KR101327487B1 - Plasma processing apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 플라즈마 처리장치는 기판이 처리되는 공정 공간을 가지는 챔버, 상기 챔버의 상부 리드를 관통하여 상기 챔버 내부로 노출된 안테나, 상기 안테나에 RF를 인가하는 RF전원 공급부, 상기 챔버 외부로 노출된 상기 안테나를 회전시키는 회전 동력원을 구비하는 것으로, 본 발명에 따른 플라자마 처리장치는 로우 인덕턴스 안테나의 하측 모서리 부분을 측방향으로 연장시켜 회전시키면 기판의 중앙부분과 가장자리 부분들에 대하여 보다 고르게 필드 분포가 분포되도록 함으로써 기판의 전체에 대한 플라즈마 처리 균일도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In accordance with another aspect of the present invention, a plasma processing apparatus includes a chamber having a process space in which a substrate is processed, an antenna exposed through the upper lid of the chamber and exposed into the chamber, an RF power supply unit applying RF to the antenna, and exposed to the outside of the chamber. In accordance with an embodiment of the present invention, a plasma processing apparatus according to the present invention extends a lower edge portion of a low inductance antenna in a lateral direction and rotates the field evenly with respect to a center portion and an edge portion of a substrate. By distributing the distribution, there is an effect of improving the plasma treatment uniformity over the entire substrate.

Description

플라즈마 처리장치{Plasma processing apparatus}Plasma processing apparatus

본 발명은 플라즈마 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 낮은 임피던스로 플라즈마를 발생시키도록 하는 로우 임피던스 안테나를 구비하는 플라즈마 처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma processing apparatus, and more particularly, to a plasma processing apparatus having a low impedance antenna for generating plasma at a low impedance.

일반적으로 플라즈마 처리장치는 기판에 박막을 형성하는 플라즈마 CVD 장치, 플라즈마 스퍼터링 장치, 플라즈마 에칭장치 및 플라즈마 이온 주입 및 도핑장치 등에 널리 사용된다. In general, the plasma processing apparatus is widely used in a plasma CVD apparatus, a plasma sputtering apparatus, a plasma etching apparatus and a plasma ion implantation and doping apparatus for forming a thin film on a substrate.

플라즈마를 생성하는 방법으로는 용량 결합형 플라즈마를 생성하는 방법, 유도 결합형 플라즈마를 생성하는 방법, ECR(전자사이크로트론공명) 플라즈마를 생성하는 방법 그리고 마이크로파 플라즈마를 생성하는 방법 등 여러가지 타입이 있다. There are various types of plasma generation methods, such as a method of generating a capacitively coupled plasma, a method of generating an inductively coupled plasma, a method of generating an ECR (electron cyclotron resonance) plasma, and a method of generating a microwave plasma. .

이들 중에서 유도 결합형 플라즈마를 생성하는 플라즈마 성방법 및 장치는 고밀도로 균일한 플라즈마를 얻기 위하여 고주파 안테나를 설치하고, 이 고주파 안테나에 고주파 전력을 인가하여 유도 결합 플라즈마를 발생시키는 것이다.Among them, a plasma generating method and apparatus for generating an inductively coupled plasma are provided with a high frequency antenna in order to obtain a high density and uniform plasma, and generate an inductively coupled plasma by applying a high frequency power to the high frequency antenna.

한편, 근래에 플라즈마 처리가 수행되는 기판의 크기는 점점 대면적화되고 이다. 그런데 대면적 기판을 유도 결합형 플라즈마 처리장치로 처리하기 위해서는 유전체로 된 윈도우의 크기도 대면적으로 구현되어야 한다. 그러나 세라믹 재질로 구성되는 윈도우를 8세대 기판과 같이 대면적의 기판에 대응하는 대면적으로 제조하는 것은 거의 불가능한 문제점이 있다. On the other hand, in recent years, the size of the substrate on which the plasma processing is performed has become increasingly large. However, in order to process a large area substrate with an inductively coupled plasma processing apparatus, the size of a window made of a dielectric should also be implemented in a large area. However, it is almost impossible to manufacture a window made of a ceramic material in a large area corresponding to a large area substrate, such as an 8th generation substrate.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명의 목적은 플라즈마의 균일도를 향상시키도록 챔버 내부로 노출된 로우 임피던스 안테나를 회전가능하게 한 플라즈마 처리장치를 제공하기 위한 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus which enables a rotatable impedance antenna exposed inside a chamber to improve the uniformity of the plasma.

본 발명에 따른 플라즈마 처리장치는 기판이 처리되는 공정 공간을 가지는 챔버; 상기 챔버의 상부 리드를 관통하여 상기 챔버 내부로 노출된 안테나; 상기 안테나에 RF를 인가하는 RF전원 공급부; 상기 챔버 외부로 노출된 상기 안테나를 회전시키는 회전 동력원을 구비한다.A plasma processing apparatus according to the present invention includes a chamber having a process space in which a substrate is processed; An antenna exposed through the upper lead of the chamber and into the chamber; An RF power supply unit applying RF to the antenna; And a rotational power source for rotating the antenna exposed outside the chamber.

상기 안테나는 상기 챔버의 상부 리드를 관통하는 제 1안테나 로드, 제 2안테나 로드 그리고 상기 제 1안테나 로드와 상기 제 2안테나 로드의 상기 챔버 내부에 위치하는 단부를 서로 일체로 연결하는 안테나 연결로드를 구비할 수 있다.The antenna may include an antenna connecting rod configured to integrally connect a first antenna rod, a second antenna rod, and an end portion located in the chamber of the first antenna rod and the second antenna rod to penetrate the upper lead of the chamber. It can be provided.

상기 제 1안테나 로드의 하단부는 상기 챔버의 내벽을 향하여 하향 경사지게 연장된 제 1안테나 로드측 연장부를 포함하고, 상기 제 2안테나 로드의 하단부는 상기 챔버의 내벽을 향하여 상기 제 1안테나 로드측 연장부와 반대 방향으로 하향 경사지게 연장된 제 2안테나 로드측 연장부를 포함할 수 있다.The lower end of the first antenna rod includes a first antenna rod side extension extending inclined downward toward the inner wall of the chamber, and the lower end of the second antenna rod is extended toward the inner wall of the chamber. It may include a second antenna rod side extension extending inclined downward in the opposite direction.

상기 안테나 연결로드는 상기 제 1안테나 로드측 연장부와 상기 제 2안테나 로드측 연장부의 끝단부를 서로 연결할 수 있다.The antenna connection rod may connect the end portions of the first antenna rod side extension and the second antenna rod side extension.

상기 제 1안테나 로드, 상기 제 2안테나 로드, 상기 제 1안테나 로드측 연장부, 상기 제 2안테나 로드측 연장부 그리고 상기 안테나 연결로드의 표면은 절연 코팅될 수 있다.Surfaces of the first antenna rod, the second antenna rod, the first antenna rod side extension, the second antenna rod side extension, and the antenna connection rod may be coated with insulation.

상기 챔버 외측에 위치하는 상기 제 1안테나 로드의 상단부는 상기 안테나의 회전 중심 부분으로 절곡된 절곡부가 형성될 수 있다.An upper end portion of the first antenna rod positioned outside the chamber may have a bent portion bent to a rotation center portion of the antenna.

상기 절곡부는 절연 커플링으로 상기 회전 동력원과 결합될 수 있다.The bent portion may be coupled to the rotary power source by an insulating coupling.

상기 회전 동력원은 상기 절곡부에 결합되어 상기 안테나를 회전시키는 구동축과 구동원을 포함할 수 있다.The rotation power source may include a drive shaft and a drive source coupled to the bent portion to rotate the antenna.

상기 챔버의 상기 리드에는 설치홀이 형성되고, 상기 관통홀에는 상기 제 1안테나 로드와 상기 제 2안테나 로드가 관통하는 관통홀이 형성된 회전 지지판이 설치되고, 상기 회전 지지판과 상기 설치홀의 내면 사이에는 마그네틱 실이 설치될 수 있다.An installation hole is formed in the lid of the chamber, and the through hole is provided with a rotation support plate having a through hole through which the first antenna rod and the second antenna rod penetrate, and between the rotation support plate and the inner surface of the installation hole. Magnetic seals can be installed.

상기 회전 지지판의 상기 관통홀의 내경과 상기 제 1안테나 로드와 상기 제 2안테나 로드 사이에는 오링이 설치될 수 있다.An O-ring may be installed between the inner diameter of the through hole of the rotating support plate and the first antenna rod and the second antenna rod.

본 발명에 따른 플라자마 처리장치는 로우 인덕턴스 안테나의 하측 모서리 부분을 측방향으로 연장시켜 회전시키면 기판의 중앙부분과 가장자리 부분들에 대하여 보다 고르게 필드 분포가 분포되도록 함으로써 기판의 전체에 대한 플라즈마 처리 균일도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Plasma processing apparatus according to the present invention by extending the lower edge portion of the low inductance antenna in the lateral direction to rotate the evenly distributed field distribution to the center portion and the edge portion of the substrate plasma uniformity over the entire substrate There is an effect to improve.

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.
The technical effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other technical effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 안테나를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 안테나를 도시한 부분 절개 사시도이다.
도 4와 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리장치에서 안테나의 회전 동작을 설명하기 위한 도면이다.
1 is a view showing a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view illustrating an antenna of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a partial cutaway perspective view illustrating an antenna of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 and 5 are diagrams for explaining the rotation operation of the antenna in the plasma processing apparatus according to the embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 이하에서 개시되는 실시예에서는 플라즈마 처리장치를 실시예로 하여 설명한다. 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리장치는 기판에 박막을 형성하는 플라즈마 CVD 장치, 플라즈마 스퍼터링 장치, 플라즈마 에칭장치 및 플라즈마 이온 주입 및 도핑장치 등에 사용될 수 있다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the embodiment disclosed below, the plasma processing apparatus is described as an embodiment. The plasma processing apparatus according to the embodiment of the present invention may be used for a plasma CVD apparatus, a plasma sputtering apparatus, a plasma etching apparatus and a plasma ion implantation and doping apparatus for forming a thin film on a substrate.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리장치를 도시한 도면이다.1 is a view showing a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리장치는 기판(300)이 처리되는 공정 공간을 형성하는 챔버(100)를 구비한다. 본 발명의 실시예에서 챔버(100)는 사각형 형태의 디스플레이 기판을 처리하기 위하여 사각 형태로 구비될 수 있다. 하지만, 원형의 웨이퍼를 처리하는 경우 챔버(100)는 원형으로 형성될 수 있다.As shown in FIG. 1, a plasma processing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention includes a chamber 100 that forms a process space in which a substrate 300 is processed. In the embodiment of the present invention, the chamber 100 may be provided in a square shape in order to process a display substrate having a rectangular shape. However, when processing a circular wafer, the chamber 100 may be formed in a circular shape.

그리고 챔버(100)의 상부에는 리드(120)가 구비되고, 챔버(100)의 내부 하측에는 플라즈마 처리가 이루어지는 기판(300)이 안착되는 서셉터(110)가 설치된다. A lid 120 is provided at an upper portion of the chamber 100, and a susceptor 110 on which a substrate 300 on which a plasma process is performed is mounted is disposed at an inner lower side of the chamber 100.

이 서셉터(110)에는 바이어스 전원이 연결될 수 있다. 또한 서셉터(110)에는 기판(300)을 척킹하기 위한 정전척이 설치될 수 있다. 그리고 챔버(100)의 하측에는 고진공으로 챔버(100) 내부의 공정 공간을 펌핑하기 위한 배출구(150)가 형성되고, 이 배출구(150)에는 고진공 펌프(미도시)가 연결된다. A bias power source may be connected to the susceptor 110. In addition, the susceptor 110 may be provided with an electrostatic chuck for chucking the substrate 300. A discharge port 150 for pumping the process space inside the chamber 100 is formed at a lower side of the chamber 100, and a high vacuum pump (not shown) is connected to the discharge port 150.

또한 챔버(100) 내부의 공정 공간으로 공정 가스를 공급하기 위한 가스 공급부(140)가 챔버(100) 상부의 리드(120)에 구비된다. 가스 공급부(140)는 가스 공급관과 가스 공급원을 포함할 수 있다.In addition, a gas supply unit 140 for supplying a process gas to the process space inside the chamber 100 is provided in the lid 120 above the chamber 100. The gas supply unit 140 may include a gas supply pipe and a gas supply source.

그리고 챔버(100) 상부의 리드(120)에는 안테나(200)가 설치된다. 본 발명의 실시예에 따른 안테나(200)는 종래에 비하여 안테나(200)의 길이가 짧은 로우 인덕턴스 안테나(Low inductance antenna)로 구비된다. 그리고 이 로우 인덕턴스 안테나(200)의 숫자는 1개 또는 복수개로 실시될 수 있다. 이 안테나(200)의 하측 부분은 챔버(100)의 상부 리드(120)를 관통하여 챔버(100) 내부의 공정 공간에 노출되어 있다.In addition, an antenna 200 is installed in the lid 120 above the chamber 100. The antenna 200 according to the exemplary embodiment of the present invention is provided as a low inductance antenna having a shorter length than the conventional antenna 200. The number of the low inductance antennas 200 may be one or a plurality. The lower portion of the antenna 200 passes through the upper lid 120 of the chamber 100 and is exposed to the process space inside the chamber 100.

이하에서는 안테나(200)의 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the configuration of the antenna 200 will be described in more detail.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 안테나를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 안테나를 도시한 부분 절개 사시도이다.2 is a cross-sectional view illustrating an antenna of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a partial cutaway perspective view of the antenna of the plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 안테나(200)는 리드(120)에 설치된 회전 지지판(290)에 결합된다. 이를 위하여 안테나(200)는 회전 지지판(290)을 관통하도록 된 제 1안테나 로드(210)와 제 2안테나 로드(220)를 구비한다.As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the antenna 200 is coupled to the rotating support plate 290 installed in the lead 120. To this end, the antenna 200 includes a first antenna rod 210 and a second antenna rod 220 which pass through the rotation support plate 290.

그리고 제 1안테나 로드(210)의 하단부는 제 1안테나 로드(210)와 일체로 형성되며 챔버(100)의 내부 측벽을 향하여 하향 경사지게 연장된 제 1안테나 로드측 연장부(211)를 포함한다. 그리고 제 2안테나 로드(220)의 하단부는 제 2안테나 로드(220)와 일체로 형성되며 제 1안테나 로드측 연장부(211)와 반대하는 방향으로 챔버(100)의 내측벽을 향하여 하향 경사지게 연장된 제 2안테나 로드측 연장부(221)를 포함한다. The lower end of the first antenna rod 210 is integrally formed with the first antenna rod 210 and includes a first antenna rod side extension part 211 extending inclined downward toward the inner sidewall of the chamber 100. The lower end of the second antenna rod 220 is integrally formed with the second antenna rod 220 and extends downwardly toward the inner wall of the chamber 100 in a direction opposite to the first antenna rod side extension 211. And a second antenna rod side extension 221.

그리고 이 제 1안테나 로드측 연장부(211)와 제 2안테나 로드측 연장부(221)의 챔버(100) 내부에 위치하는 하단부를 수평 방향으로 서로 일체로 연결하는 안테나 연결로드(230)를 구비한다.And an antenna connection rod 230 which integrally connects the lower end portions of the first antenna rod side extension part 211 and the second antenna rod side extension part 221 in the chamber 100 to each other in a horizontal direction. do.

이러한 제 1안테나 로드(210), 제 2안테나 로드(220), 제 1안테나 로드측 연장부(211), 제 2안테나 로드측 연장부(221) 그리고 안테나 연결로드(230)는 일체로 제조된다. 그리고 제 1안테나 로드(210), 제 2안테나 로드(220), 제 1안테나 로드측 연장부(211), 제 2안테나 로드측 연장부(221) 그리고 안테나 연결로드(230)는 구리 또는 알루미늄 재질로 제조될 수 있고, 표면은 절연 물질로 코팅될 수 있다. 절연 물질은 세라믹 등이 사용될 수 있고, 또는 석영관이 외면에 피복될 수 있다. The first antenna rod 210, the second antenna rod 220, the first antenna rod side extension 211, the second antenna rod side extension 221 and the antenna connection rod 230 are integrally manufactured. . The first antenna rod 210, the second antenna rod 220, the first antenna rod side extension 211, the second antenna rod side extension 221 and the antenna connection rod 230 are made of copper or aluminum. The surface may be coated with an insulating material. As the insulating material, a ceramic or the like may be used, or a quartz tube may be coated on the outer surface.

한편, 제 1안테나 로드(210)와 제 2안테나 로드(220)의 상단은 회전 지지판(290)을 관통하여 리드(120)의 상부로 연장되어 있다. 따라서 회전 지지판(290)은 챔버(100)의 리드(120)에 형성된 설치홀(121)에 개재되어 설치된다. 또한 이 회전지지판(290)에는 제 1안테나 로드(210)가 관통하는 제 1관통홀(291)과 제 2안테나 로드(220)가 관통하는 제 2관통홀(292)이 형성되어 있다.Meanwhile, upper ends of the first antenna rod 210 and the second antenna rod 220 extend through the rotary support plate 290 to the upper portion of the lid 120. Therefore, the rotary support plate 290 is installed interposed in the installation hole 121 formed in the lead 120 of the chamber 100. In addition, the rotation support plate 290 is formed with a first through hole 291 through which the first antenna rod 210 passes and a second through hole 292 through which the second antenna rod 220 passes.

그리고 제 1관통홀(291)과 제 2관통홀(292) 각각에는 제 1오링(293)과 제 2오링(294)이 함께 설치되어 각각의 관통홀(291)(292)에 관통 설치되는 안테나 로드(210)(220) 각각에 대한 실링 설치가 이루어지도록 구성된다. In addition, the first through-holes 293 and the second o-rings 294 are installed in each of the first through holes 291 and the second through holes 292, and the antennas penetrate through the respective through holes 291 and 292. Sealing installation for each of the rods 210 and 220 is configured.

또한 회전 지지판(290)의 외주와 설치홀(121)의 내주 사이 중의 하측부분에는 챔버(100) 내부와 외부 사이의 실링을 위한 마그네틱 실(Magnetic fluid seal; 123))이 설치되고, 마그네틱 실(123)의 상부중의 회전 지지판(290)의 외주와 설치홀(121)의 내주 사이에는 베어링(122)이 설치된다. 따라서 회전 지지판(290)은 실링이 완전히 이루어진 상태에서 회전이 가능하게 설치홀(121)에 설치된다.In addition, a magnetic fluid seal 123 for sealing between the inside and the outside of the chamber 100 is installed at a lower portion between the outer circumference of the rotary support plate 290 and the inner circumference of the installation hole 121. A bearing 122 is installed between the outer circumference of the rotary support plate 290 in the upper portion of the 123 and the inner circumference of the installation hole 121. Therefore, the rotary support plate 290 is installed in the installation hole 121 to be rotatable in a state where the sealing is completely made.

한편, 설치홀(121)을 관통하여 리드(120)의 상부로 노출된 제 1안테나 로드(210)의 상단에는 회전 중심축 방향으로 절곡된 절곡부(212)가 형성되고, 이 절곡부(212)의 상단에는 절연 커플링(240)이 설치된다. 그리고 절연 커플링(240)의 상단에는 회전 동력원(260)이 연결된다.On the other hand, a bent portion 212 bent in the direction of the rotation center axis is formed at an upper end of the first antenna rod 210 exposed through the installation hole 121 to the upper portion of the lid 120, and the bent portion 212 is formed. Insulation coupling 240 is installed at the top of the). The rotary power source 260 is connected to the upper end of the insulating coupling 240.

그리고 제 1안테나 로드(210)과 매쳐(270)을 연결하는 접속선(280)은 제 1슬립링(241)에 의하여 연결된다. 그리고 제 2안테나 로드(220)에서 연장된 접속선은 제 2슬립링(242)에 의하여 케이스(124)에 접지된다. 매쳐(270)는 커페시터를 이용하여 임피던스(Impedance)를 조절함으로써 플라즈마의 안정화를 수행하기 위한 것이다. 이 매쳐(270)에는 RF를 인가하는 RF전원 공급부(130)와 연결된다. The connection line 280 connecting the first antenna rod 210 and the matcher 270 is connected by the first slip ring 241. The connection line extending from the second antenna rod 220 is grounded to the case 124 by the second slip ring 242. The matcher 270 is to perform stabilization of the plasma by adjusting the impedance using a capacitor. The matcher 270 is connected to the RF power supply 130 for applying RF.

회전 동력원(260)은 구동 연결로드(250)에 결합된 구동축(261)과 이 구동축(261)을 회전시키는 구동원(262)을 포함한다. 구동원(262)은 회전 모터와 같은 회전 구동력을 제공하는 구성일 수 있고, 그 외에 기계적인 회전 구조물, 예를 들어 래크와 피니언 그리고 모터와 같은 구성이 이용될 수 있다. The rotation power source 260 includes a drive shaft 261 coupled to the drive connecting rod 250 and a drive source 262 for rotating the drive shaft 261. The drive source 262 may be a configuration that provides a rotational drive force, such as a rotary motor, and other configurations, such as mechanical rotational structures, such as racks and pinions and motors may be used.

이와 같이 제 1안테나 로드(210)와 제 2안테나 로드(220), 제 1안테나 로드측 연장부(211), 제 2안테나 로드측 연장부(221) 그리고 안테나 연결로드(230)를 회전하도록 구성하면, 기판(300)의 가장 자리 부분들에 대한 플라즈마 처리가 균일하게 이루어지도록 함으로써 플라즈마 처리 효율을 향상시킬 수 있다.As such, the first antenna rod 210 and the second antenna rod 220, the first antenna rod side extension 211, the second antenna rod side extension 221, and the antenna connection rod 230 are configured to rotate. If the plasma treatment is uniformly performed on edge portions of the substrate 300, the plasma treatment efficiency may be improved.

이하에서는 전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리장치에 대한 작용 상태에 대하여 설명한다.Hereinafter, an operation state of the plasma processing apparatus according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described.

본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리장치는 챔버(100) 내부로 기판(300)이 반입되어 서셉터(110) 상에 안착되면 챔버(100) 내부는 고진공 상태로 펌핑된다. In the plasma processing apparatus according to the embodiment of the present invention, when the substrate 300 is loaded into the chamber 100 and seated on the susceptor 110, the chamber 100 is pumped in a high vacuum state.

그리고 챔버(100) 내부가 펌핑되면 이후 RF 전원공급부(130)는 병렬로 연결된 안테나(200)에 RF를 공급한다. RF가 안테나(200)에 공급되면 챔버(100) 내부로 노출된 안테나(200)의 제 1안테나 로드(210)와 제 2안테나 로드(220), 제 1안테나 로드측 연장부(211), 제 2안테나 로드측 연장부(221) 그리고 안테나 연결로드(230)에서는 유도 전자기장이 발생한다.When the inside of the chamber 100 is pumped, the RF power supply unit 130 supplies RF to the antenna 200 connected in parallel. When the RF is supplied to the antenna 200, the first antenna rod 210, the second antenna rod 220, the first antenna rod side extension 211, and the first antenna rod 210 of the antenna 200 exposed inside the chamber 100. Induced electromagnetic fields are generated in the antenna rod side extension 221 and the antenna connection rod 230.

이 유도 전자기장에 의하여 챔버(100) 내부로 공급된 공정가스를 여기하여 챔버(100) 내부에 플라즈마가 발생하도록 한다. 이때 발생한 플라즈마에 의하여 기판(300)에 대한 처리가 이루어진다.The induced electromagnetic field excites the process gas supplied into the chamber 100 to generate plasma in the chamber 100. The substrate 300 is processed by the generated plasma.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 안테나(200)는 회전 동력원(260)에 의하여 회전한다. 도 4와 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리장치에서 안테나의 회전 동작을 설명하기 위한 도면이다. On the other hand, the antenna 200 according to the embodiment of the present invention is rotated by the rotation power source 260. 4 and 5 are diagrams for explaining the rotation operation of the antenna in the plasma processing apparatus according to the embodiment of the present invention.

도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 안테나(200)가 회전 동력원(260)에 의하여 일방향, 또는 정역 방향으로 회전함으로써 제 1안테나 로드측 연장부(211)와 제 2안테나 로드측 연장부(221)는 반복적인 회전으로 기판(300)의 중심 부분과 주변 부분들에서의 플라즈마 발생이 전체적으로 균일하게 발생하도록 유도한다. As shown in FIGS. 4 and 5, the antenna 200 is rotated in one direction or the forward and reverse directions by the rotation power source 260 so that the first antenna rod side extension 211 and the second antenna rod side extension 221 are rotated. ) Causes the plasma generation at the central and peripheral portions of the substrate 300 to be generated uniformly throughout with repeated rotation.

즉, 안테나(200)의 회전으로 안테나(200)의 위치에 따라 발생하는 필드의 세기가 계속 해서 변하게 되고, 결론적으로 기판(300) 전체에 배포되는 플라즈마의 발생 균일도가 높아지게 된다. 이에 따라 기판(300)의 가장자리 부분에 대한 플라즈마 처리에 의한 식각이나 증착이 균일하게 이루어지도록 한다. That is, the intensity of the field generated according to the position of the antenna 200 continuously changes due to the rotation of the antenna 200, and consequently, the uniformity of generation of plasma distributed throughout the substrate 300 increases. As a result, etching or deposition may be uniformly performed by plasma treatment on the edge portion of the substrate 300.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리장치에서의 회전이 가능한 로우 임피던스 안테나(200)는 기판(300)의 중심 부분과 가장 자리 부분에 대한 기판 처리 효율을 향상시켜 플라즈마 처리장치의 사용효율을 향상시킬 수 있도록 한다. The low-impedance antenna 200 that can be rotated in the plasma processing apparatus according to the embodiment of the present invention improves the substrate processing efficiency of the center portion and the edge portion of the substrate 300 to improve the use efficiency of the plasma processing apparatus. To improve.

더욱이 원형의 웨이퍼에 대한 플라즈마 처리를 수행하는 경우에 플라즈마 분포 및 처리 효율성이 매우 우수할 수 있다. 또한 사각형 형태의 디스플레이 유리 기판을 처리하는 경우 디스플레이 유리 기판의 네 모서리 부분에 대한 식각 또는 증착 효율이 보강될 수 있다. 따라서 웨이퍼 또는 디스플레이용 유리 기판 어느 경우에도 매우 우수한 플라즈마 처리효율을 구현할 수 있다.Moreover, the plasma distribution and the processing efficiency can be very excellent when performing the plasma processing on the circular wafer. In addition, when treating the rectangular display glass substrate, the etching or deposition efficiency of the four corner portions of the display glass substrate may be enhanced. Therefore, even in the case of a wafer or a glass substrate for a display, very excellent plasma processing efficiency can be realized.

상기한 바와 같은, 본 발명의 실시예들에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다. 예를 들어 각각의 안테나 로드와 안테나 연결로드는 관형태로 구비되어 플라즈마에 의한 안테나의 온도를 낮추기 위하여 내부에 냉매 순환로가 형성될 수 있다.As described above, the technical ideas described in the embodiments of the present invention can be performed independently of each other, and can be implemented in combination with each other. For example, each of the antenna rod and the antenna connection rod may be provided in a tubular shape, and a refrigerant circuit may be formed therein to lower the temperature of the antenna by the plasma.

또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications, and variations will be apparent to those skilled in the art. It is possible. Therefore, the technical protection scope of the present invention will be defined by the appended claims.

Claims (10)

기판이 처리되는 공정 공간을 형성하는 챔버;
상기 챔버의 상부 리드에 형성된 설치홀에 개재되어 설치된 회전 지지판;
상기 회전 지지판의 외주면과 상기 설치홀의 내주면 사이에 설치되어 상기 회전 지지판의 실링 상태의 회전이 가능하도록 하는 마그네틱 실;
상기 상부 리드 상부에서 상기 회전 지지판의 일측을 관통하여 상기 공정 공간 내부로 연장된 제 1안테나 로드와, 상기 상부 리드 상부에서 상기 회전 지지판의 타측을 관통하여 상기 공정 공간 내부로 연장된 제 2안테나 로드와 상기 제 1안테나 로드와 상기 제 2안테나 로드의 상기 공정 공간 내부에 위치하는 단부를 연결하는 안테나 연결로드를 구비하는 안테나;
상기 안테나에 RF를 인가하는 RF전원 공급부;
상기 제 1안테나 로드의 상기 상부 리드의 상측 외부에 위치하는 부분에 설치되어 상기 안테나의 회전을 위하여 동력을 제공하는 모터;
상기 제 1안테나 로드의 하단부는 상기 챔버의 내부 측벽을 향하여 외측 방향으로 하향 경사지게 연장된 제 1안테나 로드측 연장부를 포함하고, 상기 제 2안테나 로드의 하단부는 상기 챔버의 내부 측벽을 향하여 외측 방향으로 상기 제 1안테나 로드측 연장부와 반대 방향으로 하향 경사지게 연장된 제 2안테나 로드측 연장부를 포함하고,
상기 안테나 연결로드는 상기 제 1안테나 로드측 연장부와 상기 제 2안테나 로드측 연장부의 끝단부를 서로 연결하는 플라즈마 처리장치.
A chamber forming a process space in which the substrate is processed;
A rotary support plate interposed in an installation hole formed in the upper lead of the chamber;
A magnetic seal installed between an outer circumferential surface of the rotatable support plate and an inner circumferential surface of the installation hole to enable rotation of the sealing state of the rotatable support plate;
A first antenna rod extending from the upper lead to one side of the rotary support plate and extending into the process space, and a second antenna rod extending from the upper lead to the other side of the rotary support plate and extending into the process space And an antenna connecting rod connecting an end portion of the first antenna rod and the second antenna rod to an end portion of the second antenna rod.
An RF power supply unit applying RF to the antenna;
A motor installed at a portion outside the upper lead of the first antenna rod to provide power for rotation of the antenna;
The lower end of the first antenna rod includes a first antenna rod side extension extending inclined downward in an outward direction toward the inner side wall of the chamber, and the lower end of the second antenna rod is outward toward an inner side wall of the chamber. A second antenna rod side extension extending inclined downward in a direction opposite to the first antenna rod side extension;
The antenna connecting rod connects the end portions of the first antenna rod side extension and the second antenna rod side extension to each other.
삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 챔버의 공정 공간 내측에 노출된 상기 제 1안테나 로드, 상기 제 2안테나 로드, 상기 제 1안테나 로드측 연장부, 상기 제 2안테나 로드측 연장부 그리고 상기 안테나 연결로드의 표면은 절연 코팅된 플라즈마 처리장치.
The method of claim 1, wherein the first antenna rod, the second antenna rod, the first antenna rod side extension portion, the second antenna rod side extension portion and the antenna connection rod exposed inside the process space of the chamber. The surface is an insulating coating plasma processing apparatus.
제 1항에 있어서, 상기 챔버 외측에 위치하는 상기 제 1안테나 로드의 상단부에는 상기 안테나의 회전 중심 부분으로 절곡된 절곡부가 형성된 플라즈마 처리장치.
The plasma processing apparatus of claim 1, wherein a bent portion that is bent to a rotation center portion of the antenna is formed at an upper end of the first antenna rod positioned outside the chamber.
제 5항에 있어서, 상기 절곡부는 절연 커플링으로 상기 모터와 결합되는 플라즈마 처리장치.
The plasma processing apparatus of claim 5, wherein the bent portion is coupled to the motor by an insulating coupling.
제 1항에 있어서, 상기 회전 지지판에는 상기 제 1안테나 로드와 상기 제 2안테나 로드가 관통하는 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀의 내경과 상기 제 1안테나 로드와 상기 제 2안테나 로드 사이에는 오링이 설치되는 플라즈마 처리장치. According to claim 1, The rotating support plate is formed with a through hole through which the first antenna rod and the second antenna rod, the O-ring between the inner diameter of the through hole and the first antenna rod and the second antenna rod. Plasma processing apparatus is installed. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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