利用等离子体处理基板的装置制造方法及图纸

依据本发明专利技术的实施例的利用等离子体处理基板的装置，包括：腔室，形成被供应处理气体的内部空间；基板固持器，设置在上述内部空间中以支持基板；介电窗，位于上述基板固持器上部；至少一个天线，设置在上述介电窗外侧，以便由供应至上述内部空间的上述处理气体生成感应等离子体；及至少一个金属屏蔽层，设置在上述天线与上述感应等离子体之间。天线与上述感应等离子体之间。天线与上述感应等离子体之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用等离子体处理基板的装置


[0001]本专利技术涉及利用等离子体处理基板的装置，更具体来说，涉及可防止天线线圈和等离子体之间的电容耦合造成的介电窗损伤的利用等离子体处理基板的装置。

技术介绍

[0002]射频等离子体用于制造集成电路、平板显示器及其他组件。射频等离子体源通常应可在各种工艺气体中且在各种不同条件下维持稳定的等离子体。
[0003]已知满足如上所述等离子体工艺要件的等离子体源，感应耦合等离子体(ICP)源可利用13.56MHz的标准射频电源生成高密度等离子体。此外，已知为了良好控制等离子体且提供高密度等离子体，采用多重线圈ICP源。例如，将一个以上线圈配置在介电窗上部，由射频电源供电。
[0004]但是，在ICP源的情形中，因为很高电压施加至线圈，所以在ICP源与等离子体之间形成电容耦合，对介电窗造成损伤(侵蚀)，由此设备的管理成本增加，且制程良率降低。

技术实现思路

技术课题
[0005]本专利技术的目的在于，提供一种可防止介电窗损伤的利用等离子体处理基板的装置。
[0006]本专利技术的另一目的在于，提供一种可生成高密度等离子体的利用等离子体处理基板的装置。
[0007]本专利技术的其他目的可参照以下详细说明及附图来了解。课题解决方案
[0008]依据本专利技术的一实施例，利用等离子体处理基板的装置包括：腔室，形成被供应处理气体的内部空间；基板固持器，设置在上述内部空间中以支持基板；介电窗，位于上述基板固持器上部；至少一个天线，设置在上述介电窗外侧，以便由供应至上述内部空间的上述处理气体生成感应等离子体；及至少一个金属屏蔽层，设置在上述天线与上述感应等离子体之间。
[0009]上述金属屏蔽层可具有对应上述天线的形状，上述金属屏蔽层可悬浮。
[0010]上述金属屏蔽层可具有对应上述天线的形状，上述金属屏蔽层可接地。
[0011]上述介电窗可包括：多个收纳空间，从上述介电窗的上表面凹入，上述金属屏蔽层及上述天线从内侧依次收纳于该收纳空间；及多个生成空间，在上述收纳空间之间用于生成上述感应等离子体，从上述介电窗的下表面凹入，位于与上述天线相同高度。上述收纳空间及上述生成空间从上述介电窗中心向边缘交替配置。
[0012]上述天线具备：环形的第一天线，具有第一直径；及环形的第二天线，具有比上述第一直径大的第二直径。上述收纳空间可包括：环形的第一收纳空间，可收纳上述第一天线；及环形的第二收纳空间，可收纳上述第二天线。
[0013]上述金属屏蔽层具有从上述天线中心放射状形成的多个狭缝。
[0014]还包括绝缘屏蔽层，该绝缘屏蔽层设置在上述天线与上述金属屏蔽层之间。专利技术效果
[0015]依据本专利技术的一实施例，可防止施加至线圈的很高电压造成的电容耦合，由此可防止介电窗的损伤。此外，在收纳天线的收纳空间之间提供用于供应处理气体的生成空间，由此可生成高密度等离子体。
附图说明
[0016]图1显示在一般等离子体处理装置中由天线线圈生成的等离子体及鞘层。
[0017]图2显示施加至图1所示的天线线圈的电压变化。
[0018]图3显示施加至图1所示的天线线圈的电压及介电窗损伤。
[0019]图4示意性地显示依据本专利技术的一实施例的利用等离子体处理基板的装置。
[0020]图5显示被收纳在图4所示的介电窗中的天线线圈、绝缘屏蔽层及金属屏蔽层。
[0021]图6显示由图4所示的天线线圈形成的磁场。
[0022]图7与图8显示图4所示的金属屏蔽层。
[0023]图9是显示被收纳在图4所示的介电窗中的天线线圈、绝缘屏蔽层及金属屏蔽层的另一实施例。
具体实施方式
[0024]以下，参照图1至9更详细地说明本专利技术的优选实施例。本专利技术的实施例可变形为多种形态，本专利技术的范围不应被解释为受限于下面说明的实施例。下面的实施例是为了向本专利技术所属
的普通技术人员更详细地说明本专利技术而提供的。因此，图中所示的各组件的形状可能会被放大，以便强调更清楚的说明。
[0025]图1显示在一般等离子体处理装置中由天线线圈生成的等离子体及鞘层。如图1所示，基板放在聚焦环上，介电窗放在基板上部。以基板为基准，在上部及侧部供应处理气体，天线线圈设置于介电窗上部以由处理气体生成等离子体。天线线圈的位于中央部的一端与射频电源连接，位于边缘部的另一端接地。但是，相反地，天线线圈的位于边缘部的另一端与射频电源连接、且位于中央部的一端接地也可以，并且，在天线线圈与接地之间还可以设置电容。
[0026]此时，在基板上部呈环形管形状生成等离子体，在该过程中，施加至天线线圈的很高电压与等离子体产生电容耦合，在介电窗下部中央形成强鞘层。
[0027]图2显示施加至图1所示的天线线圈的电压变化，图3显示施加至图1所示的薄饼形天线线圈的电压及介电窗的损伤。如图2所示，施加至天线线圈的电压，表现出在与射频电源连接的一端最高，接地的另一端成为0V，电压从一端到另一端逐渐减小。即，如图3所示，对应于一端的#1部分显示最高电压，对应另一端的#6显示最低电压。
[0028]此外，可知在介电窗中显示高电压的#1/#2部分表现损伤程度大，且在显示低电压的#5/#6部分表现损伤程度小。为了方便参考，在图3中，上端左侧显示天线线圈的形状，上端右侧图示介电窗的厚度。
[0029]综上所述，可知存在如下问题：由于在天线线圈中被施加高电压的部分因电容耦
合而形成鞘层，且由此存在介电窗因飞溅等而受损的问题；相反地，在天线线圈中被施加低电压的部分介电窗受损较少。因此，为了防止介电窗的损伤，需要限制鞘层形成等。
[0030]图4示意性地显示依据本专利技术的一实施例的利用等离子体处理基板的装置，图5显示被收纳在图4所示的介电窗中的天线线圈、绝缘屏蔽层及金属屏蔽层。如图4所示，腔室310具有被供应处理气体的内部空间302，基板固持器304在内部空间302中支持基板306(诸如半导体晶圆)。介电窗350位于基板固持器304上部，与基板306大体平行配置。
[0031]介电窗350具有收纳空间352A、352B、352C及生成空间354A、354B、354C。收纳空间352A、352B、352C由介电窗350的上表面凹入形成，且生成空间354A、354B、354C由介电窗350的下表面凹入形成。如图4所示，生成空间354A、354B、354C及收纳空间352A、352B、352C从介电窗350的中心至边缘交替配置，且具有对应天线340A、340B、340C的形状。
[0032]天线线圈340A、340B、340C可被收纳在收纳空间352A、352B、352C中，且配置在最内侧生成空间354A的外侧。射频电源及匹配器与天线线圈340A、340B、340C的一端连接以供应电力(频率大约13.56MHz)，且另一端接地。但是，与本实施例不同，也可以是另一端与电容连接、且电容接地，多个射频电源及匹配器分别与天线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种利用等离子体处理基板的装置，其特征在于，包括：腔室，形成被供应处理气体的内部空间；基板固持器，设置在上述内部空间中以支持基板；介电窗，位于上述基板固持器上部；至少一个天线，设置在上述介电窗外侧，以便由供应至上述内部空间的上述处理气体生成感应等离子体；及至少一个金属屏蔽层，设置在上述天线与上述感应等离子体之间。2.根据权利要求1所述的利用等离子体处理基板的装置，其特征在于，上述金属屏蔽层具有对应上述天线的形状，上述金属屏蔽层悬浮。3.根据权利要求1所述的利用等离子体处理基板的装置，其特征在于，上述金属屏蔽层具有对应上述天线的形状，上述金属屏蔽层接地。4.根据权利要求1所述的利用等离子体处理基板的装置，其特征在于，上述介电窗包括：多个收纳空间，从上述介电窗的上表面凹入，上述金属屏蔽层及上述天线从内...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔伦硕，
申请(专利权)人：株式会社EUGENE科技，
类型：发明
国别省市：