等离子体装置和基板处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种等离子体生成装置以及基板处理装置。等离子体生成装置包括：多个介电管，所述多个介电管分别安装在形成于真空容器中的多个通孔中；天线，基于所述天线在所述真空容器中的布置对称性，所述天线被划分成第一天线组以及第二天线组，并分别安装在所述介电管外部；第一RF功率源，所述第一RF功率源用于向所述第一天线组供应功率；第二RF功率源，所述第二RF功率源用于向所述第二天线组供应功率；以及第一功率分配单元，所述第一功率分配单元布置在所述第一天线组与所述第一RF功率源之间，以将来自所述第一RF功率源的功率分配到所述第一天线组。

Plasma device and substrate processing device

The invention relates to a plasma generating device and a substrate processing device. A plasma generating device includes a plurality of dielectric tube, a plurality of through holes of the plurality of dielectric tubes are respectively arranged on the formed in a vacuum vessel; antenna layout symmetry of the antenna in the vacuum vessel based on the antenna is divided into a first antenna and a second antenna group group, respectively. Installed on the outside of the dielectric tube; the first RF power source, the first RF power source for supplying power to the first antenna group; second RF power source, the second RF power source to the second antenna group and the first power supply; power distribution unit, the first power distribution unit is arranged in the between the first antenna group and the first RF power source, the power allocation from the first RF power source to the first antenna group.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】等离子体装置和基板处理装置
本专利技术大体上涉及等离子体生成装置，且更具体地涉及感性耦合等离子体生成装置。
技术介绍
大面积等离子体生成装置包括感性耦合等离子体(inductivelycoupledplasma)生成装置、容性耦合等离子体(capacitivelycoupledplasma)生成装置或螺旋波等离子体(heliconplasma)生成装置。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了用于生成均匀螺旋波或感性耦合等离子体的等离子体生成装置。根据本专利技术实施例的等离子体生成装置可包括：多个介电管，所述多个介电管分别安装在形成于真空容器中的多个通孔中；天线，基于所述天线在所述真空容器中的布置对称性，所述天线被划分成第一天线组以及第二天线组，并分别安装在所述介电管外部；第一RF功率源，所述第一RF功率源用于向所述第一天线组供应功率；第二RF功率源，所述第二RF功率源用于向所述第二天线组供应功率；以及第一功率分配单元，所述第一功率分配单元布置在所述第一天线组与所述第一RF功率源之间，以将来自所述第一RF功率源的功率分配到所述第一天线组。在本专利技术的一个实施例中，所述第一功率分配单元包括：第一功率分配线；以及第一导电外壳，所述第一导电外壳包封所述第一功率分配线并接地。所述第一功率分配单元的输入端子与所述第一天线组的天线之间的距离是相同的在本专利技术的一个实施例中，等离子体生成装置还可包括：第二功率分配单元，所述第二功率分配单元布置在所述第二RF功率源与所述第二天线组的天线之间。所述第二功率分配单元包括：第二功率分配线；以及第二导电外壳，所述第二导电外壳包封所述第二功率分配线并接地。所述第二功率分配单元的输入端子与所述第二天线组的天线之间的距离是相同的。在本专利技术的一个实施例中，等离子体生成装置还可包括：以间隔开的方式布置在所述介电管的长度方向上的圆环形永磁体。在本专利技术的一个实施例中，所述等离子体生成装置还可包括：移动部件，所述移动部件固定全部或部分的所述永磁体，并且移动布置有所述永磁体的平面。在本专利技术的一个实施例中，移动部件可包括：至少一个支撑柱，所述至少一个支撑柱固定地连接到所述真空容器并垂直地延伸到布置有所述介电管的平面；以及永磁体固定板，所述永磁体固定板上安装有所述永磁体，并且嵌入有所述支撑柱以能够沿所述支撑柱移动。在本专利技术的一个实施例中，所述第一天线组的天线基于所述真空管容器的圆形顶板的中央对称地布置在恒定半径的圆周附近，并且所述第二天线组的天线布置在所述顶板的中央。在本专利技术的一个实施例中，第一功率分配单元包括：具有同轴电缆形式的输入分支，所述输入分支从所述第一RF功率源接收功率；具有同轴电缆形式的三向分支，所述三向分支连接到所述输入分支，并分支成三路；以及具有同轴电缆形式的T形分支，所述T形分支连接到所述三向分支，并分支成两路。在本专利技术的一个实施例中，所述等离子体生成装置还可包括：固定板，所述固定板用于固定所述天线并被固定到所述顶板；以及地线，所述地线连接到所述固定板以及所述T形分支的外导体。每个所述固定板的一端连接到每个所述天线的一端，并且每个所述固定板的另一端连接到所述地线的一端。针对所有所述天线，所述地线的长度相同。在本专利技术的一个实施例中，所述等离子体生成装置还可包括：金属盖，每个所述金属盖安装在每个所述介电管的一端。每个所述介电管的长度(L/2=π/kz)满足如下方程式：这里，R代表每个所述介电管的半径，e代表电子的电荷量，B0代表每个所述介电管的中央的磁通密度的强度，μ0代表磁导率，ω代表角频率，并且n0代表等离子体密度。在本专利技术的一个实施例中，所述第一RF功率源的驱动频率与所述第二RF功率源的驱动频率不同。在本专利技术的一个实施例中，，所述天线在所述真空容器的方形顶板上排列成矩阵。所述第一天线组的天线沿着外周布置。所述第二天线组的天线布置在由所述第一天线组的天线包围的内部。在本专利技术的一个实施例中，所述等离子体生成装置还可包括：第二功率分配单元，所述第二功率分配单元布置在所述第二天线组的天线与所述第二RF功率源之间，以将来自所述第二RF功率源的功率分配到所述第二天线组的天线。根据本专利技术另一个实施例的基板处理装置，其可包括：多个介电管，所述多个介电管分别安装在形成于真空容器中的多个通孔中；天线，基于所述天线在所述真空容器中的布置对称性，所述天线被划分成第一天线组和第二天线组，并且分别安装在所述介电管外部；第一RF功率源，所述第一RF功率源用于向所述第一天线组的天线供应功率；第二RF功率源，所述第二RF功率源用于向所述第二天线组的天线供应功率；以及第一功率分配单元，所述第一功率分配单元布置在所述第一天线组的天线与所述第一RF功率源之间，以将来自所述第一RF功率源的功率分配到所述第一天线组的天线。在本专利技术的一个实施例中，所述基板处理装置还可包括：栅格，所述栅格分别布置在所述通孔的下部处。附图说明鉴于附图以及伴随的具体说明，本专利技术将变得更加明显。通过示例而非通过限制的方式来提供记载于本文的实施例，其中，相同的附图标记表示相同或相似的元件。附图并不必要依照比例来决定，而是将重点放在对本专利技术的方面进行说明。图1是根据本专利技术的实施例的等离子体生成装置的立体图。图2是示出了图1中的介电管的布置关系的俯视图。图3是图1中的等离子体生成装置的概念图。图4是图1中的等离子体生成装置的电路图。图5示出了图1中的介电管。图6A是图1中的功率分配单元的立体图。图6B是沿图6A中的线I-I'的剖视图。图6C是沿图6A中的线II-II'的剖视图。图6D是沿图6A中的线III-III'的剖视图。图7是根据本专利技术的另一实施例的等离子体生成装置的俯视图。图8是图7中的等离子体生成装置的电路图。图9示出了根据本专利技术的另一实施例的等离子体生成装置。具体实施方式为了生成大面积的等离子体，单个功率源可以向并联连接的多个天线供应功率。可以将功率分配单元布置在天线与功率源之间以向各个天线供应相同的功率。例如，将七个天线布置在真空容器的圆形顶板上。将其中一个天线布置在圆形顶板的中央，并将其它的天线相对于圆形顶板的中央对称地布置在预定圆周上。可以经由功率分配单元将七个天线连接到单个功率源。然而，如果天线生成等离子体，则对称地位于圆周上的天线的阻抗与位于中央的天线的阻抗不同。因此，功率集中于部分天线上，从而阻止了生成均匀的等离子体。由此，在根据本专利技术实施例的等离子体生成装置中，基于布置对称性将天线划分为多个天线组，并且可以将天线组连接到不同的功率源以在各个天线组之间供应独立的功率。此外，功率分配单元具有同轴电缆的形式，其中每个天线组中的所有天线具有相同的长度。相应地，每个天线组中的所有天线可在相同条件下操作。通常，感性耦合等离子体生成装置在数十mTorr(毫托)或以上的压强下生成高密度等离子体。然而，感性耦合等离子体生成装置难以在数个毫托的低压强下生成高密度等离子体。由此，不能在单个真空容器中执行低压强处理和高压强处理。随着半导体器件集成度的提高，需要能够控制氧化层的沉积速率并且能够沉积高纯度氧化层且在低压强下具有高密度的等离子体的生成装置。然而，在低压强(数个毫托)下生成常规的感性耦合等离子体是困难的。由此，可以使用螺旋波等离子体，在使用永磁体时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子体生成装置，其包括：多个介电管，所述多个介电管分别安装在形成于真空容器中的多个通孔中；天线，基于所述天线在所述真空容器中的布置对称性，所述天线被划分成第一天线组以及第二天线组，并分别安装在所述介电管外部；第一RF功率源，所述第一RF功率源用于向所述第一天线组供应功率；第二RF功率源，所述第二RF功率源用于向所述第二天线组供应功率；以及第一功率分配单元，所述第一功率分配单元布置在所述第一天线组与所述第一RF功率源之间，以将来自所述第一RF功率源的功率分配到所述第一天线组，其中，所述第一天线组的天线基于所述真空管容器的圆形顶板的中央对称地布置在恒定半径的圆周附近，并且其中，所述第二天线组的天线布置在所述顶板的中央，其中，所述第一功率分配单元包括：具有同轴电缆形式的输入分支，所述输入分支从所述第一RF功率源接收功率；具有同轴电缆形式的三向分支，所述三向分支连接到所述输入分支，并分支成三路；以及具有同轴电缆形式的T形分支，所述T形分支连接到所述三向分支，并分支成两路，所述等离子体生成装置还包括：固定板，所述固定板用于固定所述天线并被固定到所述顶板；以及地线，所述地线连接到所述固定板以及所述T形分支的外导体，其中，每个所述固定板的一端连接到每个所述天线的一端，并且每个所述固定板的另一端连接到所述地线的一端，并且其中，针对所有所述天线，所述地线的长度相同。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.13 KR 10-2011-01047921.一种等离子体生成装置，其包括：多个介电管，所述多个介电管分别安装在形成于真空容器中的多个通孔中；天线，基于所述天线在所述真空容器中的布置对称性，所述天线被划分成第一天线组以及第二天线组，并分别安装在所述介电管外部；第一RF功率源，所述第一RF功率源用于向所述第一天线组供应功率；第二RF功率源，所述第二RF功率源用于向所述第二天线组供应功率；以及第一功率分配单元，所述第一功率分配单元布置在所述第一天线组与所述第一RF功率源之间，以将来自所述第一RF功率源的功率分配到所述第一天线组，其中，所述第一天线组的天线基于所述真空管容器的圆形顶板的中央对称地布置在恒定半径的圆周附近，并且其中，所述第二天线组的天线布置在所述顶板的中央，其中，所述第一功率分配单元包括：具有同轴电缆形式的输入分支，所述输入分支从所述第一RF功率源接收功率；具有同轴电缆形式的三向分支，所述三向分支连接到所述输入分支，并分支成三路；以及具有同轴电缆形式的T形分支，所述T形分支连接到所述三向分支，并分支成两路，所述等离子体生成装置还包括：固定板，所述固定板用于固定所述天线并被固定到所述顶板；以及地线，所述地线连接到所述固定板以及所述T形分支的外导体，其中，每个所述固定板的一端连接到每个所述天线的一端，并且每个所述固定板的另一端连接到所述地线的一端，并且其中，针对所有所述天线，所述地线的长度相同。2.如权利要求1所述的等离子体生成装置，其中，所述第一功率分配单元包括：第一功率分配线；以及第一导电外壳，所述第一导电外壳包封所述第一功率分配线并接地，并且其中，所述第一功率分配单元的输入端子与所述第一天线组的天线之间的距离是相同的。3.如权利要求1所述的等离子体生成装置，其还包括：以间隔开的方式布置在所述介电管的长度方向上的圆环形永磁体。4.如权利要求3所述的等离子体生成装置，其还包括：移动部件，所述移动部件固定全部或部分的所述永磁体，并且移动布置有所述永磁体的平面。5.如权利要求4所述的等离子体生成装置，其中，所述移动部件包括：至少一个支撑柱，所述至少一个支撑柱固定地连接到所述真空容器并垂直地延伸到布置有所述介电管的平面；以及永磁体固定板，所述永磁体固定板上安装有所述永磁体，并且嵌入有所述支撑柱以能够沿所述支撑柱移动。6.如权利要求1所述的等离子体生成装置，其还包括：金属盖，每个所述金属盖安装在每个所述介电管的一端，其中，每个所述介电管的长度L/2满足如下方程式：L/2＝π/kz，和

【专利技术属性】
技术研发人员：张鸿永，李镇远，
申请(专利权)人：韩国科学技术院，威特尔有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR