KR100753869B1 - Compound plasma reactor - Google Patents

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KR100753869B1 KR1020060045509A KR20060045509A KR100753869B1 KR 100753869 B1 KR100753869 B1 KR 100753869B1 KR 1020060045509 A KR1020060045509 A KR 1020060045509A KR 20060045509 A KR20060045509 A KR 20060045509A KR 100753869 B1 KR100753869 B1 KR 100753869B1
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    • H01J37/3244Gas supply means

Abstract

A complex plasma reactor is provided to adjust easily production of plasma and plasma ion energy in a vacuum chamber through capacitive and inductive coupling. A vacuum chamber(100) has a substrate supporter, on which a substrate(112) is put on the substrate supporter. A dielectric window(130) is installed on an upper portion of the vacuum chamber, and is provided at its center with an opening. A gas shower head(140) is installed in the opening of the dielectric window. A RF antenna(151) is installed on an upper portion of the dielectric window around the gas shower head. The gas shower head and the substrate supporter are capacitively coupled to a plasma in the vacuum chamber, while the RF antenna is inductively coupled to the plasma.

Description

복합형 플라즈마 반응기{COMPOUND PLASMA REACTOR}Compound Plasma Reactor {COMPOUND PLASMA REACTOR}

본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.In order to more fully understand the drawings used in the detailed description of the invention, a brief description of each drawing is provided.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복합형 플라즈마 반응기의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a hybrid plasma reactor according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 플라즈마 반응기의 상부에 설치된 무선 주파수 안테나와 가스 샤워 헤드의 조립 구조를 보여주는 도면이다.FIG. 2 is a view illustrating an assembly structure of a radio frequency antenna and a gas shower head installed on the plasma reactor of FIG. 1.

도 3은 무선 주파수 안테나와 샤워 헤드의 전기적 연결 구조를 보여주는 도면이다.3 is a diagram illustrating an electrical connection structure between a radio frequency antenna and a shower head.

도 4a내지 도 4d는 무선 주파수 안테나와 샤워 헤드의 전기적 연결 구조를 변형한 다양한 예들을 보여주는 도면이다.4A to 4D illustrate various examples of modifications of an electrical connection structure between a radio frequency antenna and a shower head.

도 5는 전원 분할에 의한 이중 전원 공급 구조를 채용한 예를 보여주는 도면이다. 5 is a diagram illustrating an example in which a dual power supply structure by power division is adopted.

도 6은 두 개의 전원 공급원에 의한 이중 전원 구조를 채용한 예를 보여주는 도면이다.6 is a diagram illustrating an example in which a dual power supply structure using two power supply sources is adopted.

도 7a 및 도 7b는 무선 주파수 안테나와 접지 사이에 구성되는 전력 조절부를 예시한 도면이다.7A and 7B are diagrams illustrating a power control unit configured between a radio frequency antenna and ground.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 단면도이다.8 is a cross-sectional view of a plasma reactor according to a second embodiment of the present invention.

도 9는 도 10의 플라즈마 반응기의 상부에 설치된 무선 주파수 안테나와 가스 샤워 헤드의 배치 구조를 보여주는 도면이다.FIG. 9 is a view illustrating an arrangement structure of a radio frequency antenna and a gas shower head installed on the plasma reactor of FIG. 10.

도 10은 진공 챔버의 외부 측벽 부분에도 실린더형 무선 주파수 안테나를 설치한 예를 도시한 도면이다.FIG. 10 is a diagram illustrating an example in which a cylindrical radio frequency antenna is installed in the outer sidewall portion of the vacuum chamber.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

100: 진공 챔버 110; 하부 몸체100: vacuum chamber 110; Lower body

111: 기판 지지대 112: 피처리 기판111: substrate support 112: substrate to be processed

113: 진공 펌프 120: 상부 커버113: vacuum pump 120: top cover

121: 가스 입구 123: 상부 공간121: gas inlet 123: upper space

130: 유전체 윈도우 132: 유전체 벽130: dielectric window 132: dielectric wall

140: 가스 샤워 헤드 151: 무선 주파수 안테나 140: gas shower head 151: radio frequency antenna

본 발명은 무선 주파수(radio frequency) 플라즈마 반응기(plasma reactor)에 관한 것으로, 구체적으로는 무선 주파수에 의한 유도 및 용량 결합된 플라즈마(inductively and capacitively coupled plasma)를 발생하기 위한 복합형 플라즈마 발생 구조를 갖는 복합형 플라즈마 반응기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radio frequency plasma reactor, and in particular, having a complex plasma generating structure for generating inductively and capacitively coupled plasma by radio frequency. The present invention relates to a combined plasma reactor.

플라즈마는 같은 수의 음이온(positive ions)과 전자(electrons)를 포함하는 고도로 이온화된 가스이다. 플라즈마 방전은 이온, 자유 라디컬, 원자, 분자를 포 함하는 활성 가스를 발생하기 위한 가스 여기에 사용되고 있다. 활성 가스는 다양한 분야에서 널리 사용되고 있으며 대표적으로 반도체 제조 공정 예들 들어, 식각(etching), 증착(deposition), 세정(cleaning), 에싱(ashing) 등에 다양하게 사용된다.Plasma is a highly ionized gas containing the same number of positive ions and electrons. Plasma discharges are used for gas excitation to generate active gases containing ions, free radicals, atoms, and molecules. The active gas is widely used in various fields and is typically used in a variety of semiconductor manufacturing processes such as etching, deposition, cleaning, ashing, and the like.

플라즈마를 발생하기 위한 플라즈마 소스는 여러 가지가 있는데 무선 주파수(radio frequency)를 사용한 용량 결합 플라즈마(capacitive coupled plasma)와 유도 결합 플라즈마(inductive coupled plasma)가 그 대표적인 예이다.There are a number of plasma sources for generating plasma, and the representative examples are capacitive coupled plasma and inductive coupled plasma using radio frequency.

용량 결합 플라즈마 소스는 정확한 용량 결합 조절과 이온 조절 능력이 높아서 타 플라즈마 소스에 비하여 공정 생산력이 높다는 장점을 갖는다. 반면, 무선 주파수 전원의 에너지가 거의 배타적으로 용량 결합을 통하여 플라즈마에 연결되기 때문에 플라즈마 이온 밀도는 용량 결합된 무선 주파수 전력의 증가 또는 감소에 의해서만 증가 또는 감소될 수 있다. 그러나 무선 주파수 전력의 증가는 이온 충격 에너지를 증가시킨다. 결과적으로 이온 충격에 의한 손상을 방지하기 위해서는 무선 주파수 전력의 한계성을 갖게 된다.Capacitively coupled plasma sources have the advantage of high process productivity compared to other plasma sources due to their high capacity for precise capacitive coupling and ion control. On the other hand, since the energy of the radio frequency power supply is almost exclusively connected to the plasma through capacitive coupling, the plasma ion density can only be increased or decreased by increasing or decreasing the capacitively coupled radio frequency power. However, increasing radio frequency power increases ion bombardment energy. As a result, in order to prevent damage due to ion bombardment, radio frequency power is limited.

한편, 유도 결합 플라즈마 소스는 무선 주파수 전원의 증가에 따라 이온 밀도를 쉽게 증가시킬 수 있으며 이에 따른 이온 충격은 상대적으로 낮아서 고밀도 플라즈마를 얻기에 적합한 것으로 알려져 있다. 그럼으로 유도 결합 플라즈마 소스는 고밀도의 플라즈마를 얻기 위하여 일반적으로 사용되고 있다. 유도 결합 플라즈마 소스는 대표적으로 무선 주파수 안테나(RF antenna)를 이용하는 방식과 변압기를 이용한 방식(변압기 결합 플라즈마(transformer coupled plasma)라고도 함) 으로 기술 개발이 이루어지고 있다. 여기에 전자석이나 영구 자석을 추가하거나, 용량 결합 전극을 추가하여 플라즈마의 특성을 향상 시키고 재현성과 제어 능력을 높이기 위하여 기술 개발이 이루어지고 있다.On the other hand, the inductively coupled plasma source can easily increase the ion density with the increase of the radio frequency power source, the ion bombardment is relatively low, it is known to be suitable for obtaining a high density plasma. Therefore, inductively coupled plasma sources are commonly used to obtain high density plasma. Inductively coupled plasma sources are typically developed using a radio frequency antenna (RF antenna) and a transformer (also called transformer coupled plasma). The development of technology to improve the characteristics of plasma, and to increase the reproducibility and control ability by adding an electromagnet or a permanent magnet or adding a capacitive coupling electrode.

무선 주파수 안테나는 나선형 타입 안테나(spiral type antenna) 또는 실린더 타입의 안테나(cylinder type antenna)가 일반적으로 사용된다. 무선 주파수 안테나는 플라즈마 반응기(plasma reactor)의 외부에 배치되며, 석영과 같은 유전체 위도우(dielectric window)를 통하여 플라즈마 반응기의 내부로 유도 기전력을 전달한다. 무선 주파수 안테나를 이용한 유도 결합 플라즈마는 고밀도의 플라즈마를 비교적 손쉽게 얻을 수 있으나, 안테나의 구조적 특징에 따라서 플라즈마 균일도가 영향을 받는다. 그럼으로 무선 주파수 안테나의 구조를 개선하여 균일한 고밀도의 플라즈마를 얻기 위해 노력하고 있다.As the radio frequency antenna, a spiral type antenna or a cylinder type antenna is generally used. The radio frequency antenna is disposed outside the plasma reactor and transmits induced electromotive force into the plasma reactor through a dielectric window such as quartz. Inductively coupled plasma using a radio frequency antenna can obtain a high density plasma relatively easily, but the plasma uniformity is affected by the structural characteristics of the antenna. Therefore, efforts have been made to improve the structure of the radio frequency antenna to obtain a uniform high density plasma.

그러나 대면적의 플라즈마를 얻기 위하여 안테나의 구조를 넓게 하거나 안테나에 공급되는 전력을 높이는 것은 한계성을 갖는다. 예를 들어, 정상파 효과(standing wave effect)에 의해 방사선상으로 비균일한 플라즈마가 발생되는 것으로 알려져 있다. 또한, 안테나에 높은 전력이 인가되는 경우 무선 주파수 안테나의 용량성 결합(capacitive coupling)이 증가하게 됨으로 유전체 윈도우를 두껍게 해야 하며, 이로 인하여 무선 주파수 안테나와 플라즈마 사이의 거리가 증가함으로 전력 전달 효율이 낮아지는 문제점이 발생된다.However, in order to obtain a large plasma, it is limited to widen the structure of the antenna or increase the power supplied to the antenna. For example, it is known that a non-uniform plasma is generated in the radiographic state by a standing wave effect. In addition, when high power is applied to the antenna, the capacitive coupling of the radio frequency antenna increases, so that the dielectric window must be thickened, thereby increasing the distance between the radio frequency antenna and the plasma, thereby lowering power transmission efficiency. Losing problems occur.

최근 반도체 제조 산업에서는 반도체 소자의 초미세화, 반도체 회로를 제조하기 위한 실리콘 웨이퍼 기판의 대형화, 액정 디스플레이를 제조하기 위한 유리 기판의 대형화 그리고 새로운 처리 대상 물질 등장 등과 같은 여러 요인으로 인하여 더욱 향상된 플라즈마 처리 기술이 요구되고 있다. 특히, 대면적의 피처리물에 대한 우수한 처리 능력을 갖는 향상된 플라즈마 소스 및 플라즈마 처리 기술이 요구되고 있다.In the recent semiconductor manufacturing industry, plasma processing technology has been further improved due to various factors such as ultra-miniaturization of semiconductor devices, the enlargement of silicon wafer substrates for manufacturing semiconductor circuits, the enlargement of glass substrates for manufacturing liquid crystal displays, and the emergence of new target materials. This is required. In particular, there is a need for improved plasma sources and plasma processing techniques that have good processing capabilities for large area workpieces.

따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 유도 결합 플라즈마 및 용량 결합 플라즈마의 장점을 모두 채용하여 플라즈마 이온 에너지에 대한 제어 능력이 높고 보다 균일한 대면적의 고밀도 플라즈마를 발생할 수 있는 복합 플라즈마 반응기를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned problems, the object of the present invention is to adopt both the advantages of the inductively coupled plasma and capacitively coupled plasma has a high controllability to plasma ion energy and can generate a more uniform high-density plasma It is to provide a composite plasma reactor.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 복합형 플라즈마 소스에 관한 것이다. 본 발명의 복합형 플라즈마 반응기는: 피처리 기판이 놓이는 기판 지지대를 갖는 진공 챔버; 진공 챔버의 상부에 설치되며 중심부에 개구부를 갖는 유전체 윈도우; 유전체 윈도우의 개구부에 설치된 가스 샤워 헤드; 및 유전체 윈도우 상부에서 가스 샤워 헤드의 주변으로 설치되는 무선 주파수 안테나를 포함하고, 가스 샤워 헤드와 기판 지지대는 진공 챔버 내부의 플라즈마에 용량적으로 결합되고, 무선 주파수 안테나는 진공 챔버의 내부의 플라즈마에 유도적으로 결합된다.One aspect of the present invention for achieving the above technical problem relates to a complex plasma source. The hybrid plasma reactor of the present invention comprises: a vacuum chamber having a substrate support on which a substrate to be processed is placed; A dielectric window installed at an upper portion of the vacuum chamber and having an opening at a central portion thereof; A gas shower head installed in the opening of the dielectric window; And a radio frequency antenna installed above the gas shower head above the dielectric window, wherein the gas shower head and the substrate support are capacitively coupled to the plasma inside the vacuum chamber, and the radio frequency antenna is connected to the plasma inside the vacuum chamber. Inductively coupled.

이 실시예에 있어서, 무선 주파수 안테나와 유전체 윈도우 사이에 설치되는 패러데이 실드(faraday shield)를 포함한다.In this embodiment, a Faraday shield is provided between the radio frequency antenna and the dielectric window.

이 실시예에 있어서, 무선 주파수 안테나에 연결되어 무선 주파수를 공급하는 제1 전원 공급원; 및 기판 지지대로 무선 주파수를 공급하는 제2 전원 공급원을 포함한다.In this embodiment, a first power supply connected to a radio frequency antenna for supplying a radio frequency; And a second power source for supplying radio frequencies to the substrate support.

이 실시예에 있어서, 제2 전원 공급원의 주파수와 다른 주파수의 무선 주파수를 기판 지지대로 공급하는 제3 전원 공급원을 포함한다.In this embodiment, a third power supply source for supplying a radio frequency of a frequency different from that of the second power supply source to the substrate support is included.

이 실시예에 있어서, 무선 주파수를 공급하는 제1 전원 공급원; 및 제1 전원 공급원으로부터 제공되는 무선 주파수 전력을 분할하여 무선 주파수 안테나와 기판 지지대로 분할 공급하는 전원 분할부를 포함한다.In this embodiment, a first power supply for supplying a radio frequency; And a power divider that divides the radio frequency power provided from the first power supply and divides and supplies the radio frequency power to the radio frequency antenna and the substrate support.

이 실시예에 있어서, 기판 지지대로 제1 전원 공급원의 무선 주파수와 다른 주파수의 무선 주파수를 공급하는 제2 전원 공급원을 포함한다.In this embodiment, the substrate support includes a second power supply for supplying a radio frequency of a frequency different from the radio frequency of the first power supply.

이 실시예에 있어서, 무선 주파수 안테나와 접지 사이에 또는 가스 샤워 헤드와 접지 사이 중 적어도 하나에 연결되는 전력 조절부를 포함한다.In this embodiment, a power regulator is connected between the radio frequency antenna and ground or at least one of the gas shower head and ground.

이 실시예에 있어서, 무선 주파수 안테나와 가스 샤워 헤드는 제1 전원 공급원과 접지 사이에 직렬로 연결되되, 무선 주파수 안테나의 일단이 접지로 연결되거나 또는 가스 샤워 헤드가 접지로 연결되는 것 중 어느 한 가지로 연결된다.In this embodiment, the radio frequency antenna and the gas shower head are connected in series between a first power source and ground, wherein either end of the radio frequency antenna is connected to ground or the gas shower head is connected to ground. Connected with branches.

이 실시예에 있어서, 무선 주파수 안테나와 접지 사이에 또는 가스 샤워 헤드와 접지 사이 중 적어도 하나에 연결되는 전력 조절부를 포함한다.In this embodiment, a power regulator is connected between the radio frequency antenna and ground or at least one of the gas shower head and ground.

이 실시예에 있어서, 무선 주파수 안테나는 두 개 이상의 분리된 구조를 갖고, 두 개 이상의 분리된 무선 주파수 안테나와 가스 샤워 헤드는 제1 전원 공급원과 접지 사이에 직렬로 연결되되, 어느 두 개의 분리된 무선 주파수 안테나의 사이 에 가스 샤워 헤드가 연결된다.In this embodiment, the radio frequency antenna has two or more separate structures, and the two or more separate radio frequency antennas and the gas shower head are connected in series between the first power source and the ground, and any two separate A gas shower head is connected between the radio frequency antennas.

이 실시예에 있어서, 무선 주파수 안테나와 접지 사이에 또는 가스 샤워 헤드와 접지 사이 중 적어도 하나에 연결되는 전력 조절부를 포함한다.In this embodiment, a power regulator is connected between the radio frequency antenna and ground or at least one of the gas shower head and ground.

이 실시예에 있어서, 유전체 윈도우와 무선 주파수 안테나는 진공 챔버의 내측에 설치되며, 진공 챔버의 상부를 덮는 상부 커버를 포함한다.In this embodiment, the dielectric window and the radio frequency antenna are installed inside the vacuum chamber and include a top cover covering the top of the vacuum chamber.

이 실시예에 이어서, 유전체 윈도우는 진공 챔버의 상부 커버로 기능하고, 유전체 윈도우의 상부에서 무선 주파수 안테나를 전체적으로 덮는 커버 부재를 포함한다.Following this embodiment, the dielectric window serves as the top cover of the vacuum chamber and includes a cover member that entirely covers the radio frequency antenna on top of the dielectric window.

이 실시예에 이어서, 진공 챔버의 내벽을 따라서 설치되는 유전체 벽을 포함한다.Following this embodiment, a dielectric wall is installed along the inner wall of the vacuum chamber.

이 실시예에 있어서, 샤워 헤드는 진공 챔버의 내부 영역에 접하며 다수의 가스 분사 홀이 형성된 실리콘 평판을 포함한다.In this embodiment, the shower head comprises a silicon plate that abuts the interior region of the vacuum chamber and is formed with a plurality of gas injection holes.

본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다. 각 도면을 이해함에 있어서, 동일한 부재는 가능한 한 동일한 참조부호로 도시하고자 함에 유의하여야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.The embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape of the elements in the drawings and the like are exaggerated to emphasize a clearer description. In understanding the drawings, it should be noted that like parts are intended to be represented by the same reference numerals as much as possible. And detailed description of known functions and configurations that are determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention is omitted.

(실시예)(Example)

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명의 복합형 플라즈마 반응기를 상세히 설명한다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings illustrating a preferred embodiment of the present invention, it will be described in detail the hybrid plasma reactor of the present invention. In addition, in the drawings, the same reference numerals are denoted together for components that perform the same function.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복합형 플라즈마 반응기의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a hybrid plasma reactor according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하여, 복합형 플라즈마 반응기는 하부 몸체(110)와 상부 커버(120)로 구성되는 진공 챔버(100)를 구비한다. 진공 챔버(100)의 내부에는 피처리 기판(112)이 놓이는 기판 지지대(111)가 구비된다. 하부 몸체(110)에는 가스 배기를 위한 가스 출구(113)가 구비되며, 가스 출구(113)는 진공 펌프(115)에 연결된다. 피처리 기판(112)은 예를 들어, 반도체 장치를 제조하기 위한 실리콘 웨이퍼 기판 또는 액정 디스플레이나 플라즈마 디스플레이 등의 제조를 위한 유리 기판이다.Referring to FIG. 1, the hybrid plasma reactor includes a vacuum chamber 100 including a lower body 110 and an upper cover 120. The substrate support 111 on which the substrate to be processed 112 is placed is provided in the vacuum chamber 100. The lower body 110 is provided with a gas outlet 113 for gas exhaust, the gas outlet 113 is connected to the vacuum pump 115. The substrate 112 to be processed is, for example, a silicon wafer substrate for producing a semiconductor device or a glass substrate for producing a liquid crystal display or a plasma display.

하부 몸체(110)는 알루미늄, 스테인리스, 구리와 같은 금속 물질로 재작된다. 또는 코팅된 금속 예를 들어, 양극 처리된 알루미늄이나 니켈 도금된 알루미늄으로 재작될 수 있다. 또는 내화 금속(refractory metal)로 재작될 수 있다. 또 다른 대안으로 하부 몸체(110)를 전체적으로 석영, 세라믹과 같은 전기적 절연 물질로 재작하는 것도 가능하며, 의도된 플라즈마 프로세스가 수행되기에 적합한 다른 물질로도 재작될 수 있다. 상부 커버(120)와 하부 몸체(110)는 동일한 물질 또는 서로 다른 물질로 재작될 수 있다.The lower body 110 is made of a metallic material such as aluminum, stainless steel, or copper. Or coated metal, for example anodized aluminum or nickel plated aluminum. Or refractory metal. Alternatively, it is possible to rewrite the lower body 110 entirely with an electrically insulating material such as quartz, ceramic, or other materials suitable for the intended plasma process to be performed. The upper cover 120 and the lower body 110 may be made of the same material or different materials.

진공 챔버(100)의 내측 상부에는 중심부가 개구된 유전체 윈도우(130)가 설치된다. 유전체 윈도우(130)의 개구부에는 가스 샤워 헤드(140)가 설치된다. 가스 샤워 헤드(140)는 적어도 하나의 가스 분배판(145)을 포함하며 전도성 물질로 재작된다. 가스 샤워 헤드(140)는 진공 챔버(100)의 내부 영역에 접하는 부분이 다수의 가스 분사 홀이 형성된 실리콘 평판(146)이 설치될 수 있다. 상부 커버(120)의 중심에는 가스 샤워 헤드(140)로 연결되는 가스 입구(121)가 설치된다. 상부 커버(120)와 유전체 윈도우(130)의 사이의 상부 공간(123)에는 무선 주파수 안테나(151)가 설치된다.The inner side of the vacuum chamber 100 is provided with a dielectric window 130 having a central opening. The gas shower head 140 is installed in the opening of the dielectric window 130. The gas shower head 140 includes at least one gas distribution plate 145 and is made of a conductive material. The gas shower head 140 may be provided with a silicon flat plate 146 having a plurality of gas injection holes formed at portions in contact with the inner region of the vacuum chamber 100. The gas inlet 121 connected to the gas shower head 140 is installed at the center of the upper cover 120. The radio frequency antenna 151 is installed in the upper space 123 between the upper cover 120 and the dielectric window 130.

진공 챔버(100)의 내벽을 따라서 유전체 벽(132)이 선택적으로 설치될 수 있다. 유전체 벽(132)과 유전체 윈도우(130)는 일체로 형성된 구조를 갖는 것이 바람직하다. 그러나 각기 별도로 분리된 구조로 구성할 수 있다. 유전체 벽(132)은 전체적으로 기판 지지대(111) 보다 약간 낮은 부분까지 설치되어 공정 진행 과정에서 하부 몸체(110)가 손상되거나 오염되는 것을 방지한다. 유전체 윈도우(130)와 유전체 벽(132)은 예들 들어, 석영이나 세라믹과 같은 절연 물질로 구성된다.A dielectric wall 132 may optionally be installed along the inner wall of the vacuum chamber 100. Dielectric wall 132 and dielectric window 130 preferably have an integral structure. However, they can be configured as separate structures. The dielectric wall 132 is installed to a portion slightly lower than the substrate support 111 as a whole to prevent the lower body 110 from being damaged or contaminated during the process. Dielectric window 130 and dielectric wall 132 are comprised of an insulating material, such as, for example, quartz or ceramic.

유전체 윈도우(130)는 상부 커버(120)와 하부 몸체(110) 사이에 걸쳐지는 구조를 가질 수 있는데, 이때 각각의 접합면에는 진공 절연을 위해 각기 오링(114, 122)이 설치된다. 그리고 유전체 윈도우(130)와 샤워 헤드(140)의 접합면과 샤워 헤드(140)와 상부 커버(120)의 접합면에도 각기 진공 절연을 위한 오링(125, 124)이 설치된다.The dielectric window 130 may have a structure spanning between the upper cover 120 and the lower body 110, and each bonding surface is provided with O-rings 114 and 122, respectively, for vacuum insulation. In addition, O-rings 125 and 124 for vacuum insulation are installed on the joint surface of the dielectric window 130 and the shower head 140 and the joint surface of the shower head 140 and the upper cover 120, respectively.

도 2는 도 1의 플라즈마 반응기의 상부에 설치된 무선 주파수 안테나와 가스 샤워 헤드의 조립 구조를 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하여, 무선 주파수 안테나(151)는 가스 샤워 헤드(140)를 중심으로 하여 평판 나선형 구조로 설치된다. 유전체 윈도(130)와 무선 주파수 안테나(151) 사이에는 페러데이 실드(142)가 설치된다. 페러데이 실드(142)는 선택적인 구성으로 설치되거나 또는 설치되지 않을 수도 있다. 페러데이 실드(142)는 가스 샤워 헤드(140)와 전기적인 연결을 갖도록 하거나 또는 갖지 않도록 할 수 있다.FIG. 2 is a view illustrating an assembly structure of a radio frequency antenna and a gas shower head installed on the plasma reactor of FIG. 1. Referring to FIG. 2, the radio frequency antenna 151 is installed in a flat spiral structure around the gas shower head 140. A Faraday shield 142 is provided between the dielectric window 130 and the radio frequency antenna 151. The Faraday shield 142 may or may not be installed in an optional configuration. The Faraday shield 142 may or may not have an electrical connection with the gas shower head 140.

다시, 도 1을 참조하여, 무선 주파수 안테나(151)의 일단은 무선 주파수를 공급하는 제1 전원 공급원(160)에 임피던스 정합기(161)를 통하여 전기적으로 연결되고 타단은 접지된다. 무선 주파수 안테나(151)는 진공 챔버의 내부 플라즈마에 유도적으로 결합된다. 기판 지지대(111)는 무선 주파수를 공급하는 제2 전원 공급원(162)에 임피던스 정합기(163)를 통하여 전기적으로 연결되며 가스 샤워 헤드(140)는 접지된다. 가스 샤워 헤드(140)와 기판 지지대(111)는 한 쌍의 용량 전극을 구성하여 진공 챔버(100) 내부의 플라즈마에 용량적으로 결합된다. 제1 및 제2 전원 공급원(160, 162)은 별도의 임피던스 정합기 없이 출력 전압의 제어가 가능한 무선 주파수 전원 공급원을 사용하여 구성할 수 도 있다. 용량 결합을 위한 무선 주파수 신호와 유도 결합을 위한 무선 주파수 신호의 위상 관계는 적절한 관계를 갖게 되는데 예들 들어, 180도 정도의 위상 관계를 갖는다. Again, referring to FIG. 1, one end of the radio frequency antenna 151 is electrically connected to the first power supply 160 supplying the radio frequency through the impedance matcher 161 and the other end is grounded. The radio frequency antenna 151 is inductively coupled to the internal plasma of the vacuum chamber. The substrate support 111 is electrically connected to the second power supply 162 supplying the radio frequency through the impedance matcher 163 and the gas shower head 140 is grounded. The gas shower head 140 and the substrate support 111 constitute a pair of capacitive electrodes and are capacitively coupled to the plasma inside the vacuum chamber 100. The first and second power sources 160 and 162 may be configured using a radio frequency power source capable of controlling the output voltage without a separate impedance matcher. The phase relationship between the radio frequency signal for capacitive coupling and the radio frequency signal for inductive coupling has an appropriate relationship, for example, a phase relationship of about 180 degrees.

이와 같은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복합형 플라즈마 반응기는 가스 샤워 헤드(140)와 기판 지지대(111)가 진공 챔버(100)의 내부의 플라즈마에 용량적으로 결합되고, 무선 주파수 안테나(151)는 진공 챔버(100)의 내부의 플라즈마에 유 도적으로 결합된다. 일반적으로 무선 주파수 안테나를 사용하는 유도 결합 플라즈마 소스는 무선 주파수 안테나의 형상에 따라서 플라즈마 밀도 및 균일도가 영향을 받게 된다. 이런 점에서 본 발명의 플라즈마 반응기는 용량 결합되는 가스 샤워 헤드(140)를 중심 부분에 구비하고, 그 주변으로 평판 나선형으로 배치되는 무선 주파수 안테나(151)를 갖게 됨으로 진공 챔버의 내부에 보다 균일한 플라즈마를 얻을 수 있다.In the hybrid plasma reactor according to the first embodiment of the present invention, the gas shower head 140 and the substrate support 111 are capacitively coupled to the plasma inside the vacuum chamber 100, and the radio frequency antenna 151 ) Is inductively coupled to the plasma inside the vacuum chamber 100. In general, inductively coupled plasma sources using radio frequency antennas are affected by plasma density and uniformity depending on the shape of the radio frequency antenna. In this regard, the plasma reactor of the present invention includes a gas shower head 140 that is capacitively coupled to the central portion, and has a radio frequency antenna 151 arranged in a spiral shape around the plate, thereby making it more uniform in the vacuum chamber. A plasma can be obtained.

이와 같이 용량적이고 유도적인 결합은 진공 챔버(100)에서 플라즈마 발생과 플라즈마 이온 에너지의 정확한 조절을 용이하게 한다. 그럼으로 공정 생산력을 최대화 할 수 있게 된다. 또한, 가스 샤워 헤드(140)가 기판 지지대(111)의 상부에 위치함으로서 피처리 기판(112) 상부에 균일한 가스 분사가 이루어지도록 하여 더욱 향상된 균일한 기판 처리를 가능하게 한다.This capacitive and inductive coupling facilitates the precise control of plasma generation and plasma ion energy in the vacuum chamber 100. This maximizes process productivity. In addition, since the gas shower head 140 is positioned above the substrate support 111, uniform gas injection may be performed on the substrate 112 to be processed to further improve uniform substrate processing.

도 3은 무선 주파수 안테나와 샤워 헤드의 전기적 연결 구조를 보여주는 도면이다. 도 3을 참조하여, 무선 주파수 안테나(151)와 가스 샤워 헤드(140)는 전기적으로 직렬로 연결하는 변형 실시가 가능하다. 즉, 무선 주파수 안테나(151)의 일단은 임피던스 정합기(161)를 통하여 제1 전원 공급원(160)으로 연결되며, 타단은 가스 샤워 헤드(140)에 연결된다. 그리고 가스 샤워 헤드(140)는 접지된다. 가스 샤워 헤드(140)와 무선 주파수 안테나(151)의 전기적인 연결 관계는 다음과 같이 다양하게 변형 실시될 수 있다.3 is a diagram illustrating an electrical connection structure between a radio frequency antenna and a shower head. Referring to FIG. 3, the radio frequency antenna 151 and the gas shower head 140 may be electrically connected in series. That is, one end of the radio frequency antenna 151 is connected to the first power supply 160 through the impedance matcher 161, and the other end is connected to the gas shower head 140. And the gas shower head 140 is grounded. The electrical connection relationship between the gas shower head 140 and the radio frequency antenna 151 may be variously modified as follows.

도 4a내지 도 4d는 무선 주파수 안테나와 샤워 헤드의 전기적 연결 구조를 변형한 다양한 예들을 보여주는 도면이다. 도 4a 내지 도 4d에서 (a)로 도시된 도 면은 무선 주파수 안테나(151)와 가스 샤워 헤드(140)의 물리적 배치 구조와 전기적 연결 관계를 도시한 것이고, (b)로 도시된 도면은 이를 전기적 심벌로 연결 관계를 도시한 것이다.4A to 4D illustrate various examples of modifications of an electrical connection structure between a radio frequency antenna and a shower head. 4A to 4D show a relationship between the physical arrangement of the radio frequency antenna 151 and the gas shower head 140 and an electrical connection relationship, as shown in (b) in FIG. The connection relationship is shown by electrical symbols.

도 4a에 예시된 가스 샤워 헤드(140)와 무선 주파수 안테나(151)의 연결 방식은 도 4에서 설명된 것이다. 무선 주파수 안테나(151)의 일단은 임피던스 정합기(161)를 통하여 제1 전원 공급원(160)에 전기적으로 연결되고, 타단은 가스 샤워 헤드(140)에 전기적으로 연결된다. 가스 샤워 헤드(140)는 접지된다.The method of connecting the gas shower head 140 and the radio frequency antenna 151 illustrated in FIG. 4A is described with reference to FIG. 4. One end of the radio frequency antenna 151 is electrically connected to the first power supply 160 through an impedance matcher 161, and the other end is electrically connected to the gas shower head 140. The gas shower head 140 is grounded.

도 4b에 예시된 가스 샤워 헤드(140)와 무선 주파수 안테나(151)의 연결 방식은 가스 샤워 헤드(140)가 먼저 제1 전원 공급원(160)에 전기적으로 연결되고, 이어 무선 주파수 안테나(161)가 가스 샤워 헤드(140)에 연결되어 접지된다.In the method of connecting the gas shower head 140 and the radio frequency antenna 151 illustrated in FIG. 4B, the gas shower head 140 is first electrically connected to the first power supply 160, and then the radio frequency antenna 161 is connected. Is connected to the gas shower head 140 and grounded.

도 4c와 도 4d에 예시된 가스 샤워 헤드(140)와 무선 주파수 안테나(151)의 연결 방식은 무선 주파수 안테나(151)를 두 개의 분리된 안테나(151a, 151b)로 구성하고 그들 사이에 가스 샤워 헤드(140)가 전기적으로 연결된다. 다만, 도 4c에서는 무선 주파수 안테나(151)는 두 개의 분리된 안테나(151a, 151b)가 동일한 권선 방향으로 감겨지되 외곽에 위치하는 것과 내곽에 위치하는 배치 구조를 갖는다.The connection method of the gas shower head 140 and the radio frequency antenna 151 illustrated in FIGS. 4C and 4D comprises the radio frequency antenna 151 as two separate antennas 151a and 151b and a gas shower therebetween. The head 140 is electrically connected. However, in FIG. 4C, the radio frequency antenna 151 has an arrangement structure in which two separate antennas 151a and 151b are wound in the same winding direction but positioned outside and located inside.

그리고 도 4d에 도시된 무선 주파수 안테나(151)는 두 개의 분리된 안테나(151a, 151b)가 병렬로 가스 샤워 헤드(140)의 주변으로 평판 나선형으로 감겨진다. 그리고 외곽에 위치한 하나의 안테나(151a)의 외측 일단은 임피던스 정합기(161)를 통하여 제1 전원 공급원(160)에 연결되고, 타단은 가스 샤워 헤드(140)에 연결된다. 내곽에 위치한 다른 하나의 안테나(151b)는 내측 일단이 가스 샤워 헤드(140)에 연결되고, 외측 일단이 접지된다.In the radio frequency antenna 151 shown in FIG. 4D, two separate antennas 151a and 151b are wound in a flat spiral around the gas shower head 140 in parallel. The outer end of one antenna 151a located at the outer side is connected to the first power supply 160 through an impedance matcher 161, and the other end is connected to the gas shower head 140. The other antenna 151b located inside the inner end is connected to the gas shower head 140, the outer end is grounded.

이상의 도 4a 내지 도 4d에서 예시한 가스 샤워 헤드(140)와 무선 주파수 안테나(161)의 전기적 연결 방식은 예시된 것 이외에도 다양한 전기적 연결 방식이 있을 수 있다. 또한, 무선 주파수 안테나(161)와 기판 지지대(111)의 전원 공급 방식도 후술하는 바와 같이 다양한 공급 방식이 채용될 수 있다. 그리고 무선 주파수 공급을 위한 전원 공급원의 수도 다양하게 변형될 수 있다.The electrical connection between the gas shower head 140 and the radio frequency antenna 161 illustrated in FIGS. 4A to 4D may have various electrical connection methods in addition to those illustrated. In addition, a power supply method of the radio frequency antenna 161 and the substrate support 111 may be adopted as described below. In addition, the number of power supplies for supplying a radio frequency may be variously modified.

도 5는 전원 분할에 의한 이중 전원 공급 구조를 채용한 예를 보여주는 도면이다. 도 5를 참조하여, 제1 전원 공급원(160)으로부터 제공되는 무선 주파수는 전원 분배부(164)를 통하여 분배되어 무선 주파수 안테나(151)와 기판 지지대(111)로 분할 공급되는 전원 분할 공급 구조가 채용될 수 있다. 전원 분배부(164)는 예를 들어, 변압기를 이용한 전원 분할, 다수의 저항을 이용한 전원 분할, 커패시터를 이용한 전원 분할 등 다양한 방식에 의하여 전원 분할이 가능하다. 기판 지지대(111)는 제1 전원 공급원(160)으로부터 분할된 무선 주파수와 제2 전원 공급원(162)으로부터 제공되는 무선 주파수를 각각 제공받게 된다. 여기서 제1 및 제2 전원 공급원(160, 162)에서 제공되는 서로 다른 주파수의 무선 주파수 이다.5 is a diagram illustrating an example in which a dual power supply structure by power division is adopted. Referring to FIG. 5, a power split supply structure in which the radio frequency provided from the first power source 160 is distributed through the power distribution unit 164 and dividedly supplied to the radio frequency antenna 151 and the substrate support 111 is provided. Can be employed. The power distribution unit 164 may divide power by various methods, for example, power division using a transformer, power division using a plurality of resistors, and power division using a capacitor. The substrate support 111 is provided with a radio frequency divided from the first power source 160 and a radio frequency provided from the second power source 162, respectively. Here is the radio frequency of the different frequencies provided by the first and second power supply (160, 162).

도 6은 두 개의 전원 공급원에 의한 이중 전원 구조를 채용한 예를 보여주는 도면이다. 도 6을 참조하여, 기판 지지대(111)는 서로 다른 주파수를 제공하는 두 개의 전원 공급원(162a, 162b)을 통하여 두 개의 무선 주파수를 제공받을 수 있다.6 is a diagram illustrating an example in which a dual power supply structure using two power supply sources is adopted. Referring to FIG. 6, the substrate support 111 may be provided with two radio frequencies through two power sources 162a and 162b providing different frequencies.

이와 같이, 기판 지지대(111)가 서로 다른 주파수의 무선 주파수를 제공 받는 경우 전원 분할 구조 또는 독립된 별개의 전원을 채용하는 등의 다양한 전원 공 급 구조를 채용할 수 있다. 기판 지지대(111)의 이중 전원 공급 구조는 진공 챔버(100)의 내부에 플라즈마 발생을 더욱 용이하게 하고, 피처리 기판(112)의 표면에서 플라즈마 이온 에너지 조절을 더욱 개선시키며, 공정 생산력을 더욱 향상 시킬 수 있다.As such, when the substrate support 111 is provided with radio frequencies having different frequencies, various power supply structures such as a power split structure or an independent separate power source may be adopted. The dual power supply structure of the substrate support 111 further facilitates plasma generation inside the vacuum chamber 100, further improves plasma ion energy control on the surface of the substrate 112, and further improves process productivity. You can.

기판 지지대(111)의 단일 또는 이중 전원 공급 구조는 상술한 도 5a 내지 도 5d에서 설명된 무선 주파수 안테나(151)와 가스 샤워 헤드(140)의 다양한 전기적 연결 방식과 혼합하여 더욱 다양한 전기적 연결 방식을 구현할 수 있다.The single or dual power supply structure of the substrate support 111 is mixed with the various electrical connection methods of the radio frequency antenna 151 and the gas shower head 140 described with reference to FIGS. Can be implemented.

도 7a 및 도 7b는 무선 주파수 안테나와 접지 사이에 구성되는 전력 조절부를 예시한 도면이다. 도 7a 및 도 7b를 참조하여, 무선 주파수 안테나(151)와 접지 사이에는 전력 조절부(170)가 구성될 수 있다. 전력 조절부(170)는 예를 들어, 가변 커패시터(171a) 또는 가변 인덕터(171b)로 구성될 수 있다. 전력 조절부(170)의 용량 가변 제어에 따라 무선 주파수 안테나(151)의 유도 결합 에너지를 조절할 수 있다. 이러한 전력 조절부(170)는 용량 결합 에너지의 조절을 위하여 가스 샤워 헤드(140)와 접지 사이에 구성될 수 있다.7A and 7B are diagrams illustrating a power control unit configured between a radio frequency antenna and ground. 7A and 7B, a power controller 170 may be configured between the radio frequency antenna 151 and the ground. The power controller 170 may be configured of, for example, a variable capacitor 171a or a variable inductor 171b. The inductive coupling energy of the radio frequency antenna 151 may be adjusted according to the variable capacitance control of the power controller 170. The power control unit 170 may be configured between the gas shower head 140 and the ground to adjust the capacitive coupling energy.

전력 조절부(170)의 구성은 상술한 다양한 형태의 전원 공급 구조와 가스 샤워 헤드(140)와 무선 주파수 안테나(161)의 다양한 전기적 연결 방식과 함께 혼합하여 더욱 다양한 전기적 연결 방식을 구현할 수 있다.The power control unit 170 may be mixed with various power connection structures of the above-described various types of power supply structures and the gas shower head 140 and the radio frequency antenna 161 to implement more various electrical connection methods.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 단면도이다. 도 9는 도 10의 플라즈마 반응기의 상부에 설치된 무선 주파수 안테나와 가스 샤워 헤드의 배치 구조를 보여주는 도면이다. 도 8 및 도 9를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예의 플라즈마 반응기는 상술한 제1 실시예와 기본적으로 동일한 구성을 갖는다. 그럼으로 동일한 구성에 대한 반복된 설명은 생략한다.8 is a cross-sectional view of a plasma reactor according to a second embodiment of the present invention. FIG. 9 is a view illustrating an arrangement structure of a radio frequency antenna and a gas shower head installed on the plasma reactor of FIG. 10. 8 and 9, the plasma reactor of the second embodiment of the present invention basically has the same configuration as the first embodiment described above. Therefore, repeated description of the same configuration is omitted.

다만, 제2 실시예에 따른 플라즈마 반응기는 진공 챔버(100a)의 구조가 상술한 제1 실시예에의 진공 챔버(100)와 조금 다르다. 제2 실시예의 플라즈마 반응기의 진공 챔버(100a)는 하부 몸체(110)의 상부에 구성되는 유전체 윈도우(130)가 상부 커버를 겸하는 구성이다. 유전체 윈도우(130)의 상부에는 무선 주파수 안테나(151)를 전체적으로 덮는 커버 부재(126)를 포함한다. 커버 부재(126)는 전도성 또는 비전도성 물질로 구성될 수 있다. 샤워 헤드(140)는 유전체 윈도우(130)에 비하여 기판 지지대(111)에 낮게 돌출되어 있는 구조를 갖는다.However, in the plasma reactor according to the second embodiment, the structure of the vacuum chamber 100a is slightly different from the vacuum chamber 100 of the first embodiment described above. In the vacuum chamber 100a of the plasma reactor of the second embodiment, the dielectric window 130 formed on the upper portion of the lower body 110 serves as the upper cover. The upper portion of the dielectric window 130 includes a cover member 126 covering the radio frequency antenna 151 as a whole. Cover member 126 may be constructed of a conductive or nonconductive material. The shower head 140 has a structure that protrudes to the substrate support 111 lower than the dielectric window 130.

도 10은 진공 챔버의 외부 측벽 부분에도 실린더형 무선 주파수 안테나를 설치한 예를 도시한 도면이다. 도 10을 참조하여, 무선 주파수 안테나(151)는 평판 나선형 구조를 갖고 유전체 윈도우(130)의 상부에 설치되고, 확장된 구조로 진공 챔버(100)의 외부 측벽 부분에 실린더 구조로 설치될 수 있다. 유전체 윈도우(130)의 구조도 이에 적합한 구조를 갖도록 한다. 또한, 커버 부재도 측벽 부분에 설치되는 무선 주파수 안테나(151)를 덮도록 확장된 구조를 갖는다.FIG. 10 is a diagram illustrating an example in which a cylindrical radio frequency antenna is installed in the outer sidewall portion of the vacuum chamber. Referring to FIG. 10, the radio frequency antenna 151 has a flat spiral structure and is installed on an upper portion of the dielectric window 130, and may be installed in a cylinder structure on an outer sidewall portion of the vacuum chamber 100 in an extended structure. . The structure of the dielectric window 130 also has a suitable structure. In addition, the cover member also has an extended structure to cover the radio frequency antenna 151 provided in the side wall portion.

본 발명에 따른 복합형 플라즈마 반응기는 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다. 하지만, 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The hybrid plasma reactor according to the present invention may be variously modified and may take various forms. It is to be understood, however, that the present invention is not limited to the specific forms referred to in the above description, but rather includes all modifications, equivalents and substitutions within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It should be understood to do.

상술한 바와 같은 본 발명의 복합형 플라즈마 반응기에 의하면, 가스 샤워 헤드(140)와 기판 지지대(111)가 진공 챔버(100)의 내부의 플라즈마에 용량적으로 결합되고, 무선 주파수 안테나(151)는 진공 챔버(100)의 내부의 플라즈마에 유도적으로 결합된다. 이와 같이 용량적이고 유도적인 결합은 진공 챔버(100)에서 플라즈마 발생과 플라즈마 이온 에너지의 정확한 조절을 용이하게 한다. 그럼으로 공정 생산력을 최대화 할 수 있게 된다. 또한, 가스 샤워 헤드(140)가 기판 지지대(111)의 상부에 위치함으로서 피처리 기판(112) 상부에 균일한 가스 분사가 이루어지도록 하여 더욱 향상된 균일한 기판 처리를 가능하게 한다.According to the hybrid plasma reactor of the present invention as described above, the gas shower head 140 and the substrate support 111 is capacitively coupled to the plasma inside the vacuum chamber 100, the radio frequency antenna 151 is Inductively coupled to the plasma inside the vacuum chamber 100. This capacitive and inductive coupling facilitates the precise control of plasma generation and plasma ion energy in the vacuum chamber 100. This maximizes process productivity. In addition, since the gas shower head 140 is positioned above the substrate support 111, uniform gas injection may be performed on the substrate 112 to be processed to further improve uniform substrate processing.

Claims (15)

피처리 기판이 놓이는 기판 지지대를 갖는 진공 챔버;A vacuum chamber having a substrate support on which a substrate to be processed is placed; 진공 챔버의 상부에 설치되며 중심부에 개구부를 갖는 유전체 윈도우;A dielectric window installed at an upper portion of the vacuum chamber and having an opening at a central portion thereof; 유전체 윈도우의 개구부에 설치된 가스 샤워 헤드; 및A gas shower head installed in the opening of the dielectric window; And 유전체 윈도우 상부에서 가스 샤워 헤드의 주변으로 설치되는 무선 주파수 안테나를 포함하고, A radio frequency antenna installed above the gas shower head above the dielectric window, 가스 샤워 헤드와 기판 지지대는 진공 챔버 내부의 플라즈마에 용량적으로 결합되고, 무선 주파수 안테나는 진공 챔버의 내부의 플라즈마에 유도적으로 결합되는 복합형 플라즈마 반응기.The gas shower head and the substrate support are capacitively coupled to the plasma inside the vacuum chamber, and the radio frequency antenna is inductively coupled to the plasma inside the vacuum chamber. 제1항에 있어서, 무선 주파수 안테나와 유전체 윈도우 사이에 설치되는 패러데이 실드(faraday shield)를 포함하는 복합형 플라즈마 반응기.The hybrid plasma reactor of claim 1, comprising a faraday shield installed between the radio frequency antenna and the dielectric window. 제1항에 있어서, 무선 주파수 안테나에 연결되어 무선 주파수를 공급하는 제1 전원 공급원; 및2. The apparatus of claim 1, further comprising: a first power supply connected to a radio frequency antenna to supply radio frequency; And 기판 지지대로 무선 주파수를 공급하는 제2 전원 공급원을 포함하는 복합형 플라즈마 반응기.A hybrid plasma reactor comprising a second power source for supplying radio frequency to a substrate support. 제3항에 있어서, 제2 전원 공급원의 주파수와 다른 주파수의 무선 주파수를 기판 지지대로 공급하는 제3 전원 공급원을 포함하는 복합형 플라즈마 반응기.4. The hybrid plasma reactor of claim 3, comprising a third power source for supplying a substrate support with a radio frequency of a frequency different from that of the second power source. 제1항에 있어서, 무선 주파수를 공급하는 제1 전원 공급원; 및2. The apparatus of claim 1, further comprising: a first power supply for supplying a radio frequency; And 제1 전원 공급원으로부터 제공되는 무선 주파수 전력을 분할하여 무선 주파수 안테나와 기판 지지대로 분할 공급하는 전원 분할부를 포함하는 복합형 플라즈마 반응기.And a power divider for dividing and supplying radio frequency power provided from a first power supply to a radio frequency antenna and a substrate support. 제5항에 있어서, 기판 지지대로 제1 전원 공급원의 무선 주파수와 다른 주파수의 무선 주파수를 공급하는 제2 전원 공급원을 포함하는 복합형 플라즈마 반응기.6. The hybrid plasma reactor of claim 5, comprising a second power source for supplying a radio frequency of a frequency different from the radio frequency of the first power source as a substrate support. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 무선 주파수 안테나와 접지 사이에 또는 가스 샤워 헤드와 접지 사이 중 적어도 하나에 연결되는 전력 조절부를 포함하는 복합형 플라즈마 반응기.7. A hybrid plasma reactor according to any one of claims 3 to 6, comprising a power regulator connected between the radio frequency antenna and ground or at least one of the gas shower head and ground. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 무선 주파수 안테나와 가스 샤워 헤드는 제1 전원 공급원과 접지 사이에 직렬로 연결되되,The radio frequency antenna and the gas shower head of claim 3 to 6 are connected in series between a first power source and ground, 무선 주파수 안테나의 일단이 접지로 연결되거나 또는 가스 샤워 헤드가 접지로 연결되는 것 중 어느 한 가지로 연결되는 복합형 플라즈마 반응기.A hybrid plasma reactor, wherein one end of the radio frequency antenna is connected to ground or the gas shower head is connected to ground. 제8항에 있어서, 무선 주파수 안테나와 접지 사이에 또는 가스 샤워 헤드와 접지 사이 중 적어도 하나에 연결되는 전력 조절부를 포함하는 복합형 플라즈마 반응기.9. The hybrid plasma reactor of claim 8, comprising a power regulator coupled between at least one of the radio frequency antenna and ground or between the gas shower head and ground. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 무선 주파수 안테나는 두 개 이상의 분리된 구조를 갖고, 두 개 이상의 분리된 무선 주파수 안테나와 가스 샤워 헤드는 제1 전원 공급원과 접지 사이에 직렬로 연결되되,The radio frequency antenna according to any one of claims 3 to 6, wherein the radio frequency antenna has two or more separate structures, and the two or more separate radio frequency antennas and the gas shower head are in series between the first power source and the ground. Connected, 어느 두 개의 분리된 무선 주파수 안테나의 사이에 가스 샤워 헤드가 연결되는 복합형 플라즈마 반응기.A hybrid plasma reactor in which a gas shower head is connected between any two separate radio frequency antennas. 제10항에 있어서, 무선 주파수 안테나와 접지 사이에 또는 가스 샤워 헤드와 접지 사이 중 적어도 하나에 연결되는 전력 조절부를 포함하는 복합형 플라즈마 반응기.11. The hybrid plasma reactor of Claim 10, comprising a power regulator coupled between at least one of the radio frequency antenna and ground or between the gas shower head and ground. 제1항에 있어서, 유전체 윈도우와 무선 주파수 안테나는 진공 챔버의 내측에 설치되며, 진공 챔버의 상부를 덮는 상부 커버를 포함하는 복합형 플라즈마 반응기.The hybrid plasma reactor of claim 1, wherein the dielectric window and the radio frequency antenna are installed inside the vacuum chamber and include a top cover covering the top of the vacuum chamber. 제1항에 이어서, 유전체 윈도우는 진공 챔버의 상부 커버로 기능하고, 유전체 윈도우의 상부에서 무선 주파수 안테나를 전체적으로 덮는 커버 부재를 포함하 는 복합형 플라즈마 반응기.The hybrid plasma reactor of claim 1, wherein the dielectric window comprises a cover member that functions as a top cover of the vacuum chamber and covers the radio frequency antenna entirely on top of the dielectric window. 제1항에 이어서, 진공 챔버의 내벽을 따라서 설치되는 유전체 벽을 포함하는 복합형 플라즈마 반응기.The hybrid plasma reactor of claim 1, further comprising a dielectric wall disposed along an inner wall of the vacuum chamber. 제1항에 있어서, 샤워 헤드는 진공 챔버의 내부 영역에 접하며 다수의 가스 분사 홀이 형성된 실리콘 평판을 포함하는 복합형 플라즈마 반응기.The hybrid plasma reactor of Claim 1, wherein the shower head comprises a silicon plate in contact with an interior region of the vacuum chamber and in which a plurality of gas injection holes are formed.
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