TWI834658B - 用於處理基板的設備 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及一種基板處理設備，包括：腔室；設置在腔室上的第一電極；設置在第一電極下的第二電極，第二電極包含多個開口；從第一電極延伸到第二電極的多個開口的多個突起電極；與第二電極相對並支撐基板的基板支架；在第一電極的下表面與第二電極的上表面之間的第一放電區域；在突起電極的側表面與第二電極的開口內表面之間的第二放電區域；在突起電極的下表面與第二電極的開口內表面之間的第三放電區域；以及在第二電極和基板之間的第四放電區域，其中在第一放電區域至第四放電區域中至少其中一者中產生電漿。

Description

用於處理基板的設備
本發明涉及一種基板處理設備，其在基板上執行如沉積製程和蝕刻製程的處理製程。
通常，應在基板上形成薄膜層、薄膜電路圖案或光學圖案，以製造太陽能電池、半導體裝置、平板顯示裝置等。為此，執行處理製程，而處理製程的示例包括在基板上沉積包含特定材料的薄膜的沉積製程(deposition porcess)、通過使用光敏材料選擇性地曝光部分薄膜的黃光製程(photo process)、用於去除薄膜上選擇性曝光的部分以形成圖案的蝕刻製程(etching process)等。
先前技術的基板處理設備包括支撐基板的支撐部分和設置在支撐部分上的電極單元。先前技術的基板處理設備通過使用電極單元產生電漿，因此，在基板上執行處理製程。
然而，在先前技術的基板處理設備中，不考慮區分使用電極單元以產生電漿的區域和不產生電漿的區域，因此產生施行於基板上的處理製程的效率降低的問題。
本發明係設計用於解決上述問題，且本發明係用於提供一種基板處理設備，用於提高在基板上執行的處理製程的效率。
為了實現上述目的，本發明可以包括下述元件。
根據本發明的處理基板的設備可包括：一腔室；設置在腔室上的第一電極；設置在第一電極下面的第二電極，第二電極包括多個開口；從第一電極延伸到第二電極的多個開口的多個突起電極；與第二電極相對並支撐一基板的一基板支架；在第一電極的一下表面與第二電極的一上表面之間的一第一放電區域；在突起電極的一側表面與第二電極的一開口內表面之間的一第二放電區域；在突起電極的一下表面與第二電極的開口內表面之間的一第三放電區域；以及在第二電極和基板之間的一第四放電區域。電漿電漿可以在第一放電區域至第四放電區域中至少其中一者中產生。
根據本發明的處理基板的設備可包括：一腔室；設置在腔室上的第一電極；設置在第一電極下面的第二電極；從該第一電極延伸至該第一電極的下方的多個突起電極；穿過該第二電極的一第一開口；設置在與該第一開口間隔開的一位置並穿過該第二電極的一第二開口；以及設置在與該第一開口和該第二開口間隔開的一位置並穿過該第二電極的一第三開口。在該第一開口至該第三開口中，該第二電極的一下表面的一開口面積大於該第二電極的該上表面的一開口面積。
根據本發明的處理基板的設備可包括：一腔室；設置在該腔室上的一第一電極；設置在該第一電極下的一第二電極，該第二電極包含多個開口；從該第一電極延伸至該第二電極的該些開口的多個突起電極；以及與該第二電極相對並支撐一基板的一基板支架。在該第二電極的一開口中，該第二電極該上表面的一開口面積可以不同於該第二電極的一下表面的一開口面積。
根據本發明，可以獲得以下效果。
實施本發明可使得電漿基於製程條件不在不需要電漿的區域中產生，因此，可減少在不需要電漿的區域中電漿的出現引起的自由基的損失量，且可降低在不需要電漿的區域中施行非預期的沉積引起的污染發生率。
可實施本發明以使得電漿基於製程條件僅在需要電漿的區域中產生，因而可在需要電漿的區域中增加電漿密度和分解效率。
在下文中，將參考附圖詳細描述根據本發明的基板處理設備的實施例。
參考圖1和圖2，根據本發明的基板處理設備1在基板S上執行處理製程。例如，根據本發明的基板處理設備1可在基板S上執行沉積薄膜的沉積製程和去除沉積在基板S上的部分薄膜的蝕刻製程中的至少一者。例如，根據本發明的基板處理設備1可以執行如化學氣相沉積（CVD）製程或原子層沉積（ALD）製程等沉積製程。根據本發明的基板處理設備1包括基板支架2、第一電極3、第二電極4、開口5和突起電極6。
參見圖1，基板支架2支撐基板S。基板支架2可設置為與第二電極4相對。基板S可由基板支架2支撐。當基板支架2設置在第二電極4下方時，基板S可由基板支架2的上表面支撐。因此，基板S可由基板支架2支撐而在垂直方向（Z軸方向）上設置於基板支架2和第二電極4之間。基板S可以是半導體基板、晶片等。基板支架2可支撐多個基板S。基板支架2可連接到腔室100，腔室100提供執行處理製程的處理空間。基板支架2可設置在腔室100內。基板支架2可為可旋轉地連接到腔室100。在此情況下，基板支架2可連接到提供旋轉力的旋轉單元。旋轉單元可旋轉基板支架2以旋轉由基板支架2支撐的基板S。
參見圖1和圖2，第一電極3設置在腔室100的上部。第一電極3可設置為位於腔室100的上部的第二電極4上。第一電極3可在向上方向UD（箭頭方向）上與第二電極4分開一特定距離。第一電極3可耦接到腔室100而設置於腔室100中。第一電極3可用於產生電漿。第一電極3可為整體呈四邊形板的形狀，但不限於此，也可為能夠產生電漿的其他形狀，例如圓板形狀。
參見圖1和圖2，第二電極4設置在第一電極3的下部。第二電極4可以設置在基板支架2上。第二電極4可設置成與基板支架2在向上方向UD（箭頭方向）上隔開一特定距離。第二電極4可耦接到腔室100而得以設置於腔室100中。第二電極4可用於產生電漿。第二電極4可為整體呈四邊形板的形狀，但不限於此，也可為能夠產生電漿的其他形狀，例如圓板形狀。
當第二電極4設置在第一電極3下方時，第二電極4可設置成使其上表面41面向第一電極3以及其下表面42面向基板支架2。在此情況下，第一電極3可設置成使其下表面31面向第二電極4的上表面41。第一電極3的下表面31和第二電極4的上表面41可於垂直方向（Z軸方向）上彼此分開一特定距離。
可施加射頻（RF）功率到第二電極4和第一電極3其中之一者，而另一個電極可接地。因此，可通過第二電極4和第一電極3之間的電場所引起的放電產生電漿。可施加RF功率到第二電極4，而第一電極3可接地。第二電極4可接地，而RF功率可施加到第一電極3。
參考圖1和圖2，可提供穿過第二電極4的開口5。可提供穿過第二電極4的上表面41和第二電極4的下表面42的開口5。開口5可設置成完全地圓柱形狀，但不限於此，也可以設置為如長方體形狀的其他形狀。可在第二電極4中提供多個開口5。在此情況下，開口5可以設置成彼此相隔開的位置。
參見圖1和圖2，突起電極6從第一電極3延伸並延伸到第二電極4中的開口5。突起電極6可以沿向下方向DD(箭頭方向)從第一電極3突出。在此情況下，突起電極6可以從位於第一電極3的下表面31的開口5上的部分突出。也就是說，突起電極6可以設置在與開口5對應的位置處。突起電極6可以耦接到第一電極3的下表面31。突起電極6和第一電極3可為一體。當第一電極3接地時，突起電極6可通過第一電極3接地。當RF功率施加到第一電極3時，該RF功率可通過第一電極3施加到突起電極6。
根據本發明的基板處理設備1可包括多個突起電極6。在此情況下，第二電極4可包括多個開口5。突起電極6可設置在彼此間隔開的位置處。突起電極6可突出位於第一電極3的下表面31的開口5上的部分。也就是說，突起電極6可設置在分別對應於開口5的位置處。
於此，根據本發明的基板處理設備1可包括第一放電區域10、第二放電區域20、第三放電區域30和第四放電區域40。
第一放電區域10可設置在第一電極3的下表面31和第二電極4的上表面41之間。於垂直方向(Z軸方向)，第一放電區域10可設置在第一電極3和第二電極4之間。
第二放電區域20可設置在突起電極6的側表面61和第二電極4的開口內表面43之間。開口5設置成穿過第二電極4，因此，開口內表面43是設置在第二電極4的內側的表面。插入突起電極6的開口5的部分可設置在第二放電區域20的內側。也就是說，第二放電區域20可設置為圍繞突起電極6的插入開口5的部分。於垂直方向(Z軸方向)，第二放電區域20可設置在第一放電區域10下方。
第三放電區域30可設置在突起電極6的下表面62和開口內表面43之間。於垂直方向（Z軸方向），第三放電區域30可設置在第二放電區域20的下側和突起電極6的下側之間。
第四放電區域40可設置在第二電極4和基板S之間。於垂直方向（Z軸方向），第四放電區域40可設置在第二電極4的下表面42和基板支架2之間。
根據本發明的基板處理設備1可在第一放電區域10至第四放電區域40的至少其中之一個區域中產生電漿。根據本發明的基板處理設備1可僅在第一放電區域10至第四放電區域40的其中一個區域中產生電漿，或者也可在第一放電區域10至第四放電區域40的其中兩個或更多個區域中產生電漿。
因此，根據本發明的基板處理設備1可實現僅在與基板S上執行的處理製程的種類、沉積條件如在執行沉積製程時沉積在基板S上的薄膜層的種類、厚度和均勻性，以及如基板S的區域的製程條件相對應的區域中產生電漿。因此，根據本發明的基板處理設備1可以獲得以下效果。
首先，根據本發明的基板處理設備1可基於製程條件在不需要電漿的區域中不產生電漿，因此，可減少在不需要電漿的區域中因電漿的出現所引起的損失的自由基的量。而且，根據本發明的基板處理設備1可降低在不需要電漿的區域中進行非預期的沉積所引起的污染發生率。
其次，根據本發明的基板處理設備1可基於製程條件僅在需要電漿的區域中產生電漿，因此可在需要電漿的區域中增加電漿密度和分解效率(decomposition efficiency)。
於此，基於產生電漿的區域的位置和不產生電漿的區域的位置，根據本發明的基板處理設備1可包括與第一電極3、第二電極4和突起電極6相關聯的各種實施例。將參考附圖順序地描述這些實施例。在圖3至圖7中，陰影線部分表示產生電漿的放電區域，無陰影線部分表示不產生電漿的放電區域。
首先，如圖2所示，這些實施例可以被實現為包括第一距離D1、第一距離D2、第三距離D3和第四距離D4。
第一距離D1對應於第二電極4的上表面41與第二電極4的下表面42之間的距離。於垂直方向（Z軸方向），第一距離D1可對應於第二電極4的厚度。
第二距離D2對應於第一電極3的下表面31與第二電極4的上表面41之間的距離。於垂直方向（Z軸方向），第二距離D2可對應於第一電極3和第二電極4彼此間隔開的間隔。
第三距離D3對應於從第一電極3的下表面31到突起電極6的下表面62的距離。於垂直方向（Z軸方向），第三距離D3可對應於突起電極6從第一電極3的下表面31突出到第一電極3下方的部分的長度。
第四距離D4對應於突起電極6的側表面61與第二電極4的開口內表面43之間的距離。於垂直方向（Z軸方向），第四距離D4可對應於突起電極6和第二電極4彼此間隔開的間隔。
接下來，參考圖3，第一實施例可在所有的第一放電區域10至第四放電區域40中產生電漿。在此情況下，第一距離D1至第四距離D4可以實現為具有能夠在所有的第一放電區域10至第四放電區域40中產生電漿的尺寸。例如，第一距離D1至第四距離D4各可以實現為具有3mm或更大的尺寸。在第一實施例中，電漿密度和分解效率可以在所有的第一放電區域10至第四放電區域40中增加。在根據本發明的基板處理設備1對基板S執行CVD處理的情況下，第一實施例可增強增加電漿密度的效果。在根據本發明的基板處理設備1對基板S執行ALD處理的情況下，第一實施例可增強提高分解效率的效果。
在第一實施例中，第一距離D1可實現為大於第二距離D2。第三距離D3可實現為大於第二距離D2。第三距離D3可使得突起電極6的下表面62通過開口5位於第二電極4中。第四距離D4可實現為大於第二距離D2。
接下來，參考圖4，第二實施例可使得電漿不在第一放電區域10中產生並且在第二放電區域20至第四放電區域40中產生。在此情況下，第二距離D2可具有在第一放電區域10中不產生電漿的尺寸。例如，第二距離D2可為具有小於3mm的尺寸。第一距離D1、第三距離D3和第四距離D4可以實現為具有使得電漿能夠在所有第二放電區域20至第四放電區域40中產生的尺寸。例如，第一距離D1、第三距離D3和第四距離D4各可為具有3mm或更大的尺寸。在第二實施例中，在第一放電區域10中損失的自由基的量可減少，且在所有第二放電區域20至第四放電區域40中電漿密度和分解效率可增加。在根據本發明的基板處理設備1對基板S執行CVD處理的情況下，第二實施例可增強增加電漿密度的效果。在根據本發明的基板處理設備1對基板S執行ALD處理的情況下，第二實施例可增強提高分解效率的效果。
在第二實施例中，第一距離D1可實現為大於第二距離D2。第三距離D3可實現為大於第二距離D2。第三距離D3可使得突起電極6的下表面62通過開口5位於第二電極4中。第四距離D4可實現為大於第二距離D2。
接下來，參考圖5，第三實施例可使得在第二放電區域20中不產生電漿。而且，第三實施例可在所有第一放電區域10、第三放電區域30和第四放電區域40中產生電漿。在此情況下，第四距離D4可實現為具有允許在第二放電區域20中不產生電漿的尺寸。第四距離D4可實現為具有小於第二距離D2的尺寸的尺寸。例如，第四距離D4可具有小於3mm的尺寸。第一距離D1至第三距離D3可實現為具有能夠在所有第一放電區域10、第三放電區域30和第四放電區域40中產生電漿的尺寸。例如，第一距離D1至第三距離D3中各可具有3mm或更大的尺寸。在第三實施例中，在第二放電區域20中，損失的自由基量可減少，且電漿密度和分解效率可在第一放電區域10、第三放電區域30和第四放電區域40中增加。在根據本發明的基板處理設備1對基板S執行CVD處理的情況下，第三實施例可增強增加電漿密度的效果。在根據本發明的基板處理設備1對基板S執行ALD處理的情況下，第三實施例可增強提高分解效率的效果。
在第三實施例中，第一距離D1可實現為大於第二距離D2。第三距離D3可實現為大於第二距離D2。第三距離D3可使得突起電極6的下表面62通過開口5位於第二電極4中。第四距離D4可以實現為小於第二距離D2。
接下來，參考圖6，第四實施例可使得在第一放電區域10和第二放電區域20中不產生電漿。而且，第四實施例可實現為在所有第三放電區域30和第四放電區域40中產生電漿。在此情況下，第二距離D2可實現為具有允許在第一放電區域10中不產生電漿的尺寸。例如，第二距離D2可具有小於3mm的尺寸。第四距離D4可實現為具有允許不在第二放電區域20中產生電漿的尺寸。第四距離D4可實現為具有小於第二距離D2的尺寸的尺寸。例如，第四距離D4可具有小於3mm的尺寸。第三距離D3可實現為具有能夠在所有第三放電區域30和第四放電區域40中產生電漿的尺寸。例如，第三距離D3可具有3mm或更大的尺寸。在第四實施例中，在第一放電區域10和第二放電區域20中，損失的自由基量可減少，且電漿密度可在第三放電區域30和第四放電區域40中增加。
在第四實施例中，第一距離D1可實現為大於第二距離D2。第三距離D3可實現為大於第二距離D2。第三距離D3可使得突起電極6的下表面62通過開口5位於第二電極4中。第三距離D3可實現為等於第二距離D2。在此情況下，突起電極6可設置成以使下表面62不插入開口5。第四距離D4可實現為小於第二距離D2。
接下來，參考圖7，第五實施例可使得電漿不在第一放電區域10至第三放電區域30中產生。而且，第五實施例可實現為在第四放電區域40中產生電漿。在此情況下，第二距離D2可實現為具有允許在第一放電區域10中不產生電漿的尺寸。例如，第二距離D2可具有小於3mm的尺寸。第四距離D4可實現為具有允許不在第二放電區域20中產生電漿的尺寸。第四距離D4可實現為具有小於第二距離D2的尺寸。例如，第四距離D4可具有小於3mm的尺寸。第三距離D3可實現為具有允許電漿不在第三放電區域30中產生的尺寸。第三距離D3可實現為具有大於第一距離D1和第二距離D2的總和的尺寸。例如，第三放電區域30的高度可於垂直方向（Z軸方向）小於3mm。第五實施例可產生具有適於形成需要孔隙率的膜的密度的電漿。
在第五實施例中，第一距離D1可實現為大於第二距離D2。第三距離D3可實現為大於第一距離D1和第二距離D2的總和。在此情況下，突起電極6可設置在與第二電極4的下表面42在朝向下部的方向上間隔開的位置處。也就是說，突起電極6可設置為突出到第二電極4下方的位置。第三距離D3可實現為等於第一距離D1和第二距離D2的總和。在此情況下，突起電極6的下表面62和第二電極4的下表面42可於垂直方向（Z軸方向）上設置在相同的位置。第四距離D4可實現為小於第二距離D2。
接下來，參考圖8，第六實施例可僅在第一放電區域10中產生電漿。而且，第六實施例可使得電漿不在第二放電區域20至第四放電區域40中產生。在此情況下，第三距離D3可實現為具有小於第二距離D2的尺寸。因此，從第一電極3的下表面31突出的突起電極6的長度可短於第一電極3的下表面31與第二電極4的上表面41所間隔開的間隔。在此情況下，突起電極6可設置成使得突起電極6不插入開口5中，且突起電極6的下表面62在向上方向UD（箭頭方向）上與開口5間隔開。在第六實施例中，電漿可以增加與基板S間隔開的距離，從而降低基板S和在基板S上形成的薄膜被電漿損壞的風險。在第六實施例中，第三距離D3可以是第二距離D2的0.7倍或更多倍，且可以小於第二距離D2。在第六實施例中，可省略第二放電區域20（圖5中所示）。
接下來，參考圖9，第七實施例可僅在第一放電區域10中產生電漿。而且，第七實施例可使得電漿不在第二放電區域20至第四放電區域40中產生。在此情況下，第三距離D3和第二距離D2可具有相同的尺寸。因此，從第一電極3的下表面31突出的突起電極6的長度和第一電極3的下表面31與第二電極4的上表面41間隔開的間隔可為相同。在此情況下，突起電極6可設置成使得突起電極6不插入開口5並且突起電極6的下表面62接觸開口5的上表面。第七實施例可降低基板S和基板S上形成的薄膜被電漿損壞的風險，而且，可進一步提高第一放電區域10中產生的分解效率和電漿密度。在第七實施例中，可省略第二放電區域20（如圖5所示）。
接下來，參考圖10，第八實施例可在第一放電區域10和第二放電區域20中產生電漿。而且，第八實施例可使得電漿不在第三放電區域30和第四放電區域40中產生。在此情況下，第三距離D3可實現為具有大於第二距離D2的尺寸。因此，從第一電極3的下表面31突出的突起電極6的長度可比第一電極3的下表面31與第二電極4的上表面41間隔開的間隔長。在此情況下，突起電極6可設置成使得突起電極6不插入開口5中並且突起電極6的下表面62在向下方向UD（箭頭方向）上與開口5的上表面間隔開。第八實施例可降低基板S和在基板S上形成的薄膜被電漿損壞的風險，並且可在第一放電區域10和第二放電區域20中產生電漿，因此，與第七實施例相比，第八實施例可進一步提高分解效率和電漿密度。而且，第八實施例可增加空心陰極效應(hollow cathode effect)，因此，可更加提高在基板上執行的處理製程的效率。在第八實施例中，第三距離D3可以是第二距離D2的1.3倍或更小，且可大於第二距離D2。
接下來，參考圖11，第九實施例可在第一放電區域10至第四放電區域40中產生電漿。在此情況下，第三距離D3可實現為具有大於第一距離D1和第二距離D2的總和的大小（如圖10所示）。因此，突起電極6可設置為從第二電極4的下表面42突出。在此情況下，與基板S間隔開的突起電極6的距離62D可為小於與基板S間隔開的第二電極4的下表面42的距離42D。第九實施例可在所有的第一放電區域10至第四放電區域40中產生電漿，因此，與上述實施例相比，第九實施例可進一步提高分解效率和電漿密度。在第九實施例中，第三距離D3可以是第一距離D1和第二距離D2之和的1.3倍或更小倍（如圖10所示）且可大於第一距離D1和第二距離D2的總和（如圖10所示）。在第九實施例中，可省略第三放電區域30（如圖10所示）。
參照圖1至圖12，可以實現根據本發明的基板處理設備1，使得第三距離D3在第一電極3的整個表面中是相同的。如圖12所示，第一電極3的整個表面表示第一電極3的整個下表面31。在此情況下，在第一電極3的整個下表面31中，突起電極6可從第一電極3的下表面31突出相同的長度。
參照圖12和圖13，可以實現根據本發明的基板處理設備1，使得第三距離D3在第一電極3的整個表面上不同。在此情況下，突起電極6可以從第一電極3的下表面31突出不同的長度。
參照圖12和圖13，可以實現根據本發明的基板處理設備1，使得第三距離D3在第一電極3的中間部CA和中間部CA的週邊部SA中不同。中間部CA是從第一電極3的下表面31中的週邊部SA向內設置的部分。週邊部SA可以設置為圍繞中間部SA。多個突起電極6可以設置在中間部CA和週邊部SA的每一個者中。
如圖13所示，設置在中間部CA中的突起電極6的第三距離D3可大於設置在週邊部SA中的突起電極的第三距離D3'(如圖13所示)。在此情況下，設置在中間部CA中的突起電極6從第一電極3的下表面31突出的長度可長於設置在週邊部SA中的突起電極6從第一電極3的下表面31突出的長度。
雖然未繪示，設置在中間部CA中的突起電極6的第三距離D3也可實現為小於設置在週邊部SA中的突起電極的第三距離D3'(如圖13所示)。在此情況下，設置在中間部CA中的突起電極6從第一電極3的下表面31突出的長度可短於設置在週邊部SA中的突起電極6從第一電極3的下表面31突出的長度。
雖然未繪示，第三距離D3也可以被實施為在從中間部CA到週邊部SA的方向上增加。在此情況下，相較於突起電極6設置在中間部CA中的情況，在突起電極6設置於週邊部SA中的情況中，突起電極6從第一電極3的下表面31突出的長度增加更多。
雖然未繪示，第三距離D3也可被實施為在從中間部CA到週邊部SA的方向上減小。在此情況下，相較於突起電極6設置在中間部CA中的情況，在突起電極6設置於週邊部SA中的情況中，突起電極6從第一電極3的下表面31突出的長度減少更多。
參見圖14和圖15，根據本發明的基板處理設備1可包括第一氣體分配孔7。
第一氣體分配孔7將第一氣體分配到第一放電區域10。第一氣體可以是用於產生電漿的氣體或用於在基板S上執行處理製程的氣體。第一氣體可以是用於產生電漿的氣體與用於在基板S上執行處理製程的氣體混合的混合氣體。
如圖14所示，第一氣體分配孔7可垂直地穿過第一電極3。在此情況下，第一氣體分配孔7可穿過第一電極3的下表面31和第一電極3的上表面32。在此情況下，緩衝空間200可設置在第一電極3上。當第一氣體供應設備（未繪示）將第一氣體供應到緩衝空間200時，第一氣體可以從緩衝空間200供應到第一氣體分配孔7，然後可通過第一氣體分配孔7分配到第一放電區域10。
如圖15所示，第一氣體分配孔7可與第一氣體流動路徑70連通。第一氣體流動路徑70設置在第一電極3中。第一氣體流動路徑70可於第一電極3中為水平方向（X軸方向）。第一氣體分配孔7可設置成使得第一氣體分配孔7的一側穿過第一電極3的下表面31，並且第一氣體分配孔7的另一側與第一氣體流動路徑70連通。當第一氣體供應設備將第一氣體供應到第一氣體流動路徑70時，第一氣體可沿著第一氣體流動路徑70供給第一氣體分配孔7，然後，可通過第一氣體分配孔7分配到第一放電區域10。
參見圖16和圖17，根據本發明的基板處理設備1可包括第二氣體分配孔8。
第二氣體分配孔8將第二氣體分配到第三放電區域30。第二氣體可以是用於產生電漿的氣體或用於在基板S上執行處理製程的氣體。第二氣體可以是用於產生電漿的氣體與用於在基板S上執行處理製程的氣體混合的混合氣體。
如圖16所示，第二氣體分配孔8可穿過第一電極3和突起電極6。在此情況下，第二氣體分配孔8可以設置成穿過第一電極3的上表面32和突起電極6的下表面62。第二氣體分配孔8可穿過第一電極3的上表面32以與緩衝空間200連通並且可穿過突起電極6的下表面62以與第三放電區域30連通。當第二氣體供應設備（未繪示）將第二氣體供應到緩衝空間200時，第二氣體可從緩衝空間200供應到第二氣體分配孔8，然後，可通過第二氣體分配孔8分配到第三放電區域30。
如圖17所示，第二氣體分配孔8可與第二氣體流動路徑80連通。第二氣體流動路徑80設置在第一電極3中。第二氣體流動路徑80可設置在第一電極3中的水平方向（X軸方向）上。第二氣體分配孔8可設置成使得第二氣體分配孔8的一側穿過突起電極6的下表面62，並且第二氣體分配孔8的另一側與第二氣體流動路徑80連通。當第二氣體供應設備將第二氣體供應到第二氣體流動路徑80時，第二氣體可在沿著第二氣體流動路徑80流動時被供應到第二氣體分配孔8，然後，可通過第二氣體分配孔8分配到第三氣體分配孔。
在下文中，將參考附圖詳細描述根據本發明的修改實施例的基板處理設備1。
參照圖1和圖18，根據本發明的修改實施例的基板處理設備1包括基板支架2、第一電極3、第二電極4、開口5和突起電極6。第一電極3，第二電極4和突起電極6各與上述根據本發明的基板處理設備1的描述相同，因而省略詳細描述。
在根據本發明的修改實施例的基板處理設備1中，開口5可以實現為如下。
開口5可設置成穿過第二電極4。開口5可設置成穿過第二電極4的上表面41和第二電極4的下表面42。
供應至開口5的氣體可以是用於產生電漿的氣體或用於在基板S上執行處理製程的氣體。該氣體也可以是用於產生電漿的氣體與用於在基板S上執行處理製程的氣體混合的混合氣體。
供應到開口5的氣體可以是從第一氣體分配孔7分配的氣體（如圖14和圖15所示）。供應到開口5的氣體也可以是從第二氣體分配孔8分配的氣體（如圖16和圖17所示）。從第一氣體分配孔7和第二氣體分配孔8其中之一分配的氣體可供應到開口5。從第一氣體分配孔7和第二氣體分配孔8中的每一個分配的氣體可以供應到開口5。在此情況下，從第一氣體分配孔7分配的氣體和從第二氣體分配孔8分配的氣體可以在開口5中混合。
開口5可以設置成完全地圓柱形狀，但不限於此，而是也可設置成如長方體等其他形狀。開口5可在第二電極4中設置為多個。在此情況下，開口5可設置在彼此分開的位置處。
於此，根據本發明的修改實施例的基板處理設備1可以包括開口5的各種實施例。可以參考附圖順序地描述開口5的實施例。
首先，參照圖18，在根據第一實施例的開口5中，可以同等地提供開口面積5a(下文中稱為「第一開口面積5a」)]和開口面積5b(以下稱為「第二開口面積5b'」)。第一開口面積5a是穿過第二電極4的上表面41的開口5的部分區域。第二開口面積5b是穿過第二電極4的下表面42的開口5的部分區域。第一開口面積5a和第二開口面積5b各可以是相對於水平方向（X軸方向）的橫截面的區域。
開口5可以設置成從第一開口面積5a延伸到第二開口面積5b但不會改變橫截面的尺寸。於此，橫截面是相對於水平方向（X軸方向）的表面。當根據第一實施例的開口5具有圓形橫截面時，上表面的內徑可以與下表面的內徑相同。上表面的內徑對應於第一開口面積5a，下表面的內徑對應於第二開口面積5b。
接下來，參考圖19，在根據第二實施例的開口5中，可以提供不同的第一開口面積5a和第二開口面積5b。因此，在根據第二實施例的開口5中，由於第一開口面積5a和第二開口面積5b之間的尺寸差異，可通過改變氣體的流速來調節氣體的停留時間。根據第二實施例，氣體的流速是氣體流過開口5的速度。氣體的停留時間是從根據第二實施例的氣體供應到開口5到根據第二實施例的氣體從開口5排出所經歷的時間。隨著氣體的流速降低，氣體的停留時間增加。而且，當根據第二實施例將射頻（RF）功率施加到開口5時，可利用第一開口面積5a和第二開口面積5b之間的尺寸差來調節氣體的流速和停留時間以調節電子密度(electron density)。電子密度表示每單位體積的電子數。
因此，通過使用第一開口面積5a和第二開口面積5b之間的尺寸差異，根據本發明的修改實施例的基板處理設備1可調節氣體的流速、氣體的停留時間、以及對應於在基板S上執行的處理製程的種類、沉積條件如當執行沉積製程時沉積在基板S上的薄膜層的種類、厚度和均勻性、以及處理條件如基板S的區域的電子密度。因此，根據本發明的修改實施例的基板處理設備1可以提高在基板S上執行的處理製程的效率。
在根據第二實施例的開口5中，第二開口面積5b可形成為大於第一開口面積5a。例如，當根據第二實施例的開口5具有圓形橫截面時，下表面的內徑可以設置為大於上表面的內徑。因此，在從突起電極6分配氣體的情況下，當氣體分配到對應於第一開口面積5a的部分並且第一次擴散時，流速可能第一次降低，然後，當氣體分配到對應於第二開口面積5b的部分並且第二次擴散時，流速可以第二次降低。因此，在根據第二實施例的開口5中，氣體的流速可有主要與第二次地降低，因此可以將氣體的流速降低得更慢。因此，根據第二實施例的開口5可進一步延長氣體的停留時間，且可更增加電子密度。
根據第二實施例的開口5可包括具有第一高度51H的第一區51和在通過方向上具有第二高度52H的第二區52。
第一區51對應於根據第二實施例的開口5的上部。第一區51可於垂直方向（Z軸方向）上位於第二區52上。第一區51在垂直方向（Z軸方向）上具有第一開口面積5a。第一區51具有第一高度51H。第一高度51H表示第一區51於垂直方向（Z軸方向）的長度。第一區51的上端可通過第二電極4的上表面。第一區51的下端可連接到第二區52。
第二區52對應於根據第二實施例的開口5的下部。第二區52可具有第二高度52H。第二高度52H表示第二區52於垂直方向（Z軸方向）上的長度。第二區52的上端可連接到第一區51。在此情況下，第二區52的上端可具有第一開口面積51a。第二區52的下端可穿過第二電極4的下表面42。在此情況下，第二區52的下端可具有第二開口面積5b。
第二區52可設置成沿第二高度52H逐漸變細。在此情況下，可以提供第二區52，使得當第二區52從連接到第一區51的上端沿向下方向DD（箭頭方向）延伸時，橫截面的尺寸增大。因此，當氣體從第一區51進入第二區52並擴散時，流速可能會降低，然後，隨著氣體在沿第二區52流動時逐漸地和額外地擴散，流速可能額外地降低。因此，與根據第一實施例的開口5相比，根據第二實施例的開口5可將氣體降至更慢的流速，從而更加延長了氣體的停留時間並更增加了電子密度。
例如，當根據第二實施例的開口5具有圓形橫截面時，第二區52可為截頭錐形狀，其中截面表面的尺寸隨著第二區52在向下方向DD（箭頭方向）上延伸而增加。例如，當根據第二實施例的開口5包括多邊形橫截面時，第二區52可為角截頭喇叭形狀，其中橫截面的尺寸隨著第二區52在向下方向DD（箭頭方向）上延伸而增加。
接下來，參考圖20，與根據第二實施例的開口5比較，根據第三實施例的開口5的不同之處在於，階梯高度5c設置在第一區51和第二區52之間的邊界中。階梯高度沿水平方向（X軸方向）平行設置。在此情況下，第一區51在垂直方向（Z軸方向）上可具有第一開口面積5a。第二區52在垂直方向（Z軸方向）上可具有第二開口面積5b。在此情況下，第二區52的上端和下端可各具有第二開口面積5b。例如，當根據第三實施例的開口5包括圓形橫截面時，第二區52可以設置成圓柱形，其具有第二開口面積5b作為直徑。
參照圖19至圖22，根據本發明的修改實施例的基板處理設備1可以被實現為包括根據第二實施例的多個開口5或包括根據第三實施例的多個開口5。在圖22中，在開口5和開口5'之間平行設置的兩條單點劃線表示省略的部分。
在根據本發明的修改實施例的基板處理設備1中，第二高度52H可以被實現為在第二電極4的整個表面中相等。如圖12所示，第二電極4的整個表面表示第二電極4的整個下表面42。在此情況下，開口5的第二區52可以被提供為在第二電極4的整個下表面42中具有相同的高度。
可以基於第二電極4中的開口5的位置來實現不同的第二高度52H。在此情況下，開口5的第二區52可以組為單位具有不同的高度。例如，當開口5被分組為兩組時，在第一組中的開口5的第二區52和包括在第二組中的開口5的第二區52可具有不同的高度。開口5的第二區52可被分組為三個或更多個具有不同高度的組。多個開口5的多個第二區52可分別具有不同的高度。也就是說，多個開口5的多個第二區52可具有不同的高度。
如上所述，實施為局部地具有不同高度的開口5的設置可以幫助確保沉積製程的均勻性。在執行蝕刻製程的情況下，在開口5的設置中實施為局部地具有不同的高度，蝕刻氣體可以分佈到提供具有不同高度的區域，從而調節蝕刻速率。
可以通過多個區域的多個單元來實現不同的第二高度52H。可以在第二電極4的內部IA和第二電極4的外部OA中實現不同的第二高度52H。內部IA是位於從第二電極4的下表面42中的外部OA向內的部分。外部OA可被設置為圍繞內部IA。多個開口5可設置在內部IA和外部OA中的每一者中。
第二高度52H在第二電極4的內部IA中可低於第二電極4的外部OA。如圖22所示，設置在第二電極4的內部IA中的開口5的第二高度52H可低於設置在第二電極4的外部OA中的開口5'的第二高度52H'。也就是說，於垂直方向（Z軸方向），第二高度52H可小於第二高度52H'。在此情況下，提供設置在第二電極4的內部IA中的開口5的第一高度51H可大於設置在第二電極4的外部OA中的開口5'的第一高度51H'。
第二高度52H在第二電極4的內部IA中可高於第二電極4的外部OA。如圖22所示，設置在第二電極4的內部IA中的開口5的第二高度52H可以小於設置在第二電極4的外部OA中的開口5'的第二高度52H'。也就是說，於垂直方向（Z軸方向），第二高度52H可大於第二高度52H'。在此情況下，設置在第二電極4的內部IA中的開口5的第一高度51H可大於設置在第二電極4的外部OA中的開口5'的第一高度51H'。
如上所述，可在第二電極4的內部IA和第二電極4的外部OA中實現不同的第二高度52H。因此，根據本發明的修改實施例的基板處理設備1可以被實施為使得通過設置在內部IA中的開口5的氣體的流速和停留時間和通過設置在外部OA中的開口5'的氣體的流速和停留時間被不同地調節。因此，可實現根據本發明的修改實施例的基板處理設備1，使得在設置在內部IA中的開口5和設置在外部OA中的開口5'中發生電子密度差。因此，在對具有大面積的基板S執行沉積製作的情況下，根據本發明的修改實施例的基板處理設備1可以通過使用內部和外部中的不同電子密度來執行沉積製程。從而調節和提高沉積在基板S上的薄膜的均勻性和薄膜質量。詳細地，隨著第二高度52H增加，開口5中的電子密度可能增加。隨著第二高度52H的降低，開口5中的電子密度可能降低。在基板S上執行蝕刻製程的情況下，根據本發明的修改實施例的基板處理設備1可以在通過使用蝕刻氣體執行蝕刻製程的過程中局部地調整蝕刻速率。
參照圖19至圖22，當根據本發明的修改實施例的基板處理設備1包括第二實施例的多個開口5或包括第三實施例的多個開口5時，第二開口面積5b在第二電極4的整個表面可為定值。在此情況下，每個開口5的第二開口面積5b可在第二電極4的整個下表面42中具有相同的尺寸。當每個開口5具有圓形橫截面時，每個開口5的第二開口面積5b可在第二電極4的整個下表面42中具有相同的內徑。
可基於第二電極4中的開口5的位置來實現不同的第二開口面積5b。在此情況下，開口5的第二開口面積5b可以被提供為以組為單位具有不同的尺寸。例如，當開口5被分組為兩組時，包括在第一組中的開口5的第二開口面積52b和包括在第二組中的開口5的第二開口面積52b可具有不同的尺寸。開口5的第二開口面積5b可以被分組為三個或更多個組以具有不同的尺寸。多個開口5的多個第二開口面積5b可分別具有不同的尺寸。也就是說，多個開口5的多個第二開口面積5b可具有不同的尺寸。
可以通過以區域為單位實現不同的第二開口面積5b。可以在第二電極4的內部IA和第二電極4的外部OA中實現不同的第二開口面積5b。
第二開口面積5b在第二電極4的內部IA中可大於第二電極4的外部OA。設置在第二電極4的內部IA中的開口5的第二開口面積5b可大於設置在第二電極4的外部OA中的開口5'的第二開口面積5b'（如圖22所示）。也就是說，於水平方向（X軸方向），第二開口面積5b的長度可長於第二開口面積5b'的長度。
第二開口面積5b在第二電極4的內部IA中可大於第二電極4的外部OA。設置在第二電極4的內部IA中的開口5的第二開口面積5b可小於設置在第二電極4的外部OA中的開口5'的第二開口面積5b'。也就是說，於水平方向（X軸方向），第二開口面積5b的長度可長於第二開口面積5b'的長度。
如上所述，可以在第二電極4的內部IA和第二電極4的外部OA中實現不同的第二開口面積5b。因此，可以實現根據本發明的修改實施例的基板處理設備1，使得通過設置在內部IA中的開口5的氣體的流速和停留時間以及通過設置在外部OA中的開口5'的氣體的流速和停留時間被不同地調節。因此，可以實現根據本發明的修改實施例的基板處理設備1，使得在設置在內部IA中的開口5和設置在外部OA中的開口5'中發生電子密度差。因此，在對具有大面積的基板S執行沉積製程的情況下，根據本發明的修改實施例的基板處理設備1可以通過在基板S的內部和外部使用不同的電子密度來執行沉積製程，從而調節和提高沉積在基板S上的薄膜的均勻性和薄膜質量。詳細地，隨著第二開口面積5b的增加，開口5中的電子密度可能增加。隨著第二開口面積5b減小，開口5中的電子密度可能降低。在基板S上執行蝕刻製程的情況下，根據本發明的修改實施例的基板處理設備1可以在藉由使用蝕刻氣體執行蝕刻製程的過程中局部地調整蝕刻速率。
即使在第二電極4的內部IA和第二電極4的外部OA實現不同的第二開口面積5b的情況下，可在第二電極4的內部IA和第二電極4的外部OA中實現相同的第一開口面積5a。也就是說，設置在內部IA中的開口5的第一開口面積5a和設置在第二電極4的外部OA中的開口5'的第一開口面積5a'（如圖22所示）可以提供為具有相同的尺寸。
參照圖23，根據第四實施例的開口5可包括具有第一高度51H的第一區51、在通過方向上具有第二高度52H的第二區52、以及具有第三高度53H的第三區53。
第一區51對應於根據第四實施例的開口5的上部。第一區51可以相對於垂直方向（Z軸方向）位於第二區52上。可以提供第一區51以在垂直方向（Z軸方向）上具有第一開口面積5a。可以提供第一區51以具有第一高度51H。第一高度51H表示第一區51相對於垂直方向（Z軸方向）的長度。可以提供第一區51以使第一區51的上端通過第二電極4的上表面。可以提供第一區51以使第一區51的下端連接到第二區52。
第二區52對應於根據第四實施例的開口5的中間部。第二區52可於垂直方向（Z軸方向）上設置在第一區51和第三區53之間。第二區52可具有第二高度52H。第二高度52H表示第二區52於垂直方向（Z軸方向）的長度。可以提供第二區52以使第二區52的上端連接到第一區51。在此情況下，可以提供第二區52的上端以具有第一開口面積51a。可以提供第二區52以使第二區52的下端連接到第三區53。在此情況下，第二區52的下端可具有第二開口面積5b。
第二區52可以設置成沿第二高度52H逐漸變細。在此情況下，可以提供第二區52使得當第二區52從連接到第一區51的上端沿向下方向DD（箭頭方向）延伸時，橫截面的尺寸增大。因此，當氣體從第一區51進入第二區52並擴散時，流速可能會降低，然後，隨著氣體在沿第二區52流動時逐漸地和額外地擴散，流速可能額外地降低。因此，與根據第一實施例的開口5相比，根據第四實施例的開口5可更降低氣體的流速，從而更加延長了氣體的停留時間，並且更加增加了電子密度。
例如，當根據第四實施例的開口5具有圓形橫截面時，第二區52可為截頭錐形狀，其中截面表面的尺寸隨著第二區52在向下方向DD（箭頭方向）上延伸而增加。例如，當根據第四實施例的開口5包括多邊形橫截面時，第二區52可為角截頭喇叭形狀，其中當第二區52在向下方向DD（箭頭方向）上延伸時，橫截面的尺寸增大。
第三區53對應於根據第四實施例的開口5的下部。第三區53可具有第三高度53H。第三高度53H表示第三區53於垂直方向（Z軸方向）的長度。可以提供第三區53以使第三區53的上端連接到第二區52。可以提供第三區53以使第三區53的下端穿過第二電極4的下表面42。可以提供第三區53的上端和下端為具有第二開口面積5b。
第三區53在垂直方向（Z軸方向）上可具有第二開口面積5b。因此，當氣體從第二區52進入第三區53並擴散時，流速可能降低並且停留時間可能延長。
如上所述，在根據第四實施例的開口5中，第一區51可以設置成在垂直方向（Z軸方向）上具有第一開口面積5a，而橫截面的尺寸沒有任何變化，第二區52可以設置成錐形，使得第二區52沿著垂直方向（Z軸方向）在向下方向DD（箭頭方向）上延伸，並且第三區53可以設置成在垂直方向（Z軸方向）上具有第二開口面積5b，而橫截面的尺寸沒有任何變化。因此，在從突起電極6分配氣體的情況下，當氣體分配到第一區51並且第一次擴散時，流速可能第一次降低，當氣體分配到第二區52並且第二次擴散時，流速可以第二次降低，當氣體分配到第三區53並且第三次擴散時，流速可以第三次降低。因此，與根據第二實施例和第三實施例的開口5相比，在根據第四實施例的開口5中，氣體的流速可以減少三倍，從而更降低氣體的流速。因此，與根據第二實施例和第三實施例的開口5相比，在根據第四實施例的開口5中，氣體的停留時間可更延長，此外，電子密度可更增加。此外，可設置根據第四實施例的開口5，以使開口5的下部在垂直方向（Z軸方向）具有第二開口面積5b，且因此，與根據第二實施例的開口5相比，可實現根據第四實施例的開口5，使得開口5的下部具有更大的體積且橫截面的尺寸不會改變，從而增強空心陰極效應（HCE）以更加提高在基板S上執行的處理製程的效率。
參照圖21、圖23和圖24，根據本發明的修改實施例的基板處理設備1可以被實現為包括根據第四實施例的多個開口5。在圖24中，在開口5和開口5'之間平行設置的兩條截斷線表示省略的部分。
在根據本發明的修改實施例的基板處理設備1中，第三高度53H可在第二電極4的整個表面中為定值。在此情況下，開口5的第三區53可在第二電極4的整個下表面42中具有相同的高度。
可以基於第二電極4中的開口5的位置來實現不同的第三高度53H。在此情況下，開口5的第三區53可以以組為單位具有不同的高度。例如，當開口5被分組為兩組時，可包括在第一組中的開口5的第三區53和包括在第二組中的開口5的第三區53以具有不同的高度。開口5的第三區53可被分組為三個或更多個組以具有不同的高度。多個開口5的多個第三區53可分別具有不同的高度。也就是說，多個開口5的多個第三區53可具有不同的高度。
可以通過以區域為單位來實現不同的第三高度53H。可以在第二電極4的內部IA和第二電極4的外部OA中實現不同的第三高度53H。
第三高度53H在第二電極4的內部IA中可低於第二電極4的外部OA。如圖24所示，設置在第二電極4的內部IA中的開口5的第三高度53H可低於設置在第二電極4的外部OA中的開口5'的第三高度53H'。也就是說，於垂直方向（Z軸方向），第三高度53H可小於第三高度53H'。在此情況下，提供設置在第二電極4的內部IA中的開口5的第一高度51H可大於在第二電極4的外部OA中設置的開口5'的第一高度51H'。設置在第二電極4的內部IA中的開口5的第二高度52H和設置在第二電極4的外部OA中的開口5'的第二高度52H'可具有相同的長度。
第三高度53H在第二電極4的內部IA中可高於第二電極4的外部OA。如圖24所示，提供設置在第二電極4的內部IA中的開口5的第三高度53H可高於設置在第二電極4的外部OA中的開口5'的第三高度53H'。也就是說，於垂直方向（Z軸方向），第三高度53H可大於第三高度53H'。在此情況下，提供設置在第二電極4的內部IA中的開口5的第一高度51H可大於第二電極4的外部OA中的開口5'的第一高度51H'。設置在第二電極4的內部IA中的開口5的第二高度52H和設置在第二電極4的外部OA中的開口5'的第二高度52H'可具有相同的長度。
如上所述，可以在第二電極4的內部IA和第二電極4的外部OA中實現不同的第三高度53H。因此，可以實現根據本發明的修改實施例的基板處理設備1使得通過設置在內部IA中的開口5的氣體的流速和停留時間以及通過設置在外部OA中的開口5'的氣體的流速和停留時間被不同地調節。因此，可以實現根據本發明的修改實施例的基板處理設備1使得在設置在內部IA中的開口5和設置在外部OA中的開口5'中發生電子密度差。因此，在對具有大面積的基板S執行沉積製程的情況下，根據本發明的修改實施例的基板處理設備1可以通過在基板S的內部和外部使用不同的電子密度來執行沉積製程，從而調節和提高沉積在基板S上的薄膜的均勻性和薄膜質量。詳細地，隨著第三高度53H的增加，開口5中的電子密度可能增加。隨著第三高度53H的降低，開口5中的電子密度可能降低。在基板S上執行蝕刻製程的情況下，根據本發明的修改實施例的基板處理設備1可以在藉由使用蝕刻氣體執行蝕刻製程的過程中局部地調整蝕刻速率。
參照圖21、圖23和圖24，當根據本發明的修改實施例的基板處理設備1包括根據第四實施例的多個開口5時，第二開口面積5b在第二電極4的整個表面中可為定值。在此情況下，每個開口5的第二開口面積5b可在第二電極4的整個下表面42中具有相同的尺寸。當每個開口5具有圓形橫截面時，每個開口5的第二開口面積5b可以設置成在第二電極4的整個下表面42中具有相同的內徑。
可基於第二電極4中的開口5的位置來實現不同的第二開口面積5b。在此情況下，開口5的第二開口面積5b可以組為單位具有不同的尺寸。例如，當開口5被分組為兩組時，包括在第一組中的開口5的第二開口面積52b和包括在第二組中的開口5的第二開口面積52b可具有不同的尺寸。開口5的第二開口面積5b可被分組為三個或更多個組以具有不同的尺寸。多個開口5的多個第二開口面積5b可以單獨提供以具有不同的尺寸。也就是說，多個開口5的多個第二開口面積5b可以被提供為具有不同的尺寸。
可以通過以區域為單位實現不同的第二開口面積5b。可以在第二電極4的內部IA和第二電極4的外部OA中實現不同的第二開口面積5b。
第二開口面積5b可以被設置為在第二電極4的內部IA中比第二電極4的外部OA更大。提供設置在第二電極4的內部IA中的開口5的第二開口面積5b可大於設置在第二電極4的外部OA中的開口5'的第二開口面積5b'（如圖24所示）。也就是說，相對於水平方向（X軸方向），第二開口面積5b可以設置為具有比第二開口面積5b'的長度更長的長度。
第二開口面積5b在第二電極4的內部IA中可大於第二電極4的外部OA。設置在第二電極4的內部IA中的開口5的第二開口面積5b可小於設置在第二電極4的外部OA中的開口5'的第二開口面積5b'。也就是說，於水平方向（X軸方向），第二開口面積5b的長度可短於第二開口面積5b'的長度。
如上所述，可以在第二電極4的內部IA和第二電極4的外部OA中實現不同的第二開口面積5b。因此，可以實現根據本發明的修改實施例的基板處理設備1使得通過設置在內部IA中的開口5的氣體的流速和停留時間和通過設置在外部OA中的開口5'的氣體的流速和停留時間被不同地調節。因此，可以實現根據本發明的修改實施例的基板處理設備1，使得在設置在內部IA中的開口5和設置在外部OA中的開口5'中發生電子密度差。因此，在對具有大面積的基板S執行沉積製程的情況下，根據本發明的修改實施例的基板處理設備1可以通過在基板S的內部和外部使用不同的電子密度來執行沉積製程，從而調節和提高沉積在基板S上的薄膜的均勻性和薄膜質量。詳細地，隨著第二開口面積5b的增加，開口5中的電子密度可能增加。隨著第二開口面積5b減小，開口5中的電子密度可能降低。在基板S上執行蝕刻製程的情況下，根據本發明的修改實施例的基板處理設備1可以在通過使用蝕刻氣體執行蝕刻製程的過程中局部地調整蝕刻速率。
即使在第二電極4的內部IA和第二電極4的外部OA實現不同的第二開口面積5b的情況下，可以在第二電極4的內部IA和第二電極4的外部OA中實現相等的第一開口面積5a。也就是說，設置在內部IA中的開口5的第一開口面積5a和設置在第二電極4的外部OA中的開口5'的第一開口面積5a'（圖24中所示）可以提供為具有相同的大小。
於此，根據本發明的修改實施例的基板處理設備1可以被實現為包括根據第二四實施例至第四實施例其中之一的多個開口5。根據本發明的修改實施例的基板處理設備1可以被實現為包括根據第二四實施例至第四實施例中的兩個或更多個的多個開口5。
參照圖25至圖28，可以實現根據本發明的修改實施例的基板處理設備1，使得第二電極4的下表面42被劃分為三個或更多個區域，並且開口5根據不同實施例設置在每個相應的區域中。在此情況下，在設置有根據相同實施例的開口5的區域中，可在相應的區域中實現不同的開口5的下部的高度，或者可以在相應的區域中實現不同的開口5的第二開口面積5b的尺寸。
在第二電極4的下表面42被分成內部IA、中間部MA和外部OA的情況下，根據本發明的修改實施例的基板處理設備1可包括第一開口501（如圖25所示）、第二開口502（如圖26所示）和第三開口503（如圖27所示）。外部OA是在第二電極4的下表面42中從內部IA向外設置的部分。中間部MA是設置在第二電極4的下表面42中的內部IA和外部OA之間的部分。中間部MA可以設置成圍繞內部IA。外部OA可以設置為圍繞中間部MA。
第一開口501、第二開口502和第三開口503可以被實現為第二開口面積5b（如圖21所示）比第一開口面積5a（在圖21所示）更大。因此，根據本發明的修改實施例的基板處理設備1可以降低通過第一開口501、第二開口502和第三開口503中的每一個的氣體的流速並且可以延長停留時間，從而增加電子密度。
如圖25所示，第一開口501可包括穿過第二電極4的上表面41的上部區511和穿過第二電極4的下表面42的下部區512。可以提供第一開口501的下部區512，使得其尺寸隨著下部區512延伸到下部而增加。也就是說，第一開口501的下部區512可以設置成錐形，使得第一開口501的尺寸隨著下部區512在向下方向DD（箭頭方向）上延伸而增加。根據上述第二實施例，第一開口501可以實現為開口5（如圖19所示）。
第一開口501的上部區511可穿過第二電極4的上表面41以具有第一開口面積501a。第一開口501的上部區511可具有第一高度511H。第一開口501的下部區512可穿過第二電極4的下表面42以具有第二開口面積501b。第一開口501的下部區512可具有第二高度512H。
如圖26所示，第二開口502可包括穿過第二電極4的上表面41的上部區521、穿過第二電極4的下表面42的下部區523以及設置在上部區521和下部區523之間的中部區522。可以提供第二開口502的中部區522，使得第二開口502的尺寸隨著中部區522延伸到下部而增加。也就是說，第二開口502的中部區522可以設置成錐形，使得第二開口502的尺寸隨著中部區522在向下方向DD（箭頭方向）上延伸而增加。根據上述第四實施例，第二開口502可以實現為開口5（如圖23所示）。
第二開口502的上部區521可以穿過第二電極4的上表面41以具有第一開口面積502a。第二開口502的上部區521可具有第一高度521H。第二開口502的下部區523可穿過第二電極4的下表面42以具有第二開口面積502b。第二開口502的下部區523可具有第三高度523H。可以提供第二開口502的中部區522，使得中部區522的上端連接到上部區521，並且中部區522的下端連接到下部區523。在此情況下，在第二開口502中，可以提供中部區522的上端以具有第一開口面積502a，且中部區522的下端可具有第二開口面積502b。第二開口502的中部區522可具有第二高度522H。
如圖27所示，第三開口503可包括穿過第二電極4的上表面41的上部區531、穿過第二電極4的下表面42的下部區533，以及設置在上部區531和下部區533之間的中部區532。可以提供第三開口503的中部區532，使得第三開口503的尺寸隨著中部區532延伸到下部而增加。也就是說，第三開口503的中部區532可以設置成錐形，使得第三開口503的尺寸隨著中部區532在向下方向DD（箭頭方向）上延伸而增加。根據上述第四實施例，第三開口503可以實現為開口5（如圖23所示）。
第三開口503的上部區531可以穿過第二電極4的上表面41以具有第一開口面積503a。第三開口503的上部區531可具有第一高度531H。第三開口503的下部區533可穿過第二電極4的下表面42以具有第二開口面積503b。第三開口503的下部區533可具有第三高度533H。第三開口503的中部區532的上端可連接到上部區531，且中部區532的下端連接到下部區533。在此情況下，在第三開口503中，中部區532的上端可具有第一開口面積503a，且中部區532的下端可具有第二開口面積503b。可以提供第三開口503的中部區532以具有第二高度532H。
在第一開口501、第二開口502和第三開口503中，與第一開口501比較，第二開口502可以更多地降低氣體的流速並且可以更多地延長氣體的停留時間，從而更增加電子密度。這是因為第一開口501包括上部區511和下部區512，第二開口502包括上部區521、中部區522和下部區523。也就是說，這是因為第一開口501和第二開口502的結構不同。
在第一開口501、第二開口502和第三開口503中，與第二開口502比較，第三開口503可以更加降低氣體的流速，並且可以更長時間地延長氣體的停留時間，從而更增加電子密度。這是因為第二開口502和第三開口503具有相同的結構，但是第三開口503的下部區533被設置為高度高於第二開口502的下部區523。也就是說，這是因為第三開口503的第三高度533H高於第二開口502的第三高度523H。
在第一開口501、第二開口502和第三開口503，第一開口面積501a、第一開口面積502a和第一開口面積503a可具有相同的尺寸。第二開口面積501b、第二開口面積502b和第二開口面積503b可具有相同的尺寸。於垂直方向（Z軸方向），第二開口502的第二高度522H和第三開口503的第二高度532H可具有相同的長度。於垂直方向（Z軸方向），第三開口503的第一高度531H可小於第二開口502的第一高度521H。
在根據本發明的修改實施例的基板處理設備1中，第一開口501、第二開口502和第三開口503可以設置在第二電極4的下表面42中，如下所述。
第二開口502可設置在第二電極4的內部IA中。第一開口501可設置在第二電極4的外部OA中。第三開口503可設置在第二電極4的中間部MA中。因此，根據本發明的修改實施例的基板處理設備1可以在外部OA中以最低電子密度對基板S執行處理製程並且可以在中間部MA中以最高電子密度對基板S執行處理製程。
第一開口501可設置在第二電極4的內部IA中。第二開口502可設置在第二電極4的外部OA中。第三開口503可設置在第二電極4的中間部MA中。因此，根據本發明的修改實施例的基板處理設備1可以在內部IA中以最低電子密度對基板S執行處理製程。並且可以在中間部MA中以最高電子密度對基板S執行處理製程。
如上所述，根據本發明的修改實施例的基板處理設備1可以實現為在內部IA、中間部MA和外部OA的不同電子密度下對基板S執行處理製程。因此，在根據本發明的修改實施例的基板處理設備1對具有大面積的基板S執行處理製程的情況下，基板處理設備1可以藉由以三個區域為單位使用不同的電子密度在基板S上執行沉積製程。因此，根據本發明的修改實施例的基板處理設備1可以調整和增強沉積在具有大面積的基板S上的薄膜的均勻性和膜質量。在基板S上執行蝕刻製程的情況下，根據本發明的修改實施例的基板處理設備1可以在藉由使用蝕刻氣體執行蝕刻製程的過程中更局部地調整蝕刻速率。
參照圖29，在根據本發明的修改實施例的基板處理設備1中，第一開口501'可包括穿過第二電極4的上表面41的上部區511'、穿過第二電極4的下表面42的下部區513'、以及設置在上部區511'和下部區513'之間的中部區512'。可以提供第一開口501'的中部區512'，使得第一開口501'的尺寸隨著中部區512'延伸到下部而增加。也就是說，第一開口501'的中部區512'可以設置成錐形，使得第一開口501'的尺寸隨著中部區512'在向下方向DD（箭頭方向）上延伸而增加。根據上述第四實施例，第一開口501'可以實現為開口5（如圖23所示）。
第一開口501'的上部區511'可以穿過第二電極4的上表面41以具有第一開口面積501a'。第一開口501'的上部區511'可具有第一高度511H'。第一開口501'的下部區513'可以穿過第二電極4的下表面42以具有第二開口面積502b'。第一開口501'的下部區513'可具有第三高度513H'。可以提供第一開口501'的中部區512'，使得中部區512'的上端連接到上部區511'，並且中部區512'的下端連接到下部區513'。在此情況下，在第一開口501'中，中部區512'的上端可具有第一開口面積501a'，且中部區512'的下端可具有第二開口面積501b'。第一開口501'的中部區512'可具有第二高度512H'。
在第一開口501'、第二開口502和第三開口503中，與第二開口502相比，第一開口501'可以進一步降低氣體的流速，並且可以進一步延長氣體的停留時間，從而更增加電子密度。這是因為第一開口501'和第二開口面積501b'以相同的結構提供，但是，第一開口501'的第二開口面積501b'實現為大於第二開口502的第二開口面積502b。也就是說，相對於水平方向（X軸方向），第一開口501'的第二開口面積501b'被設置為比第二開口502的第二開口面積502b長。
在第一開口501'、第二開口502和第三開口503中，與第二開口502相比，第三開口503可以更加降低氣體的流速，並且可以更長時間地延長氣體的停留時間，從而更加增加電子密度。這是因為第二開口502和第三開口503具有相同的結構，但是，第三開口503的下部區533的高度比第二開口502的下部區523高。也就是說，這是因為第三開口503的第三高度533H被提供為高於第二開口502的第三高度523H。
在第一開口501'、第二開口502和第三開口503中，第一開口面積501a，第一開口面積502a和第一開口面積503a可以被提供為具有相同的尺寸。第二開口502的第二開口面積502b和第三開口503的第二開口面積503b可以被提供為具有相同的尺寸。相對於垂直方向（Z軸方向），第一開口501'的第三高度513H'和第二開口502的第三高度523H可具有相同的長度。於垂直方向（Z軸方向），第三開口503的第一高度531H可小於於第二開口502的第一高度521H。
在根據本發明的修改實施例的基板處理設備1中，第一開口501'、第二開口502和第三開口503可以如下設置在第二電極4的下表面42中。
第二開口502可以設置在第二電極4的內部IA中。第一開口501'可以設置在第二電極4的外部OA中。第三開口503可以設置在第二電極4的中間部MA中。因此，根據本發明的修改實施例的基板處理設備1可以在內部IA中以最低電子密度對基板S執行處理製程。並且可以在基板S上以在外部OA和中間部MA各個的電子密度高於內部IA的電子密度來執行處理製程。
第一開口501'可以設置在第二電極4的內部IA中。第二開口502可以設置在第二電極4的外部OA中。第三開口503可以設置在第二電極4的中間部MA中。因此，根據本發明的修改實施例的基板處理設備1可以在外部OA中以最低電子密度對基板S執行處理製程，並且可以在基板S上以在內部IA和中間部MA各個的電子密度高於外部OA的電子密度來執行處理製程。
如上所述，根據本發明的修改實施例的基板處理設備1可以實現以在內部IA、中間部MA和外部OA的不同電子密度下對基板S執行處理製程。因此，在根據本發明的修改實施例的基板處理設備1對具有大面積的基板S執行處理製程的情況下，基板處理設備1可以通過以三個區域為單位使用不同的電子密度在基板S上執行沉積製程。因此，根據本發明的修改實施例的基板處理設備1可以調整和增強沉積在具有大面積的基板S上的薄膜的均勻性和膜質量。在基板S上執行蝕刻製程的情況下，根據本發明的修改實施例的基板處理設備1可以在藉由使用蝕刻氣體執行蝕刻製程的過程中更局部地調整蝕刻速率。
以上描述的本發明不限於上述實施例和附圖，本領域技術人員將清楚地理解，在不脫離本發明的範圍和精神的情況下，可以進行各種修改、變形和替換。
1‧‧‧基板處理設備 2‧‧‧基板支架 3‧‧‧第一電極 4‧‧‧第二電極 5、5'‧‧‧開口 5a‧‧‧第一開口面積、開口面積 5b‧‧‧第二開口面積、開口面積 5c‧‧‧階梯高度 6‧‧‧突起電極 7‧‧‧第一氣體分配孔 8‧‧‧第二氣體分配孔 10‧‧‧第一放電區域 20‧‧‧第二放電區域 30‧‧‧第三放電區域 31‧‧‧下表面 32‧‧‧上表面 40‧‧‧第四放電區域 41‧‧‧上表面 42‧‧‧下表面 43‧‧‧開口內表面 51‧‧‧第一區 51a‧‧‧第一開口面積 51H、51H'‧‧‧第一高度 52‧‧‧第二區 52b‧‧‧第二開口面積 52H、52H'‧‧‧第二高度 53‧‧‧第三區 53H‧‧‧第三高度 61‧‧‧側表面 62‧‧‧下表面 70‧‧‧第一氣體流動路徑 80‧‧‧第二氣體流動路徑 100‧‧‧腔室 200‧‧‧緩衝空間 501、501'‧‧‧第一開口 501a、501a'‧‧‧第一開口面積 501b‧‧‧第二開口面積 502‧‧‧第二開口 502a‧‧‧第一開口面積 502b、502b'‧‧‧第二開口面積 503‧‧‧第三開口 503a‧‧‧第一開口面積 503b‧‧‧第二開口面積 511、511'‧‧‧上部區 512‧‧‧下部區 512'‧‧‧中部區 513'‧‧‧下部區 521‧‧‧上部區 522‧‧‧中部區 523‧‧‧下部區 531‧‧‧上部區 533‧‧‧下部區 532‧‧‧中部區 511H、511H'‧‧‧第一高度 512H‧‧‧第二高度 513H'‧‧‧第三高度 521H‧‧‧第一高度 522H‧‧‧第二高度 523H‧‧‧第三高度 531H‧‧‧第一高度 532H‧‧‧第二高度 533H‧‧‧第三高度
圖1是本發明的基板處理設備的示意性側剖視圖。 圖2至圖10是示出本發明的基板處理設備中的圖1的放大部分A的側剖視圖。 圖11是示出本發明的基板處理設備中的圖1的放大部分B的側剖視圖。 圖12是示出本發明的基板處理設備中的第一電極的下表面的示意性仰視圖。 圖13是側視剖視圖，示出了根據本發明的基板處理設備中第三距離到突起電極的實施例。 圖14和圖15是側剖視圖，示出了圖1的放大部分A，用於描述根據本發明的基板處理設備中的第一氣體分配孔。 圖16和圖17是側剖視圖，示出了圖1的放大部分A，用於描述根據本發明的基板處理設備中的第二氣體分配孔。 圖18是示出本發明的修改實施例在基板處理設備中的圖1的放大部分A中根據第一實施例的開口的側剖視圖。 圖19是示出本發明的修改實施例的基板處理設備中的圖1的放大部分A中的根據第二實施例的開口的側剖視圖。 圖20是示出本發明的修改實施例的基板處理設備中的圖1的放大部分A中的根據第三實施例的開口的側剖視圖。 圖21是示出本發明的修改實施例的基板處理設備中的第二電極的下表面的示意性仰視圖。 圖22是示出本發明的修改實施例的基板處理設備中的根據第二實施例的開口的修改實施例的側剖視圖。 圖23是示出本發明的修改實施例的基板處理設備中的圖1的放大部分A中的根據第四實施例的開口的側剖視圖。 圖24是示出本發明的修改實施例的基板處理設備中的根據第四實施例的開口的修改實施例的側剖視圖。 圖25是示出本發明的修改實施例的基板處理設備中的圖1的放大部分A中的第一開口的側剖視圖。 圖26是示出本發明的修改實施例的基板處理設備中的圖1的放大部分A中的第二開口的側剖視圖。 圖27是示出本發明的修改實施例的基板處理設備中的圖1的放大部分A中的第三開口的側剖視圖。 圖28是示出本發明的修改實施例的第二電極的下表面被劃分為三個區域並且在基板處理設備中執行處理製程的實施例的示意性仰視圖。 圖29是示出本發明的修改實施例的基板處理設備中的圖1的放大部分A中的第一開口的修改實施例的側剖視圖。
1‧‧‧基板處理設備
2‧‧‧基板支架
3‧‧‧第一電極
4‧‧‧第二電極
100‧‧‧腔室

Claims (16)

  1. 一種用於處理基板的設備，該設備包含：一腔室；一第一電極，設置在該腔室上；一第二電極，設置在該第一電極下，該第二電極包含多個開口；多個突起電極，從該第一電極延伸至該第二電極的該些開口；一基板支架，與該第二電極相對並支撐一基板；一第一放電區域，在該第一電極的一下表面與該第二電極的一上表面之間；一第二放電區域，在該突起電極的一側表面與該第二電極的一開口內表面之間；一第三放電區域，在該突起電極的一下表面與該第二電極的該開口內表面之間；以及一第四放電區域，在該第二電極和該基板之間，其中一電漿在該第一放電區域至該第四放電區域中至少其中一者中產生；其中該第一電極的該下表面與該第二電極的該上表面間隔開的一間隔，該突起電極從該第一電極的該下表面突出的一長度等於或小於1.3倍的該間隔。
  2. 如請求項1所述之設備，包含：一第一距離，在該第二電極的該上表面與該第二電極的一下表面之間；一第二距離，在該第一電極的該下表面與該第二電極的該上表面之間；一第三距離，從該第一電極的該下表面至該突起電極的該下表面之間； 以及一第四距離，在該突起電極的該側表面與該第二電極的該開口內表面之間，其中該第二距離小於該第一距離，該第三距離等於或大於該第二距離，該第四距離大於該第二距離。
  3. 如請求項2所述之設備，其中該第三距離在該第一電極的一整個表面上不是定值。
  4. 如請求項2所述之設備，其中該第一電極的一中間部的該第三距離大於或小於該中間部的一週邊部的該第三距離。
  5. 一種用於處理基板的設備，該設備包含：一腔室；一第一電極，設置在該腔室上；一第二電極，設置在該第一電極下，該第二電極包含多個開口；多個突起電極，從該第一電極延伸至該第二電極的該些開口；一基板支架，與該第二電極相對並支撐一基板；一第一放電區域，在該第一電極的一下表面與該第二電極的一上表面之間；一第二放電區域，在該突起電極的一側表面與該第二電極的一開口內表面之間；一第三放電區域，在該突起電極的一下表面與該第二電極的該開口內表面之間；一第四放電區域，在該第二電極和該基板之間，一第一距離，在該第二電極的該上表面與該第二電極的一下表面之間； 一第二距離，在該第一電極的該下表面與該第二電極的該上表面之間；一第三距離，從該第一電極的該下表面至該突起電極的該下表面之間；以及一第四距離，在該突起電極的該側表面與該第二電極的該開口內表面之間，其中一電漿在該第一放電區域至該第四放電區域中至少其中一者中產生，其中該第三距離在從該第一電極的一中間部到該第一電極的一週邊部的方向上增加或減少。
  6. 如請求項1或5所述之設備，更包含多個第一氣體分配孔將一第一氣體分配到該第一放電區域。
  7. 如請求項1或5所述之設備，更包含多個第二氣體分配孔將一第二氣體分配到該第三放電區域。
  8. 如請求項1所述之設備，更包含：一第一距離，在該第二電極的該上表面與該第二電極的一下表面之間；一第二距離，在該第一電極的該下表面與該第二電極的該上表面之間；一第三距離，從該第一電極的該下表面至該突起電極的該下表面之間；以及一第四距離，在該突起電極的該側表面與該第二電極的該開口內表面之間，其中該第一距離到該第四距離各具有能使電漿在該第一放電區域至該第四放電區域中產生的尺寸。
  9. 如請求項1所述之設備，更包含： 一第一距離，在該第二電極的該上表面與該第二電極的一下表面之間；一第二距離，在該第一電極的該下表面與該第二電極的該上表面之間；一第三距離，從該第一電極的該下表面至該突起電極的該下表面之間；以及一第四距離，在該突起電極的該側表面與該第二電極的該開口內表面之間，其中該第二距離具有使電漿不在該第一放電區域中產生的尺寸，且該第一距離、該第三距離和該第四距離各具有能使電漿在該第二放電區域至該第四放電區域中產生的尺寸。
  10. 如請求項1所述之設備，更包含：一第一距離，在該第二電極的該上表面與該第二電極的一下表面之間；一第二距離，在該第一電極的該下表面與該第二電極的該上表面之間；一第三距離，從該第一電極的該下表面至該突起電極的該下表面之間；以及一第四距離，在該突起電極的該側表面與該第二電極的該開口內表面之間，其中該第四距離小於該第二距離，使得電漿不在該第二放電區域中產生，且該第一距離至該第三距離各具有能使電漿在該第一放電區域、該第三放電區域和該第四放電區域中產生的尺寸。
  11. 如請求項1所述之設備，更包含：一第一距離，在該第二電極的該上表面與該第二電極的一下表面之間；一第二距離，在該第一電極的該下表面與該第二電極的該上表面之間；一第三距離，從該第一電極的該下表面至該突起電極的該下表面之間； 以及一第四距離，在該突起電極的該側表面與該第二電極的該開口內表面之間，其中該第二距離具有使電漿不在該第一放電區域中產生的尺寸，該第四距離具有使電漿不在該第二放電區域中產生的尺寸，且該第三距離等於或大於該第二距離使得電漿在該第三放電區域和該第四放電區域中產生。
  12. 如請求項1或5所述之設備，其中該突起電極從該第一電極的該下表面突出的一長度小於該第一電極的該下表面與該第二電極的該上表面間隔開的一間隔。
  13. 如請求項1或5所述之設備，其中該突起電極從該第一電極的該下表面突出的一長度等於該第一電極的該下表面與該第二電極的該上表面間隔開的一間隔。
  14. 如請求項1所述之設備，其中，該突起電極從該第一電極的該下表面突出的一長度大於該第一電極的該下表面與該第二電極的該上表面間隔開的一間隔。
  15. 一種用於處理基板的設備，該設備包含：一腔室；一第一電極，設置在該腔室上；一第二電極，設置在該第一電極下，該第二電極包含多個開口；多個突起電極，從該第一電極延伸至該第二電極的該些開口；以及一基板支架，與該第二電極相對並支撐一基板；其中一電漿在該第一電極的一下表面與該第二電極的一上表面之間的一放電區域、該突起電極的一側表面與該第二電極的一開口內表面之間的一放 電區域以及該第二電極和該基板之間的一放電區域的至少其中一者中產生；其中該突起電極從該第二電極的一下表面突出，且該突起電極的該下表面與該基板間隔開的距離小於該第二電極的該下表面與該基板間隔開的距離。
  16. 如請求項1、5或15所述之設備，其中，在該第二電極的一開口中，該第二電極之該上表面的一開口面積不同於該第二電極的一下表面的一開口面積。
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