KR101000087B1 - Plasma processing apparatus and plasma processing method - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의하면, 플라즈마 처리장치는 피처리기판이 놓여지는 챔버; 그리고 상기 챔버의 외측을 감싸도록 배치되어 상기 피처리기판의 주위에 자장을 형성하는 복수의 자석 세그먼트들을 구비하는 자장 형성 유닛을 포함한다. 상기 자장 형성 유닛은 상기 자석 세그먼트들과 상기 챔버 사이의 이격거리를 조절하는 거리조절부재를 구비할 수 있다. 상기 자장 형성 유닛은 상기 자석 세그먼트가 고정설치되는 지지바를 더 포함하며, 상기 거리조절부재는 상기 지지바를 상기 챔버의 내외측방향으로 이동가능할 수 있다.According to the present invention, a plasma processing apparatus includes a chamber in which a substrate to be processed is placed; And a magnetic field forming unit having a plurality of magnet segments arranged to surround the outside of the chamber to form a magnetic field around the substrate to be processed. The magnetic field forming unit may include a distance adjusting member for adjusting a separation distance between the magnet segments and the chamber. The magnetic field forming unit may further include a support bar on which the magnet segment is fixed, and the distance adjusting member may move the support bar in an inner and outer direction of the chamber.

자장 형성 유닛, 자석 세그먼트, 거리조절부재 Magnetic field forming unit, magnet segment, distance adjusting member

Description

플라즈마 처리장치 및 플라즈마 처리방법{PLASMA PROCESSING APPARATUS AND PLASMA PROCESSING METHOD}Plasma processing apparatus and plasma processing method {PLASMA PROCESSING APPARATUS AND PLASMA PROCESSING METHOD}

본 발명은 플라즈마 처리장치 및 플라즈마 처리방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자석 세그먼트를 이용한 플라즈마 처리장치 및 플라즈마 처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma processing apparatus and a plasma processing method, and more particularly, to a plasma processing apparatus and a plasma processing method using a magnet segment.

종래부터 반도체 장치의 제조분야에서는 처리실내에 플라즈마를 발생시키고, 이 플라즈마를 처리실내에 배치한 피처리기판(예컨대 반도체 웨이퍼 등)에 작용시켜, 소정의 처리(예컨대, 에칭, 성막 등)를 하는 플라즈마 처리 장치가 사용되고 있다.Conventionally, in the field of manufacturing semiconductor devices, a plasma is generated in a processing chamber, and the plasma is applied to a substrate to be processed (e.g., a semiconductor wafer) arranged in the processing chamber to perform predetermined processing (e.g. etching, film formation, etc.). Plasma processing apparatus is used.

이러한 플라즈마 처리 장치에 있어서, 양호한 처리를 하기 위해서는 플라즈마의 상태를 플라즈마 처리에 적합한 양호한 상태로 유지해야 한다. 이 때문에, 종래부터 플라즈마를 제어하기 위한 자장을 형성하는 자장 형성 기구를 구비한 플라즈마처리 장치가 많다.In such a plasma processing apparatus, in order to perform a good treatment, the state of the plasma must be maintained in a good state suitable for plasma processing. For this reason, conventionally, many plasma processing apparatuses are provided with the magnetic field formation mechanism which forms the magnetic field for controlling a plasma.

이 자장 형성 기구로서는 다이폴형의 것과 멀티폴형의 것이 알려져 있다. 다이폴형의 것은 피 처리면이 위쪽을 향하게 하여 수평으로 배치된 반도체 웨이퍼 등 의 피 처리 기판에 대하여, 그 위쪽으로 일정 방향의 다이폴 자장을 형성한다. 또한, 멀티폴형의 것은 피 처리면이 위쪽을 향하게 하여 수평으로 배치된 반도체 웨이퍼 등의 피 처리 기판에 대하여, 그 주위에 반도체 웨이퍼 등을 둘러싸도록 N, S의 자극이 교대로 인접하여 배치되도록 다수 배열하고, 반도체 웨이퍼의 위쪽에는 자장을 형성하지 않고, 그 주위를 둘러싸도록 멀티폴 자장을 형성한다.As this magnetic field forming mechanism, a dipole type and a multipole type are known. The dipole type forms a dipole magnetic field in a predetermined direction upward on a substrate to be processed such as a semiconductor wafer arranged horizontally with the surface to be processed upward. In addition, the multipole type has a number of magnetic poles N and S alternately arranged adjacently so as to surround a semiconductor wafer or the like with respect to a substrate to be processed such as a semiconductor wafer arranged horizontally with the processing surface facing upwards. The magnetic field is arranged so as not to form a magnetic field above the semiconductor wafer, but to form a multi-pole magnetic field surrounding the periphery thereof.

상술한 바와 같이, 종래부터 처리실내의 반도체 웨이퍼 등의 피 처리 기판의 주위에 소정의 멀티폴 자장을 형성하고, 이 멀티폴 자장에 의해서 플라즈마의 상태를 제어하면서, 에칭 처리 등의 플라즈마 처리를 하는 플라즈마 처리 장치가 알려져 있다.As described above, a predetermined multipole magnetic field is conventionally formed around a substrate to be processed, such as a semiconductor wafer in a processing chamber, and the plasma treatment such as an etching process is performed while controlling the state of the plasma by the multipole magnetic field. Plasma processing devices are known.

그러나, 본 발명자들이 조사한 결과, 플라즈마 처리(예컨대, 플라즈마 에칭 등)에서는 다음과 같은 두 종류의 프로세스가 있는 것으로 판명되었다.However, as a result of investigation by the present inventors, it turned out that there are two types of processes in plasma processing (for example, plasma etching etc.).

하나의 종류의 프로세스는 상술한 바와 같이 멀티폴 자장을 형성한 상태에서 플라즈마 에칭 처리를 한 편이 에칭 속도의 면내균일성이 향상되는 프로세스이다. 다른 종류의 프로세스는 멀티폴 자장을 형성한 상태에서 플라즈마 에칭 처리를 하는 것보다, 멀티폴 자장이 없는 상태에서 플라즈마 에칭 처리를 한 편이 에칭 속도의 면내균일성이 향상되는 프로세스이다.One kind of process is a process in which the plasma etching treatment is performed in the state where the multi-pole magnetic field is formed as described above to improve the in-plane uniformity of the etching rate. Another kind of process is a process in which the plasma etching treatment is performed in the absence of the multipole magnetic field, and the in-plane uniformity of the etching rate is improved, rather than the plasma etching treatment in the state of forming the multipole magnetic field.

예컨대, 실리콘 산화막 등의 에칭을 하는 프로세스에서는 멀티폴 자장을 형성하여 에칭을 한 편이 멀티폴 자장을 형성하지 않고 에칭을 한 경우에 비교해서 반도체 웨이퍼의 면내의 에칭 레이트(에칭 속도)의 균일성을 향상시킬 수 있다. 이 프로세스에서는 멀티폴 자장을 형성하지 않고 에칭을 한 경우에는 반도체 웨이퍼의 중앙부에서 에칭 레이트가 높아지고, 반도체 웨이퍼의 주연부에서 에칭 레이트가 낮아진다고 하는 에칭 레이트의 불균일성이 발생한다.For example, in the process of etching a silicon oxide film, the uniformity of the in-plane etching rate (etching speed) of the semiconductor wafer is compared with the case where the etching by forming the multi-pole magnetic field is performed without forming the multi-pole magnetic field. Can be improved. In this process, when etching is performed without forming a multi-pole magnetic field, an etching rate nonuniformity occurs that the etching rate is increased at the center portion of the semiconductor wafer and the etching rate is decreased at the peripheral portion of the semiconductor wafer.

한편, 유기계의 저유전율막(소위 Low-K) 등의 에칭을 하는 프로세스에서는 멀티폴 자장을 형성하지 않고 에칭을 한 쪽이 멀티폴 자장을 형성하여 에칭을 한 경우와 비교하여 반도체 웨이퍼의 면내의 에칭 레이트의 균일성을 향상시킬 수 있다.On the other hand, in the process of etching an organic low dielectric film (so-called Low-K) or the like, the etched side does not form a multi-pole magnetic field, but the etched side forms a multi-pole magnetic field in comparison with the case where etching is performed. The uniformity of the etching rate can be improved.

이 프로세스에서는 멀티폴 자장을 형성하여 에칭을 한 경우에는 반도체 웨이퍼의 중앙부에서 에칭 레이트가 낮아지고, 반도체 웨이퍼의 주연부에서 에칭 레이트가 높아진다고 하는 에칭 레이트의 불균일성이 발생한다.In this process, when a multi-pole magnetic field is formed and etched, the etching rate is lowered at the center portion of the semiconductor wafer, and the etching rate nonuniformity is increased at the periphery of the semiconductor wafer.

본 발명의 목적은 자장의 상태를 용이하게 제어할 수 있는 플라즈마 처리장치 및 플라즈마 처리방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus and a plasma processing method that can easily control the state of the magnetic field.

본 발명의 다른 목적은 기판에 대한 양호한 처리를 용이하게 실행할 수 있는 플라즈마 처리장치 및 플라즈마 처리방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus and a plasma processing method which can easily perform a good processing on a substrate.

본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부한 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.Still other objects of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.

본 발명에 의하면, 플라즈마 처리장치는 피처리기판이 놓여지는 챔버; 그리고 상기 챔버의 외측을 감싸도록 배치되어 상기 피처리기판의 주위에 자장을 형성하는 복수의 자석 세그먼트들을 구비하는 자장 형성 유닛을 포함한다.According to the present invention, a plasma processing apparatus includes a chamber in which a substrate to be processed is placed; And a magnetic field forming unit having a plurality of magnet segments arranged to surround the outside of the chamber to form a magnetic field around the substrate to be processed.

상기 자장 형성 유닛은 상기 자석 세그먼트들과 상기 챔버 사이의 이격거리를 조절하는 거리조절부재를 구비할 수 있다.The magnetic field forming unit may include a distance adjusting member for adjusting a separation distance between the magnet segments and the chamber.

상기 자장 형성 유닛은 상기 자석 세그먼트가 고정설치되는 지지바를 더 포함하며, 상기 거리조절부재는 상기 지지바를 상기 챔버의 내외측방향으로 이동가능할 수 있다.The magnetic field forming unit may further include a support bar on which the magnet segment is fixed, and the distance adjusting member may move the support bar in an inner and outer direction of the chamber.

상기 자장 형성 유닛은 상기 지지바의 이동을 안내하는 가이드바를 더 포함할 수 있다.The magnetic field forming unit may further include a guide bar for guiding the movement of the support bar.

상기 자장 형성 유닛은 상기 지지바에 고정설치되어 상기 지지바와 함께 상 기 챔버의 내외측방향으로 이동하는 종동체; 그리고 상기 종동체의 이동경로를 제공하는 안내슬롯을 가지는 안내부재를 더 포함할 수 있다.The magnetic field forming unit is fixed to the support bar is moved with the support bar to move in and out of the chamber; And it may further include a guide member having a guide slot for providing a movement path of the follower.

상기 자장 형성 유닛은 상기 챔버의 외측을 감싸도록 배치된 링 형상의 고정프레임을 더 포함하며, 상기 안내부재는 상기 고정프레임에 연결되어 상기 종동체가 상기 챔버의 내외측방향으로 이동함에 따라 상기 고정프레임을 따라 이동할 수 있다.The magnetic field forming unit further includes a ring-shaped fixing frame disposed to surround the outside of the chamber, wherein the guide member is connected to the fixing frame so that the follower moves in and out of the chamber. You can move along the frame.

상기 안내슬롯은 상기 챔버의 중심으로부터 외측경사질 수 있다.The guide slot may be outwardly inclined from the center of the chamber.

상기 안내부재는 상기 안내슬롯을 따라 이동하는 상기 종동체를 회전시키며, 상기 종동체와 함께 상기 지지바 및 상기 자석 세그먼트가 회전할 수 있다.The guide member rotates the driven member moving along the guide slot, and the support bar and the magnet segment may rotate together with the driven member.

상기 자장 형성 유닛은 상기 챔버의 외측을 감싸도록 배치된 링 형상의 고정프레임; 그리고 상기 고정프레임을 상기 챔버의 외측을 따라 이동시키는 구동유닛을 더 포함하며, 상기 자석 세그먼트들은 상기 고정프레임을 따라 설치될 수 있다.The magnetic field forming unit includes a ring-shaped fixing frame disposed to surround the outside of the chamber; And a driving unit for moving the fixed frame along the outside of the chamber, wherein the magnet segments may be installed along the fixed frame.

상기 거리조절부재는 상기 고정프레임과 상기 자석 세그먼트를 연결하며, 상기 거리조절부재는 상기 고정프레임의 회전이동에 의하여 신축가능할 수 있다.The distance adjusting member connects the fixed frame and the magnet segment, and the distance adjusting member may be stretchable by rotating the fixed frame.

상기 거리조절부재는 탄성 재질이며, 상기 거리조절부재의 신축량은 상기 고정프레임의 회전이동속도에 비례할 수 있다.The distance adjusting member is made of an elastic material, and the amount of stretching of the distance adjusting member may be proportional to the rotational moving speed of the fixed frame.

본 발명에 의하면, 피처리기판이 놓여진 챔버의 외측을 감싸도록 배치된 복수의 자석 세그먼트들을 이용하여 상기 피처리기판의 주위에 자장을 형성하는 플라즈마 처리방법은 상기 자석 세그먼트들을 상기 챔버의 내외측방향으로 이동하여 상기 자석 세그먼트들과 상기 챔버 사이의 이격거리를 조절하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the plasma processing method for forming a magnetic field around the substrate using a plurality of magnet segments arranged to surround the outside of the chamber on which the substrate is placed is directed to the inside and the outside of the chamber. Move to adjust the separation distance between the magnet segments and the chamber.

각각의 상기 자석 세그먼트는 안내슬롯을 따라 이동하는 종동체에 연결되어 상기 챔버의 내외측방향으로 함께 이동하며, 상기 종동체가 상기 안내슬롯을 따라 이동함에 따라 상기 자석 세그먼트는 회전할 수 있다.Each of the magnet segments is connected to a follower moving along the guide slot and moves together in the inward and outward direction of the chamber, and the magnet segment may rotate as the follower moves along the guide slot.

상기 자석 세그먼트들은 상기 챔버의 외측을 따라 이동할 수 있다.The magnet segments can move along the outside of the chamber.

상기 자석 세그먼트들이 상기 챔버의 내외측방향으로 이동한 거리는 상기 자석 세그먼트들의 회전이동속도에 비례할 수 있다.The distance that the magnet segments move in and out of the chamber may be proportional to the rotational movement speed of the magnet segments.

본 발명에 의하면 플라즈마 처리 프로세스의 종류에 따라 적절한 자장의 상태를 용이하게 제어, 설정할 수 있어, 양호한 처리를 용이하게 실행할 수 있다.According to the present invention, it is possible to easily control and set the state of the appropriate magnetic field in accordance with the type of the plasma treatment process, so that good processing can be easily performed.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도 1 내지 도 8을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 8. The embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments are provided to explain the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Accordingly, the shape of each element shown in the drawings may be exaggerated to emphasize a more clear description.

한편, 이하에서는 플라즈마 처리장치를 예로 들어 설명하나, 본 발명의 기술적 사상과 범위는 이에 한정되지 않는다.In the following description, the plasma processing apparatus is described as an example, but the spirit and scope of the present invention are not limited thereto.

도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 2는 도 1의 자장 형성 유닛을 나타내는 평면도이다.1 is a view schematically showing a plasma processing apparatus according to the present invention, Figure 2 is a plan view showing a magnetic field forming unit of FIG.

플라즈마 처리장치는 챔버(10) 및 지지척(12)을 포함한다. 챔버(10)는 재질이 예컨대 알루미늄 등으로 이루어지며, 외부로부터 차단된 내부공간(예를 들어, 원통형)을 제공한다. 지지척(12)은 내부공간 내에 설치되며, 기판(W)(예를 들어, 웨이퍼)은 피처리면이 상측을 향하도록 지지척(12)의 상부에 놓여진다. 지지척(12)은 정전척일 수 있으며, 외부로부터 인가된 전원을 이용하여 기판(W)을 정전흡착할 수 있다.The plasma processing apparatus includes a chamber 10 and a support chuck 12. The chamber 10 is made of aluminum, for example, and provides an inner space (eg, a cylindrical shape) that is blocked from the outside. The support chuck 12 is installed in the inner space, and the substrate W (for example, a wafer) is placed on the support chuck 12 so that the surface to be processed faces upward. The support chuck 12 may be an electrostatic chuck and may electrostatically adsorb the substrate W by using a power source applied from the outside.

한편, 챔버(10) 내에는 샤워헤드(도시안함)가 설치될 수 있으며, 샤워헤드와 지지척(12)은 한 쌍의 전극으로써 기능할 수 있다. 샤워헤드는 복수의 분사홀들(도시안함)을 통해 반응가스를 공급할 수 있다. 반응가스는 기판(W)의 처리에 사용된다. 또한, 챔버(10)의 하부에는 배기포트가 형성되며, 배기포트에는 배기계(도시안함)가 접속된다. 배기계는 진공펌프를 작동시킴으로써 챔버(10)의 내부를 소정의 진공도까지 감압할 수 있다.Meanwhile, a shower head (not shown) may be installed in the chamber 10, and the shower head and the support chuck 12 may function as a pair of electrodes. The shower head may supply a reaction gas through a plurality of injection holes (not shown). The reaction gas is used for the treatment of the substrate W. In addition, an exhaust port is formed under the chamber 10, and an exhaust system (not shown) is connected to the exhaust port. The exhaust system can depressurize the inside of the chamber 10 to a predetermined degree of vacuum by operating the vacuum pump.

도 1에 도시한 바와 같이, 플라즈마 처리장치는 챔버(10)의 외부에 설치된 자장 형성 유닛(20)을 더 포함하며, 자장 형성 유닛(20)은 챔버(10) 내에 자장을 형성한다.As shown in FIG. 1, the plasma processing apparatus further includes a magnetic field forming unit 20 installed outside the chamber 10, and the magnetic field forming unit 20 forms a magnetic field in the chamber 10.

도 2에 도시한 바와 같이, 자장 형성 유닛(20)은 복수의 자석 세그먼트들(22) 및 고정프레임(24)을 구비한다. 고정프레임(24)은 챔버(10)와 동심으로 배치된 링 형상이며, 챔버(10)의 외측을 감도록 배치된다. 복수의 자석 세그먼트 들(22)은 고정프레임(24)을 따라 설치되며, 인접하는 자석 세그먼트들(22)은 서로 다른 극성이 챔버(10)를 향하도록 배치된다. 즉, S극이 챔버(10)를 향하도록 배치된 자석 세그먼트(22)를 기준으로 양측에 놓여진 자석 세그먼트들(22)은 N극이 챔버(10)를 향하도록 배치된다. 다시 말해, 챔버(10)를 향한 자석 세그먼트들(22)의 자극이 S,N,S,N...으로 교대로 배치되도록 자석 세그먼트들(22)은 배치된다.As shown in FIG. 2, the magnetic field forming unit 20 includes a plurality of magnet segments 22 and a fixed frame 24. The fixed frame 24 has a ring shape arranged concentrically with the chamber 10 and is disposed to wind the outside of the chamber 10. The plurality of magnet segments 22 are installed along the fixing frame 24, and the adjacent magnet segments 22 are disposed such that different polarities face the chamber 10. That is, the magnet segments 22 disposed on both sides of the magnet segment 22 disposed so that the S pole faces the chamber 10 are disposed so that the N pole faces the chamber 10. In other words, the magnet segments 22 are arranged such that the magnetic poles of the magnet segments 22 facing the chamber 10 are alternately arranged as S, N, S, N ....

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자장 형성 유닛의 작동을 나타내는 도면이다. 이하에서는 하나의 자석 세그먼트(22)를 예로 들어 설명하며, 이하의 설명내용은 다른 자석 세그먼트들(22)에도 동일하게 적용될 수 있다.3 is a view showing the operation of the magnetic field forming unit according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, one magnet segment 22 will be described as an example, and the following description may be equally applied to other magnet segments 22.

도 3에 도시한 바와 같이, 자석 세그먼트(22)는 지지바(26)의 상단에 연결되며, 지지바(26)는 거리조절부재(28)의 일단에 연결된다. 거리조절부재(28)는 이동에 의해 지지바(26)를 챔버(10)의 내외측 방향으로 이동시키며, 지지바(26)는 자석 세그먼트(22)와 함게 챔버(10)의 내외측 방향으로 이동한다.As shown in FIG. 3, the magnet segment 22 is connected to the upper end of the support bar 26, and the support bar 26 is connected to one end of the distance adjusting member 28. The distance adjusting member 28 moves the support bar 26 in and outward of the chamber 10 by movement, and the support bar 26 is moved in and out of the chamber 10 together with the magnet segment 22. Move.

이와 같은 방법으로, 자석 세그먼트(22)와 챔버(10) 사이의 이격거리는 조절되며, 이격거리를 조절함으로써 자장의 강도를 조절할 수 있다.In this way, the separation distance between the magnet segment 22 and the chamber 10 is adjusted, the intensity of the magnetic field can be adjusted by adjusting the separation distance.

한편, 지지바(26)의 하단은 가이드바(29)에 연결되며, 가이드바(29)는 챔버(10)의 내외측 방향으로 배치되어 지지바(26)의 이동을 안내한다. 따라서, 거리조절부재(28)에 의해 이동하는 지지바(29)는 가이드바(29)를 따라 챔버(10)의 내외측방향으로 이동한다.On the other hand, the lower end of the support bar 26 is connected to the guide bar 29, the guide bar 29 is disposed in the inner and outer direction of the chamber 10 to guide the movement of the support bar 26. Therefore, the support bar 29 moved by the distance adjusting member 28 moves in and out of the chamber 10 along the guide bar 29.

고정프레임(24)은 종동기어(32)를 구비하며, 종동기어(32)는 구동모터(M)에 연결된 구동기어(34)에 맞물린다. 구동모터(M)가 회전함에 따라 구동기어(34)는 회전하며, 종동기어(32)는 구동기어(34)에 맞물린 상태에서 구동기어(34)와 함께 회전한다. 따라서, 고정프레임(24)은 챔버(10)의 중심을 기준으로 기설정된 속도로 회전하며, 이로 인해 고정프레임(24)에 설치된 자석 세그먼트(22)는 챔버(10)의 외측을 따라 이동한다. 고정프레임(24)의 회전속도는 구동모터(M)의 회전속도 또는 종동기어(32)와 구동기어(34)의 기어비 등에 따라 결정되며, 이들을 조절하여 고정프레임(24)의 회전속도를 조절할 수 있다.The fixed frame 24 has a driven gear 32, and the driven gear 32 meshes with a drive gear 34 connected to the drive motor M. As the driving motor M rotates, the drive gear 34 rotates, and the driven gear 32 rotates together with the drive gear 34 while being engaged with the drive gear 34. Accordingly, the fixed frame 24 rotates at a predetermined speed with respect to the center of the chamber 10, and thus the magnet segment 22 installed in the fixed frame 24 moves along the outside of the chamber 10. The rotational speed of the fixed frame 24 is determined according to the rotational speed of the drive motor M or the gear ratio of the driven gear 32 and the drive gear 34, and by adjusting these, the rotational speed of the fixed frame 24 can be adjusted. have.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자장 형성 유닛의 작동을 나타내는 도면이며, 도 5 및 도 6은 도 4에 도시한 자장 형성 유닛의 작동에 따른 자석 세그먼트의 동작을 나타내는 도면이다.4 is a view showing the operation of the magnetic field forming unit according to another embodiment of the present invention, Figures 5 and 6 are views showing the operation of the magnet segment according to the operation of the magnetic field forming unit shown in FIG.

도 4에 도시한 바와 같이, 지지바(26) 상에는 종동체(26a) 및 연결부재(28a)가 설치된다. 종동체(26a)는 후술하는 안내슬롯(27b)의 두 변을 따라 각각 미끄럼이동하는 두 변을 가지는 형상(예를 들어, 사각 형상)이며, 연결부재(28a)는 지지바(26)와 거리조절부재(28)를 연결한다. 지지바(26)는 연결부재(28a)에 연결된 상태에서 연결부재(28a)에 의해 구속됨이 없이 회전할 수 있다.As shown in FIG. 4, a follower 26a and a connection member 28a are provided on the support bar 26. The follower 26a is a shape having two sides (for example, a rectangular shape) sliding along two sides of the guide slot 27b to be described later, and the connecting member 28a is separated from the support bar 26. Connect the adjusting member 28. The support bar 26 may rotate without being restrained by the connecting member 28a in a state connected to the connecting member 28a.

도 4에 도시한 바와 같이, 자석 세그먼트(22)의 하부에는 안내부재(27)가 설치되며, 안내부재(27)는 고정프레임(24) 상에 배치된다. 안내부재(27)는 고정프레임(24)과 대향되는 면으로부터 돌출된 돌출부(27a)를 가지며, 돌출부(27a)는 고정 프레임(24)의 측면을 따라 설치된 가이드레일(24a)에 삽입된다.As shown in FIG. 4, a guide member 27 is installed below the magnet segment 22, and the guide member 27 is disposed on the fixed frame 24. The guide member 27 has a protrusion 27a protruding from a surface facing the fixing frame 24, and the protrusion 27a is inserted into the guide rail 24a installed along the side of the fixing frame 24.

한편, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 안내부재(27)는 종동체(26a)가 실장되는 안내슬롯(27b)을 가지며, 안내슬롯(27b)은 종동체(26a)의 이동경로를 제공한다. 안내슬롯(27b)은 종동체(26a)의 이동을 안내하는 두 변(예를 들어, 원호 형상)을 가지며, 종동체(26a)는 두 변을 따라 이동한다. 안내슬롯(27b)은 챔버(10)의 중심으로부터 외측경사지도록 배치되며, 안내슬롯(27b)의 경사방향은 고정프레임(24)의 회전방향과 무관하다.Meanwhile, as shown in FIGS. 5 and 6, the guide member 27 has a guide slot 27b on which the follower 26a is mounted, and the guide slot 27b defines a movement path of the follower 26a. to provide. The guide slot 27b has two sides (for example, arc-shaped) which guide the movement of the follower 26a, and the follower 26a moves along two sides. The guide slot 27b is disposed to be inclined outward from the center of the chamber 10, and the inclination direction of the guide slot 27b is independent of the rotation direction of the fixed frame 24.

이하, 도 5 및 도 6을 참고하여 자장 형성 유닛(20)의 동작을 설명하면 다음과 같다. 거리조절부재(28)를 이용하여 지지바(26)를 챔버(10)의 외측방향으로 이동시키면, 도 6에 도시한 바와 같이, 종동체(26a)는 지지바(26)와 함께 챔버(10)의 외측방향으로 이동하면서, 안내슬롯(27b)을 따라 이동한다. 이때, 안내부재(27)의 돌출부(27a)는 도 6에 도시한 바와 같이 가이드레일(24a)을 따라 이동한다.Hereinafter, the operation of the magnetic field forming unit 20 will be described with reference to FIGS. 5 and 6. When the support bar 26 is moved outwardly of the chamber 10 by using the distance adjusting member 28, as shown in FIG. 6, the follower 26a is coupled with the support bar 26 to the chamber 10. Moving along the guide slot 27b. At this time, the protrusion 27a of the guide member 27 moves along the guide rail 24a as shown in FIG. 6.

한편, 종동체(26a)의 두 변이 안내슬롯(27b)의 두 변을 따라 미끄럼이동하면서, 종동체(26a)는 반시계방향으로 회전하며, 지지바(26)를 통해 종동체(26a)와 연결된 자석 세그먼트(22)도 함께 반시계방향으로 회전한다. 이때, 지지바(26)는 연결부재(28a) 상에서 구속없이 회전한다.On the other hand, while the two sides of the follower 26a slides along the two sides of the guide slot 27b, the follower 26a rotates counterclockwise, and the follower 26a and the support body 26 are supported. The connected magnet segments 22 also rotate counterclockwise. At this time, the support bar 26 rotates without restriction on the connection member (28a).

도 7 및 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자장 형성 유닛의 작동에 따른 자석 세그먼트의 동작을 나타내는 도면이다.7 and 8 are views showing the operation of the magnet segment according to the operation of the magnetic field forming unit according to another embodiment of the present invention.

앞서 설명한 바와 달리, 지지바(26)는 연결부재(28a)에 연결된 상태에서 연결부재(28a)에 의해 구속되며, 종동체(26a)에 연결된 상태에서 종동체(26a)에 의해 구속됨이 없이 회전할 수 있다. 따라서, 도 7에 도시한 바와 같이, 종동체(26a)의 회전에 의해 지지바(26)는 회전하지 않을 수 있으며, 자석 세그먼트(22)도 회전하지 않을 수 있다.Unlike the above, the support bar 26 is constrained by the connecting member 28a in a state connected to the connecting member 28a, and is not constrained by the follower 26a in the state connected to the follower 26a. Can rotate Therefore, as shown in FIG. 7, the support bar 26 may not rotate due to the rotation of the follower 26a, and the magnet segment 22 may not rotate.

한편, 도 1에 도시한 바와 달리, 거리조절부재(28)는 탄성 재질일 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 고정프레임(24)은 구동기어(34)의 회전에 의해 챔버(10)의 중심을 기준으로 회전하며, 이로 인해 거리조절부재(28)에는 원심력이 작용한다.On the other hand, unlike shown in Figure 1, the distance adjusting member 28 may be an elastic material. As described above, the fixed frame 24 is rotated with respect to the center of the chamber 10 by the rotation of the drive gear 34, thereby centrifugal force acts on the distance adjusting member (28).

원심력은 고정프레임(24)의 회전속도에 비례하며, 원심력의 크기에 비례하여 거리조절부재(28)는 신축된다. 이때, 고정프레임(24)의 회전속도가 클 경우, 거리조절부재(28)의 신축량이 크므로, 자석 세그먼트(22)는 챔버(10)의 외측으로 이동한다. 반대로, 고정프레임(24)의 회전속도가 작을 경우, 거리조절부재(28)의 신축량이 작으므로, 자석 세그먼트(22)는 챔버(10)의 내측으로 이동한다. 즉, 고정프레임(24)의 회전속도를 조절하여 자석 세그먼트(22)의 위치를 결정할 수 있다.The centrifugal force is proportional to the rotational speed of the fixed frame 24, and the distance adjusting member 28 is stretched in proportion to the magnitude of the centrifugal force. At this time, when the rotational speed of the fixed frame 24 is large, since the amount of expansion and contraction of the distance adjusting member 28 is large, the magnet segment 22 moves to the outside of the chamber 10. On the contrary, when the rotational speed of the fixed frame 24 is small, since the amount of expansion and contraction of the distance adjusting member 28 is small, the magnet segment 22 moves to the inside of the chamber 10. That is, the position of the magnet segment 22 may be determined by adjusting the rotation speed of the fixed frame 24.

상술한 바에 의하면, 예컨대 상술한 실리콘 산화막 등의 에칭을 하는 경우에는 챔버(1) 내의 기판(W)의 주위에 자장을 형성하고, 이것에 의해서 기판(W0의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다. 한편, 상술한 유기게의 저유전율막(Low-K) 등의 에칭을 하는 경우에는 챔버(1) 내의 기판(W)의 주위에 자장을 형성하지 않고, 이것에 의해서 기판(W)의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.According to the above, for example, when etching the silicon oxide film or the like described above, a magnetic field is formed around the substrate W in the chamber 1, whereby the in-plane uniformity of the substrate W0 can be improved. On the other hand, when etching the low dielectric constant film (Low-K) etc. of the organic crab mentioned above, a magnetic field is not formed around the board | substrate W in the chamber 1, and thereby in-plane uniformity of the board | substrate W is thereby carried out. Can improve the sex.

본 발명을 바람직한 실시예들을 통하여 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 바람직한 실시예들에 한정되지 않는다.Although the present invention has been described in detail by way of preferred embodiments thereof, other forms of embodiment are possible. Therefore, the technical idea and scope of the claims set forth below are not limited to the preferred embodiments.

도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a view schematically showing a plasma processing apparatus according to the present invention.

도 2는 도 1의 자장 형성 유닛을 나타내는 평면도이다.FIG. 2 is a plan view illustrating the magnetic field forming unit of FIG. 1.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자장 형성 유닛의 작동을 나타내는 도면이다.3 is a view showing the operation of the magnetic field forming unit according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자장 형성 유닛의 작동을 나타내는 도면이다.4 is a view showing the operation of the magnetic field forming unit according to another embodiment of the present invention.

도 5 및 도 6은 도 4에 도시한 자장 형성 유닛의 작동에 따른 자석 세그먼트의 동작을 나타내는 도면이다.5 and 6 are views showing the operation of the magnet segment according to the operation of the magnetic field forming unit shown in FIG.

도 7 및 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자장 형성 유닛의 작동에 따른 자석 세그먼트의 동작을 나타내는 도면이다.7 and 8 are views showing the operation of the magnet segment according to the operation of the magnetic field forming unit according to another embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10 : 챔버 12 : 지지척10 chamber 12 support chuck

20 : 자장 형성 유닛 22 : 자석 세극먼트20: magnetic field forming unit 22: magnet slitment

24 : 고정프레임 24a : 가이드레일24: fixed frame 24a: guide rail

26 : 지지바 26a : 종동체26: support bar 26a: driven body

27 : 안내부재 27a : 돌출부27: guide member 27a: protrusion

27b : 안내슬롯 28 : 거리조절부재27b: guide slot 28: distance control member

28a : 연결부재 29 : 가이드바28a: connecting member 29: guide bar

32 : 종동기어 34 : 구동기어32: driven gear 34: drive gear

Claims (14)

피처리기판이 놓여지는 챔버와,A chamber in which the substrate to be processed is placed, 상기 챔버의 외측을 감싸도록 배치되어 상기 피처리기판의 주위에 자장을 형성하는 복수의 자석 세그먼트와,A plurality of magnet segments arranged to surround the outside of the chamber to form a magnetic field around the substrate; 상기 자석 세그먼트들이 고정설치되는 지지바와,A support bar to which the magnet segments are fixedly installed; 상기 지지바를 상기 챔버의 내외측방향으로 이동시켜 상기 자석 세그먼트들과 상기 챔버 사이의 이격거리를 조절하는 거리조절부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.Plasma processing apparatus comprising a distance adjusting member for moving the support bar in the inner and outer direction of the chamber to adjust the separation distance between the magnet segments and the chamber. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 지지바의 이동을 안내하는 가이드바를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.And a guide bar for guiding the movement of the support bar. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 지지바에 고정설치되어 상기 지지바와 함께 상기 챔버의 내외측방향으로 이동되는 종동체와,A driven member fixed to the support bar and moving in and out of the chamber together with the support bar; 상기 종동체의 이동경로를 제공하는 안내슬롯을 가지는 안내부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.And a guide member having a guide slot for providing a movement path of the follower. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 챔버의 외측을 감싸도록 배치된 링 형상의 고정프레임을 더 포함하며,It further comprises a ring-shaped fixing frame disposed to surround the outside of the chamber, 상기 안내부재는 상기 고정프레임에 연결되어 상기 종동체가 상기 챔버의 내외측방향으로 이동함에 따라 상기 고정프레임을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.The guide member is connected to the fixed frame and the plasma processing apparatus, characterized in that to move along the fixed frame as the follower moves in and out of the chamber. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 안내슬롯은 상기 챔버의 중심으로부터 외측경사진 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.The guide slot is inclined outward from the center of the chamber plasma processing apparatus. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 안내부재는 상기 안내슬롯을 따라 이동하는 상기 종동체를 회전시키며,The guide member rotates the driven member moving along the guide slot, 상기 종동체와 함께 상기 지지바 및 상기 자석 세그먼트들이 회전되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.And the support bar and the magnet segments rotate together with the follower. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 챔버의 외측을 감싸도록 배치되어 상기 자석 세그먼트들이 설치되는 링 형상의 고정프레임과,A ring-shaped fixing frame disposed to surround the outside of the chamber, in which the magnet segments are installed; 상기 고정프레임을 회전시키는 구동유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.Plasma processing apparatus further comprising a drive unit for rotating the fixed frame. 제8항에 있어서, 상기 거리조절부재는 The method of claim 8, wherein the distance adjusting member 상기 고정프레임과 상기 지지바를 연결하며, 상기 고정프레임이 회전이동됨에 따라 상기 고정프레임과 상기 지지바의 사이에서 신축되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.The fixed frame and the support bar, and the plasma processing apparatus characterized in that it is stretched between the fixed frame and the support bar as the fixed frame is rotated. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 거리조절부재는 탄성 재질이며,The distance adjusting member is an elastic material, 상기 거리조절부재의 신축량은 상기 고정프레임의 회전이동속도에 비례하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.The amount of expansion and contraction of the distance adjusting member is plasma processing apparatus, characterized in that proportional to the rotational movement speed of the fixed frame. 피처리기판이 놓여진 챔버의 외측을 감싸도록 배치된 복수의 자석 세그먼트들을 이용하여 상기 피처리기판의 주위에 자장을 형성하는 플라즈마 처리방법에 있어서,In the plasma processing method of forming a magnetic field around the substrate using a plurality of magnet segments arranged to surround the outside of the chamber in which the substrate to be processed, 상기 자석 세그먼트들을 상기 챔버의 외측을 따라 회전시키고, 상기 자석 세그먼트들을 상기 챔버의 내외측방향으로 이동시켜 상기 자석 세그먼트들과 상기 챔버 사이의 이격거리를 조절하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리방법.And rotating the magnet segments along the outside of the chamber and moving the magnet segments in and out of the chamber to adjust the separation distance between the magnet segments and the chamber. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 각각의 상기 자석 세그먼트는 안내슬롯을 따라 이동하는 종동체에 연결되어 상기 챔버의 내외측방향으로 함께 이동하며,Each said magnet segment is connected to a follower moving along a guide slot and moves together in and out of said chamber, 상기 종동체가 상기 안내슬롯을 따라 이동함에 따라 상기 자석 세그먼트는 회전하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리방법.And the magnet segment rotates as the follower moves along the guide slot. 삭제delete 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 자석 세그먼트들이 상기 챔버의 내외측방향으로 이동한 거리는 상기 자석 세그먼트들의 회전이동속도에 비례하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리방법.And the distance that the magnet segments move in and out of the chamber is proportional to the rotational speed of the magnet segments.
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