专利名称：处理基底的设备的制作方法
技术领域：
本发明的总体构思涉及一种处理基底的设备，更具体地讲，涉及一种利用铁氧体磁芯处理基底以提高等离子体产生效率的设备。
背景技术：
通过执行薄膜的反复沉积和蚀刻工艺来制造用于半导体晶圆或显示设备的基底(以下，称作基底)。
图1是示出利用铁氧体磁芯处理基底的设备的剖视图，图2是示出图1的设备的平面图。
参照图1和图2，处理基底的传统设备包括彼此结合的上容器111和下容器112。由两个容器111和112形成的空间被分隔件121和122划分成上反应空间113和下反应空间114。气体被带到反应空间113和114中并被电离，从而产生等离子体。上卡盘(chuck)131设置在上反应空间113中，下卡盘132设置在下反应空间114中。通常，将被处理的基底仅放置在下卡盘132上。六个环形的铁氧体磁芯141以规则的间隔成圆形设置在两个反应空间113和114中间的同一平面上。线圈142缠绕在各铁氧体磁芯141的周围。线圈142以相反的方向缠绕在相邻的铁氧体磁芯141的周围，从而使得由相邻的铁氧体磁芯141产生的感应电动势的相位相反。
两个反应空间113和114通过通孔152互相连接，通孔152形成在穿过铁氧体磁芯141的中心的管151内。反应气体穿过通孔152。通孔152是放电电流的通道。当处理基底时，缠绕在铁氧体磁芯141周围的线圈142成为初级端，等离子体成为次级端，于是，施加到线圈142的高频电源被传输到次级端等离子体。相邻的铁氧体磁芯141之间的感应电动势的相位差为180度。等离子体中感应的电流的通道形成在穿过两个相邻的通孔152的闭合电路中。图1中的箭头表示相邻的通孔152之间形成的六个感应电流。
为了提高等离子体产生效率，等离子体内感应的次级电流的通道应当形成在闭合电路中。因此，用于处理基底的传统设备100包括两个反应空间113和114。然而，在用于处理基底的传统设备100中在基底的两侧产生等离子体时只有基底的一侧被处理，从而降低了等离子体的密度和效率。
发明内容
因此，本发明总体构思的一方面是提供一种具有高等离子体产生效率的设备。
本发明总体构思的另外的方面和优点，将在以下的描述中部分地进行阐明，另外的部分通过描述是显而易见的，或者可通过实施本发明的总体构思而了解。
本发明总体构思的前述和/或其它方面可通过提供一种处理基底的设备来实现，该设备包括处理室，包括反应空间，在反应空间内，放置将被处理的基底和形成等离子体；铁氧体磁芯，包括多个设置在反应空间外部的柱和连接器，以跨过多个柱面向反应空间并使多个柱相互连接；线圈，缠绕在多个柱的周围；电源单元，向线圈提供电源。
线圈可以以相反的方向缠绕在相邻的柱周围。
连接器可形成为闭合环。
多个通过连接器相互连接的柱可设置为圆形。
多个通过连接器相互连接的柱可以以规则的距离设置。
通过连接器相互连接的柱的数目可以为偶数。
连接器可设置为圆形。
连接器可包括内连接器和围绕内连接器的外连接器。
内连接器和外连接器可设置成同轴的圆形。
电源单元可单独地向内连接器和外连接器提供电源。
电源单元可向内连接器和外连接器中的一个提供100kHz～1MHz的电源。
线圈可划分为两个部分，这两个部分可电源单元并联连接。
连接器可设置为环形。
柱可具有圆柱形。
电源单元可提供100kHz～1MHz的电源。
线圈可通过电容器接地。
电容器的阻抗可大约为铁氧体磁芯的阻抗的一半。
处理基底的设备还可包括设置在反应空间和铁氧体磁芯之间的窗板。
窗板可包含铝或石英。
处理基底的设备还可包括设置在电源单元和线圈之间的阻抗匹配单元。
本发明总体构思的前述和/或其它方面及应用也可通过提供一种处理基底的设备来实现，该设备包括处理室，具有壁，用于限定反应空间，在反应空间内，放置将被处理的基底和形成等离子体；窗板，形成为处理室的壁之一；多个柱，设置在窗板上；连接器，连接多个柱。
多个柱可包括第一组柱和设置在第一组柱内部的第二组柱。
连接器可电连接第一组柱和第二组柱。
该设备还可包括缠绕在多个柱的每个的周围的线圈，其中，连接器连接多个柱的线圈的每个。
本发明总体构思的前述和/或其它方面及应用也可通过提供一种处理基底的设备来实现，该设备包括处理室，具有壁和窗板，用于限定反应空间；多个柱，设置在窗板上；连接器，连接多个柱，从而，当将电源施加到连接器时，在窗板的与多个柱相对的下面产生感应电流。
通过结合附图对实施例的以下描述，本发明总体构思的这些和/或其它方面及优点将会变得清楚且更易于理解，附图中图1是示出处理基底的体统设备的剖视图；图2是示出图1的传统设备的平面图；图3是示出根据本发明总体构思的实施例的处理基底的设备的剖视图；图4是示出图3的设备的平面图；图5是示出在图3的设备中产生的感应电流的示意图；图6至图10是示出根据本发明总体构思的实施例的处理基底的设备的平面图。
具体实施例方式
现在将对本发明总体构思的实施例详细地进行参考，附图中示出了本发明总体构思的示例，在附图中，相同的标号始终表示相同的元件。下面通过参照附图来描述这些实施例以解释本发明的总体构思。
参照图3和图4，根据本发明总体构思的实施例示出了处理基底的设备1。
处理基底的设备1包括反应室11，用来形成反应空间12；天线单元20，设置在反应空间12的上方；电源单元31，用来向天线单元20提供电源。
反应室11形成反应空间12并使反应空间12保持在真空恒温下，在反应空间12内形成等离子体以处理基底。窗板(window plate)13设置在反应室11和天线单元20之间。窗板13可由绝缘材料例如铝或石英形成。一对喷嘴14设置在反应室11的侧壁内，反应气体通过喷嘴14来流动。卡盘15设置在反应空间12中，将被处理的基底50位于卡盘15上。真空口16设置在反应室11的下部，以使反应空间12保持真空并将反应气体、副产品等排放到真空口16外面。真空口16连接到真空泵(未示出)。
天线单元20跨过窗板13面向反应空间12，并包括铁氧体磁芯25和缠绕在铁氧体磁芯25周围的线圈26。
铁氧体磁芯25包括多个柱21、连接器22a和22b，连接器22a和22b使相邻的柱21相互连接。柱21与窗板13接触，连接器22a和22b分别设置在柱21上，以使柱21相互连接。内连接器22b以圆形的方向设置在外连接器22a的内部。
连接器22a和22b形成为环形，并包括同轴设置的外连接器22a和内连接器22b。柱21成圆形以规则的间隔设置在连接器22a和22b中。柱21形成为圆柱形，并且其直径大于连接器22a和22b的宽度。连接器22a和22b的每个连接偶数数目的柱21，其中，外连接器22a连接八个柱21，而内连接器22b连接六个柱21。
连接器22a和22b连接偶数数目的柱21，从而将线圈26以与相邻柱21相反的方向缠绕在另一相邻柱21上。因而，相邻柱21的线圈26中的一个以一个方向缠绕，然后，相邻柱21的线圈26中的另一个以另一方向缠绕。线圈26的一个端部与电源单元31连接，而线圈26的另一端部接地。线圈26顺序地缠绕在与外连接器22a连接的柱21的周围，然后顺序地缠绕在与内连接器22b连接的柱21的周围。线圈26以相反的方向缠绕在相邻的柱21的周围，并且偶数数目的柱21与连接器22a和22b的每个连接，因此线圈26以相反的方向缠绕在所有相邻的柱21的周围。
电源单元31向线圈26提供100kHz～1MHz的电源。位于电源单元31和线圈26之间的阻抗匹配单元32使电源单元31的电源能够没有损失地施加到线圈26。
线圈26通过电容器33接地。电容器33控制电容，以将电压分布到“a”点和“b”点。如果电容器33的阻抗大约为铁氧体磁芯25所感应的阻抗的绝对值的一半，则输入电压和地电压均达到最小值。因而，减小了产生电弧的可能性，并减少了与等离子体的电容耦合效应，从而减小了窗板13的鞘区内的离子损失。
参照图5，将示出在根据本发明总体构思的第一实施例的用于处理基底的设备中产生的感应电流。图5示出了沿着V-V线截取的图4的示意图。
当电源单元31将电源施加到线圈26以处理基底时，线圈26中流动的电流产生正弦曲线的磁场，从而在反应空间12中在线圈26的电流的相反方向上产生感应电动势。另外，通过感应电动势在等离子体中产生感应电流，并且感应电流加热等离子体。电流在各个柱21中以磁场的相反方向流动。基底50通过等离子体来沉积或蚀刻。
在这种情况下，在穿过柱21之间的连接器22a和22b的区域(′A′)中产生磁场，从而防止了电源传输到连接器22a和22b的上部。因此，保护磁场免受由于连接器22a和22b的上部周围的外部干扰引起的损失，并且在反应空间12中磁场增大，从而，提高了等离子体产生效率。
因为本实施例的处理基底50的设备1具有高的等离子体产生效率，所以即使使用低频电源，设备1也可有效地产生均匀的等离子体。随着基底变得较大以便利用等离子体提高设备的生产率，产生均匀性优良且密度高的等离子体已更为重要。如果在用高频电源例如13.56MHz的电源产生等离子体的情况下扩大等离子体源，则由于传输线效应而使等离子体的均匀性下降。如果用100kHz～1MHz的相对低频ω电源产生等离子体，则消除了传输线效应，从而生产了具有优良均匀性的宽阔的等离子体源。然而，由于用于产生等离子体的感应电动势E与天线单元的磁场B和电源的频率ω成比例，所以，如果用相对低频电源产生等离子体，则等离子体产生效率下降。在本发明的总体构思中，具有高磁导率的铁氧体磁芯25可用于提高天线单元20和等离子体之间的电感耦合效率，因此，即使采用相对低频电源，也可获得密度高且均匀的等离子体。
在第一实施例的处理基底50的设备1中，等离子体仅产生在天线单元20所处的放有基底50的下部，而在天线单元20所处的没有放置基底50的上部不产生等离子体。因此，由于所有的等离子体用于处理基底50而没有损失，所以等离子体产生效率变高。
图6至图10是示出根据本发明总体构思的实施例的处理基底的设备的平面图。图6的相同的标号表示与图3至图5相同的元件。
参照图6，线圈26独立地缠绕在与外连接器22a连接的柱21和与内连接器连接的柱21的周围。各个线圈26与单独的电源单元31a、31b和电容器33a、33b连接。各个电源单元31a和31b提供不同频率的电源，例如，电源单元31a和31b中的一个可提供13.56MHz的高频电源，而电源单元31a和31b中的另一个可提供100kHz～1MHz的相对低频电源。
参照图7，根据本发明总体构思的第三实施例提供了单个连接器22。线圈26划分为两个部分，从而并联且被提供有来自电源单元31的电源。因而，如果线圈26划分为并联的两个部分，则天线单元20的感应系数变为串联线圈的感应系数的大约四分之一。如果天线单元20的感应系数减小，则天线单元20的电压降低，从而减少了产生电弧的可能性。
第一实施例至第三实施例中的柱21为具有恒定直径的圆柱形，该直径大于连接器22、22a和22b的宽度。柱21的形状和直径可按需要而改变。柱21可形成为三棱柱或方柱，或者形成为伴有方柱的三棱柱。柱21的直径可小于连接器22、22a和22b的宽度，或者各个柱21可具有不同的直径。柱21的形状和尺寸基于等离子体均匀性来调整。
参照图8，与图3至图7的实施例不同，在第四实施例中，柱21的直径小于连接器22a和22b的宽度。缠绕在柱21周围的线圈26与单个电源单元31连接。
图3至图8的实施例的连接器22、22a和22b为环形，即圆环，但是不局限于环形。连接器22、22a和22b可形成为方形环、三角形环或者伴有三角形环的方形环。连接器22、22a和22b的形状可根据等离子体均匀性来调整。
参照图9，连接器22c和22d形成为方形。每个连接器22c和22d与偶数数目的柱21连接。缠绕在柱21周围的线圈26与单个电源单元31连接。
在图3至图9的实施例中，连接器22、22a、22b、22c和22d形成为闭合曲线，但是连接器22、22a、22b、22c和22d不局限于闭合曲线。连接器22、22a、22b、22c和22d可形成为直线或曲线，或者是直线和曲线的结合。连接器22、22a、22b、22c和22d的形状可根据等离子体均匀性来调整。
参照图10，与图3至图9的实施例不一样，成直线的三个连接器22e彼此平行地设置。各个连接器22e连接五个柱21。由于连接器22e没有形成为闭合的环，所以柱21的数目不应当是偶数。线圈26与各连接器22e并联连接，从而减小了产生电弧的可能性。
根据本实施例的处理基底的设备可用于将薄膜沉积到基底上，或者用于在基底上蚀刻薄膜。用于显示设备(例如，液晶显示器或有机发光二极管)的基底或半导体晶圆可用根据本发明总体构思的设备来处理。
虽然已经示出和描述了本发明总体构思的一些实施例，但是本领域的技术人员要理解，在不脱离本发明总体构思的原理和精神的情况下，可对这些实施例进行改变，其中，本发明的总体构思的范围限定在权利要求及其等同物内。
权利要求
1.一种处理基底的设备，包括处理室，包括反应空间，在反应空间内，放置将被处理的基底和形成等离子体；铁氧体磁芯，包括多个设置在所述反应空间外部的柱和连接器，以跨过所述多个柱面向所述反应空间并使所述多个柱相互连接；线圈，缠绕在所述多个柱的周围；电源单元，向所述线圈提供电源。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述线圈以相反的方向缠绕在相邻的柱周围。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述连接器形成为闭合环。
4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述多个通过所述连接器相互连接的柱设置为圆形。
5.根据权利要求3所述的设备，其中，所述多个通过所述连接器相互连接的柱以规则的距离设置。
6.根据权利要求3所述的设备，其中，通过所述连接器相互连接的柱的数目为偶数。
7.根据权利要求3所述的设备，其中，所述连接器设置为圆形。
8.根据权利要求3所述的设备，其中，所述连接器包括内连接器和围绕所述内连接器的外连接器。
9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述内连接器和所述外连接器设置成同轴的圆形。
10.根据权利要求8所述的设备，其中，所述电源单元单独地向所述内连接器和所述外连接器提供电源。
11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述电源单元向所述内连接器和所述外连接器中的一个提供100kHz～1MHz的电源。
12.根据权利要求3所述的设备，其中，所述线圈划分为两个部分，所述两个部分与所述电源单元并联连接。
13.根据权利要求1所述的设备，其中，所述连接器设置为环形。
14.根据权利要求1所述的设备，其中，所述柱具有圆柱形。
15.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电源单元提供100kHz～1MHz的电源。
16.根据权利要求1所述的设备，其中，所述线圈通过电容器接地。
17.根据权利要求16所述的设备，其中，所述电容器的阻抗大约为所述铁氧体磁芯的阻抗的一半。
18.根据权利要求1所述的设备，还包括窗板，设置在所述反应空间和所述铁氧体磁芯之间。
19.根据权利要求18所述的设备，其中，所述窗板为铝或石英。
20.根据权利要求1所述的设备，还包括阻抗匹配单元，设置在所述电源单元和所述线圈之间。
21.一种利用等离子体处理基底的设备，包括处理室，具有壁，用于限定反应空间，在所述反应空间内，放置将被处理的基底和形成等离子体；窗板，形成为所述处理室的所述壁之一；多个柱，设置在所述窗板上；连接器，连接所述多个柱。
22.根据权利要求21所述的设备，其中，所述多个柱包括第一组柱和设置在所述第一组柱内部的第二组柱。
23.根据权利要求22所述的设备，其中，所述连接器电连接所述第一组柱和所述第二组柱。
24.根据权利要求22所述的设备，还包括线圈，缠绕在所述多个柱的每个的周围，其中，所述连接器连接所述多个柱的所述线圈的每个。
25.一种处理基底的设备，包括处理室，具有壁和窗板，用于限定反应空间；多个柱，设置在所述窗板上；连接器，连接所述多个柱，从而，当将电源施加到所述连接器时，在所述窗板的与所述多个柱相对的下面产生感应电流。
全文摘要
本发明提供了一种处理基底的设备，该设备包括处理室，包括反应空间，在反应空间内，放置将被处理的基底和形成等离子体；铁氧体磁芯，包括多个设置在反应空间外部的柱和连接器，以跨过多个柱面向反应空间并使多个柱相互连接；线圈，缠绕在多个柱的周围；电源单元，向线圈提供电源。
文档编号H01L21/00GK1901772SQ20061010632
公开日2007年1月24日 申请日期2006年7月19日 优先权日2005年7月22日
发明者全尚珍, 朴钟录, 史升烨, 梁姬全, 李根硕 申请人:三星电子株式会社