KR100892249B1 - 플라즈마 반응장치 - Google Patents

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채환국
이동석
문희석
박근주
김기현
이원묵
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주식회사 디엠에스
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Abstract

본 발명은 대구경 웨이퍼를 가공하는 플라즈마 반응장치에 관한 것으로서, 플라즈마 반응공간을 형성하는 챔버와 상기 챔버의 벽면에 일측이 결합되고, 타측은 기판이 상기 챔버 내측의 중앙부에 위치하도록 상기 기판을 지지하는 캐소드 어셈블리로 구성하되, 상기 캐소드 어셈블리에는 기판이 안착되는 하부전극의 밸런스를 조정시킬 수 있도록 밸런스조정구를 구비함으로써, 밸런스조정구의 높낮이 조정에 의해 캐소드 어셈블리의 하부전극이 수평 상태를 유지할 수 있게 하여 기판이 하부전극 상부에 안착될 수 있게 하고, 기판의 슬립(미끄러짐)으로 인해 하부전극이 플라즈마에 직접 노출되어 아크가 발생되는 것을 방지하며, 또한 기판의 정밀한 밸런스 유지를 통해 플라즈마에 의한 기판 표면의 가공 균일도를 증대시킬 뿐 아니라, 에칭(Etching, 식각) 가공 공정 등에서 기판에 형성되는 에칭단면(Etching Profile)이 왜곡되거나 경사지게 형성되는 것을 방지할 수 있는 플라즈마 반응장치에 관한 것이다.
반응로, 챔버, 전극, 밸런스조정구

Description

플라즈마 반응장치{A plasma chemical reactor}
본 발명은 대구경 웨이퍼를 가공하는 플라즈마 반응장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 기판이 안착되는 캐소드 어셈블리의 하부전극을 지지하는 전극받침대에 밸런스조정구를 설치하여 상기 밸런스조정구의 높낮이 조정을 통해 하부전극이 수평을 유지할 수 있게 함으로써, 기판이 하부전극에 안정적으로 안착될 수 있게 할 뿐 아니라, 기판의 정밀한 밸런스 유지를 통해 플라즈마에 의한 기판 표면의 가공 균일도를 증대시키고, 또한 에칭(Etching, 식각) 가공 공정 등에서 기판에 형성되는 에칭 프로파일(Etching Profile)이 왜곡되거나 경사지게 형성되는 것을 방지할 수 있는 플라즈마 반응장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 집적회로 소자에 사용되는 대구경 웨이퍼나 액정표시장치(LCD:liquid crystal display)에 사용되는 주요 부품인 유리 기판 등은 표면에 여러 박막층이 형성되고, 또한 박막의 일부분만을 선택적으로 제거함으로써, 표면에 원하는 형태의 초미세 구조물이 형성되게 하여 복잡한 구조의 회로나 박막층이 형성되게 한 것으로서, 이때 박막제조는 세척공정, 증착공정, 포토리소그래 피(photolithography)공정, 도금공정, 식각(etching)공정 등 많은 제조공정을 통해 이루어지게 된다.
상기와 같은 다양한 처리공정들은 웨이퍼나 기판을 외부와 격리시킬 수 있는 처리장치인 챔버(chamber) 또는 반응로 내에서 주로 이루지게 된다.
상기와 같은 공정들 중 특히 식각(etching)공정은 챔버나 반응로 내에 반응가스(CF₄,CI₂,HBr 등)을 분사시킴으로써 플라즈마 상태에서의 화학반응을 통해 웨이퍼 표면에서 원하는 물질을 제거하는 공정으로서, 포토레지스트(photoresist) 패턴을 마스크로 하여 포토레지스트로 덮여 있지 않은 부분을 선택적으로 제거함으로써, 기판상에 미세회로를 형성하는 공정이기 때문에 기판 전체 표면에서의 플라즈마의 균일도를 유지하여 동일한 에칭율을 유지하고, 또한 에칭의 단면모양이 완벽하게 수직으로 형성될 수 있게 하기 위해서는 기판이 정밀한 수평 상태를 유지하도록 하는 것이 무엇보다도 중요하다.
따라서 기판은 가공 균일도의 향상과 공정 불량의 방지를 위해 챔버 또는 반응로 내의 정확한 위치에 설치되어야 할 뿐 아니라, 정밀한 수평 상태가 유지되도록 하여야 한다.
그러나 종래의 플라즈마 반응장치는 캐소드 어셈블리에 구비되는 하부전극의 수평 상태를 정밀하게 조정할 수 있는 조정장치가 구비되어 있지 않아 다음과 같은 문제점들이 있었다.
첫째, 기판이 수평 상태를 유지하지 못하게 됨으로써, 기판이 캐소드 어셈블리의 하부전극 상부에 안착되지 않게 될 뿐 아니라, 기판의 슬립(미끄러짐)으로 인 해 하부전극이 플라즈마에 직접 노출되어 아크가 발생됨으로써 기판이 손상될 수 있었고, 둘째 하부전극의 밸런스가 깨짐으로써 기판을 냉각시키기 위해 하부전극에 설치되는 헬륨(He) 가스 배관의 변형으로 인한 가스 누출의 우려가 있었으며, 셋째, 플라즈마가 기판 표면상에 균일하게 형성되지 않아 가공 균일도가 현저히 저하될 뿐 아니라, 에칭(Etching, 식각) 가공 공정 등에서 기판에 형성되는 에칭단면(Etching Profile)이 왜곡되거나 경사지게 형성되어 공정 불량이 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 캐소드 어셈블리에 구비되는 하부전극의 수평 상태가 정밀하게 조정될 수 있게 하여 기판이 하부전극 상부에 안착될 수 있게 할 뿐 아니라, 기판의 슬립으로 인해 하부전극이 플라즈마에 직접 노출됨으로써, 아크가 발생되어 기판이 손상되는 것을 방지하는 데 있다.
또한 본 발명의 목적은 하부전극의 밸런스가 깨져 하부전극 상에 로딩된 기판이 슬립됨으로써 하부전극 표면으로부터 헬륨(He) 가스가 누출되는 것을 방지하는 데 있다.
또 본 발명의 다른 목적은 플라즈마가 기판의 전체 표면에서 균일하게 형성되도록 하여 기판의 가공 균일도를 현저히 상승시키고, 또한 에칭(Etching, 식각) 가공시 기판에 형성되는 에칭단면(Etching Profile)이 왜곡되거나 경사지게 형성되는 것을 방지하여 공정 불량이 최소화될 수 있게 하는 플라즈마 반응장치를 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 플라즈마 반응공간을 형성하는 챔버와, 상기 챔버의 일측벽에 일측이 결합되고, 타측은 기판이 상기 챔버 내측의 중앙부에 위치하도록 상기 기판을 지지하되 상기 기판이 수평 상태를 유지할 수 있도록 높낮이 조정이 가능하게 구비되는 캐소드 어셈블리를 포함하여 구성된다.
본 발명의 상기 캐소드 어셈블리는 상기 챔버 내부에 설치되며 기판이 안착되는 하부전극과, 상기 하부전극이 챔버 내의 중앙부에 위치할 수 있게 상기 챔버의 일측에 설치되어 상기 하부전극을 지지하는 지지체 및 상기 지지체를 지지하되, 상기 하부전극의 밸런스가 조정될 수 있도록 높낮이 조절이 가능하게 설치되는 밸런스조정구를 포함하여 구성된다.
본 발명의 상기 지지체는 상기 챔버의 일측 벽에 결합되는 고정플레이트와 상기 고정플레이트의 일측면에 돌출 형성되는 지지바 및 상기 지지바의 단부에 형성되어 상기 하부전극을 지지하는 전극받침대로 구성된다.
또한 상기 고정플레이트와 상기 챔버의 결합면에는 상기 챔버 내의 반응가스가 외부로 누출되지 않도록 실링부재가 구비될 수 있다.
또 상기 고정플레이트와 상기 챔버의 결합면에는 상기 챔버 내의 반응가스가 외부로 누출되지 않도록 벨로우즈가 구비된다.
이때 상기 벨로우즈는 상기 고정플레이트와 상기 챔버에 각각 결합되는 지지링과 상기 지지링 사이에 설치되는 주름판으로 구성될 수 있다.
또 상기 고정플레이트와 상기 지지링의 결합면 및 상기 챔버와 상기 지지링의 결합면에는 실링부재가 각각 구비될 수 있다.
한편 본 발명의 상기 밸런스조정구는 상기 지지체의 전극받침대의 저면을 지지하되, 높낮이 조정이 가능하도록 하단부가 상기 챔버의 하부에 나사 결합되게 할 수 있다.
또 상기 밸런스조정구의 하부에는 밸런스조정구가 상기 챔버에 견고하게 고정될 수 있도록 보조너트가 더 결합되어 전극받침대가 보다 안정적으로 지지되게 할 수 있다.
또 상기 밸런스조정구는 상기 전극받침대의 저면의 외주를 따라 등간격으로 다수개가 구비될 수 있다.
또한 본 발명의 상기 밸런스조정구는 상기 전극받침대의 외주면 일측에 돌출 형성되고, 조정나사가 상,하로 관통되어 나사 결합되는 조정플레이트 및 상기 챔버의 내측 벽면에 설치하되 상기 조정나사의 하단부를 지지할 수 있게 설치되는 고정지지대를 포함하여 구성될 수 있다.
한편 본 발명의 상기 고정지지대와 조정플레이트의 단부는 서로 대응되도록 절곡면이 각각 형성되어 형합될 수 있게 구비될 수 있다.
또 상기 밸런스조정구는 상기 챔버 내의 플라즈마가 균일하게 분포될 수 있도록 전극받침대의 외주면을 따라 등간격으로 다수개가 구비될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 첫째, 캐소드 어셈블리의 하부전극이 정밀한 수평 상태를 유지할 수 있어 기판이 하부전극 상부의 정확한 위치에 안정적으로 안착될 수 있고, 또한 기판의 슬립 등에 의해 하부전극이 플라즈마에 직접 노출되어 아크가 발생되는 것이 방지됨으로써, 기판의 손상을 최소화하여 공정효율을 최대화할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 하부전극의 처짐으로 인해 상기 하부전극 상에 로딩된 기판이 슬립됨으로써 헬륨(He) 가스가 누출되어 공정 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 기판 표면에서의 플라즈마의 균일도를 유지할 수 있어 가공 균일도를 현저히 상승시킬 수 있고, 또한 에칭(Etching, 식각) 가공시 기판에 형성되는 에칭단면(Etching Profile)이 왜곡되거나 경사지게 형성되는 것을 방지하여 공정 불량을 최소화하여 가공 품질 및 생산성을 현저히 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이하 본 발명을 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 개략적인 측단면도를 나타낸 것이고 도 2는 도 1의 평단면도를 나타낸 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 플라즈마 반응공간을 제공하는 챔버(1)와 챔버(1)에 설치되는 캐소드 어셈블리(30)로 구성된다.
챔버(1)는 내부에 플라즈마 반응공간을 형성하는 것으로서, 상부 중앙에는 반응가스가 분사되는 분사구(2)가 형성되고, 하부 중앙에는 반응가스가 외부로 배출되는 배기구(5)가 형성된다.
한편 캐소드 어셈블리(30)는 기판(70)이 수평 상태로 챔버(1) 내부에 위치할 수 있도록 기판(70)을 지지하는 것으로서, 기판(70)이 놓여 지는 하부전극(20)과 하부전극(20)을 지지하는 지지체(10) 및 하부전극(20)의 밸런스(수평 상태)를 조정 하는 밸런스조정구(40)로 구성된다.
하부전극(20)은 상부에 기판(70)이 놓여 지는 부분으로서, 챔버(1) 내측의 중앙부에 위치하게 된다.
이때 하부전극(20)은 고주파전원(RF)의 음극을 형성하여 챔버(1) 내부로 분사되는 반응가스를 플라즈마 상태로 변환시킴으로써, 기판(70) 표면이 플라즈마에 의해 가공 처리되도록 하는 것이다.
이때 고주파전원(RF)은 챔버(1)의 상측부와 하부전극(20)에 각각 연결되어 고주파전류를 부가함으로써 반응가스가 플라즈마 상태로 변환될 수 있게 한다.
한편 반응가스는 플라즈마가 기판(70) 표면상에 균일하게 형성되도록 하기 위해 하부전극(20)의 중심과 동일선상의 챔버(1) 상부 중앙에 형성된 분사구(2)를 통해 챔버(1) 내부로 분사되게 된다.
따라서 반응가스는 플라즈마 상태로 변환되어 기판(70)의 표면과 반응함으로써, 기판(70)을 가공 처리하게 되며, 챔버(1) 하측부에 형성되는 배기구(5)를 통해 외부로 배출된다.
또한 하부전극(20)의 상부에는 기판(70)을 보다 안정적으로 고정시킬 수 있도록 기판(70)을 고정시키는 정전척(도시하지 않음)이 구비될 수 있고, 하부전극(20) 또는 정전척 상면에는 기판(70)을 냉각시키기 위해 헬륨(He) 가스를 순환시키는 가스배관(도시하지 않음)이 설치된다.
정전척은 정전기의 전위차를 이용하여 전극면과 대상물의 상호간에 형성되는 전기적인 인력에 의해 대상물을 흡착시키는 장치이다.
한편 지지체(10)는 고정플레이트(11)와 지지바(12) 및 전극받침대(13)로 구성된다.
고정플레이트(11)는 챔버(1)의 일측 벽에 결합되는 것으로서, 챔버(1)의 일측 벽에 관통 형성되는 지지체삽입공(7)에 결합된다.
고정플레이트(11)와 지지체삽입공(7)은 원형 또는 사각형 등 다양한 형상으로 구비될 수 있다.
이때 고정플레이트(11)는 지지체삽입공(7)보다 크게 형성되어 지지체삽입공(7)의 둘레를 따라 나사 결합되며, 이때, 챔버(1)의 외주면과의 밀착부에는 반응가스가 외부로 누출되는 것이 방지되도록 실링부재(15)가 구비될 수 있다.
실링부재(15)는 오링(O-Ring) 또는 패드 등이 사용될 수 있다.
지지바(12)는 전극받침대(13)를 지지하는 것으로서, 전극받침대(13)가 챔버(1) 내의 중앙부에 위치하도록 고정플레이트(11)의 일측면으로부터 일정 길이로 돌출 형성된다.
이때 지지바(12)의 단부에는 하부전극(20)을 지지하는 전극받침대(13)가 결합된다.
전극받침대(13)는 원통형으로 형성되며, 상부에는 하부전극(20)이 설치된다.
한편 밸런스조정구(40)는 전극받침대(13)의 저면을 지지하는 것으로서, 외팔보 형상의 지지바(12)의 단부에 결합된 전극받침대(13)가 자중에 의해 하측으로 처지는 것을 방지할 뿐 아니라, 하부전극(20)이 정확하게 수평을 유지할 수 있도록 밸런스를 조정하는 역할을 하게 된다.
밸런스조정구(40)는 일정 높이의 봉 형상이며 하단부는 외주면에 나사산이 형성되어 있어 챔버(1)의 하측부에 나사 결합된다.
따라서 밸런스조정구(40)는 챔버(1)에 나사 결합되는 깊이를 조절하여 전극받침대(13)의 수평 상태를 조정할 수 있다.
이때 밸런스조정구(40)의 하부에는 밸런스조정구(40)가 챔버(1)에 밀착되어 안정적으로 고정될 수 있도록 별도의 보조너트(45)가 결합될 수 있다.
보조너트(45)는 밸런스조정구(40)의 하부에 나사 결합되는 것으로서, 밸런스조정구(40)의 높이가 적절하게 조정된 상태에서 하측면이 챔버(1)에 밀착될 수 있도록 회전시켜 밸런스조정구(40)가 견고하게 고정될 수 있게 한다.
한편 밸런스조정구(40)는 전극받침대(13)의 저면의 둘레를 따라 다수개가 구비될 수 있다.
따라서 하부전극(20)의 밸런스 조정은 각각의 밸런스조정구(40)를 하부전극(20)이 수평 상태가 되도록 적정 깊이로 챔버(1)에 나사 결합시킴으로써 이루어진다.
한편 도 3과 도 4는 본 발명의 플라즈마 반응장치의 캐소드 어셈블리(30')에 구비되는 밸런스조정구(50)의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 도 3은 본 발명의 다른 실시예의 개략적인 측단면도를 나타낸 것이고, 도 4는 도 3의 평단면도를 나타낸 것이다.
도 3과 도 4는 밸런스조정구(50) 이외에는 도1,2의 실시예와 동일하므로 변경된 구성에 대해서만 설명한다.
도시된 바와 같이, 밸런스조정구(50)는 조정플레이트(56)와 고정지지대(52)로 구성된다.
조정플레이트(56)는 사각 바(bar) 형상으로서, 전극받침대(13)의 외주면에 돌출 형성되며, 단부에는 조정나사(55)가 상,하 방향으로 관통되어 나사 결합된다.
이때 조정플레이트(56)의 상부에는 조정나사(55)의 머리부가 삽입될 수 있게 요입홈(57)이 일정 깊이로 형성된다.
또한 조정플레이트(56)의 단부 하측부에는 'ㄱ'자 향상의 절곡면(56a)을 형성한다.
한편 고정지지대(52)는 조정플레이트(56)와 대응되게 챔버(1)의 내측 벽면에 설치되는 것으로서, 나사 등을 이용하여 챔버(1)에 고정시킬 수 있다.
고정지지대(52)의 단부 상측부에는 조정플레이트(56)의 절곡면(56a)과 형합될 수 있도록 조정플레이트(56)의 절곡면(56a)에 대응되는 'ㄴ'자 형상의 절곡면(52a)이 형성된다
이때 고정지지대(52)와 조정플레이트(56)는 도 3의 확대도에 도시된 바와 같이 조정나사(55)의 회전에 의해 조정플레이트(56)의 위치가 상,하 방향으로 조절될 수 있도록 절곡면(56a,52a)의 선단면이 서로 일정거리 이격되어 형합되도록 형성된다.
따라서 고정지지대(52)는 지지체(10)가 챔버(1)에 결합되면 절곡면(52a)이 조정플레이트(56)의 절곡면(56a)과 형합됨으로써, 조정플레이트(56)를 지지하게 되는 것이다.
하부전극(20)의 밸런스 조정은 조정플레이트(56)에 나사 결합된 조정나사(55)를 회전시켜 조정나사(55)의 하단부가 고정지지대(52)의 절곡면(52a)의 하측면을 가압하게 함으로써, 조정플레이트(56)가 조정나사(55)의 회전에 의해 상대적으로 상승되면서 전극받침대(13)의 위치를 변동시켜 이루어지게 된다.
따라서 하부전극(20)의 상부에 안착되는 기판(70)의 밸런스가 조정되게 되는 것이다.
한편 밸런스조정구(50)는 도 4에 도시된 바와 같이, 전극받침대(13)의 외주면을 따라 등간격으로 3곳에 설치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 다수개가 설치될 수도 있다.
또한 밸런스조정구(50)는 반응가스에 의한 플라즈마의 흐름이 챔버(1) 내에 균일하게 형성될 수 있도록 지지체(10)의 지지바(12)로부터 전극받침대(13)의 외주면을 따라 등간격으로 구비되는 것이 바람직하다.
한편, 도 5는 본 발명의 플라즈마 반응장치의 또 다른 실시예의 개략적인 측단면도를 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이, 고정플레이트(11)와 챔버(1) 사이에는 벨로우즈(bellows)(19)가 설치된다.
벨로우즈(19)는 내부가 비어 있고 양단부가 개방된 것으로서, 지지링(18)과 주름판(17)으로 구성된다.
지지링(18)은 챔버(1)의 지지체삽입공(7)의 둘레에 설치되는 고리 형상이며, 고정플레이트(11)와 챔버(1)의 벽면에 각각 결합된다.
한편 주름판(17)은 소정의 탄성력을 가지며 반응가스가 외부로 누출되지 않도록 챔버(1)를 밀폐시킬 수 있게 지지링(17) 사이에 설치된다.
벨로우즈(19)는 밸런스조정구(40)에 의해 전극받침대(13)의 위치가 조정될때, 고정플레이트(11)의 위치 변동을 주름판(17)의 탄성력을 이용하여 수용함으로써, 반응가스의 누출없이 밸런스조정구(40)의 높낮이 조정폭이 보다 확대될 수 있게 하며, 또한 지지체(10)의 수평 방향의 이동이 가능하게 하여 기판(70)이 챔버(1)의 내부 중앙부에 위치할 수 있도록 조정하는 것을 가능하게 한다.
또한 고정플레이트(11)와 지지링(18)의 결합면 및 챔버(1)와 지지링(18)의 결합면 사이에는 반응가스가 외부로 누출되지 않도록 실링부재(16)가 각각 더 구비될 수 있다.
벨로우즈(19)는 본 발명의 도 3의 실시예에도 구비될 수 있으며, 지지체삽입공(7)과 고정플레이트(11)의 형상에 대응되게 원통형 또는 사각통형 등으로 구비될 수 있다.
따라서 본 발명의 플라즈마 반응장치는 기판(70)을 지지하는 하부전극(20)의 수평 상태를 정밀하게 조정시킬 수 있어 기판(70)이 하부전극(20) 상부에 정확한 위치에 안착되어 슬립 등이 발생되지 않기 때문에 하부전극(20)이 플라즈마에 직접 노출되어 아크 발생에 의한 기판(70)의 손상을 방지할 수 있게 되고, 또한 기판(70) 표면에서의 플라즈마 균일도를 유지할 수 있어 기판(70)의 가공 균일도를 현저히 상승시킬 수 있게 되는 것이다.
이상, 상기의 실시 예는 단지 설명의 편의를 위해 예시로서 설명한 것에 불 과하므로 특허청구범위를 한정하는 것은 아니며, 화학기상증착장비(CVD)와 같은 플라즈마 처리장비에도 모두 적용 가능하다.
도 1은 본 발명의 케소드 어셈블리가 챔버에 설치된 상태의 개략적인 측단면도,
도 2는 도 1의 개략적인 평단면도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예의 개략적인 측단면도,
도 4는 도 3의 개략적인 평단면도,
도 5는 본 발명의 플라즈마 반응장치의 또 다른 실시예의 개략적인 측단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 챔버 2 : 분사구
5 : 배기구 7 : 지지체삽입공
10 : 지지체 11 : 고정플레이트
12 : 지지바 13 : 전극받침대
15,16 : 실링부재 17 : 주름판
18 : 지지링 20 : 하부전극
30,30' : 캐소드 어셈블리 40,50 : 밸런스조정구
45 : 보조너트 52 : 고정지지대
52a,56a : 절곡면 55 : 조정나사
56 : 조정플레이트 57 : 요입홈
70 : 기판

Claims (13)

  1. 플라즈마 반응공간을 형성하는 챔버 및 상기 챔버의 벽면에 일측이 결합되고, 타측은 기판이 상기 챔버 내측의 중앙부에 위치하도록 상기 기판을 지지하는 캐소드 어셈블리로 구성하되,
    상기 캐소드 어셈블리는,
    상기 챔버 내부에 설치되며 기판이 안착되는 하부전극;
    상기 하부전극이 챔버 내의 중앙부에 위치할 수 있게 일단부는 상기 챔버의 일측에 설치되고, 타단부는 상기 하부전극을 지지하는 지지체; 및
    상기 지지체의 타단부를 지지할 수 있게 복수로 구비하되, 상기 하부전극의 밸런스가 조정될 수 있도록 높낮이 조절이 가능하게 각각 설치되는 밸런스조정구;
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 지지체는 상기 챔버의 일측 벽에 결합되는 고정플레이트와 상기 고정플레이트의 일측면에 돌출 형성되는 지지바 및 상기 지지바의 단부에 형성되어 상기 하부전극을 지지하는 전극받침대로 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 고정플레이트와 상기 챔버의 결합면에는 상기 챔버 내의 반응가스가 외부로 누출되지 않도록 실링부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 고정플레이트와 상기 챔버의 결합면에는 상기 챔버 내의 반응가스가 외부로 누출되지 않도록 벨로우즈가 구비되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 벨로우즈는 상기 고정플레이트와 상기 챔버에 각각 결합되는 지지링과 상기 지지링 사이에 설치되는 주름판으로 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 고정플레이트와 상기 지지링의 결합면 및 상기 챔버와 상기 지지링의 결합면에는 실링부재가 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응장치.
  8. 제 3항에 있어서,
    상기 밸런스조정구는 상기 전극받침대의 저면을 지지하되, 높낮이 조정이 가능하도록 하단부가 상기 챔버의 하부에 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 밸런스조정구의 하부에는 밸런스조정구가 상기 챔버에 견고하게 고정될 수 있도록 보조너트가 더 결합되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응장치.
  10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서,
    상기 밸런스조정구는 상기 전극받침대의 저면의 외주를 따라 등간격으로 다수개가 구비되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응장치.
  11. 제 3항에 있어서,
    상기 밸런스조정구는,
    상기 전극받침대의 외주면 일측에 돌출 형성되고, 조정나사가 상,하로 관통되어 나사 결합되는 조정플레이트; 및
    상기 챔버의 내측 벽면에 설치하되 상기 조정나사의 하단부를 지지할 수 있게 설치되는 고정지지대;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 고정지지대와 조정플레이트의 단부는 서로 대응되도록 절곡면이 각각 형성되어 형합될 수 있게 구비되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응장치.
  13. 제 11항 또는 제 12항에 있어서,
    상기 밸런스조정구는 상기 챔버 내의 플라즈마가 균일하게 분포될 수 있도록 전극받침대의 외주면을 따라 등간격으로 다수개가 구비되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101223549B1 (ko) 2011-02-21 2013-02-04 박건 챔버 갭 및 수평 조절이 용이한 태양전지용 웨이퍼의 텍스처링 장치

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI627305B (zh) * 2013-03-15 2018-06-21 應用材料股份有限公司 用於轉盤處理室之具有剛性板的大氣蓋
US20220359164A1 (en) * 2021-05-07 2022-11-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Cantilever with etch chamber flow design

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002208555A (ja) 2001-01-10 2002-07-26 Tokyo Electron Ltd 処理装置及び処理方法
KR20040022278A (ko) * 2002-09-03 2004-03-12 삼성전자주식회사 반도체를 제조하기 위한 장치

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5558717A (en) * 1994-11-30 1996-09-24 Applied Materials CVD Processing chamber
TW283250B (en) * 1995-07-10 1996-08-11 Watkins Johnson Co Plasma enhanced chemical processing reactor and method
US20020078893A1 (en) * 2000-05-18 2002-06-27 Applied Materials , Inc. Plasma enhanced chemical processing reactor and method
US6846467B1 (en) * 2000-06-27 2005-01-25 Mikhail Rudolfovich Predtechensky Plasma-chemical reactor
AU2002227418A1 (en) * 2001-01-22 2002-08-06 Tokyo Electron Limited Vertically translatable chuck assembly and method for a plasma reactor system
KR20030090650A (ko) * 2001-02-26 2003-11-28 어낵시스 발처스 악티엔게젤샤프트 부품 제조 방법 및 진공 처리 시스템
JP4574987B2 (ja) * 2002-01-10 2010-11-04 東京エレクトロン株式会社 処理装置
US20060054279A1 (en) * 2004-09-10 2006-03-16 Yunsang Kim Apparatus for the optimization of atmospheric plasma in a processing system
KR100777151B1 (ko) * 2006-03-21 2007-11-16 주식회사 디엠에스 하이브리드형 플라즈마 반응장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002208555A (ja) 2001-01-10 2002-07-26 Tokyo Electron Ltd 処理装置及び処理方法
KR20040022278A (ko) * 2002-09-03 2004-03-12 삼성전자주식회사 반도체를 제조하기 위한 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101223549B1 (ko) 2011-02-21 2013-02-04 박건 챔버 갭 및 수평 조절이 용이한 태양전지용 웨이퍼의 텍스처링 장치

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