KR101562192B1 - Plasma reactor - Google Patents

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Abstract

본 발명의 플라즈마 반응기는 내부에 피처리 기판이 놓이는 기판 지지대를 갖는 플라즈마 반응기와 상기 기판 지지대와 대응되도록 상기 플라즈마 반응기의 상부에 위치되고, 전원 공급원과 연결되어 상기 기판 지지대와의 사이에서 플라즈마를 발생시키는 상부전극 및 상기 상부전극의 외측을 따라 환형으로 형성되어 상기 피처리 기판의 에지영역으로 플라즈마를 발생시키는 에지 플라즈마 발생부를 포함한다. 본 발명의 플라즈마 반응기에 의하면, 중심 영역 플라즈마와 에지 영역 플라즈마를 이용하여 피처리 기판을 균일하게 처리할 수 있다. 또한 플라즈마 반응기의 중심 영역 또는 에지 영역에 독립적으로 플라즈마를 발생시켜 피처리 기판의 중심 영역 또는 에지 영역을 선택적으로 처리할 수 있다. The plasma reactor of the present invention includes a plasma reactor having a substrate support on which a substrate to be processed is placed, and a plasma reactor disposed above the plasma reactor to correspond to the substrate support, and connected to a power source to generate plasma And an edge plasma generator formed in an annular shape along an outer side of the upper electrode to generate plasma as an edge region of the substrate to be processed. According to the plasma reactor of the present invention, the target substrate can be treated uniformly using the center region plasma and the edge region plasma. In addition, plasma can be independently generated in the central region or the edge region of the plasma reactor to selectively process the central region or the edge region of the substrate to be processed.

Figure R1020130016090
Figure R1020130016090

Description

플라즈마 반응기{PLASMA REACTOR}[0001] Plasma Reactor [0002]

본 발명은 플라즈마 반응기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마 반응기 내부에 플라즈마를 균일하게 생성하여 피처리 기판을 균일하게 처리할 수 있는 플라즈마 반응기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma reactor, and more particularly, to a plasma reactor capable of uniformly generating a plasma in a plasma reactor and uniformly treating a target substrate.

플라즈마 방전은 이온, 자유 래디컬, 원자, 분자를 포함하는 활성 가스를 발생하기 위한 가스 여기에 사용되고 있다. 활성 가스는 다양한 분야에서 널리 사용되고 있으며 반도체 제조 공정 예들 들어, 식각, 증착, 세정 등에 다양하게 사용되고 있다. 특히, 공정 챔버의 세정이나 포토레지스트 스트립을 위한 에싱 공정 등에서 원격 플라즈마가 유용하게 사용되고 있다. Plasma discharges are used in gas excitation to generate active gases including ions, free radicals, atoms, and molecules. Active gases are widely used in various fields and are widely used for etching, deposition, cleaning, and the like in a semiconductor manufacturing process, for example. In particular, remote plasma is usefully used in cleaning process chambers or ashing processes for photoresist strips.

반도체 기판과 같은 기판 또는 평판 패널 디스플레이의 제조에 사용되는 유리 패널과 같은 피처리 기판의 대형화에 따라 공정 챔버의 볼륨도 증가되고 있다. 공정 챔버의 볼륨이 증가되면서 상부전극과 하부전극 사이에서 발생하는 플라즈마의 밀도가 피처리 기판의 중심 영역과 에지 영역에서 불균일하게 발생할 수 있다. 플라즈마의 불균일성은 피처리 기판의 전체를 고르게 처리하지 못하는 문제점을 야기하였다. 그리하여 피처리 기판의 중심 영역과 에지 영역의 플라즈마의 밀도를 균일하게 유지하여 피처리 기판이 대형화되어도 피처리 기판 전체 영역을 고르게 처리하기 위한 기술 개발이 요구되고 있다. The volume of process chambers is also increasing with the enlargement of substrates such as semiconductor substrates or substrates to be processed such as glass panels used in the manufacture of flat panel displays. The density of the plasma generated between the upper electrode and the lower electrode may be unevenly generated in the central region and the edge region of the substrate to be processed as the volume of the process chamber is increased. The non-uniformity of the plasma causes a problem that the entire substrate can not be treated uniformly. Thus, development of technology for uniformly treating the entire region of the substrate to be processed even if the substrate to be processed is enlarged by maintaining the density of the plasma in the central region and the edge region of the substrate to be processed uniformly is required.

또한 필요에 따라 피처리 기판의 중심 영역 또는 에지 영역을 선택적으로 처리하기 위한 기술 개발이 요구되고 있다.Further, development of a technique for selectively processing the central region or the edge region of the substrate to be processed is required as needed.

본 발명의 목적은 피처리 기판을 균일하게 처리하기 위해 에지 영역으로 플라즈마 발생부가 구비된 플라즈마 반응기를 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to provide a plasma reactor provided with a plasma generating section as an edge region for uniformly treating a substrate to be processed.

또한 본 발명의 또 다른 목적은 피처리 기판의 중심 영역 또는 에지 영역을 선택적으로 처리하기 위한 플라즈마를 발생시킬 수 있는 플라즈마 반응기를 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide a plasma reactor capable of generating a plasma for selectively processing a central region or an edge region of a substrate to be processed.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 플라즈마 반응기에 관한 것이다. 본 발명의 플라즈마 반응기는 내부에 피처리 기판이 놓이는 기판 지지대를 갖는 챔버 하우징; 상기 기판 지지대와 대응되도록 상기 챔버 하우징의 상부에 위치되고, 전원 공급원과 연결되어 상기 기판 지지대와의 사이에서 플라즈마를 발생시키는 상부전극; 및 상기 챔버 하우징의 내측 테두리를 따라 환형으로 형성되어 상기 피처리 기판의 에지영역으로 플라즈마를 발생시키는 에지 플라즈마 발생부를 포함하고, 상기 에지 플라즈마 발생부는 상기 챔버 하우징의 상부 내측 테두리를 따라 링 형상의 전극 또는 안테나로 구비된 플라즈마 발생부재; 상기 플라즈마 발생부재의 하부를 이격하여 감싸는 하부 커버부재; 및 상기 하부 커버부재에 대응하여 상기 플라즈마 발생부재의 상부를 이격하여 감싸고 상측에 적어도 하나의 가스 주입구를 구비한 상부 커버부재;를 포함하며, 상기 상부 커버부재와 하부 커버부재는 상기 챔버 하우징의 내측 방향으로 이격된 간격의 플라즈마 배출구를 형성하며, 상기 플라즈마 반응기 내부에는 상기 상부전극과 상기 기판 지지대 사이에 구비되는 배플판을 포함하며, 상기 배플판에는 상부에서 발생된 플라즈마가 하부로 이동할 수 있도록 다수 개의 홀이 구비되며, 상기 다수 개의 홀은 상기 배플판의 내부로 갈수록 크기가 커지거나 상기 배플판의 내부로 갈수록 크기가 작아지도록 형성된 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma reactor. A plasma reactor of the present invention includes: a chamber housing having a substrate support on which a substrate to be processed is placed; An upper electrode positioned above the chamber housing to correspond to the substrate support and connected to a power source to generate plasma between the substrate support and the substrate support; And an edge plasma generating unit formed in an annular shape along an inner edge of the chamber housing to generate plasma as an edge region of the substrate to be processed. The edge plasma generating unit includes an edge plasma generating unit arranged along an upper inner edge of the chamber housing, Or a plasma generating member provided with an antenna; A lower cover member which surrounds the lower portion of the plasma generating member and surrounds the plasma generating member; And an upper cover member which surrounds the upper portion of the plasma generating member in correspondence to the lower cover member and has at least one gas inlet at an upper side thereof, wherein the upper cover member and the lower cover member are located inside the chamber housing And a baffle plate disposed between the upper electrode and the substrate support in the plasma reactor, wherein the baffle plate is provided with a plurality of Holes are formed in the baffle plate, and the plurality of holes are formed to be larger in size toward the inside of the baffle plate or smaller in size toward the inside of the baffle plate.

일 실시예에 있어서, 상기 상부전극은 복수 개의 가스 분사홀을 갖는 샤워헤드 형상으로 형성된다.In one embodiment, the upper electrode is formed in the shape of a showerhead having a plurality of gas injection holes.

일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 반응기 내부에는 상기 상부전극과 상기 기판지지대 사이에 구비되는 배플판을 포함한다.In one embodiment, the plasma reactor includes a baffle plate disposed between the upper electrode and the substrate support.

일 실시예에 있어서, 상기 배플판은 내부에 열을 발생시키는 열선이 포함된 다.In one embodiment, the baffle plate includes a heat wire that generates heat therein.

일 실시예에 있어서, 상기 상부전극과 상기 에지 플라즈마 발생부는 공통 전원 공급원으로부터 무선 주파수 전원을 공급받거나 서로 다른 전원 공급원으로부터 무선 주파수 전원을 공급받는다.In one embodiment, the upper electrode and the edge plasma generator receive radio frequency power from a common power source or receive radio frequency power from different power sources.

일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 반응기는 상기 공통 전원 공급원으로부터 발생된 무선 주파수 전원을 상기 상부전극 또는 상기 에지 플라즈마 발생부로 공급하기 위한 스위치를 포함한다.In one embodiment, the plasma reactor includes a switch for supplying radio frequency power generated from the common power source to the upper electrode or the edge plasma generator.

일 실시예에 있어서, 상기 상부전극과 상기 에지 플라즈마 발생부에는 동일한 플라즈마 반응 가스 또는 서로 다른 플라즈마 반응 가스가 제공된다.In one embodiment, the upper electrode and the edge plasma generator are provided with the same plasma reaction gas or different plasma reaction gases.

본 발명의 플라즈마 반응기에 의하면, 중심 영역 플라즈마와 에지 영역 플라즈마를 이용하여 피처리 기판을 균일하게 처리할 수 있다. 또한 플라즈마 반응기의 중심 영역 또는 에지 영역에 독립적으로 플라즈마를 발생시켜 피처리 기판의 중심 영역 또는 에지 영역을 선택적으로 처리할 수 있다. According to the plasma reactor of the present invention, the target substrate can be treated uniformly using the center region plasma and the edge region plasma. In addition, plasma can be independently generated in the central region or the edge region of the plasma reactor to selectively process the central region or the edge region of the substrate to be processed.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 에지 플라즈마 발생부가 구비된 플라즈마 반응기를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에지 플라즈마 발생부의 분리 사시도.
도 3 및 도 4는 에지 플라즈마 발생부에서 전극 또는 안테나로 이루어진 플라즈마 발생부재를 도시한 도면.
도 5는 플라즈마 반응기의 배플판을 도시한 평면도.
도 6은 도 5에 도시된 배플판 단면도.
도 7은 하나의 전원부가 상부전극과 에지 플라즈마 발생부에 연결된 상태를 도시한 도면.
도 8은 상부전극과 에지플라즈마 발생부에 동일 가스를 공급하는 구조를 도시한 도면.
도 9는 상부전극과 에지플라즈마 발생부에 서로 다른 가스를 공급하는 구조를 도시한 도면.FIG. 1 illustrates a plasma reactor having an edge plasma generator according to a preferred embodiment of the present invention. FIG.
2 is an exploded perspective view of an edge plasma generator according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 3 and FIG. 4 are diagrams showing a plasma generating member made up of an electrode or an antenna in the edge plasma generating portion. FIG.
5 is a plan view showing a baffle plate of a plasma reactor.
6 is a sectional view of the baffle plate shown in Fig.
7 is a view showing a state where one power supply unit is connected to an upper electrode and an edge plasma generating unit;
8 is a view showing a structure for supplying the same gas to the upper electrode and the edge plasma generating portion;
9 is a view showing a structure for supplying different gases to the upper electrode and the edge plasma generating portion;

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention may be modified into various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings can be exaggeratedly expressed to emphasize a clearer description. It should be noted that the same components are denoted by the same reference numerals in the drawings. Detailed descriptions of well-known functions and constructions which may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 에지 플라즈마 발생부가 구비된 플라즈마 반응기를 도시한 도면이다.1 is a view illustrating a plasma reactor having an edge plasma generating unit according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 반응기(100)는 챔버 하우징(101)과 챔버 하우징(101)의 상부에 설치되는 가스 공급부(110)과 상부전극(110)의 둘레에 설치되는 에지 플라즈마 발생부(120)로 구성된다.1, the plasma reactor 100 according to the present invention includes a chamber housing 101, a gas supply unit 110 installed at an upper portion of the chamber housing 101, and a gas supply unit 110 installed around the upper electrode 110 And an edge plasma generating unit 120.

챔버 하우징(101)은 내부 하부에 피처리 기판(103)이 놓이는 기판 지지대(102)가 구비된다. 기판 지지대(102)의 내부에는 리프트핀(108)이 설치된다. 리프트핀(108)은 리프트핀 구동기(108a)에 연결되어 기판 지지대(102)의 상부에 놓이는 피처리 기판(103)을 상하로 이동한다. The chamber housing 101 is provided with a substrate support 102 on which the substrate to be processed 103 is placed. A lift pin 108 is installed inside the substrate support 102. The lift pin 108 is connected to the lift pin driver 108a to move the substrate 103 to be processed, which is placed on the top of the substrate support 102, up and down.

챔버 하우징(101)은 알루미늄, 스테인리스, 구리와 같은 금속 물질로 제작될 수 있다. 또는 코팅된 금속 예를 들어, 양극 처리된 알루미늄이나 니켈 도금된 알루미늄으로 제작될 수도 있다. 또는 내화금속(refractory mental)으로 제작될 수도 있다. 또 다른 대안으로 챔버 하우징(101)을 전체적 또는 부분적으로 석영, 세라믹과 같은 전기적 절연 물질로 제작하는 것도 가능하다. 이와 같이 챔버 하우징(101)은 의도된 플라즈마 프로세스가 수행되기에 적합한 어떠한 물질로도 제작될 수 있다. 챔버 하우징(101)의 구조는 피처리 기판(103)에 따라 그리고 플라즈마의 균일한 발생을 위하여 적합한 구조 예를 들어, 원형구조나 사각형 구조 그리고 그 외에도 어떠한 형태의 구조를 가질 수 있다. 또한 챔버 하우징(101)은 가스를 배출하기 위한 배기펌프(101a)가 설치된다.The chamber housing 101 may be made of a metal material such as aluminum, stainless steel, or copper. Or a coated metal such as anodized aluminum or nickel plated aluminum. Or refractory mental. Alternatively, the chamber housing 101 may be wholly or partially made of an electrically insulating material such as quartz, ceramic, or the like. As such, the chamber housing 101 may be made of any material suitable for the intended plasma process to be performed. The structure of the chamber housing 101 may have a structure suitable for the uniform generation of the plasma and according to the substrate to be processed 103, for example, a circular structure, a rectangular structure, and the like. Further, the chamber housing 101 is provided with an exhaust pump 101a for exhausting gas.

피처리 기판(103)은 예를 들어, 반도체 장치, 디스플레이 장치, 태양전지 등과 같은 다양한 장치들의 제조를 위한 웨이퍼 기판, 유리 기판, 플라스틱 기판 등과 같은 기판들이다. The substrate 103 is a substrate such as a wafer substrate, a glass substrate, a plastic substrate, or the like for manufacturing various devices such as a semiconductor device, a display device, a solar cell, and the like.

기판 지지대(102)는 바이어스 전원 공급원(104)에 연결되어 바이어스 된다. 예를 들어, 무선 주파수 전원을 공급하는 바이어스 전원 공급원(104)이 임피던스 정합기(106)를 통하여 기판 지지대(102)에 전기적으로 연결되어 바이어스 될 수 있다. 또는 서로 다른 무선 주파수 전원을 공급하는 두 개의 바이어스 구조로 변형 실시할 수도 있다. 또는 기판 지지대(102)는 바이어스 전원의 공급 없이 제로 퍼텐셜(zeropotential)을 갖는 구조로 변형 실시될 수도 있다. 그리고 기판 지지대(102)는 정전척이나 히터를 포함할 수 있다.The substrate support 102 is connected to the bias power supply 104 and biased. For example, a bias power supply 104 that supplies a radio frequency power source may be biased electrically coupled to the substrate support 102 via an impedance matcher 106. Or two different bias structures that supply different radio frequency power sources. Or the substrate support 102 may be deformed into a structure having a zeropotential without the supply of bias power. And the substrate support 102 may include an electrostatic chuck or a heater.

가스 공급부(110)은 챔버 하우징(101)의 상부에 기판 지지대(102)와 대향되도록 설치되어 상부전극으로 기능된다. 가스 공급부(110)은 메인 전원 공급원(112)과 연결된다. 메인 전원 공급원(112)으로부터 발생된 무선 주파수 전원은 임피던스 정합기(114)를 통하여 가스 공급부(110)로 공급되어 챔버 하우징(101)의 내부에 용량 결합된 플라즈마를 유도한다. 가스 공급부(110)의 상부에는 가스 공급원(140)으로부터 가스를 제공받기 위한 가스 주입구(110a)가 구비되고, 하부에는 챔버 하우징(101) 내부로 가스를 균일하게 분사하기 위한 다수 개의 가스 분사홀(116)이 구비된 샤워 헤드 형상으로 형성된다. The gas supply part 110 is installed on the upper part of the chamber housing 101 so as to oppose the substrate support 102 and functions as an upper electrode. The gas supply unit 110 is connected to the main power source 112. The RF power source generated from the main power source 112 is supplied to the gas supply unit 110 through the impedance matcher 114 to induce capacitively coupled plasma in the chamber housing 101. A gas injection hole 110a for supplying gas from the gas supply source 140 is provided in the upper portion of the gas supply unit 110 and a plurality of gas injection holes 110a for uniformly injecting gas into the chamber housing 101 116 are provided.

에지 플라즈마 발생부(120)는 가스 공급부(110)의 둘레를 따라, 구체적으로 챔버 하우징의 상부 내측 테두리를 따라 설치되어 피처리 기판(103)의 에지 영역을 처리하기 위한 플라즈마를 발생시킨다. 에지 플라즈마 발생부(120)는 에지 전원 공급원(122)과 연결된다. 에지 전원 공급원(122)으로부터 발생된 무선주파수 전원은 임피던스 정합기(124)를 통하여 에지 플라즈마 발생부(120)로 공급되어 플라즈마를 유도한다. The edge plasma generator 120 is installed along the periphery of the gas supply unit 110, specifically along the upper inner edge of the chamber housing to generate a plasma for processing the edge region of the substrate 103. The edge plasma generator 120 is connected to the edge power supply 122. The RF power source generated from the edge power source 122 is supplied to the edge plasma generator 120 through the impedance matcher 124 to induce plasma.

본 발명에 따른 플라즈마 반응기(100)는 가스 공급부(110)에 의해 발생된 중심 영역 플라즈마와 에지 플라즈마 발생부(120)에 의해 발생된 주변 영역 플라즈마에 의해 내부에 균일한 플라즈마가 형성되고, 피처리 기판(103)을 효율적으로 처리할 수 있게 된다. The plasma reactor 100 according to the present invention has a structure in which a uniform plasma is formed by the central region plasma generated by the gas supply unit 110 and the peripheral region plasma generated by the edge plasma generation unit 120, The substrate 103 can be efficiently processed.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에지 플라즈마 발생부의 분리 사시도이고, 도 3 및 도 4는 에지 플라즈마 발생부에서 전극 또는 안테나로 이루어진 플라즈마 발생부재를 도시한 도면이다.FIG. 2 is an exploded perspective view of an edge plasma generating unit according to a preferred embodiment of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are views showing a plasma generating member formed of an electrode or an antenna in an edge plasma generating unit.

도 2에 도시된 바와 같이, 에지 플라즈마 발생부(120)는 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부재(128)와 플라즈마 발생부재(128)를 감싸는 커버부(126)로 구성된다. 플라즈마 발생부재(128)는 가스 공급부(110)의 둘레를 따라 설치되는데, 가스 공급부(110)의 형상에 따라 원형 또는 사각 구조 등으로 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 원형의 가스 공급부(110)의 둘레를 따라 환형으로 플라즈마 발생부재(128)가 설치된다. 2, the edge plasma generating unit 120 includes a plasma generating member 128 for generating a plasma and a cover unit 126 for surrounding the plasma generating member 128. The plasma generating member 128 is installed along the periphery of the gas supplying unit 110 and may be formed in a circular or square shape depending on the shape of the gas supplying unit 110. In an embodiment of the present invention, the plasma generating member 128 is installed annularly along the circumference of the circular gas supplying unit 110.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 플라즈마 발생부재(128)는 링 형상의 용량 결합 전극(128a)으로 구성될 수 있다. 용량 결합 전극(128a)은 에지 전원 공급원(122)으로부터 무선 주파수 전원을 공급받고, 접지된 챔버 하우징(101)과의 사이에서 용량 결합된 플라즈마를 생성한다. As shown in FIGS. 2 and 3, the plasma generating member 128 may be composed of a ring-shaped capacitive coupling electrode 128a. The capacitive coupling electrode 128a receives radio frequency power from the edge power supply 122 and generates a capacitively coupled plasma with the grounded chamber housing 101. [

또한 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 플라즈마 발생부재(128)는 링 형상의 안테나(128b)로 구성될 수 있다. 안테나(128b)는 에지 전원 공급원(122)으로부터 무선 주파수 전원을 공급받아 유도 결합된 플라즈마를 생성한다.2 and 4, the plasma generating member 128 may be constituted by a ring-shaped antenna 128b. Antenna 128b receives a radio frequency power from edge power supply 122 to produce an inductively coupled plasma.

다시 도 2를 참조하면, 커버부(126)는 플라즈마 발생부재(128)를 감싸는 구조로 상부 커버부재(126a)와 하부 커버부재(126b)로 구성된다. 먼저, 하부 커버부재(126b)는 플라즈마 발생부재(128)의 하부를 감싸는 형태로 플라즈마 발생부재(128)의 길이 방향을 따라 형성된다. 상부 커버부재(126a)는 플라즈마 발생부재(128)의 상부를 감싸도록 하부 커버부재(126b)의 상부에 설치된다. 여기서, 상부 커버부재(126a)에는 커버부(126) 내부로 가스를 공급받기 위한 가스 주입구(125)가 구비된다. 또한 하부 커버부재(126b)와 상부 커버부재(126a) 사이에는 에지 플라즈마 발생부(120)에서 생성된 플라즈마를 챔버 하우징(101) 내부로 배출하기 위한 플라즈마 배출구(127)가 구비된다. 플라즈마 배출구(127)는 커버부(126) 내부에서 생성된 플라즈마를 외부로 배출하기 위한 구조로, 본 발명의 실시예에서는 커버부(126)의 내주면을 따라 형성된다. Referring again to FIG. 2, the cover portion 126 includes the upper cover member 126a and the lower cover member 126b in a structure that surrounds the plasma generating member 128. As shown in FIG. First, the lower cover member 126b is formed along the longitudinal direction of the plasma generating member 128 in such a manner as to surround the lower portion of the plasma generating member 128. [ The upper cover member 126a is installed on the upper portion of the lower cover member 126b so as to surround the upper portion of the plasma generating member 128. [ Here, the upper cover member 126a is provided with a gas inlet 125 for receiving a gas into the cover portion 126. Between the lower cover member 126b and the upper cover member 126a is provided a plasma discharge port 127 for discharging the plasma generated in the edge plasma generating unit 120 into the chamber housing 101. The plasma discharge port 127 is a structure for discharging the plasma generated inside the cover portion 126 to the outside. In the embodiment of the present invention, the plasma discharge port 127 is formed along the inner circumferential surface of the cover portion 126.

에지 플라즈마 발생부(120)는 냉각수 공급원(129)으로부터 냉각수를 공급받아 에지 플라즈마 발생부(120)의 온도를 적절하게 유지할 수 있다.The edge plasma generating unit 120 can receive the cooling water from the cooling water supply source 129 and maintain the temperature of the edge plasma generating unit 120 appropriately.

도 5는 플라즈마 반응기의 배플판을 도시한 평면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 배플판 단면도이다.FIG. 5 is a plan view showing a baffle plate of a plasma reactor, and FIG. 6 is a cross-sectional view of the baffle plate shown in FIG.

도 5에 도시된 바와 같이, 플라즈마 반응기(100)는 챔버 하우징(101) 내부에 배플판(130)이 구성된다. 배플판(130)은 가스 공급부(110)와 기판 지지대(102) 사이에 설치되어 플라즈마 반응기(100) 내부에서 생성된 플라즈마가 피처리 기판(103)에 균일하게 분사될 수 있도록 한다. 배플판(130)에는 배플판(130) 상부에서 발생된 플라즈마가 하부로 이동할 수 있도록 다수 개의 홀(132)이 구비된다. 다수 개의 홀(132)은 모두 동일한 크기로 형성될 수도 있고 서로 다른 크기로 형성될 수도 있다. 또한 도면에 도시된 것처럼 배플판(130)의 내부로 갈수록 홀(132)의 크기가 커지도록 형성될 수도 있고, 내부로 갈수록 홀(132)의 크기가 작아지도록 형성될 수도 있다. As shown in FIG. 5, the plasma reactor 100 includes a baffle plate 130 inside the chamber housing 101. The baffle plate 130 is installed between the gas supply unit 110 and the substrate support 102 so that the plasma generated inside the plasma reactor 100 can be uniformly injected onto the substrate 103 to be processed. The baffle plate 130 is provided with a plurality of holes 132 so that the plasma generated from the upper portion of the baffle plate 130 can move downward. The plurality of holes 132 may be formed to have the same size or different sizes. Also, as shown in the drawing, the hole 132 may be formed to be larger toward the inside of the baffle plate 130, or may be formed to be smaller toward the inside.

도 6에 도시된 바와 같이, 배플판(130)의 내부에는 열선(134)이 매설될 수 있다. 열선(134)은 히터전원 공급원(136)과 연결되어 열을 발산한다. 배플판(130)이 도체인 경우, 열선(134)과 배플판(130) 사이에는 절연체(135)가 구비되어 배플판(130)과 열선(134)을 전기적으로 절연한다.As shown in FIG. 6, a heat ray 134 may be buried in the baffle plate 130. The heating wire 134 is connected to the heater power source 136 to emit heat. When the baffle plate 130 is a conductor, an insulator 135 is provided between the heat wire 134 and the baffle plate 130 to electrically insulate the baffle plate 130 from the heat wire 134.

도 7은 하나의 전원부가 상부전극과 에지 플라즈마 발생부에 연결된 상태를 도시한 도면이다.7 is a view illustrating a state where one power supply unit is connected to the upper electrode and the edge plasma generating unit.

도 7에 도시된 바와 같이, 가스 공급부(110)와 에지 플라즈마 발생부(120)는 공통 전원 공급원(150)에 연결되어 무선 주파수 전원을 공급받을 수 있다. 공통 전원 공급원(150)으로부터 발생된 무선 주파수 전원은 임피던스 정합기(152)와 스위치(158)를 통해 가스 공급부(110) 또는 에지 플라즈마 발생부(120)로 공급될 수 있다. 7, the gas supplying unit 110 and the edge plasma generating unit 120 may be connected to a common power source 150 to receive radio frequency power. The RF power generated from the common power supply source 150 may be supplied to the gas supply unit 110 or the edge plasma generation unit 120 through the impedance matcher 152 and the switch 158.

스위치(158)가 가스 공급부(110)와 연결되면, 가스 공급부(110)에는 무선 주파수 전원이 공급되고 플라즈마 반응기(100) 내부의 중심 영역에만 플라즈마가 발생한다. 또한 스위치(158)가 에지 플라즈마 발생부(120)와 연결되면, 에지 플라즈마 발생부(120)에는 무선 주파수 전원이 공급되고 플라즈마 반응기(100) 내부의 주변 영역에만 플라즈마가 발생한다. 즉, 플라즈마 반응기(100) 내부의 중심 영역 또는 주변 영역에 선택적으로 플라즈마를 발생시킬 수 있다. When the switch 158 is connected to the gas supply unit 110, a radio frequency power is supplied to the gas supply unit 110 and plasma is generated only in a central region of the plasma reactor 100. When the switch 158 is connected to the edge plasma generating unit 120, a radio frequency power is supplied to the edge plasma generating unit 120, and plasma is generated only in a peripheral region inside the plasma reactor 100. That is, plasma can be selectively generated in a central region or a peripheral region within the plasma reactor 100.

도 8은 상부전극과 에지플라즈마 발생부에 동일 가스를 공급하는 구조를 도시한 도면이고, 도 9는 상부전극과 에지플라즈마 발생부에 서로 다른 가스를 공급하는 구조를 도시한 도면이다.FIG. 8 is a view showing a structure for supplying the same gas to the upper electrode and the edge plasma generating portion, and FIG. 9 is a view showing a structure for supplying different gases to the upper electrode and the edge plasma generating portion.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 가스 공급부(110)와 에지 플라즈마 발생부(120)에 동일한 가스를 공급할 수도 있고, 서로 다른 가스를 공급할 수도 있다. As shown in FIGS. 8 and 9, the same gas may be supplied to the gas supply unit 110 and the edge plasma generation unit 120, or may be supplied with different gases.

도 8에 도시된 바와 같이, 가스 공급부(110)와 에지 플라즈마 발생부(120)는 가스 공급원(140)으로부터 동일한 가스를 공급받아 플라즈마를 생성한다. 또한 가스 공급원(140)와 가스 공급부(110), 가스 공급원(140)과 에지 플라즈마 발생부(120) 사이에는 각각 밸브(142)가 구비되어 가스 공급부(110)와 에지 플라즈마 발생부(120)로 공급되는 가스를 동시에 공급하거나 분리하여 공급할 수도 있다.As shown in FIG. 8, the gas supply unit 110 and the edge plasma generation unit 120 receive the same gas from the gas supply source 140 to generate plasma. A valve 142 is provided between the gas supply source 140 and the gas supply unit 110 and between the gas supply source 140 and the edge plasma generation unit 120 to supply the gas supply unit 110 and the edge plasma generation unit 120 The supplied gas may be supplied simultaneously or separately.

도 9에 도시된 바와 같이, 가스 공급부(110)는 제1가스 공급원(140a)으로부터 가스를 공급받고, 에지 플라즈마 발생부(120)는 제2가스 공급원(140b)으로부터 가스를 공급받을 수 있다. 즉, 가스 공급부(110)와 에지 플라즈마 발생부(120)에는 서로 다른 가스가 공급될 수 있다. 9, the gas supply unit 110 receives gas from the first gas supply source 140a, and the edge plasma generation unit 120 receives gas from the second gas supply source 140b. That is, different gases may be supplied to the gas supply unit 110 and the edge plasma generation unit 120.

이상에서 설명된 본 발명의 플라즈마 반응기의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. The embodiments of the plasma reactor of the present invention described above are merely illustrative and those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. There will be.

그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Accordingly, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims. It is also to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100: 플라즈마 반응기 101: 챔버 하우징
101a: 배기펌프 102: 기판 지지대
103: 피처리 기판 104: 바이어스 전원
106, 114, 124, 152: 임피던스 정합기 108: 리프트핀
108a: 리프트핀 구동기 110: 가스 공급부
110a, 125: 가스 주입구 112: 메인 전원 공급원
116: 가스 분사홀 120: 에지 플라즈마 발생부
122: 에지 전원 공급원 126: 커버부
126a, 126b: 상, 하부 커버부재 127: 플라즈마 배출구
128: 플라즈마 발생부재 129: 냉각수 공급원
130: 배플판 132: 홀
134: 열선 135: 절연체
136: 히터전원 공급원 140: 가스 공급원
140a, 140b: 제1, 2가스 공급원 142: 밸브
150: 공통 전원 공급원 158: 스위치100: plasma reactor 101: chamber housing
101a: exhaust pump 102: substrate support
103: substrate to be processed 104: bias power source
106, 114, 124, 152: impedance matcher 108: lift pin
108a: lift pin driver 110: gas supply part
110a, 125: gas inlet 112: main power source
116: gas injection hole 120: edge plasma generating part
122: edge power supply source 126: cover part
126a, 126b: Upper and lower cover member 127: Plasma outlet
128: Plasma generating member 129: Cooling water supply source
130: baffle plate 132: hole
134: heat line 135: insulator
136: heater power supply 140: gas supply source
140a, 140b: first and second gas supply sources 142: valve
150: Common power supply 158: Switch

Claims (10)

내부에 피처리 기판이 놓이는 기판 지지대를 갖는 챔버 하우징;
상기 기판 지지대와 대응되도록 상기 챔버 하우징의 상부에 위치되고, 전원 공급원과 연결되어 상기 기판 지지대와의 사이에서 플라즈마를 발생시키는 상부전극; 및
상기 챔버 하우징의 내측 테두리를 따라 환형으로 형성되어 상기 피처리 기판의 에지영역으로 플라즈마를 발생시키는 에지 플라즈마 발생부를 포함하고,
상기 에지 플라즈마 발생부는 상기 챔버 하우징의 상부 내측 테두리를 따라 링 형상의 전극 또는 안테나로 구비된 플라즈마 발생부재; 상기 플라즈마 발생부재의 하부를 이격하여 감싸는 하부 커버부재; 및 상기 하부 커버부재에 대응하여 상기 플라즈마 발생부재의 상부를 이격하여 감싸고 상측에 적어도 하나의 가스 주입구를 구비한 상부 커버부재;를 포함하며,
상기 상부 커버부재와 하부 커버부재는 상기 챔버 하우징의 내측 방향으로 이격된 간격의 플라즈마 배출구를 형성하며,
상기 플라즈마 반응기 내부에는 상기 상부전극과 상기 기판 지지대 사이에 구비되는 배플판을 포함하며,
상기 배플판에는 상부에서 발생된 플라즈마가 하부로 이동할 수 있도록 다수 개의 홀이 구비되며, 상기 다수 개의 홀은 상기 배플판의 내부로 갈수록 크기가 커지거나 상기 배플판의 내부로 갈수록 크기가 작아지도록 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.A chamber housing having a substrate support on which a substrate to be processed is placed;
An upper electrode positioned above the chamber housing to correspond to the substrate support and connected to a power source to generate plasma between the substrate support and the substrate support; And
And an edge plasma generator formed in an annular shape along an inner edge of the chamber housing to generate plasma as an edge region of the substrate to be processed,
Wherein the edge plasma generating unit comprises: a plasma generating member having a ring-shaped electrode or an antenna along an upper inner edge of the chamber housing; A lower cover member which surrounds the lower portion of the plasma generating member and surrounds the plasma generating member; And an upper cover member which surrounds the upper portion of the plasma generating member in correspondence to the lower cover member and has at least one gas inlet at an upper side thereof,
Wherein the upper cover member and the lower cover member form an inwardly spaced-apart plasma outlet of the chamber housing,
And a baffle plate disposed between the upper electrode and the substrate support in the plasma reactor,
The baffle plate is provided with a plurality of holes so that the plasma generated at the upper portion can move downward. The holes are enlarged in size toward the inside of the baffle plate or reduced in size toward the inside of the baffle plate Lt; / RTI > 제1항에 있어서,
상기 상부전극은 복수 개의 가스 분사홀을 갖는 샤워헤드 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.The method according to claim 1,
Wherein the upper electrode is formed in a showerhead shape having a plurality of gas injection holes. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 배플판은 내부에 열을 발생시키는 열선이 포함된 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.The method according to claim 1,
Wherein the baffle plate includes a heat ray generating heat therein. 제1항에 있어서,
상기 상부전극과 상기 에지 플라즈마 발생부는 공통 전원 공급원으로부터 무선 주파수 전원을 공급받거나 서로 다른 전원 공급원으로부터 무선 주파수 전원을 공급받는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.The method according to claim 1,
Wherein the upper electrode and the edge plasma generator receive radio frequency power from a common power source or receive radio frequency power from different power sources. 제8항에 있어서,
상기 플라즈마 반응기는 상기 공통 전원 공급원으로부터 발생된 무선 주파수 전원을 상기 상부전극 또는 상기 에지 플라즈마 발생부로 공급하기 위한 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.9. The method of claim 8,
Wherein the plasma reactor includes a switch for supplying a radio frequency power generated from the common power source to the upper electrode or the edge plasma generator. 제1항에 있어서,
상기 상부전극과 상기 에지 플라즈마 발생부에는 동일한 플라즈마 반응 가스 또는 서로 다른 플라즈마 반응 가스가 제공되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.The method according to claim 1,
Wherein the upper electrode and the edge plasma generating unit are provided with the same plasma reaction gas or different plasma reaction gases.
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