处理基板边缘区域的装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术包含用以在基板边缘区域进行蚀刻的装置与方法。于一实施例中，该装置包含腔室主体、基板支撑件、等离子体产生器以及气体传送组件，该腔室主体具有处理容积；该基板支撑件设置在该处理容积内侧且具有基板支撑表面；该等离子体产生器连接至该腔室，将等离子体相的蚀刻剂提供至该基板支撑表面的周边区域；以及该气体传送组件连接至气体源，以在该基板支撑表面上产生从该基板支撑表面的约中央区域朝向该基板支撑表面的周边区域的径向气流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例大致关于处理半导体基板的装置与方法。更具体地，本发 明的实施例关于用以处理靠近基板边缘区域的装置与方法。
技术介绍
在化学气相沉积(chemical vapor deposition, CVD)或等离子体辅助化学气 相沉积(plasma enhanced chemical vapor deposition, CVD)期间，会希望在整个 基板上具有均匀的厚度轮廓，且在基板边缘区域附近无沉积产生。在靠近边缘 处不希望沉积产生的区域称为边缘排除区域(edge exclusion)。图IA显示 希望于基板101上形成的沉积层102的轮廓部分剖面图。沉积层102均匀地沉 积在整个基板101的上表面上，而在边缘排除区域103内并无沉积。遗憾的是， 实际的沉积轮廓通常与图1A所示的理想情形相异。图IB显示在经过CVD或 PECVD沉积之后，于基板101上的沉积层102a实际的轮廓部分剖面图。沉积 层102a —般延伸至边缘排除区域103，且具有额外厚度的斜边104可能在边 缘排除区域103附近形成。为了防止在基板边缘处沉积膜的形成，图1C显示采用遮蔽环(shadow ring) 的现有方法的部分剖面图。遮蔽环105通常设置在重叠且覆盖基板101的至少 部分边缘移除区域103的位置处。据此，如图1C所示，在遮蔽环105的遮蔽 下，沉积层102b会逐渐减少。虽然使用遮蔽环105 —般可获得3.5mm宽的边缘排除区的厚度均匀性， 但由于组件尺寸逐渐减小，故对于厚度非均匀性的要求必须降低至2 mm宽的 边缘排除区域。由于边缘排除区域较小的缘故，已有采用遮蔽环105来防止在 边缘区域处沉积的方法无法提供良好效果。因此，需开发出在不使用遮蔽环的情况下，能于基板边缘区提供所需沉 积膜的轮廓，且能至少克服前述问题的装置与方法。
技术实现思路
本专利技术叙述用以。于一实施例中，公开 一种适于在基板边缘区域进行蚀刻的装置。该装置包含腔室主体、基板支撑件、等离子体产生器以及气体传送组件，该腔室主体具有处理容积；该基板支撑件 设置在该处理容积内侧且具有基板支撑表面；该等离子体产生器将等离子体相 的蚀刻剂提供至该基板支撑表面的周边区域；以及该气体传送组件连接至气体 源，以在该基板支撑表面上产生从该基板支撑表面的约中央区域朝向该基板支 撑表面的周边区域的径向气流。于另一实施例中，公开一种蚀刻基板的边缘区域的方法。该方法包含将 基板放置于工艺腔室内侧的基板支撑件上，其中该基板具有上表面、中央区域 以及边缘区域；提供等离子体相的蚀刻剂于该基板的边缘区域；以及形成径向 气流于该基板的上表面上，该径向气流从中央区域流向边缘区域。附图说明为了更详细地理解本专利技术前述特征，本专利技术概略总结如上的特定叙述可参 照实施例获得，而部分实施例绘示于附图中。然而，当注意的是附图中仅绘示 本专利技术典型的实施例，故非用以限定专利范围，本专利技术也容许其它等效实施例。 图1A绘示在基板周边区域处所希望的沉积层轮廓图。 图1B绘示在基板周边区域处所获得的沉积层实际轮廓图。 图1C绘示利用遮蔽环防止在基板周边区域处形成沉积膜的现有方式。 图2A为用以在基板边缘区域进行蚀刻的系统实施例的概略剖面图。 图2B显示于图2A中所示的气体传送组件不同实施例的部分剖面图。 图3A为将等离子体产生器合并于工艺腔室内侧的腔室系统的一实施例的 概略剖面图。图3B与3C为将等离子体产生器合并于气体传送组件内侧的两不同实施 例的部分剖面图。图4A为将等离子体产生器放置在与支撑组件周边区域相邻处的腔室系统 部分剖面图。图4B与4C为图4A所示例示的两不同实施例的部分剖面图。 为了更易了解，相同的组件符号代表图中相同的组件。而于一实施例中所揭示的组件可于另一实施例中使用，而不需特别说明。 具体实施例方式此述实施例是关于用以，其适用于各种配 置为用来处理基板的腔室系统。腔室系统的例示包含但不限于加载锁定腔室(load-lock chamber)、测试腔室、沉积腔室、蚀刻腔室与热处理腔室。图2A为基板边缘处理系统200的实施例的概略剖面图。基板边缘处理系 统200包含工艺腔室202，其分别经由第一入口端口 206连接至等离子体产生 源204(例如远程等离子体源(remote plasma source, RPS))，以及经由第二入口 端口 210连接至清洁气体源208。工艺腔室202具有部分界定出处理容积216 的侧壁212与底部214。可通过形成于侧壁212中的进入端口(未绘示)进入处 理容积216，其有助于移动基板220进出工艺腔室202。侧壁212与底部214 可由单一块铝或其它适于工艺的材料所制成。侧壁212支撑盖组件222，侧壁 212还包含衬垫224的组件，可利用真空泵226经由衬垫沿着处理容积216周 边均匀地抽空工艺腔室202。基板支撑组件230可设置在工艺腔室202中央。于一实施例中，支撑组件 230温度可经控制。在处理期间，支撑组件230可支撑基板220。于一实施例 中，支撑组件230包含铝制支撑底座232，支撑底座232可封装至少一内嵌的 加热器234，可操作加热器234以将支撑组件230与设置于其上的基板220控 制地加热至预定温度。于一实施例中，可操作支撑组件230以将基板的温度维 持在约150'C至100(TC之间，视经处理材料的工艺参数而定。支撑底座232可具有上侧面236A与下侧面236B。支撑基板220的上侧 面236A具有小于基板220的表面积，故基板220的周边边缘区域仍未与支撑 底座232接触以促进其处理(例如蚀刻或清洁)。下侧面236B可具有与之连接 的杆238。杆238将支撑组件230连接至升降系统240，以在上升处理位置与 下降位置间垂直移动支撑组件230，帮助基板传送至与传送出工艺腔室。杆238 另外提供导管，以用于支撑组件230与系统200其它构件间的电与热电偶引线。 波纹管242则连接在杆238与工艺腔室202的底部214间。当帮助支撑组件的 垂直移动时，波纹管242提供处理容积216与工艺腔室202外侧大气间的真空 密封。为了促进基板220的传送，支撑底座232还包含数个开口 246，而升降销 248可移动地穿过开口 246装设。升降销248可操作地在第一位置与第二位置 间移动。如图2中所示，第一位置能使基板220放置在支撑底座232的上侧面 236A上。第二位置(未绘示)则将基板220升举至支撑底座232上方，故可将 基板220传送至从进入端口(未绘示)进来的基板装卸机械手臂。升降销248的 向上/向下移动可由可移动的板250驱动。支撑组件230还可包含中央对准机构260,其可操作以将基板220相对于 垂直于支撑底座232的基板支撑面的垂直参考轴Z进行中央对准。中央对准机 构260包含三个或多个位在支撑底座232周边的可移动中央指状物262，以及 位在指状物262下方的对向板264。每个指状物262经由轴杆266枢接地安装 在支撑底座232上。对向板264与支撑底座232可相对地移动，因而对向板 264可在释放位置接触并枢轴转动指状物262，以及在中央对准位置从指状物 262松脱。于一实施例中，对向板264可为固定的，而支撑底座232与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适于在基板边缘区域进行蚀刻的装置，其包含：　腔室主体，其定义处理容积；　基板支撑件，设置在所述处理容积内侧且具有基板支撑表面；　等离子体产生器，将等离子体相的蚀刻剂提供至所述基板支撑表面的周边区域；以及　气体传送 组件，连接至气体源，其中所述气体传送组件在所述基板支撑表面上产生从所述基板支撑表面的约中央区域朝向所述基板支撑表面的周边区域的径向气流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-7-12 60/949,397;US 2007-10-26 60/982,961;U1.一种适于在基板边缘区域进行蚀刻的装置，其包含腔室主体，其定义处理容积；基板支撑件，设置在所述处理容积内侧且具有基板支撑表面；等离子体产生器，将等离子体相的蚀刻剂提供至所述基板支撑表面的周边区域；以及气体传送组件，连接至气体源，其中所述气体传送组件在所述基板支撑表面上产生从所述基板支撑表面的约中央区域朝向所述基板支撑表面的周边区域的径向气流。2. 如权利要求1所述的装置，其中所述等离子体产生器设置在所述腔室主 体内侧，且所述等离子体产生器包含第一电极；以及第二电极，其与所述第一电极相隔，其中所述第一与第二电极间的距离 依不同位置而不同。3. 如权利要求2所述的装置，其中所述气体传送组件连接至蚀刻气体源， 以将蚀刻气体供至所述等离子体产生器。4. 如权利要求2所述的装置，其中所述第一电极连接至射频功率偏压，且 所述第二电极连接至接地电压、DC电压或AC电压的其中之一。5. 如权利要求3所述的装置，其中所述等离子体产生器设置在所述气体传 送组件的内侧。6. 如权利要求5所述的装置，其中所述第一电极具有与所述蚀刻气体源流 体连通的气体孔。7. 如权利要求3所述的装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿希什沙，加内什巴拉萨布拉曼尼恩，戴尔R杜波依斯，马克A福多尔，金义勇，秋钱，卡希克贾纳基拉曼，托马斯诺瓦克，约瑟夫C沃纳，维斯韦斯瓦伦西瓦拉玛克里施南，穆罕默德阿尤布，阿米尔阿拉巴提亚，周建华，
申请(专利权)人：应用材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]