衬底处理设备制造技术

本发明专利技术的衬底处理设备包括：腔室，具有衬底处理空间；及线圈部分，具有多个电感线圈，其的每一者具有缠绕成包围腔室的外圆周的形状且排列在腔室的延伸方向上，多个电感线圈包括：边缘型电感线圈，在腔室中形成在与衬底的边缘区域对应的区域处的密度高于在与衬底的中心区域对应区域处的密度的等离子体；及中心型电感线圈，在腔室中形成在与衬底的中心区域对应的区域处的密度高于在与衬底的边缘区域对应区域处的密度的等离子体。本发明专利技术的实施例带来等离子体的空间均匀度提高而衬底处理均匀度提高的效果。且通过在上下方向上堆叠及安装多个电感线圈带来与衬底处理面对应形成的等离子体容量增大而随处理区域而变化的等离子体密度增大的效果。

【技术实现步骤摘要】
衬底处理设备
本专利技术涉及一种衬底处理设备，且更具体来说涉及一种能够提高等离子体均匀度的衬底处理设备。
技术介绍
使用等离子体的衬底处理设备是在真空状态下利用物理反应或化学反应(如等离子体现象)对衬底执行衬底处理(例如衬底清洗、蚀刻、或沉积)的设备。一般来说，在衬底处理设备进行的衬底处理过程中，将反应气体注入至腔室中以执行衬底处理，通过施加电源，所注入反应气体在腔室中形成等离子体，且利用在腔室中形成的等离子体状态的材料(例如自由基)根据衬底处理的目的在衬底的表面上执行衬底处理(例如蚀刻或沉积)。在使用等离子体的衬底处理设备中，感应耦合等离子体(InductivelyCoupledPlasma，ICP)处理设备是一种产生圆形(涡旋)电场来使电子加速以对工艺气体进行电离并通过用于维持等离子体放电的感应磁场来产生感应耦合等离子体的设备。更具体来说，感应耦合等离子体处理设备包括：柱体型的壳体，具有内部空间；安装在所述壳体中的腔室，所述腔室中具有衬底支撑件且将工艺气体喷射在所述腔室中，在所述衬底支撑件上置放有作为处理对象的衬底；以及电感线圈，放置在所述壳体与所述腔室之间并沿所述腔室的外圆周进行安装。通过这种衬底处理设备，当对电感线圈及衬底支撑部分施加射频(radiofrequency，RF)电源时，所供应的工艺气体因所施加的电源而变成等离子体。且利用在腔室中形成的等离子体状态的材料(例如自由基)，根据衬底处理的目的在衬底的表面上执行衬底处理，例如清洗、蚀刻或沉积。另一方面，由电感线圈产生的等离子体存在在衬底处理面的延伸方向上的均匀度不好的问题。即，由电感线圈产生的等离子体因电源施加的位置及接地的位置，而在与腔室中的衬底的中心区域对应的区域处和在与腔室中的衬底的边缘区域对应的区域处具有大的等离子体密度差异。换句话说，当在与衬底的宽度方向对应的方向上示出等离子体密度的空间分布时，等离子体被形成为在衬底的中心区域处与在衬底的边缘区域处具有大的等离子体密度差异。这会导致在衬底处理面的清洗、蚀刻、或沉积过程中处理均匀度下降。此外，为了提高等离子体容量，在现有技术中会增大施加到电感线圈的电源电力。然而，这种方法会过度加热电感线圈从而造成因损耗而引起的损坏，由此会造成电感线圈的性能降低或等离子体的产生效率降低的问题。＜现有技术文献＞(专利文献0001)KR10-0550931B1
技术实现思路
[专利技术欲解决的课题]本专利技术提供一种具有提高的等离子体均匀度的衬底处理设备。本专利技术提供一种容易增大衬底区域处的等离子体密度的衬底处理设备。[解决课题的手段]根据本专利技术的衬底处理设备包括：腔室，具有衬底处理空间；以及线圈部分，具有多个电感线圈，所述多个电感线圈中的每一者具有被缠绕成包围所述腔室的外圆周的形状且排列在所述腔室的延伸方向上，其中所述多个电感线圈包括：边缘型电感线圈，在所述腔室中形成等离子体，所述等离子体在与所述衬底的边缘区域对应的区域处的密度相对高于在与所述衬底的中心区域对应的区域处的密度；以及中心型电感线圈，在所述腔室中形成等离子体，所述等离子体在与所述衬底的所述中心区域对应的所述区域处的密度相对高于在与所述衬底的所述边缘区域对应的所述区域处的密度。所述衬底处理设备进一步包括：第一电源供应端子，连接到所述边缘型电感线圈的长度的中心；以及第二电源供应端子，连接到所述中心型电感线圈的两端中的一端，其中所述边缘型电感线圈的两端中的一端与另一端中的每一者均接地，且所述中心型电感线圈的长度的中心接地。所述边缘型电感线圈及所述中心型电感线圈中的每一者是交流电源的波长的(1/4)λ倍，且所述边缘型电感线圈的所述长度比所述中心型电感线圈的所述长度长。所述线圈部分是中心加强型，其中所述中心型电感线圈被配置成比所述边缘型电感线圈相对更靠近所述衬底；或者所述线圈部分是边缘加强型，其中所述边缘型电感线圈被配置成比所述中心型电感线圈相对更靠近所述衬底。所述线圈部分是中心强化型，其中所述中心型电感线圈设置有多个，且所述多个中心型电感线圈被连续排列成比所述边缘型电感线圈更靠近所述衬底；或者所述线圈部分是边缘强化型，其中所述边缘型电感线圈设置有多个，且所述多个边缘型电感线圈被连续排列成比所述中心型电感线圈更靠近所述衬底。所述第一电源供应端子形成及安装成在与如下参考线交叉成直角的方向上延伸：所述参考线对应于所述边缘型电感线圈的延伸方向，且所述第二电源供应端子被形成及安装成在与如下参考线交叉成直角的方向上延伸：所述参考线对应于所述中心型电感线圈的延伸方向。所述衬底处理设备进一步包括：壳体，形成为包围所述腔室的所述外圆周且接地，所述第一电源供应端子及所述第二电源供应端子中的每一者被安装成穿过所述壳体；以及电源供应构件，与所述第一电源供应端子及所述第二电源供应端子中的每一者的一端连接且安装在所述壳体外。所述衬底处理设备进一步包括绝缘构件，所述绝缘构件安装在所述壳体的被所述第一电源供应端子及所述第二电源供应端子中的每一者穿过的部分处，且对穿过所述壳体的所述第一电源供应端子及所述第二电源供应端子中的每一者的周围进行封闭。所述衬底处理设备进一步包括：多个第一接地端子，所述多个第一接地端子的一端分别连接到所述边缘型电感线圈的所述一端及所述另一端，且所述多个第一接地端子的另一端连接到所述壳体；以及第二接地端子，所述第二接地端子的一端连接到所述中心型电感线圈的所述长度的所述中心，且所述第二接地端子的另一端连接到所述壳体，其中所述多个第一接地端子安装成延伸至与所述边缘型电感线圈的所述延伸方向交叉成直角，且所述第二接地端子安装成延伸至与所述中心型电感线圈的所述延伸方向交叉成直角。闸门孔设置在所述腔室的一侧处，所述衬底经由所述闸门孔移动，且所述衬底处理设备进一步包括区块构件，所述区块构件放置成在衬底处理过程中在腔室中面对所述闸门孔且为可上下移动的。[专利技术的效果]借助于根据本专利技术实施例的线圈部分，会带来等离子体的空间均匀度提高从而衬底处理均匀度提高的效果。且通过在上下方向上堆叠及安装多个电感线圈，会带来与衬底处理面对应地形成的等离子体容量增大从而随衬底的处理区域变化的等离子体密度增大的效果。由此，可容易地增大等离子体密度而无需如现有技术那样增大施加到电感线圈的射频电力。因此，不会造成例如因射频电力增大而引起等离子体的形成不稳定及电感线圈过度加热等问题，且等离子体密度可得到提高。附图说明图1是示出根据本专利技术实施例的衬底处理设备的剖视图。图2是示出等离子体的密度的曲线图。图3是概念性地示出根据本专利技术第一实施例的线圈部分的剖视图。图4是概念性地示出根据本专利技术第二实施例的线圈部分的剖视图。图5是概念性地示出根据第一实施例的经修改实施例的线圈部分的剖视图。图6是概念性地示出根据第二实施例的经修改实施例的线圈部分的剖视图。图7是用于描述根据本专利技术实施例的线圈部分与电源供应部分的连接及安装状态的附图。图8是用于描述根据本专利技术实施例的线圈部分与接地端子的连接及安装状态的附图。图9是用于描述因下部腔室中的闸门孔而造成等离子体的空间不均匀性的附图。图10是示出在使用根据第一实验例至第四实验例的线圈部分进行衬底蚀刻时蚀刻厚度的曲线图。图11A～图11D是示出均匀度及蚀刻率的图。图12是示出借助于根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种衬底处理设备，其特征在于，包括：腔室，具有衬底处理空间；以及线圈部分，具有多个电感线圈，所述多个电感线圈中的每一者具有被缠绕成包围所述腔室的外圆周的形状且排列在所述腔室的延伸方向上，其中所述多个电感线圈包括：边缘型电感线圈，在所述腔室中形成在与所述衬底的边缘区域对应的区域处的密度相对高于在与所述衬底的中心区域对应的区域处的密度的等离子体；以及中心型电感线圈，在所述腔室中形成在与所述衬底的所述中心区域对应的所述区域处的密度相对高于在与所述衬底的所述边缘区域对应的所述区域处的密度的等离子体。

【技术特征摘要】
2016.10.13 KR 10-2016-01329351.一种衬底处理设备，其特征在于，包括：腔室，具有衬底处理空间；以及线圈部分，具有多个电感线圈，所述多个电感线圈中的每一者具有被缠绕成包围所述腔室的外圆周的形状且排列在所述腔室的延伸方向上，其中所述多个电感线圈包括：边缘型电感线圈，在所述腔室中形成在与所述衬底的边缘区域对应的区域处的密度相对高于在与所述衬底的中心区域对应的区域处的密度的等离子体；以及中心型电感线圈，在所述腔室中形成在与所述衬底的所述中心区域对应的所述区域处的密度相对高于在与所述衬底的所述边缘区域对应的所述区域处的密度的等离子体。2.根据权利要求1所述的衬底处理设备，其特征在于，进一步包括：第一电源供应端子，连接到所述边缘型电感线圈的长度的中心；以及第二电源供应端子，连接到所述中心型电感线圈的两端中的一端，其中所述边缘型电感线圈的两端中的一端与另一端中的每一者均接地，且所述中心型电感线圈的长度的中心接地。3.根据权利要求2所述的衬底处理设备，其特征在于，所述边缘型电感线圈及所述中心型电感线圈中的每一者是交流电源的波长的四分之一的λ倍，且所述边缘型电感线圈的所述长度比所述中心型电感线圈的所述长度长。4.根据权利要求3所述的衬底处理设备，其特征在于，所述线圈部分是中心加强型，其中所述中心型电感线圈配置成比所述边缘型电感线圈相对更靠近所述衬底，或者所述线圈部分是边缘加强型，其中所述边缘型电感线圈配置成比所述中心型电感线圈相对更靠近所述衬底。5.根据权利要求4所述的衬底处理设备，其特征在于，所述线圈部分是中心强化型，其中设置有多个所述中心型电感线圈，且所述多个中心型电感线圈连续排列成比所述边缘型电感线圈更靠近所述衬底，或者所述线圈部分是边缘强化型，其中设置有多个所述边缘型电感线圈，且所述多个边缘型...

【专利技术属性】
技术研发人员：金俊浩，安载信，辛东烈，韩宰贤，
申请(专利权)人：AP系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR