KR20090049919A

KR20090049919A - Appratus and method for treatmenting substrate

Info

Publication number: KR20090049919A
Application number: KR1020070116282A
Authority: KR
Inventors: 김철식
Original assignee: 주성엔지니어링(주)
Priority date: 2007-11-14
Filing date: 2007-11-14
Publication date: 2009-05-19
Also published as: KR101490439B1

Abstract

본 발명은 기판안치대의 기판과 동일한 높이를 가지는 측면 프레임을 설치하여 플라즈마의 균일성을 확보하는 기판처리장치에 관한 것으로, 반응영역을 정의하는 챔버; 상기 챔버 내부의 플라즈마 전극; 상기 플라즈마 전극과 대향전극으로 사용되며, 기판이 안치되는 기판안치대; 상기 기판안치대의 상부에서, 상기 기판의 측면부와 밀착 또는 이격가능한 측면 프레임; 상기 플라즈마 전극에 연결되어 전원을 공급하는 RF 전원;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a substrate processing apparatus for securing a uniformity of plasma by providing a side frame having the same height as the substrate of the substrate settle, the chamber defining a reaction region; A plasma electrode inside the chamber; A substrate stabilizer used as a counter electrode to the plasma electrode, and having a substrate placed thereon; A side frame in close contact with or spaced from the side surface of the substrate at an upper portion of the substrate stabilizer; And an RF power source connected to the plasma electrode to supply power.

기판, 측면 프레임, 플라즈마 Board, Side Frame, Plasma

Description

Substrate processing apparatus and substrate processing method {Appratus and Method for treatmenting substrate}

본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 기판안치대의 기판과 동일한 높이를 가지는 측면 프레임을 설치하여 플라즈마의 균일성을 확보하는 기판처리장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly, to a substrate processing apparatus that secures plasma uniformity by providing a side frame having the same height as a substrate of a substrate stabilizer.

일반적으로 평면표시장치 및 박막 태양전지는 대면적의 기판을 사용하여 제조한다. 평면표시장치는 대표적으로 어레이 기판과 컬러필터 기판에 어레이 소자 및 컬러필터 소자를 형성하고 합착하는 액정표시장치가 있다. In general, flat panel display devices and thin film solar cells are manufactured using a large-area substrate. A flat panel display device typically includes a liquid crystal display device in which an array element and a color filter element are formed and bonded to an array substrate and a color filter substrate.

박막 태양전지는 반도체의 성질을 이용한 것으로, P 형의 반도체와 N 형의 반도체의 접합형태를 가지는 다이오드(diode)와 동일하다. P 형 반도체와 N 형 반도체가 접한 PN 접합부에 빛이 들어오면, 빛 에너지에 의하여 반도체 내부에서 전자와 정공이 발생한다. 밴드 갭 에너지 이하의 빛이 들어가면 반도체 내의 전자와 약하게 상호작용하고, 밴드 갭 이상의 빛이 들어가면 공유결합 내의 전자를 여기시켜 캐리어로써 전자 정공쌍을 생성한다. 빛에 의하여 형성된 캐리어들은 재결합과정을 통하여 정상상태로 돌아온다. 빛에너지에 의해 발생된 전자와 정공은 내부의 전계에 의하여 각각 N 형 반도체과 P 형 반도체로 이동하여 양쪽의 전극부에 모아지고, 이를 전력으로 이용할 수 있게 된다.Thin film solar cells utilize the properties of semiconductors and are the same as diodes having a junction between a P-type semiconductor and an N-type semiconductor. When light enters the PN junction between the P-type semiconductor and the N-type semiconductor, electrons and holes are generated inside the semiconductor by light energy. When light below the band gap energy enters, it interacts weakly with electrons in the semiconductor. When light above the band gap enters, electrons in the covalent bond are excited to generate electron hole pairs as carriers. Carriers formed by light return to their normal state through the recombination process. The electrons and holes generated by the light energy are moved to the N-type semiconductor and the P-type semiconductor by the internal electric field, respectively, and are collected at both electrode parts and used as electric power.

이러한 평면표시장치 및 박막 태양전지는, 기판에 특정 물질의 박막을 증착하는 박막증착공정, 감광성 물질을 사용하여 이들 박막 중 선택된 영역을 노출 또는 은폐시키는 포토공정, 선택된 영역의 박막을 제거하여 목적하는 대로 패터닝하는 식각공정 등을 거치게 되며, 이들 각 공정은 해당공정을 위해 최적의 환경으로 설계된 기판처리장치의 내부에서 진행된다.Such a flat panel display device and a thin film solar cell may include a thin film deposition process for depositing a thin film of a specific material on a substrate, a photo process for exposing or hiding selected areas of the thin films using a photosensitive material, and removing the thin film of the selected area. After the etching process, such as patterning, each of these processes are carried out in the substrate processing apparatus designed to the optimum environment for the process.

박막증착공정 및 식각공정에 사용하는 기판처리장치에서, 플라즈마 전극과 플라즈마 전극과 대향하며 기판이 안치되는 서셉터 사이에 균일한 플라즈마가 발생되어야, 기판 상에 증착되는 박막 또는 박막의 식각이 균일하게 진행되지만, 기판의 주변부에 설치되는 측면 프레임으로 인해 불균일한 플라즈마가 발생하여 박막의 증착 및 식각에 대한 균일도에 영향을 주는 문제가 있다. In the substrate processing apparatus used in the thin film deposition process and the etching process, a uniform plasma must be generated between the plasma electrode and the susceptor facing the plasma electrode and the substrate is placed, so that the etching of the thin film or the thin film deposited on the substrate is uniform. Although progressing, a non-uniform plasma is generated due to the side frame installed at the periphery of the substrate, which affects the uniformity of deposition and etching of the thin film.

도 1은 종래기술의 기판처리장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a substrate processing apparatus of the prior art.

도시한 바와 같이, 종래기술의 기판처리장치는 밀폐된 반응영역(A)을 정의하 는 챔버(1)와, 챔버(1) 내부에 한쪽 전극 역할을 하는 서셉터(50)와, 서셉터(50)의 상측 표면에 안착된 기판(10)과, 기판(10)의 끝단 가장자리를 가리고, 서셉터(50)과 상부 전극(55)과 전기적으로 절연되어 있는 플로팅 상태로 고정되는 사이드 프레임(60)과, 서셉터(50)와 이격된 하부에 위치하고 반응 영역(A)에서 사용된 반응 가스를 챔버(1) 외부로 배출하기 위한 배기부(75)와, 서셉터(50)와 이격된 대향면에서 다른 한쪽 전극 역할을 하는 상부 전극(55)과, 상부 전극(55) 하부면에 위치하는 가스 분배관(84)을 포함한다. 이때, 상부 전극(55)은 RF 전압으로 최대 전력을 인가하기 위해 부하 임피던스와 소스 임피던스를 정합시키는 정합회로를 통해 전압을 인가받는다.As shown in the drawing, the substrate processing apparatus of the prior art includes a chamber 1 defining a sealed reaction area A, a susceptor 50 serving as one electrode inside the chamber 1, and a susceptor ( The side frame 60 that covers the substrate 10 seated on the upper surface of the substrate 50 and the end edge of the substrate 10 and is fixed in a floating state electrically insulated from the susceptor 50 and the upper electrode 55. ), An exhaust portion 75 positioned below the susceptor 50 and spaced apart from the susceptor 50 for discharging the reactant gas used in the reaction region A to the outside of the chamber 1. The upper electrode 55 serving as the other electrode in the plane, and the gas distribution pipe 84 located on the lower surface of the upper electrode 55. At this time, the upper electrode 55 is applied with a voltage through a matching circuit for matching the load impedance and the source impedance in order to apply the maximum power to the RF voltage.

이러한 기판처리장치는 상부 전극(55)에 전압을 높이면 전자(electron)와 라디칼(radical)의 밀도가 증가하여 증착 속도가 빨라지고, 압력을 줄이면 라디칼의 확산 속도와 전자에너지 밀도의 증가로 증착 효율이 좋아져 균일도 향상과 표면에서의 반응을 향상시킬 수 있다. 반응 가스로는 N₂/SiH₄ 혹은 NH₃/SiH₄ 와 같은 혼합 가스가 이용될 수 있다. 또한, 상기 가스 분배관(84)은 상부 전극(55)의 중앙부를 관통하여 설치되는 반응 가스 공급로(80)로부터 공급된 반응 가스를 반응 영역(A)으로 균일하게 분사되도록 유도하는 다수의 분사홀(82)을 더욱 포함한다.In this substrate processing apparatus, when the voltage is increased on the upper electrode 55, the density of electrons and radicals increases, so that the deposition rate is increased. It can improve the uniformity and the reaction on the surface. As the reaction gas, a mixed gas such as N ₂ / SiH ₄ or NH ₃ / SiH ₄ may be used. In addition, the gas distribution pipe 84 is a plurality of injections to induce a uniform injection of the reaction gas supplied from the reaction gas supply path 80 installed through the central portion of the upper electrode 55 to the reaction region (A) It further comprises a hole (82).

일반적으로, 종래의 기판처리장치는 기판(10)이 로봇(미도시)에 의해 공정 챔버(1)의 내부에 위치하는 서셉터(50)의 상부면에 안착되면, 승강 운동을 진행할 수 있는 엘리베이터 어셈블리(70)가 장착된 서셉터(50)를 통해 기판(10)을 반응영역(A)으로 위치 고정시킨 상태에서 기판(10) 상에 박막을 증착하게 된다. 이때, 상기 기판(10)의 가장자리 옆면 또는 뒷면으로 증착물이 증착되는 현상을 방지하기 위해 커버 형태(cover type)의 사이드 프레임(60)을 장착하고 있는 바, 이러한 사이드 프레임(60)은 플로팅 상태로 고정된 상태에서 기판(10)의 가장자리 면을 1 ~ 10mm 정도 덮을 수 있도록 설계하고 있다.In general, in the conventional substrate processing apparatus, an elevator capable of lifting and lowering when the substrate 10 is seated on the upper surface of the susceptor 50 located inside the process chamber 1 by a robot (not shown). The thin film is deposited on the substrate 10 in a state where the substrate 10 is fixed to the reaction region A through the susceptor 50 having the assembly 70 mounted thereon. At this time, the side frame 60 of the cover type (cover type) is mounted to prevent the deposition of deposits on the side or back of the edge of the substrate 10, the side frame 60 is in a floating state It is designed to cover the edge surface of the substrate 10 1 ~ 10mm in a fixed state.

도 2는 도 1의 B 부분을 확대한 도면으로, 이를 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 도시한 바와 같이, 서셉터(50) 상부 면에 안착된 기판(10)의 가장자리 면을 가리기 위해, 커버 형태의 사이드 프레임(60)으로 기판(10)의 가장자리 면을 1 ~ 10mm 정도 덮도록 설계하고 있다. 그리고 기판(10)과 사이드 프레임(60)은 말착되지 않고 일정 간격 이격되어 있다. 2 is an enlarged view of a portion B of FIG. 1 and will be described in detail with reference to the drawing. As shown, in order to cover the edge surface of the substrate 10 seated on the upper surface of the susceptor 50, it is designed to cover the edge surface of the substrate 10 by 1 to 10mm with the side frame 60 in the form of a cover Doing. The substrate 10 and the side frame 60 are not attached to each other and are spaced apart from each other at regular intervals.

사이드 프레임(60)은 기판(10)의 가장자리의 측면 및 배면에 증착물이 증착되는 현상을 방지할 수 있다는 장점을 수반하고는 있으나, 커버 형태로 기판(10)의 가장자리의 측면 및 배면을 덮도록 설치하기 때문에, 기판(10)의 가장자리에서 사이드 프레임(60)은 기판(10)보다 높은 높이를 가진다. 기판(10)과 사이드 프레임(60)의 단차로 인해, 기판(10)의 가장자리 부근에서 가스 투입량을 급격히 변화시키는 요인으로 작용하여 플라즈마 상태에 변화를 일으키고, 플라즈마 상태의 변 화로 기판(10)과 사이드 프레임(60)의 경계면(F)에서 증착물이 균일하게 증착되지 않는 문제가 발생된다. The side frame 60 is accompanied with the advantage of preventing the deposition of deposits on the side and the back of the edge of the substrate 10, but to cover the side and the back of the edge of the substrate 10 in the form of a cover Because of the installation, the side frame 60 at the edge of the substrate 10 has a height higher than that of the substrate 10. Due to the step between the substrate 10 and the side frame 60, the gas injection amount acts as a factor for rapidly changing the gas input amount near the edge of the substrate 10, causing a change in the plasma state. A problem arises in that deposits are not evenly deposited at the interface F of the side frame 60.

특히, 평면표시장치 및 박막 태양전지에서, 기판처리공정 예를 들면 박막증착 및 박막식각공정이 수차례 반복적으로 진행되므로, 기판의 가장자리에서, 박막증착 또는 식각의 불균일로 인해 공차가 누적되고, 누적된 공차는 다음 공정에서, 기판안치대 상부에 기판을 정렬시키는 데 문제를 야기시킬 수 있다. In particular, in flat panel display devices and thin film solar cells, since substrate processing processes such as thin film deposition and thin film etching processes are repeatedly performed several times, tolerances accumulate and accumulate at the edges of the substrate due to uneven deposition or thin film deposition. This tolerance can cause problems in aligning the substrate on top of the substrate stabilizer in the next process.

또한, 플로팅 상태로 고정된 사이드 프레임(60)의 경우에는 사이드 프레임(60)과 기판(10) 표면이 공정마다 일정하게 미세한 간격을 유지하는 것이 불가능하기 때문에, 기판(10)의 가장자리 영역에서 증착물을 균일하게 증착하는 데 한계가 있다. In addition, in the case of the side frame 60 fixed in a floating state, since the surface of the side frame 60 and the substrate 10 cannot be kept at a constant fine interval for each process, deposits are formed in the edge region of the substrate 10. There is a limit to depositing uniformly.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제를 해결하기 위하여, 로드락 챔버에서 직접 공정챔버로 기판을 공급하여, 장비의 설치면적을 감소시키고 오염물질의 발생을 방지하는 기판 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is to provide a substrate processing system for supplying the substrate directly from the load lock chamber to the process chamber, to reduce the installation area of the equipment and to prevent the generation of contaminants in order to solve the problems of the prior art as described above. It is done.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판처리장치는, 반응영역을 정의하는 챔버; 상기 챔버 내부의 플라즈마 전극; 상기 플라즈마 전극과 대향전극으로 사용되며, 기판이 안치되는 기판안치대; 상기 기판안치대의 상부에서, 상기 기판의 측면부와 밀착 또는 이격가능한 측면 프레임; 상기 플라즈마 전극에 연결되어 전원을 공급하는 RF 전원;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Substrate processing apparatus according to the present invention for achieving the above object, the chamber defining a reaction zone; A plasma electrode inside the chamber; A substrate stabilizer used as a counter electrode to the plasma electrode, and having a substrate placed thereon; A side frame in close contact with or spaced from the side surface of the substrate at an upper portion of the substrate stabilizer; And an RF power source connected to the plasma electrode to supply power.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 기판안치대의 상부에서, 상기 측면 프레임은 상기 기판과 동일한 높이를 가지는 것을 특징으로 한다.In the substrate processing apparatus as described above, in the upper portion of the substrate stabilizer, the side frame is characterized in that the same height as the substrate.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 측면 프레임은 상기 기판안치대의 주변부 상부에 설치되는 상부 프레임과, 상기 기판안치대의 측면부와 대응되는 하부 프레임과, 구동부와 연결하기 위해 상기 하부 프레임의 측면에 설치되는 안내부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the substrate processing apparatus as described above, the side frame is installed on the upper frame installed on the upper portion of the periphery of the substrate stabilizer, the lower frame corresponding to the side portion of the substrate stabilizer, and installed on the side of the lower frame to connect to the drive unit Characterized in that it comprises a guide.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 구동부는, 수평축과 구동수단을 포함하며, 상기 수평축의 일단은 상기 안내부와 연결되고, 상기 수평축의 타단은 상기 구동수단과 연결되어, 상기 구동수단에 의해 상기 수평축을 직선왕복시키는 구동수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the substrate processing apparatus as described above, the driving unit includes a horizontal axis and a driving means, one end of the horizontal axis is connected to the guide portion, the other end of the horizontal axis is connected to the driving means, by the driving means And driving means for linearly reciprocating the horizontal axis.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 수평축의 일단에는 상기 수평축의 직경보다 확장된 너비를 가지는 수평축 단부를 포함하고, 상기 안내부는 상기 기판안치대의 승하강에 따라, 상기 수평축을 안내할 수 있도록, 상기 수평축 단부를 수용하는 수용부와, 상기 수평축이 삽입되는 입구를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the substrate processing apparatus as described above, one end of the horizontal axis includes a horizontal axis end having a width that is wider than the diameter of the horizontal axis, the guide portion to guide the horizontal axis, as the ascending and descending of the substrate stabilizer, Receiving portion for receiving the horizontal axis end portion, characterized in that it comprises an inlet for the horizontal axis is inserted.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 상부 프레임에서 연장되어 상기 수용부의 상부를 복개하는 복개판을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the substrate processing apparatus as described above, it characterized in that it comprises a cover plate extending from the upper frame to cover the upper portion of the receiving portion.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 구동부와 인접한 상기 챔버의 벽에 상기 수평축을 통과시키는 연통부가 설치되고, 상기 연통부를 중심에서, 상기 챔버의 내벽 또는 외벽과 밀착되는 벨로우즈를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the substrate processing apparatus as described above, the communication unit for passing the horizontal axis is provided on the wall of the chamber adjacent to the drive unit, characterized in that it comprises a bellows in close contact with the inner wall or the outer wall of the chamber at the center of the communication unit. do.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 구동부는, 상기 기판의 측면부와 상기 측면 프레임의 밀착 압력을 측정하는 압력센서와, 상기 압력센서의 신호를 인가받아, 상기 구동수단을 제어하는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the substrate processing apparatus as described above, the driving unit includes a pressure sensor for measuring the adhesion pressure between the side portion of the substrate and the side frame, and a control device for receiving the signal from the pressure sensor to control the driving means. Characterized in that.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 구동수단은 모터 또는 공압실린더인 것을 특징으로 한다.In the substrate processing apparatus as described above, the driving means is a motor or a pneumatic cylinder.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 구동수단으로 상기 모터를 사용하 는 경우, 상기 모터는 회전축을 포함하며, 상기 회전축의 내부와 상기 수평축 타단의 외부는 서로 맞물려 회전할 수 있도록, 나사 산이 형성되는 것을 특징으로 한다.In the substrate processing apparatus as described above, when the motor is used as the driving means, the motor includes a rotating shaft, and the thread is formed so that the inside of the rotating shaft and the outside of the other end of the horizontal shaft are engaged with each other to rotate. It is characterized by.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 구동수단으로 상기 공압실린더를 사용하는 경우, 상기 공압실린더는 내장모터, 공기 공급구, 공기 배기구, 및 유량제어밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the substrate processing apparatus as described above, when the pneumatic cylinder is used as the driving means, the pneumatic cylinder is characterized in that it comprises a built-in motor, an air supply port, an air exhaust port, and a flow control valve.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 측면 프레임은 상기 기판의 변의 개수와 동일한 다수의 서브 측면 프레임으로 구성되는 것을 특징으로 한다.In the substrate processing apparatus as described above, the side frame is characterized by consisting of a plurality of sub-side frame equal to the number of sides of the substrate.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 다수의 서브 측면 프레임 중 어느 하나는 두 개 이상의 수평축이 연결된 것을 특징으로 한다.In the substrate processing apparatus as described above, any one of the plurality of sub side frames is characterized in that two or more horizontal axes are connected.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 두 개 이상의 수평축은 하나의 구동부에 의해 구동되는 것을 특징으로 한다.In the substrate processing apparatus as described above, the two or more horizontal axes are driven by one driving unit.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 기판안치대와 상기 기판이 사각형인 경우, 상기 측면 프레임은, 제 1 내지 제 4 서브 측면 프레임으로 구성되고, 상기 기판안치대는 상기 제 1 내지 제 4 서브 측면 프레임과 각각 대응되는 제 1 내지 제 4 변으로 구성되는 것을 특징으로 한다.In the substrate processing apparatus as described above, when the substrate stabilizer and the substrate are rectangular, the side frame is composed of first to fourth sub side frames, and the substrate stabilizer is the first to fourth sub side surfaces. And a first to fourth sides corresponding to the frames, respectively.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 제 1 내지 제 4 서브 측면 프레임의 일단은 상기 제 1 내지 제 4 변의 단부와 일치하고, 상기 제 1 내지 제 4 서브 측면 프레임의 타단은 상기 제 1 내지 제 4 변의 단부로부터 상기 돌출되는 제 1 내지 제 4 돌출부를 가지는 것을 특징으로 한다.In the substrate processing apparatus as described above, one end of the first to fourth sub side frames coincides with an end of the first to fourth sides, and the other end of the first to fourth sub side frames is formed from the first to fourth sides. It is characterized by having the 1st-4th protrusion which protrudes from the edge part of 4 sides.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 제 1 내지 제 4 돌출부는 상기 제 1 내지 제 4 서브 측면 프레임의 각각의 너비와 동일한 것을 특징으로 한다.In the substrate processing apparatus as described above, the first to fourth protrusions are the same as the respective widths of the first to fourth sub side frames.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 서로 평행한 상기 제 1 및 제 3 서브 측면 프레임은 상기 제 1 및 제 3 변과 동일한 길이를 가지고, 서로 평행한 상기 제 2 및 제 4 서브 측면 프레임은 상기 제 2 및 제 4 변의 양단부로부터 상기 제 1 내지 제 4 서브 측면 프레임의 각각의 너비와 동일한 길이로 돌출된 돌출부를 가지는 것을 특징으로 한다.In the above substrate processing apparatus, the first and third sub side frames parallel to each other have the same length as the first and third sides, and the second and fourth sub side frames parallel to each other are formed of the first and third sub side frames. And protrusions protruding from both ends of the second and fourth sides with the same length as the width of each of the first to fourth sub side frames.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 제 1 내지 제 4 서브 측면 프레임은 상기 제 1 내지 제 4 변과 각각 동일한 길이를 가지는 것을 특징으로 한다.In the substrate processing apparatus as described above, the first to fourth sub side frames each have the same length as the first to fourth sides.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기판처리장치에서의 기판처리방법은, 반응영역을 정의하는 챔버; 상기 챔버 내부의 플라즈마 전극; 상기 플라즈마 전극과 대향전극으로 사용되며, 기판이 안치되는 기판안치대; 상기 기판안치대의 상부에서, 상기 기판의 측면부와 밀착 또는 이격가능한 측면 프레임; 상기 플라즈마 전극에 연결되어 전원을 공급하는 RF 전원;를 포함하는 기판처리장치에 있어서, 상기 기판안치대 상부에 상기 챔버의 외부로부터 상기 기판을 인입하여 안치하고, 상기 기판안치대 상부의 주변부와 측면부에 설치된 상기 측면 프레임을 이동시켜 상기 기판의 측면과 상기 측면 프레임을 밀착시키는 단계; 플라즈마가 발생되는 공정위 치로 상기 기판안치대를 상승시키고, 상기 기판을 처리하는 단계; 상기 기판안치대를 하강시키고, 상기 기판의 측면부와 상기 측면 프레임을 이격시키고, 상기 기판을 반출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Substrate processing method in the substrate processing apparatus for achieving the above object, the chamber defining a reaction region; A plasma electrode inside the chamber; A substrate stabilizer used as a counter electrode to the plasma electrode, and having a substrate placed thereon; A side frame in close contact with or spaced from the side surface of the substrate at an upper portion of the substrate stabilizer; An RF power supply connected to the plasma electrode for supplying power to the substrate processing apparatus, comprising: placing and placing the substrate on an upper portion of the substrate stabilizer from the outside of the chamber; and a peripheral portion and a side portion of the upper portion of the substrate stabilizer. Moving the side frame installed in the surface to closely contact the side of the substrate and the side frame; Raising the substrate stabilizer to a process location where plasma is generated and processing the substrate; And lowering the substrate stabilizer, spaced apart from the side portion of the substrate and the side frame, and carrying out the substrate.

상기와 같은 기판처리장치에서의 기판처리방법에 있어서, 상기 기판안치대의 상부에서, 상기 측면 프레임은 상기 기판과 동일한 높이를 가지는 것을 특징으로 한다.In the substrate processing method of the substrate processing apparatus as described above, in the upper portion of the substrate stabilizer, the side frame is characterized in that the same height as the substrate.

상기와 같은 기판처리장치에서의 기판처리방법에 있어서, 상기 기판의 변과 동일한 개수로 상기 측면 프레임이 설치되고, 각각의 상기 측면 프레임의 이동 및 상기 기판의 측면과의 밀착에 의해 상기 기판안치대의 상부에 상기 기판이 정위치로 정렬하는 것을 특징으로 한다.In the substrate processing method of the substrate processing apparatus as described above, the side frames are provided in the same number as the sides of the substrate, and the substrate support table is moved by the movement of the respective side frames and the close contact with the side surfaces of the substrate. The substrate is characterized in that aligned in position.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기판처리장치에서의 기판처리방법은, 반응영역을 정의하는 챔버; 상기 챔버 내부의 플라즈마 전극; 상기 플라즈마 전극과 대향전극으로 사용되며, 기판이 안치되는 기판안치대; 상기 기판안치대의 상부에서, 상기 기판의 측면부와 밀착 또는 이격가능한 측면 프레임; 상기 플라즈마 전극에 연결되어 전원을 공급하는 RF 전원;를 포함하는 기판처리장치에 있어서, 상기 기판안치대 상부에 상기 챔버의 외부로부터 상기 기판을 인입하여 안치하고, 플라즈마가 발생되는 공정위치로 상기 기판안치대를 상승시키는 단계; 상기 기판안치대 상부의 주변부와 측면부에 설치된 상기 측면 프레임을 이동시켜 상기 기판의 측면 과 상기 측면 프레임을 밀착시키는 단계; 상기 기판을 처리하고, 상기 기판의 측면부와 상기 측면 프레임을 이격시키는 단계; 상기 기판안치대를 하강시키고, 상기 기판을 반출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Substrate processing method in the substrate processing apparatus for achieving the above object, the chamber defining a reaction region; A plasma electrode inside the chamber; A substrate stabilizer used as a counter electrode to the plasma electrode, and having a substrate placed thereon; A side frame in close contact with or spaced from the side surface of the substrate at an upper portion of the substrate stabilizer; An RF power supply connected to the plasma electrode for supplying power to the substrate processing apparatus comprising: placing the substrate from outside of the chamber and placing the substrate on an upper portion of the substrate holder, and placing the substrate at a process position where plasma is generated. Raising the stabilizer; Bringing the side frame and the side frame of the substrate into close contact with each other by moving the side frame installed at the peripheral portion and the side portion of the upper portion of the substrate support; Processing the substrate and separating the side portion of the substrate from the side frame; And lowering the substrate stabilizer and carrying out the substrate.

본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치 및 기판처리방법은 다음과 같은 효과가 있다.Substrate processing apparatus and substrate processing method according to an embodiment of the present invention has the following effects.

첫번째, 기판과 동일한 높이의 측면 프레임이 위치한 기판안치대와 플라즈마 전극 사이에 단차없이 일정한 간격을 유지할 수 있어, 소스가스의 공급 및 플라즈마의 균일성을 확보하여, 기판의 전영역에 걸쳐 균일한 박막증착 및 식각을 가능하게 한다. First, it is possible to maintain a constant gap between the substrate stabilizer where the side frame of the same height as the substrate and the plasma electrode without a step, to secure the uniformity of the supply of the source gas and the plasma, and to be uniform over the entire area of the substrate Enable deposition and etching.

두번째, 기판의 전영역에 걸쳐 균일한 기판처리가 가능하므로, 기판의 주변부에서 발생할 수 있는 불량을 최소화하여 제품의 생산 수율을 개선할 수 있다.Second, since uniform substrate processing is possible over the entire area of the substrate, it is possible to minimize the defects that may occur in the peripheral portion of the substrate to improve the production yield of the product.

세번째, 기판의 주변부에서, 반복적인 불균일한 박막증착 및 식각에 의해 발생할 수 있는 증착 및 식각에 대한 누적공차의 발생원인을 제거하여, 다음 공정에서 오차없이 기판의 정확한 정렬시킬 수 있다.Third, at the periphery of the substrate, the cause of accumulation tolerances for deposition and etching that can be caused by repeated non-uniform thin film deposition and etching can be eliminated, thereby accurately aligning the substrate without errors in the next process.

본 발명에서는 기판안치대의 상부에 기판과 동일한 표면높이를 가지는 측면 프레임을 설치하고, 측면 프레임을 구동부에 의해 직선 왕복운동을 가능하게 하여, 공정을 진행할 때, 플라즈마 전극과 기판이 안치된 기판안치대 사이에 단차없이 일정한 간격을 유지하여 소스 및 반응가스의 공급과 플라즈마 발생의 균일성을 확보하여 균일한 기판처리가 가능한 것을 특징으로 한다. According to the present invention, a side frame having the same surface height as the substrate is provided on the upper part of the substrate stabilizer, and the side frame enables linear reciprocating motion by the driving unit. By maintaining a constant interval without a step between the supply of the source and the reaction gas and ensuring the uniformity of plasma generation is characterized in that the uniform substrate processing is possible.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 기판처리장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 3의 기판처리장치(100)는 플라즈마를 발생시켜 기판 상에 박막을 증착시키는 박막증착장치이며, 기판처리장치(100)는 밀폐된 반응영역(A)을 제공하는 챔버(102)와, 챔버(102) 내부의 상부에 위치하는 플라즈마 전극(155)과, 플라즈마 전극(155)과 연결되며, 챔버(102)의 내부에 소스가스를 공급하는 가스 공급관(180)과, 플라즈마 전극(155)의 대향전극으로 사용되며, 기판(110)이 안치되고 승강가능한 기판안치대(150)와, 기판(110)의 측면부와 밀착 및 이격되는 측면 프레임(160)과, 챔버(102)의 내부에서 박막을 형성하기 위하여 사용된 반응가스 및 부산물을 배출하기 위한 배출구(175)를 포함하여 구성된다. 3 is a cross-sectional view schematically showing a substrate processing apparatus according to the present invention. The substrate processing apparatus 100 of FIG. 3 is a thin film deposition apparatus that generates a plasma and deposits a thin film on a substrate. The substrate processing apparatus 100 includes a chamber 102 which provides a sealed reaction area A, and a chamber. The plasma electrode 155 positioned in the upper portion of the interior 102, the gas supply pipe 180 connected to the plasma electrode 155, and supplying source gas to the interior of the chamber 102, and the plasma electrode 155 of the plasma electrode 155. It is used as a counter electrode, the substrate support 150 is placed and lifted substrate 110, the side frame 160 in close contact with and spaced apart from the side portion of the substrate 110, and a thin film inside the chamber 102 It comprises an outlet 175 for discharging the reaction gas and by-products used to form.

챔버(102)의 상부는 알루미늄 재질의 플라즈마 전극(155)에 의해 밀폐되며, 플라즈마 전극(155)은 RF전원(104)과 연결되고, 플라즈마 전극(155)과 RF전원(104) 사이에는 임피던스 정합을 위한 매처(106)가 설치된다. 플라즈마 전극(155)의 하부에, 다수의 분사홀(182)을 가지는 알루미늄 재질의 가스분배부(184)는 버퍼공 간(120)을 사이에 두고 플라즈마 전극(155)으로부터 연장되어 있는 연결지지대(108)에 거치되거나 고정된다. 기판처리장치(100)는 실리콘을 포함한 박막을 증착하기 위한 장치이며, 박막 증착을 위한 반응 및 소스가스로 N₂/SiH₄ 혹은 NH₃/SiH₄를 사용한다. The upper portion of the chamber 102 is sealed by an aluminum plasma electrode 155, the plasma electrode 155 is connected to the RF power supply 104, and impedance matching between the plasma electrode 155 and the RF power supply 104. Matcher 106 is installed. An aluminum gas distribution unit 184 having a plurality of injection holes 182 below the plasma electrode 155 extends from the plasma electrode 155 with a buffer space 120 therebetween ( 108) is mounted or fixed. The substrate processing apparatus 100 is a device for depositing a thin film including silicon, and uses N ₂ / SiH ₄ or NH ₃ / SiH ₄ as a reaction and a source gas for thin film deposition.

기판(110)의 측면부과 밀착 또는 이격되는 측면 프레임(160)은, 기판안치대(150) 주변부의 상부에 위치하는 상부 프레임(162)과 상부 프레임(162)과 연결되며, 기판안치대(150)의 측면부와 대응되는 하부 프레임(164)으로 구성된다. 하부 프레임(164)은 기판안치대(150)와 동일한 높이를 설치된다. 그리고 하부 프레임(164)에는 구동부(190)의 수평축(220)과 연결된다. 기판안치대(150) 상에 위치하는 기판(110)과 상부 프레임(162)은 동일한 표면 높이를 가지고, 구동부(190)에 의해 수평축(220)이 직선 왕복운동을 한다. 측면 프레임(160)은 기판(110)의 변과 동일한 개수로 설치한다. 기판(110)의 모든 주변부에 설치되며, 기판(110)의 사각형인 경우에, 4 개 변에 측면 프레임(160)이 각각 설치된다.The side frame 160, which is in close contact or spaced apart from the side surface of the substrate 110, is connected to the upper frame 162 and the upper frame 162 positioned on the upper portion of the periphery of the substrate stabilizer 150, and the substrate stabilizer 150 It is composed of a lower frame 164 corresponding to the side portion. The lower frame 164 is provided at the same height as the substrate support 150. The lower frame 164 is connected to the horizontal axis 220 of the driving unit 190. The substrate 110 and the upper frame 162 positioned on the substrate support 150 have the same surface height, and the horizontal axis 220 linearly reciprocates by the driving unit 190. The side frames 160 are installed in the same number as the sides of the substrate 110. It is provided in all the periphery of the board | substrate 110, In the case of the rectangle of the board | substrate 110, the side frame 160 is provided in four sides, respectively.

박막증착 및 박막식각을 위하여, 기판(110)이 챔버(102)의 내부로 인입되어 기판안치대(150) 상에 위치되면, 구동부(190)의 구동에 의해, 수평축(220)이 기판안치대(150)의 내측으로 전진하여, 기판(110)의 측면부와 측면 프레임(160)의 상부 프레임(162)을 밀착시킨다. 그리고 챔버(102)의 내부에 반응 및 소스가스를 공급하 고 플라즈마를 발생시켜 기판(110) 상에 박막을 증착 또는 식각한 후에, 수평축(220)을 구동부(190)의 구동에 의해 기판안치대(150)의 외측으로 이동시켜, 기판(110)과 측면 프레임(160)을 이격시키고, 기판(110)을 챔버(102)의 외부로 반출한다. 측면 프레임(160)은 기판안치대(150)가 챔버(102)의 하부로 하강한 위치에서 수평적으로 직선왕복운동을 한다.For the thin film deposition and thin film etching, when the substrate 110 is introduced into the chamber 102 and positioned on the substrate support 150, the horizontal axis 220 is driven by the driving unit 190. Advance to the inside of 150, the side portion of the substrate 110 and the upper frame 162 of the side frame 160 is in close contact. After supplying reaction and source gas into the chamber 102 and generating a plasma to deposit or etch a thin film on the substrate 110, the horizontal axis 220 is driven by driving the driving unit 190. The substrate 110 and the side frame 160 are spaced apart from each other by 150, and the substrate 110 is carried out of the chamber 102. The side frame 160 has a linear reciprocating motion horizontally at a position where the substrate support 150 descends to the lower portion of the chamber 102.

챔버(102) 내부에서 박막의 증착 또는 식각 공정을 진행할 때, 기판안치대(150) 상에 위치하는 측면 프레임(160)은 기판(110)과 동일한 표면 높이를 가지고, 기판(110)의 측면부와 밀착되어 있으므로, 기판(110)과 측면 프레임(160)의 사이에 단차 및 이격공간이 발생하지 않기 때문에, 측면 프레임(160)과 인접한 기판(110)의 주변부를 포함한 모든 기판(110) 상에 플라즈마가 균일하게 발생하므로, 균일한 박막을 형성할 수 있다.When the deposition or etching process of the thin film is performed in the chamber 102, the side frame 160 positioned on the substrate support 150 has the same surface height as the substrate 110, and the side portion of the substrate 110 is formed. Since there is no step and space between the substrate 110 and the side frame 160 because it is in close contact, plasma is generated on all the substrates 110 including the periphery of the side frame 160 and the adjacent substrate 110. Since uniformly occurs, a uniform thin film can be formed.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 기판처리장치의 측면 프레임 및 구동부의 개략적으로 나타낸 평면도이다.4A and 4B are schematic plan views of a side frame and a driving unit of the substrate treating apparatus according to the present invention.

도 4a는 측면 프레임(160)을 구동시키는 구동부(190)의 벨로우즈(210)가 챔버(102)의 외부에 설치되어 있고, 모터(250)에 의해 수평축(220)을 구동하는 구동부(190)의 평면도이고, 도 4b는 측면 프레임(160)을 구동시키는 구동부(190)의 벨로우즈(210)가 챔버(102)의 내부에 설치되어 있고, 공압 실린더(270)에 의해 수평축(220)을 구동시키는 구동부(190)의 평면도이다. 벨로우즈(210)는 수평축(220)이 챔버(102)의 벽을 통과하여 직선 왕복운동을 할 때, 챔버(102)의 내부를 외부와 밀폐시키는 기능을 한다.4A illustrates a bellows 210 of the driving unit 190 driving the side frame 160, which is installed outside the chamber 102, of the driving unit 190 driving the horizontal shaft 220 by the motor 250. 4B shows a bellows 210 of the driving unit 190 for driving the side frame 160 installed inside the chamber 102 and driving the horizontal shaft 220 by the pneumatic cylinder 270. A top view of 190. The bellows 210 functions to seal the inside of the chamber 102 with the outside when the horizontal shaft 220 linearly reciprocates through the wall of the chamber 102.

도 4a의 측면 프레임(160)의 하부 프레임(164)에는 수평축(220)의 수평축 단부(222)가 삽입될 수 있는 안내부(168)가 형성된다. 안내부(168)는 수평축 단부(222)를 수용하며, 수용된 수평축 단부(222)가 이탈하지 않도록 하는 수용부(166)와 수평축(220)이 삽입되어 구동부(190)의 구동에 의해 측면 프레임(160)을 직선 왕복운동시킬 수 있는 공간을 제공하는 삽입구(132)로 구성된다. 안내부(168)의 삽입구(132)는 수평축(220)의 직경보다 약간 큰 정도의 너비를 가진다.The lower frame 164 of the side frame 160 of FIG. 4A is formed with a guide portion 168 into which the horizontal shaft end 222 of the horizontal shaft 220 can be inserted. The guide part 168 accommodates the horizontal axis end portion 222, and the receiving part 166 and the horizontal axis 220 are inserted to prevent the received horizontal axis end portion 222 from being separated, thereby driving the side frame (D). It consists of an insertion hole 132 to provide a space for linear reciprocating 160. The insertion hole 132 of the guide part 168 has a width slightly larger than the diameter of the horizontal axis 220.

안내부(168)는 하부 프레임(164)과 동일한 높이로 설치되고, 높이가 고정되어 있는 수평축(220)에 대하여, 기판안치대(150)의 승하강에 따라, 하부 프레임(164)와 수평축(220)이 연결상태를 유지하도록 하기 위하여, 안내부(168)의 수용부(166)는 상하로 관통되어 있고, 삽입구(132)는 상하에 걸쳐서 측면으로 개구되어 있는 형태이다. 따라서, 안내부(168)는 기판안치대(150)의 승하강에 따라, 높이가 고정되어 있는 수평축(220) 및 수평축 단부(222)를 안내하는 기능을 한다.The guide part 168 is installed at the same height as the lower frame 164, and the lower frame 164 and the horizontal axis (according to the rising and falling of the substrate stabilizer 150 with respect to the horizontal axis 220 where the height is fixed). In order to maintain the connection state 220, the receiving portion 166 of the guide portion 168 penetrates up and down, and the insertion hole 132 is open to the side over the top and bottom. Accordingly, the guide part 168 guides the horizontal shaft 220 and the horizontal shaft end portion 222 whose height is fixed as the substrate stabilizer 150 moves up and down.

구동부(190)는 회전축(230)에 연결되어 있는 수평축(220)을 구동시키는 모터(250)와, 모터(250)에 장착되어 있고 측면 프레임(160)과 기판(110)의 측면부가 밀착되었을 때의 압력을 측정하는 압력센서(240)와, 압력센서(240)의 신호를 인가 받아 모터(250)의 회전을 제어하는 제어부(242)로 구성된다. 회전축(230)의 내부와 회전축(230)과 연결되는 수평축(220)의 외부에는 서로 맞물려 회전하면서, 수평축(220)을 기판안치대(150)의 내측 또는 외측으로 직선 왕복운동을 가능하게 하는 나사산 형성된다. 구동부(190)와 인접한 챔버(102)의 벽에는 수평축(220)을 통과시키는 연통부(244)가 설치되고, 연통부(244)를 중심에 두고, 챔버(102)의 외벽과 밀착되는 벨로우즈(210)가 위치한다. 벨로우즈(210)의 외부에는 벨로우즈(210)을 보호하기 위한 하우징(212)이 설치된다. The driving unit 190 is a motor 250 for driving the horizontal shaft 220 connected to the rotating shaft 230, when the motor 250 is mounted and the side surface of the side frame 160 and the substrate 110 are in close contact with each other. The pressure sensor 240 to measure the pressure of the, and receives a signal from the pressure sensor 240, the control unit 242 for controlling the rotation of the motor 250 is configured. An internal thread of the rotating shaft 230 and an outer portion of the horizontal shaft 220 connected to the rotating shaft 230 are engaged with each other to rotate, while allowing the horizontal shaft 220 to linearly reciprocate in or out of the substrate support 150. Is formed. The communication part 244 which passes the horizontal axis 220 is installed in the wall of the chamber 102 which adjoins the drive part 190, The bellows which contact | connects the outer wall of the chamber 102 centering on the communication part 244 ( 210 is located. Outside the bellows 210, a housing 212 for protecting the bellows 210 is installed.

도 4b는 도 4a와 동일하게, 하부 프레임(164)에 안내부(168)가 형성되고, 수평축(220)에 수평축 단부(222)가 형성된다. 구동부(190)는 내장모터(도시하지 않음)를 포함한 공압실린더(270)와, 공압실린더(270)에 설치되는 공기 공급구(275)와 공기 배기구(280)로 구성된다. 그리고 공압실린더(270)와 공기 공급구(275)의 사이에 제 1 유량제어밸브(262)와, 공압실린더(270)와 공기 배기구(280)의 사이에 제 2 유량제어밸브(260)가 설치되어, 공압실린더(270)의 구동에 필요한 공압을 조절한다. 공압실린더(270)의 속도제어는 공기 공급구(275) 및 공기 배기구(280)의 각각을 이용한 공급공기 조절방식과 공기배기 조절방식을 사용하며, 제 1 및 제 2 유량제어밸브(260, 262)에 의해 속도를 조절한다. In FIG. 4B, the guide part 168 is formed on the lower frame 164, and the horizontal shaft end 222 is formed on the horizontal axis 220, similar to FIG. 4A. The driving unit 190 includes a pneumatic cylinder 270 including a built-in motor (not shown), an air supply port 275 and an air exhaust port 280 installed in the pneumatic cylinder 270. A first flow control valve 262 is installed between the pneumatic cylinder 270 and the air supply port 275, and a second flow control valve 260 is installed between the pneumatic cylinder 270 and the air exhaust port 280. The air pressure required for driving the pneumatic cylinder 270 is adjusted. Speed control of the pneumatic cylinder 270 uses the supply air control method and the air exhaust control method using each of the air supply port 275 and the air exhaust port 280, the first and second flow control valves (260, 262) To adjust the speed.

수평축(220)은 공압실린더(270)와 연결되며, 수평축(220)과 공압실린더(270)의 사이에는 압력센서(240)가 설치되고, 측면 프레임(160)과 기판(110)의 측면부와 밀착되었을 때의 압력을 측정하는 압력센서(240)의 신호는 제어부(도시하지 않음)에 인가되고, 제어부에 의해 공압실린더(270)의 공압을 조절한다. 도 4b는 도 4a와 동일하게, 구동부(190)과 인접한 챔버(102)의 벽에는 수평축(220)을 통과시키는 연통부(244)가 설치되고, 연통부(244)를 중심에 두고, 챔버(102)의 내벽과 밀착되어 벨로우즈(210)가 위치한다. 벨로우즈(210)의 외부에는 벨로우즈(210)을 보호하기 위한 하우징(212)이 설치된다. The horizontal shaft 220 is connected to the pneumatic cylinder 270, and a pressure sensor 240 is installed between the horizontal shaft 220 and the pneumatic cylinder 270, and is in close contact with the side frame 160 and the side surface of the substrate 110. The signal of the pressure sensor 240 for measuring the pressure at the time is applied to a control unit (not shown), the air pressure of the pneumatic cylinder 270 is adjusted by the control unit. 4B is similar to FIG. 4A, a communication unit 244 is formed on the wall of the chamber 102 adjacent to the driving unit 190 so as to allow the horizontal axis 220 to pass therethrough, with the communication unit 244 at the center. The bellows 210 is positioned in close contact with the inner wall of the 102. Outside the bellows 210, a housing 212 for protecting the bellows 210 is installed.

도 5a 내지 도 5b는 본 발명에 따른 기판처리장치에서 측면 프레임과 수평축에 대한 개략적 사시도이다. 도 5a에서, 수평축(220)의 높이는 고정되어 있고, 기판안치대(150)가 하강하고, 챔버(102)의 외부로부터 기판(110)이 인입되면, 상대적으로, 수평축(220)은 측면 프레임(160)의 하부프레임(164)의 상단에 위치하게 된다. 구동부(190)의 구동에 의해 수평축(220)을 기판안치대(150)의 내측으로 이동시켜, 기판(110)의 측면부와 측면 프레임(160)을 밀착시킨다. 도 5b는 기판안치대(150)이 상승하여 공정진행 위치에 있을 때, 측면 프레임(160)과 수평축(220)이 결합된 상태를 도시한다. 수평축(220)의 이동이 완료된 상태이며, 상대적으로 수평축(220)은 하부 프레임(164)의 하단에 위치한다. 그리고, 공정이 진행되는 동안 수용부(166)의 내부로 원하지 않는 박막이 증착될 수 있으므로, 상부 프레임(162)이 수용부(166)으로 돌출 연장되어, 수용부(166)의 상부를 복개하는 복개판(167)을 설치한다. 5A to 5B are schematic perspective views of a side frame and a horizontal axis in a substrate processing apparatus according to the present invention. In FIG. 5A, when the height of the horizontal axis 220 is fixed, the substrate support 150 is lowered, and the substrate 110 is retracted from the outside of the chamber 102, the horizontal axis 220 is relatively the side frame ( It is located at the top of the lower frame 164 of 160. The horizontal axis 220 is moved to the inside of the substrate support 150 by the driving of the driving unit 190, and the side surface of the substrate 110 and the side frame 160 are brought into close contact with each other. 5B illustrates a state in which the side frame 160 and the horizontal axis 220 are coupled to each other when the substrate stabilizer 150 is in a process progress position. The movement of the horizontal axis 220 is completed, and the horizontal axis 220 is positioned at the lower end of the lower frame 164. In addition, since an undesired thin film may be deposited into the accommodating part 166 during the process, the upper frame 162 protrudes and extends into the accommodating part 166 to cover the upper part of the accommodating part 166. The cover plate 167 is provided.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 기판처리장치에서, 공정진행에 대한 측면 프레임의 이동상태를 도시한 모식도이다.6a to 6c are schematic views showing the movement state of the side frame with respect to the process progress in the substrate processing apparatus according to the present invention.

도 6a에서는, 챔버(102)의 내부에 외부로부터 기판(110)을 인입하는 상태이며, 기판(110)을 인입하기 위하여 기판안치대(150)을 챔버(102)의 하부로 하강시킨다. 기판안치대(150) 주변부의 상부 및 측면에 위치한 측면 프레임(160)은 기판안치대(150)와 함께 하강하며, 측면 프레임(160)의 수용부(168)에 삽입되어 있는 수평축 단부(222)을 포함한 수평축(220)은 하부 프레임(164)의 상단에 위치한다. 그리고, 기판안치대(150)의 상부에 위치한 기판(110)과 측면 프레임(160)의 상부 프레임(162)은 이격상태에 있다.In FIG. 6A, the substrate 110 is introduced into the chamber 102 from the outside, and the substrate stabilizer 150 is lowered to the lower portion of the chamber 102 to introduce the substrate 110. The side frame 160 positioned on the upper and side surfaces of the periphery of the substrate stabilizer 150 descends together with the substrate stabilizer 150, and the horizontal axis end portion 222 inserted into the receiving portion 168 of the side frame 160. Horizontal axis 220 including a is located at the top of the lower frame (164). In addition, the substrate 110 positioned above the substrate support 150 and the upper frame 162 of the side frame 160 are spaced apart from each other.

도 6b와 같이, 구동부(190)을 구동시켜, 수평축(220)을 기판안치대(150)의 내측으로 이동시켜, 기판(110)의 측면부와 측면 프레임(160)의 상부 프레임(162)을 밀착시킨다. 측면 프레임(160)은 도 7a 내지 도 7c와 같이, 기판(110)의 4 변에 설치되어 있어, 측면 프레임(160)이 기판(110)의 각 변을 밀어주어 적절한 위치로 정렬시킨다. 그리고, 기판(110)의 측면부와 상부 프레임(162)의 밀착압력을 압력센서(240)에 의해 측정하여, 과도한 압력에 의해 기판(110)의 손상이 발생하지 않도록 수평축(220)의 압력을 조절한다. 기판(110)과 측면 프레임(160)의 상부 프레임(162)의 사이에는 이격 간격이 없이 밀착되며, 동일한 높이로 기판안치대(150)의 상부에 위치한다. As shown in FIG. 6B, the driving unit 190 is driven to move the horizontal axis 220 to the inside of the substrate support 150 to closely contact the side part of the substrate 110 and the upper frame 162 of the side frame 160. Let's do it. As shown in FIGS. 7A to 7C, the side frame 160 is installed at four sides of the substrate 110, and the side frame 160 pushes each side of the substrate 110 to be aligned at an appropriate position. In addition, the adhesion pressure between the side surface of the substrate 110 and the upper frame 162 is measured by the pressure sensor 240, and the pressure of the horizontal shaft 220 is adjusted so that the damage of the substrate 110 does not occur due to excessive pressure. do. The substrate 110 and the upper frame 162 of the side frame 160 are in close contact with each other without being spaced apart, and are positioned on the substrate support 150 at the same height.

도 6c와 같이, 기판(110)이 안착되어 있는 기판안치대(150)을 반응영역으로 상승시키면, 측면 프레임(160)의 수용부(168)는 높이가 고정되어 있는 수평축 단부(222)에 대하여 안내기능을 하여, 상대적으로 수평축(220)은 하부 프레임(164)의 하단부에 위치하게 된다. 그리고 공정을 진행하여, 기판(110) 상에 박막의 증착 또는 식각을 진행한 후에, 기판안치대(150)을 하강시켜, 하부 프레임(164)의 하부에 수평축(220)이 위치하면, 구동부(190)의 구동에 의해 수평축(220)을 기판안치대(150)의 외측으로 이동시켜, 기판(110)의 측면부와 밀착된 상부 프레임(162)을 이격시킨다. 그리고, 박막이 증착된 기판(110)을 챔버(102)의 외부로 반출하여 박막 증착공정을 완료한다.As shown in FIG. 6C, when the substrate stabilizer 150 on which the substrate 110 is mounted is raised to the reaction region, the receiving portion 168 of the side frame 160 has a height relative to the horizontal axis end portion 222 having a fixed height. As a guide function, the horizontal axis 220 is positioned at the lower end of the lower frame 164. After the process is performed and the thin film is deposited or etched on the substrate 110, the substrate support 150 is lowered, and when the horizontal axis 220 is positioned below the lower frame 164, the driving unit ( The horizontal axis 220 is moved to the outside of the substrate support 150 by the driving of the 190 to space the upper frame 162 in close contact with the side surface of the substrate 110. Then, the substrate 110 on which the thin film is deposited is taken out of the chamber 102 to complete the thin film deposition process.

도 6a 내지 도 6c에서 도시한 공정진행에 대한 측면 프레임의 이동상태와 다르게, 챔버(102)의 내부에 외부로부터 기판(110)을 인입하고, 기판안치대(150) 상에 안치시키고, 플라즈마가 발생되는 공정위치로 기판안치대(150)를 상승시킨 후에, 기판안치대(150)의 주변부와 측면부에 설치된 측면 프레임(160)을 이동시켜 기판(110)의 측면과 밀착시킬 수 있다. Unlike the state of movement of the side frame with respect to the process progress shown in FIGS. 6A to 6C, the substrate 110 is introduced from the outside into the chamber 102, placed on the substrate support 150, and the plasma is After raising the substrate stabilizer 150 to the generated process position, the side frame 160 provided at the periphery and side surfaces of the substrate stabilizer 150 may be moved to closely contact the side of the substrate 110.

구체적으로 설명하면, 제 1 단계로, 챔버(102)의 내부에 외부로부터 기판(110)을 인입하여, 기판안치대(150) 상에 안치하면, 측면 프레임(160)의 수용부(168)에 삽입되어 있는 수평축 단부(222)을 포함한 수평축(220)은 하부 프레임(164)의 상단에 위치한다. 그리고, 기판안치대(150)의 상부에 위치한 기판(110) 과 측면 프레임(160)의 상부 프레임(162)은 이격상태에 있다. Specifically, in the first step, when the substrate 110 is introduced into the chamber 102 from the outside and placed on the substrate support 150, the substrate 110 is placed in the receiving portion 168 of the side frame 160. The horizontal axis 220 including the inserted horizontal axis end 222 is located at the top of the lower frame 164. In addition, the substrate 110 positioned above the substrate support 150 and the upper frame 162 of the side frame 160 are in a spaced apart state.

제 2 단계로, 기판(110)이 안착되어 있는 기판안치대(150)을 반응영역으로 상승시키면, 측면 프레임(160)의 수용부(168)는 높이가 고정되어 있는 수평축 단부(222)에 대하여 안내기능을 하여, 상대적으로 수평축(220)은 하부 프레임(164)의 하단부에 위치하게 된다. In the second step, when the substrate stabilizer 150 on which the substrate 110 is mounted is lifted to the reaction region, the receiving portion 168 of the side frame 160 is positioned with respect to the horizontal axis end portion 222 having a fixed height. As a guide function, the horizontal axis 220 is positioned at the lower end of the lower frame 164.

제 3 단계로, 구동부(190)을 구동시켜, 수평축(220)을 기판안치대(150)의 내측으로 이동시켜, 기판(110)의 측면부와 측면 프레임(160)의 상부 프레임(162)을 밀착시킨다. 그리고, 기판(110)의 측면부와 상부 프레임(162)의 밀착압력을 압력센서(240)에 의해 측정하여, 과도한 압력에 의해 기판(110)의 손상이 발생하지 않도록 수평축(220)의 압력을 조절한다. 기판(110)과 측면 프레임(160)의 상부 프레임(162)의 사이에는 이격 간격이 없이 밀착되며, 동일한 높이로 기판안치대(150)의 상부에 위치한다. In a third step, the driving unit 190 is driven to move the horizontal axis 220 to the inside of the substrate support 150 to closely contact the side part of the substrate 110 and the upper frame 162 of the side frame 160. Let's do it. In addition, the adhesion pressure between the side surface of the substrate 110 and the upper frame 162 is measured by the pressure sensor 240, and the pressure of the horizontal shaft 220 is adjusted so that the damage of the substrate 110 does not occur due to excessive pressure. do. The substrate 110 and the upper frame 162 of the side frame 160 are in close contact with each other without being spaced apart, and are positioned on the substrate support 150 at the same height.

제 4 단계로, 공정을 진행하여, 기판(110) 상에 박막의 증착 또는 식각을 진행한 후에, 구동부(190)의 구동에 의해 수평축(220)을 기판안치대(150)의 외측으로 이동시켜, 기판(110)의 측면부와 밀착된 상부 프레임(162)을 이격시킨다. 그리고, 기판안치대(150)를 하강시켜, 하부 프레임(164)의 하부에 수평축(220)이 위치하면, 박막이 증착된 기판(110)을 챔버(102)의 외부로 반출하여 박막 증착공정을 완료한 다.In a fourth step, the process is performed, and after the deposition or etching of the thin film on the substrate 110, the horizontal axis 220 is moved to the outside of the substrate support 150 by the driving of the driving unit 190. The upper frame 162 in close contact with the side portion of the substrate 110 is spaced apart. When the substrate support 150 is lowered and the horizontal axis 220 is positioned below the lower frame 164, the substrate 110 on which the thin film is deposited is carried out to the outside of the chamber 102 to perform the thin film deposition process. Complete.

도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치의 측면 프레임의 형태를 도시한 평면도이다. 도 7a 내지 도 7c는 기판(110)과 기판안치대(150)가 사각형인 경우에 대하여 설명한다.7A to 7C are plan views illustrating the shape of a side frame of the substrate treating apparatus according to the embodiment of the present invention. 7A to 7C illustrate a case in which the substrate 110 and the substrate support 150 are rectangular.

도 7a에는, 기판안치대(150)의 상부에는 기판(110)이 위치하고, 기판(110)의 측면부와 대응되고, 기판안치대(150)의 주변부 및 측면부에 제 1 내지 제 4 서브 측면 프레임(160a, 160b, 160c, 160d)과 이 설치되고, 기판안치대(150)는 제 1 내지 제 4 서브 측면 프레임(160a, 160b, 160c, 160d)과 각각 대응되는 제 1 내지 제 4 변(150a, 150b, 150c, 150d)을 포함한다. 제 1 내지 제 4 서브 측면 프레임(160a, 160b, 160c, 160d)의 일단은 기판안치대(150)의 제 1 내지 제 4 변(150a, 150b, 150c, 150d)의 단부와 각각 일치하고, 제 1 내지 제 4 서브 측면 프레임(160a, 160b, 160c, 160d)의 타단은 제 1 내지 제 4 변(150a, 150b, 150c, 150d)의 단부로부터 돌출되는 제 1 내지 제 4 돌출부(170a, 170b, 170c, 170d)를 가진다. 제 1 내지 제 4 돌출부(170a, 170b, 170c, 170d)의 돌출된 길이는 제 1 내지 제 4 서브 측면 프레임(160a, 160b, 160c, 160d) 각각의 너비와 동일하다.In FIG. 7A, a substrate 110 is positioned on an upper portion of the substrate stabilizer 150, and corresponds to a side portion of the substrate 110, and includes first to fourth sub side frames having a peripheral portion and a side portion of the substrate stabilizer 150. 160a, 160b, 160c, and 160d, and the substrate support 150 may include first to fourth sides 150a and 160 corresponding to the first to fourth sub side frames 160a, 160b, 160c, and 160d, respectively. 150b, 150c, 150d). One end of the first to fourth sub side frames 160a, 160b, 160c, and 160d coincides with the end of the first to fourth sides 150a, 150b, 150c, and 150d of the substrate support 150, respectively. The other ends of the first to fourth sub side frames 160a, 160b, 160c, and 160d may include the first to fourth protrusions 170a, 170b, which protrude from the ends of the first to fourth sides 150a, 150b, 150c, and 150d. 170c, 170d). The protruding lengths of the first to fourth protrusions 170a, 170b, 170c, and 170d are equal to the widths of the first to fourth sub side frames 160a, 160b, 160c, and 160d, respectively.

도 7a와 같이 측면 프레임(160)이 설치되면, 도 6b에서, 기판(110)의 측면부와 측면 프레임(160)을 밀착시킬 때, 제 1 내지 제 4 서브 측면 프레임(160a, 160b, 160c, 160d)의 각각을 순차적으로 기판안치대(150)의 내측으로 이동시킨다. 그리고, 제 2 및 제 4 서브 측면 프레임(160b, 160d)와 비교하여 넓은 너비를 가지는 제 1 및 제 2 서브 측면 프레임(160a, 160c)에는 두 개 이상의 안내부(168)가 설치되어, 균일한 힘으로 기판(110)의 측면과 밀착된다. 안내부(168)와 연결된 수평축(220)은 동일한 구동부(190)에 의해 구동된다.When the side frame 160 is installed as shown in FIG. 7A, when the side part of the substrate 110 and the side frame 160 are closely attached to each other in FIG. 6B, the first to fourth sub side frames 160a, 160b, 160c, and 160d are provided. ) Are sequentially moved to the inside of the substrate support 150. In addition, two or more guide parts 168 are provided in the first and second sub side frames 160a and 160c having a wider width than the second and fourth sub side frames 160b and 160d, thereby providing uniformity. It is in close contact with the side of the substrate 110 by a force. The horizontal axis 220 connected to the guide part 168 is driven by the same driver 190.

도 7b는 기판안치대(150)의 주변부 및 측면부에 횡축 프레임(160e)과 종축 프레임(160f)가 각각 2 개씩 설치된다. 횡축 프레임(160e)의 양단부는 기판안치대(150)의 단부와 일치하고, 종축 프레임(160f)의 양단부는 기판안치대(150)의 단부로부터 횡축 프레임(160e)의 너비만큼 돌출된다. 도 6b에서, 기판(110)의 측면부와 측면 프레임(160)을 밀착시킬 때, 횡축 프레임(160e)을 기판안치대(150)의 내측으로 이동시킨 후에, 종축 프레임(160f)을 이동시킨다. 그리고, 횡축 프레임(160e)의 단부를 종축 프레임(160f)의 너비마큼 돌출시키고, 종축 프레임(160f)의 단부를 기판안치대(150)의 단부와 일치시킬 수 있다.In FIG. 7B, two horizontal axis frames 160e and two vertical axis frames 160f are provided at the periphery and side surfaces of the substrate stabilizer 150. Both ends of the horizontal frame 160e coincide with the ends of the substrate support 150, and both ends of the vertical axis frame 160f protrude from the ends of the substrate support 150 by the width of the horizontal frame 160e. In FIG. 6B, when the side portion of the substrate 110 and the side frame 160 are brought into close contact with each other, the vertical axis frame 160f is moved after moving the horizontal axis frame 160e to the inside of the substrate support 150. Then, the end of the horizontal frame 160e may protrude as wide as the vertical frame 160f, and the end of the vertical frame 160f may coincide with the end of the substrate support 150.

도 7c는 기판안치대(150)의 주변부 및 측면부에 설치되는 기판안치대(150)의 변 길이와 일치하는 측면 프레임(160)을 설치한다. 도 6b에서, 기판(110)의 측면부와 측면 프레임(160)을 밀착시킬 때, 각각의 측면 프레임(160)을 동시에 기판안치대(150)의 내측으로 이동시킨다.FIG. 7C provides a side frame 160 that matches the side length of the substrate stabilizer 150 installed at the periphery and side surfaces of the substrate stabilizer 150. In FIG. 6B, when the side portion of the substrate 110 and the side frame 160 are brought into close contact, each side frame 160 is moved to the inside of the substrate support 150 at the same time.

도 1은 종래기술의 기판처리장치를 개략적으로 나타낸 단면도1 is a cross-sectional view schematically showing a substrate processing apparatus of the prior art

도 2는 도 1의 B 부분을 확대한 도면2 is an enlarged view of a portion B of FIG. 1;

도 3은 본 발명에 따른 기판처리장치를 개략적으로 나타낸 단면도3 is a cross-sectional view schematically showing a substrate processing apparatus according to the present invention.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 기판처리장치의 측면 프레임 및 구동부의 개략적으로 나타낸 평면도4A and 4B are schematic plan views of a side frame and a driving unit of a substrate processing apparatus according to the present invention.

도 5a 내지 도 5b는 본 발명에 따른 기판처리장치에서 측면 프레임과 수평축에 대한 개략적 사시도5A to 5B are schematic perspective views of a side frame and a horizontal axis in a substrate processing apparatus according to the present invention.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 기판처리장치에서, 공정진행에 대한 측면 프레임의 이동상태를 도시한 모식도6a to 6c is a schematic diagram showing the movement state of the side frame with respect to the process progress in the substrate processing apparatus according to the present invention

도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치의 측면 프레임의 형태를 도시한 평면도7A to 7C are plan views illustrating the shape of a side frame of the substrate treating apparatus according to the embodiment of the present invention.

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

100 : 챔버 110 : 기판100 chamber 110 substrate

150 : 기판안치부 155 : 플라즈마 전극150 substrate mounting portion 155 plasma electrode

160 : 측면 프레임 190 : 구동부160: side frame 190: drive unit

Claims

A chamber defining a reaction zone;

A plasma electrode inside the chamber;

A substrate stabilizer used as a counter electrode to the plasma electrode, and having a substrate placed thereon;

A side frame in close contact with or spaced from the side surface of the substrate at an upper portion of the substrate stabilizer;

An RF power source connected to the plasma electrode to supply power;

Substrate processing apparatus comprising a.

The method of claim 1,

And the side frame has the same height as that of the substrate.

The method of claim 1,

The side frame may include an upper frame installed on an upper portion of the peripheral portion of the substrate stabilizer, a lower frame corresponding to the side portion of the substrate stabilizer, and a guide portion installed on the side of the lower frame to connect with a driving part. Substrate processing apparatus.

The method of claim 3, wherein

The driving unit includes a horizontal axis and a driving means, one end of the horizontal axis is connected to the guide portion, the other end of the horizontal axis is connected to the driving means, driving means for linearly reciprocating the horizontal axis by the driving means Substrate processing apparatus comprising a.

The method of claim 4, wherein

One end of the horizontal axis includes a horizontal axis end having a width that is larger than the diameter of the horizontal axis, the guide portion accommodating the horizontal axis end, so as to guide the horizontal axis in accordance with the lifting and lowering of the substrate stabilizer; And an inlet through which the horizontal axis is inserted.

The method of claim 5, wherein

And a cover plate extending from the upper frame to cover an upper portion of the receiving portion.

The method of claim 4, wherein

And a communication part passing through the horizontal axis on a wall of the chamber adjacent to the driving part, and having a bellows contacting the inner wall or the outer wall of the chamber at the center of the communication part.

The method of claim 4, wherein

The driving unit includes a pressure sensor for measuring the adhesion pressure between the side portion of the substrate and the side frame, and a control device for controlling the driving means by receiving a signal from the pressure sensor.

The method of claim 4, wherein

And said driving means is a motor or a pneumatic cylinder.

The method of claim 8,

When the motor is used as the driving means, the motor includes a rotating shaft, the inside of the rotating shaft and the outside of the other end of the horizontal shaft, the substrate processing apparatus, characterized in that the screw thread is formed so as to rotate with each other.

The method of claim 8,

When the pneumatic cylinder is used as the driving means, the pneumatic cylinder includes a built-in motor, an air supply port, an air exhaust port, and a flow control valve.

The method of claim 1,

And the side frame comprises a plurality of sub side frames equal to the number of sides of the substrate.

The method of claim 12,

Any one of the plurality of sub side frame is a substrate processing apparatus, characterized in that two or more horizontal axes are connected.

The method of claim 13,

And at least two horizontal axes are driven by one driving unit.

The method of claim 12,

When the substrate support and the substrate are rectangular, the side frames may include first to fourth sub side frames, and the substrate supports may include first to fourth sub-frames corresponding to the first to fourth sub side frames, respectively. Substrate processing apparatus characterized by consisting of four sides.

The method of claim 15,

One end of the first to fourth sub side frames coincides with the ends of the first to fourth sides, and the other end of the first to fourth sub side frames is protruding from the ends of the first to fourth sides. And a fourth protrusion.

The method of claim 15,

And the first to fourth protrusions are equal to the width of each of the first to fourth sub side frames.

The method of claim 15,

The first and third sub side frames parallel to each other have the same length as the first and third sides, and the second and fourth sub side frames parallel to each other are formed from both ends of the second and fourth sides. Substrate processing apparatus characterized in that it has a protrusion protruding in the same length as the width of each of the first to fourth sub-side frame.

The method of claim 15,

And the first to fourth sub side frames each have the same length as the first to fourth sides.

A chamber defining a reaction zone; A plasma electrode inside the chamber; A substrate stabilizer used as a counter electrode to the plasma electrode, and having a substrate placed thereon; A side frame in close contact with or spaced from the side surface of the substrate at an upper portion of the substrate stabilizer; In the substrate processing apparatus comprising a; RF power supply connected to the plasma electrode to supply power;

Inserting and placing the substrate from the outside of the chamber on an upper portion of the substrate holder, and moving the side frame provided in the peripheral portion and the side portion of the upper portion of the substrate holder to closely contact the side surface of the substrate and the side frame;

Raising the substrate stabilizer to a process location where plasma is generated and processing the substrate;

Lowering the substrate stabilizer, separating the side part of the substrate from the side frame, and removing the substrate;

Substrate processing method in a substrate processing apparatus comprising a.

The method of claim 20,

The substrate processing method of the substrate treating apparatus, wherein the side frame has the same height as the substrate.

The method of claim 20,

The side frames are provided in the same number as the sides of the substrate, the substrate is aligned in the upper position on the substrate stabilizer by the movement of each of the side frames and close contact with the side of the substrate. Substrate processing method in a substrate processing apparatus.

Receiving the substrate from the outside of the chamber by placing the substrate on the substrate stabilizer and raising the substrate stabilizer to a process position where plasma is generated;

Moving the side frames provided on the periphery and side surfaces of the upper portion of the substrate support to bring the side surfaces of the substrate into close contact with the side frames;

Processing the substrate and separating the side portion of the substrate from the side frame;

Lowering the substrate stabilizer and removing the substrate;

Substrate processing method in a substrate processing apparatus comprising a.