KR101513579B1 - Apparatus for treating a substrate - Google Patents

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Abstract

기판 처리 장치가 개시된다. 기판 처리 장치는 내부에 공간이 형성된 공정 챔버; 상기 공정 챔버 내부에 위치하며, 기판을 지지하는 지지 부재; 상기 공정 챔버 내부에 공정 가스를 공급하는 가스 공급부; 상기 공정 챔버 내부에 마이크로파를 공급하여 상기 공정 가스를 여기시키는 마이크로파 안테나를 포함하되, 상기 마이크로파 안테나는 마이크로파가 투과되는 슬롯들이 형성된 원판 형상의 슬롯판; 상기 슬롯판의 상면에 수직하게 배치되며, 상기 슬롯판의 중심에 고정되는 제1도체; 상기 제1도체의 상부에 위치하며, 마이크로파를 상기 제1도체에 전파하는 제2도체를 포함하며, 상기 제1도체의 상단과 상기 제2도체의 하단 중 어느 하나에는 수용홈이 형성되고, 다른 하나에는 상기 수용홈에 삽입되는 삽입부가 형성되며, 상기 수용홈의 바닥면과 상기 삽입부의 끝단은 소정 간격으로 이격된다.A substrate processing apparatus is disclosed. The substrate processing apparatus includes: a process chamber having a space therein; A support member positioned within the process chamber and supporting the substrate; A gas supply unit for supplying a process gas into the process chamber; And a microwave antenna for supplying a microwave into the process chamber to excite the process gas, wherein the microwave antenna comprises: a circular plate-shaped slot plate having slots through which microwaves are transmitted; A first conductor vertically disposed on an upper surface of the slot plate, the first conductor being fixed to the center of the slot plate; And a second conductor disposed on the first conductor and propagating the microwave to the first conductor, wherein a receiving groove is formed in one of an upper end of the first conductor and a lower end of the second conductor, One of which is formed with an insertion portion to be inserted into the receiving groove, and a bottom surface of the receiving groove and an end of the insertion portion are spaced apart from each other by a predetermined distance.

Description

기판 처리 장치{APPARATUS FOR TREATING A SUBSTRATE}[0001] APPARATUS FOR TREATING A SUBSTRATE [0002]

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라스마를 이용하여 기판을 처리하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly, to an apparatus for processing a substrate using plasma.

반도체 소자 제조 공정에는 플라스마가 다양하게 활용된다. 플라스마를 생성하는 장치로, 마이크로파 안테나에서 마이크로파를 방사하여 공정가스를 여기시키는 마이크로파 플라스마 발생 장치가 사용된다.Plasma is utilized variously in the semiconductor device manufacturing process. As a device for generating plasma, a microwave plasma generating device for exciting a process gas by radiating a microwave from a microwave antenna is used.

일본 공개 특허 제2010-177420호(이하, '선행기술'이라 한다.)에는 마이크로파 플라스마 처리 장치가 개시된다. 선행기술은 열 팽창에 의한 외부 도체(23)와 내부 도체(22)의 성장 정도가 달라 슬롯판(27)에 변형이 발생되는 문제를 해결하고자, 내부 도체(22)를 모드전환기측 중도체(22a)와 유전체판측중도체(22b)로 분리한다.Japanese Patent Laid-Open No. 2010-177420 (hereinafter referred to as "Prior Art") discloses a microwave plasma processing apparatus. The prior art has a problem in that the inner conductor 22 is inserted into the middle switch body 23 on the mode converter side in order to solve the problem of deformation of the slot plate 27 due to the degree of growth of the outer conductor 23 and the inner conductor 22, 22a and the dielectric plate-side conductor 22b.

상기 선행기술에 의할 경우, 내부 도체가 두 개로 분리되므로, 모드전환기측중도체(22a)와 유전체판측중도체(22b)를 동일 직선상에 위치시키는 것이 용이하지 않다. 또한, 마이크로파가 모드전환기측중도체(22a)에서 유전체판측중도체(22b)로 전파되는 과정에서 마이크로파 손실(loss)이 많이 발생된다. 그리고, 모드전환기측중도체(22a)와 유전체판측중도체(22b) 사이 공간으로 공정가스가 용이하게 유입되어 아크(arc)가 용이하게 발생된다.According to the prior art, it is not easy to locate the conductor 22a on the mode switch side and the conductor 22b on the dielectric plate side on the same straight line because the inner conductor is divided into two. Further, microwave loss is generated in a process of propagating the microwave from the conductor 22a on the mode switching device side to the conductor 22b on the dielectric plate side. Then, the process gas easily flows into the space between the conductor 22a on the mode switching unit side and the conductor 22b on the dielectric plate side, and an arc is easily generated.

본 발명의 실시예들은 플라스마를 균일하게 발생시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공한다.Embodiments of the present invention provide a substrate processing apparatus capable of uniformly generating plasma.

또한, 본 발명의 실시예들은 열 팽창 정도의 차이로 인한 슬롯판의 변형을 예방할 수 있는 장치를 제공한다.Embodiments of the present invention also provide an apparatus that can prevent deformation of a slot plate due to a difference in degree of thermal expansion.

본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 내부에 공간이 형성된 공정 챔버; 상기 공정 챔버 내부에 위치하며, 기판을 지지하는 지지 부재; 상기 공정 챔버 내부에 공정 가스를 공급하는 가스 공급부; 상기 공정 챔버 내부에 마이크로파를 공급하여 상기 공정 가스를 여기시키는 마이크로파 안테나를 포함하되, 상기 마이크로파 안테나는 마이크로파가 투과되는 슬롯들이 형성된 원판 형상의 슬롯판; 상기 슬롯판의 상면에 수직하게 배치되며, 상기 슬롯판의 중심에 고정되는 제1도체; 상기 제1도체의 상부에 위치하며, 마이크로파를 상기 제1도체에 전파하는 제2도체를 포함하며, 상기 제1도체의 상단과 상기 제2도체의 하단 중 어느 하나에는 수용홈이 형성되고, 다른 하나에는 상기 수용홈에 삽입되는 삽입부가 형성되며, 상기 수용홈의 바닥면과 상기 삽입부의 끝단은 소정 간격으로 이격된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus including: a processing chamber having a space formed therein; A support member positioned within the process chamber and supporting the substrate; A gas supply unit for supplying a process gas into the process chamber; And a microwave antenna for supplying a microwave into the process chamber to excite the process gas, wherein the microwave antenna comprises: a circular plate-shaped slot plate having slots through which microwaves are transmitted; A first conductor vertically disposed on an upper surface of the slot plate, the first conductor being fixed to the center of the slot plate; And a second conductor disposed on the first conductor and propagating the microwave to the first conductor, wherein a receiving groove is formed in one of an upper end of the first conductor and a lower end of the second conductor, One of which is formed with an insertion portion to be inserted into the receiving groove, and a bottom surface of the receiving groove and an end of the insertion portion are spaced apart from each other by a predetermined distance.

또한, 상기 수용홈은 상기 제1도체의 상면에 형성되고, 상기 삽입부는 상기 제2도체의 저면으로부터 아래로 돌출되며, 상기 수용홈의 깊이는 상기 삽입부의 길이보다 깊을 수 있다.Also, the receiving groove may be formed on the upper surface of the first conductor, the insertion portion may protrude downward from the bottom surface of the second conductor, and the depth of the receiving groove may be deeper than the length of the insertion portion.

또한, 상기 제1도체의 상면은 상기 제2도체의 저면과 소정 간격 이격될 수 있다.The top surface of the first conductor may be spaced apart from the bottom surface of the second conductor by a predetermined distance.

또한, 상기 수용홈의 내측면과 상기 삽입부의 외측면 사이에는 갭이 형성됨며, 상기 마이크로파 안테나는 상기 갭에 삽입되며, 상기 제1도체와 상기 제2도체를 전기적으로 연결하는 커넥터를 포함할 수 있다.In addition, a gap may be formed between the inner surface of the receiving groove and the outer surface of the insertion portion, and the microwave antenna may include a connector inserted in the gap and electrically connecting the first conductor and the second conductor have.

또한, 상기 커넥터는 고리 형상을 가지며, 상기 제2도체에 대한 상기 제1도체의 상대적인 위치가 고정되도록 상기 갭에 끼워질 수 있다.The connector also has an annular shape and can be fitted in the gap such that the relative position of the first conductor with respect to the second conductor is fixed.

본 발명의 실시예들에 따르면, 마이크로파가 균일하게 공정가스로 전파되므로, 플라스마가 균일하게 발생될 수 있다.According to the embodiments of the present invention, since the microwave is uniformly propagated to the process gas, the plasma can be uniformly generated.

또한, 본 발명의 실시예들은 열 팽창에 의한 하중이 슬롯판에 전달되지 않으므로, 슬롯판의 변형이 예방될 수 있다.Further, in the embodiments of the present invention, since the load due to thermal expansion is not transmitted to the slot plate, deformation of the slot plate can be prevented.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 내부 도체와 슬롯판을 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 내부 도체와 슬롯판을 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 3의 내부 도체가 열 팽창되는 모습을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is an exploded perspective view showing the inner conductor and the slot plate of Fig. 1;
FIG. 3 is a cross-sectional view of the inner conductor and the slot plate of FIG. 2;
4 is a view showing a state in which the inner conductor of FIG. 3 is thermally expanded.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기판 처리장치를 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
Hereinafter, a substrate processing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 기판 처리 장치는 기판(W)에 대하여 플라스마 공정 처리를 수행한다. 기판 처리 장치는 공정 챔버(100), 기판 지지 부재(110), 배플(120), 가스 공급부(200), 그리고 마이크로파 방사부재(300)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a substrate processing apparatus performs plasma processing on a substrate W. The substrate processing apparatus includes a process chamber 100, a substrate support member 110, a baffle 120, a gas supply unit 200, and a microwave radiating member 300.

공정 챔버(100)는 내부에 공간(101)이 형성되며, 내부공간(101)은 기판(W)에 대한 공정이 수행되는 공간으로 제공된다. 공정 챔버(100)의 일 측벽에는 개구(미도시)가 형성될 수 있다. 개구는 기판(W)이 공정 챔버(100) 내부로 출입할 수 있는 통로로 제공된다. 개구는 도어(미도시)에 의해 개폐된다. 공정 챔버(100)의 바닥면에는 배기홀(102)이 형성된다. 배기홀(102)은 배기 라인(131)과 연결된다. 공정 과정에서 발생한 반응 부산물 및 공정 챔버(100) 내부에 머무르는 가스는 배기 라인(131)을 통해 외부로 배출될 수 있다.The process chamber 100 is formed with a space 101 therein and the internal space 101 is provided with a space in which processing for the substrate W is performed. An opening (not shown) may be formed in one side wall of the process chamber 100. The opening is provided as a passage through which the substrate W can enter and exit the process chamber 100. The opening is opened and closed by a door (not shown). An exhaust hole 102 is formed in the bottom surface of the process chamber 100. The exhaust hole 102 is connected to the exhaust line 131. The reaction byproducts generated in the process and the gas staying in the process chamber 100 may be discharged to the outside through the exhaust line 131.

공정 챔버(100) 내부에는 기판 지지 부재(200)가 제공된다. 기판 지지 부재(200)는 기판(W)을 지지한다. 기판 지지 부재(200)는 기판(W)을 진공 흡착하는 진공척으로 제공되거나, 정전기에 의해 기판(W)을 고정하는 정전척을 포함한다. 기판 지지 부재(100)의 내부에는 히터(미도시)가 제공될 수 있다. 히터는 외부 전원에서 공급된 전류에 저항함으로써 열을 발생시킨다. 발생된 열은 기판 지지 부재(110)를 통해 기판(W)으로 전달되며, 기판(W)을 소정 온도로 가열한다.A substrate support member 200 is provided within the process chamber 100. The substrate support member 200 supports the substrate W. [ The substrate supporting member 200 includes an electrostatic chuck provided with a vacuum chuck for vacuum-sucking the substrate W or fixing the substrate W by static electricity. A heater (not shown) may be provided inside the substrate supporting member 100. The heater generates heat by resisting the current supplied from the external power source. The generated heat is transferred to the substrate W through the substrate supporting member 110, and the substrate W is heated to a predetermined temperature.

기판 지지 부재(110)의 상부에는 배플(120)이 제공된다. 배플(120)은 얇은 판 형상으로 제공되며, 복수개의 분사홀(121)들이 형성된다. 분사홀(121)들은 플라스마 상태로 여기된 공정 가스가 기판(W)으로 공급되는 통로로 제공된다. 공정 가스는 분사홀(121)들을 통해 균일하게 기판(W)으로 제공될 수 있다. 공정 챔버(120)의 내부는 배플(120)에 의해 상부 공간과 하부 공간으로 구획된다. 상부 공간은 공정 가스가 공급되며, 인가된 마이크로파에 의해 공정 가스가 여기되는 공간이다. 하부 공간은 기판(W)이 놓이며 여기된 공정가스에 의해 기판 처리가 수행되는 공간이다.A baffle 120 is provided on top of the substrate support member 110. The baffle 120 is provided in the form of a thin plate, and a plurality of injection holes 121 are formed. The injection holes 121 are provided as passages through which the process gas excited in the plasma state is supplied to the substrate W. [ The process gas can be uniformly supplied to the substrate W through the injection holes 121. [ The interior of the process chamber 120 is partitioned into an upper space and a lower space by a baffle 120. The upper space is a space to which the process gas is supplied and the process gas is excited by the applied microwave. The lower space is a space where the substrate W is placed and substrate processing is performed by the excited process gas.

가스 공급부(200)는 공정 챔버(100) 내부로 공정 가스를 공급한다. 가스 공급부(200)는 공정 챔버(100)의 측벽에 형성된 가스 공급홀(105)을 통해 공정 챔버 (100) 내부로 공정 가스를 공급할 수 있다. 공정 가스는 배플(120)의 상부 공간으로 공급된다. The gas supply unit 200 supplies the process gas into the process chamber 100. The gas supply unit 200 may supply the process gas into the process chamber 100 through the gas supply hole 105 formed in the side wall of the process chamber 100. The process gas is supplied to the upper space of the baffle 120.

마이크로파 방사 부재(300)는 공정 챔버(100) 내부에 마이크로파를 인가하여 공정 가스를 여기시킨다. 마이크로파 방사 부재(300)는 마이크로파 전원(310), 도파관(320), 동축 변환기(330), 마이크로파 안테나(340), 냉각 판(350), 유전체 판(360) 그리고 유전체 블럭(370)을 포함한다.The microwave radiating member 300 excites the process gas by applying a microwave to the process chamber 100. The microwave radiating member 300 includes a microwave power source 310, a waveguide 320, a coaxial transducer 330, a microwave antenna 340, a cooling plate 350, a dielectric plate 360 and a dielectric block 370 .

마이크로파 전원(310)은 마이크로파를 발생시킨다. 도파관(320)은 마이크로파 전원(310)에 연결되며, 마이크로파 전원(310)에서 발생된 마이크로파가 전달되는 통로를 제공한다. 도파관(320)은 수평 방향으로 제공될 수 있다. 도파관(320)의 선단 내부에는 동축 변환기(330)가 설치된다. 동축 변환기(330)은 콘 형상으로 제공될 수 있다. 도파관(320)을 통해 전달된 마이크로파는 동축 변환기(330)에서 모드가 변환되어 상하방향으로 전파된다. 마이크로파는 TE 모드에서 TEM 모드로 변환될 수 있다.The microwave power source 310 generates a microwave. The waveguide 320 is connected to the microwave power source 310 and provides a passage through which the microwave generated from the microwave power source 310 is transmitted. The waveguide 320 may be provided in the horizontal direction. A coaxial transducer (330) is installed inside the tip of the waveguide (320). The coaxial transducer 330 may be provided in a cone shape. The microwave transmitted through the waveguide 320 is converted into a mode in the coaxial converter 330 and propagated in the vertical direction. The microwave can be converted from the TE mode to the TEM mode.

마이크로파 안테나(340)는 동축 변환기(330)에서 모드 변환된 마이크로파를 수직 방향으로 전달한다. 마이크로파 안테나(340)는 외부 도체(341), 내부 도체(342), 그리고 슬롯판(343)을 포함한다. 외부 도체(341)는 도파관(320)의 하부에 위치한다. 외부 도체(341)의 내부에는 도파관(320)의 통로와 연결되는 공간이 수직방향으로 형성된다. 외부 도체(341)의 내부에는 내부 도체(342)가 위치한다.The microwave antenna 340 transmits the mode-converted microwave in the coaxial converter 330 in the vertical direction. The microwave antenna 340 includes an outer conductor 341, an inner conductor 342, and a slot plate 343. The outer conductor 341 is located below the waveguide 320. Inside the outer conductor 341, a space connected to the path of the waveguide 320 is formed in the vertical direction. The inner conductor 342 is located inside the outer conductor 341.

도 2는 도 1의 내부 도체와 슬롯판을 나타내는 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 내부 도체와 슬롯판을 나타내는 단면도이다.FIG. 2 is an exploded perspective view of the inner conductor and the slot plate of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the inner conductor and the slot plate of FIG.

도 2 및 도 3을 참조하면, 내부 도체(342)는 제1도체(351), 제2도체(352), 그리고 커넥터(354)를 포함한다. Referring to Figures 2 and 3, the inner conductor 342 includes a first conductor 351, a second conductor 352, and a connector 354.

제1도체(351)는 슬롯판(343)의 중심영역에 고정 결합된다. 제1도체(351)는 원기둥 형상으로 제공되며, 슬롯판(343)의 상면에 수직하게 배치된다. 제1도체(351)에는 수용홈(351')이 형성된다. 수용홈(351')은 제1도체(251)의 상면으로부터 제1도체(351)의 내부로 연장된다. The first conductor 351 is fixedly coupled to the center region of the slot plate 343. The first conductor 351 is provided in a cylindrical shape, and is disposed perpendicularly to the upper surface of the slot plate 343. A receiving groove 351 'is formed in the first conductor 351. The receiving groove 351 'extends from the upper surface of the first conductor 251 to the inside of the first conductor 351.

제2도체(352)는 제1도체(351)의 상부에 위치하며, 제1도체(351)와 동일 직선상에 배치된다. 제2도체(352)의 상단은 동축 변환기(330)의 하단에 결합한다. 제2도체(352)의 저면에는 삽입부(353)가 형성된다. 삽입부(353)는 제2도체(352)의 저면으로부터 아래방향으로 연장된다. 삽입부(353)는 제1도체(351)의 수용홈(351')에 삽입된다. 삽입부(353)의 길이는 수용홈(351')의 깊이보다 짧게 제공된다. 이에 의해, 삽입부(353)의 끝단(353a)은 수용홈(351')의 바닥면(351a)과 소정 간격(d)으로 이격된다. 그리고, 제1도체(351)의 상면(351c)은 제2도체(352)의 저면(352a)과 소정 간격으로 이격된다. 삽입부(353)의 반경은 수용홈(351')의 내측면(351b) 반경보다 작게 제공된다. 이에 의하여, 삽입부(353)의 외측면(353b)과 수용홈의 내측면 (351b)사이에는 소정 간격의 갭(g)이 형성된다.The second conductor 352 is located on the first conductor 351 and arranged on the same straight line as the first conductor 351. The upper end of the second conductor 352 is coupled to the lower end of the coaxial transducer 330. An insertion portion 353 is formed on the bottom surface of the second conductor 352. The insertion portion 353 extends downward from the bottom surface of the second conductor 352. The insertion portion 353 is inserted into the receiving groove 351 'of the first conductor 351. The length of the insertion portion 353 is provided to be shorter than the depth of the receiving groove 351 '. The distal end 353a of the insertion portion 353 is spaced apart from the bottom surface 351a of the receiving groove 351 'by a predetermined distance d. The upper surface 351c of the first conductor 351 is spaced apart from the bottom surface 352a of the second conductor 352 by a predetermined distance. The radius of the insertion portion 353 is provided to be smaller than the radius of the inner side 351b of the receiving groove 351 '. Thus, a gap g is formed between the outer surface 353b of the insertion portion 353 and the inner surface 351b of the receiving groove.

삽입부의 외측면(353b)과 수용홈의 내측면(351b) 사이에는 커넥터(354)가 삽입된다. 커넥터(354)는 링 형상을 가지며, 갭(g)에 끼워진다. 삽입부의 외측면(353b)과 수용홈의 내측면(351b)이 이격되므로, 제1도체(351)는 삽입부(353)에서 빠질 수 있다. 커넥터(354)는 갭(g)에 끼워져 제1도체(351)를 삽입부(353)에 고정 연결한다. 또한, 커넥터(354)는 전도성 재질로 제공되어 제1도체(351)와 제2도체(352)를 전기적으로 연결한다.A connector 354 is inserted between the outer surface 353b of the insertion portion and the inner surface 351b of the receiving groove. The connector 354 has a ring shape and is fitted in the gap g. The outer surface 353b of the insertion portion and the inner surface 351b of the receiving groove are spaced apart from each other so that the first conductor 351 can escape from the insertion portion 353. The connector 354 is fitted in the gap g and fixes and connects the first conductor 351 to the inserting portion 353. The connector 354 is also provided with a conductive material to electrically connect the first conductor 351 and the second conductor 352.

슬롯판(343)은 두께가 얇은 원판으로 제공되며, 복수의 슬롯 홀(343a)들이 형성된다. 슬롯 홀(343a)들은 마이크로파를 투과시킨다. The slot plate 343 is provided as a thin disk, and a plurality of slot holes 343a are formed. The slot holes 343a transmit microwaves.

다시 도 1을 참조하면, 유전체 판(360)은 슬롯판(343)의 상부에 위치한다. 유전체 판(360)은 알루미나, 석영등의 유전체로 제공된다. 마이크로파 안테나(340)에서 수직 방향으로 전파된 마이크로파는 유전체 판(360)의 반경 방향으로 전파된다. 유전체 판(360)에 전파된 마이크로파는 파장이 압축되며, 공진된다. 공진된 마이크로파는 슬롯 판(343)의 슬롯(343a)들에 투과된다.Referring again to FIG. 1, the dielectric plate 360 is located on top of the slot plate 343. The dielectric plate 360 is provided with a dielectric such as alumina, quartz, or the like. The microwave propagated in the vertical direction in the microwave antenna 340 propagates in the radial direction of the dielectric plate 360. The microwave propagated to the dielectric plate 360 is compressed and resonated in wavelength. The resonated microwaves are transmitted through the slots 343a of the slot plate 343.

유전체 판(360)의 상부에는 냉각 판(350)이 제공된다. 냉각 판(350)은 유전체 판(360)을 냉각한다. 냉각 판(350)은 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 냉각 판(350)은 내부에 형성된 냉각 유로(미도시)로 냉각 유체를 흘려 유전체 판(360)을 냉각할 수 있다. 냉각 방식은 수냉식 또는 공랭식을 포함한다. A cooling plate 350 is provided on the top of the dielectric plate 360. The cooling plate 350 cools the dielectric plate 360. The cooling plate 350 may be made of aluminum. The cooling plate 350 can cool the dielectric plate 360 by flowing a cooling fluid through a cooling channel (not shown) formed therein. The cooling method includes water-cooling or air-cooling.

슬롯 판(343)의 하부에는 유전체 블럭(370)이 제공된다. 유전체 블럭(370)은 알루미나, 석영등의 유전체로 제공된다. 슬롯 판(343)의 슬롯(343a)들을 투과한 마이크로파는 유전체 블럭(370)을 거쳐 공정 챔버(100) 내부로 방사된다. 방사된 마이크로파의 전계에 의하여 공정 챔버(100) 내에 공급된 공정 가스는 플라스마 상태로 여기된다.A dielectric block 370 is provided below the slot plate 343. The dielectric block 370 is provided with a dielectric such as alumina, quartz, or the like. The microwaves transmitted through the slots 343a of the slot plate 343 are radiated into the process chamber 100 through the dielectric block 370. [ The process gas supplied into the process chamber 100 by the electric field of the emitted microwaves is excited into a plasma state.

플라스마가 발생되는 과정에서 열이 발생되며, 발생된 열은 유전체 블럭(370)을 통해 마이크로파 안테나(340)로 전달된다. 전달된 열에 의해 외부 도체(341)와 내부 도체(342)는 서로 상이한 온도로 가열되므로, 외부 도체(341)와 내부 도체(342)는 열 팽창 정도가 다르다. 본 발명의 실시예와 달리, 제1도체와(351) 제2도체(352)가 일체로 형성될 경우, 내부 도체(342)의 상하방향으로 팽창 정도가 외부 도체(341)의 팽창 정도보다 커, 내부 도체(342)의 팽창 하중에 의해 슬롯 판(343) 중심영역이 아래로 눌러진다. 슬롯 판(343)의 변형은 슬롯 홀(343a)들을 투과하는 마이크로파의 전파를 흐트러지게 하여 플라스마가 불균일하게 발생될 수 있다.Heat is generated in the process of generating the plasma, and the generated heat is transmitted to the microwave antenna 340 through the dielectric block 370. Since the external conductor 341 and the internal conductor 342 are heated to different temperatures by the transmitted heat, the external conductor 341 and the internal conductor 342 have different degree of thermal expansion. When the first conductor 351 and the second conductor 352 are integrally formed, the degree of expansion of the internal conductor 342 in the up-and-down direction is larger than the degree of expansion of the external conductor 341 , The central area of the slot plate 343 is pushed down by the expansion load of the internal conductor 342. The deformation of the slot plate 343 disturbs the propagation of the microwaves transmitted through the slot holes 343a, so that the plasma can be generated irregularly.

그러나, 본 발명은 열 팽창 정도가 다르게 내부 도체(342)가 팽창하더라도 도 4와 같이, 제1도체(351)와 제2도체(352)가 분리된 사이 공간에서 열 팽창(점선 영역)이 일어나므로, 열 팽창에 의한 하중이 슬롯 판(343)으로 전달되지 않는다.However, even if the inner conductor 342 expands with different degrees of thermal expansion, the thermal expansion (dotted line region) occurs in the space between the first conductor 351 and the second conductor 352, as shown in FIG. 4 The load due to the thermal expansion is not transmitted to the slot plate 343.

또한, 본 발명은 삽입부(353)를 수용홈(351')에 삽입함으로써, 제1도체(351)와 제2도체(352)를 동일 선상에서 용이하게 얼라인 할 수 있다.In addition, the present invention can easily align the first conductor 351 and the second conductor 352 in the same line by inserting the insertion portion 353 into the receiving groove 351 '.

또한, 본 발명은 삽입부(353)의 외측면(353b)과 수용홈의 내측면(351b)이 서로 마주하여 위치하므로, 마이크로파가 제2도체(352)로부터 제1도체(351)에 전달되는 과정에서 마이크로파의 유실이 최소화될 수 있다. The microwave is transmitted from the second conductor 352 to the first conductor 351 because the outer side 353b of the insertion portion 353 and the inner side 351b of the receiving groove face each other, Loss of microwaves can be minimized during the process.

또한, 제1도체(351)가 삽입부(353)를 밀폐시키므로, 제1도체(351)의 수용홈 (351')내로 공정 가스의 유입이 최소화된다. 이에 의하여, 수용홈의 내측면(351b)과 삽입부의 외측면(353) 사이 영역에서 아크(arc) 발생이 최소회된다.
Further, since the first conductor 351 closes the insertion portion 353, the inflow of the process gas into the receiving groove 351 'of the first conductor 351 is minimized. As a result, arc generation is minimized in the area between the inner surface 351b of the receiving groove and the outer surface 353 of the insertion portion.

상기 실시예에서는 제1도체(351)의 상면에 수용홈(351')이 형성되고, 제2도체(352)의 저면에 삽입부(353)가 형성되는 것으로 설명하였으나, 이와 달리, 제1도체(351)의 상면에 삽입부가 형성되고, 제2도체(352)의 저면에 수용홈이 형성될 수 있다. 제1도체(351)의 삽입부는 제2도체(352)의 수용홈에 삽입된다.
The receiving groove 351 'is formed on the upper surface of the first conductor 351 and the insertion portion 353 is formed on the bottom surface of the second conductor 352. Alternatively, An insertion portion may be formed on the upper surface of the second conductor 351 and a receiving groove may be formed on the bottom surface of the second conductor 352. [ The insertion portion of the first conductor 351 is inserted into the receiving groove of the second conductor 352.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

310: 마이크로파 전원 320: 도판관
330: 동축 변환기 340: 마이크로파 안테나
350: 냉각판 360: 유전체 판
370: 유전체 블럭310: microwave power source 320:
330: coaxial converter 340: microwave antenna
350: Cooling plate 360: Dielectric plate
370: dielectric block

Claims (5)

내부에 공간이 형성된 공정 챔버;
상기 공정 챔버 내부에 위치하며, 기판을 지지하는 지지 부재;
상기 공정 챔버 내부에 공정 가스를 공급하는 가스 공급부;
상기 공정 챔버 내부에 마이크로파를 공급하여 상기 공정 가스를 여기시키는 마이크로파 안테나를 포함하되,
상기 마이크로파 안테나는
마이크로파가 투과되는 슬롯들이 형성된 원판 형상의 슬롯판;
상기 슬롯판의 상면에 수직하게 배치되며, 상기 슬롯판의 중심에 고정되는 제1도체;
상기 제1도체의 상부에 위치하며, 마이크로파를 상기 제1도체에 전파하는 제2도체를 포함하며,
상기 제1도체의 상단과 상기 제2도체의 하단 중 어느 하나에는 수용홈이 형성되고, 다른 하나에는 상기 수용홈에 삽입되는 삽입부가 형성되며, 상기 수용홈의 바닥면과 상기 삽입부의 끝단은 소정 간격으로 이격되는 기판 처리 장치.A process chamber in which a space is formed;
A support member positioned within the process chamber and supporting the substrate;
A gas supply unit for supplying a process gas into the process chamber;
And a microwave antenna for supplying a microwave into the process chamber to excite the process gas,
The microwave antenna
A disk-shaped slot plate in which slots through which microwaves are transmitted are formed;
A first conductor vertically disposed on an upper surface of the slot plate, the first conductor being fixed to the center of the slot plate;
And a second conductor disposed on the first conductor and propagating microwaves to the first conductor,
Wherein a receiving groove is formed in one of an upper end of the first conductor and a lower end of the second conductor and an insertion portion to be inserted into the receiving groove is formed in the other of the upper end of the first conductor and the lower end of the second conductor, Spaced apart from each other. 제 1 항에 있어서,
상기 수용홈은 상기 제1도체의 상면에 형성되고,
상기 삽입부는 상기 제2도체의 저면으로부터 아래로 돌출되며,
상기 수용홈의 깊이는 상기 삽입부의 길이보다 깊은 기판 처리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the receiving groove is formed on an upper surface of the first conductor,
The insertion portion is protruded downward from the bottom surface of the second conductor,
Wherein the depth of the receiving groove is deeper than the length of the inserting portion. 제 2 항에 있어서,
상기 제1도체의 상면은 상기 제2도체의 저면과 소정 간격 이격된 기판 처리장치.3. The method of claim 2,
Wherein an upper surface of the first conductor is spaced apart from a bottom surface of the second conductor by a predetermined distance. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 수용홈의 내측면과 상기 삽입부의 외측면 사이에는 갭이 형성됨며,
상기 마이크로파 안테나는
상기 갭에 삽입되며, 상기 제1도체와 상기 제2도체를 전기적으로 연결하는 커넥터를 포함하는 기판 처리 장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
A gap is formed between an inner surface of the receiving groove and an outer surface of the insertion portion,
The microwave antenna
And a connector inserted in the gap and electrically connecting the first conductor and the second conductor. 제 4 항에 있어서,
상기 커넥터는 고리 형상을 가지며, 상기 제2도체에 대한 상기 제1도체의 상대적인 위치가 고정되도록 상기 갭에 끼워지는 기판 처리 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the connector has an annular shape and is fitted in the gap such that a relative position of the first conductor with respect to the second conductor is fixed.
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