KR20080094181A - 플라즈마 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 처리장치에 관한 것으로, 그 구성은 진공챔버; 상기 진공챔버 내부에 마련되되 공정가스를 공급하도록 하는 상부전극; 상기 상부전극과 대향되는 위치에 마련되어 기판이 안치되는 하부전극; 상기 하부전극의 내부에 마련되어 냉각 또는 가열하는 적어도 하나 이상의 열원수단; 및 상기 하부전극의 내부에 마련되어 상기 열원수단에서 발생된 열원이 균일한 온도를 갖고 기판상에 전달될 수 있게 하는 열전도수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 하부전극을 단시간에 균일하게 필요 온도로 상승시킬 수 있을 뿐만 아니라 전체 공정시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

상부전극, 하부전극, 진공챔버, 열원, 열전도수단, 플라즈마 처리장치

Description

플라즈마 처리장치{Plasma Processing Apparatus}

도 1은 종래기술의 플라즈마 처리장치를 나타내는 단면도.

도 2는 본 발명의 플라즈마 처리장치를 나타내는 단면도.

도 3은 본 발명의 플라즈마 처리장치의 다른 실시예를 나타내는 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 플라즈마 처리장치 110 : 진공챔버

120 : 상부전극 130 : 하부전극

140 : 열원수단 150 : 열전도수단

본 발명은 플라즈마 처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하부전극을 단시간에 균일하게 필요 온도로 상승시킬 수 있을 뿐만 아니라 전체 공정시간을 단축시킬 수 있는 플라즈마 처리장치에 관한 것이다.

일반적인 플라즈마 처리장치의 종래 기술을 보면, 도 1에서 도시한 바와 같이, 플라즈마 처리장치(10)는 진공과 대기압을 반복적으로 병행하는 진공챔버(11) 내부에서 기판에 소정 공정을 실시하도록 하는 것이다. 상기 진공챔버(11)는 그 내 부에 상부전극(12)과 하부전극(13)이 위치하고, 상기 두 전극 중 RF전원이 인가되는 전극과 접지되는 전극으로 구분되며, 상기 상부전극(12)은 그 내부에 공정가스를 공급할 수 있는 가스공급수단(미도시)이 구비되어 진공챔버(11) 내부에 공정가스를 공급할 수 있도록 하고 있다. 그리고 상기 하부전극(13)은 상기 진공챔버(11) 내부로 반입된 기판(S)을 하부전극(13) 상면에 안치하기 위한 다수개의 리프트핀(미도시)이 구비되어 있으며, 상기 기판(S)을 하부전극(13)과 밀착시키기 위한 수단으로 정전척(미도시)이 하부전극(13)의 상면 전체에 걸쳐 위치하고 있다. 또한 상기 하부전극(13)은 상부전극으로부터 공급되는 공정가스에 의해 기판(S)에 소정 공정을 실시할 수 있도록 일정한 하부전극을 냉각하거나 가열하는 수단으로 열원(14)이 다수개 마련하고 있다.

그러나 종래 기술의 경우 히터를 통해 하부전극 전체에 대해 일정한 온도를 유지하며 가열하기 위해 많은 수의 히터를 배치해야 하는 문제점이 있었으며, 이로 인해 하부전극을 필요 온도로 상승시키는데 상당한 시간을 소요하는 문제점과 더불어 전체 공정시간이 길어지는 문제점이 있었다.

또한 하부전극의 온도를 일정하게 하기 위해 많은 수의 히터를 배치하거나 기판과 히터의 간격을 멀리 있게 하여 히터가 하부전극을 균일한 온도를 갖고 가열되게 해야함으로써 상대적으로 하부전극이 크기가 커지는 문제점이 있었다.

또한 진공챔버 구성에 있어서 원가 상승의 원인이 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 하부전극을 단시간에 균일하게 필요 온도로 상승시킬 수 있을 뿐만 아니라 전체 공정시간을 단축시킬 수 있는 플라즈마 처리장치를 제공함에 있다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진다.

본 발명의 플라즈마 처리장치는, 진공챔버; 상기 진공챔버 내부에 마련되되 공정가스를 공급하도록 하는 상부전극; 상기 상부전극과 대향되는 위치에 마련되어 기판이 안치되는 하부전극; 상기 하부전극의 내부에 마련되어 냉각 또는 가열하는 적어도 하나 이상의 열원수단; 및 상기 하부전극의 내부에 마련되어 상기 열원수단에서 발생된 열원이 균일한 온도를 갖고 기판상에 전달될 수 있게 하는 열전도수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 열전도수단은 상기 열원수단과 하부전극 상부면의 사이에 위치하도록 하며, 상기 열원수단은 상기 열전도수단의 내부에 위치하도록 한다.

그리고 상기 열전도수단은 상기 하부전극에 비해 상대적으로 열전도율이 높거나 낮게 하여 온도 전달시간을 필요에 따라 조절할 수 있도록 하며, 상기 열전도수단은 금속(Matal) 또는 세라믹(Ceramic) 재질인 것이 바람직하다.

또한 상기 열전도수단은 분말(Powerder) 또는 겔(Gel) 중 선택된 어느 하나로 이루어지도록 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 2에 도시된 바에 의하면, 상기 플라즈마 처리장치(110)는 종래 기술에서 언급한 것과 같이 진공챔버(110), 상부전극(120) 및 하부전극(130)이 동일한 구성 을 하고 있어서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

여기서 본 발명은 하부전극(130)을 냉각 또는 가열하기 위한 수단으로 열원수단(140)을 마련하고, 상기 열원수단(140) 상부에 위치하여 상기 열원수단(140)으로부터 발생된 열원의 전달을 균일하게 할 수 있는 열전도수단(150)을 마련하고 있다.

즉, 상기 열원수단(140)은 상기 진공챔버(110)로 반입된 기판(S)에 공정을 실시하기 위해 하부전극을 필요 온도까지 상승시켜 공정을 실시하거나 공정이 끝단 기판(S)을 반출시키기 위해 필요 온도로 하강시키기 위한 수단이며, 상기 열전도수단(150)은 상기 열원수단(140)에서 발생된 열원이 상기 하부전극(130)에 대해 상대적으로 높거나 낮은 열전도율을 갖게 하여 열원 전달시간을 조절함으로써 기판이 균일하게 열을 전달받을 수 있게 하는 것이다.

예컨대 상기 열원수단(140)이 열원을 발생시키면 상기 열전도수단(150)은 발생된 열원을 인가받아 확산시키게 되는데, 이때 상기 열전도수단(150)을 금속(Matal) 또는 세라믹(Ceramic) 재질로 이루어지도록 하고, 이를 분말(Powerder) 또는 겔(Gel) 중 선택된 어느 하나로 형성시켜 하부전극 전체에 대해 균일한 온도 조건 갖고 온도 전달시간을 다양한 조건하에서 기판에 전달되도록 함으로써 공정 조건에 따라 사용 조건을 달리할 수 있게 하고 있다.

또한 상기 열전도수단(150)을 통해 열원 전달을 조절할 수 있게 하여 하부전극 전체 부피를 상대적으로 작게 형성할 수 있게 한다.

도 3은 본 발명에 다른 실시예로서 이를 참조하면, 상기 하부전극(130) 내부 에 상기 열전도수단(150)을 위치시키고, 상기 열전도수단(150) 내부에 열원수단(140)을 일정하게 배치하여 상기 열원수단(140)에서 발생된 열원이 열전도수단(150)이 다양한 형태를 갖음으로써 상기 열전도수단으로 하여금 기판 공정 조건에 따라 사용 조건을 다양하게 선택할 수 있게 하는 것이다.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.

본 발명에 따르면, 하부전극을 단시간에 균일하게 필요 온도로 상승시킬 수 있을 뿐만 아니라 전체 공정시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 하부전극을 상대적으로 최소한의 공간을 갖고 마련할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (6)

1. 진공챔버;

   상기 진공챔버 내부에 마련되되 공정가스를 공급하도록 하는 상부전극;

   상기 상부전극과 대향되는 위치에 마련되어 기판이 안치되는 하부전극;

   상기 하부전극의 내부에 마련되어 냉각 또는 가열하는 적어도 하나 이상의 열원수단; 및

   상기 하부전극의 내부에 마련되어 상기 열원수단에서 발생된 열원이 균일한 온도를 갖고 기판상에 전달될 수 있게 하는 열전도수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 열전도수단은 상기 열원수단과 하부전극 상부면의 사이에 위치하도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 열원수단은 상기 열전도수단의 내부에 위치하도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 열전도수단은 상기 하부전극에 비해 상대적으로 열전도율이 높거나 낮게 하여 온도 전달시간을 필요에 따라 조절할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 열전도수단은 금속(Matal) 또는 세라믹(Ceramic) 재질인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 열전도수단은 판(Plate), 분말(Powerder) 또는 겔(Gel) 중 선택된 어느 하나로 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.

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