JP7190540B2 - バッフルユニット、これを含む基板処理装置 - Google Patents

バッフルユニット、これを含む基板処理装置 Download PDF

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Description

本発明は基板処理装置に関り、より詳細にはプラズマを利用して基板を処理する基板処理装置に係る。
プラズマはイオンやラジカル、及び電子等から成されたイオン化されたガス状態を言う。プラズマは非常に高い温度や、強い電界、或いは高周波電磁界（ＲＦ Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｆｉｅｌｄｓ）によって生成される。半導体素子製造工程はプラズマを使用して基板の上の薄膜を除去するアッシング又は蝕刻工程を含む。アッシング又は蝕刻工程はプラズマに含有されたイオン及びラジカル粒子が基板上の膜と衝突又は反応することによって遂行される。
図１は一般的な基板処理装置の一部を示す図面である。一般的な基板処理装置２０００はチャンバー２１００及びバッフル２２００を含む。チャンバー２１００内には工程ガスが供給される。チャンバー２１００内に供給された工程ガスはチャンバー２１００内に生成された電磁気場によってプラズマ状態に励起される。チャンバー２１００内で生成されたプラズマは複数のホール２２０２が形成されたバッフル２２００を経て基板に伝達される。バッフル２２００はチャンバー２１００で生成されたプラズマが基板に均一に伝達されるように構成される。
チャンバー２１００で生成されたプラズマの中で一部はバッフル２２００に形成された複数のホール２２０２を通過する。また、チャンバー２１００で生成されたプラズマの中で他の一部はバッフル２２００と衝突する。バッフル２２００を長時間使用する場合、バッフル２２００には熱変形が発生する。バッフル２２００に対する熱変形は、プラズマとバッフル２２００が衝突しながら、発生する。バッフル２２００が熱変形されれば、バッフル２２００が膨張しながら、歪み現象（Ｗａｒｐａｇｅ）が発生する。歪み現象が発生すればバッフル２２００は垂直方向に湧き上がるか、或いは下に下がる形状に変形される。このようなバッフル２２００の変形によってチャンバー２１００を結合させる結合手段２２０４が提供される領域に隙間が発生する。間隙にプラズマが流入されれば、アーキング（Ａｒｃｉｎｇ）現象を発生させることができる。アーキング現象はパーティクル等の不純物を発生させる。発生された不純物は基板に伝達されることができる。基板に伝達された不純物は基板に対する処理が適切に遂行できなくなるようにする。
韓国特許第１０－１２００７２０号公報
本発明の目的は基板を効率的に処理することができるバッフルユニット、及びこれを含む基板処理装置を提供することにある。
また、本発明の目的はバッフルに対する熱変形が発生しても、バッフルとチャンバーとの間に隙間が発生することを最小化することができるバッフルユニット、及びこれを含む基板処理装置を提供することにある。
また、本発明の目的はアーキング現象が発生することを最小化することができるバッフルユニット、及びこれを含む基板処理装置を提供することにある。
また、本発明の目的はパーティクル等の不純物が発生することを最小化することができるバッフルユニット、及びこれを含む基板処理装置を提供することにある。
また、本発明の目的は基板を処理するのにおいて、追加的な制御因子を提供するバッフルユニット、及びこれを含む基板処理装置を提供することにある。
本発明が解決しようとする課題が上述した課題に限定されることはなく、言及されなかった課題は本明細書及び添付された図面から本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるべきである。
本発明は基板を処理する装置を提供する。基板を処理する装置は、処理空間を有するハウジングと、前記処理空間で基板を支持する支持ユニットと、工程ガスからプラズマを発生させるプラズマソースと、前記支持ユニットの上部に配置されるバッフルユニットと、を含み、前記バッフルユニットは、前記工程ガス及び／又は前記プラズマが流れる第１ホールが形成されたバッフルを含み、前記バッフルの縁領域には、上部から見る時、その長さ方向が前記バッフルの半径方向に対して傾いた第２ホールが形成されることができる。前記第２ホールの傾いた方向と前記バッフルの半径方向がなす傾斜角は、すべての前記第２ホールで同一である。
一実施形態によれば、上部から見る時、前記バッフルの中心から前記半径方向に沿って描いた仮想の直線は前記第２ホールの中で少なくとも１つと重畳されることができる。
一実施形態によれば、前記第２ホールは、前記バッフルの円周方向に沿って前記縁領域に形成されることができる。
一実施形態によれば、前記第２ホールは、前記バッフルの縁領域の全体に提供されることができる。
一実施形態によれば、前記第２ホールの傾いた方向は互いに同一であることができる。
一実施形態によれば、前記第２ホールの傾いた方向と前記バッフルの半径方向とがなす傾斜角は前記第２ホールとの間に互いに同一であることができる。
一実施形態によれば、前記第２ホールは長ホール形状を有することができる。
一実施形態によれば、前記バッフルユニットは、前記バッフルの上部又は下部に配置される遮蔽板をさらに含み、前記遮蔽板は、前記第２ホールを遮る形状を有することができる。
一実施形態によれば、前記遮蔽板は、リング形状に提供されることができる。
一実施形態によれば、前記遮蔽板は、上部から見る時、前記第２ホールの外側領域と内側領域の中で前記外側領域を遮蔽するように提供されることができる。
一実施形態によれば、前記遮蔽板は、上部から見る時、前記第２ホールの外側領域と内側領域の中で前記内側領域を遮蔽するように提供されることができる。
一実施形態によれば、前記遮蔽板には、弧形状を有する開口が少なくとも１つ以上が形成され、上部から見る時、前記開口は前記第２ホールの内側領域と外側領域の中で前記外側領域と重畳されることができる。
一実施形態によれば、前記装置は、前記ハウジング、前記支持ユニットを含む工程処理部と、前記プラズマソースと、を含み、前記プラズマを発生させて前記処理空間に供給するプラズマ発生部を含み、前記プラズマ発生部は、前記工程処理部の上部に配置され、プラズマ発生空間を有するプラズマチャンバーを含むことができる。
一実施形態によれば、前記装置は、前記プラズマチャンバーの下部に配置され、拡散空間を有する拡散チャンバーをさらに含み、前記バッフルユニットは、前記拡散チャンバーに結合されることができる。
一実施形態によれば、前記バッフルには、結合手段が挿入される第３ホールが形成され、前記遮蔽板には、前記第３ホールと対応する位置に形成され、前記結合手段が挿入される結合ホールが形成されることができる。
一実施形態によれば、前記遮蔽板は、前記バッフルの下部に配置されることができる。
また、本発明はプラズマを利用して基板を処理する装置に提供されるバッフルユニットを提供する。バッフルユニットは、上部から見る時、中心領域には前記プラズマが流れる第１ホールが形成され、縁領域にはその長さ方向が前記バッフルの半径方向に対して傾いた第２ホールが形成されるバッフルを含むことができる。前記第２ホールの傾いた方向と前記バッフルの半径方向がなす傾斜角は、すべての前記第２ホールで同一である。
一実施形態によれば、前記バッフルの半径方向から見る時、前記第２ホールの中で隣接する第２ホールの一部領域は互いに重畳されることができる。
一実施形態によれば、前記第２ホールは、前記バッフルの円周方向に沿って前記縁領域に形成されることができる。
一実施形態によれば、前記ユニットは、前記バッフルの上部又は下部に配置される遮蔽板をさらに含み、前記遮蔽板は、前記第２ホールを遮蔽するようにリング形状を有することができる。
一実施形態によれば、前記遮蔽板は、上部から見る時、前記第２ホールの外側領域と内側領域の中で前記外側領域を遮蔽するように提供されることができる。
一実施形態によれば、前記遮蔽板は、上部から見る時、前記第２ホールの外側領域と内側領域の中で前記内側領域を遮蔽するように提供され、前記遮蔽板には、弧形状を有する開口が少なくとも１つ以上が形成され、上部から見る時、前記開口は前記外側領域と重畳されることができる。
一実施形態によれば、前記バッフルには、結合手段が挿入される第３ホールが形成され、前記遮蔽板には、前記第３ホールと対応する位置に形成され、前記結合手段が挿入される結合ホールが形成されることができる。
本発明の一実施形態によれば、基板を効率的に処理することができる。
また、本発明の一実施形態によれば、バッフルに対する熱変形が発生しても、バッフルとチャンバーとの間に隙間が発生することを最小化することができる。
また、本発明の一実施形態によれば、基板処理装置内でアーキング現象が発生することを最小化することができる。
また、本発明の一実施形態によれば、パーティクル等の不純物が発生することを最小化することができる。
また、本発明の一実施形態によれば、基板を処理するのにおいて、追加的な制御因子を提供することができる。
本発明の効果が上述した効果によって限定されることはなく、言及されなかった効果は本明細書及び添付された図面から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されることができる。
一般的な基板処理装置の一部を示す図面である。 本発明の基板処理設備を概略的に示す図面である。 図２のプロセスチャンバーの中でプラズマ処理工程を遂行する基板処理装置を示す図面である。 本発明の一実施形態によるバッフルユニットを示す平面図である。 図４のバッフルユニットが加熱されて熱膨張する方向を示した図面である。 本発明の他の実施形態による基板処理装置を示す図面である。 本発明のその他の実施形態に係るバッフルユニットを示す図面である。 本発明のその他の実施形態に係るバッフルユニットを示す図面である。 本発明の他の実施形態によるバッフルユニットを示す図面である。
下では添付した図面を参考として本発明の実施形態に対して本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は様々な異なる形態に具現されることができ、ここで説明する実施形態に限定されない。また、本発明の望ましい実施形態を詳細に説明することにおいて、関連された公知機能又は構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要に曖昧にすることができていると判断される場合にはその詳細な説明を省略する。また、類似な機能及び作用をする部分に対しては図面全体に亘って同一な符号を使用する。
ある構成要素を‘含む’ということは、特別に反対になる記載がない限り、他の構成要素を除外することではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。具体的に、“含む”又は“有する”等の用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとすることであり、１つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものの存在又は付加可能性を予め排除しないことと理解されなければならない。
単数の表現は文脈の上に明確に異なりに表現しない限り、複数の表現を含む。また、図面で要素の形状及びサイズ等はより明確な説明のために誇張されることができる。
以下、図２乃至図９を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
図２は本発明の実施形態の基板処理設備を概略的に示す図面である。図２を参照すれば、基板処理設備１は設備前方端部モジュール（ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｆｒｏｎｔ ｅｎｄ ｍｏｄｕｌｅ、ＥＦＥＭ）２０及び処理モジュール３０を有する。設備前方端部モジュール２０と処理モジュール３０は一方向に配置される。
設備前方端部モジュール２０はロードポート（ｌｏａｄ ｐｏｒｔ）１０及び移送フレーム２１を有する。ロードポート１０は第１の方向１１に設備前方端部モジュール２０の前方に配置される。ロードポート１０は複数の支持部６を有する。各々の支持部６は第２方向１２に一列に配置され、工程に提供される基板Ｗ及び工程処理が完了された基板Ｗが収納されたキャリヤー４（例えば、カセット、ＦＯＵＰ等）が安着される。キャリヤー４には工程に提供される基板Ｗ及び工程処理が完了された基板Ｗが収納される。移送フレーム２１はロードポート１０と処理モジュール３０との間に配置される。移送フレーム２１はその内部に配置され、ロードポート１０と処理モジュール３０との間に基板Ｗを移送する第１移送ロボット２５を含む。第１移送ロボット２５は第２方向１２に具備された移送レール２７に沿って移動してキャリヤー４と処理モジュール３０との間に基板Ｗを移送する。
処理モジュール３０はロードロックチャンバー４０、トランスファーチャンバー５０、及びプロセスチャンバー６０を含む。
ロードロックチャンバー４０は移送フレーム２１に隣接するように配置される。一例として、ロードロックチャンバー４０はトランスファーチャンバー５０と設備前方端部モジュール２０との間に配置されることができる。ロードロックチャンバー４０は工程に提供される基板Ｗがプロセスチャンバー６０に移送される前、又は工程処理が完了された基板Ｗが設備前方端部モジュール２０に移送される前に待機する空間を提供する。
トランスファーチャンバー５０はロードロックチャンバー４０に隣接するように配置される。トランスファーチャンバー５０は上部から見る時、多角形の本体を有する。図２を参照すれば、トランスファーチャンバー５０は上部から見る時、五角形の本体を有する。本体の外側には、ロードロックチャンバー４０と複数のプロセスチャンバー６０が本体の周辺に沿って配置される。本体の各側壁には、基板Ｗが出入りする通路（未図示）が形成され、通路はトランスファーチャンバー５０とロードロックチャンバー４０又はプロセスチャンバー６０を連結する。各通路には、通路を開閉して内部を密閉させるドア（未図示）が提供される。トランスファーチャンバー５０の内部空間にはロードロックチャンバー４０とプロセスチャンバー６０との間に基板Ｗを移送する第２移送ロボット５３が配置される。第２移送ロボット５３はロードロックチャンバー４０で待機する未処理された基板Ｗをプロセスチャンバー６０に移送するか、或いは工程処理が完了された基板Ｗをロードロックチャンバー４０に移送する。そして、複数のプロセスチャンバー６０に基板Ｗを順次的に提供するためにプロセスチャンバー６０の間に基板Ｗを移送する。図３のように、トランスファーチャンバー５０が五角形の本体を有する時、設備前方端部モジュール２０と隣接する側壁には、ロードロックチャンバー４０が各々配置され、残りの側壁には、プロセスチャンバー６０が連続して配置される。トランスファーチャンバー５０は前記形状のみならず、要求される工程モジュールに応じて多様な形態に提供されることができる。
プロセスチャンバー６０はトランスファーチャンバー５０の周辺に沿って配置される。プロセスチャンバー６０は複数に提供されることができる。各々のプロセスチャンバー６０内では基板Ｗに対する工程処理が進行される。プロセスチャンバー６０は第２移送ロボット５３から基板Ｗが移送されて工程処理をし、工程処理が完了された基板Ｗを第２移送ロボット５３に提供する。各々のプロセスチャンバー６０で進行される工程処理は互いに異なることができる。以下、プロセスチャンバー６０の中でプラズマ処理工程を遂行する基板処理装置１０００（図３）に対して詳細に説明する。
図３は図２のプロセスチャンバーの中でプラズマ処理工程を遂行する基板処理装置を示す図面である。図３を参照すれば、基板処理装置１０００はプラズマを利用して基板Ｗ上に所定の工程を遂行する。一例として、基板処理装置１０００は基板Ｗ上の薄膜を蝕刻又はアッシングすることができる。薄膜はポリシリコン膜、シリコン酸化膜、及びシリコン窒化膜等の多様な種類の膜である。また、薄膜は自然酸化膜や化学的に生成された酸化膜である。
基板処理装置１０００は工程処理部２００、バッフルユニット３００、プラズマ発生部４００、及び排気部６００を含むことができる。
工程処理部２００は基板Ｗが置かれ、基板に対する処理が遂行される処理空間２１２を提供する。プラズマ発生部４００工程ガスを放電させてプラズマ（Ｐｌａｓｍａ）を生成させることができる。プラズマ発生部４００は発生させたプラズマを工程処理部２００に供給することができる。バッフルユニット３００はプラズマ発生部４００で生成されたプラズマが処理空間２１２に均一に伝達されるように構成されることができる。排気部６００は工程処理部２００の内部に留まる工程ガス及び／又は基板処理過程で発生した反応副産物等を外部に排出することができる。排気部６００は工程処理部２００内の圧力を設定圧力に維持することができる。
工程処理部２００はハウジング２１０及び支持ユニット２３０を含むことができる。
ハウジング２１０の内部には基板処理工程を遂行する処理空間２１２を有することができる。ハウジング２１０は上部が開放され、側壁には、開口（未図示）が形成されることができる。基板Ｗは開口を通じてハウジング２１０の内部に出入りする。開口はドア（未図示）のような開閉部材によって開閉されることができる。また、ハウジング２１０の底面には排気ホール２１４が形成される。排気ホール２１４を通じて処理空間２１２内工程ガス及び／又は副産物を処理空間２１２の外部に排気することができる。排気ホール２１４は後述する排気部６００を含む構成と連結されることができる。
支持ユニット２３０は処理空間２１２で基板Ｗを支持することができる。支持ユニット２３０は支持プレート２３２及び支持軸２３４を含むことができる。支持プレート２３２は処理空間２１２で基板Ｗを支持することができる。支持プレート２３２は支持軸２３４によって支持されることができる。支持プレート２３２は外部電源と連結され、印加された電力によって静電気を発生させることができる。発生された静電気が有する静電気力は基板Ｗを支持ユニット２３０に固定させることができる。
支持軸２３４は対象物を移動させることができる。例えば、支持軸２３４は基板Ｗを上下方向に移動させることができる。一例として、支持軸２３４は支持プレート２３２と結合され、支持プレート２３２を昇下降して基板Ｗを移動させることができる。
バッフルユニット３００は支持ユニット２３０の上部に配置されることができる。バッフルユニット３００は支持ユニット２３０とプラズマ発生部４００との間に配置されることができる。バッフルユニット３００は後述する拡散チャンバー４４０に結合されることができる。バッフルユニット３００は結合手段３１８によって拡散チャンバー４４０に結合されることができる。バッフルユニット３００はプラズマ発生部４００で生成されたプラズマが基板Ｗに均一に伝達されるように構成されることができる。バッフルユニット３００はバッフル３１０を含むことができる。バッフル３１０に対する詳細な説明は後述する。
プラズマ発生部４００は工程処理部２００の上部に配置されることができる。プラズマ発生部４００はハウジング２１０の上部に位置されることができる。プラズマ発生部４００は工程ガスを放電させてプラズマを生成し、生成されたプラズマを処理空間２１２に供給することができる。プラズマ発生部４００はプラズマチャンバー４１０、ガス供給ユニット４２０、電力印加ユニット４３０、及び拡散チャンバー４４０を含むことができる。
プラズマチャンバー４１０には上面及び下面が開放された形状を有することができる。プラズマチャンバー４１０は上面及び下面が開放された筒形状を有することができる。プラズマチャンバー４１０は上面及び下面が開放された円筒形状を有することができる。プラズマチャンバー４１０はプラズマ発生空間４１２を有することができる。また、プラズマチャンバー４１０は酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を含む材質に提供されることができる。プラズマチャンバー４１０の上面はガス供給ポート４１４によって密閉されることができる。ガス供給ポート４１４はガス供給ユニット４２０と連結されることができる。工程ガスはガス供給ポート４１４を通じてプラズマ発生空間４１２に供給されることができる。プラズマ発生空間４１２に供給されたガスはバッフル３１０を経て処理空間２１２に流入されることができる。
ガス供給ユニット４２０は工程ガスを供給することができる。ガス供給ユニット４２０はガス供給ポート４１４と連結されることができる。ガス供給ユニット４２０が供給する工程ガスはフルオリン（Ｆｌｕｏｒｉｎｅ）及び／又はハイドロゲン（Ｈｙｄｒｏｇｅｎ）を含むことができる。
電力印加ユニット４３０はプラズマ発生空間４１２に高周波電力を印加する。電力印加ユニット４３０はプラズマ発生空間４１２で工程ガスを励起してプラズマを発生させるプラズマソースである。電力印加ユニット４３０はアンテナ４３２、電源４３４を含むことができる。
アンテナ４３２は誘導結合型プラズマ（ＩＣＰ）アンテナである。アンテナ４３２はコイル形状に提供されることができる。アンテナ４３２はプラズマチャンバー４１０の外部でプラズマチャンバー４１０に複数回巻かれる。アンテナ４３２はプラズマチャンバー４１０の外部で螺旋形にプラズマチャンバー４１０に複数回巻かれる。アンテナ４３２はプラズマ発生空間４１２に対応する領域でプラズマチャンバー４１０に巻かれる。アンテナ４３２の一端はプラズマチャンバー４１０の正断面から見る時、プラズマチャンバー４１０の上部領域と対応される高さに提供されることができる。アンテナ４３２の他端はプラズマチャンバー４１０の正断面から見る時、プラズマチャンバー４１０の下部領域と対応される高さに提供されることができる。
電源４３４はアンテナ４３２に電力を印加することができる。電源４３４はアンテナ４３２に高周波交流電流を印加することができる。アンテナ４３２に印加された高周波交流電流はプラズマ発生空間４１２に誘導電気場を形成することができる。プラズマ発生空間４１２内に供給される工程ガスは誘導電気場からイオン化に必要とするエネルギーを得てプラズマ状態に変換されることができる。また、電源４３４はアンテナ４３２の一端に連結されることができる。電源４３４はプラズマチャンバー４１０の上部領域と対応される高さに提供されるアンテナ４３２の一端に連結されることができる。また、アンテナ４３２の他端は接地されることができる。プラズマチャンバー４１０の下部領域と対応される高さに提供されるアンテナ４３２の他端は接地されることができる。しかし、これに限定されることではなく、アンテナ４３２の他端に電源４３４が連結されアンテナ４３２の一端が接地されてもよい。
拡散チャンバー４４０はプラズマチャンバー４１０で発生されたプラズマを拡散させることができる。拡散チャンバー４４０はプラズマチャンバー４１０の下部に配置されることができる。拡散チャンバー４４０は上部と下部が開放された形状を有することができる。拡散チャンバー４４０は逆ホッパー形状を有することができる。拡散チャンバー４４０の上端はプラズマチャンバー４１０と対応される直径を有することができる。拡散チャンバー４４０の下端は拡散チャンバー４４０の上端より大きい直径を有することができる。拡散チャンバー４４０は上端から下端に行くほど、その直径が大きくなることができる。また、拡散チャンバー４４０は拡散空間４４２を有することができる。プラズマ発生空間４１２で発生されたプラズマは拡散空間４４２を経ながら、拡散されることができる。拡散空間４４２に流入されたプラズマはバッフル３１０を経て処理空間２１２に流入されることができる。拡散チャンバー４４０にはバッフルユニット３００が結合されることができる。拡散チャンバー４４０にはバッフルユニット３００が含むバッフル３１０が結合されることができる。拡散チャンバー４４０にはバッフル３１０が結合手段３１８によって結合されることができる。
排気部６００は工程処理部２００の内部の工程ガス及び不純物を外部に排気することができる。排気部６００は基板Ｗ処理過程で発生する不純物を基板処理装置１０００の外部に排気することができる。排気部６００は処理空間２１２内に供給された工程ガスを外部に排気することができる。排気部６００は排気ライン６０２及び減圧部材６０４を含むことができる。排気ライン６０２はハウジング２１０の底面に形成された排気ホール２１４と連結されることができる。また、排気ライン６０２は減圧を提供する減圧部材６０４と連結されることができる。これによって、減圧部材６０４は処理空間２１２に減圧を提供することができる。減圧部材６０４はポンプである。減圧部材６０４は処理空間２１２に残留するプラズマ及び不純物をハウジング２１０の外部に排出することができる。また、減圧部材６０４は処理空間２１２の圧力を既設定された圧力に維持するように減圧を提供することができる。
図４は本発明の一実施形態によるバッフルユニットを示す平面図である。図４に図示されている一点鎖線又は点線はバッフル３１０の構成を容易に説明するために表示された仮想の線であり、バッフル３１０の実際形状を表現することではない。図４を参照すれば、バッフル３１０は板形状を有することができる。バッフル３１０は上部から見る時、円形状を有することができる。バッフル３１０には第１ホール３１２、第２ホール３１４、及び第３ホール３１６が形成されることができる。
第１ホール３１２には工程ガス及び／又はプラズマが流れることができる。例えば、後述するプラズマ発生部４００で生成されたプラズマ等は第１ホール３１２を経て工程処理部２００に伝達されることができる。第１ホール３１２はバッフル３１０の中央領域に形成されることができる。バッフル３１０の中央領域は第２ホール３１４が形成される領域より内側である領域を意味することができる。第１ホール３１２は複数に提供されることができる。第１ホール３１２はバッフル３１０の上面から下面まで延長されることができる。即ち、第１ホール３１２はバッフル３１０の上面及び下面を貫通するように提供されることができる。第１ホール３１２は上部から見る時、円形状を有することができる。第１ホール３１２のサイズと位置は多様に変形されることができる。例えば、第１ホール３１２の中でいずれか一部は第１直径を有することができる。また、第１ホール３１２の中で他の一部は第２直径を有することができる。また、第１ホール３１２の中でその他の一部は第３直径を有することができる。第１直径は第２直径より小さい直径である。第２直径は第３直径より小さい直径である。例えば、第１直径を有する第１ホール３１２はバッフル３１０の中心領域に提供されることができる。また、第２直径を有する第１ホール３１２は第１直径を有する第１ホール３１２の外側に提供されることができる。第２直径を有する第１ホール３１２は上部から見る時、第１直径を有する第１ホール３１２を囲むように提供されることができる。また、第３直径を有する第１ホール３１２は第２直径を有する第１ホール３１２の外側に提供されることができる。第３直径を有する第１ホール３１２は上部から見る時、第２直径を有する第１ホール３１２を囲むように提供されることができる。第１ホール３１２のサイズ及び位置、及び形状は基板Ｗの種類、基板Ｗ処理に要求される処理条件、又は基板処理装置の種類に応じて多様に変形されることができる。
第２ホール３１４はバッフル３１０の縁領域に形成されることができる。バッフル３１０の縁領域は第１ホール３１２が形成される中央領域より外側である領域を意味することができる。第２ホール３１４はバッフル３１０の円周方向に沿ってバッフル３１０の縁領域に形成されることができる。第２ホール３１４は縁領域の全体に提供されることができる。バッフル３１０の中心からバッフル３１０の半径方向に沿って描いた仮想の直線Ｌは第２ホール３１４の中で少なくとも１つと重畳されることができる。即ち、バッフル３１０の正断面、及びバッフル３１０の半径方向からバッフル３１０に見る時、第２ホール３１４の中で隣接する第２ホール３１４の一部領域は互いに重畳されるように提供されることができる。また、第２ホール３１４は長ホール形状を有することができる。第２ホール３１４はスリット形状を有することができる。また、第２ホール３１４はバッフル３１０の上面からバッフル３１０の下面まで延長されて形成されることができる。即ち、第２ホール３１４はバッフル３１０の上面及び下面を貫通するように形成されることができる。
第２ホール３１４はバッフル３１０の半径方向に対して傾くようにバッフル３１０に形成されることができる。第２ホール３１４がバッフル３１０の半径方向に対して傾いた方向は互いに同一であることができる。第２ホール３１４が傾いた方向とバッフル３１０の半径方向がなす傾斜角は第２ホール３１４の間に互いに同一であることができる。第２ホール３１４はバッフル３１０に対してバッフル３１０が熱膨張する場合、垂直方向に湧き上がるか、或いは、下に下がることを防止する緩衝領域を形成することができる。
第３ホール３１６はバッフル３１０の縁領域に形成されることができる。第３ホール３１６は第２ホール３１４より外側に形成されることができる。第３ホール３１６には上述した結合手段３１８が挿入されることができる。第３ホール３１６は互いに離隔されてバッフル３１０に形成されることができる。第３ホール３１６は互いに一定な間隔に離隔されてバッフル３１０に形成されることができる。第３ホール３１６はバッフル３１０の円周方向に沿ってバッフル３１０に形成されることができる。
バッフル３１０に形成される第１ホール３１２、第２ホール３１４、及び第３ホール３１６が形状及び位置は多様に変形されることができる。バッフル３１０に形成される第１ホール３１２、第２ホール３１４、及び第３ホール３１６の形状及び位置は基板Ｗの種類、基板Ｗ処理に要求される処理条件、及び基板処理装置１０００の種類に応じて多様に変形されることができる。
プラズマ発生部４００で生成されたプラズマはバッフルユニット３００のバッフル３１０を経て処理空間２１２に伝達される。具体的に、プラズマチャンバー４１０内に工程ガスが供給される。プラズマチャンバー４１０のプラズマ発生空間４１２に供給された工程ガスはプラズマソースが発生させる電磁気場によってプラズマ状態に励起されることができる。生成されたプラズマはプラズマ発生空間４１２から拡散チャンバー４４０の拡散空間４４２に流入されることができる。拡散空間４４２に流入されたプラズマは拡散されることができる。拡散されたプラズマはバッフル３１０を経て処理空間２１２に伝達されることができる。プラズマが拡散チャンバー４４０から処理空間２１２に伝達される過程で、プラズマとバッフル３１０は互いに物理的に衝突することができる。これによって、バッフル３１０の温度は上昇することができる。バッフル３１０の温度が上昇すれば、バッフル３１０は熱膨張することができる。バッフル３１０は図５に図示されたように水平方向に沿って膨張することができる。一般的なバッフルが熱膨張すれば、水平方向に膨張することが困難である。これによって、バッフルの温度が上昇すれば、バッフルは垂直方向に湧き上がるか、或いは下に下がる形状に変形される。このようなバッフルの変形はバッフルとチャンバーとの間に間隙を発生させる。間隙にプラズマが流入されれば、アーキング（Ａｒｃｉｎｇ）現象が発生する。アーキング現象はパーティクル等の不純物を発生させる。発生された不純物は基板Ｗに伝達されて基板Ｗに対する処理が適切に遂行できなくなるようにする。
しかし、本発明の一実施形態によれば、バッフル３１０の縁領域には複数の第２ホール３１４が形成される。第２ホール３１４は互いに組み合わせてバッフル３１０に緩衝領域を形成する。第２ホール３１４が緩衝領域を形成することによって、バッフル３１０の温度が上昇すれば、バッフル３１０は相対的に水平方向に膨張されることがより容易になる。即ち、バッフル３１０がプラズマと衝突しても、バッフル３１０が水平方向に膨張することが可能になってバッフル３１０と拡散チャンバー４４０との間に隙間が発生することを最小化することができる。
また、本発明の一実施形態によれば、バッフル３１０の中心からバッフル３１０の半径方向に沿って描いた仮想の直線Ｌは複数の第２ホール３１４の中で少なくとも１つと重畳されることができる。即ち、バッフル３１０正断面、及びバッフル３１０の半径方向から第２ホール３１４に見る時、第２ホール３１４の中で隣接する第２ホール３１４の一部領域は互いに重畳されることができる。したがって、バッフル３１０の領域の中である領域が膨張されても、第２ホール３１４の中で少なくとも１つ以上の第２ホール３１４によって膨張が緩衝されることができるので、バッフル３１０の熱膨張による問題をさらに効果的に防止することができる。また、第２ホール３１４はバッフル３１０の半径方向に対して傾くように提供される。このような第２ホール３１４の形状及び位置はバッフル３１０の水平方向への膨張をさらに容易になるようにする。
図６は本発明の他の実施形態による基板処理装置を示す図面であり、図７は本発明の他の実施形態によるバッフルユニットを示す図面である。図６と図７を参照すれば、バッフルユニット３００は遮蔽板３３０をさらに含むことができる。遮蔽板３３０はバッフル３１０の上部又は下部に配置されることができる。例えば、遮蔽板３３０はバッフル３１０の下部に配置されることができる。遮蔽板３３０は第２ホール３１４の下部に配置されることができる。遮蔽板３３０はバッフル３１０の第２ホール３１４を遮る形状を有することができる。例えば、遮蔽板３３０は上部から見る時、リング形状に提供されることができる。即ち、上部から見る時、第２ホール３１４の全ての領域は遮蔽板３３０によって遮蔽されることができる。また、遮蔽板３３０には結合ホール３３２が形成されることができる。結合ホール３３２は遮蔽板３３０に複数に形成されることができる。結合ホール３３２は第３ホール３１６と対応する位置に形成されることができる。結合ホール３３２は第３ホール３１６と対応する形状を有することができる。結合ホール３３２には結合手段３１８が挿入されることができる。即ち、結合手段３１８は結合ホール３３２と第３ホール３１６との全てに挿入されることができる。遮蔽板３３０は結合手段３１８によってバッフル３１０と共に拡散チャンバー４４０に結合されることができる。
バッフル３１０に緩衝領域を形成するために第２ホール３１４がバッフル３１０に形成される場合、プラズマ発生部４００で生成されたプラズマは第２ホール３１４を通じて基板Ｗに伝達されることができる。第２ホール３１４はバッフル３１０の縁領域に形成されるので、第２ホール３１４の下部に提供される基板Ｗの縁領域はプラズマによって処理されることができる。この場合、基板Ｗの縁領域がプラズマによって処理されることができる。本発明の他の実施形態によれば、上部から見る時、第２ホール３１４を完全に遮蔽されるように提供される遮蔽板３３０を通じて基板Ｗの縁領域が過処理されることを防止することができる。
上述した例では、上部から見る時、第２ホール３１４の全ての領域は遮蔽板３３０によって遮蔽されることを例として説明したが、これに限定されることではない。例えば、処理される基板Ｗの種類や、基板Ｗ処理に要求される処理条件に応じて基板Ｗの縁領域に対するプラズマ処理がさらに要求される場合もある。具体的に、基板Ｗの縁領域の中で内側領域に対するプラズマ処理が要求される場合がある。この場合、図８に図示されたように第２ホール３１４の下部に配置される遮蔽板３３０は第２ホール３１４の一部領域のみを遮蔽するように構成されることができる。上部から見る時、第２ホール３１４によってバッフル３１０が開放される領域は、第２ホール３１４の外側領域と内側領域に分けられる。遮蔽板３３０は第２ホール３１４の外側領域と内側領域の中で外側領域を遮蔽するように提供されることができる。即ち、第２ホール３１４の外側領域は、上部から見る時、遮蔽板３３０と重畳されることができる。第２ホール３１４の内側領域は、上部から見る時、遮蔽板３３０と重畳されなくともよい。遮蔽板３３０が第２ホール３１４の外側領域のみを遮蔽すれば、基板Ｗの縁領域の外側領域と内側領域の中で内側領域に対するプラズマ処理がさらに行われることができる。
上述した例では、上部から見る時、第２ホール３１４の全ての領域は遮蔽板３３０によって遮蔽されることを例として説明したが、これに限定されることではない。例えば、処理される基板Ｗの種類や、基板Ｗ処理に要求される処理条件に応じて基板Ｗの縁領域に対するプラズマ処理がさらに要求される場合もある。具体的に、基板Ｗの縁領域の中で外側領域に対するプラズマ処理が要求される場合がある。この場合、図９に図示されたように第２ホール３１４の下部に配置される遮蔽板３３０は第２ホール３１４の一部領域のみを遮蔽するように構成されることができる。上部から見る時、第２ホール３１４によってバッフル３１０が開放される領域は、第２ホール３１４の外側領域と内側領域に分けられる。遮蔽板３３０は第２ホール３１４の外側領域と内側領域の中で内側領域を遮蔽するように提供されることができる。即ち、遮蔽板３３０には開口３３４が形成されることができる。開口３３４は遮蔽板３３０に少なくとも１つ以上形成されることができる。開口３３４は弧形状を有することができる。遮蔽板３３０に形成された開口３３４は第２ホール３１４の外側領域と内側領域の中で外側領域と重畳されるように提供されることができる。即ち、上部から見る時、第２ホール３１４の外側領域は開口３３４と重畳されることができる。また、上部から見る時、第２ホール３１４の内側領域は遮蔽板３３０のホールが形成されないブロッキング領域と重畳されることができる。遮蔽板３３０が第２ホール３１４の内側領域のみを遮蔽すれば、基板Ｗの縁領域の外側領域と内側領域の中で外側領域に対するプラズマ処理がさらに行われることができる。
また、図７乃至図９に図示された遮蔽板３３０を利用して基板Ｗ処理に対する追加的な因子を提供することができる。例えば、基板Ｗの種類に応じてバッフル３１０と結合される遮蔽板３３０を異なるようにすることができる。図７に図示された遮蔽板３３０を第１遮蔽板、図８に図示された遮蔽板３３０を第２遮蔽板、及び図９に図示された遮蔽板３３０を第３遮蔽板として定義すれば、第１基板の処理の時には第１遮蔽板をバッフル３１０に結合することができる。第２基板の処理の時には第２遮蔽板をバッフル３１０に結合することができる。第３基板の処理の時には第３遮蔽板をバッフル３１０に結合することができる。第１基板乃至第３基板は基板の種類が互いに異なるか，或いは基板処理に要求される処理条件が互いに異なる基板である。即ち、バッフル３１０に結合される遮蔽板３３０の種類を異なりにして、基板Ｗ処理に対する処理条件制御因子を変更することができる。
上述した実施形態はプラズマを利用して基板を処理する装置に多様に適用されることができる。例えば、上述した実施形態はプラズマを利用してアッシング工程、蒸着工程、蝕刻工程、又はクリーン工程を遂行する多様な装置に同一又は類似に適用されることができる。
以上の詳細な説明は本発明を例示することである。また、前述した内容は本発明の望ましい実施形態を例として説明することであり、本発明は多様な他の組合、変更、及び環境で使用することができる。即ち本明細書に開示された発明の概念の範囲、前述した開示内容と均等な範囲及び／又は当業界の技術又は知識の範囲内で変更又は修正が可能である。前述した実施形態は本発明の技術的思想を具現するための最善の状態を説明することであり、本発明の具体的な適用分野及び用途で要求される多様な変更も可能である。したがって、以上の発明の詳細な説明は開示された実施状態に本発明を制限しようとする意図ではない。添付された請求の範囲は他の実施状態も含むこととして解析されなければならない。
２００ 工程処理部、
４００ プラズマ発生部、
４１０ プラズマチャンバー、
４４０ 拡散チャンバー、
３００ バッフルユニット、
３１０ バッフル、
３１２ 第１ホール、
３１４ 第２ホール、
３１６ 第３ホール、
３３０ 遮蔽板。

Claims (22)

  1. 基板を処理する装置において、
    処理空間を有するハウジングと、
    前記処理空間で基板を支持する支持ユニットと、
    工程ガスからプラズマを発生させるプラズマソースと、
    前記支持ユニットの上部に配置されるバッフルユニットと、を含み、
    前記バッフルユニットは、
    前記工程ガス及び／又は前記プラズマが流れる第１ホールが形成されたバッフルを含み、
    前記バッフルの縁領域には、
    上部から見る時、その長さ方向が前記バッフルの半径方向に対して傾いた複数の第２ホールが形成され、
    前記第２ホールの傾いた方向と前記バッフルの半径方向がなす傾斜角は、すべての前記第２ホールで同一である基板処理装置。
  2. 上部から見る時、前記バッフルの中心から前記半径方向に沿って描いた仮想の直線は、前記第２ホールの中で少なくとも１つと重畳される請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記第２ホールは、
    前記バッフルの円周方向に沿って前記縁領域に形成される請求項１に記載の基板処理装置。
  4. 前記第２ホールは、
    前記バッフルの縁領域の全体に提供される請求項３に記載の基板処理装置。
  5. 前記第２ホールの傾いた方向は、互いに同一である請求項１に記載の基板処理装置。
  6. 前記第２ホールは、長ホール形状を有する請求項１に記載の基板処理装置。
  7. 前記バッフルユニットは、
    前記バッフルの上部又は下部に配置される遮蔽板をさらに含み、
    前記遮蔽板は、
    前記第２ホールを遮る形状を有する請求項１乃至請求項６の中でいずれかに記載の基板処理装置。
  8. 前記遮蔽板は、
    リング形状に提供される請求項７に記載の基板処理装置。
  9. 前記遮蔽板は、
    上部から見る時、前記第２ホールの外側領域と内側領域の中で前記外側領域を遮蔽するように提供される請求項８に記載の基板処理装置。
  10. 前記遮蔽板は、
    上部から見る時、前記第２ホールの外側領域と内側領域の中で前記内側領域を遮蔽するように提供される請求項８に記載の基板処理装置。
  11. 前記遮蔽板には、
    弧形状を有する開口が少なくとも１つ以上形成され、
    上部から見る時、前記開口は、前記第２ホールの内側領域と外側領域の中で前記外側領域と重畳される請求項８に記載の基板処理装置。
  12. 前記装置は、
    前記ハウジング、前記支持ユニットを含む工程処理部と、
    前記プラズマソースを含み、前記プラズマを発生させて前記処理空間に供給するプラズマ発生部と、を含み、
    前記プラズマ発生部は、
    前記工程処理部の上部に配置され、
    プラズマ発生空間を有するプラズマチャンバーを含む請求項７に記載の基板処理装置。
  13. 前記装置は、
    前記プラズマチャンバーの下部に配置され、拡散空間を有する拡散チャンバーをさらに含み、
    前記バッフルユニットは、
    前記拡散チャンバーに結合される請求項１２に記載の基板処理装置。
  14. 前記バッフルには、
    結合手段が挿入される第３ホールが形成され、
    前記遮蔽板には、
    前記第３ホールと対応する位置に形成され、前記結合手段が挿入される結合ホールが形成される請求項１３に記載の基板処理装置。
  15. 前記遮蔽板は、
    前記バッフルの下部に配置される請求項１４に記載の基板処理装置。
  16. プラズマを利用して基板を処理する装置に提供されるバッフルユニットにおいて、
    上部から見る時、中心領域には前記プラズマが流れる第１ホールが形成されたバッフルを含み、
    前記バッフルの縁領域にはその長さ方向が前記バッフルの半径方向に対して傾いた複数の第２ホールが形成され、
    前記第２ホールの傾いた方向と前記バッフルの半径方向がなす傾斜角は、すべての前記第２ホールで同一であるバッフルユニット。
  17. 前記バッフルの半径方向から見る時、前記第２ホールの中で隣接する第２ホールの一部領域は、互いに重畳される請求項１６に記載のバッフルユニット。
  18. 前記第２ホールは、
    前記バッフルの円周方向に沿って前記縁領域に形成される請求項１６に記載のバッフルユニット。
  19. 前記バッフルユニットは、
    前記バッフルの上部又は下部に配置される遮蔽板をさらに含み、
    前記遮蔽板は、
    前記第２ホールを遮蔽するようにリング形状を有する請求項１６に記載のバッフルユニット。
  20. 前記遮蔽板は、
    上部から見る時、前記第２ホールの外側領域と内側領域の中で前記外側領域を遮蔽するように提供される請求項１９に記載のバッフルユニット。
  21. 前記遮蔽板は、
    上部から見る時、前記第２ホールの外側領域と内側領域の中で前記内側領域を遮蔽するように提供され、
    前記遮蔽板には、
    弧形状を有する開口が少なくとも１つ以上形成され、
    上部から見る時、前記開口は前記外側領域と重畳される請求項１９に記載のバッフルユニット。
  22. 前記バッフルには、
    結合手段が挿入される第３ホールが形成され、
    前記遮蔽板には、
    前記第３ホールと対応する位置に形成され、前記結合手段が挿入される結合ホールが形成される請求項１９に記載のバッフルユニット。
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