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TWI798792B - 基板處理設備 - Google Patents

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TWI798792B
TWI798792B TW110130045A TW110130045A TWI798792B TW I798792 B TWI798792 B TW I798792B TW 110130045 A TW110130045 A TW 110130045A TW 110130045 A TW110130045 A TW 110130045A TW I798792 B TWI798792 B TW I798792B
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李鍾澯
朴周怜
韓松怡
南成旼
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南韓商Ｐｓｋ有限公司
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Abstract

本發明提供一種基板處理設備。前述基板處理設備包括外殼、包括支撐基板的卡盤的支撐單元、氣體供應單元、及面向由卡盤支撐的基板的上表面的介電板，前述介電板的中心區域的下表面的高度與前述介電板的邊緣區域的下表面的高度不同，且前述卡盤的中心區域的上表面的高度與前述卡盤的邊緣區域的上表面的高度不同。

Description

基板處理設備
本文描述的本發明的實施例關於基板處理設備。
電漿是指離子、自由基、電子等被電離的氣態，且由極高溫度、強電場或射頻(radio frequency，RF)電磁場產生。半導體裝置製程包括藉由使用電漿移除基板上的膜的灰化或蝕刻製程。當電漿中的離子或自由基粒子與基板上的膜碰撞或反應時，執行灰化或蝕刻製程。以各種方案執行使用電漿處理基板的製程。當中，處理基板的邊緣區域的斜面蝕刻設備將電漿運送到基板的邊緣區域以該處理邊緣區域。
圖1為示出執行斜面蝕刻製程的通用斜面蝕刻設備的視圖。參看圖1，通用斜面蝕刻設備包括卡盤1100、絕緣環1200、下電極1300、介電板1900及上電極1500。卡盤1100具有座表面，基板「W」安置於座表面上，且卡盤1100連接至電源1110。絕緣環1200可經組態以在自頂部觀察時圍繞卡盤1100。此外，在自頂部觀察時，下電極1300具有圍繞絕緣環1200的形狀。絕緣環1200設置在下電極1300與卡盤1100之間，且將下電極1300與卡盤1100彼此隔開。介電板1900設置為面向由卡盤1100支撐的基板「W」的上表面。此外，在介電板1900的中心區域形成流出孔，惰性氣體GA經由前述流出孔排出。上電極1500設置為面向下電極1300，且與介電板1900隔開。使介電板1900與上電極1500彼此隔開的間隙空間可用作流出孔，經由前述流出孔排出處理氣體GB。
在通用斜面蝕刻設備中，當處理基板「W」的邊緣區域時，惰性氣體GA經由形成在介電板1900中的流出孔排放，且處理氣體GB排放至間隙空間，介電板1900與上電極1500藉由前述間隙空間彼此隔開。惰性氣體GA供應至基板「W」的上表面的中心區域，且處理氣體GB供應至基板「W」的上表面的邊緣區域。供應至基板「W」的上表面的邊緣區域的處理氣體GB由上電極1500及下電極1300產生的電磁場激發成電漿「P」狀態。此外，供應至基板「W」的上表面的中心區域的惰性氣體GA自基板「W」的中心區域沿面向邊緣區域的方向流動。因此，抑制了處理氣體GB進入基板「W」的中心區域。亦即，通用斜面蝕刻設備主要藉由向基板「W」的中心區域供應惰性氣體GA而在基板「W」的邊緣區域中產生電漿「P」。
如上所述，通用斜面蝕刻設備將惰性氣體GA供應至基板「W」的中心區域。因此，供應至基板「W」的邊緣區域的處理氣體GB被抑制進入基板「W」的中心區域。然而，當供應至基板「W」的中心區域的惰性氣體GA的流動速率較低時，將處理氣體GB引入基板「W」的中心區域，從而導致基板「W」的邊緣區域的處理效率降低且使基板「W」的中心區域亦可能由電漿「P」處理。為了防止這種情況，可以考慮增加惰性氣體GA的流動速率，但在此情況下，可能增加惰性氣體GA的消耗，在基板「W」的邊緣區域中每單位體積的處理氣體GB的比例可能減少，且基板「W」的邊緣區域的處理效率亦可能降低。
本發明構思的實施例提供一種可有效地處理基板的基板處理設備。
本發明構思的實施例亦提供了一種基板處理設備，即使供應至基板的中心區域的惰性氣體的流動速率沒有增加，前述基板處理設備亦可最小化供應至基板的邊緣區域的處理氣體被引入基板的中心區域。
本發明構思的實施例亦提供一種基板處理設備，前述基板處理設備可以最小化用於基板的邊緣區域的處理效率隨著在基板的邊緣區域中每單位體積的處理氣體的比率降低而降低。
本發明構思要解決的問題不限於上述問題，且本發明構思所屬技術領域中具有通常知識者將由說明書及圖式清楚地理解未提及的問題。
本發明構思提供了一種基板處理設備。前述基板處理設備包括具有處理空間的外殼；包括將基板支撐於處理空間中的卡盤的支撐單元；氣體供應單元；及面向由卡盤支撐的基板的上表面的介電板，前述氣體供應單元包括將惰性氣體供應至由卡盤支撐的基板的中心區域的第一氣體供應部、及將激發成電漿狀態的處理氣體供應至由卡盤支撐的基板的邊緣區域的第二氣體供應部，前述介電板的中心區域的下表面的高度與前述介電板的邊緣區域的下表面的高度不同，且前述卡盤的中心區域的上表面的高度與前述卡盤的邊緣區域的上表面的高度不同。
根據實施例，前述介電板的中心區域的下表面的高度可高於前述介電板的邊緣區域的下表面的高度。
根據實施例，前述卡盤的中心區域的上表面的高度可低於前述卡盤的邊緣區域的上表面的高度。
根據實施例，前述介電板的中心區域的下表面的高度可高於前述介電板的邊緣區域的下表面的高度，且前述卡盤的中心區域的上表面的高度可低於前述卡盤的邊緣區域的上表面的高度。
根據實施例，前述卡盤的上表面可為凹形的，使得前述卡盤的中心區域的上表面的高度低於前述卡盤的邊緣區域的上表面的高度。
根據實施例，前述介電板的下表面可為凹形的，使得前述介電板的中心區域的下表面的高度高於前述介電板的邊緣區域的下表面的高度。
根據實施例，前述介電板的下表面可為階梯狀的，使得前述介電板的中心區域的下表面的高度高於前述介電板的邊緣區域的下表面的高度。
根據實施例，前述介電板可包括凹槽及至少一個射出孔，前述凹槽自前述介電板的上表面朝向前述介電板的下表面的方向凹陷，前述射出孔自前述凹槽至前述介電板的下表面，且由第一氣體供應部供應的惰性氣體流過前述射出孔。
根據實施例，基板處理設備可包括設置在前述介電板與前述外殼的頂板之間的底座，前述凹槽及前述底座可以彼此結合以形成緩衝空間，且前述緩衝空間可以與前述射出孔連通。
根據實施例，前述第一氣體供應部可將處理氣體供應至前述緩衝空間。
根據實施例，前述射出孔的直徑可為1.5 mm至3.0 mm。
根據實施例，前述支撐單元可包括吸附線及減壓構件，前述吸附線吸附由前述卡盤支撐的前述基板的下表面，且前述減壓構件連接至前述吸附線。
根據實施例，前述基板處理設備可進一步包括在自頂部觀察時圍繞前述介電板的上電極，且前述支撐單元包括在自頂部觀察時圍繞前述卡盤且面向前述上電極的下電極。
本發明構思提供了一種基板處理設備。前述基板處理設備包括外殼，前述外殼具有處理空間；支撐單元，前述支撐單元包括將基板支撐於處理空間中的卡盤；氣體供應單元，包括將惰性氣體供應至由卡盤支撐的基板的中心區域的第一氣體供應部、及將激發成電漿狀態的處理氣體供應至由卡盤支撐的基板的邊緣區域的第二氣體供應部；及介電板，前述介電板面向由卡盤支撐的基板的上表面，且前述介電板的下表面可為凹形的，使得前述介電板的中心區域的下表面的高度高於前述介電板的邊緣區域的下表面的高度。
根據實施例，前述卡盤的中心區域的上表面的高度可低於前述卡盤的邊緣區域的上表面的高度。
根據實施例，前述卡盤的上表面為凹形的，使得前述卡盤的中心區域的上表面的高度低於前述卡盤的邊緣區域的上表面的高度。
根據實施例，前述支撐單元可包括吸附線，前述吸附線吸附由前述卡盤支撐的前述基板的下表面；及減壓構件，前述減壓構件連接至前述吸附線。
根據實施例，前述基板處理設備可進一步包括在自頂部觀察時圍繞前述介電板的上電極；及在自頂部觀察時圍繞前述卡盤且面向前述上電極的下電極。
根據實施例，前述卡盤可連接至RF電源，且前述上電極及前述下電極接地。
根據實施例，前述支撐單元可進一步包括設置在下電極與卡盤之間的絕緣環，且前述絕緣環可具有階梯形狀，前述絕緣環的內部區域的上表面的高度高於前述絕緣環的外部區域的上表面的高度。
在下文中，將參照圖式詳細描述本發明構思的例示性實施例，使得本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以容易地實施本發明。然而，本發明可以各種不同的形式實現，且不限於前述實施例。此外，在本發明構思的實施例的描述中，當相關的已知功能或組態使得本發明構思的本質不必要地不清楚時，將省略對其詳細描述。另外，在整個圖式中，相同的元件符號用於執行類似功能及操作的部件。
「包括」一些元件的表述可能意味著可以進一步包括另一元件而不被排除，除非有特別矛盾的描述。詳細地，術語「包括」及「具有」用於表示存在說明書中描述的特徵、數量、步驟、操作、元件、部分或其組合，且可以理解為可以添加一或多個其他特徵、數量、步驟、操作、元件、部分或其組合。
除非另有說明，否則單數形式的術語可包括複數形式。此外，在圖式中，為了更清楚地描述，元件的形狀及尺寸可能被誇大。
在下文中，將參照圖2至圖5詳細描述本發明構思的實施例。
圖2為示意性地示出了根據本發明構思的實施例的基板處理設備的視圖。參看圖2，基板處理設備1具有設備前端模組(equipment front end module，EFEM) 20及處理模組30。設備前端模組20及處理模組30設置在一個方向上。
設備前端模組20具有負載埠10及送料架21。負載埠10沿第一方向11設置在設備前端模組20的前方。負載埠10具有複數個支撐件6。前述支撐件6沿第二方向12設置成一列，且基板「W」將提供給製程及載體4（例如，卡匣或FOUP），其中已處理的基板「W」位於支撐件6中。提供給製程的基板「W」及已處理的基板「W」接收在載體4中。送料架21設置在負載埠10與處理模組30之間。送料架21包括第一送料機器人25，前述第一送料機器人25設置在前述送料架21內且經組態以在負載埠10與處理模組30之間供給基板「W」。第一送料機器人25沿設置在第二方向12中的送料軌道27移動，且在載體4與處理模組30之間供給基板「W」。
處理模組30包括負載鎖定室40、傳送室50及處理室60。處理模組30可以自設備前端模組20接收基板「W」，且可以處理基板「W」。
負載鎖定室40與送料架21相鄰設置。例如，負載鎖定室40可設置在傳送室50與設備前端模組20之間。負載鎖定室40提供空間，在前述空間中，在將基板「W」供應至處理室60之前或在已處理的基板「W」供應至設備前端模組20之前，待提供給製程的基板「W」待用。
傳送室50可傳送基板「W」。傳送室50與負載鎖定室40相鄰設置。在自頂部觀察時，傳送室50具有多邊形的主體。參看圖2，在自頂部觀察時，傳送室50具有五邊形的主體。負載鎖定室40及複數個處理室60沿著主體的圓周設置在主體的外部。通道（未示出）形成在主體的側壁中，基板「W」經由前述通道引入及提取，且前述通道連接傳送室50及負載鎖定室40或處理室60。每一通道設置由門（未示出），前述門藉由打開及關閉通道來密封通道內部。在負載鎖定室40與處理室60之間供給基板「W」的第二送料機器人53設置在傳送室50的內部空間中。第二送料機器人53將在負載鎖定室40中待用的未處理基板供應至處理室60或將已處理的基板「W」供應至負載鎖定室40。此外，基板「W」供應至處理室60之間以依次將基板「W」提供至複數個處理室60。如圖2所示，當傳送室50具有五邊形的主體時，負載鎖定室40設置在與設備前端模組20相鄰的側壁上，且處理室60連續設置在其餘側壁上。傳送室50可以根據所需的處理模組以各種形式以及以上述形狀提供。
處理室60可以鄰近傳送室50設置。處理室60沿著傳送室50的圓周設置。可以提供複數個處理室60。可以在每一處理室60中對基板「W」進行處理。處理室60自第二送料機器人53接收基板「W」且執行製程，且將已處理的基板「W」提供至第二送料機器人53。在處理室60中執行的製程可以不同。
在下文中，將描述在處理室60中執行電漿處理的基板處理設備。此外，下面以基板處理設置在處理室60中對基板的邊緣區域進行電漿處理製程為例進行說明。然而，本發明構思不限於此，但以下描述的基板處理設備可以應用於以相同或類似方式處理基板的各種腔室。此外，基板處理設備可以應用於以相同或相似的方式對基板執行電漿處理製程的各種腔室。
圖3為示出了設置在圖2的處理室中的基板處理設備的實施例的視圖。參看圖3，設置在處理室60中的基板處理設備可藉由使用電漿對基板「W」執行特定製程。例如，基板處理設備可蝕刻或灰化基板「W」上的膜。前述膜可以為各種膜，諸如多晶矽膜、氧化矽膜及氮化矽膜。此外，前述膜可以為自然氧化膜或化學產生的氧化膜。此外，前述膜可以為在處理基板「W」的製程中產生的副產物。此外，前述膜可以為附著至及/或駐留在基板「W」上的雜質。
基板處理設備可以對基板「W」執行電漿製程。例如，基板處理設備可供應處理氣體且藉由自供應的處理氣體產生電漿來處理基板「W」。基板處理設備可供應處理氣體且藉由自供應的處理氣體產生電漿來處理基板「W」的邊緣區域。在下文中，以基板處理設備為對基板「W」的邊緣區域進行蝕刻處理的斜面蝕刻設備為例進行說明。
基板處理設備可包括外殼100、支撐單元300、介電板單元500、上電極單元600、溫度調節板700、氣體供應單元800及控制器900。
外殼100可在其內部具有處理空間102。開口（未示出）可以形成在外殼100的一個表面上。基板「W」可以經由形成在外殼100中的開口被帶入或帶出外殼100的處理空間102。開口可以藉由打開/關閉構件，諸如門（未示出）進行打開及關閉。當外殼100的開口由打開/關閉構件打開及關閉時，外殼100的處理空間102可以與外界隔離。此外，在處理空間102與外界隔離之後，可以將外殼100的處理空間102的氣氛調節為接近真空的低壓。此外，外殼100可以由包括金屬的材料形成。此外，外殼100的表面可以塗覆有絕緣材料。
此外，排氣孔104可形成在外殼100的底表面上。在處理空間102中產生的電漿P或供應至處理空間102的氣體G1及G2可經由排氣孔104排放至外界。此外，在使用電漿P處理基板「W」的製程中產生的副產物可經由排氣孔104排放至外界。此外，排氣孔104可以連接至排氣線（未示出）。排氣線可以連接至降低壓力的減壓構件。減壓構件可經由排氣線降低處理空間102中的壓力。
支撐單元300可以將基板「W」支撐於處理空間102中。支撐單元300可包括卡盤310、電源構件320、絕緣環330、下電極350、驅動構件370及吸附構件390。
卡盤310可具有支撐基板「W」的支撐表面。在自頂部觀察時，卡盤310可以具有圓形形狀。在自頂部觀察時，卡盤310的直徑可以小於基板「W」的直徑。因此，由卡盤310支撐的基板「W」的中心區域可以位於卡盤310的支撐表面上，且基板「W」的邊緣區域可以不接觸卡盤310的支撐表面。
加熱單元（未示出）可以設置在卡盤310的內部。加熱單元（未示出）可以加熱卡盤310。加熱單元可以為加熱器。此外，冷卻通道（未示出）可以形成在卡盤310中。冷卻通道可以形成在卡盤310的內部。冷卻流體可以在冷卻通道中流動。冷卻流體可以為冷卻劑或冷卻氣體。此外，冷卻卡盤310的組態不限於供應冷卻流體的組態，但為可以設置有可以冷卻卡盤310的各種組態（例如，冷卻板等）。
自頂部觀察的卡盤310的中心區域的上表面的高度可以不同於卡盤310的邊緣區域的上表面的高度。例如，卡盤310的中心區域的上表面的高度可以不同於卡盤310的邊緣區域的上表面的高度。例如，卡盤310的上表面可具有凹形狀，使得卡盤310的中心區域的上表面的高度低於卡盤310的邊緣區域的上表面的高度。因此，當基板「W」定位在卡盤310上時，卡盤310的邊緣區域可以支撐基板「W」的下表面，且卡盤310的中心區域可以與基板「W」的下表面隔開。亦即，卡盤310的中心區域可以與基板「W」的下表面隔開，且卡盤310的中心區域及基板「W」的下表面可以形成特定間隙T3。
電源構件320可向卡盤310提供電力。電源構件320可包括電源322、匹配器324及電源線326。電源322可以為偏置電源。電源322可以藉由電源線326連接至卡盤310。此外，匹配器324可提供至電源線326且可執行阻抗匹配。
在自頂部觀察時，絕緣環330可具有環形形狀。在自頂部觀察時，絕緣環330可經組態以圍繞卡盤310。例如，絕緣環330可具有環形形狀。此外，絕緣環330可具有階梯形狀，使得前述絕緣環330的內部區域的上表面的高度可不同於前述絕緣環330的外部區域的上表面的高度。例如，絕緣環330可為階梯狀的，使得前述絕緣環330的內部區域的上表面的高度高於前述絕緣環330的外部區域的上表面的高度。當基板「W」位於卡盤310中包括的支撐表面上時，絕緣環330的內部區域的上表面及外部區域的上表面可以與基板「W」的底表面隔開。絕緣環330可以設置在卡盤310與將在下面描述的下電極350之間。由於卡盤310設置有偏置電源，故絕緣環330可以設置在卡盤310與將在下面描述的下電極350之間。絕緣環330可以由具有絕緣特性的材料形成。
下電極350可以設置在由卡盤310支撐的基板「W」的邊緣區域下方。在自頂部觀察時，下電極350可具有環形形狀。在自頂部觀察時，下電極350可經組態以圍繞絕緣環330。下電極350的上表面可具有與絕緣環330的外上表面不同的高度。下電極350的下表面可具有與絕緣環330的下表面相同的高度。此外，下電極350的上表面可低於卡盤310的中心區域的上表面。此外，下電極350可以與由卡盤310支撐的基板「W」的底表面隔開。例如，下電極350可以與由卡盤310支撐的基板「W」的邊緣區域的底表面隔開。
下電極350可設置為面向將在下面描述的上電極620。下電極350可設置在將在下面描述的上電極620下方。下電極350可以接地。下電極350可以藉由引起施加至卡盤310的偏置電源的耦合來增加電漿的密度。因此，可以提高基板「W」的邊緣區域的處理效率。
驅動構件370可以提升卡盤310。驅動構件370可包括驅動器372及軸374。軸374可耦合至卡盤310。軸374可以接至驅動器372。驅動器372可以藉由軸374向上及向下提升卡盤310。
吸附構件390可吸附由卡盤310支撐的基板「W」的下表面。亦即，吸附構件390可以真空吸附方案來夾持由卡盤310支撐的基板「W」。吸附構件390可包括吸附由卡盤310支撐的基板「W」的下表面的吸附線394及連接至吸附線394的減壓構件392。由減壓構件392降低的壓力可傳送至吸附線394，且吸附線394可藉由將吸附力傳送至基板「W」的下表面來真空吸附基板「W」。吸附線394可為形成在卡盤310中的真空通道。
介電板單元500可包括介電板520及第一底座510。此外，介電板單元500可耦合至將在下面描述的溫度調節板700。
介電板520可以設置為面向處理空間102中的由支撐單元300支撐的基板「W」。例如，介電板520的下表面可經組態以面向由卡盤310支撐的基板「W」的上表面。介電板520可設置在支撐單元300上方。介電板520可以由包括陶瓷的材料形成。
在自頂部觀察時，介電板520可以具有圓形形狀。在自頂部觀察時，介電板520的中心區域的下表面的高度可不同於介電板520的邊緣區域的下表面的高度。例如，介電板520的中心區域的下表面的高度可以高於介電板520的邊緣區域的下表面的高度。例如，介電板520的下表面可為凹形的，使得介電板520的中心區域的下表面的高度高於介電板520的邊緣區域的下表面的高度。因此，當基板「W」位於卡盤310上時，基板「W」的上表面與介電板520的中心區域的下表面之間的間隔T1可以大於基板「W」的上表面與介電板520的邊緣區域的下表面之間的間隔T2。
此外，介電板520的上表面可以為階梯狀的，使得前述介電板520的中心區域的高度高於前述介電板520的邊緣區域的高度。此外，凹槽524可以形成在介電板520的上表面上。凹槽524可以在自介電板520的上表面面向介電板520的下表面的方向上凹陷。在自頂部觀察時，凹槽524可具有圓形形狀。此外，至少一個射出孔522可以形成在介電板520中。射出孔522可以自上述凹槽524延伸至介電板520的下表面，且將在下面描述的由第一氣體供應部810的第一氣體G1可以流動。
此外，形成在介電板520中的凹槽524可以與將在下面描述的第一底座510結合以形成緩衝空間。緩衝空間可以為注入由第一氣體供應部810供應的第一氣體G1的空間。此外，緩衝空間可以與上述射出孔522連通。亦即，當第一氣體供應部810將第一氣體G1供應至緩衝空間中時，第一氣體G1分散在緩衝空間中，且分散的第一氣體G1可以經由射出孔522供應至基板「W」的中心區域。
此外，在自頂部觀察時，上述射出孔522可為具有圓形形狀的孔。此外，射出孔522可具有約1.5 mm至約3.0 mm的直徑。當射出孔522的直徑大於3.0 mm時，第一氣體G1可能會過度供應至基板「W」的中心區域，從而可能降低基板「W」的邊緣區域的處理效率。此外，當射出孔522的直徑小於1.5 mm時，供應至基板「W」的中心區域的第一氣體G1的流動速率會降低，從而使供應至基板「W」的邊緣區域的第二氣體G2可引入基板「W」的中心區域。因此，根據本發明構思的實施例的介電板520的射出孔522可以具有約1.5 mm至約3.0 mm的直徑。
第一底座510可以設置在外殼100的頂板與介電板520之間。第一底座510可設置在將在下面描述的溫度調節板700與介電板520之間。第一底座510可以耦合至將在下面描述的溫度調節板700，且介電板520可以耦合至第一底座510。因此，介電板520可藉由第一底座510耦合至溫度調節板700。
第一底座510的直徑可以隨著前述第一底座510自上側至下側而逐漸增加。第一底座510的上表面可以小於介電板520的下表面。第一底座510的上表面可以具有平坦形狀。此外，第一底座510的下表面可以具有階梯形狀。例如，第一底座510的下表面可以為階梯狀的，使得第一底座510的邊緣區域的下表面的高度可以低於前述第一底座510的中心區域的下表面的高度。此外，第一底座510的下表面及介電板520的上表面可具有可以相互組合的形狀。例如，介電板520的中心區域可以插入第一底座510的中心區域中。此外，第一底座510可以由包括金屬的材料形成。例如，第一底座510可以由包括鋁的材料形成。
上電極單元600可包括第二底座610及上電極620。此外，上電極單元600可以耦合至將在下面描述的溫度調節板700。
上電極620可以面向上述的下電極350。上電極620可以設置在下電極350上方。上電極620可以設置在由卡盤310支撐的基板「W」的邊緣區域上方。上電極620可以接地。
在自頂部觀察時，上電極620可經組態以圍繞介電板520。上電極620可以與介電板520隔開。上電極620可以與介電板520隔開，以形成間隙空間。間隙空間可以形成氣體通道的一部分，由第二氣體供應部830供應的第二氣體G2在前述氣體通道中流動。氣體通道的排氣端可經組態以使得第二氣體G2可供應至由支撐單元300支撐的基板「W」的邊緣區域。此外，氣體通道的排氣端可經組態以使得第二氣體G2供應至由支撐單元300支撐的基板「W」的邊緣區域的上表面。
第二底座610可以設置在上電極620與將在下面描述的溫度調節板700之間。第二底座610可以耦合至將在下面描述的溫度調節板700，且上電極620可以耦合至第二底座610。因此，上電極620可以藉由第二底座610耦合至溫度調節板700。
在自頂部觀察時，第二底座610可以具有環形形狀。第二底座610的上表面及下表面可以具有平坦形狀。在自頂部觀察時，第二底座610可以具有圍繞第一底座510的形狀。第二底座610的內徑可以隨著前述第二底座610自上側至下側而逐漸增大。第二底座610可以與第一底座510隔開。第二底座610可以與第一底座510隔開，以形成間隙空間。間隙空間可以形成氣體通道的一部分，由第二氣體供應部830供應的第二氣體G2在前述氣體通道中流動。此外，第二底座610可以由包括金屬的材料形成。例如，第二底座610可以由包括鋁的材料形成。
溫度調節板700可以耦合至介電板單元500及上電極單元600。溫度調節板700可以安裝在外殼100中。溫度調節板700可以產生熱量。例如，溫度調節板700可以執行加熱或冷卻。溫度調節板700可以接收來自將在下面描述的控制器900的訊號且產生熱量。溫度調節板700可以執行加熱或冷卻，且可以執行控制以保持介電板單元500及上電極單元600的溫度相對恆定。例如，溫度調節板700可以最大程度地抑制介電板單元500及上電極單元600的溫度在處理基板「W」期間過度升高。
氣體供應單元800可以將氣體供應至處理空間102中。氣體供應單元800可以將第一氣體G1及第二氣體G2供應至處理空間102中。氣體供應單元800可包括第一氣體供應部810及第二氣體供應部830。
第一氣體供應部810可以將第一氣體G1供應至處理空間102中。第一氣體G1可為惰性氣體，諸如氮氣。第一氣體供應部810可以將第一氣體G1供應至由卡盤310支撐的基板「W」的中心區域。第一氣體供應部810可包括第一氣體供應源812、第一氣體供應線814、及第一閥816。第一氣體供應源812可以儲存第一氣體G1及/或將第一氣體G1供應至第一氣體供應線814。第一氣體供應線814可連接至形成在介電板520中的通道。第一閥816可以安裝在第一氣體供應線814中。第一閥816可以為開/關閥或流量調節閥。由第一氣體供應源812供應的第一氣體G1可以供應至藉由結合介電板520的凹槽524及第一底座510形成的緩衝空間中，且供應至緩衝空間中的第一氣體G1可以經由射出孔522供應至基板「W」的上表面的中心區域。
第二氣體供應部830可以將第二氣體G2供應至處理空間102中。第二氣體G2可以為激發為電漿狀態的處理氣體。第二氣體供應部830可以經由氣體通道將第二氣體G2供應至基板「W」的邊緣區域，前述氣體通道藉由將設置在由卡盤310支撐的基板「W」的邊緣區域上方的介電板520與第一底座510、上電極620及第二底座610彼此分開而形成。第二氣體供應部830可包括第二氣體供應源832、第二氣體供應線834及第二閥836。第二氣體供應源832可儲存第二氣體G2及/或將第二氣體G2供應至第二氣體供應線834。第二氣體供應線834可將第二氣體G2供應至間隙空間，前述間隙空間用作氣體通道。第二閥836可以安裝在第二氣體供應線834中。第二閥836可以為開/關閥或流量調節閥。由第二氣體供應源832供應的第二氣體G2可以經由第一底座510與第二底座610形成的氣體通道以及介電板520與上電極620形成的氣體通道供應至基板「W」的上表面的邊緣區域。
控制器900可以控制基板處理設備。控制器900可以控制基板處理設備執行將如下執行的電漿處理製程。例如，控制器900可以控制氣體供應單元800、溫度調節板700及支撐單元300。例如，控制器900可以控制支撐單元300及氣體供應單元800，使得當第一氣體供應部810及/或第二氣體供應部830供應氣體時，在由卡盤310支撐的基板「W」的邊緣區域中產生電漿「P」，從而利用電源322向卡盤310供電。
圖4為示出了藉由圖3的基板處理設備執行電漿處理製程的實施例的視圖。參看圖4，根據本發明構思的實施例的基板處理設備可以處理基板「W」的邊緣區域。例如，基板處理設備可以藉由在基板「W」的邊緣區域中產生電漿「P」來處理基板「W」的邊緣區域。例如，基板處理設備可以執行處理基板「W」的邊緣區域的斜面蝕刻製程。當處理基板「W」的邊緣區域時，基板處理設備可以利用第一氣體供應部810將第一氣體G1供應至基板「W」的中心區域，且利用第二氣體供應部830將第二氣體G2供應至基板「W」的邊緣區域。因為由第二氣體供應部830供應的第二氣體G2為處理氣體，故前述第二氣體G2可以激發為電漿(P)狀態且可以處理基板「W」的邊緣區域。例如，基板「W」的邊緣區域上的薄膜可以由電漿「P」蝕刻。此外，供應至基板「W」的中心區域的第一氣體G1為惰性氣體，且第一氣體G1可藉由防止第二氣體G2進入基板「W」的中心區域來進一步提高對基板「W」的邊緣區域的處理效率。此外，溫度調節板700可以進行冷卻，使得在對基板「W」進行處理的同時，可以抑制介電板單元500及上電極單元600的溫度過度升高。
根據本發明構思的實施例，介電板520的中心區域的高度可以高於介電板520的邊緣區域的高度。因此，基板「W」的上表面與介電板520的下表面之間的間隔可以隨著自基板「W」的中心區域至邊緣區域而變窄。因此，供應至基板「W」的中心區域的第一氣體G1的流動速率隨著進入基板「W」的邊緣區域而變得更快。因此，第一氣體G1可以有效地將引入基板「W」的中心區域的第二氣體G2推出至基板「W」的外部區域。此外，根據本發明構思的卡盤310的中心區域的上表面的高度低於卡盤310的邊緣區域的上表面的高度。因此，當由卡盤310支撐的基板「W」被吸附構件390夾持時，基板「W」的上表面與介電板520的下表面之間的間隔可以隨著自基板「W」的中心區域至邊緣區域而進一步變窄。因此，供應至基板「W」的中心區域的第一氣體G1的流動速率可以變得更快。因此，第一氣體G1可以有效地將引入基板「W」的中心區域中的第二氣體G2推出至基板「W」的外部區域。亦即，根據本發明構思的實施例，即使第一氣體G1的流動速率沒有顯著增加，亦可以有效地抑制第二氣體G2被引入基板「W」的中心區域。
此外，卡盤310的上表面可具有凹形形狀。因此，當位於卡盤310上的基板「W」被吸附構件390夾持時，基板「W」可能會略微變形（圖4以與現實相比誇大的方式來說明以使本發明構思的要點更清楚）。因此，供應至基板「W」的上表面上的第一氣體G1可以沿著基板「W」的邊緣區域流動，且第一氣體G1可以在向上傾斜的方向上流動。由於第二氣體G2的流動方向為自上而下，故當第一氣體G1在向上傾斜的方向流動時，可有效抑制第二氣體G2被引入基板「W」的中心區域。因此，可以進一步提高基板「W」的邊緣區域的處理效率。
儘管在上述實例中已經描述了介電板520的下表面具有凹形形狀，但本發明構思不限於此。例如，如圖5所示，介電板520的下表面為平坦的，且可以在前述介電板520的中心區域中形成凹槽526。亦即，介電板520的下表面可以為階梯狀的，使得介電板520的中心區域的下表面的高度高於介電板520的邊緣區域的下表面的高度。
儘管以基板處理設備對基板「W」的邊緣區域執行蝕刻製程為例進行說明，但本發明構思不限於此。上述實施例可以相同或相似的方式應用於需要對基板「W」的邊緣區域進行處理的各種設施及製程。
藉由上述實例中描述的基板處理設備產生電漿「P」的方法可以為電感耦合電漿(inductive coupled plasma；ICP)方法。藉由上述基板處理設備產生電漿「P」的方法可以為電容耦合電漿(capacitor coupled plasma；，CCP)方法。此外，基板處理設備可以藉由使用電感耦合電漿(ICP)方法及電容耦合電漿(CCP)兩者，或藉由使用選自電感耦合電漿(ICP)方法及電容耦合電漿(CCP)中的一者來產生電漿「P」。此外，除了上述方法之外，基板處理設備亦可以經由用於產生電漿「P」的已知方法來處理基板「W」的邊緣區域。
根據本發明構思的實施例，可以有效地處理基板。
此外，根據本發明構思的實施例，即使供應至基板的中心區域的惰性氣體的流動速率沒有增加，亦可以最小化供應至基板的邊緣區域的處理氣體被引入基板的中心區域。
此外，根據本發明構思的實施例，隨著在基板的邊緣區域中每單位體積的處理氣體的比例降低，基板的邊緣區域的處理效率可以最小化地降低。
本發明構思的效果不限於上述效果，且本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以自說明書及圖式清楚地理解未提及的效果。
以上詳細描述例示了本發明構思。此外，上述內容描述了本發明構思的例示性實施例，且本發明構思可以用在各種其他組合、變化及環境中。亦即，可以在不脫離說明書中揭示的發明構思的範圍、書面揭示內容的等效範圍及/或熟習此項技術者的技術或知識範圍的情況下修改及修正本發明構思。書面實施例描述了實現本發明構思的技術精神的最佳狀態，且可以進行本發明構思的詳細應用領域及目的所需的各種改變。因此，本發明構思的詳細描述並非旨在限制所揭示的實施例狀態中的本發明構思。此外，應理解為發明申請專利範圍包括其他實施例。
1:基板處理設備 4:載體 6:支撐件 10:負載埠 11:第一方向 12:第二方向 20:設備前端模組 21:送料架 25:第一送料機器人 27:送料軌道 30:處理模組 40:負載鎖定室 50:傳送室 53:第二送料機器人 60:處理室 100:外殼 102:處理空間 104:排氣孔 300:支撐單元 310:卡盤 320:電源構件 322:電源 324:匹配器 326:電源線 330:絕緣環 350:下電極 370:驅動構件 372:驅動器 374:軸 390:吸附構件 392:減壓構件 394:吸附線 500:介電板單元 510:第一底座 520:介電板 522:射出孔 524:凹槽 600:上電極單元 610:第二底座 620:上電極 700:溫度調節板 810:第一氣體供應部 812:第一氣體供應源 814:第一氣體供應線 816:第一閥 830:第二氣體供應部 832:第二氣體供應源 834:第二氣體供應線 836:第二閥 900:控制器 1100:卡盤 1110:電源 1200:絕緣環 1300:下電極 1500:上電極 1900:介電板 G1:第一氣體 G2:第二氣體 GA:惰性氣體 GB:處理氣體 P:電漿 T1,T2:間隔 T3:特定間隙 W:基板
以上及其他目的及特徵將藉由參照以下圖式的以下描述變得顯而易見，其中除非另有說明，否則相同的元件符號在各個圖式中指代相同的部分。
圖1為示意性地示出了通用斜面蝕刻設備的通用結構的視圖。
圖2為示意性地示出了根據本發明構思的實施例的基板處理設備的視圖。
圖3為示出了設置在圖2的處理室中的基板處理設備的實施例的視圖。
圖4為示出了圖3的基板處理設備進行電漿處理製程的狀態的視圖。
圖5為示出了根據本發明構思的另一實施例的基板處理設備的視圖。
100:外殼
102:處理空間
104:排氣孔
300:支撐單元
310:卡盤
320:電源構件
322:電源
324:匹配器
326:電源線
330:絕緣環
350:下電極
370:驅動構件
372:驅動器
374:軸
390:吸附構件
392:減壓構件
394:吸附線
500:介電板單元
510:第一底座
520:介電板
522:射出孔
524:凹槽
600:上電極單元
610:第二底座
620:上電極
700:溫度調節板
810:第一氣體供應部
812:第一氣體供應源
814:第一氣體供應線
816:第一閥
830:第二氣體供應部
832:第二氣體供應源
834:第二氣體供應線
836:第二閥
900:控制器
T1,T2:間隔
T3:特定間隙
W:基板

Claims (21)

  1. 一種基板處理設備，包含：外殼，前述外殼具有處理空間；支撐單元，前述支撐單元包括卡盤，前述卡盤經組態以將基板支撐於前述處理空間中；氣體供應單元，前述氣體供應單元包括第一氣體供應部及第二氣體供應部，前述第一氣體供應部經組態以將惰性氣體供應至由前述卡盤支撐的前述基板的中心區域，且前述第二氣體供應部經組態以將激發為電漿狀態的處理氣體供應至由前述卡盤支撐的前述基板的邊緣區域，前述惰性氣體防止前述處理氣體進入前述基板的前述中心區域；及介電板，前述介電板經組態以面向由前述卡盤支撐的前述基板的上表面；其中前述介電板的中心區域的下表面的高度與前述介電板的邊緣區域的下表面的高度不同；且其中前述卡盤的中心區域的上表面的高度與前述卡盤的邊緣區域的上表面的高度不同。
  2. 如請求項1所述之基板處理設備，其中前述介電板的前述中心區域的前述下表面的前述高度高於前述介電板的前述邊緣區域的前述下表面的前述高度。
  3. 如請求項1所述之基板處理設備，其中前述卡盤的前述中心區域的前述上表面的前述高度低於前述卡盤的前述邊緣區域的前述上表面的前述高度。
  4. 如請求項1所述之基板處理設備，其中前述介電板的前述中心區域的前述下表面的前述高度高於前述介電板的前述邊緣區域的前述下表面的前述高度；且其中前述卡盤的前述中心區域的前述上表面的前述高度低於前述卡盤的前 述邊緣區域的前述上表面的前述高度。
  5. 如請求項1至4中任一項所述之基板處理設備，其中前述卡盤的前述上表面為凹形的，使得前述卡盤的前述中心區域的前述上表面的前述高度低於前述卡盤的前述邊緣區域的前述上表面的前述高度。
  6. 如請求項5所述之基板處理設備，其中在前述基板沿著前述卡盤的凹形表面的前述上表面向下凸起地支撐的狀態下，由前述第二氣體供應部供應的前述處理氣體自上而下流動，且由前述第一氣體供應部供應的前述惰性氣體沿著前述基板的邊緣區域流動。
  7. 如請求項1至4中任一項所述之基板處理設備，其中前述介電板的前述下表面為凹形的，使得前述介電板的前述中心區域的前述下表面的前述高度高於前述介電板的前述邊緣區域的前述下表面的前述高度。
  8. 如請求項1至4中任一項所述之基板處理設備，其中前述介電板的前述下表面為階梯狀的，使得前述介電板的前述中心區域的前述下表面的前述高度高於前述介電板的前述邊緣區域的前述下表面的前述高度。
  9. 如請求項1至4中任一項所述之基板處理設備，其中前述介電板包括：凹槽，前述凹槽自前述介電板的前述上表面面向前述介電板的前述下表面的方向凹陷；及至少一個射出孔，前述射出孔自前述凹槽延伸至前述介電板的前述下表面，且前述第一氣體供應部供應的前述惰性氣體流過前述射出孔。
  10. 如請求項9所述之基板處理設備，其進一步包含：底座，前述底座設置在前述介電板與前述外殼的頂板之間；其中前述凹槽與前述底座相互結合以形成緩衝空間；且其中前述緩衝空間與前述射出孔連通。
  11. 如請求項10所述之基板處理設備，其中前述第一氣體供應部將 前述處理氣體供應至前述緩衝空間中。
  12. 如請求項9所述之基板處理設備，其中前述射出孔的直徑為1.5mm至3.0mm。
  13. 如請求項1至4中任一項所述之基板處理設備，其中前述支撐單元包括：吸附線，前述吸附線經組態以吸附由前述卡盤支撐的前述基板的前述下表面；及減壓構件，前述減壓構件連接至前述吸附線。
  14. 如請求項13所述之基板處理設備，其進一步包含：上電極，前述上電極經組態以在自頂部觀察時圍繞前述介電板；其中前述支撐單元包括：下電極，前述下電極經組態以在自前述頂部觀察時圍繞前述卡盤且經組態以面向前述上電極。
  15. 一種基板處理設備，包含：外殼，前述外殼具有處理空間；支撐單元，前述支撐單元包括卡盤，前述卡盤經組態以將基板支撐於前述處理空間中；氣體供應單元，前述氣體供應單元包括第一氣體供應部及第二氣體供應部，前述第一氣體供應部經組態以將惰性氣體供應至由前述卡盤支撐的前述基板的中心區域，且前述第二氣體供應部經組態以將激發為電漿狀態的處理氣體供應至由前述卡盤支撐的前述基板的邊緣區域，前述惰性氣體防止前述處理氣體進入前述基板的前述中心區域；及介電板，前述介電板經組態以面向由前述卡盤支撐的前述基板的上表面；其中前述介電板的下表面為凹形的，使得前述介電板的中心區域的下表面的高度高於前述介電板的邊緣區域的下表面的高度。
  16. 如請求項15所述之基板處理設備，其中前述卡盤的中心區域的上表面的高度低於前述卡盤的邊緣區域的上表面的高度。
  17. 如請求項16所述之基板處理設備，其中前述卡盤的上表面為凹形的，使得前述卡盤的前述中心區域的前述上表面的前述高度低於前述卡盤的前述邊緣區域的前述上表面的前述高度。
  18. 如請求項15至17中任一項所述之基板處理設備，其中前述支撐單元包括：吸附線，前述吸附線經組態以吸附由前述卡盤支撐的前述基板的下表面；及減壓構件，前述減壓構件連接至前述吸附線。
  19. 如請求項18所述之基板處理設備，其進一步包含：上電極，前述上電極經組態以在自頂部觀察時圍繞前述介電板；及下電極，前述下電極經組態以在自前述頂部觀察時圍繞前述卡盤且經組態以面向前述上電極。
  20. 如請求項19所述之基板處理設備，其中前述卡盤連接至RF電源，且前述上電極及前述下電極接地。
  21. 如請求項19所述之基板處理設備，其中前述支撐單元進一步包括：絕緣環，前述絕緣環設置在前述下電極與前述卡盤之間；其中前述絕緣環具有階梯形狀，前述絕緣環的內部區域的上表面的高度高於前述絕緣環的外部區域的上表面的高度。
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