KR102195981B1 - Apparatus for processing inductively coupled plasma - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유도 결합 플라즈마 처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공정 공간 내에서 공정 가스를 공급하고 플라즈마를 생성하여 기판을 공정 처리하는 유도 결합 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 processing a substrate by supplying a process gas and generating plasma in a process space.
일반적으로 기판 처리장치는 반도체 제조에 사용되는 웨이퍼 및 디스플레이 장치의 제조에 사용되는 글라스 기판 등을 공정 처리하는 공정 장비 중 한 종류이다. 기판 처리장치는 기판에 식각, 증착 등과 같은 다양한 공정 처리를 수행한다.In general, a substrate processing apparatus is one of a kind of processing equipment for processing wafers used in semiconductor manufacturing and glass substrates used in manufacturing display devices. The substrate processing apparatus performs various process treatments such as etching and deposition on a substrate.
여기서, 기판의 식각 공정은 기판 상에 패턴 등을 형성하기 위한 공정 처리이고, 기판의 증착 공정은 기판의 표면에 증착막을 형성하는 공정 처리이다. 기판의 식각 공정은 크게 습식 방식과 건식 방식으로 구분되며, 최근에는 기판의 식각 공정 속도를 상대적으로 빠른 건식 방식이 주로 사용된다. 건식 방식의 식각 공정을 수행하는 기판 처리장치는 대표적으로 용량 결합 플라즈마 처리장치(CCP; Capacitively Coupled Plasma)와 유도 결합 플라즈마 처리장치(ICP; Inductively Coupled Plasma)로 구분된다.Here, the etching process of the substrate is a process treatment for forming a pattern or the like on the substrate, and the deposition process of the substrate is a process treatment of forming a deposition film on the surface of the substrate. The etching process of the substrate is largely divided into a wet method and a dry method, and recently, a dry method that has a relatively high etching process speed of a substrate is mainly used. A substrate processing apparatus that performs a dry etching process is typically 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 용량 결합 플라즈마 처리장치와 유도 결합 플라즈마 처리장치 중 유도 결합 플라즈마 처리장치는 용량 결합 플라즈마 처리장치 대비 기판의 공정 처리 속도가 빠른 장점이 있다.In detail, the capacitively coupled plasma processing apparatus uses plasma generated by ionization with a process gas supplied by obtaining energy as electrons are accelerated by a magnetic field formed between electrodes disposed opposite to each other. On the other hand, the inductively coupled plasma processing apparatus uses plasma generated by ionization with the supplied process gas by obtaining energy as the acceleration of electrons occurs when the magnetic field formed by the current flowing through the antenna changes with time. Among these capacitively coupled plasma processing apparatuses and inductively coupled plasma processing apparatuses, 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, 용량 결합 플라즈마 처리장치와 유도 결합 플라즈마 처리장치는 각각 기판이 공정 처리되는 공정 공간의 전 영역에 공정 가스를 균일하게 분사하기 위한 샤워헤드가 배치된다.Meanwhile, in the capacitively coupled plasma processing apparatus and in the inductively coupled plasma processing apparatus, a showerhead for uniformly spraying the process gas is disposed in the entire area of the process space where the substrate is processed.
그런데, 종래의 유도 결합 플라즈마 처리장치의 샤워헤드는 윈도우 및 윈도우를 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 a window and a clean kit that protects the window from particles, there is a problem in that the process space is increased, that is, the overall equipment is increased.
본 발명의 목적은 윈도우와 윈도우를 커버하는 커버수단의 구조를 개선하여 공정 가스를 분사할 수 있는 샤워헤드의 역할을 대체할 수 있는 유도 결합 플라즈마 처리장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an inductively coupled plasma processing apparatus capable of replacing the role of a showerhead capable of injecting a process gas by improving the structure of a window and a cover means for covering the window.
또한, 본 발명의 목적은 윈도우와 윈도우를 커버하는 커버수단 사이의 공간을 복수 개로 분할하여 공정 가스를 균일하게 분사할 수 있도록 구조가 개선된 유도 결합 플라즈마 처리장치도 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide an inductively coupled plasma processing apparatus having an improved structure so that a space between a window and a cover means for covering the window is divided into a plurality to uniformly spray process gas.
상기 과제의 해결 수단은, 본 발명에 따라 외부로부터 공급되는 고주파 전원에 따라 유도 전류를 생성하는 안테나와, 상기 안테나에 인접하게 배치되며 상기 안테나의 유도 전류에 의해 생성된 유도 전계를 기판의 공정 공간으로 전달하는 윈도우 조립체와, 상기 윈도우 조립체와 일정 간격을 두고 배치되어 외부로부터 공급된 공정 가스를 수용하고 수용된 공정 가스를 상기 공정 공간으로 분사시키며 상기 공정 공간으로부터 상기 윈도우 조립체로 유동되는 공정 부산물을 차단하는 커버 조립체와, 일정 간격을 두고 상기 윈도우 조립체의 판면에 결합되는 복수 개의 실링 핀과 폐루프 형상으로 복수 개의 상기 실링 핀을 선택적으로 연결하여 공정 가스를 수용하는 실링 존(zone)을 형성하는 실링부재를 갖는 실링 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도 결합 플라즈마 처리장치에 의해 이루어진다.The means for solving the problem is an antenna for generating an induced current according to a high-frequency power 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 in a process space of the substrate. A window assembly that is delivered to the window assembly, and is disposed at a predetermined distance from the window assembly to receive process gas supplied from the outside, inject the received process gas into the process space, and block process by-products flowing from the process space to the window assembly Sealing for forming a sealing zone for accommodating process gas by selectively connecting a plurality of sealing pins coupled to the plate surface of the window assembly with a cover assembly having a predetermined interval and a plurality of sealing pins in a closed loop shape It is made by an inductively coupled plasma processing apparatus comprising a sealing assembly having a member.
여기서, 상기 실링 조립체는 복수 개의 상기 실링부재를 포함하며, 상기 실링부재는 폐루프 형상으로 복수의 상기 실링 핀에 선택적으로 연결되어 복수 개의 상기 실링 존을 형성할 수 있다.Here, the sealing assembly may include a plurality of the sealing members, and the sealing member may be selectively connected to the plurality of sealing pins in a closed loop shape to form a plurality of the sealing zones.
복수 개의 상기 실링 존은 각각 외부로부터 공급된 공정 가스를 독립적으로 수용하며 상기 커버 조립체를 통해 독립적으로 각각 공정 가스를 분사 시킬 수 있다.Each of the plurality of sealing zones independently accommodates process gas supplied from the outside, and each process gas can be independently injected through the cover assembly.
상기 유도 결합 플라즈마 처리장치는 상기 윈도우 조립체와 상기 커버 조립체를 상호 결합하는 결합 핀을 더 포함하며, 상기 실링부재는 선택적으로 폐루프 형상을 가지고 복수 개의 상기 실링 핀과 상기 결합 핀에 연결되어 상기 실링 존을 형성할 수 있다.The inductively coupled plasma processing apparatus further includes a coupling pin for mutually coupling the window assembly and the cover assembly, and the sealing member selectively has a closed loop shape and is connected to the plurality of sealing pins and the coupling pin to seal the sealing. Zones can be formed.
상기 커버 조립체와 대면되는 상기 윈도우 조립체의 판면에는 복수 개의 상기 실링 핀이 결합되는 복수 개의 결합홀이 형성되고, 상기 실링 핀은 상기 결합홀에 결합되는 결합부와, 상기 결합부로부터 상기 윈도우 조립체의 판면을 향해 돌출 형성되며 상기 실링부재를 지지하도록 둘레를 따라 함몰 형상의 곡률을 갖는 헤드부를 포함할 수 있다.A plurality of coupling holes to which a plurality of sealing pins are coupled are formed on a plate surface of the window assembly facing the cover assembly, and the sealing pin includes a coupling portion coupled to the coupling hole, and the window assembly from the coupling portion It may include a head portion protruding toward the plate surface and having a curvature of a recessed shape along the circumference to support the sealing member.
상기 커버 조립체와 대면되는 상기 윈도우 조립체의 판면에는 결합 핀이 결합되는 지지홀이 형성되고, 상기 결합 핀은 상기 커버 조립체에 결합되며 상기 지지홀에 삽입되는 커버 결합부와, 상기 지지홀과 상기 커버 결합부 사이에 배치되어 상기 커버 결합부와 결합되며 상기 실링부재를 지지하도록 둘레를 따라 함몰 형상의 곡률을 갖는 연결부를 포함할 수 있다.A support hole to which a coupling pin is coupled is formed on a plate surface of the window assembly facing the cover assembly, the coupling pin is coupled to the cover assembly and a cover coupling portion inserted into the support hole, the support hole and the cover It is disposed between the coupling portions and coupled to the cover coupling portion, and may include a coupling portion having a curvature of a concave shape along the circumference to support the sealing member.
상기 실링 존의 형상 및 개수는 복수 개의 상기 실링 핀의 배치 개수 및 배치 위치와 복수 개의 상기 실링 핀을 선택적으로 상호 연결하는 복수 개의 상기 실링부재에 따라 변경될 수 있다.The shape and number of the sealing zones may be changed according to the number and arrangement positions of the plurality of sealing pins and the plurality of sealing members selectively interconnecting the plurality of sealing pins.
상기 커버 조립체는 상기 윈도우 조립체와 상기 공정 공간 사이에 배치되어 상기 공정 공간으로부터 상기 윈도우 조립체로 유동되는 공정 부산물을 차단하는 커버부와, 상기 커버부의 판면에 관통 형성되어 적어도 하나의 상기 실링 존으로부터 상기 공정 공간으로 공정 가스를 분사시키는 가스 분사홀을 포함할 수 있다.The cover assembly is disposed between the window assembly and the process space to block a process by-product flowing from the process space to the window assembly, and the cover assembly is formed through the plate surface of the cover part to be formed from at least one sealing zone. It may include a gas injection hole for injecting the process gas into the process space.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
본 발명에 따른 유도 결합 플라즈마 처리장치의 효과는 다음과 같다.The effects of the inductively coupled plasma processing apparatus according to the present invention are as follows.
첫째, 윈도우 조립체와 커버 조립체 사이에 일정 간격의 공간을 형성할 수 있는 실링 조립체를 배치하여 외부로부터 공급된 공정 가스를 수용하여 공정 공간으로 분사시킬 수 있으므로, 샤워헤드의 미사용에 따라 전체 장비의 크기를 축소함과 함께 유지보수 비용을 절감할 수 있다.First, a sealing assembly capable of forming a space at a certain interval between the window assembly and the cover assembly can be disposed to receive the process gas supplied from the outside and spray it into the process space. Therefore, the size of the entire equipment according to the non-use of the showerhead It is possible to reduce the maintenance cost and reduce the maintenance cost.
둘째, 폐루프 형상을 갖는 복수 개의 실링 존을 형성하여 독립적인 공정 가스의 분사 영역을 구성할 수 있고 복수 개의 실링 존은 실링부재에 의해 실링됨에 따라 공정 가스의 상호 누출을 방지할 수 있으므로, 기판 처리 공정 시 공정 신뢰성을 향상할 수 있다.Second, a plurality of sealing zones having a closed loop shape can be formed to form an independent injection area of process gas, and since the plurality of sealing zones are sealed by a sealing member, mutual leakage of process gases can be prevented. Process reliability can be improved during the treatment process.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유도 결합 플라즈마 처리장치의 개략 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 윈도우 조립체 및 커버 조립체의 배면 일부 분해 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 윈도우 조립체 및 커버 조립체의 배면 결합 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 윈도우 조립체 및 커버 조립체에 공정 가스공급부와 공정 가스라인이 연결된 평면도,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 유도 결합 플라즈마 처리장치의 윈도우 조립체, 커버 조립체 및 실링 조립체의 배면 일부 분해 사시도,
도 6은 도 5에 도시된 윈도우 조립체, 커버 조립체 및 실링 조립체의 결합 사시도,
도 7은 도 5에 도시된 A 영역의 확대 사시도,
도 8은 도 6에 도시된 ⅤⅢ -ⅤⅢ 선의 단면도,
도 9는 도 8에 도시된 B 영역의 확대 단면도,
도 10은 도 8에 도시된 C 영역의 확대 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of an inductively coupled plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a partial exploded perspective view of a rear portion of the window assembly and cover assembly shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a perspective view of the window assembly and the cover assembly shown in FIG. 2,
4 is a plan view of a process gas supply unit and a process gas line connected to the window assembly and the cover assembly shown in FIG. 3;
5 is a partially exploded perspective view of a window assembly, a cover assembly, and a sealing assembly of an inductively coupled plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention;
6 is a combined perspective view of the window assembly, the cover assembly and the sealing assembly shown in FIG. 5;
7 is an enlarged perspective view of area A shown in FIG. 5;
8 is a cross-sectional view of the line VIII-VIII shown in FIG. 6;
9 is an enlarged sectional view of area B shown in FIG. 8;
10 is an enlarged cross-sectional view of region C shown in FIG. 8.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 유도 결합 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.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유도 결합 플라즈마 처리장치의 개략 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view 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 유도 결합 플라즈마 처리장치(1)는 안테나(30), 윈도우 조립체(300), 커버 조립체(500) 및 실링 조립체(700)(도 2, 도 5 및 도 7 내지 도 10 참조)를 포함한다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 유도 결합 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), 공정 가스공급부(250), 공정 가스라인(270) 및 결합핀(900)을 더 포함한다.As shown in FIG. 1, the inductively coupled plasma processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention includes an
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 윈도우 조립체(300)에 의해 공정 공간(14)과 구획된 안테나실(16)을 형성한다. 안테나실(16)은 윈도우 조립체(300) 및 커버 조립체(500)에 의해 공정 공간(14)으로부터 별도로 구획되어 안테나(30)를 수용한다.The
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 윈도우 조립체(300)와 함께 공정 공간(14)에 유도 전계를 생성한다. 윈도우 조립체(300)에 대해서는 후술할 때 상세하게 설명하기로 한다.The
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
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
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.The
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
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
다음으로 도 2는 도 1에 도시된 윈도우 조립체 및 커버 조립체의 배면 일부 분해 사시도, 도 3은 도 2에 도시된 윈도우 조립체 및 커버 조립체의 배면 결합 사시도, 그리고 도 4는 도 3에 도시된 윈도우 조립체 및 커버 조립체에 공정 가스공급부와 공정 가스라인이 연결된 평면도이다.Next, FIG. 2 is a partial exploded perspective view of the window assembly and the cover assembly shown in FIG. 1, FIG. 3 is a rear-coupled perspective view of the window assembly and cover assembly shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a window assembly shown in FIG. And a plan view in which a process gas supply unit and a process gas line are connected to the cover assembly.
윈도우 조립체(300)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 안테나(30)에 인접하게 배치된다. 윈도우 조립체(300)는 안테나(30)의 유도 전류에 의해 생성된 유도 전계를 기판(S)의 공정 공간(14)으로 전달한다. 본 발명의 윈도우 조립체(300)는 커버 조립체(500)와의 사이에 일정 간격을 두고 외부의 공정 가스공급부(250)로 공급된 공정 가스가 수용되는 공간을 형성한다. 공정 가스가 수용되는 공간은 실링 조립체(700)의 의해 형성되나, 상세한 설명은 실링 조립체(700)를 설명할 때 함께 하기로 한다. 윈도우 조립체(300)는 커버 조립체(500)와의 사이에 공정 가스가 수용되는 복수 개의 공간을 형성한다.The
윈도우 조립체(300)는 윈도우(320) 및 프레임(340)을 포함한다. 본 발명의 일 실시 예로서, 윈도우(320)는 4개로 분할되어 프레임(340)에 배치된다. 이러한 윈도우(320)의 개수는 일 실시 예일 뿐 설계 변경에 따라 4개 미만 또는 4개를 초과하여 구성될 수 있다. 그리고, 각각의 윈도우(320)와 커버 조립체(500) 사이에는 복수 개의 공정 가스의 수용 공간이 형성된다. 윈도우(320)는 윈도우몸체(322), 결합홀(도 10 참조)(324) 및 지지홀(도 5 및 도 9 참조)(326)을 포함한다. 윈도우몸체(322)는 윈도우(320)를 형성하며, 윈도우몸체(322)에는 후술할 실링 조립체(700)의 실링부재(740)의 폐루프 형상에 따라 실링 존(760)이 형성된다. 결합홀(324)은 후술할 실링 조립체(700)의 실링 핀(720)이 결합되도록 윈도우몸체(322)에 일정 간격을 두고 형성된다. 그리고, 지지홀(326)은 결합 핀(900)이 결합될 수 있도록 윈도우몸체(322)에 일정 간격을 두고 형성된다.The
프레임(340)은 복수 개의 윈도우(320)에 대응되어 복수 개의 윈도우(320)를 지지한다. 프레임(340)은 본 발명의 일 실시 예에 따라 4개로 구성된 윈도우(320)를 지지하는 4개의 지지영역을 형성한다.The
커버 조립체(500)는 공정 공간(14)으로부터 윈도우 조립체(300)로 유동되는 공정 부산물, 즉 파티클 등을 차단하도록 윈도우 조립체(300)를 커버한다. 커버 조립체(500)는 클린 킷(clean kit)의 역할을 수행한다. 커버 조립체(500)는 공정 공간(14)에 노출되고, 윈도우 조립체(300)는 안테나실(16)에 노출된다. 커버 조립체(500)는 윈도우 조립체(300)와 일정 간격을 두고 배치되어 외부로부터 공급된 공정 가스를 수용한다. 그리고, 커버 조립체(500)는 윈도우 조립체(300)와의 사이에 수용된 공정 가스를 공정 공간(14)으로 분사시킨다. 커버 조립체(500)는 윈도우 조립체(300)와의 사이에 배치된 실링 조립체(700)에 의해 공정 가스가 수용되는 수용 공간을 형성한다.The
본 발명의 일 실시 예로서, 커버 조립체(500)는 커버부(520) 및 가스 분사홀(540)을 포함한다. 커버부(520)는 윈도우 조립체(300)와 공정 공간(14) 사이에 배치된다. 커버부(520)는 본 발명의 일 실시 예로서, 4개의 윈도우(320)에 대응하여 4개로 배치된다. 물론, 커버부(520)의 개수는 윈도우(320)의 개수 변경에 대응하여 변경될 수 있다. 커버부(520)는 공정 공간(14)으로부터 윈도우 조립체(300)로 유동되는 파티클과 같은 공정 부산물을 차단한다. 가스 분사홀(540)은 커버부(520)의 판면에 복수 개로 관통 형성된다. 가스 분사홀(540)은 윈도우 조립체(300)와 커버 조립체(500) 사이에 수용된 공정 가스를 공정 공간(14)으로 분사시키는 분사 유로를 형성한다.As an embodiment of the present invention, the
공정 가스공급부(250)와 공정 가스라인(270)은 윈도우 조립체(300)와 커버 조립체(500) 사이에 형성된 공정 가스의 수용 공간에 공정 가스를 공급하도록 배치된다. 상세하게 공정 가스공급부(250)와 공정 가스라인(270)은 후술할 실링 조립체(700)에 의해 형성된 실링 존(760)에 연결되어 실링 존(760)으로 공정 가스를 공급한다.The process
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 유도 결합 플라즈마 처리장치의 윈도우 조립체, 커버 조립체 및 실링 조립체의 배면 일부 분해 사시도, 도 6은 도 5에 도시된 윈도우 조립체, 커버 조립체 및 실링 조립체의 결합 사시도, 도 7은 도 5에 도시된 A 영역의 확대 사시도, 도 8은 도 6에 도시된 ⅤⅢ -ⅤⅢ 선의 단면도, 도 9는 도 8에 도시된 B 영역의 확대 단면도, 그리고 도 10은 도 8에 도시된 C 영역의 확대 단면도이다.5 is a partially exploded perspective view of a window assembly, a cover assembly, and a sealing assembly of the inductively coupled plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a combined perspective view of the window assembly, the cover assembly, and the sealing assembly shown in FIG. 5; 7 is an enlarged perspective view of area A shown in FIG. 5, FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII shown in FIG. 6, FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of area B shown in FIG. 8, and FIG. Is an enlarged cross-sectional view of area C.
도 5 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 실링 조립체(700)는 윈도우 조립체(300)와 커버 조립체(500) 사이에 독립적으로 구획된 적어도 하나의 공정 가스의 수용 공간을 형성하도록 윈도우 조립체(300)와 커버 조립체(500) 사이에 배치된다. 또한, 실링 조립체(700)는 적어도 하나의 공정 가스의 수용 공간 형성 시 공정 가스의 누출을 방지할 수 있도록 윈도우 조립체(300)와 커버 조립체(500) 사이에 배치된다.5 to 10, the sealing
본 발명의 일 실시 예로서, 실링 조립체(700)는 실링 핀(720), 실링부재(740) 및 실링 존(760)을 포함한다. 또한, 본 발명의 실링 조립체(700)는 프레임 실링부재(780)를 더 포함한다. 실링 핀(720)은 일정 간격을 두고 윈도우 조립체(300)의 판면에 결합된다. 상세하게 실링 핀(720)은 복수 개로 마련되어 윈도우(320)에 형성된 결합홀(324)에 결합된다. 복수 개로 배치되는 실링 핀(720)은 실링부재(740)가 폐루프 형상을 갖도록 마련된다. 본 발명의 일 실시 예로서, 실링 핀(720)은 결합부(722) 및 헤드부(724)를 포함한다. 결합부(722)는 결합홀(324)에 결합되고, 헤드부(724)는 결합부(722)로부터 윈도우 조립체(300)의 판면을 향해 돌출 형성된다. 헤드부(724)는 실링부재(740)를 지지하도록 둘레를 따라 함몰 형상의 곡률을 갖는다. 즉, 이러한 헤드부(724)의 곡률 형상에 따라 실링부재(740)와 헤드부(724)의 밀착력이 향상됨과 함께 실링부재(740)의 장력을 유지할 수 있다.As an embodiment of the present invention, the sealing
실링부재(740)는 폐루프 형상으로 복수 개의 실링 핀(720)을 선택적으로 연결한다. 복수 개의 실링부재(740)는 각각 선택적으로 복수 개의 실링 핀(720)에 연결되어 복수 개의 폐루프 형상을 갖는 실링 존(760)을 형성한다. 물론, 단일의 실링부재(740)는 1개의 실링 존(760)을 형성할 수 있고, 2개의 실링부재(740)는 2개의 실링 존(760)을 형성할 수 있다. 즉, 실링부재(740)는 상호 간섭되지 않으며 실링 존(760)의 내부와 외부를 상호 구획한다. 여기서, 실링부재(740)에 의해 폐루프 형상을 가지고 형성된 실링 존(760)은 외부로부터 공급된 공정 가스를 독립적으로 수용한다. 구체적으로 복수 개의 실링부재(740)에 의해 형성된 복수 개의 실링 존(760)은 외부로부터 공급된 공정 가스를 독립적으로 수용하여 공정 공간(14)의 독립적인 영역에 공정 가스를 분사시킨다. 복수 개의 실링 존(760)에 수용된 공정 가스는 각각 복수 개의 실링부재(740)에 의해 누출이 방지된다.The sealing
보다 상세하게 실링 존(760)의 형상 및 개수는 복수 개의 실링 핀(720)의 배치 개수 및 배치 위치와 복수 개의 실링 핀(720)을 선택적으로 상호 연결하는 복수 개의 실링부재(740)에 따라 변경된다. 예를 들어, 실링 존(760)의 크기와 개수의 설계 변경이 필요할 때 윈도우(320)에 결합홀(324)의 위치와 개수를 변경한 후 실링 핀(720)을 결합, 그리고 실링부재(740)를 연결하면 실링 존(760)의 크기와 개수의 변경을 용이하게 할 수 있는 이점이 있다.In more detail, the shape and number of the sealing
프레임 실링부재(780)는 윈도우(320)의 둘레를 따라 배치된다. 프레임 실링부재(780)는 윈도우(320)와 프레임(340)의 결합 시 윈도우(320)와 프레임(340) 사이에서 공정 가스가 누출되는 것을 차단함과 함께 공정 공간(14)으로부터 파티클과 같은 공정 부산물이 유입되는 것도 차단한다.The
마지막으로 결합 핀(900)은 실링부재(740)에 의해 실링 핀(720)과 함께 폐루프 형상을 형성할 수 있다. 결합 핀(900)은 윈도우 조립체(300)와 커버 조립체(500)를 상호 결합하기 위해 사용되며, 위치에 따라 실링 핀(720)과 함께 실링부재(740)에 연결되어 실링 존(760)을 형성한다. 물론, 복수 개의 결합 핀(900) 중 실링부재(740)와 연결되는 결합 핀(900) 및 실링부재(740)와 연결되지 않는 결합 핀(900)이 존재한다. 결합 핀(900)은 커버 결합부(920)와 연결부(940)를 포함한다. 커버 결합부(920)는 커버 조립체(500)를 관통하여 윈도우(320)에 형성된 지지홀(326)에 결합된다. 연결부(940)는 지지홀(326)과 커버 결합부(920) 사이에 배치되어 커버 결합부(920)와 결합된다. 연결부(940)는 실링 핀(720)의 헤드부(724)와 같이 실링부재(740)를 지지하도록 둘레를 따라 함몰 형상의 곡률을 갖는다.Finally, the
이에, 윈도우 조립체와 커버 조립체 사이에 일정 간격의 공간을 형성할 수 있는 실링 조립체를 배치하여 외부로부터 공급된 공정 가스를 수용하여 공정 공간으로 분사시킬 수 있으므로, 샤워헤드의 미사용에 따라 전체 장비의 크기를 축소함과 함께 유지보수 비용을 절감할 수 있다.Accordingly, a sealing assembly capable of forming a space at a predetermined interval between the window assembly and the cover assembly can be disposed to receive the process gas supplied from the outside and spray it into the process space. Therefore, the size of the entire equipment according to the non-use of the showerhead It is possible to reduce the maintenance cost and reduce the maintenance cost.
또한, 폐루프 형상을 갖는 복수 개의 실링 존을 형성하여 독립적인 공정 가스의 분사 영역을 구성할 수 있고 복수 개의 실링 존은 실링부재에 의해 실링됨에 따라 공정 가스의 상호 누출을 방지할 수 있으므로, 기판 처리 공정 시 공정 신뢰성을 향상할 수 있다.In addition, a plurality of sealing zones having a closed loop shape can be formed to form an independent injection area of the process gas, and since the plurality of sealing zones are sealed by a sealing member, mutual leakage of process gases can be prevented. Process reliability can be improved during the treatment process.
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 with reference to the accompanying drawings above, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. It will be understandable. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative and non-limiting in all respects. The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and the concept of equivalents thereof should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.
30: 안테나 300: 윈도우 조립체
320: 윈도우 324: 결합홀
326: 지지홀 500: 커버 조립체
520: 커버부 540: 가스 분사홀
700: 실링 조립체 720: 실링 핀
722: 결합부 724: 헤드부
740: 실링부재 760: 실링 존(zone)
900: 결합 핀 920: 커버 결합부
940: 연결부30: antenna 300: window assembly
320: window 324: coupling hole
326: support hole 500: cover assembly
520: cover part 540: gas injection hole
700: sealing assembly 720: sealing pin
722: coupling portion 724: head portion
740: sealing member 760: sealing zone
900: coupling pin 920: cover coupling portion
940: connection
Claims (8)
상기 안테나에 인접하게 배치되며, 상기 안테나의 유도 전류에 의해 생성된 유도 전계를 기판의 공정 공간으로 전달하는 윈도우 조립체와;
상기 윈도우 조립체와 일정 간격을 두고 배치되어 외부로부터 공급된 공정 가스를 수용하고 수용된 공정 가스를 상기 공정 공간으로 분사시키며, 상기 공정 공간으로부터 상기 윈도우 조립체로 유동되는 공정 부산물을 차단하는 커버 조립체와;
일정 간격을 두고 상기 윈도우 조립체의 판면에 결합되는 복수 개의 실링 핀과, 폐루프 형상으로 복수 개의 상기 실링 핀을 선택적으로 연결하여 공정 가스를 수용하는 실링 존(zone)을 형성하는 복수 개의 실링부재를 갖는 실링 조립체를 포함하며,
상기 실링부재는 폐루프 형상으로 복수의 상기 실링 핀에 선택적으로 연결되어, 복수 개의 상기 실링 존을 형성하는 것을 특징으로 하는 유도 결합 플라즈마 처리장치.
An antenna generating an induced current according to a high-frequency power supplied from the outside;
A window assembly disposed adjacent to the antenna and transmitting an induced electric field generated by the induced current of the antenna to a process space of the substrate;
A cover assembly disposed at a predetermined distance from the window assembly to receive a process gas supplied from the outside, inject the received process gas into the process space, and block process by-products flowing from the process space to the window assembly;
A plurality of sealing pins coupled to the plate surface of the window assembly at predetermined intervals, and a plurality of sealing members forming a sealing zone for receiving process gas by selectively connecting the plurality of sealing pins in a closed loop shape. It includes a sealing assembly having,
The sealing member is selectively connected to the plurality of sealing pins in a closed loop shape to form a plurality of the sealing zones.
복수 개의 상기 실링 존은 각각 외부로부터 공급된 공정 가스를 독립적으로 수용하며, 상기 커버 조립체를 통해 독립적으로 각각 공정 가스를 분사시키는 것을 특징으로 하는 유도 결합 플라즈마 처리장치.
The method of claim 1,
Each of the plurality of sealing zones independently accommodates process gases supplied from the outside, and independently injects process gases through the cover assembly.
상기 유도 결합 플라즈마 처리장치는 상기 윈도우 조립체와 상기 커버 조립체를 상호 결합하는 결합 핀을 더 포함하며,
상기 실링부재는 선택적으로 폐루프 형상을 가지고 복수 개의 상기 실링 핀과 상기 결합 핀에 연결되어, 상기 실링 존을 형성하는 것을 특징으로 하는 유도 결합 플라즈마 처리장치.
The method of claim 1,
The inductively coupled plasma processing apparatus further includes a coupling pin coupling the window assembly and the cover assembly to each other,
The sealing member selectively has a closed loop shape and is connected to the plurality of sealing pins and the coupling pins to form the sealing zone.
상기 커버 조립체와 대면되는 상기 윈도우 조립체의 판면에는 복수 개의 상기 실링 핀이 결합되는 복수 개의 결합홀이 형성되고,
상기 실링 핀은,
상기 결합홀에 결합되는 결합부와;
상기 결합부로부터 상기 윈도우 조립체의 판면을 향해 돌출 형성되며, 상기 실링부재를 지지하도록 둘레를 따라 함몰 형상의 곡률을 갖는 헤드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도 결합 플라즈마 처리장치.
The method of claim 1,
A plurality of coupling holes to which the plurality of sealing pins are coupled are formed on the plate surface of the window assembly facing the cover assembly,
The sealing pin,
A coupling portion coupled to the coupling hole;
And a head portion protruding from the coupling portion toward a plate surface of the window assembly and having a concave curvature along a periphery to support the sealing member.
상기 커버 조립체와 대면되는 상기 윈도우 조립체의 판면에는 결합 핀이 결합되는 지지홀이 형성되고,
상기 결합 핀은,
상기 커버 조립체에 결합되며, 상기 지지홀에 삽입되는 커버 결합부와;
상기 지지홀과 상기 커버 결합부 사이에 배치되어 상기 커버 결합부와 결합되며, 상기 실링부재를 지지하도록 둘레를 따라 함몰 형상의 곡률을 갖는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도 결합 플라즈마 처리장치.
The method of claim 4,
A support hole to which a coupling pin is coupled is formed on a plate surface of the window assembly facing the cover assembly,
The coupling pin,
A cover coupling part coupled to the cover assembly and inserted into the support hole;
An inductively coupled plasma processing apparatus comprising: a connection portion disposed between the support hole and the cover coupling portion, coupled to the cover coupling portion, and having a concave curvature along a circumference to support the sealing member.
상기 실링 존의 형상 및 개수는 복수 개의 상기 실링 핀의 배치 개수 및 배치 위치와 복수 개의 상기 실링 핀을 선택적으로 상호 연결하는 복수 개의 상기 실링부재에 따라 변경되는 것을 특징으로 하는 유도 결합 플라즈마 처리장치.
The method of claim 3,
The shape and number of the sealing zones are changed according to the number and arrangement positions of the plurality of sealing pins and the plurality of sealing members selectively interconnecting the plurality of sealing pins.
상기 커버 조립체는,
상기 윈도우 조립체와 상기 공정 공간 사이에 배치되어, 상기 공정 공간으로부터 상기 윈도우 조립체로 유동되는 공정 부산물을 차단하는 커버부와;
상기 커버부의 판면에 관통 형성되어, 적어도 하나의 상기 실링 존으로부터 상기 공정 공간으로 공정 가스를 분사시키는 가스 분사홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 유도 결합 플라즈마 처리장치.The method of claim 1 or 3,
The cover assembly,
A cover part disposed between the window assembly and the process space to block process by-products flowing from the process space to the window assembly;
And a gas injection hole formed through the plate surface of the cover part to inject a process gas from at least one sealing zone into the process space.
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KR1020190094454A KR102195981B1 (en) | 2019-08-02 | 2019-08-02 | Apparatus for processing inductively coupled plasma |
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
KR100377096B1 (en) | 2001-05-08 | 2003-03-26 | (주)넥소 | Semiconductor fabricating apparatus having improved shower head |
KR20110059434A (en) * | 2009-11-27 | 2011-06-02 | 주식회사 아토 | Apparatus for inductively coupled plasma processing |
JP2016143616A (en) * | 2015-02-04 | 2016-08-08 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Plasma processing apparatus |
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2019
- 2019-08-02 KR KR1020190094454A patent/KR102195981B1/en active IP Right Grant
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