KR20070014606A

KR20070014606A - 상부전극 어셈블리 및 플라즈마 처리 장치

Info

Publication number: KR20070014606A
Application number: KR1020050069398A
Authority: KR
Inventors: 김춘식
Original assignee: 주식회사 에이디피엔지니어링
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2005-07-29
Publication date: 2007-02-01
Also published as: KR101079224B1

Abstract

본 발명은 플라즈마 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 챔버의 영향을 받지 않고 효율적으로 냉각되는 상부전극 어셈블리와 이를 이용한 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다. 종래에는 냉매 통로가 상부지지부재를 관통하며 상부지지부재와 접촉하게 되고, 이에 상부지지부재와 열교환이 발생되고, 샤워헤드의 냉각 효율이 악화되는 문제점이 있었다. 이에 본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치는 샤워헤드에 연결되는 냉매 통로와 상부지지부재를 소정 간격 이격시켜 비접촉식으로 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 발명은, 냉매 통로와 상부지지부재의 열전달을 효율적으로 억제 할 수 있는 효과가 있다. 또한 샤워헤드를 보다 효율적으로 냉각시킬 수 있고, 상부지지부재 및 챔버의 온도 하락을 방지할 수 있는 장점을 가진다.

플라즈마, 기판, 냉각, 상부전극, 샤워헤드

Description

상부전극 어셈블리 및 플라즈마 처리 장치{TOP ELECTRODE ASSEMBLY AND PLASMA PROCESSING APPARATUS}

도 1은 종래 플라즈마 처리 장치의 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상부전극 어셈블리의 개략 구성을 도시한 단면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 샤워헤드의 구성을 도시한 개략 평면도이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 상부전극 어셈블리의 개략 구성을 도시한 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10, 100 : 진공 챔버 20, 120 : 상부지지부재

21, 121 : 상부전극판 22, 122 : 샤워헤드

23, 123 : 처리가스 공급간주 24, 124 : 토출구

25, 125 : 처리가스 공급경로 26, 126 : 처리 가스 공급원

31, 131 : 냉매 유로 32, 33, 132, 133, 135, 136 : 냉매 통로

40, 140 : 기판 51, 151 : 정전척

52, 152 : 하부전극판 54, 154 : 절연체

60, 160 : 가스 공급 라인 61, 161 : 가스 공급원

63, 163 : 고주파 전원 64, 164 : 정합기

65, 165 : 직류 고압 전원 G : 게이트 밸브

120a, 120b : 관통홈 134 : 오링

본 발명은 상부전극 어셈블리 및 이를 이용한 플라즈마 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 챔버의 영향을 받지 않고 효율적으로 냉각되는 상부전극 어셈블리와 이를 이용한 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.

반도체 및 디스플레이 산업이 발전함에 따라 웨이퍼, 유리 등의 기판 가공도 한정된 면적에 원하는 패턴을 극미세화하고 고집적화하는 방향으로 진행되고 있고, 이에 따라 기판에 박막을 성장시키거나 식각할 때 플라즈마 처리 기술이 널리 활용되고 있다. 플라즈마 처리는 고밀도로 공정을 제어할 수 있는 등의 장점에 의해 반도체, 디스플레이 기판의 가공 공정 등에 널리 사용되고 있다. 플라즈마 처리 장치는 매엽식 혹은 배치식 장치가 있고, 매엽식 플라즈마 처리 장치는 진공 챔버 내에 전극이 상하로 대향 배치되어 양 전극 사이에 고주파 전력을 인가하여 플라즈 마를 생성시킨다.

도 1을 참조하면, 일반적인 매엽식 반도체 플라즈마 처리 장치는 진공 챔버(10) 내에 상부전극(21) 및 상부전극(21)과 대향하여 위치하고 피처리체인 반도체 기판이 장착되는 기판 지지부재를 구비하며, 기판 지지부재는 전원이 인가되는 하부전극(52)과 정전척(51)을 포함한다. 상부전극과 하부전극은 일정간격 이격되어 서로 대향하고 있으며, 외부로부터 정합된 고주파 전력이 인가되고 상,하부 전극에 인가된 고주파 전력에 의해 진공 챔버 내의 가스가 전리되고, 상,하부 전극사이의 공간에서 고밀도의 플라즈마를 발생시킨다. 여기서 하부전극(52) 상부에는 기판을 탑재하는 정전척(51)이 설치되어 있으며, 하부전극(52)의 하부는 절연체(54)로 구성되어 있다. 상부 및 하부전극 사이에 고주파 전원을 인가하여 플라즈마를 발생시키며, 정전척(51)에는 기판(30)을 정전흡착하기 위해서 일정의 직류 고압 전원(65)을 통해 직류 전압이 인가되고 기판은 정전척(51)에 고정된다. 이때, 기판(40)과 정전척(51) 사이의 미소 공간에는 기판(40)의 온도 제어를 용이하게 하기 위하여 열전달 가스 공급 라인(60)을 통해 열전달 가스, 예를 들어 헬륨 가스가 공급될 수 있다. 일정 시간의 플라즈마 처리 공정이 끝난 후 헬륨 가스는 배기라인에 의해 배기되고 정전척(51)에 정전흡착 되었던 기판(40)은 부극성의 직류 고압 전원에 의해 탈착되고 진공 챔버(10) 밖으로 이송이 된다.

여기서 상부전극 어셈블리는 상부지지부재(20), 상부전극판(21) 및 샤워헤드(22)를 포함한다. 샤워헤드(22)는 처리 가스를 피처리체인 기판(40)을 향해서 공급하기 위한 다수의 토출구(24)를 구비하고 있으며, 또한 샤워헤드(22)는 직접 플라 즈마에 노출되는 위치에 배치되기 때문에 샤워헤드(22)의 온도가 원하지 않게 높아질 가능성이 있다. 이 때문에 샤워헤드(22) 내에 냉매를 유통시키기 위한 냉매 유로(31)를 형성하고 이러한 냉매 유로(31) 내로 냉매를 유통시켜서 샤워헤드(22)를 냉각하도록 구성한다. 상기의 냉매 유로(31)는 상부전극판(21) 및 상부지지부재(20)를 관통하는 냉매 통로(32, 33)와 접속하며 챔버(10) 외부에 구비된 도시되지 않은 냉매 공급원에 연결된다.

이때, 냉매 통로(32, 33)는 상부지지부재(20)를 관통하며 상부지지부재(20)와 접촉하게 되고 이에 의해 상부지지부재(20)와 열교환이 발생되고, 샤워헤드(22)의 냉각 효율이 악화되는 문제점이 있다. 또한, 이러한 열교환에 의해 상부지지부재(20)가 냉각되고, 상부지지부재의 냉각이 전체 챔버의 온도에 악영항을 미치는 문제점도 야기된다.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 상부전극 어셈블리의 냉매 통로와 상부지지부재에서 열교환이 발생되는 것을 방지하기 위한 상부전극 어셈블리 및 이를 이용한 플라즈마 처리 장치를 제공함을 그 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기판을 유지하는 기판 유지 수단과 대향하도록 배치되어 상기 기판 유지 수단과의 플라즈마를 발생시키기 위한 상부전극 어셈블리로서, 기판에 처리 가스를 공급하는 처리 가스 토출구 및 냉매 유 로를 구비한 샤워헤드와, 상기 샤워헤드 상부에 위치되고 상기 처리 가스 토출구와 연결되는 처리 가스 통로 및 상기 냉매 유로와 연결되는 냉매 통로가 통과하는 관통홈을 구비한 상부지지부재를 포함하고, 상기 냉매 통로는 상기 관통홈의 측벽과 소정 간격 이격되어 있다. 상기 관통홈에 단열 물질이 형성되어 있다. 상기 상부전극판은 처리 가스를 샤워헤드에 공급하기 위한 처리 가스 공급 간극 및 상부전극판을 관통하여 냉매가 통과하는 냉매 통과 통로를 구비한다. 상기 냉매 통로와 상부전극판은 진공 가스켓 또는 오링으로 실링되고, 상기 냉매 유로는 처리 가스 토출구와 인접하여 위치한다. 상기 냉매 유로가 복수로 분할되어 복수 계통으로 설치되며, 상기 상부지지부재의 하부의 적어도 일부에 단열부재가 형성된다. 상기 단열 부재는 소정 두께의 시트 혹은 코팅막으로 형성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭하도록 하였다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 플라즈마 처리 장치는 진공 챔버(100) 내에 상부전극(121, 122) 및 상부전극(121, 122)과 대향하여 위치하고 피처리체인 기판이 장착되는 기판 지지부재를 구비하며, 기판 지지부재는 전원이 인가되는 하부전극 (152)과 정전척(151)을 포함한다.

진공 챔버(100)의 측벽에는 기판 반입 반출구 및 게이트 밸브(G)가 구비되어, 이를 통해 기판을 반입 반출한다. 또한 진공 챔버(100)의 측벽 또는 하부에는 진공 펌프 등의 배기계(도시되지 않음)가 연결되어 이로부터 배기가 실행되어 챔버 내를 원하는 진공도로 유지할 수 있다.

챔버(100)의 상부에는 상부지지부재(120), 상부전극판(121) 및 샤워헤드(122)가 설치되고, 상부전극판(121)은 하부전극(152)과 사이에서 전위차가 발생하도록 접지될 수 있고, RF 전원 장치 및 임피던스 정합기를 통해 RF 전원이 가해질 수도 있다. 상부전극판(121)은 처리가스를 샤워헤드(122)에 공급하기 위해 처리 가스 공급 간극(123)과 이러한 처리 가스 공급 간극(123)과 연결되는 다수개의 처리 가스 공급 토출구를 구비하며, 상기의 처리 가스 공급 간극(123)은 처리 가스 공급 경로(125)를 통하여 챔버(100) 외부의 처리 가스 공급원(126)과 연결된다.

상기의 상부전극판(121)의 일면과 접촉하는 샤워헤드(122)는 처리 가스를 피처리체인 기판(40)을 향해서 공급하기 위한 다수의 토출구(124)를 구비하고 있으며, 이러한 다수개의 토출구(124)는 상기의 상부전극판(121)의 다수개의 토출구와 위치 정렬되어 연결된다. 또한 샤워헤드(122)는 직접 플라즈마에 노출되는 위치에 배치되기 때문에 샤워헤드(122)의 온도가 원하지 않게 높아질 가능성이 있어 샤워헤드(122) 내에 냉매를 유통시키기 위한 냉매 유로(131)를 형성하고 이러한 냉매 유로(131) 내로 냉매를 유통시켜서 샤워헤드(22)를 냉각하도록 구성된다. 냉매 유로(131)의 일단은 상부전극판(121) 및 상부지지부재(120)를 관통하는 냉매 도입 통 로(132)를 통하여 챔버(100) 외부에 구비된 도시되지 않은 냉매 공급원에 연결되고, 냉매 유로(131)의 타단은 상부전극판(121) 및 상부지지부재(120)를 관통하는 냉매 배출 통로(133)와 연결된다. 상기 냉매는 냉매 도입 통로(132)를 통해 도입되어 냉매 유로(131)를 통과하여 샤워헤드(122)를 냉각시킨 후 냉매 배출 통로(133)를 통해 배출되며, 이러한 냉매는 냉각기 및 순환계를 통해 순환될 수도 있다.

여기서, 냉매 도입 통로(132) 및 냉매 배출 통로(133)는 상부지지부재(120)와 접촉되지 않도록 상부지지부재(120)과 소정 간격 이격되어 있다. 이처럼 냉매 통로(132, 133)를 상부지지부재(120)와 접촉되지 않게 형성하여 냉매 통로(132, 133)와 상부지지부재(120) 사이에서의 열교환을 억제할 수 있다. 상부전극 어셈블리의 구조에 대해서는 후에 상술한다.

샤워헤드(122)와 일정간격 이격되어 서로 대향하고 있는 하부전극(152)에는 정합기(164)를 거쳐서 고주파 전원(163)이 접속되어 있다. 기판을 플라즈마 처리하는 경우 하부전극(152)에 고주파 전원(163)에 의해 고주파 전력이 공급된다. 하부전극(152)은 진공 챔버(100)의 바닥부에 접지 지지부재(155) 및 절연 부재(154)를 거쳐서 설치되며, 내부에는 기판을 소정의 온도로 조정하기 위한 냉각 수단 및 가열 수단 등을 구비할 수 있다. 또한 하부전극(152)의 상면에는 기판 예를 들면 유리 기판을 유지하기 위한 유지 수단인 정전척(151)이 설치된다.

정전척(151)은 상면에 장착될 기판(400)의 형상과 대략 동일한 형상과 크기로 형성되나 특별히 형상이 한정되지는 않는다. 예를 들어 기판(400)이 사각형 유리 기판인 경우 유리 기판의 형상과 유사한 사각형의 형상으로 이루어지는 것이 바 람직하다. 정전척(151)은 내부에 도시되지 않은 도전성 부재를 구비하며, 도전성 부재는 고압 직류 전원(165)에 접속되어 고전압을 인가함으로써 기판을 흡착 유지한다. 이때, 정전척은 정전력 외에 기계적 힘 등에 의해 기판을 유지할 수도 있다.

상기의 정전척(151)에는 복수의 열전달 가스 공급 구멍이 마련되고 가스 공급 구멍은 하부 전극 및 절연 부재를 관통하는 가스 공급 라인(160)과 연결된다. 가스 공급 라인(160)은 진공 챔버(100) 외부의 가스 공급원(161)에 접속되고 가스 공급원(161)으로부터 열전달 가스가 공급될 수 있다. 열전달 가스로는 헬륨, 아르곤 등의 불활성 가스를 사용하거나 플라즈마 처리 시에 사용되는 가스와 동일한 가스를 사용할 수 있다. 예를 들면 플라즈마 식각 공정을 진행하는 경우는 플라즈마 식각 공정에서 많이 사용되는 SF6 가스, CHF3 가스, CHF3와 CO 가스의 혼합 가스 등을 사용할 수 있다.

상기의 가스 공급원(161)으로부터 열전달 가스 공급 라인(160)을 거쳐서 열전달 가스가 정전척(151)의 가스 공급 구멍을 통해 정전척(151)의 상부면에 도달하여 기판(400)과 정전척(151) 사이의 미소 공간으로 공급되어 하부전극(151)으로부터 기판(400)으로의 열전달 효율을 높이게 된다.

상기의 플라즈마 처리 장치를 이용한 처리 동작에 대하여 설명한다. 기판 반입 반출구로부터 기판(400)이 반입되어 정전척(151) 상부면에 장착되면, 정전척(151)에 고압 직류 전원(165)으로부터 고전압이 인가되어 기판은 정전력에 의해 정전척(151)에 흡착 유지된다. 이어서, 열전달 가스 공급원(161)으로부터 소정의 온도 및 유량으로 제어된 열전달 가스가 가스 공급 라인(160)을 거쳐서 미소 공간으 로 공급되어 기판은 원하는 온도로 조절된다. 이후, 처리가스 공급원(126)과 연결된 샤워헤드(122)로부터 플라즈마 처리 가스가 도입되고 진공 펌프를 이용하여 진공 챔버(100)를 소정 압력으로 유지한다. 외부로부터 정합된 고주파 전력이 상,하부 전극(121, 152) 사이에 인가되고 고주파 전력에 의해 진공 챔버 내의 가스가 전리되어, 상,하부 전극 사이의 공간에서 고밀도의 플라즈마를 발생시킨다. 이러한 고밀도 플라즈마에 의해 건식 식각 등의 플라즈마 처리를 수행한다. 플라즈마 처리가 종료하면 고압 직류 전원(165) 및 고주파 전원(163)으로부터의 전력 공급이 정지되고 기판(400)은 반입 반출구를 통해 진공 챔버 외부로 반출된다.

다음에 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 상부전극 어셈블리에 대하여 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상부전극 어셈블리의 개략 구성을 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 샤워헤드의 구성을 도시한 개략 평면도이다.

도 3에 도시한 바와 같이 상부전극 어셈블리는 상부지지부재(120), 상부 지지부재(120) 하면에 안착된 상부전극판(121) 및 상부전극판(121)의 하면에 안착된 샤워헤드(122)를 포함한다. 여기서, 상부전극판(121)와 샤워헤드(122)를 측면에서 지지하는 측면지지부재(127)을 더 포함할 수 있다.

상부지지부재(120)는 처리 가스가 공급되는 처리 가스 통로를 구비하고 있으며, 또한, 냉매 도입 통로(132) 및 냉매 배출 통로(133)와 접촉되지 않도록 각 냉매 통로가 통과하는 영역에 냉매 통로(132, 133) 보다 큰 관통홈(120a, 120b)이 형성되어 있다.

상부지지부재(120)의 하면과 접하는 상부전극판(121)은 하부전극(152)과 사이에서 전위차가 발생하도록 접지될 수 있고, 도시되지 않은 RF 전원 장치 및 임피던스 정합기를 통해 하부전극과 별도로 RF 전원이 가해질 수도 있다. 상부전극판(121)은 처리가스를 샤워헤드(122)에 공급하기 위한 처리 가스 공급 간극(123)과 이러한 처리 가스 공급 간극(123)과 연결되는 다수개의 처리 가스 공급 토출구를 구비하며, 또한 상부전극판을 관통하여 냉매가 통과하는 냉매 통과 통로(135, 136)를 구비한다.

상부전극판(121)의 일면과 접촉하는 샤워헤드(122)는 처리 가스를 기판을 향해서 공급하기 위한 다수의 처리 가스 토출구(124)를 구비하고 있으며, 이러한 다수개의 토출구(124)는 상기의 상부전극판(121)의 다수개의 토출구와 위치 정렬되어 연결된다. 또한 샤워헤드(122)는 샤워헤드(122) 내에 냉매를 유통시키기 위한 냉매 유로(131)를 형성하고, 냉매 유로(131)의 일단은 상부전극판(121) 및 상부지지부재(120)를 관통하는 냉매 도입 통로(135, 132)를 통하여 챔버 외부에 구비된 도시되지 않은 냉매 공급원에 연결되고, 냉매 유로(131)의 타단은 상부전극판(121) 및 상부지지부재(120)를 관통하는 냉매 배출 통로(136, 133)와 연결된다.

여기서, 냉매 도입 통로(132) 및 냉매 배출 통로(133)는 상부지지부재(120)와 접촉되지 않도록 상부지지부재(120)의 관통홈(120a, 120b) 내에서 관통홈 측면과 소정 간격 이격되어 설치되고, 냉매 통로(132, 133)의 내부 통로(132a, 133b)가 상부전극판(121)의 냉매 통로(135, 136)과 위치 정렬되며, 냉매 통로(132, 133)는 상부전극판(121)과 진공 가스켓 혹은 오링(134) 등에 의해 실링 접합된다. 이때, 관통홈(120a, 120b)의 크기는 냉매 통로(132, 133)와 소정 간격 이격되어 열전달이 방지될 정도이면 되고 특별히 한정되지 않는다. 관통홈(120a, 130b)의 형상은 냉매 통로(132, 133)의 형상과 유사한 것이 바람직하며 냉매 통로(132, 133)가 관통될 수 있으면 되고 특별히 한정되지는 않는다.

또한, 냉매 통로(132, 133)가 상부지지부재(120)와 접촉되지 않도록 형성된 상부지지부재(120)의 관통홈(120a, 120b) 내를 단열 물질로 채울 수도 있다. 단열 물질은 예를 들면 단열성 고분자, 단열 고무, 내화물, 단열 세라믹 등이 사용될 수 있으며 단열 성질이 있는 물질이면 되고 특별히 한정되는 것은 아니다.

상기와 같이 냉매 통로(132, 133)를 상부지지부재(120)와 접촉되지 않게 형성하여 냉매 통로(132, 133)와 상부지지부재(120) 사이에서의 열교환을 억제하고, 샤워헤드(122)를 효율적으로 냉각할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 샤워헤드(122)는 플라즈마 처리 가스를 기판에 공급하기 위한 복수의 토출구(124)가 샤워헤드(122) 전면에 균일하게 배치되어 있으며, 이러한 처리 가스 토출구(124) 주변을 통과하도록 냉매 유로(131)가 배치되어 있다. 냉매 유로 입구(131a)로부터 도입된 냉매가 배출 방향으로 흐르면서 샤워헤드(122)를 냉각하고 냉매 유로 배출구(131b)를 통해 배출된다. 이때, 냉매 유로 입구(131a)는 샤워헤드(122) 및 상부전극판(121)을 관통하는 냉매 도입 통로(132)와 연결되며, 냉매 유로 배출구(131b)는 샤워헤드(122) 및 상부전극판(121)을 관통하는 냉매 배출 통로(133)와 연결된다.

냉매 유로(131)는 도 4의 (a)와 같이 전체가 하나의 계통으로 이루어질 수도 있고, 복수개의 계통으로 이루어 질 수도 있다. 즉, 도 4의 (b)와 같이 샤워헤드의 대략 절반의 영역을 통과하는 2개의 계통으로 이루어질 수도 있다. 이때, 냉매의 흐름 방향을 조절하기 위해 냉매 유로 입구(131a)와 냉매 유로 배출구(131b)의 위치를 자유롭게 조정할 수 있음은 물론이다. 본 실시예에서는 샤워헤드의 외주부에서 냉매를 주입하여 샤워헤드의 중앙부에서 배출되는 것으로 예시하였으나, 반대로 샤워헤드의 중앙부에서 냉매를 주입하고 샤워헤드의 외주부로 냉매를 배출할 수 있다. 또한, 이에 한정되지 않고 가스 토출구와 냉매 유로는 다양하게 변경될 수 있다.

여기서, 냉매 유로가 복수개의 계통으로 형성되는 경우 복수개의 냉매 유로 입구와 냉매 유로 배출구의 개수에 대응하여 상부지지부재에 복수개의 관통홈이 형성되고 관통홈 내를 냉매 통로가 비접촉 방식으로 통과하게 된다.

다음에 도 5를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 상부전극 어셈블리에 대하여 상세히 설명한다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 상부전극 어셈블리의 개략 구성을 도시한 단면도이다. 본 실시예는 단열 패드를 사용하는 외는 상기 실시예와 동일하므로, 중복되는 설명은 생략한다.

도 5에 도시한 바와 같이 상부전극 어셈블리는 상부지지부재(120), 상부 지지부재(120) 하면에 안착된 상부전극판(121) 및 상부전극판(121)의 하면에 안착된 샤워헤드(122)를 포함하고, 상부전극판(121)과 상부지지부재(120)의 사이에 단열 패드(137)를 설치한다. 단열 패드는 상부전극판(121)과 상부지지부재(120)의 일부에 설치되어도 되고 두 부재의 접착면 전면에 설치될 수도 있다. 또한, 단열 패드 는 얇은 두께의 단열 시트 형태로 삽입될 수도 있고, 상부전극판(121)의 상면이나 상부지지부재(120)의 하면에 코팅되어 코팅막 형태로 설치될 수도 있다. 물론 상부지지부재(120)의 관통홈(120a, 120b) 내를 단열 물질로 채울 수도 있다.

이러한 단열 패드는 예를 들면 단열성 고분자, 단열 고무, 내화물, 단열 세라믹 등이 사용될 수 있으며 단열 성질이 있는 물질이면 되고 특별히 한정되는 것은 아니다.

이처럼, 상부전극판(122)와 상부지지부재(120) 사이에 단열 패드를 설치하면 샤워헤드(122)로부터 상부지지부재(120)로의 열전달을 더욱 효율적으로 차단할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 상부전극 어셈블리 및 플라즈마 처리 장치는 샤워헤드에 연결되는 냉매 통로와 상부지지부재를 소정 간격 이격시켜 비접촉식으로 형성한다.

그러므로, 본 발명은 냉매 통로와 상부지지부재의 열교환을 효율적으로 억제할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 냉매 통로와 상부지지부재의 열교환을 억제함에 의해 샤워헤드를 보다 효율적으로 냉각시킬 수 있고, 상부지지부재 및 챔버의 온도 하락을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

기판을 유지하는 기판 유지 수단과 대향하도록 배치되어 상기 기판 유지 수단과의 사이에 플라즈마를 발생시키기 위한 상부전극 어셈블리로서,

기판에 처리 가스를 공급하는 처리 가스 토출구 및 냉매 유로를 구비한 샤워헤드와,

상기 샤워헤드 상부에 위치되고 상기 처리 가스 토출구와 연결되는 처리 가스 통로 및 상기 냉매 유로와 연결되는 냉매 통로가 통과하는 관통홈을 구비한 상부지지부재를 포함하고,

상기 냉매 통로는 상기 관통홈의 측벽과 소정 간격 이격되는 것을 특징으로 하는 상부전극 어셈블리.
청구항 1에 있어서, 상기 관통홈에 단열 물질이 형성되는 것을 특징으로 하는 상부전극 어셈블리.
청구항 1에 있어서, 상기 샤워헤드와 상기 상부지지부재 사이에 상부전극판을 구비하고,

상기 상부전극판은 처리 가스를 샤워헤드에 공급하기 위한 처리 가스 공급 간극 및 상부전극판을 관통하여 냉매가 통과하는 냉매 통과 통로를 구비하는 것을 특징으로 하는 상부전극 어셈블리.
청구항 3에 있어서, 상기 냉매 통로와 상부전극판은 진공 가스켓 또는 오링으로 실링되는 것을 특징으로 하는 상부전극 어셈블리.
청구항 1에 있어서, 상기 냉매 유로는 처리 가스 토출구와 인접하여 위치하는 것을 특징으로 하는 상부전극 어셈블리.
청구항 1에 있어서, 상기 냉매 유로가 복수로 분할되어 복수 계통으로 설치되는 것을 특징으로 하는 상부전극 어셈블리.
청구항 1 또는 청구항 3에 있어서, 상기 상부지지부재의 하부의 적어도 일부에 단열 부재가 형성되는 것을 특징으로 하는 상부전극 어셈블리.
청구항 7에 있어서, 상기 단열 부재는 소정 두께의 시트 혹은 코팅막으로 형성되는 것을 특징으로 하는 상부전극 어셈블리.
청구항 1 내지 청구항 4 중 한 항에 기재된 상부전극 어셈블리는 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.