TWM615033U - 基板製程設備 - Google Patents
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Abstract
一種基板製程設備,其包含製程腔體及基板載台。 所述製程腔體具有電漿入口壁及環繞壁。 所述電漿入口壁經配置以接收來自一遠端電漿源的輸出。 所述環繞壁形成腔體內表面,所述內表面定義內部空間以接收一基板。 所述基板載台可升降地設置於所述製程腔體的所述內部空間,並具有面對所述電漿入口壁的基板支撐面。 所述環繞壁,在所述製程腔體的截面中,具有第一區段及第二區段。 所述第一區段對應於所述基板載台的製程區域,並具有第一寬度。 所述第二區段相較於所述第一區段更遠離所述電漿入口壁,並具有大於所述第一寬度的寬度。
Description
本公開涉及製程設備,並且特別地涉及利用遠端電漿源的基板製程設備。
國際半導體技術發展藍圖組織(International Technology Roadmap for Semiconductors,ITRS)指出,傳統的CMOS製程已經接近極限,而持續的產業成長和持續縮減的每單位功能成本,將需要新的裝置型態、新的封裝架構和新的材料來因應。尤其當摩爾定律可能走到終點的時候,異質整合(Heterogeneous Integration)正式成為半導體產業的發展方針。而採用封裝製程的系統級封裝(System in a Package,SiP)將會是最關鍵的技術,它是平衡性能多樣化與成本的最佳解決方案。 因應這個新架構,包含印刷電路、更薄的晶圓、以及主動/被動的嵌入式裝置都會因此而興起,然後用在封裝的生產設備和製程材料也會有快速的變化,以滿足新的架構需求。 未來15年內,異質整合的佈局會著重在組裝(assembly)和封裝(packaging)、測試、與導線互連(interconnection)技術。
嵌入式芯片基板(Embedded die in substrate, EDS)、 嵌入式被動元件基板(Embedded passive in substrate, EPS)、 扇出型面板級封裝(Fan-out panel level package, FOPLP) 等先進封裝技術,一般採用包含介電絕緣材料、半導體元件芯片、金屬導線(Interconnection)的複合基板。 在一些採用EDS、EPS、或FOPLP封裝技術的製造過程中,已切割的半導體元件、被動元件或金屬凸塊(Metal Bump,例如銅柱(Copper pillar))會被排列,並埋入大型有機絕緣基板或增層材料中(例如模塑料、銅箔基板 (Copper Clad Laminate , CCL)、ABF 增層膜(Ajinomoto Build-up Film)、或乾膜光阻(Dry Film Resist);然後透過研磨的方式減薄不需要的有機絕緣基板或材料,以便選擇性地露出芯片元件或金屬導線。 然而,在研磨過程中,芯片、元件或銅柱可能會受到外加應力而破損。
本公開的一方面提供一種基板製程設備,其包含製程腔體及基板載台。 所述製程腔體具有電漿入口壁及環繞壁。 所述電漿入口壁經配置以接收來自一遠端電漿源的輸出。 所述環繞壁具有內表面,所述內表面定義內部空間以接收一基板。 所述基板載台可升降地設置於所述製程腔體的所述內部空間,並具有面對所述電漿入口壁的基板支撐面。 所述環繞壁,在所述製程腔體的截面中,具有第一區段及第二區段。 所述第一區段對應於所述基板載台的製程區域,並具有第一寬度。 所述第二區段相較於所述第一區段更遠離所述電漿入口壁,並具有大於所述第一寬度的寬度。
本公開的一方面提供了一種基板製程設備,包含製程腔體及基板載台。 所述製程腔體定義內部空間以接收一基板。 所述製程腔體具有基座、電漿入口壁及擋環。 所述電漿入口壁經配置以封閉所述基座並接收來自一遠端電漿源的輸出。 所述擋環設置在所述基座及所述電漿入口壁之間。 所述基板載台可升降的設置於所述製程腔體的所述內部空間,並具有面對所述電漿入口壁的基板支撐面。 在所述製程腔體的截面中,所述擋環的內表面所定義的基板載台製程區域的寬度窄於所述基座的內壁間隔寬度。
以下描述將參考附圖以更全面地描述本公開內容。 附圖中所示為本公開的示例性實施例。 然而,本公開可以以許多不同的形式來實施,並且不應所述被解釋為限於在此闡述的示例性實施例。 提供這些示例性實施例是為了使本公開透徹和完整,並且將本公開的範圍充分地傳達給本領域技術人員。 類似的附圖標記表示相同或類似的元件。
本文使用的術語僅用於描述特定示例性實施例的目的,而不意圖限制本公開。 如本文所使用的,除非上下文另外清楚地指出,否則單數形式“一”,“一個”和“所述”旨在也包括複數形式。 此外,當在本文中使用時,“包括”和/或“包含”或“包括”和/或“包括”或“具有”和/或“具有”,整數,步驟,操作,元件和/或組件,但不排除存在或添加一個或多個其它特徵,區域,整數,步驟,操作,元件,組件和/或其群組。
除非另外定義,否則本文使用的所有術語(包括技術和科學術語)具有與本公開所屬領域的普通技術人員通常理解的相同的含義。 此外,除非文中明確定義,諸如在通用字典中定義的那些術語應所述被解釋為具有與其在相關技術和本公開內容中的含義一致的含義,並且將不被解釋為理想化 或過於正式的含義。
將結合圖1至圖8中的附圖對示例性實施例進行描述。 具體實施方式將參考附圖來詳細描述本案內容,其中,所描繪的元件不必然按比例示出,並且通過若干視圖,相同或相似的附圖標記由相同或相似的附圖標記表示相同或相似的元件。
圖1示出了根據本公開的一些實施例的基板製程設備的剖示示意圖。 為了說明簡單和清楚起見,示例性系統的一些細節/子組件未在本圖中明確標記/示出。
基材製程設備100可以被操作來執行許多應用電漿的製程,例如使用電漿來蝕刻及/或減薄介電絕緣材料。 以EDS、EPS、或FOPLP封裝技術為例,有時會需要減薄介電絕緣材料(例如環氧樹酯模塑料(Epoxy Molding Compound, EMC)、ABF增層膜(Ajinomoto Build-up Film, ABF)及乾膜光阻(Dry Film Photoresist)來達到平坦化及/或暴露晶粒、或暴露銅柱(Copper pillar)的效果。 除了應用於上述絕緣材料的減薄製程外,基材製程設備100也能被用於去除表面有機或無機殘留物、光阻剝除與灰化(Ashing)、表面改質(Modification) 親水性或疏水性、表面清潔(Cleaning)、表面活化(Activation)、除膠渣(Desmear)、去殘膠(Descum)、鈦膜蝕刻、SiO
2或Si
3N
4膜蝕刻、金屬氧化膜電漿還原(Plasma Reduction)等製程領域。
基材製程設備100包含製程腔體110、基板載台120、遠端電漿源(Remote plasma source, RPS)130。 所述製程腔體110定義內部空間V以接收待處理工件(在當前圖示中示出)。 在一些實施例中,待處理工件可以是通常被稱為基板/襯底的板狀物體,其為隨後形成在其上的電氣部件提供機械支撐。 在一些應用中,襯底可以是半導體晶片(semiconductor wafer)。 在某些應用中,例如面板級工藝(例如前述的FOPLP封裝應用或先進細線路的IC載板),基板可以是大尺寸的玻璃、環氧樹酯模塑料(Epoxy Molding Compound, EMC)、銅箔基板 (Copper Clad Laminate, CCL)、無芯基板(Coreless substrate) 等。 示例性製程腔室110具有基座111及電漿入口壁112。 所述基座111具有底壁113及側壁114共同界定了內部空間V。 所述電漿入口壁112經配置以封閉所述基座並接收來自遠端電漿源130的生成物。 在一些實施例中,來自遠端電漿源130的產物可為呈電中性的高度活性自由基。 在圖示的實施例中,基板製程設備100包括擋環(baffle ring)140。 擋環140經配置以固定在所述基座111及所述電漿入口壁112之間。
所述基板載台120可升降的設置於所述製程腔體110的所述內部空間V,並具有面對所述電漿入口壁112的基板支撐面121。 基板載台120(或稱台座,pedestal)適於在製程期間將基材支撐於頂表面(例如基板支撐面121)上。 在一些實施例中,設備100還包含耦接該基板載台120的一或多個舉升裝置,舉升裝置適於至少在垂直方向(例如z方向)移動基板載台120以利於基材的裝載、卸載及/或調整基材與電漿入口壁112(的噴頭部件)之間的距離。 當基板載台120降低時,設在腔體內的頂起銷150可以將基板撐起,有利於基板在工件傳輸系統與機台間的載卸操作。 在一些實施例中,基板載台120還具有排氣結構(例如,流體排放通道123)。 如本實施例中所示,排氣結構123被佈置成靠近載台120的外邊緣區域,而載台的一個或多個橫向邊緣被保持在與內腔體對應部位(例如,內腔壁的上半部分)的內側壁非常接近的位置。 當排氣/抽氣設備(圖未示出)作動時,製程副產物(通常呈細微粒子或氣體型態)可以通過設置於基板載台120邊緣的排氣結構123移動至基板載台120下方的空間。 如本實施例中所示,定位環(或稱蓋環)129環繞所述基板支撐面121設置,位於基板支撐面121及排氣結構123之間。 在一些實施例中,所述定位環129的材質包括絕緣材料,例如Al
2O
3、ZrO
2、Si
3N
4、AlN、可切削陶瓷(例如Macro)、Quartz、玻璃、Teflon。
電漿入口壁112經配置以封閉具有槽狀結構的基座111,從而密封製程腔體110的內部空間V。 電漿入口壁112通過位於載台120中央區域上方的入口117與遠端電漿源130流體連通,故來自遠端電漿源130的輸出可以被導引進入腔體110。 在圖示的實施例中,電漿入口壁112包含蓋體115及位於入口117與基板支撐面121之間的電漿分配部件116。 所述蓋體115(或稱為腔室蓋)的外周圍經配置在與基座111的環繞壁頂部密封地接合。 電漿分配部件116(或稱噴頭部件、噴灑頭)經配置以將來自遠端電漿源130的自由基均勻供應至製程體積中。 所示噴頭部件116以大致平行的關係相對於基板載台120設置,以利促進自由基分佈於工件的均勻性。 然而,自由基的分布狀態被多種因子影響,例如內部空間V的幾何結構、介於電漿分配部件116與基板載台120的距離等等。 在一些實施例中,電漿分配部件116與基板載台120之間的距離大致落在10~200mm範圍,例如30或90mm。 在一些實施例中,電漿分配部件116及蓋體115可以採用導電材料(例如鋁)且彼此電氣連通。 基座111也可以採用導電材料(例如鋁)而與電漿分配部件116及蓋體115電氣連通。
基板製程設備100亦包含一排氣/抽氣系統(圖未示出),該排氣系統經配置以對內部空間V(或稱製程體積)施加真空。 在一些操作情境中,操作壓力可以控制在50 mTorr到 5000 mTorr。
在一些應用情境中, 遠端電漿源的應用允許其所產生的電漿中的離子及電子被阻隔於製程腔室(例如內部空間V)之外,而使自由基(free radical)經由入口組件(例如電漿入口壁112)到達製程腔室。 自由基可被運用在較低溫的製程情境。 在一些應用情境中,當來自氣體源160的氣體達到每分鐘數個標準升(Standard Liter per Minute, SLM) 的高氣體流量,遠端電漿源對於製程氣體的解離度可以達到95%或以上。 因此,在一些應用情境中,遠端電漿源又可被視為自由基電漿源(Radical Plasma Source)。 在電漿蝕刻中,基板的蝕刻速度正比於製程腔室內自由基的密度。 由於遠端電漿源產生的自由基主要在基板表面發生化學反應,進行高速蝕刻、灰化、除膠渣、去殘膠、表面清潔或改質或活化處理時,此類工法帶來的低熱負荷與離子轟擊,得以減輕對基板/工件造成的物理損傷。
遠端電漿源經配置以接收各式製程氣體(例如來自氣體源160),例如含氟氣體(諸如CF
4、CxFy、SF
6、NF
3、CHF
3或其混合氣體)及用來作為淨化的清潔氣體 (諸如O
2、O
3、H
2O、H
2、He、N
2、Ar或其混合氣體)。 添加N
2可以提高電漿密度與延長自由基壽命。 氣體源160能以可調節地方式可控地提供所述氣體;當含氟氣體被提供到所述遠端電漿源,其流量大致可被控制在 10到6000 sccm的範圍,例如介於10到3000 sccm、 10到2000 sccm或 10到1000 sccm之間。 類似地,當所述清潔氣體被提供到所述RPS,其流量大致可被控制在10到6000 sccm的範圍,例如介於10到5000 sccm、10到4000 sccm、10到3000 sccm、10到2000 sccm或10到1000 sccm之間。
遠端電漿源可以採用電感耦合式(Inductively-Coupled Plasma, ICP) 遠端電漿源、電容耦合式(Capacitively Coupled Plasma, CCP) 遠端電漿源、微波遠端電漿源 (Microwave RPS)或其組合。 在採用電感耦合式遠端電漿源(ICP RPS)的實施例中,驅動頻率大約落在0.4 ~ 13.56 MHz。 在採用甚高頻(very high frequency, VHF)電容耦合式遠端電漿源的實施例中,驅動頻率大約落在40到100 MHz。 在採用微波遠端電漿源(Microwave RPS) 的實施例中, 驅動頻率大約落在900到6000 MHz。 在採用RPS 的實施例中,輸出功率(power)可為1~3 kW、1~6 kW、 1~8 kW、1~10 kW、1~15 kW。
在一些操作情況中,來自RPS的自由基會在輸送管路(連通於RPS及入口)發生再結合反應(放熱反應),提升管路的溫度。 在一些情況中,管路的溫度狀態顯著提升會過度地耗損裝置硬體。 例如,過熱將造成連接管跟真空封合單元(例如O型環)的損壞。 在一些實施例中, 所述設備進一步配置有降溫結構180。 所述降溫結構可以包含液冷流道,所述流道經配置接收來自流體供應系統的低溫流體(例如水、其他液體或氣體)。 在一些實施例中,所述輸送管路還包括閥體,配置來調節管路的氣體流通。 在一些實施例中,所述降溫結構180可以進一步包含或被實施為接觸閥體的制冷晶片。
在一些實施例中,除了第一電漿生成裝置(包含遠端電漿源130),設備100還可以包含設於腔體內的第二電漿生成裝置(包含下述腔內電漿生成器)。 在設置上,一些實施例中,基板載台120可經配置而耦接至電極構件122(例如電纜或電極棒)及與其相連的射頻功率源(Radio Frequency, RF)。 同時,噴頭部件(例如電漿分配部件116)可經配置為電氣連通,進而使其與基板載台120形成為內建式/腔內電漿生成器的相對二電極。
在同時具備第一、第二電漿源的實施例中,遠端電漿源可以採用電感耦合式遠端電漿源 (ICP RPS)、電容耦合式遠端電漿源 (CCP RPS)、及微波遠端電漿源 (Microwave RPS) 其中至少一個。 另一方面,前述射頻電漿源(即,前述第二電漿源)可以採用電容耦合形式的裝置。 此類電漿生成裝置可用來執行反應離子蝕刻(Reactive-Ion Etching,RIE)等製程。 示例性應用面向上,反應式離子蝕刻可以被應用於光阻灰化、除膠渣、去殘膠、表面清潔、改質或活化處理 。銅膜氮
電漿或氬電漿或其混合電漿處理製程,以去除銅表面氧化物與氟化物, 或銅表面微粗化處理。在此實施例中,經由遠程電漿源(第一電漿生成裝置)產生高密度的活性自由基,同時高頻偏壓施加至基板載台(第二電漿生成裝置),在化學性蝕刻與物理性蝕刻的雙重作用下,可大幅提升蝕刻或電漿處理速率 。
一般來說,僅採用第二電漿產生裝置之反應離子蝕刻的設備中,無法同時調整電漿密度與離子轟擊能量。 藉由提高射頻功率,可以提升電漿密度與製程氣體的解離率,進而增加蝕刻速率。 然而,當射頻功率設定過高,將使離子的轟擊能量過大,從而造成基板材料因溫度過高或異常電弧放電而損傷。 為避免基板損傷,射頻功率的設定受到侷限,使得絕緣介電有機基板(例如環氧樹脂模塑料或ABF增層材料)的蝕刻速率僅落在大約0.5到 1 um/min。 相較之下,若採用包含遠端電漿源的複合製程設備,因可同步調整自由基的
電漿密度與離子轟擊的能量,經由製程參數最佳化,其蝕刻速率可增加100% 至400%。
此外,相較於僅用第二電漿源之反應離子蝕刻裝置的機台,採用遠端電漿源的複合電漿設備,因離子的轟擊能量得以依據製程的需求調整(例如,小至完全無離子轟擊、大至數百伏特偏壓),使製程溫度得以合理化(下降)。 以封裝基板的應用為例,遠程電漿源的應用得以使基板載台的溫度小於100度C。 在一些情境中,運作溫度狀態得以被維持在不大於50度C。 在一些情境中,甚至不大於30度C。 隨著電子元件微小化與高頻高速的需求,5G基板材料,微小的線路技術製程材質對溫度控制的需求、以及基材的尺寸增加(例如前述的面板級工藝)對電漿均勻性的要求更為嚴苛,使得製程的困難度隨之增加。 然而,隨著本案實施例所述的基材製程設備100所提供的高蝕刻效能與合宜的基板溫度,有利於細線路與盲孔的尺寸的控制,當能在諸多應用場合取代傳統溼式蝕刻或/及研磨製程,進而避免造成芯片受損的問題,並利用高密度電漿產生的高密度自由基還能增加蝕刻速率、進而提升產能與良率。
圖2示出了根據本公開的一些實施例的基板製程設備的區域放大圖。 為了說明簡單和清楚起見,示例性系統的一些細節/子組件未在本圖中明確標記/示出。 在一些實施例中,圖2為圖1虛線方框 (B1) 所圈示的局部放大圖。
在一些實施例中,基板製程設備的擋環(baffle ring)240具有隔間壁241及凸緣242兩部分。 如圖所示,凸緣242大體上呈橫向(例如沿x-y平面)延伸,經配置以固定在所述基座111及所述電漿入口壁112之間。 在所示實施例中,凸緣的橫向延伸面提供了擋環240 與腔體110間的密合介面。 隔間壁241大體上呈縱向(例如沿z方向)延伸,且設置在基座111的側壁114及所述基板載台120之間。 在所示實施例中,擋環向下延伸的隔間壁241與腔體110的內壁表面間保持了一個縫隙。 整體觀之,側壁114及擋環240的內側面分別形成所示製程腔體110的腔內不同高度區段的 “環繞壁/側環壁”(由圖中的區段 S1 與 S2 所示)。 上述環繞壁的內表面定義了內部空間V,其具有兩個以上的寬度區段(分別為 W1、W2)。 例如,在圖2的製程腔體110的截面示意圖中,環繞壁(包含側壁114及擋環240)包括寬度不相等的第一區段S1及第二區段S2。 第一區段的S1相對接近所述電漿入口壁112,其內徑(即圖示的第一寬度W1)被設計為略大於基板載台120的寬度,以允許所述基板載台120進入所述第一區段S1的範圍內。 在一些實施例中,所述對應於第一區段S1的上部腔體區域形成所述基板載台120的製程區域P,而對應於第二區段S2的較寬且較低的子空間形成內部空間V的裝載(loading)區域。
在一實施例中,所述環繞壁的內表面在第一區段S1呈周向連續地配置,以實質上避免工作氣體或/及電漿(藉由擋環240與載台120邊緣間的縫隙)通過/洩漏出前述製程區域P。 當所述基板載台120位於所述製程區域P時(例如位在如第2圖中所示的位置),來自遠端電漿源的工作氣體在通過電漿分配部件116進入所述製程區域P後,工作氣體或/及電漿將被侷限在製程區域P內。 如此能避免工作氣體或/及電漿 流入基板載台120下方的下子空間,進而保持在製程區域P內。 在所示實施例中,擋環240/340連續地環繞基板載台120之外週緣,以實質上阻擋工作氣體或/及電漿通過擋環240/ 340。 在一些實施例中,所述第一區段S1的縱向(例如z方向)長度不小於200mm。 如此設置使得製程區域P的高度 (即,基板支撐面至噴灑頭116的間距) 可以達到至少200mm。 在圖示的實施例中,內徑W1在第一區段S1範圍內大致維持在一個預定的數值。 在圖2所描述的製程腔體110的示意性截面圖中,擋環240的隔間壁241的內表面(作為所述環繞壁的內表面的一部分)界定出所述第一區段S1,其縱向(例如z方向)長度設置為大於200mm (例如220mm)。
在一些實施例中,供基板移出或移入製程腔體的進出口(例如圖3A的埠318)設置在環繞壁的第二區段S2。 當所述基板載台120向下移動至所述第二區段S2的範圍內,可以進行裝載及/或卸載基板的操作。 第二區段S2的內徑(即第二寬度W2)大於第一區段S1的內徑W1。 如此上窄下寬的設計有利於裝載及/或卸載基板的操作。 在所示實施例中,腔體內側壁的內徑差是藉由內徑不同(較窄小) 的外加式擋環240 所形成。 在其他實施例中,所述環繞壁的第一區段及第二區段間的內徑差也可以藉由一體成型的腔體設置而實現。
在一些實施例中,基板載台120進一步包括置於基板載台120邊緣區域的流體通道結構(例如圖3B所示的排氣結構223/323)。 請同時參照圖3B、3C,排氣結構223/323包含穿孔板225/325及分布於載台邊緣區域、置於穿孔板225/325下的排氣口224/324。 當排氣/抽氣設備(圖未示出)作動時,副產品可以通過排氣結構223移動至基板載台120下方的空間(對應第二區段S2)。 在一些實施例中,穿孔板225/325的穿孔是實質上均勻分佈。反應後生成的副產物得以均勻地流向下方的子空間。 在一些實施例中,穿孔板的孔徑大約落在0.5至5 mm的範圍,例如1 mm。
在圖2所示的實施例中,製程腔體110還包括排氣埠213a。 副產品可以通過排氣埠213a被排出腔體。 排氣埠213a經配置分別鄰近製程腔體110的兩個相反的側邊。 在圖示的實施例中,排氣埠213a位於穿孔板225下方且與穿孔板224投影重疊。 在一些實施例中,抽氣通道(例如抽氣埠213a)直徑大約在25 mm 至150 mm範圍內。
請參見圖8,排氣埠數量及位置的布局可以影響/優化排氣的均勻性。 例如,在圖8所示的實施例中(未顯示前述的穿孔板),示例性製程腔體811上設有擋環840,且基板載台820被配置在擋環840內。 製程腔體811具有四個抽氣埠813a,被設置為分別與四個位於基板載台820角落的排氣口824投影重疊。 這樣的對稱設置有利於排氣的均勻性。
在載台位置的設計上,若基板載台(如,載台120)的邊緣與第一區段S1的內環表面(如,擋環240的內向面241)過於接近而沒有維持適當間距,則在基板載台120的升降移動期間,基板載台120的外緣可能摩擦環狀壁的第一區段S1的內表面。 如此的摩擦可能減縮設備的壽命,也可能產生污染腔內環境的粒子。 在一些實施例中,所述第一區段S1的內表面(例如擋環241的內表面)和基板載台120之外週緣預留了適當寬度的間隙。 在一些實施例中,所述間隙的寬度大約在0.2到0.8 mm的範圍,例如0.8 mm。
在一些實施例中,穿孔板的孔寬及所述間隙的寬度的比例大約在0.6到25的範圍內。 然而,若上述間隙顯著大於所述穿孔的孔徑,大部分工作氣體可能會匯流至所述間隙,可能再度引發反應氣體分佈不均的現象。 此外,裝置運作時工作溫度對硬體所造成的影響也需要列入設計考量的範圍。 例如,硬體結構間的間隙的尺寸取決於加工的精度,然而,若採用過小的間隙設計(例如小於0.8mm),運作時可能因機台高溫而膨脹而使得間隙消失。 舉例而言,在使用所述設備進行一些高溫製程時,難免使基板載台120因高溫而膨脹,以致其外緣延伸至所述第一區段S1的內表面。 經測試發現,間隙大小與所述穿孔的孔徑尺寸大致雷同的設計有利於維持反應氣體在所述基板載台120上均勻分佈。 在一些實施例中,所述穿孔板224的穿孔的寬度及所述間隙的寬度的比例大約在0.7到1.3的範圍,例如1.25。 同時,提供對應散熱裝置使基板載台上的基材維持在140攝氏度以下,有助於確保製程的品質以及維持機台的正常運作。
另一方面,電漿生成裝置的射頻回流路徑可能因為前述的載台間隙而受阻。 在一些實施例中,所述基板載台120可通過一個或多個柔性導電件(例如,連接件270)電耦接於所述製程腔體110來建立射頻回流路徑。 例如,在圖示的實施例中,柔性導電件270的一端電連接所述環繞壁的第一區段S1,另一端連接所述基板載台120。 在一些實施例中,所述基板載台120通過多個柔性導電件270電耦接於所述擋環240。 在一些實施例中,柔性導電件270可避開所述基板載台120的外周緣以及擋環240的內表面設置。 例如,圖2所示的隔間壁241與腔體側壁114相間隔。 而所述柔性導電件270的一端通過固定件(例如螺絲)固定在所述隔間壁241的朝向腔體外側的壁面,另一端固定在所述基板載台120邊緣區域的排氣口225處的表面。 柔性導電件270具有足夠的長度而能在基板載台120的升降移動期間維持與其物理接觸的狀態。 當基板載台120處於圖示的位置,柔性導電件270以懸掛的方式處於側壁114及基板載台120之間。
柔性導電件270可為提供RF導電媒介的條帶、電線、或電纜。 在一些實施例中,柔性導電件270可以被實施為由導電材料製成的柔性條帶,或具有導電鍍層的柔性條帶。 在一些實施例中,所述柔性導電件的材料可以採用金屬,例如銅。 在一些實施例中,所述柔性導電件可以採用複合式結構,例如,在條帶表面鍍上異質金屬,譬如在銅製條帶上鍍銀。 在一些實施例中,所述柔性導電件的厚度不大於1mm,例如小於0.6mm。 在一些實施例中,所述柔性導電件的厚度大約0.2mm。 柔性導電件270可以建立RF功率源及腔體的電性連接。 RF電流的回流路徑可基於柔性導電件270的電氣性質(例如導電性)及位置而決定。 另外,複數柔性導電件270的位置或間隔距離可經進一步設計優化電場均勻性,以提升製程氣體/電漿的分布均勻性與製程穩定性。
圖3A示出了根據本公開的一些實施例的基板製程設備的立體示意圖。 為了說明簡單和清楚起見,示例性系統的一些細節/子組件未在本圖中明確標記/示出,例如,電漿入口壁及遠端電漿源在本圖中未示出。 圖3B及3C分別示出了根據本公開的一些實施例的基板載台的立體示意圖。
圖示的基座311被實施為矩型槽而具有矩型底板以及四個側壁,從而界定出用以收容基板載台320的內部空間V。 在一些實施例中,基座311的四個側壁當中的一個側壁設置有進出埠318,以供基板進入或移出所述內部空間V。 側壁還具有配置來封閉所述進出埠318的閥門。 使用設備進行減薄化或電漿處理(例如蝕刻、清潔、表面活化等)製程前,可以將所述基板載台320移動到對應的位置(例如對應於圖2所示的第二區段 S2),並開啟閥門以供基板進入所述內部空間V,使基板能被放置在所述基板載台320的基板支撐面321上。
圖示的基板支撐面321大致呈矩型。 圖中的基板載台320被實施為具有圓角的矩型。 採用基板載台320的基材製程設備經配置以使用電漿來處理大致呈矩形的大面積基板。 基材可以是包括金屬、介電絕緣材料、光阻、矽晶圓、玻璃及其複合材料。 設備可以處理不同尺寸的矩形基材,例如具有邊長大約 從200 mm 至650 mm的基板。
在一些實施例中,所述基板載台320包括供反應氣體通過的通道結構323。 在一些實施例中,所述通道結構(例如,排氣結構)323沿著所述基板載台320的側邊延伸,而具有條狀輪廓所構成的環狀平面圖案。 該排氣結構323具有多個沿著所述基板載台320的側邊排列的排氣口324,使所述基板支撐面321與其相反面之間流體連通。 所述排氣結構323還包含設於所述排氣口324上方的穿孔板325。
所述穿孔板325覆蓋所述排氣口324,且以面對所述電漿入口壁(例如圖1的電漿入口壁112)的方式設置。 穿孔板325板體上設有多個實質上均勻分佈的穿孔。 在一些實施例中,所述穿孔板325的穿孔直徑大約落在0.5至5 mm,例如1 mm。 在一些實施例中,所述排氣結構323以大致對稱於基板載台320幾何中心的形式分布。 在一些實施例中,排氣口324可以等距地分佈在基板載台320相對的兩個側邊,或者四個側邊。 對稱設置的排氣結構323有利於自由基/反應氣體分佈的均勻性。 在圖示的實施例中,排氣口324不僅分佈在所述基板載台320的四個側邊上,還更分佈在基板載台320的四個圓角。 換言之,排氣結構323沿著所述基板載台320的外周緣配置而且環繞所述基板支撐面321;這樣的配置能進一步確保抽氣的均勻性並減輕自由基/反應氣體聚集在角落的現象。
在圖3A所示的實施例中,基板載台320的四個側邊都設置有柔性導電件370,從而使得腔內的電位分佈可以較為均勻。 在一些實施例中,柔性導電件370避免設置在基板載台320的前側邊/載入埠側(在x方向上最靠近進出埠318的側邊),有利於基板的裝載及/或卸載操作。 在圖3C所示的實施例中,與前側邊相對的後側邊也避免設置柔性導電件370,有利於電位分佈的均勻性。
在圖3C示的實施例中,所述基板載台320還設有彎折延伸並埋設於所述基板支撐面321的流道結構326。 所述流道結構326組配來接收來自一流體源的流體(以水或其他工作介質),以便調節位於所述基板支撐面321上的基材的溫度狀態。 舉例而言,在使用設備進行減薄化或電漿處理的製程中,基板的蝕刻速度大致正比於基板溫度。 在矽晶圓光阻灰化製程中,基板的溫度狀態例如介於250~300度C。 相較之下,封裝基板之介電絕緣材料或光阻之玻璃轉換溫度僅約有150度C。 基板載台320的流道結構321可被利用來維持基材的溫度狀態至小於約140度C。
在圖3C示的實施例中,所述基板載台320進一步包含支撐板327,其係以大致平行於所述噴灑頭116的方式設置,且經配置以進行升降移動。 所述支撐板327的周邊區域形成所述排氣口324陣列。 前述複數個柔性導電件370分別對應地被固設於呈環繞陣列的多個排氣口處。 在一些實施例中,所述支撐板327包含導電材料,例如銅。 載板328設置於所述支撐板327中央部位,形成所述基板支撐面321以及流道結構326。 定位環(或稱蓋環)329環繞所述基板支撐面321設置,位於載板328及所述排氣口324之間。 在一些實施例中,所述定位環329包含絕緣材料,例如Al
2O
3, ZrO
2, Si
3N
4, AlN, 可切削陶瓷(例如Macro), Quartz, 玻璃, Teflon。 當所述所述支撐板327移動時,所述基板支撐面321、排氣結構323、柔性導電件370將隨之同步地移動。
在圖3A所示的擋環340具有環形結構,其內表面343大致呈(沿著內周緣)周向連續設置。 所述內表面343的俯視輪廓大致呈具有圓角的矩型。 在一些實施例中,所述擋環340具有導電材料,例如鋁。 擋環340的凸緣342頂面進一步設置密封構件(例如密封環344)以維持腔體的氣密性。 擋環340的凸緣342頂面還可以設置電磁干擾(Electromagnetic Interference, EMI)屏蔽元件(例如導電襯墊345)。 類似或相同的密封構件及EMI屏蔽元件可以選擇性地設置在基座311與凸緣342的接觸介面。 在本實施例中,基座經由擋環與蓋體電性連接,使得基座、擋環與蓋體皆為接地電位。 圖示的環設式隔間壁341是透過多個組件密封地組裝而成,有利於在角落位置加工出圓角。
圖4示出了根據本公開的一些實施例的電漿入口壁的底部示意圖。 為了說明簡單和清楚起見,示例性系統的一些細節/子組件未在本圖中明確標記/示出。 在一些實施例中,圖4沿著平行於圖1的剖線IV-IV的俯視圖。
圖4所示的電漿入口壁412具有大致呈矩型的蓋體415及設置於蓋體415的分配部件416。 所述分配部件416大致呈具有圓角的矩形。在一些實施例中,電漿分配部件416及蓋體415可以採用導電材料(例如鋁)且彼此電氣連通。 電漿入口壁412具有分配孔圖案412a,所述分配孔圖案412a在腔室中是朝向基板載台(例如圖1的基板載台120)設置。 所述分配孔圖案412a具有實質上呈矩形的平面輪廓。 在圖示的實施例中,所述分配孔圖案412a具有多個呈矩形圈狀排列的分配孔,所述矩形圈(例如標示有虛線417的矩形圈)呈同心分佈。 呈同心矩形分佈的分配孔有利於製程氣體均勻的流向大致呈矩形的基板(例如面板級基板)。 在一些實施例中,在每一圈呈矩形排列的分配孔中,相鄰的分配孔的間距大約在10到25mm的範圍內。 在一些實施例中,間距大約在10.5到21.3mm的範圍。 固定的間距有利於製程氣體的均勻性。 在一些實施例中,所述分配孔的孔徑不大於2mm,例如1.8mm。 分配孔的出氣角度/排流方向可以被設置為平行於所述基板載台的升降移動的方向(例如Z方向)。
在一些實施例中,在所述分配孔圖案412a具有中央區域CR。所述中央區域CR經配置阻擋來自遠端電漿源 (例如遠端電漿源 130)的紫外光直射基板,
同時避免自由基直接經中央區域 CR,
直達基板表面並進行蝕刻。舉例來說,在一些實施例中,在所述中央區域CR的孔的尺寸小於在環繞所述中央區域CR的周邊區域PR的孔的尺寸,以減少來自遠端電漿源 130 的紫外光及自由基直射基板。在一些實施例中,處於中央區域CR的孔洞寬度範圍設計小於約1mm,例如0.8mm。 在一些實施例中,置於周邊區域PR的孔洞寬度可大於約1.5mm,例如1.8mm。 在一些實施例中,所述中央區域CR的孔的密度低於周邊區域的孔的密度。 在一些實施例中,中央區域CR的孔的方向可以被設置為傾斜於所述基板載台的升降方向(例如z方向)。 在一些實施例中,所述中央區域CR大致呈矩形。 在一些實施例中,的圖案區寬度W
C佔所述電漿分配部件416的總圖案區寬度W的約8到10%。 所述中央區域C如果太大,不利於自由基/製程氣體的均勻性;若太小則不利於減少直射基板的紫外光及中央區域CR在基板的投影範圍內的局部蝕刻。 在一些實施例中,總體圖案覆蓋率與中心圖案尺寸之間的比率在大約60至120的範圍內。
圖5示出了根據本公開的一些實施例的電漿入口壁的剖面示意圖。 為了說明簡單和清楚起見,示例性系統的一些細節/子組件未在本圖中明確標記/示出。 在一些實施例中,圖5沿著平行於圖1的剖線V-V的剖視圖。
在圖5所示的電漿入口壁的蓋體515具有入口517,所述入口517經配置來接收來自所述遠端電漿源的製程氣體/自由基。 在一些實施例中,所述入口517設置在所述蓋體515的中央區域。 在一些實施例中,所述分配孔圖案(例如圖4的分配孔圖案412a)的中心區域(例如,對應於圖4的中央區域CR)投影重疊於所述入口517,進而使前述中央圖案區CR得以阻擋來自遠端電漿源的直接投射的紫外光。 在一些實施例中, 所述所述入口517在Z方向的投影輪廓(例如,投射於XY平面的輪廓)落於前述中心區域CR內。 在一些實施例中,所述入口具有第一幾何平面輪廓;所述中央區域具有第二幾何平面輪廓,並且所述第一幾何平面輪廓相異於所述第二幾何平面輪廓。 在一些實施例中,所述入口517具有大致呈圓形的平面輪廓,而所述中央區域CR具有大致呈矩形的平面輪廓。
在一些實施例中,所述電漿入口壁的蓋體515更包含避開蓋體515中央區域設置的流道519,所述流道519經配置以流體連通於流體源580。在一些操作情境中,當蓋體515的溫度狀態不夠高(例如低於30度C),副產物(例如CxHyOz、CxFy)可能凝結(condense)在蓋體515及/或噴灑頭(例如圖1的電漿分配部件116)的表面。 此類凝結物的生成不利於維護腔內潔淨度,也可能影響元件的使用壽命。 藉由控制流體源580的溫度設定,可以調整所述蓋體515及/或噴灑頭的溫度狀態,以減少前述凝結物的生成。 舉例而言,在使用設備進行減薄化的製程中,控制流體源580的溫度設定,將蓋體515的溫度狀態維持在大約30 至100度C,可以減輕副產物形成在蓋體515及/或噴灑頭表面的現象。 在圖示的流道可以採用鑽孔技術形成。 在其他實施態樣中,形成在蓋體515的流道519可以採用電腦數值控制 (Computerized Numerical Control, CNC) 工藝製成。
圖6示出了根據本公開的一些實施例的電漿入口壁的局部剖面示意圖。 為了說明簡單和清楚起見,示例性系統的一些細節/子組件未在本圖中明確標記/示出。
電漿入口壁612具有中空結構,所述中空結構定義了與入口617及分配孔616b流體連通的電漿分佈空間619。 來自遠端電漿源(圖未示出)的輸出可以通過入口617進入電漿分佈空間619,再通過分配孔616b進入基板載台(例如圖1的基板載台120)的工作區域P。 在一些實施態樣中,可以進一步調整穿孔616b的孔壁S
22頂部及/或底部的結構設計以減輕氣體擾動的現象,例如設置倒角。
在一些實施例中,所述設備還進一步包含閥體模組690,設置在連接在遠端電漿源(位於閥體690上游,圖未視)及入口617之間的管路。 所述閥體模組690經配置來控制工作區域P與遠端電漿源的流體連通狀態。 在一些操作情況中,基板裝載及/或卸載的程序會破壞工作區域的真空。 此時,遠端電漿源若保持與工作區域流體連通的狀態,則容易受到壓力頻繁變動的影響而降低使用壽命。 通過所述閥體模組690來阻斷工作區域與遠端電漿源的流體連通狀態,可以延長遠端電漿源使用期限。 在一些實施態樣中,所述閥體模組690的閥體691可以包含金屬材料,例如鋁或不鏽鋼。 在一些實施例中,採用不鏽鋼(SUS)製閥體可以獲得好的材料強度,但增加解離後氟自由基的再結合率。 這樣的再結合反應(放熱反應)使得閥體溫度升高,使得SUS閥體內的密封件較易因處於高溫狀態而損壞。 在一些實施例中,為減少解離後氟自由基與SUS閥體內表面接觸處後的再結合,閥體及/或連通管的暴露於自由基環境的表面(例如內表面693)可鍍製一層鐵氟龍(PTFE)。 此設置得以幫助降低解離後氟自由基的再結合率,同時減緩氟自由基對閥體的侵蝕。 在一些實施例中,所述閥體及連通管可以是鋁合金,表面再施以陽極處理,此一表面處理可幫助降低氟自由基的再結合率。 在一些實施例中, 所述閥體模組進一步具有降溫結構。所述降溫結構包含埋設於閥體691的流道692,所述流道692經配置接收來自流體源的低溫流體。 在一些實施例中,所述降溫結構可以進一步包含接觸閥體的致冷晶片。 在一些實施例中,所述閥體可以是球閥(Ball valve)或閘閥(Gate valve)等用來調節氣體流通(例如關斷大氣環境與真空環境)的真空閥件。
在圖示的實施例中,所述電漿入口壁612具有蓋體615及電漿分配部件616。 蓋體615經配置以建立所述製程腔體的封閉狀態。 在圖示的實施例中,噴灑頭(shower head,例如所述電漿分配部件616)可拆地安裝於所述蓋體615。 所述電漿分配部件616形成有分配孔圖案616a,且設置在(來自RPS的)反應氣體的流動路徑中,其被設計來將RPS的輸出物均勻地導引到基板表面。 電漿分配部件616可以配置在所述入口617及所述基板載台之間。 如圖所示的實施例,電漿分配部件616被配置在所述入口617的一側(即面對電漿分佈空間619的內側)且對著所述基板載台(例如圖1的基板載台120)。 在圖示的實施例中,電漿分配部件616比製程區域P窄。 藉此,電漿分配部件616與蓋體615的邊界(例如噴灑頭的側面S11) 落入製程區域P的投影範圍。 而在一些實施例中,噴灑頭616可被設置為比製程區域P寬,使得噴灑頭616與蓋體615的邊界避開工件承載區。 如此設置得以降低基板載台受到來自於裝置硬體部件間(例如,用來固持噴灑頭616與蓋體615的鎖固件)所產生的微塵影響。 在圖示的實施例中,電漿入口壁612採用兩件式設計(即電漿分配部件616與蓋體615)。 在其他實施態樣中,電漿分配部件與蓋體可以是一體成型。
在一些實施例中,噴灑頭(例如電漿分配部件616)的表面可以具有氧化層來抑制鄰近自由基發生再結合的現象,以維持自由基的活性。 然而,氧化層一般具有較大的表面電阻值而不利於建立射頻回路。 在一些實施例中,所述電漿分配部件616及所述蓋體615之間的交界面S
1形成有小於所述電漿分配部件616的暴露於所述電漿分佈空間的表面區域S
2所具有的表面電阻值。 如此設計得以建立通過噴灑頭、蓋體、環繞壁(例如其擋環)、柔性導電件、基板載台、射頻電源的射頻回路。 圖示的交界面S
1具有側面部分S
11及頂面部分S
12。 在一些實施例中,電漿分配部件616暴露於所述電漿分佈空間619的表面區域S
2包含電漿分配部件616頂面(未與蓋體615接觸)的區域S
21、以及界定出分配孔616b孔壁的區域S
22。 在一些實施例中,所述電漿分配部件616的面向所述基板載台的表面區域S
3的表面電阻值也小於的表面區域S
2的表面電阻值。 如此更有利於射頻回路的建立。
在一些實施例中,噴灑頭616具有導電材質,例如金屬。 在一些實施例中,噴灑頭616可以由鋁材加工而成。 在一些製造噴灑頭的方法中,可以先將鋁板進行陽極氧化處理,使得鋁板的表面具有氧化層。 接著,在具有氧化層的鋁板整個底面(例如表面區域S
3)、側面(例如表面區域S
11)及頂面的周緣部分(例如表面區域S
12)加工,使得其表面電阻值低於鋁板頂面(例如表面區域S
21)。 例如,可以利用研磨或蝕刻等表面處理的方式削減/去除底面、側面及頂面的周緣部分的氧化層,進而形成擁有不同表面特性的噴灑頭。 在一些實施例中,可以觀察到噴灑頭616的整個底面(例如表面區域S
3)及側面(例如表面區域S
11)具有金屬光澤。 一些實施例中,噴灑頭616頂面的周緣部分(例如表面區域S
12)具有金屬光澤。 一些實施例中,周緣部分所環繞的部分(例如表面區域S
21)無金屬光澤,具有相對較深的顏色,例如大地色。
圖7示出了根據本公開的一些實施例的實驗數據。 左圖(a)示出了未採用表面處理的噴灑頭而產生的製程結果;右圖(b)示出了採用如前所述表面處理的噴灑頭(例如圖6的噴灑頭616)而得到的製程結果。 左圖(a)或右圖(b)所呈現的16宮格區塊分別對應於矩形基板的蝕刻面的位置。 各宮格區塊內以不同灰階的填色來呈現實驗中所量測到的蝕刻速率相對比值。 具體地說,圖7右側所示的百分比範圍表示了相對於參考蝕刻速率(um/min) 所得到百分比範圍,其以對應於不同灰階的方式表示。 可以在數據中觀察到,相較於未進行表面處理的鋁製噴灑頭,採用前述擁有不同表面特性的噴灑頭(例如圖6的噴灑頭616)可以將基板表面蝕刻速率的不均勻性顯著降低。 舉例來說,左圖(a)或右圖(b)標註的虛線框圈示出了相對蝕刻比範圍較小的區域(0~20%,也就是蝕刻率分布較均勻的區域)。 如圖可見,右圖(b)的虛線框的圈示面積較大。 經過計算,採用如本案實施例所揭露的噴灑頭(例如圖6的噴灑頭616)可以將基板表面蝕刻速率的不均勻性小於15%,更進一步小於10%。
至此,本公開的一方面提供了一種基板製程設備,其包含製程腔體及基板載台。 所述製程腔體具有電漿入口壁及環繞壁。 所述電漿入口壁經配置以接收來自一遠端電漿源的自由基。 所述環繞壁具有內表面,所述內表面定義內部空間以接收一基板。 所述基板載台可升降地設置於所述製程腔體的所述內部空間,並具有面對所述電漿入口壁的基板支撐面。 所述環繞壁,在所述製程腔體的截面中,具有第一區段及第二區段。 所述第一區段對應於所述基板載台的製程區域,並具有第一間隔寬度。 所述第二區段相較於所述第一區段更遠離所述電漿入口壁,並具有大於所述第一間隔寬度的間隔寬度。
在一些實施例中,所述基板載台包括排氣結構,其具有條狀的平面輪廓。 所述排氣結構具有多個排氣口,沿所述基板載台的外周緣分佈配置,使所述基板支撐面與其相反面之間得以流體連通;及穿孔板,面對所述電漿入口壁且設置於所述排氣口上方,所述穿孔板具有多個實質上均勻分佈的穿孔。
在一些實施例中,當所述基板載台位於所述製程區域時,所述基板載台的外周緣與所述環繞壁的所述第一區段之間形成間隙。 所述穿孔板的穿孔的寬度及所述間隙的寬度大致雷同。
在一些實施例中,所述基板載台通過多個柔性導電件電耦接於所述環繞壁的所述第一區段。
在一些實施例中,設置在所述製程腔體及所述基板載台之間的擋環形成所述第一區段,所述擋環具有內表面,所述擋環的所述內表面形成所述環繞壁的內表面的一部分。
在一些實施例中,所述電漿入口壁具有朝向所述基板載台的分配孔圖案,所述分配孔圖案具有實質上呈矩形的平面輪廓。
在一些實施例中,所述電漿入口壁具有入口,所述入口經配置來接收來自所述遠端電漿源的自由基並具有第一幾何平面輪廓。 所述分配孔圖案的中心區域投影重疊於所述入口,所述中央區域具有第二幾何平面輪廓。 所述第一幾何平面輪廓相異於所述第二幾何平面輪廓。
在一些實施例中,在所述分配孔圖案的所述中央區域的孔的尺寸小於位在環繞所述中央區域的周邊區域的孔。
在一些實施例中,所述電漿入口壁具有中空結構,所述中空結構定義電漿分佈空間。 所述分配孔圖案形成於電漿分配部件,所述電漿分配部件配置在所述入口的一側且面對所述基板載台。 所述電漿分配部件的暴露於所述電漿分佈空間的表面區域所具有的表面電阻值大於所述電漿分配部件的面向所述基板載台的表面區域的表面電阻值。
在一些實施例中,所述電漿入口壁具有蓋體,所述蓋體經配置以建立所述製程腔體的封閉狀態。 所述電漿分配部件可拆地安裝於所述蓋體。 所述電漿分配部件及所述蓋體之間的交界面所具有的表面電阻值小於所述電漿分配部件的暴露於所述電漿分佈空間的表面區域所具有的表面電阻值。
本公開的一方面提供了一種基板製程設備,包含製程腔體及基板載台。 所述製程腔體定義內部空間以接收一基板。 所述製程腔體具有基座、電漿入口壁及擋環。 所述電漿入口壁經配置以封閉所述基座並接收來自一遠端電漿源的自由基。 所述擋環設置在所述基座及所述電漿入口壁之間。 所述基板載台可升降的設置於所述製程腔體的所述內部空間,並具有面對所述電漿入口壁的基板支撐面。 在所述製程腔體的截面中,所述擋環的內表面所定義的所述基板載台的製程區域所具有的寬度窄於所述基座的內徑寬度。
在一些實施例中,所述基板載台包括排氣結構,其經配置以環繞所述基板支撐面且與所述基板支撐面同步移動。 所述排氣結構具有:多個排氣口,沿所述基板載台的外周緣配置,使所述基板支撐面的兩相反面之間流體連通; 及穿孔板,面對所述電漿入口壁且設置於所述排氣口上方,所述穿孔板具有多個實質上均勻分佈的穿孔。
在一些實施例中,當所述基板載台位於所述製程區域時,所述基板載台的外周緣與所述擋環之間形成間隙。 所述穿孔板的穿孔的寬度及所述間隙的寬度的比例大致雷同。
在一些實施例中,所述基板載台通過多個柔性導電部件電耦接於所述擋環。
在一些實施例中,所述電漿入口壁具有朝向所述基板載台的分配孔圖案,所述分配孔圖案具有實質上呈矩形的平面輪廓。
在一些實施例中,所述電漿入口壁具有入口,所述入口經配置來接收來自所述遠端電漿源的輸出。 所述分配孔圖案的所述中心區域投影重疊於所述入口,在所述中央區域的孔的尺寸小於位在環繞所述中央區域的周邊區域的孔。
在一些實施例中,所述中央區域具有大致呈矩形的平面輪廓。 所述入口具有大致呈圓形的平面輪廓。
在一些實施例中,所述電漿入口壁具有中空結構,所述中空結構定義電漿分佈空間。 所述分配孔圖案形成於電漿分配部件,所述電漿分配部件配置在所述入口的一側且面對所述基板載台。 所述電漿分配部件的暴露於所述電漿分佈空間的表面區域所具有的表面電阻值大於所述電漿分配部件的面向所述基板載台的表面區域的表面電阻值。
在一些實施例中,所述電漿入口壁具有蓋體,所述蓋體經配置以建立所述製程腔體的封閉狀態。 所述電漿分配部件可拆地安裝於所述蓋體。 所述電漿分配部件及所述蓋體之間的交界面所具有的表面電阻值小於所述電漿分配部件的暴露於所述電漿分佈空間的表面區域所具有的表面電阻值。
在一些實施例中,所述入口設置在所述蓋體的中央區域。 所述電漿入口壁的所述蓋體更包含避開所述入口設置的流道。
惟以上所述者,僅為本新型之實施例而已,當不能以此限定本新型實施之範圍,凡是依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。
100:基材製程設備
110:製程腔體
111、311:基座
112、412:電漿入口壁
113:底壁
114:側壁
115 、415、615:蓋體
116、416、616:電漿分配部件
416a、616a:分配孔圖案
616b:分配孔
117、617:入口
318:進出埠
619:電漿分佈空間
120:基板載台
121:基板支撐面
122:電極構件
123、223、323:排氣結構
224、324:穿孔板
225、325:排氣口
326:流道結構
327:升降台
328:載板
130:遠端電漿源
140、240、340:擋環
241、341:隔間壁
242、342:凸緣
343:內表面
344:密封構件
345:EMI屏蔽元件
150:頂起銷
160:氣體源
270:柔性導電件
180:冷卻元件
690:閥體模組
691:閥體
V:內部空間
P:製程區域
CR:中央區域
PR:周邊區域
S
1:表面
S
11、S
12:區域
S
2:表面
S
21、S
22:區域
S
3:表面
為可仔細理解本案以上記載之特徵,參照實施態樣可提供簡述如上之本案的更特定描述,一些實施態樣係說明於隨附圖式中。 然而,要注意的是,隨附圖式僅說明本案的典型實施態樣並且因此不被視為限制本案的範圍,因為本案可承認其他等效實施態樣。
圖1示出了根據本公開的一些實施例的基板製程設備的剖示示意圖;
圖2示出了根據本公開的一些實施例的基板製程設備的區域放大圖;
圖3A示出了根據本公開的一些實施例的基板製程設備的立體示意圖;
圖3B及3C分別示出了根據本公開的一些實施例的基板載台的立體示意圖;
圖4示出了根據本公開的一些實施例的電漿入口壁的底部示意圖;
圖5示出了根據本公開的一些實施例的電漿入口壁的剖面示意圖;
圖6示出了根據本公開的一些實施例的電漿入口壁的局部剖面示意圖;
圖7示出了根據本公開的一些實施例的實驗數據;及
圖8示出了根據本公開的一些實施例的基板製程設備的俯視示意圖。
然而,應注意的是,附圖僅示出了本公開的示例性實施例,並且因此不應被認為是對其範圍的限制,因為本公開可以允許其他等效的實施例。
應該注意的是,這些附圖意在說明在某些示例實施例中使用的方法,結構和/或材料的一般特性,並補充下面提供的書面描述。然而,這些附圖不是按比例繪製的,並且可能不能精確地反映任何給定實施例的精確的結構或性能特徵,並且不應被解釋為定義或限制示例實施例所涵蓋的值或特性的範圍。 例如,為了清楚起見,可以減小或放大層,區域和/或結構元件的相對厚度和位置。在各個附圖中使用相似或相同的附圖標記旨在指示相似或相同的元件或特徵的存在。
100:基材製程設備
110:製程腔體
111:基座
112:電漿入口壁
113:底壁
114:側壁
115:蓋體
116:電漿分配部件
117:入口
120:基板載台
121:基板支撐面
122:電極構件
123:排氣結構
130:遠端電漿源
140:擋環
150:頂起銷
160:氣體源
180:冷卻元件
V:內部空間
Claims (10)
- 一種基板製程設備,包含:製程腔體,具有電漿入口壁,經配置以接收來自一遠端電漿源的輸出環繞牆,具有內表面,所述內表面定義內部空間以接收一基板;及基板載台,可升降地設置於所述製程腔體的所述內部空間,並具有面對所述電漿入口牆的基板支撐面;其中,所述環繞牆,在所述製程腔體的截面中,具有第一區段,對應於所述基板載台的製程區域,並具有第一寬度,及第二區段,相較於所述第一區段更遠離所述電漿入口壁,並具有大於所述第一寬度的寬度。
- 如請求項1所述的設備,其中,所述基板載台包括排氣結構,其具有條狀的平面輪廓;其中,所述排氣結構具有:多個排氣口,沿所述基板載台的外周緣分佈配置,使所述基板支撐面與其相反面之間得以流體連通,及穿孔板,面對所述電漿入口壁而設,且設置於所述排氣口上方,所述穿孔板具有多個實質上均勻分佈的穿孔。
- 如請求項2所述的設備, 其中,當所述基板載台位於所述製程區域時,所述基板載台的外周緣與所述環繞壁的所述第一區段之間形成間隙;其中,所述穿孔板的穿孔的寬度及所述間隙的寬度大致雷同。
- 如請求項1所述的設備,其中所述基板載台通過多個柔性導電件電耦接於所述環繞壁的所述第一區段。
- 如請求項1所述的設備,其中,設置在所述製程腔體及所述基板載台之間的擋環形成所述第一區段,所述擋環具有內表面,所述擋環的所述內表面形成所述環繞壁的內表面的一部分。
- 請求項1所述的設備,其中,所述電漿入口壁具有朝向所述基板載台的分配孔圖案,所述分配孔圖案具有實質上呈矩形的平面輪廓。
- 如請求項6所述的設備,其中,所述電漿入口壁具有入口,所述入口經配置來接收來自所述遠端電漿源的輸出並具有第一幾何平面輪廓;其中,所述分配孔圖案的中心區域投影重疊於所述入口,所述中央區域具有第二幾何平面輪廓;其中,所述第一幾何平面輪廓相異於所述第二幾何平面輪廓。
- 如請求項7所述的設備, 其中,位在所述分配孔圖案的所述中央區域的孔的尺寸小於位在環繞所述中央區域的周邊區域的孔的尺寸。
- 如請求項6所述的設備,其中,所述電漿入口壁具有中空結構,所述中空結構定義電漿分佈空間;其中,所述分配孔圖案形成於電漿分配部件,所述電漿分配部件配置在所述入口的一側且面對所述基板載台;其中,所述電漿分配部件的暴露於所述電漿分佈空間的表面區域比其面向所述基板載台的表面區域具有更大的表面電阻值。
- 如請求項9所述的設備,其中,所述電漿入口壁具有蓋體,所述蓋體經配置以建立所述製程腔體的封閉狀態;其中,所述電漿分配部件可拆地安裝於所述蓋體;其中,所述電漿分配部件及所述蓋體之間的交界面所具有的表面電阻值小於所述電漿分配部件的暴露於所述電漿分佈空間的表面區域所具有的表面電阻值。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW110201524U TWM615033U (zh) | 2021-02-05 | 2021-02-05 | 基板製程設備 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW110201524U TWM615033U (zh) | 2021-02-05 | 2021-02-05 | 基板製程設備 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TWM615033U true TWM615033U (zh) | 2021-08-01 |
Family
ID=78285290
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW110201524U TWM615033U (zh) | 2021-02-05 | 2021-02-05 | 基板製程設備 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
TW (1) | TWM615033U (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI776387B (zh) * | 2021-02-05 | 2022-09-01 | 凌嘉科技股份有限公司 | 基板製程設備 |
-
2021
- 2021-02-05 TW TW110201524U patent/TWM615033U/zh unknown
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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TWI776387B (zh) * | 2021-02-05 | 2022-09-01 | 凌嘉科技股份有限公司 | 基板製程設備 |
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