[发明专利]用于处理衬底的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于处理衬底的设备和方法，尤其涉及一种用于处理衬底的设备和方法，其中可在单个腔室中在衬底的边缘区和后部区中的每一者上个别地执行等离子处理。

背景技术

半导体装置是通过执行薄膜沉积和蚀刻(thin film deposition and etching)工艺来制造。也就是说，薄膜是通过执行沉积工艺在衬底上形成于预定区中，且薄膜的不必要的部分是通过使用一种蚀刻用的掩模(etching mask)以执行蚀刻工艺来移除，进而在衬底上形成所需电路图案或电路元件以制造半导体装置。大体上，此类沉积和蚀刻工艺重复若干次，直到获得所需电路图案为止。

同时，在薄膜沉积工艺中，薄膜可不仅沉积在衬底的所需中心区中，而且沉积在衬底的不需要的边缘区和后部区中。另外，在薄膜蚀刻工艺中，保留在蚀刻装置中的各种残余物(即，粒子)也可吸附在衬底的边缘区和后部区中。通常，用于固定衬底的静电卡盘(electro static chuck)在其上安装衬底的平台中使用。静电卡盘的面对衬底的表面可形成有凹槽，存在于衬底与静电卡盘之间的气体可通过所述凹槽抽空。另外，所述平台可经受压纹(embossing)工艺以使得平台的表面带压纹。此时，薄膜和粒子可通过凹槽或压纹之间的间隙而累积于衬底的整个后部上。如果后续工艺在累积于衬底上的薄膜和粒子未移除的状态中连续执行，那么可能存在的许多问题在于衬底弯曲或衬底的对准可能较困难。因此，在衬底的沉积和蚀刻工艺结束之后，应分别使用边缘蚀刻装置和后部蚀刻装置来蚀刻衬底的边缘区和后部区，以便移除不必要的薄膜和粒子。

然而，由于常规的边缘和后部蚀刻装置作为独立装置而单独存在，因此已需要宽广的安装空间。此外，已通过在若干腔室之间移动衬底来执行工艺。因此，极有可能经受处理的衬底暴露于大气且被污染。此外，闲置时间(standby time)由于衬底在腔室之间的移动而增加，且因此使处理时间可大大地增加。

发明内容

技术问题

构想本发明以解决上述问题。本发明提供一种用于处理衬底的设备和方法，其中可在工艺中不移动衬底的情况下在单个腔室中在衬底的边缘区和后部区中的每一者上个别执行等离子处理。

技术解决方案

根据本发明的一方面，提供一种用于处理衬底的设备，所述设备包含：腔室，其提供反应空间；平台，其安装在所述腔室中；等离子屏蔽单元，其在所述腔室中是与所述平台相对地安装着；支撑单元，其用于在所述平台与所述等离子屏蔽单元之间支撑衬底；第一供应管，其提供于所述平台处以将反应气体或非反应气体供应到所述衬底的一个表面；以及第二和第三供应管，其提供于所述等离子屏蔽单元处，所述第二供应管将反应气体供应到所述衬底的另一表面，所述第三供应管将非反应气体供应到所述另一表面。

所述设备可进一步包含用于提起所述平台和所述等离子屏蔽单元中的至少一者的驱动单元。

所述平台和所述等离子屏蔽单元中的至少一者可具有在所述衬底的一方向上突起的突起部分。

所述突起部分可经形成以使得所述突起部分的平面面积小于所述衬底的平面面积。

所述突起部分可经形成以使得所述突起部分的平面直径小于所述支撑单元的内径。

所述支撑件可包含：臂部分，其在所述腔室中扩展和收缩；以及支撑部分，其在所述臂部分的一端处向内弯曲以在其顶部表面上支撑所述衬底的边缘区。

所述臂部分可安装到所述腔室的上侧或下侧。

所述支撑部分可具有形成为平坦或倾斜的弯曲部分。

所述支撑部分可以单个环的形状或以单个环划分为多个区段的形状来形成。

所述反应气体可通过所述第二供应管而供应到所述衬底的边缘区，且所述非反应气体通过所述第三供应管而供应到所述衬底的中心区。

根据本发明的另一方面，提供一种用于处理衬底的方法，所述方法包含：在平台与等离子屏蔽单元之间安置衬底；将所述衬底与所述等离子屏蔽单元之间的间隙调整为所述衬底搁置于所述平台上的状态中的第一间隙；通过所述等离子屏蔽单元将反应气体供应到所述衬底的边缘区，进而在所述衬底上执行初级(primary)等离子处理工艺；将所述衬底与所述等离子屏蔽单元之间的所述间隙调整为所述平台和所述衬底彼此间隔开的状态中的第二间隙；以及通过所述平台而将反应气体供应到所述衬底的后部区，进而在所述衬底上执行次级(secondary)等离子处理工艺。

可将所述第一和第二间隙调整为允许等离子在所述衬底的中心区与所述等离子屏蔽单元之间未被激活的距离，即，在0.1到0.7mm的范围内。