• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    一種基板處理裝置包含：腔室，具有內部空間；基板支撐部分，安置於腔室內且支撐基板；噴頭，接地且與基板支撐部分相對安置，朝向基板噴射材料；及連接構件，其一端與腔室內側面連接且另一端與噴頭連接，藉由使腔室內側面與噴頭電性連接而延伸內腔室的接地區域。因此，與習知情況相比，一端與腔室內側面連接且另一端與噴頭連接的連接構件經安裝以延伸接地區域。因此，隨著供給基板支撐部分之DC自偏壓增大，朝向基板之離子能量增大。此增大朝向基板之離子加速度及與基板碰撞之離子能量，從而增大在基板上形成之薄層的層密度及蝕刻耐久性。
    公开号:TW201318037A
    申请号:TW101131712
    申请日:2012-08-31
    公开日:2013-05-01
    发明作者:Keun-Oh Park；Joon-Hyuk Kwon；Kyeung-Cheun Seo；Won-Jin Ban
    申请人:Tes Co Ltd；
    IPC主号:C23C16-00
    专利说明:
    基板處理裝置、形成非晶碳膜的方法以及使用該方法/裝置於半導體元件中填充間隙的方法
    本發明是關於基板處理裝置，及使用此裝置形成非晶碳層之製程，以及使用此裝置於半導體元件中填充間隙之方法。更特定言之，本發明是關於使用電漿之基板處理裝置，及使用此基板處理裝置形成非晶碳層之製程，以及使用此基板處理裝置於半導體元件中填充間隙之方法。
    使電漿放電以執行沈積之習知基板處理裝置包含：腔室；基板支撐部分，其安置在腔室內部並支撐基板；噴頭(showerhead)，其與基板支撐部分之上部側面相對進行安置並且向基板噴射材料；以及陶瓷襯墊，其安置在腔室之內側面與噴頭之間以使腔室與噴頭電性絕緣。根據圖1，習知基板支撐裝置10包含：腔室100；基板支撐部分210，其支撐裝載在腔室100內部之基板S；噴頭300，其與在腔室100內部之基板支撐部分210之一側面相對進行安置以朝向基板S噴射材料，其中噴頭300與供應材料之材料供應單元110以及提供RF電力之RF電力供應單元600連接。又，基板支撐部分210接地。
    同時，由於半導體元件變得更加緊密且高整合，因此使用非晶碳層之硬式遮罩需要具有高蝕刻耐久性以形成精細圖案。
    然而，若用如上文所述之習知基板處理裝置來形成非晶碳層，則在離子暴露於基板之表面時，離子可能不會被加速，從而使得低能量離子與基板的表面碰撞。因此，此是降低精細圖案之準確性的因素，因為未形成極佳的非晶碳層。另外，當處理藉由使用如上文所述之習知基板處理裝置來填充間隙的方法時，如圖2中所示，當電漿內部之不具有指向性的離子沈積在精細圖案上時，由於離子不具有指向性，因此離子如雪一般堆積。此導致在非晶碳層之形成製程中在間隙圖案之上部側面中產生外伸效應(overhang effect)，此效應阻塞在基板上所形成之間隙圖案的入口，從而使得內部間隙並未完全填充並且容易產生空隙。 [先前技術]
    韓國專利公開案第10-1998-085787號
    日本專利公開案第2009-27021號 [本發明之目標]
    因此，本發明之目標為藉由提供具有經延伸連接構件之基板處理裝置來解決問題。
    又，本發明之其他目標為藉由提供可改良蝕刻耐久性之形成非晶碳層的製程來解決問題。
    又，本發明之另一目標為藉由提供可制止空隙之產生的填充間隙之方法來解決問題。

    根據本發明之例示性實施例的基板處理裝置包含：腔室，其具有內部空間；基板支撐部分，其安置於所述腔室內部並且安裝基板；噴頭，其接地並且與所述基板支撐部分相對進行安置，朝向所述基板噴射材料；以及連接構件，其一末端與所述腔室電性連接並且另一末端與所述噴頭電性連接以延伸接地區域。
    所述連接構件可具有環形狀。
    所述噴頭之與所述基板支撐部分相對的一側面與所述連接構件之一側面可位於同一水平平面中。
    襯墊可安裝在所述噴頭與所述連接構件之間，並且所述連接構件可經安裝以圍繞所述噴頭與所述襯墊之外圓周中的至少一者。
    所述基板支撐部分可與提供RF電力之電力供應單元電性連接。
    根據本發明之另一例示性實施例的基板處理裝置包含：腔室，其具有內部空間並且接地；基板支撐部分，其安裝基板並且安置在所述腔室內部；噴頭，其接地並且與所述基板支撐部分相對進行安置以朝向所述基板噴射材料；RF電力供應單元，其向所述基板支撐部分提供RF電力；以及DC電力供應單元，其向所述基板支撐部分提供DC電力。
    所述DC供應單元可提供脈衝DC電力。
    所述裝置可更包含濾波器，所述濾波器保護所述DC電力供應單元免受所述RF電力供應單元之所述RF電力影響。
    根據本發明之例示性實施例的在基板上形成非晶碳之製程包含：向上面安裝有基板之基板支撐部分提供RF電力與DC電力；使朝向所述基板噴射材料氣體之噴頭接地；以及藉由使用所述噴頭而噴射材料氣體至所述基板上。
    所述基板支撐部分可被提供自約-100伏至約-800伏之DC電力電壓。
    所述所提供之DC電力可為脈衝的。
    所述製程可更包含用電漿對所述非晶碳層之表面進行處理。
    可在用電漿對所述非晶碳層之表面進行處理之所述製程中供應的第二RF電力可低於在形成非晶碳之所述製程中的所述RF電力。
    淨化製程可在用電漿對所述非晶碳層之表面進行處理之所述製程中執行。
    根據本發明之例示性實施例的填充間隙之方法，包含：向基板支撐部分裝載上面形成有間隙圖案之基板；朝向所述基板噴射製程氣體；以及將藉由使腔室與噴頭接地所形成之非晶碳層填充至所述基板上的所述間隙圖案中，並且向所述基板支撐部分提供具有負電位之DC電力以及產生電漿的RF電力。
    脈衝DC電力供應可提供於在所述基板上形成非晶碳層之所述製程中。
    所述RF電力可在自約200瓦至約1500瓦之範圍內。
    所述製程氣體可包含乙炔(C2H2)、氦(He)以及氬(Ar)。
    所述製程氣體可包含下列氣體中之至少一者：乙炔(C2H2)、丙烯(C3H6)以及氧氣(O2)。
    並且所述方法可更包含與所述基板支撐部分電性連接以保護DC電力供應單元免受所述RF電力影響之濾波器。
    本發明之基板處理裝置使在基板上所形成之層的層密度及蝕刻耐久性增大。另外，與習知區域相比，可在更大的區域上形成均勻電漿。因此，由於基板處理裝置之均勻性增大，使得本發明之基板處理裝置存在優點。又，具有襯墊之習知裝置的接地區域可藉由另外安裝根據本發明之實施例之連接構件的方法而延伸。
    本發明之形成非晶碳層之製程使朝向基板移動的離子能量增大。另外，此製程可產生與習知膜相比蝕刻耐久性得到改良之非晶碳層。當使用非晶碳層作為硬式遮罩時，非晶碳層可容易地產生精細圖案並增大此精細圖案的準確性。
    本發明之填充間隙的方法可減少產生由外伸效應所引起的空隙。另外，若氧氣包含在製程氣體中，則可進一步減少產生由間隙圖案所引起的空隙。
    下文參看繪示本發明之例示性實施例的隨附圖式更充分地描述本發明。然而，本發明可用許多不同的形式來體現並且不應解釋成限於本文中所闡述之實施例。
    諸如“一個”、“兩個”等之數字術語可作為指示各種結構部件之基數來使用，然而，結構部件不應受此等術語限制。此等術語僅用以區分一個結構部件與另一結構部件。舉例而言，若權利未超出範疇，則第一結構部件可命名為第二結構部件，此同樣適用於可命名為第一結構部件之第二結構部件。
    術語“包含”、“包括”等將指明應用之特徵、數目、製程、結構部件、部分以及組合組件，並且應理解，其並不排除一或多個不同之特徵、數目、製程、結構部件、部分、組合組件。
    下文參看繪示本發明之例示性實施例的隨附圖式更充分地描述本發明。 基板處理裝置 <第一實施例>
    圖3為繪示具有根據本發明之第一實施例進行安裝之連接構件的基板處理裝置的剖視圖。圖4為繪示根據本發明之第一實施例的一個末端與腔室之內側面連接並且另一側面與噴頭連接之連接構件的剖視圖。圖5為繪示根據本發明之第二實施例的一個末端與腔室之內側面連接並且另一側面與噴頭連接之連接構件的剖視圖。圖6為說明根據本發明之第三實施例的一個末端與腔室之內側面連接並且另一側面與噴頭連接之連接構件的剖視圖。
    參看圖3，根據本發明之實施例的基板處理裝置包含：腔室2100，其具有內部空間；基板支撐單元2200，其對安裝在腔室2100內部之基板S進行支撐；電力供應單元2420，其向基板支撐單元2200提供RF電力；噴頭2300，其為接地的；以及連接構件2800，其安置在噴頭2300外側，連接構件2800之一末端與腔室2100之內側面電性連接並且另一末端與噴頭2300電性連接以使腔室2100的內側面與噴頭2300電性連接。另外，基板處理裝置可更包含材料供應線路2110以及襯墊2500。材料供應線路2110向噴頭2300提供材料氣體。襯墊2500安置在噴頭2300與連接構件2800之間，以使得襯墊2500圍繞噴頭2300之外圓周。
    腔室2100形成為圓柱形狀(內部為空的)，並且其內部存在小的反應空間，基板S可在此小的反應空間中進行處理。腔室2100可形成為具有內部空間以處理基板S之各種形狀。實施例之腔室2100具有內部空間，並且包含上部側面敞開之腔室主體2101以及覆蓋腔室主體2101之上部側面的腔室蓋2102。腔室2100之內側面藉由將稍後解釋之連接構件2800而與接地的噴頭2300電性連接，並且充當接地區域。
    腔室2100之腔室主體2101與腔室蓋2102可彼此整體形成。或者，腔室主體2101與腔室蓋2102可單獨形成並彼此組合。可提供未在圖式中繪示的對內腔室2100進行排氣之排氣部分、使基板S進入之基板閘道部分，以及控制內部腔室之壓力的壓力控制部分。
    安裝在腔室2100內部之基板支撐單元2200包含：基板支撐部分2210，基板S安裝在其上；軸桿2221，其支撐基板支撐部分2210；以及電力單元2222，其使軸桿2221上升/下降或旋轉。實施例之基板支撐部分2210例如形成為圓形板並且表面上可塗覆有介電材料，並且加熱器可安裝在基板支撐部分2210內部。基板支撐部分2210之形狀將不限於圓形，並且可形成為與基板S匹配之各種形狀。軸桿2221支撐基板支撐部分2210。軸桿2221之一末端與安置在腔室2100內部的基板支撐部分之下部部分連接，並且另一末端突出至與電力單元2222連接。電力線2410安裝在基板支撐部分2210以及軸桿2221內部，其中電力線2410之一末端與基板支撐部分2210之下部部分電性連接並且另一末端與電力供應單元2420電性連接。在實施例中，不鏽鋼(stainless steel；SUS)用作電力線2410。
    噴頭2300經安置以與基板支撐部分2210之上部側面相對，並且具有接收來自材料供應線路2110之材料的內部空間以及多個噴射孔2211，材料通過噴射孔2211噴向基板S。根據實施例之噴頭2300包含金屬，例如，具有圓形橫截面形狀之不鏽鋼(SUS)，並且噴頭2300為接地的。噴頭2300之材料不限於不鏽鋼(SUS)並且可藉由具有導電性之各種材料形成，並且可根據基板S之形狀按各種形狀來形成。又，根據如圖3中所示之實施例的噴頭2300可具有向腔室2100外突出之上部部分的部分。或者，整個噴頭2300可安置在腔室2100內部。
    如圖3與圖4中所示，襯墊2500使噴頭與環繞噴頭2300之腔室內側面絕緣，並且經安裝以圍繞噴頭2300的外圓周。換言之，襯墊2500可具有環形狀並且圍繞噴頭2300之外圓周。根據實施例之襯墊2500例如藉由使用陶瓷材料而形成為圓環形狀。襯墊2500可藉由使用絕緣材料而形成為與噴頭2300之形狀匹配的各種形狀。另外，襯墊2500之垂直長度可形成為與噴頭2300之垂直長度匹配，並且襯墊2500與噴頭2300中的至少一者並未向下突出。
    連接構件2800藉由電性連接腔室2100之內側面與噴頭2300之間的間隙而使腔室2100之內側面接地。連接構件2800安置在襯墊2500與噴頭2300中之一者外部，連接構件2800之一末端與腔室2100的內側面電性連接並且另一末端與噴頭2300電性連接。因此，連接構件2800可具有環形狀，此環形狀具有空的中心，並且襯墊2500與噴頭2300中之至少一者安置在空的中心中。
    舉例而言，如圖3與圖4中所示，襯墊2500之垂直長度形成為與噴頭2300之垂直長度匹配，以使得襯墊2500與噴頭2300之下部表面可位於同一水平平面中。噴頭2300之下部表面，換言之，噴射孔2211所位於之區域被暴露出。連接構件2800經安裝以圍繞噴頭2300之外圓周，連接構件2800之一末端與內腔室2100電性連接並且另一末端與噴頭2300的下部表面電性連接。根據本發明之第一實施例的連接構件2800例如具有圓環形狀，此圓環形狀具有L形橫截面。連接構件2800之形狀可具有沿襯墊2500的垂直方向延伸以接觸襯墊2500之外表面的垂直延伸部件2810，以及沿襯墊2500或噴頭2300之寬度方向延伸以接觸噴頭2300之下部表面之部分的水平延伸部件2820。垂直延伸部件2810與在腔室2100內部之上部壁面電性連接，垂直延伸部件2810遠離腔室2100之內壁面，並且水平延伸部件2820之內表面的部分較佳與噴頭2300之下部表面電性連接。噴頭2300藉由連接構件2800與腔室2100內部之上部壁面電性連接，以使得腔室2100，詳細而言，上部壁面接地。因此，與習知技術相比，接地面積可增大。與襯墊2500以及噴頭2300之下部部分電性連接的水平延伸部件2820是由薄片形成，並且可能不具有朝向噴頭2300之下部部分突出的區域。參看圖4，基板支撐部分2210與噴頭2300之間的間隙距離h1以及基板支撐部分2210與連接構件2800之下部表面之間的間隙距離h2不應是不同的，以使基板支撐部分2210與噴頭2300之間的電位與基板支撐部分2210與腔室(上部壁面)2100之內壁面之間的電位不會是不同的。因此，自基板支撐部分2210與噴頭2300之間的間隙所產生之電漿密度與自基板支撐部分2210與腔室(上部壁面)2100之內壁面之間的間隙所產生之電漿密度可並非不同。
    根據上文如圖3與圖4中所示之本發明之第一實施例所述，連接構件2800被描述成經安裝以圍繞襯墊2500之外圓周，連接構件2800之一末端與腔室2100之內壁面電性連接並且另一末端與襯墊2500以及噴頭2300的下部表面電性連接。然而，連接構件2800之形狀與安裝位置可就形狀、安裝位置或襯墊2500之存在而以各種方式進行改變。 <第二實施例>
    舉例而言，根據如圖5中所示之本發明的第二實施例，與襯墊2500之下部表面相比，噴頭2300之下部表面更突出，因此噴頭2300之下部表面以及部分噴頭2300可暴露於襯墊2500。連接構件2800經安裝以圍繞襯墊2500之外圓周以及所暴露之噴頭2300的外表面。換言之，連接構件2800之垂直延伸部件2810與在腔室2100內部之上部壁面電性連接，並且水平延伸部件2820與噴頭2300的外表面電性連接。其中，連接構件2800之下部表面，換言之，水平延伸部件2820之下部表面與噴頭2300之下部表面經安裝以位於同一水平平面中。因此，由於基板支撐部分2210與噴頭2300之間的間隙距離h1與基板支撐部分2210與連接構件2800之下部表面之間的間隙距離h2相同，並且在腔室2100內部所產生之電漿密度之區域是均勻的。
    因此，藉由另外將連接構件2800安裝至具有襯墊2500的本發明之第一實施例與第二實施例之裝置，以及使噴頭2300與腔室2100之內壁面電性連接，可容易地擴大接地面積。
    另外，由於基板支撐部分與噴頭2300之間的間隙距離h1與基板支撐部分2210與連接構件2800之下部表面之間的間隙距離h2之間的差可消除，因此自基板支撐部分2210與噴頭2300之間的間隙所產生之電漿密度與自上部基板部分2210與腔室2100之內壁面(上部壁面)之間的間隙所產生之電漿密度之間的差與根據第一實施例之圖4中相比可減小更多。 <第三實施例>
    在另一實例中，根據如圖6中所示之本發明之第三實施例，可不安裝襯墊2500。連接構件2800在垂直方向上延伸，其具有圍繞噴頭2300之外表面的內側表面，並且其上部部分經安裝以與腔室2100內部之上部壁面連接。
    噴頭2300與在腔室2100內部之上部壁面接觸以進行電性連接，並且另外使連接構件2800與噴頭2300以及腔室2100電性連接。另外，連接構件2800可消除基板支撐部分與噴頭2300之間的間隙距離h1與基板支撐部分與連接構件2800之下部表面之間的間隙距離h2之間的差，其中自基板支撐部分2210與噴頭2300之間的間隙所產生之電漿密度與自基板支撐部分2210與腔室2100之內壁面(上部壁面)之間的間隙所產生之電漿密度之間的差可減小更多。
    同時，諸如o形環之結構可插入於噴頭2300與腔室2100之間，其中連接構件2800可使腔室2100與噴頭2300以及腔室2100電性連接，以使噴頭2300接地。
    又，第一、第二與第三實施例之連接構件2800經安裝以與腔室2100內部之上部壁面連接，並且經安裝以遠離腔室2100的內側壁面。然而，並不限於此，連接構件2800可經安裝以與腔室2100之內側壁面連接。
    同時，當將RF電力提供給支撐基板S之基板支撐部分2210並且噴頭2300接地時，提供給基板支撐部分之DC自偏壓可隨接地面積增大而增大。其可描述成以下表達式，DC自偏壓(噴頭面積/基板支撐部分面積)2。
    若接地面積增大，則噴頭2300與基板支撐部分2210之間的鞘電位(sheath potential)增大，從而使得提供給基板支撐部分2210之DC自偏壓增大。
    在本發明之實施例中，藉由使腔室2100之內壁面與噴頭2300經由連接構件2800電性連接，接地面積比習知情況擴大更多。換言之，腔室2100之內壁面以及噴頭2300用作接地區域，此擴大腔室2100內部之接地面積。因此，使用如上文所提及之表達式DC自偏壓(噴頭面積/基板支撐部分面積)2，提供給基板支撐部分2210之DC自偏壓增大。結果，在基板S上所形成之薄片(例如，非晶碳層)之層密度可增大。
    另外，藉由使腔室2100之內壁面與噴頭2300經由連接構件2800電性連接，與僅安裝有襯墊2500之習知裝置相比，可產生更均勻的電漿。換言之，藉由改變通過絕緣襯墊2500之電子流，可防止產生非均勻電漿。因此，可改良基板處理製程之均勻度，例如，在基板上所沈積之非晶碳層的均勻度。 <第四實施例>
    圖7為繪示根據本發明之第四實施例之基板處理裝置的剖視圖。
    在以上描述中，如本發明之第一、第二與第三實施例之自圖3至圖6中，噴頭2300之下部部分被描述成朝向腔室2100內部之上部壁面的下部側面突出。然而，並不限於以上描述，噴頭2300之下部部分可不朝向腔室2100內部之上部壁面的下部側面突出，並且可經安裝以與腔室2100內部的上部壁面位於同一水平平面中。由於本發明之第四實施例的噴頭2300不朝向內腔室2100突出，因此與腔室2100之上部壁面以及噴頭2300電性連接之連接構件2800的厚度可薄於本發明之第二與第三實施例。在此情況下，本發明之第四實施例的連接構件2800可為水平延伸薄板。 <第五實施例>
    圖8為繪示根據本發明之第五實施例之基板處理裝置的剖視圖。
    根據本發明之第五實施例的基板處理裝置為形成例如非晶碳層之薄層的裝置。基板處理裝置包含：腔室1100，其具有內部空間；基板支撐單元1200，其安裝有在腔室1100內部之基板S；RF電力供應單元1600，其向基板支撐單元1200供應RF電力；DC電力供應單元1400，其向基板支撐單元1200供應DC電力；以及噴頭1300，其接地並且與基板支撐單元1200相對進行安置以朝向基板S噴射材料。又，包含安裝在RF電力供應單元1600與DC電力供應單元1400之間的濾波器1500，以及將製程氣體供應給噴頭1300之材料供應單元1110與1120。其中，RF電力供應單元1600與DC電力供應單元1400彼此並聯安置，並且濾波器1500對RF電力進行濾波以保護DC電力供應單元1400免受RF電力影響。
    基板支撐部分1210與RF電力供應單元1600以及DC電力供應單元1400電性連接，從而在基板S處理製程期間提供RF電力以及DC電力。因此，當向基板支撐部分1210提供RF電力以及DC電力時，電漿在接地的噴頭1300與基板支撐部分1210之間放電。提供給基板支撐部分1210之DC電力使所產生的電漿與基板之間的鞘電位差增大，此使得離子遷移速度以及離子能量增大。因此，當此基板處理裝置用於形成非晶碳層時，隨著非晶碳層之C-H偶聯分解，其轉變為C=C偶聯，此增大非晶碳層的層密度或強度，並且改良蝕刻耐久性。 形成非晶碳層之製程 <第六實施例>
    圖9為繪示藉由使用根據本發明之第五實施例之基板處理裝置而形成非晶碳層的製程的流程圖。
    參看圖8與圖9，首先，製備基板S，例如，晶圓，並且將晶圓安置在腔室1100中之基板支撐部分1210上。其中，基板支撐部分1210與噴頭1300之間的間隙距離較佳在約2公分(cm)內。舉例而言，當基板支撐部分1210與噴頭1300之間的間隙距離超過約2公分時，電漿放電可能不穩定，或者可能因在高壓力下產生電弧而出現問題。
    在步驟S100中，藉由使用RF電力供應單元1600以及DC電力供應單元1400而向基板支撐部分1210提供RF電力以及DC電力。其中，RF電力在自約800瓦至約1500瓦之範圍內，DC電力在自約-100伏至約-800伏之範圍內，並且DC電力之頻率在自約20千赫茲至約200千赫茲的範圍內。另外，工作比(duty ratio)(其中，在DC電力之工作週期中，DC電力斷開)為自約10%至約50%，並且壓力為自約1托至約7托。在步驟S200中，藉由使用材料供應單元1110與1120以及噴頭1330而將製程氣體噴向基板S。因此，在步驟S300中，在噴頭1300與基板支撐部分1210之間產生電漿，並且在基板S上形成非晶碳層。與藉由習知基板處理裝置(CVD)與方法所形成之非晶碳層相比，實施例之非晶碳層的蝕刻耐久性是優越的。參看圖1，習知基板處理裝置(CVD)可向位於上側之噴頭提供RF電力，並且噴頭與基板支撐部分之面積幾乎相同。若習知噴頭與基板支撐部分具有幾乎相同之面積，則意謂DC自偏壓實質上未提供給安裝在基板支撐部分上之基板。因此，離子遷移速度以及能量相對低。其中，與實施例的非晶碳層相比，習知非晶碳層之層密度與強度較低，因此與實施例的非晶碳層之蝕刻耐久性相比，習知非晶碳層的蝕刻耐久性是優越的。
    參看圖10至圖14，根據製程條件之改變的非晶碳層之蝕刻耐久性的改變將描述如下。除比較製程條件(比較因子)以外之製程條件設定在同一條件，非晶碳層在同一條件下形成，並且蝕刻製程在同一條件下執行，以計算所移除層的厚度。換言之，計算所移除層厚度之方式為：自藉由以不同之製程條件中之每一者進行的沈積製程所形成的第一非晶碳層之厚度(THK)減去在蝕刻製程之後剩餘之非晶碳層的厚度。所移除層之厚度將命名為“層損耗”，並且層損耗具有較低值意謂其具有較好的蝕刻耐久性。
    圖10為繪示對未施加RF電力以及DC電力之情況下的層損耗與施加RF電力以及DC電力之情況下之層損耗進行比較的曲線圖。
    針對此實驗，製備兩個基板，並且在基板中之每一者上形成非晶碳層。其中，其他製程條件設定為相同，並且僅向支撐基板之兩個基板支撐部分中的一者提供DC電力。舉例而言，向兩個基板各自提供約800瓦RF電力，僅向兩個基板中之一者提供約200伏DC電力以形成非晶碳層，並且在同一條件下執行蝕刻製程。
    參看圖10，在形成非晶碳層期間被提供DC電力(約-200伏)之層密度與未提供DC電力時相比具有較高的層密度。又，在形成非晶碳層期間於DC電力(約-200V)與RF電力一起提供時之層損耗值與未提供DC電力(約0V)時相比具有較低的層損耗值。由於優越的蝕刻耐久性意謂具有較高之層密度以及較低的層損耗值，因此與未提供DC電力時相比，提供DC電力時其具有更優越的蝕刻耐久性，如圖10之結果中所示。此是因為，由於朝向基板之離子的加速度藉由向基板支撐部分提供DC電力而增大，因此離子與基板之表面之間的碰撞能量增大。此外，歸因於朝向基板之加速離子與基板之表面之間的碰撞，非晶碳層之C-H偶聯降解並轉變成C=H偶聯。然而，若未提供DC電壓，則離子不朝向基板加速或其能量為低的，從而使得離子與基板之間的碰撞能量為低的，與提供DC電壓之本發明相比，此使得非晶碳層之C-C偶聯轉變至C=C偶聯之比率相對低。因此，如上文所提及，被提供DC電力之支撐基板之基板支撐部分的蝕刻耐久性與未提供DC電力時相比更優越。
    圖11為繪示層損耗根據DC電力值而改變之曲線圖。
    針對此實驗，製備五個基板，並且在此五個基板上形成非晶碳層。其中，其他製程條件設定為相同，並且向支撐基板之五個基板支撐部分中之每一者提供不同DC電壓。舉例而言，向五個基板中之每一者提供RF電力與DC電力，然而，RF電力設定為相等，設定在約800瓦，而DC電壓設定為不同，設定在約0伏(未提供DC電力)、約-100伏、約-200伏、約-300伏、約-400伏以及約-800伏，以形成約2000埃(Å)的非晶碳層。
    參看圖11，層損耗似乎隨DC電壓自約-200伏增大至約-800伏而減少。此是因為，隨著DC電壓自約-200伏增大至約-800伏，朝向基板移動之離子加速度增大，並且基板與離子之間的碰撞能量成比例增大。另外，當DC電壓自約0伏增大至約-100伏時，層損耗減少，然而，層損耗在自約-100伏至約-200伏之DC電壓增大區段中再次增大。同時，自約-100伏至約-200伏之DC電壓區段(層損耗增大)中與自約-100伏至約-800伏之DC電壓區段(層損耗減少)中顯示出不同的傾斜度，然而，小於約100埃之低的層損耗在約-100伏至約-800伏之區段中產生。對應於約0伏DC電壓(DC=約0伏)之層損耗大於約100埃，此層損耗比對應於-100伏DC電壓(DC=約-100伏)的層損耗大至少約10埃。然而，對應於約-200伏DC電壓之層損耗與對應於約-100伏DC之層損耗之間的差為小的，其值為約3.8埃。下文中，可推斷，對應於自約0伏至約-100伏之DC電壓區段的層損耗之值可為約100埃。此是因為，當DC電壓低於約100伏時，由於具有與未提供DC電力時類似的離子加速度與離子能量，因此所提供DC電壓之效應未顯示出。相反，當DC電壓大於約-800伏時，朝向基板之離子能量過大，且可能藉由損壞層而減小層損耗與強度，並且可能損壞諸如安裝在內部之加熱器的元件。因此，本發明之實施例提供自約-100伏至約-800伏之DC電壓，以形成與習知非晶碳層相比更優越的非晶碳層。
    圖12為繪示根據DC電力之工作週期斷開時間比率(duty-cycle-off-time-ratio)(工作比)的層損耗之特性的曲線圖。
    針對此實驗，製備六個基板，並且在此六個基板上形成非晶碳層。其中，其他製程條件設定為相同，並且向支撐基板之六個基板支撐部分中的每一者提供不同的DC電力斷開時間比率。舉例而言，向六個基板中之每一者提供約800瓦之RF電力以及約-750伏且約20千赫茲的脈衝DC電力，以形成約2000埃之非晶碳層。並且當在六個基板中之每一者上形成非晶碳層時，提供給基板支撐部分之DC電力工作週期經控制以使斷開時間為約0%、約14%、約20%、約30%、約40%、約50%。
    參看圖12，層損耗似乎在斷開時間比率自約0%增大至約40%時減少，並且層損耗在斷開時間比率自約40%增大至約50%時顯示出小的增大。自此傾斜度，可推測，層損耗在斷開時間比率大於約50%時增大。因此，參考圖12之實驗結果，與提供時未斷開DC電力且在沈積期間持續提供DC電力之DC電力相比，提供方式為藉由接通-斷開而使DC電力脈衝的DC電力具有相對優越的蝕刻耐久性。並且，即使提供了脈衝DC電力，蝕刻耐久性仍會歸因於其週期而改變。
    同時，當DC電力工作週期之斷開時間比率低於約10%時，由於未提供DC電力(此情況稱為“斷開時間”)之時間過短，因此其可能引起充電不會消失並且在斷開時間期間仍存在的問題。
    換言之，由於提供脈衝DC電力而不存在效應，因此層損耗類似於未提供DC電力之情況。此外，若充電未消失並且在斷開時間期間仍存在，則可能出現問題，即，離子加速度可能在離子與先前充電之表面出現電阻時減小。相反，當DC電力工作週期斷開時間比率大於約50%時，由於提供DC之時間(此情況稱為“接通時間”)過短，因此提供DC之效應可能不會顯示出。因此，層損耗可能類似於未提供DC電力時的層損耗。因此，本發明之實施例的DC電力工作週期斷開時間比率經控制以處於約10%至約50%內，以形成與習知非晶碳層相比更優越的非晶碳層。
    圖13為繪示根據DC電壓以及壓力之差的層損耗之特性的曲線圖。
    針對此實驗，製備六個基板，並且在此六個基板上形成非晶碳層。其中，其他製程條件設定為相同，DC電壓改變為約-100伏、約-400伏、約-800伏，並且壓力改變為約4托或約7.5托，以形成非晶碳層。
    參看圖13，當DC電壓相同而皆為約-400伏時，在約4托壓力條件下所形成之非晶碳層的層損耗低於非晶碳層在約7.5托壓力條件下形成時的層損耗。自此，在相等DC電壓條件期間，蝕刻耐久性在相對較低之壓力下為優越的。此是因為，歸因於離子之間的碰撞增加，朝向基板之離子加速度減小。
    此外，如圖13中所示，隨著DC電壓在約4托之同一壓力下自約0伏增大至約-800伏，層損耗減少。換言之，隨著DC電壓在約4托之同一壓力下增大，蝕刻耐久性成比例增大。又，當DC電壓在約7.5托之同一壓力下自約0伏增大至約-800伏時，層損耗減少，並且隨著DC電壓在相等壓力下增大，蝕刻耐久性成比例增大。此是因為，如上文所提及，當在相等壓力下提供給基板之DC電壓相對高時，朝向基板的離子加速度增大。
    圖14為繪示根據電壓、RF電力以及壓力的層損耗之特性的綜合曲線圖。
    參看圖1，當壓力低至約1托時，蝕刻耐久性並不如在壓力大於約4托時一般根據DC電壓之增大而成比例增大。在不同實例中，當壓力相等地設定為約4托，並且RF電力相等地設定為約800瓦時，隨著DC電壓自約0伏增大至約-800伏，蝕刻耐久性成比例增大。又，當壓力相等地設定為約7.5托，並且RF電力相等地設定為約800瓦時，隨著DC電壓自約0伏增大至約-800伏，圖14所顯示之結果亦與圖13中所描述的結果相同，即，蝕刻耐久性成比例增大。然而，當DC電壓超過約-800伏時，朝向基板之離子能量變得太大，此可能使得層密度與強度減小。
    換言之，自如圖13與圖14中所示之根據壓力與DC電壓之蝕刻耐久性的改變，當壓力小於約1托時，在自約-100伏至約-800伏之DC電壓區段中，蝕刻耐久性得到改良。並且當壓力為自約4托至約7.5托時，與壓力小於約1托時相比，蝕刻耐久性在相對高的DC電壓區段中得到改良。換言之，當壓力自約4托增大至約7.5托時，蝕刻耐久性在約-400伏至約-800伏之DC電壓區段中得到改良。此是因為，隨著壓力升高，電子與離子之碰撞頻率大幅增大，從而使單向加速相對困難。因此，與在較低壓力下相比，在高壓力下必須施加相對高的電位差，以增大朝向基板移動之離子加速度。實驗結果顯示，壓力對應於自約4托至約7.5托，蝕刻耐久性在自約-400伏至約-800伏之區段中得到改良。並且，當壓力大於約7.5托時，朝向基板之離子加速度可由於離子之間的碰撞增加而減小，並且可能使得蝕刻耐久性減小。此刻，當使DC電壓過度增大以增大離子加速度時，朝向基板之離子能量變得過大，其可能藉由損壞層而減小層密度與強度，並且可能損壞諸如安裝在內部之加熱器的元件。因此，在本發明之實施例中，在形成非晶碳層時，壓力必須設定在約1托至約7.5托之間。
    圖10至圖14中所描述之實驗資料顯示，與未向基板支撐部分提供RF電力與DC電力時相比，向在形成用作硬式遮罩之非晶碳層時支撐基板之基板支撐部分提供RF電力與DC電力具有更優越的蝕刻耐久性。此時，在本發明之實施例中，設定自約-100伏至約-800伏之DC電壓，並且DC電力工作週期之DC電力斷開時間(工作比)經控制以處於自10%至50%之間，以形成與習知非晶碳層相比更優越的非晶碳層。
    圖15與圖16為描述圖1與圖8之基板處理裝置之間的差異的概念圖，圖15與圖16均繪示藉由圖1與圖8之基板處理裝置所提供的電荷。
    在圖1中，使基板支撐部分210接地，並且經由噴頭300提供RF電力，然而，在圖8中，使噴頭1300接地並且向基板支撐部分1210提供負電位與RF電力。
    此時，當在噴頭1300與基板支撐部分1210之間提供同一電位差時，不管噴頭1300與基板支撐部分1210之電位的絕對值，包含噴頭1300與基板支撐部分1210之電容器(Q=CV)中因感應而產生相等的電荷，因此可認為在形成非晶碳時不存在差異，然而，可能會由於腔室1100而出現差異。換言之，作為腔室1100之條件，其自身接地從而形成差異。
    在圖1中，充當陽極之噴頭300與充當陰極之基板支撐部分210形成電容器(如圖15中所示)。因此，當在陽極與陰極中出現電位差時，在陽極與陰極中感應出相同量的(例如，八個)分離電荷，此時，陰極共用電荷以使得基板支撐部分210所具有之電荷少於陽極感應出的電荷(例如，四個)。
    相反，在圖8中，腔室1100與噴頭1300充當具有相同電位之陽極且具有低於腔室1100與噴頭1300之電位的基板支撐部分1210充當陰極(如圖16中所示)。因此，由於與噴頭1300相比更多的電荷感應至基板支撐部分1210，因此噴頭1300與基板支撐部分1200之間的陽極更強地感應朝向基板支撐部分1210。
    圖17為繪示根據本發明之第六實施例的形成非晶碳層之製程的流程圖。
    參看圖8與圖17，根據本發明之第六實施例的電漿處理方法，向在腔室內部彼此相對設置的基板處理部分之基板支撐部分裝載基板S，如步驟S 110中所述。此時，基板支撐部分1210與噴頭1300之間的距離較佳小於2公分。若基板支撐部分1210與噴頭1300之間的距離超過2公分，則可能引起問題，諸如電漿放電在高壓力下變得不穩定或可能產生電弧。
    為此原因，驅動單元1220使基板支撐部分1210升高，以控制噴頭1300與基板支撐部分1210之間的距離。
    並且，如步驟S120中所述，接著經由噴頭1300朝向基板S噴射製程氣體。自材料供應單元1110供應製程氣體，例如，可使用乙炔(C2H2)或丙烯(C3H6)氣體，或者不同地，可使用加熱至340至380度之三甲基苯液體。此時，可使用包含下列氣體中之一種氣體或複合氣體的載氣：二氧化碳氣體、氦、氬氣或氫氣。此等氣體可單獨地或複合地供應給噴頭1300。
    並且，接著使腔室1100與噴頭1300接地，向基板支撐部分1210提供DC電力以提供負電位並提供RF電力以產生電漿，並且在基板S上形成非晶碳層，如步驟S 130中所述。
    此時，DC電力可自DC電力供應單元1400獲得，並且RF電力可自RF電力供應單元1600獲得。
    RF電力可提供約為800瓦至1500瓦之RF，並且DC電壓可提供約為-800伏至-100伏之DC電壓。接著又，在於基板上形成非晶碳層之步驟中，所提供之DC電力可為脈衝的電力。此時，脈衝DC電力之頻率可控制在自20千赫茲至200千赫茲，並且脈衝DC電力之工作比可具有自10%至50%的範圍。
    在於基板上形成非晶碳層之步驟中，較佳的是，當腔室內部之壓力小於約4托時，向基板支撐部分提供約-800伏至約-100伏之DC電壓，並且當腔室內部之壓力為自約4托至約7.5托時，向基板支撐部分提供約-800伏至約-400伏的DC電壓。
    另外，當噴頭與基板支撐部分之間的間隙距離為約0.5公分時，提供頻率範圍為約20千赫茲至約200千赫茲之脈衝DC電力，並且當噴頭與基板支撐部分之間的間隙距離大於約0.5公分且小於或等於約1公分時，可提供頻率範圍為約20千赫茲至約100千赫茲的脈衝DC電力。
    同時，在本實施例中提及，在如步驟S 120中所述噴射製程氣體之後，如步驟S 130中所述使腔室1100與噴頭1110接地，然而，熟習此項技術者顯而易見的是，可在噴射製程氣體之前使腔室1100與噴頭1110接地。
    並且接著，如步驟130中所述對非晶碳層之表面進行電漿處理，而未執行淨化製程。淨化製程在習知情況下執行，然而，經由對非晶碳層進行電漿處理之製程來自然地執行淨化步驟能節省單獨淨化之時間以增大生產力。
    此時，在對非晶碳層之表面進行電漿處理的步驟開始時，將電漿製程氣體注入於腔室內部。電漿製程氣體可包含諸如氬(Ar)之惰性氣體，或諸如氮氣(N2)的氣體。然而，較佳使用不與所沈積之非晶碳層發生化學反應的惰性氣體。在本實施例中，例如，注入約2000 sccm之氬氣。
    並且接著，向基板支撐部分提供產生電漿之RF電力，或脈衝DC電力。
    此時，與沈積非晶碳層時相比，RF電力之電力較佳使用較低電力。若所使用之電力過大，則其可能對基板(晶圓)之表面引起損壞。舉例而言，使用約200瓦的RF電力。
    同時，當向基板支撐部分提供脈衝DC電力時，所提供之脈衝DC電力處於大於或等於約650伏且小於或等於約850伏的範圍內。若電位過低，則電漿製程程序不具有效應，並且若電位過高，則基板(晶圓)之表面可能損壞。另外，此時，藉由提供DC電力持續小於且等於15秒而對非晶碳層之表面進行電漿處理，如S 140中所述。
    當對非晶碳層之表面進行電漿製程時，材料物質可容易地聚合以減小非晶碳層的污染面積。
    參照圖18與圖19來特定描述此等效應。
    圖18為繪示藉由在電漿處理製程期間改變脈衝DC電壓施加時間所獲得之蝕刻耐久性的曲線圖。
    在於同一條件下在五個基板上形成非晶碳層之後，向基板中之一者提供約0伏的電壓，並且向其他四個基板各自提供約750伏脈衝DC電壓持續約0秒、約5秒、約10秒以及約15秒，以對非晶碳層進行處理，並且接著執行蝕刻製程以觀察非晶碳層的蝕刻耐久性。
    參看圖18，由於在電漿製程之前與之後消光係數以及折射率無太大不同，因此甚至在製造光學元件期間，仍可進行電漿處理而不產生任何問題。
    同時，與提供約0伏之電壓時相比，當向電漿製程提供脈衝DC時，由於蝕刻之前與之後之間的蝕刻差(△)為小的(換言之，蝕刻耐久性為小的)，故可看到改良的蝕刻耐久性。若所提供的脈衝DC電力過長，則其可能影響生產力並且亦損壞基板之表面，因此進行時間較佳小於或等於15秒。
    圖19為繪示在於電漿處理製程期間施加脈衝DC電壓時蝕刻耐久性根據電壓值之改變的曲線圖。
    在於同一條件下在六個基板上形成非晶碳層之後，按順序提供約600伏、約650伏、約700伏、約750伏、約800伏以及約850伏之脈衝DC電壓，以對非晶碳層之表面進行電漿處理，並且接著執行蝕刻製程以觀察非晶碳層的蝕刻耐久性。
    參看圖19，由於在電漿製程之前與之後消光係數以及折射率無太大不同，因此甚至在製造光學元件期間，仍可進行電漿處理而不產生問題。
    同時，當提供約700伏以及約850伏時，其顯示具有最優越之效應。
    此等兩個值顯示為負值，但其應視作量測誤差。
    同時，當電壓對應於小於或等於約600伏時，電漿製程之效應為低的，並且當提供諸如大於或等於約850伏電力之過大電力時，其可能損壞基板(晶圓)的表面，因此在實施例中，所提供之脈衝DC電力處於自約650伏至約850伏之範圍內。
    自以上結果，本發明之實施例，在腔室接地時，使噴頭接地並且向基板支撐部分提供負電位，以改良填充間隙之方法
    舉例而言，為了在基板S之上部部分上形成矽層，例如，可使用乙炔(C2H2)或丙烯(C3H6)，或不同地，可使用加熱至約340至約380度之三甲基苯液體。同時，可更包含氧氣(O2)。當包含氧氣時，其可減小所產生之非晶碳層的應力並且可降低沈積速率以幫助進行間隙填充製程。
    圖20為繪示包含在製程材料氣體中之氧氣(O2)與應力之間的關係的曲線圖。
    如圖20中所示，對應於0 sccm之氧氣值具有約427(負兆帕(-Mpa))之應力，對應於約10 sccm之氧氣值具有約367(負兆帕)之應力，對應於約20 sccm之氧氣值具有約354(負兆帕)之應力，對應於約30 sccm之氧氣值具有約281(負兆帕)之應力，對應於約60 sccm之氧氣值具有約270(負兆帕)之應力，並且對應於約120 sccm之氧氣值具有約173(負兆帕)的應力。
    自以上實驗結果，可證實，當氧氣值增大時應力減小。
    此時，可使用包含下列氣體中之一種氣體或複合氣體的載氣：二氧化碳氣體、氦、氬氣或氫氣。
    在如圖1中所繪示之基板處理裝置中，當電漿內部之不具有指向性之離子沈積至精細圖案時，如圖2中所繪示，由於離子不具有指向性，因此離子如雪一般堆積。此導致在形成非晶碳層(amorphous carbon layer；ACL)之製程期間在間隙圖案之上部部分中產生外伸效應(OV)，此導致阻塞了在基板上所形成之間隙圖案的入口，因此可能內間隙並未完全填充並且可能容易產生空隙。
    然而，如在如圖8中所繪示之基板處理裝置中，當向基板支撐部分1210提供RF電力與DC電力時，此等電力可控制離子之指向性以便用非晶碳層(ACL)容易地填充間隙圖案，如圖21中所繪示。詳言之，當提供脈衝DC電力時，其對離子指向性具有大效應。若RF電力控制電漿密度，則脈衝DC向下牽引電漿內部之離子。此時，脈衝DC之電極充當陰極，並且選擇性地牽引離子。因此，在間隙圖案之上部部分上所出現之外伸效應較少產生，因此可達成較好的間隙填充。
    然而，甚至在此情況下，當快速地形成非晶碳層時，外伸效應仍可能在間隙圖案內部出現。因此，控制製程條件是重要的，並且實驗結果描述如下。
    圖22為繪示根據本發明之第七實施例的填充間隙之方法的流程圖。
    參看圖8與圖22，根據本發明之第七實施例的電漿處理方法較佳使基板S裝載至基板處理裝置1000之基板支撐部分1210，基板處理裝置1000之噴頭1300與基板支撐部分1210在腔室1100內部彼此相對設置，如步驟S210中所述。此時，基板支撐部分與噴頭1300之間的間隙距離較佳控制在小於或等於約2公分。若基板支撐部分1210與噴頭1300之間的間隙距離大於約2公分，則可能出現問題，諸如在高壓力下電漿放電不穩定或產生電弧。
    為此原因，驅動單元1220使基板支撐部分1210升高，以控制噴頭1300與基板支撐部分1210的間隙距離。
    並且，如步驟S220中所述，接著經由噴頭1300朝向基板S噴射製程氣體。自材料供應單元1110供應製程氣體，例如，可使用乙炔(C2H2)或丙烯(C3H6)氣體，或不同地，可使用加熱至約340至約380度之三甲基苯液體。此時，可使用包含下列氣體中之一種氣體或複合氣體的載氣：二氧化碳氣體、氦、氬氣或氫氣。此等氣體可單獨地或複合地供應給噴頭。
    並且，接著使腔室1100與噴頭1110接地，向基板支撐部分1210提供DC電力以提供負電位並提供RF電力以產生電漿，並且在基板S上形成非晶碳層，如步驟S 230中所述。此時，DC電力可自DC電力供應單元1400獲得，並且RF電力可自RF電力供應單元1600獲得。
    此時，可提供約200瓦至約1500瓦之RF電力並且可提供約-1000伏至約-100伏之DC電壓。接著又，在於基板上形成非晶碳層之步驟中，所提供之DC電力可為脈衝的DC電力。此時，脈衝DC電力之頻率可控制在自約20千赫茲至約200千赫茲，並且脈衝DC電力之工作比可具有自約10%至約50%的範圍。
    在於基板上形成非晶碳層之步驟中，較佳的是，當腔室內部之壓力小於約4托時，向基板支撐部分提供約-1000伏至約-100伏之DC電壓，並且當腔室內部之壓力為自約4托至約7.5托時，可向基板支撐部分提供約-1000伏至約-400伏的DC電壓。
    另外，當噴頭與基板支撐部分之間的間隙距離為約0.5公分時，提供頻率範圍為約20千赫茲至約200千赫茲之脈衝DC電力，並且當噴頭與基板支撐部分之間的間隙距離大於約0.5公分且小於或等於約1公分時，可提供頻率範圍為約20千赫茲至約100千赫茲的脈衝DC電力。
    同時，在本實施例中提及，在如步驟S 120中所述噴射製程氣體之後如步驟S 130中所述使腔室1100與噴頭1110接地，然而，熟習此項技術者顯而易見的是，可在噴射製程氣體之前使腔室1100與噴頭1110接地接地。
    同時，當藉由使用基板處理裝置而進行之間隙填充製程期間的沈積速率過大時，換言之，當突然形成非晶碳層時，可形成根據圖16之空隙(V)。
    根據自圖23至圖28之實驗的結果之更多描述如下。
    圖23為繪示向如圖8中所示之基板處理裝置的基板支撐部分提供約-450伏之DC電壓以及約10 sccm之乙炔(C2H2)的製程之結果的TEM圖像，並且圖24為圖23之部分放大圖。圖25為繪示向如圖8中所示之基板處理裝置的基板支撐部分提供約-850伏之DC電壓以及10 sccm之乙炔(C2H2)的製程之結果的TEM圖像，並且圖26為圖25之部分放大圖。圖27為繪示向如圖8中所示之基板處理裝置的基板支撐部分提供約-850伏之DC電壓以及約20 sccm之乙炔(C2H2)的製程之結果的TEM圖像，並且圖28為圖27之部分放大圖。
    參看圖23至圖28，氧氣(O2)固定在約120 sccm，氦(He)固定在約85 sccm，並且氬(Ar)固定在約357 sccm，腔室內部之壓力固定在約1托，並且溫度固定在約300℃。
    如圖23至圖26中所說明，當提供約10 sccm之乙炔時，即使DC電壓自約-450伏改變為約-850伏，空隙仍不會產生，然而，當DC電壓固定在約-850伏並且供應量增大至約20 sccm時，其顯示產生空隙之跡象。根據圖23與圖24之第一製程條件的沈積速率為約2.5埃/秒，並且根據圖25與圖26之第二製程條件的沈積速率為約5埃/秒，直到約5埃/秒時空隙仍未產生，然而，根據圖27與圖28之第三製程條件的沈積速率為約5埃/秒，空隙在此情況下產生，因此有可能藉由使沈積速率小於或等於10埃/秒而制止空隙之形成。
    熟習此項技術者將顯而易見，在不脫離本發明之精神或範疇的情況下，可在本發明中進行各種修改以及變化。因此，預期本發明涵蓋本發明之修改以及變化，只要此等修改以及變化在所附申請專利範圍以及其等效物的範疇內即可。
    10‧‧‧基板支撐裝置
    100、1100、2100‧‧‧腔室
    110、1110、1120‧‧‧材料供應單元
    210、1210、2210‧‧‧基板支撐部分
    300、1300、2300‧‧‧噴頭
    600、1600‧‧‧RF電力供應單元
    1200、2200‧‧‧基板支撐單元
    1220‧‧‧驅動單元
    1400‧‧‧DC電力供應單元
    1500‧‧‧濾波器
    2101‧‧‧腔室主體
    2102‧‧‧腔室蓋
    2110‧‧‧材料供應線路
    2211‧‧‧噴射孔
    2221‧‧‧軸桿
    2222‧‧‧電力單元
    2410‧‧‧電力線
    2420‧‧‧電力供應單元
    2500‧‧‧襯墊
    2800‧‧‧連接構件
    2810‧‧‧垂直延伸部件
    2820‧‧‧水平延伸部件
    h1‧‧‧間隙距離
    h2‧‧‧間隙距離
    S‧‧‧基板
    S100~S300、S110~S140、S210~S230‧‧‧步驟
    圖1為繪示基板處理裝置之簡要剖視圖。
    圖2為繪示藉由使用如圖1中所示之基板處理裝置而進行之間隙填充製程之簡要結果的概念剖視圖。
    圖3為繪示具有根據本發明之第一實施例進行安裝之連接構件的基板處理裝置的剖視圖。
    圖4為繪示根據本發明之第一實施例的一個末端與腔室之內側面連接並且另一側面與噴頭連接之連接構件的剖視圖。
    圖5為繪示根據本發明之第二實施例的一個末端與腔室之內側面連接並且另一側面與噴頭連接之連接構件的剖視圖。
    圖6為繪示根據本發明之第三實施例的一個末端與腔室之內側面連接並且另一側面與噴頭連接之連接構件的剖視圖。
    圖7為繪示根據本發明之第四實施例之基板處理裝置的剖視圖。
    圖8為繪示根據本發明之第五實施例之基板處理裝置的剖視圖。
    圖9為繪示藉由使用根據本發明之第五實施例之基板處理裝置而形成非晶碳層之製程的流程圖。
    圖10為繪示對未施加RF電力以及DC電力之情況下的層損耗與施加RF電力以及DC電力之情況下之層損耗進行比較的曲線圖。
    圖11為繪示層損耗根據DC電力值而改變之曲線圖。
    圖12為繪示根據DC電力之工作週期斷開時間比率(duty-cycle-off-time-ratio)(工作比)的層損耗之特性的曲線圖。
    圖13為繪示根據DC電壓以及壓力之差的層損耗之特性的曲線圖。
    圖14為繪示根據電壓、RF電力以及壓力的層損耗之特性的綜合曲線圖。
    圖15與圖16為描述圖1與圖8之基板處理裝置之間的差異之概念圖，其均繪示藉由圖1與圖8之基板處理裝置所提供的電荷。
    圖17為繪示根據本發明之第六實施例的形成非晶碳層之製程的流程圖。
    圖18為繪示藉由在電漿處理製程期間改變脈衝DC電壓施加時間所獲得之蝕刻耐久性的曲線圖。
    圖19為繪示在於電漿處理製程期間施加脈衝DC電壓時蝕刻耐久性根據電壓值之改變的曲線圖。
    圖20為繪示包含在製程材料氣體中之氧氣(O2)與應力之間的關係的曲線圖。
    圖21為繪示藉由使用如圖8中所示之基板處理裝置而進行之間隙填充製程之結果的簡要概念剖視圖。
    圖22為繪示根據本發明之第七實施例的填充間隙之方法的流程圖。
    圖23為繪示向如圖8中所示之基板處理裝置的基板支撐部分提供約-450伏之DC電壓以及約10 sccm之乙炔(C2H2)的製程之結果的TEM圖像。
    圖24為圖23之部分放大圖。
    圖25為繪示向如圖8中所示之基板處理裝置的基板支撐部分提供約-850伏之DC電壓以及約10 sccm之乙炔(C2H2)的製程之結果的TEM圖像。
    圖26為圖25之部分放大圖。
    圖27為繪示向如圖8中所示之基板處理裝置的基板支撐部分提供約-850伏之DC電壓以及約20 sccm之乙炔(C2H2)的製程之結果的TEM圖像。
    圖28為圖27之部分放大圖。
    2100‧‧‧腔室
    2101‧‧‧腔室主體
    2102‧‧‧腔室蓋
    2110‧‧‧材料供應線路
    2200‧‧‧基板支撐單元
    2210‧‧‧基板支撐部分
    2211‧‧‧噴射孔
    2221‧‧‧軸桿
    2222‧‧‧電力單元
    2300‧‧‧噴頭
    2410‧‧‧電力線
    2420‧‧‧電力供應單元
    2500‧‧‧襯墊
    2800‧‧‧連接構件
    2810‧‧‧垂直延伸部件
    2820‧‧‧水平延伸部件
    S‧‧‧基板
    权利要求:
    Claims (20)
    [1] 一種基板處理裝置，包括：腔室，其具有內部空間；基板支撐部分，其安置於所述腔室內部並且安裝基板；噴頭，其接地並且與所述基板支撐部分相對進行安置，所述噴頭朝向所述基板噴射材料；以及連接構件，其一末端與所述腔室電性連接並且另一末端與所述噴頭電性連接以延伸接地區域。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之基板處理裝置，其中所述連接構件具有環形狀。
    [3] 如申請專利範圍第1項所述之基板處理裝置，其中所述噴頭的與所述基板支撐部分相對之一側面與所述連接構件之一側面位於同一水平平面中。
    [4] 如申請專利範圍第1項所述之基板處理裝置，其中襯墊安裝在所述噴頭與所述連接構件之間，以及其中所述連接構件經安裝以圍繞所述噴頭與所述襯墊之外圓周中的至少一者。
    [5] 如申請專利範圍第1項所述之基板處理裝置，其中所述基板支撐部分與提供RF電力之電力供應單元電性連接。
    [6] 一種基板處理裝置，包括：腔室，其具有內部空間並且接地；基板支撐部分，其安裝基板並且安置在所述腔室內部；噴頭，其接地並且與所述基板支撐部分相對進行安置以朝向所述基板噴射材料；RF電力供應單元，其向所述基板支撐部分提供RF電力；以及DC電力供應單元，其向所述基板支撐部分提供DC電力。
    [7] 如申請專利範圍第6項所述之基板處理裝置，其中所述DC供應單元提供脈衝DC電力。
    [8] 如申請專利範圍第6項所述之基板處理裝置，更包括：濾波器，其保護所述DC電力供應單元免受所述RF電力供應單元之所述RF電力影響。
    [9] 一種在基板上形成非晶碳層之製程，包括：向上面安裝有基板之基板支撐部分提供RF電力與DC電力；使朝向所述基板噴射材料氣體之噴頭接地；以及藉由使用所述噴頭來噴射材料氣體至所述基板上。
    [10] 如申請專利範圍第9項所述之在基板上形成非晶碳層之製程，其中所述基板支撐部分被提供自約-100伏至約-800伏之DC電力電壓。
    [11] 如申請專利範圍第9項所述之在基板上形成非晶碳層之製程，其中所提供之所述DC電力為脈衝的。
    [12] 如申請專利範圍第9項所述之在基板上形成非晶碳層之製程，更包括：用電漿對所述非晶碳層之表面進行處理。
    [13] 如申請專利範圍第12項所述之在基板上形成非晶碳層之製程，其中在用電漿對所述非晶碳層之表面進行處理之所述製程中所供應的第二RF電力低於在形成非晶碳之所述製程中的所述RF電力。
    [14] 如申請專利範圍第12項所述之在基板上形成非晶碳層之製程，其中淨化製程是在用電漿對所述非晶碳層之表面進行處理之所述製程中執行。
    [15] 一種填充間隙之方法，包括：向基板支撐部分裝載上面形成有間隙圖案之基板，朝向所述基板噴射製程氣體，以及將藉由使腔室與噴頭接地所形成之非晶碳層填充至所述基板上的所述間隙圖案中，並且向所述基板支撐部分提供具有負電位之DC電力以及產生電漿的RF電力。
    [16] 如申請專利範圍第15項所述之填充間隙之方法，其中脈衝DC電力供應提供於在所述基板上形成所述非晶碳層之所述製程中。
    [17] 如申請專利範圍第15項所述之填充間隙之方法，其中所述RF電力在自約200瓦至約1500瓦之範圍內。
    [18] 如申請專利範圍第15項所述之填充間隙之方法，其中所述製程氣體包含乙炔(C2H2)、氦(He)以及氬(Ar)。
    [19] 如申請專利範圍第15項所述之填充間隙之方法，其中所述製程氣體包含下列氣體中之至少一者：乙炔(C2H2)、丙烯(C3H6)以及氧氣(O2)。
    [20] 如申請專利範圍第15項所述之填充間隙之方法，更包括：與所述基板支撐部分電性連接以保護所述DC電力供應單元免受所述RF電力影響之濾波器。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    US8906471B2|2014-12-09|Method of depositing metallic film by plasma CVD and storage medium
    US8703002B2|2014-04-22|Plasma processing apparatus, plasma processing method and storage medium
    US20140144876A1|2014-05-29|Plasma etching method
    US9324569B2|2016-04-26|Plasma etching method and plasma etching apparatus
    JPWO2002058125A1|2004-06-17|プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
    TWI598937B|2017-09-11|基板處理裝置、使用該裝置形成非晶碳層的製程以及使用該裝置於半導體元件中填充間隙的方法
    KR100497607B1|2005-07-01|박막 형성 방법 및 박막 증착 장치
    KR101153162B1|2012-06-18|저압 플라즈마 발생장치
    KR100791677B1|2008-01-03|반도체 소자 제조를 위한 고밀도 플라즈마 화학기상증착장치
    US10580622B2|2020-03-03|Plasma processing apparatus
    KR20120011612A|2012-02-08|플라즈마 처리 장치 및 이를 이용한 챔버 세정 방법
    JP6727338B2|2020-07-22|非シャドウフレーム式プラズマ処理チャンバ
    KR20170102808A|2017-09-12|기판 처리 장치
    JP2009046735A|2009-03-05|スパッタ装置およびプラズマ処理装置
    US20200080201A1|2020-03-12|Plasma treatment device and method for manufacturing semiconductor device
    US20210025058A1|2021-01-28|Flowable film curing using h2 plasma
    KR101290738B1|2013-07-29|플라즈마 처리 장치
    US20200294773A1|2020-09-17|Plasma processing method and plasma processing apparatus
    KR20130024294A|2013-03-08|비정질 탄소막 형성 방법
    KR101280240B1|2013-07-05|기판 처리 장치
    KR100672696B1|2007-01-22|플라즈마를 이용한 반도체 소자의 세정장치 및 방법
    US20200365373A1|2020-11-19|Shower head assembly and plasma processing apparatus having the same
    KR20200001631A|2020-01-06|반응성 가스 전구체를 사용한 프로세싱 챔버로부터의 하이-k 막들의 선택적인 인-시튜 세정
    US20210013004A1|2021-01-14|Plasma processing apparatus
    KR20210076736A|2021-06-24|박막 형성 방법 및 기판 처리 장치
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    WO2013032232A2|2013-03-07|
    WO2013032232A9|2013-05-23|
    TWI598937B|2017-09-11|
    WO2013032232A3|2013-07-11|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    WO2021109377A1|2019-12-04|2021-06-10|江苏菲沃泰纳米科技有限公司|用于制备dlc的镀膜设备及其应用|KR19980071012A|1997-01-24|1998-10-26|조셉 제이. 스위니|고온 및 고 증착율의 티타늄 막을 증착하기 위한 방법 및 장치|
    US20020127853A1|2000-12-29|2002-09-12|Hubacek Jerome S.|Electrode for plasma processes and method for manufacture and use thereof|
    KR20070025543A|2005-09-02|2007-03-08|삼성전자주식회사|분리된 상부링을 갖는 플라즈마를 이용한 반도체 제조 장치|
    CN102027574B|2008-02-08|2014-09-10|朗姆研究公司|等离子体处理室部件的保护性涂层及其使用方法|JPWO2019244790A1|2018-06-20|2021-01-07|株式会社アルバック|真空処理装置、支持シャフト|
    法律状态:
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    KR1020110087654A|KR101304215B1|2011-08-31|2011-08-31|비정질 탄소막 형성 방법|
    KR1020110103934A|KR101254485B1|2011-10-12|2011-10-12|플라즈마 건 및 이를 포함하는 플라즈마 처리장치|
    KR1020110133558A|KR101325557B1|2011-12-13|2011-12-13|비정질 탄소막 형성 방법|
    KR1020120044225A|KR101353258B1|2012-04-27|2012-04-27|반도체 소자의 갭필 방법|
    [返回顶部]