用于等离子体增强的化学气相沉积和斜边蚀刻的系统的制作方法

专利名称：用于等离子体增强的化学气相沉积和斜边蚀刻的系统的制作方法
技术领域：
本发明的实施方式大致涉及处理半导体基板的装置与方法。更具体地，本发明的 实施方式涉及用以处理靠近基板边缘区域的装置与方法。
相关技术的说明 为了降低所有权的成本，半导体制造工艺可于一能高重复性平行处理多片基板的 整合系统中进行。该整合系统通常包含制造界面、加载互锁真空室(load-lock chamber) 以及适于利用化学气相沉积(CVD)或等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺，在一个或 多个基板上形成沉积膜的基板沉积腔室。 在CVD/PECVD期间，通常希望在整个基板上具有均匀的厚度轮廓，且在基板边缘 区域附近无沉积。将与不希望产生沉积的边缘处相靠近的区域称为"边缘排除区域(edge exclusion)"。

图1A是显示出希望于基板101上形成的沉积层102的轮廓的部分剖面图。 沉积层102均匀地沉积在整个基板101的上表面上，且在边缘排除区域103内并无沉积。遗 憾的是，实际的沉积轮廓通常与图1A所示的理想构造不同。图IB是显示出在经过CVD或 PECVD沉积之后，基板101上的沉积层102a的实际表面轮廓的部分剖面图。沉积层102a — 般延伸至边缘排除区域103，且可在靠近边缘排除区域103形成具有额外厚度的斜边104。
为了防止在基板边缘处沉积膜的形成，图1C是显示出一种提出采用遮蔽环 (shadow ring)的常规方式的部分剖面图。遮蔽环105通常设置在重叠且覆盖基板101的 至少部分边缘排除区域103的位置处。据此，如图IC所示，在遮蔽环105的遮蔽下，沉积层 102b逐渐减少。 虽然目前使用遮蔽环105能在高达3. 5mm宽的边缘排除区域内，获得厚度的均匀 性或其它所希望的边缘轮廓，但由于器件尺寸逐渐减小，故对于厚度非均匀性，或其它所需 要的轮廓特征的要求必须降低至2mm宽的边缘排除区域。由于边缘排除区域较小的缘故， 采用遮蔽环105来防止在边缘区域处沉积的常规方法可能无法提供令人满意的效果。
因此，需要在不使用遮蔽环的情况下，以整合方式在基板上沉积薄膜且从基板边 缘区域移除该薄膜的装置与方法。

发明内容
本发明描述了整合了基板边缘处理能力的基板处理装置与方法。于一实施方式 中，一种装置包括加载互锁真空室、耦合至该加载互锁真空室的传送腔室、以及一或多个耦 合至该传送腔室的双处理腔室，每一双处理腔室限定两个独立的处理区域。各处理区域包 括一基板支撑件、一等离子体产生器以及一气体传送组件，其中该基板支撑件具有一基板 支撑表面，该等离子体产生器配置为将一等离子相的蚀刻剂提供至该基板支撑表面的周边 区域，以及该气体传送组件耦合至一气体源，其中该气体传送组件配置为在该基板支撑表 面上产生一径向气流，而该径向气流从该基板支撑表面的约中央区域流向该基板支撑表面
4的周边区域。 另一实施方式中，一种基板处理装置，包括加载互锁真空室、耦合至该加载互锁真 空室的传送腔室、一或多个双处理腔室以及耦合至该传送腔室的基板边缘处理腔室，其中 该双处理腔室耦合至该传送腔室且适于执行沉积工艺。该基板边缘处理腔室包含一基板支 撑件、一等离子体产生器以及一气体传送组件，其中该基板支撑件具有一基板支撑表面，该 等离子体产生器配置为将等离子相的蚀刻剂提供至该基板支撑表面的周边区域，以及该气 体传送组件耦合至一气体源，其中该气体传送组件配置为在该基板支撑表面上产生一径向 气流，而该径向气流从该基板支撑表面的约中央区域流向该基板支撑表面的该周边区域。
附图简要说明 为了更详细地理解本发明前述特征，本发明示意总结如上的特定叙述可参照实施
方式获致，而部分实施方式绘示于附图中。然而，应指出的是附图中仅绘示本发明典型的实
施方式，故并非用以限制专利范围，本发明可容许其它等效实施方式。
图1A绘示在基板周边区域处所希望的沉积层轮廓。 图1B绘示在基板周边区域处实际获得的沉积层轮廓。 图1C绘示一种利用遮蔽环防止在基板周边区域处形成沉积膜的常规方式。
图2A为示出具有基板边缘处理能力的基板处理系统的一个实施方式的示意剖面 图。 图2B为示出整合于图2A所示处理系统中的加载互锁真空腔室的一实施方式的部 分剖面图。 图2C为示出双处理腔室的一实施方式的剖面图。 图3A为示出具有基板边缘处理能力的基板处理系统的一个实施方式的示意剖面 图。 图3B为示出整合边缘蚀刻功能的基板处理系统的另一实施例的示意图。
图4为示出整合边缘蚀刻功能的基板处理系统的又一实施例的示意图。
图5为示出边缘蚀刻腔室的一实施方式的示意剖面图。 图6A为示出边缘蚀刻腔室的替代的实施方式的示意剖面图，其中该边缘蚀刻腔 室具有彼此堆叠的两处理区域以平行处理至少两个基板。 图6B为示出边缘蚀刻腔室的替代实施方式的示意剖面图，其中该边缘蚀刻腔室 与加载互锁真空腔室堆叠在一起。 图7A为边缘蚀刻装置的一实施方式的示意图。
图7B为边缘蚀刻装置的一实施方式的示意图。
图8为边缘蚀刻装置的一实施方式的示意图。 为了易于了解，尽可能地使用相同的组件符号代表图中相同的元件。而于一实施
方式中所公开的元件可有益地用于其它实施方式而不需特别说明。
详细说明 在此所述实施方式涉及一种整合基板边缘处理能力的基板处理系统。更具体地， 处理系统系可操作以接收一或多片基板的装载、于各基板上形成沉积膜、以及蚀刻该沉积 膜在基板边缘区域处的所选部分。处理系统的说明性实例包括，但不限于制造界面、加载互 锁真空室、传送腔室、以及一或多个双处理腔室，该双处理腔室具有二个或更多个彼此相互隔离并共享同一气体供应件与排气泵的处理区域。在各双处理腔室中的处理区域包括独立 的气体分布组件与RF功率源以在各处理区域中于基板表面的所选区域处提供等离子体。 各双处理腔室因而配置成允许在处理区域中的至少两基板上同时进行多种经隔离的处理。
图2A为示出基板处理系统200的实施方式的示意图。处理系统200包括制造界 面210、基板传送腔室270以及多个双处理腔室300，基板于该制造界面210处送入加载互 锁真空室240中以及从加载互锁真空室240退出，基板传送腔室270装有用以装卸基板的 机械手臂272，双处理腔室300连接至传送腔室270。处理系统200适于适应多种处理及支 持腔室设备，例如CVD与蚀刻处理。下述实施方式将针对能施行PECVD以沉积包括非晶碳 的先进构图膜(advancedpatterning f ilm)，且也蚀刻沉积在基板上的薄膜边缘部分的系 统。然而，应理解藉由在此所述实施方式也能思及其它处理。 如图2A所示，制造界面210可包括基板卡匣213与基板装卸机械手臂215。各卡匣 213含有准备要进行处理的基板。基板装卸机械手臂215可包含基板规划系统(substrate mapping system)，以指示各卡匣213中的基板为将基板装载至加载互锁真空室240中而作 准备。 图2B为示出加载互锁真空室240其中之一的实施方式的示意侧视图，其中该加载 互锁真空室240整合于制造界面210与传送腔室270之间。各加载互锁真空室240在制造 界面210与传送腔室270之间提供真空界面。各加载互锁真空室240可包含在加载互锁真 空室240中堆叠的上基板支撑件242与下基板支撑件244。上基板支撑件242与下基板支 撑件244可配置成在其上支撑送入与退出的基板。基板可经由狭缝阀246在制造界面210 与各加载互锁真空室240间传送，以及经由狭缝阀248在各加载互锁真空室240与传送腔 室270间传送。上基板支撑件242与下基板支撑件244可包括用于温度控制的特征，例如 内建加热器或冷却器，以在传送期间加热或冷却基板。 再次参照图2A，传送腔室270包括基板装卸机械手臂272，可操作基板装卸机械手 臂272以于加载互锁真空室240与双处理腔室300之间传送基板。更具体地，基板装卸机械 手臂272可具有适以同时将两基板从一个腔室传送至另一个腔室的双基板装卸叶片274。 基板可经由狭缝阀276在传送腔室270与双处理腔室300间传送。基板装卸机械手臂272 的移动可由马达驱动系统(未示出)控制，而马达驱动系统可包括伺服电动机或步进电动 机。 图2C为双处理腔室300的一个实施方式的示意剖面图。双处理腔室300连接至 传送腔室且包括两个处理区域302，于该两个处理区域302中，各个基板304可同时进行沉 积与边缘蚀刻处理。各处理区域302具有部分界定出处理容积316的墙壁312与底部314， 而由第一与第二气体源306与308所提供的处理气体，可分别经由第一与第二入口埠307 与309导入处理容积316中。可经由形成于墙壁312中的进入埠(未示出)进入处理容积 316，该进入埠有助于基板304进出各处理区域302的移动。墙壁312与底部314可由单一 块铝或其它适于处理的材料所制成。墙壁312支撑盖组件322且还包括衬垫(liner)324 组件，可利用真空泵(未示出)经由衬垫324沿着处理容积316周边均匀地抽空处理区域 302。 基板支撑组件330可设置在各工艺区域302中央。于一实施方式中，可控制支撑 组件330的温度。在处理期间，支撑组件330可支撑基板304。于一实施方式中，支撑组件330包括铝制支撑底座332，支撑底座332可封装至少一个埋设的加热器334，可操作加热器 334以将支撑组件330与设置于支撑组件上的基板304可控制地加热至预定温度。于一实 施方式中，可操作支撑组件330以将基板304的温度维持在约摄氏150度至1000度之间， 视被处理材料的工艺参数而定。 各支撑底座332可具有上侧336A与下侧336B。支撑基板304的上侧336A具有 小于基板304的表面积，故基板304的周边边缘区域仍未与支撑底座332接触以促进其处 理(例如蚀刻或清洁)。下侧336B可具有与之耦合的杆338。杆338将支撑组件330耦合 至升降系统340以在上升处理位置与下降位置之间垂直移动支撑组件330，帮助基板传送 至处理区域302与从处理区域302传送出。杆338另外提供导管用于支撑组件330与腔室 300其它构件间的电与热耦合引线。风箱342可耦合在杆338与各处理区域302的底部314 间。风箱342提供处理容积316与各处理区域302外侧大气间的真空密封，并帮助支撑组 件330的垂直移动。 为了促进基板304的传送，各支撑底座332也具有多个开口 346，而升降梢348穿 过开口 346而可移动地装设。升降梢348可操作地在第一位置与第二位置间移动。如图2C 所示，第一位置使基板304放置在支撑底座332的上侧336A上。第二位置(未示出)将基 板304升举至支撑底座332上方，故可将基板304传送至从进入埠(未示出)进来的基板 装卸机械手臂。可由可移动的板350驱动升降梢348的向上/向下移动。
各支撑组件330还可包括中央对准机构360，其可操作以将基板304相对于垂直于 支撑底座332的基板支撑面的垂直参考轴Z进行中央对准。中央对准机构360包含三个或 更多个定位在支撑底座332周边的可移动中央对准指状物362，以及放置在指状物362下 方的对向板364。每个指状物362枢接地安装在支撑底座332上。对向板364与支撑底座 332是相对地可移动的，以便对向板364可于释放位置中接触且枢轴转动指状物362，而在 中央对准位置中，从指状物362松脱。 于一实施方式中，对向板364可为固定的，而支撑底座332与对向板364间的相对 移动则是因支撑底座332的垂直移动所致。当支撑组件330处于图2C所示的上升位置时， 指状物362啮合在基板304的周边边缘上以将基板304对准中央，而当支撑组件330处于 下降位置时(未示出)，指状物362从基板304的周边边缘松开。类似中央对准组件的详 细描述可见于在2007年10月26日递交的美国临时专利申请序列号60/982， 961，名称为 "APPARATUS AN匿ETHOD FOR CENTERING A SUBSTRATE IN A PROCESS CHAMBER"(代理人案 号11997L02)，其以引用方式并入本文。 盖组件322提供各处理区域302中的处理容积316的上边界。可将盖组件322移 除或开启以维修处理区域302。于一实施方式中，盖组件322以铝制成。
气体传送组件耦合至各处理区域302中的盖组件322内侧。气体传送组件包括连 接至可开关转换的功率源372的气体碗(gas bowl) 370，该功率源372系可操作以选择地施 加多种偏压(包括RF偏压、DC偏压、AC偏压或接地电压)至气体碗370。气体碗370具有 外壁374、内壁376与底部378。底部378的形状可配置成大致依循在各处理区域302中进 行处理的基板304的轮廓。各气体碗370包括经由第一入口埠307耦合至第一气体源306 的第一气体分布路线，以及经由第二入口埠309耦合至第二气体源308的第二气体分布路 线。
第一气体分布路线包括部分界定于外壁374、内壁376与底部378间的第一空间
380A，以及包括多个穿过底部378周边边缘区域而形成且与第一空间380A相连的狭缝382。
于一实施方式中，狭缝382可向外呈一角度，以避免气流向基板304的中央部分。 第二气体分布路线包括由第一空间380A围绕的第二空间380B。连接至第二入口
埠309的第二空间380B部分界定于内壁376与底部378的穿孔部分384间。穿孔部分384
包括多个孔洞386，空间380B中所接收的气体通过孔洞386流入处理容积316中。 为了蚀刻在基板304的边缘区域的沉积膜，各处理区域302也包括设置成与外壁
374相邻的等离子体产生器，以撞击在基板304周边边缘区域中的等离子体。等离子体产生
器包括夹置于绝缘材料390间的电极388，其中绝缘材料390设置成与气体碗370的外壁
374相邻。电极388耦合至RF功率源392，且包括定位在靠近外壁374与支撑底座322边
缘部分的倾斜端394。 依上述配置的各处理区域302可能选择地以沉积模式或边缘蚀刻模式操作。
在操作的沉积模式中(例如PECVD)，空间380B从第二气体源308接收处理气体， 而基板304则被加热。当支撑组件330接地时，可开关切换的功率源372将RF偏压施加至 气体碗370，进而从经由孔洞386导入支撑组件330与气体碗370间的处理容积316中的处 理气体产生等离子体。整个基板304因而暴露于等离子体中且进行处理，例如在基板304 上沉积一薄膜。可依据形成于基板304上的沉积膜类型，设定来自可开关切换的功率源372 的RF功率、处理气体的组成以及施加在基板304上的热条件。 于 一 实施方式中，沉积膜可包含括有非晶碳的先进构图薄膜 (AdvancedPatterning Film，"APF")。当将含有丙烯(C3朋)作为碳源的处理气体导入处 理容积316中时，可在约20(TC和150(TC间的基板温度下沉积APF。可选地，处理气体可含 有其它化学元素以包含于APF中，例如氮气(N2)与掺杂元素。可以约13. 56MHz的频率将约 500W到约1500W间的RF功率施加于腔室中。利用PECVD形成APF条件的详细描述及其使 用描述于美国专利No. 7， 262， 106，名称为"Absorber Layer for DSA Processing",其以引 用方式并入本文。 —旦完成沉积膜的形成后，可使用蚀刻功能移除基板304的边缘区域中不想要的 部分沉积膜。在操作的边缘蚀刻模式中，第一容积380A经由第一入口埠307接收来自第一 气体源306的蚀刻气体。蚀刻气体的实例可包括但不限于NF3、 02、 F2或SF6。同时，可将气 体碗370与支撑底座332接地，因而施加给电极388的RF功率激发经由靠近斜端394、支 撑底座332与气体碗370之间的狭缝382而导入的蚀刻气体。可设定倾斜端394的倾斜角 度，以便促进从狭缝382传送的蚀刻气体的离子化。等离子相的蚀刻剂进而形成于基板304 的边缘区域附近内。 为了防止蚀刻剂朝基板304的中央区域扩散，第二气体源308提供经由第二气体 分布路线传送的惰性气体，且惰性气体在基板304的上表面上从中央区域径向地流向周边 边缘区域。惰性气体的径向流动能将蚀刻剂的作用区域限制在基板304的周边区域。
虽然处理系统300的一个特定施行例示已于前文说明，也可能有不同的实施方 式。例如，另一实施方式可于各处理区域302内侧远离基板边缘处(例如整合于气体碗370 中)限定出等离子体容积(plasma volume)。等离子体容积接收一工艺气流，当工艺气流 通过接地与放置在等离子体容积中的RF(射频)电极间，且在被传送到基板304的边缘区之前时，会被激发。其它实施方式中，等离子体可由位于各处理区域302外侧的远程等离子 体源提供。用以处理基板边缘的类似处理系统的实例描述于2007年10月26日递交的美 国临时专利申请案序列号60/982， 993，名称为"APPARATUS AND METHOD FOR PROCESSINGA SUBSTRATE EDGE REGION"(代理人案号11997. L03)，其以引用方式并入本文。
如已于上文中描述，处理系统200因而能整合基板边缘处理能力，以同时处理多 片基板。虽然图2A所示的处理系统的各双处理腔室描述成含有沉积与蚀刻能力两者，但其 它处理系统可整合处理腔室的多种组合，其中边缘处理功能可在独立的腔室中执行。具有 执行边缘处理功能的独立处理腔室的基板处理系统实例，则于下文中结合图3A、3B与4进 行描述。 图3A为基板处理系统200a的另一实施方式的示意图。如图2A所示的实施方式， 处理系统200a包括制造界面210和基板传送腔室270，基板于该制造界面210处装载至加 载互锁真空室240a、240b中或从加载互锁真空室240a、240b卸除，而基板传送腔室270装 有用以装卸基板的机械手臂272。然而，不同于整合沉积与边缘蚀刻处理两者的双处理腔 室，系统200a包含仅执行边缘蚀刻处理的双处理腔室。更具体地，双处理腔室420配置成 执行边缘蚀刻处理。 双处理腔室420接收已于双处理腔室410中处理过的基板。经处理的基板具有边 缘区域，该边缘区域处的部分沉积膜将于双处理腔室420中蚀刻去除。双处理腔室420的 合适结构可类似于图2C所示的双处理腔室。适于处理基板边缘区域的双处理腔室420替 代实施方式的实例描述于2007年10月26日提交的美国临时专利申请案序号60/982， 993， 名称为"APPARATUS AND METHODFOR PROCESSING A SUBSTRATE EDGE REGION"(代理人案号 11997. L03)，其以引用方式并入本文。举例而言，如本案图3A-3C所示，用以在基板边缘区 域处产生等离子体蚀刻剂的等离子体产生器可并入处理腔室的气体分布组件中。于气体分 布组件内侧形成的等离子体蚀刻剂之后可经由气体分布板传送至基板的边缘区域。于本案 图2A与2B所示的替代实施方式中，等离子体蚀刻剂可由远程等离子体源提供，并经由气体 分布组件传送至基板的边缘区域。 于一实施方式中，处理系统200a可藉由从制造界面210将基板装载至加载互锁真 空室240a中而操作，以处理多个基板。基板装卸机械手臂272随后可将基板从加载互锁真 空室240a传送至双处理腔室420中以进行边缘蚀刻。在完成所有必要的半导体工艺后，基 板装卸机械手臂272最后可将经处理的基板经由加载互锁真空室240b送出真空环境至制 造界面210。 图3B为基板处理系统400的另一实施方式的示意图。如图2A所示实施方式，处 理系统400包含制造界面210和基板传送腔室270，基板于该制造界面210处装载至加载 互锁真空室240a、240b中或从加载互锁真空室240a、240b卸除，基板传送腔室270装有用 以装卸基板的机械手臂272。然而，不同于整合沉积与边缘蚀刻处理两者的双处理腔室，系 统400包括分别执行沉积与边缘蚀刻处理的双处理腔室。更具体地，双处理腔室410配置 成执行沉积处理，而双处理腔室420配置成执行边缘蚀刻处理。 各双处理腔室410配置成执行CVD处理，以于基板上形成不同的沉积膜。各双处 理腔室410可具有两个或更多个处理区域，该些处理区域可彼此相互隔离，并共享同一气 体供应件与同一排气泵。在各双处理腔室410中的处理区域包含独立的气体分布组件与
9RF功率源，以在各处理区域中，在基板表面上提供均匀的等离子体密度。各双处理腔室410 因而配置成能在处理区域中的至少两基板上，同时进行多个隔离的处理程序。适于沉积处 理的双处理腔室的实例公开于美国专利No. 5， 855， 681，名称为"ULTRAHIGH THROUGHPUT WAFERVACUUM PROCESSING SYSTEM",其以引用方式并入本文。 于一实施方式中，处理系统400可藉由将基板从制造界面210装载至加载互锁真 空室240a中而操作，以处理多个基板。基板装卸机械手臂272之后可将基板从加载互锁真 空室240a传送至一个双处理腔室410中以进行一种或多种沉积处理。为了移除基板的边缘 区域处不想要的部分沉积膜，基板装卸机械手臂272可将经处理的基板从双处理腔室410 中的其中之一传送至双处理腔室420，以进行边缘蚀刻。在完成所有必要的半导体工艺后， 基板装卸机械手臂272最后可将经处理的基板经由加载互锁真空室240b送出真空环境至 制造界面210。 图4为基板处理系统500的另一实施方式的示意图。处理系统500与图3所示的 实施方式不同之处在于其整合了多个执行沉积处理的双处理腔室410，例如三个双处理腔 室410而非图3B的实施方式的两个双处理腔室。基板边缘处理功能则在设置于传送腔室 270与制造界面210间的独立边缘蚀刻腔室430中执行。基板可经由狭缝阀432从传送腔 室270装载至边缘蚀刻腔室430中。于一实施方式中，经蚀刻的基板可经由狭缝阀434从 边缘蚀刻腔室430送至制造界面210。 于一实施方式中，边缘蚀刻腔室430与加载互锁真空室240可垂直地堆叠在一起， 类似于图6B所示的边缘蚀刻-加载互锁真空组合。 图5示出边缘蚀刻腔室430的一个实施方式的示意剖面图。边缘蚀刻腔室430 可包括适于支撑基板452的基板支撑件470。基板支撑件470则耦合至可垂直移动以装载 或卸下基板452的杆454。边缘蚀刻腔室430的侧壁456则具有耦合至真空泵460的衬垫 458，以抽空腔室430的内部体积。盖组件462向上地限定出腔室430的内部体积。盖组件 462的内侧耦合至具有外壁466、内壁468与底部450的气体分布碗464。底部450的周边 区域则包括多个狭缝472，其用以将等离子相的蚀刻剂，从远程等离子体源(remote plasma source, RPS) 474传送到基板452的边缘区域。气体导管476由内壁468所界定并开通至 底部450的中央区域。气体导管476耦合至清洁气体源478，以朝基板452的中央区域输 送惰性气体。沿气体导管476所提供的气流则配置成从中央至边缘，以保护基板452未经 处理的区域。前文与边缘蚀刻腔室430其它实施方式的更详细描述可参见于2007年10 月26日递交的美国临时专利申请案序号60/982， 993，名称为"APPARATUS AND METHOD FOR PROCESSING ASUBSTRATE EDGE REGION"(代理人案号11997. L03)，其以引用方式并入本文。
再次参照图4，在操作中，处理系统500可装载多个基板以从制造界面210进入加 载互锁真空室240进行处理。基板装卸机械手臂272之后可将基板从加载互锁真空室240 传送至双处理腔室410其中之一中以进行一个或多个沉积处理。为了移除形成在基板边 缘区域处不想要的部分沉积膜，基板装卸机械手臂272可将经处理的基板从一双处理腔室 410传送至边缘蚀刻腔室430中，以进行边缘蚀刻。在边缘处理操作完成之后，经处理的基 板可传送回双处理腔室410其中之一，以进行进一步的沉积，或经由加载互锁真空室240送 至制造界面210。 值得一提的是可将边缘蚀刻腔室配置成平行处理一个或多个基板。图6A为边缘蚀刻腔室480的替代实施方式的示意剖面图，其具有两相互堆叠以平行处理至少两个基板 452的处理区域486。各处理区域486可配置成与图5所示的边缘蚀刻腔室430内部相似， 并具有一个基板支撑件470与一个气体碗464。各气体碗464具有狭缝472，狭缝472适于 将等离子体蚀刻剂传送至基板边缘区域，以移除其上的部分沉积膜。 图6B显示出边缘蚀刻_加载互锁真空组合480a的示意剖面图，其具有一堆叠于 加载互锁真空区域486a上方的处理区域486。处理区域配置成与图5所示的边缘蚀刻腔室 430内部相似，并具有一个基板支撑件470与一个气体碗464。各气体碗464具有狭缝472， 狭缝472适于将等离子体蚀刻剂传送至基板边缘区域，以移除其上的部分沉积膜。边缘蚀 刻_加载互锁真空组合480a可定位于制造界面与传送腔室之间。 于替代实施方式中，基板边缘蚀刻功能也可仅以边缘蚀刻装置的形式提供，其中 边缘蚀刻装置由制造界面与独立边缘蚀刻腔室所构成，如图7A、7B与8所示。
图7A中，边缘蚀刻装置602包括制造界面604与独立边缘蚀刻腔室606。待处理 的基板从制造界面604装载至边缘蚀刻腔室606中以进行边缘蚀刻。 一旦经处理，基板接 着可从边缘蚀刻腔室606卸下回到制造界面604。 图7B中，边缘蚀刻装置608包括经由加载互锁真空腔室610连接至独立边缘蚀刻 腔室606的制造界面604。 图8绘示了边缘蚀刻装置612的另一实施方式，其中双边缘蚀刻腔室614耦合至
制造界面604。双边缘蚀刻腔室614具有配制成用以平行处理至少两个基板的两处理区域。
在各处理区域中进行处理的各片基板可分别地从处理接口 604进行装载或卸除。 如前文所述，在此所述的处理系统与方法因而能整合基板边缘处理能力，以同时
处理多片基板。因此，可有利地获得与基板边缘处理能力结合的高产出处理。 尽管上文已揭示本发明之部分实施方式，在不脱离本发明之精神和范围下，也可
获致本发明其它或进一步的实施方式，且其范围由下述权利要求所界定。
1权利要求
一种处理多片基板的装置，包括一加载互锁真空室；一传送腔室，耦合至该加载互锁真空室；以及一个或多个双处理腔室，耦合至该传送腔室，其中各双处理腔室限定两个独立的处理区域，且各处理区域包括一基板支撑件，其具有基板支撑表面；一等离子体产生器，其经配置以将等离子相的蚀刻剂提供至该基板支撑表面的周边区域；以及一耦合至气体源的气体传送组件，其中该气体传送组件经配置以在该基板支撑表面上产生径向气流，其中该径向气流从该基板支撑表面的约中央区域流向该基板支撑表面的该周边区域。
2. 如权利要求1的装置，其中该等离子体产生器包括一第一电极；以及一第二电极，其与该第一电极分隔，其中该第一与该第二电极间的距离依不同位置而不同。
3. 如权利要求2的装置，其中该气体传送组件更耦合至一蚀刻气体源，以将蚀刻气体供至该等离子体产生器。
4. 如权利要求2的装置，其中该第一电极耦合至射频功率偏压，而该第二电极耦合至接地电压、DC偏压或AC偏压之一。
5. 如权利要求2的装置，其中至少该第一电极包含一倾斜部分。
6. 如权利要求2的装置，其中该第二电极设置在该气体传送组件的一部分上。
7. 如权利要求2的装置，其中该第二电极设置在该基板支撑件上。
8. 如权利要求2的装置，其中该等离子体产生器设置在该气体传送组件的外侧。
9. 如权利要求1的装置，其中该气体传送组件包括气体分布板，该气体分布板经配置以在该基板支撑件各处平均地分布处理气体。
10. 如权利要求l的装置，其中该气体源更配置成经由该气体传送组件提供处理气体，以于设置在各处理区域中的基板上形成沉积膜。
11. 一种处理多片基板的装置，包括一加载互锁真空室；一传送腔室，耦合至该加载互锁真空室；一个或多个双处理腔室，其适于执行沉积处理，其中该一个或多个双处理腔室耦合至该传送腔室；以及一基板边缘处理腔室，其耦合至该传送腔室，该基板边缘处理腔室包括一基板支撑件，其具有基板支撑表面；一等离子体产生器，其经配置以将等离子相的蚀刻剂提供至该基板支撑表面的周边区域；以及一气体传送组件，耦合至一气体源，其中该气体传送组件经配置以在该基板支撑表面上产生一径向气流，其中该径向气流从该基板支撑表面的约中央区域流向该基板支撑表面的该周边区域。
12. 如权利要求11的装置，其中该等离子体产生器包括一第一电极；以及一第二电极，其与该第一电极分隔，其中该第一与该第二电极间的距离依不同位置而不同。
13. 如权利要求12的装置，其中该气体传送组件更耦合至一蚀刻气体源，以将蚀刻气体供至该等离子体产生器。
14. 如权利要求12的装置，其中该第一电极耦合至射频功率偏压，而该第二电极耦合至接地电压、DC偏压或AC偏压之一。
15. 如权利要求ll的装置，其中该基板边缘处理腔室系设置在该传送腔室与一制造界面之间。
全文摘要
本发明的实施例涉及一种整合基板边缘处理能力的基板处理系统。所述处理系统的实例包括但不限于一制造界面、一加载互锁真空室、一传送腔室以及一或多个双处理腔室，其中该双处理腔室具有两个或多个可彼此相互隔离，且共享同一气体供应件与同一排气泵的处理区域。在每一双处理腔室中的处理区域包含独立的气体分布组件与RF功率源，以在每一处理区域中基板表面上的选择区域提供等离子体。每一双处理腔室因而设置成能于处理区域中的至少两个基板上同时进行多个经隔离的处理。
文档编号C23F1/02GK101743341SQ200880024436
公开日2010年6月16日 申请日期2008年7月9日 优先权日2007年7月12日
发明者加内什·巴拉萨布拉曼尼恩, 卡希克·贾纳基拉曼, 周建华, 戴尔·R·杜波依斯, 托马斯·诺瓦克, 秋·钱, 穆罕默德·阿尤布, 约瑟夫·C·沃纳, 维斯韦斯瓦伦·西瓦拉玛克里施南, 金义勇, 阿希什·沙, 阿米尔·阿拉-巴提亚, 马克·A·福多尔 申请人:应用材料股份有限公司