用于处理倒角边缘的方法和装置的制作方法

专利名称：用于处理倒角边缘的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体器件的成形。更特别地，本发明涉及用于在半导体器件成形过程中处理衬底的倒角(bevel)边缘的方法和装置。
背景技术：
在处理例如诸如平板显示器制造中使用的半导体晶片或玻璃板的衬底时，通常采用等离子体。多个印模(die)或分割的矩形区域形成在衬底上，各个印模或分隔的矩形区域将变成集成电路。通过材料沉积且被选择性去除的一系列步骤来处理衬底。通常，这种衬底在刻蚀之前覆有硬化乳剂薄膜(诸如光致抗蚀剂掩模)。然后，选择性地去除硬化乳剂的区域，使得下伏层的部分露出。然后，将衬底放置在等离子体处理腔室中的衬底支撑结构上。然后，将一组适当的等离子体气体导入腔室中，并且产生等离子体以刻蚀衬底的暴露区域。在刻蚀处理过程中，在衬底边缘(倒角边缘)附近的上下表面上通常形成例如由碳(C)、氧(O)、氮(N)、氟(F)等组成的聚合物之类的刻蚀副产物。刻蚀等离子体密度通常在衬底边缘附近较低，这使得在倒角边缘的上下表面上积聚了聚合物副产物。通常，在衬底边缘附近，例如在距倒角边缘大约5_至大约15_之间，不存在印模。然而，随着由于多种不同的刻蚀处理而使得连续的副产物聚合物层沉积在倒角边缘的上下表面上，在后续的工艺制程步骤过程中通常具有强力且具有黏合力的有机结合剂将最终弱化。这样，形成在倒角边缘上的聚合物层随后将在诸如衬底表面的湿法清洁等后处理过程中脱落或剥落，通常脱落或剥落到衬底的另一位置上，从而可能会由于颗粒问题而影响器件的产量。诸如SiN和SiO2的介电膜和诸如Al和Cu等金属膜也能够沉积在倒角边缘(包括上下表面)上并且不会在刻蚀工艺制程期间被去除。这些膜也能够在随后的工艺制程步骤过程中积聚并且剥落，并且影响器件产量。因此，沉积膜终止(terminate)且与下伏层材料重叠的晶片边缘已经确定为主要的缺陷源。如果制造商为了增加晶片上印模的数量而试图减少边缘的去除(exclusion)，则问题加剧。尽管边缘缺陷对于相邻印模具有最大的影响，来自边缘缺陷的材料会在晶片的任意点处损坏印模。

发明内容
为了实现上述并且依照本发明的目的，提供一种用于处理衬底的方法。衬底放置在倒角处理腔室中，并且提供约束在倒角处理腔室的周边区域中的钝化等离子体。此处，钝化等离子体是指具有能够形成或沉积钝化层的沉积化学性质的等离子体。可以通过使使能形成钝化层的可被称为钝化气体的气体流到周边区域、由所述气体产生等离子体并且将钝化等离子体约束到周边区域来提供钝化等离子体。利用等离子体，钝化层仅形成在衬底上的倒角区域周围。然后，钝化等离子体被停止。钝化层可以为聚合物膜或无机膜。在本发明的一个方案中，倒角处理腔室可以包括容纳衬底的衬底支撑件，所述衬底支撑件具有比所述衬底的直径小的直径；下边缘电极，其围绕所述衬底支撑件并且与所述衬底支撑件电隔离；气体分布板，其与所述衬底支撑件相对；以及上边缘电极，其与所述下边缘电极相对，所述上边缘电极围绕所述气体分布板并且与所述气体分布板电隔离。在倒角处理腔室中，能够通过控制气体分布板和面向分布板的衬底表面之间的距离来控制钝化等离子体约束的位置。通过提供RF功率可以在下边缘电极和上边缘电极之间产生钝化等离子体。具有钝化层的衬底可经受一种或多种后续工艺制程，在处理期间衬底的倒角边缘区域受钝化层保护。可在后续工艺制程之后去除钝化层。在本发明的一个表现中，在衬底上形成钝化层并且钝化等离子体被停止之后，通过增强等离子体约束在处理腔室的更向外的周边区域(称之为外周边区域)中形成图案化等离子体；使得在距衬底中心更远的外周边区域中形成图案化等离子体。可通过使图案化气体流到外周边区域、通过该图案化气体产生图案化等离子体、并且将该图案化等离子体 约束到外周边区域来提供图案化等离子体。利用图案化等离子体，通过去除倒角区域的外边缘部上的钝化层同时保持倒角区域的内部上的钝化层，使钝化层在腔室中原位图案化。然后，图案化等离子体被停止。利用图案化的钝化层作为保护掩膜来清洁衬底的倒角边缘。然后，去除其余的钝化层。在倒角处理腔室中，可通过减小气体分布板和面向分布板的衬底表面之间的距离或者通过增大气体分布板或约束环的直径来增强外周边区域的等离子体约束。可以通过提供RF功率而在下边缘电极和上边缘电极之间产生图案化等离子体。将钝化层图案化可以在外边缘部中暴露钝化层下面的下伏层，并且可以在倒角边缘清洁过程中从外边缘部中去除暴露的下伏层。下伏层可由氧化膜制成或出自缺陷引发层。在倒角边缘清洁过程中，可以在倒角处理腔室中提供倒角边缘清洁等离子体。利用倒角边缘清洁等离子体来清洁衬底的外边缘部,并且倒角边缘清洁等离子体被停止。可以通过使清洁气体流到周边区域并且通过提供RF功率由清洁气体产生倒角边缘清洁等离子体来提供倒角边缘清洁等离子体。可利用倒角处理腔室中提供的剥离等离子体来去除其余的钝化层。通过减小倒角处理腔室中的等离子体约束来提供剥离等离子体以使剥离等离子体朝向衬底的中心延伸以覆盖其余的钝化层。然后，剥离等离子体被停止。在本发明的另一表现中提供一种用于清洁衬底的倒角边缘的方法。衬底放置在倒角处理腔室中，其中衬底上已经形成有现存的钝化层。提供约束在倒角处理腔室的外周边区域中的图案化等离子体。利用图案化等离子体，通过去除衬底的倒角区域的外边缘部上的钝化层同时保持倒角区域的内部上的钝化层，使钝化层图案化。图案化等离子体被停止。利用图案化的钝化层作为保护掩膜来清洁衬底的倒角边缘。去除其余的钝化层。可以通过使图案化气体流到外周边区域、由图案化气体产生图案化等离子体、并且将图案化等离子体约束到外周边区域来提供图案化等离子体。在倒角处理腔室中，能够通过控制气体分布板和面向分布板的衬底表面之间的距离来控制图案化等离子体约束的位置，并且通过提供RF功率在下边缘电极和上边缘电极之间产生图案化等离子体。
可以通过使清洁气体流到倒角处理腔室中的周边区域、由清洁气体产生倒角边缘清洁等离子体、利用倒角边缘清洁等离子体来清洁衬底的外边缘部、并且通过停止倒角边缘清洁等离子体来清洁倒角边缘。在倒角处理腔室中，可以通过气体分布板和面向分布板的衬底表面之间的间隙来提供清洁气体。通过提供RF功率在下边缘电极和上边缘电极之间产生清洁等离子体。在本发明的另一表现中提供一种用于处理衬底的倒角边缘的装置。所述装置包括倒角处理腔室，其包括形成倒角处理腔室外壳的腔室壁；衬底支撑件，其用于将衬底支撑在倒角处理腔室外壳内，其中所述衬底支撑件具有比衬底的直径小的直径；气体入口，其用于将气体提供到倒角处理腔室外壳中；气体分布板，其与气体入口联接，所述气体分布板与衬底支撑件相对；以及至少一个电极，其用于将功率提供给倒角处理腔室外壳以用于维持等离子体。该至少一个电极包括下边缘电极，其围绕所述衬底支撑件并且与所述衬底支撑件电隔离；以及上边缘电极，其与下边缘电极相对，所述上电极围绕气体分布板并且与气体分布板电隔离。倒角处理腔室进一步包括调压器，其用于调节倒角处理腔室外壳中的压强；以及气体出口，其用于从倒角处理腔室外壳中排出气体。所述装置进一步包括气体源，其与气体入口流体连接并且至少包括钝化气体源；以及控制器，其与气体源和电极可控地连接。所述控制器包括至少一个处理器和计算机可读介质。所述计算机可读介质包括用于由钝化气体产生钝化等离子体的计算机可读代码、用于将钝化等离子体约束到倒角处理腔室的周边区域的计算机宽度代码、用于利用钝化等离子体在晶片的倒角区域周围的衬底上形成钝化层的计算机可读代码，以及用于停止钝化等离子体的计算机可读代码。在本发明的一个方案中，气体源可以进一步包括图案化气体源和清洁气体源，并且计算机可读介质可以进一步包括用于由图案化气体产生图案化等离子体的计算机可读 代码、用于通过增强等离子体约束以使图案化等离子体形成在距衬底中心更远的外周边区域中的方式将图案化等离子体约束到处理腔室的外周边区域的计算机可读代码、用于利用图案化等离子体通过去除倒角区域的外边缘部上的钝化层而保持倒角区域的内部上的钝化层使钝化层图案化的计算机可读代码、用于停止图案化等离子体的计算机可读代码，以及用于利用图案化的钝化层作为保护掩膜来清洁衬底的倒角边缘的计算机可读代码。气体源可以进一步包括剥离气体源，并且计算机可读介质可以进一步包括用于由剥离气体产生剥离等离子体，通过减弱等离子体约束以使剥离等离子体朝向衬底中心延伸以覆盖其余钝化层的计算机可读代码，用于利用剥离等离子体使其余钝化层剥离的计算机可读代码，以及用于停止剥离等离子体的计算机可读代码。下面在本发明的详细说明中并且结合随后的附图对本发明的这些特征和其它特征进行更加详细的说明。


在附图的各幅图中通过举例的方式而不是通过限制的方式图示了本发明，其中相同的附图标记指代相似的元件，并且其中图IA和图IB为可用于实现本发明的倒角处理腔室的示意图。图2A和图2B为示意图地图示出适用于实现在本发明的实施方案中使用的控制器的计算机系统的图。
图3为依照本发明的一个实施方案用于处理衬底的方法的流程图。图4A-4D为示意性地图示出依照本发明的一个实施方案在倒角钝化工艺制程和任选的后续工艺制程期间周边区域中衬底的倒角边缘部的实施例的图。图5A为依照本发明的另一实施方案用于处理衬底的方法的高级流程图。图5B-5E为图5A所示的处理衬底的工艺制程步骤的更加详细的流程图。图6A-6E为示意性地图示出依照本发明的一个实施方案在倒角处理期间在周边区域中衬底的倒角边缘部的实施例的图。
图6F-6H为示意性地图示出依照本发明的其它实施方案在倒角处理期间周边区域中衬底的倒角边缘部的图。图7为示意性地图示出依照本发明的一个实施方案在聚合物涂层后进行O2刻蚀之后图案化(其余)钝化层的轮廓的实施例的图。图8A为示意性地图示出在常规等离子体倒角清洁过程之后氧化物层轮廓的实施例的图。图SB为示意性地图示出依照本发明的实施方案在倒角边缘清洁之后氧化物层轮廓的实施例的图。图9为依照本发明的一个实施方案用于清洁衬底的倒角边缘的方法的工艺制程流程图。图10A-10D为示意性图示出在倒角边缘清洁过程中周边区域中的晶片的倒角边缘部的实施例的图。
具体实施例方式现在将参照如附图中所示的本发明的多个优选的实施方案对本发明进行详细说明。在下面的说明中，为了提供对本发明的全面理解阐述了多个具体的细节。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，可以在不具有这些具体细节中的一些或全部的情况下来实施本发明。在其它情形下，为了避免不必要地混淆本发明，未对公知的工艺制程步骤和/或结构进行详细说明。如上所述，申请人已经确认，诸如半导体晶片之类衬底的倒角边缘是由于颗粒问题和污染引起的主缺陷源。沉积膜终止并且与下伏材料重叠的倒角边缘暴露于诸如干法刻蚀或湿法清洁的各种半导体工艺制程。如果不能很好地控制或保护倒角边缘，衬底的倒角边缘经过这些半导体工艺制程而遭受降级。例如，倒角边缘不受光致抗蚀剂保护并且由于光致抗蚀剂的内置边缘珠去除工艺制程而暴露于刻蚀剂。这种暴露于各种半导体工艺制程会导致倒角边缘的切屑、边缘结构的底切等，这会导致晶片缺陷以及产量损失。另外，申请人已经认识到，为了通过减少边缘的去除来增加晶片上印模的数量，要求更加精确的倒角边缘控制和清洁工艺制程。依照本发明的实施方案，钝化层设置到衬底的倒角边缘以免于暴露于可能有伤害性的半导体工艺制程。受良好控制的约束等离子体用于将钝化层涂覆到倒角边缘上。可利用例如诸如从 Lam Research Corporation, Fremont, California 提供的2300 Coronus 系统等基于等离子体的倒角处理装置来实现本发明的实施方案。然而，本发明不限于具体的倒角处理装置。另外，为了示例性的目的，在本说明书中给出了诸如压强、功率、持续时间、流率等工艺参数，因此这些不是限制性的。为了便于理解，图IA为可用于实现本发明的实施方案的倒角处理腔室100的实施例的示意图。如图IB所示，衬底(晶片)10的倒角(或“倒角边缘”)12为衬底10的边缘部，衬底10的边缘部包括边缘14、衬底10的上表面的部分以及在衬底10的边缘14附近的衬底10的下表面。倒角处理腔室100由腔室壁102封闭。倒角处理腔室100具有衬底支撑件(晶片支撑件)104，衬底10放置在衬底支撑件上。在本发明的一个实施方案中，衬底支撑件104为静电卡盘，其可由RF (射频)功率源(未示出)供电。可选地，衬底支撑件104可以为DC (直流)偏压或接地。衬底支撑件104具有比衬底10的直径小的直径，以使衬底10的外边缘在衬底10的周缘或周边周围延伸超过衬底支撑件104。类似地，气体分布板106具有比衬底10的直径小的直径，以使衬底10的外边缘在衬底10的周缘或周边周围延伸超过气体分布板106。
与衬底支撑件104相对的是带有气体入口 108的气体分布板106，气体入口 108与气体源109连接。气体分布板106与衬底支撑件104和衬底10的上表面间隔开，并且还充当中央盖。气体分布板106可以为介电材料或者导电且接地。优选地，气体分布板106和衬底支撑件104上衬底10的上表面之间的距离140是可控的。可以通过降低气体分布板106、提升衬底支撑件104或者通过这两种方式来控制距离(间隙)140。在衬底10的处理过程中，腔室100可通过RF供电以产生电容耦合处理等离子体或电感耦合处理等离子体。在衬底支撑件104的边缘周围，存在由诸如铝(Al)等导电材料制成的下边缘电极120。下介电环122可设置在衬底支撑件104和下边缘电极120之间，从而将衬底支撑件104和下边缘电极120电隔离。衬底10不与下边缘电极120相接触。外下部环124还可被设置为围绕下边缘电极120，外下部环124延伸下边缘电极120的面向衬底10的表面。外下部环124可以为介电环或绝缘环。下介电环122可由陶瓷制成并且也充当将等离子体物理约束到衬底背面上的下边缘约束环。下介电环122的外径可以改变以控制等离子体在衬底背面上的物理约束。类似地，在气体分布板106的周围，存在由诸如铝(Al)的导电材料制成的上边缘电极110。上边缘电极110可通过上介电环112与气体分布板106电绝缘。外上部环114还可设置为围绕上边缘电极110，外上部环114延伸上边缘电极110的面向衬底10的表面。外上部环114可以为介电环或绝缘环。上介电环112可由陶瓷制成，并且也充当将等离子体物理约束到衬底正面上的上边缘约束环。上介电环112的外径可以改变以便控制等离子体在衬底正面上的物理约束。处理等离子体被约束在倒角处理腔室100的周边区域中。依照本发明的实施方案，等离子体被约束在与形成于上边缘电极110和下边缘电极120之间的空间相对应的周边区域中。限定等离子体约束空间的上表面和下表面可分别通过上绝缘环114和下绝缘环124的表面向外延伸。在本发明的一个实施方案中，下边缘电极120与RF功率源130联接，并且上边缘电极Iio接地。在倒角边缘处理过程中，RF功率源130可供给RF功率以在上边缘电极110和下边缘电极120之间产生等离子体。在另一实施方案中，上边缘电极110和下边缘电极120两者均接地，并且可经由另外的阴极环电极(未示出)来提供RF功率，阴极环电极设置到上下绝缘环114和124的外部并且与RF功率源130联接。阴极环电极可以具有面向倒角边缘的通道。可选地，在又一实施方案中，上边缘电极110和阴极环电极(未示出)可以接地，并且下边缘电极120可与RF功率源130联接。在又一实施方案中，上边缘电极110和下边缘电极120两者均接地，并且可以经由围绕衬底边缘和上下边缘电极110和120之间的空间的感应线圈(未示出)来提供RF功率。感应线圈(未示出)与RF功率源130联接并且用于在衬底边缘附近产生电感耦合等离子体。气体分布板106和衬底10之间的间距(间隙)140小于1mm，以确保在倒角边缘处理过程中在气体分布板106和衬底10之间不形成等离子体。处理气体可从与气体入口 108流体连接的任何气体源109供给、通过间距140到达周边区域、并且通过排放(真空)泵134经由气体出口 132从腔室100中排出。在一个实施方案中， 气体入口 108位于气体分布板106的中心附近。可选地，还可通过布置在处理腔室100的其它部分中的气体入口来供给处理气体。控制器136与RF功率源130、气体源109、真空泵134以及任意其它单元或部分可控地连接。依照本发明的一个实施方案，倒角处理腔室100可进一步包括如图IA所示的上垂直位移单元142和下垂直位移单元144中的至少一个。上垂直位移单元142被配置为使气体分布板106沿垂直方向移动,从而改变衬底10的上表面和气体分布板106的下表面之间的距离(间隙)140。类似地，下垂直位移单元144被配置为使衬底支撑件104沿垂直方向移动，从而改变衬底10的上表面和气体分别板106的下表面之间的距离(间隙)140。控制器136可与上下垂直位移单元142和144联接并且控制上下垂直位移单元142和144。图2A和图2B图示出适于实现在本发明的实施方案中使用的控制器136的计算机系统200。图2A示出了计算机系统的一种可行的物理形式。当然，计算机系统可具有多种物理形式，其范围从集成电路、印制电路板以及小型手持式器件到巨型超级计算机。计算机系统200包括监视器202、显示器204、壳体206、磁盘驱动器208、键盘210和鼠标212。磁盘214为用于与计算机系统200交换数据的计算机可读介质。图2B为计算机系统200的方框图的实施例。各种类型的子系统附接至系统总线220。处理器222 (也称为中央处理单元或CPU)与包括存储器224的存储器件联接。存储器224包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。如本领域公知的，ROM用于将数据和指令单向地传送到CPU，RAM通常用于以双向的方式传送数据和指令。这两种类型的存储器可以包括下面所述的任何适当的计算机可读介质。固定磁盘226也与CPU 222双向联接；其提供额外的数据存储容量并且还可包括下面描述的计算机可读介质中的任一种。固定磁盘226可用于存储程序、数据等并且通常为比主存储器慢的辅存储介质(诸如硬盘)。应理解的是，保持在固定磁盘226内的信息在适当的情况下可以作为虚拟存储器的标准样式并入存储器224中。可移除磁盘214可具有下面描述的任意计算机可读介质的形式。CPU 222也与诸如显示器204、键盘210、鼠标212和扬声器230等各种输入/输出器件联接。一般地，输入/输出器件可以为下述中的任一种视频显示器、跟踪球、鼠标、键盘、麦克分、触摸显示器、传感器读卡器、磁带或纸带读取器、写字板、唱针、语音或手写识别器、生物计量读取器或其它计算机。CPU 222可任选地利用网络接口 240与另一计算机或远程通信网络联接。通过这种网络接口，可想像的是，在执行上述方法步骤的过程中，CPU 222可接收来自网络的信息，或者可将信息输出到网络。此外，本发明的方法实施方案可仅仅在CPU 222上执行或者可结合共享工艺制程的部分的远程CPU在诸如因特网等网络上执行。
另外，本发明的实施方案进一步涉及计算机存储产品，所述计算机存储产品带有计算机可读介质，所述计算机可读介质上存储有用于执行各种计算机实现操作的计算机代码。介质和计算机代码可以是为了本发明的用途而专门设计和构造的，或者可以为对于计算机软件领域的技术人员来说公知且可使用的类型。有形的计算机可读介质的实施例包括但不限于诸如硬盘、软盘和磁带等磁介质；诸如CD-ROM和全息器件等光介质；诸如光软盘的磁光介质；以及专门配置为存储和执行程序代码的硬件器件，诸如专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)以及ROM和RAM器件。计算机代码的实施例包括诸如由编译器生成的机器代码，以及由计算机利用解释程序执行的包含更高级代码的文件。计算机可读介质还可以为由具体体现在载波中的计算机数据信号发送并且表示能够由处理器执行的指令序列的计算机代码。
图3为依照本发明的一个实施方案用于处理衬底的方法的流程图。在本实施方案中，钝化层形成在倒角区域上以在一个或多个后续工艺制程中保护倒角边缘部。图4A-4D示意性地图示出在倒角钝化工艺制程及后续工艺制程中周边区域中晶片的倒角边缘部的实施例。衬底10放置在倒角处理腔室中(302)，例如上面讨论的倒角处理腔室100。尽管能够将等离子体可控地约束在腔室的周边区域中的任何倒角处理腔室可用于本发明，但主要利用倒角处理腔室100作为示例性实施例对本发明的下面的实施方案进行说明。衬底10可以为上面形成有氧化物层402的半导体晶片400，如图4A所示。提供约束在倒角处理腔室的周边区域中的钝化等离子体(304)。例如，通过使钝化气体流到周边区域(306)、由钝化气体产生钝化等离子体(308)以及将钝化等离子体约束到周边区域(310)来提供约束等离子体。利用钝化等离子体(未示出)，钝化层404形成在衬底上仅在衬底的倒角区域周围的区域中(312)，如图4B所示。然后，停止钝化等离子体(314)。应当注意的是，钝化层404可以形成在衬底边缘附近包括衬底的上表面和下表面的倒角区域上，如图4B所示。可选地，如果从衬底的上表面侧提供钝化等离子体，则钝化层404可以形成在倒角区域上除衬底的下表面以外的区域中。钝化层404可以为聚合物膜或无机膜，这取决于要保护倒角边缘的后续半导体工艺制程。例如，钝化(沉积)气体可以为含碳氢化合物和氟的气体，诸如甲烷、乙烯、丁二烯、氟代甲烷等，结合诸如N2、Ar、He等填充气体。通过控制钝化气体成分，期望组成的聚合物能够沉积到衬底的倒角边缘上。类似地，非碳氢化合物化学物质也能够用来形成钝化层。例如，诸如二氯娃烧(dichlorosilane)、四乙氧基娃烧等含Si气体与诸如氨等含氧或含氮气体可用来形成SiO2或NixNx膜。当腔室被加热到高温时，这种无机钝化层是适用的。在钝化层404沉积之后，衬底10可经受任何后续的半导体工艺制程(诸如刻蚀、图案形成、清洁或其它沉积)(316)。在后续工艺制程期间通过钝化层404来保护衬底10的倒角边缘区域，如图4C所示。可以利用不同的腔室来执行这些后续的半导体工艺制程。在此实施例中，后续工艺制程为下伏氧化物层402的刻蚀(去除)。一旦半导体工艺制程完成，可利用带有用于去除(刻蚀或剥离)钝化层的化学物质的相同的倒角处理腔室或者利用另外的工具来去除钝化层(318)，如图4D所示。尽管倒角处理腔室通常仅用于刻蚀或清洁倒角边缘，本发明的实施方案在倒角边缘部上沉积而不是刻蚀保护层(钝化层)。距晶片中心的钝化层的径向位置是由等离子体约束控制的(沉积距离控制)。例如，对于毫米级的距离控制，使用不同的约束环(硬件)。也就是说，可以改变倒角处理腔室的环/电极的配置。对于亚毫米级距离控制，可通过诸如将沉积气体馈送到周边区域的衬底和介电(陶瓷)环之间的间隙以及处理腔室的压强等配方条件来控制等离子体约束。改变钝化气体馈送的位置也可用来控制沉积距离。钝化层(沉积膜)的厚度轮廓与刻蚀轮廓相似，并且随着沉积距离靠近晶片边缘而按指数规律增长，得到非常尖锐的过渡阶。钝化层的厚度通常为沉积时间、沉积压强和RF功率的线性函数。控制这些参数以在期望距离/位置处沉积期望厚度的钝化层。例如，在倒角处理腔室100 (图1A)中，约束钝化等离子体(310)可以包括控制气体分布板106和面向分布板106的衬底10的上表面之间的距离140。通过从RF功率源130提供RF功率，在下边缘电极120和上边缘电极110之间产生钝化等离子体。应当注意的是，上介电环112在内(晶片中心)侧具有突起以使所述突起的表面和衬底的上表面之间的距离与间隙140相同。下介电环122也在内侧具有突起从而在倒角区域中暴露衬底10的背面，如图IA所示。通过上介电环112的表面、上边缘电极110的表面、上绝缘环114的表面、下介电环122的表面、下边缘电极120的表面以及下绝缘环124的表面来约束钝化等离子体。 倒角处理的配方的实施例如下腔室压强设定在I托和4托之间，优选地在1250毫托至4托之间，更优选地在I. 5托和4托之间。RF源提供在200瓦和1000瓦之间的RF功率。在实施例中，在RF功率为400瓦且在4托下，提供120sccm的C2H4以及120sccm的N2的钝化气体。还可以用CH4来替代C2H4。沉积时间可从几秒到几分钟，这取决于钝化层的期望厚度以及其它参数。得到的钝化层可在倒角区域具有几纳米至几微米的厚度。钝化层可具有几微米的厚度。间隙140设定在O. 3mm至几个毫米之间，优选地比较大以允许减少的等离子体约束以及增加涂覆区域。在实施例中，优选的是，使用较低的功率(大约400瓦)、较小的间隙(大约O. 35mm)以及适度高压(大约I. 9托至4托)，以形成更加稳定且均匀的钝化层并且提高涂覆速率。较大的间隙、较低的压强、和/或较高的功率会导致钝化层的剥落状况。图5A-5E为依照本发明的另一实施方案用于处理衬底的方法的工艺制程流程图。在此实施方案中，钝化层用于在倒角边缘清洁过程中保护衬底(晶片)的器件区域。图6A-6F示意性地图示出在倒角处理期间周边区域中衬底的倒角边缘部的示例。在此实施方案中，钝化层首先以与如上所述相似的方式利用步骤302至314形成在衬底的倒角区域上。衬底10放置在倒角处理腔室中(502)，例如上面所述的倒角处理腔室100。衬底10可以为上面形成有氧化物层602的半导体晶片600，如图6A所示。提供约束在倒角处理腔室的周边区域606中的钝化等离子体604 (504),如图6B所示。例如,通过使钝化气体流到周边区域(506)、由钝化气体产生钝化等离子体(508)以及将钝化等离子体约束到周边区域(510)来提供约束等离子体。钝化气体可以为含C和含H的气体。优选地，含C2H4和N2的气体。可选地，为了形成诸如SiO2或SixNx之类的无机钝化层，可以使用含Si元素的钝化气体。通过将气体分布板106设定在高位置处以使钝化等离子体覆盖要钝化的周边区域，间隙140可设定在O. 60mm至O. 9mm之间，优选地大约为O. 65mm。利用钝化等离子体604，钝化层608形成在衬底10上的仅在衬底(512)的倒角区域周边的区域中，如图6B所示。例如，使聚合物膜沉积10-15秒以具有大约I μ η的厚度。根据间隙140的距离和期望厚度，沉积时间可为30秒或更多。在此实施例中，钝化层608形成在倒角区域边缘附近衬底的边缘和上表面上，而不在下表面上形成，如图6B所示。然后，钝化等离子体被停止(514)。在沉积钝化层608之后，提供图案化等离子体610(516)。通过增强等离子体约束以使图案化等离子体610形成在与周边区域606相比距衬底中心更远的外周边区域612中的方式将图案化等离子体610约束在处理腔室的外周边区域612中，如图6C所示。应当注意的是，倒角区域的外边缘部对应于如图6C所示的形成有图案化等离子体的外周边区域612。可通过使图案化气体流到外周边区域612 (518)、由图案化气体产生图案化等离子体610 (520)以及将图案化等离子体610约束到外周边区域612 (522)来提供图案化等离子体610，如图5C所示。例如，图案化等离子体610可以为氧(O2)气体、优选地仅为02，这对于刻蚀聚合物是高选择比的。 利用图案化等离子体610使钝化层608图案化(524)。基于O2的图案化工艺制程可持续大约10秒至15秒。由于图案化等离子体610被进一步推动而远离衬底的中心区域，钝化层608的位于倒角区域的外边缘部上的部分被去除，而钝化层的其余部分608a仍保持在倒角区域的内部上，如图6C所示。在图案形成之后，图案化等离子体610被停止(526)。依照本发明的一个实施方案，气体分布板106和面向气体分布板106的衬底10的表面之间的距离(间隙)140减小以增强等离子体约束，使得与钝化等离子体604相比，图案化等离子体610被进一步推动远离中心部分而朝向边缘并且被约束到外周边区域612。可通过上垂直位移单元142使气体分布板106向下移动从而减小间隙140。例如，气体分布板106可被设定在提供O. 30mm间隙的较低位置处。可选地，可通过下垂直位移单元144使衬底支撑件104向上移动从而减小间隙140。通过利用RF功率源130提供RF功率，在下边缘电极120和上边缘电极110之间形成图案化等离子体610。图7示意性地图示出在继聚合物涂覆(具有O. 65mm的间隙)后的O2刻蚀(具有O. 30mm的间隙)之后图案化的(其余的)钝化层的轮廓的示例。然后，利用图案化的钝化层608a作为保护掩膜来清洁衬底的倒角边缘(528)。图5D为倒角清洁的更加详细的工艺制程流程图。倒角边缘清洁工艺制程(528)可以包括向倒角处理腔室中提供倒角边缘清洁等离子体614(530)，利用倒角边缘清洁等离子体614来清洁衬底的外边缘部(532)，以及停止倒角边缘清洁等离子体614。可通过使清洁气体流到周边区域以及通过提供RF功率而由清洁气体产生倒角边缘清洁等离子体来提供倒角边缘清洁等尚子体614。应当注意的是，倒角边缘清洁等离子体614可与图案化等离子体610相似地被约束在外边缘区域612中，如图6D所示。然而，通过其余的钝化层609a来保护器件区域(清洁等离子体不会触及的区域)，倒角边缘清洁的等离子体约束不必如图案化等离子体610那样严格或精确。例如，清洁等离子体可形成在比外周边区域(向内)宽的周边区域中，只要通过其余钝化层608a覆盖和保护会受清洁等离子体影响的区域即可。依照本发明的一个实施方案，钝化层608的图案形成(524)可在外边缘部中暴露钝化层下面的下伏层602，如图6C所示。在这种情况下，倒角边缘清洁工艺制程(528)可以包括利用其余钝化层608a作为刻蚀掩膜，从外边缘部去除(刻蚀)暴露的下伏层602。如果下伏层由氧化物膜制成，例如，含CHF3和N2的刻蚀化学物质可用作作为倒角边缘清洁工艺制程的部分去除(刻蚀)暴露的氧化物膜602的清洁气体。这种清洁工艺制程可持续大约10至30秒。 CHF3-N2化学物质对于氧化物来说是高选择性的，而这种化学物质对于聚合物(钝化层材料)具有极低的刻蚀率。另外，CF4-N2也可用于使氧化物层形成图案。与在不使用钝化层进行常规的等离子体倒角边缘清洁工艺制程之后残留的这种氧化物层相比，通过用其余钝化层608a作为掩膜形成图案，其余(图案化)的氧化物层602a具有极陡的刻蚀轮廓。在清洁倒角边缘之后，去除其余的钝化层608a (536)，如图5A和图6E所示。可利用任何常规的方法来执行其余钝化层608a的去除。然而，依照本发明的一个实施方案，还可利用相同的倒角处理腔室100在原位执行其余钝化层608a的去除。例如，其余钝化层608a的去除可以包括如图5E所示，提供剥离等离子体(538)，利用剥离等离子体使其余钝化层剥离(540)，以及停止剥离等离子体(542)。通过减弱倒角处理腔室100中的等离子体约束使得剥离等离子体朝向衬底中心延伸从而覆盖其余钝化层608a，这样剥离等离子体可提供给存在其余钝化层608a的周边区域。例如，间隙140可增大(例如,增大至大约0. 60mm至0. 90mm),并且提供含O2的剥离气体以形成剥离等离子体。可仅使用O2化学物质剥离工艺制程持续大约10秒，或者可使用CO2化学物质持续大约60秒。图8A示意性地图示出在常规的等离子体倒角清洁工艺制程之后氧化物层轮廓的示例。尽管常规的倒角清洁工艺制程中的约束等离子体形成了渐进(asymptotically)增长刻蚀率从而选择性地刻蚀氧化物层并且使氧化物层形成图案，但是轮廓具有0. 5_级的过渡(从整个厚度到完全去除)距离，如图8A所示。图SB示意性地图示出依照本发明的实施方案在倒角边缘清洁之后氧化物层轮廓的示例。通过使用如上所述的图案化的钝化层的掩膜和高选择性的工艺制程，过渡距离减小至小于0. 05mm (薄膜度量分辨率的阈值)的级，如图SB所示。也就是说，依照本发明的实施方案，清洁后的倒角区域和未触及的器件区域被清楚地限定并且明确地绘出轮廓。应当注意的是，诸如化学-机械抛光和湿法清洁的倒角清洁的其它常规方法能够形成这种氧化物层的极陡的坡度(即，短的过渡距离)，而它们不能提供良好的可重复控制并且可能不能够清洁全部的膜。这样，本发明的实施方案提供了具有小过渡距离的等离子体倒角清洁的优点，这些优点具有诸如良好的可重复性以及灵活性。此外，能够利用相同的倒角处理腔室在原位执行钝化、图案形成以及倒角清洁等全部工艺制程。另外，还可以利用相同的倒角处理腔室在原位执行后续的钝化层去除。依照另一实施方案，其余钝化层608a还可以在与图6C所示的工艺制程相对应的如图6F所示的刻蚀工艺制程期间保护边缘附近的器件区域620。例如，在距倒角边缘2mm的内部可能存在临界器件图案，并且在距倒角边缘I. 8mm处存在缺陷区域。换句话说，在
I.8_处以及向外的区域被视为缺陷区域(缺陷层)622。这样，减小下伏层要被清洁的地方(缺陷区域)和下伏层不被清洁的地方(保护部分或器件区域)之间的过渡距离是可取的。如果器件区域620靠近缺陷区域622，减小过渡距离是重要的，并且钝化层不仅保护介电/氧化物层，而且保护在晶片边缘的去除部分内部的器件区域。介电层可用作监测过渡距离的替代层。在常规的等离子体倒角清洁中，在刻蚀介电层之后，形成了 Imm级的相对长的过渡距离，如图8A的厚度轮廓测量法所示。通过钝化层的沉积和图案形成，在刻蚀介电层之后测得0. Imm或更小级的较短过渡距离，如图8B中厚度轮廓测量所示。依照本发明的又一实施方案，在去除下伏层602 (图6D)之后倒角边缘清洁工艺制程继续，从而部分地刻蚀下伏层602下面的衬底材料600 (例如，硅晶片)，如图6G所示。例如，在停止用于去除氧化物层602的清洁等离子体之后，提供不同的刻蚀(清洁)气体以产生刻蚀硅晶片600的第二倒角边缘清洁等离子体616。例如，含SF6和Ar的清洁气体可用于产生用于这种硅刻蚀的第二倒角边缘清洁等离子体。可在与用于去除下伏层602的第一倒角边缘清洁等离子体614的区域相同的区域中提供第二倒角边缘清洁等离子体616。由于器件区域仍受其余钝化层608a保护，第二清洁等离子体的等离子体约束不必严格或精确。刻蚀/清洁工艺制程可持续大约8秒至10秒。应当注意的是，倒角边缘清洁气体具有对于目标层具有良好的刻蚀选择性。CHF3-N2K学物质的刻蚀选择性(氧化物层=Si :钝化(聚合物)层)可以为大约7 1 0. 7，并且SF6-Ar的化学物质的刻蚀选择性可以为大约I :20广0(极低)。在清洁倒角边缘之后，其余钝化层608a被去除(536)，如图5A和图6H所示。可利用如上所述的任何常规方法来执行其余钝化层608a的去除。
图9图示出依照本发明的另一实施方案用于清洁衬底的倒角边缘的方法的工艺制程流程。图10A-10E示意性地图示出在倒角边缘清洁期间周边区域中晶片的倒角边缘部的示例。用相似的附图标记表示相似的元件。衬底10放置在倒角处理腔室中(902)。在此实施例中，利用任何常规方法在衬底10上形成钝化层708，如图IOA所示。钝化层708可利用自旋涂覆、沉积等而形成并且可由聚合物或无机材料制成。钝化层708可覆盖衬底10的整个表面。与前面的实施例相似，倒角处理腔室100可用于进行倒角边缘清洁。提供约束在倒角处理腔室的外周边区域612中的图案化等离子体610 (904)。可通过使图案化气体流到外周边区域612、由图案化气体产生图案化等离子体610以及将图案化等离子体610约束到外周边区域612来提供图案化等离子体610，与图5C所示的工艺制程类似。与前述实施例类似，通过将间隙140设定为具有小的距离，可将图案化等离子体610约束在外周边区域612中。如果钝化层708为聚合物，则图案化气体610可以为氧(O2)气体，优选地仅为O2。利用图案化等离子体610，通过去除衬底的倒角区域的外边缘部上的钝化层708，而仍保持倒角区域的内部上的其余部分的钝化层708a，使钝化层708图案化(906)，如图IOB所示。在图案形成之后，停止图案化等离子体610 (908)。然后，利用图案化的钝化层708a作为保护掩膜来清洁衬底的倒角边缘(910)。倒角边缘清洁工艺制程(910)可以包括在倒角处理腔室中提供倒角边缘清洁等离子体，利用倒角边缘清洁等离子体来清洁衬底的外边缘部，以及停止倒角边缘清洁等离子体,与图5D所示的工艺制程类似。可以通过使清洁气体流到周边区域以及通过提供RF功率而由清洁气体产生倒角边缘清洁等离子体来提供倒角边缘清洁等离子体。倒角边缘清洁等离子体614可与图案化等离子体610类似地约束在外周边区域612中，如图IOC所示。然而，由于器件区域(清洁等离子体未触及的区域)受其余钝化层708a保护，倒角边缘清洁的等离子体约束不必如图案化等离子体610那样严格或精确。例如，清洁等离子体可形成在比外周边区域(向内)更宽的周边区域中。与前述实施例类似，倒角边缘清洁工艺制程(910)可以包括刻蚀掉如图IOC所示的暴露的下伏层602。在清洁倒角边缘之后，去除其余钝化层708a (912)，如图IOD所示。可以利用任何常规方法来执行其余钝化层708a的去除。在本发明的一个实施方案中，气体分布板106由导电材料制成并且能够移动以将衬底表面和气体分布板106之间的间距增加至使得等离子体可保持在气体分布板106和衬底之间的距离。在该实施方案中，倒角处理腔室还可用作用于从衬底上去除其余钝化层708a的剥离腔室。应当注意的是，与前述实施例类似，钝化层不仅保护介电/氧化物层，而且保护在晶片边缘的去除部分内部的器件区域。另外，倒角边缘清洁(910)可以进一步包括进一步刻蚀到晶片材料(娃)600中，从而在衬底中形成阶(未示出)，与前述实施例类似。 尽管已经根据多个优选的实施方案对本发明进行了说明，存在落在本发明范围之内的改动、置换以及各种替代等同方案。还应当注意的是，存在多种实现本发明的方法和装置的可选方式。因此，旨在将随附的权利要求书解释为包含落在本发明的主旨和范围之内的所有这些改动、置换以及各种替代等同方案。
权利要求
1.一种处理衬底的方法，包括 将衬底放置在倒角处理腔室中； 提供约束在所述倒角处理腔室的周边区域中的钝化等离子体； 利用所述钝化等离子体仅在所述衬底的倒角区域周围在所述衬底上形成钝化层；以及 停止所述钝化等离子体。
2.根据权利要求I中所述的方法，其中，所述钝化层为聚合物膜或无机膜。
3.根据权利要求I中所述的方法，其中，所述提供所述钝化等离子体包括 使钝化气体流到所述周边区域； 由所述钝化气体产生所述钝化等离子体；以及 将所述钝化等离子体约束到所述周边区域。
4.根据权利要求3中所述的方法，其中，所述倒角处理腔室包括 衬底支撑件，其容纳所述衬底，所述衬底支撑件具有比所述衬底的直径小的直径； 气体分布板，其与所述衬底支撑件相对； 下边缘约束环，其具有变化的外径以控制所述等离子体在所述衬底背面上的物理约束； 上边缘约束环，其具有变化的外径以控制所述等离子体在所述衬底正面上的物理约束； 下边缘电极，其围绕所述衬底支撑件并且与所述衬底支撑件电隔离；以及上边缘电极，其与所述下边缘电极相对，所述上边缘电极围绕所述气体分布板并且与所述气体分布板电隔离， 其中，所述约束所述钝化等离子体包括下述中的至少一项 控制所述气体分布板和面向所述分布板的所述衬底的表面之间的距离；以及 控制所述上下边缘约束陶瓷环的所述外径， 并且其中，通过提供RF功率在所述下边缘电极和所述上边缘电极之间产生所述钝化等离子体。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，进一步包括 用后续工艺制程来处理所述衬底，在所述后续工艺制程期间所述衬底的所述倒角边缘区域受所述钝化层保护；以及去除所述钝化层。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，进一步包括 通过增强等离子体约束以使图案化等离子体形成在距所述衬底的中心更远的外周边区域中的方式来提供形成在所述处理腔室的所述外周边区域中的所述图案化等离子体；利用所述图案化等离子体，通过去除所述倒角区域的外边缘部上的所述钝化层，同时仍保持所述倒角区域的内部上的所述钝化层，使所述钝化层图案化； 停止所述图案化等离子体； 利用所述图案化的钝化层作为保护掩膜来清洁所述衬底的所述倒角边缘；以及 去除其余的钝化层。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述提供所述图案化等离子体包括 使图案化气体流到所述外周边区域；由所述图案化气体产生所述图案化等离子体；以及 将所述图案化等离子体约束到所述外周边区域。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述倒角处理腔室包括 衬底支撑件，其容纳所述衬底，所述衬底支撑件具有比所述衬底的直径小的直径； 气体分布板，其与所述衬底支撑件相对； 下边缘约束环，其具有变化的外径以控制所述等离子体在所述衬底背面上的所述物理约束； 上边缘约束环，其具有变化的外径以控制所述等离子体在所述衬底正面上的所述物理约束； 下边缘电极，其围绕所述衬底支撑件并且与所述衬底支撑件电隔离；以及上边缘电极，其与所述下边缘电极相对，所述上边缘电极围绕所述气体分布板并且与所述气体分布板电隔离， 其中，所述增强等离子体约束包括下述项中的至少一项 减小所述气体分布板和面向所述分布板的所述衬底的表面之间的距离；以及 控制所述上下边缘约束陶瓷环的所述外径， 并且其中，通过提供RF功率在所述下边缘电极和所述上边缘电极之间产生所述图案化等离子体。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述图案化在所述外边缘部中暴露所述钝化层下面的下伏层，所述清洁所述倒角边缘包括 从所述外边缘部去除由氧化物膜制成的暴露的所述下伏层。
10.根据权利要求6所述的方法，其中，所述清洁倒角边缘包括 在所述倒角处理腔室中提供倒角边缘清洁等离子体； 利用所述倒角边缘清洁等离子体来清洁所述衬底的所述外边缘部；以及 停止所述倒角边缘清洁等离子体。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述提供倒角边缘清洁等离子体包括 使清洁气体流到所述周边区域；以及 通过提供RF功率由所述清洁气体产生所述倒角边缘清洁等离子体。
12.根据权利要求6所述的方法，其中，所述去除所述其余的钝化层包括 提供剥离等离子体，通过减弱所述倒角处理腔室中的所述等离子体约束使得所述剥离等离子体朝向所述衬底的所述中心延伸以覆盖其余的钝化层； 利用所述剥离等离子体来剥离所述其余的钝化层；以及 停止所述剥离等离子体。
13.一种用于清洁衬底的倒角边缘的方法，包括 将衬底放置在倒角处理腔室中，所述衬底上形成有现存的钝化层； 提供形成在所述倒角处理腔室的外周边区域中的图案化等离子体； 利用所述图案化等离子体，通过去除所述衬底的所述倒角区域的外边缘部上的所述钝化层，同时保持所述倒角区域的内部上的所述钝化层，使所述钝化层图案化； 停止所述图案化等离子体； 利用所述图案化的钝化层作为保护掩膜来清洁所述衬底的所述倒角边缘；以及去除其余的钝化层。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述提供图案化等离子体包括 使图案化气体流到所述外周边区域； 由所述图案化气体产生所述图案化等离子体；以及 将所述图案化等离子体约束到所述外周边区域。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述倒角处理腔室包括 衬底支撑件，其容纳所述衬底，所述衬底支撑件具有比所述衬底的直径小的直径； 气体分布板，其与所述衬底支撑件相对； 下边缘约束环，其具有变化的外径以控制所述等离子体在所述衬底背面上的物理约束； 上边缘约束环，其具有变化的外径以控制所述等离子体在所述衬底正面上的物理约束； 下边缘电极，其围绕所述衬底支撑件并且与所述衬底支撑件电隔离；以及上边缘电极，其与所述下边缘电极相对，所述上边缘电极围绕所述气体分布板并且与所述气体分布板电隔离， 其中，所述约束所述图案化等离子体包括下述项中的至少一项 控制所述气体分布板和面向所述分布板的所述衬底的表面之间的距离；以及 控制上下边缘约束陶瓷环的外径， 并且其中，通过提供RF功率在所述下边缘电极和所述上边缘电极之间产生所述图案化等离子体。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其中，所述清洁倒角边缘包括 使清洁气体流到所述倒角处理腔室中的所述周边区域； 由所述清洁气体产生倒角边缘清洁等离子体； 利用所述倒角边缘清洁等离子体来清洁所述衬底的所述外边缘部；以及 停止所述倒角边缘清洁等离子体。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述倒角处理腔室包括 衬底支撑件，其容纳所述衬底，所述衬底支撑件具有比所述衬底的直径小的直径； 下边缘电极，其围绕所述衬底支撑件并且与所述衬底支撑件电隔离； 气体分布板，其与所述衬底支撑件相对；以及 上边缘电极，其与所述下边缘电极相对，所述上边缘电极围绕所述气体分布板并且与所述气体分布板电隔离， 其中，所述清洁气体是通过所述气体分布板和面向所述分布板的所述衬底的表面之间的间隙提供的， 并且其中，通过提供RF功率在所述下边缘电极和所述上边缘电极之间产生所述清洁等离子体。
18.用于处理衬底的倒角边缘的装置，包括 倒角处理腔室，包括 腔室壁，其形成倒角处理腔室外壳； 衬底支撑件，其用于将衬底支撑在所述倒角处理腔室外壳内，其中所述衬底支撑件具有比所述衬底的直径小的直径； 气体入口，其将气体提供给所述倒角处理腔室外壳； 气体分布板，其与所述气体入口联接，所述气体分布板与所述衬底支撑件相对； 至少一个电极，其用于向所述倒角处理腔室外壳提供功率以维持等离子体，包括 下边缘电极，其围绕所述衬底支撑件并且与所述衬底支撑件电隔离；以及上边缘电极，其与所述下边缘电极相对，所述上边缘电极围绕所述气体分布板并且与所述气体分布板电隔离； 调压器，其用于调节所述倒角处理腔室外壳中的压强；以及 气体出口，其用于从所述倒角处理腔室外壳中排出气体； 气体源，其与所述气体入口流体连接并且至少包括钝化气体源； 控制器，其与所述气体源和所述至少一个电极可控地连接，包括 至少一个处理器；以及 计算机可读介质，包括 用于由钝化气体产生钝化等离子体的计算机可读代码； 用于将所述钝化等离子体约束到所述倒角处理腔室的周边区域的计算机可读代码；用于利用所述钝化等离子体在所述晶片的倒角区域周围在所述衬底上形成钝化层的计算机可读代码；以及 用于停止所述钝化等离子体的计算机可读代码。
19.根据权利要求18所述的装置，其中，所述气体源进一步包括图案化气体源和清洁气体源， 并且其中，所述计算机可读介质进一步包括 用于由图案化气体产生图案化等离子体的计算机可读代码； 用于通过增强等离子体约束以使得所述图案化等离子体形成在距所述衬底的中心更远的外周边区域中的方式而在所述处理腔室的所述外周边区域中形成所述图案化等离子体的计算机可读代码； 用于利用所述图案化等离子体通过从所述倒角区域的外边缘部去除所述钝化层而仍保持所述倒角区域的内部上的所述钝化层使所述钝化层图案化的计算机可读代码； 用于停止所述图案化等离子体的计算机可读代码；以及 用于利用图案化的钝化层作为保护掩膜来清洁所述衬底的所述倒角边缘的计算机可读代码。
20.根据权利要求19所述的装置，其中，所述气体源进一步包括剥离气体源， 并且其中，所述计算机可读介质进一步包括 用于由剥离气体产生剥离等离子体，通过减弱所述等离子体约束以使得所述剥离等离子体朝向所述衬底的所述中心延伸以覆盖其余钝化层的计算机可读代码； 用于利用所述剥离等离子体来剥离其余钝化层的计算机可读代码；以及 用于停止所述剥离等离子体的计算机可读代码。
21.根据权利要求I或2所述的方法，其中，所述提供钝化等离子体包括 使钝化气体流到所述周边区域； 由所述钝化气体产生所述钝化等离子体；以及将所述钝化等离子体约束到所述周边区域。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述倒角处理腔室包括 衬底支撑件，其容纳所述衬底，所述衬底支撑件具有比所述衬底的直径小的直径； 气体分布板，其与所述衬底支撑件相对； 下边缘约束环，其具有变化的外径以控制所述等离子体在所述衬底背面上的物理约束； 上边缘约束环，其具有变化的外径以控制所述等离子体在所述衬底正面上的物理约束； 下边缘电极，其围绕所述衬底支撑件并且与所述衬底支撑件电隔离；以及上边缘电极，其与所述下边缘电极相对，所述上边缘电极围绕所述气体分布板并且与所述气体分布板电隔离， 其中，所述约束所述钝化等离子体包括下述项中的至少一项 控制所述气体分布板和面向所述分布板的所述衬底的表面之间的距离；以及 控制所述上下边缘约束陶瓷环的所述外径， 并且其中，通过提供RF功率而在所述下边缘电极和所述上边缘电极之间产生所述钝化等离子体。
23.根据权利要求1-2和21-22中的任一项所述的方法，进一步包括 通过后续工艺制程来处理所述衬底，所述衬底的所述倒角边缘区域在所述后续工艺制程中受所述钝化层保护；以及去除所述钝化层。
24.根据权利要求1-2和22-23中的任一项所述的方法，进一步包括 通过增强等离子体约束以使得图案化等离子体形成在距所述衬底的中心更远的外周边区域中的方式来提供形成在所述处理腔室的所述外周边区域中的所述图案化等离子体； 利用所述图案化等离子体，通过去除所述倒角区域的外边缘部上的所述钝化层而仍保持所述倒角区域的内部上的所述钝化层，使所述钝化层图案化； 停止所述图案化等离子体； 利用所述图案化的钝化层作为保护掩膜来清洁所述衬底的所述倒角边缘；以及 去除所述其余的钝化层。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述提供所述图案化等离子体包括 使所述图案化气体流到所述外周边区域； 由所述图案化气体产生所述图案化等离子体；以及 将所述图案化等离子体约束到所述外周边区域。
26.根据权利要求24或25所述的方法，其中，所述倒角处理腔室包括 衬底支撑件，其容纳所述衬底，所述衬底支撑件具有比所述衬底的直径小的直径； 气体分布板，其与所述衬底支撑件相对； 下边缘约束环，其具有变化的外径以控制所述等离子体在所述衬底背面上的物理约束； 上边缘约束环，其具有变化的外径以控制所述等离子体在所述衬底正面上的物理约束； 下边缘电极，其围绕所述衬底支撑件并且与所述衬底支撑件电隔离；以及上边缘电极，其与所述下边缘电极相对，所述上边缘电极围绕所述气体分布板并且与所述气体分布板电隔离， 其中，所述增强所述等离子体约束包括下述项中的至少一项 减小所述气体分布板和面向所述分布板的所述衬底的表面之间的距离；以及 控制所述上下边缘约束陶瓷环的所述外径， 并且其中，通过提供RF功率而在所述下边缘电极和所述上边缘电极之间产生所述图案化等离子体。
27.根据权利要求24-26中的任一项所述的方法，其中，所述图案化在所述外边缘部中暴露所述钝化层下面的下伏层，所述清洁倒角边缘包括 从所述外边缘部去除由氧化物膜制成的暴露的下伏层。
28.根据权利要求24-27中的任一项所述的方法，其中，所述清洁所述倒角边缘包括 在所述倒角处理腔室中提供倒角边缘清洁等离子体； 利用所述倒角边缘清洁等离子体来清洁所述衬底的所述外边缘部；以及 停止所述倒角边缘清洁等离子体。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述提供倒角边缘清洁等离子体包括 使清洁气体流到所述周边区域；以及 通过提供RF功率而由所述清洁气体产生所述倒角边缘清洁等离子体。
30.根据权利要求24-29中的任一项所述的方法，其中，所述去除其余的钝化层包括 提供剥离等离子体，通过减弱所述倒角处理腔室中的所述等离子体约束以使得所述剥离等离子体朝向所述衬底的所述中心延伸以覆盖其余的钝化层； 利用所述剥离等离子体来剥离所述其余的钝化层；以及 停止所述剥离等离子体。
全文摘要
提供了用于处理倒角边缘的方法和装置。将衬底放置在倒角处理腔室中，利用约束在倒角处理腔室的周边区域中的钝化等离子体，在所述衬底上仅在所述衬底的倒角区域周围形成钝化层。衬底可经受后续半导体工艺制程，在所述后续半导体工艺制程期间所述衬底的倒角边缘区域受所述钝化层保护。可选地，可利用形成在处理腔室的外周边区域中的图案化等离子体使钝化层图案化，通过增强等离子体约束来约束图案化等离子体。去除倒角区域的外边缘部上的钝化层，而仍保持倒角区域的内部上的钝化层。可利用图案化的钝化层作为保护掩膜来清洁衬底的倒角边缘。
文档编号H01L21/3065GK102640267SQ201080053879
公开日2012年8月15日 申请日期2010年12月8日 优先权日2009年12月17日
发明者杰克·陈, 金润祥 申请人:朗姆研究公司