[发明专利]用离子防护件处理基板的方法和设备

权利要求书

1.一种处理基板的方法，所述基板具有设置于所述基板上的第一层，所述第一层是设置于所述基板上或被制造于所述基板上的3D装置的一部分，所述方法包括以下步骤：

设置基板于基板支撑件上，所述基板支撑件设置在工艺腔室的下处理空间中且在离子防护件下，所述离子防护件具有被施加到所述离子防护件的偏压功率，其中所述离子防护件包括实质上平坦部件和多个孔，所述实质上平坦部件被支撑成平行于所述基板支撑件，所述多个孔被形成为穿过所述平坦部件，并且其中所述孔的直径与所述平坦部件的厚度的比具有约10:1至约1:10的范围；

使工艺气体流动到所述离子防护件上方的上处理空间内；

在所述上处理空间中从所述工艺气体形成等离子体；

用通过所述离子防护件的中性自由基来处理所述第一层；和

将所述基板加热到高达约550℃的温度，同时处理所述第一层。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述工艺气体包括含氮工艺气体。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述含氮工艺气体是氨(NH₃)。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述工艺气体实质上由氨(NH₃)和惰性气体构成。

5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述工艺气体包括约1％至约99％的氨(NH₃)，其中提供约50瓦至约3000瓦的RF功率以形成所述工艺气体的等离子体，并且其中所述工艺腔室被维持在约2mTorr至约200mTorr的压力，同时处理所述第一层。

6.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述等离子体是通过提供约50瓦至约3000瓦的RF功率来形成。

7.如权利要求1至4中任一项所述的方法，进一步包括以下步骤：

将所述处理空间维持在约2mTorr至约200mTorr的压力，同时处理所述第一层。

8.如权利要求1至4中任一项所述的方法，进一步包括以下步骤：

施加约10伏特至约2000伏特DC或约10瓦至约2000瓦RF功率的偏压功率，以将所述离子防护件偏压。

9.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述孔的直径与所述一个或更多个实质上平坦部件的厚度的比为约2:1至约1:2。

10.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述工艺气体包括含氧工艺气体，并且其中处理所述第一层的步骤包括：氧化所述第一层。

11.一种基板处理设备，包括：

腔室主体，所述腔室主体界定处理空间，所述处理空间具有上处理空间和下处理空间；

基板支撑件，所述基板支撑件设置于所述下处理空间内；

离子防护件，所述离子防护件设置在所述处理空间内并将所述处理空间分隔成所述上处理空间和所述下处理空间，所述离子防护件包括被支撑成平行于所述基板支撑件的实质上平坦部件，并且所述离子防护件具有形成为穿过所述实质上平坦部件的多个孔，其中所述孔的直径与所述实质上平坦部件的厚度的比具有约10:1至约1:10的范围；

偏压功率源，所述偏压功率源耦接至所述离子防护件；

防护件支撑件，所述防护件支撑件设置在所述处理空间内且被设置为能以相对于所述基板实质上平行的方向将所述离子防护件支撑于所述基板支撑件上方；

热源，所述热源用以提供热能至设置于所述基板支撑件上时的基板；和

RF功率源，所述RF功率源用于在所述上处理空间内形成等离子体。

12.如权利要求11所述的设备，其中所述孔的直径与所述一个或更多个实质上平坦部件的厚度的比为约2:1至约1:2。

13.如权利要求11所述的设备，其中所述上处理空间实质上仅通过所述离子防护件流体地耦接至所述下处理空间。

14.如权利要求11至13中任一项所述的设备，其中所述偏压功率源被配置为提供约10伏特至约2000伏特DC电力或约10瓦至约2000瓦RF功率，以将离子防护件偏压。

15.如权利要求11至13中任一项所述的设备，进一步包括耦接至所述工艺腔室的含氮气体源，以提供含氮气体至所述上处理空间。