KR100683255B1 - Plasma processing apparatus and exhausting device - Google Patents

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KR100683255B1
KR100683255B1 KR1020050073714A KR20050073714A KR100683255B1 KR 100683255 B1 KR100683255 B1 KR 100683255B1 KR 1020050073714 A KR1020050073714 A KR 1020050073714A KR 20050073714 A KR20050073714 A KR 20050073714A KR 100683255 B1 KR100683255 B1 KR 100683255B1
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vacuum chamber
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정상곤
김형원
이경호
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주식회사 래디언테크
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Abstract

A plasma processing apparatus and an exhausting apparatus are provided to obtain a smooth gas flow by keeping uniformly the flow of a process gas and retaining constantly the pressure of the process gas using a buffer chamber and an exhaust port. A plasma processing apparatus comprises a vacuum chamber(110), an upper electrode part(112) at an inner upper portion of the vacuum chamber, a lower electrode part, an exhaust port and a buffer chamber. The lower electrode part(116) is installed opposite to the upper electrode part. A plurality of additional lines are connected to a lower portion of the lower electrode part. The exhaust port(156) is formed at one lower side of the vacuum chamber. The buffer chamber(154) includes an opening portion capable of passing the plurality of additional lines.

Description

플라즈마 처리 장치 및 배기 장치 {Plasma Processing Apparatus and Exhausting Device}Plasma Processing Apparatus and Exhausting Device

도 1은 종래 플라즈마 처리 장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional plasma processing apparatus.

도 2는 본 발명에 따른 버퍼 챔버 및 이를 장착한 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view schematically showing a buffer chamber and a plasma processing apparatus equipped with the same according to the present invention.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 버퍼 챔버의 평면도 및 단면도이다.3A to 3C are plan and cross-sectional views of the buffer chamber according to the present invention.

도 4a 내지 도 4e는 다양한 형태의 버퍼 챔버를 개략적으로 나타낸 평면도이다.4A to 4E are plan views schematically illustrating various types of buffer chambers.

도 5는 본 발명에 따른 다른 실시예로서 버퍼 챔버 및 이를 장착한 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.5 is a cross-sectional view schematically showing a buffer chamber and a plasma processing apparatus equipped with the buffer chamber according to another embodiment of the present invention.

도 6a 및 도 6b는 하부 접지판의 평면도와 단면도이다.6A and 6B are a plan view and a cross-sectional view of the lower ground plate.

< 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 >              <Description of the code | symbol about the principal part of drawings>

10, 110: 진공 챔버 12, 112: 상부 전극부10, 110: vacuum chamber 12, 112: upper electrode portion

14, 114: 기판 16, 116: 하부 전극판14, 114: substrate 16, 116: lower electrode plate

18, 118: 정전척 20, 120: 제 2 고주파 전원18, 118: electrostatic chuck 20, 120: second high frequency power supply

22, 138: 직류 고압 전원 24, 124: 다공성 배기판22, 138: DC high voltage power supply 24, 124: porous exhaust plate

26, 156: 배기구 28, 128: 제 2 정합기26, 156: exhaust port 28, 128: second matcher

130: 가스 공급원 132: 절연 지지 부재130: gas supply source 132: insulating support member

134: 포커스 링 136: 라인134: focus ring 136: line

142: 가스 배출 구멍 144: 상부 전극판142: gas discharge hole 144: upper electrode plate

146: 실드링 148: 제 1 정합기146: shield ring 148: first matching device

150: 제 1 고주파 전원 152: 하부 전극부150: first high frequency power supply 152: lower electrode portion

154: 버퍼 챔버 158, 258: 내측 지지관154: buffer chamber 158, 258: inner support tube

160: 외측 개구 162, 262: 외측 지지관160: outer opening 162, 262: outer support tube

164, 264: 지지대 166, 266: 내측 개구164, 264: support 166, 266: inner opening

168: 나사홈 170: 하부 접지판168: screw groove 170: lower ground plate

본 발명은 반도체 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 진공 챔버 내의 기판 처리를 위한 소정의 가스가 다공성 배기판 상부의 플라즈마 영역부에서 상기 다공성 배기판을 거쳐 버퍼 챔버에 연결된 배기구에 의해 배출될 때 가스 흐름을 일정하게 유지하여 균일한 플라즈마를 생성할 수 있는 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a semiconductor processing apparatus, and more particularly, to a gas flow when a predetermined gas for processing a substrate in a vacuum chamber is discharged by an exhaust port connected to a buffer chamber via the porous exhaust plate in the plasma region portion above the porous exhaust plate. The present invention relates to a plasma processing apparatus capable of generating a uniform plasma by keeping a constant.

반도체 및 디스플레이 산업이 발전함에 따라 웨이퍼, 유리 등의 기판 가공도 한정된 면적에 원하는 패턴을 극미세화하고 고집적화하는 방향으로 진행되고 있다. 이에 따라 기판의 박막을 성장시키거나 식각할 때 플라즈마 처리 기술이 널리 활용되고 있다. 플라즈마 처리는 고밀도로 공정을 제어할 수 있는 등의 장점에 의해 반도체, 디스플레이 기판의 가공 공정 등에 널리 사용되고 있다. 플라즈마 처리 장치는 매엽식 혹은 배치식 장치가 있고, 매엽식 플라즈마 처리 장치는 진공 챔버 내에 전극이 상하로 대향 배치되어 양 전극 사이에 고주파 전력을 인가하여 플라즈마를 생성시킨다.As the semiconductor and display industries develop, processing of substrates such as wafers and glass is also progressing toward minimizing and integrating desired patterns in a limited area. Accordingly, plasma processing technology is widely used when growing or etching a thin film of a substrate. Plasma treatment is widely used in processing processes of semiconductors, display substrates, etc. due to the advantages of controlling the process at high density. The plasma processing apparatus includes a single type or batch type apparatus. In the single type plasma processing apparatus, electrodes are disposed up and down in a vacuum chamber to generate a plasma by applying high frequency power between both electrodes.

도 1에는 일반적인 매엽식 반도체 플라즈마 처리 장치가 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 상기 플라즈마 처리 장치는 진공 챔버(10) 내에 상부 전극(12)과 상기 상기 상부 전극(12)에 대향 위치하고, 피처리체인 반도체 기판(14)이 장착되는 기판 지지부재를 구비하며, 기판 지지부재는 제 1 고주파 전원이 인가되는 하부 전극(16)과 정전척(18)을 포함한다. 상부 전극(12)과 하부 전극(16)은 일정간격 이격되어 서로 대향하고 있으며, 외부로부터 정합된 고주파 전력이 인가되고 상부 및 하부 전극(12,16) 사이에 인가된 고주파 전력에 의해 진공 챔버(10) 내의 가스가 전리되고, 상부 및 하부 전극(12,16) 사이의 공간에서 고밀도의 플라즈마를 발생시킨다. 여기서 하부 전극(16)의 상부에는 기판(14)을 탑재하는 정전척(18)이 설치되어 있으며, 하부 전극(16)의 하부는 절연체로 구성되어 있다. 정전척(18)에는 기판(14)을 정전흡착하기 위해 일정의 직류 고압 전원(22)을 통해 직류 전압이 인가되고 기판(14)은 정전척(18)에 고정된다. 상부 및 하부 전극(12,16) 사이에 고주파 전력을 인가하여 플라즈마(P)를 발생시키며, 그 플라즈마(P)에 의해 기판(14)에 소 정의 플라즈마 처리가 실시된다. 또한, 하부 전극(16) 하부면 측면에는 다공성 배기판(24)이 설치되어 있다. 다공성 배기판(24)은 플라즈마 처리 공간과 배기 공간을 분리하고 있으며, 플라즈마 처리 공간 가스는 다공성 배기판(24)을 통해 배기구(26)에 의해 배기된다. 이러한 반도체 플라즈마 처리 장치에서는 공정의 균일성이나 수율성을 높이기 위해서 고밀도의 균일한 플라즈마를 안정적으로 생성, 유지시키는 것이 아주 중요한 사항이다. 고주파 전원(20)을 사용하면 고밀도의 플라즈마를 생성하는 것은 가능하지만, 플라즈마를 얼마나 균일하게 생성시키고 유지하느냐는 전원의 문제만이 아니다. 물론 정합기(28)를 거친 고주파 전원(20)을 손실이나 변동없이 일정하게 인가해주는 전기적인 문제도 중요하지만, 처리실 내부가 일정한 압력으로 유지되는 상황에서 주입된 가스가 배기되기까지의 흐름을 안정적으로 유지해주는 문제도 무시할 수 없다. 그러나, 종래의 배기 장치(26)는 진공 챔버(10) 내의 측벽에 연결된 구조로 배기 가스 유동에 있어서, 상당한 불균일을 초래한다.1 shows a general sheet type semiconductor plasma processing apparatus. Referring to the drawings, the plasma processing apparatus includes a substrate support member disposed in the vacuum chamber 10 opposite the upper electrode 12 and the upper electrode 12, and on which the semiconductor substrate 14, which is an object to be processed, is mounted. The substrate support member includes a lower electrode 16 and an electrostatic chuck 18 to which a first high frequency power is applied. The upper electrode 12 and the lower electrode 16 are spaced apart from each other by a predetermined interval to face each other, and the high frequency power matched from the outside is applied, and the vacuum chamber is applied by the high frequency power applied between the upper and lower electrodes 12 and 16. The gas in 10 is ionized and generates a high density plasma in the space between the upper and lower electrodes 12, 16. Here, an electrostatic chuck 18 on which the substrate 14 is mounted is provided on the lower electrode 16, and the lower part of the lower electrode 16 is made of an insulator. In order to electrostatically adsorb the substrate 14, a DC voltage is applied to the electrostatic chuck 18 through a constant DC high voltage power supply 22, and the substrate 14 is fixed to the electrostatic chuck 18. High-frequency power is applied between the upper and lower electrodes 12 and 16 to generate plasma P, and the plasma P is subjected to a predetermined plasma treatment on the substrate 14. In addition, a porous exhaust plate 24 is provided on the lower surface side of the lower electrode 16. The porous exhaust plate 24 separates the plasma processing space and the exhaust space, and the plasma processing space gas is exhausted by the exhaust port 26 through the porous exhaust plate 24. In such a semiconductor plasma processing apparatus, it is very important to stably generate and maintain a high density uniform plasma in order to increase the uniformity and yield of the process. The use of the high frequency power supply 20 makes it possible to generate a high density plasma, but how uniformly the plasma is generated and maintained is not just a matter of power supply. Of course, the electrical problem of constantly applying the high frequency power source 20 through the matching unit 28 without loss or variation is important, but the flow until the injected gas is exhausted in a situation where the inside of the processing chamber is maintained at a constant pressure is stable. You can't ignore this problem. However, the conventional exhaust device 26 is connected to the side wall in the vacuum chamber 10, resulting in significant non-uniformity in the exhaust gas flow.

따라서, 상기의 문제점을 해결하기 위해서는 진공 챔버의 배기 시스템을 조정하여 전체적인 진공 챔버 내부의 가스의 흐름을 조절해야 한다. 그러나, 하부 전극부에는 열전달 가스 공급라인, 직류 고압전원, 고주파 전원, 쿨링 라인, 온도센서 라인 등 각 사항에 필요한 부가 라인이 통과되는 경로가 형성이 되어야 하고, 동시에 공정 가스 배기 라인의 형성이 되어야 하므로, 상기 배기 시스템의 구조를 조정하는 것은 간단한 문제가 아니다. 상기의 부가 라인들의 경로를 형성하기 위해서는 적지 않은 면적이 필요하고, 이와 동시에 고진공 펌프에 의해 배기되는 가스의 흐름을 안정적으로 유지하기 위해서, 배기용 개구부와 부가 라인의 경로를 동시 에 형성하는 구조를 가지는 배기 시스템을 형성하는 것이 중요하다. 또한 상기의 배기 시스템은 배기가스의 흐름을 원활하게 유지될 수 있도록 최소의 장애물을 가지도록 구성되어야 한다. 만약, 배기가스의 흐름이 한쪽 방향으로 치우치게 되거나, 원활한 배기가 이루어지지 못하면, 처리실 내부 압력의 차이가 생기고, 이에 따라 플라즈마의 균일도가 저하된다.Therefore, in order to solve the above problem, it is necessary to adjust the exhaust system of the vacuum chamber to control the flow of gas inside the entire vacuum chamber. However, a path through which additional lines necessary for each matter, such as a heat transfer gas supply line, a direct current high voltage power supply, a high frequency power supply, a cooling line, and a temperature sensor line, must be formed in the lower electrode portion, and a process gas exhaust line must be formed at the same time. Therefore, adjusting the structure of the exhaust system is not a simple matter. In order to form the path of the additional lines, a small area is required, and at the same time, in order to stably maintain the flow of the gas exhausted by the high vacuum pump, a structure for simultaneously forming the path of the exhaust opening and the additional line is provided. Branches are important to form an exhaust system. In addition, the exhaust system should be configured to have a minimum obstacle so that the flow of exhaust gas can be maintained smoothly. If the flow of the exhaust gas is biased in one direction or if the exhaust gas is not smoothly exhausted, a difference in the internal pressure of the processing chamber occurs, thereby lowering the uniformity of the plasma.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 플라즈마 장치의 진공 챔버 내부의 공정가스가 배기되는 배기관(이하 "버퍼 챔버"라 칭함)의 형상 및 배기구의 위치를 재구성하여 공정가스의 흐름을 일정하게 유지하는 버퍼 챔버 및 이를 이용한 플라즈마 처리 장치를 제공함을 그 목적으로 한다.Accordingly, the present invention was derived to solve the above problems, and reconfigures the shape of the exhaust pipe (hereinafter referred to as "buffer chamber") and the position of the exhaust port through which the process gas inside the vacuum chamber of the plasma apparatus is exhausted. It is an object of the present invention to provide a buffer chamber for maintaining a constant flow and a plasma processing apparatus using the same.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 플라즈마 처리 장치는 진공 챔버와, 상기 진공 챔버 내의 상부에 위치한 상부 전극부와, 상기 상부 전극부와 대향 위치하고, 하부에 다수의 부가 라인이 연결된 하부 전극부와, 상기 진공 챔버의 하부면에 위치하여 일측에 배기구가 형성되고, 상기 다수의 부가 라인이 지나갈 수 있도록 개구가 형성된 버퍼 챔버를 포함한다.
상기 개구는 내측 지지관의 중심에 형성되고, 상기 배기구는 외측 지지관 외주면에 설치된 것을 특징으로 한다. 상기 개구는 내측 지지관의 중심에 형성되고, 상기 배기구는 외측 지지관 외주면에 설치된 것을 특징으로 한다. 상기 지지대는 상기 내측 지지관 외주면과 외측 지지관 내주면의 상부를 연결하는 것을 특징으로 한다. 상기 지지대는 상하 관통 형성된 관통 구멍을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 버퍼 챔버와 진공 챔버 사이에는 오링이 마련되어 있는 것을 특징으로 한다. 상기 버퍼 챔버의 재질은 스테인레스 스틸 또는 알루미늄인 것을 특징으로 한다. 상기 배기구는 버퍼 챔버의 측면에 복수개가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 진공 챔버와 버퍼 챔버 사이에는 하부 접지판이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다. 상기 하부 접지판은 중심에 개구가 관통 형성된 내측 지지부와, 상기 내측 지지부의 외주면으로부터 소정거리 이격 형성된 외측 지지부와, 상기 내측 지지부 외주면과 외측 지지부 내주면 사이를 서로 연결하는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 지지부는 복수개가 형성된 것을 특징으로 한다. 상기 지지부는 상기 외측 지지부의 상부를 덮는 것을 특징으로 한다. 상기 지지부에는 상하 관통 형성된 관통 구멍을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 지지대는 판형상으로 상기 외측 개구의 상부를 덮고 상기 지지대에는 일정 형상의 상하 관통 구멍이 형성된 것을 특징으로 한다. 상기 진공 챔버와 하부 접지판과 버퍼 챔버 사이에는 각각 오링이 마련된 것을 특징으로 한다. 상기 하부 접지판의 전기 전도율은 버퍼 챔버 보다 높은 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the above object, the plasma processing apparatus of the present invention includes a vacuum chamber, an upper electrode portion located above the vacuum chamber, a lower electrode portion positioned opposite to the upper electrode portion, and having a plurality of additional lines connected to the lower portion; And a buffer chamber positioned at a lower surface of the vacuum chamber and having an exhaust port formed at one side thereof, and having an opening formed therein so that the plurality of additional lines can pass therethrough.
The opening is formed in the center of the inner support tube, the exhaust port is characterized in that installed on the outer peripheral surface of the outer support tube. The opening is formed in the center of the inner support tube, the exhaust port is characterized in that installed on the outer peripheral surface of the outer support tube. The support is characterized in that connecting the upper portion of the inner support tube outer peripheral surface and the outer support tube inner peripheral surface. The support is characterized in that it further comprises a through hole formed through the top and bottom. An O-ring is provided between the buffer chamber and the vacuum chamber. The material of the buffer chamber is characterized in that the stainless steel or aluminum. The exhaust port is characterized in that a plurality is formed on the side of the buffer chamber.
A lower ground plate is further provided between the vacuum chamber and the buffer chamber. The lower ground plate may include an inner support having an opening through the center, an outer support formed at a predetermined distance from an outer circumferential surface of the inner support, and a support connecting the inner circumferential surface of the inner and outer support portions to each other. .
The support portion is characterized in that a plurality is formed. The support portion is characterized in that it covers the upper portion of the outer support. The support portion is characterized in that it further comprises a through hole formed through the top and bottom. The support may cover the upper portion of the outer opening in a plate shape and the support is characterized in that the upper and lower through-holes of a predetermined shape is formed. O-rings are provided between the vacuum chamber, the lower ground plate, and the buffer chamber, respectively. The electrical conductivity of the lower ground plane is higher than that of the buffer chamber.

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도 2는 본 발명에 따른 버퍼 챔버 및 이를 장착한 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view schematically showing a buffer chamber and a plasma processing apparatus equipped with the same according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 플라즈마 처리 장치는 진공 챔버(110) 내에 상부 전극부(112)와 상기 상부 전극부(112)에 대향 위치하고 피처리체인 기판(114)이 장착되는 하부 전극부(152)를 구비한다.Referring to FIG. 2, the plasma processing apparatus of the present invention includes an upper electrode 112 and a lower electrode part in which the substrate 114 which is an object to be processed is mounted in the vacuum chamber 110. 152).

상부 전극부(112)에는 플라즈마 생성을 위한 가스 공급원(130)과 제 2 고주파 전원(120)이 연결되어 있다. 하부 전극부(152)에는 하부 전극판(116)과, 정전척 (118)과, 절연 지지부재(132), 포커스 링(134) 등으로 구성되어 있으며, 플라즈마 생성을 위한 제 1 고주파 전원 라인(136), 피처리물(114)을 정전척(118)에 정전 흡착시키기 위한 직류 고압전원(138) 등의 부가 라인들이 연결되어 있다. 또한, 진공 챔버(110)의 상부 측벽에는 기판 반입 반출구 및 게이트 밸브(G)가 구비되어 있으며 게이트 밸브(G)를 개방한 상태에서, 기판(114)의 반입출이 이루어진다. The gas supply 130 and the second high frequency power supply 120 for generating plasma are connected to the upper electrode part 112. The lower electrode part 152 includes a lower electrode plate 116, an electrostatic chuck 118, an insulating support member 132, a focus ring 134, and the like. 136 and additional lines such as a DC high-voltage power supply 138 for electrostatically adsorbing the workpiece 114 to the electrostatic chuck 118 are connected. In addition, the upper sidewall of the vacuum chamber 110 is provided with a substrate loading / unloading outlet and a gate valve G. The substrate 114 is loaded and unloaded with the gate valve G open.

상부 전극부(112)에는 제 2 정합기(128)를 거쳐 제 2 고주파 전원(120)이 접속되어 이를 통하여 예컨데 50~150MHz 의 고전압이 인가됨으로써, 고밀도의 플라즈마를 형성한다. 또한 상기 상부 전극부(112)는 내부에 빈공간이 형성되며, 하부에 형성된 상부 전극판(144)과 상기 상부 전극판(144)을 둘러싸고 상부 전극부의 측벽을 형성하는 실드링(146)을 포함한다. 상기 상부 전극판(144)에는 플라즈마 처리 가스를 배출하기 위한 복수개의 가스 배출 구멍(142)이 형성되어 있다. 따라서 처리 가스는 가스 공급원(130)으로부터 상기 상부 전극부(112)의 내부 공간에 유입된 뒤 배출 구멍(142)을 거쳐 상기 상부 전극부(112)와 하부 전극부(152)의 사이 공간인 플라즈마 처리 공간에 공급된다.The second high frequency power supply 120 is connected to the upper electrode portion 112 via the second matching unit 128, and a high voltage of 50 to 150 MHz is applied thereto, thereby forming a high density plasma. In addition, the upper electrode part 112 includes an empty space therein, and includes an upper electrode plate 144 formed below and a shield ring 146 surrounding the upper electrode plate 144 and forming sidewalls of the upper electrode part. do. The upper electrode plate 144 is provided with a plurality of gas discharge holes 142 for discharging the plasma processing gas. Therefore, the processing gas flows into the inner space of the upper electrode portion 112 from the gas source 130 and then passes through the discharge hole 142 to form a space between the upper electrode portion 112 and the lower electrode portion 152. Supplied to the processing space.

알루미늄 등으로 이루어지는 원판 형상의 상부 전극판(144)은 그 가장자리가 실드링(146)에 고정되어 있다. 실드링(146)은 상부 전극판(144)의 하면을 노출시키고, 그 외에 부분은 피복하도록 형성되어 있다. 상기 실드링(146)은 이상 방전을 방지하는 역할을 한다.The edge of the disk-shaped upper electrode plate 144 made of aluminum or the like is fixed to the shield ring 146. The shield ring 146 exposes the lower surface of the upper electrode plate 144 and is formed to cover other portions. The shield ring 146 serves to prevent abnormal discharge.

상부 전극부(112)와 일정간격 이격되어 서로 대향하고 있는 하부 전극부(152)는 제 1 정합기(148)를 거쳐 제 1 고주파 전원(150)이 접속되어 있다. 제 1 고주파 전원(150)은 1~4MHz의 고주파 전력이 인가된다. 하부 전극부(152)의 바닥부에는 절연 지지 부재(132)가 설치되어 있다. 이때, 하부 전극부(152)에는 별도의 전원이 인가되지 않고 접지될 수도 있다.A first high frequency power supply 150 is connected to the lower electrode portion 152 facing the upper electrode portion 112 and spaced apart from each other by a first matching unit 148. The first high frequency power supply 150 is applied with high frequency power of 1 to 4 MHz. An insulating support member 132 is provided at the bottom of the lower electrode portion 152. At this time, the lower electrode unit 152 may be grounded without a separate power.

하부 전극판(116) 또는 절연 지지 부재(132) 내부에는 기판(114)을 소정의 온도로 조정하기 위한 냉각 수단 및 가열 수단 등을 구비할 수 있다. 또한 하부 전극판(116) 상면에는 반도체 웨이퍼와 같은 기판(114)을 유지하기 위한 유지 수단인 정전척(118)이 설치된다.Cooling means and heating means for adjusting the substrate 114 to a predetermined temperature may be provided in the lower electrode plate 116 or the insulating support member 132. In addition, an upper surface of the lower electrode plate 116 is provided with an electrostatic chuck 118 that is a holding means for holding a substrate 114 such as a semiconductor wafer.

정전척(118)은 상면에 장착될 기판(114)의 형상과 대략 동일한 형상과 크기로 형성되나 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어 기판(114)이 반도체 웨이퍼인 경우 횡단면이 웨이퍼의 형상과 유사한 원통형의 형상으로 이루어지고 직경이 웨이퍼 직경과 대략 유사하게 형성되는 것이 바람직하다. 정전척(118)에는 도시되지 않은 도전성 부재를 내부에 구비하며, 도전성 부재는 고압 직류 전원(138)에 접속되어 고전압을 인가함으로써 기판(114)을 흡착 유지시킨다. 이때, 정전척(118)은 정전력 외에 진공력 또는 기계적 힘 등에 의해 기판(114)을 유지할 수도 있다.The electrostatic chuck 118 is formed in the same shape and size as the shape of the substrate 114 to be mounted on the upper surface, but is not particularly limited. For example, when the substrate 114 is a semiconductor wafer, it is preferable that the cross section is formed in a cylindrical shape similar to the shape of the wafer and the diameter is formed to be approximately similar to the wafer diameter. The electrostatic chuck 118 is provided with an electroconductive member (not shown) inside, and the electroconductive member is connected to the high voltage direct current power supply 138 to apply and hold the substrate 114 by applying a high voltage. In this case, the electrostatic chuck 118 may maintain the substrate 114 by a vacuum force or a mechanical force in addition to the electrostatic force.

하부 전극부(152) 상부의 가장자리에는, 하부 전극판(116) 및 정전척(118)을 둘러싸도록 링 형상의 포커스링(134)이 설치되어 있다. 포커스링(134)은 질화 알루미늄 등의 세라믹 절연체로 구성되어 있다. 포커스링(134)은 플라즈마를 그 내측으로 접속하여, 기판(114) 표면으로 플라즈마 활성종의 입사 효율을 높인다. 여기서 포커스링(134)의 상부는 정전척(118)의 기판(114)의 탑재면보다 낮게 구성될 수 있다.A ring-shaped focus ring 134 is provided at an edge of the lower electrode portion 152 to surround the lower electrode plate 116 and the electrostatic chuck 118. The focus ring 134 is made of a ceramic insulator such as aluminum nitride. The focus ring 134 connects the plasma to the inside thereof to increase the incident efficiency of the plasma active species to the surface of the substrate 114. The upper portion of the focus ring 134 may be configured to be lower than the mounting surface of the substrate 114 of the electrostatic chuck 118.

또한 하부 전극부(152)의 외주면에는 배기 가스의 흐름을 원활히 하고, 플라즈마를 일정한 구간에 감금시키기 위한 다공성 배기판(124)이 연결되어 있다. 상기의 다공성 배기판(124)은 외주면이 접지된 진공 챔버(110) 내벽과 연결되고 내주면이 하부 전극부(152)에 연결되어, 진공 챔버(110)와 하부 전극부(152)를 전기적으로 접속시켜 줌으로써, 고주파 전류의 경로를 용이하게 형성하는 역할을 한다.In addition, a porous exhaust plate 124 is connected to an outer circumferential surface of the lower electrode part 152 to smooth the flow of the exhaust gas and to confine the plasma in a predetermined section. The porous exhaust plate 124 is connected to the inner wall of the vacuum chamber 110 whose outer peripheral surface is grounded, and the inner peripheral surface is connected to the lower electrode portion 152 to electrically connect the vacuum chamber 110 and the lower electrode portion 152. By doing so, it serves to easily form a path of a high frequency current.

하부 전극부(152) 하부에는 공정 가스를 배기시키기 위한 버퍼 챔버(154)가 위치한다. 상기의 버퍼 챔버(154)는 상기 다공성 배기판(124)의 역할과 같이 진공 챔버(110)와 하부 전극부(152)를 전기적으로 접속시켜주며, 또한 진공 챔버(110)와 하부 전극부(152)의 하중을 지지하면서, 상기 진공 챔버(110)과 배기구(156) 사이에서 배기 흐름을 보정하는 역할을 한다.A buffer chamber 154 is disposed below the lower electrode unit 152 to exhaust the process gas. The buffer chamber 154 electrically connects the vacuum chamber 110 and the lower electrode portion 152, as in the role of the porous exhaust plate 124, and also the vacuum chamber 110 and the lower electrode portion 152. Supporting the load of, serves to correct the exhaust flow between the vacuum chamber 110 and the exhaust port 156.

도 3a는 본 발명에 따른 버퍼 챔버의 평면도이고, 도 3b는 도 3a의 A-A'의 단면도를 나타낸다. 도 3c는 도 3a 및 도 3b의 변형예로서 배기 챔버에 배기구를 2개 이상 구성한 경우를 나타낸 평면도이다.3A is a plan view of a buffer chamber according to the present invention, and FIG. 3B shows a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 3A. 3C is a plan view illustrating a case where two or more exhaust ports are formed in the exhaust chamber as a modification of FIGS. 3A and 3B.

도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 버퍼 챔버(154)는 중심에 길이 방향으로 내측 개구(166)가 관통 형성된 내측 지지관(158)과, 내측 지지관(158)의 외주면으로 소정거리 이격 형성된 외측 지지관(162)과, 내측 지지관(158) 외주면과 외측 지지관(162) 내주면 사이의 적어도 상부를 서로 연결하는 복수개의 지지대(164)와, 외측 지지관(162) 외주면에 설치된 배기구(156)로 구성되어 있다. 이때, 상기 내측 지지관(158)과 외측 지지관(162)사이에는 외측 개구(160)가 형성된다.As shown in FIGS. 3A and 3B, the buffer chamber 154 is spaced apart by a predetermined distance from the inner support tube 158 having the inner opening 166 penetrated in the longitudinal direction at the center thereof and the outer circumferential surface of the inner support tube 158. A plurality of support 164 connecting at least an upper portion between the formed outer support tube 162, the inner support tube 158 outer circumferential surface and the outer support tube 162 inner circumferential surface, and an exhaust port provided on the outer support tube 162 outer circumferential surface 156 is comprised. In this case, an outer opening 160 is formed between the inner support tube 158 and the outer support tube 162.

버퍼 챔버(154)는 진공 챔버(110) 내의 처리실과 하부 전극부(152)의 무거운 하중을 지지하기 위해 스테인레스 스틸로 제작된다. 버퍼 챔버(154)의 내측 개구(166)를 통해서는 고주파 전원, 직류 고압 전원, 도시되지 않은 가스 라인과 센서 라인 등의 부가 라인이 진공 챔버의 하부에 연결될 수 있다. The buffer chamber 154 is made of stainless steel to support heavy loads of the process chamber and the lower electrode portion 152 in the vacuum chamber 110. Through the inner opening 166 of the buffer chamber 154, an additional line such as a high frequency power source, a DC high voltage power source, a gas line and a sensor line (not shown) may be connected to the lower portion of the vacuum chamber.

상기에서는 버퍼 챔버(154)를 원형으로 형성되어 있다고 하였으나 이에 한정하지 않고 다양하게 변형될 수 있다. 즉 기판(114)을 지지하고 있는 하부 전극부(152)와 진공 챔버(110)의 내부 공간의 형상에 대응하도록, 다각형을 포함한 여러 형상으로 변경될 수 있다.In the above, although the buffer chamber 154 is formed in a circular shape, it is not limited thereto and may be variously modified. That is, the shape of the lower electrode part 152 supporting the substrate 114 and the internal space of the vacuum chamber 110 may be changed to various shapes including polygons.

또한 내측 개구(166) 외주면의 외측 개구(160)는 공정 가스가 효율적으로 배기될 수 있도록 넓은 면적으로 형성되어 있으며, 배기구(156)는 도 3b에 도시한 바와 같이, 버퍼 챔버(154)의 측면에 부착되어 있다. 본 실시예에서는 버퍼 챔버(154)의 측면에 하나의 배기구(156)가 도시되어 있지만, 도 3c에 도시된 바와 같이, 하나 이상으로 형성할 수도 있다.In addition, the outer opening 160 of the outer circumferential surface of the inner opening 166 is formed to have a large area so that the process gas can be efficiently exhausted, and the exhaust port 156 has a side surface of the buffer chamber 154 as shown in FIG. 3B. Is attached to. In the present embodiment, one exhaust port 156 is shown on the side of the buffer chamber 154, but as shown in Figure 3c, may be formed in one or more.

버퍼 챔버(154)의 하부면은 각종 부가 라인들이 위치할 수 있도록 내측 개구(166)의 하부만이 개방되어 열려 있고, 배기 가스가 버퍼 챔버(154) 측면에 설치된 배기구(156)로 배기될 수 있도록 외측 개구(160)의 하부면은 폐쇄되어 있다. 버퍼 챔버(154)의 상부면에는 내측 지지관(158)과 외측 지지관(162)의 사이의 공간에 지지대(164)가 형성되어 있다. 상기 지지대(164)는 진공 챔버(110) 내의 처리실과 하부 전극부(152)를 전기적으로 접속시키고, 내측 지지관(158) 및 외측 지지관(162)을 고정시키는 역할을 한다.The lower surface of the buffer chamber 154 is opened and opened only at the lower portion of the inner opening 166 so that various additional lines can be located, and exhaust gas can be exhausted to the exhaust port 156 provided on the side of the buffer chamber 154. The bottom surface of the outer opening 160 is closed so that it is closed. On the upper surface of the buffer chamber 154, a support 164 is formed in a space between the inner support tube 158 and the outer support tube 162. The support 164 electrically connects the process chamber in the vacuum chamber 110 and the lower electrode part 152 and fixes the inner support tube 158 and the outer support tube 162.

또한, 버퍼 챔버(154)의 내측 지지관(158)과 외측 지지관(162)의 상부면에는 각각 오링이 위치하고, 나사 홈(168)이 형성될 수 있다. 오링은 나사에 의해 고정 및 체결되어 있으며, 각 체결의 기밀을 유지함으로서 배기 흐름에 있어서 배기 가스가 누설되는 것 즉 리크가 생기는 것을 방지한다.In addition, an O-ring may be positioned on an upper surface of the inner support tube 158 and the outer support tube 162 of the buffer chamber 154, and a screw groove 168 may be formed. The O-rings are fixed and fastened by screws and maintain the airtightness of each fastening to prevent leakage of the exhaust gas in the exhaust flow, that is, leakage.

도 4a 내지 도 4e는 다양한 형태의 버퍼 챔버를 개략적으로 나타낸 평면도이다.4A to 4E are plan views schematically illustrating various types of buffer chambers.

도면을 참조하면, 도 3a 내지 도 3c에서 버퍼 챔버(154)는 원형의 공간에 4개의 지지대를 설치하였으나, 그 개수는 1개 이상으로 형성될 수 있으며, 그 수는 한정되지 않는다. 또한, 배기구의 면적을 넓히기 위해 도 4c 및 도 4d에 도시된 바와 같이, 지지대 자체에 일정 형상의 관통 구멍을 형성할 수 있다. 더욱이 도 4e에 도시된 바와 같이, 지지대의 형상을 상기 외측 개구의 상부면을 모두 덮는 판형상으로 형성한 후 상기 판 형상의 지지대에 일정 형상의 관통 구멍을 다수개 형성할 수 있다.Referring to the drawings, in the buffer chamber 154 in Figures 3a to 3c is installed four supports in a circular space, the number may be formed of one or more, the number is not limited. In addition, in order to increase the area of the exhaust port, as shown in FIGS. 4C and 4D, a predetermined through hole may be formed in the support itself. Furthermore, as shown in FIG. 4E, the support may be formed in a plate shape covering all of the upper surface of the outer opening, and then a plurality of predetermined through holes may be formed in the plate support.

본 실시에에서는 진공 챔버(110)와 하부 전극부(152)의 무거운 하중을 견디기 위해 버퍼 챔버(154)가 스테인레스 스틸 재질을 가지는 것에 대해 설명하였지만, 처리실의 재질 및 하부 전극부(152)의 밑면의 재질과 같이 전기 전도율이 좋은 알루미늄으로 구성하는 것도 가능하다. 상기 알루미늄은 스테인레스 스틸에 비해 전기 전도율이 약 30배 이상 좋다. 따라서, 버퍼 챔버(154)를 알루미늄으로 구성하면, 진공 챔버(110)와 하부 전극부(152)의 전기 접속을 향상시켜 고주파 전력의 흐름을 원활하게 형성할 수 있으므로, 결과적으로 플라즈마의 밀도를 향상시킬 수 있다.In the present embodiment, the buffer chamber 154 has a stainless steel material to withstand the heavy loads of the vacuum chamber 110 and the lower electrode portion 152, but the material of the processing chamber and the bottom surface of the lower electrode portion 152 are described. It is also possible to configure the aluminum with good electrical conductivity, such as the material. The aluminum has about 30 times better electrical conductivity than stainless steel. Therefore, when the buffer chamber 154 is made of aluminum, the electrical connection between the vacuum chamber 110 and the lower electrode portion 152 can be improved to smoothly form the flow of high frequency power, and consequently, the plasma density is improved. You can.

하지만, 알루미늄의 특성상 스테인레스 스틸보다 경도가 낮기 때문에 처리실과 하부 전극부(152)의 무거운 하중을 견디기 위해서는 버퍼 챔버(154)의 두께를 두껍게 하거나, 필요에 따라 내측 지지관(158)과 외측 지지관(162)을 연결하는 지지대(164)의 상하 두께를 크게 형성해야 한다. 또한 상기 지지대(164)의 두께를 크게 형성하면 외측 개구(160)가 좁아져 배기에 문제가 되므로 상기 지지대(164)의 면에 일정 형상의 관통 구멍을 형성할 수 있다.However, since the hardness of aluminum is lower than that of stainless steel, in order to withstand the heavy loads of the processing chamber and the lower electrode unit 152, the thickness of the buffer chamber 154 is increased, or the inner support tube 158 and the outer support tube, as necessary. The upper and lower thicknesses of the support 164 connecting the 162 should be large. In addition, when the thickness of the support 164 is formed to be large, the outer opening 160 is narrowed, which is a problem for exhaust, so that a through hole having a predetermined shape may be formed on the surface of the support 164.

버퍼 챔버(154)의 재질은 상기 알루미늄으로 국한되지 않고, 스테인레스 스틸보다 전기 전도율이 좋은 것은 어느 것이든 가능하다.The material of the buffer chamber 154 is not limited to the aluminum, and any material having better electrical conductivity than stainless steel may be used.

도 5는 본 발명에 대한 다른 실시예로서, 버퍼 챔버 및 이를 장착한 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 나타내고 있다.FIG. 5 schematically shows a buffer chamber and a plasma processing apparatus equipped with the buffer chamber as another embodiment of the present invention.

플라즈마 처리 장치에 관한 상부 및 하부 전극부의 구성은 앞의 실시예와 동일하므로 그 설명은 생략한다.Since the configuration of the upper and lower electrode portions of the plasma processing apparatus is the same as in the previous embodiment, description thereof is omitted.

이전 실시예와 같이, 상기 진공 챔버(110)의 하부 전극부(152)의 하부에 공정 가스를 배기시키기 위한 버퍼 챔버(154)가 위치한다. 상기의 버퍼 챔버(154)는 상기 다공성 배기판(124)의 역할과 같이 챔버(110)와 하부 전극부(152)를 전기적으로 접속시켜주며, 또한 챔버(110)와 하부 전극부(152)의 하중을 지지하면서, 상기 챔버(110)와 배기구(150) 사이에서 배기 흐름을 보정하는 역할을 한다. 그러나 본 실시 예에서는 하부 전극부(152)와 버퍼 챔퍼(154) 사이에 하부 접지판(170)을 더 포함한다.As in the previous embodiment, a buffer chamber 154 is disposed below the lower electrode portion 152 of the vacuum chamber 110 to exhaust the process gas. The buffer chamber 154 electrically connects the chamber 110 and the lower electrode portion 152, as in the role of the porous exhaust plate 124, and also loads the chamber 110 and the lower electrode portion 152. While supporting the, serves to correct the exhaust flow between the chamber 110 and the exhaust port 150. However, the present embodiment further includes a lower ground plate 170 between the lower electrode portion 152 and the buffer chamfer 154.

하부 접지판(170)은 진공 챔버(110) 하부면에 하부 접지판(170)의 상부가 체 결되고, 상기 하부 접지판(170)의 하부면이 버퍼 챔버(154)의 상부면에 체결되는 구조를 가지고 있다. 상기 하부 접지판(170)은 알루미늄 재질로 구성하였다.The lower ground plate 170 is coupled to the upper surface of the lower ground plate 170 to the lower surface of the vacuum chamber 110, the lower surface of the lower ground plate 170 is fastened to the upper surface of the buffer chamber 154 It has a structure. The lower ground plate 170 is made of aluminum.

상기의 구조에서 하부 접지판(170)을 전기 전도율이 좋은 알루미늄 재질로 구성함으로써 하부 전극부(152), 하부 접지판(170) 그리고 진공 챔버(110)로 연결되는 보다 낮은 전기 저항을 가지는 전기적 경로가 형성된다. 이에 고주파 전력의 흐름이 용이하게 형성되어, 고밀도 플라즈마 발생이 용이하게 된다. 또한 버퍼 챔버(154)를 무거운 하중을 견딜 수 있는 스테인레스 스틸로 형성하더라도 이전 실시예와 같이, 상기 버퍼 챔버(154)를 알루미늄으로 형성한 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있다.In the above structure, the lower ground plate 170 is made of aluminum having good electrical conductivity, thereby lowering electrical paths connected to the lower electrode part 152, the lower ground plate 170, and the vacuum chamber 110. Is formed. In this way, the flow of high frequency power is easily formed, and high density plasma is easily generated. In addition, even if the buffer chamber 154 is formed of stainless steel that can withstand heavy loads, as in the previous embodiment, the same effect as when the buffer chamber 154 is formed of aluminum can be obtained.

상기 하부 접지판(170)은 알루미늄에 국한되지 않으며, 전기 전도율이 스테인레스 스틸보다 좋은 재질이면 어느 것이든 형성 가능하다.The lower ground plate 170 is not limited to aluminum, and any one may be formed as long as the electrical conductivity is better than that of stainless steel.

도 6a는 본 발명에 따른 하부 접지판의 평면도이고, 도 6b는 도 6a의 B-B'의 단면도를 나타낸다.FIG. 6A is a plan view of a lower ground plane according to the present invention, and FIG. 6B is a sectional view taken along line BB ′ of FIG. 6A.

하부 접지판(170)은 중심에 길이 방향으로 내측 개구(266)가 형성된 내측 지지관(258)과, 내측 지지관(258)과 소정거리 이격 형성된 외측 지지관(262)과, 내측 지지관(258) 외주면과 외측 지지관(262) 내주면 사이의 적어도 상부를 서로 연결하는 복수개의 지지대(264)로 구성되어 있다. 이때, 상기 내측 지지관(258)과 외측 지지관(262)사이에는 외측 개구(260)가 형성된다. The lower ground plate 170 has an inner support tube 258 having an inner opening 266 formed in a longitudinal direction at the center thereof, an outer support tube 262 formed at a predetermined distance from the inner support tube 258, and an inner support tube ( 258) It is comprised by the several support stand 264 which connects at least the upper part between an outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the outer support pipe 262. In this case, an outer opening 260 is formed between the inner support tube 258 and the outer support tube 262.

하부 접지판(170) 및 버퍼 챔버(154)가 내측 지지관(258)과 외측 지지관(262) 사이의 지지대(264)가 없거나, 하부 접지판(170)은 상기 지지대(264)가 없고 버퍼 챔버(154)만 지지대(164)가 있다면, 하부 전극부(152) 및 진공 챔버(110)는 버퍼 챔버(154)에 의해 전기적으로 연결되는 것이므로, 결과적으로 앞서의 실시예와 같이 버퍼 챔버(154)를 스테인레스 스틸로 형성한 경우와 같은 결과를 갖는다. 따라서, 상기 하부 접지판(170)은 본 발명에 따른 버퍼 챔버(154)와 같은 형상을 가지며, 다양한 형태의 버퍼 챔버(154)에 따라 하부 접지판(170)도 같은 형상으로 구성된다. 또한 배기 면적을 넓히기 위해 지지대(264) 자체에 일정 형상의 구멍을 형성할 수 있으며, 지지대가 판형상으로 형성되어, 일정 형상의 관통 구멍을 형성할 수 있다.Lower ground plate 170 and buffer chamber 154 have no support 264 between inner support tube 258 and outer support tube 262, or lower ground plate 170 has no support 264 and buffer If only the chamber 154 has the support 164, the lower electrode portion 152 and the vacuum chamber 110 are electrically connected by the buffer chamber 154, and as a result, the buffer chamber 154 as in the previous embodiment. ) Has the same result as when formed from stainless steel. Accordingly, the lower ground plate 170 has the same shape as the buffer chamber 154 according to the present invention, and the lower ground plate 170 is configured in the same shape according to the various types of buffer chambers 154. In addition, in order to increase the exhaust area, the support 264 itself may be formed with a predetermined hole, and the support may be formed in a plate shape to form a through hole having a predetermined shape.

상기 진공 챔버(110) 내의 처리실 및 하부 전극부(152)의 하부면과 체결되어 있는 하부 접지판(170)의 상부면과, 버퍼 챔버(154) 상부면과 체결되어 있는 하부 접지판(170)의 하부면에는 각각 오링이 설치된다. 이는 배기 가스의 흐름에 있어서 배기 가스가 누설되는 것 즉 리크가 생기는 것을 방지하고, 기밀한 체결을 유지한다. 도 6a에 도시한 바와 같이, 오링은 내측 개구(266)의 외주면과 외측 개구(260)의 외주면에 각각 설치되고, 나사 홈(268)에 나사를 통해 체결된다.An upper surface of the lower ground plate 170 coupled to the lower surface of the process chamber and the lower electrode unit 152 in the vacuum chamber 110, and a lower ground plate 170 coupled to the upper surface of the buffer chamber 154. O-rings are installed on the lower surface of each. This prevents the exhaust gas from leaking, that is, leaks, in the flow of the exhaust gas, and maintains an airtight tightening. As shown in FIG. 6A, the O-rings are provided on the outer circumferential surface of the inner opening 266 and the outer circumferential surface of the outer opening 260, respectively, and are fastened to the screw groove 268 through screws.

다음은 전술된 구성의 플라즈마 처리 장치를 이용한 반도체 기판의 처리 동작에 대해 설명한다. 게이트 밸브(G)의 개방 후, 기판(114)은 진공 챔버(110) 내로 반입된다. 정전척(118)에 고압 직류 전원(138)으로부터 고전압이 인가되어 기판(114)은 정전력에 의해 정전척(118)에 흡착 유지된다. 이어서, 가스 공급원(130)으로부터 소정의 온도 및 유량으로 제어된 처리 가스 공급 라인을 거쳐서 공급된다. 공급된 가스는 상부 전극판(144)의 가스 구멍(142)으로부터 기판(114)을 향해 균일 하게 토출되고, 기판(144)은 원하는 온도로 조절된다.Next, the processing operation of the semiconductor substrate using the plasma processing apparatus of the above-described configuration will be described. After opening the gate valve G, the substrate 114 is loaded into the vacuum chamber 110. The high voltage is applied from the high voltage direct current power source 138 to the electrostatic chuck 118 so that the substrate 114 is held by the electrostatic chuck 118 by the constant power. Then, it is supplied from the gas supply source 130 via the process gas supply line controlled by predetermined temperature and flow volume. The supplied gas is uniformly discharged from the gas hole 142 of the upper electrode plate 144 toward the substrate 114, and the substrate 144 is adjusted to a desired temperature.

이후, 제 2 고주파 전원(120)으로부터 고주파 전력이 상부 전극부(112)에 인가된다. 이로써, 상부 및 하부 전극(112,152) 사이에 고주파 전계가 발생되어 상부 전극부(115)로부터 공급된 처리 가스가 플라즈마화 된다. 또한 제 1 고주파 전원(150)으로부터 고주파 전력이 하부 전극부(152)에 인가되어, 기판(114) 표면 근방의 플라즈마 밀도가 높아진다. 이러한 상부 및 하부 전극부(112,152)로부터의 고주파 전력에 의해, 처리 가스가 고밀도 플라즈마를 발생시킨다. 이때 진공 챔버(110)와 배기관 사이에서 버퍼 챔버(154)는 배기 흐름을 보정하고 배기 가스가 균일한 흐름을 가지고 배기되어 진공 챔버(110) 내부의 가스 유동과 압력을 일정하게 해준다. 이러한 고밀도 플라즈마에 의해 건식 식각 등의 플라즈마 처리를 수행한다. 플라즈마 처리를 종료하면 고압 직류 전원(138) 및 고주파 전원(120,150)으로부터의 전력 공급이 정지되고 기판(114)은 반입 반출구(G)를 통해 진공 챔버(110) 외부로 반출된다.Thereafter, high frequency power is applied to the upper electrode part 112 from the second high frequency power supply 120. As a result, a high frequency electric field is generated between the upper and lower electrodes 112 and 152 so that the processing gas supplied from the upper electrode part 115 is converted into plasma. In addition, the high frequency power is applied from the first high frequency power supply 150 to the lower electrode portion 152 to increase the plasma density near the surface of the substrate 114. By the high frequency power from these upper and lower electrode portions 112 and 152, the processing gas generates a high density plasma. At this time, between the vacuum chamber 110 and the exhaust pipe, the buffer chamber 154 corrects the exhaust flow, and exhaust gas is discharged with a uniform flow to keep the gas flow and pressure inside the vacuum chamber 110 constant. Plasma processing such as dry etching is performed by such a high density plasma. When the plasma processing is finished, the power supply from the high voltage DC power supply 138 and the high frequency power supply 120 and 150 is stopped, and the substrate 114 is carried out to the outside of the vacuum chamber 110 through the loading / unloading port G.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 장치의 배기 장치 및 플라즈마 처리 장치는 진공 챔버 및 하부 전극부의 하부면과 체결되는 버퍼 챔버 및 배기구를 구비한다. 그러므로, 본 발명은 공정 가스의 흐름을 균일하게 유지하면서 압력을 일정하게 하여 원활한 가스 흐름을 얻을 수 있는 효과가 있다.As described above, the exhaust device and the plasma processing device of the semiconductor device according to the present invention include a vacuum chamber and a buffer chamber and an exhaust port which are engaged with the lower surface of the lower electrode portion. Therefore, the present invention has the effect of obtaining a smooth gas flow by maintaining a constant pressure while maintaining a uniform flow of the process gas.

또한, 본 발명은 버퍼 챔버와 연결되는 하부 접지판에 의해 하부 전극부와, 하부 접지판과, 그리고 처리실로 이어지는 접지 전위를 균일하게 해주는 효과가 있 다.In addition, the present invention has an effect of uniformizing the ground potential leading to the lower electrode portion, the lower ground plate, and the processing chamber by the lower ground plate connected to the buffer chamber.

또한, 본 발명은 진공 챔버 내부에 고효율, 고밀도의 플라즈마를 발생시켜 공정의 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of improving the yield of the process by generating a high-efficiency, high-density plasma inside the vacuum chamber.

Claims (15)

진공 챔버와,With vacuum chamber, 상기 진공 챔버 내의 상부에 위치한 상부 전극부와,An upper electrode portion located above the vacuum chamber; 상기 상부 전극부와 대향 위치하고, 하부에 다수의 부가 라인이 연결된 하부 전극부와,A lower electrode part facing the upper electrode part and connected to a plurality of additional lines at a lower part thereof; 상기 진공 챔버의 하부면에 위치하여 일측에 배기구가 형성되고, 상기 다수의 부가 라인이 지나갈 수 있도록 개구가 형성된 버퍼 챔버Located in the lower surface of the vacuum chamber, the exhaust port is formed on one side, the buffer chamber formed with an opening so that the plurality of additional lines can pass 를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.Plasma processing apparatus comprising a. 청구항 1에 있어서, 상기 버퍼 챔버는 내측 지지관과, 상기 내측 지지관을 둘러싸고 그로부터 소정거리 이격 형성된 외측 지지관과, 상기 내측 지지관 외주면과 외측 지지관 내주면 사이에 연결하는 적어도 하나의 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The buffer chamber of claim 1, wherein the buffer chamber includes an inner support tube, an outer support tube surrounding the inner support tube and spaced a predetermined distance from the inner support tube, and at least one support connected between the outer circumferential surface of the inner support tube and the inner circumferential surface of the outer support tube. Plasma processing apparatus, characterized in that. 청구항 2에 있어서, 상기 개구는 내측 지지관의 중심에 형성되고, 상기 배기구는 외측 지지관 외주면에 설치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The plasma processing apparatus of claim 2, wherein the opening is formed at the center of the inner support tube, and the exhaust port is provided at an outer circumferential surface of the outer support tube. 청구항 2에 있어서, 상기 지지대는 상기 내측 지지관 외주면과 외측 지지관 내주면의 상부를 연결하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The plasma processing apparatus of claim 2, wherein the support unit connects an upper portion of the inner circumferential surface of the inner support tube and an inner circumferential surface of the outer support tube. 청구항 4에 있어서, 상기 지지대는 상하 관통 형성된 관통 구멍을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The plasma processing apparatus of claim 4, wherein the support further comprises a through hole formed through the top and bottom. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 버퍼 챔버와 진공 챔버 사이에는 오링이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein an O-ring is provided between the buffer chamber and the vacuum chamber. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 버퍼 챔버의 재질은 스테인레스 스틸 또는 알루미늄인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The plasma processing apparatus of any one of claims 1 to 4, wherein the buffer chamber is made of stainless steel or aluminum. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배기구는 버퍼 챔버의 측면에 복수개가 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The plasma processing apparatus of any one of claims 1 to 4, wherein a plurality of exhaust ports are formed on a side surface of the buffer chamber. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진공 챔버와 버퍼 챔버 사이에는 하부 접지판이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein a lower ground plate is further provided between the vacuum chamber and the buffer chamber. 청구항 9에 있어서, 상기 하부 접지판은 중심에 개구가 관통 형성된 내측 지지부와, 상기 내측 지지부의 외주면으로부터 소정거리 이격 형성된 외측 지지부와, 상기 내측 지지부 외주면과 외측 지지부 내주면 사이를 서로 연결하는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The method of claim 9, wherein the lower ground plate includes an inner support portion through which an opening is formed in the center, an outer support portion formed at a predetermined distance from an outer circumferential surface of the inner support portion, and a support portion connecting the inner circumferential surface of the inner support portion and the inner circumferential surface of the outer support portion to each other. Plasma processing apparatus, characterized in that. 청구항 10에 있어서, 상기 지지부는 복수개가 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The plasma processing apparatus of claim 10, wherein a plurality of the support units are formed. 청구항 11에 있어서, 상기 지지부는 상기 외측 지지부의 상부를 덮는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The plasma processing apparatus of claim 11, wherein the support portion covers an upper portion of the outer support portion. 청구항 12에 있어서, 상기 지지부에는 상하 관통 형성된 관통 구멍을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The plasma processing apparatus of claim 12, further comprising a through hole formed in the support part. 상기 지지대는 판형상으로 상기 외측 개구의 상부를 덮고 상기 지지대에는 일정 형상의 상하 관통 구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The support is a plate-shaped cover the upper portion of the outer opening and the support is a plasma processing apparatus, characterized in that the upper and lower through-holes of a predetermined shape is formed. 청구항 10 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진공 챔버와 하부 접지판과 버퍼 챔버 사이에는 각각 오링이 마련된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The plasma processing apparatus of claim 10, wherein an O-ring is provided between the vacuum chamber, the lower ground plate, and the buffer chamber, respectively. 청구항 10 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하부 접지판의 전기 전도율은 버퍼 챔버 보다 높은 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The plasma processing apparatus of claim 10, wherein an electrical conductivity of the lower ground plate is higher than that of a buffer chamber.
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