CN214043598U - 电感耦合等离子体处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及的电感耦合等离子体处理装置包括：天线，根据从外部供应的高频电源而生成感应电流；窗组件，与所述天线相邻设置，将由所述天线的感应电流生成的感应电场传输至基板的工艺空间；盖组件，设置成与窗组件隔开规定间隙，用于收纳从外部供应的工艺气体，向所述工艺空间喷射所收纳的工艺气体，并阻断工艺副产物从所述工艺空间向所述窗组件流动；及密封组件，具有多个密封销和密封部件，多个所述密封销彼此隔开规定间隙并结合在所述窗组件的板面上，所述密封部件以闭环形状选择性地连接多个所述密封销，从而形成用于收纳工艺气体的密封区。

Description

电感耦合等离子体处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种电感耦合等离子体处理装置，更详细涉及在工艺空间内供应工艺气体并生成等离子体，从而对基板进行工艺处理的电感耦合等离子体处理装置。

背景技术

一般基板处理装置是对用于制备半导体的晶片及用于制备显示器装置的玻璃基板等进行工艺处理的工艺装备中的一种。基板处理装置对基板进行诸如蚀刻、沉积等各种工艺处理。

其中，基板的蚀刻工艺是用于在基板上形成图案等的工艺处理，基板的沉积工艺是在基板的表面形成沉积膜的工艺处理。基板的蚀刻工艺大致分为湿法和干法，近来主要使用对基板的蚀刻工艺速度相对较快的干法。代表性的执行干法蚀刻工艺的基板处理装置被分为电容耦合等离子体处理装置(CCP， Capacitively Coupled Plasma)和电感耦合等离子体处理装置(ICP，Inductively Coupled Plasma)。

详细地，电容耦合等离子体处理装置使用的等离子体是通过在彼此对置的电极之间形成的磁场来加速电子而获得能量并且与被供应的工艺气体发生电离而生成的。相反，电感耦合等离子体处理装置使用的等离子体是通过由流动于天线中的电流形成的磁场随时间变化时加速电子而获得能量并且与被供应的工艺气体发生电离而生成的。在这种电容耦合等离子体处理装置和电感耦合等离子体处理装置中，电感耦合等离子体处理装置相对于电容耦合等离子体处理装置具有对基板的工艺处理速度快的优点。

另一方面，电容耦合等离子体处理装置和电感耦合等离子体处理装置分别在进行基板工艺处理的工艺空间的整个区域上设置有用于均匀喷射工艺气体的喷头。

但是，现有的电感耦合等离子体处理装置的喷头位于窗及从颗粒保护窗的清洁套件(clean kit)的下部，因此增加工艺空间的占有率，即，具有整体上增加装备的问题点。

在先技术文献

专利文献

韩国授权专利公报第10-0377096号：具备经改善的喷头的半导体制备装置

实用新型内容

技术问题

本实用新型的目的在于，提供一种电感耦合等离子体处理装置，其改善窗和用于覆盖窗的盖单元的结构，从而能够代替可喷射工艺气体的喷头的作用。

另外，本实用新型的另一目的在于，提供一种电感耦合等离子体处理装置，其将窗和用于覆盖窗的盖单元之间的空间分割成多个，改善结构，以便能够均匀喷射工艺气体。

技术方案

通过本实用新型的电感耦合等离子体处理装置来实现上述技术方案，该电感耦合等离子体处理装置包括：天线，根据从外部供应的高频电源而生成感应电流；窗组件，与所述天线相邻设置，将由所述天线的感应电流生成的感应电场传输至基板的工艺空间；盖组件，设置成与窗组件隔开规定间隙，用于收纳从外部供应的工艺气体，向所述工艺空间喷射所收纳的工艺气体，并阻断工艺副产物从所述工艺空间向所述窗组件流动；密封组件，具有多个密封销和密封部件，多个所述密封销彼此隔开规定间隙并结合在所述窗组件的板面上，所述密封部件以闭环形状选择性地连接多个所述密封销，从而形成用于收纳工艺气体的密封区(zone)。

其中，所述密封组件包括多个所述密封部件，所述密封部件以闭环形状选择性地与多个所述密封销连接，从而形成多个所述密封区。

多个所述密封区可分别独立地收纳从外部供应的工艺气体，并通过所述盖组件分别独立地喷射工艺气体。

所述电感耦合等离子体处理装置可进一步包括将所述窗组件和所述盖组件彼此结合的结合销，所述密封部件选择性地以闭环形状连接在多个所述密封销和所述结合销上，从而形成所述密封区。

在面向所述盖组件的所述窗组件的板面上，形成有用于结合多个所述密封销的多个结合孔，所述密封销可以包括：结合部，结合于所述结合孔；头部，从所述结合部朝向所述窗组件的板面突出形成，沿着外周具有凹陷形状的曲率，以便支撑所述密封部件。

在面向所述盖组件的所述窗组件的板面上，形成有用于结合结合销的支撑孔，所述结合销可以包括：盖结合部，结合于所述盖组件且插入于所述支撑孔；连接部，位于所述支撑孔和所述盖结合部之间，与所述盖结合部结合，沿着外周具有凹陷形状的曲率，以便支撑所述密封部件。

所述密封区的形状及数量可以根据多个所述密封销的设置数量及设置位置和用于选择性地将多个所述密封销彼此连接的多个所述密封部件而变更。

所述盖组件可包括：盖部，配置于所述窗组件和所述工艺空间之间，阻断工艺副产物从所述工艺空间向所述窗组件流动；气体喷射孔，贯通形成于所述盖部的板面，从而从至少一个所述密封区向所述工艺空间喷射工艺气体。

其它多个实施例的多个具体事项包含在具体实施方式及附图中。

技术效果

本实用新型的电感耦合等离子体处理装置的效果如下。

第一，通过在窗组件和盖组件之间设置能够形成规定间隙的空间的密封组件，收纳从外部供应的工艺气体，并向工艺空间进行喷射，因此不使用喷头，由此能够缩小整体装备尺寸，同时减少维修费用。

第二，通过形成具有闭环形状的多个密封区，能够形成独立的工艺气体喷射区域，并且随着多个密封区被密封部件密封，能够防止工艺气体的泄漏，因此能够提高基板处理工艺中的工艺可靠性。

附图说明

图1是本实用新型实施例的电感耦合等离子体处理装置的概略剖面图。

图2是图1中示出的窗组件及盖组件的后视局部分解立体图。

图3是图2中示出的窗组件及盖组件的后视结合立体图。

图4是图3中示出的窗组件及盖组件上连接有工艺气体供应部和工艺气体管线的俯视图。

图5是本实用新型实施例的电感耦合等离子体处理装置的窗组件、盖组件及密封组件的后视局部分解立体图。

图6是图5中示出的窗组件、盖组件及密封组件的结合立体图。

图7是图5中示出的A区域的放大立体图。

图8是图6中示出的ⅤⅢ-ⅤⅢ线的剖面图。

图9是图8中示出的B区域的放大剖面图。

图10是图8中示出的C区域的放大剖面图。

附图标记：

30：天线 300：窗组件

320：窗 324：结合孔

326：支撑孔 500：盖组件

520：盖部 540：气体喷射孔

700：密封组件 720：密封销

722：结合部 724：头部

740：密封部件 760：密封区(zone)

900：结合销 920：盖结合部

940：连接部

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型实施例的电感耦合等离子体处理装置进行详细说明。

图1是本实用新型实施例的电感耦合等离子体处理装置的概略剖面图。

如图1所示，本实用新型实施例的电感耦合等离子体处理装置1包括天线30、窗组件300、盖组件500及密封组件700(参照图2、图5及图7至图 10)。另外，本实用新型实施例的电感耦合等离子体处理装置1进一步包括腔室10、第一高频电源供应部50、门70、排气孔90、静电夹盘110、直流电源部130、基座150、绝缘板170、冷却板190、下部电极210、第二高频电源供应部230、工艺气体供应部250、工艺气体管线270及结合销900。

本实用新型实施例的腔室10包括腔室主体12、工艺空间14及天线室16。腔室10形成有用于对基板S进行工艺处理的工艺空间14，腔室主体12形成对基板S进行工艺处理的工艺空间14，腔室主体12与用于引入及引出基板S 的引入通道口及引出通道连通。另外，腔室主体12通过窗组件300来形成与工艺空间14分开的天线室16。天线室16通过窗组件300及盖组件500来与工艺空间14独立分开，以收纳天线30。

天线30收纳于天线室16。天线30与位于腔室10的外部的第一高频电源供应部50电连接。作为一实施例，天线30从第一高频电源供应部50接收高频的RF电源，以生成感应电流。天线30根据从第一高频电源供应部50接收的RF电源而生成感应电流，并与窗组件300一同在工艺空间14生成感应电场。后面将对窗组件300进行详细说明。

门70设置在腔室主体12的一侧。作为本实用新型的一实施例，门70与分别形成的引入通道及引出通道对应，位于腔室主体12的两侧壁，但不限于此，当基板S的引入通道和引出通道形成为一个时，在腔室主体12上设置有一个门70。排气孔90通过与真空泵(未图示)连接，将工艺空间14抽成真空，以便用于形成工艺空间14的腔室主体12的内部在基板S的工艺处理时保持真空环境。

静电夹盘110用于夹持被引入到工艺空间14的基板S。静电夹盘110通过与直流电源部130电连接，根据从直流电源部130供应的直流电源而选择性地夹持基板S。静电夹盘110根据从直流电源部130供应的直流电源而带电，并生成静电力，从而夹持基板S。静电夹盘110的夹持力可以通过调节从直流电源部130供应的直流电源值来进行调节。

基座150设置于工艺空间14的内部。基座150被腔室主体12支撑。基座150对设置于工艺空间14内的静电夹盘110、绝缘板170、冷却板190及下部电极210进行支撑。可以将基座150替代为腔室主体12，并且在基座150 上依次层叠有绝缘板170、冷却板190、下部电极210及静电夹盘110。

绝缘板170位于基座150和下部电极210之间，以使基座150与下部电极之间绝缘。冷却板190位于绝缘板170与下部电极之间，以冷却从下部电极210产生的热。冷却板190的内部为了冷却从下部电极210产生的热，形成有用于制冷剂流动的制冷剂流路(未图示)。冷却板190能够根据设计变更而以整合到下部电极210的方式被代替。

下部电极210与位于外部的第二高频电源供应部230电连接。下部电极 210根据从第二高频电源供应部230供应的电源而生成电场。从下部电极210 生成的电场与在工艺空间14由天线30产生的感应电场一同在工艺空间内部生成等离子体。

其次，图2是图1中示出的窗组件及盖组件的后视局部分解立体图，图3 是图2中示出的窗组件及盖组件的后视结合立体图，并且，图4是图3中示出的窗组件及盖组件上连接有工艺气体供应部和工艺气体管线的俯视图。

如图2至图4所示，窗组件300与天线30相邻设置。窗组件300将由天线30的感应电流生成的感应电场传输至基板S的工艺空间14。本实用新型的窗组件300与盖组件500之间隔开规定间隙，并且形成用于收纳通过外部的工艺气体供应部250供应的工艺气体的空间。用于收纳工艺气体的空间由密封组件700形成，在说明密封组件700时，一同进行详细说明。窗组件300 与盖组件500之间形成有用于收纳工艺气体的多个空间。

窗组件300包括窗320及框架340。作为本实用新型的一实施例，窗320 被分割成四个并设置于框架340。这种窗320的数量仅是一实施例，可以根据设计变更而形成为小于四个或大于四个。并且，在各个窗320和盖组件500 之间形成有多个收纳工艺气体的空间。窗320包括窗主体322、结合孔324(参照图10)及支撑孔326(参照图5及图9)。窗主体322用于形成窗320，在窗主体322上，根据后述的密封组件700的密封部件740的闭环形状而形成有密封区760。结合孔324在窗主体322上隔开规定间隙地形成，以便结合后述的密封组件700的密封销326。并且，支撑孔326在窗主体322上隔开规定间隙地形成，以便结合结合销900。

框架340对应于多个窗320，从而支撑多个窗320。框架340根据本实用新型的一实施例而形成有用于支撑四个窗320的四个支撑区域。

盖组件500覆盖窗组件300，以便阻断工艺副产物即颗粒等从工艺空间 14向窗组件300流动。盖组件500起到清洁套件(clean kit)的作用。盖组件 500暴露于工艺空间14，且窗组件300暴露于天线室16。盖组件500设置成与窗组件300隔开规定间隙，用于收纳从外部供应的工艺气体。并且，盖组件500将收纳在该盖组件500与窗组件300之间的工艺气体喷射到工艺空间 14。盖组件500通过在与窗组件300之间设置的密封组件700来形成用于收纳工艺气体的收纳空间。

作为本实用新型的一实施例，盖组件500包括盖部520及气体喷射孔540。盖部520配置于窗组件300和工艺空间14之间。作为本实用新型的一实施例，盖部520对应于四个窗320而设置成四个。当然，盖部520的数量可以对应于窗320的数量变更而变更。盖部520阻断诸如颗粒的工艺副产物从工艺空间14向窗组件300流动。在盖部520的板面上，贯通形成有多个气体喷射孔 540。气体喷射孔540形成将收纳在窗组件300和盖组件500之间的工艺气体向工艺空间14喷射的喷射流路。

工艺气体供应部250和工艺气体管线270设置成向窗组件300和盖组件 500之间形成的工艺气体的收纳空间供应工艺气体。详细地，工艺气体供应部 250和工艺气体管线270连接在后述的密封组件700中的密封区760上，从而向密封区760供应工艺气体。

图5是本实用新型实施例的电感耦合等离子体处理装置的窗组件、盖组件及密封组件的后视局部分解立体图，图6是图5中示出的窗组件、盖组件及密封组件的结合立体图，图7是图5中示出的A区域的放大立体图，图8 是图6中示出的ⅤⅢ-ⅤⅢ线的剖面图，图9是图8中示出的B区域的放大剖面图，并且，图10是图8中示出的C区域的放大剖面图。

如图5至图10所示，密封组件700设置在窗组件300和盖组件500之间，以便在窗组件300和盖组件500之间形成独立分开的至少一个收纳工艺气体的空间。另外，密封组件700设置在窗组件300和盖组件500之间，以便在形成至少一个收纳工艺气体的空间时能够防止工艺气体的泄漏。

作为本实用新型的一实施例，密封组件700包括密封销720、密封部件 740及密封区760。另外，本实用新型的密封组件700进一步包括框架密封部件780。密封销720彼此隔开规定间隙并结合在窗组件300的板面上。详细地，准备多个密封销720并将其结合在形成于窗320的结合孔324内。多个密封销720设置成，使得密封部件740具有闭环形状。作为本实用新型的一实施例，密封销720包括结合部722和头部724。结合部722结合于结合孔324，头部724从结合部722向窗组件300的板面突出形成。头部724沿着外周具有凹陷形状的曲率，以便支撑密封部件740。即，根据这种头部724的曲率形状，能够提高密封部件740和头部724质检的紧贴力，同时保持密封部件740 的张力。

密封部件740以闭环形状选择性的连接多个密封销720。多个密封部件 740分别选择性地连接在多个密封销720上，从而形成具有多个闭环形状的密封区760。当然，单个密封部件740能够形成一个密封区760，并且两个密封部件740可以形成两个密封区760。即，密封部件740彼此不干涉，并划分密封区760的内部和外部。其中，由于密封部件740而具有闭环形状的密封区 760独立收纳从外部供应的工艺气体。具体地，通过多个密封部件740来形成的多个密封区760独立收纳从外部供应的工艺气体，并且向工艺空间14的独立区域喷射工艺气体。收纳于多个密封区760的工艺气体分别通过多个密封部件740来防止泄漏。

更加详细地，密封区760的形状及数量根据多个密封销720的设置数量及设置位置和用于选择性地将多个密封销720彼此连接的多个密封部件740 而变更。例如，当需要对密封区760的尺寸和数量进行设计变更时，在窗320 上变更结合孔324的位置和数量后，结合密封销720，然后连接密封部件740，则能够容易变更密封区760的尺寸和数量。

框架密封部件780沿着窗320的周边设置。当窗320和框架340结合时，框架密封部件780阻断工艺气体从窗320和框架340之间泄漏，同时阻断诸如颗粒的工艺副产物从工艺空间14流入。

最后，结合销300通过密封部件740能够与密封销720一同形成闭环形状。结合销900为了将窗组件300和盖组件500彼此结合而使用，根据位置，与密封销720一同连接于密封部件740，以形成密封区760。当然，在多个结合销900中，存在与密封部件740连接的结合销900及不与密封部件740连接的结合销900。结合销900包括盖结合部920和连接部940。盖结合部920 贯通盖组件500并结合在形成于窗320的支撑孔326内。连接部940设置于支撑孔326和盖结合部920之间并且与盖结合部920结合。连接部940沿着外周具有凹陷形状的曲率，以便与密封销720的头部724一同支撑密封部件 740。

对此，通过在窗组件和盖组件之间设置能够形成规定间隙的空间的密封组件，收纳从外部供应的工艺气体并且向工艺空间进行喷射，因此不使用喷头，由此能够缩小整体装备的尺寸，同时减少维修费用。

另外，通过形成具有闭环形状的多个密封区，能够形成独立的工艺气体喷射区域，并且随着多个密封区被密封部件密封，能够防止工艺气体的泄漏，因此能够提高基板处理工艺中的工艺可靠性。

以上，参照附图对本实用新型的多个实施例进行了说明，本领域技术人员能够理解无需对本实用新型的技术思想或必要特征进行变更也能够以其它具体形式实施。因此，应当理解为上述的多个实施例在所有方面均是示例性的而非限定性的。本实用新型的范围不仅由上述具体实施方式限定，而且由所附的权利要求书限定，并且，应当解释为从权利要求书的含义、范围及其等同概念导出的所有变更或变形的形式均属于本实用新型的范围。

Claims (8)

1.一种电感耦合等离子体处理装置，其特征在于，包括：

天线，根据从外部供应的高频电源而生成感应电流；

窗组件，与所述天线相邻设置，将由所述天线的感应电流生成的感应电场传输至基板的工艺空间；

盖组件，设置成与窗组件隔开规定间隙，用于收纳从外部供应的工艺气体，向所述工艺空间喷射所收纳的工艺气体，并阻断工艺副产物从所述工艺空间向所述窗组件流动；及

密封组件，具有多个密封销和密封部件，多个所述密封销彼此隔开规定间隙并结合在所述窗组件的板面上，所述密封部件以闭环形状选择性地连接多个所述密封销，从而形成用于收纳工艺气体的密封区。

2.根据权利要求1所述的电感耦合等离子体处理装置，其特征在于，

所述密封组件包括多个所述密封部件，

所述密封部件以闭环形状选择性地与多个所述密封销连接，从而形成多个所述密封区。

3.根据权利要求2所述的电感耦合等离子体处理装置，其特征在于，

多个所述密封区分别独立地收纳从外部供应的工艺气体，并通过所述盖组件分别独立地喷射工艺气体。

4.根据权利要求2所述的电感耦合等离子体处理装置，其特征在于，

所述电感耦合等离子体处理装置进一步包括将所述窗组件和所述盖组件彼此结合的结合销，

所述密封部件选择性地以闭环形状连接在多个所述密封销和所述结合销上，从而形成所述密封区。

5.根据权利要求2所述的电感耦合等离子体处理装置，其特征在于，

在面向所述盖组件的所述窗组件的板面上，形成有用于结合多个所述密封销的多个结合孔，

所述密封销包括：

结合部，结合于所述结合孔；

头部，从所述结合部朝向所述窗组件的板面突出形成，沿着外周具有凹陷形状的曲率，以便支撑所述密封部件。

6.根据权利要求4所述的电感耦合等离子体处理装置，其特征在于，

在面向所述盖组件的所述窗组件的板面上，形成有用于结合结合销的支撑孔，

所述结合销包括：

盖结合部，结合于所述盖组件且插入于所述支撑孔；

连接部，位于所述支撑孔和所述盖结合部之间，与所述盖结合部结合，沿着外周具有凹陷形状的曲率，以便支撑所述密封部件。

7.根据权利要求3所述的电感耦合等离子体处理装置，其特征在于，

所述密封区的形状及数量根据多个所述密封销的设置数量及设置位置和用于选择性地将多个所述密封销彼此连接的多个所述密封部件而变更。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的电感耦合等离子体处理装置，其特征在于，

所述盖组件包括：

盖部，配置于所述窗组件和所述工艺空间之间，阻断工艺副产物从所述工艺空间向所述窗组件流动；

气体喷射孔，贯通形成于所述盖部的板面，从至少一个所述密封区向所述工艺空间喷射工艺气体。

Images