KR101695380B1 - Inductively Coupled Plasma Processing Apparatus - Google Patents

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    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges

Abstract

본 발명은 플라즈마 밀도를 균일하게 형성할 수 있는 유도 결합 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. RF 안테나(13)는 서로 평행을 이루어 배치되는 제1안테나 플레이트(61) 및 제2안테나 플레이트(62)로 이루어진다. 그리고 RF 안테나(13)는 일단부에서, 제1안테나 플레이트(61)는 접지되고 제2안테나 플레이트(62)가 급전 부재(16)와 연결되고, 타단부에서 제1안테나 플레이트(61)가 급전 부재(16)와 연결되고 제2안테나 플레이트(62)는 접지된다. 이로써 제1안테나 플레이트(61) 및 제2안테나 플레이트(62)에 의하여 함께 형성되는 플라즈마는 그 위치에 관계없이 균일하게 된다.An object of the present invention is to provide an inductively coupled plasma processing apparatus capable of uniformly forming a plasma density. The RF antenna 13 includes a first antenna plate 61 and a second antenna plate 62 arranged in parallel with each other. The first antenna plate 61 is grounded, the second antenna plate 62 is connected to the power supply member 16 at one end of the RF antenna 13, and the first antenna plate 61 is fed Member 16 and the second antenna plate 62 is grounded. As a result, the plasma formed together by the first antenna plate 61 and the second antenna plate 62 becomes uniform regardless of their positions.

Description

유도 결합 플라즈마 처리 장치 {Inductively Coupled Plasma Processing Apparatus}[0001] The present invention relates to an inductively coupled plasma processing apparatus,

본 발명은 기판에 대하여 에칭 등의 처리를 실시하는 유도 결합 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an inductively coupled plasma processing apparatus for performing a process such as etching on a substrate.

액정 표시 장치(LCD), OLED 등의 제조 공정에 있어서는, 기판에 소정의 처리를 실시하기 위하여, 플라즈마 에칭 장치나 플라즈마 CVD 성막(成膜) 장치 등의 각종 플라즈마 처리 장치가 이용된다. 이러한 플라즈마 처리 장치로는 종래에 용량 결합 플라즈마 처리 장치가 사용되었지만, 최근 고진공도로 고밀도의 플라즈마를 얻을 수 있는 큰 이점을 갖는 유도 결합 플라즈마(Inductively Coupled Plasma : ICP) 처리 장치가 주목받고 있다.2. Description of the Related Art In a manufacturing process of a liquid crystal display (LCD), an OLED and the like, various plasma processing apparatuses such as a plasma etching apparatus and a plasma CVD film forming apparatus are used to perform predetermined processing on a substrate. Conventionally, a capacitively coupled plasma processing apparatus has been used as such a plasma processing apparatus, but recently, an inductively coupled plasma (ICP) processing apparatus having a great advantage of obtaining a high density plasma at a high vacuum has attracted attention.

유도 결합 플라즈마 처리 장치는, 피처리 기판을 수용하는 본체 용기의 유전체창의 외측에 RF 안테나를 배치하고, 본체 용기 내에 처리 가스를 공급하는 동시에 이 RF 안테나에 RF 전력을 공급함으로써, 본체 용기 내에 유도 결합 플라즈마를 발생시키고, 이 유도 결합 플라즈마에 의해서 피처리 기판에 소정의 플라즈마 처리를 실시하는 것이다. 유도 결합 플라즈마 처리 장치의 RF 안테나로는, 소용돌이 형상의 평면 안테나가 많이 사용되고 있다.An inductively coupled plasma processing apparatus includes an RF antenna disposed on an outer side of a dielectric window of a main body container accommodating a substrate to be processed and supplying RF power to the RF antenna while supplying a processing gas into the main body container, A plasma is generated, and a predetermined plasma process is performed on the substrate to be processed by the inductively coupled plasma. As the RF antenna of the inductively coupled plasma processing apparatus, a spiral-shaped flat antenna is widely used.

그런데, 최근 기판의 대형화가 진행되고, 그 때문에 유도 결합 플라즈마 처리 장치도 대형화되지 않을 수 없고, 그것에 대응하여 RF 안테나도 대형화되고 있다.However, in recent years, the size of the substrate has increased, and the inductively-coupled plasma processing apparatus has also become larger, and accordingly, the RF antenna is also becoming larger.

그러나, 소용돌이 형상의 RF 안테나를 그 상태에서 대형화하면, 안테나 길이가 길어지고, 안테나 임피던스가 높아져서, RF 안테나에 공급하는 RF 전원의 정합이 어려워지는 동시에, 안테나 전위가 높아지는 문제가 있다. 안테나 전위가 높아지면, RF 안테나와 플라즈마 사이의 용량 결합이 강해져서, 유도 결합 플라즈마를 효과적으로 형성할 수 없는 동시에, 전계 분포에 편차가 발생하여 플라즈마 밀도가 불균일해져, 처리가 불균일하게 되는 문제가 발생한다.However, if the spiral-shaped RF antenna is enlarged in this state, the antenna length becomes long and the antenna impedance becomes high, so that matching of the RF power supplied to the RF antenna becomes difficult, and the antenna potential becomes high. When the antenna potential becomes high, capacitive coupling between the RF antenna and the plasma becomes strong, so that the inductively coupled plasma can not be effectively formed, and the electric field distribution is varied, resulting in nonuniform plasma density, do.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 플라즈마 밀도를 균일하게 형성할 수 있는 유도 결합 플라즈마 처리 장치를 제공함을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an inductively coupled plasma processing apparatus capable of uniformly forming a plasma density.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 피처리 기판을 수용하여 플라즈마 처리를 실시하는 본체 용기와, 상기 본체 용기 내에서 피처리 기판이 탑재되는 기판탑재대와, 상기 본체 용기 내에 처리 가스를 공급하는 처리가스 공급계와, 상기 본체 용기 내를 배기하는 배기계와, 상기 본체 용기의 상부벽을 구성하는 유전체벽과, 상기 본체 용기 외부의 상기 유전체벽에 대응하는 부분에 설치되고, RF 전원이 공급됨으로써 상기 본체 용기 내에 유도 전계를 형성하기 위한 RF 안테나와, 상기 RF 안테나에 RF 전원을 공급하는 급전 부재를 구비하며, 상기 RF 안테나에 RF 전원을 공급함으로써 상기 본체 용기 내에 유도 결합 플라즈마를 형성하여 피처리 기판에 플라즈마 처리를 실시하는 유도 결합 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상기 RF 안테나는, 서로 평행을 이루어 배치되는 제1안테나 플레이트 및 제2안테나 플레이트로 이루어지며, 일단부에서 상기 제1안테나 플레이트는 접지되고 상기 제2안테나 플레이트는 상기 급전 부재와 연결되고, 타단부에서 상기 제1안테나 플레이트는 상기 급전 부재와 연결되고 상기 제2안테나 플레이트는 접지되는 유도 결합 플라즈마 처리 장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus comprising: a main body container that accommodates a target substrate and performs a plasma process; a substrate table on which the target substrate is mounted in the main body container; A processing gas supply system, an exhaust system for exhausting the inside of the main body container, a dielectric wall constituting an upper wall of the main body container, and a portion provided at a portion corresponding to the dielectric wall outside the main body container, An RF antenna for forming an inductive electric field in the main body container; and a power supply member for supplying RF power to the RF antenna, wherein an inductively coupled plasma is formed in the main body container by supplying RF power to the RF antenna, 1. An inductively coupled plasma processing apparatus for performing plasma processing on a substrate, the RF antenna comprising: Wherein the first antenna plate is grounded at one end, the second antenna plate is connected to the power supply member, and the first antenna plate is connected at the other end to the first antenna plate, The inductively coupled plasma processing apparatus is connected to the power supply member and the second antenna plate is grounded.

이와 같이 제1안테나 플레이트 및 제2안테나 플레이트가 서로 반대방향에서 RF 전원의 인가 및 접지됨으로써 제1안테나 플레이트 및 제2안테나 플레이트에 의하여 함께 형성되는 플라즈마는 그 위치에 관계없이 균일하게 된다.As described above, the first antenna plate and the second antenna plate are applied with RF power in the opposite directions and grounded, so that the plasma formed together by the first antenna plate and the second antenna plate becomes uniform regardless of their positions.

상기 제1안테나 플레이트 및 상기 제2안테나 플레이트는 그 배치되는 방향을 길이방향으로 하는 판형상을 가지며, 폭이 작은 제1면이 상기 유전체벽을 향하며, 상기 제1면보다 큰 제2면은 서로 평행하게 배치됨이 바람직하다.Wherein the first antenna plate and the second antenna plate have a plate shape in which a direction in which the first antenna plate and the second antenna plate are arranged is in the longitudinal direction and a first surface with a smaller width is oriented toward the dielectric wall and a second surface larger than the first surface is parallel .

이와 같이, 폭이 작은 제1면이 유전체벽을 향함으로써 제1안테나 플레이트 및 상기 제2안테나 플레이트에 의하여 형성되는 전기장의 크기를 증가시키는 한편, 제2면이 서로 평행하게 배치됨으로써 넓은 제2면에 비하여 전기장이 형성되는 영역이 감소되는 것을 보완할 수 있다.As such, the first side of the small width faces the dielectric wall to increase the size of the electric field formed by the first antenna plate and the second antenna plate, while the second side is arranged parallel to each other, The area where the electric field is formed is reduced.

상기 RF 안테나는 상기 유전체벽의 중심부분으로부터 외측을 향하여 나선형상으로 배치될 수 있다.The RF antenna may be disposed in a spiral shape from the central portion of the dielectric wall toward the outside.

상기 RF 안테나는 상기 제1안테나 플레이트 및 상기 제2안테나 플레이트가 4개씩 설치되고 그 일단부가 상기 유전체벽의 중심부분에 위치되고 상기 유전체벽의 중심부분으로부터 외측을 향하여 나선형상으로 배치되어 티단부는 최종적으로 가장 상기 유전체벽의 중심부분의 외곽부분에 위치될 수 있다.The RF antenna includes four first antenna plates and second antenna plates, one end of which is located at a center portion of the dielectric wall and is arranged in a spiral shape outward from a center portion of the dielectric wall, And finally located at the outer portion of the central portion of the dielectric wall at the most.

또한 상기 제1안테나 플레이트 및 상기 제2안테나 플레이트가 직사각형의 설치영역에 4개씩 설치되고 그 일단부가 상기 설치영역의 중심부분에 위치되고 상기 설치영역의 중심부분으로부터 외측을 향하여 나선형상으로 배치되어 티단부는 최종적으로 상기 설치영역의 외곽부분에 위치되는 안테나그룹을 이루며, 상기 RF 안테나는 복수의 안테나 그룹들에 의하여 이루어질 수 있다.In addition, the first antenna plate and the second antenna plate are installed in four rectangular mounting areas, one end of which is located at the central portion of the mounting area, and is arranged spirally outward from the central part of the mounting area, And the end portion is finally formed as an antenna group positioned at an outer portion of the mounting region, and the RF antenna can be formed by a plurality of antenna groups.

또한 상기 복수의 안테나 그룹들은 상기 유전체벽의 중심부분에 하나가 배치되고, 상기 유전체벽의 중심부분에 배치된 안테나 그룹을 중심으로 외곽에 복수개로 배치될 수 있다.The plurality of antenna groups may be disposed at a central portion of the dielectric wall, and may be disposed at a plurality of outer peripheries around an antenna group disposed at a central portion of the dielectric wall.

상기 복수의 안테나 그룹들은 복수개의 행렬로 배치될 수 있다.The plurality of antenna groups may be arranged in a plurality of matrices.

또한 상기 RF 안테나는 복수개로 배치되며, 상기 복수개의 RF 안테나들은 동심을 이루어 배치될 수 있다.The plurality of RF antennas may be arranged concentrically.

또한 상기 RF 안테나는 복수개로 배치되며, 상기 복수개의 RF 안테나들은 상기 유전체벽의 중심부분으로부터 외측을 향하여 나선형상으로 배치될 수 있다.Also, the plurality of RF antennas may be arranged in a helical shape from the center portion of the dielectric wall toward the outside.

이와 같이, 제1안테나 플레이트 및 제2안테나 플레이트가 서로 반대방향에서 RF 전원의 인가 및 접지됨으로써 제1안테나 플레이트 및 제2안테나 플레이트에 의하여 함께 형성되는 플라즈마는 그 위치에 관계없이 균일하게 형성하는 한편, 제1안테나 플레이트 및 상기 제2안테나 플레이트가 쌍을 이루어 배치됨으로써 최적화된 플라즈마 처리 환경을 제공할 수 있다.In this way, since the first antenna plate and the second antenna plate are applied with RF power and grounded in directions opposite to each other, the plasma formed together by the first antenna plate and the second antenna plate is uniformly formed regardless of the position , The first antenna plate and the second antenna plate are arranged in pairs to provide an optimized plasma processing environment.

본 발명은 또 다른 측면으로서 피처리 기판을 수용하여 플라즈마 처리를 실시하는 본체 용기와, 상기 본체 용기 내에서 피처리 기판이 탑재되는 기판탑재대와, 상기 본체 용기 내에 처리 가스를 공급하는 처리가스 공급계와, 상기 본체 용기 내를 배기하는 배기계와, 상기 본체 용기의 상부벽을 구성하는 유전체벽과, 상기 본체 용기 외부의 상기 유전체벽에 대응하는 부분에 설치되고, RF 전원이 공급됨으로써 상기 본체 용기 내에 유도 전계를 형성하기 위한 RF 안테나와, 상기 RF 안테나에 RF 전원을 공급하는 급전 부재를 구비하며, 상기 RF 안테나에 RF 전원을 공급함으로써 상기 본체 용기 내에 유도 결합 플라즈마를 형성하여 피처리 기판에 플라즈마 처리를 실시하는 유도 결합 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상기 RF 안테나는, 서로 평행을 이루어 배치되는 제1안테나 플레이트 및 제2안테나 플레이트로 이루어지며, 일단부에서, 상기 제1안테나 플레이트 및 상기 제2안테나 플레이트는 서로 연결되고, 타단부에서 상기 제1안테나 플레이트는 상기 급전 부재와 연결되고 상기 제2안테나 플레이트는 접지되는 유도 결합 플라즈마 처리 장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus comprising: a main body container for containing a target substrate and performing plasma processing; a substrate table on which the target substrate is mounted in the main body container; A main body container, an exhaust system for exhausting the main body container, a dielectric wall constituting an upper wall of the main body container, and a portion corresponding to the dielectric wall outside the main body container, And a power feeding member for supplying RF power to the RF antenna. An inductively coupled plasma is formed in the main body container by supplying RF power to the RF antenna, Wherein the RF antenna is arranged in parallel with each other Wherein the first antenna plate and the second antenna plate are connected to each other at one end and the first antenna plate is connected to the power supply member at the other end, And the second antenna plate is grounded.

이와 같이, RF 안테나를 이루는 제1안테나 플레이트 및 제2안테나 플레이트가 평행하게 배치되고, 일단부에서 서로 연결되고, 타단부에서 각각 RF 전원과 연결되고 접지됨으로써 각 RF 안테나의 길이방향의 위치에서 전위차를 최소화하여 플라즈마 밀도를 균일하게 형성할 수 있다.In this manner, the first antenna plate and the second antenna plate constituting the RF antenna are arranged in parallel, connected to each other at one end, and connected to the RF power source and grounded at the other end, And the plasma density can be uniformly formed.

본 발명은 제1안테나 플레이트 및 제2안테나 플레이트가 서로 반대방향에서 RF 전원의 인가 및 접지됨으로써 제1안테나 플레이트 및 제2안테나 플레이트에 의하여 함께 형성되는 플라즈마는 그 위치에 관계없이 균일하게 형성될 수 있다.The RF power is applied and grounded from the first antenna plate and the second antenna plate in directions opposite to each other so that the plasma formed together by the first antenna plate and the second antenna plate can be uniformly formed have.

본 발명은 또한 폭이 작은 제1면이 유전체벽을 향함으로써 제1안테나 플레이트 및 상기 제2안테나 플레이트에 의하여 형성되는 전기장의 크기를 증가시키는 한편, 제2면이 서로 평행하게 배치됨으로써 넓은 제2면에 비하여 전기장이 형성되는 영역이 감소되는 것을 보완할 수 있다.The present invention also contemplates that while the first side of the narrower width faces the dielectric wall to increase the size of the electric field formed by the first antenna plate and the second antenna plate while the second side is disposed parallel to each other, The area where the electric field is formed is reduced compared to the surface.

또한 본 발명은 제1안테나 플레이트 및 상기 제2안테나 플레이트가 쌍을 이루어 배치됨으로써 최적화된 플라즈마 처리 환경을 제공할 수 있다.Further, the present invention can provide an optimized plasma processing environment by arranging the first antenna plate and the second antenna plate in a pair.

또한 본 발명은 RF 안테나를 이루는 제1안테나 플레이트 및 제2안테나 플레이트가 평행하게 배치되고, 일단부에서 서로 연결되고, 타단부에서 각각 RF 전원과 연결되고 접지됨으로써 각 RF 안테나의 길이방향의 위치에서 전위차를 최소화하여 플라즈마 밀도를 균일하게 형성할 수 있다.The first antenna plate and the second antenna plate constituting the RF antenna are arranged in parallel and are connected to each other at one end and are connected to the RF power source and grounded at the other end, The potential difference can be minimized and the plasma density can be uniformly formed.

또한 본 발명은 RF 안테나를 이루는 제1안테나 플레이트 및 제2안테나 플레이트가 평행하게 배치되고, 일단부에서 서로 연결되고, 타단부에서 각각 RF 전원과 연결되고 접지됨으로써 각 RF 안테나의 길이방향의 위치에서 전위차를 최소화하여 플라즈마 밀도를 균일하게 형성하는 한편, 제1안테나 플레이트 및 상기 제2안테나 플레이트가 쌍을 이루어 배치됨으로써 최적화된 플라즈마 처리 환경을 제공할 수 있다.The first antenna plate and the second antenna plate constituting the RF antenna are arranged in parallel and are connected to each other at one end and are connected to the RF power source and grounded at the other end, The plasma density is uniformly formed by minimizing the potential difference, and the first antenna plate and the second antenna plate are disposed in pairs to provide an optimized plasma processing environment.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 처리 장치를 나타내는 단면도,
도 2는 도 1에 도시한 장치에 설치된 RF 안테나의 구조의 일예를 도시하는 평면도,
도 3은 도 2에서 Ⅲ-Ⅲ 방향에서 본 단면도,
도 4는 RF 안테나의 등가회로도,
도 5는 RF 안테나의 구조의 다른 예를 도시하는 평면도,
도 6는 RF 안테나의 구조의 또 다른 예를 도시하는 평면도,
도 7은 RF 안테나의 구조의 또 다른 예를 도시하는 평면도이다.
도 8은 RF 안테나의 구조의 변형예를 도시하는 평면도이다.1 is a cross-sectional view of an inductively coupled plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a plan view showing an example of the structure of an RF antenna installed in the apparatus shown in FIG. 1,
Fig. 3 is a sectional view taken along the line III-III in Fig. 2,
4 is an equivalent circuit diagram of an RF antenna,
5 is a plan view showing another example of the structure of the RF antenna,
6 is a plan view showing still another example of the structure of the RF antenna,
7 is a plan view showing another example of the structure of the RF antenna.
8 is a plan view showing a modification of the structure of the RF antenna.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 처리 장치를 도시하는 단면도이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 is a cross-sectional view illustrating an inductively coupled plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

이 장치는, 예컨대 LCD, OLED의 제조에 있어서 LCD 유리 기판상에 박막 트랜지스터를 형성할 때에, 금속막, ITO막, 산화막 등을 에칭하는 등 기판처리공정을 수행하기 위해 사용된다.This device is used for performing a substrate processing process such as etching a metal film, an ITO film, an oxide film, or the like when forming a thin film transistor on an LCD glass substrate in the manufacture of LCDs and OLEDs, for example.

본 발명의 일 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 처리 장치는, 도전성 재료, 예컨대 내벽면이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 구성되는 사각통 형상의 기밀한 본체 용기(1)를 갖는다. The inductively coupled plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention has a rectangular main body 1 of airtight container made of a conductive material, for example, aluminum whose inner wall surface is anodized.

이 본체 용기(1)는 분해 가능하게 조립할 수 있고, 접지선(1a)에 의해 접지되어 있다. The main container 1 is detachably assembled, and is grounded by a ground wire 1a.

본체 용기(1)는 유전체벽(2)에 의해 상하에 안테나실(3) 및 처리실(4)로 구획될 수 있다. 이때 유전체벽(2)은 처리실(4)의 천정벽을 구성하고 있다. The main body container 1 can be partitioned into the antenna chamber 3 and the treatment chamber 4 by the dielectric wall 2 in the upper and lower portions. At this time, the dielectric wall 2 constitutes the ceiling wall of the treatment chamber 4. [

유전체벽(2)은 Al2O3　등의 세라믹, 석영 등으로 구성되어 있다.The dielectric wall 2 is made of ceramics such as Al 2 O 3 , quartz or the like.

유전체벽(2)의 하측 부분에는, 처리 가스 공급용의 샤워 하우징(11)이 삽입되어 있다. 샤워 하우징(11)은 +자 형상으로 설치되어 있고, 유전체벽(2)을 하측으로부터 지지하는 구조로 될 수 있다. In the lower portion of the dielectric wall 2, a shower housing 11 for supplying a process gas is inserted. The shower housing 11 is provided in a shape of a letter, and can be structured to support the dielectric wall 2 from below.

또한, 상기 유전체벽(2)을 지지하는 샤워 하우징(11)은, 복수의 서스펜더(도시하지 않음)에 의해 본체 용기(1)의 천정에 매달린 상태로 될 수 있다.The shower housing 11 supporting the dielectric wall 2 may be suspended from the ceiling of the main container 1 by a plurality of suspenders (not shown).

또한 샤워 하우징(11)은, 본체 용기(1)의 천정 쪽에 설치되지 않고 본체 용기(1)의 측면 쪽에서도 설치되는 등 그 설치구조는 다양하다.Further, the shower housing 11 is not provided on the ceiling side of the main body container 1 but also on the side surface of the main body container 1, and the installation structure thereof is various.

샤워 하우징(11)은 도전성 재료, 바람직하게는 금속, 예컨대 오염물이 발생하지 않도록 그 내면이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 구성될 수 있다. 이 샤워 하우징(11)에는 수평으로 연장되는 가스 유로(12)가 형성되어 있고, 이 가스 유로(12)에는 하측을 향해 연장되는 복수의 가스 토출 구멍(12a)이 연통될 수 있다. The shower housing 11 may be made of anodized aluminum on the inner surface thereof so as not to generate a conductive material, preferably a metal, for example, a contaminant. A gas flow path 12 extending horizontally is formed in the shower housing 11. A plurality of gas discharge holes 12a extending downward can communicate with the gas flow path 12. [

한편, 유전체벽(2)의 상면 중앙에는, 이 가스 유로(12)에 연통되도록 가스 공급관(20a)이 설치될 수 있다. 가스 공급관(20a)은, 본체 용기(1)의 천정으로부터 그 외측으로 관통되고, 처리 가스 공급원 및 밸브 시스템 등을 포함하는 처리 가스 공급계(20)에 접속된다. 따라서, 플라즈마 처리에 있어서는, 처리 가스 공급계(20)로부터 공급된 처리 가스가 가스 공급관(20a)을 거쳐 샤워 하우징(11)내에 공급되고, 그 하면의 가스 공급 구멍(12a)으로부터 처리실(4)내로 토출된다.On the other hand, a gas supply pipe 20a may be provided at the center of the upper surface of the dielectric wall 2 so as to communicate with the gas flow path 12. [ The gas supply pipe 20a penetrates from the ceiling of the main container 1 to the outside thereof and is connected to a process gas supply system 20 including a process gas supply source, a valve system, and the like. Therefore, in the plasma treatment, the process gas supplied from the process gas supply system 20 is supplied into the shower housing 11 through the gas supply pipe 20a, the gas is supplied from the gas supply hole 12a on the lower surface thereof to the process chamber 4, Respectively.

본체 용기(1)에 있어서의 안테나실(3)의 측벽(3a)과 처리실(4)의 측벽(지지 선반(5)이 설치되어 있고, 이 지지 선반(5) 위에 유전체벽(2)이 탑재된다.The side walls 3a of the antenna chamber 3 and the side walls 5 of the treatment chamber 4 are provided in the main body container 1 and the dielectric walls 2 are mounted on the supporting shelves 5. [ do.

안테나실(3) 내에는 유전체벽(2) 상에 유전체벽(2)이 향하도록 RF 안테나(13)가 배치되어 있다. 이 RF 안테나(13)는 절연 부재로 구성되는 스페이서(13a)에 의해 유전체벽(2)으로부터 일정한 거리 이하의 범위로 이격되어 있다. An RF antenna 13 is disposed in the antenna chamber 3 such that the dielectric wall 2 faces the dielectric wall 2. The RF antenna 13 is spaced apart from the dielectric wall 2 by a predetermined distance or less by a spacer 13a constituted by an insulating member.

그리고 안테나실(3)에는, RF 안테나(13)에 대한 급전을 위하여 하나 이상의 급전 부재(16)가 설치되어 있고, 이들 급전 부재(16)에는 정합기(14)를 거쳐 RF 전원(15)이 접속되어 있다.One or more power supply members 16 are provided in the antenna chamber 3 for supplying power to the RF antenna 13. An RF power supply 15 is connected to these power supply members 16 via a matching unit 14. [ Respectively.

플라즈마 처리 중, RF 전원(15)으로부터는, 유도 전계 형성용의 예컨대 주파수가 13.56㎒인 RF 전원이 RF 안테나(13)로 공급될 수 있다. 이와 같이 RF 전원이 공급된 RF 안테나(13)에 의해, 처리실(4) 내에 유도 전계가 형성되고, 이 유도 전계에 의해 샤워 하우징(11)으로부터 공급된 처리 가스가 플라즈마화된다. 이때의 RF 전원(15)의 출력은 플라즈마를 발생시키는데 충분한 값이 되도록 적절히 설정된다.During the plasma processing, an RF power source for forming an induction field, for example, a frequency of 13.56 MHz may be supplied from the RF power source 15 to the RF antenna 13. [ The induction field is formed in the treatment chamber 4 by the RF antenna 13 supplied with RF power as described above, and the process gas supplied from the shower housing 11 by the induction field is converted into plasma. The output of the RF power supply 15 at this time is appropriately set to be a value sufficient to generate plasma.

처리실(4) 내의 하측에는, 유전체벽(2)을 사이에 두고 RF 안테나(13)와 대향하도록, 기판(G)을 탑재하기 위한 기판탑재대(22)가 설치되어 있다. 기판탑재대(22)는 도전성 재료, 예컨대 표면이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 구성될 수 있다. 기판탑재대(22)에 탑재된 기판(G)은, 정전 척(도시하지 않음)에 의해 기판탑재대(22)에 흡착 유지될 수 있다.A substrate mounting table 22 for mounting the substrate G is provided on the lower side of the processing chamber 4 so as to face the RF antenna 13 with the dielectric wall 2 therebetween. The substrate table 22 may be made of a conductive material, for example, aluminum whose surface is anodized. The substrate G mounted on the substrate table 22 can be held on the substrate table 22 by an electrostatic chuck (not shown).

처리실(4)의 측벽(4a)에는, 기판(G)을 반입출하기 위한 반입출구(27a) 및 그것을 개폐하는 게이트 밸브(27)가 설치되어 있다. The side wall 4a of the processing chamber 4 is provided with a loading and unloading port 27a for loading and unloading the substrate G and a gate valve 27 for opening and closing it.

기판탑재대(22)는 급전봉(25a)에 의해, 정합기(28)를 거쳐 RF 전원(29)이 접속될 수 있다.The RF power supply 29 can be connected to the substrate table 22 via the matching unit 28 by the power supply rod 25a.

이 RF 전원(29)은, 플라즈마 처리중에, 바이어스용 RF 전원, 예컨대 주파수 6㎒의 RF 전원을 기판탑재대(22)에 인가할 수 있다. 이 바이어스용 RF 전원에 의해, 처리실(4) 내에 생성된 플라즈마 중의 이온이 효과적으로 기판(G)으로 인입된다.The RF power supply 29 can apply a bias RF power source, for example, an RF power source with a frequency of 6 MHz, to the substrate table 22 during plasma processing. By this RF power source for bias, the ions in the plasma generated in the processing chamber 4 are effectively introduced into the substrate G.

또한, 기판탑재대(22) 내에는, 기판(G)의 온도를 제어하기 위해, 세라믹 히터 등의 가열 수단이나 냉매 유로 등으로 구성되는 온도 제어 기구와, 온도 센서가 설치되어 있다(모두 도시하지 않음).A temperature controller and a temperature sensor are provided in the substrate table 22 to control the temperature of the substrate G. The temperature controller is composed of a heating means such as a ceramic heater or a refrigerant passage Not).

처리실(4)의 바닥부에는 배기관(31)을 거쳐 진공 펌프 등을 포함하는 배기 장치(30)가 접속되고, 이 배기 장치(30)에 의해 처리실(4)이 배기되고, 플라즈마 처리 동안 처리실(4)내가 소정의 진공 분위기(예컨대 1.33 ㎩)로 설정되어 유지된다.An exhaust device 30 including a vacuum pump or the like is connected to the bottom of the process chamber 4 through an exhaust pipe 31. The process chamber 4 is evacuated by the exhaust device 30, 4) I is set and maintained in a predetermined vacuum atmosphere (for example, 1.33 Pa).

다음으로, RF 안테나(13)의 상세한 구성에 대하여 설명한다.Next, a detailed configuration of the RF antenna 13 will be described.

RF 안테나(13)는 본체 용기(1) 외부의 유전체벽(2)에 대응하는 부분에 설치되고, RF 전원이 공급됨으로써 상기 본체 용기 내에 유도 전계를 형성한다.The RF antenna 13 is provided at a portion corresponding to the dielectric wall 2 outside the main body container 1 and forms an induction electric field in the main body container by supplying RF power.

RF 안테나(13)는 서로 평행을 이루어 배치되는 제1안테나 플레이트(61) 및 제2안테나 플레이트(62)로 이루어진다.The RF antenna 13 includes a first antenna plate 61 and a second antenna plate 62 arranged in parallel with each other.

그리고 RF 안테나(13)는 일단부에서, 제1안테나 플레이트(61)가 접지(도 2, 도 5 내지 도 7에서 ⊙로 표시)되고 제2안테나 플레이트(62)가 급전 부재(16)와 연결, 즉 RF 전원(29)이 인가(도 2, 도 5 내지 도 7에서 ⓧ로 표시)되고, 타단부에서 제1안테나 플레이트(61)가 급전 부재(16)와 연결, 즉 RF 전원(29)이 인가(ⓧ로 표시)되고 제2안테나 플레이트(62)는 접지(⊙로 표시)된다.2 and 5 to 7, and the second antenna plate 62 is connected to the power supply member 16 at one end of the RF antenna 13. The first antenna plate 61 is connected to the ground The RF power supply 29 is connected to the power supply member 16 at the other end and the first antenna plate 61 is connected to the power supply member 16, And the second antenna plate 62 is grounded (indicated by ⊙).

이때 제1안테나 플레이트(61) 및 제2안테나 플레이트(62)는 그 배치되는 방향을 길이방향으로 하는 판형상을 가지며, 도 3에 도시된 바와 같이, 폭이 작은 제1면이 유전체벽(2)을 향하며, 제1면보다 큰 제2면은 서로 평행하게 배치됨이 바람직하다.At this time, the first antenna plate 61 and the second antenna plate 62 have a plate shape in which the direction in which the first antenna plate 61 and the second antenna plate 62 are arranged is in the longitudinal direction. As shown in FIG. 3, , And the second surface larger than the first surface is preferably arranged parallel to each other.

이와 같이 제1안테나 플레이트(61) 및 제2안테나 플레이트(62)가 폭이 작은 제1면이 유전체벽(2)을 향하며, 제1면보다 큰 제2면은 서로 평행하게 배치되면 유전체벽(2)의 하부에 유도되는 플라즈마의 강도를 높이는 한편 제1안테나 플레이트(61) 및 제2안테나 플레이트(62)가 서로 인접하여 평행하게 형성됨으로써 기판처리에 충분한 유도 플라즈마를 형성할 수 있게 된다.The first antenna plate 61 and the second antenna plate 62 face toward the dielectric wall 2 with a smaller width and the second face larger than the first face is disposed parallel to the dielectric wall 2 The first antenna plate 61 and the second antenna plate 62 are formed adjacent to each other in parallel to each other so that sufficient induction plasma can be formed for the substrate processing.

이와 같은 구조를 가지는 RF 안테나는 도 2 및 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 다양한 형태로 배치될 수 있다.The RF antenna having such a structure may be arranged in various forms as shown in FIGS. 2 and 5 to 7.

RF 안테나(13)는 도 3에 도시된 바와 같이, 유전체벽(2)의 중심부분으로부터 외측을 향하여 나선형상으로 배치될 수 있다.The RF antenna 13 may be arranged in a spiral shape from the center portion of the dielectric wall 2 toward the outside as shown in Fig.

제1안테나 플레이트(61) 및 제2안테나 플레이트(62)는 서로 연결된 부분이 유전체벽(2)의 중심부분에 위치되거나, 외곽부분에 배치될 수 있다.The first antenna plate 61 and the second antenna plate 62 may be connected to each other at a central portion of the dielectric wall 2 or at an outer portion thereof.

RF 안테나(13)는 하나가 아닌 복수개로 배치될 수 있다.The plurality of RF antennas 13 may be arranged instead of one.

예를 들면, RF 안테나(13)는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1안테나 플레이트(61) 및 제2안테나 플레이트(62)가 4개씩 설치되고 그 일단부가 대략 유전체벽(2)의 중심부분에 위치되고 유전체벽(2)의 중심부분으로부터 외측을 향하여 나선형상으로 배치되어 티단부는 최종적으로 외곽부분에 위치될 수 있다.For example, as shown in FIG. 2, the RF antenna 13 is provided with four first antenna plates 61 and second antenna plates 62, one end of which is substantially in the center portion of the dielectric wall 2 And is disposed spirally outward from the central portion of the dielectric wall 2 so that the tee end can finally be located at the outer portion.

또한 RF 안테나(13)는 도 2에 도시된 바와 같은 패턴의 제1안테나 플레이트(61) 및 제2안테나 플레이트(62)가 하나의 안테나 그룹을 이루고, 하나의 안테나 그룹은 유전체벽(2)의 상측에 복수개로 다양하게 배치될 수 있다.The RF antenna 13 has a first antenna plate 61 and a second antenna plate 62 having a pattern as shown in FIG. 2 as one antenna group, and one antenna group as a dielectric layer of the dielectric wall 2 And may be arranged in various positions on the upper side.

예를 들면, RF 안테나(13)는 도 2에 도시된 바와 같은 안테나 그룹(C1, C2, C3, C4)이 도 5에 도시된 바와 같이, 4개로 배치될 수 있다.For example, the RF antenna 13 may be arranged in four antenna groups C1, C2, C3, and C4 as shown in FIG. 2, as shown in FIG.

또한 RF 안테나(13)는 도 2에 도시된 바와 같은 안테나 그룹이 도 6에 도시된 바와 같이, 유전체벽(2)의 중심부분에 하나(C) 배치되고, 그 중심부분에 배치된 안테나 그룹(C)을 중심으로 외곽부분에 복수개(R1, R2, R3, R4)로 배치될 수 있다.The RF antenna 13 is arranged such that the antenna group as shown in Fig. 2 is arranged at the center portion of the dielectric wall 2 as shown in Fig. 6, and the antenna group R2, R3, R4 at the outer periphery around the center C of the display panel.

또한 RF 안테나(13)는 도 2에 도시된 바와 같은 안테나 그룹이 도 7에 도시된 바와 같이, 복수개의 행렬로 배치될 수 있다. In addition, the RF antenna 13 may be arranged in a plurality of matrices, as shown in FIG. 7, as shown in FIG.

여기서 안테나 그룹은 도 2에 도시된 바와 같이, 제1안테나 플레이트(61) 및 제2안테나 플레이트(62)가 직사각형의 설치영역에 4개씩 설치되고 그 일단부가 대략 설치영역의 중심부분에 위치되고 설치영역의 중심부분으로부터 외측을 향하여 나선형상으로 배치되어 티단부는 최종적으로 외곽부분에 위치될 수 있다.2, the first antenna plate 61 and the second antenna plate 62 are installed in four rectangular mounting areas, one end of which is located at the center of the mounting area, And the tapered end may be finally positioned at the outer portion.

한편 제1안테나 플레이트(61) 및 제2안테나 플레이트(62)는 도 4에 도시된 바와 같이 RF 안테나(13)의 임피던스를 감소시키기 위하여 가변콘덴서를 설치할 수 있다.The first antenna plate 61 and the second antenna plate 62 may be provided with variable capacitors to reduce the impedance of the RF antenna 13 as shown in FIG.

한편 본 발명의 다른 실시예로서, RF 안테나(13)는 도 8에 도시된 바와 같이, 일단부에서, 제1안테나 플레이트(61) 및 제2안테나 플레이트(62)가 서로 연결되고, 타단부에서 제1안테나 플레이트(61)가 급전 부재(16)와 연결, 즉 RF 전원(29)이 인가되고 제2안테나 플레이트(62)는 접지될 수 있다.8, the first antenna plate 61 and the second antenna plate 62 are connected to each other at one end, and the first antenna plate 61 and the second antenna plate 62 are connected to each other at the other end of the RF antenna 13, The first antenna plate 61 may be connected to the power supply member 16, that is, the RF power supply 29 may be applied, and the second antenna plate 62 may be grounded.

이때 RF 안테나(13)는 유전체벽(2)의 중심부분으로부터 외측을 향하여 나선형상으로 배치될 수 있다. 그리고 제1안테나 플레이트(61) 및 제2안테나 플레이트(62)는 서로 연결된 부분이 유전체벽(2)의 중심부분에 위치되거나, 외곽부분에 배치될 수 있다.At this time, the RF antenna 13 may be arranged in a spiral shape from the central portion of the dielectric wall 2 toward the outside. The first antenna plate 61 and the second antenna plate 62 are connected to each other at a central portion of the dielectric wall 2 or at an outer portion thereof.

또한 RF 안테나(13)는 하나가 아닌 복수개로 배치될 수 있다.In addition, the RF antennas 13 may be arranged in plurality instead of one.

예를 들면, RF 안테나(13)는 복수개, 즉 2개의 RF 안테나들이 동심을 이루어 배치되거나 유전체벽(2)의 중심부분으로부터 외측을 향하여 나선형상으로 배치될 수 있다.For example, a plurality of RF antennas 13, that is, two RF antennas, may be disposed concentrically or arranged spirally outward from the center portion of the dielectric wall 2. [

1... 본체 용기 2... 유전체벽
3... 안테나실 4... 처리실
13... RF 안테나 15... 고주파 전원
16... 급전 부재 20... 처리 가스 공급계
22... 서셉터 30... 배기 장치1 ... body container 2 ... dielectric wall
3 ... antenna chamber 4 ... processing chamber
13 ... RF antenna 15 ... High frequency power source
16 ... power supply member 20 ... process gas supply system
22 ... susceptor 30 ... exhaust device

Claims (8)

피처리 기판을 수용하여 플라즈마 처리를 실시하는 본체 용기와,
상기 본체 용기 내에서 피처리 기판이 탑재되는 기판탑재대와,
상기 본체 용기 내에 처리 가스를 공급하는 처리가스 공급계와,
상기 본체 용기 내를 배기하는 배기계와,
상기 본체 용기의 상부벽을 구성하는 유전체벽과,
상기 본체 용기 외부의 상기 유전체벽에 대응하는 부분에 설치되고, RF 전원이 공급됨으로써 상기 본체 용기 내에 유도 전계를 형성하기 위한 RF 안테나와,
상기 RF 안테나에 RF 전원을 공급하는 급전 부재를 구비하며,
상기 RF 안테나에 RF 전원을 공급함으로써 상기 본체 용기 내에 유도 결합 플라즈마를 형성하여 피처리 기판에 플라즈마 처리를 실시하는 유도 결합 플라즈마 처리 장치에 있어서,
상기 RF 안테나는, 서로 평행을 이루어 배치되는 제1안테나 플레이트 및 제2안테나 플레이트로 이루어지며,
일단부에서 상기 제1안테나 플레이트는 접지되고 상기 제2안테나 플레이트는 상기 급전 부재와 연결되고,
타단부에서 상기 제1안테나 플레이트는 상기 급전 부재와 연결되고 상기 제2안테나 플레이트는 접지되며,
상기 제1안테나 플레이트 및 상기 제2안테나 플레이트가 직사각형의 설치영역에 4개씩 설치되고 그 일단부가 상기 설치영역의 중심부분에 위치되고 상기 설치영역의 중심부분으로부터 외측을 향하여 나선형상으로 배치되어 티단부는 최종적으로 상기 설치영역의 외곽부분에 위치되는 안테나그룹을 이루며,
상기 RF 안테나는 복수의 안테나 그룹들에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유도 결합 플라즈마 처리 장치.A plasma processing apparatus comprising: a main container for accommodating a target substrate and performing a plasma process;
A substrate table on which a substrate to be processed is mounted in the main body container,
A processing gas supply system for supplying a processing gas into the main body container;
An exhaust system for exhausting the inside of the main body container,
A dielectric wall constituting an upper wall of the main container,
An RF antenna provided at a portion corresponding to the dielectric wall outside the main body container and for forming an induction field in the main body container by supplying RF power;
And a power supply member for supplying RF power to the RF antenna,
And an inductively coupled plasma is formed in the main body container by supplying RF power to the RF antenna to perform a plasma process on the substrate to be processed,
The RF antenna includes a first antenna plate and a second antenna plate arranged in parallel with each other,
The first antenna plate is grounded at one end, the second antenna plate is connected to the power supply member,
The first antenna plate is connected to the power supply member at the other end, the second antenna plate is grounded,
Wherein the first antenna plate and the second antenna plate are provided in four rectangular mounting areas and one end thereof is located at a central portion of the mounting area and is arranged in a spiral shape outwardly from a central part of the mounting area, Which is located at an outer portion of the installation area,
Wherein the RF antenna comprises a plurality of antenna groups. 제1항에 있어서,
상기 제1안테나 플레이트 및 상기 제2안테나 플레이트는 그 배치되는 방향을 길이방향으로 하는 판형상을 가지며, 폭이 작은 제1면이 상기 유전체벽을 향하며, 상기 제1면보다 큰 제2면은 서로 평행하게 배치된 것을 특징으로 하는 유도 결합 플라즈마 처리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first antenna plate and the second antenna plate have a plate shape in which a direction in which the first antenna plate and the second antenna plate are arranged is in the longitudinal direction and a first surface with a smaller width is oriented toward the dielectric wall and a second surface larger than the first surface is parallel Wherein the inductively coupled plasma processing apparatus comprises: 제1항에 있어서,
상기 RF 안테나는 상기 유전체벽의 중심부분으로부터 외측을 향하여 나선형상으로 배치된 것을 특징으로 하는 유도 결합 플라즈마 처리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the RF antenna is arranged in a spiral shape from the central portion of the dielectric wall toward the outside. 제1항에 있어서,
상기 RF 안테나는 상기 제1안테나 플레이트 및 상기 제2안테나 플레이트가 4개씩 설치되고 그 일단부가 상기 유전체벽의 중심부분에 위치되고 상기 유전체벽의 중심부분으로부터 외측을 향하여 나선형상으로 배치되어 티단부는 최종적으로 가장 상기 유전체벽의 중심부분의 외곽부분에 위치된 것을 특징으로 하는 유도 결합 플라즈마 처리 장치.The method according to claim 1,
The RF antenna includes four first antenna plates and second antenna plates, one end of which is located at a center portion of the dielectric wall and is arranged in a spiral shape outward from a center portion of the dielectric wall, And finally positioned at an outer portion of a central portion of the dielectric wall. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 복수의 안테나 그룹들은
상기 유전체벽의 중심부분에 하나가 배치되고, 상기 유전체벽의 중심부분에 배치된 안테나 그룹을 중심으로 외곽에 복수개로 배치된 것을 특징으로 하는 유도 결합 플라즈마 처리 장치.The method according to claim 1,
The plurality of antenna groups
Wherein at least one of the plurality of dielectric walls is disposed at a central portion of the dielectric wall and is disposed at a plurality of outer peripheries around an antenna group disposed at a central portion of the dielectric wall. 제1항에 있어서,
상기 복수의 안테나 그룹들은 상기 직사각형의 설치영역의 일측면에 평행한 제1방향 및 상기 제1방향에 수직한 제2방향을 따라 배치된 것을 특징으로 하는 유도 결합 플라즈마 처리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of antenna groups are disposed along a first direction parallel to one side of the rectangular mounting area and a second direction perpendicular to the first direction. 삭제delete
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