分批型衬底处理设备的制作方法

1.本公开涉及一种分批型衬底处理设备，且更确切地说，涉及一种将在与处理空间分离的排放空间中分解的处理气体供应到处理空间中的分批型衬底处理设备。


背景技术：

2.一般来说，衬底处理设备将待处理的衬底定位在处理空间内以通过使用化学气相沉积(chemical vapor deposition；cvd)或原子层沉积(atomic layer deposition；ald)来沉积注入到处理空间中的处理气体中所含有的反应粒子。衬底处理设备被分类为能够对一个衬底进行衬底处理工艺的单晶片型衬底处理设备和能够同时对多个衬底进行衬底处理工艺的分批型衬底处理设备。
3.在分批型衬底处理设备中，处理空间的壁表面以及衬底通过包围处理空间的热壁型加热单元增加温度。因此，非所需薄膜通过处理气体形成于处理空间的内壁表面上。具体地说，当处理空间中形成例如等离子体的处理环境时，通过等离子体生成空间中产生的磁场或电场将沉积于内壁上的薄膜分离成粒子以在衬底处理工艺期间充当污染物。因此，衬底上的薄膜的品质可能劣化，以及衬底处理工艺的效率可能劣化。
4.[现有技术文献]
[0005]
[专利文献]
[0006]
韩国专利第10-1145538号


技术实现要素：

[0007]
本公开提供一种将在排放空间中分解的处理气体供应到处理空间中的分批型衬底处理设备，所述排放空间与所述处理空间分离。
[0008]
根据示例性实施例，一种分批型衬底处理设备包含：反应管，配置成提供其中容纳多个衬底的处理空间；以及等离子体形成部件，具有排放空间，所述排放空间通过在反应管的纵向方向上延伸的分隔壁与处理空间区分开，且配置成通过在反应管的纵向方向上延伸的多个电极在排放空间中产生等离子体，其中所述多个电极包括：彼此间隔开的多个电源电极；以及设置于多个电源电极之间的多个接地电极。
[0009]
多个接地电极可设置成与多个电源电极间隔开，且多个电极可配置成在彼此间隔开的电源电极与接地电极之间的每一空间中产生电容耦合等离子体(capacitively coupled plasma；ccp)。
[0010]
多个接地电极可彼此间隔开。
[0011]
多个接地电极之间的间隔距离可小于或等于电源电极与接地电极之间的间隔距离。
[0012]
分批型衬底处理设备可还包括配置成保护多个电源电极及多个接地电极的电极保护部件，其中所述电极保护部件可包含：多个第一电极保护管，配置成分别包围多个电源电极；多个第二电极保护管，配置成分别包围多个接地电极；以及桥部件，配置成将彼此面
对的第一电极保护管及第二电极保护管彼此连接。
[0013]
桥部件可配置成允许第一电极保护管及第二电极保护管彼此连通，且所述分批型衬底处理设备可还包含：保护气体供应部件，连接到通过桥部件彼此连通的第一电极保护管及第二电极保护管中的一个电极保护管以供应保护气体；以及保护气体排放部件，连接到第一电极保护管及第二电极保护管中的另一电极保护管以排放供应到所述一个电极保护管中的保护气体。
[0014]
保护气体可包含惰性气体。
[0015]
分批型衬底处理设备可还包含：高频电源部件，配置成供应高频功率；以及功率分配部件，设置于高频电源部件与多个电源电极之间，且配置成分配从高频电源部件供应的高频功率，以便将所分配的高频功率提供到多个电源电极中的每一个。
[0016]
功率分配部件可包含设置于分配点与多个电源电极中的至少一个之间的可变电容器，在所述分配点处将高频功率分配给多个电源电极中的每一个。
[0017]
分批型衬底处理设备可还包含控制部件，其配置成根据等离子体的状态选择性地调整施加到多个电源电极中的每一个的高频功率。
[0018]
分批型衬底处理设备可还包含多个气体供应管，其配置成通过排放孔朝向电源电极与接地电极之间的空间中的每一个供应由等离子体分解的处理气体。
[0019]
等离子体形成部件可包含多个注入孔，其设置成相对于排放孔的排放方向错位，且布置在反应管的纵向方向上以将由等离子体分解的处理气体的自由基供应到处理空间。
[0020]
分批型衬底处理设备可还包含多个气体供应管，其沿反应管的圆周方向设置在多个电极的两侧外部，以通过排放孔将由等离子体分解的处理气体供应到排放空间中。
[0021]
多个气体供应管可对称地安置于从反应管的中心轴延伸到排放空间的中心的径向方向的两侧处。
附图说明
[0022]
根据结合附图进行的以下描述可更详细地理解示例性实施例，在所述附图中：
[0023]
图1是根据示例性实施例的衬底处理设备的水平横截面图。
[0024]
图2是根据示例性实施例的衬底处理设备的侧视横截面图。
[0025]
图3是用于解释根据示例性实施例的取决于多个电极的数目而感应到接地电极中的电压波形的概念图。
[0026]
图4是用于解释根据示例性实施例的电极保护部件的概念图。
[0027]
图5是用于解释根据示例性实施例的高频功率的供应的概念图。
[0028]
图6是示出根据示例性实施例的多个气体供应管的实例的水平横截面图。
[0029]
附图标号说明
[0030]
10：衬底；
[0031]
50：衬底舟；
[0032]
100：分批型衬底处理设备；
[0033]
110：反应管；
[0034]
111：处理空间；
[0035]
115：分隔壁；
[0036]
115a、115b：子侧壁；
[0037]
115c：主侧壁；
[0038]
120：等离子体形成部件；
[0039]
121：电源电极/电极；
[0040]
121a、121b：电源电极；
[0041]
122：接地电极/电极；
[0042]
122a、122b：接地电极；
[0043]
123：注入孔；
[0044]
125：排放空间；
[0045]
130：电极保护部件；
[0046]
131：第一电极保护管；
[0047]
132：第二电极保护管；
[0048]
133：桥部件；
[0049]
141：保护气体供应部件；
[0050]
142：保护气体排放部件；
[0051]
150、150a、150b：高频电源部件；
[0052]
155：功率分配部件；
[0053]
155a：可变电容器；
[0054]
155b：分配点；
[0055]
155c：固定电容器；
[0056]
160：控制部件；
[0057]
170：气体供应管；
[0058]
171：排放孔；
[0059]
175：源气体供应管；
[0060]
180：排气部件；
[0061]
181：排出构件；
[0062]
182：排气管线；
[0063]
183：排气孔；
[0064]
a-a'、b-b'：线；
[0065]
c：中心轴；
[0066]
c-c
′
：径向方向。
具体实施方式
[0067]
在下文中，将参考附图更详细描述具体实施例。但是，本发明可以用不同形式实施，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施例。实际上，提供这些实施例是为了使得本公开将是透彻并且完整的，并且这些实施例将把本发明的范围充分地传达给所属领域的技术人员。在描述中，相同元件用相同附图标号表示。在附图中，出于说明清楚起见而放大层和区的尺寸。贯穿全文，相同附图标号指代相同元件。
[0068]
图1是根据示例性实施例的衬底处理设备的水平横截面图，且图2是根据示例性实
施例的衬底处理设备的侧视横截面图。此处，图2的(a)是沿图1的线a-a'截取的侧视横截面图，且图2的(b)是沿图1的线b-b'截取的侧视横截面图。
[0069]
参考图1及图2，根据示例性实施例的分批型衬底处理设备100可包含：反应管110，其提供其中容纳多个衬底10的处理空间111；及等离子体形成部件120，其具有排放空间125，所述排放空间125通过在反应管110的纵向方向上延伸的分隔壁115与处理空间111分离，且通过在反应管110的纵向方向上延伸的多个电极121及122在排放空间125中产生等离子体。
[0070]
反应管110可具有含有闭合的上部部分及打开的下部部分的圆柱形形状，且由例如石英或陶瓷的耐热材料制成，且可提供其中容纳多个衬底10以进行处理的处理空间111。反应管110的处理空间可为其中容纳衬底舟50且还执行实际处理工艺(例如，沉积工艺)的空间，多个衬底10在反应管110的纵向方向上层压在所述衬底舟50上。
[0071]
此处，衬底舟50可配置成支撑衬底10且设置成使得多个衬底10在反应管110的纵向方向(即，竖直方向)上层压，且还提供其中个别地处理多个衬底10的多个处理空间。
[0072]
等离子体形成部件120可使用多个电极121及122产生等离子体，且可通过等离子体分解从气体供应管170供应的处理气体以将分解的处理气体提供到反应管110中的处理空间111。等离子体形成部件120可具有通过在反应管110的纵向方向上延伸的分隔壁115而与处理空间111分离的排放空间125。此处，等离子体形成部件120可通过在反应管110的纵向方向上延伸的多个电极121及122在排放空间125中产生等离子体，且多个电极121及122可安置在反应管110的圆周方向上。举例来说，多个电极121及122可具有在反应管110的纵向方向上延伸的条形状且可并排(或平行)安置。
[0073]
等离子体形成部件120的排放空间125可为其中产生等离子体的空间且可通过分隔壁115与处理空间111分离。因此，等离子体形成部件120可使用排放空间125中的等离子体来分解从气体供应管170供应的处理气体，且可仅将分解的处理气体的自由基提供到处理空间111中。
[0074]
此处，分隔壁115可在反应管110的纵向方向上延伸，安置于反应管110内部，或安置在反应管110外部。举例来说，分隔壁115可安置于反应管110内部以与反应管110的内壁一起限定排放空间125，如图1中所示出，且可包含连接到反应管110的内壁(或内表面)的多个子侧壁115a及115b以及在多个子侧壁115a及115b之间的主侧壁115c。多个子侧壁115a及115b可从反应管110的内壁突出(或延伸)到反应管110内部，且可彼此间隔开以平行安置。另外，主侧壁115c可与反应管110的内壁间隔开且安置于多个子侧壁115a及115b之间。此处，多个子侧壁115a及115b以及主侧壁115c都可在反应管110的纵向方向上沿反应管110的内壁延伸。然而，分隔壁115可以各种形状提供而不限于图1中所示出的形状，只要分隔壁135提供与处理工艺分离的排放空间即可。在另一实施例中，分隔壁115可安置在反应管110外部以与反应管110的外壁一起限定排放空间125，且可包含连接到反应管110的外表面(或外壁)的多个子侧壁115a及115b以及在多个子侧壁115a及115b之间的主侧壁115c。多个二级侧壁115a及115b可从反应管110的外壁突出到反应管110外部，且可彼此间隔开以平行安置。另外，主侧壁115c可与反应管110的外壁间隔开且安置于多个子侧壁115a及115b之间。主侧壁115c以直径小于或大于反应管110的直径的管的形式提供，以限定反应管110的侧壁与主侧壁115c之间(即，反应管的内壁与主侧壁之间或反应管的外壁与主侧壁之间)的排放
空间125。
[0075]
等离子体形成部件120可在通过分隔壁115与处理空间111分离的排放空间125中产生等离子体，使得从气体供应管170供应的处理气体并不直接供应到反应管110中以在处理空间111中分解，而是在作为与处理空间111分离的空间的排放空间125中分解且随后供应到处理空间111中。因此，当通过将处理气体直接供应到处理空间111中而在处理空间111中产生等离子体时，形成于处理空间111的内壁上的薄膜可归因于等离子体而由磁场或电场分离为粒子。
[0076]
另外，多个电极121及122可包含彼此间隔开的多个电源电极121及设置于多个电源电极121之间的多个接地电极122。多个电源电极121可彼此间隔开，且高频功率(或rf功率)可施加到多个电源电极121中的每一个。
[0077]
多个接地电极122可设置于彼此间隔开的多个电源电极121之间且可接地。此处，多个接地电极122可分别接地或可共同接地。举例来说，可在其中两个电源电极121彼此间隔开的空间中提供两个接地电极122，且可提供对应于电源电极121中的每一个的接地电极122。结果，可在对应于彼此且配对的电源电极121与接地电极122之间产生等离子体。
[0078]
也就是说，多个电源电极121及多个接地电极122可具有四电极结构，且高频功率可划分成供应到多个电源电极121以减少产生等离子体所需的高频功率或用于获得所要正自由基的高频功率，由此由于高频功率而产生粒子。
[0079]
详细地说，如在本公开中，当多个电源电极121及多个接地电极122具有四电极结构时，产生用于分解处理气体的等离子体所需的或获得所要正自由基所需的高频功率可减少一半或显著地减少以防止电极保护部件130、分隔壁115以及反应管110被高频功率损坏。另外，可防止归因于电极保护部件130、分隔壁115以及反应管110的损坏的粒子的产生。举例来说，如果以充足能量分解处理气体所需的功率为100瓦，那么当提供其中多个接地电极安置于多个电源电极121之间的四电极结构时，小于100瓦的功率的50瓦的功率可供应到电源电极121中的每一个。结果，即使供应除产生等离子体所需的功率外的功率损耗，也可最终获得与供应100瓦的功率时相同量的自由基。另外，由于50瓦的低功率供应到电源电极121中的每一个，所以处理气体可在不归因于高电压而产生粒子的情况下更高效地分解。
[0080]
图3是根据示例性实施例的用于解释取决于多个电极的数目而感应到接地电极中的电压波形的概念图。此处，图3的(a)示出四电极结构，且图3的(b)示出三电极结构。
[0081]
参考图3，可以看到，在图3的(a)的四电极结构及图3的(b)的三电极结构中，感应到接地电极的电压波形不同。
[0082]
详细地说，在如图3的(b)中所示出的三电极结构中，当相同高频功率同步施加到两个电源电极121a及121b时，施加到第一电源电极121a的功率及施加到第二电源电极121b的功率可组合(或合并)，且因此，可将双电压感应到共同接地电极122。也就是说，在使用共同接地电极122的三电极结构中，施加到第一电源电极121a的电压及施加到第二电源电极121b的电压具有相同相位差，且因此，可将大于两个电源电极121a及122b的电场的电场感应到接地电极122。另外，归因于不合需要的高电场，等离子体电位与电场成比例地增加，且因此发生等离子体损坏。具体地说，可发生等离子体损坏以损坏第二电极保护管132、分隔壁115、安置在接地电极122周围的反应管110，双电压感应到所述接地电极122。
[0083]
另一方面，如图3的(a)中所示出，在根据示例性实施例的四电极结构中，可将对应
于感应到接地电极122的电压的一半电平的电压(即，与施加到第一电源电极及第二电源电极中的每一个的电压相同的电压)感应到两个接地电极122a及122b。因此，可抑制或防止在等离子体产生(打开)及等离子体维持期间归因于高电压引起的高电场而发生的等离子体损坏。也就是说，可通过施加到第一电源电极121a的电压将与施加到第一电源电极121a的电压相同的电压感应到第一接地电极122a。另外，可通过施加到第二电源电极121b的电压将与施加到第二电源电极121b的电压相同的电压感应到第二接地电极122b。
[0084]
另外，在三电极结构的情况下，三个电极可彼此干扰，但在四电极结构的情况下，第一电源电极121a及第一接地电极122a可配对，且第二电源电极121b及第二接地电极122b可配对，且因此，仅在近距离处彼此对应的电极可作用于彼此，但在长距离处并不彼此对应的电极可对彼此具有很小的影响。另外，并不彼此对应的电源电极121a及电源电极121b与接地电极122b及接地电极122a之间的干扰可几乎没有影响。为了参考，在电磁场和电路的原则上，电源电极121与最接近的接地电极122一起作用。
[0085]
此处，多个接地电极122可设置成与多个电源电极121间隔开，且多个电极121及122中的每一个可在彼此间隔开的电源电极121与接地电极122之间的每一空间中产生电容耦合等离子体(ccp)。多个接地电极122a及122b中的每一个可设置成与多个电源电极121a及121b间隔开。此处，电源电极121及接地电极122可彼此间隔开以提供等离子体产生空间，且多个电源电极121a及121b以及多个接地电极122a及122b可限定等离子体产生空间。
[0086]
并且，多个电极121及122可在彼此间隔开的电源电极121与接地电极122之间的每一空间(即，等离子体产生空间)中产生电容耦合等离子体(ccp)。此处，高频功率可施加到多个电源电极121中的每一个，且因此，可通过在彼此面对(或对应)的电源电极121与接地电极121之间的空间中产生的电场产生电容耦合等离子体(ccp)。
[0087]
此处，不同于电容耦合等离子体(ccp)方法，其中通过从由在彼此间隔开(或彼此分离)的电源电极121与接地电极122之间的空间中产生的电场产生的电子加速度获得能量而产生等离子体，在电感耦合等离子体(inductively coupled plasma；icp)方法中，在由流动穿过彼此连接的天线的电流产生的磁场随时间改变时，从磁场周围产生的电场产生等离子体。一般来说，在电感耦合等离子体(icp)方法中，等离子体由e模式产生且转换成h模式以产生高密度等离子体。电感耦合等离子体(icp)方法根据等离子体密度或所施加的功率划分成e模式及h模式。为了执行从具有低等离子体密度的e模式到具有高等离子体密度的h模式的模式转换，必须感应高功率。另外，当输入功率增大时，产生并不参与根据粒子及高电子温度的反应的多个自由基以引起限制，其中难以获得良好质量的膜，且难以根据由天线产生的电场产生均匀等离子体。
[0088]
然而，在本公开中，由于电容耦合等离子体(ccp)在电源电极121与接地电极122之间的空间(即，等离子体产生空间)中的每一个中产生，所以可能难以感应用于执行如电感耦合等离子体(icp)中的模式转换的高功率。结果，通过产生参与根据低电子温度的反应的大量自由基，更有效地阻止粒子的产生且获得良好质量的膜。
[0089]
并且，多个接地电极122a及122b可彼此间隔开且可彼此物理地分离。此处，
‘
间隔’或
‘
分离’的含义不意味着一个主体，而是意味着彼此之间的距离极窄且大于0。
[0090]
当多个接地电极122a及122b彼此附加在不彼此间隔开时，多个接地电极122a及122b可彼此干扰，且多个接地电极122a及122b可干扰并不对应于其的电源电极121b及电源
电极121a。举例来说，施加到第一电源电极121a的电压及施加到第二电源电极121b的电压可在第一接地电极122a及第二接地电极122b(即，多个接地电极)中组合，且因此，可将几乎双电压感应到第一接地电极122a及第二接地电极122b(例如，多个接地电极)。在此情况下，与电场成比例的等离子体电位可归因于高电场而增加，且因此，可发生等离子体损坏以损坏安置于感应双电压的多个接地电极122a及122b周围的第二电极保护管132、分隔壁115以及反应管110。此处，在四电极结构的情况下，由于接地电极122a及122b的总体积相较于三电极结构的情况增大，因此可将小于三电极结构中的电压的较低电压感应到多个接地电极122a及122b。
[0091]
然而，当多个接地电极122a及122b彼此间隔开时，可抑制或防止多个接地电极122a及122b之间的干扰，且可抑制或防止多个接地电极122a及122b与并不对应于其的电源电极121b及电源电极121a之间的干扰。也就是说，多个接地电极122a及122b之间不存在干扰，且并不对应于多个接地电极122a及122b的电源电极121b与电源电极121a之间不存在干扰，且因此，可通过施加到第一电源电极121a的电压将与施加到第一电源电极121a的电压相同的电压感应到仅第一接地电极122a。另外，可通过施加到第二电源电极121b的电压将与施加到第二电源电极121b的电压相同的电压感应到仅第二接地电极122b。因此，可抑制或防止在等离子体产生及等离子体维持期间归因于由高电压引起的高电场而发生的等离子体损坏。
[0092]
此处，多个接地电极122之间的间隔距离可小于或等于电源电极121与接地电极122之间的间隔距离。当多个接地电极122之间的间隔距离大于电源电极121与接地电极122之间的间隔距离时，在多个接地电极122之间的空间中产生相对低的等离子体密度，且可不均匀地产生排放空间125中的等离子体密度和/或自由基密度。出于此原因，供应到等离子体形成部件120的注入孔123中的每一个的自由基的量可变化，且可在多个衬底10之间发生非均匀处理(或沉积)。另外，排放空间125的宽度(或等离子体形成部件的宽度)归因于分批型衬底处理设备100的结构而不可避免地受限，且当多个接地电极122之间的间隔距离增大时，由于作为等离子体产生空间的电源电极121与接地电极122之间的空间相对减小，所以处理气体可能无法被有效地分解，且因此，可能无法有效地获得自由基。
[0093]
因此，多个接地电极122之间的间隔距离可小于或等于电源电极121与接地电极122之间的间隔距离。结果，可有效地分解处理气体以在无多个接地电极122a及122b之间的干扰和并不彼此对应的电源电极121a及电源电极121b与接地电极122b及接地电极122a之间的干扰的情况下有效地获得自由基，且可均匀地产生排放空间125内的等离子体密度和/或自由基密度。因此，可防止多个衬底10之间的非均匀处理以改进多个衬底10之间的处理(或沉积)均匀性。
[0094]
因此，在根据示例性实施例的分批型衬底处理设备100中，多个接地电极122可设置于彼此间隔开的多个电源电极121之间以提供多个电源电极121a及121b，其对应于多个电源电极121a及121b，且因此，接地电极122可通常用于防止双电场感应到接地电极122中。因此，可抑制或防止归因于与电场成比例增加的等离子体电位产生的等离子体损坏，且因此，可延长等离子体形成部件的寿命。另外，可通过使用多个电源电极121减小溅镀效应以降低所施加电压，且可通过使用高等离子体密度及自由基来缩短处理时间。
[0095]
图4是用于解释根据示例性实施例的电极保护部件的概念图。
[0096]
参考图4，根据示例性实施例的分批型衬底处理设备100可更包含保护多个电源电极121及多个接地电极122的电极保护部件130。
[0097]
电极保护部件130可保护多个电源电极121及多个接地电极122，且可包围多个电源电极121及多个接地电极122中的每一个的至少一部分，以保护多个电源电极121及多个接地电极122中的每一个。
[0098]
此处，电极保护部件130可包含：多个第一电极保护管131，其分别包围多个电源电极121a及121b，多个第二电极保护管132，其分别包围多个接地电极122a及122b；以及桥部件133，其将彼此面对的第一电极保护管131及第二电极保护管132彼此连接。多个第一电极保护管131可包围多个电源电极121a及121b中的每一个的外圆周表面以保护多个电源电极121中的每一个。
[0099]
另外，多个第二电极保护管132可包围多个接地电极122a及122b中的每一个的外圆周表面以保护多个接地电极122中的每一个。
[0100]
举例来说，可保护多个电源电极121及多个接地电极122中的每一个以由第一电极保护管131和/或第二电极保护管132从顶部到底部包围。此处，多个电源电极121及多个接地电极122中的每一个可由柔性编织线制成。
[0101]
一般来说，归因于高频电源的使用的电导可导致电流沿表面流动的集肤效应(或可受金属的透入深度影响，所述透入深度为电流流动穿过的深度)。此处，在使用网型网状电极时，由于由自由空间占据的面积较宽，因此rf功率归因于较小表面积而由较大电阻低效地施加。此外，在高温及低温下重复地执行衬底处理工艺，且当将电极提供为网型时，网型电极的形状根据温度的变化不规则地改变，这在形状维持方面是不利的。另外，存在以下局限性：当施加高频功率时会产生非均匀等离子体，这是因为电阻根据改变的形状而变化。
[0102]
为了防止这些限制，多个电源电极121及多个接地电极122可不仅插入到第一电极保护管131和/或第二电极保护管132中，而且使自由空间最小化，且因此以具有柔性的编织型(编织线)提供。举例来说，为进一步减小自由空间，可另外进行将金属施加在电极中的每一个的表面上的方法。另外，可进一步提供固定并支撑多个电源电极121及多个接地电极中的每一个的两端而不移动的弹簧部件(未示出)，使得以柔性编织型提供的多个电源电极121及多个接地电极122在排放空间125内部在反应管110的纵向方向上延伸，以便维持在固定状态。此处，多个柔性电源电极121及多个柔性接地电极122可分别通过弹簧部件固定在反应管110的纵向方向上，且随后维持在薄的且伸长的杆形状中。
[0103]
第一电极保护管131及第二电极保护管132分别包围电源电极121的外部及接地电极122的外部，以保护暴露于等离子体气氛的多个电源电极121及多个接地电极122中的每一个免于等离子体，同时使电源电极121及多个接地电极122中的每一个电绝缘。因此，可安全地保护多个电源电极121及多个接地电极122免受可由等离子体产生的污染物或颗粒。此处，第一电极保护管131及第二电极保护管132中的每一个可由例如石英或陶瓷的耐热材料制成，且可制造成与反应管110集成。
[0104]
桥部件133可将彼此面对的第一电极保护管131及第二电极保护管132彼此连接，且可维持第一电极保护管131与第二电极保护管132之间的间隙。因此，可恒定地维持彼此相互作用以产生等离子体的电源电极121与接地电极122之间的距离，且彼此对应的一对电源电极121及接地电极122可具有相同距离。此处，彼此面对的第一电极保护管131及第二电
极保护管132指代电极保护管131及电极保护管132，电源电极121及接地电极122插入到所述电极保护管131及电极保护管132中，所述电源电极121及接地电极122彼此相互作用以在其间的空间中产生等离子体。也就是说，电源电极121可与最接近的接地电极122一起作用以在其间的空间中产生等离子体。
[0105]
为了在排放空间125中获得均匀等离子体密度，电源电极121与接地电极122之间的空间必须具有相同体积(或面积)。另外，必要的是可在电源电极121与接地电极122之间的空间中产生具有相同强度的等离子体(或等离子体电位)，以在电源电极121与接地电极122之间的空间(或等离子体产生空间)中产生具有均匀密度的等离子体。对此，第一电极保护管131及第二电极保护管132可通过桥部件133彼此连接以维持第一电极保护管131与第二电极保护管132之间的距离。因此，可恒定地维持彼此相互作用以在其间的空间中产生等离子体的电源电极121与接地电极122之间的距离，且电源电极121与接地电极122之间的空间可具有相同体积以在多个等离子体产生空间中产生具有均匀密度的等离子体。
[0106]
另外，桥部件133可将第一电极保护管131连接到第二电极保护管132，以及允许第一电极保护管131及第二电极保护管132彼此连通，使得气体在第一电极保护管131与第二电极保护管132之间流动。举例来说，其中第一电极保护管131及第二电极保护管132的内壁(或内表面)分别与电源电极121及接地电极122(或电源电极及接地电极的表面)间隔开以使得气体流动的气体通道可设置于第一电极保护管131及第二电极保护管132中的每一个中。另外，可在桥部件133中提供具有管形状的气体通道以允许第一电极保护管131的气体通道及第二电极保护管131的气体通道彼此连通。
[0107]
另外，根据示例性实施例的分批型衬底处理设备100可更包含：保护气体供应部件141，其连接到通过桥部件133彼此连通的第一电极保护管131及第二电极保护管132中的一个电极保护管131或电极保护管132以供应保护气体；以及保护气体排放部件142，其连接到电极保护管131及第二电极保护管132中的另一电极保护管132或电极保护管131以排放供应到一个电极保护管131或电极保护管132的保护气体。
[0108]
保护气体供应部件141可连接到通过桥部件133彼此连通的第一电极保护管131及第二电极保护管132中的一个电极保护管131或电极保护管132以供应保护气体。衬底处理工艺可以在大致600℃或更高的高温下执行，且由例如镍(ni)的金属制成的电源电极121和/或接地电极122可在大致600℃或更高的高温下氧化。因此，有可能通过经由保护气体供应部件141将保护气体供应到一个电极保护管131或电极保护管132中来防止电源电极121及接地电极122的氧化。此处，供应到一个电极保护管131或电极保护管132的保护气体可经由桥部件133(或通过桥部件)流动到另一电极保护管132或电极保护管131。
[0109]
保护气体排放部件142连接到第一电极保护管131及第二电极保护管132中的另一电极保护管132或电极保护管131以排放供应到一个电极保护管131或电极保护管132的保护气体。此处，保护气体排放部件142可将供应到一个电极保护管131或电极保护管132的保护气体排放成通过桥部件133流动到另一电极保护管132或电极保护管131。
[0110]
在本公开中，可提供用于保护气体的通道，所述通道通过保护气体供应部件141、桥部件133以及保护气体排放部件142穿过一个电极保护管131或电极保护管132、桥部件133以及另一电极保护管132或电极保护管131。因此，保护气体可有效地流动到第一电极保护管131及第二电极保护管132中以有效地防止电源电极121及接地电极122的氧化。
[0111]
在根据现有技术的三电极结构中，当多个第一电极保护管131及第二电极保护管132通过桥部件133彼此连接时，流动穿过多个第一电极保护管131中的每一个的保护气体的流动速率及流动穿过第二电极保护管132的保护气体的流动速率可彼此不同。因此，由于流动速率彼此不同，保护气体的流动可能不平稳。结果，可能无法有效地防止电源电极121及接地电极122的氧化。另外，第一电极保护管131及第二电极保护管132中的保护气体的不同流动速率可影响等离子体形成，且可能无法实现处理气体的有效分解。
[0112]
然而，在此实施例中，由于桥部件133将一个第一电极保护管131连接到一个第二电极保护管132，保护气体供应部件141可连接到一个电极保护管131或电极保护管132，且保护气体排放部件142可连接到另一电极保护管132或电极保护管131，使得穿过一个电极保护管131或电极保护管132、桥部件133以及另一电极保护管132或电极保护管131的保护气体的流动是平稳的。因此，可有效地防止电源电极121及接地电极122的氧化，且保护气体可不影响等离子体形成，且因此，可有效地分解处理气体。
[0113]
此处，保护气体可包含惰性气体，且惰性气体可为氮气(n2)、氩气(ar)等。可将例如氮气(n2)的惰性气体供应到第一电极保护管131及第二电极保护管132中以防止氧气(o2)被引入到或停留在第一电极保护管131及第二电极保护管132中。结果，有可能防止电源电极121及接地电极122通过与氧气(o2)反应而被氧化。
[0114]
根据示例性实施例的分批型衬底处理设备100可更包含：高频电源部件150，其供应高频功率；以及功率分配部件155，其安置于高频电源部件150与多个电源电极121之间以分配从高频电源部件150供应的高频功率，由此将所分配的高频功率提供到多个电源电极121a及121b中的每一个。
[0115]
高频电源部件150可供应高频功率，且所供应的高频功率可施加(或供应)到多个电源电极121。当高频功率施加到电源电极121时，可在电源电极121与接地电极122之间产生电场(或磁场)，且因此，可通过所产生的电场产生电容耦合等离子体(ccp)。
[0116]
当高频功率施加到多个电源电极121中的每一个(例如，其中两个接地电极安置于两个电源电极之间的四电极结构)时，高频功率可被划分成单独地供应到电源电极121。因此，可减少形成(或产生)等离子体或功率以获得所要量的自由基所需的功率，且当与将高频功率施加到一个电源电极121的情况相比较时，可减少或防止颗粒的产生。另外，由于与使用一个电源电极121和一个接地电极122产生等离子体时相比，在更大(或更宽)空间(或区域)中产生等离子体，可更有效地分解处理气体。
[0117]
举例来说，高频电源部件150可将具有在大致4mhz到大致40mhz范围内选择的频率的高频功率施加到多个电源电极121a及121b中的每一个。当高频功率的频率大于大致40mhz时，即使在具有两个电源电极121的四电极结构的情况下，整体阻抗zn的虚数部分zn
′
过低而不会引起等离子体点火的限制。另一方面，当高频电源的频率小于4mhz时，由于整体阻抗zn的虚数部分zn'过大，即使电源电极121的数目增加，也可能无法实现整体阻抗zn的最小虚数部分zn'。也就是说，根据衬底10的大小(或周长)确定反应管110的周长(长度)，且根据反应管110的周长确定电源电极121的最大数目。出于此原因，即使通过根据电源电极121的数目增加的极限而增加电源电极121的数目来减小整体阻抗zn的虚数部分zn'，整体阻抗zn的虚数部分zn'可不减小到整体阻抗zn的最小虚数部分zn'。
[0118]
因此，高频电源部件150可将具有在大致4mhz到大致40mhz范围内选择的频率的高
频功率施加到多个电源电极121a及121b中的每一个。另外，随着电源电极121的数目增加，等离子体产生空间增大。因此，相同(或某一水平)的等离子体密度必须提供于用于排放空间125中的等离子体均匀性的所有等离子体产生空间中。对此，可将具有相同频率(或在
±
10％的误差范围内)的高频功率施加到电源电极121中的每一个。
[0119]
举例来说，在其中两个接地电极122安置于两个电源电极121之间的四电极结构的情况下，可将具有大致约27mhz(或大致27.12mhz)的频率的高频功率施加到电源电极121中的每一个。
[0120]
功率分配部件155可设置于高频电源部件150与多个电源电极121之间以分配从高频电源部件150供应的高频功率，由此将所分配的高频功率提供到多个电源电极121a及121b中的每一个。此处，功率分配部件155可为功率分配器，其设置于高频电源部件150与多个电源电极121之间以分配从高频电源部件150供应(或输出)的高频功率。如上文所描述而分配的高频功率可提供到多个电源电极121a及121b中的每一个。在此情况下，相同功率(或电压)可施加到多个电源电极121a及121b中的每一个，且因此，可在电源电极121中的每一个与接地电极122中的每一个之间的空间中产生均匀等离子体。
[0121]
图5是用于解释根据示例性实施例的高频功率的供应的概念图。此处，图5的(a)示出其中高频功率通过使用一个可变电容器及一个固定电容器供应到多个电源电极中的每一个的情况，图5的(b)示出其中高频功率通过多个高频电源部件供应到多个电源电极中的每一个的情况，且图5的(c)示出其中高频功率通过使用多个可变电容器供应到多个电源电极中的每一个的情况。
[0122]
参考图5，如图5的(b)中所示出，可通过多个高频电源部件150a及150b将高频功率分别施加到多个电源电极121a及121b，但可归因于多个高频电源部件150a及150b之间的性能差而将不同功率分别施加到多个电源电极121a及121b。结果，可在电源电极121与接地电极122之间的空间中的每一个中产生具有不同等离子体密度的非均匀等离子体。另外，当通过多个高频电源部件150a及150b将高频功率施加到多个电源电极121a及121b中的每一个以放电等离子体时，归因于低阻抗，所有高频功率可集中到产生等离子体的一侧，且因此，等离子体可不在电源电极121与接地电极122之间的空间中均匀地产生。另外，电损坏可易于发生在电源电极121及接地电极122中，所述电源电极121及接地电极122产生等离子体。
[0123]
然而，当从一个高频电源部件150供应的高频功率通过功率分配部件155分配且提供到多个电源电极121a及121b中的每一个时，可将相同功率施加到多个电源电极121，且因此，可在电源电极121与接地电极122之间的空间中产生均匀等离子体。
[0124]
等离子体在电源电极121与接地电极122之间的空间中的每一个之间的形成可归因于各种(外部)因素为非均匀的，且因此，在电源电极121与接地电极122之间的空间中的每一个中产生的等离子体密度彼此可为非均匀的。具体地说，当电源电极121的至少一部分安置在分隔壁115外部时，分隔壁115可安置在电源电极121与接地电极122之间的空间中。因此，可进一步加强电源电极121与接地电极122之间的空间中的每一个中的等离子体密度的非均匀性。在此情况下，可通过功率分配部件155调整提供到多个电源电极121a及121b中的每一个的高频功率的强度或比率，且随后，可将以强度或比率调整的高频功率提供到多个电源电极121a及121b中的每一个。结果，可在电源电极121与接地电极122之间的空间中的每一个中产生均匀等离子体。
[0125]
另外，当分别产生于电源电极121与接地电极122之间的空间中的等离子体密度并非不均匀时，从一个高频电源部件150输出的高频功率可同样地分配以供应到多个电源电极121a及121b。此处，高频电源部件150可将呈脉冲形式的rf功率供应到多个电源电极121，且还可通过调整脉冲的宽度及占空比而供应rf功率。
[0126]
此处，功率分配部件155可包含设置于分配点155b与多个电源电极121中的至少一个电源电极121a或121b之间的可变电容器155a，在所述分配点155b处将高频功率分配给多个电源电极121a及121b中的每一个。可变电容器155a可设置于分配点155b与多个电源电极121中的至少一个电源电极121a或121b之间，在所述分配点155b处将高频功率分配给多个电源电极121a及121b中的每一个。另外，可变电容器155a可改变电容(或存储容量)以调整从高频电源部件150供应的高频功率的大小或比率。
[0127]
举例来说，可在如图5的(a)中所示出的功率分配部件155中提供一个可变电容器155a。也就是说，固定电容器155c可设置于分配点155b与多个电源电极121中的电源电极121a或电源电极121b中的一个之间，且可变电容器155a可设置于分配点155b与多个电源电极121中的另一电源电极121b或电源电极121a之间。结果，可根据在一个电源电极121a或电源电极121b与一个接地电极122a或接地电极122b之间的空间中产生的等离子体密度而调整可变电容器155a，以调整在另一电源电极121b或电源电极121a与接地电极122b或接地电极122a之间的空间中产生的等离子体密度。此处，可将在另一电源电极121b或电源电极121a与接地电极122b或接地电极122a之间的空间中产生的等离子体密度调整为与在一个电源电极121a或电源电极121b与接地电极122a或接地电极122b之间的空间中产生的等离子体密度相同。
[0128]
多个可变电容器155a可如图5的(c)中所示而配置且可安置成分别对应于多个电源电极121a及121b。多个可变电容器155a可分别连接(或设置)于分配点155b与多个电源电极121之间，在所述分配点155b处分配从高频电源部件150供应的高频功率。此处，多个可变电容器155a可调整从电性连接的高频电源部件150供应的高频功率的大小或比率。
[0129]
在此实施例中，可变电容器155a可安装在分配点155b的后端(或后方)处以设置于分配点155b与多个电源电极121中的至少一个电源电极121a或121b之间，由此调整电源电极121与接地电极122之间的空间中的每一个中的等离子体密度。
[0130]
根据示例性实施例的分批型衬底处理设备100可更包含用于根据等离子体状态选择性地调整施加到多个电源电极121a及121b中的每一个的高频功率的控制部件160。
[0131]
控制部件160可根据例如放电电流、放电电压以及相位的等离子体状态来选择性地调整施加到多个电源电极121a及121b中的每一个的高频功率。此处，控制部件160可连接到功率分配部件155以控制可变电容器155a，由此调整施加到多个电源电极121a及121b中的每一个的高频功率的强度或比率。
[0132]
举例来说，根据示例性实施例的分批型衬底处理设备100可更包含测量电源电极121与接地电极122之间的空间中的每一个的等离子体密度的等离子体测量部件(未示出)。控制部件160可根据在等离子体测量部件(未示出)中测量的等离子体密度而调整施加到多个电源电极121a及121b中的每一个的高频功率。
[0133]
等离子体测量部件(未示出)可测量电源电极121与接地电极122之间的空间中的每一个的等离子体密度，且还可通过测量例如放电电流、放电电压以及相位的放电特性值
来测量等离子体密度。举例来说，等离子体测量部件(未示出)可包含探针棒，且探针棒可设置在电源电极121与接地电极122之间的空间中的每一个中，以测量在电源电极121与接地电极122之间的空间中的每一个中产生的等离子体的放电特性值。结果，等离子体测量部件(未示出)可测量等离子体密度。
[0134]
控制部件160可接收由等离子体测量部件(未示出)测量的等离子体密度的信息，以根据所测量的等离子体密度调整施加到多个电源电极121a及121b中的每一个的高频功率。此处，控制部件160可连接到功率分配部件155以控制可变电容器155a，由此调整施加到多个电源电极121a及121b中的每一个的高频功率的强度或比率。举例来说，探针棒可设置在电源电极121与接地电极122之间的空间中的每一个中，以通过可变电容器155a调整高频功率的大小或比率。因此，可从探针棒测量在电源电极121与接地电极122之间的空间中的每一个中产生的等离子体的放电特性值(例如，放电电流、放电电压、相位等)和/或等离子体密度，以调整施加到多个电源电极121a及121b中的每一个的高频功率的大小或比率。
[0135]
在此实施例中，可控制施加到多个电源电极121a及121b中的每一个的高频功率的大小或比率，使得均匀且可变地调整衬底处理工艺所需的自由基的沉积以解决等离子体密度分布不均匀的限制。
[0136]
根据示例性实施例的分批型衬底处理设备100可更包含通过排放孔171朝向电源电极121与接地电极122之间的空间中的每一个供应处理气体的多个气体供应管170，所述处理气体由等离子体分解。
[0137]
多个气体供应管170可通过排放孔171朝向电源电极121与接地电极122之间的空间中的每一个供应处理气体。此处，多个气体供应管170可将处理气体供应到电源电极121与接地电极122之间的空间中的每一个，且所供应的处理气体可由电源电极121与接地电极122之间的空间中的每一个中的等离子体分解。并且，多个气体供应管170可包含排放孔171，且排放孔171可以在反应管110的纵向方向上延伸的狭缝形式提供并且以多个提供以布置在反应管110的纵向方向上。排放孔171可将通过气体供应管170的通道供应的处理气体供应(或排放)到排放空间125。此处，排放孔171可朝向电源电极121与接地电极122之间的空间限定且可将处理气体供应到电源电极121与接地电极122之间的空间中。
[0138]
举例来说，多个气体供应管170可设置在排放空间125外部以在反应管110的纵向方向上延伸，且随后从沿着电源电极121及接地电极122的布置连接的管线在反应管110的宽度方向上安置在外部(在管线中)。此处，气体供应管170的排放孔171可分别设置成面对电源电极121与接地电极122之间的空间中的每一个。气体供应管170可将处理气体供应到排放空间125，使得其中处理衬底10的工艺所需的处理气体在等离子体形成部件120中分解。此处，当排放空间125填充有从多个气体供应管170供应的处理气体时，预定的高频功率可施加到多个电源电极121a及121b中的每一个以形成一对(或面对彼此)，由此在电源电极121与接地电极122之间产生等离子体。另外，可将被激发并分解成等离子体状态的处理气体提供到处理空间111的内部，使得执行衬底处理工艺。
[0139]
多个气体供应管170可从沿着电源电极121及接地电极122的布置连接的管线在反应管110的宽度方向上设置在外部，且当气体供应管170的排放孔171分别设置成面对电源电极121与接地电极122之间的空间中的每一个时，气体供应管170的排放孔171可面对电源电极121与接地电极122之间的空间以将处理气体直接供应(或转移)到电源电极121与接地
电极122之间的空间中。因此，处理气体的等离子体分解速率可增加。也就是说，通过气体供应管170的排放孔171供应的处理气体可直接供应到电源电极121与接地电极122之间的空间，在所述空间中产生(或形成)等离子体(也就是说，产生等离子体)，且因此将待分解的处理气体扩散到等离子体产生空间中所花费的时间可缩短。因此，可改进处理气体的分解速率以改进等离子体分解速率。
[0140]
另外，多个气体供应管170可从沿着电源电极121及接地电极122的布置连接的管线在反应管110的宽度方向上设置在外部，且气体供应管170的排放孔171可分别设置成面对电源电极121与接地电极122之间的空间中的每一个，由此减小由分隔壁115包围的排放空间125的体积。因此，可减少均匀地扩散供应到排放空间125中的处理气体所花费的时间，且可使处理气体等离子体分解以减少将处理气体供应到处理空间111所花费的时间。在图1中，多个气体供应管170从反应管110的外表面突出，且分别设置于电源电极121与接地电极122之间。然而，多个气体供应管170的位置不受特定限制，只要多个气体供应管170设置于电源电极121与接地电极122之间，且同时设置在电源电极121及接地电极122的延伸管线外部。
[0141]
处理气体可包含一或多种气体，且可包含源气体和/或与源气体反应的反应气体，且源气体及反应气体可反应以形成薄膜。此处，由等离子体分解的处理气体可为反应气体，且源气体可通过单独源气体供应管175直接供应到处理空间111。不同于将源气体直接供应到处理空间111的源气体供应管175，气体供应管170首先将反应气体(或处理气体)供应到等离子体形成部件120中的排放空间125。此处，反应气体可由等离子体活化且随后提供到处理空间111。举例来说，当待沉积于衬底10上的薄膜材料为氮化硅时，源气体可包含包括(或含有)硅的气体(例如，二氯硅烷(sih2cl2、dcs)等)，且反应气体可包含含氮气体(例如，nh3、n2o、no等)。
[0142]
在此实施例中，可将与甚至在低温下分解的源气体的气体分解温度相比具有相对较高气体分解温度的如nh3、n2o以及no的反应气体供应到等离子体形成部件120，且因此，反应气体可通过等离子体形成部件120有效地分解且提供到处理空间。
[0143]
根据示例性实施例的分批型衬底处理设备100可更包含包围反应管110以加热多个衬底10的加热装置(未示出)。并且，衬底舟50可通过旋转装置(未示出)旋转以连接到衬底舟50的下部部分，以便实现衬底处理工艺的均匀性。
[0144]
另外，等离子体形成部件120可包含多个注入孔123，所述注入孔123设置成相对于排放孔171的排放方向错位，且布置在反应管110的纵向方向上以将由等离子体分解的处理气体的自由基供应到处理空间111。多个注入孔123可布置在反应管110的纵向方向上，可将来自由等离子体分解的处理气体的自由基供应到处理空间111，且可设置成相对于排放孔171的排放方向错位。此处，多个注入孔123可以布置在反应管110的纵向方向上的多个列提供，且列中的每一个可设置成在反应管110的圆周方向上彼此间隔开。
[0145]
也就是说，注入孔洞123及排放孔171可设置成在从反应管110的中心轴的径向方向上相对于彼此错位，且在从反应管110的中心轴到注入孔123的径向方向上及从反应管110的中心轴到排放端口171的径向方向上可相对于彼此错位。举例来说，多个注入孔123可分别限定在反应管110的纵向方向上的不同高度处以对应于衬底舟50的单元处理空间，且同时安置于对应于在反应管110的纵向方向上延伸的多个电极121及122中的至少一个的位
置处。在此情况下，由于气体供应管170的排放孔171分别设置成面对电源电极121与接地电极122之间的空间中的每一个，多个注入孔123可设置成相对于排放孔171的排放方向错位。当多个注入孔123及排放孔171的位置并不对应于彼此且相对于彼此错位时，通过排放孔171供应到排放空间125的处理气体可不通过注入孔123直接排放到处理空间111，而是在用于等离子体分解的时间容限之后分解且随后供应到处理空间111，由此更改进等离子体分解效率。
[0146]
图6是示出根据示例性实施例的多个气体供应管的实例的水平横截面图。
[0147]
参考图6，根据示例性实施例的分批型衬底处理设备100可更包含多个气体供应管170，所述气体供应管170在反应管110的圆周方向上设置在多个电极121及122的两侧中的每一个外部，以通过排放孔171将由等离子体分解的处理气体供应到排放空间125中。
[0148]
多个气体供应管170可类似于多个电极121及122沿反应管110的圆周方向安置，且还设置在多个电极121及122的两侧中的每一个外部，所述多个电极121及122安置成在反应管110的圆周方向上彼此间隔开，使得工艺处理衬底10所需的处理气体在等离子体形成部件120中分解，且因此由等离子体分解的处理气体可通过排放孔171供应到排放空间125。
[0149]
当通过从多个气体供应管170接收处理气体而用处理气体填充排放空间125时，可将预定高频功率施加到多个电源电极121a和121b中的每一个以对处理气体进行等离子体分解。如上文所描述分解的处理气体可提供到处理空间111，使得衬底处理工艺得以执行。
[0150]
并且，多个气体供应管170可包含排放孔171，且排放孔171可以在反应管110的纵向方向上延伸的狭缝形式提供并且以多个提供以布置在反应管110的纵向方向上。排放孔171可将通过气体供应管170的通道供应的处理气体供应到排放空间125。
[0151]
此处，当气体供应管170设置于分隔壁115(即，排放空间)中时，可将排放孔171限定为面对与电源电极121相反的方向。当设置在电源电极121外部的气体供应管170的排放孔171设置成面对分隔壁115时，从排放孔171供应的处理气体可从面对排放孔171的分隔壁115逐渐扩散到排放空间125的中心区，且因此，处理气体可均匀地分布在排放空间125的整个空间中。因此，整个处理气体可被等离子体分解且提供到处理空间111。
[0152]
另一方面，当设置在电源电极121外部的气体供应管170的排放孔171未限定在面对分隔壁115的位置处时，而是限定在面对电源电极121的位置处，处理气体可扩散到排放空间125中且因此并不具有用于等离子体分解的时间容限。因此，处理气体可通过等离子体形成部件120的注入孔123排放到处理空间111中。结果，处理气体可能被浪费，且因此，工艺效率可能降低。
[0153]
然而，在此实施例中，由于气体供应管170的排放孔171可限定在与分隔壁115相对的位置处，因此处理气体可不通过等离子体形成部件120的注入孔123直接排放到处理空间111中，而是从待填充的排放空间125的边缘区(即，从面对排放孔的分隔壁)均匀地扩散到中心区中。因此，供处理气体停留在排放空间125中的时间容限可增加以改进处理气体的等离子体分解效率。
[0154]
另外，当气体供应管170安置在分隔壁115外部(即，分隔壁115的子侧壁外部)时，处理气体可供应到分隔壁115中的排放空间125。此处，排放孔171可面对电源电极121。在此情况下，由于气体供应管170安置在分隔壁115的子侧壁115a及子侧壁115b外部以将处理气体直接供应到分隔壁115中的排放空间125，因此可在不在排放空间125中产生涡流的情况
下在短时间内在排放空间124中产生均匀压力。另外，由于气体供应管170安置在分隔壁115外部，排放空间125的体积可较小，且因此可在短时间内在排放空间125中产生均匀压力。
[0155]
此处，多个气体供应管170可对称地安置于从反应管110的中心轴c延伸到排放空间125的中心的径向方向c-c
′
的两侧处。此处，多个电极121及122还可对称地安置于延伸到排放空间125的中心的径向方向c-c
′
的两侧处。当多个气体供应管170对称地安置于延伸到排放空间125的中心的径向方向cc
′
上时，处理气体可均匀地供应到排放空间125的两个空间(或区)，且因此，处理气体可有效地在排放空间125内扩散。另外，由于多个电极121及122对称地安置于延伸到排放空间125的中心的径向方向cc
′
的两侧处，因此可改进排放空间125的两个空间的等离子体均匀性。因此，在限定于等离子体形成部件120中且将自由基供应到处理空间111的多个注入孔123之间供应(或穿过)的自由基的量可为均匀的。
[0156]
根据示例性实施例的分批型衬底处理设备100可更包含与反应管110连通以将处理空间111中的处理残留物排出到外部的排气部件180。
[0157]
排气部件180可与处理空间111连通以将处理空间111中的处理残留物排放到外部。此处，排气部件180可安置成面对等离子体形成部件120。
[0158]
另外，排气部件180可包含在反应管110的纵向方向上延伸的排出构件181、连接到排气构件181的排气管线182以及排气泵(未示出)。排气构件181可包含多个排气孔183，所述排气孔183面对等离子体形成部件120的多个注入孔123且布置在反应管110的纵向方向(即，竖直方向)上以对应于衬底舟50的单元处理空间。因此，在等离子体形成部件120中分解且通过多个注入孔123供应到多个衬底10的处理气体可穿过衬底10且吸入到多个排气孔183中。
[0159]
因此，由于等离子体形成部件120的多个注入孔123及排气部件180的多个排气孔183对应于彼此且在与其中层压衬底10的第一方向(或反应管的纵向方向)交叉的第二方向(例如，平行于衬底的表面的方向)上安置于同一管线中，因此从注入孔(123)注入的自由基可引入到排气孔183以产生层流。也就是说，从注入孔123注入的自由基可在平行于衬底10的表面的方向上流动，且因此，自由基可均匀地供应到衬底10的顶部表面。因此，从注入孔123注入的自由基可与衬底10的表面接触，且随后沿着衬底10移动以便引入到排气孔183中。
[0160]
如上文所描述，在此实施例中，处理气体可由与处理空间分离的排放空间中的等离子体分解，且随后供应到处理空间中以防止来自沉积于反应管的内壁上的薄膜的粒子，由此改进用于衬底的处理工艺的效率。另外，多个接地电极可设置于彼此间隔开的多个电源电极之间，以提供对应于多个电源电极中的每一个的接地电极，以便通常使用接地电极，由此防止双电场被感应到接地电极中。因此，可抑制或防止归因于与电场成比例增加的等离子体电位产生的等离子体损坏，且因此，可延长等离子体形成部件的寿命。可通过使用多个电源电极减小溅镀效应以降低所施加电压，且可通过使用高等离子体密度及自由基来缩短处理时间。另外，处理气体可通过多个气体供应管供应到电源电极与接地电极之间的空间中的每一个，以改进等离子体分解速率。另外，由于等离子体形成部件的多个注入孔设置成相对于限定在多个气体供应管中的每一个中的排放孔的排放方向错位，因此未被等离子体分解的处理气体可不引入到处理空间中，但处理气体可充分分解，且随后，自由基可供应到处理空间中。从一个高频电源部件供应的高频功率可通过功率分配部件分配，且随后提
供到多个电源电极，使得在电源电极与接地电极之间的空间中产生均匀等离子体。
[0161]
尽管已参考实施例的数个示出性实施例描述了所述实施例，但所述实施例不限于前述实施例，且因此，应理解，可由本领域的技术人员设计将落入本公开的原理的精神和范围内的众多其它修改和实施例。因此，本发明的实际保护范围将通过所附权利要求书的技术范围确定。
[0162]
在根据实施例的分批型衬底处理设备中，处理气体可由与处理空间分离的排放空间中的等离子体分解，且随后供应到处理空间中以防止来自沉积于反应管的内壁上的薄膜的粒子，由此改进用于衬底的处理工艺的效率。
[0163]
另外，多个接地电极可设置于彼此间隔开的多个电源电极之间，以提供对应于多个电源电极中的每一个的接地电极，以便通常使用接地电极，由此防止双电场被感应到接地电极中。因此，可抑制或防止归因于与电场成比例增加的等离子体电位产生的等离子体损坏，且因此，可延长等离子体形成部件的寿命。可通过使用多个电源电极减小溅镀效应以降低所施加电压，且可通过使用高等离子体密度及自由基来缩短处理时间。
[0164]
另外，处理气体可通过多个气体供应管供应到电源电极与接地电极之间的空间中的每一个，以改进等离子体分解速率。另外，由于等离子体形成部件的多个注入孔设置成相对于限定在多个气体供应管中的每一个中的排放孔的排放方向错位，因此未被等离子体分解的处理气体可不引入到处理空间中，但处理气体可充分分解，且随后，自由基可供应到处理空间中。
[0165]
从一个高频电源部件供应的高频功率可通过功率分配部件分配，且随后提供到多个电源电极，使得在电源电极与接地电极之间的空间中产生均匀等离子体。
[0166]
尽管已经参考具体实施例描述了分批型衬底处理设备，但其不限于此。因此，所属领域的技术人员将容易理解，在不脱离通过随附权利要求定义的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行各种修改和改变。