KR20070014544A

KR20070014544A - Plasma treatment apparatus

Info

Publication number: KR20070014544A
Application number: KR1020050069286A
Authority: KR
Inventors: 장경환; 정부용
Original assignee: (주)아이씨디
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2005-07-29
Publication date: 2007-02-01

Abstract

A plasma process apparatus is provided to more airtightly couple an upper case to a lower case by forming a vacuum groove on the end surfaces of the upper and the lower cases. A chamber includes a lower case(20) and an upper case(10). A lower electrode on which a processed article is placed is formed on the bottom of the lower case. An upper electrode assembly for a plasma reaction is formed in the upper case. The upper surface of the lower case is covered with the upper case so that the end surfaces of the lower and the upper cases meet each other. A plurality of O-rings(30) are installed between the end surfaces. A vacuum groove(50) is formed along at least one of the end surfaces of the upper and the lower cases. An exhaust hole is extended to the outside of the chamber, connected to the vacuum groove. A vacuum pump exhausts air through the exhaust hole. A pipe equipped with a valve is installed between the exhaust hole and the vacuum pump.

Description

Plasma treatment apparatus

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.The following drawings attached to this specification are illustrative of preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the invention to serve to further understand the technical spirit of the present invention, the present invention is a matter described in such drawings It should not be construed as limited to

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 처리장치를 나타낸 평면도이다.1 is a plan view showing a plasma processing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II 'of FIG. 1.

도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ'선에 따른 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along line III-III ′ of FIG. 1.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

상부케이스 : 10 하부케이스 : 20Upper case: 10 Lower case: 20

오링 : 30 진공홈 : 50O-ring: 30 Vacuum Groove: 50

배기홀 : 60 배관 : 61Exhaust Hole: 60 Piping: 61

진공펌프 : 80 밸브 : 90Vacuum Pump: 80 Valve: 90

본 발명은 플라즈마 처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 챔버 내의 진공이 유지되도록 상부 및 하부 케이스의 결합 단부면에 대한 기밀성을 향상시킬 수 있는 플라즈마 처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma processing apparatus, and more particularly, to a plasma processing apparatus that can improve the airtightness to the combined end surface of the upper and lower cases to maintain the vacuum in the chamber.

최근 반도체 소자, LCD, 유기EL, PDP(Plasma Display Panel) 등과 같은 구성부품들은 구조 또는 구성이 보다 정밀해지므로, 이러한 구성부품들의 제조 공정에서는 고정밀 처리 제어가 필요한데, 이러한 고정밀 처리 제어가 가능한 장치 중에 일반적으로 플라즈마 처리 장치가 각광받고 있다.In recent years, components such as semiconductor devices, LCDs, organic ELs, and plasma display panels (PDPs) are more precise in structure or configuration. Therefore, high precision processing control is required in the manufacturing process of these components. In general, plasma processing apparatuses are in the spotlight.

플라즈마 처리 장치로는 유도성 결합 플라즈마 소스(Inductively coupled plasma source), 마이크로파 플라즈마 소스(Microwave plasma source), 또는 용량성 결합 플라즈마 소스(Capacitively coupled plasma source)를 사용하는 장치가 있는데, 일반적으로 용량 결합형 평판 플라즈마 처리 장치가 널리 사용된다.Plasma processing apparatuses include inductively coupled plasma sources, microwave plasma sources, or capacitively coupled plasma sources, which are generally capacitively coupled. Plate plasma processing apparatuses are widely used.

용량 결합형 평판 플라즈마 처리 장치는, 챔버내에 한 쌍의 평행 평판 전극(상부 및 하부 전극)이 배치되며 배기계가 연결되고, 또한 평행 평판 전극에는 고주파 전원이 접속되어 있다. 이러한 장치에서는, 배기계의 배기에 의해 진공도를 최대한 높여 챔버내의 불순물을 제거하고, 진공상태로 된 챔버내로 처리 가스를 투입하여 적절한 압력으로 상승시킨 다음, 전극 중 적어도 한쪽에 고주파 전압을 인가하여 전극사이에 고주파 전기장을 형성하여, 이 고주파 전기장에 의해 처리 가스로 플라즈마를 형성시켜 코팅, 에칭(etching), 애싱(ashing), 클리닝 등의 플라즈마 처리를 실시한다.In the capacitively coupled plate plasma processing apparatus, a pair of parallel plate electrodes (upper and lower electrodes) are arranged in a chamber, an exhaust system is connected, and a high frequency power source is connected to the parallel plate electrodes. In such an apparatus, the degree of vacuum is maximized by the exhaust of the exhaust system to remove impurities in the chamber, the processing gas is introduced into the vacuum chamber to raise the pressure, and a high frequency voltage is applied to at least one of the electrodes. A high frequency electric field is formed in the plasma, and plasma is formed from the processing gas by the high frequency electric field, and plasma treatment such as coating, etching, ashing, and cleaning is performed.

이러한 플라즈마 처리를 하기 위해 플라즈마 처리장치 내부의 진공도를 유지 하기 위해 상/하부 챔버케이스는 기밀하게 체결되어야 한다. 여기에서 종래의 플라즈마 처리장치는 상/하부 챔버케이스의 단부를 볼트 또는 클램프로 조여서 체결함으로써 상/하부 챔버케이스에 부분적으로 응력이 집중되는 현상이 발생하였다. 집중된 응력은 챔버케이스의 단부가 변형되거나 파손되는 문제점을 야기하였다.In order to maintain the vacuum in the plasma processing apparatus for the plasma treatment, the upper and lower chamber cases should be hermetically fastened. Here, the conventional plasma processing apparatus has a phenomenon in which stress is partially concentrated in the upper / lower chamber case by tightening an end of the upper / lower chamber case with a bolt or a clamp. Concentrated stress caused a problem that the end of the chamber case was deformed or broken.

또한, 시간이 경과하면서 체결볼트 또는 클램프 등이 느슨해지게 되고, 그에 따라 챔버의 기밀성이 저하되는 경향이 있었다.In addition, as time passes, the fastening bolt or the clamp is loosened, and the airtightness of the chamber tends to decrease.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 챔버케이스의 손상없이 상/하부 챔버케이스의 단부면이 기밀하게 체결되도록 하는 플라즈마 처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a plasma processing apparatus for tightly coupling end surfaces of upper and lower chamber cases without damaging the chamber case.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치는, 피처리물이 놓이는 하부전극이 바닥에 구비되며 상면이 개방된 하부케이스와, 플라즈마 반응을 위한 상부전극 조립체가 구비되며 상기 하부케이스의 상면을 커버하도록 그 단부면이 상호 맞닿은 채로 결합되는 상부케이스로 구성되는 챔버; 상기 상부케이스와 하부케이스의 맞닿은 단부면 사이에 설치되는 복수개의 오링; 상기 상부 및 하부케이스 중 적어도 어느 하나의 단부면을 따라 형성된 진공홈; 상기 진공홈과 연통되어 상기 챔버 외부로 연장되어 형성된 배기홀; 및 상기 배기홀을 통해 공기를 배출시키는 진공펌프;를 포함한다.In order to achieve the above object, the plasma processing apparatus according to the present invention includes a lower electrode having a lower electrode on which a workpiece is placed on the bottom, an upper case of which an upper surface is opened, and an upper electrode assembly for plasma reaction. A chamber comprising an upper case coupled to end surfaces of the chamber so as to cover an upper surface thereof; A plurality of O-rings disposed between the end surfaces of the upper case and the abutted end surfaces of the upper case; A vacuum groove formed along an end surface of at least one of the upper and lower cases; An exhaust hole communicating with the vacuum groove and extending out of the chamber; And a vacuum pump for discharging air through the exhaust hole.

바람직하게, 상기 진공홈은 상기 복수개의 오링 사이에 형성된다.Preferably, the vacuum groove is formed between the plurality of O-rings.

더욱 바람직하게, 상기 배기홀과 진공펌프 사이에는 밸브가 구비된 배관이 설치된다.More preferably, a pipe having a valve is installed between the exhaust hole and the vacuum pump.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 처리장치를 나타낸 평면도이다. 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 단면도이다.1 is a plan view showing a plasma processing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II 'of FIG. 1.

도면을 참조하면, 본 발명의 플라즈마 처리장치는, 피처리물을 처리하는 챔버를 구성하는 상부케이스(10) 및 하부케이스(20)와, 상기 챔버의 기밀성을 위해 상부 및 하부케이스(10)(20)의 단부면이 서로 맞닿은 부분에 설치되는 복수개의 오링(30)과, 상기 상부 및 하부케이스(10)(20)의 단부면에 형성되는 진공홈(50)과, 상기 진공홈(50)의 공기를 배출시키기 위해 진공홈(50)과 연통된 채로 외부로 연장되는 배기홀(60)을 포함한다.Referring to the drawings, the plasma processing apparatus of the present invention, the upper case 10 and the lower case 20 constituting the chamber for processing the object, and the upper and lower case 10 ( A plurality of O-ring 30 is provided in the end portion of the end portion 20 abutting each other, the vacuum groove 50 formed on the end surface of the upper and lower cases 10, 20, and the vacuum groove 50 It includes an exhaust hole (60) extending to the outside while communicating with the vacuum groove 50 to discharge the air.

상기 하부케이스(20)는 상면이 개방된 형상으로서 그 바닥에 기판과 같은 피 처리물이 놓여지는 하부전극(미도시)이 설치된다.The lower case 20 has an open top surface and is provided with a lower electrode (not shown) on which a workpiece such as a substrate is placed.

상기 상부케이스(10)는 상기 하부케이스(20) 상면의 개방부를 커버하여 상호 밀폐하도록 결합되는 것으로서 플라즈마 반응을 위한 상부전극 조립체(미도시)가 설치된다. 상기 하부전극과 상부전극 조립체의 구성은 이미 잘 알려진 바 있으므로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.The upper case 10 is coupled to cover the opening of the upper surface of the lower case 20 to be sealed to each other is provided with an upper electrode assembly (not shown) for the plasma reaction. Since the configuration of the lower electrode and the upper electrode assembly is already well known, a detailed description thereof will be omitted.

상기 상부케이스(10)와 하부케이스(20)는 그 단부면이 서로 맞닿은 채로 결합되어 밀폐된 챔버를 구성하며, 챔버 내부의 진공도를 최대한 높인 후 챔버내의 불순물을 제거하고, 피처리물을 플라즈마 처리하게 된다. 여기에서, 상기 오링(30)은 챔버 내의 진공도가 유지되도록 챔버를 기밀하게 밀폐시키기 위해 상부 및 하부케이스(10)(20)가 맞닿는 단부면에 설치된다. 바람직하게, 상기 오링(30)은 복수개로 설치된다.The upper case 10 and the lower case 20 are coupled to each other while their end faces are in contact with each other to form a hermetically sealed chamber. After increasing the degree of vacuum inside the chamber as much as possible, impurities are removed from the chamber and the object to be treated is plasma treated. Done. Here, the O-ring 30 is installed on the end surface of the upper and lower cases 10, 20 abuts to hermetically seal the chamber so that the degree of vacuum in the chamber is maintained. Preferably, the O-ring 30 is provided in plurality.

상기 진공홈(50)은 상호 맞닿은 상부 및 하부케이스(10)(20)의 단부면이 서로 밀착될 수 있도록 그들 사이에 진공을 형성하기 위한 것이다. 이를 위해, 바람직하게, 진공홈(50)은 상부 및 하부케이스(10)(20) 단부면에 설치된 복수개의 오링(30) 사이에 형성된다. 이 경우, 진공홈(50)에 진공이 형성되면 오링(30)의 밀착력에 의해 더욱 기밀성이 향상될 수 있다. 상기 진공홈(50)은 상부 및 하부케이스(10)(20) 중 어느 하나의 단부면에 형성될 수 있으며, 바람직하게 각각의 단부면 모두에 형성된다.The vacuum groove 50 is for forming a vacuum therebetween so that the end surfaces of the upper and lower cases 10 and 20 which are in contact with each other can be in close contact with each other. To this end, preferably, the vacuum groove 50 is formed between the plurality of O-rings 30 are provided on the end surface of the upper and lower cases 10, 20. In this case, when the vacuum is formed in the vacuum groove 50, the airtightness may be further improved by the adhesion of the O-ring 30. The vacuum groove 50 may be formed in the end surface of any one of the upper and lower cases 10, 20, preferably formed in both of the end surfaces.

이러한 진공홈(50)이 상부 및 하부케이스(10)(20)의 단부면에 형성됨으로써 상부케이스(10)와 하부케이스(20)가 접촉하여 결합될 때 더욱 기밀하게 밀폐된다.Such a vacuum groove 50 is formed in the end surfaces of the upper and lower cases 10 and 20 so that the upper case 10 and the lower case 20 are hermetically sealed when combined with each other.

도면을 참조하면, 상기 진공홈(50)을 통해 공기를 배출하여 진공상태를 만들기 위해 진공홈(50)과 연통된 배기홀(60)이 챔버 외부로 연장되어 형성된다. 바람직하게, 배관(61)의 일단이 배기홀(60)과 연결되며, 그 타단은 진공펌프(80)에 연결된다. 상기 진공펌프(80)는 펌핑에 의해 진공홈(50)의 공기를 배출시킨다. 이에 따라, 진공홈(50) 내의 공기가 배기홀(60) 및 배관(61)을 통해서 배출되어 진공홈(50)내는 진공 상태가 된다. 결과적으로, 상부 및 하부 챔버케이스(10)(20)의 단부면은 상호 더욱 밀착되어 기밀이 유지될 수 있다.Referring to the drawings, the exhaust hole 60 communicating with the vacuum groove 50 is formed to extend outside the chamber to discharge the air through the vacuum groove 50 to create a vacuum state. Preferably, one end of the pipe 61 is connected to the exhaust hole 60, the other end thereof is connected to the vacuum pump (80). The vacuum pump 80 discharges the air in the vacuum groove 50 by pumping. Accordingly, the air in the vacuum groove 50 is discharged through the exhaust hole 60 and the pipe 61 to be in a vacuum state in the vacuum groove 50. As a result, end surfaces of the upper and lower chamber cases 10 and 20 may be in close contact with each other to maintain airtightness.

한편, 상기 진공펌프(80)에 연결된 배관(61)에는 개폐가 가능하도록 밸브(90)가 더 구비되는 것이 바람직하다.On the other hand, the pipe (61) connected to the vacuum pump 80 is preferably further provided with a valve 90 so as to be opened and closed.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치는 챔버케이스의 손상없이 상/하부 챔버케이스의 단부면이 기밀하게 체결되도록 하고, 체결볼트 또는 클램프가 다소 느슨해지더라도 기밀성이 유지될 수 있는 플라즈마 처리장치에 관한 것이다.As described above, the plasma processing apparatus according to the present invention allows the end face of the upper and lower chamber cases to be hermetically fastened without damaging the chamber case, and the plasma treatment can be maintained even if the fastening bolt or the clamp is loosened somewhat. Relates to a device.

Claims

The lower case on which the object is to be placed is provided at the bottom, and the upper case is opened, and the upper case is provided with an upper electrode assembly for plasma reaction, and the upper case is coupled with the end faces thereof to cover the upper surface of the lower case. A chamber configured;

A plurality of O-rings disposed between the end surfaces of the upper case and the abutted end surfaces of the upper case;

A vacuum groove formed along an end surface of at least one of the upper and lower cases;

An exhaust hole communicating with the vacuum groove and extending out of the chamber; And

And a vacuum pump for discharging air through the exhaust hole.

The method of claim 1,

And said vacuum groove is formed between said plurality of O-rings.

The method of claim 1,

Plasma processing apparatus characterized in that the pipe provided with a valve between the exhaust hole and the vacuum pump.