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HINTERGRUND
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Elektrode, insbesondere eine
geschlitzte Elektrode mit einer einstellbaren Verteilung des elektrischen
Feldes für
den Einsatz in einem Plasmabehandlungsgerät.
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Stand der Technik
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Bei
derzeitigen Technologien zur Halbleiterbearbeitung kann Plasma zur
effektiven Schichtbehandlung und zu Ätzanwendungen eingesetzt werden,
wie beispielsweise plasmaunterstützter
chemischer Dampfphasenabscheidung, plasmaunterstütztem Ätzen und Plasmapolymerisation.
Diese Methoden werden in verschiedenen Branchen, beispielsweise
bei TFT(Thin Film Transistor (Dünnfilmtransistoren))-
oder LCD(Liquid Crystal Display (Flüssigkristallanzeigen))-Fabriken,
bei Solarzellenherstellern und Gießereien angewendet. Zum Beispiel
wird beim Herstellverfahren einer mikrokristallinen Dünnschichtsolarzelle
zuerst ein Verfahren der plasmaunterstützten chemischen Dampfphasenabscheidung (PECVD
plasma enhanced chemical vapor deposition) durchgeführt, um
eine Menge an Wasserstoff einzubringen, um Silane zu verdünnen. Anschließend werden
mikrokristalline Siliziumdünnschichten
durch eine Reaktion ausgebildet, wodurch deren verschiedene elektrische
Eigenschaften gefördert
werden, so dass ein hoch effizienter Ertrag erreicht wird. Mit einem
Anstieg der Plasmafrequenzen in diesen Verfahren nimmt deren Abscheiderate
ebenfalls zu. Falls jedoch die zu beschichtende Fläche des
Trägermaterials
vergrößert werden
soll, wird die sich darauf ausbreitende elektromagnetische Welle
eine Variation des elektrischen Feldes auf Grund seiner Phasenwechsels
verursachen, was verhältnismäßig die Gleichmäßigkeit
des Plasmas und der Abscheiderate beeinflusst. Die vorher genannten
Probleme werden sich schwerwiegend auf die Effizienz und die Kosten der
Massenproduktion auswirken, wenn insbesondere die Größe derzeitiger
zu beschichtender Substrate von einem acht-Zoll- oder zwölf-Zoll-Wafer
auf ein großflächiges Glassubstrat
(größer als
1 m2) erweitert wird, welche derzeit in
TFT-Fabriken oder bei Solarzellenherstellern entwickelt werden.
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Um
das vorher genannte Problem zu lösen, ist
es deshalb nötig,
eine Elektrode bereitzustellen, die das Leistungsvermögen zum
Herstellen einer gleichmäßigen Plasmadichte
hat und die Mängel
herkömmlicher
Ausführungen
beseitigt.
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KURZFASSUNG
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Demzufolge
ist ein Augenmerk der vorliegenden Erfindung auf eine geschlitzte
Elektrode mit einer gleichmäßigen elektrischen
Feldverteilung gerichtet, wobei die geschlitzte Elektrode ein einstellbares
elektrisches Feld aufweist, um für
in Plasmaapparaturen durchgeführte
Schichtabscheidungen und Ätzverfahren
eingesetzt zu werden.
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Eine
Ausführungsform
einer geschlitzten Elektrode umfasst eine Elektrodenplatte, ein
Störschlitzsegment,
ein erstes Kantenstörschlitzsegment und
mindestens ein zweites Kantenstörschlitzsegment
auf, wobei die Elektrodenplatte zur Erzeugung eines elektrischen
Feldes eingesetzt wird. Das Störschlitzsegment
dient der Kontrolle der Intensitätsverteilung
des elektrischen Feldes. Das erste Kantenstörschlitzsegment dient der Kontrolle
der Intensitätsverteilung
des elektrischen Feldes an einer Kante der Elektrodenplatte und
das zweite Kantenstörschlitzsegment
ist senkrecht zum ersten Kantenstörschlitzsegment, wobei das
mindestens eine zweite Kantenstörschlitzsegment
benachbart zu mindestens einer Seite der Elektrodenplatte ist, wodurch
die Intensitätsverteilung
des elektrischen Feldes an einer anderen der mindestens einen Kante
der Elektrodenplatte kontrolliert wird.
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In
einer weiteren Ausführungsform
wird die Elektrodenplatte bei einem System zur chemischen Dampfphasenabscheidung
bei Atmosphärendruck (APCVD
(atmospheric pressure chemical vapor deposition), bei einem System
zur chemischen Niederdruckdampfphasenabscheidung (LPCVD (low pressure
chemical vapor deposition)), bei einem System zur chemischen Dampfphasenabscheidung
mit hochdichtem Plasma (HDPCVD (high density plasma chemical vapor
deposition)), einem plasmaunterstütztem chemischen Dampfphasenabscheidungssystem
(PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition)) und einem induktiv
gekoppeltem Plasma-(ICP (inductively coupled plasma)Ätz-System eingesetzt.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist die Form der Elektrodenplatte von oben gesehen aus der Gruppe
ausgewählt,
welche ein Rechteck, einen Kreis, ein Hexagon und ein Polygon umfasst.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
wird eine Hochfrequenz(RF (radio frequency))-Stromquelle, die elektrisch
mit der Elektrodenplatte verbunden ist, mit einer Frequenz im Bereich
von 10 MHz bis 10 GHz, vorzugsweise bei 13,56 MHz betrieben.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist die Länge
und Breite der Elektrodenplatte im Bereich von 0,0001 bis 0,5 der
geleiteten Wellenlänge
relativ zur Betriebsfrequenz der RF-Stromquelle.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
ist die Impedanz des RF-Stromquellenanschlusses zur Elektrodenplatte
in einem Bereich von 1 Ohm bis 300 Ohm.
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Eine
Ausführungsform
einer kapazitiv gekoppelten Plasmaapparatur umfasst eine Kammer,
eine auf der Oberfläche
der Kammer angeordnete Plattform, wobei die vorher genannte geschlitzte
Elektrode auf der Plattform angeordnet ist, einen Gasauslass und
einen Gaseinlass, wobei die Kammer geerdet ist und zum Bereitstellen
des benötigten
Arbeitsraumes dient. Die geschlitzte Elektrode dient der Erzeugung
eines elektrischen Feldes. Der Gasauslass ist an einer Kammeroberfläche der
Kammer zum Ablassen von Gas aus der Kammer angeordnet und der Gaseinlass
ist an einer Kammeroberfläche
der Kammer zum Einlassen von Gas in die Kammer angeordnet.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist ein behandeltes Substrat über
der geschlitzten Elektrode angeordnet.
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In
einer weiteren Ausführungsform
berührt das
behandelte Substrat das Störschlitzsegment, das
erste Kantenstörschlitzsegment
und das zweite Kantenstörschlitzsegment
nicht.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist das kapazitiv gekoppelte Plasmagerät eine kapazitiv gekoppelte
Plasmaapparatur vom Einspritztyp, wobei sich der Gaseinlass auf
der Oberfläche
der Kammer gegenüberliegend
der geschlitzten Elektrode befindet.
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In
einer weiteren Ausführungsform
wird die Impedanz einer RF-Stromversorgung, die elektrisch mit der
geschlitzten Elektrode verbunden ist, mit einer Impedanzanpassungsschaltung
eingestellt.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist die Kammer eine geerdete Metallkammer.
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Es
ist selbstverständlich,
dass sowohl die vorhergehende allgemeine Beschreibung als auch die
folgende detailierte Beschreibung Beispiele sind und dazu gedacht
sind, weitere Erläuterungen
der vorliegenden, beanspruchten Erfindung bereitzustellen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Die
vorliegende Erfindung wird besser durch die unten aufgeführte detailierte
Beschreibung und die beigefügten
Zeichnungen verstanden, die nur zur Veranschaulichung angegeben
sind und somit nicht einschränkend
für die
vorliegende Erfindung beabsichtigt sind. Hierbei zeigen:
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1 eine
Prinzipdarstellung, welche die Struktur einer geschlitzten Elektrode
mit gleichmäßiger Feldverteilung
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ein
Diagramm, das die elektrische Feldverteilung der geschlitzten Elektrode
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit einem Störschlitzsegment zeigt;
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3 ein
Diagramm, das die elektrische Feldverteilung der geschlitzten Elektrode
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit einem Störschlitzsegment und einem ersten
Kantenstörschlitzsegment
zeigt;
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4 ein
Diagramm, das die elektrische Feldverteilung der geschlitzten Elektrode
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit einem Störschlitzsegment, einem ersten
Kantenstörschlitzsegment
und zwei zweite Kantenstörschlitzsegmente zeigt;
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5 eine
Prinzipdarstellung, welche eine kapazitiv gekoppelte Plasmaapparatur
gemäß einer weiteren
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt; und
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6 eine
Prinzipdarstellung, welche eine kapazitiv gekoppelte Plasmaapparatur
gemäß einer weiteren
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im
Weiteren wird ausführlich
auf die vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
eingegangen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt
sind. Soweit es möglich
ist, werden die gleichen Bezugszeichen in den Zeichnungen und der
Beschreibung verwendet, um einen Verweis zum gleichen oder ähnlichen
Bauteil herzustellen.
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Nachfolgend
wird auf 1 verwiesen. Die 1 ist
eine Prinzipdarstellung, welche den Aufbau einer geschlitzten Elektrode 100 mit
gleichmäßiger elektrischer
Feldverteilung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform,
umfasst die geschlitzte Elektrode 100 eine Elektrodenplatte 110,
ein Störschlitzsegment 120,
ein erstes Kantenstörschlitzsegment 140 und
wenigstens ein zweites Kantenstörschlitzsegment 150 (wie
beispielsweise zwei zweite Kantenstörschlitzsegmente 150).
Die Elektrodenplatte 110 weist eine erste Oberfläche 111,
eine zweite Oberfläche 112 gegenüberliegend
der ersten Oberfläche 111,
eine erste Seite 113, eine zweite Seite 114 gegenüberliegend
der ersten Seite 113, eine dritte Seite 115 und
eine vierte Seite 116 gegenüberliegend der dritten Seite 115 auf
und die Elektrodenplatte 110 ist elektrisch mit einer RF-Stromquelle 130 zur
Erzeugung eines elektrischen Feldes verbunden. Das Störschlitzsegment 120 ist
benachbart zur ersten Seite 113 der Elektrode. Ein Ätzverfahren
kann verwendet werden, um das Störschlitzsegment 120 symmetrisch
von der ersten Oberfläche 111 zur
zweiten Oberfläche 112 der
Elektrodenplatte 110 auszubilden, wobei das Störschlitzsegment 120 zur
Kontrolle bzw. Steuerung oder Regelung der Intensitätsverteilung
des elektrischen Feldes verwendet wird. Das erste Kantenstörschlitzsegment 140 ist
gegenüber
dem Störschlitzsegment 120 angeordnet
und ist zur zweiten Seite 114 der Elektrodenplatte 110 benachbart.
Ein Ätzverfahren
kann verwendet werden, um das erste Kantenstörschlitzsegment 140 symmetrisch
von der ersten Oberfläche 111 zur
zweiten Oberfläche 112 der
Elektrodenplatte 110 auszubilden, wobei das erste Kantenstörschlitzsegment 140 verwendet
wird, um die Intensitätsverteilung
des elektrischen Feldes an einer Kante (nahe der zweiten Seite 114)
der Elektrodenplatte 110 zu kontrollieren bzw. u steuern
oder regeln. Die zweiten Kantenstörschlitzsegmente 150 sind
jeweils senkrecht zum ersten Kantenstörschlitzsegment orientiert.
Die zweiten Kantenstörschlitzsegmente 150 sind
jeweils benachbart zu der dritten Seite 115 und der vierten
Seite 116 der Elektrodenplatte 110 und sind symmetrisch
von der ersten Oberfläche 111 zur
zweiten Oberfläche 112 der
Elektrodenaschlussplatte 110 ausgebildet, wobei die zweiten
Kantenstörschlitzsegmente 150 zur
Kontrolle (Steuerung oder Regelung) der Intensitätsverteilung des elektrischen
Feldes auf weiteren zwei Kanten (nahe der dritten Seite 115 und
der vierten Seite 116) der Elektrodenplatte 110 verwendet werden.
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Bezüglich eines
Dampfphasenabscheidungssystems, das für einen Plasmareaktionsprozess
benötigt
wird, kann die Elektrodenplatte 110 in einem APCVD-System,
einem LPCVD-System,
einem HDPCVD-System, einem PECVD-System und einem ICP-Ätzsystem
einge setzt werden, wobei das Material der Elektrodenplatte 110 aus
einer Gruppe ausgewählt
wird, die aus Aluminium, Aluminium beschichteten Material, Silizium,
Quarz, Siliziumkarbid, Siliziumnitrid, Kohlenstoff, Aluminiumnitrid,
Saphir, Polyimid und Teflon bestehen. Da die verarbeiteten Substrate,
die derzeit in der Solarzellenbranche, in der Branche für optoelektronische
Displays und in der Industrie für
integrierte Schaltkreise (IC) behandelt werden, von unterschiedlicher
Größe sind,
kann die Form der Elektrodenplatte 110 in der Draufsicht ein
Rechteck, ein Kreis, ein Sechseck oder ein Polygon sein, so dass
die Elektrodenplatte 110 für die behandelten Substrate
verschiedener Formen bereit gestellt werden kann. Die Ausführungsform
der gegenwärtigen
Erfindung verwendet eine rechteckige Elektrodenplatte. Zur Durchführung eines
Prozesses wurde die Plasmafrequenz für die Auswahl der Größe der Elektrodenplatte 110 in
Betracht gezogen, wobei die Größe der Elektrodenplatte 110 anhand
der geleiteten Wellenlänge
im Verhältnis
zur dabei angewandten Plasmafrequenz festgelegt werden kann. Die
mit der Elektrodenplatte 110 elektrisch verbundene RF-Stromquelle 130 wird
mit einer Frequenz im Bereich von ungefähr 10 MHz bis ungefähr 10 GHz betrieben,
wobei die optimale Betriebsfrequenz bei der vorliegenden Ausführungsform
bei ungefähr 13,56
MHz liegt. Die Größe (wie
die Länge
und Breite) der Elektrodenplatte ist in einem Bereich von ungefähr 0,0001
bis ungefähr
0,5 der geleiteten Wellenlänge
relativ zur Betriebsfrequenz der RF-Stromquelle, wobei die Länge L der
Elektrodenplatte 110 vorzugsweise ungefähr 0,08 der geleiteten Wellenlänge und
die Breite W der Elektrodenplatte 110 vorzugsweise ungefähr 0,03
der geleiteten Wellenlänge
beträgt.
Im Weiteren muss die die Stromeinspeisungssituation von der RF-Stromquelle 130 zur
Elektrodenplatte 110 betrachtet werden, wenn ein Prozess durchgeführt wird.
Um das Auftreten von zu viel Reflektion der elektromagnetischen
Welle zu verhindern, ist die Impedanz der RF-Stromquelle 130 zur Elektrodenplatte 110 in
einem Bereich von ungefähr 1
Ohm bis ungefähr
300 Ohm und beträgt
vorzugsweise ungefähr
50 Ohm. Andererseits kann die Impedanz der RF-Stromquelle 130 durch
Verwendung einer Impedanzanpassungsschaltung eingestellt werden
(nicht dargestellt).
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Um
die Wirksamkeit der Verbesserung der Plasmagleichmäßigkeit
mittels der geschlitzten Elektrode 100, die eine gleichmäßige Verteilung
des elektrischen Feldes aufweist, zu erreichen, ist das Störschlitzsegment 120 zur
Elektrodenplatte 110 hinzu gefügt und ist auf der gleichen
Seite wie die RF-Stromquelle 130 angeordnet. Die Funktion
des Störschlitzsegments 120 ist,
die von der RF-Stromquelle 130 eingespeiste Stromrichtung,
zu stören, wodurch
die elektrische Feldverteilung auf der geschlitzten Elektrode 100 geändert und
weiterhin die Plasmadichte der geschlitzten Elektrode 100 beeinflusst
wird. Anbetracht des Designs des Störschlitzsegments 120,
berührt
das Störschlitzsegment 120 kein
behandeltes Substrat, welches mit dem Gerät behandelt wurde, das die
geschlitzte Elektrode 100 benutzt. Der Grad der Störung wird
gleichzeitig mit dem Wechsel der Größe des Störschlitzsegments 120 abgeändert. Deshalb
muss die Größe des Störschlitzsegments 120 unter
der Voraussetzung eines gut kontrollierten elektrischen Feldes auf
der Elektrodenplatte 110 bestimmt werden, wobei die Länge L1 des
Störschlitzsegments 120 kleiner
als ungefähr 95%
oder Länge
L der Elektrodenplatte 110 sein muss und die Breite W1
des Störschlitzsegments 120 kleiner
als ungefähr
1% der Breite W der Elektrodenplatte 110 sein muss. In
der vorliegenden Ausführungform
ist die Länge
L1 des Störschlitzsegments 120 bevorzugt
kleiner als ungefähr
84% der Länge
L der Elektrodenplatte 110 und die Breite W1 des Störschlitzsegments
ist bevorzugt kleiner als ungefähr 0,8%
der Breite W der Elektrodenplatte 110. Weiterhin beeinflusst
auch der Abstand d zwischen der RF-Stromquelle 130 und
dem Störschlitzsegment 120 die
Intensität
des zwischen diesen geführten Stroms.
Wenn der Abstand d zu klein ist, ist der Störeffekt durch das Störschlitzsegment 120 verhältnismäßig groß und wenn
der Abstand d zu groß ist,
ist der Störeffekt
durch das Störschlitzsegment 120 verhältnismäßig klein.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
ist der Abstand zwischen der RF-Stromquelle 130 und dem
Störschlitzsegment 120 vorzugsweise
ungefähr
0,024% der Breite W der Elektrodenplatte 110. Da das Störschlitzsegment 120 hauptsächlich zur
Störung
des zur Elektrodenplatte 110 geführten Stroms verwendet wird,
wird somit das elektrische Feld, welches durch den zur Elektrodenplatte geführten und
auf der Elektrodenplatte 110 fließenden Strom erzeugt wird,
aufgrund der Struktur der Elektrodenplatte 110 geändert. Zum
Beispiel weist konventionell das elektrische Feld an der Kante der Elektrodenplatte 110 ein
Problem mit der Gleichmäßigkeit
auf und deshalb wird das erste Kantenstörschlitzsegment 140 zur
Verbesserung des Problems eines ungleichmäßigen elektrischen Feldes an
der Kante der Elektrodenplatte 110 eingesetzt, wobei das erste
Kantenstörschlitzsegment 140 das
bearbeitete Substrat nicht berührt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
ist die Länge
L2 des ersten Kantenstörschlitzsegments 140 kleiner
als ungefähr
95% der Länge
L der Elektrodenplatte 110 und die Breite W2 des ersten
Kantenstörschlitzsegments 140 ist
kleiner als ungefähr
1% der Breite W der Elektrodenplatte 110, wobei die Länge L2 des
ersten Kantenstörschlitzsegments 140 vorzugsweise
kleiner als ungefähr
84% der Länge
L der Elektrodenplatte 110 ist und die Breite W2 des ersten
Kantenstörschlitzsegments 140 vorzugsweise
kleiner als ungefähr
0,8% der Breite W der Elektrodenplatte 110 ist und der
Abstand d1 zwischen dem ersten Kantenstörschlitzsegment 140 und
der Kante (der Seite 114) der Elektrodenplatte 110 vorzugsweise
ungefähr
2% der Breite W der Elektrodenplatte 110 ist. Da es wünschenswert ist,
die Gleichmäßigkeit
des elektrischen Feldes weiter zu verbessern, wird mindestens ein
(beispielsweise zwei) zweites Kantenstörschlitzsegment 150 in der
Nähe von
zwei Seiten (die dritte Seite 115 und die vierte Seite 116)
benötigt.
Die zweiten Kantenstörschlitzsegmente 150 sind
zum ersten Kantenstörschlitzsegment 140 und
entsprechend zum Störschlitzsegment 120 senkrecht
orientiert und berühren nicht
das behandelte Substrat. Die Länge
L3 jedes zweiten Kantenstörschlitzsegments 150 ist
kleiner als ungefähr
60% der Breite W einer Elektrodenplatte 110 und die Breite
W3 jedes zweiten Kantenstörschlitzsegments 150 ist
kleiner als 1% der Länge
L der Elektrodenplatte 110, wobei die Länge L3 jedes zweiten Kantenstörschlitzsegments 150 vorzugsweise
ungefähr
57% der Breite W der Elektrodenplatte 110 ist und die Breite
W3 jedes zweiten Kantenstörschlitzsegments
vorzugsweise ungefähr
0,66% der Länge
L der Elektrodenplatte 110 ist und der Abstand d2 zwischen
dem zweiten Kantenstörschlitzsegment 150 und
der Kante (die dritte Seite 115 oder die vierte Seite 116)
der Elektrodenplatte 110 vorzugsweise 1,3% der Länge L der
Elektrodenplatte 110 ist.
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Da
ein Plasmaverfahren im Vakuum und in nicht verunreinigter Umgebung
durchgeführt
werden muss, ist die geschlitzte Elektrode 100 mit einer gleichmäßigen elektrischen
Feldverteilung weiterhin in einer geerdeten Metallkammer zur Durchführung des
Plasmaverfahrens untergebracht.
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Nachfolgend
wird auf 2 verwiesen, wobei 2 ein
elektrisches Feldanalysediagramm für die Elektrodenplatte 110 mit
dem hinzugefügten
Störschlitzsegment 120 ist,
die bei einer Betriebsfrequenz von 13,56 MHz betrieben wird, wobei
bei der vorliegenden Ausführungsform
die Länge
L der Elektrodenplatte 110 1510 mm und die Breite W davon 1230
mm und die Länge
L1 des Störschlitzsegments 120 1275
mm und die Breite W1 davon 10 mm ist und der Abstand d zwischen
der RF-Stromquelle 130 und dem Störschlitzsegment 120 30
mm ist. Wie in 2 dargestellt, ist die gleichmäßige Verteilung
des elektrischen Feldes auf der Elektrodenplatte 110 aufgrund
der Zugabe des Störschlitzsegments 120 verbessert
worden.
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Nachfolgend
wird auf 3 verwiesen, wobei 3 ein
elektrisches Feldanalysediagramm der Elektrodenplatte 110 mit
der Zugabe des Störschlitzsegments 120 und
dem ersten Kantenstörschlitzsegment 140 bei
einer Betriebsfrequenz von 13.56 MHz zeigt, wobei die Größenparameter
der Elektrodenplatte 110 und des Störschlitzsegments 120 die
gleichen wie in 2 sind und in der vorliegenden
Ausführungsform
die Länge
L2 des ersten Kantenstörschlitzsegments 140 1275
mm und die Breite W2 davon 10 mm beträgt und der Abstand d1 zwischen dem
ersten Kantenstörschlitzsegment 140 und
der Kante der Elektrodenplatte 110 25 mm ist. Das in 3 dargestellte
elektrische Feld auf der Elektrodenplatte 110 weist kleinere
Abweichungen als das in 2 dargestellte auf und somit
ist die gleichmäßige Verteilung
des elektrischen Feldes auf der Elektrodenplatte 110 aufgrund
der Zugabe des ersten Kantenstörschlitzsegments 140 weiter
verbessert worden. Außerdem
kann die elektrische Feldverteilung auf der Elektrodenplatte 110 weiterhin
durch Hinzufügen
des zweiten Kantenstörschlitzsegments 150 verbessert
werden.
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Nachfolgend
wird auf 4 verwiesen, wobei 4 ein
elektrisches Feldanalysediagramm der Elektrodenplatte 110 mit
dem hinzugefügten
Störschlitzsegment 120,
dem ersten Kantenstörschlitzsegments 140 und
den zweiten Kantenstörschlitzsegmenten 150 bei
einer Betriebsfrequenz von 13,56 MHz zeigt, wobei die Größenparameter
der Elektrodenplatte 110, des Störschlitzsegments 120 und
des ersten Kantenstörschlitzsegments 140 denen
in 3 entsprechen und in der vorliegenden Ausgestaltung
die Länge
L3 jedes zweiten Kantenstörschlitzsegments 150 700
mm beträgt
und die Breite W2 davon 10 mm ist und der Abstand d2 zwischen den
jeweiligen zweiten Kantenstörschlitzsegmenten 150 und
der Kante der Elektrodenplatte 110 20 mm ist. Das in 4 dargestellte
elektrische Feld auf der Elektrodenplatte 110 weist eine
geringere Abweichung auf als das in 3. Somit
hat sich die Gleichmäßigkeit
der Verteilung des elektrischen Feldes auf der Elektrodenplatte 110 aufgrund
des Hinzufügens der
zweiten Kantenstörschlitzsegmente 150 weiter verbessert.
Außerdem
kann durch Hinzufügen
der zweiten Kantenstörschlitzsegmente 150 die
elektrische Feldverteilung auf der Elektrodenplatte 110 weiterhin
verbessert werden.
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Nachfolgend
wird auf 5 verwiesen, wobei 5 eine
Prinzipdarstellung eines kapazitiv gekoppelten Plasmageräts 200 gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. Das kapazitiv gekoppelte Plasmagerät 200 weist eine
Kammer 210, eine Plattform 230, eine geschlitzte
Elektrode 100 mit einer gleichmäßigen Verteilung des elektrischen
Feldes, einen Gasabfluss 213 und einen Gaseinlass 214 auf.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
weist die Kammer 210 eine geerdete erste Kammeroberfläche 212 und
eine zweite Kammeroberfläche 211 auf
und wird verwendet, um den nöti gen
Arbeitsraum zur Verfügung
zu stellen. Die Plattform 230 wird auf der ersten Kammeroberfläche 212 angeordnet,
um die Elektrode zu halten, die erforderlich ist, um einen Prozess
in der Kammer 210 durchzuführen, wobei die Plattform 230 Isolierungsmaterialien
verwendet, um die erste Kammeroberfläche 212 und die Elektrode
zur Ausführung
des Prozesses elektrisch zu isolieren, wobei das die Plattform 230 bildende
Material aus der Gruppe ausgewählt
werden kann, die aus Silizium, GaAs, Keramik, Glas, Glasfaser, Kohlenwasserstoff-Keramik-Verbundwerkstoffen,
Teflon, Teflon-Glasfaserverbundwerkstoffe und Teflon-Keramik-Verbundwerkstoffen
besteht.
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In
der Kammer 210 ist die geschlitzte Elektrode 100 auf
der Plattform 230 zur Erzeugung eines gleichmäßigen elektrischen
Feldes in der Kammer 210 angeordnet. Zwischen der geschlitzten
Elektrode 100 und der zweiten Kammeroberfläche 211 wird
ein Kondensatoreffekt gebildet, wodurch Plasma entsteht, wobei die
optimale Länge
der geschlitzten Elektrode 100 ungefähr 0,08 der geleiteten Wellenlänge und
die optimale Breite davon ungefähr
0,03 der geleiteten Wellenlänge
beträgt.
Wenn ein Verfahren ausgeführt
wird, wird ein behandeltes Substrat 220 über der
geschlitzten Elektrode 100 zum Ausführen der Plasmareaktion angeordnet,
wobei das Material des behandelten Substrats 220 aus der
Gruppe ausgewählt
wird, die aus einem Suspensionssubstrat, einem Silizium-Substrat,
einem GaAs-Substrat, einem keramischen Substrat, einem gläsernen Substrat,
einem Glasfaser-Substrat, einem Kohlenwasserstoff-Keramik-Substrat,
einem Teflon-Substrat, einem Teflon-Glasfaser-Substrat und einem
Teflon-Keramik-Substrat besteht.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
ist der Gasauslass 213 auf der zweiten Kammeroberfläche 211 zum
Ablassen des beim Verfahren in der Kammer 210 entstandenen
Abgases und zum Evakuieren der Kammer 210 angeordnet. Der
Gaseinlass 214 ist auf der zweiten Kammeroberfläche 211 zum
Einlassen des für
die Plasmaerzeugung nötigen
Gases in die Kammer 210 angeordnet, wobei das Gas, das durch
den Gaseinlass 214 eingeführt wird, eine Gaszusammensetzung
aus SixOyCzNlHm sein
kann, wobei x, y, z, l und m null oder ganze Zahlen sind, darunter
auch SiH4-Gas, Si(OC2H5)-Gas, (CH3)2Si(OCH3)2-Gas und C6H6-Gas.
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Mit
Verweis auf 6, zeigt 6 eine Prinzipdarstellung
eines kapazitiv gekoppelten Plasmageräts vom Injektionstyp gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Das kapazitiv gekoppelte Plasmagerät vom Injektionstyp
weist eine Kammer 310, eine Plattform 320, eine
geschlitzte Elektrode 100 mit einer gleichmäßigen Verteilung des
elektrischen Feldes, einen Gasauslass 350 und einen Gaseinlass 313 auf.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
hat die Kammer 310 eine geerdete erste Kammeroberfläche 312 und
eine zweite Kammeroberfläche 311 und
wird verwendet den Arbeitsraum bereit zu stellen. Der Gaseinlass 350 ist
auf der zweiten Kammeroberfläche 312 zum
Einlassen des zur Plasmaherstellung benötigten Gases in die Kammer 310 angeordnet,
wobei das durch den Gaseinlass 350 eingeführte Gas
eine Gaszusammensetzung aus SixOyCzNlHm sein kann, wobei x, y, z, l und m null
oder ganze Zahlen sind, darunter auch SiH4-Gas,
Si(OC2H5)-Gas, (CH3)2Si(OCH3)2-Gas und C6H6-Gas. Die Plattform 320 ist
auf der ersten Kammeroberfläche 311 zum Halten
der für
das Durchführen
des Verfahrens notwendigen Elektrode in der Kammer 310 angeordnet, wobei
die Plattform 320 Isoliermaterialien einführt, um
die erste Kammeroberfläche 311 von
der Elektrode, die zur Ausführung
des Prozesses erforderlich ist, elektrisch zu isolieren, wobei das
Material, das die Plattform 320 bildet, aus der Gruppe
ausgewählt
werden kann, die aus Silizium, GaAs, Keramik, Glas, Glasfaser, Kohlenwasserstoff-Keramik-Verbundwerkstoffen,
Teflon, Teflon-Glasfaser-Verbundwerkstoffen und Teflon-Keramik-Verbundwerkstoffen
besteht.
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Bei
der vorliegenden Erfindung ist die geschlitzte Elektrode 100 auf
der Plattform 320 zum Erzeugen eines gleichmäßigen elektrischen
Feldes in der Kammer 310 angeordnet. Ein Kondensatoreffekt wird
zwischen der geschlitzten Elektrode 100 und dem Gaseinlass 350 der
Kammer 310 erzeugt, wodurch Plasma entsteht. Ein weiterer
Kondensatoreffekt entsteht zwischen der geschlitzten Elektrode 100 und
der ersten Kammeroberfläche 311,
wobei die optimale Länge
der geschlitzten Elektrode 100 ungefähr 0,08 der geführten Wellenlänge und
die optimale Breite davon ungefähr
0,03 der geführten
Wellenlänge
beträgt.
Wenn ein Verfahren durchgeführt
wird, wird das behandelte Substrat 330 über der geschlitzten Elektrode
zur Durchführung
einer Plasmareaktion angeordnet, wobei das Material des behandelten Substrats
aus der Gruppe ausgewählt
wird, die aus einem Suspensions-Substrat, einem Silizium-Substrat, einem GaAs-Substrat,
einem keramischen Substrat, einem gläsernen Substrat, einem Glasfaser-Substrat,
einem Kohlenwasserstoff-Keramik-Substrat, einem Teflon-Substrat,
einem Teflon-Glasfaser-Substrat und einem Teflon-Keramik-Substrat
besteht.
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Außerdem ist
der Gasauslass 313 auf der zweiten Kammeroberfläche 312 zum
Ablassen des beim Verfahren in der Kammer 210 entstandenen
Abgases und zum Absaugen der Kammer 310 angeordnet.
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Es
ist von den oben beschriebenen Ausführungsformen bekannt, dass
die geschlitzte Elektrode 100 der vorliegenden Erfindung
vorteilhafterweise eine vereinfachte Struktur aufweist, zum Behandeln großflächiger Substrate
eingesetzt werden kann, einen hohen kommerziellen Wert hat und einen
breit gefächert
in Plasmabearbeitungsgeräten
eingesetzt werden kann.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung mittels Beispiele und hinsichtlich bevorzugter
Ausführungsformen
beschrieben worden ist, soll selbstverständlich die vorliegende Erfindung
nicht darauf beschränkt
sein. Im Gegenteil ist es vorgesehen, verschiedene Abwandlungen
und gleichwertige Ausgestaltungen abzudecken. Deshalb sollte der
Schutzbereich der beigefügten
Ansprüche
im Einklang mit der breitesten Auslegung sein, um solche Änderungen
und gleichwertige Ausgestaltungen mit abzudecken.