TW202341229A - 基板處理設備 - Google Patents

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金雅蘭
朴鍾佑
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南韓商Ｐｓｋ有限公司
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Abstract

本發明提供處理基板的設備。處理基板的設備可包括：製程處理部，前述製程處理部提供處理前述基板的處理空間；及電漿產生部，前述電漿產生部配備於前述製程處理部上部，從製程氣體產生電漿；其中，前述電漿產生部可包括：電漿腔室，前述電漿腔室在內部形成有放電空間；屏蔽單元，前述屏蔽單元包圍前述電漿腔室的外部；天線，前述天線在前述屏蔽單元的外側包圍前述屏蔽單元並供高頻電力接入；及連接單元，前述連接單元將前述屏蔽單元和前述天線電連接。

Description

基板處理設備
本發明係關於基板處理設備，更具體地，係關於一種利用電漿來處理基板的設備。
電漿係指由離子或自由基以及電子等構成並離子化的氣體狀態。電漿因極高溫度或強電場或高頻電磁場（RF Electromagnetic Fields）而產生。半導體元件製造製程包括利用電漿去除基板上的薄膜的灰化或蝕刻製程。灰化或蝕刻製程藉由電漿中含有的離子及自由基粒子與基板上的膜碰撞或反應而執行。
一般地，在產生電漿的電漿源中加裝有屏蔽構件。屏蔽構件位於天線與腔室之間，能夠最大限度減少接入天線的高壓直接暴露於電漿。不過，由於屏蔽構件配備成接地，因而腔室內壁被遮擋。因此，腔室內部產生的初始電漿的放電效率下降。另外，被屏蔽構件遮蔽的腔室內壁無法順利執行蝕刻。因此，腔室內壁沉積的副產物無法蝕刻，腔室內壁沉積的副產物難以去除。腔室內壁沉積的副產物在腔室內部妨礙電漿均一形成，成為損害基板處理均一性的因素。
[技術問題]
本發明的一個目的係提供一種能夠對基板高效執行電漿處理的基板處理設備。
另外，本發明的一個目的係提供一種能夠提高電漿源的初始放電效率的基板處理設備。
另外，本發明的一個目的係提供一種能夠高效調節腔室內部的蝕刻作用的基板處理設備。
另外，本發明的一個目的係提供一種能夠最大限度減少副產物沉積於腔室內壁的基板處理設備。
本發明要解決的課題不限於上述課題，未提及的課題是本發明所屬技術領域的技藝人士可從本說明書及圖式明確理解的。 [技術方案]
本發明提供處理基板的設備。處理基板的設備可包括：製程處理部，前述製程處理部提供處理前述基板的處理空間；及電漿產生部，前述電漿產生部配備於前述製程處理部上部，從製程氣體產生電漿；其中，前述電漿產生部可包括：電漿腔室，前述電漿腔室在內部形成有放電空間；屏蔽單元，前述屏蔽單元包圍前述電漿腔室的外部；天線，前述天線在前述屏蔽單元的外側包圍前述屏蔽單元並供高頻電力接入；及連接單元，前述連接單元將前述屏蔽單元和前述天線電連接。
根據一實施例，前述屏蔽單元可包括：第一屏蔽構件，前述第一屏蔽構件沿前述電漿腔室的周向包圍前述電漿腔室的一側面；及第二屏蔽構件，前述第二屏蔽構件與前述第一屏蔽構件面對，包圍與前述電漿腔室的一側面相向的另一側面；其中，前述第一屏蔽構件和前述第二屏蔽構件可相互組合以包圍前述電漿腔室的外側面。
根據一實施例，前述第一屏蔽構件和前述第二屏蔽構件可彼此間電氣分離。
根據一實施例，在前述天線的上側端部可形成有供高頻電力接入的電力端子，在前述天線的下側端部可形成有接地的接地端子，前述連接單元可包括：第一連接構件，前述第一連接構件將前述天線的第一地點和前述第一屏蔽構件直接電連接；及第二連接構件，前述第二連接構件將前述天線的第二地點和前述第二屏蔽構件直接電連接；其中，前述第一地點至前述電力端子的距離與前述第二地點至前述電力端子的距離不同地配備。
根據一實施例，前述第一地點可位於前述天線的上側區域，前述第二地點可位於前述天線的中間區域。
根據一實施例，前述連接單元可配備成能沿前述天線的長度方向移動。
根據一實施例，前述連接單元可包括：第一連接部，前述第一連接部與前述天線接觸；及第二連接部，前述第二連接部沿著從前述第一連接部朝向前述屏蔽單元的方向延伸以與前述屏蔽單元接觸。
根據一實施例，前述第一連接部可形成得包圍前述天線的外側面，配備成能沿前述天線的外側面滑動。
根據一實施例，前述第一連接部可與前述天線進行面接觸，前述第二連接部可與前述屏蔽單元進行點接觸。
根據一實施例，前述第一連接部可與前述天線進行面接觸，前述第二連接部可與前述屏蔽單元進行面接觸。
根據一實施例，前述第二連接部可在朝向前述第一連接部的方向上彎曲形成。
根據一實施例，前述第二連接部可以具有彈力的材質配備，在前述第二連接部和前述屏蔽單元進行點接觸的前述第二連接部一個地點和與前述一個地點面對的前述第一連接部另一地點之間，還可配備有彈性構件。
根據一實施例，前述屏蔽單元的上下方向的長度可配備成與前述天線的上下方向的長度對應或更大。
另外，本發明提供一種處理基板的設備。處理基板的設備可包括：腔室，前述腔室提供電漿產生區域；天線，前述天線鄰接前述腔室配置，具有供高頻電力接入的電力端子和接地的接地端子；屏蔽單元，前述屏蔽單元配置於前述腔室與前述天線之間；及連接單元，前述連接單元將前述屏蔽單元和前述天線電連接。
根據一實施例，前述天線可配置成包圍前述腔室的外側，前述屏蔽單元可包括沿包圍前述腔室的方向隔開配置的第一屏蔽構件和第二屏蔽構件，其中，前述第一屏蔽構件和前述第二屏蔽構件可彼此間電氣分離。
根據一實施例，前述連接單元可包括：第一連接構件，前述第一連接構件連接前述第一屏蔽構件和前述天線的第一地點；及第二連接構件，前述第二連接構件連接前述第二屏蔽構件和前述天線的第二地點；其中，前述第一地點和前述第二地點距前述電力端子的距離可彼此不同。
根據一實施例，前述連接單元可配備成能沿前述天線的長度方向移動。
根據一實施例，前述連接單元可包括：第一連接部，前述第一連接部與前述天線接觸；及第二連接部，前述第二連接部沿從前述第一連接部朝向前述屏蔽單元的方向延伸以與前述屏蔽單元接觸。
根據一實施例，前述第一連接部可形成得包圍前述天線的外側面以與前述天線進行面接觸，並配備成能沿前述天線的外側面滑動，前述第二連接部在朝向前述第一連接部的方向上彎曲形成以與前述屏蔽單元進行點接觸。
根據一實施例，前述第二連接部可以具有彈力的材質配備，在前述第二連接部和前述屏蔽單元進行點接觸的前述第二連接部一個地點和與前述一個地點面對的前述第一連接部另一地點之間，還可配備有彈性構件。 [發明效果]
根據本發明一實施例，能夠對基板高效執行電漿處理。
另外，根據本發明一實施例，能夠提高電漿源的初始放電效率。
另外，根據本發明一實施例，能夠高效調節產生電漿的腔室內部的蝕刻作用。
另外，根據本發明一實施例，能夠最大限度減少副產物沉積於產生電漿的腔室內壁。
本發明的效果不限於上述效果，未提及的效果是本發明所屬技術領域的技藝人士可從本說明書和圖式明確理解的。
下文參照圖式，更詳細地描述本發明的實施例。本發明的實施例可變形為多種形態，不得解釋為本發明的範圍限定於以下敘述的實施例。提供本實施例是為了向本行業一般技藝人士更完整地描述本發明。因此，為了強調更明確的描述而誇張了圖式中的構成要素的形狀等。
下文參照圖1至圖14，對本發明的實施例進行詳細描述。
圖1係簡要示出本發明一實施例的基板處理設備的圖。參照圖1，基板處理設備1具有設備前端模組（Equipment Front End Module：EFEM）20和處理模組30。設備前端模組20和處理模組30沿一個方向配置。下文，將設備前端模組20和處理模組30排列的方向定義為第一方向11。另外，將與第一方向11垂直的方向稱為第二方向12，將相對於第一方向11和第二方向12均垂直的方向定義為第三方向13。
設備前端模組20具有載入埠（load Port）21和移送框架23。載入埠21沿第一方向11配置於設備前端模組20的前方。載入埠21具有支撐部22。支撐部22可配備多個。各個支撐部22可沿第二方向12配置成一列。各個支撐部22安放有收納將向製程提供的基板W和製程處理完畢的基板W的承載架C（例如載片盒、FOUP等）。
移送框架23配置於載入埠21與處理模組30之間。移送框架23可具有內部空間。在移送框架23的內部空間可配置有載入埠21和第一移送機器人25。第一移送機器人25可在載入埠21與處理模組30間移送基板W。第一移送機器人25可沿著在第二方向12上配備的移送軌道27移動，以在承載架C與處理模組30間移送基板W。
處理模組30可包括裝載閘腔室40、傳輸腔室50及製程腔室60。
裝載閘腔室40鄰接移送框架23配置。例如，裝載閘腔室40可配置於傳輸腔室50與設備前端模組20之間。裝載閘腔室40提供將向製程提供的基板W在移送到製程腔室60之前或製程處理完畢的基板W在移送到設備前端模組20之前等待的空間。
傳輸腔室50鄰接裝載閘腔室40配置。傳輸腔室50從上部觀察時可具有多邊形的主體。例如，傳輸腔室50從上部觀察時可具有五邊形的主體。在主體的外側，可沿著主體外周配置有裝載閘腔室40和多個製程腔室60。在主體的各側壁上可形成有供基板W進出的通道（未示出）。通道（未示出）可連接傳輸腔室50和裝載閘腔室40或製程腔室60。在各通道（未示出）配備有對通道（未示出）進行開閉以使內部密閉的門（未示出）。
在傳輸腔室50的內部空間，配置有在裝載閘腔室40與製程腔室60間移送基板W的第二移送機器人55。第二移送機器人55可將裝載閘腔室40中待機的未處理基板W移送到製程腔室60。第二移送機器人55可將完成製程處理的基板W移送到裝載閘腔室40。另外，第二移送機器人55為了向多個製程腔室60依次提供基板W，可在製程腔室60間移送基板W。
作為一個示例，如圖1所示，當傳輸腔室50具有五邊形的主體時，在與設備前端模組20鄰接的側壁可分別配置有裝載閘腔室40，在其餘側壁可連續配置有製程腔室60。不過，不限於上述示例，傳輸腔室50的形狀不限於此，可根據要求的製程模組而變形為多樣形態提供。
製程腔室60沿著傳輸腔室50的外周配置。製程腔室60可配備多個。在各個製程腔室60內可執行對基板W的製程處理。製程腔室60從第二移送機器人55接到移送的基板W並執行製程處理，並將完成製程處理的基板W提供給第二移送機器人55。
在各個製程腔室60中進行的製程處理可彼此不同。製程腔室60執行的製程可為利用基板W生產半導體元件或顯示面板過程中的製程之一。由基板處理設備1處理的基板W是全部包括製造半導體元件或平面顯示裝置（FPD：Flat Panel Display）以及此外由薄膜形成電路圖案的物品所使用的基板W的總括性概念。例如，基板W可為矽晶片、玻璃基板或有機基板等。
圖2係簡要示出圖1的基板處理設備的製程腔室中執行電漿處理製程的製程腔室的一實施例的圖。下文，以在製程腔室60中執行利用電漿處理基板W的製程為例進行描述。
參照圖2，製程腔室60可利用電漿在基板W上執行既定的製程。例如，製程腔室60可蝕刻或灰化（Ashing）基板W上的薄膜。薄膜可為多晶矽膜、氧化膜及氮化矽膜等多樣種類的膜。視情況，薄膜可為自然氧化膜或藉由化學作用產生的氧化膜。
製程腔室60可包括製程處理部100、排氣部200、電漿產生部300以及擴散部400。
製程處理部100供基板W放置，提供對基板W執行處理的處理空間101。在後述的電漿產生部300中使製程氣體放電以產生電漿（Plasma），並將所產生的電漿供應到製程處理部100的處理空間101。製程處理部100內部滯留的製程氣體和/或在處理基板W的過程中發生的反應副產物等藉由後述的排氣部200排出到製程腔室60的外部。因此，可將製程處理部100的內部壓力保持在設置壓力。
製程處理部100可包括外殼110、支撐單元120、擋板130以及排氣擋板140。
外殼110在內部具有處理基板W的處理空間。外殼110的外壁可以導體配備。作為一個示例，外殼110的外壁可以包括鋁的金屬材質配備。根據一實施例，外殼110可接地。外殼110的上部可開放。外殼110的開放的上部可與後述的擴散腔室410連接。在外殼110的側壁可形成有開口（未示出）。開口（未示出）可藉助於諸如門（未示出）的開閉構件而開閉。基板W藉由在外殼110的側壁形成的開口（未示出）進出外殼110內部。
另外，在外殼110的底面可形成有排氣孔112。排氣孔112可將處理空間101流動的製程氣體和/或副產物排出到處理空間101的外部。排氣孔112可與後述排氣部200包括的構成連接。
支撐單元120位於處理空間101內部。支撐單元120在處理空間101支撐基板W。支撐單元120可包括支撐板122和支撐軸124。
支撐板122可固定和/或支撐對象物。支撐板122可固定和/或支撐基板W。支撐板122從上部觀察時，可以大致圓板形狀配備。支撐板122可被支撐軸124支撐。支撐板122可與外部電源（未示出）連接。支撐板122可藉助從外部電源（未示出）接入的電力而產生靜電。產生的靜電所具有的靜電引力可使基板W固定於支撐板122的上面。但不限於此，支撐板122可採用機械夾持等物理方式或真空吸附方式固定和/或支撐基板W。
支撐軸124可使對象物移動。支撐軸124可使基板W沿上下方向移動。例如，支撐軸124可與支撐板122結合，並使支撐板122升降，以使支撐板122上面安放的基板W上下移動。
擋板130可將後述電漿產生部300產生的電漿均一傳遞給處理空間101。擋板130可將電漿產生部300產生並在擴散部400內部流動的電漿均一分配給處理空間101。
擋板130可配置於製程處理部100與電漿產生部300之間。擋板130可配置於支撐單元120與擴散部400之間。例如，檔板130可配置於支撐板122的上部。
擋板130可具有板狀。擋板130從上部觀察時可大致具有圓板狀。擋板130從上部觀察時，可與支撐板122的上面重疊地配置。
在擋板130上形成有擋板孔132。擋板孔132可配備多個。擋板孔132可相互隔開地配備。例如，擋板孔132為了均一供應電漿（或自由基），可在擋板130的同心圓周上隔開既定間隔形成。多個擋板孔132可從擋板130的上端貫通至下端。多個擋板孔132可發揮供電漿產生單元330產生的電漿流動到處理空間101的通路功能。
擋板130的表面可以經氧化處理的鋁材質配備。擋板130可電連接於外殼110的上部壁。視情況，擋板130可獨立地接地。藉由擋板130的接地，可捕獲穿過擋板孔132的電漿中包含的離子。例如，電漿中包含的諸如電子或離子等的帶電粒子碰撞擋板130，電漿中包含的諸如自由基的不帶電中性粒子可穿過擋板孔132而供應到處理空間101。
上述本發明一實施例的擋板130以配備成具有厚度的圓板狀的情形為例進行了描述，但不限於此。例如，擋板130從上部觀察時大致具有圓形，但從端面觀察時，可具有其上面的高度從邊緣區域向中心區域越來越升高的形狀。作為一個示例，擋板130從端面觀察時，其上面可具有從邊緣區域向中心區域越來越向上傾斜的形狀。因此，從電漿產生單元330產生的電漿可沿著擋板130的傾斜的端面向處理空間101的邊緣區域流動。
排氣擋板140使處理空間101流動的電漿按區域均一排出。另外，排氣擋板140可調節處理空間101內流動的電漿的殘留時間。排氣擋板140從上部觀察時具有環狀。排氣擋板140可在處理空間101內位於外殼110的內側壁與支撐單元120之間。
在排氣擋板140上形成有多個排氣孔142。多個排氣孔142可以貫通排氣擋板140的上面和下面的貫通孔配備。排氣孔142可配備成朝向上下方向。排氣孔142可沿著排氣擋板140的圓周方向相互隔開排列。穿過排氣擋板140的反應副產物藉由在外殼110內底面形成的排氣孔112以及後述的排氣管線210排出到製程腔室60的外部。
排氣部200將處理空間101的製程氣體和/或製程副產物等雜質排出到外部。排氣部200可將處理基板W過程中產生的雜質和顆粒等排出到製程腔室60的外部。排氣部200可包括排氣管線210和減壓構件220。
排氣管線210發揮供處理空間101滯留的反應副產物排出到製程腔室60外部的通道功能。排氣管線210的一端與在外殼110內底面形成的排氣孔112連通。排氣管線210的另一端與提供負壓的減壓構件220連接。
減壓構件220對處理空間101提供負壓。減壓構件220可將處理空間101殘留的製程副產物、製程氣體或電漿等排出到外殼110的外部。另外，減壓構件220可調節處理空間101的壓力，以便使處理空間101的壓力保持在預設壓力。減壓構件220可配備為泵。但不限於此，減壓構件220可多樣地變形為提供負壓的公知裝置配備。
電漿產生部300可位於製程處理部100的上部。另外，電漿產生部300可位於後述擴散部400的上部。製程處理部100、擴散部400以及電漿產生部300可沿著第三方向13從地面起依次配置。電漿產生部300可從外殼110和擴散部400分離。在電漿產生部300與擴散部400結合的位置可配備有密封構件（未示出）。
電漿產生部300可包括電漿腔室310、氣體供應單元320以及電漿產生單元330。
電漿腔室310在內部具有放電空間301。放電空間301發揮使從後述氣體供應單元320供應的製程氣體激發以形成電漿的空間的功能。電漿腔室310可具有上面和下面開放的形狀。作為一個示例，電漿腔室310可具有上面和下面開放的圓筒形狀。電漿腔室310可以陶瓷材質或包括氧化鋁Al 2O 3的材質配備。電漿腔室310的上端可被氣體供應埠315密閉。氣體供應埠315可與後述的氣體供應管322連接。電漿腔室310的下端可與後述擴散腔室410的上端連接。
氣體供應單元320向氣體供應埠315供應製程氣體。氣體供應單元320藉由氣體供應埠315向放電空間301供應製程氣體。向放電空間301供應的製程氣體可經擴散空間401和擋板孔132均一分配到處理空間101。
氣體供應單元320可包括氣體供應管322和氣體供應源324。氣體供應管322的一端與氣體供應埠315連接，氣體供應管322的另一端與氣體供應源324連接。氣體供應源324發揮存儲和/或供應製程氣體的源的功能。氣體供應源324存儲和/或供應的製程氣體可為用於產生電漿的氣體。作為一例，製程氣體可包括二氟甲烷（CH 2F 2，Difluoromethane）、氮氣（N 2）和/或氧氣（O 2）。視情況，製程氣體還可包括四氟化碳（CF 4，Tetrafluoromethane）、氟氣（Fluorine）和/或氫氣（Hydrogen）。
圖3係簡要示出圖2的一實施例的電漿產生單元的立體圖。圖4係簡要示出圖2的一實施例的屏蔽構件的立體圖。圖5係簡要示出圖2的一實施例的第一連接構件的圖。圖6係簡要示出圖2的第一連接構件和第一屏蔽構件相互接觸的樣子的圖。下文參照圖2至圖6，對本發明一實施例的電漿單元進行詳細描述。
電漿產生單元330激發從氣體供應單元320供應的製程氣體以在放電空間301產生電漿。電漿產生單元330向後述的天線340接入高頻電力以激發供應到放電空間301的製程氣體。電漿產生單元330可包括天線340、電源模組350、屏蔽單元360以及連接單元370。天線340和電源模組350可發揮在放電空間301產生電漿的電漿源的功能。
天線340可為電感耦合型電漿（ICP）天線。天線340可由在電漿腔室310的外部環繞後述屏蔽單元360多圈的線圈構成。線圈可包圍屏蔽單元360的外側面。線圈可以螺旋形環繞電漿腔室310的外部多圈。線圈可在對應於放電空間301的區域環繞於屏蔽單元360。例如，線圈可具有與從屏蔽單元360上端至下端對應的上下方向長度。例如，線圈的一端從電漿腔室310頂面觀察時，可配備於與屏蔽單元360的上部區域對應的高度。另外，線圈的另一端從電漿腔室310頂面觀察時，可配備於與屏蔽單元360的下部區域對應的高度。
在天線340上可形成有電力端子345和接地端子346。在電力端子345可連接後述的電源351。從電源351供應的高頻電力可藉由電力端子345接入天線340。接地端子346可使天線340接地。
根據一例，電力端子345可在天線340的上側端部形成。另外，接地端子346可在天線340的下側端部形成。但不限於此，電力端子345和接地端子346可在天線340的多樣位置形成。例如，在天線340上形成的電力端子345可在天線340的中間地點形成，在天線340上形成的接地端子346也可在天線340兩末端形成。
在上述例中，為了便於描述，以在天線340配備的線圈為單個線圈並環繞電漿腔室310的外部，在天線340上形成有電力端子345和接地端子346的情形為例進行了描述，但不限於此。
例如，本發明一實施例的天線340可配備為多個線圈。多個線圈分別可配備成以螺旋狀環繞電漿腔室310的外部。例如，多個線圈可分別獨立地環繞電漿腔室310的上側和下側。另外，在多個線圈上可分別獨立地形成有電力端子345和接地端子346。分別接入多個線圈的高頻電力的大小可不同。因此，電漿腔室310中產生的電漿的大小可不同地配備。
電源模組350可包括電源351、電源開關（未示出）以及匹配器352。電源351向天線340接入電力。電源351可向天線340接入高頻電力。根據電源開關（未示出）的開啟/關閉而可向天線340接入電力。接入天線340的高頻電力產生高頻電流。接入於天線340的高頻電流可在放電空間301形成感應電場。供應到放電空間301的製程氣體可從感應電場獲得離子化所需的能量以激發成電漿狀態。
匹配器352可對從電源351接入天線340的高頻電力執行匹配。匹配器352可連接於電源351的輸出端，以匹配電源351側的輸出阻抗和輸入阻抗。
上述本發明一實施例的電源模組350以包括電源351、電源開關（未示出）以及匹配器352的情形為例進行了描述，但不限於此。本發明一實施例的電源模組350還可包括電容器（Capacitor，未示出）。電容器（未示出）可為可變元件。電容器（未示出）可以容量可變的可變電容器配備。視情況，電容器（未示出）也可以容量固定的固定電容器配備。
屏蔽單元360可配備成法拉第屏蔽（Feraday Shield）。屏蔽單元360配置於電漿腔室310與天線340之間。屏蔽單元360可包圍電漿腔室310的外部。屏蔽單元360可包圍電漿腔室310的外側壁。屏蔽單元360可以大致圓筒狀配備。另外，屏蔽單元360從上部觀察時可具有環狀。屏蔽單元360的上下方向的長度可與天線340的上下方向的長度對應。視情況，屏蔽單元360的上下方向的長度可配備成大於天線340的上下方向的長度。在屏蔽單元360形成有沿上下方向形成的狹槽。在屏蔽單元360形成的狹槽可配備多個，多個狹槽可沿屏蔽單元360的周向隔開配置。
屏蔽單元360可以包括金屬的材質配備。屏蔽單元360可配備多個。根據一例，如圖3和圖4所示，屏蔽單元360可包括第一屏蔽構件361和第二屏蔽構件362。第一屏蔽構件361和第二屏蔽構件362可彼此間電氣分離。第一屏蔽構件361可沿電漿腔室310的周向包圍電漿腔室310的一側面。例如，第一屏蔽構件361從上部觀察時，可包圍相當於經過電漿腔室310中心的虛擬直線左側的電漿腔室310的外側壁。
另外，第二屏蔽構件362可與第一屏蔽構件361面對面配置。例如，如圖4所示，第二屏蔽構件362可包圍與被第一屏蔽構件361包圍的電漿腔室310的一側面面對面的另一側面。第二屏蔽構件362從上部觀察時，可包圍相當於經過電漿腔室310中心的虛擬直線右側的電漿腔室310的外側壁。第一屏蔽構件361和第二屏蔽構件362可相互組合以包圍電漿腔室310的外側壁。
連接單元370將天線340和屏蔽單元360電連接。連接單元370可物理接觸天線340。另外，連接單元37可物理接觸屏蔽單元360。連接單元370可以包括金屬的材質配備。例如，連接單元370可以高導電性的銅、銀、鋁、鎢或含銀材質配備。視情況，連接單元370可以高導電性材質塗佈表面而配備。連接單元370可配備多個。本發明一實施例的連接單元370可包括第一連接構件371和第二連接構件375。
第一連接構件371可將天線340的第一地點和第一屏蔽構件361電連接。第一地點可位於天線340的上側區域。例如，第一地點可意指與電力端子345形成地點鄰接的地點。
第二連接構件375可將天線340的第二地點與第二屏蔽構件362電連接。第二地點可位於天線340的中間區域。例如，第二地點可位於形成有電力端子345的天線340中間地點。作為一例，第二地點可位於形成有電力端子345的天線340一個地點與形成有接地端子346的天線340另一地點之間的中間。
因此，電力端子345至第一地點的距離與電力端子345至第二地點的距離可不同地配備。電力端子345至第一地點的距離可配備成小於電力端子345至第二地點的距離。根據一例，電力端子345至第一地點的距離可收斂至0，電力端子345至第二地點的距離可收斂至天線340上配備的線圈的全長L的一半（L/2）。
第一連接構件371和第二連接構件375可以彼此類似的結構配備。因此，為防止內容重複，下文以第一連接構件371為中心進行描述。
如圖5所示，第一連接構件371可由第一連接部372和第二連接部373構成。第一連接部372可以與天線340接觸的部分配備。第一連接部372可與天線340上配備的線圈接觸。第一連接部372可以包圍天線340的側面的形狀形成。如圖6所示，第一連接部372可與天線340進行面接觸。因此，第一連接部372可與天線340電連接。第一連接部372可配備成能沿天線340的外側面滑動。第一連接部372藉由沿天線340的外側面滑動，從而可沿天線340的長度方向移動。
作為一例，天線340上配備的線圈的形狀具有四邊形剖面時，第一連接部372可配備成四邊形形狀。但不限於此，天線340上配備的線圈的形狀具有圓形剖面時，第一連接部372可配備成圓形形狀。
第二連接部373從第一連接部372延伸。第二連接部373從第一連接部372延伸，而且可在朝向第一連接部372的方向上彎曲形成。如圖6所示，第二連接部373彎曲形成，從而第二連接部373可與第一屏蔽構件361進行點接觸。因此，第二連接部373可與第一屏蔽構件361電連接。第二連接部373可以具有彈力的材質配備。例如，第二連接部373可以彈力比第一連接部372相對較大的材質配備。因此，第二連接部373可使天線340和屏蔽單元360更高效地接觸。
下文，對電漿腔室310內部的放電空間301產生的電漿的強度隨著連接單元370連接於屏蔽單元360的地點而變化的機制進行詳細描述。為便於描述，下文將與第一屏蔽構件361安裝區域對應的電漿腔室310內部的放電空間301的一個區域定義為A區域，將與第二屏蔽構件362安裝區域對應的電漿腔室310內部的放電空間301的一個區域定義為B區域。
圖7係簡要示出從上部觀察圖2的電漿腔室的樣子的圖。參照圖7，藉助在與電力端子345鄰接位置配備的第一連接構件371，第一屏蔽構件361和天線340可電連接。在藉助第一連接構件371而電連接的第一屏蔽構件361，可接入第一高頻電壓V1。另外，藉助電力端子345與接地端子346之間的中間地點配備的第二連接構件375，第二屏蔽構件362和天線340可電連接。在藉助第二連接構件375而電連接的第二屏蔽構件362，可接入第二高頻電壓V2。
接入第一屏蔽構件361的第一高頻電壓V1大於接入第二屏蔽構件362的第二高頻電壓V2。例如，第一高頻電壓V1可具有與接入電力端子345的高頻電壓對應的大小。接入電力端子345的高頻電壓在沿著天線340的長度方向向接地端子346流動期間發生電壓損耗。由於第二連接構件375位於電力端子345與接地端子346之間的中間地點，因而第二高頻電壓V2可大致具有從電力端子345接入的高頻電壓的一半大小。即，第二高頻電壓V2可具有第一高頻電壓V1的一半大小。
接入第一屏蔽構件361的第一高頻電壓V1可在放電空間301的A區域產生具有第一大小的第一電漿。另外，接入第二屏蔽構件362的第二高頻電壓V2可在放電空間301的B區域產生具有第二大小的第二電漿。因此，在A區域產生的電漿的強度可形成得大於在B區域產生的電漿的大小。
另外，本發明一實施例的連接單元370可配備成能夠沿天線340的長度方向滑動。例如，當要減小接入第一屏蔽構件361的電壓大小時，第一連接構件371可向遠離電力端子345的方向移動。另外，當要增加接入第二屏蔽構件362的電壓大小時，第二連接構件375可向靠近電力端子345的方向移動。因此，藉由多樣地變更連接單元370配備的位置以調節接入屏蔽單元360的電壓大小，從而可適宜地變更傳遞給放電空間301的電場的強度。
一般地，當在電漿發生構件配備有屏蔽構件時，屏蔽構件可遮蔽產生電漿的腔室的內部。不過，在電漿產生的初始階段，接入腔室內部空間的電場強度因屏蔽構件而減小，因而會發生初始電漿的放電效率下降的現象。
因此，根據上述本發明一實施例，屏蔽單元360可配備多個，利用多個連接單元370使各個屏蔽單元360和天線340獨立地接觸以實現電連接。因此，可區分電漿腔室310內部的放電空間301，並按放電空間301調節接入的電場強度。另外，藉由使接入天線340的高頻電力接入屏蔽單元360，可提高在放電空間301內部產生的初始電漿的放電效率。另外，藉助接入互不相同大小高頻電壓的屏蔽單元360在放電空間301產生電漿後，可調節放電空間301內部的護層（sheath）的電壓。因此，可適宜地調節接入放電空間301的離子能量的大小。結果，可最大限度減少在電漿腔室310內側面發生的蝕刻作用和反應副產物在電漿腔室310內側面沉積。
在上述本發明一實施例中，以屏蔽單元360包括第一屏蔽構件361和第二屏蔽構件362的情形為例進行了描述，但不限於此。例如，屏蔽單元360可由3個以上自然數的屏蔽構件配備，配備成包圍電漿腔室310的外側面。另外，雖然以屏蔽單元360配備多個的情形為例進行了描述，但屏蔽單元360也可配備單個，配備成包圍電漿腔室310的外側面。
再次參照圖2，擴散部400可使電漿產生部300產生的電漿擴散到處理空間101。擴散部400可包括擴散腔室410。擴散腔室410在內部具有擴散空間401。擴散空間401可使放電空間301產生的電漿擴散。擴散空間401將處理空間101和放電空間301相互連接，發揮使放電空間301產生的電漿流動到處理空間101的通道功能。
擴散腔室410可配備成大致倒漏斗形狀。擴散腔室410可具有直徑從上端向下端越來越大的形狀。擴散腔室410的內周面可以非導體形成。例如，擴散腔室410的內周面可以包含石英（Quartz）的材質配備。
擴散腔室410位於外殼110與電漿腔室310之間。擴散腔室410的上端可與電漿腔室310的下端連接。在擴散腔室410的上端與電漿腔室310的下端之間可配備有密封構件（未示出）。
下文描述的本發明一實施例的屏蔽單元和連接單元除進一步描述的情形之外，與參照圖2至圖7描述的屏蔽單元和連接單元大部分類似地配備。因此，下文重複內容不再贅述。
圖8和圖9係示出圖2的屏蔽單元的另一實施例的立體圖。參照圖8，屏蔽單元360可包圍電漿腔室310的外側面。屏蔽單元360可配備多個。例如，屏蔽單元360可沿電漿腔室310的周向分割為三部分。屏蔽單元360可包括第一屏蔽構件361、第二屏蔽構件362以及第三屏蔽構件363。第一屏蔽構件361、第二屏蔽構件362以及第三屏蔽構件363可彼此間電氣分離。雖然未示出，但第一連接構件371可電連接於第一屏蔽構件361，第二連接構件375可電連接於第二屏蔽構件362，第三連接構件376可電連接於第二屏蔽構件363。如圖8所示，當將屏蔽單元360分割為三部分時，可在放電空間301進一步提高電漿的初始放電效率。另外，可更精細地調節放電空間301內的蝕刻作用和沉積作用。
參照圖9，屏蔽單元360可配備多個。例如，屏蔽單元360可在電漿腔室310的上下方向上分割為兩部分。屏蔽單元360可包括第一屏蔽構件361和第二屏蔽構件362。第一屏蔽構件361可在與電漿腔室310的上側區域對應的區域包圍電漿腔室310的外側面。第二屏蔽構件362可在與電漿腔室310的下側區域對應的區域包圍電漿腔室310的外側面。第一屏蔽構件361和第二屏蔽構件362可彼此間電氣分離。另外，第一連接構件371可電連接於第一屏蔽構件361，第二連接構件375可電連接於第二屏蔽構件362。如圖9所示，當屏蔽單元360在上下方向上分割時，可控制放電空間301的上側區域和下側區域中的初始放電效率和蝕刻及沉積作用。
圖10和圖11係示出圖2的連接單元的另一實施例的圖。參照圖10，連接單元370可包括第一連接構件371和第二連接構件375。與前述內容一樣，第二連接構件375以與第一連接構件371大致類似結構配備，因此下文以第一連接構件371為中心進行描述。
第一連接構件371還可包括彈性構件374。彈性構件374可以彈力大的材質配備。例如，彈性構件374可以彈簧配備。彈性構件374可配置於第一連接部372與第二連接部373之間。根據一例，如圖9所示，彈性構件374的一端可結合於第二連接部373中的第二連接部373與第一屏蔽構件361進行點接觸的一個地點。彈性構件374的另一端可結合於第一連接部372中的與第二連接部373一個地點面對的另一地點。藉由彈性構件374配備於第一連接部372和第二連接部373之間，從而可使天線340和屏蔽單元360高效連接。另外，藉助彈性構件374，連接單元370可沿天線340的長度方向順利滑動。
參照圖11，第二連接部373可從第一連接部372延伸。第二連接部373可大致具有「└」字形狀。第二連接部373的沿豎直方向延伸的部分可與屏蔽單元360進行面接觸。視情況，第二連接部373也可從第一連接部372延伸，而且形成得大致具有「┐」字形狀。連接單元370的第一連接部372配備成與天線340上配備的塗層進行面接觸，第二連接部373配備成與屏蔽單元360進行面接觸，從而可從天線340向屏蔽單元360更有效地接入電壓。
圖12係簡要示出圖1的製程腔室另一實施例的圖。圖13係簡要示出從上部觀察圖12的屏蔽單元的樣子的圖。參照圖12和圖13，製程腔室60可包括外殼500、窗口單元520、氣體供應單元320以及電漿產生單元330。
外殼500可具有處理基板W的下部空間和上部空間。外殼500可包括下部體510和上部體530。下部體510可在內部具有上面開放的空間。下部體510可與後述窗口單元520組合以具有在內部處理基板W的下部空間。支撐單元120和排氣擋板140可位於下部空間。本發明一實施例的支撐單元120和排氣擋板140的構成，與圖2中描述的支撐單元120和排氣擋板140的構成類似地配備，因而對此不再贅述。
上部體530在內部可具有下面開放的空間。上部體530可與窗口單元520組合以具有在內部配置有電漿產生單元330的上部空間。
窗口單元520可包括電介質窗。窗口單元520可覆蓋下部體510的開放的上面。在窗口單元520可形成有開口。在窗口單元520形成的開口處可配置有氣體供應單元320。氣體供應單元320與圖2中描述的氣體供應單元320的構成大部分類似地配備。
電漿產生單元330可位於上部空間。天線340在上部空間可以平面型天線配備。天線340可以螺旋形狀形成。本發明一實施例的天線340除了以平面型天線配備之外，與圖2中描述的天線340類似地配備，因而對此不再贅述。
屏蔽單元360可位於上部空間。屏蔽單元360可配置於天線340與窗口單元520之間。屏蔽單元360可配備多個。例如，如圖13所示，屏蔽單元360可包括第一屏蔽構件361和第二屏蔽構件362。第一屏蔽構件361從上部觀察時，可在與包括窗口單元520中心的區域對應的區域形成。第二屏蔽構件362可在包圍第一屏蔽構件361的外側的區域形成。
第一屏蔽構件361和第二屏蔽構件362可彼此間電氣分離。另外，第一連接構件371和第二連接構件375可分別電連接於第一屏蔽構件361和第二屏蔽構件362。藉助第一連接構件371和第二連接構件375而向第一屏蔽構件361和第二屏蔽構件362接入電壓的機制與上述內容類似。因此，為避免內容重複，對此不再贅述。
圖14係簡要示出圖13的製程腔室的另一實施例的圖。參照圖14，屏蔽單元360可形成得包圍下部體510的一側壁。例如，屏蔽單元360可包圍與下部體510的上側區域對應的下部體510的一側壁。下部體510的上側區域可意指被支撐單元120支撐的基板W與窗口單元520之間區域。另外，天線340可形成得包圍屏蔽單元360的外側面，前述屏蔽單元360包圍下部體510的側壁。
以上的詳細描述是對本發明進行的舉例。另外，前述內容顯示並描述了本發明的較佳實施形態，本發明可在多樣的其他組合、變更及環境下使用。即，可在本說明書中公開的發明的概念範圍、與前述公開內容均等的範圍和/或本行業的技術或知識範圍內進行變更或修訂。前述實施例描述了用於體現本發明技術思想所需的最佳狀態，也可進行本發明具體應用領域和用途所要求的多樣變更。因此，以上的發明內容不是要將本發明限定為公開的實施形態。另外，附帶的申請專利範圍應解釋為也包括其他實施形態。
11:第一方向 12:第二方向 13:第三方向 20:設備前端模組 21:載入埠 22:支撐部 23:移送框架 25:第一移送機器人 27:移送軌道 30:處理模組 40:裝載閘腔室 50:傳輸腔室 55:第二移送機器人 60:製程腔室 100:製程處理部 101:處理空間 110:外殼 112:排氣孔 120:支撐單元 130:擋板 132:擋板孔 140:排氣擋板 142:排氣孔 200:排氣部 210:排氣管線 220:減壓構件 300:電漿產生部 301:放電空間 310:電漿腔室 315:氣體供應埠 320:氣體供應單元 322:氣體供應管 324:氣體供應源 330:電漿產生單元 340:天線 345:電力端子 346:接地端子 350:電源模組 351:電源 352:匹配器 360:屏蔽單元 361:第一屏蔽構件 362:第二屏蔽構件 363:第三屏蔽構件 371:第一連接構件 372:第一連接部 373:第二連接部 374:彈性構件 375:第二連接構件 400:擴散部 401:擴散空間 510:下部體 520:窗口單元 530:上部體 A、B:區域 C:承載架 W:基板
圖1係簡要示出本發明一實施例的處理基板設備的圖。 圖2係簡要示出圖1的基板處理設備的製程腔室中執行電漿處理製程的製程腔室的一實施例的圖。 圖3係簡要示出圖2的一實施例的電漿產生單元的立體圖。 圖4係簡要示出圖2的一實施例的屏蔽構件的立體圖。 圖5係簡要示出圖2的一實施例的第一連接構件的圖。 圖6係簡要示出圖2的第一連接構件和第一屏蔽構件相互接觸的樣子的圖。 圖7係簡要示出從上部觀察圖2的電漿腔室的樣子的圖。 圖8和圖9係示出圖2的屏蔽單元另一實施例的立體圖。 圖10和圖11係示出圖2的連接單元的另一實施例的圖。 圖12係簡要示出圖1的製程腔室的另一實施例的圖。 圖13係簡要示出從上部觀察圖12的屏蔽單元的樣子的圖。 圖14係簡要示出圖13的製程腔室的另一實施例的圖。
60:製程腔室
100:製程處理部
101:處理空間
110:外殼
112:排氣孔
120:支撐單元
130:擋板
132:擋板孔
140:排氣擋板
142:排氣孔
200:排氣部
210:排氣管線
220:減壓構件
300:電漿產生部
301:放電空間
310:電漿腔室
315:氣體供應埠
320:氣體供應單元
322:氣體供應管
324:氣體供應源
330:電漿產生單元
340:天線
350:電源模組
351:電源
352:匹配器
360:屏蔽單元
370:連接單元
400:擴散部
401:擴散空間
W:基板

Claims (20)

  1. 一種基板處理設備，其包括： 製程處理部，前述製程處理部提供處理基板的處理空間；及 電漿產生部，前述電漿產生部配備於前述製程處理部上部，從製程氣體產生電漿； 其中，前述電漿產生部包括： 電漿腔室，前述電漿腔室在內部形成有放電空間； 屏蔽單元，前述屏蔽單元包圍前述電漿腔室的外部； 天線，前述天線在前述屏蔽單元的外側包圍前述屏蔽單元，供高頻電力接入；及 連接單元，前述連接單元將前述屏蔽單元和前述天線電連接。
  2. 如請求項1所述之基板處理設備，其中，前述屏蔽單元包括： 第一屏蔽構件，前述第一屏蔽構件沿前述電漿腔室的周向包圍前述電漿腔室的一側面；及 第二屏蔽構件，前述第二屏蔽構件與前述第一屏蔽構件面對，包圍與前述電漿腔室的一側面相向的另一側面； 其中，前述第一屏蔽構件和前述第二屏蔽構件相互組合以包圍前述電漿腔室的外側面。
  3. 如請求項2所述之基板處理設備，其中，前述第一屏蔽構件和前述第二屏蔽構件彼此間電氣分離。
  4. 如請求項3所述之基板處理設備，其中，在前述天線的上側端部形成有供高頻電力接入的電力端子，在前述天線的下側端部形成有接地的接地端子； 前述連接單元包括： 第一連接構件，前述第一連接構件將前述天線的第一地點和前述第一屏蔽構件直接電連接；及 第二連接構件，前述第二連接構件將前述天線的第二地點和前述第二屏蔽構件直接電連接； 其中，前述第一地點至前述電力端子的距離與前述第二地點至前述電力端子的距離不同地配備。
  5. 如請求項4所述之基板處理設備，其中，前述第一地點位於前述天線的上側區域， 前述第二地點位於前述天線的中間區域。
  6. 如請求項1所述之基板處理設備，其中，前述連接單元配備成能沿前述天線的長度方向移動。
  7. 如請求項6所述之基板處理設備，其中，前述連接單元包括： 第一連接部，前述第一連接部與前述天線接觸；及 第二連接部，前述第二連接部沿著從前述第一連接部朝向前述屏蔽單元的方向延伸以與前述屏蔽單元接觸。
  8. 如請求項7所述之基板處理設備，其中，前述第一連接部形成為包圍前述天線的外側面，配備成能沿前述天線的外側面滑動。
  9. 如請求項8所述之基板處理設備，其中，前述第一連接部與前述天線進行面接觸， 前述第二連接部與前述屏蔽單元進行點接觸。
  10. 如請求項8所述之基板處理設備，其中，前述第一連接部與前述天線進行面接觸， 前述第二連接部與前述屏蔽單元進行面接觸。
  11. 如請求項9所述之基板處理設備，其中，前述第二連接部在朝向前述第一連接部的方向上彎曲形成。
  12. 如請求項9所述之基板處理設備，其中，前述第二連接部以具有彈力的材質配備， 在前述第二連接部和前述屏蔽單元進行點接觸的前述第二連接部一個地點和與前述一個地點面對的前述第一連接部另一地點之間，還配備有彈性構件。
  13. 如請求項1至12中任一項所述之基板處理設備，其中，前述屏蔽單元的上下方向的長度配備成與前述天線的上下方向的長度對應或更大。
  14. 一種基板處理設備，其包括： 腔室，前述腔室提供電漿產生區域； 天線，前述天線鄰接前述腔室配置，具有供高頻電力接入的電力端子和接地的接地端子； 屏蔽單元，前述屏蔽單元配置於前述腔室與前述天線之間；及 連接單元，前述連接單元將前述屏蔽單元和前述天線電連接。
  15. 如請求項14所述之基板處理設備，其中，前述天線配置成包圍前述腔室的外側， 前述屏蔽單元包括沿包圍前述腔室的方向隔開配置的第一屏蔽構件和第二屏蔽構件， 其中，前述第一屏蔽構件和前述第二屏蔽構件彼此間電氣分離。
  16. 如請求項15所述之基板處理設備，其中，前述連接單元包括： 第一連接構件，前述第一連接構件連接前述第一屏蔽構件和前述天線的第一地點；及 第二連接構件，前述第二連接構件連接前述第二屏蔽構件和前述天線的第二地點； 其中，前述第一地點和前述第二地點距前述電力端子的距離彼此不同。
  17. 如請求項14所述之基板處理設備，其中，前述連接單元配備成能沿前述天線的長度方向移動。
  18. 如請求項17所述之基板處理設備，其中，前述連接單元包括： 第一連接部，前述第一連接部與前述天線接觸；及 第二連接部，前述第二連接部沿從前述第一連接部朝向前述屏蔽單元的方向延伸以與前述屏蔽單元接觸。
  19. 如請求項18所述之基板處理設備，其中，前述第一連接部形成為包圍前述天線的外側面以與前述天線進行面接觸，並配備成能沿前述天線的外側面滑動， 前述第二連接部在朝向前述第一連接部的方向上彎曲形成以與前述屏蔽單元進行點接觸。
  20. 如請求項19所述之基板處理設備，其中，前述第二連接部以具有彈力的材質配備， 在前述第二連接部和前述屏蔽單元進行點接觸的前述第二連接部一個地點和與前述一個地點面對的前述第一連接部另一地點之間，還配備有彈性構件。
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