KR102022459B1 - 쉴드 구조체 및 이를 포함하는 플라즈마 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는, 피처리 기판이 수용되는 처리실 및 상기 처리실 내에 구비되어 상기 기판이 안착되는 정전척을 포함하는 플라즈마 처리 장치에 관한 것이며, 측면에 내측으로 함몰 형성된 홈부가 형성된 정전척, 상기 정전척의 일측에 인접 배치되는 제1 쉴드 파트, 상기 정전척의 타측에 인접 배치되는 제2 쉴드 파트 및 상기 홈부에 설치되어 플라즈마 처리 과정에서 발생한 플라즈마 및 플라즈마 부산물이 상기 제1 쉴드 파트와 상기 제2 쉴드 파트의 사이의 틈새로 유입되는 것을 차단하는 제1 유전 블록을 포함한다.

Description

쉴드 구조체 및 이를 포함하는 플라즈마 처리 장치{Shield structure and plasma processing apparatus using the same}
본 발명은 쉴드 구조체 및 이를 포함하는 플라즈마 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라즈마 처리 과정에서 발생한 플라즈마 및 플라즈마 부산물에 대한 쉴드 구조체 및 이를 포함하는 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.
디스플레이용 기판을 제작하는 과정에는 플라즈마를 이용하여 CVD(Chemical Vapor Deposition), 에칭(Etching) 등의 기판 처리를 수행하는 장치가 사용된다.
종래의 플라즈마 처리 장치는 챔버 내부에 고주파 전원과 연결된 하부 전극 및 하부 전극 상에 설치되어 기판을 고정하는 정전척을 포함한다.
플라즈마 처리 과정에서 하부 전극과 정전척을 플라즈마로부터 보호하기 위해 하부 전극의 상면 및 정전척의 측면을 커버하는 쉴드 구조물이 사용된다.
최근에는 쉴드 구조물을 복수의 파트로 분할하여, 쉴드 구조물의 조립 편의성을 향상시킨 플라즈마 처리 장치가 사용되고 있다.
그러나, 이러한 플라즈마 처리 장치는 플라즈마 처리 과정에서 쉴드 구조물의 파트들 사이의 결합면의 틈새로 플라즈마 또는 플라즈마 부산물이 유입되어 정전척, 하부 전극 및/또는 기판이 데미지를 입는 경우가 종종 발생한다.
한국공개실용신안공보 제20-2000-0006339호
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 플라즈마 처리 과정에서 발생한 플라즈마 및 플라즈마 부산물이 정전척을 둘러싸는 쉴드 파트의 틈새로 유입되는 것을 효과적으로 차단할 수 있는 쉴드 구조체 및 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는, 피처리 기판이 수용되는 처리실 및 상기 처리실 내에 구비되어 상기 기판이 안착되는 정전척을 포함하는 플라즈마 처리 장치에 관한 것이며, 측면에 내측으로 함몰 형성된 홈부가 형성된 정전척, 상기 정전척의 일측에 인접 배치되는 제1 쉴드 파트, 상기 정전척의 타측에 인접 배치되는 제2 쉴드 파트 및 상기 홈부에 설치되어 플라즈마 처리 과정에서 발생한 플라즈마 및 플라즈마 부산물이 상기 제1 쉴드 파트와 상기 제2 쉴드 파트의 사이의 틈새로 유입되는 것을 차단하는 제1 유전 블록을 포함한다.
상기 제1 쉴드 파트의 일단과 상기 제2 쉴드 파트의 일단은 상기 제1 유전 블록의 일면 상에서 서로 인접하도록 배치될 수 있다.
상기 제1 쉴드 파트 및 상기 제2 쉴드 파트 사이에 위치하여, 플라즈마 처리 과정에서 발생한 플라즈마 및 플라즈마 부산물이 상기 제1 쉴드 파트와 상기 제2 쉴드 파트의 사이의 틈새로 유입되는 것을 차단하는 제2 유전 블록을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 쉴드 파트의 일단과 상기 제2 쉴드 파트의 일단은 서로 마주하도록 배치되며, 상기 제1 쉴드 파트의 일단에는 상기 제2 유전 블록의 일측을 수용하는 제1 수용 공간이 형성되고, 상기 제2 쉴드 파트의 일단에는 상기 제2 유전 블록의 타측을 수용하는 제2 수용 공간이 형성될 수 있다.
상기 제1 쉴드 파트의 일단은 상기 제1 수용 공간의 천정을 형성하는 제1 돌출단을 포함하고, 상기 제2 쉴드 파트의 일단은 상기 제2 수용 공간의 천정을 형성하는 제2 돌출단을 포함하며, 상기 제1 돌출단과 상기 제2 돌출단은 상호 인접하게 배치될 수 있다.
상기 제1 쉴드 파트의 일단은 상기 제1 수용 공간의 바닥면을 형성하는 제1 돌출단을 포함하고, 상기 제2 쉴드 파트의 일단은 상기 제2 수용 공간의 바닥면을 형성하는 제2 돌출단을 포함하며, 상기 제1 돌출단과 상기 제2 돌출단은 상호 인접하게 배치될 수 있다.
상기 제1 유전 블록과 상기 제2 유전 블록은 일체로 형성될 수 있다.
상기 정전척과 상기 제1 유전 블록은 결합된 상태에서 직육면체를 형성하며, 상기 제1 쉴드 파트의 일단과 상기 제2 쉴드 파트의 일단은 상기 제1 유전 블록의 일면 상에서 서로 인접하도록 배치될 수 있다.
상기 제1 쉴드 파트 및 상기 제2 쉴드 파트 사이에 위치하는 제2 유전 블록을 더 포함하며, 상기 제2 유전 블록은 상기 직육면체의 높이보다 낮게 형성될 수 있다.
상기 정전척을 지지하는 하부 전극을 더 포함하고, 상기 제1 쉴드 파트 및 상기 제2 쉴드 파트는 상기 정전척의 측방으로 노출된 상기 하부 전극의 상부면을 덮도록 배치될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 쉴드 구조체는, 기판이 안착되는 정전척의 측부를 둘러싸도록 배치되는 쉴드 구조체에 관한 것이며, 정전척의 측부에 내측으로 함몰 형성된 홈부에 설치되는 제1 유전 블록, 일단이 상기 제1 유전 블록에 인접하도록, 상기 정전척의 일측에 인접 배치되는 제1 쉴드 파트 및 일단이 상기 제1 유전 블록에 인접하도록, 상기 정전척의 타측에 인접 배치되는 제2 쉴드 파트를 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
플라즈마 처리 과정에서 발생한 플라즈마 및 플라즈마 부산물이 정전척을 둘러싸는 쉴드 파트의 틈새로 유입되는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 정전척 및 쉴드 구조체를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 정전척을 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 하부 전극 및 쉴드 구조체를 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 쉴드 구조체 중 일부를 도시한 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 쉴드 구조체를 도시한 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 하부 전극 및 쉴드 구조체를 도시한 측면도이다.
도 8은 도 7의 쉴드 구조체 중 일부를 도시한 분해 사시도이다.
도 9는 도 7의 쉴드 구조체의 다른 실시예를 도시한 분해 사시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 하부 전극 및 쉴드 구조체를 도시한 측면도이다.
도 11은 도 10의 쉴드 구조체 중 일부를 도시한 분해 사시도이다.
도 12는 도 10의 쉴드 구조체의 다른 실시예를 도시한 분해 사시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 또한 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 쉴드 구조체 및 플라즈마 처리 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치(1)는 챔버(10)의 내부로 공정 가스를 공급하고 플라즈마를 발생시켜, 챔버(10) 내부에 위치하는 기판(S)을 처리하는 공정이 진행되는 장치이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치(1)는 챔버(10), 정전척(20), 하부 전극(30), 안테나(40), 창(50), 쉴드 구조체(100) 등을 포함한다.
챔버(10)는 내부에 정전척(20), 하부 전극(30), 안테나(40), 창(50), 쉴드 구조체(100)가 설치되는 공간이 형성된 밀폐 구조로 형성된다. 챔버(10)는 내벽이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 이루어질 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 하부 전극(30)은 챔버(10) 내부의 하부에 위치하고, 정전척(20)은 하부 전극(30)의 상면에 위치한다. 정전척(20)은 챔버(10) 내부로 반입된 피처리 기판(S)을 지지하도록 구성되며, 하부 전극(30)은 플라즈마의 이온이 기판(S)으로 끌려 오도록, 급전선(61)을 통해 바이어스용 고주파 전원(62)과 전기적으로 연결된다. 바이어스용 고주파 전원(62)은 6MHz의 고주파 전력을 하부 전극(30)에 인가할 수 있다.
바이어스용 고주파 전원(62)과 하부 전극(30) 사이에는 정합기(63)가 구비될 수 있다. 정합기(63)는 급전선(61)을 통해 바이어스용 고주파 전원(62)과 하부 전극(30) 사이에서 임피던스 정합을 수행할 수 있다.
한편, 챔버(10) 내부의 상부에는 창(50)이 설치된다. 창(50)은 챔버(10) 내의 상부 공간을 안테나(40)가 설치되는 안테나 설치 공간과 플라즈마가 생성되는 처리 공간으로 구획할 수 있다. 따라서, 창(50)은 안테나 설치 공간의 바닥임과 동시에 처리 공간의 천정이 될 수 있다.
창(50)은 세라믹, 석영 등의 유전체로 이루어지거나, 알루미늄 또는 알루미늄 합금과 같은 도전체로 이루어질 수 있다. 창(50)은 처리실과 안테나실을 구획한다.
처리실은 피처리 기판(S)이 수용되는 공간으로서, 상술한 정전척(20), 하부 전극(30) 등이 설치되는 공간이다.
안테나실은 안테나(40)가 설치되는 공간이며, 안테나(40)는 창(50)의 상부에는 설치된다.
안테나(40)는 급전선(71)을 통해 고주파 전원(72)으로부터 고주파 전력을 공급받는다. 고주파 전원(72)은 13.56MHz의 고주파 전력을 안테나로 공급할 수 있다.
안테나(40)와 고주파 전원(72) 사이에는 정합기(73)가 구비되며, 정합기(73)는 급전선(71)을 통해 고주파 전원(72)과 안테나(40) 사이에서 임피던스 정합을 수행할 수 있다.
고주파 전원(72)으로부터 공급된 고주파 전력이 안테나(40)에 인가되면, 창(50)을 통해 처리 공간 내에 유도 전계가 생성되고, 유도 전계에 의해 처리 공간으로 공급된 처리 가스는 플라즈마화되어 유도 결합 플라즈마가 생성된다.
도 1에 도시되지는 않았지만, 챔버(10)에는 외부로부터 공급된 처리 가스를 처리 공간으로 전달하는 가스 유로 및 샤워 헤드가 설치될 수 있다. 또한, 챔버(10)의 측벽에는 피처리 기판(S)이 반입/반출되는 게이트가 형성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 정전척 및 쉴드 구조체를 도시한 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 정전척을 도시한 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 하부 전극 및 쉴드 구조체를 도시한 측면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 쉴드 구조체 중 일부를 도시한 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치(1)에서 정전척(20)은 하부 전극(30)의 상부에 위치하고, 쉴드 구조체(100)는 정전척(20)의 측부를 둘러싸도록 배치되며, 동시에 정전척(20)의 측방으로 노출되는 하부 전극(30)의 상부면을 덮도록 배치된다.
정전척(20)은 피처리 기판(S)이 안착되는 영역을 제공함과 동시에 피처리 기판(S)을 고정시킨다. 이를 위해 정전척(20)은 피처리 기판(S)의 형상과 대응하는 형상을 가질 수 있다.
본 실시예에서는 직사각형의 피처리 기판(S)을 처리하는 플라즈마 처리 장치(1)를 예로 설명하고 있으므로, 정전척(20)은 상면이 대략 사각형의 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 정전척(20)은 측부에 내측으로 함몰 형성된 홈부(21)를 포함한다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 쉴드 구조체(100)는, 쉴드 파트(120, 130, 140, 150), 제1 유전 블록(110) 및 제2 유전 블록(160)을 포함한다.
제1 유전 블록(110)은 정전척(20)의 홈부(21)에 각각 삽입되도록 설치된다. 제1 유전 블록(110)이 홈부(21)에 설치된 상태에서, 정전척(20)과 제1 유전 블록(110)의 조립체는 상면이 직사각형의 형상이 될 수 있으며, 전체적으로 직육면체의 형상이 될 수 있다.
본 실시예에서 쉴드 파트(120, 130, 140, 150)는 4개의 쉴드 파트(120, 130, 140, 150)로 구성된다. 하지만 실시예에 따라 2개의 쉴드 파트, 3개의 쉴드 파트 또는 5개 이상의 쉴드 파트로 구성될 수도 있다.
설명의 편의를 위해, 이하에서는 4개의 쉴드 파트(120, 130, 140, 150)로 구성되는 예를 기준으로 설명하며, 각 쉴드 파트(120, 130, 140, 150)는 제1 쉴드 파트(120), 제2 쉴드 파트(130), 제3 쉴드 파트(140), 제4 쉴드 파트(150)로 지칭한다.
도 2에 도시된 바와 같이 각 쉴드 파트(120, 130, 140, 150)는 정전척(20)의 각 코너를 감싸도록 설치되며, 4개의 쉴드 파트(120, 130, 140, 150)가 모두 조립된 상태에서는 정전척(20)의 측부를 전방위에서 둘러싸도록 형성된다.
각 쉴드 파트(120, 130, 140, 150)는 정전척(20)의 측면과 인접하도록 설치되며, 각 쉴드 파트(120, 130, 140, 150)의 일단 및 타단은 제1 유전 블록(110)의 일면(정전척(20)의 측면과 나란한 면) 상에 위치한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제2 유전 블록(160)은 상호 인접하는 쉴드 파트(120, 130, 140, 150) 사이에 위치한다.
도 5는 쉴드 파트(120, 130, 140, 150)와 제2 유전 블록(160)의 배치 관계에 대해 구체적으로 설명하기 위해, 쉴드 조립체(100) 중, 제1 쉴드 파트(120), 제2 쉴드 파트(130) 및 제2 유전 블록(160)을 도시하였다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 쉴드 파트(120)는 정전척(20)의 일측 코너를 둘러싸도록 전체적으로 대략 L자 형상을 갖는다.
제1 쉴드 파트(120)의 일단 및 타단에는 제2 유전 블록(160)의 일측을 수용하는 제1 수용 공간(123, 124)과, 제1 수용 공간(123, 124)의 천정을 형성하는 제1 돌출단(121, 122)이 형성된다.
제2 쉴드 파트(130)는 정전척(20)의 타측 코너를 둘러싸도록 전체적으로 대략 L자 형상을 갖는다.
제2 쉴드 파트(130)의 일단 및 타단에는 제2 유전 블록(160)의 타측을 수용하는 제2 수용 공간(133, 134)과, 제2 수용 공간(133, 134)의 천정을 형성하는 제2 돌출단(131, 132)이 형성된다.
제1 쉴드 파트(120)의 일단(121, 123)은 제2 쉴드 파트(130)의 일단(131, 133)과 서로 마주하며, 제1 쉴드 파트(120)의 일단에 형성된 제1 돌출단(121)과 제2 쉴드 파트(130)의 일단에 형성된 제2 돌출단(131)은 서로 인접하도록 설치된다. 제1 쉴드 파트(120)의 일단에 형성된 제1 돌출단(121)과 제2 쉴드 파트(130)의 일단에 형성된 제2 돌출단(131)은 제1 유전 블록(110)의 일면 상에서 서로 인접하도록 설치된다.
제2 유전 블록(160)은 제1 쉴드 파트(120)의 일단에 형성된 제1 수용 공간(123)과 제2 쉴드 파트(130)의 일단에 형성된 제2 수용 공간(133)이 형성하는 공간에 설치된다. 이를 위해 제2 유전 블록(160)의 높이(도 4를 기준으로 상하방향 길이)는 정전척(20)의 높이 보다 낮게 형성될 수 있다.
제1 유전 블록(110) 및 제2 유전 블록(160)은 세라믹과 같은 유전체(dielectic)로 형성되며, 플라즈마 처리 과정에서 발생한 플라즈마 및 플라즈마 부산물이 제1 쉴드 파트(120)와 제2 쉴드 파트(130)의 사이의 틈새로 유입되는 것을 차단한다.
도 5에 도시되지는 않았지만, 제1 쉴드 파트(120), 제4 쉴드 파트(150) 및 제2 유전 블록(160) 사이의 배치 관계, 제2 쉴드 파트(130), 제3 쉴드 파트(140) 및 제2 유전 블록(160) 사이의 배치 관계, 제3 쉴드 파트(140), 제4 쉴드 파트(150) 및 제2 유전 블록(160) 사이의 배치 관계는 도 2, 도 4 및 도 5를 통해 쉽게 유추할 수 있으므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
본 실시예에 따른 쉴드 구조체(100)는 복수의 쉴드 파트(120, 130, 140, 150)를 통해 정전척(20)의 측면 및 정전척(20)의 측방으로 노출된 하부 전극(30)의 상부면을 커버하여 보호하면서, 제1 유전 블록(110) 및 제2 유전 블록(160)을 사용하여 제1 쉴드 파트(120)와 제2 쉴드 파트(130)의 사이의 틈새로 플라즈마 및 플라즈마 부산물이 유입되는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.
이하에서는, 다른 실시예에 따른 쉴드 구조체에 대해 설명한다. 설명의 편의를 위하여 전술한 실시예와 유사한 부분은 동일한 도면부호를 사용하고, 전술한 실시예와 공통되는 부분은 그 설명을 생략한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 쉴드 구조체를 도시한 분해 사시도이다.
도 6에 도시된 쉴드 구조체(100')는, 전술한 쉴드 구조체(100)와 비교하여, 제1 유전 블록(110)과 제2 유전 블록(160)이 일체로 구성되는 차이가 있다. 제1 유전 블록(110)과 제2 유전 블록(160)이 일체로 구성되므로 수직 단면이 대략 L자 형상이 되는 유전 블록이 될 수 있다.
제1 유전 블록(110)과 제2 유전 블록(160)이 일체로 구성되므로, 본 실시예에 따른 쉴드 구조체(100')는 제1 유전 블록(110)이 정전척(20)의 홈부(21)에 위치하고, 제2 유전 블록(160)이 하부 전극(30)의 상면에 안착되도록 설치한 이후, 쉴드 파트(120, 130, 140, 150)들을 각각 설치하는 방식으로 설치할 수 있다.
제1 유전 블록(110)과 제2 유전 블록(160)이 일체로 구성되므로, 전술한 쉴드 구조체(100)에 비해, 제1 유전 블록(110)과 제2 유전 블록(160)사이의 틈새가 존재하지 않게 되어, 플라즈마 및 플라즈마 부산물이 유입되는 것을 보다 효과적으로 차단할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 하부 전극 및 쉴드 구조체를 도시한 측면도이고, 도 8은 도 7의 쉴드 구조체 중 일부를 도시한 분해 사시도이다.
도 7 및 도 8에 도시된 쉴드 구조체(200)는, 전술한 쉴드 구조체(100)와 비교하여, 쉴드 파트(220, 230, 240, 250)의 형상 및 제2 유전 블록(160)의 조립 위치가 상이하다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제1 쉴드 파트(220)의 일단 및 타단에는 제2 유전 블록(160)의 일측을 수용하는 제1 수용 공간(223, 224)과, 제1 수용 공간(223, 224)의 바닥면을 형성하는 제1 돌출단(221, 222)이 형성된다.
제2 쉴드 파트(230)의 일단 및 타단에는 제2 유전 블록(160)의 타측을 수용하는 제2 수용 공간(233, 234)과, 제2 수용 공간(233, 234)의 바닥면을 형성하는 제2 돌출단(231, 232)이 형성된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제1 쉴드 파트(220)와 제2 쉴드 파트(230)가 설치된 상태에서, 제2 유전 블록(160)은 제1 쉴드 파트(220)의 일단에 형성된 제1 돌출단(221)의 상부 및 제2 쉴드 파트(230)의 일단에 형성된 제2 돌출단(231)의 상부에 안착되도록 설치된다.
도 7 및 도 8에는 설명의 편의를 위해 제1 쉴드 파트(220), 제2 쉴드 파트(230) 및 제2 유전 블록(160)을 도시하였으나, 전술한 쉴드 구조체(100)와 유사하게, 본 실시예에 따른 쉴드 구조체(200) 역시 제1 쉴드 파트(220) 및 제2 쉴드 파트(230)와 유사한 형상을 갖는 제3 쉴드 파트, 제4 쉴드 파트를 포함한다.
또한, 도 8에 도시된 상태와 유사하게, 제1 쉴드 파트(220)와 제4 쉴드 파트 사이, 제2 쉴드 파트(220)와 제3 쉴드 파트 사이, 제3 쉴드 파트와 제4 쉴드 파트 사이에도 제2 유전 블록(160)이 배치된다.
도 9는 도 7의 쉴드 구조체의 다른 실시예를 도시한 분해 사시도이다.
도 9에 도시된 쉴드 구조체(200')는, 전술한 쉴드 구조체(200)와 비교하여, 제1 유전 블록(110)과 제2 유전 블록(160)이 일체로 구성되는 차이가 있다. 제1 유전 블록(110)과 제2 유전 블록(160)이 일체로 구성되므로 수직 단면이 대략 L자 형상이 되는 유전 블록이 될 수 있다.
제1 유전 블록(110)과 제2 유전 블록(160)이 일체로 구성되므로, 본 실시예에 따른 쉴드 구조체(200')는, 쉴드 파트(220, 230, 240, 250)가 설치된 이후, 제1 유전 블록(110)을 정전척(20)의 홈부(21)로 삽입시키며 제2 유전 블록(160)이 각 쉴드 파트(220, 230, 240, 250)의 돌출단(221, 231)의 상면에 안착되도록 하는 방식으로 설치할 수 다.
제1 유전 블록(110)과 제2 유전 블록(160)이 일체로 구성되므로, 전술한 쉴드 구조체(200)에 비해, 제1 유전 블록(110)과 제2 유전 블록(160) 사이의 틈새가 존재하지 않게 되어, 플라즈마 및 플라즈마 부산물이 유입되는 것을 보다 효과적으로 차단할 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 하부 전극 및 쉴드 구조체를 도시한 측면도이고, 도 11은 도 10의 쉴드 구조체 중 일부를 도시한 분해 사시도이다.
도 10 및 도 11에 도시된 쉴드 구조체(300)는, 전술한 쉴드 구조체(100, 200)와 비교하여, 쉴드 파트(320, 330, 340, 350)의 형상 및 제2 유전 블록(160)의 조립 위치가 상이하다.
도 11에 도시된 바와 같이, 제1 쉴드 파트(320)의 일단 및 타단에는 제2 유전 블록(160)의 일측을 수용하는 제1 수용 공간(323, 324), 제1 수용 공간(323, 324)의 천정을 형성하는 제1 상부 돌출단(321a, 322a) 및 제1 수용 공간(323, 324)의 바닥면을 형성하는 제1 하부 돌출단(321b, 322b)이 형성된다.
제2 쉴드 파트(330)의 일단 및 타단에는 제2 유전 블록(160)의 타측을 수용하는 제2 수용 공간(333, 334), 제2 수용 공간(333, 334)의 천정을 형성하는 제2 상부 돌출단(331a, 332a) 및 제2 수용 공간(333, 334)의 바닥면을 형성하는 제2 하부 돌출단(331b, 332b)이 형성된다.
도 10에 도시된 바와 같이, 제1 쉴드 파트(320)와 제2 쉴드 파트(330)가 설치된 상태에서, 제2 유전 블록(160)은 제1 쉴드 파트(320)의 일단에 형성된 제1 수용 공간(323) 및 제2 쉴드 파트(330)의 일단에 형성된 제2 수용 공간(333) 내에 삽입되도록 설치된다.
도 10 및 도 11에는 설명의 편의를 위해 제1 쉴드 파트(320), 제2 쉴드 파트(330) 및 제2 유전 블록(160)을 도시하였으나, 전술한 쉴드 구조체(100)와 유사하게, 본 실시예에 따른 쉴드 구조체(300) 역시 제1 쉴드 파트(320) 및 제2 쉴드 파트(330)와 유사한 형상을 갖는 제3 쉴드 파트, 제4 쉴드 파트를 포함한다.
또한, 도 11에 도시된 상태와 유사하게, 제1 쉴드 파트(320)와 제4 쉴드 파트 사이, 제2 쉴드 파트(320)와 제3 쉴드 파트 사이, 제3 쉴드 파트와 제4 쉴드 파트 사이에도 제2 유전 블록(160)이 배치된다.
도 12는 도 10의 쉴드 구조체의 다른 실시예를 도시한 분해 사시도이다.
도 12에 도시된 쉴드 구조체(300')는, 전술한 쉴드 구조체(300)와 비교하여, 제1 유전 블록(110)과 제2 유전 블록(160)이 일체로 구성되는 차이가 있다. 제1 유전 블록(110)과 제2 유전 블록(160)이 일체로 구성되므로 수직 단면이 대략 T자 형상이 되는 유전 블록이 될 수 있다.
제1 유전 블록(110)과 제2 유전 블록(160)이 일체로 구성되므로, 본 실시예에 따른 쉴드 구조체(300')는, 제1 유전 블록(110)이 정전척(20)의 홈부(21)에 위치하면서 하부 전극(30)의 상면에 안착되도록 설치한 이후, 제2 유전 블록(160)이 각 쉴드 파트(320, 330, 340, 350)의 수용 공간(323, 324, 333, 334)으로 삽입되도록 쉴드 파트(320, 330, 340, 350)들을 각각 설치하는 방식으로 설치할 수 있다.
제1 유전 블록(110)과 제2 유전 블록(160)이 일체로 구성되므로, 전술한 쉴드 구조체(300)에 비해, 제1 유전 블록(110)과 제2 유전 블록(160) 사이의 틈새가 존재하지 않게 되어, 플라즈마 및 플라즈마 부산물이 유입되는 것을 보다 효과적으로 차단할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 플라즈마 처리 장치 10: 챔버
20: 정전척 21: 홈부
30: 하부 전극 40: 안테나
50: 창 61, 71: 급전선
62, 72: 고주파 전원 63, 73: 정합기
100. 100', 200, 200', 300, 300': 쉴드 구조체
110: 제1 유전 블록
120, 130, 140, 150, 220, 230, 240, 250, 320, 330, 340, 350: 쉴드 파트
121, 122, 221, 222: 제1 돌출단
123, 124, 223, 224, 323, 324: 제1 수용 공간
131, 132, 231, 232: 제2 돌출단
133, 134, 233, 234, 333, 334: 제2 수용 공간
160: 제2 유전 블록 321a, 322a: 제1 상부 돌출단
321b, 322b: 제1 하부 돌출단 331a, 332a: 제2 상부 돌출단
331b, 332b: 제2 하부 돌출단 S: 피처리 기판

Claims (11)

  1. 피처리 기판이 수용되는 처리실 및 상기 처리실 내에 구비되어 상기 기판이 안착되는 정전척을 포함하는 플라즈마 처리 장치에 있어서,
    측면에 내측으로 함몰 형성된 홈부가 형성된 정전척;
    상기 정전척의 일측에 인접 배치되는 제1 쉴드 파트;
    상기 정전척의 타측에 인접 배치되는 제2 쉴드 파트; 및
    상기 홈부에 설치되어 플라즈마 처리 과정에서 발생한 플라즈마 및 플라즈마 부산물이 상기 제1 쉴드 파트와 상기 제2 쉴드 파트의 사이의 틈새로 유입되는 것을 차단하는 제1 유전 블록;을 포함하는, 플라즈마 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 쉴드 파트의 일단과 상기 제2 쉴드 파트의 일단은 상기 제1 유전 블록의 일면 상에서 서로 인접하도록 배치되는, 플라즈마 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 쉴드 파트 및 상기 제2 쉴드 파트 사이에 위치하여, 플라즈마 처리 과정에서 발생한 플라즈마 및 플라즈마 부산물이 상기 제1 쉴드 파트와 상기 제2 쉴드 파트의 사이의 틈새로 유입되는 것을 차단하는 제2 유전 블록을 더 포함하는, 플라즈마 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 쉴드 파트의 일단과 상기 제2 쉴드 파트의 일단은 서로 마주하도록 배치되며,
    상기 제1 쉴드 파트의 일단에는 상기 제2 유전 블록의 일측을 수용하는 제1 수용 공간이 형성되고,
    상기 제2 쉴드 파트의 일단에는 상기 제2 유전 블록의 타측을 수용하는 제2 수용 공간이 형성되는, 플라즈마 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 쉴드 파트의 일단은 상기 제1 수용 공간의 천정을 형성하는 제1 돌출단을 포함하고,
    상기 제2 쉴드 파트의 일단은 상기 제2 수용 공간의 천정을 형성하는 제2 돌출단을 포함하며,
    상기 제1 돌출단과 상기 제2 돌출단은 상호 인접하게 배치되는, 플라즈마 처리 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 쉴드 파트의 일단은 상기 제1 수용 공간의 바닥면을 형성하는 제1 돌출단을 포함하고,
    상기 제2 쉴드 파트의 일단은 상기 제2 수용 공간의 바닥면을 형성하는 제2 돌출단을 포함하며,
    상기 제1 돌출단과 상기 제2 돌출단은 상호 인접하게 배치되는, 플라즈마 처리 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제1 유전 블록과 상기 제2 유전 블록은 일체로 형성되는, 플라즈마 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 정전척과 상기 제1 유전 블록은 결합된 상태에서 직육면체를 형성하며,
    상기 제1 쉴드 파트의 일단과 상기 제2 쉴드 파트의 일단은 상기 제1 유전 블록의 일면 상에서 서로 인접하도록 배치되는, 플라즈마 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 쉴드 파트 및 상기 제2 쉴드 파트 사이에 위치하는 제2 유전 블록을 더 포함하며,
    상기 제2 유전 블록은 상기 직육면체의 높이보다 낮게 형성되는, 플라즈마 처리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 정전척을 지지하는 하부 전극을 더 포함하고,
    상기 제1 쉴드 파트 및 상기 제2 쉴드 파트는 상기 정전척의 측방으로 노출된 상기 하부 전극의 상부면을 덮도록 배치되는, 플라즈마 처리 장치.
  11. 기판이 안착되는 정전척의 측부를 둘러싸도록 배치되는 쉴드 구조체에 있어서,
    정전척의 측부에 내측으로 함몰 형성된 홈부에 설치되는 제1 유전 블록;
    일단이 상기 제1 유전 블록에 인접하도록, 상기 정전척의 일측에 인접 배치되는 제1 쉴드 파트; 및
    일단이 상기 제1 유전 블록에 인접하도록, 상기 정전척의 타측에 인접 배치되는 제2 쉴드 파트;를 포함하는, 쉴드 구조체.
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