[发明专利]衬底处理方法和设备

说明书

提供了一种处理衬底上的材料层的方法。所述方法包括：通过匹配网络将RF功率从RF电源输送到电容耦合等离子体腔室的喷头；点燃所述电容耦合等离子体腔室内的等离子体；相对于所述RF功率的基本频率的相位测量所述RF功率的一个或多个谐波信号的一个或多个相位角；以及基于一个或多个相位角测量来相对于所述RF功率的所述基本频率的所述相位调整所述RF功率的至少一个谐波信号的至少一个相位角。

发明背景

技术领域

本公开的实施方式整体涉及一种用于使用等离子体在处理腔室中处理衬底的设备和方法。

相关技术的描述

在集成电路和其他电子器件的制造中，等离子体工艺通常用于在衬底上沉积或蚀刻各种材料层。随着对平板和太阳能电池的需求增加，对更大大小的衬底的需求也增加了。大面积衬底的大小的这种增长在搬运和生产中提出了新的挑战。例如，衬底的较大的表面积已经造成增加的RF功率需求，这又增加了RF功率传输部件的大小和成本。由于适于大面积衬底和常规的半导体晶片的处理设备的设备的大小和功耗相差一定数量级，仅常规的解决方案的按比例放大无法提供可接受的或在一些情况下甚至无法预测的结果，因此需要新的创新来实现下一代工艺和设备。

高频功率(诸如射频(RF)功率)通常用于例如在工艺腔室内产生等离子体。可以将RF功率施加到工艺腔室的一个或多个部分，诸如工艺腔室的气体分配组件或工艺腔室中的衬底支撑件。随着衬底的尺寸的增大以及在显示器制造工艺中使用的衬底上形成的结构不断缩小，工艺的均匀性和一致性变得越来越重要。为了在衬底处理中实现均匀且一致的结果，维持工艺条件(例如，温度、压力、流量、RF功率的频率)尽可能一致。尽管通过维持一致的工艺条件(例如，温度、压力、流量、RF功率的频率)实现某些益处，但是经处理的材料层的均匀且一致的结果仍是挑战。随着衬底的大小的增大，诸如对于具有大于约1m²、诸如大于约10m²的用于处理(例如，沉积)的表面积的衬底，均匀且一致的处理成为甚至更大的挑战。因此，需要一种用于衬底的等离子体处理的改进的方法和设备。

发明内容

本公开的实施方式整体涉及一种等离子体处理设备及使用等离子体处理设备的方法，在一个实施方式中，提供了一种处理衬底上的材料层的方法。所述方法包括：通过匹配网络将RF功率从RF电源输送到电容耦合等离子体腔室的喷头；点燃所述电容耦合等离子体腔室内的等离子体；相对于所述RF功率的基本频率的相位测量所述RF功率的一个或多个谐波信号的一个或多个相位角；以及基于一个或多个相位角测量来相对于所述RF功率的所述基本频率的所述相位调整所述RF功率的至少一个谐波信号的至少一个相位角。

在另一个实施方式中，提供了一种处理衬底上的材料层的方法。所述方法包括：通过匹配网络将RF功率从RF电源输送到电容耦合等离子体腔室的喷头；点燃所述电容耦合等离子体腔室内的等离子体；相对于所述RF功率的基本频率的相位测量所述RF功率的一个或多个谐波信号的一个或多个相位角；以及基于一个或多个相位角测量来调整所述匹配网络中的至少一个电子部件的阻抗。

在另一个实施方式中，提供了一种处理衬底上的材料层的方法。所述方法包括：通过匹配网络将RF功率从RF电源输送到电容耦合等离子体腔室的喷头；点燃所述电容耦合等离子体腔室内的等离子体；相对于所输送的RF功率的基本频率的相位测量所反射的RF功率的相位角；以及基于所述所反射的RF功率的相位角测量来相对于所述所输送的RF功率的所述基本频率的所述相位调整所述所反射的RF功率的相位角。

附图说明

为了能够详细地理解本公开的上述特征的方式，可以参考实施方式得到以上简要地概述的本公开的更特定的描述，其中一些实施方式在附图中示出。然而，应当注意，附图仅示出了本公开的典型的实施方式，并且因此不应视为对本公开的范围的限制，因为本公开可以允许其他等效实施方式。

图1是根据一个实施方式的PECVD设备的剖视图。