專利名稱：等離子蝕刻設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種等離子蝕刻設(shè)備，且更明確地說(shuō)涉及一種使用介電障壁放電(DBD)或高壓電容耦合的等離子(CCP)放電來(lái)去除襯底的邊緣區(qū)域中的薄膜材料的等離子蝕刻設(shè)備。
背景技術(shù)：
一種制造半導(dǎo)體裝置或液晶顯示器裝置的方法包括沉積復(fù)數(shù)個(gè)薄膜的工藝和通過(guò)蝕刻使膜圖案化的工藝。
通常，在腔室中執(zhí)行膜的沉積和蝕刻。在襯底安放在腔室中的襯底支撐件的頂部上的狀態(tài)下，將反應(yīng)氣體、源氣體和類似物供應(yīng)到腔室中，使得薄膜可沉積在襯底上。此時(shí)，如圖1所示，薄膜部分地殘留在襯底10的邊緣區(qū)域(參看圖1中由“A”表示的區(qū)域)的上部、側(cè)面和下部部分上。
因此，應(yīng)去除形成在襯底的邊緣區(qū)域上的薄膜的部分。
然而，蝕刻襯底的常規(guī)方法通過(guò)使用多種化學(xué)物質(zhì)來(lái)執(zhí)行。化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生的缺點(diǎn)是對(duì)環(huán)境的不良影響和將其進(jìn)行局部清潔的難度。因此，已積極地研究新的蝕刻方法并將其應(yīng)用于實(shí)踐。新的蝕刻方法的一種是使用等離子。
此處，等離子表示包括離子、電子、原子團(tuán)和類似物的離子化氣體。在超高溫、強(qiáng)電場(chǎng)或高頻電磁場(chǎng)下產(chǎn)生等離子。
明確地說(shuō)，通過(guò)在直流或高頻電磁場(chǎng)下激發(fā)的自由電子來(lái)實(shí)現(xiàn)通過(guò)輝光放電產(chǎn)生等離子。受到激發(fā)的自由電子與氣體分子碰撞以產(chǎn)生例如離子、原子團(tuán)和電子的活性基團(tuán)(active group)。此活性基團(tuán)物理上且化學(xué)上影響材料的表面，藉此改變表面特性。根據(jù)在腔室中建立有等離子狀態(tài)的區(qū)域中的壓力，可將使用等離子來(lái)蝕刻襯底的方法進(jìn)行分類。
在相關(guān)技術(shù)中，在近似真空的低壓下產(chǎn)生輝光放電等離子。韓國(guó)專利特許公開案第2002-80955號(hào)中揭示了常規(guī)的低壓等離子蝕刻設(shè)備。在常規(guī)的低壓等離子蝕刻設(shè)備中，絕緣體安置在襯底支撐件的頂部上并面對(duì)將安放在其上的晶片，且用于產(chǎn)生等離子的電極安置在襯底支撐件和絕緣體的外周邊處以便僅在晶片的邊緣區(qū)域處產(chǎn)生等離子，藉此清潔晶片的邊緣區(qū)域。在常規(guī)的等離子蝕刻設(shè)備中為了在低壓下產(chǎn)生等離子，應(yīng)在低壓狀態(tài)(即，氣密真空狀態(tài))下執(zhí)行所述工藝。因此，需要例如真空腔室、真空排出系統(tǒng)和類似物的昂貴的裝備，且設(shè)備的復(fù)雜的內(nèi)部配置引起的問(wèn)題是需要大量時(shí)間來(lái)維護(hù)設(shè)備和進(jìn)行真空抽吸。此外，問(wèn)題在于，難以將所述設(shè)備應(yīng)用于在近似的大氣壓力下執(zhí)行的連續(xù)的工藝。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的構(gòu)思在于解決前述問(wèn)題。本發(fā)明的目的在于提供一種使用DBD或高壓CCP放電的等離子蝕刻設(shè)備，其可通過(guò)在近似大氣壓力下產(chǎn)生等離子來(lái)去除襯底的邊緣區(qū)域中的薄膜材料。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種等離子蝕刻設(shè)備，其包括一腔室；一襯底支撐件，其安置在所述腔室中以便可將一襯底放置在其上；一電極，其提供成對(duì)應(yīng)于所述襯底的一邊緣區(qū)域并在所述電極與所述襯底的所述邊緣區(qū)域之間留有一間隙，所述間隙小于所述腔室的一上壁與所述襯底之間的一間隙；和一電力供應(yīng)構(gòu)件，其用于將電力供應(yīng)到所述襯底支撐件。
此處，所述襯底的所述邊緣區(qū)域優(yōu)選地在0.5到4毫米的范圍內(nèi)。
所述襯底與所述腔室的所述上壁之間的距離優(yōu)選地為30到50毫米。
優(yōu)選地，所述電極包括一位于所述襯底的一上側(cè)的一邊緣區(qū)域處的第一電極，和一位于所述襯底的一下側(cè)的一邊緣區(qū)域處的第二電極。
此時(shí)，所述電極與所述襯底之間的所述間隙優(yōu)選地為0.1到5毫米，或1到1.5毫米。
優(yōu)選地，所述電極具有一形成在其一表面上的介電膜。
所述介電膜與所述襯底之間的一間隙優(yōu)選地為0.1到5毫米。
優(yōu)選地，所述等離子蝕刻設(shè)備進(jìn)一步包括一用于注射一非反應(yīng)氣體的非反應(yīng)氣體注射噴嘴，其安裝在所述腔室的所述上壁的一對(duì)應(yīng)于所述襯底的部分處。優(yōu)選地，所述等離子蝕刻設(shè)備進(jìn)一步包括一用于注射一反應(yīng)氣體的反應(yīng)氣體注射噴嘴，其安裝在所述電極處。
此處，優(yōu)選地，所述等離子蝕刻設(shè)備進(jìn)一步包括一襯底支撐件驅(qū)動(dòng)單元，其安裝在所述襯底支撐件下方以便可提升和降低所述襯底支撐件，以允許將所述襯底引入到所述腔室中并從所述腔室去除所述襯底。
所述腔室中的壓力優(yōu)選地維持在10到1000托或700到800托的范圍內(nèi)。
所述等離子蝕刻設(shè)備可進(jìn)一步包括一安裝在所述電極下方的磁場(chǎng)產(chǎn)生構(gòu)件。此外，所述電極可具有一形成在其一側(cè)表面上的障壁。此時(shí)，優(yōu)選地，所述障壁從所述電極的所述側(cè)表面朝著所述襯底延伸，且所述障壁與所述襯底之間的一間隙為0.1到5毫米。


從結(jié)合附圖而給出的優(yōu)選實(shí)施例的以下描述中將了解本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中圖1是襯底的概念截面圖，其說(shuō)明常規(guī)襯底的問(wèn)題；圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的等離子蝕刻設(shè)備的概念截面圖；圖3是圖2中由“A”表示的區(qū)域的放大截面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的等離子蝕刻設(shè)備的變化形式的圖2中由“A”表示的區(qū)域的放大截面圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的等離子蝕刻設(shè)備的概念截面圖；且圖6是圖5中由“A”表示的區(qū)域的放大截面圖。
具體實(shí)施例方式
下文中，將參看附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，本發(fā)明不限于所述實(shí)施例，而是可實(shí)施成不同的形式。這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明的目的，且用于使所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員完全理解本發(fā)明的范圍。附圖中，相似參考標(biāo)號(hào)表示相似元件。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的等離子蝕刻設(shè)備的概念截面圖，圖3是圖2中由“A”表示的區(qū)域的放大截面圖，且圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的等離子蝕刻設(shè)備的變化形式的圖2中由“A”表示的區(qū)域的放大截面圖。
參看圖2和圖3，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的等離子蝕刻設(shè)備包括腔室10、上面將放置襯底30的襯底支撐件20、安置成接近襯底30的邊緣區(qū)域的電極42和44、形成在電極42和44的表面的至少一部分上的介電膜52和54，和用于在電極42和44與襯底支撐件20之間產(chǎn)生電位差的電力供應(yīng)構(gòu)件80。
此外，在此實(shí)施例中，可用來(lái)引入或收回襯底30的附加的入口/出口(未圖示)形成在腔室10的一側(cè)。襯底支撐件驅(qū)動(dòng)單元21進(jìn)一步安裝在襯底支撐件20下方以便允許提升和降低襯底支撐件20，從而可容易地引入和收回襯底30。通過(guò)入口/出口裝載襯底30，且通過(guò)襯底支撐件驅(qū)動(dòng)單元21來(lái)提升襯底支撐件20，從而可將已裝載的襯底30放置在襯底支撐件20上。
等離子蝕刻設(shè)備進(jìn)一步包括用于排出可能在蝕刻工藝期間產(chǎn)生的氣體和反應(yīng)副產(chǎn)物(例如，微粒)的排出單元70。在此實(shí)施例中，排出單元70優(yōu)選地形成在如圖所示襯底支撐件20的底部上的兩側(cè)。電力供應(yīng)構(gòu)件80進(jìn)一步包括RF電力產(chǎn)生單元82，和連接在RF電力產(chǎn)生單元82與襯底支撐件20之間以便匹配其間的電力的阻抗匹配構(gòu)件84。因此，在RF電力產(chǎn)生單元82中產(chǎn)生RF電力，并接著通過(guò)阻抗匹配構(gòu)件84將RF電力施加到襯底支撐件20。
優(yōu)選地，電極42和44安置成對(duì)應(yīng)于襯底30的邊緣區(qū)域，且電極42和44的每一者與襯底30的邊緣區(qū)域之間的間隙短于腔室10的上壁與襯底30之間的距離。電極42和44可彼此形成為整體，或彼此分離以便允許容易地裝載和卸載襯底30。
在此實(shí)施例的等離子蝕刻設(shè)備中，兩個(gè)電極分離地形成并彼此連接以便圍繞襯底的邊緣區(qū)域。也就是說(shuō)，為了通過(guò)使用等離子來(lái)蝕刻襯底30的上表面的邊緣區(qū)域、側(cè)表面區(qū)域和下表面的邊緣區(qū)域中的微粒和薄膜，將第一電極42安置在襯底30的上表面的邊緣區(qū)域上方，并將第二電極44安置在襯底30的下表面的邊緣區(qū)域下方。在襯底30與第一和第二電極42和44重疊的區(qū)域中產(chǎn)生等離子。此處，優(yōu)選地，介電膜52和54形成在第一和第二電極42和44的表面上。
第一電極42形成為與第一電極42相同的形狀。然而在此實(shí)施例中，第一電極優(yōu)選地可制成具有中心開口的環(huán)形條帶的形狀。優(yōu)選地，第一電極42與襯底30(在襯底的邊緣區(qū)域處)的重疊區(qū)域的寬度與襯底30的上表面上不形成有裝置成形圖案的區(qū)域的寬度相同。此外，優(yōu)選地，重疊區(qū)域的寬度與形成有對(duì)準(zhǔn)鍵的區(qū)域的寬度相同。此時(shí)，襯底30的邊緣區(qū)域?qū)?yīng)于從襯底的最外端向內(nèi)0.5到4毫米范圍內(nèi)的區(qū)域。
此處，在第一電極42中形成氣體通道41a和氣體注射噴嘴41b?？赏ㄟ^(guò)其將從外部供應(yīng)的反應(yīng)氣體注射到將要蝕刻的襯底30與電極42和44之間的區(qū)域。此時(shí)，可使用Ar、CF4和類似物作為反應(yīng)氣體。第一電極42與襯底30之間的距離(參看圖3中T1)在襯底30的邊緣區(qū)域處(即，在重疊區(qū)域處)優(yōu)選地為0.1到5毫米，且更優(yōu)選地為1到1.5毫米。由于在本發(fā)明的等離子蝕刻設(shè)備中在近似的大氣壓力下執(zhí)行工藝，所以如果具有電位差的襯底30與第一電極42之間的距離在前述范圍外，那么不產(chǎn)生等離子。
優(yōu)選地，第二電極44被制成從腔室10的內(nèi)表面延伸并具有中心開口的板的形狀。安放有襯底30的襯底支撐件20位于第二電極44的中心開口中。優(yōu)選地，如圖所示，第二電極44與襯底支撐件20間隔開。工藝副產(chǎn)物和氣體可通過(guò)排出單元70經(jīng)過(guò)此間隔而流出。優(yōu)選地，第二電極44與襯底支撐件20之間的間隔(參看圖3中T3)為0.1到100毫米。介電膜52和54形成在第二電極44與襯底30重疊的區(qū)域上。第二電極44優(yōu)選地具有對(duì)應(yīng)于第一電極42的長(zhǎng)度。利用此結(jié)構(gòu)，可有效地去除形成在襯底30的下側(cè)處的薄膜或微粒。更優(yōu)選地，重疊區(qū)域中第二電極44與襯底30之間的距離(參看圖3中T2)為0.1到5毫米，且更優(yōu)選地為1到1.5毫米。
第一和第二電極42和44可通過(guò)導(dǎo)電框60而彼此實(shí)體地連接或電連接。在此時(shí)時(shí)例中，第一電極42優(yōu)選地耦合到在上下方向上移動(dòng)的導(dǎo)電框60。當(dāng)將襯底30裝載到腔室10中時(shí)，提升導(dǎo)電框60并接著將襯底30安放在襯底支撐件20上。隨后，降低導(dǎo)電框60并將其連接到第二電極44，從而第一和第二電極42和44可具有相同的電位水平。
將了解，第一和第二電極以及導(dǎo)電框的結(jié)構(gòu)不限于此?；蛘?，第二電極44和導(dǎo)電框60可彼此制造成整體，且接著可將第一電極42耦合到導(dǎo)電框60，從而它們可具有相同的電位水平。此時(shí)，第一電極42可固定，且彼此形成為整體的第二電極44和導(dǎo)電框60可在上下方向上移動(dòng)，從而可容易地裝載襯底30。否則，彼此形成為整體的第二電極44和導(dǎo)電框60可固定，且第一電極42可在上下方向上移動(dòng)，從而可容易地裝載襯底30。第一電極42、第二電極44和導(dǎo)電框60可通過(guò)具有電傳導(dǎo)性的材料而互相形成為整體，從而它們可具有相同的電位水平。此外，第一電極42、第二電極44和導(dǎo)電框60可連接到腔室10，從而第一和第二電極42和44以及導(dǎo)電框60可通過(guò)腔室10而具有相同的電位。第一和第二電極42和44以及導(dǎo)電框60可通過(guò)上述方法以外的多種方法而具有相同的電位。
如圖2所示，第一和第二電極42和44還連接到腔室的側(cè)壁61的內(nèi)表面的下端。腔室的上壁62形成在將要與襯底30間隔開某一距離或更多的側(cè)壁61的上部區(qū)域處。也就是說(shuō)，上壁與襯底間隔開的距離至少應(yīng)足以避免通過(guò)側(cè)壁61和襯底支撐件20產(chǎn)生等離子。側(cè)壁61可呈中空?qǐng)A柱的形狀，且具有圓環(huán)板形狀的上壁62可安置在圓柱的上側(cè)處。將了解，側(cè)壁61可由復(fù)數(shù)個(gè)圓柱或多角形柱構(gòu)成，且復(fù)數(shù)個(gè)圓柱或多角形柱可通過(guò)具有圓環(huán)或多角形板形狀的上壁62而彼此耦合。
如果側(cè)壁61呈中空?qǐng)A柱的形狀且具有如上所述的某一厚度，那么在側(cè)壁61中形成復(fù)數(shù)個(gè)氣體管63和64，且在上壁62中形成氣簾氣體通道65a和氣簾氣體注射噴嘴65b。形成在側(cè)壁61中的第一氣體管63連接到第一電極42的氣體通道41a以便供應(yīng)反應(yīng)氣體，且形成在側(cè)壁61中的第二氣體管64與形成在上壁62中的氣簾氣體通道65a連通，從而可通過(guò)氣簾氣體注射噴嘴65b將非反應(yīng)氣體注射到安置在上壁62下方某一距離處的襯底30。此非反應(yīng)氣體充當(dāng)用于保護(hù)襯底的不希望被蝕刻的區(qū)域的氣體氣簾。本發(fā)明不限于此。可將氣體注射到側(cè)壁61的側(cè)表面(即，與第一電極42間隔的區(qū)域)，或注射到第二電極44的一區(qū)域。
因此，如圖3所示，第一電極42和第二電極44界定“ 形”等離子產(chǎn)生空間。
此時(shí)，在此實(shí)施例中，將接地電位施加到第一和第二電極42和44，且將RF電力施加到襯底20以便在等離子產(chǎn)生空間中產(chǎn)生等離子。也就是說(shuō)，當(dāng)接地電極42和44的表面由絕緣體覆蓋，且以DBD方式通過(guò)襯底支撐件20將RF電力施加到襯底30時(shí)，僅在襯底30與接地電極42和44之間的區(qū)域中產(chǎn)生等離子。此時(shí)，在腔室10內(nèi)在10到1000托的壓力下且在15到40℃的溫度下執(zhí)行等離子產(chǎn)生工藝。優(yōu)選地，在700到800托的壓力下執(zhí)行等離子產(chǎn)生工藝。在上述本發(fā)明中，可在常溫下且在近似的大體壓力下執(zhí)行等離子產(chǎn)生工藝，且由于形成在電極42和44表面上的介電膜52和54而不產(chǎn)生電弧。此外，襯底30的中心區(qū)域上方，即上面形成有圖案的襯底30的中心與與襯底間隔的上壁62之間的空間中，不產(chǎn)生等離子。為了在近似的大氣壓力下使用DBD產(chǎn)生等離子，具有電位差的兩個(gè)部件之間的距離應(yīng)在某一范圍內(nèi)。因此，由于在襯底30的中心區(qū)域上方形成某一空間，所以等離子不產(chǎn)生在此空間中。
本發(fā)明中，為了防止將已產(chǎn)生在等離子產(chǎn)生空間中的等離子引入到襯底30的中心區(qū)域中，通過(guò)形成在襯底30的中心區(qū)域上方的上壁中的氣簾氣體注射噴嘴65b將非反應(yīng)氣體注射到襯底30的上側(cè)。利用此工藝，襯底30上方區(qū)域中的壓力高于等離子產(chǎn)生空間中的壓力，藉此防止將等離子產(chǎn)生空間中產(chǎn)生的副產(chǎn)物引入到上面形成有圖案的襯底30的中心區(qū)域中。此外，安裝在第二電極42下方的排出單元70促使襯底30下方區(qū)域中的壓力低于等離子產(chǎn)生空間中的壓力，藉此將等離子產(chǎn)生空間中產(chǎn)生的副產(chǎn)物排出到襯底30下方的區(qū)域。也就是說(shuō)，產(chǎn)生圖2中由虛線表示的氣流以防止將副產(chǎn)物引入到上面形成有圖案的襯底30的中心區(qū)域中。
本發(fā)明的等離子蝕刻設(shè)備可進(jìn)一步包括磁場(chǎng)產(chǎn)生構(gòu)件90，其用于額外地產(chǎn)生一磁場(chǎng)以便改進(jìn)等離子的蝕刻速率。也就是說(shuō)，如圖4所示，將作為磁場(chǎng)產(chǎn)生構(gòu)件90的電磁鐵或永久磁鐵安置在第二電極44下方以便將磁場(chǎng)施加到等離子產(chǎn)生空間。因此，等離子的活性電子沿著由磁場(chǎng)產(chǎn)生構(gòu)件90產(chǎn)生的磁場(chǎng)移動(dòng)。此處，磁場(chǎng)產(chǎn)生構(gòu)件9形成在第二電極44下方區(qū)域的至少一部分中。優(yōu)選地，磁場(chǎng)產(chǎn)生構(gòu)件90構(gòu)造成一沿著第二電極44的圓環(huán)條帶的形狀。顯然，磁場(chǎng)產(chǎn)生構(gòu)件不限于此。磁場(chǎng)產(chǎn)生構(gòu)件可形成在第一電極42或?qū)щ娍?0處。
盡管上文中已描述了使用DBD在大氣壓力下放電，但本發(fā)明不限于此。例如，可使用高壓CCP放電。
另外，在本發(fā)明的等離子蝕刻設(shè)備中，可通過(guò)在電極的側(cè)表面上形成障壁來(lái)防止在電極的側(cè)表面與襯底之間發(fā)生電子放電。
下文中，將參看附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的等離子蝕刻設(shè)備。在以下描述中，將省略與先前實(shí)施例的描述相同的描述。
圖5是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的等離子蝕刻設(shè)備的概念性截面圖，且圖6是圖5中由“A”表示的區(qū)域的放大截面圖。
參看圖5和圖6，此實(shí)施例的等離子蝕刻設(shè)備包括具有用來(lái)執(zhí)行蝕刻的空間的腔室110、上面安放將要蝕刻的襯底130的襯底支撐件120、安置成接近襯底130的邊緣區(qū)域的電極142和144、與襯底130的上側(cè)的中心區(qū)域間隔以便將氣簾氣體注射到襯底130的上側(cè)的氣簾氣體注射構(gòu)件190、用于在電極142和144與襯底支撐件120之間產(chǎn)生電位差的電力供應(yīng)構(gòu)件180和形成在電極142和144的側(cè)表面上的障壁200。
介電膜152和154形成在電極142和144的面對(duì)襯底130的表面上，且氣體供應(yīng)通道141a和注射噴嘴141b形成在電極142中以便將氣體注射到鄰近于襯底130的區(qū)域中。
對(duì)于此實(shí)施例中的電極，第一電極142鄰近于襯底130的上側(cè)的邊緣區(qū)域，且第二電極144鄰近于襯底130的下側(cè)。此處，第一電極142可連接到導(dǎo)電框160。隨著導(dǎo)電框160的垂直移動(dòng)，可調(diào)節(jié)第一電極142與襯底130之間的距離，且可能防止當(dāng)裝載和卸載襯底130時(shí)襯底130與第一電極142碰撞。同時(shí)，襯底支撐件120也可在上下方向上移動(dòng)，從而可調(diào)節(jié)第一電極142與襯底130之間的距離以及第二電極144與襯底130之間的距離。此處，所述距離優(yōu)選地為0.1到5毫米。因此，施加到襯底支撐件120的電位傳輸?shù)揭r底130。由于襯底130與安置成接近襯底的邊緣區(qū)域的電極142和144之間的電位差，在其間的區(qū)域(即，等離子產(chǎn)生區(qū)域)中產(chǎn)生等離子。此時(shí)，在此實(shí)施例中，電極142和144接地，且將RF電力施加到襯底支撐件120，如圖6所示。在腔室100中在700到800托的壓力下(其近似大氣壓力)且在15到40℃的溫度下執(zhí)行等離子產(chǎn)生工藝。
上文中，如果在襯底130的邊緣區(qū)域處的等離子產(chǎn)生區(qū)域中產(chǎn)生的等離子擴(kuò)散到腔室100的中心區(qū)域，那么形成在襯底上的薄膜圖案被這些等離子破壞。為了防止這種破壞，在此實(shí)施例中，將氣簾氣體注射構(gòu)件190提供在襯底130的上側(cè)的中心區(qū)域處(即，腔室100的上部區(qū)域)以便注射氣簾氣體，且將排出單元170提供在腔室100的下部區(qū)域處以便將存在于腔室100中的氣體排出到外部。利用此結(jié)構(gòu)，通過(guò)襯底130的上側(cè)的邊緣區(qū)域并通過(guò)襯底130下方的區(qū)域?qū)⒆⑸涞揭r底130的上側(cè)的氣簾氣體排出到腔室100外部，藉此防止等離子朝著腔室的上部區(qū)域擴(kuò)散?？墒褂么厣漕^(shower head)作為氣簾氣體注射構(gòu)件190。
另外，在電極142和144的側(cè)表面上形成障壁200的情況下，可能屏蔽可能由電極142和144的側(cè)表面與襯底130之間的電位差產(chǎn)生的等離子。如果使用例如陶瓷的絕緣材料作為障壁200，那么大大降低電極142和144的側(cè)表面與襯底130之間的電位差。例如，在電極142和144的側(cè)表面與襯底130之間的電位差為10伏或更大的情況下，如果在電極的側(cè)表面上形成絕緣障壁200，那么電極與襯底130之間的電位差降低為1伏或更小，藉此抑制等離子的產(chǎn)生。此外，當(dāng)促使障壁200從電極142和144的側(cè)表面朝著襯底130延伸時(shí)，可能實(shí)體上防止產(chǎn)生在等離子產(chǎn)生區(qū)域(襯底的邊緣區(qū)域)中的等離子擴(kuò)散到襯底130的中心區(qū)域中。因此，在第一電極142的側(cè)表面處形成障壁200，并將障壁200與襯底130之間的距離界定為約0.1到5毫米是有效的。通過(guò)將障壁200與襯底130之間的距離界定為約0.1到5毫米，可實(shí)體上防止等離子的擴(kuò)散。障壁200的厚度優(yōu)選地為0.3到10毫米。
根據(jù)上述本發(fā)明，在上面安放有襯底的襯底支撐件與圍繞襯底的邊緣區(qū)域的電極之間施加電位差，并將襯底與電極之間的距離設(shè)定為3毫米或更小，從而可在襯底與電極之間的區(qū)域中局部地產(chǎn)生等離子，以便去除襯底的邊緣區(qū)域處的微粒和薄膜。
此外，將充當(dāng)氣簾的氣體注射到襯底的上側(cè)的中心區(qū)域，藉此防止將襯底與電極之間產(chǎn)生的等離子引入到襯底的上側(cè)的中心區(qū)域中。
此外，在電極的側(cè)表面與襯底之間形成障壁，藉此實(shí)體上防止將等離子引入到襯底的上側(cè)的中心區(qū)域中，并防止在襯底的上側(cè)的中心區(qū)域處產(chǎn)生等離子。
另外，可在常溫和近似的大氣壓力下產(chǎn)生等離子。
權(quán)利要求
1.一種等離子蝕刻設(shè)備，其包括一腔室；一襯底支撐件，其安置在所述腔室中以便能將一襯底放置在其上；一電極，其提供成對(duì)應(yīng)于所述襯底的一邊緣區(qū)域并在所述電極與所述襯底的所述邊緣區(qū)域之間留有一間隙，所述間隙小于所述腔室的一上壁與所述襯底之間的一間隙；和一電力供應(yīng)構(gòu)件，其用于將電力供應(yīng)到所述襯底支撐件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子蝕刻設(shè)備，其中所述襯底的所述邊緣區(qū)域在0.5到4毫米的一范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子蝕刻設(shè)備，其中所述襯底與所述腔室的所述上壁之間的距離為30到50毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子蝕刻設(shè)備，其中所述電極包括一位于所述襯底的一上側(cè)的一邊緣區(qū)域處的第一電極，和一位于所述襯底的一下側(cè)的一邊緣區(qū)域處的第二電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子蝕刻設(shè)備，其中所述電極與所述襯底之間的所述間隙為0.1到5毫米，或1到1.5毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子蝕刻設(shè)備，其中所述電極具有一形成在其一表面上的介電膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的等離子蝕刻設(shè)備，其中所述介電膜與所述襯底之間的一間隙為0.1到5毫米。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子蝕刻設(shè)備，其進(jìn)一步包括一用于注射一非反應(yīng)氣體的非反應(yīng)氣體注射噴嘴，所述非反應(yīng)氣體注射噴嘴，安裝在所述腔室的所述上壁的一對(duì)應(yīng)于所述襯底的部分處。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子蝕刻設(shè)備，其進(jìn)一步包括一用于注射一反應(yīng)氣體的反應(yīng)氣體注射噴嘴，所述反應(yīng)氣體注射噴嘴安裝在所述電極處。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子蝕刻設(shè)備，其進(jìn)一步包括一襯底支撐件驅(qū)動(dòng)單元，所述襯底支撐件驅(qū)動(dòng)單元安裝在所述襯底支撐件下方以便可提升和降低所述襯底支撐件，以允許將所述襯底引入到所述腔室中及從所述腔室取出所述襯底。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子蝕刻設(shè)備，其中所述腔室中的壓力維持在10到1000托或700到800托的一范圍內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子蝕刻設(shè)備，其進(jìn)一步包括一安裝在所述電極下方的磁場(chǎng)產(chǎn)生構(gòu)件。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子蝕刻設(shè)備，其中所述電極可具有一形成在其一側(cè)表面上的障壁。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的等離子蝕刻設(shè)備，其中所述障壁從所述電極的所述側(cè)表面朝著所述襯底延伸，且所述障壁與所述襯底之間的一間隙為0.1到5毫米。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種等離子蝕刻設(shè)備，并提供一種等離子蝕刻設(shè)備，其包括一襯底支撐件，其上安放一襯底；一電極，其安置成接近將要蝕刻的所述襯底的一表面；一介電膜，其形成在所述電極鄰近于所述襯底的一表面上；和一電力供應(yīng)構(gòu)件，其用于在所述電極與所述襯底支撐件之間產(chǎn)生電位差。在所述設(shè)備中，在上面安放有所述襯底的所述襯底支撐件與圍繞所述襯底的一邊緣區(qū)域的所述電極之間施加電位差，且將所述襯底與所述電極之間的一距離設(shè)定為3毫米或更小，以便在所述襯底與所述電極之間的一區(qū)域中局部地產(chǎn)生等離子，藉此去除所述襯底的所述邊緣區(qū)域中的微粒和一薄膜。此外，將一充當(dāng)一氣簾的氣體注射到所述襯底的一上側(cè)的一中心區(qū)域，以便防止將所述襯底與所述電極之間產(chǎn)生的等離子引入到所述襯底的所述上側(cè)的所述中心區(qū)域中。另外，可在近似大氣壓力和常溫下產(chǎn)生等離子。
文檔編號(hào)C23F4/00GK1909193SQ200610099590
公開日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2006年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月4日
發(fā)明者全富一 申請(qǐng)人:周星工程股份有限公司