衬底处理方法和使用该方法的衬底处理设备技术

一种能够执行稳定等离子体处理的衬底处理方法，包括：使用衬底处理设备在第一等离子体气氛下供应源气体，该衬底处理设备包括发电单元、第一反应器以及在发电单元和第一反应器之间的匹配网络；吹扫源气体；在第二等离子体气氛下供应反应气体；以及吹扫反应气体，其中在吹扫源气体期间，执行将包括在匹配网络中的可变电容器设置为第一值，并且在吹扫反应气体期间，执行将可变电容器设置为第二值。执行将可变电容器设置为第二值。执行将可变电容器设置为第二值。

【技术实现步骤摘要】
衬底处理方法和使用该方法的衬底处理设备


[0001]一个或多个实施例涉及衬底处理方法和使用该方法的衬底处理设备，更具体地，涉及用于在使用等离子体的衬底处理过程中提高等离子体供应效率的等离子体衬底处理方法和衬底处理设备。

技术介绍

[0002]近年来，随着半导体电路的线宽缩小，对硅衬底上的薄膜处理的要求变得更加严格，尤其是低温过程的研究和开发变得更加活跃。为此，已经开发了能够在低温下处理薄膜的等离子体过程。例如，在使用等离子体的薄膜沉积过程中，等离子体激活反应性气体并促进与源气体的反应，从而可以在低温下形成薄膜。
[0003]对于该等离子体过程，从电源单元输出的高频功率(例如射频(RF)功率)被供应给室(反应器)。为了防止在供应过程中产生的功率的反射，在电源单元和室之间执行阻抗匹配。用于阻抗匹配的匹配器包括可变电容器和电感器，并且阻抗匹配可以通过调节可变电容器的电容来实现。韩国专利第101570171号公开了这种匹配器的示例。

技术实现思路

[0004]一个或多个实施例包括用于执行快速射频(RF)匹配和稳定等离子体处理而不在等离子体衬底处理过程中产生反射功率的衬底处理设备和衬底处理方法，在该等离子体衬底处理过程中，以脉冲的形式周期性地施加不同幅度的RF功率，并且RF功率供应循环短。
[0005]额外的方面将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显而易见，或者可以通过实践本公开的所呈现的实施例来了解。
[0006]根据一个或多个实施例，一种衬底处理方法包括：使用衬底处理设备在第一等离子体气氛下供应源气体，该衬底处理设备包括发电单元、第一反应器以及在发电单元和第一反应器之间的匹配网络；吹扫源气体；在第二等离子体气氛下供应反应气体；以及吹扫反应气体，其中在吹扫源气体期间将包括在匹配网络中的可变电容器设置为第一值，并且在吹扫反应气体期间将可变电容器设置为第二值。
[0007]根据衬底处理方法的一示例，可变电容器可以包括移动单元，并且配置为具有通过移动单元的移动而改变的电容，其中驱动单元可以通过响应于来自匹配网络的控制单元的第一控制信号将移动单元移动到第一位置来将可变电容器设置为第一值，并且可以响应于来自控制单元的第二控制信号将移动单元移动到第二位置来将可变电容器设置为第二值。
[0008]根据衬底处理方法的另一示例，控制单元可以配置为从调度器接收第一信息，并且从发电单元接收第二信息。
[0009]根据衬底处理方法的另一示例，发电单元和控制单元配置为从调度器接收断开信号，其中断开信号可以不同于第一信息和第二信息。
[0010]根据衬底处理方法的另一示例，第一信息可以包括与可变电容器的移动单元的移
动时间相关的值，第二信息可以包括与发电单元的功率水平相关的值。
[0011]根据衬底处理方法的另一示例，第一信息可以是存储在调度器中的预设值。
[0012]根据衬底处理方法的另一示例，控制单元可以配置为根据与功率水平相关的值来计算发电单元的断开持续时间。
[0013]根据衬底处理方法的另一示例，控制单元可以配置为通过对与功率水平相关的值被保持的时间点进行计数来计算断开持续时间。
[0014]根据衬底处理方法的另一示例，在将可变电容器设置为第一值和将可变电容器设置为第二值中的至少一个期间，可以执行将移动单元的移动时间与发电单元的断开持续时间进行比较。
[0015]根据衬底处理方法的另一示例，在将移动单元的移动时间与发电单元的断开持续时间进行比较期间，可以确定断开持续时间是否大于移动时间。
[0016]根据衬底处理方法的另一示例，控制单元可以配置为在吹扫源气体和吹扫反应气体中的至少一个期间，对包括在匹配网络中的可变电容器执行第一调节操作。
[0017]根据衬底处理方法的另一示例，控制单元可以配置为在供应源气体和供应反应气体中的至少一个期间，对包括在匹配网络中的可变电容器执行第二调节操作。
[0018]第一调节操作期间可变电容器的电容变化范围可以大于第二调节操作期间可变电容器的电容变化范围。
[0019]根据衬底处理方法的另一示例，控制单元可以配置为在第一调节操作期间确定是否满足匹配网络从调度器接收断开信号的第一条件和发电单元的断开持续时间大于可变电容器的电容切换所需的时间的第二条件。
[0020]根据衬底处理方法的另一示例，当第一条件和第二条件都满足时，控制单元可以在第一调节操作之后执行可变电容器的第二调节操作。
[0021]根据衬底处理方法的另一示例，可以响应于由控制单元产生的至少一个控制信号来执行将可变电容器设置为第一值和将可变电容器设置为第二值中的至少一个，其中控制单元可以配置为防止由于噪声而产生至少一个控制信号。
[0022]根据衬底处理方法的另一示例，噪声可以包括从与第一反应器相邻的第二反应器传输的串扰功率。
[0023]根据一个或多个实施例，一种衬底处理设备包括：发电单元，其配置为响应于从调度器接收的接通信号而发电，并且响应于从调度器接收的断开信号而停止发电；可变匹配装置，其电连接在发电单元和反应器之间；以及控制单元，其配置为改变可变匹配装置的阻抗，其中，控制单元可以配置为响应于从调度器接收的断开信号来执行可变匹配装置的阻抗的第一调节操作。
[0024]根据衬底处理设备的一示例，控制单元可以配置为响应于从调度器接收的接通信号来执行可变匹配装置的阻抗的第二调节操作，其中可变匹配装置在第一调节操作期间的阻抗变化范围可以大于可变匹配装置在第二调节操作期间的阻抗变化范围。
[0025]根据一个或多个实施例，一种衬底处理设备包括：发电单元，其配置为响应于从调度器接收的接通信号而发电，并且响应于从调度器接收的断开信号而停止发电；可变匹配装置，其电连接在发电单元和反应器之间；功率传感器，其配置为检测发电单元的功率水平；以及控制单元，其配置为改变可变匹配装置的阻抗，其中，控制单元可以配置为响应于
从调度器接收的断开信号被保持特定时间而执行可变匹配装置的阻抗的第一调节操作，并且响应于功率传感器检测到来自发电单元的低水平功率而在第一调节操作之后执行第二调节操作。
[0026]根据衬底处理设备的一示例，控制单元可以配置为基于功率传感器检测到低水平功率的时段来计算发电单元的断开持续时间，并确定断开持续时间是否等于或大于特定值。
[0027]根据一个或多个实施例，一种衬底处理设备包括：可变电容器，其包括移动单元，并且配置为具有通过移动单元的移动而改变的电容；驱动单元，其配置为移动移动单元；以及控制单元，其配置为产生第一控制信号和第二控制信号，其中驱动单元可以配置为响应于第一控制信号将移动单元移动到第一位置，并且响应于第二控制信号将移动单元移动到第二位置，并且控制单元可以配置为交替地产生第一控制信号和第二控制信号。
[0028]根据一个或多个实施例，一种衬底处理设备包括：可变电容器，其包括移动单元，并且配置为具有通过移动单元的移动而改变的电容；驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种使用衬底处理设备的衬底处理方法，该衬底处理设备包括发电单元、第一反应器以及在发电单元和第一反应器之间的匹配网络，该衬底处理方法包括：在第一等离子体气氛下供应源气体；吹扫源气体；在第二等离子体气氛下供应反应气体；以及吹扫反应气体，其中，在吹扫源气体期间，执行将包括在匹配网络中的可变电容器设置为第一值，并且在吹扫反应气体期间，执行将可变电容器设置为第二值。2.根据权利要求1所述的衬底处理方法，其中，所述可变电容器包括移动单元，并且配置为具有通过移动单元的移动而改变的电容，其中，驱动单元通过响应于来自所述匹配网络的控制单元的第一控制信号将移动单元移动到第一位置来将可变电容器设置为所述第一值，并且通过响应于来自控制单元的第二控制信号将移动单元移动到第二位置来将可变电容器设置为第二值。3.根据权利要求1所述的衬底处理方法，其中，所述控制单元配置为从调度器接收第一信息，并从所述发电单元接收第二信息。4.根据权利要求3所述的衬底处理方法，其中，所述发电单元和控制单元配置为从调度器接收断开信号，其中，所述断开信号不同于所述第一信息和第二信息。5.根据权利要求3所述的衬底处理方法，其中，所述第一信息包括与所述可变电容器的移动单元的移动时间相关的值，所述第二信息包括与所述发电单元的功率水平相关的值。6.根据权利要求5所述的衬底处理方法，其中，所述第一信息是存储在所述调度器中的预设值。7.根据权利要求5所述的衬底处理方法，其中，所述控制单元配置为根据与所述发电单元的功率水平相关的值来计算发电单元的断开持续时间。8.根据权利要求7所述的衬底处理方法，其中，所述控制单元配置为通过对与所述功率水平相关的值被保持的时间点进行计数来计算所述断开持续时间。9.根据权利要求7所述的衬底处理方法，还包括：在将所述可变电容器设置为第一值和将可变电容器设置为第二值中的至少一个期间，将所述移动单元的移动时间与所述发电单元的断开持续时间进行比较。10.根据权利要求9所述的衬底处理方法，还包括：在将所述移动单元的移动时间与所述发电单元的断开持续时间进行比较期间，确定断开持续时间是否大于移动时间。11.根据权利要求1所述的衬底处理方法，其中，所述控制单元配置为在吹扫所述源气体和吹扫所述反应气体中的至少一个期间，对包括在所述匹配网络中的可变电容器执行第一调节操作。12.根据权利要求11所述的衬底处理方法，其中，所述控制单元配置为在供应所述源气体和供应所述反应气体中的至少一个期间，对包括在所述匹配网络中的可变电容器执行第二调节操作，并且
所述第一调节操作期间可变电容器的电容变化范围大于所述第二调节操作期间可变电容器的电容变化范围。13.根据权利要求11所述的衬底处理方法，其中，所述控制单元配置为在所述第一调节操作期间确定是否满足第一条件和第二条件，在所述第一条件中，所述匹配网络从所述调度器接收断开信号，在所述第二条件中，所述发电单元的断开持续时间大于所述可变电容器的电容切换所需的时间。14.根据权利要求13所述的衬底处理方法，其中，当满足所述第一条件和第二条件时，在所述第一调节操作之后，所述控制单元执行所述可变电容器的第二调节操作。15.根据权利要求1所述的衬底处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：金头汉，韩镕圭，严基喆，金大渊，
申请(专利权)人：ASMIP私人控股有限公司，
类型：发明
国别省市：