KR100723378B1 - Plasma processing apparatus - Google Patents

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KR100723378B1
KR100723378B1 KR1020060012629A KR20060012629A KR100723378B1 KR 100723378 B1 KR100723378 B1 KR 100723378B1 KR 1020060012629 A KR1020060012629 A KR 1020060012629A KR 20060012629 A KR20060012629 A KR 20060012629A KR 100723378 B1 KR100723378 B1 KR 100723378B1
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KR1020060012629A
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정상곤
신유식
김형원
이경호
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주식회사 래디언테크
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Abstract

본 발명은 챔버와, 상기 챔버 내의 기판 처리 영역을 둘러싸고 기판 로딩용 개구가 형성된 라이너와, 상기 기판 로딩용 개구를 개폐하고 접지용 접촉 부재가 형성된 라이너 도어와, 상기 라이너 도어를 개폐시키기 위한 도어 지지대를 포함하는 플라즈마 처리 장치를 제공한다.The present invention provides a chamber, a liner formed around a substrate processing region in the chamber and having a substrate loading opening, a liner door opening and closing the substrate loading opening, and a contact member for grounding, and a door support for opening and closing the liner door. It provides a plasma processing apparatus comprising a.

상기와 같은 발명은 개폐가 가능한 라이너 및 라이너 도어를 형성함으로써, 라이너 도어에 의해 플라즈마 처리 영역을 제한하여 안정적인 공정을 진행할 수 있는 효과가 있고, 접지 경로를 형성함으로써 아크 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.The invention as described above has the effect of forming a liner and a liner door that can be opened and closed, thereby limiting the plasma treatment area by the liner door to proceed a stable process, and by forming a ground path to prevent arc generation have.

플라즈마, 라이너, 라이너 도어, 반응 챔버, 챔버 도어 Plasma, liner, liner door, reaction chamber, chamber door

Description

플라즈마 처리 장치{PLASMA PROCESSING APPARATUS}Plasma Processing Equipment {PLASMA PROCESSING APPARATUS}

도 1은 종래의 라이너 및 라이너 도어의 구조를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional liner and liner door.

도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치를 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a plasma processing apparatus according to the present invention.

도 3 및 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 라이너 및 라이너 도어의 구조를 나타낸 단면도 및 정면도이다.3 and 4 are a cross-sectional view and a front view showing the structure of the liner and liner door according to a first embodiment of the present invention.

도 5 및 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 변형예를 나타낸 정면도이다.5 and 6 are front views showing a modification according to the first embodiment of the present invention.

도 7 및 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 라이너 및 라이너 도어의 구조를 나타낸 단면도 및 정면도이다.7 and 8 are a cross-sectional view and a front view showing the structure of the liner and liner door according to a second embodiment of the present invention.

도 9 및 도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 변형예를 나타낸 정면도이다.9 and 10 are front views showing a modification according to the second embodiment of the present invention.

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

10, 150: 라이너 20, 152: 라이너 도어10, 150: liner 20, 152: liner door

30, 153: 도어 지지대 100: 반응 챔버30, 153: door support 100: reaction chamber

110: 상부 전극부 140: 챔버 도어110: upper electrode portion 140: chamber door

154: 안착홈 156: 관통홀154: seating groove 156: through hole

159: 접촉 부재 162: 이동 수단159: contact member 162: moving means

본 발명은 플라즈마 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 불필요한 플라즈마의 확산 및 아킹을 방지할 수 있는 구조를 제공하기 위한 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma processing apparatus, and more particularly, to a plasma processing apparatus for providing a structure that can prevent unnecessary plasma diffusion and arcing.

반도체 및 디스플레이 산업이 발전함에 따라 웨이퍼, 유리 등의 기판 가공도 한정된 면적에 원하는 패턴을 극미세화하고 고집적화하는 방향으로 진행되고 있다.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.

일반적으로 반도체 소자는 웨이퍼 같은 반도체 기판의 표면에 절연막 또는 금속막 등을 형성시킨 후, 이 막에 반도체 소자의 특성에 따른 패턴을 형성시킴으로서 제조된다.Generally, a semiconductor device is manufactured by forming an insulating film or a metal film on the surface of a semiconductor substrate such as a wafer and then forming a pattern according to the characteristics of the semiconductor device on the film.

플라즈마 처리 장치는 상부 전극에 반응 가스 및 고주파 전력을 공급하여 상부 전극과 하부 전극 사이에 전계를 형성되고, 이에 따라 반응 챔버 내의 플라즈마 생성 영역에 플라즈마를 발생시켜 공정을 진행한다.The plasma processing apparatus supplies a reaction gas and a high frequency power to the upper electrode to form an electric field between the upper electrode and the lower electrode, thereby generating a plasma in the plasma generating region in the reaction chamber to proceed with the process.

하지만, 이와 같은 플라즈마는 진공 분위기의 특성상 넓은 영역으로 확산되고, 플라즈마에는 고주파 전계에 의해 활성화 된 수많은 이온과 분자들이 존재한다. 상기의 이온과 분자들은 물리적, 화학적 반응에 의하여 공정에 기여하지만, 플라즈마 형성 공간을 벗어나 반응 챔버 내벽 등 불필요한 공간으로 확산되어 반응 챔버 내벽에 증착된다.However, such a plasma diffuses into a wide area due to the nature of the vacuum atmosphere, and there are numerous ions and molecules activated by the high frequency electric field in the plasma. The ions and molecules contribute to the process by physical and chemical reactions, but are diffused out of the plasma formation space into unnecessary spaces such as the inner wall of the reaction chamber and deposited on the inner wall of the reaction chamber.

따라서, 반응 챔버 내에 라이너 및 라이너 도어를 설치하여 상기와 같은 문 제점을 해결하고 있다.Therefore, the above problem is solved by installing a liner and a liner door in the reaction chamber.

도 1은 종래의 라이너 및 라이너 도어의 구조를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional liner and liner door.

도면을 참조하면 라이너(10)와, 라이너 도어(20)와, 도어 지지대(30)로 구성되어 있다.Referring to the drawings is composed of a liner 10, a liner door 20, and a door support 30.

라이너(10)는 일측에 개구된 관통홀이 형성되었으며, 이 관통홀을 통해 기판이 반입 및 반출을 한다. 상기 라이너(10)를 개폐하기 위해 라이너 도어(20)가 마련되어 있고, 라이너 도어(20)를 상하로 이동시키는 도어 지지대(30)가 설치되어 있다.The liner 10 has a through hole formed at one side thereof, and the substrate is loaded and unloaded through the through hole. A liner door 20 is provided to open and close the liner 10, and a door support 30 for moving the liner door 20 up and down is provided.

이와 같은 라이너 및 라이너 도어의 개폐 동작을 살펴보면, 선행 공정을 마친 기판이 도시되지 않은 챔버 도어를 통해 인입되면, 라이너 도어(20)는 도어 지지대(30)에 의해 라이너 벽면을 따라 상승한다. 이때, 라이너 도어(20)는 기판과 접촉되지 않을 정도까지 상승한다. 기판이 반응 챔버 내로 인입되면, 도어 지지대(30)에 의해 라이너 도어(20)는 하강하고, 라이너(10)의 관통홀을 폐쇄한다. 이후, 반응 챔버 내에서는 공정이 시작된다.Looking at the opening and closing operation of the liner and the liner door as described above, when the substrate is completed through the chamber door not shown, the liner door 20 is raised along the liner wall by the door support 30. At this time, the liner door 20 is raised to such an extent that it does not come into contact with the substrate. When the substrate is introduced into the reaction chamber, the liner door 20 is lowered by the door support 30 and closes the through hole of the liner 10. The process then begins in the reaction chamber.

하지만, 이와 같은 구조에서는 라이너 도어(20)는 라이너(10) 벽면을 따라 개폐되기 때문에 라이너(10)와 마찰이 발생한다. 이와 같은 잦은 마찰은 접촉부에 마모를 초래하여 수명을 단축시킨다. 또한, 마찰로 인해 라이너 도어는 흠집이 발생되어 전계 집중에 의한 아킹의 가능성도 높아진다.However, in such a structure, since the liner door 20 is opened and closed along the wall surface of the liner 10, friction with the liner 10 occurs. This frequent friction causes wear on the contacts and shortens their life. In addition, the liner door may be scratched due to friction, thereby increasing the possibility of arcing due to electric field concentration.

상기와 같은 마찰을 방지하기 위해, 라이너(10)와 이격되어 라이너 도어(20)가 개폐되어야 하지만 이격되어 개폐될 경우 라이너(10)와 라이너 도어(20) 사이에 틈이 발생하여 공정시 생성된 플라즈마가 이동 통로로 유입된다. 이로 인해, 플라즈마에 의한 부산물들이 챔버 내벽에 증착되어 부품들의 수명을 단축시키고 주기적인 교환 및 세정 작업을 필요로 하게 된다.In order to prevent the friction as described above, the liner door 20 is spaced apart from the liner 10 to be opened and closed, but when the space is opened and closed the gap between the liner 10 and the liner door 20 is generated during the process Plasma enters the flow path. As a result, plasma byproducts are deposited on the chamber inner wall, which shortens the life of the components and requires periodic replacement and cleaning operations.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 불필요한 영역에 플라즈마가 노출되는 것을 방지하고, 전계 집중에 의한 아킹을 방지하기 위한 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus for preventing plasma from being exposed to an unnecessary area and preventing arcing by electric field concentration.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 챔버와, 상기 챔버 내의 기판 처리 영역을 둘러싸고 기판 로딩용 개구가 형성된 라이너와, 상기 기판 로딩용 개구를 개폐하고 접지용 접촉 부재가 형성된 라이너 도어와, 상기 라이너 도어를 개폐시키기 위한 도어 지지대를 포함하는 플라즈마 처리 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a chamber, a liner formed around the substrate processing region in the chamber and having a substrate loading opening, a liner door opening and closing the substrate loading opening and having a grounding contact member, It provides a plasma processing apparatus including a door support for opening and closing the liner door.

상기 접촉 부재는 라이너 도어의 가장 자리를 따라 연장 형성되어 있고, 복수개의 접촉 부재가 라이너 도어의 가장 자리를 따라 소정 거리 이격되게 배열될 수 있다. 상기 접촉 부재는 스테인리스 스틸 또는 그 이상의 전기 전도율을 가진다.The contact member extends along the edge of the liner door, and a plurality of contact members may be arranged to be spaced apart a predetermined distance along the edge of the liner door. The contact member has a stainless steel or higher electrical conductivity.

상기 도어 지지대는 챔버의 내측벽과 라이너 사이에 형성되어 있으며, 상기 도어 지지대는 라이너 도어를 상하로 이동시키는 상하 이동 수단을 포함하고, 라이너 도어를 전후로 이동시키는 이송 부재를 더 포함할 수 있다.The door support is formed between the inner wall of the chamber and the liner, the door support includes a vertical movement means for moving the liner door up and down, and may further include a transfer member for moving the liner door back and forth.

상기 라이너 도어는 가장 자리에 형성된 안착부와 내측에 돌출 형성된 돌출 부가 더 형성될 수 있다. 또한, 상기 라이너 도어의 안착부에 대응하도록 상기 라이너에 안착홈이 형성되어 있다.The liner door may further include a seating portion formed at an edge and a protrusion formed at an inner side thereof. In addition, a seating groove is formed in the liner so as to correspond to a seating portion of the liner door.

이하, 도면을 참조하여 플라즈마 처리 장치의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현된 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, an embodiment of a plasma processing apparatus will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but is embodied in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you. Like numbers refer to like elements in the figures.

도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치를 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a plasma processing apparatus according to the present invention.

도면을 참조하면, 플라즈마 처리 장치는 반응 챔버(100)와, 상기 반응 챔버(100) 내에 상부 전극부(110)와, 상기 상부 전극부(110)와 대향 위치하고 피처리체인 반도체 기판(120)이 장착되는 하부 전극부(130)와, 상기 반응 챔버(100) 내에 플라즈마 처리 영역을 감싸는 라이너(150) 및 라이너 도어(152)로 구성된다.Referring to the drawings, the plasma processing apparatus includes a reaction chamber 100, an upper electrode portion 110, and a semiconductor substrate 120 positioned opposite to the upper electrode portion 110 in the reaction chamber 100. The lower electrode unit 130 is mounted, and the liner 150 and the liner door 152 enclose the plasma processing region in the reaction chamber 100.

반응 챔버(100)는 그 표면이 알루마이트 처리된 알루미늄으로 이루어진 원통 형상으로, 식각 공정이 진행되도록 외부와 밀폐된 소정 공간을 마련해 주는 역할을 한다. 물론, 반응 챔버(100)의 형상은 이에 한정된 것은 아니며, 입방체 형상이라도 무방하다.The reaction chamber 100 has a cylindrical shape whose surface is made of anodized aluminum, and serves to provide a predetermined space sealed to the outside for the etching process to proceed. Of course, the shape of the reaction chamber 100 is not limited to this, and may be a cube shape.

반응 챔버(100)의 측벽에는 기판(120)의 반입 및 반출을 위한 챔버 도어(140)가 형성되어 있고, 챔버 도어(140)와 반응 챔버(100) 사이에는 기판 이동 통로(A)가 형성되어 있다. 따라서, 이를 통해 기판(120)이 인접하는 도시되지 않은 로드록실 사이에서 반입 및 반출되어 진다. A chamber door 140 for loading and unloading the substrate 120 is formed on the sidewall of the reaction chamber 100, and a substrate movement passage A is formed between the chamber door 140 and the reaction chamber 100. have. Therefore, this allows the substrate 120 to be loaded and unloaded between adjacent load lock chambers (not shown).

상기 챔버 도어(140)는 반응 챔버(100) 외벽면을 따라 상하로 이동하여 반응 챔버(100)를 기밀한 상태로 유지한다. 챔버 도어(140)의 내측면에는 반응 챔버(100)와 기밀한 접촉을 위해 오링이 더 구비될 수 있다.The chamber door 140 moves up and down along the outer wall of the reaction chamber 100 to maintain the reaction chamber 100 in an airtight state. An inner ring of the chamber door 140 may further include an O-ring for hermetic contact with the reaction chamber 100.

또한, 반응 챔버(100) 하부에는 배기관(160)이 접속되어 있고, 이 배기관(160)에는 배기 장치(170)가 접속되어 있다. 배기 장치(170)는 터보 분자 펌프(Turbo-molecular Pump) 등의 진공 펌프로 구성되어 있고, 이에 따라 반응 챔버(100) 내부를 소정의 감압 분위기, 예를 들어 0.1mTorr 이하의 소정의 압력까지 진공 흡입할 수 있도록 구성되어 있다.In addition, an exhaust pipe 160 is connected to the lower portion of the reaction chamber 100, and an exhaust device 170 is connected to the exhaust pipe 160. The exhaust device 170 is composed of a vacuum pump such as a turbo-molecular pump, thereby vacuuming the inside of the reaction chamber 100 to a predetermined pressure, for example, to a predetermined pressure of 0.1 mTorr or less. It is configured to be inhaled.

상부 전극부(110)의 하부에는 다수의 분사 구멍을 가지며 그 표면이 알루미늄으로 이루어진 상부 전극판(180)과, 상기 상부 전극판(180)을 지지하고 표면이 도전성 재료로 이루어진 전극 지지체(190)를 구비하고 있다.An upper electrode plate 180 having a plurality of injection holes in the lower portion of the upper electrode unit 110, the surface of which is made of aluminum, and an electrode support 190 that supports the upper electrode plate 180 and is formed of a conductive material. Equipped with.

전극 지지체(190)에는 가스 도입구(200)가 설치되고, 이 가스 도입구(200)에는 가스 공급원(210)이 접속되어 있다. 상기 가스 도입구(200)와 가스 공급원(210) 사이에는 밸브(220) 및 질량 흐름 제어기(Mass flow controller, 230)가 더 구비되어 있다. 따라서, 밸브(220) 및 질량 흐름 제어기(230)의 제어를 통해 반응 가스가 반응 챔버(100) 내로 공급된다.A gas inlet 200 is provided in the electrode support 190, and a gas supply source 210 is connected to the gas inlet 200. A valve 220 and a mass flow controller 230 are further provided between the gas inlet 200 and the gas supply 210. Accordingly, the reaction gas is supplied into the reaction chamber 100 through the control of the valve 220 and the mass flow controller 230.

반응 가스로는 플로로카본 가스나 하이드로플로로카본 가스와 같은 할로겐 원소를 함유하는 가스가 적절히 사용될 수 있으며, 그 밖에도 Ar, CF3, O2 등과 같 은 반응 가스를 공급할 수도 있다.As the reaction gas, a gas containing a halogen element such as a fluorocarbon gas or a hydrofluorocarbon gas may be appropriately used. In addition, a reaction gas such as Ar, CF 3 , O 2, or the like may be supplied.

상부 전극부(110)에는 상부 정합기(240)를 거쳐 상부 고주파 전원(250)이 연결되어 있다. 상부 고주파 전원(250)의 고주파 전력은 상부 전극부(110)로 인입된 반응 가스를 해리시켜 플라즈마를 형성시킨다.The upper high frequency power supply 250 is connected to the upper electrode unit 110 through the upper matching unit 240. The high frequency power of the upper high frequency power supply 250 dissociates the reaction gas introduced into the upper electrode unit 110 to form a plasma.

반응 챔버(100)의 하부에는 상부 전극부(110)와 대향하는 하부 전극부(130)가 위치해 있다. 하부 전극부(130)는 기판 승강기(260)와, 하부 전극(270)과, 정전척(280)으로 구성되어 있다.The lower electrode 130 is disposed below the reaction chamber 100 to face the upper electrode 110. The lower electrode unit 130 includes a substrate lift 260, a lower electrode 270, and an electrostatic chuck 280.

기판 승강기(260)는 절연체로 이루어져 있으며, 기판 승강기(260)의 하부면은 반응 챔버(100) 밑면에 설치되고 상부면에는 하부 전극(270) 및 정전척(280)이 장착되어 하부 전극(270)과 정전척(280)을 하부에서 지지하고 공정의 진행에 따라 상하로 이동시켜 주는 역할을 한다.The substrate lift 260 is made of an insulator, and the lower surface of the substrate lift 260 is installed at the bottom of the reaction chamber 100, and the lower electrode 270 and the electrostatic chuck 280 are mounted on the lower surface of the lower substrate 270. ) And the electrostatic chuck 280 from the bottom and serves to move up and down as the process proceeds.

정전척(280)은 원형 플레이트 형상으로 기판(120)의 형상과 대략 동일한 형상이나 특별히 그 형상이 한정되지는 않는다. 또한, 정전척(280)은 반응 챔버(100) 내로 이송되는 기판(120)이 안착되도록 하여 이를 보유하는 역할을 한다.The electrostatic chuck 280 has a circular plate shape, which is substantially the same as the shape of the substrate 120, but is not particularly limited in shape. In addition, the electrostatic chuck 280 serves to hold and hold the substrate 120 transferred into the reaction chamber 100.

또한, 정전척(280)에는 고압 직류 전원(290)이 접속되어 있어. 이에 의한 직류 전원(290)으로부터 클론력이 발생하여 기판(120)이 하부 전극부(130)에 정전 흡착된다.In addition, a high voltage direct current power source 290 is connected to the electrostatic chuck 280. As a result, a clone force is generated from the DC power supply 290, and the substrate 120 is electrostatically adsorbed to the lower electrode part 130.

하부 전극부(130)에는 하부 정합기(300)를 거쳐 하부 고주파 전원(310)이 접속되어 기판(120)을 플라즈마 처리하는 경우 하부 고주파 전원(310)에 의해 고주파 전력이 공급된다.When the lower high frequency power supply 310 is connected to the lower electrode unit 130 through the lower matching unit 300 to plasma-process the substrate 120, the high frequency power is supplied by the lower high frequency power supply 310.

하부 고주파 전원(310)으로부터 예컨데 2MHz의 고주파가 하부 전극부(130)에 인가되고, 이것에 의해 플라즈마 중의 이온이 하부 전극부(130)로 인입되어, 이온 어시스트에 의해 에칭의 이방성이 높아진다.A high frequency of 2 MHz, for example, is applied from the lower high frequency power supply 310 to the lower electrode portion 130, whereby ions in the plasma are introduced into the lower electrode portion 130, thereby increasing the anisotropy of etching by ion assist.

또한, 하부 전극부(130)에는 하부 전극부(130) 내부를 관통하는 가스 통로(320)가 형성되어 있고, 예컨데 He 가스 등이 공급된다. 이 He 가스에 의해 기판(120)의 온도가 제어된다.In addition, the lower electrode part 130 is provided with a gas passage 320 penetrating through the lower electrode part 130, for example, He gas or the like is supplied. The temperature of the substrate 120 is controlled by this He gas.

하부 전극(270)과 정전척(280)의 외주부에는 고리 형상의 포커스 링(330)이 더 구비된다. 포커스 링(330)은 반응 가스가 플라즈마 상태로 변환될 때, 이 플라즈마 상태의 반응 가스가 기판(120)에 집중되도록 하는 역할을 한다.The outer peripheral portion of the lower electrode 270 and the electrostatic chuck 280 is further provided with an annular focus ring 330. The focus ring 330 serves to concentrate the reaction gas in the plasma state when the reaction gas is converted into the plasma state.

라이너(150)는 반응 챔버(100) 내부에 상부 및 하부가 개방된 원통형의 형상으로 형성되어 있으며, 이 형상은 한정되지 않는다.The liner 150 is formed in a cylindrical shape in which the upper and lower portions are opened in the reaction chamber 100, and the shape is not limited.

라이너(150)의 상부 개구는 상부 전극부(110)가 라이너(150)의 내측에 삽입되는 크기로 형성됨이 바람직하고, 하부 개구는 하부 전극부가 내측에 삽입되도록 형성됨이 바람직하다.The upper opening of the liner 150 is preferably formed to have a size that the upper electrode portion 110 is inserted into the liner 150, and the lower opening is preferably formed so that the lower electrode portion is inserted into the inner portion of the liner 150.

도면에서는 상부 및 하부의 일부가 개방된 형태지만, 이는 플라즈마 생성 영역 부근의 반응 챔버(100) 내벽에 플라즈마가 증착되기 때문에, 반응 챔버(100)의 상부 및 하부는 어느 정도 개방되어도 영향을 주지 않는다.Although the upper part and the lower part are open in the figure, since the plasma is deposited on the inner wall of the reaction chamber 100 near the plasma generation region, the upper and lower parts of the reaction chamber 100 are not affected to some extent. .

또한, 기판(120)을 반입 및 반출하는 라이너(150) 측벽에 개구가 형성되어 있어, 챔버 도어(140)로부터 반입된 기판(120)이 통과될 수 있도록 한다.In addition, an opening is formed in a sidewall of the liner 150 for carrying in and taking out the substrate 120, so that the substrate 120 loaded from the chamber door 140 can pass therethrough.

상기 라이너(150) 측면에 형성된 개구에는 개폐 기구인 라이너 도어(152)가 더 구비되어 있다. 라이너 도어(152)는 라이너(150)와 기밀하게 접속한다. 이는 플라즈마가 A 영역까지 확산되는 것을 방지한다. 또한, 플라즈마에 의해 반응 챔버(100) 내벽에 증착이 일어나는 것을 방지하도록 한다.The opening formed at the side of the liner 150 is further provided with a liner door 152 that is an opening and closing mechanism. The liner door 152 is hermetically connected to the liner 150. This prevents the plasma from diffusing to the A region. In addition, the deposition is prevented from occurring on the inner wall of the reaction chamber 100 by the plasma.

도 3 및 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 라이너 및 라이너 도어의 구조를 나타낸 단면도 및 정면도이다. 도 5 및 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 변형예를 나타낸 정면도이다. 라이너와 라이너 도어는 실질적으로는 기밀하게 접촉되어 있지만 도면에서는 라이너 및 라이너 도어의 형상을 볼 수 있도록 기밀하지 않은 상태로 도시된다.3 and 4 are a cross-sectional view and a front view showing the structure of the liner and liner door according to a first embodiment of the present invention. 5 and 6 are front views showing a modification according to the first embodiment of the present invention. The liner and liner door are substantially hermetically contacted but are shown in the figure in a non-tight manner so that the shape of the liner and liner door can be seen.

도 3을 참조하면, 라이너(150)는 기판(120)이 반입 및 반출할 수 있도록 기판(120) 크기에 대응하도록 관통홀(156)이 형성되어 있고, 라이너 도어(152)는 관통홀(156)을 덮을 수 있도록 라이너(150)의 관통홀(156)의 면적보다 큰 사각 형상을 가진다. Referring to FIG. 3, the liner 150 has a through hole 156 formed to correspond to the size of the substrate 120 so that the substrate 120 can be carried in and out, and the liner door 152 has a through hole 156. ) Has a rectangular shape larger than the area of the through hole 156 of the liner 150.

라이너 도어(152)에는 라이너(150)와 접촉되는 내측에 도 4에 도시된 바와 같이, 접지를 위한 접촉 부재(159)가 형성되어 있다. 즉, 라이너 도어(152)의 가장 자리를 따라 연장 형성되어 있다.The liner door 152 is formed with a contact member 159 for grounding, as shown in FIG. 4, in contact with the liner 150. That is, it extends along the edge of the liner door 152.

라이너(150)에는 그와 대응되도록 상기 접촉 부재(159)를 수납 및 전기적으로 접촉을 할 수 있는 수납홈이 더 형성될 수 있다.The liner 150 may further include a receiving groove for accommodating and electrically contacting the contact member 159 to correspond thereto.

상기 접촉 부재(159)는 스테인레스 스틸이나 알루미늄 재질이며, 그 이상의 전기 전도율을 갖는 부재가 바람직하다. 상기 접촉 부재(159)의 형상은 원형, 삼각형 및 다양한 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.The contact member 159 is made of stainless steel or aluminum, preferably a member having a higher electrical conductivity. The contact member 159 may be formed in a circle, a triangle, and various shapes.

라이너 도어(152)의 외측에는 라이너 도어(152)를 이동 및 지지하기 위해 수직으로 절곡된 도어 지지대(153)가 라이너 도어(152) 일측에 연결되어 있다. 상기 도어 지지대(153)는 라이너 도어(152)와 연결된 수평 지지대(153a)와, 상기 수평 지지대(153a)의 하부로 90도로 절곡된 수직 지지대(153b)로 구성되어 있다. 이때, 수직 지지대(153b)는 수평 지지대(153a)의 상부로 90도로 절곡되어 구성할 수도 있다. Outside the liner door 152, a door support 153 bent vertically to move and support the liner door 152 is connected to one side of the liner door 152. The door support 153 is composed of a horizontal support 153a connected to the liner door 152 and a vertical support 153b bent at 90 degrees below the horizontal support 153a. At this time, the vertical support 153b may be configured to be bent 90 degrees to the top of the horizontal support (153a).

상기 도어 지지대(153)는 라이너 도어(152)를 상하 및 전후로 이동 가능한 구조로 형성된다. 즉, 도어 지지대(153)는 라이너(150)의 벽면을 따라 상하로 이동할 수 있으며, 이 경우 상하 이동수단(162) 예를 들면 벨로우즈 또는 실린더에 의해 도어 지지대(153)를 상하로 이동시킨다.The door support 153 is formed to move the liner door 152 up and down and back and forth. That is, the door support 153 may move up and down along the wall surface of the liner 150. In this case, the door support 153 moves up and down by the vertical movement means 162, for example, a bellows or a cylinder.

또한, 라이너(150)에서 멀어지거나 가까워지도록 즉 전후로 이동할 경우 수직 지지대(153b) 하부에 연결된 이송 부재(155)를 구비하여 라이너 도어(152)를 전후로 즉 수평 방향으로 이동시킨다.In addition, when moving away from or near the liner 150, that is, moving forward and backward, the liner door 152 is moved forward and backward, that is, in the horizontal direction by a transport member 155 connected to the lower portion of the vertical support 153b.

라이너 도어(152)에 형성된 접촉 부재(159)가 라이너(150)에 결합되는 과정을 살펴보면, 수직 지지대(153b)는 상하 이동수단(162)에 의해 라이너(150) 벽면을 따라 상승하기 시작하고, 라이너 도어(152)가 정해진 위치에 도달하면 상승을 멈춘다. 이후, 수직 지지대(153b) 하부에 설치된 이송 부재(155)에 의해 라이너 도어(152)는 라이너(150)와 가까워지도록 전진을 하고, 라이너 도어(152)의 접촉 부재(159)는 라이너(150)와 기밀하게 접촉한다. 이때, 라이너 도어(152)는 접촉 부재(159)를 제외하고 산화 피막 처리될 수 있다.Looking at the process in which the contact member 159 formed in the liner door 152 is coupled to the liner 150, the vertical support 153b starts to rise along the wall of the liner 150 by the vertical movement means 162. As soon as the liner door 152 reaches a fixed position, the ascent stops. Subsequently, the liner door 152 is advanced to be closer to the liner 150 by the transfer member 155 disposed below the vertical support 153b, and the contact member 159 of the liner door 152 is liner 150. Confidently contact with. In this case, the liner door 152 may be anodized except for the contact member 159.

본 발명에서는 라이너 도어(152)를 상하 및 전후 이동이 가능하게 구성함으로써 라이너(150)와 라이너 도어(152)와의 마찰을 방지할 수 있으며, 접촉 부재(159)를 더 형성하여 반응 챔버(100), 라이너(150), 라이너 도어(152)로 이어지는 안정적인 접지 경로가 형성되어 반응 챔버(100) 내부의 불균등한 전계 형성에 의한 아킹 현상을 방지할 수 있다.In the present invention, by configuring the liner door 152 to move up and down and back and forth to prevent friction between the liner 150 and the liner door 152, the contact member 159 is further formed to form the reaction chamber 100 A stable ground path leading to the liner 150 and the liner door 152 may be formed to prevent arcing due to an uneven electric field inside the reaction chamber 100.

상기 접촉 부재(159)는 폭을 넓게 형성할 수 있으며, 도 5에 도시된 바와 같이, 복수개의 접촉 부재(159)가 라이너 도어(152)의 가장 자리를 따라 소정 거리 이격되게 형성할 수도 있다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 복수개의 접촉 부재(159)를 라이너 도어(152)의 가장 자리를 따라 소정거리 이격되게 형성할 수도 있다.The contact member 159 may have a wide width, and as illustrated in FIG. 5, the plurality of contact members 159 may be formed to be spaced apart a predetermined distance along the edge of the liner door 152. In addition, as illustrated in FIG. 6, the plurality of contact members 159 may be formed to be spaced apart by a predetermined distance along the edge of the liner door 152.

이는 라이너(150)와 라이너 도어(152)의 접촉 면적을 넓혀 접지가 더욱 효과적으로 이루어질 수 있도록 한다.This widens the contact area between the liner 150 and the liner door 152 so that grounding can be made more effectively.

도 7 및 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 라이너 및 라이너 도어의 구조를 나타낸 단면도 및 정면도이다. 도 9 및 도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 변형예를 나타낸 정면도이다. 이때, 제 1 실시예와 중복되는 상세한 설명은 생략한다.7 and 8 are a cross-sectional view and a front view showing the structure of the liner and liner door according to a second embodiment of the present invention. 9 and 10 are front views showing a modification according to the second embodiment of the present invention. In this case, detailed description overlapping with the first embodiment will be omitted.

도 7 및 도 8을 참조하면, 라이너(150)에는 안착홈(156)이 형성되어 있고, 상기 안착홈(154) 내측에는 안착홈(154)의 크기보다 작은 관통홀(156)이 형성되어 있다.7 and 8, a seating groove 156 is formed in the liner 150, and a through hole 156 smaller than the size of the seating groove 154 is formed in the seating groove 154. .

상기 라이너(150)의 안착홈(154) 및 관통홀(156)은 내측으로 경사를 가지게 형성할 수 있으며, 안착홈(154) 및 관통홀(156)이 서로 다른 각도로 조합되어 경사를 형성할 수도 있다. 또한, 안착홈(154)을 이중으로 단차를 형성하여 라이너 도어(152)와 더욱 기밀하게 접촉할 수도 있다.The seating groove 154 and the through hole 156 of the liner 150 may be inclined inwardly, and the seating groove 154 and the through hole 156 may be combined at different angles to form a slope. It may be. In addition, the stepped groove 154 may be formed in a double step to contact the liner door 152 more hermetically.

라이너 도어(152)는 라이너(150)와 대응되는 형상으로 즉 안착부(164)와 내측에 돌출 형성된 돌출부(158)로 구성된다. 상기 안착부(164)는 라이너의 안착홈(154)과 접촉되며, 돌출부(158)는 라이너의 관통홀(156)과 기밀하게 접속된다. 또한, 라이너 도어(152)는 양극 산화 피막 처리가 되어 절연된다.The liner door 152 has a shape corresponding to the liner 150, that is, the seating portion 164 and the protrusion 158 protruding inward. The seating portion 164 is in contact with the seating recess 154 of the liner, and the protrusion 158 is hermetically connected to the through hole 156 of the liner. In addition, the liner door 152 is insulated by anodizing.

라이너 도어(152)의 안착부(164)에는 라이너(150)와 전기적 접촉을 위한 접촉 부재(159)가 형성되어 있다. 상기 접촉 부재(159)는 도 8에 도시된 바와 같이, 돌출부(158)의 외주면을 따라 하나의 접촉 부재(159)가 형성되어 있다.The seating portion 164 of the liner door 152 is formed with a contact member 159 for electrical contact with the liner 150. As illustrated in FIG. 8, the contact member 159 is formed with one contact member 159 along the outer circumferential surface of the protrusion 158.

상기 접촉 부재(159)에 의해 반응 챔버(100), 라이너(150), 라이너 도어(152)로 이어지는 접지 경로가 형성된다. 상기 접촉 부재(159)의 형상은 다양한 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.The contact member 159 forms a ground path leading to the reaction chamber 100, the liner 150, and the liner door 152. Of course, the contact member 159 may be formed in various shapes.

접촉 부재(159)는 도 9에 도시된 바와 같이 라이너 도어 돌출부(158)의 외주면을 둘러싸도록 형성될 수 있으며, 도 10에 도시된 바와 같이 라이너 도어 안착부(164)의 외주면을 따라 형성될 수도 있다.The contact member 159 may be formed to surround the outer circumferential surface of the liner door protrusion 158 as shown in FIG. 9, and may be formed along the outer circumferential surface of the liner door seat 164 as shown in FIG. 10. have.

이와 같이, 접촉 부재(159)를 다양한 위치에 형성함으로써 접지 면적을 더 넓힐 수 있는 효과가 있다.In this manner, the contact member 159 is formed at various positions, thereby increasing the ground area.

접촉 부재(159)는 안착부(164)의 내측 및 외주면과, 돌출부(158)의 외주면에 다양한 조합으로 형성될 수 있음은 물론이다.The contact member 159 may be formed in various combinations on the inner and outer circumferential surfaces of the seating portion 164 and the outer circumferential surface of the protrusion 158.

또한, 라이너 도어(152)를 이동시키기 위해 수직으로 절곡된 도어 지지대(152)가 라이너 도어(152)의 외측에 연결되어 있다. 이때, 도면에서는 수평 지지대(153a)와 하부로 90도 절곡된 수직 지지대(153b)로 구성되어 있지만, 수직 지지대(153b)는 상부로 90도 절곡된 수직 지지대로 구성할 수도 있다.In addition, a vertically bent door support 152 for moving the liner door 152 is connected to the outside of the liner door 152. In this case, although the horizontal support 153a and the vertical support 153b bent downward by 90 degrees, the vertical support 153b may be configured as a vertical support bent upward by 90 degrees.

상기 도어 지지대(153)는 상하 이동 수단(162)을 통해 상하 이동이 가능하며, 수직 지지대(153b)에 연결된 이송 부재(155)에 의해 라이너(150)와 가까워지거나 멀어지는 방향 즉 전후 이동을 가능하게 한다. 이때, 상하 이동 수단(162)으로는 벨로우즈 또는 실린더를 사용할 수도 있다.The door support 153 may be moved up and down through the vertical movement means 162, and may move in a direction closer to or away from the liner 150 by a transfer member 155 connected to the vertical support 153b. do. At this time, a bellows or a cylinder may be used as the vertical movement means 162.

또한, 이송 부재(155)에 의해 전후 이동 뿐만 아니라 상하 이동이 가능할 수 있도록 구성할 수 있으며 상하 이동 수단(162)을 전후 이동이 가능하도록 구성할 수 있음은 당연하다.In addition, the transfer member 155 may be configured not only to move forward and backward, but also to move up and down, and the up and down movement means 162 may be configured to move forward and backward.

상기와 같은 발명은 라이너 도어(152)에 돌출부(158)를 더 구비함으로써, 라이너(150)와 더욱 기밀하게 접촉하여 접촉 부재(159)를 안정적으로 고정할 수 있으며, 다양한 위치에 접촉 부재를 더 설치할 수 있다. 따라서, 접촉 부재(159)의 접촉 면적을 더 넓힐 수 있는 효과가 있다.The invention as described above further includes a protrusion 158 on the liner door 152, thereby making it possible to more tightly contact the liner 150 to stably fix the contact member 159, and to further contact the contact members at various positions. Can be installed. Therefore, there is an effect that the contact area of the contact member 159 can be further widened.

다음은 도 1을 참조하여 기판의 플라즈마 처리 방법에 대해 살펴본다. Next, a plasma processing method of a substrate will be described with reference to FIG. 1.

선행 공정을 완료한 기판(120)이 챔버 도어(140)로부터 반입되면, 상기 라이너 도어(152)는 상하 및 전후 이동에 의해 열리게 되고, 기판(120)은 반응 챔버(100) 내로 반입된다. When the substrate 120 having completed the previous process is carried in from the chamber door 140, the liner door 152 is opened by vertical movement up and down, and the substrate 120 is loaded into the reaction chamber 100.

기판(120)이 반응 챔버(100) 내로 반입되면, 라이너 도어(152)는 라이너 (150)와 기밀하게 접촉된다.Once the substrate 120 is loaded into the reaction chamber 100, the liner door 152 is in airtight contact with the liner 150.

기판(120)이 반응 챔버(100) 내에 위치한 정전척(280)에 안착되면, 직류 전원(290)으로부터 기판(120)을 정전 흡착시킨다.When the substrate 120 is seated on the electrostatic chuck 280 located in the reaction chamber 100, the substrate 120 is electrostatically adsorbed from the DC power supply 290.

이후, 상부 전극부(110)와 하부 전극부(130)에 고주파 전원(250, 310)으로부터 각각 소정 전압의 전력을 인가시키고, 기판 승강기(260)로부터 기판(120)이 안착된 하부 전극부(130)를 상부 전극부(110) 방향으로 상승시킨다.Subsequently, power of a predetermined voltage is applied to the upper electrode unit 110 and the lower electrode unit 130 from the high frequency power sources 250 and 310, respectively, and the lower electrode unit on which the substrate 120 is seated from the substrate lifter 260 is applied. 130 is raised in the direction of the upper electrode 110.

이때, 기판(120)과 상부 전극부(110)의 간격이 수십 mm가 되면, 기판 승강기(260)는 기판(120)의 상승을 중지시키고 가스 공급원(210)은 상부 전극부(110)로 반응 가스를 공급하기 시작한다.At this time, when the distance between the substrate 120 and the upper electrode portion 110 is several tens of mm, the substrate lift 260 stops the rise of the substrate 120 and the gas supply 210 reacts with the upper electrode portion 110. Start supplying gas.

상부 전극부(110)로 유입된 반응 가스는 상부 전극판(180)의 분사홀을 통해 분사한다.The reaction gas introduced into the upper electrode unit 110 is injected through the injection hole of the upper electrode plate 180.

계속해서, 반응 챔버(100) 내에 분사된 반응 가스는 상부 전극부(110)와 하부 전극부(130)에 인가되는 고주파 전력에 의해 플라즈마 상태로 변환되고, 이 플라즈마 상태로 변환된 반응 가스는 기판(120) 표면에 형성된 막과 반응하여 이 막을 선택적으로 건식 식각을 처리하는 등의 플라즈마 처리를 수행한다.Subsequently, the reaction gas injected into the reaction chamber 100 is converted into a plasma state by the high frequency power applied to the upper electrode unit 110 and the lower electrode unit 130, and the reaction gas converted into the plasma state is a substrate. Reaction with the film formed on the surface 120 performs a plasma treatment such as selectively etching the film.

이때, 플라즈마는 라이너(150) 내부에서 균일하게 발생되어 반응 챔버 내벽의 박막 증착 및 전계 집중에 의한 아킹 현상을 방지할 수 있다.In this case, the plasma may be uniformly generated in the liner 150 to prevent arcing due to thin film deposition and electric field concentration on the inner wall of the reaction chamber.

이후, 기판(120)에 형성된 막과 반응하지 않은 비반응 가스는 배기 펌프에 의해 배기구(160)로 배기되고, 플라즈마 처리가 종료되면 고압 직류 전원(290) 및 고주파 전원(250, 310)으로부터 전력 공급이 정지되고 기판(120)은 라이너 도어 (152)와 챔버 도어(140)를 통해 반응 챔버(100) 외부로 반출되어 공정을 마치게 된다.Subsequently, unreacted gas that does not react with the film formed on the substrate 120 is exhausted to the exhaust port 160 by an exhaust pump, and when the plasma processing is completed, electric power is supplied from the high-voltage DC power source 290 and the high frequency power sources 250 and 310. The supply is stopped and the substrate 120 is carried out of the reaction chamber 100 through the liner door 152 and the chamber door 140 to complete the process.

이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명은 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the drawings and embodiments, those skilled in the art that the present invention can be variously modified and changed within the scope without departing from the spirit of the invention described in the claims below. I can understand.

상술한 바와 같이, 본 발명은 개폐가 가능한 라이너 및 라이너 도어를 형성하였다. 그러므로, 라이너 도어에 의해 플라즈마 처리 영역을 제한하여 안정적인 공정을 진행할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention forms a liner and a liner door that can be opened and closed. Therefore, there is an effect that the stable process can be performed by limiting the plasma treatment region by the liner door.

또한, 본 발명은 라이너 도어의 전후 및 상하 이동이 가능하게 형성함으로써, 라이너와 라이너 도어의 마찰을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention is formed by enabling the front and rear and up and down movement of the liner door, there is an effect that can prevent the friction between the liner and the liner door.

또한, 본 발명은 안정적인 접지 경로를 형성함으로써 아크 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of preventing the generation of arc by forming a stable ground path.

또한, 본 발명은 라이너 도어에 의해 플라즈마를 처리 영역으로 감금하여, 2차 부산물에 의한 부작용을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention confines the plasma to the treatment region by the liner door, thereby preventing the side effects caused by secondary by-products.

Claims (7)

챔버와,Chamber, 상기 챔버 내의 기판 처리 영역을 둘러싸고 기판 로딩용 개구가 형성된 라이너와,A liner surrounding the substrate processing region in the chamber and having an opening for substrate loading; 상기 기판 로딩용 개구를 개폐하고 접지용 접촉 부재가 형성된 라이너 도어와,A liner door which opens and closes the opening for loading the substrate and has a contact member for grounding; 상기 라이너 도어의 일측에 연결되어 상기 라이너 도어를 상하 및 전후 방향으로 이동시키는 도어 지지대Door support connected to one side of the liner door to move the liner door in the vertical direction 를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.Plasma processing apparatus comprising a. 청구항 1에 있어서, 상기 접촉 부재는 라이너 도어의 가장 자리를 따라 연장 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The plasma processing apparatus of claim 1, wherein the contact member extends along an edge of the liner door. 청구항 1에 있어서, 상기 접촉 부재는 복수개가 라이너 도어의 가장 자리를 따라 소정 거리 이격되게 배열된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The plasma processing apparatus of claim 1, wherein a plurality of contact members are arranged to be spaced apart a predetermined distance along an edge of the liner door. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접촉 부재는 스테인리스 스틸 또는 그 이상의 전기 전도율을 가진 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The plasma processing apparatus of claim 1, wherein the contact member has electrical conductivity of stainless steel or higher. 청구항 1에 있어서, 상기 도어 지지대는 상기 라이너 도어를 상하 방향으로 이동시키는 상하 이동수단과, 상기 라이너 도어를 전후 방향으로 이동시키는 이송 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The plasma processing apparatus of claim 1, wherein the door support comprises a vertical movement means for moving the liner door in a vertical direction, and a transfer member for moving the liner door in a forward and backward direction. 청구항 1에 있어서, 상기 라이너 도어는 가장자리에 형성된 안착부와 내측에 돌출 형성된 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The plasma processing apparatus of claim 1, wherein the liner door has a seating portion formed at an edge thereof and a protrusion formed at an inner side thereof. 청구항 1 또는 청구항 6에 있어서, 상기 라이너 도어의 안착부에 대응하도록 상기 라이너에 안착홈이 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The plasma processing apparatus of claim 1, wherein a mounting groove is formed in the liner so as to correspond to a seating portion of the liner door.
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