KR102665361B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는 기판을 처리하는 처리 공간을 제공하는 처리실, 공정 처리 가스로부터 상기 처리 공간으로 공급되는 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생실 및 상기 플라즈마 발생실에서 발생된 상기 플라즈마를 상기 처리 공간으로 확산시키는 확산실을 포함하되, 상기 처리실은 상기 처리 공간을 가지는 하우징 및 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛을 포함하고, 상기 확산실은 상기 플라즈마 발생실로부터 연장되되, 상단 및 하단에 개구가 형성된 확산부, 상기 처리실과 상기 확산부를 연결하는 연결부 및 상기 확산부의 하단에 배치되어 상기 확산부를 흐르는 상기 플라즈마를 상기 처리 공간으로 분배하는, 그리고 상기 플라즈마가 유동하는 복수의 통로가 형성된 분배 플레이트를 포함하되, 상기 상단의 개구는 상기 하단의 개구보다 직경이 작게 제공되고, 상기 연결부는 상기 하단에 형성된 개구의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 상기 하단에서 연장되는 상벽 및 상기 상벽으로부터 아래 방향을 향해 연장되어 상기 처리실과 연결되는 하벽을 포함할 수 있다.

Description

기판 처리 장치{A SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
플라즈마는 이온이나 라디칼, 그리고 전자 등으로 이루어진 이온화된 가스 상태를 말한다. 플라즈마는 매우 높은 온도나, 강한 전계 혹은 고주파 전자계(RF Electromagnetic Fields)에 의해 생성된다. 반도체 소자 제조 공정은 플라즈마를 사용하여 기판 상의 박막을 제거하는 애싱 또는 식각 공정을 포함한다. 애싱 또는 식각 공정은 플라즈마에 함유된 이온 및 라디칼 입자들이 기판 상의 막과 충돌 또는 반응함으로써 수행된다.
일반적으로 플라즈마는 챔버의 상부 영역에서 형성되어, 기판(W)을 처리하는 공간 내로 유동한다. 플라즈마 챔버의 구조적 특징으로 인해, 플라즈마가 처리 공간의 중심에 집중되어 공급된다. 이에, 기판(W)의 중심 영역에 형성된 막은 기판(W)의 가장자리 영역에 비해 플라즈마에 함유된 이온 및 라디칼 입자들과 충돌 빈도가 상대적으로 높다. 이에, 기판(W)의 중심 영역에 형성된 막에 대한 과식각 또는 과애싱 현상이 발생한다. 또한, 기판(W)의 가장자리 영역에 대한 애싱률 또는 식각률이 설정 수치보다 낮아 설정 수치까지 애싱 또는 식각에 소요되는 공정 소요 시간이 길어진다.
또한, 플라즈마 챔버 내에서 플라즈마가 유동하는 공간 상에 부재가 설치된 경우, 플라즈마가 유동하는 경로와 중첩되는 부재는 플라즈마에 직접적으로 접촉된다. 이러한 부재는 플라즈마에 의해 온도가 증가하게 되고, 부재 표면에서 라디칼의 재결합을 위한 활성화 에너지를 증가시켜 부재 표면에서 반응 분위기를 형성하는 문제를 야기한다. 이에, 기판(W) 상에 형성된 막과 충돌 또는 반응하기 위한 라디칼들이 부재의 표면에서 반응하여 기판(W) 상으로 원활히 공급되지 못한다. 이는 기판(W)에 대한 애싱 또는 식각 공정의 효율을 떨어뜨리는 문제로 귀결된다.
본 발명은 플라즈마가 기판을 처리하는 공간 상의 일 영역으로 집중되는 것을 최소화할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 플라즈마가 기판 상에 도달하기 전에 소멸되는 것을 최소화할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는 기판을 처리하는 처리 공간을 제공하는 처리실, 공정 처리 가스로부터 상기 처리 공간으로 공급되는 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생실 및 상기 플라즈마 발생실에서 발생된 상기 플라즈마를 상기 처리 공간으로 확산시키는 확산실을 포함하되, 상기 처리실은 상기 처리 공간을 가지는 하우징 및 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛을 포함하고, 상기 확산실은 상기 플라즈마 발생실로부터 연장되되, 상단 및 하단에 개구가 형성된 확산부, 상기 처리실과 상기 확산부를 연결하는 연결부 및 상기 확산부의 하단에 배치되어 상기 확산부를 흐르는 상기 플라즈마를 상기 처리 공간으로 분배하는, 그리고 상기 플라즈마가 유동하는 복수의 통로가 형성된 분배 플레이트를 포함하되, 상기 상단의 개구는 상기 하단의 개구보다 직경이 작게 제공되고, 상기 연결부는 상기 하단에 형성된 개구의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 상기 하단에서 연장되는 상벽 및 상기 상벽으로부터 아래 방향을 향해 연장되어 상기 처리실과 연결되는 하벽을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 분배 플레이트는 상부에서 바라볼 때 상기 분배 플레이트의 중심을 포함하는 제1영역과 상기 제1영역을 감싸는 제2영역을 가지되, 상기 복수의 통로는 홀로 제공되고, 상기 홀은 상기 제1영역과 상기 제2영역 중 상기 제2영역에 형성될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1영역의 직경은 상기 상단의 개구의 직경과 대응되고, 상부에서 바라볼 때 상기 제1영역은 상기 상단의 개구와 중첩될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 홀은 상기 제1영역과 인접한 위치에서, 상기 제2영역의 원주열에 배치되는 복수의 내측홀, 상기 내측홀보다 상기 제2영역의 바깥쪽 원주열에 배치되는 복수의 외측홀 및 상기 내측홀과 상기 외측홀 사이의 원주열에 배치되는 복수의 중간홀을 포함하고, 상기 외측홀은 상기 중간홀보다 직경이 크고, 상기 중간홀은 상기 외측홀보다 직경이 크게 제공될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1영역의 직경은 상기 상단의 개구의 직경보다 작게 제공되고, 상부에서 바라볼 때 상기 제1영역은 상기 상단의 개구와 중첩될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 분배 플레이트는 상부에서 바라볼 때, 상기 분배 플레이트의 중심을 포함하는 제1영역과 상기 제1영역을 감싸는 제2영역을 가지고, 상기 제1영역의 직경은 상기 상단의 개구의 직경과 대응되고, 상부에서 바라볼 때 상기 제1영역은 상기 상단의 개구와 중첩되되, 상기 복수의 통로는 슬릿으로 제공되고, 상기 슬릿은 상기 분배 플레이트의 중심을 향하는 방향으로 길이 방향이 형성되어 이격되게 제공되고, 상기 제1영역과 상기 제2영역 중 상기 제2영역에 형성될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 확산실의 내주면과 상기 분배 플레이트는 부도체로 제공되고, 상기 처리실의 외벽은 도체로 제공될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 부도체는 석영(Quartz)으로 제공되고, 상기 도체는 알루미늄을 포함하는 금속으로 제공될 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는 기판을 처리하는 처리 공간을 제공하는 처리실, 공정 처리 가스로부터 상기 처리 공간으로 공급되는 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생실 및 상기 플라즈마 발생실에서 발생된 상기 플라즈마를 상기 처리 공간으로 확산시키는 확산실을 포함하되, 상기 처리실은 상기 처리 공간을 가지는 하우징 및 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛을 포함하고, 상기 확산실은 상기 플라즈마 발생실로부터 연장되되, 상단 및 하단에 개구가 형성된 확산부, 상기 처리실과 상기 확산부를 연결하는 연결부 및 상기 확산실에 배치되어 상기 확산부를 흐르는 상기 플라즈마를 상기 처리 공간으로 분배하는, 그리고 복수의 홀이 형성된 분배 플레이트를 포함하되, 상기 상단의 개구는 상기 하단의 개구보다 직경이 작게 제공되고, 상기 분배 플레이트는 상부에서 바라볼 때 상기 분배 플레이트의 중심을 포함하는 제1영역과 상기 제1영역을 감싸는 제2영역을 가지고, 상기 제1영역의 직경은 상기 상단의 개구의 직경과 대응되게 제공되고, 상부에서 바라볼 때 상기 제1영역은 상기 상단의 개구와 중첩되고, 상기 복수의 홀은 상기 제1영역과 상기 제2영역 중 상기 제2영역에 형성될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 확산부는 원뿔대 형상으로 제공될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 연결부는 상기 하단에 형성된 개구의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 상기 하단에서 연장되는 상벽 및 상기 상벽으로부터 아래 방향을 향해 연장되어 상기 처리실과 연결되는 하벽을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 확산실의 내주면과 상기 분배 플레이트는 석영(Quartz)으로 제공되고, 상기 처리실의 외벽은 알루미늄을 포함하는 금속으로 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 본 발명은 기판을 처리하는 공간으로 플라즈마가 분산되어 공급될 수 있다.
또한, 본 발명은 플라즈마가 기판 상에 도달하기 전에 소멸되는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명은 플라즈마 공정 처리에 소요되는 시간을 단축할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치의 프로세스 챔버 중 플라즈마 처리 공정을 수행하는 프로세스 챔버의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 분배 플레이트를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 도 2의 프로세스 챔버에서 플라즈마가 유동하는 모습을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 5는 일반적인 프로세스 챔버와 도 2의 일 실시예에 따른 플라즈마 챔버에서의 기판(W)에 대한 애싱률을 보여주는 그래프이다.
도 6은 일반적인 프로세스 챔버와 도 2의 일 실시예에 따른 플라즈마 챔버에서의 공정 딜레이 시간을 보여주는 그래프이다.
도 7 내지 도 9은 도 2의 분배 플레이트에 대한 다른 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 10 내지 도 11은 도 2의 분배 플레이트의 제공 위치에 대한 다른 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.
이하에서는 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 전방 단부 모듈(Equipment Front End Module, EFEM)(20) 및 처리 모듈(30)을 가진다. 전방 단부 모듈(20)과 처리 모듈(30)은 일 방향으로 배치된다.
전방 단부 모듈(20)은 로드 포트(Load port, 200) 및 이송 프레임(220)을 가진다. 로드 포트(200)는 제1방향(2)으로 전방 단부 모듈(20)의 전방에 배치된다. 로드 포트(200)는 복수 개의 지지부(202)를 가진다. 각각의 지지부(202)는 제2방향(4)으로 일렬로 배치되며, 공정에 제공될 기판(W) 및 공정 처리가 완료된 기판(W)이 수납된 캐리어(C)(예를 들어, 카세트, FOUP등)가 안착된다. 캐리어(C)에는 공정에 제공될 기판(W) 및 공정 처리가 완료된 기판(W)이 수납된다. 이송 프레임(220)은 로드 포트(200)와 처리 모듈(30) 사이에 배치된다. 이송 프레임(220)은 그 내부에 배치되고 로드 포트(200)와 처리 모듈(30)간에 기판(W)을 이송하는 제1이송 로봇(222)을 포함한다. 제1이송 로봇(222)은 제2방향(4)으로 구비된 이송 레일(224)을 따라 이동하여 캐리어(C)와 처리 모듈(30)간에 기판(W)을 이송한다.
처리 모듈(30)은 로드락 챔버(300), 트랜스퍼 챔버(400), 그리고 프로세스 챔버(500)를 포함한다.
로드락 챔버(300)는 이송 프레임(220)에 인접하게 배치된다. 일 예로, 로드락 챔버(300)는 트랜스퍼 챔버(400)와 전방 단부 모듈(20)사이에 배치될 수 있다. 로드락 챔버(300)는 공정에 제공될 기판(W)이 프로세스 챔버(500)로 이송되기 전, 또는 공정 처리가 완료된 기판(W)이 전방 단부 모듈(20)로 이송되기 전 대기하는 공간을 제공한다.
트랜스퍼 챔버(400)는 로드락 챔버(300)에 인접하게 배치된다. 트랜스퍼 챔버(400)는 상부에서 바라볼 때, 다각형의 몸체를 갖는다. 일 예로, 트랜스퍼 챔버(400)는 상부에서 바라볼 때, 오각형의 몸체를 갖을 수 있다. 몸체의 외측에는 로드락 챔버(300)와 복수 개의 프로세스 챔버(500)들이 몸체의 둘레를 따라 배치된다. 몸체의 각 측벽에는 기판(W)이 출입하는 통로(미도시)가 형성되며, 통로는 트랜스퍼 챔버(400)와 로드락 챔버(300) 또는 프로세스 챔버(500)들을 연결한다. 각 통로에는 통로를 개폐하여 내부를 밀폐시키는 도어(미도시)가 제공된다. 트랜스퍼 챔버(400)의 내부 공간에는 로드락 챔버(300)와 프로세스 챔버(500)들간에 기판(W)을 이송하는 제2이송 로봇(420)이 배치된다. 제2이송 로봇(420)은 로드락 챔버(300)에서 대기하는 미처리된 기판(W)을 프로세스 챔버(500)로 이송하거나, 공정 처리가 완료된 기판(W)을 로드락 챔버(300)로 이송한다. 그리고, 복수 개의 프로세스 챔버(500)에 기판(W)을 순차적으로 제공하기 위하여 프로세스 챔버(500)간에 기판(W)을 이송한다. 일 예로, 도 1과 같이, 트랜스퍼 챔버(400)가 오각형의 몸체를 가질 때, 전방 단부 모듈(20)과 인접한 측벽에는 로드락 챔버(300)가 각각 배치되며, 나머지 측벽에는 프로세스 챔버(500)들이 연속하여 배치된다. 트랜스퍼 챔버(400)의 형상은 이에 한정되지 않고, 요구되는 공정 모듈에 따라 다양한 형태로 변형되어 제공될 수 있다.
프로세스 챔버(500)는 트랜스퍼 챔버(400)의 둘레를 따라 배치된다. 프로세스 챔버(500)는 복수 개 제공될 수 있다. 각각의 프로세스 챔버(500)내에서는 기판(W)에 대한 공정 처리가 진행된다. 프로세스 챔버(500)는 제2이송 로봇(420)으로부터 기판(W)을 이송 받아 공정 처리를 하고, 공정 처리가 완료된 기판(W)을 제2이송 로봇(420)으로 제공한다. 각각의 프로세스 챔버(500)에서 진행되는 공정 처리는 서로 상이할 수 있다. 이하에서는, 플라즈마 처리 공정을 수행하는 프로세스 챔버(500)에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치의 프로세스 챔버 중 플라즈마 처리 공정을 수행하는 프로세스 챔버를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 프로세스 챔버(500)는 플라즈마를 이용하여 기판(W) 상에 소정의 공정을 수행한다. 일 예로, 기판(W) 상의 박막을 식각 또는 애싱(Ashing)할 수 있다. 박막은 폴리 실리콘막, 산화막, 그리고 실리콘 질화막 등 다양한 종류의 막일 수 있다. 선택적으로, 박막은 자연 산화막이나 화학적으로 생성된 산화막일 수 있다.
프로세스 챔버(500)는 처리실(520), 플라즈마 발생실(540), 그리고 확산실(560), 그리고 배기실(580)을 포함한다.
처리실(520)은 기판(W)이 놓이고, 기판(W)에 대한 처리가 수행되는 처리 공간(5200)을 제공한다. 후술하는 플라즈마 발생실(540)에서 공정 가스를 방전시켜 플라즈마(Plasma)를 생성시키고, 이를 처리실(520)의 처리 공간(5200)으로 공급한다. 처리실(520)의 내부에 머무르는 공정 가스 및/또는 기판(W)을 처리하는 과정에서 발생한 반응 부산물 등은 후술하는 배기실(580)을 통해 외부로 배출한다. 이로 인해, 처리실(520) 내의 압력을 설정 압력으로 유지할 수 있다.
처리실(520)은 하우징(5220), 지지 유닛(5240), 그리고 배기 배플(5260)을 포함할 수 있다.
하우징(5220)의 내부에는 기판 처리 공정을 수행하는 처리 공간(5200)을 가질 수 있다. 하우징(5220)의 외벽은 도체로 제공될 수 있다. 일 예로, 하우징(5220)의 외벽은 알루미늄을 포함하는 금속 재질로 제공될 수 있다. 하우징(5220)은 상부가 개방되고, 측벽에는 개구(미도시)가 형성될 수 있다. 기판(W)은 개구를 통하여 하우징(5220)의 내부로 출입한다. 개구는 도어(미도시)와 같은 개폐 부재에 의해 개폐될 수 있다. 또한, 하우징(5220)의 바닥면에는 배기홀(5222)이 형성된다. 배기홀(5222)을 통해 처리 공간(5200) 내 공정 가스 및/또는 부산물을 처리 공간(5200)의 외부로 배기할 수 있다. 배기홀(5222)은 후술하는 배기실(580)이 포함하는 구성들과 연결될 수 있다.
지지 유닛(5240)은 처리 공간(5200)에서 기판(W)을 지지한다. 지지 유닛(5240)은 지지 플레이트(5242), 그리고 지지 축(5244)을 포함할 수 있다.
지지 플레이트(5242)는 처리 공간(5200)에서 기판(W)을 지지할 수 있다. 지지 플레이트(5242)는 지지 축(5244)에 의해 지지될 수 있다. 지지 플레이트(5242)는 외부 전원과 연결되며, 인가된 전력에 의해 정전기를 발생시킬 수 있다. 발생된 정전기가 가지는 정전기력은 기판(W)을 지지 유닛(5240)에 고정시킬 수 있다.
지지 축(5244)은 대상물을 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 지지 축(5244)은 기판(W)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 일 예로, 지지 축(5244)은 지지 플레이트(5242)와 결합되고, 지지 플레이트(5242)를 승하강시켜 기판(W)을 이동시킬 수 있다.
배기 배플(5260)은 처리 공간(5200)에서 플라즈마를 영역 별로 균일하게 배기시킨다. 배기 배플(5260)은 상부에서 바라볼 때, 환형의 링 형상을 가진다. 배기 배플(5260)은 처리 공간(5200) 내에서 하우징(5220)의 내측벽과 지지 유닛(5240) 사이에 위치한다. 배기 배플(5260)에는 복수의 배기 홀(5262)들이 형성된다. 배기 홀(5262)들은 상하 방향을 향하도록 제공된다. 배기 홀(5262)들은 배기 배플(5260)의 상단에서 하단까지 연장되는 홀들로 제공된다. 배기 홀(5262)들은 배기 배플(5260)의 원주 방향을 따라 서로 이격되게 배열된다.
플라즈마 발생실(540)은 후술하는 가스 공급 유닛(5440)으로부터 공급되는 공정 가스를 방전시켜 플라즈마를 생성하고, 생성된 플라즈마를 처리 공간(5200)으로 공급할 수 있다.
플라즈마 발생실(540)은 처리실(520)의 상부에 위치될 수 있다. 플라즈마 발생실(540)은 하우징(5220)과 후술하는 확산실(560)보다 상부에 위치될 수 있다. 처리실(520), 확산실(560), 그리고 플라즈마 발생실(540)은 제1방향(2) 및 제2방향(4)과 모두 수직한 제3방향(6)을 따라, 지면으로부터 순차적으로 위치할 수 있다.
플라즈마 발생실(540)은 플라즈마 챔버(5420), 가스 공급 유닛(5440), 그리고 전력 인가 유닛(5460)을 포함할 수 있다.
플라즈마 챔버(5420)는 상면, 그리고 하면이 개방된 형상을 가질 수 있다. 플라즈마 챔버(5420)는 상면, 그리고 하면이 개방된 통 형상을 가질 수 있다. 플라즈마 챔버(5420)는 상면, 그리고 하면이 개방된 원통 형상을 가질 수 있다. 플라즈마 챔버(5420)의 상단 및 하단에는 직경(D1)을 갖는 개구가 형성될 수 있다. 플라즈마 챔버(5420)는 플라즈마 발생 공간(5422)을 가질 수 있다. 플라즈마 챔버(5420)는 산화 알루미늄(Al2O3)을 포함하는 재질로 제공될 수 있다.
플라즈마 챔버(5420)의 상면은 가스 공급 포트(5424)에 의해 밀폐될 수 있다. 가스 공급 포트(5424)는 후술하는 가스 공급 유닛(5440)과 연결될 수 있다. 공정 가스는 가스 공급 포트(5424)를 통해 플라즈마 발생 공간(5422)으로 공급될 수 있다. 플라즈마 발생 공간(5422)으로 공급된 공정 가스는 후술하는 분배 플레이트(5640)를 거쳐 처리 공간(5200)으로 균일하게 분배될 수 있다.
가스 공급 유닛(5440)은 공정 가스를 공급할 수 있다. 가스 공급 유닛(5440)은 가스 공급 포트(5424)와 연결될 수 있다. 가스 공급 유닛(5440)이 공급하는 공정 가스는 플루오린(Fluorine) 및/또는 하이드러전(Hydrogen)을 포함할 수 있다.
전력 인가 유닛(5460)은 플라즈마 발생 공간(5422)에 고주파 전력을 인가한다. 전력 인가 유닛(5460)은 플라즈마 발생 공간(5422)에서 공정 가스를 여기하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 소스일 수 있다. 전력 인가 유닛(5460)은 안테나(5462)와 전원(5464)을 포함할 수 있다.
안테나(5462)는 유도 결합형 플라즈마(ICP) 안테나일 수 있다. 안테나(5462)는 코일 형상으로 제공될 수 있다. 안테나(5462)는 플라즈마 챔버(5420)의 외부에서 플라즈마 챔버(5420)를 복수 회 감을 수 있다. 안테나(5462)는 플라즈마 챔버(5420)의 외부에서 나선 형으로 플라즈마 챔버(5420)를 복수 회 감을 수 있다.
안테나(5462)는 플라즈마 발생 공간(5422)에 대응하는 영역에서 플라즈마 챔버(5420)에 감길 수 있다. 안테나(5462)의 일단은 플라즈마 챔버(5420)의 정단면에서 바라볼 때, 플라즈마 챔버(5420)의 상부 영역과 대응되는 높이에 제공될 수 있다. 안테나(5462)의 타단은 플라즈마 챔버(5420)의 정단면에서 바라볼 때, 플라즈마 챔버(5420)의 하부 영역과 대응되는 높이에 제공될 수 있다.
전원(5464)은 안테나(5462)에 전력을 인가할 수 있다. 전원(5464)은 안테나(5462)에 고주파 교류 전류를 인가할 수 있다. 안테나(5462)에 인가된 고주파 교류 전류는 플라즈마 발생 공간(5422)에 유도 전기장을 형성할 수 있다. 플라즈마 발생 공간(5422) 내로 공급되는 공정 가스는 유도 전기장으로부터 이온화에 필요한 에너지를 얻어 플라즈마 상태로 변환될 수 있다.
전원(5464)은 안테나(5462)의 일단에 연결될 수 있다. 전원(5464)은 플라즈마 챔버(5420)의 상부 영역과 대응되는 높이에 제공되는 안테나(5462)의 일단에 연결될 수 있다. 또한, 안테나(5462)의 타단은 접지될 수 있다. 플라즈마 챔버(5420)의 하부 영역과 대응되는 높이에 제공되는 안테나(5462)의 타단은 접지될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고, 안테나(5462)의 일단이 접지되고, 안테나(5462)의 타단에 전원(5464)이 연결될 수 있다.
확산실(560)은 플라즈마 발생실(540)에서 발생된 플라즈마를 처리 공간(5200)으로 확산시킬 수 있다. 확산실(560)은 확산 챔버(5620)와 분배 플레이트(5640)를 포함할 수 있다.
확산 챔버(5620)는 플라즈마 챔버(5420)에서 발생된 플라즈마를 확산시키는 플라즈마 확산 공간(5622)을 제공한다. 플라즈마 발생실(540)에서 발생된 플라즈마는 플라즈마 확산 공간(5622)을 거치면서 확산될 수 있다. 플라즈마 확산 공간(5622)으로 유입된 플라즈마는 후술하는 분배 플레이트(5640)를 거쳐 처리 공간(5200)으로 균일하게 분배될 수 있다.
확산 챔버(5620)는 플라즈마 챔버(5420)의 하부에 위치할 수 있다. 확산 챔버(5620)는 하우징(5220)과 플라즈마 챔버(5420) 사이에 위치할 수 있다. 하우징(5220), 확산 챔버(5620), 그리고 플라즈마 챔버(5420)는 제3방향(6)을 따라 지면으로부터 순차적으로 위치할 수 있다.
확산 챔버(5620)의 내주면은 부도체로 제공될 수 있다. 일 예로, 확산 챔버(5620)의 내주면은 석영(Quartz)을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 확산 챔버(5620)는 확산부(5624)와 연결부(5626)를 포함할 수 있다.
확산부(5624)는 플라즈마 챔버(5420)로부터 아래 방향을 향해 연장될 수 있다. 확산부(5624)는 플라즈마 챔버(5420)로부터 아래 방향으로 연장되어, 연결부(5626)까지 연장될 수 있다.
확산부(5624)는 상부와 하부가 개방된 형상을 가질 수 있다. 확산부(5624)의 상단과 하단에는 개구가 형성될 수 있다. 확산부(5624)는 역 깔대기 형상을 가질 수 있다. 일 예로, 확산부(5624)는 원뿔대 형상으로 제공될 수 있다. 확산부(5624)의 상단 개구의 직경(D1)은 확산부(5624)의 하단 개구의 직경(D2)보다 작게 제공될 수 있다. 확산부(5624)는 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 커지도록 제공될 수 있다. 확산부(5624)의 상단에 제공된 개구의 직경(D1)은 플라즈마 챔버(5420)의 하면의 직경(D1)과 대응되는 직경(D1)을 가질 수 있다.
연결부(5626)는 하우징(5220)과 확산부(5624)를 연결할 수 있다. 연결부(5626)는 확산부(5624)의 하부에 위치할 수 있다. 연결부(5626)는 하우징(5220)과 확산부(5624) 사이에 배치될 수 있다. 연결부(5626)는 상벽(5626a)과 하벽(5626b)을 포함할 수 있다.
상벽(5626a)은 확산부(5624)의 하단으로부터 연장된다. 상벽(5626a)은 확산부(5624)의 하단에 형성된 개구의 중심으로부터 멀어지는 방향을 향해 연장될 수 있다. 하벽(5626b)은 상벽(5626a)의 측단으로부터 아래를 향하는 방향으로 연장될 수 있다. 하벽(5626b)은 하우징(5220)의 상단과 연결될 수 있다. 확산부(5624)와 하우징(5220)이 연결부(5626)에 의해 연결됨으로써, 처리 공간(5200)을 외부로부터 밀폐된 상태를 형성할 수 있다.
분배 플레이트(5640)는 플라즈마 챔버(5420)에서 발생된 플라즈마를 처리 공간(5200)으로 분배할 수 있다. 분배 플레이트(5640)는 지지 유닛(5240)과 마주보도록 지지 유닛(5240)의 상부에 위치한다. 분배 플레이트(5640)는 지지 유닛(5240)과 플라즈마 발생실(540) 사이에 배치될 수 있다. 분배 플레이트(5640)는 확산 챔버(5620) 내에 배치될 수 있다. 분배 플레이트(5640)는 확산부(5624)의 하단에 배치될 수 있다. 일 예로, 분배 플레이트(5640)의 상면은 상벽(5626a)의 하단면과 면접하고, 분배 플레이트(5640)의 외측면은 하벽(5626b)의 내측벽면에 면접하도록 제공될 수 있다.
도 3은 도 2의 분배 플레이트를 개략적으로 보여주는 도면이다. 분배 플레이트(5640)는 대체로 원형의 형상으로 제공될 수 있다. 분배 플레이트(5640)는 대체로 두께를 가지는 원형의 형상으로 제공될 수 있다. 분배 플레이트(5640)는 확산부(5624)의 하단에 제공된 개구보다 큰 원형의 형상으로 제공될 수 있다. 분배 플레이트(5640)는 부도체의 재질로 제공될 수 있다. 일 예로, 분배 플레이트(5640)는 석영(Quartz)을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 분배 플레이트(5640)는 제1영역(A1)과 제2영역(A2)을 가질 수 있다.
제1영역(A1)은 분배 플레이트(5640)의 중심을 포함하는 영역으로 정의한다. 제2영역(A2)은 제1영역(A1)을 감싸는 영역으로 정의한다. 제1영역(A1)의 직경(D1)은 확산부(5624)의 상단에 제공된 개구의 직경(D1)과 대응되게 제공될 수 있다. 제1영역(A1)의 직경(D1)은 플라즈마 챔버(5420)의 하단에 제공되는 개구의 직경(D1)과 대응되게 제공될 수 있다. 일 예로, 제1영역(A1)의 직경은 확산부(5624)의 상단에 제공된 개구의 직경(D1)과 플라즈마 챔버(5420)의 하단에 제공되는 개구의 직경(D1)과 동일하게 제공될 수 있다. 상부에서 바라볼 때, 제1영역(A1)은 확산부(5624)의 상단의 개구, 그리고 플라즈마 챔버(5420)의 하단의 개구와 중첩될 수 있다.
분배 플레이트(5640)에는 복수의 통로가 형성될 수 있다. 복수의 통로는 분배 플레이트(5640)의 상하 방향으로 관통하는 복수의 홀(5642)들로 제공될 수 있다. 복수의 홀(5642)들은 제1영역(A1)과 제2영역(A2) 중 제2영역(A2)에 형성될 수 있다. 일 예로, 복수의 홀(5642)들은 분배 플레이트(5640)의 제2영역(A2) 중 제1영역(A1)의 바깥 지름으로부터 상벽(5626a) 및 확산부(5624)가 연결된 지점을 포함하는 둘레까지의 영역에 형성될 수 있다.
분배 플레이트(5640)에 제공된 복수의 홀(5642)들의 직경은 동일하게 제공될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 도 3과 같이 복수의 홀(5642)들 중 제1영역(A1)의 안쪽 둘레에 인접하게 위치한 홀들의 직경은 제1영역(A1)으로부터 바깥 둘레에 위치한 홀들의 직경보다 작게 제공될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 배기실(580)은 처리실(520) 내부의 공정 가스 및 불순물을 외부로 배기할 수 있다. 배기실(580)은 기판(W) 처리 과정에서 발생하는 불순물을 프로세스 챔버(500)의 외부로 배기할 수 있다. 배기실(580)은 처리 공간(5200) 내로 공급된 공정 가스를 외부로 배기할 수 있다. 배기실(580)은 배기 라인(5820)과 감압 부재(5840)를 포함할 수 있다. 배기 라인(5820)은 하우징(5220)의 바닥면에 형성된 배기홀(5222)과 연결될 수 있다. 배기 라인(5820)은 감압을 제공하는 감압 부재(5840)와 연결될 수 있다.
감압 부재(5840)는 처리 공간(5200)에 감압을 제공할 수 있다. 감압 부재(5840)는 처리 공간(5200)에 잔류하는 플라즈마 및 불순물을 하우징(5220)의 외부로 배출할 수 있다. 또한, 감압 부재(5840)는 처리 공간(5200)의 압력을 기 설정된 압력으로 유지하도록 감압을 제공할 수 있다. 감압 부재(5840)는 펌프 일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 감압 부재(5840)는 감압을 제공하는 공지된 장치로 제공될 수 있다.
도 4는 도 2의 프로세스 챔버에서 플라즈마가 유동하는 모습을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 5는 일반적인 프로세스 챔버와 도 2의 일 실시예에 따른 플라즈마 챔버에서의 기판(W)에 대한 애싱률을 보여주는 그래프이다. 도 6은 일반적인 프로세스 챔버와 도 2의 일 실시예에 따른 플라즈마 챔버에서의 공정 딜레이 시간을 보여주는 그래프이다.
도 4를 참조하면, 플라즈마 발생실(540)에서 발생한 플라즈마가 확산실(560)을 거쳐 처리실(520)로 이동한다. 플라즈마 발생실(540)에서 발생한 플라즈마가 확산부(5624)에서 확산된다. 플라즈마 발생실(540)에서 발생한 플라즈마는 분배 플레이트(5640)의 제1영역(A1)으로 도달한다. 플라즈마 발생실(540)에서 발생한 플라즈마의 일부는 확산부(5624)의 내주면을 따라 이동한다. 분배 플레이트(5640)의 제1영역(A1)과 제2영역(A2) 중 제2영역(A2)에 복수의 홀(5642)이 형성됨으로써, 분배 플레이트(5640)의 제1영역(A1)에 도달한 플라즈마는 처리 공간(5200)으로 이동하지 못하고 다시 확산부(5624)로 이동한다. 처리 공간(5200)에 위치하는 기판(W)의 중심 영역에 직접적으로 플라즈마가 도달하는 것을 방지할 수 있다. 이에, 기판(W)의 중심 영역에 형성된 막에 대한 과식각 또는 과애싱 현상을 방지할 수 있다.
또한, 분배 플레이트(5640)가 확산부(5624)의 하단에 배치됨으로써, 플라즈마 발생실(540)에서 발생한 플라즈마와 제1영역(A)에서 다시 확산부(5624)로 이동한 플라즈마가 제2영역(A2)에 제공된 복수의 홀(5642)들로 이동하도록 유도할 수 있다. 제2영역(A2)으로 이동한 플라즈마는 처리 공간(5200) 내로 균일하게 이동할 수 있다. 처리 공간(5200) 내 지지 유닛(5240) 상에 안착된 기판(W) 상에 플라즈마가 균일하게 분배될 수 있다. 플라즈마에 포함되는 라디칼 또는/및 이온들이 기판(W)의 중앙 영역 및 가장자리 영역에 균일하게 도달하여, 기판(W)에 대한 애싱 또는 식각의 효율을 균일하게 형성할 수 있다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 일반적인 플라즈마 챔버에서의 기판(W)에 대한 분당 기판 상에 도포된 포토 레지스트막의 애싱 두께(애싱률, Ashing Rate)보다, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 챔버에서의 기판(W)에 대한 애싱률이 더 높다. 또한, 기판(W)에 대한 애싱률이 높아짐으로 인해, 애싱 또는 식각 공정에 소요되는 시간(EPD Delay Time)을 단축할 수 있다.
도 7 내지 도 10은 도 2의 분배 플레이트에 대한 다른 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 7을 참조하면, 분배 플레이트(5640)는 대체로 원형의 형상으로 제공될 수 있다. 분배 플레이트(5640)는 대체로 두께를 가지는 원형의 형상으로 제공될 수 있다. 분배 플레이트(5640)는 확산부(5624)의 하단에 제공된 개구보다 큰 원형의 형상으로 제공될 수 있다. 분배 플레이트(5640)는 부도체의 재질로 제공될 수 있다. 일 예로, 분배 플레이트(5640)는 석영(Quartz)을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 분배 플레이트(5640)는 제1영역(A1)과 제2영역(A2)을 가질 수 있다.
제1영역(A1)은 분배 플레이트(5640)의 중심을 포함하는 영역으로 정의한다. 제2영역(A2)은 제1영역(A1)을 감싸는 영역으로 정의한다. 제1영역(A1)의 직경(D2)은 확산부(5624)의 상단에 제공된 개구의 직경(D1)보다 작게 제공될 수 있다. 제1영역(A1)의 직경(D2)은 플라즈마 챔버(5420)의 하단에 제공되는 개구의 직경(D1)보다 작게 제공될 수 있다. 상부에서 바라볼 때, 제1영역(A1)은 확산부(5624) 상단의 개구, 그리고 플라즈마 챔버(5420)의 하단의 개구와 중첩될 수 있다.
분배 플레이트(5640)에는 복수의 통로가 형성될 수 있다. 복수의 통로는 분배 플레이트(5640)의 상하 방향으로 관통하는 복수의 홀(5642)로 제공될 수 있다. 복수의 홀(5642)들은 제1영역(A1)과 제2영역(A2) 중 제2영역(A2)에 형성될 수 있다. 일 예로, 복수의 홀(5642)들은 분배 플레이트(5640)의 제2영역(A2) 중 제1영역(A1)의 바깥 지름으로부터 상벽(5626a) 및 확산부(5624)가 연결된 지점을 포함하는 둘레까지의 영역에 형성될 수 있다.
분배 플레이트(5640)에 제공된 복수의 홀(5642)들의 직경은 동일하게 제공될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 복수의 홀(5642)들 중 제1영역(A1)의 안쪽 둘레에 인접하게 위치한 홀들의 직경은 제1영역(A1)으로부터 바깥 둘레에 위치한 홀들의 직경보다 작게 제공될 수 있다.
상술한 실시예에 의하면, 제1영역(A1)의 직경이 확산부(5624)의 상단에 제공된 개구의 직경(D1)과 플라즈마 챔버(5420)의 하단에 제공되는 개구의 직경(D1)보다 작게 제공되어, 분배 플레이트(5640)의 중심 부근에 인접하여 복수의 홀(5642)들이 배치될 수 있다. 이에, 기판(W)의 중심 영역에 형성된 막에 대한 과식각 또는 과애싱 현상을 방지함과 아울러, 처리 공간(5200) 내 위치하는 기판(W) 상에 플라즈마가 보다 더 균일하게 분배될 수 있다.
도 8을 참조하면, 분배 플레이트(5640)는 대체로 원형의 형상으로 제공될 수 있다. 분배 플레이트(5640)는 대체로 두께를 가지는 원형의 형상으로 제공될 수 있다. 분배 플레이트(5640)는 확산부(5624)의 하단에 제공된 개구보다 큰 원형의 형상으로 제공될 수 있다. 분배 플레이트(5640)는 부도체의 재질로 제공될 수 있다. 일 예로, 분배 플레이트(5640)는 석영(Quartz)을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 분배 플레이트(5640)는 제1영역(A1)과 제2영역(A2)을 가질 수 있다.
제1영역(A1)은 분배 플레이트(5640)의 중심을 포함하는 영역으로 정의한다. 제2영역(A2)은 제1영역(A1)을 감싸는 영역으로 정의한다. 제1영역(A1)의 직경(D1)은 확산부(5624)의 상단에 제공된 개구의 직경(D1)과 대응되게 제공될 수 있다. 제1영역(A1)의 직경(D1)은 플라즈마 챔버(5420)의 하단에 제공되는 개구의 직경(D1)과 대응되게 제공될 수 있다. 일 예로, 제1영역(A1)의 직경은 확산부(5624)의 상단에 제공된 개구의 직경(D1)과 플라즈마 챔버(5420)의 하단에 제공되는 개구의 직경(D1)과 동일하게 제공될 수 있다. 상부에서 바라볼 때, 제1영역(A1)은 확산부(5624)의 상단의 개구, 그리고 플라즈마 챔버(5420)의 하단의 개구와 중첩될 수 있다.
분배 플레이트(5640)에는 복수의 통로가 형성될 수 있다. 복수의 통로는 분배 플레이트(5640)의 상하 방향으로 관통하는 복수의 홀(5642)들로 제공될 수 있다. 복수의 홀(5642)들은 제1영역(A1)과 제2영역(A2) 중 제2영역(A2)에 형성될 수 있다. 일 예로, 복수의 홀(5642)들은 분배 플레이트(5640)의 제2영역(A2) 중 제1영역(A1)의 바깥 지름으로부터 상벽(5626a) 및 확산부(5624)가 연결된 지점을 포함하는 둘레까지의 영역에 형성될 수 있다.
복수의 홀(5642)들은 내측홀(5642a)들, 중간홀(5642b)들, 그리고 외측홀(5642c)들을 포함할 수 있다. 내측홀(5642a)들, 중간홀(5642b), 그리고 외측홀(5642c)들은 분배 플레이트(5640)의 제2영역(A2)의 둘레 방향을 따라 서로 이격되게 제공될 수 있다.
내측홀(5642a)들은 제1영역(A1)과 인접한 위치에서, 제2영역(A2)의 원주열에 배치된다. 외측홀(5642c)들은 제2영역(A2)의 바깥쪽 원주열에 배치된다. 외측홀(5642c)들은 제2영역(A2) 중 상벽(5626a) 및 확산부(5624)가 연결된 지점에 인접한 위치에서, 제2영역(A2)의 바깥쪽 원주열에 배치된다. 중간홀(5642b)들은 내측홀(5642a)들과 외측홀(5642c)들 사이의 원주열에 배치된다. 내측홀(5642a)들의 직경은 중간홀(5642b)들의 직경보다 작게 제공될 수 있다. 중간홀(5642b)들의 직경은 외측홀(5642c)들의 직경보다 작게 제공될 수 있다.
상술한 실시예에 의하면, 제1영역(A1)으로부터 제2영역(A2)을 향하는 방향으로 갈수록 분배 플레이트(5640)에 제공되는 복수의 홀(5642)들의 직경이 다르게 제공할 수 있다. 즉, 분배 플레이트(5640)의 중심으로부터 가장자리를 향할수록 복수의 홀(5642)들의 직경이 다르게 제공된다. 이에, 제1영역(A1)과 인접한 영역에서 처리 공간(5200)으로 이동되는 플라즈마의 양을 제2영역(A2)을 거쳐 처리 공간(5200)으로 이동되는 플라즈마의 양보다 상대적으로 적게 제공할 수 있다. 이로 인해, 기판(W)의 중심 영역에 형성된 막에 대한 과식각 또는 과애싱 현상을 방지함과 아울러, 처리 공간(5200) 내 위치하는 기판(W) 상에 플라즈마가 보다 더 균일하게 분배될 수 있다.
도 9를 참조하면, 분배 플레이트(5640)는 대체로 원형의 형상으로 제공될 수 있다. 분배 플레이트(5640)는 대체로 두께를 가지는 원형의 형상으로 제공될 수 있다. 분배 플레이트(5640)는 확산부(5624)의 하단에 제공된 개구보다 큰 원형의 형상으로 제공될 수 있다. 분배 플레이트(5640)는 부도체의 재질로 제공될 수 있다. 일 예로, 분배 플레이트(5640)는 석영(Quartz)을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 분배 플레이트(5640)는 제1영역(A1)과 제2영역(A2)을 가질 수 있다.
제1영역(A1)은 분배 플레이트(5640)의 중심을 포함하는 영역으로 정의한다. 제2영역(A2)은 제1영역(A1)을 감싸는 영역으로 정의한다. 제1영역(A1)의 직경(D1)은 확산부(5624)의 상단에 제공된 개구의 직경(D1)과 대응되게 제공될 수 있다. 제1영역(A1)의 직경(D1)은 플라즈마 챔버(5420)의 하단에 제공되는 개구의 직경(D1)과 대응되게 제공될 수 있다. 일 예로, 제1영역(A1)의 직경은 확산부(5624)의 상단에 제공된 개구의 직경(D1)과 플라즈마 챔버(5420)의 하단에 제공되는 개구의 직경(D1)과 동일하게 제공될 수 있다. 상부에서 바라볼 때, 제1영역(A1)은 확산부(5624)의 상단의 개구, 그리고 플라즈마 챔버(5420)의 하단의 개구와 중첩될 수 있다.
분배 플레이트(5640)에는 복수의 통로가 형성될 수 있다. 복수의 통로는 복수의 슬릿(5644)으로 제공될 수 있다. 복수의 슬릿(5644)들은 분배 플레이트(5640)의 중심을 향하는 방향으로 길이 방향이 형성될 수 있다. 복수의 슬릿(5644)들은 서로 이격되어 분배 플레이트(5640)의 원주 방향을 따라 배치될 수 있다. 복수의 슬릿(5644)들은 제1영역(A1)과 제2영역(A2) 중 제2영역(A2)에 형성될 수 있다. 일 예로, 복수의 슬릿(5644)들은 분배 플레이트(5640)의 제2영역(A2) 중 제1영역(A1)의 바깥 지름으로부터 상벽(5626a) 및 확산부(5624)가 연결된 지점을 포함하는 둘레까지의 영역에 형성될 수 있다.
상술한 실시예에 따르면, 분배 플레이트(5640)의 제1영역(A1)과 제2영역(A2) 중 제2영역(A2)에 복수의 슬릿(5644)들이 형성됨으로써, 분배 플레이트(5640)의 제1영역(A1)에 도달한 플라즈마는 처리 공간(5200)으로 이동하지 못하고 다시 확산부(5624)로 이동한다. 처리 공간(5200)에 위치하는 기판(W)의 중심 영역에 직접적으로 플라즈마가 도달하는 것을 방지할 수 있다. 이에, 기판(W)의 중심 영역에 형성된 막에 대한 과식각 또는 과애싱 현상을 방지할 수 있다.
도 10 내지 도 11은 도 2의 분배 플레이트의 제공 위치에 대한 다른 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다. 상술한 실시예서는 분배 플레이트(5640)가 확산부(5624)의 하단에 제공되는 것을 예로 들어 설명하였다. 다만, 이에 한정되지 않고, 분배 플레이트(5640)는 도 10과 같이 확산부(5624) 내에 배치될 수 있다. 또한, 분배 플레이트(5640)는 도 11과 같이 하우징(5220)의 내측벽면에 제공될 수 있다. 일 예로, 분배 플레이트(5640)의 상면은 하벽(5626b)의 하단면과 면접하고, 분배 플레이트(5640)의 외측면은 하우징(5220)의 내측벽면에 면접하도록 제공될 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
20 : 전방 단부 모듈
30 : 처리 모듈
500 : 프로세스 챔버
520 : 처리실
540 : 플라즈마 발생실
560 : 확산실
5420 : 플라즈마 챔버
5620 : 확산 챔버
5624 : 확산부
5626 : 연결부
5640 : 분배 플레이트

Claims (12)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    기판을 처리하는 처리 공간을 제공하는 처리실;
    공정 처리 가스로부터 상기 처리 공간으로 공급되는 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생실; 및
    상기 플라즈마 발생실에서 발생된 상기 플라즈마를 상기 처리 공간으로 확산시키는 확산실을 포함하되,
    상기 처리실은,
    상기 처리 공간을 가지는 하우징; 및
    상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛을 포함하고,
    상기 확산실은,
    상기 플라즈마 발생실로부터 연장되되, 상단 및 하단에 개구가 형성된 확산부;
    상기 처리실과 상기 확산부를 연결하는 연결부; 및
    상기 확산부의 하단에 배치되어 상기 확산부를 흐르는 상기 플라즈마를 상기 처리 공간으로 분배하는, 그리고 상기 플라즈마가 유동하는 복수의 통로가 형성된 분배 플레이트를 포함하되,
    상기 상단의 개구는 상기 하단의 개구보다 직경이 작게 제공되고,
    상기 연결부는,
    상기 하단에 형성된 개구의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 상기 하단에서 연장되는 상벽; 및
    상기 상벽으로부터 아래 방향을 향해 연장되어 상기 처리실과 연결되는 하벽을 포함하고,
    상기 분배 플레이트는 상부에서 바라볼 때 상기 분배 플레이트의 중심을 포함하는 제1영역과 상기 제1영역을 감싸는 제2영역을 가지되,
    상기 복수의 통로는 홀로 제공되고,
    상기 홀은 상기 제1영역과 상기 제2영역 중 상기 제2영역에 형성되고,
    상기 제1영역의 직경은 상기 상단의 개구의 직경과 대응되고, 상부에서 바라볼 때 상기 제1영역은 상기 상단의 개구와 중첩되는 기판 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 홀은,
    상기 제1영역과 인접한 위치에서, 상기 제2영역의 원주열에 배치되는 복수의 내측홀;
    상기 내측홀보다 상기 제2영역의 바깥쪽 원주열에 배치되는 복수의 외측홀; 및
    상기 내측홀과 상기 외측홀 사이의 원주열에 배치되는 복수의 중간홀을 포함하고,
    상기 외측홀은 상기 중간홀보다 직경이 크고, 상기 중간홀은 상기 내측홀보다 직경이 크게 제공되는 기판 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1영역의 직경은 상기 상단의 개구의 직경보다 작게 제공되고, 상부에서 바라볼 때 상기 제1영역은 상기 상단의 개구와 중첩되는 기판 처리 장치.
  6. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    기판을 처리하는 처리 공간을 제공하는 처리실;
    공정 처리 가스로부터 상기 처리 공간으로 공급되는 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생실; 및
    상기 플라즈마 발생실에서 발생된 상기 플라즈마를 상기 처리 공간으로 확산시키는 확산실을 포함하되,
    상기 처리실은,
    상기 처리 공간을 가지는 하우징; 및
    상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛을 포함하고,
    상기 확산실은,
    상기 플라즈마 발생실로부터 연장되되, 상단 및 하단에 개구가 형성된 확산부;
    상기 처리실과 상기 확산부를 연결하는 연결부; 및
    상기 확산부의 하단에 배치되어 상기 확산부를 흐르는 상기 플라즈마를 상기 처리 공간으로 분배하는, 그리고 상기 플라즈마가 유동하는 복수의 통로가 형성된 분배 플레이트를 포함하되,
    상기 상단의 개구는 상기 하단의 개구보다 직경이 작게 제공되고,
    상기 연결부는,
    상기 하단에 형성된 개구의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 상기 하단에서 연장되는 상벽; 및
    상기 상벽으로부터 아래 방향을 향해 연장되어 상기 처리실과 연결되는 하벽을 포함하고,
    상기 분배 플레이트는 상부에서 바라볼 때, 상기 분배 플레이트의 중심을 포함하는 제1영역과 상기 제1영역을 감싸는 제2영역을 가지고,
    상기 제1영역의 직경은 상기 상단의 개구의 직경과 대응되고, 상부에서 바라볼 때 상기 제1영역은 상기 상단의 개구와 중첩되되,
    상기 복수의 통로는 슬릿으로 제공되고,
    상기 슬릿은 상기 분배 플레이트의 중심을 향하는 방향으로 길이 방향이 형성되어 이격되게 제공되고, 상기 제1영역과 상기 제2영역 중 상기 제2영역에 형성되는 기판 처리 장치.
  7. 제1항 및 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 확산실의 내주면과 상기 분배 플레이트는 부도체로 제공되고,
    상기 처리실의 외벽은 도체로 제공되는 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 부도체는 석영(Quartz)으로 제공되고,
    상기 도체는 알루미늄을 포함하는 금속으로 제공되는 기판 처리 장치.
  9. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    기판을 처리하는 처리 공간을 제공하는 처리실;
    공정 처리 가스로부터 상기 처리 공간으로 공급되는 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생실; 및
    상기 플라즈마 발생실에서 발생된 상기 플라즈마를 상기 처리 공간으로 확산시키는 확산실을 포함하되,
    상기 처리실은,
    상기 처리 공간을 가지는 하우징; 및
    상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛을 포함하고,
    상기 확산실은,
    상기 플라즈마 발생실로부터 연장되되, 상단 및 하단에 개구가 형성된 확산부;
    상기 처리실과 상기 확산부를 연결하는 연결부; 및
    상기 확산실에 배치되어 상기 확산부를 흐르는 상기 플라즈마를 상기 처리 공간으로 분배하는, 그리고 복수의 홀이 형성된 분배 플레이트를 포함하되,
    상기 상단의 개구는 상기 하단의 개구보다 직경이 작게 제공되고,
    상기 분배 플레이트는,
    상부에서 바라볼 때 상기 분배 플레이트의 중심을 포함하는 제1영역과 상기 제1영역을 감싸는 제2영역을 가지고,
    상기 제1영역의 직경은 상기 상단의 개구의 직경과 대응되게 제공되고, 상부에서 바라볼 때 상기 제1영역은 상기 상단의 개구와 중첩되고,
    상기 복수의 홀은 상기 제1영역과 상기 제2영역 중 상기 제2영역에 형성되는 기판 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 확산부는 원뿔대 형상으로 제공되는 기판 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 연결부는,
    상기 하단에 형성된 개구의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 상기 하단에서 연장되는 상벽; 및
    상기 상벽으로부터 아래 방향을 향해 연장되어 상기 처리실과 연결되는 하벽을 포함하는 기판 처리 장치.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 확산실의 내주면과 상기 분배 플레이트는 석영(Quartz)으로 제공되고,
    상기 처리실의 외벽은 알루미늄을 포함하는 금속으로 제공되는 기판 처리 장치.
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