CN102191482A - 气体分散装置以及包括该气体分散装置的基板处理设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种气体分散装置以及包括该气体分散装置的基板处理设备。所述基板处理设备包括：处理室，其通过室盖和室主体的组合提供反应空间；气体分散装置，其包括在处理室中的板和喷射部，该喷射部包括在板中的多个通孔和与多个通孔流体连接的放电部，该放电部具有矩阵形状且提供对等离子体放电的空间；和在处理室中的基座，该基座面对气体分散装置，并且基板位于该基座上。

Description

气体分散装置以及包括该气体分散装置的基板处理设备
本申请要求2010年3月8日提交的韩国专利申请10-2010-0020303的权益，在此援引该申请的全部内容作为参考。
技术领域
本发明涉及一种气体分散装置，更特别地，涉及一种具有提供处理气体并对等离子体放电的放电部的气体分散装置和包括该气体分散装置的基板处理设备。
背景技术
一般，通过在基板上形成薄膜的沉积工艺、选择性暴露和用光敏材料遮挡薄膜的光刻工艺、和选择性去除薄膜的蚀刻工艺来制造半导体器件、显示器件和太阳能电池。在这些制造工艺当中，使用等离子体在最优真空状态下在基板处理设备中实施沉积工艺和蚀刻工艺。
图1是示出根据现有技术的基板处理设备的截面图。图1中，诸如等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备的基板处理设备10包括提供反应空间的处理室12、在处理室12中且上面放置有基板14的基座16、和将处理气体提供到基板14的气体分散装置18。
基板处理设备10还包括在处理室12内壁上用于防止薄膜沉积在基板14的边缘部分上的边缘框架20、经由室盖12a将处理气体传送到气体分散装置18的气体导入管22、送入和送出基板14的门阀(未示出)、和排气口24。
当基座16向上移动从而位于处理位置时，边缘框架20阻挡基板14的边缘部分，以防止在基板14的边缘部分上形成薄膜。在反应空间中的反应气体经由排气口24排出，从而能控制反应空间的真空状态。真空泵(未示出)连接到排气口24。
处理室12包括室盖12a和室主体12b，室盖12a和室主体12b通过插入两者间的O型环(未示出)而组合。气体分散装置18电连接到室盖12a。提供射频(RF)功率的RF电源26连接到室盖12a，而基座16接地。用于阻抗匹配的匹配器30连接在室盖12a和RF电源26之间。因此，室盖12a和基座16分别用作等离子体上电极和等离子体下电极。当将处理气体提供到反应空间时，处理气体被等离子体上电极和等离子体下电极激活或者离子化。
基座16包括位于基座16中的用于加热基板14的加热器26，用于移动基座16的支撑杆28连接到基座16的背面。气体分散装置18由室盖12a悬挂住，容纳经由气体导入管22输入的处理气体的缓冲空间32形成在气体分散装置18和室盖12a之间。气体导入管22形成为穿透室盖12a的中心部分。在缓冲空间32的与气体导入管22对应的位置处形成挡板(baffle)，以均匀扩散经由气体导入管22传送的处理气体。在气体分散装置18中形成用于将处理气体喷射向基座16的多个喷射孔34。
以下将详细说明基板处理设备10的气体分散装置18。图2和3分别是示出根据现有技术的基板处理设备的气体分散装置的平面图和截面图。在图2中，气体分散装置18包括板18a和在板18a中的多个喷射孔34。多个喷射孔34中的每一个都穿透板18a，并包括导入部34a、孔口部34b和喷射部34c。
被缓冲空间32(图1)临时容纳的处理气体经由导入部34a输入。孔口部34b被设置在导入部34a下方并且与导入部34a流体连接。孔口部34b的直径小于导入部34a的直径。喷射部34c设置在孔口部34b下方且与孔口部34b流体连接。喷射部34c将处理气体喷洒到反应空间中。通过对板18a打孔获得具有多个喷射孔34的气体分散装置18。导入部34a和喷射部34c的直径分别为约2mm和约8mm。另外，孔口部34b的直径为约0.5mm。
在基板处理设备10(图1)中形成于基板14(图1)上的薄膜需要具有均匀厚度和均匀特性。薄膜的均匀厚度和均匀特性受到喷洒到基板14上的处理气体的均匀提供的影响。为了均匀提供处理气体，多个喷射孔34均匀分布在板18a中。
图3中，从底面观察分散装置18，并且用虚线表示导入部34a。穿透板18a的多个喷射孔34被设置成在两个相邻喷射孔34之间具有均匀间隙距离。
根据现有技术的基板处理设备10存在很多问题。首先，虽然由于导入部34a和喷射部34c具有相对大的直径因而容易制造，但是由于孔口部34b具有相对小的直径(例如约0.5mm)而不易制造。
其次，在对应于多个喷射孔34中每一个的第一区域中的等离子体密度大于在对应于相邻喷射孔34之间间隙的第二区域中的等离子体密度。在气体分散装置18和基座16之间对等离子体放电。由于处理气体被直接提供到对应于多个喷射孔34中每一个的第一区域，因此在第一区域中的等离子体密度相对较高。但是，由于处理气体是通过经由多个喷射孔34提供的处理气体的横向扩散而被提供到与相邻喷射孔34之间的间隙对应的第二区域的，因此在第二区域中的等离子体密度相对较低。结果，等离子体具有不均匀的等离子体密度，并且在基板14上形成的薄膜具有不均匀的厚度和不均匀的特性。
发明内容
因此，本发明涉及一种气体分散装置和包括该气体分散装置的基板处理设备，其基本避免了由于现有技术的限制和不足导致的一个或多个问题。
本发明的一个目的是提供一种具有矩阵形状的放电部的气体分散装置和包括该气体分散装置的基板处理设备，所述矩阵形状的放电部增加了处理气体的喷洒面积并提供了等离子体的放电空间。
本发明的另一目的是提供一种气体分散装置和包括该气体分散装置的基板处理设备，其中由于诱使处理气体在矩阵形状的放电部中横向扩散，减少了传送处理气体的多个通孔的数量。
为了实现这些和其他优点，根据本发明的目的，如具体和概括描述的，一种基板处理设备包括：处理室，其通过室盖和室主体的组合提供反应空间；气体分散装置，其包括在处理室中的板和喷射部，该喷射部包括在板中的多个通孔和与多个通孔流体连接的放电部，该放电部具有矩阵形状并提供对等离子体放电的空间；和在处理室中的基座，该基座面对气体分散装置，并且基板位于该基座上。
另一方面，一种基板处理设备包括：处理室，其通过室盖和室主体的组合提供反应空间；在室盖的内表面上的多个等离子体源电极；分别在多个等离子体源电极中的多个第一气体分散装置，多个第一气体分散装置中的每一个都包括容纳第一处理气体的第一缓冲空间、与第一缓冲空间流体连接的多个第一通孔、和与多个第一通孔流体连接的第一放电部，该第一放电部具有矩阵形状并提供对第一处理气体的第一等离子体放电的第一空间；和在处理室中的基座，该基座面对多个等离子体源电极。
另一方面，一种用于基板处理设备的气体分散装置包括：具有第一和第二表面的板；和喷射部，其包括板和喷射部，其中喷射部具有在板中从第一表面向第二表面延伸的多个通孔和与多个通孔流体连接的放电部，该放电部具有矩阵形状并提供对等离子体放电的空间。
另一方面，一种制造用于基板处理设备的气体分散装置的方法包括：提供具有第一和第二表面的板；形成从第一表面向第二表面延伸的多个第一通孔；形成与多个第一通孔流体连接的多个第二通孔；和形成与多个第二通孔流体连接的放电部，该放电部具有矩阵形状并提供对等离子体放电的空间。
应理解，前述一般描述和以下具体描述都是示意性和说明性的，用于提供如所要求保护的本发明的进一步解释。
附图说明
本文包括附图以提供本发明的进一步理解，结合到说明书中且其构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例。
附图中：
图1是示出根据现有技术的基板处理设备的截面图；
图2是示出根据现有技术的基板处理设备的气体分散装置的平面图；
图3是示出根据现有技术的基板处理设备的气体分散装置的截面图；
图4是示出根据本发明第一实施例的基板处理设备的截面图；
图5A是示出根据本发明第一实施例的气体分散装置的断裂透视图；
图5B是示出根据本发明第二实施例的气体分散装置的断裂透视图；
图6是示出根据本发明第一实施例的气体分散装置的顶面的平面图；
图7是示出根据本发明第一实施例的气体分散装置的底面的平面图；
图8是示出根据本发明第三实施例的基板处理设备的截面图；
图9是示出根据本发明第三实施例的基板处理设备的室盖的底面的平面图；
图10是示出根据本发明第三实施例的基板处理设备的室盖的透视图；
图11是示出根据本发明第三实施例的绝缘装置和等离子体源电极的第一气体分散装置的分解透视图；
图12是示出根据本发明第三实施例的等离子体源电极的第一气体分散装置的顶面的平面图；
图13是示出根据本发明第三实施例的等离子体源电极的第一气体分散装置的底面的平面图；
图14是示出根据本发明第三实施例的突起电极的第二气体分散装置的透视图；
图15是示出根据本发明第三实施例的突起电极的第二气体分散装置的顶面的平面图；和
图16是示出根据本发明第三实施例的突起电极的第二气体分散装置的底面的平面图。
具体实施方式
现在将详细参考附图中示出的实施例。只要可能，使用相同的参考数字表示相同或相似的部分。
图4是示出根据本发明第一实施例的基板处理设备的截面图。
在图4中，诸如等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备的基板处理设备110包括提供反应空间的处理室112、在处理室112中并且上面放置有基板114的基座116、和提供处理气体到基板114上的气体分散装置118。处理室112包括室盖112a和室主体112b，室盖112a和室主体112b通过插入两者间的O型环(未示出)而组合。
基板处理设备110进一步包括在处理室112内壁上的用于防止薄膜沉积在基板114的边缘部分上的边缘框架120、经由室盖112a将处理气体传送到气体分散装置118的气体导入管122、送入和送出基板114的门阀(未示出)、和排气口124。
当基座116向上移动以位于处理位置时，边缘框架120阻挡基板114的边缘部分，从而防止在基板114的边缘部分上形成薄膜。在反应空间内的反应气体经由排气口124排出，从而能控制反应空间的真空状态。真空泵(未示出)可连接到排气口124。
气体分散装置118电连接到室盖112a。提供射频(RF)功率的RF电源126连接到室盖112a，基座116连接到地线从而接地。用于阻抗匹配的匹配器130连接在室盖112a和RF电源126之间。因此，室盖112a和基座116分别用作等离子体上电极和等离子体下电极。当将处理气体提供到反应空间时，等离子体上电极和等离子体下电极激活或离子化处理气体。
基座116可包括位于基座116中的用于加热基板114的加热器126，用于向上和向下移动基座116的支撑杆128连接到基座116的背面。气体分散装置118由室盖112a悬挂住，临时容纳经由气体导入管122输入的处理气体的缓冲空间132形成在气体分散装置118和室盖112a之间。气体导入管122形成为穿透室盖112a的中间部分。挡板(未示出)可以形成在缓冲空间132的对应于气体导入管122的位置，以均匀扩散经由气体导入管122传送的处理气体。
气体分散装置118包括板118a和穿透板118a的喷射部134。此外，喷射部134包括多个第一通孔134a、多个第二通孔134b和放电部134c。
图5A和5B分别是示出根据本发明第一和第二实施例的气体分散装置的断裂透视图，图6和7分别是示出根据本发明第一实施例的气体分散装置的顶面和底面的平面图。
图5A中，气体分散装置118包括板118a，板118a具有与缓冲空间132(图4)接触的第一表面和面对基座116(图4)的第二表面。板118a可以具有与基座116相同的形状，例如矩形或圆形。
喷射部134包括从板118a的第一表面向第二表面延伸的多个第一通孔134a、分别与多个第一通孔134a连接的多个第二通孔134b、和与多个第二通孔134b连接且延伸到板118a的第二表面的放电部134c。
经由气体导入管122传送的处理气体被临时容纳在缓冲空间132中，缓冲空间132中的处理气体被传送到多个第一通孔134a。多个第一通孔134a均匀分布在板118a中，使得多个第一通孔134a中每相邻的两个都相互间隔相同的间隙距离。多个第二通孔134b可分别与多个第一通孔134a流体连接，第二通孔134b中每一个的直径可以小于第一通孔134a中每一个的直径。矩阵形状的放电部134c与多个第二通孔134b连接且提供对等离子体放电的空间。
在另一实施例中，多个第一通孔和多个第二通孔的位置可互换。换句话说，每个第二通孔的直径可以大于每个第一通孔的直径。图5B中，气体分散装置119包括板119a和穿透板119a的喷射部135，喷射部135包括从板119a的第一表面向板119a的第二表面延伸的多个第二通孔135b、分别与多个第二通孔135b连接的多个第一通孔135a、和与多个第一通孔135a连接并延伸到板119a的第二表面的矩阵形状的放电部135c。
在图6中，多个第一通孔134a均匀分布在板118a中，从而多个第一通孔134a中每相邻的两个都相互间隔相同的间隙距离。此外，多个第二通孔134b中的每一个都连接到多个第一通孔134a中每一个的中心部分。放电部134c的多个第一水平沟槽150a和多个第一垂直沟槽152a、多个第二水平沟槽150b和多个第二垂直沟槽152b由虚线表示。
在图7中，放电部134c包括沿着水平方向穿过多个第二通孔134b的多个第一水平沟槽150a、沿着垂直方向穿过多个第二通孔134b的多个第一垂直沟槽152a、每一个都在两个相邻的第一水平沟槽150a之间的多个第二水平沟槽150b和每一个都在两个相邻的第一垂直沟槽152a之间的多个第二垂直沟槽152b。结果，多个第二通孔134b被设置在多个第一水平沟槽150a和多个第一垂直沟槽152a的交叉区域，而多个第二水平沟槽150b和多个第二垂直沟槽152b没有穿过多个第二通孔134b。多个第一水平沟槽150a和多个第二水平沟槽150b中的每一个都与多个第一垂直沟槽152a和多个第二垂直沟槽152b交叉。此外，多个第一垂直沟槽152a和多个第二垂直沟槽152b中的每一个都与多个第一水平沟槽150a和多个第二水平沟槽150b交叉。因此，放电部134c具有矩阵形状。
在另一实施例中，放电部可以具有引导多个第二通孔134b提供的处理气体沿着横向方向扩散的多种形状。
当经由多个第二通孔134b提供处理气体时，处理气体沿着穿过多个第二通孔134b的多个第一水平沟槽150a和多个第一垂直沟槽152a横向扩散。而且，处理气体从多个第一水平沟槽150a和多个第一垂直沟槽152a向多个第二水平沟槽150b和多个第二垂直沟槽152b横向扩散。提供到多个第一水平沟槽150a、多个第二水平沟槽150b、多个第一垂直沟槽152a和多个第二垂直沟槽152b的处理气体被激活为等离子体，等离子体被提供到基座116(图4)上。
多个第一通孔134a中的每一个可以具有约2mm至约4mm的高度和约2mm至约3mm的直径。此外，多个第二通孔134b中的每一个可以具有约10mm至约12mm的高度和约0.5mm的直径。放电部134c的多个第一水平沟槽150a、多个第二水平沟槽150b、多个第一垂直沟槽152a和多个第二垂直沟槽152b中的每一个可以具有约3mm至约4mm的宽度。在另一实施例中，多个第一水平沟槽150a和多个第一垂直沟槽152a中的每一个可以具有不同于多个第二水平沟槽150b和多个第二垂直沟槽152b中的每一个的宽度。例如，取决于从多个第二通孔134b提供的处理气体的横向扩散压力，多个第二水平沟槽150b和多个第二垂直沟槽152b中每一个的宽度可以大于或者小于多个第一水平沟槽150a和多个第一垂直沟槽152a中每一个的宽度。
可通过以下步骤制造气体分散装置118：第一步，提供具有第一和第二表面的板118a；第二步，在板118a的第一表面上形成多个第一通孔134a；第三步，形成与多个第一通孔134a流体连接的多个第二通孔134b；和第四步，在第二表面上形成与多个第二通孔134b流体连接的矩阵形状的放电部134c。另一实施例中，可在将放电部134c形成在第二表面上之后，顺序形成多个第二通孔134b和多个第一通孔134a。
在图4至7的基板处理设备110中，由于气体分散装置118的放电部134c被形成为矩阵形状，因此增大了提供处理气体的喷洒面积，且处理气体被均匀提供到基座116。换句话说，由于与根据现有技术的基板处理设备相比，增大了放电部134c的被处理气体占据的喷洒面积，因此处理气体经由放电部134c被均匀地提供到基座116上。
此外，由于处理气体自多个第二通孔134b中的每一个沿着横向方向在放电部134c中扩散，因此与根据现有技术的基板处理设备相比，减少了多个第二通孔134b和连接到多个第二通孔134b的多个第一通孔134a的数量。换句话说，由于没有在气体分散装置118中的多个第二水平沟槽150b和多个第二垂直沟槽152b的交叉区域设置多个第二通孔134b，因此多个第一通孔134a和多个第二通孔134b的数量可以减少到根据现有技术的基板处理设备的多个第一通孔和多个第二通孔数量的一半。结果，与根据现有技术的基板处理设备相比，更容易制造气体分散装置118。
在放电部134c中，处理气体从多个第二通孔134b被直接提供到多个第一水平沟槽150a和多个第一垂直沟槽152a，而由于处理气体在多个第一水平沟槽150a和多个第一垂直沟槽152a中的横向扩散，处理气体被间接提供到多个第二水平沟槽150b和多个第二垂直沟槽152b。
图8是示出根据本发明第三实施例的基板处理设备的截面图。
在图8中，基板处理设备210包括通过室盖212a和室主体212b的组合而提供反应空间的处理室212、在室盖212a的内表面上的多个等离子体源电极214、与室盖212a组合且位于相邻等离子体源电极214之间并用作等离子体接地电极的多个突起电极270、在多个等离子体源电极214和多个突起电极270中的每一个内的气体分散装置218、和在处理室212中并且上面放置有基板264的基座216。
基板处理设备210可进一步包括将处理气体传送到气体分散装置218的气体导入管272、连接到多个等离子体源电极214中每一个的馈送线260、在室盖212a的外表面上方用于容纳馈送线260的外壳280、在处理室212的内壁上用于防止薄膜沉积在基板264的边缘部分上的边缘框架220、送入和送出基板264的门阀(未示出)和排气口224。
室盖212a和室主体212b可通过插入两者间的O型环(未示出)相互组合。气体分散装置218包括分别在多个等离子体源电极214中的多个第一气体分散装置218a和分别在多个突起电极270中的多个第二气体分散装置218b。换句话说，每个等离子体源电极214用作第一气体分散装置218a，每个突起电极270用作第二气体分散装置218b。当处理气体被提供到反应空间时，处理气体在多个等离子体源电极214和基座216之间被激活或离子化。气体导入管272包括提供第一处理气体到多个第一气体分散装置218a的第一气体供应管272a(图10)和提供第二处理气体到多个第二气体分散装置218b的第二气体供应管272b。
多个绝缘装置262形成在多个等离子体源电极214和室盖212a之间。多个绝缘装置262将多个等离子体源电极214与室盖212a及多个突起电极270电绝缘。多个绝缘装置262中的每一个包括将多个等离子体源电极214与室盖212a绝缘的水平部分262a和将多个等离子体源电极214与多个突起电极270绝缘的垂直部分262b。使用诸如螺栓的连接装置将室盖212a和多个绝缘装置262相互组合，相似地，使用诸如螺栓的连接装置将多个绝缘装置262和多个等离子体源电极214分别组合起来。
通过电连接到多个等离子体源电极214的馈送线260，多个等离子体源电极214并联连接到射频(RF)电源226。用于阻抗匹配的匹配器230连接在多个等离子体源电极214和RF电源226之间。RF电源226可使用等离子体产生效率优越的具有约20MHz至约50MHz波长段的甚高频(VHF)波。馈送线260包括穿透室盖212a和多个绝缘装置262并分别连接到多个等离子体源电极214的多条辅助馈送线260a、和将多条辅助馈送线260a连接至RF电源226的主馈送线260b。
室盖212a可为矩形，且多个等离子体源电极214中的每一个可为具有较长轴和较短轴的条形。多个等离子体源电极214可被设置成相互平行且相互间隔相同的间隙距离。多条辅助馈送线中的每一条可连接到多个等离子体源电极214中每一个的端部或中心部。
在基板处理设备210中，尽管从RF电源226向多个等离子体源电极214提供RF功率，然而室盖212a、室主体212b、基座216和多个突起电极270接地以用作等离子体接地电极。室盖212a、室主体212b和基座216中的每一个可以由金属材料形成，诸如铝和不锈钢，多个绝缘装置262中的每一个可以由陶瓷材料形成，诸如氧化铝。
当基座216向上移动以位于处理位置时，在处理室212的内壁上的边缘框架220阻挡基板264的边缘部分，以防止薄膜形成在基板264的边缘部分上。反应空间中的反应气体经由排气口224排出，从而能控制反应空间的真空状态。真空泵(未示出)可连接到排气口224。
基座216可包括上面放置有基板264且面积大于基板264的基板支撑板216a、和向上及向下移动基板支撑板216a的支撑杆216b。加热器266可形成在基板支撑板216a中以加热基板264。在基板处理设备210中，基座216可与处理室212相似地接地。在另一实施例中，根据基板264的处理条件，附加的RF功率可施加到基座216，或者基座216可具有电浮置状态。
出于防止驻波效应的目的，多个等离子体源电极214中的每一个可以具有小于RF波的波长的尺寸(宽度)。由于通过多个等离子体源电极214防止了驻波效应，因此在反应空间中能保持均匀的等离子体密度。
而且，由于连接到RF电源226的馈送线260幅射热量，且所幅射的热量聚集在由外壳280和室盖212a限定的闭合空间中，因此应当冷却该闭合空间。结果，可在外壳280的侧壁中形成包括多个气孔238和在多个气孔238中的多个风扇(未示出)的冷却装置。在另一实施例中，可通过不同于多个气孔238和多个风扇的各种冷却装置来冷却该闭合空间。
图9是示出根据本发明第三实施例的基板处理设备的室盖的底面的平面图。
在图9中，外绝缘装置263形成在室盖212a的边界区域中。该外绝缘装置263包括中心开口，多个等离子体源电极214和多个突起电极270在该中心开口内。室盖212a的在该外绝缘装置263外部的最外部区域与室主体212b(图8)组合。
多个绝缘装置262被设置在室盖212a的底面上的中心开口中并相互间隔相同的间隙距离。多个绝缘装置262中的每一个包括水平部分262a(图8)和垂直部分262b，以提供插入和组合多个等离子体源电极214中每一个的插入部分。由于多个等离子体源电极214分别形成在多个绝缘装置262的插入部分中，因此多个等离子体源电极214与室盖212a电绝缘。
电连接到室盖212a的多个突起电极270形成在相邻的绝缘装置262之间。多个突起电极270通过多个绝缘装置262的垂直部分262b与多个等离子体源电极214电绝缘。多个等离子体源电极214和多个突起电极270可相互交替。外绝缘装置263和多个绝缘装置262可由诸如氧化铝的陶瓷形成。多个等离子体源电极214和多个突起电极270可由诸如铝的金属材料形成。
多个等离子体源电极214和多个突起电极279可构成面对基座216(图8)的单个平面。此外，第一气体分散装置218a(图8)的第一放电部232c形成在多个等离子体源电极214中的每一个中，第二气体分散装置218b(图8)的第二放电部332c形成在多个突起电极270中的每一个中。第一放电部232c和第二放电部332c分别喷洒第一和第二处理气体，并提供对等离子体放电的空间。
图10是示出根据本发明第三实施例的基板处理设备的室盖的透视图。
在图10中，多个等离子体源电极214的中心部分分别电连接到多条辅助馈送线260a，多条辅助馈送线260a并联电连接到主馈送线260b。而且，主馈送线260b电连接到RF电源226(图8)。多个等离子体源电极214和多个突起电极270由虚线表示。
气体导入管272包括第一气体供应管272a和第二气体供应管272b，第一气体供应管272a提供第一处理气体至用于多个等离子体源电极214的多个第一气体分散装置218a，第二气体供应管272b提供第二工艺气体至用于多个突起电极270的多个第二气体分散装置218b。
单个第一气体供应管272a可连接到多个第一气体分散装置218a中的每一个，单个第二气体供应管272b可连接到多个第二气体分散装置218b中的每一个。在另一实施例中，多个第一气体供应管可连接到多个第一气体分散装置218a中的每一个以均匀提供第一处理气体，多个第二气体供应管可连接到多个第二气体分散装置中的每一个以均匀提供第二处理气体。
设置在室盖212a上方以对应于多个等离子体源电极214的多个第一气体供应管272a经由第一传送管274a连接到第一源部分276a。设置在室盖212a上方以对应于多个突起电极270的多个第二气体供应管272b经由第二传送管274b连接到第二源部分276b。第一传送管274a连接到外壳280(图8)和室盖212a所限定的闭合空间中的多个第一气体供应管272a，并且经由外壳280的侧壁连接到第一源部分276a。第二传送管274b连接到外壳280和室盖212a所限定的闭合空间中的多个第二气体供应管272b，并经由外壳280的侧壁连接到第二源部分276b。
图11是示出根据本发明第三实施例的绝缘装置和等离子体源电极的第一气体分散装置的分解透视图，图12是示出根据本发明第三实施例的等离子体源电极的第一气体分散装置的顶面的平面图，图13是示出根据本发明第三实施例的等离子体源电极的第一气体分散装置的底面的平面图。
在图11至13中，等离子体源电极214包括与绝缘装置262接触的第一表面和面对基座216的第二表面。此外，在等离子体源电极214中的第一气体分散装置218a包括容纳经由第一气体供应管272a(图10)传送的第一处理气体的第一缓冲空间232a、与第一缓冲空间232a对应的在等离子体源电极214中均匀分布的多个第一通孔232b、和具有矩阵形状且与多个第一通孔232b流体连接的第一放电部232c。在第一缓冲空间232a的与第一气体供应管272a对应的位置形成挡板(未示出)，以均匀扩散经由第一气体供应管272a传送的第一处理气体。
第一缓冲空间232a可通过等离子体源电极214的第一表面上的凹部来限定。与等离子体源电极214的中间部分对应的桥部290可形成在第一缓冲空间232a中，第一缓冲空间232a可被桥部290分成两个区域。辅助馈送线260a(图10)可连接到在等离子体源电极214的中心部分的桥部290。在另一实施例中，替换地，辅助馈送线260a可连接到等离子体源电极214的两个端部。
在等离子体源电极214中的多个第一通孔232b的直径可以小于第一放电部232c的多个第一水平沟槽250a、多个第二水平沟槽250b、多个第一垂直沟槽252a和多个第二垂直沟槽252b中每一个的宽度。自第一气体供应管272a传送第一处理气体，连接到多个第一通孔232b的第一放电部232c提供对第一处理气体的等离子体放电的空间。可以沿着一行设置多个第一通孔232b。另一实施例中，根据等离子体源电极214的宽度，可沿着多行设置多个第一通孔232b。
第一放电部232c包括沿着水平方向穿过多个第一通孔232b的多个第一水平沟槽250a、沿着垂直方向穿过多个第一通孔232b的多个第一垂直沟槽252a、每一个都在两个相邻的第一水平沟槽250a之间的多个第二水平沟槽250b、和每一个都在两个相邻的第一垂直沟槽252a之间的多个第二垂直沟槽252b。
结果，多个第一通孔232b设置在多个第一水平沟槽250a和多个第一垂直沟槽252a的交叉区域，多个第二水平沟槽250b和多个第二垂直沟槽252b没有穿过多个第一通孔232b。多个第一水平沟槽250a和多个第二水平沟槽250b中的每一个都与多个第一垂直沟槽252a和多个第二垂直沟槽252b交叉。此外，多个第一垂直沟槽252a和多个第二垂直沟槽252b中的每一个都与多个第一水平沟槽250a和多个第二水平沟槽250b交叉。因此，第一放电部232c可为矩阵形状。
当经由多个第一通孔232b提供第一处理气体时，第一处理气体沿着穿过多个第一通孔232b的多个第一水平沟槽250a和多个第一垂直沟槽252a横向扩散。而且，第一处理气体从多个第一水平沟槽250a和多个第一垂直沟槽252a横向扩散至多个第二水平沟槽250b和多个第二垂直沟槽252b。被提供到多个第一水平沟槽250a、多个第二水平沟槽250b、多个第一垂直沟槽252a和多个第二垂直沟槽252b的第一处理气体被激活成为等离子体，该等离子体被提供到基座216(图8)上。
当等离子体源电极214具有约15mm的厚度时，第一缓冲空间232a可具有约5mm的高度，多个第一通孔232b中的每一个可具有约3mm的高度。此外，第一放电部232c可具有约7mm的高度。多个第一通孔232b中的每一个可具有约0.5mm的直径。第一放电部232c的多个第一水平沟槽250a、多个第二水平沟槽250b、多个第一垂直沟槽252a和多个第二垂直沟槽252b中的每一个可具有约3mm至约4mm的宽度。另一实施例中，多个第一水平沟槽250a和多个第一垂直沟槽252a中的每一个可具有不同于多个第二水平沟槽250b和多个第二垂直沟槽252b中每一个的宽度。例如，取决于从多个第一通孔232b提供的第一处理气体的横向扩散压力，多个第二水平沟槽250b和多个第二垂直沟槽252b中每一个的宽度可以小于多个第一水平沟槽250a和多个第一垂直沟槽252a中每一个的宽度。
第一气体分散装置218a可通过如下步骤制造：第一步，提供具有第一和第二表面的等离子体源电极214；第二步，在等离子体源电极214的第一表面上形成第一缓冲空间232a；第三步，形成与第一缓冲空间232a流体连接的多个第一通孔232b；和第四步，在第二表面上形成与多个第一通孔232b流体连接的矩阵形状的第一放电部232c。
图14是示出根据本发明第三实施例的突起电极的第二气体分散装置的透视图，图15是示出根据本发明第三实施例的突起电极的第二气体分散装置顶面的平面图，图16是示出根据本发明第三实施例的突起电极的第二气体分散装置底面的平面图。
在图14至16中，突起电极270包括面对室盖212a(图8)的第一表面和面对基座216的第二表面。此外，在突起电极270中的第二气体分散装置218b包括容纳经由第二气体供应管272b(图10)传送的第二处理气体的第二缓冲空间332a、与第二缓冲空间332a对应的均匀分布在突起电极270中的多个第二通孔332b、和具有矩阵形状且与多个第二通孔332b流体连接的第二放电部332c。挡板(未示出)可以形成在第二缓冲空间332a的与第二气体供应管272b对应的位置处，以均匀扩散经由第二气体供应管272b传送的第二处理气体。
第二缓冲空间332a可通过突起电极270的第一表面上的凹部限定。尽管在第三实施例中第二缓冲空间332a可被分成两个区域，但是在另一实施例中第二缓冲空间332a可未被划分或者可被分成至少三个区域。
在突起电极270中的多个第二通孔332b的直径可小于第二放电部332c的多个第三水平沟槽350a、多个第四水平沟槽350b、多个第三垂直沟槽352a和多个第四垂直沟槽352b中每一个的宽度。从第二气体供应管272b传送第二处理气体，连接到多个第二通孔332b的第二放电部332c提供对第二处理气体的等离子体放电的空间。可沿着一行设置多个第二通孔332b。在另一实施例中，根据突起电极270的宽度，可沿着多行设置多个第二通孔332b。
第二放电部332c包括沿着水平方向穿过多个第二通孔332b的多个第三水平沟槽350a、沿着垂直方向穿过多个第二通孔332b的多个第三垂直沟槽352a、每一个都在两个相邻第三水平沟槽350a之间的多个第四水平沟槽350b、和每一个都在两个相邻第三垂直沟槽352a之间的多个第四垂直沟槽352b。
结果，多个第二通孔332b被设置在多个第三水平沟槽350a和多个第三垂直沟槽352a的交叉区域，而没有设置在多个第四水平沟槽350b和多个第四垂直沟槽352b的交叉区域。多个第三水平沟槽350a和多个第四水平沟槽350b中的每一个都与多个第三垂直沟槽352a和多个第四垂直沟槽352b交叉。此外，多个第三垂直沟槽352a和多个第四垂直沟槽352b中的每一个都与多个第三水平沟槽350a和多个第四水平沟槽350b交叉。因此，第二放电部332c可具有矩阵形状。
当经由多个第二通孔332b提供第二处理气体时，第二处理气体沿着穿过多个第二通孔332b的多个第三水平沟槽350a和多个第三垂直沟槽352a横向扩散。而且，第二处理气体从多个第三水平沟槽350a和多个第三垂直沟槽352a横向扩散至多个第四水平沟槽350b和多个第四垂直沟槽352b。被提供到多个第三水平沟槽350a、多个第四水平沟槽350b、多个第三垂直沟槽352a和多个第四垂直沟槽352b的第二处理气体被激活成等离子体，该等离子体被提供到基座216(图8)上。
可将突起电极270的厚度确定为绝缘装置262的厚度和等离子体源电极214的厚度的总和。例如，当绝缘装置262具有约5mm的厚度且等离子体源电极214具有约15mm的厚度时，突起电极270可具有约20mm的厚度。此外，第二缓冲空间332a可具有约10mm的高度，多个第二通孔332b中的每一个可具有约3mm的高度。而且，第二放电部332c可具有约7mm的高度。多个第二通孔332b中的每一个可具有约0.5mm的直径。第二放电部332c的多个第三水平沟槽350a、多个第四水平沟槽350b、多个第三垂直沟槽352a和多个第四垂直沟槽352b中的每一个可具有约3mm至约4mm的宽度。另一实施例中，多个第三水平沟槽350a和多个第三垂直沟槽352a中的每一个可具有不同于多个第四水平沟槽350b和多个第四垂直沟槽352b中每一个的宽度。例如，取决于从多个第二通孔332b提供的第二处理气体的横向扩散压力，多个第四水平沟槽350b和多个第四垂直沟槽352b中每一个的宽度可以小于多个第三水平沟槽350a和多个第三垂直沟槽352a中每一个的宽度。
与第一气体分散装置218a相似，第二气体分散装置218b可通过以下步骤制造：第一步，提供具有第一和第二表面的突起电极270；第二步，在突起电极270的第一表面上形成第二缓冲空间332a；第三步，形成与第二缓冲空间332a流体连接的多个第二通孔332b；和第四步，在第二表面上形成与多个第二通孔332b流体连接的矩阵形状的第二放电部332c。
因此，在根据本发明的基板处理设备中，增加了处理气体的喷洒面积，且通过气体分散装置的矩阵形状的放电部提供了等离子体的放电空间。结果，均匀地提供处理气体和均匀地产生等离子体，从而均匀地处理基板。
此外，由于矩阵形状的放电部诱使处理气体自多个通孔横向扩散，因此减少了多个通孔的数量。例如，与根据现有技术的气体分散装置相比，多个通孔的数量可降低一半。特别是，由于与根据现有技术的气体分散装置相比，具有相对较小直径的通孔数量降低了一半，因此降低了气体分散装置的制造成本。
对本领域技术人员显而易见的是，可在本发明的基板处理设备中做出各种修改和变化，而不超出本发明的精神和范围。由此，本发明意在覆盖落入所附权利要求及其等价物范围内的本发明的修改和变化。

Claims (26)

1.一种基板处理设备，包括：
处理室，通过室盖和室主体的组合提供反应空间；
气体分散装置，其包括在所述处理室中的板和喷射部，所述喷射部包括在所述板中的多个通孔和与所述多个通孔流体连接的放电部，所述放电部具有矩阵形状并提供对等离子体放电的空间；和
在所述处理室中的基座，所述基座面对所述气体分散装置，并且基板位于所述基座上。
2.如权利要求1的基板处理设备，其中所述多个通孔包括多个第一通孔和多个第二通孔，所述多个第二通孔中每一个的直径小于所述多个第一通孔中每一个的直径。
3.如权利要求2的基板处理装置，其中所述多个第一通孔中的每一个和所述多个第二通孔中的每一个的其中之一与所述放电部连接。
4.如权利要求2的基板处理设备，其中所述板包括第一和第二表面，其中所述气体分散装置包括在所述板的第一表面和所述室盖之间的缓冲空间，其中所述缓冲空间容纳处理气体并且与所述多个第一通孔流体连接，其中所述板的第二表面面对所述基座。
5.如权利要求4的基板处理设备，其中所述多个第一通孔从所述板的第一表面向所述板的第二表面延伸，其中所述放电部与所述多个第二通孔流体连接并延伸到所述板的第二表面，其中所述多个第二通孔被设置在所述多个第一通孔和所述放电部之间。
6.如权利要求2的基板处理设备，其中所述放电部包括：
沿着水平方向穿过所述多个第二通孔的多个第一水平沟槽；和
沿着垂直方向穿过所述多个第二通孔的多个第一垂直沟槽。
7.如权利要求6的基板处理设备，其中所述多个第一水平沟槽和多个第一垂直沟槽中每一个的宽度大于所述多个第二通孔中每一个的直径。
8.如权利要求7的基板处理设备，其中所述放电部还包括：
在所述多个第一水平沟槽之间且没有穿过所述多个第二通孔的多个第二水平沟槽；和
在所述多个第一垂直沟槽之间且没有穿过所述多个第二通孔的多个第二垂直沟槽。
9.如权利要求8的基板处理设备，其中所述多个第一水平沟槽和多个第一垂直沟槽中每一个的宽度不同于所述多个第二水平沟槽和多个第二垂直沟槽中每一个的宽度。
10.一种基板处理设备，包括：
通过室盖和室主体的组合而提供反应空间的处理室；
在所述室盖的内表面上的多个等离子体源电极；
分别在所述多个等离子体源电极中的多个第一气体分散装置，所述多个第一气体分散装置中的每一个都包括容纳第一处理气体的第一缓冲空间、与所述第一缓冲空间流体连接的多个第一通孔、和与所述多个第一通孔流体连接的第一放电部，所述第一放电部具有矩阵形状且提供对所述第一处理气体的第一等离子体放电的第一空间；和
在所述处理室中的基座，所述基座面对所述多个等离子体源电极。
11.如权利要求10的基板处理设备，还包括在所述室盖和所述多个等离子体源电极之间的多个绝缘装置。
12.如权利要求11的基板处理设备，其中所述多个等离子体源电极中的每一个都包括第一和第二表面，其中所述多个等离子体源电极中每一个的第一表面与所述多个绝缘装置接触，所述多个等离子体源电极中每一个的第二表面面对所述基座。
13.如权利要求10的基板处理设备，其中所述第一放电部包括：
沿着水平方向穿过所述多个第一通孔的多个第一水平沟槽；和
沿着垂直方向穿过所述多个第一通孔的多个第一垂直沟槽。
14.如权利要求13的基板处理设备，其中所述第一放电部还包括：
在所述多个第一水平沟槽之间且没有穿过所述多个第一通孔的多个第二水平沟槽；和
在所述多个第一垂直沟槽之间且没有穿过所述多个第一通孔的多个第二垂直沟槽。
15.如权利要求10的基板处理设备，还包括多个突起电极，所述多个突起电极与所述多个等离子体源电极交替且用作接地电极。
16.如权利要求11的基板处理设备，其中所述多个绝缘装置中的每一个都包括插入部分，在所述插入部分插入和组合所述多个等离子体源电极中的每一个。
17.如权利要求15的基板处理设备，其中所述多个等离子体源电极和多个突起电极构成了面对所述基座的单个平面。
18.如权利要求15的基板处理设备，其中所述多个突起电极中每一个的厚度是所述多个绝缘装置中每一个的厚度和所述多个等离子体源电极中每一个的厚度的总和。
19.如权利要求15的基板处理设备，还包括多个第二气体分散装置，所述多个第二气体分散装置的每一个包括容纳第二处理气体的第二缓冲空间、与所述第二缓冲空间流体连通的多个第二通孔、和与所述多个第二通孔流体连接的第二放电部，所述第二放电部具有矩阵形状且提供对所述第二处理气体的第二等离子体放电的第二空间。
20.一种用于基板处理设备的气体分散装置，包括：
具有第一和第二表面的板；和
喷射部，其包括板和喷射部，其中所述喷射部具有在所述板中从所述第一表面向所述第二表面延伸的多个通孔和与所述多个通孔流体连接的放电部，所述放电部具有矩阵形状且提供对等离子体放电的空间。
21.如权利要求20的气体分散装置，其中所述多个通孔包括多个第一通孔和多个第二通孔，所述多个第二通孔中每一个的直径小于所述多个第一通孔中每一个的直径。
22.如权利要求21的气体分散装置，其中所述多个第一通孔中每一个和所述多个第二通孔中每一个的其中之一与所述放电部连接。
23.如权利要求20的气体分散装置，其中所述放电部包括：
沿着水平方向穿过所述多个通孔的多个第一水平沟槽；和
沿着垂直方向穿过所述多个通孔的多个第一垂直沟槽。
24.如权利要求13的气体分散装置，其中所述放电部还包括：
在所述多个第一水平沟槽之间且没有穿过所述多个通孔的多个第二水平沟槽；和
在所述多个第一垂直沟槽之间且没有穿过所述多个通孔的多个第二垂直沟槽。
25.一种用于基板处理设备的气体分散装置的制造方法，包括：
提供具有第一和第二表面的板；
形成从所述第一表面向所述第二表面延伸的多个第一通孔；
形成与所述多个第一通孔流体连接的多个第二通孔；和
形成与所述多个第二通孔流体连接的放电部，所述放电部具有矩阵形状且提供对等离子体放电的空间。
26.如权利要求25的方法，其中形成所述多个第二通孔是在形成所述放电部之前或之后进行的。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105453224A (zh) * 2013-07-31 2016-03-30 周星工程股份有限公司 基板处理设备
CN112885691A (zh) * 2019-11-29 2021-06-01 中微半导体设备(上海)股份有限公司 等离子体处理装置及其稳定性优化的方法
CN113658843A (zh) * 2020-05-12 2021-11-16 细美事有限公司 基板处理装置
CN113921362A (zh) * 2020-07-10 2022-01-11 细美事有限公司 基板处理设备及基板支撑单元
CN115537765A (zh) * 2022-09-27 2022-12-30 盛吉盛(宁波)半导体科技有限公司 等离子体化学气相沉积装置和小尺寸沟槽填充方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101693673B1 (ko) * 2010-06-23 2017-01-09 주성엔지니어링(주) 가스분배수단 및 이를 포함한 기판처리장치
US10658161B2 (en) * 2010-10-15 2020-05-19 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for reducing particle defects in plasma etch chambers
JP5814764B2 (ja) * 2010-12-27 2015-11-17 キヤノン株式会社 記録素子基板、記録ヘッド、および記録ヘッドの製造方法
US9212422B2 (en) 2011-08-31 2015-12-15 Alta Devices, Inc. CVD reactor with gas flow virtual walls
US10066297B2 (en) * 2011-08-31 2018-09-04 Alta Devices, Inc. Tiled showerhead for a semiconductor chemical vapor deposition reactor
US9175393B1 (en) * 2011-08-31 2015-11-03 Alta Devices, Inc. Tiled showerhead for a semiconductor chemical vapor deposition reactor
JP5848140B2 (ja) * 2012-01-20 2016-01-27 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
US9267205B1 (en) 2012-05-30 2016-02-23 Alta Devices, Inc. Fastener system for supporting a liner plate in a gas showerhead reactor
KR102061749B1 (ko) * 2012-12-27 2020-01-02 주식회사 무한 기판 처리 장치
JP6501493B2 (ja) * 2014-11-05 2019-04-17 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
CN109985745B (zh) * 2019-04-10 2020-07-28 业成科技（成都）有限公司 可提高曲面喷涂均匀性之喷涂装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030079983A1 (en) * 2000-02-25 2003-05-01 Maolin Long Multi-zone RF electrode for field/plasma uniformity control in capacitive plasma sources
US6884635B2 (en) * 2000-03-28 2005-04-26 Tokyo Electron Limited Control of power delivered to a multiple segment inject electrode
CN101420816A (zh) * 2007-10-22 2009-04-29 新动力等离子体株式会社 容性耦合等离子体反应器

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5981899A (en) * 1997-01-17 1999-11-09 Balzers Aktiengesellschaft Capacitively coupled RF-plasma reactor
US6334983B1 (en) * 1997-04-11 2002-01-01 Tokyo Electron Limited Processing system
US6106663A (en) * 1998-06-19 2000-08-22 Lam Research Corporation Semiconductor process chamber electrode
JP3586197B2 (ja) * 2000-03-23 2004-11-10 シャープ株式会社 薄膜形成用プラズマ成膜装置
US7090705B2 (en) * 2002-10-16 2006-08-15 Sharp Kabushiki Kaisha Electronic device, production method thereof, and plasma process apparatus
US6919690B2 (en) * 2003-07-22 2005-07-19 Veeco Instruments, Inc. Modular uniform gas distribution system in an ion source
KR101153161B1 (ko) 2005-04-01 2012-06-18 주성엔지니어링(주) 가스분사장치 및 이를 포함하는 액정표시소자의 제조장치
US20070151516A1 (en) 2006-01-03 2007-07-05 Law Kam S Chemical vapor deposition apparatus and electrode plate thereof
TWI440405B (zh) 2007-10-22 2014-06-01 New Power Plasma Co Ltd 電容式耦合電漿反應器
JP5035352B2 (ja) * 2007-11-29 2012-09-26 株式会社島津製作所 プラズマプロセス用電極及びプラズマプロセス装置
KR101173645B1 (ko) * 2007-12-31 2012-08-20 (주)에이디에스 가스 분사 유닛 및 이를 구비하는 박막 증착 장치
US8187413B2 (en) * 2008-03-18 2012-05-29 Lam Research Corporation Electrode assembly and plasma processing chamber utilizing thermally conductive gasket
CN101971292B (zh) * 2008-04-08 2012-07-18 株式会社岛津制作所 等离子体cvd用阴电极和等离子体cvd装置
US20100024729A1 (en) * 2008-08-04 2010-02-04 Xinmin Cao Methods and apparatuses for uniform plasma generation and uniform thin film deposition
TWI556309B (zh) * 2009-06-19 2016-11-01 半導體能源研究所股份有限公司 電漿處理裝置，形成膜的方法，和薄膜電晶體的製造方法
KR20110021654A (ko) * 2009-08-25 2011-03-04 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 미결정 반도체막의 제조방법, 및 반도체장치의 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030079983A1 (en) * 2000-02-25 2003-05-01 Maolin Long Multi-zone RF electrode for field/plasma uniformity control in capacitive plasma sources
US6884635B2 (en) * 2000-03-28 2005-04-26 Tokyo Electron Limited Control of power delivered to a multiple segment inject electrode
CN101420816A (zh) * 2007-10-22 2009-04-29 新动力等离子体株式会社 容性耦合等离子体反应器

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105453224A (zh) * 2013-07-31 2016-03-30 周星工程股份有限公司 基板处理设备
CN105453224B (zh) * 2013-07-31 2018-05-22 周星工程股份有限公司 基板处理设备
CN112885691A (zh) * 2019-11-29 2021-06-01 中微半导体设备(上海)股份有限公司 等离子体处理装置及其稳定性优化的方法
CN112885691B (zh) * 2019-11-29 2024-05-14 中微半导体设备(上海)股份有限公司 等离子体处理装置及其稳定性优化的方法
CN113658843A (zh) * 2020-05-12 2021-11-16 细美事有限公司 基板处理装置
CN113921362A (zh) * 2020-07-10 2022-01-11 细美事有限公司 基板处理设备及基板支撑单元
CN115537765A (zh) * 2022-09-27 2022-12-30 盛吉盛(宁波)半导体科技有限公司 等离子体化学气相沉积装置和小尺寸沟槽填充方法

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KR101612741B1 (ko) 2016-04-18

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