KR101981550B1 - 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 플라즈마 발생 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 플라즈마 발생 유닛에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치 기판이 처리되는 처리 공간을 제공하는 하우징; 상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛; 및 상기 챔버의 외부에 배치되며, 가스로부터 플라즈마를 여기시키고 여기된 플라즈마를 상기 처리 공간으로 공급하는 플라즈마 발생 유닛을 포함하되, 상기 플라즈마 발생 유닛은, 가스가 유입되는 공간을 가지고, 냉매가 유동하는 냉각 유로를 갖는 플라즈마 발생실과; 상기 플라즈마 발생실의 외측 둘레에 권선되고 도선으로 전원에 연결된 안테나를 포함한다.

Description

기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 플라즈마 발생 유닛{Substrate treating apparatus, substrate treating method and plasma generating unit}
본 발명은 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 플라즈마 발생 유닛에 관한 것이다.
플라즈마는 이온이나 전자, 라디칼(Radical) 등으로 이루어진 이온화된 가스 상태이다. 플라즈마는 매우 높은 온도나, 강한 전계 혹은 고주파 전자계(RF Electromagnetic Fields)에 의해 생성된다.
이러한 플라즈마는 반도체 소자를 제조하기 위한 기판 처리에 사용된다. 예를 들어, 플라즈마는 포토레지스트(photoresist)를 사용하는 리소그래피(lithography) 공정에서 활용될 수 있다. 일 예로, 기판상에 라인(line) 또는 스페이스(space) 패턴 등과 같은 각종의 미세 회로 패턴들을 형성하거나 이온 주입(ion implantation) 공정에서 마스크(mask)로 이용된 포토레지스트막을 제거하는 애싱(ashing) 공정에서 활용될 수 있다.
일반적으로 기판 처리 장치는 플라즈마 발생 장치를 포함한다. 플라즈마 발생 장치는 안테나 부재를 포함한다. 안테나 부재는 전자기장을 발생시킨다. 발생된 전자기장은 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기 시킨다.
본 발명은 기판을 효율적으로 처리하는 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 플라즈마 발생 유닛을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 플라즈마를 효율적으로 여기할 수 있는 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 플라즈마 발생 유닛을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 플라즈마를 여기하는 과정에서 발생되는 열을 제어할 수 있는 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 플라즈마 발생 유닛을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판이 처리되는 처리 공간을 제공하는 하우징; 상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛; 및 상기 챔버의 외부에 배치되며, 가스로부터 플라즈마를 여기시키고 여기된 플라즈마를 상기 처리 공간으로 공급하는 플라즈마 발생 유닛을 포함하되, 상기 플라즈마 발생 유닛은, 가스가 유입되는 공간을 가지고, 냉매가 유동하는 냉각 유로를 갖는 플라즈마 발생실과; 상기 플라즈마 발생실의 외측 둘레에 권선되고 도선으로 전원에 연결된 안테나를 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 프라즈마 발생실은, 상기 가스가 유입되는 가스 포트; 및 상기 가스 포트와 연결되고 상기 냉각 유로가 형성된 방전실을 포함하고, 상기 안테나는 상기 방전실의 둘레에 권선될 수 있다.
또한, 상기 방전실은, 설정 길이를 갖는 원통 형상으로 제공되는 메인 방전부; 원통 형상으로 제공되고, 상기 메인 방전부의 상부에 결합되는 상부 방전부; 및 원통 형상으로 제공되고, 상기 메인 방전부의 하부에 결합되는 하부 방전부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 냉각 유로는, 상하 방향으로 상기 메인 방전부의 둘레 방향으로 따라, 상기 메인 방전부에 형성되는 메인 유로; 상기 상부 방전부 및 상기 하부 방전부 중 하나에 형성되고, 상기 메인 유로의 단부를 서로 연결하는 순환 유로; 상기 상부 방전부 및 상기 하부 방전부 중 다른 하나에 형성되고, 상기 메인 유로로 냉매가 공급 및 회수 되도록 하는 연결 유로를 포함할 수 있다.
또한, 상기 냉각 유로는, 상하 방향으로 상기 메인 방전부의 둘레 방향으로 따라, 상기 메인 방전부에 형성되는 메인 유로; 상기 상부 방전부 및 상기 하부 방전부 중 하나에 형성되고, 상기 메인 유로로 냉매가 공급되도록 하는 공급 유로; 및 상기 상부 방전부 및 상기 하부 방전부 중 하나에 형성되고, 상기 메인 유로를 지난 냉매가 외부로 배출되는 경로를 제공하는 배출 유로를 포함할 수 있다.
또한, 상기 메인 방전부와 상기 상부 방전부 사이, 또는 상기 메인 방전부와 상기 하부 방전부 사이에는 상기 냉각 유로 위치되도록 삽입되는 삽입관을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 메인 방전부와 상기 상부 방전부 사이 또는 상기 메인 방전부와 상기 하부 방전부 사이에는 개스킷이 삽입될 수 있다.
또한, 상기 메인 방전부 및 상기 상부 방전부 중 하나의 내측면는, 상기 메인 방전부 및 상기 상부 방전부 중 다른 하나 방향으로 돌출된 돌출부가 형성되고, 상기 메인 방전부 및 상기 상부 방전부 중 다른 하나에는 상기 돌출부를 수용하는 수용홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 수용홈이 시작되는 상기 수용홈의 단부에는 상기 방전실의 둘레 방향을 따라 실링홈이 형성되고, 상기 실링홈에 위치되는 오 링을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 메인 방전부 및 상기 하부 방전부 중 하나의 내측면는, 상기 메인 방전부 및 상기 하부 방전부 중 다른 하나 방향으로 돌출된 돌출부가 형성되고, 상기 메인 방전부 및 상기 하부 방전부 중 다른 하나에는 상기 돌출부를 수용하는 수용홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 수용홈이 시작되는 상기 수용홈의 단부에는 상기 방전실의 둘레 방향을 따라 실링홈이 형성되고, 상기 실링홈에 위치되는 오 링을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 방전실은, 상기 방전실의 둘레를 따라 위치되는 페러데이 실드를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 페러데이 실드는, 로드 형상을 가지고 상기 메인 방전부의 둘레를 따라 위치되는 되고, 도전성 소재로 제공되는 실드 부재; 및 상기 상부 방전부 또는 상기 하부 방전부에 위치되어, 상기 실드 부재의 단부와 접하게 제공되고, 접지된 상태로 제공되는 연결 부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 페러데이 실드는, 상기 실드 부재와 상기 연결 부재 사이에 위치되는 탄성 부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 플라즈마 발생실의 외측 둘레에 권선된 안테나에 전력을 인가하여, 상기 플라즈마 발생실의 내측 공간에서 플라즈마를 여기 하면서, 상기 플라즈마 발생실의 내측에 형성된 냉각 유로로 냉매를 공급하여 상기 플라즈마 발생실을 냉각 시키는 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 냉매의 온도는 상기 냉매가 유동하는 경로에 위치되는 센서에서 감지된 신호를 기초로 조절될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 가스가 유입되는 가스 포트; 상기 가스 포트와 연결되고 냉각 유로가 형성된 방전실; 및 상기 방전실의 외측 둘레에 권선되고 도선으로 전원에 연결된 안테나를 포함하는 플라즈마 발생 유닛이 제공될 수 있다.
또한, 상기 방전실은, 설정 길이를 갖는 원통 형상으로 제공되는 메인 방전부; 원통 형상으로 제공되고, 상기 메인 방전부의 상부에 결합되는 상부 방전부; 및 원통 형상으로 제공되고, 상기 메인 방전부의 하부에 결합되는 하부 방전부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 냉각 유로는, 상하 방향으로 상기 메인 방전부의 둘레 방향으로 따라, 상기 메인 방전부에 형성되는 메인 유로; 상기 상부 방전부 및 상기 하부 방전부 중 하나에 형성되고, 상기 메인 유로의 단부를 서로 연결하는 순환 유로; 상기 상부 방전부 및 상기 하부 방전부 중 다른 하나에 형성되고, 상기 메인 유로로 냉매가 공급 및 회수 되도록 하는 연결 유로를 포함할 수 있다.
또한, 상기 냉각 유로는, 상하 방향으로 상기 메인 방전부의 둘레 방향으로 따라, 상기 메인 방전부에 형성되는 메인 유로; 상기 상부 방전부 및 상기 하부 방전부 중 하나에 형성되고, 상기 메인 유로로 냉매가 공급되도록 하는 공급 유로; 및 상기 상부 방전부 및 상기 하부 방전부 중 하나에 형성되고, 상기 메인 유로를 지난 냉매가 외부로 배출되는 경로를 제공하는 배출 유로를 포함할 수 있다.
또한, 상기 메인 방전부 및 상기 상부 방전부 중 하나의 내측면는, 상기 메인 방전부 및 상기 상부 방전부 중 다른 하나 방향으로 돌출된 돌출부가 형성되고, 상기 메인 방전부 및 상기 상부 방전부 중 다른 하나에는 상기 돌출부를 수용하는 수용홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 방전실은, 상기 방전실의 둘레를 따라 위치되는 페러데이 실드를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판을 효율적으로 처리할 수 있는 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 플라즈마 발생 유닛이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 플라즈마를 효율적으로 여기할 수 있는 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 플라즈마 발생 유닛이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 플라즈마를 여기하는 과정에서 발생되는 열을 제어할 수 있는 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 플라즈마 발생 유닛이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 공정 모듈에 제공될 수 있는 공정 챔버를 나타내는 도면이다.
도 3은 플라즈마 발생실의 상부를 나타내는 도면이다.
도 4는 방전실의 냉각 유로의 연결관계를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 3의 일부를 확대한 도면이다.
도 6은 냉매 공급기의 제어 관계를 나타내는 도면이다.
도 7은 제2 실시 예에 따른 방전실을 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7의 방전실의 냉각 유로를 나타내는 도면이다.
도 9는 제3 실시 예에 따른 방전실을 나타내는 도면이다.
도 10은 도 9의 방전실의 냉각 유로를 나타내는 도면이다.
도 11은 제 4 실시 예에 따른 방전실을 나타내는 도면이다.
도 12는 도 11의 일부를 확대한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 설비 전방 단부 모듈(equipment front end module, EFEM)(20), 공정 처리부(30), 및 제어기(도 6의 70)를 가진다. 설비 전방 단부 모듈(20)과 공정 처리부(30)는 일 방향으로 배치된다. 이하, 설비 전방 단부 모듈(20)과 공정 처리부(30)가 배열된 방향을 제 1 방향(11)이라 하고, 상부에서 바라볼 때 제 1 방향(11)에 수직인 방향을 제 2 방향(12)이라 한다.
설비 전방 단부 모듈(20)은 로드 포트(load port, 10) 및 이송프레임(21)을 가진다. 로드 포트(10)는 제1방향(11)으로 설비 전방 단부 모듈(20)의 전방에 배치된다. 로드 포트(10)는 복수 개의 지지부(6)를 가진다. 각각의 지지부(6)는 제 2 방향(12)으로 일렬로 배치되며, 공정에 제공될 기판(W) 및 공정처리가 완료된 기판(W)이 수납된 캐리어(4)(예를 틀어, 카세트, FOUP등)가 위치된다. 캐리어(4)에는 공정에 제공될 기판(W) 및 공정처리가 완료된 기판(W)이 수납된다. 이송프레임(21)은 로드 포트(10)와 공정 처리실(30) 사이에 배치된다. 이송프레임(21)은 그 내부에 배치되고 로드 포트(10)와 공정 처리부(30)간에 기판(W)을 이송하는 제 1 이송로봇(25)을 포함한다. 제 1 이송로봇(25)은 제 2 방향(12)으로 구비된 이송 레일(27)을 따라 이동하여 캐리어(4)와 공정 처리실(30)간에 기판(W)을 이송한다.
공정 처리실(30)은 로드락 챔버(40), 트랜스퍼 챔버(50), 그리고 공정 챔버(60)를 포함한다.
로드락 챔버(40)는 이송프레임(21)에 인접하게 배치된다. 일 예로, 로드락 챔버(40)는 트랜스퍼 챔버(50)와 설비 전방 단부 모듈(20)사이에 배치될 수 있다. 로드락 챔버(40)는 공정에 제공될 기판(W)이 공정 챔버(60)로 이송되기 전, 또는 공정 처리가 완료된 기판(W)이 설비 전방 단부 모듈(20)로 이송되기 전 대기하는 공간을 제공한다.
트랜스퍼 챔버(50)는 로드락 챔버(40)에 인접하게 배치된다. 트랜스퍼 챔버(50)는 상부에서 바라볼 때, 다각형의 몸체를 갖는다. 도 1을 참조하면, 트랜스퍼 챔버(50)는 상부에서 바라볼 때, 오각형의 몸체를 갖는다. 몸체의 외측에는 로드락 챔버(40)와 복수개의 공정 챔버(60)들이 몸체의 둘레를 따라 배치된다. 몸체의 각 측벽에는 기판(W)이 출입하는 통로(미도시)가 형성되며, 통로는 트랜스퍼 챔버(50)와 로드락 챔버(40) 또는 공정 챔버(60)들을 연결한다. 각 통로에는 통로를 개폐하여 내부를 밀폐시키는 도어(미도시)가 제공된다. 트랜스퍼 챔버(50)의 내부공간에는 로드락 챔버(40)와 공정 챔버(60)들간에 기판(W)을 이송하는 제 2 이송 로봇(53)이 배치된다. 제 2 이송 로봇(53)은 로드락 챔버(40)에서 대기하는 미처리된 기판(W)을 공정 챔버(60)로 이송하거나, 공정처리가 완료된 기판(W)을 로드락 챔버(40)로 이송한다. 그리고, 복수개의 공정 챔버(60)에 기판(W)을 순차적으로 제공하기 위하여 공정 챔버(60)간에 기판(W)을 이송한다. 도 1과 같이, 트랜스퍼 챔버(50)가 오각형의 몸체를 가질 때, 설비 전방 단부 모듈(20)과 인접한 측벽에는 로드락 챔버(40)가 각각 배치되며, 나머지 측벽에는 공정 챔버(60)들이 연속하여 배치된다. 트랜스퍼 챔버(50)는 상기 형상뿐만 아니라, 요구되는 공정모듈에 따라 다양한 형태로 제공될 수 있다.
공정 챔버(60)는 트랜스퍼 챔버(50)의 둘레를 따라 배치된다. 공정 챔버(60)는 복수개 제공될 수 있다. 각각의 공정 챔버(60)내에서는 기판(W)에 대한 공정처리가 진행된다. 공정 챔버(60)는 제 2 이송 로봇(53)으로부터 기판(W)을 이송 받아 공정처리를 하고, 공정처리가 완료된 기판(W)을 제 2 이송 로봇(53)으로 제공한다. 각각의 공정 챔버(60)에서 진행되는 공정처리는 서로 상이할 수 있다. 공정 챔버(60)가 수행하는 공정은 기판(W)을 이용해 반도체 소자 또는 디스플레이 패널을 생산하는 과정 가운데 일 공정일 수 있다. 예를 들어, 공정 챔버(60)가 수행하는 공정은 증착 공정, 식각 공정, 세정 공정, 현상 공정, 애싱 공정 및 베이크 공정 등과 같은 공정 가운데 하나를 수행할 수 있다. 이하, 공정 챔버(60)가 플라즈마를 이용하여 기판(W)을 처리하는 공정 모듈(100)(도 2의 100)을 포함하는 경우를 예로 들어 설명한다.
제어기(70)는 기판 처리 장치(1)의 구성을 제어한다.
도 2는 도 1의 공정 모듈에 제공될 수 있는 공정 챔버를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 공정 모듈(100)은 공정 챔버(60)에 위치될 수 있다. 공정 모듈(100)는 플라즈마를 이용하여 기판(W)을 처리한다. 일 예로, 공정 모듈(100)는 기판(W) 상의 박막을 식각할 수 있다. 박막은 폴리 실리콘막, 실리콘 산화막, 그리고 실리콘 질화막 등 다양한 종류의 막일 수 있다. 또한, 박막은 자연 산화막이나 화학적으로 생성된 산화막일 수 있다.
공정 모듈(100)는 하우징(120), 플라즈마 발생실(140), 지지 유닛(support unit, 200), 공정 가스 공급부(280), 그리고 배플(500, baffle)을 가진다.
하우징(120)은 플라즈마에 의해 기판(W)이 처리되는 처리 공간(122)을 제공한다. 하우징(120)은 내부에 상부가 개방된 공간(122)을 가진다. 하우징(120)은 대체로 원통 형상으로 제공될 수 있다. 하우징(120)의 측벽에는 개구(121)가 제공된다. 기판(W)은 개구(121)를 통하여 하우징(120) 내부로 출입한다. 개구(121)는 도어(미도시됨)와 같은 개폐 부재에 의해 개폐된다. 개폐 부재는 하우징(120) 내에서 기판(W)의 처리가 수행되는 동안 개구(121)를 폐쇄하고, 기판(W)이 하우징(120) 내부로 반입될 때/외부로 반출될 때 개구(121)를 개방한다.
하우징(120)의 바닥면에는 배기 홀(124)이 형성된다. 배기 홀(124)에는 배기 라인(126)이 연결된다. 배기 라인(126)에는 펌프(128)가 설치된다. 펌프(128)는 하우징(120) 내 압력을 공정 압력으로 조절한다. 하우징(120) 내 잔류 가스 및 반응 부산물은 배기 라인(126)을 통해 하우징(120) 외부로 배출된다. 이 때, 하우징(120) 내부에 머무르는 가스 및 반응 부산물은 배기 플레이트(260)의 홀들을 거쳐 배기 홀(124)로 유입될 수 있다. 하우징(120)의 외측에 월 히터(129)가 제공될 수 있다. 월 히터(129)는 코일 형상으로 제공될 수 있다. 선택적으로 월 히터(129)는 공정 챔버(60)의 외벽 내부에 제공될 수 있다.
플라즈마 발생실(140)은 공정 가스로부터 플라즈마가 발생되는 공간(149)을 제공한다. 플라즈마 발생실(140)은 하우징(120)의 외부에 위치한다. 일 예에 의하면, 플라즈마 발생실(140)은 하우징(120)의 상부에 결합된다. 플라즈마 발생실(140)에는 플라즈마를 여기하는 과정에서 플라즈마에서 발생되는 열에 의해 가열되어도 플라즈마 발생실(140)의 온도가 설정 온도 범위로 위치되도록 하는 냉매가 유동하는 냉각 유로(도 3의 1300)가 형성된다.
플라즈마 발생실(140)은 가스 포트(142), 방전실(144), 그리고 확산실(146)을 가진다. 가스 포트(142), 방전실(144), 그리고 확산실(146)은 위에서부터 아래를 향하는 방향으로 순차적으로 제공된다. 가스 포트(142)는 외부로부터 가스를 공급받는다.
방전실(144)은 중공의 원통 형상을 가진다. 상부에서 바라볼 때 방전실(144) 내 공간(149)은 하우징(120) 내 공간(121)보다 좁게 제공된다. 방전실(144) 내에서 가스로부터 플라즈마가 발생된다.
확산실(146)은 방전실(144)에서 발생된 플라즈마를 하우징(120)로 공급한다. 확산실(146) 내 공간은 아래로 갈수록 점진적으로 넓어지는 부분을 가진다. 확산실(146)의 하단은 하우징(120)의 상단과 결합되며, 이들 사이에는 외부와의 밀폐를 위해 실링 부재(도시되지 않음)가 제공된다.
공정 챔버(60)는 도전성 재질로 제공된다. 공정 챔버(60)는 접지라인(123)을 통해 접지될 수 있다. 하우징(120)과 플라즈마 발생실(140)은 모두 도전성 재질로 제공될 수 있다. 일 예로, 하우징(120)과 플라즈마 발생실(140)은 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 선택적으로, 공정 챔버(60)는 금속 재질과 비금속 재질로 함께 이루어질 수 있다. 일 예로, 금속 재질은 알루미늄(Al)이고, 비금속 재질은 산화알루미늄(Al2O3)일 수 있다.
지지 유닛(200)은 기판(W)을 지지한다. 지지 유닛(200)은 지지판(220)과 지지축(240)을 가진다. 지지판(220)은 공간(121) 내에 위치되며 원판 형상으로 제공된다. 지지판(220)은 지지축(240)에 의해 지지된다. 기판(W)은 지지판(220)의 상면에 놓인다. 지지판(220)의 내부에는 전극(미도시)이 제공되고, 기판(W)은 정전기력에 의해 지지판(220)에 고정될 수 있다. 선택적으로, 기판(W)은 기계적 클램프에 의해 지지판(220)에 고정되거나, 별도의 고정 수단 없이 지지판(220) 상에 놓여질 수 있다. 지지판(220)의 내부에는 가열 부재(222)가 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 가열 부재(222)는 열선으로 제공될 수 있다. 또한, 지지판(220)의 내부에는 냉각 부재(224)가 제공될 수 있다. 냉각 부재(224)는 냉각수가 흐르는 냉각라인으로 제공될 수 있다. 가열 부재(222)는 기판(W)을 기 설정된 온도로 가열하고, 냉각 부재(224)는 기판(W)을 강제 냉각시킨다. 선택적으로, 공정 모듈(100)에는 가열 부재(222) 또는 냉각 부재(224)가 제공되지 않을 수 있다. 지지 유닛(200)에는 리프트 홀(미도시됨)이 형성될 수 있다. 리프트 홀들에는 리프트 핀(미도시됨)들이 각각 제공된다. 리프트 핀들은 기판(W)이 지지 유닛(200) 상에 로딩/언로딩되는 경우, 리프트 홀들을 따라 승강한다.
또한, 하우징(120)은 배기 플레이트(260)를 포함한다. 일 예로, 배기 플레이트(260)는 지지 유닛(200)과 하우징(120)의 내측면을 연결하도록 제공될 수 있다. 이와 달리, 배기 플레이트(260)는 하우징(120)의 내측면과 리프트 핀(미도시됨)을 연결하도록 제공될 수 있다. 배기 플레이트(260)는 홀을 포함한다. 배기 플레이트(260)는 하우징(120) 내 잔류하는 가스 및 반응 부산물 등을 배기홀(124)로 배출할 수 있다. 선택적으로, 하우징(120)은 배기 플레이트(260)를 포함하지 않을 수 있다.
공정 가스 공급부(280)는 가스 공급 유닛(300, gas supply unit)과 플라즈마 소스(400, plasma source)를 가진다. 공정 가스 공급부(280)는 플라즈마 상태의 공정가스를 공정 모듈(100) 내부로 공급한다.
가스 공급 유닛(300)은 제 1 가스 공급 부재(320)와 제 2 가스 공급 부재(340)를 가진다.
제 1 가스 공급 부재(320)는 제 1 가스 공급라인(322) 및 제 1 가스 저장부(324)를 가진다. 제 1 가스 공급라인(322)은 가스 포트(142)에 결합된다. 가스 포트(142)를 통해 공급된 제 1 가스는 방전실(144)로 유입되고, 방전실(144)에서 플라즈마로 여기된다. 제 1 가스는 이불화 메탄(CH2F2, Difluoromethane), 질소(N2), 그리고 산소(O2)를 포함할 수 있다. 선택적으로 제 1 가스는 사불화 탄소(CF4, Tetrafluoromethane) 등 다른 종류의 가스를 더 포함할 수 있다.
제 2 가스 공급 부재(340)는 제 2 가스 공급라인(342) 및 제 2 가스 저장부(344)를 가진다. 제 2 가스는 제 1 가스로부터 발생된 플라즈마가 하우징(120)로 흐르는 경로 상에 공급된다. 일 예에 의하면, 제 2 가스 공급라인(342)은 후술하는 안테나(420)보다 아래 영역에서 방전실(144)에 결합된다. 제 2 소스 가스는 삼불화질소(NF3, Nitrogen trifluoride)를 포함할 수 있다.
상술한 구조로 인해 제 1 가스는 전력에 의해 직접 플라즈마로 여기되고, 제 2 가스는 제 1 가스와의 반응에 의해 플라즈마로 여기된다.
상술한 예에서 제 1 가스와 제 2 가스의 종류는 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 제 2 가스 공급 부재(340)의 제공 없이 제 1 가스 공급 부재(320)만 제공될 수 있다.
플라즈마 소스(400)는 방전실(144)에서 제 1 가스로부터 플라즈마를 발생시킨다. 일 예에 의하면, 플라즈마 소스(400)는 유도 결합형 플라즈마 소스(400)일 수 있다. 플라즈마 소스(400)는 안테나(420)와 전원(440)을 가진다. 안테나(420)는 방전실(144)의 외부에 제공되며 방전실(144)을 복수 회 감싸도록 제공된다. 안테나(420)는 도선에 의해 전원(440)에 연결된다. 전원(440)은 안테나(420)에 전력을 인가한다. 일 예에 의하면, 전원(440)은 안테나(420)에 고주파 전력을 인가할 수 있다. 플라즈마 소스(400)는 플라즈마 발생실(140)과 함께 플라즈마 발생 유닛으로 기능한다.
배플(500)은 하우징(120)과 플라즈마 발생실(140) 사이에 위치된다. 배플(500)은 배플홀(522)을 포함한다. 배플(500)은 플라즈마가 기판(W)에 공급될 때 하우징(120) 내 전체 영역에서 플라즈마의 밀도와 흐름을 균일하게 유지한다. 플라즈마는 배플홀(522)을 통해 공급될 수 있다. 배플(500)은 접지된다. 일 예에 의하면, 배플(500)은 공정 챔버(60)에 접촉되도록 제공되어, 공정 챔버(60)를 통해 접지될 수 있다. 선택적으로 배플(500)은 별도의 접지 라인에 직접 연결될 수 있다. 따라서 배플(500)에 의해 라디칼은 하우징(120)로 공급되고, 이온과 전자는 하우징(120) 내로 유입이 방해된다. 배플(500)은 공정 챔버(60)에 고정된다. 일 예에 의하면, 배플(500)은 플라즈마 발생실(140)의 하단에 결합될 수 있다.
도 3은 플라즈마 발생실의 상부를 나타내는 도면이고, 도 4는 방전실의 냉각 유로의 연결관계를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 방전실(144)은 메인 방전부(1000), 상부 방전부(1100) 및 하부 방전부(1200)를 포함한다. 방전실(144)은 쿼츠 또는 세라믹으로 제공될 수 있다. 방전실(144)에는 방전실(144)과 열전달이 이루어져, 방전실(144)을 냉각시키는 냉매가 유동하는 냉각 유로(1300)가 형성된다. 냉매는 액체 또는 기체일 수 있다. 일 예로, 냉매는 물, 불활성 가스 등일 수 있다.
메인 방전부(1000)는 상하로 설정 길이를 갖는 원통 형상으로 제공된다. 메인 방전부(1000)에는 냉각 유로(1300)를 구성하는 메인 유로(1310)가 형성된다. 메인 유로(1310)는 길이 방향이 상하 방향으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 메인 유로(1310)는 상하 방향으로 수직하거나, 수직 방향에 대해 설정 각도 경사지게 형성될 수 있다. 메인 유로(1310)는 메인 방전부(1000)를 관통하게 형성되어, 메인 유로(1310)의 상단 및 하단은 각각 메인 방전부(1000)의 상면과 하면에 노출된다. 메인 유로(1310)는 메인 방전부(1000)의 둘레를 따라 복수 형성된다.
상부 방전부(1100)는 메인 방전부(1000)의 상부에 결합된다. 상부 방전부(1100)는 상하로 설정 길이를 갖는 원통 형상으로 제공된다. 상부 방전부(1100)에는 냉각 유로(1300)를 구성하는 순환 유로(1320)가 형성된다. 순환 유로(1320)는 양단이 상부 방전부(1100)의 하면으로 노출되도록 형성된다. 상부 방전부(1100)가 메인 방전부(1000)와 결합되면, 순환 유로(1320)의 양단은 각각 메인 방전부(1000)의 상면에 위치된 메인 유로(1310)와 정렬되어 연결되도록 제공된다. 따라서, 2개의 메인 유로(1310)는 순환 유로(1320)에 의해 연결되어, 하나의 유로를 형성 하게 된다. 순환 유로(1320)는 메인 유로(1310)에 대응되도록, 상부 방전부(1100)의 둘레를 따라 복수 형성된다.
하부 방전부(1200)는 메인 방전부(1000)의 하부에 결합된다.
하부 방전부(1200)는 상하로 설정 길이를 갖는 원통 형상으로 제공된다. 하부 방전부(1200)에는 냉각 유로(1300)를 구성하는 연결유로(1330)가 형성된다. 연결유로(1330)는 유입 유로(1331) 및 배출 유로(1332)를 포함한다.
유입 유로(1331)는 하부 방전부(1200)의 외측면에 형성된 유입홀(1210)과 연결된다. 유입 유로(1331)는 하나의 순환 유로(1320)와 연결된 2개의 메인 유로(1310) 중 하나에 연결되는 형태로, 메인 유로(1310)들에 연결된다. 유입홀(1210)을 통해 공급된 냉매는 유입 유로(1331)에 의해 분배되어 메인 유로(1310)들 중 일부로 공급된다.
배출 유로(1332)는 하부 방전부(1200)의 외측 둘레에 형성된 배출홀(1220)과 연결된다. 배출 유로(1332)는 하나의 순환 유로(1320)와 연결된 2개의 메인 유로(1310) 중 다른 하나에 연결되는 형태로, 메인 유로(1310)들에 연결된다. 메인 유로(1310), 순환 유로(1320) 및 메인 유로(1310)를 경유하며 방전실(144)의 냉각을 수행한 냉매는 배출 유로(1332)를 통해 배출홀(1220)로 배출된다.
또한, 순환 유로(1320)는 하부 방전부(1200)에 형성되고, 연결유로(1330)는 상부 방전부(1100)에 형성될 수 있다.
도 5는 도 3의 일부를 확대한 도면이다.
도 5를 참조하면, 메인 방전부(1000)와 상부 방전부(1100)는 밀폐성이 향상되는 구조로 상호 결합된다.
메인 방전부(1000)의 상단면에는 제1 체결면(1010)이 형성되고, 상부 방전부(1100)의 하단면에는 제2 체결면(1110)이 형성된다. 메인 방전부(1000)와 상부 방전부(1100)는 제1 체결면(1010)과 제2 체결면(1110) 사이에 개스킷(1400)이 삽입된 상태로 서로 밀착되는 형태로 체결될 수 있다. 따라서, 냉각 유로(1300)는 메인 방전부(1000)와 상부 방전부(1100)가 체결되는 부분에서 방전실(144)의 내부 공간과 외부 공간 사이의 차폐성이 향상되고, 냉각 유로(1300)에서 누출이 발생되는 것이 방지되는 형태로 형성 될 수 있다. 개스킷(1400)은 메인 유로(1310)와 순환 유로(1320)의 단부 형상에 대응되는 홀이 형성된 링 형상으로 제공될 수 있다.
메인 방전부(1000)와 상부 방전부(1100) 중 하나의 내측면에는 상부 방전부(1100)와 메인 방전부(1000) 중 다른 하나의 방향으로 돌출된 돌출부(1120)가 형성될 수 있다. 돌출부(1120)는 메인 방전부(1000)와 상부 방전부(1100) 중 하나의 내측면 전체에 걸쳐 돌출되어 횡단면이 링 형상일 수 있다. 그리고 메인 방전부(1000)와 상부 방전부(1100) 중 다른 하나의 내측면에는 돌출부(1120)에 대응되는 형상의 수용홈(1120)이 형성될 수 있다. 도면에는 메인 방전부(1000)에 돌출부(1120)가 형성되고, 상부 방전부(1100)에 수용홈(1120)이 형성된 경우가 도시 되었다. 돌출부(1120)가 수용부에 위치되는 형태로 메인 방전부(1000)와 상부 방전부(1100)가 체결되면, 메인 방전부(1000)와 상부 방전부(1100) 사이의 절단면은 지그재그 형성이 되어, 방전실(144)의 밀폐성이 향상될 수 있다.
수용홈(1120)이 시작되는 수용홈(1120)의 단부에는 오 링(1410)이 위치되는 실링홈(1130)이 형성된다. 수용홈(1120)은 방전실(144)의 둘레를 따라 링 형상으로 제공된다. 예를 들어, 메인 방전부(1000)에 돌출부(1120)가 형성되면, 실링홈(1130)은 수용홈(1120)과 제2 체결면(1110)의 경계에 위치되도록 상부 방전부(1100)에 형성된다. 또한, 상부 방전부(1100)에 돌출부(1120)가 형성되면, 실림홈은 수용홈(1120)과 제1 체결면(1010)의 경계에 위치되도록 메인 방전부(1000)에 형성된다.
순환 유로(1320)와 메인 유로(1310)는 삽입관(1420)을 통해 연결될 수 있다. 삽입관(1420)은 상부의 외경이 순환 유로(1320)의 내경에 대응되고, 하부의 외경이 메인 유로(1310)의 내경에 대응되게 형성될 수 있다. 따라서, 삽입관(1420)의 상부 및 하부가 각각 순환 유로(1320)와 메인 유로(1310)에 삽입되는 형태로, 순환 유로(1320)와 메인 유로(1310)는 실링이 향상되는 형태로 결합될 수 있다. 삽입관(1420)의 상부 또는 하부에는 순환 유로(1320) 또는 메인 유로(1310)와의 체결성이 향상되도록 결합 돌기가 형성될 수 있다.
메인 방전부(1000)와 하부 방전부(1200)는 상술한 메인 방전부(1000)와 상부 방전부(1100)와 동일 또는 유사하게 밀폐성이 향상되는 구조로, 개스킷, 돌출부와 수용홈, 실링홈에 위치되는 오링, 삽입관을 포함할 수 있다.
도 6은 냉매 공급기의 제어 관계를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 냉매 공급기(600)는 제어기(70)에 의해 제어된다. 제어기(70)는 플라즈마 발생 유닛이 동작하는 과정에서, 플라즈마의 열에 의해 플라즈마 발생실(140)이 가열될 때, 냉매 공급기(600)가 공급하는 냉매를 통해 플라즈마 발생실(140)이 냉각 되도록 한다.
냉매 공급기(600)는 유입홀(1210) 및 배출홀(1220)과 연결되어 냉각 유로(1300)에 냉매를 공급한 후, 냉각 유로(1300)를 통해 방전실(144)과 열교환 된 냉매를 회수한다. 냉매 공급기(600)는 설정 온도 또는 설정 온도 범위로 온도가 조절된 상태의 냉매를 냉각 유로(1300)로 공급할 수 있다.
제어기(70)는 냉매 공급기(600)가 공급하는 냉매의 온도를 조절할 수 있다. 또한, 제어기(70)는 냉매 공급기(600)가 공급하는 냉매의 단위 시간당 유량을 조절할 수 있다. 제어기(70)는 냉매 공급기(600)의 제어에 센서(610)에서 제공하는 신호를 반영할 수 있다. 센서(610)는 냉매 공급기(600)에서 냉각 유로(1300)로 냉매가 공급되는 경로 상에 위치되어, 냉각 유로(1300)로 공급되는 냉매의 온도를 감지할 수 있다. 또한, 센서(610)는 냉각 유로(1300)에서 냉매 공급기(600)로 냉매가 회수되는 경로 상에 위치되어, 방전실(144)과 열교환 된 후 회수되는 냉매의 온도를 감지할 수 있다. 또한, 센서(610)는 냉각 유로(1300)의 경로상에 위치되어, 냉각 유로(1300)를 유동하는 냉매의 온도를 감지할 수 있다. 또한, 센서(610)는 방전실(144)에 부착되어 직접 방법실의 온도를 감지하도록 제공될 수 있다.
도 7은 제2 실시 예에 따른 방전실을 나타내는 도면이고, 도 8은 도 7의 방전실의 냉각 유로를 나타내는 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 유입홀(1210a)은 하부 방전부(1200a)의 외측 둘레를 따라 복수 형성될 수 있다. 배출홀(1220a)은 하부 방전부(1200a)의 외측 둘레를 따라 복수 형성될 수 있다. 연결 유로(1330a)는 유입홀(1210a) 및 배출홀(1220a)에 연결되게 형성된다. 유입 유로(1331a)는 유입홀(1210a)과 1개 이상의 메인 유로(1310a)를 연결한다. 배출 유로(1332a)는 1개 이상의 메인 유로(1310a)를 연결한다. 일 예로, 도 8에 도시된 바와 같이, 유입 유로(1331a)와 배출 유로(1332a)는 각각 1개의 메인 유로(1310a)에 연결되어, 유입 유로(1331a)를 통해 유입된 냉매는 메인 유로(1310a), 순환 유로(1320a), 메인 유로(1310a)로 형성되는 1개의 경로를 흐른 후 배출 유로(1332a)를 통해 배출된다. 이 때. 유입홀(1210a)과 배출홀(1220a)을 합한 수는 메인 유로(1310a)의 수와 동일하게 제공된다. 또한, 유입 유로(1331a)는 2개 이상의 메인 유로(1310a)에 연결되고, 배출 유로(1332a)는 2개 이상의 메인 유로(1310a)에 연결될 수 있다. 따라서, 하나의 유입 유로(1331a)를 통해 공급된 냉매를 2개 이상의 순환 경로를 흐른 후 배출 유로(1332a)를 통해 배출될 수 있다. 이 때, 유입홀(1210a)과 배출홀(1220a)을 합한 수는 메인 유로(1310a)의 수 보다 작게 제공된다.
냉각 유로(1300a)의 경로외에, 방전실(144a)의 구성은 도 3의 방전실(144)과 동일 또는 유사하므로 반복된 설명은 생략한다.
도 9는 제3 실시 예에 따른 방전실을 나타내는 도면이고, 도 10은 도 9의 방전실의 냉각 유로를 나타내는 도면이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 유입홀(1210b)은 상부 방전부(1100b), 하부 방전부(1200b) 또는 상부 방전부(1100b)와 하부 방전부(1200b)의 외측 둘레를 따라 형성되고, 배출홀(1220b)은 상부 방전부(1100b), 하부 방전부(1200b) 또는 상부 방전부(1100b)와 하부 방전부(1200b)의 외측 둘레를 따라 형성될 수 있다. 이 때, 상부 방전부(1100b)와 하부 방전부(1200b)에는 유입홀(1210b)과 배출홀(1220b)이 함께 형성되는 형태로 제공될 수 있다. 도면에는 하부 방전부(1200b)에 유입홀(1210b)이 형성되고, 상부 방전부(1100b)에 배출홀(1220b)이 형성되는 경우를 예로 도시하였다.
유입홀(1210b)은 유입 유로(1331b)를 통해 1개 이상의 메인 유로(1310b)와 연결된다. 도 10에는 1개의 유입 유로(1331b)가 1개의 메인 유로(1310b)에 연결되는 경우를 예로 도시하였다. 배출홀(1220b)은 배출 유로(1332b)를 통해 1개 이상의 메인 유로(1310b)와 연결된다. 도 10에는 1개의 배출 유로(1332b)가 1개의 메인 유로(1310b)에 연결되는 경우를 예로 도시하였다. 유입홀(1210b)을 통해 방전실(144b)의 하단으로 공급된 냉매는 유입 유로(1331b), 메인 유로(1310b), 배출 유로(1332b)를 거쳐 배출홀(1220b)로 배출된다.
냉각 유로(1300b)의 경로 외에, 방전실(144b)의 구성은 도 3의 방전실(144)과 동일 또는 유사하므로 반복된 설명은 생략한다.
도 11은 제 4 실시 예에 따른 방전실을 나타내는 도면이고, 도 12는 도 11의 일부를 확대한 도면이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 방전실(144c)은 메인 방전부(1000c), 상부 방전부(1100c), 하부 방전부(1200c) 및 패러데이 실드(1500)를 포함한다.
패러데이 실드(1500)는 실드 부재(1510) 및 연결 부재(1520)를 포함한다.
방전실(144c)에는 실드 홀(1540)이 형성된다. 실드 홀(1540)은 메인 방전부(1000c)와 상부 방전부(1100c) 또는 메인 방전부(1000c)와 하부 방전부(1200c), 또는 메인 방전부(1000c), 상부 방전부(1100c) 및 하부 방전부(1200c)에 걸쳐 선형으로 형성된다. 실드 홀(1540)은 상하로 수직한 방향 또는 수직한 방향에 대해 설정 각도 경사지게 형성될 수 있다. 실드 홀(1540)은 방전실(144c)을 둘레를 따라 복수 형성된다. 일 예로, 실드 홀(1540)은 메인 유로 사이에 하나씩 위치되는 형태로 제공될 수 있다. 또한, 실드 홀(1540)은 설정 개수의 메인 유로 사이에 하나씩 위치되는 형태로 제공될 수도 있다. 실드 부재(1510)는 실드 홀(1540)에 삽입되는 형태로 제공된다. 실드 부재(1510)는 로드 형상의 도전성 소재로 제공된다. 일 예로, 실드 부재(1510)는 로드 형상의 금속일 수 있다. 실드 부재(1510)는 방전실(144c)의 둘레를 따라 배치되어 되어, 패러데이 실드(1500)를 형성한다.
연결 부재(1520)는 상부 방전부(1100c), 하부 방전부(1200c) 또는 상부 방전부(1100c)와 하부 방전부(1200c)에 위치된다. 연결 부재(1520)는 금속 등과 같은 도전성 소재로 제공된다. 연결 부재(1520)는 실드 홀(1540)의 단부에 위치되어, 실드 부재(1510)가 실드 홀(1540)에 삽입되면 실드 부재(1510)와 연결되도록 제공된다. 일 예로, 연결 부재(1520)는 링 형상으로 제공되어 방전실(144c)의 둘레를 따라 위치될 수 있다. 또한 연결 부재(1520)에는 냉각 유로와의 간섭이 방지되기 위한 홀 또는 홈이 형성될 수 있다. 따라서, 실드 부재(1510)가 실드홀에 삽입된 후, 메인 방전부(1000c), 상부 방전부(1100c) 및 하부 방전부(1200c)가 상호 체결되면, 실드 부재(1510)는 연결 부재(1520)에 의해 그라운드(G)에 접지된 상태가 된다.
또한, 실드 홀(1540)의 단부에는 연결 부재(1520)와 접하는 상태로 제공되는 탄성 부재(1530)가 추가로 제공될 수 있다. 탄성 부재(1530)는 금속과 같은 도체로 제공될 수 있다. 따라서, 실드 부재(1510)의 길이에 편차가 발생하더라도 연결 부재(1520)와의 전기적 접촉성이 확실히 보장될 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
10: 로드 포트 20: 설비 전방 단부 모듈
21: 이송 프레임 25: 제 1 이송 로봇
27: 이송 레일 30: 공정 처리실
40: 로드락 챔버 50: 트랜스퍼 챔버
53: 제 2 이송 로봇 60: 공정 챔버
70: 제어기 100: 공정 모듈
120: 하우징 220: 지지판
280: 공정 가스 공급부 300: 가스 공급 유닛

Claims (22)

  1. 기판이 처리되는 처리 공간을 제공하는 하우징;
    상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛; 및
    상기 하우징의 외부에 배치되며, 가스로부터 플라즈마를 여기시키고 여기된 플라즈마를 상기 처리 공간으로 공급하는 플라즈마 발생 유닛을 포함하되,
    상기 플라즈마 발생 유닛은,
    가스가 유입되는 공간을 가지고, 냉매가 유동하는 냉각 유로를 갖는 플라즈마 발생실과;
    상기 플라즈마 발생실의 외측 둘레에 권선되고 도선으로 전원에 연결된 안테나를 포함하고,
    상기 플라즈마 발생실은,
    상기 가스가 유입되는 가스 포트; 및
    상기 가스 포트와 연결되고 상기 냉각 유로가 형성된 방전실을 포함하고,
    상기 안테나는 상기 방전실의 둘레에 권선되고,
    상기 방전실은,
    설정 길이를 갖는 원통 형상으로 제공되는 메인 방전부;
    원통 형상으로 제공되고, 상기 메인 방전부의 상부에 결합되는 상부 방전부;
    원통 형상으로 제공되고, 상기 메인 방전부의 하부에 결합되는 하부 방전부; 및
    상기 방전실의 둘레를 따라 위치되는 페러데이 실드를 포함하고,
    상기 페러데이 실드는,
    복수개가 상기 메인 방전부의 둘레를 따라 서로 이격되게 위치되고, 도전성 소재로 제공되는 실드 부재;
    상기 상부 방전부 또는 상기 하부 방전부에 위치되어, 상기 실드 부재의 단부와 접하게 제공되고, 접지된 상태로 제공되는 연결 부재; 및
    상기 실드 부재와 상기 연결 부재 사이에 위치되는 탄성 부재를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 냉각 유로는,
    상하 방향으로 상기 메인 방전부의 둘레 방향으로 따라, 상기 메인 방전부에 형성되는 메인 유로;
    상기 상부 방전부 및 상기 하부 방전부 중 하나에 형성되고, 상기 메인 유로의 단부를 서로 연결하는 순환 유로;
    상기 상부 방전부 및 상기 하부 방전부 중 다른 하나에 형성되고, 상기 메인 유로로 냉매가 공급 및 회수 되도록 하는 연결 유로를 포함하는 기판 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 냉각 유로는,
    상하 방향으로 상기 메인 방전부의 둘레 방향으로 따라, 상기 메인 방전부에 형성되는 메인 유로;
    상기 상부 방전부 및 상기 하부 방전부 중 하나에 형성되고, 상기 메인 유로로 냉매가 공급되도록 하는 공급 유로; 및
    상기 상부 방전부 및 상기 하부 방전부 중 하나에 형성되고, 상기 메인 유로를 지난 냉매가 외부로 배출되는 경로를 제공하는 배출 유로를 포함하는 기판 처리 장치.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 메인 방전부와 상기 상부 방전부 사이, 또는 상기 메인 방전부와 상기 하부 방전부 사이에는 상기 냉각 유로 위치되도록 삽입되는 삽입관을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 메인 방전부와 상기 상부 방전부 사이 또는 상기 메인 방전부와 상기 하부 방전부 사이에는 개스킷이 삽입되는 기판 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 메인 방전부 및 상기 상부 방전부 중 하나의 내측면는, 상기 메인 방전부 및 상기 상부 방전부 중 다른 하나 방향으로 돌출된 돌출부가 형성되고,
    상기 메인 방전부 및 상기 상부 방전부 중 다른 하나에는 상기 돌출부를 수용하는 수용홈이 형성되는 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 수용홈이 시작되는 상기 수용홈의 단부에는 상기 방전실의 둘레 방향을 따라 실링홈이 형성되고,
    상기 실링홈에 위치되는 오 링을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 메인 방전부 및 상기 하부 방전부 중 하나의 내측면는, 상기 메인 방전부 및 상기 하부 방전부 중 다른 하나 방향으로 돌출된 돌출부가 형성되고,
    상기 메인 방전부 및 상기 하부 방전부 중 다른 하나에는 상기 돌출부를 수용하는 수용홈이 형성되는 기판 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 수용홈이 시작되는 상기 수용홈의 단부에는 상기 방전실의 둘레 방향을 따라 실링홈이 형성되고,
    상기 실링홈에 위치되는 오 링을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  12. 기판이 처리되는 처리 공간을 제공하는 하우징;
    상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛; 및
    상기 하우징의 외부에 배치되며, 가스로부터 플라즈마를 여기시키고 여기된 플라즈마를 상기 처리 공간으로 공급하는 플라즈마 발생 유닛을 포함하되,
    상기 플라즈마 발생 유닛은,
    가스가 유입되는 공간을 가지는 플라즈마 발생실과;
    상기 플라즈마 발생실의 외측 둘레에 권선되고 도선으로 전원에 연결된 안테나를 포함하고,
    상기 플라즈마 발생실은,
    상기 가스가 유입되는 가스 포트; 및
    상기 가스 포트와 연결되는 방전실을 포함하고,
    상기 안테나는 상기 방전실의 둘레에 권선되고,
    상기 방전실은,
    설정 길이를 갖는 원통 형상으로 제공되는 메인 방전부;
    원통 형상으로 제공되고, 상기 메인 방전부의 상부에 결합되는 상부 방전부;
    원통 형상으로 제공되고, 상기 메인 방전부의 하부에 결합되는 하부 방전부; 및
    상기 방전실의 둘레를 따라 위치되는 페러데이 실드를 포함하고,
    상기 페러데이 실드는,
    복수 개가 상기 메인 방전부의 둘레를 따라 서로 이격되게 위치되고, 도전성 소재로 제공되는 실드 부재;
    상기 상부 방전부 또는 상기 하부 방전부에 위치되어, 상기 실드 부재의 단부와 접하게 제공되고, 접지된 상태로 제공되는 연결 부재; 및
    상기 실드 부재와 상기 연결 부재 사이에 위치되는 탄성 부재를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제1항의 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    플라즈마 발생실의 외측 둘레에 권선된 안테나에 전력을 인가하여, 상기 플라즈마 발생실의 내측 공간에서 플라즈마를 여기 하면서, 상기 플라즈마 발생실의 내측에 형성된 냉각 유로로 냉매를 공급하여 상기 플라즈마 발생실을 냉각 시키는 기판 처리 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 냉매의 온도는 상기 냉매가 유동하는 경로에 위치되는 센서에서 감지된 신호를 기초로 조절되는 기판 처리 방법.
  17. 가스가 유입되는 가스 포트;
    상기 가스 포트와 연결되고 냉각 유로가 형성된 방전실; 및
    상기 방전실의 외측 둘레에 권선되고 도선으로 전원에 연결된 안테나를 포함하고,
    상기 방전실은,
    설정 길이를 갖는 원통 형상으로 제공되는 메인 방전부;
    원통 형상으로 제공되고, 상기 메인 방전부의 상부에 결합되는 상부 방전부;
    원통 형상으로 제공되고, 상기 메인 방전부의 하부에 결합되는 하부 방전부; 및
    상기 방전실의 둘레를 따라 위치되는 페러데이 실드를 포함하고,
    상기 페러데이 실드는,
    복수 개가 상기 메인 방전부의 둘레를 따라 서로 이격되게 위치되고, 도전성 소재로 제공되는 실드 부재;
    상기 상부 방전부 또는 상기 하부 방전부에 위치되어, 상기 실드 부재의 단부와 접하게 제공되고, 접지된 상태로 제공되는 연결 부재; 및
    상기 실드 부재와 상기 연결 부재 사이에 위치되는 탄성 부재를 더 포함하는 플라즈마 발생 유닛.
  18. 삭제
  19. 제17항에 있어서,
    상기 냉각 유로는,
    상하 방향으로 상기 메인 방전부의 둘레 방향으로 따라, 상기 메인 방전부에 형성되는 메인 유로;
    상기 상부 방전부 및 상기 하부 방전부 중 하나에 형성되고, 상기 메인 유로의 단부를 서로 연결하는 순환 유로;
    상기 상부 방전부 및 상기 하부 방전부 중 다른 하나에 형성되고, 상기 메인 유로로 냉매가 공급 및 회수 되도록 하는 연결 유로를 포함하는 플라즈마 발생 유닛.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 냉각 유로는,
    상하 방향으로 상기 메인 방전부의 둘레 방향으로 따라, 상기 메인 방전부에 형성되는 메인 유로;
    상기 상부 방전부 및 상기 하부 방전부 중 하나에 형성되고, 상기 메인 유로로 냉매가 공급되도록 하는 공급 유로; 및
    상기 상부 방전부 및 상기 하부 방전부 중 하나에 형성되고, 상기 메인 유로를 지난 냉매가 외부로 배출되는 경로를 제공하는 배출 유로를 포함하는 플라즈마 발생 유닛.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 메인 방전부 및 상기 상부 방전부 중 하나의 내측면는, 상기 메인 방전부 및 상기 상부 방전부 중 다른 하나 방향으로 돌출된 돌출부가 형성되고,
    상기 메인 방전부 및 상기 상부 방전부 중 다른 하나에는 상기 돌출부를 수용하는 수용홈이 형성되는 플라즈마 발생 유닛.
  22. 삭제
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