KR20060003591A - Plasma process apparatus which comprises plasma electrode having several protrusions - Google Patents

Plasma process apparatus which comprises plasma electrode having several protrusions Download PDF

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KR20060003591A
KR20060003591A KR1020040052529A KR20040052529A KR20060003591A KR 20060003591 A KR20060003591 A KR 20060003591A KR 1020040052529 A KR1020040052529 A KR 1020040052529A KR 20040052529 A KR20040052529 A KR 20040052529A KR 20060003591 A KR20060003591 A KR 20060003591A
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하정민
박해진
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Abstract

본 발명은 내부에 일정한 반응공간을 형성하는 공정챔버와; 상기 공정챔버의 내부에 위치하며 상면에 기판이 안치되는 서셉터와; 상기 서셉터의 상부에 위치하며, 저면에 다수의 돌출부가 균일하게 형성되는 플라즈마전극과; 상기 플라즈마전극에 연결되어 RF전력을 공급하는 RF전원과; 상기 서셉터와 상기 플라즈마전극 사이에 공정가스를 공급하는 가스분사수단을 포함하는 플라즈마 공정장치를 제공한다. The present invention provides a process chamber for forming a constant reaction space therein; A susceptor positioned inside the process chamber and having a substrate placed thereon; A plasma electrode positioned above the susceptor and having a plurality of protrusions uniformly formed at a bottom thereof; An RF power supply connected to the plasma electrode to supply RF power; It provides a plasma processing apparatus comprising a gas injection means for supplying a process gas between the susceptor and the plasma electrode.

본 발명에 따르면, 플라즈마 공정장치에 있어서 이온손실이 줄어들어 결과적으로 증착율이 증가되고, 이로 인해 막질이 향상되는 효과를 가져오며, 나아가 이온 충격으로 인한 플라즈마 전극의 열화를 방지할 수 있게 된다.
According to the present invention, the ion loss in the plasma processing apparatus is reduced, and as a result, the deposition rate is increased, thereby resulting in an effect of improving the film quality and further preventing the deterioration of the plasma electrode due to ion bombardment.

플라즈마, 플라즈마 전극, 이온 손실, Plasma, plasma electrode, ion loss,

Description

다수의 돌출부를 가지는 플라즈마 전극을 포함하는 플라즈마 공정장치{Plasma process apparatus which comprises plasma electrode having several protrusions} Plasma process apparatus which comprises plasma electrode having several protrusions}             

도 1은 일반적인 플라즈마 공정장치의 구성도 1 is a block diagram of a general plasma processing apparatus

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 전극을 포함하는 공정장치의 구성도 2 is a block diagram of a process apparatus including a plasma electrode according to an embodiment of the present invention

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 전극의 단면도 3 is a cross-sectional view of the plasma electrode according to an embodiment of the present invention

도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 전극의 단면도4A is a cross-sectional view of a plasma electrode according to another embodiment of the present invention.

도 4b는 도 4의 플라즈마 전극에 형성되는 돌출부의 저면 사시도4B is a bottom perspective view of a protrusion formed on the plasma electrode of FIG. 4.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 전극의 단면도
5 is a cross-sectional view of a plasma electrode according to another embodiment of the present invention

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

10 : 공정챔버 11 : 챔버 측벽 10 process chamber 11 chamber side wall

12 : 서셉터 13 : 플라즈마12: susceptor 13: plasma

14 : 오링 15 : 플라즈마전극 14: O-ring 15: plasma electrode

16 : RF전원 17 : 챔버리드 16: RF power source 17: chamber lead                 

20, 22, 24 : 돌출부 21 : 오목부20, 22, 24: protrusion 21: recess

30 : 인젝터
30: injector

본 발명은 플라즈마 공정장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 RF전원이 인가되는 플라즈마 전극에 관한 것이다. The present invention relates to a plasma processing apparatus, and more particularly, to a plasma electrode to which RF power is applied.

일반적으로 반도체칩이나 액정표시장치를 제조하기 위해서는 웨이퍼 또는 유리기판(이하 '기판'이라 함)에 대한 박막증착, 식각 등의 공정을 거쳐야 하고, 이들 각 공정은 통상 해당 공정을 위해 최적의 환경으로 설계된 공정장치에서 진행되는데, 최근에는 고주파 전력을 이용하여 공정가스를 플라즈마 상태의 활성종으로 여기 시킨 다음, 이를 이용하여 박막증착, 식각, 세정 등의 공정을 수행하는 플라즈마 공정장치가 많이 사용되고 있다.
In general, in order to manufacture a semiconductor chip or a liquid crystal display device, a thin film deposition or etching process is performed on a wafer or a glass substrate (hereinafter referred to as a 'substrate'), and each of these processes is usually performed in an optimal environment for the process. In the designed process apparatus, recently, a plasma processing apparatus for exciting a process gas into active species in a plasma state by using high frequency power and then performing a process such as thin film deposition, etching, and cleaning by using the same is widely used.

도 1은 이와 같은 플라즈마 공정장치의 일반적인 구성을 도시한 것으로서, 일정한 반응공간을 형성하는 공정챔버(10)와 이에 연결되는 각종 부속장치로 구성되는데, 여기서는 편의상RF전원(16)만을 부속장치로 도시하였다. FIG. 1 illustrates a general configuration of such a plasma processing apparatus, and includes a process chamber 10 that forms a constant reaction space and various accessory devices connected thereto. For convenience, only the RF power source 16 is illustrated as an accessory device. It was.

공정챔버(10)의 내부에는 기판이 안치되는 서셉터(12)가 위치하고, 서셉터(12)의 상부에는 플라즈마전극(15)이 위치하며, 플라즈마전극(15)에는 외부의 RF전 원(16)이 연결된다. The susceptor 12 in which the substrate is placed is positioned in the process chamber 10, the plasma electrode 15 is positioned on the susceptor 12, and the external RF power 16 is disposed in the plasma electrode 15. ) Is connected.

공정챔버(10)는 챔버측벽(11)과 상부의 챔버리드(17)를 포함하는데, 실제 반응공간은 챔버측벽(11)과 플라즈마전극(15)과 서셉터(12)의 사이에서 형성된다. 플라즈마전극(15)의 상부와 하부 공간은 서로 격리되며, 오링(O-ring, 14)에 의해 실링된다.
The process chamber 10 includes a chamber side wall 11 and an upper chamber lead 17, and an actual reaction space is formed between the chamber side wall 11, the plasma electrode 15, and the susceptor 12. The upper and lower spaces of the plasma electrode 15 are separated from each other and sealed by an O-ring 14.

이와 같은 구성의 공정장치에서 공정이 진행되는 순서를 살펴보면, 먼저 챔버측벽(11)의 미도시된 도어를 통해 기판이 서셉터(12)의 상면에 안치된 후, 도어를 닫고 미도시된 배기구를 통해 챔버 내부를 진공상태로 펌핑하여 공정분위기를 조성한다. 경우에 따라서는 보다 안정된 공정분위기에서 공정을 진행하기 위해 서셉터(12)를 상승시키기도 한다. Looking at the order in which the process proceeds in the process apparatus of such a configuration, first, the substrate is placed on the upper surface of the susceptor 12 through the door (not shown) of the chamber side wall 11, the door is closed and the exhaust port is not shown. The process atmosphere is created by pumping the inside of the chamber in a vacuum state. In some cases, the susceptor 12 may be raised to proceed with the process in a more stable process atmosphere.

공정분위기가 조성된 후에는 서셉터(12)와 플라즈마전극(15) 사이에 공정가스를 분사하고, RF전원(16)을 통해 플라즈마전극(15)에 RF전력을 인가하면, 공정가스는 강력한 반응성을 가진 이온과 전자로 분리되어 플라즈마(13) 상태가 된다. After the process atmosphere is formed, the process gas is injected between the susceptor 12 and the plasma electrode 15, and RF power is applied to the plasma electrode 15 through the RF power supply 16. It is separated into ions and electrons having a state of plasma 13.

이렇게 여기된 이온이 바이어스 전압에 의해 유도되어 기판표면에 충돌하면서 박막증착 또는 식각 등의 공정이 수행되게 된다. The excited ions are induced by the bias voltage and collide with the surface of the substrate to perform a process such as thin film deposition or etching.

그런데 이와 같은 과정을 거쳐 여기된 이온이 모두 서셉터(12)상의 기판표면에 도달하여 공정을 수행하는 것은 아니다.
However, not all of the excited ions reach the surface of the substrate on the susceptor 12 through the above process and perform the process.

보다 상세히 설명하면, 서셉터(12)와 플라즈마전극(15) 사이에서 발생한 플 라즈마의 쉬스(sheath)는 접지된 서셉터(12)와의 사이에서만 전압차를 발생시키는 것이 아니라, 상부의 플라즈마전극(15)과의 사이에도 전압차를 발생시킨다. In more detail, the plasma sheath generated between the susceptor 12 and the plasma electrode 15 does not generate a voltage difference only between the grounded susceptor 12 and the upper plasma electrode ( The voltage difference is also generated between and 15).

그리고 플라즈마 쉬스와 플라즈마전극(15) 사이의 전위차 V1과 플라즈마 쉬스와 서셉터(12)와의 전위차 V2 에 대해서는 실험적으로 아래의 관계식이 알려져 있다. And there is a relation of the following known experimentally for the potential difference V 2 between the plasma sheath and the potential difference between the plasma electrode (15) V 1 and the plasma sheath and the susceptor 12.

V1/V2 = (A2/A1)α V 1 / V 2 = (A 2 / A 1 ) α

A1은 플라즈마전극(15)의 표면적을 나타내고, A2는 주로 접지된 서셉터(12)의 표면적을 나타내는데, 때로 A2에는 접지된 챔버측벽(11)의 표면적을 포함시키기도 한다. α는 1~4의 크기를 가진다. 통상 A1보다 A2가 훨씬 크기 때문에 위 관계식에 의하면 일반적으로 V1≫V2의 관계가 성립하며, 이것이 이온손실의 원인이 되는 것이다.
A 1 represents a specific surface area of the plasma electrode (15), A 2 is to indicate the surface area of the susceptor 12 mainly earth, they cause sometimes include A 2 is the surface area of the grounded chamber wall 11. α has a size of 1 to 4. In general, since A 2 is much larger than A 1 , according to the above relation, the relationship of V 1 >> V 2 is generally established, which causes ion loss.

즉, 이러한 전압차로 인하여 이온의 일부가 기판과 반응하는 대신에 반대 방향의 플라즈마전극(15) 쪽으로 이동함으로써, 이온손실(ion loss)이 발생하기 때문에 기판에서의 증착률(deposition rate)이 저하되고 막질이 나빠질 뿐만 아니라, 플라즈마전극(15)에도 이온 충격이 가해져 제품의 열화가 초래되는 문제가 발생하는 것이다.
That is, due to the voltage difference, a portion of the ions moves toward the plasma electrode 15 in the opposite direction instead of reacting with the substrate, resulting in an ion loss, which lowers the deposition rate of the substrate. Not only the film quality deteriorates, but also the ion bombardment is applied to the plasma electrode 15, resulting in a deterioration of the product.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 이온손실을 줄이고 막질을 증가시킬 수 있는 플라즈마 전극 및 이를 포함하는 공정장치를 제공하기 위한 것이다.
The present invention has been made to solve the above problems, and to provide a plasma electrode and a process apparatus including the same that can reduce the ion loss and increase the film quality.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 내부에 일정한 반응공간을 형성하는 공정챔버와; 상기 공정챔버의 내부에 위치하며 상면에 기판이 안치되는 서셉터와; 상기 서셉터의 상부에 위치하며, 저면에 다수의 돌출부가 균일하게 형성되는 플라즈마전극과; 상기 플라즈마전극에 연결되어 RF전력을 공급하는 RF전원과; 상기 서셉터와 상기 플라즈마전극 사이에 공정가스를 공급하는 가스분사수단을 포함하는 플라즈마 공정장치를 제공한다. The present invention provides a process chamber for forming a predetermined reaction space therein, in order to achieve the above object; A susceptor positioned inside the process chamber and having a substrate placed thereon; A plasma electrode positioned above the susceptor and having a plurality of protrusions uniformly formed at a bottom thereof; An RF power supply connected to the plasma electrode to supply RF power; It provides a plasma processing apparatus comprising a gas injection means for supplying a process gas between the susceptor and the plasma electrode.

상기 돌출부는 사각뿔대 형상 또는 반구형상 중 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하다.Preferably, the protrusion is any one selected from a rectangular pyramid shape or a hemispherical shape.

상기 돌출부는 모서리가 라운드 처리되는 것이 바람직하다.The protrusion is preferably rounded corners.

또한 본 발명은, 내부에 일정한 반응공간을 형성하는 공정챔버와; 상기 공정챔버의 내부에 위치하며 상면에 기판이 안치되는 서셉터와; 상기 서셉터의 상부에 위치하며, 저면에 단면 윤곽이 삼각함수 형태인 돌출부 또는 오목부가 대칭적으로 형성되는 플라즈마전극과; 상기 플라즈마전극에 연결되어 RF전력을 공급하는 RF전원과; 상기 서셉터와 상기 플라즈마전극 사이에 공정가스를 공급하는 가스분사수단 을 포함하는 플라즈마 공정장치를 제공한다.In addition, the present invention, the process chamber to form a constant reaction space therein; A susceptor positioned inside the process chamber and having a substrate placed thereon; A plasma electrode positioned above the susceptor and having symmetrical protrusions or recesses formed in a triangular shape in cross section at a bottom thereof; An RF power supply connected to the plasma electrode to supply RF power; It provides a plasma processing apparatus comprising a gas injection means for supplying a process gas between the susceptor and the plasma electrode.

이때 상기 돌출부 또는 오목부는 상기 삼각함수의 1/2 파장에 해당하는 길이를 가지는 것이 바람직하다.At this time, the protrusion or recess preferably has a length corresponding to 1/2 wavelength of the trigonometric function.

상기 RF 전원으로부터 상기 플라즈마 전극에 인가되는 RF전력의 주파수는 2 MHz에서 100 MHz의 범위인 것이 바람직하다.The frequency of the RF power applied from the RF power source to the plasma electrode is preferably in the range of 2 MHz to 100 MHz.

상기 돌출부 또는 오목부는 상기 플라즈마전극에 인가되는 RF 전력 파장의 1/10000 이상 1/10 이하의 길이를 가지는 것이 바람직하다.Preferably, the protruding portion or concave portion has a length of 1/10000 or more and 1/10 or less of an RF power wavelength applied to the plasma electrode.

상기 돌출부 또는 오목부는 1mm 이상 50mm이하의 높이를 가지는 것이 바람직하다.
Preferably, the protruding portion or concave portion has a height of 1 mm or more and 50 mm or less.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 전극을 포함하는 공정장치를 도시한 것으로서, 종래 방식의 공정장치(도 1)와 가장 큰 차이점은 플라즈마 전극(15)의 저면에 돌출부와 오목부가 규칙적으로 형성된다는 점이다.FIG. 2 illustrates a process apparatus including a plasma electrode according to an exemplary embodiment of the present invention. The biggest difference from the conventional process apparatus (FIG. 1) is that protrusions and recesses on the bottom surface of the plasma electrode 15 are regularly arranged. It is formed.

플라즈마 전극(15)의 저면 형상을 보다 상세히 설명하기 위하여 도 3의 단면도를 살펴보면, 저면에 사인파 모양의 돌출부(20)와 오목부(21)를 규칙적으로 형성하였다.In order to explain the bottom shape of the plasma electrode 15 in more detail, the cross-sectional view of FIG.

이렇게 하면 플라즈마전극(15)의 표면적이 증가하기 때문에, V1/V2 =(A2/A 1)α 의 관계식에서 A1이 증가하게 되고 결과적으로 플라즈마전극(15)과 플라즈마 쉬스 사이의 전위차 V1이 크게 낮아지게 된다. 따라서 이로 인해 이온이 플라즈마전극(15)으로 향하는 이온손실이 줄어들게 되어, 기판에서의 증착율이 증대하고 막질이 개선되는 효과를 가져온다.
Since this increases the surface area of the plasma electrode 15, A 1 increases in the relation of V 1 / V 2 = (A 2 / A 1 ) α and consequently the potential difference between the plasma electrode 15 and the plasma sheath. V 1 is significantly lowered. Accordingly, the ion loss toward the plasma electrode 15 is reduced, thereby increasing the deposition rate on the substrate and improving the film quality.

그런데, 상기 전위차와 전극의 면적사이의 관계식은 전극이 평면일 때 유도된 식이므로 상기 돌출부(20)와 오목부(21) 형상의 진폭이 크면, 전극표면의 증가가 전위차의 감소를 가져오는 관계식이 유효하지 않게 되는 문제가 있다. However, since the relationship between the potential difference and the area of the electrode is derived when the electrode is flat, when the amplitude of the protrusions 20 and the concave part 21 is large, the relation that the increase of the electrode surface leads to the reduction of the potential difference is There is a problem that becomes invalid.

따라서 본 발명은 상기 형상의 범위를 다음의 삼각함수 식에서 진폭과 파장의 관계로 한정하여 실제적으로 유효한 범위를 제안하고자 한다. 돌출부(20)와 오목부(21)의 파형을 다음의 삼각함수 Y라 할 때, 진폭은 A, 주파수는 f, 파장을 λ라고 하면,Therefore, the present invention intends to propose a practically effective range by limiting the range of the shape to the relationship between amplitude and wavelength in the following trigonometric equation. When the waveforms of the protrusions 20 and the recesses 21 are the following trigonometric functions Y, the amplitude is A, the frequency is f, and the wavelength is λ.

Y = A sin ωtY = A sin ωt

여기서 ω = 2πf , f=c/λ, c=x/t (c는 광속) 이므로, Where ω = 2πf, f = c / λ, c = x / t (c is the luminous flux),

Y = A sin (2π/λ) xY = A sin (2π / λ) x

가 된다.
Becomes

플라즈마전극(15)에 안정적인 전력이 인가되면, 전극 표면에 흐르는 전력은 정상파 형태를 유지하게 된다. 이러한 전력은 파장의 1/10이내의 범위에서는 두 점 사이의 전위차가 크지 않으므로, 돌출부(20)와 오목부(21)의 형태도 전력 파장의 1/10 정도 범위 내에서 형성되는 것이 타당하다. .When stable power is applied to the plasma electrode 15, the power flowing on the surface of the electrode maintains a standing wave shape. Since such electric power does not have a large potential difference between two points in a range within 1/10 of the wavelength, it is reasonable that the protrusions 20 and the concave portions 21 are also formed within a range of about 1/10 of the power wavelength. .

인가된 전력이 상용적인 범위의 전력 주파수인 2MHz에서 100MHz의 범위라고 할 때, 주파수와 파장의 관계에서 파장의 범위는 3m 에서 150m 이내가 되며, 이때 파장의 1/10 범위는 0.3m 에서 15m이내가 된다. When the applied power is in the range of 2MHz to 100MHz, which is a power frequency of a commercial range, the wavelength range is within 3m to 150m in the relationship between frequency and wavelength, and the 1/10 range of the wavelength is within 0.3m to 15m. Becomes

따라서, 돌출부(20)의 길이(L) 또는 오목부(21)의 길이(L)가 주파수에 따라 0.15m 이내 또는 7.5m 이내가 되면, 전위차가 크지 않은 전력이 플라즈마 전극(15) 저면의 돌출부(20)나 오목부(21)에 흐르게 된다. 돌출부와 오목부의 조합인 경우는 돌출부의 길이가 더 짧아질 수 있다.
Therefore, when the length L of the protrusion 20 or the length L of the recess 21 is less than 0.15 m or less than 7.5 m depending on the frequency, the electric power having no large potential difference is projected on the bottom surface of the plasma electrode 15. It will flow to the 20 and the recessed part 21. FIG. In the case of the combination of the protrusion and the recess, the length of the protrusion may be shorter.

전력의 주파수가 클수록 파장은 더 작아지게 되므로, 플라즈마전극의 대칭성을 고려하여 돌출부와 오목부의 분포는 단일 돌출부 형태의 전극이나, 단일 오목부 형태의 전극에서 돌출부와 오목부가 각각 반복해서 이어지되, 돌출부에서 시작하면 돌출부에서 끝나는 형태가 바람직하다.As the frequency of the power increases, the wavelength becomes smaller. Therefore, in consideration of the symmetry of the plasma electrode, the protrusion and the recess are distributed in the form of a single protrusion or an electrode in the form of a single recess. It is preferable to start at and end at the protrusion.

실용적인 플라즈마 전극의 길이는 최근에 소개된 대면적 LCD 제조 장치의 7, 8세대 기판의 크기를 참고하면 대략 2.0~2.5m가 된다. 돌출부와 오목부의 분포의 대칭성을 고려하면, 도면에서 L, 3L, 5L, …, (2n-1)L 의 배열이 된다. 여기서 n=1,2,3,… 자연수이고, n이 클수록 돌출부와 오목부의 반복은 증가하게 되고, 전극의 표면적도 더 증가하게 된다.The practical plasma electrode has a length of approximately 2.0 to 2.5 m in consideration of the size of the seventh and eighth generation substrates of the recently introduced large area LCD manufacturing apparatus. Considering the symmetry of the distribution of the protrusions and the recesses, L, 3L, 5L,... , (2n-1) L. Where n = 1,2,3,... It is a natural number, and as n increases, the repetition of the protrusion and the recess increases, and the surface area of the electrode also increases.

n=2 인 경우에, 기판의 크기와 거의 대응되는 크기를 가지는 플라즈마 전극 크기의 1/3이 L에 해당한다고 할 수 있다. 기판의 크기가 2.1m인 경우에는 L은 0.7m 가 된다. 13.56MHz의 고주파 전원이 플라즈마 전극에 인가된다고 할 때, 전력의 파장은 대략 22.1m이고, L은 상기 파장의 1/10수준인 2.2m 정도 이내의 길이가 되므로, 0.7m는 표면적의 증가효과를 얻으면서, 전위차가 크지 않게 하는 타당한 길이가 된다. In the case of n = 2, it can be said that 1/3 of the size of the plasma electrode having a size substantially corresponding to the size of the substrate corresponds to L. When the size of the substrate is 2.1 m, L is 0.7 m. Assuming that a high frequency power source of 13.56 MHz is applied to the plasma electrode, the wavelength of the power is approximately 22.1 m, and L is within a length of about 2.2 m, which is about one tenth of the wavelength, and 0.7 m increases the surface area. In obtaining, the potential difference is such that the potential difference is not large.

100MHz의 경우 파장이 대략 3m 정도이고, 이보다 큰 고주파를 이용하는 경우는 파장이 더 짧아지게 됨으로, 실제적인 돌출부나 오목부의 길이는 아래의 범위가 타당하게 된다. In the case of 100 MHz, the wavelength is about 3 m, and in the case of using a higher frequency, the wavelength becomes shorter, and the actual protrusions and concave lengths of the following ranges are valid.

λ/10000 < L < λ/10λ / 10000 <L <λ / 10

전력의 주파수가 작은 경우에는 파장이 커지기 때문에 파장의1/10000이면 0.1~수mm가 되게 된다.
When the frequency of the power is small, the wavelength becomes large, so that if it is 1/10000 of the wavelength, it becomes 0.1 to several mm.

삼각함수 형태의 돌출부와 오목부의 경우, 진폭은 플라즈마전극의 돌출부와 오목부의 높이나 깊이를 나타내므로, 1mm 이상 50mm 이하로 한정한다. 필요이상의 높이나 깊이는 플라즈마의 밀도를 국부적으로 높여서 본 발명에서 목적하는 바의 표면적 증가효과를 얻을 수 없게 된다.In the case of the triangular shaped protrusions and recesses, the amplitude represents the height or depth of the protrusions and recesses of the plasma electrode, and is therefore limited to 1 mm or more and 50 mm or less. The height or depth more than necessary increases the density of the plasma locally, so that the effect of increasing the surface area as desired in the present invention cannot be obtained.

플라즈마 전극 저면의 표면적 증가는 상기 돌출부나 오목부의 길이와 진폭에 의해서 결정된다.
The increase in surface area of the bottom of the plasma electrode is determined by the length and amplitude of the protrusions or recesses.

도 4a는 플라즈마 전극(15)의 다른 실시예를 도시한 것으로서, 돌출부(22)만 을 도시한 도 4b를 살펴보면, 사각뿔대 형상을 가짐을 알 수 있다. 이때 전하가 한 곳에 집중해서 모이지 않도록 모서리는 라운드 가공 처리되는 것이 바람직하다.FIG. 4A illustrates another embodiment of the plasma electrode 15. Referring to FIG. 4B showing only the protrusion 22, it can be seen that it has a square pyramid shape. At this time, it is preferable that the edges are rounded so that the charges do not concentrate in one place.

역시 모든 돌출부(22)는 형상이 동일하여야 하고 배열에 있어서도 플라즈마전극(15) 전체에서 규칙적이어야 함은 물론이다. Again, all of the protrusions 22 should be identical in shape and of course should be regular throughout the plasma electrode 15 in the arrangement.

도 5는 반구형의 다수의 돌출부(24)가 규칙적으로 형성된 플라즈마전극(15)을 도시하고 있다.
5 shows a plasma electrode 15 in which a plurality of hemispherical protrusions 24 are formed regularly.

이상과 같은 형상의 플라즈마전극(15)은 어떠한 형태의 공정장치에도 사용될 수 있으나, 도 2에 도시된 바와 같이 챔버측벽(11)을 관통하는 인젝터(30)에 의해 공정가스가 공급되는 측면분사방식의 공정장치에 사용되는 것이 보다 바람직하다. The plasma electrode 15 having the above-described shape may be used in any type of processing apparatus, but the side injection method in which the process gas is supplied by the injector 30 passing through the chamber side wall 11 as shown in FIG. 2. It is more preferable to use for the process equipment of the.

도면에는 인젝터(30)를 한 개만 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니므로 한 측벽에 다수의 인젝터(30)를 배치하거나. 하나 이상의 측벽에 인젝터(30)를 배치할 수도 있다. Although only one injector 30 is shown in the drawing, the present invention is not limited thereto, and thus, a plurality of injectors 30 may be disposed on one sidewall. It is also possible to place the injector 30 on one or more side walls.

또한 도시되지는 않았지만, 챔버 저면이나 챔버측벽(11)의 하부에서 상부로 관통되는 인젝터에 의해 공정가스가 공급될 수도 있다. 즉 챔버 내부로 관통되는 위치에 관계없이 인젝터의 끝단을 플라즈마전극(15)과 서셉터(12) 사이에 해당하는 높이에 위치시키고 공정가스가 측면분사되도록 설치한다면 챔버측벽(11)으로 인젝터를 관통시키는 것과 큰 차이는 없다.
In addition, although not shown, the process gas may be supplied by an injector penetrating upward from the bottom of the chamber or the lower side of the chamber side wall 11. That is, if the end of the injector is located at a height corresponding to the height between the plasma electrode 15 and the susceptor 12 regardless of the position penetrated into the chamber and the process gas is installed to be side-injected, the injector penetrates the chamber side wall 11. There is no big difference from making it.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 이에 한정되 는 것은 아니고 당업자에 의해 다양한 수정이나 변형이 가능하며 그러한 수정이나 변형도 후술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 한 것이라면 본 발명의 권리범위에 속하게 됨은 당연하다 할 것이다.
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, various modifications and variations are possible by those skilled in the art, without being limited thereto. Such modifications and variations are also based on the technical spirit of the present invention as set forth in the claims below. If so, it would be natural to belong to the scope of the present invention.

본 발명에 따르면, 플라즈마 공정장치에 있어서 이온손실이 줄어들어 결과적으로 증착율이 증가되고 이로 인해 막질이 향상되는 효과를 가져온다. 나아가 이온 충격으로 인한 플라즈마 전극의 열화를 방지할 수 있게 된다.
According to the present invention, the ion loss in the plasma processing apparatus is reduced, and as a result, the deposition rate is increased, thereby resulting in an effect of improving the film quality. Furthermore, it is possible to prevent deterioration of the plasma electrode due to ion bombardment.

Claims (8)

내부에 일정한 반응공간을 형성하는 공정챔버와;A process chamber forming a constant reaction space therein; 상기 공정챔버의 내부에 위치하며 상면에 기판이 안치되는 서셉터와;A susceptor positioned inside the process chamber and having a substrate placed thereon; 상기 서셉터의 상부에 위치하며, 저면에 다수의 돌출부가 균일하게 형성되는 플라즈마전극과;A plasma electrode positioned above the susceptor and having a plurality of protrusions uniformly formed at a bottom thereof; 상기 플라즈마전극에 연결되어 RF전력을 공급하는 RF전원과;An RF power supply connected to the plasma electrode to supply RF power; 상기 서셉터와 상기 플라즈마전극 사이에 공정가스를 공급하는 가스분사수단 Gas injection means for supplying a process gas between the susceptor and the plasma electrode; 을 포함하는 플라즈마 공정장치 Plasma processing apparatus comprising a 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 돌출부는 사각뿔대 형상 또는 반구형상 중 선택되는 어느 하나인 플라즈마 공정장치 The protrusion is any one selected from a square pyramid shape or hemispherical shape. 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 돌출부는 모서리가 라운드 처리되는 플라즈마 공정장치The protrusion is round the corners plasma processing apparatus 내부에 일정한 반응공간을 형성하는 공정챔버와;A process chamber forming a constant reaction space therein; 상기 공정챔버의 내부에 위치하며 상면에 기판이 안치되는 서셉터와;A susceptor positioned inside the process chamber and having a substrate placed thereon; 상기 서셉터의 상부에 위치하며, 저면에 단면 윤곽이 삼각함수 형태인 돌출부 또는 오목부가 대칭적으로 형성되는 플라즈마전극과;A plasma electrode positioned above the susceptor and having symmetrical protrusions or recesses formed in a triangular shape in cross section at a bottom thereof; 상기 플라즈마전극에 연결되어 RF전력을 공급하는 RF전원과;An RF power supply connected to the plasma electrode to supply RF power; 상기 서셉터와 상기 플라즈마전극 사이에 공정가스를 공급하는 가스분사수단 Gas injection means for supplying a process gas between the susceptor and the plasma electrode; 을 포함하는 플라즈마 공정장치Plasma processing apparatus comprising a 제4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 돌출부 또는 오목부는 상기 삼각함수의 1/2파장에 해당하는 길이를 가지는 플라즈마 공정장치The protruding portion or concave portion has a length corresponding to 1/2 wavelength of the trigonometric function 제4항에 있어서The method of claim 4 상기 RF 전원으로부터 상기 플라즈마 전극에 인가되는 RF전력의 주파수는 2MHz에서 100MHz의 범위인 플라즈마 공정장치The frequency of the RF power applied from the RF power source to the plasma electrode ranges from 2 MHz to 100 MHz. 제4항에 있어서The method of claim 4 상기 돌출부 또는 오목부는 상기 플라즈마전극에 인가되는 RF 전력 파장의 1/10000이상 1/10 이하의 길이를 가지는 플라즈마 공정장치The protruding portion or concave portion has a length of 1/10000 or more and 1/10 or less of an RF power wavelength applied to the plasma electrode. 제4항 내지 제 7항 중 선택되는 어느 한 항에 있어서The method according to any one of claims 4 to 7, 상기 돌출부 또는 오목부는 1mm이상 50mm이하의 높이를 가지는 플라즈마 공정장치The protruding portion or concave portion has a height of 1 mm or more and 50 mm or less
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100734774B1 (en) * 2005-08-19 2007-07-04 주식회사 아이피에스 Structure of Vacuum Chamber
KR100786275B1 (en) * 2006-05-22 2007-12-18 주식회사 에스에프에이 Chemical Vapor Deposition Apparatus for Flat Display
KR20100136933A (en) * 2009-06-19 2010-12-29 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 Plasma treatment apparatus, method for forming film, and method for manufacturing thin film transistor
US20140053777A1 (en) * 2012-08-23 2014-02-27 Samsung Display Co., Ltd. Vapor deposition apparatus
CN113196123A (en) * 2018-12-17 2021-07-30 应用材料公司 Electron beam device for manufacturing optical equipment

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100734774B1 (en) * 2005-08-19 2007-07-04 주식회사 아이피에스 Structure of Vacuum Chamber
KR100786275B1 (en) * 2006-05-22 2007-12-18 주식회사 에스에프에이 Chemical Vapor Deposition Apparatus for Flat Display
KR20100136933A (en) * 2009-06-19 2010-12-29 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 Plasma treatment apparatus, method for forming film, and method for manufacturing thin film transistor
US20140053777A1 (en) * 2012-08-23 2014-02-27 Samsung Display Co., Ltd. Vapor deposition apparatus
CN113196123A (en) * 2018-12-17 2021-07-30 应用材料公司 Electron beam device for manufacturing optical equipment

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