CN118202436A - 上部电极单元及包含其的基板处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供处理基板的设备。处理基板的设备可以包括:壳体,其具有内部空间;下部电极单元,其在内部空间中支撑基板;上部电极单元,其与下部电极单元面对面;以及气体供应单元,其向内部空间供应工艺气体;其中,上部电极单元包括:介电板,其与被下部电极单元支撑的基板的顶面相向;支撑主体,其支撑介电板,其中,支撑主体与介电板相互组合而形成缓冲空间,气体供应单元经缓冲空间向内部空间供应工艺气体;以及挡环,其配置于从缓冲空间向内部空间流动的工艺气体的流动路径上。
Description
技术领域
本发明涉及上部电极单元及包含其的基板处理设备。
背景技术
等离子体是指由离子或自由基以及电子等构成并离子化的气体状态。等离子体因极高温度或强电场或高频电磁场(RF Electromagnetic Fields)而产生。半导体元件制造工艺包括利用等离子体去除诸如芯片的基板上的膜质的灰化或蚀刻工艺。灰化或蚀刻工艺通过等离子体含有的离子及自由基粒子与基板上的膜质碰撞或反应而执行。
另一方面,利用等离子体来处理基板的设备,例如等离子体蚀刻设备具有壳体,所述壳体具有处理空间。而且,向处理空间供应工艺气体,激发工艺气体而产生等离子体。工艺气体可以包括多样种类的气体。例如,工艺气体可以为包含N2和CF4的气体。为了改善等离子体对基板的处理均一性,重要的是使工艺气体包含的多样种类的气体充分混合。否则,激发为等离子体状态的程度会因气体混合的程度而异,此时,发生等离子体处理均一性恶化的问题。
另外,就等离子体蚀刻设备中处理基板的边缘区域的斜面蚀刻设备而言,在向基板的边缘区域供应工艺气体方面,一般利用单一的气体供应管线。但是,利用单一气体供应管线供应工艺气体,存在难以以均一流量和流速供应工艺气体且工艺气体包含的多样种类的气体难以充分混合的局限。
发明内容
发明所要解决的问题
本发明一个目的是提供一种能够高效处理基板的上部电极单元及包含其的基板处理设备。
另外,本发明一个目的是提供一种能够改善等离子体的处理均一性的上部电极单元及包含其的基板处理设备。
另外,本发明一个目的是提供一种能够使激发为等离子体状态的工艺气体充分混合的上部电极单元及包含其的基板处理设备。
另外,本发明一个目的是提供一种能够在工艺气体供应过程中使工艺气体充分混合的上部电极单元及包含其的基板处理设备。
本发明要解决的课题并非限定于上述课题,本发明所属技术领域的技术人员可以从本说明书及附图明确理解未提及的课题。
解决问题的技术方案
本发明提供处理基板的设备。处理基板的设备可以包括:壳体,所述壳体具有内部空间;下部电极单元,所述下部电极单元在所述内部空间中支撑基板;上部电极单元,所述上部电极单元与所述下部电极单元面对面;以及气体供应单元,所述气体供应单元向所述内部空间供应工艺气体;所述上部电极单元包括:介电板,所述介电板与被所述下部电极单元支撑的所述基板的顶面相向;支撑主体,所述支撑主体支撑所述介电板,其中,所述支撑主体与所述介电板相互组合而形成缓冲空间,所述气体供应单元经所述缓冲空间向所述内部空间供应所述工艺气体;以及挡环,所述挡环配置于从所述缓冲空间向所述内部空间流动的所述工艺气体的流动路径上。
根据一实施例,所述支撑主体与所述介电板隔开的空间可以定义为所述工艺气体流动的气体通道,其中,所述气体通道与所述内部空间实现流体连通,所述挡环可以配置于所述缓冲空间。
根据一实施例,所述挡环可以以多孔性材料形成,以便所述工艺气体能够流动。
根据一实施例,所述挡环可以以形成有所述工艺气体能够流动的复数个通孔的多孔性陶瓷形成。
根据一实施例,所述挡环可以以形成有所述工艺气体能够流动的通孔的多孔板形成。
根据一实施例,所述挡环可以以包括金属的材料形成。
根据一实施例,所述上部电极单元可以进一步包括:上部边缘电极,所述上部边缘电极支撑于所述支撑主体,从上部观察时包围所述介电板。
根据一实施例,从上部观察的所述上部边缘电极的内周直径可以大于所述介电板的外周直径。
根据一实施例,所述上部边缘电极与所述介电板隔开的空间可以定义为气体吐出部,所述气体吐出部将所述气体通道中流动的所述气体吐出到被所述下部电极单元支撑的所述基板的边缘区域,其中,所述气体吐出部与所述气体通道以及所述内部空间实现相互流体连通。
根据一实施例,所述下部电极单元可以包括:卡盘,所述卡盘支撑所述基板;绝缘环,所述绝缘环从上部观察时包围所述卡盘;以及下部边缘电极,所述下部边缘电极从上部观察时包围所述绝缘环。
根据一实施例,所述下部电极单元可以进一步包括向所述卡盘施加RF电力的电源构件。
根据一实施例,所述气体供应单元可以包括:气体供应源,所述气体供应源供应由互不相同种类的复数种气体混合的所述工艺气体;以及气体供应管线,所述气体供应管线向所述缓冲空间供应所述工艺气体。
根据一实施例,所述气体供应源可以供应包括O2、N2、Ar、SF6、CF4中至少两种以上的所述工艺气体。
另外,本发明提供处理基板的边缘区域的斜面蚀刻设备的上部电极单元。上部电极单元可以包括:介电板,所述介电板与所述基板相向;支撑主体,所述支撑主体支撑所述介电板,其中,所述支撑主体以及所述介电板定义缓冲空间,所述缓冲空间是供应工艺气体的空间,所述工艺气体包括至少两种以上互不相同种类的气体;以及挡环,所述挡环配置于从所述缓冲空间向所述基板的边缘区域流动的所述工艺气体的流动路径上。
根据一实施例,所述支撑主体与所述介电板隔开的空间可以定义为所述工艺气体流动的气体通道,所述挡环可以配置于所述缓冲空间。
根据一实施例,所述挡环可以以形成有所述工艺气体能够流动的复数个通孔的多孔性材料形成。
根据一实施例,所述挡环可以以形成有所述工艺气体能够流动的通孔的多孔板形成。
根据一实施例,所述通孔从主剖面观察时可以沿倾斜方向形成。
根据一实施例,所述上部电极单元可以进一步包括:上部边缘电极,所述上部边缘电极支撑于从上部观察的所述支撑主体的边缘区域,并包围所述介电板。
根据一实施例,从上部观察时,所述上部边缘电极与所述介电板可以彼此隔开,所述上部边缘电极与所述介电板隔开的空间可以定义为气体吐出部,所述气体吐出部将所述气体通道中流动的所述工艺气体吐出到所述基板的边缘区域。
发明效果
根据本发明一实施例,可以高效处理基板。
另外,根据本发明一实施例,可以改善等离子体的处理均一性。
另外,根据本发明一实施例,可以使激发为等离子体状态的工艺气体充分混合。
另外,根据本发明一实施例,可以在供应工艺气体过程中使工艺气体充分混合。
本发明的效果不限于上述效果,本发明所属技术领域的技术人员可以从本说明书及附图明确理解未提及的效果。
附图说明
图1是简要示出本发明一实施例的基板处理设备的图。
图2是示出图1的工艺腔室中提供的基板处理设备的一实施例的剖面图。
图3是示出图2的挡环的一例的图。
图4是示出图2的基板处理设备执行等离子体处理工艺的一例的图。
图5是示出图2的挡环的另一例的图。
图6用于说明图2的挡环的另一例的结构的图。
图7是示出用于说明图2的挡环的另一例的结构的挡环剖面中一部分的图。
图8是示出用于说明图2的挡环的另一例的结构的挡环剖面中一部分的图。
具体实施方式
下文参考附图,对本发明的实施例进行详细说明,以便本发明所属技术领域的普通技术人员能够容易地实施。但是,本发明可以以多种不同的方式体现,不限定于在此说明的实施例。另外,在详细说明本发明的优选实施例方面,在判断认为对相关公知功能或构成的具体说明可能不必要地混淆本发明的要旨时,省略其详细说明。另外,对于发挥类似功能和作用的部分,在所有附图中使用相同的附图标记。
另外,当提到“包括”某构成元件时,只要没有特别相反的记载,并非排除其他构成要素,意指可以进一步包括其他构成要素。具体地,“包括”或“具有”等术语应理解为是要指定存在说明书上记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或他们的组合,并不预先排除存在或添加一个或其以上其他特征或数字、步骤、动作、构成要素、部件或他们的组合的可能性。
只要上下文并未明确表示不同,单数的表达包括复数的表达。另外,为了更明确说明,附图中的元件的形状和尺寸等会夸张。
下文参照图1至图8,详细说明本发明的实施例。
图1是简要示出本发明一实施例的基板处理设备的图。参照图1,基板处理设备1具有设备前端模块(equipment front end module;EFEM)20及处理模块30。设备前端模块20和处理模块30沿一个方向配置。
设备前端模块20具有载入端口(load port)10和移送框架21。载入端口10沿第一方向11配置于设备前端模块20的前方。载入端口10具有复数个支撑部6。各个支撑部6沿第二方向12配置成一列,安放有收纳将向工艺提供的基板W和工艺处理完毕的基板W的承载架4(例如载片盒、FOUP等)。在承载架4中收纳将向工艺提供的基板W和工艺处理完毕的基板W。移送框架21配置于载入端口10与处理模块30之间。移送框架21包括配置于其内部并在载入端口10与处理模块30间移送基板W的第一移送机器人25。第一移送机器人25沿着沿第二方向12配备的移送轨道27移动,在承载架4与处理模块30间移送基板W。
处理模块30包括装载闸腔室40、传输腔室50及工艺腔室60。处理模块30可以从设备前端模块20接到移送的基板W并处理基板W。
装载闸腔室40邻接移送框架21配置。作为一个示例,装载闸腔室40可以配置于传输腔室50与设备前端模块20之间。装载闸腔室40提供将向工艺提供的基板W在移送到工艺腔室60之前或工艺处理完毕的基板W在移送到设备前端模块20之前等待的空间。
传输腔室50可以传送基板W。传输腔室50邻接装载闸腔室40配置。传输腔室50从上部观察时具有多边形的主体。参照图1,传输腔室50从上部观察时具有五角形的主体。在主体的外侧,沿着主体外周配置有装载闸腔室40和复数个工艺腔室60。在主体的各侧壁上形成有供基板W进出的通路(未示出),通路连接传输腔室50与装载闸腔室40或工艺腔室60。在各通路上提供对通路进行开闭而使内部密闭的门(未示出)。在传输腔室50的内部空间,配置有在装载闸腔室40与工艺腔室60间移送基板W的第二移送机器人53。第二移送机器人53将在装载闸腔室40等待的未处理的基板W移送到工艺腔室60,或将工艺处理完毕的基板W移送到装载闸腔室40。另外,第二移送机器人53可以向后述的壳体100的内部空间102载入基板W,或从内部空间102载出基板W。另外,第二移送机器人53为了向复数个工艺腔室60依次提供基板W,可以在工艺腔室60间移送基板W。如图1所示,当传输腔室50具有五角形的主体时,在与设备前端模块20邻接的侧壁分别配置有装载闸腔室40,在其余侧壁连续配置有工艺腔室60。传输腔室50不仅根据所述形状,而且可以根据要求的工艺模块而以多样形态提供。
工艺腔室60可以与传输腔室50邻接配置。工艺腔室60沿着传输腔室50的外周配置。工艺腔室60可以提供复数个。在各个工艺腔室60内可以执行对基板W的工艺处理。工艺腔室60从第二移送机器人53接到移送的基板W并执行工艺处理,将工艺处理完毕的基板W提供给第二移送机器人53。在各个工艺腔室60中进行的工艺处理可以彼此不同。
下文对工艺腔室60中执行等离子体工艺的基板处理设备进行详细叙述。另外,下文说明的基板处理设备以构成为能够对工艺腔室60中的基板的边缘区域执行等离子体处理工艺的情形为例进行说明。但不限于此,以下说明的基板处理设备亦可以相同或类似地应用于实现对基板处理的多样腔室。另外,基板处理设备可以相同或类似地应用于执行对基板的等离子体处理工艺的多样腔室。
图2是示出图1的工艺腔室中提供的基板处理设备的一实施例的图。
参照图2,在工艺腔室60中提供的基板处理设备利用等离子体,在基板W上执行既定的工艺。作为一个示例,基板处理设备可以灰化或蚀刻基板W上的膜质。膜质可以为多晶硅膜、硅氧化膜及氮化硅膜等多样种类的膜质。另外,膜质可以为自然氧化膜或化学产生的氧化膜。另外,膜质可以为在处理基板W的过程中产生的副产物(By-Product)。另外,膜质可以为基板W上附着和/或残留的杂质。
基板处理设备可以执行对基板W的等离子体工艺。例如,基板处理设备可以供应工艺气体,并使得从供应的工艺气体产生等离子体来处理基板W。基板处理设备可以供应工艺气体,并使得从供应的工艺气体产生等离子体来处理基板W的边缘区域。下文,基板处理设备以对基板W的边缘区域执行蚀刻处理的斜面蚀刻装置为例进行说明。
基板处理设备可以包括壳体100、下部电极单元300、上部电极单元500、气体供应单元800以及控制器900。
壳体100可以定义内部空间102。壳体100可以包括上部壳体110(第一壳体的一例)和下部壳体120(第二壳体的一例)。上部壳体110和下部壳体120可以相互组合而定义内部空间102。另外,上部壳体110可以相对于下部壳体120以能够利用旋转结合部(未示出)而旋转的方式连结。例如,上部壳体110和下部壳体120可以利用旋转结合部而连结,所述旋转结合部可以为铰链(Hinge)机构。
上部壳体110可以处于开放位置或处于关闭位置。下文,将上部壳体110与下部壳体120相互组合而定义内部空间102的上部壳体110的位置定义为关闭位置,将使内部空间102暴露于外部的上部壳体110的位置定义为开放位置。
另外,内部空间102的气氛在上部壳体110处于关闭位置时与外部隔离,与外部隔离的内部空间102可以在基板W处理期间调整为近于真空的低压状态(真空压气氛)。另外,壳体100可以为包括金属的材质。另外,壳体100的内表面可以用绝缘性材质涂覆。另外,壳体100可以接地。
另外,壳体100可以为真空腔室。例如,在壳体100的底面可以形成有排气孔104。在内部空间102中产生的等离子体P或向内部空间102供应的气体G1、G2可以通过排气孔104排出到外部。另外,在利用等离子体P处理基板W的过程中产生的副产物可以通过排气孔104排出到外部。另外,排气孔104可以与排气管线(未示出)连接。排气管线可以与提供减压的减压构件连接。减压构件可以通过排气管线而向内部空间102提供减压。
下部电极单元300可以在内部空间102支撑基板W。下部电极单元300可以包括卡盘310、电源构件320、绝缘环330、下部边缘电极350及驱动构件370。
卡盘310可以在内部空间102支撑基板W。卡盘310可以具有支撑基板W的支撑面。卡盘310从上部观察时可以具有圆形。卡盘310从上部观察时可以具有小于基板W的直径。因此,被卡盘310支撑的基板W的中央区域可以安放于卡盘310的支撑面,基板W的边缘区域可以不与卡盘310的支撑面接触。
在卡盘310内部,可以提供加热装置(未示出)。加热装置(未示出)可以加热卡盘310。加热装置可以为加热器。另外,在卡盘310上可以形成有冷却流路312。冷却流路312可以在卡盘310的内部形成。在冷却流路312上可以连接有冷却流体供应管线314及冷却流体排出管线316。冷却流体供应管线314可以与冷却流体供应源318连接。冷却流体供应源318可以储存冷却流体和/或向冷却流体供应管线314供应冷却流体。另外,向冷却流路312供应的冷却流体可以通过冷却流体排出管线316排出到外部。冷却流体供应源318储存和/或供应的冷却流体可以为冷却液或冷却气体。另外,在卡盘310上形成的冷却流路312的形状不限于图2所示的形状,可以多样地变形。另外,使卡盘310冷却的构成不限于供应冷却流体的构成,亦可以以能够使卡盘310冷却的多样构成(例如冷却板等)提供。
电源构件320可以向卡盘310供应RF电力。电源构件320可以包括电源322、适配器324及电源线326。电源322可以为偏置电源。另外,电源332可以为RF电源。电源322可以以电源线326为媒介而与卡盘310连接。另外,适配器324可以提供在电源线326上,执行阻抗匹配。
绝缘环330从上部观察时可以具有环状。绝缘环330从上部观察时可以环绕卡盘310。例如,绝缘环330可以具有环状。绝缘环330可以以具有绝缘性的材质提供。绝缘环330可以使下部边缘电极350与卡盘310在电气上分离。卡盘310可以以包括金属的材料形成。绝缘环330可以以诸如陶瓷的绝缘性材料形成。
另外,绝缘环330的顶面可以具有台阶状。绝缘环330顶面中与基板W中央区域邻接的内侧顶面的高度,可以高于绝缘环330顶面中远离基板W中央区域的外侧顶面的高度。在绝缘环330的外侧顶面的上侧区域,后述等离子体P的流入相对顺畅,在绝缘环330的内侧顶面的上侧区域,切断或抑制等离子体P的流入,可以进一步提高对基板W的边缘区域的处理效率。
下部边缘电极350从上部观察时可以包围绝缘环330。下部边缘电极350从上部观察时可以具有环状。下部边缘电极350可以接地。下部边缘电极350从上部观察时可以配置于能够在被卡盘310支撑的基板W的边缘区域产生等离子体P的位置。
驱动构件370可以使卡盘310升降。驱动构件370可以包括驱动器372和轴374。轴374可以与卡盘310结合。轴374可以与驱动器372连接。驱动器372可以以轴374为媒介而使卡盘310沿上下方向升降。随着驱动构件370使卡盘310升降,可以调节被卡盘310支撑的基板W的顶面与后述介电板510的底面之间的间隔。
上部电极单元500可以与下部电极单元300面对面配置。上部电极单元500可以与被下部电极单元300支撑的基板W的顶面面对面配置。上部电极单元500可以包括介电板510、支撑主体530、挡环540以及上部边缘电极550。
介电板510可以以介电材料形成。介电板510可以以包括陶瓷的材料形成。介电板510可以配置于与被卡盘310支撑的基板W的顶面相向的位置。介电板510的底面可以具有台阶状。例如,介电板510的底面可以包括第一底面511和第二底面512。第一底面511可以为从上部观察时与基板W的中央区域邻接的底面。第二底面512可以为从上部观察时包围第一底面511的底面。第二底面512可以为从上部观察时与基板W的边缘区域邻接的底面。第一底面511与第二底面512的高度可以互不相同。例如,介电板510的底面可以形成台阶,以便第一底面511的高度低于第二底面512的高度。在形成台阶的介电板510的第二底面512的下侧区域,等离子体P流入相对顺畅,在第一底面511的上侧区域,等离子体P的流入相对被抑制,因而可以进一步改善对基板W的边缘区域的处理效率。
支撑主体530可以支撑介电板510以及后述的上部边缘电极550。支撑主体530可以使介电板510以及后述的上部边缘电极550固定于壳体100。支撑主体530可以以包括金属的材料形成。支撑主体530可以接地。支撑主体530可以与壳体100电连接而实现接地。支撑主体530可以与介电板510相互组合而形成(定义)缓冲空间GB以及气体通道GP。
支撑主体530可以包括边缘底面531、中间底面532以及中央底面533。可以按边缘底面531、中间底面532以及中央底面533的顺序与从上部观察的基板W中心邻接。中间底面532以及中央底面533可以以从支撑主体530底面向上凹入的形态形成。边缘底面531以及中间底面532从上部观察时可以大致具有环状。可以在边缘底面531提供后述的上部边缘电极550。中间底面532可以定义气体通道GP。中央底面533可以定义缓冲空间GB。
支撑主体530的中央底面533以及介电板510顶面中的中央区域的顶面可以彼此组合而定义缓冲空间GB。缓冲空间GB可以为供应工艺气体的空间,所述工艺气体由后述气体供应单元800供应。供应到缓冲空间GB的工艺气体可以在缓冲空间GB混合。
支撑主体530的中间底面532以及介电板510的边缘区域的顶面可以彼此组合而定义气体通道GP。气体通道GP可以执行使供应到缓冲空间GB的工艺气体朝向基板W的边缘区域流动的中间气体流动路径功能。气体通道GP可以与缓冲空间GB实现流体连通。气体通道GP可以与后述的气体吐出部GD实现流体连通。气体通道GP可以与内部空间102实现流体连通。
可以在支撑主体530的边缘底面531安装有上部边缘电极550。可以在支撑主体530的边缘底面531提供已接地的上部边缘电极550。上部边缘电极550可以与下部边缘电极350面对面配置。上部边缘电极550从上部观察时可以具有环状。上部边缘电极550可以为与下部边缘电极350彼此相向的相向电极。
上部边缘电极550从上部观察时可以包围介电板510。上部边缘电极550从上部观察时可以与介电板510隔开。上部边缘电极550的内周与介电板510的外周可以相互组合而定义向基板W的边缘区域供应工艺气体的气体吐出部GD。
挡环540可以配置于从缓冲空间GB向内部空间102流动的工艺气体的流动路径上。挡环540从上部观察时可以具有环状。挡环540可以配置于缓冲空间GB。挡环540如图3所示,可以以工艺气体能够流动的多孔性材料形成。例如,挡环540可以以形成有工艺气体能够流动的复数个通孔的多孔性陶瓷形成。因此,供应到缓冲空间GB的工艺气体在缓冲空间GB充分混合后,可以通过在挡环540上形成的通孔而均一地供应给气体通道GP。
气体供应单元800可以向内部空间102供应气体。气体供应单元800可以向内部空间102供应第一气体G1及第二气体G2。气体供应单元800可以包括第一气体供应部810、第一气体供应管线820、第二气体供应部830、第二气体供应管线840。
第一气体供应部810可以向内部空间102供应第一气体G1。第一气体G1可以为氮气、氩气等非活性气体。第一气体供应部810可以向被卡盘310支撑的基板W的中央区域供应第一气体G1。第一气体供应部810可以通过第一气体供应管线820供应第一气体G1。第一气体供应管线820可以一端与第一气体供应部810连接,另一端与在介电板510的中央区域形成的气体供应端513实现流体连通。第一气体供应部810供应的第一气体G1可以通过第一气体供应管线820供应到基板W的中央区域。第一气体供应部810供应的第一气体G1可以通过第一气体供应管线820而供应到介电板510与基板W之间空间。
第二气体供应部830可以向内部空间102供应第二气体G2。第二气体G2可以为激发成等离子体状态的工艺气体。第二气体G2可以为由互不相同种类的复数种气体混合的工艺气体。例如,第二气体供应部830可以构成为供应包括O2、N2、Ar、SF6、CF4中至少两种以上的第二气体G2。第二气体供应部830可以通过第二气体供应管线840供应第二气体G2。第二气体供应管线840可以一端与第二气体供应部830连接,另一端与缓冲空间GB实现流体连通。第二气体供应部830供应的作为混合气体的第二气体G2向第二气体供应管线840及体积比气体通道GP大的缓冲空间GB供应,因而流速会减小。因此,第二气体G2可以在缓冲空间GB充分混合。第二气体供应部830供应的第二气体G2可以通过第二气体供应管线840而供应到基板W的边缘区域。
控制器900可以控制基板处理设备。控制器900可以控制基板处理设备,以便可以执行以下执行的等离子体处理工艺。
控制器900可以控制基板处理设备,以便能够执行以下说明的基板处理方法。另外,控制器900可以具备:流程控制器,所述流程控制器由实施基板处理设备的控制的微处理器(电脑)构成;使用者接口,所述使用者接口由操作员为了管理基板处理设备而进行命令输入操作等的键盘或将基板处理设备的运转情况可视化显示的显示装置等构成;存储部,所述存储部存储用于通过流程控制器的控制来运行基板处理设备进行的处理的控制程序、或存储用于根据各种数据及处理条件使各构成部执行处理的程序,即处理方法。另外,使用者接口和存储部可以连接于流程控制器。处理方法可以存储于存储部中的存储介质,存储介质既可以为硬盘,亦可以为CD-ROM、DVD等可移动磁盘或闪存等半导体内存。
图4是示出图2的基板处理设备执行等离子体处理工艺的一例的图。参照图4,根据本发明一实施例的基板处理设备可以处理基板W的边缘区域。例如,基板处理设备可以在基板W的边缘区域产生等离子体P并处理基板W的边缘区域。例如,基板处理设备可以执行处理基板W的边缘区域的斜面蚀刻工艺。
为了执行对基板W的斜面蚀刻工艺,驱动构件370可以使卡盘310向上移动,缩小基板W与介电板510之间的间隔。
基板处理设备可以在处理基板W的边缘区域时,由第一气体供应部810向基板W的中央区域供应第一气体G1,由第二气体供应部830向基板W的边缘区域供应第二气体G2。第二气体供应部830供应的第二气体G2为工艺气体,因而可以激发为等离子体P状态并处理基板W的边缘区域。例如,基板W的边缘区域上的薄膜可以被等离子体P蚀刻处理。另外,供应到基板W的中央区域的第一气体G1为非活性气体,第一气体G1可以防止第二气体G2流入基板W的中央区域,进一步提高对基板W的边缘区域的处理效率。
在上述例中,列举挡环540以形成有复数个通孔的多孔性材料形成的情形为例进行了说明,但不限于此。例如,如图5所示,另一实施例的挡环540a可以以形成有复数个通孔541a的环状多孔板形成,即,以网形态的多孔板形成。挡环540a可以以包括金属的材料形成。
在上述例中,以挡环540、540a上形成的通孔在挡环540、540a的全体区域比较均一地形成的情形为例进行了说明,但不限于此。例如,如图6所示,在挡环540b上形成的通孔541b亦可以只在与气体通道GP面对面的区域形成。
另外,在上述例中,以在挡环540a、540b上形成的通孔541a、541b沿着与水平方向平行的方向形成的情形为例进行了说明,但不限于此。例如,如图7和图8所示,在挡环540c、540d上形成的通孔541c、541d在与气体通道GP面对面的区域形成,而且从主剖面中观察时亦可以沿着相对于水平方向倾斜的方向形成。
在上述例中,以卡盘310沿上下方向移动、介电板520和上部边缘电极620的位置被固定的情形为例进行了说明,但不限于此。例如,可以为卡盘310的位置被固定,而介电板520以能够沿上下方向移动的方式构成。另外,卡盘310和介电板520亦可以均以能够沿上下方向移动的方式构成。
另外,在上述例中,以上部边缘电极620和下部边缘电极350接地的情形为例进行了说明,但不限于此。例如,上部边缘电极620和/或下部边缘电极350可以与RF电源连接。
上述例中说明的基板处理设备产生等离子体P的方法可以为电感耦合等离子体(Inductive coupled plasma;ICP)方式。另外,上述基板处理设备产生等离子体P的方法可以为电容耦合等离子体(Capacitor couple plasma;CCP)方式。另外,基板处理设备可以全部利用ICP方式和CCP方式,或利用在ICP方式和CCP方式中选择的方式来产生等离子体P。另外,基板处理设备亦可以利用远程等离子体方式来产生等离子体P。
以上详细说明是对本发明进行举例。另外,所述内容显示并说明本发明的优选实施方式,本发明可以在多样的其他组合、变更及环境下使用。即,可以在本说明书中公开的发明的概念范围、与所述公开内容均等的范围和/或本领域的技术或知识范围内进行变更或修订。所述实施例说明用于体现本发明技术思想所需的最佳状态,亦可以进行本发明具体应用领域及用途所要求的多样变更。因此,以上发明内容并非要将本发明限定于公开的实施方式。另外,附带的权利要求书应解释为亦包括其他实施方式。
Claims (20)
1.一种基板处理设备,所述基板处理设备用于处理基板,包括:
壳体,所述壳体具有内部空间;
下部电极单元,所述下部电极单元在所述内部空间中支撑基板;
上部电极单元,所述上部电极单元与所述下部电极单元面对面;以及
气体供应单元,所述气体供应单元向所述内部空间供应工艺气体;
所述上部电极单元包括:
介电板,所述介电板与被所述下部电极单元支撑的所述基板的顶面相向;
支撑主体,所述支撑主体支撑所述介电板,其中,所述支撑主体与所述介电板相互组合而形成缓冲空间,所述气体供应单元经所述缓冲空间向所述内部空间供应所述工艺气体;以及
挡环,所述挡环配置于从所述缓冲空间向所述内部空间流动的所述工艺气体的流动路径上。
2.如权利要求1所述的基板处理设备,其中,
所述支撑主体与所述介电板隔开的空间定义为所述工艺气体流动的气体通道,其中,所述气体通道与所述内部空间实现流体连通,
所述挡环配置于所述缓冲空间。
3.如权利要求1所述的基板处理设备,其中,
所述挡环以多孔性材料形成,以便所述工艺气体能够流动。
4.如权利要求3所述的基板处理设备,其中,
所述挡环以形成有所述工艺气体能够流动的复数个通孔的多孔性陶瓷形成。
5.如权利要求1所述的基板处理设备,其中,
所述挡环以形成有所述工艺气体能够流动的通孔的多孔板形成。
6.如权利要求5所述的基板处理设备,其中,
所述挡环以包括金属的材料形成。
7.如权利要求2所述的基板处理设备,其中,
所述上部电极单元进一步包括:
上部边缘电极,所述上部边缘电极支撑于所述支撑主体,从上部观察时包围所述介电板。
8.如权利要求7所述的基板处理设备,其中,
从上部观察的所述上部边缘电极的内周直径大于所述介电板的外周直径。
9.如权利要求8所述的基板处理设备,其中,
所述上部边缘电极与所述介电板隔开的空间定义为气体吐出部,所述气体吐出部将所述气体通道中流动的气体吐出到被所述下部电极单元支撑的所述基板的边缘区域,其中,所述气体吐出部与所述气体通道以及所述内部空间实现相互流体连通。
10.如权利要求7至9中任一项所述的基板处理设备,其中,
所述下部电极单元包括:
卡盘,所述卡盘支撑所述基板;
绝缘环,所述绝缘环从上部观察时包围所述卡盘;以及
下部边缘电极,所述下部边缘电极从上部观察时包围所述绝缘环。
11.如权利要求10所述的基板处理设备,其中,
所述下部电极单元进一步包括:
电源构件,所述电源构件向所述卡盘施加RF电力。
12.如权利要求1至9中任一项所述的基板处理设备,其中,
所述气体供应单元包括:
气体供应源,所述气体供应源供应由互不相同种类的复数种气体混合的所述工艺气体;以及
气体供应管线,所述气体供应管线向所述缓冲空间供应所述工艺气体。
13.如权利要求12所述的基板处理设备,其中,
所述气体供应源供应包括O2、N2、Ar、SF6、CF4中至少两种以上的所述工艺气体。
14.一种上部电极单元,所述上部电极单元为处理基板的边缘区域的斜面蚀刻设备的上部电极单元,包括:
介电板,所述介电板与所述基板相向;
支撑主体,所述支撑主体支撑所述介电板,其中,所述支撑主体和所述介电板定义缓冲空间,所述缓冲空间是供应工艺气体的空间,所述工艺气体包括至少两种以上互不相同种类的气体;以及
挡环,所述挡环配置于从所述缓冲空间向所述基板的边缘区域流动的所述工艺气体的流动路径上。
15.如权利要求14所述的上部电极单元,其中,
所述支撑主体与所述介电板隔开的空间定义为所述工艺气体流动的气体通道,
所述挡环配置于所述缓冲空间。
16.如权利要求14或15所述的上部电极单元,其中,
所述挡环以形成有所述工艺气体能够流动的复数个通孔的多孔性材料形成。
17.如权利要求14或15所述的上部电极单元,其中,
所述挡环以形成有所述工艺气体能够流动的通孔的多孔板形成。
18.如权利要求17所述的上部电极单元,其中,
所述通孔从主剖面观察时沿倾斜方向形成。
19.如权利要求14或15所述的上部电极单元,其中,
所述上部电极单元进一步包括:
上部边缘电极,所述上部边缘电极支撑于从上部观察的所述支撑主体的边缘区域,并包围所述介电板。
20.如权利要求19所述的上部电极单元,其中,
从上部观察时,所述上部边缘电极与所述介电板彼此隔开,
所述上部边缘电极与所述介电板隔开的空间定义为气体吐出部,所述气体吐出部将所述气体通道中流动的所述工艺气体吐出到所述基板的边缘区域。
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