CN110574142B - 基板处理设备 - Google Patents
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Abstract
根据本发明实施例的电容耦合等离子体基板处理设备包括:处理室,其提供被抽真空且密封的内部空间;气体入口,其连接到处理室以将处理气体提供到处理室内部;气体分配单元,其连接到气体入口以将引入气体入口的处理气体注入内部空间;阻抗匹配网络,其设置在处理室外部,并将RF电源的RF功率传输到气体分配单元;RF连接线,其将阻抗匹配网络的输出连接到气体入口或气体分配单元;以及屏蔽板,其包括铁磁体并且RF连接线和气体入口中的至少一个穿透该屏蔽板。
Description
技术领域
本公开涉及基板处理设备,更具体地,涉及一种使用高磁导率铁磁材料的具有磁场屏蔽和剩余磁化功能的电容耦合等离子体基板处理设备。
背景技术
液晶显示器(LCD)是指其中将液晶插入阵列基板和滤色器基板之间以利用其特性获得图像效果的非发射装置。阵列基板和滤色器基板中的每一个都通过在由玻璃等形成的透明基板上若干次沉积、图案化和蚀刻薄膜来制造。近年来,等离子体增强化学气相沉积(PECVD)已被广泛用于沉积薄膜。在PECVD中,当处理气体被激发成等离子体状态时,会引起处理气体之间的化学反应。
美国专利公开号2014/0262044A1公开了一种具有改进的磁屏蔽的基板处理设备。在基板处理设备中,RF(射频)阻抗匹配网络被屏蔽于外部静态磁场,诸如地球磁场。
韩国专利公开号10-2015-0079484公开了一种用于磁性涂覆等离子体处理设备的部件。该部件的厚度大于趋肤深度,并屏蔽电磁波。所有部件都需要磁性涂层,这降低了电导率,因而降低接地能力。
发明内容
技术问题
本公开的示例性实施方式提供了一种电磁屏蔽盒,其提供剩余磁化,同时有效屏蔽磁场和电磁场。电磁屏蔽盒提供侧壁和顶面,侧壁和顶面由具有高电导率的非磁性金属形成,用于在电容耦合等离子体中使用的RF频带中的有效RF屏蔽,并且电磁屏蔽盒的底面包括中心屏蔽板,所述中心屏蔽板包括铁磁材料以提供有效的磁屏蔽。因此,电磁屏蔽盒可以防止电磁波泄漏到外部,并且防止外部引入的磁场穿过形成在电磁屏蔽盒下部的电容耦合等离子体产生区域。设置在电磁屏蔽盒底面的中心屏蔽板可以具有剩余磁化强度,并改变其下方等离子体的特性,从而提高沉积均匀性。
技术方案
根据本公开的示例性实施方式的电容耦合等离子体基板处理设备包括:处理室,其被排抽真空并提供密封的内部空间;气体入口,其连接到处理室以将处理气体提供到处理室中;气体分配单元,其连接到气体入口以将流入气体入口的处理气体注入内部空间;阻抗匹配网络,其设置在处理室外部,并将RF电源的RF功率传输到气体分配单元;RF连接线,其将阻抗匹配网络的输出连接到气体入口或气体分配单元;以及屏蔽板,其被构造为使得RF连接线和气体入口中的至少一个穿透屏蔽板并且包括铁磁材料。
在本公开的示例性实施方式中,屏蔽板可以包括顺序堆叠的底部非导磁板、中间铁磁板和顶部非导磁板。
在本公开的示例性实施方式中,中间铁磁板的厚度可以在0.1毫米和1毫米之间。
在本公开的示例性实施方式中,屏蔽板可以是方形板,并且以矩阵形式分成四个部分。
在本公开的示例性实施方式中,屏蔽板的铁磁材料可以是坡莫合金(permalloy)或μ金属。
在本公开的示例性实施方式中,电容耦合等离子体基板处理设备可以进一步包括:冷却板,设置在屏蔽板的顶面和底面中的至少一个上,以冷却屏蔽板。
在本公开的示例性实施方式中,屏蔽板可以包括两个或更多个铁磁片。
在本公开的示例性实施方式中,屏蔽板可以包括面积彼此不同的两个或更多个铁磁片。
在本公开的示例性实施方式中,屏蔽板可以包括厚度彼此不同的两个或更多个铁磁片。
在本公开的示例性实施方式中,电容耦合等离子体基板处理设备可以进一步包括:安装在屏蔽板外部的远程等离子体源。远程等离子体源可以向气体入口供应反应气体。
有益效果
如上所述,根据本公开的示例性实施方式的基板处理设备可以通过使用提供电磁屏蔽功能和剩余磁化的电磁屏蔽盒来提高沉积处理均匀性或电容耦合等离子体处理均匀性。
附图说明
图1是根据本公开的示例性实施方式的基板处理设备的概念图。
图2是图1中屏蔽板的透视图。
图3是根据本公开的另一示例性实施方式的基板处理设备的概念图。
图4是图3中电磁屏蔽盒的横截面视图。
图5是图4中电磁屏蔽盒内部的气体入口和中心屏蔽板的透视图。
图6a和图6b示出了分别指示根据本公开的示例性实施方式的当使用设置在电磁屏蔽盒的底面上的非导磁屏蔽板时和当使用夹层结构的屏蔽板时氮化硅e的沉积均匀性的测试结果。
图7示出了指示在基板对角线方向上的多个测量位置处氮化硅的沉积厚度的测试结果。
具体实施方式
根据本公开的示例性实施方式的基板处理设备包括处理室、气体分配单元和设置在处理室上的屏蔽板。气体分配单元用作处理室的盖子,供应有RF功率以在处理室内产生电容等离子体,并且提供有气体以空间分配气体。当气体分配单元暴露于外部时,气体分配单元辐射电磁场并产生寄生电容,该寄生电容取决于外部环境而变化。因此,由非导磁体形成的屏蔽部被构造为覆盖气体分配单元。结果,非导磁体的屏蔽部可以屏蔽电磁波并稳定地保持寄生电容。
然而,屏蔽部不能屏蔽外部静态磁场或低频磁场。外部静态磁场或低频磁场可以穿透非导磁体的屏蔽部和气体分配单元,以对等离子体特性产生影响。另一方面,仅由铁磁材料形成的屏蔽板被电磁波加热而失去铁磁材料的特性。
因此,需要一种能够同时屏蔽外部静态电磁场和低频磁场的新结构。
根据本公开的示例性实施方式,屏蔽板包括底部非导磁板、中间铁磁板和顶部非导磁板。底部非导磁板和顶部非导磁板接地,吸收电磁波以屏蔽电磁波,并被加热。每一底部非导磁板和顶部非导磁板具有高导热率,并且用作冷却板。中间铁磁板与顶部非导磁板和底部非导磁板电接触,以执行辅助电磁屏蔽功能。因此,大部分RF电磁波在底部非导磁板或顶部非导磁板处被吸收。一部分低频电磁波在底部非导磁板或顶部非导磁板处被吸收,其余低频电磁波在中间铁磁板处被吸收。因为撞击中间铁磁板的能量很小,所以中间铁磁板几乎没有被感应加热。因此,夹层结构的屏蔽板不仅可以有效地屏蔽RF电磁波,还可以有效地屏蔽低频电磁波和静态磁场,并且可以防止由加热引起的性能下降。当同时暴露于外部静态磁场、RF电磁波和低频电磁波时,屏蔽板可以有效地执行屏蔽。
根据本公开的示例性实施方式的基板处理设备包括气体分配单元,该气体分配单元使用RF和远程等离子体源产生电容耦合等离子体,该远程等离子体源使用数十kHz(千赫)至数百kHz之间的低频来向气体分配单元提供活化气体。RF电源连接到气体入口,气体入口通过阻抗匹配网络向气体分配单元提供RF功率。气体入口设置在电磁屏蔽盒内部,以屏蔽由RF电流产生的RF电磁波,使得RF电磁波不会泄漏到外部。低频电磁波可以通过远程等离子体源的出口流入电磁屏蔽盒,流入电磁屏蔽盒的电磁波通过夹层结构的屏蔽板屏蔽,夹层结构的屏蔽板构成电磁屏蔽盒的底面。外部静态磁场通过中间铁磁板屏蔽,中间铁磁板由铁磁材料形成。因此,由于磁场被屏蔽,处理室的工艺均匀性得到改善。工艺均匀性的改善被解释为源于屏蔽板的电磁屏蔽和/或剩余磁化。
现在将参考附图更全面地描述示例性实施方式,其中示出了一些示例性实施方式。然而,示例性实施方式可以以许多不同的形式体现,并且不应该被解释为限于这里阐述的实施方式;相反,提供这些示例性实施方式是为了使本公开透彻和完整,并将本公开的示例性实施方式的范围完全传达给本领域普通技术人员。在附图中,为了清楚起见,放大了层和区域的厚度。附图中相同的附图标记和/或数字表示相同的元件,因此可以省略对它们的描述。
图1是根据本公开的示例性实施方式的基板处理设备的概念图。
图2是图1中屏蔽板的透视图。
参考图1和图2,电容耦合等离子体基板处理设备100包括处理室160,其被抽真空并提供密封的内部空间;气体入口136,其连接到处理室160以向处理室160中提供处理气体;气体分配单元170,其连接到气体入口136以将流入气体入口136的处理气体注入内部空间;阻抗匹配网络142,其设置在处理室160外部,并且将RF电源140的RF功率传输到气体分配单元170;RF连接线144,其将阻抗匹配网络142的输出连接到气体入口136或气体分配单元170;以及屏蔽板152,其被构造为使得RF连接线144和气体入口中的至少一个穿透屏蔽板152并且包括铁磁材料。屏蔽板152包括顺序堆叠的底部非导磁板、中间铁磁板和顶部非导磁板。
处理室160呈长方体形式,由非导磁金属形成,接地,被抽真空,并提供密封的内部空间。处理室160可以在基板161上执行沉积工艺、蚀刻工艺或表面处理工艺。基板161可以是第六代(1500×1850毫米)或更高的方形玻璃基板。方形基座162可以设置在处理室160内部的下部,并且基板161可以放置在基座162上。
在薄膜沉积期间安装在基座162中的加热器(未示出)可以将基板温度升高到适合沉积的温度,并且可以电接地以用作底部电极。基座支撑件162a延伸至基座162的中央底面。与诸如马达的驱动装置(未示出)结合的移动组件与基座支撑件162a的外圆周表面结合,以便在执行工艺时垂直升降。随着移动组件的垂直升降,上面的基座162可以重复垂直升降。
基座162可以连接到多个接地片(ground strip),以与处理室160的底面电接地。闸阀165可以设置在处理室160的一侧表面上,以提供用于将基板161装载到处理室160中的通道。
连接到排气泵166的排气管安装在处理室160的一侧底面上,以在沉积和清洁处理之前和之后对残留在处理室160中的气体进行排气。
引线框架150可以设置在处理室160的顶面上,以安装气体分配单元170。引线框架150可以包括板状底部引线框架154和引线框架侧壁153,底部引线框架154具有通孔,气体分配单元170可以插入该通孔中以进行安装,引线框架侧壁153从底部引线框架154沿垂直方向延伸。底部引线框架154可以是方形环的形式。引线框架侧壁153可以是方形管的形式,以覆盖气体分配单元170的侧壁。引线框架150可以由诸如铝这样的非导磁金属形成。
气体分配单元170插入引线框架150的通孔中,以用作处理室160的盖,并将供应到气体入口136的气体空间分配到处理室160的内部。气体分配单元170可以由非导磁材料形成。气体分配单元170可以包括背板172、喷头176和绝缘构件178a、178b和178c,绝缘构件178a、178b和178c使气体分配单元170和引线框架150电绝缘。突起173可以沿着背板172的底面边缘设置。突起173可以是方形环的形式。突起173可以与背板172的最外部分具有恒定的距离,并且可以设置在背板172的底面的内侧。突起173的外侧可以插入底部引线框架154的通孔中。
喷头176可以由导电材料形成,呈方形板的形式,并且包括多个喷嘴176a。喷头176和背板172可以彼此固定耦接。喷头176的外圆周表面可以与背板172的突起173对齐,以提供气体缓冲空间172a。气体缓冲空间172a可以提供其中气体可以扩散的空间。
背板172的底面边缘可以设置成锁定到底部引线框架154的通孔。垫圈形的第一绝缘构件178a可以设置在背板172的底面边缘和底部引线框架154之间,以实现它们之间的电绝缘。
第二绝缘构件178b可以设置在底部引线框架154和喷头176的侧表面之间,以实现它们之间的电绝缘。第三绝缘构件178c可以设置在喷头176的底面边缘和底部引线框架154的底面上。第三绝缘构件178c可以由陶瓷形成。
气体入口136可以从气体供应102接收气体,并将气体供应到气体分配单元170。气体入口136可以穿透屏蔽板152的中心,以连接到气体分配单元170的中心。当气体入口136是导体时,RF功率可以通过气体入口136传输到气体分配单元170。
屏蔽板152可以用作引线框架150的盖,并且屏蔽气体分配单元170中产生的电场。屏蔽板152可以在其中心形成有通孔151。气体入口136可以垂直地穿透通孔151以连接到背板172的中心。安装在引线框架150上的屏蔽板152用作引线框架150的盖。气体分配单元170和屏蔽板152可以模制为平行板电容器。屏蔽板152包括顺序堆叠的底部非导磁板152c、中间铁磁板152b和顶部非导磁板152a。底部非导磁板152c、引线框架侧壁153和背板172构成空腔。在空腔中,产生垂直方向(z轴方向)的RF电场E和方位角方向的RF磁场H。由于RF磁场,径向的表面电流流向底部非导磁板152c的底面。为了不切断表面电流的流动,屏蔽板152可以包括沿径向切割的多个部分。更具体地,当屏蔽板152是方形板时,它可以矩阵形式分成四个部分。底部非导磁板152c、中间铁磁板152b和顶部非导磁板152a可以彼此对齐。中间铁磁板152b可以包括坡莫合金或μ金属。中间铁磁板152b的厚度可以在0.1毫米和1毫米(mm)之间。底部非导磁板152c可以是厚度为几毫米或更大的铝板。
在铝的情况下,电磁波在1MHz频率下的趋肤深度可以是大约0.1mm。在为铁镍合金的坡莫合金的情况下,电磁波的趋肤深度在1MHz的频率下可以是大约0.001mm。也就是说,在1MHz的相同频率下,坡莫合金的趋肤深度可以比铝的趋肤深度小大约100倍。如果屏蔽板152仅由比趋肤深度厚的铁磁材料形成,则屏蔽板152在早期阶段吸收电磁波,但是随着时间的推移可能被加热而失去屏蔽特性。
然而,根据本公开的示例性实施方式,屏蔽板152包括用于冷却和屏蔽电磁波的底部非导磁板152c。底部非导磁板152c可以具有高电导率并感应表面电流以屏蔽电磁波。穿过底部非导磁板152c的电磁波可以在中间铁磁板152b处被完全屏蔽。到达中间铁磁板的电磁波已经被底部非导磁板152c衰减。因此,中间铁磁板152b可以在不会被充分加热的情况下完全屏蔽电磁波。由于底部非导磁板152c包括诸如铝的具有高导热性的金属,所以它可以通过热传递来冷却。中间铁磁板152b可以稳定地屏蔽电磁波,而不会由于感应加热引起特性的变化。
顶部非导磁板152a可以设置在中间铁磁板152b上,以屏蔽在空腔外部产生的RF电磁波。顶部非导磁板152a的厚度大于趋肤深度,并吸收大部分电磁波能量。穿过顶部非导磁板152a的电磁波的剩余能量在中间铁磁板152b中吸收。因此,中间铁磁板152b可以执行电磁屏蔽而不被充分加热。
中间铁磁板152b可以屏蔽在空腔外部产生的静态磁场和穿过顶部非导磁板152a的低频磁场。底部非导磁板152c的厚度可以为中间铁磁板152b的厚度的至少10倍。顶部非导磁板152a的厚度可以比中间铁磁板152b的厚度大至少10倍,以屏蔽顶部非导磁板152a上的强电磁波。
RF电源140可以设置在屏蔽部的外部,并且向气体分配单元170提供RF功率以产生电容耦合等离子体。气体分配单元170可以产生电容耦合等离子体,同时将气体分配到喷头176的底面。射频电源140的频率可以在几MHz和几十MHz之间。RF电源140的RF功率可以通过同轴电缆传输到阻抗匹配网络142。
阻抗匹配网络142设置在屏蔽板152的外部,并且最大限度地将RF电源的RF功率传输到气体分配单元170。阻抗匹配网络142可以包括至少两个可变电抗部件,并且控制可变电抗部件的电抗以将最大功率传递给负载。阻抗匹配网络142可以通过导电盒屏蔽。
RF连接线144可以将阻抗匹配网络142的输出传输到气体分配单元170。RF连接线144可以是带线型铜带或同轴电缆结构。当RF连接线144直接暴露于外部时,RF连接线144可以在空腔外部提供射频电磁波。夹层结构的屏蔽板152可以有效地屏蔽电磁波和外部磁场。
根据本公开的修改实施方式,电容耦合等离子体基板处理设备100可以进一步包括设置在屏蔽板152的顶面和底面至少之一上的冷却板,以冷却屏蔽板152。冷却板可以是非导磁体。当同时执行冷却和电磁屏蔽时,冷却板可以与顶部非导磁板或底部非导磁板集成。更具体地,冷却板可以包括铝或铜。优选地,冷却板的厚度可以大于电磁波的趋肤深度。冷却板可以与屏蔽板152对齐。
根据本公开的修改实施方式,屏蔽板152可以包括彼此堆叠的两个或更多个铁磁片。铁磁片可以具有不同的频率特性或不同的厚度。铁磁片的总厚度可以大于电磁波的趋肤深度。
根据本公开的修改实施方式,屏蔽板152可以进一步包括两个或更多个铁磁片。铁磁片可以彼此相邻设置,以整体构成单个板。屏蔽板152可以在空间上分开,以根据位置提供不同的特性。铁磁片的耦合部分可以平行于表面电流方向延伸。铁磁片的面积可以彼此不同。
图3是根据本公开的另一示例性实施方式的基板处理设备的概念图。
图4是图3中电磁屏蔽盒的横截面视图。
图5是图4中电磁屏蔽盒内部的气体入口和中心屏蔽板的透视图。
参考图3至图5,基板处理设备200包括处理室160,其被抽真空并提供密封的内部空间;气体入口136,其连接到处理室160以将处理气体提供到处理室160中;气体分配单元170,其连接到气体入口136以将流入气体入口136的处理气体注入内部空间;阻抗匹配网络142,其设置在处理室160外部,并且将RF电源140的RF功率传输到气体分配单元170;射频连接线144,其将阻抗匹配网络142的输出连接到气体入口136或气体分配单元170;以及屏蔽板352,其被构造为使得射频连接线144和气体入口中的至少一个穿透屏蔽板352并且包括铁磁材料。
引线框架盖252可以设置在引线框架150的顶面上,以提供保持在大气压下的密封空间。引线框架盖252可以在其中心区域形成有通孔。屏蔽板352可以是未被划分的单个方形板的形式,并且可以由非导磁体形成。引线框架盖252可以与屏蔽板352电接触。引线框架盖252和屏蔽板352可以面向背板172,并作为平行板电容器工作。屏蔽板352和引线框架盖252可以彼此电连接,使得径向的表面电流可以连续流动。
屏蔽板352可以用作引线框架150的盖的一部分,并且屏蔽在气体分配单元170中产生的电场。屏蔽板352可以在其中心形成有通孔351。气体入口136可以垂直穿透通孔351以连接到背板172的中心。引线框架盖252和屏蔽板352用作引线框架150的盖。
屏蔽板352包括顺序堆叠的底部非导磁板352c、中间铁磁板352b和顶部非导磁板352a。在屏蔽板352下方产生垂直方向(z轴方向)的RF电场E,并且产生方位角方向的RF磁场H。由于RF磁场H,径向的表面电流流向底部非导磁板352c的底面。
为了不切断表面电流的流动,屏蔽板352可以包括沿径向切割的多个部分。更具体地,当屏蔽板152是正方形板时,它可以矩阵形式分成四个部分。底部非导磁板352c、中间铁磁板352b和顶部非导磁板352a可以彼此对齐。中间铁磁板352b可以包括坡莫合金或μ金属。中间铁磁板352b的厚度可以在0.1毫米和1毫米之间。底部非导磁板152c可以是厚度为几毫米或更多的铝板。顶部非导磁板352a的底面可以与引线框架盖252的顶面相同。底部非导磁板352c的底面可以与引线框架盖252的顶面相同。
屏蔽板352设置在引线框架盖252的中心区域。屏蔽板352可以是边长为几十厘米的方形板。屏蔽板352可以矩阵形式分成四个部分,以便于拆卸和组装,并且不干扰表面电流的流动。屏蔽板352可以包括顺序堆叠的顶部非导磁板352a、中间铁磁板352b和底部非导磁板352c。顶部非导磁板352a、中间铁磁板352b和底部非导磁板352c可以是夹层结构。中间铁磁板352b可以具有0.1毫米和1毫米之间的厚度,并且顶部和底部非导磁板352a和352c中的每一个可以具有几毫米和几十毫米之间的厚度,并且由铝形成。屏蔽板352可以在其中心具有通孔351,以延伸气体入口136。中间铁磁板352b可以包括坡莫合金或μ金属。屏蔽板352的厚度可以在几毫米和几十毫米之间。顶部非导磁板352a可以与电磁屏蔽盒一起构成空腔,以防止RF电磁波泄漏。由坡莫合金形成的中间铁磁板352b可以屏蔽电磁波并屏蔽外部静态磁场。因此,屏蔽板352可以提高等离子体均匀性或工艺均匀性。
RF连接线144和/或连接到RF连接线144的气体入口136可以作为产生RF电磁波的源。RF连接线144和气体入口136可以设置在屏蔽板352上。屏蔽板352可以屏蔽在RF连接线144和连接到RF连接线144的气体入口136处产生的RF电磁波。
远程等离子体源110安装在屏蔽板352的外部。远程等离子体源110可以设置在屏蔽板352上。传统上,远程等离子体源110可以使用频率为几KHz至数百KHz的电感耦合等离子体源。远程等离子体源110从外部接收气体,并使用电感耦合等离子体激活气体。活化气体通过气体入口136和气体分配单元170供应到处理室160。远程等离子体源110的输出端和处理室160之间的路径优选较短,以有效地向处理室供应活化气体。因此,远程等离子体源110优选设置在屏蔽板352处。远程等离子体源110可以产生低频磁场。低频磁场穿过由金属形成的环形远程等离子体产生容器,以在环形容器中产生电感耦合等离子体。在铝的情况下,低频电磁波在10KHz频率下的趋肤深度可以是大约1毫米。环形容器的厚度约为几毫米,并且低频磁场穿过环形容器,以在环形容器中产生电感耦合等离子体。因此,可以向屏蔽板352提供使用几十KHz至几百KHz之间的低频从远程等离子体源110辐射的电磁波。屏蔽板352可以屏蔽低频电磁波。
电磁屏蔽盒130可以设置成覆盖RF连接线144和/或连接到RF连接线144的气体入口136。屏蔽板352可以用作电磁屏蔽盒130的底面。电磁屏蔽盒130的侧表面和顶表面可以由传统的非磁性材料形成。因此,电磁屏蔽盒130的侧表面和顶表面可以是非导磁金属,以防止其中产生的电磁波泄漏到外部。电磁屏蔽盒130的底面可以包括屏蔽板352,以屏蔽从屏蔽板352的上部提供的电磁波,并屏蔽从屏蔽板352的下部提供的电磁波。
气体入口136通过屏蔽板352的中心连接到处理室,以接收来自远程等离子体源110的反应气体,并将反应气体提供到处理室160中。气体入口136可以是具有高电导率的铝管或铜管,以有效传输RF功率。气体入口136可以垂直穿透屏蔽板352的中心,以连接到气体分配单元170。气体入口136被设置成不与接地屏蔽板352电接触和直接接触。屏蔽板352和引线框架盖252接地,以实现有效的电磁屏蔽。
气体入口136的一端连接到由导电金属形成的90度弯头导管(elbow duct)132。90度弯头导管132可以将气流方向转向90度。
90度弯头导管132可以连接到沿水平方向延伸的绝缘管134。绝缘管134可以由诸如氧化铝的陶瓷形成。绝缘管134可以防止RF功率传输到远程等离子体源110。绝缘管134可以延伸穿过电磁屏蔽盒130的侧表面。
绝缘管134可以连接到冷却块112。冷却块112可以冷却由流出远程等离子体源110的高温气体加热的管道。冷却块112可以采用水冷方法。冷却块112可以连接到远程等离子体源110的出口。
RF连接线144可以将阻抗匹配网络142的输出连接到气体入口136。RF连接线144可以是带状线型铜带。RF连接线144可以电连接到连接端子136a。RF连接线144可以分成多个部分,以实现拆卸和组装的简易性。
连接端子136a可以设置成从气体入口136的侧表面突出,并且可以由导电材料形成。
电磁屏蔽盒130使用屏蔽板352作为底面,并且被构造为覆盖RF连接线144和气体入口136。电磁屏蔽盒的侧表面和顶表面由非导磁材料形成。电磁屏蔽盒130可以设置成覆盖90度弯管132、RF连接线144和绝缘管134。
电磁屏蔽盒130和屏蔽板352可以屏蔽电磁波和静态磁场,以提高工艺稳定性和等离子体工艺稳定性。
图6a和6b示出了分别指示根据本公开的示例性实施方式的当使用设置在电磁屏蔽盒的底面上的非导磁屏蔽板时和当使用夹层结构的屏蔽板时氮化硅e的沉积均匀性的测试结果。
参考图3和图6a,当在基板处理设备中的电磁屏蔽盒的底面处仅使用非导磁屏蔽板时,氧化硅的沉积均匀性为7.4%,并且氧化硅的平均厚度为
参考图3和图6b,当在基板处理设备中的电磁屏蔽盒的底面处使用包括顶部非导磁板、中间铁磁板和底部非导磁板的屏蔽板352时,氧化硅的沉积均匀性为5.7%,并且氧化硅的平均厚度为
图7示出了指示在基板对角线方向上的多个测量位置处氮化硅的沉积厚度的测试结果。
参照图3和图7,测量了取决于夹层结构的屏蔽板325或非导磁屏蔽板的基板对角线方向的空间均匀性。由于使用夹层结构的屏蔽板,提高了沉积均匀性。
尽管已经详细描述了本公开及其优点,但是应当理解,在不脱离由所附权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下,可以在此进行各种改变、替换和变更。
Claims (10)
1.一种电容耦合等离子体基板处理设备,包括:
处理室,其被抽真空并提供密封的内部空间;
电磁屏蔽盒,其具有屏蔽板作为底面;
气体入口,其位于所述电磁屏蔽盒的内部并且连接到所述处理室以将处理气体提供到所述处理室中;
气体分配单元,其连接到所述气体入口,以将流入所述气体入口的所述处理气体注入所述内部空间;
阻抗匹配网络,其设置在所述处理室外部,并将RF电源的RF功率传输到所述气体分配单元;和
射频连接线,其将所述阻抗匹配网络的输出连接到所述气体入口或所述气体分配单元;
其中所述屏蔽板被构造为使得所述RF连接线和所述气体入口中的至少一个穿透所述屏蔽板并且包括铁磁材料,
其中所述屏蔽板按顺序包括底部非导磁板、包括铁磁材料的中间板、和顶部非导磁板。
2.如权利要求1所述的电容耦合等离子体基板处理设备,
其中所述屏蔽板被构造为使得所述气体入口穿透所述屏蔽板,
其中引线框架设置在所述处理室的顶面上,以安装所述气体分配单元,
其中引线框架盖设置在所述引线框架的顶面上,
其中所述阻抗匹配网络设置在所述引线框架盖上,
其中所述引线框架盖在其中心区域形成有通孔,
其中所述屏蔽板设置在所述引线框架盖的所述通孔上。
3.如权利要求1所述的电容耦合等离子体基板处理设备,其中
所述中间板的厚度在0.1毫米和1毫米之间。
4.如权利要求1所述的电容耦合等离子体基板处理设备,其中
所述屏蔽板是方形板,并以矩阵形式分成四个部分。
5.如权利要求1所述的电容耦合等离子体基板处理设备,其中
屏蔽板的铁磁材料是坡莫合金或μ金属。
6.如权利要求1所述的电容耦合等离子体基板处理设备,进一步包括:
冷却板,设置在所述屏蔽板的顶面和底面至少之一上,以冷却所述屏蔽板。
7.如权利要求1所述的电容耦合等离子体基板处理设备,其中
所述屏蔽板包括两个或更多个铁磁片。
8.如权利要求7所述的电容耦合等离子体基板处理设备,其中
所述屏蔽板包括面积彼此不同的两个或更多个铁磁片。
9.如权利要求7所述的电容耦合等离子体基板处理设备,其中
所述屏蔽板包括厚度彼此不同的两个或更多个铁磁片。
10.如权利要求1所述的电容耦合等离子体基板处理设备,进一步包括:
安装在所述屏蔽板外部的远程等离子体源,其中
所述远程等离子体源向所述气体入口供应反应气体。
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