[发明专利]用于脉冲式光激发沉积与蚀刻的装置与方法

权利要求书

1.一种基板处理系统，包括：

处理腔室，所述处理腔室具有设置在所述处理腔室中的基板支撑件；

耦接至所述处理腔室的气体供应器，其中所述气体供应器可操作以从一或多个气源供应前驱物气体混合物至所述处理腔室内，所述前驱物气体混合物包含沉积前驱物气体和蚀刻前驱物气体；

加热模块，所述加热模块设置在所述基板支撑件上方，其中所述加热模块可操作以在所述处理腔室中将热能耦合至所述前驱物气体混合物，所述热能足以实质热分解所述沉积前驱物气体，并且所述热能低于所述前驱物气体混合物中的所述蚀刻前驱物气体热解所需的最小能量；以及

激光源，所述激光源可操作以发射激光能量至所述前驱物气体混合物，所述激光能量和所述热能一起导致所述蚀刻前驱物气体的光解解离比所述沉积前驱物气体的分解更快发生，以在所述基板的表面上沉积材料层。

2.如权利要求1所述的基板处理系统，其中所述激光能量足以光解解离所述蚀刻前驱物气体。

3.如权利要求1所述的基板处理系统，其中所述激光能量低于光解离所述蚀刻前驱物气体所需的最小能量。

4.如权利要求1所述的基板处理系统，其中激光能量具有在约10nm至约500nm之间的紫外线(UV)波长范围的波长。

5.如权利要求4所述的基板处理系统，其中UV波长范围介于190nm至365nm之间。

6.如权利要求1所述的基板处理系统，其中所述激光能量输送多个脉冲，所述脉冲的能量水平为约0.1mJ/cm²至约1.0J/cm²之间，脉宽为约1纳秒至约100微秒之间。

7.如权利要求1所述的基板处理系统，进一步包括：

光学部件，所述光学部件可操作以将所述激光能量投射成充分均匀地覆盖所述基板的至少所述表面的预定图像形状。

8.如权利要求1所述的基板处理系统，进一步包括：

气体注入件，所述气体注入件设置在所述处理腔室的侧壁，所述气体注入件耦接至所述气体供应器。

9.如权利要求1所述的基板处理系统，其中所述激光源设置在所述处理腔室内介于所述加热模块与所述基板支撑件之间。

10.如权利要求9所述的基板处理系统，其中所述激光源设置成邻近于所述处理腔室的侧壁。

11.如权利要求9所述的基板处理系统，其中所述激光源设置成邻近于所述处理腔室的天花板。

12.一种基板处理系统，包含：

处理腔室，所述处理腔室具有基板支撑件；

耦接至所述处理腔室的的侧壁的气体供应器，所述气体供应器从一或多个气源提供前驱物气体混合物至所述处理腔室内，其中所述前驱物气体混合物包含沉积前驱物气体和蚀刻前驱物气体；

热式加热模块，所述热式加热模块设置在所述基板支撑件上方，所述热式加热模块可操作以在所述处理腔室中将热能耦合至所述前驱物气体混合物，其中所述热能足以实质热分解所述沉积前驱物气体的温度以在将设置于所述基板支撑件上的基板的表面上沉积材料层，并且所述热能单独低于所述前驱物气体混合物中的所述蚀刻前驱物气体热解所需的最小能量；

激光源，所述激光源设置在所述处理腔室内介于所述热式加热模块与所述基板支撑件之间，所述激光源可操作以发射激光至在所述基板的所述表面处或附近的所述前驱物气体混合物，所述激光具有紫外线(UV)波长范围内的波长和功率水平，所述波长和所述功率水平经选择以促进所述蚀刻前驱物气体比所述沉积前驱物气体更易光解解离，并自所述基板的所述表面蚀刻所述材料层的一部分；以及

光学部件，所述光学部件可操作以投射所述激光能量覆盖所述基板的至少所述表面。

13.如权利要求12所述的基板处理系统，其中所述激光能量足以光解解离所述蚀刻前驱物气体。

14.如权利要求12所述的基板处理系统，其中所述激光能量低于光解离所述蚀刻前驱物气体所需的最小能量。

15.如权利要求12所述的基板处理系统，其中所述激光源设置成邻近于所述处理腔室的天花板。