專利名稱：用于從基片邊緣去除副產(chǎn)物組的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及基片制造技術(shù)，尤其涉及用于從基片邊緣去 除副產(chǎn)物組的裝置和方法。
背景技術(shù)：
在基片(例如，半導(dǎo)體基片或如在平板顯示器制造中所使用的 平板玻璃)的處理過程中，經(jīng)常用到等離子。例如，作為基片處理
過程的一部分，該基片^皮分為多個才莫片(dies)，或者矩形區(qū)域， 其中的每一個都將會成為 一個集成電路。然后在一 系列的步驟中處 理基片，在這些步驟中，材料被有選擇性地去除(蝕刻)或沉積。 在幾個納米級別上控制晶體管門關(guān)鍵尺寸(CD)是至關(guān)重要的，因 為對目標(biāo)門長度的每個納米偏離均可直接影響到這些器件的運(yùn)行 速度和/或這些器件的可4喿作性。
在第一個示例性的等離子處理中，基片于蝕刻之前就被涂敷以 薄的硬化乳膠(例如，光刻膠掩模)。然后，硬化的乳膠區(qū)域被有 選擇地去除，從而使得下層的部分暴露在外。然后，將基片置于基 片支撐結(jié)構(gòu)上的等離子處理室中，該支撐結(jié)構(gòu)包括單極或雙極電 極，稱為卡盤。然后，合適的蝕刻劑氣體組就流入該室中并且被激 發(fā)(strike)而形成蝕刻該基片暴露區(qū)域的等離子。
在蝕刻處理過程中，在基片邊》彖的頂部和底部形成聚合物副產(chǎn) 物(由碳(C)、氧(O)、氮(N)、氟(F)等組成)并非罕見。就
是說，在基片環(huán)形周界上不存在模片的表面區(qū)域。但是，當(dāng)因多種 不同蝕刻處理的纟彖故而導(dǎo)致^妄連不斷的聚合物層沉積時，通常強(qiáng)力 和有粘性的有機(jī)粘結(jié)劑就將最終變?nèi)醪⑶颐撀浠騽兟?，該粘結(jié)劑在 運(yùn)輸中經(jīng)常會掉到另一個基片上。例如，基片通常經(jīng)由大體干凈的 容器(常稱為基片匣)成組地在多個等離子處理系統(tǒng)之間移動。當(dāng) 較高位置的基片重新置于該容器中時，副產(chǎn)物顆粒就可能落到存在 有模片的較低的基片上，從而潛在影響了器件產(chǎn)量。
綜上所述，需要用于從基片邊緣去除副產(chǎn)物組的裝置和方法。

發(fā)明內(nèi)容
在一個實(shí)施方式中，本發(fā)明涉及一種等離子處理系統(tǒng)，其包括 用于處理基片的等離子室。該裝置包括卡盤，其被配置為支撐所述 基片的第一表面。該裝置還包括抗等離子阻擋層，其以相關(guān)于所述 基片的第二表面空間隔開的方式進(jìn)行布置，該第二表面與所述第一 表面相對，該抗等離子阻擋層大體上防護(hù)該基片的中間部分，并使 得所述基片的所述表面的環(huán)形周緣區(qū)域基本上不受該抗等離子阻 擋層防護(hù)。該裝置進(jìn)一步包4舌至少一個通電電才及，該通電電才及與該 抗等離子阻擋層配合運(yùn)行以由等離子氣體產(chǎn)生受限的等離子，該受 限的等離子基本上受限于該基片的該環(huán)形周緣部分并遠(yuǎn)離該基片
的i亥中間部分。
在一個實(shí)施方式中，本發(fā)明涉及一種用于從基片去除副產(chǎn)物組 的方法。該方法包括配置卡盤以用于支撐該基片的第一表面。該方 法還包^"以相關(guān)于該基片的第二表面空間隔開的方式來布置抗等 離子阻擋層，該第二表面與該第一表面相對，該抗等離子阻擋層大 體上防護(hù)該基片的中間部分，并使得該基片的第二表面的環(huán)形周*彖 區(qū)i或基本上不受該抗等離子阻擋層防護(hù)。該方法進(jìn)一 步包括配置至
少一個通電電極，該通電電極與該抗等離子阻擋層配合運(yùn)行由等離 子氣體產(chǎn)生等離子，其中該受限的等離子大體上受限于該基片的所 述環(huán)形周鄉(xiāng)彖部分并遠(yuǎn)離所述基片的所述中間部分。該方法還包括配 置惰性氣體傳輸裝置，以將惰性氣體引入到由該基片的中間部分和 該抗等離子阻擋層所限定的間隙中，其中，當(dāng)該受限等離子被產(chǎn)生 時，該副產(chǎn)物組基本上就一皮去除。
在一個實(shí)施方式中，本發(fā)明涉及用于在等離子室內(nèi)從基片去除
副產(chǎn)物ia的方法。該方法包4舌配置至少一個通電電才及，以由等離子 氣體激發(fā)等離子，其中，當(dāng)?shù)入x子被激發(fā)時，該通電電極就被電連 *接到該卡盤。該方法還包括以相關(guān)于該基片空間隔開的方式來布置 抗等離子阻擋層，其中，該抗等離子阻擋層被配置為基本上將該等 離子限制在該基片的環(huán)形周緣部分并遠(yuǎn)離該基片的該中間部分，并 且其中，該抗等離子阻擋層和該基片限定間隙。該方法進(jìn)一步包括
配置惰性氣體傳輸裝置，以將惰性氣體引入到該間隙；其中當(dāng)該等
離子^皮激發(fā)時，該副產(chǎn)物組/人該基片的環(huán)形周》彖部分^皮去除。
在以下本發(fā)明的詳細(xì)說明中，將結(jié)合附圖對本發(fā)明的這些和其 它特點(diǎn)進(jìn)4于更詳細(xì)的描述。


的參考標(biāo)號表示類似的元件，其中
圖1A說明了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方式的電感耦合等離子處理 系統(tǒng)的簡化示意圖，其帶有用于邊緣副產(chǎn)物去除的周邊電感線圈；
圖1B "i兌明了才艮據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方式的電感耦合等離子處理 系統(tǒng)的簡化示意圖，其帶有用于邊緣副產(chǎn)物去除的頂部電感線圈；
圖2說明了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方式，用于邊緣副產(chǎn)物去除的 電容耦合等離子處理系統(tǒng)的簡化示意圖3說明了才艮據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式，示出用于圖1A-2中 所示的等離子處理系統(tǒng)的氣體配置的簡4b示意圖4說明了4艮據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式，用于邊纟彖副產(chǎn)物去除 的等離子處理系統(tǒng)的簡化示意圖，其中，惰性阻擋層利用底部連接 支撐結(jié)構(gòu)而被支撐；
圖5說明了4艮據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式，用于邊纟彖副產(chǎn)物去除 的等離子處理系統(tǒng)的簡化示意圖，其中，惰性阻擋層利用橫向連接 支撐結(jié)構(gòu)而被支撐；以及
圖6說明了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式，用于從基片邊緣去除
副產(chǎn)物ia的簡4匕的方法。
具體實(shí)施例方式
以下將根據(jù)如附圖中說明的幾個優(yōu)選的實(shí)施方式詳細(xì)描述本 發(fā)明。在下面的描述中，闡述許多具體的細(xì)節(jié)以提供對本發(fā)明實(shí)施 方式的徹底理解。然而，對于本領(lǐng)域4支術(shù)人員來說，顯然，本發(fā)明 可不利用這些具體細(xì)節(jié)的某些或全部來實(shí)施。在有的情況下，公知 的工藝步驟和/或結(jié)構(gòu)將不會詳細(xì)描述，以免不必要地混淆本發(fā)明。
現(xiàn)參考圖1A,示出了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方式的電感耦合等 離子處理系統(tǒng)的簡化示意圖，其帶有用于邊緣副產(chǎn)物去除的周邊電 感線圈(通電電極)。以有利的方式，惰性阻擋層被放在基片上方， 與從基片中央朝向基片環(huán)形周緣流動的惰性氣體相結(jié)合，并定位于 基片上方，該阻擋層基本上可將等離子隔離在基片環(huán)形周緣，從而
允許快速去除副產(chǎn)物，而同時使得對基片表面(中間區(qū)域)上暴露 的電氣結(jié)構(gòu)的潛在破壞最小化。
通常，帶有邊緣副產(chǎn)物組的基片利用靜電卡盤(卡盤)116上
的邊緣環(huán)115而定位于等離子室中。即，該卡盤可#:配置為支撐該
基片的第一 (底部)表面。周邊電感線圏104通常^皮配置為通過在 為去除副產(chǎn)物優(yōu)化的等離子氣體組124 (例如，02、 CF4、 C2F6、 Ar等)中引起的隨時間變化的電流而激發(fā)等離子110。在一個實(shí)施 方式中，周邊電感線圈104^皮配置為環(huán)狀或環(huán)狀物，其具有至少與 基片114的直徑一樣大的內(nèi)徑(沿4黃軸)。
進(jìn)一步被連接到周邊電感線圈104的一般為匹配網(wǎng)絡(luò)132,其 可進(jìn)一步^皮連接到RF發(fā)生器134。匹配網(wǎng)絡(luò)132試圖匹配RF發(fā)生 器134與等離子110的阻抗，RF發(fā)生器134通常運(yùn)行在從約2MHz 到約27MHz的頻率范圍并且阻抗為約50歐姆。另外，第二RF能 量源138也可通過匹配網(wǎng)絡(luò)136而^皮連4妄到基片114，以利用等離 子產(chǎn)生偏置，并將引導(dǎo)等離子遠(yuǎn)離該等離子處理系統(tǒng)內(nèi)的結(jié)構(gòu)并朝 向基片。
另夕卜，為了基本上將受限等離子110隔離或限制在基片邊緣(環(huán) 形周緣)的表面區(qū)域，抗等離子阻擋層113 (例如，石英、藍(lán)寶石 等)可以'1"合好在基片114第二 (頂部)表面上方^f旦并未觸及該表面 的間隙距離被放置。即，基片114定位于抗等離子阻擋層113和卡 盤116之間。在一個實(shí)施方式中，抗等離子阻擋層113^皮配置為具 有小于基片直徑(沿橫軸)的直徑(沿橫軸)。在一個實(shí)施方式中， 抗等離子阻擋層113被連接到等離子室102的頂部表面。另夕卜，也 可利用惰性氣體傳輸裝置在抗等離子阻擋層113和基片114之間引 入(channel)第二惰性氣體126 (中間惰性)流，從而產(chǎn)生從基片 中央到基片114環(huán)形周緣的正向壓力，并基本上隔離等離子IIO遠(yuǎn) 離基片表面暴露部分上的電氣結(jié)構(gòu)。例如，該惰性氣體傳輸裝置可包括一組噴嘴、管道、閥門、質(zhì)量流量控制器、泵等。當(dāng)副產(chǎn)物從
基片114去除時，它們通過泵110/人等離子室102排出。
在一個實(shí)施方式中，該等離子是低壓等離子。例如，在電感耦 合等離子處理系統(tǒng)中，其功率i殳置為乂人約100W到約500W，壓力 為約5mTorr到約1 Torr，并具有等離子氣體(02、 CF4、 C2F6、 Ar 等)和惰性氣體(例如，He、 Ar、 N2等)，小于約0.5mm的間隙距 離可足以隔離在基片環(huán)形周緣的等離子110,并由此使得對基片表 面暴露部分上的電氣結(jié)構(gòu)的任何潛在破壞都最小化。在一個實(shí)施方 式中，間隙3巨離優(yōu)選地在約0.lmm到約0.5mm之間。在一個實(shí)施 方式中，間隙距離更優(yōu)選地在約0.2mm到約0.4mm之間。在一個 實(shí)施方式中，間隙距離最優(yōu)選地約為0.3mm。
在一個實(shí)施方式中，等離子為大氣壓或高壓等離子。例如，在 電感耦合等離子處理系統(tǒng)中，其功率i殳置為乂人約IOOW到約500W， 壓力為環(huán)境壓力，并具有等離子氣體(02、 CF4、 C2F6、 He等)和 惰性氣體(例如，He、 Ar、 N2等)，小于約O.lmm的間隙距離可足 以隔離在基片環(huán)形周^彖的等離子110，并由此使得任何潛在的對基 片表面暴露部分上的電氣結(jié)構(gòu)的破壞都最小化。在一個實(shí)施方式 中，間隙距離優(yōu)選地在約0.04mm到約O.lmm之間。在一個實(shí)施方 式中，間隙距離更優(yōu)選地在約0.05mm到約0.09mm之間。在一個 實(shí)施方式中，間隙距離最優(yōu)選地約為0.07mm。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括 可從基片邊緣去除副產(chǎn)物組，而基本不會破壞在基片表面暴露部分 上的電氣結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)參考圖1B,示出了才艮據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方式的電感耦合等 離子處理系統(tǒng)的簡化示意圖，帶有用于邊緣副產(chǎn)物去除的頂部電感 線圈(通電電極)。通常，帶有邊緣副產(chǎn)物組的基片利用靜電卡盤 (卡盤)116上的邊緣環(huán)115定位于等離子室中。即，該卡盤可#皮 配置為支撐該基片的第一 (底部)表面。頂部電感線圏144通過惰
性抗等離子阻擋層145 (例如，陶梵、石英等)物理與等離子110 分開，其通常;f皮配置為通過在為副產(chǎn)物去除優(yōu)化的等離子氣體組 124(例如，02、 CF4、 C2F6、 Ar等)中引起隨時間變4匕的電^fu而;敫 發(fā)等離子110。在一個實(shí)施方式中，頂部電感線圈104 #1配置為環(huán) 組。在一個實(shí)施方式中，至少一個環(huán)具有至少與基片114的直徑一 樣大的內(nèi)徑(沿橫軸)。
進(jìn)一步#1連4妄到頂部電感線圈144的通常為匹配網(wǎng)*各132，其 可進(jìn)一步被連接到RF發(fā)生器134。匹配網(wǎng)絡(luò)132試圖匹配RF發(fā)生 器134和等離子110的阻抗，RF發(fā)生器134通常運(yùn)行在從約2MHz 到約27MHz的頻率范圍并且阻抗約為50歐姆。另夕卜，第二 RF能 量源138也可通過匹配網(wǎng)絡(luò)136耦合到基片114,以利用等離子產(chǎn) 生偏置，并引導(dǎo)等離子遠(yuǎn)離等離子處理系統(tǒng)內(nèi)的結(jié)構(gòu)并朝向基片。
另外，為了基本上將等離子110隔離或限制在基片邊緣(環(huán)形 周緣)的表面區(qū)域，抗等離子阻擋層113 (例如，石英、藍(lán)寶石等) 可以設(shè)在恰好在基片114第二 (頂部)表面上方但并未觸及該表面 的間隙距離。在一個實(shí)施方式中，抗等離子阻擋層113^皮配置為具 有小于基片直徑(沿橫軸)的直徑(沿橫軸)。即，基片114定位 于抗等離子阻擋層113和卡盤116之間。在一個實(shí)施方式中，抗等 離子阻擋層113被連接到等離子室102的頂部表面。另外，也可利 用惰性氣體傳輸裝置在抗等離子阻擋層113和基片114之間引入第 二惰性氣體126 (惰性氣體)流，從而產(chǎn)生從基片中央到基片114 環(huán)形周緣的正向壓力，并基本上隔離等離子110遠(yuǎn)離基片表面暴露 部分上的電氣結(jié)構(gòu)。當(dāng)副產(chǎn)物乂人基片114去除時，它們由泵110乂人 等離子室102 4非出。
在一個實(shí)施方式中，該等離子是低壓等離子。例如，在電感耦 合等離子處理系統(tǒng)中，其功率設(shè)置為從約100 W到約500 W，壓力 為從約5 mTorr到約1 Torr，并具有等離子氣體(02、 CF4、 C2F6、
Ar，等)和惰性氣體(例如，He、 Ar、 N2,等)，小于約0.5mm的 間隙距離可足以隔離在基片環(huán)形周緣的等離子110,并由此使得任 何潛在的對基片表面暴露部分上的電氣結(jié)構(gòu)的破壞都最小化。在一 個實(shí)施方式中，間隙3巨離優(yōu)選地在約0.lmm到約0.5mm之間。在 一個實(shí)施方式中，間隙距離更優(yōu)選地在約0.2mm到約0.4mm之間。 在一個實(shí)施方式中，間隙距離最優(yōu)選地約為0.3mm。
在一個實(shí)施方式中，等離子為大氣壓或高壓等離子。例如，在 電感耦合等離子處理系統(tǒng)中，其功率設(shè)置為乂人約IOOW到約500W, 壓力為環(huán)境壓力，并具有等離子氣體(02、 CF4、 C2F6、 He，等) 和惰性氣體(例如，He、 Ar、 N2,等)，小于約O.lmm的間隙距離 可足以隔離在基片環(huán)形周鄉(xiāng)彖的等離子110，并由此使得任何潛在的 對基片表面暴露部分上的電氣結(jié)構(gòu)的破壞都最d、化。
在一個實(shí)施方式中，間隙距離優(yōu)選地在約0.04mm到約O.lmm 之間。在一個實(shí)施方式中，間隙距離更優(yōu)選地在約0.05mm到約 0.09mm之間。在一個實(shí)施方式中，間隙距離最優(yōu)選地為約0.07mm。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括可從基片邊緣去除副產(chǎn)物組，而基本不會破壞在 基片表面暴露部分上的電氣結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)參考圖2，示出了才艮據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方式，用于邊緣副產(chǎn) 物去除的電容耦合等離子處理系統(tǒng)的簡化示意圖，其帶有通電電 極。通常，帶有邊緣副產(chǎn)物組的基片利用在接地靜電卡盤(卡盤) 216上的邊鄉(xiāng)彖環(huán)215而定位于等離子室中。即，該卡盤可^皮配置為 支撐該基片的第一 (底部)表面。通電電極204通常被配置為通過 在為副產(chǎn)物去除優(yōu)化的等離子氣體組224 (例如，02、 CF4、 C2F6、 Ar等)中引起隨時間變化的電流而激發(fā)等離子210。
進(jìn)一步被連接到通電電極204的通常為匹配網(wǎng)絡(luò)232，其可進(jìn) 一步連4姿到RF發(fā)生器234。匹配網(wǎng)絡(luò)232試圖匹配RF發(fā)生器234
和等離子210的阻抗，RF發(fā)生器234通常運(yùn)行在從約2MHz到約 27MHz的頻率范圍并且阻抗為約50歐姆。另外，為了基本上將等 離子210隔離或限制在基片邊緣(環(huán)形周緣)的表面區(qū)域，惰性阻 擋層213 (例如，石英、藍(lán)寶石等)可以恰好在基片214第二 (頂 部)表面上方但未觸及該表面的間隙距離而被放置。
在一個實(shí)施方式中，惰性阻擋層213 ^^皮配置為具有小于基片直 徑(沿橫軸)的直徑(沿橫軸)。即基片214定位于抗等離子阻擋 層213和卡盤216之間。在一個實(shí)施方式中，惰性阻擋層213添加 物，為了基本上將等離子(圖未示)隔離在基片308邊緣(環(huán)形周 緣)的表面區(qū)域，可通過惰性氣體孔組304引入第二惰性氣體(惰 性氣體)流，從而產(chǎn)生從基片308的基片中央到基片環(huán)形周緣的正 向壓力，并基本上隔離等離子(圖未示)遠(yuǎn)離基片表面暴露部分上 的電氣結(jié)構(gòu)。在一個實(shí)施方式中，等離子氣體孔組306定位于靠近 基片308邊緣(環(huán)形周緣)的位置。在一個實(shí)施方式中，等離子氣 體孔組306定位于離開基片308邊緣(環(huán)形周緣)的位置。在一個 實(shí)施方式中，等離子氣體孔組306定位于惰性阻擋層(圖未示)上 方。在一個實(shí)施方式中，等離子氣體孔組306定位于通電電極中(圖 未示)。
現(xiàn)參考圖4，其示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式，用于邊緣 副產(chǎn)物去除的等離子處理系統(tǒng)(電容耦合、電感耦合、大氣壓等) 的簡化示意圖，其中，惰性阻擋層利用底部連接支撐結(jié)構(gòu)而被支撐。 以有利的方式，底部連接支撐結(jié)構(gòu)可允許邊緣副產(chǎn)物去除功能更容 易地加入現(xiàn)有的等離子處理系統(tǒng)，因?yàn)楝F(xiàn)有等離子室電極(例如， 電感線圈、通電電極、接地電極等)不需要為了固定惰性阻擋層403 而一皮重新定位。該底部連4妄支撐結(jié)構(gòu)通常可包括-纟從向支撐元件組 425和一黃向支撐元件組426，其可以在基片414上的合適間隙距離
正確地定位惰性阻擋層413，從而僅基片邊緣420基本上可暴露于 等離子424。
通常，通過將等離子氣體組(圖未示)(如02、 CF4、 C2F6、 Ar等)流入等離子室402中而產(chǎn)生等離子404，在該室中等離子404 凈皮激發(fā)，以從利用卡盤416上的邊》彖環(huán)415而^皮定位的基片414來 去除邊緣副產(chǎn)物組。在一個實(shí)施方式中，橫向支撐元件和縱向支撐 元件包括惰性材料(例如，石英，藍(lán)寶石等)。在一個實(shí)施方式中， 縱向支撐元件組425和橫向支撐元件組426包括單獨(dú)制造的單元。 在一個實(shí)施方式中，沖黃向支撐元件426 ^皮配置為允許基片邊緣428 暴露于等離子404的主要部分。在一個實(shí)施方式中，縱向支撐元件 組425被連接到卡盤416。
另外，也可利用惰性氣體傳輸裝置(圖未示)在惰性阻擋層413 和基片414之間引入第二惰性氣體流(圖未示)，從而產(chǎn)生從基片 中央到基片環(huán)形周^彖的正向壓力，其^皮連4妄到等離子室202的頂部 表面。另外，也可利用惰性氣體傳輸裝置在惰性阻擋層213和基片 214之間引入第二惰性氣體流226 (惰性氣體)，從而產(chǎn)生從該基片 114的基片中央到基片環(huán)形周緣的正向壓力，并基本上隔離等離子 210遠(yuǎn)離基片表面暴露部分上的電氣結(jié)構(gòu)。例如，該惰性氣體傳輸 裝置可包括一組噴嘴、管道、閥門、質(zhì)量流量控制器、泵等。當(dāng)副 產(chǎn)物/人基片214^皮去除時，它們由泵210乂人等離子室202排出。
在一個實(shí)施方式中，該等離子是低壓等離子。例如，在電感耦 合等離子處理系統(tǒng)中，其功率i殳置為乂人約100 W到約500 W,壓力 為,人約5 mTorr到約1 Torr，并帶有等離子氣體(02、 CF4、 C2F6、 Ar,等)和惰性氣體(例如，He、 Ar、 N2，等)，小于約0.5mm的 間隙距離可足以隔離在基片環(huán)形周緣的等離子110，并由此使得任 何潛在的對基片表面暴露部分上的電氣結(jié)構(gòu)的破壞都最小化。在一 個實(shí)施方式中，間隙距離優(yōu)選地在約O,lmm到約0.5mm之間。在
一個實(shí)施方式中，間隙距離更優(yōu)選地在約0.2mm到約0.4mm之間。 在一個實(shí)施方式中，間隙距離最優(yōu)選地約為0.3mm。
在一個實(shí)施方式中，等離子為大氣壓或高壓等離子。例如，在 電感耦合等離子處理系統(tǒng)中，其功率設(shè)置為從約100 W到約500 W， 壓力為環(huán)境壓力，并帶有等離子氣體(02、 CF4、 C2F6、 He，等) 和惰性氣體(例如，He、 Ar、 N2，等)，小于約0.1mm的間隙距離 可足以隔離在基片環(huán)形周緣的等離子110，并由此使得任何潛在的 對基片表面暴露部分上的電氣結(jié)構(gòu)的破壞都最小化。
在一個實(shí)施方式中，間隙距離優(yōu)選地在約0.04mm到約0.1mm 之間。在一個實(shí)施方式中，間隙距離更優(yōu)選地在約0.05mm到約 0.09mm之間。在一個實(shí)施方式中，間隙距離最優(yōu)選地約為0.07mm。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括可從基片邊緣去除副產(chǎn)物組，而基本不會破壞在 基片表面暴露部分上的電氣結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)參考圖3,示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式，圖1A-2中所 示的等離子處理系統(tǒng)的氣體配置的簡化示意圖。如前所述，等離子 氣體組(例如，02、 CF4、 C2F6、 Ar等)可通過等離子氣體孔組306 流入等離子室302,以激發(fā)等離子(圖未示)，從而從基片308去除 邊緣副產(chǎn)物組。在基片414中，并且基本上隔離等離子404遠(yuǎn)離基 片表面暴露部分上的電氣結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)參考圖5，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式，用于邊緣副 產(chǎn)物去除的等離子處理系統(tǒng)(電容耦合、電感耦合、大氣壓，等) 的簡化示意圖，其中，惰性阻擋層利用橫向連接支撐結(jié)構(gòu)而被支撐。 以有利的方式，橫向連接支撐結(jié)構(gòu)可允許邊緣副產(chǎn)物去除功能更容 易地被加入到現(xiàn)有的等離子處理系統(tǒng)，因?yàn)楝F(xiàn)有等離子室電極(例 如，電感線圈、通電電才及、4妄地電4及等)并不需要為了固定惰性阻 擋層413而^皮重新定位。該;湊向連4妄支撐結(jié)構(gòu)通?？砂?鏡向支撐
元件組526,其可以在基片414上的合適間隙距離正確地放置惰性 阻擋層413,從而僅基片邊緣420暴露于等離子424。
通常，通過將等離子氣體組(圖未示)(如02、 CF4、 C2F6、 Ar等)流入等離子室402中而產(chǎn)生等離子404,在此點(diǎn)處，等離子 404 ^皮;敫發(fā)，以乂人利用在卡盤416上的邊鄉(xiāng)彖環(huán)415所定位的基片414 來去除邊緣副產(chǎn)物組。在一個實(shí)施方式中，橫向支撐元件包括惰性 材料(例如，石英，藍(lán)寶石等)。在一個實(shí)施方式中，橫向支撐元 件426被配置為允許基片邊緣428暴露于等離子404的基本部分。 在一個實(shí)施方式中，橫向支撐元件組425被連接到等離子室壁。另 外，也可在惰性阻擋層413和基片414之間引入第二惰性氣體流(圖 未示)，從而產(chǎn)生從基片414的基片中央到基片環(huán)形周緣的正向壓 力，并基本上隔離等離子404使其遠(yuǎn)離基片表面暴露部分上的電氣 結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)參考圖6，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式，用于從基片 邊纟彖去除副產(chǎn)物組的簡化的方法。開始，在602步，卡盤4皮配置為 支撐基片。*接下來，在604步，以相關(guān)于該基片隔開的方式定位抗 等離子阻擋層。接下來，在606步，至少一個通電電極被配置為與 抗等離子阻擋層配合運(yùn)行以由等離子氣體組產(chǎn)生等離子。在一個實(shí) 施方式中，等離子氣體組包括02、 CF4、 CzF6和Ar之中的至少一 種。最后，在608步，惰性氣體傳輸裝置被配置為將惰性氣體引入 到由基片的中間部分和抗等離子阻擋層所限定的間隙中。例如，該 惰性氣體傳輸裝置可包括一組噴嘴、管道、閥門、質(zhì)量流量控制器、 泵等。在一個實(shí)施方式中，惰性氣體包括He、 Ar和lSb之中的至少 一種。
盡管本發(fā)明已根據(jù)多個優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但是存在 有落入本發(fā)明范圍內(nèi)的變化、置換和等同方式。例如，盡管本發(fā)明 結(jié)合Lam Research等離子處理系統(tǒng)(例如，ExelanTM、 ExelanTMHP、
ExelanTMHPT、 2300 、 Versys Star等)進(jìn)行描述，但也可使用其 它的等離子處理系統(tǒng)。本發(fā)明也可用于多種直徑的基片(例如， 200mm、 300mm、 LCD,等)。另外，這里所4吏用的詞i吾"組，，包 4舌一個或多個該組中的指定元件。例如，"X"組指一個或多個"X"。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括從基片表面快速和安全地去除邊緣副產(chǎn)物。 其它的優(yōu)點(diǎn)包括能夠容易地將本發(fā)明加入現(xiàn)有的等離子處理系統(tǒng)。
雖然已經(jīng)披露了示例性的實(shí)施方式和最佳模式，但可在由后附 權(quán)利要求限定的本發(fā)明的主題和精神內(nèi)，對已披露的實(shí)施方式進(jìn)行 修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種等離子處理系統(tǒng)，包括用于處理基片的等離子室，包括卡盤，其被配置為支撐所述基片的第一表面；抗等離子阻擋層，其以相關(guān)于所述基片的第二表面空間隔開的方式而被布置，所述第二表面與所述第一表面相對，所述抗等離子阻擋層基本上防護(hù)所述基片的中間部分并使得所述基片的所述第二表面的環(huán)形周緣區(qū)域基本上不受所述抗等離子阻擋層防護(hù)；以及至少一個通電電極，所述通電電極與所述抗等離子阻擋層配合運(yùn)行以由等離子氣體產(chǎn)生等離子，所述等離子基本上受限于所述基片的所述環(huán)形周緣區(qū)域并且遠(yuǎn)離所述基片的所述中間部分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子處理系統(tǒng)，其中，所述通電電極 具有環(huán)狀，其凈皮布置在所述基片的所述環(huán)形周^彖區(qū)域外部，所述通電電才及的內(nèi)部直徑至少與所述基片的直徑一才羊大。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子處理系統(tǒng)，其中，所述通電電極 代表#1布置在所述基片上方的頂部電感線圈。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子處理系統(tǒng)，其中，所述通電電極 代表被布置在所述基片上方的電容板。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子處理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括惰性氣體 傳輸裝置，其被配置為將惰性氣體？ 1入到由所述基片的所述中 間部分和所述抗等離子阻擋層限定的間隙中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述抗等離子阻擋層是陶 瓷和石英中的一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述抗等離子阻擋層利用 底部連接支撐結(jié)構(gòu)而被連接到所述等離子室。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述抗等離子阻擋層利用 橫向連接支撐結(jié)構(gòu)而被連接到所述等離子室。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述等離子包括02、 CF4、 C2F6和Ar中的至少一種。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述惰性氣體包括He、 Ar和N2中的至少一種。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述等離子是低壓等離子。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述間隙距離在約0.1 mm 到約0.5 mm之間。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述間隙距離在約0.2 mm 到約0.4 mm之間。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述間隙距離約為0.3 mm。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述等離子是大氣等離子。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其中，所述間隙距離在約0.04 mm 5'J約0,1 mm之間。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中，所述間隙距離在約0.05 mm到約0.09 mm之間。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其中，所述間隙距離約為0.07 mm。
19. 在包括等離子室的等離子處理系統(tǒng)中， 一種用于從基片去除副 產(chǎn)物組的方法，包4舌配置卡盤以支撐所述基片的第一表面；以相關(guān)于所述基片的第二表面空間隔開的方式來布置抗 等離子阻擋層，所述第二表面與所述第一表面相對，所述抗等的所述第二表面的環(huán)形周緣區(qū)域基本上不受所述抗等離子阻 擋層防護(hù)；以及配置至少一個通電電才及來與所述抗等離子阻擋層配合運(yùn) 行以由等離子氣體產(chǎn)生等離子，所述等離子基本上受限于所述 基片的所述環(huán)形周緣部分并遠(yuǎn)離所述基片的所述中間部分；配置惰性氣體傳輸裝置，以將惰性氣體引入到由所述基 片的所述中間部分和所述抗等離子阻擋層限定的間隙中；其中，當(dāng)所述等離子被產(chǎn)生時，所述副產(chǎn)物組基本上就 被去除。
20. 才艮據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述通電電極具有環(huán)狀， 其被布置在所述基片的所述環(huán)形周緣區(qū)域外部，所述通電電極 的內(nèi)部直徑至少與所述基片的直徑一才羊大。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述通電電極包括周邊 電感線圈、頂部電感線圏和電容才反中的一種。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述抗等離子阻擋層是 陶瓷和石英中的一種。
23. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述抗等離子阻擋層利 用底部連接支撐結(jié)構(gòu)和橫向連接支撐結(jié)構(gòu)之中的 一種而被連 接到所述等離子室。
24. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述等離子包括02、CF4、 C2F6和Ar中的至少一種。
25. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述惰性氣體包括He、 Ar和N2中的至少一種。
26. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述等離子是低壓等離 子。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中，所述間隙距離在約0.1 mm 到約0.5 mm之間。
28. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述等離子是大氣等離 子。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中，所述間隙距離在約0.04 mm 5'j鄉(xiāng)勺0.1 mm之間。
30. —種用于在等離子室中從基片去除副產(chǎn)物組的方法，所述基 片，包括將基片支撐在卡盤上； 配置至少一個通電電才及，以由等離子氣體-敫發(fā)等離子， 其中，當(dāng)所述等離子被激發(fā)時，所述通電電極就^皮電耦合到所述卡盤；以相關(guān)于所述基片空間隔開的方式定位抗等離子阻擋 層，其中，所述抗等離子阻擋層被配置為基本上將所述等離子 限制在所述基片的環(huán)形周緣部分并遠(yuǎn)離所述基片的所述中間 部分，以及其中，所述抗等離子阻擋層的底部表面和所述基片 的頂部表面限定間隙；配置惰性氣體傳輸裝置，以將惰性氣體引入到所述間隙；其中，當(dāng)所述等離子被激發(fā)時，所述副產(chǎn)物組就從所述 基片的所述環(huán)形周緣部分中被去除。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種等離子處理系統(tǒng)，其包括用于處理基片的等離子室。該裝置包括卡盤，其被配置為支撐該基片的第一表面。該裝置還包括抗等離子阻擋層，其以相關(guān)于該基片的第二表面空間隔開的方式進(jìn)行布置，該第二表面與第一表面相對，該抗等離子阻擋層大體上防護(hù)該基片的中間部分，并使得該基片的第二表面的環(huán)形周緣區(qū)域基本上不受該抗等離子阻擋層防護(hù)。該裝置進(jìn)一步包括至少一個通電電極，該通電電極與該抗等離子阻擋層配合運(yùn)行以由等離子氣體產(chǎn)生受限的等離子，該受限的等離子基本上受限于該基片的環(huán)形周緣部分并遠(yuǎn)離該基片的中間部分。
文檔編號C23F1/00GK101370965SQ200680035652
公開日2009年2月18日 申請日期2006年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月27日
發(fā)明者安德魯·D·貝利三世, 衡石·亞歷山大·尹, 金允尚 申請人:朗姆研究公司