處理基板的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例涉及處理基板的系統(tǒng)和方法，尤其涉及使用等離子體處理基板的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氣體在高溫環(huán)境、強電場或射頻(RF)電磁場下被電離，以形成包括離子、電子和自由基的等離子體。制作半導(dǎo)體器件的工藝包括等離子體刻蝕步驟。例如，形成在基板上的基片或?qū)油ㄟ^包含等離子體的離子性粒子的物理碰撞或化學(xué)反應(yīng)被刻蝕。
[0003]刻蝕工藝在處理腔室中被執(zhí)行。具體地，等離子體通過將工藝氣體供應(yīng)到處理腔室中而產(chǎn)生，然后向處理腔室施加RF功率，以激勵該工藝氣體。在這里，工藝氣體通過分別設(shè)置在處理腔室的頂蓋的中央?yún)^(qū)域的中央噴嘴或設(shè)置處理腔室的側(cè)壁的側(cè)噴嘴被供應(yīng)到處理腔室中。通過中央噴嘴供應(yīng)的工藝氣體主要用于刻蝕基板的中央?yún)^(qū)域，而通過側(cè)噴嘴供應(yīng)的工藝氣體主要用于刻蝕基板的邊緣區(qū)域。但是，排氣口設(shè)置在處理腔室和用于支撐基板的支撐板之間，由此相當(dāng)大量的通過側(cè)噴嘴供應(yīng)的工藝氣體未供應(yīng)到基板的邊緣區(qū)域而是通過排氣口排到外部；也即，供應(yīng)的工藝氣體可能大量損失。
[0004]另外，環(huán)繞支撐板的各種邊環(huán)被設(shè)置在基板處理系統(tǒng)中?？墒牵碑a(chǎn)物可能在基板處理工藝中產(chǎn)生且可能積累在支撐板和邊環(huán)之間的空間。副產(chǎn)物可能為顆粒，這些顆粒會導(dǎo)致隨后的基板處理工藝失敗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例提供一種基于等離子體的基板處理系統(tǒng)和利用該系統(tǒng)處理基板的方法，該系統(tǒng)具有高的工藝效率。
[0006]本發(fā)明構(gòu)思的其他示例性實施例提供一種基于等離子體的基板處理系統(tǒng)和利用該系統(tǒng)處理基板的方法，該系統(tǒng)能夠減少供應(yīng)到其中的工藝氣體的損失。
[0007]本發(fā)明構(gòu)思另外的示例性實施例提供一種基于等離子體的基板處理系統(tǒng)和利用該系統(tǒng)處理基板的方法，該系統(tǒng)能夠減少在供應(yīng)到基板上的工藝氣體量的區(qū)域差異。
[0008]本發(fā)明構(gòu)思的另外的示例性實施例提供一種基于等離子體的基板處理系統(tǒng)和和利用該系統(tǒng)處理基板的方法，該系統(tǒng)構(gòu)造為有效地清除來自支撐板和邊環(huán)之間的空間的副產(chǎn)物。
[0009]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例，基板處理系統(tǒng)可包括:腔室，所述腔室具有處理空間；支撐單元，所述支撐單元設(shè)置在所述處理空間中以支撐基板；氣體供應(yīng)單元，所述氣體供應(yīng)單元設(shè)置在所述處理空間中以將氣體供應(yīng)到所述處理空間中；等離子體源單元，所述等離子體源單元由所述氣體產(chǎn)生等離子體；和襯墊單元，所述襯墊單元布置為環(huán)繞所述支撐單元。所述支撐單元可包括支撐基板的支撐板。所述襯墊單元可包括:內(nèi)襯，所述內(nèi)襯環(huán)繞所述支撐單板；和致動器，所述致動器豎直地移動所述內(nèi)襯。
[0010]在一些實施例中，所述氣體供應(yīng)單元可包括:主噴嘴，所述主噴嘴耦合到所述腔室的壁以將所述氣體供應(yīng)到所述處理空間中；和輔助噴嘴，所述輔助噴嘴設(shè)置在所述內(nèi)襯上以將所述氣體供應(yīng)到所述處理空間中。
[0011 ] 在一些實施例中，所述襯墊單元還可包括外襯，所述外襯設(shè)置在所述腔室中且形狀如環(huán)形。
[0012]在一些實施例中，所述支撐單元還可包括聚焦環(huán)，所述聚焦環(huán)設(shè)置為環(huán)繞所述支撐板且具有圓形形狀，并且，所述內(nèi)襯可被設(shè)置為環(huán)繞所述聚焦環(huán)。
[0013]在一些實施例中，所述氣體可包括工藝氣體，并且所述氣體供應(yīng)單元還可包括輔助工藝氣體管線，所述輔助工藝氣體管線將所述工藝氣體供應(yīng)到所述輔助噴嘴。
[0014]在一些實施例中，所述氣體可包括清洗氣體，并且所述氣體供應(yīng)單元還可包括輔助清洗氣體管線，所述輔助清洗氣體管線將所述清洗氣體供應(yīng)到所述輔助噴嘴。
[0015]在一些實施例中，所述氣體可包括工藝氣體和清洗氣體。所述氣體供應(yīng)單元可包括:輔助工藝氣體管線，所述輔助工藝氣體管線將所述工藝氣體供應(yīng)到所述輔助噴嘴；和輔助清洗氣體管線，所述輔助清洗氣體管線將所述清洗氣體供應(yīng)到所述輔助噴嘴。
[0016]在一些實施例中，所述內(nèi)襯可設(shè)置為具有圓環(huán)形狀；并且所述內(nèi)襯可包括多個穿透孔，所述多個穿透孔沿著所述內(nèi)襯的圓周形成為通過所述內(nèi)襯，以將所述內(nèi)襯的內(nèi)部空間連通到外部空間。
[0017]在一些實施例中，所述穿透孔可位于所述輔助噴嘴的下方。
[0018]在一些實施例中，所述襯墊單元還可包括控制器，所述控制器控制所述致動器，并且，所述控制器可以以這樣的方式控制所述致動器:根據(jù)基板處理工藝的狀態(tài)改變所述內(nèi)襯的垂直位置。
[0019]在一些實施例中，所述控制器可以以這樣的方式控制所述致動器:在將工藝氣體供應(yīng)到所述腔室以處理所述基板的工藝步驟中，所述內(nèi)襯位于第一位置處；且在將所述基板裝載到所述腔室之前的等待步驟中，所述內(nèi)襯位于第二位置處，所述第二位置低于所述第一位置。
[0020]在一些實施例中，所述控制器可以以這樣的方式控制所述致動器:在將所述清洗氣體供應(yīng)到所述腔室以清除所述支撐板和所述聚焦環(huán)之間的空間的副產(chǎn)物的清洗步驟中，所述內(nèi)襯位于第三位置處，所述第三位置低于所述第一位置，且所述第三位置高于所述第二位置。
[0021 ] 在一些實施例中，所述第一位置可高于所述支撐單元的頂表面。
[0022]在一些實施例中，所述第二位置可低于所述支撐單元的頂表面。
[0023]在一些實施例中，所述第三位置可高于所述支撐單元的頂表面。
[0024]在一些實施例中，所述輔助噴嘴可設(shè)置為通過所述內(nèi)襯，以將所述清洗氣體直接供應(yīng)到所述聚焦環(huán)和所述支撐板之間的空間中。
[0025]在一些實施例中，所述輔助噴嘴可以以這樣的方式設(shè)置為通過所述內(nèi)襯:允許所述清洗氣體在平行于所述支撐板的頂表面的方向上被供應(yīng)。
[0026]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例，處理基板的方法可包括將工藝氣體供應(yīng)到腔室的處理空間以處理裝載在支撐板上的基板的工藝步驟；以及等待將所述基板裝載在所述腔室的所述處理空間中的等待步驟。設(shè)置為環(huán)繞所述支撐板的內(nèi)襯在所述工藝步驟中可位于第一位置處，且在所述等待步驟中位于第二位置處，所述第二位置低于所述第一位置。
[0027]在一些實施例中，所述方法還可包括，在所述工藝步驟和所述等待步驟之間，將副產(chǎn)物從環(huán)繞所述支撐板的聚焦環(huán)和所述支撐板之間的空間清除的清洗步驟。在所述清洗步驟中，所述內(nèi)襯可位于第三位置處，所述第三位置低于所述第一位置，且所述第三位置高于所述第二位置。
[0028]在一些實施例中，在所述工藝步驟中，所述工藝氣體可被供應(yīng)到主噴嘴和輔助噴嘴，所述主噴嘴設(shè)置為通過所述腔室的壁，所述輔助噴嘴被設(shè)置為通過所述內(nèi)襯。
[0029]在一些實施例中，在所述工藝步驟中，供應(yīng)到所述主噴嘴和所述輔助噴嘴的工藝氣體的量可基本相同。
[0030]在一些實施例中，在所述清洗步驟中，所述清洗氣體可被供應(yīng)到設(shè)置為通過所述內(nèi)襯的輔助噴嘴。
[0031]在一些實施例中，所述第一位置可高于裝載在所述支撐板上的所述基板的頂表面。
[0032]在一些實施例中，所述第二位置可低于裝載在所述支撐板上的所述基板的頂表面。
[0033]在一些實施例中，所述第三位置可高于裝載在所述支撐板上的所述基板的頂表面。
[0034]在一些實施例中，所述內(nèi)襯可設(shè)置為具有圓環(huán)形狀，且包括多個穿透孔，所述穿透孔沿著所述內(nèi)襯的圓周形成為通過所述內(nèi)襯，以將所述內(nèi)襯的內(nèi)部空間連通到外部空間。在所述第一位置，所述穿透孔可位于高于裝載在所述支撐板上的所述基板的頂表面的水平(level)ο
【附圖說明】
[0035]從以下結(jié)合附圖的簡明描述中，本發(fā)明的示例性實施例將被更清楚地理解。附圖表示如本文所描述的非限制的示例性實施例。
[0036]圖1為示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例的基板處理系統(tǒng)的剖視圖；
[0037]圖2和圖3為示出圖1的內(nèi)襯的透視(perspective)圖；
[0038]圖4為設(shè)置在圖1的內(nèi)襯中輔助噴嘴的剖視圖；
[0039]圖5至圖7為示例性示出當(dāng)執(zhí)行基板處理工藝時內(nèi)襯位置變化的剖視圖；
[0040]圖8為示意性示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例的基板處理方法的圖表；
[0041]圖9為示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的其他示例性實施例的基板處理系統(tǒng)的剖視圖。
[0042]需注意的是這些附圖旨在闡明在特定示例性實施例中使用的方法、結(jié)構(gòu)和/或材料的一般特征，以及補充以下提供的書面描述。然而，這些附圖不是等比例的，且可能不能精確反映任意給定實施例的精確結(jié)構(gòu)或性能特征，因此不應(yīng)被理解為限定或限制由示例性實施例包含的數(shù)值或性能的范圍。例如，為清楚起見，分子、層、區(qū)域和/或結(jié)構(gòu)組件的相對厚度和位置可減少或放大。在不同附圖中相似或相同的參考編號的使用旨在表明相似或相同的組件或特征的存在。
【具體實施方式】
[0043]現(xiàn)在將參照在其中示出示例性實施例的附圖更充分地描述本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例。然而，本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例可以不同形式體現(xiàn)且不應(yīng)解釋為限制本文陳述的實施例；相反，提供這些實施例以便使本公開是徹底的且完整的，并向本領(lǐng)域普通技術(shù)人員充分傳達示例性實施例的構(gòu)思。在附圖中，為清楚起