KR102071517B1 - Apparatus for processing inductively coupled plasma - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 외부로부터 공급되는 고주파 전원에 따라 유도 전류를 생성하는 안테나, 안테나에 인접하게 배치되어 안테나의 유도 전류에 의해 생성된 유도 전계를 기판의 공정 공간으로 전달하는 유전체 창 조립체 및 유전체 창 조립체와 일정 간격을 두고 외부로부터 공급되는 공정 가스의 수용 공간을 형성하고 수용 공간으로 유입된 공정 가스를 공정 공간으로 분사시키며 공정 공간으로부터 유전체 창 조립체로 유입되는 파티클을 차단하는 커버 조립체를 포함하는 것을 특징으로 한다.An antenna for generating an induced current according to the high frequency power supplied from the outside according to the present invention, a dielectric window assembly and a dielectric window assembly disposed adjacent to the antenna to transfer the induced electric field generated by the induced current of the antenna to the process space of the substrate And a cover assembly to form an accommodation space of the process gas supplied from the outside at regular intervals and to spray the process gas introduced into the accommodation space into the process space, and to block particles entering the dielectric window assembly from the process space. It is done.

Figure R1020180061858
Figure R1020180061858

Description

유도결합 플라즈마 처리장치{APPARATUS FOR PROCESSING INDUCTIVELY COUPLED PLASMA}Inductively Coupled Plasma Treatment Unit {APPARATUS FOR PROCESSING INDUCTIVELY COUPLED PLASMA}

본 발명은 유도결합 플라즈마 처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공정 공간 내에서 공정 가스를 공급하고 플라즈마를 생성하여 기판을 공정 처리하는 유도결합 플라즈마 처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to an inductively coupled plasma processing apparatus, and more particularly, to an inductively coupled plasma processing apparatus for supplying a process gas in a process space and generating a plasma to process a substrate.

일반적으로 기판 처리장치는 반도체 제조에 사용되는 웨이퍼 및 디스플레이 장치의 제조에 사용되는 글라스 기판 등을 공정 처리하는 공정 장비 중 하나이다. 기판 처리장치는 기판에 대해 식각, 증착 등과 같은 다양한 공정 처리를 수행한다.In general, the substrate processing apparatus is one of process equipment for processing a wafer used in semiconductor manufacturing and a glass substrate used in manufacturing a display apparatus. The substrate treating apparatus performs various process treatments such as etching and deposition on the substrate.

여기서, 기판의 식각 공정은 기판상에 패턴 등을 형성하기 위한 공정 처리 공정이고, 기판의 증착 공정은 기판의 표면에 증착막을 형성하는 공정 처리 공정이다. 기판의 식각 공정은 습식 방식과 건식 방식으로 구분되며, 최근에는 식각 공정 속도를 위하여 주로 건식 방식이 많이 사용된다. 건식 방식의 기판 처리장치는 크게 용량 결합 플라즈마 처리장치(CCP; Capacitively Coupled Plasma) 및 유도 결합 플라즈마 처리장치(ICP; Inductively Coupled Plasma)로 구분된다.Here, the etching process of the substrate is a process treatment process for forming a pattern or the like on the substrate, and the deposition process of the substrate is a process treatment process of forming a deposition film on the surface of the substrate. The etching process of the substrate is divided into a wet method and a dry method, and recently, a dry method is mainly used for an etching process speed. The dry substrate processing apparatus is largely classified into a capacitively coupled plasma processing apparatus (CCP) and an inductively coupled plasma processing apparatus (ICP).

상세하게 용량 결합 플라즈마 처리장치는 상호 대향 배치된 전극 사이에서 형성되는 자기장에 의해 전자의 가속이 발생함에 따라 에너지를 얻어 공급된 공정 가스와의 이온화에 의해 생성된 플라즈마를 이용한다. 반면, 유도 결합 플라즈마 처리장치는 안테나에 흐르는 전류에서 형성된 자기장이 시간에 따라서 변화할 때 전자의 가속이 발생함에 따라 에너지를 얻어 공급된 공정 가스와의 이온화에 의해 생성된 플라즈마를 이용한다. 이러한 용량결합 플라즈마 처리장치와 유도결합 플라즈마 처리장치 중 유도결합 플라즈마 처리장치는 용량결합 플라즈마 처리장치 대비 기판의 공정 처리 속도가 빠른 장점이 있다.In detail, the capacitively coupled plasma processing apparatus uses the plasma generated by ionization with the supplied process gas as energy is accelerated by the magnetic field formed between the electrodes disposed to face each other. On the other hand, the inductively coupled plasma processing apparatus uses plasma generated by ionization with a supplied process gas by obtaining energy as the acceleration of electrons occurs when the magnetic field formed from the current flowing through the antenna changes with time. Among the capacitively coupled plasma processing apparatus and the inductively coupled plasma processing apparatus, the inductively coupled plasma processing apparatus has an advantage in that the processing speed of the substrate is faster than that of the capacitively coupled plasma processing apparatus.

한편, 용량결합 플라즈마 처리장치와 유도결합 플라즈마 처리장치는 각각 기판이 공정 처리되는 공정 공간의 전 영역에 공정 가스를 균일하게 분사하기 위한 샤워헤드가 배치된다.On the other hand, in the capacitively coupled plasma processing apparatus and the inductively coupled plasma processing apparatus, shower heads for uniformly injecting the process gas are disposed in the entire area of the process space where the substrate is processed.

그런데, 종래의 유도결합 플라즈마 처리장치의 샤워헤드는 유전체 창 및 유전체 창을 파티클로부터 보호하는 클린 킷(clean kit)의 하부에 배치되기 때문에 공정 공간을 점유율을 증가, 즉 전체적으로 장비가 증가하는 문제점이 있다.However, since the showerhead of the conventional inductively coupled plasma processing apparatus is disposed under the clean kit that protects the dielectric window and the dielectric window from particles, the process space is increased, that is, the overall equipment is increased. have.

대한민국 등록특허공보 제10-0377096호; 개선된 샤워헤드를 구비한 반도체 제조장치Republic of Korea Patent Publication No. 10-0377096; Semiconductor Manufacturing Equipment with Improved Shower Head

본 발명의 목적은 유전체 창과 유전체 창을 보호하는 보호수단을 구조를 개선하여 샤워헤드의 역할을 대체할 수 있는 유도결합 플라즈마 처리장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an inductively coupled plasma processing apparatus capable of replacing the role of a showerhead by improving the structure of the dielectric window and the protective means protecting the dielectric window.

또한, 본 발명의 다른 목적은 유전체 창과 보호 수단으로 샤워헤드를 대체할 때 공정 공간의 전 영역으로 균일하게 공정 가스를 분사할 수 있는 유도결합 플라즈마 처리장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide an inductively coupled plasma processing apparatus capable of uniformly injecting process gas into the entire area of the process space when replacing the showerhead with a dielectric window and protective means.

상기 과제의 해결 수단은, 본 발명에 따라 외부로부터 공급되는 고주파 전원에 따라 유도 전류를 생성하는 안테나와, 상기 안테나에 인접하게 배치되어 상기 안테나의 유도 전류에 의해 생성된 유도 전계를 기판의 공정 공간으로 전달하는 유전체 창 조립체와, 상기 유전체 창 조립체와 일정 간격을 두고 외부로부터 공급되는 공정 가스의 수용 공간을 형성하고 상기 수용 공간으로 유입된 공정 가스를 상기 공정 공간으로 분사시키며 상기 공정 공간으로부터 상기 유전체 창 조립체로 유입되는 파티클을 차단하는 커버 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 처리장치에 의해 이루어진다.According to an aspect of the present invention, there is provided an antenna for generating an induced current according to a high frequency power source supplied from the outside according to the present invention, and an induction electric field disposed adjacent to the antenna and generated by the induced current of the antenna. Forming a receiving space for a process gas supplied from the outside at a predetermined distance from the dielectric window assembly, and injecting the process gas introduced into the receiving space into the process space and discharging the dielectric from the process space. And a cover assembly to block particles from entering the window assembly.

여기서, 상기 유전체 창 조립체는 상기 수용 공간을 복수 개의 구획된 공간으로 분할할 수 있다.Here, the dielectric window assembly may divide the receiving space into a plurality of partitioned spaces.

상기 커버 조립체는 상기 유전체 창 조립체와의 사이에 복수 개의 상기 수용 공간을 형성하고, 각각의 상기 수용 공간에 유입된 공정 가스를 상기 공정 공간에 독립적으로 분사시킬 수 있다.The cover assembly may form a plurality of the accommodating spaces with the dielectric window assembly, and independently inject the process gas introduced into each of the accommodating spaces into the process space.

한편, 상기 유전체 창 조립체는 복수 개의 유전체 창과, 복수 개의 상기 유전체 창에 대응되어 복수 개의 상기 유전체 창을 지지하는 복수 개의 지지 영역이 형성된 프레임과, 각각의 상기 유전체 창의 판면에 결합되어 상기 유전체 창을 복수 개의 상기 수용 공간으로 구획하는 격벽을 포함할 수 있다.The dielectric window assembly may include a plurality of dielectric windows, a frame having a plurality of support regions corresponding to the plurality of dielectric windows to support the plurality of dielectric windows, and coupled to a plate surface of each of the dielectric windows. It may include a partition partitioning into a plurality of the receiving space.

상기 커버 조립체는 상기 유전체 창 조립체와 상기 공정 공간 사이에 배치되어 상기 공정 공간으로부터 상기 유전체 창 조립체로 유입되는 파티클을 차단하는 커버부와, 상기 커버부의 판면에 관통 형성되어 복수 개의 상기 수용 공간으로부터 상기 공정 공간으로 공정 가스를 분사시키는 가스 분사홀을 포함할 수 있다.The cover assembly may be disposed between the dielectric window assembly and the process space to block particles entering the dielectric window assembly from the process space, and the cover assembly may be penetrated through a plate surface of the cover part to form a plurality of cover parts. It may include a gas injection hole for injecting the process gas into the process space.

복수 개의 상기 수용 공간은 상기 격벽의 배치에 따라 상기 커버 조립체의 판면의 중앙 영역으로부터 상기 공정 공간으로 분사되는 공정 가스를 수용하는 중앙 수용 공간과, 상기 중앙 수용 공간을 둘러싸며 상기 커버 조립체의 판면의 테두리 영역으로부터 상기 공정 공간으로 분사되는 공정 가스를 수용하는 테두리 수용 공간을 포함할 수 있다.The plurality of accommodating spaces may include a central accommodating space accommodating the process gas injected from the central region of the plate surface of the cover assembly to the process space according to the arrangement of the partition wall, and surrounding the central accommodating space of the plate surface of the cover assembly. It may include a border accommodating space for receiving a process gas injected into the process space from the edge region.

상기 유도결합 플라즈마 처리장치는 상기 공정 공간을 형성하는 챔버를 더 포함하며, 상기 커버 조립체는 상기 커버부를 상기 챔버에 지지시키는 커버 지지부를 더 포함할 수 있다.The inductively coupled plasma processing apparatus may further include a chamber forming the process space, and the cover assembly may further include a cover support part supporting the cover part in the chamber.

또한, 상기 유도결합 플라즈마 처리장치는 상기 유전체 창 및 상기 커버부에 배치되어 상기 수용 공간으로부터 외부로 공정 가스의 누출을 제한하는 실링부재를 더 포함할 수 있다.In addition, the inductively coupled plasma processing apparatus may further include a sealing member disposed in the dielectric window and the cover to limit the leakage of process gas from the accommodation space to the outside.

기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.

본 발명에 따른 유도결합 플라즈마 처리장치의 효과는 다음과 같다.Effects of the inductively coupled plasma processing apparatus according to the present invention are as follows.

첫째, 유전체 창 조립체로 유입되는 파티클을 차단하는 커버 조립체 사이에 공정 가스의 수용 공간을 형성하여 수용 공간에 수용된 공정 가스를 공정 공간으로 분사할 수 있으므로, 장치의 크기를 축소시킬 수 있다.First, an accommodation space of the process gas may be formed between the cover assemblies that block the particles flowing into the dielectric window assembly, thereby injecting the process gas contained in the accommodation space into the process space, thereby reducing the size of the apparatus.

둘째, 유전체 창 조립체와 커버 조립체 사이에 형성된 수용 공간의 별도의 복수 개의 수용 공간으로 구획하여 공정 공간으로 분사되는 공정 가스의 양을 조절할 수 있으므로, 공정 공간 내의 공정 가스의 균일도를 유지하여 기판의 공정 처리 효율을 향상시킬 수 있다.Second, since the amount of process gas injected into the process space can be controlled by dividing into a plurality of separate receiving spaces of the receiving space formed between the dielectric window assembly and the cover assembly, the process of the substrate is maintained by maintaining the uniformity of the process gas in the process space. Processing efficiency can be improved.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유도결합 플라즈마 처리장치의 개략 구성도,
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 유전체 창 조립체와 커버 조립체의 영역 확대 구성도,
도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유전체 창 조립체와 커버 조립체의 영역 확대 구성도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 유도결합 플라즈마 처리장치의 유전체 창 조립체의 사시도,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 유도결합 플라즈마 처리장치의 유전체 창 조립체의 평면도이다.1 is a schematic configuration diagram of an inductively coupled plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is an enlarged configuration diagram of a dielectric window assembly and a cover assembly according to an exemplary embodiment of the present invention shown in FIG. 1;
3 is an enlarged configuration diagram of a dielectric window assembly and a cover assembly according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 1;
4 is a perspective view of a dielectric window assembly of an inductively coupled plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention;
5 is a plan view of a dielectric window assembly of an inductively coupled plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 유도결합 플라즈마 처리장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an inductively coupled plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

설명하기에 앞서, 본 발명의 실시 예에 따른 유도결합 플라즈마 처리장치의 공정가스 유로의 위치는 다양하게 설계 변경 가능할 뿐만 아니라 유전체 창 조립체의 유전체 창 개수와 격벽 구조는 설계 변경에 따라 다양하게 실시 변경될 수 있음을 미리 밝혀둔다.Prior to the description, the position of the process gas flow path of the inductively coupled plasma processing apparatus according to the embodiment of the present invention can be changed in various designs, and the number of dielectric windows and the partition structure of the dielectric window assembly can be changed in various ways according to the design change. It is possible to know in advance.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유도결합 플라즈마 처리장치의 개략 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of an inductively coupled plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 유도결합 플라즈마 처리장치(1)는 안테나(30), 유전체 창 조립체(300) 및 커버 조립체(500)를 포함한다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 유도결합 플라즈마 처리장치(1)는 챔버(10), 제 1고주파 전원 공급부(50), 게이트(70), 배기 홀(90), 정전 척(110), DC 전원부(130), 베이스(150), 절연 플레이트(170), 냉각 플레이트(190), 하부 전극(210), 제 2고주파 전원 공급부(230), 가스 공급원(600) 및 실링부재(700)를 더 포함한다.As shown in FIG. 1, an inductively coupled plasma processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention includes an antenna 30, a dielectric window assembly 300, and a cover assembly 500. In addition, the inductively coupled plasma processing apparatus 1 according to the embodiment of the present invention includes a chamber 10, a first high frequency power supply 50, a gate 70, an exhaust hole 90, an electrostatic chuck 110, and a DC. The power supply unit 130, the base 150, the insulation plate 170, the cooling plate 190, the lower electrode 210, the second high frequency power supply 230, the gas supply 600 and the sealing member 700 are further added. Include.

본 발명의 실시 예의 챔버(10)는 챔버몸체(12), 공정 공간(14) 및 안테나실(16)을 포함한다. 챔버(10)는 기판(S)이 공정 처리되는 공정 공간(14)을 형성한다. 챔버몸체(12)는 기판(S)이 공정 처리되는 공정 공간(14)을 형성하고, 챔버몸체(12)는 기판(S)이 인입 및 인출되는 인입로 및 인출로와 연통된다. 또한, 챔버몸체(12)는 유전체 창 조립체(300)에 의해 공정 공간(14)과 구획된 안테나실(16)을 형성한다. 안테나실(16)은 유전체 창 조립체(300) 및 커버 조립체(500)에 의해 공정 공간(14)으로부터 별도로 구획되어 안테나(30)를 수용한다.The chamber 10 of the embodiment of the present invention includes a chamber body 12, a process space 14, and an antenna chamber 16. The chamber 10 forms a process space 14 in which the substrate S is processed. The chamber body 12 forms a process space 14 in which the substrate S is processed, and the chamber body 12 communicates with an inlet passage and an outlet passage through which the substrate S is introduced and drawn out. The chamber body 12 also forms an antenna chamber 16 partitioned from the process space 14 by the dielectric window assembly 300. Antenna chamber 16 is partitioned separately from process space 14 by dielectric window assembly 300 and cover assembly 500 to receive antenna 30.

안테나(30)는 안테나실(16)에 수용된다. 안테나(30)는 챔버(10)의 외부에 배치된 제 1고주파 전원 공급부(50)와 전기적으로 연결된다. 안테나(30)는 일 실시 예로서, 제 1고주파 전원 공급부(50)로부터 고주파의 RF 전원을 공급 받아 유도 전류를 생성한다. 안테나(30)는 제 1고주파 전원 공급부(50)로부터 공급된 RF 전원에 따라 유도 전류를 생성하고 유전체 창 조립체(300)와 함께 공정 공간(14)에 유도 전계를 생성한다. 유전체 창 조립체(300)에 대해서는 후술할 때 상세하게 설명하기로 한다.The antenna 30 is accommodated in the antenna chamber 16. The antenna 30 is electrically connected to the first high frequency power supply 50 disposed outside the chamber 10. As an example, the antenna 30 receives high frequency RF power from the first high frequency power supply 50 to generate an induced current. The antenna 30 generates an induced current according to the RF power supplied from the first high frequency power supply 50 and generates an induction field in the process space 14 together with the dielectric window assembly 300. The dielectric window assembly 300 will be described in detail later.

게이트(70)는 챔버몸체(12)의 일측에 배치된다. 본 발명의 일 실시 예로서 게이트(70)는 각각 형성된 인입로 및 인출로에 대응되어 챔버몸체(12)의 양측 벽에 배치되나, 이에 한정되지 않고 기판(S)의 인입로 및 인출로가 1개로 구성되면 게이트(70)는 챔버몸체(12)에 1개가 배치된다. 배기 홀(90)은 공정 공간(14)을 형성하는 챔버몸체(12)의 내부가 기판(S)의 공정 처리시 진공 분위기를 유지하도록 진공 펌프(미도시)와 연결되어 공정 공간(14)을 진공 펌핑 시킨다.The gate 70 is disposed on one side of the chamber body 12. As an embodiment of the present invention, the gate 70 is disposed on both walls of the chamber body 12 in correspondence with the formed inlet and outlet paths, respectively, but is not limited thereto. When the gate 70 is composed of a dog one is arranged in the chamber body (12). The exhaust hole 90 is connected to a vacuum pump (not shown) so that the interior of the chamber body 12 forming the process space 14 maintains a vacuum atmosphere during the process of processing the substrate S to open the process space 14. Vacuum pump.

정전 척(110)은 공정 공간(14)으로 인입된 기판(S)을 척킹한다. 정전 척(110)은 DC 전원부(130)와 전기적으로 연결되어, DC 전원부(130)로부터 공급된 직류 전원에 따라 기판(S)을 선택적으로 척킹한다. 정전 척(110)은 DC 전원부(130)로부터 공급된 직류 전원에 따라 대전되고, 정전력을 생성하여 기판(S)을 척킹 한다. 정전 척(110)의 척킹력은 DC 전원부(130)로부터 공급된 직류 전원 값의 조절에 따라 조절된다.The electrostatic chuck 110 chucks the substrate S introduced into the process space 14. The electrostatic chuck 110 is electrically connected to the DC power supply unit 130, and selectively chucks the substrate S according to the DC power supplied from the DC power supply unit 130. The electrostatic chuck 110 is charged according to the DC power supplied from the DC power supply unit 130 and generates electrostatic power to chuck the substrate S. The chucking force of the electrostatic chuck 110 is adjusted according to the adjustment of the DC power supply value supplied from the DC power supply unit 130.

베이스(150)는 공정 공간(14) 내부에 배치된다. 베이스(150)는 챔버몸체(12)에 지지된다. 베이스(150)는 공정 공간(14) 내에 배치되는 정전 척(110), 절연 플레이트(170), 냉각 플레이트(190) 및 하부 전극(210)을 지지한다. 베이스(150)는 챔버몸체(12)로 대체될 수 있고, 베이스(150)에는 순차적으로 절연 플레이트(170), 냉각 플레이트(190), 하부 전극(210) 및 정전 척(110)이 적층 되어 있다.Base 150 is disposed within process space 14. The base 150 is supported by the chamber body 12. The base 150 supports the electrostatic chuck 110, the insulating plate 170, the cooling plate 190, and the lower electrode 210 disposed in the process space 14. The base 150 may be replaced with a chamber body 12, and the base 150 is sequentially stacked with an insulating plate 170, a cooling plate 190, a lower electrode 210, and an electrostatic chuck 110. .

절연 플레이트(170)는 베이스(150)와 하부 전극(210) 사이에 배치되어 베이스(150)와 하부 전극(210) 사이를 절연한다. 냉각 플레이트(190)는 절연 플레이트(170)와 하부 전극(210) 사이에 배치되어 하부 전극(210)에서 발생된 열을 냉각한다. 냉각 플레이트(190)의 내부에는 하부 전극(210)에서 발생된 열을 냉각하기 위해서 냉매가 유동되는 미도시된 냉매유로가 형성되어 있다. 냉각 플레이트(190)는 설계 변경에 따라 하부 전극(210)에 통합되어 대체될 수 있다.The insulating plate 170 is disposed between the base 150 and the lower electrode 210 to insulate between the base 150 and the lower electrode 210. The cooling plate 190 is disposed between the insulating plate 170 and the lower electrode 210 to cool the heat generated by the lower electrode 210. In the cooling plate 190, a coolant flow path, in which a coolant flows, is formed to cool the heat generated by the lower electrode 210. The cooling plate 190 may be integrated into the lower electrode 210 and replaced by a design change.

하부 전극(210)은 외부에 배치된 제 2고주파 전원 공급부(230)와 전기적으로 연결된다. 하부 전극(210)은 제 2고주파 전원 공급부(230)로부터 공급된 전원에 따라 전기장을 생성한다. 하부 전극(210)에서 생성된 전기장은 공정 공간(14)에서 안테나(30)에 의해 발생된 유도 전계와 함께 공정 공간 내부에 플라즈마를 생성한다.The lower electrode 210 is electrically connected to the second high frequency power supply 230 disposed outside. The lower electrode 210 generates an electric field according to the power supplied from the second high frequency power supply 230. The electric field generated by the lower electrode 210 generates a plasma inside the process space along with an induced electric field generated by the antenna 30 in the process space 14.

다음으로 도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 유전체 창 조립체와 커버 조립체의 영역 확대 구성도, 도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유전체 창 조립체와 커버 조립체의 영역 확대 구성도, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 유도결합 플라즈마 처리장치의 유전체 창 조립체의 사시도, 그리고 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 유도결합 플라즈마 처리장치의 유전체 창 조립체의 평면도이다.Next, FIG. 2 is an enlarged view of the dielectric window assembly and the cover assembly according to the exemplary embodiment of the present invention illustrated in FIG. 1, and FIG. 3 is a dielectric window assembly and the cover according to another exemplary embodiment of the present invention illustrated in FIG. 1. 4 is a perspective view of a dielectric window assembly of an inductively coupled plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram of a dielectric window assembly of an inductively coupled plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention. Top view.

유전체 창 조립체(300)는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 안테나(30)에 인접하게 배치되어 안테나(30)의 유도 전류에 의해 생성된 유도 전계를 기판(S)의 공정 공간(14)으로 전달한다. 본 발명의 유전체 창 조립체(300)는 후술할 커버 조립체(500)와의 사이에 공정 가스(G)가 공급되는 수용 공간(380)을 형성한다. 유전체 창 조립체(300)는 수용 공간(380)을 복수 개의 구획된 공간으로 분할한다.The dielectric window assembly 300 is disposed adjacent to the antenna 30, as shown in FIGS. 2 to 5, so that the induced electric field generated by the induced current of the antenna 30 is processed in the process space 14 of the substrate S. ) The dielectric window assembly 300 of the present invention forms an accommodation space 380 to which the process gas G is supplied between the cover window 500 and the cover assembly 500. The dielectric window assembly 300 divides the receiving space 380 into a plurality of partitioned spaces.

본 발명의 일 실시 예에 따른 유전체 창 조립체(300)는 유전체 창(320), 프레임(340), 격벽(360) 및 수용 공간(380)을 포함한다. 유전체 창(320)은 복수 개로 마련된다. 도 4에 도시된 바와 같이 유전체 창(320)은 4개가 사용되나, 이러한 유전체 창(320)의 개수는 일 실시 예일 뿐 설계 변경에 따라 4개 미만 또는 4개를 초과할 수 있다. 유전체 창(320)은 안테나(30)와 인접하게 배치되어 안테나(30)에 생성된 유도 전계를 공정 공간(14)으로 통과시킨다.The dielectric window assembly 300 according to an embodiment of the present invention includes a dielectric window 320, a frame 340, a partition wall 360, and an accommodation space 380. The dielectric window 320 is provided in plural numbers. As shown in FIG. 4, four dielectric windows 320 are used, but the number of the dielectric windows 320 is only one embodiment and may be less than four or more than four according to a design change. The dielectric window 320 is disposed adjacent to the antenna 30 to pass the induced electric field generated in the antenna 30 into the process space 14.

프레임(340)은 복수 개의 유전체 창(320)에 대응되어 복수 개의 유전체 창(320)을 지지한다. 본 발명의 프레임(340)은 프레임몸체(342) 및 지지 영역(344)을 포함한다. 프레임몸체(342)는 사각 틀로 마련된다. 지지 영역(344)은 프레임몸체(342)에 의해 생성되어 유전체 창(320)을 지지한다. 지지 영역(344)은 4개의 유전체 창(320)에 대응되어 4개가 형성된다.The frame 340 corresponds to the plurality of dielectric windows 320 to support the plurality of dielectric windows 320. Frame 340 of the present invention includes a frame body 342 and a support region 344. The frame body 342 is provided in a rectangular frame. Support region 344 is created by frame body 342 to support dielectric window 320. Four support regions 344 correspond to four dielectric windows 320.

격벽(360)은 각각의 유전체 창(320)의 판면에 결합되어 유전체 창(320)을 복수 개의 수용 공간(380)으로 구획한다. 격벽(360)은 본 발명이 일 실시 예로서, 1개의 유전체 창(320)에 대해 십자형으로 마련되어 배치된다. 즉, 격벽(360)은 1개의 유전체 창(320)에 대해 4개의 수용 공간(380)을 형성한다. 그러나, 격벽(360)의 형상은 일 실시 예일 뿐 이에 한정되지 않고 X자 형과 같이 다양한 형상을 가질 수 있다.The partition wall 360 is coupled to the plate surface of each dielectric window 320 to partition the dielectric window 320 into a plurality of receiving spaces 380. In one embodiment, the partition wall 360 is provided in a cross shape with respect to one dielectric window 320. That is, the partition wall 360 forms four receiving spaces 380 for one dielectric window 320. However, the shape of the partition wall 360 is not limited thereto and may have various shapes such as an X shape.

수용 공간(380)은 격벽(360)에 의해 복수 개로 구획 분할된다. 본 발명의 일 실시 예로서, 도 5에 도시된 바와 같이 수용 공간(380)은 격벽(360)의 배치에 따라 커버 조립체(500)의 판면의 중앙 영역으로부터 공정 공간(14)으로 분사되는 공정 가스(G)를 수용하는 중앙 수용 공간(382)과 중앙 수용 공간(382)을 둘러싸며 커버 조립체(500)의 판면의 테두리 영역으로부터 공정 공간(14)으로 분사되는 공정 가스(G)를 수용하는 테두리 수용 공간(384)을 포함한다.The accommodation space 380 is divided into a plurality of partitions 360. As an exemplary embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, the accommodation space 380 is a process gas injected into the process space 14 from a central region of the plate surface of the cover assembly 500 according to the arrangement of the partition wall 360. An edge surrounding the central receiving space 382 and the central receiving space 382 for accommodating (G) and containing the process gas G injected into the process space 14 from the edge region of the plate surface of the cover assembly 500. An accommodation space 384 is included.

중앙 수용 공간(382)과 테두리 수용 공간(384)은 커버 조립체(500)의 판면에 대해 각각 중앙 영역과 테두리 영역에 별도로 형성됨으로써, 공정 공간(14)의 중앙 영역과 테두리 영역에 개별적으로 공정 가스(G)를 공급할 수 있다. 즉, 중앙 수용 공간(382)과 테두리 수용 공간(384)에서 각각 분사되는 공정 가스(G)의 양에 따라 공정 공간(14)의 내부의 공정 가스(G)의 균일도가 유지될 수 있으므로, 기판(S)의 공정 처리 효율을 향상시킬 수 있다.The central receiving space 382 and the edge receiving space 384 are formed separately in the central region and the edge region with respect to the plate surface of the cover assembly 500, respectively, so that the process gas is separately formed in the central region and the edge region of the process space 14. (G) can be supplied. That is, since the uniformity of the process gas G inside the process space 14 may be maintained according to the amount of process gas G sprayed from the central receiving space 382 and the edge receiving space 384, respectively, the substrate The process treatment efficiency of (S) can be improved.

커버 조립체(500)는 유전체 창 조립체(300)와 일정 간격을 두고 외부로부터 공급되는 공정 가스(G)의 수용 공간(380)을 형성하고 수용 공간(380)으로 유입된 공정 가스(G)를 공정 공간(14)으로 분사시킨다. 그리고, 커버 조립체(500)는 공정 공간(14)으로부터 유전체 창 조립체(300)로 유입되는 파티클을 차단한다. 즉, 커버 조립체(500)는 클린 킷(clean kit)의 역할로서, 유전체 창 조립체(300)로 유입되는 플라즈마 내의 파티클 등을 차단한다. 커버 조립체(500)는 상술한 유전체 창 조립체(300)와의 사이에 복수 개의 수용 공간(380)을 형성하고 각각의 수용 공간(380)에 유입된 공정 가스(G)를 공정 공간(14)에 독립적으로 분사시킨다.The cover assembly 500 forms an accommodation space 380 of the process gas G supplied from the outside at a predetermined distance from the dielectric window assembly 300 and processes the process gas G introduced into the accommodation space 380. Spray into space 14. Cover assembly 500 then blocks particles from entering process window 14 into dielectric window assembly 300. That is, the cover assembly 500 serves as a clean kit to block particles and the like in the plasma flowing into the dielectric window assembly 300. The cover assembly 500 forms a plurality of receiving spaces 380 between the above-described dielectric window assembly 300 and independent of the process space 14, the process gas G introduced into each of the receiving spaces 380. Spray it.

본 발명의 커버 조립체(500)는 커버부(520), 가스 분사홀(540), 커버 지지부(560) 및 체결부재(580)를 포함한다. 커버부(520)는 유전체 창 조립체(300)와 공정 공간(14) 사이에 배치된다. 커버부(520)는 공정 공간(14)으로부터 유전체 창 조립체(300)로 유입되는 파티클을 차단한다. 가스 분사홀(540)은 커버부(520)의 판면에 관통 형성된다. 가스 분사홀(540)은 복수 개의 수용 공간(380)으로부터 공정 공간(14)으로 공정 가스(G)를 분사시키는 분사 유로를 형성한다. 커버 지지부(560)는 커버부(520)를 챔버몸체(12)에 지지 시킨다. 체결부재(580)는 커버부(520)와 커버 지지부(560)를 상호 체결한다.The cover assembly 500 of the present invention includes a cover part 520, a gas injection hole 540, a cover support part 560, and a fastening member 580. Cover portion 520 is disposed between dielectric window assembly 300 and process space 14. The cover portion 520 blocks particles from entering the dielectric window assembly 300 from the process space 14. The gas injection hole 540 is formed through the plate surface of the cover 520. The gas injection hole 540 forms an injection passage for injecting the process gas G from the plurality of accommodation spaces 380 into the process space 14. The cover support part 560 supports the cover part 520 to the chamber body 12. The fastening member 580 fastens the cover part 520 and the cover support part 560 to each other.

가스 공급원(600)은 챔버(10)의 외부에 배치되어 유전체 창 조립체(300)와 커버 조립체(500)에 의해 형성된 수용 공간(380)으로 공정 가스(G)를 공급한다. 가스 공급원(600)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 유전체 창 조립체(300)를 통해 수용 공간(380)으로 공정 가스(G)를 공급하거나 챔버몸체(12)를 통해 수용 공간(380)으로 공정 가스(G)를 공급할 수 있다.The gas source 600 is disposed outside the chamber 10 to supply the process gas G to the accommodation space 380 formed by the dielectric window assembly 300 and the cover assembly 500. As shown in FIGS. 2 and 3, the gas source 600 supplies the process gas G to the accommodation space 380 through the dielectric window assembly 300 or the accommodation space 380 through the chamber body 12. ) Can be supplied to the process gas (G).

마지막으로 실링부재(700)는 유전체 창 조립체(300) 및 커버 조립체(500)에 배치되어 수용 공간(380)으로부터 외부로 공정 가스(G)의 노출을 제한한다. 실링부재(700)는 본 발명의 일 실시 예로서, 제 1실링부재(720) 및 제 2실링부재(740)를 포함한다. 제 1실링부재(720)는 챔버몸체(12)와 유전체 창 조립체(300) 사이에 배치되어 수용 공간(380)으로부터 외부로 공정 가스(G)가 누출되는 것을 차단하도록 챔버몸체(12)와 유전체 창(320) 사이를 실링한다. 제 2실링부재(740)는 챔버몸체(12)와 커버 조립체(500)와의 사이에 배치되어 수용 공간(380)으로부터 외부로 공정 가스(G)가 누출되는 것을 차단하도록 챔버몸체(12)와 커버 조립체(500) 사이를 실링한다. 상세하게 제 2실링부재(740)는 본 발명의 일 실시 예로서, 커버부(520)와 커버 지지부(560) 사이 및 챔버몸체(12)와 커버 지지부(560) 사이에 배치된다.Finally, the sealing member 700 is disposed in the dielectric window assembly 300 and the cover assembly 500 to limit the exposure of the process gas G from the receiving space 380 to the outside. The sealing member 700 includes, as an embodiment of the present invention, a first sealing member 720 and a second sealing member 740. The first sealing member 720 is disposed between the chamber body 12 and the dielectric window assembly 300 to prevent leakage of the process gas G from the receiving space 380 to the outside. Seal between the windows 320. The second sealing member 740 is disposed between the chamber body 12 and the cover assembly 500 to block the leakage of the process gas G from the accommodation space 380 to the outside. Seal between the assemblies 500. In detail, the second sealing member 740 is disposed between the cover part 520 and the cover support part 560 and between the chamber body 12 and the cover support part 560 as an embodiment of the present invention.

이에, 유전체 창 조립체로 유입되는 파티클을 차단하는 커버 조립체 사이에 공정 가스의 수용 공간을 형성하여 수용 공간에 수용된 공정 가스를 공정 공간으로 분사할 수 있으므로, 장치의 크기를 축소시킬 수 있다.As a result, an accommodation space of the process gas may be formed between the cover assemblies that block particles introduced into the dielectric window assembly, thereby injecting the process gas contained in the accommodation space into the process space, thereby reducing the size of the apparatus.

또한, 유전체 창 조립체와 커버 조립체 사이에 형성된 수용 공간의 별도의 복수 개의 수용 공간으로 구획하여 공정 공간으로 분사되는 공정 가스의 양을 조절할 수 있으므로, 공정 공간 내의 공정 가스의 균일도를 유지하여 기판의 공정 처리 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, since the amount of process gas injected into the process space can be controlled by dividing into a plurality of separate receiving spaces of the receiving space formed between the dielectric window assembly and the cover assembly, the process of the substrate is maintained by maintaining the uniformity of the process gas in the process space. Processing efficiency can be improved.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징들이 변경되지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것으로 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 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 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. It will be understood that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

10: 챔버 30: 안테나
300: 유전체 창 조립체 320: 유전체 창
340: 프레임 344: 지지 영역
360: 격벽 380: 수용 공간
382: 중앙 수용 공간 384: 테두리 수용 공간
500: 커버 조립체 520: 커버부
540: 가스 분사홀 560: 커버 지지부
580: 체결부재 700: 실링부재
720: 제 1실링부재 740: 제 2실링부재10: chamber 30: antenna
300: dielectric window assembly 320: dielectric window
340: frame 344: support area
360: bulkhead 380: accommodation space
382: central accommodation space 384: border accommodation space
500: cover assembly 520: cover portion
540: gas injection hole 560: cover support
580: fastening member 700: sealing member
720: first sealing member 740: second sealing member

Claims (8)

외부로부터 공급되는 고주파 전원에 따라 유도 전류를 생성하는 안테나와;
상기 안테나에 인접하게 배치되어, 상기 안테나의 유도 전류에 의해 생성된 유도 전계를 기판의 공정 공간으로 전달하는 유전체 창 조립체와;
상기 유전체 창 조립체와 일정 간격을 두고 외부로부터 공급되는 공정 가스의 수용 공간을 형성하고 상기 수용 공간으로 유입된 공정 가스를 상기 공정 공간으로 분사시키며, 상기 공정 공간으로부터 상기 유전체 창 조립체로 유입되는 파티클을 차단하는 커버 조립체를 포함하며,
상기 커버 조립체는,
상기 유전체 창 조립체와 상기 공정 공간 사이에 배치되어, 상기 공정 공간으로부터 상기 유전체 창 조립체로 유입되는 파티클을 차단하는 커버부와;
상기 커버부의 판면에 관통 형성되어, 복수 개의 상기 수용 공간으로부터 상기 공정 공간으로 공정 가스를 분사시키는 가스 분사홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 처리장치.
An antenna for generating an induced current according to a high frequency power supplied from the outside;
A dielectric window assembly disposed adjacent said antenna, said dielectric window assembly transferring the induced electric field generated by the induced current of said antenna to a process space of a substrate;
Forming an accommodation space of the process gas supplied from the outside at a predetermined distance from the dielectric window assembly, injecting the process gas introduced into the accommodation space into the process space, and introducing particles introduced from the process space into the dielectric window assembly; A cover assembly for blocking,
The cover assembly,
A cover part disposed between the dielectric window assembly and the process space to block particles entering the dielectric window assembly from the process space;
And a gas injection hole formed through the plate surface of the cover part to inject a process gas from the plurality of accommodation spaces into the process space.
제 1항에 있어서,
상기 유전체 창 조립체는 상기 수용 공간을 복수 개의 구획된 공간으로 분할하는 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 처리장치.
The method of claim 1,
And the dielectric window assembly divides the receiving space into a plurality of partitioned spaces.
제 2항에 있어서,
상기 커버 조립체는 상기 유전체 창 조립체와의 사이에 복수 개의 상기 수용 공간을 형성하고, 각각의 상기 수용 공간에 유입된 공정 가스를 상기 공정 공간에 독립적으로 분사시키는 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 처리장치.
The method of claim 2,
And the cover assembly forms a plurality of the receiving spaces between the dielectric window assembly and independently sprays the process gas introduced into each of the receiving spaces into the process space.
제 2항 또는 제 3항에 있어서,
상기 유전체 창 조립체는,
복수 개의 유전체 창과;
복수 개의 상기 유전체 창에 대응되어, 복수 개의 상기 유전체 창을 지지하는 복수 개의 지지 영역이 형성된 프레임과;
각각의 상기 유전체 창의 판면에 결합되어, 상기 유전체 창을 복수 개의 상기 수용 공간으로 구획하는 격벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 처리장치.
The method according to claim 2 or 3,
The dielectric window assembly,
A plurality of dielectric windows;
A frame corresponding to the plurality of dielectric windows, the plurality of supporting regions supporting the plurality of dielectric windows;
And a partition wall coupled to a plate surface of each of the dielectric windows and partitioning the dielectric window into a plurality of the accommodation spaces.
삭제delete 제 4항에 있어서,
복수 개의 상기 수용 공간은,
상기 격벽의 배치에 따라 상기 커버 조립체의 판면의 중앙 영역으로부터 상기 공정 공간으로 분사되는 공정 가스를 수용하는 중앙 수용 공간과;
상기 중앙 수용 공간을 둘러싸며, 상기 커버 조립체의 판면의 테두리 영역으로부터 상기 공정 공간으로 분사되는 공정 가스를 수용하는 테두리 수용 공간을 포함하는 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 처리장치.
The method of claim 4, wherein
The plurality of accommodation spaces,
A central accommodating space accommodating process gas injected from the central region of the plate surface of the cover assembly to the process space according to the arrangement of the partition walls;
And an edge accommodating space surrounding the central accommodating space and accommodating a process gas injected into the process space from an edge region of the plate surface of the cover assembly.
제 1항에 있어서,
상기 유도결합 플라즈마 처리장치는 상기 공정 공간을 형성하는 챔버를 더 포함하며,
상기 커버 조립체는 상기 커버부를 상기 챔버에 지지시키는 커버 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 처리장치.
The method of claim 1,
The inductively coupled plasma processing apparatus further includes a chamber forming the process space,
The cover assembly further comprises a cover support for supporting the cover in the chamber.
제 1항에 있어서,
상기 유도결합 플라즈마 처리장치는,
상기 유전체 창 및 상기 커버부에 배치되어, 상기 수용 공간으로부터 외부로 공정 가스의 누출을 제한하는 실링부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 처리장치.The method of claim 1,
The inductively coupled plasma processing apparatus,
And a sealing member disposed in the dielectric window and the cover part to limit leakage of process gas from the accommodation space to the outside.
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