例，可用單一基板處理設備移除附著在基板的上表面和所述基板的邊緣區域的下表面的所有膜。
本發明的效果並不限於上述的效果，而具備本領域通常技術之人員可從本說明書和附圖中清楚地理解未提及的效果。
以下將參照所附圖式，更加全面地描述本發明的實施例。圖式中顯示了本發明的實施例。然而，本發明可有不同的實施方式，且不限於以下的實施方式。本發明以下的描述省略了已納入本發明的已知功能和配置的詳細描述，以避免使本發明的主題不明確。此外，在各圖式中都使用相同的元件符號來代表具有類似功能和動作的構件。
除非在上下文中明確列出相反的含義，否則「包括」一詞以及其變體將被理解為意味著包括所述的構件，但不排除任何其他構件。可理解的是，「包括」和「具有」等術語旨在指定說明書中存在所描述的特徵、數量、步驟、操作、組成構件和組件或其組合，且不排除預先存在，或添加一個或多個的其他特徵、數量、步驟、操作、組成構件和組件或其組合的可能性。
除非在上下文中明確列出相反的含義，否則本文的單數表達也包括複數表達。因此，為更清楚地描述，可能在圖式中會誇大各構件的形狀與大小。
如第一和第二等術語是用於描述各種組成構件，但組成構件不受這些術語的限制。這些術語只是用來區分一個組成構件和另一個組成構件。舉例來說，在不偏離本發明範圍的情況下，第一構成構件可被命名為第二構成構件，同樣的，第二構成構件也可被命名為第一構成構件。
應當理解的是，當一個組成構件被「耦合」或「連接」到另一個組成構件時，一個組成構件可直接耦合到或連接到另一個組成構件，但也可有中間構件存在。相反的，當一個組成構件「直接耦合到」或「直接連接到」另一個組成構件時，應理解為沒有中間構件存在兩者之間。描述組成構件之間的關係的其他表達方式，例如「之間」和「直接在兩者之間」或「與～相鄰」，以及「與～直接相鄰」，應作類似解釋。
本文使用的所有術語，包括技術或科學術語，除非另有不同的定義，否則其含義與本領域中具備普遍技術之人員普遍理解的含義相同。在普遍使用的字典中定義的術語，其含義應與相關技術的脈絡相匹配後再作解釋，除非在本說明書中有明確定義，否則不應以理想化或過於正式的含義來做解釋。
參照圖2到圖8，以下將詳細說明本發明的一實施例。
首先，根據本發明示範實施例的基板處理設備10所處理的基板W可為矽晶圓。此外，根據本發明示範實施例，所述基板處理設備10所處理的所述基板W上可形成硬遮罩。例如，所述基板處理設備10可執行移除形成在所述基板W上的硬遮罩的硬遮罩剝離製程。此外，裝入所述基板處理設備10的所述基板W可為已經過沈積製程，例如化學氣相沈積（Chemical Vapor Deposition；CVD）的所述基板W。
圖2為本發明實施例的所述基板處理裝置的示意圖。參照圖2，本發明實施例的所述基板處理裝置10可包括腔室100、支撐單元200、擋板300、流體供應單元400、氣體供應單元500、排氣單元600、電源單元700和控制單元800。
所述腔室100可包括處理空間102。所述腔室100可為接地。所述腔室100中設置的所述處理空間102可為用來執行移除形成在所述基板W上的硬遮罩的移除製程的空間。在所述腔室100的一側可形成入口（圖未示），所述基板W可通過所述入口被裝入所述處理空間102，或被從處理空間102中卸下。所述入口可經由門（圖未示）選擇性地打開/關閉。此外，在所述腔體100的下表面還可形成與將在下文描述的所述排氣裝置600相連的排氣孔104。
此外，可在所述腔室100中設置冷卻構件110。所述冷卻構件110可調節腔室100的溫度。所述冷卻構件110還可調節所述處理空間102的溫度。所述冷卻構件110可為與供應冷卻流體的冷卻流體供應源連接的流道。供應給所述冷卻構件110的冷卻流體可為冷卻水或冷卻氣體。然而，本發明並不侷限於此，而所述冷卻構件110可被不同程度地修改為能冷卻所述腔室100的公開已知構件。
所述支撐單元200可在所述處理空間102中支撐所述基板W。所述支撐單元200可在所述電漿P移除形成在所述基板W上的硬遮罩的同時支撐所述基板W。所述支撐單元200可調整被支撐的所述基板W的溫度。例如，所述支撐單元200可通過加熱被支撐的所述基板W來進一步提高所述電漿P的處理效率（例如，去除速率）。此外，所述支撐單元200可沿垂直方向移動所述基板W。例如，所述支撐單元200可沿向上或向下方向移動所述基板W，來調整所述基板W的上表面和所述擋板300之間的間隙，所述擋板300將在下文中詳細說明。此外，所述支撐單元200可接地。所述支撐單元200將在下文中詳細說明。
所述擋板300可向所述處理空間102供應製程氣體和/或處理流體。所述擋板300可被設置為具有內部空間302的圓柱形。此外，在所述擋板300的下表面可形成製程氣體和/或處理流體流經的注射孔304。在所述擋板300的上部可形成注入口，所述注入口與流體供應管線440和氣體供應管線530（將在下文說明）相連接。由所述流體供應管線440提供的處理流體和由所述氣體供應管線530提供的製程氣體可通過所述注入口流入所述內部空間302。流入所述內部空間302的製程氣體和/或處理流體可通過所述注射孔304流入所述處理空間102。此外，所述擋板300的下表面可為階梯形，其中邊緣區域的下表面低於中央區域的下表面。因此，所述擋板300可插入並安裝到形成在所述腔室100的上部的開口中。此外，所述擋板300可接地。
所述流體供應單元400可向所述處理空間102供應處理流體。由所述流體供應單元400供應的製程流體可包括水（H 2O）、醇等。醇可為甲醇（MeOH，一種一級醇）或乙醇（EtOH，一種二級醇），此外，所述流體供應單元400可包括處理流體供應源410、汽化器420、流速調節構件430和所述流體供應管線440。
所述處理流體供應源410可將包括水（H 2O）的處理流體輸送到所述汽化器420。此外，所述處理流體供應源410可將液態處理流體輸送到所述汽化器420。所述汽化器420可通過在高溫下加熱所接收的處理流體等的方法將處理流體改變為汽化狀態。在所述汽化器420中被改變為汽化狀態的高溫處理流體可通過與所述擋板300相連的所述流體供應管線440被輸送到所述擋板300。此外，被輸送到所述擋板300的處理流體可通過所述注射孔304注入到所述處理空間102。此外，所述流速調節構件430可改變被輸送到所述擋板300的處理流體的單位時間的供應流速。所述流速調節構件430可為調節器或流速調節閥。然而，本發明並不侷限於此，而所述流速調節構件430可被不同程度地修改為公開已知裝置，以改變單位時間內處理流體的供應流速。
所述氣體供應單元500可向所述處理空間102供應製程氣體。由所述氣體供應單元500供應給所述處理空間102的製程氣體可包括N 2、Ar、H 2、O 2和O*中的至少一種。
所述氣體供應單元500可包括氣體供應源510、流速控制構件520和氣體供應管線530。
所述氣體供應源510可通過所述氣體供應管線530向所述擋板300供應製程氣體。供應給所述擋板300的製程氣體可通過所述注射孔304以供應到所述處理空間102。所述氣體供應源510可包括第一氣體供應源511、第二氣體供應源512和第三氣體供應源513。所述第一供氣源511可供應氮氣（N 2）氣體。所述第二氣體供應源512可供應氬氣（Ar）氣體。所述第三氣體供應源513可供應氫氣（H 2）氣體。此外，由所述氣體供應源510供應的製程氣體的每單位時間的供應流速可由所述流速控制構件520調整。例如，所述流速控制構件520可包括第一流速控制構件521、第二流速控制構件522和第三流速控制構件523。此外，由所述第一氣體供應源511供應的製程氣體在每單位時間的供應流速可由安裝在所述氣體供應管線530中的所述第一流速控制構件521調整。此外，由所述第二氣體供應源512供應的製程氣體在每單位時間的供應流速可由安裝在所述氣體供應管線530中的所述第二流速控制構件522調整。此外，由所述第三氣體供應源513供應的製程氣體在每單位時間的供應流速可由安裝在所述氣體供應管線530中的所述第三流速控制構件523調整。所述流速控制構件520可為調節器或流量調節閥。然而，本發明並不侷限於此，而所述流速控制構件520可被不同程度地修改為公開已知裝置，即調整製程氣體在每單位時間的供應流速。
所述排氣單元600可對所述處理空間102進行排氣。所述排氣單元600可在所述基板W被處理之前、在所述基板W被處理之後、以及在所述基板W被處理時的至少一種或多種情形下對所述處理空間102進行排氣。所述排氣裝置600可對所述處理空間102進行排氣，以將提供給所述處理空間102的製程氣體和處理流體，以及在處理所述基板W的過程中可能產生的副產品（或雜質）排放到所述處理空間102的外部。所述排氣裝置600可包括與所述排氣孔104連接的所述排氣管線602，以及對所述排氣管線602減壓的所述排氣構件604。所述排氣構件604可為泵。然而，本發明並不侷限於此，而所述排氣構件604可被不同程度地修改為公開已知裝置，為所述處理空間102減壓並對所述處理空間102進行排氣。
所述電源單元700可在所述處理空間102中產生電場。所述電源單元700可在所述處理空間102中產生電場，並用供應到所述處理空間102的製程氣體與處理流體產生電漿。所述電源單元700可包括高頻電源702和匹配單元704。所述高頻電源702可為射頻電源。所述匹配單元704可在所述高頻電源702上進行匹配。
所述控制單元800可控制所述基板處理設備10。所述控制單元800可控制所述基板處理設備10，以使所述基板處理設備10執行移除所述基板W上的薄膜的薄膜移除製程（例如，硬遮罩剝離製程）。此外，所述控制單元800可包括製程控制器，其包括對所述基板處理設備10執行控制的微處理器（電腦）、使用者介面，其包括鍵盤，可由操作者為管理所述基板處理設備10而執行命令輸入操作等或類似操作、顯示器，其可用於可視化和顯示所述基板處理設備10等的操作情況、以及儲存單元，其可儲存用於在製程控制器或程式的控制下，在基板處理設備10中執行製程的控制程式，即處理程式庫，可根據各種資料和處理條件，在每個組件中執行製程。此外，所述使用者介面和所述儲存單元可與所述製程控制器連接。所述處理程式庫可儲存在所述儲存單元的儲存媒體中，所述儲存媒體可為硬碟，也可為可攜式磁碟片，如CD-ROM或DVD，或半導體記憶體，如快閃記憶體。
圖3為圖2的支撐單元的橫剖面圖，圖4為圖2的支撐單元的俯視圖。參照圖3和圖4，根據本發明實施例的所述支撐單元200可包括卡盤210、加熱構件220、舉升銷230、移動板240、導引構件250、升降板260和升降構件270。
所述基板W可放置在所述卡盤210的上部。例如，所述卡盤210可包含一個座面，而所述基板W被放置在所述座面上。所述卡盤210可支撐所述基板W的下表面。所述卡盤210可包括支撐板212和升降軸214。所述支撐板212可支撐所述基板W的下表面。所述升降軸214可設置在所述支撐板212下方，以便沿垂直方向移動所述支撐板212。例如，所述升降軸214可通過由第一舉升構件271產生的驅動力沿垂直方向移動，所述第一舉升構件271將在下文中說明。當所述升降軸214沿垂直方向移動時，所述支撐板212也可沿垂直方向移動。此外，所述支撐板212可接地。例如，可在所述支撐板212內設置一個電極，而設置在所述支撐板212中的電極可與設置在所述升降軸214中的接地棒連接。
此外，在俯視時，所述卡盤210的直徑可小於放置在所述卡盤210上的所述基板W的直徑。例如，所述支撐板212的直徑可小於放置在所述支撐板212上的所述基板W的直徑。因此，當所述基板W被放置在所述支撐板212上時，所述基板W的邊緣區域可突出到所述支撐板212的外部。
此外，卡盤210可由金屬或陶瓷等材料製成。舉例來說，支撐板212可由金屬或陶瓷等材料製成。
此外，所述導引構件250（將在下文說明）被插入所述卡盤210的側表面，並可形成引導所述移動板240（將在下文說明）垂直移動的導引部件213。所述導引部件213可具備與所述導引構件250（將在下文說明）相對應的形狀。例如，導引部件213可包括凹槽部分，被導引組件(第一導引組件251和第二導引組件252)（將在下文說明）插入其中，以及包括突出部分，插入到所述第一導引組件251和第二導引組件252之間的空間。
所述卡盤210可設置所述加熱構件220。例如，所述加熱構件220可被設置在所述卡盤210的所述支撐板212中。所述加熱構件220可加熱由支撐單元200支撐的所述基板W。例如，所述加熱構件220可向由所述支撐單元200支撐的所述基板W傳遞冷熱或暖熱，以調整所述基板W的溫度。此外，所述加熱構件220可與加熱電源（圖未示）連接，該電源向所述加熱構件220供電。此外，所述加熱構件220可為加熱器。然而，本發明並不侷限於此，所述加熱構件220可被不同程度地修改為能調整所述基板W的溫度的公開已知裝置。
所述舉升銷230可沿垂直方向移動所述基板W。可設置至少一個舉升銷230。例如，可設置多個舉升銷230。所述舉升銷230可沿著形成在所述支撐板212中的舉升銷孔沿垂直方向移動。所述舉升銷230可沿垂直方向移動，以將所述基板W加載到所述支撐板212上或從所述支撐板212上卸載所述基板W。
所述移動板240可被設置為在俯視時為圍繞所述卡盤210。所述移動板240可通過第二升降構件272沿垂直方向移動，所述第二升降構件272將在下文說明。所述移動板240可為環形。所述移動板240的上表面可包括內側上表面240a和外側上表面240b。所述內側上表面240a的高度可為比所述外側上表面240b的高度低。也就是說，所述移動板240的上表面可為階梯形。因此，當所述基板W被放置在所述支撐板212上時，所述移動板240可作為滑動屏障，避免所述基板W發生橫向滑動。此外，在俯視時，放置在所述支撐單元200上的所述基板W的所述邊緣區域可重疊於所述移動板240的所述內側上表面240a。
此外，製成所述移動板240的材料可與製成所述卡盤210（例如所述支撐板212）的材料相同或相似。舉例來說，所述移動板240可由包括金屬或陶瓷的材料製成。此外，製成所述移動板240的材料可與製成所述卡盤210（例如所述支撐板212）的材料不同。例如，當所述支撐板212是由包括金屬的材料製成時，所述移動板240可由包括陶瓷的材料製成。此外，當所述支撐板212是由包括陶瓷的材料製成時，所述移動板240可由包括金屬的材料製成。
當所述移動板240沿垂直方向移動時，所述導引構件250可引導所述移動板240的垂直移動。例如，所述導引構件250插入所述支撐板212的所述導引部件213，以引導所述移動板240的垂直移動。在俯視時，所述導引構件250被設置在所述移動板240的內側表面。例如，所述導引構件250可被設置在對應於所述支撐板212的側表面的所述移動板240的內側表面。所述移動板240可設置至少一個導引構件250。舉例來說，所述移動板240可設置多個導引構件250。舉例來說，所述移動板240可設置兩個導引構件250。當設置多個導引構件250時，導引構件250可限制所述移動板240的垂直移動以外的其餘移動的自由度，以適當地引導所述移動板240的垂直移動。
所述導引構件250可配置一對導引組件(第一導引組件251和第二導引組件252)。例如，第一導引組件251和第二導引組件252可各為「
Figure 02_image001
」形。此外，所述第一導引組件251和第二導引組件252的背部可彼此相對。所述第一導引組件251和第二導引組件252可彼此間隔。所述導引部件213的突出部分可插入所述第一導引組件251和第二導引組件252之間的空間，且所述第一導引組件251和第二導引組件252可插入所述導引部件213的凹槽部分。
所述升降板260可將所述移動板240沿垂直方向移動。所述升降板260可通過所述第二升降構件272沿垂直方向移動，所述第二升降構件272將在下文說明。所述升降板260可與所述移動板240的下表面耦合。因此，當所述第二升降構件272沿垂直方向移動所述升降板260時，所述移動板240可沿垂直方向移動。所述升降板260可為圓柱形，其上部具有開口。此外，在俯視時，在所述升降板260的中心區域可形成開口，使所述升降軸214可插入其中。即使只在所述升降板260上設置一個所述第二升降構件272來將所述移動板240移動，也可將所述移動板240的鬆垂或傾斜情形最小化。
所述升降構件270可將所述移動板240相對於所述卡盤210沿向上或向下方向移動。所述升降構件270可通過將所述移動板240移動來針對所述處理空間102改變被所述卡盤210支撐的所述基板W的邊緣區域的暴露面積。此外，所述升降構件270可將所述移動板240相對於所述卡盤210移動，以改變引入空間的體積，使電漿P可被引入到所述基板W的所述邊緣區域的下部。
所述升降構件270可包括所述第一升降構件271和第二升降構件272。所述第一升降構件271可與所述卡盤210的所述升降軸214連接，以便將所述卡盤210（例如所述支撐板212）沿垂直方向移動。此外，所述第二升降構件272可與所述升降板260連接，將所述移動板240沿垂直方向移動。升降構件270可包括馬達和與馬達耦合的移動軸，並且在升降構件270中的馬達可設置在處理空間102的外部。
以下將詳細說明本發明實施例的基板處理方法。為使所述基板處理設備10執行本發明實施例的基板處理方法，所述控制單元800可控制所述基板處理設備10的配置。舉例來說，為使所述基板處理設備10執行將在下文說明的所述基板處理方法，所述控制單元800可控制所述基板處理設備10所包括的所述第一升降構件271、所述第二升降構件272、所述氣體供應單元500、所述流體供應單元400、所述電源單元700和所述排氣單元600中的至少一個。
首先，當所述基板W被裝載到所述處理空間102時，所述支撐單元200的所述舉升銷230可沿向上方向移動，以支撐被裝載到所述處理空間102的所述基板W的下表面。當所述基板W被放置在所述舉升銷230上時，所述舉升銷230可沿向下方向移動，以將所述基板W置於所述支撐板212的上表面上。
接下來，所述控制單元800可控制所述第一升降構件271和所述第二升降構件272，使所述卡盤210和所述移動板240都沿向上方向移動。放置在所述支撐單元200上的所述基板W的上表面和所述擋板300的下表面之間的間隙G可因此減少（請參照圖6）。然後，所述氣體供應單元500或所述流體供應單元400可供應製程氣體或處理流體到所述處理空間102。製程氣體或處理流體可被電源單元700產生的電場激發為電漿態。因此，設置在所述基板W的上表面上的膜（例如，形成在所述基板W的上部的硬遮罩）可被電漿移除。
形成在所述基板W的上表面的膜被移除後，所述第二升降構件272可將所述移動板240沿向下方向移動（請參照圖7）。當所述移動板240沿向下方向移動時，所述基板W的下表面和所述移動板240的所述內側上表面240a可彼此間隔開來。因此，電漿P可被引入到介於所述基板W的下表面和所述移動板240之間的空間。當電漿P被引入到所述基板W的下表面時，附著在所述基板W的所述邊緣區域的下表面和所述基板W的側表面的膜可與電漿P反應並被移除。
在此情況下，當所述移動板240而非卡盤210沿向下方向移動時，在所述基板W被所述卡盤210支撐的狀態下，所述基板W的所述邊緣區域的下表面暴露在所述處理空間102中。也就是說，所述基板W的高度被保持著。換句話說，所述基板W和所述擋板300之間的間隙保持不變。當所述卡盤210沿向上方向移動而使所述基板W的邊緣區域的下表面暴露在處理空間102中時，影響所述基板W上的膜的移除效率的另一因素被改變，同時所述基板W和擋板300之間的間隙被改變，且本發明實施例的基板處理方法可通過將所述移動板240沿向下方向移動，而使影響所述基板W上的膜的移除效率的另一因素的變化最小化。然而本發明並不侷限於此，而所述卡盤210可沿向上方向移動，且所述基板W的所述邊緣區域的下表面可暴露在所述處理空間102中。
在一般的基片處理裝置中，就硬體而言，電漿P幾乎不可能流入放置在所述基座1000上的所述基板W的下表面，因此難以移除附著在所述基板W的所述邊緣區域的下表面的膜。為了移除附著在所述基板W的下表面的膜，可考量用舉升銷1300將所述基板W與所述支撐板1100間隔開來，以將電漿P引入所述基板W的下表面的方法，但在這種情況下，在電漿P移除所述基板W上的膜時產生的製程副產品可能會再次附著在所述基板W的下表面，和所述支撐板1100的上表面。此外，所述基板W和所述支撐板1100之間的間隙被限制在所述舉升銷1300的舉升高度內，所以控制移除附著在所述基板W的下表面的膜時有所限制。
然而，根據本發明實施例，通過將所述移動板240沿垂直方向移動，只有所述基板W的所述邊緣區域的下表面會暴露在所述處理空間102中，因此能有效地移除附著在所述基板W的所述邊緣區域的下表面的膜。此外，還可處理在所述基板W被電漿P處理時產生的製程副產品會附著在所述基板W的下表面，或支撐板212的上表面的問題。
此外，在本發明中，所述支撐板212和所述移動板240都可沿垂直方向移動。因此，所述基板W的下表面和所述移動板240的上表面之間的間隙可由所述移動板240的移動範圍及所述支撐板212的移動範圍決定。也就是說，所述基板W的邊緣區域的下表面與所述移動板240的上表面之間的間隙可被控制在較寬的範圍內，而通過適當調整所述基板W的下表面與所述移動板240的上表面之間的間隙，可用較高的選擇比來移除附著在所述基板W的邊緣區域的下表面上的薄膜。
在前述例子中，已舉例說明所述第二升降構件272通過所述升降板260將所述移動板240沿垂直方向移動的情況，但本發明並不侷限於此。舉例來說，所述移動板240可直接連接到第三升降構件273，該第三升降構件273具有與第二升降構件272大致相同或相似的結構，且所述移動板240通過第三升降構件273沿垂直方向移動。除此之外，還可設置多個第三升降構件273。
在前述例子中，已舉例說明所述升降構件270包括馬達的情況，但本發明並不侷限於此。舉例來說，所述升降構件270可被不同程度地修改為公開已知裝置（例如，氣動/液壓缸），而該裝置能將所述卡盤210或所述移動板240沿垂直方向移動。
在前述例子中，已舉例說明將所述加熱構件220設置於所述支撐板212的情況，但本發明並不侷限於此。舉例來說，所述加熱構件220也可設置於所述移動板240。此外，所述加熱構件220也可設置於所述移動板240和所述支撐板212。
上述的詳細描述為本發明的詳細說明。進一步說，上述內容展示和說明了本發明的實施例，本發明可應用在其他各種組合、修改和環境中。也就是說，上述內容可在本說明書所揭露的發明概念的範圍內、該當於所揭露範圍內、和/或本領域的技能或知識範圍內進行修改或修正。上述實施例說明實現本發明技術精神的最佳狀態，並可在本發明的具體應用領域和使用中視需要進行各種改變。因此，上述對本發明的詳細描述並不意味著將本發明限制在所揭露的實施例中。此外，本文隨附的申請專利範圍應被解釋為也包括其他實施例。
10:基板處理設備 1000:基座 1100:支撐板 1200:支撐軸 1300:舉升銷 W:基板 P:電漿 100:腔室 102:處理空間 104:排氣孔 110:冷卻構件 200:支撐單元 210:卡盤 212:支撐板 213:導引部件 214:升降軸 220:加熱構件 230:舉升銷 240:移動板 240a:內側上表面 240b:外側上表面 250:導引構件 251:第一導引組件 252:第二導引組件 260:升降板 270:升降構件 271:第一升降構件 272:第二升降構件 273:第三升降構件 300:擋板 302:內部空間 304:注射孔 400:流體供應單元 410:處理流體供應源 420:汽化器 430:流速調節部件 440:流體供應管線 500:氣體供應單元 510:氣體供應源 511:第一氣體供應源 512:第二氣體供應源 513:第三氣體供應源 520:流速控制構件 521:第一流速控制構件 522:第二流速控制構件 523:第三流速控制構件 530:氣體供應管線 600:排氣單元 602:排氣管線 604:排氣構件 700:電源單元 702:高頻電源 704:匹配單元 800:控制單元
圖1為利用電漿處理基板的設備中提供的一般基座的示意圖。
圖2為本發明其中一實施例的基板處理裝置的示意圖。
圖3為圖2的支撐單元的橫剖面圖。
圖4為圖2的支撐單元的俯視圖。
圖5為基板安置在圖2的支撐單元上的狀態的示意圖。
圖6為圖2的支撐單元支撐的基板的上表面以電漿處理的情形的示意圖。
圖7為圖2的支撐單元支撐的基板的邊緣區域的下表面以電漿處理的情形的示意圖。
圖8為本發明另一實施例的支撐單元的示意圖。
10:基板處理設備
100:腔室
102:處理空間
104:排氣孔
110:冷卻構件
200:支撐單元
300:擋板
302:內部空間
304:注射孔
400:流體供應單元
410:處理流體供應源
420:汽化器
430:流速調節部件
440:流體供應管線
500:氣體供應單元
510:氣體供應源
511:第一氣體供應源
512:第二氣體供應源
513:第三氣體供應源
520:流速控制構件
521:第一流速控制構件
522:第二流速控制構件
523:第三流速控制構件
530:氣體供應管線
600:排氣單元
602:排氣管線
604:排氣構件
700:電源單元
702:高頻電源
704:匹配單元
800:控制單元

Claims (18)

  1. 一種用於處理基板之設備，所述設備包括：腔室，具有處理空間；支撐單元，經配置以在所述處理空間中支撐基板；以及電源單元，經配置以在所述處理空間中產生電場，並用供應到所述處理空間的製程氣體或處理流體產生電漿，其中，所述支撐單元包括：卡盤，經配置以支撐所述基板的下表面；移動板，在俯視時，所述移動板經設置以圍繞所述卡盤；以及升降構件，經配置以藉由將所述移動板相對於所述卡盤在向上或向下方向移動來針對所述處理空間改變被所述卡盤所支撐的所述基板的邊緣區域的暴露面積；其中，所述卡盤的一側表面上形成導引部，設置至所述移動板的導引構件係插入所述導引部，且所述導引部導引所述移動板的垂直移動。
  2. 如請求項1所述之設備，其中，在俯視時，所述卡盤的直徑小於放置在所述卡盤上的所述基板的直徑。
  3. 如請求項2所述之設備，其中，所述移動板在俯視時為環形，且所述移動板為階梯形，其中所述移動板的內側上表面的高度比外側上表面的高度低。
  4. 如請求項3所述之設備，其中，在俯視時，放置在所述支撐單元上的所述基板的所述邊緣區域重疊於所述移動板的所述內側上表面。
  5. 如請求項1所述之設備，其中，所述導引構件具有其中為「┐」形的一對導引組件的背部彼此相對的形狀。
  6. 如請求項1至4中任一項所述之設備，其更包括：控制單元，其中，所述控制單元控制所述升降構件，以便在向下方向移動所述移動板，以提升處理被所述支撐單元所支撐的所述基板的所述邊緣區域的下表面的效 率。
  7. 如請求項6所述之設備，其中，所述升降構件包括：第一升降構件，其使所述卡盤在垂直方向移動；以及第二升降構件，其使所述移動板在所述垂直方向移動。
  8. 如請求項7所述之設備，其中，在所述基板被放置在所述卡盤上之後，所述控制單元藉由在所述向上方向移動所述卡盤和所述移動板減少所述基板和設置在所述卡盤的上部的擋板之間的間隙，並控制所述第一升降構件和所述第二升降構件，以便在所述向下方向移動所述移動板，以移除由於所述電漿流入所述基板的所述邊緣區域的所述下表面所引起的附著在所述基板的所述邊緣區域的所述下表面和所述基板的側表面的膜。
  9. 一種支撐單元，被包括在一種利用電漿用於處理基板的設備中，所述支撐單元包括：卡盤，經配置以支撐基板的下表面；移動板，經設置成在俯視時圍繞所述卡盤；以及升降構件，經配置成藉由將所述移動板相對於所述卡盤在向上或向下方向移動來針對處理空間改變被所述卡盤所支撐的所述基板的邊緣區域的暴露面積；其中，所述卡盤的一側表面上形成導引部，設置至所述移動板的導引構件係插入所述導引部，所述導引部導引所述移動板的垂直移動。
  10. 如請求項9所述之支撐單元，其中，在俯視時，所述卡盤的直徑小於放置在所述卡盤上的所述基板的直徑。
  11. 如請求項10所述之支撐單元，其中，所述移動板在俯視時為環形，且所述移動板為階梯形，其中所述移動板的內側上表面的高度比外側上表面的高度低，以便避免放置在所述卡盤上的所述基板滑動。
  12. 如請求項11所述之支撐單元，其中，在俯視時，所述移動板的所述內側上表面重疊於所述基板的所述邊緣區域。
  13. 如請求項9所述之支撐單元，其中，所述導引構件具有其中為「┐」 形的一對導引組件的背部彼此相對的形狀。
  14. 一種處理基板之方法，其包括以下步驟：以卡盤在處理空間中支撐基板的下表面；在所述處理空間中產生電場，並從供應到所述處理空間的製程氣體或處理流體產生電漿，以處理所述基板；以及在使用所述電漿處理所述基板的期間，垂直移動設置成圍繞所述卡盤的移動板，以調整所述基板的邊緣區域的下表面與所述移動板的上表面之間的間隙。
  15. 如請求項14所述之處理基板之方法，其中，用電漿移除設置在所述基板的上表面的薄膜，然後將所述移動板向下移動，以將所述基板的所述下表面從所述移動板的所述上表面間隔分開，以便用電漿移除附著在所述基板的所述邊緣區域的所述下表面的薄膜。
  16. 如請求項14或15所述之處理基板之方法，其中，所述移動板的所述上表面具有內側上表面和外側上表面，所述內側上表面的高度被設置為低於所述外側上表面的高度，而所述間隔為所述基板的所述下表面和所述移動板的所述內側上表面之間的間隙。
  17. 如請求項16所述之處理基板之方法，其中，在俯視時，所述移動板的所述內側上表面重疊於所述基板的所述邊緣區域。
  18. 如請求項14或15所述之處理基板之方法，其中，設置在所述基板的所述上表面的薄膜材料為硬遮罩。
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