KR101413981B1 - Plasma generator and thin film deposition apparatus comprising the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 발생장치 및 이를 포함하는 박막증착장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 기판의 대면적화 및 기판에 대한 플라즈마의 균일한 공급이 가능할 뿐만 아니라 반응물 라디칼의 손실을 억제할 수 있는 플라즈마 발생장치 및 이를 포함하는 박막증착장치에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma generating apparatus and a thin film deposition apparatus including the plasma generating apparatus. Specifically, the present invention relates to a plasma generating apparatus and a thin film deposition apparatus including the plasma generating apparatus capable of increasing the size of a substrate and uniformly supplying plasma to the substrate, as well as suppressing loss of reactant radicals.

Description

플라즈마 발생장치 및 이를 포함하는 박막증착장치{Plasma generator and thin film deposition apparatus comprising the same}[0001] The present invention relates to a plasma generating apparatus and a thin film deposition apparatus including the plasma generating apparatus,

본 발명은 플라즈마 발생장치 및 이를 포함하는 박막증착장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 기판의 대면적화 및 기판에 대한 플라즈마의 균일한 공급이 가능할 뿐만 아니라 반응물 라디칼의 손실을 억제할 수 있는 플라즈마 발생장치 및 이를 포함하는 박막증착장치에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma generating apparatus and a thin film deposition apparatus including the plasma generating apparatus. Specifically, the present invention relates to a plasma generating apparatus and a thin film deposition apparatus including the plasma generating apparatus capable of increasing the size of a substrate and uniformly supplying plasma to the substrate, as well as suppressing loss of reactant radicals.

반도체 웨이퍼 등의 기판(이하, '기판'이라 한다) 상에 박막을 형성하기 위한 증착법으로 화학기상증착법(CVD, chemical vapor deposition), 플라즈마 화학기상증착법(PECVD, plasma enhanced chemical vapor deposition), 원자층증착법(ALD, atomic layer deposition), 플라즈마 원자층증착법(PEALD, plasma enhanced atomic layer deposition) 등의 기술이 사용되고 있다.(CVD), plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), and atomic layer deposition (MOCVD) as a deposition method for forming a thin film on a substrate such as a semiconductor wafer Techniques such as ALD (atomic layer deposition) and plasma enhanced atomic layer deposition (PEALD) are used.

도 1은 기판 증착법 중 원자층증착법에 관한 기본 개념을 도시하는 개략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 원자층증착법은 기판상에 트리메틸알루미늄(TMA, trimethyl aluminium) 같은 원료를 포함하는 원료가스를 분사한 후 아르곤(Ar) 등의 불활성 퍼지 가스 분사 및 미반응 물질 배기를 통해 기판상에 단일 분자층을 흡착시키고, 상기 원료와 반응하는 오존(O3) 같은 반응물을 포함하는 반응가스를 분사한 후 불활성 퍼지 가스 분사 및 미반응 물질/부산물 배기를 통해 기판상에 단일 원자층(Al-O)을 형성하게 된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a schematic diagram showing the basic concept of atomic layer deposition in a substrate deposition process. As shown in FIG. 1, the atomic layer deposition method is a method in which a source gas including a raw material such as trimethyl aluminum (TMA) is sprayed on a substrate, inert gas purge gas such as argon (Ar) A single molecular layer is adsorbed on the substrate, a reaction gas containing a reactant such as ozone (O3) reacting with the raw material is injected, and a single atomic layer (not shown) is formed on the substrate through inert purge gas injection and unreacted substance / (Al-O).

또한, 상기 반응가스는 직류, 교류, 고주파 전압 등이 인가되는 전극, 코일 등에 의해 형성되는 전기장에서 플라즈마화되어 기판에 공급됨으로써, 효율적인 박막증착이 수행될 수 있다. 종래의 플라즈마 발생장치로는 대향하는 한 쌍의 전극 사이에서 플라즈마를 발생시켜 상기 전극에 인접한 기판에 바로 증착을 수행하는 다이렉트(direct) 플라즈마 장치 및 기판과 이격된 장치로부터 발생된 플라즈마가 기판에 공급되는 원격(remote) 플라즈마 장치가 사용되고 있으나, 상기 다이렉트 플라즈마 장치는 이온 충격(ion bombardment), 고에너지 전자(high energy electron) 등에 의한 차지 트랩(charge trap) 등이 원인이 되는 박막의 막질저하가 유발되므로 원격 플라즈마 장치, 특히 완화된 이온 충격(mild ion bombardment)에 의해 치밀한 박막의 성장이 가능한 플라즈마 플럭스(plasma flux)를 이용하는 원격 플라즈마 장치의 사용이 선호된다.In addition, the reaction gas is plasmaized in an electric field formed by an electrode, a coil, or the like to which DC, AC, and high-frequency voltages are applied, and is supplied to the substrate, whereby efficient thin film deposition can be performed. A conventional plasma generating apparatus includes a direct plasma apparatus for generating a plasma between a pair of opposing electrodes to directly deposit on a substrate adjacent to the electrode, and a plasma generated from a device spaced apart from the substrate, A direct plasma apparatus has been proposed in which a film quality degradation caused by a charge trap caused by ion bombardment and high energy electrons is caused It is preferred to use a remote plasma device, particularly a remote plasma device that utilizes a plasma flux capable of growing a dense thin film by mild ion bombardment.

한편, 단일 슬롯(slot)을 통해 플라즈마를 기판에 공급하는 원격 플라즈마 장치는 기판의 대면적화가 어려운 문제가 있어 플라즈마 공급용 슬릿(slit), 샤워헤드(showerhead) 등을 활용한 장치를 사용하는데, 상기 슬릿형 장치의 경우 플라즈마의 공급이 긴 슬릿의 몇몇 지점에 집중되어 플라즈마의 균일한 공급이 어렵고, 상기 샤워헤드형 장치의 경우 샤워헤드가 갖는 다수의 분사홀에 의한 표면적 증가로 반응물 라디칼의 손실이 증가하는 문제가 있다.On the other hand, a remote plasma apparatus for supplying a plasma to a substrate through a single slot has a problem that it is difficult to make a large-sized substrate, and a device utilizing a slit, a showerhead, or the like for plasma supply is used. In the case of the slit type apparatus, the supply of the plasma is concentrated at several points of the long slit, so that it is difficult to uniformly supply the plasma. In the case of the showerhead type apparatus, the increase of the surface area by the multiple jet holes of the shower head causes loss There is an increasing problem.

따라서, 기판의 대면적화 및 기판에 대한 플라즈마의 균일한 공급이 가능할 뿐만 아니라 반응물 라디칼의 손실을 억제할 수 있는 플라즈마 발생장치 및 이를 포함하는 박막증착장치가 요구되고 있다.Accordingly, there is a demand for a plasma generating apparatus and a thin film deposition apparatus including the plasma generating apparatus, which are capable of increasing the size of the substrate and uniformly supplying the plasma to the substrate, as well as suppressing loss of reactant radicals.

본 발명은 대향하는 한 쌍의 전극이 병렬로 배치된 복수의 슬롯(slot)을 형성하고 이를 통해 플라즈마를 공급함으로써 처리될 기판의 대면적화가 가능한 플라즈마 발생장치 및 이를 포함하는 박막증착장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.There is provided a plasma generating apparatus capable of forming a plurality of slots in which a pair of opposing electrodes are arranged in parallel and supplying a plasma through the slots to a large-sized substrate to be processed, and a thin film deposition apparatus including the plasma generating apparatus .

또한, 본 발명은 대향하는 한 쌍의 전극의 구조를 개량하여 플라즈마 발생면적 및 밀도를 증가시킴으로써 효율적인 박막증착을 수행할 수 있는 플라즈마 발생장치 및 이를 포함하는 박막증착장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a plasma generating apparatus capable of performing efficient thin film deposition by improving the structure of a pair of opposed electrodes to increase a plasma generating area and density, and a thin film deposition apparatus including the plasma generating apparatus.

그리고, 본 발명은 처리되는 기판의 단위면적당 공급되는 플라즈마의 양이 균일한 플라즈마 발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a plasma generating apparatus in which the amount of plasma supplied per unit area of a substrate to be processed is uniform.

나아가, 본 발명은 종래의 샤워헤드 방식에 비해 플라즈마에 포함된 반응물 라디칼의 손실을 억제할 수 있는 플라즈마 발생장치 및 이를 포함하는 박막증착장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a plasma generating apparatus and a thin film deposition apparatus including the plasma generating apparatus, which can suppress the loss of reactant radicals contained in the plasma as compared with the conventional shower head system.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은,In order to solve the above problems,

하나 이상의 요철을 포함하는 제1 전극; 상기 각각의 요철과 일정 간격 이격된 상태로 상기 요철이 각각 삽입되는 하나 이상의 홀을 포함하고 상기 제1 전극과 상이한 극성을 갖는 제2 전극; 및 상기 요철의 측면과 상기 요철이 삽입되는 홀의 내벽 사이의 이격된 공간에 공정가스가 주입되는 하나 이상의 가스 분사 채널을 포함하고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에서 상기 공정가스가 플라즈마화 되는, 플라즈마 발생장치를 제공한다.A first electrode comprising at least one unevenness; A second electrode having at least one hole into which the concavities and convexities are inserted, the second electrode having a polarity different from that of the first electrode, the second electrode being spaced apart from the concave and the convex; And at least one gas injection channel into which a process gas is injected in a spaced-apart space between a side surface of the concavo-convex and an inner wall of the hole into which the concavo-convex is inserted, wherein the process gas is plasma-ized between the first electrode and the second electrode And a plasma generator.

여기서, 상기 제2 전극은 상기 제1 전극의 하부면에 대한 대향면에 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치를 제공한다.Here, the second electrode includes an insulating layer on an opposite surface to the lower surface of the first electrode.

또한, 상기 요철의 형상이 원기둥 형상, 직육면체 형상 또는 동심원 기둥 형상인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치를 제공한다.Further, there is provided a plasma generating apparatus characterized in that the shape of the concavities and convexities is a cylindrical shape, a rectangular parallelepiped shape or a concentric circular column shape.

그리고, 상기 제2 전극의 형상이 부채꼴 형상, 원기둥 형상 또는 직육면체 형상인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치를 제공한다.The plasma generating apparatus is characterized in that the shape of the second electrode is a fan shape, a cylindrical shape, or a rectangular parallelepiped shape.

여기서, 상기 제2 전극의 형상이 부채꼴 형상이고, 상기 요철의 크기가 상기 부채꼴 형상의 곡선 반경이 큰 쪽으로 갈수록 함께 증가하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치를 제공한다.Here, the shape of the second electrode is a fan shape, and the size of the irregularity increases together with the radius of curvature of the fan shape.

나아가, 상기 가스 분사 채널에 상기 공정가스를 주입하는 가스 주입부를포함하고, 상기 가스 주입부는 상기 제1 전극 또는 제2 전극 내부에 실장된 하나 이상의 가스 유로를 포함하고, 상기 가스 유로는 상기 가스 분사 채널에 공정가스를 주입하기 위한 하나 이상의 가스 주입홀을 포함하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치를 제공한다.And a gas injection unit for injecting the process gas into the gas injection channel, wherein the gas injection unit includes at least one gas flow channel mounted inside the first electrode or the second electrode, And at least one gas injection hole for injecting a process gas into the channel.

여기서, 상기 공정가스는 방전가스(discharge gas)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치를 제공한다.Herein, the process gas includes a discharge gas.

또한, 상기 가스 주입부는, 방전가스를 상기 공정가스와 분리하여 상기 가스 분사 채널에 주입하는 하나 이상의 가스 유로 및 하나 이상의 가스 주입홀을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치를 제공한다.In addition, the gas injection unit further comprises at least one gas flow path and at least one gas injection hole for separating the discharge gas from the process gas and injecting the gas into the gas injection channel.

여기서, 상기 방전가스는 상기 가스 분사 채널 중 상부에서 주입되고 상기 공정가스는 상기 방전가스보다 하부에서 주입되는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치를 제공한다.Here, the discharge gas is injected at an upper portion of the gas injection channel, and the process gas is injected at a lower portion than the discharge gas.

한편, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 하나의 전극에 전원이 인가되고 다른 하나의 전극이 접지되어 있는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치를 제공한다.The plasma generator is characterized in that power is applied to one electrode of the first electrode and the second electrode and the other electrode is grounded.

또한, 상기 전원은 직류 전원, 교류 전원 또는 고주파 전원인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치를 제공한다.Also, the plasma generator is characterized in that the power source is a direct current power source, an alternating current power source, or a high frequency power source.

한편, 반응챔버; 상기 반응챔버 내부에 배치되고 기판이 안착되는 하나 이상의 기판탑재부; 상기 반응챔버의 내부에 배치되고 제1항에 따르는 플라즈마 발생장치를 포함하는 하나 이상의 가스 공급부; 및 상기 가스 공급부로부터 공급되는 가스를 상기 기판의 처리면에 공급하기 위해 상기 기판탑재부를 상기 가스 공급부에 대하여 상대적으로 이동시키는 기판이송부를 포함하는, 박막증착장치를 제공한다.On the other hand, a reaction chamber; At least one substrate mounting part disposed inside the reaction chamber and on which the substrate is mounted; At least one gas supply unit disposed inside the reaction chamber and including the plasma generating apparatus according to claim 1; And a substrate transfer section for relatively moving the substrate mounting section relative to the gas supply section so as to supply the gas supplied from the gas supply section to the processing surface of the substrate.

여기서, 상기 기판이송부가 상기 기판탑재부의 하부 중심에 고정된 회전축 및 상기 회전축을 회전시키는 구동 모터를 포함하고, 상기 기판탑재부의 상기 가스 공급부에 대한 상대적 이동이 곡선 이동인 것을 특징으로 하는, 박막증착장치를 제공한다.Wherein the substrate includes a rotating shaft fixed to a lower center of the substrate loading part and a driving motor rotating the rotating shaft, wherein the relative movement of the substrate loading part with respect to the gas supplying part is a curved movement. Thereby providing a deposition apparatus.

또한, 상기 기판이송부가 복수 개의 축, 상기 축 각각에 연결되고 상기 기판탑재부가 결합되는 동력전달부재, 및 상기 축 중 하나 이상의 축을 회전시킴으로써 이에 연결된 동력전달부재를 순환 이동시키는 구동 모터를 포함하고, 상기 기판탑재부의 상기 가스 공급부에 대한 상대적 이동이 직선 이동 및 곡선 이동을 포함하는 것을 특징으로 하는, 박막증착장치를 제공한다.The power transmitting member includes a power transmitting member in which the transmitting portion of the substrate is connected to each of the plurality of shafts, the shaft and the substrate loading portion, and a driving motor for circulatingly moving the power transmitting member connected thereto by rotating at least one shaft of the shaft And a relative movement of the substrate mounting part with respect to the gas supply part includes a linear movement and a curved movement.

나아가, 상기 기판 탑재부의 상기 가스 공급부에 대한 상대적 이동이 곡선 이동인 구간에 배치된 상기 플라즈마 발생장치에 포함된 상기 제2 전극의 형상이 부채꼴 형상이고, 상기 요철의 크기가 상기 부채꼴 형상의 곡선 반경이 큰 쪽으로 갈수록 함께 증가하는 것을 특징으로 하는, 박막증착장치를 제공한다.Further, the shape of the second electrode included in the plasma generator arranged in the section where the relative movement of the substrate mounting part with respect to the gas supply part is curved is a sector shape, and the size of the irregularities is a radius of curvature of the sector shape Is increased toward the larger side.

본 발명에 따른 플라즈마 발생장치는 대향하는 한 쌍의 전극이 병렬로 배치된 복수의 슬롯을 형성하고 이를 통해 플라즈마를 공급함으로써 처리될 기판의 대면적화가 용이한 효과를 나타낸다.The plasma generating apparatus according to the present invention has a plurality of slots in which a pair of opposing electrodes are arranged in parallel, and supplies plasma through the electrodes, thereby facilitating a large-sized substrate to be processed.

본 발명에 따른 플라즈마 발생장치는 대향하는 한 쌍의 전극 사이에서 플라즈마 발생면적 및 밀도가 증가함으로써 효과적인 박막증착을 수행할 수 있는 효과를 나타낸다.The plasma generating apparatus according to the present invention has an effect of performing effective thin film deposition by increasing the area and density of plasma generation between a pair of opposing electrodes.

본 발명에 따른 플라즈마 발생장치는 대향하는 한 쌍의 전극의 형상 및 이로부터 형성되는 복수의 슬롯의 형상 및 배열에 의해 처리되는 기판의 단위면적당 플라즈마의 공급양이 균일하여 생성되는 박막의 균일도(uniformity)를 향상시킬 수 있는 효과를 나타낸다.The apparatus for generating plasma according to the present invention is characterized in that the shape of the opposing pair of electrodes and the shape and arrangement of a plurality of slots formed therefrom are used to uniformize the uniformity of the thin film produced by uniformly supplying the plasma per unit area of the substrate ). ≪ / RTI >

본 발명에 따른 플라즈마 발생장치는 캐소드(cathode) 및 애노드(anode) 전극이 복수의 슬롯을 형성함에도 불구하고 각각의 전극이 전체적으로 하나의 전극으로 이루어져 각 전극으로의 전력 분배가 용이한 효과를 나타낸다.The plasma generating apparatus according to the present invention has the effect that the power distribution to each electrode is easy because each electrode is formed as one electrode as a whole even though the cathode and the anode form a plurality of slots.

본 발명에 따른 플라즈마 발생장치는 대향하는 한 쌍의 전극에 의해 형성되는 복수의 슬롯을 통해 플라즈마를 처리될 기판에 공급함으로써 종래의 샤워헤드 방식에 비해 플라즈마에 포함된 반응물 라디칼의 손실을 억제할 수 있는 효과를 나타낸다.The plasma generating apparatus according to the present invention can suppress the loss of the reactant radicals contained in the plasma as compared with the conventional shower head method by supplying the plasma to the substrate to be processed through the plurality of slots formed by the pair of opposing electrodes It shows the effect.

도 1은 원자층증착법에 관한 기본 개념을 도시하는 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치가 적용될 수 있는 세미뱃치 타입의 박막증착장치의 실시예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치가 적용될 수 있는 트랙 타입의 박막증착장치의 실시예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치의 실시예를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치를 구성하는 제1 전극 및 제2 전극의 구조에 관한 실시예들을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치를 구성하는 제1 전극의 요철과 제2 전극의 홀의 형상, 구조 및 배열에 관한 실시예들을 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치를 구성하는 가스 주입부가 반응가스와 방전가스를 분리하여 주입할 수 있는 구조에 관한 실시예를 도시한 것이다.
FIG. 1 is a schematic view showing a basic concept related to an atomic layer deposition method.
FIG. 2 shows an embodiment of a semi-batch type thin film deposition apparatus to which the plasma generating apparatus according to the present invention can be applied.
FIG. 3 illustrates an embodiment of a track type thin film deposition apparatus to which the plasma generating apparatus according to the present invention can be applied.
4 schematically shows an embodiment of a plasma generating apparatus according to the present invention.
5 schematically shows another embodiment of the plasma generating apparatus according to the present invention.
6 illustrates embodiments of structures of a first electrode and a second electrode included in the plasma generating apparatus according to the present invention.
FIG. 7 illustrates embodiments of the shape, structure, and arrangement of the irregularities of the first electrode and the holes of the second electrode included in the plasma generating device according to the present invention.
FIG. 8 illustrates an embodiment of a structure in which a gas injecting part constituting a plasma generating device according to the present invention is capable of injecting a reactive gas and a discharge gas separately.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

본 발명에 따른 플라즈마 발생장치는 세미뱃치 타입, 트랙 타입 등의 다양한 박막증착장치에 널리 적용 가능하다.The plasma generating apparatus according to the present invention can be widely applied to various thin film deposition apparatuses such as a semi-batch type and a track type.

도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치가 적용될 수 있는 세미뱃치 타입의 실시예를 도시한 것이다. 상기 세미뱃치 타입의 박막증착장치는 일반적으로 반응챔버 내부에 복수의 기판이 안착되고 이러한 기판이 하나 이상의 가스 공급부의 가스 공급면을 통과하면서 복수의 기판에 대한 공정가스 공급 및 증착이 순차적으로 또는 동시에 수행되는 방식의 증착 장치이다. 여기서, 상기 가스 공급부는 하나 이상의 원료가스 공급부 및 반응가스에 포함된 반응물을 플라즈마화하는 플라즈마 발생부를 포함하는 하나 이상의 반응가스 공급부를 포함할 수 있다.FIG. 2 illustrates an embodiment of a semi-batch type to which the plasma generating apparatus according to the present invention can be applied. The semi-batch type thin film deposition apparatus generally includes a plurality of substrates placed in a reaction chamber, and the substrate passes through the gas supply surface of the at least one gas supply unit, and the process gas supply and deposition for the plurality of substrates are sequentially or simultaneously And is carried out in such a manner that it is carried out. The gas supply unit may include at least one reactant gas supply unit including at least one source gas supply unit and a plasma generation unit for plasmaizing the reactant contained in the reaction gas.

구체적으로, 도 2a는 세미뱃치 타입의 박막증착장치(1000)의 전체 구성을 도시한 사시도이다. 세미뱃치 타입의 박막증착장치(1000)는 일반적으로 기판의 증착을 수행하는 반응챔버(300), 반응챔버(300)로 기판을 인입/인출하는 로드락 챔버(400), 반응챔버(300)로 원료가스/반응가스/퍼지가스를 공급하는 가스공급원(500), 공정을 제어하는 제어부(600) 등을 포함할 수 있다.Specifically, FIG. 2A is a perspective view showing the overall configuration of a semi-batch type thin film deposition apparatus 1000. FIG. The semi-batch type thin film deposition apparatus 1000 generally includes a reaction chamber 300 for performing deposition of a substrate, a load lock chamber 400 for introducing / withdrawing the substrate into / from the reaction chamber 300, a reaction chamber 300 A gas supply source 500 for supplying a source gas, a reaction gas, and a purge gas, a control unit 600 for controlling the process, and the like.

또한, 반응챔버(300)는 반응챔버(300)를 개폐할 수 있는 챔버리드(310) 및 반응챔버(300)를 개폐하기 위해 챔버리드(310)를 들어올리고 내릴 수 있도록 하는 챔버리드 리프터(330)를 포함할 수 있고, 하나 이상의 원료가스 공급부(380) 및 플라즈마 발생부를 갖는 하나 이상의 반응가스 공급부(200)를 포함하는 가스 공급부를 포함할 수 있다. 상기 원료가스 공급부(380) 및 상기 반응가스 공급부(200)는 바람직하게는 챔버리드(310)에 결합될 수 있고, 기판의 이송방향을 따라 번갈아 배치될 수 있다. 또한, 이들의 갯수는 반응챔버(300)로 인입되는 기판의 갯수, 공정 조건 등에 따라 상이할 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 적절히 선택될 수 있다. 그리고, 상기 반응챔버(300)는 미반응 공정가스 및 부산물을 퍼지하고 배기하는 수단(미도시)을 포함할 수 있다.The reaction chamber 300 includes a chamber lid 310 capable of opening and closing the reaction chamber 300 and a chamber lead lifter 330 for lifting and lowering the chamber lid 310 to open and close the reaction chamber 300. [ ), And may include a gas supply unit including at least one source gas supply unit 380 and at least one reaction gas supply unit 200 having a plasma generation unit. The source gas supply unit 380 and the reaction gas supply unit 200 are preferably coupled to the chamber lid 310 and may be alternately disposed along the transport direction of the substrate. The number of the reaction chambers 300 may vary depending on the number of substrates to be introduced into the reaction chamber 300, the process conditions, and the like, and may be suitably selected by those skilled in the art. The reaction chamber 300 may include means (not shown) for purging and evacuating unreacted process gases and byproducts.

도 2b는 챔버리드(310)를 들어올린 상태에서 챔버몸체(320) 내부를 도시한 것이다. 챔버몸체(320) 내부에는 복수의 기판이 각각 안착되는 복수의 기판 안착면(341)이 기판탑재부, 즉 서셉터(340) 위에 위치한다. 또한, 도 2c에 도시된 바와 같이, 서셉터(340) 하부에는 메탈 히터(350)가 구비되어 있어 서셉터(340) 위의 기판을 간접 가열함으로써 증착 공정을 수행하기 위한 기판의 온도 조건을 만족시킨다.FIG. 2B shows the interior of the chamber body 320 with the chamber lid 310 lifted. Inside the chamber body 320, a plurality of substrate seating surfaces 341 on which a plurality of substrates are respectively placed are placed on the substrate mounting portion, that is, the susceptor 340. 2C, a metal heater 350 is provided under the susceptor 340 to indirectly heat the substrate on the susceptor 340 to satisfy the temperature condition of the substrate for performing the deposition process .

도 2d는 챔버몸체(320)의 하부를 도시한 것이다. 챔버몸체(320) 하부에는 서셉터(340)를 회전시키기 위한 회전축(360)이 존재한다. 회전축(360)은 별도의 구동 모터(미도시)로부터 동력을 전달받아 회전함으로써 이에 연결된 서셉터(340) 및 이의 기판 안착면(341)에 안착된 기판을 회전 이동시킨다.2D shows the lower portion of the chamber body 320. FIG. Below the chamber body 320, there is a rotation axis 360 for rotating the susceptor 340. The rotating shaft 360 receives power from another driving motor (not shown) and rotates to rotate the susceptor 340 connected thereto and the substrate placed on the substrate seating surface 341 thereof.

즉, 상기 회전축(360) 및 상기 구동 모터는 기판이송부를 구성하게 되고, 원료가스 공급부(380) 및 반응가스 공급부(200)에 대한 기판의 이동은 곡선 이동이 된다. 한편, 또 다른 실시예에서는 서셉터(340)가 고정된 상태에서 챔버리드(310)에 고정된 원료가스 공급부(380) 및 반응가스 공급부(200)가 회전할 수도 있다. 즉, 기판은 원료가스 공급부(380) 및 반응가스 공급부(200)에 대해 상대적으로 이동하면서 원료가스 공급부(380) 및 반응가스 공급부(200)의 가스 공급면을 통과함으로써 증착 공정이 수행된다.That is, the rotation shaft 360 and the driving motor constitute a substrate, and movement of the substrate relative to the source gas supply unit 380 and the reaction gas supply unit 200 is curved. In another embodiment, the source gas supply unit 380 and the reaction gas supply unit 200, which are fixed to the chamber lid 310 in a state where the susceptor 340 is fixed, may be rotated. That is, the substrate is moved relative to the source gas supply unit 380 and the reaction gas supply unit 200, and the deposition process is performed by passing through the gas supply surfaces of the source gas supply unit 380 and the reaction gas supply unit 200.

또한, 챔버몸체(320) 하부에는 기판의 인입/인출시 기판을 승하강시키기 위한 기판 지지부(370)가 존재한다. 예를 들어, 상기 기판 지지부(370)는 메탈 히터(350), 서셉터(340) 및 기판 안착면(341) 상의 관통홀(미도시)을 통해 승하강함으로써 서셉터(340) 상의 기판을 지지하여 승하강시키는 복수개, 바람직하게는 3개 이상의 지지핀(미도시)을 포함할 수 있다.A substrate supporting part 370 is provided under the chamber body 320 to move the substrate up and down when the substrate is drawn in / out. For example, the substrate support 370 may move up and down through a metal heater 350, a susceptor 340 and through holes (not shown) on the substrate seating surface 341 to support the substrate on the susceptor 340 And preferably three or more support pins (not shown) for moving up and down.

도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치가 적용될 수 있는 트랙 타입의 박막증착장치의 실시예를 도시한 것이다. 트랙 타입의 박막증착장치는 넓은 의미의 세미뱃치 타입의 박막증착장치에 속하나, 기판이송부가 후술하는 벨트, 체인 등의 동력전달부재, 가이드 레일 등으로 구성되어 있다는 특징을 갖는다.FIG. 3 illustrates an embodiment of a track type thin film deposition apparatus to which the plasma generating apparatus according to the present invention can be applied. The track-type thin film deposition apparatus belongs to a semi-batch type thin film deposition apparatus in a broad sense, but has a feature that the substrate is constituted by a power transmission member such as a belt, a chain or the like, a guide rail or the like which will be described later.

도 3a는 트랙 타입의 박막증착장치(2000)의 전체 구성을 도시한 평면도이다.3A is a plan view showing the overall configuration of a track-type thin film deposition apparatus 2000. FIG.

도 3a에 도시된 바와 같이, 트랙 타입의 박막증착장치(2000)는 기판에 대한 증착 작업 등과 같은 처리를 수행하는 반응챔버(100), 진공 또는 대기압 상태로 전환이 가능한 로드락 챔버(700), 증착을 진행할 기판을 적재하는 복수의 보트(810), 증착이 완료된 기판을 적재하는 복수의 보트(820), 및 로드락 챔버(700)로부터 반응챔버(100)로 기판을 인입 및 인출하는 기판인입인출부(900)를 구비한다.3A, the track-type thin film deposition apparatus 2000 includes a reaction chamber 100 for performing a process such as a deposition operation on a substrate, a load lock chamber 700 capable of switching to a vacuum or atmospheric pressure state, A plurality of boats 810 for loading a substrate to be vapor-deposited, a plurality of boats 820 for loading a substrate on which vapor deposition has been completed, and a substrate inlet / outlet for introducing and withdrawing a substrate from the load lock chamber 700 to the reaction chamber 100 And a lead-out portion 900.

기판을 반응챔버(100)로 공급하는 경우, 로드락 챔버(700) 내부의 제1 로봇암(미도시)이 보트(810)에서 기판을 로드락 챔버(700) 내부로 이송한다. 이어서 로드락 챔버(700)을 진공상태로 전환하고 기판인입인출부(900)의 제2 로봇암(910)이 기판을 넘겨 받아 반응챔버(100)로 기판을 공급하게 된다. 기판을 반응챔버(100)에서 반출하는 경우에는 반대의 순서로 진행된다.When a substrate is supplied to the reaction chamber 100, a first robot arm (not shown) inside the load lock chamber 700 transfers the substrate from the boat 810 into the load lock chamber 700. Subsequently, the load lock chamber 700 is switched to a vacuum state, and the second robot arm 910 of the substrate inlet / outlet unit 900 receives the substrate and supplies the substrate to the reaction chamber 100. When the substrate is taken out of the reaction chamber 100, the process proceeds in the reverse order.

도 3b는 반응챔버(100)에 있어서 챔버리드(110)가 분리되어 챔버몸체(130)의 내부를 도시한 사시도이다.3B is a perspective view showing the inside of the chamber body 130 by separating the chamber lid 110 in the reaction chamber 100. As shown in FIG.

반응챔버(100)는 내부에 기판을 수용하여 기판에 대한 증착 작업 등을 수행할 수 있도록 각종 구성요소를 구비할 수 있는 공간을 제공한다. 나아가, 내부의 공기를 배기하는 펌프(미도시)와 같은 진공장비에 의해 내부를 진공상태로 유지하여 증착 작업 등과 같은 기판 처리 작업을 수행할 수 있는 환경을 제공한다.The reaction chamber 100 accommodates a substrate therein and provides a space for providing various components for performing a deposition operation or the like on the substrate. Furthermore, it provides an environment in which a substrate processing operation such as a deposition operation or the like can be performed by keeping the inside in a vacuum state by a vacuum equipment such as a pump (not shown) for exhausting air inside.

반응챔버(100)는 구체적으로 내부에 소정의 공간을 구비하며 상부가 개구된 챔버몸체(130)와 챔버몸체(130)의 개구된 상부를 개폐하는 챔버리드(110)를 포함한다. 챔버몸체(130)의 일측에는 기판이 반응챔버(100)의 내부로 인입 및 인출되는 개구부(134) 및 기판인입인출부(900)와 개구부(134)를 밀폐하는 커넥터(132)를 구비한다.The reaction chamber 100 includes a chamber body 130 having an upper opening and a chamber lid 110 for opening and closing an opened upper portion of the chamber body 130. One side of the chamber body 130 has an opening 134 through which the substrate is drawn into and out of the reaction chamber 100 and a connector 132 that seals the substrate inlet and outlet 900 and the opening 134.

상기 개구부(134)는 챔버몸체(130)에 한 쌍이 구비될 수 있다. 이는 도 3a에 도시된 바와 같이 박막증착장치(2000)에 반응챔버(100)를 2개 구비하여 하나의 기판인입인출부(900)에 2개의 반응챔버(100)를 연결하는 경우에 생산성 및 호환성을 높이기 위함이다. 즉, 기판인입인출부(900)와 연결되는 반응챔버(100)의 방향에 관계없이 반응챔버(100)를 제작하는 경우에 한 쌍의 개구부(134)를 구비하도록 제작하여 생산성을 향상시킨다. 나아가, 상기 기판인입인출부(900)에 반응챔버(100)를 연결하고 작업을 하는 중에 반응챔버(100)의 연결부를 변경할 필요가 있는 경우에 나머지 하나의 개구부에 기판인입인출부(900)를 연결하여 호환성을 높일 수 있다.The openings 134 may be provided in the chamber body 130 in pairs. 3A, when two reaction chambers 100 are provided in the thin film deposition apparatus 2000 and two reaction chambers 100 are connected to one substrate inlet / outlet section 900, productivity and compatibility . That is, when the reaction chamber 100 is manufactured regardless of the direction of the reaction chamber 100 connected to the substrate inlet / outlet unit 900, a pair of openings 134 are provided to improve the productivity. Further, when it is necessary to change the connecting portion of the reaction chamber 100 while the reaction chamber 100 is connected to the substrate inlet / outlet portion 900, the substrate inlet / outlet portion 900 may be provided in the other opening portion So that compatibility can be improved.

또한, 본 발명에 있어서, 기판인입인출부(900)는 반응챔버(100)에 연결되어 반응챔버(100) 내부로 기판을 인입하거나 또는 증착이 완료된 기판을 반응챔버(100) 외부로 인출하는 역할을 하게 된다. 후술하는 바와 같이 기판이송부에 의해 기판탑재부(150)가 이동하는 경우에 증착이 완료된 기판을 기판인입인출부(900)의 제2 로봇암(910)에 의해 개구부(134)를 통하여 인출한다. 또한, 증착이 필요한 기판을 기판인입인출부(900)의 제2 로봇암(910)에 의해 개구부(134)를 통하여 반응챔버(100) 내부의 기판탑재부(150)로 공급하게 된다.In the present invention, the substrate inlet / outlet unit 900 is connected to the reaction chamber 100 to draw the substrate into the reaction chamber 100 or to draw the substrate after the deposition to the outside of the reaction chamber 100 . The substrate on which the deposition is completed is drawn out through the opening 134 by the second robot arm 910 of the substrate inlet / outlet 900 when the substrate loading part 150 moves by the transfer of the substrate as described later. The substrate requiring deposition is supplied to the substrate mounting portion 150 in the reaction chamber 100 through the opening portion 134 by the second robot arm 910 of the substrate inlet /

한편, 반응챔버(100)의 챔버리드(110)에는 하나 이상의 가스 공급부가 구비될 수 있고, 상기 가스 공급부는 하나 이상의 원료가스 공급부(390) 및 반응가스에 포함된 반응물을 플라즈마화하는 플라즈마 발생부를 포함하는 하나 이상의 반응가스 공급부(200)가 포함될 수 있고, 이들은 기판의 이송방향을 따라 번갈아 배치될 수 있다. 또한, 이들의 갯수는 반응챔버(100)로 인입되는 기판의 갯수, 공정 조건 등에 따라 상이할 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 적절히 선택될 수 있다. 그리고, 상기 반응챔버(100)는 미반응 공정가스 및 부산물을 퍼지하고 배기하는 수단(미도시)을 포함할 수 있다.Meanwhile, the chamber lid 110 of the reaction chamber 100 may be provided with one or more gas supply units, and the gas supply unit may include at least one source gas supply unit 390 and a plasma generator for plasmaizing the reactants contained in the reaction gas. One or more reactive gas supply units 200 may be included, and they may be arranged alternately along the transport direction of the substrate. The number of the reaction chambers 100 may vary depending on the number of substrates to be introduced into the reaction chamber 100, process conditions, and the like, and may be suitably selected by those skilled in the art. The reaction chamber 100 may include means (not shown) for purging and evacuating unreacted process gases and byproducts.

도 3b에 도시된 바와 같이, 반응챔버(100)에는 처리될 기판이 안착되는 기판탑재부(150), 소정의 경로를 따라 기판탑재부(150)를 이송하는 기판이송부를 포함하고, 상기 기판이송부는 복수 개의 축, 및 상기 각각의 축 또는 상기 축에 각각 연결된 풀리(182,184)에 연결되어 있고 상기 기판탑재부(150)와 결합되어 있어 상기 축 및/또는 풀리의 회전에 의해 구동함으로써 기판탑재부(150)를 이송하는 벨트, 체인 같은 동력전달부재(190)를 포함할 수 있고, 추가로 상기 기판탑재부(150)의 이송 경로를 가이드하는 가이드 레일(180)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3B, the reaction chamber 100 includes a substrate mounting part 150 on which a substrate to be processed is mounted, a substrate transfer part for transferring the substrate mounting part 150 along a predetermined path, Is connected to a plurality of shafts and pulleys (182, 184) respectively connected to the respective shafts or the shafts and coupled with the substrate loading part (150), thereby being driven by the rotation of the shaft and / And a guide rail 180 for guiding the conveyance path of the substrate loading unit 150. The guide rail 180 may be a belt or a chain for conveying the substrate.

구체적으로, 상기 복수 개의 축 중 하나 이상의 축은 구동 모터(미도시)로부터 동력을 전달받아 이에 연결된 풀리(182,184)를 회전시키고 이로써 상기 풀리(182,184)에 감긴 동력전달부재(190)를 구동시킨다. 결과적으로, 상기 동력전달부재(190)에 결합된 기판탑재부(150)는 상기 동력전달부재(190)의 구동에 의해 가이드 레일(180)을 따라 순환 이송된다.More specifically, at least one of the plurality of shafts receives power from a driving motor (not shown) to rotate the pulleys 182 and 184 connected thereto, thereby driving the power transmitting member 190 wound on the pulleys 182 and 184. As a result, the board mounting portion 150 coupled to the power transmitting member 190 is circulated along the guide rail 180 by driving the power transmitting member 190.

따라서, 상기 가스 공급부, 즉 상기 원료가스 공급부(380) 및 상기 반응가스 공급부(200)에 대한 기판탑재부(150)의 이동은 곡선 이동 및 직선 이동을 포함하게 되고, 기판탑재부(150)에 안착된 기판의 처리면은 원료가스 공급부(380) 및 반응가스 공급부(200)의 가스 공급면을 통과함으로써 증착 공정이 수행된다. 여기서, 상기 원료가스 공급부(380) 및 반응가스 공급부(200)는 기판탑재부의 직선 이동 구간 및/또는 곡선 이동 구간에 설치될 수 있고, 바람직하게는 직선 이동 구간에 설치될 수 있다.Accordingly, the movement of the substrate mounting part 150 relative to the gas supplying part, that is, the source gas supplying part 380 and the reaction gas supplying part 200 includes a curved movement and a linear movement, The processing surface of the substrate is subjected to the deposition process by passing through the gas supply surfaces of the source gas supply portion 380 and the reaction gas supply portion 200. Here, the source gas supply unit 380 and the reaction gas supply unit 200 may be installed in a linear movement section and / or a curved movement section of the substrate mounting section, and may be installed in a linear movement section.

또한, 반응챔버(100)에 있어서 기판탑재부(150)의 이송 경로 하부에는 복수의 메탈 히터(170)가 배치될 수 있고, 상기 메탈 히터(170)에 의한 간접 가열에 의해 기판탑재부(150)에 안착된 기판은 증착 공정을 수행하기 위한 온도 조건이 충족된다.A plurality of metal heaters 170 may be disposed under the transfer path of the substrate loading unit 150 in the reaction chamber 100. The substrate heating unit 170 may be indirectly heated by the metal heater 170, The deposited substrate is subjected to a temperature condition for performing the deposition process.

도 4 및 5는 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치의 구조를 개략적으로 도시한 것이다. 구체적으로, 도 4 및 5는 위에서부터 아래로 플라즈마 발생장치의 상부면, 단면 및 하부면을 차례로 도시한 것이다. 도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치는 제1 전극(210) 및 제2 전극(220)을 포함할 수 있다. 상기 제1 전극(210) 및 제2 전극(220)은 서로 다른 극성을 갖는다. 예를 들어, 상기 제1 전극(210)은 캐소드(cathode)이고, 상기 제2 전극(220)은 애노드(anode)일 수 있으며, 그 반대일 수도 있다.4 and 5 schematically show a structure of a plasma generating apparatus according to the present invention. Specifically, Figures 4 and 5 illustrate the top surface, the end surface, and the bottom surface of the plasma generator in order from top to bottom. 4 and 5, the plasma generating apparatus according to the present invention may include a first electrode 210 and a second electrode 220. The first electrode 210 and the second electrode 220 have different polarities. For example, the first electrode 210 may be a cathode and the second electrode 220 may be an anode, or vice versa.

또한, 상기 제1 전극(210) 및 제2 전극(220) 중 하나의 전극은 이에 전압을 인가하기 위한 전원(미도시)이 연결되고, 다른 하나의 전극이 접지될(grounded) 수 있다. 상기 전원은 예를 들어 직류 전원, 교류 전원, 고수파 전원 등일 수 있다.In addition, a power source (not shown) may be connected to one electrode of the first electrode 210 and the second electrode 220, and the other electrode may be grounded. The power source may be, for example, a DC power source, an AC power source, a high frequency power source, or the like.

도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 상기 플라즈마 발생장치는 상기 제1 전극(210)이 상기 제2 전극(220)과 일정 간격 이격된 상태로 이의 상부에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1 전극(210)은 하나 이상의 요철(211)을 포함하고 상기 제2 전극(220)은 상기 각각의 요철(211)이 삽입될 수 있는 하나 이상의 홀(221)을 포함할 수 있으며, 상기 각각의 요철(211)의 측면은 상기 요철(211)이 삽입되는 상기 홀(221)의 내벽과 일정 간격 이격되어 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 요철(211) 및 상기 요철(211)이 삽입되는 홀(221)은 원기둥 형상일 수 있고, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 요철(211) 및 상기 요철(211)이 삽입되는 홀(221)은 직육면체 형상일 수도 있다.As shown in FIGS. 4 and 5, the plasma generator may be disposed on the first electrode 210 in a state where the first electrode 210 is spaced apart from the second electrode 220 by a predetermined distance. The first electrode 210 may include one or more concave and convex portions 211 and the second electrode 220 may include at least one hole 221 into which the concave and convex portions 211 may be inserted And the side surfaces of the concave and convex portions 211 are spaced apart from the inner wall of the hole 221 into which the concave and convex portions 211 are inserted. For example, as shown in FIG. 4, the holes 221 into which the concave and convex portions 211 and the concave and convex portions 211 are inserted may have a columnar shape. As shown in FIG. 5, And the hole 221 into which the concavities and convexities 211 are inserted may have a rectangular parallelepiped shape.

이로써, 상기 제1 전극(210)과 상기 제2 전극(220) 사이의 이격된 간격, 특히 상기 각각의 요철(211)과 상기 요철(211)이 각각 삽입되는 상기 홀(221)의 내벽 사이의 이격된 간격에 의해 형성되는 하나 이상의 공간은, 상기 플라즈마 발생장치 하부를 통과하면서 증착 처리될 기판에 플라즈마화된 공정가스 등을 공급하기 위해, 공정가스가 주입되는 하나 이상의 가스 분사 채널(240)에 해당된다.The spacing between the first electrode 210 and the second electrode 220 and the spacing between the second electrode 220 and the inner wall of the hole 221 into which the concave and convex portions 211 and 211 are inserted, At least one space formed by the spaced apart spaces may be formed in at least one gas injection channel 240 into which a process gas is injected to supply a plasmaized process gas or the like to the substrate to be deposited while passing under the plasma generation apparatus .

상기 각각의 요철(211)의 측면과 상기 요철(211)이 삽입되는 상기 홀(221)의 내벽 사이의 이격된 간격, 즉 상기 가스 분사 채널(240)의 폭은 사용되는 공정가스, 형성하고자 하는 박막의 성질, 기타 공정 조건 등에 따라 상이할 수 있고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 3 내지 10mm일 수 있다.The distance between the side surface of each of the concavities and convexities 211 and the inner wall of the hole 221 into which the concavities and recesses 211 are inserted, that is, the width of the gas injection channel 240, The nature of the thin film, and other process conditions. Anyone skilled in the art may appropriately select the material within the scope of achieving the object of the present invention. To 10 mm.

또한, 상기 제2 전극(220)은 상기 제1 전극(210) 하부면과 대향하는 상부면에 절연층(260)을 포함할 수 있다. 상기 절연층(260)은 상기 제2 전극(220)의 표면적을 감소시켜 상기 요철(211)과 상기 요철(211)이 삽입되는 상기 홀(221)의 내벽 사이의 이격된 공간에 의해 형성되는 상기 가스 분사 채널(240)에서의 플라즈마 발생밀도를 증가시킴으로써, 증착 효율을 향상시킬 수 있다.The second electrode 220 may include an insulating layer 260 on an upper surface thereof facing the lower surface of the first electrode 210. The insulating layer 260 may be formed by a space between the concave and convex portions 211 and the inner wall of the hole 221 into which the concave and convex portions 211 are inserted by reducing the surface area of the second electrode 220. [ By increasing the plasma generation density in the gas injection channel 240, the deposition efficiency can be improved.

상기 가스 분사 채널(240)의 구조는 플라즈마 발생면적 및 밀도를 증가시키므로 효율적인 증착 공정을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 가스 분사 채널(240) 복수 개를 플라즈마 발생장치의 하부에 배치함으로써 용이하게 기판의 대면적화를 달성할 수 있다.Since the structure of the gas injection channel 240 increases the plasma generation area and density, an efficient deposition process can be performed, and a plurality of gas injection channels 240 can be disposed below the plasma generation device, Can be achieved.

또한, 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치는 외부의 가스 공급원(미도시)으로부터 반응가스 등을 포함하는 공정가스를 공급받아 상기 플라즈마 발생장치의 가스 분사 채널(240)에 주입하는 가스 주입부를 추가로 포함할 수 있다. 여기서, 상기 반응가스는 생성하고자 하는 박막에 따라 다양할 수 있다. 예를 들어, 원자층증착법에 의한 박막 증착시 알루미늄, 티타늄, 아연 등의 금속계, 실리콘계 등의 원료물질을 사용하는 경우 금속산화막 등을 형성하기 위해 오존 같은 반응물을 포함하는 반응가스를 사용할 수 있다.Further, the plasma generating apparatus according to the present invention may further include a gas injecting unit that receives a process gas including a reactive gas from an external gas supply source (not shown) and injects the process gas into the gas injection channel 240 of the plasma generating apparatus can do. Here, the reaction gas may vary depending on the thin film to be produced. For example, when a thin film is deposited by atomic layer deposition, a raw material such as aluminum, titanium, or zinc, or a silicon material may be used. A reactive gas containing a reactant such as ozone may be used to form a metal oxide film.

도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 상기 가스 주입부는 상기 가스 공급원으로부터 반응가스 등을 포함하는 공정가스를 공급받는 하나 이상의 가스 공급로(232)를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 가스 공급로(232)는 상기 가스 주입부 상측부와 하측부에 각각 구비될 수 있다. 이로써, 상기 가스 주입부로의 신속하고 원활한 가스 공급을 수행할 수 있다.As shown in FIGS. 4 and 5, the gas injection unit may include at least one gas supply path 232 for supplying a process gas including a reaction gas or the like from the gas supply source. Preferably, the gas supply path 232 may be provided on the upper side and the lower side of the gas injection unit, respectively. As a result, it is possible to quickly and smoothly supply gas to the gas injection unit.

또한, 상기 가스 주입부는 도 4 및 5에 도시된 바와 같이 예를 들어 상기 제1 전극(210)의 내부에 실장되는 가스 유로(230)를 포함할 수 있다. 상기 가스 유로(230)는 상기 홀(221)의 내벽과 대향하는 상기 요철(211)의 측면에 하나 이상의 가스 주입홀(231)을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 가스 주입홀(231)은 상기 각각의 가스 분사 채널(240)마다 하나 이상 배치될 수 있다. 한편, 상기 가스 유로(230) 및 상기 가스 주입홀(231)은 제2 전극(220) 내부에 배치될 수도 있다. 상기 가스 유로(230) 및 상기 가스 주입홀(231)이 제2 전극(220) 내부에 배치되는 경우 상기 가스 주입홀(231)은 상기 홀(221)의 내벽에 배치될 수 있다. 이로써, 외부의 가스 공급원으로부터 오존 같은 반응가스를 포함하는 공정가스가 상기 가스 공급로(232)를 통해 상기 가스 주입부에 공급되고 공급된 가스는 상기 가스 유로(230)를 따라 이송되어 상기 가스 주입홀(231)을 통해 상기 가스 분사 채널(240)로 주입된다.4 and 5, the gas injection unit may include, for example, a gas flow channel 230 mounted in the first electrode 210. The gas passage 230 may include at least one gas injection hole 231 formed in a side surface of the concavity and convexity 211 facing the inner wall of the hole 221. Preferably, one or more gas injection holes 231 may be disposed for each gas injection channel 240. Meanwhile, the gas flow channel 230 and the gas injection hole 231 may be disposed inside the second electrode 220. The gas injection hole 231 may be disposed on the inner wall of the hole 221 when the gas flow channel 230 and the gas injection hole 231 are disposed inside the second electrode 220. As a result, a process gas including a reaction gas such as ozone is supplied from the external gas supply source to the gas injection unit through the gas supply path 232, and the supplied gas is transferred along the gas flow path 230, And injected into the gas injection channel 240 through the hole 231.

한편, 상기 가스 주입부의 구성은 상기 실시예에 한정되지 않고 상기 가스 분사 채널(240)에 반응가스 등을 포함하는 공정가스를 공급할 수 있다면 특별한 제한은 없다.The configuration of the gas injection unit is not limited to the above embodiment and is not particularly limited as long as it can supply a process gas containing a reactive gas or the like to the gas injection channel 240.

상기 가스 분사 채널(240)로 주입된 공정가스 중 반응가스는 제1 전극(210)과 제2 전극(220)이 이격된 사이의 공간, 특히 제1 전극(210)의 각각의 요철(211)과 상기 요철(211)이 삽입되는 상기 각각의 홀(221) 내벽 사이의 이격된 공간, 즉 상기 가스 분사 채널(240) 각각에 형성되는 전기장에서 라디칼과 전자로 분리됨으로써 플라즈마화되어 상기 플라즈마 발생장치 하부를 통과하는 기판에 공급된다. 또한, 상기 가스 주입부는 반응가스 이외에 아르곤, 헬륨 같은 방전가스를 상기 가스 분사 채널(240)로 함께 주입할 수 있다. 상기 방전가스의 플라즈마화에 의해 생성된 고에너지 전자(high energy electron)는 저온에서도 반응가스의 플라즈마화를 촉진하는 역할을 수행한다.The reaction gas in the process gas injected into the gas injection channel 240 is supplied to the space between the first electrode 210 and the second electrode 220, And the plasma is generated by being separated into radicals and electrons in a spaced space between the inner wall of each of the holes 221 into which the concavities and depressions 211 are inserted, that is, an electric field formed in each of the gas injection channels 240, And is supplied to the substrate passing through the lower portion. In addition, the gas injection unit may inject a discharge gas such as argon and helium into the gas injection channel 240 in addition to the reactive gas. The high energy electron generated by the plasmaization of the discharge gas promotes the plasmaization of the reaction gas even at a low temperature.

앞서 기술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치는 상기 제1 전극(210)의 상기 하나 이상의 요철(211) 각각이 상기 제2 전극(220)의 상기 하나 이상의 홀(221) 각각에 이격되어 삽입되고 상기 요철(211)과 상기 홀(221) 내벽 사이의 이격된 공간에 의해 하나 이상의 가스 분사 채널(240)을 형성함으로써 플라즈마 발생면적 및 밀도의 증가에 따라 증착 효율을 향상시키고 기판의 대면적화가 용이하며 단순한 샤워헤드 방식에 비해 반응물 플라즈마의 낭비를 억제할 수 있는 우수한 효과를 나타낸다.As described above, in the plasma generating apparatus according to the present invention, each of the at least one concave and convex portions 211 of the first electrode 210 is spaced apart from each of the at least one hole 221 of the second electrode 220 And at least one gas injection channel 240 is formed by the spaced space between the concavity and convexity 211 and the inner wall of the hole 221 to improve the deposition efficiency as the plasma generation area and density increase, And is superior in that it can suppress the waste of the reactant plasma compared with the simple showerhead method.

나아가, 상기 가스 주입부를 구성하는 가스 유로(230)는 상기 제1 전극(210) 또는 제2 전극(220) 내부에 실장되고 상기 각각의 가스 분사 채널(240)에 공정가스를 공급하는 하나 이상의 가스 주입홀(231)을 구비함으로써 상기 플라즈마 발생장치 하부를 통과하는 기판의 단위면적당 균일한 양의 플라즈마를 공급할 수 있는 효과를 나타낸다. Further, the gas flow channel 230 constituting the gas injection unit may be mounted inside the first electrode 210 or the second electrode 220 and may include one or more gases (not shown) for supplying the process gas to the respective gas injection channels 240 By providing the injection hole 231, it is possible to supply a uniform amount of plasma per unit area of the substrate passing through the lower portion of the plasma generating apparatus.

도 6 및 7은 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치를 구성하는 제1 전극 및 제2 전극의 구조에 관한 다양한 실시예를 도시한 것이다. 구체적으로, 도 6a 내지 6c는 상기 플라즈마 발생장치를 구성하는 제2 전극(220)의 형상에 관한 실시예를 도시한 것이다. 상기 플라즈마 발생장치를 구성하는 제2 전극(220)은 도 6a에 도시된 바와 같이 하부면이 부채꼴인 부채꼴 기둥 형상일 수 있고, 도 6b에 도시된 바와 같이 하부면이 원인 원기둥 형상일 수 있으며, 도 6c에 도시된 바와 같이 하부면이 직사각형인 직육면체 형상일 수도 있다. 한편, 상기 제1 전극(210)의 형상은 상기 제2 전극(220)의 형상과 동일하거나 상이할 수 있다.6 and 7 show various embodiments of the structure of the first electrode and the second electrode constituting the plasma generating apparatus according to the present invention. Specifically, FIGS. 6A to 6C show an embodiment of the shape of the second electrode 220 constituting the plasma generating apparatus. 6A, the lower surface of the second electrode 220 may be a fan-shaped columnar shape having a lower surface, and the lower surface may be a cylindrical shape as shown in FIG. 6B, Or may be a rectangular parallelepiped shape whose lower surface is rectangular as shown in Fig. 6C. The shape of the first electrode 210 may be the same as or different from the shape of the second electrode 220.

또한, 도 7a 내지 7c는 상기 플라즈마 발생장치에 있어서 상기 요철(211)과 상기 홀(221)이 상기 제1 전극(210) 및 상기 제2 전극(220) 각각에 부분적으로 배치된 상태에서 상기 제2 전극(220)의 하부를 도시한 것이다. 상기 플라즈마 발생장치를 구성하는 제1 전극(210)의 상기 요철(211) 및 제2 전극(220)을 구성하는 상기 홀(221)은 도 7a 내지 7c에 도시된 바와 같이 원기둥 형상, 직육면체 형상, 동심원 기둥 형상 등일 수 있고, 상기 제1 전극(210) 및 상기 제2 전극(220)의 대향면 전체 또는 부분에 배치될 수 있다.7A to 7C are diagrams illustrating a state in which the irregularities 211 and the holes 221 are partially disposed in the first electrode 210 and the second electrode 220 in the plasma generator, And the lower part of the two-electrode 220 is shown. The holes 221 constituting the concavities and convexities 211 and the second electrodes 220 of the first electrode 210 constituting the plasma generating device may be formed in a cylindrical shape or a rectangular parallelepiped shape as shown in FIGS. A concentric columnar shape, or the like, and may be disposed on all or a part of the opposite surface of the first electrode 210 and the second electrode 220.

본 발명에 따른 플라즈마 발생장치 및 이에 구비된 상기 요철(211) 및 홀(221)의 형상, 구조, 배열 등은 도 6 및 7에 도시된 실시예에 제한되지 않고 공정조건, 목적한 박막의 성질 등을 고려하여 통상의 기술자가 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 적절히 선택할 수 있다.The shape, structure, arrangement, and the like of the plasma generating device and the concavities and convexities 211 and the holes 221 provided in the plasma generating device according to the present invention are not limited to the embodiments shown in FIGS. 6 and 7, And the like can be appropriately selected within the range in which a person skilled in the art can achieve the object of the present invention.

특히, 도 6a 및 7a에 도시된 제2 전극(220)의 부채꼴 형상은 세미뱃치 타입의 박막증착장치 또는 트랙 타입의 박막증착장치에서 기판의 곡선 이동 구간에 적용하기 바람직한 형상이다. 세미뱃치 타입 또는 트랙 타입의 박막증착장치에 있어서, 기판의 곡선 이동 구간에서는 곡선 이동 반경의 외곽으로 갈수록 이동에 따른 각속도가 증가하게 되고 이로써 기판의 외곽으로 갈수록 기판 처리면의 단위면적당 플라즈마에 노출되는 시간이 감소하게 되어, 결과적으로 형성되는 박막의 불균일이 발생된다.Particularly, the fan shape of the second electrode 220 shown in FIGS. 6A and 7A is a preferable shape to be applied to the curved movement section of the substrate in the semi-batch type thin film deposition apparatus or the track type thin film deposition apparatus. In the semi-batch type or track type thin film deposition apparatus, the angular velocity as the substrate moves toward the outer periphery of the curved traveling radius increases in the curved traveling period of the substrate, thereby exposing the substrate to the plasma per unit area of the substrate- The time is reduced, resulting in non-uniformity of the thin film to be formed.

따라서, 도 7a에 도시된 바와 같이, 상기 제1 전극(210)의 상기 요철(211)과 상기 제2 전극(220)의 상기 홀(221)의 크기를 부채꼴의 바깥쪽으로 갈수록 크게 구성하여 기판의 외곽 영역이 통과하는 부분에 인위적으로 플라즈마 공급양을 증가시킴으로써, 박막의 균일도를 향상시킬 수 있다. 여기서, 상기 요철(211) 및 상기 홀(221)의 크기가 증가하는 정도는 사용되는 공정가스, 기판의 크기 및 이동 속도, 기타 공정조건에 따라 통상의 기술자가 적절히 선택할 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 7A, the protrusions 211 of the first electrode 210 and the holes 221 of the second electrode 220 are formed to be larger toward the outside of the fan shape, The uniformity of the thin film can be improved by artificially increasing the amount of plasma supply at the portion where the outer region passes. Here, the degree of increase in the size of the concavities and convexities 211 and the holes 221 can be appropriately selected by a person skilled in the art depending on the process gas used, the size and the moving speed of the substrate, and other process conditions.

도 8은 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치에 있어서 상기 공정가스에 포함된 방전가스와 반응가스가 플라즈마 발생장치로 분리되어 주입되는 구조의 실시예를 도시한 것이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치를 구성하는 가스 주입부는 반응가스를 주입하는 반응가스 유로(270) 및 방전가스를 주입하는 방전가스 유로(280)를 포함하고, 상기 반응가스 유로(270) 및 상기 방전가스 유로(280)는 서로 분리된 상태로 상기 제1 전극(210) 내부에 실장될 수 있다.FIG. 8 illustrates an embodiment in which a discharge gas and a reactive gas contained in the process gas are separately injected into a plasma generator in the plasma generator according to the present invention. 8, the gas injection unit constituting the plasma generating apparatus according to the present invention includes a reaction gas flow channel 270 for injecting a reactive gas and a discharge gas flow channel 280 for injecting a discharge gas, The gas channel 270 and the discharge gas channel 280 may be mounted inside the first electrode 210 in a state where they are separated from each other.

또한, 상기 반응가스 유로(270)는 상기 제1 전극(210)의 상기 각각의 요철(211) 하부에 반응가스 주입홀(271)을 포함하고, 상기 방전가스 유로(280)는 상기 제1 전극(210)의 내벽에 있어서 상기 제2 전극(220)의 상부면에 대향하는 내벽면에 방전가스 주입홀(281)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 반응가스 유로(270) 및 상기 방전가스 유로(280), 그리고 이들 각각이 갖는 반응가스 주입홀(271) 및 방전가스 주입홀(281)의 구조 및 배치는 반응가스와 방전가스를 분리하여 주입할 수 있다면 특별한 제한은 없으며, 예를 들어, 상기 반응가스 유로(270) 및 상기 방전가스 유로(280) 각각은 제2 전극(220) 내부에 실장될 수도 있다. 바람직하게는, 상기 방전가스 주입홀(281)은 상기 반응가스 주입홀(271) 보다 상부에 배치될 수 있다.The reaction gas channel 270 includes a reaction gas injection hole 271 below each of the concavities and convexities 211 of the first electrode 210 and the discharge gas channel 280 is connected to the first electrode 210. [ A discharge gas injection hole 281 may be formed on an inner wall surface of the inner wall of the first electrode 210 facing the upper surface of the second electrode 220. The structure and arrangement of the reaction gas flow channel 270 and the discharge gas flow channel 280 and the reaction gas injection holes 271 and the discharge gas injection holes 281 of the reaction gas flow channel 270 and the discharge gas flow channel 280, For example, the reaction gas flow path 270 and the discharge gas flow path 280 may be mounted in the second electrode 220, respectively. Preferably, the discharge gas injection holes 281 may be disposed above the reaction gas injection holes 271.

이로써, 방전가스가 일차적으로 플라즈마화되어 고에너지 전자가 생성되고 상기 고에너지 전자는 하부에서 후속적으로 발생하는 반응가스의 플라즈마화를 촉진하게 된다. 상기 방전가스와 반응가스가 혼합된 형태로 동시에 플라즈마화되는 경우 생성되는 박막의 막질이 변형될 수 있으므로, 앞서 기술한 바와 같이 방전가스와 반응가스를 플라즈마 발생장치로 분리하여 주입함으로서 방전가스와 반응가스 각각의 플라즈마화가 순차적으로 수행되도록 하여 목적한 박막을 생성하고 박막의 균일도를 향상시킬 수 있다.As a result, the discharge gas is firstly plasmanized to generate high energy electrons, and the high energy electrons accelerate the plasmaization of the subsequent reaction gas generated in the lower part. When the discharge gas and the reactive gas are simultaneously mixed and plasmaized, the film quality of the thin film may be deformed. Therefore, as described above, the discharge gas and the reactive gas are separately injected into the plasma generator, The plasma of each gas can be sequentially performed to produce a target thin film and improve the uniformity of the thin film.

본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims. . It is therefore to be understood that the modified embodiments are included in the technical scope of the present invention if they basically include elements of the claims of the present invention.

1000,2000 : 박막증착장치 100,300 : 반응챔버
200 : 반응가스 공급부 380 : 원료가스 공급부
400,700 : 로드락 챔버 500 : 가스공급원
600 : 제어부 810,820 : 보트
900 : 기판인입인출부
1000, 2000: thin film deposition apparatus 100, 300: reaction chamber
200: Reaction gas supply unit 380:
400,700: load lock chamber 500: gas supply source
600: control unit 810, 820: boat
900: substrate inlet /

Claims (15)

반응챔버;
상기 반응챔버 내부에 배치되고 기판이 안착되는 하나 이상의 기판탑재부;
하나 이상의 요철을 포함하는 제1 전극, 상기 각각의 요철과 일정 간격 이격된 상태로 상기 요철이 각각 삽입되는 하나 이상의 홀을 포함하고 상기 제1 전극과 상이한 극성을 갖는 제2 전극, 및 상기 요철의 측면과 상기 요철이 삽입되는 홀의 내벽 사이의 이격된 공간에 공정가스가 주입되는 하나 이상의 가스 분사 채널을 포함하고,상기 제1 전극 및 제2 전극 사이에서 상기 공정가스가 플라즈마화 되는 플라즈마 발생장치를 포함하고, 상기 반응챔버의 내부에 배치되는 하나 이상의 가스 공급부; 및
상기 기판탑재부의 하부 중심에 고정된 회전축 및 상기 회전축을 회전시키는 구동모터를 포함하고, 상기 가스 공급부로부터 공급되는 가스를 상기 기판의 처리면에 공급하기 위해 상기 기판탑재부를 상기 가스 공급부에 대하여 상대적으로 곡선 이동시키는 기판이송부를 포함하는, 박막증착장치.
A reaction chamber;
At least one substrate mounting part disposed inside the reaction chamber and on which the substrate is mounted;
A second electrode having a polarity different from that of the first electrode, the first electrode including at least one unevenness, at least one hole into which the unevenness is inserted at a predetermined distance from the unevenness, And at least one gas injection channel in which a process gas is injected into a spaced space between a side surface of the hole and the inner wall of the hole into which the concavity and convexity is inserted and a plasma generating device in which the process gas is plasmaized between the first electrode and the second electrode And one or more gas supply units disposed inside the reaction chamber; And
And a driving motor that rotates the rotation shaft, wherein the substrate loading unit is provided with a gas supply unit for supplying gas, which is supplied from the gas supply unit, to the processing surface of the substrate, And the substrate transferring section is curved.
제1항에 있어서,
상기 제2 전극은 상기 제1 전극의 하부면에 대한 대향면에 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 박막증착장치.
The method according to claim 1,
And the second electrode includes an insulating layer on an opposite surface to the lower surface of the first electrode.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 요철의 형상이 원기둥 형상, 직육면체 형상 또는 동심원 기둥 형상인 것을 특징으로 하는, 박막증착장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the shape of the concavities and convexities is a cylindrical shape, a rectangular parallelepiped shape, or a concentric circular column shape.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 전극의 형상이 부채꼴 형상, 원기둥 형상 또는 직육면체 형상인 것을 특징으로 하는, 박막증착장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the shape of the second electrode is a fan shape, a cylindrical shape, or a rectangular parallelepiped shape.
제4항에 있어서,
상기 제2 전극의 형상이 부채꼴 형상이고, 상기 요철의 크기가 상기 부채꼴 형상의 곡선 반경이 큰 쪽으로 갈수록 함께 증가하는 것을 특징으로 하는, 박막증착장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the shape of the second electrode is a fan shape, and the size of the concave and convex increases along with the radius of the curve of the fan shape.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 가스 분사 채널에 상기 공정가스를 주입하는 가스 주입부를 포함하고,
상기 가스 주입부는 상기 제1 전극 또는 제2 전극 내부에 실장된 하나 이상의 가스 유로를 포함하고, 상기 가스 유로는 상기 가스 분사 채널에 공정가스를 주입하기 위한 하나 이상의 가스 주입홀을 포함하는 것을 특징으로 하는, 박막증착장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
And a gas injection unit for injecting the process gas into the gas injection channel,
Wherein the gas injection unit includes one or more gas flow paths mounted in the first electrode or the second electrode, and the gas flow path includes at least one gas injection hole for injecting a process gas into the gas injection channel Wherein the thin film deposition apparatus comprises:
제6항에 있어서,
상기 공정가스는 방전가스(discharge gas)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 박막증착장치.
The method according to claim 6,
Characterized in that the process gas comprises a discharge gas.
제6항에 있어서,
상기 가스 주입부는, 방전가스를 상기 공정가스와 분리하여 상기 가스 분사 채널에 주입하는 하나 이상의 가스 유로 및 하나 이상의 가스 주입홀을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 박막증착장치.
The method according to claim 6,
Wherein the gas injection unit further comprises at least one gas flow path and at least one gas injection hole for separating the discharge gas from the process gas and injecting the gas into the gas injection channel.
제8항에 있어서,
상기 방전가스는 상기 가스 분사 채널 중 상부에서 주입되고 상기 공정가스는 상기 방전가스보다 하부에서 주입되는 것을 특징으로 하는, 박막증착장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the discharge gas is injected at an upper portion of the gas injection channel and the process gas is injected at a lower portion than the discharge gas.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 하나의 전극에 전원이 인가되고 다른 하나의 전극이 접지되어 있는 것을 특징으로 하는, 박막증착장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein one of the first electrode and the second electrode is supplied with power and the other electrode is grounded.
제10항에 있어서,
상기 전원은 직류 전원, 교류 전원 또는 고주파 전원인 것을 특징으로 하는, 박막증착장치.
11. The method of claim 10,
Wherein the power source is a direct current power source, an alternating current power source, or a high frequency power source.
삭제delete 삭제delete 반응챔버;
상기 반응챔버 내부에 배치되고 기판이 안착되는 하나 이상의 기판탑재부;
하나 이상의 요철을 포함하는 제1 전극, 상기 각각의 요철과 일정 간격 이격된 상태로 상기 요철이 각각 삽입되는 하나 이상의 홀을 포함하고 상기 제1 전극과 상이한 극성을 갖는 제2 전극, 및 상기 요철의 측면과 상기 요철이 삽입되는 홀의 내벽 사이의 이격된 공간에 공정가스가 주입되는 하나 이상의 가스 분사 채널을 포함하고,상기 제1 전극 및 제2 전극 사이에서 상기 공정가스가 플라즈마화 되는 플라즈마 발생장치를 포함하고, 상기 반응챔버의 내부에 배치되는 하나 이상의 가스 공급부; 및
복수 개의 축, 상기 축 각각에 연결되고 상기 기판탑재부가 결합되는 동력전달부재, 및 상기 축 중 하나 이상의 축을 회전시킴으로써 이에 연결된 동력전달부재를 순환 이동시키는 구동 모터를 포함하고, 상기 가스 공급부로부터 공급되는 가스를 상기 기판의 처리면에 공급하기 위해 상기 기판탑재부를 상기 가스 공급부에 대하여 상대적으로 직선 이동 및 곡선 이동시키는 기판이송부를 포함하는, 박막증착장치.
A reaction chamber;
At least one substrate mounting part disposed inside the reaction chamber and on which the substrate is mounted;
A second electrode having a polarity different from that of the first electrode, the first electrode including at least one unevenness, at least one hole into which the unevenness is inserted at a predetermined distance from the unevenness, And at least one gas injection channel in which a process gas is injected into a spaced space between a side surface of the hole and the inner wall of the hole into which the concavity and convexity is inserted and a plasma generating device in which the process gas is plasmaized between the first electrode and the second electrode And one or more gas supply units disposed inside the reaction chamber; And
A power transmitting member connected to each of the shafts and coupled to the substrate mount portion and a drive motor for circulating the power transmitting member connected thereto by rotating at least one axis of the shaft, And a substrate transfer section that linearly moves and curves the substrate mount section relative to the gas supply section to supply gas to the process surface of the substrate.
제1항 또는 제14항에 있어서,
상기 기판탑재부의 상기 가스 공급부에 대한 상대적 이동이 곡선 이동인 구간에 배치된 상기 플라즈마 발생장치에 포함된 상기 제2 전극의 형상이 부채꼴 형상이고, 상기 요철의 크기가 상기 부채꼴 형상의 곡선 반경이 큰 쪽으로 갈수록 함께 증가하는 것을 특징으로 하는, 박막증착장치.
The method according to claim 1 or 14,
Wherein the shape of the second electrode included in the plasma generation device disposed in a region where the relative movement of the substrate mounting portion to the gas supply portion is curved is a sector shape and the size of the concave and the convex is larger than the radius of curved shape of the sector shape Wherein the thin film deposition apparatus further comprises:
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20110104847A (en) * 2010-03-17 2011-09-23 최대규 Capacitively coupled plasma reactor
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11121381A (en) * 1997-10-08 1999-04-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Plasma chemical vapor depositing device
KR20110104847A (en) * 2010-03-17 2011-09-23 최대규 Capacitively coupled plasma reactor
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