[发明专利]用于处理基板的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于处理基板的设备和方法，更具体而言，涉及一种使用等离子体来处理基板的设备和方法。

背景技术

半导体装置具有位于硅基板上的多个层。这些层是通过沉积工艺沉积在基板上的。沉积工艺存在几个重要问题，这些问题在评价沉积膜和选择沉积方法时是至关重要的。

这些重要问题中的一个是沉积膜的质量。质量包括成分、污染程度、缺陷密度以及机械和电学属性。膜的成分会随着沉积条件而变化，这在获得特定成分时是十分重要的。

另一个重要问题是晶圆上的均匀厚度。具体而言，沉积在带有台阶的非平坦图案的顶部的膜的厚度是十分重要的。沉积膜的厚度是否均匀可以通过台阶覆盖性(step coverage)来判断，台阶覆盖性被定义为用沉积在台阶部分的膜的最小厚度除以沉积在图案的顶部的膜的厚度而获得的值。

与沉积相关的另一个问题是空隙填充(space filling)，其包括用包括氧化膜在内的绝缘膜来填充限定在金属管线与之间的间隙的间隙填充。提供间隙是为了物理和电气地隔离金属管线。

在上述问题当中，均匀性是与沉积工艺相关的一个重要问题。不均匀膜导致金属管线上的高电阻，这增加了机械破损的可能性。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种能够确保工艺均匀性的处理基板的设备和方法。

本发明的另一目的是提供一种能够确保良好的台阶覆盖性的处理基板的设备和方法。

本发明的其他目的将通过下面的本发明的详细描述和附图变得更加明了。

根据本发明的一个方面，一种基板处理设备包括：腔，其限定了生成活性基(radical)的生成空间和对基板实施处理的处理空间；第一供应件，其被设置为向所述生成空间内供应第一源气体；上部等离子体源，其被设置为在所述生成空间中产生电场以从第一源气体生成活性基；第二供应件，其被设置为向所述处理空间内供应第二源气体；以及下部等离子体源，其被设置为在所述处理空间中产生电场。

该基板处理设备还可以包括：第一电源，其与所述上部等离子体源相连，以向上部等离子体源供应第一电流；以及第二电源，其与所述下部等离子体源相连，以向下部等离子体源供应第二电流。

上部等离子体源可以包括被设置为包裹所述腔的侧面的第一段和第二段，且该第一段和第二段可以在所述腔的垂直方向上交替地布置。

该基板处理设备还可以包括安装在所述腔中的支撑件(supportmember)。第二供应件可以包括喷射板，该喷射板大体上与放置在支撑板(support plate)上的基板平行布置，使得所述腔的内部空间被该喷射板分割成所述生成空间和所述处理空间。

该基板处理设备还可以包括连接到该喷射板以向该喷射板供应第二源气体的第二供应管线。该喷射板可以具有在生成空间和处理空间之间连通以将供应到产生空间的第一源气体喷射到处理空间内的第一喷射孔，以及连接到第二供应管线以将第二源气体喷射到处理空间内的第二喷射孔。

该基板处理设备还可以包括安装在腔中的支撑件。第一供应件可以包括扩散板，该扩散板按照大体上与放置在支撑件上的基板平行布置的方式安装在所述腔的与生成空间相对的天花板上。可以在扩散板与腔的天花板之间限定缓冲空间以允许向其中供应第一源气体。

该基板处理设备还可以包括安装在腔中的支撑件。第二供应件可以包括：第一喷射板，其大体上与放置在支撑件上的基板平行布置；第二喷射板，其布置在第一喷射板下方，使得第二喷射板与第一喷射板隔开；以及连接管线，其被设置为将第一喷射板上方的空间和第二喷射板下方的空间互连。生成空间可以限定在第一喷射板上方，处理空间可以限定在第二喷射板下方。

第二供应件可以具有供应喷嘴，该供应喷嘴按照使该供应喷嘴的下端对应于放置在支撑件上的基板的中心的方式布置在第一喷射板与第二喷射板之间，以向下供应第二源气体。

根据本发明的另一方面，一种基板处理方法包括以下步骤：向限定在腔中的生成空间供应第一源气体；在生成空间内产生电场以从第一源气体生成活性基，并将生成的活性基供应到限定在腔中的处理空间内；向处理空间供应第二源气体；以及在处理空间内产生电场。

在生成空间和处理空间中产生的电场可以彼此不同。

根据本发明，可以确保良好的台阶覆盖性。

附图说明

附图被包括在本说明书中以提供对本发明的进一步理解，并结合到本说明书中且构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的(多个)实施方式，且与说明书一起用于解释本发明的原理。附图中：