KR101932344B1

KR101932344B1 - An Exhaust Structure of a Plasma Source for High-density Thin Film Deposition

Info

Publication number: KR101932344B1
Application number: KR1020170080461A
Authority: KR
Inventors: 이승호; 이명수; 정부용; 김문주
Original assignee: (주)아이씨디
Priority date: 2016-06-28
Filing date: 2017-06-26
Publication date: 2018-12-26
Also published as: KR20180002521A

Abstract

배기 컨덕턴스의 밸런스와 배기 속도를 조절함으로써 고품질의 박막을 제조할 수 있는 고밀도 박막증착을 위한 플라즈마 소스의 배기구조가 개시된다. 이는 증착장치의 배기 구조를 플라즈마 소스의 구조 및 배치에 따라 다양하게 실시될 수 있으며, 플라즈마 소스 사이의 좌우 간격 및 상하 간격에 따라 배기가스의 원활한 흐름을 조절 할 수 있다. 또한, 플라즈마 소스 사이의 좌우 간격 및 상하 간격을 조절함으로써 배기 컨덕턴스의 밸런스와 배기 속도 조절이 가능하기 때문에 안정적인 공정 압력 제어 및 균일한 분압 제어가 가능하다.Disclosed is a plasma source exhaust structure for high-density thin film deposition capable of manufacturing a high-quality thin film by adjusting the balance of exhaust conductance and the exhaust speed. The exhaust structure of the deposition apparatus can be variously implemented according to the structure and arrangement of the plasma source, and the smooth flow of the exhaust gas can be controlled according to the left-right gap and the vertical gap between the plasma sources. In addition, since the balance of the exhaust conductance and the exhaust speed can be adjusted by adjusting the left-right gap and the vertical gap between the plasma sources, stable process pressure control and uniform partial pressure control are possible.

Description

[0002] An Exhaust Structure of a Plasma Source for High-Density Thin Film Deposition [

본 발명은 박막증착을 위한 플라즈마 소스의 배기구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배기 컨덕턴스의 밸런스와 배기 속도를 조절함으로써 안정적인 공정 압력 제어 및 균일한 분압 제어가 가능한 고밀도 박막증착을 위한 플라즈마 소스의 배기구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust structure of a plasma source for thin film deposition, and more particularly, to an exhaust structure of a plasma source for depositing a dense thin film capable of stable process pressure control and uniform partial pressure control by controlling the balance of exhaust conductance and the exhaust speed Structure.

박막을 제조하는 기술은 크게 물리적 방식을 이용한 물리 기상 증착방식(Physical vapor deposition, PVD)과 화학적 방식을 이용하는 화학 기상 증착방식(Chemical vapor deposition, CVD)으로 나뉜다.Techniques for manufacturing thin films are divided into physical vapor deposition (PVD) using a physical method and chemical vapor deposition (CVD) using a chemical method.

물리 기상 증착방식(PVD)은 기판위에 박막을 증착하기 위해 빔이나 가스의 흐름을 만들어 내면서 물질을 증발시키거나 때는 방식이며, 화학 기상 증착방식(CVD)은 기체상태의 혼합물을 가열된 기판 표면에 반응시켜 생성물을 기판 표면에 증착시키는 방식이다.Physical vapor deposition (PVD) is a method in which a material is evaporated while generating a beam or gas flow to deposit a thin film on a substrate, and a chemical vapor deposition (CVD) method is used to deposit a gaseous mixture on a heated substrate surface And the product is deposited on the surface of the substrate.

화학 기상 증착방식(CVD)은 반응 에너지원에 따라 반응기에 주입된 반응기체의 분해 및 박막 증착시 열 에너지를 이용하는 열 기상 증착방식(Thermal CVD), 반응기내 혼합기체에 전장을 걸어 플라즈마 상태를 형성하여 박막을 증착하는 유기 화학 기상 증착방식(Plasma Enhanced CVD, PECVD), 고밀도 플라즈마를 형성하여 막을 증착하는 유도결합 플라즈마 화학 기상 증착방식(Inductive Coupled Plasma CVD, ICPCVD)등으로 구분된다.Chemical vapor deposition (CVD) is a chemical vapor deposition (CVD) process, which involves decomposition of a reactive gas injected into a reactor according to a reaction energy source, thermal CVD using thermal energy during thin film deposition, An inductively coupled plasma CVD (ICPCVD) method in which a film is deposited by forming a high-density plasma, and the like are classified into an inductively coupled plasma enhanced chemical vapor deposition (ICPCVD) method and a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) method.

근래의 디스플레이 분야는 가볍고, 얇으며, 휘어질 수 있는 플렉서블 기판에 대한 디스플레이 기술이 전반적으로 증가하고 있는 실정이다. 따라서, 증착장비를 이용하여 얇은 두께의 고밀도 및 베리어 특성에 맞는 맞춤형 박막 증착에 대한 필요성이 폭발적으로 증가하고 있다. 이러한 박막 증착은 디스플레이 산업 뿐만아니라 의류 및 의료등의 바이오, 우주, 항공 등 여러 산업 분야에 적용되고 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] In recent years, display technologies for flexible, thin, flexible substrates have been increasing. Thus, there is a growing explosion of need for thin film deposition at high density and barrier properties using thin film deposition equipment. Such thin film deposition is applied not only to the display industry but also to various industrial fields such as biotechnology, space, and aviation such as clothing and medical care.

하지만, 장비의 대형화에 있어서 설치공간이나 제조시간 증가등 다양한 문제들이 발생되고 있다.However, various problems such as installation space and manufacturing time increase have occurred in the enlargement of equipment.

한국공개특허 10-2014-0031480Korean Patent Publication No. 10-2014-0031480

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 안정적인 공정 압력 제어 및 균일한 분압 제어가 가능한 고밀도 박막증착을 위한 플라즈마 소스의 배기구조를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a plasma source exhaust structure for high density thin film deposition capable of stable process pressure control and uniform partial pressure control.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은 챔버 몸체, 상기 챔버 몸체에 의해 제공되고, 수용된 피처리 기판의 플라즈마 처리가 이루어지는 처리실, 상기 처리실 상부에 배치되고, 소정 간격 이격되어 다수개가 배치되는 플라즈마 소스 및 상기 처리실 내에서 처리된 배기가스를 상기 챔버 몸체 외부로 배출 시키는 배기부를 포함하고, 상기 플라즈마 소스 사이에는 배기가스를 배출시키는 배기 공간이 형성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus including a chamber body, a processing chamber provided by the chamber body for plasma processing of the substrate to be processed, a plasma source disposed above the processing chamber, And an exhaust part for exhausting the exhaust gas processed in the process chamber to the outside of the chamber body, and an exhaust space for exhausting the exhaust gas is formed between the plasma sources.

상기 플라즈마 소스는 적층 구조로 배치될 수 있다.The plasma source may be arranged in a laminated structure.

상기 배기 공간은 상부와 하부가 모두 동일한 크기로 형성될 수 있다.The exhaust space may be formed in the same size as the upper and lower portions.

상기 배기 공간은 상부보다 하부가 좁게 형성될 수 있다.The exhaust space may be narrower than the upper portion.

상기 적층 구조로 배치된 플라즈마 소스는 인접한 플라즈마 소스와 대칭되도록 형성될 수 있다.The plasma source arranged in the laminated structure may be formed to be symmetrical with the adjacent plasma source.

상기 플라즈마 소스는 적층 구조로 배치되되, 하부에 배치된 플라즈마 소스는 상부에 배치된 플라즈마 소스보다 돌출되도록 배치될 수 있다.The plasma source may be arranged in a stacked structure, and the plasma source disposed at the lower portion may be arranged to protrude from a plasma source disposed at the upper portion.

상기 돌출된 플라즈마 소스는 인접한 플라즈마 소스와 대칭되는 구조를 가지되, 상기 돌출된 플라즈마 소스가 서로 접하도록 형성될 수 있다.The protruding plasma source has a structure symmetrical with an adjacent plasma source, and the protruding plasma sources may be formed so as to be in contact with each other.

상기 플라즈마 소스는, 음극 전극, 상기 음극 전극과 대향되도록 배치된 양극 전극 및 상기 음극 전극의 상부와 하부를 감싸는 유전체를 포함하고, 상기 음극 전극 측면에는 플라즈마를 형성하기 위해 공정가스를 배출하는 배출홀을 포함할 수 있다.The plasma source includes a cathode electrode, an anode electrode disposed to face the cathode electrode, and a dielectric surrounding the upper and lower portions of the cathode electrode. The plasma source includes a discharge hole for discharging a process gas to form a plasma, . &Lt; / RTI >

상기 배기부는, 각각의 상기 플라즈마 소스 사이에 배치되고, 배기가스가 이동될 수 있도록 가이드 역할을 수행하는 가스이동블럭 및 상기 챔버 몸체 측면에 배치되고, 상기 가스이동블럭을 통과한 배기 가스를 상기 챔버 몸체 외부로 배출시키는 배기 펌프를 포함할 수 있다.A gas moving block disposed between each of the plasma sources and serving as a guide so that the exhaust gas can be moved; and an exhaust valve disposed on the side of the chamber body, the exhaust gas passing through the gas moving block, And an exhaust pump for discharging the exhaust gas to the outside of the body.

상기 배기 펌프는 상기 플라즈마 소스보다 상부에 위치할 수 있다.The exhaust pump may be located above the plasma source.

본 발명에 따르면, 증착장치의 배기구조는 플라즈마 소스의 구조 및 배치에 따라 다양하게 실시될 수 있으며, 플라즈마 소스 사이의 좌우 간격 및 상하 간격에 따라 배기가스 및 세정 플라즈마의 원활한 흐름을 조절 할 수 있다. According to the present invention, the exhaust structure of the deposition apparatus can be variously implemented according to the structure and arrangement of the plasma source, and the smooth flow of the exhaust gas and the cleaning plasma can be controlled according to the left-right spacing and the vertical spacing between the plasma sources .

또한, 플라즈마 소스 사이의 좌우 간격 및 상하 간격을 조절함으로써 배기 컨덕턴스의 밸런스와 배기 속도 조절이 가능하기 때문에 안정적인 공정 압력 제어 및 균일한 분압 제어가 가능하다. 따라서, 박막의 특성 및 증착 속도를 조절하여 공정 특성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, since the balance of the exhaust conductance and the exhaust speed can be adjusted by adjusting the left-right gap and the vertical gap between the plasma sources, stable process pressure control and uniform partial pressure control are possible. Accordingly, the characteristics of the thin film and the deposition rate can be controlled to improve process characteristics.

더 나아가, 배기 공간을 통해 이동하는 배기가스를 하부에서 상부방향으로 이동되도록 함으로써 플라즈마 소스에 증착된 오염물질이 피처리 기판으로 떨어지는 것을 방지할 수 있다.Furthermore, by moving the exhaust gas moving through the exhaust space from the bottom to the top, contaminants deposited on the plasma source can be prevented from falling to the substrate to be processed.

본 발명의 기술적 효과들은 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other technical effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 증착장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 플라즈마 소스를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 플라즈마 소스를 증착장치에 적용한 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 배기부에 따른 배기 가스의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 플라즈마 소스 배치에 따른 배기 구조의 제1 실시예를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 플라즈마 소스 배치에 따른 배기 구조의 제2 실시예를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 플라즈마 소스 배치에 따른 배기 구조의 제3 실시예를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 플라즈마 소스 배치에 따른 배기 구조의 제4 실시예를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 실린더 동작에 따른 세정 소스부에서 생성된 플라즈마 이동을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 소스 이동부 동작에 따른 플라즈마 발생부 이동을 나타내는 도면이다.1 is a view for explaining a deposition apparatus of the present invention.
2 is a view showing a plasma source of the present invention.
3 is a view showing an embodiment in which the plasma source of the present invention is applied to a deposition apparatus.
4 is a view showing the flow of exhaust gas according to the exhaust part of the present invention.
5 shows a first embodiment of the exhaust structure according to the plasma source arrangement of the present invention.
6 shows a second embodiment of the exhaust structure according to the plasma source arrangement of the present invention.
7 shows a third embodiment of the exhaust structure according to the plasma source arrangement of the present invention.
Fig. 8 shows a fourth embodiment of the exhaust structure according to the plasma source arrangement of the present invention.
9 is a view showing the plasma movement generated in the cleaning source part according to the cylinder operation of the present invention.
10 is a view showing the movement of the plasma generator according to the operation of the source moving unit of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하, 본 발명에 따른 실시 예들을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Referring to the accompanying drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, .

도 1은 본 발명의 증착장치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a deposition apparatus of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 증착 장치의 챔버 몸체(100)는 피처리 기판(101)에 대해 플라즈마 증착 공정을 수행하기 위한 환경을 조성하고 플라즈마가 생성 및 반응되는 공간을 제공한다. 이때, 챔버 몸체(100)는 사각의 판면 형상을 갖는 피처리 기판(101)에 적합하도록 전체적으로 사각 형상을 가질 수 있다. 다만, 본 발명에서 챔버 몸체(100)의 형상은 플라즈마 처리 대상이 되는 피처리 기판(101)의 종류 및 형상에 따라 변경될 수 있다.Referring to FIG. 1, a chamber body 100 of a deposition apparatus according to the present invention provides an environment for performing a plasma deposition process on a substrate to be processed 101 and a space in which plasma is generated and reacted. At this time, the chamber body 100 may have a rectangular shape as a whole to be suitable for the target substrate 101 having a rectangular plate shape. However, the shape of the chamber body 100 in the present invention may be changed according to the type and shape of the target substrate 101 to be subjected to the plasma processing.

챔버 몸체(100)는 플라즈마 발생부(200), 배기부(300), 처리실(400) 및 소스 이동부(500)를 포함할 수 있다.The chamber body 100 may include a plasma generating part 200, an exhaust part 300, a process chamber 400, and a source moving part 500.

또한, 챔버 몸체(100)의 상부에 배치된 플라즈마 발생부(200)는 플라즈마 소스(210) 및 세정 소스부(220)를 포함할 수 있다.The plasma generating part 200 disposed on the upper part of the chamber body 100 may include a plasma source 210 and a cleaning source part 220.

도 2는 본 발명의 플라즈마 소스를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 플라즈마 소스를 증착장치에 적용한 일 실시예를 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a view showing a plasma source of the present invention, and FIG. 3 is a view showing an embodiment in which the plasma source of the present invention is applied to a vapor deposition apparatus.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 플라즈마 발생부(200)의 플라즈마 소스(210)는 피처리 기판(101)에 증착 공정을 위한 플라즈마를 발생시킬 수 있으며, 음극 전극(211), 양극 전극(212) 및 유전체(213)를 포함할 수 있다.2 and 3, the plasma source 210 of the plasma generating part 200 according to the present invention can generate a plasma for a deposition process on a substrate to be processed 101 and includes a cathode electrode 211, An anode electrode 212 and a dielectric 213. [

음극 전극(211)은 길이 방향(x축방향)으로 연장된 형태일 수 있으며, 음극 전극(211)의 길이는 피처리 기판(101)에 대응되는 길이와 동일하거나 클 수 있다.The cathode electrode 211 may extend in the longitudinal direction (x-axis direction), and the cathode electrode 211 may have a length equal to or larger than a length corresponding to the substrate to be processed 101.

또한, 음극 전극(211)의 길이 방향에 대해 수직한 일 측면에는 음극 전극(211) 내부로 공급되는 공정 가스를 음극 전극(211) 외부로 배출되도록 하는 다수의 배출홀(214)이 포함될 수 있다. 배출홀(214)은 상기 음극 전극(211)의 일 측면에 균일한 크기와 간격으로 형성될 수 있으며, 배출홀(214)의 크기와 수에 대해서는 공정에 따라 다양하게 변경될 수 있다.A plurality of discharge holes 214 may be formed on one side of the cathode electrode 211 that is perpendicular to the longitudinal direction of the cathode electrode 211 to discharge the process gas supplied into the cathode electrode 211 to the outside of the cathode electrode 211 . The discharge holes 214 may be formed in a uniform size and spacing on one side of the cathode electrode 211. The size and number of the discharge holes 214 may be variously changed depending on the process.

이러한 음극 전극(211)은 두 개의 음극 전극(211)이 접하여 대칭이 되도록 형성될 수 있으며 음극 전극(211)이 대칭 구조로 형성되면, 상기 배출홀(214)은 음극 전극(211)의 양 측면에 배치되는 구조로 형성될 수 있다.The cathode electrode 211 may be formed to be symmetrical with respect to the two cathode electrodes 211. When the cathode electrode 211 is formed in a symmetrical structure, As shown in FIG.

또한, 대칭구조로 형성된 음극 전극(211)은 2층 구조로 형성될 수 있다. 2층 구조로 음극 전극(211)을 배치하기 위해, 상부에 배치된 음극 전극(211)과 하부에 배치된 음극 전극(211) 사이에는 유전체(213)를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 유전체(213)에 의해 상부에 배치된 음극 전극(211)과 하부에 배치된 음극 전극(211)은 서로 절연될 수 있다. 유전체(213)는 음극 전극(211) 간의 사이뿐만 아니라 상부에 배치된 음극 전극(211)의 상부 및 하부에 배치된 음극 전극(211)의 하부에 각각 추가로 배치되어 음극 전극(211)을 챔버 몸체(100)로부터 절연시킬 수 있다.In addition, the cathode electrode 211 formed in a symmetrical structure may be formed in a two-layer structure. In order to dispose the cathode electrode 211 in a two-layer structure, a dielectric 213 may be disposed between the cathode electrode 211 disposed at the upper portion and the cathode electrode 211 disposed at the lower portion. Therefore, the cathode electrode 211 disposed on the upper side and the cathode electrode 211 disposed on the lower side can be insulated from each other by the dielectric 213. The dielectric 213 is further disposed not only between the cathode electrodes 211 but also below the cathode electrode 211 disposed at the upper and lower portions of the cathode electrode 211 disposed at the upper portion and between the cathode electrode 211 and the cathode electrode 211, It can be isolated from the body 100.

도 3은 음극 전극(211)이 서로 대칭 구조를 갖고, 이러한 대칭 구조의 음극 전극(211)이 상부와 하부에 배치된 구조를 도시한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 음극 전극(211)에 형성된 배출홀(214)은 음극 전극(211)의 상부, 하부 배치 구조에 의해 상부, 하부의 양 측면으로 형성되는 구조를 취함으로써 공정 가스를 고르게 분사할 수 있다.3 shows a structure in which the cathode electrodes 211 are symmetrical to each other, and the cathode electrodes 211 having such a symmetrical structure are arranged at the top and bottom. 3, the discharge holes 214 formed in the cathode electrode 211 are formed by the top and bottom sides of the cathode electrode 211, It can evenly spray.

도 3에서는 대칭되는 구조를 갖는 음극 전극(211)을 상부와 하부에 배치하는 구조를 도시하였으나, 다른 실시예로써 상부와 하부에 배치되는 음극 전극(211)을 계단 형상이 되도록 하부의 음극 전극(211)을 상부의 음극 전극(211)보다 돌출되게 배치할 수도 있고, 대칭구조의 음극 전극(211)을 음극 전극(211) 간 소정의 각도가 형성 되도록 배치할 수도 있다. 또한, 대칭으로 배치한 두 개의 음극 전극(211)을 기울인 구조나, 배출홀(214)이 하부 방향이 되도록 음극 전극(211)을 수평 형태가 되도록 배치할 수도 있다. 이는, 피처리 기판(101)의 막의 특성 및 공정 조건에 따라 다양하게 배치될 수 있다.3 illustrates a structure in which the cathode electrode 211 having a symmetrical structure is disposed at the top and the bottom. However, in another embodiment, the cathode electrode 211 disposed at the top and the bottom may be disposed at the lower cathode electrode 211 may protrude from the upper cathode electrode 211 or may be disposed so that a predetermined angle is formed between the cathode electrode 211 and the cathode electrode 211 having a symmetrical structure. It is also possible to dispose the symmetrically arranged two cathode electrodes 211 in a tilted configuration or the cathode electrode 211 to have a horizontal shape such that the discharge holes 214 are directed downward. This can be variously arranged depending on the characteristics of the film of the substrate 101 and the processing conditions.

다시 도 1를 참조하면, 상기 음극 전극(211)의 상부 및 하부 배치된 구조를 음극 전극(211)의 길이 방향에 대해 수직 방향(y축방향)으로 소정간격 이격되어 다수개 배치시킬 수 있다. 수직 방향으로 배치되는 음극 전극(211)의 개수에 대해서는 한정하지는 않으나, 다수의 음극 전극(211)이 포함되는 전체 길이는 대응되는 피처리 기판(101)의 크기를 넘지 않도록 하고, 공정의 특성 및 조건에 맞추어 소정의 간격으로 이격시켜 배치하는 것이 바람직하다.Referring again to FIG. 1, a plurality of the upper and lower structures of the cathode electrode 211 may be spaced apart from each other by a predetermined distance in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the cathode electrode 211 (y-axis direction). The number of the cathode electrodes 211 arranged in the vertical direction is not limited, but the total length of the cathode electrodes 211 including the plurality of cathode electrodes 211 may be set so as not to exceed the size of the corresponding substrate 101, It is preferable to dispose them at predetermined intervals in accordance with the conditions.

즉, 음극 전극(211)의 개수를 많이 배치하여 음극 전극(211) 간의 간격이 너무 좁아지면 후술할 소스 이동부(500)에 의해 음극 전극(211)이 이동하는 거리는 짧아져 공정 시간을 단축할 수 있는 장점이 있으나, 공정 가스가 배기부(300)를 통해 배기시 배기할 수 있는 공간이 좁아지기 때문에 공정에 영향을 줄 수 있다. 또한, 음극 전극(211)의 개수를 적게 배치하여 음극 전극(211) 간의 간격이 너무 넓어지게 되면 소스 이동부(500)에 의해 음극 전극(211)이 이동하는 거리가 넓어지기 때문에 공정 시간이 길어지는 단점이 발생되고, 공정 가스가 배기부(300)를 통해 배기시 배기할 수 있는 공간 또한 너무 넓어져 공정에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 공정의 특성 및 조건에 따라 음극 전극(211)의 개수 및 음극 전극(211) 간의 거리를 조절하여 배치하는 것이 바람직하다.That is, when the number of the cathode electrodes 211 is increased so that the interval between the cathode electrodes 211 becomes too narrow, the distance by which the cathode electrode 211 moves by the source moving unit 500 to be described later is shortened, However, the process gas may have an influence on the process because the space through which exhaust gas can be exhausted through the exhaust unit 300 becomes narrow. If the distance between the cathode electrodes 211 is made too small by arranging the number of the cathode electrodes 211 to be small, the distance by which the cathode electrode 211 moves by the source moving unit 500 is widened, And the space that the process gas can exhaust through the exhaust part 300 when exhausting the exhaust gas is too wide, which may affect the process. Therefore, it is preferable to adjust the number of the cathode electrodes 211 and the distance between the cathode electrodes 211 according to the characteristics and conditions of the process.

또한, 음극 전극(211)에는 고주파전원(201)으로부터 고주파전력을 인가 받기 위한 전력 인입선(202)이 연결될 수 있다. 즉, 고주파전원(201)으로부터 공급되는 고주파전력은 플라즈마 발생부(200)의 상부에 마련된 정합기(203)를 거쳐 전력 인입선(202)을 통해 음극 전극(211)에 인가된다. 이때, 정합기(203)는 플라즈마 소스(210)에 의한 부하 임피던스와 플라즈마 소스(210)에 의해 발생되는 플라즈마에 의한 플라즈마 임피던스를 고주파전원(201) 내부 임피던스와 임피던스 매칭(Impedance matching)시켜 고주파전원(201)으로부터 플라즈마 소스(210)로 인가되는 전력의 손실을 최소화시킨다.The cathode electrode 211 may be connected to a power lead line 202 for receiving a high frequency power from the high frequency power source 201. That is, the high frequency power supplied from the high frequency power source 201 is applied to the cathode electrode 211 through the power lead line 202 through the matching unit 203 provided in the upper part of the plasma generating unit 200. At this time, the matching unit 203 adjusts the impedance of the plasma by the plasma impedance generated by the plasma source 210 and the plasma generated by the plasma source 210 by impedance matching with the impedance of the RF power source 201, Thereby minimizing the loss of power applied from the plasma source 201 to the plasma source 210.

음극 전극(211)에 연결된 전력 인입선(202)은 상부측에 배치된 음극 전극(211)과 하부측에 배치된 음극 전극(211)에 각각 별도로 연결될 수 있다. 즉, 상부측 음극 전극(211)과 하부측 음극 전극(211)은 각각 별도로 마련된 고주파전원에 연결될 수 있다. 따라서, 공정 특성에 맞게 상부측 음극 전극(211)과 하부측 음극 전극(211)에 각각 고주파전원(201)을 인가시키거나, 동시에 고주파전원(201)을 인가시킬 수도 있다. 즉, 상부측과 하부측에 배치된 음극 전극(211)을 독립적으로 제어할 수 있다.The power lead line 202 connected to the cathode electrode 211 may be separately connected to the cathode electrode 211 disposed on the upper side and the cathode electrode 211 disposed on the lower side. That is, the upper cathode electrode 211 and the lower cathode electrode 211 may be connected to a separate high-frequency power source. Therefore, the high-frequency power source 201 may be applied to the upper cathode electrode 211 and the lower cathode electrode 211, respectively, or the high-frequency power source 201 may be applied at the same time. That is, the cathode electrode 211 disposed on the upper side and the lower side can be independently controlled.

음극 전극(211) 내부에는 가스이동홀(215)을 포함할 수 있다. 가스공급부(204)에서 가스라인(205)을 통해 공급되는 공정가스는 상기 가스이동홀(215)을 통해 배출홀(214)로 배출될 수 있다. 또한, 전력 인입선(202)과 같이 상부측 음극 전극(211)과 하부측 음극 전극(211)에 각각 별도로 가스라인(205)이 연결되어, 상부측과 하부측에 각각 공정가스를 공급함으로써 고주파전원(201)과 함께 독립적으로 플라즈마를 형성시킬 수 있다.The cathode electrode 211 may include a gas transfer hole 215 therein. The process gas supplied through the gas line 205 from the gas supply unit 204 may be discharged to the discharge hole 214 through the gas transfer hole 215. A gas line 205 is separately connected to the upper cathode electrode 211 and the lower cathode electrode 211 like the power lead line 202 so that the process gas is supplied to the upper side and the lower side, The plasma can be independently formed together with the plasma 201.

계속해서 도 1을 참조하면, 배기부(300)는 각각의 플라즈마 소스 사이에 배치되고, 배기 가스가 이동될 수 있도록 가이드 역할을 수행하는 가스이동블록(320) 및 챔버 몸체(100) 측면에 배치되고, 가스이동블록(320)을 통과한 배기 가스를 챔버 몸체(100) 외부로 배출시키는 배기 펌프(310)를 포함할 수 있다.1, the exhaust unit 300 is disposed between the respective plasma sources, and is disposed on the side of the chamber body 100 and a gas moving block 320 serving as a guide for moving the exhaust gas. And an exhaust pump 310 for exhausting the exhaust gas that has passed through the gas moving block 320 to the outside of the chamber body 100.

도 4는 본 발명의 배기부에 따른 배기 가스의 흐름을 나타내는 도면이다.4 is a view showing the flow of exhaust gas according to the exhaust part of the present invention.

도 1 및 도 4를 참조하면, 가스이동블록(320)은 각각의 플라즈마 소스(210) 사이에 각각 배치될 수 있다. 가스이동블록(320)은 블록 내부로 배기가스가 이동될 수 있도록 홈이 형성될 수 있으며, 홈은 가스이동블록(320)의 길이 방향(x축방향)으로 연장되어 형성될 수 있다. 또한, 소정거리 이격되어 배치된 플라즈마 소스 사이에는 배기가스를 배출시키는 배기 공간(301)이 형성될 수 있다. 따라서, 공정이 완료된 배기가스는 가스이동블록(320)을 통해 배기 공간(301)으로 인입되게 되고, 배기 공간(301)으로 인입된 배기가스는 플라즈마 소스(210) 상부에 연결된 배기 공간(301)을 통해 배기 펌프(310)로 이동될 수 있다.1 and 4, a gas moving block 320 may be disposed between each plasma source 210, respectively. The gas moving block 320 may have a groove to allow the exhaust gas to move into the block, and the groove may extend in the longitudinal direction (x-axis direction) of the gas moving block 320. In addition, an exhaust space 301 for exhausting the exhaust gas may be formed between the plasma sources arranged at a predetermined distance. The exhaust gas that has been processed is drawn into the exhaust space 301 through the gas moving block 320 and the exhaust gas introduced into the exhaust space 301 is exhausted from the exhaust space 301 connected to the upper portion of the plasma source 210, To the exhaust pump (310).

상기와 같이, 배기 펌프(310)를 통해 배기가스를 펌핑시, 배기가스가 플라즈마 소스(210)의 하부 방향 즉, 배기 공간(301) 내에서 상부에서 하부방향으로 이동하게 되면, 플라즈마 소스(210)에 증착된 오염물질이 피처리 기판(101) 위로 떨어져 불량 기판을 초래할 수 있다. 하지만, 본 발명에 따른 증착 장치는 배기 펌프(310)가 플라즈마 소스보다 상부에 배치되어 있기 때문에 펌핑 진행시 배기가스를 가스이동블록(320)을 통해 배기 공간(301)으로 이동시킬 수 있다. 즉, 하부에서 상부 방향으로 배기가스를 이동시켜 플라즈마 소스(210) 상부에 마련된 배기 공간(301)으로 이동하여 펌핑이 이루어지기 때문에 플라즈마 소스(210)에 증착된 오염물질이 피처리 기판(101)으로 떨어지는 것을 방지할 수 있다.When the exhaust gas is pumped through the exhaust pump 310 and the exhaust gas moves downward from the plasma source 210, that is, from the top to the bottom in the exhaust space 301, the plasma source 210 May be scattered on the substrate to be processed 101, resulting in a defective substrate. However, since the exhaust pump 310 is disposed above the plasma source, the deposition apparatus according to the present invention can move the exhaust gas to the exhaust space 301 through the gas moving block 320 during the pumping process. That is, since the exhaust gas is moved from the lower part to the upper part to move to the exhaust space 301 provided above the plasma source 210 and pumping is performed, the contaminants deposited on the plasma source 210 are separated from the target substrate 101, Can be prevented.

또한, 플라즈마 소스(210) 간의 간격을 조절하거나 배기 공간(301)의 높이를 조절함으로써 배기 컨덕턴스의 밸런스를 조절 가능하므로 안정적인 공정 압력 제어가 가능하다. 이는 주입되는 공정 가스의 잔류 시간을 조절 가능함으로 박막의 특성 및 증착 속도를 조절하여 공정 특성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, since the balance between the exhaust conductances can be adjusted by adjusting the distance between the plasma sources 210 or adjusting the height of the exhaust space 301, stable process pressure control is possible. This is advantageous in that the residual time of the injected process gas can be adjusted to improve the process characteristics by controlling the characteristics of the thin film and the deposition rate.

이러한 배기 공간(301)에 의한 배기 방법은 플라즈마 소스의 구조에 따라 다양하게 변경가능하다.The exhausting method by the exhaust space 301 can be variously changed depending on the structure of the plasma source.

도 5 내지 도 8은 본 발명의 플라즈마 소스 배치에 따른 배기 구조의 다양한 실시예를 나타내는 도면이다.5 to 8 are views showing various embodiments of the exhaust structure according to the plasma source arrangement of the present invention.

도 5는 본 발명의 플라즈마 소스 배치에 따른 배기 구조의 제1 실시예를 나타낸다. 도 5를 참조하면, 플라즈마 소스(210)는 2층 구조로 상부 및 하부에 각각 배치될 수 있다. 또한, 이러한 2층 구조의 플라즈마 소스(210)는 플라즈마 소스(210)의 길이방향에 대해 수직한 방향(y축방향)으로 소정간격 이격되어 다수개가 배치될 수 있다. 즉, 배기 공간(301)은 2층 구조로 형성된 플라즈마 소스(210)들 사이에 각각 형성될 수 있으며, 가스이동블록(320)은 플라즈마 소스(210) 사이 하단에 각각 배치될 수 있다. 제1 실시예에서의 배기 공간(301)은 상부와 하부가 모두 동일한 크기로 형성될 수 있으며, 배기 공간(301)의 넓이는 공정의 특성과 증착속도에 따라 플라즈마 소스(210)들 사이의 간격을 조절함으로써 변경가능하다. 5 shows a first embodiment of the exhaust structure according to the plasma source arrangement of the present invention. Referring to FIG. 5, the plasma source 210 may be disposed at the top and bottom, respectively, in a two-layer structure. In addition, the plasma source 210 having such a two-layer structure may be disposed at a predetermined distance in a direction (y-axis direction) perpendicular to the longitudinal direction of the plasma source 210. That is, the exhaust space 301 may be respectively formed between the plasma sources 210 formed in a two-layer structure, and the gas moving block 320 may be respectively disposed at the lower ends between the plasma sources 210. The width of the exhaust space 301 may be set to be equal to or less than the width of the space between the plasma sources 210 according to the characteristics of the process and the deposition rate Can be changed.

따라서, 공정이 완료된 배기가스는 가스이동블록(320)을 통해 배기 공간(301)으로 인입되게 되고, 배기 공간(301)으로 인입된 배기가스는 플라즈마 소스(210)보다 상부에 배치된 배기 펌프(310)의 펌프 동작에 의해 하부에서 상부방향으로 이동하여 배기 펌프(310)를 통해 챔버 몸체(100) 외부로 배출될 수 있다.The exhaust gas that has been processed is drawn into the exhaust space 301 through the gas moving block 320 and the exhaust gas introduced into the exhaust space 301 is exhausted from the exhaust pump 301 disposed above the plasma source 210 310 and may be discharged to the outside of the chamber body 100 through the exhaust pump 310.

도 6은 본 발명의 플라즈마 소스 배치에 따른 배기 구조의 제2 실시예를 나타낸다. 도 6을 참조하면, 플라즈마 소스(210)는 도 5에서와 같이 2층 구조로 상부 및 하부에 각각 배치되되, 2층 구조의 플라즈마 소스(210)가 음극 전극(211)이 접하여 대칭되도록 형성될 수 있다. 또한, 상기와 같은 대칭된 플라즈마 소스(210) 구조는 플라즈마 소스(210)의 길이방향에 대해 수직한 방향(y축방향)으로 소정간격 이격되어 다수개가 배치될 수 있다. 따라서, 배기 공간(301)은 플라즈마 소스(210) 사이에 각각 형성될 수 있으며, 가스이동블록(320)은 플라즈마 소스(210) 사이 하단에 각각 배치될 수 있다. 제2 실시예에서의 배기 공간(301)은 상부와 하부가 모두 동일한 크기로 형성될 수 있으며, 배기 공간(301)의 넓이는 공정의 특성과 증착속도에 따라 플라즈마 소스(210)들 사이의 간격을 조절함으로써 변경가능하다.6 shows a second embodiment of the exhaust structure according to the plasma source arrangement of the present invention. Referring to FIG. 6, the plasma source 210 is disposed on the upper and lower sides in a two-layer structure as shown in FIG. 5, and a plasma source 210 having a two-layer structure is formed to be symmetrical with respect to the cathode electrode 211 . In addition, the symmetrical plasma source 210 may be arranged at a predetermined distance in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the plasma source 210 (y-axis direction). Accordingly, the exhaust space 301 may be formed between the plasma sources 210, and the gas moving block 320 may be disposed at the lower end between the plasma sources 210, respectively. The width of the exhaust space 301 may be set to be equal to or greater than the width of the space between the plasma sources 210 according to the characteristics of the process and the deposition rate Can be changed.

또한, 이러한 제2 실시예에 따른 플라즈마 소스(210) 구조는 음극 전극(211)에 형성된 배출홀(214)이 플라즈마 소스(210)의 상부와 하부 양 측면으로 형성되는 구조를 취함으로써 공정 가스를 고르게 분사할 수 있으며, 공정이 완료된 배기가스를 플라즈마 소스(210) 사이에 형성된 가스이동블록(320)과 배기 공간(301)을 통해 하부에서 상부방향으로 신속히 배출되도록 할 수 있다.The structure of the plasma source 210 according to the second embodiment has a structure in which the discharge hole 214 formed in the cathode electrode 211 is formed as both upper and lower sides of the plasma source 210, And the exhaust gas after completion of the process can be rapidly discharged from the lower part to the upper part through the gas moving block 320 and the exhaust space 301 formed between the plasma sources 210. [

도 7은 본 발명의 플라즈마 소스 배치에 따른 배기 구조의 제3 실시예를 나타낸다. 도 7을 참조하면, 플라즈마 소스(210)는 도 5의 실시예에서와 같이 상부와 하부의 2층 구조로 배치되되, 하부의 음극 전극(211)이 상부의 음극 전극(211)보다 외부로 돌출되도록 배치될 수 있다. 하부의 음극 전극(211)을 상부의 음극 전극(211)보다 돌출되도록 배치함으로써 상부의 양극 전극(212)과 하부의 양극 전극(212) 간의 거리가 도 5의 배치 구조보다 넓어질 수 있다. 따라서, 넓어진 양극 전극(212) 간의 거리에 의해 상부에서 발생된 플라즈마가 하부 방향으로 이동될 때 좀 더 원할히 이동될 수 있다.7 shows a third embodiment of the exhaust structure according to the plasma source arrangement of the present invention. Referring to FIG. 7, the plasma source 210 is arranged in a two-layer structure of upper and lower layers as in the embodiment of FIG. 5, and the lower cathode electrode 211 protrudes to the outside from the upper cathode electrode 211 Respectively. The distance between the upper anode electrode 212 and the lower anode electrode 212 can be wider than the arrangement structure of FIG. 5 by disposing the lower cathode electrode 211 so as to protrude from the upper cathode electrode 211. Therefore, the distance between the extended anode electrodes 212 allows the plasma generated at the upper portion to move more smoothly when the plasma is moved downward.

이러한 돌출 형태의 플라즈마 소스(210)는 대칭 구조로 소정거리 이격되어 각각 배치될 수 있다. 따라서, 플라즈마 소스(210) 사이의 배기 공간(301)은 도 7에 도시한 바와 같이, 돌출된 하부 플라즈마 소스(210) 구조에 의해 상부보다 하부가 좁은 배기 공간(301)을 가질 수 있다. 즉, 하부 플라즈마 소스(210)의 돌출된 정도에 따라 배기가스가 통과하는 배기 공간(301)의 상부와 하부 넓이가 달라질 수 있다. 따라서, 이러한 제3 실시예에 따른 플라즈마 소스(210)의 구조에 따라 플라즈마 소스(210) 사이의 배기 공간(301)의 넓이를 조절할 수 있기 때문에 배기 컨덕턴스의 밸런스 조절이 가능하다.The protruding plasma sources 210 may be spaced apart from each other by a predetermined distance in a symmetrical structure. Accordingly, the exhaust space 301 between the plasma sources 210 may have an exhaust space 301 that is narrower than the upper portion by the protruded lower plasma source 210 structure, as shown in FIG. That is, depending on the degree of protrusion of the lower plasma source 210, the upper and lower widths of the exhaust space 301 through which the exhaust gas passes may be different. Accordingly, since the width of the exhaust space 301 between the plasma sources 210 can be adjusted according to the structure of the plasma source 210 according to the third embodiment, the balance of the exhaust conductance can be adjusted.

도 8은 본 발명의 플라즈마 소스 배치에 따른 배기 구조의 제4 실시예를 나타낸다. 도 8을 참조하면, 플라즈마 소스(210)는 도 7의 실시예에서와 같이 하부의 음극 전극(211)이 돌출된 플라즈마 소스(210) 구조로 배치되되, 돌출된 음극 전극(211)이 서로 접하여 대칭되도록 형성될 수 있다. 또한, 상기와 같은 대칭된 플라즈마 소스(210) 구조는 플라즈마 소스(210)의 길이방향에 대해 수직한 방향(y축방향)으로 소정간격 이격되어 다수개가 배치될 수 있다. 따라서, 배기 공간(301)은 플라즈마 소스(210) 사이에 각각 형성될 수 있으며, 가스이동블록(320)은 플라즈마 소스(210) 사이 하단에 각각 배치될 수 있다. 제4 실시예에서의 배기 공간(301)은 상부와 하부가 모두 동일한 크기로 형성될 수 있으며, 배기 공간(301)의 넓이는 공정의 특성과 증착속도에 따라 플라즈마 소스(210)들 사이의 간격을 조절함으로써 변경가능하다.Fig. 8 shows a fourth embodiment of the exhaust structure according to the plasma source arrangement of the present invention. Referring to FIG. 8, the plasma source 210 is disposed in a plasma source 210 structure in which the lower cathode electrode 211 protrudes as in the embodiment of FIG. 7, and the protruded cathode electrodes 211 are in contact with each other And may be formed to be symmetrical. In addition, the symmetrical plasma source 210 may be arranged at a predetermined distance in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the plasma source 210 (y-axis direction). Accordingly, the exhaust space 301 may be formed between the plasma sources 210, and the gas moving block 320 may be disposed at the lower end between the plasma sources 210, respectively. The width of the exhaust space 301 may be set to be the same as the width of the space between the plasma sources 210 according to the characteristics of the process and the deposition rate Can be changed.

상기한 바와 같이, 본 발명의 배기 구조는 플라즈마 소스(210)의 구조 및 배치에 따라 다양하게 실시될 수 있으며, 플라즈마 소스(210) 사이의 좌우 간격 및 상하 간격에 따라 배기가스의 원활한 흐름을 조절 할 수 있다. 또한, 플라즈마 소스(210) 사이의 좌우 간격 및 상하 간격을 조절함으로써 배기 컨덕턴스의 밸런스와 배기 속도 조절이 가능하기 때문에 안정적인 공정 압력 제어 및 균일한 분압 제어가 가능하다. 따라서, 박막의 특성 및 증착 속도를 조절하여 공정 특성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.As described above, the exhaust structure of the present invention can be variously implemented according to the structure and arrangement of the plasma source 210, and it is possible to control the smooth flow of the exhaust gas according to the left- can do. Further, since the balance of the exhaust conductance and the exhaust speed can be adjusted by adjusting the left-right gap and the vertical gap between the plasma sources 210, stable process pressure control and uniform partial pressure control are possible. Accordingly, the characteristics of the thin film and the deposition rate can be controlled to improve process characteristics.

계속해서 도 1을 참조하면, 플라즈마 소스(210) 상부에는 세정 소스부(220)가 배치될 수 있다.1, a cleaning source 220 may be disposed above the plasma source 210.

피처리 기판(101)에 박막 증착 공정이 완료되면 피처리 기판(101)뿐만 아니라 챔버 몸체(100) 벽 또는 챔버 몸체(100) 내의 구성 파트(Part) 일부분에도 박막이 형성된다. 이렇게 챔버 몸체(100) 내에 형성된 박막은 수차례 공정이 반복되면서 두꺼워지고, 챔버 몸체(100) 벽에서 떨어져 나와 공정 중인 기판에 포함됨으로써 기판 상의 박막에 결점(Defect)을 만든다. 이러한 이유 때문에 증착 공정이 완료되면 챔버 몸체(100)내의 부산물 등을 제거하기 위해 주기적으로 세정(Cleaning)을 해주어야 한다.When the thin film deposition process is completed on the substrate to be processed 101, a thin film is formed not only on the substrate 101 but also on a part of the constituent part in the wall of the chamber body 100 or the chamber body 100. The thin film formed in the chamber body 100 is thickened by repeating several steps and is separated from the wall of the chamber body 100 to be included in the substrate in the process, thereby causing a defect in the thin film on the substrate. For this reason, when the deposition process is completed, it is necessary to perform periodic cleaning to remove the by-products in the chamber body 100.

즉, 증착 공정이 반복되면 증착 물질이 처리실(400) 벽이나 플라즈마 소스(210) 주위에 이를 주기적으로 세정하기 위해 세정 소스부(220)를 통해 생성된 플라즈마를 이용하여 챔버 몸체(100) 내부의 오염물들을 세정할 수 있다. 여기서, 세정 소스부(220)는 리모트 플라즈마 소스(Remote Plasma Source, RPS)일 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.That is, when the deposition process is repeated, the plasma generated through the cleaning source unit 220 is used to periodically clean the deposition material around the processing chamber 400 wall or the plasma source 210, The contaminants can be cleaned. Here, the cleaning source unit 220 may be a remote plasma source (RPS), but is not limited thereto.

세정 소스부(220)는 별도로 마련된 고주파전원과 가스공급부에 의해 고주파전력 및 공정가스를 인가받고 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 세정 소스부(220)에서 플라즈마가 형성되면 플라즈마에 의해 발생된 플라즈마 이온은 세정 소스부(220) 하부로 이동하여 플라즈마 소스(210) 및 처리실(400) 내부의 공간에 형성된 오염물질을 세정할 수 있다.The cleaning source unit 220 can receive the high-frequency power and the process gas by the separately provided high-frequency power source and the gas supply unit, and generate the plasma. When the plasma is formed in the cleaning source unit 220, the plasma ions generated by the plasma move to the lower part of the cleaning source unit 220 to clean the contaminants formed in the plasma source 210 and the space inside the process chamber 400 have.

세정 소스부(220)에 의해 형성된 플라즈마 이온을 플라즈마 소스(210) 및 처리실(400) 내부로 이동시키기 위해 세정 소스부(220) 하부에는 세정 소스부(220)의 출구와 연결된 플라즈마 확산 공간(221)을 포함할 수 있다. 또한, 플라즈마 확산 공간(221)은 각각의 플라즈마 소스(210) 사이에 형성된 배기 공간(301)과 연통되어 플라즈마 이온을 플라즈마 소스(210) 및 처리실(400) 내부로 이동시킬 수 있다.A plasma diffusing space 221 connected to an outlet of the cleaning source part 220 is formed below the cleaning source part 220 to move the plasma ions formed by the cleaning source part 220 into the plasma source 210 and the processing chamber 400 ). The plasma diffusion space 221 may communicate with the exhaust space 301 formed between the respective plasma sources 210 to move the plasma ions into the plasma source 210 and the processing chamber 400.

즉, 증착 공정을 통해 플라즈마 소스(210) 표면에 증착된 오염물질은 세정 소스부(220)에서 발생된 플라즈마 이온이 플라즈마 소스(210) 사이의 배기 공간(301)을 통해 플라즈마 소스(210)로 이동하면서 플라즈마 소스(210)를 고르게 세정 시킬 수 있다. 또한, 배기 공간(301)을 통해 이동된 플라즈마 이온은 기판 지지대부(410) 및 처리실(400) 내부를 이동하면서 증착된 오염물질을 세정시킬 수 있다.That is, the contaminants deposited on the surface of the plasma source 210 through the deposition process are discharged to the plasma source 210 through the exhaust space 301 between the plasma sources 210, The plasma source 210 can be cleaned evenly while moving. In addition, the plasma ions moved through the exhaust space 301 can clean the deposited contaminants while moving within the substrate support table 410 and the process chamber 400.

하지만, 배기 공간(301)과 플라즈마 확산 공간(221)을 통해 세정 소스부(220)가 계속해서 연통되어 있으면, 증착 공정을 위해 배기 펌프(310)를 이용하여 펌핑 진행시 세정 소스부(220)까지 배기 펌프(310)에 의해 영향을 받을 수 있다. 따라서, 일반적인 증착 공정이 이루어질 때 세정 소스부(220)에까지 펌프 영향을 받지 않도록 하고, 세정 소스부(220)에서 발생된 플라즈마가 상기 처리실(400) 내부로 유입되는 것을 제어하기 위한 실린더(222)를 더 포함할 수 있다.However, if the cleaning source part 220 is continuously communicated through the exhaust space 301 and the plasma diffusion space 221, the cleaning source part 220 may be used for the deposition process, Can be influenced by the exhaust pump 310 up to. A cylinder 222 for controlling the introduction of the plasma generated in the cleaning source unit 220 into the processing chamber 400 while preventing the pump from being influenced by the pump to the cleaning source unit 220 when a general deposition process is performed, As shown in FIG.

도 9는 본 발명의 실린더 동작에 따른 세정 소스부에서 생성된 플라즈마 이동을 나타내는 도면이다.9 is a view showing the plasma movement generated in the cleaning source part according to the cylinder operation of the present invention.

도 1 및 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 실린더는 플라즈마 확산 공간(221) 내에 소정의 간격으로 이격되어 배치될 수 있으며, 바람직하게는 배기 공간(301)과 연통되는 부위마다 각각 배치될 수 있다. 즉, 증착 공정이 진행될 시에는 실린더(222)를 플라즈마 확산 공간(221) 내에서 다운(down)시킴으로써 배기 공간(301)과 플라즈마 확산 공간(221)이 연통되는 부위를 차단시켜 펌프 동작시 펌프에 의해 세정 소스부(220)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 9, the cylinders according to the present invention may be disposed at predetermined intervals in the plasma diffusing space 221, and may be disposed at each of the portions communicating with the exhaust space 301 have. That is, when the deposition process is in progress, the cylinder 222 is shut down in the plasma diffusion space 221 to block a portion where the exhaust space 301 and the plasma diffusion space 221 communicate with each other, It is possible to prevent the cleaning source part 220 from being damaged.

따라서, 사용자는 증착 공정을 진행할 때는 실린더(222)를 다운시켜 증착 공정을 진행할 수 있고, 챔버 몸체(100)의 세정을 진행할 때는 실린더(222)를 업(up)시켜 세정 소스부(220)에서 생성된 플라즈마 이온이 플라즈마 확산 공간(221)을 통해 배기 공간(301)으로 이동시킴으로써 플라즈마 소스(210)와 처리실(400) 내부를 세정 할 수 있다.Therefore, when the chamber body 100 is being cleaned, the cylinder 222 is lifted up and the cleaning source part 220 is cleaned The generated plasma ions can be moved to the exhaust space 301 through the plasma diffusion space 221 to clean the plasma source 210 and the inside of the processing chamber 400.

또한, 상술한 플라즈마 소스(210)의 구조 및 배치에 따라 배기 구조뿐만 아니라, 세정에 있어서도 플라즈마 소스(210) 사이의 좌우 간격 및 상하 간격에 따라 세정 플라즈마 이온의 이동에 있어서 흐름을 조절 할 수 있다. 즉, 플라즈마 소스(210) 사이의 좌우 간격 및 상하 간격을 조절함으로써 세정 플라즈마를 장치 내의 증착된 오염물질의 비율에 따라 유입되는 경로 및 속도를 조절할 수 있기 때문에 전체적인 세정 균형(cleaning balance)을 맞출 수 있고, 세정을 위한 공정시간을 감소시킬 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있다.In addition, according to the structure and arrangement of the plasma source 210 described above, it is possible to control the flow in the movement of the cleaning plasma ions in accordance with the left-right gap and the vertical gap between the plasma sources 210, . In other words, by adjusting the left-right gap and the vertical gap between the plasma sources 210, the cleaning plasma can adjust the flow path and the speed of the flow depending on the proportion of the deposited contaminants in the apparatus, so that the overall cleaning balance can be adjusted And it is possible to reduce the processing time for cleaning, thereby improving the productivity.

다시 도 1을 참조하면, 플라즈마 발생부(200) 상부에는 플라즈마 발생부(200)를 이동시키는 소스 이동부(500)를 포함할 수 있다. 또한, 소스 이동부(500)는 플라즈마 발생부(200)가 이동될 수 있도록 배치된 LM가이드(Linear Motion Guide)(510) 및 구동모터(520)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 again, the plasma generating part 200 may include a source moving part 500 for moving the plasma generating part 200. The source moving unit 500 may include a linear motion guide 510 and a driving motor 520 arranged to move the plasma generating unit 200.

LM가이드(510)는 플라즈마 발생부(200) 상부에 장착될 수 있으며, 바람직하게는 플라즈마 소스(210)의 길이 방향(x축방향)에 대해 수직한 방향(y축방향)으로 플라즈마 발생부(200)가 이동될 수 있도록 플라즈마 상부 양측에 장착될 수 있다.The LM guide 510 may be mounted on the plasma generating part 200 and preferably includes a plasma generating part 210 in a direction perpendicular to the longitudinal direction (x axis direction) of the plasma source 210 200 may be mounted on both sides of the plasma.

도 10은 본 발명의 소스 이동부 동작에 따른 플라즈마 발생부 이동을 나타내는 도면이다.10 is a view showing the movement of the plasma generator according to the operation of the source moving unit of the present invention.

도 1 및 도 10을 참조하면, 소정의 간격으로 동일하게 이격되어 배치된 플라즈마 소스(210)의 전체 길이(y축방향)는 도 1에 도시한 바와 같이, 하부의 기판 지지대부(410)에 안착된 피처리 기판(101)의 전체 길이(y축방향)보다 짧을 수 있다. 바람직하게는 플라즈마 소스(210)의 전체 길이는 기판의 전체 길이에서 하나의 플라즈마 소스(210)를 뺀 길이만큼 작게 형성될 수 있다.1 and 10, the entire length (y-axis direction) of the plasma source 210, which is equally spaced apart from the plasma source 210 at a predetermined interval, May be shorter than the entire length (y-axis direction) of the target substrate 101 to be mounted. Preferably, the overall length of the plasma source 210 may be as small as the length of the entire substrate minus one plasma source 210.

증착 공정이 시작되면 플라즈마 소스(210)는 인가되는 공정가스와 고주파전력에 의해 플라즈마를 발생시키고, 발생된 플라즈마에 의해 피처리 기판(101)에 증착 공정이 시작된다. 증착 공정이 진행되면, 플라즈마 발생부(200)는 소스 이동부(500)의 동작에 의해 플라즈마 소스(210)의 길이 방향에 수직한 방향(y축방향)으로 이동될 수 있다. 즉, 소스 이동부(500)는 플라즈마 소스(210)에 의해 발생된 플라즈마를 유지하면서 플라즈마 발생부(200)를 이동시킬 수 있다.When the deposition process is started, the plasma source 210 generates plasma by the applied process gas and high-frequency power, and the deposition process is started on the substrate 101 by the generated plasma. The plasma generating part 200 can be moved in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the plasma source 210 (in the y-axis direction) by the operation of the source moving part 500. That is, the source moving unit 500 can move the plasma generating unit 200 while maintaining the plasma generated by the plasma source 210.

소스 이동부(500)는 플라즈마 발생부(200)를 이동시키되, 플라즈마 소스(210)를 인접한 플라즈마 소스(210) 위치만큼 이동시킬 수 있다. 이는 플라즈마 소스(210)의 길이(x축방향)가 대응되는 피처리 기판(101)의 길이와 동일하거나 크게 형성되고, 플라즈마 발생부(200)의 이동(y축방향)에 의해 플라즈마 소스(210)가 대응되는 피처리 기판(101)의 길이만큼 이동하기 때문에 피처리 기판(101)의 전체 면적(x축,y축)에 걸쳐 증착이 이루어질 수 있다.The source moving unit 500 may move the plasma generating unit 200 and move the plasma source 210 by the position of the adjacent plasma source 210. This is because the length (x-axis direction) of the plasma source 210 is equal to or greater than the length of the substrate to be processed 101 and the plasma source 210 (X-axis, y-axis) of the target substrate 101 because the target substrate 101 is moved by the length of the target substrate 101 corresponding thereto.

즉, 도 10에서 도시한 바와 같이, 플라즈마 소스(210) 중 가장 마지막에 배치된 플라즈마 소스(210)가 소스 이동부(500)에 의해 이동했을 때 피처리 기판(101)을 모두 덮을 수 있을 만큼의 이동이 이루어지기 때문에 기판 전체의 증착이 가능하다. 따라서, 플라즈마 발생부(200)의 짧은 거리 이동으로도 피처리 기판(101) 전체의 증착이 가능하므로, 고밀도 박막 증착이 가능하고 공정 시간을 단축시킬 수 있다.10, when the plasma source 210 disposed at the end of the plasma source 210 is moved by the source moving unit 500, The deposition of the entire substrate is possible. Accordingly, since the entire substrate to be processed 101 can be deposited even when the plasma generating part 200 is moved a short distance, deposition of a high-density thin film is possible and the processing time can be shortened.

또한, 공정 특성에 따라 소스 이동부(500)는 플라즈마 발생부(200)의 수평 이동을 완료한 후 플라즈마 발생부(200)를 다시 원래의 자리(-y방향)로 복귀시킬 수 있다. 즉, 소스 이동부(500)는 플라즈마 발생부(200)를 수평 방향으로 이동시키되, 초기 위치에서부터 수평이동 끝 지점까지 왕복이동이 수행될 수 있다. 즉, 소스 이동부(500)가 이동되는 거리는 플라즈마 소스(210) 간의 간격이나 플라즈마 소스(210)의 개수에 따라 변경 가능하기 때문에 기판에 증착될 막의 특성 및 결합구조를 효과적으로 조절할 수 있고, 얇은 두께의 고밀도 및 베리어 특성에 맞는 맞춤형 박막 형성이 가능하다.Also, depending on the process characteristics, the source moving unit 500 can return the plasma generating unit 200 back to the original position (-y direction) after completing the horizontal movement of the plasma generating unit 200. That is, the source moving unit 500 moves the plasma generating unit 200 in the horizontal direction, and the reciprocating movement from the initial position to the horizontal moving end point can be performed. That is, since the distance by which the source moving unit 500 is moved can be changed according to the distance between the plasma sources 210 and the number of the plasma sources 210, the characteristics and the coupling structure of the film to be deposited on the substrate can be effectively controlled, It is possible to form a customized thin film that matches the high density and barrier properties of the substrate.

플라즈마 발생부(200)의 이동에 의한 공정뿐만 아니라 플라즈마 소스(210) 간의 간격을 조절하거나 배기 공간(301)의 높이를 조절함으로써 배기 컨덕턴스의 밸런스를 조절 가능하므로 공정 가스의 잔류 시간을 조절하여 박막의 특성 및 증착 속도를 조절할 수 있기 때문에 공정 특성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.Since the balance of the exhaust conductance can be adjusted by adjusting the interval between the plasma sources 210 and the height of the exhaust space 301 as well as the process by the movement of the plasma generator 200, And the deposition rate can be controlled, thereby improving the process characteristics.

처리실(400) 하부에는 피처리 기판(101)을 지지하도록 배치되는 기판 지지대부(410)를 포함할 수 있으며, 기판 지지대부(410)는 정전척 전극(411) 및 기판 이동부(412)를 포함할 수 있다.The substrate supporting table 410 may include an electrostatic chuck electrode 411 and a substrate moving unit 412 disposed below the processing chamber 400 .

정전척 전극(411)은 피처리 기판(101)을 지지하는 동시에 기판을 고정하며, 기판의 온도를 유지시킬 수 있다. 공정 중 피처리 기판(101)에 증착되는 증착 효율을 높이기 위해 높은 공정 온도를 이용하여 공정이 진행될 때는 높은 온도에 의해 피처리 기판(101)이 휘어지게 되기 때문에 이를 방지하기 위해 일반적으로 기판의 전면적을 고정시키기 위한 정전척(Electrostatic Chuck, ESC)를 사용하게 된다.The electrostatic chuck electrode 411 supports the substrate to be processed 101, fixes the substrate, and can maintain the temperature of the substrate. In order to increase the deposition efficiency of the target substrate 101 during the process, when the process is performed at a high process temperature, the target substrate 101 is bent at a high temperature. Therefore, An electrostatic chuck (ESC) is used.

정전척 전극(411) 하단에는 기판 지지대부(410)의 높이를 변경할 수 있는 기판 이동부(412)가 배치될 수 있다. 즉, 기판 이동부(412)는 피처리 기판(101)에 증착되는 증착 공정에 따라 플라즈마 발생부(200)와의 거리를 조절함으로써 피처리 기판(101)에 증착되는 증착 분포도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 소스 이동부(500)에 의해 플라즈마 발생부(200)의 이동 거리를 조절할 수 있고, 플라즈마 소스(210)의 간격에 따라 배기 공간(301)을 조절함으로써 배기 컨덕턴스의 밸런스를 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 기판 이동부(412)를 이용하여 기판의 높이를 조절할 수 있기 때문에 고밀도 박막이 요구되는 증착 공정이라도 증착분포도 향상 및 고품질의 막을 형성시킬 수 있다.A substrate moving part 412 capable of changing the height of the substrate supporting part 410 may be disposed at the lower end of the electrostatic chuck electrode 411. That is, the substrate moving unit 412 can improve the deposition distribution degree deposited on the target substrate 101 by controlling the distance from the plasma generating unit 200 according to the deposition process of depositing on the target substrate 101. Accordingly, the moving distance of the plasma generating part 200 can be controlled by the source moving part 500, and the balance of the exhaust conductance can be adjusted by adjusting the exhausting space 301 according to the distance between the plasma sources 210 Since the height of the substrate can be adjusted by using the substrate moving unit 412, the deposition distribution can be improved and a high-quality film can be formed even in a deposition process requiring a high-density thin film.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 소스의 배기 구조는 플라즈마 소스의 구조 및 배치에 따라 다양하게 실시될 수 있으며, 플라즈마 소스 사이의 좌우 간격 및 상하 간격에 따라 배기가스의 원활한 흐름을 조절 할 수 있다.As described above, the exhaust structure of the plasma source according to the present invention can be variously implemented according to the structure and arrangement of the plasma source, and it is possible to control the smooth flow of the exhaust gas according to the left- have.

더 나아가, 배기 공간을 통해 이동하는 배기가스를 하부에서 상부방향으로 이동되도록 함으로써 플라즈마 소스에 증착된 오염물질이 피처리 기판으로 떨어지는 것을 방지할 수 있으며, 세정 공정에 있어서 플라즈마 소스 사이의 좌우 간격 및 상하 간격을 조절함으로써 세정 플라즈마를 장치 내의 증착된 오염물질의 비율에 따라 유입되는 경로 및 속도를 조절할 수 있기 때문에 전체적인 세정 균형(cleaning balance)을 맞출 수 있고, 세정을 위한 공정시간을 감소시킬 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있다.Further, by moving the exhaust gas moving through the exhaust space from the lower direction to the upper direction, it is possible to prevent the contaminants deposited on the plasma source from falling to the substrate to be processed. In the cleaning process, By adjusting the vertical gap, the cleaning plasma can be adjusted in accordance with the proportion of the deposited contaminants in the apparatus, so that the overall cleaning balance can be adjusted and the processing time for cleaning can be reduced The productivity can be improved.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of specific examples for the purpose of understanding and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

100 : 챔버 몸체 101 : 피처리 기판
200 : 플라즈마 발생부 210 : 플라즈마 소스
211 : 음극 전극 212 : 양극 전극
213 : 유전체 214 : 배출홀
215 : 가스이동홀 300 : 배기부
310 : 배기 펌프 320 : 가스이동블록
400 : 처리실 410 : 기판 지지대부
411 : 정전척 전극 412 : 기판 이동부
500 : 소스 이동부 510 : LM가이드
520 : 구동모터100: chamber body 101: substrate to be processed
200: plasma generator 210: plasma source
211: cathode electrode 212: anode electrode
213: dielectric body 214: discharge hole
215: gas transfer hole 300: exhaust part
310: exhaust pump 320: gas moving block
400: process chamber 410: substrate support lug
411: Electrostatic chuck electrode 412: Substrate moving part
500: source moving unit 510: LM guide
520: drive motor

Claims

A chamber body;
A processing chamber provided by the chamber body for plasma processing the accommodated substrate to be processed;
A plasma source disposed at an upper portion of the processing chamber and spaced apart from the plasma source by a predetermined distance; And
And an exhaust part for exhausting the exhaust gas processed in the treatment chamber to the outside of the chamber body,
An exhaust space for exhausting the exhaust gas is formed between the plasma sources arranged at the predetermined intervals,
The exhaust unit includes:
A gas moving block disposed between each of the plasma sources and serving as a guide so that the exhaust gas can be moved; And
And an exhaust pump disposed on the side of the chamber body for exhausting the exhaust gas passing through the gas moving block to the outside of the chamber body,
Wherein the exhaust pump is located above the plasma source.

The method according to claim 1,
Wherein the plasma source is disposed in a stacked structure.

3. The method of claim 2,
Wherein the exhaust space is formed in the same size as the upper portion and the lower portion.

3. The method of claim 2,
Wherein the exhaust space is formed to be narrower than the upper portion.

3. The method of claim 2,
Wherein the plasma source arranged in the laminated structure is formed to be symmetrical with an adjacent plasma source.

3. The method of claim 2,
Wherein the plasma source is disposed in a stacked structure, and the plasma source disposed at the lower portion is disposed to protrude from a plasma source disposed at the upper portion.

The method according to claim 6,
Wherein the protruding plasma source has a structure symmetrical with an adjacent plasma source, and the protruding plasma source is formed in contact with each other.

The plasma processing apparatus according to claim 1,
A cathode electrode;
A cathode electrode disposed to face the cathode electrode; And
And a dielectric surrounding the upper and lower portions of the cathode electrode,
And a discharge hole for discharging a process gas to form a plasma on a side surface of the cathode electrode.

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