CN108064112A - 等离子体发生模块及包含该模块的等离子体处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明为了提供一种可以应对基板大型化且可以确保等离子体密度均匀性的等离子体发生模块及包含该模块的等离子体处理装置，包含供给高频电力的高频电源、以所述高频电力为基础向工序空间产生等离子体的天线及被配置在所述工序空间和所述天线之间的非磁性体，所述天线和所述非磁性体的间隔根据区域而不同，其中，所述区域根据可以使在所述工序空间产生的所述等离子体的密度均匀而设定。从而，本发明可以处理大型基板，使生成更加均匀的等离子体成为可能，具有可以制造品质优良的基板的效果。

Description

等离子体发生模块及包含该模块的等离子体处理装置

技术领域

本发明涉及一种等离子体发生模块及包含该模块的等离子体处理装置，特别是在配置有基板的工序空间里生成等离子体的等离子体发生模块及包含该模块的等离子体处理装置。

背景技术

等离子体处理装置通常意味着以等离子体为基础来处理基板的装置。等离子体处理装置以沉积、蚀刻或离子植入等多种方式实施对基板的处理。特别是，最近对于可获得高密度等离子体的感应耦合等离子体处理装置的研究与开发进行地很活跃。

关于感应耦合等离子体处理装置的以往的技术已在韩国专利公开号第2016-0068254号(“等离子体发生模块及包含该模块的等离子体处理装置”，2016年06月15日)公开。上述公开的发明包含在配置有基板的腔室内部产生感应耦合等离子体的等离子体发生模块。在此，等离子体发生模块包含多个天线及配置成与各个多个天线对应的电介质窗，以便可以应对基板的大型化。

只是，以往的等离子体发生模块因配置在天线下部的电介质窗的低强度，从而在大型化上存在困难。另外，以往的等离子体发生模块存在由于产生在基板的中央区域和边缘区域的等离子体的密度差而造成的基板处理均匀性下降的问题。

现有技术文献

专利文献：韩国专利公开号第2016-0068254号(“等离子体发生模块及包含该模块的等离子体处理装置”，2016年06月15日)

发明内容

所要解决的技术问题

本发明的目的在于，提供一种可以应对基板大型化的等离子体发生模块及包含该模块的等离子体处理装置。

另外，本发明的另一目的在于，提供一种可以确保等离子体密度均匀性的等离子体发生模块及包含该模块的等离子体处理装置。

解决上述技术问题的方案

本发明中的等离子体发生模块包含供给高频电力的高频电源、以所述高频电力为基础向工序空间产生等离子体的天线及被配置在所述工序空间和所述天线之间的非磁性体，所述天线和所述非磁性体的间隔根据区域而不同，其中，所述区域根据可以使在所述工序空间产生的所述等离子体的密度均匀而设定。

所述天线可以包含被配置在所述非磁性体的中央区域上部的第一天线及被配置在所述非磁性体的边缘区域上部的第二天线。

所述第一及第二天线可以被配置在同样的高度上，所述非磁性体，其被配置在所述第一天线下侧的中央区域的厚度可以比被配置在所述第二天线下侧的边缘区域的厚度厚。

所述等离子体发生模块还可以包含区划所述非磁性体，以使所述非磁性体分离为配置在中央区域的第一窗及配置在边缘区域的第二窗的框体。

所述第一窗的厚度可以比所述第二窗的厚度厚。

所述第二窗可以具有从相邻于所述第一窗的一区域朝向另一区域的倾斜面。

所述框体可以使所述第一及第二窗相互绝缘。

所述框体可以包含气体供给部和气体喷出孔，其中，所述气体供给部形成有从外部被供给的工序气体扩散的空间，所述气体喷出孔使所述工序气体向所述工序空间喷出。

所述第一及第二窗面向所述工序空间的一面可以被配置为相互平行。

所述非磁性体可以由多个可相互脱离的部件构成。

所述非磁性体可以包含上部板、与所述上部板的下部相隔而配置的下部板、在所述上部板和所述下部板之间连接所述上部板和所述下部板的连接板。

所述非磁性体还可以包含被配置在所述板之间的接触部位的密封部件。

所述非磁性体可以在其内部形成中空。

所述非磁性体可以包含气体供给部和气体喷出孔，其中，所述气体供给部形成有从外部被供给的工序气体扩散的空间，所述气体喷出孔使所述工序气体向所述工序空间喷出。

所述非磁性体可以包含区划所述非磁性体，以使所述非磁性体分离为配置在中央区域的第一窗及配置在边缘区域的第二窗的框体。

所述第一及第二窗可以构成为具有同样的厚度，所述第一天线和所述第一窗之间的距离可以比所述第二天线和所述第二窗之间的距离远。

所述第一及第二天线可以被配置为具有同样的高度，所述第一窗的厚度可以比所述第二窗的厚度薄。

所述等离子体发生模块还可以包含以临近面向所述工序空间的所述非磁性体的底面的方式被配置的保护板。

所述保护板可以为金属材质。

另一方面，本发明中的等离子体处理装置包含形成基板的工序空间的腔室及在所述工序空间产生等离子体的等离子体发生模块，其中，所述等离子体发生模块包含供给高频电力的高频电源、以所述高频电力为基础向所述工序空间产生所述等离子体的天线及被配置在所述工序空间和所述天线之间的非磁性体，所述天线和所述非磁性体的间隔根据区域而不同，其中，所述区域根据可以使在所述工序空间产生的所述等离子体的密度均匀而设定。

技术效果

根据本发明的等离子体发生模块及包含该模块的等离子体处理装置可以处理大型基板，使生成更加均匀的等离子体成为可能，具有可以制造品质优良的基板的效果。

如上所述的本发明的效果不限于以上提及的效果，本领域技术人员可通过下面的记载明确地理解没有被提及的其他效果。

附图说明

图1是表示第一实施例的等离子体处理装置的截面图。

图2是表示图1所图示的等离子体处理装置的第一实施例的等离子体发生模块的截面图。

图3是表示图1所图示的等离子体处理装置的第二实施例的等离子体发生模块的截面图。

图4是表示图1所图示的等离子体处理装置的第三实施例的等离子体发生模块的截面图。

图5是表示图1所图示的等离子体处理装置的第四实施例的等离子体发生模块的截面图。

图6是表示第二实施例的等离子体处理装置的截面图。

图7是表示图6所图示的等离子体处理装置的第一实施例的等离子体发生模块的截面图。

图8是表示图6所图示的等离子体处理装置的第一实施例的等离子体发生模块的金属窗的截面图。

图9是表示图6所图示的等离子体处理装置的第二实施例的等离子体发生模块的金属窗的截面图。

图10是表示图6所图示的等离子体处理装置的第三实施例的等离子体发生模块的金属窗的截面图。

图11是表示图6所图示的等离子体处理装置的第四实施例的等离子体发生模块的截面图。

图12是表示图6所图示的等离子体处理装置的第五实施例的等离子体发生模块的截面图。

图13是表示图6所图示的等离子体处理装置的第六实施例的等离子体发生模块的截面图。

图14是表示图6所图示的等离子体处理装置的第七实施例的等离子体发生模块的截面图。

图15是表示第三实施例的等离子体处理装置的截面图。

图16是表示图15所图示的等离子体处理装置的第一实施例的等离子体发生模块的截面图。

图17是表示图15所图示的等离子体处理装置的第二实施例的等离子体发生模块的截面图。

图18是表示图15所图示的等离子体处理装置的第三实施例的等离子体发生模块的截面图。

图19是表示图15所图示的等离子体处理装置的第三实施例的等离子体发生模块的金属窗的截面图。

附图标记

100：等离子体处理装置 110：腔室

200：等离子体发生模块 210：天线

230：金属窗 250：盖子框架

270：保护板

具体实施方式

以下，将参照附图对本发明的实施例进行详细的说明。但是本实施例不被以下公开的实施例所限定，而是可以呈现为多种多样的形态，本实施例旨在完整地公开本发明，为具有常识的技术人员提供完整的发明范畴。另外，为了更加明确的说明，附图的要素的形象等有被夸张地表现出来的部分，附图上用同一符号标记的要素表示同一要素。

图1是表示第一实施例的等离子体处理装置的截面图，图2是表示图1所图示的等离子体处理装置的第一实施例的等离子体发生模块的截面图。

如图1及图2所示，第一实施例的等离子体处理装置100(以下，称之为处理装置)包含腔室110。

腔室110形成处理装置100的外形。在此，腔室110的内部形成有用于处理基板S的空间。腔室110可以由内壁被阳极氧化处理过的铝构成。

并且，腔室110的一侧可以安装有形成用于搬入搬出基板S的路径的闸阀111。只是，这是为说明本实施例一个实施例，而腔室110也可以被分离成下部腔室及相对下部腔室升降的上部腔室，以形成搬入搬出基板S的路径。

另一方面，腔室110内部配置有支承基板S的底座113。底座113被配置在腔室110内部的下部并可以与偏置用高频电源P1连接。在此，底座113上可以安装用于控制基板S的温度的加热器或冷却器。另外，底座113可以由底座支承部件113a支承。在此，虽然没有图示，但是底座支承部件113a可以延伸到腔室110外部以使底座113在腔室110内部升降。

另一方面，腔室110上部区域配置有等离子体发生模块200。等离子体发生模块200包含天线210。

天线210可以被配置在腔室110内部的上部区域。在此，天线210可以连接施加高频电力的高频电源P2，并且为被接地于外部的状态。并且，天线210和高频电源P2之间可以配置有进行阻抗匹配的匹配器A。天线210以高频电力为基础在腔室110内部形成感应电场。

另一方面，天线210下侧配置有为非磁性体的金属窗230。金属窗230以与腔室110绝缘的状态被配置在天线210和底座113之间。如此，金属窗230上部可以形成天线室10，下部可以形成工序区域即工序室30。在此，金属窗230可以由非磁性体且具有导电性的材料构成，比如由铝或包含铝的材料构成。

这样的金属窗230在天线210被施加高频电力时，可以在工序室30内形成感应电场。比如，当天线210被施加高频电力时，在与腔室110绝缘的金属窗230上会形成涡电流环。即，在金属窗230的上部面形成涡电流，涡电流沿着金属窗230的表面旋转并形成涡电流环。在此，在金属窗230的下部面即与基板S相对的面上形成的电流可以使工序室30内部形成感应电场。

另一方面，金属窗230的由盖子框架250支承在腔室110内。盖子框架250支承金属窗230的周缘区域。在此，盖子框架250可以由电介质构成，以使金属窗230与腔室110相互绝缘。另外，盖子框架250可以将金属窗230分离成多个。比如，盖子框架250可以为格子状，并且在各个格子空间配置有金属窗230。

这样的盖子框架250大致可以为盒体，可以与配置在腔室110外部的气体供给单元50连接。如此，盖子框架250可以将工序气体引入工序室30内部。更具体地讲，盖子框架250可以包含气体供给部251及气体喷出孔253。

气体供给部251可以形成盖子框架250的外形。在此，气体供给部251与气体供给单元50连接，工序气体从气体供给单元50被引入。如此，工序气体在气体供给部251的内部第一次被扩散，工序气体通过形成于气体供给部251底面的气体喷出孔253向工序室30喷出。

另一方面，被盖子框架250分离的多个金属窗230的面向底座113的一面可以配置在同样的高度上，而其各自的厚度则可以不同。

比如，被配置为与底座113的中央区域对应的金属窗231(以下，称之为第一金属窗)的厚度可以比被配置为与底座113的边缘区域对应的金属窗233(以下，称之为第二金属窗)的厚度厚。

如此，当以被配置在同样的高度的第一及第二天线211、213为基础在工序室30内部生成等离子体的时候，相比形成于第一天线211下部的等离子体的密度，形成于第二天线213下部的等离子体的密度更高。

即，以往的天线存在因产生于基板S的中央区域和边缘区域的等离子体的密度互相不同，特别是相比中央的等离子体的密度，边缘区域的等离子体的密度低，而难以均匀地处理基板S的问题。但是本实施例的处理装置100，因其第一及第二金属窗231、233的厚度之差，从而可以使产生于基板S的中央区域和边缘区域的等离子体的密度均匀。

另一方面，金属窗230上部配置有天线支承部240。天线支承部240可以由绝缘体构成，并支承天线210的下部面。天线支承部240可以使被各自配置在多个金属窗230上部的天线210以绝缘的状态与金属窗230相隔。

并且，在等离子体发生模块200的下部面，即在金属窗230和盖子框架250的底面安装有保护板270。在保护板270上形成有与气体喷出孔253连通的气体喷射孔271，以使工序气体可以被引入到工序室30内部。这样的保护板270可以由金属材质或电介质构成，并且可以通过使用螺栓等的紧固方式以可以从金属窗230和盖子框架250底面脱离的方式构成。

这样的保护板270可以防止因产生于工序室30内部的感应耦合等离子体而造成金属窗230和盖子框架250的毁损，并且优选以不与腔室110接触的方式构成。而在保护板270的侧面和腔室110内壁之间***绝缘体，以使保护板270和腔室110绝缘的实施例也是可行的。

另一方面，以下将对第一实施例的等离子体处理装置的等离子体发生模块的多样的实施例进行详细的说明。只是，会省略对上述的构成要素的详细说明，并使用同样的参照符号进行说明。

图3是表示图1所图示的等离子体处理装置的第二实施例的等离子体发生模块的截面图。

如图3所示，第二实施例的等离子体发生模块200包含第一及第二金属窗231、233。第一及第二金属窗231、233的下部面可以被配置在同样的高度上。

在此，被配置成与基板S的中央区域对应的第一金属窗231的上部面和下部面可以以相互平行的平板状构成。并且，第二金属窗233的上部面可以构成为具有倾斜面。

比如，第二金属窗233可以具有从相邻于第一金属窗231的一侧朝向另一侧的向下倾斜面，以使得在基板S的边缘区域产生的等离子体的密度与在基板S的中央区域产生的等离子体的密度相同或相似。

此时，因第二金属窗233的厚度越朝向基板S的边缘方向越薄，从而存在的好处是可以解决在工序室30的边缘区域所产生的等离子体的密度下降的问题。

图4是表示图1所图示的等离子体处理装置的第三实施例的等离子体发生模块的截面图。

如图4所示，第三实施例的等离子体发生模块200，其由盖子框架250支承的金属窗230可以单一形成。在此，单一的金属窗230构成为具有台阶。

比如，单一的金属窗230的上部面可以具有台阶。在此，台阶可以构成为使其配置有第二天线213的边缘区域的厚度比配置有第一天线211的中央区域的厚度薄。

如此，在被配置于第二天线213下部的金属窗230的边缘区域下侧产生的等离子体的密度与在被配置于第一天线211下部的金属窗230的中央区域下侧产生的等离子体的密度可以相同或相似。如此，存在的好处是可以解决在工序室30的边缘区域所产生的等离子体的密度下降的问题。

另外，虽然在本实施例中说明的是在单一的金属窗230上部配置第一及第二天线211、213的实施例，但是在单一的金属窗230上部可以配置单一的天线，以在单一的金属窗230整体上形成一个涡电流环。

图5是表示图1所图示的等离子体处理装置的第四实施例的等离子体发生模块的截面图。

如图5所示，第四实施例的等离子体发生模块200，其由盖子框架250支承的金属窗230可以单一形成。在此，单一的金属窗230构成为具有倾斜面。

比如，单一的金属窗230的上部面可以具有倾斜面。在此，配置有第一天线211的中央区域，其上部面可以形成为平板，但是在配置有第二天线213的边缘区域可以朝向金属窗230边缘方向向下倾斜。

此时，因金属窗230的厚度越朝向基板S的边缘方向越薄，从而存在的好处是可以解决在工序室30的边缘区域所产生的等离子体的密度下降的问题。

另外，虽然在本实施例中说明的是在单一的金属窗230上部配置第一及第二天线211、213的实施例，但是在单一的金属窗230上部可以配置单一的天线，以使在单一的金属窗230整体上形成一个涡电流环。

另一方面，以下将对第二实施例的等离子体处理装置进行说明。

图6是表示第二实施例的等离子体处理装置的截面图，图7是表示图6所图示的等离子体处理装置的第一实施例的等离子体发生模块的截面图，图8是表示图6所图示的等离子体处理装置的第一实施例的等离子体发生模块的金属窗的截面图。

如图6至图8所示，第二实施例的等离子体处理装置100包含腔室110。

腔室110形成处理装置100的外形。在此，腔室110的内部形成有用于处理基板S的空间。腔室110可以由内壁被阳极氧化处理过的铝构成。

并且，腔室110的一侧可以安装有形成用于搬入搬出基板S的路径的闸阀111。只是，这是为说明本实施例一个实施例，而腔室110也可以被分离成下部腔室及相对下部腔室升降的上部腔室，以形成搬入搬出基板S的路径。

另一方面，腔室110内部配置有支承基板S的底座113。底座113被配置在腔室110内部的下部并可以与偏置用高频电源P1连接。在此，底座113上可以安装用于控制基板S的温度的加热器或冷却器。另外，底座113可以由底座支承部件113a支承。在此，虽然没有图示，但是底座支承部件113a可以延伸到腔室110外部以使底座113在腔室110内部升降。

另一方面，腔室110上部区域配置有等离子体发生模块200。等离子体发生模块200包含天线210。

天线210可以被配置在腔室110内部的上部区域。在此，天线210可以连接施加高频电力的高频电源P2，并且为被接地于外部的状态。并且，天线210和高频电源P2之间可以配置有进行阻抗匹配的匹配器A。天线210以高频电力为基础在腔室110内部形成感应电场。

另一方面，天线210下侧配置有内部具有中空的金属窗230。金属窗230以与腔室110绝缘的状态被配置在天线210和底座113之间。如此，金属窗230上部可以形成天线室10，下部可以形成工序区域即工序室30。在此，金属窗230可以由非磁性体且具有导电性的材料构成，比如由铝或包含铝的材料构成。

这样的金属窗230可以由多个可拆分及再组装的部件构成。比如，金属窗230可以包含上部板W1、下部板W2、连接板W3及密封部件R。

上部板W1形成金属窗230的上部，下部板W2与上部板W1的下部相隔而配置并形成金属窗230的下部。并且，连接板W3在上部板W1和下部板W2之间使上部板W1与下部板W2相连接。在此，上部板W1、下部板W2及连接板W3以可拆分的方式构成，比如可以通过使用螺栓或钎焊等的紧固方式以便相互可脱离。另外，密封部件R可以被各自配置在上部板W1与连接板W3之间、连接板W3与下部板W2之间。

另一方面，这样的金属窗230在天线210被施加高频电力时，可以在工序室30内形成感应电场。比如，当天线210被施加高频电力时，在与腔室110绝缘的金属窗230上会形成涡电流环。即，在金属窗230的上部面形成涡电流，涡电流沿着金属窗230的表面旋转并形成涡电流环。在此，在金属窗230的下部面即与基板S相对的面上形成的电流可以使工序室30内部形成感应电场。

另一方面，金属窗230的由盖子框架250支承在腔室110内。盖子框架250支承金属窗230的周缘区域。在此，盖子框架250可以由电介质构成，以使金属窗230与盖子框架250相互绝缘。另外，盖子框架250可以将金属窗230分离成多个。比如，盖子框架250可以为格子状，并且在各个格子空间配置有金属窗230。

另一方面，多个金属窗230形成向工序室30供给工序气体的路径。比如，金属窗230可以包含气体供给部230a及气体喷出孔230c。

气体供给部230a大致可以为盒体并形成金属窗230的外形。在此，气体供给部230a与气体供给单元50连接，工序气体从气体供给单元50被引入。如此，工序气体在气体供给部230a的内部第一次被扩散，工序气体通过形成于气体供给部230a底面即下部板W2的气体喷出孔230c向工序室喷出。

如此，在本实施例中由于金属窗230形成为气体供给部，因此在腔室110内部不需要安装另外的气体供给部。并且为了执行气体供给部的功能，金属窗230在其内部包含中空，因而由于金属窗230自身的重量减轻，使维护变得容易且对处理大型基板产生有利的效果。

另一方面，被盖子框架250分离的多个金属窗230的面向底座113的一面可以配置在同样的高度上，而其各自的厚度则可以不同。

比如，被配置为与底座113的中央区域对应的金属窗231(以下，称之为第一金属窗)的厚度可以比被配置为与底座113的边缘区域对应的金属窗233(以下，称之为第二金属窗)的厚度厚。

如此，当以被配置在同样的高度的第一及第二天线211、213为基础在工序室30内部生成等离子体的时候，相比形成于第一天线211下部的等离子体的密度，形成于第二天线213下部的等离子体的密度更高。

即，以往的天线存在因产生于基板S的中央区域和边缘区域的等离子体的密度互相不同，特别是相比中央的等离子体的密度，边缘区域的等离子体的密度低，而难以均匀地处理基板S的问题。但是本实施例的处理装置，因其第一及第二金属窗231、233的厚度之差，从而可以使产生于基板S的中央区域和边缘区域的等离子体的密度均匀。

另一方面，金属窗230上部配置有天线支承部240。天线支承部240可以由绝缘体构成，并支承天线210的下部面。天线支承部240可以使被各自配置在多个金属窗230上部的天线210以绝缘的状态与金属窗230相隔。

并且，在等离子体发生模块200的下部面，即在金属窗230和盖子框架250的底面安装有保护板270。在保护板270上形成有与气体喷出孔230c连通的气体喷射孔271，以使工序气体可以被引入到工序室30内部。这样的保护板270可以由金属材质或电介质构成，并且可以通过使用螺栓等的紧固方式以可以从金属窗230和盖子框架250底面脱离的方式构成。

这样的保护板270可以防止因产生于工序室30内部的感应耦合等离子体而造成金属窗230和盖子框架250的毁损，并且优选以不与腔室110接触的方式构成。而在保护板270的侧壁和腔室110内壁之间***绝缘体，以使保护板270和腔室110绝缘的实施例也是可行的。

另一方面，以下将对第二实施例的等离子体处理装置的等离子体发生模块的多样的实施例进行详细的说明。只是，会省略对上述的构成要素的详细说明，并使用同样的参照符号进行说明。

图9是表示图6所图示的等离子体处理装置的第二实施例的等离子体发生模块的金属窗的截面图。

如图9所示，第二实施例的等离子体发生模块200包含金属窗230。金属窗230可以包含上部板W1、下部板W2、连接板W3及密封部件R。

上部板W1形成金属窗230的上部，下部板W2与上部板W1的下部相隔而配置并形成金属窗230的下部。另外，连接板W3从上部板W1的边缘朝向下部板W2延伸。此时，连接板W3可以连接在下部板W2上部。另外，密封部件R可以被配置在连接板W3与下部板W2之间。

在此，下部板W2及连接板W3可以通过使用螺栓等的紧固方式以相互可脱离的方式连接。

图10是表示图6所图示的等离子体处理装置的第三实施例的等离子体发生模块的金属窗的截面图。

如图10所示，第三实施例的等离子体发生模块200包含金属窗230。金属窗230可以包含上部板W1、下部板W2、连接板W3及密封部件R。

上部板W1形成金属窗230的上部，下部板W2与上部板W1的下部相隔而配置并形成金属窗230的下部。另外，连接板W3从下部板W2朝向上部板W1延伸。此时，连接板W3可以连接在上部板W1下部。另外，密封部件R可以被配置在上部板W1与连接板W3之间。

图11是表示图6所图示的等离子体处理装置的第四实施例的等离子体发生模块的截面图。

如图11所示，第四实施例的等离子体发生模块200，其盖子框架250形成向工序室30供给工序气体的路径。即盖子框架250可以形成为其内部具有中空，并包含气体供给部250a及气体喷出孔250c。

气体供给部250a大致可以为盒体并形成盖子框架250的外形。在此，气体供给部250a与气体供给单元50连接，工序气体从气体供给单元50被引入。如此，工序气体在气体供给部250a的内部第一次被扩散，工序气体通过形成于气体供给部250a底面的气体喷出孔250c向工序室30喷出。

另外，虽然在第二实施例中是由盖子框架250执行气体供给部的功能，但是金属窗230依然可以形成为其内部具有中空，以减轻等离子体发生模块200的重量。另外，金属窗230可以根据需要和盖子框架250一起执行气体供给部的功能。即，处理装置100其金属窗230及盖子框架250中的至少任何一个可以执行向工序室30内部喷射工序气体的气体供给部的功能。

图12是表示图6所图示的等离子体处理装置的第五实施例的等离子体发生模块的截面图。

如图12所示，第五实施例的等离子体发生模块200包含为盒体的第一及第二金属窗231、233。第一及第二金属窗231、233的下部面可以被配置在同样的高度上。

在此，被配置成与基板S的中央区域对应的第一金属窗231的上部面和下部面可以以相互平行的平板状构成。并且，第二金属窗233的上部面可以构成为具有倾斜面。

比如，第二金属窗233可以具有从相邻于第一金属窗231的一侧朝向另一侧的向下倾斜面，以使得在基板S的边缘区域产生的等离子体的密度与在基板S的中央区域产生的等离子体的密度相同或相似。

此时，因第二金属窗233的厚度越朝向基板S的边缘方向越薄，从而存在的好处是可以解决产生于工序室30的边缘区域的等离子体密度下降的问题。

图13是表示图6所图示的等离子体处理装置的第六实施例的等离子体发生模块的截面图。

如图13所示，第六实施例的等离子体发生模块200，其由盖子框架250支承的盒体金属窗230可以单一形成。在此，单一的金属窗230构成为具有台阶。

比如，单一的金属窗230的上部面可以具有台阶。在此，台阶可以构成为使其配置有第二天线213的边缘区域的厚度比配置有第一天线211的中央区域的厚度薄。

如此，在被配置于第二天线213下部的金属窗230的边缘区域下侧产生的等离子体的密度与在被配置于第一天线211下部的金属窗230的中央区域下侧产生的等离子体的密度可以相同或相似。如此，存在的好处是可以解决在工序室30的边缘区域所产生的等离子体的密度下降的问题。

另外，虽然在本实施例中说明的是在单一的金属窗230上部配置第一及第二天线211、213的实施例，但是在单一的金属窗230上部可以配置单一的天线，以在单一的金属窗230整体上形成一个涡电流环。

图14是表示图6所图示的等离子体处理装置的第七实施例的等离子体发生模块的截面图。

如图14所示，第七实施例的等离子体发生模块200，其由盖子框架250支承的盒体金属窗230可以单一形成。在此，单一的金属窗230构成为具有倾斜面。

比如，单一的金属窗230的上部面可以具有倾斜面。在此，配置有第一天线211的中央区域，其上部面可以形成为平板，但是在配置有第二天线213的边缘区域可以朝向金属窗230边缘方向向下倾斜。

此时，因金属窗230的厚度越朝向基板S的边缘方向越薄，从而存在的好处是可以解决在工序室30的边缘区域所产生的等离子体的密度下降的问题。

另外，虽然在本实施例中说明的是在单一的金属窗230上部配置第一及第二天线211、213的实施例，但是在单一的金属窗230上部可以配置单一的天线210，以使在单一的金属窗230整体上形成一个涡电流环。

另一方面，以下将对第三实施例的等离子体处理装置进行说明。

图15是表示第三实施例的等离子体处理装置的截面图，图16是表示图15所图示的等离子体处理装置的第一实施例的等离子体发生模块的截面图。

如图15及图16所示，第三实施例的等离子体处理装置100(以下，称之为处理装置)包含腔室110。

腔室110形成处理装置100的外形。在此，腔室110的内部形成有用于处理基板S的工序空间。腔室110可以由内壁被阳极氧化处理过的铝构成。

并且，腔室110的一侧可以安装有形成用于搬入搬出基板S的路径的闸阀111。只是，这是为说明本实施例一个实施例，而腔室110也可以被分离成下部腔室及相对下部腔室升降的上部腔室，以形成搬入搬出基板S的路径。

另一方面，腔室110内部配置有支承基板S的底座113。底座113被配置在腔室110内部的下部并可以与偏置用高频电源P1连接。在此，底座113上可以安装用于控制基板的温度的加热器或冷却器。另外，底座113可以由底座支承部件113a支承。在此，虽然没有图示，但是底座支承部件113a可以延伸到腔室110外部以使底座113在腔室110内部升降。

另一方面，腔室110上部区域配置有等离子体发生模块200。等离子体发生模块200包含天线210。

天线210可以被配置在腔室110内部的上部区域。在此，天线210可以连接施加高频电力的高频电源P2，并且为被接地于外部的状态。并且，天线210和高频电源P2之间可以配置有进行阻抗匹配的匹配器A。天线210以高频电力为基础在腔室110内部形成感应电场。

另一方面，天线210下侧配置有为非磁性体的金属窗230。金属窗230以与腔室110绝缘的状态被配置在天线210和底座113之间。如此，金属窗230上部可以形成天线室10，下部可以形成工序区域即工序室30。在此，金属窗230可以由非磁性体且具有导电性的材料构成，比如由铝或包含铝的材料构成。

这样的金属窗230在天线210被施加高频电力时，可以在工序室30内形成感应电场。比如，当天线210被施加高频电力时，在与腔室110绝缘的金属窗230上会形成涡电流环。即，在金属窗230的上部面形成涡电流，涡电流沿着金属窗230的表面旋转并形成涡电流环。在此，在金属窗230的下部面即与基板S相对的面上形成的电流可以使工序室30内部形成感应电场。

另一方面，金属窗230的由盖子框架250支承在腔室110内。盖子框架250支承金属窗230的周缘区域。在此，盖子框架250可以由电介质构成，以使金属窗230与腔室110相互绝缘。另外，盖子框架250可以将金属窗230分离成多个。比如，盖子框架250可以为格子状，并且在各个格子空间配置有金属窗230。

这样的盖子框架250可以构成为内部具有中空，且可以与配置在腔室110外部的气体供给单元50连接。如此，盖子框架250可以将工序气体引入工序室30内部。更具体地讲，盖子框架250可以包含气体供给部251及气体喷出孔253。

气体供给部251可以形成盖子框架250的外形。在此，气体供给部251与气体供给单元50连接，工序气体从气体供给单元50被引入。如此，工序气体在气体供给部251的内部第一次被扩散，工序气体通过形成于气体供给部251底面的气体喷出孔253向工序室30喷出。

另一方面，被配置在被盖子框架250分离的各个多个金属窗230上部的天线210的高度可以互相不同。

比如，金属窗230可以包含被配置为与底座113的中央区域对应的第一金属窗231及被配置为与底座113的边缘区域对应的第二金属窗233。在此，第一及第二金属窗231、233可以构成为具有同样的厚度，以便上部面和下部面被配置在同一直线上。

此时，被配置在第一金属窗231上部的天线(以下，称之为第一天线)和被配置在第二金属窗233上部的天线(以下，称之为第二天线)，其各自距金属窗230的高度可以不同。例如，第一天线211和第一金属窗231之间的距离D1可以形成为比第二天线213和第二金属窗233之间的距离D2远。

如此，以第一金属窗231和第二金属窗233为基础在工序室30内部生成等离子体的时候，相比形成于第一金属窗231下部的等离子体的密度，形成于第二金属窗233下部的等离子体的密度更高。

即，以往的天线存在因产生于基板S的中央区域和边缘区域的等离子体的密度互相不同，特别是相比中央的等离子体的密度，边缘区域的等离子体的密度低，而难以均匀地处理基板S的问题。但是在本实施例中，因第一天线211和第一金属窗231之间的间隔与第二天线213和第二金属窗233之间的间隔相互不同，从而可以使产生于基板S的中央区域和边缘区域的等离子体的密度均匀。

另一方面，金属窗230上部配置有天线支承部240。天线支承部240可以由绝缘体构成，并支承天线210的下部面。如此，天线支承部240可以使被各自配置在多个金属窗230上部的天线210以绝缘的状态与金属窗230相隔。

并且，在等离子体发生模块200的下部面，即在金属窗230和盖子框架250的底面安装有保护板270。在保护板270上形成有与气体喷出孔253连通的气体喷射孔271，以使工序气体可以被引入到工序室30内部。这样的保护板270可以由金属材质或电介质构成，并且可以通过使用螺栓等的紧固方式以可以从金属窗230和盖子框架250底面脱离的方式构成。

如此，保护板270可以防止因产生于工序室30内部的感应耦合等离子体而造成金属窗230和盖子框架250的毁损，并且优选以不与腔室110接触的方式构成。而在保护板270的侧面和腔室110内壁之间***绝缘体，以使保护板270和腔室110绝缘的实施例也是可行的。

另一方面，以下将对第三实施例的等离子体处理装置的等离子体发生模块的多样的实施例进行详细的说明。只是，会省略对上述的构成要素的详细说明，并使用同样的参照符号进行说明。

图17是表示图15所图示的等离子体处理装置的第二实施例的等离子体发生模块的截面图。

如图17所示，第二实施例的等离子体发生模块200，其被配置在各个金属窗230上部的天线210的高度可以相同。即，配置在第一金属窗231上侧的第一天线211和配置在第二金属窗230上侧的第二天线213可以被配置在同一直线上。

在此，当第一天线211和第二天线213被配置在同一直线上时，第一金属窗231和第二金属窗233可以以不同的厚度形成。即，第一金属窗231的厚度可以形成为比第二金属窗233的厚度薄，从而第一天线211和第一金属窗231之间的距离D1可以形成为比第二天线213和第二金属窗233之间的距离D2远。

如此，以第一金属窗231和第二金属窗233为基础在工序室30内部生成等离子体的时候，相比形成于第一金属窗231下部的等离子体的密度，形成于第二金属窗233下部的等离子体的密度更高。如此，可以解决以往在中央区域和边缘区域形成的等离子体的密度差，并具有因均匀地等离子体密度可以制造品质优良的基板S的好处。

图18是表示图15所图示的等离子体处理装置的第三实施例的等离子体发生模块的截面图，图19是表示图15所图示的等离子体处理装置的第三实施例的等离子体发生模块的金属窗的截面图。

如图18及图19所示，第三实施例的等离子体发生模块200，其金属窗230内部具有中空，并且金属窗230形成供给气体的路径。比如，内部具有中空的金属窗230可以包含气体供给部230a及气体喷出孔230c。

气体供给部230a可以形成金属窗230的外形。在此，气体供给部230a与气体供给单元50连接，工序气体从气体供给单元50被引入。如此，工序气体在气体供给部230a的内部第一次被扩散，工序气体通过形成于气体供给部230a底面的气体喷出孔230c向工序室30喷出。

如此，在本实施例中由于金属窗230形成气体供给路径，因此在腔室110内部不需要安装另外的气体供给部。并且金属窗230在其内部形成中空，因而由于金属窗230自身的重量减轻，使维护变得容易且对处理大型基板产生有利的效果。

并且，这样的金属窗230可以由多个可拆分及再组装的部件构成。比如，金属窗230可以包含上部板W1、下部板W2、连接板W3及密封部件R。

上部板W1形成金属窗230的上部，下部板W2与上部板W1的下部相隔而配置并形成金属窗230的下部。并且，连接板W3在上部板W1和下部板W2之间使上部板W1与下部板W2相连接。

在此，上部板W1、下部板W2及连接板W3以可拆分的方式构成，比如可以通过使用螺栓或钎焊等的紧固方式以便相互可脱离。另外，密封部件R可以被各自配置在上部板W1与连接板W3之间、连接板W3与下部板W2之间。

由此，因等离子体发生模块200可以拆分及再组装，所以使得维护效率得到提升。

综上所述，根据本发明的等离子体发生模块及包含该模块的等离子体处理装置可以处理大型基板，使生成更加均匀的等离子体成为可能，具有可以制造品质优良的基板的效果。

如前面所说明的以及附图所示的本发明的一个实施例，不可以解释为限定本发明的技术思想。本发明的保护范围仅被权利要求书中所记载的内容所限定，具有本发明所属技术领域的常识的技术人员可以对本发明的技术思想进行多样的改良变更。只要这样的改良及变更对于具有常识的技术人员来说是不言自明的，就被视为属于本发明的保护范围。

Claims (20)

1.一种等离子体发生模块，其特征在于，包含：

供给高频电力的高频电源；

以所述高频电力为基础向工序空间产生等离子体的天线；及

被配置在所述工序空间和所述天线之间的非磁性体，

所述天线和所述非磁性体的间隔根据区域而不同，其中，所述区域根据可以使在所述工序空间产生的所述等离子体的密度均匀而设定。

2.根据权利要求1所述的等离子体发生模块，其特征在于，

所述天线包含被配置在所述非磁性体的中央区域上部的第一天线及被配置在所述非磁性体的边缘区域上部的第二天线。

3.根据权利要求2所述的等离子体发生模块，其特征在于，

所述第一及第二天线被配置在同样的高度上，

所述非磁性体，其被配置在所述第一天线下侧的中央区域的厚度比被配置在所述第二天线下侧的边缘区域的厚度厚。

4.根据权利要求3所述的等离子体发生模块，其特征在于，

还包含区划所述非磁性体，以使所述非磁性体分离为配置在中央区域的第一窗及配置在边缘区域的第二窗的框体。

5.根据权利要求4所述的等离子体发生模块，其特征在于，

所述第一窗的厚度比所述第二窗的厚度厚。

6.根据权利要求4所述的等离子体发生模块，其特征在于，

所述第二窗具有从相邻于所述第一窗的一区域朝向另一区域的倾斜面。

7.根据权利要求4所述的等离子体发生模块，其特征在于，

所述框体使所述第一及第二窗相互绝缘。

8.根据权利要求4所述的等离子体发生模块，其特征在于，

所述框体包含气体供给部和气体喷出孔，其中，所述气体供给部形成有从外部被供给的工序气体扩散的空间，所述气体喷出孔使所述工序气体向所述工序空间喷出。

9.根据权利要求4所述的等离子体发生模块，其特征在于，

所述第一及第二窗面向所述工序空间的一面被配置为相互平行。

10.根据权利要求1所述的等离子体发生模块，其特征在于，

所述非磁性体由多个可相互脱离的部件构成。

11.根据权利要求10所述的等离子体发生模块，其特征在于，

所述非磁性体包含：

上部板；

与所述上部板的下部相隔而配置的下部板；

在所述上部板和所述下部板之间连接所述上部板和所述下部板的连接板。

12.根据权利要求11所述的等离子体发生模块，其特征在于，

所述非磁性体还包含被配置在所述板之间的接触部位的密封部件。

13.根据权利要求1所述的等离子体发生模块，其特征在于，

所述非磁性体在其内部形成中空。

14.根据权利要求13所述的等离子体发生模块，其特征在于，

所述非磁性体包含气体供给部和气体喷出孔，其中，所述气体供给部形成有从外部被供给的工序气体扩散的空间，所述气体喷出孔使所述工序气体向所述工序空间喷出。

15.根据权利要求2所述的等离子体发生模块，其特征在于，

所述非磁性体包含区划所述非磁性体，以使所述非磁性体分离为配置在中央区域的第一窗及配置在边缘区域的第二窗的框体。

16.根据权利要求15所述的等离子体发生模块，其特征在于，

所述第一及第二窗构成为具有同样的厚度，

所述第一天线和所述第一窗之间的距离比所述第二天线和所述第二窗之间的距离远。

17.根据权利要求15所述的等离子体发生模块，其特征在于，

所述第一及第二天线被配置为具有同样的高度，所述第一窗的厚度比所述第二窗的厚度薄。

18.根据权利要求1所述的等离子体发生模块，其特征在于，

还包含以临近面向所述工序空间的所述非磁性体的底面的方式被配置的保护板。

19.根据权利要求18所述的等离子体发生模块，其特征在于，

所述保护板为金属材质。

20.一种等离子体处理装置，其特征在于，

包含：形成基板的工序空间的腔室；及

在所述工序空间产生等离子体的等离子体发生模块，

其中，所述等离子体发生模块包含：

供给高频电力的高频电源；

以所述高频电力为基础向所述工序空间产生所述等离子体的天线；及

被配置在所述工序空间和所述天线之间的非磁性体，

所述天线和所述非磁性体的间隔根据区域而不同，其中，所述区域根据可以使在所述工序空间产生的所述等离子体的密度均匀而设定。