KR20050058095A - Process apparatus using plasma which injects and vents proocess gas through inner side wall of process chamber, and method of processing a substrate using the same - Google Patents

Process apparatus using plasma which injects and vents proocess gas through inner side wall of process chamber, and method of processing a substrate using the same Download PDF

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    • H01J37/3244Gas supply means

Abstract

본 발명은, 내부에 일정한 반응공간을 형성하는 챔버와: 상기 챔버의 일 측벽에 형성되며, 공정가스를 분사하는 제1 분사포트와; 상기 분사포트와 대향하는 측벽에 형성되며, 배기가스를 배출하는 제1 배기포트와; 상기 챔버의 내부에 위치하며, 상면에 기판을 안치하는 서셉터와; 상기 서셉터의 상부에 위치하며, RF전력을 공급하는 RF전원과 연결되는 플라즈마 전극을 포함하는 플라즈마를 이용하는 공정장비와, 이를 이용하여 기판을 처리하는 방법을 제공한다.The present invention provides a chamber for forming a constant reaction space therein; a first injection port formed on one sidewall of the chamber and spraying a process gas; A first exhaust port formed on a side wall facing the injection port and discharging exhaust gas; A susceptor positioned inside the chamber and for placing a substrate on an upper surface thereof; Located on top of the susceptor, there is provided a process equipment using a plasma comprising a plasma electrode connected to the RF power supply for supplying RF power, and a method of treating a substrate using the same.

본 발명에 따르면, 고가의 샤워헤드를 없앨 수 있고, 가스가 공급되는 공간을 최소화함으로써, 챔버 내부에 위치한 기판 표면에서의 진공 균일도를 향상시킬 뿐만 아니라, 공정가스나 세정가스를 절약할 수 있게 되므로 원가절감과 생산성향상을 도모할 수 있게 된다.According to the present invention, it is possible to eliminate expensive showerheads and to minimize the space in which gas is supplied, thereby improving vacuum uniformity on the surface of the substrate located inside the chamber, as well as saving process gas or cleaning gas. Cost reduction and productivity improvement can be achieved.

또한 본 발명에 따르면 챔버 내부에 공급되는 공정가스의 균일도를 향상시킴으로써 공정의 균일도를 향상시킬 수 있게 된다. In addition, according to the present invention it is possible to improve the uniformity of the process by improving the uniformity of the process gas supplied into the chamber.

Description

공정챔버의 측벽을 통하여 공정가스를 분사하고 배출하는 플라즈마 공정장비 및 이를 이용한 기판의 처리방법 {Process apparatus using plasma which injects and vents proocess gas through inner side wall of process chamber, and method of processing a substrate using the same} Process apparatus using plasma which injects and vents proocess gas through inner side wall of process chamber, and method of processing a substrate using the same}

본 발명은 플라즈마를 이용하는 공정장비에 관한 것으로서, 특히 공정가스를 챔버의 측벽에서 분사하고 배출하는 공정장비에 관한 것이다.The present invention relates to a process equipment using plasma, and more particularly to a process equipment for injecting and discharging process gas from the side wall of the chamber.

일반적으로 액정표시소자나 반도체 웨이퍼(이하 '기판'이라 함)를 제조하기 위해서는, 기판 상에 유전체 물질 등을 박막으로 증착하는 박막증착공정, 감광성 물질을 사용하여 이들 박막 중 선택된 영역을 노출 또는 은폐시키는 포토리소그라피(photolithography) 공정, 선택된 영역의 박막을 제거하여 목적하는 대로 패터닝(patterning)하는 식각공정, 잔류물을 제거하기 위한 세정공정 등을 수 차례 반복하여야 하는데, 이들 각 공정은 해당 공정을 위해 최적의 환경이 조성된 챔버 내부에서 진행된다.In general, in order to manufacture a liquid crystal display device or a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a substrate), a thin film deposition process for depositing a dielectric material or the like on a substrate as a thin film, or using a photosensitive material to expose or conceal selected areas of the thin film. The photolithography process, the etching process of removing the thin film of the selected region and patterning as desired, the washing process to remove the residue, etc. must be repeated several times. The optimal environment is carried out inside the chamber.

도 1은 이러한 기판을 제조하는 장비 중에서 플라즈마를 이용하여 박막증착을 하는 PECVD 장비의 내부구성을 개략적으로 도시한 구성도로서, 내부에 일정한 반응공간을 형성하는 챔버(10)와, 상기 챔버(10)의 내부에 위치하며 상면에 기판(40)을 안치하고 상하운동하는 서셉터(20)와, 서셉터(20)의 상부에서 공정가스를 분사하는 샤워헤드(70)와, 외부의 가스공급부(미도시)에 연결되어 샤워헤드(70)로 공정가스를 유입하는 가스유입관(90)과, 챔버(10) 내벽의 프레임지지대(50) 위에 위치하는 에지프레임(60)을 포함한다. 상기 서셉터(20)에는 기판을 안치하기 위해 리프트핀(미도시)이 결합된다.FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an internal configuration of a PECVD apparatus for thin film deposition using plasma among equipment for manufacturing such a substrate, and includes a chamber 10 and a chamber 10 for forming a constant reaction space therein. ) Is located inside the susceptor 20 to position the substrate 40 on the upper surface and to move up and down, the shower head 70 for injecting the process gas from the upper portion of the susceptor 20, the external gas supply ( It is connected to the (not shown) includes a gas inlet pipe 90 for introducing the process gas to the shower head 70, and the edge frame 60 located on the frame support 50 of the inner wall of the chamber 10. A lift pin (not shown) is coupled to the susceptor 20 to settle the substrate.

또한 플라즈마의 발생을 위해 RF전력을 공급하는 RF 전원(80)이 플라즈마전극이나 안테나에 연결되는데, 도면에서는 플라즈마 전극을 샤워헤드(70)와 일체로 형성하고, RF전력이 전극의 중심에 인가되도록 하기 위해 가스공급관(90)에 RF전원(80)을 연결하고 있다. 기판(40)에 입사하는 플라즈마의 에너지를 제어하기 위하여 서셉터(20)에도 별도의 RF전원을 인가하는 경우도 있다.In addition, an RF power supply 80 for supplying RF power for generating plasma is connected to a plasma electrode or an antenna. In the drawing, the plasma electrode is integrally formed with the shower head 70, and the RF power is applied to the center of the electrode. In order to connect the RF power supply 80 to the gas supply pipe (90). In order to control the energy of the plasma incident on the substrate 40, a separate RF power source may also be applied to the susceptor 20.

샤워헤드(70)는 가스공급관(90)을 통해 유입된 공정가스가 분사되기 전에 샤워헤드(70) 내부에서 먼저 균일하게 확산하도록 형성된 버퍼공간(74)과, 수많은 관통홀로 구성되는 하부의 노즐부(72)를 포함한다.The shower head 70 has a buffer space 74 formed to uniformly diffuse inside the shower head 70 before the process gas introduced through the gas supply pipe 90 is injected, and a lower nozzle part including a number of through holes. And 72.

서셉터(20)에는 상면에 안치되는 기판(40)을 예열하거나 가열하기 위해 통상 내부에 히터(미도시)를 포함한다. The susceptor 20 generally includes a heater (not shown) therein for preheating or heating the substrate 40 placed on the upper surface.

이와 같은 구성을 가지는 공정챔버(10)에서 기판(40)을 공정위치까지 로딩하는 과정을 살펴보면, 먼저 로봇암(미도시)에 의해 기판(40)이 서셉터(20)의 상부에 안치되면, 서셉터(20)가 공정위치까지 상승하게 되는데 도중에 챔버 내벽의 프레임지지대(50) 위에 거치되어 있는 에지프레임(60)이 기판의 가장자리를 압착하면서 함께 상승한다. 이와 같이 서셉터(20)를 챔버의 상부로 상승시키는 이유는, 하부에 위치하는 배기구(미도시)에 의해 공정균일도에 악영향을 미치는 것을 방지하기 위해서이다.Looking at the process of loading the substrate 40 to the process position in the process chamber 10 having such a configuration, first, when the substrate 40 is placed on top of the susceptor 20 by a robot arm (not shown), The susceptor 20 rises to the process position, while the edge frame 60 mounted on the frame support 50 on the inner wall of the chamber rises together while pressing the edge of the substrate. The reason why the susceptor 20 is raised to the upper portion of the chamber as described above is to prevent adverse effects on the process uniformity due to an exhaust port (not shown) located below.

기판(40)이 공정위치에 놓이면, 샤워헤드(70)를 통해 공정가스를 분사한 후, RF전력을 인가하여 공정가스를 강력한 산화력을 가지는 플라즈마 활성종으로 전이시킨다. 이 활성종이 기판(40)에 대한 박막증착 공정을 수행하게 되며, 공정 가스를 일정하게 유동시키기 위해서 공정진행 중에 챔버 하부의 배기구(30)를 통해 공정가스를 일정 유량으로 배출시키기도 한다.When the substrate 40 is placed in the process position, the process gas is injected through the shower head 70, and then RF power is applied to transfer the process gas into plasma active species having strong oxidizing power. The active paper performs a thin film deposition process on the substrate 40, and in order to constantly flow the process gas, the process gas is discharged at a constant flow rate through the exhaust port 30 in the lower part of the chamber during the process.

소정 시간동안 증착 공정을 수행하고 나면, 배기구를 통해 잔류가스를 배출한 후, 서셉터(20)를 하강시키고 기판(40)을 공정챔버(10)로부터 반출하게 된다.After the deposition process is performed for a predetermined time, the residual gas is discharged through the exhaust port, and then the susceptor 20 is lowered and the substrate 40 is carried out from the process chamber 10.

그런데, 샤워헤드(70)에서 분사되는 공정가스의 균일도는 노즐부(72)의 관통홀의 크기 및 형태에 의해 좌우되므로, 관통홀은 최대한 균일하게 제작되어야 한다. 최근에는 특히 LCD 제조장비의 경우 기판(40)이 대면적화 되면서, 샤워헤드(70)의 면적이 함께 커지고 있고 따라서 관통홀도 더 많이 뚫어야 하는데, 가공 기술상 수만 개의 관통홀을 동일한 규격으로 뚫는 것이 용이하지 않을 뿐만 아니라, 가공기술의 난이도 때문에 샤워헤드(70)의 가격이 크게 상승하는 문제가 있다.However, since the uniformity of the process gas injected from the shower head 70 depends on the size and shape of the through hole of the nozzle unit 72, the through hole should be made as uniform as possible. Recently, especially in the case of LCD manufacturing equipment, as the substrate 40 becomes large, the area of the shower head 70 is increased together, and thus, more through holes must be drilled, and it is easy to drill tens of thousands of through holes to the same size. Not only that, there is a problem in that the price of the shower head 70 increases significantly due to the difficulty of processing technology.

또한 샤워헤드(70)를 이용하여 공정가스를 분사하는 경우, 하부에 형성되는 배기구(미도시)에 의해 공정에 미치는 영향을 줄이기 위해서, 서셉터를 상부의 공정위치까지 상승시켜 공정을 진행하게 되는데, 이로 인해 서셉터의 하부에 형성되는 공간으로 공정가스가 유동하여, 공정가스가 낭비되는 문제가 있다. 또한 서셉터(20)의 측벽이나 챔버(100) 내벽 등에도 플라즈마 활성종의 영향으로 불필요한 증착이 발생하게 되므로, 이를 세정하기 위해 인시튜(in-situ)세정을 하는 경우에도 세정가스가 공정챔버 전체에 공급되어야 하는 비효율적인 문제가 있다.In addition, when spraying the process gas using the shower head 70, in order to reduce the influence on the process by the exhaust port (not shown) formed in the lower, the susceptor is raised to the upper process position to proceed the process. As a result, the process gas flows into the space formed under the susceptor, resulting in waste of the process gas. In addition, since unnecessary deposition occurs on the sidewall of the susceptor 20 or the inner wall of the chamber 100 due to the influence of plasma active species, the cleaning gas is processed in the process chamber even when in-situ cleaning is performed. There is an inefficient problem that must be supplied throughout.

한편, 플라즈마 전극에 인가되는 RF전력은 플라즈마 전극의 표면에서 일정한 파장의 정재파를 형성하는데, 이로 인해 위치에 따라 RF전력이 불균일해지는 현상이 불가피해지며, 이러한 RF전력의 불균일은 공정균일도에 영향을 미치게 된다. 종래에는 플라즈마 전극이 정재파 파장에 비해 비교적 적은 사이즈를 가지고 있어, 이러한 영향이 무시될 수 있었지만, 최근에는 LCD 기판의 경우 그 크기가 대형화됨에 따라 이러한 영향을 고려하지 않을 수 없게 되었으므로, 이에 대한 개선방안의 마련도 시급한 실정이다. On the other hand, the RF power applied to the plasma electrode forms a standing wave of a constant wavelength on the surface of the plasma electrode, which is inevitable phenomenon that the RF power is uneven depending on the position, this non-uniformity of the RF power affects the process uniformity Go crazy. Conventionally, since the plasma electrode has a relatively small size compared to the standing wave wavelength, such an effect can be ignored. However, in recent years, the LCD substrate has been forced to consider such an influence as the size of the LCD substrate is enlarged. The provision of urgent situation is also urgent.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 공정가스나 세정가스가 공급되는 공간을 최소화함으로써, 원가절감을 통한 생산성 향상을 도모하는 한편, 대면적 기판의 공정균일도를 향상시킬 수 있는 공정장비를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention is to solve this problem, by minimizing the space supplied with the process gas or cleaning gas, to improve the productivity through cost reduction, while providing a process equipment that can improve the process uniformity of large area substrate Its purpose is to.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 내부에 일정한 반응공간을 형성하는 챔버와: 상기 챔버의 일 측벽에 형성되며, 공정가스를 분사하는 제1 분사포트와; 상기 분사포트와 대향하는 측벽에 형성되며, 배기가스를 배출하는 제1 배기포트와; 상기 챔버의 내부에 위치하며, 상면에 기판을 안치하는 서셉터와; 상기 서셉터의 상부에 위치하며, RF전력을 공급하는 RF전원과 연결되는 플라즈마 전극을 포함하는 플라즈마를 이용하는 공정장비를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a chamber for forming a constant reaction space therein: a first injection port formed on one sidewall of the chamber and for injecting a process gas; A first exhaust port formed on a side wall facing the injection port and discharging exhaust gas; A susceptor positioned inside the chamber and for placing a substrate on an upper surface thereof; It is provided on the top of the susceptor, and provides a process equipment using a plasma including a plasma electrode connected to the RF power supply for supplying RF power.

상기 제1 분사포트가 형성되는 측벽에는 제2 배기포트가 형성되며, 상기 제1 배기포트가 형성되는 측벽에는 제2 분사포트가 형성되는 플라즈마를 이용하는 공정장비를 제공한다.A second exhaust port is formed on the sidewall on which the first injection port is formed, and a process equipment using plasma is formed on the sidewall on which the first exhaust port is formed.

상기 제1 분사포트와 상기 제2 분사포트는 장방형의 슬릿형상을 가지는 플라즈마를 이용하는 공정장비를 제공한다.The first injection port and the second injection port provide a process equipment using a plasma having a rectangular slit shape.

상기 제1 분사포트와 상기 제2 분사포트는 다수의 분사구로 형성되는 플라즈마를 이용하는 공정장비를 제공한다.The first injection port and the second injection port provide a process equipment using a plasma formed by a plurality of injection holes.

상기 제1 배기포트와 상기 제2 배기포트는 다수의 배기홀로 형성되는 플라즈마를 이용하는 공정장비를 제공한다.The first exhaust port and the second exhaust port provide a process equipment using a plasma formed by a plurality of exhaust holes.

상기 챔버의 내벽에는 상기 서셉터에 안치되는 기판의 가장자리를 압착하는 에지 프레임이 설치되며, 상기 에지 프레임의 하면에는 공정가스의 누설을 방지하기 위한 실링(sealing)이 형성되는 플라즈마를 이용하는 공정장비를 제공한다.An inner edge of the chamber is provided with an edge frame for pressing the edge of the substrate placed in the susceptor, the lower surface of the edge frame is a process equipment using a plasma (sealing) is formed to prevent the leakage of process gas to provide.

상기 서셉터 또는 상기 플라즈마 전극 중 적어도 하나에는 기판을 예열하기 위한 히터가 형성되는 플라즈마를 이용하는 공정장비를 제공한다.At least one of the susceptor or the plasma electrode is provided with a process equipment using a plasma is formed a heater for preheating the substrate.

상기 플라즈마 전극은 다수의 전극 블록으로 구성되는 플라즈마를 이용하는 공정장비를 제공한다.The plasma electrode provides a process equipment using a plasma composed of a plurality of electrode blocks.

상기 다수의 전극 블록에는 RF전원이 각 연결되는 플라즈마를 이용하는 공정장비를 제공한다.The plurality of electrode blocks provide a process equipment using plasma to which RF power is connected.

상기 RF전원은 펄스(pulse)파형으로 RF전력을 공급하는 플라즈마를 이용하는 공정장비를 제공한다.The RF power supply provides a process equipment using plasma that supplies RF power in a pulse waveform.

또한 본 발명은 상기 플라즈마를 이용하는 공정장비에 있어서, 서셉터 위에 기판을 안치하는 단계와; 상기 제1 분사포트에서 공정가스를 분사하여, 기판에 대한 공정을 수행하는 단계와; 상기 제1 배기포트로 배기가스를 배기하는 단계를 포함하는 기판의 처리방법을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a process equipment using the plasma, comprising: placing a substrate on a susceptor; Injecting process gas from the first injection port to perform a process on the substrate; It provides a substrate processing method comprising the step of exhausting the exhaust gas to the first exhaust port.

또한 서셉터 위에 기판을 안치하는 제1 단계와; 상기 제1 분사포트에서 공정가스를 분사하여 상기 제1 배기포트로 배기시키며 기판에 대한 공정을 수행하는 제2 단계와; 상기 제2 분사포트에서 공정가스를 분사하여 상기 제2 배기포트로 배기시키며 기판에 대한 공정을 수행하는 제3 단계를 포함하는 기판의 처리방법을 제공한다.And a first step of placing the substrate on the susceptor; A second step of injecting a process gas from the first injection port to exhaust the first gas to the first exhaust port and performing a process on the substrate; And a third step of injecting process gas from the second injection port to exhaust the second exhaust port and performing a process on the substrate.

상기 제3 단계 이후에, 상기 제2 단계와 상기 제3 단계를 다시 순차적으로 반복하는 기판의 처리방법을 제공한다. After the third step, there is provided a method of treating a substrate in which the second step and the third step are sequentially repeated again.

상기 기판에 대한 공정을 수행하는 단계는, 공정가스에 연속적인 RF전력을 인가하여 생성되는 연속 플라즈마를 이용하는 기판의 처리방법을 제공한다.The performing of the process on the substrate provides a method of treating a substrate using a continuous plasma generated by applying continuous RF power to a process gas.

상기 기판에 대한 공정을 수행하는 단계는, 공정가스에 펄스 파형의 RF전력을 공급하여 생성되는 펄스 플라즈마를 이용하는 기판의 처리방법을 제공한다. The performing of the process on the substrate provides a method of treating a substrate using a pulsed plasma generated by supplying RF power of a pulse waveform to a process gas.

이하에서는 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 또한 본 발명의 실시예는 챔버 내부에서 공정가스를 분사한 후 이를 플라즈마 상태로 여기시켜, 기판에 대한 공정을 수행하는 PECVD장비나 에처(Etcher) 등에 관한 것으로서 LCD 제조장비뿐만 아니라 반도체 제조장비에도 적용될 수 있는 것이다. 따라서 이하에서 언급하는 기판은 유리기판 뿐만 아니라 반도체 웨이퍼도 포함하는 것이며, 설명의 편의를 위해 이하에서는 PECVD 장비를 예를 들어 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described a preferred embodiment of the present invention; In addition, the embodiment of the present invention relates to a PECVD equipment or an etcher (Etcher) for performing a process for a substrate by injecting the process gas into the plasma state after the injection of the process gas in the chamber as well as LCD manufacturing equipment as well as semiconductor manufacturing equipment It can be. Therefore, the substrate mentioned below includes not only a glass substrate but also a semiconductor wafer, and for the convenience of description, the following description will be made using PECVD equipment as an example.

본 발명의 실시예는 기본적으로 공정을 수행하는 챔버 측벽의 분사포트에서 공정가스를 분사하고, 반대편 측벽의 배기포트로 배기가스를 배출하는 장비에 관한 것이며, 예상되는 공정 불균일을 해소하기 위하여 후술하는 다양한 방안을 제시하고 있다. Embodiment of the present invention basically relates to the equipment for injecting the process gas from the injection port of the chamber side wall to perform the process, and exhaust gas to the exhaust port of the opposite side wall, which will be described later to solve the expected process unevenness Various ways are suggested.

1. 제1 실시예1. First embodiment

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 PECVD 장비의 구성을 도시한 것으로서, 분사포트와 배기포트를 대칭적으로 구성하는 것을 특징으로 하고 있으며, 구체적으로는 내부에 일정한 반응공간을 형성하는 챔버(100)와, 상기 챔버(100) 내부에 위치하며, 상면에 기판(200)이 안치되는 서셉터(110)와, 상기 서셉터(110)이 상부에 위치하는 플라즈마 전극(140)과, 상기 플라즈마 전극(140)에 연결되어 챔버(100) 내부에 RF전력을 인가하는 RF전원(150)과, 챔버(100)의 내벽에 위치하며 서셉터(110)에 안치된 기판(200)의 가장자리를 압착하는 에지프레임(120)과, 챔버(100)의 일 측벽에 형성되는 제1 분사포트(132)와, 제1 분사포트(132)의 하부에 위치하는 제2 배기포트(164)와, 상기 제1 분사포트(132)의 대향하는 측벽에 형성되는 제2 분사포트(134)와, 상기 제2 분사포트(134)의 하부에 위치하는 제1 배기포트(162)를 포함한다. FIG. 3 illustrates a configuration of a PECVD apparatus according to a first embodiment of the present invention, wherein the injection port and the exhaust port are symmetrically configured, and specifically, a chamber for forming a constant reaction space therein. 100, a susceptor 110 positioned inside the chamber 100 and having a substrate 200 disposed thereon, a plasma electrode 140 positioned above the susceptor 110, and An RF power source 150 connected to the plasma electrode 140 to apply RF power to the chamber 100, and an edge of the substrate 200 positioned on the inner wall of the chamber 100 and placed in the susceptor 110. The edge frame 120 to be compressed, the first injection port 132 formed on one sidewall of the chamber 100, the second exhaust port 164 positioned below the first injection port 132, and the The second injection port 134 is formed on the opposite sidewall of the first injection port 132, and located below the second injection port 134 Claim 1 includes an exhaust port 162.

상기 에지 프레임(120)은 챔버(100)의 내벽에 고정되는 것이 바람직한데, 이는 제1,2 분사포트(132, 134)를 통해 분사되는 공정가스가 서셉터(110)의 하부 공간으로 누설되는 것을 방지하여, 공정가스를 절약하기 위함이다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니므로, 종래 방식처럼 에지 프레임(120)이 기판(200)의 가장자리를 압착한 채 상승하도록 구성할 수도 있다.The edge frame 120 is preferably fixed to the inner wall of the chamber 100. This is because the process gas injected through the first and second injection ports 132 and 134 leaks into the lower space of the susceptor 110. To prevent the process gas. However, the present invention is not limited thereto, and the edge frame 120 may be configured to rise while pressing the edge of the substrate 200 as in the conventional method.

에지 프레임(120)을 고정 설치하는 경우에는 누설을 방지하기 위하여, 서셉터(110)의 가장자리에 단차부(112)를 형성하여, 서셉터(110)가 상승하였을 때 상기 에지 프레임(120)의 하면과 상기 단차부(112)가 접하도록 하는 것이 바람직하다. 보다 기밀을 유지하기 위해서는 에지 프레임(120)의 하면에 실링(sealing)을 형성하는 것이 바람직하며, 실링수단으로는 오링(O-ring) 등을 예상할 수 있다.In the case where the edge frame 120 is fixedly installed, a stepped portion 112 is formed at the edge of the susceptor 110 to prevent leakage, so that when the susceptor 110 is raised, the edge frame 120 is formed. Preferably, the lower surface and the stepped portion 112 are in contact with each other. In order to maintain more airtight, it is preferable to form a sealing on the lower surface of the edge frame 120, and as a sealing means, an O-ring or the like can be expected.

도 4는 히터(170)가 내장된 플라즈마 전극(140)을 개략적으로 도시한 것이다. 종래의 장비는 통상적으로 서셉터(110)에만 히터를 내장하고 있어 기판(200)을 하부에서만 가열하고 있으나, 이와 같이 기판(200)의 상부에 위치한 플라즈마 전극(140)에 내장된 히터(170)를 통해서도 예열할 수 있도록 하면, 공정속도나 공정 균일도를 보다 향상시킬 수 있기 때문이다. 도면은 플라즈마 전극(140)의 내부에 히터(170)가 내장된 것을 도시하고 있으나, 이에 한하는 것은 아니므로 외면에 부착될 수도 있다.4 schematically illustrates a plasma electrode 140 in which a heater 170 is embedded. Conventional equipment typically includes a heater only in the susceptor 110, thereby heating the substrate 200 only at the bottom thereof. Thus, the heater 170 embedded in the plasma electrode 140 located above the substrate 200. This is because it is possible to further improve the process speed and the process uniformity by allowing the preheating to be carried out through. Although the drawing shows that the heater 170 is built in the plasma electrode 140, the present invention is not limited thereto and may be attached to the outer surface.

도 3에서는 제1 분사포트(132)와 제2 분사포트(134)의 하부에 제2 배기포트(164)와 제1 배기포트(162)가 각 위치하는 것으로 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니므로 분사포트(132,134)와 배기포트(162,164)의 상하 위치는 달라질 수 있다. 그러나 이 경우에도 각 분사포트(132, 134)와 각 배기포트(162, 164)는 서로 대칭적인 위치에 동일한 모양으로 형성되는 것이 바람직하다.In FIG. 3, although the second exhaust port 164 and the first exhaust port 162 are positioned below the first injection port 132 and the second injection port 134, the present invention is not limited thereto. The up and down positions of the furnace injection ports 132 and 134 and the exhaust ports 162 and 164 may vary. However, even in this case, the injection ports 132 and 134 and the exhaust ports 162 and 164 are preferably formed in the same shape at positions symmetric to each other.

상기 제1,2 분사포트(132, 134)는 도 3의 A-A선에 따른 단면을 도시한 도 5와 같이, 챔버(100) 측벽에 장방형의 긴 슬릿으로 형성하거나, 도 6과 같이 다수의 분사구로 형성할 수 있는데, 어떠한 형상을 가지든지 간에 분사되는 공정가스가 기판(200) 전체를 커버할 수 있도록, 각 분사포트(132, 134)의 가로길이는 인접한 기판(200)의 변보다는 길어야 한다.The first and second injection ports 132 and 134 may have a rectangular long slit in the side wall of the chamber 100 as shown in FIG. 5, which shows a cross section taken along line AA of FIG. 3, or as shown in FIG. 6. It may be formed, the horizontal length of each injection port 132, 134 should be longer than the side of the adjacent substrate 200, so that the process gas is sprayed to cover the entire substrate 200, whatever the shape .

배기포트(162,164)의 형상도 도 5 또는 도 6과 같이 장방형의 슬릿이나 다수의 배기홀로 형성할 수 있다. 도면에서는 배기포트(162, 164)와 분사포트(132, 134)가 동일한 형상으로 도시되어 있으나, 제1 분사포트(132)와 제2 분사포트(134)를 서로 대칭적으로 형성하고, 제1 배기포트(162)와 제2 배기포트(164)를 서로 대칭적으로 형성하기만 하면 무방하므로, 배기포트(162, 164)와 분사포트(132, 134)의 형상이 반드시 동일할 필요는 없다.The shapes of the exhaust ports 162 and 164 may also be formed as rectangular slits or a plurality of exhaust holes as shown in FIG. 5 or FIG. 6. In the drawing, the exhaust ports 162 and 164 and the injection ports 132 and 134 are shown in the same shape, but the first injection port 132 and the second injection port 134 are symmetrically formed with each other, and the first Since the exhaust port 162 and the second exhaust port 164 may be formed symmetrically with each other, the shapes of the exhaust ports 162 and 164 and the injection ports 132 and 134 are not necessarily the same.

상기 제1,2 분사포트(132,134)는 챔버(100) 외부의 가스공급부(미도시)에 연결되는데, 각 분사포트가 동일한 가스공급부에 연결될 수도 있고 별개 설치된 가스공급부에 각 연결될 수도 있으나, 각 분사포트(132,134)와 가스공급부의 사이에는 유량조절장치(미도시)를 설치하여 양 분사포트(132,134)에서 공급되는 가스유량이 동일하도록 제어하는 것이 바람직하다.The first and second injection ports 132 and 134 are connected to a gas supply unit (not shown) outside the chamber 100. Each injection port may be connected to the same gas supply unit or may be connected to a separately installed gas supply unit, respectively. It is preferable to install a flow control device (not shown) between the ports 132 and 134 and the gas supply unit to control the gas flow rates supplied from both injection ports 132 and 134 to be the same.

제1,2 배기포트(162,164)도 챔버(100) 외부의 배기펌프(미도시)에 연결되는데, 양 배기포트(162,164)의 배기유량을 같게 할 필요가 있으므로, 각 배기포트(162,164)마다 배기펌프(미도시)를 설치하여 각 배기포트(162,164)를 통과하는 가스의 유량을 정밀하게 제어하는 것이 바람직하다.The first and second exhaust ports 162 and 164 are also connected to an exhaust pump (not shown) outside the chamber 100. Since the exhaust flow rates of the exhaust ports 162 and 164 need to be the same, each exhaust port 162 and 164 is exhausted. It is preferable to provide a pump (not shown) to precisely control the flow rate of the gas passing through each of the exhaust ports 162 and 164.

이와 같이 분사포트(132,134)와 배기포트(162,164)를 대칭적으로 형성하는 이유는 다음과 같다. The reason why the injection ports 132 and 134 and the exhaust ports 162 and 164 are formed symmetrically is as follows.

제1 분사포트(132)로부터 분사된 공정가스는 인가되는 RF전력에 의해 제1 분사포트(132)의 근처에서 활성종으로 여기되어, 기판(200) 위에 증착되는 한편 제1 배기포트(162)를 향해 유동하게 되므로, 제1 분사포트(132)로부터 멀어질수록 공정에 기여한 만큼 활성종이 감소하게 된다.The process gas injected from the first injection port 132 is excited as active species near the first injection port 132 by the applied RF power, and is deposited on the substrate 200 while the first exhaust port 162 is applied. Since it flows toward, the further away from the first injection port 132, the active species is reduced by the contribution to the process.

따라서 제1 분사포트(132)에서 공정가스를 분사하는 경우 기판(200)에 증착되는 박막의 두께는 제1 분사포트(132)로부터 멀어질수록 선형적으로 얇아지게 되며, 이는 제2 분사포트(134)에서 공정가스를 분사하는 경우에도 마찬가지이다. Therefore, when the process gas is injected from the first injection port 132, the thickness of the thin film deposited on the substrate 200 becomes thinner linearly as the distance from the first injection port 132 increases, which causes the second injection port ( The same applies to the case of spraying the process gas in 134).

즉 박막두께와 분사포트로부터의 거리는 도 7과 같이 반비례하는 관계가 성립하는데, Y1은 제2 분사포트(134)로부터 가스를 분사하는 경우 기판(200)에 증착되는 박막의 두께를 도시한 것이고, Y2는 제1 분사포트(132)로부터 가스를 분사하는 경우 기판(200)에 증착되는 박막의 두께를 도시한 것이다.That is, the thin film thickness and the distance from the injection port are inversely proportional to each other as shown in FIG. 7, wherein Y 1 illustrates the thickness of the thin film deposited on the substrate 200 when gas is injected from the second injection port 134. , Y 2 illustrates the thickness of the thin film deposited on the substrate 200 when the gas is injected from the first injection port 132.

제2 분사포트(134)로부터의 거리를 X라 하고, 박막두께 Y1, Y2와 X의 관계를 식으로 나타내 보면,Assuming that the distance from the second injection port 134 is X, and the relationship between the thin film thicknesses Y 1 , Y 2 and X is expressed by the equation,

Y1 = (Ymin-Ymax)*X/L + Ymax Y 1 = (Y min -Y max ) * X / L + Y max

Y2 = (Ymax-Ymin)*X/L + Ymin Y 2 = (Y max -Y min ) * X / L + Y min

이므로, 제1 분사포트(132)로부터 공정가스를 분사한 후, 동일 시간동안 동일 유량을 반대편의 제2 분사포트(134)로부터 분사하면, 최종적으로 기판(200)에 증착되는 박막의 두께는 아래와 같다.Therefore, after injecting the process gas from the first injection port 132, if the same flow rate is injected from the second injection port 134 on the opposite side for the same time, the thickness of the thin film finally deposited on the substrate 200 is same.

Y = Y1 + Y2 = Ymax + Ymin = 일정Y = Y 1 + Y 2 = Y max + Y min = constant

즉, 대칭적인 분사포트(132, 134)를 통해 동일 유량의 공정가스를 동일 시간동안 교대로 분사하게 되면, 기판(200) 전체에서 균일한 박막을 형성할 수 있게 되는 것이다. That is, when alternately spraying process gases of the same flow rate through the symmetrical injection ports 132 and 134 for the same time, it becomes possible to form a uniform thin film on the entire substrate 200.

2. 제2 실시예2. Second Embodiment

도 8은 본 발명의 제2 실시예를 도시한 것으로서, 분사포트의 대칭여부에 관계없이 적용될 수 있다. 제1 실시예의 경우를 도시하고 있는 도 3과 대비하면 전체 장비 중에서 RF전력이 인가되는 플라즈마 전극(142,144,146,148)과 RF전원(152, 154, 156, 158)을 제외한 나머지 부분은 동일하므로, 차이가 나는 부분에 대해서만 설명한다.8 shows a second embodiment of the present invention, and can be applied regardless of whether the injection port is symmetrical. Compared to FIG. 3 illustrating the case of the first embodiment, the remaining portions except for the plasma electrodes 142, 144, 146 and 148 to which RF power is applied and the RF power sources 152, 154, 156 and 158 are the same. Only the parts are explained.

챔버(100)의 상면에 위치한 플라즈마 전극은 제1, 2, 3, 4 전극 블록(142,144,146,148)으로 분할되고, 전극 블록(142, 144, 146, 148)마다 제1, 2, 3, 4 RF전원(152, 154, 156, 158)이 각 연결되어 있다.The plasma electrode located on the upper surface of the chamber 100 is divided into first, second, third, and fourth electrode blocks 142, 144, 146, and 148, and the first, second, third, and fourth RF powers are applied to the electrode blocks 142, 144, 146, and 148. 152, 154, 156, and 158 are each connected.

이와 같이 플라즈마 전극을 다수개의 전극블록(142, 144, 146, 148)으로 분할함으로써, 상술한 정재파로 인한 위치에 따른 RF전력의 편차가 최소화되어, 대면적 기판에서의 공정 균일도를 향상시킬 수 있게 된다. 한편 상기와 같이 플라즈마 전극을 다수의 전극 블록으로 분할하는 경우, RF전력은 각 전극 블록에 동시에 인가될 수도 있고, 공정에 따라서는 순차적으로 인가될 수도 있다. 또한 도면에서는 각 플라즈마 전극마다 RF전원을 인가하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니므로 하나의 RF전원에 다수의 전극블록을 연결할 수도 있다.By dividing the plasma electrode into a plurality of electrode blocks 142, 144, 146, and 148 as described above, the variation of RF power according to the position due to the standing wave is minimized, thereby improving process uniformity on a large-area substrate. do. On the other hand, when the plasma electrode is divided into a plurality of electrode blocks as described above, RF power may be applied to each electrode block at the same time, depending on the process may be applied sequentially. In addition, in the drawing, RF power is applied to each plasma electrode. However, the present invention is not limited thereto, and a plurality of electrode blocks may be connected to one RF power source.

도 9는 이와 같이 분할된 제1, 2, 3, 4 플라즈마 전극(142,144,146,148)의 평면을 도시한 것으로서, 4개의 직사각 형상의 전극 블록을 도시하고 있다. 플라즈마 전극을 이와 같이 세로방향으로 분할하지 않고, 가로방향으로 분할하여도 무방함은 물론이다. FIG. 9 illustrates the planes of the divided first, second, third and fourth plasma electrodes 142, 144, 146, and 148, showing four rectangular electrode blocks. As a matter of course, the plasma electrodes may not be divided in the vertical direction but divided in the horizontal direction.

3. 제3 실시예3. Third embodiment

본 발명의 제3 실시예는 플라즈마 전극(140,142,144,146,148)에 인가되는 RF전력을 펄스(pulse)파 형태로 인가하는 방법을 제시하고 있다. 이러한 펄스파는 플라즈마 전극에 연결되는 RF전원을 일정 주기로 온/오프 시키거나, 별도의 펄스파 발생기를 연결함으로써 실현할 수 있으므로, 펄스파를 공급하는 RF전원(150, 152, 154, 156, 158)에 대해서는 자세한 설명을 생략하기로 한다.The third embodiment of the present invention proposes a method of applying RF power applied to the plasma electrodes 140, 142, 144, 146, and 148 in the form of a pulse wave. Such a pulse wave can be realized by turning on / off an RF power source connected to the plasma electrode at regular intervals or by connecting a separate pulse wave generator, and thus, the RF power source 150, 152, 154, 156, and 158 supplying the pulse wave. Detailed description thereof will be omitted.

펄스파를 이용하는 이유는, 본 발명과 같이 챔버(100) 측벽의 분사포트(132,134)로부터 공정가스를 분사하고 연속적인 RF전력을 인가하면, 공정가스는 분사되자마자 활성종으로 여기되어 기판에 대한 증착 또는 에칭 등의 공정을 수행하게 되므로, 증착공정의 경우 박막두께가 분사포트(132,134)에 가까운 쪽이 두껍고, 배기포트(162,164)쪽으로 갈수록 선형적으로 얇아지는 불균일 현상이 나타나게 되는데, 이를 방지하기 위한 것이다.The reason for using the pulse wave is that when the process gas is injected from the injection ports 132 and 134 of the side wall of the chamber 100 and continuous RF power is applied as in the present invention, the process gas is excited as the active species as soon as it is injected to the substrate. Since the deposition or etching process is performed, a non-uniform phenomenon in which the thin film thickness is closer to the injection ports 132 and 134 and becomes thinner linearly toward the exhaust ports 162 and 164 appears in the deposition process. It is for.

설명의 편의를 위해 공정가스가 RF전력에 의해 활성종으로 여기되는 이온화율 또는 해리율을 100%라고 가정하고, RF전력이 연속적으로 공급된다면, 공정가스는 분사포트(132,134)로부터 분사된 직후 모두 활성종으로 전이되어 기판에 대한 공정을 수행하고, 잔류 활성종이 배기포트(162,164)까지 유동하면서 지속적으로 공정을 수행하게 되므로, 배기포트(162,164) 쪽으로 갈수록 활성종의 밀도가 작아지게 된다.For convenience of explanation, it is assumed that the ionization rate or dissociation rate of the process gas excited by the RF power to the active species is 100%, and if the RF power is continuously supplied, the process gas is immediately injected from the injection ports 132 and 134. Since the transition to the active species is performed on the substrate, and the remaining active species flow to the exhaust ports 162 and 164 continuously, the density of the active species decreases toward the exhaust ports 162 and 164.

이러한 활성종의 밀도차이는 분사포트(132,134)에서 배기포트(162,164)까지 기판에 대한 공정율이 선형적으로 감소하게 되는 결과를 초래하게 된다. The difference in density of the active species results in a linear decrease in the process rate for the substrate from the injection ports 132 and 134 to the exhaust ports 162 and 164.

그런데 펄스파 형태의 RF전력을 인가하게 되면, 플라즈마가 일정 주기로 발생과 소멸을 반복하게 되는데, 플라즈마가 발생한 순간에는 활성종에 의해 증착 또는 에칭 등의 공정이 진행되고 플라즈마가 소멸한 순간에는 공정이 중지되고 공정가스의 유동만 존재하는 상태가 된다. However, when the pulsed RF power is applied, the plasma is repeatedly generated and disappeared at a predetermined cycle. When the plasma is generated, a process such as deposition or etching is performed by active species, and the process is performed when the plasma is extinguished. It is stopped and only the flow of process gas exists.

기판(200)상의 일 지점을 기준으로 살펴보면, 플라즈마가 소멸되면 분사포트(132, 134) 쪽으로부터 활성종으로 여기되지 않은 공정가스가 유입되게 되므로, 공정 가스의 밀도를 전체적으로 균일하게 형성할 수 있게 된다.As a reference to one point on the substrate 200, when the plasma is extinguished, the process gas is not introduced into the active species from the injection ports 132 and 134, so that the density of the process gas can be uniformly formed. do.

다른 관점으로 설명하면 공정가스가 분사되는 즉시 활성종으로 여기시키지 않고, 일정 시간동안 반대편 배기포트쪽으로 많이 유동한 후에 RF전력을 인가하면, 공정가스가 챔버(100) 내부에 균일하게 분사된 상태에서 활성종으로 여기되므로, 연속 플라즈마에 의한 공정 불균일을 크게 개선시킬 수 있게 되는 것이다.In other terms, if RF power is applied after a large amount of flow to the opposite exhaust port for a predetermined time, instead of exciting the active gas immediately after the process gas is injected, the process gas is uniformly injected into the chamber 100. Since it is excited as an active species, it becomes possible to greatly improve the process nonuniformity by continuous plasma.

이와 같이 펄스 플라즈마를 이용하게 되면, 본 발명의 제1 실시예에서 제시하고 있는 바와 같이 챔버(100) 측벽에 대칭적인 분사포트(132,134)를 형성하지 않고, 일 측벽에만 분사포트를 설치하여도 공정 균일도를 충분히 확보할 수 있다는 장점이 있다. As such, when the pulsed plasma is used, the symmetrical injection ports 132 and 134 are not formed on the sidewalls of the chamber 100 as shown in the first embodiment of the present invention. There is an advantage that the uniformity can be sufficiently secured.

이와 같은 PECVD 장비에서 기판(200)에 대한 공정이 수행되는 과정을 도 3을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다. 이때 챔버(100)의 내벽에는 에지 프레임(120)이 고정 설치되고, 에지 프레임(120)의 하면에는 오링(122)이 형성되는 경우를 예를 들어 설명한다. Referring to FIG. 3, a process of performing a process for the substrate 200 in such a PECVD apparatus will be described below. In this case, an edge frame 120 is fixedly installed on the inner wall of the chamber 100, and an O-ring 122 is formed on the bottom surface of the edge frame 120, for example.

먼저 기판(200)이 반입되어 서셉터(110)의 상면에 안치된 다음 공정위치까지 서셉터(110)가 상승한다. 이때 도 10과 같이 서셉터(110) 가장자리의 단차부(112)가 에지 프레임(120)의 하면에 접하고, 에지 프레임(120)이 서셉터(110)의 상면에 안치된 기판의 가장자리를 압착하면서 서셉터(110)가 정지한다. 따라서 챔버(100)의 천정부 및 측벽과 서셉터(110)로 둘러싸인 밀폐된 반응공간이 형성된다. 챔버(100) 내부로 분사되는 공정가스는 상기 반응공간에서만 유동하게 되므로, 종전 방식에 비해 가스사용량을 크게 줄일 수 있게 된다.First, the substrate 200 is loaded and placed on the upper surface of the susceptor 110, and then the susceptor 110 is raised to the process position. At this time, as shown in FIG. 10, the stepped portion 112 of the edge of the susceptor 110 contacts the lower surface of the edge frame 120, and the edge frame 120 compresses the edge of the substrate placed on the upper surface of the susceptor 110. The susceptor 110 stops. Thus, a closed reaction space surrounded by the ceiling and sidewalls of the chamber 100 and the susceptor 110 is formed. Since the process gas injected into the chamber 100 flows only in the reaction space, the gas consumption can be significantly reduced compared to the conventional method.

다음에 제1 분사포트(132)와 제1 배기포트(162)가 열리고, 공정가스가 제1 분사포트(132)로부터 챔버(100) 내부로 분사되어 반대편의 제1 배기포트(162)로 배출되게 한다. 이 과정에서 플라즈마전극(150)을 통해 RF전력이 인가되어 공정가스를 활성종으로 여기시키며, 이 활성종이 기판(200)위에서 증착공정을 수행하게 된다.Next, the first injection port 132 and the first exhaust port 162 are opened, and the process gas is injected into the chamber 100 from the first injection port 132 and discharged to the first exhaust port 162 on the opposite side. To be. In this process, RF power is applied through the plasma electrode 150 to excite the process gas as the active species, and the active species performs the deposition process on the substrate 200.

다음에, 제1 분사포트(132)와 제1 배기포트(162)를 닫고, 제2 분사포트(134)와 제2 배기포트(164)를 열어 제2 분사포트(134)로부터 공정가스를 챔버 내부로 2차 분사하여 증착공정을 수행하게 되면, 상술한 바와 같이 기판 전체에 균일한 두께의 박막을 형성할 수 있게 된다. 물론 이때 제1 분사포트(132)와 제2 분사포트(134)에서 분사되는 가스유량 및 분사시간이 동일하여야 하고, 제1 배기포트(162)와 제2 배기포트(164)를 통해 배기되는 배기유량도 동일하여야 한다.Next, the first injection port 132 and the first exhaust port 162 are closed, and the second injection port 134 and the second exhaust port 164 are opened to process the process gas from the second injection port 134. When the second injection into the deposition process is performed, a thin film having a uniform thickness can be formed on the entire substrate as described above. Of course, at this time, the gas flow rate and the injection time that are injected from the first injection port 132 and the second injection port 134 should be the same, and the exhaust gas is discharged through the first exhaust port 162 and the second exhaust port 164. The flow rate should also be the same.

이와 같이 제1,2 분사포트(132,134)를 통해 교대로 공정가스를 분사하여 증착하는 과정을 1회만 수행할 수도 있고, 이러한 과정을 수회 내지 수십회 반복할 수도 있는데, 많이 반복할수록 박막의 균일도가 증가할 것이다.As described above, the process of alternately spraying the process gas through the first and second injection ports 132 and 134 may be performed only once, and the process may be repeated several times to several tens of times. It will increase.

증착공정이 이와 같이 서셉터(110) 상부의 밀페된 공간에서만 수행되기 때문에 서셉터(110) 측면이나 챔버(100)의 하부 측벽 등에 불필요한 증착이 일어나지 않으므로, 플라즈마를 이용하여 챔버(100) 내부를 인시튜(in-situ) 세정하는 때에도, 세정가스를 크게 절약할 수 있는 효과가 있다.Since the deposition process is performed only in the sealed space above the susceptor 110, unnecessary deposition does not occur on the side surface of the susceptor 110 or the lower sidewall of the chamber 100. Even when in-situ cleaning, there is an effect that can greatly save the cleaning gas.

한편 도 8과 같이 다수의 전극블록(142,144,146,148)과 다수의 RF전원(152, 154, 156, 158)을 포함하는 경우에는, 각 RF전력을 각 전극블록에 동시에 인가하거나, 시차를 두어 순차적으로 인가할 수도 있고, RF전력을 펄스파로 인가하게 되면, 공정가스의 균일도를 향상시켜 전체공정의 균일도를 크게 향상시킬 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.On the other hand, when the plurality of electrode blocks 142, 144, 146, 148 and a plurality of RF power source (152, 154, 156, 158) as shown in FIG. 8, each RF power is applied to each electrode block at the same time or sequentially applied with a time difference If the RF power is applied as a pulse wave, as described above, the uniformity of the process gas may be improved to greatly improve the uniformity of the entire process.

한편 이상에서는 PECVD 장비를 이용하여 기판(200)에 증착공정을 수행하는 경우에 대하여 설명하고 있으나, 에칭 등과 같이 플라즈마를 이용하는 다른 공정에도 동일하게 적용할 수 있음은 물론이다. Meanwhile, the case in which the deposition process is performed on the substrate 200 using the PECVD apparatus has been described. However, the present invention may be applied to other processes using plasma, such as etching.

본 발명에 따르면, 고가의 샤워헤드를 없앨 수 있고, 가스가 공급되는 공간을 최소화함으로써, 챔버 내부에 위치한 기판 표면에서의 진공 균일도를 향상시킬 뿐만 아니라, 공정가스나 세정가스를 절약할 수 있게 되므로 원가절감과 생산성향상을 도모할 수 있게 된다.According to the present invention, it is possible to eliminate expensive showerheads and to minimize the space in which gas is supplied, thereby improving vacuum uniformity on the surface of the substrate located inside the chamber, as well as saving process gas or cleaning gas. Cost reduction and productivity improvement can be achieved.

또한 본 발명에 따르면, 챔버 내부에 공급되는 공정가스의 균일도를 향상시킴으로써 공정의 균일도를 향상시킬 수 있게 된다.In addition, according to the present invention, it is possible to improve the uniformity of the process by improving the uniformity of the process gas supplied into the chamber.

도 1은 종래 PECVD 장비의 개략 구성도1 is a schematic configuration diagram of a conventional PECVD equipment

도 2는 종래 PECVD 장비에서 기판이 공정위치까지 로딩된 모습을 도시한 구성도2 is a block diagram showing a state in which the substrate is loaded to the process position in the conventional PECVD equipment

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 PECVD 장비의 구성도3 is a block diagram of a PECVD apparatus according to a first embodiment of the present invention

도 4는 히터가 내장된 플라즈마 전극의 단면도4 is a cross-sectional view of a plasma electrode with a heater built therein;

도 5는 도 3의 A-A선에 따른 단면도5 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

도 6은 도 5의 분사포트 및 배기포트를 다르게 형성한 구성도6 is a configuration diagram in which the injection port and the exhaust port of FIG. 5 are formed differently;

도 7은 기판에 증착되는 박막의 두께를 도시한 그래프7 is a graph showing the thickness of a thin film deposited on a substrate.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 PECVD 장비의 구성도8 is a block diagram of a PECVD apparatus according to a second embodiment of the present invention

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 전극의 평면도9 is a plan view of a plasma electrode according to a second embodiment of the present invention;

도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 PECVD 장비에서 기판이 공정위치까지 로딩된 모습을 도시한 구성도 10 is a configuration diagram showing a state in which the substrate is loaded to the process position in the PECVD apparatus according to the first embodiment of the present invention

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

100 : 챔버 110 : 서셉터100 chamber 110 susceptor

112 : 단차부 120 : 에지 프레임112: stepped portion 120: edge frame

122 : 오링(O-ring) 132 : 제1 분사포트122: O-ring 132: first injection port

134 : 제2 분사포트 140 : 플라즈마전극134: second injection port 140: plasma electrode

142, 144, 146, 148 : 제1, 2, 3, 4 전극 블록142, 144, 146, and 148: first, second, third and fourth electrode blocks

150 : RF전원 152, 154, 156, 158 : 제1, 2, 3, 4 RF전원150: RF power source 152, 154, 156, 158: 1st, 2, 3, 4 RF power source

162 : 제1 배기포트 164 : 제2 배기포트162: first exhaust port 164: second exhaust port

170 : 히터 200 : 기판 170: heater 200: substrate

Claims (15)

내부에 일정한 반응공간을 형성하는 챔버와:A chamber forming a constant reaction space therein: 상기 챔버의 일 측벽에 형성되며, 공정가스를 분사하는 제1 분사포트와;A first injection port formed on one sidewall of the chamber and injecting a process gas; 상기 분사포트와 대향하는 측벽에 형성되며, 배기가스를 배출하는 제1 배기포트와;A first exhaust port formed on a side wall facing the injection port and discharging exhaust gas; 상기 챔버의 내부에 위치하며, 상면에 기판을 안치하는 서셉터와;A susceptor positioned inside the chamber and for placing a substrate on an upper surface thereof; 상기 서셉터의 상부에 위치하며, RF전력을 공급하는 RF전원과 연결되는 플라즈마 전극Plasma electrode located on the susceptor and connected to the RF power supply for supplying RF power 을 포함하는 플라즈마를 이용하는 공정장비 Process equipment using a plasma containing 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 분사포트가 형성되는 측벽에는 제2 배기포트가 형성되며, 상기 제1 배기포트가 형성되는 측벽에는 제2 분사포트가 형성되는 플라즈마를 이용하는 공정장비 A second exhaust port is formed on the side wall where the first injection port is formed, the process equipment using the plasma is formed on the side wall where the first exhaust port is formed 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제1 분사포트와 상기 제2 분사포트는 장방형의 슬릿형상을 가지는 플라즈마를 이용하는 공정장비 The first injection port and the second injection port is a process equipment using a plasma having a rectangular slit shape 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제1 분사포트와 상기 제2 분사포트는 다수의 분사구로 형성되는 플라즈마를 이용하는 공정장비 The first injection port and the second injection port is a process equipment using a plasma formed by a plurality of injection holes 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제1 배기포트와 상기 제2 배기포트는 다수의 배기홀로 형성되는 플라즈마를 이용하는 공정장비 The first exhaust port and the second exhaust port is a process equipment using a plasma formed by a plurality of exhaust holes 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 챔버의 내벽에는 상기 서셉터에 안치되는 기판의 가장자리를 압착하는 에지 프레임이 설치되며, 상기 에지 프레임의 하면에는 공정가스의 누설을 방지하기 위한 실링(sealing)이 형성되는 플라즈마를 이용하는 공정장비 An inner edge of the chamber is provided with an edge frame for pressing the edge of the substrate placed in the susceptor, the lower surface of the edge frame is a process equipment using a plasma (sealing) is formed to prevent the leakage of process gas 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 서셉터 또는 상기 플라즈마 전극 중 적어도 하나에는 기판을 예열하기 위한 히터가 형성되는 플라즈마를 이용하는 공정장비 At least one of the susceptor or the plasma electrode processing equipment using the plasma is formed a heater for preheating the substrate 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플라즈마 전극은 다수의 전극 블록으로 구성되는 플라즈마를 이용하는 공정장비 The plasma electrode is a process equipment using a plasma composed of a plurality of electrode blocks 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 다수의 전극 블록에는 RF전원이 각 연결되는 플라즈마를 이용하는 공정장비 RF equipment is connected to each of the plurality of electrode block processing equipment using a plasma 제1항 또는 제9항에 있어서,The method according to claim 1 or 9, 상기 RF전원은 펄스(pulse)파형으로 RF전력을 공급하는 플라즈마를 이용하는 공정장비 The RF power supply is a process equipment using plasma that supplies RF power in a pulse waveform. 제1항의 플라즈마를 이용하는 공정장비에 있어서, In the process equipment using the plasma of claim 1, 서셉터 위에 기판을 안치하는 단계와;Placing a substrate on the susceptor; 상기 제1 분사포트에서 공정가스를 분사하여, 기판에 대한 공정을 수행하는 단계와;Injecting process gas from the first injection port to perform a process on the substrate; 상기 제1 배기포트로 배기가스를 배기하는 단계Exhausting the exhaust gas to the first exhaust port; 를 포함하는 기판의 처리방법 Processing method of a substrate comprising 제2항의 플라즈마를 이용하는 공정장비에 있어서,In the process equipment using the plasma of claim 2, 서셉터 위에 기판을 안치하는 제1 단계와;A first step of placing the substrate on the susceptor; 상기 제1 분사포트에서 공정가스를 분사하여 상기 제1 배기포트로 배기시키며 기판에 대한 공정을 수행하는 제2 단계와;A second step of injecting a process gas from the first injection port to exhaust the first gas to the first exhaust port and performing a process on the substrate; 상기 제2 분사포트에서 공정가스를 분사하여 상기 제2 배기포트로 배기시키며 기판에 대한 공정을 수행하는 제3 단계A third step of injecting process gas from the second injection port to exhaust the second exhaust port and performing a process on the substrate; 를 포함하는 기판의 처리방법 Processing method of a substrate comprising 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 제3 단계 이후에, 상기 제2단계와 상기 제3단계를 다시 순차적으로 반복하는 기판의 처리방법 After the third step, the substrate processing method of sequentially repeating the second step and the third step again 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 11 to 13, 상기 기판에 대한 공정을 수행하는 단계는, 공정가스에 연속적인 RF전력을 인가하여 생성되는 연속 플라즈마를 이용하는 기판의 처리방법 In the performing of the process on the substrate, a method of treating a substrate using continuous plasma generated by applying continuous RF power to a process gas. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 11 to 13, 상기 기판에 대한 공정을 수행하는 단계는, 공정가스에 펄스 파형의 RF전력을 공급하여 생성되는 펄스 플라즈마를 이용하는 기판의 처리방법In the performing of the process on the substrate, a method of treating a substrate using pulsed plasma generated by supplying RF power of a pulse waveform to a process gas.
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