KR101587054B1

KR101587054B1 - Appratus for treating substrate

Info

Publication number: KR101587054B1
Application number: KR1020090113256A
Authority: KR
Inventors: 도재철; 송명곤; 이정락; 전부일
Original assignee: 주성엔지니어링(주)
Priority date: 2009-11-23
Filing date: 2009-11-23
Publication date: 2016-01-21
Also published as: KR20110056787A

Abstract

본 발명은 리드 상에 설치되는 플라즈마의 소스전극 및 접지전극에 가스분사수단을 설치한 기판처리장치에 관한 것으로, 기판처리장치는 리드 및 몸체가 결합하여 반응공간을 제공하는 공정챔버; 상기 공정챔버 내부와 대응되는 상기 리드의 표면에 형성되는 다수의 플라즈마 소스전극; 상기 다수의 플라즈마 소스전극에 전력을 인가하는 RF전원; 상기 공정챔버 외부와 대응되는 상기 리드의 상부에 위치하고, 상기 RF전원과 상기 다수의 플라즈마 소스전극 각각을 연결시키는 피딩라인이 집적되어 있는 배선집적기판; 및 상기 반응공간에 위치하고 기판이 안치되는 기판안치수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a substrate processing apparatus in which a gas injection means is provided on a source electrode and a ground electrode of a plasma provided on a lead, the substrate processing apparatus comprising: a process chamber in which a lead and a body are combined to provide a reaction space; A plurality of plasma source electrodes formed on a surface of the lead corresponding to the inside of the process chamber; An RF power source for applying power to the plurality of plasma source electrodes; A wiring integrated board located at an upper portion of the lead corresponding to the outside of the process chamber and having a feeding line for connecting the RF power source and each of the plurality of plasma source electrodes, And a substrate rest means placed in the reaction space and on which the substrate is placed.

기판처리장치, 플라즈마 소스전극, 피딩라인, 배선집적기판 A substrate processing apparatus, a plasma source electrode, a feeding line,

Description

[0001] Appratus for treating substrate [0002]

본 발명은 리드 상에 설치되는 플라즈마의 소스전극 및 접지전극에 가스분사수단을 설치한 기판처리장치에 관한 것이다. . The present invention relates to a substrate processing apparatus in which a gas injection means is provided on a source electrode and a ground electrode of a plasma provided on a lead. .

일반적으로, 반도체 소자, 표시장치 및 박막 태양전지를 제조하기 위해서는 기판에 특정 물질의 박막을 증착하는 박막증착공정, 감광성 물질을 사용하여 이들 박막 중 선택된 영역을 노출 또는 은폐시키는 포토공정, 선택된 영역의 박막을 제거하여 패터닝하는 식각공정 등을 거치게 된다. 이들 공정 중 박막증착공정 및 식각공정 등은 진공상태로 최적화된 기판처리장치에서 진행한다. Generally, in order to manufacture a semiconductor device, a display device, and a thin film solar cell, a thin film deposition process for depositing a thin film of a specific material on a substrate, a photolithography process for exposing or concealing a selected one of the thin films using a photosensitive material, And an etching process in which the thin film is removed and patterned. Among these processes, the thin-film deposition process and the etching process are performed in a vacuum-optimized substrate processing apparatus.

증착공정 및 식각공정에서 사용되는 기판처리장치는 플라즈마의 발생방식에 따라 유도결합 플라즈마(Inductively coupled plasma: ICP)와 축전결합 플라즈마 (capacitively coupled plasma: CCP)의 방식으로 구분되며, 일반적으로 유도결합 플라즈마는 RIE(reactive ion etching) 및 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition)에 이용되고, 축전결합 플라즈마는 HDP(high density plasma etching)을 사용하는 식각 및 증착장치에 이용된다. 유도결합 플라즈마와 축전결합 플라즈마 방법은 플라즈마를 발생시키는 원리가 다르고 각각 장단점을 가지고 있어서, 필요에 따라 선택적으로 이용한다. A substrate processing apparatus used in a deposition process and an etching process is classified into an inductively coupled plasma (ICP) and a capacitively coupled plasma (CCP) type according to a generation method of a plasma, Are used for reactive ion etching (RIE) and plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), and capacitive coupled plasma is used for etching and deposition apparatus using high density plasma etching (HDP). The inductively coupled plasma and the capacitively coupled plasma method are different in principle from each other in producing plasma, and each has advantages and disadvantages.

도 1은 종래기술에 따른 기판처리장치의 개략도이고, 도 2는 종래기술에 따른 다수의 피딩라인과 연결된 후방 플레이트의 사시도이다. FIG. 1 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to the prior art, and FIG. 2 is a perspective view of a rear plate connected with a plurality of feeding lines according to the prior art.

도 1과 같이, 축전결합 플라즈마 방식을 이용한 기판처리장치(10)는 반응공간을 제공하는 공정챔버(12), 공정챔버(12) 내부의 상부에 위치하며, 플라즈마 전극으로 사용되는 후방 플레이트(14), 후방 플레이트(14)와 연결되고 공정챔버(12)의 내부에 공정가스를 공급하는 가스 공급관(36), 후방 플레이트(14)의 하부에 위치하며, 다수의 분사홀(16)을 가지는 알루미늄 재질의 가스분배판(18), 플라즈마 전극과 대향전극으로 사용되며 기판(20)이 안치되는 기판안치대(22), 기판(20)을 공정챔버(12)로 출입 또는 반출시키기 위한 기판 출입구(40) 및 공정챔버(12)의 내부에서 사용되는 반응가스 및 부산물을 배출하기 위한 배출구(24)로 포함하여 구성된다. 1, a substrate processing apparatus 10 using a capacitive coupling plasma system includes a process chamber 12 for providing a reaction space, a rear plate 14 disposed at an upper portion inside the process chamber 12 and used as a plasma electrode, A gas supply pipe 36 connected to the rear plate 14 and supplying a process gas to the inside of the process chamber 12; A substrate table 22 used as a plasma electrode and a counter electrode and on which a substrate 20 is placed, a substrate inlet 22 for entering and exiting the substrate 20 into and out of the process chamber 12, 40 and a discharge port 24 for discharging the reaction gas and by-products used in the process chamber 12.

가스 공급관(36)은 피딩 라인(feeding line)(38)에 의해서 RF 전원(30)과 연결된다. RF 전원(30)과 피딩 라인(38) 사이에는 임피던스 정합을 위한 매 처(matcher)(32)가 설치된다. 기판안치대(22) 및 공정챔버(12)는 접지된 상태이다. 가스분배판(18)은 후방 플레이트(14)와 버퍼공간(26)을 가지고, 후방 플레이트(14)로부터 연장되어 연결되는 지지대(28)에 거치된다. 일반적으로 RF전원(30)은 플라즈마 전극으로 사용되는 후방 플레이트(14)의 중심부에 인가되고, 후방 플레이트(14)와 접지된 기판안치대(22) 사이에서 RF 전자기장이 형성된다. RF 전자기장에 의해 공정가스가 이온화 또는 활성화되어 박막증착 또는 박막식각을 기판처리공정이 수행된다. The gas supply pipe 36 is connected to the RF power supply 30 by a feeding line 38. A matcher 32 for impedance matching is installed between the RF power source 30 and the feeding line 38. The substrate table 22 and the process chamber 12 are in a grounded state. The gas distribution plate 18 has a rear plate 14 and a buffer space 26 and is mounted on a support 28 extending from the rear plate 14 and connected thereto. Generally, the RF power source 30 is applied to the center of the rear plate 14 used as a plasma electrode, and an RF electromagnetic field is formed between the rear plate 14 and the grounded substrate stand 22. The process gas is ionized or activated by an RF electromagnetic field to perform a thin film deposition or a thin film etching substrate processing process.

도 1과 같은, 기판처리장치(10)에서, 플라즈마 전극으로 사용하는 후방 플레이트(14)의 크기가 RF파의 파장에 가까워 질수록, 플라즈마 소스 전극에 인가되는 RF 파장이 일정한 위치를 유지하여 진행하지 않는 파장으로 보이는 정상파 효과(standing wave effect)가 나타난다. 정현파인 정상파에 의해, 플라즈마 전극으로 사용되는 후방 플레이트(14)의 중심부는 고전압이 인가되지만 후방 플레이트(14)의 주변부는 저전압이 인가되어 불균일한 전자기장 분포를 나타낸다. 불균일한 전자기장으로 인해, 박막의 증착 또는 식각이 불균일하게 진행된다.1, in the substrate processing apparatus 10, as the size of the rear plate 14 used as the plasma electrode approaches the wavelength of the RF wave, the RF wavelength applied to the plasma source electrode is maintained at a constant position A standing wave effect appears at a wavelength that does not exist. By the standing wave, which is a sinusoidal wave, the central portion of the rear plate 14 used as a plasma electrode is applied with a high voltage, but the peripheral portion of the rear plate 14 is applied with a low voltage to exhibit a nonuniform electromagnetic field distribution. Due to the non-uniform electromagnetic field, the deposition or etching of the thin film proceeds unevenly.

RF 전자기장의 불균일한 분포를 해소하기 위하여, 도 2와 같이, 다수의 피딩 라인(50)을 통하여 RF전원(30)을 플라즈마 전극으로 사용되는 후방 플레이트(14)에 인가할 수 있다. 그러나, 후방 플레이트(14)에 다수의 피딩 라인(50)을 통하여 RF 전원(30)을 연결하여도, 정상파 효과에 의한 전기장의 불균일한 분포가 발생한다. 2, the RF power supply 30 can be applied to the rear plate 14, which is used as a plasma electrode, through a plurality of feeding lines 50 in order to solve the uneven distribution of the RF electromagnetic field. However, even when the RF power supply 30 is connected to the rear plate 14 through the plurality of feeding lines 50, an uneven distribution of the electric field due to the standing wave effect is generated.

상기와 같은 종래기술의 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 RF파 파장보다 작은 크기를 가지는 다수의 플라즈마 소스전극을 설치하여 정상파 효과를 극복하고, RF전원과 다수의 플라즈마 소스전극을 피딩라인이 집적된 배선집적기판을 사용하여 연결함으로서 피딩라인의 제작 및 유지를 용이하게 하는 기판처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a plasma display apparatus in which a plurality of plasma source electrodes having a size smaller than an RF wave wavelength are provided to overcome a standing wave effect, And to provide a substrate processing apparatus that facilitates the fabrication and maintenance of a feeding line by using a wiring integrated circuit board connected to the substrate.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판처리장치는, 리드 및 몸체가 결합하여 반응공간을 제공하는 공정챔버; 상기 공정챔버 내부와 대응되는 상기 리드의 표면에 형성되는 다수의 플라즈마 소스전극; 상기 다수의 플라즈마 소스전극에 전력을 인가하는 RF전원; 상기 공정챔버 외부와 대응되는 상기 리드의 상부에 위치하고, 상기 RF전원과 상기 다수의 플라즈마 소스전극 각각을 연결시키는 피딩라인이 집적되어 있는 배선집적기판; 및 상기 반응공간에 위치하고 기판이 안치되는 기판안치수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus comprising: a process chamber for providing a reaction space by combining a lead and a body; A plurality of plasma source electrodes formed on a surface of the lead corresponding to the inside of the process chamber; An RF power source for applying power to the plurality of plasma source electrodes; A wiring integrated board located at an upper portion of the lead corresponding to the outside of the process chamber and having a feeding line for connecting the RF power source and each of the plurality of plasma source electrodes, And a substrate rest means placed in the reaction space and on which the substrate is placed.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 다수의 플라즈마 소스전극은 서로 평행하게 등간격으로 배열되고 상기 RF전원과 병렬로 연결된 것을 특징으로 한다.In the above substrate processing apparatus, the plurality of plasma source electrodes are arranged at equal intervals in parallel with each other and are connected in parallel with the RF power source.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 리드와 상기 다수의 플라즈마 소 스전극 각각의 사이에 설치된 다수의 절연판을 포함하는 것을 특징으로 한다.The above substrate processing apparatus may further include a plurality of insulating plates provided between the leads and the plurality of plasma source electrodes, respectively.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 배선집적기판은, 상기 RF전원과 전기적으로 연결되고, 중앙부를 관통하는 제 1 천공을 가지는 제 1 연결부; 상기 제 1 연결부에서 분기되는 다수의 서브 피딩라인; 및 상기 다수의 서브 피딩라인과 연결되어 상기 다수의 플라즈마 소스전극과 전기적으로 연결시키고, 중앙부를 관통하는 제 2 천공을 가지는 다수의 제 2 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the above-described substrate processing apparatus, the wiring integrated board may include: a first connection portion electrically connected to the RF power source and having a first perforation hole penetrating the center portion; A plurality of sub-feed lines branching from the first connection portion; And a plurality of second connection parts connected to the plurality of sub-feeding lines, electrically connecting the plurality of plasma source electrodes and having second perforations penetrating the center part.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 다수의 서브 피딩라인은, 상기 제 1 연결부에서 양방향으로 연장되는 제 1 서브 피딩라인; 상기 제 1 서브 피딩라인의 단부에서 양방향으로 수직 분기되는 제 2 서브피딩라인; 및 상기 제 2 서브 피딩라인의 단부에서 양방향으로 수직 분기되는 제 3 서브 피딩라인;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the above-described substrate processing apparatus, the plurality of sub-feeding lines may include: a first sub-feed line extending in both directions at the first connecting portion; A second sub-feed line vertically diverging in both directions at an end of the first sub-feed line; And a third sub-feed line that is vertically branched in both directions at an end of the second sub-feed line.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 제 1 서브 피딩라인의 제 1 폭은 상기 제 2 서브 피딩라인의 제 2 폭보다 크고, 상기 제 2 서브 피딩라인의 제 2 폭은 상기 제 3 서브 피딩라인의 제 3 폭보다 큰 것을 특징으로 한다.In the above substrate processing apparatus, the first width of the first sub-feeding line is greater than the second width of the second sub-feeding line, and the second width of the second sub- Is larger than the third width of the second side.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 제 1 연결부와 상기 RF전원을 전기적으로 연결하는 인입대; 및 상기 다수의 제 2 연결부와 상기 다수의 플라즈마 소스전극을 전기적으로 연결하는 다수의 배전대;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The substrate processing apparatus may further include an inlet for electrically connecting the first connection unit and the RF power source; And a plurality of displacement tables electrically connecting the plurality of second connection portions and the plurality of plasma source electrodes.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 다수의 플라즈마 소스전극과 대응되는 상기 리드에 설치되어 상기 다수의 배전대 각각이 삽입되는 다수의 관통홀; 및 상기 다수의 관통홀 각각의 내부에 설치되고 상기 다수의 배전대와 상기 리드를 절연시키는 다수의 절연튜브;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The substrate processing apparatus may further include: a plurality of through holes provided in the leads corresponding to the plurality of plasma source electrodes and into which the plurality of transfer centers are inserted; And a plurality of insulation tubes installed inside each of the plurality of through holes and insulated from the plurality of displacement tables and the leads.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 인입대는, 상기 RF전원과 연결되는 인입부; 상기 인입부와 연결되고 상기 인입부와 수직으로 연장되어 상기 제 1 연결부와 전기적으로 접촉하는 접촉부; 상기 접촉부에서 형성되는 삽입홀; 및 상기 제 1 천공 및 상기 삽입홀에 삽입되어 상기 접촉부와 상기 제 1 연결부를 전기적으로 연결시키는 체결볼트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the above-described substrate processing apparatus, the inlet includes an inlet connected to the RF power source; A contact portion connected to the inlet portion and extending perpendicularly to the inlet portion and in electrical contact with the first connection portion; An insertion hole formed in the contact portion; And a fastening bolt inserted into the first hole and the insertion hole to electrically connect the contact portion and the first connection portion.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 다수의 배전대 각각은, 상기 리드를 관통하여 상기 다수의 플라즈마 소스전극과 연결되는 배전부; 상기 배전부와 연결되고 상기 배전부와 수직으로 연장되며, 상기 다수의 제 2 연결부와 대응되는 상기 배선집적기판의 하부와 접하는 접촉부; 상기 접촉부의 하부에 설치되는 삽입홀; 및 상기 제 2 천공 및 상기 삽입홀에 삽입되어 상기 접촉부와 상기 다수의 제 2 연결부 각각을 전기적으로 연결시키는 체결볼트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the above-described substrate processing apparatus, each of the plurality of transfer centers may include a power distributing unit connected to the plurality of plasma source electrodes through the leads; A contact portion connected to the power distributing portion and extending perpendicularly to the power distributing portion and contacting a lower portion of the wiring integrated board corresponding to the plurality of second connecting portions; An insertion hole provided at a lower portion of the contact portion; And a fastening bolt inserted into the second hole and the insertion hole to electrically connect the contact portion and the plurality of second connection portions, respectively.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 다수의 플라즈마 소스전극 또는 상기 다수의 플라즈마 소스전극 사이의 상기 리드에 가스분사수단이 설치되는 것을 특징으로 한다.In the above-described substrate processing apparatus, the gas injection means is provided in the lead between the plurality of plasma source electrodes or the plurality of plasma source electrodes.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 리드의 상부에 상기 배선집적기판을 수용하기 위한 밀폐공간을 제공하는 하우징; 및 상기 하우징에 설치되는 냉각장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the above substrate processing apparatus, a housing may be provided on the top of the lead to provide a closed space for accommodating the wiring integrated substrate. And a cooling device installed in the housing.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 냉각장치는, 상기 하우징의 측면에 설치되는 다수의 환풍구; 및 상기 다수의 환풍구 각각에 설치되는 다수의 팬;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the above-described substrate processing apparatus, the cooling device may include: a plurality of vents provided on a side surface of the housing; And a plurality of fans installed in each of the plurality of ventilation holes.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 공정챔버 및 상기 기판안치수단은 플라즈마 접지전극으로 사용되는 것을 특징으로 한다. In the substrate processing apparatus as described above, the process chamber and the substrate holding means are used as a plasma ground electrode.

본 발명은, RF파 파장보다 작은 크기를 가지는 다수의 플라즈마 소스전극을 구비하여, 정상파 효과에 의해 공정챔버의 내부에서 전자기장의 불균일성을 개선할 수 있다. 전자기장을 균일하게 분포시킴으로써, 박막증착 또는 박막식각의 균일도를 개선할 수 있다. 또한, 본 발명은, RF전원과 다수의 플라즈마 소스전극을 피딩라인이 절연기판 상에 집적화된 배선집적기판을 사용하여 연결함으로써, 피딩라인의 제작 및 유지를 용이하게 할 수 있다.The present invention can include a plurality of plasma source electrodes having a size smaller than the RF wave wavelength so as to improve the nonuniformity of the electromagnetic field inside the process chamber by the standing wave effect. By uniformly distributing the electromagnetic field, uniformity of thin film deposition or thin film etching can be improved. In addition, the present invention can easily manufacture and maintain a feeding line by connecting an RF power source and a plurality of plasma source electrodes using a wiring integrated substrate integrated on an insulating substrate.

이하에서는 도면을 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치의 개략도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 전극의 배치도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배선집적기판의 평면도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 인입대의 사시도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 배전대의 사시도이고, 도 8은 도 3의 A의 상세도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 하우징의 사시도이다.FIG. 3 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a layout diagram of a plasma electrode according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a plan view of a wiring integrated substrate according to an embodiment of the present invention, 7 is a perspective view of a power distribution board according to an embodiment of the present invention, FIG. 8 is a detailed view of FIG. 3 A, FIG. 9 is a perspective view of an embodiment of the present invention Fig.

도 3과 같이, 축전결합 플라즈마 방식을 이용한 기판처리장치(110)는 리드(112a)와 몸체(112b)의 결합에 의해 반응공간이 제공되는 공정챔버(112), 공정챔버(112)의 내부와 대응되는 리드(112a)의 표면에 설치되는 다수의 플라즈마 소스전극(114), 공정챔버(112)의 외부와 대응되는 리드(112a) 상부에 설치되고 다수의 전극(114) 각각과 연결되는 피딩라인(118)이 형성된 배선집적기판(120), 다수의 플라즈마 소스전극(114) 사이의 리드(112a)에 설치되는 가스분사수단(124) 및 반응공간에 위치되고 기판(121)이 안치되고 플라즈마 접지전극으로 사용되는 기판안치수단(122)을 포함하여 구성된다. 3, the substrate processing apparatus 110 using the capacitive coupling plasma method includes a process chamber 112 in which a reaction space is provided by coupling of a lead 112a and a body 112b, A plurality of plasma source electrodes 114 provided on the surface of the corresponding leads 112a and a plurality of electrodes 114 provided on the leads 112a corresponding to the outside of the process chamber 112, A gas injection means 124 provided in a lead 112a between a plurality of plasma source electrodes 114 and a gas injection means 124 placed in a reaction space and in which a substrate 121 is placed and a plasma ground And substrate holding means 122 used as an electrode.

기판처리장치(110)는 공정챔버(112)의 외부와 대응되는 리드(112a)의 상부에 배선집적기판(120)을 수용하기 위한 하우징(136), 기판(121)을 반입 및 반출시키기 위한 출입구(130), 반응공간의 반응가스 및 부산물을 배출하기 위한 배기구(132), 및 기판(120) 상부의 주변부에 박막이 증착되거나 박막이 식각되는 것을 방지하기 위한 에지 프레임(134)을 더욱 포함하여 구성될 수 있다. The substrate processing apparatus 110 includes a housing 136 for accommodating the wiring integrated substrate 120 on a lead 112a corresponding to the outside of the process chamber 112, An exhaust port 132 for discharging reaction gas and by-products in the reaction space, and an edge frame 134 for preventing a thin film from being deposited on the periphery of the substrate 120 or etching the thin film, Lt; / RTI >

하우징(136)은 공정챔버(112)의 외부와 대응되는 리드(112a)의 상부에 설치되고, 배선집적기판(120)을 수용하는 밀폐공간을 제공한다. 에지 프레임(134)은 기판(120) 상부의 주변부에서 공정챔버(112)의 내벽 근처까지 연장된다. 에지 프레임(134)은 전기적으로 부유상태(foating state)를 유지한다. The housing 136 is provided on the upper portion of the lid 112a corresponding to the outside of the process chamber 112 and provides a sealed space for accommodating the wiring integrated board 120. [ The edge frame 134 extends near the inner wall of the process chamber 112 at the periphery of the top of the substrate 120. The edge frame 134 maintains an electrically floating state.

도 3의 기판처리장치(110)에서, 정상파 효과를 방지하기 위하여, RF파의 파장과 비교하여 작은 크기를 가지는 다수의 플라즈마 소스전극(114)을 배열한다. 도 4와 같이 다수의 플라즈마 소스전극(114)을 RF전원(126)과 병렬로 연결시키고, 다수의 플라즈마 소스전극(114)과 RF전원(126) 사이에는 임피던스 정합을 위한 매처(128)가 설치된다. 도 3 및 도 4의 RF 전원(126)은 플라즈마 발생효율이 좋은 20 내지 50 MHz 대역의 초고주파(very high frequency: VHF)을 사용할 수 있다. In the substrate processing apparatus 110 of FIG. 3, in order to prevent a standing wave effect, a plurality of plasma source electrodes 114 having a small size are arranged in comparison with a wavelength of an RF wave. As shown in FIG. 4, a plurality of plasma source electrodes 114 are connected in parallel to the RF power source 126, and a matcher 128 for impedance matching is installed between the plurality of plasma source electrodes 114 and the RF power source 126 do. The RF power source 126 shown in FIGS. 3 and 4 can use a very high frequency (VHF) band of 20 to 50 MHz, which has a good plasma generation efficiency.

도 3 및 도 4와 같이, 다수의 플라즈마 소스전극(114) 각각은 장축과 단축을 가진 스트라이프(stripe) 형태로 제작되고, 서로 동일한 간격으로 평행하게 이격된다. 그리고, 다수의 플라즈마 소스전극(114) 각각과 리드(112a) 사이에는 전기적 절연을 위한 다수의 절연판(116)이 설치된다. 공정챔버(112)의 내부와 대응되는 리드(112a)와 직접적으로 밀착하는 다수의 절연판(116)과 다수의 절연판(116) 각각에 직접적으로 밀착하는 다수의 플라즈마 소스전극(114)을 별도로 도시하지 않았지만, 볼트와 같은 체결수단으로 체결한다. As shown in FIGS. 3 and 4, each of the plurality of plasma source electrodes 114 is formed in a stripe shape having a long axis and a short axis, and is spaced apart in parallel at equal intervals. A plurality of insulating plates 116 for electrical insulation are provided between each of the plurality of plasma source electrodes 114 and the leads 112a. A plurality of insulating plates 116 directly contacting the leads 112a corresponding to the inside of the process chamber 112 and a plurality of plasma source electrodes 114 directly contacting each of the plurality of insulating plates 116 are separately shown However, it is fastened with a fastening means such as a bolt.

도 3과 같은, 기판처리장치(110)에서 RF전원(126)이 인가되는 다수의 플라즈마 소스전극(114)에 대하여, 접지되는 리드(112a), 몸체(112b) 및 기판안치수단(122)는 플라즈마 접지전극으로 사용된다. 리드(112a), 몸체(112b) 및 기판안치수단(122)은 알루미늄 또는 스테인레스 스틸과 같은 금속재질을 사용하여 제작하고, 절연판(116)은 세라믹 재질을 사용하여 제작한다.The lead 112a, the body 112b and the substrate seating means 122 to be grounded are connected to the plurality of plasma source electrodes 114 to which the RF power supply 126 is applied in the substrate processing apparatus 110, It is used as a plasma ground electrode. The lead 112a, the body 112b and the substrate seating means 122 are made of a metal such as aluminum or stainless steel and the insulating plate 116 is made of a ceramic material.

기판안치수단(122)은 기판(121)이 안치되고 기판(121)보다 넓은 면적을 가지는 기판지지판(122a)과 기판지지판(122a)을 승강 및 하강시키는 샤프트(122b)를 포함하여 구성된다. 기판처리장치(110)에서, 기판안치수단(122)은 공정챔버(112)와 동일하게 접지된다. 그러나, 도면에서 도시하지 않았지만, 기판처리공정의 조건에 따라 기판안치수단(122)에 별도의 RF전원이 인가되거나, 전기적으로 부유(floating) 상태를 유지할 수 있다. The substrate holding means 122 includes a substrate support plate 122a having a substrate 121 and an area larger than the substrate 121 and a shaft 122b for lifting and lowering the substrate support plate 122a. In the substrate processing apparatus 110, the substrate holding means 122 is grounded in the same manner as the process chamber 112. However, although not shown in the drawing, a separate RF power source may be applied to the substrate placing means 122 according to the conditions of the substrate processing process, or an electrically floating state may be maintained.

도 3과 같이, 배선집적기판(120)의 피딩라인(118)은 인입대(引入帶)(142a)와 다수의 배전대(配電帶)(142b)를 통하여 RF전원(126)과 전기적으로 연결된다. 3, the feeding line 118 of the wiring-integrated substrate 120 is electrically connected to the RF power supply 126 through a lead-in portion 142a and a plurality of power distribution belts 142b. do.

도 5와 같이, 배선집적기판(120) 상에 형성되는 피딩라인(118)은, 인입 대(142)와 연결되는 제 1 연결부(144a), 제 1 연결부(144a)에서 연장되어 분기 및 재 분기되는 제 1 내지 제 3 서브 피딩라인(118a, 118b, 118c), 다수의 플라즈마 소스전극(114) 각각의 단부와 대응되는 제 3 서브 피딩라인(118c) 상에 설치되고 다수의 배전대(142b)와 연결되는 다수의 제 2 연결부(144b)를 포함하여 구성된다. 5, the feeding line 118 formed on the wiring integrated substrate 120 includes a first connecting portion 144a connected to the inlet port 142, a first connecting portion 144b extending from the first connecting portion 144a, And a plurality of displacement tables 142b are provided on the third sub-feed line 118c corresponding to the end of each of the plurality of plasma source electrodes 114 and the first to third sub-feed lines 118a, 118b, And a plurality of second connection portions 144b connected to the second connection portions 144b.

도 5와 같이, 제 1 서브 피딩라인(118a)은 제 1 연결부(144a)에서 양방향으로 연장되고, 제 2 서브 피딩라인(118b)은 제 1 서브 피딩라인(118a)의 단부에서 양방향으로 수직분기되고, 제 3 서브 피딩라인(118c)은 제 2 서브 피딩라인(118c)의 단부에서 양방향으로 수직분기된다. 다수의 플라즈마 소스전극(114) 각각의 단부와 대응되는 제 3 서브 피딩라인(118c)에는 다수의 제 2 연결부(144b)가 형성된다. 5, the first sub-feeding line 118a extends in both directions at the first connecting portion 144a, and the second sub-feeding line 118b extends in the vertical direction at both ends of the first sub- And the third sub-feeding line 118c is vertically branched in both directions at the end of the second sub-feeding line 118c. A plurality of second connection portions 144b are formed in the third sub-feeding line 118c corresponding to the ends of the plurality of plasma source electrodes 114, respectively.

인입대(142)에 근접할수록 피딩라인(118)의 폭이 점차로 커지고, 다수의 배전대(142b) 각각에 근접할수록 피당라인(118)의 폭을 점차로 작게 형성할 수 있다. 따라서, 제 1 서브 피딩라인(118a)의 제 1 폭(W1)은 제 2 서브 피딩라인(118b)의 제 2 폭(W2)보다 크고, 제 2 서브 피딩라인(118b)의 제 2 폭(W2)은 제 3 서브 피딩라인(118c)의 제 3 폭(W3)보다 크다. 그리고, 피딩라인(118)은 도 3과 같은 형태로 한정되지 않고, 다양한 형태로 배열될 수 있다.The width of the feeding line 118 gradually increases as the feeding belt 142 approaches the feeding belt 142 and the width of the feeding line 118 becomes gradually smaller as the feeding belt 142 is closer to each of the plurality of feeding belts 142b. The first width W1 of the first sub-feeding line 118a is greater than the second width W2 of the second sub-feeding line 118b and the second width W2 of the second sub- Is larger than the third width W3 of the third sub-feeding line 118c. The feeding lines 118 are not limited to those shown in FIG. 3, but may be arranged in various forms.

제 1 연결부(144a)의 중앙부에는 인입대(142a)를 연결시키기 위한 제 1 천 공(143a)이 형성되고, 다수의 제 2 연결부(144b) 각각의 중앙부에는 다수의 배전대(142b)를 연결시키기 위한 다수의 제 2 천공(143b)이 설치된다. 제 1 및 제 2 연결부(144a, 144b) 각각은 제 1 및 제 3 서브 피딩라인(118a, 118c)의 제 1 및 제 3 폭(W1, W3)보다 큰 직경을 가지는 원형으로 형성된다. 제 1 및 제 2 연결부(144a, 144b)는 각각 10mm 정도의 직경을 가진다. The first connection part 144a is formed at the center thereof with a first opening 143a for connecting the inlet 142a and a plurality of transmission belts 142b are connected to the center of each of the plurality of second connection parts 144b A plurality of second apertures 143b are provided. Each of the first and second connection portions 144a and 144b is formed in a circular shape having a diameter larger than the first and third widths W1 and W3 of the first and third sub-feeding lines 118a and 118c. The first and second connection portions 144a and 144b each have a diameter of about 10 mm.

배선집적기판(120)을 형성하는 방법은 별도의 도면으로 도시하지 않았지만, 절연기판 상에 구리박막을 형성하는 단계, 구리박막을 패터닝하여 피딩라인(118)을 형성하는 단계, 및 인입대(142a) 및 다수의 배전대(142a)와 연결하기 위해 제 1 및 제 2 천공(143a, 143b)을 형성하는 단계를 포함하여 형성된다. The method of forming the wiring integrated substrate 120 includes the steps of forming a copper thin film on an insulating substrate, patterning the copper thin film to form a feeding line 118, And forming the first and second apertures 143a and 143b to connect with the plurality of displacement tables 142a.

RF전원(126)과 배선집적기판(120) 상에 형성된 제 1 연결부(144a)를 연결시는 인입대(142a)는 도 6과 같이, 하우징(136)의 중심을 관통하는 인입부(146a), 인입부(146a)의 하부와 연결되고 인입부(146a)와 수직으로 연장되어 제 1 연결부(144a)와 전기적으로 접촉하는 제 1 접촉부(146b), 및 제 1 접촉부(146b)의 하부에 위치하는 제 1 삽입홀(146c), 및 제 1 삽입홀(146c)과 배선집적기판(120)의 제 1 천공(143a)에 삽입되어 제 1 연결부(144a)와 제 1 접촉부(146b)를 전기적으로 연결시키는 제 1 체결볼트(146d)를 포함한다. 제 1 삽입홀(146c)의 내부와 제 1 체결볼트(146d)의 외부에는 연결을 위한 나사산이 형성된다. 인입부(146a)는 원형의 단면으로 출발하여 제 1 접촉부(146b)와 인접한 지점에서 사각형의 단면으로 변화한 다. As shown in FIG. 6, the inlet portion 142a for connecting the RF power source 126 and the first connection portion 144a formed on the wiring integrated substrate 120 includes an inlet 146a passing through the center of the housing 136, A first contact portion 146b connected to a lower portion of the inlet portion 146a and extending perpendicularly to the inlet portion 146a to electrically contact the first connection portion 144a and a second contact portion 146b disposed below the first contact portion 146b And the first insertion hole 146c and the first insertion hole 146c and the first hole 143a of the wiring integrated board 120 to electrically connect the first connection portion 144a and the first contact portion 146b, And a first fastening bolt 146d for connecting the first fastening bolt 146d. A thread for connection is formed inside the first insertion hole 146c and outside the first fastening bolt 146d. The lead-in portion 146a starts from a circular cross-section and changes to a rectangular cross-section at a position adjacent to the first contact portion 146b.

배선집적기판(120) 상에 형성된 다수의 제 2 연결부(144b) 각각을 다수의 전극(114)와 연결시키는 다수의 배전대(142b)는, 리드(112a) 및 다수의 절연판(116)의 각각을 관통하는 배전부(147a), 배전부(147a)의 상부와 연결되고, 배전부(147a)와 수직으로 연장되어 제 2 연결부(144b)와 대응되는 배선집적기판(120)의 하부와 접촉하는 제 2 접촉부(147b), 제 2 접촉부(147b)의 상부에 형성되는 제 2 삽입홀(147c), 및 배선집적기판(120)의 제 2 천공(143b)과 제 2 삽입홀(147c)에 삽입되어 제 2 연결부(144a)와 전극(114)을 전기적으로 연결시키는 제 2 체결볼트(147d)를 포함한다. 제 2 삽입홀(147c)의 내부와 제 2 체결볼트(147d)의 외부에는 연결을 위한 나사산이 형성된다. 배전부(147a)는 원형의 단면으로 출발하여 제 2 접촉부(147b)와 인접한 지점에서 사각형의 단면으로 변화한다. A plurality of displacement tables 142b for connecting each of the plurality of second connection portions 144b formed on the wiring integrated substrate 120 to the plurality of electrodes 114 is formed by the lead 112a and the plurality of insulation plates 116 And is connected to the upper portion of the power distributing portion 147a and extends vertically to the power distributing portion 147a and contacts the lower portion of the wiring integrated board 120 corresponding to the second connecting portion 144b A second insertion hole 147c formed in the upper portion of the second contact portion 147b and a second insertion hole 147b in the second through hole 143b and the second insertion hole 147c of the wiring integrated board 120, And a second fastening bolt 147d for electrically connecting the second connection portion 144a and the electrode 114. [ A thread for connection is formed inside the second insertion hole 147c and outside the second fastening bolt 147d. The power distributing portion 147a starts from a circular cross section and changes into a rectangular cross section at a position adjacent to the second contact portion 147b.

도 8은 도3의 A의 상세도이다. 도 8과 같이, 전극(114)을 배전대(142b)와 전기적으로 연결시키기 위하여, 절연판(116)과 접촉하는 전극(114)에는 체결홀(178a)이 형성되고, 체결홀(178a)과 대응되는 절연판(116) 및 리드(112a)에는 관통홀(178b)이 형성된다. 리드(112a)와 대응되는 관통홀(178b)의 내부에는 리드(112a)와 배전대(142b)의 전기적 절연을 위한 튜브(tube)(178c)가 삽입된다. 체결홀(178a) 및 관통홀(178b)에 삽입된 배전대(142b)가 배선집적기판(120) 상에 형성된 제 2 연결부(144c)와 플라즈마 소스전극(114)을 공정챔버(112) 내부의 기밀을 유지하면서 전기적으로 연결시킬 수 있도록, 제 1 오링(182a)을 개재하여 제 1 기밀판(148a)과 리드(112a)를 제 1 볼트(184a)를 사용하여 체결한다. 체결홀(178a)의 내면에는 배전대(142b)를 체결하기 위한 나사산이 형성된다. FIG. 8 is a detailed view of FIG. 3 A. FIG. 8, a coupling hole 178a is formed in the electrode 114 which is in contact with the insulating plate 116 so as to electrically connect the electrode 114 to the displacement center 142b, and a coupling hole 178a is formed in correspondence with the coupling hole 178a The through hole 178b is formed in the insulating plate 116 and the lead 112a. A tube 178c for electrical insulation between the lead 112a and the delivery table 142b is inserted into the through hole 178b corresponding to the lead 112a. The second connection portion 144c formed on the wiring integrated substrate 120 and the plasma source electrode 114 are formed in the process chamber 112 in the process chamber 112, The first airtight plate 148a and the lid 112a are fastened with the first bolt 184a through the first O-ring 182a so as to be electrically connected while keeping the airtightness. On the inner surface of the fastening hole 178a, a thread for fastening the displacement casting 142b is formed.

도 8과 같이, 다수의 가스분사수단(124) 각각은, 다수의 플라즈마 소스전극(114) 사이와 대응되는 리드(112a)에 형성된다. 다수의 가스분사수단(124) 각각은, 리드(112a)를 통하여 인입되어 공정가스를 공급하는 가스공급관(140a), 가스공급관(140a)과 연통되고 리드(112a)의 내부에 수직방향으로 형성되는 가스유로(140b), 리드(112a)의 내부에 형성되고 가스유로(140b)와 연결되어 공정가스를 수용하는 수용공간(140c) 및 수용공간(140c)의 하부에 위치하고 공정가스를 반응공간에 분사하기 위한 가스분배판(140d)을 포함하여 구성된다. As shown in Fig. 8, each of the plurality of gas injection means 124 is formed in the corresponding lead 112a between the plurality of plasma source electrodes 114. [ Each of the plurality of gas injecting means 124 includes a gas supply pipe 140a that is drawn through the lead 112a to supply the process gas and a gas supply pipe 140b which is connected to the gas supply pipe 140a and formed vertically inside the lead 112a The gas passage 140b is formed in the interior of the lead 112a and is connected to the gas passage 140b to accommodate the processing space 140c and the receiving space 140c. And a gas distribution plate 140d for supplying the gas.

가스공급관(140a)과 가스유로(140b)가 기밀을 유지하면서 연통될 수 있도록, 제 2 오링(182b)을 개재하여 제 2 기밀판(148b)과 리드(112a)를 제 2 볼트(184b)를 사용하여 체결한다. 가스분배판(140d)은 수용공간(140c)의 하부에 설치되는 다수의 분사구(154a)를 포함한다. 리드(112a)에는 수용공간(140c)의 주변부에서 확장된 함몰부(156)가 형성되고, 함몰부(156)에 가스분배판(140d)의 주변부가 인입되어 제 3 볼트(184c)에 의해 리드(112a)와 체결된다.The second gas tight plate 148b and the lid 112a are fixed to the second bolt 184b through the second O-ring 182b so that the gas supply pipe 140a and the gas passage 140b can communicate with each other Tighten by using. The gas distribution plate 140d includes a plurality of ejection openings 154a provided at the lower portion of the receiving space 140c. A recessed portion 156 extending from the peripheral portion of the accommodation space 140c is formed in the lead 112a and a peripheral portion of the gas distribution plate 140d is drawn into the depression 156. The peripheral portion of the gas distribution plate 140d is led by the third bolt 184c, (Not shown).

리드(112a)가 알루미늄과 같은 금속으로 제작되어 있기 때문에, 가스공급 관(140a)고 리드(112a)의 접촉지점에서 플라즈마가 방전될 수 있다. 플라즈마의 방전을 방지하기 위해, 가스공급관(140a)과 연결되는 가스유로(140b)에 세라믹 계통의 튜브로 만들어진 절연관(150)을 삽입시킬 수 있다. 다수의 가스공급관(140a)은 리드(112a)의 상부에 위치한 운송관(도시하지 않음)을 통하여 공정가스공급원(도시하지 않음)과 연결된다.Since the lead 112a is made of metal such as aluminum, the plasma can be discharged at the contact point of the gas lead pipe 112a with the gas lead pipe 140a. In order to prevent the discharge of the plasma, the insulating pipe 150 made of a ceramic system tube can be inserted into the gas flow path 140b connected to the gas supply pipe 140a. A plurality of gas supply pipes 140a are connected to a process gas supply source (not shown) through a transfer pipe (not shown) located at the top of the leads 112a.

도 3 및 도 8과 같은 기판처리장치에서, 필요에 따라 다수의 플라즈마 소스전극(114)에 가스분사수단(124)이 설치할 수 있다. 필요에 따라, 가스분사수단(124)을 다수의 전극(114)의 사이와 대응하는 리드(112a)에 설치하지 않고, 다수의 플라즈마 소스전극(114)에만 설치할 수 있다.In the substrate processing apparatuses shown in FIGS. 3 and 8, the gas injection means 124 may be provided on the plurality of plasma source electrodes 114 as necessary. The gas injection means 124 may be provided only on the plurality of plasma source electrodes 114 without being provided on the leads 112a corresponding to the spaces between the plurality of electrodes 114 as required.

도 3의 기판처리장치(110)에서, RF전력이 인가되는 배선집적기판(120) 상에 형성된 피딩라인(118)에서 열이 발생되어 하우징(136)의 내부에 축적되기 때문에, 하우징(136)의 내부를 냉각시켜야 한다. 따라서, 도 9와 같이, 하우징(136)에 다수의 통풍구(138)와 다수의 통풍구(138) 각각에 설치된 다수의 팬(158)을 포함하는 냉각장치를 설치한다. 다수의 통풍구(138) 및 팬(158)을 포함한 냉각장치에 외에 다양한 방법으로 하우징(136)의 내부를 냉각시킬 수 있다. Heat is generated in the feeding line 118 formed on the wiring integrated substrate 120 to which the RF power is applied and accumulated in the housing 136 in the substrate processing apparatus 110 of FIG. It is necessary to cool the inside of the housing. 9, the housing 136 is provided with a cooling device including a plurality of ventilation holes 138 and a plurality of fans 158 installed in the plurality of ventilation holes 138, respectively. The interior of the housing 136 can be cooled in various ways in addition to the cooling device including the plurality of ventilation holes 138 and the fan 158. [

도 1은 종래기술에 따른 기판처리장치의 개략도1 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to the prior art;

도 2는 종래기술에 따른 다수의 피딩라인과 연결된 후방 플레이트의 사시도2 is a perspective view of a rear plate connected with a plurality of feeding lines according to the prior art;

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치의 개략도3 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 전극의 배치도4 is a plan view of a plasma electrode according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배선집적기판의 평면도5 is a plan view of a wiring integrated board according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 인입대의 사시도FIG. 6 is a perspective view of the inlet unit according to the embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 배전대의 사시도7 is a perspective view of a distribution board according to an embodiment of the present invention.

도 8은 도 3의 A의 상세도8 is a detailed view of A in Fig. 3

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 하우징의 사시도9 is a perspective view of a housing according to an embodiment of the present invention.

Claims

A process chamber in which a lead and a body are combined to provide a reaction space;

A plurality of plasma source electrodes formed on a surface of the lead corresponding to the inside of the process chamber and having a size smaller than an RF wave wavelength;

An RF power source for applying power to the plurality of plasma source electrodes;

A wiring integrated board located at an upper portion of the lead corresponding to the outside of the process chamber and having a feeding line for connecting the RF power source and each of the plurality of plasma source electrodes, And

A substrate placing means located in the reaction space and on which a substrate is placed;

And the substrate processing apparatus further comprises:

delete

The method according to claim 1,

Wherein the wiring-

A first connection part electrically connecting the RF power source and the feeding line and having a first perforation formed at a central part thereof;

A plurality of second connection portions electrically connected to the plurality of plasma source electrodes and connected to the feeding lines, and having second apertures formed at a central portion thereof;

Wherein the substrate processing apparatus further comprises:

5. The method of claim 4,

Wherein the feeding line comprises:

A first sub-feed line extending in both directions at the first connection;

A second sub-feed line vertically diverging in both directions at an end of the first sub-feed line; And

A third sub-feed line vertically diverging in both directions at an end of the second sub-feed line;

And the substrate processing apparatus further comprises:

6. The method of claim 5,

Wherein a first width of the first sub-feeding line is greater than a second width of the second sub-feeding line and a second width of the second sub-feeding line is greater than a third width of the third sub- .

5. The method of claim 4,

An inlet for electrically connecting the first connection unit and the RF power source; And

A plurality of discharge conductors electrically connecting the plurality of second connection portions and the plurality of plasma source electrodes;

The substrate processing apparatus comprising:

6. The method of claim 5,

And the second connection portion is formed at the end of the third sub-feeding line.

8. The method of claim 7,

The inlet

An inlet connected to the RF power source;

A contact portion connected to the inlet portion and extending perpendicularly to the inlet portion and in electrical contact with the first connection portion;

An insertion hole formed in the contact portion; And

A fastening bolt inserted into the first hole and the insertion hole to electrically connect the contact portion and the first connection portion;

The substrate processing apparatus comprising:

8. The method of claim 7,

Wherein each of the plurality of displacement tables comprises:

A power supply unit connected to the plurality of plasma source electrodes through the leads;

A contact portion connected to the power distributing portion and extending perpendicularly to the power distributing portion and contacting a lower portion of the wiring integrated board corresponding to the plurality of second connecting portions;

An insertion hole provided at a lower portion of the contact portion; And

A fastening bolt inserted into the second hole and the insertion hole to electrically connect the contact portion and each of the plurality of second connection portions;

The substrate processing apparatus comprising:

The method according to claim 1,

Wherein the gas injection means is provided in the lead between the plurality of plasma source electrodes or the plurality of plasma source electrodes.

The method according to claim 1,

A housing for providing a sealed space for accommodating the wiring integrated substrate on the lead; And

A cooling device installed in the housing;

The substrate processing apparatus comprising:

delete

The method according to claim 1,

Wherein the process chamber and the substrate holding means are used as a plasma ground electrode.