用于處理基板的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種利用等離子的基板處理裝置。基板處理裝置包括：殼體，其具有在其中進(jìn)行基板處理的內(nèi)部空間；支撐件，其布置在殼體內(nèi)以支撐基板；氣體供給單元，其將氣體供給到殼體中；等離子源，其從供給到殼體中的氣體產(chǎn)生等離子；以及導(dǎo)流件單元，其布置為圍繞在殼體內(nèi)的支撐件，導(dǎo)流件單元包括導(dǎo)流件，其中限定用于將氣體排放到殼體的內(nèi)部空間中的通孔。當(dāng)從上面觀察時(shí)導(dǎo)流件被分成多個(gè)區(qū)域，并且所述多個(gè)區(qū)域的一部分由金屬材料形成，并且所述多個(gè)區(qū)域的其它部分由非金屬材料形成。
【專利說明】用于處理基板的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]這里公開的本發(fā)明涉及一種用于處理基板的裝置，并且更具體地說，涉及一種通過利用等離子處理基板的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]為了制造半導(dǎo)體器件，可以在基板上執(zhí)行諸如光刻處理、蝕刻處理、灰化處理、離子注入處理、薄膜沉積處理以及清洗處理的多種處理以在基板上形成期望的圖案。在這些處理中，可以執(zhí)行蝕刻處理以移除形成在基板上的層中的選定的區(qū)域。蝕刻處理可以包括濕蝕刻處理與干蝕刻處理。
[0003]這里，利用等離子的蝕刻器件可以用于執(zhí)行干蝕刻處理。一般地說，可以在室內(nèi)形成磁場(chǎng)以形成等離子。磁場(chǎng)可以將提供到室中的處理氣體激發(fā)成等離子狀態(tài)。
[0004]等離子表示包含離子、電子與自由基的離子化的氣體?？梢酝ㄟ^超高溫、強(qiáng)電場(chǎng)或電磁場(chǎng)(EF)產(chǎn)生等離子。包含在等離子中的離子顆粒與基板碰撞以執(zhí)行蝕刻處理。
[0005]等離子不僅存在于室內(nèi)的基板的直接上面中，而且沿著多個(gè)方向散布。特別地，如果大量等離子散布到室內(nèi)的邊緣區(qū)域中，那么可能使基板處理過程的效率變差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種利用等離子的基板處理裝置，所述基板處理裝置在基板處理過程中能夠?qū)⑹覂?nèi)的等離子集中到其中布置有基板的中心區(qū)域中。
[0007]本發(fā)明還提供了一種基板處理裝置，所述基板處理裝置在將流體排放到室中時(shí)能夠通過導(dǎo)流件防止發(fā)生電弧放電。
[0008]本發(fā)明的特征不限于上述，而且本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將會(huì)從下面的描述中清楚地理解這里未描述的其它特征。
[0009]本發(fā)明的實(shí)施方式提供了基板處理裝置。
[0010]基板處理裝置包括:殼體，其具有在其中進(jìn)行基板處理的內(nèi)部空間；支撐件，其布置在殼體內(nèi)以支撐基板；氣體供給單元，其將氣體供給到殼體中；等離子源，其從供給到殼體中的氣體產(chǎn)生等離子；以及導(dǎo)流件單元，其布置為圍繞在殼體內(nèi)的支撐件，導(dǎo)流件單元包括導(dǎo)流件，其中限定了用于將氣體排放到殼體的內(nèi)部空間中的通孔，其中當(dāng)從上面觀察時(shí)所述導(dǎo)流件被分成多個(gè)區(qū)域，并且多個(gè)區(qū)域中的一部分中的每個(gè)都由金屬材料形成，并且多個(gè)區(qū)域中的其它部分中的每個(gè)都由非金屬材料形成。
[0011]在一些實(shí)施方式中，通孔限定在每個(gè)金屬材料區(qū)域與每個(gè)非金屬材料區(qū)域之間的邊界中。
[0012]在其它實(shí)施方式中，多個(gè)區(qū)域可以同心地布置，并且多個(gè)區(qū)域中的每個(gè)都可以具有環(huán)形形狀。
[0013]在此外的其它實(shí)施方式中，金屬材料區(qū)域可以布置在每個(gè)非金屬材料區(qū)域的的兩個(gè)側(cè)面上。[0014]在此外的其它實(shí)施方式中，金屬材料區(qū)域與非金屬材料區(qū)域可以交替地重復(fù)設(shè)置。
[0015]在此外的其它實(shí)施方式中，多個(gè)區(qū)域中的部分可以彼此具有不同的厚度。
[0016]在此外的其它實(shí)施方式中，多個(gè)區(qū)域中的每個(gè)都可以具有從其中心區(qū)域到邊緣區(qū)域逐漸增加的厚度。
[0017]在此外的其它實(shí)施方式中，多個(gè)區(qū)域的頂面可以彼此結(jié)合以提供圓形的形狀。
[0018]在此外的其它實(shí)施方式中，多個(gè)區(qū)域中的每個(gè)都可以具有從其中心區(qū)域到邊緣區(qū)域逐漸增加的厚度。
[0019]在此外的其它實(shí)施方式中，非金屬材料可以包括電介質(zhì)物質(zhì)。
[0020]在此外的其它實(shí)施方式中，導(dǎo)流件單元還可以包括導(dǎo)流件接地板，所述導(dǎo)流件接地板具有與導(dǎo)流件的底面接觸的頂面，導(dǎo)流件接地板連接到殼體上以使導(dǎo)流件接地。
[0021]在此外的其它實(shí)施方式中，基板處理裝置還可以包括布置在殼體頂面上的等離子感應(yīng)件，等離子感應(yīng)件具有朝向其邊緣區(qū)域逐漸增加的厚度。
[0022]在此外的其它實(shí)施方式中，等離子感應(yīng)件可以具有圓形形狀的底面。
[0023]在此外的其它實(shí)施方式中，基板處理裝置還可以包括布置在殼體頂面上的等離子感應(yīng)件，等離子感應(yīng)件具有朝向其邊緣區(qū)域逐漸增加的厚度。
[0024]本發(fā)明的其它實(shí)施方式提供了導(dǎo)流件單元。
[0025]導(dǎo)流件單元包括:導(dǎo)流件，其中限定了用于將氣體排放到處理基板的空間中的通孔；接地板，其與導(dǎo)流件接觸以使導(dǎo)流件接地，其中當(dāng)從上面觀察時(shí)所述導(dǎo)流件被分成多個(gè)區(qū)域，并且多個(gè)區(qū)域的一部分設(shè)置為金屬材料區(qū)域，并且多個(gè)區(qū)域中的其它部分設(shè)置為非金屬材料區(qū)域，
[0026]在一些實(shí)施方式中，通孔限定在每個(gè)金屬材料區(qū)域與每個(gè)非金屬材料區(qū)域之間的邊界中。
[0027]在其它實(shí)施方式中，金屬材料區(qū)域與非金屬材料區(qū)域可以同心地布置，并且多個(gè)區(qū)域中的每個(gè)都可以具有環(huán)形形狀。
[0028]在此外的其它實(shí)施方式中，金屬材料區(qū)域與非金屬材料區(qū)域可以交替地重復(fù)設(shè)置。
[0029]在此外的其它實(shí)施方式中，多個(gè)區(qū)域中的部分可以彼此具有不同的厚度。
[0030]在此外的其它實(shí)施方式中，多個(gè)區(qū)域中的每個(gè)都可以具有從其中心區(qū)域到邊緣區(qū)域逐漸增加的厚度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]附圖提供了對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且并入并且構(gòu)成本說明書的一部分。附圖示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，其連同【專利附圖】

【附圖說明】一起，用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中:
[0032]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的基板處理裝置的橫截面視圖；
[0033]圖2是圖1的導(dǎo)流件單元的立體圖；
[0034]圖3是圖2的導(dǎo)流件的分解立體圖；
[0035]圖4是圖2的導(dǎo)流件單元的平面圖；[0036]圖5是沿著圖4的線X-X’剖切的橫截面視圖；
[0037]圖6是根據(jù)圖2的導(dǎo)流件單元的修改實(shí)例的剖開表面的橫截面視圖；
[0038]圖7是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式的圖1的導(dǎo)流件單元的立體圖；
[0039]圖8是沿著圖7的線Y-Y’剖切的橫截面視圖；以及
[0040]圖9是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的基板處理裝置的橫截面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]然而，本發(fā)明可以以不同的形式體現(xiàn)并且不應(yīng)理解為局限于這里闡述的實(shí)施方式。相反，這些實(shí)施方式設(shè)置為使得本公開將更全面與完整，并且將本發(fā)明的范圍充分地傳達(dá)到本領(lǐng)域中的技術(shù)人員。在附圖中，為了清楚起見，放大了層和區(qū)域的厚度。
[0042]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的基板處理裝置的橫截面視圖。
[0043]參照?qǐng)D1，基板處理裝置10通過利用等離子處理基板W。例如，基板處理裝置10可以在基板W上執(zhí)行蝕刻處理?；逄幚硌b置10包括室100、支撐件200、氣體供給單元300、等離子源400、以及導(dǎo)流件單元500。
[0044]室100提供在其中執(zhí)行基板處理過程的空間。室100包括殼體110、密封蓋120、以及內(nèi)襯130。
[0045]殼體110具有包含開口上表面的內(nèi)部空間。殼體110的內(nèi)部空間設(shè)置為在其中執(zhí)行基板處理過程的空間。殼體110由金屬材料形成。殼體110可以由鋁材料形成。殼體110可以接地。在殼體110的底面中限定排放孔102。排放孔102連接到排放管線151。在處理過程中產(chǎn)生的反應(yīng)副產(chǎn)物以及停留在殼體110中的氣體可以通過排放管線151排放到外部。此外，殼體110的內(nèi)部空間通過排放過程減壓到預(yù)定壓力。
[0046]密封蓋120覆蓋殼體110的開口上表面。密封蓋120可以設(shè)置成板狀以密封殼體110的內(nèi)部空間。密封蓋120可以包括電介質(zhì)物質(zhì)窗。
[0047]內(nèi)襯130布置在殼體110內(nèi)。內(nèi)襯130具有包含開口的頂面與底面的內(nèi)部空間。內(nèi)襯130可以具有圓柱形形狀。內(nèi)襯130可以具有與殼體110的內(nèi)表面的半徑相應(yīng)的半徑。內(nèi)襯130可以沿著殼體110的內(nèi)表面布置。支撐環(huán)131布置在內(nèi)襯130的上端上。支撐環(huán)131可以設(shè)置為具有環(huán)形形狀的板。支撐環(huán)131沿著內(nèi)襯130的圓周從內(nèi)襯130向外突出。支撐環(huán)131布置在上殼體110的端部上以支撐內(nèi)襯130。內(nèi)襯130與殼體110可以由相同的材料形成。內(nèi)襯130可以由鋁材料形成。內(nèi)襯130保護(hù)殼體110的內(nèi)表面。當(dāng)處理氣體被激發(fā)時(shí)，在室100內(nèi)可能發(fā)生電弧放電。電弧放電可能損壞周邊器件。內(nèi)襯130可以保護(hù)殼體110的內(nèi)表面以防止殼體110的內(nèi)表面被電弧放電損壞。此外，內(nèi)襯130可以防止在基板處理過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)沉積在殼體110的內(nèi)部側(cè)壁上。當(dāng)與殼體110相比時(shí)，內(nèi)襯130制造成本便宜并且容易替換。當(dāng)內(nèi)襯130被電弧放電損壞時(shí)，工作人員可以以新的內(nèi)襯130替換受損的內(nèi)襯130。
[0048]支撐件200布置在殼體110內(nèi)。支撐件200支撐基板W。支撐件200可以包括用于利用靜電力吸引基板W的靜電卡盤210。另選地，支撐件200可以通過諸如機(jī)械夾緊的多種方法支撐基板W。在下文中，將要描述包括靜電卡盤210的支撐件200。
[0049]支撐件200包括靜電卡盤210、絕緣板250、以及下蓋270。支撐件200在室100內(nèi)與殼體110的底面向上地隔開。[0050]靜電卡盤210包括電介質(zhì)板220、電極223、加熱器225、支撐板230、以及聚焦環(huán)240。
[0051]電介質(zhì)板220布置在靜電卡盤210的上端上。電介質(zhì)板220具有圓形形狀并且由電介質(zhì)物質(zhì)形成。基板W布置在電介質(zhì)板220的頂面上。電介質(zhì)板220的頂面具有比基板W的半徑小的半徑。因此，基板W可以具有布置在電介質(zhì)板220外部的邊緣區(qū)域。第一供給通道221限定在電介質(zhì)板220中。從電介質(zhì)板210的頂面一直到底面形成第一供給通道221?？梢栽O(shè)有多個(gè)第一供給通道221。此外，多個(gè)第一供給通道221彼此隔開。第一供給通道221用作將熱傳送介質(zhì)供給到基板W的底面的通道。
[0052]下電極223與加熱器225嵌入在電介質(zhì)板220中。下電極223布置在加熱器225上方。下電極223與第一下電源223a電性地相連接。第一下電源223a可以包括直流電源。開關(guān)223b布置在下電極223與第一下電源223a之間。下電極223可以通過開關(guān)223b的打開/關(guān)閉操作電連接到第一下電源223a。當(dāng)開關(guān)223b打開時(shí)，直流電流施加到下電極223中。靜電力可以通過施加在下電極223中的電流在下電極223與基板W之間起作用。由此，基板W可以被靜電力吸引到電介質(zhì)板220。
[0053]加熱器225與第二下電源225a電性地相連接。加熱器225可以阻抗從第二下電源225a施加的電流以產(chǎn)生熱量。產(chǎn)生的熱量可以通過電介質(zhì)板220傳送到基板W中?？梢酝ㄟ^在加熱器225中產(chǎn)生的熱量將基板W保持在預(yù)定的溫度。加熱器225包括螺旋線圈。
[0054]支撐板230布置在電介質(zhì)板220的下方。電介質(zhì)板220的底面與支撐板230的頂面可以利用粘結(jié)劑236彼此粘附。支撐板230可以由鋁材料形成。支撐板230可以具有階梯式部分，以使其頂面的中心區(qū)域布置在比其邊緣區(qū)域的高度高的高度處。支撐板230的頂面的中心區(qū)域具有與電介質(zhì)板220的底面的中心區(qū)域相應(yīng)的表面區(qū)域并且粘附到電介質(zhì)板220的底面上。在支撐板230中限定了第一循環(huán)通道231、第二循環(huán)通道232、以及第二供給通道233。
[0055]第一循環(huán)通道231提供了熱傳送介質(zhì)循環(huán)通過的通道。第一循環(huán)通道231可以以螺旋形狀限定在支撐板230內(nèi)。另選地，第一循環(huán)通道231可以設(shè)置為使得彼此具有具有不同半徑的環(huán)狀通道同心地布置。在此情形中，第一循環(huán)通道231可以相互連通。第一循環(huán)通道231可以限定在相同的高度處。
[0056]第二循環(huán)通道232提供了冷卻流體循環(huán)通過的通道。第二循環(huán)通道232可以以螺旋形狀限定在支撐板230內(nèi)。另選地，第二循環(huán)通道232可以設(shè)置為使得彼此彼此具有不同的半徑的環(huán)狀通道同心地布置。在此情形中，第二循環(huán)通道232可以相互連通。第二循環(huán)通道232的橫截面積可以大于第一循環(huán)通道231的橫截面積。第一循環(huán)通道232可以限定在相同的高度處。第二循環(huán)通道232可以限定在第一循環(huán)通道231的下方。
[0057]第二供給通道233從第一循環(huán)通道231向上延伸直到支撐板230的頂面。第二供給通道243的數(shù)量可以設(shè)置為與第一供給通道221的數(shù)量相應(yīng)。第二供給通道243將第一循環(huán)通道231連接到第一供給通道221。
[0058]第一循環(huán)通道231通過熱傳送介質(zhì)供給管線231b連接到熱傳送介質(zhì)存儲(chǔ)單元231a。熱傳送介質(zhì)存儲(chǔ)在熱傳送介質(zhì)存儲(chǔ)單元231a中。熱傳送介質(zhì)包括惰性氣體。根據(jù)實(shí)施方式，熱傳送介質(zhì)可以包括氦(He)氣。氦氣通過熱傳送介質(zhì)供給管線231b供給到第一循環(huán)通道231中。然后，氦氣相繼地通過第二供給通道233與第一供給通道221，然后供給到基板W的底面。氦氣可以用作用于將從等離子傳送的熱量朝向靜電卡盤210傳送到基板W的介質(zhì)。
[0059]第二循環(huán)通道232通過冷卻流體供給管線232c連接到冷卻流體存儲(chǔ)單元232a。冷卻流體存儲(chǔ)在冷卻流體存儲(chǔ)單元232a中。冷卻器232b可以布置在冷卻流體存儲(chǔ)單元232a內(nèi)。冷卻器232b將冷卻流體冷卻到預(yù)定溫度。另選地，冷卻器232b可以布置在冷卻流體供給管線232c上。通過冷卻流體供給管線232c供給到第二循環(huán)通道232中的冷卻單元沿著第二循環(huán)通道232循環(huán)以冷卻支撐板230。當(dāng)支撐板230被冷卻時(shí)，電介質(zhì)板220和基板W可以被一起冷卻以將基板W保持在預(yù)定的溫度。
[0060]聚焦環(huán)240布置在靜電卡盤210的邊緣區(qū)域上。聚焦環(huán)240具有環(huán)形形狀，并且沿著電介質(zhì)板220的圓周布置。聚焦環(huán)240可以具有階梯式部分，以使得其頂面的外部240a的高度布置為大于頂面的內(nèi)部240b的高度。聚焦環(huán)240的頂面的內(nèi)部240b的高度布置為與電介質(zhì)板220的高度相同。
[0061 ] 聚焦環(huán)240的頂面的內(nèi)部240b支撐布置在電介質(zhì)板220的外側(cè)的基板W的邊緣區(qū)域。聚焦環(huán)240的外部240a圍繞基板W的邊緣區(qū)域。聚焦環(huán)240可以在室100內(nèi)使等離子集中在面向基板W的區(qū)域中。
[0062]絕緣板250布置在支撐板230的下方。絕緣板250的橫截面積與支撐板230的橫截面積相應(yīng)。絕緣板250布置在支撐板230與下蓋270之間。絕緣板250由絕緣材料形成以使支撐板230與下蓋270電絕緣。
[0063]下蓋270布置在支撐件200的下端上。下蓋270與殼體110的底面向上地隔開。下蓋270具有包含開口頂面的內(nèi)部空間。下蓋270的頂面由絕緣板250覆蓋。因此，在下蓋270的截面區(qū)域中的外半徑可以具有與絕緣板250的外半徑相同的長(zhǎng)度。用于將運(yùn)送的基板W從外部運(yùn)送件移動(dòng)到靜電卡盤210的提升銷組件(未示出)可以布置在下蓋270的內(nèi)部空間中。
[0064]下蓋270包括連接件273。連接件273將下蓋270的外表面連接到殼體110的內(nèi)部側(cè)壁。可以設(shè)置多個(gè)連接件273。多個(gè)連接件273可以以預(yù)定距離布置在下蓋270的外表面上。連接件273在室100內(nèi)部支撐支撐件200。此外，連接件273可以連接到殼體110的內(nèi)部側(cè)壁上以允許下蓋電性地接地。連接到第一下電源223a的第一電源線223c、連接到第二下電源225a的第二電源線225c、連接到熱傳送介質(zhì)存儲(chǔ)單元231a的熱傳送供給管線231b、以及連接到冷卻流體存儲(chǔ)單元232a的冷卻供給管線232c可以通過連接件273的內(nèi)部空間延伸到下蓋270中。
[0065]氣體供給單元300將處理氣體供給到室100中。氣體供給單元300包括氣體供給噴嘴310、氣體供給管線320、以及氣體存儲(chǔ)單元330。氣體供給噴嘴310布置在密封蓋120的中心部分。注入孔限定在氣體供給噴嘴310的底面中。注入孔限定在密封蓋120的下部中以將處理氣體供給到室100中。氣體供給管線320將氣體供給噴嘴310連接到氣體存儲(chǔ)單元330。氣體供給管線320將存儲(chǔ)在氣體存儲(chǔ)單元330中的處理氣體供給到氣體供給噴嘴310中。閥321布置在氣體供給管線320中。閥321開口或關(guān)閉氣體供給管線320以調(diào)節(jié)通過氣體供給管線320供給的處理氣體的流量。
[0066]等離子源400將室100內(nèi)的處理氣體激發(fā)成等離子狀態(tài)。電感耦合等離子體(ICP)可以用作等離子源400。等離子源400包括天線室410、天線420、以及等離子電源430。天線室410具有包含開口下側(cè)的圓柱形形狀。天線室410具有內(nèi)部空間。天線室410可以具有與室100的直徑相應(yīng)的直徑。天線室410可以具有可拆卸地布置在密封蓋120上的下端。天線420布置在天線室410的內(nèi)部。天線420可以設(shè)置為纏繞多次的螺旋線圈。天線420連接到等離子電源430。天線420接收來自等離子電源430的功率。等離子電源430可以布置在室100的外部。功率所施加到的天線420可以在室100的處理空間中產(chǎn)生電磁場(chǎng)。處理氣體由電磁場(chǎng)激發(fā)到等離子狀態(tài)。
[0067]圖2是圖1的導(dǎo)流件單元的立體圖；圖3是圖2的導(dǎo)流件的分解立體圖；圖4是圖2的導(dǎo)流件單元的平面圖；圖5是沿著圖4的線X-X’剖切的橫截面視圖；
[0068]參照?qǐng)D2-圖5，導(dǎo)流件單元5000包括導(dǎo)流件5010和導(dǎo)流件接地板5030。導(dǎo)流件單元5000控制供給到殼體110中的處理氣體的流量。
[0069]導(dǎo)流件單元5000布置在殼體110的內(nèi)部側(cè)壁與支撐件400之間。導(dǎo)流件5010可以具有圓環(huán)形狀。在導(dǎo)流件5010中限定多個(gè)通孔5011。供給到殼體110中的處理氣體經(jīng)由導(dǎo)流件5010的通孔5011通過排放孔102排放?？梢愿鶕?jù)導(dǎo)流件5010的形狀以及每個(gè)通孔5011的形狀控制處理氣體的流量。
[0070]導(dǎo)流件接地板5030與導(dǎo)流件5010接觸。根據(jù)實(shí)施方式，導(dǎo)流件接地板5030可以具有與導(dǎo)流件5010的底面接觸的頂面。導(dǎo)流件接地板5030可以具有與殼體110接觸的邊緣區(qū)域。導(dǎo)流件5010通過導(dǎo)流件接地板5030電性地連接到殼體110。
[0071]當(dāng)從上面觀察時(shí)導(dǎo)流件5010具有多個(gè)區(qū)域5011a到5011f。根據(jù)實(shí)施方式，區(qū)域5011a到5011f中的每個(gè)都具有環(huán)形形狀。此外，區(qū)域5011a到5011f同心地布置。這里，多個(gè)區(qū)域5011a到5011f中的部分5011a、5011c、與5011e中的每個(gè)都由金屬材料形成，并且其它部分5011b、5011d、與5011f中的每個(gè)都由非金屬材料形成。鋁作可以作為金屬材料提供。電介質(zhì)物質(zhì)可以作為非金屬材料提供。氧化鋁可以用作電介質(zhì)物質(zhì)。可以交替地重復(fù)設(shè)置金屬材料區(qū)域5011a、5011c和5011e以及非金屬材料區(qū)域5011b、5011d和5011f。例如，金屬材料區(qū)域5011a與5011c可以布置在非金屬材料區(qū)域5011b的兩側(cè)上，并且非金屬材料區(qū)域5011b和5011d可以布置在金屬材料區(qū)域5011c的兩側(cè)上。
[0072]可以在導(dǎo)流件5010中限定多個(gè)通孔5015。每個(gè)通孔5015都可以豎直地穿過導(dǎo)流件5010的頂面與底面。根據(jù)實(shí)施方式，通孔5015限定在每個(gè)金屬材料區(qū)域5011a、5011c和5011e與每個(gè)非金屬材料區(qū)域5011b、5011d和5011f之間的邊界中?？梢匝刂總€(gè)金屬材料區(qū)域5011a、5011c和5011e與每個(gè)非金屬材料區(qū)域5011b、5011d和5011f之間的邊界以預(yù)定的距離限定通孔5015。
[0073]導(dǎo)流件5010的多個(gè)區(qū)域5011a到5011f的部分可以彼此具有不同的厚度。根據(jù)實(shí)施方式，多個(gè)區(qū)域5011a到5011f中的每個(gè)都可以具有從其中心部分向外厚度逐漸增加的形狀。例如，盡管導(dǎo)流件5010具有沿著水平方向布置的底面，但是由于導(dǎo)流件5010的頂面的高度向外逐漸地增加，因此導(dǎo)流件5010具有逐漸增加的厚度。這里，導(dǎo)流件5010的頂面可以彼此結(jié)合并且設(shè)置成圓形的形狀。另選地，導(dǎo)流件5010的頂面可以結(jié)合成一組以使導(dǎo)流件5010具有從其內(nèi)部向外地向上傾斜的頂面。另選地，導(dǎo)流件5010可以具有在高度上向外逐漸增加或減小的底面。
[0074]圖6是示出根據(jù)圖2的導(dǎo)流件單元的修改實(shí)例的剖開表面的橫截面視圖。
[0075]參照?qǐng)D6，導(dǎo)流件單元5100包括導(dǎo)流件5110與導(dǎo)流件接地板5130。導(dǎo)流件單元5100可以具有與圖2的導(dǎo)流件單元5000相同的形狀。另一方面，導(dǎo)流件5110中的區(qū)域5111a到511If中的每個(gè)的材料都與圖2的導(dǎo)流件5010的區(qū)域5011a到501 If中的每個(gè)的材料不同。在下文中，將主要地描述與圖2的導(dǎo)流件單元5000中的特征不同的特征。
[0076]導(dǎo)流件5110的多個(gè)區(qū)域511 Ia到511 If的部分可以彼此具有不同的厚度。根據(jù)實(shí)施方式，導(dǎo)流件5110可以由金屬材料形成，并且導(dǎo)流件5110的多個(gè)區(qū)域5111a到511If的部分5111b、5111d和5111f可以涂覆以非金屬材料。在此情形中，涂覆區(qū)域5111b、5111d和5111f以及非涂覆區(qū)域5111b、5111d和5111f可以交替地重復(fù)設(shè)置。另選地，導(dǎo)流件5110可以由非金屬材料形成，并且導(dǎo)流件5110的多個(gè)區(qū)域5111a到5111f的部分5111a、5111c和5111f可以涂覆以金屬材料。
[0077]圖7是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式的圖1的導(dǎo)流件單元的立體圖，并且圖8是沿著圖7的線Y-Y’剖切的橫截面視圖。
[0078]參照?qǐng)D7和圖8，導(dǎo)流件單元5200包括導(dǎo)流件5210和導(dǎo)流件接地板5230。在導(dǎo)流件單元5200中，導(dǎo)流件5210中的區(qū)域5211a到521 If中的每個(gè)的厚度都與圖2的導(dǎo)流件5010的區(qū)域5011a到5011f中的每個(gè)的厚度不同。由于除了上述厚度以外，導(dǎo)流件單元5200與圖2的導(dǎo)流件單元5000相同，因此將主要描述與圖2的導(dǎo)流件單元的特征不同的特征。
[0079]當(dāng)從上面觀察時(shí)導(dǎo)流件5210具有多個(gè)區(qū)域5211a到5211f。根據(jù)實(shí)施方式，區(qū)域5211a到5211f中的每個(gè)都具有環(huán)形形狀。此外，區(qū)域5211a到5211f同心地布置。這里，多個(gè)區(qū)域5211a到5211f中的部分5211a、5211c與5211e中的每個(gè)都由金屬材料形成，以及其它部分5211b、5211d與5211f中的每個(gè)都由非金屬材料形成。鋁作可以作為金屬材料提供。電介質(zhì)物質(zhì)可以作為非金屬材料提供。氧化鋁可以用作電介質(zhì)物質(zhì)?？梢越惶娴刂貜?fù)設(shè)置金屬材料區(qū)域5211a、5211c和5211e以及非金屬材料區(qū)域5211b、5211d和5211f。
[0080]可以在導(dǎo)流件5215中限定多個(gè)通孔5210。每個(gè)通孔5215都可以豎直地穿過導(dǎo)流件5210的頂面與底面。根據(jù)實(shí)施方式，通孔5215限定在每個(gè)金屬材料區(qū)域5211a、5211c和5211e與每個(gè)非金屬材料區(qū)域5211b、5211d和5211f之間的邊界中。例如，金屬材料區(qū)域5211a、5211c和5211e中的每個(gè)都可以布置在通孔5215的一側(cè)上，并且非金屬材料區(qū)域5211b、5211d和5211f中的每個(gè)都可以布置在通孔5215的另一側(cè)上?？梢匝刂總€(gè)金屬材料區(qū)域5211a、5211c和5211e的與每個(gè)非金屬材料區(qū)域5211b、5211d和5211f的之間的邊界以預(yù)定的距離限定通孔5215。
[0081]導(dǎo)流件5210的多個(gè)區(qū)域5211a到5211f可以具有相同的厚度。圖2的導(dǎo)流件5010與根據(jù)當(dāng)前實(shí)施方式的導(dǎo)流件5210的區(qū)別在于導(dǎo)流件5010的多個(gè)區(qū)域5011a到5011f彼此具有不同的厚度。
[0082]盡管在上述實(shí)施方式以及修改的實(shí)例中在導(dǎo)流件上設(shè)置有六個(gè)區(qū)域，但是本發(fā)明不限于此。例如，可以在導(dǎo)流件上設(shè)置六個(gè)以上的區(qū)域或者六個(gè)以下的區(qū)域。
[0083]在下文中，將描述利用圖1的基板處理裝置10處理基板的過程。
[0084]當(dāng)將基板W布置在支撐件200上時(shí)，直流電流從第一下電源223a施加到下電極223中。靜電力可以通過施加在下電極223中的直流電流在下電極223與基板W之間起作用。由此，基板W可以由靜電力吸引到靜電卡盤210上。
[0085]當(dāng)將基板W吸引到靜電卡盤210上時(shí)，處理氣體便通過氣體供給噴嘴310供給到殼體110中。此外，在等離子電源430中產(chǎn)生的高頻功率通過電線420供給到殼體110中。施加的高頻功率激發(fā)停留在殼體110中的處理氣體。將激發(fā)的處理氣體提供至基板W上以處理基板W?？梢酝ㄟ^利用激發(fā)的處理氣體執(zhí)行蝕刻處理。
[0086]當(dāng)將供給到殼體110中的處理氣體提供到支撐件200的上方時(shí)，可以提高基板處理過程的效率。然而，由于通過鄰近支撐件200的邊緣區(qū)域布置的導(dǎo)流件排放處理氣體，因此處理氣體的密度在殼體110內(nèi)的邊緣區(qū)域中可能比在中心區(qū)域中相對(duì)要低。
[0087]根據(jù)當(dāng)前實(shí)施方式，導(dǎo)流件5010具有從其中心區(qū)域朝向邊緣區(qū)域逐漸增加的厚度。因此，殼體110內(nèi)的處理氣體不易于朝向殼體110的邊緣區(qū)域排放并且因此朝向殼體110的中心區(qū)域移動(dòng)。因此，處理氣體可以在支撐件200上方從邊緣區(qū)域到中心區(qū)域以均勻的密度分布。當(dāng)處理氣體均勻地分布在支撐件200上方時(shí)，便可以在基板W的整個(gè)區(qū)域的上方均勻地執(zhí)行等離子處理。因此，可以提高基板W的處理的可靠性。
[0088]此外，在整個(gè)導(dǎo)流件5010都由金屬材料形成的情形中，當(dāng)通過導(dǎo)流件5010的通孔5015排放處理氣體時(shí),在通孔5015中可能發(fā)生電弧放電。由于等離子處理在殼體110內(nèi)形成高溫高壓大氣，并且通孔5015由金屬材料形成的導(dǎo)流件5010圍繞，因此可能發(fā)生電弧放電。
[0089]然而，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，導(dǎo)流件5010被分成多個(gè)區(qū)域501 Ia到501 If。此夕卜，區(qū)域5011a到5011f的部分5011a,5011c和5011e由金屬材料形成，并且區(qū)域5011a到5011f的其它部分5011b、5011d和5011f由作為非金屬材料的電介質(zhì)物質(zhì)形成。此外，通孔5015限定在每個(gè)金屬材料區(qū)域5011a、5011c和5011e與每個(gè)非金屬材料區(qū)域5011b、5011d和5011f之間的邊界中。因此，即使通孔5015之間的物理距離被恒定地保持，也可以擴(kuò)寬通孔5015之間的電距離。由于通孔具有相同的直徑，并且物理距離被恒定地保持，因此可以排放相同數(shù)量的處理氣體，并且此外可以控制處理氣體的流量。然而，由于金屬材料區(qū)域之間的距離彼此遠(yuǎn)離，因此可以擴(kuò)寬通孔5015之間的電距離。因此，可以減小當(dāng)處理氣體通過通孔5015時(shí)發(fā)生的電弧放電。因此，可以提高基板處理過程的效率與可靠性。
[0090]圖9是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的基板處理裝置的橫截面視圖。
[0091]參照?qǐng)D9，基板處理裝置20包括室1000、支撐件200、氣體供給單元300、等離子源400、以及導(dǎo)流件單元500。根據(jù)當(dāng)前實(shí)施方式的基板處理裝置20與圖1的基板處理裝置10在室100的構(gòu)造與功能上不同。除了室1000以外，支撐件200、氣體供給單元300、等離子源400、以及導(dǎo)流件單元500與圖1的基板處理裝置10的所述部分具有相同的構(gòu)造與功能。因此，下面將主要地描述室1000。此外，除了室1000以外的其它部件都與圖1的基板處理裝置10的部件相同，因此將省略對(duì)它們的描述。
[0092]室1000提供了在其中執(zhí)行基板處理過程的空間。室1000包括殼體1010、密封蓋1020、內(nèi)襯1030、以及等離子感應(yīng)件1070。
[0093]殼體1010具有包含開口上表面的內(nèi)部空間。殼體1010的內(nèi)部空間設(shè)置為在其中執(zhí)行基板處理過程的空間。殼體1010由金屬材料形成。殼體1010可以由鋁材料形成。在殼體1010的底面中限定排放孔1002。排放孔1002連接到排放管線1051。在處理過程中產(chǎn)生的反應(yīng)副產(chǎn)物以及停留在殼體1010中的氣體可以通過排放管線1051排放到外部。此夕卜，殼體1010的內(nèi)部空間通過排放過程減壓到預(yù)定壓力。
[0094]密封蓋1020覆蓋殼體1010的開口上表面。密封蓋1020可以設(shè)置成板狀以密封殼體1010的內(nèi)部空間。密封蓋1020與殼體1010可以由彼此不同的材料形成。根據(jù)實(shí)施方式，密封蓋1020可以包括電介質(zhì)物質(zhì)窗。
[0095]內(nèi)襯1030布置在殼體1010內(nèi)。內(nèi)襯1030具有包含開口頂面與開口底面的內(nèi)部空間。內(nèi)襯1030可以具有圓柱形形狀。內(nèi)襯1030可以具有與殼體1010的內(nèi)表面的半徑相應(yīng)的半徑。內(nèi)襯1030可以沿著殼體1010的內(nèi)表面布置。支撐環(huán)1031布置在內(nèi)襯1030的上端上。支撐環(huán)1031可以設(shè)置為具有環(huán)形形狀的板。支撐環(huán)1031沿著內(nèi)襯1030的圓周從內(nèi)襯1030向外突出。支撐環(huán)1031布置在上殼體1010的端部上以支撐內(nèi)襯1030。內(nèi)襯1030與殼體1010可以由相同的材料形成。內(nèi)襯1030可以由鋁材料形成。內(nèi)襯1030保護(hù)殼體1010的內(nèi)表面。當(dāng)處理氣體被激發(fā)時(shí)，在室1100內(nèi)可能發(fā)生電弧放電。電弧放電可能損壞周邊器件。內(nèi)襯1030可以保護(hù)殼體1010的內(nèi)表面以防止殼體1010的內(nèi)表面由電弧放電損壞。當(dāng)與殼體1010相比較時(shí)，內(nèi)襯1030制造成本便宜并且容易替換。當(dāng)內(nèi)襯1030由電弧放電損壞時(shí)，可以以新的內(nèi)襯1030替換受損的內(nèi)襯1030。
[0096]等離子感應(yīng)件1070布置在殼體1010的頂面上。根據(jù)實(shí)施方式，等離子感應(yīng)件1070可以具有從其中心部分向外厚度逐漸增加的形狀。例如，接觸密封蓋1020的等離子感應(yīng)件1070的頂面可以設(shè)置為水平面。此外，等尚子感應(yīng)件1070可以具有與殼體1010的底面隔開的高度逐漸減小的底面。等離子感應(yīng)件1070可以具有圓形形狀的底面。
[0097]等離子感應(yīng)件1070將殼體1010內(nèi)的處理氣體引入到支撐件200的上面中。在支撐件200的上面中的處理氣體的密度可能增加。此外，可以在支撐件200的整個(gè)區(qū)域上方均勻地執(zhí)行等離子處理。因此，可以提高通過等離子處理基板W的效率。等離子感應(yīng)件1070的位置或厚度可以調(diào)節(jié)以調(diào)節(jié)殼體1010內(nèi)的處理氣體的密度。另選地，可以不設(shè)置等離子感應(yīng)件1070。
[0098]盡管在上述實(shí)施方式中利用等離子執(zhí)行蝕刻處理，但是根據(jù)本發(fā)明的基板處理過程不限于此。例如，根據(jù)本發(fā)明的基板處理過程可以應(yīng)用到利用等離子的例如沉積處理、灰化處理、以及清洗處理的多種基板處理過程中。
[0099]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，在利用等離子的基板處理過程中，室內(nèi)的等離子可以集中于在其中布置有基板的中心區(qū)域中。
[0100]此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，當(dāng)流體通過導(dǎo)流件排放到室內(nèi)時(shí)，可以防止發(fā)生電弧放電。
[0101]本發(fā)明的特征不限于上述，而且本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將會(huì)從本說明書和附圖中清楚地理解這里未描述的其它特征。
[0102]上面公開的主題將被認(rèn)為是說明性的，而非限定性的，并且從屬權(quán)利要求旨在覆蓋落入本發(fā)明的真實(shí)精神與范圍內(nèi)的全部這些修改、增強(qiáng)、以及其它實(shí)施方式。因此，為了說明在本發(fā)明中公開的實(shí)施方式不限于本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思，并且在不偏離本發(fā)明的范圍或精神的情況下不受限于實(shí)施方式。在本發(fā)明的保護(hù)范圍，在其等效物的范圍內(nèi)的全部技術(shù)構(gòu)思，都由下面被認(rèn)為包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)的權(quán)利要求來解釋。
【權(quán)利要求】
1.一種基板處理裝置，其包括: 殼體，其具有在其中進(jìn)行基板處理的內(nèi)部空間； 支撐件，其布置在所述殼體內(nèi)以支撐所述基板； 氣體供給單元，其將氣體供給到所述殼體中； 等離子源，其從供給到所述殼體中的所述氣體產(chǎn)生等離子；以及 導(dǎo)流件單元，其布置為圍繞在所述殼體內(nèi)的所述支撐件，所述導(dǎo)流件單元包括導(dǎo)流件，其中限定用于將所述氣體排放到所述殼體的內(nèi)部空間中的通孔， 其中，當(dāng)從上面觀察時(shí)所述導(dǎo)流件被分成多個(gè)區(qū)域，并且 所述多個(gè)區(qū)域的一部分中的每個(gè)都由金屬材料形成，并且所述多個(gè)區(qū)域的其它部分中的每個(gè)都由非金屬材料形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板處理裝置，其中，所述通孔限定在每個(gè)所述金屬材料區(qū)域與每個(gè)所述非金屬材料區(qū)域之間的邊界中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基板處理裝置，其中，所述多個(gè)區(qū)域同心地布置，并且所述多個(gè)區(qū)域中的每個(gè)都具有環(huán)形形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基板處理裝置，其中，所述金屬材料區(qū)域布置在每個(gè)所述非金屬材料區(qū)域的兩側(cè)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基板處理裝置，其中，所述金屬材料區(qū)域與所述非金屬材料區(qū)域交替地重復(fù)設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基板處理裝置，其中，所述多個(gè)區(qū)域的部分彼此具有不同的厚度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基板處理裝置，其中，所述多個(gè)區(qū)域中的每個(gè)都具有從其中心區(qū)域到邊緣區(qū)域逐漸增加的厚度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基板處理裝置，其中，所述多個(gè)區(qū)域的頂面彼此結(jié)合以提供圓形的形狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基板處理裝置，其中，所述多個(gè)區(qū)域中的每個(gè)都具有從其中心區(qū)域到邊緣區(qū)域逐漸增加的厚度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的基板處理裝置，其中，所述非金屬材料包括電介質(zhì)物質(zhì)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基板處理裝置，其中，所述導(dǎo)流件單元還包括具有與所述導(dǎo)流件的底面接觸的頂面的導(dǎo)流件接地板，所述導(dǎo)流件接地板連接到所述殼體上以使所述導(dǎo)流件接地。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板處理裝置，還包括布置在所述殼體的頂面上的等離子感應(yīng)件，所述等離子感應(yīng)件具有朝向其邊緣區(qū)域逐漸增加的厚度。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的基板處理裝置，其中，所述等離子感應(yīng)件具有圓形形狀的
。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的基板處理裝置，其中，還包括布置在所述殼體的頂面上的等離子感應(yīng)件，所述等離子感應(yīng)件具有朝向其邊緣區(qū)域逐漸增加的厚度。
15.一種導(dǎo)流件單元，其包括； 導(dǎo)流件，其中限定了用于將氣體排放到處理基板的空間中的通孔；接地板，其與所述導(dǎo)流件接觸以使所述導(dǎo)流件接地， 其中，當(dāng)從上面觀察時(shí)所述導(dǎo)流件被分成多個(gè)區(qū)域，并且 所述多個(gè)區(qū)域中的部分設(shè)置為金屬材料區(qū)域，并且所述多個(gè)區(qū)域中的其它部分設(shè)置為非金屬材料區(qū)域。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的導(dǎo)流件單元，其中，所述通孔限定在每個(gè)所述金屬材料區(qū)域與每個(gè)所述非金屬材料區(qū)域之間的邊界中。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的導(dǎo)流件單元，其中，所述金屬材料區(qū)域與所述非金屬材料區(qū)域同心地布置，并且所述多個(gè)區(qū)域中的每個(gè)都具有環(huán)形形狀。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的導(dǎo)流件單元，其中，所述金屬材料區(qū)域與所述非金屬材料區(qū)域交替地重復(fù)設(shè)置。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的導(dǎo)流件單元，其中，所述多個(gè)區(qū)域的部分彼此具有不同的厚度。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的導(dǎo)流件單元，其中，所述多個(gè)區(qū)域中的每個(gè)都具有從其中心區(qū)域到邊緣區(qū)域逐漸增加的厚度。
【文檔編號(hào)】H01J37/32GK103578906SQ201310322596
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月31日
【發(fā)明者】金炯俊, 李承杓, 禹亨濟(jì) 申請(qǐng)人:細(xì)美事有限公司