[发明专利]衬底处理设备

说明书

本发明涉及一种等离子体供应单元及一种包括所述等离子体供应单元的衬底处理设备，所述等离子体供应单元包括：第一导电部分；第二导电部分，其至少一部分延伸成与所述第一导电部分交叠；以及接地屏蔽物，位于所述第一导电部分与所述第二导电部分之间。

技术领域

一个或多个实施例涉及一种衬底处理设备，且更具体来说，涉及一种用于通过使用等离子体工艺来处理衬底的衬底处理设备。

背景技术

随着半导体装置的大小持续减小，对在较低温度下的薄膜沉积进行更精确控制的需求已被提出。因此，例如等离子体增强原子层沉积(plasma-enhanced atomic layerdeposition，PEALD)等的等离子体工艺已被提出，且等离子体工艺的应用范围已持续扩大。

在等离子体工艺中，反应气体因等离子体而分解成自由基。因此，有必要对反应空间中的等离子体进行稳定及精确的控制。随着衬底的大小增大，已使用各种方法在反应空间中衬底之上均匀地产生等离子体。举例来说，可通过设置多个射频(radio frequency，RF)棒以向等离子体电极供应等离子体电力(例如，射频电力)来将反应空间中的每单位体积自由基浓度维持在相对均匀的水平。

发明内容

一个或多个实施例包括一种衬底处理设备，在所述衬底处理设备中，在使用等于或大于60MHz的高频等离子体的等离子体处理工艺中实现较均匀的等离子体供应及较均匀的薄膜品质，以沉积具有较高品质的薄膜。

一个或多个实施例包括一种用于防止在反应空间中产生的等离子体的密度因流过等离子体导体(例如射频(RF)棒)的等离子体电流之间的串扰而不均匀且防止在衬底上处理的薄膜的品质不恒定的衬底处理设备。

一个或多个实施例包括一种用于在施加频率等于或大于60MHz的高频等离子体的衬底处理工艺中均匀地施加等离子体以沉积高品质薄膜并用于实现薄膜高均匀性的衬底处理设备。

额外方面部分地将在以下说明中加以陈述，且部分地将依据说明显而易见或者可通过实践所呈现实施例而获知。

根据一个或多个实施例，一种衬底处理设备包括：反应器；气体供应单元，位于所述反应器中；以及等离子体供应单元，电连接到所述气体供应单元，其中所述等离子体供应单元包括：第一导电部分；第二导电部分，延伸成与所述第一导电部分的至少一部分交叠；以及接地屏蔽物，位于所述第一导电部分与所述第二导电部分之间。

所述第二导电部分可延伸到所述气体供应单元，使得所述第二导电部分与所述气体供应单元彼此电连接。

所述衬底处理设备可进一步包括：射频(RF)棒，延伸到所述第一导电部分，以将等离子体产生器电连接到所述第一导电部分；以及罩盖(cover)，环绕所述射频棒且电连接到所述反应器，其中由所述第一导电部分及所述第二导电部分中的至少一者产生的感应信号分量流过所述接地屏蔽物、所述反应器及所述罩盖。

所述衬底处理设备可进一步包括被配置成将所述接地屏蔽物机械固定到所述反应器的至少一个金属部件。

所述接地屏蔽物可具有板状结构且可包括至少一个穿孔(through-hole)，所述第一导电部分与所述第二导电部分经由所述至少一个穿孔而彼此连接。

所述接地屏蔽物可具有环状圆盘形状且具有中心孔，其中连接到所述气体供应单元的气体入口是穿过所述接地屏蔽物的所述中心孔被定位。

根据一个或多个实施例，一种衬底处理设备包括：气体入口；气体供应单元，连接到所述气体入口；以及等离子体供应单元，电连接到所述气体供应单元，其中所述等离子体供应单元包括：等离子体产生器；射频(RF)棒，连接到所述等离子体产生器；桥接件，连接到所述射频棒且延伸成环绕所述气体入口；多个馈电体(feed)，被定位成环绕所述气体入口而对称；以及分流点(split point)，被配置成将所述桥接件连接到所述多个馈电体。