KR101966797B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

기판 처리 장치가 개시된다. 기판 처리 장치는 내부에 공간이 형성된 공정 챔버; 상기 공정 챔버 내부에 위치하며, 기판을 지지하는 기판 지지부; 상기 기판 지지부와 마주하도록 배치되며, 마이크로파가 투과되는 슬롯 홀들이 형성된 안테나; 및 상기 안테나의 하부에 위치하며, 상기 안테나에서 인가된 마이크로파를 상기 공정 챔버 내부로 전파하는 윈도우를 포함하되, 상기 윈도우는 상기 기판 지지부와 마주하도록 배치되며, 내부에 수용 공간이 형성된 베이스 판; 및 상기 수용 공간에 삽입되는 절연체를 포함하는 기판 처리 장치.

Description

기판 처리 장치{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라스마를 이용하여 기판을 처리하는 장치에 관한 것이다.
반도체 소자 제조 공정에는 플라스마가 다양하게 활용된다. 플라스마를 생성하는 장치로, 마이크로파를 방사하여 공정가스를 여기시키는 마이크로파 안테나가 사용된다. 마이크로파 안테나는 슬롯 홀들이 형성된 안테나를 가지며, 마이크로파는 슬롯 홀들을 투과한다. 슬롯 홀들을 투과한 마이크로파는 안테나의 하부에 제공된 윈도우를 통해 공정 챔버 내부로 방사되며, 공정 챔버 내부에 머무르는 공정 가스를 여기시킨다.
플라스마가 생성되는 과정에서 공정 챔버 내부에는 아킹이 발생하며, 아킹은 윈도우를 파손시킨다. 윈도우의 파손은 공정 불량 및 리크(leak)발생의 원인이 되고, 다른 구성들도 함께 손상시키므로 교체가 요구된다. 윈도우 교체는 설비 유지 비용을 증가시킨다. 한편, 안테나와 윈도우는 크기 및 형상이 고정되므로, 공정 챔버 내부에서 생성되는 플라스마 밀도분포 조절이 용이하지 않다. 이로 인해 기판 처리 맵을 원하는 형태로 얻기가 쉽지 않다.
선행기술 1. 일본공개특허공보 특개 2010-177420호
본 발명의 실시예들은 원하는 형태의 기판 처리 맵을 얻을 수 있는 기판 처리 장치를 제공한다
또한, 본 발명의 실시예들은 설비 유지 비용을 감소시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 내부에 공간이 형성된 공정 챔버; 상기 공정 챔버 내부에 위치하며, 기판을 지지하는 기판 지지부; 상기 기판 지지부와 마주하도록 배치되며, 마이크로파가 투과되는 슬롯 홀들이 형성된 안테나; 및 상기 안테나의 하부에 위치하며, 상기 안테나에서 인가된 마이크로파를 상기 공정 챔버 내부로 전파하는 윈도우를 포함하되, 상기 윈도우는 상기 기판 지지부와 마주하도록 배치되며, 내부에 수용 공간이 형성된 베이스 판; 및 상기 수용 공간에 삽입되는 절연체를 포함한다.
또한, 상기 베이스 판에는 상기 수용 공간이 서로 이격하여 복수개 형성되며, 상기 절연체는 상기 수용 공간들 각각에 삽입될 수 있다.
또한, 상기 베이스 판의 바닥면에는 상기 수용 공간과 연결되는 홀이 서로 이격하여 복수개 형성되고, 상기 절연체들의 바닥면은 상기 홀들을 통해 노출될 수 있다.
또한, 상기 홀은 하부영역에서 상부영역으로 갈수록 그 반경이 점차 감소하고, 상기 절연체의 바닥면은 오목하고, 상기 홀과 상기 절연체의 바닥면은 서로 조합되어 돔 형상의 공간을 형성할 수 있다.
또한, 상기 홀들은 원형 또는 다각형의 단면을 가질 수 있다.
또한, 상기 베이스 판은 상기 절연체보다 전도성이 우수한 재질로 제공되고, 그 표면이 절연재질로 코팅될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 생성되는 플라스마의 밀도분포를 조절할 수 있으므로, 원하는 형태의 기판 처리 맵을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 손상이 발생된 절연체만을 교체하므로, 설비 유지 비용이 감소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 윈도우를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 윈도우 저면을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 윈도우의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 윈도우를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 윈도우를 나타내는 사시도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치는 기판(W)에 대하여 플라스마 공정 처리를 수행한다. 기판 처리 장치는 공정 챔버(100), 기판 지지부(200), 가스 공급부(300), 그리고 마이크로파 인가 유닛(400)을 포함한다.
공정 챔버(100)는 내부에 공간(101)이 형성되며, 내부 공간(101)은 기판(W)처리 공정이 수행되는 공간으로 제공된다. 공정 챔버(100)의 일 측벽에는 개구(미도시)가 형성될 수 있다. 개구는 기판(W)이 공정 챔버(100) 내부로 출입할 수 있는 통로로 제공된다. 개구는 도어(미도시)에 의해 개폐된다. 공정 챔버(100)의 바닥면에는 배기홀(102)이 형성된다. 배기홀(102)은 배기 라인(121)과 연결된다. 공정 과정에서 발생한 반응 부산물 및 공정 챔버(100) 내부에 머무르는 가스는 배기 라인(121)을 통해 외부로 배출될 수 있다.
공정 챔버(100) 내부에는 기판 지지부(200)가 위치한다. 기판 지지부(200)는 기판(W)을 지지한다. 기판 지지부(200)는 정전기력을 이용하여 기판(W)을 흡착하는 정전 척을 포함한다.
정전 척(200)은 유전판(210), 하부 전극(220), 히터(230), 지지판(240), 절연판(270), 그리고 포커스 링(280)을 포함한다.
유전판(210)은 정전 척(200)의 상단부에 위치한다. 유전판(210)은 원판 형상의 유전체(dielectric substance)로 제공된다. 유전판(210)의 상면에는 기판(W)이 놓인다. 유전판(210)의 상면은 기판(W)보다 작은 반경을 갖는다. 때문에, 기판(W) 가장자리영역은 유전판(210)의 외측에 위치한다. 유전판(210)에는 제1공급 유로(211)가 형성된다. 제1공급 유로(211)는 유전판(210)의 상면으로부터 저면으로 제공된다. 제1공급 유로(211)는 서로 이격하여 복수개 형성되며, 기판(W)의 저면으로 열전달 매체가 공급되는 통로로 제공된다.
유전판(210)의 내부에는 하부 전극(220)과 히터(230)가 매설된다. 하부 전극(220)은 히터(230)의 상부에 위치한다. 하부 전극(220)은 제1하부 전원(221)과 전기적으로 연결된다. 제1하부 전원(221)은 직류 전원을 포함한다. 하부 전극(220)과 제1하부 전원(221) 사이에는 스위치(222)가 설치된다. 하부 전극(220)은 스위치(222)의 온/오프(ON/OFF)에 의해 제1하부 전원(221)과 전기적으로 연결될 수 있다. 스위치(222)가 온(ON) 되면, 하부 전극(220)에는 직류 전류가 인가된다. 하부 전극(220)에 인가된 전류에 의해 하부 전극(220)과 기판(W) 사이에는 전기력이 작용하며, 전기력에 의해 기판(W)은 유전판(210)에 흡착된다.
히터(230)는 외부 전원(미도시)과 전기적으로 연결된다. 히터(230)는 외부 전원에서 인가된 전류에 저항함으로써 열을 발생시킨다. 발생된 열은 유전판(210)을 통해 기판(W)으로 전달된다. 히터(230)에서 발생된 열에 의해 기판(W)은 소정 온도로 유지된다. 히터(230)는 나선 형상의 코일을 포함한다. 히터(230)는 균일한 간격으로 유전판(210)에 매설될 수 있다.
유전판(210)의 하부에는 지지판(240)이 위치한다. 유전판(210)의 저면과 지지판(240)의 상면은 접착제(236)에 의해 접착될 수 있다. 지지판(240)은 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 지지판(240)의 상면은 중심 영역이 가장자리영역보다 높게 위치되도록 단차질 수 있다. 지지판(240)의 상면 중심 영역은 유전판(210)의 저면에 상응하는 면적을 가지며, 유전판(210)의 저면과 접착된다. 지지판(240)에는 제1순환 유로(241), 제2순환 유로(242), 그리고 제2공급 유로(243)가 형성된다.
제1순환 유로(241)는 열전달 매체가 순환하는 통로로 제공된다. 제1순환 유로(241)는 지지판(240) 내부에 나선 형상으로 형성될 수 있다. 또는, 제1순환 유로(241)는 서로 상이한 반경을 갖는 링 형상의 유로들이 동일한 중심을 갖도록 배치될 수 있다. 각각의 제1순환 유로(241)들은 서로 연통될 수 있다. 제1순환 유로(241)들은 동일한 높이에 형성된다.
제2순환 유로(242)는 냉각 유체가 순환하는 통로로 제공된다. 제2순환 유로(242)는 지지판(240) 내부에 나선 형상으로 형성될 수 있다. 또는, 제2순환 유로(242)는 서로 상이한 반경을 갖는 링 형상의 유로들이 동일한 중심을 갖도록 배치될 수 있다. 각각의 제2순환 유로(242)들은 서로 연통될 수 있다. 제2순환 유로(242)는 제1순환 유로(241)보다 큰 단면적을 가질 수 있다. 제2순환 유로(242)들은 동일한 높이에 형성된다. 제2순환 유로(242)는 제1순환 유로(241)의 하부에 위치될 수 있다.
제2공급 유로(243)는 제1순환 유로(241)부터 상부로 연장되며, 지지판(240)의 상면으로 제공된다. 제2공급 유로(243)는 제1공급 유로(211)에 대응하는 개수로 제공되며, 제1순환 유로(241)와 제1공급 유로(211)를 연결한다.
제1순환 유로(241)는 열전달 매체 공급라인(251)을 통해 열전달 매체 저장부(252)와 연결된다. 열전달 매체 저장부(252)에는 열전달 매체가 저장된다. 열전달 매체는 불활성 가스를 포함한다. 실시예에 의하면, 열전달 매체는 헬륨(He) 가스를 포함한다. 헬륨 가스는 공급 라인(251)을 통해 제1순환 유로(241)에 공급되며, 제2공급 유로(243)와 제1공급 유로(211)를 순차적으로 거쳐 기판(W) 저면으로 공급된다. 헬륨 가스는 플라스마에서 기판(W)으로 전달된 열이 정전 척(200)으로 전달되는 매개체 역할을 한다. 플라스마에 함유된 이온 입자들은 정전 척(200)에 형성된 전기력에 끌려 정전 척(200)으로 이동하며, 이동하는 과정에서 기판(W)과 충돌하여 식각 공정을 수행한다. 이온 입자들이 기판(W)에 충돌하는 과정에서 기판(W)에는 열이 발생한다. 기판(W)에서 발생된 열은 기판(W) 저면과 유전판(210)의 상면 사이 공간에 공급된 헬륨 가스를 통해 정전 척(200)으로 전달된다. 이에 의해, 기판(W)은 설정온도로 유지될 수 있다.
제2순환 유로(242)는 냉각 유체 공급라인(261)을 통해 냉각 유체 저장부(262)와 연결된다. 냉각 유체 저장부(262)에는 냉각 유체가 저장된다. 냉각 유체 저장부(262) 내에는 냉각기(263)가 제공될 수 있다. 냉각기(263)는 냉각 유체를 소정 온도로 냉각시킨다. 이와 달리, 냉각기(263)는 냉각 유체 공급 라인(261) 상에 설치될 수 있다. 냉각 유체 공급 라인(261)을 통해 제2순환 유로(242)에 공급된 냉각 유체는 제2순환 유로(242)를 따라 순환하며 지지판(240)을 냉각한다. 지지판(240)의 냉각은 유전판(210)과 기판(W)을 함께 냉각시켜 기판(W)을 소정 온도로 유지시킨다.
지지판(240)의 하부에는 절연판(270)이 제공된다. 절연판(270)은 지지판(240)에 상응하는 크기로 제공된다. 절연판(270)은 지지판(240)과 챔버(100)의 바닥면 사이에 위치한다. 절연판(270)은 절연 재질로 제공되며, 지지판(240)과 챔버(100)를 전기적으로 절연시킨다.
포커스 링(280)은 정전 척(200)의 가장자리 영역에 배치된다. 포커스 링(200)은 링 형상을 가지며, 유전판(210)의 둘레를 따라 배치된다. 포커스 링(280)의 상면은 외측부(280a)가 내측부(280b)보다 높도록 단차질 수 있다. 포커스 링(280)의 상면 내측부(280b)는 유전판(210)의 상면과 동일 높이에 위치된다. 포커스 링(280)의 상면 내측부(280b)는 유전판(210)의 외측에 위치된 기판(W)의 가장자리영역을 지지한다. 포커스 링(280)의 외측부(280a)는 기판(W) 가장자리영역을 둘러싸도록 제공된다. 포커스 링(280)은 플라스마가 형성되는 영역의 중심에 기판(W)이 위치하도록 전기장 형성 영역을 확장시킨다. 이에 의해, 기판(W)의 전체 영역에 걸쳐 플라스마가 균일하게 형성되어 기판(W)의 각 영역이 균일하게 식각될 수 있다.
가스 공급부(300)는 공정 챔버(100) 내부로 공정 가스를 공급한다. 가스 공급부(300)는 공정 챔버(100)의 측벽에 형성된 가스 공급홀(105)을 통해 공정 챔버 (100) 내부로 공정 가스를 공급할 수 있다.
마이크로파 인가 유닛(400)은 공정 챔버(100) 내부에 마이크로파를 인가하여 공정 가스를 여기시킨다. 마이크로파 인가 유닛(400)은 마이크로파 전원(410), 도파관(420), 동축 변환기(430), 마이크로파 안테나(440), 윈도우(450), 전극판(460), 유전체 판(470), 그리고 냉각 판(480)을 포함한다.
마이크로파 전원(410)은 마이크로파를 발생시킨다. 도파관(420)은 마이크로파 전원(410)에 연결되며, 마이크로파 전원(410)에서 발생된 마이크로파가 전달되는 통로를 제공한다.
도파관(420)의 선단 내부에는 동축 변환기(430)가 위치된다. 동축 변환기(430)은 상단부가 하단부보다 큰 반경을 가지는 콘 형상으로 제공될 수 있다. 도파관(420)의 내부공간을 통해 전달된 마이크로파는 동축 변환기(430)에서 모드가 변환되어 아래 방향으로 전파된다. 마이크로파는 TE 모드에서 TEM 모드로 변환될 수 있다.
마이크로파 안테나(440)는 동축 변환기(430)에서 모드 변환된 마이크로파를 수직 방향으로 전달한다. 마이크로파 안테나(440)는 외부 도체(441), 내부 도체(442), 그리고 안테나(443)를 포함한다. 외부 도체(441)는 도파관(420)의 하부에 위치한다. 외부 도체(441)의 내부에는 도파관(420)의 내부공간과 연결되는 공간(441a)이 상하방향으로 형성된다.
외부 도체(441)의 내부에는 내부 도체(442)가 위치한다. 내부 도체(442)는 원기둥 형상의 로드(rod)로 제공되며, 그 길이방향이 상하방향과 나란하게 배치된다. 내부 도체(442)의 상단은 동축 변환기(430)의 하단부에 삽입 고정된다. 내부 도체(442)는 아래 방향으로 연장되어 그 하단이 공정 챔버(100)의 내부에 위치한다. 내부 도체(442)의 하단은 안테나(443)의 중심에 고정 결합된다. 내부 도체(442)는 안테나(443)의 상면에 수직하게 배치된다.
안테나(443)는 두께가 얇은 원판으로 제공되며, 복수의 슬롯 홀(444)들이 서로 이격하여 형성된다. 슬롯 홀(444)들을 마이크로파가 투과하는 통로를 제공한다. 슬롯 홀(444)들은 다양한 형상으로 제공될 수 있다. 슬롯 홀(444)들은 '×', '+', '-' 등의 형상으로 제공될 수 있다. 슬롯 홀들(444)은 서로 조합되어 복수개의 링 형상으로 배치될 수 있다. 링들은 동일한 중심을 가지고, 서로 상이한 크기의 반경을 가진다.
유전체 판(470)은 슬롯판(443)의 상부에 위치한다. 유전체 판(470)은 알루미나, 석영등의 유전체로 제공된다. 마이크로파 안테나(440)에서 수직 방향으로 전파된 마이크로파는 유전체 판(470)의 반경 방향으로 전파된다. 유전체 판(470)에 전파된 마이크로파는 파장이 압축되며, 공진된다. 공진된 마이크로파는 슬롯 판(443)의 슬롯 홀(444)들에 투과된다.
유전체 판(470)의 상부에는 냉각 판(480)이 제공된다. 냉각 판(480)은 유전체 판(470)을 냉각한다. 냉각 판(480)은 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 냉각 판(480)은 내부에 형성된 냉각 유로(미도시)에 냉각 유체를 흘려 유전체 판(470)을 냉각할 수 있다. 냉각 방식은 수냉식 및 공랭식을 포함한다.
안테나(443)의 하부에는 윈도우(450)가 위치한다. 윈도우(450)는 기판 지지부(200)와 마주하도록 배치된다.
도 2는 도 1의 윈도우를 나타내는 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 윈도우 저면을 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 윈도우(450)는 베이스 판(451), 절연체(455), 그리고 커버 판(458)을 포함한다.
베이스 판(451)은 두께가 얇은 원형 판으로 제공된다. 베이스 판(451)은 기판 지지부(200)와 마주하도록 배치되며, 기판(ㅉ)보다 큰 반경을 가진다. 베이스 판(451)의 내부에는 수용 공간(452)이 형성된다. 수용 공간(452)은 베이스 판(451)의 상면으로부터 아래로 형성되는 홈을 포함한다. 수용 공간(452)은 단면이 원형으로 제공된다. 수용 공간(452)은 서로 이격하여 복수개 형성된다. 베이스 판(451)의 바닥면에는 홀(453)이 형성된다. 홀(453)은 베이스 판(451)의 바닥면으로부터 위쪽으로 형성되며, 수용 공간(452)과 연결된다. 홀(453)을 통하여 베이스 판(451)의 수용 공간(452)과 베이스 판(451)의 하부 공간은 연통된다. 홀(453)은 수용 공간(452)들의 수에 대응하여 복수개 형성되며, 각 홀(453)은 수용 공간(452)과 연결된다. 홀(453)은 원형 홀로 제공된다. 홀(453)은 베이스 판(451)의 바닥면과 인접한 하부영역으로부터 절연체(455)의 바닥면과 인접한 상부영역으로 갈수록 반경이 점차 감소한다. 홀(453)을 통해 절연체(455) 바닥면은 노출된다. 베이스 판(451)은 절연체보다 전도성이 우수한 재질로 제공될 수 있다. 베이스 판(451)은 금속 재질로 제공될 수 있다. 베이스 판(451)은 알루미늄 또는 동 재질로 제공될 수 있다. 베이스 판(451)의 표면은 절연 재질로 코팅될 수 있다. 절연 재질은 이산화 규소(SiO2), 산화 알루미늄(Al2O3), 그리고 산화 지르코늄(ZrO2) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
베이스 판(451)의 수용 공간(452)에는 절연체(455)가 삽입된다. 절연체(455)는 수용 공간(452)의 수에 대응하여 복수개 제공되며, 수용 공간(452)들 각각에 삽입된다. 절연체(455)는 수용 공간(452)에 상응하는 크기 및 형상을 가지며, 외측면이 수용 공간(452)을 형성하는 베이스 판(451)의 내측면에 밀착된다. 절연체(455)의 바닥면(456)은 위쪽으로 오목한 오목면으로 제공된다. 절연체(455)의 바닥면(456)은 베이스 판(451)에 형성된 홀(453)과 조합되어 돔 형상의 공간을 형성한다. 절연체(455)는 절연 재질로 제공된다. 절연 재질은 이산화 규소(SiO2), 산화 알루미늄(Al2O3), 그리고 산화 지르코늄(ZrO2) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
커버 판(458)은 베이스 판(451)의 상단에 장착된다. 커버 판(458)은 두께가 얇은 원판으로, 베이스 판(451)에 상응하는 반경을 가진다. 커버 판(458)은 베이스 판(451)의 상면을 덮는다. 커버 판(458)은 베이스 판(451)과 동일한 재질로 제공될 수 있다. 커버 판(458)의 표면은 절연 재질로 코팅될 수 있다. 절연 재질은 베이스 판(451)의 표면에 코팅된 재질과 동일하게 제공될 수 있다.
안테나(443)의 슬롯 홀(444)들을 투과한 마이크로파를 윈도우(450)를 거쳐 공정 챔버(100) 내부로 전파된다. 방사된 마이크로파의 전계에 의하여 공정 챔버(100) 내에 공급된 공정 가스는 플라스마 상태로 여기된다. 플라스마가 생성되는 과정에서 공정 챔버(100) 내부에는 아킹이 발생하며, 아킹은 윈도우(450)를 손상시킨다. 그리고, 윈도우(450)에 크랙이 발생된 경우, 공정 과정에서 크랙은 지속적으로 진행되다 결국 윈도우(450)를 파손시킨다. 윈도우(450)의 파손은 공정 불량 및 리크(leak)발생의 원인이 되고, 다른 구성들도 함께 손상시킨다. 때문에, 손상 또는 크랙 발생시 윈도우(450)의 교체가 필히 요구된다. 윈도우(450)가 단일의 절연판으로 제공될 경우, 아킹에 의한 손상 또는 크랙 발생은 윈도우(450) 자체를 교체하여야 한다. 윈도우(450) 교체는 설비 유지 비용을 증가시킨다. 그러나, 본 발명의 윈도우(450)는 복수개의 절연체(455)들이 베이스 판(451)의 수용 공간(452)에 각각 삽입되므로, 절연체(455)에 손상 또는 크랙이 발생할 경우, 해당 절연체(455)만을 교체할 수 있다. 윈도우(450) 자체를 교환하지 않고 해당 절연체(455)만을 교체하므로 설비 유지 비용이 감소될 수 있다.
베이스 판(451)에는 수용 공간(452)의 위치, 크기, 그리고 개수를 변경하여 형성할 수 있고, 이에 대응하여 절연체(455)를 삽입할 수 있다. 절연체(455)의 위치, 크기, 그리고 개수 변경으로 공정 챔버(100) 내부에 인가되는 마이크로파의 밀도분포를 조절되고, 공정 챔버(100) 내에서 생성되는 플라스마 밀도분포가 조절된다. 플라스마 밀도분포를 공정 챔버(100)의 내부 영역에 따라 조절하여 기판 처리 맵을 원하는 형태로 얻을 수 있다.
절연체(455)의 바닥면(456)과 베이스 판(451)에 형성된 홀(453)은 조합되어 돔 형상의 공간을 형성하므로, 돔 형상의 공간 하부에는 마이크로파가 집중되어 고밀도의 플라스마가 생성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 윈도우의 일부를 나타내는 사시도이다. 도 4를 참조하면, 베이스 판(451)에는 하나의 수용 공간(452)이 형성된다. 수용 공간(452)은 베이스 판(451)의 반경에 상응하는 크기로 형성된다. 베이스 판(451)의 바닥면에는 홀(453)들이 서로 이격하여 복수개 형성된다. 홀(453)들은 수용 공간(452)과 연결된다. 수용 공간(452)에는 한 개의 절연판(455)이 삽입된다. 절연판(455)은 수용 공간(452)을 형성하는 베이스 판(451)의 내측면에 상응하는 반경을 가진다. 절연판(455)은 홀(453)들이 형성된 베이스 판(451)의 영역 전체에 제공되며, 홀(453)들을 통해 일부 영역이 노출된다. 홀(453)들의 위치, 크기, 그리고 개수 조절을 통하여, 공정 챔버(100) 내부에 인가되는 마이크로파 밀도가 조절되고, 공정 챔버(100) 내부 영역에 따라 플라스마 밀도 분포가 조절될 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 윈도우를 나타내는 사시도이다. 도 5를 참조하면, 베이스 판(451)의 바닥면에는 도 3 및 도 4에 도시된 홀의 형상과 달리, 삼각형의 홀(453)이 형성된다. 이처럼, 홀(453)의 형상은 원형에 한정되지 않으며, 삼각형, 사각형, 오각형등 다각형으로 제공될 수 있다. 홀(453)의 형상에 따라 공정 챔버(100) 내부에 인가되는 마이크로파의 밀도가 변경되고, 생성되는 플라스마의 밀도 분포가 변경될 수 있다.
도 3 내지 도 5에는 동일한 형상과 동일한 크기의 홀들이 베이스 판의 바닥면에 형성되는 것으로 도시하였으나, 도 6과 같이, 베이스 판(451)의 바닥면에는 서로 상이한 형상 및 크기를 갖는 홀(453)들이 형성될 수 있다. 홀(453)들의 형상 및 크기에 따라 공정 챔버(100) 내부에 인가되는 마이크로파 밀도가 변경될 수 있다. 또한, 베이스 판(451)의 바닥면은 상부로 오목하게 형성되고, 베이스 판(451)의 바닥면과 절연판(455)의 바닥면이 조합되어 돔 형상의 공간(457)을 형성할 수 있다. 돔 형상은 절연체(455)들을 통해 전파된 마이크로파가 돔 형상의 하부영역에 집중되도록 한다.
상기 실시예에서는 기판 지지부(200)가 정전 척인 것으로 설명하였으나, 이와 달리 기판 지지부는 다양한 방법으로 기판을 지지할 수 있다. 예컨대, 기판 지지부(200)는 기판을 진공으로 흡착 유지하는 진공 척으로 제공될 수 있다.
또한, 상기 실시예에서는 플라스마를 이용하여 식각 공정을 수행하는 것으로 설명하였으나, 기판 처리 공정은 이에 한정되지 않으며, 플라스마를 이용하는 다양한 기판 처리 공정, 예컨대 증착 공정, 애싱 공정, 그리고 세정 공정등에도 적용될수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
400: 마이크로파 인가 유닛 440: 마이크로파 안테나
443: 안테나 450: 윈도우
451: 베이스 판 455: 절연체

Claims (6)

  1. 내부에 공간이 형성된 공정 챔버;
    상기 공정 챔버 내부에 위치하며, 기판을 지지하는 기판 지지부;
    상기 기판 지지부와 마주하도록 배치되며, 마이크로파가 투과되는 슬롯 홀들이 형성된 안테나; 및
    상기 안테나의 하부에 위치하며, 상기 안테나에서 인가된 마이크로파를 상기 공정 챔버 내부로 전파하는 윈도우를 포함하되,
    상기 윈도우는
    상기 기판 지지부와 마주하도록 배치되며, 내부에 수용 공간이 형성된 베이스 판; 및
    상기 수용 공간에 삽입되는 절연체를 포함하고,
    상기 베이스 판에는 상기 수용 공간이 서로 이격하여 복수개 형성되며,
    상기 절연체는 상기 수용 공간들 각각에 삽입되며,
    상기 베이스 판의 바닥면에는 상기 수용 공간과 연결되는 홀이 서로 이격하여 복수개 형성되고,
    상기 절연체들의 바닥면은 상기 홀들을 통해 노출되는 기판 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀은 하부영역에서 상부영역으로 갈수록 그 반경이 점차 감소하고,
    상기 절연체의 바닥면은 오목하고,
    상기 홀과 상기 절연체의 바닥면은 서로 조합되어 돔 형상의 공간을 형성하는 기판 처리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀들은 원형 또는 다각형의 단면을 가지는 기판 처리 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스 판은 상기 절연체보다 전도성이 우수한 재질로 제공되고, 그 표면이 절연재질로 코팅되는 기판 처리 장치.
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