專利名稱：天線單元、基板處理裝置和基板處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基板處理裝置，更加具體地，涉及通過使用等離子體對基板進(jìn)行處理的裝置。
背景技術(shù)：
等離子體是在非常高的溫度下生成的或者是由強的電場或射頻(RF)電磁場生成的，并且表現(xiàn)為由離子、電子或自由基形成的離子化氣體狀態(tài)。在半導(dǎo)體器件制造過程中，通過使用等離子體來進(jìn)行蝕刻加工。通過讓等離子體中所包含的離子粒子與基板碰撞來實現(xiàn)上述蝕刻加工。天線可以向處理氣體(process gas)施加高頻電從而將處理氣體激發(fā)為等離子體狀態(tài)。典型的天線具有固定的形狀并且是兩側(cè)對稱的。理論上，這樣的天線生成的等離子體具有沿著該天線徑向的對稱密度分布。然而，由于各種原因，等離子體的密度分布實際上是不對稱的。這樣的等離子體不對稱密度分布可能導(dǎo)致不均勻的基板處理加工。[專利文獻(xiàn)]:韓國專利申請第10-2011-0046354號。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了用于均勻地處理基板的裝置和方法。本發(fā)明的實施例提供了ー種基板處理裝置，所述基板處理裝置包括處理腔室，所述處理腔室具有內(nèi)部空間；基板支撐部，所述基板支撐部布置于所述處理腔室內(nèi)并且支撐著基板；氣體供給部，所述氣體供給部將處理氣體提供到所述處理腔室內(nèi)；天線，所述天線被配置用來將高頻電提供到所述處理腔室內(nèi)從而激發(fā)所述處理腔室內(nèi)的所述處理氣體；以及驅(qū)動部，所述驅(qū)動部改變所述天線的尺寸。在一些實施例中，所述天線可以包括多個天線框架，所述多個天線框架相互間隔開；以及多個連接件，所述多個連接件將相鄰的所述天線框架相互連接。此外，所述驅(qū)動部可以被設(shè)置為多個，它們分別與所述多個天線框架相連，且所述多個驅(qū)動部分別移動所述多個天線框架。在其它實施例中，所述多個天線框架可以排列起來形成環(huán)形，并且所述多個驅(qū)動部可以分別使所述多個天線框架沿著所述環(huán)形的徑向移動。 在另ー些實施例中，所述多個天線框架每ー者可以為圓弧形。在另ー些實施例中，所述多個連接件可以根據(jù)所述多個天線框架的移動而被伸展或收縮。
在另一些實施例中，所述多個連接件每一者都可以包括第一框架，所述第一框架連接至一個所述天線框架；第二框架，所述第二框架連接至另一個所述天線框架，該另一個所述天線框架與連接至所述第一框架的那個所述天線框架是相鄰的；以及第三框架，所述第三框架將所述第一框架與所述第二框架相互連接，并且所述第三框架為圓弧形。在另一些實施例中，所述天線可以包括第一天線；以及第二天線，所述第二天線與所述第一天線是間隔開的，且所述第二天線圍繞著所述第一天線。此外，所述驅(qū)動部可以被設(shè)置為多個，它們分別改變所述第一天線的尺寸和所述第二天線的尺寸。在另一些實施例中，所述第一天線可以包括多個第一天線框架，所述多個第一天線框架排列起來形成第一環(huán)形；以及多個第一連接件，所述多個第一連接件將相鄰的所述第一天線框架相互連接。所述第二天線可以包括多個第二天線框架，所述多個第二天線框架排列起來形成第二環(huán)形，所述第二環(huán)形的半徑大于所述第一環(huán)形的半徑；以及多個第二連接件，所述多個第二連接件將相鄰的所述第二天線框架相互連接。此外，所述驅(qū)動部可 以包括第一驅(qū)動部，所述第一驅(qū)動部使所述第一天線框架沿著所述第一環(huán)形的徑向移動；和多個第二驅(qū)動部，所述多個第二驅(qū)動部分別使所述多個第二天線框架沿著所述第二環(huán)形的徑向移動。在另一些實施例中，所述第一驅(qū)動部可以包括第一傳動桿，所述第一傳動桿布置于所述第一天線的中心并且垂直延伸；多個第一連接桿，所述多個第一連接桿分別將所述多個第一天線框架連接至所述第一傳動桿；以及第一驅(qū)動器，所述第一驅(qū)動器使得所述第一傳動桿繞著與所述第一傳動桿的縱長方向平行的軸線旋轉(zhuǎn)預(yù)定的角度。在另一些實施例中，所述第二驅(qū)動器可以包括多個第二傳動桿，所述多個第二傳動桿分別與所述多個第二天線框架相連，并且所述多個第二傳動桿的縱長方向是所述第二環(huán)形的徑向；以及多個第二驅(qū)動器，所述多個第二驅(qū)動器分別與所述多個第二傳動桿相連，并且所述多個第二驅(qū)動器使所述多個第二傳動桿沿著所述第二環(huán)形的徑向移動。在另一些實施例中，所述天線可以包括多個天線框架，所述多個天線框架相互間隔開且形成環(huán)形；和多個連接件，所述多個連接件將所述多個天線框架相連。此外，所述驅(qū)動部可以同時移動所述多個天線框架。在另一些實施例中，所述驅(qū)動部可以包括傳動桿，所述傳動桿在所述環(huán)形的中心處垂直延伸；多個連接桿，所述多個連接桿分別將所述多個天線框架連接至所述傳動桿；以及驅(qū)動器，所述驅(qū)動器使所述傳動桿繞著與所述傳動桿的縱長方向平行的軸線旋轉(zhuǎn)。在本發(fā)明的其它實施例中，用于向處理氣體施加高頻電從而激發(fā)所述處理氣體的天線單元包括天線，所述天線施加所述高頻電；以及驅(qū)動部，所述驅(qū)動部改變所述天線的尺寸。在一些實施例中，所述天線可以包括多個天線框架，所述多個天線框架相互間隔開且形成環(huán)形；和多個連接件，所述多個連接件將相鄰的所述天線框架相互連接。此外，所述驅(qū)動部可以被設(shè)置為多個，它們分別使所述多個天線框架沿著所述環(huán)形的徑向移動。在其它實施例中，所述驅(qū)動部可以包括多個傳動桿，所述多個傳動桿沿著所述環(huán)形的徑向延伸，并且所述多個傳動桿分別連接至所述多個天線框架；以及多個驅(qū)動器，所述多個驅(qū)動器分別與所述多個傳動桿相連，并且使所述多個傳動桿沿著所述環(huán)形的徑向移動。
在另ー些實施例中，所述天線可以包括多個天線框架，所述多個天線框架相互間隔開且形成環(huán)形；以及多個連接件，所述多個連接件將所述多個天線框架相連。此外，所述驅(qū)動部可以同時移動所述多個天線框架。在另ー些實施例中，所述驅(qū)動部可以包括傳動桿，所述傳動桿在所述環(huán)形的中心處垂直延伸；多個連接桿，所述多個連接桿分別將所述多個天線框架連接至所述傳動桿；以及驅(qū)動器，所述驅(qū)動器使所述傳動桿繞著與所述傳動桿的縱長方向平行的軸線旋轉(zhuǎn)。在另ー些實施例中，所述天線可以包括第一天線，所述第一天線包括第一天線框架，各所述第一天線框架排列起來形成第一環(huán)形；多個第一連接件，所述多個第一連接件將相鄰的所述第一天線框架相互連接；第二天線，所述第二天線包括第二天線框架，各所述第ニ天線框架排列起來形成第二環(huán)形；以及多個第二連接件，所述多個第二連接件將相鄰的所述第二天線框架相互連接。其中，所述第二環(huán)形的半徑大于所述第一環(huán)形的半徑，并且所述第二環(huán)形的中心與所述第一環(huán)形的中心相同。此外，所述驅(qū)動部被設(shè)置為多個，它們分別改變所述第一天線的尺寸和所述第二天線的尺寸。
在另ー些實施例中，所述驅(qū)動部可以包括第一傳動桿，所述第一傳動桿在所述第ー環(huán)形的中心處垂直延伸；多個連接桿，所述多個連接桿分別將所述多個第一天線框架連接至所述第一傳動桿；第一驅(qū)動器，所述第一驅(qū)動器使所述第一傳動桿繞著與所述第一傳動桿的縱長方向平行的軸線旋轉(zhuǎn)；多個第二傳動桿，所述多個第二傳動桿沿著所述第二環(huán)形的徑向延伸并且分別與所述多個第二天線框架相連；以及多個第二驅(qū)動器，所述多個第ニ驅(qū)動器分別與所述多個第二傳動桿相連，并且所述多個第二驅(qū)動器使所述多個第二傳動桿沿著所述第二環(huán)形的徑向移動。在本發(fā)明的其它實施例中，基板處理方法包可以括以下步驟將處理氣體提供到處理腔室內(nèi)；從天線將高頻電提供到所述處理腔室內(nèi)，激發(fā)所述處理氣體；并且通過使用激發(fā)后的所述處理氣體來處理基板。其中，所述天線的尺寸是可變的。在一些實施例中，所述天線可以是尺寸可變的環(huán)形。在另ー些實施例中，所述天線可以包括天線框架，各所述天線框架排列起來形成環(huán)形，并且所述天線的尺寸是通過使至少ー個所述天線框架沿著所述環(huán)形的徑向移動來改變的。在另ー些實施例中，各所述天線框架可以單獨移動。 在另ー些實施例中，所述天線可以包括第一天線和圍繞著所述第一天線的第二天線，并且所述第一天線的尺寸和所述第二天線的尺寸可以是單獨變化的。在另ー些實施例中，所述第一天線可以包括第一天線框架，各所述第一天線框架排列起來形成第一環(huán)形。所述第二天線可以包括第二天線框架，各所述第二天線框架排列起來形成第二環(huán)形，所述第二環(huán)形的半徑大于所述第一環(huán)形的半徑?？梢酝ㄟ^使所述第一天線框架沿著所述第一環(huán)形的徑向移動來改變所述第一天線的尺寸?？梢酝ㄟ^使所述第二天線框架沿著所述第二環(huán)形的徑向移動來改變所述第二天線的尺寸。


為了更好地理解本發(fā)明，本申請包含了附圖，這些附圖被并入本說明書中并且構(gòu)成了本說明書的一部分。附示了本發(fā)明的示例性實施例，并且與說明書一起用來說明本發(fā)明的原理。在附圖中圖I是圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基板處理裝置的截面圖；圖2是圖示了圖I的天線單元的立體圖；圖3至圖9是圖示了根據(jù)本發(fā)明另一實施例讓天線尺寸改變的各種情況的平面圖；圖10是圖示了根據(jù)本發(fā)明再一實施例的天線單元的立體圖；以及圖11是圖示了根據(jù)本發(fā)明又一實施例的天線單元的立體圖。
具體實施方式

在下文中，將參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明示例性實施例的天線單元、基板處理裝置和基板處理方法。為了突出本發(fā)明的主題，將會省去關(guān)于公知的功能或結(jié)構(gòu)的詳細(xì)說明。圖I是圖示了本發(fā)明一個實施例的基板處理裝置的截面圖。參照圖I，本實施例的基板處理裝置10通過利用等離子體來處理基板W?；逄幚硌b置10包括處理腔室100、基板支撐部200、氣體供給部300和等離子體生成部400。處理腔室100提供了用于處理基板W的空間。處理腔室100包括殼體110、密封蓋120 和襯里(liner) 130。殼體110包括具有上部開口的內(nèi)部空間。殼體110的內(nèi)部空間用作處理基板W的空間。殼體110是由金屬形成的。殼體110可以是由鋁形成的。在殼體110的底部設(shè)置有排氣孔102。排氣孔102與排氣線121相連。留在殼體110內(nèi)的氣體和在基板處理過程期間產(chǎn)生的反應(yīng)副產(chǎn)物可以通過排氣線121排出。因此，將殼體110的內(nèi)部壓力減小至一定程度。密封蓋120覆蓋殼體110的上部開口。密封蓋120是平板形狀，并且將殼體110的內(nèi)部空間密封。密封蓋120可以由不同于殼體110的材料形成。密封蓋120可以是由電介質(zhì)形成的。襯里130設(shè)置在殼體110的內(nèi)部。襯里130包括具有上部開口和下部開口的內(nèi)部空間。襯里130可以為圓柱形狀。襯里130可以具有與殼體110的內(nèi)表面相對應(yīng)的半徑。襯里130沿著殼體110的內(nèi)表面延伸。支撐環(huán)131設(shè)置在襯里130的上端。支撐環(huán)131是圍繞著襯里130的環(huán)形板形狀，并且從襯里130向外突出。支撐環(huán)131位于殼體110的上端上，并且支撐著襯里130。襯里130和殼體110可以由相同的材料形成。襯里130可以是由鋁形成的。襯里130對殼體110的內(nèi)表面進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)處理氣體被激發(fā)時，在處理腔室100內(nèi)可能發(fā)生電弧放電。該電弧放電可能損壞外圍設(shè)備。襯里130保護(hù)殼體110的內(nèi)表面使其不受電弧放電的影響。襯里130的價格低于殼體110的價格，并且能夠容易地更換。因此，當(dāng)襯里130被電弧放電損壞時，能夠用一個新的襯里來更換襯里130?；逯尾?00布置于殼體110的內(nèi)部。基板支撐部200支撐著基板W。基板支撐部200包括通過使用靜電力來保持著基板W的靜電吸盤。靜電吸盤(也用標(biāo)記200表示)包括電介質(zhì)板210、下部電極220、加熱器230、支撐板240和絕緣板270。電介質(zhì)板210布置于靜電吸盤200的上端中。電介質(zhì)板210由圓盤狀電介質(zhì)制成?；錡被置于電介質(zhì)板210的頂面上。電介質(zhì)板210的頂面的半徑小于基板W的半徑。因此，基板W的邊緣位于電介質(zhì)板210的外部。在電介質(zhì)板210中形成有第一供給溝道211。第一供給溝道211從電介質(zhì)板210的頂面延伸至電介質(zhì)板210的底面。各第一供給溝道211是相互間隔開的，并且被設(shè)置作為用于向基板W的底面提供傳熱介質(zhì)(heat transfermedium)的路徑。下部電極220和加熱器230埋入在電介質(zhì)板210中。下部電極220位于加熱器230的上方。下部電極220與下部第一電源221電連接。下部第一電源221包括直流電源。開關(guān)222設(shè)置于下部電極220和下部第一電源221之間。下部電極220可以根據(jù)開關(guān)222的開/閉操作與下部第一電源221電連接。當(dāng)開關(guān)222導(dǎo)通時，直流電流被施加至下部電極220。響應(yīng)于施加至下部電極220的直流電流，電場力作用于下部電極220與基板W之間，并且基板W被該電場力吸附至電介質(zhì)板210。加熱器230與下部第二電源231電連接。加熱器230借助于對從下部第二電源231施加的電流的阻抗來產(chǎn)生熱量。所生成的熱量通過電介質(zhì)板210被傳遞至基板W?；錡被加熱器230所生成的熱量保持在預(yù)定的溫度。加熱器230包括螺旋線圈。加熱器230可以按照固定的間隔埋入在電介質(zhì)板210中。 支撐板240位于電介質(zhì)板210的下方?？梢杂谜澈蟿?36將電介質(zhì)板210的底面與支撐板240的頂面彼此粘接起來。支撐板240可以由鋁材料形成。支撐板240的頂面可以是中央?yún)^(qū)域高于邊緣區(qū)域的階梯狀。支撐板240的頂部中央?yún)^(qū)域具有與電介質(zhì)板210的底面的面積一致的面積，并且與電介質(zhì)板210的底面相粘接。在支撐板240中形成有第一循環(huán)溝道241、第二循環(huán)溝道242和第二供給溝道243。第一循環(huán)溝道241被設(shè)置作為用于讓傳熱介質(zhì)循環(huán)的路徑。第一循環(huán)溝道241在支撐板240中可以被形成為螺旋形?；蛘?，第一循環(huán)溝道241可以被設(shè)置為多個環(huán)狀溝道，這些環(huán)狀溝道具有不同半徑的同心圓。在此情況下，各第一循環(huán)溝道241可以相互連通。各第一循環(huán)溝道241形成在同一高度處。第二循環(huán)溝道242被設(shè)置作為用于讓冷卻液循環(huán)的路徑。第二循環(huán)溝道242在支撐板240中可以被形成為螺旋形?；蛘撸诙h(huán)溝道242可以被設(shè)置為多個環(huán)狀溝道，這些環(huán)狀溝道具有不同半徑的同心圓。在此情況下，各第二循環(huán)溝道242可以相互連通。第二循環(huán)溝道242的截面面積可以大于第一循環(huán)溝道241的截面面積。各第二循環(huán)溝道242形成在同一高度處。第二循環(huán)溝道242可以位于第一循環(huán)溝道241的下方。第二供給溝道243從第一循環(huán)溝道241向上延伸，并且到達(dá)支撐板240的頂面。第二供給溝道243的數(shù)量與第一供給溝道211的數(shù)量一致。第二供給溝道243將第一循環(huán)溝道241連接至第一供給溝道211。第一循環(huán)溝道241通過傳熱介質(zhì)供給線251與傳熱介質(zhì)存儲部252相連。傳熱介質(zhì)存儲部252存儲著傳熱介質(zhì)。傳熱介質(zhì)包括惰性氣體。根據(jù)本發(fā)明實施例,傳熱介質(zhì)包括氦(He)氣。He氣通過傳熱介質(zhì)供給線251被提供至第一循環(huán)溝道241，并且在順次通過第二供給溝道243和第一供給溝道211之后被提供至基板W的底面。He氣用作把從等離子體傳遞至基板W的熱量傳導(dǎo)至靜電吸盤200的介質(zhì)。等離子體中所包含的離子粒子被在靜電吸盤200處形成的電場力吸引，并且向靜電吸盤200移動。此時，離子粒子與基板W碰撞從而進(jìn)行蝕刻加工。當(dāng)離子粒子與基板W碰撞時，在基板W中產(chǎn)生了熱。利用被提供至基板W的底面與電介質(zhì)板210的頂面之間的空間內(nèi)的He氣，將基板W中產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)至靜電吸盤200。因此，能夠?qū)⒒錡保持在所設(shè)定的溫度。第二循環(huán)溝道242通過冷卻液供給線261與冷卻液存儲部262相連。冷卻液存儲部262存儲著冷卻液。在冷卻液存儲部262中可以設(shè)置有冷卻器263。冷卻器263將冷卻液冷卻至預(yù)定的溫度。或者，冷卻器263可以安裝在冷卻液供給線261上。通過冷卻液供給線261而被提供至第二循環(huán)溝道242的冷卻液沿著第二循環(huán)溝道242循環(huán)，并且將支撐板240冷卻。支撐板240的冷卻通過讓電介質(zhì)板210和基板W —起冷卻下來從而使基板W保持在預(yù)定的溫度。絕緣板270設(shè)置在支撐板240的下方。絕緣板270的大小被設(shè)置得與支撐板240的大小一致。絕緣板270位于支撐板240與處理腔室100的 底面之間。絕緣板270由絕緣材料形成，并且使支撐板240與處理腔室100彼此電絕緣。聚焦環(huán)(focus ring)280位于靜電吸盤200的邊緣區(qū)域。聚焦環(huán)280為環(huán)形，并且圍繞著電介質(zhì)板210布置著。聚焦環(huán)280的頂面可以是外側(cè)部分280a高于內(nèi)側(cè)部分280b的階梯狀。聚焦環(huán)280的內(nèi)側(cè)部分280b與電介質(zhì)板210的頂面位于同一高度。聚焦環(huán)280的內(nèi)側(cè)部分280b支撐著基板W的位于電介質(zhì)板210外部的邊緣區(qū)域。聚焦環(huán)280的外側(cè)部分280a包圍著基板W的邊緣區(qū)域。聚焦環(huán)280擴展了電場形成區(qū)域使得基板W位于等離子體形成區(qū)域的中央。于是，等離子體均勻地形成在基板W的整個區(qū)域上方，并且因此基板W的整個區(qū)域能夠被均勻地蝕刻。氣體供給部300將處理氣體提供至處理腔室100中。氣體供給部300包括供氣噴嘴310、供氣線320和氣體存儲部330。供氣噴嘴310布置于密封蓋120的中央部中。在供氣噴嘴310的底部形成有注入孔。該注入孔位于密封蓋120的下方，并且將處理氣體提供到處理腔室100內(nèi)。供氣線320將供氣噴嘴310與氣體存儲部330相互連接。供氣線320將處理氣體從氣體存儲部330提供至供氣噴嘴310。在供氣線320上安裝有閥門321。閥門321將供氣線320打開或關(guān)閉，并控制通過供氣線320提供的處理氣體的流速。等離子體生成部400向處理腔室100內(nèi)提供高頻電，從而激發(fā)處理腔室100中的處理氣體。等離子體生成部400包括外殼410、上部電源420和天線單元430。外殼410具有敞開的底部,并且包含內(nèi)部空間。外殼410布置于密封蓋120的上方，并且位于密封蓋120的頂面上。天線單元430布置于外殼410的內(nèi)部空間中。上部電源420生成高頻電流。所生成的高頻電流被施加至天線單元430。天線單元430將高頻電提供至處理腔室100內(nèi)。圖2是圖示了圖I的天線單元的立體圖。參照圖I和圖2，天線單元430包括多個天線450和460，還包括多個驅(qū)動部470和 480。天線450和天線460與上部電源420電連接。天線450和天線460將從上部電源420生成的高頻電提供到處理腔室100內(nèi)。天線450和天線460分別包括第一天線(也用標(biāo)記450表示)和第二天線(也用標(biāo)記460表示)。第一天線450和第二天線460分別與上部電源420相連。第一天線450基本上布置于密封蓋120的中央部的上方。第一天線450包括多個第一天線框架451和多個第一連接件455。第一天線框架451是以弧形板的形式設(shè)置而成的。第一天線框架451是由導(dǎo)電材料形成的。各第一天線框架451是相互間隔開的。第一天線框架451排列起來形成環(huán)形。實質(zhì)上，第一天線框架451排列起來形成圓環(huán)形。下文中，將由第一天線框架451限定的第一天線450的整體形狀稱為第一環(huán)形。第一天線框架451的數(shù)量可以為4個。第一連接件455把相鄰的第一天線框架451連接起來。第一連接件455是由導(dǎo)電材料形成的，并且將相鄰的第一天線框架451電連接。第一連接件455包括第一框架456、第二框架457和第三框架458。第一框架456與兩個相鄰的第一天線框架451之中的一者相連。第二框架457與另一者相連。第一框架456和第二框架457是薄的四方板形狀，并且是相互間隔開的。第三框架458是薄的弧形板形狀。第三框架458的一端從第一框架456的一端延伸，并且第三框架458的另一端從第二框架457的一端延伸。第一框架456、第二框架457和第三框架458是由彈性材料形成的。第一連接件455根據(jù)第一天線框架451的移動而被伸展或收縮。當(dāng)?shù)谝惶炀€框架451遠(yuǎn)離第一天線450的中心移動時，第一框架456和第二框架457以相互遠(yuǎn)離對方的方式移動。相反地，當(dāng)?shù)谝惶炀€框架451靠近第一天線450的中心移動時,第一框架456和第二框架457以相互靠近的方式移動。
第二天線460布置于第一天線450的外部，并且圍繞著第一天線450。第二天線460與第一天線450間隔著預(yù)定的距離。第二天線460包括多個第二天線框架461和多個第二連接件465。第二天線框架461是以弧形板的形式設(shè)置而成的。第二天線框架461的弧形大于第一天線框架451的弧形。各第二天線框架461是相互間隔開的。第二天線框架461排列起來形成圓環(huán)形。在下文中，將由第二天線框架461限定的第二天線460的整體形狀稱為第二環(huán)形。第二天線框架461的數(shù)量可以為4個。第二連接件465把相鄰的第二天線框架461連接起來。第二連接件465與第一連接件455具有相同的結(jié)構(gòu)。第二天線框架461和第二連接件465是由導(dǎo)電材料形成的，并且彼此電連接。驅(qū)動部470和驅(qū)動部480改變第一天線450的尺寸和第二天線460的尺寸。具體地，驅(qū)動部470改變第一天線450的尺寸，驅(qū)動部480改變第二天線460的尺寸。驅(qū)動部470和驅(qū)動部480分別包括第一驅(qū)動部(也用標(biāo)記470表示)和多個第二驅(qū)動部(也用標(biāo)記480表示)。第一驅(qū)動部470用于改變第一天線450的尺寸。第一驅(qū)動部470包括第一傳動桿471、多個連接桿472和第一驅(qū)動器473。第一傳動桿471是以圓柱桿的形式設(shè)置而成的，并且布置于第一天線450的中心。第一傳動桿471的縱長方向與垂直方向平行。連接桿472是以薄板的形式設(shè)置而成的，并且將第一傳動桿471連接至第一天線框架451。連接桿472的數(shù)量與第一天線框架451的數(shù)量一致。連接桿472分別將各第一天線框架451連接至第一傳動桿471。連接桿472的一端與第一天線框架451的內(nèi)表面相連，并且連接桿472的另一端與第一傳動桿471的外圓周表面相連。第一驅(qū)動器473使第一傳動桿471繞著與第一傳動桿471的縱長方向平行的軸線旋轉(zhuǎn)預(yù)定的角度。于是，第一天線450的尺寸發(fā)生改變。例如，當(dāng)?shù)谝粋鲃訔U471順時針旋轉(zhuǎn)時，連接桿472圍著第一傳動桿471進(jìn)行卷繞(wind),并且第一天線框架451沿著第一環(huán)形的徑向朝著第一天線450的中心移動。因此，第一天線450的尺寸減小。相反地，當(dāng)?shù)谝粋鲃訔U471逆時針旋轉(zhuǎn)時,連接桿472松卷(unwind),并且第一天線框架451沿著第一環(huán)形的徑向遠(yuǎn)離第一天線450的中心移動。因此，第一天線450的尺寸増大。如上所述，第一天線450的尺寸是根據(jù)第一驅(qū)動器473的驅(qū)動而變化的。第二驅(qū)動部480用于改變第二天線460的尺寸。第二驅(qū)動部480包括第二傳動桿481和第二驅(qū)動器482。第二傳動桿481布置于第二天線460的外部，并且將第二天線框架461連接至第ニ驅(qū)動器482。第二傳動桿481的縱長方向與第二環(huán)形的徑向平行。第二傳動桿481的一端與第二天線框架461相連，并且第二傳動桿481的另一端與第二驅(qū)動器482相連。第二傳動桿481的數(shù)量與第二天線框架461的數(shù)量一致。第二傳動桿481分別將第二天線框架461連接至第二驅(qū)動器482。第二驅(qū)動器482的數(shù)量與第二傳動桿481的數(shù)量一致。第二驅(qū)動器482分別與第ニ傳動桿481相連。第二驅(qū)動器482使第二傳動桿481沿著第二環(huán)形的徑向線性移動。第
ニ驅(qū)動器482可以讓第二傳動桿481同時移動。當(dāng)?shù)诙?qū)動器482讓第二傳動桿481同時移動從而使第二天線框架461朝著第二天線460的中心移動時，第二天線460的尺寸減小。相反地，當(dāng)?shù)诙?qū)動器482讓第二傳動桿481同時移動從而使第二天線框架461遠(yuǎn)離第二天線460的中心移動時，第二天線460的尺寸増大?？梢詥为汄?qū)動各第二驅(qū)動器482，從而選擇性地移動第二傳動桿481。例如，當(dāng)一部分第二驅(qū)動器482工作吋，一部分第二天線框架461被移動，而其他的第二天線框架461未被移動。因此，第二天線460的環(huán)形發(fā)生變形，并且該環(huán)形的尺寸發(fā)生改變。下面，將說明使用上述基板處理裝置的基板處理方法。當(dāng)基板W被置于靜電吸盤200上時，從下部第一電源221向下部電極220施加直流電流。響應(yīng)于施加至下部電極220的直流電流，電場力作用于下部電極220與基板W之間，并且基板W被該電場カ吸附至電介質(zhì)板210。然后，通過供氣噴嘴310將處理氣體提供到處理腔室100中。通過第一天線450和第二天線460將從上部電源420生成的高頻電提供到處理腔室100中。所提供的高頻電使留在處理腔室100內(nèi)的處理氣體激發(fā)。將激發(fā)后的處理氣體提供至基板W從而處理該基板W。激發(fā)后的處理氣體可以進(jìn)行蝕刻處理。當(dāng)將高頻電提供到處理腔室100中時，可以改變第一天線450和第二天線460的尺寸。圖3至圖9是圖示了本發(fā)明實施例的讓天線尺寸改變的各種情況的平面圖。參照圖3，第一驅(qū)動器473使第一傳動桿471以某個方向旋轉(zhuǎn)。于是，第一天線框架451沿著第一天線450的徑向遠(yuǎn)離第一天線450的中心移動。此時，第二天線框架461不移動。因此，第一天線450的尺寸増大，而第二天線460的尺寸不變。參照圖4，第一驅(qū)動器473使第一傳動桿471以與圖3中的方向相反的方向旋轉(zhuǎn)。于是，第一天線框架451沿著第一天線450的徑向靠近第一天線450的中心移動。此時，第ニ天線框架461不移動。因此，第一天線450的尺寸減小，而第二天線460的尺寸不變。參照圖5，第二驅(qū)動器482使第二傳動桿481同時移動。具體地，第二驅(qū)動器482使第二傳動桿481移動，使得各第二天線框架461遠(yuǎn)離第二天線460的中心移動。此時，第一天線框架451不移動。因此，第一天線450的尺寸不變，而第二天線460的尺寸増大。
參照圖6，第二驅(qū)動器482使第二傳動桿481同時移動，使得各第二天線框架461朝著第二天線460的中心移動。此時，第一天線框架451不移動。因此，第一天線450的尺寸不變，而第二天線460的尺寸減小。參照圖7，第一驅(qū)動器473使第一傳動桿471以某個方向旋轉(zhuǎn)，使得第一天線框架451遠(yuǎn)離第一天線450的中心移動。第二驅(qū)動器482使第二傳動桿481移動，使得各第二天線框架461遠(yuǎn)離第二天線460的中心移動。因此，第一天線450和第二天線460的尺寸都增大。第二天線框架461的移動可以跟隨在第一天線框架451的移動之后?；蛘?，可以同時進(jìn)行第一天線框架451的移動和第二天線框架461的移動。參照圖8，第一驅(qū)動器473使第一傳動桿471以與圖7中的方向相反的方向旋轉(zhuǎn)，從而使得第一天線框架451朝著第一天線450的中心移動。另外，第二驅(qū)動器482使第二傳動桿481移動，使得第二天線框架461遠(yuǎn)離第二天線460的中心移動。因此，第一天線450的尺寸減小，而第二天線460的尺寸增大。第二天線框架461的移動可以跟隨在第一天線框架451的移動之后?；蛘撸梢酝瑫r進(jìn)行第一天線框架451的移動和第二天線框架461 的移動。參照圖9，第一天線450不移動。當(dāng)用標(biāo)記461a表示的一個第二天線框架461與一個第二驅(qū)動器482相連時，這個對應(yīng)的第二驅(qū)動器482可以使第二天線框架461a遠(yuǎn)離第二天線460的中心移動或者朝著第二天線460的中心移動。此時，用標(biāo)記461b至461d表示的其他第二天線框架461不移動。因此，第二天線460的環(huán)形發(fā)生了變形。另外，第二天線460的尺寸減小或增大。盡管這里所述的是第二天線框架461a被移動了，但是也可以移動兩個或三個第二天線框架461。當(dāng)天線是對稱的時候，等離子體的密度沿著天線的徑向在理論上是均勻的。然而，等離子體的密度由于各種原因?qū)嶋H上是不均勻的，因此，基板上的各區(qū)域中的加工處理圖(process treatment map)也是不均勻的。根據(jù)本實施例，能夠通過改變第一天線450和第二天線460的尺寸及形狀來控制在處理腔室100的內(nèi)部區(qū)域中生成的等離子體的密度分布。由于等離子體的密度與施加至處理氣體的能量的強度是成比例的，所以將第一天線450和第二天線460的尺寸及形狀控制成向等離子體密度低的區(qū)域施加高強度能量，于是等離子體能夠具有均勻的密度分布?？梢詮谋惶幚砘宓膱D來分析等離子體的密度分布。雖然第一天線450的尺寸是根據(jù)第一傳動桿471的旋轉(zhuǎn)而改變的，但是也可以根據(jù)第一傳動桿471的垂直移動來改變第一天線450的尺寸。另外，盡管各第二天線框架461在同一水平高度上移動，但是各第二天線框架461可以單獨地垂直移動。另外，盡管第二驅(qū)動器480使第二天線框架461朝著第二天線460的中心移動或者遠(yuǎn)離第二天線460的中心移動，但是第二驅(qū)動器480也可以讓第二天線框架461垂直移動從而改變第二天線460的尺寸。第二天線框架461的垂直移動調(diào)整了第二天線框架461與處理腔室100之間的距離。因此，調(diào)節(jié)了處理腔室100內(nèi)的等離子體的密度分布。圖10是本發(fā)明實施例的天線單元的立體圖。參照圖10，本實施例的天線單元包括天線450和驅(qū)動部470。天線450和驅(qū)動部470具有與圖2中的第一天線450和第一驅(qū)動部470相同的結(jié)構(gòu)。天線450包括多個連接件455和通過連接件455相互電連接的多個天線框架451。傳動桿471通過連接桿472與天線框架451相連。驅(qū)動器473使傳動桿471旋轉(zhuǎn)，從而讓各天線框架451沿著天線450的徑向同時移動。天線450的尺寸根據(jù)傳動桿471的旋轉(zhuǎn)方向而增大或減小。圖11是圖示了本發(fā)明實施例的天線單元的立體圖。參照圖11，本實施例的天線單元包括天線460和多個驅(qū)動部480。天線460和驅(qū)動部480具有與圖2中的第二天線460和第二驅(qū)動器480相同的結(jié)構(gòu)。天線460包括多個連接件465和通過連接件465相互電連接的多個天線框架461。傳動桿481的數(shù)量與天線框架461的數(shù)量一致。傳動桿481與天線框架461相連并且與天線框架461——對應(yīng)。各驅(qū)動器482分別與各傳動桿481相連，并且使天線框架461沿著天線460的徑向移動。驅(qū)動器482可以使天線框架461同時移動。此外，驅(qū)動器482可以選擇性地移動 天線框架461。天線460的形狀和尺寸根據(jù)驅(qū)動器482的操作而變化。盡管在上面的各實施例中以利用了等離子體的蝕刻過程作為示例，但是基板處理過程不限于此，也可以用諸如灰化過程(ashing process)、沉積過程和清洗過程等各種利用了等離子體的基板處理過程作為示例。根據(jù)各實施例，由于等離子體的密度分布是均勻的，所以能夠均勻地執(zhí)行基板處理過程。另外，能夠調(diào)節(jié)等離子體的密度分布。上述主題是示例性的而不是限制性的，并且隨附的權(quán)利要求g在覆蓋落入本發(fā)明的真實精神和范圍內(nèi)的所有這樣的變形例、改進(jìn)例和其它實施例。因此，為了獲得法律允許的最大范圍，本發(fā)明的范圍是由隨附的權(quán)利要求及其等同物所允許的最廣泛解釋來確定的，并且不應(yīng)當(dāng)受到前面的詳細(xì)說明的約束或限制。
權(quán)利要求
1.一種基板處理裝置，所述基板處理裝置包括 處理腔室，所述處理腔室具有內(nèi)部空間； 基板支撐部，所述基板支撐部布置于所述處理腔室內(nèi)并且支撐著基板； 氣體供給部，所述氣體供給部將處理氣體提供到所述處理腔室內(nèi)； 天線，所述天線被配置用來將高頻電提供到所述處理腔室內(nèi)從而激發(fā)所述處理腔室內(nèi)的所述處理氣體；以及 驅(qū)動部，所述驅(qū)動部改變所述天線的尺寸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基板處理裝置，其中， 所述天線包括多個天線框架，所述多個天線框架相互間隔開；以及多個連接件，所述多個連接件將相鄰的所述天線框架相互連接， 并且，所述驅(qū)動部被設(shè)置為多個，它們分別與所述多個天線框架相連，且所述多個驅(qū)動部分別移動所述多個天線框架。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基板處理裝置，其中， 所述多個天線框架排列起來形成環(huán)形， 并且，所述多個驅(qū)動部分別使所述多個天線框架沿著所述環(huán)形的徑向移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基板處理裝置，其中所述多個天線框架每一者為圓弧形。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中的任一項所述的基板處理裝置，其中所述多個連接件根據(jù)所述多個天線框架的移動而被伸展或收縮。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基板處理裝置，其中所述多個連接件每一者都包括 第一框架，所述第一框架連接至一個所述天線框架； 第二框架，所述第二框架連接至另一個所述天線框架，該另一個所述天線框架與連接至所述第一框架的那個所述天線框架是相鄰的；以及 第三框架，所述第三框架將所述第一框架與所述第二框架相互連接，并且所述第三框架為圓弧形。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基板處理裝置，其中， 所述天線包括第一天線；以及第二天線，所述第二天線與所述第一天線是間隔開的，且所述第二天線圍繞著所述第一天線， 并且，所述驅(qū)動部被設(shè)置為多個，它們分別改變所述第一天線的尺寸和所述第二天線的尺寸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基板處理裝置，其中， 所述第一天線包括多個第一天線框架，所述多個第一天線框架排列起來形成第一環(huán)形；以及多個第一連接件，所述多個第一連接件將相鄰的所述第一天線框架相互連接，所述第二天線包括多個第二天線框架，所述多個第二天線框架排列起來形成第二環(huán)形，所述第二環(huán)形的半徑大于所述第一環(huán)形的半徑；以及多個第二連接件，所述多個第二連接件將相鄰的所述第二天線框架相互連接， 并且，所述驅(qū)動部包括第一驅(qū)動部，所述第一驅(qū)動部使所述第一天線框架沿著所述第一環(huán)形的徑向移動；和多個第二驅(qū)動部，所述多個第二驅(qū)動部分別使所述多個第二天線框架沿著所述第二環(huán)形的徑向移動。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基板處理裝置，其中所述第一驅(qū)動部包括第一傳動桿，所述第一傳動桿布置于所述第一天線的中心并且垂直延伸； 多個第一連接桿，所述多個第一連接桿分別將所述多個第一天線框架連接至所述第一傳動桿；以及 第一驅(qū)動器，所述第一驅(qū)動器使得所述第一傳動桿繞著與所述第一傳動桿的縱長方向平行的軸線旋轉(zhuǎn)預(yù)定的角度。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的基板處理裝置，其中所述第二驅(qū)動器包括 多個第二傳動桿，所述多個第二傳動桿分別與所述多個第二天線框架相連，并且所述多個第二傳動桿的縱長方向是所述第二環(huán)形的徑向；以及 多個第二驅(qū)動器，所述多個第二驅(qū)動器分別與所述多個第二傳動桿相連，并且所述多個第二驅(qū)動器使所述多個第二傳動桿沿著所述第二環(huán)形的徑向移動。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基板處理裝置，其中， 所述天線包括多個天線框架，所述多個天線框架相互間隔開且形成環(huán)形；和多個連接件，所述多個連接件將所述多個天線框架相連， 并且，所述驅(qū)動部同時移動所述多個天線框架。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的基板處理裝置，其中所述驅(qū)動部包括 傳動桿，所述傳動桿在所述環(huán)形的中心處垂直延伸； 多個連接桿，所述多個連接桿分別將所述多個天線框架連接至所述傳動桿；以及 驅(qū)動器，所述驅(qū)動器使所述傳動桿繞著與所述傳動桿的縱長方向平行的軸線旋轉(zhuǎn)。
13.一種天線單元，所述天線單元用于向處理氣體施加高頻電從而激發(fā)所述處理氣體，所述天線單元包括 天線，所述天線施加所述高頻電；以及 驅(qū)動部，所述驅(qū)動部改變所述天線的尺寸。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的天線單元，其中， 所述天線包括多個天線框架，所述多個天線框架相互間隔開且形成環(huán)形；和多個連接件，所述多個連接件將相鄰的所述天線框架相互連接， 并且，所述驅(qū)動部被設(shè)置為多個，它們分別使所述多個天線框架沿著所述環(huán)形的徑向移動。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的天線單元，其中所述驅(qū)動部包括 多個傳動桿，所述多個傳動桿沿著所述環(huán)形的徑向延伸，并且所述多個傳動桿分別連接至所述多個天線框架；以及 多個驅(qū)動器，所述多個驅(qū)動器分別與所述多個傳動桿相連，并且使所述多個傳動桿沿著所述環(huán)形的徑向移動。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的天線單元，其中， 所述天線包括多個天線框架，所述多個天線框架相互間隔開且形成環(huán)形；以及多個連接件，所述多個連接件將所述多個天線框架相連， 并且，所述驅(qū)動部同時移動所述多個天線框架。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的天線單元，其中所述驅(qū)動部包括 傳動桿，所述傳動桿在所述環(huán)形的中心處垂直延伸； 多個連接桿，所述多個連接桿分別將所述多個天線框架連接至所述傳動桿；以及驅(qū)動器，所述驅(qū)動器使所述傳動桿繞著與所述傳動桿的縱長方向平行的軸線旋轉(zhuǎn)。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的天線單元，其中， 所述天線包括 第一天線，所述第一天線包括第一天線框架，所述第一天線框架排列起來形成第一環(huán)形； 多個第一連接件，所述多個第一連接件將相鄰的所述第一天線框架相互連接； 第二天線，所述第二天線包括第二天線框架，所述第二天線框架排列起來形成第二環(huán)形；以及 多個第二連接件，所述多個第二連接件將相鄰的所述第二天線框架相互連接， 所述第二環(huán)形的半徑大于所述第一環(huán)形的半徑，且所述第二環(huán)形的中心與所述第一環(huán)形的中心相同， 并且，所述驅(qū)動部被設(shè)置為多個，它們分別改變所述第一天線的尺寸和所述第二天線的尺寸。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的天線單元，其中所述驅(qū)動部包括 第一傳動桿，所述第一傳動桿在所述第一環(huán)形的中心處垂直延伸； 多個連接桿，所述多個連接桿分別將所述多個第一天線框架連接至所述第一傳動桿；第一驅(qū)動器，所述第一驅(qū)動器使所述第一傳動桿繞著與所述第一傳動桿的縱長方向平行的軸線旋轉(zhuǎn)； 多個第二傳動桿，所述多個第二傳動桿沿著所述第二環(huán)形的徑向延伸并且分別與所述多個第二天線框架相連；以及 多個第二驅(qū)動器，所述多個第二驅(qū)動器分別與所述多個第二傳動桿相連，并且所述多個第二驅(qū)動器使所述多個第二傳動桿沿著所述第二環(huán)形的徑向移動。
20.—種基板處理方法，所述基板處理方法包括以下步驟 將處理氣體提供到處理腔室內(nèi)； 從天線將高頻電提供到所述處理腔室內(nèi)，激發(fā)所述處理氣體；以及 通過使用激發(fā)后的所述處理氣體來處理基板， 其中所述天線的尺寸是可變的。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的基板處理方法，其中所述天線是尺寸可變的環(huán)形。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的基板處理方法，其中， 所述天線包括天線框架，各所述天線框架排列起來形成環(huán)形， 并且，所述天線的尺寸是通過使至少一個所述天線框架沿著所述環(huán)形的徑向移動來改變的。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的基板處理方法，其中各所述天線框架是單獨移動的。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的基板處理方法，其中， 所述天線包括第一天線和圍繞著所述第一天線的第二天線， 并且，所述第一天線的尺寸和所述第二天線的尺寸是單獨變化的。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的基板處理方法，其中， 所述第一天線包括第一天線框架，各所述第一天線框架排列起來形成第一環(huán)形， 所述第二天線包括第二天線框架，各所述第二天線框架排列起來形成第二環(huán)形，所述第二環(huán)形的半徑大于所述第一環(huán)形的半徑， 通過使所述第一天線框架沿著所述第一環(huán)形的徑向移動，來改變所述第一天線的尺 寸， 并且，通過使所述第二天線框架沿著所述第二環(huán)形的徑向移動，來改變所述第二天線的尺寸。
全文摘要
本發(fā)明公開了天線單元、基板處理裝置和基板處理方法。所述基板處理裝置包括具有內(nèi)部空間的處理腔室；布置于所述處理腔室內(nèi)并支撐著基板的基板支撐部；將處理氣體提供到所述處理腔室內(nèi)的氣體供給部；天線，所述天線被配置用來將高頻電提供到所述處理腔室內(nèi)從而激發(fā)所述處理腔室內(nèi)的所述處理氣體；以及改變所述天線的尺寸的驅(qū)動部。
文檔編號H01Q1/12GK102810446SQ201210177078
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者金炯俊, 禹亨濟 申請人:細(xì)美事有限公司