[发明专利]等离子体处理系统和等离子体处理方法

说明书

一种处理系统(100)具有用于对至少一个基板进行动态或静态处理的处理室(101)。一种电感耦接等离子体源ICP源(120、120')包括：至少一个电感器(130a、130b)，所述至少一个电感器(130a、130b)沿所述ICP源(120、120')的纵向方向延伸；供气装置(141、142)，所述供气装置(141、142)用于一种或多种处理气体；以及设置在所述处理室(101)中的气体引导布置(150)，所述气体引导布置(150)沿所述ICP源(120、120')的所述纵向方向延伸并且部分地围绕所述至少一个电感器(130a、130b)。

技术领域

本发明涉及处理系统和等离子体处理方法，其中电感耦接等离子体(ICP)由ICP源激发。本发明特别地涉及允许在连续处理系统或批处理系统中对基板执行涂覆、蚀刻、清洁或其他处理的系统和方法。

背景技术

用于使用电感耦接等离子体(ICP)处理基板的处理系统是已知的。使用ICP源进行等离子体激发的处理具有若干优点。例如，ICP源提供具有高电子密度的H模式，有利于有效处理。

用于产生ICP的示例性系统和等离子体源在WO 2015/036494 A1和DE 10 2016107 400 A1中有所公开。

用于使用ICP处理基板的常规处理系统和方法仍然存在若干缺点。例如，在处理过程期间可能难以达到高沉积速率、稳定的操作点(即使在相对较高的压力下)和/或高度的均匀性。例如，在具有ICP源的常规处理系统中，寄生处理过程可能会在处理室的内表面上、特别是在处理气体出口附近造成大量沉积，这导致了高维护工作量且/或减少了基板上的沉积率。用于使用ICP处理基板的常规处理系统和方法在其可扩展性方面也可能具有限制。在ICP源的一个或多个电感器弯曲平行于基板平面(例如像在具有螺旋电感器的平面天线阵列中)的情况下则尤其如此。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的处理系统和一种使用电感耦接等离子体(ICP)处理基板的改进方法。特别地本发明的目的是提供一种处理系统和方法，所述系统和方法减少寄生沉积过程，允许高沉积速率，并且即使在处理室内的较高压力下以及在较大基板宽度和较高的生产量的情况下也能够操作处理系统。

根据本发明，提供了包括独立权利要求中所述特征的处理系统和等离子体处理方法。从属权利要求限定示例性实施方案。

根据本发明的处理系统包括用于动态或静态处理至少一个基板的处理室。所述处理系统包括具有纵向方向的电感耦接等离子体源(ICP源)。ICP源包括：至少一个电感器，所述至少一个电感器沿所述ICP源的纵向方向延伸、用于一种或多种处理气体的供气装置，所述供气装置具有至少一个出口开口，所述供气装置被配置为在所述ICP源的所述纵向方向上在多个位置处供应一种或多种处理气体；以及气体引导布置，所述气体引导布置设置在所述处理室中。所述气体引导布置在ICP源的纵向方向上延伸并且部分地围绕所述至少一个电感器。

在根据本发明的处理系统中，线性ICP源设置有气体引导布置，所述气体引导布置部分地围绕至少一个电感器。因此可产生朝向基板的具有较高速度的引导处理气体流。寄生沉积过程的风险(例如在处理气体入口的环境中)可通过具有高流动速度的引导流来降低。当在沉积系统中使用时，可实现高沉积速率。ICP源可沿其纵向方向扩展，使得跨更大的基板宽度也可实现高处理均匀性。

每个电感器可包括一个管状导体。

每个电感器可被一个圆柱形绝缘体例如熔融石英圆柱体包围。

每个电感器可包括流过或围绕它的冷却流体以用于冷却。

每个电感器可以是线性电感器。

气体引导布置可包括一个或多个气体引导板。

气体引导布置可包括覆盖至少一个电感器和至少一个出口开口的气体罩。