TW202342811A - 批次型基底處理裝置 - Google Patents

Abstract

提供一種通過多個電極產生電漿以對基底執行處理工藝的批次型基底處理裝置。批次型基底處理裝置包括反應管、設置成彼此間隔開的多個電極及配置成保護多個電極的電極保護部。多個電極包括彼此間隔開的第一及第二電力供應電極及設置在第一及第二電力供應電極之間的接地電極。電極保護部包括分別設置在第一及第二電力供應電極中的多個第一電極保護管、設置在接地電極中的第二電極保護管以及配置成將多個第一電極保護管中的每一者連接到第二電極保護管的多個連接管以使多個第一電極保護管中的每一者與第二電極保護管彼此連通。

Description

批次型基底處理裝置

本公開涉及一種批次型基底處理裝置，且更具體來說涉及一種通過多個電極產生電漿以對基底執行處理工藝的批次型基底處理裝置。

一般來說，一種基底處理裝置將待處理基底定位在處理空間內，以使用化學氣相沉積（chemical vapor deposition，CVD）或原子層沉積（atomic layer deposition，ALD）來沉積被注入到處理空間中的工藝氣體中所包含的反應粒子。基底處理裝置被分類為能夠對一個基底執行處理工藝的單晶片型基底處理裝置以及能夠同時對多個基底執行處理工藝的批次型基底處理裝置。

批次型基底處理裝置可向多個電極供應高頻電力以產生電漿，且因此向基底供應通過激發在多個電極周圍注入的工藝氣體而獲得的自由基，以執行處理工藝。此處，在由電漿產生的離子朝向所述多個電極加速以與所述多個電極碰撞時，所述多個電極可能會被損壞。

另外，當高頻電力可被供應到所述多個電極以產生電漿，且因此在所述多個電極中產生熱量。隨著所述多個電極的溫度由於熱量產生而升高，所述多個電極的電阻增大，使得所述多個電極的電壓增大，且因此由電漿產生的離子的能量增加。另外，在具有高能量的離子與所述多個電極強烈碰撞時，所述多個電極可能會被進一步損壞。具體來說，當處理空間由環繞處理空間的熱壁式加熱單元（或加熱器）進行加熱時，所述多個電極的溫度進一步升高，此成為更難處理的問題。

因此，需要一種能夠在防止對多個電極造成損壞的同時降低所述多個電極的環境溫度的配置。 [現有技術] [專利文獻] 韓國專利第10-1145538號

本公開提供一種通過電極保護部對用於電漿形成的多個電極進行保護的批次型基底處理裝置。

根據示例性實施例，一種批次型基底處理裝置包括：反應管，具有其中容置有多個基底的處理空間；多個電極，沿著所述反應管的縱向方向延伸且被設置成彼此間隔開；以及電極保護部，被配置成對所述多個電極進行保護，其中所述多個電極包括：第一電力供應電極與第二電力供應電極，彼此間隔開；以及接地電極，設置在所述第一電力供應電極與所述第二電力供應電極之間，其中所述電極保護部包括：多個第一電極保護管，分別設置在所述第一電力供應電極及所述第二電力供應電極中；第二電極保護管，設置在所述接地電極中；以及多個連接管，被配置成將所述多個第一電極保護管中的每一者連接到所述第二電極保護管，以使所述多個第一電極保護管中的每一者與所述第二電極保護管彼此連通。

所述多個電極可在所述第一電力供應電極與所述接地電極之間的間隔空間以及所述第二電力供應電極與所述接地電極之間的間隔空間中產生電容耦合電漿（CCP）。

所述批次型基底處理裝置還可包括：冷卻氣體供應部，被配置成將冷卻氣體供應到所述多個第一電極保護管及所述第二電極保護管中；以及冷卻氣體排放部，被配置成從所述多個第一電極保護管及所述第二電極保護管排放所述冷卻氣體，以產生所述冷卻氣體的氣流。

所述冷卻氣體供應部可連接到所述第二電極保護管，且所述冷卻氣體排放部可連接到所述多個第一電極保護管中的每一者。

所述冷卻氣體排放部可包括連接到所述多個第一電極保護管中的每一者的排氣管線。

所述冷卻氣體排放部還可包括直徑調整構件，所述直徑調整構件被配置成對所述排氣管線的內徑進行調整。

所述排氣管線可包括：第一排氣管線，連接到抽吸端口（pumping port）；以及第二排氣管線，與所述第一排氣管線分支，其中所述冷卻氣體排放部還可包括：第一閥，設置在所述第一排氣管線中；以及第二閥，設置在所述第二排氣管線中。

當向所述第一電力供應電極及所述第二電力供應電極供應電力時，所述第一閥可打開，且當不向所述第一電力供應電極及所述第二電力供應電極供應電力時，所述第二閥可打開。

所述排氣管線可在所述冷卻氣體的每1 slm的流動速率下具有近似0.15毫巴或大於0.15毫巴的排氣壓力。

所述多個連接管中的每一者所具有的內徑可小於所述多個第一電極保護管及所述第二電極保護管中的每一者的內徑。

所述冷卻氣體可包括惰性氣體。

所述冷卻氣體供應部可被配置成供應所述冷卻氣體，使得在不向所述第一電力供應電極及所述第二電力供應電極供應電力時所述冷卻氣體的流動速率小於在向所述第一電力供應電極及所述第二電力供應電極供應電力時所述冷卻氣體的流動速率。

所述冷卻氣體在所述第一電極保護管中的每一者中的流動速率可小於所述冷卻氣體在所述第二電極保護管中的流動速率。

所述批次型基底處理裝置還可包括：多個密封蓋，分別連接到所述多個第一電極保護管，且在所述多個密封蓋中在與所述第一電極保護管中的每一者連通的內空間的側壁中設置有排氣端口，所述冷卻氣體通過所述排氣端口而被排放；以及第二密封蓋，連接到所述第二電極保護管，且在所述第二密封蓋中在與所述第二電極保護管連通的內空間的側壁中設置有入口，所述冷卻氣體通過所述入口而被供應。

在下文中將參照附圖更詳細地闡述具體實施例。然而，本發明可被實施為不同的形式且不應被視為僅限於本文中所陳述的實施例。確切來說，提供這些實施例是為了使本公開內容透徹及完整，且將向所屬領域中的技術人員充分傳達本發明的範圍。在本說明中，相同的元件由相同的參考編號加以標示。在圖中，為使例示清晰起見而誇大各層及各區的尺寸。相同的參考編號始終指代相同的元件。

圖1是根據示例性實施例的批次型基底處理裝置的剖視圖。

參照圖1，根據示例性實施例的批次型基底處理裝置100可包括：反應管110，具有其中容置有多個基底10的處理空間111；多個電極121及122，在反應管110的縱向方向上延伸且彼此間隔開；以及電極保護部130，對所述多個電極121及122進行保護。

反應管110可具有上部部分封閉且下部部分敞開的圓柱形形狀、由例如石英或陶瓷等耐熱材料製成且可提供其中容置有待處理的所述多個基底10的處理空間111。反應管110的處理空間可為其中容置有基底舟（substrate boat）且還在其中執行實際處理工藝（例如，沉積工藝）的空間，在所述基底舟上在反應管110的縱向方向上裝載有所述多個基底10。

此處，基底舟可被配置成對基底10進行支撐且被設置成使得所述多個基底10裝載在反應管110的縱向方向（即，垂直方向）上且還提供多個處理空間，在所述多個處理空間中對所述多個基底10進行各別地處理。

所述多個電極121及122可沿著反應管110的縱向方向延伸且可彼此間隔開。舉例來說，所述多個電極121及122中的每一者可具有沿著反應管110的縱向方向延伸的條形狀，可並排佈置（或彼此平行地佈置），且可沿著反應管110的圓周方向而彼此間隔開。

此處，所述多個電極121及122可包括彼此間隔開的第一電力供應電極121a與第二電力供應電極121b以及設置在第一電力供應電極121a與第二電力供應電極121b之間的接地電極122。第一電力供應電極121a與第二電力供應電極121b可彼此間隔開，且可向第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b中的每一者供應（或施加）高頻電力（或射頻（radio frequency，RF）電力）。

接地電極122可設置在第一電力供應電極121a與第二電力供應電極121b之間且可接地。此處，接地電極122可用作第一電力供應電極121a與第二電力供應電極121b的共用接地電極122。

當向第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b供應高頻電源（或高頻電力）時，在第一電力供應電極121a與接地電極122之間以及第二電力供應電極121b與接地電極122之間可產生電漿。也就是說，第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b以及接地電極122可具有三電極結構，且可對高頻電力進行劃分以供應到第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b中的每一者。因此，可減少產生電漿所需的高頻電力或獲得期望量的自由基所需的高頻電力，且可防止出現由於高頻電力而導致的第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b以及接地電極122的損壞和/或粒子的產生。

舉例來說，所述多個電極121及122可設置在通過分隔壁125而與處理空間111隔開的放電空間中，且電漿形成部120可由所述多個電極121及122以及分隔壁125提供。電漿形成部120可使用所述多個電極121及122產生電漿且可通過電漿對從氣體供應管170供應的工藝氣體進行分解，以將經分解的供應氣體提供到反應管110中的處理空間111。此處，電漿形成部120可具有通過在反應管110的縱向方向上延伸的分隔壁125而與處理空間111隔開的放電空間。此處，電漿形成部120可沿著反應管110的縱向方向延伸，以通過設置在反應管110的圓周方向上的所述多個電極121及122而在放電空間中形成電漿。

電漿形成部120的放電空間可為其中產生電漿的空間且可通過分隔壁125而與處理空間111隔開。因此，電漿形成部120可使用放電空間中的電漿對從氣體供應管170供應的工藝氣體進行分解且可僅將經分解的工藝氣體的自由基提供到處理空間111中。

此處，分隔壁125可在反應管110的縱向方向上延伸，可設置在反應管110內部或者設置在反應管110外部。舉例來說，如圖1中所示，分隔壁125可設置在反應管110內部以與反應管110的內壁一同界定放電空間，且可包括連接到反應管110的內壁（或內表面）的多個子側壁及位於所述多個子側壁之間的主側壁。所述多個子側壁可從反應管110的內壁突出（或延伸）到反應管110的內部且可彼此間隔開以平行地設置。另外，主側壁可與反應管110的內壁間隔開且設置在所述多個子側壁之間。此處，所有所述多個子側壁及主側壁均可在反應管110的縱向方向上沿著反應管110的內壁延伸。然而，分隔壁125可被設置成各種形狀，而不僅限於圖1中所示的形狀，只要分隔壁提供與處理工藝分離的放電空間即可。

作為另一實施例，分隔壁125可設置在反應管110外部以與反應管110的外壁一同界定放電空間，且可包括連接到反應管110的外表面（或外壁）的多個子側壁及位於所述多個子側壁之間的主側壁。所述多個側向側壁115a及115b可從反應管110的外壁突出到反應管110的外部且可被設置成彼此間隔開且彼此平行。另外，主側壁可與反應管110的外壁間隔開且設置在所述多個子側壁之間。

主側壁可被設置成直徑小於或大於反應管110的直徑的管的形式，以在反應管110的側壁與主側壁之間（即，在反應管的內壁與主側壁之間或者在反應管的外壁與主側壁之間）界定放電空間。

電漿形成部120可在通過分隔壁125而與處理空間111隔開的放電空間中產生電漿，使得從氣體供應管170供應的工藝氣體不被直接供應到反應管110中以在處理空間111中被分解，而是在作為與處理空間111隔開的空間的放電空間中被分解且然後被供應到處理空間111中。處理空間111的內壁（或內部壁）以及基底10的溫度可由於環繞處理空間111的熱壁式加熱單元（或加熱器）而升高，且因此工藝氣體可能會沉積以在處理空間111的內壁上形成不期望的薄膜。在處理空間111的內壁上形成（或沉積）的薄膜可能會在被電漿引起的電場或磁場分隔為粒子的同時在基底10的處理工藝期間充當污染物。因此，當電漿形成部120在通過分隔壁125而與處理空間111隔開的放電空間中產生電漿以將工藝氣體直接供應到處理空間111中從而在處理空間111中產生電漿時，可防止出現在處理空間111的內壁上形成的薄膜被電場及磁場分隔為粒子的限制。

電極保護部130可對所述多個電極121及122進行保護且可環繞所述多個電極121及122中的每一者的至少一部分，以對所述多個電極121及122中的每一者進行保護。舉例來說，電極保護部130可環繞第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b以及接地電極122中的每一者的至少一部分，以對第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b以及接地電極122進行保護。

圖2是用於闡釋根據示例性實施例的電極保護部的冷卻氣體的氣流的概念圖。

參照圖2，電極保護部130可包括：多個第一電極保護管131，分別設置在第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b中；第二電極保護管132，設置在接地電極122中；以及多個連接管133，將所述多個第一電極保護管131中的每一者連接到第二電極保護管132，以使所述多個第一電極保護管131中的每一者與第二電極保護管132彼此連通。所述多個第一電極保護管131可分別設置在第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b中且環繞第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b中的每一者的外周表面，以對第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b進行保護。

第二電極保護管132可設置在接地電極122中且可環繞接地電極122的外周表面，以對接地電極122進行保護。

舉例來說，第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b以及接地電極122中的每一者可被保護以從頂部到底部被第一電極保護管131和/或第二電極保護管132環繞，所述多個電力供應電極121a及121b以及接地電極122中的每一者可由柔性編織配線製成。

一般來說，由於使用高頻電源而導致的電傳導可能會導致集膚效應（skin effect），在所述集膚效應下電流沿著表面流動（或者可能會受到金屬穿透深度的影響，所述金屬穿透深度是電流流經的深度）。另外，在針對第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b以及接地電極122使用網狀類型電極的情形中，由於空的空間所占據的面積為大的，且因此會由於大的表面積而在通過大的電阻供應高頻電力方面存在效率低下的限制。此外，可在高溫及低溫下重複執行用於基底10的處理工藝，且當第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b以及接地電極122以網狀類型提供時，網狀電極的形狀可根據溫度而發生不規則改變，此在維持形狀方面是不利的。另外，由於電阻根據改變的形狀而變化，因此存在當供應高頻電力時產生不均勻電漿的限制。

為防止這些限制，第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b以及接地電極122不僅可插入到第一電極保護管131和/或第二電極保護管132中，而且可使空的空間最小化，且因此以具有柔性的編織型（編織配線）提供。舉例來說，為進一步減少空的空間，可另外執行對電極中的每一者的表面施加金屬的方法。另外，可進一步設置對第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b以及接地電極122中的每一者的兩個端部進行固定及支撐以使其不移動的彈簧部（未示出），使得柔性編織型的第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b以及接地電極122在放電空間內部在反應管110的縱向方向上延伸且然後維持處於固定狀態。因此，柔性的第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b以及接地電極122中的每一者可通過彈簧部而固定在反應管110的縱向方向上且然後維持處於薄且細長的杆形狀。

第一電極保護管131及第二電極保護管132可分別環繞第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b的外部以及接地電極122的外部，以使第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b中的每一者與接地電極122電絕緣且還保護暴露於電漿氣氛的第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b以及接地電極122免受電漿影響。另外，可安全地保護第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b以及接地電極122免受可能會由電漿產生的污染物或粒子的影響。此處，第一電極保護管131及第二電極保護管132中的每一者可由例如石英或陶瓷等耐熱材料製成且可被製造成與反應管110整合在一起。

所述多個連接管133可將所述多個第一電極保護管131中的每一者連接到第二電極保護管132且可使得所述多個第一電極保護管131與第二電極保護管132能夠彼此連通。此處，所述多個連接管133可維持所述多個第一電極保護管131中的每一者與第二電極保護管132之間的間隔（interval）。因此，可均勻地（或恆定地）維持第一電力供應電極121a與接地電極122之間的間隔以及第二電力供應電極121b與接地電極122之間的間隔，且另外，第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b中的每一者與接地電極122之間的間隔可彼此均勻地間隔開。

為在放電空間中獲得均勻的電漿密度，第一電力供應電極121a與接地電極122之間的間隔空間（或電漿產生空間）和第二電力供應電極121b與接地電極122之間的間隔空間必須具有相同的體積（或面積）。另外，需要在第一電力供應電極121a與接地電極122之間的間隔空間和第二電力供應電極121b與接地電極122之間的間隔空間中產生具有相同強度的電漿（或電漿電勢），以在第一電力供應電極121a與接地電極122之間的間隔空間以及第二電力供應電極121b與接地電極122之間的間隔空間中產生均勻的電漿密度。為此，所述多個第一電極保護管131中的每一者可連接到第二電極保護管132，以維持所述多個第一電極保護管131中的每一者與第二電極保護管132之間的間隔。因此，第一電力供應電極121a與接地電極122之間的間隔和第二電力供應電極121b與接地電極122之間的間隔可維持相同。因此，第一電力供應電極121a與接地電極122之間的間隔和第二電力供應電極121b與接地電極122之間的間隔具有相同的體積，使得電漿密度在多個電漿產生空間（或間隔空間）中是均勻的。

另外，所述多個連接管133可將所述多個第一電極保護管131連接到第二電極保護管132並且使得第一電極保護管131與第二電極保護管132能夠彼此連通，使得氣體在第一電極保護管131與第二電極保護管132之間流動。舉例來說，在所述多個第一電極保護管131及第二電極保護管132中的每一者中可設置有氣體通路，在所述氣體通路中所述多個第一電極保護管131及第二電極保護管132的內壁（或內表面）分別與第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b以及接地電極122（或者與第一電力供應電極及第二電力供應電極以及接地電極的表面）間隔開以使得氣體流動。另外，在所述多個連接管133中的每一者中可設置有具有管形狀的氣體通路，以使得所述多個第一電極保護管131中的每一者的氣體通路與第二電極保護管132的氣體通路能夠彼此連通。

此處，所述多個電極121及122可在第一電力供應電極121a與接地電極122之間的間隔空間以及第二電力供應電極121b與接地電極122之間的間隔空間中產生電容耦合電漿（capacitively coupled plasma，CCP）。第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b可與接地電極122間隔開，以對所述多個電漿產生空間進行界定。也就是說，第一電力供應電極121a與接地電極122之間的間隔空間以及第二電力供應電極121b與接地電極122之間的間隔空間可提供所述多個電漿產生空間。

另外，所述多個電極121及122可在第一電力供應電極121a與接地電極122之間的間隔空間（電漿產生空間）以及第二電力供應電極121b與接地電極122之間的間隔空間（電漿產生空間）中產生電容耦合電漿（CCP）。舉例來說，當向第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b中的每一者供應高頻電力時，可由在第一電力供應電極121a與接地電極122之間的間隔空間以及第二電力供應電極121b與接地電極122之間的間隔空間中產生的電場產生電容耦合電漿（CCP）。

與電容耦合電漿（CCP）方法（在電容耦合電漿（CCP）方法中，通過在第一電力供應電極121a與接地電極122之間的間隔空間以及第二電力供應電極121b與接地電極122之間的間隔空間中產生的電場所產生的電子加速來獲得能量，以產生電漿）不同，在電感耦合電漿（inductively coupled plasma，ICP）方法中，當流經連接到彼此的天線的電流所產生的磁場隨時間發生改變時，可從磁場周圍產生的電場產生電漿。一般來說，在電感耦合電漿（ICP）方法中，通過E模式產生電漿且將電漿轉換成H模式以產生高密度電漿。根據電漿密度或所施加的電力將電感耦合電漿（ICP）方法劃分成E模式及H模式。為執行從具有低電漿密度的E模式到具有高電漿密度的H模式的模式轉換，必須感應到高電力。此處，當輸入電力增大時，根據粒子及高電子溫度產生不參與反應的數個自由基，從而導致限制，其中難以獲得良好質量的膜且難以根據由天線產生的電場來產生均勻的電漿。

然而，在本公開中，由於在第一電力供應電極121a與接地電極122之間的間隔空間以及第二電力供應電極121b與接地電極122之間的間隔空間中的每一者中產生電容耦合電漿（CCP），因此不必如同在電感耦合電漿（ICP）中般感應用於執行模式轉換的高電力。因此，通過根據低電子溫度產生參與反應的大量自由基會更有效地防止粒子的產生並獲得良好質量的膜。

根據示例性實施例的批次型基底處理裝置100還可包括將冷卻氣體供應到所述多個第一電極保護管131及第二電極保護管132中的冷卻氣體供應部150以及從所述多個第一電極保護管131及第二電極保護管132排放冷卻氣體以產生冷卻氣體的氣流的冷卻氣體排放部160。

冷卻氣體供應部150可將冷卻氣體供應到所述多個第一電極保護管131及第二電極保護管132，以使分別設置在所述多個第一電極保護管131及第二電極保護管132中的第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b以及接地電極122冷卻。通過向第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b供應高頻電力，可在產生電漿的同時產生熱量。由於熱量產生導致第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b以及接地電極122的溫度升高，因此第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b以及接地電極122的（金屬）電阻可增大，且因此（感應）電壓可根據以下公式增大以使由電漿產生的離子的能量增加：電壓（V）=電流（I）×電阻（R）。另外，具有高能量的離子可能會與所述多個第一電極保護管131和/或第二電極保護管132的表面強烈碰撞，從而對所述多個第一電極保護管131及第二電極保護管132造成損壞和/或產生粒子（例如形成第一電極保護管131及第二電極保護管132的材料（例如石英）中所包括的金屬成分）。如上所述般產生的粒子可能會充當反應管110中的污染物，從而導致薄膜的（金屬）污染。舉例來說，在製造半導體器件的工藝期間產生的污染物粒子（或粒子）與器件的良率密切相關，且具體來說，在薄膜工藝期間產生的（金屬）污染物粒子會使電流傳導，從而導致電流泄漏。由於電流泄漏，可能會導致器件的故障且可能會對產品的良率產生嚴重的不利影響。

因此，在本公開中，可通過冷卻氣體供應部150將冷卻氣體供應到所述多個第一電極保護管131及第二電極保護管132中，以使第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b以及接地電極122冷卻，從而防止或抑制第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b以及接地電極122中的每一者的溫度升高。因此，可防止由電漿產生的離子的能量增加，且可由於離子的高階能量而防止所述多個第一電極保護管131和/或第二電極保護管132在所述多個電極保護管131和/或第二電極保護管132的表面上彼此碰撞，以排除（金屬）污染的影響。

另外，可在近似600℃或大於600℃的高溫下執行對基底10進行處理的工藝，且可使由例如鎳（Ni）等金屬製成的第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b以及接地電極122在近似600℃或大於600℃的高溫下氧化。因此，可通過冷卻氣體供應部150而將冷卻氣體作為保護性氣體供應到所述多個第一電極保護管131及第二電極保護管132中，以防止第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b以及接地電極122被氧化。另外，可改善第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b以及接地電極122中的每一者的壽命。

舉例來說，冷卻氣體可被供應到所述多個第一電極保護管131或第二電極保護管132且還經由連接管133（或通過連接管）流動到另一電極保護管131或132中。此處，冷卻氣體供應部150可包括對冷卻氣體的流動速率（或供應量）進行測量的流量計151。因此，可通過流量計151對冷卻氣體的流動速率進行測量，以對冷卻氣體的供應量（或流動速率）進行調整。

冷卻氣體排放部160可從所述多個第一電極保護管131及第二電極保護管132排放冷卻氣體，以產生冷卻氣體的氣流。舉例來說，冷卻氣體供應部150可連接到所述多個第一電極保護管131或第二電極保護管132。另外，冷卻氣體排放部160可連接到所述多個第一電極保護管131及第二電極保護管132之中不與冷卻氣體供應部150連接的其餘電極保護管131或132，以排放被供應到第一電極保護管131或第二電極保護管132的冷卻氣體。因此，被供應到所述多個第一電極保護管131或第二電極保護管132以通過連接管133流動到其餘電極保護管131或132的冷卻氣體可被排放。

在本公開中，可通過冷卻氣體供應部150、連接管133及冷卻氣體排放部160設置冷卻氣體的通路，所述通路穿過所述多個第一電極保護管131或第二電極保護管132、連接管133及其餘電極保護管131或132。因此，冷卻氣體可有效地流經所述多個第一電極保護管131及第二電極保護管132，以使第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b以及接地電極122有效地冷卻且有效地防止第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b以及接地電極122被氧化。

此處，所述多個連接管133可將第一電極保護管131中的每一者的一個端部（例如，上部端部）連接到第二電極保護管132的一個端部。

圖3是用於闡釋根據示例性實施例的第一電力供應電極及第二電力供應電極以及接地電極的電壓波形及電場的概念圖。此處，圖3所示（a）示出第一電力供應電極及第二電力供應電極以及接地電極的電壓波形，且圖3所示（b）示出第一電力供應電極及第二電力供應電極以及接地電極的電場。

參照圖3，可對被施加到第一電力供應電極121a與第二電力供應電極121b的電壓進行合成（或合併）以將高感應電壓（例如，兩倍的電壓）感應到接地電極122，且另外，可由於電場的重疊而產生比第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b的熱量高的高溫熱量。也就是說，共用接地電極122可能會受到第一電力供應電極121a及第二電力供應電極二者的影響，使得電場彼此重疊，且因此可能會在接地電極122中產生高溫熱量。

詳細來說，在使用共用接地電極122的三電極結構中，施加到第一電力供應電極121a的電壓與施加到第二電力供應電極121b的電壓具有相同的相位差，且因此，可將比第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b的電場大的電場感應到接地電極122。因此，由於不期望的高電場，電漿電勢與電場成比例地增加。當接地電極122的電漿電勢以此種方式增加時，可能會產生接地電極122的高溫熱量，從而導致電漿損壞。另外，可能會發生電漿損壞，從而導致接地電極122周圍的第二電極保護管132、分隔壁125及反應管110以及被感應雙倍電壓的接地電極122損壞。

因此，需要使產生高溫熱量的接地電極122有效地冷卻。

為使接地電極122有效地冷卻，冷卻氣體供應部150可連接到第二電極保護管132，且冷卻氣體排放部160可連接到所述多個第一電極保護管131。冷卻氣體供應部150可連接到第二電極保護管132，以首先將冷的冷卻氣體供應到其中設置（或插入）有接地電極122的第二電極保護管132，從而將其中產生高溫熱量的接地電極122有效地冷卻到由於穿過另一電極保護管（即，第一電極保護管）而處於冷狀態的冷卻氣體。也就是說，冷卻氣體可與其中在冷態下產生高溫熱量的接地電極122接觸，以在冷卻氣體與接地電極122之間形成大的溫差，使得在冷卻氣體與接地電極122之間積極地執行熱量交換。因此，可使產生高溫熱量的接地電極122有效地冷卻。

另一方面，當冷卻氣體供應部150連接到所述多個第一電極保護管131中的至少一者以從所述多個第一電極保護管131中的至少一者供應冷卻氣體時，冷卻氣體可在穿過所述多個第一電極保護管131中的至少一者的同時與第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b進行熱量交換。因此，經加熱的冷卻氣體與接地電極122之間的溫差變得不明顯（或減小），且產生高溫熱量的接地電極122的冷卻可能不明顯（或效率低下）。

冷卻氣體排放部160可連接到所述多個第一電極保護管131中的每一者。因此，被供應到第二電極保護管132以使接地電極122冷卻的冷卻氣體可通過所述（多個）連接管133而移動（或引入）到第一電極保護管131中的每一者，且在使用被引入到所述多個第一電極保護管131的冷卻氣體使第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b冷卻之後，冷卻氣體可被排放。因此，可出現冷卻氣體的氣流，其中冷卻氣體通過冷卻氣體供應部150被供應到第二電極保護管132，以穿過連接管133中的每一者且然後穿過第一電極保護管131中的每一者並且然後可被排放到冷卻氣體排放部160。另外，可產生從第二電極保護管132分支（或分配）到基於第二電極保護管132設置在兩個側處的第一電極保護管131的冷卻氣體的兩個氣流。

此處，在使產生高溫熱量的接地電極122冷卻之後，可對被供應到第二電極保護管132的冷卻氣體進行分配以使其通過所述多個連接管133移動到所述多個第一電極保護管131。因此，即使通過與接地電極122的熱量交換而被加熱，冷卻氣體仍可具有比第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b中的每一者的溫度低的溫度，且因此可使第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b冷卻。此處，在第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b中可能會產生熱量（具有比接地電極122的溫度低的溫度），且因此，即使通過與接地電極122的熱量交換而被加熱的冷卻氣體也可使第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b充分冷卻。

當冷卻氣體被供應到第二電極保護管132且然後通過所述多個連接管133被分配到所述多個第一電極保護管131以產生冷卻氣體的所述兩個氣流時，冷卻氣體的所述兩個氣流可在不彼此干擾的情況下而為平穩的。另一方面，當冷卻氣體被供應到所述多個第一電極保護管131且然後冷卻氣體被排放到第二電極保護管132時，被供應到所述多個第一電極保護管131的冷卻氣體可能會通過所述多個連接管133而被接合（或合併）到一個第二電極保護管132中，從而引起瓶頸和/或渦流。因此，冷卻氣體的氣流不平穩，且第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b和/或接地電極122的冷卻可能會效率低下。也就是說，由於冷卻氣體從所述多個第一電極保護管131合併到一個第二電極保護管132中，因此冷卻氣體的所述兩個氣流可能會彼此干擾，且因此冷卻氣體的氣流可能會不平穩。

此處，冷卻氣體排放部160可包括分別連接到所述多個第一電極保護管131的排氣管線161。排氣管線161可連接到所述多個第一電極保護管131中的每一者。因此，冷卻氣體可被供應到第二電極保護管132以使接地電極122冷卻且通過所述多個連接管133而被分配到所述多個第一電極保護管131以進行移動，使得冷卻氣體使第一電力供應電極121a或第二電力供應電極121b冷卻且然後冷卻氣體被排放。此處，排氣管線161可連接到所述多個第一電極保護管131中的每一者，且因此在一位置（例如，排氣端口）處的冷卻氣體的量大於在一位置（例如，入口）處的冷卻氣體的量，即，排氣端口寬於入口，使得冷卻氣體被平穩地排放。另外，冷卻氣體的氣流可根據冷卻氣體的供應而變得平穩。

另外，排氣管線161可包括連接到抽吸端口的第一排氣管線161a以及與第一排氣管線161a分支的第二排氣管線161b。第一排氣管線161a可連接到抽吸端口，以在排氣管線161的至少一部分（例如，第一排氣管線）中產生排氣壓力（或用於排氣的壓力），且因此冷卻氣體可從所述多個第一電極保護管131平穩地排放。

舉例來說，第一排氣管線161a可連接到真空泵165，所述真空泵165連接到抽吸端口，以快速地排放通過與接地電極122及第一電力供應電極121a或第二電力供應電極121b的熱量交換而被加熱的冷卻氣體。因此，可使接地電極122以及第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b迅速冷卻，以改善接地電極122以及第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b的冷卻效率。

第二排氣管線161b可與第一排氣管線161a分支，以在不通過真空泵165或類似泵產生人工排氣壓力的情況下將冷卻氣體排氣到大氣。

此處，第一電極保護管131中的每一者中的冷卻氣體的流動速率可小於第二電極保護管132中的冷卻氣體的流動速率，且因此，即使在通過一個真空泵165從所述多個第一電極保護管131同時排放冷卻氣體時，冷卻氣體仍可被有效地排放。另外，由於第一電極保護管131中的每一者的內部壓力小於第二電極保護管132的內部壓力，因此冷卻氣體可有效地從第二電極保護管132流動到第一電極保護管131中的每一者。

此處，冷卻氣體排放部160還可包括直徑調整構件163，以用於對排氣管線161的內徑進行調整。直徑調整構件163可對排氣管線161的內徑進行調整且可對至少第一排氣管線161a的內徑進行調整。由於所述多個第一電極保護管131及第二電極保護管132中的每一者由石英或類似材料製成且因此因真空壓力（或負壓力）而破裂，因此所述多個第一電極保護管131及第二電極保護管132中的每一者的內部可維持處於適當的（內部）壓力（例如，大氣壓水平）。當在不具有直徑調整構件163的情況下通過真空泵165在排氣管線161中產生排氣壓力時，在所述多個第一電極保護管131及第二電極保護管132中可能會產生過低的（內部）壓力（或真空壓力），且因此所述多個第一電極保護管131和/或第二電極保護管132可能會破裂。因此，即使排氣管線161中的至少第一排氣管線161a的內徑通過直徑調整構件163而減小（或得到調整）以通過真空泵165在排氣管線161中產生排氣壓力，第一電極保護管131及第二電極保護管132的內部仍可維持處於適當的（內部）壓力。

舉例來說，直徑調整構件163可包括孔口（orifice），且所述孔口可向第一排氣管線161a中插入達1/4英寸，使得使接地電極122及第一電力供應電極121a或第二電力供應電極121b冷卻的冷卻氣體恆定地排放到真空泵165。此處，孔口可被設置為衝壓薄板且可用於壓降及流動限制的目的，以幫助在穩定的排氣壓力下排放冷卻氣體。

根據本公開的批次型基底處理裝置100還可包括針閥（needle valve）164，所述針閥164安裝在排氣管線161中以對使接地電極122及第一電力供應電極121a或第二電力供應電極121b冷卻的冷卻氣體的排放量進行調整。針閥164可安裝在排氣管線161中，以對流動速率進行精細調整。此處，針閥164可手動地對超精細流動速率進行控制，且因此可針對真空排氣和/或空氣排氣（或熱量排氣）來對排氣量進行調整。

此處，冷卻氣體排放部160還可包括設置在第一排氣管線161a中的第一閥162a及設置在第二排氣管線161b中的第二閥162b。第一閥162a可設置在第一排氣管線161a中，且當第一閥162a打開時，可執行通過第一排氣管線161a的排氣，且因此可執行真空排氣。

第二閥162b可設置在第二排氣管線161b中，且當第二閥162b打開時，可執行通過第二排氣管線161b的排氣，且因此可執行大氣排氣。

舉例來說，第一閥162a及第二閥162b可設置（或安裝）在與其中設置有第一電力供應電極121a的第一電極保護管131連接的排氣管線161和與其中設置有第二電力供應電極121b的第一電極保護管131連接的排氣管線161之間的接合點161c的後面（或後端部處）。此處，根據第一閥162a及第二閥162b中的每一者的打開及關閉，真空排氣與大氣排氣可在接合點161c處分流。

此處，當向第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b供應電力時，第一閥162a可打開，且當不向第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b供應電力時，第二閥162b可打開。也就是說，當向第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b供應（高頻）電力以產生電漿時，第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b以及接地電極122可產生熱量。因此，第一閥162a可打開，以通過排氣管線161的排氣壓力的產生來使接地電極122以及第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b迅速冷卻，從而改善接地電極122以及第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b的冷卻效率。另外，當由於不需要產生電漿而不向第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b供應電力時，第二閥162b可打開，以將通過與接地電極122及第一電力供應電極121a或第二電力供應電極121b的熱量交換而被加熱的冷卻氣體排氣到大氣。此處，當第一閥162a打開時，第二閥162b可關閉，且當第二閥162b打開時，第一閥162a可關閉。

排氣管線161可在冷卻氣體的每標準升/分鐘（standard liter per minute，slm）的流動速率下產生近似0.15毫巴或大於0.15毫巴的排氣壓力，且具體來說，在冷卻氣體的每1 slm的流動速率下產生近似0.15毫巴到近似20毫巴或大於20毫巴的排氣壓力。當冷卻氣體被供應到（僅）第二電極保護管132時，冷卻氣體必須被均勻地分配以流經所述多個第一電極保護管131，且第一電力供應電極121a與第二電力供應電極121b的冷卻效率必須維持處於相同的水平。然而，由於接地電極122、第一電力供應電極121a或第二電力供應電極121b的下垂（或傾斜）現象，每一電極121或122與電極保護管131或132之間的間隔可能不均勻，從而干擾冷卻氣體的氣流。此可能會充當使第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b和/或接地電極122的冷卻效率劣化的因素。

因此，排氣管線161可在冷卻氣體的每1 slm的流動速率下產生近似0.15毫巴或大於0.15毫巴的排氣壓力。在此種情形中，可抑制或防止接地電極122、第一電力供應電極121a或第二電力供應電極121b的下垂現象，以將每一電極121或122與電極保護管131或132之間的間隔維持處於相同水平，且另外，即使每一電極121或122與電極保護管131或132之間的間隔不恆定，冷卻氣體仍可被均勻地分配以流動到所述多個第一電極保護管131。另外，由於處於（幾乎）恆定（或相同水平）流動速率的冷卻氣體可流經所述多個第一電極保護管131，因此第一電力供應電極121a與第二電力供應電極121b的冷卻效率可均等。

此處，當在排氣管線161中在冷卻氣體的每1 slm的流動速率下產生超過近似20毫巴的排氣壓力時，冷卻氣體可能會流動得過快，且因此冷卻氣體可能不會與接地電極122、第一電力供應電極121a和/或第二電力供應電極121b進行充分的熱量交換，且確切來說，第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b以及接地電極122的冷卻效率可能會劣化。

可對與其中設置有第一電力供應電極121a的第一電極保護管131連接的排氣管線161以及與其中設置有第二電力供應電極121b的第一電極保護管131連接的排氣管線161中的每一者的排氣壓力進行調整（控制）。可對與其中設置有第一電力供應電極121a的第一電極保護管131連接的排氣管線161以及與其中設置有第二電力供應電極121b的第一電極保護管131連接的排氣管線161中的每一者的排氣壓力進行調整，且因此具有（幾乎）恆定流動速率的冷卻氣體可流經所述多個第一電極保護管131。此處，可對所述多個第一電極保護管131中的每一者的流動速率進行測量，以對與其中設置有第一電力供應電極121a的第一電極保護管131連接的排氣管線161以及與其中設置有第二電力供應電極121b的第一電極保護管131連接的排氣管線161中的每一者的排氣壓力進行調整。另外，可對與其中設置有第一電力供應電極121a的第一電極保護管131連接的排氣管線161以及與其中設置有第二電力供應電極121b的第一電極保護管131連接的排氣管線161中的每一者的排氣壓力進行調整，使得所述多個第一電極保護管131中的每一者的流動速率根據第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b中的每一者的溫度而發生變化，以進行適當的冷卻。

所述多個連接管133中的每一者所具有的內徑可小於所述多個第一電極保護管131及第二電極保護管132中的每一者的內徑。當所述多個連接管133所具有的內徑小於所述多個第一電極保護管131及第二電極保護管132中的每一者的內徑時，在將冷卻氣體充分填充在第二電極保護管132中之後，可將冷卻氣體分配到所述多個第一電極保護管131中。另外，由於第二電極保護管132的內部經冷卻氣體充分填充，因此可有效地防止接地電極122的氧化。

另一方面，當所述多個連接管133所具有的內徑等於或大於所述多個第一電極保護管131及第二電極保護管132中的每一者的內徑時，在將被供應到第二電極保護管132中的冷卻氣體（充分）填充在第二電極保護管132中之前，冷卻氣體可能會流出到所述多個連接管133中。由於此種結構，冷卻氣體可能無法被供應到接地電極122、第一電力供應電極121a和/或第二電力供應電極121b的整個表面，且因此防氧化效果可能會降低。另外，可能會由於存在不執行熱量交換的部分而使冷卻效率劣化，且在接地電極122、第一電力供應電極121a和/或第二電力供應電極121b中的每一位置處可能會出現溫度不均勻性，且因此接地電極122、第一電力供應電極121a和/或第二電力供應電極121b可能會被損壞，或者電漿放電（或產生）性能可能會受到影響。

因此，在本公開中，可通過使所述多個連接管133中的每一者的內徑小於所述多個第一電極保護管131及第二電極保護管132中的每一者的內徑來解決這些限制。

此處，冷卻氣體可包括惰性氣體，且惰性氣體可為氮氣（N ₂）、氬氣（Ar）或類似氣體。可將例如氮氣（N ₂）等惰性氣體供應到所述多個第一電極保護管131及第二電極保護管132中，以防止氧氣（O ₂）被引入或停留在所述多個第一電極保護管131及第二電極保護管132中。因此，可防止第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b以及接地電極122通過與氧氣（O ₂）發生反應而被氧化。

當不向第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b供應電力時，冷卻氣體供應部150可供應冷卻氣體，所述冷卻氣體所具有的流動速率小於當向第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b供應電力時的流動速率。僅當通過向第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b供應電力而產生電漿時，第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b以及接地電極122才可產生熱量。為此，當由於未產生電漿（或對電漿進行放電）而不向第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b供應電力時，可供應所具有的流動速率（例如，近似3 slm）比在向第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b供應電力時的流動速率（例如，近似10 slm）小的冷卻氣體，且也可通過一般的大氣排氣排放所述冷卻氣體以節省能量消耗。

根據實施例的批次型基底處理裝置100還可包括：多個第一密封蓋141，分別連接到第一電極保護管131且在與第一電極保護管131連通的內空間的側壁上設置有排氣端口141a，所述冷卻氣體通過排氣端口141a而被排放；以及第二密封蓋142，連接到第二電極保護管132且在與第二電極保護管132連通的內空間的側壁上設置有入口142a，所述冷卻氣體通過所述入口142a而被供應。

所述多個第一密封蓋141可分別連接到所述多個第一電極保護管131且可具有與第一電極保護管131中的每一者連通的內空間，使得第一電力供應電極121a或第二電力供應電極121b的至少一部分被插入（或容置）在所述內空間中。另外，所述多個第一密封蓋141可在與第一電極保護管131中的每一者連通的內空間的側壁上設置有排氣端口141a，冷卻氣體通過所述排氣端口141a而在徑向方向上被排放。也就是說，排氣端口141a可設置在與第一電力供應電極121a或第二電力供應電極121b的延伸方向垂直的方向上。

舉例來說，所述多個第一密封蓋141可分別連接到所述多個第一電極保護管131的另一端部（例如，下部端部），且在第一電極保護管131中的每一者與第一密封蓋141之間可設置有第一密封構件135（例如O形環）。另外，第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b的後端部（或下部端部）可通過第一密封蓋141中的每一者而被引出。此處，第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b中的每一者可設置有寬度比容置在第一密封蓋141的內空間中的其他部分中的每一者的寬度寬的突出部，且所述突出部可與第一密封蓋141中的每一者的後端部（例如，下部端部）的臺階部分相鉤。此處，所述突出部可被設置成使得第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b中的每一者相對於自身突出，或者可通過向第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b添加相同材料或另一材料來設置所述突出部。此處，在第一電力供應電極121a或第二電力供應電極121b的突出部與第一密封蓋141中的每一者的後端部的臺階部分之間可設置有第二密封構件145（例如O形環）。因此，第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b可被穩定地支撐，以防止或抑制第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b的下垂的出現，且第一電極保護管131中的每一者的另一端部可被密封。

第二密封蓋142可連接到第二電極保護管132且可具有與第二電極保護管132連通的內空間，使得接地電極122的至少一部分插入所述內空間。另外，第二密封蓋142可在與第二電極保護管132連通的內空間的側壁上設置有入口142a，冷卻氣體通過所述入口142a而在徑向方向上被供應。也就是說，入口142a可設置在與接地電極122的延伸方向垂直的方向上。

舉例來說，第二密封蓋142可連接到第二電極保護管132的另一端部，且第一密封構件135可設置在第二電極保護管132與第二密封蓋142之間。另外，接地電極122的後端部可通過第二密封蓋142而被引出，且接地電極122可設置有寬度比容置在第二密封蓋142的內空間中的其他部分中的每一者的寬度寬的突出部且因此與第二密封蓋142的後端部的臺階部分相鉤。此處，所述突出部可被設置成使得接地電極122相對於自身突出，或者可通過向接地電極122添加相同材料或另一材料來設置所述突出部。此處，第二密封構件145可設置在接地電極122的突出部與第二密封蓋142的後端部處的臺階部分之間。因此，接地電極122可被穩定地支撐，以防止或抑制接地電極122的下垂，且第二電極保護管132的另一端部可被密封。

由於通過設置在與接地電極122的延伸方向垂直的方向上的入口142a而朝向接地電極122的側表面供應冷卻氣體，因此冷卻氣體可沿著接地電極122的側表面快速且有效地擴散。另外，由於冷卻氣體進行流動以與接地電極122的表面接觸，因此可有效地執行接地電極122與冷卻氣體之間的熱量交換。另外，由於冷卻氣體通過設置在與第一電力供應電極121a或第二電力供應電極121b的延伸方向垂直的方向上的排氣端口141a而沿著第一電力供應電極121a或第二電力供應電極121b的側表面快速且有效地流動，因此冷卻氣體可進行流動以與第一電力供應電極121a或第二電力供應電極121b的表面接觸，使得有效地執行第一電力供應電極121a或第二電力供應電極121b與冷卻氣體之間的熱量交換。

另外，第二密封蓋142的入口142a與第一密封蓋141的排氣端口141a可具有不同的大小（或直徑）和/或數目。舉例來說，在第二密封蓋142中可設置有比第一密封蓋141的排氣端口141a的數目多的兩個入口142a，以將大量冷卻氣體供應到第二電極保護管132，使得在使接地電極122有效地冷卻的同時通過將冷卻氣體分配到所述多個第一電極保護管中而供應足夠量的冷卻氣體。另外，第一密封蓋141的排氣端口141a所具有的大小可大於第二密封蓋142的入口端口142a的大小，使得冷卻氣體通過第一密封蓋141的排氣端口141a有效地排放。

根據示例性實施例的批次型基底處理裝置100還可包括氣體供應管170及排氣部180，所述氣體供應管170供應對多個基底10進行處理的工藝所需的工藝氣體，排氣部180對反應管110的內部進行排氣。

氣體供應管170可供應對所述多個基底10進行處理的工藝所需的工藝氣體，且可通過電漿形成部120將工藝氣體供應到反應管110中。另外，氣體供應管170可包括將工藝氣體排放（或注入）到放電空間中的排放端口171。此處，電漿形成部120可佈置在反應管110的縱向方向上且包括多個注入孔洞125a，由電漿進行分解的工藝氣體的自由基通過所述注入孔洞125a而被供應到處理空間111。舉例來說，所述多個注入孔洞125a可界定在分隔壁125中且可向處理空間111供應自由基。

此處，所述多個氣體供應管170可被佈置成圍繞從反應管110的中心朝向接地電極122延伸的（虛擬）線而彼此對稱。因此，可將工藝氣體均勻地供應到第一電力供應電極121a與接地電極122之間的間隔空間以及第二電力供應電極121b與接地電極122之間的間隔空間。

排氣部180可對反應管110的內部進行排氣且可被設置成面對電漿形成部120。排氣部180可設置在處理空間111中，以將處理空間111中的工藝殘留物排放到外部。排氣部180可包括在反應管110的縱向方向（或垂直方向）上延伸的排氣噴嘴、連接到排氣噴嘴的排氣管線以及排氣泵。排氣噴嘴可面對電漿形成部120的注入孔洞125a且可包括在垂直方向上與基底舟的單位處理空間對應地佈置的多個排氣孔洞。

因此，電漿形成部120的注入孔洞125a與排氣部180的排氣孔洞可彼此對應，且在與基底10的表面平行的方向上設置在同一直線上，所述方向與上面裝載基底10的反應管110的縱向方向交叉，且因此從注入孔洞125a注入的自由基可被引入到排氣孔洞中以產生層流（laminar flow）。因此，從注入孔洞125a注入的自由基可均勻地供應到基底10的頂表面。

此處，工藝氣體可包括一種或多種類型的氣體且可包括源氣體及與源氣體發生反應以形成薄膜材料的反應氣體。舉例來說，當欲沉積在基底10上的薄膜材料是氮化矽時，所述源氣體可包括含矽氣體（例如二氯矽烷（SiH ₂Cl ₂，縮寫為DCS）），且所述反應氣體可包括含氮氣體（例如NH ₃、N ₂O、No及類似氣體）。

根據示例性實施例的批次型基底處理裝置100還可包括環繞反應管110以對所述多個基底10進行加熱的加熱單元。另外，為實現處理工藝的均勻性，基底舟可通過連接到基底舟的下部部分的旋轉單元而旋轉。

另外，RF電力可以脈衝形式的RF電力供應。脈衝RF電力可在近似1 kHz到近似10 kHz的脈衝頻帶中對脈衝寬度及工作比進行調整。工作比意指接通周期與關斷周期的比率。當脈衝RF電力被施加到第一電力供應電極121a及第二電力供應電極121b時，電漿可周期性地接通/關斷，即，電漿可以脈衝的形式產生。因此，可降低在處理工藝期間對所述多個電極121及122以及分隔壁125造成損壞且產生粒子的離子的密度，而自由基的密度可恆定地維持。因此，可在維持處理工藝的效率的同時減少或防止出現由於電漿引起的對所述多個電極121及122以及分隔壁125的損壞。

如上所述，在示例性實施例中，可在通過電極保護部使所述多個電極電絕緣的同時保護暴露於電漿氣氛的所述多個電極免受電漿的影響，且可安全地保護所述多個電極免受可能會由電漿產生的污染物或粒子的影響。另外，所述多個第一電極保護管可通過所述多個連接管分別連接到第二電極保護管，以構成電極保護部，且因此可維持第一電極保護管與第二電極保護管之間的間隔，使得均勻地維持第一電力供應電極及第二電力供應電極與接地電極之間的間隔。因此，第一電力供應電極與接地電極之間的間隔空間和第二電力供應電極與接地電極之間的間隔空間可具有相同的體積，使得所述多個電漿產生空間之間的電漿密度是均勻的。另外，第一電極保護管中的每一者可通過所述多個連接管與第二電極保護管連通，以在將冷卻氣體供應到所述多個第一電極保護管及第二電極保護管中的同時產生通過冷卻氣體供應部及冷卻氣體排放部的冷卻氣體的氣流。因此，可使在產生電漿的同時產生熱量的第一電力供應電極及第二電力供應電極以及接地電極有效地冷卻。此處，可將冷卻氣體供應到設置在接地電極中的第二電極保護管，所述第二電極保護管受到所有第一電力供應電極及第二電力供應電極的影響，以由於電場的重疊而產生高溫熱量，從而使接地電極的高溫熱量有效地冷卻。另外，由於被供應到第二電極保護管的大量冷卻氣體被劃分到所述多個第一電極保護管中且然後被排放，因此冷卻氣體的氣流可為平穩的。此處，分別連接到所述多個第一電極保護管的排氣管線可連接到抽吸端口，以快速地排放冷卻氣體（所述冷卻氣體由於與接地電極、第一電力供應電極和/或第二電力供應電極的熱量交換而被加熱），從而實現更有效的冷卻。由於在排氣管線中在冷卻氣體的每近似1 slm的流動速率下產生近似0.15毫巴或大於0.15毫巴的排氣壓力，因此第一電力供應電極和/或第二電力供應電極可傾斜，以在即使與第一電極保護管的間隔不均勻時仍將冷卻氣體均勻地供應到所述多個第一電極保護管。

根據示例性實施例的批次型基底處理裝置可使所述多個電極電絕緣且同時通過電極保護部保護暴露於電漿氣氛的所述多個電極免受電漿的影響，且還可安全地保護所述多個電極免受可能會由電漿產生的污染物或粒子的影響。另外，所述多個第一電極保護管可通過所述多個連接管分別連接到第二電極保護管，以構成電極保護部，且因此可維持第一電極保護管與第二電極保護管之間的間隔，使得均勻地維持第一電力供應電極及第二電力供應電極與接地電極之間的間隔。因此，第一電力供應電極與接地電極之間的間隔空間和第二電力供應電極與接地電極之間的間隔空間可具有相同的體積，使得所述多個電漿產生空間之間的電漿密度是均勻的。

另外，第一電極保護管中的每一者可通過所述多個連接管與第二電極保護管連通，以在將冷卻氣體供應到所述多個第一電極保護管及第二電極保護管中的同時產生通過冷卻氣體供應部及冷卻氣體排放部的冷卻氣體的氣流。因此，可使在產生電漿的同時產生熱量的第一電力供應電極及第二電力供應電極以及接地電極有效地冷卻。

此處，可將冷卻氣體供應到設置在接地電極中的第二電極保護管，所述第二電極保護管受到所有第一電力供應電極及第二電力供應電極的影響，以由於電場的重疊而產生高溫熱量，從而使接地電極的高溫熱量有效地冷卻。另外，由於被供應到第二電極保護管的大量冷卻氣體被劃分到所述多個第一電極保護管中且然後被排放，因此冷卻氣體的氣流可為平穩的。

此處，分別連接到所述多個第一電極保護管的排氣管線可連接到抽吸端口，以快速地排放冷卻氣體（所述冷卻氣體由於與接地電極、第一電力供應電極和/或第二電力供應電極的熱量交換而被加熱），從而實現更有效的冷卻。

由於在排氣管線中在冷卻氣體的每近似1 slm的流動速率下產生近似0.15毫巴或大於0.15毫巴的排氣壓力，因此第一電力供應電極和/或第二電力供應電極可傾斜，以在即使與第一電極保護管的間隔不均勻時仍將冷卻氣體均勻地供應到所述多個第一電極保護管。

儘管已參照各實施例的數個例示性實施例闡述了各實施例，然而各實施例並不限於前述實施例，且因此應理解，所屬領域中的技術人員可設計出將落入本公開的原理的精神及範圍內的諸多其他修改形式及實施例。因此，本發明的真正保護範圍應由隨附申請專利範圍的技術範圍來確定。

10:基底 100:批次型基底處理裝置 110:反應管 111:處理空間 120:電漿形成部 121:電極 121a:電力供應電極/第一電力供應電極 121b:電力供應電極/第二電力供應電極 122:電極/地電極 125:分隔壁 125a:注入孔洞 130:電極保護部 131:電極保護管/第一電極保護管 132:電極保護管/第二電極保護管 133:連接管 135:第一密封構件 141:第一密封蓋 141a:排氣端口 142:第二密封蓋 142a:入口/入口端口 145:第二密封構件 150:冷卻氣體供應部 151:流量計 160:冷卻氣體排放部 161:排氣管線 161a:第一排氣管線 161b:第二排氣管線 161c:接合點 162a:第一閥 162b:第二閥 163:直徑調整構件 164:針閥 165:真空泵 170:氣體供應管 171:排放端口 180:排氣部/排放部

結合附圖閱讀以下說明，可更詳細地理解示例性實施例，在附圖中： 圖1是根據示例性實施例的批次型基底處理裝置的剖視圖。 圖2是用於闡釋根據示例性實施例的電極保護部的冷卻氣體的氣流的概念圖。 圖3是用於闡釋根據示例性實施例的第一電力供應電極及第二電力供應電極以及接地電極的電壓波形及電場的概念圖。

10:基底

100:批次型基底處理裝置

110:反應管

111:處理空間

120:電漿形成部

121:電極

122:電極/地電極

125:分隔壁

125a:注入孔洞

130:電極保護部

131:電極保護管/第一電極保護管

132:電極保護管/第二電極保護管

170:氣體供應管

171:排放端口

180:排氣部/排放部

Claims (14)

1. 一種批次型基底處理裝置，包括： 反應管，具有其中容置有多個基底的處理空間； 多個電極，沿著所述反應管的縱向方向延伸且被設置成彼此間隔開；以及 電極保護部，被配置成保護所述多個電極， 其中所述多個電極包括： 第一電力供應電極與第二電力供應電極，彼此間隔開；以及 接地電極，設置在所述第一電力供應電極與所述第二電力供應電極之間， 其中所述電極保護部包括： 多個第一電極保護管，分別設置在所述第一電力供應電極及所述第二電力供應電極中； 第二電極保護管，設置在所述接地電極中；以及 多個連接管，被配置成將所述多個第一電極保護管中的每一者連接到所述第二電極保護管，以使所述多個第一電極保護管中的每一者與所述第二電極保護管彼此連通。
2. 如請求項1所述的批次型基底處理裝置，其中所述多個電極在所述第一電力供應電極與所述接地電極之間的間隔空間以及所述第二電力供應電極與所述接地電極之間的間隔空間中產生電容耦合電漿（CCP）。
3. 如請求項1所述的批次型基底處理裝置，更包括： 冷卻氣體供應部，被配置成將冷卻氣體供應到所述多個第一電極保護管及所述第二電極保護管中；以及 冷卻氣體排放部，被配置成從所述多個第一電極保護管及所述第二電極保護管排放所述冷卻氣體，以產生所述冷卻氣體的氣流。
4. 如請求項3所述的批次型基底處理裝置，其中所述冷卻氣體供應部連接到所述第二電極保護管，且 所述冷卻氣體排放部連接到所述多個第一電極保護管中的每一者。
5. 如請求項4所述的批次型基底處理裝置，其中所述冷卻氣體排放部包括連接到所述多個第一電極保護管中的每一者的排氣管線。
6. 如請求項5所述的批次型基底處理裝置，其中所述冷卻氣體排放部更包括直徑調整構件，所述直徑調整構件被配置成調整所述排氣管線的內徑。
7. 如請求項5所述的批次型基底處理裝置，其中所述排氣管線包括： 第一排氣管線，連接到抽吸端口；以及 第二排氣管線，與所述第一排氣管線分支， 其中所述冷卻氣體排放部更包括： 第一閥，設置在所述第一排氣管線中；以及 第二閥，設置在所述第二排氣管線中。
8. 如請求項7所述的批次型基底處理裝置，其中當向所述第一電力供應電極及所述第二電力供應電極供應電力時，所述第一閥打開，且 當不向所述第一電力供應電極及所述第二電力供應電極供應電力時，所述第二閥打開。
9. 如請求項5所述的批次型基底處理裝置，其中所述排氣管線在所述冷卻氣體的每1 slm的流動速率下具有0.15毫巴或大於0.15毫巴的排氣壓力。
10. 如請求項4所述的批次型基底處理裝置，其中所述多個連接管中的每一者所具有的內徑小於所述多個第一電極保護管及所述第二電極保護管中的每一者的內徑。
11. 如請求項3所述的批次型基底處理裝置，其中所述冷卻氣體包括惰性氣體。
12. 如請求項3所述的批次型基底處理裝置，其中所述冷卻氣體供應部被配置成供應所述冷卻氣體，使得在不向所述第一電力供應電極及所述第二電力供應電極供應電力時所述冷卻氣體的流動速率小於在向所述第一電力供應電極及所述第二電力供應電極供應電力時所述冷卻氣體的流動速率。
13. 如請求項3所述的批次型基底處理裝置，其中所述冷卻氣體在所述多個第一電極保護管中的每一者中的流動速率小於所述冷卻氣體在所述第二電極保護管中的流動速率。
14. 如請求項3所述的批次型基底處理裝置，更包括： 多個密封蓋，分別連接到所述多個第一電極保護管，且在所述多個密封蓋中在與所述多個第一電極保護管中的每一者連通的內空間的側壁中設置有排氣端口，所述冷卻氣體通過所述排氣端口而被排放；以及 第二密封蓋，連接到所述第二電極保護管，且在所述第二密封蓋中在與所述第二電極保護管連通的內空間的側壁中設置有入口，所述冷卻氣體通過所述入口而被供應。

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