KR101232200B1 - 배플, 기판 처리 장치 및 그 처리 방법 - Google Patents

배플, 기판 처리 장치 및 그 처리 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101232200B1
KR101232200B1 KR1020100136854A KR20100136854A KR101232200B1 KR 101232200 B1 KR101232200 B1 KR 101232200B1 KR 1020100136854 A KR1020100136854 A KR 1020100136854A KR 20100136854 A KR20100136854 A KR 20100136854A KR 101232200 B1 KR101232200 B1 KR 101232200B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
baffle
plasma
substrate
central axis
holes
Prior art date
Application number
KR1020100136854A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120074878A (ko
Inventor
이성욱
Original Assignee
피에스케이 주식회사
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 피에스케이 주식회사 filed Critical 피에스케이 주식회사
Priority to KR1020100136854A priority Critical patent/KR101232200B1/ko
Publication of KR20120074878A publication Critical patent/KR20120074878A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101232200B1 publication Critical patent/KR101232200B1/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
    • H01J37/32623—Mechanical discharge control means
    • H01J37/32633—Baffles
    • 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
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
    • 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
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32192—Microwave generated discharge
    • 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
    • H01J37/32458—Vessel
    • 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
    • H01J37/32715—Workpiece holder
    • 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
    • H01J37/32834—Exhausting
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H05H1/461—Microwave discharges
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H05H1/4645—Radiofrequency discharges
    • H05H1/4652—Radiofrequency discharges using inductive coupling means, e.g. coils

Abstract

본 발명은 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 플라즈마 처리 장치에 관한 것으로, 복수 개의 홀의 경사각과 경사 방향, 상부면 및/또는 하부면이 평면 또는 곡면으로 형성되는 구성과 곡면의 방향성과 곡률 구성의 조합에 의해 다양한 형태를 가지는 배플을 제공한다. 이는 공정 챔버로 공급되는 플라즈마가 배플을 통해 기판에 제공될 때, 기판의 공정에 따라 기판의 중심부와 끝단부의 공정률에 차이가 나는 문제점을 해결하고자 배플을 통해 플라즈마의 흐름을 변화시키고 기판 처리 공정의 균일도를 향상시키기 위함이다.

Description

배플, 기판 처리 장치 및 그 처리 방법{BAFFLE, APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE AND METHOD FOR TREATING THEREOF}
본 발명은 기판을 처리하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배플과 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 플라즈마는 이온이나 전자, 라디칼(Radical) 등으로 이루어진 이온화된 가스 상태를 말하며, 플라즈마는 매우 높은 온도나, 강한 전계 혹은 고주파 전자계(RF Electromagnetic Fields)에 의해 생성된다.
기판 처리 장치로는 플라즈마 생성 에너지원에 따라 용량 결합형 플라즈마(Capacitively Coupled Plasma, CCP) 처리 장치, 유도 결합형 플라즈마 (Inductively Coupled Plasma, ICP) 처리 장치 및 마이크로웨이브 플라즈마(Microwave Plasma) 처리 장치 등이 제안되어 있으며, 이 중, 유도 결합형 플라즈마(ICP) 처리 장치는 낮은 압력에서 고밀도의 플라즈마를 생성시킬 수 있는 등의 장점으로 인해 널리 사용되고 있다.
도 1은 일반적인 플라즈마를 이용한 기판 처리 장치의 공정 챔버 내의 플라즈마 흐름을 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 기판 처리 장치는 가스 공급 부재를 통해 플라즈마 발생기 내부로 주입된 가스가 발생기 내부 전체로 확산되어 플라즈마를 생성시킨다. 플라즈마 발생기에서 생성된 플라즈마는 기판 처리 공정이 이루어지는 공정 챔버로 공급된다. 이 때, 공정 챔버에 공급된 플라즈마가 공정 챔버 내의 배플을 통해 기판 표면으로 공급된다.
기판 처리 장치에서 플라즈마의 균일도를 향상시키기 위해 배플에는 복수 개의 홀들이 형성된다. 그러나 기판 처리 장치의 공정 처리실 내의 구조와 플라즈마의 흐름 등에 의해 기판에 대한 플라즈마 처리 공정률의 균일도가 떨어지는 문제점이 야기된다. 특히, 기판의 중심부가 기판의 끝단부보다 기판 처리 공정률이 크거나, 기판의 끝단부가 기판의 중심부보다 기판 처리 공정률이 큰 경우와 같이 기판의 중심부와 끝단부 사이에 상대적인 기판 처리 공정률이 크게 차이가 나서 기판에 대한 플라즈마 처리 공정의 불균일성을 야기시키는 문제점이 있다.
본 발명은 기판에 대한 플라즈마 처리 공정의 균일도를 향상시키는 데 있다.
본 발명은 기판에 대한 플라즈마 처리 공정률의 균일도에 맞춰 플라즈마의 흐름을 변화시키는 데 있다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 배플은 상부면과 하부면을 구비하는 배플에 있어서, 상기 상부면으로부터 상기 하부면까지 연장되는 홀이 복수 개 형성되되, 상기 홀들은 상기 배플의 중심축으로부터 이격되어 위치하며, 상기 배플의 중심축과 경사진 방향으로 형성되는 주변홀들을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주변홀들은 상기 배플의 중심축에서 멀어질수록 상기 배플의 중심축 사이의 경사각이 커지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부면과 하부면 중 적어도 어느 하나의 면이 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 곡면이 위 또는 아래로 볼록하게 휘어지는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 공정 처리실와 상기 공정 처리실 내에 기판을 지지하는 지지판 및 상기 공정 처리실의 상부에 결합되는 배플을 포함하되, 상기 배플은 상부면과 하부면을 구비하며, 상기 상부면으로부터 상기 하부면까지 연장되는 홀이 복수 개 형성되고,상기 홀들은 상기 배플의 중심축으로부터 이격되어 위치하며, 상기 배플의 중심축과 경사진 방향으로 형성되는 주변홀들을 포함하는 것을 특징으로 한다
또한,상기 주변홀들은 상기 배플의 중심축에서 멀어질수록 상기 배플의 중심축 사이의 경사각이 커지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배플의 상기 상부면과 상기 하부면 중 적어도 하나의 면이 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 곡면이 위 또는 아래로 볼록하게 휘어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주변홀들이 상기 곡면의 접선 방향에 수직하게 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생기 및 상기 플라즈마 발생기와 상기 공정 처리실 사이에 결합하며, 상기 플라즈마를 확산시키는 공간을 제공하는 리드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주변홀들은 상기 배플의 중심축에서 멀어질수록 상기 배플의 중심축 사이의 경사각이 커지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부면과 하부면 중 적어도 어느 하나의 면이 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 곡면이 위 또는 아래로 볼록하게 휘어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 곡면의 끝단부와 상기 리드의 하부 내주면의 연장선이 맞닿도록 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지판의 바깥쪽에 위치하여 상기 공정 처리실에 결합된 배기라인을 더 포함하며, 상기 홀의 중심축이 상기 지지판의 중앙 부분을 향하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 기판에 대한 플라즈마 처리 공정률의 균일도에 따라 플라즈마의 흐름을 변화시켜 기판 처리에 대한 공정 균일도를 개선시킨다.
도 1은 일반적인 기판 처리 장치 내의 플라즈마 흐름을 나타낸 단면도이다.
도 2는 기판 처리 설비를 간략하게 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 장치와 그 내부의 플라즈마 흐름을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 기판 처리 장치와 그 내부의 플라즈마 흐름을 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 배플을 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 배플을 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 배플을 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 배플을 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 배플을 나타낸 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 배플을 나타낸 단면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 배플을 나타낸 단면도이다.
도 12은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 배플을 나타낸 단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 기판 처리 설비(1)를 간략하게 나타내는 평면도이다.
도 2을 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 설비 전방 단부 모듈(equipment front end module, EFEM, 10)과 공정 설비(20)를 가진다.
설비 전방 단부 모듈(EFEM, 10)과 공정 설비(20)는 일렬로 배치된다. 이하, 설비 전방 단부 모듈(EFEM, 10)과 공정 설비(20)가 배열된 방향은 제1방향(1)이라 하고, 상부에서 바라볼 때 제 1 방향(1)에 수직인 방향은 제 2 방향(2)이라 정의한다.
설비 전방 단부 모듈(10)은 공정 설비(20) 전방에 장착되어 기판이 수납된 캐리어(16)와 공정 설비(20) 간에 기판을 이송한다. 설비 전방 단부 모듈(10)은 로드 포트(12)와 프레임(14)을 포함한다.
로드포트(12)는 프레임(14) 전방에 배치되고, 복수 개를 가진다. 로드 포트(12)들은 제2방향(2)을 따라 일렬로 배치된다. 공정에 제공될 기판(W) 및 공정처리가 완료된 기판(W)이 수납된 캐리어(16)(예를 틀어, 카세트, FOUP등)는 로드 포트에 안착된다.
프레임(14)은 로드포트(12)와 로드락 챔버(22) 사이에 배치된다. 프레임(14) 내부에 로드포트(12)와 로드락 챔버(22)간에 기판(W)을 이송하는 이송로봇(18)이 배치된다. 이송로봇(18)은 제2방향(2)으로 구비된 이송 레일을 따라 이동한다.
공정설비(20)는 로드락 챔버(22),트랜스퍼 챔버(24), 그리고 복수개의 기판 처리 장치(30)를 포함한다. 기판 처리 장치(30)는 공정챔버(100)와 플라즈마 발생기(200)을 포함한다.
로드락 챔버(22)는 트랜스퍼 챔버(24)와 설비 전방 단부 모듈(10) 사이에 배치되며, 공정에 제공될 기판(W)이 공정챔버(100)로 이송되기 전, 또는 공정 처리가 완료된 기판(W)이 설비 전방 단부 모듈(10)로 이송되기 전 대기하는 공간을 제공한다. 로드락 챔버(22)는 하나 또는 복수개가 제공된다. 일 예에 의하면, 로드락 챔버(22)는 두 개가 제공된다. 두 개의 로드락 챔버(22)들 중 하나에는 공정 진행을 위해 공정 처리실(20)로 유입되는 기판(W)이 수납되고, 다른 하나에는 공정이 완료되어 공정 처리실(20)로부터 유출되는 기판(W)이 수납될 수 있다.
트랜스퍼 챔버(24)는 상부에서 바라볼 때 다각형의 몸체를 갖는다. 몸체의 외측에는 로드락 챔버(22)와 복수개의 기판 처리 장치(30)들이 몸체의 둘레를 따라 배치된다. 몸체의 각 측벽에는 기판(W)이 출입하는 통로(미도시)가 형성되며, 통로는 트랜스퍼 챔버(24)와 로드락 챔버(22) 또는 공정챔버(30)들을 연결한다. 각 통로에는 통로를 개폐하여 내부를 밀폐시키는 도어(미도시)가 제공된다. 트랜스퍼 챔버(24)의 내부공간에는 로드락 챔버(22)와 공정챔버(100)들 간에 기판(W)을 이송하는 반송로봇(26)이 배치된다. 반송로봇(26)은 로드락 챔버(22)에서 대기하는 미처리된 기판(W)을 공정챔버(100)로 이송하거나, 공정처리가 완료된 기판(W)을 로드락 챔버(22)로 이송한다. 그리고, 반송 로봇(26)은 복수 개의 공정챔버(100)에 기판(W)을 순차적으로 제공하기 위하여 공정챔버(100)에 기판(W)을 이송한다. 일 실시예에 의하면 트랜스퍼 챔버(24)는 상부에서 바라볼 때, 오각형의 몸체를 갖는다. 설비 전방 단부 모듈(10)과 인접한 측벽에는 로드락 챔버(22)가 각각 배치되며, 나머지 측벽에는 기판 처리 장치(30)들이 배치된다. 트랜스퍼 챔버(24)는 상기 형상뿐만 아니라, 요구되는 공정모듈에 따라 다양한 형태로 제공될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 장치와 그 내부의 플라즈마 흐름을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 기판 처리 장치와 그 내부의 플라즈마 흐름을 나타낸 단면도이다.
도 3과 도 4를 참조하면, 기판 처리 장치(30)는 공정 챔버(100)와 플라즈마 발생기(200)를 포함한다.
공정 챔버(100)는 플라즈마를 이용한 기판(W)의 처리 공정을 수행한다. 플라즈마 발생기(200)는 기판의 처리 공정에 사용되는 플라즈마를 발생하고, 플라즈마를 다운 스트림(Down Stream) 방식으로 공정 챔버(100)에 제공한다. 여기서, 기판 처리 공정은 플라즈마를 이용한 애싱 공정 또는 식각 공정일 수 있다.
플라즈마 발생기(200)는 공정 챔버(100)에 결합된다. 플라즈마 발생기(200)은 다양한 형태를 가질 수 있다. 일예에 의하면, 플라즈마 발생기(100)은 원거리에서 플라즈마를 생성시켜 공정 챔버(100)에 제공하는 리모트 플라즈마 발생기일 수 있다.
플라즈마 발생기(200)는 반응기(210), 가스 주입 포트(220), 그리고 플라즈마 소스(230) 및 유도 부재(240)를 포함한다.
반응기(210)는 관형상을 가진다. 반응기(210)는 길이 방향이 상하 방향을 향하도록 제공된다. 반응기의 상부는 가스 주입 포트(22)에 결합되고, 반응기의 개방된 하부는 리드(160)에 형성된 유입구(162)에 결합된다.
가스 주입 포트(220)는 가스 공급 부재와 결합되어 반응기(210)내 상부 영역으로 가스를 공급한다. 가스는 질소, 산소, 수소, 사불화탄소, 그리고 삼불화질소 중 하나 또는 복수를 포함할 수 있다. 가스 주입 포트(220)도 하부가 개방된 역 깔대기 형상을 가질 수 있다. 가스 주입 포트(220)의 내부에는 가스가 반응기 내부로의 확산을 위한 확산 공간이 제공된다. 또한, 가스 주입 포트(220) 외에도 반응기 내의 하부 측면에도 상기의 가스 중 불소함유가스를 공급할 수 있다.
플라즈마 소스(230)는 반응기(210)의 길이 방향을 따라 제공되며, 반응기의 중심부를 감싸도록 배치될 수 있다. 플라즈마 소스(230)의 일단에는 전원(232)이 연결되고, 플라즈마 소스(230)의 타단은 접지된다. 전원(232)이 플라즈마 소스(230)에 고주파 전류 또는 마이크로파 전력을 인가한다. 플라즈마 소스(230)는 반응기(210)를 감싸는 코일 형상으로 이루어진 유도 결합형 플라즈마 소스일 수 있다.
공정 챔버(100)는 공정 처리실(120), 기판 지지 부재(140), 리드(160) 및 배플(180)을 포함한다. 공정 처리실(120)은 상부가 개방된 형상을 가지고, 기판(W) 처리 공정이 진행되는 공정 공간(PS)을 제공한다. 처리실(120)의 바닥 벽(122)에는 배기 홀들(123a, 123b)이 형성되고, 배기 홀들(123a, 123b)에는 배기관(124a, 124b)이 결합된다. 기판(W) 처리 과정에서 공정 공간(PS)에 생성되는 반응 부산물과, 공정 공간(PS)으로 유입된 가스는 배기 홀들(123a, 123b)과 배기관들(124a, 124b)을 통해 외부로 배출된다. 배기관들(124a, 124b)에는 압력 조절 장치(미도시)가 연결될 수 있으며, 압력 조절 장치(미도시)에 의해 공정 처리실(120) 내부의 압력이 조절될 수 있다. 압력 조절 장치로는 진공 펌프가 사용될 수 있다.
기판 지지 부재(140)는 플라즈마 처리 공정이 진행되는 기판(W)을 지지하고, 기판(W)을 승강시킨다. 기판 지지 부재(140)는 지지판(142)과, 구동 축(144)을 포함한다. 지지판(142)은 정전력에 의해 기판을 흡착 지지하는 정전척(Electro Static Chuck, ESC), 기계적 클램핑 방식의 척 또는 진공척일 수 있다. 지지판(142)에는 기판의 온도를 공정 온도로 유지하기 위한 온도 조절부(미도시)가 제공될 수 있다. 구동 축(144)은 지지판(142)의 아래에 결합된다. 구동축(144)은 구동기(미도시)에 의해 발생된 구동력을 지지판(142)에 전달한다. 구동기(미도시)는 지지판(142)을 승강시키기 위한 직선 이동 구동력을 제공한다. 또한, 지지판(142)은 기판을 회전시킬 수 있다. 이에, 구동기(미도시)는 지지판(142)을 회전시키기 위한 회전 구동력을 제공할 수 있다.
리드(160)는 플라즈마의 확산을 위한 확산 공간(DS)이 제공된다. 예컨대, 리드(160)는 하부가 개방된 역 깔때기 형상을 가질 수 있다. 리드(160)는 공정 처리실(120)의 개방된 상부에 결합하여 공정 처리실(120)의 개방된 상부를 밀폐한다. 리드(160)의 상단 중심부에는 유입구(162)가 형성되고, 플라즈마 발생기(200)가 유입구(162)에 결합된다. 플라즈마 발생기(200)가 제공하는 플라즈마는 유입구(162)를 통해 리드(160)의 확산 공간(DS)으로 유입되고, 유입된 플라즈마는 확산 공간(DS) 내에서 확산된다.
배플(180)은 플라즈마 발생기(200)으로부터 공정 챔버(100)로 제공된 플라즈마가 기판에 균일하게 분사되도록 한다. 배플(180)은 지지판(142)과 마주보도록 공정 처리실(120)의 개방된 상부에 결합된다. 배플(180)은 처리실(120)의 공정 공간(PS)과 리드(160)의 확산 공간(DS)을 구획한다. 배플(180)은 복수 개의 홀(184,188)을 통해 확산 공간(DS)으로부터 공정 공간(PS)으로 제공되는 플라즈마의 성분을 선택적으로 투과시킬 수 있다. 예컨대, 배플(180)은 주로 플라즈마의 라디칼 성분을 공정 공간(PS)으로 투과시킬 수 있다.
도 5 내지 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 다양한 배플을 보여주는 단면도이다.
도 5 내지 도 12을 참조하면, 배플(180)은 상부면(182)과 하부면(184)을 구비한다. 또한, 상부면(182)으로부터 하부면(184)까지 연장되는 복수 개의 홀(186)이 형성된다.
복수 개의 홀(186)은 배플(180)의 중심축(181) 상에 위치한 중심홀(186a)와 배플(180)의 중심축(181)에서 벗어난 주변홀(186b)을 포함한다.
주변홀(186b)은 배플(180)의 중심축(181)으로부터 이격되어 위치하며 배플(180)의 중심축(181)과 경사진 방향으로 형성된다. 주변홀(186b)은 배플(180)의 중심축(181)로부터 멀어질수록 배플(180)의 중심축(181)과의 경사각이 커진다. 이에, 주변홀(186b)들은 배플(180)의 원주 방향으로 경사지게 형성되거나, 배플(180)의 중심축 방향으로 경사지게 형성된다.
상부면(182)와 하부면(184)이 모두 평면이거나 적어도 하나의 면이 곡면으로 형성될 수 있다. 상부면(182)와 하부면(184) 중 적어도 하나의 면이 곡면인 경우에는 상부면(182) 또는 하부면(184) 중 어느 하나가 곡면이거나, 상부면(182) 및 하부면(184) 모두 곡면이다. 상부면(182) 및/또는 하부면(184)이 곡면인 경우에는 다양한 곡률로 형성될 수 있다. 곡면으로 형성된 상부면(182) 및/또는 하부면(184) 각각은 동일 곡률로 형성될 수도 있으며, 상이한 곡률로 형성될 수도 있다.
상부면(182) 및/또는 하부면(184)이 곡면인 경우에는 복수 개의 홀(186) 중 주변홀(186b)들은 곡면의 곡률에 따라 경사지게 형성될 수 있다.
이와 같이, 배플(180)은 복수 개의 홀(186)의 경사각과 경사 방향을 중심으로 상부면(182) 및/또는 하부면(184) 중 적어도 하나 이상이 곡면으로 형성되는 구성과 곡면의 방향성과 곡률 구성의 조합에 의해 다양한 형태를 가질 수 있다.
일 실시예로서, 도 5와 같이, 배플(180)은 상부면(182)과 하부면(184)이 모두 평면이며, 복수 개의 홀(186) 중 주변홀(186b)들이 배플(180)의 중심축(181) 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.
다른 일 실시예로서, 도 6와 같이, 배플(180)은 상부면(182)이 상방향으로 동일 곡률의 곡면으로 형성되고, 하부면(184)이 평면으로 형성되고, 복수 개의 홀(186)의 각 홀들이 상부면(182)의 곡률의 중심점을 중심으로 경사지게 형성될 수 있다.
또 다른 일 실시예로서, 도 7와 같이, 배플(180)은 상부면(182)이 상방향으로 동일 곡률의 곡면으로 형성되고, 하부면(184)과 같이 상방향으로 동일 곡률의 곡면으로 형성되고, 복수 개의 홀(186)의 각 홀들이 상부면(182)의 곡률의 중심점을 중심으로 경사지게 형성될 수 있다.
또 다른 일 실시예로서, 도 8과 같이, 배플(180)은 상부면(182)이 평면으로 형성되고, 하부면(184)이 상방향으로 동일 곡률의 곡면으로 형성되고, 복수 개의 홀(186)의 각 홀들이 하부면(184)의 곡률의 중심점을 중심으로 경사지게 형성될 수 있다.
상기와 같은 경우, 복수 개의 홀(186)의 각 홀들은 지지판(142)의 중심부쪽으로 향하게 된다. 이에, 다운 스트림 형태로 공급되는 플라즈마는 복수 개의 홀(186)을 통해 기판의 중심부쪽을 향해 공급된다. 따라서, 애싱 공정이나 식각 공정과 같은 기판 처리 공정에서 플라즈마가 기판의 끝단부쪽으로 집중되는 것을 방지하여 기판 처리 공정의 균일도를 개선시킬 수 있다.
또 다른 일 실시예로서, 도 9와 같이, 배플(180)은 상부면(182)과 하부면(184)이 모두 평면이며, 복수 개의 홀(186) 중 주변홀(186b)들이 배플(180)의 원주 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.
또 다른 일 실시예로서, 도 10과 같이, 배플(180)은 상부면(182)이 평면으로 형성되고, 하부면(184)이 하방향으로 동일 곡률의 곡면으로 형성되고, 복수 개의 홀(186)의 각 홀들이 하부면(184)의 곡률의 중심점을 중심으로 경사지게 형성될 수 있다.
또 다른 일 실시예로서, 도 11과 같이, 배플(180)은 상부면(182)이 하방향으로 동일 곡률의 곡면으로 형성되고, 하부면(184)과 같이 하방향으로 동일 곡률의 곡면으로 형성되고, 복수 개의 홀(186)의 각 홀들이 하부면(184)의 곡률의 중심점을 중심으로 경사지게 형성될 수 있다.
또 다른 일 실시예로서, 도 12와 같이, 배플(180)은 상부면(182)이 하방향으로 동일 곡률의 곡면으로 형성되고, 하부면(184)이 평면으로 형성되고, 복수 개의 홀(186)의 각 홀들이 상부면(182)의 곡률의 중심점을 중심으로 경사지게 형성될 수 있다.
상기와 같은 경우, 복수 개의 홀(186)의 각 홀들은 지지판(142)의 끝단부쪽으로 향하도록 형성된다. 이에, 다운 스트림 형태로 공급되는 플라즈마는 복수 개의 홀(186)을 통해 기판의 끝단부쪽을 향해 공급된다. 따라서, 애싱 공정이나 식각 공정과 같은 기판 처리 공정에서 플라즈마가 기판의 중심부쪽으로 집중되는 것을 방지하여 기판 처리 공정의 균일도를 개선시킬 수 있다.
이와 같이, 상부면(182) 및/또는 하부면(184)이 곡면으로 형성되고 복수 개의 홀(186)이 방사형으로 배치된 배플(180)은 애싱 공정 또는 식각 공정과 같은 기판 처리 공정시 기판의 영역에 대한 기판의 애싱 균일도 또는 식각 균일도에 따라 배플의 형태를 정할 수 있다. 일예로서, 기판의 중심부가 끝단부보다 애싱률 또는 식각률이 큰 경우에는 플라즈마의 흐름이 기판의 끝단부로 향하는 배플을 선택할 수 있다, 다른 일예로서, 기판의 끝단부가 중심부보다 애싱률 또는 식각률이 큰 경우네는 플라즈마의 흐름이 기판의 중심부로 향하는 배플을 선택할 수 있다.
상기 실시예에서는 배플(180)의 복수 개의 홀(186)은 배플(180)의 중심축(181) 상에 형성된 중심홀(186a)을 포함하는 것이다, 그러나, 이에 한정되지 않고 중심홀(186a)이 포함되지 않도록 복수 개의 홀(186)이 형성될 수 있다.
상기 실시예에서는 배플(180)의 복수 개의 홀(186)의 주변홀(186b)들이 배플(180)의 중심축(181)에 경사지게 형성된 것으로 제공된다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 주변홀(186b)들 중 일부는 배플(180)의 중심축(181)과 평행하게 형성될 수 있다.
상기 실시예에서는 플라즈마 소스가 유도 결합형 플라즈마 형태로 제공된다. 그러나, 이에 한정되지 않고 플라즈마 소스는 다양한 형태의 플라즈마 소스로 제공될 수 있다.
상기 실시예에서는 기판 처리 장치가 플라즈마를 이용한 기판 처리 장치에 관한 것이다. 그러나, 이에 한정되지 않고 플라즈마를 이용한 기판 처리 장치 이외에 다른 장치에도 사용 가능하다.
상기 실시예에서는 애싱 공정 또는 식각 공정를 위한 기판 처리 장치에 관한 것이다. 그러나, 이에 한정되지 않고 애싱 공정 또는 식각 공정 이외에 다른 장치에도 사용 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
200 플라즈마 발생기
210 반응기 220 가스 주입 포트
230 플라즈마 소스
100 공정 챔버
120 공정 처리실 140 기판 지지 부재
160 리드
180 배플
182 상부면 184 하부면
186 복수 개의 홀

Claims (17)

  1. 삭제
  2. 상부면과 하부면을 구비하는 배플에 있어서,
    상기 상부면으로부터 상기 하부면까지 연장되는 홀이 복수 개 형성되되,
    상기 홀들은
    상기 배플의 중심축으로부터 이격되어 위치하며, 상기 배플의 중심축에 대하여 경사진 방향으로 형성되는 주변홀들을 포함하고,
    상기 주변홀들은 상기 배플의 중심축에서 멀어질수록 상기 배플의 중심축과의 경사각이 커지는 것을 특징으로 하는 배플.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 상부면과 하부면 중 적어도 어느 하나의 면이 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 배플.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 곡면이 위 또는 아래로 볼록하게 휘어지는 것을 특징으로 하는 배플.
  5. 삭제
  6. 공정 처리실;
    상기 공정 처리실 내에 기판을 지지하는 지지판; 및
    상기 공정 처리실의 상부에 결합되는 배플을 포함하되,
    상기 배플은
    상부면과 하부면을 구비하며,
    상기 상부면으로부터 상기 하부면까지 연장되는 홀이 복수 개 형성되고,
    상기 홀들은 상기 배플의 중심축으로부터 이격되어 위치하며, 상기 배플의 중심축에 대하여 경사진 방향으로 형성되는 주변홀들을 포함하고,
    상기 주변홀들은 상기 배플의 중심축에서 멀어질수록 상기 배플의 중심축과의 경사각이 커지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 배플의 상기 상부면과 상기 하부면 중 적어도 하나의 면이 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 곡면이 위 또는 아래로 볼록하게 휘어지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 주변홀들이 상기 곡면의 접선 방향에 수직하게 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 삭제
  11. 공정 처리실;
    상기 공정 처리실 내에 기판을 지지하는 지지판;
    상기 공정 처리실의 상부에 결합되는 배플;
    플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생기; 및
    상기 플라즈마 발생기와 상기 공정 처리실 사이에 결합하며, 상기 플라즈마를 확산시키는 공간을 제공하는 리드를을 포함하되,
    상기 배플은
    상부면과 하부면을 구비하며,
    상기 상부면으로부터 상기 하부면까지 연장되는 홀이 복수 개 형성되고,
    상기 홀들은 상기 배플의 중심축으로부터 이격되어 위치하며, 상기 배플의 중심축에 대하여 경사진 방향으로 형성되는 주변홀들을 포함하고,
    상기 주변홀들은 상기 배플의 중심축에서 멀어질수록 상기 배플의 중심축과의 경사각이 커지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 상부면과 하부면 중 적어도 어느 하나의 면이 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 곡면이 위 또는 아래로 볼록하게 휘어지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 곡면의 끝단부와 상기 리드의 하부 내주면의 연장선이 맞닿도록 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  15. 제 6 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 지지판의 바깥쪽에 위치하여 상기 공정 처리실에 결합된 배기라인을 더 포함하며,
    상기 주변홀들은 상기 지지판의 중앙 부분을 향해 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 상부면과 하부면 중 적어도 어느 하나의 면이 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 곡면이 위로 볼록하게 휘어지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
KR1020100136854A 2010-12-28 2010-12-28 배플, 기판 처리 장치 및 그 처리 방법 KR101232200B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100136854A KR101232200B1 (ko) 2010-12-28 2010-12-28 배플, 기판 처리 장치 및 그 처리 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100136854A KR101232200B1 (ko) 2010-12-28 2010-12-28 배플, 기판 처리 장치 및 그 처리 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120074878A KR20120074878A (ko) 2012-07-06
KR101232200B1 true KR101232200B1 (ko) 2013-02-12

Family

ID=46708945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100136854A KR101232200B1 (ko) 2010-12-28 2010-12-28 배플, 기판 처리 장치 및 그 처리 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101232200B1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101376091B1 (ko) * 2012-09-21 2014-03-19 (주) 엠에이케이 곡면 처리용 플라즈마 처리장치
KR101494416B1 (ko) * 2014-01-16 2015-02-23 (주) 엠에이케이 곡면형 소재 표면 처리장치
US10049862B2 (en) * 2015-04-17 2018-08-14 Lam Research Corporation Chamber with vertical support stem for symmetric conductance and RF delivery
WO2019033052A1 (en) 2017-08-11 2019-02-14 Applied Materials, Inc. APPARATUS AND METHODS FOR IMPROVING CHEMICAL VAPOR PHASE (CVD) DEPOSITION UNIFORMITY
KR102029215B1 (ko) 2018-07-30 2019-10-07 강찬구 미가공면 조임 및 가공면 조임이 가능한 베플 고정용 스페셜 척

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11176593A (ja) * 1997-12-12 1999-07-02 Tadahiro Omi プラズマ処理装置および光学部品の製造法
JP2006516303A (ja) * 2003-01-08 2006-06-29 東京エレクトロン株式会社 高密度プラズマ半導体プロセスにおける冷却された蒸着バッフル

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11176593A (ja) * 1997-12-12 1999-07-02 Tadahiro Omi プラズマ処理装置および光学部品の製造法
JP2006516303A (ja) * 2003-01-08 2006-06-29 東京エレクトロン株式会社 高密度プラズマ半導体プロセスにおける冷却された蒸着バッフル

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120074878A (ko) 2012-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9095038B2 (en) ICP source design for plasma uniformity and efficiency enhancement
KR100725037B1 (ko) 반도체 플라즈마 처리 장치 및 방법
US8888950B2 (en) Apparatus for plasma processing and method for plasma processing
CN101199036B (zh) 具有可调电极面积比的受约束等离子体
US9431216B2 (en) ICP source design for plasma uniformity and efficiency enhancement
US5591268A (en) Plasma process with radicals
KR101232200B1 (ko) 배플, 기판 처리 장치 및 그 처리 방법
TW201009882A (en) Apparatus for generating hollow cathode plasma and apparatus for treating large area substrate using hollow cathode plasma
TWI740140B (zh) 電漿設備、半導體製造方法、以及氣體輸送源
KR101445226B1 (ko) 배기 링 어셈블리 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
KR101234595B1 (ko) 플라즈마 발생 유닛 및 플라즈마 처리 장치
US20180190475A1 (en) Focus ring and plasma-processing apparatus including the same
US8377206B2 (en) Apparatus and method of forming semiconductor devices
KR101097386B1 (ko) 원격 플라즈마 발생기를 지지하는 거치대
KR100931329B1 (ko) 분사노즐유닛 및 이를 구비하는 플라즈마 기판 처리 장치
TW201318063A (zh) 改進等離子均勻性和效率的電感耦合等離子裝置
KR101234596B1 (ko) 배플, 기판 처리 장치 및 그 처리 방법
US20190055651A1 (en) Shower head and vacuum processing apparatus
KR101165723B1 (ko) 플라즈마 발생 유닛, 플라즈마 처리 장치 및 방법
US20090137128A1 (en) Substrate Processing Apparatus and Semiconductor Device Producing Method
KR20040095100A (ko) 넓은 볼륨의 플라즈마 발생을 위한 유도 플라즈마 챔버
KR100387926B1 (ko) 플라즈마 에칭 장치
KR100785373B1 (ko) 플라즈마 처리 장치
KR100558929B1 (ko) 플라즈마 에칭 장치
KR102453704B1 (ko) 웨이퍼 pvd 공정용 프리 크린 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee