CN217280680U

CN217280680U - 基板处理装置

Info

Publication number: CN217280680U
Application number: CN202220093625.7U
Authority: CN
Inventors: 朴世文; 金学庆
Original assignee: Invenia Co ltd
Current assignee: Invenia Co ltd
Priority date: 2021-01-14
Filing date: 2022-01-14
Publication date: 2022-08-23
Anticipated expiration: 2032-01-14
Also published as: KR102476772B1; KR20220102888A

Abstract

本实用新型涉及一种基板处理装置。本实用新型的实施例的基板处理装置包括：腔室，包括处理空间和天线收纳空间，所述处理空间用于收纳待处理基板，所述天线收纳空间用于收纳天线，所述天线被配置成与所述待处理基板对置；多个窗，位于所述腔室内，用于分隔所述处理空间和所述天线收纳空间；窗支撑框架，用于支撑所述多个窗；以及加热板，位于所述多个窗的上表面，用于加热所述多个窗，其中，所述窗支撑框架包括朝向所述窗凸出的支撑凸台，以支撑所述窗，所述加热板设置为与所述支撑凸台重叠。本实用新型不会显著影响用于产生等离子体的感应电场，同时能够减少副产物附着在窗上的现象。

Description

基板处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种基板处理装置，更具体涉及利用电感耦合等离子体的基板处理装置。

背景技术

在利用等离子体来进行化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)、蚀刻(Etching)等基板处理的装置中，常采用向包括天线的装置施加高频电力以在天线周围形成感应电场从而产生等离子体的方式。

对于利用感应电场的等离子体处理装置，必须使用用于产生感应电场的天线、用于保护天线免受等离子体影响的窗。

但是，利用等离子体进行基板处理的过程中产生的副产物在工艺中附着在腔室内温度相对较低的窗上，导致更换窗的周期变短，或需要维护/修理以去除附着在窗上的副产物。

为此，虽然存在利用用于加热窗的加热器来最小化副产物附着在窗上的技术，但是利用电流的加热器由于随着加热器的运行所产生的电磁波而等离子体受到影响，从而可能改变等离子体分布或降低等离子体分布的均匀性。

实用新型内容

技术问题

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种基板处理装置，其既不会显著影响用于产生等离子体的感应电场，同时能够减少副产物附着在窗上的现象。

本实用新型的技术问题不限于上述提及的技术问题，本领域技术人员能够从以下记载中明确地理解未提及的其他技术问题。

技术方案

用于解决上述技术问题的本实用新型的实施例的基板处理装置包括：腔室，包括处理空间和天线收纳空间，所述处理空间用于收纳待处理基板，所述天线收纳空间用于收纳天线，所述天线被配置成与所述待处理基板对置；多个窗，位于所述腔室内，用于分隔所述处理空间和所述天线收纳空间；窗支撑框架，用于支撑所述多个窗；以及加热板，位于所述多个窗的上表面，用于加热所述多个窗，其中，所述窗支撑框架包括朝向所述窗凸出的支撑凸台，以支撑所述窗，所述加热板设置为与所述支撑凸台重叠。

所述加热板可沿所述窗的边缘配置成环形。

可进一步包括位于所述支撑凸台和所述窗之间的阻尼部件。

所述阻尼部件可用于向所述支撑凸台和所述窗之间提供热阻尼和物理阻尼。

所述阻尼部件可包括聚四氟乙烯层。

可进一步包括位于所述加热板的上表面的电磁屏蔽层，以防止所述加热板被流经所述天线的高频电流感应加热。

所述电磁屏蔽层可包括铁氧体。

所述窗支撑框架可支撑以2×3排列的具有相同尺寸的六个窗。

所述天线可包括：中心天线；中间天线，配置成围绕所述中心天线；以及外缘天线，配置成围绕所述中间天线，所述中心天线可配置在所述六个窗中位于中心的两个中间窗的上部。

所述中间天线和所述外缘天线可配置在所述六个窗的上部。

本实用新型的其他具体的事项记载于详细说明以及多个附图中。

实用新型效果

根据本实用新型的多个实施例，至少具有如下效果。

不会显著影响用于产生等离子体的感应电场，同时能够减少副产物附着在窗上的现象。

本实用新型的效果不限于上述示例内容，本说明书中记载了更多的效果。

附图说明

图1是本实用新型的一实施例的基板处理装置的概略图。

图2是示出本实用新型的一实施例的天线、窗及窗支撑框架的俯视图。

图3是图2中沿A-A线的概略剖视图。

图4是示出在本实用新型的一实施例的基板处理装置中去除加热板的状态下所产生的等离子体的磁场(H-Field)的图。

图5是示出在本实用新型的一实施例的基板处理装置中启动加热板的状态下所产生的等离子体的磁场(H-Field)的图。

附图标记

1：基板处理装置 10：腔室

20：排气孔 30：工作台

40：天线 41：中心天线

42：中间天线 43：外缘边部天线

44：外缘角部天线 50：窗支撑框架

51：外缘框架 52：内缘框架

61～66：窗 A：处理空间

B：天线收纳空间 S：基板

具体实施方式

参照附图以及详细后述的多个实施例可明确地理解本实用新型的优点、特征及其达成方法。然而，本实用新型不限于后述的多个实施例，而是能够实现为多种不同的形态，这些实施例仅用于更加完整地公开本实用新型，以便本领域技术人员更加完整地了解实用新型的范围，本实用新型仅由权利要求的范围所定义。在说明书全文中，相同的附图标记指代相同的构成要素。

另外，将参照作为本实用新型的理想的示意图的剖视图及/或概略图对说明书中记载的实施例进行说明。因此，根据制造技术及/或许用误差等，示意图的形态会有所变形。另外，在本实用新型的多个附图中，为了方便说明，可对各个构成要素进行一定的放大或缩小。在说明书全文中，相同的附图标记指代相同的构成要素。

以下，参照用于描述本实用新型的实施例的基板处理装置的多个附图，对本实用新型进行说明。

图1是本实用新型的一实施例的基板处理装置的概略图。

参照图1，本实用新型的一实施例的基板处理装置1包括腔室10、工作台30、窗支撑框架51、52、窗61、62、63以及天线40。基板处理装置1可以是用于处理5.5G基板(例如，尺寸为1300mm×1500mm的基板)至6G基板(尺寸为1500mm×1850mm的基板)的装置。

腔室10形成为内部形成有用于设置工作台30、窗支撑框架51、52、窗61、62、63以及天线40的空间的密闭结构。腔室10的内壁可由经阳极氧化处理的铝形成。

如图1所示，工作台30位于腔室10内部的下部。工作台30用于支撑送入腔室10内部的基板S，并且可与偏置高频电源(未示出)电连接，以将等离子体的离子吸引到基板S。偏置高频电源能够向工作台施加6MHz的高频电力。

在工作台30内可设置加热器及/或制冷剂通道等温度调节机构，以控制处理中的基板S的温度。在工作台30的上表面可设置用于安置基板S并且在工艺中对基板S进行固定的静电夹盘(未示出)。

另一方面，腔室10内部的上部设置有窗支撑框架51、52和窗61、62、63。窗支撑框架51、52和窗61、62、63能够将腔室10内部的空间上下分隔。以窗61、62、63为基准，腔室10内部的下部空间成为处理空间A，腔室10内部的上部空间成为天线收纳空间B。

因此，窗61、62、63既可以是天线收纳空间B的底部，又可以是处理空间A的顶部。如图1所示，在处理空间A中设置有工作台30，且在天线收纳空间B中设置有天线40。

处理空间A的一侧形成有用于将处理空间A内部的空气、气体等向外排出的排气孔20。排气孔20贯通腔室10而形成，并且可与位于腔室10外部的真空泵(未示出)连接。处理空间A内部可通过运行真空泵来形成真空气氛。

另外，用于基板S出入的门11以贯通腔室10的方式形成于处理空间A的另一侧。具备用于开闭门11的门阀12，以使门11仅在基板S出入时开放，在工艺中则关闭。门阀12能够在对处理空间A内部进行真空排气时关闭门11，以便处理空间A内部能够保持真空气氛。

窗61、62、63可由陶瓷、石英等电介质形成，或由诸如铝或铝合金等导体形成。

窗61、62、63可设置成由窗支撑框架51、52支撑。为此，窗支撑框架51、52包括朝向窗61、62、63凸出形成的支撑凸台53，且每个窗61、62、63以其边缘安置在支撑凸台53的方式被窗支撑框架51、52支撑。

天线40设置在窗61、62、63的上部。

天线40从高频电源(未示出)接收高频电力。高频电源能够向天线结构体供给13.56MHz的高频电力。当由高频电源供给的高频电力施加于天线40时，处理空间A内会生成感应电场，并且感应电场会将供给到处理空间A的处理气体等离子化，从而在处理空间A内产生等离子体。虽未示于图1，但是腔室10可设置有向处理空间传送从外部供给的处理气体的气体通道和喷头。

图2是示出本实用新型的一实施例的天线、窗及窗支撑框架的俯视图，图3是图2中沿A-A线的概略剖视图。

参照图2，窗支撑框架50形成为可支撑以2×3排列的具有相同尺寸的六个矩形窗61～66。

多个窗61～66可沿待处理基板S通过门11进入处理空间A内的方向，在两侧分别并排布置有三个窗。

多个矩形窗61～66可配置成其短边平行于待处理基板S通过门11进入处理空间A内的方向。

窗支撑框架50包括外缘框架51和内缘框架52。

外缘框架51形成窗支撑框架50的周边，且与腔室10的内表面接触或支撑在内表面。

内缘框架52从外缘框架51延伸，以与外缘框架51共同形成六个网格空间，从而支撑六个矩形窗61～66。

参照图3，外缘框架51和内缘框架52包括朝向窗61、64凸出形成的支撑凸台53。

支撑凸台53上可具备密封部件54和阻尼部件55。

密封部件54位于支撑凸台53和窗61～66之间，以提高处理空间A及/或者天线收纳空间B的密闭性。处理待处理基板S的过程中，处理空间A被减压至真空气氛，密封部件54在窗支撑框架50和多个窗61～66之间保持处理空间A的真空状态。

阻尼部件55位于支撑凸台53和窗61～66之间，以提供支撑凸台53和窗61～66之间的热阻尼和物理阻尼。

处理待处理基板S的过程中，处理空间A成为高温环境，在此过程中窗支撑框架50也会被加热成高温。阻尼部件55阻止热传导，使得支撑凸台53的热量不直接传递到窗61～66并提供热阻尼。

另外，处理空间A在处理待处理基板S的过程中减压至真空气氛，且为了从基板处理装置1引出经处理的待处理基板S，从真空气氛升压至大气压气氛。随着处理空间A内的压力变化，窗61～66和支撑凸台53对彼此加压的力/压力也在变化。阻尼部件55在窗61～66和支撑凸台53之间提供物理阻尼，以提供用于吸收随着处理空间A内的压力变化而变化的窗61～66和支撑凸台53对彼此加压的力/压力的一部分的物理阻尼。

另外，窗61～66和窗支撑框架50的材料不同，因此随着处理空间A内的温度变化，窗61～66和窗支撑框架50的热膨胀程度不同，由于阻尼部件55减少窗61～66和支撑凸台53之间的摩擦力，即使窗61～66和窗支撑框架50产生相对热膨胀，也提供使窗61～66相对于支撑凸台53滑动的物理阻尼。

为了所述阻尼部件55的热阻尼和物理阻尼效果，阻尼部件55可包括聚四氟乙烯层。

另一方面，参照图2和图3，各个窗61～66的上表面具备用于加热窗61～66的加热板70。

等离子体处理过程中产生的多种副产物倾向于附着在处理空间A内温度相对较低的窗61～66上。加热板70提升窗61～66的温度，从而防止或者最小化多种副产物附着在窗61～66上。

加热板70沿窗61～66的边缘配置成环形。

加热板70形成为具有与用于支撑每个窗61～66的支撑凸台53重叠的宽度。即，与支撑凸台53的最外缘端部相比，加热板70的内侧没有朝向窗61～66的内侧更加凸出。

加热板70接受电力以加热窗61～66，从加热板70产生的电磁力有可能影响处理空间A内产生的等离子体。

因此，本实施例的基板处理装置1使加热板70与支撑凸台53重叠，以使从加热板70产生的电磁力被支撑凸台53阻挡，从而最大限度地减少对处理空间A内产生的等离子体造成的影响。为此，包括支撑凸台53的窗支撑框架50可由吸收电磁力的金属性材料形成。

另一方面，加热板70的上表面可形成有电磁屏蔽层71。

电磁屏蔽层71防止加热板70被流经天线40的高频电流感应加热。为此，电磁屏蔽层71可以包括铁氧体。

另一方面，参照图2，天线40包括中心天线41、中间天线42以及外缘天线43、44。

中心天线41位于六个窗61～66中位于中心的两个中间窗62、65的上部。

中间天线42配置成围绕中心天线41。

中间天线42位于六个窗61～66的上部。

外缘天线43、44配置成围绕中间天线42。

外缘天线43、44位于六个窗61～66的上部。

外缘天线43、44包括四个外缘边部天线43和四个外缘角部天线44。四个外缘边部天线43和四个外缘角部天线44以使外缘天线43、44呈环形的方式交替配置。

参照图2，四个外缘角部天线44分别位于六个窗61～66中除了中间窗62、65以外的四个角部窗61、63、64、66的上部。

图4是示出在本实用新型的一实施例的基板处理装置中去除加热板的状态下所产生的等离子体的磁场(H-Field)的图，图5是示出在本实用新型的一实施例的基板处理装置中启动加热板的状态下所产生的等离子体的磁场(H-Field)的图。

比较图4和图5，可确认即使在加热板70启动的状态下，在处理空间A中也会产生与在没有加热板70的情况下产生的等离子体几乎相似状态的等离子体。这意味着由加热板70引起的电磁场对处理空间A内的等离子体几乎没有影响。

本领域技术人员明白本实用新型能够在不改变其技术思想或必要技术特征的范围内实现为其他的具体形态。因此，应当将上述的实施例理解为在所有方面都是示例性的而非限定性的。与上述的详细说明相比，所附的权利要求书更能够体现本实用新型的范围，并且由权利要求书的含义和范围及其等同概念导出的所有的变更或变形的形态均属于本实用新型的范围。

Claims

1.一种基板处理装置，其特征在于，包括：

腔室，包括处理空间和天线收纳空间，所述处理空间用于收纳待处理基板，所述天线收纳空间用于收纳天线，所述天线被配置成与所述待处理基板对置；

多个窗，位于所述腔室内，用于分隔所述处理空间和所述天线收纳空间；

窗支撑框架，用于支撑所述多个窗；以及

加热板，位于所述多个窗的上表面，用于加热所述多个窗，

其中，所述窗支撑框架包括朝向所述窗凸出的支撑凸台，以支撑所述窗，

所述加热板设置为与所述支撑凸台重叠。

2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，

所述加热板沿所述窗的边缘配置成环形。

3.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，

进一步包括位于所述支撑凸台和所述窗之间的阻尼部件。

4.根据权利要求3所述的基板处理装置，其特征在于，

所述阻尼部件用于向所述支撑凸台和所述窗之间提供热阻尼和物理阻尼。

5.根据权利要求4所述的基板处理装置，其特征在于，

所述阻尼部件包括聚四氟乙烯层。

6.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，

进一步包括位于所述加热板的上表面的电磁屏蔽层，以防止所述加热板被流经所述天线的高频电流感应加热。

7.根据权利要求6所述的基板处理装置，其特征在于，

所述电磁屏蔽层包括铁氧体。

8.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，

所述窗支撑框架支撑以2×3排列的具有相同尺寸的六个窗。

9.根据权利要求8所述的基板处理装置，其特征在于，

所述天线包括：

中心天线；

中间天线，配置成围绕所述中心天线；以及

外缘天线，配置成围绕所述中间天线，

所述中心天线配置在所述六个窗中位于中心的两个中间窗的上部。

10.根据权利要求9所述的基板处理装置，其特征在于，

所述中间天线和所述外缘天线配置在所述六个窗的上部。