TWI801434B - 用以控制電漿輝光放電之定位的方法及用於處理基板之設備 - Google Patents
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Abstract
揭示用以控制電漿腔室中輝光放電之方法及系統。一範例設備包含具有連接至地面的腔室壁的一腔室及一射頻(RF)電源。一頂部電極係連接至該RF電源,且一底部電極係連接至該RF電源。一相變控制部係連接至該RF電源的輸出,以控制由該RF電源供應至該頂部電極之RF信號的第一相位、及由該RF電源供應至該底部電極之該RF信號的第二相位。一控制器係與該相變控制部通信,俾調整該第一相位與該第二相位之間的相位差,以調整該腔室內電漿輝光放電的位置。
Description
本發明係關於電漿腔室之電極間電漿的電漿輝光放電之控制方法,具體而言,係關於提供至電漿腔室之噴淋頭及底座之各者的射頻(RF)功率信號之間的相位控制方法。
電漿輔助化學氣相沉積(PECVD)為一種類型的電漿沉積,其用以在基板(例如,晶圓)上由氣態(亦即,蒸氣)至固態沉積薄膜。PECVD系統將液體前驅物轉化為蒸氣前驅物,該蒸氣前驅物被輸送至腔室。PECVD系統可包含蒸發器,其以受控的方式使液體前驅物蒸發以產生蒸氣前驅物。電漿腔室用於利用電漿輔助原子層沉積(PEALD)處理來沉積精密材料層。相似地,電漿被用於為從基板移除材料而最佳化的腔室中。
該等系統均需要自導入腔室中之氣體引燃電漿,其在本文中稱為電漿輝光放電,電漿輝光放電係起因於將功率提供至腔室的一或更多電極。依賴於在電極間引燃電漿之任何系統的當前挑戰為輝光放電的控制。例如,一
旦輝光放電係產生於電極之間,通常不可能對腔室內不同位置或區域中之所有電漿主體的定位部分造成影響。為了解決該等問題,現今技術依賴複數頻率及/或複數RF產生器以控制PEALD、PEALD、或蝕刻中的輝光放電。
本發明中所描述之實施例係由此背景中產生。
提供用以控制腔室內電漿輝光放電之方法及系統。針對從RF電源供應至頂部電極與底部電極兩者的RF信號而控制相位差。相位差之控制協助控制電漿輝光放電之定位,由實質上在頂部電極與底部電極之間,到實質上遠離頂部與底部電極並接近腔室的腔室壁,該等腔室壁係接地的。
在一實施例中,揭示一種用以控制電漿輝光放電之定位的方法。一射頻(RF)產生器連接至一腔室的一頂部電極,且該腔室具有耦接至地面的腔室壁。該RF產生器係連接至該腔室的一底部電極。該方法包含對欲在該腔室中執行之沉積的一處理操作進行識別。該方法更包含將欲供應至該頂部電極之來自該RF產生器的RF信號設定在第一相位,且將欲供應至該底部電極之來自該RF產生器的該RF信號設定在第二相位。該第一相位與該第二相位可調整至一相位差,俾使電漿輝光放電基於該相位差而可控地定位於該腔室內。
揭示用以處理基板之設備。該設備包含具有連接至地面的腔室壁的一腔室及一射頻(RF)電源。一頂部電極係連接至該RF電源,且一底部電極係連接至該RF電源。一相變控制部係連接至該RF電源的輸出,以控制由該RF電源供應至該頂部電極之RF信號的第一相位、及由該RF電源供應至該底部電極之該RF信
號的第二相位。一控制器係與該相變控制部通信,俾調整該第一相位與該第二相位之間的相位差,以調整該腔室內電漿輝光放電的位置。
其他實施態樣由隨後之實施方式及附圖當可更加明白。
100:電漿腔室
102:腔室壁
104:頂部電極
106:底部電極
108:地面
110:地面
120:RF電源
140:控制器
142:相變控制部
144:相位感測器
204:電漿輝光放電
204a:電漿輝光放電
204b:電漿輝光放電
302:埠
304:區域
306:區域
402:操作
404:操作
406:操作
408:操作
410:操作
412:操作
502:操作
504:操作
602:操作
604:操作
702:操作
704:操作
802:操作
804:操作
806:操作
810:操作
藉由參照隨後之說明及隨附之圖式可最適當理解實施例。
依據一構造,圖1說明電漿腔室的範例,該電漿腔室包含具有腔室壁的腔室以處理基板。
圖2說明透過改變輸送至頂部電極的第一相位與輸送至底部電極的第二相位(如由RF電源供應之RF信號所輸送)之間的相位而提供之功能的範例。
依據一實施例,圖3說明處理腔室的範例構造,以及藉由將輸送至頂部電極與底部電極的RF功率分離而獲得的某些優點。
依據揭示內容的若干實施例,圖4-8提供範例方法流程。
下述之實施例描述用於以下者之方法、裝置、系統、及電腦程式:對輸送至頂部電極(例如噴淋頭)與底部電極(例如底座)之各者的RF功率之間的相位差加以控制或設定,以對電漿腔室內電漿輝光放電之主體的位置或定位造成影響。顯然地,在毋須若干或全部此等特定細節之情況下即可實行本發明。在其他範例中,為了不使本發明晦澀難懂,習知的處理操作不會有詳細敘述。
在一實施例中,將單一的RF產生器連接至噴淋頭及底座兩者。在此構造中,噴淋頭用作一頂部電極,而底座用作一底部電極。在一範例中,單一的RF產生器係配置以將RF功率的一半供應至噴淋頭之電極,且將RF功率的一半供應至底座之電極,同時控制所輸送之RF功率信號之間的相位差。在一範例中,提供至噴淋頭之電極的RF功率信號與提供至底座之電極的RF功率信號為180度異相。在另一範例中,提供至噴淋頭之電極的RF功率信號與提供至底座之電極的RF功率信號為0度異相(例如,同相)。在又另一範例中,透過控制RF功率信號的0至180度異相之間的量,可能對腔室中電漿之電漿輝光放電的形狀及/或定位造成影響。舉例而言,藉由改變相位,系統能夠使電漿輝光放電集中為實質上在頂部與底部電極之間、或遠離頂部與底部電極並朝向接地的腔室壁,該等腔室壁提供一地面回路。
在一些實施例中,透過選擇由RF產生器至電極各者之電纜長度而設定相位差。在其他實施例中,與腔室之控制器接合的電子元件係可程式化的,俾自動設定及控制通往兩電極的RF之間的相變/相移。在一些實施例中,電纜長度及控制器控制可一起運行,俾提供微調以使電漿輝光放電定位於期望位置中。本文所述之實施例並不限於任何頻率。本文所述實施例之若干者可使用介於約100KHz至約100MHz之間的頻率,尤其,一些範例頻率包含約400KHz、約2MHz、約13.56MHz、約27MHz、約60MHz等。
圖1說明電漿腔室100的範例,電漿腔室100包含具有腔室壁102的腔室以處理基板。腔室壁102為接地。在一實施例中,底部電極106用作支撐基板的底座。頂部電極104用作輸送用於沉積或蝕刻材料之氣體的噴淋頭。在一實施例中,射頻(RF)電源120在一端耦接至地面108,且同時耦接至頂部電極
104與底部電極106兩者。如圖所示,相變控制部142係連接至RF電源120之輸出,並與控制器140接合。在一實施例中,相變控制部142係用於修改由RF電源120輸出之RF信號的相位。
相變控制部142係配置為針對由RF電源120輸出之相同的RF信號輸出,而調整輸送至頂部電極104的第一相位與輸送至底部電極106的第二相位之間的相位差。相位感測器144係透過腔室壁102的埠而連接至腔室。相位感測器144係配置以監視和感測腔室的內部區域,俾判定電漿輝光放電的位置或實質集中度。若電漿輝光放電集中在頂部電極104與底部電極106之間,則相位感測器144會判定輸送至頂部電極104與底部電極106的RF信號之間的相位為實質上180度異相。
若感測器判定電漿輝光放電的集中度實質上靠近腔室壁102,則感測器會判定輸送至頂部電極104與底部電極106的RF信號之間的相位為實質上0度異相、或實質上同相。在一些實施例中,相位感測器144作為相位偵測器操作,其可監視或感測腔室內的電流及電壓特性。在一些實施例中,相位感測器144可由整合於不同位置中、面向腔室內部的複數偵測器所界定。藉此方式,可進行相位及電漿輝光放電強度之更精確偵測,以在處理期間或處理之前判定或估計存在於腔室中的相位差。
在一實施例中,相位感測器144可為電壓-電流(VI)探針,用以在操作期間從腔室獲取電壓及電流的量測。舉例而言,VI探針可被連接於腔室的外部,例如,透過電性耦合至電極(亦即,噴淋頭電極或底座電極),或可被耦接至面向腔室之內部區域或朝向一或兩電極的內表面、埠、或延伸部。有些範例探針包含由設備供應商所製造的定製探針或VI探針,例如由MKS
Instruments,Inc.所製造的VI探針、由Bird Technologies所製造的VI探針、或其他者。在一些實施例中,相位感測器144可作為大小相位偵測器而實施,其接收並處理電壓及電流信號以偵測相位。此外,其他類型的系統(例如示波器、網路分析器及試驗設備)亦可用以監視腔室內的相位。
在一些實施例中,相變控制部142可用以感測供應至頂部電極與底部電極之各者的RF信號的相位。舉例而言,透過選擇RF電源120之輸出與頂部電極104及底部電極106之間的電纜長度而控制相位。因此,相變控制部142可感測RF信號並基於從控制器140接收的控制而在必要時進行調整。控制器140亦顯示為與RF電源120相接合,該控制器140在操作期間提供控制。
圖2說明透過改變輸送至頂部電極104的第一相位與輸送至底部電極106的第二相位(如由RF電源120供應之RF信號所輸送)之間的相位而提供之功能的範例。在此範例中,當第一相位與第二相位被設定為約180度異相時,電漿輝光放電204主要會容納於頂部電極104與底部電極106之間,同時使腔室壁102維持接地。在另一極端情況下,當供應至頂部電極104與底部電極106的RF信號係同相輸送時(例如,0度異相),將電漿輝光放電204b朝向腔室壁102推動或移動,腔室壁102提供通往地面110的路徑。
在一實施例中,可在其他的處理應用期間利用將電漿輝光放電204b朝向腔室壁102移動。舉例而言,透過將輸送至頂部電極104之RF信號的第一相位、與輸送至底部電極106之RF信號的第二相位設置為同相,亦可使腔室壁清潔最佳化。此時,可在使氦與氫之氣體混合物流動時使經移動之電漿輝光放電204b最佳化。使此氣體混合物最佳化以產生氫自由基*H(例如,原位低壽
命自由基),其用於蝕刻附著於電漿腔室表面或腔室內圍繞電極的其他部件之副產物。
此在電極104及106之間不提供電漿,且所有的電漿及電位流至腔室壁的地面110或亦接地的腔室內結構。在一實施例中,對於低溫處理,此腔室清潔配置可代替遠程電漿清潔(RPC),其中在電極之間不造成損害。此更容許移除腔室內的大量管件及整合部件,因為不再需要RPC。在一些實施例中,可利用不同的化學品以執行腔室部件或腔室內的清潔。應理解,氫及氦之氣體混合物僅係提供作為一個範例化學品組合。
在180度異相與0度異相之間的一些相位,可迫使電漿輝光放電204具有周邊電漿輝光放電204a,其將電漿輝光放電204伸長或整形。此控制在沉積操作期間提供沉積處理的均勻性調諧。舉例而言,若期望較多的電漿輝光放電204位在周邊、且期望較少的電漿輝光放電204實質上位在基板中間,則使相位從180度異相往更接近0度異相的一些數值移動。在一範例中,90度異相可提供一些周邊電漿輝光放電204a,其使受處理之基板上的中心區域內的電漿密度減低,而在基板邊緣附近產生較多的周邊電漿輝光放電。
可理解,使輸送至頂部電極104的第一相位與輸送至底部電極106的第二相位之間的相位差改變,可對於在處理期間使基板上的電漿輝光放電成形提供有用的調諧參數。對於相位差的調整可在處理期間於原位上進行,或可針對特定處理配方而預先識別。在一些實施例中,控制器140利用從相位感測器144所接收的反饋信號,俾動態且即時地調整相位以使沉積處理或蝕刻處理最佳化。
依據一實施例,圖3說明處理腔室100的範例構造,以及藉由將輸送至頂部電極104與底部電極106的RF功率分離而獲得的某些優點。如圖所示,設置複數埠302,俾使排淨氣體能在處理期間被輸入以減少寄生電漿產生及非期望的區域。舉例而言,頂部電極104上方的區域為處理期間不期望有寄生電漿的區域,因此利用埠302以提供氧二次排淨。
氧二次排淨係用以應對形成於頂部電極104上之區域上方的寄生電漿。依據一實施例,透過將從RF電源120輸出至頂部電極104與底部電極106兩者的RF信號分離(在180度異相位移期間),通常被供應至頂部電極104之電壓的一半會被分為約四分之一的寄生功率(V2/R)至地面。因此,透過將RF功率分離,RF功率在頂部電極104與底部電極106之間共享,區域304會有約四分之一的寄生功率。區域306亦會有減低的寄生功率,其再次使得頂部電極104與底部電極106之間的處理區域之外的粒子產生減少。
一個額外的技術效益為:由於區域304中的寄生功率降低,亦可使氧二次排淨顯著減少。氧二次排淨係用以避免電漿引燃,但在區域304及306中的寄生功率降低時,可達成氧二次排淨氣體的顯著減少。
依據一實施例,圖4說明可處理之方法的一個範例流程圖。在操作402中,使RF功率連接至沉積腔室的頂部電極與底部電極。RF功率係配置以產生RF信號,該RF信號會被提供至頂部與底部電極之各者。在操作404中,對欲在腔室中進行之沉積的處理操作進行識別。舉例而言,可在腔室100內執行用於不同類型之沉積或蝕刻的不同類型之處理操作,且需要識別處理操作,以決定欲為腔室進行的設定及/或欲由控制器140施加的設定。
在操作406中,設定RF信號以將功率輸送至頂部電極與底部電極。RF信號係從RF電源120輸出,並被分離以將RF信號提供至頂部與底部電極兩者。在操作408中,設定RF信號之第一相位以將RF功率輸送至頂部電極104。在操作410中,設定RF信號之第二相位以將RF功率輸送至底部電極106。如上所述,依據沉積操作或配方的期望處理,調整第一相位與第二相位之間的相位差,以在腔室內達成期望的電漿輝光放電。在操作412中,使用輸送至頂部與底部電極的RF功率、以及所設定之第一相位與第二相位來操作沉積腔室。
圖5說明用於處理腔室中之沉積操作、同時控制輸送至頂部與底部電極之期望相位差之方法的另一範例流程圖。操作402至406係參照圖4而描述。在操作502中,設定RF信號之第一相位以將RF功率輸送至頂部電極,同時將RF信號之第一相位設定為與RF信號之第二相位180度異相。如上所述,吾人相信,將相位設定為180度異相會達成實質上介於電極104與106之間的電漿輝光放電集中度。在操作504中,使用輸送至頂部與底部電極的RF功率、以及在第一相位與第二相位之間的180度異相設定來操作沉積腔室。
圖6說明用於處理腔室中之沉積操作、同時控制輸送至頂部與底部電極之期望相位差之方法的另一範例流程圖。操作402至406係參照圖4而描述。在操作602中,設定RF信號之第一相位以將RF功率輸送至頂部電極,並且設定RF信號之第二相位以將功率輸送至底部電極。將第一相位與第二相位之間的相位差設定在中間相位,該中間相位係可調整地設定在180度異相與0度異相(同相)之間。此提供:將電漿輝光放電調整為實質上介於電極之間,或電漿輝光放電開始從電極邊緣向外散發而產生周邊電漿輝光放電的情況。接著,在操
作604中,使用輸送至頂部與底部電極的RF功率以及中間相位來操作沉積腔室。
圖7說明用於處理腔室中之沉積操作、同時控制輸送至頂部與底部電極之期望相位差之方法的另一範例流程圖。操作402至406係參照圖4而描述。在操作702中,用於輸送RF功率至頂部電極之RF信號的第一相位被設定為與RF信號的第二相位0度異相,RF信號的第二相位係為輸送RF功率至底部電極而設定。
舉例而言,此將第一相位與第二相位設置為實質上同相,其迫使電漿輝光放電被移至腔室壁102,以尋找通往地面110的路徑。如上所述,可針對電漿清潔(例如,當沒有晶圓存在於底座上時)而利用此特定設定。如以上進一步描述,可透過噴淋頭供應氦與氫之氣體混合物,以產生電漿輝光放電及低壽命自由基*H,其用於清潔腔室內之頂部電極104與底部電極106周圍的周邊區域、或腔室壁、或腔室內表面中之接地的部件。
圖8說明用於處理腔室中之沉積操作、同時控制輸送至頂部與底部電極之期望相位差之方法的另一範例流程圖。操作402至410係參照圖4而描述。在此方法中,可能在處理序列期間控制第一與第二相位之間的相位差。處理序列可為,例如,在主沉積處理之後進行沉積處理終止,其中相位在主沉積處理與沉積處理終止之間進行改變。
在操作802中,沉積處理係在第一相位與第二相位為實質上180度異相之情況下操作。沉積處理會持續直到在操作804中判定沉積處理完成為止。一旦判定沉積處理完成,即切換相位,使得第一相位與第二相位為實質上同相(例如,0度異相)。此迫使電漿輝光放電遠離基板上方並接近腔室壁102。
一旦藉由操作806的相位切換而將電漿從晶圓上方移去,沉積操作可在操作808結束。使沉積操作結束會包含關閉RF電源。
透過在關閉電源之前執行相位切換,可能避免在晶圓上沉積過量的粒子,並驅使在蝕刻或沉積操作結束時產生的任何過量粒子實質上被推向腔室壁、及/或靠近或鄰近接地的腔室壁之其他接地表面。具體而言,透過控制電漿輝光放電的位置及定位,可能在處理操作完成時減少晶圓上的微粒產生,並迫使在腔室壁處或附近的那些粒子遠離晶圓。此在RF功率被關閉以結束電漿輝光放電之前將電漿遠離晶圓而安置。可理解,此處理可改善晶圓沉積性能。
如上所述,所揭示之構造相對於先前技術而具有許多優點。一些範例優點包含在0°相移之實施例中電極與腔室之間低許多的寄生放電(例如,降低至標準的RF設置的約25%)。在沒有當前實施例的配置中,PECVD小粒子懸浮於電漿中,並在電漿熄滅時落在晶圓上。為解決此問題,加入DC偏壓以使電漿始終保持微弱地點燃,其導致額外的成本及複雜性。依據圖8所述之實施例,可使電漿快速地移動遠離電極,俾遠離晶圓設施而熄滅及傾卸任何小粒子。
再者,在0°相移的條件下,電漿放電係在電極之外,並使用腔室壁作為通往地面的路徑。如參照圖3所討論,此情況可用以局部地產生H*自由基,其消除了在電極間產生自由基時的快速重組問題。在一些實施例中,0°相移條件用於藉由低溫(<50℃)H*自由基清潔將錫氧化物(SnO2)移除。
此外,PECVD碳(可灰化硬遮罩(AHM))難以從反應器的角落移除C。隨著C材料變得越來越像鑽石,其亦開始變得具導電性且對RF行為產生不利影響。因此,在每個晶圓或每隔一個晶圓之間、或週期性地需要反應器(亦
即,腔室)清潔。因此,本文所述實施例提供非常快速的C-移除,其係針對反應器中某些區域而適化。
在一實施例中,以上參照圖1而描述的控制器140可包含處理器、記憶體、軟體邏輯、硬體邏輯、以及與電漿處理系統通信、監視並控制電漿處理系統的輸入及輸出子系統。控制器140亦可處理一或更多配方之處理,該等配方包含用於各種操作參數(例如,電壓、電流、頻率、壓力、流率、功率、溫度等)的複數設定點,例如,用以操作電漿處理系統。再者,雖然參照蝕刻操作(例如,蝕刻工具)而提供更加詳細的範例,但應理解,該等操作可同樣地用於沉積操作(例如,沉積工具)。例如,在驗證操作中,驗證可為沉積性能,而非對蝕刻性能進行驗證。可以各種方式將沉積性能量化,並且可不受限制地使用各種類型的計量方法及/或工具。此外,可原位或離線地量測、感測、估計、及/或測試沉積性能。
在一些實施例中,控制器為系統的部分,該系統可為上述範例的部分。此類系統可包含半導體處理設備,含一或複數處理工具、一或複數腔室、用於處理的一或複數工作台、及/或特定處理元件(晶圓底座、氣流系統等)。該等系統可與電子裝置整合,以於半導體晶圓或基板之處理前、處理期間、及處理後控制其操作。可將該等電子裝置稱為「控制器」,其可控制一或複數系統的各種元件或子部件。依據處理之需求及/或系統之類型,可將控制器程式化以控制本文中所揭示之處理的任一者,包含處理氣體之輸送、溫度設定(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、流動速率設定、流體輸送設定、位置及操作
設定、進出工具及連接至特定系統或與特定系統介面接合的其他傳送工具及/或負載鎖之晶圓傳送。
廣泛而言,可將控制器定義為具有接收指令、發送指令、控制操作、允許清潔操作、允許端點量測等之各種積體電路、邏輯、記憶體、及/或軟體的電子設備。該積體電路可包含儲存程式指令的韌體形式之晶片、數位信號處理器(DSPs)、定義為特殊應用積體電路(ASICs)之晶片、及/或執行程式指令(如軟體)之一或更多的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)之形式傳送到控制器的指令,其定義用以在半導體晶圓上、或針對半導體晶圓、或對系統執行特定處理的操作參數。在一些實施中,該等操作參數可為由所設計之製程定義之配方的部分,該配方係用以在基板之一或更多的膜層、材料、金屬、氧化物、矽、二氧化矽、表面、電路、及/或晶粒的製造期間,完成一或更多的處理步驟。
在一些實施例中,控制器可為電腦的部分或耦接至電腦,該電腦係與系統整合、耦接至系統、或透過網路連接至系統、或上述之組合。例如,控制器係可位於「雲端」、或為晶圓廠主機電腦系統的全部或部分,其可允許基板處理之遠端存取。該電腦能達成對該系統之遠端存取,以監視製造操作之目前進度、查看過去製造操作之歷史、查看來自多個製造操作之趨勢或性能指標,俾改變目前處理之參數,以設定處理步驟而接續目前的處理、或開始新的處理。在一些範例中,遠端電腦(如伺服器)可透過網路將處理配方提供給系統,該網路可包含區域網路或網際網路。該遠端電腦可包含可達成參數及/或設定之輸入或編程的使用者介面,該等參數或設定接著自該遠端電腦傳送至該系統。
在一些範例中,控制器接收資料形式之指令,在一或更多的操作期間,其針對該待執行的處理步驟之各者而指定參數。應理解,該等參數可特定於待執行之處理的類型、及工具(控制器係配置成與該工具介面接合或控制該工具)的類型。因此,如上所述,控制器可分散,例如藉由包含一或更多的分離的控制器,其透過網路連接在一起並朝共同的目標而作業,例如本文中所敘述之處理及控制。用於此類目的之分開的控制器之範例可為腔室上之一或更多的積體電路,其與位於遠端(例如為平台等級、或為遠端電腦的部分)之一或更多的積體電路連通,其結合以控制該腔室上的處理。
範例系統可包含(但不限於)電漿蝕刻腔室或模組、沉積腔室或模組、旋轉沖洗腔室或模組、金屬電鍍腔室或模組、潔淨腔室或模組、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、徑跡腔室或模組、及可與半導體晶圓之製造及/或生產有關或用於其中的任何其他半導體處理系統。
如上所述,依據將藉由工具執行之(複數)處理步驟,控制器可與半導體製造工廠中之下列一或更多者進行通訊:其他工具電路或模組、其他工具元件、群集工具、其他工具介面、鄰接之工具、鄰近之工具、遍布工廠的工具、主電腦、另一控制器、或材料運輸中所使用之工具,該材料運輸中所使用之工具將晶圓容器輸送往返於工具位置及/或裝載埠。
有鑑於以上實施例,應理解,該等實施例可採用許多以電腦實施的操作,其涉及儲存於電腦系統中的資料。該等操作為需要物理量之實體操控的操作。本文所述之構成實施例一部分的任何操作係有用的機器操作。其中
一些實施例亦係關於裝置或執行該等操作的設備。該設備可特別地針對所需用途而構建,例如特殊用途電腦。當被定義為特殊用途電腦時,該電腦亦可執行其他處理、程式執行或非特殊用途之部分的例行工作、而仍有特殊用途之操作的能力。或者,可藉由儲存於電腦記憶體、快取記憶體中、或透過網路獲取的一或更多電腦程式以選擇性地啟用或配置的一般用途電腦來處理該等操作。當資料係透過網路獲取時,可藉由電腦網路上的其他電腦(例如,計算資源之雲端)以處理該資料。
亦可將一或更多實施例編成電腦可讀媒體上的電腦可讀碼。電腦可讀媒體係可儲存資料之任何的資料儲存裝置,其之後可藉由電腦系統加以讀取。電腦可讀媒體的範例包含硬碟、網路附加儲存(NAS)、唯讀記憶體、隨機存取記憶體、CD-ROMs、CD-Rs、CD-RWs、磁帶、及其他光學式及非光學式資料儲存裝置。電腦可讀媒體可包含分佈於網路耦合電腦系統範圍內的電腦可讀實質媒體,使得電腦可讀碼係以分散方式儲存及執行。
儘管該等方法操作係以特定順序描述,但應理解,可在複數操作之間執行其他內務操作,或者,可將操作調整成使得該等操作在稍微不同的時間發生,或者該等操作可分佈於容許複數處理操作以與該處理相關之許多間隔發生的系統中,只要以期望的方式執行重疊操作的處理。
雖然前述之實施例已針對清楚理解的目的而相當詳細地加以描述,但吾人將明白,某些改變與修改可在隨附之申請專利範圍的範疇內實施。據此,本實施例應考量成說明性而非限制性,且該等實施例不應受限於本文中所提供之細節,而是可在隨附之申請專利範圍的範疇及等效設計內加以修改。
102:腔室壁
104:頂部電極
106:底部電極
108:地面
110:地面
120:RF電源
204:電漿輝光放電
204a:電漿輝光放電
204b:電漿輝光放電
Claims (20)
- 一種用以控制電漿輝光放電之定位的方法,其包含:將一射頻(RF)產生器連接至一腔室的一頂部電極,該腔室具有耦接至地面的腔室壁;將該RF產生器連接至該腔室的一底部電極;對欲在該腔室中執行之沉積的一處理操作進行識別;將欲供應至該頂部電極之來自該RF產生器的RF信號設定在第一相位;將欲供應至該底部電極之來自該RF產生器的該RF信號設定在第二相位,該第一相位與該第二相位可調整至一相位差,俾使電漿輝光放電基於該相位差而可控地定位於該腔室內;利用被設置在該頂部電極上的一埠,使排淨氣體能在處理操作期間被輸入以減少寄生電漿產生。
- 如申請專利範圍第1項之用以控制電漿輝光放電之定位的方法,其中該第一相位與該第二相位之設定係響應於控制器輸入,以調整至該相位差。
- 如申請專利範圍第2項之用以控制電漿輝光放電之定位的方法,其中設定該相位差以將該第一相位設置為與該第二相位呈180度異相,俾使供應至該頂部電極之該RF信號與供應至該底部電極之該RF信號為180度異相,以影響所述電漿輝光放電成實質上限制於該頂部電極與該底部電極之間。
- 如申請專利範圍第2項之用以控制電漿輝光放電之定位的方法,其中設定該相位差以將該第一相位設置為與該第二相位呈0度異相,俾使供應至該頂部電極之該RF信號與供應至該底部電極之該RF信號為0度異相,以影響 所述電漿輝光放電成實質上遠離該頂部電極與該底部電極之間、並實質上朝該等腔室壁集中。
- 如申請專利範圍第2項之用以控制電漿輝光放電之定位的方法,其中設定該相位差以將該第一相位設置為與該第二相位呈180度異相與0度異相之間,以影響所述電漿輝光放電成,介於以下兩者之間:實質上在該頂部電極與該底部電極之間、及實質上遠離該頂部電極與該底部電極並實質上朝該等腔室壁移動。
- 如申請專利範圍第1項之用以控制電漿輝光放電之定位的方法,其中透過介於該RF產生器與該頂部電極之間的第一電纜長度而設定該第一相位,且透過介於該RF產生器與該底部電極之間的第二電纜長度而設定該第二相位。
- 如申請專利範圍第6項之用以控制電漿輝光放電之定位的方法,其中該第一電纜長度係不同於該第二電纜長度。
- 如申請專利範圍第1項之用以控制電漿輝光放電之定位的方法,其中該第一與第二相位係由一相變控制部所設定,該相變控制部與一控制器接合,該控制器係配置以從一相位感測器接收來自該腔室的相位資訊,該相位資訊係由該控制器所使用以對該相位差進行調整。
- 如申請專利範圍第1項之用以控制電漿輝光放電之定位的方法,更包含,基於該腔室中減少的功率寄生現象而調整二次氧排淨流動,減少的功率寄生現象係起因於在該頂部電極與該底部電極之間分離該RF產生器的RF功率。
- 如申請專利範圍第1項之用以控制電漿輝光放電之定位的方法,更包含,將該相位差設定為0度異相,同時將一氫/氦氣體流動供應至該腔室中以產生氫自由基,該等氫自由基用於清潔該等腔室壁的至少一部分以免於沉積微粒或殘留物。
- 如申請專利範圍第1項之用以控制電漿輝光放電之定位的方法,其中該處理操作為一沉積操作,且該方法更包含,在該相位差被設定於180度異相時執行該沉積操作;判定該沉積操作的結束;將該相位差切換為0度異相;並且在切換之後使該沉積操作停止。
- 一種用於處理基板之設備,其包含,一腔室,其具有連接至地面的腔室壁;一射頻(RF)電源;一頂部電極,其係連接至該RF電源;一埠,其係設置在該頂部電極上;一底部電極,其係連接至該RF電源;一相變控制部,其係連接至該RF電源的輸出,以控制由該RF電源供應至該頂部電極之RF信號的第一相位、及由該RF電源供應至該底部電極之該RF信號的第二相位,其中一控制器與該相變控制部通信,俾調整該第一相位與該第二相位之間的相位差,以調整該腔室內電漿輝光放電的位置,且其中該埠係用以在處理期間輸入排淨氣體以減少寄生電漿產生。
- 如申請專利範圍第12項之用於處理基板之設備,其中設定該相位差以將該第一相位設置為與該第二相位呈180度異相,俾使供應至該頂部電極之該RF信號與供應至該底部電極之該RF信號為180度異相,以影響所述電漿輝光放電成實質上限制於該頂部電極與該底部電極之間。
- 如申請專利範圍第12項之用於處理基板之設備,其中設定該相位差以將該第一相位設置為與該第二相位呈0度異相,俾使供應至該頂部電極之該RF信號與供應至該底部電極之該RF信號為0度異相,以影響所述電漿輝光放電成實質上遠離該頂部電極與該底部電極之間、並實質上朝該等腔室壁集中。
- 如申請專利範圍第12項之用於處理基板之設備,其中設定該相位差以將該第一相位設置為與該第二相位呈180度異相與0度異相之間,以影響所述電漿輝光放電成,介於以下兩者之間:實質上在該頂部電極與該底部電極之間、及實質上遠離該頂部電極與該底部電極並實質上朝該等腔室壁移動。
- 如申請專利範圍第12項之用於處理基板之設備,其中該控制器係配置以從一相位感測器接收來自該腔室的相位資訊,該相位資訊係由該控制器所使用以對該相位差進行調整,俾在處理期間影響該腔室內的沉積均勻度。
- 如申請專利範圍第12項之用於處理基板之設備,更包含,基於該腔室中減少的功率寄生現象而調整二次氧排淨流動,減少的功率寄生現象係起因於在該頂部電極與該底部電極之間分離該RF電源的RF功率。
- 如申請專利範圍第12項之用於處理基板之設備,更包含, 將該相位差設定為0度異相,同時將一氫/氦氣體流動供應至該腔室中以產生氫自由基,該等氫自由基用於清潔該等腔室壁的至少一部分以免於沉積微粒或殘留物。
- 如申請專利範圍第12項之用於處理基板之設備,其中該控制器係配置以藉由以下方式來控制一沉積操作:在該沉積操作期間將該相位差設定為180度異相,並在完成該沉積操作之後、且在停止該RF電源之前將該相位差切換為0度異相。
- 如申請專利範圍第12項之用於處理基板之設備,其中該頂部電極為一噴淋頭且該底部電極為一底座。
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