KR102172590B1 - Apparatus for treating substrate - Google Patents

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최성민
이수형
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세메스 주식회사
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Abstract

Provided is a substrate treating device. The substrate treating device comprises: a process chamber providing treatment space of a substrate; a substrate support unit disposed under the treatment space and supporting the substrate; and a shower head disposed on top of the treatment space and spraying a process gas containing hydrogen plasma to the substrate. A plasma prevention layer for preventing intrusion of the hydrogen plasma to the process chamber is provided on an inner side of the process chamber.

Description

기판 처리 장치{Apparatus for treating substrate}Substrate processing apparatus {Apparatus for treating substrate}

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus.

반도체 장치 또는 디스플레이 장치를 제조할 때에는, 사진, 식각, 애싱, 이온주입, 박막증착, 세정 등 다양한 공정이 실시된다. 여기서, 사진공정은 도포, 노광, 그리고 현상 공정을 포함한다. 기판 상에 감광액을 도포하고(즉, 도포 공정), 감광막이 형성된 기판 상에 회로 패턴을 노광하며(즉, 노광 공정), 기판의 노광처리된 영역을 선택적으로 현상한다(즉, 현상 공정).When manufacturing a semiconductor device or a display device, various processes such as photography, etching, ashing, ion implantation, thin film deposition, and cleaning are performed. Here, the photographic process includes coating, exposure, and development processes. A photoresist is applied on a substrate (ie, a coating process), a circuit pattern is exposed on a substrate on which a photosensitive film is formed (ie, an exposure process), and an exposed region of the substrate is selectively developed (ie, a developing process).

일반적으로 반도체 제조공정에서 웨이퍼 또는 기판에 박막을 증착하기 위한 기상화학증착(CVD) 장치에서는 고품질의 박막을 낮은 온도에서 증착하기 위하여 플라즈마를 이용하여 반응가스를 활성화시켜 웨이퍼나 기판에 박막을 증착하도록 하고 있다.In general, in a vapor phase chemical vapor deposition (CVD) apparatus for depositing a thin film on a wafer or substrate in a semiconductor manufacturing process, a thin film is deposited on the wafer or substrate by activating a reaction gas using plasma to deposit a high-quality thin film at a low temperature. Are doing.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a substrate processing apparatus.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 일 면(aspect)은, 기판의 처리 공간을 제공하는 공정 챔버와, 상기 처리 공간의 하부에 배치되어 상기 기판을 지지하는 기판 지지부와, 상기 처리 공간의 상부에 배치되어 상기 기판으로 수소 플라즈마가 포함된 공정 가스를 분사하는 샤워헤드를 포함하되, 상기 공정 챔버의 내측면에는 상기 수소 플라즈마를 흡수하고 방출하여 상기 공정 챔버로 상기 수소 플라즈마의 침투를 방지하는 플라즈마 방지층이 구비된다.One aspect of the substrate processing apparatus of the present invention for achieving the above object is a process chamber providing a processing space for a substrate, a substrate support portion disposed below the processing space to support the substrate, and the processing A showerhead disposed above the space and injecting a process gas containing hydrogen plasma to the substrate, wherein the hydrogen plasma absorbs and discharges the hydrogen plasma on an inner surface of the process chamber to prevent penetration of the hydrogen plasma into the process chamber. A plasma preventing layer to prevent is provided.

상기 플라즈마 방지층은 프로톤 전도체(proton conductor)를 포함한다.The plasma prevention layer includes a proton conductor.

상기 프로톤 전도체는 3가 양이온의 도펀트(dopant)가 페로브스카이트(perovskite) 구조를 갖는 세라믹 물질의 4가 양이온의 자리에 도핑되어 형성된다.The proton conductor is formed by doping a dopant of a trivalent cation at the site of a tetravalent cation of a ceramic material having a perovskite structure.

상기 3가 양이온의 도펀트는 M2O3 형식의 물질에 포함된 M을 포함하고, 상기 세라믹 물질의 4가 양이온은 ABO3 형식의 세라믹 물질에 포함된 B를 포함하며, 상기 프로톤 전도체는 Ba(Zr1-xMx)O3, Ba(Ce1-xMx)O3, Sr(Zr1-xMx)O3, Sr(Ce1-xMx)O3, Ba(Zr1-x-yCeyMx)O3 및 Sr(Zr1-x-yCeyMx)O3를 포함한다.The dopant of the trivalent cation includes M contained in the M 2 O 3 type material, the tetravalent cation of the ceramic material includes B contained in the ABO 3 type ceramic material, and the proton conductor is Ba( Zr 1-x M x )O 3 , Ba(Ce 1-x M x )O 3 , Sr(Zr 1-x M x )O 3 , Sr(Ce 1-x M x )O 3 , Ba(Zr 1 -xy Ce y M x )O 3 and Sr(Zr 1-xy Ce y M x )O 3 .

상기 M은 이트륨(Y) 또는 이테르븀(Yb)를 포함한다.The M includes yttrium (Y) or ytterbium (Yb).

상기 처리 공간에서의 상기 수소 플라즈마의 농도가 상기 플라즈마 방지층에 비하여 높은 경우 상기 수소 플라즈마는 상기 프로톤 전도체에 포함된 산소에 결합되어 상기 플라즈마 방지층에 흡수된다.When the concentration of the hydrogen plasma in the processing space is higher than that of the plasma prevention layer, the hydrogen plasma is combined with oxygen contained in the proton conductor and is absorbed by the plasma prevention layer.

상기 처리 공간에서의 상기 수소 플라즈마의 농도가 상기 플라즈마 방지층에 비하여 낮은 경우 상기 플라즈마 방지층에 흡수된 상기 수소 플라즈마는 상기 처리 공간으로 방출된다.When the concentration of the hydrogen plasma in the processing space is lower than that of the plasma prevention layer, the hydrogen plasma absorbed by the plasma prevention layer is discharged to the processing space.

상기 기판 처리 장치는 상기 공정 챔버에 구비되어 상기 처리 공간으로 산소가 포함된 가스를 유입하는 유도 가스 유입구를 더 포함한다.The substrate processing apparatus further includes an induction gas inlet provided in the process chamber to introduce a gas containing oxygen into the processing space.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 공정 챔버에 플라즈마 방지층이 구비된 것을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 플라즈마 방지층에 산소층이 형성된 것을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 산소층에 수소 플라즈마가 결합되는 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 산소층에 결합된 수소 플라즈마가 플라즈마 방지층으로 흡수된 것을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 플라즈마 방지층에 흡수된 수소 플라즈마가 방출된 것을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 1에 도시된 처리 공간에 산소가 포함된 가스가 유입된 것을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 산소에 수소 플라즈마가 결합되는 것을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating that a plasma prevention layer is provided in the process chamber shown in FIG. 1.
3 is a view showing that an oxygen layer is formed on the plasma prevention layer shown in FIG. 2.
FIG. 4 is a view showing that hydrogen plasma is coupled to the oxygen layer shown in FIG. 3.
5 is a view showing that the hydrogen plasma coupled to the oxygen layer shown in FIG. 4 is absorbed by the plasma prevention layer.
FIG. 6 is a diagram illustrating that hydrogen plasma absorbed by the plasma prevention layer shown in FIG. 5 is discharged.
FIG. 7 is a diagram illustrating a flow of a gas containing oxygen into the processing space shown in FIG. 1.
FIG. 8 is a diagram illustrating that hydrogen plasma is coupled to oxygen shown in FIG. 7.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments to be posted below, but may be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments make the posting of the present invention complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to those who have it, and the invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals refer to the same components throughout the specification.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.When an element or layer is referred to as “on” or “on” of another element or layer, it is possible to interpose another layer or other element in the middle as well as directly above the other element or layer. All inclusive. On the other hand, when a device is referred to as "directly on" or "directly on", it indicates that no other device or layer is interposed therebetween.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.Spatially relative terms "below", "beneath", "lower", "above", "upper", etc., as shown in the figure It may be used to easily describe the correlation between the device or components and other devices or components. Spatially relative terms should be understood as terms including different directions of the device during use or operation in addition to the directions shown in the drawings. For example, if an element shown in the figure is turned over, an element described as “below” or “beneath” of another element may be placed “above” another element. Accordingly, the exemplary term “below” may include both directions below and above. The device may be oriented in other directions, and thus spatially relative terms may be interpreted according to the orientation.

비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, etc. are used to describe various elements, components and/or sections, of course, these elements, components and/or sections are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element, component or section from another element, component or section. Therefore, it goes without saying that the first element, the first element, or the first section mentioned below may be a second element, a second element, or a second section within the technical scope of the present invention.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terms used in the present specification are for describing exemplary embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. As used in the specification, "comprises" and/or "comprising" refers to the presence of one or more other components, steps, actions and/or elements, and/or elements, steps, actions and/or elements mentioned. Or does not exclude additions.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used as meanings that can be commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not interpreted ideally or excessively unless explicitly defined specifically.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in the description with reference to the accompanying drawings, identical or corresponding components are assigned the same reference numerals and duplicated Description will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 공정 챔버에 플라즈마 방지층이 구비된 것을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing that a plasma prevention layer is provided in the process chamber shown in FIG. 1.

도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 공정 챔버(100), 기판 지지부(200), 샤워헤드(300), 제1 가스 탱크(410), 제2 가스 탱크(420), 제3 가스 탱크(430), 전력 공급부(500) 및 히터(600)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, the substrate processing apparatus 10 includes a process chamber 100, a substrate support 200, a shower head 300, a first gas tank 410, a second gas tank 420, and a third gas. It is configured to include a tank 430, a power supply unit 500 and a heater 600.

공정 챔버(100)는 기판(W)의 처리 공간(101)을 제공한다. 공정 챔버(100)의 바닥면에는 배출구(120)가 구비될 수 있다. 배출구(120)는 배출 라인(121)에 연결된다. 기판(W)에 대한 공정 처리 중 발생된 부산물 및 가스는 배출구(120) 및 배출 라인(121)을 통해 외부로 배출될 수 있다.The process chamber 100 provides a processing space 101 for the substrate W. An outlet 120 may be provided on the bottom surface of the process chamber 100. The discharge port 120 is connected to the discharge line 121. By-products and gases generated during processing of the substrate W may be discharged to the outside through the discharge port 120 and the discharge line 121.

기판 지지부(200)는 기판(W)을 지지하는 역할을 수행한다. 기판 지지부(200)는 처리 공간(101)의 하부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 기판 지지부(200)는 공정 챔버(100)의 바닥면에 안착되어 배치될 수 있다.The substrate support 200 serves to support the substrate W. The substrate support 200 may be disposed under the processing space 101. For example, the substrate support 200 may be seated and disposed on the bottom surface of the process chamber 100.

샤워헤드(300)는 기판(W)에 대한 공정을 위한 공정 가스를 기판(W)으로 분사하는 역할을 수행한다. 샤워헤드(300)는 처리 공간(101)의 상부에 배치될 수 있다. 이에, 샤워헤드(300)에서 분사된 공정 가스는 하측 방향으로 분사되어 기판(W)에 도달하게 된다.The showerhead 300 serves to inject a process gas for processing on the substrate W to the substrate W. The shower head 300 may be disposed above the processing space 101. Accordingly, the process gas injected from the showerhead 300 is injected downward to reach the substrate W.

본 발명에서 기판(W)의 처리에 이용되는 공정 가스는 제1 공정 가스(GS1) 및 제2 공정 가스(GS2)를 포함할 수 있다. 제1 공정 가스(GS1) 및 제2 공정 가스(GS2)는 공정 가스 유입구(110a)를 통하여 처리 공간(101)으로 유입될 수 있다. 공정 가스 유입구(110a)에는 제1 유입 라인(111) 및 제2 유입 라인(112)이 연결될 수 있다. 제1 공정 가스(GS1)는 제1 유입 라인(111)을 통해 이동하여 처리 공간(101)으로 유입되고, 제2 공정 가스(GS1)는 제2 유입 라인(112)을 통해 이동하여 처리 공간(101)으로 유입될 수 있다.In the present invention, the process gas used to process the substrate W may include a first process gas GS1 and a second process gas GS2. The first process gas GS1 and the second process gas GS2 may be introduced into the processing space 101 through the process gas inlet 110a. The first inlet line 111 and the second inlet line 112 may be connected to the process gas inlet 110a. The first process gas GS1 moves through the first inlet line 111 and flows into the processing space 101, and the second process gas GS1 moves through the second inlet line 112 and moves through the processing space ( 101).

제1 공정 가스(GS1)와 제2 공정 가스(GS2)가 상호간에 반응하여 기판(W)에 분사될 수 있다. 예를 들어, 제1 공정 가스(GS1)는 반응 가스로서의 역할을 수행하고, 제2 공정 가스(GS2)는 소스 가스로서의 역할을 수행할 수 있다. 즉, 제1 공정 가스(GS1)는 제2 공정 가스(GS2)를 활성화시킬 수 있다. 제1 공정 가스(GS1)는 플라즈마로 변환된 이후에 제2 공정 가스(GS2)와 반응할 수 있다. 이하, 제1 공정 가스(GS1)가 이용되어 생성된 플라즈마를 제1 플라즈마라 한다.The first process gas GS1 and the second process gas GS2 may react with each other to be sprayed onto the substrate W. For example, the first process gas GS1 may serve as a reaction gas, and the second process gas GS2 may serve as a source gas. That is, the first process gas GS1 may activate the second process gas GS2. The first process gas GS1 may react with the second process gas GS2 after being converted to plasma. Hereinafter, the plasma generated by using the first process gas GS1 is referred to as a first plasma.

샤워헤드(300)는 제1 플라즈마 및 제2 공정 가스(GS2)를 기판(W)으로 분사할 수 있다. 제1 플라즈마 및 제2 공정 가스(GS2)는 순차적으로 분사될 수 있다. 제1 플라즈마 및 제2 공정 가스(GS2)는 샤워헤드(300)에서 분사된 이후에 서로 충돌하여 반응할 수 있다. 그리고, 제1 플라즈마에 의하여 활성화된 제2 공정 가스(GS2)가 기판(W)에 도달하여 기판(W)에 대한 공정 처리를 수행하게 된다. 예를 들어, 활성화된 제2 공정 가스(GS2)가 기판(W)에 박막으로 증착될 수 있다.The showerhead 300 may inject the first plasma and the second process gas GS2 onto the substrate W. The first plasma and the second process gas GS2 may be sequentially injected. After the first plasma and the second process gas GS2 are injected from the showerhead 300, they may collide and react with each other. In addition, the second process gas GS2 activated by the first plasma reaches the substrate W to perform a process treatment on the substrate W. For example, the activated second process gas GS2 may be deposited as a thin film on the substrate W.

샤워헤드(300)는 전극 플레이트(310), 분사부(320) 및 환형 유전 플레이트(330)를 포함하여 구성된다. 전극 플레이트(310)는 RF 전력을 입력 받을 수 있다. RF 전력은 전력 공급부(500)에 의하여 제공될 수 있다. 전극 플레이트(310)는 일측 넓은 면이 공정 챔버(100)의 내부 상측면에 밀착하도록 배치될 수 있다.The showerhead 300 includes an electrode plate 310, an injection unit 320, and an annular dielectric plate 330. The electrode plate 310 may receive RF power. RF power may be provided by the power supply unit 500. The electrode plate 310 may be disposed such that one wide surface is in close contact with the inner upper surface of the process chamber 100.

분사부(320)는 전극 플레이트(310)의 하측에 배치되어 제1 플라즈마 및 제2 공정 가스(GS2)를 분사하는 역할을 수행한다. 이를 위하여, 분사부(320)는 제1 플라즈마 및 제2 공정 가스(GS2)를 분사하는 분사홀(SH)을 구비할 수 있다. 제1 플라즈마 및 제2 공정 가스(GS2)는 분사홀(SH)을 관통하여 처리 공간(101)으로 유입될 수 있다.The injection unit 320 is disposed under the electrode plate 310 and serves to inject the first plasma and the second process gas GS2. To this end, the injection unit 320 may include an injection hole SH through which the first plasma and the second process gas GS2 are injected. The first plasma and the second process gas GS2 may pass through the injection hole SH and flow into the processing space 101.

환형 유전 플레이트(330)는 전극 플레이트(310)와 분사부(320)를 전기적으로 분리하는 역할을 수행한다. 이를 위하여, 환형 유전 플레이트(330)는 유전 재질로 구성되어 전극 플레이트(310)와 분사부(320)의 사이에 구비될 수 있다. 환형 유전 플레이트(330)는 전극 플레이트(310) 및 분사부(320)의 사이의 가장자리에 환형으로 배치될 수 있다. 또한, 전극 플레이트(310)와 분사부(320)는 가장자리를 제외한 나머지 부분이 일정 거리만큼 이격될 수 있다. 이에, 전극 플레이트(310)와 분사부(320)의 사이에 일정 공간이 형성될 수 있다. 이하, 전극 플레이트(310)와 분사부(320)의 사이에 형성된 공간을 가스 처리 공간(102)이라 한다.The annular dielectric plate 330 serves to electrically separate the electrode plate 310 from the injection unit 320. To this end, the annular dielectric plate 330 may be formed of a dielectric material and may be provided between the electrode plate 310 and the injection unit 320. The annular dielectric plate 330 may be annularly disposed at the edge between the electrode plate 310 and the injection unit 320. In addition, the electrode plate 310 and the injection unit 320 may be spaced apart by a predetermined distance from the remaining portions except for the edge. Accordingly, a predetermined space may be formed between the electrode plate 310 and the injection unit 320. Hereinafter, the space formed between the electrode plate 310 and the injection unit 320 is referred to as a gas processing space 102.

가스 처리 공간(102)은 분사홀(SH)에 연통되고, 제1 공정 가스(GS1)를 이용한 제1 플라즈마 생성을 위하여 제공될 수 있다.The gas processing space 102 is communicated with the injection hole SH, and may be provided to generate a first plasma using the first process gas GS1.

분사부(320)는 접지될 수 있다. 전력 공급부(500)가 전극 플레이트(310)로 RF 전력을 공급하는 경우 가스 처리 공간(102)에서 플라즈마 생성이 수행될 수 있다. 예를 들어, 제1 공정 가스(GS1)가 가스 처리 공간(102)에 주입된 상태에서 전극 플레이트(310)로 RF 전력이 입력된 경우 제1 공정 가스(GS1)가 제1 플라즈마로 변환될 수 있다. 제1 플라즈마는 분사홀(SH)을 통해 분사될 수 있다.The injection unit 320 may be grounded. When the power supply unit 500 supplies RF power to the electrode plate 310, plasma generation may be performed in the gas processing space 102. For example, when RF power is input to the electrode plate 310 while the first process gas GS1 is injected into the gas processing space 102, the first process gas GS1 may be converted to the first plasma. have. The first plasma may be sprayed through the spray hole SH.

분사부(320)로 공급된 제2 공정 가스(GS2)는 가스 처리 공간(102)에서 확산되면서 분사홀(SH)을 통해 배출될 수 있다. 또한, 가스 처리 공간(102)은 제2 공정 가스(GS2)를 이용한 플라즈마 생성을 위하여 제공될 수 있다. 이하, 제2 공정 가스(GS2)가 이용되어 생성된 플라즈마를 제2 플라즈마라 한다. 제2 공정 가스(GS2)는 실란(SiH4)으로 제공될 수 있다. 제2 플라즈마는 수소 플라즈마를 포함할 수 있다.The second process gas GS2 supplied to the injection unit 320 may be diffused in the gas processing space 102 and discharged through the injection hole SH. In addition, the gas processing space 102 may be provided for plasma generation using the second process gas GS2. Hereinafter, the plasma generated by using the second process gas GS2 is referred to as a second plasma. The second process gas GS2 may be provided as silane (SiH 4 ). The second plasma may include a hydrogen plasma.

제1 가스 탱크(410)는 제1 공정 가스(GS1)를 수용하고, 제2 가스 탱크(420)는 제2 공정 가스(GS2)를 수용할 수 있다. 제1 가스 탱크(410)와 공정 가스 유입구(110a)를 연결하는 제1 유입 라인(111)에는 제1 밸브(V1)가 구비되고, 이와 마찬가지로 제2 가스 탱크(420)와 공정 가스 유입구(110a)를 연결하는 제2 유입 라인(112)에는 제1 밸브(V2)가 구비될 수 있다. 기판(W)에 대한 공정 처리가 수행되는 경우 제1 밸브(V1) 및 제2 밸브(V2)가 개방되어 제1 공정 가스(GS1) 및 제2 공정 가스(GS2)가 공정 챔버(100)의 처리 공간(101)으로 주입될 수 있다. 또한, 기판(W)에 대한 공정 처리가 완료된 경우 제1 밸브(V1) 및 제2 밸브(V2)가 폐쇄되어 공정 챔버(100)의 내부로 제1 공정 가스(GS1) 및 제2 공정 가스(GS2)가 주입되는 것이 차단될 수 있다.The first gas tank 410 may accommodate the first process gas GS1, and the second gas tank 420 may accommodate the second process gas GS2. A first valve V1 is provided in the first inlet line 111 connecting the first gas tank 410 and the process gas inlet 110a, and similarly, the second gas tank 420 and the process gas inlet 110a A first valve V2 may be provided in the second inlet line 112 connecting ). When a process treatment is performed on the substrate W, the first valve V1 and the second valve V2 are opened to allow the first process gas GS1 and the second process gas GS2 to flow into the process chamber 100. It may be injected into the processing space 101. In addition, when the process treatment for the substrate W is completed, the first valve V1 and the second valve V2 are closed, so that the first process gas GS1 and the second process gas ( GS2) can be blocked from being injected.

히터(600)는 분사부(320)를 가열하는 역할을 수행한다. 분사부(320)로 주입된 제2 공정 가스(GS2)는 가열된 이후에 제2 분사홀(SH2)을 통해 분사될 수 있다. 제2 공정 가스(GS2)가 가열됨에 따라 제1 플라즈마와의 반응이 보다 활발하게 수행될 수 있다.The heater 600 serves to heat the injection unit 320. The second process gas GS2 injected into the injection unit 320 may be injected through the second injection hole SH2 after being heated. As the second process gas GS2 is heated, a reaction with the first plasma may be more actively performed.

도 2를 참조하면, 공정 챔버(100)의 내측면에는 플라즈마 방지층(700)이 구비될 수 있다.Referring to FIG. 2, a plasma prevention layer 700 may be provided on an inner surface of the process chamber 100.

공정 챔버(100)의 내측 표면은 쿼츠(SiO2)일 수 있다. 수소 플라즈마를 이용한 공정이 수행되면서 쿼츠에 수소 플라즈마가 침투할 수 있다. 쿼츠에 수소 플라즈마가 침투한 경우 공정 챔버(100)에 결함이 발생될 수 있다. 이에, 본 발명의 실시예에 따른 공정 챔버(100)의 내측면에는 공정 챔버(100)로 수소 플라즈마의 침투를 방지하기 위한 플라즈마 방지층(700)이 구비될 수 있다. 플라즈마 방지층(700)은 처리 공간(101)을 접할 수 있다. 플라즈마 방지층(700)은 수소 플라즈마를 흡수한 이후에 다시 방출하여 공정 챔버(100)로 수소 플라즈마가 침투하는 것을 방지할 수 있다.The inner surface of the process chamber 100 may be quartz (SiO 2 ). As a process using hydrogen plasma is performed, hydrogen plasma may penetrate the quartz. When the hydrogen plasma penetrates the quartz, a defect may occur in the process chamber 100. Accordingly, a plasma prevention layer 700 for preventing penetration of hydrogen plasma into the process chamber 100 may be provided on the inner surface of the process chamber 100 according to an embodiment of the present invention. The plasma prevention layer 700 may contact the processing space 101. The plasma prevention layer 700 may be released again after absorbing the hydrogen plasma to prevent the hydrogen plasma from penetrating into the process chamber 100.

다시 도 1을 설명하면, 제3 가스 탱크(430)는 산소가 포함된 가스(GS3)를 수용할 수 있다. 산소가 포함된 가스(GS3)는 산소만으로 구성되거나 산소가 혼합 또는 화합된 가스일 수 있다. 이하, 산소가 포함된 가스(GS3)를 유도 가스라 한다. 유도 가스(GS3)는 플라즈마 방지층(700)에 포함된 수소 플라즈마를 처리 공간(101)으로 배출시키는데 이용될 수 있다. 유도 가스(GS3)에는 산소가 포함되는데, 수소 플라즈마가 산소와 결합한 이후에 플라즈마 방지층(700)에서 배출될 수 있는 것이다.Referring to FIG. 1 again, the third gas tank 430 may accommodate the gas GS3 containing oxygen. The oxygen-containing gas GS3 may be composed of only oxygen, or may be a gas in which oxygen is mixed or compounded. Hereinafter, the oxygen-containing gas GS3 is referred to as an induction gas. The induction gas GS3 may be used to discharge hydrogen plasma included in the plasma prevention layer 700 to the processing space 101. Oxygen is included in the induction gas GS3, which may be discharged from the plasma prevention layer 700 after hydrogen plasma is combined with oxygen.

유도 가스 유입구(110b)는 공정 챔버(100)에 구비되어 처리 공간(101)으로 산소가 포함된 가스 즉, 유도 가스를 유입하는 역할을 수행한다. 유도 가스(GS3)는 유도 가스 유입구(110b)를 통하여 처리 공간(101)으로 유입될 수 있다. 유도 가스 유입구(110b)에는 제3 유입 라인(113)이 연결될 수 있다. 제3 공정 가스(GS3)는 제3 유입 라인(113)을 통해 이동하여 처리 공간(101)으로 유입될 수 있다.The induction gas inlet 110b is provided in the process chamber 100 and serves to introduce a gas containing oxygen, that is, an induction gas, into the processing space 101. The induction gas GS3 may be introduced into the processing space 101 through the induction gas inlet 110b. A third inlet line 113 may be connected to the induction gas inlet 110b. The third process gas GS3 may move through the third inlet line 113 and may be introduced into the processing space 101.

제3 가스 탱크(430)와 유도 가스 유입구(110b)를 연결하는 제3 유입 라인(113)에는 제3 밸브(V3)가 구비될 수 있다. 플라즈마 방지층(700)에서 수소 플라즈마의 방출을 보다 용이하게 하기 위하여 제3 밸브(V3)가 개방되어 제3 공정 가스(GS1)가 처리 공간(101)으로 주입될 수 있다.A third valve V3 may be provided in the third inlet line 113 connecting the third gas tank 430 and the induction gas inlet 110b. The third valve V3 is opened so that the third process gas GS1 may be injected into the processing space 101 in order to facilitate the discharge of hydrogen plasma from the plasma prevention layer 700.

이하, 도 3 내지 도 6을 통하여 수소 플라즈마가 플라즈마 방지층(700)에 흡입되고 방출되는 것을 설명하기로 한다.Hereinafter, it will be described that the hydrogen plasma is sucked into and discharged from the plasma prevention layer 700 through FIGS. 3 to 6.

도 3은 도 2에 도시된 플라즈마 방지층에 산소층이 형성된 것을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 산소층에 수소 플라즈마가 결합되는 것을 나타낸 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 산소층에 결합된 수소 플라즈마가 플라즈마 방지층으로 흡수된 것을 나타낸 도면이며, 도 6은 도 5에 도시된 플라즈마 방지층에 흡수된 수소 플라즈마가 방출된 것을 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a view showing that an oxygen layer is formed on the plasma prevention layer shown in FIG. 2, FIG. 4 is a view showing that hydrogen plasma is coupled to the oxygen layer shown in FIG. 3, and FIG. 5 is It is a view showing that the hydrogen plasma bonded to the layer is absorbed by the plasma prevention layer, and FIG. 6 is a view showing that the hydrogen plasma absorbed by the plasma prevention layer shown in FIG. 5 is released.

도 3을 참조하면, 플라즈마 방지층(700)에는 산소층(710)이 형성될 수 있다. 본 발명에서 플라즈마 방지층(700)은 프로톤 전도체(proton conductor)를 포함할 수 있다. 프로톤 전도체는 도펀트(dopant)가 세라믹 물질에 도핑되어 형성될 수 있다. 구체적으로, 프로톤 전도체는 3가 양이온의 도펀트가 페로브스카이트(perovskite) 구조를 갖는 세라믹 물질의 4가 양이온의 자리(site)에 도핑되어 형성될 수 있다.Referring to FIG. 3, an oxygen layer 710 may be formed on the plasma prevention layer 700. In the present invention, the plasma prevention layer 700 may include a proton conductor. The proton conductor may be formed by doping a dopant into a ceramic material. Specifically, the proton conductor may be formed by doping a dopant of a trivalent cation to a site of a tetravalent cation of a ceramic material having a perovskite structure.

3가 양이온의 도펀트는 M2O3 형식의 물질에 포함된 M을 포함하고, 세라믹 물질의 4가 양이온은 ABO3 형식의 세라믹 물질에 포함된 B를 포함할 수 있다. 3가 양이온인 M이 세라믹 물질의 4가 양이온인 B의 자리에 도핑됨으로써 프로톤 전도체가 형성되는 것이다.The dopant of the trivalent cation may include M included in the M 2 O 3 type material, and the tetravalent cation of the ceramic material may include B included in the ABO 3 type ceramic material. The proton conductor is formed by doping the trivalent cation M in the place of the tetravalent cation B in the ceramic material.

세라믹 물질은 BaZrO3, BaCeO3, SrZrO3, SrCeO3, BaZrCeO3 또는 SrZrCeO3일 수 있다. 3가 양이온인 도펀트 M이 이러한 세라믹 물질에 도핑된 경우 프로톤 전도체는 Ba(Zr1-xMx)O3, Ba(Ce1-xMx)O3, Sr(Zr1-xMx)O3, Sr(Ce1-xMx)O3, Ba(Zr1-x-yCeyMx)O3 및 Sr(Zr1-x-yCeyMx)O3와 같은 형식으로 제공될 수 있다.The ceramic material may be BaZrO 3 , BaCeO 3 , SrZrO 3 , SrCeO 3 , BaZrCeO 3 or SrZrCeO 3 . When dopant M, a trivalent cation, is doped into these ceramic materials, the proton conductors are Ba(Zr 1-x M x )O 3 , Ba(Ce 1-x M x )O 3 , Sr(Zr 1-x M x ) O 3 , Sr(Ce 1-x M x )O 3 , Ba(Zr 1-xy Ce y M x )O 3 and Sr(Zr 1-xy Ce y M x )O 3 can be provided in the same format. .

본 발명에서 3가 양이온인 도펀트 M은 이트륨(Y) 또는 이테르븀(Yb)일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.In the present invention, the dopant M, which is a trivalent cation, may be yttrium (Y) or ytterbium (Yb), but is not limited thereto.

플라즈마 방지층(700)에는 산소층(710)이 형성될 수 있고, 산소층(710)에는 산소(711)가 포함될 수 있다. 처리 공간(101)에서 수소 플라즈마를 이용한 공정이 수행되는 경우 처리 공간(101)의 수소 플라즈마의 농도가 증가할 수 있다.An oxygen layer 710 may be formed on the plasma prevention layer 700, and oxygen 711 may be included in the oxygen layer 710. When a process using hydrogen plasma is performed in the processing space 101, the concentration of the hydrogen plasma in the processing space 101 may increase.

도 4를 참조하면, 처리 공간(101)에서의 수소 플라즈마(800)의 농도가 플라즈마 방지층(700)에 비하여 높은 경우 수소 플라즈마(800)는 플라즈마 방지층(700)으로 진입할 수 있다. 처리 공간(101)과 플라즈마 방지층(700) 간의 농도 차에 의하여 수소 플라즈마(800)가 처리 공간(101)에서 플라즈마 방지층(700)으로 이동하는 것이다. 플라즈마 방지층(700)으로 진입한 수소 플라즈마(800)는 프로톤 전도체에 포함된 산소(711)에 결합될 수 있다.Referring to FIG. 4, when the concentration of the hydrogen plasma 800 in the processing space 101 is higher than that of the plasma prevention layer 700, the hydrogen plasma 800 may enter the plasma prevention layer 700. The hydrogen plasma 800 moves from the processing space 101 to the plasma prevention layer 700 due to the difference in concentration between the processing space 101 and the plasma prevention layer 700. The hydrogen plasma 800 entering the plasma prevention layer 700 may be coupled to the oxygen 711 included in the proton conductor.

도 5를 참조하면, 산소(711)에 결합된 수소 플라즈마(800)는 플라즈마 방지층(700)에 흡수될 수 있다.Referring to FIG. 5, the hydrogen plasma 800 coupled to the oxygen 711 may be absorbed by the plasma prevention layer 700.

반응성이 높은 수소 플라즈마(800)는 안정화를 위하여 플라즈마 방지층(700)의 산소(711)에 결합된 이후에 플라즈마 방지층(700)의 내부로 흡수될 수 있다.The highly reactive hydrogen plasma 800 may be absorbed into the plasma prevention layer 700 after being combined with the oxygen 711 of the plasma prevention layer 700 for stabilization.

처리 공간(101)에서 수소 플라즈마(800)를 이용한 공정이 완료된 경우 처리 공간(101)의 수소 플라즈마(800)의 농도가 감소할 수 있다. 도 6을 참조하면, 처리 공간(101)에서의 수소 플라즈마(800)의 농도가 플라즈마 방지층(700)에 비하여 낮은 경우 플라즈마 방지층(700)에 흡수된 수소 플라즈마(800)는 처리 공간(101)으로 방출될 수 있다. 처리 공간(101)과 플라즈마 방지층(700) 간의 농도 차에 의하여 수소 플라즈마(800)가 플라즈마 방지층(700)에서 처리 공간(101)으로 이동하는 것이다. 처리 공간(101)에서의 수소 플라즈마(800)의 농도를 감소시키기 위하여 배출구(120)를 통한 가스 배출이 수행될 수 있다. 또한, 플라즈마 방지층(700)에서 방출된 수소 플라즈마(800)도 배출구(120)를 통하여 처리 공간(101)에서 배출될 수 있다.When a process using the hydrogen plasma 800 is completed in the processing space 101, the concentration of the hydrogen plasma 800 in the processing space 101 may decrease. Referring to FIG. 6, when the concentration of the hydrogen plasma 800 in the processing space 101 is lower than that of the plasma prevention layer 700, the hydrogen plasma 800 absorbed by the plasma prevention layer 700 is transferred to the processing space 101. Can be released. The hydrogen plasma 800 moves from the plasma prevention layer 700 to the processing space 101 due to the difference in concentration between the processing space 101 and the plasma prevention layer 700. In order to reduce the concentration of the hydrogen plasma 800 in the processing space 101, gas discharge through the outlet 120 may be performed. In addition, the hydrogen plasma 800 discharged from the plasma prevention layer 700 may also be discharged from the processing space 101 through the discharge port 120.

이와 같은 방식으로 수소 플라즈마(800)가 플라즈마 방지층(700)에 흡수되고 방출될 수 있다. 수소 플라즈마(800)가 플라즈마 방지층(700)에만 흡수되고 방출됨에 따라 공정 챔버(100)의 내측면에 충돌할 기회가 감소되고, 수소 플라즈마(800)에 의한 공정 챔버(100)의 손상이 방지될 수 있다.In this way, the hydrogen plasma 800 may be absorbed and discharged by the plasma prevention layer 700. As the hydrogen plasma 800 is absorbed and released only to the plasma prevention layer 700, the chance of colliding with the inner surface of the process chamber 100 is reduced, and damage to the process chamber 100 by the hydrogen plasma 800 is prevented. I can.

도 7은 도 1에 도시된 처리 공간에 산소가 포함된 가스가 유입된 것을 나타낸 도면이고, 도 8은 도 7에 도시된 산소에 수소 플라즈마가 결합되는 것을 나타낸 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating a flow of a gas containing oxygen into the processing space illustrated in FIG. 1, and FIG. 8 is a diagram illustrating a combination of hydrogen plasma with the oxygen illustrated in FIG. 7.

도 7을 참조하면, 플라즈마 방지층(700)에 수소 플라즈마(800)가 흡수된 상태에서 유도 가스가 처리 공간(101)으로 유입될 수 있다. 유도 가스는 산소(900)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, in a state in which the hydrogen plasma 800 is absorbed in the plasma prevention layer 700, an induction gas may be introduced into the processing space 101. The induction gas may include oxygen 900.

도 8을 참조하면, 플라즈마 방지층(700)에서 방출된 수소 플라즈마(800)는 처리 공간(101)에 존재하는 산소(900)와 결합할 수 있다.Referring to FIG. 8, the hydrogen plasma 800 emitted from the plasma prevention layer 700 may be combined with oxygen 900 existing in the processing space 101.

처리 공간(101)의 수소 플라즈마(800)의 농도가 플라즈마 방지층(700)에 비하여 낮은 경우 플라즈마 방지층(700)의 수소 플라즈마(800)가 처리 공간(101)으로 방출될 수 있다. 방출된 수소 플라즈마(800)는 처리 공간(101)에 존재하는 산소(900)와 결합할 수 있다.When the concentration of the hydrogen plasma 800 in the processing space 101 is lower than that of the plasma prevention layer 700, the hydrogen plasma 800 of the plasma prevention layer 700 may be discharged to the processing space 101. The released hydrogen plasma 800 may combine with oxygen 900 existing in the processing space 101.

처리 공간(101)의 산소(900)와 결합함에 따라 수소 플라즈마(800)가 다시 플라즈마 방지층(700)의 산소(711)와 결합하여 플라즈마 방지층(700)으로 흡수되는 것이 방지될 수 있다.As the hydrogen plasma 800 is combined with the oxygen 900 of the processing space 101, the hydrogen plasma 800 may be prevented from being combined with the oxygen 711 of the plasma blocking layer 700 and absorbed into the plasma blocking layer 700.

산소(900)와 결합한 수소 플라즈마(800)는 배출구(120)를 통해 공정 챔버(100)의 외부로 배출될 수 있다.The hydrogen plasma 800 combined with the oxygen 900 may be discharged to the outside of the process chamber 100 through the discharge port 120.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 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.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the above and the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. You can understand that there is. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting.

10: 기판 처리 장치 100: 공정 챔버
110a: 공정 가스 유입구 110b: 유도 가스 유입구
111: 제1 유입 라인 112: 제2 유입 라인
113: 제3 유입 라인 120: 배출구
121: 배출 라인 140: 플라즈마 방지층
200: 기판 지지부 300: 샤워헤드
310: 전극 플레이트 320: 분사부
330: 환형 유전 플레이트 410: 제1 가스 탱크
420: 제2 가스 탱크 430: 제3 가스 탱크
500: 전력 공급부 600: 히터10: substrate processing apparatus 100: process chamber
110a: process gas inlet 110b: induction gas inlet
111: first inlet line 112: second inlet line
113: third inlet line 120: outlet
121: discharge line 140: plasma prevention layer
200: substrate support 300: shower head
310: electrode plate 320: injection unit
330: annular oil field plate 410: first gas tank
420: second gas tank 430: third gas tank
500: power supply 600: heater

Claims (8)

기판의 처리 공간을 제공하는 공정 챔버;
상기 처리 공간의 하부에 배치되어 상기 기판을 지지하는 기판 지지부;
상기 처리 공간의 상부에 배치되어 상기 기판으로 수소 플라즈마가 포함된 공정 가스를 분사하는 샤워헤드를 포함하되,
상기 공정 챔버의 내측면에는 상기 처리 공간에 존재하는 수소 플라즈마를 흡수하고, 상기 흡수된 수소 플라즈마를 상기 처리 공간으로 방출함으로써 상기 공정 챔버로 상기 수소 플라즈마의 침투를 방지하는 플라즈마 방지층이 구비되는 기판 처리 장치.A process chamber providing a processing space for a substrate;
A substrate support part disposed below the processing space to support the substrate;
And a showerhead disposed above the processing space to inject a process gas containing hydrogen plasma to the substrate,
Substrate processing comprising a plasma prevention layer provided on the inner side of the process chamber to prevent penetration of the hydrogen plasma into the process chamber by absorbing hydrogen plasma existing in the processing space and releasing the absorbed hydrogen plasma into the processing space Device. 제1 항에 있어서,
상기 플라즈마 방지층은 프로톤 전도체(proton conductor)를 포함하는 기판 처리 장치.The method of claim 1,
The plasma prevention layer is a substrate processing apparatus comprising a proton conductor (proton conductor). 제2 항에 있어서,
상기 프로톤 전도체는 3가 양이온의 도펀트(dopant)가 페로브스카이트(perovskite) 구조를 갖는 세라믹 물질의 4가 양이온의 자리에 도핑되어 형성되는 기판 처리 장치.The method of claim 2,
The proton conductor is formed by doping a dopant of a trivalent cation at the site of a tetravalent cation of a ceramic material having a perovskite structure. 제3 항에 있어서,
상기 3가 양이온의 도펀트는 M2O3 형식의 물질에 포함된 M을 포함하고,
상기 세라믹 물질의 4가 양이온은 ABO3 형식의 세라믹 물질에 포함된 B를 포함하며,
상기 프로톤 전도체는 Ba(Zr1-xMx)O3, Ba(Ce1-xMx)O3, Sr(Zr1-xMx)O3, Sr(Ce1-xMx)O3, Ba(Zr1-x-yCeyMx)O3 및 Sr(Zr1-x-yCeyMx)O3를 포함하는 기판 처리 장치.The method of claim 3,
The dopant of the trivalent cation includes M contained in the M 2 O 3 type material,
The tetravalent cation of the ceramic material includes B contained in the ABO 3 type ceramic material,
The proton conductor is Ba(Zr 1-x M x )O 3 , Ba(Ce 1-x M x )O 3 , Sr(Zr 1-x M x )O 3 , Sr(Ce 1-x M x )O 3 , Ba(Zr 1-xy Ce y M x )O 3 and Sr(Zr 1-xy Ce y M x )O 3 . 제4 항에 있어서,
상기 M은 이트륨(Y) 또는 이테르븀(Yb)를 포함하는 기판 처리 장치.The method of claim 4,
Wherein M is a substrate processing apparatus containing yttrium (Y) or ytterbium (Yb). 제2 항에 있어서,
상기 처리 공간에서의 상기 수소 플라즈마의 농도가 상기 플라즈마 방지층에 비하여 높은 경우 상기 수소 플라즈마는 상기 프로톤 전도체에 포함된 산소에 결합되어 상기 플라즈마 방지층에 흡수되는 기판 처리 장치.The method of claim 2,
When the concentration of the hydrogen plasma in the processing space is higher than that of the plasma prevention layer, the hydrogen plasma is combined with oxygen contained in the proton conductor and absorbed by the plasma prevention layer. 제6 항에 있어서,
상기 처리 공간에서의 상기 수소 플라즈마의 농도가 상기 플라즈마 방지층에 비하여 낮은 경우 상기 플라즈마 방지층에 흡수된 상기 수소 플라즈마는 상기 처리 공간으로 방출되는 기판 처리 장치.The method of claim 6,
When the concentration of the hydrogen plasma in the processing space is lower than that of the plasma prevention layer, the hydrogen plasma absorbed by the plasma prevention layer is discharged to the processing space. 제1 항에 있어서,
상기 공정 챔버에 구비되어 상기 처리 공간으로 산소가 포함된 가스를 유입하는 유도 가스 유입구를 더 포함하는 기판 처리 장치.The method of claim 1,
The substrate processing apparatus further comprises an induction gas inlet provided in the process chamber to introduce a gas containing oxygen into the processing space.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20150005541A (en) * 2012-04-06 2015-01-14 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 Insulating film, method for manufacturing semiconductor device, and semiconductor device
KR20180118696A (en) * 2016-04-14 2018-10-31 에프엠 인더스트리즈, 인크. Coated semiconductor processing elements with chlorine and fluorine plasma corrosion resistance and their composite oxide coatings

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150005541A (en) * 2012-04-06 2015-01-14 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 Insulating film, method for manufacturing semiconductor device, and semiconductor device
KR20180118696A (en) * 2016-04-14 2018-10-31 에프엠 인더스트리즈, 인크. Coated semiconductor processing elements with chlorine and fluorine plasma corrosion resistance and their composite oxide coatings

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