KR100824304B1

KR100824304B1 - 플라즈마 처리 장치

Info

Publication number: KR100824304B1
Application number: KR1020060131949A
Authority: KR
Inventors: 이기영
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2006-12-21
Publication date: 2008-04-22

Abstract

개시된 플라즈마 처리 장치는 플라즈마를 이용한 공정이 진행되는 공정 챔버, 상기 공정 챔버 내부에 상기 플라즈마를 생성시키기 위하여 상기 공정 챔버의 상부면에 배치되는 코일 및 상기 코일에 고주파 전원을 인가하는 고주파 전원 인가부를 포함하는 플라즈마 생성부, 및 상기 공정 챔버의 상부면과 상기 코일 사이에 적어도 두 개가 나란히 배치되고, 그 각각에는 하나 이상의 슬릿을 가지며, 알루미늄으로 이루어진 패러데이 쉴드들을 포함한다. 따라서, 이러한 플라즈마 처리 장치는 패러데이 쉴드를 제어함으로써 플라즈마와 코일 사이의 용량성 커플링 플라즈마 효과를 조절하여 장치의 효율성 및 안정성을 향상시킬 수 있다.

Description

플라즈마 처리 장치{APPARATUS OF TREATING SUBSTRATE USING PLASMA}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 간략하게 나타낸 구성도이다.

도 2는 도 1의 제1 및 제2 패러데이 쉴드를 나타낸 분해 사시도이다.

도 3은 도 2의 I-I'선을 따라 절단하여 도시한 단면도이다.

도 4는 도 2의 II-II'선을 따라 절단하여 도시한 단면도이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 간략하게 나타낸 구성도이다.

도 6은 도 5의 제1 및 제2 패러데이 쉴드의 제어를 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 플라즈마 처리 장치 200 : 공정 챔버

210 : 상부면 220 : 기판 지지 부재

230 : 기판 가열 부재 310 : 코일

320 : 전원 인가부 400 : 제1 패러데이 쉴드

410 : 제1 슬릿 500 : 제2 패러데이 쉴드

510 : 제2 슬릿 600 : 제어 유닛

본 발명은 플라즈마 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 패러데이 쉴드를 포함하는 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.

최근의 반도체 소자로 제조하기 위한 반도체 웨이퍼의 대구경화, 평면 디스플레이 소자로 제조하기 위한 유리 기판의 대면적화 등에 따라 에칭 처리나 성막 처리를 하는 처리 장치의 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 상기 에칭 처리나 성막 처리를 플라즈마를 이용하여 진행하는 플라즈마 에칭 장치, 플라즈마 증착 장치, 플라즈마 애싱(ashing) 장치 등의 플라즈마 처리 장치에 대한 수요도 증가하고 있는 추세이다.

이러한 플라즈마 처리 장치에 사용되는 플라즈마 소스로서, 고주파 용량 결합형 플라즈마 소스, 마이크론파 ECR 플라즈마 소스, 고주파 유도결합형 플라즈마(inductively coupled plasma : 이하 "ICP"라고 함) 소스 등이 있다. 이들 각각은 그 특징에 따라 다양한 처리 프로세스 마다 구분하여 사용된다.

이러한 플라즈마 소스 중에서 고주파 ICP 소스를 구비한 플라즈마 처리 장치는 코일과 전원 공급부를 포함한다. 이에 플라즈마는 코일과 전원 공급부를 이용하여 수 mTorr의 저압하에서 비교적 고밀도의 플라즈마를 발생시킬 수 있고, 피처리물에 대해 평면적으로 코일을 배치함으로써 면적이 큰 플라즈마를 용이하게 발생시킬 수 있다. 또한, 공정 챔버 내부가 간단하므로 처리 중에 피처리물 위로 날아오는 이물질 발생을 줄일 수 있다는 장점이 있어서 최근에 널리 사용되고 있다.

종래의 고주파 ICP 소스를 구비한 플라즈마 처리 장치는 단일 플라즈마 소스로 구성되어 있다. 특히, 플라즈마 처리 장치가 전원 공급부에 연결된 코일, 예를 들어, 공정 챔버의 상부에 배치된 평면 코일(transfer coupled plasma : TCP)이 설치된 단일형으로, 코일에 전원을 공급하면 공정 챔버 내부의 가스가 코일을 따라 형성된 전자기장의 영향을 받아 플라즈마를 형성한다. 이 때, 공정 챔버 내부의 가스와 코일 사이에 용량성 커플링 효과가 발생하여, 기판이 손상되는 문제점이 발생한다.

이 경우, 플라즈마 처리 장치는 공정 챔버와 코일 사이에 배치된 패러데이 쉴드를 더 포함한다. 패러데이 쉴드는 코일과 공정 챔버 내 가스 사이의 용량성 커플링 플라즈마 효과를 감소시키는 역할을 한다. 즉, 패러데이 쉴드는 코일의 축방향 전극을 전기적으로 단락시켜, 용량성 커플링 플라즈마 효과를 감소시킨다.

그러나, 상기와 같은 패러데이 쉴드는 전기적 폐회로가 형성되어 플라즈마의 발생효율을 저하시키는 문제점이 발생한다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해, 패러데이 쉴드는 공정 챔버의 둘레 방향을 따라 배치된 슬릿을 포함한다. 그러나, 이러한 슬릿의 배열에 공정 오차가 생기는 경우, 플라즈마 처리 장치는 전기적인 결함을 가질 수 있다.

구체적으로, 슬릿의 간격이 좁은 경우에는 코일에 형성된 자기장이 공정 챔버 내의 가스가 반응하여 플라즈마가 쉽게 점화되지만, 용량성 커플링 플라즈마 효과의 발생 비율이 증가하며 기판에 손상되는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 슬릿의 간격이 넓은 경우에는 전기적 단락이 발생하고, 패러데이 쉴드 내에 실질적으로 전기적 폐회로가 형성되어 플라즈마가 쉽게 점화되지 않는 문제점이 발생한다.

본 발명의 일 목적은 공정 챔버와 코일 사이에 적어도 두 개의 패러데이 쉴드들을 구비한 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 패러데이 쉴드를 제어하기 위한 제어 유닛을 구비한 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것이다.

상기 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 플라즈마를 이용한 공정이 진행되는 공정 챔버, 상기 공정 챔버 내부에 상기 플라즈마를 생성시키기 위하여 상기 공정 챔버의 상부면에 배치되는 코일 및 상기 코일에 고주파 전원을 인가하는 고주파 전원 인가부를 포함하는 플라즈마 생성부 및 상기 공정 챔버의 상부면과 상기 코일 사이에 적어도 두 개가 나란히 배치되고, 그 각각에는 하나 이상의 슬릿을 가지며, 알루이늄으로 이루어진 패러데이 쉴드들을 포함한다.

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본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 패러데이 쉴드들은 방사상의 다수의 슬릿이 형성된 원판의 형상을 갖는다. 또한, 상기 하나 이상의 슬릿들은 각각은 그 절결된 정도가 서로 다를 수 있다. 한편, 상기 하나 이상의 슬릿들은 각각은 그 폭이 서로 다를 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 패러데이 쉴드들 중 하부에 배치된 패 러데이 쉴드에 형성된 슬릿들과 상부에 배치된 패러데이 쉴드에 형성된 슬릿들은 서로 교차되도록 배치된다.

본 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 플라즈마 처리 장치는 상기 패러데이 쉴드들 중 적어도 어느 하나를 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전시키기 위한 제어 유닛을 더 포함한다.

이러한 플라즈마 처리 장치에 따르면, 상기 제어 유닛이 상기 패러데이 쉴드들 중 적어도 어느 하나를 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전시켜 플라즈마와 코일 사이의 용량성 커플링 플라즈마 효과를 조절함으로써, 장치의 안정성 및 효율성을 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 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. 도면들에 있어서, 공정 챔버, 제1 및 제2 패러데이 쉴드 등은 그 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 이하에서 설명하는 플라즈마 처리 장치는 박막 적층 장치, 패터닝을 위한 식각 장치 등에 적용할 수 있다. 그리고, 언급한 적용예 이외에도 플라즈마를 사용하는 처리 장치 모두에 적용할 수 있음은 자명하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 간략하게 나타낸 구성도이며, 도 2는 도 1의 제1 및 제2 패러데이 쉴드를 나타낸 분해 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치(100)는 공정 챔버(200), 플라즈마 생성부(300), 패러데이 쉴드들을 포함한다.

공정 챔버(200)는 그 내부에 플라즈마 처리 공정이 진행되는 공정 공간을 마련하고, 상부면(210), 기판 지지 부재(220), 기판 가열 부재(230) 및 고주파 인가부(240)를 포함한다.

상부면(210)은 공정 챔버(200)의 상부에 일정 수납 공간을 형성한다. 상부면(210)은 유전 물질로 이루어지며, 예를 들어 세라믹 등을 포함한다. 상부면(210)은 공정 챔버(200) 내에서 발생하는 플라즈마가 외부에 미치는 전기적 효과를 감소시킨다.

기판 지지 부재(220)는 예를 들어, 정전력에 의해 기판(W)을 흡착 지지하는 정전척(electro static chuck : ESC)을 포함한다. 이와 달리, 기계적 클램핑 방식에 의하여 기판(W)을 기판 지지 부재(220)에 고정될 수 있다. 또한, 기판 지지 부재(220)는 진공 압에 의해 기판(W)을 흡착 지지하는 방식의 진공척(vacuun chuck)을 포함할 수 있다.

기판 지지 부재(220)는 구동 수단(도시되지 않음)에 의해 상하 방향으로 이동이 가능하도록 동작될 수 있다. 이는 기판 지지 부재(220)가 상하 방향으로 이동되어, 기판 지지 부재(220)에 놓은 기판(W)을 보다 균일한 플라즈마 분포를 나타내 는 영역에 배치시킬 수 있게 된다.

기판 가열 부재(230)는 기판 지지 부재(220)의 하부에 배치된다. 기판 가열 부재(230)는 기판(W)을 일정 공정 온도로 가열한다. 기판 가열 부재(230)는 예를 들어, 코일과 같은 저항 발열체 등의 다양한 가열 수단을 포함한다.

고주파 인가부(240)는 기판 가열 부재(230)에 고주파 전원을 인가한다. 이에 고주파 인가부(240)로부터의 고주파 전원에 의해 기판 가열 부재(230)가 가열되며, 이 가열된 기판 가열 부재(230)의 열이 기판에 전달되어 기판이 가열된다.

공정 챔버(200)는 배기구(250), 배기 라인(260) 및 배기 부재(270)를 더 포함한다. 예를 들어, 배기구(250)는 공정 챔버(200)의 바닥면에 배치된다. 배기 라인(260)은 배기구(250)와 연결되며, 배기 부재(270)는 배기 라인(260)과 연결된다. 배기 부재(270)는 예를 들어, 공정 챔버(200)의 내부를 진공 상태로 유지하기 위한 진공 펌프 등과 같은 배기 장치를 포함한다.

플라즈마 생성부(300)는 공정 챔버(200)의 일측에서 전계를 제공하여 공정 챔버(200) 내부에 상기 플라즈마를 생성시킨다. 플라즈마 생성부(300)는 공정 챔버(200)의 상부면에 배치되는 코일(310) 및 코일(310)에 고주파 전원을 인가하는 고주파 전원 인가부(320)를 포함한다.

코일(310)은 공정 챔버(200)의 상부면(210)에 배치된다. 예를 들어, 코일(310)은 상부면(210)의 단면인 원을 따라 평면 나선형으로 형성되며, 공정 챔버(200)의 상부면(210)에서 적어도 1회 이상 감겨질 수 있다. 이와 달리 코일(310)은 공정 챔버(200)의 공정 공간에 자기장을 형성할 수 있다면, 공정 챔버(200)의 상부면(210) 또는 외측면에 다양한 형태로 배치될 수 있다.

코일(310)은 전원 인가부(320)로부터 고주파 전원이 인가되면 코일(310)의 코일을 따라 흐르는 전류가 공정 챔버(200)의 공정 공간에 자기장을 형성한다. 이 자기장에 의해 유도 전기장이 형성되며, 공정 챔버(200)에 공급된 반응 가스는 유도 전기장으로부터 이온화에 필요한 충분한 에너지를 얻어 플라즈마를 생성한다.

전원 인가부(320)는 코일(310)에 고주파 전원을 인가한다. 구체적으로, 전원 인가부(320)는 코일(310)의 사이에 배치된 정합 회로부(도 5의 330)를 통하여 코일(310)에 고주파 전원을 인가한다. 이에 앞에서 언급한 바와 같이, 코일(310)이 고주파 전원에 의해 플라즈마를 발생시키기 위한 유도 자기장을 형성한다.

패러데이 쉴드들은 플라즈마 생성부(300)와 공정 챔버(200)의 상부면(210) 사이에 복수개가 배치된다. 본 실시예에서 패러데이 쉴드들이 2개가 배치되는 경우에 대하여 설명하기로 한다. 다만, 공정 종류, 공정 챔버(200)의 크기 및 종류 및 공정 시간 등의 다양한 공정 조건에 따라 패러데이 쉴드들의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.

따라서, 본 실시예에서, 패러데이 쉴드는 제1 패러데이 쉴드(400) 및 제2 패러데이 쉴드(500)를 포함한다.

제1 패러데이 쉴드(400)는 상부면(210)과 코일(310)의 사이에 배치된다. 예를 들어, 제1 패러데이 쉴드(400)는 얇은 막의 형상을 가지며, 알루미늄 등의 도전성 재질로 이루어진다.

제1 패러데이 쉴드(400)는 고주파 전원이 인가되는 코일(310)과 공정 챔 버(200) 내의 반응 가스 사이에 발생하는 용량성 커플링 플라즈마 효과를 감소시킨다. 즉, 코일에서 발생하는 상하방향으로 발생한 전장을 전기적으로 단락시켜, 용량성 커플링 플라즈마 효과를 억제한다. 그러나, 공정 챔버(200)와 코일(310) 사이의 전기적 효과가 제1 패러데이 쉴드(400)에 의해 단락되어, 코일(310)로부터 발생하는 전원이 손실되며, 나아가 플라즈마의 점화가 어려워진다.

따라서, 하나 이상의 제1 슬릿(410)이 제1 패러데이 쉴드(400)에 형성된다. 예를 들어, 제1 슬릿(410)들은 제1 패러데이 쉴드(400)에 방사상의 다수개가 형성된다. 즉, 제1 슬릿(410)들은 예를 들어, 제1 패러데이 쉴드(400)의 중심을 기준으로 부채꼴의 형상을 가진다. 또한, 제1 슬릿(410)들은 상호간에 일정한 폭을 가질 수 있다.

한편, 제1 패러데이 쉴드(400)는 제1 슬릿(410)에 의해 전기적 폐회로를 형성하지 않으므로, 전기적으로 비-단락된다. 따라서, 제1 패러데이 쉴드(400)는 전체적으로 용량성 커플링 플라즈마 효과를 감소시키는 한편, 제1 슬릿(410)에 의해 코일(310)로부터 발생하는 전원이 공정 챔버(200) 내의 반응 가스에 전달될 수 있다.

한편, 앞에서 언급한 바와 같이, 제1 슬릿(410)의 간격에 따라 용량성 커플링 플라즈마 효과를 감소시키는 정도 및 플라즈마의 점화 발생률이 달라질 수 있다. 이 경우, 제1 패러데이(400) 및 제1 슬릿(410)의 설계에 오류가 있는 경우, 제1 패러데이 쉴드(400) 전체를 교체하여야 한다. 즉, 1단으로 구성된 패러데이 쉴드 및 슬릿에 대한 설계 오류가 발생하는 경우, 패러데이 쉴드를 전체적으로 교체하여 야 한다.

제2 패러데이 쉴드(500)는 제1 패러데이 쉴드(400)와 코일(310) 사이에 배치된다. 제2 패러데이 쉴드(500)는 제1 패러데이 쉴드(400)와 마찬가지로 얇은 막의 형상으로 알루미늄 등의 도전성 재질로 이루어진다. 제2 패러데이 쉴드(500)는 고전압이 인가되는 코일(310)와 공정 챔버(200) 내의 반응 가스간의 용량성 커플링 플라즈마 효과를 감소시킨다. 즉, 제2 패러데이 쉴드(500)는 제1 패러데이 쉴드(400)가 커버하지 못하는 용량성 커플링 플라즈마 효과를 감소시킨다.

하나 이상의 제2 슬릿(510)이 제2 패러데이 쉴드(500)에 형성된다. 제2 슬릿(510)은 제1 슬릿(410)과 마찬가지로 제2 패러데이 쉴드(500)에 방사상의 다수개가 형성된다. 즉, 제2 슬릿(510)들은 예를 들어, 제2 패러데이 쉴드(500)의 중심을 기준으로 부채꼴의 형상을 가진다. 또한, 제2 슬릿(510)들은 상호간에 일정한 폭을 가질 수 있다.

예를 들어, 제1 슬릿(410) 및 제2 슬릿(510)의 절결된 정도가 서로 상이하며, 제1 슬릿(410)과 제2 슬릿(510)의 폭은 상이하다. 이와 달리, 제1 슬릿(410)과 제2 슬릿(510)의 절결된 정도 및 폭이 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 슬릿(410)들은 상호간에 제1 간격을 갖도록 배치되고, 제2 슬릿(510)은 상호간에 제2 간격을 갖도록 배치되며, 상기 제1 간격 및 상기 제2 간격은 그 크기가 상이하다. 이와 달리, 제1 슬릿(410) 및 제2 슬릿(510)은 공정 챔버(200)의 둘레 방향을 따라 동일한 간격을 갖도록 배치되나, 제1 슬릿(410) 및 제2 슬릿(510)은 서로 교차되도록 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 플라즈마 처리 장치(100)은 공정 챔버(200)와 코일(310)의 사이에 배치된 제1 패러데이 쉴드(400)와 제2 패러데이 쉴드(500)를 포함한다. 한편, 제1 패러데이 쉴드(400) 또는 제2 패러데이 쉴드(500)는 예를 들어, 후술할 제어 유닛에 의해 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전할 수 있다. 이와 달리, 제1 패러데이 쉴드(400) 또는 제2 패러데이 쉴드(500)는 별도의 제어 유닛에 의하지 않고 자체적으로 회전 가능하게 설계될 수 있다.

따라서, 플라즈마 처리 장치(100)는 패러데이 쉴드를 2단으로 구성함으로써, 제1 슬릿(410) 및 제2 슬릿(510)의 설계에 오류가 발생하는 경우에도, 제1 패러데이 쉴드(400) 또는 제2 패러데이 쉴드(500)를 회전시킴으로써 슬릿들의 간격을 조절 할 수 있다. 따라서, 제1 패러데이 쉴드(400) 및 제2 패러데이 쉴드(500)는 용량성 커플링 플라즈마 효과를 용이하게 조절할 수 있다.

도 3은 도 2의 I-I'선을 따라 절단하여 도시한 단면도이며, 도 4는 도 2의 II-II'선을 따라 절단하여 도시한 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 플라즈마 처리 장치(100)는 공정 챔버(200)의 상부면(210), 제1 패러데이 쉴드(400), 제2 패러데이 쉴드(500) 및 코일(310)이 아래로부터 차례대로 배치된다.

도 3에 도시된 플라즈마 처리 장치(100)에서, 제1 슬릿(410)이 제1 패러데이 쉴드(400)에 형성된다. 한편, 도 4에 도시된 플라즈마 처리 장치에서, 제2 슬릿(510)이 제2 패러데이 쉴드(500)에 형성된다. 이는 절단선을 달리하여 도시한 단면도에 따른 결과로써, 제1 슬릿(410) 및 제2 슬릿(510)이 공정 챔버(200)의 둘레 방향을 따라 서로 교차되도록 배치되는 것을 보여준다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 슬릿(410)과 제2 슬릿(510)은 동일하게 절결되거나, 동일한 폭을 가질 수 있다. 이와 달리, 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 제1 슬릿과 제2 슬릿은 서로 상이하게 절결되거나, 서로 상이한 폭을 가질 수도 있다. 이와 같이, 용량성 커플링 플라즈마 효과를 적절하게 조절하기 위하여, 제1 슬릿(410)과 제2 슬릿(510)의 절결 정도 및 그 폭은 다양하게 변경될 수 있을 것이다.

한편, 제1 슬릿(410) 및 제2 슬릿(510)이 서로 교차되도록 배치되며, 제1 패러데이(400) 및/또는 제2 패러데이 쉴드(500)는 회전된다. 따라서, 제1 슬릿(410) 및 제2 슬릿(510)의 간격 등에 대한 설계에 오류가 있는 경우, 패러데이 쉴드의 교체없이 제1 패러데이 쉴드(400) 및/또는 제2 패러데이 쉴드(500)를 회전하여 용량성 커플링 플라즈마 효과를 조절한다. 따라서, 전체적으로 안정적이고 효율적인 플라즈마 처리 장치(100)를 얻을 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 간략하게 나타낸 구성도이며, 도 6은 도 5의 제1 및 제2 패러데이 쉴드의 제어를 설명하기 위한 도면이다. 도 5에 도시된 플라즈마 처리 장치는 도 1에 도시된 플라즈마 처리 장치와 비교하여, 제어 유닛이 추가되는 것을 제외하고는 실질적으로 동일하므로, 구체적인 설명은 생략하고 차이점만 설명하기로 한다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 플라즈마 처리 장치(100)는 제1 패러데이 쉴드(400) 및/또는 제2 패러데이 쉴드(500)을 회전시키는 제어 유닛(600)을 포함한다. 제어 유닛(600)은 예를 들어, 플라즈마 처리 장치(100)의 내부에 일체로 형성된다. 이와 달리, 제어 유닛(600)은 플라즈마 처리 장치(100)의 외부에 별도로 형성될 수 있다.

제어 유닛(600)은 제1 패러데이 쉴드(400) 및/또는 제2 패러데이 쉴드(500)의 회전을 위해 어느 하나와 연결된 제어 라인(610)을 더 포함한다. 따라서, 제어 유닛(600)은 제어 라인(610)을 통하여 제1 패러데이 쉴드(400) 및/또는 제2 패러데이 쉴드(500)를 제어한다.

한편, 용량성 커플링 플라즈마 효과를 조절하여야 하는 경우, 제어 유닛(600)은 제1 패러데이 쉴드(400) 및 제2 패러데이 쉴드(500) 중 어느 하나를 시계 반대 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전시킨다. 즉, 제어 유닛(600)은 제1 패러데이 쉴드(400) 및/또는 제2 패러데이 쉴드(500)를 회전시켜 제1 슬릿(410)과 제2 슬릿(510) 사이의 간격을 조절한다. 예를 들어, 제1 슬릿(410)과 제2 슬릿(510)의 간격이 설계 의도와 달리 좁거나 넓은 경우, 제어 유닛(600)은 III 및/또는 III' 방향으로 제1 패러데이 쉴드(400)를 회전시킨다. 이와 달리, 제어 유닛(600)은 III 및/또는 III' 방향으로 제2 패러데이 쉴드(500)를 회전시킬수 있다.

따라서, 패러데이 쉴드를 2단으로 구성하여 용량성 커플링 플라즈마 효과를 조절함으로써, 전체적으로 안정적이고 효율적인 플라즈마 처리 장치(100)를 얻을 수 있다. 나아가 전체적인 제품의 수율을 향상시킬 수 있으며, 패러데이 쉴드의 설계 불량을 용이하게 수정하여 전체적인 비용을 감소시킬 수 있다.

이와 같은 플라즈마 처리 장치에 따르면, 플라즈마 처리 장치는 공정 챔버의 상부면과 코일 사이에 배치되며, 적어도 2개의 패러데이 쉴드, 예를 들어, 2단으로 구성된 제1 패러데이 쉴드 및 제2 패러데이 쉴드를 포함한다. 이에 패러데이 쉴드 에 형성된 슬릿의 간격을 조절하기 위해 제1 패러데이 쉴드 및/또는 제2 패러데이 쉴드를 회전시킨다. 따라서, 공정 챔버 내의 반응 가스와 코일 사이의 용량성 커플링 플라즈마 효과를 조절함으로써 전체적으로 안정적이고 효율적인 플라즈마 처리 장치를 얻을 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

플라즈마를 이용한 공정이 진행되는 공정 챔버;

상기 공정 챔버 내부에 상기 플라즈마를 생성시키기 위하여 상기 공정 챔버의 상부면에 배치되는 코일 및 상기 코일에 고주파 전원을 인가하는 고주파 전원 인가부를 포함하는 플라즈마 생성부; 및

상기 공정 챔버의 상부면과 상기 코일 사이에 적어도 두 개가 나란히 배치되고, 그 각각에는 하나 이상의 슬릿을 가지며, 알루미늄으로 이루어진 패러데이 쉴드들을 포함하는 플라즈마 처리 장치.
제1 항에 있어서, 상기 공정 챔버의 상부면은 유전체로 이루어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
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제1 항에 있어서, 상기 패러데이 쉴드들은 방사상의 다수의 슬릿이 형성된 원판의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 슬릿들은 각각은 그 절결된 정도가 서로 다른 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 슬릿들은 각각은 그 폭이 서로 다른 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제1 항에 있어서, 상기 패러데이 쉴드들 중 하부에 배치된 패러데이 쉴드에 형성된 슬릿들과 상부에 배치된 패러데이 쉴드에 형성된 슬릿들은 서로 교차되도록 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제1 항에 있어서, 상기 패러데이 쉴드들 중 적어도 어느 하나를 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전시키기 위한 제어 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제1 항에 있어서, 상기 고주파 전원 인가부와 상기 코일 사이에 배치된 정합 회로부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.