KR101969077B1 - Plasma antenna and apparatus for treating substrates using the same - Google Patents

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Abstract

플라즈마 안테나 및 이를 이용한 기판 처리 장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는 플라즈마 처리 공정이 진행되는 처리실; 상기 처리실의 상부에 제공되는 유전체 윈도우; 및 상기 유전체 윈도우의 상측에 제공되고, 상기 처리실 내에 유도 전기장을 형성하는 안테나를 포함하되, 상기 안테나는, 복수개의 코일을 갖는 제1코일유닛과; 상기 제1코일유닛을 감싸며, 복수개의 코일을 갖는 제2코일유닛을 가지고, 상기 제1코일유닛에 포함된 코일과 상기 제2코일유닛에 포함된 코일은 폭 또는 직경이 서로 상이하다.A plasma antenna and a substrate processing apparatus using the same are disclosed. A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a processing chamber in which a plasma processing process is performed; A dielectric window provided on top of the processing chamber; And an antenna provided on an upper side of the dielectric window to form an induction electric field in the treatment chamber, the antenna comprising: a first coil unit having a plurality of coils; A second coil unit surrounding the first coil unit and having a plurality of coils, wherein a coil included in the first coil unit and a coil included in the second coil unit are different in width or diameter.

Description

플라즈마 안테나 및 이를 이용한 기판 처리 장치{PLASMA ANTENNA AND APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATES USING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a plasma antenna and a substrate processing apparatus using the plasma antenna.

본 발명은 플라즈마 안테나 및 이를 이용한 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수개의 코일들을 갖는 안테나에서 코일들의 폭 또는 직경이 서로 상이한 플라즈마 안테나 및 이를 이용한 기판 처리 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a plasma antenna and a substrate processing apparatus using the same, and more particularly, to a plasma antenna in which coils have different widths or diameters in an antenna having a plurality of coils, and a substrate processing apparatus using the same.

플라즈마 발생장치에는 박막증착을 위한 플라즈마 장치(Plasma Enhanced Chemical Vaper Deposition, PECVD), 증착된 박막을 식각하여 패터닝하는 식각장치, 스퍼터(Sputter), 애싱(Ashing) 장치 등이 있다.Plasma generating devices include Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) for depositing thin films, etching devices for patterning and depositing deposited thin films, sputtering devices, and ashing devices.

또한, 이러한 플라즈마 장치는 RF전력의 인가방식에 따라 용량결합형(Capacitively Coupled Plasma, CCP) 장치와 유도결합형(Inductively Coupled Plasma, ICP) 장치로 구분된다. 용량결합형 장치는 서로 대향되는 평행판과 전극에 RF전력을 인가하여 전극 사이에 수직으로 형성되는 RF전기장을 이용하여 플라즈마를 발생시키는 방식이다. 유도결합형 장치는 안테나에 의하여 유도되는 유도전기장을 이용하여 소스물질을 플라즈마로 변환시키는 방식이다.In addition, such a plasma apparatus is divided into a capacitively coupled plasma (CCP) apparatus and an inductively coupled plasma (ICP) apparatus according to an RF power application method. The capacitive coupled device generates plasma by applying RF power to parallel plates and electrodes facing each other and using an RF electric field formed vertically between the electrodes. An inductively coupled device converts a source material to a plasma using an induced electric field induced by an antenna.

한편, 특허문헌 1에는 안테나를 이루는 코일의 폭 또는 직경이 안테나의 중심으로부터 가장자리까지 모두 동일하게 제공된 플라즈마 처리장치를 개시하고 있다. 그러나 이와 같이 동일한 폭 또는 직경의 코일로 제공되는 안테나는 처리실 내 플라즈마 밀도를 조절할 수 있는 변수가 제한적인 문제점이 있다.On the other hand, Patent Document 1 discloses a plasma processing apparatus in which the widths or diameters of the coils constituting the antennas are provided equally from the center to the edge of the antenna. However, such an antenna provided with coils of the same width or diameter has a problem that the parameters capable of controlling the plasma density in the treatment chamber are limited.

특허문헌 1: 한국등록특허 10-0238627(2000.01.15. 공고)Patent Document 1: Korean Patent No. 10-0238627 (published on January 15, 2000)

본 발명의 실시예들은 코일들의 폭 또는 직경이 서로 상이한 플라즈마 안테나 및 이를 이용한 기판 처리 장치를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention provide a plasma antenna having different widths or diameters of coils and a substrate processing apparatus using the same.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited thereto, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 측면에 따르면, 플라즈마 처리 공정이 진행되는 처리실; 상기 처리실의 상부에 제공되는 유전체 윈도우; 및 상기 유전체 윈도우의 상측에 제공되고, 상기 처리실 내에 유도 전기장을 형성하는 안테나를 포함하되, 상기 안테나는, 복수개의 코일을 갖는 제1코일유닛과; 상기 제1코일유닛을 감싸며, 복수개의 코일을 갖는 제2코일유닛을 가지고, 상기 제1코일유닛에 포함된 코일과 상기 제2코일유닛에 포함된 코일은 폭 또는 직경이 서로 상이한 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus comprising: a processing chamber in which a plasma processing process is performed; A dielectric window provided on top of the processing chamber; And an antenna provided on an upper side of the dielectric window to form an induction electric field in the treatment chamber, the antenna comprising: a first coil unit having a plurality of coils; And a second coil unit surrounding the first coil unit and having a plurality of coils, wherein the coils included in the first coil unit and the coils included in the second coil unit have different widths or diameters from each other, Can be provided.

또한, 상기 제1코일유닛에 포함된 코일의 폭 또는 직경은 상기 제2코일유닛에 포함된 코일의 폭 또는 직경보다 더 클 수 있다.The width or diameter of the coil included in the first coil unit may be larger than the width or diameter of the coil included in the second coil unit.

또한, 상기 제2코일유닛에 포함된 코일의 폭 또는 직경은 상기 제1코일유닛에 포함된 코일의 폭 또는 직경보다 더 클 수 있다.The width or diameter of the coil included in the second coil unit may be larger than the width or diameter of the coil included in the first coil unit.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 동일 평면 상에서 나선형을 그리며 감겨진 복수개의 코일을 갖는 제1코일유닛과, 상기 제1코일유닛을 감싸며 복수개의 코일을 갖는 제2코일유닛을 가지고, 상기 제1코일유닛에 포함된 코일과 상기 제2코일유닛에 포함된 코일은 폭 또는 직경이 서로 상이한 유도 결합형 플라즈마 안테나가 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a coil unit comprising a first coil unit having a plurality of coils wound in a spiral shape on the same plane, and a second coil unit surrounding the first coil unit and having a plurality of coils, The coil included in the unit and the coil included in the second coil unit may be provided with an inductively coupled plasma antenna having different widths or diameters from each other.

또한, 상기 제1코일유닛에 포함된 코일의 폭 또는 직경은 상기 제2코일유닛에 포함된 코일의 폭 또는 직경보다 더 클 수 있다.The width or diameter of the coil included in the first coil unit may be larger than the width or diameter of the coil included in the second coil unit.

또한, 상기 제2코일유닛에 포함된 코일의 폭 또는 직경은 상기 제1코일유닛에 포함된 코일의 폭 또는 직경보다 더 클 수 있다.The width or diameter of the coil included in the second coil unit may be larger than the width or diameter of the coil included in the first coil unit.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 복수개의 코일을 갖는 제1코일유닛과, 상기 제1코일유닛을 감싸며 복수개의 코일을 갖는 제2코일유닛을 갖는 안테나를 이용하되, 상기 제1코일유닛에 포함된 코일과 상기 제2코일유닛에 포함된 코일의 폭 또는 직경을 서로 상이하게 제공하여 기판의 플라즈마 처리 공정이 진행되는 처리실 내 플라즈마 밀도를 조절하는 방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an antenna including a first coil unit having a plurality of coils, and an antenna having a second coil unit surrounding the first coil unit and having a plurality of coils, A method of controlling the plasma density in the processing chamber in which the plasma processing process of the substrate is performed by providing the coil and the coil included in the second coil unit different from each other in width or diameter may be provided.

본 발명의 실시예에 의하면, 유도 결합형 플라즈마 안테나의 센터영역에 배치된 코일과 에지영역에 배치된 코일의 폭 또는 직경을 서로 상이하게 제공하여, 처리실 내부의 플라즈마 밀도를 조절할 수 있다.According to the embodiments of the present invention, the coils disposed in the center region of the inductively coupled plasma antenna and the coils disposed in the edge region are provided with different widths or diameters to control the plasma density inside the processing chamber.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 단면도이다.
도 2는 도 1의 유도 결합형 플라즈마 안테나의 평면도이다.
도 3은 도 2의 안테나의 다른 실시예에 따른 평면도이다.
도 4는 도 1의 안테나의 다른 실시예에 따른 평면도이다.
도 5는 도 4의 안테나의 다른 실시예에 따른 평면도이다.1 is a cross-sectional view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view of the inductively coupled plasma antenna of FIG.
3 is a plan view according to another embodiment of the antenna of FIG.
4 is a plan view of another embodiment of the antenna of FIG.
5 is a plan view according to another embodiment of the antenna of FIG.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 안테나 및 이를 이용한 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.
Hereinafter, a plasma antenna according to an embodiment of the present invention and a substrate processing apparatus using the plasma antenna will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 단면도이다. 도 2는 도 1의 안테나의 평면도이다.1 is a cross-sectional view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 2 is a plan view of the antenna of Fig.

기판 처리 장치(1)는 처리실(100,200), 기판 지지 부재(110), 고주파전원들(140,310), 배기부재(150), 가스공급부재(210), 안테나(300)를 갖는다.The substrate processing apparatus 1 has processing chambers 100 and 200, a substrate support member 110, high frequency power supplies 140 and 310, an exhaust member 150, a gas supply member 210, and an antenna 300.

처리실(100,200)은 하부처리실(100)과 상부처리실(200)을 가진다. 처리실(100,200)은 플라즈마를 이용한 기판 처리 공정이 진행되는 공간을 제공한다. 상부처리실(200)에는 유전체 윈도우(Dielectric Window, 220)가 제공된다. 후술할 고주파전원(310)으로부터 안테나(300)로 알에프(RF, Radio-Frequency) 파워가 공급되면 유전체 윈도우(220)를 통해 처리실(100,200) 내부에 유도 자기장이 형성되고, 유도 자기장에 의해 유도 전기장이 발생한다. 유도 전기장은 처리실(100,200) 내의 자유 전자에 에너지를 공급하여 플라즈마를 발생/유지하게 한다.The treatment chambers 100 and 200 have a lower treatment chamber 100 and an upper treatment chamber 200. The process chambers 100 and 200 provide a space in which a substrate processing process using plasma is performed. The upper processing chamber 200 is provided with a dielectric window 220. When an RF (Radio Frequency) power is supplied from a high-frequency power source 310 to be described later to the antenna 300, an induction magnetic field is formed in the process chambers 100 and 200 through the dielectric window 220, Lt; / RTI > The induction electric field supplies energy to the free electrons in the processing chamber 100 and 200 to generate / sustain plasma.

기판 지지 부재(110)는 처리실(100,200) 내에 제공된다. 기판 지지 부재(110)는 척(115)과 구동부재(120)를 가진다. 척(115)은 기판(W)을 지지한다. 일 예로, 척(115)은 정전력에 의하여 기판을 지지하는 정전척(Electro Static Chuck, ESC)일 수 있다. 이와 달리, 척(115)은 기계적 클램핑 방식을 이용하는 구조로 제공될 수 있다. 척(115)에는 가열부재(130)가 삽입될 수 있다. 가열부재(130)는 척(115)의 상부면에 놓인 기판(W)을 공정 온도로 가열한다. 가열부재(130)는 코일 등 저항 발열체로 제공될 수 있다. 척(115)에는 냉각부재(미도시)가 삽입될 수도 있다. 냉각부재(미도시)는 가열부재(130)의 하부에 배치될 수 있다. 구동부재(120)는 척(115)의 하부에 제공된다. 구동부재(120)는 척(115)을 상하 방향으로 이동시킨다.The substrate support member 110 is provided in the processing chamber 100, 200. The substrate support member 110 has a chuck 115 and a driving member 120. The chuck 115 supports the substrate W. For example, the chuck 115 may be an electrostatic chuck (ESC) that supports the substrate by electrostatic force. Alternatively, the chuck 115 may be provided with a structure using a mechanical clamping scheme. The heating member 130 may be inserted into the chuck 115. The heating member 130 heats the substrate W placed on the upper surface of the chuck 115 to the process temperature. The heating member 130 may be provided as a coil or the like resistance heating element. A cooling member (not shown) may be inserted into the chuck 115. The cooling member (not shown) may be disposed under the heating member 130. The driving member 120 is provided below the chuck 115. The driving member 120 moves the chuck 115 in the vertical direction.

고주파전원(140)은 척(115)에 연결된다. 정합기(142)는 척(115)과 고주파전원(140) 사이에 제공된다. 고주파전원(140)은 플라즈마로부터 빠져나온 이온과 라디칼이 기판(W)의 표면에 충분히 높은 에너지를 가지고 충돌할 수 있도록 바이어스 전압을 제공한다.The RF power supply 140 is connected to the chuck 115. The matching unit 142 is provided between the chuck 115 and the high frequency power supply 140. The RF power supply 140 provides a bias voltage so that ions and radicals exiting the plasma can collide with a sufficiently high energy on the surface of the substrate W. [

고주파전원(310)은 후술할 안테나(300)에 연결된다. 정합기(312)는 안테나(300)와 고주파전원(310) 사이에 제공된다. 안테나(300)는 청구항에 따라 유도 결합형 플라즈마 안테나로 표현된다.The high frequency power source 310 is connected to an antenna 300 to be described later. The matching unit 312 is provided between the antenna 300 and the high frequency power source 310. The antenna 300 is represented by an inductively coupled plasma antenna according to the claims.

배기부재(150)는 배기구(152), 배기라인(154), 배기유닛(156)을 가진다. 배기구(152)는 하부처리실(100)의 바닥면에 형성된다. 배기라인(154)은 배기구(152)와 배기유닛(156)을 연결한다. 일 예로, 배기유닛(156)은 진공 펌프일 수 있다.The exhaust member 150 has an exhaust port 152, an exhaust line 154, and an exhaust unit 156. The exhaust port 152 is formed on the bottom surface of the lower processing chamber 100. The exhaust line 154 connects the exhaust port 152 and the exhaust unit 156. In one example, the exhaust unit 156 may be a vacuum pump.

가스공급부재(210)는 가스유입구(212), 가스공급라인(214), 반응가스공급원(216)을 가진다. 가스유입구(212)는 상부처리실(200)에 형성된다. 가스공급라인(214)는 가스유입구(212)와 반응가스공급원(216)을 연결한다.The gas supply member 210 has a gas inlet 212, a gas supply line 214, and a reactive gas supply source 216. The gas inlet 212 is formed in the upper processing chamber 200. The gas supply line 214 connects the gas inlet 212 and the reactive gas supply source 216.

안테나(300)는 유전체 윈도우(220)의 상측에 제공된다. 안테나(300)는 유전체 윈도우(220)의 상부면과 나란한 면 상에 복수회 감겨진 코일유닛들(350,370)로 제공된다. 코일유닛들(350,370)은 제1코일유닛(350)과 제2코일유닛(370)을 갖는다. 제1코일유닛(350)은 제1코일(350a), 제2코일(350b), 그리고 제3코일(350c)를 갖는다. 코일들(350a,350b,350c)은 나선형으로 서로 연결된다. 제2코일유닛(370)은 제4코일(370a)과 제5코일(370b)을 갖는다. 코일들(370a,370b)은 나선형으로 서로 연결된다. 제1코일유닛(350)의 제3코일(350a)과 제2코일유닛(370)의 제4코일(370a)은 서로 연결된다. 제1코일유닛(350)은 안테나(300)의 센터영역(CS)에 배치될 수 있다. 제2코일유닛(370)은 안테나(300)의 에지영역(ES)에 배치될 수 있다. 안테나(300)의 센터영역(CS)과 에지영역(ES)의 크기 및 양 영역의 비율은 안테나(300)의 전체 크기, 처리실(100,200) 내 플라즈마 밀도의 제어 영역 등에 따라 다양하게 변경가능하다. 제1코일유닛(350)에 포함된 코일들(350a,350b,350c)과 제2코일유닛(370)에 포함된 코일들(370a,370b)은 서로 폭 또는 직경이 상이할 수 있다. 일 예로, 도 2에서 도시된 바와 같이, 제1코일유닛(350)에 포함된 코일들(350a,350b,350c)의 직경(w1)은 제2코일유닛(370)에 포함된 코일들(370a,370b)의 직경(w2)보다 더 크다. 일 예로, 제1코일유닛(350)에 포함된 코일들(350a,350b,350c)의 직경(w1)은 제2코일유닛(370)에 포함된 코일들(370a,370b)의 직경(w2)보다 1.1~5배 더 크게 제공될 수 있다. 이와 같이 안테나(300)의 제1코일유닛(350)에 포함된 코일들(350a,350b,350c)의 직경(w1)을 제2코일유닛(370)에 포함된 코일들(370a,370b)의 직경(w2)보다 더 크게 제공하는 경우, 제1코일유닛(350)의 임피던스가 제2코일유닛(370)의 임피던스보다 상대적으로 작아져, 제1코일유닛(350)에 의해 유도되는 자기장은 제2코일유닛(370)에 의해 유도되는 자기장보다 작게 된다. 따라서, 처리실(100,200) 내부 공간 중 안테나(300)의 센터영역(CS) 하부 공간의 전기장은 안테나(300)의 에지영역(ES) 하부 공간의 전기장보다 작아진다. 결국 처리실(100,200) 내부 공간 중 안테나(300)의 에지영역(ES) 하부 공간의 플라즈마 밀도를 안테나(300)의 센터영역(CS) 하부 공간의 플라즈마 밀도보다 더 높일 수 있다. 도 2에서 제1코일유닛(350)은 3개의 코일들(350a,350b,350c)를 갖는 예를 도시하였으나, 제1코일유닛(350)은 2개 이하 또는 4개 이상의 코일들을 가질 수 있다. 또한, 도 2에서 제2코일유닛(370)은 2개의 코일들(370a,370b)을 갖는 예를 도시하였으나, 제2코일유닛(370)은 3개 이상의 코일들을 가질 수도 있다.
An antenna 300 is provided on the upper side of the dielectric window 220. The antenna 300 is provided with multiple coil units 350, 370 on a side of the dielectric window 220 that is in parallel with the top surface. The coil units 350 and 370 have a first coil unit 350 and a second coil unit 370. The first coil unit 350 has a first coil 350a, a second coil 350b, and a third coil 350c. The coils 350a, 350b, 350c are connected together in a spiral manner. The second coil unit 370 has a fourth coil 370a and a fifth coil 370b. The coils 370a and 370b are connected to each other in a spiral manner. The third coil 350a of the first coil unit 350 and the fourth coil 370a of the second coil unit 370 are connected to each other. The first coil unit 350 may be disposed in the center region CS of the antenna 300. [ The second coil unit 370 may be disposed in the edge region ES of the antenna 300. [ The ratio of the size of the center region CS and the edge region ES of the antenna 300 and the ratio of the both regions can be variously changed according to the overall size of the antenna 300 and the control region of the plasma density in the process chambers 100 and 200. The coils 350a, 350b and 350c included in the first coil unit 350 and the coils 370a and 370b included in the second coil unit 370 may have different widths or diameters from each other. 2, the diameter w1 of the coils 350a, 350b, 350c included in the first coil unit 350 is smaller than the diameter w1 of the coils 350a, 350b, 350c included in the second coil unit 370, , 370b. The diameter w1 of the coils 350a, 350b and 350c included in the first coil unit 350 is smaller than the diameter w2 of the coils 370a and 370b included in the second coil unit 370, It can be provided by 1.1 to 5 times larger than that of the first embodiment. The diameter w1 of the coils 350a, 350b and 350c included in the first coil unit 350 of the antenna 300 is set to be smaller than the diameter w1 of the coils 370a and 370b included in the second coil unit 370, The impedance of the first coil unit 350 becomes relatively smaller than the impedance of the second coil unit 370 so that the magnetic field induced by the first coil unit 350 is smaller than the diameter 2 coil unit 370. In this case, The electric field of the lower space of the center region CS of the antenna 300 in the inner space of the processing chamber 100 or 200 becomes smaller than the electric field of the space of the lower region of the edge region ES of the antenna 300. [ The plasma density of the space under the edge region ES of the antenna 300 in the inner space of the processing chamber 100 or 200 may be higher than the plasma density in the space below the center region CS of the antenna 300. [ In FIG. 2, the first coil unit 350 has three coils 350a, 350b and 350c. However, the first coil unit 350 may have two or less or four or more coils. 2, the second coil unit 370 has two coils 370a and 370b, but the second coil unit 370 may have three or more coils.

도 3은 도 2의 안테나의 다른 실시예에 따른 평면도이다.3 is a plan view according to another embodiment of the antenna of FIG.

도 3을 참조할 때, 안테나(400)는 제1코일유닛(450)과 제2코일유닛(470)을 갖는다. 제1코일유닛(450)은 제1코일(450a), 제2코일(450b), 제3코일(450c)를 갖는다. 제2코일유닛(470)은 제4코일(470a)과 제5코일(470b)을 갖는다. 제1코일유닛(450), 제2코일유닛(470)은 각각 도 2의 제1코일유닛(350), 제2코일유닛(370)과 유사한 구조를 갖는다. 제2코일유닛(470)에 포함된 코일들(470a,470b)의 직경(w2')은 제1코일유닛(450)에 포함된 코일들(450a,450b,450c)의 직경(w1')보다 더 크게 제공된다. 이와 같이 안테나(400)의 제2코일유닛(470)에 포함된 코일들(470a,470b,470c)의 직경(w2')을 제1코일유닛(450)에 포함된 코일들(450a,450b,450c)의 직경(w1')보다 크게 제공하는 경우, 제2코일유닛(470)의 임피던스가 제1코일유닛(450)의 임피던스보다 상대적으로 작아져, 제2코일유닛(470)에 의해 유도되는 자기장은 제1코일유닛(450)에 의해 유도되는 자기장보다 작게 된다. 따라서, 처리실(100,200) 내부 공간 중 안테나(400)의 에지영역(ES) 하부 공간의 전기장은 안테나(400)의 센터영역(CS) 하부 공간의 전기장보다 작아진다. 결국 처리실(100,200) 내부 공간 중 안테나(400)의 센터영역(CS) 하부 공간의 플라즈마 밀도를 안테나(400)의 에지영역(ES) 하부 공간의 플라즈마 밀도보다 더 높일 수 있다.
Referring to FIG. 3, the antenna 400 has a first coil unit 450 and a second coil unit 470. The first coil unit 450 has a first coil 450a, a second coil 450b, and a third coil 450c. The second coil unit 470 has a fourth coil 470a and a fifth coil 470b. The first coil unit 450 and the second coil unit 470 have structures similar to those of the first coil unit 350 and the second coil unit 370 in Fig. The diameter w2 'of the coils 470a and 470b included in the second coil unit 470 is smaller than the diameter w1' of the coils 450a, 450b and 450c included in the first coil unit 450 Is provided larger. The diameter w2 'of the coils 470a, 470b and 470c included in the second coil unit 470 of the antenna 400 is set to be smaller than the diameter w2' of the coils 450a, 450b and 450c included in the first coil unit 450, The impedance of the second coil unit 470 becomes relatively smaller than the impedance of the first coil unit 450 and the impedance of the second coil unit 470 is lower than the diameter w1 ' The magnetic field becomes smaller than the magnetic field induced by the first coil unit 450. The electric field of the lower space of the edge region ES of the antenna 400 among the inner spaces of the processing chambers 100 and 200 becomes smaller than the electric field of the space below the center region CS of the antenna 400. [ The plasma density of the space under the center region CS of the antenna 400 in the inner space of the processing chamber 100 or 200 may be higher than the plasma density in the space below the edge region ES of the antenna 400. [

도 4는 도 1의 안테나의 다른 실시예에 따른 평면도이다.4 is a plan view of another embodiment of the antenna of FIG.

도 4를 참조할 때, 안테나(500)는 제1코일유닛(550)과 제2코일유닛(570)을 갖는다. 제1코일유닛(550)은 제1코일(550a), 제2코일(550b), 그리고 제3코일(550c)를 갖는다. 제2코일유닛(570)은 제4코일(570a)과 제5코일(570b)를 갖는다. 제1코일유닛(550)에 포함된 코일들(550a,550b,550c)은 동일한 중심(O1)을 갖는 링 형상으로 제공될 수 있다. 제2코일유닛(570)에 포함된 코일들(570a,570b)는 제1코일유닛(550)을 감싸는 링 형상으로 제공될 수 있다. 제1코일유닛(550)에 포함된 코일들(550a,550b,550c)과 제2코일유닛(570)에 포함된 코일들(570a,570b)는 동일한 중심(O1)을 갖는 링 형상으로 제공될 수 있다. 제1코일유닛(550)에 포함된 코일들(550a,550b,550c)의 폭 또는 직경은 제2코일유닛(570)에 포함된 코일들(570a,570b)의 폭 또는 직경보다 더 클 수 있다. 일 예로, 제1코일유닛(550)에 포함된 코일들(550a,550b,550c)의 직경(w3)은 제2코일유닛(570)에 포함된 코일들(570a,570b)의 직경(w4)보다 더 클 수 있다. 제1코일유닛(550)에 포함된 코일들(550a,550b,550c) 사이의 간격(d1)과 제2코일유닛(570)에 포함된 코일들(570a,570b) 사이의 간격(d3)은 동일할 수 있다. 이와 달리, 제1코일유닛(550)에 포함된 코일들(550a,550b,550c) 사이의 간격(d1)과 제2코일유닛(570)에 포함된 코일들(570a,570b) 사이의 간격(d3)은 상이할 수 있다. 제1코일유닛(550)과 제2코일유닛(570) 사이의 간격(즉, 제1코일유닛(550)의 제3코일(550c)과 제2코일유닛(570)의 제4코일(570a) 사이의 간격, d2)은 상술한 간격들(d1,d2)과 동일할 수 있다(즉, d1=d2=d3). 이와 달리, 제1코일유닛(550)과 제2코일유닛(570) 사이의 간격(d2)은 상술한 간격들(d1,d2)과 상이할 수 있다. 일 예로, 간격들(d1,d2,d3) 사이의 크기는 d2>d1=d3일 수 있다. 이와 달리, 간격들(d1,d2,d3) 사이의 크기는 d2>d3>d1일 수 있다.Referring to FIG. 4, the antenna 500 has a first coil unit 550 and a second coil unit 570. The first coil unit 550 has a first coil 550a, a second coil 550b, and a third coil 550c. The second coil unit 570 has a fourth coil 570a and a fifth coil 570b. The coils 550a, 550b and 550c included in the first coil unit 550 may be provided in a ring shape having the same center O1. The coils 570a and 570b included in the second coil unit 570 may be provided in a ring shape surrounding the first coil unit 550. The coils 550a, 550b and 550c included in the first coil unit 550 and the coils 570a and 570b included in the second coil unit 570 are provided in a ring shape having the same center O1 . The width or diameter of the coils 550a, 550b and 550c included in the first coil unit 550 may be larger than the width or diameter of the coils 570a and 570b included in the second coil unit 570 . The diameter w3 of the coils 550a, 550b and 550c included in the first coil unit 550 is smaller than the diameter w4 of the coils 570a and 570b included in the second coil unit 570, Lt; / RTI > The distance d1 between the coils 550a, 550b and 550c included in the first coil unit 550 and the distance d3 between the coils 570a and 570b included in the second coil unit 570 are Can be the same. Alternatively, the distance d1 between the coils 550a, 550b and 550c included in the first coil unit 550 and the distance d1 between the coils 570a and 570b included in the second coil unit 570 d3 may be different. The distance between the first coil unit 550 and the second coil unit 570 (that is, the distance between the third coil 550c of the first coil unit 550 and the fourth coil 570a of the second coil unit 570) D2) may be equal to the intervals d1 and d2 described above (i.e., d1 = d2 = d3). Alternatively, the distance d2 between the first coil unit 550 and the second coil unit 570 may be different from the intervals d1 and d2 described above. In one example, the size between the intervals d1, d2, d3 may be d2 > d1 = d3. Alternatively, the size between the intervals d1, d2, d3 may be d2 > d3 > d1.

도 4에서는 제1코일유닛(550)이 3개의 코일들(550a,550b,550c)을 포함하는 경우를 도시하였으나, 제1코일유닛(550)은 2개 이하 또는 4개 이상의 코일들을 포함할 수 있다. 또한, 도 4에서는 제2코일유닛(570)이 2개의 코일들(570a,570b)을 포함하는 경우를 도시하였으나, 제2코일유닛(570)은 1개 또는 3개 이상의 코일들을 포함할 수 있다. 또한, 제1코일유닛(550)에 포함된 코일의 개수와 제2코일유닛(570)에 포함된 코일의 개수는 동일할 수 있다.Although the first coil unit 550 includes three coils 550a, 550b and 550c in FIG. 4, the first coil unit 550 may include two or less or four or more coils. have. Although the second coil unit 570 includes two coils 570a and 570b in FIG. 4, the second coil unit 570 may include one or more coils . In addition, the number of coils included in the first coil unit 550 and the number of coils included in the second coil unit 570 may be the same.

제1코일유닛(550)과 제2코일유닛(570)에 공급되는 전원은 동일할 수 있다. 일 예로, 제1코일유닛(550)과 제2코일유닛(570)은 병렬로 연결되고, 하나의 고주파전원(미도시)으로부터 전원을 공급받을 수 있다. 이와 달리, 제1코일유닛(550)과 제2코일유닛(570)에 공급되는 전원은 상이할 수 있다. 일 예로, 제1코일유닛(550)은 제1고주파전원(미도시)으로부터 전원을 공급받고, 제2코일유닛(570)은 제2고주파전원(미도시)으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
The power supplied to the first coil unit 550 and the second coil unit 570 may be the same. For example, the first coil unit 550 and the second coil unit 570 are connected in parallel, and power can be supplied from one high frequency power source (not shown). Alternatively, the power supplied to the first coil unit 550 and the second coil unit 570 may be different. For example, the first coil unit 550 may receive power from a first high frequency power source (not shown), and the second coil unit 570 may receive power from a second high frequency power source (not shown).

도 5는 도 4의 안테나의 다른 실시예에 따른 평면도이다.5 is a plan view according to another embodiment of the antenna of FIG.

도 4를 참조할 때, 안테나(600)는 제1코일유닛(650)과 제2코일유닛(670)을 갖는다. 제1코일유닛(650)은 제1코일(650a), 제2코일(650b), 그리고 제3코일(650c)를 갖는다. 제2코일유닛(670)은 제4코일(670a)과 제5코일(670b)를 갖는다. 제1코일유닛(650), 제2코일유닛(670)은 각각 도 4의 제1코일유닛(550), 제2코일유닛(570)과 유사한 구조를 갖는다. 제1코일유닛(650)에 포함된 코일들(650a,650b,650c)의 폭 또는 직경은 제2코일유닛(670)에 포함된 코일들(670a,670b)의 폭 또는 직경보다 더 클 수 있다. 일 예로, 제1코일유닛(650)에 포함된 코일들(650a,650b,650c)의 직경(w3')은 제2코일유닛(670)에 포함된 코일들(670a,670b)의 직경(w4')보다 더 작을 수 있다. 제1코일유닛(650)에 포함된 코일들(650a,650b,650c) 사이의 간격(d1')과 제2코일유닛(670)에 포함된 코일들(670a,670b) 사이의 간격(d3')은 동일할 수 있다. 이와 달리, 제1코일유닛(650)에 포함된 코일들(650a,650b,650c) 사이의 간격(d1')과 제2코일유닛(670)에 포함된 코일들(670a,670b) 사이의 간격(d3')은 상이할 수 있다. 제1코일유닛(650)과 제2코일유닛(670) 사이의 간격(즉, 제1코일유닛(650)의 제3코일(650c)과 제2코일유닛(670)의 제4코일(670a) 사이의 간격, d2')은 상술한 간격들(d1',d2')과 동일할 수 있다(즉, d1'=d2'=d3'). 이와 달리, 제1코일유닛(650)과 제2코일유닛(670) 사이의 간격(d2')은 상술한 간격들(d1',d2')과 상이할 수 있다. 일 예로, 간격들(d1',d2',d3') 사이의 크기는 d2'>d1'=d3'일 수 있다. 이와 달리, 간격들(d1',d2',d3') 사이의 크기는 d2'>d3'>d1'일 수 있다.
Referring to FIG. 4, the antenna 600 has a first coil unit 650 and a second coil unit 670. The first coil unit 650 has a first coil 650a, a second coil 650b, and a third coil 650c. The second coil unit 670 has a fourth coil 670a and a fifth coil 670b. The first coil unit 650 and the second coil unit 670 have structures similar to those of the first coil unit 550 and the second coil unit 570 in Fig. 4, respectively. The width or diameter of the coils 650a, 650b and 650c included in the first coil unit 650 may be greater than the width or diameter of the coils 670a and 670b included in the second coil unit 670 . The diameter w3 'of the coils 650a, 650b and 650c included in the first coil unit 650 is smaller than the diameter w4' of the coils 670a and 670b included in the second coil unit 670, '). The distance d1 'between the coils 650a, 650b and 650c included in the first coil unit 650 and the distance d3' between the coils 670a and 670b included in the second coil unit 670 are equal to each other, ) May be the same. Alternatively, the gap d1 'between the coils 650a, 650b and 650c included in the first coil unit 650 and the gap d1' between the coils 670a and 670b included in the second coil unit 670 (d3 ') may be different. The distance between the first coil unit 650 and the second coil unit 670 (that is, the distance between the third coil 650c of the first coil unit 650 and the fourth coil 670a of the second coil unit 670) D2 'may be equal to the intervals d1' and d2 'described above (i.e., d1' = d2 '= d3'). Alternatively, the distance d2 'between the first coil unit 650 and the second coil unit 670 may be different from the intervals d1' and d2 'described above. As an example, the size between the intervals d1 ', d2', d3 'may be d2'> d1 '= d3'. Alternatively, the size between the intervals d1 ', d2', d3 'may be d2'> d3 '>d1'.

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. The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention.

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.Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 **
100 : 하부처리실
200 : 상부처리실
300,400,500,600 : 안테나
350,450,550,650 : 제1코일유닛
370,470,570,670 : 제2코일유닛[0001] Description of the Prior Art [0002]
100: Lower processing chamber
200: upper treatment chamber
300, 400, 500, 600: antenna
350, 450, 550, 650: the first coil unit
370, 470, 570, 670: a second coil unit

Claims (7)

삭제delete 기판 처리 장치에 있어서,
플라즈마 처리 공정이 진행되는 처리실;
상기 처리실의 상부에 제공되는 유전체 윈도우; 및
상기 유전체 윈도우의 상측에 제공되고, 상기 처리실 내에 유도 전기장을 형성하는 안테나를 포함하되,
상기 안테나는,
단면의 직경이 동일한 복수개의 코일을 갖는 제1코일유닛과;
상기 제1코일유닛을 감싸며, 단면의 직경이 동일한 복수개의 코일을 갖는 제2코일유닛을 가지고,
상기 제1코일유닛과 상기 제2코일유닛은 병렬로 연결되며,
상기 제2코일유닛에 포함된 코일의 길이 방향에 수직한 단면의 직경은 상기 제1코일유닛에 포함된 코일의 길이 방향에 수직한 단면의 직경보다 더 크며, 상기 제2코일유닛을 이루는 코일 간의 간격은 상기 제1코일유닛을 이루는 코일 간의 간격보다 좁은 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. In the substrate processing apparatus,
A processing chamber in which a plasma processing process is performed;
A dielectric window provided on top of the processing chamber; And
And an antenna provided on the dielectric window and forming an induction field in the treatment chamber,
The antenna includes:
A first coil unit having a plurality of coils having the same cross-sectional diameter;
A second coil unit surrounding the first coil unit and having a plurality of coils having the same cross-sectional diameter,
Wherein the first coil unit and the second coil unit are connected in parallel,
The diameter of a section perpendicular to the longitudinal direction of the coil included in the second coil unit is larger than the diameter of a section perpendicular to the longitudinal direction of the coil included in the first coil unit, And the gap is narrower than the gap between the coils constituting the first coil unit. 삭제delete 유도 결합형 플라즈마 안테나에 있어서,
동일 평면 상에서 나선형을 그리며 감겨지고 단면의 직경이 동일한 복수개의 코일을 갖는 제1코일유닛과, 상기 제1코일유닛을 감싸며 단면의 직경이 동일한 복수개의 코일을 갖는 제2코일유닛을 가지고,
상기 제1코일유닛과 상기 제2코일유닛은 병렬로 연결되며,
상기 제2코일유닛에 포함된 코일의 길이 방향에 수직한 단면의 직경은 상기 제1코일유닛에 포함된 코일의 길이 방향에 수직한 단면의 직경보다 더 크며, 상기 제2코일유닛을 이루는 코일 간의 간격은 상기 제1코일유닛을 이루는 코일 간의 간격보다 좁은 것을 특징으로 하는 유도 결합형 플라즈마 안테나.In an inductively coupled plasma antenna,
A first coil unit wound in a spiral shape on the same plane and having a plurality of coils having the same cross-sectional diameter, and a second coil unit surrounding the first coil unit and having a plurality of coils having the same cross-
Wherein the first coil unit and the second coil unit are connected in parallel,
The diameter of a section perpendicular to the longitudinal direction of the coil included in the second coil unit is larger than the diameter of a section perpendicular to the longitudinal direction of the coil included in the first coil unit, Wherein an interval between the first coil unit and the second coil unit is narrower than an interval between the coils constituting the first coil unit. 삭제delete 처리실 내 플라즈마 밀도를 조절하는 방법에 있어서,
단면의 직경이 동일한 복수개의 코일을 갖는 제1코일유닛과, 상기 제1코일유닛을 감싸며 단면의 직경이 동일한 복수개의 코일을 갖는 제2코일유닛을 갖는 안테나를 이용하되,
상기 제1코일유닛과 상기 제2코일유닛은 병렬로 연결되며,
상기 제2코일유닛에 포함된 코일의 길이 방향에 수직한 단면의 직경은 상기 제1코일유닛에 포함된 코일의 길이 방향에 수직한 단면의 직경보다 더 크며, 상기 제2코일유닛을 이루는 코일 간의 간격은 상기 제1코일유닛을 이루는 코일 간의 간격보다 좁게 제공되는 것을 특징으로 하는 기판의 플라즈마 처리 공정이 진행되는 처리실 내 플라즈마 밀도를 조절하는 방법.



A method for controlling a plasma density in a process chamber,
A first coil unit having a plurality of coils having the same cross-sectional diameter and a second coil unit surrounding the first coil unit and having a plurality of coils having the same cross-sectional diameter,
Wherein the first coil unit and the second coil unit are connected in parallel,
The diameter of a section perpendicular to the longitudinal direction of the coil included in the second coil unit is larger than the diameter of a section perpendicular to the longitudinal direction of the coil included in the first coil unit, Wherein a gap between the first coil unit and the second coil unit is narrower than an interval between coils of the first coil unit.



삭제delete
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