KR100724571B1 - 인시투 클리닝 기능을 갖는 플라즈마 처리장치 및 그사용방법 - Google Patents

인시투 클리닝 기능을 갖는 플라즈마 처리장치 및 그사용방법 Download PDF

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Abstract

인시투 클리닝 기능을 갖는 플라즈마 처리장치 및 그 사용방법이 제공된다. 상기 플라즈마 처리장치는 외부 챔버, 상기 외부 챔버의 내부에 설치된 내부 챔버, 상기 내부 챔버로 공정 가스 또는 클리닝 가스를 공급하는 가스공급유닛, 상기 내부 챔버의 내부에 위치하는 전극, 상기 전극으로 전력을 인가하는 전극 플라즈마 전원, 상기 내부 챔버와 상기 외부 챔버를 연결하며 그 내부에 상기 내부 챔버와 전기적으로 연결되는 제1 커넥터가 개재된 제1 신축 부재 및, 상기 제1 커넥터에 연결되며 상기 제1 커넥터를 통하여 상기 내부 챔버로 전력을 인가하는 제1 챔버 플라즈마 전원을 포함한다.

Description

인시투 클리닝 기능을 갖는 플라즈마 처리장치 및 그 사용방법{Plasma processing apparatus having in-situ cleaning function and using method thereof}
도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치의 제1실시예를 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치의 제2실시예를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치의 제3실시예를 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치의 제4실시예를 도시한 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치의 사용방법의 일실시예를 도시한 순서도이다.
도 6은 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치의 사용방법의 다른실시예를 도시한 순서도이다.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
100, 200, 300, 400 : 플라즈마 처리장치
110 : 외부 챔버
130 : 내부 챔버
150 : 서셉터
170 : 전극
190 : 웨이퍼
본 발명은 반도체소자를 제조하기 위한 설비 및 그 사용방법에 관한 것으로, 특히, 인시투 클리닝 기능을 갖는 플라즈마 처리장치 및 그 사용방법에 관한 것이다.
반도체소자를 제조하는 공정에는 웨이퍼와 같은 기판 상에 박막을 형성하는 공정이 필수적으로 포함된다.
상기 기판 상에 박막을 형성하는 방법으로는 물리 기상 증착법(PVD;Physical Vapor Deposition)과 화학 기상 증착법(CVD;Chemical Vapor Deposition) 및, 원자층 증착법(ALD;Atomic Layer Deposition)이 널리 알려져 있다. 그러나, 상기 물리 기상 증착법은 기판 표면에 단차가 발생한 경우 표면을 원만하게 매립하는 단차피복성(Step coverage)이 불량한 단점이 있고, 상기 화학 기상 증착법은 박막형성온도가 높고, 두께를 수Å 단위로 정밀하게 제어하는데 한계가 있다. 따라서, 근래에는 원자층 증착법이 많이 사용되고 있다.
구체적으로, 상기 원자층 증착법은 박막 증착을 위한 원료 가스들을 챔버와 같은 반응기 내부로 동시에 공급하지 않고 일정 시간차를 두고 공급하되, 이러한 사이클을 계속적으로 반복함으로써 기판 상에 원하는 두께의 박막을 증착하는 방법이다. 이러한, 원자층 증착법은 단차피복성이 우수할 뿐만 아니라 그 증착되는 박막의 두께도 매우 미세하게 조절할 수 있어서 많이 사용되고 있다. 하지만, 이와 같은 원자층 증착법의 경우, 원하는 두께의 박막을 증착하기 위하여 이상과 같은 증착 사이클을 계속 반복해야 하기 때문에 그 공정시간이 매우 길다는 단점이 있다. 따라서, 최근에는 반응기 내부로 2차 원료 가스를 공급하기 전 반응기 내부에 플라즈마를 생성하여 박막의 증착속도를 개선한 플라즈마 유도 원자층 증착법(PEALD; Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition)이 시도되고 있다.
한편, 이상과 같은 박막 형성방법들로 공정을 계속 진행할 경우, 상기 반응기 내부에는 막들이 누적되어 일정두께의 누적막을 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 누적막들은 파티클 소스의 역할을 하여 상기 기판 상에 증착되는 박막에 악영향을 끼칠 수도 있다. 따라서, 종래 박막을 형성하는 설비의 경우, 일정시간동안 또는 일정횟수만큼 공정을 진행한 다음, 그 설비 내 반응기 등을 분해하여 웨트 클리닝(Wet cleaning) 방식으로 클리닝하고 있다. 하지만, 이와 같은 웨트 클리닝 방식의 경우, 실제 클리닝에 소요되는 시간을 외에도 설비의 분해와 조립 및 세팅 등으로 인해 많은 시간이 더 소요되는 단점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 인시투 클리닝 기능을 갖는 플라즈 마 처리장치를 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 인시투 클리닝 기능을 갖는 플라즈마 처리장치의 사용방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 제1 관점에 따르면, 외부 챔버, 상기 외부 챔버의 내부에 설치된 내부 챔버, 상기 내부 챔버로 공정 가스 또는 클리닝 가스를 공급하는 가스공급유닛, 상기 내부 챔버의 내부에 위치하는 전극, 상기 전극으로 전력을 인가하는 전극 플라즈마 전원, 상기 내부 챔버와 상기 외부 챔버를 연결하며 그 내부에 상기 내부 챔버와 전기적으로 연결되는 제1 커넥터가 개재된 제1 신축 부재 및, 상기 제1 커넥터에 연결되며 상기 제1 커넥터를 통하여 상기 내부 챔버로 전력을 인가하는 제1 챔버 플라즈마 전원을 포함하는 플라즈마 처리장치가 제공된다.
다른 실시예에 있어서, 상기 제1 챔버 플라즈마 전원은 상기 내부 챔버로 서로 다른 주파수의 전력을 인가하는 적어도 2개 이상의 플라즈마 전원들을 포함할 수 있다.
또다른 실시예에 있어서, 상기 내부 챔버는 기판이 안착되는 서셉터와, 상기 서셉터 상에 위치하여 공정이 수행되는 공간을 한정하는 덮개로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 제1 신축 부재는 상기 덮개와 상기 외부 챔버를 연결할 수 있고, 상기 제1 챔버 플라즈마 전원은 상기 제1 커넥터를 통하여 상기 덮개로 전력을 인가할 수 있다. 또, 상기 제1 신축 부재는 상기 서셉터와 상기 외부 챔버를 연결할 수 있고, 상기 제1 챔버 플라즈마 전원은 상기 제1 커넥터를 통하여 상기 서셉터로 전 력을 인가할 수 있다.
또다른 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 처리장치는 상기 덮개와 상기 외부 챔버를 연결하며 그 내부에 상기 덮개와 전기적으로 연결되는 제2 커넥터가 개재된 제2 신축 부재 및, 상기 제2 커넥터에 연결되며 상기 제2 커넥터를 통하여 상기 덮개로 전력을 인가하는 제2 챔버 플라즈마 전원을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제2 챔버 플라즈마 전원은 상기 덮개로 서로 다른 주파수의 전력을 인가하는 적어도 2개 이상의 플라즈마 전원들을 포함할 수있다.
또다른 실시예에 있어서, 상기 내부 챔버의 외면에는 비도전성 물질막이 코팅될 수 있다. 이때, 상기 비도전성 물질막은 세라믹일 수 있다.
본 발명의 제2 관점에 따르면, 외부 챔버, 상기 외부 챔버의 내부에 설치되며 기판이 안착되는 서셉터와 상기 서셉터 상에 위치하여 공정이 수행되는 공간을 한정하는 덮개로 이루어진 내부 챔버, 상기 내부 챔버로 공정가스 또는 클리닝가스를 공급하는 가스공급유닛, 상기 내부 챔버의 내부에 위치하는 전극, 상기 전극으로 전력을 인가하는 전극 플라즈마 전원, 상기 덮개와 상기 외부 챔버를 연결하며 그 내부에 상기 덮개와 전기적으로 연결되는 커넥터가 개재된 고정 부재 및, 상기 커넥터에 연결되며 상기 커넥터를 통하여 상기 덮개로 전력을 인가하는 챔버 플라즈마 전원을 포함하는 플라즈마 처리장치가 제공된다.
다른 실시예에 있어서, 상기 챔버 플라즈마 전원은 상기 덮개로 서로 다른 주파수의 전력을 인가하는 적어도 2개 이상의 플라즈마 전원들을 포함할 수 있다.
또다른 실시예에 있어서, 상기 내부 챔버의 외면에는 비도전성 물질막이 코 팅될 수 있다. 이때, 상기 비도전성 물질막은 세라믹일 수 있다.
본 발명의 제3 관점에 따르면, 외부 챔버의 내부에 설치된 내부 챔버로 공정 가스를 공급하여 그 내부에 안착된 기판에 박막형성 공정을 수행하고, 상기 내부 챔버로 클리닝 가스를 공급하고, 상기 내부 챔버의 내부에 위치하는 전극과 상기 내부 챔버로 각각 독립적인 전력을 인가하여 상기 클리닝 가스로부터 생성된 플라즈마를 사용하여 상기 내부 챔버를 클리닝하고, 상기 외부 챔버와 상기 내부 챔버의 사이로 아르곤 가스보다 낮은 방전율을 갖는 저방전 가스를 공급하는 것을 포함하는 플라즈마 처리장치의 사용방법이 제공된다.
다른 실시예에 있어서, 상기 사용방법은 상기 내부 챔버에 클리닝 가스를 공급하기 전에, 상기 박막형성 공정이 수행된 기판을 더미 웨이퍼로 교체하는 것을 더 포함할 수 있다.
또다른 실시예에 있어서, 상기 저방전 가스는 O2 가스, N2 가스 또는 이들의 혼합가스를 포함할 수 있다.
또다른 실시예에 있어서, 상기 사용방법은 상기 내부 챔버로 전력을 인가하기 전에, 상기 내부 챔버와 상기 외부 챔버의 사이에 신축 부재를 연결하고, 상기 신축 부재의 내부에 상기 내부 챔버와 전기적으로 연결되는 커넥터를 개재하는 것을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 내부 챔버로의 전력 공급은 상기 커넥터를 통하여 수행될 수 있다. 한편, 상기 사용방법은 상기 내부 챔버로 전력을 인가하기 전에, 상기 신축 부재의 내부압력을 진공 상태로 유지하는 것을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제4 관점에 따르면, 외부 챔버의 내부에 설치된 내부 챔버로 공정 가스를 공급하여 그 내부에 안착된 기판에 박막형성 공정을 수행하고, 상기 내부 챔버로 클리닝 가스를 공급하고, 상기 내부 챔버의 내부에 위치하는 전극과 상기 내부 챔버로 각각 독립적인 전력을 인가하여 상기 클리닝 가스로부터 생성된 플라즈마를 사용하여 상기 내부 챔버를 클리닝하고, 상기 외부 챔버와 상기 내부 챔버 사이의 압력을 상기 플라즈마 생성이 억제되는 일정 진공도로 유지하는 것을 포함하는 플라즈마 처리장치의 사용방법이 제공된다.
다른 실시예에 있어서, 상기 사용방법은 상기 내부 챔버에 클리닝 가스를 공급하기 전에, 상기 박막형성 공정이 수행된 기판을 더미 웨이퍼로 교체하는 것을 더 포함할 수 있다.
또다른 실시예에 있어서, 상기 일정 진공도는 10Torr 이상 또는 10mTorr 이하일 수 있다.
또다른 실시예에 있어서, 상기 사용방법은 상기 내부 챔버로 전력을 인가하기 전에, 상기 내부 챔버와 상기 외부 챔버의 사이에 신축 부재를 연결하고, 상기 신축 부재의 내부에 상기 내부 챔버와 전기적으로 연결되는 커넥터를 개재하는 것을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 내부 챔버로의 전력 공급은 상기 커넥터를 통하여 수행될 수 있다. 한편, 상기 사용방법은 상기 내부 챔버로 전력을 인가하기 전에, 상기 신축 부재의 내부압력을 진공 상태로 유지하는 것을 더 포함할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설 명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 본 실시예들에 있어서, 기판은 웨이퍼인 경우를 예로 들어 설명하나, 이외에 기판은 유리 기판 등과 같이 다른 종류일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치의 제1실시예를 도시한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 처리장치(100)는 공정이 진행되는 반응챔버(120)를 구비한다. 상기 반응챔버(120)는 화학 기상 증착법이나 원자층 증착법 또는 플라즈마 유도 원자층 증착법 등을 수행하여 기판 상에 박막을 형성하는 챔버일 수 있다. 이하에서는 상기 반응챔버(120)의 일 사용예로 플라즈마 유도 원자층 증착법을 설명하기로 한다. 한편, 상기 반응챔버(120)는 그 챔버(120) 내부에서 인시투 클리닝 기능을 수행할 수도 있다.
구체적으로, 상기 반응챔버(120)는 소정크기의 밀폐된 공간을 갖는 외부 챔버(110)와 상기 외부 챔버(110)의 내부에 설치되되 내부에 일정크기의 반응공간을 갖는 내부 챔버(130)를 구비한다. 이때, 상기 내부 챔버(130)는 상기 외부 챔버(110)의 내부면으로부터 소정간격 이격되게 설치된다. 결과적으로, 상기 내부 챔버(130)의 외부면과 상기 외부 챔버(110)의 내부면 사이에는 일정크기의 이격공간 (111)이 형성된다. 참조부호 179는 상기 내부 챔버(130)와 상기 외부 챔버(110)의 사이를 절연하는 절연부재이다.
한편, 상기 외부 챔버(110)는 금속과 같은 도전성 재질로 형성되고, 접지된다. 그리고, 상기 외부 챔버(110)의 일측에는 상기 외부 챔버(110)의 내부로 가스를 공급하기 위한 가스공급구(117)가 형성되고, 상기 가스공급구(117)에는 가스공급유닛(112)이 연결된다. 따라서, 상기 가스공급유닛(112)은 상기 가스공급유닛(112)과 상기 가스공급구(117) 사이를 연결하는 가스공급라인(113)을 통해 상기 외부 챔버(110)의 내부로 가스를 공급한다. 이때, 상기 가스공급유닛(112)이 상기 외부 챔버(110)의 내부로 가스를 공급하는 이유는 상기 외부 챔버(110)의 내부 압력을 공정진행에 적합한 일정압력으로 조정 또는 유지시키기 위함이다. 이에 따라, 상기 가스공급유닛(112)은 상기 플라즈마 처리장치(100)를 전반적으로 제어하는 중앙제어유닛(180)의 제어에 따라 상기 외부 챔버(110)의 내부로 가스를 계속 공급하거나 가스공급이 필요할 때만 선택적으로 가스를 공급할 수 있다.
그리고, 상기 가스공급유닛(112)은 상기 외부 챔버(110)의 내부로 아르곤(Ar) 가스보다 낮은 방전율을 갖는 저방전 가스를 공급할 수 있다. 예를 들면, 상기 가스공급유닛(112)은 상기 외부 챔버(110)의 내부로 O2 가스, N2 가스, Ar/O2 가스 및, Ar/N2 가스 등의 저방전 가스를 공급할 수 있다. 이 경우, 상기 외부 챔버(110)의 내부 즉, 상기 외부 챔버(110)와 상기 내부 챔버(130)의 사이에는 저방전 가스가 존재하기 때문에 상기 외부 챔버(110)와 상기 내부 챔버(130)에서의 플라즈 마 생성율은 상기 외부 챔버(110)와 상기 내부 챔버(130)의 사이에 Ar 가스가 존재할 때보다 현저히 줄어든다.
또한, 상기 외부 챔버(110)의 타측에는 상기 외부 챔버(110)의 내부 가스를 배기시키기 위한 가스배기구(118)가 형성되고, 상기 가스배기구(118)에는 가스배기유닛(115)이 연결된다. 따라서, 상기 가스배기유닛(115)은 상기 가스배기유닛(115)과 상기 가스배기구(118)를 연결하는 가스배기라인(116)을 통해 상기 외부 챔버(110)의 내부가스를 외부로 배기한다. 결과적으로, 상기 외부 챔버(110)의 내부 압력은 상기 가스공급유닛(112)과 상기 가스배기유닛(115)의 작동에 의해 조절된다.
상기 내부 챔버(130)는 웨이퍼(190)를 지지하는 서셉터(150)와 상기 서셉터(150) 상에 위치하여 공정이 진행되는 공간을 한정하는 덮개(140)로 이루어진다. 상기 서셉터(150)와 상기 덮개(140)는 서로 접촉하여 공정이 수행되는 공간을 제공한다. 이 경우, 상기 서셉터(150)와 상기 덮개(140) 사이는 상기 서셉터(150)와 상기 덮개(140)의 면 접촉에 의해 실링될 수 있다. 그리고, 상기 서셉터(150)와 상기 덮개(140)는 상기 웨이퍼(190)가 로딩 또는 언로딩될 때 서로 분리된다. 또한, 상기 내부 챔버(130)는 금속과 같은 도전성 재질로 형성될 수 있고, 상기 서셉터(150)와 상기 덮개(140)가 상호 접촉하고 있는 동안에는 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 또, 상기 서셉터(150)는 공정이 진행되는 동안 웨이퍼(190)를 가열할 수 있도록 히터(151)를 구비할 수 있다. 이 경우, 상기 웨이퍼(190)는 상기 히터(151)에 의해 공정에 필요한 온도까지 가열될 수 있다.
한편, 상기 서셉터(150)는 상기 서셉터(150)의 하부에 설치된 구동유닛(152) 에 의해 소정거리 상승 및 하강될 수 있다. 예를 들면, 웨이퍼(190)가 로딩될 때 상기 서셉터(150)는 소정거리 하강될 수 있고, 상기 웨이퍼(190)가 언로딩될 때에는 상기 서셉터(150)가 소정거리 상승될 수 있다. 상기 구동유닛(152)은 상기 서셉터(150)의 하부를 지지하는 다수의 승강핀(153)을 상승 및 하강시킴으로 상기 서셉터(150)를 상승 및 하강시킬 수 있다. 그리고, 상기 서셉터(150)의 중앙에는 상기 서셉터(150)를 관통하는 웨이퍼 지지대(161)가 위치할 수 있다. 상기 웨이퍼 지지대(161)는 상기 서셉터(150)와 같이 상승 및 하강되지 않고 상기 서셉터(150)의 중앙 위치에 고정될 수 있다. 따라서, 상기 서셉터(150)가 하강되는 동안 외부로부터 로딩된 웨이퍼(190)는 상기 웨이퍼 지지대(161)의 상면에 로딩될 수 있다. 그리고, 상기 서셉터(150)가 상승될 경우, 상기 웨이퍼 지지대(161)에 로딩된 웨이퍼(190)는 상기 서셉터(150)의 상면에 지지될 수 있다.
또한, 상기 내부 챔버(130)의 일측에는 상기 내부 챔버(130)로의 가스 유입을 위한 가스유입구(135)가 형성되고, 상기 가스유입구(135)에는 상기 내부 챔버(130)로 공정 가스 또는 클리닝 가스를 공급하는 가스공급유닛(139)이 연결된다. 구체적으로, 상기 가스공급유닛(139)은 공정가스 공급유닛(131)과, 클리닝가스 공급유닛(132)으로 구성된다. 상기 공정가스 공급유닛(131)은 상기 공정가스 공급유닛(131)과 상기 가스유입구(135)를 연결하는 가스공급라인(133)을 통해 상기 내부 챔버(130)의 내부로 공정 가스를 공급한다. 상기 공정 가스는 예컨대 웨이퍼(190)에 박막을 증착하기 위해 제공되는 소스 가스(서로 다른 종류의 반응 가스로 예컨대 금속 소스를 포함하는 제1 반응 가스와 상기 금속 소스에 산소 또는 질소를 제 공하는 O2, N2, H2O, NH3와 같은 제2 반응 가스)와 퍼지 가스를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 클리닝가스 공급유닛(132)은 상기 클리닝가스 공급유닛(132)과 상기 가스유입구(135)를 연결하는 가스공급라인(134)을 통해 상기 내부 챔버(130)의 내부로 클리닝 가스를 공급한다. 상기 클리닝 가스는 BClx, SiClx, SF6, NF3, Cl2, SiBr4, C4F6, C4F8, CF5, 및 CHF3로 구성되는 그룹 중에서 선택된 어느 하나이거나 둘 이상의 조합으로 구성될 수 있다. 또, 상기 내부 챔버(130)의 타측에는 상기 내부 챔버(130) 내부의 가스 배출을 위한 가스배출구(137)가 형성되고, 상기 가스배출구(137)에는 상기 내부 챔버(130) 내부의 가스를 배출하는 가스배기유닛(136)이 연결된다. 따라서, 상기 가스배기유닛(136)은 상기 가스배기유닛(136)과 상기 가스배출구(137)를 연결하는 가스배기라인(138)을 통해 상기 내부 챔버(130) 내부의 가스를 외부로 배기한다.
한편, 상기 내부 챔버(130)의 내부에는 전극(170)이 설치된다. 상기 전극(170)은 금속과 같은 도전성 재질로 형성될 수 있고, 상기 내부 챔버(130)의 길이방향을 따라 배치되도록 장방형으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 전극(170)은 상기 내부 챔버(130)의 내부로 공급된 공정 가스 또는 클리닝 가스가 상기 내부 챔버(130)의 내부면을 따라 이동할 수 있도록 상기 내부 챔버(130)의 중앙에 배치될 수 있고, 상기 내부 챔버(130)로부터 절연되도록 배치될 수 있다. 참조부호 176은 상기 전극(170)을 상기 내부 챔버(130)로부터 절연하기 위한 절연부재이다.
또한, 상기 전극(170)에는 상기 전극(170)으로 전력을 인가하기 위한 전극 플라즈마 전원(171)이 연결된다. 상기 전극 플라즈마 전원(171)은 상기 전극 플라즈마 전원(171)과 상기 전극(170) 사이를 연결하는 전력공급라인(175)을 통해 상기 전극(170)으로 고주파 전력을 인가한다. 그리고, 상기 전력공급라인(175) 상에는 상기 전극(170)으로 인가되는 고주파 전력이 최적의 상태로 인가될 수 있도록 정합기(173)가 더 설치될 수 있다. 이 경우, 상기 전극 플라즈마 전원(171)에서 발생되는 고주파 전력은 상기 정합기(173)의 작용에 의해 손실되지 않고 최적의 상태로 상기 전극(170)에 인가될 수 있다. 참조부호 177과 178은 상기 챔버들(110,130)로부터 상기 전력공급라인(175)을 절연시키기 위한 절연부재들이다.
한편, 상기 내부 챔버(130) 중 상기 서셉터(150)에는 상기 내부 챔버(130)로 전력을 인가하기 위한 챔버 플라즈마 전원(154)이 연결된다. 상기 챔버 플라즈마 전원(154)은 상기 챔버 플라즈마 전원(154)과 상기 서셉터(150) 사이를 연결하는 전력공급라인(160)을 통해 상기 내부 챔버(130)로 고주파 전력 등의 전력을 인가한다.
구체적으로, 상기 서셉터(150)의 하부에는 상기 서셉터(150)의 하부면과 상기 외부 챔버(110)를 연결하되 소정거리 신축 가능한 신축 부재(158)가 설치된다. 상기 신축 부재(158)는 상기 서셉터(150)가 상승 및 하강될 때 상기 서셉터(150)의 위치에 따라 수축 및 팽창된다. 상기 신축 부재(158)는 관 형상일 수 있다. 그리고, 상기 신축 부재(158)의 내부에는 상기 서셉터(150)와 전기적으로 연결되는 커넥터(159)가 개재된다. 따라서, 상기 챔버 플라즈마 전원(154)은 상기 커넥터(159)를 통하여 상기 내부 챔버(130)로 전력을 인가한다. 또한, 상기 챔버 플라즈마 전 원(154)은 서로 다른 주파수의 전력을 인가하는 적어도 2개 이상의 플라즈마 전원들(155,156)을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 플라즈마 전원들(155,156)은 상기 플라즈마 처리장치(100)를 전반적으로 제어하는 중앙제어유닛(180)의 제어에 따라 교차로 또는 순차적으로 상기 내부 챔버(130)에 전력을 인가할 수 있다. 또, 상기 전력공급라인(160) 상에는 상기 내부 챔버(130)로 인가되는 전력이 최적의 상태로 인가될 수 있도록 정합기(157)가 더 설치될 수 있다. 이 경우, 상기 챔버 플라즈마 전원(154)에서 발생되는 전력은 상기 정합기(157)의 작용에 의해 손실되지 않고 최적의 상태로 상기 내부 챔버(130)에 인가될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 다른 실시예들로도 구현될 수 있다. 이때, 도 2 내지 도 4에 도시된 다른 실시예들의 플라즈마 처리장치는 도 1에 도시된 제1실시예의 플라즈마 처리장치와 많은 부분이 유사하다. 따라서, 본 발명에 따른 다른 실시예들의 설명은 제1실시예와 다른 점을 주로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치의 제2실시예를 도시한 개략도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 제2실시예의 플라즈마 처리장치(200)는 내부 챔버(130)를 구비하되, 상기 내부 챔버(130)의 외면에는 비도전성 물질막(280)이 코팅된다. 상기 비도전성 물질막(280)은 예컨대 세라믹일 수 있다. 이 경우, 상 기 내부 챔버(130)와 외부 챔버(110)의 사이에는 매우 약한 전계가 형성되기 때문에 상기 내부 챔버(130)와 상기 외부 챔버(110)의 사이에는 플라즈마 방전이 잘 이루어지지 않게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치의 제3실시예를 도시한 개략도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 제3실시예의 플라즈마 처리장치(300)는 서셉터(150)와 덮개(140)로 이루어진 내부 챔버(130)를 구비하되, 상기 내부 챔버(130) 중 상기 덮개(140)에는 상기 내부 챔버(130)로 전력을 인가하기 위한 챔버 플라즈마 전원(354)이 연결된다. 따라서, 상기 챔버 플라즈마 전원(354)은 상기 챔버 플라즈마 전원(354)과 상기 덮개(140) 사이를 연결하는 전력공급라인(360)을 통해 상기 내부 챔버(130)로 고주파 전력 등의 전력을 인가한다.
구체적으로, 상기 덮개(140)의 상부에는 상기 덮개(140)의 상부면과 상기 외부 챔버(110)를 연결하는 고정 부재(358)가 설치된다. 상기 고정 부재(358)는 관 형상으로 형성될 수 있고, 소정거리 신축 가능한 부재로 형성될 수도 있다. 그리고, 상기 고정 부재(358)의 내부에는 상기 덮개(140)와 전기적으로 연결되는 커넥터(359)가 개재된다. 따라서, 상기 챔버 플라즈마 전원(354)은 상기 커넥터(359)를 통하여 상기 내부 챔버(130)로 전력을 인가한다. 또한, 상기 챔버 플라즈마 전원(354)은 서로 다른 주파수의 전력을 인가하는 적어도 2개 이상의 플라즈마 전원들(355,356)을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 플라즈마 전원들(355,356)은 중앙제어 유닛(180)에 연결되되, 상기 중앙제어유닛(180)의 제어에 따라 교차로 또는 순차적으로 상기 내부 챔버(130)에 전력을 인가할 수 있다. 또, 상기 전력공급라인(360) 상에는 상기 내부 챔버(130)로 인가되는 전력이 최적의 상태로 인가될 수 있도록 정합기(미도시)가 더 설치될 수 있다. 이 경우, 상기 챔버 플라즈마 전원(354)에서 발생되는 전력은 상기 정합기의 작용에 의해 손실되지 않고 최적의 상태로 상기 내부 챔버(130)에 인가될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치의 제4실시예를 도시한 개략도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 제4실시예의 플라즈마 처리장치(400)는 서셉터(150)에 연결된 챔버 플라즈마 전원(154)과, 덮개(140)에 연결된 챔버 플라즈마 전원(354)을 구비한다. 이때, 상기 챔버 플라즈마 전원들(154,354)은 각각 서로 다른 주파수의 전력을 인가하는 적어도 2개 이상의 플라즈마 전원들(155,156,355,356)을 포함할 수 있다. 이 경우, 다수인 상기 플라즈마 전원들(155,156,355,356)은 모두 중앙제어유닛(180)에 연결되되, 상기 중앙제어유닛(180)의 제어에 따라 교차로 또는 순차적으로 상기 내부 챔버(130)에 전력을 인가할 수 있다.
이하, 이상과 같은 구성을 갖는 플라즈마 처리장치의 사용방법들을 설명한다. 이때, 상기 플라즈마 처리장치를 이용한 박막형성 공정은 일예로 플라즈마 유 도 원자층 증착법을 설명한다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 여기에 한정되지 않는다.
도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치의 사용방법의 일실시예를 도시한 순서도이다.
먼저, 웨이퍼(190)가 로딩되면(S10), 내부 챔버(130)의 서셉터(150)는 구동유닛(152)에 의해 소정거리 하강되며, 덮개(140)로부터 분리된다. 그리고, 상기 웨이퍼(190)는 웨이퍼 이송암(미도시) 등에 의해 외부 챔버(110)의 게이트(미도시)를 통해 웨이퍼 지지대(161)로 이송된다. 계속해서, 상기 웨이퍼 지지대(161)로 웨이퍼(190)가 이송되면, 상기 서셉터(150)는 상승되고 상기 웨이퍼(190)는 상기 서셉터(150)에 안착된다. 이때, 상기 서셉터(150)와 상기 덮개(140)는 서로 접촉하면서 실링되어 그들 내부에 밀폐된 공간 즉, 공정이 수행되는 공간을 한정한다.
다음, 상기 서셉터(150)와 상기 덮개(140) 사이가 실링되어 공정 수행공간이 한정되면, 플라즈마 원자층 증착 공정이 수행된다(S20). 상기 원자층 증착 공정은 화합물 반도체, 실리콘 산화막, 금속 산화막, 금속 질화막 등 다양한 재료의 증착에 사용될 수 있다. 또한 반응물질들로 금속 및 비금속을 번갈아가며 사용할 수 있다. 상기 원자층 증착 공정에 따르면, 금속과의 완전한 반응이 가능하여, 우수한 금속 산화막 또는 금속 질화막이 형성될 수 있다. 일실시예로, 상기 원자층 증착 공정(S20)에 의해 HfO2, Al2O3, ZrO3 등과 같은 고유전율의 유전막이 형성될 수 있다. 상기 유전막은 가스유입구(135)를 통해 금속 소스를 포함하는 제1 반응 가스와 질소 및 산소를 포함하는 제2 반응 가스를 교번적으로 공급하여 형성될 수 있다. 상기 제1 반응 가스 및 상기 제2 반응 가스를 교번적으로 공급하는 사이에는 퍼지 가스가 공급된다. 상기 퍼지 가스는 원자층 증착 공정이 진행되는 동안 계속 공급될 수 있다. 상기 퍼지 가스는 Ar, N2, He 등의 가스일 수 있다. 한편, 상기 내부 챔버(130)의 내부로 상기 제1 반응가스, 상기 제2 반응 가스 및, 상기 퍼지 가스를 포함하는 공정 가스가 공급되면, 중앙제어유닛(180)은 전극 플라즈마 전원(171)을 선택한다. 이에, 선택된 상기 전극 플라즈마 전원(171)은 전력공급라인(175)을 통해 상기 내부 챔버(130) 내부의 전극(170)으로 고주파 전력 등의 전력을 인가한다. 따라서, 상기 내부 챔버(130) 내부에는 상기 전극(170)에 인가된 고주파 전력에 의해 공정 가스로부터 플라즈마가 생성되며, 상기 플라즈마 내 반응 가스의 이온들은 상기 웨이퍼(190)의 표면에 증착되어 박막을 형성한다.
이후, 상기 원자층 증착 공정이 완료되면, 상기 웨이퍼(190)는 상기 내부 챔버(130)로부터 언로딩된다(S30). 상기 웨이퍼(190)의 언로딩 방법은 상기 웨이퍼(190)의 로딩 방법과 동일할 수 있다.
다음, 박막이 형성된 웨이퍼가 언로딩되면(S30), 새로운 웨이퍼가 로딩되어(S10) 원자층 증착 공정이 진행된다(S20). 이와 같이 웨이퍼 로딩(S10)→원자층 증착 공정(S20)→웨이퍼 언로딩(S30)이 반복 진행된다.
한편 상기 원자층 증착 공정이 진행될 때, 웨이퍼(190)의 표면뿐만 아니라 상기 내부 챔버(130)의 내부면에도 증착물이 형성될 수 있다. 상기 증착물은 파티클 소스로 작용되어 웨이퍼(190)에 악영향을 끼칠 수 있다. 상기 원자층 증착 공정이 반복됨에 따라 상기 증착물은 누적되기 때문에 일정 횟수의 원자층 증착 공정이 진행되면 상기 내부 챔버(130)를 클리닝해야 한다. 상기 원자층 증착 공정의 횟수(n)는 형성되는 원자층의 종류 및 두께 등을 고려하여 결정될 수 있다. 일실시예로, n회째 원자층 증착 공정이 수행된 것으로 확인되면(S40), 더미 웨이퍼가 상기 내부 챔버(130)에 로딩될 수 있다(S50). 이와 같은 이유는 상기 원자층 증착 공정이 진행될 때 웨이퍼(190)가 안착된 상기 서셉터(150)의 표면에는 증착물이 형성되지 않으므로 후술될 클리닝 공정시 웨이퍼(190)에 의해 증착물이 형성되지 않은 상기 서셉터(150)의 표면은 상기 더미 웨이퍼에 보호될 수 있기 때문이다.
계속해서, 상기 더미 웨이퍼의 로딩이 완료되면(S50), 인시투 클리닝 공정이 진행된다.
먼저, 내부 챔버(130)의 내부로 클리닝가스 공급유닛(132)이 제공하는 클리닝 가스가 가스유입구(135)를 통해 공급된다(S60). 상기 클리닝 가스는 BClx, SiClx, SF6, NF3, Cl2, SiBr4, C4F6, C4F8, CF5, 및 CHF3로 구성되는 그룹 중에서 선택된 어느 하나이거나 둘 이상의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 상기 내부 챔버(130)와 상기 내부 챔버(130)의 외부에 위치한 외부 챔버(110)의 사이에는 아르곤 가스보다 낮은 방전율을 갖는 저방전 가스가 가스공급구(117)를 통해 공급된다(S70). 상기 저방전 가스는 O2 가스, N2 가스, Ar/O2 가스 및, Ar/N2 가스를 포함하는 가스일 수 있다. 이때, 상기 저방전 가스의 공급(S70)은 상기 클리닝 가스의 공급(S60)과 동시에 수행될 수도 있고, 상기 클리닝 가스의 공급(S60) 전에 수행될 수도 있다. 한편, 상기 내부 챔버(130)와 상기 외부 챔버(110)의 사이에는 이상과 같은 저방전 가스들이 공급되기 때문에, 상기 내부 챔버(130)를 클리닝하기 위하여 상기 내부 챔버(130)와 상기 전극(170)에 고주파 전력을 인가시킬 경우에도 상기 내부 챔버(130)와 상기 외부 챔버(110)의 사이에는 좀처럼 방전이 일어나지 않게 된다. 결과적으로, 상기 고주파 전력의 인가에 따른 플라즈마의 생성은 상기 내부 챔버(130)의 내부에만 발생되기 때문에 상기 고주파 전력의 로스(Loss)는 전혀 발생되지 않게 된다.
다음, 상기 중앙제어유닛(180)은 전극 플라즈마 전원(171)과 챔버 플라즈마 전원(154,354)을 선택한다. 이에, 선택된 상기 전극 플라즈마 전원(171)과 상기 챔버 플라즈마 전원(154,1354)은 각각 전력공급라인(175,160,360)을 통해 상기 내부 챔버(130) 내부의 전극(170)과 상기 내부 챔버(130)로 고주파 전력 등의 전력을 인가한다. 여기서, 상기 원자층 증착 공정(S120)이 진행될 때 고주파 전력이 인가된 상기 전극(170)보다 접지된 상기 내부 챔버(130)의 내부 벽면에 증착물이 더 두껍게 형성되므로, 본 클리닝 공정이 진행될 때 상기 전극(170)보다 상기 내부 챔버(130)으로 더 높은 고주파 전력을 인가하는 것이 바람직하다. 이때, 인가되는 고주파 전력의 크기는 원자층 증착 공정의 회수(n)와 형성되는 원자층의 특성(종류 및 두께 등) 등을 고려하여 결정될 수 있다. 여기서, 상기 챔버 플라즈마 전원(154,354)으로는 상기 서셉터(150)에 연결된 챔버 플라즈마 전원(154)이 선택될 수 도 있고, 상기 덮개(140)에 연결된 챔버 플라즈마 전원(354)이 선택될 수도 있다. 하지만, 상기 덮개(140)와 상기 서셉터(150) 모두 금속과 같은 도전성 재질로 형성되므로, 어떠한 경우에도 상기 고주파 전력은 상기 내부 챔버(130)의 전체에 전달될 수 있다. 한편, 상기 전극(170) 및 상기 내부 챔버(130)에 각각 독립적으로 고주파 전력 등의 전력이 인가되면, 상기 내부 챔버(130)의 내부에는 인가된 고주파 전력에 의해 클리닝 가스의 플라즈마가 생성된다. 그리고, 상기 내부 챔버(130)의 내부 벽면에 형성된 증착물들은 상기 클리닝 가스의 플라즈마에 의해 식각되어 클리닝 가스와 함께 가스배출구(137))를 통해 배출된다. 따라서, 상기 내부 챔버(130)의 내부는 모두 클리닝 된다(S90).
한편, 이와 같은 클리닝 공정 중에서, 상기 중앙제어유닛(180)은 상기 챔버 플라즈마 전원(154,354)을 선택하되, 각각 서로 다른 주파수의 전력을 인가하도록 상기 챔버 플라즈마 전원(154,354)에 구비된 다수개의 플라즈마 전원들(155,156,355,356)을 교차로 또는 순차적으로 선택할 수 있다. 이 경우, 상기 내부 챔버(130)에는 서로 다른 주파수의 전력들이 규칙적 또는 불규칙적으로 교번되면서 인가될 수 있다. 따라서, 상기 내부 챔버(130)에 생성된 클리닝 가스의 플라즈마 특성은 이 교번되면서 인가되는 전력에 의해 다양한 형태로 변화될 수 있으며, 이는 상기 내부 챔버(130)의 클리닝 효과를 극대화할 수 있다.
또한, 본 발명 플라즈마 처리장치의 사용방법에 따르면, 상기 내부 챔버(130)로 전력을 인가하여 상기 내부 챔버(130)를 클리닝하기(S90) 전에 상기 내부 챔버(130)와 상기 외부 챔버(110)의 사이를 연결하는 신축 부재(158)의 내부 압력 을 플라즈마 소스가스들이 전혀 존재하지 않는 상태 즉, 진공 상태로 유지할 수 있다. 이 경우, 상기 내부 챔버(130)와 상기 전극(170)에 고주파 전력 등의 전력이 인가될 경우에도 상기 신축 부재(158)의 내부에는 플라즈마가 전혀 발생되지 않게 된다. 따라서, 상기 신축 부재(158) 내부의 커넥터(159)는 플라즈마 등으로부터 보호될 수 있게 된다.
한편, 도 6에는 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치의 사용방법의 다른실시예가 도시되어 있다. 이하에서는 도 5에 도시된 일실시예의 사용방법과 도 6에 도시된 다른 실시예의 사용방법에 대한 차이점을 주로 설명하기로 한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치의 사용방법의 다른 실시예에 따르면, 상기 플라즈마를 사용하여 상기 내부 챔버(130)를 클리닝하기(S90) 전에 상기 외부 챔버(110)와 상기 내부 챔버(130) 사이의 압력을 플라즈마 생성이 억제되는 일정 진공도로 유지하는 단계(S80)가 더 포함된다. 이때, 일실시예에서의 저방전 가스의 공급(S70)은 상기 일정 진공도를 유지하기 위해 생략될 수도 있다. 그리고, 상기 일정 진공도는 10Torr 이상 760Torr 미만 또는 OTorr 초과 10mTorr 이하일 수 있다. 이 경우, 상기 내부 챔버(130)와 상기 외부 챔버(110) 사이의 압력은 플라즈마 생성이 억제되는 일정 진공도 즉, 10Torr 이상 760Torr 미만 또는 OTorr 초과 10mTorr 이하일 수 있기 때문에 상기 내부 챔버(130)를 클리닝하기 위하여 상기 내부 챔버(130)와 상기 전극(170)에 고주파 전력을 인가시킬 경우에도 상기 내부 챔버(130)와 상기 외부 챔버(110)의 사이에는 좀처럼 방전이 일어나지 않게 된다. 결과적으로, 상기 고주파 전력의 인가에 따른 플라즈마의 생성은 상기 내부 챔버(130)의 내부에만 발생되기 때문에 상기 고주파 전력의 로스는 전혀 발생되지 않게 된다. 한편, 상기 외부 챔버(110)와 상기 내부 챔버(130) 사이의 압력을 플라즈마 생성이 억제되는 일정 진공도로 유지하는 단계(S80)는 상기 클리닝 가스의 공급(S60)과 동시에 수행될 수도 있고, 상기 클리닝 가스의 공급(S60) 전에 수행될 수도 있다.
이상, 본 발명은 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구의 범위와 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치는 내부 챔버로의 전력 인가를 상기 내부 챔버와 외부 챔버를 연결하는 신축 부재와 상기 신축 부재의 내부에 개재되는 커넥터 등을 이용하기 때문에, 공정 진행을 위하여 상기 내부 챔버가 움직일 경우에도 상기 전력의 인가는 원활히 진행될 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치는 상기 내부 챔버에 전력을 인가하는 챔버 플라즈마 전원이 서로 다른 주파수의 전력을 인가하는 적어도 2개 이상의 플라즈마 전원들을 포함하고 있기 때문에, 상기 내부 챔버에는 다양한 주파수를 갖는 전력이 교대로 또는 순차적으로 인가될 수 있으며, 이는 상기 내부 챔버에 생성되는 플라즈마에 영향을 끼쳐서 결과적으로, 상기 내부 챔버의 클리닝 효과를 극대화하게 된다.
또, 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치의 사용방법에 따르면, 상기 내부 챔버에 플라즈마를 생성시켜 클리닝을 수행하기 전에, 상기 외부 챔버와 상기 내부 챔버의 사이로 저방전 가스를 공급하거나 상기 외부 챔버와 상기 내부 챔버의 사이를 플라즈마 생성이 억제되는 일정 진공도로 유지하기 때문에, 상기 내부 챔버에 플라즈마를 생성시킬 경우에도 상기 외부 챔버와 상기 내부 챔버의 사이에는 플라즈마가 생성되지 않게 된다. 따라서, 상기 내부 챔버로의 고주파 전력의 인가에 따른 플라즈마의 생성은 상기 내부 챔버의 내부에만 발생되기 때문에 상기 고주파 전력의 로스는 전혀 발생되지 않게 된다. 그러므로, 본 발명 플라즈마 처리장치의 사용방법에 따르면, 상기 내부 챔버 내의 클리닝 정도를 일정하게 유지할 수 있게 된다.

Claims (25)

  1. 외부 챔버;
    상기 외부 챔버의 내부에 설치된 내부 챔버;
    상기 내부 챔버로 공정가스 또는 클리닝가스를 공급하는 가스공급유닛;
    상기 내부 챔버의 내부에 위치하는 전극;
    상기 전극으로 전력을 인가하는 전극 플라즈마 전원;
    상기 내부 챔버와 상기 외부 챔버를 연결하며, 그 내부에 상기 내부 챔버와 전기적으로 연결되는 제1 커넥터가 개재된 제1 신축 부재; 및,
    상기 제1 커넥터에 연결되며, 상기 제1 커넥터를 통하여 상기 내부 챔버로 전력을 인가하는 제1 챔버 플라즈마 전원을 포함하는 플라즈마 처리장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 챔버 플라즈마 전원은 상기 내부 챔버로 서로 다른 주파수의 전력을 인가하는 적어도 2개 이상의 플라즈마 전원들을 포함한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 내부 챔버는 기판이 안착되는 서셉터와, 상기 서셉터 상에 위치하여 공정이 수행되는 공간을 한정하는 덮개로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1 신축 부재는 상기 덮개와 상기 외부 챔버를 연결하며,
    상기 제1 챔버 플라즈마 전원은 상기 제1 커넥터를 통하여 상기 덮개로 전력을 인가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제1 신축 부재는 상기 서셉터와 상기 외부 챔버를 연결하며,
    상기 제1 챔버 플라즈마 전원은 상기 제1 커넥터를 통하여 상기 서셉터로 전력을 인가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 덮개와 상기 외부 챔버를 연결하며, 그 내부에 상기 덮개와 전기적으로 연결되는 제2 커넥터가 개재된 제2 신축 부재; 및,
    상기 제2 커넥터에 연결되며, 상기 제2 커넥터를 통하여 상기 덮개로 전력을 인가하는 제2 챔버 플라즈마 전원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제2 챔버 플라즈마 전원은 상기 덮개로 서로 다른 주파수의 전력을 인가하는 적어도 2개 이상의 플라즈마 전원들을 포함한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 내부 챔버의 외면에는 비도전성 물질막이 코팅된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 비도전성 물질막은 세라믹인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치
  10. 외부 챔버;
    상기 외부 챔버의 내부에 설치되며, 기판이 안착되는 서셉터와 상기 서셉터 상에 위치하여 공정이 수행되는 공간을 한정하는 덮개로 이루어진 내부 챔버;
    상기 내부 챔버로 공정가스 또는 클리닝가스를 공급하는 가스공급유닛;
    상기 내부 챔버의 내부에 위치하는 전극;
    상기 전극으로 전력을 인가하는 전극 플라즈마 전원;
    상기 덮개와 상기 외부 챔버를 연결하며, 그 내부에 상기 덮개와 전기적으로 연결되는 커넥터가 개재된 고정 부재; 및,
    상기 커넥터에 연결되며, 상기 커넥터를 통하여 상기 덮개로 전력을 인가하 는 챔버 플라즈마 전원을 포함하는 플라즈마 처리장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 챔버 플라즈마 전원은 상기 덮개로 서로 다른 주파수의 전력을 인가하는 적어도 2개 이상의 플라즈마 전원들을 포함한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 내부 챔버의 외면에는 비도전성 물질막이 코팅된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 비도전성 물질막은 세라믹인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  14. 외부 챔버의 내부에 설치된 내부 챔버로 공정 가스를 공급하여 그 내부에 안착된 기판에 박막형성 공정을 수행하고;
    상기 내부 챔버로 클리닝 가스를 공급하고;
    상기 내부 챔버의 내부에 위치하는 전극과 상기 내부 챔버로 각각 독립적인 전력을 인가하여 상기 클리닝 가스로부터 생성된 플라즈마를 사용하여 상기 내부 챔버를 클리닝하고;
    상기 외부 챔버와 상기 내부 챔버의 사이로 아르곤 가스보다 낮은 방전율을 갖는 저방전 가스를 공급하는 것을 포함하는 플라즈마 처리장치의 사용방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 내부 챔버에 클리닝 가스를 공급하기 전에,
    상기 박막형성 공정이 수행된 기판을 더미 웨이퍼로 교체하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 사용방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 저방전 가스는 O2 가스, N2 가스 또는 이들의 혼합가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 사용방법.
  17. 제 14항에 있어서,
    상기 내부 챔버로 전력을 인가하기 전에,
    상기 내부 챔버와 상기 외부 챔버의 사이에 신축 부재를 연결하고,
    상기 신축 부재의 내부에 상기 내부 챔버와 전기적으로 연결되는 커넥터를 개재하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 사용방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 내부 챔버로의 전력 공급은 상기 커넥터를 통하여 수행되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 사용방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 내부 챔버로 전력을 인가하기 전에,
    상기 신축 부재의 내부압력을 진공 상태로 유지하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 사용방법.
  20. 외부 챔버의 내부에 설치된 내부 챔버로 공정 가스를 공급하여 그 내부에 안착된 기판에 박막형성 공정을 수행하고;
    상기 내부 챔버로 클리닝 가스를 공급하고;
    상기 내부 챔버의 내부에 위치하는 전극과 상기 내부 챔버로 각각 독립적인 전력을 인가하여 상기 클리닝 가스로부터 생성된 플라즈마를 사용하여 상기 내부 챔버를 클리닝하고;
    상기 외부 챔버와 상기 내부 챔버 사이의 압력을 상기 플라즈마 생성이 억제되는 일정 진공도로 유지하는 것을 포함하는 플라즈마 처리장치의 사용방법.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 내부 챔버에 클리닝 가스를 공급하기 전에,
    상기 박막형성 공정이 수행된 기판을 더미 웨이퍼로 교체하는 것을 더 포함 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 사용방법.
  22. 제 20항에 있어서,
    상기 일정 진공도는 10Torr 이상 760Torr 미만 또는 OTorr 초과 10mTorr 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 사용방법.
  23. 제 20항에 있어서,
    상기 내부 챔버로 전력을 인가하기 전에,
    상기 내부 챔버와 상기 외부 챔버의 사이에 신축 부재를 연결하고,
    상기 신축 부재의 내부에 상기 내부 챔버와 전기적으로 연결되는 커넥터를 개재하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 사용방법.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 내부 챔버로의 전력 공급은 상기 커넥터를 통하여 수행되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 사용방법.
  25. 제 24항에 있어서,
    상기 내부 챔버로 전력을 인가하기 전에,
    상기 신축 부재의 내부압력을 진공 상태로 유지하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 사용방법.
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