CN108028162A - 用于对晶圆进行等离子体处理的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于基板的等离子体处理装置以及一种用于对晶圆进行等离子体处理的方法，尤其用于半导体或光伏打应用的半导体晶圆。装置包括：伸长处理腔室，具有用于容纳可容纳多个晶圆的晶舟的容纳空间；在处理腔室中的长度方向延伸并布置在容纳空间的一侧上的至少一个导气管道；以及在处理腔室中的长度方向延伸并布置在容纳空间的另一侧上的至少一个导气管道。导气管道中的每一个具有用于气体通过的多个通过口，通过口在导气管道的长度方向上间隔开，通过口形成于导气管道朝向容纳空间的侧。此外，提供至少一个供气单元和至少一个排气单元，其中至少一个供气单元能连接到至少一个导气管道，至少一个排气单元能连接到另一个导气管道。在所述方法中，在上述类型的等离子体处理装置的处理腔室中的晶舟中容纳多个晶圆，尤其用于半导体或光伏打应用的半导体晶圆，并且所述方法具有以下步骤：通过经由导气管道中的至少一个在晶舟的整个长度上引入至少一种气体来调节处理腔室中的所要气氛；以及将高频交流电压施加至晶舟以在处理阶段期间在晶舟中容纳的晶圆之间产生等离子体。

Description

用于对晶圆进行等离子体处理的装置和方法

本发明涉及一种用于晶圆的等离子体处理的装置和方法，其适合于在晶圆之间产生等离子体。

在半导体和太阳能电池技术中，众所周知，由各种材料制成的盘状基板(disc-shaped substrate)(在下文中被称为晶圆，这无关于其几何形状和材料)会经过各种不同制程。

就此而言，晶圆常常经过单处理制程(single treatment process)以及批次制程(batch process)，也就是说，同时处理若干晶圆的制程。对于单制程以及对于批次制程，在每种状况下都必须将晶圆移至所要处理位置中。在批次制程中，这通常通过将晶圆放置于所谓的舟皿中来实现，所述舟皿具有用于多个晶圆的空间。在舟皿中，晶圆通常平行于彼此而放置。此类舟皿可以各种不同方式构建，且设计常常是使得仅将晶圆的底部边缘固持于舟皿中，从而使晶圆自由直立地站立。此类舟皿可以例如包括导槽以便于将晶圆的底部边缘放置于舟皿中。此类舟皿通常是被动的，也就是说，除提供固持功能之外，此类舟皿在晶圆的处理期间不具有另外功能。

在一种类型的晶舟(其例如在半导体或太阳能电池技术中用于晶圆的等离子体处理)的情况下，晶舟由多个导电板形成，所述多个导电板通常由石墨制成。所述板大体上彼此平行定位，且在邻近板之间形成用于固持晶圆的载体缝隙。面向彼此的板侧各自具有用于晶圆的相应载体元件，使得晶圆可以容纳在这些侧中的每一侧处。通常在每个板面向另一板的侧处提供载体元件销，所述销可以容纳晶圆。以此方式，可以在板之间的每个载体缝隙中完全地容纳至少两个晶圆使得其面向彼此。晶舟的邻近的板彼此电绝缘，且在制程期间，在直接邻近的板之间施加通常kHz或MHz区中的交流电压。以此方式，可以在板之间且尤其是在固持于相应板处的晶圆之间产生等离子体，以便提供等离子体处理，例如来自等离子体的沉积或膜的等离子体硝化。德国专利案DE 10 2011 109 444 A1中描述了此类晶舟的实例，其包括板和间隔元件。

对于来自等离子体的沉积，通常另外有必要将晶圆加热至预定温度。为此目的，通常将其中插入有晶圆的晶舟插入至处理管道中，所述处理管道可借助于加热装置而加热，并可以因此加热晶圆和处理舟皿。尽管外部板处的温度可相当快速地达到，但内部板以及内部晶圆的加热有时会花费相当长的时间，这会延长制程循环(process cycle)。

此外，为了获得此类等离子体处理中的所要处理结果，需要特定气氛(gasatmosphere)。因此，处理管道通常具有分别耦合到气体源和排气装置的至少一个气体入口和至少一个气体出口。气体入口和气体出口通常布置在处理管道的相对端处。气体入口和气体出口的此类布置需要相对高的气体流动，以便沿着处理管道中容纳的晶舟的长度提供大体上均质的气氛，尤其为所有晶圆之间的等离子体处理提供充分反应性物质。

因此，本发明的目的是提供一种等离子体处理装置以及一种用于晶圆的等离子体处理的方法，其实现改良的气体供应。

根据本发明，通过根据权利要求1所述的等离子体处理装置和根据权利要求14所述的方法实现此目的。可以根据相应从属权利要求获得本发明的其它实施例。

等离子体处理装置适用于基板，尤其用于半导体或光伏打应用的半导体晶圆，并且包括具有用于晶舟的容纳空间的伸长处理腔室，所述晶舟被配置成容纳多个晶圆。等离子体处理装置进一步包括在处理管道的长度方向上延伸并布置在容纳空间的一侧上的至少一个导气管道，以及在处理管道的长度方向上延伸并布置在容纳空间的另一侧上的至少一个导气管道，其中所述导气管道各自具有用于气体通过的多个通过口，所述通过口沿着导气管道的长度方向间隔开，并且通过口形成于导气管道朝向容纳空间的一侧。此外，提供至少一个供气装置和至少一个排气装置，其中至少一个供气装置可连接到至少一个导气管道中的一个，并且至少一个排气装置可连接到至少一个导气管道中的另一个。导气管道的此类布置允许注入气体与排出气体之间的较短气体路径，并且还允许气体或气体混合物在处理腔室内的均质分布。此外，可能在晶舟中容纳的晶圆之间特定注入气体，使得即使在低气体流动的情况下也可以在晶圆之间提供充分反应性物质。处理腔室可以具有水平布置或竖直布置，其中处理腔室竖直布置中的导气管道将布置在容纳空间的侧边。

优选地，至少一个供气装置可连接到位于容纳空间下方的至少一个导气管道，并且至少一个排气装置可连接到位于容纳空间上方的至少一个导气管道。

在一个实施例中，在长度等于或大于容纳空间的长度的区域上提供相应导气管道中的通过口。因此，可以在晶舟的整个长度上提供相应的气体注入和排出。为了实现气体的均质注入和排出，通过口可以呈横向于导气管道的长度方向延伸的行布置。邻近行之间的距离优选地小于5厘米，优选地小于2厘米，并且尤其小于1厘米。

在一个实施例中，导气管道中的至少一个具有圆形截面形状，所述形状可以很容易产生。为了气体的良好分布，导气管道中的至少一个具有卵形或椭圆截面形状。为了改进气体分布，还可能在容纳空间的至少一侧处(例如下方和/或上方)提供至少两个导气管道。这些导气管道还可以允许引入本应只在处理腔室中混合的不同气体，以便例如避免气体供应件中的反应或沉积。

尤其，在一个实施例中，在容纳空间的一侧上(尤其，下方)提供至少两个导气管道，不同气体可以通过至少一个供气单元供应到所述导气管道，使得这些气体只在离开相应导气管道之后才被混合。为了均质混合不同气体，在一个实施例中，提供三个导气管道，所述三个导气管道在处理腔室的横向方向上间隔开，其中外侧的导气管道可以供应有第一气体且内侧的导气管道可以供应有第二气体。

优选地，至少一个供气装置被配置成将单种气体和/或多种不同气体通过至少一个导气管道注入处理腔室中。另外或替代地，至少一个排气装置可以被配置成将处理腔室排气至预定压力并维持所述预定压力。

优选地，等离子体处理装置包括至少一个电压源，所述电压源可以通过合适方式连接到晶舟，以便在晶舟中容纳的晶圆之间施加电势以产生等离子体。

在一个实施例中，等离子体处理装置包括在用于晶舟的容纳空间下方或邻近的至少一个可移动偏转元件，所述偏转元件在第一位置时至少部分地阻止用于晶舟的容纳空间的向上或向下横向气体流动，并且在第二位置时允许所述气体流动。这例如在处理阶段期间允许具体地引导气体朝向晶舟以及在加热阶段期间允许晶舟的容纳空间的横向对流气体流动。为了大体上自动致动，可移动偏转元件可以借助于对处理腔室中的真空作出响应的致动器移动。

在用于晶圆的等离子体处理的方法中，在上述类型的等离子体处理装置的处理腔室中容纳装载多个晶圆的晶舟，尤其用于半导体或光伏打应用的晶圆，并且通过经由导气管道中的至少一个在晶舟的整个长度上注入至少一种气体来调节处理腔室中的所要气氛，以及通过将高频(RF)交流电压施加至晶舟而在处理阶段期间在晶舟中容纳的晶圆之间产生等离子体。此类方法提供上文已经阐述的良好气体分布和可能减少气体消耗的优点。

为了调节所要气氛，优选地，通过与注入气体的导气管道相对布置的至少一个导气管道中的至少一个从处理腔室排出气体。尤其，可以通过气体的相应排出来产生所要负压或真空。气体的排出可以调节在注入实际处理气体之前的所要负压或真空。优选地，通过布置在晶舟下方的至少一个导气管道注入气体，并且通过布置在晶舟上方的至少一个导气管道排出气体。

在一个实施例中，以开环或闭环方式控制处理腔室中的所要气氛，并且在未产生等离子体的加热阶段与产生等离子体的处理阶段之间完全交换所述所要气氛。尤其，在加热阶段期间，可以提供第一压力下的惰性气体气氛，并且在处理阶段中，可以提供低于第一压力的第二压力下的反应气体气氛。较高压力下的惰性气体有助于晶舟和晶圆的加热，同时避免不当反应，而较低压力下的反应气体有助于产生等离子体。

为了在处理阶段期间将气体流动具体导引到形成等离子体的区域，可以借助于可移动偏转元件至少部分地阻止晶舟的向上或向下横向气体流动。然而，在加热阶段期间，可移动偏转元件应优选地允许晶舟的向上或向下横向气体流动以促进对流气体流动。

现将参考附图更详细地描述本发明，在附图中：

图1示出晶舟的示意性侧视图。

图2示出根据图1的晶舟的示意性俯视图。

图3示出根据图1的晶舟的示意性正视图。

图4示出在其中容纳了根据图1的晶舟的等离子体处理装置的示意图。

图5示出根据图4的等离子体处理装置的处理腔室的示意性正视图。

图6示出根据图5的处理腔室的气体供应件的一部分的示意性俯视图。

图7示出根据图4的等离子体处理装置的替代处理腔室的示意性正视图。

图8示出根据图4的等离子体处理装置的另一替代处理腔室的示意性正视图。

图9示出根据图4的等离子体处理装置的另一替代处理腔室的示意性正视图。

图10示出供等离子体处理装置使用的替代晶舟的示意性侧视图。

图11中的a至c示出根据图9的替代晶舟的部分在分开时以及在最后组合时的示意性侧视图。

图12示出根据图9的晶舟的区段的示意性俯视图。

图13示出用于等离子体处理装置的另一替代晶舟的示意性侧视图。以及

图14示出根据图12的替代晶舟的一部分的示意性侧视图。

图15示出另一替代晶舟的示意性俯视图。

图16示出根据图15的晶舟的一部分的示意性侧视图。

图17中的(a)和(b)示出在其中容纳了根据图15的晶舟的根据图4的等离子体处理装置的处理腔室的示意性截面视图。

图18示出另一晶舟的示意性俯视图。

图19示出根据图19的晶舟的一部分的示意性侧视图。以及

图20中的(a)和(b)示出在其中容纳了根据图18的晶舟的根据图4的等离子体处理装置的处理腔室的示意性截面视图。

描述中使用“上方”、“下方”、“左边”和“右边”等术语是有关附图而并非意图限制。然而，它们可以描述优选实施例。与平行、竖直或角度测量相关的术语“大体上”应包含±3°的偏差，优选地，±2°。在以下描述中，术语“晶圆”将用于盘状基板，盘状基板优选地是用于半导体或光伏打应用的半导体晶圆，但也可以提供并处理由其它材料制成的基板。

在以下描述中，将参考图1至图3来较仔细地描述供等离子体处理装置使用的晶舟1的基本结构，其中图1示出晶舟1的示意性侧视图，且图2和图3示出俯视图和正视图。在附图中，将使用相同参考记号，这是因为其描述相同或相似元件。

晶舟1由多个板、接触元件和夹持单元构成。所示的晶舟1特别适合于来自等离子体(例如，Si₃N₄、SiN_x、a-Si、Al₂O₃、AIO_x、掺杂和未掺杂多晶硅或非晶硅等的等离子体)的薄膜沉积，且尤其适合于晶圆的等离子体硝化。

板6各自由导电材料组成，且具体来说，其被形成为石墨板，但可取决于制程而进行板基本材料的涂布或表面处理。板6各自具有六个孔隙10，孔隙10在制程期间由晶圆覆盖，如下文将更详细地描述。尽管以所描绘的形式提供每板6六个孔隙，但应注意，可提供更多或更少数目个孔隙。板6各自具有上边缘和下边缘，其中在上边缘中可形成例如多个凹口，以便促进板的位置检测，例如德国专利案DE 10 2010 025 483中所描述。

在所描绘的实施例中，存在总共23个板6，板6借助于对应的接触单元和夹持单元而大体上彼此平行地布置，以便在板6之间形成载体缝隙11。在23个板6的状况下，存在22个载体缝隙11。然而，在实践中，常常使用19个或21个板，且本发明并不限定于特定数量的板。

板6至少在其面向邻近板6的相应侧上具有三个相应载体元件12的群组，载体元件12定位成使得其可在其间容纳晶圆。载体元件12的群组各自围绕每个孔隙10定位，如图1中示意性地指示。晶圆可经插入使得在各种情况下载体元件与晶圆的不同侧边缘接触。在板元件(对应于孔隙10)的长度方向上，存在载体元件的总共六个相应群组，其经提供用于容纳半导体晶圆。

在板6的端处，在各种情况下存在用来电接触板6的突出的接触伸出部分13，如下文中将较仔细地描述。提供板6的两个实施例，这两个实施例在接触伸出部分13的位置上不同。在一个实施例中，接触伸出部分13分别直接邻近底部边缘而突出，而在另一实施例中，接触伸出部分13与底部边缘相隔一定距离而突出，其中与底部边缘的距离大于另一实施例的板的接触伸出部分13的高度。板6的两个实施例以交替方式定位于晶舟1中。如可在根据图2的视图中最清楚地看出，直接邻近的板6的接触伸出部分13位于晶舟的不同高度水平。然而，在每隔一个的板6的情况下，接触伸出部分13在相同高度水平上。以此方式，借助于接触伸出部分13而产生两个隔开的接触水平。此装置使直接邻近的板6能够供应有不同电位，而每隔一个的板可供应有相同电位。

位于一个接触水平上的接触伸出部分13借助于由具有良好电导率的材料(尤其是石墨)制成的接触块15而电连接，且彼此相隔预定距离而定位。在接触伸出部分13的区中以及在接触块15中的每一个中，提供至少一个通过口。这些通过口在其排齐时能够插入夹持元件16，夹持元件16具有轴区段(不可见)和头端区段，例如，螺钉。借助于对轴区段的自由端起作用或位于轴区段的自由端上的对立元件(例如螺母17)，可将板6彼此固定。板以两个不同群组固定在一起使得不同群组的板以交替方式定位。夹持元件16可由导电材料制成，但这并非绝对的。接触块15各自优选地具有相同长度(在界定板6的接触伸出部分13之间的距离的方向上)，且此长度应等于两个载体缝隙11的宽度加上一个板6的宽度。接触块15优选地设计成使得接触块15具有低热质量，且具体来说，接触块的总和应比板6的总和具有更低热质量。更优选地，接触块的总和与接触伸出部分13的总和的组合热质量应小于板6的总和的热质量减去接触伸出部分13的热质量。

另外，在板中邻近于上边缘和下边缘处提供另外的贯通开口，其中贯通开口能够插入夹持元件19，夹持元件19具有轴区段(不可见)和头端区段，例如，夹持单元的螺钉。这些夹持元件19又可与合适的对立元件20(例如螺母)组合。在所描绘的实施例中，在各种情况下存在邻近上边缘的七个贯通开口以及邻近下边缘的七个贯通开口。围绕每个孔隙10几乎对称地设置有四个贯通开口。作为夹持单元的另外部分，提供多个间隔元件22，多个间隔元件22呈(例如)具有大体上相同长度的间隔物套管(spacer sleeve)的形式。在各种情况下，间隔元件22定位于直接邻近的板6之间的对应贯通开口的区中。

夹持元件19的相应轴区段的大小设定成使得其可以延伸通过所有板6的对应开口以及通过位于板之间的间隔元件22。以此方式，借助于至少一个对立元件20，可大体上将所有板6平行于彼此而固定。此处，可以想到将其它夹持单元与间隔元件22一起使用，这些夹持单元以大体上平行方式排齐以及夹持板6与间隔元件22。在所描绘的实施例中，存在22个载体缝隙以及每缝隙总共14个间隔元件22(七个在上边缘处且七个在下边缘处)，从而产生总共308个间隔元件。

夹持元件19优选地由电绝缘材料制成，但间隔元件22应优选地由导电材料制成。尤其，间隔元件22应由高电阻材料制成，使得间隔元件在供应具有足够振幅的低DC电压或低频交流电压时能充当电阻元件，但在供应有高频交流电压(为了在板之间产生等离子体)时不存在波传播的显著阻尼。对于低频电压，考虑50Hz到10KHz的频率范围，且对于高频电压，考虑大于40KHz的频率范围，但还可能有其它频率范围。在具有选定分布的所描绘的实施例中，每个间隔元件应具有(例如)3kΩ的电阻，尤其大于20kΩ或甚至大于40kΩ的电阻。例如，间隔元件可由掺杂硅、多晶硅或另一合适材料制成，此材料一方面不受制程影响且另一方面不会影响制程，且尤其不会将任何杂质引入制程中。虽然一个群组的板6(上接触伸出部分13/下接触伸出部分13)通过接触元件15而彼此电连接以及固定，但所有板借助于间隔元件22而彼此电连接以及固定。

在下文中，将参考图4至图6来更详细地描述等离子体处理装置30的基本结构，在所述等离子体处理装置中可使用上述类型的晶舟1(但也可使用常规晶舟)，其中图4示出处理装置30的示意性侧视图，图5示出处理腔室构造的示意性正视图，且图6示出气体供应件的俯视图。

处理装置30包括处理腔室区段32和控制区段34。处理腔室区段32包括在一侧上闭合的管道元件36，管道元件36在其内部中形成处理腔室38。管道元件36的敞开端用来装载处理腔室38，且其可借助于闭合机构(未图示)而关闭以及密闭地密封，如本技术领域中所知。管道元件是由例如石英的合适材料制成，此材料不会将杂质引入制程中、电绝缘且可耐受关于温度和压力(真空)的制程条件。在管道元件36的闭合端处，管道元件36包括用于引入以及移除气体和电的气密通道，所述气密通道可以常见方式设计。然而，对应的供应管线和排出管线可位于另一端处或甚至还位于这些端之间的合适位置处的侧处。

管道元件36由使管道元件36与其环境进行热隔离的护套40环绕。在护套40与管道元件36之间提供加热装置(未详细图示)，例如电阻加热器，所述加热装置适合于对管道元件36加热。然而，此类加热装置还可(例如)位于管道元件36的内部中，或管道元件36自身可设计为加热元件。然而，目前，位于外部的加热元件是优选的，且尤其是包括不同的可个别控制的加热电路的加热元件。

在管道元件36的内部设置有形成用于固持晶舟1(其仅部分地示于图4中)的固持平面的载体元件(未详细图示)，晶舟1可(例如)属于上文所描述的类型。然而，晶舟还可放置于管道元件36中使得晶舟站立于管道元件36的壁上。在这种情况下，晶舟将大体上固持于容纳平面上方且差不多居中地定位于管道元件中，如可(例如)在图5中的正视图中看出。在使用合适的载体元件和/或直接放置在管道元件上的情况下，结合晶舟的测量而界定容纳空间，恰当插入的晶舟位于所述容纳空间中。晶舟可借助于合适的处理机构(未图示)作为整体在装载状态下插入至处理腔室38中以及自处理腔室38抽出。在此状况下，当装载了晶舟时，将进行分别与板6的群组中的每一个的至少一个接触块15的电接触，如下文中将更详细地描述。

在管道元件36的内部还设置有由例如石英的合适材料制成的下导气管道44和上导气管道46。导气管道44、46至少沿着晶舟1的长度在管道元件36的长度方向上延伸。导气管道44、46各自具有圆形剖面且在横向方向上大致居中地位于晶舟1上方或下方。导气管道44、46在其较接近于管道元件36的闭合端的端处与供气单元或排气单元连接，如下文中将更详细地解释。导气管道44、46的相应另一端闭合。然而，还可考虑较短气体供应件，在此状况下(例如)仅在管道元件的一端处抽吸气体，且借助于扩散而分布和/或通过真空端口(优选地，附接到管道元件36的相对端处)而抽吸气体。

下导气管道44具有多个开口48，气体可通过开口48离开导气管道。开口皆位于导气管道的上半部中，使得自此管道放出的气体具有在向上方向上被引导的动量。尤其，考虑提供横向于导气管道44的长度方向而延伸的多行开口48，其中每一行具有例如五个开口48。在根据图6的俯视图中，示意性地示出对应导气管道44的区段。开口应纵向地位于导气管道44的区中，此区至少与晶舟一样长。优选地，此区长于晶舟的长度，且经定位使得此区延伸超出晶舟的端。优选地，开口48的表面积的总和小于导气管道44的截面积。优选地，开口48的表面积的总和与导气管道44的截面积之间的关系介于30％与70％之间且尤其是介于40％与60％之间。当供应气体时，在导气管道44中产生恒定压力，且可跨越充满着开口的区域而实现均匀的气体分布。尤其，当每个开口的直径为大约1.5mm时，应考虑使每行开口48隔开大约5mm。此测量值在不同行的每个开口的中心点之间延伸。然而，所述距离也可不同，且尤其在较低压力的情况下，距离可更大。小于5厘米的距离应是优选的，更优选的是小于2厘米的距离，且特别优选的是小于1厘米的距离。

上导气管道46具有具备开口的相似构造，但开口在此状况下位于下半部中。除定向不同的事实之外，导气管道44、46的布置可基本上相同，使得相应开口朝向晶舟敞开。因此，下导气管道44中的开口和上导气管道46中的开口朝向容纳空间敞开，也就是朝向恰当插入的晶舟已经位于其中的区敞开。代替提供每行中五个开口，还可能提供不同布局或还提供不同形状的开口，例如，缝隙。

借助于此类导气管道44、46，可在处理腔室内，尤其是还在晶舟的载体缝隙11中实现良好的均质气体分布。为了实现此气体分布，优选的是，向下导气管道46供应气体，同时借助于上导气管道44来排出气体。下导气管道44允许气体良好地分布于晶舟下方，且上导气管道46处的移除允许晶舟1的板6之间的气体向上移动。

为了增强此效应，也就是说，为了尤其在晶舟的板6之间引导气体流动，存在提供于处理室中的两个选用的可移动偏转元件50。出于简化图示的原因而在图4中未示出的偏转元件50具有伸长配置。偏转元件50在处理管道36的长度方向上延伸且优选地至少与晶舟一样长。优选地，偏转元件50应至少与开口48位于其中的下导气管道44的区一样长。偏转元件50在晶舟下方且在侧向于晶舟1的横向方向上位于处理腔室38中。在偏转元件50的上端处，偏转元件50各自被可枢转地支撑，且可借助于调整机构(未图示)而在第一位置(其在图5和图7至图9中以实线示出)与第二位置(其在图5和图7至图9中以虚线示出)之间移动。在第一位置时，偏转元件基本上防止围绕晶舟的侧的气体流动，而在第二位置时允许此类气体流动。

调整机构可例如是对处理腔室38中的压力起反应的机构，此机构例如在处理腔室38中的某一负压的情况下将偏转元件50自动地移动至第一位置。当然，可设想机械操作或电性操作的其它调整机构或致动机构，但必须提供用于控制它们的合适供应管线。

图7至图9示出替代处理腔室构造的示意性正视图，替代处理腔室构造仅在导气管道的形式和/或数目方面不同。在根据图7的实施例中，提供两个下导气管道和两个上导气管道。下导气管道44、44位于晶舟1下方的水平面上，且相对于处理腔室的竖直中心平面对称地放置。关于开口，其可以与上文所描述的导气管道相同的方式进行构造和布置。上导气管道46、46位于晶舟1上方的水平面上，且其也相对于处理腔室的竖直中心平面对称地放置。尤其，在此构造或具有用于供应气体的若干下导气管道的相似构造的情况下，可通过不同导气管道将不同气体馈入处理腔室38中，使得直到气体在处理腔室中才混合气体，以免气体供应件内的过早反应。

然而，在根据图8的实施例中，仅提供一个下导气管道44以和一个上导气管道46。导气管道44、46各自具有椭圆截面形状，其中主轴水平地定位。再次，导气管道44、46分别居中地位于晶舟1下方和上方。换句话说，导气管道44、46相对于处理腔室的竖直中心平面对称地定位。关于开口，其可以与上文所描述的导气管道相同的方式进行构造和布置。

在根据图9的实施例的情况下，提供三个下导气管道44和一个单个的上导气管道46。下导气管道44位于晶舟1下方，其中两个外侧的下导气管道44在一个水平处且中间的下导气管道44在略微较低水平处。当然，可能存在其它布置。关于开口，其可以与上文所描述的导气管道相同的方式进行构造和布置。上导气管道46位于晶舟1上方且具有椭圆截面形状，且如在图8中一样，其相对于处理腔室的竖直中心平面对称地定位。替代地，此处可使用若干导气管道或导气管道的另一形状。尤其，在此构造或具有用于供应气体的若干下导气管道的相似构造的情况下，可通过不同导气管道将不同气体馈入处理腔室38中，使得直到气体在处理腔室中才混合气体，以免气体供应件内的过早反应。尤其，在此布置的情况下，可借助于外侧的导气管道44来馈入第一气体，而借助于中间导气管道来馈入第二气体。此布置允许气体的良好且均质的混合及分布。

现在将更详细地描述处理装置30的控制区段34。控制区段34具有气体控制单元60、负压控制单元62、电控制单元64以及温度控制单元(未更详细图示)，所述单元可一起借助于高层级控制器(例如处理器)进行控制。温度控制单元连接到加热单元(未图示)，以便主要控制或调节管道元件36或处理腔室38的温度。

气体控制单元60与多个不同气体源66、67、68(例如含有不同气体的气罐)连接。以所描绘的形式示出三个气体源，但当然可提供任何其它数目个气体源。例如，气体源可在气体控制单元60的相应开口处提供二氯硅烷、三氯硅烷、SiH₄、磷化氢、甲硼烷、二甲硼烷、锗烷(GeH₄)、Ar、H₂、TMANH₃、N₂以及其它不同气体。气体控制单元60具有两个出口，一个出口与下导气管道44连接，且另一出口与负压控制单元62的泵70连接。气体控制单元60可以合适方式将气体源与出口连接且可控制气体的流动，如本技术领域中所熟知。以此方式，气体控制单元60可尤其借助于下导气管道44将不同气体引导至处理腔室中，如下文中将描述。

负压控制单元62基本上包括泵和压力控制阀72。泵70通过压力控制阀72而与上导气管道46连接，且可借助于此连接将处理腔室抽吸至预定压力。从气体控制单元60至泵的连接还用来在必要时使用N₂来稀释被抽吸出处理腔室的处理气体。

电控制单元64包括至少一个电压源，其适合于在其一个输出处提供以下各者中的至少一者：DC电压、低频电压以及高频电压。电控制单元64的输出使用电缆而连接至处理腔室中的用于晶舟的接触单元。电缆借助于合适的真空和耐温通道而插入通过护套40且插入至管道元件36中。电缆经建置使得其呈具有内部导体和外部导体的同轴电缆74的形式。沿着同轴电缆74的长度，在外部存在大约零的电磁场，使得甚至在MHz范围内的高频率的情况下仍不产生寄生等离子体，且使得传输尽可能地无损。在同轴电缆的内部，存在具有波长λ的波传播。波传播在板对之间继续进行(平面波导)，但具有另一波长，其取决于等离子体的存在和类型。在导体件之间，存在合适的电介质，其在供应有高频电压时相较于真空中的电磁波的对应传播速度和波长降低同轴电缆中的电磁波的传播速度和波长。同轴电缆中的电磁波的传播速度和波长相较于真空中的电磁波的对应传播速度和波长的降低等效于同轴电缆74的有效电长度相对于真空中的波长的增加。尤其，在由于晶舟1的低阻抗而导致的阻抗变换的情况下，同轴电缆的几何长度应接近于由电介质缩减的波长的λ/4的奇数倍，或换句话说，同轴电缆的有效电长度应设定为所供应频率的波长的λ/4的大约奇数倍。

在一个实施例中，借助于多个绝缘体来实现同轴电缆74的波长或电长度的调整，所述多个绝缘体可被引入至内部导体与外部导体之间的间隙中且因此形成电介质。还可以借助于内部导体和外部导体的几何形状而实现某一程度的调整。尽管同轴电缆的内部导体和外部导体通常具有圆形截面，但如本申请案中所使用的术语同轴电缆还应包含具有其它截面的内部导体和外部导体。例如，内部导体和/或外部导体可具有矩形或卵形截面且沿着共同纵向轴线延伸。高频波的局部传播速度以及完全与其一起的同轴电缆74的有效电长度大体上取决于内部导体与外部导体之间的电介质。随着介电常数增加，传播速度以1/(ε_r)^1/2的速率下降，且因此，同轴电缆74的有效电长度以相同速率升高。借助于具有不同介电常数的较短绝缘体件沿着长度的合适串联布局，可实现所要的介质介电常数。绝缘体件可具有适合于内部导体和外部导体的形状，例如环形，此情形允许沿着内部导体滑动绝缘体件。同轴电缆74大体上延伸至晶舟1的接触区段。内部导体和外部导体以合适方式而与板6的不同群组接触。

板对之间的波传播会影响所产生的等离子体的特性，例如，在晶圆和晶舟上方的均质性/均一性方面。

为此目的，应尽可能地缩减晶舟1的接触伸出部分13的质量和长度以用于引入高频功率，以便使供应路径的局部热容量和电感保持尽可能地低。具体来说，通过接触伸出部分13结合接触元件15的总和而形成的供应路径的电感应大体上小于板6的总和的电感。优选地，在操作频率下的供应路径的对应电感的电感应小于板6的板堆迭的电感的一半，并且优选地小于板6的板堆迭的电感的1/10。

图10至图12示出替代晶舟100，晶舟100可用于上述类型的等离子体处理装置30中，但也可用于传统的等离子体处理装置中。晶舟100包括：导电支撑总成101，其具有由例如石墨或另一高度导电材料制成的多个导电支撑件102、104；以及绝缘导引单元106。支撑总成101与绝缘导引单元106借助于绝缘连接元件108而连接且一起形成晶舟100。

导电支撑件102、104可在图11a至11c的示意性侧视图中最佳地看出。图11a示出支撑件102的示意性侧视图，图11b示出支撑件104的示意性侧视图，且图11c示出在最终位置中的支撑件102、104的示意性侧视图。

支撑件102、104各自具有伸长基本主体110，基本主体110具有大体上矩形剖面。在各种情况下，基本主体110具有笔直中间部分，在笔直中间部分的顶侧中存在用于容纳晶圆(W)的缝隙112。在长度方向上，缝隙112的大小设定成使得其可以容纳以预定间隔而彼此紧接的六个晶圆(W)，如可在图10中看出。缝隙的深度选择为使得其小于或等于晶圆制造中所形成的正常边缘废料区，且通常为大约1mm至5mm。缝隙的宽度又选择为允许需要处理的两个晶圆(W)背对背地插入，如根据图12的俯视图中所指示。缝隙112可相对于长度方向成1°至2°横向地倾斜，使得插入于其中的晶圆对略微倾斜地站立于缝隙112中。在基本主体110的纵向端(邻近于以缝隙112为特征的中间区段111)处，基本主体110中的每一个具有端区段114，端区段114相对于中间区段111偏移至向上或向下水平。支撑件102的端区段114向上偏移，且支撑件104的端区段114向下偏移，如可在图11a和11b中容易地看出。当支撑件102、104在端位置中时，支撑件102的端区段114位于较高水平且支撑件104的端区段114位于较低水平，如可在图11c中看出。

在基本主体110中，在各种情况下存在用来插入夹持元件118和120的多个横孔116。这些夹持元件118和120可属于上文所描述的具有头端区段和轴区段的类型，所述头端区段和轴区段可与对立元件协作。夹持元件118用于中间区段111中，而夹持元件120用于端区段114的区中。

在支撑件的端位置中，存在横向于其长度方向平行于彼此而定位的多个支撑件102、104(例如，22个)，其中支撑件102和104在布局中交替。在支撑件102、104的中间区段111中，在直接邻近支撑件102、104之间提供间隔件(未图示)，支撑件102、104与横孔116排齐。这些间隔件是套筒形且尺寸设定为使得其在晶舟100的组装条件下放至夹持元件118的轴区段上。间隔件可电绝缘或导电，如同晶舟1的上述间隔元件22，这是因为其应执行相似加热功能。

在各种情况下，在端区段114的区中提供导电套筒124，导电套筒124的尺寸设定为使得其能够放至一个夹持元件120的轴区段上。每个套筒124的长度是两个间隔件的长度加上支撑件的宽度。以此方式，套筒124可各自在布置中电连接两个支撑件102、102或104、104。以此方式，支撑件102形成全部彼此电连接的支撑件的第一群组，且支撑件104形成全部彼此电连接的支撑件的第二群组。此情形又允许将电压施加至不同群组，亦如在晶舟1的状况下一样。

导引单元106包括两个伸长固持元件130以及七个导引杆132，其全部是由介电材料制成。固持元件130和导引杆132可例如由陶瓷或石英制成。固持元件130各自具有伸长配置且具有与支撑件102、104的长度大体上相同的长度，且固持元件130大体上平行于支撑件102、104而延伸，其中固持元件130定位成高于支撑件102、104。导引杆132在固持元件130之间垂直地延伸，如可在根据图12的俯视图中看出，且导引杆132以合适方式而与固持元件130连接。导引杆132可具有圆形截面，但也可能是其它形状。导引杆132各自具有多个凹口134，凹口134的尺寸设定为使得其可容纳并导引晶圆对W、W的边缘区域，尤其是边缘废料区。在晶舟100的长度方向上，导引杆132经隔开使得其可各自在其间容纳晶圆对W、W，如图12中所指示。此时，应注意，根据图12的俯视图并不完全地展示晶舟100，且出于简化图片的原因而仅部分地装载晶舟。凹口134在晶舟100的横向方向上与支撑件102、104中的缝隙112排齐。因为缝隙112具有倾斜度，所以凹口134相对于缝隙112对应地略微偏移，以便允许将晶圆对W、W固持于略微倾斜位置中。

由连接的支撑件102、104组成的支撑单元101以及由支撑元件130和导引杆132组成的绝缘导引单元106借助于绝缘连接元件108而各自在端区段中连接。尤其，连接元件108具有板形状，且其与夹持元件118和120以及用于与固持元件130连接的另外的夹持元件协作，以便固定整个布置且形成晶舟100。

当间隔件(例如在晶舟1的情况下的间隔件22)导电时，晶舟100可以与传统晶舟相同的方式或也以下文中所描述的形式来使用。与位于支撑件102、104上的晶圆对W、W的电连接仅在相应缝隙112的区中进行。晶舟100并不将晶圆接纳于板之间，而是使晶圆大体上自立。这允许晶圆的改良式加热。另外借助于晶舟100相较于晶舟1的热质量缩减而增进此情形。晶圆对的背对背布置可有助于处理后的晶圆的无滑移改良。另外，在适当时，可减小晶舟的侧向尺寸同时维持相同容量。

借助于图13和图14，将更详细地描述晶舟200的另一替代实施例，晶舟200可用于上述类型的等离子体处理装置30中，但也可用于传统的等离子体处理装置中。图13示出经装载的晶舟的示意性侧视图，且图14示出晶舟的单个板的示意性侧视图。通常，晶舟200由导电板202、204形成，导电板202、204由例如石墨或另一高度导电材料制成，导电板202、204使用未更详细示出的间隔件和夹持元件206而平行于彼此交替地定位。可以上文所描述的方式实现此情形，其中间隔件可由介电材料或高电阻导电材料制成，这取决于间隔件是否应执行额外加热功能，如下文中将更详细地描述。

板202、204各自具有凹座208，凹座208顶部敞开。在板202、204的两侧上，在每一凹座的区中提供三个载体杆210的群组，三个载体杆210针对待支撑的晶圆提供三点支撑。在各种情况下，一个载体杆在凹座208下方，且两个载体杆在凹座208的相对侧上且高于下部载体杆210。下部载体杆210与板202、204的上部边缘之间的高度差小于待支撑的晶圆的高度的一半。不同于在晶舟1的情况下，插入的晶圆未完全地接纳于两个板之间，而是明显地在板上方突出，如可在图13中看出。相较于晶舟1，晶舟200具有显著缩减的热质量。

板202、204各自在其端处具有接触伸出部分213，其中两个板的接触伸出部分213又位于不同高度处，以便促进板借助于导电接触元件(未图示)的逐群组接触。接触伸出部分优选地保持较短且外部磨圆，但也可具有另一形状。另外，缩短接触伸出部分之间的高度距离，此情形在向接触伸出部分供应高频电压(尤其是在MHz范围内的电压)时有利，尤其是在提供同轴供应时有利，如在上述等离子体处理装置30中一样。

借助于图15和图16，将更详细地描述晶舟300的另一替代实施例，晶舟300可用于上述类型的等离子体处理装置30中，但也可用于传统的等离子体处理装置中。图15示出晶舟300的示意性俯视图，图16示出晶舟300的部分区域的示意性截面图，且图17(a)和17(b)示出具有晶舟300的等离子体处理装置的示意性截面图。虽然先前所论述的晶舟各自属于其中使晶圆平行于晶舟的长度方向(且平行于等离子体处理装置的长度方向)插入的类型，但晶舟300属于其中使晶圆横向于晶舟300的长度方向插入的类型。尤其，晶舟300具有传统的构造，例如用于半导体晶圆的热扩散系统。

如可在根据图15的俯视图中看出，晶舟300具有伸长配置；换句话说，其在长度方向上(图15中从左到右)大体上比在其它维度上长。在晶舟300的每一端处提供优选地由石英制成的端板303。然而，端板303可由另一非导电材料制成。横跨地隔开的两个载体元件305以及在各种情况下附接至端板303的两个隔开的接触/导引元件307在端板303之间延伸。接触/导引元件307横跨地位于载体元件305之间。

如先前所提及，载体元件305在端板303之间延伸，且尤其通过焊接或接合而附接至端板303。载体元件305也可由石英制成且具有伸长杆形状。载体元件305具有大体上矩形剖面，但“大体上”还应包含具有磨圆拐角的矩形。当然，通常还将有可能使载体元件305为圆形或其剖面具有其它形状。大体上矩形的载体元件305朝向彼此倾斜地定位，且各自在其向上指向的窄侧上具有多个载体缝隙313，载体缝隙313横跨地延伸至载体元件305的长度方向并且优选地大体上与所述长度方向成90°角。在各种情况下，载体缝隙313定位成彼此相隔相同距离，且载体缝隙313具有预定(恒定)深度以用于在其中接收待插入的每个晶圆或晶圆对的边缘区段，其中晶圆对可以例如以背对背的布置而插入于缝隙中。此深度优选地应与晶圆的边缘废料区相同或更小。载体缝隙可在长度方向上倾斜1°或2°，使得插入的晶圆或晶圆对相应地定位成相对于垂面而倾斜。

在下文中，将更详细地描述接触/导引元件307，其中这些元件中的两个在根据图15的俯视图中示出。接触/导引元件307包括由石墨等导电材料制成的大体上杆状元件320，杆状元件320的端可以合适方式而电接触，此处未示出此情形。

杆状元件320各自具有大体上圆形截面，如可在根据图17的截面图中最佳地看出。在每个杆状元件320中提供多个缝隙322(接触缝隙)和缝隙323(绝缘缝隙)，缝隙322和缝隙323在长度方向上交替，如可在图16中最佳地看出。缝隙322各自具有第一深度和第一宽度，且缝隙323具有第二深度和第二宽度，其中第二深度大于第一深度，且第二宽度大于第一宽度，如下文中将更详细地描述。缝隙322、323与载体元件303的缝隙313相同地隔开，这在此处意指从每个缝隙的缝隙中间到下一缝隙的缝隙中间的相应距离。隔开的接触/导引元件307中的缝隙322、323彼此偏移。另外，缝隙313、322和323定位在一起使得插入至晶舟中的晶圆(或晶圆对)在各种情况下插入至两个缝隙313(隔开的载体元件)、(接触/导引元件307的)一个缝隙322以及(另一接触/导引元件307的)一个缝隙323中。缝隙322的深度和宽度选择为使得允许晶圆(或晶圆对)可靠地接触此接触/导引元件307。缝隙323的深度和宽度选择为使得确保晶圆(或晶圆对)明确地不与接触/导引元件307接触，如图16中所指示。

由此确保插入至晶舟中的纵向邻近缝隙中的邻近晶圆(晶圆对)接触不同接触/导引元件。这例如在图17(a)和17(b)中指示，图17(a)和17(b)例如示出通过晶舟中的邻近缝隙的截面图。根据图17(A)的视图中的截面经定位使得其与左边接触/导引元件307中的缝隙322以及右边接触/导引元件307中的缝隙323相交。因此，在邻近缝隙(图17(b)的视图)的情况下，缝隙323在左边接触/导引元件307中相交且缝隙322在右边接触/导引元件307中相交。所属领域的技术人员将认识到，当在接触/导引元件307之间施加电压时可在晶圆之间施加电压。尽管在图16中未示出，但可至每个缝隙323中设置绝缘嵌体，绝缘嵌体自身具有针对晶圆(晶圆对)的对应缝隙，或缝隙323可具有绝缘涂层。尤其，有可能首先在接触/导引元件307中形成缝隙323，且接着涂覆绝缘涂层，当接下来形成缝隙322时，绝缘涂层会被局部地损毁。以此方式，只可能在缝隙322的区中与晶圆进行电接触。可借助于接触此接触/导引元件307的合适接触单元而实现电接触。

接触/导引元件307可相当薄地构造。然而，为了确保贯穿晶舟的整个长度的足够稳定性，在晶舟300的所示实施例中提供第二杆状元件330，第二杆状元件330竖直地定位于接触/导引元件307下方且在端板303之间延伸。元件330优选地由具有用以防止污染物进入制程的足够稳定性且具有足够热稳定性的电绝缘材料制成，例如石英或另一合适材料)。如图所示，接触/导引元件307可直接地安置到元件330上，或可在下部元件330与接触/导引元件307之间提供多个支撑件。下部元件330又可具有圆形形式，但不具有缝隙且出于此原因而相较于具有缝隙的相似元件具有较高稳定性，且下部元件330可出于此原因而遍及其整个长度支撑接触/导引元件307。

图18至图20示出晶舟300的另一替代实施例。此晶舟300在很大程度上与图15至图17所描述的晶舟300相同，且出于此原因而将相同参考记号用于相同或相似元件。图18示出晶舟300的示意性俯视图，图19示出晶舟300的部分区域的示意性截面，且图20(a)和20(b)示出具有此类晶舟300的等离子体处理装置的示意性截面图。在此晶舟的情况下，还横向于晶舟300的长度方向而引入晶圆。

如可在根据图18的俯视图中看出，晶舟300又具有伸长配置，其中在晶舟300的每一端处提供端板303，端板303可如先前所描述而形成。在各种情况下，横跨地隔开的两个第一载体元件305、横跨地隔开的两个第二载体元件306以及在各种情况下附接至端板303的两个隔开的接触/导引元件307在端板303之间延伸。本文中，接触/导引元件307横跨地位于第二载体元件306之间，且在各种情况下，第二载体元件306位于一个第一载体元件305与一个接触/导引元件307之间。

接触/导引元件307具有与如先前所描述的构造相同的构造，其具有上部杆元件320与下部杆元件330以及接触缝隙222与绝缘缝隙223，上部杆元件320与下部杆元件330以及接触缝隙222与绝缘缝隙223定位成在相应接触/导引元件307中彼此偏移。这意味着一个接触/导引元件307将接触插入至晶舟中的每隔一个晶圆，而另一接触/导引元件将接触其它晶圆。

第一载体元件305和第二载体元件306在端板303之间延伸，且附接至如上文所描述的这些板。第一载体元件305和第二载体元件306还可由石英制成且两者皆具有伸长杆形状。第一载体元件305和第二载体元件306两者皆具有例如可在图15至图17中的晶舟300的情况下看出的基本形状。根据图15至图17，第一载体元件305和第二载体元件306中的每一者还具有对应于多个载体缝隙313的多个缝隙330。缝隙330呈两种类型的缝隙的形式，这两种类型的缝隙在其大小和功能方面不同。

充当载体缝隙332的第一类型的缝隙具有第一深度和第一宽度，第一深度和第一宽度适合于在缝隙中以接触方式容纳插入的晶圆或晶圆对的边缘区域，例如，以背对背方式。优选地，缝隙的深度大约等于或小于晶圆的边缘废料区。充当绝缘缝隙333的第二类型的缝隙具有第二深度和第二宽度，在各种情况下，第二深度和第二宽度大于第一深度和第一宽度。在各种情况下，绝缘缝隙333适合于容纳自由站立(即，无接触)的插入的晶圆或晶圆对的边缘区域。

载体缝隙332与绝缘缝隙333沿着载体元件305、306的长度方向交替，如可在图19中的视图中看出。第一裁体元件305的载体缝隙332与绝缘缝隙333彼此对准。同样，第二载体元件306的载体缝隙332与绝缘缝隙333彼此对准。另外，第一载体元件305的载体缝隙332与第二载体元件306的绝缘缝隙333对准，且第一载体元件305的绝缘缝隙333与第二载体元件306的载体缝隙332对准。换句话说，第一载体元件305的载体缝隙332和绝缘缝隙333从第二载体元件306的载体缝隙332和绝缘缝隙333偏移。

以此方式，插入至晶舟中的每隔一个晶圆插入至第一载体元件305中且由第一载体元件305支撑，而其它晶圆插入至第二载体元件306中且由第二载体元件306支撑。由此还实现如下情形：插入至第一载体元件305中且由第一载体元件305支撑的全部晶圆接触同一接触/导引元件307，而插入至第二载体元件306中且由第二载体元件306支撑的其它晶圆接触另一接触/导引元件307。图20(a)和20(b)中指示相应的交替支撑和接触。在等离子体处理(其目的是例如将导电涂层沉积到晶圆上)期间将导电涂层沉积到第一载体元件305和第二载体元件306上的情况下，这种配置可在操作期间借助于第一载体元件305和第二载体元件306来防止邻近晶圆之间的短路。

在此配置中，还将有可能提供导电的第一载体元件305和第二载体元件306，且另外在插入至晶舟300中的晶圆之间施加电压，以便增加至晶圆的接触表面以及用于传输电功率的表面。

下文中将参考附图更详细地描述等离子体处理装置30的操作，其中由13.56MHz诱发的等离子体中的氮化硅或氧化铝的等离子体支持的沉积用作等离子体处理的实例。然而，处理装置30还可用于也受等离子体支持的其他沉积制程，其中等离子体还可由其它频率诱发，例如，在40kHz范围内的频率。然而，同轴电缆74特别适合于在MHz范围内的频率且针对这些频率而最佳化。

首先，将假定上述类型的经装载的晶舟1(根据图1)插入至处理腔室38中，且此腔室借助于关闭机构(未图示)而闭合。本文中，晶舟1经装载使得在每个载体缝隙11中存在总共12个晶圆，在本实例中尤其是硅晶圆；具体来说，在每个板6处存在六个晶圆。如在本技术领域中所熟知的，插入晶圆使得其成对地面向彼此。

在此条件下，内部室处于环境压力且可例如通过气体控制单元60(结合负压控制单元62)运用N₂进行冲洗或浸渍。

管道元件36以及与其一起的处理腔室38通过未图示的加热设备而加热，以便将晶舟1以及插入至晶舟1中的晶圆变温至有利于制程的预定温度。偏转元件在第二位置(在图5中以虚线示出)中以便借助于对流而不会影响加热。尽管如此，但使用管道元件36的加热来加热晶舟1的内侧板以及位于所述板之间的晶圆会花费长时间。

出于此原因，当提供上述类型的晶舟1时，可通过电控制单元64将DC电压或低频交流电压施加至晶舟1以支持加热制程。电压在此情况下足够高以允许电流传导通过高电阻间隔元件22且允许高电阻间隔元件22充当电阻加热元件。以此方式，尤其在载体缝隙11中提供加热功率，使得可比运用来自外部的加热的情况快得多地达到预定温度。取决于间隔元件的电阻，考虑至少200V至大约1kV的电压，以便实现电流的充分流动以及间隔元件22的充分加热。

当已实现晶舟1以及与其一起的整个单元(晶舟1、晶圆和管道元件36)的预定温度时，可首先停用电控制单元64，且通过负压控制单元62将处理腔室抽吸至预定负压。偏转元件50通过设定的负压而自动地移动至第一位置(图5中的实线)，或主动地移动至第一位置。当已达到预定负压时，借助于气体控制单元60使所要处理气体(例如，取决于期望的涂布特性，呈界定比例的用于氮化硅沉积的SiH₄/NH₃)进入，同时通过负压控制单元62将引入的处理气体抽吸出而维持负压。在此时间点，由泵70抽吸出的处理气体可运用N₂进行稀释，如本技术领域中所熟知。出于此目的，借助于气体控制单元60以及来自泵的适当管道来添加N₂。借助于结合偏转元件50的气体管道44、46的特殊布置，主要通过晶舟1的载体缝隙11而产生处理腔室内的气体流动。可借助于气体管道44、46的特殊布置而确保气体流动贯穿晶舟的宽度和长度为均质的。

借助于电控制单元64，将具有13.56MHz的频率的高频电压施加至晶舟1。这引起板6之间且尤其是插入晶舟1中的晶圆之间的处理气体的等离子体点火，且引起至晶圆上的等离子体支持的氮化硅沉积。气体流动在沉积制程期间保持恒定，以免处理气体的活性组分的局部损耗。当沉积必需厚度的涂层所需要的时间已过去时，再次停用电控制单元，且停止气体供应，或切换回至供应N₂以便冲洗处理腔室38且在必要时使其通风(使其返回至大气压力)。最后，可接着使处理腔室38恢复至环境压力。

如可自以上描述看出，以上类型的晶舟1-独立于处理装置的其它组件-提供允许在加热阶段期间直接地在晶舟1的板6之间的载体缝隙11的区中变热的优势。这借助于导电间隔元件22而成为可能。由于导电间隔元件22已被特定地选择用于高度地抵抗，所以在施加高频电压时导电间隔元件22不会显著地影响等离子体产生。

藉助于气体供应件44、46的特定气体供应-也独立于处理装置的其它组件，包含特定晶舟1-提供处理腔室38中的均质气体流动的优势。尤其结合偏转元件，可实现通过载体缝隙的目标气体流动。这保证反应室中的良好气体交换和均质气体分布，且在适用时，可针对处理气体使用较低流动速率。

特定同轴电缆74-也独立于处理装置的其它组件，包含具有导电间隔元件22的特定晶舟1或特定气体供应件-允许在MHz范围内(且特别是13.56MHz)的电压可有效地施加至晶舟的优势。可减小电损失。这通过晶舟1的接触区域的特定设计(例如接触伸出部分的尺寸和形状)而增强。

晶舟100、200和300相较于晶舟1提供显著更低的热质量，并且可以更容易地加热大体上自立的晶圆。在支撑件102、104以及板202、204的区中，可使用导电间隔件以便在加热阶段期间提供局部额外加热。具体来说，支撑件和板的热质量可抵消，所述支撑件和板在自立晶圆区中不存在。晶舟300允许晶圆的另一布局，此布局尤其在处理腔室未改变的情况下允许插入更大的晶圆。

已参考附图基于本发明的特定实施例描述了处理装置30和晶舟1，但处理装置30和晶舟1不限于具体示出的实施例。具体来说，气体供应件44、46可具有不同形状或可以不同方式布置，如还在图7至图9中所指示。同样，晶舟1的板6可具有其它尺寸，且尤其是可设定尺寸以用于固持另一数目个晶圆。以水平定向而示出处理装置且这表示优选设计。然而，本申请案的大部分有利方面对于具有竖直定位的管道元件的竖直腔室同样有效，其中在这种情况下，例如上方、下方的位置参考应相应地改变为侧向位置参考。参考晶舟以及用于导气管道的安装空间，这对于这些管道尤其有效。

Claims (21)

1.一种用于基板的等离子体处理装置，所述基板尤其是用于半导体或光伏打应用的半导体晶圆，所述等离子体处理装置包括：

伸长的处理腔室，其具有用于晶舟的容纳空间，所述晶舟被配置成容纳多个晶圆；

至少一个导气管道，其在所述处理腔室的长度方向上延伸并布置在所述容纳空间的一侧上，

至少一个导气管道，其在所述处理管道的所述长度方向上延伸并布置在所述容纳空间的另一侧上，

其中所述导气管道各自具有用于气体通过的多个通过口，所述通过口沿着所述导气管道的长度方向间隔开，并且所述通过口形成于所述导气管道朝向所述容纳空间的一侧；

至少一个供气装置以及至少一个排气装置，其中所述至少一个供气装置能连接到所述至少一个导气管道，并且所述至少一个排气装置能连接到另一个导气管道。

2.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，其中所述至少一个供气装置能连接到位于所述容纳空间下方的所述至少一个导气管道，并且所述至少一个排气装置能连接到位于所述容纳空间上方的所述至少一个导气管道。

3.根据前述权利要求中任一项所述的等离子体处理装置，其中在长度等于或大于所述容纳空间的长度的区域上提供各个所述导气管道中的所述通过口。

4.根据前述权利要求中任一项所述的等离子体处理装置，其中所述通过口以横向于所述导气管道的所述长度方向延伸的行布置。

5.根据权利要求4所述的等离子体处理装置，其中邻接行之间的距离优选地小于5厘米，优选地小于2厘米，且具体地，小于1厘米。

6.根据前述权利要求中任一项所述的等离子体处理装置，其中所述导气管道中的至少一个导气管道具有圆形截面形状。

7.根据前述权利要求中任一项所述的等离子体处理装置，其中所述导气管道中的至少一个导气管道具有卵形或椭圆截面形状。

8.根据前述权利要求中任一项所述的等离子体处理装置，其中在所述容纳空间的一侧或另一侧上或两侧上提供至少两个所述导气管道。

9.根据前述权利要求中任一项所述的等离子体处理装置，其中在所述容纳空间的一侧上提供至少两个所述导气管道，不同气体能够通过所述至少一个供气单元供应到所述导气管道，使得这些气体只在离开各个所述导气管道之后才被混合。

10.根据权利要求9所述的等离子体处理装置，其中在所述容纳空间的一侧上提供三个所述导气管道，三个所述导气管道在所述处理腔室的横向方向上间隔开，其中外侧的所述导气管道供应有第一气体且内侧的所述导气管道供应有第二气体。

11.根据前述权利要求中任一项所述的等离子体处理装置，其中所述至少一个供气装置被配置成将单种气体和/或多种不同气体通过所述至少一个导气管道注入所述处理腔室中，和/或其中所述至少一个排气装置被配置成将所述处理腔室排气至预定压力并维持所述预定压力。

12.根据前述权利要求中任一项所述的等离子体处理装置，进一步包括至少一个电压源，所述电压源能以合适方式连接到所述晶舟，以便在所述晶舟中容纳的所述晶圆之间施加电势以产生等离子体。

13.根据前述权利要求中任一项所述的等离子体处理装置，进一步包括在用于所述晶舟的所述容纳空间下方或邻近的至少一个可移动的偏转元件，其中所述偏转元件在第一位置时至少部分地阻止用于所述晶舟的所述容纳空间的向上或向下横向气体流动，并且在第二位置时允许所述气体流动。

14.根据权利要求13所述的等离子体处理装置，其中可移动的所述偏转元件能借助于对所述处理腔室中的负压或真空作出响应的致动器移动。

15.一种用于晶圆的等离子体处理的方法，其中在根据前述权利要求中任一项所述的等离子体处理装置的处理腔室中容纳装载多个晶圆的晶舟，尤其用于半导体或光伏打应用的晶圆，所述方法包括：

通过经由所述导气管道中的至少一个在所述晶舟的整个长度上注入至少一种气体来调节所述处理腔室中的所要气氛；以及

将高频交流电压施加至所述晶舟以在处理阶段期间在所述晶舟中容纳的所述晶圆之间产生等离子体。

16.根据权利要求15所述的方法，其中为了调节所述所要气氛，通过与注入气体的所述导气管道相对布置的至少一个所述导气管道从所述处理腔室排出气体。

17.根据权利要求16所述的方法，其中通过布置在所述晶舟下方的至少一个所述导气管道注入气体，并且通过布置在所述晶舟上方的至少一个所述导气管道排出气体。

18.根据权利要求15到17中任一项所述的方法，其中以开环或闭环方式控制所述处理腔室中的所述所要气氛，并且在未产生等离子体的加热阶段与产生所述等离子体的所述处理阶段之间完全交换所述所要气氛。

19.根据权利要求15到18中任一项所述的方法，其中在所述加热阶段期间，调节设置第一压力下的惰性气体气氛，并且在所述处理阶段中，调节低于所述第一压力的第二压力下的反应气体气氛。

20.根据权利要求15到19中任一项所述的方法，其中在所述处理阶段期间，借助于可移动的偏转元件至少部分地阻止所述晶舟的向上或向下横向气体流动。

21.根据权利要求18或19以及权利要求20所述的方法，其中在所述加热阶段期间，可移动的所述偏转元件允许所述晶舟的向上或向下横向气体流动。