TWI804487B - 具後電漿氣體注入的電漿處理裝置及其相關分隔格柵與方法 - Google Patents

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Abstract

提供具有後電漿氣體注入的電漿處理。在一示範實例中，一電漿處理裝置包含一電漿室。該裝置包含與該電漿室分離之一處理室。該處理室包含可操作成支撐一工件之一基板支架。該裝置包含被配置成在該電漿室內產生一電漿之一電漿源。該裝置包含將該電漿室及該處理室加以分隔之一分隔格柵。該分隔格柵可被配置成過濾該電漿內所產生的一或更多離子，及允許中性粒子從該電漿室通過到達該處理室。該裝置可包含至少一氣埠，其被配置成注入一氣體至通過該分隔格柵的中性粒子中。

Description

具後電漿氣體注入的電漿處理裝置及其相關分隔格柵與方法
本申請案請求2017年6月9日提申之發明名稱「Plasma Strip Toolwith Uniformity Control」之美國專利臨時申請案第62/517,365號的優先權，該案合併至本文供多方參考。本申請案請求2017年12月22日提申之發明名稱「Plasma Processing Apparatus with Post Plasma Gas Injection」之美專利申請案第15/851,922號的優先權，該案在此併入以供全面參考。
本案一般係關於使用一電漿源來處理一基板的裝置、系統及方法。
電漿處理係廣泛地使用於半導體工業，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，以便產生高密度電漿及反應性物種，可供處理基板。電漿處理裝置能夠使用於剥離處理，例如光阻移除。電漿剥離器具可包含產生電漿之電漿室及處理基板之分隔的處理室。該處理室能位在該電漿室的「下游」，使基板不致於直接曝露於該電漿。可使用分隔格柵來分隔該處理室與該電漿室。該分隔格柵對於 中性粒子係透明的，但對於來自該電漿的帶電粒子係非透明的。該分隔格柵可包含有孔的一或更多材料薄片。
電漿剥離器具的均勻性控制對於改良性能(如改良灰化率〈ash rate〉性能)而言很重要。在沒有操控處理參數(如氣體壓力及氣流)及提供至電感線圈而用於產生該電漿的RF電力之下，很難調諧電漿剥離器具的均勻性。
本發明的態樣及優點，將部份地描述於下文、或可從該描述而自明、或可經由本實施例之實行而習得。
本案一示範態樣係指向一電漿處理裝置。該裝置包含一電漿室。該裝置包含一處理室，其係與該電漿室分離。該處理室包含一基板支架，其係可操作成支撐一工件。該裝置包含一電漿源，其被配置成在該電漿室內產生一電漿。該裝置包含一分隔格柵，其將該電漿室及該處理室加以隔離。該分隔格柵可被配置成過濾該電漿內所產生的一或更多離子，及允許中性粒子從該電漿室通過到達該處理室。該裝置可包含至少一氣埠，其被配置成注入一氣體至通過該分隔格柵的中性粒子中。
本案其他示範態樣係指向利用後電漿氣體注入的裝置、方法、製程、分隔格柵、及可供電漿處理的裝置。
在參照下文描述及後附權利請求項之下，將會較佳地瞭解這些及其他的許多實施例的特色、態樣及優點。合併至本說明書而構成其一部分的附圖，圖解說明本發明的實施例，並連同本說明書解釋本發明原理。
100‧‧‧Plasma processing apparatus 電漿處理裝置
110‧‧‧Processing chamber 處理室
112‧‧‧Substrate holder or pedestal 基板支架或基座
114‧‧‧Substrate 基板
116‧‧‧Separation grid 分隔格柵
116a‧‧‧Grid plate 格柵板
116b‧‧‧Grid plate 格柵板
116c‧‧‧Grid plate 格柵板
117‧‧‧First distance 第一距離
118‧‧‧Gas port 氣埠
119‧‧‧Second distance 第二距離
119‧‧‧Third gas port 第三氣埠
120‧‧‧Plasma chamber 電漿室
121‧‧‧Gas port 氣埠
122‧‧‧Dielectric side wall 介電側壁
123‧‧‧Gas port 氣埠
124‧‧‧Ceiling 頂板
125‧‧‧Plasma chamber interior 電漿室內部
125‧‧‧Gas port 氣埠
128‧‧‧Grounded Faraday shield 接地法拉第屏蔽
130‧‧‧Induction coil 電感線圈
131‧‧‧Gas port 氣埠
132‧‧‧Matching network 匹配網路
133‧‧‧Gas port 氣埠
134‧‧‧RF power generator RF電力產生器
135‧‧‧Inductively coupled plasma source 電感耦合電漿源
150‧‧‧Gas supply 氣體供應器
210‧‧‧Gas 氣體
220‧‧‧Gas 氣體
212‧‧‧Neutral particle 中性粒子
214‧‧‧Neutral particle 中性粒子
230‧‧‧Gas 氣體
240‧‧‧Gas 氣體
500‧‧‧Method 方法
502‧‧‧Dissociating one or more molecules 解離一或更多分子
504‧‧‧Filtering one or more ions 過濾一或更多離子
506‧‧‧Passing the neutral particles through the separation grid 中性粒子通過該分隔格 柵
508‧‧‧Injecting a gas at the separation grid 注入一氣體至分隔格柵
在說明書中陳述提供給本項技藝具一般知識者之實施例的詳細討論，其係參照附圖，其中：
第一圖係一依照本案示範實施例之示範電漿處理裝置的示意圖。
第二圖係在一依照本案示範實施例之在分隔格柵的示範後電漿氣體注入的示意圖。
第三圖係在一依照本案示範實施例之在分隔格柵的示範後電漿氣體注入的示意圖。
第四圖係在一依照本案示範實施例之在分隔格柵的示範後電漿氣體注入的示意圖。
第五圖係在一依照本案示範實施例之在分隔格柵的示範後電漿氣體注入的示意圖。
第六圖係在一依照本案示範實施例之在分隔格柵的示範後電漿氣體注入的示意圖。
第七圖係在一依照本案示範實施例之在分隔格柵的示範後電漿氣體注入的示意圖。
第八圖係在一依照本案示範實施例之在分隔格柵的示範後電漿氣體注入的示意圖。
第九圖係在一依照本案示範實施例之在分隔格柵 的示範後電漿氣體注入的示意圖。
第十圖係在一依照本案示範實施例之在分隔格柵的示範後電漿氣體注入的示意圖。
第十一圖係在一依照本案示範實施例之在分隔格柵的示範後電漿氣體注入的示意圖。
第十二圖係在一依照本案示範實施例之在分隔格柵的示範後電漿氣體注入的示意圖。
第十三圖係在一依照本案示範實施例之在分隔格柵的示範後電漿氣體注入的示意圖。
第十四圖係在一依照本案示範實施例之在分隔格柵的示範後電漿氣體注入的示意圖。
第十五圖係在一依照本案示範實施例之在分隔格柵的示範後電漿氣體注入的示意圖。
第十六圖係一依照本案示範實施例之處理一工件的示範方法的示意圖。
現在將詳細參照具體實施例，其一或多個示範例已在圖式中加以圖解。所提出各示範例是要解釋該等具體實施例，並非要做為本案的限制。事實上，對本項技藝具一般能力者應能輕易看出，該等具體實施例可有各種修改及變異而不會偏離本案的範疇及精神。舉例來說，繪出或描述為一具體實施 例之某部分的特色，可配合另一具體實施使用，以產出又更進一步的具體實施例。因此，本發明之態樣企圖涵蓋此等修飾及變異。
本案的示範態樣有關於電漿處理裝置(如電漿剥離器具)及相關聯的方法，可供半導體基板(如一半導體晶圓)的表面處理。一電漿處理裝置可包含一電漿室，在此處使用一電漿源，例如電感耦合電漿源，來產生一電漿。該電漿處理裝置可包含一處理室。該處理室可包含一基板支架(如一基座)以支持一工件。該電漿室及該處理室係能由一分隔格柵加以分隔。
該分隔格柵可包含一或更多格柵板。每一格柵板可包含一孔樣式。該分隔格柵能過濾在該電漿中所產生的一或更多離子。該分隔格柵能允許在該電漿中所產生的中性粒子通過該分隔格柵而到達該處理室。該中性粒子能用來(例如)從該工件上移除一材料(如光阻)。
依照本案一示範態樣，該電漿處理裝置可包含一或更多氣埠，以注入氣體進入該流經該分隔格柵的中性粒子。例如，可操作一氣埠以將一氣體(如冷卻氣體)注入於一多板分隔格柵的格柵板之間。依此方式，該分隔格柵能提供後電漿氣體注入到該中性粒子中。
該後電漿氣體注入能提供數個技術效果及優點。例如，可注入該氣體(例如)來控制一表面處理程序的均勻度特 徵。例如，可注入一中性氣體(如鈍氣)來控制均勻度，例如相關於該工件之徑向上的均勻度。可注入冷卻氣體來控制通過該分隔格柵之自由基的能量。
在某些實施例中，一第一氣埠可用來注入一氣體至該分隔格柵的第一部(如該分隔格柵的周圍部)。一第二氣埠可用來注入一氣體至該分隔格柵的第二部(如該分隔格柵的中央部)。能夠獨立控制流經該第一氣埠及該第二氣埠的氣流以影響處理均勻度。例如，能經由該第一埠來提供一冷卻中性氣體。這樣能調整該經過該分隔格柵中央部之自由基相對於分隔格柵其餘部份之自由基的能量。依此，能使用後電漿氣體注入來控制工件在徑向上的處理均勻度。
本案一示範實施例係有關一電漿處理裝置，其可包含一電漿室。該處理室能與該電漿室分離。該處理室可包含一基板支架，其係可操作成支持一基板。該裝置可包含一電漿源，其係被配置成在該電漿室內產生一電漿。該裝置可包含一分隔格柵，其將該電漿室及處理室加以分隔。該分隔格柵能被配置成過濾在該電漿中所產生的一或更多離子，及允許中性粒子從電漿室通過到達該處理室。該裝置可包含至少一氣埠，其被配置成注入一氣體至通過該分隔格柵的中性粒子之中。
在某些實施例中，該至少一氣埠包含一第一氣埠，其係可操作成注入一氣體至在該分隔格柵第一部的中性粒子之中，及一第二氣埠，其係可操作成注入一氣體至在該分隔 格柵之第二部的中性粒子之中。該第一部可為該分隔格柵的周圍部，而該第二部可為該分隔格柵的中央部。
在某些實施例中，該分隔格柵可包含以間隔平行關係來安置的一第一格柵板及一第二格柵板。該氣埠能被配置成注入一氣體至該第一格柵板及該第二格柵板之間。在某些實施例中，該分隔格柵可包含一第三格柵板，其係以相對於該第一格柵板及第二格柵板的間隔平行關係來安置。該氣埠能加以配置，以注入一氣體至該第二格柵板及該第三格柵板之間。在某些實施例中，該至少一氣埠包括一第一氣埠，其被配置成注入一氣體至該第一格柵板及該第二格柵板之間，及一第二氣埠，其被配置成注入一氣體於該第二格柵板及該第三格柵板之間。
在某些實施例中，該第一格柵板及/或第二格柵板之一或更多者可為電導性的。在某些實施例中，該第一格柵板及/或第二格柵板能接地。在某些實施例中，該電漿源可包含一電感線圈，其在以RF能量通電時，在該電漿室內的一處理氣體中產生一電漿。
本案的另一示範實施例有關於一用於一電漿處理裝置的分隔格柵。該分隔格柵可包含一第一格柵板。該第一格柵板能具有排列成一第一式樣之多數孔。該分隔格柵可包含一第二格柵板，其以相對該第一格柵板的間隔平行關係來安置。該第二格柵板能具有排列成一第二式樣之多數孔。至少一氣埠 配置成注入一氣體到該分隔格柵中。
在某些實施例中，該至少一氣埠包含一第一氣埠，其可操作成注入一氣體至在該分隔格柵第一部的中性粒子中，及一第二氣埠，其可操作成注入一氣體至在該分隔格柵之第二部的中性粒子中。該第一部可為該分隔格柵的周圍部，及該第二部可為該分隔格柵的中央部。
在某些實施例中，該至少一氣埠可配置成注入一氣體於該第一格柵板及該第二格柵板之間。在某些實施例中，該第一格柵板及第二格柵板之一或更多者可為電導性的。在某些實施例中，該第一式樣係相異於該第二式樣。
在某些實施例中，該分隔格柵可進一步包含一第三格柵板，其係以相對於該第二格柵板的間隔平行關係來安置。該至少一氣埠能配置成注入一氣體於該第二格柵板及該第三格柵板之間。在某些實施例中，該至少一氣埠包括一第一氣埠，其被配置成注入一氣體於該第一格柵板及該第二格柵板之間，及一第二氣埠，其被配置成注入一氣體於該第二格柵板及該第三格柵板之間。
本案另一示範實施例有關於一種用於在一電漿處理裝置內處理一工件之方法。該方法可包含使用在一電漿處理裝置之電漿室內所產生之電漿，將一或更多分子解離成混合物中之一或更多離子及一或更多中性粒子。該方法可包含使用一被安置在該電漿處理裝置之電漿室及處理室之間的分隔格 柵，來過濾該混合物內由電漿所產生的一或更多離子。該處理室及該電漿室係由該分隔格柵加以分隔。該方法可包含將該電漿內所產生的一或更多中性粒子傳送通過該分隔格柵。該方法可包含注入一氣體至在該分隔格柵的該中性粒子中。該方法可包含將該工件曝露在該處理室內的中性粒子之下。
在某些實施例中，該氣體可為一鈍氣。在某些實施例中，該氣體可為一冷卻氣體。
在某些實施例中，該分隔格柵可包含一第一格柵板及一第二格柵板。將該氣體注入到在該分隔格柵的中性粒子中可包含注入一氣體於該第一格柵板及該第二格柵板之間。
在某些實施例中，該分隔格柵可包含一第三格柵板。在某些實施例中，將該氣體注入到該分隔格柵上的中性粒子中可包含注入一氣體於該第二格柵板及該第三格柵板之間。在某些實施例中，將該氣體注入到在該分隔格柵的中性粒子中可包含注入一氣體於該第一格柵板及該第二格柵板之間，及注入一氣體於該第二格柵板及該第三格柵板之間。
在某些實施例中，將該氣體注入到該中性粒子中可包含注入一氣體至在該分隔格柵之第一部的中性粒子中，及注入一氣體至在該分隔格柵之第二部的中性粒子中。
為了說明及討論，本案的示範態樣係參照處理一半導體晶圓而加以討論。本項技藝具有通常知識者，在利用本文所提供的揭示內容之下，將會瞭解的是，可連同使用其他工 件的處理使用本案的示範態樣，而不偏離本案的範圍。如使用於本文者，結合數值來使用的語詞「約」，係指該被陳述數值的20%之內。
現在參照圖式，現在將陳述本案示範實施例。第一圖描繪一示範電漿處理裝置100。該電漿處理裝置100包含一處理室110及一與該處理室110分隔的電漿室120。該處理室110包含一基板支架或基座112，其係可操作成持住一基板114。可在該電漿室120中(即電漿生產區)產生一電感電漿，然後，從該電漿室120，經由提供在分隔格柵116上的孔，引導想要的粒子(例如中性粒子)到該基板114的表面，該格柵將該電漿室120與該處理室110(即下游區)加以隔離。
電漿室120包含一介電側壁122。電漿室120包含一頂板124。該介電側壁122及頂板124界定一電漿室內部125。介電側壁122能由任何電介質材料形成，例如石英。一電感線圈130能安置在該電漿室120的該介電側壁122旁。該電感線圈130能透過一合適的匹配網路132，被耦合至一RF電力產生器134。能從氣體供應器150提供反應性及承載氣體到該室內部。當電感線圈130以來自該RF電力產生器134之RF電力通電時，在該電漿室120之內感應一實質電感電漿。在一具體實施例中，該電漿處理裝置100可包含一接地法拉第屏蔽128，以降低該電感線圈130對該電漿的電容耦合。
如第一圖所示，一分隔格柵116將該電漿室120與 該處理室110加以隔離。該分隔格柵116能用來執行離子過濾，將其從該電漿室120內電漿所生的粒子中濾除。通過該分隔格柵116的粒子可曝露到該處理室內的工件114(如一半導體晶圓)，用於該工件的表面處理(如光阻移除)。
更具體地，在某些實施例中，該分隔格柵116對於中性物種能係透明的，但對於來自該電漿的帶電粒子能係不透明的。例如，帶電荷的粒子或離子能在該分隔格柵116的壁面上進行再結合。該分隔格柵116可包含一或更多的有孔材料的格柵板，其孔係依照每一材料薄片的孔式樣來分佈。就每一格柵板而言，該孔式樣係能相同或不同。
例如，該些孔能依照複數個孔式樣分佈在以實質平行配置來排列之複數個格柵板上，以致於沒有孔允許在該電漿室及該處理室之間有直接視線，以便(例如)減少或阻隔UV光。取決於處理，一些或全部的格柵能由導電材料(如Al、Si、SiC等)及/或非導電材料(如石英等)製成。在某些實施例中，如果該格柵的一部份(如一格柵板)係由導電材料製成，則可將該格柵的部份接地。
如第二、三及四圖所示，該分隔格柵116可為一多板分隔格柵(如雙板格柵、三板格柵、四板格柵等)。為了說明及討論的目的，本示範實施例係參照三板分隔格柵來說明。在本項技藝中具有通常知識者將會瞭解的是，在本文所討論的教導內容，同樣可應用至雙板格柵、四板格柵、五板格柵、六板 格柵，或具有任何其他合適數目的板子或層體的格柵。
第二圖描繪在一依照本案示範實施例之分隔格柵116上的示範後電漿氣體注入。該分隔格柵116可包含以間隔平行關係排列之用於離子/UV過濾的多數格柵板116a、116b及116c。例如，該分隔格柵116可包含一第一格柵板116a及一第二格柵板116b，彼此以平行關隔開。該第一格柵板116a及第二格柵板116b間隔第一距離117。
該分隔格柵116可包含一第三格柵板116c，其以平行於該第一格柵板116a及/或第二格柵板116b的關係隔開。該第二格柵板116b及第三格柵板116c間隔第二距離119。該第二距離119可與該第一距離117相同及/或不同。
每一格柵板116a、116b及116c的孔徑及厚度可能會影響針對帶電及中性粒子的透明度。例如，帶電粒子(如離子)可在其分別穿過該分隔格柵116的每一個格柵板116a、116b及116c的孔的路徑中的壁面上進行再結合。中性粒子(如自由基)可相對較自由地流過該分隔格柵116中的孔。
在某些實施例中，格柵板116a、116b及116c可由金屬(如鋁)或其他電導性材料製成，及/或格柵板116a、116b及116c可由一電導性材料或電介質材料(如石英、陶瓷等)來製成。在某些實施例中，該格柵板116a、116b及116c可由其他材料製成，如矽或碳化矽。如果格柵板116a、116b及116c係由金屬或其他電導性材料製成，則可將格柵板116a、116b及116c接 地。
如第二圖所示，該電漿處理裝置可包含一氣埠118，其配置成注入一氣體210於該格柵板116a及格柵板116b之間，例如在該格柵板116a及116b之間所形成的通道內。更具體地，在該電漿中所產生的一離子及中性粒子的混合物212可曝露至格柵板116a。該氣埠118能注入一氣體210或其他物質進入流經該格柵板116a的中性粒子中。通過該分隔格柵116的中性粒子214可曝露至一工件。
來自該氣埠118的氣體210或其他物質可有較高於或較低於來自該電漿室120之自由基的溫度，或者可與該來自電漿室120之自由基的溫度相同。藉由控制通過該分隔格柵之自由基的能量，該氣體能被用來調整或校正在該電漿處理裝置100內的均勻度，例如徑向均勻度。在某些實施例中，該氣體210可為一鈍氣，例如氦、氮及氬。
第三圖描繪與第二圖所示類似之在分隔格柵116的後電漿氣體注入。然而在第三圖中，該後電漿氣體注入係被分割成多個區域，例如中央區及周圍區。能針對每一區獨立地控制氣體注入，以在表面處理加工期間影響處理均勻度。
更具體地，該分隔格柵116包含一第一氣埠118，其係可操作成注入一氣體210至介於該格柵板116a及格柵板116b之間的該分隔格柵116的一第一部(如周圍部)。該分隔格柵116包含一第二氣體埠121，其係可操作成注入一氣體220或其 他物質至介於該格柵板116a及格柵板116b之間的該分隔格柵116的一第二部(如中央部)。能獨立地控制與來自該氣埠118之氣體210及來自該氣埠121的氣體220關聯的參數(如流速、化學組成、溫度、壓力、混合物等)，以便影響表面處理程序的處理均勻度。
例如，該第一氣體210可與該第二氣體220相同或相異。該第一氣體210能有相對於該第二氣體220相同或不同的溫度。該第一氣體210能有相對於該第二氣體220相同或不同的流速。該第一氣體210能有相對於該第二氣體220相同或不同的化學組成等等。在某些實施例中，該氣體210及/或220可為一鈍氣，例如氦、氮及氬。
第四圖描繪在一依照本案示範實施例之分隔格柵116的示範後電漿氣體注入。該分隔格柵116可包含以間隔平行關係來排列用於離子/UV的過濾之多個格柵板116a、116b及116c。例如，該分隔格柵116可包含彼此平行間隔之一第一格柵板116a及一第二格柵板116b。該第一格柵板116a及第二格柵板116b可間隔第一距離117。
該分隔格柵116可包含一第三格柵板116c，其以平行於該第一格柵板116a及/或第二格柵板116b的關係加以隔開。該第二格柵板116b及一第三格柵板116c可間隔第二距離119。該第二距離119能可與該第一距離117相同及/或不同。
每一格柵板116a、116b及116c的孔徑及厚度可能 會影響針對帶電荷的及中性的粒子的透明度。例如，帶電粒子(如離子)可在其分別穿過該分隔格柵116的每一個格柵板116a、116b及116c的孔的路徑中的壁面上進行再結合。中性物種(如自由基)能相對地較自由地流過這些在該分隔格柵116中的孔。
在某些實施例中，格柵板116a、116b及116c可由金屬(如鋁)或其他電導性材料製成，及/或格柵板116a、116b及116c可由電導性材料或電介質材料(如石英、陶瓷等)製成。在某些實施例中，該格柵板116a、116b及116c可由其他材料製成，如矽或碳化矽。如果格柵板116a、116b及116c係由金屬或其他電導性材料製成，則可將格柵板116a、116b及116c接地。
如第四圖所示，該電漿處理裝置可包含一氣埠118，其被配置成注入一氣體210至該格柵板116b及格柵板116c之間，例如在該格柵板116b及116c之間所形成的通道內。更具體地，在該電漿中所產生的離子及中性粒子混合物212可曝露至格柵板116a。該氣埠118能注入一氣體210或其他物質進入流經該格柵板116a及116b的中性粒子之中。通過該分隔格柵116的中性粒子214可曝露至一工件。
來自該氣埠118的氣體210或其他物質，相對於來自該電漿室120的自由基，能夠有較高的或較低的溫度，或能有相同於來自該電漿室120的自由基的溫度。藉由控制通過該分隔格柵之自由基的能量，該氣體可用來調整或校正在該電漿 處理裝置100內的均勻度，例如徑向均勻度。在某些實施例中，該氣體210可為一鈍氣，例如氦、氮及氬。
第五圖描繪與第四圖所示類似之在分隔格柵116的後電漿氣體注入。然而在第五圖中，該後電漿氣體注入係被分割成多個區域，例如中央區及周圍區。可針對每一區而獨立地控制氣體注入，以在表面處理加工期間來影響處理均勻度。
更具體地，該分隔格柵116包含一第一氣體埠118，其可操作成注入一氣體210至介於該格柵板116b及格柵板116c之間之該分隔格柵116的一第一部(如周圍部)。該分隔格柵116包含一第二氣體埠121，其可操作成注入一氣體220或其他物質至介於該格柵板116b及格柵板116c之間該分隔格柵116的一第二部(如中央部)。可獨立地控制與來自該氣埠118之氣體210及來自該氣埠121的氣體220關聯的參數(如流速、化學組成、溫度、壓力、混合物等)，以便影響表面處理程序的處理均勻度。
例如，該第一氣體210可與該第二氣體220相同或相異。該第一氣體210能有相對於該第二氣體220相同或不同的溫度。該第一氣體210能有相對於該第二氣體220相同或不同的流速。該第一氣體210能有相對於該第二氣體220相同或不同的化學組成等等。在某些實施例中，該氣體210及/或220可為一鈍氣，例如氦、氮及氬。
第六圖描繪在一依照本案示範實施例之分隔格柵 116的示範後電漿氣體注入。該分隔格柵116可包含以間隔平行關係排列之用於離子/UV過濾的多個格柵板116a、116b及116c。例如，該分隔格柵116可包含彼此平行間隔的一第一格柵板116a及一第二格柵板116b。該第一格柵板116a及第二格柵板116b可間隔第一距離117。
該分隔格柵116可包含一第三格柵板116c，其以平行於該第一格柵板116a及/或第二格柵板116b的關係加以隔開。該第二格柵板116b及第三格柵板116c可間隔第二距離119。該第二距離119可與該第一距離117相同及/或不同。
每一格柵板116a、116b及116c的孔徑及厚度會影響針對帶電及中性的粒子的透明度。例如，帶電粒子(如離子)能夠在其分別穿過該分隔格柵116的每一個格柵板116a、116b及116c的孔的路徑中的壁面上行再結合。中性物種(如自由基)能相對地較自由地流過這些在該分隔格柵116中的孔。
在某些實施例中，格柵板116a、116b及116c可由金屬(如鋁)或其他電導性材料製成，及/或格柵板116a、116b及116c可由一電導性材料或電介質材料(如石英、陶瓷等)製成。在某些實施例中，該格柵板116a、116b及116c可由其他材料製成，如矽或碳化矽。如果格柵板116a、116b及116c係由金屬或其他電導性材料製成，則可將格柵板116a、116b及116c能接地。
如第六圖所示，該電漿處理裝置可包含一氣埠 118，其被配置成注入一氣體210至該格柵板116a及格柵板116b之間，例如在該格柵板116a及116b之間所形成的通道內。此外，該電漿處理裝置可包含一氣埠121，其被配置成注入一氣體230至該格柵板116b及格柵板116c之間，例如在格柵板116b及116c之間所形成的通道之內。
來自該氣埠118的氣體210或其他物質，相對於來自該電漿室120的自由基，可有較高的或較低的溫度，或可有相同於來自該電漿室120的自由基的溫度。藉由控制通過該分隔格柵之自由基的能量，該氣體210能被用來調整或校正在該電漿處理裝置100內的均勻度，例如徑向均勻度。在某些實施例中，該氣體210可為一鈍氣，例如氦、氮及氬。
來自該氣埠121的氣體230或其他物質，相對於來自該電漿室120的自由基，可有較高的或較低的溫度，或可有相同於來自該電漿室120的自由基的溫度。藉由控制通過該分隔格柵之自由基的能量，該氣體230能被用來調整或校正在該電漿處理裝置100內的均勻度，例如徑向均勻度。在某些實施例中，該氣體210可為一鈍氣，例如氦、氮及氬。
例如，該氣體210可與該氣體230相同或相異。該氣體210能有相對於該氣體230相同或不同的溫度。該氣體210能有相對於該氣體230相同或不同的流速。該氣體210能有相對於該氣體230相同或不同的化學組成等等。
第七圖描繪與第六圖所示類似之在分隔格柵116的後電漿氣體注入。然而在第七圖中，該後電漿氣體注入係被分割成多個區域，例如中央區及周圍區。能針對每一區獨立地控制氣體注入，以在表面處理加工期間來影響處理均勻度。
更具體地，該分隔格柵116包含一第一氣體埠118，其可操作成注入一氣體210至介於該格柵板116a及格柵板116b之間之該分隔格柵116的第一部(如周圍部)。該分隔格柵116包含一第二氣體埠121，其可操作成注入一氣體230或其他物質至介於該格柵板116b及格柵板116c之間之該分隔格柵116的第一部(如周圍部)。該分隔格柵116包含一第三氣體埠119，其可操作成注入一氣體220至介於該格柵板116a及格柵板116b之間之該分隔格柵116的第二部(如中央部)。該分隔格柵116包含一第四氣體埠123，其可操作成注入一氣體240或其他物質至介於該格柵板116b及格柵板116c之間之該分隔格柵116的第二部(如中央部)。能獨立地控制與來自該氣埠118之氣體210、來自該氣埠121的氣體230、來自該氣埠119的氣體220及/或來自該氣埠123的氣體240相關聯的參數(如流速、化學組成、溫度、壓力、混合物等)，以便影響表面處理程序的處理均勻度。
例如，該氣體210、220、230及240可為相同或相異。該氣體210、220、230及240可有相同或相異的溫度。該氣體210、220、230及240可有相同或相異的流速。該氣體210、220、230及240可有相同或相異的化學組成等等。在某些實施例中，該氣體210、220、230及240可為一鈍氣，例如氦、氮及 氬。
第八圖描繪在一依照本案示範實施例之分隔格柵116的示範後電漿氣體注入。該分隔格柵116可包含以間隔平行關係排列之用於離子/UV過濾的多個格柵板116a、116b及116c。例如，該分隔格柵116可包含彼此平行間隔之一第一格柵板116a及一第二格柵板116b。該第一格柵板116a及第二格柵板116b可間隔第一距離117。
該分隔格柵116可包含一第三格柵板116c，其以平行於該第一格柵板116a及/或第二格柵板116b的關係加以隔開。該第二格柵板116b及第三格柵板116c可間隔第二距離119來隔開。該第二距離119可與該第一距離117相同及/或不同。
每一格柵板116a、116b及116c的孔徑及厚度會影響針對帶電荷的及中性的粒子的透明度。例如，帶電粒子(如離子)能夠在其分別穿過該分隔格柵116的每一個格柵板116a、116b及116c的孔的路徑中的壁面上進行再結合。中性物種(如自由基)能相對地較自由地流過這些在該分隔格柵116中的孔。
在某些實施例中，格柵板116a、116b及116c可由金屬(如鋁)或其他電導性材料製成，及/或格柵板116a、116b及116c可由一電導性材料或電介質材料(如石英、陶瓷等)來製成。在某些實施例中，該格柵板116a、116b及116c可由其他材料製成，如矽或碳化矽。如果格柵板116a、116b及116c係由金屬或其他電導性材料製成，則可將格柵板116a、116b及116c接地。
如第八圖所示，該電漿處理裝置可包含一氣埠118，其被配置成於該格柵板116c下方注入一氣體210。該氣體係能被注入到通過該分隔格柵116之中性粒子214，用於曝露至一工件。
來自該氣埠118的氣體210或其他物質，相對於來自該電漿室120的自由基，可有較高的或較低的溫度，或可有與來自該電漿室120的自由基相同的溫度。藉由控制通過該分隔格柵之自由基的能量，該氣體能被用來調整或校正在該電漿處理裝置100內的均勻度，例如徑向均勻度。在某些實施例中，該氣體210可為一鈍氣，例如氦、氮及氬。
第九圖描繪與第八圖所示類似之在分隔格柵116上的後電漿氣體注入。然而在第九圖中，該後電漿氣體注入係被分割成多個區域，例如中央區及周圍區。能針對每一區獨立地控制氣體注入，以在表面處理程序期間來影響處理均勻度。
更具體地，該分隔格柵116包含一第一氣體埠118，其可操作成注入一氣體210至在格柵板116c之下方的該分隔格柵116的一第一部(如周圍部)，。該分隔格柵116包含一第二氣體埠121，其可操作成注入一氣體220或其他物質至在格柵板116c之下方的該分隔格柵116的一第二部(如中央部)。能獨立地控制與來自該氣埠118之氣體210及來自該氣埠121的氣體 220關聯的參數(如流速、化學組成、溫度、壓力、混合物等)，以便影響表面處理程序的處理均勻度。
例如，該第一氣體210可相同或相異於該第二氣體220。該第一氣體210能有相對於該第二氣體220相同或不同的溫度。該第一氣體210能有相對於該第二氣體220相同或不同的流速。該第一氣體210能有相對於該第二氣體220相同或不同的化學組成等等。在某些實施例中，該氣體210及/或220可為一鈍氣，例如氦、氮及氬。
可在一分隔格柵中使用額外的格柵板而不偏離本案的範圍。例如，在某些實施例中，可將一第四格柵板安置在第二、三、四、五、六、七、八或九圖之第三格柵板116c之下方。可將氣埠118安置在該第一格柵板116a及該第二格柵板116b之間、該第二格柵板116b及該第三格柵板116c之間、及/或該第三格柵板116c及第四格柵板之間。
為了說明及討論，第二、三、四、五、六、七、八及九圖圖解了以水平方向注入的氣體。在本項技藝具通常知識者，在使用本文所提供的揭示內容之下，可瞭解到氣體係能以任何方向(如水平、垂直、一角度、歪斜等)注入在該分隔格柵上，而不偏離本案的範圍。
例如，第十圖描繪與第二~九圖所圖解類似之分隔格柵116。該分隔格柵116具有一氣埠118，其係可操作成注入氣體210於一第一格柵板116a及一第二格柵板116b之間。如 所示者，該氣埠118係配置成以水平方向朝著該分隔格柵116的一周圍部注入氣體。
第十一圖描繪與第二~十圖所圖解類似之分隔格柵116。該分隔格柵116具有一氣埠118，其係可操作地注入氣體210於一第一格柵板116a及一第二格柵板116b之間。如所示者，該氣埠118係加以配置，而以水平方向朝著該分隔格柵116的一中央部來注入氣體，及以水平方向朝著該分隔格柵116的一中央部來注入氣體。
第十二圖描繪與第二~十一圖所圖解類似之分隔格柵116。該分隔格柵116具有一氣埠118、121、123及125，其係配置成注入氣體210至該分隔格柵116的周圍部。該分隔格柵116具有氣埠131及133，其係配置成注入氣體230至該分隔格柵116的中央部。如前文所討論者，該氣體210能有相異於氣體230的參數(其能被控制來影響處理均勻度。)
第十三圖描繪與第二~十二圖所圖解類似之分隔格柵116。該分隔格柵116具有至少一氣埠118，其係配置成注入氣體210於該分隔格柵116底表面下方之格柵板116c之下方。如所示者，該氣埠118係配置成以遠離該分隔格柵(如中央區)的垂直方向來注入氣體210。該分隔格柵116可包含一氣埠121，其係配置成注入氣體230於該分隔格柵116底表面下方之格柵板116c之下方。如所示者，該氣埠121係配置成遠離該分隔格柵(如周圍區)的垂直方向來注入氣體230。
該氣體210可與該氣體230相同或相異。該第一氣體210可有相對於該氣體230相同或不同的溫度。該第一氣體210可有相對於該氣體230相同或不同的流速。該氣體210可有相對於該氣體230相同或不同的化學組成等等。在某些實施例中，該氣體210及/或氣體230可為鈍氣，例如氦、氮及氬。
第十四圖描繪與第二~十三圖所圖解類似之分隔格柵116。該分隔格柵116包含至少一氣埠118，其係配置成注入氣體210於該格柵板116c之下方。如所示者，該氣埠118係配置成以遠離該分隔格柵116的歪斜方向來注入氣體210。該分隔格柵116可包含一氣埠121，其係配置成注入氣體230於該分隔格柵116底表面下方之格柵板116c之下方。如所示者，該氣埠121係配置成以遠離該分隔格柵的歪斜方向來注入氣體230。
該氣體210可與該氣體230相同或相異。該第一氣體210可有相對於該氣體230相同或不同的溫度。該第一氣體210可有相對於該氣體230相同或不同的流速。該氣體210可有相對於該氣體230相同或不同的化學組成等等。在某些實施例中，該氣體210及/或氣體230可為鈍氣，例如氦、氮及氬。
第十五圖描繪與第二~十四圖所圖解類似之分隔格柵116。該分隔格柵116具有至少一氣埠118，其係配置成注入氣體210於該格柵板116c之下方。如所示者，該氣埠118係配置成以水平方向朝著該分隔格柵116的周圍部來注入氣體210。該分隔格柵116可包含一氣埠121，其係配置成注入氣體 230於該分隔格柵116底表面下方之格柵板116c的下方。如所示者，該氣埠121係成配置以水平方向朝著該分隔格柵116中央來注入氣體230。
該氣體210可與該氣體230相同或相異。該第一氣體210可有相對於該氣體230相同或不同的溫度。該第一氣體210可有相對於該氣體230相同或不同的流速。該氣體210可有相對於該氣體230相同或不同的化學組成等等。在某些實施例中，該氣體210及/或氣體230可為鈍氣，例如氦、氮及氬。
某些示範性實施例係參照在分隔格柵中央區及周圍區中氣體的注入來加以討論。但在分隔格柵可設置具有氣體注入之更多區域而未偏離本案的範圍，例如三個區域、四個區域、五個區域、六個區域等。這些區域係能以任何方式分割，如徑向地、方位角方向地、或任何其方式。例如，在一實施例中，分隔格柵的後電漿氣體注入能分割成為一個中央區及四個在該分隔格柵周圍的方位區(如象限)。
為了示範的目的而提供第二~十五圖所圖解的後電漿氣體注入。那些具本項技藝通常知識者將會瞭解到存在有許多可用來實施用於依照本案示範實施例的後電漿注入之一或更多氣埠的不同配置。該一或更多的氣埠係能排列在任何格柵板之間，能以任何方向來注入氣體，並能針對於均勻度的控制而被利用於該分隔格柵上的多個後電漿氣體注入區。
第十六圖描繪一依照本案示範實施例之示範方法 (500)的流程圖。基於示範的目的，該方法(500)將參照第一圖的電漿處理裝置100來進行討論。該方法(500)係能在任何電漿處理裝置內加以施行，其中該裝置係具有一電漿室，其以具有一依照本案示範實施例之後電漿注入的分隔格柵與一處理室分隔。
為了說明及討論，第十六圖繪出以特定順序來執行的步驟。具本項技藝通常知識人士，在使用本文所提供的揭示內容之下，將會瞭解到能省略、擴充、同時執行、再排列、及/或以許多方式來修改任何在本文中所述方法的許多步驟，而不會偏離本案的範圍。此外，能在不偏離本案範圍的情況下執行各種步驟(未示)。
在(502)，該方法可包含使用電漿來解離在該電漿室內部的混合物中之一或更多分子。例如，一利用電感耦合電漿源135而於該電漿室內部125感應的電漿能解離處理氣體內的分子，以產生中性粒子(如自由基)及離子。
在(504)，該方法可包含使用一分隔格柵來過濾該混合物內由該電漿所產生的一或更多離子。例如，能使含有中性粒子及離子的該混合物通過一分隔格柵，其能濾除該一或更多由該電漿產生的離子。例如，可使該混合物從該電漿室內部125通過分隔格柵116。
在(506)，可使該混合物中由該電漿所產生的中性粒子通過該分隔格柵。例如，該中性粒子能通過該分隔格柵進 入到該處理室110，同時該離子被該分隔格柵116阻擋(如再結合)。示範性的分隔格柵係圖解於第二~十五圖中。
在第十六圖的(508)，該方法可包含注入一氣體至該分隔格柵。例如，能在形成於一或更多格柵板116a、116b、116c之間的一或更多氣埠118、121注入氣體到該分隔格柵116。注入一氣體可包含注入一中性氣體，例如氮、氦、或氬。注入一氣體可包含注入一冷卻氣體，其溫度係小於通過該分隔格柵之自由基的溫度。
在(510)，該方法可包含曝露該工件至該已過濾的混合物。更具體地，該工件能被曝露在該電漿中所產生並通過該分隔格柵的中性粒子。該些中性粒子能被利用成為(例如)表面處理程序(如光阻移除)之一部份。
雖然已相關於本案標的之具體實施例來描述本案之標的，但本項技藝具有通常知識之人士在瞭解前文之下，將會理解到可對這類實施例做出許多替換、變異及等效者。因此，本揭示內容的範圍僅係作為示範，而非作為限制，且該主要揭示內容並未排除而包含對於具有本項技藝通常知識人士而言顯而易見之本案標的之這類的變更、變異及/或添加。
116:Separation grid 分隔格柵
116a:Grid plate 格柵板
116b:Grid plate 格柵板
116c:Grid plate 格柵板
117:First distance 第一距離
118:Gas port 氣埠
119:Second distance 第二距離
210:Gas 氣體
212:Neutral particle 中性粒子
214:Neutral particle 中性粒子

Claims (12)

  1. 一種電漿處理裝置，包括：一電漿室；一處理室，與該電漿室分離，該處理室包括一基板支架，其可操作用以支撐一基板；一電漿源，配置用以在該電漿室內產生一電漿；一分隔格柵，分隔該電漿室及該處理室，該分隔格柵配置用以過濾一或更多在該電漿中所產生的離子，並允許中性粒子從該電漿室通過到達該處理室；及至少一氣埠，配置用以注入一氣體至通過該分隔格柵的中性粒子；其中該分隔格柵包括以間隔平行關係安置的一第一格柵板及一第二格柵板，其中該至少一氣埠係配置用以在該第一格柵板及該第二格柵板之間注入一氣體。
  2. 如申請專利範圍第1項的電漿處理裝置，其中該至少一氣埠包括一第一氣埠，其可操作成在該分隔格柵之第一部注入一氣體至中性粒子中，及一第二氣埠，其可操作成在該分隔格柵之第二部注入一氣體至中性粒子中。
  3. 如申請專利範圍第2項的電漿處理裝置，其中該第一部係該分隔格柵的周圍部，及該第二部係該分隔格柵的中央部。
  4. 如申請專利範圍第1項的電漿處理裝置，其中該至少一氣埠包含一第二氣埠，其配置成以水平方向、垂直方向或歪斜 方向之一或更多方向注入一氣體至該分隔格柵之一底表面下方。
  5. 如申請專利範圍第1項的電漿處理裝置，其中該至少一氣埠包括：一第一氣埠，配置成注入一氣體於該第一格柵板及該第二格柵板之間；及一第二氣埠，配置成注入一氣體於該第二格柵板及一第三格柵板之間。
  6. 如申請專利範圍第1項的電漿處理裝置，其中該第一格柵板及該第二格柵板之一或二者為電導性並接地。
  7. 一種用於一電漿處理裝置的分隔格柵，該分隔格柵包括：一第一格柵板，包括排列成一第一式樣之多個孔；一第二格柵板，其以相對於該第一格柵板的間隔平行關係安置，該第二格柵板具有排列成一第二式樣之多個孔；及至少一氣埠，配置成注入一氣體到該分隔格柵中位於該第一格柵板及該第二格柵板之間的位置。
  8. 如申請專利範圍第7項的分隔格柵，其中該第一格柵板及該第二格柵板之一或二者為電導性並可操作成接地。
  9. 如申請專利範圍第7項的分隔格柵，其中該至少一氣埠包括一第一氣埠，其可操作成在該分隔格柵之第一部注入一氣體，及一第二氣埠，其可操作成在該分隔格柵之第二部注 入一氣體。
  10. 一種用於在一電漿剥離器具中處理一工件的方法，該方法包括：使用在一電漿處理裝置之電漿室內所產生之一電漿，將一或更多分子解離，成為一混合物中之一或更多離子及一或更多中性粒子；使用包含一第一格柵板與一第二格柵板的一分隔格柵，過濾該混合物內由該電漿所產生的該一或更多離子，其中該第一格柵板與該第二格柵板被置於該電漿處理裝置的該電漿室與一處理室之間，該處理室藉由該分隔格柵與該電漿室分隔開來；使該電漿內所產生的一或更多中性粒子通過延伸於該第一格柵板的第一複數孔，以及延伸於該第二格柵板的第二複數孔，該第一與第二複數孔彼此分隔開；藉由自位在該分格格柵的該第一格柵板與該第二格柵格之間的一氣體注入埠，將一冷却氣體注入至通過該分隔格柵進入至該處理室的該些中性粒子中，控制這些通過該分隔格柵的中性粒子的能量；及將該工件曝露在該處理室內的該些中性粒子之下。
  11. 如申請專利範圍第10項的方法，其中該氣體係鈍氣。
  12. 如申請專利範圍第10項的方法，其中將該氣體注入到該些中性粒子中包括注入一氣體至該分隔格柵之第一部的中性粒 子中，及注入一氣體至該分隔格柵之第二部的中性粒子中。
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