KR100916826B1 - 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 장치 - Google Patents

에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100916826B1
KR100916826B1 KR1020080036206A KR20080036206A KR100916826B1 KR 100916826 B1 KR100916826 B1 KR 100916826B1 KR 1020080036206 A KR1020080036206 A KR 1020080036206A KR 20080036206 A KR20080036206 A KR 20080036206A KR 100916826 B1 KR100916826 B1 KR 100916826B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plasma
dielectric
ashing
ground electrode
etching
Prior art date
Application number
KR1020080036206A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090076746A (ko
Inventor
전병준
이창호
Original Assignee
(주) 엠에이케이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주) 엠에이케이 filed Critical (주) 엠에이케이
Priority to KR1020080036206A priority Critical patent/KR100916826B1/ko
Publication of KR20090076746A publication Critical patent/KR20090076746A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100916826B1 publication Critical patent/KR100916826B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32816—Pressure
    • H01J37/32825—Working under atmospheric pressure or higher
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42—Stripping or agents therefor
    • G03F7/427—Stripping or agents therefor using plasma means only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532—Electrodes
    • H01J37/32568—Relative arrangement or disposition of electrodes; moving means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching

Abstract

본 발명은 웨이퍼 또는 LCD 제작용 유리와 같은 기판을 처리하기 위한 플라즈마 발생 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 기존의 플라즈마 장치와는 다른 전극 배치를 통해 대기압 하에서 대면적의 대상물에 대해 효율적이고도 균일한 플라즈마 처리가 가능하도록 하는 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 장치에 관한 것이다.

Description

에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 장치{APPARATUS FOR GENERATING AIR PRESSURE PLASMA ENABLING ASHING OR ETCHING}
본 발명은 웨이퍼 또는 LCD 제작용 유리와 같은 기판을 처리하기 위한 플라즈마 발생 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 기존의 플라즈마 장치와는 다른 전극 배치를 통해 대기압 하에서 대면적의 대상물에 대해 효율적이고도 균일한 플라즈마 처리가 가능하도록 하는 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 장치에 관한 것이다.
반도체 또는 LCD 제조에 있어서, 필수적 공정인 에칭, 에싱 또는 스트립 공정을 위해 플라즈마가 널리 이용되고 있는데, 종래의 플라즈마 처리에 있어서는 필요한 전극의 수가 많은 단점이 있었다. 더욱이, 처리될 대상물의 크기가 큰 경우에는, 플라즈마 처리를 위한 플라즈마 헤드의 전극 크기 또한 커질 수밖에 없는데, 복수의 전극을 구성해야만 하는 종래 플라즈마 헤드에 있어서는, 복수 개의 대형 전극을 결합하는 구성을 구현하는 것이 쉽지 않은 관계로, 대면적의 대상물을 처리할 수 있는 플라즈마 헤드를 구현하는 것이 어려웠다.
또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는, 대기압 하에서 발생시킨 플라즈마의 밀도는 웨이퍼 또는 기판에 대한 에싱, 에칭 또는 스트립 공정을 수행하기에 부족한 것이어서, 대기압 하에서 구현되는 플라즈마 발생장치를 이용하여 에싱, 에칭 또는 스트립 공정을 수행하는 것은 불가능한 것으로 인식되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 에싱, 에칭 또는 스트립 공정을 수행하기에 충분한 밀도의 플라즈마를 대기압하에서 발생시키고, 소수의 전극만을 이용하면서도 플라즈마 발생을 더욱 활성화시킬 뿐만 아니라, 플라즈마 발생에 수반되는 고열을 외부로 방출하고 플라즈마 처리에 의해 발생하는 파티클 및 유해가스를 외부로 배출할 수 있는 플라즈마 발생 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 리액터는, 일렬로 나란히 배열된 복수 개의 긴 통형(筒形) 유전체(1010); 상기 각 유전체의 내부에 서로 일정 간격을 두고 떨어져 배치된 복수 개의 고전압 전극(1013); 및 상기 복수 개의 유전체 모두를 둘러쌈에 의해, 상기 유전체들과의 사이에 하나의 공간을 갖도록 배치된 일체형 접지 전극(1020)을 포함하며, 상기 접지 전극은, 상기 복수 개의 유전체들이 배열된 방향에 평행한(처리 대상 기판(1070)의 처리면(1071)에 수직인) 수직면 및 상기 수직면에 수직인 수평면으로 구성되되, 상기 수직면 및 수평면이 일체로 형성되도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 대기압 플라즈마 발생 리액터는, 상기 복수 개의 유전체가 배치된 접지 전극 내의 공간으로 반응 가스를 공급하는 가스공급구(1043); 및 상기 접지 전극 내의 공간에서 발생된 플라즈마를 배출하는 플라즈마 배출구(1051)를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 대기압 플라즈마 발생 리액터는, 상기 복수 개의 유전체를 둘러싸고 플라즈마를 발생시키는 공간이 복수 개이며, 모두 상기 유전체의 길이방향에 직각인 방향으로 병렬 배열되어, 각 접지 전극의 수평면들이 하나의 평면을 구성하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 리액터는, 외면 및 내면을 갖고, 일렬로 배열된 복수 개의 긴 통형(筒形) 유전체(1110); 상기 각 유전체의 내부에, 상기 유전체와 동심이되 상기 유전체의 내면에 밀착되도록 배치된 고전압 전극(1113); 및 상기 복수 개의 유전체 모두를 둘러쌈에 의해, 상기 유전체들과의 사이에 하나의 공간을 갖도록 배치된 일체형 접지 전극(1120)을 포함하되, 상기 접지 전극은, 상기 복수 개의 유전체들이 배열된 방향에 평행한(처리 대상 기판(1170)의 처리면(1171)에 수직인) 수직면 및 상기 수직면에 수직인 수평면으로 구성되되, 상기 수직면 및 수평면이 일체로 형성되도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 대기압 플라즈마 발생 리액터는, 상기 복수 개의 유전체가 배치된 접지 전극 내의 공간으로 반응 가스를 공급하는 가스공급구; 및 상기 접지 전극 내의 공간에서 발생된 플라즈마를 배출하는 플라즈마 배출구(1151)를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 대기압 플라즈마 발생 리액터는, 상기 복수 개의 유전체를 둘러싸고 플라즈마를 발생시키는 공간이 복수 개이며, 모두 상기 유전체의 길이방향에 직각인 방향으로 병렬 배열되어, 각 접지 전극의 수평면들이 하나의 평면을 구성하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 리액터는, 외면 및 내면을 갖는 긴 통형(筒形) 유전체(1210); 상기 유전체의 내부에 상기 유전체와 동심이되, 상기 유전체의 내면에 밀착되도록 배치된 고전압 전극(1213); 및 상기 유전체를 둘러쌈에 의해, 상기 유전체와의 사이에 하나의 공간을 갖도록 배치된 일체형 접지 전극(1220)을 포함하되, 상기 접지 전극은 처리 대상 기판(1270)의 처리면(1271)에 수직인 수직면 및 상기 처리면(1271)에 수평인 수평면으로 구성되되, 상기 수직면 및 수평면이 일체로 형성되어 하나의 공간을 형성하고, 상기 유전체(1210)의 외면은 상기 두 수직면에 평행하면서 상기 두 수직면과 일정거리를 두고 배치된 평면을 포함하도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 대기압 플라즈마 발생 리액터는, 상기 유전체가 배치된 접지 전극 내의 공간으로 반응 가스를 공급하는 가스공급구; 및 상기 접지 전극 내의 공간에서 발생된 플라즈마가 처리 대상 기판(1270)의 처리면(1271)에 인가되도록 배출하는 플라즈마 배출구(1251)를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 대기압 플라즈마 발생 리액터는, 상기 유전체를 둘러싸고 플라즈마를 발생시키는 공간이 복수 개이며, 모두 상기 유전체의 길이방향에 직각인 방향으로 병렬 배열되어, 각 접지 전극의 수평면들이 하나의 평면을 구성하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 리액터는, 일렬로 배열된 복수 개의 긴 통형(筒形) 유전체(1310); 상기 각 유 전체의 내부에 서로 일정 간격을 두고 떨어져 배치된 복수 개의 고전압 전극(1313); 및 상기 복수 개의 유전체 모두를 둘러쌈에 의해, 상기 유전체들과의 사이에 하나의 공간을 갖도록 배치된 일체형 접지 전극(1320)을 포함하되, 상기 접지 전극(1320)은 반응 가스를 공급하기 위한 구간 및 발생된 플라즈마를 배출하기 위한 구간에서 개방되도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 대기압 플라즈마 발생 리액터에 있어서, 상기 복수 개의 유전체가 배열된 방향이 처리 대상 기판(1370)의 처리면(1371)과 수직이도록 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 대기압 플라즈마 발생 리액터에 있어서, 상기 복수 개의 유전체를 감싸는 접지 전극(1320)의 공간이 복수 개이며, 모두 상기 유전체의 길이방향에 직각인 방향으로 병렬 배열되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 리액터는, 외면 및 내면을 갖고, 일렬로 배열된 복수 개의 긴 통형(筒形) 유전체(1410); 상기 각 유전체의 내부에, 상기 유전체와 동심이되 상기 유전체의 내면에 밀착되도록 배치된 고전압 전극(1413); 및 상기 복수 개의 유전체 모두를 둘러쌈에 의해, 상기 유전체들과의 사이에 하나의 공간을 갖도록 배치된 일체형 접지 전극(1420)을 포함하되, 상기 접지 전극(1420)은 반응 가스를 공급하기 위한 구간 및 발생된 플라즈마를 배출하기 위한 구간에서 개방되도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 대기압 플라즈마 발생 리액터에 있어서, 상기 복수 개의 유전체가 배열된 방향이 처리 대상 기판(1470)의 처리면(1471)과 수직이도록 구성 될 수 있다.
바람직하게는, 상기 대기압 플라즈마 발생 리액터에 있어서, 상기 복수 개의 유전체를 감싸는 접지 전극(1420)의 공간이 복수 개이며, 모두 상기 유전체의 길이방향에 직각인 방향으로 병렬 배열되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 제6 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 리액터는, 복수 개의 긴 봉형(棒形) 유전체(1510); 상기 각 유전체의 내부 중심에 배치된 봉형 고전압 전극(1513); 상기 복수 개의 유전체(1510)가 수직으로 결합된 결합판(1580); 및 상기 결합판(1580)과 함께, 각 유전체(1510)를 일정한 거리를 두고 완전히 에워싸는 일체형 접지 전극(1520)을 포함하되, 상기 접지 전극은, 상기 복수 개의 유전체들이 배열된 방향에 평행한(처리 대상 기판(1570)의 처리면(1571)에 수직인) 수직면 및 상기 수직면에 수직인 수평면으로 구성되되, 상기 수직면 및 수평면이 일체로 형성되도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 대기압 플라즈마 발생 리액터는, 각 유전체(1510)와 해당 접지 전극이 이루는 공간에 반응 가스를 공급하기 위하여 상기 결합판(1580) 상에 구비된 가스공급구(1543)를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 대기압 플라즈마 발생 리액터는, 상기 접지 전극(1520)의 면 중 상기 유전체(1510)의 일단(one end)에 마주하는 면에 형성된 복수 개의 플라즈마 배출구(1551)를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 리액터를 포함하는 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 장치가 본 발명 에 따라 구현될 수 있으며, 바람직하게는, 플라즈마를 이용한 작업시 발생하는 불순물을 흡인하여 외부로 배출하기 위한 흡기수단(1031)을 더 포함하도록 구성될 수 있다.
이상 언급한 본 발명의 실시예에 따른 리액터를 포함하는 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 장치에 의해 본 발명이 해결하고자 하는 과제를 해결할 수 있다.
본 발명에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 장치를 이용하면, 에싱, 에칭 또는 스트립 공정을 수행하기에 충분한 밀도의 플라즈마를 대기압하에서 발생시킬 수 있으며, 소수의 전극만을 이용하면서도 플라즈마 발생을 더욱 활성화시켜 대면적 기판 처리가 가능해지며, 플라즈마 발생에 수반되는 고열을 외부로 방출하고 플라즈마 처리에 의해 발생하는 파티클 및 유해가스를 외부로 배출할 수 있는 효과를 갖는다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대해 보다 상세히 설명하고자 한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 장치의 투시 측면도이고, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 장치의 투시 정면도이며, 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 장치의 투시 평면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치는, 플라즈마 반응을 위해 N2, O2, Ar, He, SF6, CH4, NH4, NF4 등의 반응 가스를 주입하는 가스 주입구(1041), 상기 가스 주입구로부터 공급된 반응 가스를 저장/전달하는 가스 버퍼(1042), 발생된 플라즈마를 이용하여 기판 처리한 후 발생되는 휘발성 산화물, 불순물, 양전하로 충전된 입자 등을 흡인하여 외부로 배출하는 흡기 수단(1031) 및 반응 가스가 공급된 상태에서 고전압을 인가하여 플라즈마 반응을 일으키고 발생된 플라즈마를 처리 대상 기판에 인가하는 리액터(도 1에서는 A로 표시함)를 포함하도록 구성된다.
도 1a는 상기 가스 버퍼(1042)에 대해 상세히 도시하고 있지 않으나, 본 발명에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 장치에 있어서의 가스 버퍼는, 복수 개의 가스 관통홀을 구비한 복수 개의 층을 구비하되, 각각의 층의 관통홀이 다른 층의 관통홀과 어긋나도록 배치하여 각 층을 통과하는 반응 가스가 여러 층을 곧장 통과함이 없이 순환하면서 이동하도록 구성될 수도 있다.
한편, 상기 흡기 수단(1031)은 기판 처리 후 발생되는 여러 불순물 등을 효율적으로 처리하도록 처리대상 기판의 외곽에 위치하도록 배치되며, 불순물 등을 흡인하여 외부로 배출함에 의해 기판 처리 작업의 효과를 증대시키게 된다.
도 1a에서 A로, 도 1b에서 B로 각각 표시된 리액터는 실질적으로 플라즈마를 발생시키는 구성요소로서, 가스공급구(1043), 접지 전극(1020), 유전체(1010), 고 전압 전극(1013), 플라즈마 배출구(1051) 및 플라즈마 영역(1090)을 포함하도록 구성되는데, 구체적 사항은 첨부된 다른 도면을 참고하여 이하에서 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1c는 유전체(1010)의 길이 방향을 따라 배치된 가스공급구(1043) 외에, 각 가스공급구(1043)를 중심으로 배치된 플라즈마 배출구(1051)를 도시하고 있는데, 도시한 바와 같이 플라즈마 배출구(1051)를 조밀하게 배치함으로써 처리 대상 기판에 대해 플라즈마가 고르게 인가되도록 한다. 이때, 처리 대상 기판은 C로 표시된 영역의 하부에 위치되어 처리되게 된다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 리액터를 도시한 것이다.
도 2에 도시된 리액터는 도 1에 도시된 리액터를 설명의 편의를 위해 단순화한 것으로서, 상기 리액터는, 가스공급구(1043), 접지 전극(1020), 유전체(1010), 고전압 전극(1013), 플라즈마 배출구(1051) 및 플라즈마 영역(1090)을 포함하도록 구성되어 있되, 상기 접지 전극(1020)은 유전체(1010) 및 고전압 전극(1013)을 둘러싸도록 일체형으로 구성되어 있다. 여기서, 상기 유전체(1010)는 도시된 바와 같은 단면을 갖고 지면에 수직인 방향으로 길게 형성된 유전체로서, 상기 유전체의 내부에는 일정 간격으로 평행하게 배치된 복수 개의 고전압 전극이 배치된다. 상기 유전체는 내부의 고전압 전극이 접지 전극과 일정한 거리를 두도록 배치되기 위해, 가스공급구(1043)를 통해 반응 가스가 공급되는 방향과 일치하도록 길게 형성 된 접지 전극(1020)의 양면(처리 대상 기판(1070)에 수직인 접지 전극의 면을 수직면이라고 한다면, 수직면) 사이에 나란히 배열된다.
이러한 배치 하에, 적절한 반응 가스 공급 및 고전압 인가가 있을 경우, 상기 유전체(1010) 및 상기 접지 전극(1020) 사이의 모든 영역에서 플라즈마가 발생하게 되고, 상기 플라즈마 영역(1090) 내의 발생 플라즈마는 플라즈마 배출구(1051)를 통해 처리 대상 기판상으로 인가된다. 상기 플라즈마의 인가와 동시에, 흡기 수단(1031)은 처리 중 발생하는 다양한 불순물을 흡인/배출하게 된다.
상기 유전체 내 고전압 전극은 인접한 접지 전극과 작용하여 플라즈마를 발생하기에 적합한 위치 및 개수라면 충분하므로, 상기 유전체 내의 고전압 전극의 개수 및 위치는 도 2에 의해 제한되지 않으며, 상기 일체형 접지 전극에 의해 둘러싸인 상기 플라즈마 영역(1090) 내의 유전체(1010)의 수 또한 도 2에 의해 제한되지 않는다.
또한, 복수 개의 상기 유전체를 둘러싸는 접지 전극 내의 상기 플라즈마 영역들은 횡으로 복수 개 형성될 수 있어서, 도 2에서 도시된 접지 전극의 총 너비와 상기 유전체의 길이의 곱의 결과에 따른 면적에 상당하는 처리 대상 기판이 처리된다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 리액터를 도시한 것이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발 생 리액터는, 외면 및 내면을 갖는 긴 통형(筒形) 유전체(1110); 상기 유전체의 내부에, 상기 유전체와 동심이되 상기 유전체의 내면에 밀착되도록 배치된 고전압 전극(1113); 및 상기 유전체의 외면에 인접하게 배치된 접지 전극(1120)을 포함하되, 상기 접지 전극은 처리 대상 기판(1170)의 처리면(1171)에 수직인 수직면 및 상기 처리면(1171)에 수평인 수평면이 일체로 형성된 것으로서, 상기 수직면 및 수평면 모두 상기 유전체의 길이 방향으로 평행하게 뻗어 있되, 복수 개의 상기 유전체가 상기 수직면 중의 하나 및 바로 이웃한 수직면과 상기 두 수직면을 잇는 수평면 사이에 배치되도록 구성되어 있다.
상기 접지 전극과 상기 유전체의 외면 사이의 거리, 상기 유전체의 두께, 상기 유전체 내에 포함된 고전압 전극의 굵기는, 상기 일체형 접지 전극과 상기 유전체 사이의 영역에 플라즈마가 원활히 발생할 수 있도록 하면 충분한 것으로 구체적 수치에 대한 특별한 제한은 없다.
상기 복수 개의 유전체의 상부에는 가스공급구(도시되지 않음)가 상기 유전체의 길이 방향을 따라 배치되어 있어서, 플라즈마 발생에 필요한 반응 가스를 공급하게 되며, 상기 반응 가스가 공급되면서 상기 고전압 전극에 고전압이 인가되면, 상기 유전체를 에워싸는 접지 전극 내의 영역(즉, 플라즈마 영역(1190))에는 플라즈마가 발생하게 된다. 상기 플라즈마는 상기 접지 전극의 수평면에 형성된 플라즈마 배출구(1151)를 통해 처리 대상 기판으로 하강하여 인가되며, 이로 인해 처리 대상 기판에 대한 처리가 수행된다.
또한, 복수 개의 상기 유전체를 둘러싸는 접지 전극 내의 상기 플라즈마 영 역들은 횡으로 복수 개 형성될 수 있어서, 도 3에서 도시된 접지 전극의 총 너비와 상기 유전체의 길이의 곱의 결과에 따른 면적에 상당하는 처리 대상 기판이 처리된다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 리액터를 도시한 것이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 리액터는, 외면 및 내면을 갖는 긴 통형(筒形) 유전체(1210); 상기 유전체의 내부에 상기 유전체와 동심이되, 상기 유전체의 내면에 밀착되도록 배치된 고전압 전극(1213); 및 상기 유전체의 외면에 인접하게 배치된 접지 전극(1220)을 포함하되, 상기 접지 전극은 처리 대상 기판(1270)의 처리면(1271)에 수직인 수직면 및 상기 처리면(1271)에 수평인 수평면이 일체로 형성된 것으로서, 상기 수직면 및 수평면 모두 상기 유전체의 길이 방향으로 평행하게 뻗어 있고, 상기 수직면 중의 하나 및 바로 이웃한 수직면과 상기 두 수직면을 잇는 수평면 사이에, 상기 유전체(1210)가 배치되며, 상기 유전체(1210)의 외면은 상기 두 수직면에 평행하면서 상기 두 수직면과 일정거리를 두고 배치된 평면을 포함하도록 구성되어 있다.
상기 유전체의 상부에는 가스공급구(도시되지 않음)가 상기 유전체의 길이 방향을 따라 배치되어 있어서, 플라즈마 발생에 필요한 반응 가스를 공급하게 되며, 상기 반응 가스가 공급되면서 상기 고전압 전극에 고전압이 인가되면, 상기 유전체를 에워싸는 접지 전극 내의 영역(즉, 플라즈마 영역(1290))에는 플라즈마가 발생하게 된다. 상기 플라즈마는 상기 접지 전극의 수평면에 형성된 플라즈마 배출구(1251)를 통해 처리 대상 기판으로 하강하여 인가되며, 이로 인해 처리 대상 기판에 대한 처리가 수행된다.
본 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 리액터는, 하나의 유전체가 상기 접지 전극의 수평면 및 두 수직면 사이에 배치되어 있으면서, 상기 유전체의 외면 중의 평면 구간이 상기 접지 전극의 수직면의 거의 대부분과 평행하게 배치되어 있어서, 상기 유전체의 외면 중의 평면 구간과 상기 접지 전극의 수직면 간에 플라즈마가 안정적으로 발생하게 된다.
본 실시예에서의 유전체의 형태는 타원형에 가까운 것으로 도시되어 있으나, 상기 유전체의 외면이 일체형 접지 전극의 수직면과 평행한 구간을 많이 갖는 것이면 충분한 것으로서, 본 실시예에서의 유전체의 형태가 타원형으로 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 실시예에 따른 리액터는, 제2 실시예에 따른 리액터와 마찬가지로, 상기 접지 전극과 상기 유전체의 외면 사이의 거리, 상기 유전체의 두께, 상기 유전체 내에 포함된 고전압 전극의 굵기 및 형상은, 상기 일체형 접지 전극과 상기 유전체 사이의 영역에 플라즈마가 원활히 발생할 수 있도록 하면 충분한 것으로 구체적 수치 등에 대한 특별한 제한은 없다.
또한, 상기 유전체를 둘러싸는 접지 전극 내의 상기 플라즈마 영역들은 횡으로 복수 개 형성될 수 있어서, 도 4에서 도시된 접지 전극의 총 너비와 상기 유전체의 길이의 곱의 결과에 따른 면적에 상당하는 처리 대상 기판이 처리된다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 리액터를 도시한 것이다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 리액터는, 긴 통형(筒形) 유전체(1310); 상기 유전체의 내부에, 서로 일정 간격을 두고 떨어지되 상기 유전체에 평행하게 배치된 복수 개의 고전압 전극(1313); 및 상기 유전체의 전체 외면을 감싸도록 배치된 일체형 접지 전극(1320)을 포함하되, 상기 접지 전극(1320)은 상기 유전체에 반응 가스를 공급하기 위한 구간 및 상기 유전체 및 접지 전극 간에 발생된 플라즈마를 배출하기 위한 구간에서 개방되어 있다.
상기 반응 가스를 공급하기 위한 구간은 가스공급구(1343)가 배치된 방향을 향해 상기 유전체의 길이방향을 따라 형성된 연속적 또는 불연속적 선형 구간일 수 있으며, 상기 발생된 플라즈마를 배출하기 위한 구간은 플라즈마 배출구(1351)가 배치된 방향을 향해 상기 유전체의 길이방향을 따라 형성된 연속적 또는 불연속적 선형 구간일 수 있다. 한편, 상기 유전체(1310)는 처리 대상 기판(1370)의 처리면(1371)에 대해 수직인 방향으로 복수 개가 나란히 놓이도록 배치될 수 있으며, 이 경우, 일부 접지 전극의 발생 플라즈마를 배출하기 위한 구간은 아래 위치한 유전체에 반응 가스를 공급하기 위한 구간과 일치할 수 있다.
가스공급구(1343)는 상기 유전체의 길이 방향을 따라 배치되어 있어서, 플라즈마 발생에 필요한 반응 가스를 공급하게 되며, 상기 반응 가스가 공급되면서 상 기 고전압 전극에 고전압이 인가되면, 상기 유전체를 에워싸는 접지 전극 내의 영역(즉, 플라즈마 영역(1390))에는 플라즈마가 발생하게 된다. 상기 플라즈마는 상기 접지 전극의 수평면에 형성된 플라즈마 배출구(1351)를 통해 처리 대상 기판으로 하강하여 인가되며, 이로 인해 처리 대상 기판에 대한 처리가 수행된다.
또한, 본 실시예에 따른 리액터에 있어서, 상기 접지 전극과 상기 유전체의 외면 사이의 거리, 상기 유전체의 두께, 상기 유전체 내에 포함된 고전압 전극의 굵기, 유전체의 수, 하나의 유전체 내에 포함된 고전압 전극의 수 등은, 상기 일체형 접지 전극과 상기 유전체 사이의 영역에 플라즈마가 원활히 발생할 수 있도록 하면 충분한 것으로 구체적 수치 등에 대한 특별한 제한은 없다.
또한, 상기 복수 개의 유전체를 둘러싸는 접지 전극 내의 상기 플라즈마 영역들은 횡으로 복수 개 형성될 수 있어서, 도 5에서 도시된 접지 전극의 총 너비와 상기 유전체의 길이의 곱의 결과에 따른 면적에 상당하는 처리 대상 기판이 처리된다.
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 리액터를 도시한 것이다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 리액터는, 외면 및 내면을 갖는 긴 통형(筒形) 유전체(1410); 상기 유전체의 내부에, 상기 유전체와 동심이되 상기 유전체의 내면에 밀착되도록 배치된 고전압 전극(1413); 및 상기 유전체의 전체 외면을 감싸도록 배치된 접지 전극(1420)을 포함하되, 상기 접지 전극(1420)은 상기 유전체에 반응 가스를 공급하기 위한 구간 및 상기 유전체 및 접지 전극 간에 발생된 플라즈마를 배출하기 위한 구간에서 개방되어 있다.
상기 반응 가스를 공급하기 위한 구간은 가스공급구(1443)가 배치된 방향을 향해 상기 유전체의 길이방향을 따라 형성된 연속적 또는 불연속적 선형 구간일 수 있으며, 상기 발생된 플라즈마를 배출하기 위한 구간은 플라즈마 배출구(1451)가 배치된 방향을 향해 상기 유전체의 길이방향을 따라 형성된 연속적 또는 불연속적 선형 구간일 수 있다. 한편, 상기 유전체(1410)는 처리 대상 기판(1470)의 처리면(1471)에 대해 수직인 방향으로 복수 개가 나란히 놓이도록 배치될 수 있으며, 이 경우, 일부 접지 전극의 발생 플라즈마를 배출하기 위한 구간은 아래 위치한 유전체에 반응 가스를 공급하기 위한 구간과 일치할 수 있다.
가스공급구(1443)는 상기 유전체의 길이 방향을 따라 배치되어 있어서, 플라즈마 발생에 필요한 반응 가스를 공급하게 되며, 상기 반응 가스가 공급되면서 상기 고전압 전극에 고전압이 인가되면, 상기 유전체를 에워싸는 접지 전극 내의 영역(즉, 플라즈마 영역(1490))에는 고밀도의 플라즈마가 발생하게 된다. 상기 플라즈마는 상기 접지 전극의 수평면에 형성된 플라즈마 배출구(1451)를 통해 처리 대상 기판(1470)으로 하강하여 인가되며, 이로 인해 처리 대상 기판에 대한 처리가 수행된다.
또한, 본 실시예에 따른 리액터에 있어서, 상기 접지 전극과 상기 유전체의 외면 사이의 거리, 상기 유전체의 두께, 상기 유전체 내에 포함된 고전압 전극의 굵기, 유전체의 수 등은, 상기 일체형 접지 전극과 상기 유전체 사이의 영역에 플라즈마가 원활히 발생할 수 있도록 하면 충분한 것으로 구체적 수치 등에 대한 특별한 제한은 없다.
또한, 상기 복수 개의 유전체를 둘러싸는 접지 전극 내의 상기 플라즈마 영역들은 횡으로 복수 개 형성될 수 있어서, 도 6에서 도시된 접지 전극의 총 너비와 상기 유전체의 길이의 곱의 결과에 따른 면적에 상당하는 처리 대상 기판이 처리된다.
도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 리액터를 도시한 것이다.
본 발명의 제6 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 리액터는, 복수 개의 긴 봉형(棒形) 유전체(1510); 상기 각 유전체의 내부 중심에 배치된 봉형 고전압 전극(1513); 상기 복수 개의 유전체(1510)가 수직으로 결합된 결합판(1580); 및 상기 결합판(1580)과 함께 각 유전체(1510)를 완전히 에워싸는 플라즈마 영역을 형성하는 일체형 접지 전극(1520)을 포함하되, 상기 결합판(1580)은 처리 대상 기판(1570)의 처리면(1571)에 평행하게 배치되며, 상기 결합판(1580)은 각 유전체(1510)와 해당 접지 전극이 이루는 상기 플라즈마 영역에 반응 가스를 공급하기 위한 가스공급구(1543)를 구비하며, 상기 가스공급구(1543)의 마주보는 면 측 접지 전극에는 발생 플라즈마를 배출하는 플라즈마 배출구(1551)를 구비한다.
본 실시예에서는, 상기 가스공급구(1543)를 통해 반응 가스가 공급되는 가운데, 고전압이 인가되면, 상기 플라즈마 영역(1590) 내에 상당한 양의 플라즈마가 발생하게 되며, 발생된 플라즈마는 플라즈마 배출구(1551)를 통해 배출되어, 처리 대상 기판의 처리면에 인가되게 된다.
또한, 상기 봉형 유전체 및 접지 전극이 형성한 플라즈마 영역이 도시된 바와 같이 횡으로 복수 개 형성될 뿐만 아니라, 지면에 수직인 방향으로 복수 개 형성되므로, 상기 전체 플라즈마 영역들이 이루는 총 면적에 상당하는 처리 대상 기판이 처리된다.
도 2 내지 도 7을 바탕으로 설명된 본 발명의 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 리액터는 공통적으로, 은(Ag), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 텅스텐(W), 니켈(Ni), 크롬(Cr) 등의 금속으로 된 고전압 전극과, 몰리브덴(Mo), 스테인리스(SUS304), 텅스텐(W) 등의 금속으로 만들어지되 수평 부분과 수직 부분이 일체형으로 된 접지 전극을 이용하며, 세라믹, 유리, 석영 등의 재질로 만들어진 유전체를 이용한다. 본 발명에 따른 접지 전극은 수평 부분과 수직 부분이 일체형이면서 유전체를 완전히 감싸는 밀폐구조이어서, 플라즈마 발생 영역의 면적이 증대되고 이로 인해 플라즈마 밀도가 크게 개선되어, 대기압 하에서 발생시킨 플라즈마를 이용하여 에싱 및 에칭 등의 처리가 가능하게 된다. 또한, 일체형 접지 전극 내의 유전체의 수 및 플라즈마 발생 영역의 수를 적절히 증감시킴에 의해 대면적 기판 처리 또한 원활히 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생장치는 반도체 기판의 에싱, 에칭 또는 스트립 공정에 유용하게 이용될 수 있으며, LCD 제조 공정에서도 마찬가지로 활용도가 높다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 장치의 투시 측면도이고, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 장치의 투시 정면도이며, 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 장치의 투시 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 리액터를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 리액터를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 리액터를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 리액터를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 리액터를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 리액터를 도시한 것이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
*고전압 전극 1013, 1113, 1213, 1313, 1413, 1513
유전체 1010, 1110, 1210, 1310, 1410, 1510
접지 전극 1020, 1120, 1220, 1320, 1420, 1520
가스공급구 1043, 1343, 1443, 1543
가스버퍼 1042
가스주입구 1041
흡기수단 1031
결합판 1580
플라즈마 배출구 1051, 1151, 1251, 1351, 1451, 1551
플라즈마 영역 1090, 1190, 1290, 1390, 1490, 1590
처리 대상 기판 1070, 1170, 1270, 1370, 1470, 1570

Claims (5)

  1. 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 리액터로서,
    복수 개의 긴 봉형(棒形) 유전체(1510); 상기 각 유전체의 내부 중심에 배치된 봉형 고전압 전극(1513); 상기 복수 개의 유전체(1510)가 수직으로 결합된 결합판(1580); 및 상기 결합판(1580)과 함께, 각 유전체(1510)를 일정한 거리를 두고 완전히 에워싸는 일체형 접지 전극(1520)을 포함하되,
    상기 접지 전극은, 상기 복수 개의 유전체들이 배열된 방향에 평행한 수직면 및 상기 수직면에 수직인 수평면으로 구성되되, 상기 수직면 및 수평면이 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 리액터.
  2. 제1항에 있어서,
    각 유전체(1510)와 해당 접지 전극이 이루는 공간에 반응 가스를 공급하기 위하여 상기 결합판(1580) 상에 구비된 가스공급구(1543)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 리액터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 접지 전극(1520)의 면 중 상기 유전체(1510)의 일단(one end)에 마주하는 면에 형성된 복수 개의 플라즈마 배출구(1551)를 더 포함하는 것을 특징으로 하 는 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 리액터.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 리액터를 포함하는 것을 특징으로 하는 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    플라즈마를 이용한 작업시 발생하는 불순물을 흡인하여 외부로 배출하기 위한 흡기수단(1031)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 장치.
KR1020080036206A 2008-04-18 2008-04-18 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 장치 KR100916826B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080036206A KR100916826B1 (ko) 2008-04-18 2008-04-18 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080036206A KR100916826B1 (ko) 2008-04-18 2008-04-18 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 장치

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080001771A Division KR100836860B1 (ko) 2008-01-07 2008-01-07 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090076746A KR20090076746A (ko) 2009-07-13
KR100916826B1 true KR100916826B1 (ko) 2009-09-14

Family

ID=41333807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080036206A KR100916826B1 (ko) 2008-04-18 2008-04-18 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100916826B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101200801B1 (ko) * 2011-02-25 2012-11-13 (주) 엠에이케이 상압 플라즈마장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07211654A (ja) * 1994-01-12 1995-08-11 Semiconductor Energy Lab Co Ltd プラズマ発生装置およびその動作方法
KR20040045661A (ko) * 2002-11-25 2004-06-02 한미반도체 주식회사 상압 플라즈마 발생장치
KR20040087789A (ko) * 2003-04-09 2004-10-15 주식회사 젯텍 플라즈마 발생장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07211654A (ja) * 1994-01-12 1995-08-11 Semiconductor Energy Lab Co Ltd プラズマ発生装置およびその動作方法
KR20040045661A (ko) * 2002-11-25 2004-06-02 한미반도체 주식회사 상압 플라즈마 발생장치
KR20040087789A (ko) * 2003-04-09 2004-10-15 주식회사 젯텍 플라즈마 발생장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090076746A (ko) 2009-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101687029B1 (ko) 플라즈마 처리 챔버용 샤워헤드 조립체
KR101538874B1 (ko) 대형 기판상에 원자층 증착을 수행하기 위한 다중 섹션을 구비한 연장된 반응기 조립체
KR101827041B1 (ko) 플라즈마 처리 장치
JP2005531147A5 (ko)
TWI407828B (zh) 顯示裝置之製造方法
JP5248370B2 (ja) シャワーヘッド及びプラズマ処理装置
KR101913978B1 (ko) 라디칼 가스 발생 시스템
JP2009199952A (ja) プラズマ発生装置
CN101658076A (zh) 等离子处理装置
JP5626899B2 (ja) 大気圧プラズマ処理装置
KR100916826B1 (ko) 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 장치
KR100836860B1 (ko) 에싱 또는 에칭이 가능한 대기압 플라즈마 발생 장치
JP4382505B2 (ja) プラズマエッチング装置の誘電板の製造方法
KR20070101977A (ko) 플라즈마 처리장치
KR100888652B1 (ko) 배기 가능한 플라즈마 발생 장치 및 이를 구비하는 상압플라즈마 장치
JP2006005315A (ja) プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
US9293300B2 (en) Plasma processing apparatus
JP4069417B2 (ja) 表面処理装置および表面処理方法
KR102139415B1 (ko) 유전체장벽방전 플라즈마 샤워기
KR20100049322A (ko) 상압 플라즈마 발생장치
JP3927863B2 (ja) 大気圧プラズマ処理装置
JP2010082538A (ja) 表面処理装置
KR101293119B1 (ko) 플라즈마 처리장치와 플라즈마 표면처리방법
KR101104638B1 (ko) 플라즈마 처리장치
KR102194604B1 (ko) 배치식 기판처리장치

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120903

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130806

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140723

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150729

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160825

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170823

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180828

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190814

Year of fee payment: 11