CN118248514A - 用于处理基板的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明构思提供了一种用于处理基板的装置。该基板处理装置包括:具有处理空间的腔室;配置为在处理空间中支承基板的支承单元;定位在处理空间上方的窗板;以及形成在窗板上的导电层,其中,窗板的底表面暴露于处理空间,并且导电层形成在窗板的顶表面和底表面中的顶表面上。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2022年12月22日提交韩国知识产权局的、申请号为10-2022-0181645的韩国专利申请的优先权和权益,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本文中描述的本发明构思的实施方案涉及一种基板处理装置,更具体地,涉及一种用于使用等离子体处理基板的基板处理装置。
背景技术
等离子体是指由离子、基团以及电子构成的离子化气体状态。等离子体是由非常高的温度、强电场或RF电磁场来产生的。等离子体和基板(诸如,晶圆)彼此相互作用以执行各种半导体元件制造工艺,诸如蚀刻工艺。
图1为示意性地示出了通用基板处理装置的截面图。参考图1,基板处理装置1000包括工艺腔室1100、支承单元1200、气体供应单元1300、顶部电极单元1400和热源1500。处理腔室1100具有在其中处理基板W的处理空间。支承单元1200支承处理空间中的基板W。此外,支承单元1200接地并且用作底部电极。气体供应单元1300将由等离子体激发的气体供应到处理空间。顶部电极单元1400包括能够透射光或微波的窗板(window plate)1420。将高频功率施加到窗板1420以用作顶部电极。热源1500将诸如光或微波的热源传输到窗板1420。窗板1420可以设置有导电层1440,并且如果导电层1440暴露于处理空间,则它会由处理空间中产生的等离子体劣化。如果导电层1440劣化,则顶部电极的功能劣化,并且改变处理空间中形成的电场的特性,使得难以在处理空间中产生均匀的等离子体。此外,如果导电层1440劣化,则在窗板1420中产生颗粒,并且所产生的颗粒附着到基板W,导致工艺产率的问题。
发明内容
本发明构思的实施方案提供了一种用于解决上述问题的基板处理装置。
本发明构思的实施方案提供了一种用于根据工艺方案(recipe)产生均匀等离子体的基板处理装置。
本发明构思的实施方案提供了一种用于使由等离子体对导电层造成的损害最小化的基板处理装置。
本发明构思的实施方案提供了一种用于将热源有效地传输到处理空间的基板处理装置。
本发明构思的技术目的不限于上述技术目的,并且对本领域技术人员而言,其他未提及的技术目的将从以下描述变得显而易见。
本发明构思提供了一种基板处理装置。该基板处理装置包括:腔室,该腔室具有处理空间;支承单元,该支承单元配置为在处理空间中支承基板;窗板,该窗板定位在处理空间的上方;以及导电层,该导电层形成在窗板上,并且其中,窗板的底表面暴露于处理空间,并且导电层形成在窗板的顶表面和底表面中的顶表面上。
在实施方案中,在窗板的顶表面上以预定厚度涂覆导电层。
在实施方案中,将施加高频电压的环形形状的电极设置在导电层的上方。
在实施方案中,当从上面观察时,电极定位在导电层的涂覆区域内。
在实施方案中,电极沿导电层的边缘区域的圆周布置。
在实施方案中,当从上方观察时,电极与支承在支承单元上的基板部分重叠。
在实施方案中,电极的底表面和导电层的顶表面通过欧姆接触彼此结合。
在实施方案中,窗板的材料包括石英,电极的材料包括金属,并且该金属包括铜(Cu)或铝(Al)。
在实施方案中,导电层被设置为透明导电层,并且该透明导电层由包括氧化铟锡(ITO,Indium tin oxide)的材料制成。
在实施方案中,基板处理装置还包括:加热单元,该加热单元配置为将热源传送到支承在支承单元上的基板,并且其中加热单元定位在透明导电层的顶侧处。
在实施方案中,加热单元通过将热源通过穿过透明导电层而传送到处理空间。
在实施方案中,加热单元包括灯、激光光学系统或微波发生器。
本发明构思提供了一种基板处理装置。该基板处理装置包括:窗板,该窗板划分为在顶部侧处的外部空间和在底部侧处的处理空间;电极,该电极定位在外部空间、并且通过施加功率在处理空间处形成电场;加热单元,该加热单元定位在外部空间处、并且配置为将热源传送到处理空间;以及透明导电层,该透明导电层定位在处理空间和外部空间中的外部空间处。
在实施方案中,电极沿透明导电层的边缘区域的圆周设置。
在实施方案中,电极定位在透明导电层的边缘区域的上方。
在实施方案中,透明导电层形成在窗板的顶表面处,并且加热单元将热源朝向透明导电层传送。
在实施方案中,当从上方观察时,电极与定位在处理空间处的基板部分重叠。
在实施方案中,电极的底表面和透明导电层的顶表面通过欧姆接触彼此结合。
在实施方案中,窗板的材料包括石英,电极的材料包括铜(Cu)或铝(Al),并且透明导电层由包括ITO(氧化铟锡)的材料制成。
本发明构思提供了一种基板处理装置。所述基板处理装置包括:腔室,该腔室具有处理空间;支承单元,该支承单元配置为在处理空间中支承基板;气体供应单元,该气体供应单元配置为将气体供应到处理空间;电极,该电极定位在处理空间的外侧、并且通过施加高频电压来激发供应到处理空间的气体;加热单元,该加热单元定位在处理空间的外侧、并且配置为将热源传输到处理空间;窗板,该窗板的底表面暴露于处理空间、并且窗板的顶面定位在处理空间的外侧;以及透明导电层,该透明导电层形成在窗板的顶表面上,并且其中,透明导电层的顶表面和电极的底表面彼此接触,加热单元定位在透明导电层的顶侧处,电极沿透明导电层的圆周方向定位在透明导电层的边缘区域处,加热单元将热源通过穿过透明导电层而传输到处理空间,电极的材料包括铜(Cu)或铝(Al),并且透明导电层由包括ITO(氧化铟锡)的材料制成。
根据本发明构思的实施方案,可以有效地处理基板。
根据本发明构思的实施方案,可以产生根据工艺方案的均匀等离子体。
根据本发明构思的实施方案,可以使由等离子体对导电层造成的损害最小化。
根据本发明构思的实施方案,可以有效地将热源传输到处理空间。
根据本发明构思的实施方案,可以使离子的能量损失最小化、以产生高密度等离子体。
本发明构思的效果不限于上述效果,且对于本领域技术人员来说,其他未提及的效果将从以下描述中变得显而易见。
附图说明
参照以下附图,上述和其他目的及特征将从以下描述中变得显而易见,其中除非另有说明,否则贯穿各个附图,相同的附图标记指代相同的部件,且附图中:
图1为示意性地示出通用基板处理装置的截面图。
图2为示意性示出了根据实施方案的基板处理装置的截面图。
图3为示意性地示出根据实施方案的窗板和电极的立体图。
图4示意性地示出了根据实施方案的从上方观察的窗板和电极。
图5为示意性地示出根据实施方案的基板处理装置中的鞘层电压(sheathvoltage)的趋势的图。
图6为示意性地示出根据实施方案的基板处理装置中产生的等离子体密度(density of a plasma)的趋势的图。
图7为示意性示出了根据另一实施方案的基板处理装置的截面图。
图8示意性地示出了在图7的基板处理装置中进行处理的基板。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方案。提供示例实施方案将使得本公开为彻底的,并且将范围充分地传递给本领域技术人员。阐述了许多具体细节(诸如具体组件、设备和方法的示例),以提供对本公开的实施方案的透彻理解。对于本领域技术人员将是显而易见的是,不需要采用具体细节,示例实施方案可以以许多不同的形式来体现,且具体细节不应被理解为限制本公开的范围。在一些示例实施方案中,并未详细描述公知的过程、公知的设备结构和公知的技术。
本文中使用的术语仅为了描述特定示例实施方案的目的,且不旨在是限制性的。如本文中所使用的,除非上下文另有明确指示,否则单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“所述(the)”可以旨在包括复数形式。术语“包含(comprises,comprising)”、“包括(including)”和“具有(having)”是包含性的,因此特指所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在,但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。除非明确地标识为执行顺序,否则本文描述的方法步骤、过程和操作不应被解释为必须以所讨论或图示的特定顺序来执行。还应理解,可以采用附加或替代步骤。
当元件或层被称为“在另一元件或层上”、“接合至另一元件或层”、“连接至另一元件或层”或“耦接至另一元件或层”时,该元件或层可以直接在另一元件或层上、直接接合至另一元件或层、连接至另一元件或层或耦接至另一元件或层,或者可以存在中间元件或层。相反地,当元件被称为“直接在另一元件或层上”,“直接接合至另一元件或层”、“直接连接至另一元件或层”或“直接耦接至另一元件或层”时,则可能没有中间元件或层。用于描述元件之间的关系的其他词语应类似解释(例如,“在...之间”相对于“直接在...之间”,“邻近”相对于“直接邻近”等)。如本文所使用的,术语“和/或”包括相关的所列项目中的一个或多个的任意组合和所有组合。
尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等可以在本文中被用于描述不同元件、组件、区域、层和/或区段,但是除非另有说明,否则这些元件、组件、区域、层和/或区段不应被这些术语限制。这些术语可以仅用将一个元件、组件、区域、层和/或区段与另一区域、层和/或区段区分开来。在本文中使用时,除非上下文明确指出,否则诸如“第一”、“第二”和其他数值项的术语并不暗指顺序或次序。因此,在不背离示例实施方案的教导的情况下,下面讨论的第一元件、第一组件、第一区域、第一层或第一区段可以被称为第二元件、第二组件、第二区域、第二层或第二区段。
为了便于描述,空间相对术语(例如“内部”、“外部”、“之下”、“下面”、“下方”、“之上”和“上面”等)可以在本文中用于描述附图中所示的一个元件或特征与另一个(另一些)元件或特征的关系。空间相对术语可以旨在涵盖除了附图中描述的取向之外的设备在使用或操作中的不同取向。例如,如果图中的设备被翻转,则描述为在其他元件或特征“下方(below)”或“下面(beneath)”的元件将随后被定向为在其他元件或特征“上方(above)”。因此,示例术语“下方(below)”可以涵盖上方和下方的取向。设备可以以其他方式定向(旋转90度或以其他取向定向),并且在本文中使用的空间相对描述词相应地进行解释。
当在示例实施方案的描述中使用术语“相同”或“同一”时,应当理解,可能存在一些不精确。因此,当一个要素或值被称为与另一个要素或值相同时,应该理解,该要素或值与制造或操作公差范围内的其他要素或值相同(例如,±10%)。
当术语“大约”或“基本上”与数值一起使用时,应当理解,相关联的数值包括所述数值周围的制造或操作公差(例如,±10%)。此外,当与几何形状相关联地使用词语“一般”和“基本上”时,应当理解,不要求几何形状的精度,但形状的纬度在本公开的范围内。
除非另有定义,否则本文使用的所有属于(包括技术和科学术语)具有与示例实施方案所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。还应当理解,术语,包括那些在常用词典中定义的术语,应被解释为具有与其在相关领域的上下文中的含义一致的含义,并且除非在此明确定义,否则不会以理想化或过于正式的意义来解释。
图2为示意性示出了根据实施方案的基板处理装置的截面图。
根据实施方案的基板处理装置10使用等离子体来处理基板W。例如,基板处理装置10可以执行使用等离子体去除形成在基板W上的薄膜的蚀刻工艺、去除光刻胶膜的灰化工艺、在基板W上形成薄膜的沉积工艺、在基板W上沉积原子层的ALD(Atomic LayerDeposition,原子层沉积)工艺、在基板上蚀刻原子层的ALE(Atomic Layer Etching,原子层蚀刻)工艺、或者用于去除附着在基板上的异质基板的干式清洁工艺等。此外,基板处理装置10可以使用等离子体执行对基板W的表面进行改性的表面改性工艺。然而,其不限于上述示例,并且基板处理装置10可以等同地或类似地应用于使用等离子体处理基板W(诸如,晶圆)的各种装置。
基板处理装置10可以包括腔室100、支承单元200、气体供应单元400、窗板500和电极单元600。
腔室100在其中具有处理空间101。处理空间101用作用于处理基板W的空间。此外,处理空间101可以是其中产生等离子体的空间。在腔室100的侧壁上形成有通过其将基板W送入和取出的开口(未示出)。可以通过门组件(未示出)选择性地打开或关闭该开口(未示出)。腔室100的内侧壁可以涂覆有能够防止在处理空间101中产生的等离子体蚀刻的材料。此外腔室100可以是接地的。
排放孔110形成在腔室100的底表面处。排放孔110连接至排放管线120。泵(未示出)可以安装在排放管线120中。泵(未示出)通过对排放管线120施加负压并排放处理空间101的气氛来调节处理空间101的压力。此外,泵(未示出)将残留在处理空间101中的异物排出到处理空间101的外侧。根据实施方案的泵(未示出)可以是施加负压的已知泵中的任一者。
支承单元200定位在处理空间101中。支承单元200设置为在稍后描述的窗板500的底部侧处面向窗板500。支承单元200支承基板W。与图2中不同,支承单元200可以被定位为在向上的方向上与腔室100的底部间隔开预定距离。例如,可以通过连接到腔室100的侧壁的连接单元(未示出)将其定位为与腔室100的底部间隔开。根据实施方案的支承单元200可以包括使用静电力夹持基板W的静电卡盘。替代地,支承单元200可以以真空吸附或机械夹具等各种方式支承基体W。下文中,将作为示例描述包括静电卡盘的支承单元200。
支承单元200包括静电卡盘210和绝缘板250。
静电卡盘210可以包括介电板220和底板230。介电板220可以是盘状介电物质。基板W设置在介电板220的顶表面上。根据实施方案,介电板220的顶表面可以具有小于基板W直径的直径。因此,当基板W放置在介电板220的顶表面上时,基板W的边缘区域可以定位在介电板220的外侧。
静电电极222设置在介电板220内。静电电极222电连接到电源(未示出)。根据实施方案,电源(未示出)可以是直流电(direct current,DC)电源。通过流经静电电极222的直流电而在静电电极222与基板W之间施加静电力。因此,基板W被吸附到介电板220。此外,用于调节介电板220的温度的加热器(未示出)可以进一步设置在介电板220内。如果加热器(未示出)设置在介电板220内,则加热器(未示出)可以设置在静电电极222的下方。
至少一个第一流体通道224可以形成在介电板220内。第一流体通道224可以形成为从介电板220的顶表面到介电板220的底表面。第一流体通道224可以连接到稍后将要描述的第二流体通道234。第一流体通道224用作将稍后描述的传热介质供应到基板W的底表面的通道。
底板230定位在介电板220的下方。根据实施方案,底板230可以具有盘状。底板230的顶表面可以是阶梯状的,使得其中心区域定位成比边缘区域更高。底板230的顶部中心区域可以具有与介电板220的底表面相对应的面积。底板230的顶表面的中心区域可以附着到介电板220的底表面。稍后描述的环构件240可以定位在底板230的边缘区域的上方。
底板230可以由导电材料制成。根据实施方案,底板230可以是金属板。例如,底板230的材料可以包括铝。例如,底板230的整个区域可以由金属材料制成。
底板230可以是接地的。底板230可以是接地的、并且用作稍后描述的等离子体源的底部电极。然而,本发明的构思不限于此,并且底板230可以电连接到施加高频功率的高频电源(未示出)。此外,底板230可以电连接到用于施加偏置功率的电源(未示出)。然而,在下文中,为了便于理解,将作为示例描述底板230接地的情况。
第一循环流体通道232、第二流体通道234和第二循环流体通道236可以定位在底板230内。
第一循环流体通道232可以设置成通过其循环传热介质的通道。传热介质包括惰性气体。例如,传热介质可以包括氦气。在对基板W执行等离子体处理时,传热介质可以是供应到基板W的底部以消除基板W的温度不平衡的气体。在上述示例中,已经将传热介质描述为气体,但它可以是流体。
第一循环流体通道232可以具有螺旋形。然而,本发明的构思不限于此,并且第一循环流体通道232可以共享相同的中心,但是可以设置为具有不同半径的环形。第一循环流体通道232连接到稍后描述的第二流体通道234。
第二流体通道234连接到第一循环流体通道232。此外,第二流体通道234连接到第一流体通道224。也就是说,第二流体通道234使第一循环流体通道232与第一流体通道224流体地连通。传热介质通过第一循环流体通道232、第二流体通道234和第一流体通道224供应到基板W的底部。
第二循环流体通道236可以是通过其循环冷流体的通道。冷流体在第二循环流体通道236内流动的情况下可以调节底板230的温度。因此,基板W的温度可以经由底板230调节。第二循环流体通道236可以设置在第一循环流体通道232的下方。第二循环流体通道236可以具有与上述第一循环流体通道232相同或相似的形状。因此,将省略对第二循环流体通道236的形状的详细描述。
环构件240设置在静电卡盘210的边缘区域中。根据实施方案,环构件240可以是聚焦环。环构件240通常具有环形形状。环构件240沿介电板220的圆周设置。此外,环构件240可以设置在介电板220的边缘区域的上方。
环构件240的顶表面可以形成为阶梯状。例如,环构件240的顶表面的内部可以定位在比顶表面的外部更低的高度处。根据实施方案,环构件240的顶表面的内部可以定位在与介电板220的顶表面相同的高度处。此外,环构件240的顶表面的内部可以支承定位在介电板220外部的基板W的边缘区域的底表面。环构件240的顶表面的外部可以围绕基板W的侧表面。
绝缘板250定位在底板230的下方。绝缘板250可以由绝缘材料制成。当从上方观察时,绝缘板250可以具有基本上盘状的形状。此外,绝缘板250可以具有与底板230的面积相对应的面积。
排放挡板300定位在处理空间101中。排放挡板300定位在排放孔110的上方。此外,当从上方观察时,排放挡板300被定位为与排放孔110重叠。此外,排放挡板300定位在腔室100的内侧壁与支承单元200之间。排放挡板300可以具有大致环形的形状。在排放挡板300中形成至少一个挡板孔310。挡板孔310可以是穿透排放挡板300的顶表面和底表面的贯通孔。供应到处理空间101的气体和在用等离子体处理基板W的工艺中产生的异物通过挡板孔310排出到排放孔110。
气体供应单元400将气体供应到处理空间101中。供应到处理空间101的气体可以是由等离子体激发的气体。此外,供应到处理空间101的气体可以是有助于点火的气体。此外,供应到处理空间101的气体可以是载气。
气体供应单元400可以包括气体供应源420、气体供应管线440和阀460。气体供应源420储存气体。气体供应管线440的一端可以连接到气体供应源420,并且其另一端可以安装成与处理空间101连通。在图2中,气体供应管线440的另一端被示为通过腔室100的侧壁与处理空间101连通,但不限于此。例如,气体供应管线440的另一端可以穿透稍后描述的窗板500并与处理空间101连通。在气体供应管线440中安装有阀460。阀460可以是开/闭阀。此外,阀460可以是流量控制阀。
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被设置为面向彼此。可以向两个电极中的任一个电极施加高频功率,而另一个电极可以接地。替代地,可以向两个电极施加高频功率。此外,可以向两个电极中的任一个电极施加高频功率,并且可以向另一个电极施加偏置功率。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为等离子体状态。根据实施方案,顶部电极可以是稍后描述的电极单元600,而底部电极可以是上述的底板230。
图3为示意性地示出了根据实施方案的窗板和电极的立体图。图4示意性地示出了根据实施方案的从上方观察的窗板和电极。
在下文中,将参照图2至图4描述根据实施方案的窗板和顶部电极。
窗板500定位在处理空间101的上方。更具体地,窗板500与腔室100结合以限定处理空间101。也就是说,通过窗板500,限定了底侧中的处理空间101,并且限定了顶侧中的外部空间。因此,窗板500的底表面暴露于处理空间101。替代地,窗板500的顶表面不暴露于处理空间101。
当从上方观察时,窗板500可以具有基本上圆形的形状。然而,本发明的构思不限于此,并且窗板500的截面形状可以不同地改变。窗板500可以是绝缘窗。窗板500可以由能够传输波长的材料制成。此外,窗板500可以由具有耐腐蚀性的材料制成。根据实施方案,窗板500的材料可以包括石英。
电极单元600定位在窗板500的上方。更具体地,电极单元600定位在外部空间中。如上所述,电极单元600可以用作等离子体源中的顶部电极。电极单元600可以包括导电层620、电极640、高频电源660和阻抗匹配器680。
根据实施方案的导电层620可以设置为包括具有良好导电性的金属材料的膜。在这种情况下,导电层620可以由包括Cu、Al或Ag的材料制成。然而,形成导电层620的材料不限于上述示例,并且还可以包括具有良好导电性的已知金属。
导电层620形成在窗板500的顶表面和底表面的顶表面上。更具体地,导电层620可以涂覆在窗板500的顶表面上。导电层620定位在上述外部空间中。也就是说,导电层620可以不暴露于处理空间101。例如,导电层620可以通过诸如化学气相沉积(chemical vapordeposition,CVD)或物理气相沉积(physical vapor deposition,PVD)的方法涂覆在窗板500上。
导电层620沿窗板500的圆周涂覆。更具体地,导电层620沿着窗板500的边缘区域的圆周涂覆。当从上方观察时,涂覆在窗板500上的导电层620可以具有基本上圆形的形状。然而,本发明构思不限于此,并且导电层620可以涂覆在窗板500上以具有各种形状。此外,当从上方观察时,导电层620可以与定位在处理空间101中的基板W重叠。
电极640定位在窗板500的上方。此外,电极640设置在导电层620的上方。电极640可以结合到导电层620。更具体地,电极640的底表面和导电层620的顶表面可以通过欧姆接触来结合。因此,可以使电极640与导电层620之间可能出现的接触电阻最小化。
电极640可以具有基本上环形的形状。在根据实施方案的附图中,电极640的截面通常被示为矩形,但是电极640的形状可以被不同地修改。从上方观察时,电极640设置在涂覆有导电层620的区域内。更优选地,电极640沿导电层620的边缘区域的圆周设置。此外,电极640可以与定位在处理空间101中的基板W的边缘区域部分重叠。此外,电极640的材料可以包括具有优良导电性的金属。根据实施方案的金属可以包括铜Cu或铝Al。
电极640连接到高频电源660。根据实施方案,电极640可以通过金属条或棒电连接到高频电源660。高频电源660将高频电压施加至电极640。阻抗匹配器680可以安装在高频电源660与电极640之间。阻抗匹配器680匹配施加到电极640的高频功率的阻抗。此外,在高频电源660与电极640之间安装有电极开关(未示出)。如果接通电极开关(未示出),则将高频功率施加到电极640,并且施加到电极640的高频功率可以沿电极640的纵向方向传导。
如上所述,由于电极640的材料包括具有良好导电性的铜Cu或铝Al,所以从高频电源660施加的高频功率可以在环形电极640内有效地传导。此外,如上所述,由于导电层620和电极640以欧姆接触方式彼此结合,所以可以以最小的接触电阻将传导到电极640的高频功率传导到导电层620。因此,导电层620和电极640彼此结合、以用作等离子体源中的顶部电极。如果将高频功率施加到顶部电极,则在顶部电极与用作顶部电极的相反电极的底板230之间形成电场。也就是说,在处理空间101中形成电场。在处理空间101中形成的电场激发从上述气体供应单元400供应的气体。也就是说,在处理空间101中产生等离子体,并且等离子体可以与基板W作用以处理基板W。
如上所述,导电层620定位在处理空间101的外侧。由于根据实施方案的处理空间101用作在其中产生等离子体的空间,因此如果导电层620暴露于处理空间101,则导电层620可能被等离子体损坏。此外,由于导电层620用作顶部电极中的一者,因此,如果导电层620被损坏,则很难在处理空间101中产生均匀等离子体。因此,根据上述实施方案,通过使导电层620被等离子体损坏的可能性最小化,可以在处理空间101中形成均匀等离子体。
图5为示意性地示出根据实施方案的基板处理装置中的鞘层电压的趋势的图。图6为示意性地示出根据实施方案的基板处理装置中产生的等离子体密度的趋势的图。
如上所述,由于窗板500可以由石英材料制成,所以传导到导电层620的高频功率在穿过窗板500内部的过程中降低电压。因此,处理空间101的鞘层施加电压显著降低。例如,如图6所描述的,根据实施方案的基板处理装置10(TCCP)中由于电压降低引起的鞘层电压可以比通用基板处理装置(CCP)中的鞘层电压低约7至30倍。由于处理空间101中的鞘层电压降低,因此可以使由等离子体导致的窗板500的蚀刻最小化。因此,可以使通过蚀刻窗板500而可能产生的异物到基板W的附着最小化。。
此外,如图6所描述的,根据实施方案的基板处理装置10(TCCP)产生的等离子体的等离子体密度可以是通用基板处理装置(CCP)产生的等离子体的等离子体密度的约三至四倍。这是离子因鞘层电压降低而产生的结果。也就是说,等离子体生成所需的能量被最小化,从而改善了等离子体生成效率,从而生成高密度等离子体。
此外,由于根据实施方案的电极640具有环形形状,因此可以在处理空间101中产生均匀的等离子体。此外,如上所述,当从上方观察时,导电层620可以形成为与定位在处理空间101中的基板W重叠。由于导电层620用作顶部电极,因此可以均匀地产生能够作用于基板W的整个区域的等离子体。
下文中,将描述根据另一实施方案的基板处理装置。除了以下附加说明的情况外,下面描述的基板处理装置和包括在其中的组件与参照图2至图6描述的实施方案基本上相同或相似。因此,下面将省略对重复内容的描述。
图7为示意性示出了根据另一实施方案的基板处理装置的截面图。图8示意性地示出了在图7的基板处理装置中进行处理的基板。
根据实施方案的导电层620可以是透明导电氧化物。根据实施方案的透明导电氧化物可以是氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)。此外,透明导电氧化物可以是AZO、FTO、ATO、SnO2、ZnO、IrO2、石墨烯、金属纳米线或CNT中的任一种,或这些材料中的一种或多种的混合物,或多种重叠。然而,本发明构思不限于上述示例,并且根据实施方案的导电层620可以由能够传输由稍后将描述的加热单元700提供的热源H的材料制成。
基板处理装置10还可以包括加热单元700。加热单元700将热源H传送给由支承单元200支承的基板W。加热单元700可以包括灯、激光光学系统或微波发生器。例如,灯可以包括闪光灯或红外辐射(Infrared Radiation,IR)灯。如果加热单元700是灯,则加热单元700将作为热源H的光传送到基板W。此外,如果加热单元700是激光光学系统,则加热单元700将作为热源H的激光传输到基板W。此外,如果加热单元700是微波发生器,则加热单元700可以由施加微波的波导和天线组成。此外,如果加热单元700是微波发生器,则加热单元700将作为热源H的微波传输到基板W。
加热单元700定位在窗板500和导电层620的上方。此外,加热单元700被布置为使得热源H穿过导电层620。如上所述,导电层620被涂覆在窗板500的顶表面上以具有预定厚度。预定厚度可以是从加热单元700传送的热源H可以穿过的厚度。此外,根据由加热单元700传输的热源H的类型,可以不同地施加涂覆在窗板500的顶表面上的导电层620的厚度。此外,根据由加热单元700传输的热源H的类型,可以不同地选择导电层620的材料。
热源H通过导电层620传送到窗板500。如上所述,窗板500可以由能够传输波的材料制成,因此传送的热源H通过窗板500传输并传输到处理空间101。传送到处理空间101的热源H被传送到基板W。
根据本发明构思的实施方案,当执行原子层蚀刻(ALE)工艺以蚀刻基板W上的原子层、或执行需要提高基板W上的温度的工艺时,可以进一步改善基板W的加工效率。更具体地,由于热源H通过导电层620和窗板500而有效地传送到基板W,所以在需要加热基板W的工艺中可以更有效地处理基板W。
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能够从说明书和附图中清楚地理解未提及的效果。
尽管到目前为止已经图示和描述了本发明构思的优选实施方案,但是本发明构思不限于上述具体实施方案,并且应当注意,本发明构思所属领域的普通技术人员可以在不脱离权利要求中要求保护的发明构思的本质的情况下以各种方式实施发明构思,并且不应将修改与本发明构思的技术精神或前景分开解释。
Claims (20)
1.一种基板处理装置,其中,所述基板处理装置包括:
腔室,所述腔室具有处理空间;
支承单元,所述支承单元配置为在所述处理空间中支承基板;
窗板,所述窗板定位在所述处理空间的上方;以及
导电层,所述导电层形成在所述窗板上,并且
其中,所述窗板的底表面暴露于所述处理空间,以及
所述导电层形成在所述窗板的顶表面和底表面中的顶表面上。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置,其中,将所述导电层以预定厚度涂覆在所述窗板的所述顶表面上。
3.根据权利要求2所述的基板处理装置,其中,将施加高频电压的环形形状的电极设置在所述导电层的上方。
4.根据权利要求3所述的基板处理装置,其中,当从上方观察时,所述电极定位在所述导电层的涂覆区域内。
5.根据权利要求4所述的基板处理装置,其中,所述电极沿所述导电层的边缘区域的圆周设置。
6.根据权利要求4所述的基板处理装置,其中,当从上方观察时,所述电极与支承在所述支承单元上的基板部分重叠。
7.根据权利要求4所述的基板处理装置,其中,所述电极的底表面和所述导电层的顶表面通过欧姆接触彼此结合。
8.根据权利要求3所述的基板处理装置,其中,所述窗板的材料包括石英,
所述电极的材料包括金属,并且
所述金属包括铜Cu或铝Al。
9.根据权利要求2所述的基板处理装置,其中,所述导电层设置为透明导电层,并且所述透明导电层由包括氧化铟锡ITO的材料制成。
10.根据权利要求9所述的基板处理装置,其中,所述基板处理装置还包括:
加热单元,所述加热单元配置为将热源传送到支承在所述支单元上的基板上;
其中,所述加热单元定位在所述透明导电层的顶侧处。
11.根据权利要求10所述的基板处理装置,其中,所述加热单元将热源通过穿过所述透明导电层而传送到所述处理空间。
12.根据权利要求11所述的基板处理装置,其中,所述加热单元包括灯、激光光学系统或微波发生器。
13.一种基板处理装置,其中,所述基板处理装置包括:
窗板,所述窗板划分为在顶侧处的外部空间以及在底侧处的处理空间;
电极,所述电极定位在所述外部空间处、并且通过施加功率在所述处理空间处形成电场;
加热单元,所述加热单元定位在所述外部空间处、并且配置为将热源传送到所述处理空间;以及
透明导电层,所述透明导电层定位在所述处理空间和所述外部空间中的所述外部空间处。
14.根据权利要求13所述的基板处理装置,其中,所述电极沿所述透明导电层的边缘区域的圆周设置。
15.根据权利要求14所述的基板处理装置,其中,所述电极定位在所述透明导电层的所述边缘区域的上方。
16.根据权利要求15所述的基板处理装置,其中,所述透明导电层形成在所述窗板的顶表面处,并且
所述加热单元朝向所述透明导电层传送所述热源。
17.根据权利要求16所述的基板处理装置,其中,当从上方观察时,所述电极与定位在所述处理空间处的基板部分重叠。
18.根据权利要求15所述的基板处理装置,其中,所述电极的底表面和所述透明导电层的顶表面通过欧姆接触彼此结合。
19.根据权利要求14所述的基板处理装置,其中,所述窗板的材料包括石英,
所述电极的材料包括铜Cu或铝Al,并且
所述透明导电层由包括氧化铟锡ITO的材料制成。
20.一种基板处理装置,其中,所述基板处理装置包括:
腔室,所述腔室具有处理空间;
支承单元,所述支承单元配置为在所述处理空间中支承基板;
气体供应单元,所述气体供应单元配置为将气体供应到所述处理空间中;
电极,所述电极定位在所述处理空间的外侧、并且通过施加高频电压来激发供应到所述处理空间的气体;
加热单元,所述加热单元定位在所述处理空间的外侧、并且配置为将热源传输到所述处理空间;
窗板,所述窗板的底表面暴露于所述处理空间,并且所述窗板的顶表面定位在所述处理空间的外侧;以及
透明导电层,所述透明导电层形成在所述窗板的所述顶表面上,并且
其中,所述透明导电层的顶表面和所述电极的底表面相互接触,
所述加热单元定位在所述透明导电层的顶侧处,
所述电极沿所述透明导电层的圆周方向定位在所述透明导电层的边缘区域处,
所述加热单元将热源通过穿过所述透明导电层而传输到所述处理空间,
所述电极的材料包括铜Cu或铝Al,并且
所述透明导电层由包括氧化铟锡ITO的材料制成。
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