KR101313166B1 - 플라즈마 처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 플라즈마 처리장치는 플라즈마가 발생되는 공정공간을 형성하는 챔버와, 상기 챔버 내에 구비되며, 기판을 지지하는 하부전극과, 상기 하부전극에 연결되어 RF 전원을 인가하는 전원부 및 상기 하부전극의 표면을 따라 흐르는 상기 RF 전원의 경로를 조절할 수 있도록 상기 하부전극의 일면에 형성된 복수 개의 경로변환라인을 구비하는 RF 경로 변환부를 포함하며,
하부전극의 전면에 도달하는 RF 전원의 경로 길이를 균일하게 하여, 챔버 내에 에너지 분포가 균일한 플라즈마가 발생되도록 한다.

Description

플라즈마 처리장치{Plasma processing apparatus}
본 발명은 플라즈마 처리장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 에너지 분포가 균일한 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 처리장치에 관한 것이다.
최근 정보화 사회가 발전하면서 정보통신기기에 대한 관심이 높아지고 있으며, 정보통신기기에 필수적인 디스플레이 장치에 대한 요구도 다양해지도 있다. 이에 따라 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 등의 여러 각지 표시 장치가 개발되고 있다. 또한 이러한 표시 장치의 수요자는 고화질화, 경량화 등과 함께 대형화를 요구하고 있다.
최근에는 LCD나 PDP와 같은 평판 디스플레이 장치의 제조를 위한 기판의 미세가공 공정에 플라즈마를 응용한 기술이 이용되고 있다. 예를 들면, 플라즈마는 기판의 표면을 식각하거나 그 표면상에 소정의 물질막을 증착하는데 이용되고 있다.
플라즈마 처리장치는 플라즈마 발생방식에 따라 유도결합형 플라즈마 소스와 용량결합형 플라즈마 소스 등을 이용하고 있으며, 그 중 용량결합형 플라즈마 처리장치는 챔버 내에 마주보는 상부전극과 하부전극을 구비하고, RF(Radio Frequency) 전원을 인가하여 상부전극과 하부전극 사이에서 플라즈마를 발생시킨다.
평판 디스플레이 장치의 제조를 위한 용량결합형 플라즈마 처리장치의 경우 기판이 안착되는 하부전극은 기판의 형상에 따라 직방형으로 제작된다.
그리고 일반적으로 RF 전원은 하부전극의 중심으로 인가되는데, 하부전극이 직방형으로 형성되므로, 하부전극의 긴 변 측으로 흐르는 RF 전원과 짧은 변 측으로 흐르는 RF 전원의 경로 차이로 인해 플라즈마가 균일하게 발생하지 않는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 하부전극의 전면에 걸쳐 에너지 분포가 균일한 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 처리장치를 제공하기 위함이다.
전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치는,
플라즈마가 발생되는 공정공간을 형성하는 챔버와, 상기 챔버 내에 구비되며, 기판을 지지하는 하부전극과, 상기 하부전극에 연결되어 RF 전원을 인가하는 전원부 및 상기 하부전극의 표면을 따라 흐르는 상기 RF 전원의 경로를 조절할 수 있도록 상기 하부전극의 일면에 형성된 복수 개의 경로변환라인을 구비하는 RF 경로 변환부를 포함한다.
또한 상기 복수 개의 경로변환라인은 서로 길이를 달리하는 경로변환라인을 포함할 수 있다.
또한 상기 복수 개의 경로변환라인은 상기 하부전극에 상기 RF 전원이 인가되는 접점으로부터 멀어질수록 길이가 짧아지도록 형성될 수 있다.
또한 상기 하부전극의 일면은 직사각형으로 형성되고, 상기 복수 개의 경로변환라인은 상기 하부전극의 일면의 긴 변을 따라 형성될 수 있다.
또한 상기 복수 개의 경로변환라인은 상기 접점에 대해 대칭이 되도록 형성될 수 있다.
또한 상기 하부전극의 일면은 직사각형으로 형성되고, 상기 복수 개의 경로변환라인은 제1방향 경로변환라인과 상기 제1방향 경로변환라인과 다른 방향으로 형성되는 제2방향 경로변환라인을 구비하고, 상기 제1방향 경로변환라인은 상기 하부전극의 일면의 긴 변을 따라 형성되고, 상기 제2방향 경로변환라인은 상기 하부전극의 일면의 짧은 변을 따라 형성될 수 있다.
또한 상기 제2방향 경로변환라인의 개수는 상기 제1방향 경로변환라인의 개수보다 적게 구비될 수 있다.
또한 상기 제1방향 경로변환라인은 상기 접점에 대해 대칭이 되도록 형성되고, 상기 제2방향 경로변환라인은 상기 접점에 대해 대칭이 되도록 형성될 수 있다.
또한 상기 복수 개의 경로변환라인의 단면은 사각형일 수 있다.
또한 상기 복수 개의 경로변환라인의 단면은 삼각형일 수 있다.
또한 상기 복수 개의 경로변환라인의 단면은 원호를 포함할 수 있다.
또한 상기 복수 개의 경로변환라인은 상기 하부전극의 일면에 돌출 형성될 수 있다.
또한 상기 복수 개의 경로변환라인은 상기 하부전극의 일면에 함몰 형성될 수 있다.
또한 상기 복수 개의 경로변환라인의 내측은 아노다이징 코팅으로 채워질 수 있다.
또한 상기 하부전극은 냉각판을 포함하며, 상기 RF 전원은 상기 냉각판에 인가되고, 상기 RF 경로변환부는 상기 냉각판의 일면에 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 플라즈마 처리장치는 하부전극의 전면에 도달하는 RF 전원의 경로 길이를 균일하게 하여, 챔버 내에 에너지 분포가 균일한 플라즈마를 발생시키며, 플라즈마 처리장치를 제작한 이후에도, 부분적으로 플라즈마 에너지가 불균일한 경우에 플라즈마 에너지의 분포에 따라 에너지가 불균일한 영역의 하부전극에 부분적으로 RF 경로 변환부를 형성하여 플라즈마가 균일하게 발생하도록 조정할 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 기술적 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 개략적 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 하부전극을 도시한 도면이다.
도 3a 내지 3b는 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 하부전극의 일면에 형성된 RF 경로 변환부를 도시한 도면이다.
도 4a 내지 4f는 RF 경로 변환부의 실시예에 따른 단면을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 하부전극을 도시한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 실시예는 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 위하여 과장되게 표현된 부분이 있을 수 있으며, 도면 상에서 동일 부호로 표시된 요소는 동일 요소를 의미한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 개략적 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 처리장치(100)는 기판(S)이 처리되도록 내부에 플라즈마 처리공간 즉 밀폐된 공간을 제공하는 챔버(110)를 구비한다.
상기 챔버(110)의 일측에는 챔버(110) 내부로 기판(S)이 출입할 수 있도록 기판출입구(121)가 구비될 수 있으며, 기판출입구(121)에는 기판출입구(121)를 선택적으로 밀폐할 수 있는 도어(122)가 설치될 수 있다.
또는 도시되지 않았지만, 챔버(110)는 상부챔버와 하부챔버로 분리되도록 형성되고, 기판(S)은 상부챔버와 하부챔버가 분리되면서 출입할 수 있다.
한편 챔버(110)의 내부 상측에는 공정가스를 챔버(110)의 내부로 균일하게 분사하는 샤워헤드(141)가 설치될 수 있다. 공정가스는 챔버(110)를 관통하여 샤워헤드(141)와 연결되는 공정가스 공급관(144)을 통해 챔버(110) 외부에서 샤워헤드(141)로 공급될 수 있다.
샤워헤드(141)의 내부에는 공정가스가 균일한 분포로 확산될 수 있도록 하는 확산실(미도시)이 형성되며, 기판(S)을 향해 개구되는 복수 개의 토출구(미도시)가 형성될 수 있다.
또한 샤워헤드(141)에는 RF 전원을 발생시키는 제1전원부(142)가 전기적으로 접속되어 샤워헤드(141)가 상부전극의 역할을 수행하도록 할 수 있다. RF 전원으로는 13.56MHz의 주파수를 갖는 전원이 이용될 수 있으며, 제1전원부(142)와 샤워헤드(141) 사이에는 제1임피던스 매칭부(143)가 구비될 수 있다. 제1임피던스 매칭부(143)는 제1전원부(142)로부터 발생되는 RF 임피던스에 부하 임피던스를 정합하여 전력 전달 효율을 향상시킨다.
한편 챔버(110)의 하부에는 기판(S)이 안착되는 하부전극(150)이 구비되고, 챔버(110)의 바닥면과 하부전극(150) 사이에는 하부전극(150)을 지지하는 지지대(171)가 구비될 수 있다.
하부전극(150)에는 RF 전원을 발생시키는 제2전원부(157)가 전기적으로 접속될 수 있다. 제2전원부(157)는 고주파수의 RF 전원을 발생시키는 고주파전원부(157a)와 저주파수의 RF 전원을 발생시키는 저주파전원부(157b)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 고주파전원부(157a)에서는 13.56MHz의 주파수를 갖는 RF 전원을 발생시키고, 저주파전원부(157b)에서는 3.39MHz의 주파수를 갖는 RF 전원을 발생시킬 수 있다. 또는 제2전원부(157)는 하나의 주파수를 공급할 수 있다.
제2전원부(157)는 제2임피던스 매칭부(156)와 연결될 수 있다. 제2임피던스 매칭부(156)는 제2전원부(157)로부터 발생되는 RF 임피던스에 부하 임피던스를 정합하여 전력 전달 효율을 향상시킨다.
하부전극(150)의 상부에는 기판(S)을 정전력에 의해 흡착하는 정전척(153)이 구비될 수 있다. 정전척(153)의 내부에는 전극(154)이 구비되고, 전극(154)은 제3전원부(155)와 전기적으로 연결된다.
제3전원부(155)에서 정전척(153)에 전압이 인가되면 기판(S)의 접촉면에는 정전척(153)에 인가되는 전압과 다른 극성의 전하가 유도되고, 유도된 전하에 의한 정전력에 의해 기판(S)이 정전척(153)에 척킹된다.
한편 챔버(110)의 하부에는 배기구(131)가 형성될 수 있다. 배기구(131)는 챔버(110)의 외부에 위치하는 진공펌프(미도시)와 연결되어, 공정 진행시에 챔버 내부를 진공 상태가 되도록 한다.
이하에서는 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 하부전극에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 하부전극을 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 하부전극(150)은 지지 플레이트(151)와 냉각 플레이트(152)를 구비할 수 있다.
지지 플레이트(151)는 알루미늄 재질로 형성될 수 있으며, 제2전원부(157)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이 때 지지 플레이트(151)와 제2전원부(157)가 연결되는 접점(158)은 지지 플레이트(151)의 중앙부에 위치할 수 있다.
지지 플레이트(151)의 일면, 예를 들면 지지 플레이트(151)의 상면 및/또는 하면에는 RF 경로 변환부(160)가 형성될 수 있다. RF 경로 변환부(160)에 대한 자세한 사항은 후술한다.
지지 플레이트(151)의 하부에는 지지 플레이트(151)과 접촉하여 하부전극(150)을 냉각하는 냉각 플레이트(152)가 구비된다. 냉각 플레이트(152)에 의해 냉각된 하부전극(150)은 하부전극(150) 위에 안착된 기판(S)을 냉각시킨다.
냉각 플레이트(152)의 중앙부는 제3전원부(155)와 정전척(153)이 연결될 수 있도록 관통되어 있을 수 있다.
도시되진 않았지만, 하부전극(150)에는 플라즈마 처리장치의 용도에 따라 기판(S)의 온도를 조절할 수 있는 히터(heater)가 더 구비될 수 있다. 이 경우 하부 전극(150)에는 히터에 전원을 공급하는 전원공급부가 추가로 구비될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 하부전극에 형성되는 RF 경로 변환부에 대해 설명한다.
도 3A 내지 3B 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 하부전극의 일면에 형성된 RF 경로 변환부를 도시한 도면이다.
도 3A 및 도 3B에 도시된 바와 같이, RF 경로 변환부(160)는 지지 플레이트(151)의 일면에 함몰 형성되거나 돌출 형성되는 다수 개의 경로변환라인(161~164,165~166)을 구비한다.
RF 전원의 특성상, 지지 플레이트(151)에 인가된 RF 전원은 지지 플레이트(151)의 표면을 따라 이동하는데, 지지 플레이트(151)의 중앙에 위치한 접점(158)을 통해 인가된 RF 전원은 접점(158)으로부터 지지 플레이트(151)의 표면을 따라 지지 플레이트(151)의 전면을 향해 퍼져 나가게 된다.
직방형으로 형성된 지지 플레이트(151)에서, 지지 플레이트(151)의 긴 변을 향해 진행하는 RF 전원의 경로(A)에는 다수 개의 경로변환라인(161~164)이 배치될 수 있다. 다수 개의 경로변환라인(161~164)은 접점(158)을 중심으로 대칭되도록 형성될 수 있다.
다수 개의 경로변환라인(161~164)은 RF 전원의 경로(A1)와 교차하도록 형성될 수 있으며, 각각의 경로변환라인(161~164)은 길이를 달리하도록 형성될 수 있다.
가장 긴 길이를 갖는 제1경로변환라인(161)은 다수 개의 경로변환라인(161~164) 중 접점(158)과 가장 인접한 위치에 형성되고, 다음으로 긴 길이를 갖는 제2경로변환라인(162)은 제1경로변환라인(161)으로부터 접점(158)과 멀어지는 방향을 일정거리 이격되어 형성될 수 있다. 또한 제2경로변환라인(162)보다 짧은 길이를 갖는 제3경로변환라인(163) 역시 제2경로변환라인(162)으로부터 접점(158)과 멀어지는 방향을 일정거리 이격되어 형성될 수 있고, 제3경로변환라인(163)보다 짧은 길이를 갖는 제4경로변환라인(164)은 제3경로변환라인(163)으로부터 접점(158)과 멀어지는 방향을 일정거리 이격되어 형성될 수 있다.
본 실시예에서는 4개의 경로변환라인(161~164)이 형성되는 것으로 예시하였으나, 상기와 같은 방법으로 4개 이상의 경로변환라인을 형성할 수도 있다.
상기와 같은 구성에 의해, 지지 플레이트(151)의 네 변 중 접점(158)으로부터 가장 가까운 거리에 있는 긴 변을 향해 진행하는 RF전원은 다수 개의 경로변환라인(161~164)을 지나며 경로가 길어지게 된다.
그 결과 지지 플레이트(151)의 네 변 중 접점(158)으로부터 가장 먼 거리에 있는 짧은 변을 향해 진행하는 RF 전원의 경로(B1)와 다수 개의 경로변환라인(161~164)을 지난 긴 변을 향해 진행하는 RF전원의 경로(A1)의 길이가 대략 동일하게 된다.
또한 A1경로와 B1경로의 사이각에 위치하는 C1경로로 진행하는 RF전원은 다수 개의 경로변환라인(161~164) 중 일부의 경로변환라인(161,162)만 통과하게 되어 A1경로 및 B1경로와 대략 동일한 길이의 경로로 진행하게 된다.
도 3A에는 경로변환라인(161~164)이 직선형으로 도시되어 있으나, 경로변환라인(161~164)은 원호 형상으로 형성될 수도 있다.
또한 RF 경로 변환부(160)는 도 3B와 같이 형성될 수도 있다.
도 3B에 도시된 바와 같이, RF 경로 변환부(160)는 도 3A 경우처럼 긴 변을 향해 진행하는 RF전원의 경로(A2)와 교차하는 다수 개의 가로경로변환라인(161~164)을 구비하고, 이에 더하여 짧은 변을 향해 진행하는 RF 전원의 경로(B2)와 교차하는 다수 개의 세로경로변환라인(165~166)을 구비할 수 있다.
이 경우, 세로경로변환라인(165~166)의 개수는 가로경로변환라인(161~164)의 개수보다 적게 형성될 수 있다.
세로경로변환라인(165~166) 역시 가로경로변환라인(161~164)과 유사하게, 가장 긴 길이를 갖는 제1세로경로변환라인(166)이 접점(158)과 가장 인접한 위치에 형성되고, 제1세로경로변환라인(166)보다 짧은 길이를 갖는 제2세로경로변환라인(165)은 제1세로경로변환라인(166)으로부터 접점(158)과 멀어지는 방향을 일정거리 이격되어 형성될 수 있다.
상기와 같은 구성에 의해, 지지 플레이트(151)의 접점(158)으로부터 가장 먼 거리에 있는 지지 플레이트(151) 일면의 꼭지점을 향해 진행하는 RF 전원의 경로(C2)와, 4개의 가로경로변환라인(161~164)을 통과하여 긴 변을 향해 진행하는 RF전원의 경로(A2)와, 2개의 세로경로변환라인(165~166)을 통과하여 짧은 변을 향해 진행하는 RF 전원의 경로(B2)가 모두 대략 동일한 길이의 경로를 갖게 될 수 있다.
도 3A 및 도 3B에 도시된 RF 경로 변환부(160)의 형상은 본 발명을 설명하기 위한 예시이며, 접점(158)으로부터 퍼지는 RF 전원의 경로의 길이를 균일하게 형성할 수 있는 다양한 형상은 본 발명의 범주에 포함된다. 바람직하게는 접점(158)으로부터 방사상으로 퍼지는 모든 RF 전원의 경로를 동일 평면 상에 펼쳤을 경우 대략 원형의 형상이 되도록 RF 경로 변환부(160)가 형성될 수 있다.
도 4A 내지 4F는 RF 경로 변환부의 실시예에 따른 단면을 도시한 도면이다.
RF 경로 변환부(160)는 도 4A 내지 4C에 도시된 바와 같이, 지지 플레이트(151)의 일면에 함몰되어 형성될 수 있다.
도 4A에 도시된 바와 같이, 경로변환라인(161~164,165~166)의 함몰부(161a~163a)는 단면의 형상이 사각형이 되도록 형성될 수 있다. 제1함몰부(161a)는 제1경로변환라인(161)의 단면이고, 제2함몰부(162a)는 제2경로변환라인(162)의 단면이며, 제3함몰부(163a)는 제3경로변환라인(163)의 단면에 해당된다. 제4경로변환라인(164)과 세로경로변환라인(165~166)의 단면은 도면에서 생략되었다.
또는 도 4B에 도시된 바와 같이, 경로변환라인(161~164,165~166)의 함몰부(161b~163b)는 단면의 형상이 삼각형이 되도록 형성될 수 있다. 이 경우 단면의 형상은 정삼각형, 이등변 삼각형 또는 직각삼각형으로 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이 각 함몰부(161b~163b)는 각 경로변환라인(161~163)에 대응한다.
또는 도 4C에 도시된 바와 같이, 경로변환라인(161~164,165~166)의 함몰부(161c~163c)는 단면의 형상이 원호를 포함하도록 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이 각 함몰부(161c~163c)는 각 경로변환라인(161~163)에 대응한다.
도 4A 내지 4C에 도시된 바와 같이, 경로변환라인(161~164,165~166)이 함몰 형성된 경우, 함몰된 부분은 아노다이징 코팅(167)으로 채워질 수 있다.
그리고 접점(158)을 통해 인가된 RF 전원은 함몰부(161a~163a 또는 161b~163b 또는 161c~163c) 내측을 따라 진행하며 경로가 조절되게 된다.
한편 RF 경로 변환부(160)는 도 4D 내지 4F에 도시된 바와 같이, 지지 플레이트(151)의 일면에 돌출되어 형성될 수 있다.
도 4D에 도시된 바와 같이, 경로변환라인(161~164,165~166)의 돌출부(161d~163d)는 단면의 형상이 사각형이 되도록 형성될 수 있다. 제1돌출부(161d)는 제1경로변환라인(161)의 단면이고, 제2돌출부(162d)는 제2경로변환라인(162)의 단면이며, 제3돌출부(163d)는 제3경로변환라인(163)의 단면에 해당된다. 제4경로변환라인(164)과 세로경로변환라인(165~166)의 단면은 도면에서 생략되었다.
또는 도 4E에 도시된 바와 같이, 경로변환라인(161~164,165~166)의 돌출부(161e~163e)는 단면의 형상이 삼각형이 되도록 형성될 수 있다. 이 경우 단면의 형상은 정삼각형, 이등변 삼각형 또는 직각삼각형으로 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이 각 돌출부(161e~163e)는 각 경로변환라인(161~163)에 대응한다.
또는 도 4F에 도시된 바와 같이, 경로변환라인(161~164,165~166)의 돌출부(161f~163f)는 단면의 형상이 원호를 포함하도록 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이 각 돌출부(161f~163f)는 각 경로변환라인(161~163)에 대응한다.
도 4D 내지 4F에 도시된 바와 같이, 경로변환라인(161~164,165~166)이 돌출 형성된 경우, 돌출부(161d~163d 또는 161e~163e 또는 161f~163f)는 지지 플레이트(151)와 동일한 재질로 형성될 수 있으며, 돌출부(161d~163d 또는 161e~163e 또는 161f~163f) 외측은 아노다이징 코팅으로 채워질 수 있다.
그리고 접점(158)을 통해 인가된 RF 전원은 돌출부(161d~163d 또는 161e~163e 또는 161f~163f) 표면을 따라 진행하며 경로가 조절되게 된다.
이하에서는 본 발명의 제2실시예에 따른 하부전극에 대해 설명한다.
설명의 편의를 위하여 제1실시예와 유사한 부분은 동일한 도면번호를 사용하고, 제1실시예와 공통되는 부분은 설명을 생략한다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 하부전극을 도시한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 하부전극은 RF 경로 변환부(160)가 지지 플레이트(151)에 형성되고 제2전원부(157)가 지지 플레이트(151)와 연결되었으나, 본 발명의 제1실시예에 따른 하부전극(150)은 RF 경로 변환부(160)가 냉각 플레이트(152)의 일면, 예를 들면 냉각 플레이트(152)의 상면 및/또는 하면에 형성된다.
냉각 플레이트(152)의 일면에 형성된 RF 경로 변환부(160)의 경로변환라인(161~164,165~166) 역시 도 3A 및 도 3B에 도시된 바와 같이, 접점(158)으로부터 퍼지는 RF 전원의 경로의 길이가 균일하도록 형성될 수 있다.
또한 도 4A 내지 4F에 도시된 바와 같이, 냉각 플레이트(152)의 일면에 함몰 또는 돌출되어 형성될 수 있다.
상기와 같은 구성에 의해, 하부전극(150)이 장방형의 형상을 갖더라도, 하부전극(150)의 전면에 도달하는 RF 전원의 경로의 길이를 균일하게 하여, 챔버 내에 에너지 분포가 균일한 플라즈마를 발생시킬 수 있다.
또한 플라즈마 처리장치(100)를 제작한 이후에도, 부분적으로 플라즈마 에너지가 불균일한 경우, 플라즈마 에너지의 분포에 따라 에너지가 불균일한 영역의 하부전극(150)에 부분적으로 RF 경로 변환부(160)를 형성하여 플라즈마가 균일하게 발생하도록 조정할 수 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
100: 플라즈마 처리장치 110: 챔버
121: 기판출입구 122: 도어
131: 배기구 141: 샤워헤드
142: 제1전원부 143: 제1임피던스 매칭부
144: 공정가스 공급관 150,250: 하부전극
151: 지지 플레이트 152: 냉각 플레이트
153: 정전척 154: 전극
155: 제3전원부 156: 제2임피던스 매칭부
157: 제2전원부 158: 접점
160: RF 경로 변환부 161~164: 가로경로변환라인
165~166: 세로경로변환라인 167: 아노다이징 코팅
171: 지지대

Claims (15)

  1. 플라즈마가 발생되는 공정공간을 형성하는 챔버;
    상기 챔버 내에 구비되며, 기판을 지지하는 하부전극;
    상기 하부전극에 연결되어 RF 전원을 인가하는 전원부; 및
    상기 하부전극의 표면을 따라 흐르는 상기 RF 전원의 경로를 조절할 수 있도록 상기 하부전극의 일면에 형성된 복수 개의 경로변환라인을 구비하는 RF 경로 변환부를 포함하는 플라즈마 처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 경로변환라인은 서로 길이를 달리하는 경로변환라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수 개의 경로변환라인은 상기 하부전극에 상기 RF 전원이 인가되는 접점으로부터 멀어질수록 길이가 짧아지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하부전극의 일면은 직사각형으로 형성되고,
    상기 복수 개의 경로변환라인은 상기 하부전극의 일면의 긴 변을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수 개의 경로변환라인은 상기 접점에 대해 대칭이 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 하부전극의 일면은 직사각형으로 형성되고,
    상기 복수 개의 경로변환라인은 제1방향 경로변환라인과 상기 제1방향 경로변환라인과 다른 방향으로 형성되는 제2방향 경로변환라인을 구비하고,
    상기 제1방향 경로변환라인은 상기 하부전극의 일면의 긴 변을 따라 형성되고,
    상기 제2방향 경로변환라인은 상기 하부전극의 일면의 짧은 변을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2방향 경로변환라인의 개수는 상기 제1방향 경로변환라인의 개수보다 적게 구비되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1방향 경로변환라인은 상기 접점에 대해 대칭이 되도록 형성되고, 상기 제2방향 경로변환라인은 상기 접점에 대해 대칭이 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  9. 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수 개의 경로변환라인의 단면은 사각형인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  10. 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수 개의 경로변환라인의 단면은 삼각형인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  11. 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수 개의 경로변환라인의 단면은 원호를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  12. 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수 개의경로변환라인은 상기 하부전극의 일면에 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  13. 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수 개의 경로변환라인은 상기 하부전극의 일면에 함몰 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 복수 개의 경로변환라인의 내측은 아노다이징 코팅으로 채워지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 하부전극은 냉각판을 포함하며, 상기 RF 전원은 상기 냉각판에 인가되고, 상기 RF 경로 변환부는 상기 냉각판의 일면에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
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