用于处理至少一个基底的表面的方法和设备技术

一种用于处理至少一个基底的表面的方法，其中该至少一个基底放置在处理室中，该处理室中的压力相对较低，并且由至少一个等离子体射源产生等离子体，其特征在于，在处理期间，至少一个等离子体射源（３）和／或至少一个可选设置的处理流体供给源相对于基底表面是运动的。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于处理至少一个基底的表面的方法，其中该至少一个基底放置在处理室中，其中处理室中的压力相对较低，其中由至少一个等离子体射源产生等离子体。
技术介绍
该方法从欧洲专利EP-0-295-752中所公知。在公知方法中，等离子体射源安装在处理室上从而等离子体基本在处理室的外部产生。由于处理室中的低压力，部分等离子体可以经过位于射源与处理室之间的通道从等离子体射源膨胀进入处理室中以接触基底表面。由于等离子体由安装在处理室上的等离子体射源产生，意外发现可以获得相对较高的处理速率，例如高的PECVD沉积速率。这与例如传统的等离子体反应器的情况相反，其中等离子体射源设置在处理室内并且所要处理的基底置于等离子体射源的电极之间，这导致并不理想的低的处理速率。该公知的方法可用于各种目的。例如，利用该方法，特别的通过等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)，可以在至少一个基底的基底表面上沉积材料层。这种情况下，通常将处理气体的混合物导入等离子体中以分离成为活性成分。这些成分可以相互反应并且/或者与基底表面反应以便沉积材料层。而且，该公知的方法可以相反的通过离子蚀刻、也被称为干式蚀刻，用于将材料从基底表面去除。这种情况下，等离子体成分通常在基底表面上具有蚀刻效果。处理室中的相对较低压力通常低于大气压力，例如小于5000Pa、特别是小于500Pa。根据此处首段的方法的一个缺点在于，难以控制处理操作的均匀性。结果，部分基底表面可能经受过量或者过少的处理，从而分别在PECVD和离子蚀刻的情况下，与基底表面的其它部分相比，过厚或者过薄的材料层分别在基底表面上沉积或者从其上除去。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于避免在首段中所提到的方法的缺点，特别是提供一种方法，通过该方法可以相对较好的控制处理的均匀性。为此目的，根据本专利技术的方法其特征在于，在处理期间，至少一个等离子体射源和/或至少一个任意提供的处理流体供给源相对于基底表面是运动的。以此方式，可以非常准确的控制所述处理、特别是其均匀性。所述的运动使得到达部分基底表面的等离子体的量可以根据需要进行调整。这样，该至少一个等离子体射源和/或处理流体供给源能够如此运动以便使得基底表面的各个部分均经受基本相同程度的处理，特别是该表面的各个部分均接受相同量的等离子体。以此方式，例如可以获得非常高的均匀性，从而使用等离子体材料层可以通过PECVD非常均匀的沉积在基底表面上或者通过干式蚀刻从其上蚀刻。在另一个方面，可能需要产生非均匀的处理，例如当基底表面的一部分获得或者失去显著更多的或者更少的材料时。在这种情况下，等离子体射源和/或处理流体供给源可以相对于表面运动从而使得基底表面的至少第一部分比该表面的第二部分经受显著更高的程度的处理，特别是在该第一表面部分中比在第二表面部分中接受更大的量的等离子体。等离子体射源和/或处理流体供给源能够以各种方式运动。例如，等离子体射源和/或处理流体供给源可以沿朝向或离开基底表面的方向移动。另外，等离子体射源和/或处理流体供给源可以在至少一个相对于基底表面横向的方向移动。而且等离子体射源和/或处理流体供给源可以绕至少一条旋转轴线旋转，该轴线基本平行于基底表面延伸。而且，等离子体射源和/或处理流体供给源可以绕垂直于基底表面延伸的轴线旋转。当射源不产生旋转对称的等离子体时这种运动特别有效。在处理期间，等离子体射源和/或处理流体供给源能够例如进行一个或者多个三维运动，以便例如处理三维表面。这种三维运动可包括沿着不同方向的不同的平移运动。而且，这种三维运动可包括例如绕不同旋转轴线的一个或者多个旋转运动。在处理期间，等离子体射源和/或处理流体供给源能够例如沿着所处理基底的外侧的至少一个部分运动以处理该外部。等离子体射源和/或处理流体供给源能够例如绕基底的至少一部分运动。而且，在处理期间，等离子体射源和/或处理流体供给源能够例如沿着所处理基底的内侧的至少一个部分运动，以处理该内侧的至少一部分。每个等离子体射源均能够执行这些运动的组合形式。当使用多个等离子体射源执行该方法时，几个或者这些射源中的每一个均能够执行例如上述运动形式中的至少一种。在将处理流体添加到等离子体中的情况下，特别是为了PECVD的目的，有利的是使得所要添加到等离子体中的处理流体的量与至少一个等离子体射源的运动有关。例如，通过在该运动之前、期间并且/或者其后向等离子体中添加或多或少的处理流体，该至少一个等离子体射源的运动效果可以被增强或者减弱。而且，以如此方式，处理流体的量可以被准确的调节以适应等离子体射源的运动从而非常精确的控制对基底表面的处理。例如，可能的情况是，与射源经过一定的运动而处于第二位置的情况下的距离相比，当射源位于第一位置时，来自射源的等离子体到达基底表面的距离相对较短。结果，可能的情况是，当射源位于第二位置时，更少的等离子体到达基底表面，这可导致包括在等离子体中的处理流体的有效性的丧失。这种情况下，当射源处于第二位置时可以向等离子体添加更多的处理流体以补偿该有效性的丧失。根据本专利技术的进一步的细节，该至少一个等离子体射源为级联射源，并且在靠近其前室中的级联射源阴极处将处理流体供给到该级联射源的前室中。这样，使用设计相对简单并且廉价的装置，将处理流体在前室中供给到等离子体。根据本专利技术的有利细节，在该至少一个等离子体射源和基底表面之间，设置至少一个所述的流体供给源以将处理流体添加到等离子体中。在本领域，这种处理流体供给源也被称为喷淋头(showerhead)。通过喷淋头，能够以容易的并且成比例分布的方式将处理流体添加到等离子体中。优选的，在处理期间，该至少一个喷淋头相对于基底表面运动，使得该喷淋头的运动与至少一个等离子体源的运动相关，从而使得等离子体射源的该运动的上述有利效果达到最优程度，至少不会受到因为该喷淋头的存在而带来的影响。为此目的，该喷淋头可以例如连接到该等离子体射源上。等离子体射源例如能够安装在处理室上。意外发现，这可带来相对较高的处理速率，例如在PECVD中的高的沉积速率。而且，该等离子体射源能够例如设置在处理室中和/或通过该处理室的至少一个部分运动。根据本专利技术的进一步的细节，基底设置有至少部分的被基底表面界定的至少一个空腔，并且同时在处理期间，至少一部分等离子体射源和/或至少处理流体供给源被并且/或者已经被导入该基底空腔中。这样，例如，等离子体射源和/或处理流体供给源能够适当的到达基底的内表面以便对该内表面进行理想的处理。该基底空腔例如可包括基本封闭的空腔、可封闭的空腔或者可从周围接触到的空腔。本专利技术进一步涉及一种用于处理至少一个基底的表面的设备，该设备设置有处理室和至少一个等离子体射源。这种装置还在欧洲专利EP-0-295-752中所公知。该设备的一个缺点在于其不能提供对于使用该设备进行的在基底表面上的处理的均匀性的充分控制。根据本专利技术，该缺点如此得以克服，即所述至少一个等离子体射源和/或至少一个任意设置的处理流体供给源以可移动方式设置。使用所述以可移动方式设置的等离子体射源和/或处理流体供给源，其产生的等离子体能够到达基底表面的不同部分以处理该表面，这就提供了对所执行处理的高度控制。本专利技术还提供一种基底，该基底设置具有沉积在其上的至少一个材料层的表面，其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于处理至少一个基底的表面的方法，其中该至少一个基底放置在处理室中，该处理室中的压力相对较低，并且由至少一个等离子体射源产生等离子体，其特征在于，在处理期间，至少一个等离子体射源(3)和/或至少一个可选设置的处理流体供给源相对于基底表面是运动的。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，等离子体射源(3)和/或可选的处理流体供给源绕至少一条旋转轴线(14、15)旋转，该轴线(14、15)基本平行于基底表面延伸。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，等离子体射源(3)和/或可选的处理流体供给源沿着朝向或者远离基底表面的方向移动。4.如前面任一权利要求所述的方法，其特征在于，等离子体射源(3)和/或可选的处理流体供给源沿着至少一个横向于基底表面的方向移动。5.如前面任一权利要求所述的方法，其特征在于，等离子体射源(3)和/或可选的处理流体供给源绕垂直于基底表面延伸的轴线旋转。6.如前面任一权利要求所述的方法，其特征在于，将处理流体添加到等离子体中，以尤其用于PECVD的目的。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所要添加到等离子体中的处理流体的量与至少一个等离子体射源(3)的运动有关。8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，等离子体射源为级联射源(3)，其中在靠近位于前室(6)中的级联射源阴极(4)处将处理流体供给到该级联射源(3)的前室(6)中。9.至少如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，在至少一个等离子体射源(3)和基底表面之间，设置至少一个处理流体供给源(9)以将处理流体添加到等离子体中。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，在处理期间，该至少一个处理流体供给源(9)相对于基底表面移动，其中该处理流体供给源(9)的运动与至少一个等离子体射源(3)的运动相关。11.如前面任一权利要求所述的方法，其特征在于，该至少一个等离子体射源(3)如此运动以便使得基底表面的各个部分均经受基本相同程度的处理，特别是使相同量的等离子体到达该表面的各个部分。12.如权利要求1-10中的任何一个所述的方法，其特征在于，该至少一个等离子体射源(3)如此运动从而使得基底表面的至少第一部分比该表面的第二部分经受基本上更高程度的处理，特别是与在第二表面部分中相比，使更多的量的等离子体到达该第一表面部分。13.如前面任一权利要求所述的方法，其中所述等离子体射源(3)安装在处理室上。14.如权利要求1-12中的任何一个所述的方法，其中所述基底设置有至少部分的被所述基底表面界定的至少一个空腔，并且在处理期间，至少所述等离子体射源的一部分和/或至少所述处理流体供给源被导入所述基底空腔中，和/或已经被导入其中。15.如前面任一权利要求所述的方法，其中在处理期间，所述等离子体射源(3)和/或处理流体供给源至少做一个三维运动。16.一种用于处理至少一个基底的表面的设备，其中该设备设置有处理室和至少一个等离子体射源，其特征在于，该至少一个等离子体射源(3)和/或至少一个可选设置的处理流体供给源以可移动方式设置。17.如权利要求16所述的设备，其特征在于，该等离子体射源为级联射源(3)，其中级联射源(3)的至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗西斯库斯·科尔内留斯·丁斯，马里纳斯·弗朗西斯库斯·乔哈努斯·埃弗斯，迈克尔·阿德里亚努斯·特奥多鲁斯·霍普斯，马丁·第纳特·拜克，
申请(专利权)人：OTB集团有限公司，
类型：发明
国别省市：