KR102629908B1 - Substrate processing apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 원격 플라즈마를 발생시켜서 원자층 증착 공정 등의 기판 처리 공정을 수행하여 기판에 균일한 박막을 형성할 수 있게 하는 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 기판을 수용할 수 있도록 내부에 기판 수용 공간이 형성되는 챔버; 상기 기판 수용 공간에 설치되고, 적어도 하나의 상기 기판을 지지하는 서셉터; 및 상기 챔버에 설치되고, 상기 기판 방향으로 가스를 공급하는 가스 공급 장치;를 포함하고, 상기 가스 공급 장치는, 내부에서 플라즈마가 형성될 수 있도록 버퍼 공간이 형성될 수 있다. The present invention relates to a substrate processing device that generates remote plasma to perform a substrate processing process such as an atomic layer deposition process to form a uniform thin film on a substrate, and has a substrate receiving space inside to accommodate the substrate. a chamber to be formed; a susceptor installed in the substrate receiving space and supporting at least one substrate; and a gas supply device installed in the chamber and supplying gas in the direction of the substrate, wherein the gas supply device may have a buffer space formed therein so that plasma can be formed.
Description
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원격 플라즈마를 발생시켜서 원자층 증착 공정 등의 기판 처리 공정을 수행하여 기판에 균일한 박막을 형성할 수 있게 하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing device, and more specifically, to a substrate processing device that generates remote plasma to perform a substrate processing process such as an atomic layer deposition process to form a uniform thin film on a substrate.
반도체 집적 기술의 발달로 인하여 고순도, 고품질의 박막을 증착시키는 공정은 반도체 제조공정 중에서 중요한 부분을 차지하게 되었다. 박막 형성의 대표적인 방법으로 화학 증착(Chemical Vapour Deposition, CVD)법과 물리 증착(Physical Vapour Deposition, PVD)법이 있다. 스퍼터링(sputtering)법 등의 물리 증착법은 형성된 박막의 단차 피복성(step coverage)이 나쁘기 때문에 요철이 있는 표면에 균일한 두께의 막을 형성하는 데에는 사용할 수 없다.Due to the development of semiconductor integration technology, the process of depositing high-purity, high-quality thin films has become an important part of the semiconductor manufacturing process. Representative methods for thin film formation include chemical vapor deposition (CVD) and physical vapor deposition (PVD). Physical vapor deposition methods such as sputtering cannot be used to form a film of uniform thickness on an uneven surface because the step coverage of the formed thin film is poor.
화학 증착법은 가열된 기판의 표면 위에서 기체 상태의 물질들이 반응하고, 그 반응으로 생성된 화합물이 기판 표면에 증착되는 방법이다. 화학 증착법은 물리 증착법에 비하여 단차 피복성이 좋고, 박막이 증착되는 기판의 손상이 적고, 박막의 증착 비용이 적게 들며, 박막을 대량 생산할 수 있기 때문에 많이 적용되고 있다.Chemical vapor deposition is a method in which gaseous substances react on the surface of a heated substrate, and the compound produced by the reaction is deposited on the surface of the substrate. Compared to the physical vapor deposition method, the chemical vapor deposition method is widely used because it has better step coverage, causes less damage to the substrate on which the thin film is deposited, costs less to deposit the thin film, and allows mass production of the thin film.
그러나, 최근 반도체 소자의 집적도가 서브 마이크론(sub-micron) 단위로까지 향상됨에 따라, 종래 방식의 화학 증착법만으로는 웨이퍼 기판에서 서브 마이크론 단위의 균일한 두께를 얻거나, 우수한 단차 피복성(step coverage)을 얻는데 한계에 이르고 있으며, 웨이퍼 기판에 서브 마이크론 크기의 콘택홀(contact hole), 비아(via) 또는 도랑(trench)과 같은 단차가 존재하는 경우에 위치에 상관없이 일정한 조성을 가지는 물질막을 얻는 데도 어려움을 겪게 되었다.However, as the integration of semiconductor devices has recently improved to the sub-micron level, it is difficult to obtain a uniform thickness of the sub-micron level or provide excellent step coverage on a wafer substrate using only the conventional chemical vapor deposition method. There is a limit to obtaining a film, and it is difficult to obtain a material film with a constant composition regardless of location when there are steps such as submicron-sized contact holes, vias, or trenches on the wafer substrate. went through
따라서, 종래의 모든 공정 기체들을 동시에 주입하는 화학 증착법과 다르게 원하는 박막을 얻는데 필요한 두 가지 이상의 공정 기체들을 기상에서 만나지 않도록 시간에 따라 순차적으로 분할하여 공급하되, 이들 공급 주기를 주기적으로 반복하여 박막을 형성하는 시분할 방식의 원자층 증착(atomic layer deposition) 방식이 새로운 박막 형성 방법으로 적용될 수 있다.Therefore, unlike the conventional chemical vapor deposition method in which all process gases are injected simultaneously, the two or more process gases required to obtain the desired thin film are supplied sequentially divided over time so that they do not meet in the gas phase, and these supply cycles are periodically repeated to form the thin film. The time-sharing atomic layer deposition method can be applied as a new thin film formation method.
또한, 최근에는 두 가지 이상의 공정 기체들을 기상에서 만나지 않도록 공간을 달리하여 공급하되, 기판이 서로 다른 공간으로 이동되게 하는 공간 분할 방식의 기판 처리 장치도 널리 적용되고 있다.In addition, recently, a space-splitting type substrate processing device that supplies two or more process gases in different spaces so that they do not meet in the gas phase and moves the substrates to different spaces is also widely applied.
도 1은 기존의 기판 처리 장치를 개념적으로 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view conceptually showing an existing substrate processing apparatus.
도 1에 도시된 바와 같이, 기존의 CCP(Capacitively Coupled Plasma) 타입의 기판 처리 장치는, 웨이퍼나 글라스 기판 등의 기판(W)을 수용할 수 있도록 내부에 기판 수용 공간(A)이 형성되는 챔버(1)와, 상기 기판 수용 공간(A)에 설치되고, 적어도 하나의 상기 기판(W)을 지지하는 서셉터(2) 및 상기 챔버(1)에 설치되고, 상기 기판(W) 방향으로 가스를 공급할 수 있도록 가스 분배홀(3a)이 형성된 샤워 헤드(3)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the existing CCP (Capacitively Coupled Plasma) type substrate processing device includes a chamber in which a substrate receiving space (A) is formed inside to accommodate a substrate (W) such as a wafer or glass substrate. (1), a susceptor (2) installed in the substrate receiving space (A) and supporting at least one substrate (W), and a susceptor (2) installed in the chamber (1) and gas in the direction of the substrate (W) It may include a
여기서, 이러한 기존의 기판 처리 장치는, 상기 샤워 헤드(3)에 RF 전원(RF)을 연결하고, 상기 서셉터(2)에 접지선(G)을 연결하여 상기 샤워 헤드(3)와 상기 서셉터(2) 사이에 다이렉트(Direct) 타입의 플라즈마(P)를 형성할 수 있다.Here, this existing substrate processing device connects an RF power source (RF) to the
따라서, 기존에는 상기 샤워 헤드(3)의 상기 가스 분배홀(3a)을 통과한 가스가 상기 샤워 헤드(3)와 상기 서셉터(2) 사이에서 플라즈마 형태로 이온화될 수 있고, 이러한 이온화된 플라즈마 상태의 가스로 인해 상기 기판(W)에 박막이 형성될 수 있다. Therefore, conventionally, the gas passing through the
도 2는 도 1의 기판 처리 장치에 의해 처리된 기판의 박막을 나타내는 확대 단면도이다.FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a thin film of a substrate processed by the substrate processing apparatus of FIG. 1.
그러나, 이러한 다이렉트 플라즈마 방식인 기존의 기판 처리 장치는, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 기판(W)의 테두리 부분 또는 에지링(Edge Ring)이나 상기 챔버(1)의 벽면 등에 의한 전기적인 불연속성(Electrical Discontinuities)으로 인하여 플라즈마 균일도가 나빠지고, 이러한 플라즈마의 불균일도는 증착 불균일도와 연관되어 증착 결과 상기 기판(W)의 테두리부의 박막 형상이나 미세홀의 형상이 플라즈마 작용 방향에 따라 기울어지는 등의 문제점들이 있었다. 아울러, 이러한 다이렉트 타입의 플라즈마가 기판 상에 바로 위치하게 되어 필연적으로 플라즈마 데미지(Plasma Damage)가 발생되고, 이로 인해 박막의 막 밀도 저하, 기판의 손상 등의 문제점들이 있었다.However, the existing substrate processing device of this direct plasma method, as shown in FIG. 2 (a), is applied to the edge portion or edge ring of the substrate W or the wall of the
또한, 이외에도, 이러한 플라즈마의 불연속성은, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 화학적인 불연속성(Chemical Discontinuities)을 야기하여 미세홀의 깊이가 달라지거나, 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이, 열적 불연속성(Thermal Discontinuities)을 야기시켜서 미세홀의 폭이나 직경이 달라지는 등 많은 문제점들이 있었다.In addition, these plasma discontinuities cause chemical discontinuities, as shown in (b) of FIG. 2, causing the depth of microholes to vary, or as shown in (c) of FIG. 2, There were many problems, such as causing thermal discontinuities and changing the width or diameter of microholes.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 기판 수용 공간과는 별도로 가스 공급 장치의 내부에 리모트 플라즈마를 발생시켜서 플라즈마 데미지를 최소화할 수 있고, 적어도 하나 이상의 버퍼 공간을 단층 또는 다층으로 형성하여 플라즈마 균일도를 크게 향상시킬 수 있고, 플라즈마 밀도를 제어하여 비교적 밀도가 높은 고품질의 박막 증착이 가능하며, 원자층 증착, 화학 기상 증착 등 다양한 반도체 증착 시스템에 적용할 수 있게 하는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The present invention is intended to solve various problems including the problems described above. Plasma damage can be minimized by generating a remote plasma inside the gas supply device separately from the substrate accommodation space, and at least one buffer space can be divided into a single layer. Alternatively, it is possible to greatly improve plasma uniformity by forming it in multiple layers, and by controlling the plasma density, it is possible to deposit high-quality thin films with relatively high density, and it is a substrate that can be applied to various semiconductor deposition systems such as atomic layer deposition and chemical vapor deposition. The purpose is to provide a processing device. However, these tasks are illustrative and do not limit the scope of the present invention.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 기판 처리 장치는, 기판을 수용할 수 있도록 내부에 기판 수용 공간이 형성되는 챔버; 상기 기판 수용 공간에 설치되고, 적어도 하나의 상기 기판을 지지하는 서셉터; 및 상기 챔버에 설치되고, 상기 기판 방향으로 가스를 공급하는 가스 공급 장치;를 포함하고, 상기 가스 공급 장치는, 내부에서 플라즈마가 형성될 수 있도록 버퍼 공간이 형성될 수 있다.A substrate processing apparatus according to the spirit of the present invention for solving the above problems includes a chamber in which a substrate receiving space is formed to accommodate a substrate; a susceptor installed in the substrate receiving space and supporting at least one substrate; and a gas supply device installed in the chamber and supplying gas in the direction of the substrate, wherein the gas supply device may have a buffer space formed therein so that plasma can be formed.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 가스 공급 장치는, 제 1 RF 전원과 연결되는 제 1 전극체; 제 1 버퍼 공간이 형성될 수 있도록 상기 제 1 전극체와 제 1 거리만큼 이격되게 설치되고, 복수개의 제 1 가스 분배홀이 형성되며, 상기 제 1 전극체와 대향되어 상기 제 1 버퍼 공간에 제 1 플라즈마가 형성될 수 있도록 제 1 접지선과 연결되는 제 1 샤워 헤드; 및 상기 제 1 전극체와 상기 제 1 샤워 헤드 사이에 설치되는 제 1 절연체;를 포함할 수 있다.Additionally, according to the present invention, the gas supply device includes a first electrode body connected to a first RF power source; It is installed to be spaced apart from the first electrode body by a first distance so that a first buffer space can be formed, a plurality of first gas distribution holes are formed, and a first gas distribution hole is formed opposite the first electrode body in the first buffer space. 1 A first shower head connected to a first ground line so that plasma can be formed; and a first insulator installed between the first electrode body and the first shower head.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 가스 공급 장치는, 상기 플라즈마의 이온 밀도를 제어할 수 있도록 상기 제 1 전극체와 이온화 에너지가 다른 금속 재질의 제 1 코팅층이 상기 제 1 전극체에 형성될 수 있다.Additionally, according to the present invention, in the gas supply device, a first coating layer made of a metal material with an ionization energy different from that of the first electrode body may be formed on the first electrode body to control the ion density of the plasma. .
또한, 본 발명에 따르면, 상기 가스 공급 장치는, 제 2 접지선과 연결되는 접지 전극체; 제 2 버퍼 공간이 형성될 수 있도록 상기 접지 전극체와 제 2 거리만큼 이격되게 설치되고, 복수개의 제 2 가스 분배홀이 형성되며, 상기 접지 전극체와 대향되어 상기 제 2 버퍼 공간에 제 2 플라즈마가 형성될 수 있도록 제 2 RF 전원과 연결되는 제 2 샤워 헤드; 상기 접지 전극체와 상기 제 2 샤워 헤드 사이에 설치되는 제 2 절연체; 제 3 버퍼 공간이 형성될 수 있도록 상기 제 2 샤워 헤드와 제 3 거리만큼 이격되게 설치되고, 복수개의 제 3 가스 분배홀이 형성되며, 상기 제 2 샤워 헤드와 대향되어 상기 제 3 버퍼 공간에 제 3 플라즈마가 형성될 수 있도록 제 3 접지선과 연결되는 제 3 샤워 헤드; 및 상기 제 2 샤워 헤드와 상기 제 3 샤워 헤드 사이에 설치되는 제 3 절연체;를 포함할 수 있다.Additionally, according to the present invention, the gas supply device includes a ground electrode body connected to a second ground line; It is installed to be spaced apart from the ground electrode body by a second distance so that a second buffer space can be formed, a plurality of second gas distribution holes are formed, and a second plasma is formed opposite the ground electrode body in the second buffer space. A second shower head connected to the second RF power source so that a RF power source can be formed; a second insulator installed between the ground electrode body and the second shower head; It is installed to be spaced apart from the second shower head by a third distance so that a third buffer space can be formed, a plurality of third gas distribution holes are formed, and a third gas distribution hole is formed opposite the second shower head in the third buffer space. 3 A third shower head connected to the third ground line so that plasma can be formed; and a third insulator installed between the second shower head and the third shower head.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 2 가스 분배홀과, 상기 제 3 가스 분배홀은 서로 어긋나게 배치될 수 있다.Additionally, according to the present invention, the second gas distribution hole and the third gas distribution hole may be arranged to be offset from each other.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 가스 공급 장치는, 제 3 RF 전원과 연결되는 제 3 전극체; 제 4 버퍼 공간이 형성될 수 있도록 상기 제 3 전극체와 제 4 거리만큼 이격되게 설치되고, 복수개의 제 4 가스 분배홀이 형성되며, 상기 제 3 전극체와 대향되어 상기 제 4 버퍼 공간에 제 4 플라즈마가 형성될 수 있도록 제 4 접지선과 연결되는 제 4 샤워 헤드; 상기 제 3 전극체와 상기 제 4 샤워 헤드 사이에 설치되는 제 4 절연체; 제 5 버퍼 공간이 형성될 수 있도록 상기 제 4 샤워 헤드와 제 5 거리만큼 이격되게 설치되고, 복수개의 제 5 가스 분배홀이 형성되며, 상기 제 4 샤워 헤드와 대향되어 상기 제 5 버퍼 공간에 제 5 플라즈마가 형성될 수 있도록 제 4 RF 전원과 연결되는 제 5 샤워 헤드; 및 상기 제 4 샤워 헤드와 상기 제 5 샤워 헤드 사이에 설치되는 제 5 절연체;를 포함할 수 있다.Additionally, according to the present invention, the gas supply device includes a third electrode body connected to a third RF power source; It is installed to be spaced apart from the third electrode body by a fourth distance so that a fourth buffer space can be formed, a plurality of fourth gas distribution holes are formed, and a fourth gas distribution hole is formed opposite the third electrode body in the fourth buffer space. a fourth shower head connected to the fourth ground line so that four plasmas can be formed; a fourth insulator installed between the third electrode body and the fourth shower head; It is installed to be spaced apart from the fourth shower head by a fifth distance so that a fifth buffer space can be formed, a plurality of fifth gas distribution holes are formed, and a first gas distribution hole is formed opposite the fourth shower head in the fifth buffer space. 5 A fifth shower head connected to a fourth RF power source so that plasma can be formed; and a fifth insulator installed between the fourth shower head and the fifth shower head.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 4 가스 분배홀과, 상기 제 5 가스 분배홀은 서로 어긋나게 배치될 수 있다.Additionally, according to the present invention, the fourth gas distribution hole and the fifth gas distribution hole may be arranged to be offset from each other.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 서셉터는, RF 전원이나 접지선이 연결되지 않는 무전위 상태일 수 있다.Additionally, according to the present invention, the susceptor may be in a potential-free state in which the RF power source or ground line is not connected.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 서셉터는, 접지선이 연결된 접지 상태일 수 있다.Additionally, according to the present invention, the susceptor may be in a grounded state with a ground wire connected.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 기판 수용 공간과는 별도로 가스 공급 장치의 내부에 리모트 플라즈마를 발생시켜서 플라즈마 데미지를 최소화할 수 있고, 적어도 하나 이상의 버퍼 공간을 단층 또는 다층으로 형성하여 플라즈마 균일도를 크게 향상시킬 수 있고, 플라즈마 밀도를 제어하여 비교적 밀도가 높은 고품질의 박막 증착이 가능하며, EGG(Electrod-Ground-Ground), EGG-ALD(Atomic layer deposition), EGG-CVD(Chemical vapor deposition) 등 다양한 반도체 증착 시스템에 적용할 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to some embodiments of the present invention as described above, plasma damage can be minimized by generating remote plasma inside the gas supply device separately from the substrate accommodation space, and at least one buffer space is divided into a single layer or multiple layers. Plasma uniformity can be greatly improved by forming, and by controlling the plasma density, high-quality thin film deposition with relatively high density is possible, and EGG (Electrod-Ground-Ground), EGG-ALD (Atomic layer deposition), and EGG-CVD ( It has the effect of being applicable to various semiconductor deposition systems such as chemical vapor deposition. Of course, the scope of the present invention is not limited by this effect.
도 1은 기존의 기판 처리 장치를 개념적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치에 의해 처리된 기판의 박막을 나타내는 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 기판 처리 장치를 개념적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 기판 처리 장치를 개념적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 기판 처리 장치를 개념적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 기판 처리 장치를 개념적으로 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view conceptually showing an existing substrate processing apparatus.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a thin film of a substrate processed by the substrate processing apparatus of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view conceptually showing a substrate processing apparatus according to some embodiments of the present invention.
4 is a cross-sectional view conceptually showing a substrate processing apparatus according to some other embodiments of the present invention.
5 is a cross-sectional view conceptually showing a substrate processing apparatus according to some further embodiments of the present invention.
6 is a cross-sectional view conceptually showing a substrate processing apparatus according to some further embodiments of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, various preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art, and the following examples may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is as follows. It is not limited to the examples. Rather, these embodiments are provided to make the present disclosure more faithful and complete and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Additionally, the thickness and size of each layer in the drawings are exaggerated for convenience and clarity of explanation.
명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 기판과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.Throughout the specification, when referring to one component, such as a film, region, or substrate, being positioned “on,” “connected,” “stacked,” or “coupled” to another component, it refers to said component. It can be interpreted that an element may be directly “on,” “connected,” “stacked,” or “coupled” and in contact with another component, or there may be other components interposed between them. On the other hand, when a component is referred to as being located "directly on," "directly connected to," or "directly coupled" to another component, it is interpreted that there are no intervening components. do. Identical symbols refer to identical elements. As used herein, the term “and/or” includes any one and all combinations of one or more of the listed items.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will now be described with reference to drawings that schematically show ideal embodiments of the present invention. In the drawings, variations of the depicted shape may be expected, for example, depending on manufacturing technology and/or tolerances. Accordingly, embodiments of the present invention should not be construed as being limited to the specific shape of the area shown in this specification, but should include, for example, changes in shape resulting from manufacturing.
도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 기판 처리 장치(100)를 개념적으로 나타내는 단면도이다.FIG. 3 is a cross-sectional view conceptually showing a
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 기판 처리 장치(100)는, 크게 챔버(10)와, 서셉터(20) 및 가스 공급 장치(30)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3 , the
예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 챔버(10)는, 기판(W)을 수용할 수 있도록 내부에 기판 수용 공간(A)이 형성되는 일종의 밀폐가 가능한 박스 형태의 구조체로서, 상기 서셉터(20) 및 상기 가스 공급 장치(30)들이 내부에 설치될 수 있고, 상부 패널, 측별 패널, 바닥 패널 등을 용접하거나 조립하여 이루어지는 등 다양한 부재들로 이루어지는 조립 구조체일 수 있다.For example, as shown in FIG. 3, the
그러나, 이러한 상기 챔버(10)는 도면에 반드시 국한되지 않는 것으로서, 그 내부에 상기 서셉터(20)나 상기 가스 공급 장치(30)들을 지지할 수 있는 충분한 강도나 내구성을 갖는 다양한 모든 형태의 챔버들이 적용될 수 있으며, 도시하지 않았지만, 각종 진공 라인이나, 압력계나, 각종 센서 등이 설치될 수 있다.However, the
또한, 예컨대, 상기 서셉터(20)는, 상기 기판 수용 공간(A)에 설치되고, 적어도 하나의 상기 기판(W)을 지지하는 일종의 회전 턴테이블 장치일 수 있다.Additionally, for example, the
따라서, 상기 기판(W)은 상기 서셉터(20)에 의해 회전축을 중심으로 공전할 수 있거나, 또는 공전하면서 동시에 기판 자전 장치(미도시) 등에 의해 자전하는 것도 가능하다.Accordingly, the substrate W can rotate around the rotation axis by the
또한, 에컨대, 상기 가스 공급 장치(30)는, 상기 챔버(10)에 설치되어 상기 기판(W) 방향으로 각종 공정 가스, 예를 들면, 소스 가스(SG), 퍼지 가스, 반응 가스(RG) 등을 시분할적 또는 공간 분할적으로 공급할 수 있는 일종의 복수개의 가스 분배 장치일 수 있다.In addition, for example, the
더욱 구체적으로 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 가스 공급 장치(30)는, 제 1 RF 전원(RF1)과 연결되는 제 1 전극체(E1)와, 제 1 버퍼 공간(B1)이 형성될 수 있도록 상기 제 1 전극체(E1)와 제 1 거리(L1)만큼 이격되게 설치되고, 복수개의 제 1 가스 분배홀(H1a)이 형성되며, 상기 제 1 전극체(E1)와 대향되어 상기 제 1 버퍼 공간(B1)에 제 1 플라즈마(P1)가 형성될 수 있도록 제 1 접지선(G1)과 연결되는 제 1 샤워 헤드(H1) 및 상기 제 1 전극체(E1)와 상기 제 1 샤워 헤드(H1) 사이에 설치되는 제 1 절연체(M1)를 포함할 수 있다.More specifically, as shown in FIG. 3, the
즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 전극체(E1)는 전극(Electrode) 상태, 상기 제 1 샤워 헤드(H1)는 그라운드(Ground) 상태로서, 일명 EG(Electrod-Ground) 형태의 전극 상태가 적용될 수 있다.That is, as shown in FIG. 4, the first electrode body E1 is in an electrode state, and the first shower head H1 is in a ground state, so-called EG (Electrod-Ground) type. Electrode conditions may be applied.
따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 기판 처리 장치(100)의 가스 공급 장치(30)에 의해서, 가스는 상기 기판 수용 공간(A)으로 분배되기 이전에, 미리 상기 제 1 버퍼 공간(B1)에서 플라즈마 상태로 이온화될 수 있고, 이처럼 이온화된 가스가 상기 기판 수용 공간(A)으로 투입되어 상기 기판(W)을 처리할 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 3, before the gas is distributed to the substrate receiving space A by the
즉, 상기 제 1 샤워 헤드(H1)를 기준으로 상기 제 1 플라즈마(P1)가 형성되는 상기 제 1 버퍼 공간(B1)과 상기 기판(W)이 수용된 상기 기판 수용 공간(A)이 별도로 구획되어 있기 때문에, 플라즈마 데미지를 방지할 수 있고, 전기적인 불연속성(Electrical Discontinuities)을 최소화하여 박막의 균일도를 크게 향상시킬 수 있다.That is, the first buffer space (B1) in which the first plasma (P1) is formed and the substrate receiving space (A) in which the substrate (W) is accommodated are separated based on the first shower head (H1). Therefore, plasma damage can be prevented and electrical discontinuities can be minimized to greatly improve the uniformity of the thin film.
도 4는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 기판 처리 장치(200)를 개념적으로 나타내는 단면도이다.Figure 4 is a cross-sectional view conceptually showing a
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 기판 처리 장치(200)의 가스 공급 장치(30)는, 상기 제 1 플라즈마(P1)의 이온 밀도를 제어할 수 있도록 상기 제 1 전극체(E1)와 이온화 에너지가 다른 금속 재질의 제 1 코팅층(C1)이 상기 제 1 전극체(E1)에 형성될 수 있다.As shown in FIG. 4, the
여기서, 상기 제 1 코팅층(C1)은 예컨대, 알루미늄, 철, 니켈, 크롬 등의 재질로 이루어질 수 있는 것으로서, 상기 제 1 플라즈마(P1) 내의 이온 밀도를 제어할 수 있도록 코팅 재질, 코팅 두께, 코팅 면적, 코팅 패턴 등을 다양화할 수 있다.Here, the first coating layer (C1) may be made of, for example, aluminum, iron, nickel, chromium, etc., and the coating material, coating thickness, and coating can be adjusted to control the ion density in the first plasma (P1). Area, coating pattern, etc. can be varied.
예컨대, 상기 제 1 플라즈마(P1)의 전자기장의 밀도를 균일하게 할 수 있도록 상기 제 1 코팅층(C1)은 그 재질이 상기 제 1 전극체(E1)의 전기 전도도 보다 낮은 경우, 중심부의 코팅 두께를 두껍게 형성하고, 테두리부의 코팅 두께를 얇게 형성할 수 있다.For example, in order to make the density of the electromagnetic field of the first plasma (P1) uniform, the first coating layer (C1) has a coating thickness at the center when the material of the first coating layer (C1) is lower than the electrical conductivity of the first electrode body (E1). It can be formed thick, and the coating thickness of the edge portion can be formed thin.
반대로, 예컨대, 상기 제 1 코팅층(C1)은 그 재질이 상기 제 1 전극체(E1)의 전기 전도도 보다 높은 경우, 중심부의 코팅 두께를 얇게 형성하고, 테두리부의 코팅 두께는 두껍게 형성할 수 있다.Conversely, for example, if the material of the first coating layer (C1) has a higher electrical conductivity than the first electrode body (E1), the coating thickness at the center may be formed thin and the coating thickness at the edge portion may be formed thick.
이와 같이, 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 기판 처리 장치(200)에 의하면, 전자기적인 환경이나 스팩 등을 고려하여 상기 제 1 코팅층(C1)의 코팅 재질, 코팅 두께, 코팅 면적, 코팅 패턴 등을 다양하게 최적화 설계함으로써 상기 제 1 플라즈마(P1)의 전자기장의 밀도를 균일하게 제어할 수 있다.As such, according to the
도 5는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 기판 처리 장치(300)를 개념적으로 나타내는 단면도이다.Figure 5 is a cross-sectional view conceptually showing a substrate processing apparatus 300 according to some further embodiments of the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 기판 처리 장치(300)의 가스 공급 장치(40)는, 제 2 접지선(G2)과 연결되는 접지 전극체(E2)와, 제 2 버퍼 공간(B2)이 형성될 수 있도록 상기 접지 전극체(E2)와 제 2 거리(L2)만큼 이격되게 설치되고, 복수개의 제 2 가스 분배홀(H2a)이 형성되며, 상기 접지 전극체(E2)와 대향되어 상기 제 2 버퍼 공간(B2)에 제 2 플라즈마(P2)가 형성될 수 있도록 제 2 RF 전원(RF2)과 연결되는 제 2 샤워 헤드(H2)와, 상기 접지 전극체(E2)와 상기 제 2 샤워 헤드(H2) 사이에 설치되는 제 2 절연체(M2)와, 제 3 버퍼 공간(B3)이 형성될 수 있도록 상기 제 2 샤워 헤드(H2)와 제 3 거리(L3)만큼 이격되게 설치되고, 복수개의 제 3 가스 분배홀(H3a)이 형성되며, 상기 제 2 샤워 헤드(H2)와 대향되어 상기 제 3 버퍼 공간(B3)에 제 3 플라즈마(P3)가 형성될 수 있도록 제 3 접지선(G3)과 연결되는 제 3 샤워 헤드(H3) 및 상기 제 2 샤워 헤드(H2)와 상기 제 3 샤워 헤드(H3) 사이에 설치되는 제 3 절연체(M3)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 5, the gas supply device 40 of the substrate processing apparatus 300 according to some further embodiments of the present invention includes a ground electrode body E2 connected to the second ground line G2, and , is installed to be spaced apart from the ground electrode body (E2) by a second distance (L2) so that a second buffer space (B2) can be formed, a plurality of second gas distribution holes (H2a) are formed, and the ground electrode A second shower head (H2) facing the screen (E2) and connected to a second RF power source (RF2) so that a second plasma (P2) can be formed in the second buffer space (B2), and the ground electrode body A second insulator (M2) installed between (E2) and the second shower head (H2), and a third distance (L3) between the second shower head (H2) so that a third buffer space (B3) can be formed. ), a plurality of third gas distribution holes (H3a) are formed, and a third plasma (P3) is formed in the third buffer space (B3) facing the second shower head (H2). It may include a third shower head (H3) connected to the third ground wire (G3) and a third insulator (M3) installed between the second shower head (H2) and the third shower head (H3) so as to there is.
여기서, 상기 제 2 가스 분배홀(H2a)과, 상기 제 3 가스 분배홀(H3a)은 제 1 배치 간격(D1)만큼 서로 어긋나게 배치되어 분배 압력의 불균일도를 최소화할 수 있다.Here, the second gas distribution hole (H2a) and the third gas distribution hole (H3a) are arranged to be offset from each other by the first arrangement distance (D1), thereby minimizing the unevenness of the distribution pressure.
또한, 예컨대, 상기 제 2 RF 전원(RF2)에서 발생되는 플라즈마 주파수는 대략 13 내지 14 MHz나, 27 내지 28 MHz 등을 선택적으로 사용할 수 있고, 플라즈마 파워는 대략 50 내지 600 W를 사용할 수 있다.Additionally, for example, the plasma frequency generated from the second RF power source RF2 may be selectively approximately 13 to 14 MHz or 27 to 28 MHz, and the plasma power may be approximately 50 to 600 W.
또한, 예컨대, 상기 서셉터(20)는, 상기 기판(W) 방향으로 전자기장이 형성되어 박막 균일도를 향상시킬 수 있도록 접지선(G)이 연결된 접지 상태일 수 있다.Additionally, for example, the
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 샤워 헤드(H2)는 전극(Electrode) 상태, 상기 제 3 샤워 헤드(H3)는 그라운드(Ground) 상태, 상기 서셉터(20)도 그라운드(Ground) 상태로서, 일명 EGG(Electrod-Ground-Groud) 형태의 전극 상태가 적용될 수 있다.That is, as shown in FIG. 5, the second shower head (H2) is in an electrode state, the third shower head (H3) is in a ground state, and the
따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 기판 처리 장치(300)는, 상기 제 2 플라즈마(P2)와 상기 제 3 플라즈마(P3)를 포함한 총 2층으로 다층화하여 플라즈마의 균일도를 더욱 향상시킬 수 있고, 이로 인하여 박막의 균일도 역시 더욱 향상시킬 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 5, the substrate processing apparatus 300 according to some further embodiments of the present invention has a total of two layers including the second plasma (P2) and the third plasma (P3). The uniformity of the plasma can be further improved by multi-layering, and thus the uniformity of the thin film can also be further improved.
이외에도, 도시하지 않았지만, 플라즈마를 3층, 4층 등 다층으로 형성하여 플라즈마 균일도를 크게 향상시킬 수 있고, 예컨대, 상기 접지 전극체(E2)나, 상기 제 2 샤워 헤드(H2)나, 상기 제 3 샤워 헤드(H3)에는, 도 4의 상기 제 1 코팅층(C1)을 추가로 설치하여 플라즈마의 이온 밀도를 보다 정밀하게 제어할 수도 있다.In addition, although not shown, plasma uniformity can be greatly improved by forming the plasma in multiple layers, such as three or four layers, for example, the ground electrode body (E2), the second shower head (H2), or the first 3 The ion density of the plasma may be controlled more precisely by additionally installing the first coating layer C1 of FIG. 4 on the shower head H3.
도 6은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 기판 처리 장치(400)를 개념적으로 나타내는 단면도이다.Figure 6 is a cross-sectional view conceptually showing a substrate processing apparatus 400 according to some further embodiments of the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 기판 처리 장치(400)의 가스 공급 장치(50)는, 제 3 RF 전원(RF3)과 연결되는 제 3 전극체(E3)와, 제 4 버퍼 공간(B4)이 형성될 수 있도록 상기 제 3 전극체(E3)와 제 4 거리(L4)만큼 이격되게 설치되고, 복수개의 제 4 가스 분배홀(H4a)이 형성되며, 상기 제 3 전극체(E3)와 대향되어 상기 제 4 버퍼 공간(B4)에 제 4 플라즈마(P4)가 형성될 수 있도록 제 4 접지선(G4)과 연결되는 제 4 샤워 헤드(H4)와, 상기 제 3 전극체(E3)와 상기 제 4 샤워 헤드(H4) 사이에 설치되는 제 4 절연체(M4)와, 제 5 버퍼 공간(B5)이 형성될 수 있도록 상기 제 4 샤워 헤드(H4)와 제 5 거리(L5)만큼 이격되게 설치되고, 복수개의 제 5 가스 분배홀(H5a)이 형성되며, 상기 제 4 샤워 헤드(H4)와 대향되어 상기 제 5 버퍼 공간(B5)에 제 5 플라즈마(P5)가 형성될 수 있도록 제 4 RF 전원(RF4)과 연결되는 제 5 샤워 헤드(H5) 및 상기 제 4 샤워 헤드(H4)와 상기 제 5 샤워 헤드(H5) 사이에 설치되는 제 5 절연체(M5)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 6, the gas supply device 50 of the substrate processing apparatus 400 according to some further embodiments of the present invention includes a third electrode body (E3) connected to a third RF power source (RF3). ) and is installed to be spaced apart from the third electrode body (E3) by a fourth distance (L4) so that a fourth buffer space (B4) can be formed, and a plurality of fourth gas distribution holes (H4a) are formed, a fourth shower head (H4) facing the third electrode body (E3) and connected to a fourth ground line (G4) so that a fourth plasma (P4) can be formed in the fourth buffer space (B4); The fourth shower head (H4) and the fourth insulator (M4) installed between the third electrode body (E3) and the fourth shower head (H4) and the fourth shower head (H4) so that the fifth buffer space (B5) can be formed. It is installed to be spaced apart by a distance of 5 (L5), a plurality of fifth gas distribution holes (H5a) are formed, and a fifth plasma (P5) is formed in the fifth buffer space (B5) opposite to the fourth shower head (H4). ) a fifth shower head (H5) connected to the fourth RF power source (RF4) and a fifth insulator (M5) installed between the fourth shower head (H4) and the fifth shower head (H5) so that ) may include.
여기서, 상기 제 4 가스 분배홀(H4a)과, 상기 제 5 가스 분배홀(H5a)은 제 2 배치 간격(D2)만큼 서로 어긋나게 배치될 수 있다.Here, the fourth gas distribution hole (H4a) and the fifth gas distribution hole (H5a) may be arranged to be offset from each other by a second arrangement distance (D2).
또한, 예컨대, 상기 서셉터(20)는, RF 전원이나 접지선이 연결되지 않는 무전위 상태일 수 있다.Also, for example, the
따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 기판 처리 장치(300)는, 상기 제 4 플라즈마(P4)와 상기 제 5 플라즈마(P5)를 포함한 총 2층으로 다층화하여 플라즈마의 균일도를 더욱 향상시킬 수 있고, 이로 인하여 박막의 균일도 역시 더욱 향상시킬 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 6, the substrate processing apparatus 300 according to some further embodiments of the present invention has a total of two layers including the fourth plasma (P4) and the fifth plasma (P5). The uniformity of the plasma can be further improved by multi-layering, and thus the uniformity of the thin film can also be further improved.
이외에도, 도시하지 않았지만, 플라즈마를 3층, 4층 등 다층으로 형성하여 플라즈마 균일도를 크게 향상시킬 수 있고, 예컨대, 상기 제 3 전극체(E3)나, 상기 제 4 샤워 헤드(H4)나, 상기 제 5 샤워 헤드(H5)에는, 도 4의 상기 제 1 코팅층(C1)을 추가로 설치하여 플라즈마의 이온 밀도를 보다 정밀하게 제어할 수도 있다.In addition, although not shown, plasma uniformity can be greatly improved by forming the plasma in multiple layers, such as three or four layers, for example, the third electrode body E3, the fourth shower head H4, or the The ion density of the plasma can be controlled more precisely by additionally installing the first coating layer C1 of FIG. 4 in the fifth shower head H5.
그러므로, 상기 기판 수용 공간(A)과는 별도로 상기 가스 공급 장치(30)(40)(50)의 내부에 리모트 플라즈마(P1)(P2)(P3)(P4)(P5)를 발생시켜서 플라즈마 데미지를 최소화할 수 있고, 적어도 하나 이상의 버퍼 공간(B1)(B2)(B3)(B4)(B5)을 단층 또는 다층으로 형성하여 플라즈마 균일도를 크게 향상시킬 수 있고, 플라즈마 밀도를 제어하여 비교적 밀도가 높은 고품질의 박막 증착이 가능하며, EGG(Electrod-Ground-Ground), EGG-ALD(Atomic layer deposition), EGG-CVD(Chemical vapor deposition) 등 다양한 반도체 증착 시스템에 적용할 수 있다.Therefore, plasma damage is caused by generating remote plasma (P1) (P2) (P3) (P4) (P5) inside the gas supply device (30) (40) (50) separately from the substrate accommodation space (A). can be minimized, and plasma uniformity can be greatly improved by forming at least one buffer space (B1) (B2) (B3) (B4) (B5) in a single layer or multiple layers, and by controlling the plasma density, the density is relatively high. High-quality thin film deposition is possible and can be applied to various semiconductor deposition systems such as EGG (Electrod-Ground-Ground), EGG-ALD (Atomic layer deposition), and EGG-CVD (Chemical vapor deposition).
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true scope of technical protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the attached patent claims.
W: 기판
10: 챔버
A: 기판 수용 공간
20: 서셉터
30, 40, 50: 가스 공급 장치
E1: 제 1 전극체
E2: 접지 전극체
E3: 제 3 전극체
H1: 제 1 샤워 헤드
H1a: 제 1 가스 분배홀
H2: 제 2 샤워 헤드
H2a: 제 2 가스 분배홀
H3: 제 3 샤워 헤드
H3a: 제 3 가스 분배홀
H4: 제 4 샤워 헤드
H4a: 제 4 가스 분배홀
H5: 제 5 샤워 헤드
H5a: 제 5 가스 분배홀
M1: 제 1 절연체
M2: 제 2 절연체
M3: 제 3 절연체
M4: 제 4 절연체
M5: 제 5 절연체
RF1: 제 1 RF 전원
RF2: 제 2 RF 전원
RF3: 제 3 RF 전원
RF4: 제 4 RF 전원
B1: 제 1 버퍼 공간
B2: 제 2 버퍼 공간
B3: 제 3 버퍼 공간
B4: 제 4 버퍼 공간
B5: 제 5 버퍼 공간
L1: 제 1 거리
L2: 제 2 거리
L3: 제 3 거리
L4: 제 4 거리
L5: 제 5 거리
P1: 제 1 플라즈마
P2: 제 2 플라즈마
P3: 제 3 플라즈마
P4: 제 4 플라즈마
P5: 제 5 플라즈마
G1: 제 1 접지선
G2: 제 2 접지선
G3: 제 3 접지선
G4: 제 4 접지선
C1: 제 1 코팅층
D1: 제 1 배치 간격
D2: 제 2 배치 간격
100, 200, 300, 400: 기판 처리 장치W: substrate
10: Chamber
A: Substrate accommodation space
20: Susceptor
30, 40, 50: Gas supply device
E1: first electrode body
E2: Ground electrode body
E3: third electrode body
H1: 1st shower head
H1a: first gas distribution hole
H2: Second shower head
H2a: second gas distribution hole
H3: 3rd shower head
H3a: Third gas distribution hole
H4: 4th shower head
H4a: Fourth gas distribution hole
H5: 5th shower head
H5a: Fifth gas distribution hole
M1: first insulator
M2: second insulator
M3: third insulator
M4: fourth insulator
M5: Fifth insulator
RF1: 1st RF power source
RF2: Second RF power source
RF3: Third RF power source
RF4: 4th RF power source
B1: first buffer space
B2: second buffer space
B3: Third buffer space
B4: fourth buffer space
B5: fifth buffer space
L1: 1st distance
L2: 2nd distance
L3: third distance
L4: 4th street
L5: 5th distance
P1: first plasma
P2: second plasma
P3: third plasma
P4: Fourth Plasma
P5: Fifth Plasma
G1: first ground wire
G2: Second ground wire
G3: Third ground wire
G4: Fourth ground wire
C1: first coating layer
D1: first batch spacing
D2: second batch interval
100, 200, 300, 400: Substrate processing device
Claims (9)
상기 기판 수용 공간에 설치되고, 적어도 하나의 상기 기판을 지지하는 서셉터; 및
상기 챔버에 설치되고, 상기 기판 방향으로 가스를 공급하는 가스 공급 장치;를 포함하고,
상기 가스 공급 장치는,
내부에서 플라즈마가 형성될 수 있도록 버퍼 공간이 형성되고,
상기 가스 공급 장치는,
제 1 RF 전원과 연결되는 제 1 전극체;
제 1 버퍼 공간이 형성될 수 있도록 상기 제 1 전극체와 제 1 거리만큼 이격되게 설치되고, 복수개의 제 1 가스 분배홀이 형성되며, 상기 제 1 전극체와 대향되어 상기 제 1 버퍼 공간에 제 1 플라즈마가 형성될 수 있도록 제 1 접지선과 연결되는 제 1 샤워 헤드; 및
상기 제 1 전극체와 상기 제 1 샤워 헤드 사이에 설치되는 제 1 절연체; 를 포함하고,
상기 가스 공급 장치는,
상기 플라즈마의 이온 밀도를 제어할 수 있도록 상기 제 1 전극체와 이온화 에너지가 다른 금속 재질의 제 1 코팅층이 상기 제 1 전극체에 형성되고,
상기 제 1 코팅층의 중심부와 테두리부는 서로 다른 두께를 갖도록 형성되는, 기판 처리 장치.A chamber in which a substrate receiving space is formed to accommodate a substrate;
a susceptor installed in the substrate receiving space and supporting at least one substrate; and
It includes a gas supply device installed in the chamber and supplying gas in the direction of the substrate,
The gas supply device,
A buffer space is formed so that plasma can be formed inside,
The gas supply device,
A first electrode body connected to a first RF power source;
It is installed to be spaced apart from the first electrode body by a first distance so that a first buffer space can be formed, a plurality of first gas distribution holes are formed, and a first gas distribution hole is formed opposite the first electrode body and in the first buffer space. 1 A first shower head connected to a first ground line so that plasma can be formed; and
a first insulator installed between the first electrode body and the first shower head; Including,
The gas supply device,
A first coating layer made of a metal material having an ionization energy different from that of the first electrode body is formed on the first electrode body to control the ion density of the plasma,
A substrate processing apparatus, wherein the center and edge portions of the first coating layer are formed to have different thicknesses.
상기 기판 수용 공간에 설치되고, 적어도 하나의 상기 기판을 지지하는 서셉터; 및
상기 챔버에 설치되고, 상기 기판 방향으로 가스를 공급하는 가스 공급 장치;를 포함하고,
상기 가스 공급 장치는,
내부에서 플라즈마가 형성될 수 있도록 버퍼 공간이 형성되고,
상기 가스 공급 장치는,
제 2 접지선과 연결되는 접지 전극체;
제 2 버퍼 공간이 형성될 수 있도록 상기 접지 전극체와 제 2 거리만큼 이격되게 설치되고, 복수개의 제 2 가스 분배홀이 형성되며, 상기 접지 전극체와 대향되어 상기 제 2 버퍼 공간에 제 2 플라즈마가 형성될 수 있도록 제 2 RF 전원과 연결되는 제 2 샤워 헤드;
상기 접지 전극체와 상기 제 2 샤워 헤드 사이에 설치되는 제 2 절연체;
제 3 버퍼 공간이 형성될 수 있도록 상기 제 2 샤워 헤드와 제 3 거리만큼 이격되게 설치되고, 복수개의 제 3 가스 분배홀이 형성되며, 상기 제 2 샤워 헤드와 대향되어 상기 제 3 버퍼 공간에 제 3 플라즈마가 형성될 수 있도록 제 3 접지선과 연결되는 제 3 샤워 헤드; 및
상기 제 2 샤워 헤드와 상기 제 3 샤워 헤드 사이에 설치되는 제 3 절연체; 를 포함하고,
상기 제 2 가스 분배홀과, 상기 제 3 가스 분배홀은 서로 어긋나게 배치되고,
상기 서셉터는, 접지선이 연결된 접지 상태인, 기판 처리 장치.A chamber in which a substrate receiving space is formed to accommodate a substrate;
a susceptor installed in the substrate receiving space and supporting at least one substrate; and
It includes a gas supply device installed in the chamber and supplying gas in the direction of the substrate,
The gas supply device,
A buffer space is formed so that plasma can be formed inside,
The gas supply device,
a ground electrode body connected to a second ground wire;
It is installed to be spaced apart from the ground electrode body by a second distance so that a second buffer space can be formed, a plurality of second gas distribution holes are formed, and a second plasma is formed opposite the ground electrode body in the second buffer space. A second shower head connected to the second RF power source so that a RF power source can be formed;
a second insulator installed between the ground electrode body and the second shower head;
It is installed to be spaced apart from the second shower head by a third distance so that a third buffer space can be formed, a plurality of third gas distribution holes are formed, and a third gas distribution hole is formed opposite the second shower head in the third buffer space. 3 A third shower head connected to the third ground line so that plasma can be formed; and
a third insulator installed between the second shower head and the third shower head; Including,
The second gas distribution hole and the third gas distribution hole are arranged to be offset from each other,
The susceptor is a substrate processing device in a grounded state with a ground wire connected to it.
상기 기판 수용 공간에 설치되고, 적어도 하나의 상기 기판을 지지하는 서셉터; 및
상기 챔버에 설치되고, 상기 기판 방향으로 가스를 공급하는 가스 공급 장치;를 포함하고,
상기 가스 공급 장치는,
내부에서 플라즈마가 형성될 수 있도록 버퍼 공간이 형성되고,
상기 가스 공급 장치는,
제 3 RF 전원과 연결되는 제 3 전극체;
제 4 버퍼 공간이 형성될 수 있도록 상기 제 3 전극체와 제 4 거리만큼 이격되게 설치되고, 복수개의 제 4 가스 분배홀이 형성되며, 상기 제 3 전극체와 대향되어 상기 제 4 버퍼 공간에 제 4 플라즈마가 형성될 수 있도록 제 4 접지선과 연결되는 제 4 샤워 헤드;
상기 제 3 전극체와 상기 제 4 샤워 헤드 사이에 설치되는 제 4 절연체;
제 5 버퍼 공간이 형성될 수 있도록 상기 제 4 샤워 헤드와 제 5 거리만큼 이격되게 설치되고, 복수개의 제 5 가스 분배홀이 형성되며, 상기 제 4 샤워 헤드와 대향되어 상기 제 5 버퍼 공간에 제 5 플라즈마가 형성될 수 있도록 제 4 RF 전원과 연결되는 제 5 샤워 헤드; 및
상기 제 4 샤워 헤드와 상기 제 5 샤워 헤드 사이에 설치되는 제 5 절연체; 를 포함하고,
상기 제 4 가스 분배홀과, 상기 제 5 가스 분배홀은 서로 어긋나게 배치되고,
상기 서셉터는, RF 전원이나 접지선이 연결되지 않는 무전위 상태인, 기판 처리 장치.A chamber in which a substrate receiving space is formed to accommodate a substrate;
a susceptor installed in the substrate receiving space and supporting at least one substrate; and
It includes a gas supply device installed in the chamber and supplying gas in the direction of the substrate,
The gas supply device,
A buffer space is formed so that plasma can be formed inside,
The gas supply device,
A third electrode body connected to a third RF power source;
It is installed to be spaced apart from the third electrode body by a fourth distance so that a fourth buffer space can be formed, a plurality of fourth gas distribution holes are formed, and a fourth gas distribution hole is formed opposite the third electrode body in the fourth buffer space. a fourth shower head connected to the fourth ground line so that four plasmas can be formed;
a fourth insulator installed between the third electrode body and the fourth shower head;
It is installed to be spaced apart from the fourth shower head by a fifth distance so that a fifth buffer space can be formed, a plurality of fifth gas distribution holes are formed, and a first gas distribution hole is formed opposite the fourth shower head in the fifth buffer space. 5 A fifth shower head connected to a fourth RF power source so that plasma can be formed; and
a fifth insulator installed between the fourth shower head and the fifth shower head; Including,
The fourth gas distribution hole and the fifth gas distribution hole are arranged to be offset from each other,
The susceptor is a substrate processing device in a potential-free state where RF power or ground wire is not connected.
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