KR101939277B1 - Substrate processing apparatus - Google Patents

Substrate processing apparatus Download PDF

Info

Publication number
KR101939277B1
KR101939277B1 KR1020150125031A KR20150125031A KR101939277B1 KR 101939277 B1 KR101939277 B1 KR 101939277B1 KR 1020150125031 A KR1020150125031 A KR 1020150125031A KR 20150125031 A KR20150125031 A KR 20150125031A KR 101939277 B1 KR101939277 B1 KR 101939277B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
induction coil
substrate
chamber
plasma
power supply
Prior art date
Application number
KR1020150125031A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20170028145A (en
Inventor
김준호
안재신
한재현
Original Assignee
에이피시스템 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에이피시스템 주식회사 filed Critical 에이피시스템 주식회사
Priority to KR1020150125031A priority Critical patent/KR101939277B1/en
Priority to TW105122132A priority patent/TW201711529A/en
Priority to CN201610630052.6A priority patent/CN106505010B/en
Publication of KR20170028145A publication Critical patent/KR20170028145A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101939277B1 publication Critical patent/KR101939277B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02299—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment
    • H01L21/02312—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment treatment by exposure to a gas or vapour
    • H01L21/02315—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment treatment by exposure to a gas or vapour treatment by exposure to a plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67236—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations the substrates being processed being not semiconductor wafers, e.g. leadframes or chips
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
    • H01J37/3211—Antennas, e.g. particular shapes of coils
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
    • H01L21/02274—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition in the presence of a plasma [PECVD]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02318—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment
    • H01L21/02337—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment treatment by exposure to a gas or vapour
    • H01L21/0234—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment treatment by exposure to a gas or vapour treatment by exposure to a plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy

Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유도 코일을 이용하여 플라즈마를 형성하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 장치는 기판이 수용되고, 기판 처리 공간을 제공하는 챔버; 상기 챔버 내에 공정가스를 공급하는 공정가스 공급부; 상기 챔버의 적어도 일부의 외부에 제공되는 유도 코일; 및 상기 유도 코일의 양단 사이의 중앙 영역에 연결되고, 상기 중앙 영역을 통하여 상기 유도 코일에 전원을 인가하는 전원공급부를 포함할 수 있다.The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly, to a substrate processing apparatus for forming a plasma using an induction coil.
A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a chamber in which a substrate is received, and which provides a substrate processing space; A process gas supply unit for supplying a process gas into the chamber; An induction coil provided outside of at least a part of the chamber; And a power supply unit connected to a central region between both ends of the induction coil and applying power to the induction coil through the central region.

Description

기판 처리 장치 {Substrate processing apparatus}[0001] Substrate processing apparatus [

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유도 코일을 이용하여 플라즈마를 형성하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly, to a substrate processing apparatus for forming a plasma using an induction coil.

기판 처리 장치는 진공상태에서 플라즈마 현상 등 물리적 또는 화학적 반응을 이용하여 기판을 식각하거나 증착하는 등 기판 처리를 수행하는 장치이다. 일반적으로 기판 처리 장치에 의한 기판 처리 공정은 기판 처리를 수행하기 위해 챔버 내에 반응가스가 주입되며, 주입된 반응가스는 전원 인가에 의하여 챔버 내에 플라즈마를 형성하게 되고, 챔버 내에 형성된 래디칼(radical) 등의 플라즈마 상태 물질에 의하여 기판의 표면에서 기판 처리의 목적에 따라 식각되거나 증착되는 등의 기판 처리가 수행된다.The substrate processing apparatus is an apparatus for performing substrate processing such as etching or vapor deposition of a substrate using a physical or chemical reaction such as plasma development in a vacuum state. Generally, in a substrate processing process by a substrate processing apparatus, a reaction gas is injected into a chamber to perform substrate processing, and the injected reaction gas forms a plasma in a chamber by power application, and a radical A substrate treatment such as etching or vapor deposition is performed on the surface of the substrate by the plasma state material of the substrate.

종래의 기판 처리 장치는 기판 처리를 수행하기 위하여 플라즈마가 형성될 때, 챔버 내의 아크(Arc) 발생, 이온의 충돌, 이온주입 등에 의하여 기판 및 기판에 형성된 회로소자에 손상을 초래하여 공정불량을 야기할 수 있다는 문제점이 있다.Conventional substrate processing apparatuses cause damage to circuit elements formed on a substrate and a substrate due to arc generation, ion collision, ion implantation, etc. in the chamber when a plasma is formed to perform substrate processing, There is a problem that it can be done.

보다 자세히 살펴보면, 유도 결합 플라즈마(Inductively Coupled Plasma; ICP) 소스는 전자를 가속시키는 원형(vortex) 전계를 생성하여 처리 기체를 이온화하고, 플라즈마 방전을 유지하는 유도 자계를 통하여 유도 결합 플라즈마를 발생시키는데, 인덕터(inductor)에 고전력(예를 들어, 수 ㎾)이 인가되면 인덕터를 따라 수 ㎸의 무선 주파수(Radio Frequency; RF) 고전압이 발생되어 인덕터가 용량 특성을 나타내게 되고, 이러한 고전압 인덕터로부터 기생 RF 용량 전류가 발생되거나 방전 플라즈마와 상호 작용하여 플라즈마 포텐셜의 RF 변동을 발생시킨다. 여기서, RF 변동은 제조 웨이퍼의 전기적 손상 및 처리 챔버에서의 기생 RF 용량 플라즈마 또는 RF 시스(sheath)의 발생 때문에 플라즈마 처리에 특히 유해하다. 이러한 인덕터로부터의 기생 용량 전류는 플라즈마 및 처리 불균일성, 처리 챔버 및 제조 웨이퍼의 손상(예를 들어, 아크방전) 및 RF 전력 손실의 실질적인 증가의 주요 원인이 된다.More specifically, an inductively coupled plasma (ICP) source generates a vortex electric field that accelerates electrons to ionize the processing gas, and induce inductively coupled plasma through an induction field that maintains a plasma discharge. When a high power (for example, several kW) is applied to an inductor, a high frequency (RF) high voltage of several kV is generated along the inductor to exhibit capacitive characteristics of the inductor. From such a high voltage inductor, Currents are generated or interact with the discharge plasma to cause RF fluctuations in the plasma potential. Here RF variation is particularly detrimental to plasma processing because of electrical damage to the manufacturing wafer and the generation of parasitic RF capacitive plasma or RF sheath in the processing chamber. The parasitic capacitive current from such inductors is a major source of plasma and processing non-uniformity, substantial increase in process chamber and manufacturing wafer damage (e.g., arc discharge) and RF power loss.

또한, 종래의 기판 처리 장치는 반응가스 플라즈마의 균일한 이동 및 분포가 이루어질 수 없어 반응가스 플라즈마가 기판 전체에 균일하게 분포되지 못하고 한 곳에 편중됨으로써 기판에 증착되거나 식각되는 막이 균일한 두께를 가질 수 없게 된다.Further, since the conventional substrate processing apparatus can not uniformly move and distribute the reactive gas plasma, the reactive gas plasma is not uniformly distributed over the substrate and is biased in one place, so that the film deposited or etched on the substrate has a uniform thickness I will not.

한국등록특허공보 제10-0550931호Korean Patent Registration No. 10-0550931

본 발명은 기판 처리 공정 중 플라즈마 공정에서 고밀도 플라즈마를 통해 기판 처리 효율을 높이고, 유도 코일 내에 자기장(B-Field)의 평형을 유지하여 기판으로의 이온 가속을 억제함으로써 기판의 손상을 줄일 수 있으며, 제1 가스분배판과 제2 가스분배판을 통해 활성종 가스를 손상 없이 기판 전체에 균일하게 분배하여 기판 처리의 균일도를 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공한다.The present invention can reduce the damage of the substrate by increasing the substrate processing efficiency through the high-density plasma in the plasma process during the substrate processing process and by suppressing the ion acceleration to the substrate by maintaining the balance of the magnetic field (B- A substrate processing apparatus capable of uniformly distributing the active species gas to the entire substrate without damaging the active species gas through the first gas distribution plate and the second gas distribution plate, thereby improving the uniformity of the substrate processing.

본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 장치는 기판이 수용되고, 기판 처리 공간을 제공하는 챔버; 상기 챔버 내에 공정가스를 공급하는 공정가스 공급부; 상기 챔버의 적어도 일부의 외부에 제공되는 유도 코일; 및 상기 유도 코일의 양단 사이의 중앙 영역에 연결되고, 상기 중앙 영역을 통하여 상기 유도 코일에 전원을 인가하는 전원공급부를 포함할 수 있다.A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a chamber in which a substrate is received, and which provides a substrate processing space; A process gas supply unit for supplying a process gas into the chamber; An induction coil provided outside of at least a part of the chamber; And a power supply unit connected to a central region between both ends of the induction coil and applying power to the induction coil through the central region.

상기 유도 코일은 양단이 접지될 수 있다.Both ends of the induction coil can be grounded.

상기 유도 코일은 상기 전원공급부가 연결된 부분을 중심으로 양측 영역에서 각각 접지되고, 상기 전원공급부의 연결 부분과 접지 부분 사이의 거리 또는 접지 개수가 상기 양측 영역에서 상이할 수 있다.The induction coil may be grounded at both sides of a portion connected to the power supply unit, and a distance between the connection portion of the power supply unit and the ground portion or the number of grounds may be different in the both side regions.

상기 유도 코일을 따라 이동하고, 상기 유도 코일과 전기적으로 연결되어 접지시키는 접지부재를 더 포함할 수 있다.And a grounding member moving along the induction coil and electrically connected to the induction coil for grounding.

상기 유도 코일은 양단 중 적어도 어느 일단이 플로팅될 수 있다.At least one of the ends of the induction coil can be floated.

상기 전원공급부는 교류 전원을 공급하고, 상기 유도 코일의 길이는 상기 교류 전원의 파장 길이의 1/2일 수 있다.The power supply unit supplies AC power, and the length of the induction coil may be 1/2 of a wavelength length of the AC power.

상기 전원공급부는 상기 유도 코일 길이의 1/2인 부분에 연결될 수 있다.The power supply part may be connected to a half of the length of the induction coil.

상기 챔버의 상부에 배치되어 상기 공정가스를 분배하는 제1 가스분배판을 더 포함할 수 있다.And a first gas distribution plate disposed above the chamber to distribute the process gas.

상기 챔버의 내부에 제공되고, 상기 기판의 상부에 배치되어 활성종 가스의 흐름을 제어하는 제2 가스분배판을 더 포함할 수 있다.And a second gas distribution plate provided inside the chamber and disposed above the substrate to control the flow of the active seed gas.

상기 제2 가스분배판은 부도체 재료로 이루어질 수 있다.The second gas distribution plate may be made of an insulator material.

상기 유도 코일은 복수개가 서로 독립적으로 제공되고, 상기 복수의 유도 코일은 서로 엇갈려 배치될 수 있다.The plurality of induction coils may be provided independently of each other, and the plurality of induction coils may be staggered from each other.

상기 유도 코일은 복수개가 서로 독립적으로 제공되고, 상기 복수의 유도 코일은 상기 챔버의 길이 방향을 따라 배치될 수 있다.The plurality of induction coils may be provided independently of each other, and the plurality of induction coils may be disposed along the longitudinal direction of the chamber.

상기 전원공급부는 하나의 전원을 분배하여 상기 복수의 유도 코일의 중앙 영역에 각각 인가할 수 있다.The power supply unit may apply one power to each of the plurality of induction coils.

본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 장치는 유도 코일의 중앙 영역에 전원을 인가하여 일정 영역에 고밀도의 플라즈마를 형성함으로써 기판 처리 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 유도 코일의 중앙 영역에 인가되는 전원으로 인해 유도 코일의 중앙 영역을 중심으로 유도 코일의 양단에 서로 반대 방향의 전위 및 자기장이 형성되어 유도 코일 내에 자기장(B-Field)의 평형을 유지함으로써 기판으로의 이온 가속을 억제할 수 있고, 이에 따라 이온에 의한 기판의 손상을 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 기판의 손상을 방지하고 기판 처리 효율을 높임으로써 기판 처리 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.The substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention can improve the substrate processing efficiency by applying power to the central region of the induction coil to form a high density plasma in a certain region. Further, due to the power source applied to the central region of the induction coil, a potential and a magnetic field opposite to each other are formed at both ends of the induction coil with respect to the central region of the induction coil to maintain the balance of the magnetic field (B- The ion acceleration to the substrate can be suppressed, and the damage of the substrate by the ions can be reduced. Therefore, in the present invention, the productivity of the substrate processing process can be improved by preventing damage to the substrate and increasing the substrate processing efficiency.

그리고 제1 가스분배판을 통해 공정가스를 분배하여 상부 챔버의 내부에 균일하게 공정가스를 공급할 수 있고, 기판의 상부에 배치되는 제2 가스분배판을 통해 활성종 가스를 기판 전체에 균일하게 분배하여 식각, 증착 등의 기판 처리를 기판 전체에 균일하게 수행할 수 있다. 또한, 제1 가스분배판과 제2 가스분배판을 부도체 재료로 형성하여 활성종 가스가 제1 가스분배판 또는 제2 가스분배판에서 전기적인 손상 없이 기판 상에 도달할 수 있기 때문에 기판 처리 효율이 더욱 향상될 수 있다.And distributing the process gas through the first gas distribution plate to uniformly supply the process gas to the interior of the upper chamber and distributing the active species gas uniformly throughout the substrate through the second gas distribution plate disposed on the top of the substrate, So that substrate processing such as etching and vapor deposition can be uniformly performed on the entire substrate. Further, since the first gas distribution plate and the second gas distribution plate are formed of an insulator material so that the active species gas can reach the substrate without electrical damage in the first gas distribution plate or the second gas distribution plate, Can be further improved.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유도 코일의 전기적 연결을 나타낸 그림.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 유도 코일 내 플라즈마 형태를 설명하기 위한 개념도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 유도 코일의 비대칭 접지를 나타낸 그림.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 혼합 유도 코일을 나타내는 그림.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 다층 유도 코일을 나타내는 그림.1 is a cross-sectional view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a view showing an electrical connection of an induction coil according to an embodiment of the present invention;
3 is a conceptual diagram illustrating a plasma form in an induction coil according to an embodiment of the present invention;
4 is an asymmetric grounding of an induction coil according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 illustrates a mixed induction coil according to one embodiment of the present invention.
6 is a view showing a multilayer induction coil according to an embodiment of the present invention;

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 설명 중, 동일 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 하고, 도면은 본 발명의 실시예를 정확히 설명하기 위하여 크기가 부분적으로 과장될 수 있으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know. In the description, the same components are denoted by the same reference numerals, and the drawings are partially exaggerated in size to accurately describe the embodiments of the present invention, and the same reference numerals denote the same elements in the drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 장치는 기판(10)이 수용되고, 기판 처리 공간을 제공하는 챔버(110); 상기 챔버(110) 내에 공정가스를 공급하는 공정가스 공급부(120); 상기 챔버(110)의 적어도 일부의 외부에 제공되는 유도 코일(140); 및 상기 유도 코일(140)의 양단 사이의 중앙 영역에 연결되고, 상기 중앙 영역을 통하여 상기 유도 코일(140)에 전원을 인가하는 전원공급부(150)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a chamber 110 for receiving a substrate 10 and providing a substrate processing space; A process gas supply unit 120 for supplying a process gas into the chamber 110; An induction coil 140 provided outside at least a part of the chamber 110; And a power supply unit 150 connected to a central region between both ends of the induction coil 140 and applying power to the induction coil 140 through the central region.

챔버(110)는 기판(10)이 수용되어 기판 처리가 수행되는 공간을 제공하며, 상부 챔버(111)와 하부 챔버(112)로 구성될 수 있고, 챔버(110) 내부에 진공이 형성되도록 할 수도 있다. 그리고 챔버(110)는 가스의 배기를 위한 배기수단(190)을 포함할 수 있는데, 예를 들어 챔버(110)의 하측에 배기수단(190)이 형성될 수 있다. 또한, 챔버(110)는 금속, 세라믹, 유리, 폴리머 및 합성물을 포함하는 다양한 재료로 제조될 수 있고, 챔버(110)의 형상은 직각형, 돔형, 실린더형 등을 포함할 수 있다.The chamber 110 may include a top chamber 111 and a bottom chamber 112 to provide a space in which the substrate 10 is received and subjected to substrate processing and a vacuum may be formed within the chamber 110 It is possible. The chamber 110 may include exhaust means 190 for evacuating gas, for example, the exhaust means 190 may be formed below the chamber 110. In addition, the chamber 110 may be fabricated from a variety of materials including metals, ceramics, glass, polymers and composites, and the shape of the chamber 110 may include a right angle, a dome, a cylinder, and the like.

그리고 챔버(110) 상부의 내부 공간에 플라즈마(141)가 형성될 수 있는데, 챔버(110) 상부 또는 상부 챔버(111)가 사파이어(sapphire), 석영(quartz), 세라믹(ceramic) 등의 재질로 제작될 수 있으며, 소정의 돔(또는 통) 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 챔버(110) 상부(또는 상부 챔버)에 공정가스 공급부(120)가 연결될 수 있다.A plasma 141 may be formed in the upper space of the chamber 110. The upper or upper chamber 111 may be formed of a material such as sapphire, quartz, ceramic, or the like. And may be formed in a predetermined dome (or barrel) shape. In addition, the process gas supply unit 120 may be connected to the upper portion of the chamber 110 (or the upper chamber).

공정가스 공급부(120)는 공급라인을 통해 공정가스 공급원(미도시)으로부터 챔버(110) 내에 공정가스를 공급한다. 상기 공정가스는 식각 공정가스와 박막 증착용 원료가스 등을 포함할 수 있는데, 식각 공정시에는 식각 공정가스를 공급하고, 박막 증착 공정시에는 박막 증착용 원료가스를 공급할 수 있으며, 기판 처리의 목적에 따라 알맞은 공정가스를 공급할 수 있다. 상기 식각 공정가스는 삼불화질소(NF3), 육불화황화물(SF6), 사불화탄소(CF4), 산소(O2), 수소(H2) 등의 식각 및 활성 가스를 포함할 수 있고, 상기 박막 증착용 원료가스는 모노실란(SiH4), 포스핀(PH3) 등의 실리콘 증착 가스를 포함할 수 있는데, 증착 박막의 종류에 따라 알맞게 선택될 수 있다. 또한, 상기 공정가스로 상기 식각 공정가스 또는 상기 박막 증착용 원료가스와 함께 수소(H2), 질소(N2), 아르곤(Ar), 산소(O2) 등의 불활성 가스와 반응성 가스가 공급될 수도 있다.The process gas supply 120 supplies process gas from the process gas source (not shown) into the chamber 110 via a supply line. The process gas may include an etching process gas and a thin film deposition material gas. In the etching process, an etching process gas may be supplied. In the thin film deposition process, a thin film deposition material gas may be supplied. It is possible to supply an appropriate process gas in accordance with the process conditions. The etching process gas is nitrogen trifluoride (NF 3), hexafluoride sulfide (SF 6), carbon tetrafluoride (CF 4), oxygen (O 2), hydrogen (H 2) can include the etching, and an active gas, such as and The thin film deposition material gas may include a silicon deposition gas such as monosilane (SiH 4 ) or phosphine (PH 3 ), and may be appropriately selected depending on the kind of the deposited thin film. In addition, an inert gas such as hydrogen (H 2 ), nitrogen (N 2 ), argon (Ar), oxygen (O 2 ) and a reactive gas are supplied together with the etching process gas or the thin film deposition material gas .

유도 코일(140)은 챔버(110)의 적어도 일부(예를 들어, 챔버 상부 또는 상부 챔버)의 외부에 제공될 수 있는데, 챔버(110) 상부에 외부 둘레를 감싸도록 제공될 수 있고, 상부 챔버(111)의 주위에 위치할 수 있다. 유도 코일(140)은 전원이 인가되면 챔버(110) 내의 공정가스를 여기시켜 플라즈마(141)를 형성할 수 있는데, 챔버(110) 상부(이하 상부 챔버)에서 플라즈마(141)를 형성하고 챔버(110) 하부(이하 하부 챔버)에 기판(10)을 위치시켜 플라즈마(141)를 이용해 기판 처리를 수행할 수 있다.The induction coil 140 may be provided outside of at least a portion of the chamber 110 (e.g., an upper chamber or an upper chamber) and may be provided to surround the outer circumference at an upper portion of the chamber 110, (111). ≪ / RTI > The induction coil 140 may excite the process gas in the chamber 110 when power is applied to form a plasma 141. The plasma 141 is formed in the upper portion of the chamber 110 (Hereinafter, referred to as a lower chamber), and the substrate processing can be performed using the plasma 141.

전원공급부(150)는 유도 코일(140)의 양단 사이의 중앙 영역에 연결될 수 있고, 상기 중앙 영역을 통하여 유도 코일(140)에 전원을 인가할 수 있으며, 이에 따라 상기 중앙 영역을 중심으로 유도 코일(140)의 양단에 서로 반대 방향의 전위를 형성할 수 있다.The power supply unit 150 may be connected to a central region between both ends of the induction coil 140 and may apply power to the induction coil 140 through the central region, The potentials opposite to each other can be formed at both ends of the gate electrode 140.

종래의 유도 결합 플라즈마(Inductively Coupled Plasma; ICP) 소스는 유도 코일의 일단으로 전원이 인가되고, 유도 코일의 타단이 접지되어 플라즈마의 전위가 한 방향으로 생성되었다. 이로 인해 플라즈마에 의해 생성된 이온들은 전자기장에 의해 유도되어 이동하게 되고, 이에 따라 전자기장의 방향으로 플라즈마의 밀도가 점점 높아지는 현상이 발생하였다. 또한, 플라즈마에 의해 생성된 이온들 중 다수의 이온들이 자기장에 의해 기판으로 이동하게 되고, 이렇게 기판으로 이동하는 이온들은 프리-시스(Pre-sheath)부에 플라즈마의 밀도를 증가시키며, 기판으로 가속되어 기판에 물리적 및/또는 전기적 손상을 주는 문제가 있었다.In a conventional inductively coupled plasma (ICP) source, power is applied to one end of the induction coil, and the other end of the induction coil is grounded, so that the potential of the plasma is generated in one direction. As a result, the ions generated by the plasma are induced by the electromagnetic field, and thus the density of the plasma increases in the direction of the electromagnetic field. In addition, many ions among the ions generated by the plasma are moved to the substrate by the magnetic field, and thus the ions moving to the substrate increase the density of the plasma in the pre-sheath portion, Thereby causing physical and / or electrical damage to the substrate.

하지만, 본 발명에서는 유도 코일(140)의 중앙 영역에 전원을 인가하고 유도 코일(140)의 양단을 전기적으로 분리 또는 접지하여 유도 코일(140)의 중앙 영역을 중심으로 서로 반대 방향의 전위를 형성함으로써 상부 챔버(111)의 내부 공간 중앙부에 고밀도의 플라즈마(141)를 형성할 수 있고, 고밀도의 플라즈마(141)로 인해 기판 처리 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 유도 코일(140) 내에 서로 반대 방향의 전위 및 자기장이 생성됨으로 인해 플라즈마(141) 전위의 안정을 유지하고 자기장(B-Field)의 평형을 유지함으로써, 자기장에 의한 이온의 이동속도를 제한하며 기판(10)으로의 이온 가속을 억제할 수 있다. 이에 따라 이온이 기판(10)으로 가속되어 발생하는 기판(10)의 물리적 및/또는 전기적 손상을 방지할 수 있다. 다시 말하면, 유도 코일(140)의 중앙 영역에 전원을 인가하여 플라즈마(141)의 평형 상태를 유도 코일(140) 내에서 유지하고 플라즈마(141)에 의해 생성된 이온을 구속함으로써, 이온에 의한 기판(10)의 손상을 최소화할 수 있다.However, in the present invention, power is applied to the central region of the induction coil 140, and both ends of the induction coil 140 are electrically separated or grounded to form a potential in the opposite direction with respect to the center region of the induction coil 140 The high-density plasma 141 can be formed at the center of the inner space of the upper chamber 111, and the substrate processing efficiency can be improved due to the high-density plasma 141. In addition, since the electric potential and the magnetic field in the opposite directions are generated in the induction coil 140, the stability of the potential of the plasma 141 is maintained and the equilibrium of the magnetic field (B-Field) And suppression of ion acceleration to the substrate 10 can be suppressed. This can prevent physical and / or electrical damage to the substrate 10, which is generated as the ions are accelerated to the substrate 10. In other words, by applying power to the central region of the induction coil 140 to maintain the equilibrium state of the plasma 141 in the induction coil 140 and restrain the ions generated by the plasma 141, It is possible to minimize the damage of the battery 10.

한편, 유도 코일의 양단 중 적어도 일단에 전원을 인가하고 유도 코일의 중앙을 접지하여 플라즈마의 평형 상태를 유지할 수도 있는데, 이러한 경우에 유도 코일의 양단 중 일단에만 전원을 인가하게 되면 용량 결합 플라즈마(Capacitively Coupled Plasma; CCP) 형태로 플라즈마가 발생되어 유도 코일 주변의 고리 형태로 플라즈마가 형성됨에 따라 중앙부의 플라즈마의 밀도가 유도 코일에 인접한 유도 코일 주변의 플라즈마의 밀도보다 낮아지는 문제점이 있다. 이는 공정가스의 흐름에 지배적인 영향으로 기판(10) 위의 활성종 가스의 균일도를 제어하기가 어렵게 된다. 또한, 유도 코일의 양단에 모두 전원을 인가하면, 중앙부의 플라즈마의 밀도가 낮아지는 문제는 해결할 수 있지만, 양단 전원(즉, 2개의 전원)의 위상을 맞추어주어야 하기 때문에 구조가 복잡해지고 설치가 어려운 문제점이 있다.In this case, if power is applied to only one end of the induction coil at both ends of the induction coil, the plasma may be capacitively coupled to the induction coil, Coupled Plasma (CCP) type plasma generates plasma in the form of a ring around the induction coil, so that the density of plasma at the center part becomes lower than the density of plasma around the induction coil adjacent to the induction coil. This makes it difficult to control the uniformity of the active species gas on the substrate 10 due to the dominant influence on the flow of the process gas. Although the problem of lowering the plasma density at the central portion can be solved by applying power to both ends of the induction coil, it is necessary to adjust the phases of both power sources (i.e., two power sources) There is a problem.

본 발명에 따른 기판 처리 장치는 챔버(110)의 상부에 배치되어 상기 공정가스를 분배하는 제1 가스분배판(160)을 더 포함할 수 있다. 제1 가스분배판(160)은 상기 공정가스를 분배하는데, 상기 공정가스가 분사되는 복수의 분사홀이 형성될 수 있다. 이러한 제1 가스분배판(160)을 통하여 상기 공정가스가 분배되어 분사되므로, 상부 챔버(111)의 내부에 균일하게 공정가스가 공급될 수 있다. 상기 공정가스의 균일한 분배를 위해 공정가스의 공급라인이 상부 챔버(111)의 상부 중앙에 연결될 수 있는데, 이러한 경우에 공정가스의 공급라인과 연통되는 중앙부에서는 다른 부분보다 상기 공정가스가 많이 분사될 수 있기 때문에 중앙부에서 멀어질수록 분사홀의 크기가 커지도록 할 수도 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 분사홀의 정확한 위치, 분사 방향, 개수 등은 공정 조건에 따라 상부 챔버(111) 내에 균일한 상기 공정가스의 흐름을 만들 수 있도록 알맞게 정해질 수 있다.The substrate processing apparatus according to the present invention may further include a first gas distribution plate 160 disposed on the upper portion of the chamber 110 to distribute the process gas. The first gas distribution plate 160 distributes the process gas, and a plurality of injection holes through which the process gas is injected may be formed. Since the process gas is distributed and injected through the first gas distribution plate 160, the process gas can be uniformly supplied to the interior of the upper chamber 111. In order to uniformly distribute the process gas, a process gas supply line may be connected to the upper center of the upper chamber 111. In this case, in the central portion communicating with the process gas supply line, It is possible to make the size of the injection hole larger as the distance from the center portion increases. However, the present invention is not limited thereto, and the precise position, injection direction, number, and the like of the injection hole can be appropriately determined so as to make the flow of the process gas uniform in the upper chamber 111 according to processing conditions.

그리고 제1 가스분배판(160)은 부도체 재료로 이루어질 수 있다. 제1 가스분배판(160)이 접지되거나 제1 가스분배판(160)에 전압이 인가되면 플라즈마에 의해 생성된 이온이나 활성종(또는 래디칼)이 영향을 받으므로, 활성종 또는 이온의 손상을 방지할 수 있도록 세라믹, 석영 등의 부도체(또는 비전도체) 재료로 제1 가스분배판(160)을 형성할 수 있다. 이러한 경우, 활성종의 손상을 방지할 수 있어 활성종 가스를 손상 없이 기판(10)으로 공급할 수 있고, 이에 따라 높은 식각율 등의 기판 처리 효율을 향상시킬 수 있다.And the first gas distribution plate 160 may be made of an insulative material. When the first gas distribution plate 160 is grounded or a voltage is applied to the first gas distribution plate 160, ions or active species (or radicals) generated by the plasma are affected, so that damage to the active species or ions The first gas distribution plate 160 may be formed of a non-conductive material such as ceramics or quartz. In this case, damage of the active species can be prevented, and the active species gas can be supplied to the substrate 10 without damaging it, thereby improving the substrate processing efficiency such as a high etching rate.

본 발명에 따른 기판 처리 장치는 챔버(110)의 내부에 제공되고, 기판(10)의 상부에 배치되어 활성종 가스의 흐름을 제어하는 제2 가스분배판(170)을 더 포함할 수 있다. 제2 가스분배판(170)은 제1 가스분배판(160)과 기판(10) 사이에 제공될 수 있는데, 상부 챔버(111)의 하부 또는 하부 챔버(112)의 상부에 배치될 수 있고, 복수의 분배홀이 형성될 수 있다. 제1 가스분배판(160)만 사용하게 되면, 상부 챔버(111) 내부에 균일하게 공정가스가 공급할 수 있으나, 제1 가스분배판(160)과 기판(10) 사이의 거리(또는 플라즈마 형성 공간)로 인하여 플라즈마(141)에 의해 생성된 활성종의 흐름이 배기수단(190)에 의한 배기 방향으로 편중되어 기판(10) 상에 상기 활성종 가스의 균일한 분포를 이룰 수 없다. 이에 제2 가스분배판(170)을 더 포함하여 상기 활성종 가스의 흐름을 제어함으로써, 기판(10) 상에 상기 활성종 가스를 균일하게 분배하고 상기 활성종 가스의 균일한 분포를 이룰 수 있다. 그리고 제2 가스분배판(170)을 통해 활성종 가스를 기판(10) 전체에 균일하게 분배하여 식각, 증착 등의 기판 처리를 기판(10) 전체에 균일하게 수행할 수 있다. 한편, 제2 가스분배판(170)은 플라즈마(141)의 형성시에 기판(10)이 플라즈마(141)에 직접 노출되지 않도록 할 수 있어 챔버(110) 내의 아크(Arc) 발생, 이온의 충돌, 이온주입 등에 의하여 기판(10) 및 기판(10)에 형성된 회로소자에 손상을 초래하던 문제를 해결할 수도 있다. 이에 따라 기판 처리 공정에 따른 기판(10) 및 기판(10)에 형성된 회로소자의 공정불량을 최소화할 수도 있다.The substrate processing apparatus according to the present invention may further include a second gas distribution plate 170 provided inside the chamber 110 and disposed on the substrate 10 to control the flow of the active seed gas. A second gas distribution plate 170 may be provided between the first gas distribution plate 160 and the substrate 10 and may be disposed on the lower portion of the upper chamber 111 or on the upper portion of the lower chamber 112, A plurality of distribution holes can be formed. The use of only the first gas distribution plate 160 can uniformly supply the process gas to the inside of the upper chamber 111. The distance between the first gas distribution plate 160 and the substrate 10 ), The flow of active species produced by the plasma 141 is biased in the exhaust direction by the exhaust means 190 and can not achieve a uniform distribution of the active species gas on the substrate 10. The second gas distribution plate 170 may further comprise a second gas distribution plate 170 to control the flow of the active species gas to uniformly distribute the active species gas on the substrate 10 and achieve a uniform distribution of the active species gas . The active species gas is uniformly distributed throughout the substrate 10 through the second gas distribution plate 170, and the substrate processing such as etching and deposition can be uniformly performed on the entire substrate 10. The second gas distribution plate 170 can prevent the substrate 10 from being directly exposed to the plasma 141 during the formation of the plasma 141 to generate an arc in the chamber 110, It is possible to solve the problem of causing damage to circuit elements formed on the substrate 10 and the substrate 10 by ion implantation or the like. Accordingly, it is possible to minimize process defects of the circuit elements formed on the substrate 10 and the substrate 10 according to the substrate processing step.

그리고 제2 가스분배판(170)은 부도체 재료로 이루어질 수 있다. 제2 가스분배판(170)이 접지되거나 제2 가스분배판(170)에 전압이 인가되면, 플라즈마에 의해 생성된 이온이나 활성종이 제2 가스분배판(170)을 통과하면서 전기적 영향을 받아 이온 및 활성종의 양이 줄어들게 됨으로써 식각, 증착 등의 기판 처리 효율이 저하되게 된다. 이에 제2 가스분배판(170)을 통과하는 활성종 또는 이온의 손상을 방지할 수 있도록 세라믹, 석영 등의 부도체(또는 비전도체) 재료로 제2 가스분배판(170)을 형성하여 활성종 가스를 손상 없이 기판(10)으로 공급함으로써, 높은 식각율 등의 기판 처리 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.And the second gas distribution plate 170 may be made of non-conductive material. When the second gas distribution plate 170 is grounded or a voltage is applied to the second gas distribution plate 170, ions or active species generated by the plasma pass through the second gas distribution plate 170, And the amount of the active species is reduced, so that the efficiency of the substrate processing such as etching and deposition is lowered. A second gas distribution plate 170 is formed of a non-conductive (or non-conductive) material such as ceramic or quartz so as to prevent damage to active species or ions passing through the second gas distribution plate 170, The substrate processing efficiency such as a high etching rate can be further improved.

한편, 본 발명의 기판 처리 장치는 기판 지지대(180)를 더 포함할 수도 있다. 기판 지지대(180)는 제1 가스분배판(160)에 대향하여 위치할 수 있고, 기판(10)을 지지할 수 있다. 그리고 기판 지지대(180)는 기판(10)을 지지하기 위해 챔버(110)의 내측 하부에 배치될 수 있고, 기판(10)이 기판 지지대(180) 상에 안정적으로 지지되며, 기판(10)이 정전기적으로 유지될 수 있도록 대전가능한 정전척 등을 포함할 수 있다.Meanwhile, the substrate processing apparatus of the present invention may further include a substrate support 180. The substrate support 180 may be positioned opposite the first gas distribution plate 160 and may support the substrate 10. The substrate support 180 may be disposed on the inner lower portion of the chamber 110 to support the substrate 10 and the substrate 10 may be stably supported on the substrate support 180, An electrostatic chuck capable of being charged electrostatically, and the like.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유도 코일의 전기적 연결을 나타낸 그림으로, 도 2(a)는 접지형 유도 결합 코일이고, 도 2(b)는 플로팅형 유도 결합 코일이다.FIG. 2 is a view showing an electrical connection of an induction coil according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 (a) is a ground type induction coupling coil, and FIG. 2 (b) is a floating induction coupling coil.

도 2를 참조하면, 도 2(a)와 같이 유도 코일(140)은 양단이 접지될 수 있다. 이러한 경우, 접지형(Ground type) 유도 결합 코일(Inductively coupled coil)로서, 유도 코일(140)의 중앙 영역에 인가된 전원이 양단의 접지로 인해 유도 코일(140)의 양단으로 전류가 잘 흐를 수 있고, 이에 따라 상부 챔버(111) 내부에 고밀도의 플라즈마를 쉽게 형성할 수 있다.Referring to FIG. 2, both ends of the induction coil 140 may be grounded as shown in FIG. 2 (a). In this case, as a ground type induction coupled coil, the power applied to the central region of the induction coil 140 can flow well to both ends of the induction coil 140 due to grounding at both ends Thus, a high-density plasma can be easily formed in the upper chamber 111.

본 발명에 따른 기판 처리 장치는 유도 코일(140)을 따라 이동할 수 있고, 유도 코일(140)과 전기적으로 연결되어 접지시키는 접지부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 접지부재(미도시)는 일단이 유도 코일(140)과 연결되고, 타단이 접지되어 유도 코일(140)을 접지시킬 수 있는데, 유도 코일(140)과 전기적으로 연결되는 일단의 접속부(미도시)와 상기 접속부에서 연장되어 접지되는 타단의 접지부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 접지부재는 유도 코일(140)을 따라 이동할 수 있는데, 상기 접속부가 유도 코일(140)에 연결되어 유도 코일(140)을 따라 이동함으로써 상기 접지부재가 전체적으로 이동할 수 있고, 이에 따라 유도 코일(140)의 접지 위치가 조정될 수 있다. 상기 접지부재의 접지부는 전기적으로 접지될 수 있는데, 상부 챔버(111)가 수용되며 접지(Ground) 처리된 기판 처리 장치의 하우징(미도시)에 지지되어 접지될 수 있다. 상기 하우징은 상기 접지부재의 이동시에 상기 접지부가 가이드될 수 있도록 가이드 레일(Guide rail)이 형성될 수 있는데, 내측면에 상기 접지부가 삽입되어 가이드되는 가이드 홈(groove)의 형태로 형성될 수도 있고, 측면이 관통되어 유도 코일(140)의 둘레를 따라 형성되는 가이드 홀(hole)의 형태로 형성될 수도 있다. 또한, 모터 또는 공압실린더를 이용하여 상기 하우징의 외측면에서 상기 하우징의 내부에 위치하는 상기 접지부재를 이동시킬 수도 있다.The substrate processing apparatus according to the present invention may further include a ground member (not shown) that can move along the induction coil 140 and electrically connect to the induction coil 140 to ground the induction coil. One end of the grounding member (not shown) is connected to the induction coil 140 and the other end of the grounding member is grounded to ground the induction coil 140. The induction coil 140 is electrically connected to one end of the grounding member And a grounding portion (not shown) extending from the connection portion and grounded at the other end. The grounding member can move along the induction coil 140. The connection member is connected to the induction coil 140 and moves along the induction coil 140 so that the grounding member can be moved as a whole so that the induction coil 140 Can be adjusted. The grounding portion of the grounding member may be electrically grounded and supported by a housing (not shown) of a grounded substrate processing apparatus in which the upper chamber 111 is received and grounded. The guide rail may be formed in the housing so that the ground portion can be guided when the ground member is moved. The guide rail may be formed as a guide groove through which the ground portion is inserted and guided And may be formed in the form of a guide hole formed along the periphery of the induction coil 140 through the side surface. In addition, a motor or a pneumatic cylinder may be used to move the ground member located inside the housing at the outer surface of the housing.

상기 접지부재의 이동은 사람이 직접 이동시켜 조정할 수도 있고, 기계 장치를 이용하여 자동으로 이동시킬 수도 있다. 기계 장치를 이용하여 자동으로 이동시키는 경우, 상부 챔버(111)의 플라즈마(141) 상태 등의 공정 환경에 따라 모니터링하여 자동으로 상기 접지부재를 이동시킬 수도 있고, 이에 따라 공정 중에도 상부 챔버(111)의 플라즈마(141)를 원활히 제어할 수 있다.The movement of the grounding member can be adjusted by a person's direct movement, or can be automatically moved using a mechanical device. It is possible to automatically move the ground member according to the process environment such as the plasma 141 state of the upper chamber 111. Accordingly, even when the upper chamber 111 is moved during the process, The plasma 141 of the plasma display panel can be smoothly controlled.

한편, 상기 접지부재는 접지 위치로 이동한 후에 상기 하우징과 고정시키는 고정부(미도시)를 더 포함할 수도 있고, 상기 접지부재가 접지 위치에서 움직이지 않도록 상기 고정부를 이용하여 상기 접지부재를 상기 하우징에 고정시킬 수 있다.The grounding member may further include a fixing unit (not shown) for fixing the grounding member to the housing after the grounding member is moved to the grounding position. The grounding member may be fixed to the grounding member And can be fixed to the housing.

예를 들어, 상기 접속부는 유도 코일(140)의 한 부분을 집을 수 있는 집게 형태로 형성될 수 있고, 상기 고정부에 의해 집게의 폭을 조절하여 접지를 위해 유도 코일(140)을 집을 수도 있고, 상기 접지부재의 이동을 위해 풀 수도 있다. 접지(Ground) 처리된 기판 처리 장치의 하우징에는 유도 코일(140)을 따라 가이드 홀이 형성될 수 있고, 상기 접지부 또는 상기 고정부의 상기 접지부재의 일부가 삽입되어 상기 가이드 홀을 따라 상기 접지부재가 이동할 수 있다. 상기 고정부는 상기 하우징의 외부에 위치할 수 있고, 조이고 풀 수 있는 나사 형태일 수 있는데, 상기 접지부재의 이동시에는 상기 접지부재가 이동할 수 있도록 나사를 풀어 상기 접지부와 상기 고정부가 상기 하우징에서 이격되도록 하고, 상기 접지부재의 접지시에는 상기 접지부재가 고정되도록 나사를 조여 상기 접지부와 상기 고정부가 상기 하우징에 밀착되도록 할 수 있다. 여기서, 비교적 얇은 상기 고정부의 스크류 부분이 상기 가이드 홀에 삽입되도록 할 수 있고, 상기 접지부재의 원활한 이동과 안정적인 고정을 위해 상기 가이드 홀의 폭은 상기 고정부의 스크류 부분의 폭보다 넓고, 상기 고정부의 나사 머리 부분 및 상기 접지부의 폭보다 좁을 수 있다.For example, the connection portion may be formed in the form of a grip that can hold a portion of the induction coil 140, and the width of the gripper may be adjusted by the fixing portion to pick up the induction coil 140 for grounding , It may be unwound for movement of the grounding member. A guide hole may be formed in the housing of the grounded substrate processing apparatus along the induction coil 140. A portion of the grounding member or a portion of the grounding member of the fixing unit may be inserted, The member can move. The fixing part may be located outside the housing and may be in the form of a screw that can be tightened and loosened. When the grounding member is moved, the screw is loosened so that the grounding member can be moved so that the grounding part and the fixing part are separated from the housing When the grounding member is grounded, the grounding member and the fixing unit may be closely attached to the housing by tightening the screw so that the grounding member is fixed. Here, the relatively thin screw portion of the fixing portion can be inserted into the guide hole, and the width of the guide hole is wider than the width of the screw portion of the fixing portion for smooth movement and stable fixing of the grounding member, And may be narrower than the width of the screw head portion and the ground portion.

그리고 유도 코일(140)은 양단 중 적어도 어느 일단이 플로팅(floating)될 수 있는데, 도 2(b)와 같이 양단이 플로팅될 수도 있다. 유도 코일(140)에 흐르는 전류를 통해 고밀도의 플라즈마를 쉽게 형성할 수 있지만, 전류에 의한 전류 플라즈마가 형성되면 전류에 의해 코일의 감긴 축선상의 자기장도 형성되어 이러한 자기장으로 인해 플라즈마에 의해 생성된 이온이 영향을 받아 자기장에 따라 이동하게 된다. 따라서, 플라즈마에 의해 생성된 이온의 자기장으로 인한 영향을 줄이기 위해 유도 코일(140)의 양단을 플로팅하여 유도 코일(140)의 중앙 영역에 인가된 전원에 의해 유도 코일(140)의 양단에 서로 다른 전압이 걸리게 함으로써 전압에 의한 전압 플라즈마를 형성할 수 있다. 이러한 경우, 플로팅형(Floating type) 유도 결합 코일로서, 유도 코일(140)의 중앙 영역에서 유도 코일(140)의 양단으로 전류가 흐르기 어려워 플라즈마의 밀도가 줄어들게 되어 고밀도의 플라즈마를 형성하기 어려워지지만, 자기장의 세기를 줄일 수 있어 자기장으로 인한 상기 이온의 영향을 줄일 수 있다. 한편, 유도 코일(140)의 일단만을 플로팅하여 기판(10)에서 먼 영역에 기판(10)과 가까운 영역보다 고밀도의 플라즈마를 형성할 수도 있는데, 필요에 따라 유도 코일(140)의 양단 중 적어도 어느 일단을 플로팅시킬 수 있다.At least one of the ends of the induction coil 140 may be floating, and both ends of the induction coil 140 may be floated as shown in FIG. 2 (b). A high-density plasma can easily be formed through the current flowing in the induction coil 140. However, when a current plasma is formed by a current, a magnetic field on the coil axis of the coil is also formed by the current, So that it moves according to the magnetic field. Therefore, in order to reduce the influence due to the magnetic field of the ions generated by the plasma, both ends of the induction coil 140 are floated, and the opposite ends of the induction coil 140 are driven by a power source applied to the central region of the induction coil 140 By applying a voltage, a voltage plasma by a voltage can be formed. In this case, as a floating type inductive coupling coil, a current does not easily flow to both ends of the induction coil 140 in the central region of the induction coil 140, so that the density of the plasma is reduced and it is difficult to form a high density plasma. The intensity of the magnetic field can be reduced and the influence of the ions due to the magnetic field can be reduced. At least one end of the induction coil 140 may be floated to form a plasma of a higher density than a region near the substrate 10 in a region farther from the substrate 10. If necessary, You can float one end.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 유도 코일 내 플라즈마 형태를 설명하기 위한 개념도로, 도 3(a)는 전자기장의 형성도이고, 도 3(b)는 다이폴 안테나의 전압과 전류 효율을 나타낸 그림이다.FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining a plasma form in an induction coil according to an embodiment of the present invention, wherein FIG. 3A is a diagram of the electromagnetic field, and FIG. 3B is a graph showing the voltage and current efficiency of the dipole antenna. It is a picture.

도 3을 참조하면, 유도 코일(140)의 중앙에 전원을 인가하는 경우에 도 3(a)와 같이 전자기장이 형성되어 자기장이 균형을 이루는 것을 확인할 수 있다. 유도 코일(140)의 중앙에 전원이 인가되면, 인가된 전원에 의해 서로 반대 방향으로 전기장이 형성되고, 반대 방향으로 형성된 전기장에 의해 서로 반대 방향의 자기장이 형성되게 되는데, 이로 인한 자기장의 균형으로 플라즈마(141)에 의해 생성된 이온들이 유도 코일(140) 내에 구속되게 된다. 이에 상기 이온이 자기장에 의해 기판(10)으로 가속되어 기판(10)에 물리적 및/또는 전기적 손상을 일으키는 것을 방지함으로써, 이온에 의한 기판(10)의 손상을 최소화할 수 있다.Referring to FIG. 3, when power is applied to the center of the induction coil 140, an electromagnetic field is formed as shown in FIG. 3 (a), and the magnetic field is balanced. When an electric power is applied to the center of the induction coil 140, an electric field is formed in opposite directions to each other by the applied power source, and a magnetic field in the opposite direction is formed by the electric field formed in the opposite direction. The ions generated by the plasma 141 are confined within the induction coil 140. Thus, the damage of the substrate 10 by ions can be minimized by preventing the ions from being accelerated by the magnetic field to the substrate 10 to cause physical and / or electrical damage to the substrate 10.

그리고 전원공급부(150)는 교류 전원을 공급할 수 있고, 유도 코일(140)의 길이는 상기 교류 전원의 파장 길이의 1/2일 수 있다. 여기서, 교류 전원은 일반적으로 13.56, 27.12 또는 40.68 ㎒의 전원을 사용할 수 있고, 교류 전원의 파장 길이(λ)는 수학식 1에 의해 구해질 수 있는데, 교류 전원의 파장 길이(λ)가 교류 전원이 13.56 ㎒인 경우에 약 22.1 m, 27.12 ㎒인 경우에 약 11.05 m, 40.68 ㎒인 경우에 약 7.37 m일 수 있다.Also, the power supply unit 150 may supply the AC power, and the length of the induction coil 140 may be 1/2 of the wavelength of the AC power. Here, the AC power source can generally be a power source of 13.56, 27.12 or 40.68 MHz, and the wavelength length (lambda) of the AC power source can be obtained by Equation (1) Is about 22.1 m for 13.56 MHz, about 11.05 m for 27.12 MHz, and about 7.37 m for 40.68 MHz.

[수학식 1][Equation 1]

λ = c / f (λ: 파장, c: 광속, f: 주파수)? = c / f (?: wavelength, c: flux, f: frequency)

도 3(b)는 다이폴 안테나(예를 들어, 유도 코일)의 전압과 전류 효율을 나타내는데, 전원공급부(150)가 교류 전원을 공급하는 경우에 유도 코일(140)이 상기 교류 전원의 파장 길이의 1/2인 길이를 갖게 되면, 유도 코일(140)의 중앙이 전류가 최대가 되는 λ/4 (λ: 파장의 길이)인 부분이 되고, 유도 코일(140)의 중앙에 교류 전원을 인가하기만 하면, 교류 전원의 최대 효율을 얻을 수 있다.3 (b) shows the voltage and current efficiency of the dipole antenna (for example, induction coil). When the power supply unit 150 supplies the AC power, the induction coil 140 has the wavelength of the AC power (Λ: wavelength length) at which the current becomes maximum at the center of the induction coil 140. When the AC power is applied to the center of the induction coil 140 The maximum efficiency of the AC power supply can be obtained.

이에 전원공급부(150)는 유도 코일(140) 길이의 1/2인 부분에 연결될 수 있다. 이러한 경우, 전원공급부(150)가 교류 전원을 유도 코일(140) 길이의 1/2인 부분(즉, 유도 코일의 중앙)에 인가하면, 유도 코일(140)의 중앙이 전류가 최대가 되는 λ/4인 부분이 되어 교류 전원의 최대 효율로 플라즈마(141)를 형성할 수 있으면서 자기장의 균형으로 플라즈마(141)에 의해 생성된 이온들이 유도 코일(140) 내에 구속되도록 할 수 있다. 예를 들어, 유도 코일(140) 길이는 교류 전원이 13.56 ㎒인 경우에 약 11.05 m, 27.12 ㎒인 경우에 약 5.53 m, 40.68 ㎒인 경우에 약 3.69 m일 수 있다.Accordingly, the power supply unit 150 may be connected to a half of the length of the induction coil 140. In this case, when the power supply unit 150 applies the AC power to the half of the length of the induction coil 140 (i.e., the center of the induction coil), the center of the induction coil 140 becomes? / 4, so that the plasma 141 can be formed with the maximum efficiency of the AC power, and the ions generated by the plasma 141 can be confined within the induction coil 140 with a balance of the magnetic field. For example, the length of the induction coil 140 may be about 11.05 m for AC power of 13.56 MHz, about 5.53 m for 27.12 MHz, and about 3.69 m for 40.68 MHz.

한편, 상기 교류 전원은 무선 주파수(Radio Frequency; RF) 또는 고주파(high frequency) 전원일 수 있고, 유도 코일(140)의 정중앙에 전원을 인가하면 자기장이 한 방향으로 치우치지 않고 정확하게 안정적으로 균형을 이룰 수 있다. 상기 교류 전원의 종류 및 전원공급부(150)의 연결 위치는 이에 한정되지 않고, 필요 또는 조건에 따라 알맞게 선택될 수 있다.The AC power source may be a radio frequency (RF) power source or a high frequency power source. When the power is applied to the center of the induction coil 140, the magnetic field does not deviate in one direction, Can be achieved. The type of the AC power source and the connection position of the power supply unit 150 are not limited thereto and may be suitably selected according to the necessity or condition.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 유도 코일의 비대칭 접지를 나타낸 그림으로, 도 4(a)는 양단의 접지 이외에 접지를 추가한 그림이고, 도 4(b)는 일단의 접지의 위치를 변경한 그림이다.FIG. 4 is a view showing asymmetric grounding of an induction coil according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 (a) is a diagram in which grounding is added in addition to grounding at both ends, This is a modified picture.

도 4를 참조하면, 유도 코일(140)은 전원공급부(150)가 연결된 부분을 중심으로 양측 영역에서 각각 접지될 수 있고, 전원공급부(150)의 연결 부분(또는 연결 위치)과 접지 부분(또는 접지 위치) 사이의 거리 또는 접지 개수가 상기 양측 영역에서 상이할 수 있다. 여기서, 상기 양측 영역은 전원공급부(150)의 연결 부분(또는 연결 위치)에서 유도 코일(140)의 양단 방향으로 멀어지는 모든 위치를 포함할 수 있다. 유도 코일(140)은 상기 양측 영역의 전원공급부(150)와 접지의 거리 또는 접지 개수를 조정하여 비대칭 유도 코일(140)을 형성할 수 있는데, 도 4(a)와 같이 유도 코일(140)의 양단 이외에 접지를 추가하여 비대칭 유도 코일(140)을 형성할 수도 있고, 도 4(b)와 같이 일단의 접지의 위치를 이동하여 비대칭 유도 코일(140)을 형성할 수도 있다. 그리고 접지의 개수를 더 추가할 수도 있고, 양단의 접지를 모두 이동시킬 수도 있는데, 유도 코일(140)이 비대칭으로 접지되어 비대칭 유도 코일(140)을 형성하면 족하고, 접지의 개수 및 위치는 이에 한정되지 않는다.Referring to FIG. 4, the induction coil 140 may be grounded at both sides of a portion where the power supply unit 150 is connected, and may be grounded at a connection portion (or a connection position) of the power supply unit 150 and a ground portion Ground position) or the number of grounds may be different in the two side regions. Here, the both side regions may include all positions that are away from the connection portion (or connection position) of the power supply unit 150 in the direction of both ends of the induction coil 140. The induction coil 140 may form an asymmetric induction coil 140 by adjusting the distance between the power supply unit 150 and the ground or the number of grounds of the both sides of the induction coil 140. As shown in FIG. The asymmetrical induction coil 140 may be formed by adding grounding to both ends, or the asymmetric induction coil 140 may be formed by moving the position of one end of the ground as shown in FIG. 4 (b). Further, the number of grounds may be further added, or all the grounds at both ends may be moved. The induction coil 140 may be asymmetrically grounded to form the asymmetric induction coil 140, It does not.

유도 코일(140)의 중앙 영역에 전원을 인가하고 접지(Ground)를 한 개 더 설치하거나 일단의 접지의 위치를 변경하여 유도 코일(140)의 비대칭을 구현할 수 있고, 추가되거나 위치를 변경하기 위한 접지의 위치를 조정하여 비대칭의 정도를 조정함으로써 기판(10)으로의 이온의 이동량을 조정할 수 있다. 여기서, 접지가 전원에 가까워질수록 플라즈마(141)의 세기는 증가하나 플라즈마(141)에 의한 자기장의 세기는 감소하게 되고, 접지가 전원에 가까운 단은 이온 및 활성종 가스가 많이 발생되나 자기장의 세기가 보다 강한 타단의 자기장에 의해 타단으로 이온 및 활성종 가스의 흐름이 형성된다. 이는 반응성이온식각(Reactive Ion Etch; RIE)에 적용될 수 있고, 이를 적용하여 건식 식각 공정의 이온 충격(ion bombardment) 공정의 효율을 높일 수 있다. 공정 효율을 높이기 위해 기판(10)에서 먼 곳의 플라즈마(141)의 세기를 증가시키고, 활성종 가스의 흐름을 기판(10) 방향으로 형성할 수 있는데, 전원공급부(150)가 연결된 부분에서 기판(10)으로부터 먼 측의 접지를 전원공급부(150)와 가깝게 이동하여 기판(10)에서 먼 곳의 플라즈마(141)의 세기가 증가되고, 기판(10)에서 먼 곳보다 센 기판(10)에서 가까운 곳의 자기장에 의해 활성종 가스의 흐름이 기판(10) 방향으로 형성될 수 있다. 이에 따라 전원공급부(150)가 연결된 부분에서 기판(10)으로부터 먼 측의 접지만 이동시킬 수도 있다.It is possible to implement asymmetry of the induction coil 140 by applying power to the center region of the induction coil 140 and installing one ground or by changing the position of one end of the ground, The amount of movement of the ions to the substrate 10 can be adjusted by adjusting the position of the ground to adjust the degree of asymmetry. Here, as the ground is closer to the power source, the intensity of the plasma 141 is increased, but the intensity of the magnetic field by the plasma 141 is decreased. When the ground is close to the power source, The flow of ions and active species gas is formed at the other end by the magnetic field of the other end which is stronger in intensity. This can be applied to reactive ion etching (RIE), which can increase the efficiency of the ion bombardment process in a dry etching process. The intensity of the plasma 141 far from the substrate 10 can be increased and the flow of the active species gas can be formed in the direction of the substrate 10 in order to increase the process efficiency. In the portion where the power supply unit 150 is connected, The ground located far from the substrate 10 is moved closer to the power supply unit 150 so that the intensity of the plasma 141 far from the substrate 10 is increased and the intensity of the plasma 141 farther from the substrate 10 A flow of the active species gas can be formed in the direction of the substrate 10 by a magnetic field in the vicinity. Accordingly, only the ground on the side far from the substrate 10 may be moved from the portion where the power supply unit 150 is connected.

이와 같이, 접지를 추가하거나 접지의 위치를 조정하여 플라즈마(141)의 밀도와 영역 및 이온과 활성종 가스의 흐름을 자유롭게 제어할 수 있다.In this manner, the density and the area of the plasma 141 and the flow of the ions and the active species gas can be freely controlled by adding grounding or adjusting the position of the grounding.

한편, 접지를 추가하여 유도 코일(140)의 비대칭을 구현하면, 두 접지 사이의 부분도 접지되기 때문에 플라즈마(141)의 영역이 줄어들게 되고, 접지의 위치를 변경하게 되면, 플라즈마(141)의 밀도와 자기장의 방향이 바뀌게 되며 이로 인해 이온 및 활성종 가스의 흐름이 달라지게 된다.If the asymmetry of the induction coil 140 is realized by adding grounding, the area between the two grounds is also grounded, so that the area of the plasma 141 is reduced. When the position of the grounding is changed, And the direction of the magnetic field is changed. As a result, the flow of ions and active species gas is changed.

유도 코일(140)의 중앙 영역에 전원을 인가하는 기본 구조로 다수의 코일을 배치하여 전원의 용량을 증가시키고 배분함으로써 플라즈마(141)의 밀도와 영역을 높일 수 있다.A plurality of coils may be disposed in a central structure of the induction coil 140 to increase the density and the area of the plasma 141 by increasing the capacity of the power source.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 혼합 유도 코일을 나타내는 그림으로, 도 5(a)는 2개의 코일을 사용한 그림이고, 도 5(b)는 3개의 코일을 사용한 그림이다.FIG. 5 is a view showing a mixed induction coil according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 (a) is a diagram using two coils, and FIG. 5 (b) is a diagram using three coils.

도 5를 참조하면, 유도 코일(140)은 복수개가 서로 독립적으로 제공될 수 있고, 복수의 유도 코일(140)은 서로 엇갈려 배치될 수 있다. 이와 같이, 복수의 유도 코일(140)을 엇갈려(또는 엇갈린 형태나 교차 형태로) 배치하여 플라즈마(141)의 밀도를 증가시킬 수 있다. 각각의 유도 코일(140)이 플라즈마(141)를 형성하게 되기 때문에 하나의 유도 코일(140)로 플라즈마(141)를 형성하는 경우보다 플라즈마(141)의 밀도가 증가될 수 있다.Referring to FIG. 5, a plurality of induction coils 140 may be provided independently of each other, and a plurality of induction coils 140 may be staggered from one another. In this manner, the plurality of induction coils 140 can be arranged in a staggered (or staggered or intersecting manner) arrangement to increase the density of the plasma 141. The density of the plasma 141 can be increased compared with the case where the plasma 141 is formed by one induction coil 140 because each induction coil 140 forms the plasma 141.

한편, 각각의 유도 코일(140)에는 중앙 영역에 각각 전원이 인가될 수 있는데, 복수의 전원을 각각 연결할 수도 있고, 하나의 전원의 용량을 증가시키고 배분하여 각각 전원을 인가할 수도 있다. 복수의 전원을 각각 연결하는 경우에는 각각의 유도 코일(140)에 의한 전자기장이 상쇄되지 않고 플라즈마(141)의 밀도를 증가시키기 위해 복수의 전원의 위상을 모두 맞추어 매칭(matching)해 주어야 하기 때문에 구조가 복잡해지고 설치가 어려운 문제점이 있으므로, 하나의 전원의 용량을 증가시키고 위상이 동일한 전원을 배분하여 각각의 유도 코일(140)에 전원을 인가하는 방법이 보다 효율적일 수 있다.Meanwhile, each induction coil 140 may be supplied with power in the central region. Alternatively, a plurality of power sources may be connected to each induction coil 140, and the power of one power source may be increased and distributed. When a plurality of power sources are connected to each other, the phases of the plurality of power sources must be matched and matched in order to increase the density of the plasma 141 without canceling the electromagnetic field by each induction coil 140. Therefore, A method of increasing the capacity of one power source and distributing the same power source and applying power to each of the induction coils 140 may be more efficient.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 다층 유도 코일을 나타내는 그림으로, 도 6(a)는 2개의 코일을 사용한 그림이고, 도 6(b)는 3개의 코일을 사용한 그림이다.FIG. 6 is a view showing a multilayer induction coil according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 (a) is a diagram using two coils, and FIG. 6 (b) is a diagram using three coils.

도 6을 참조하면, 유도 코일(140)은 복수개가 서로 독립적으로 제공될 수 있고, 복수의 유도 코일은 챔버(110)의 길이 방향을 따라 배치될 수 있다. 이와 같이, 복수의 유도 코일(140)을 다층(또는 다층 구조)으로 배치하여 플라즈마(141)의 영역을 넓힐 수 있다. 유도 코일(140)의 중앙 영역에 전원을 인가하는 기본 구조로 다수의 코일을 다수의 층으로 배치하여 전원의 용량을 증가시키고 배분함으로써 플라즈마(141)의 영역을 넓힐 수 있고, 플라즈마(141)의 효율을 높일 수 있다. 각각의 유도 코일(140)이 플라즈마(141)를 형성하게 되기 때문에 하나의 유도 코일(140)로 플라즈마(141)를 형성하는 경우보다 플라즈마(141)의 영역이 넓어질 수 있다.Referring to FIG. 6, a plurality of induction coils 140 may be provided independently from each other, and a plurality of induction coils may be disposed along the length direction of the chamber 110. In this manner, the plurality of induction coils 140 can be arranged in a multilayer structure (or a multilayer structure) to widen the area of the plasma 141. By arranging a plurality of coils in a plurality of layers with a basic structure in which power is applied to a central region of the induction coil 140, the area of the plasma 141 can be widened by increasing and distributing the capacity of the power source, The efficiency can be increased. Each of the induction coils 140 forms the plasma 141 so that the area of the plasma 141 can be wider than in the case of forming the plasma 141 with one induction coil 140.

한편, 복수의 유도 코일(140)을 다층(또는 다층 구조)으로 배치하는 경우에도 각각의 유도 코일(140)의 중앙 영역에 각각 전원을 인가하기 위해 복수의 전원을 각각 연결할 수도 있고, 하나의 전원의 용량을 증가시키고 배분하여 각각 전원을 인가할 수도 있는데, 하나의 전원의 용량을 증가시키고 위상이 동일한 전원을 배분하여 각각의 유도 코일(140)에 전원을 인가하는 방법이 보다 효율적일 수 있다.In the case where the plurality of induction coils 140 are arranged in a multi-layer structure (or a multi-layer structure), a plurality of power sources may be connected to each central region of the induction coils 140, The method of increasing the capacity of one power source and distributing the same power source to each other and applying power to each induction coil 140 may be more efficient.

이와 같이, 전원공급부(150)는 하나의 전원을 분배하여 독립적으로 제공되어 서로 엇갈려 배치되거나 다층으로 배치되는 복수의 유도 코일(140)의 중앙 영역에 각각 인가할 수 있다. 복수의 전원을 각각 연결하는 경우에는 각각의 유도 코일(140)에 의한 전자기장이 상쇄되지 않음으로써 플라즈마(141)의 밀도가 증가될 수 있도록 복수의 전원의 위상을 모두 맞추어 매칭(matching)해 주어야 하기 때문에 구조가 복잡해지고 설치가 어려운 문제점이 있다. 이에 하나의 전원의 용량을 증가시키고 위상이 동일한 전원을 각각의 유도 코일(140)에 배분하여 간단하게 플라즈마(141)의 밀도를 증가시킬 수 있고, 이러한 방법이 복수의 전원을 각각 연결하는 방법보다 효율적이다.As described above, the power supply unit 150 can be applied to the central region of the plurality of induction coils 140, which are independently provided by distributing a single power source and are staggered or arranged in multiple layers. When a plurality of power sources are connected to each other, the phases of the plurality of power sources must be matched and matched so that the density of the plasma 141 is increased by not canceling the electromagnetic field by each induction coil 140 Therefore, there is a problem that the structure is complicated and installation is difficult. Accordingly, it is possible to increase the density of the plasma 141 simply by increasing the capacity of one power source and distributing the same power source to each induction coil 140, and this method is more effective than the method of connecting a plurality of power sources It is efficient.

이처럼, 본 발명에서는 유도 코일의 중앙 영역에 전원을 인가하여 일정 영역에 고밀도의 플라즈마를 형성함으로써 기판 처리 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 유도 코일의 중앙 영역에 인가되는 전원으로 인해 유도 코일의 중앙 영역을 중심으로 유도 코일의 양단에 서로 반대 방향의 전위 및 자기장이 형성되어 유도 코일 내에 자기장(B-Field)의 평형을 유지함으로써 기판으로의 이온 가속을 억제할 수 있고, 이에 따라 이온에 의한 기판의 손상을 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 기판의 손상을 방지하고 기판 처리 효율을 높임으로써 기판 처리 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다. 그리고 제1 가스분배판을 통해 공정가스를 분배하여 상부 챔버의 내부에 균일하게 공정가스를 공급할 수 있고, 기판의 상부에 배치되는 제2 가스분배판을 통해 활성종 가스를 기판 전체에 균일하게 분배하여 식각, 증착 등의 기판 처리를 기판 전체에 균일하게 수행할 수 있다. 또한, 제1 가스분배판과 제2 가스분배판을 부도체 재료로 형성하여 활성종 가스가 제1 가스분배판 또는 제2 가스분배판에서 전기적인 손상 없이 기판 상에 도달할 수 있기 때문에 기판 처리 효율이 더욱 향상될 수 있다. 한편, 플라즈마의 형성시에 제2 가스분배판을 통해 기판이 플라즈마에 직접 노출되지 않도록 할 수 있어 챔버 내의 아크(Arc) 발생, 이온의 충돌, 이온주입 등에 의하여 기판 및 기판에 형성된 회로소자에 손상을 초래하던 문제를 해결할 수도 있다. 이에 따라 기판 처리 공정에 따른 기판 및 기판에 형성된 회로소자의 공정불량을 최소화할 수도 있다.As described above, in the present invention, by applying power to the central region of the induction coil to form a high-density plasma in a certain region, the substrate processing efficiency can be improved. Further, due to the power source applied to the central region of the induction coil, a potential and a magnetic field opposite to each other are formed at both ends of the induction coil with respect to the central region of the induction coil to maintain the balance of the magnetic field (B- The ion acceleration to the substrate can be suppressed, and the damage of the substrate by the ions can be reduced. Therefore, in the present invention, the productivity of the substrate processing process can be improved by preventing damage to the substrate and increasing the substrate processing efficiency. And distributing the process gas through the first gas distribution plate to uniformly supply the process gas to the interior of the upper chamber and distributing the active species gas uniformly throughout the substrate through the second gas distribution plate disposed on the top of the substrate, So that substrate processing such as etching and vapor deposition can be uniformly performed on the entire substrate. Further, since the first gas distribution plate and the second gas distribution plate are formed of an insulator material so that the active species gas can reach the substrate without electrical damage in the first gas distribution plate or the second gas distribution plate, Can be further improved. On the other hand, when the plasma is formed, the substrate can be prevented from being directly exposed to the plasma through the second gas distribution plate, and damage to circuit elements formed on the substrate and the substrate can be prevented by arc generation, ion collision, The problem that caused it could be solved. Accordingly, it is possible to minimize the process defects of the circuit elements formed on the substrate and the substrate according to the substrate processing step.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limited to the embodiments set forth herein. Those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments may be possible. Accordingly, the technical scope of the present invention should be defined by the following claims.

10 : 기판 110 : 챔버
111 : 상부 챔버 112 : 하부 챔버
120 : 공정가스 공급부 140 : 유도 코일
141 : 플라즈마 150 : 전원공급부
160 : 제1 가스분배판 170 : 제2 가스분배판
180 : 기판 지지대 190 : 배기수단10: substrate 110: chamber
111: upper chamber 112: lower chamber
120: process gas supply unit 140: induction coil
141: Plasma 150: Power supply
160: first gas distribution plate 170: second gas distribution plate
180: substrate support 190: exhaust means

Claims (13)

기판이 수용되고, 기판 처리 공간을 제공하는 챔버;
상기 챔버 내에 공정가스를 공급하는 공정가스 공급부;
상기 챔버의 적어도 일부의 외부에 제공되는 유도 코일;
상기 유도 코일의 양단 사이의 중앙 영역에 연결되고, 상기 유도 코일에 전원을 인가하는 전원공급부;
상기 챔버의 내측 상부에 배치되어 상기 공정가스를 분배하는 제1 가스분배판; 및
상기 챔버의 내부 중 상기 제1 가스분배판과 상기 기판의 사이에 배치되어 활성종 가스의 흐름을 제어하며, 부도체 재료로 이루어진 제2 가스분배판;을 포함하고,
상기 유도 코일은 복수개가 서로 독립적으로 제공되어, 상기 제1 가스분배판과 상기 제2 가스분배판 사이의 상기 챔버의 외부에 상기 챔버의 길이 방향을 따라 다층으로 배치되며,
상기 전원공급부는 위상이 동일한 전원을 상기 유도 코일 각각의 상기 중앙 영역에 인가하는 기판 처리 장치.
A chamber for receiving a substrate and providing a substrate processing space;
A process gas supply unit for supplying a process gas into the chamber;
An induction coil provided outside of at least a part of the chamber;
A power supply connected to a central region between both ends of the induction coil and applying power to the induction coil;
A first gas distribution plate disposed at an inner upper portion of the chamber to distribute the process gas; And
And a second gas distribution plate disposed between the first gas distribution plate and the substrate to control the flow of active seed gas among the interior of the chamber,
Wherein a plurality of induction coils are provided independently of each other and arranged in a multilayered manner along the longitudinal direction of the chamber outside the chamber between the first gas distribution plate and the second gas distribution plate,
Wherein the power supply unit applies a power supply having the same phase to the central region of each of the induction coils.
청구항 1에 있어서,
상기 유도 코일은 양단이 접지되는 기판 처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein both ends of the induction coil are grounded.
청구항 1에 있어서,
상기 유도 코일은 상기 전원공급부가 연결된 부분을 중심으로 양측 영역에서 각각 접지되고, 상기 전원공급부의 연결 부분과 접지 부분 사이의 거리 또는 접지 개수가 상기 양측 영역에서 상이한 기판 처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the induction coil is grounded at both side regions around the portion to which the power supply unit is connected, and the distance or the number of grounds between the connection portion and the ground portion of the power supply unit is different in the both side regions.
청구항 1에 있어서,
상기 유도 코일을 따라 이동하고, 상기 유도 코일과 전기적으로 연결되어 접지시키는 접지부재를 더 포함하는 기판 처리 장치.
The method according to claim 1,
And a grounding member moving along the induction coil and electrically connected to the induction coil for grounding.
청구항 1에 있어서,
상기 유도 코일은 양단 중 적어도 어느 일단이 플로팅되는 기판 처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein at least one of the ends of the induction coil is floated.
청구항 1에 있어서,
상기 전원공급부는 교류 전원을 공급하고,
상기 유도 코일의 길이는 상기 교류 전원의 파장 길이의 1/2인 기판 처리 장치.
The method according to claim 1,
The power supply unit supplies AC power,
Wherein a length of the induction coil is 1/2 of a wavelength length of the AC power supply.
청구항 1에 있어서,
상기 전원공급부는 상기 유도 코일 길이의 1/2인 부분에 연결되는 기판 처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the power supply unit is connected to a half of the length of the induction coil.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 복수의 유도 코일은 서로 엇갈려 배치되는 기판 처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of induction coils are staggered from each other.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 전원공급부는 하나의 전원을 분배하여 상기 복수의 유도 코일의 중앙 영역에 각각 인가하는 기판 처리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the power supply unit distributes one power source and applies the divided power to the central region of the plurality of induction coils.
KR1020150125031A 2015-09-03 2015-09-03 Substrate processing apparatus KR101939277B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150125031A KR101939277B1 (en) 2015-09-03 2015-09-03 Substrate processing apparatus
TW105122132A TW201711529A (en) 2015-09-03 2016-07-14 Substrate processing apparatus
CN201610630052.6A CN106505010B (en) 2015-09-03 2016-08-03 Substrate processing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150125031A KR101939277B1 (en) 2015-09-03 2015-09-03 Substrate processing apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170028145A KR20170028145A (en) 2017-03-13
KR101939277B1 true KR101939277B1 (en) 2019-01-18

Family

ID=58289973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150125031A KR101939277B1 (en) 2015-09-03 2015-09-03 Substrate processing apparatus

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR101939277B1 (en)
CN (1) CN106505010B (en)
TW (1) TW201711529A (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108668422B (en) * 2017-03-30 2021-06-08 北京北方华创微电子装备有限公司 Plasma generating chamber and plasma processing device
CN114899074A (en) * 2022-07-07 2022-08-12 北京芯士联半导体科技有限公司 Plasma processing apparatus
CN115537917A (en) * 2022-10-10 2022-12-30 浙江合特光电有限公司 Perovskite epitaxial growth process and deposition equipment for process

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003077893A (en) * 2001-08-31 2003-03-14 Kem Kk Plasma reactor
KR100427852B1 (en) * 1995-05-08 2004-09-01 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 Inductive and multiple electrostatic coupled plasma reactors
KR100999583B1 (en) * 2008-02-22 2010-12-08 주식회사 유진테크 Apparatus and method for processing substrate

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5031944B2 (en) 1998-09-30 2012-09-26 オー・ツェー・エリコン・バルザース・アクチェンゲゼルシャフト Vacuum processing apparatus and surface treatment method
KR20140140804A (en) * 2013-05-30 2014-12-10 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈 Plasma processing apparatus and plasma processing method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100427852B1 (en) * 1995-05-08 2004-09-01 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 Inductive and multiple electrostatic coupled plasma reactors
JP2003077893A (en) * 2001-08-31 2003-03-14 Kem Kk Plasma reactor
KR100999583B1 (en) * 2008-02-22 2010-12-08 주식회사 유진테크 Apparatus and method for processing substrate

Also Published As

Publication number Publication date
CN106505010B (en) 2022-01-25
TW201711529A (en) 2017-03-16
KR20170028145A (en) 2017-03-13
CN106505010A (en) 2017-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101155840B1 (en) Apparatus and method for plasma processing
KR102478896B1 (en) Ion-ion plasma atomic layer etching process and reactor
KR100394484B1 (en) Piasma processing method and apparatus
KR100486712B1 (en) Inductively coupled plasma generating apparatus with double layer coil antenna
KR100499763B1 (en) Plasma etching device
KR101094124B1 (en) Antenna for producing uniform process rates
KR101011580B1 (en) Externally excited torroidal plasma source with magnetic control of ion distribution
KR101920842B1 (en) Plasma source design
KR100777151B1 (en) Hybrid coupled plasma reactor with icp and ccp functions
US7871490B2 (en) Inductively coupled plasma generation system with a parallel antenna array having evenly distributed power input and ground nodes and improved field distribution
JPH02235332A (en) Plasma processor
KR20000011969A (en) Magnetron plasma processing apparatus
JP2004537830A (en) Method and apparatus for achieving uniform process speed
US20070017897A1 (en) Multi-frequency plasma enhanced process chamber having a toroidal plasma source
KR101720373B1 (en) Plasma treatment apparatus, plasma generation apparatus, antenna structure and plasma generation method
KR20000057263A (en) Method and apparatus for producing a uniform density plasma above a substrate
KR101939277B1 (en) Substrate processing apparatus
JPH06267903A (en) Plasma device
TWI439186B (en) Compound plasma source and method for dissociating gases using the same
KR100800396B1 (en) Inductively coupled plasma antenna and plasma generating apparatus for using the same
KR100980287B1 (en) Inductively coupled plasma reactor having multi rf antenna
KR100751535B1 (en) Plasma generator having ferrite core with multi-frequency induction coil and plasma process apparatus having the same
KR102026880B1 (en) Substrate processing apparatus
KR102358480B1 (en) Large Area Dry Etching Device
US20150279623A1 (en) Combined inductive and capacitive sources for semiconductor process equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right