KR102624708B1 - Plasma processing apparatus - Google Patents
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Abstract
플라즈마 처리 장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 플라즈마 처리 공간이 마련되는 진공 챔버와; 상기 플라즈마 처리 공간 상에 공정가스를 주입하는 가스 주입부와; 상기 플라즈마 처리 공간 내에 설치되며, 기판의 하면이 노출되도록 개구부가 형성되는 기판 지지 플레이트와; 상기 기판의 하면에 대향하여 상기 플라즈마 처리 공간의 하부에 위치하며, 상기 공정가스를 매개로 플라즈마를 발생시키는 전극판과; 상기 기판의 상면에 대향하여 상기 플라즈마 처리 공간의 상부에 위치하는 접지판과; 상기 기판 지지 플레이트의 하부에 위치하며 상기 기판 지지 플레이트의 단부를 따라 벽체가 형성되어 상기 기판으로 상기 공정가스를 유도하는 중공부가 형성되는 가스 유도부와; 상기 공정가스가 유출되는 틈새의 간격이 조절되도록 상기 가스 유도부 상단과 상기 기판 지지 플레이트 단부 사이에 개재되는 이격 블록을 포함하는, 플라즈마 처리 장치가 제공된다.A plasma processing device is disclosed. According to one aspect of the present invention, a vacuum chamber having a plasma processing space therein; a gas injection unit for injecting process gas into the plasma processing space; a substrate support plate installed in the plasma processing space and having an opening formed to expose a lower surface of the substrate; an electrode plate located below the plasma processing space opposite to the lower surface of the substrate and generating plasma through the process gas; a ground plate located at the top of the plasma processing space opposite to the top surface of the substrate; a gas guide portion located below the substrate support plate and having a wall formed along an end of the substrate support plate to form a hollow portion that guides the process gas to the substrate; A plasma processing apparatus is provided, including a spacing block interposed between an upper end of the gas guide part and an end of the substrate support plate to adjust the gap between the process gas and the outlet.
Description
본 발명은 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 플라즈마 처리 과정에서 공정가스가 기판에 가하는 힘을 배제하여 공정가스의 유동에 따른 기판의 떨림을 방지할 수 있는 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to plasma processing devices. More specifically, it relates to a plasma processing device that can prevent the substrate from shaking due to the flow of process gas by excluding the force exerted by the process gas on the substrate during the plasma processing process.
OLED(Organic Light Emitting Diodes) 디스플레이와 같은 평판 디스플레이는 기판 상에 다층의 박막 및 배선 패턴을 포함한다. 기판의 배선 패턴층은 스퍼터링 공정, 메탈 패터닝 공정 등으로 진행되는 패터닝 공정에 의해 형성되며, 기판의 박막층은 유기물 증착공정, 봉지공정 등으로 진행되는 증착공정에 의해 이루어진다. 상기 패터닝 공정과 증착공정 사이에, 플라즈마 처리 공정이 수행될 수 있다.Flat panel displays, such as Organic Light Emitting Diodes (OLED) displays, include multiple layers of thin films and wiring patterns on a substrate. The wiring pattern layer of the substrate is formed by a patterning process that includes a sputtering process and a metal patterning process, and the thin film layer of the substrate is formed by a deposition process that includes an organic material deposition process and an encapsulation process. Between the patterning process and the deposition process, a plasma treatment process may be performed.
상기 패터닝 공정에 의해 생성된 ITO(Indium Tin Oxide, 이하 ITO라고 한다.) 박막 등과 같은 배선 패턴층의 표면에는 이물질이 남아있게 되는데, 이를 처리하지 않으면 소자의 구동전압이 높아지고, 디스플레이상에 결점, 다크스폿 등 흑점이 생겨 디스플레이 자체의 불량으로 이어지는 문제가 있다. 이를 해결하기 위하여 유기층 증착공정 전에 플라즈마 처리 공정이 수행된다. Foreign substances remain on the surface of the wiring pattern layer, such as the ITO (Indium Tin Oxide, hereinafter referred to as ITO) thin film, created by the patterning process. If this is not treated, the driving voltage of the device increases, defects on the display, There is a problem where black spots such as dark spots appear, leading to defects in the display itself. To solve this problem, a plasma treatment process is performed before the organic layer deposition process.
플라즈마 처리 공정은 크게 유도 결합 플라즈마(ICP: Inductively Coupled Plasma)방식과 용량 결합 플라즈마(CCP: Capacitively Coupled Plasma 또는 축전결합 플라즈마)방식으로 나눌 수 있는데, 유도 결합 플라즈마 방식은 기판에 도전성 물질(Metal, TiN 등)이 코팅되면 전력 전달 및 대면적 기판의 처리가 불가능하여, 디스플레이에 사용되는 기판의 플라즈마 처리에는 균일한 플라즈마의 형성이 가능한 용량 결합 플라즈마 방식이 주로 사용되고 있다.Plasma treatment processes can be broadly divided into inductively coupled plasma (ICP) and capacitively coupled plasma (CCP) methods. The inductively coupled plasma method involves attaching conductive materials (metal, TiN) to the substrate. etc.) is coated, it is impossible to transmit power and process large-area substrates, so the capacitively coupled plasma method, which can form a uniform plasma, is mainly used for plasma processing of substrates used in displays.
플라즈마 처리 장치는, 진공을 유지할 수 있는 진공 챔버와, 진공 챔버 내에 기판을 지지하기 위한 기판 지지부, 진공 챔버 내부에 공정가스를 주입하는 공정가스 주입부, 공정가스를 매개로 플라즈마를 발생시키기 위한 전극판과 접지판 등으로 구성된다. 진공 챔버의 내부에서 플라즈마를 발생시키는 과정에서 공정 가스가 기판 면을 감싸 기판 전면에 플라즈마 처리가 일어나도록 공정가스의 유동이 일어나게 되는데, 공정가스의 유동 과정에서 공정가스가 기판 지지부 상의 기판에 힘을 가하여 기판에 떨림이 발생하는 문제가 있었다.The plasma processing device includes a vacuum chamber capable of maintaining a vacuum, a substrate supporter for supporting the substrate within the vacuum chamber, a process gas injection part for injecting a process gas into the vacuum chamber, and an electrode for generating plasma through the process gas. It consists of a plate and a ground plate. In the process of generating plasma inside the vacuum chamber, the process gas surrounds the surface of the substrate and flows so that plasma treatment occurs on the entire surface of the substrate. During the flow of the process gas, the process gas exerts force on the substrate on the substrate supporter. Additionally, there was a problem of vibration occurring in the board.
본 발명은 플라즈마 처리 과정에서 공정가스가 기판에 가하는 힘을 배제하여 공정가스의 유동에 따른 기판의 떨림을 방지할 수 있는 플라즈마 처리 장치를 제공하고자 한다.The present invention seeks to provide a plasma processing device that can prevent vibration of the substrate due to the flow of the process gas by excluding the force applied by the process gas to the substrate during the plasma processing process.
본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 플라즈마 처리 공간이 마련되는 진공 챔버와; 상기 플라즈마 처리 공간 상에 공정가스를 주입하는 가스 주입부와; 상기 플라즈마 처리 공간 내에 설치되며, 기판의 하면이 노출되도록 개구부가 형성되는 기판 지지 플레이트와; 상기 기판의 하면에 대향하여 상기 플라즈마 처리 공간의 하부에 위치하며, 상기 공정가스를 매개로 플라즈마를 발생시키는 전극판과; 상기 기판의 상면에 대향하여 상기 플라즈마 처리 공간의 상부에 위치하는 접지판과; 상기 기판 지지 플레이트의 하부에 위치하며 상기 기판 지지 플레이트의 단부를 따라 벽체가 형성되어 상기 기판으로 상기 공정가스를 유도하는 중공부가 형성되는 가스 유도부와; 상기 공정가스가 유출되는 틈새의 간격이 조절되도록 상기 가스 유도부 상단과 상기 기판 지지 플레이트 단부 사이에 개재되는 이격 블록을 포함하는, 플라즈마 처리 장치가 제공된다.According to one aspect of the present invention, a vacuum chamber having a plasma processing space therein; a gas injection unit for injecting process gas into the plasma processing space; a substrate support plate installed in the plasma processing space and having an opening formed to expose a lower surface of the substrate; an electrode plate located below the plasma processing space opposite to the lower surface of the substrate and generating plasma through the process gas; a ground plate located at the top of the plasma processing space opposite to the top surface of the substrate; a gas guide portion located below the substrate support plate and having a wall formed along an end of the substrate support plate to form a hollow portion that guides the process gas to the substrate; A plasma processing apparatus is provided, including a spacing block interposed between an upper end of the gas guide part and an end of the substrate support plate to adjust the gap between the process gas and the outlet.
상기 플라즈마 처리 장치는, 다수의 슬롯이 형성되고, 상기 기판에 대향하여 상기 가스 유도부의 상기 중공부에 횡방향으로 배치되며 베플 플레이트를 더 포함할 수 있다.The plasma processing device may further include a baffle plate in which a plurality of slots are formed and disposed laterally in the hollow portion of the gas guide portion facing the substrate.
상기 플라즈마 처리 장치는, 상기 기판 지지 플레이트를 상하 방향으로 승강시키는 기판 승강부를 더 포함할 수 있다.The plasma processing apparatus may further include a substrate lifting unit that lifts the substrate support plate in an upward and downward direction.
상기 플라즈마 처리 장치는, 상기 전극판과 상기 접지판 사이의 이격거리가 조절되도록 상기 접지판을 승강시키는 접지판 승강부를 더 포함할 수 있다.The plasma processing apparatus may further include a ground plate lifting unit that elevates the ground plate so that the separation distance between the electrode plate and the ground plate is adjusted.
상기 기판 지지 플레이트의 상기 개구부 주변에는 상기 공정가스가 이동하는 가스 이동구가 넓게 분포될 수 있으며, 이 경우, 가스 이동구를 선택적으로 개폐하는 다수의 가스 탭을 더 포함할 수 있다.Gas ports through which the process gas moves may be widely distributed around the opening of the substrate support plate, and in this case, a plurality of gas tabs for selectively opening and closing the gas ports may be further included.
상기 틈새의 간격이 변동되도록 상기 이격 블록의 두께는 가변적일 수 있다.The thickness of the spacing blocks may be variable so that the spacing of the gaps varies.
본 발명의 실시예에 따르면, 플라즈마 처리 과정에서 공정가스가 기판에 가하는 힘을 배제하여 공정가스의 유동에 따른 기판의 떨림을 방지할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to prevent the substrate from shaking due to the flow of the process gas by excluding the force applied by the process gas to the substrate during the plasma treatment process.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 간략히 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 기판 지지 플레이트를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 공정가스 배기 구조를 도시한 도면.1 is a diagram briefly illustrating a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a substrate support plate of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram showing a process gas exhaust structure of a plasma processing device according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Since the present invention can be modified in various ways and can have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
이하, 본 발명에 의한 플라즈마 처리 장치의 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the plasma processing device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description with reference to the accompanying drawings, identical or corresponding components are assigned the same drawing numbers and duplicates thereof. Any necessary explanation will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 간략히 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 기판 지지 플레이트를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 공정가스 배기 구조를 도시한 도면이다.FIG. 1 is a schematic diagram of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram illustrating a substrate support plate of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram schematically showing a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention. This is a diagram illustrating a process gas exhaust structure of a plasma processing device according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 3에는, 기판(10), 진공 챔버(12), 플라즈마 처리 공간(14), 가스 주입부(16), 기판 지지 플레이트(18), 가스 이동구(19), 개구부(20), 전극판(22), 전원(24), 접지판(26), 이격 블록(28), 가스 유도부(30), 가스 탭(32), 베플 플레이트(33), 중공부(34), 틈새(36), 기판 승강부(38), 접지판 승강부(40)가 도시되어 있다.1 to 3 show a substrate 10, a vacuum chamber 12, a plasma processing space 14, a gas injection unit 16, a substrate support plate 18, a gas transfer port 19, and an opening 20. , electrode plate (22), power source (24), ground plate (26), separation block (28), gas guide part (30), gas tap (32), baffle plate (33), hollow part (34), gap ( 36), the substrate lifting part 38, and the ground plate lifting part 40 are shown.
본 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는, 내부에 플라즈마 처리 공간(14)이 마련되는 진공 챔버(12)와; 상기 플라즈마 처리 공간(14) 상에 공정가스를 주입하는 가스 주입부(16)와; 상기 플라즈마 처리 공간(14) 내에 설치되며, 기판(10)의 하면이 노출되도록 개구부(20)가 형성되는 기판 지지 플레이트(18)와; 상기 기판(10)의 하면에 대향하여 상기 플라즈마 처리 공간(14)의 하부에 위치하며, 상기 공정가스를 매개로 플라즈마를 발생시키는 전극판(22)과; 상기 기판(10)의 상면에 대향하여 상기 플라즈마 처리 공간(14)의 상부에 위치하는 접지판(26)과; 상기 기판 지지 플레이트(18)의 하부에 위치하며 상기 기판 지지 플레이트(18)의 단부를 따라 벽체가 형성되어 상기 기판(10)의 하면으로 상기 공정가스를 유도하는 중공부(34)가 형성되는 가스 유도부(30)와; 상기 공정가스가 유출되는 틈새(36)가 형성되도록 상기 가스 유도부(30) 상단과 상기 기판 지지 플레이트(18) 단부 사이에 개재되는 이격 블록(28)을 포함한다.The plasma processing apparatus according to this embodiment includes a vacuum chamber 12 having a plasma processing space 14 therein; a gas injection unit 16 for injecting process gas into the plasma processing space 14; a substrate support plate 18 installed in the plasma processing space 14 and having an opening 20 to expose the lower surface of the substrate 10; an electrode plate 22 located below the plasma processing space 14 opposite the lower surface of the substrate 10 and generating plasma through the process gas; a ground plate 26 located at the upper part of the plasma processing space 14 facing the upper surface of the substrate 10; Gas located at the lower part of the substrate support plate 18 and a wall is formed along the end of the substrate support plate 18 to form a hollow portion 34 that guides the process gas to the lower surface of the substrate 10. an induction unit 30; It includes a spacing block 28 interposed between the upper end of the gas guide part 30 and the end of the substrate support plate 18 to form a gap 36 through which the process gas flows.
진공 챔버(12)는, 그 내부에서 기판(10)에 대한 플라즈마 처리 공정이 수행되며, 플라즈마 균일도를 위하여 진공 상태가 유지된다. 진공 챔버(12)의 내부에는 플라즈마 처리 공정이 수행되는 진공의 플라즈마 처리 공간(14)이 마련된다.In the vacuum chamber 12, a plasma treatment process for the substrate 10 is performed inside the vacuum chamber 12, and a vacuum state is maintained for plasma uniformity. Inside the vacuum chamber 12, a vacuum plasma processing space 14 is provided where a plasma processing process is performed.
진공 챔버(12)는 투입되는 기판(10)의 크기 및 모양에 따라 형태가 달라질 수 있다. 예를 들면, 대면적 OLED 디스플레이의 기본 소재인 대형 글라스 기판(10)을 횡방향으로 투입하는 경우, 진공 챔버(12)는 육면체 형상을 가질 수 있다. 본 실시예에서는 기판(10)의 투입 방향에 따라 일방향으로 긴 직육면체 형태를 가진 진공 챔버(12)를 제시한다.The vacuum chamber 12 may have a different shape depending on the size and shape of the input substrate 10. For example, when a large glass substrate 10, which is the basic material of a large-area OLED display, is introduced in the horizontal direction, the vacuum chamber 12 may have a hexahedral shape. In this embodiment, a vacuum chamber 12 having a rectangular parallelepiped shape oriented in one direction according to the direction in which the substrate 10 is introduced is presented.
가스 주입부(16)는, 플라즈마 처리 공간(14) 상에 공정가스를 주입한다. 표면 처리하고자 하는 기판(10)의 주위에 공정가스를 분포시킨 후 전극판(22)에 전원(24)을 인가하면 전극판(22)과 접지판(26) 사이에서 방전이 일어나면서 플라즈마가 발생하고, 플라즈마 내에서 공정가스가 전리되면서 기판(10)의 표면에 플라즈마 처리가 일어난다.The gas injection unit 16 injects a process gas into the plasma processing space 14. After distributing the process gas around the substrate 10 to be surface treated and applying power 24 to the electrode plate 22, a discharge occurs between the electrode plate 22 and the ground plate 26, generating plasma. And, as the process gas is ionized in the plasma, plasma treatment occurs on the surface of the substrate 10.
가스 주입부(16)로 주입되는 공정가스는 후술할 가스 유도부(30)를 통해 기판(10)으로 유도되고, 기판(10)으로 유도된 공정가스는 기판(10)의 주위에 균질하게 분포된다. 본 실시예에서는 가스 주입부(16)가 플라즈마 처리 공간(14)의 하부에 위치하여 상향으로 주입되도록 구성하였다.The process gas injected into the gas injection unit 16 is guided to the substrate 10 through the gas guide unit 30, which will be described later, and the process gas guided to the substrate 10 is homogeneously distributed around the substrate 10. . In this embodiment, the gas injection unit 16 is located at the bottom of the plasma processing space 14 and is configured to be injected upward.
기판 지지 플레이트(18)는, 플라즈마 처리 공간(14) 내에 설치되며, 기판(10)의 하면이 노출되도록 개구부(20)가 형성된다. 기판 지지 플레이트(18)에는 개구부(20)가 형성되는데, 기판(10)이 진공 챔버(12) 내부로 진입하여 기판 지지 플레이트(18) 상에 로딩되면 개구부(20)를 통해 기판(10)의 하면이 노출된다. 즉, 기판(10)이 개구부(20) 상단에 놓이면서 개구부(20)의 단부가 기판(10)의 단부를 지지하면서 기판(10)의 하면이 전극판(22)을 향하여 노출이 이루어진다.The substrate support plate 18 is installed in the plasma processing space 14, and an opening 20 is formed to expose the lower surface of the substrate 10. An opening 20 is formed in the substrate support plate 18. When the substrate 10 enters the vacuum chamber 12 and is loaded on the substrate support plate 18, the substrate 10 is exposed through the opening 20. The lower surface is exposed. That is, when the substrate 10 is placed on top of the opening 20 and the end of the opening 20 supports the end of the substrate 10, the lower surface of the substrate 10 is exposed toward the electrode plate 22.
그리고, 기판(10)의 하면에 유입되는 공정가스가 균질한 분포로 기판(10)의 상면에 분포될 수 있도록 기판 지지 플레이트(18)의 개구부(20) 주변에는 공정가스가 이동하는 가스 이동구(19)가 넓게 분포될 수 있으며, 이러한 가스 이동구(19)를 선택적으로 개폐하여 공정가스의 이동 범위를 제어하여 기판 주변을 공정가스로 균질하게 감쌀 수 있다. In addition, there is a gas movement port through which the process gas moves around the opening 20 of the substrate support plate 18 so that the process gas flowing into the lower surface of the substrate 10 can be distributed uniformly on the upper surface of the substrate 10. (19) can be widely distributed, and the gas movement port (19) can be selectively opened and closed to control the movement range of the process gas, so that the substrate can be uniformly surrounded by the process gas.
후술할 가스 유도부(30)를 통해 공정가스가 기판(10) 방향으로 유도되면 기판(10)의 하부에 위치한 공정가스가 기판 지지 플레이트(18)의 가스 이동구(19)를 통해 기판(10)의 상부로 이동하면서 기판(10)의 주변를 공정가스가 감싸게 된다. 이때, 플라즈마 처리 공간(14) 내의 기류적인 영향으로 공정가스가 가스 이동구(19)를 통하여 균질하게 기판(10)의 상부로 이동되지 않을 수 있다. 따라서, 시운전 동안 가스 탭(32)을 통해 가스 이동구(19)를 선택적으로 닫거나 열어 공정가스가 기판(10)의 상부로 균질하게 이동할 수 있도록 한다.When the process gas is guided toward the substrate 10 through the gas guide unit 30, which will be described later, the process gas located at the bottom of the substrate 10 is directed to the substrate 10 through the gas transfer port 19 of the substrate support plate 18. As it moves to the upper part, the process gas surrounds the substrate 10. At this time, the process gas may not be moved homogeneously to the upper part of the substrate 10 through the gas transfer port 19 due to the influence of airflow within the plasma processing space 14. Therefore, during the test run, the gas transfer port 19 is selectively closed or opened through the gas tap 32 to allow the process gas to move homogeneously to the top of the substrate 10.
한편, 기판 지지 플레이트(18)는 기판(10)의 로딩 및 플라즈마 처리의 준비를 위하여 승강이 이루어질 수 있는데, 기판 승강부(38)에 의해 기판 지지 플레이트(18)의 승강이 이루어진다. 즉, 기판 승강부(38)에 의해 기판 지지 플레이트(18)가 상승한 상태에서 기판(10)이 진공 챔버(12)로 진입하여 기판 지지 플레이트(18) 상에 로딩되고, 기판(10)의 로딩이 이루어지면 기판 승강부(38)에 의해 기판 지지 플레이트(18)가 하강하면서 플라즈마 처리 준비 상태로 돌입하게 된다.Meanwhile, the substrate support plate 18 can be raised and lowered for loading of the substrate 10 and preparation for plasma processing. The substrate support plate 18 is lifted and lowered by the substrate lifting unit 38. That is, with the substrate support plate 18 raised by the substrate lifting unit 38, the substrate 10 enters the vacuum chamber 12 and is loaded on the substrate support plate 18, and the loading of the substrate 10 When this is accomplished, the substrate support plate 18 is lowered by the substrate lifting unit 38 and enters a plasma processing preparation state.
전극판(22)은, 기판(10)의 하면에 대향하여 상기 플라즈마 처리 공간(14)의 하부에 위치하며, 접지판(26)은 기판(10)의 상면에 대향하여 상기 플라즈마 처리 공간(14)의 상부에 위치한다. 전극판(22)에 전원(24)을 공급함에 따라 전극판(22)과 접지판(26) 사이에 방전이 일어나면서 그 사이에 플라즈마가 형성된다. The electrode plate 22 is located in the lower part of the plasma processing space 14 facing the lower surface of the substrate 10, and the ground plate 26 is located in the lower part of the plasma processing space 14 facing the upper surface of the substrate 10. ) is located at the top of the As power 24 is supplied to the electrode plate 22, a discharge occurs between the electrode plate 22 and the ground plate 26 and plasma is formed therebetween.
전극판(22)은 전원(24)에 연결되고 접지판(26)은 접지(미도시)에 연결된다. 용량 결합 플라즈마(CCP) 방식의 경우, 평행한 전극 사이에 직류 또는 교류를 인가하여 플라즈마를 형성하는데, 본 실시예에서는 전원(24)에 연결된 전극판(22)과 접지에 연결된 접지판(26)이 전극 역할을 하며, 전극판(22)에 전원(24)을 통해 직류 또는 교류를 인가함에 따라 기판(10) 주위에 플라즈마 영역이 생성된다. 전극판(22)과 접지판(26)은, 플라즈마가 기판(10)에 넓게 분포되어 충분히 플라즈마 처리될 수 있도록 기판(10)의 모양과 대응되는 평판 형상으로 이루어질 수 있다.The electrode plate 22 is connected to the power source 24 and the ground plate 26 is connected to ground (not shown). In the case of the capacitively coupled plasma (CCP) method, plasma is formed by applying direct current or alternating current between parallel electrodes. In this embodiment, an electrode plate 22 connected to a power source 24 and a ground plate 26 connected to the ground are used. This serves as an electrode, and as direct current or alternating current is applied to the electrode plate 22 through the power source 24, a plasma area is created around the substrate 10. The electrode plate 22 and the ground plate 26 may be formed in a flat shape that corresponds to the shape of the substrate 10 so that plasma can be widely distributed over the substrate 10 and sufficiently plasma treated.
본 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는, 플라즈마 형성 영역 및 밀도의 조절을 위하여 접지판 승강부(40)를 더 포함할 수 있다. 접지판 승강부(40)에 의해 접지판(26)이 승강하면서 전극판(22)과 접지판(26)의 이격 거리를 조절하여 플라즈마 형성 영역을 조절할 수 있다. The plasma processing device according to this embodiment may further include a ground plate lifting unit 40 to control the plasma formation area and density. The plasma formation area can be adjusted by adjusting the separation distance between the electrode plate 22 and the ground plate 26 while the ground plate 26 is raised and lowered by the ground plate lifting unit 40.
접지판(26)이 접지판 승강부(40)에 의해 상승하면, 전극판(22)과의 이격 거리가 증가함에 따라 플라즈마 형성 영역은 증가하나 플라즈마의 형성 밀도가 감소하며, 접지판(26)이 접지판 승강부(40)에 의해 하강하면, 전극판(22)과의 이격 거리가 감소에 따라 플라즈마 형성 영역은 감소하나 플라즈마의 형성 밀도가 증가하게 된다.When the ground plate 26 is raised by the ground plate lifting unit 40, the plasma formation area increases as the separation distance from the electrode plate 22 increases, but the plasma formation density decreases, and the ground plate 26 When lowered by the ground plate lifting unit 40, the separation distance from the electrode plate 22 decreases, so the plasma formation area decreases, but the plasma formation density increases.
가스 유도부(30)는, 공정가스가 기판(10)을 향하도록 유도하는 것으로서, 가스 유도부(30)에는 기판 지지 플레이트(18)의 단부를 따라 형성되는 벽체에 의해 중공부(34)가 형성된다. 가스 주입부(16)에 의해 공정가스가 주입되면 가스 유도부(30)의 중공부(34)를 통해 공정가스가 기판(10) 방향으로 유도될 수 있다. The gas guide portion 30 guides the process gas toward the substrate 10, and a hollow portion 34 is formed in the gas guide portion 30 by a wall formed along the end of the substrate support plate 18. . When the process gas is injected by the gas injection unit 16, the process gas may be guided toward the substrate 10 through the hollow portion 34 of the gas guide unit 30.
이격 블록(28)은, 공정가스가 유출되는 틈새(36)의 간격이 조절되도록 가스 유도부(30) 상단과 기판 지지 플레이트(18) 단부 사이에 개재된다. 기판(10)이 기판 지지 플레이트(18)에 로딩된 후 기판 지지 플레이트(18)가 하강하면서 기판 지지 플레이트(18)는 가스 유도부(30)의 상단에 위치하게 되는데, 공정가스가 중공부(34)를 통해 유입되면 공정가스는 기판 지지 플레이트(18)와 가스 유도부(30) 상단의 틈새(36)를 따라 외측으로 새어 나가게 된다. 이때 틈새(36)의 간격이 매우 작은 경우 중공부(34)로 유도되는 공정가스의 유입 압력이 크면 공정가스가 틈새(36)로 용이하게 배기되지 않고 기판 지지 플레이트(18)의 개구부(20)를 통해 기판(10)에 압력을 가하여 기판(10)이 들썩거리면서 떨림 현상이 발생할 수 있다. The spacing block 28 is interposed between the upper end of the gas guide portion 30 and the end of the substrate support plate 18 to adjust the spacing of the gap 36 through which the process gas flows. After the substrate 10 is loaded on the substrate support plate 18, the substrate support plate 18 is lowered and is positioned at the top of the gas guide part 30, where the process gas flows into the hollow part 34. ), the process gas leaks outward along the gap 36 at the top of the substrate support plate 18 and the gas guide portion 30. At this time, when the gap between the gaps 36 is very small and the inlet pressure of the process gas induced into the hollow part 34 is large, the process gas is not easily exhausted through the gap 36 and is not easily discharged through the opening 20 of the substrate support plate 18. By applying pressure to the substrate 10 through the substrate 10, a shaking phenomenon may occur as the substrate 10 shakes.
따라서, 본 발명에서는 가스 유도부(30)와 기판 지지 플레이트(18) 하부 단부 사이에 이격 블록(28)을 개재하여 기판 지지 플레이트(18)와 가스 유도부(30) 상단의 틈새(36)의 간격을 조절하여 기판(10)의 떨림 현상을 방지하게 된다. 서로 다른 다양한 두께를 갖는 이격 블록(28)을 준비하여 두고, 시운전을 통해 공정가스의 주입량 및 주입압력에 따라 기판(10)의 떨림 현상을 방지할 수 있도록 일정 두께를 갖는 이격 블록(28)을 미리 결정하여 둔다. Therefore, in the present invention, the gap 36 between the substrate support plate 18 and the upper end of the gas guide plate 30 is maintained by interposing the spacing block 28 between the gas guide portion 30 and the lower end of the substrate support plate 18. By adjusting this, vibration of the substrate 10 is prevented. Spacing blocks 28 having different thicknesses were prepared, and through test runs, spacing blocks 28 having a certain thickness were installed to prevent vibration of the substrate 10 depending on the injection amount and pressure of the process gas. Decide in advance.
상기 가스 유도부(30) 상단과 상기 기판 지지 플레이트(18) 단부 사이에 개재되는 이격 블록(28) 간의 이격 거리는 틈새(36)를 통해 균일한 량의 공정 가스가 배기되도록 적절히 결정할 수 있다.The separation distance between the spacing blocks 28 interposed between the upper end of the gas guide part 30 and the end of the substrate support plate 18 can be appropriately determined so that a uniform amount of process gas is exhausted through the gap 36.
본 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는, 플라즈마 영역의 분할을 위하여 가스 유도부(30)의 중공부(34)에 횡방향으로 배치되는 베플 플레이트(33)를 더 포함할 수 있다. 베플 플레이트(33)에는 다수의 슬롯(미도시) 형성되어 넓게 분포되어 있는데, 가스 주입부(16)를 통해 유입되는 공정가스가 베플 플레이트(33)를 통과하면서 플라즈마 영역이 분할될 수 있다. 즉, 공정가스가 베플 플레이트(33)의 슬롯을 통과하면서 전극판(22) 상측에서 생성되는 플라즈마가 베플 플레이트(33)의 상측으로 이동되는데, 이때 베플 플레이트(33) 상측에 형성되는 플라즈마 영역의 플라즈마 밀도는 베플 플레이트(33) 하측의 플라즈마 영역의 밀도에 비해서 낮게 되면서 베플 플레이트(33)를 중심으로 서로 다른 밀도의 플라즈마 영역을 얻을 수 있다. The plasma processing device according to this embodiment may further include a baffle plate 33 disposed laterally in the hollow portion 34 of the gas guide portion 30 to divide the plasma region. A plurality of slots (not shown) are formed and widely distributed in the baffle plate 33. As the process gas flowing in through the gas injection unit 16 passes through the baffle plate 33, the plasma area may be divided. That is, as the process gas passes through the slot of the baffle plate 33, the plasma generated on the upper side of the electrode plate 22 moves to the upper side of the baffle plate 33. At this time, the plasma area formed on the upper side of the baffle plate 33 As the plasma density is lower than the density of the plasma area below the baffle plate 33, plasma areas with different densities can be obtained centered on the baffle plate 33.
본 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 접지판 승강부(40)의 승강, 베플 플레이트(33)의 배치 등을 통해 플라즈마 밀도를 조절함으로써 다양한 형태로 기판(10)에 대한 플라즈마 처리가 가능하다.The plasma processing device according to this embodiment can perform plasma processing on the substrate 10 in various forms by adjusting the plasma density through the elevation of the ground plate elevation part 40 and the arrangement of the baffle plate 33.
상기에서는 본 발명의 특정의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described above with reference to specific embodiments, those skilled in the art can vary the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that it can be modified and changed.
10: 기판 12: 진공 챔버
14: 플라즈마 처리 공간 16: 가스 주입부
18: 기판 지지 플레이트 19: 가스 이동구
20: 개구부 22: 전극판
24: 전원 26: 접지판
28: 이격 블록 30: 가스 유도부
32: 가스 탭 33: 베플 플레이트
34: 중공부 36: 틈새
28: 기판 승강부 40: 접지판 승강부10: substrate 12: vacuum chamber
14: Plasma processing space 16: Gas injection section
18: substrate support plate 19: gas moving port
20: opening 22: electrode plate
24: Power 26: Ground plate
28: separation block 30: gas induction unit
32: gas tap 33: baffle plate
34: hollow part 36: gap
28: board lifting part 40: ground plate lifting part
Claims (6)
상기 플라즈마 처리 공간 상에 공정가스를 주입하는 가스 주입부와;
상기 플라즈마 처리 공간 내에 설치되며, 기판의 하면이 노출되도록 개구부가 형성되는 기판 지지 플레이트와;
상기 기판의 하면에 대향하여 상기 플라즈마 처리 공간의 하부에 위치하며, 상기 공정가스를 매개로 플라즈마를 발생시키는 전극판과;
상기 기판의 상면에 대향하여 상기 플라즈마 처리 공간의 상부에 위치하는 접지판과;
상기 기판 지지 플레이트의 하부에 위치하며 상기 기판 지지 플레이트의 단부를 따라 벽체가 형성되어 상기 기판으로 상기 공정가스를 유도하는 중공부가 형성되는 가스 유도부와;
상기 가스 유도부에 대하여 상기 기판 지지 플레이트를 상하 방향으로 승강시키는 기판 승강부와;
상기 가스 유도부와 상기 기판 지지 플레이트의 사이로 상기 공정가스가 유출되는 틈새의 간격이 조절되도록 상기 가스 유도부 상단과 상기 기판 지지 플레이트 단부 사이에 개재되는 이격 블록을 포함하는, 플라즈마 처리 장치.
A vacuum chamber having a plasma processing space therein;
a gas injection unit for injecting process gas into the plasma processing space;
a substrate support plate installed in the plasma processing space and having an opening formed to expose a lower surface of the substrate;
an electrode plate located below the plasma processing space opposite to the lower surface of the substrate and generating plasma through the process gas;
a ground plate located at the top of the plasma processing space opposite to the top surface of the substrate;
a gas guide portion located below the substrate support plate and having a wall formed along an end of the substrate support plate to form a hollow portion that guides the process gas to the substrate;
a substrate lifting unit that lifts the substrate support plate in a vertical direction with respect to the gas guiding unit;
A plasma processing device comprising a spacing block interposed between an upper end of the gas guide unit and an end of the substrate support plate to adjust a gap through which the process gas flows between the gas guide unit and the substrate support plate.
다수의 슬롯이 형성되고, 상기 기판에 대향하여 상기 가스 유도부의 상기 중공부에 횡방향으로 배치되며 베플 플레이트를 더 포함하는, 플라즈마 처리 장치.
According to paragraph 1,
A plasma processing device in which a plurality of slots are formed and disposed laterally in the hollow portion of the gas guide portion facing the substrate and further comprising a baffle plate.
상기 전극판과 상기 접지판 사이의 이격거리가 조절되도록 상기 접지판을 승강시키는 접지판 승강부를 더 포함하는, 플라즈마 처리 장치.
According to paragraph 1,
The plasma processing device further includes a ground plate lifting unit that elevates the ground plate so that the separation distance between the electrode plate and the ground plate is adjusted.
상기 기판 지지 플레이트의 상기 개구부 주변에는 상기 공정가스가 이동하는 가스 이동구가 넓게 분포되며,
상기 가스 이동구를 선택적으로 개폐하는 다수의 가스 탭을 더 포함하는, 플라즈마 처리 장치.
According to paragraph 1,
Gas transfer ports through which the process gas moves are widely distributed around the opening of the substrate support plate,
A plasma processing device further comprising a plurality of gas taps that selectively open and close the gas moving port.
상기 틈새의 간격이 변동되도록 상기 이격 블록의 두께는 가변적인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 처리 장치.According to paragraph 1,
A plasma processing device, characterized in that the thickness of the spacing block is variable so that the spacing of the gap is variable.
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