专利名称：用于衬底的边缘的蚀刻设备的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种用于制造半导体装置或液晶显示装置的衬底处理设备，且更明确地 说，涉及一种用于去除衬底边缘的薄膜或微粒的蚀刻设备。
背景技术：
一般来说，通过将薄膜沉积在衬底(例如晶片或玻璃)的表面上，且接着对所述薄 膜进行蚀刻，从而形成薄膜图案，来制造半导体装置或平板显示装置。
在薄膜的沉积步骤期间，实质上将薄膜沉积在衬底的整个表面上。然而，在使用蚀 刻掩模对薄膜进行蚀刻步骤期间，主要在衬底的中心区域上对薄膜进行蚀刻。因此，在 衬底的边缘处，薄膜可能保留，且可能在蚀刻步骤期间产生的副产品或微粒可能积聚。 如果在不去除积聚在衬底边缘处的这类薄膜或微粒的情况下，进行接下来的步骤，那么 薄膜或微粒可能剥落，且可能污染衬底的其它区域。或者，衬底可能弯曲或可能是不对 准的。
为了解决所述问题，最近，尤其在制造半导体装置的过程中，已经执行了对衬底边 缘进行蚀刻的额外工艺。
将一种对衬底边缘进行蚀刻的方法分成使用蚀刻剂的湿式蚀刻和使用由气体产生的 等离子体的干式蚀刻。图1说明根据相关技术使用等离子体对衬底边缘进行蚀刻的设备。
相关技术蚀刻设备IOO包含腔室IO，其界定反应空间；衬底支撑物20，其安置在 腔室10中；以及气体分配板30，其安置在衬底支撑物20上方并具有多个注入孔32。气 体分配板30密封腔室10的上壁。排气线12连接到腔室10的下部。衬底支撑物20可通 过上下驱动单元70向上和向下移动。为了将衬底S的边缘暴露于等离子体，衬底支撑物 20的直径可以比衬底S的直径小。
注入孔32沿气体分配板30的外围安置，并连接到蚀刻气体供应线40，从而仅在衬 底S的边缘周围注入蚀刻气体。蚀刻气体供应线40连接到蚀刻气体供应单元50。
另外，惰性气体供应线(未图示)可连接到气体分配板30的中心部分。在对衬底S 的边缘进行蚀刻时，惰性气体供应线可注入惰性气体，且因此可防止衬底S的中心部分被蚀刻。
同时，衬底屏蔽单元31从气体分配板30的下表面突出。衬底屏蔽单元31覆盖衬底 S的中心部分，且仅使衬底S的边缘暴露于等离子体。衬底屏蔽单元31可与气体分配板 30形成为一体，或可单独地形成并接着附接到气体分配板30。衬底屏蔽单元31的形状 与衬底支撑物20的形状对称，且衬底屏蔽单元31的直径小于或等于衬底S的直径。
RF(射频)电源60电连接到衬底支撑物20,且阻抗匹配系统62安置在衬底支撑物 20与RF电源60之间。
下文中，将参考图2描述使用相关技术蚀刻设备100对衬底边缘进行蚀刻的方法。 图2说明根据相关技术对衬底边缘进行蚀刻的工艺中的蚀刻设备。
首先，通过门(未图示)将衬底S传送到腔室10中，并将衬底S安置在衬底支撑物 20上。通过真空抽吸，使腔室IO处于真空条件下，且通过上下驱动单元70将衬底支撑 物20升高到处理位置，如图2中所示。此时，可将衬底支撑物20升高到一个位置，使 得衬底S与衬底屏蔽单元31之间的距离可以在约0.2 mm到0.5 mm的范围内。这就是为 何防止衬底S的边缘处产生的等离子体的原子团或离子扩散到衬底S的中心部分中并不 良地影响已经形成在衬底S的中心部分上的薄膜图案的原因。
在将衬底支撑物20升高到处理位置之后，通过注入孔32将蚀刻气体注入在气体分 配板30的外围处，且同时，RF功率从RF电源60施加到衬底支撑物20，藉此在衬底S 的边缘周围产生等离子体。等离子体中的原子团或离子蚀刻并去除衬底S的边缘处所形 成的薄膜。
另一方面，最近，对衬底S的边缘部分进行开槽，以形成凹口区45。凹口区45用 于精确对准，如图3中所示。当使用图2中的包含衬底屏蔽单元31 (其直径小于衬底S 的直径)的蚀刻设备对衬底S的边缘进行蚀刻时，凹口区45的内侧表面由衬底屏蔽单元 31屏蔽，使得凹口区45的内侧表面上的薄膜或微粒不会被蚀刻。凹口区45的由衬底屏 蔽单元31屏蔽的区域被界定为屏蔽区域47。即，在屏蔽区域47中的凹口区45的侧表 面上的薄膜或微粒P不会被蚀刻，且在使用相关技术蚀刻设备的蚀刻工艺之后保留，如 图4中所示。
图5展示在使用根据相关技术的蚀刻设备的蚀刻工艺之后的凹口区的视觉图。如图 5中所示，不对凹口区的内表面进行蚀刻，使得薄膜或微粒在蚀刻工艺之后保留。如上 文所阐释，如果在不去除积聚在衬底边缘处的此类薄膜或微粒的情况下进行接下来的步 骤，那么薄膜或微粒可能会剥落，且可能污染衬底的其它区域。或者，衬底可能弯曲或可能是不对准的。
另一方面，当使用直径小于200 mm的小型衬底时，切割衬底的边缘部分以形成平 直区，而不是对其进行开槽以形成凹口区。在此情况下，像形成凹口区那样，平直区的 内侧表面由衬底屏蔽单元屏蔽，使得凹口区45的内侧表面上的薄膜或微粒不会被蚀刻。
发明内容
因此，本发明针对一种蚀刻设备，其有效地对具有凹口区和平直区中的一者的衬底 的边缘进行蚀刻。
本发明的一 目的是提供一种蚀刻，其用衬底屏蔽单元有效地去除具有凹口区和平直 区中的一者的衬底的边缘上的薄膜或微粒，所述衬底屏蔽单元具有对应于凹口区和平直 区中的所述一者的部分。
本发明的额外特征和优势将在下文的描述内容中陈述，且将从所述描述内容中明了 部分额外特征和优势，或者可通过实践本发明来学习所述额外特征和优势。将通过本发 明的书面描述和权利要求书以及附图中明确指出的结构来实现和达成本发明的目的和其 它优势。
为了实现这些以及其它优势且根据本发明的目的(如所实施并广泛描述)， 一种蚀刻 设备包括腔室；在所述腔室中的衬底支撑物；衬底，其安置在所述衬底上，且具有凹 口区和平直区中的一者，除了在凹口区和平直区的所述一者中外，所述衬底具有环形形 状缘边，其中衬底的缘边在凹口区中具有凹陷形状，且在平直区中具有弦形状；衬底屏 蔽单元，其形状实质上与衬底的形状相同，且安置在衬底上方，衬底屏蔽单元具有对应 于凹口区和平直区中的所述一者的部分，其中衬底屏蔽单元具有小于或等于衬底的第二 直径的第一直径；气体注入装置，其将气体供应到衬底的外围上；以及电源单元，其将 RF (射频)功率供应到腔室中。
应了解，以上一般描述和以下详细描述都是示范性和阐释性的，且希望提供对如所 主张的本发明的进一步阐释。
本发明包含附图，以提供对本发明的进一步理解，且附图并入本说明书中并构成本 说明书的一部分，
本发明的实施例，且连同描述内容一起，用于阐释本发明的 原理。在附图中
图1说明根据相关技术使用等离子体对衬底边缘进行蚀刻的设备；
图2说明根据相关技术对衬底边缘进行蚀刻的工艺中的蚀刻设备；
图3是展示由根据相关技术的衬底屏蔽单元屏蔽的衬底的示意平面图4展示在使用根据相关技术的蚀刻设备进行的蚀刻工艺之后的衬底的凹口区；
图5展示在使用根据相关技术的蚀刻设备进行的蚀刻工艺之后的凹口区的视觉图6是展示根据本发明实施例的蚀刻设备的衬底屏蔽单元的示意透视图； 图7说明根据本发明的蚀刻设备的衬底屏蔽单元和衬底支撑物；
图8A和图8B分别是展示由根据本发明的衬底屏蔽单元屏蔽的衬底的示意平面图。
图9A到图9C分别展示在使用包含根据本发明的衬底屏蔽单元的蚀刻设备进行的蚀 刻工艺之后的衬底的凹口区的视觉图；以及
图IO是展示根据本发明实施例的蚀刻设备的衬底屏蔽单元的示意透视图。
具体实施例方式
现将具体参考优选示范性实施例，在附图中说明所述实施例的实例。
在本发明中，除衬底屏蔽单元之外的其它元件类似于图1中所示的元件。因此，对 本发明的阐释集中在衬底屏蔽单元上。
图6是展示根据本发明实施例的蚀刻设备的衬底屏蔽单元的示意透视图。衬底屏蔽 单元200的侧面处包含凹入部分230。凹入部分230对应于衬底的凹口区。由于衬底屏 蔽单元200的凹入部分230的缘故，相关技术中由于凹口区而造成的问题被解决。艮P， 由于衬底屏蔽单元200包含凹入部分230 (其形成于衬底屏蔽单元200的侧面处，并对 应于衬底的凹口区)，所以衬底的凹口区中的内侧表面上的薄膜或微粒被蚀刻。
根据本发明的衬底屏蔽单元200包含第一主体210和第二主体220。第一和第二主 体210和220具有圆柱形形状。第一主体210的直径小于第二主体220的直径。凹入部 分230形成于第二主体220的侧面处。第一和第二主体210和220可形成为一体，或可 单独地形成并接着彼此附接。衬底屏蔽单元可具有单个圆柱形主体。然而，当衬底屏蔽 单元230包含第一主体210以及从第一主体210向侧面突出的第二主体220时，有效地 防止了衬底边缘处所产生的等离子体扩散到衬底的中心部分中并不良地影响衬底的中心 部分上的薄膜图案。因为第二主体220面向衬底，并变得接近衬底，所以第二主体220 的下表面被精细地整平。然而，第二主体220的其它表面不需要被精细地整平。 图7说明根据本发明的蚀刻设备的衬底屏蔽单元和衬底支撑物。 当执行蚀刻工艺时，将衬底S安置在衬底支撑物250上，且将包含第一主体210和 第二主体220的衬底屏蔽单元200安置在衬底S上方。第二主体200的下部衬底面向衬 底S。衬底支撑物250的直径小于衬底S的直径。而且，衬底屏蔽单元200的第二主体 220的直径小于衬底S的直径。衬底支撑物250的直径小于或等于衬底屏蔽单元200的 第二主体220的直径。衬底S的中心与衬底支撑物250的中心彼此对应。此外，衬底屏 蔽单元200安置在衬底S上方，使得第二主体220的凹入部分230对应于衬底S的凹口 区245 (图8)。尽管未图示，但衬底支撑物250安置在根据本发明的蚀刻设备的腔室的 反应空间中。当衬底S安置在衬底支撑物250上，且衬底屏蔽单元200变得接近衬底S 时，通过注入孔将蚀刻气体注入在气体分配板的外围处，且同时，将RF功率施加到衬底 支撑物250，藉此在衬底S的边缘周围产生等离子体。等离子体中的原子团或离子蚀刻 并去除衬底S的边缘处所形成的薄膜或微粒。衬底屏蔽单元200从气体分配板向衬底S 突出。
图8A和图8B分别是展示由根据本发明的衬底屏蔽单元屏蔽的衬底的示意平面图。 参看图8A，对衬底S的侧面进行开槽，以形成凹口区245，且还对衬底屏蔽单元200 的侧面进行开槽，以形成凹入部分230。换句话说，除了凹口区245外，衬底S具有环 形形状缘边，且衬底S的缘边在凹口区245中具有凹陷形状。且衬底屏蔽单元200的形 状实质上与衬底S的形状相同，且衬底S的凹口区245与衬底屏蔽单元200的凹入部分 230也具有实质上相同的形状，例如半圆形形状。当衬底屏蔽单元200安置在衬底S上 方时，衬底屏蔽单元200的凹入部分230对应于衬底S的凹口区245。衬底S的凹口区 245具有第一宽度Wl和第一深度Dl，且衬底屏蔽单元200的凹入部分230具有第二宽 度W2和第二深度D2，其中第二宽度W2小于第一宽度W1，且第二深度D2小于第一深 度D1。尽管未图示，但衬底屏蔽单元的凹入部分的宽度和深度可分别等于衬底的凹口区 的宽度和深度。
图9A到图9C分别展示在使用包含根据本发明的衬底屏蔽单元的蚀刻设备进行的蚀 刻工艺之后的衬底的凹口区的视觉图。
图9A展示在使用包含衬底屏蔽单元的蚀刻设备进行蚀刻之后的衬底的凹口区的视 觉图，所述衬底屏蔽单元具有宽度约为2mm且深度约为lmm的凹入部分230。用实验 方法，对约为1.503 mm的宽度和约为1.52 mm的深度内的衬底的薄膜或微粒进行蚀刻。 在图9A中，衬底的蚀刻区域与衬底屏蔽单元的凹入部分230有差异。就宽度来说，衬底 的蚀刻区域比衬底的凹入部分230小0.479 mm。另一方面，就深度来说，衬底的蚀刻区 域比衬底的凹入部分230大0.52 mm。
图9B展示在使用包含衬底屏蔽单元的蚀刻设备进行蚀刻之后的衬底的凹口区的视 觉图，所述衬底屏蔽单元具有宽度约为4mm且深度约为2mm的凹入部分230。用实验 方法，对约为3.711 mm的宽度和约为2.591 mm的深度内的衬底的薄膜或微粒进行蚀刻。 在图9B中，衬底的蚀刻区域也与衬底屏蔽单元的凹入部分230有差异。就宽度来说，衬 底的蚀刻区域比衬底的凹入部分230小0.289 mm。另一方面，就深度来说，衬底的蚀刻 区域比衬底的凹入部分230大0.59 mm。
图9C展示在使用包含衬底屏蔽单元的蚀刻设备进行蚀刻之后的衬底的凹口区的视 觉图，所述衬底屏蔽单元具有宽度约为8mm且深度约为2mm的凹入部分230。用实验 方法，对约为7.46 mm的宽度和约为2.654 mm的深度内的衬底的薄膜或微粒进行蚀刻。 在图9A中，衬底的蚀刻区域也与衬底屏蔽单元的凹入部分230有差异。就宽度来说，衬 底的蚀刻区域比衬底的凹入部分230小0.54 mm。另一方面，就深度来说，衬底的蚀刻 区域比衬底的凹入部分230大0.65 mm。
因此，当使用包含具有宽度和深度的凹入部分的衬底屏蔽单元对衬底边缘进行蚀刻 时，衬底的蚀刻区域的宽度比凹入部分的宽度小，且深度比凹入部分的深度大。SP，已 知凹入部分的宽度和深度与衬底的蚀刻区域具有密切的关系。因此，根据衬底的凹口区 的宽度和深度来确定衬底屏蔽单元的凹入部分的宽度和深度。
参看图8B，对衬底S的侧面进行开槽以形成凹口区245，且还对衬底屏蔽单元200 的侧面进行开槽以形成凹入部分230。衬底屏蔽单元200的凹入部分230的形状实质上 与衬底S的凹口区245的形状相同。不同于图8A中的衬底屏蔽单元200,凹入部分230 具有第四宽度W4和第四深度D4，其中第四宽度W4大于衬底S的凹口区245的第三宽 度W3，且第四深度D4小于衬底S的凹口区245的第三深度D3。如从图9A到图9C所 知，当用具有凹入部分(其具有预定宽度和预定深度)的衬底屏蔽单元来对衬底进行蚀 刻时，衬底的蚀刻区域的宽度小于凹入部分的宽度，且深度大于凹入部分的深度。因此， 尽管凹入部分230的第四深度D4小于凹口区245的第三深度D3，但凹口区245的内侧 部分还是被蚀刻。此外，尽管凹入部分230的第四宽度W4大于凹口区245的第三宽度 W3，但衬底的用衬底屏蔽单元200覆盖的外围部分不被蚀刻。因此，在衬底S上获得所 需的蚀刻区域。
图IO是展示根据本发明实施例的蚀刻设备的衬底屏蔽单元的示意透视图。 参看图IO，与图6中的衬底屏蔽单元类似，衬底屏蔽单元300包含第一主体320和 第二主体320。在图10中，衬底屏蔽单元300具有平直侧部分330。衬底S具有平直区 345，如凹口区245 (图8A和图8B)那样，用于精确对准。除了平直区345外，衬底S 具有环形形状缘边，且衬底S的缘边在平直区中具有弦形状。衬底屏蔽单元300 (明确
地说第二主体)具有实质上与衬底S相同的形状，且平直侧部分330具有实质上与平直 区345相同的形状。当衬底屏蔽单元330安置在衬底S上方时，衬底屏蔽单元300的平 直侧部分330对应于衬底S的平直区345。由于衬底屏蔽单元300的平直侧部分330的 缘故，可对衬底S的对应于由于平直区345而形成的衬底S的侧面和边缘的平直区域355 上的薄膜和微粒进行蚀刻。
在根据本发明的蚀刻设备中，衬底上的通过形成凹口区或平直区而产生的侧表面或 边缘被有效地蚀刻，因为衬底屏蔽单元具有对应于凹口区的凹入部分或对应于平直区的 平直侧部分。
因此，防止了由于使薄膜和微粒保留在凹口区或平直区中的内侧表面上而导致的问题。
所属领域的技术人员将明了，可在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在所述设 备中作出各种修改和改变。因此，希望只要对本发明的修改和改变在所附权利要求书及 其均等物的范围内，本发明就涵盖这些修改和改变。
权利要求
1.一种蚀刻设备，其包括腔室；在所述腔室中的衬底支撑物；衬底，其安置在所述衬底上，且具有凹口区和平直区中的一者，除了在所述凹口区和所述平直区中的所述一者中外，所述衬底具有环形形状的缘边，其中所述衬底的缘边在所述凹口区中具有凹陷形状，且在所述平直区中具有弦形状；衬底屏蔽单元，其具有实质上与所述衬底相同的形状，且安置在所述衬底上方，所述衬底屏蔽单元具有对应于所述凹口区和所述平直区中的所述一者的部分，其中所述衬底屏蔽单元具有第一直径，所述第一直径小于或等于所述衬底的第二直径；气体注入装置，其将气体供应到所述衬底的外围上；以及电源单元，其将RF(射频)功率供应到所述腔室中。
2. 根据权利要求l所述的设备，其中所述衬底屏蔽单元包括第一主体；以及第二主体，其具有所述第一直径，所述第一直径大于所述第一主体的直径， 其中在所述第二主体的侧面处形成所述衬底屏蔽单元的所述部分。
3. 根据权利要求2所述的设备，其中所述第一和第二主体集成为单个主体。
4. 根据权利要求1所述的设备，其中当所述衬底具有所述凹口区时，所述衬底屏蔽单 元的所述部分比所述凹口区具有更大的宽度和更小的深度。
5. 根据权利要求l所述的设备，其中当所述衬底具有所述凹口区时，所述衬底屏蔽单 元的所述部分比所述凹口区具有更小的宽度和更小的深度。
6. 根据权利要求l所述的设备，其中所述气体注入装置安置在所述腔室的上侧上，以 密封所述腔室，且所述衬底屏蔽单元从所述气体注入装置向所述衬底突出。
7. 根据权利要求6所述的设备，其中所述气体注入装置包含多个气体注入孔，所述气 体注入孔安置在所述衬底屏蔽单元的侧面处。
8. 根据权利要求1所述的设备，其中所述气体注入装置可上下移动。
9. 根据权利要求l所述的设备，其中所述衬底支撑物具有小于所述第二直径的第三直 径。
10. 根据权利要求9所述的设备，其中所述第三直径小于或等于所述第一直径。
全文摘要
一种蚀刻设备包括腔室；在所述腔室中的衬底支撑物；衬底，其安置在所述衬底上，且具有凹口区和平直区中的一者，除了在所述凹口区和所述平直区的所述一者中外，所述衬底具有环形形状的缘边，其中所述衬底的缘边在所述凹口区中具有凹陷形状，且在所述平直区中具有弦形状；衬底屏蔽单元，其具有实质上与所述衬底相同的形状，且安置在所述衬底上方，所述衬底屏蔽单元具有对应于所述凹口区和所述平直区中的所述一者的部分，其中所述衬底屏蔽单元具有小于或等于所述衬底的第二直径的第一直径；气体注入装置，其将气体供应到所述衬底的外围上；以及电源单元，其将RF(射频)功率供应到所述腔室中。
文档编号H01L21/00GK101197251SQ200710164348
公开日2008年6月11日 申请日期2007年10月30日 优先权日2006年10月30日
发明者全大植, 宋明坤, 李政范, 林庆辰, 车城昊, 金德镐 申请人:周星工程股份有限公司