CN117637423A - 基板处理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明构思提供了一种基板处理设备。所述基板处理设备包括：壳体，其具有用于处理基板的处理空间；支撑单元，其位于所述处理空间处；以及等离子体源，其用于通过激发供应到所述处理空间中的气体来生成等离子体，并且其中所述支撑单元包括：第一板，所述基板位于所述第一板的顶侧处；第二板，其位于所述第一板的底侧处；以及粘合剂层，其用于将所述第一板和所述第二板彼此粘合，并且其中所述第二板的顶表面分成包括所述顶表面的中心的中心区域和环绕所述中心区域的边缘区域，并且在所述第一板的底表面与所述第二板的所述顶表面之间填充的所述粘合剂层的高度在所述中心区域处和所述边缘区域处实质不同。

Description

基板处理设备
技术领域
本文描述的本发明构思的实施例涉及一种基板处理设备，更具体地涉及一种用于等离子体处理基板的基板处理设备。
背景技术
等离子体是指由离子、自由基和电子组成的电离气态。等离子体由非常高的温度、强电场或RF电磁场生成。半导体元件制造过程可以包括使用等离子体去除在诸如晶片的基板上形成的薄膜的蚀刻过程。通过等离子体的离子和/或自由基与基板上的薄膜碰撞或反应来执行蚀刻过程。
图1示意性地示出常规基板处理设备。图2是图1的部分D的放大视图。
参考图1，一般而言，基板S由支撑单元1000支撑和处理。例如，基板处理设备可以通过在处理空间1001中生成等离子体PA来处理由支撑单元1000支撑的基板S。具体地，在处理空间1001中生成的等离子体PA可以作用于在基板S上形成的膜。支撑基板S的支撑单元1000可以由多个板形成。例如，可以包括用于在其顶表面上支撑基板S的主板1100和设置在主板1100下方的子板1200。另外，在主板1100与子板1200之间填充粘合剂以形成粘合剂层1300。
如图2所示，在通过等离子体PA处理基板S的过程中，在处理空间1001中生成的等离子体PA的一部分作用于暴露于处理空间1001的粘合剂层1300。作用于粘合剂层1300的等离子PA对粘合剂层1300造成损坏。如果粘合剂层1300损坏，则主板1100与子板1200之间的粘合力减弱，并且安置在主板1100上的基板S的水平性被破坏。这导致在基板S的顶侧上生成的等离子体不均匀地作用在基板S上的因素。此外，如果粘合剂层1300损坏，则会引起支撑单元1000内的温度不平衡，并且引起诸如耐压特性减弱等各种问题。另外，在损坏粘合剂层1300的过程中生成的诸如颗粒的外来物质BA漂浮在处理空间1001中。漂浮在处理空间1001中的外来物质BA再次附着到基板W，从而引起过程缺陷。
发明内容
本发明构思的实施例提供了一种用于均匀地处理基板的基板处理设备。
本发明构思的实施例提供了一种用于使等离子体对填充在支撑板与底板之间的粘合剂层的损坏最小化的基板处理设备。
本发明构思的技术目的不限于上述目的，并且根据以下描述，其他未提及的技术目的对于本领域技术人员而言将变得显而易见。
本发明构思提供了一种基板处理设备。所述基板处理设备包括：壳体，所述壳体具有用于处理基板的处理空间；支撑单元，所述支撑单元位于所述处理空间处；以及等离子体源，所述等离子体源用于通过激发供应到所述处理空间中的气体来生成等离子体，并且其中所述支撑单元包括：第一板，所述基板位于所述第一板的顶侧处；第二板，所述第二板位于所述第一板的底侧处；以及粘合剂层，所述粘合剂层用于将所述第一板和所述第二板彼此粘合，并且其中所述第二板的顶表面分成包括所述顶表面的中心的中心区域和环绕所述中心区域的边缘区域，并且在所述第一板的底表面与所述第二板的所述顶表面之间填充的所述粘合剂层的高度在所述中心区域处和所述边缘区域处实质不同。
在一个实施例中，所述第二板的所述顶表面形成为阶梯状，使得所述边缘区域高于所述中心区域。
在一个实施例中，所述边缘区域具有从所述第二板的所述顶表面向下凹陷的凹槽。
在一个实施例中，当从上方观察时，所述第一板和所述第二板各自具有圆形形式，并且所述凹槽沿着所述边缘区域的圆周形成为环形形状。
在一个实施例中，在所述第一板的所述底表面与所述第二板的所述顶表面之间填充的所述粘合剂层在所述中心区域处具有第一高度并且在所述边缘区域当中未形成所述凹槽的区域处具有低于所述第一高度的第二高度，并且形成有所述凹槽的区域具有低于或等于所述第一高度的高度，并且具有高于所述第二高度的第三高度。
在一个实施例中，所述第二板的表面涂敷有具有比所述粘合剂层更强的等离子体抗性的材料。
在一个实施例中，所述粘合剂层的外侧暴露于所述处理空间，并且所述粘合剂层的所述外表面涂覆有具有比所述粘合剂层更强的等离子体抗性的材料。
在一个实施例中，所述第二板的所述表面和所述粘合剂层的所述外表面各自涂覆有包括Al2O3的材料。
在一个实施例中，所述第二板的所述表面使用大气等离子体喷涂法进行涂覆。
在一个实施例中，所述粘合剂层的所述外表面使用原子层沉积法或化学气相沉积法进行涂覆。
在一个实施例中，所述第二板的顶部部分的直径小于所述第二板的底部部分的直径。
在一个实施例中，所述基板处理设备进一步包括：气体供应单元，所述气体供应单元被配置成供应所述气体；喷淋板，所述喷淋板位于所述支撑单元的顶侧处，并且具有多个通孔，所述多个通孔用于使由所述气体供应单元供应的所述气体流动到所述处理空间；以及电极板，所述电极板位于所述支撑单元的所述顶侧处并且被施加高频电力或被接地，并且其中所述支撑单元进一步包括：第三板，所述第三板位于所述第二板的底侧处；以及盖体，所述盖体位于所述第三板的底侧处并且其中具有升降销组件，所述升降销组件用于提升和降低位于所述第一板的顶侧处的所述基板。
本发明构思提供一种支撑单元。所述支撑单元包括：支撑板，基板位于所述支撑板的顶侧上；底板，所述底板位于所述支撑板的底侧处；以及粘合剂层，所述粘合剂层填充在所述支撑板与所述底板之间并且将所述支撑板与所述底板彼此粘合，并且其中所述底板的顶表面分成包括所述顶表面的中心的中心区域和环绕所述中心区域的边缘区域，并且所述粘合剂层的高度在所述中心区域处和所述边缘区域处实质不同。
在一个实施例中，所述底板的表面涂敷有具有比所述粘合剂层更强的等离子体抗性的材料。
在一个实施例中，所述粘合剂层的外表面涂覆有具有比所述粘合剂层更强的等离子体抗性的材料。
在一个实施例中，所述底板的所述顶表面的高度在所述边缘区域处比在所述中心区域处更高。
在一个实施例中，所述支撑板和所述底板具有圆形形式，并且至少一个凹槽形成为在所述底板的所述顶表面处从所述底板的所述顶表面向下凹陷，并且所述凹槽沿着所述边缘区域的圆周形成为环形形状。
在一个实施例中，所述粘合剂层在所述中心区域处具有第一高度并且在所述边缘区域当中未形成所述凹槽的区域处具有低于所述第一高度的第二高度，并且形成有所述凹槽的区域具有低于或等于所述第一高度的高度，并且具有高于所述第二高度的第三高度。
本发明构思提供一种基板处理设备。所述基板处理设备包括：壳体，在所述壳体中具有处理空间；支撑单元，所述支撑单元位于所述处理空间内并被配置成支撑基板；气体供应单元，所述气体供应单元被配置成向所述处理空间供应气体；以及电极板，所述电极板位于所述支撑单元的顶侧处并且被施加高频电力或被接地，并且其中所述支撑单元包括：支撑板，所述支撑板形成为圆形形状并且所述基板位于所述支撑板的顶侧处；底板，所述底板形成为圆形形状并且位于所述支撑板的底侧处，并且在所述底板处施加高频电力或所述底板接地；以及粘合剂层，所述粘合剂层填充在所述支撑板与所述底板之间以用于将所述支撑板与所述底板粘合，并且其中所述底板的顶表面分成包括所述顶表面的中心的中心区域和环绕所述中心区域的边缘区域，并且所述底板的所述顶表面呈阶梯状，使得所述边缘区域高于所述中心区域，并且从所述底板的所述顶表面向下凹陷的凹槽在所述边缘区域处沿着所述边缘区域的圆周形成为环形形状。
在一个实施例中，所述粘合剂层的外表面和所述底板的表面涂敷有具有比所述粘合剂层更强的等离子体抗性的包括Al2O3的材料。
根据本发明构思的实施例，可以均匀地处理基板。
根据本发明构思的实施例，可以使等离子体对填充在支撑板与底板之间的粘合剂层的损坏最小化。
本发明构思的效果不限于上述效果，并且根据以下描述，其他未提及的效果对于本领域技术人员而言将变得显而易见。
附图说明
根据以下参考附图的描述，上述和其他目的和特征将变得显而易见，其中，除非另有说明，否则相同的附图标记在各个附图中是指相同部分，并且在附图中：
图1示意性地示出常规基板处理设备。
图2是图1的部分D的放大视图。
图3示意性地示出根据本发明构思的实施例的基板处理设备。
图4是示意性地示出根据实施例的过程室的剖视图。
图5是示意性示出根据图4的实施例的底板的透视图。
图6是图4的部分A的放大剖视图。
图7是示意性地示出图4的部分A中的等离子体流的视图。
图8是示出根据另一实施例的支撑单元当中的仅支撑板、底板和环形构件的放大剖视图。
图9是图8的部分B的放大剖视图。
图10是示出根据另一实施例的支撑单元当中的仅支撑板、底板和环形构件的放大剖视图。
图11是示意性地示出根据图10的实施例的支撑板和底板的透视图。
图12是图10的部分C的放大剖视图。
图13是示意性地示出根据另一实施例的过程室的剖视图。
具体实施方式
本发明构思可以不同地修改并且可以具有各种形式，并且将在附图中展示并详细地描述本发明构思的具体实施例。然而，根据本发明构思的实施例不旨在限制具体公开的形式，并且应当理解，本发明构思包括本发明构思的精神和技术范围中所包括的所有变形、等效物和替换。在本发明构思的描述中，当可能使本发明构思的本质不清楚时，可以省略对相关公知技术的详细描述。
本文中使用的术语仅是为了描述特定实施例的目的，而不意图限制本发明构思。如本文所使用，单数形式“一”、“该”和“所述”也旨在包括复数形式，除非上下文清楚地指出。还应当理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指示存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。如本文所使用，术语“和/或”包括相关联的所列项目中的一项或多项的任意和所有组合。此外，术语“示例性”旨在指代示例或说明。
应当理解，尽管在本文中术语第一、第二、第三等可用于描述各种元件、部件、区域、层和/或区段，但这些元件、部件、区域、层和/或区段应不受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或区段与另一个区域、层或区段区分开来。因此，在不脱离本发明构思的教导的情况下，可以将下面讨论的第一元件、第一部件、第一区域、第一层或第一区段称为第二元件、第二部件、第二区域、第二层或第二区段。
在下文中，将参考附图对本发明构思的实施例进行详细描述。
图3示意性地示出根据本发明构思的实施例的基板处理设备。
参考图3，根据本发明构思的实施例的基板处理设备1可以包括装载端口10、大气压力传送模块20、真空传送模块30、装载锁定室40和过程室50。
在稍后将描述的大气压力传送模块20的侧部可以设置装载端口10。在大气压力传送模块20的侧部可以设置至少一个装载端口10。可以根据过程效率和占用面积情况来增加或减少装载端口10的数量。
容器F可以放置在装载端口10中。容器F可以由操作员或传送装置(未示出)(诸如高处传送设备(OHT)、高处输送器或自动引导载具)装载到装载端口10中或者从装载端口10中卸载。根据要储存的商品的类型，容器F可以包括各种类型的容器。容器F可以是密封容器，诸如前开式统一吊舱(FOUP)。
大气压力传送模块20和真空传送模块30可以沿着第一方向2设置。在下文中，当从上方观察时，垂直于第一方向2的方向被定义为第二方向4。另外，垂直于包括第一方向2和第二方向4两者的平面的方向被定义为第三方向6。例如，第三方向6可以是垂直于地面的方向。
大气压力传送模块20可以在容器F与稍后将描述的装载锁定室40之间传送基板。根据实施例，大气压力传送模块20可以从容器F取出基板并且将基板传送到装载锁定室40，或者可以从装载锁定室40取出基板并且将基板传送到容器F的内部。
大气压力传送模块20可以包括传送框架220和第一传送机器人240。传送框架220可以设置在装载端口10与装载锁定室40之间。装载端口10可以连接到传送框架220。根据实施例，传送框架220的内部可以保持大气压力气氛。
传送导轨230设置在传送框架220中。传送导轨230的纵向方向可以平行于传送框架220的纵向方向。例如，传送导轨230可以具有平行于第二方向4的纵向方向。第一传送机器人240可以位于传送导轨230上。
第一传送机器人240可以在安置在装载端口10上的容器F与稍后将描述的装载锁定室40之间传送基板。第一传送机器人240可以沿着传送导轨230在第二方向4上向前和向后移动。另外，第一传送机器人240可以在竖直方向(例如第三方向6)上提升和降低。
第一传送机器人240具有第一传送手242。基板放置在第一传送手242上。第一传送手242可以在水平平面上向前、向后移动和/或旋转。第一传送机器人240可以具有多个第一传送手242。多个第一传送手242可以设置成在竖直方向上彼此间隔开。
真空传送模块30可以设置在装载锁定室40与稍后将描述的过程室50之间。真空传送模块30可以包括传送室320和第二传送机器人340。
传送室320的内部可以保持在真空压力氛围中。第二传送机器人340可以设置在传送室320中。例如，第二传送机器人340可以设置在传送室320的中心处。第二传送机器人340在装载锁定室40与稍后将描述的过程室50之间传送基板。另外，真空传送机器人340可以在过程室50之间传送基板。
第二传送机器人340可以在竖直方向(例如第三方向6)上提升和降低。第二传送机器人340可以具有在水平平面上向前、向后移动和/或旋转的第二传送手342。基板放置在第二传送手342上。第二传送机器人340可以具有多个第二传送手342。多个第二传送手342可以设置成在竖直方向上彼此间隔开。
稍后将描述的至少一个过程室50可以连接到传送室320。根据实施例，传送室320可以具有多边形形状。装载锁定室40和稍后将描述的过程室50可以设置在传送室320的圆周处。例如，如图1所示，六边形传送室320可以设置在真空传送模块30的中心，并且装载锁定室40和过程室50可以沿着其圆周设置。与上述那些不同的是，传送室320的形状和过程室50的数量可以根据用户要求或过程要求进行不同的改变。
装载锁定室40可以设置在传送框架220与传送室320之间。装载锁定室40具有缓冲空间，基板在所述缓冲空间中在传送框架220与传送室320之间交换。例如，在过程室50中完成预定处理的基板可以暂时停留在装载锁定室40的缓冲空间中。另外，从容器F取出并安排进行预定处理的基板可以暂时停留在装载锁定室40的缓冲空间中。
如上所述，传送框架220的内部可以保持在大气压力气氛中，并且传送室320的内部可以保持在真空压力气氛中。因此，装载锁定室40设置在传送框架220与传送室320之间，使得其内部气氛可以在大气压力与真空压力之间切换。
过程室50连接到传送室320。可以设置多个过程室50。过程室50可以是对基板执行预定过程的腔室。根据实施例，过程室50可以是使用等离子体处理基板的腔室。
例如，过程室50可以是执行使用等离子体去除基板上的薄膜的蚀刻过程、用于去除光致抗蚀剂膜的灰化过程、用于去除基板上的硬膜层的剥离过程、用于在基板上形成薄膜的沉积过程或干法清洁过程的腔室。然而，本发明构思不限于此，并且在过程室50中执行的等离子体处理过程可以被不同地修改为使用等离子体处理基板的已知过程。
图4是示意性地示出根据实施例的过程室的剖视图。
参考图4，在根据实施例的过程室50中，可以使用等离子体处理基板W。过程室50可以包括壳体500、支撑单元600、气体供应单元700和喷头单元800。
壳体500具有其内部被密封的形状。壳体500具有内部空间。壳体500的内部空间用作用于处理基板W的处理空间501。在处理基板W时，处理空间501可以基本上保持在真空压力气氛中。壳体500可以接地。
在壳体500的侧壁上形成有入口(未示出)。入口(未示出)用作供基板W被送入处理空间501或从处理空间501取出的空间。入口(未示出)可以通过未示出的门组件来选择性地打开和闭合。
在壳体500的底表面上形成有排气孔530。排气孔530连接到排气管线540。减压构件(未示出)安装在排气管线540中。减压构件(未示出)可以是施加负压的已知泵中的任何一种。包括供应到处理空间501的气体及颗粒的副产物通过排气孔530和排气管线540填充到处理空间501的外部。另外，减压构件(未示出)可以通过调节施加到处理空间501的负压值来改变处理空间501的压力。
在排气孔530上方设置有排气挡板550。排气挡板550可以设置在壳体500的侧壁与稍后将描述的支撑单元600之间。排气挡板550通常具有环形形状。在排气挡板550中形成有至少一个挡板孔552。挡板孔552可以穿透排气挡板550的顶表面和底表面。处理空间501中的气体和杂质穿过挡板孔552并流动到排气孔530。
在处理空间501中设置有支撑单元600。支撑单元600可以设置成与壳体500的底表面间隔开预定距离。支撑单元600支撑基板W。支撑单元600可以包括使用静电力吸附基板W的静电卡盘。本发明构思不限于此，并且支撑单元600可以以诸如真空吸附或机械夹紧的各种方式支撑基板W。在下文中，为了便于理解，将作为示例来描述其中根据实施例的支撑单元600包括静电卡盘的情况。
支撑单元600可以包括静电卡盘610、绝缘板650和底盖660。另外，静电卡盘610可以包括支撑板620和底板630。
根据实施例的支撑板620可以称为第一板。支撑板620位于支撑单元600的顶部部分处。根据实施例，支撑板620可以是盘状电介质。根据实施例，支撑板620可以由包括陶瓷的材料制成。
基板W安置在支撑板620的顶表面上。因此，基板W位于支撑板620上方。支撑板620的顶表面可以具有比基板W的半径小的半径。如果基板W安置在支撑板620的顶表面上，则基板W的边缘区域可以位于支撑板620的外部。
电极621和加热器622可以设置在支撑板620的内部。根据实施例，电极621可以在支撑板620内部位于加热器622上方。
电极621电连接到第一电源621a。根据实施例，第一电源621a可以是DC电源DC。第一开关621b安装在电极621与第一电源621a之间。如果打开第一开关621b，则电极621电连接到第一电源621a。通过流过电极621的电流在电极621与基板W之间施加静电力。因此，基板W由支撑板620吸附和支撑。
加热器622电连接到第二电源622a。第二开关622b安装在加热器622与第二电源622a之间。如果打开第二开关622b，则加热器622电连接到第二电源622a。加热器622可以通过抵抗从第二电源622a供应的电流来生成热量。由加热器622生成的热量通过支撑板620传送到基板W。可以通过由加热器622生成的热量将放置在支撑板620上的基板W加热到预定温度。在上述示例中，作为示例，加热器622设置在支撑板620中，但是本发明构思不限于此。例如，加热器622可以不设置在支撑板620的内部。
图5是示意性示出根据图4的实施例的底板的透视图。图6是图4的部分A的放大视图。在下文中，将参考图4至图6详细描述根据本发明构思的实施例的底板和粘合剂层。
根据实施例的底板630可以称为第二板。基板630设置在支撑板620下方。当从上方观察时，基板630可以具有圆形形状。
根据实施例，底板630可以形成为阶梯状，使得顶部部分631和底部部分632具有彼此不同的直径。例如，顶部部分631可以具有比底部部分632小的直径。另外，顶部部分631的直径可以与上述支撑板620的直径相同。顶部部分631和底部部分632由相同材料制成并且可以一体地形成。根据实施例，基板630可以由包括金属的材料制成。另外，基板630可以由导电材料制成。例如，基板630可以由铝制成。
环形构件R可以设置在底板630的阶梯状部分处。具体地，环形构件R可以设置在底部部分632的顶表面上。另外，环形件R可以沿着顶部部分631的圆周设置。另外，环形构件R可以设置成与顶部部分631的侧表面间隔开预定距离。根据实施例，环形构件R可以是聚焦环。因此，环形构件R的内侧表面和顶部部分631的侧表面暴露于处理空间501。
环形构件R的顶表面可以形成为阶梯状。根据实施例，环形构件R的内部部分的顶表面可以位于与支撑板620的顶表面相同的高度处。另外，环形构件R的内部部分的顶表面可以支撑基板W的位于支撑板620外侧的边缘区域的底表面。环形构件R的外部部分的顶表面可以环绕基板W的边缘区域的侧表面。
在下文中，为了便于理解，基板630的顶表面分成中心区域和边缘区域。具体地，基板630的顶表面可以分成包括底板630的顶表面的中心的中心区域和环绕中心区域的边缘区域。
在此，底板630的顶表面意指底板630的顶部部分631和底板630的底部部分632当中的顶部部分631的顶表面。在下文中，当称为底板630的顶表面而不提及其他时，其是指顶部部分631的顶表面。另外，如果在下文中称为基板630的中心区域而不提及任何其他时，其是指顶部部分631的顶表面当中的中心区域的顶表面。另外，如果在下文中称为底板630的边缘区域而不提及任何其他时，其是指顶部部分631的顶表面当中的边缘区域的顶表面。
根据实施例，底板630的顶表面的每个区域可以具有不同的高度。例如，底板630的顶表面可以形成为阶梯状，使得其边缘区域高于中心区域。具体地，底板630的边缘区域可以定位成比底板630的中心区域离地面更高。
根据实施例，可以在底板630的顶表面上形成凹槽635。可以在底板630的顶表面上形成至少一个凹槽635。凹槽635可以从底板630的顶表面向下凹陷。
可以在底板630的边缘区域中形成凹槽635。凹槽635沿着底板630的圆周方向形成。例如，凹槽635可以沿着底板630的边缘区域的圆周方向形成为环形形状。另外，如果在底板630的顶表面上形成多个凹槽635，则凹槽635可以具有同心性但具有不同的直径。
根据实施例，可以通过在支撑板620的底表面与底板630的顶表面之间填充粘合剂来形成粘合剂层640。粘合剂层640可以将支撑板620和底板630彼此粘合。根据实施例的粘合剂层640可以包括聚合物粘合剂。
由于底板630的上述顶表面结构，填充在支撑板620的底表面与底板630的顶表面之间的粘合剂层640的高度可以因底板630的区域而异。例如，所填充的粘合剂层640的高度在底板630的中心区域和边缘区域中可以不同。
根据实施例，填充在底板630的中心区域中的粘合剂层640可以具有第一高度H1。另外，填充在底板630的边缘区域中的粘合剂层640可以具有低于第一高度H1的高度。如上所述，由于底板630的边缘区域呈阶梯状以致于高于底板630的中心区域，因此很明显的是填充在底板630的边缘区域中的粘合剂层640的高度低于填充在底板630的中心区域中的粘合剂层的第一高度H1。
具体地，填充在底板630的边缘区域中未形成有凹槽635的区域中的粘合剂层640可以具有第二高度H2。第二高度H2可以相对低于第一高度H1。另外，填充在底板630的边缘区域中形成有凹槽635的区域中的粘合剂层640可以具有第三高度H3。第三高度H3可以低于第一高度H1且高于第二高度H2。然而，本发明构思不限于此，并且第三高度H3可以与第一高度H1相同并且可以具有高于第二高度H2的高度。
另外，底板630的表面涂覆有具有比粘合剂层640更强的耐腐蚀性的材料。更具体地，底板630的表面涂有具有比粘合剂层640更强的等离子体抗性的材料。另外，底板630的表面可以涂覆有具有优良导热性的材料。根据实施例，底板630的表面可以涂覆有包含Al2O3的材料。具体地，底板630的顶部部分631的表面和底部部分632的表面两者可以涂覆有包含Al2O3的材料。然而，在底板630的表面当中，底板630的底部部分632的底表面可以不涂覆有包含Al2O3的材料。
根据示例性实施例，底板630的表面可以使用大气等离子体喷涂法进行涂覆。具体地，在底板630的边缘区域中形成凹槽635之后，可以使用大气等离子体喷涂法用Al2O3涂覆底板630的表面。
如果在底板630的边缘区域中形成凹槽635，则凹槽635的顶端可以设计成比底板630的顶端高约50微米。另外，凹槽635的顶端和底板630的顶端可以设计成具有大约10％的公差。随后，在支撑板620与底板630之间填充粘合剂。因此，粘合剂层640在支撑板620的底表面与底板630的顶表面之间形成。
因此，填充在支撑板620与底板630之间的粘合剂层640在底板630的中心区域和边缘区域中的高度可以彼此基本上不同。也就是说，第一高度H1与第二高度H2之间的高度差可以是50微米或更大。如上所述，填充在底板630的边缘区域的顶表面与支撑板620的底表面之间的粘合剂层640的高度可以比填充在底板630的中心区域的顶表面与支撑板620的底表面之间的粘合剂层640的高度高50微米。
图7是示意性地示出图4的部分A中的等离子体流的视图。
在处理空间501中生成的等离子体P可以被引入在环形构件R与底板630之间间隔开的空间中。
如上所述，底板630的表面当中的底板630侧表面(参见图7中的A1)暴露于处理空间501。也就是说，引入空间中的等离子体P可以作用在底板630的侧表面上。例如，由于底板630由铝制成，因此如果底板630暴露于处理空间501，则底板630可能被在处理空间501中生成的等离子体P蚀刻和损坏。另外，作为底板630损坏的结果之一的杂质等可能被引入处理空间501中并附着到在处理空间501中进行处理的基板W。
因此，根据本发明构思的实施例，底板630的表面当中可能暴露于处理空间501的表面涂覆有具有强等离子体抗性的材料，从而防止引起由在处理空间501中生成的等离子体P损坏底板630。
另外，粘合剂层640的外表面(参见图7的部分A2)直接暴露于处理空间501，如上所述。也就是说，引入空间中的等离子体P可以作用在粘合剂层640的外表面上。由于粘合剂层640由包括聚合物的材料制成，因此对等离子体P的蚀刻抗性相对较弱。为了防止由于粘合剂层640直接暴露于处理空间501而导致的由等离子体P造成的损坏，如果考虑使粘合剂层640的暴露于处理空间501的区域最小化，则可以削弱支撑板620与底板630之间的粘合力。具体地，在上述情况下，支撑板620与底板630的边缘区域之间的粘合力非常弱。
因此，由于根据实施例的凹槽635的结构，因此可以补充由于支撑板620和底板630的边缘区域中的粘合剂层的厚度减小而引起的粘合力，并且可以使粘合剂层640的暴露于处理空间501的区域最小化，以防止由等离子体P对粘合剂层640造成的损坏。更具体地，底板630的边缘区域当中形成有凹槽635的区域中的粘合剂层640的高度大于底板630的边缘区域当中除形成有凹槽635的区域以外的区域中的粘合剂层640的高度。因此，在形成有凹槽635的区域中可以进一步加强粘合剂层640的粘合力，并且粘合剂层640可以在除形成有凹槽635的区域以外的区域中以较小的面积暴露于处理空间501。
在上述示例中，底板630的顶部部分631和底部部分632具有不同的直径并且形成为阶梯状，但是本发明构思不限于此。例如，底板630的顶部部分和底部部分可以形成为具有相同的直径。
返回参考图4，底板630可以电连接到底部电源630a。底部电源630a可以是生成高频电力的高频电源。例如，高频电源可以是RF电源。RF电源可以是高偏置功率RF电源。底板630从底部电源630a接收高频电力。因此，底板630可以用作生成电场的电极。根据实施例，底板630可以用作稍后将描述的等离子体源的底部电极。然而，本发明构思不限于此，并且底板630可以接地以用作底部电极。
冷却流体循环通过的循环流体通道638可以位于底板630的内部。根据实施例，循环流体通道638可以具有螺旋形状。选择性地，循环流体通道638可以设置成使得具有不同半径的环形流体通道彼此共享相同的中心。循环流体通道638通过供应管线638c连接到供应源638a。
在供应源638a中储存有冷却流体。例如，冷却流体可以是冷却剂。冷却器(未示出)可以设置在供应源638a中。然而，本发明构思不限于此，并且冷却器(未示出)可以设置在供应管线638c上。冷却器(未示出)可以将冷却流体冷却至预定温度。
在供应管线638c中安装有供应阀638b。供应阀638b可以是打开/闭合阀。冷却流体可以根据供应阀638b的打开和闭合而选择性地供应到循环流体通道638。供应到循环流体通道638的冷却流体可以在于循环流体通道638内部流动时调节底板630的温度。随着底板630的温度被调节，基板W的温度也可以被调节。
未示出的用于通过将传热介质供应到安置在支撑板620的顶表面上的基板W的底表面来控制基板W的温度的流体通道可以进一步位于底板630的内部。
绝缘板650位于底板630下方。根据实施例的绝缘板650可以称为第三板。绝缘板650可以包括绝缘材料。绝缘板650将底板630与稍后将描述的盖体660电绝缘。当从上方观察时，绝缘板650可以具有基本上圆形形状。例如，绝缘板650可以具有盘形状。绝缘板650可以具有与底板630的面积相对应的面积。
盖体660位于绝缘板650下方。盖体660可以具有带开放顶表面的圆柱形形状。盖体660的开放顶表面可以由绝缘板650覆盖。用于提升和降低基板W的升降销组件670可以设置在盖体660的内部空间中。升降销组件670可以包括与安置在支撑板620的顶表面上的基板W接触的销和支撑销的板。尽管未示出，但在支撑板620和底板630的内部形成有用于提升和降低升降销组件670的升降销的销孔。
多个连接构件662连接到盖体660的外表面。更具体地，连接构件662将盖体660的外表面连接到壳体500的侧壁。多个连接构件662可以设置成沿着盖体660的圆周方向间隔开。连接构件662支撑壳体500内部的支撑单元600。因此，支撑单元600可以设置成与壳体500的底壁间隔开预定距离。另外，连接构件662可以连接到接地壳体500以将盖体660接地。连接构件662可以形成为其中具有空间的中空形状。连接到第一电源621a的电力线、连接到第二电源622a的电力线、连接到底部电源630a的电力线以及连接到循环流体通道638的供应线638c穿过在连接构件662内部形成的空间而延伸到壳体500的外部。
气体供应单元700将气体供应到处理空间501。气体供应单元700可以包括气体供应喷嘴710、气体供应管线720和气体供应源730。
在壳体500的顶壁上安装有气体供应喷嘴710。例如，气体供应喷嘴710可以安装在壳体500的顶壁的整个区域当中的顶壁中心区域中。在气体供应喷嘴710的底表面上形成有注入端口(未示出)。注入端口(未示出)将气体注入到壳体500中。
气体供应管线720的一端连接到气体供应喷嘴710，并且其另一端连接到气体供应源730。气体供应源730可以储存气体。根据实施例的气体可以是由稍后将描述的等离子体源激发成等离子体状态的气体。然而，本发明构思不限于此，并且气体可以是有助于激发成等离子体状态的气体。另外，气体可以是前体气体。在气体供应管线720中安装有气体阀740。气体阀740可以是打开/闭合阀。另外，气体阀740可以进一步包括流量控制阀。
等离子体源将供应到壳体500中的气体激发成等离子体状态。根据实施例的等离子体源可以是容性耦合等离子体(CCP)。在下文中，将描述根据实施例的容性耦合等离子体(CCP)用作等离子体源的情况作为示例。
等离子体源可以包括顶部电极和底部电极。顶部电极和底部电极在壳体500内部设置成彼此面对。两个电极中的任一个可以施加高频电力，并且另一个电极可以接地。选择性地，高频电力可以施加到两个电极。在两个电极之间的空间中形成电场，并且供应到该空间的气体可以被激发成等离子体状态。所生成的等离子体作用在基板W上以对基板W进行等离子体处理。根据实施例，顶部电极可以是稍后将描述的电极板830，而底部电极可以是上述底板630。
喷头单元800在壳体500内部位于支撑单元600上方。喷头单元800可以包括喷淋板810、电极板830和支撑部分850。
喷淋板810设置在支撑单元600上方以面对支撑单元600。喷淋板810被定位成在向下方向上与壳体500的顶壁间隔开预定距离。根据实施例，喷淋板810可以具有厚度恒定的盘形状。喷淋板810可以是绝缘体。
另外，在喷淋板810中形成有多个通孔812。通孔812穿透喷淋板810的顶表面和底表面。在与稍后将描述的电极板830中所形成的孔832相对的位置处形成通孔812。
电极板830设置在喷淋板810上方。电极板830设置成在向下方向上与壳体500的顶壁间隔开预定距离。因此，在电极板830与壳体500的顶壁之间形成空间。根据实施例，电极板830具有与喷淋板810的形状相对应的形状。例如，电极板830可以具有厚度恒定的盘形状。
电极板830的材料可以包括金属。电极板830可以接地。然而，如上所述，电极板830可以电连接到高频电源以用作等离子体源。电极板830的底表面可以被极化以使由等离子体引起的电弧现象最小化。
在电极板830中形成有多个孔832。孔832在竖直方向上穿透电极板830的顶表面和底表面。多个孔832中的每一个可以形成在与在喷淋板810中形成的多个通孔812相对应的位置处。因此，多个孔832和多个通孔812可以彼此流体连通。
从气体供应喷嘴710喷射的气体流入通过结合电极板830和壳体500而形成的空间中。气体通过孔832和通孔812从该空间供应到处理空间501中。供应到处理空间501的气体暴露于处理空间501中由顶部电极(例如电极板830)和底部电极(例如底板630)形成的电场并由其激发。因此，在处理空间501中生成等离子体。
支撑部分850支撑喷淋板810的侧部分和电极板830的侧部分。更具体地，支撑部分850的顶端连接到壳体500的顶壁，并且支撑部分850的底部部分连接到喷淋板810的一侧和电极板830的一侧。支撑部分850的材料可以包括非金属。
在下文中，将描述本发明构思的修改实施例。下文描述的实施例与上述实施例除附加描述之外大部分相同或相似，并且因此将省略对重叠内容的描述。
图8是示出根据另一实施例的支撑单元当中的仅支撑板、底板和环形构件的放大剖视图。图9是图8的部分B的放大剖视图。
参考图8和图9，底板630的顶表面的每个区域可以具有不同的高度。例如，底板630的顶表面可以形成为阶梯状，使得其边缘区域高于中心区域。具体地，底板630的边缘区域可以定位成比底板630的中心区域离地面更高。更具体地，从底板630的中心区域到边缘区域可以形成阶梯，使得底板630的顶表面的高度增加。例如，在底板630的中心区域中形成的粘合剂层640可以具有第四高度H4。另外，在底板630的边缘区域当中相对远离底板630的中心区域的区域中形成的粘合剂层640可以具有第五高度H5。另外，在底板630的边缘区域当中相对邻近底板630的中心区域的区域中形成的粘合剂层640可以具有第六高度H6。在这种情况下，第四高度H4可以高于第六高度H6，并且第六高度H6可以高于第五高度H5。
尽管图9示出底板630的顶表面呈三级阶梯状，但是本发明构思不限于此。例如，底板630的顶表面可以形成为两级阶梯状。另外，底板630的顶表面可以形成为四级或更多级阶梯状。
根据本发明构思的实施例，粘合剂层640的暴露于处理空间501的暴露面积可以最小化，并且可以确保粘合剂层640的高度能够将支撑板620和底板630彼此平整地粘合。
图10是示出根据另一实施例的支撑单元当中的仅支撑板、底板和环形构件的放大剖视图。图11是示意性地示出根据图10的实施例的支撑板和底板的透视图。图12是图10的部分C的放大剖视图。
参考图10至图12，形成上述销孔LH，直至支撑板620的顶表面。可以涂覆粘合剂层640的表面当中暴露于处理空间501的表面。例如，可以涂覆粘合剂层640的外表面。另外，粘合剂层640的外表面涂覆有具有比粘合剂层640更强的耐腐蚀性的材料。更具体地，粘合剂层640的外表面可以涂覆有具有比粘合剂层640更强的等离子体抗性的材料。根据实施例，粘合剂层640的外表面可以涂覆有包括Al2O3的材料。涂覆在粘合剂层640的外表面上的涂层CL可以沿着粘合剂层640的圆周方向形成。只要粘合剂层640的外表面不暴露于处理空间501，涂层CL就是足够的。例如，如果涂层CL形成为覆盖粘合剂层640的外表面，则是足够的。
根据实施例，在于底板630的边缘区域中形成凹槽635之后，可以使用大气压力等离子体涂覆法用Al2O3涂覆底板630的表面。随后，粘合剂填充在支撑板620与底板630之间，以在支撑板620的底表面与底板630的顶表面之间形成粘合剂层640。随后，粘合剂层640的外表面沿着粘合剂层640的圆周方向涂覆有包含Al2O3的材料。在这种情况下，可以使用原子层沉积法、化学气相沉积法或物理气相沉积法来涂覆粘合剂层640的外表面。其中，由于物理气相沉积法可引起粘合剂层640的外表面变形，因此可以优选地使用原子层沉积法或化学气相沉积法来涂覆粘合剂层640的外表面。如果使用原子层沉积法涂覆粘合剂层640的外表面，则原子可以均匀地沉积在粘合剂层640的外表面上。
如上所述，底板630的表面当中的底板630侧表面(参见图12的部分C1)可暴露于处理空间501并被等离子体P蚀刻。然而，根据本发明构思的实施例，底板630的表面当中可能暴露于处理空间501的表面涂覆有具有强等离子体抗性的材料，从而主要阻止发生由在处理空间501中生成的等离子体P损坏底板630。
此外，粘合剂层640的外表面(参见图12的部分C2)可以直接暴露于处理空间501并被等离子体P蚀刻，如上所述。因此，根据本发明构思的实施例，由于凹槽635的结构，因此支撑板620和底板630的粘合力在边缘区域中被补充，并且粘合剂层640的暴露于处理空间501的区域被最小化，从而防止对粘合剂层640的损坏。
此外，通过用包含Al2O3的材料涂覆暴露于处理空间501的粘合剂层640外表面，可以二次防止粘合剂层640外表面被在处理空间501中生成的等离子体P损坏。
图13示意性地示出根据另一实施例的过程室。参考图13，根据本发明构思的实施例的过程室50可以包括壳体500、支撑单元600、气体供应单元700和等离子体源900。由于根据实施例的支撑单元600具有与上述实施例大部分相同或相似的结构，因此将省略对重合内容的描述。
壳体500可以具有其顶表面开放的形状。例如，壳体500可以具有带开放顶表面的圆柱形形状。壳体500的开放顶表面可以由盖体560密封。盖体560位于壳体500上方。盖体560可以具有覆盖壳体500的开放顶表面的板形状。壳体500与盖体560彼此结合以在底部部分处限定处理空间501。盖体560包括电介质窗口。可以在包括盖体560的中心的中心部分中形成凹槽。在盖体560的中心部分中形成的凹槽可以穿透盖体560的顶表面和底表面。
气体供应单元700可以包括气体供应管线720、气体供应源730、气体阀740以及喷嘴单元750。由于气体供应管线720、气体供应源730和气体阀740具有与上述实施例大部分相同或相似的结构，因此将省略其描述。
喷嘴单元750连接到气体供应管线720的端部。喷嘴单元750插入在盖体560的中心部分中形成的凹槽中。在喷嘴单元750的底部部分中形成有多个注入孔(未示出)。喷嘴单元750将从气体供应管线720供应的气体注入到处理空间501中。
等离子体源900将供应到处理空间501的气体激发成等离子体状态。根据实施例，电感耦合等离子体(ICP)可以用作等离子体源900。然而，本发明构思不限于此，并且等离子体源900可以改变成能够生成除微波等离子体以外的等离子体的各种结构。
等离子体源900可以包括天线壳体910、等离子体电源920和天线930。天线壳体910可以具有带有开放底部的圆柱形形状。另外，天线壳体910的直径可以对应于壳体500的直径。天线壳体910可以设置在壳体500和盖体560上方。稍后将描述的天线930设置在天线壳体910的内部空间中。
等离子体电源920可以位于过程室50的外部。等离子体电源920可以向稍后将描述的天线930施加高频电力。另外，电力线的连接等离子体电源920的一端可以接地。另外，可以在电力线上安装阻抗匹配器。
天线930可以由缠绕在多个电路上的具有螺旋形状的线圈形成。线圈设置在与基板W相对的位置处。更具体地，当从上方观察时，线圈设置在与由支撑单元600支撑的基板W重叠的位置处。线圈连接到等离子体电源920以被施加来自等离子体电源920的高频电力。根据实施例，线圈可以从等离子体电源920接收高频电力并且处理空间501可以感应时变电场。因此，供应到处理空间501中的气体可以被激发成等离子体状态。
本发明构思的效果不限于上述效果，并且本发明构思所属领域的技术人员可以从说明书和附图清楚地理解未提及的效果。
尽管直到此处一直在展示和描述本发明构思的优选实施例，但本发明构思不限于上述具体实施例，并且应当注意，在不脱离权利要求书中要求保护的本发明构思的本质的情况下，本发明构思所涉及领域的普通技术人员可以不同地执行本发明构思，并且不应脱离本发明构思的技术精神或前景来解释修改。

Claims (20)

1.一种基板处理设备，包括：
壳体，所述壳体具有用于处理基板的处理空间；
支撑单元，所述支撑单元位于所述处理空间处；以及
等离子体源，所述等离子体源用于通过激发供应到所述处理空间中的气体来生成等离子体，并且
其中所述支撑单元包括：
第一板，所述基板位于所述第一板的顶侧处；
第二板，所述第二板位于所述第一板的底侧处；以及
粘合剂层，所述粘合剂层用于将所述第一板和所述第二板彼此粘合，并且
其中所述第二板的顶表面分成包括所述顶表面的中心的中心区域和环绕所述中心区域的边缘区域，并且
在所述第一板的底表面与所述第二板的所述顶表面之间填充的所述粘合剂层的高度在所述中心区域处和所述边缘区域处实质不同。
2.如权利要求1所述的基板处理设备，其中所述第二板的所述顶表面形成为阶梯状，使得所述边缘区域高于所述中心区域。
3.如权利要求1所述的基板处理设备，其中所述边缘区域具有从所述第二板的所述顶表面向下凹陷的凹槽。
4.根据权利要求3所述的基板处理设备，其中当从上方观察时，所述第一板和所述第二板各自具有圆形形式，并且
所述凹槽沿着所述边缘区域的圆周形成为环形形状。
5.如权利要求4所述的基板处理设备，其中在所述第一板的所述底表面与所述第二板的所述顶表面之间填充的所述粘合剂层在所述中心区域处具有第一高度，并且在所述边缘区域当中未形成所述凹槽的区域处具有低于所述第一高度的第二高度，并且
形成有所述凹槽的区域具有低于或等于所述第一高度的高度，并且具有高于所述第二高度的第三高度。
6.如权利要求1所述的基板处理设备，其中所述第二板的表面涂敷有具有比所述粘合剂层更强的等离子体抗性的材料。
7.如权利要求6所述的基板处理设备，其中所述粘合剂层的外侧暴露于所述处理空间，并且
所述粘合剂层的所述外表面涂覆有具有比所述粘合剂层更强的等离子体抗性的材料。
8.如权利要求7所述的基板处理设备，其中所述第二板的所述表面和所述粘合剂层的所述外表面各自涂覆有包括Al2O3的材料。
9.如权利要求8所述的基板处理设备，其中所述第二板的所述表面使用大气等离子体喷涂法进行涂覆。
10.如权利要求8所述的基板处理设备，其中所述粘合剂层的所述外表面使用原子层沉积法或化学气相沉积法进行涂覆。
11.如权利要求4所述的基板处理设备，其中所述第二板的顶部部分的直径小于所述第二板的底部部分的直径。
12.如权利要求1所述的基板处理设备，进一步包括：
气体供应单元，所述气体供应单元被配置成供应所述气体；
喷淋板，所述喷淋板位于所述支撑单元的顶侧处，并且具有多个通孔，所述多个通孔用于使由所述气体供应单元供应的所述气体流动到所述处理空间；以及
电极板，所述电极板位于所述支撑单元的所述顶侧处并且被施加高频电力或被接地，并且
其中所述支撑单元进一步包括：
第三板，所述第三板位于所述第二板的底侧处；以及
盖体，所述盖体位于所述第三板的底侧处，并且在所述盖体中具有升降销组件，所述升降销组件用于提升和降低位于所述第一板的顶侧处的所述基板。
13.一种支撑单元，包括：
支撑板，基板位于所述支撑板的顶侧上；
底板，所述底板位于所述支撑板的底侧处；以及
粘合剂层，所述粘合剂层填充在所述支撑板与所述底板之间并且将所述支撑板与所述底板彼此粘合，并且
其中所述底板的顶表面分成包括所述顶表面的中心的中心区域和环绕所述中心区域的边缘区域，并且
所述粘合剂层的高度在所述中心区域处和所述边缘区域处实质不同。
14.如权利要求13所述的支撑单元，其中所述底板的表面涂敷有具有比所述粘合剂层更强的等离子体抗性的材料。
15.如权利要求13所述的支撑单元，其中所述粘合剂层的外表面涂覆有具有比所述粘合剂层更强的等离子体抗性的材料。
16.如权利要求14所述的支撑单元，其中所述底板的所述顶表面的高度在所述边缘区域处比在所述中心区域处更高。
17.如权利要求16所述的支撑单元，其中所述支撑板和所述底板具有圆形形式，并且
至少一个凹槽形成为在所述底板的所述顶表面处从所述底板的所述顶表面向下凹陷，并且
所述凹槽沿着所述边缘区域的圆周形成为环形形状。
18.如权利要求17所述的支撑单元，其中所述粘合剂层在所述中心区域处具有第一高度并且在所述边缘区域当中未形成所述凹槽的区域处具有低于所述第一高度的第二高度，并且
形成有所述凹槽的区域具有低于或等于所述第一高度的高度，并且具有高于所述第二高度的第三高度。
19.一种基板处理设备，包括：
壳体，在所述壳体中具有处理空间；
支撑单元，所述支撑单元位于所述处理空间内并被配置成支撑基板；
气体供应单元，所述气体供应单元被配置成向所述处理空间供应气体；以及
电极板，所述电极板位于所述支撑单元的顶侧处并且被施加高频电力或被接地，并且
其中所述支撑单元包括：
支撑板，所述支撑板形成为圆形形状并且所述基板位于所述支撑板的顶侧处；
底板，所述底板形成为圆形形状并且位于所述支撑板的底侧处，并且在所述底板处施加高频电力或所述底板接地；以及
粘合剂层，所述粘合剂层填充在所述支撑板与所述底板之间以用于将所述支撑板与所述底板粘合，并且
其中所述底板的顶表面分成包括所述顶表面的中心的中心区域和环绕所述中心区域的边缘区域，并且
所述底板的所述顶表面呈阶梯状，使得所述边缘区域高于所述中心区域，并且
从所述底板的所述顶表面向下凹陷的凹槽在所述边缘区域处沿着所述边缘区域的圆周形成为环形形状。
20.如权利要求19所述的基板处理设备，其中所述粘合剂层的外表面和所述底板的表面涂敷有具有比所述粘合剂层更强的等离子体抗性的包括Al2O3的材料。
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