[发明专利]具有可变热导轮廓的处理系统平台

说明书

本文所用的章节标题仅出于组织目的且不应被认为限制本申请中所描述的主旨。

背景技术

半导体已广泛地用于包括半导体元件的许多产品。已做出巨大的努力来改良元件制程以改良元件的效能。一般而言，很多半导体元件可形成于单个半导体基板上。取决于半导体元件的复杂性，基板可经历多个制程。

基于等离子体的制程(plasma based process)可为半导体元件制程中的一种。特定而言，基于等离子体的制程可用于清洁、蚀刻和研磨基板，或用于在基板上沉积材料。最近，基于等离子体的制程已用作掺杂或植入制程。如此项技术中已知，掺杂或植入制程是将杂质引入到基板以改变基板的电、光学和/或机械性质的制程。等离子体掺杂有时被称作PLAD或等离子体浸没离子植入(plasma immersion ion implantation，PIII)制程，其经发展以满足当前技术水平的电子和光学元件的掺杂要求。

PLAD制程可不同于现有的束线离子植入制程(beam-line ion implantationprocess)。在束线离子植入制程中，所要物质的离子可在束线离子植入系统的离子源中产生。然后，所产生的离子由提取电极(extraction electrode)提取且以规定的能量朝向基板的前表面加速。在离子朝向基板加速过程中，离子可根据其质荷比(mass-to-charge ratio)来进行过滤，以使所要的离子可被植入至基板内。

在PLAD制程中，基板可浸没于包含掺杂剂离子的等离子体中。可用一系列电压脉冲使基板偏压以从等离子体吸引离子，且可将所吸引的离子植入至基板内。术语“基板”在本文中被定义为进行植入的金属工件、半导体工件、绝缘工件。

如此项技术中已知，用于执行PLAD制程的系统可包括腔室、介电窗(dielectric window)和靠近介电窗置放的射频(PF)线圈。由平台支撑的基板可被安置于腔室中。在若干系统中，介电窗可为圆柱形介电窗，且线圈可为包围圆柱形介电窗的螺旋线圈。在某些其它系统中，介电窗可为水平延伸的介电窗，且线圈可为安置于水平延伸的介电窗上方的平面线圈。

在操作中，PLAD系统的腔室可经抽空至适合于使等离子体发弧(striking)和维持等离子体的低压。包括杂质的至少一种处理气体(process gas)可被引入至腔室内。之后，可将射频电流(radio frequency current)施加至线圈以将处理气体转化成等离子体。在等离子体中可包含处理气体的电子、离子，中性介子以及残余物。偏压可被施加至基板，且包含于等离子体中的离子可加速并植入于基板中。

如此项技术中已知，PLAD制程可为高温制程。等离子体可产生大量的热。此外，在离子植入至基板中时，会产生热并且将所产生的热施加到基板。如此项技术中已知，施加至基板的过量热可能会导致具有较差效能的元件和/或可能会减少元件的良率。

为了补偿与过量热相关联的有害影响，已提议各种方法和设备。一种提议提供一种平台，该平台包含用于在处理基板的前表面时靠近基板的后表面提供冷却气体的空间。通过靠近后表面提供冷却气体，可降低基板的温度且可减弱过量热的有害影响。

然而，过量热仅是与基板处理期间所产生的或施加到基板的热有关的不利影响中的一种不利影响。虽然上文所述的平台可能补偿这些影响中的一种影响，但该平台可能不能够解决其它不利的与热有关的影响。因此，需要更好的方法和设备。

附图说明

根据本发明之较佳的和示范性实施例，结合附图在下文的具体实施方式中更具体地描述本揭露内容及其进一步的优点。

图1A说明在第一处理环境下在诸如等离子体掺杂的等离子体处理期间基板的温度轮廓。

图1B说明在第二处理环境下在诸如等离子体掺杂的等离子体处理期间基板的温度轮廓。

图1C说明在第三处理条件下在诸如等离子体掺杂的等离子体处理期间基板的温度轮廓。

图2A是根据本揭示内容的一个实施例的平台的简化平面图，其在等离子体处理时维持均匀的基板温度轮廓。

图2B是根据本揭示内容的一个实施例的图2A所示平台的详细平面图，该平台在等离子体处理时维持均匀的基板温度轮廓。

图2C说明结合图2A至图2B所描述的平台和基板的侧视图。

图3是根据本揭示内容的平台的另一实施例的平面图，该平台具有中央区域和多个相邻区域。

图4是根据本揭示内容的平台的另一实施例的平面图，该平台具有中央区域和在第一子区域与第二子区域中的多个相邻区域。

图5是根据本揭示内容的平台的又一实施例的平面图，该平台包括定位于矩阵中的多个矩形区域。