KR101297267B1 - 플라즈마 처리 장치 - Google Patents

플라즈마 처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101297267B1
KR101297267B1 KR1020110024414A KR20110024414A KR101297267B1 KR 101297267 B1 KR101297267 B1 KR 101297267B1 KR 1020110024414 A KR1020110024414 A KR 1020110024414A KR 20110024414 A KR20110024414 A KR 20110024414A KR 101297267 B1 KR101297267 B1 KR 101297267B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plasma
radio frequency
antenna
plasma chamber
central
Prior art date
Application number
KR1020110024414A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120106353A (ko
Inventor
최대규
Original Assignee
최대규
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 최대규 filed Critical 최대규
Priority to KR1020110024414A priority Critical patent/KR101297267B1/ko
Publication of KR20120106353A publication Critical patent/KR20120106353A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101297267B1 publication Critical patent/KR101297267B1/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
    • H01J37/32009—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
    • H01J37/3211—Antennas, e.g. particular shapes of coils
    • 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
    • H01J37/32119—Windows
    • 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
    • H01J37/32733—Means for moving the material to be treated
    • 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
    • H05H1/4645—Radiofrequency discharges
    • H05H1/4652—Radiofrequency discharges using inductive coupling means, e.g. coils

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

본 발명은 플라즈마 처리 장치 에 관한 것이다. 본 발명의 플라즈마 처리 장치는 플라즈마 방전 공간을 갖는 플라즈마 챔버; 플라즈마 챔버 내의 플라즈마 방전 공간의 중심영역으로 유도 결합된 플라즈마를 생성하는 중심 플라즈마 소스; 상기 플라즈마 챔버 내의 플라즈마 방전 공간의 주변영역으로 유도 결합된 플라즈마를 생성하는 주변 플라즈마 소스; 및 상기 중심 플라즈마 소스를 가변적으로 조절하기 위한 가변 메커니즘을 포함한다. 본 발명의 플라즈마 처리 장치에 의하면 중심 영역과 주변 영역으로 플라즈마가 방전되어 기판의 전영역에 걸쳐 균일하게 플라즈마 처리가 가능하다. 또한 중심 영역으로 방전되는 플라즈마를 이동 메커니즘을 이용하여 가변적으로 플라즈마 챔버 내부의 플라즈마를 조절할 수 있다.

Description

플라즈마 처리 장치{PLASMA PROCESSING DEVICE}
본 발명은 플라즈마 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이중으로 활성화된 플라즈마 가스를 이용하여 피처리 기판의 균일하게 처리하기 위한 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.
플라즈마는 같은 수의 양이온(positive ions)과 전자(electrons)를 포함하는 고도로 이온화된 가스이다. 플라즈마 방전은 이온, 자유 래디컬, 원자, 분자를 포함하는 활성 가스를 발생하기 위한 가스 여기에 사용되고 있다. 활성 가스는 다양한 분야에서 널리 사용되고 있으며 집적 회로 장치, 액정 디스플레이, 태양 전지등과 같은 장치를 제조하기 위한 여러 반도체 제조 공정 예를 들어, 식각(etching), 증착(deposition), 세정(cleaning), 에싱(ashing) 등에 다양하게 사용된다.
플라즈마를 발생하기 위한 플라즈마 소스는 여러 가지가 있는데 무선 주파수(radio frequency)를 사용한 용량 결합 플라즈마(capacitive coupled plasma)와 유도 결합 플라즈마(inductive coupled plasma)가 그 대표적인 예이다. 용량 결합 플라즈마 소스는 정확한 용량 결합 조절과 이온 조절 능력이 높아서 타 플라즈마 소스에 비하여 공정 생산력이 높다는 장점을 갖는다. 그러나 대형화되는 피처리 기판을 처리하기 위하여 용량 결합 전극을 대형화하는 경우 전극의 열화에 의해 전극에 변형이 발생되거나 손상될 수 있다. 이러한 경우 전계 강도가 불균일하게 되어 플라즈마 밀도가 불균일하게 될 수 있으며 반응기 내부를 오염시킬 수 있다. 유도 결합 플라즈마 소스의 경우에도 유도 코일 안테나의 면적을 크게 하는 경우 마찬가지로 플라즈마 밀도를 균일하게 얻기가 어렵다. 또한 대형의 피처리 기판을 한번에 고온으로 히팅하는 경우 기판 표면이 뭉치거나 오그라들어 손상이 발생할 수 있고, 불균일한 플라즈마 밀도로 인해 피처리 기판 전면이 균일하게 처리되기 어렵다.
최근 반도체 제조 산업에서는 반도체 소자의 초미세화, 반도체 회로를 제조하기 위한 실리콘 웨이퍼 기판이나 유리 기판 또는 플라스틱 기판과 같은 피처리 기판의 대형화 그리고 새로운 처리 대상 물질의 개발되고 있는 등과 같은 여러 요인으로 인하여 더욱 향상된 플라즈마 처리 기술이 요구되고 있다. 특히, 대면적의 피처리 기판에 대한 우수한 처리 능력을 갖는 향상된 플라즈마 소스 및 플라즈마 처리 기술이 요구되고 있다. 더욱이 레이저를 이용한 다양한 반도체 제조 장치가 제공되고 있다. 레이저를 이용하는 반도체 제조 공정은 피처리 기판에 대한 증착, 식각, 어닐닝, 세정 등과 같은 다양한 공정에 넓게 적용되고 있다. 이와 같은 레이저를 이용한 반도체 제조 공정의 경우에도 상술한 문제점 및 처리에 많은 비용이 소요될 뿐만아니라 처리 시간도 증가된다.
본 발명의 목적은 중심 영역으로 방전된 플라즈마를 가변적으로 조절하여 피처리 기판의 처리 효율을 증대시키기 위한 플라즈마 처리 장치를 제공하는데 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 플라즈마 처리 장치 에 관한 것이다. 본 발명의 플라즈마 처리 장치는 플라즈마 방전 공간을 갖는 플라즈마 챔버; 플라즈마 챔버 내의 플라즈마 방전 공간의 중심영역으로 유도 결합된 플라즈마를 생성하는 중심 플라즈마 소스; 상기 플라즈마 챔버 내의 플라즈마 방전 공간의 주변영역으로 유도 결합된 플라즈마를 생성하는 주변 플라즈마 소스; 및 상기 중심 플라즈마 소스를 가변적으로 조절하기 위한 가변 메커니즘을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 소스는 전원 공급원으로부터 전력을 제공받아 상기 플라즈마 챔버 내부로 유도 결합된 플라즈마를 생성하기 위한 무선 주파수 안테나를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 무선 주파수 안테나로부터 발생된 에너지가 상기 플라즈마 챔버 내부로 전달되기 위한 유전체 윈도우를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 챔버 내부로 자속 출입구가 향하도록 설치되는 마그네틱 코어 커버를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 가변 메커니즘은 상기 무선 주파수 안테나의 높이를 조절하기 위한 승강 메커니즘 또는 상기 무선 주파수 안테나의 간격을 조절하기 위한 간격 조절 메커니즘 또는 상기 무선 주파수 안테나의 높이 및 간격을 조절하기 위한 높이 간격 조절 메커니즘 중 어느 하나를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 승강 메커니즘은 상기 무선 주파수 안테나를 고정하기 위한 고정부; 상기 고정부를 상하로 이동하여 상기 무선 주파수 안테나의 높이를 가변하기 위한 기어부를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 간격 조절 메커니즘은 상기 무선 주파수 안테나가 각각 설치되는 안테나 홀더; 상기 안테나 홀더가 설치되는 고정바; 상기 고정바에 설치된 상기 안테나 홀더를 이동시켜 상기 무선 주파수 안테나 사이의 간격을 조절하기 위한 구동원을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 승강 메커니즘은 상기 마그네틱 코어 커버에 연결되어 상기 마그네틱 코어 커버를 승강 가능하도록 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 챔버는 상기 내부에 방전 공간을 갖는 챔버 몸체; 및 상기 챔버 몸체의 내부에 구비되어 피처리 기판이 놓이는 기판 지지대를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판 지지대와 상기 방전공간 사이에 구비되는 가스 분배 배플을 포함한다.
본 발명의 플라즈마 처리 장치에 의하면 중심 영역과 주변 영역으로 플라즈마가 방전되어 기판의 전영역에 걸쳐 균일하게 플라즈마 처리가 가능하다. 또한 중심 영역으로 방전되는 플라즈마를 이동 메커니즘을 이용하여 가변적으로 플라즈마 챔버 내부의 플라즈마를 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 단면을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 플라즈마 소스의 제1 실시예를 도시한 도면이다.
도 3은 플라즈마 소스의 제2 실시예를 도시한 도면이다.
도 4는 플라즈마 소스의 제3 실시예를 도시한 도면이다.
도 5는 플라즈마 소스의 제4 실시예를 도시한 도면이다.
도 6은 무선 주파수 안테나에 설치되는 다양한 형태의 마그네틱 코어 커버를 도시한 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 단면을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 반응기(100)는 플라즈마 방전 공간을 갖는 플라즈마 챔버(122)와 플라즈마 챔버(122)에 설치되어 플라즈마 챔버(122) 내부로 유도 결합된 플라즈마를 생성하기 위한 중심, 주변 플라즈마 소스 및 중심 플라즈마 소스를 가변적으로 조절하기 위한 가변 메커니즘을 포함한다.
플라즈마 챔버(122)는 내부에 방전공간이 구비되고 가스 공급원(200)으로부터 공정 가스를 제공 받는다. 플라즈마 챔버(122)는 내부에 피처리 기판(1)을 지지하기 위한 기판 지지대(124)를 포함한다. 기판 지지대(124)는 바이어스 전원 공급원(32, 34)에 연결되어 바이어스된다. 예를 들어, 서로 다른 무선 주파수 전원을 공급하는 두 개의 바이어스 전원 공급원(32, 34)이 임피던스 정합기(35)를 통하여 기판 지지대(124)에 전기적으로 연결되어 바이어스된다. 기판 지지대(124)의 이중 바이어스 구조는 플라즈마 반응기(100)의 내부에 플라즈마 발생을 용이하게 하고, 플라즈마 이온 에너지 조절을 더욱 개선시켜 공정 생산력을 향상시킬 수 있다. 또는 단일 바이어스 구조로 변형 실시할 수도 있다. 또는 기판 지지대(124)는 바이어스 전원의 공급 없이 제로 퍼텐셜(zero potential)을 갖는 구조로 변형 실시될 수도 있다. 그리고 기판 지지대(124)는 정전척을 포함할 수 있다. 또는 기판 지지대(124)는 히터를 포함할 수 있다. 플라즈마 챔버(122)의 내부에는 활성화된 플라즈마 가스를 피처리 기판(1)에 균일하게 분배시키기 위한 가스 분배 배플(127)이 구비된다. 기판 지지대(124)와 방전 공간에 사이에 구비되어 가스 분배 배플(127)에 형성된 다수 개의 홀(127a)을 통해 2차 활성화된 플라즈마 가스가 피처리 기판(1)으로 균일하게 분배된다. 가스 분배 배플(127)은 세라믹 절연체 또는 메탈로 이루어진다. 플라즈마 챔버(122)의 하부에는 배기펌프(50)가 구비된다.
피처리 기판(1)은 예를 들어, 반도체 장치, 디스플레이 장치, 태양전지 등과 같은 다양한 장치들의 제조를 위한 웨이퍼 기판, 유리 기판, 플라스틱 기판 등과 같은 기판들이다.
플라즈마 챔버(122)에는 중심 플라즈마 소스와 주변 플라즈마 소스가 각각 구비된다. 중심 플라즈마 소스는 플라즈마 챔버(122) 내부의 중심 영역으로 플라즈마가 생성되도록 하고, 주변 플라즈마 소스는 플라즈마 챔버(122) 내부의 주변 영역으로 플라즈마가 생성되도록 한다. 중심 플라즈마 소스와 주변 플라즈마 소스는 각각 중심 무선주파수 안테나(112)와 주변 무선주파수 안테나(125)가 설치되어 플라즈마 챔버(122) 내부로 유도 결합된 플라즈마를 생성한다. 중심 무선주파수 안테나(112)는 플라즈마 챔버(122)의 상면 중심영역에 일정 간격을 갖고 병렬 나선 구조로 권취되고, 주변 무선주파수 안테나(123)는 중심 무선주파수 안테나(112)의 외측으로 일정 간격을 갖고 나란히 병렬 나선 구조로 권선된다. 그러므로 중심 플라즈마 소스는 피처리 기판(1)의 중심 영역을 처리하고, 주변 플라즈마 소스는 피처리 기판(1)의 주변 영역을 처리한다.
플라즈마 챔버(122)의 상면은 중심 무선주파수 안테나(112)와 주변 무선주파수 안테나(123)로부터 유도된 에너지를 플라즈마 챔버(122) 내부로 전달하기 위하여 유전체 물질로 구성된 유전체 윈도우(116, 126)가 구비된다. 유전체 윈도우(116, 126) 사이에는 플라즈마 챔버(122)의 중심 영역과 주변 영역을 구분하기 위한 절연부(130)가 구비된다. 절연부(130)는 중심 무선주파수 안테나(112)와 주변 무선 주파수 안테나(123)에서 유도 결합된 플라즈마의 간섭을 방지하기 위해 접지된 도체로 구성된다. 이때, 주변 무선주파수 안테나(123)는 마그네틱 코어 커버(125)에 의해 덮여질 수 있다.마그네틱 코어 커버(125)는 예를 들어, 페라이트 재질로 제작된 마그네틱 코어로써 자속 출입구가 플라즈마 챔버(122)의 내부를 향하도록 주변 무선주파수 안테나(123)를 따라 덮여진다. 그러므로 주변 무선주파수 안테나(123)에 의해 발생되는 유도 기전력은 플라즈마 챔버(122)의 내부에 고르게 전달될 수 있어서 플라즈마 발생 효율을 향상시킬 수 있다.
중심 무선주파수 안테나(112)와 주변 무선주파수 안테나(123)는 각각 임피던스 정합기(22, 42))를 통해 중심 전원 공급원(20)과 주변 전원 공급원(40)으로부터 전원을 공급받을 수 있다. 중심 전원 공급원(20)과 주변 전원 공급원(40)은 서로 다른 주파수 전원을 공급할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 플라즈마 소스의 제1 실시예를 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 중심 플라즈마 소스와 주변 플라즈마 소스는 각각 중심 무선주파수 안테나(112)와 주변 무선주파수 안테나(125)를 포함한다. 이때 중심 무선주파수 안테나(112)는 승강 메커니즘(110)에 의해 상하로 이동된다.
승강 메커니즘(110)은 안테나 고정부(117)와 제1 기어(118) 및 제2 기어(119)로 구성된다. 안테나 고정부(117)는 중심 무선주파수 안테나(112)가 내부에 삽입된다. 제1 기어(118)와 제2 기어(119)에는 톱니 구조가 구비되어 서로 맞물려 설치된다. 제1 기어(118)는 안테나 고정부(117)가 설치되고, 모터(180)에 의해 구동되는 제2 기어(119)의 회전에 따라 도 1 및 도 2와 같이, 안테나 고정부(117)를 상하로 이동시킨다. 즉, 안테나 고정부(117)가 상하로 이동되면 중심 무선주파수 안테나(112)와 플라즈마 챔버(122) 간의 거리가 변화되기 때문에 플라즈마 챔버(122) 내부 중심 영역으로 유도되는 에너지의 세기와 양이 가변적으로 조절되어 피처리 기판(1)의 처리에 영향을 미치게 된다.
도 3은 플라즈마 소스의 제2 실시예를 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 중심 무선주파수 안테나(112)는 간격 조절 메커니즘(310)에 의해 중심 무선주파수 안테나(112) 사이의 간격이 조절될 수 있다. 간격 조절 메커니즘(310)은 중심 무선주파수 안테나(112)가 끼워지는 복수 개의 안테나 홀더(317)와 안테나 홀더(317)가 설치되는 간격 조절바(318) 및 안테나 홀더(317) 사이의 간격을 조절하기 위한 구동원(380)으로 구성된다. 복수 개의 안테나 홀더(317)에는 일정 간격을 갖도록 나선형으로 권선된 중심 무선주파수 안테나(112)가 각각 삽입다. 복수 개의 안테나 홀더(317)는 플라즈마 챔버(122) 상면과 평행하게 설치된 간격 조절바(318)에 설치된다. 이때, 간격 조절바(318)의 일단 또는 양단에는 구동원(380)이 설치되어 간격 조절바(318)를 따라 복수 개의 안테나 홀더(317)를 이동시켜 간격을 조절한다.
예를 들어, 도 3의 (a) ~ (c)에 도시된 바와 같이, 복수 개의 안테나 홀더(317)에는 중심 무선주파수 안테나(112)가 설치된다. 이때, 중심 무선주파수 안테나(112) 사이의 간격을 넓히고자 하는 경우, 구동원(380)을 구동하여 안테나 홀더(317) 사이의 간격이 넓어지도록 안테나 홀더(317)를 이동시킨다. 또한 중심 무선주파수 안테나(112) 사이의 간격을 좁히고자 하는 경우, 구동원(380)을 구동하여 안테나 홀더(317) 사이의 간격이 좁아지도록 안테나 홀더(317)를 이동시킨다.
그러므로 중심 무선주파수 안테나(112) 사이의 간격을 가변적으로 조절함으로써 중심 플라즈마 소스인 중심 무선주파수 안테나(112)로부터 유도되는 에너지의 세기와 집적도를 조절할 수 있다.
도 4는 플라즈마 소스의 제3 실시예를 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 중심 무선주파수 안테나(112)는 상기에 설명한 승강 메커니즘(110)과 간격 조절 메커니즘(310)이 결합된 승강 간격 조절 메커니즘(410)에 의해 상하, 좌우 이동이 가능하다. 승강 간격 조절 메커니즘은 중심 무선주파수 안테나(112)가 끼워지는 복수 개의 안테나 홀더(416)와 안테나 홀더(416)가 설치되는 간격 조절바(417)와 안테나 홀더(416) 사이의 간격을 조절하기 위한 구동원(380) 및 중심 무선주파수 안테나(112)를 상하로 이동시키기 위한 제1, 2 기어(418, 419)를 포함한다.
즉, 안테나 홀더(416)에 끼워진 중심 무선주파수 안테나(112)는 구동원(480)에 의해 간격이 조절되고, 간격 조절을 위한 간격 조절 메커니즘은 제1 기어(418)에 설치되어 제2 기어(419)의 회전에 따라 상하로 이동할 수 있다.
도 5는 플라즈마 소스의 제4 실시예를 도시한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 중심 무선주파수 안테나(112)에는 자속 출입구가 플라즈마 챔버(122) 내부로 향하도록 마그네틱 코어 커버(525)가 덮여져 설치된다. 이때, 마그네틱 코어 커버(525)는 제1, 2 기어(518, 519)에 의해 상하로 이동되면서 중심 무선주파수 안테나(112)로부터 분리 또는 결합될 수 있다. 예를 들어, 중심 무선주파수 안테나(112)에 설치된 복수 개의 마그네틱 코어 커버(525)는 각각 수직 고정부(516)로 고정되고, 복수 개의 수직 고정부(516)는 수평 고정부(517)에 연결된다. 수평 고정부(517)의 양단은 제1 기어(518)에 연결된다. 제1 기어(518)에 연결된 마그네틱 코어 커버(525)는 제2 기어(519)의 회전에 따라 상하로 이동된다.
즉, 제1 기어(518)가 상승하면 마그네틱 코어 커버(525)는 중심 무선주파수 안테나(112)로부터 분리되고, 제2 기어(518)가 하강하면 마그네틱 코어 커버(525)는 중심 무선주파수 안테나(112)를 덮도록 설치된다.
도 6은 무선 주파수 안테나에 설치되는 다양한 형태의 마그네틱 코어 커버를 도시한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 주파수 안테나(112)는 마그네틱 코어 커버(625a)가 한 개의 무선 주파수 안테나(112)를 감싸는 형태로 구비되고 있으나, 도 6에 도시된 바와 같이 복수열의 무선 주파수 안테나(112)를 한 개의 마그네틱 코어 커버(625b, 625c)가 동시에 감싸도록 구비될 수도 있다 각각의 경우에 무선 주파수 안테나(112)에 의해 발생된 자기장과, 자기장에 의해 유도되는 전기장의 형상이 상이하므로 발생되는 플라즈마의 세기와 집속도를 조절할 수 있다. 여기서, 무선 주파수 안테나(112)는 중심 무선주파수 안테나 및 주변 무선주파수 안테나를 통합하여 지칭한다.
이상에서 설명된 본 발명의 플라즈마 처리 장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
1: 피처리 기판
20: 중심 전원 공급원
40: 주변 전원 공급원
22, 35, 42: 임피던스 정합기
32, 34: 바이어스 전원 공급원
50: 배기 펌프
100: 플라즈마 반응기
110: 승강 메커니즘
112: 중심 무선주파수 안테나
116, 126: 유전체 윈도우
117: 안테나 고정부
118, 119, 418, 419: 제1, 2 기어
122: 플라즈마 챔버
123: 주변 무선주파수 안테나
124: 기판 지지대
125, 525: 마그네틱 코어 커버
127: 가스 분배 배플
127a: 홀
130: 절연부
180: 모터
310: 간격 조절 메커니즘
317, 416: 안테나 홀더
318, 417: 간격 조절바
380: 구동원
410: 승강 간격 조절 메커니즘
516, 517: 수직, 수평 고정부
518, 519: 제1, 2 기어
625a, 625b, 625c: 마그네틱 코어 커버

Claims (10)

  1. 내부에 피처리 기판이 놓이는 기판 지지대가 구비되고 천정이 유전체 윈도우로 형성된 플라즈마 챔버;
    상기 플라즈마 챔버의 천정과 상기 기판 지지대 사이에 구비되어 방전된 플라즈마를 상기 피처리 기판으로 균일하게 분배하기 위한 가스 분배 배플;
    상기 플라즈마 챔버의 상부 중앙에 나선형으로 설치되고 전원 공급원으로부터 전력을 제공받아 상기 플라즈마 챔버 내의 중심영역으로 유도 결합된 플라즈마를 생성하는 중심 무선 주파수 안테나를 포함한 중심 플라즈마 소스;
    상기 플라즈마 챔버의 상부 주변에 설치되고 전원 공급원으로부터 전력을 제공받아 상기 플라즈마 챔버 내의 주변영역으로 유도 결합된 플라즈마를 생성하는 주변 무선 주파수 안테나를 포함한 주변 플라즈마 소스;
    상기 플라즈마 챔버의 상기 유전체 윈도우에 중심 영역과 주변 영역을 구분하도록 설치되어 중심 영역과 주변 영역에서 유도되는 플라즈마의 간섭을 방지하기 위해 접지로 연결된 절연부; 및
    상기 중심 플라즈마 소스의 상기 중심 무선 주파수 안테나를 상기 플라즈마 챔버의 천정으로부터 상승 또는 하강시키거나 나선형으로 권취된 상기 중심 무선 주파수 안테나 사이의 간격을 조절하기 위한 승강 간격 조절 메커니즘을 포함하고,
    상기 승강 간격 조절 메커니즘은
    나선형으로 설치된 상기 중심 무선 주파수 안테나가 끼워지는 복수 개의 안테나 홀더;
    상기 복수 개의 안테나 홀더가 설치되는 간격 조절바;
    상기 간격 조절바의 일측에 설치되어 상기 복수 개의 안테나 홀더 사이의 간격을 넓히거나 좁히도록 조절하는 구동원;
    상기 구동원에 설치되어 상기 안테나 홀더를 상기 플라즈마 챔버의 천정으로부터 상승시키거나 하강시키기 위한 제1, 2 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 중심 무선 주파수 안테나 또는 상기 주변 무선 주파수 안테나에 상기 플라즈마 챔버 내부로 자속 출입구가 향하도록 설치되는 마그네틱 코어 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
KR1020110024414A 2011-03-18 2011-03-18 플라즈마 처리 장치 KR101297267B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110024414A KR101297267B1 (ko) 2011-03-18 2011-03-18 플라즈마 처리 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110024414A KR101297267B1 (ko) 2011-03-18 2011-03-18 플라즈마 처리 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120106353A KR20120106353A (ko) 2012-09-26
KR101297267B1 true KR101297267B1 (ko) 2013-08-14

Family

ID=47113077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110024414A KR101297267B1 (ko) 2011-03-18 2011-03-18 플라즈마 처리 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101297267B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021018977A (ja) * 2019-07-18 2021-02-15 アダプティブ プラズマ テクノロジー コーポレーション 分離型プラズマソースコイル及びその制御方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102470838B1 (ko) * 2022-07-14 2022-11-25 김태영 폭 조절 기능을 구비한 착색 스테인리스 스틸의 플라즈마 표면처리장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100010069A (ko) * 2008-07-22 2010-02-01 위순임 유도 결합 플라즈마 반응기
JP2010135727A (ja) * 2008-11-05 2010-06-17 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置
JP2010258324A (ja) * 2009-04-28 2010-11-11 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100010069A (ko) * 2008-07-22 2010-02-01 위순임 유도 결합 플라즈마 반응기
JP2010135727A (ja) * 2008-11-05 2010-06-17 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置
JP2010258324A (ja) * 2009-04-28 2010-11-11 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021018977A (ja) * 2019-07-18 2021-02-15 アダプティブ プラズマ テクノロジー コーポレーション 分離型プラズマソースコイル及びその制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120106353A (ko) 2012-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102137617B1 (ko) 플라즈마 처리 장치
KR101090726B1 (ko) 플라즈마 생성장치, 플라즈마 제어방법 및 기판 제조방법
US8415885B2 (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
US20100104771A1 (en) Electrode and power coupling scheme for uniform process in a large-area pecvd chamber
KR20120086264A (ko) 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법
US20140273538A1 (en) Non-ambipolar electric pressure plasma uniformity control
TW201338012A (zh) 用於等離子體處理裝置的可調節約束裝置
KR100798352B1 (ko) 다중 배열된 방전실을 갖는 플라즈마 반응기 및 이를이용한 플라즈마 처리 시스템
CN103985624A (zh) 电感耦合等离子体处理装置
KR20090009369A (ko) 히터가 설치된 유도 결합 플라즈마 소스를 구비한 플라즈마반응기
KR101297267B1 (ko) 플라즈마 처리 장치
KR100980287B1 (ko) 다중 무선 주파수 안테나를 갖는 유도 결합 플라즈마반응기
KR20110131833A (ko) 선형 플라즈마 발생기 및 이를 이용한 플라즈마 처리 시스템
KR101167952B1 (ko) 대면적의 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 반응기
KR20130072941A (ko) 플라즈마 식각 장치
KR20110131834A (ko) 선형 플라즈마 발생기 및 이를 이용한 플라즈마 처리 시스템
WO2010048084A2 (en) Electrode and power coupling scheme for uniform process in a large-area pecvd chamber
KR101496840B1 (ko) 자기 조절 수단을 구비한 플라즈마 반응기
KR101112745B1 (ko) 가변형 용량 결합 전극을 구비한 플라즈마 반응기
KR20090116170A (ko) 유도 결합 플라즈마 반응기
KR101297269B1 (ko) 플라즈마 처리 장치 및 방법
KR20130019712A (ko) 기판 처리 장치
KR101200743B1 (ko) 다중 유도결합 플라즈마 처리장치 및 방법
KR101139829B1 (ko) 다중 가스공급장치 및 이를 구비한 플라즈마 처리장치
KR101411994B1 (ko) 유도 결합 플라즈마 소스가 내장된 서셉터 및 이를 구비한플라즈마 처리 챔버

Legal Events

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