KR20080058626A - Inductively coupled plasma antenna, apparatus and method for treating substrates using the same - Google Patents

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KR20080058626A KR1020060132513A KR20060132513A KR20080058626A KR 20080058626 A KR20080058626 A KR 20080058626A KR 1020060132513 A KR1020060132513 A KR 1020060132513A KR 20060132513 A KR20060132513 A KR 20060132513A KR 20080058626 A KR20080058626 A KR 20080058626A
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Abstract

An inductively coupled plasma antenna, and an apparatus and a method for treating substrates using the same are provided to divide linear coils symmetrically on a common electrically and to extend the linear coils in the same length so as to distribute plasma density in a process chamber uniformly. An apparatus for treating substrates comprises a process chamber(100), a dome shaped dielectric window(200), and an induced combination plasma antenna. The dielectric window is installed on the process chamber. The induced combination plasma antenna is formed with induced electric field in the dielectric window. The induced combination plasma antenna includes a common electrode(310), and a plurality of linear coils(320). The linear coils are extended downward along an outer side of the dielectric window.

Description

유도 결합형 플라즈마 안테나와, 이를 이용한 기판 처리 장치 및 방법{INDUCTIVELY COUPLED PLASMA ANTENNA, APPARATUS AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATES USING THE SAME}Inductively coupled plasma antenna, substrate processing apparatus and method using same {INDUCTIVELY COUPLED PLASMA ANTENNA, APPARATUS AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATES USING THE SAME}

도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 일 예를 도시해 보인 개략적 사시도,1 is a schematic perspective view showing an example of a substrate processing apparatus according to the present invention;

도 2는 도 1의 개략적 평면도,2 is a schematic plan view of FIG.

도 3은 도 1의 개략적 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view of FIG. 1.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

100 : 처리실100: processing chamber

200 : 유전체 윈도우200: dielectric window

300 : 유도 결합형 플라즈마 안테나300: inductively coupled plasma antenna

310 : 공통 전극310: common electrode

320 : 코일320: coil

본 발명은 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라 즈마 생성을 위한 유도 전기장을 형성시키는 유도 결합형 플라즈마 안테나와, 이를 이용하여 기판을 플라즈마 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus and method, and more particularly, to an inductively coupled plasma antenna for forming an induction electric field for plasma generation, and an apparatus and method for plasma processing a substrate using the same.

일반적으로, 플라즈마는 이온이나 전자, 라디칼(Radical) 등으로 이루어진 이온화된 가스 상태를 말하며, 플라즈마는 매우 높은 온도나, 강한 전계 혹은 고주파 전자계(RF Electromagnetic Fields)에 의해 생성된다.In general, a plasma refers to an ionized gas state composed of ions, electrons, radicals, and the like, and a plasma is generated by a very high temperature, a strong electric field, or an RF electromagnetic field.

플라즈마 처리 장치로는 플라즈마 생성 에너지원에 따라 축전 용량성 플라즈마(Capacitively Coupled Plasma) 처리 장치, 유도 결합형 플라즈마 (Inductively Coupled Plasma, ICP) 처리 장치 및 마이크로웨이브 플라즈마(Microwave Plasma) 처리 장치 등이 제안되어 있다. As plasma processing apparatuses, capacitively coupled plasma processing apparatuses, inductively coupled plasma processing apparatuses, and microwave plasma processing apparatuses are proposed according to plasma generation energy sources. have.

이 중, 유도 결합형 플라즈마(ICP) 처리 장치는 단순한 구조의 안테나와 고주파 전원이라는 간단하고 값싼 구성에 의해 수 밀리토르(mTorr)의 저압 하에서 비교적 고밀도의 플라즈마를 생성시킬 수 있고, 피처리물(기판)에 대해 평면적으로 코일을 배치함으로써 면적이 큰 플라즈마를 용이하게 발생시킬 수 있으며, 처리실 내부의 구조가 간단하므로 처리 중에 피처리물(기판) 위로 날아오는 이물질 발생을 줄일 수 있다는 장점이 있어 최근에 널리 보급되고 있다.Among them, the inductively coupled plasma (ICP) processing apparatus can generate a relatively high density of plasma under a low pressure of a few millitorr (mTorr) by a simple and inexpensive configuration such as a simple antenna and a high frequency power supply. Placing the coil in a planar manner with respect to the substrate allows easy generation of plasma having a large area, and since the structure inside the processing chamber is simple, it is possible to reduce the generation of foreign matters flying on the substrate (substrate) during processing. It is widely used in.

그런데, 유도 결합형 플라즈마 처리 장치에 평면적으로 배치되는 나선형 안테나의 경우, 유도 전기장의 세기가 안테나 코일의 중심 부분에서 가장 크며, 주변부로 갈수록 작아지는 분포를 갖게 된다. 이로 인해 처리실 내에 생성된 플라즈마의 밀도 또한 중심 부분에서 높고 주변부로 갈수록 감소하는 불균일한 분포를 갖게 된다.However, in the case of the spiral antenna planarly arranged in the inductively coupled plasma processing apparatus, the intensity of the induced electric field is largest in the center portion of the antenna coil and has a distribution that decreases toward the periphery. This results in a non-uniform distribution of plasma generated in the process chamber, which is also high in the central part and decreases toward the periphery.

300 mm 이상의 대면적 기판을 처리하기 위해서는 최소한 기판 영역에 해당하는 공간 내에서 균일한 분포를 갖는 플라즈마의 생성을 요구하나, 상술한 바와 같이 평면 나선형 안테나는 이러한 조건을 충족시키지 못한다. 이 때문에, 플라즈마를 이용한 식각 공정이나 증착 공정에서 웨이퍼의 식각 깊이 또는 웨이퍼 표면에 증착되는 물질 막의 두께 및 성질이 기판상의 위치에 따라 달라지는 문제점이 있었다.Processing large area substrates larger than 300 mm requires the creation of a plasma having a uniform distribution in at least the space corresponding to the substrate area, but as mentioned above the planar spiral antenna does not meet these conditions. For this reason, in an etching process or a deposition process using a plasma, there is a problem that the thickness and properties of the material layer deposited on the wafer depth or the etching depth of the wafer vary depending on the position on the substrate.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 통상적인 유도 결합형 플라즈마 처리 장치가 가진 문제점을 감안하여 이를 해소하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 균일한 밀도 분포를 가지는 플라즈마를 생성할 수 있는 유도 결합형 플라즈마 안테나 및 이를 이용한 기판 처리 장치와 방법을 제공하기 위한 것이다.Therefore, the present invention was created to solve the problem in view of the problems of the conventional conventional inductively coupled plasma processing apparatus as described above, an object of the present invention is to produce a plasma having a uniform density distribution An inductively coupled plasma antenna and a substrate processing apparatus and method using the same are provided.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 유도 결합형 플라즈마 안테나는, 유도 결합형 플라즈마 안테나에 있어서, 전원이 인가되는 공통 전극과; 상기 공통 전극으로부터 분기하며, 전체적으로 돔 형상을 이루도록 각각 아래 방향으로 연장 형성된 복수 개의 선형 코일들;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an inductively coupled plasma antenna according to the present invention comprises: a common electrode to which power is applied; And a plurality of linear coils branching from the common electrode and extending downwardly to form a dome shape as a whole.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 유도 결합형 플라즈마 안테나에 있어서, 상기 복수 개의 선형 코일들은 상기 공통 전극을 중심으로 대칭 구조를 이루도록 분기하는 것이 바람직하다.In the inductively coupled plasma antenna according to the present invention having the configuration as described above, the plurality of linear coils preferably branch to form a symmetrical structure around the common electrode.

그리고, 본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 복수 개의 선형 코일들은 동일한 길이로 연장 형성되는 것이 바람직하다.In addition, according to one feature of the present invention, the plurality of linear coils are preferably formed extending in the same length.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 처리 장치는, 기판 처리 장치에 있어서, 플라즈마 처리 공정이 진행되는 처리실과; 상기 처리실의 상부에 설치되는 돔 형상의 유전체 윈도우와; 상기 유전체 윈도우의 내측 공간에 유도 전기장을 형성하는 유도 결합형 플라즈마 안테나;를 포함하되, 상기 유도 결합형 플라즈마 안테나는 상기 유전체 윈도우의 상측 중심부에 배치되며, 전원이 인가되는 공통 전극과; 상기 공통 전극으로부터 분기하며, 상기 돔 형상의 유전체 윈도우의 외 측면을 따라 아래 방향으로 연장 형성된 복수 개의 선형 코일들;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the substrate processing apparatus according to the present invention comprises: a processing chamber in which a plasma processing step is performed; A dome-shaped dielectric window disposed above the processing chamber; An inductively coupled plasma antenna configured to form an induction electric field in an inner space of the dielectric window; wherein the inductively coupled plasma antenna is disposed at an upper center of the dielectric window, and includes a common electrode to which power is applied; And a plurality of linear coils branching from the common electrode and extending downward along an outer side surface of the dome-shaped dielectric window.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 상기 복수 개의 선형 코일들은 상기 공통 전극을 중심으로 대칭 구조를 이루도록 분기하며, 동일한 길이로 연장 형성되는 것이 바람직하다.In the substrate processing apparatus according to the present invention having the configuration as described above, the plurality of linear coils are preferably branched so as to form a symmetrical structure with respect to the common electrode and extend in the same length.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 처리 방법은, 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 방법에 있어서, 유도 결합형 플라즈마 안테나의 공통 전극을 통해 전력을 인가하고, 인가된 전력을 상기 공통 전극으로부터 전체적으로 돔 형상을 이루도록 분기한 복수 개의 선형 코일들에 분산 공급하여, 처리실 내의 기판 상부 공간에 공급된 반응 가스로부터 플라즈마를 생성하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the substrate processing method according to the present invention is a method of processing a substrate using plasma, the power is applied through a common electrode of the inductively coupled plasma antenna, the applied power is applied to the common electrode It is characterized by generating a plasma from the reaction gas supplied to the plurality of linear coils branched to form a dome shape as a whole from the reaction gas supplied to the upper space of the substrate in the processing chamber.

상술한 바와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의한 기판 처리 방법에 있어서, 상기 방법은 동일한 길이로 연장 형성된 상기 복수 개의 선형 코일들을 상기 공통 전 극을 중심으로 대칭 구조를 이루도록 배치하여, 상기 공통 전극을 통해 인가된 전력을 상기 복수 개의 선형 코일들에 균일하게 분산 공급하는 것이 바람직하다.In the substrate processing method according to the present invention having the features as described above, the method is arranged to form a plurality of linear coils extending in the same length to form a symmetrical structure around the common electrode, through the common electrode It is preferable to distribute the applied power uniformly to the plurality of linear coils.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유도 결합형 플라즈마 안테나와, 이를 이용한 기판 처리 장치 및 방법을 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, an inductively coupled plasma antenna according to a preferred embodiment of the present invention, a substrate processing apparatus and method using the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible, even if shown on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

( 실시 예 )(Example)

본 실시 예의 유도 결합형 플라즈마 안테나는 처리실 내에 유도 자기장을 형성하고, 이에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 다양한 형태의 기판 처리 장치에 적용될 수 있다. 이러한 기판 처리 장치로는, 기판상에 남아있는 불필요한 감광막 층을 제거하는 애싱 장치, 기판상에 막질을 증착하는 증착 장치 또는 기판을 식각 처리하는 식각 장치 등을 예로 들을 수 있다.The inductively coupled plasma antenna of the present embodiment may be applied to various types of substrate processing apparatuses that form an induction magnetic field in the processing chamber and process the substrate using the plasma generated thereby. Examples of such a substrate processing apparatus include an ashing apparatus for removing an unnecessary photoresist layer remaining on a substrate, a deposition apparatus for depositing a film quality on a substrate, or an etching apparatus for etching a substrate.

도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 일 예를 도시해 보인 개략적 사시도이고, 도 2는 도 1의 개략적 평면도이며, 도 3은 도 1의 개략적 단면도이다.1 is a schematic perspective view showing an example of a substrate processing apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a schematic plan view of FIG. 1, and FIG. 3 is a schematic sectional view of FIG. 1.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(10)는 처리실(100), 유전체 윈도우(200) 및 유도 결합형 플라즈마 안테나(300)를 포함한다. 1 to 3, the substrate processing apparatus 10 according to the present invention includes a processing chamber 100, a dielectric window 200, and an inductively coupled plasma antenna 300.

처리실(100)은 플라즈마를 이용한 기판 처리 공정이 진행되는 공간을 제공한 다. 처리실(100)의 상부에는 돔 형상의 유전체 윈도우(200)가 설치되고, 유전체 윈도우(200)의 상측에는 알에프 파워가 공급되는 유도 결합형 플라즈마 안테나(300)가 설치된다. 유도 결합형 플라즈마 안테나(300)에 알에프 파워가 공급되면, 알에프 파워는 유전체 윈도우(200)를 투과하여 유전체 윈도우(200)의 내측 공간에 플라즈마가 생성될 수 있도록 유도 전기장을 형성한다.The processing chamber 100 provides a space in which a substrate processing process using plasma is performed. A dome-shaped dielectric window 200 is installed above the processing chamber 100, and an inductively coupled plasma antenna 300 to which RF power is supplied is installed above the dielectric window 200. When the RF power is supplied to the inductively coupled plasma antenna 300, the RF power penetrates the dielectric window 200 to form an induction electric field so that plasma can be generated in the inner space of the dielectric window 200.

처리실(100)은 대체적으로 직육면체 형상을 가진다. 처리실(100)의 측벽에는 기판(W)의 반출입이 가능하도록 개구부(102)가 형성되며, 개구부(102)는 게이트 밸브와 같은 도어 부재(미도시)에 의해 개폐될 수 있다. The processing chamber 100 has a generally rectangular parallelepiped shape. An opening 102 is formed on the sidewall of the processing chamber 100 to allow the substrate W to be carried in and out, and the opening 102 may be opened and closed by a door member (not shown) such as a gate valve.

처리실(100)의 내측에는 기판(W)을 지지하는 기판 지지 부재(110)가 설치된다. 기판 지지 부재(110)로는 정전력에 의해 기판을 흡착 지지하는 정전척(Electro Static Chuck, ESC)이 사용될 수 있다. 이와는 달리, 기계적 클램핑 방식을 이용하여 기판(W)을 기판 지지 부재(110)에 고정시킬 수 있으며, 또한 진공압에 의해 기판을 흡착 지지하는 방식의 진공 척(Vacuum Chuck)이 기판 지지 부재(110)로 사용될 수도 있다. The substrate support member 110 that supports the substrate W is provided inside the processing chamber 100. As the substrate support member 110, an electrostatic chuck (ESC) that adsorbs and supports the substrate by electrostatic power may be used. Alternatively, a vacuum chuck (Vacuum Chuck) of fixing the substrate (W) to the substrate support member 110 by using a mechanical clamping method, and by adsorption support of the substrate by the vacuum pressure is supported by the substrate support member (110) May be used.

기판 지지 부재(110)는 구동 부재(120)에 의해 상하 방향으로 이동이 가능하도록 설치될 수 있다. 기판 지지 부재(110)가 구동 부재(120)에 의해 상하 이동됨으로써, 기판 지지 부재(110)에 놓인 기판(W)이 보다 균일한 플라즈마 밀도 분포를 나타내는 영역에 놓일 수 있게 된다.The substrate support member 110 may be installed to be movable in the vertical direction by the driving member 120. Since the substrate support member 110 is moved up and down by the driving member 120, the substrate W placed on the substrate support member 110 may be placed in a region showing a more uniform plasma density distribution.

기판 지지 부재(110)에는 그 상면에 놓인 기판(W)을 공정 온도로 가열하도록 가열 부재(130)가 설치될 수 있으며, 가열 부재(130)로는 코일과 같은 저항 발열체 등 다양한 가열 수단이 사용될 수 있다.The substrate supporting member 110 may be provided with a heating member 130 to heat the substrate W placed on the upper surface thereof to a process temperature, and various heating means such as a resistance heating element such as a coil may be used as the heating member 130. have.

기판 지지 부재(110)에는 고주파 전원(140)이 연결되고, 기판 지지 부재(110)와 고주파 전원(140) 사이에는 정합기(142)가 배치될 수 있다. 고주파 전원(140)은 후술할 유전체 윈도우(200) 내부 공간에서 생성된 플라즈마로부터 빠져나온 이온과 라디칼이 기판(W)의 표면에 충분히 높은 에너지를 가지고 충돌할 수 있도록 바이어스 전압을 제공하게 된다.The high frequency power supply 140 may be connected to the substrate support member 110, and a matcher 142 may be disposed between the substrate support member 110 and the high frequency power supply 140. The high frequency power supply 140 provides a bias voltage so that ions and radicals emitted from the plasma generated in the inner space of the dielectric window 200 to be described later collide with the surface of the substrate W with sufficiently high energy.

처리실(100)의 바닥면에는 배기구(152)가 형성된다. 배기구(152)에는 배기 라인(154)이 연결되며, 배기 라인(154) 상에는 처리실(100)의 내부를 진공 상태로 유지하기 위한 진공 펌프 등의 배기 부재(150)가 배치된다.An exhaust port 152 is formed in the bottom surface of the processing chamber 100. An exhaust line 154 is connected to the exhaust port 152, and an exhaust member 150, such as a vacuum pump, is disposed on the exhaust line 154 to maintain the interior of the process chamber 100 in a vacuum state.

처리실(100)의 상부에는 돔 형상의 유전체 윈도우(200)가 설치되며, 유전체 윈도우(200)의 내부 공간에서는 처리실(100)로 제공될 플라즈마가 생성된다.A dome-shaped dielectric window 200 is installed above the processing chamber 100, and a plasma to be provided to the processing chamber 100 is generated in the internal space of the dielectric window 200.

유전체 윈도우(200)는 석영 유리와 같은 유전체로 마련될 수 있으며, 후술할 고주파 전원(330)으로부터 유도 결합형 플라즈마 안테나(300)로 공급되는 알에프(RF, Radio-Frequency) 파워는 유전체 윈도우(200)를 투과하여 유전체 윈도우(200) 내부 공간에 제공된다.The dielectric window 200 may be formed of a dielectric such as quartz glass, and RF (Radio-Frequency) power supplied from the high frequency power source 330 to the inductively coupled plasma antenna 300 to be described later is the dielectric window 200. ) Is provided in the space inside the dielectric window 200.

유전체 윈도우(200)의 측벽에는 플라즈마 생성을 위한 반응 가스가 유입되는 가스 유입구(212)가 형성된다. 가스 유입구(212)에는 가스 공급 라인(214)이 연결되고, 가스 공급 라인(214) 상에는 반응 가스 공급원(210)이 연결된다. A gas inlet 212 through which a reaction gas for generating plasma is introduced is formed on the sidewall of the dielectric window 200. A gas supply line 214 is connected to the gas inlet 212, and a reactive gas source 210 is connected to the gas supply line 214.

유전체 윈도우(200)의 상측에는 코일 구조의 유도 결합형 플라즈마(Inductively Coupled Plasma, ICP) 안테나(300)가 설치된다.An inductively coupled plasma antenna (ICP) antenna 300 having a coil structure is provided above the dielectric window 200.

유도 결합형 플라즈마(ICP) 안테나(300)는 공통 전극(310)과 복수 개의 선형 코일들(320)을 가진다. 공통 전극(310)은 유전체 윈도우(200)의 상측 중심부에 배치된다. 복수 개의 선형 코일들(320)은 공통 전극(310)으로부터 분기하며, 돔 형상의 유전체 윈도우(200)의 외 측면을 따라 아래 방향으로 각각 연장 형성된다. 이와 같이 연장 형성된 코일들(320)은 유전체 윈도우(200)의 형상과 유사한 돔 구조를 가진다. 그리고, 선형 코일들(320)은 공통 전극(310)을 중심으로 대칭 구조를 이루도록 분기할 수 있으며, 각각의 코일들(320)은 동일한 길이를 가지도록 연장 형성될 수 있다. The inductively coupled plasma (ICP) antenna 300 has a common electrode 310 and a plurality of linear coils 320. The common electrode 310 is disposed at an upper center of the dielectric window 200. The plurality of linear coils 320 branch from the common electrode 310 and extend in downward directions along the outer side surface of the dome-shaped dielectric window 200. The coils 320 extending as described above have a dome structure similar to the shape of the dielectric window 200. The linear coils 320 may branch to form a symmetrical structure with respect to the common electrode 310, and each of the coils 320 may extend to have the same length.

유도 결합형 플라즈마 안테나(300)의 공통 전극(310)에는 알에프(RF) 파워를 공급하기 위한 고주파 전원(330)이 연결되고, 공통 전극(310)과 고주파 전원(330) 사이에는 정합기(332)가 설치된다.A high frequency power source 330 for supplying RF power is connected to the common electrode 310 of the inductively coupled plasma antenna 300, and a matcher 332 is provided between the common electrode 310 and the high frequency power source 330. ) Is installed.

고주파 전원(330)으로부터 유도 결합형 플라즈마 안테나(300)의 공통 전극(310)으로 알에프 파워가 인가되면, 인가된 알에프 파워는 공통 전극(310)으로부터 돔 형상으로 분기한 복수 개의 선형 코일들(320)에 분산 공급된다. 복수 개의 선형 코일들(320)에 분산 공급된 알에프 파워는 유전체 윈도우(200)의 내부 공간에 자기장을 형성한다. 이 자기장의 시간에 따른 변화에 의해 유도 전기장이 형성되고, 가스 유입구(212)를 통해 유전체 윈도우(200)의 내부 공간으로 공급된 반응 가스는 유도 전기장으로부터 이온화에 필요한 충분한 에너지를 얻어 플라즈마를 생성한다. 생성된 플라즈마는 처리실(100)의 기판 지지 부재(110)에 놓인 기판(W)과 충돌하여 기판(W)을 처리한다.When RF power is applied from the high frequency power supply 330 to the common electrode 310 of the inductively coupled plasma antenna 300, the applied RF power is divided into a plurality of linear coils 320 branched from the common electrode 310 in a dome shape. ) Is distributed and supplied. The RF power distributed to the plurality of linear coils 320 forms a magnetic field in the internal space of the dielectric window 200. The induced electric field is formed by the change of the magnetic field over time, and the reaction gas supplied to the internal space of the dielectric window 200 through the gas inlet 212 obtains sufficient energy for ionization from the induced electric field to generate plasma. . The generated plasma collides with the substrate W placed on the substrate supporting member 110 of the processing chamber 100 to process the substrate W.

이때, 복수 개의 선형 코일들(320)은 동일한 길이로 연장 형성되고, 공통 전극(310)을 중심으로 대칭 구조를 이루도록 배치되기 때문에, 공통 전극(310)을 통해 인가된 알에프 파워가 복수 개의 선형 코일들(320)에 균일하게 분산 공급될 수 있다. 알에프 파워가 선형 코일들(320)에 균일하게 분산 공급되면, 유전체 윈도우(200)의 내부 공간에 균일한 분포를 가지는 유도 전기장이 형성되고, 이로 인해 생성 플라즈마의 밀도 분포 또한 균일해 질 수 있다. In this case, since the plurality of linear coils 320 extend in the same length and are arranged to form a symmetrical structure with respect to the common electrode 310, the RF power applied through the common electrode 310 has a plurality of linear coils. It may be supplied uniformly distributed to the field (320). When the RF power is uniformly distributed and supplied to the linear coils 320, an induction electric field having a uniform distribution is formed in the internal space of the dielectric window 200, and thus, the density distribution of the generated plasma may also be uniform.

이상에서 설명한 바와 같은 구성 및 작용에 의해 균일한 밀도 분포를 가지는 플라즈마의 생성이 가능함에 따라, 플라즈마를 이용한 식각 공정이나 증착 공정 등에서 기판의 식각율 또는 기판 표면에 증착되는 물질 막의 두께 및 성질이 기판의 전영역에서 균일하게 될 수 있다.According to the configuration and operation described above, since the plasma having a uniform density distribution can be generated, the etching rate of the substrate or the thickness and properties of the material film deposited on the surface of the substrate in the etching process or the deposition process using plasma, etc. It can be made uniform in the whole area of.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 처리실 내의 플라즈마 밀도 분포의 균일성을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, the uniformity of the plasma density distribution in the processing chamber can be improved.

Claims (7)

유도 결합형 플라즈마 안테나에 있어서,An inductively coupled plasma antenna, 전원이 인가되는 공통 전극과;A common electrode to which power is applied; 상기 공통 전극으로부터 분기하며, 전체적으로 돔 형상을 이루도록 각각 아래 방향으로 연장 형성된 복수 개의 선형 코일들;A plurality of linear coils branching from the common electrode and extending downwardly to form a dome shape as a whole; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 유도 결합형 플라즈마 안테나.Inductively coupled plasma antenna comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수 개의 선형 코일들은 상기 공통 전극을 중심으로 대칭 구조를 이루도록 분기하는 것을 특징으로 하는 유도 결합형 플라즈마 안테나.The plurality of linear coils branched to form a symmetrical structure around the common electrode. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 복수 개의 선형 코일들은 동일한 길이로 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 유도 결합형 플라즈마 안테나.Inductively coupled plasma antenna, characterized in that the plurality of linear coils are formed extending in the same length. 기판 처리 장치에 있어서,In the substrate processing apparatus, 플라즈마 처리 공정이 진행되는 처리실과;A processing chamber in which the plasma processing process is performed; 상기 처리실의 상부에 설치되는 돔 형상의 유전체 윈도우와;A dome-shaped dielectric window disposed above the processing chamber; 상기 유전체 윈도우의 내측 공간에 유도 전기장을 형성하는 유도 결합형 플 라즈마 안테나;를 포함하되,Including the inductively coupled plasma antenna to form an induction electric field in the inner space of the dielectric window; 상기 유도 결합형 플라즈마 안테나는,The inductively coupled plasma antenna, 상기 유전체 윈도우의 상측 중심부에 배치되며, 전원이 인가되는 공통 전극과;A common electrode disposed at an upper center portion of the dielectric window and to which power is applied; 상기 공통 전극으로부터 분기하며, 상기 돔 형상의 유전체 윈도우의 외 측면을 따라 아래 방향으로 연장 형성된 복수 개의 선형 코일들;을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.And a plurality of linear coils branching from the common electrode and extending downward along an outer side surface of the dome-shaped dielectric window. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 복수 개의 선형 코일들은,The plurality of linear coils, 상기 공통 전극을 중심으로 대칭 구조를 이루도록 분기하며, 동일한 길이로 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The substrate processing apparatus characterized in that the branching to form a symmetrical structure around the common electrode, extending in the same length. 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 방법에 있어서,In the method of processing a substrate using a plasma, 유도 결합형 플라즈마 안테나의 공통 전극을 통해 전력을 인가하고, Power is applied through a common electrode of the inductively coupled plasma antenna, 인가된 전력을 상기 공통 전극으로부터 전체적으로 돔 형상을 이루도록 분기한 복수 개의 선형 코일들에 분산 공급하여,The applied power is distributed and supplied to a plurality of linear coils branched to form a dome shape from the common electrode as a whole. 처리실 내의 기판 상부 공간에 공급된 반응 가스로부터 플라즈마를 생성하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.And a plasma is generated from the reaction gas supplied to the upper space of the substrate in the processing chamber. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 방법은,The method, 동일한 길이로 연장 형성된 상기 복수 개의 선형 코일들을 상기 공통 전극을 중심으로 대칭 구조를 이루도록 배치하여, 상기 공통 전극을 통해 인가된 전력을 상기 복수 개의 선형 코일들에 균일하게 분산 공급하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.The plurality of linear coils formed extending in the same length arranged to form a symmetrical structure around the common electrode, the substrate characterized in that uniformly distributed supply of power applied through the common electrode to the plurality of linear coils Treatment method.
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