KR20100005640A

KR20100005640A - Plasma reactor and substrate processing system

Info

Publication number: KR20100005640A
Application number: KR1020080065749A
Authority: KR
Inventors: 위순임
Original assignee: 위순임
Priority date: 2008-07-07
Filing date: 2008-07-07
Publication date: 2010-01-15
Also published as: KR101484273B1

Abstract

PURPOSE: A plasma reactor and a substrate treatment system including the same are provided to carry out more accurate edge treatment by a movable annular baffle member and an annular plasma generator. CONSTITUTION: A plasma reactor comprises a chamber housing(12), an annular baffle member(20), and an annular plasma generator. The chamber housing includes a substrate support in which a target substrate is placed. The annular baffle member is arranged in a first location in order to divide the space above the target substrate into inner and outer areas. The annular plasma generator generates annular plasma along the perimeter of the target substrate in the outer area during an edge treatment process.

Description

Plasma reactor and substrate processing system having same {PLASMA REACTOR AND SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM}

본 발명은 반도체 장치의 제조에 사용되는 플라즈마 반응기 및 이를 구비한 기판 처리 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 피처리 기판의 가장 자리 영역을 선택적 처리할 수 있는 플라즈마 반응기 및 이를 구비한 기판 처리 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma reactor for use in the manufacture of a semiconductor device and a substrate processing system having the same, and more particularly, to a plasma reactor capable of selectively processing an edge region of a substrate to be processed and a substrate processing system having the same. will be.

고집적 반도체 칩, 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 등의 반도체 장치를 제조하기 위한 반도체 제조 공정에서는 물리적 또는 화학적 증착이나 물리적 또는 화학적 식각 공정을 통하여 웨이퍼 기판이나 유리 기판과 같은 피처리 기판 위에 원하는 패턴의 박막을 형성한다. 이러한 반도체 제조 공정에서 회로 패턴이 형성되지 않는 기판의 가장 자리 영역이나 후면에도 불필요한 막이 형성되는데 이렇게 형성되어지는 막 또는 파티클 등은 불필요한 오염원으로 작용하게 된다. 이에 기판의 가장 자리 영역에 형성된 파티클 또는 이물질 등을 제거할 수 있는 플라즈마 반응기가 제공되고 있다.In the semiconductor manufacturing process for manufacturing semiconductor devices such as highly integrated semiconductor chips, liquid crystal displays, and plasma displays, a thin film having a desired pattern is formed on a target substrate such as a wafer substrate or a glass substrate through physical or chemical vapor deposition or physical or chemical etching process. do. In such a semiconductor manufacturing process, an unnecessary film is formed on an edge region or a rear surface of a substrate on which a circuit pattern is not formed. The film or particles thus formed act as an unnecessary pollution source. Accordingly, there is provided a plasma reactor capable of removing particles or foreign substances formed in the edge region of the substrate.

이러한 피처리 기판의 가장자리 영역을 선택적으로 처리하는 플라즈마 반응기는 일반적으로 상부전극과 하부전극에 의한 용량 결합 플라즈마를 발생시켜 기판의 파티클 또는 이물질을 제거한다. 그런데 피처리 기판이 대형화되면서 상부전극과 하부전극의 크기도 증가될 수밖에 없기 때문에 수직위치 및 수평위치를 정확하게 정렬하는 것이 용이하지 않게 되며 이와 관련되거나 또는 별개로 상부전극과 하부전극 사이에 발생하는 플라즈마의 밀도 또한 피처리 기판의 가장자리 영역을 따라서 불균일하게 발생될 우려가 있다.Plasma reactors for selectively processing the edge region of the substrate to be processed generally generate a capacitively coupled plasma by the upper electrode and the lower electrode to remove particles or foreign matter from the substrate. However, as the substrate to be processed increases in size, the size of the upper electrode and the lower electrode also increases, making it difficult to accurately align the vertical position and the horizontal position, and related or separate plasma generated between the upper electrode and the lower electrode. There is also a fear that the density of may occur unevenly along the edge region of the substrate to be processed.

한편, 반도체 장치는 여러 공정을 통하여 제조되며 각 공정을 수행하기 위한 여러 공정 설비가 제공되고 있다. 여러 공정 설비에서 제조 공정을 수행하기 위하여 공정 챔버 사이에 발생되는 이송 시간의 증가는 곧 생산성 저하로 이어지기 때문에 가급적 기판 이송은 신속히 처리되어야 한다. 만약, 두 개의 공정이 하나의 공정 챔버에서 이루어진다면 기판 이송에 별도의 시간이 소요되지 않기 때문에 생산성을 높일 수 있을 것이다. 또한 설비간의 기판 이송 행위에 따른 발생될 수 있는 여러 문제점들도 회피될 수 있을 것이다.Meanwhile, semiconductor devices are manufactured through various processes, and various process facilities for performing each process are provided. Substrate transfer should be handled as quickly as possible, because the increased transfer time between process chambers for carrying out the manufacturing process at different process facilities leads to a decrease in productivity. If the two processes are performed in one process chamber, the productivity may be increased since no time is required for transferring the substrate. In addition, various problems that may occur due to substrate transfer between facilities may be avoided.

생산성을 높이기 위한 하나의 방법으로 여러 장의 피처리 기판을 동시에 처리하기 위한 다중 기판 처리 시스템이 제공되고 있다. 다중 기판 처리 시스템은 여러 개의 공정 챔버와 이송 챔버를 포함한다. 그런데 다중 기판 처리 시스템에서의 기판 이송 과정의 효율성은 생산성에 영향을 주기 때문에 이 또한 효율적으로 신속히 이루어질 필요가 있다.As one method for increasing productivity, a multiple substrate processing system for simultaneously processing a plurality of substrates to be processed is provided. The multiple substrate processing system includes several process chambers and a transfer chamber. However, since the efficiency of the substrate transfer process in a multiple substrate processing system affects productivity, this also needs to be accomplished quickly and efficiently.

본 발명의 목적은 피처리 기판의 가장자리 영역에 대한 보다 정확한 에지 처리 공정을 수행할 수 있는 플라즈마 반응기 및 이를 구비한 기판 처리 시스템을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a plasma reactor capable of performing a more accurate edge treatment process for an edge region of a substrate to be processed and a substrate processing system having the same.

본 발명의 다른 목적은 하나의 플라즈마 반응기에서 피처리 기판의 자장 자리 영역을 식각하는 에지 처리 공정을 포함하는 둘 이상의 공정을 겸용할 수 있는 플라즈마 반응기 및 이를 구비한 기판 처리 시스템을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a plasma reactor capable of combining two or more processes including an edge treatment process for etching magnetic field sites of a substrate in one plasma reactor, and a substrate processing system having the same.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 플라즈마 반응기에 관한 것이다. 본 발명의 플라즈마 반응기는: 피처리 기판이 놓이는 기판 지지대가 구비되는 챔버 하우징; 상기 피처리 기판의 가장 자리 영역을 선택적으로 처리하기 위한 에지 처리 공정에서 상기 피처리 기판의 상부 공간을 격벽 내측 영역과 격벽 외측 영역으로 구분하도록 제1 위치에 정렬되는 환형 격벽 부재; 및 상기 에지 처리 공정에서 상기 외측 영역에서 상기 피처리 기판의 가장 자리 영역을 따라 환형의 플라즈마를 발생하는 환형 플라즈마 발생기를 포함한다.One aspect of the present invention for achieving the above technical problem relates to a plasma reactor. The plasma reactor of the present invention comprises: a chamber housing having a substrate support on which a substrate to be processed is placed; An annular partition member arranged in a first position to divide the upper space of the substrate into a partition inner region and a partition outer region in an edge treatment process for selectively processing an edge region of the target substrate; And an annular plasma generator for generating an annular plasma along the edge region of the substrate to be processed in the outer region in the edge treatment process.

일 실시예에 있어서, 상기 환형 격벽 부재는 상기 에지 처리 정공 이외에는 상기 제1 위치에서 이동하여 제2 위치를 갖는다.In one embodiment, the annular partition member moves from the first position to have a second position, except for the edged holes.

일 실시예에 있어서, 상기 환형 격벽 부재를 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 이동시키기 위한 격벽 구동부를 포함하고, 상기 격벽 구동부는 상기 환형 격벽 부재와 연결되는 이동 축과 상기 이동축으로 구동력을 제공하는 동력원 및 상 기 동력원으로부터 발생된 동력을 이동축으로 전달하기 위한 동력 전달 부재를 포함한다.In one embodiment, a partition drive unit for moving the annular partition member between the first position and the second position, the partition drive unit is a driving shaft connected to the annular partition member and the driving force to the moving shaft And a power transmission member for transmitting power generated from the power source to the moving shaft.

일 실시예에 있어서, 상기 동력 전달 부재는 기계적 동력 전달 메커니즘 또는 자기적 동력 전달 메커니즘을 포함한다.In one embodiment, the power transmission member includes a mechanical power transmission mechanism or a magnetic power transmission mechanism.

일 실시예에 있어서, 상기 환형 플라즈마 발생기는 상기 피처리 기판의 가장 자리 영역을 사이에 두고 마주 대향하도록 상기 챔버 하우징의 내부에 설치되는 환형 구조의 제1 및 제2 전극을 포함하는 용량 결합 플라즈마 소스이다.In one embodiment, the annular plasma generator includes a capacitively coupled plasma source including first and second electrodes of annular structure disposed inside the chamber housing so as to face each other with the edge region of the substrate being disposed therebetween. to be.

일 실시예에 있어서, 상기 환형 격벽 부재는 제1 위치와 다른 제2 위치를 갖도록 이동 가능 하되, 상기 제1 전극은 상기 환형 격벽 부재와 연동한다.In one embodiment, the annular partition member is movable to have a second position different from the first position, the first electrode is interlocked with the annular partition member.

일 실시예에 있어서, 상기 환형 플라즈마 발생기는 상기 피처리 기판의 가장 자리 영역에 환형 플라즈마를 유도하도록 상기 반응기 몸체의 내부에 설치되는 유도 안테나를 포함하는 유도 결합 플라즈마 소스이다.In one embodiment, the annular plasma generator is an inductively coupled plasma source comprising an induction antenna installed inside the reactor body to induce an annular plasma in the edge region of the substrate to be processed.

일 실시예에 있어서, 상기 유도 결합 플라즈마 소스는 자속 출입구가 상기 피처리 기판을 지향하면서 상기 유도 안테나를 덮는 마그네틱 코어 커버를 더 포함한다.In one embodiment, the inductively coupled plasma source further comprises a magnetic core cover that covers the induction antenna while the magnetic flux entry and exit points toward the substrate to be processed.

일 실시예에 있어서, 상기 피처리 기판의 중심 영역을 처리하기 위한 기판 처리 공정을 수행하기 위한 메인 플라즈마 소스를 포함하고, 상기 메인 플라즈마 소스는 격벽 내측 영역에 위치하면서 상기 챔버 하우징의 상부에 설치된다.In one embodiment, a main plasma source for performing a substrate processing process for processing a central region of the substrate to be processed, wherein the main plasma source is located on the inner side of the partition wall and installed on the chamber housing .

일 실시예에 있어서, 상기 메인 플라즈마 소스에 의해서 진행되는 기판 처리 공정은 에싱 공정, 증착 공정, 에칭 공정 중 어느 하나이다.In one embodiment, the substrate processing process performed by the main plasma source is any one of an ashing process, a deposition process, an etching process.

일 실시예에 있어서, 상기 환형 격벽 부재는 상기 에지 처리 공정을 위한 제1 가스가 제공되는 제1 가스 공급 채널과 상기 제1 가스를 상기 피처리 기판의 가장 자리 영역을 향하여 분사하는 다수개의 가스 분사공을 포함한다.In one embodiment, the annular partition member comprises a first gas supply channel provided with a first gas for the edge treatment process and a plurality of gas jets spraying the first gas toward an edge region of the substrate to be processed. Includes a gong.

일 실시예에 있어서, 상기 환형 격벽 부재의 내측 영역으로 제2 가스를 공급하기 위한 제2 가스 공급 채널을 포함한다.In one embodiment, a second gas supply channel for supplying a second gas to an inner region of the annular partition member.

일 실시예에 있어서, 상기 환형 격벽 부재가 상기 제1 위치에 위치될 때 결합되도록 상기 환형 격벽 부재와 상기 기판 지지대에 구비되는 정렬 부재를 포함한다.In one embodiment, the annular partition member and the alignment member is provided on the substrate support to be coupled when the annular partition member is positioned in the first position.

일 실시예에 있어서, 상기 정렬 부재는 기계적 결합 메커니즘 또는 자기적 결합 메커니즘을 포함한다.In one embodiment, the alignment member comprises a mechanical coupling mechanism or a magnetic coupling mechanism.

일 실시예에 있어서, 상기 환형 격벽 부재가 상기 제1 위치에 위치되는 경우 상기 피처리 기판의 가장 자리 영역에 바르게 정렬되었는가를 판별하기 위한 격벽 정렬 감지부를 포함한다.In one embodiment, when the annular partition member is located in the first position includes a partition alignment detection unit for determining whether the alignment is correctly aligned with the edge region of the substrate to be processed.

본 발명의 다른 일 면은 기판 처리 시스템에 관한 것으로 상술한 플라즈마 반응기를 포함하는 기판 처리 시스템이다. 본 발명의 기판 처리 시스템은: 하나 이상의 캐리어가 적재되는 인덱스; 상기 인덱스의 후방으로 연결된 로드락 챔버; 상기 로드락 챔버에 연결된 트랜스퍼 챔버; 상기 트랜스퍼 챔버에 연결되며 상기 플라즈마 반응기를 포함하는 하나 이상의 프로세스 모듈; 상기 로드락 챔버에 구비되어 상기 인덱스와 상기 트랜스퍼 챔버 사이에서 피처리 기판의 이송을 담당하는 제1 기판 이송 장치; 및 상기 트랜스퍼 챔버에 구비되어 상기 로드락 챔버와 상기 하나 이상의 프로세스 모듈 사이에서 피처리 기판의 이송을 담당하는 제2 기판 이송 장치를 포함한다.Another aspect of the invention relates to a substrate processing system, which is a substrate processing system comprising the plasma reactor described above. The substrate processing system of the present invention comprises: an index into which one or more carriers are loaded; A load lock chamber connected to the rear of the index; A transfer chamber connected to the load lock chamber; One or more process modules connected to the transfer chamber and comprising the plasma reactor; A first substrate transfer device provided in the load lock chamber and responsible for transfer of the substrate to be processed between the index and the transfer chamber; And a second substrate transfer device provided in the transfer chamber and configured to transfer the substrate to be processed between the load lock chamber and the one or more process modules.

일 실시예에 있어서, 상기 제2 기판 이송 장치는 하나 이상의 스핀들과 상기 하나 이상의 스핀들에 각기 장착되는 하나 이상의 회전 플레이트 암을 포함한다.In one embodiment, the second substrate transfer device includes at least one spindle and at least one rotating plate arm each mounted to the at least one spindle.

일 실시예에 있어서, 상기 프로세스 모듈은 하나의 피처리 기판을 독립적으로 처리하기 위한 하나 이상의 독립된 처리 영역을 갖는다.In one embodiment, the process module has one or more independent processing regions for independently processing one substrate to be processed.

일 실시예에 있어서, 상기 프로세스 모듈은 둘 이상의 피처리 기판을 처리하기 위한 비독립적 처리 영역을 갖는다.In one embodiment, the process module has a non-independent processing area for processing two or more substrates to be processed.

본 발명의 플라즈마 반응기에 의하면, 이동형 환형 격벽 부재와 환형 플라즈마 발생기에 의해서 피처리 기판의 에지 처리 공정을 보다 정확하게 수행할 수 있다. 또한 환격 격벽 부재의 정렬 편차를 감지하고 보정하여 더욱 정밀한 에지 처리 공정을 수행할 수 있다. 피처리 기판의 사이즈가 증가되는 경우에도 효율적으로 대응하여 나갈 수 있다. 또한, 본 발명의 플라즈마 반응기는 메인 플라즈마 소스에 의한 피처리 기판의 중심 영역을 처리하는 기판 처리 공정과 환형 플라즈마 발생기에 의한 에지 처리 공정을 각기 수행할 수 있어서 기판 처리 공정을 수행하고서 피처리 기판을 플라즈마 반응기의 외부로 반출하지 않고 계속해서 에지 처리 공정을 수행할 수 있다. 그럼으로 피처리 기판에 대하여 기판 처리 공정과 에지 처리 공정을 별개의 공정 챔버에서 수행하는 경우 발생될 수 있는 여러 문제점들을 해소할 수 있다.According to the plasma reactor of the present invention, the edge treatment process of the substrate to be processed can be performed more accurately by the movable annular partition member and the annular plasma generator. In addition, a more precise edge treatment process may be performed by detecting and correcting an alignment deviation of the radial partition member. Even when the size of the substrate to be processed is increased, it can be efficiently coped with. In addition, the plasma reactor of the present invention can perform a substrate treatment process for processing a central region of the substrate to be processed by the main plasma source and an edge treatment process using an annular plasma generator, respectively, thereby performing the substrate treatment process. It is possible to continue the edge treatment process without taking it out of the plasma reactor. Thus, various problems that may occur when the substrate processing process and the edge treatment process are performed in separate process chambers with respect to the substrate to be processed can be solved.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.In order to fully understand the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Embodiment of the present invention may be modified in various forms, the scope of the invention should not be construed as limited to the embodiments described in detail below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shape of the elements in the drawings and the like may be exaggerated to emphasize a more clear description. It should be noted that the same members in each drawing are sometimes shown with the same reference numerals. Detailed descriptions of well-known functions and configurations that are determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention are omitted.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 구성을 보여주는 단면도이고, 도 2는 도 1의 환형 격벽 부재와 기판 지지대의 사시도이다.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a plasma reactor according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view of the annular partition member and the substrate support of FIG.

도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 반응기(10)는 피처리 기판(11)을 수용하여 기판 처리 공정을 수행하는 챔버 하우징(12)이 구비된다. 챔버 하우징(12)의 내측 하부에는 피처리 기판(11)이 놓이는 기판 지지대(14)가 구비되며 그에 대향되어 챔버 하우징(12)의 내측 상부에는 환형 격벽 부재(20)가 구비된다. 환형 격벽 부재(20)는 상부와 하부가 개통된 관형 구조를 갖고, 격벽 구동부(30)에 연결되어 하강과 승강이 가능하다. 구체적인 설명은 후 술되겠지만, 환형 격벽 부재(20)는 피처리 기판(11)의 가장 자리 영역을 선택적으로 처리하기 위한 에지 처리 공정에서는 피처리 기판의 상부 공간(70)을 격벽 내측 영역과 격벽 외측 영역으로 구분하는 제1 위치(S1)(도 5 참조)로 이동되어지고, 그 외에는 메인 플라즈마 소스(60)의 저면과 동일한 위치(또는 적어도 제1 위치(S1) 보다는 높은 위치에서)인 제2 위치(S2)(도 4 참조)에서 대기한다.1 and 2, the plasma reactor 10 according to the preferred embodiment of the present invention is provided with a chamber housing 12 for receiving a substrate 11 to perform a substrate processing process. A substrate support 14 on which the substrate 11 is to be disposed is provided at an inner lower portion of the chamber housing 12, and an annular partition member 20 is provided at an inner upper portion of the chamber housing 12. The annular partition member 20 has a tubular structure in which the upper and lower portions are opened, and is connected to the partition driving unit 30 to lower and lower. Although a detailed description will be described later, the annular partition member 20 includes an upper space 70 of the substrate to be processed and an outer surface of the partition in an edge treatment process for selectively processing an edge region of the substrate 11. A second being moved to a first position S1 (see FIG. 5) which is divided into regions, and otherwise being at the same position as the bottom of the main plasma source 60 (or at least at a position higher than the first position S1). It waits at the position S2 (refer FIG. 4).

챔버 하우징(12)은 알루미늄, 스테인리스, 구리와 같은 금속 물질로 제작될 수 있다. 또는 코팅된 금속 예를 들어, 양극 처리된 알루미늄이나 니켈 도금된 알루미늄으로 제작될 수도 있다. 또는 탄소나노튜브가 공유 결합된 복합 금속을 사용할 수도 있다. 또는 내화 금속(refractory metal)으로 제작될 수도 있다. 또 다른 대안으로 챔버 하우징(12)을 전체적 또는 부분적으로 석영, 세라믹과 같은 전기적 절연 물질로 제작하는 것도 가능하다. 이와 같이 챔버 하우징(12)은 의도된 플라즈마 프로세스가 수행되기에 적합한 어떠한 물질로도 제작 될 수 있다.The chamber housing 12 may be made of a metallic material such as aluminum, stainless steel, or copper. Or it may be made of coated metal, for example anodized aluminum or nickel plated aluminum. Alternatively, a composite metal in which carbon nanotubes are covalently bonded may be used. Alternatively, it may be made of refractory metal. Alternatively, it is possible to fabricate the chamber housing 12 in whole or in part from an electrically insulating material such as quartz, ceramic. As such, the chamber housing 12 may be made of any material suitable for performing the intended plasma process.

챔버 하우징(12)과 환형 격벽 부재(20)의 평면 구조는 피처리 기판(11)에 따라 그리고 플라즈마의 균일한 발생을 위하여 적합한 구조 예를 들어, 원형 구조나 사각형 구조 그리고 이외에도 어떠한 형태의 구조를 가질 수 있다. 피처리 기판(11)은 예를 들어, 반도체 장치, 디스플레이 장치, 태양전지 등과 같은 다양한 장치들의 제조를 위한 웨이퍼 기판, 유리 기판, 플라스틱 기판 등과 같은 기판들이다. 챔버 하우징(12)에 하단에 구비되는 가스 출구(16)는 진공펌프(미도시)에 연결된다.The planar structure of the chamber housing 12 and the annular bulkhead member 20 is a structure suitable for the uniform treatment of the plasma according to the substrate 11 and for generating a plasma, for example, a circular structure, a square structure, and any other structure. Can have The substrate 11 to be processed is, for example, substrates such as wafer substrates, glass substrates, plastic substrates, and the like for manufacturing various devices such as semiconductor devices, display devices, solar cells, and the like. The gas outlet 16 provided at the bottom of the chamber housing 12 is connected to a vacuum pump (not shown).

플라즈마 반응기(10)는 피처리 기판(11)의 가장 자리 영역을 선택적으로 처 리하는 에지 처리 공정을 수행하기 위한 환형 플라즈마 발생기(40)를 구비한다. 환형 플라즈마 발생기(40)는 용량 결합 플라즈마 소스로 구성될 수 있다. 용량 결합 플라즈마 소스로 구성되는 환형 플라즈마 발생기(40)는 피처리 기판(11)의 가장 자리 영역을 사이에 두고 마주 대향하도록 챔버 하우징(12)의 내부에 설치되며 각기 환형 구조를 갖는 제1 및 제2 전극(42, 44)을 포함한다. 예를 들어, 제1 전극(42)은 환형 격벽 부재(20)의 하단에 설치되고, 제2 전극(44)은 기판 지지대(14)의 테두리에 장착된다. 제1 전극(42)은 환형 격벽 부재(20)와 같이 연동된다. 기판 지지대(14)가 도전성 재료로 구성되는 경우 제2 전극(44)과 기판 지지대(14)의 사이에는 절연층(13)이 구비되어 상호 전기적으로 절연된다. 제1 및 제2 전극(42, 44)은 금속 물질이나 절연 코팅된 금속을 사용할 수도 있다.The plasma reactor 10 includes an annular plasma generator 40 for performing an edge treatment process for selectively processing the edge region of the substrate 11 to be processed. The annular plasma generator 40 may consist of a capacitively coupled plasma source. The annular plasma generator 40 composed of the capacitively coupled plasma source is installed inside the chamber housing 12 so as to face each other with the edge region of the substrate 11 interposed therebetween, the first and the first having first and second annular structures. Two electrodes 42 and 44. For example, the first electrode 42 is installed at the lower end of the annular partition member 20, and the second electrode 44 is mounted at the edge of the substrate support 14. The first electrode 42 is interlocked with the annular partition member 20. When the substrate support 14 is made of a conductive material, an insulating layer 13 is provided between the second electrode 44 and the substrate support 14 to electrically insulate each other. The first and second electrodes 42 and 44 may use a metal material or an insulating coated metal.

제1 전극(42)과 제2 전극(44)은 환형 구조를 갖고 각각의 단면 형상은 사각형 구조를 갖는다. 그러나 플라즈마의 발생 효율을 높이기 위하여 전체적인 구조와 단면 형상은 다른 형태로 변형될 수 있다. 예를 들어, 첨부 도면 도 3에 예시한 바와 같이, 기판 지지대(14)에 장착되는 제2 전극(44)은 상부에 트렌치(trench) 영역(43)이 형성된 구조를 가질 수 있다. 제1 전극(42)도 동일한 구조로 변형 실시될 수 있다. 이외에도 요철 구조, 돌기가 형성된 구조 등과 같이 다양한 구조로 변형될 수 있다.The first electrode 42 and the second electrode 44 have an annular structure and each cross-sectional shape has a rectangular structure. However, the overall structure and cross-sectional shape may be modified into other shapes in order to increase the generation efficiency of the plasma. For example, as illustrated in FIG. 3, the second electrode 44 mounted on the substrate support 14 may have a structure in which a trench region 43 is formed thereon. The first electrode 42 may also be modified in the same structure. In addition, it may be modified into various structures such as a concave-convex structure, a structure in which protrusions are formed.

제1 전극(42)은 접지되며, 제2 전극(44)은 임피던스 정합기(53)를 통하여 무선 주파수를 공급하는 전원 공급원(51)에 전기적으로 연결된다. 전원 공급원(51)은 임피던스 정합기(53)를 사용하지만, 별도의 임피던스 정합기 없이 출력의 제어 가 가능한 무선 주파수 발생기를 사용하여 구성될 수도 있다. 제1 전극(42)과 제2 전극(44)의 위치는 서로 바뀔 수 있다. 제1 전극(42)과 접지 사이에는 스위칭 회로(57)가 구비될 수 있다. 스위칭 회로(57)는 에지 처리 공정에서 온 상태를 유지하여 제1 전극(42)을 전기적으로 접지되게 하며, 에지 처리 공정 이외에는 오프 상태를 유지하여 제1 전극(42)을 전기적으로 플로팅 되게 한다. 제2 전극(44)의 경우에도 제1 전극(42)과 동일하게 에지 처리 공정 이외에는 전기적으로 플로팅 되도록 할 수 있다.The first electrode 42 is grounded, and the second electrode 44 is electrically connected to a power supply 51 that supplies a radio frequency through the impedance matcher 53. The power supply 51 uses the impedance matcher 53, but may be configured using a radio frequency generator capable of controlling the output without a separate impedance matcher. Positions of the first electrode 42 and the second electrode 44 may be interchanged. The switching circuit 57 may be provided between the first electrode 42 and the ground. The switching circuit 57 maintains the on state in the edge treatment process to electrically ground the first electrode 42, and maintains the off state except for the edge treatment process to electrically float the first electrode 42. The second electrode 44 may also be electrically floated in the same manner as the first electrode 42 except for the edge treatment process.

플라즈마 반응기(10)는 피처리 기판(11)의 중심 영역(피처리 기판(11)의 가장 자리 영역을 제외한 전면 영역)을 처리하는 기판 처리 공정을 수행하기 위한 메인 플라즈마 소스(60)를 구비한다. 메인 플라즈마 소스(60)는 환형 격벽 부재(20)의 내측 영역에 위치하도록 챔버 하우징(12)의 상부에 설치된다. 메인 플라즈마 소스(60)는 임피던스 정합기(52)를 통하여 무선 주파수를 공급하는 전원 공급원(50)에 전기적으로 연결된다. 전원 공급원(51)은 임피던스 정합기(52)를 사용하지만, 별도의 임피던스 정합기 없이 출력의 제어가 가능한 무선 주파수 발생기를 사용하여 구성될 수도 있다. 메인 플라즈마 소스(60)는 예를 들어, 기판 처리 공정에서 플라즈마 발생을 위한 상부 전극으로 기능하며 공정 가스 공급이 이루어지는 가스 샤워 헤드로 구성될 수 있다. 메인 플라즈마 소스(60)는 용량 결합 플라즈마 소스 구조를 예시하고 있지만 무선 주파수 안테나를 사용하는 유도 결합 플라즈마 소스나 변합기를 이용한 변압기 결합 플라즈마 소스 등으로 구현될 수도 있다. The plasma reactor 10 includes a main plasma source 60 for performing a substrate processing process for processing a central region of the substrate 11 (a front region except for an edge region of the substrate 11). . The main plasma source 60 is installed above the chamber housing 12 so as to be located in the inner region of the annular partition member 20. The main plasma source 60 is electrically connected to a power supply 50 that supplies a radio frequency through an impedance matcher 52. The power supply 51 uses the impedance matcher 52, but may be configured using a radio frequency generator capable of controlling the output without a separate impedance matcher. The main plasma source 60 may be configured as, for example, a gas shower head serving as an upper electrode for generating plasma in a substrate processing process and supplying a process gas. The main plasma source 60 illustrates a capacitively coupled plasma source structure, but may be implemented as an inductively coupled plasma source using a radio frequency antenna or a transformer coupled plasma source using a transformer.

기판 지지대(11)는 하나 이상의 바이어스 전원 공급원(54, 55)에 연결되어 바이어스 된다. 예를 들어, 서로 다른 무선 주파수 전원을 공급하는 두 개의 바이어스 전원 공급원(54, 55)이 공통 임피던스 정합기(56)(또는 각각의 임피던스 정합기)를 통하여 기판 지지대(14)에 전기적으로 연결되어 바이어스 된다. 기판 지지대(14)의 이중 바이어스 구조는 반응기 몸체(12)의 내부에 플라즈마 발생을 용이하게 하고, 플라즈마 이온 에너지 조절을 더욱 개선시켜 공정 생산력을 향상 시킬 수 있다. 또는 단일 바이어스 구조로 변형 실시할 수도 있다. 또는 기판 지지대(14)는 바이어스 전원의 공급 없이 제로 퍼텐셜(zero potential)을 갖는 구조로 변형 실시될 수도 있다. 기판 지지대(14)의 상부면에는 냉매 유로(15)가 형성되어 있을 수 있다. 기판 지지대(14)는 정전척을 포함할 수 있으며, 이와 더불어 또는 별개로 히터를 포함할 수 있다.The substrate support 11 is connected and biased to one or more bias power sources 54 and 55. For example, two bias power sources 54, 55 that supply different radio frequency power sources are electrically connected to the substrate support 14 through a common impedance matcher 56 (or each impedance matcher). Biased. The dual bias structure of the substrate support 14 facilitates plasma generation inside the reactor body 12 and can further improve plasma ion energy control to improve process productivity. Alternatively, it may be modified to a single bias structure. Alternatively, the substrate support 14 may be modified to have a zero potential without supplying bias power. The coolant passage 15 may be formed on the upper surface of the substrate support 14. Substrate support 14 may include an electrostatic chuck, and in addition or separately may include a heater.

플라즈마 반응기(10)는 챔버 하우징(12)의 내부로 에지 처리 공정을 위한 제1 가스(Gas1)가 공급되는 제1 가스 공급 채널을 구비한다. 제1 가스(Gas1)는 피처리 기판(11)의 가장 자리 영역에 누적된 오염 물질을 처리하기 위한 반응 가스로서 예를 들어 CF4, SF6 등을 사용할 수 있다. 제1 가스 공급 채널은 예를 들어, 환형 격벽 부재(20)를 통하여 구성될 수 있다.The plasma reactor 10 includes a first gas supply channel through which a first gas Gas1 for an edge treatment process is supplied into the chamber housing 12. The first gas Gas1 may be, for example, CF4, SF6, or the like as a reaction gas for treating the contaminants accumulated in the edge region of the substrate 11. The first gas supply channel may be configured, for example, through the annular partition member 20.

환형 격벽 부재(20)는 제1 가스(Gas1)를 주입받는 하나 이상의 가스 공급관(35)에 연결된다. 가스 공급관(35)은 챔버 하우징(12)의 외부에서 환형 격벽 부재(20)로 연결된다. 환형 격벽 부재(20)는 제1 가스(Gas1)를 피처리 기판(11)의 가장 자리 영역을 향하여 분사하는 다수개의 가스 분사공(24)이 하단에 구비된다. 환형 격벽 부재(20)는 내부에 제1 가스(Gas1)가 분배되는 가스 분배로(22)가 형성되어 있으며, 가스 분배로(22)와 다수개의 가스 분사공(24) 사이에는 다수개의 가스 배출로(23)가 연결된다. 환형 격벽 부재(20)의 하단에 장착되는 제1 전극(42)은 다수개의 가스 분사공(24)에 대응되어 다수개의 관통된 홀(46)이 형성되어 있다.The annular partition member 20 is connected to one or more gas supply pipes 35 through which the first gas Gas1 is injected. The gas supply pipe 35 is connected to the annular partition member 20 from the outside of the chamber housing 12. The annular partition member 20 is provided with a plurality of gas injection holes 24 at the lower end for injecting the first gas Gas1 toward the edge region of the substrate 11. The annular partition member 20 has a gas distribution passage 22 through which the first gas Gas1 is distributed, and discharges a plurality of gases between the gas distribution passage 22 and the plurality of gas injection holes 24. The furnace 23 is connected. The first electrode 42 mounted on the lower end of the annular partition member 20 corresponds to the plurality of gas injection holes 24 and has a plurality of through holes 46 formed therein.

플라즈마 반응기(10)는 제1 가스 공급 채널과 독립적으로 챔버 하우징(12)의 내부로 제2 가스(Gas2)가 공급되는 제2 가스 공급 채널을 구비한다. 제2 가스(Gas2)는 에지 처리 공정에서 피처리 기판(11)의 중심 영역으로 활성화된 반응 가스가 유입되는 것을 차단하는 에어 커튼을 형성하기 위한 보조 가스로서 예를 들어 질소, 헬륨과 같은 불활성 가스이다.The plasma reactor 10 includes a second gas supply channel through which a second gas Gas2 is supplied into the chamber housing 12 independently of the first gas supply channel. The second gas (Gas2) is an auxiliary gas for forming an air curtain for blocking the activation of the activated reaction gas into the center region of the substrate 11 in the edge treatment process, for example, an inert gas such as nitrogen or helium. to be.

제2 가스 공급 채널은 챔버 하우징(12)의 상부 중심에 구비된 가스 입구(62)를 통하여 제2 가스(Gas2)가 환형 격벽 부재(20)의 내측 영역으로 공급되는 구조이다. 예를 들어, 가스 샤워 헤드 구조를 갖는 메인 플라즈마 소스(60)를 경유하여 환형 격벽 부재(20)의 내측 영역으로 제2 가스(Gas2)가 공급될 수 있다. 또는 메인 플라즈마 소스(60)를 경유하지 않고 환형 격벽 부재(20)의 내측 영역으로 제2 가스(Gas2)가 공급되는 구조로 실시될 수도 있다.The second gas supply channel has a structure in which the second gas Gas2 is supplied to the inner region of the annular partition member 20 through the gas inlet 62 provided at the upper center of the chamber housing 12. For example, the second gas Gas2 may be supplied to an inner region of the annular partition member 20 via the main plasma source 60 having the gas shower head structure. Alternatively, the second gas Gas2 may be supplied to the inner region of the annular partition member 20 without passing through the main plasma source 60.

도 4는 메인 플라즈마 소스에 의한 기판 처리 공정에서 환형 격벽 부재의 위치를 보여주는 플라즈마 반응기의 부분 단면도이고, 도 5는 환형 플라즈마 소스에 의한 에지 처리 공정에서 환형 격벽 부재의 위치를 보여주는 플라즈마 반응기의 부분 단면도이다.4 is a partial cross-sectional view of the plasma reactor showing the position of the annular partition member in the substrate processing process by the main plasma source, Figure 5 is a partial cross-sectional view of the plasma reactor showing the position of the annular partition member in the edge treatment process by the annular plasma source. to be.

도 4 및 도 5를 참조하여, 환형 격벽 부재(20)는 격벽 구동부(30)에 의해 제1 위치(S1)와 제2 위치(S2) 사이에서 승강과 하강이 제어된다. 메인 플라즈마 소스(60)에 의한 기판 처리 공정이 진행 될 때 환형 격벽 부재(20)는 메인 플라즈마 소스(60)의 하단과 동일한 위치인 제2 위치(S2)에서 대기한다. 격벽 구동부(30)는 챔버 하우징(12)의 상부를 관통하여 환형 격벽 부재(30)와 연결되는 이동 축(34)과 이동 축(34)으로 구동력을 제공하는 동력원(미도시) 및 상기 동력원으로부터 발생된 동력을 이동축으로 전달하기 위한 동력 전달 부재(32, 33)를 포함하며, 이들 구성들은 전체적으로 커버 부재(31)에 의해 밀봉되어 진다.4 and 5, the lifting and lowering of the annular partition member 20 is controlled between the first position S1 and the second position S2 by the partition driving unit 30. When the substrate processing process by the main plasma source 60 is in progress, the annular partition member 20 waits at the second position S2 which is the same position as the lower end of the main plasma source 60. The partition drive unit 30 penetrates through the upper portion of the chamber housing 12 to a moving shaft 34 connected to the annular partition member 30 and a power source (not shown) for providing a driving force to the moving shaft 34 and from the power source. Power transmission members 32 and 33 for transmitting the generated power to the moving shaft, which components are sealed by the cover member 31 as a whole.

동력 전달 부재(32, 33)는 예를 들어, 랙 기어(32)와 피니언(33)으로 구성되는 기계적 동력 전달 메커니즘으로 구성될 수 있다. 또는 도 6에 도시된 바와 같이 이동 축(34)에 장착된 선형 자석 조립체(36)와 원형 자석 조립체(38)로 구성되는 자기적 동력 전달 메커니즘으로 구성될 수도 있다. 선형 자석 조립체(36)와 원형 자석 조립체(38)는 각기 복수개의 자석 유닛들이 극성을 달리하여 교대적으로 조립된다. 그리고 선형 자석 조립체(36)와 원형 자석 조립체(38)는 서로 다른 극성으로 결합되며, 회전 운동이 직선 운동으로 전환되어서 환형 격벽 부재(20)를 승강 및 하강 시킨다.The power transmission members 32 and 33 can be configured, for example, with a mechanical power transmission mechanism consisting of the rack gear 32 and the pinion 33. Alternatively, as shown in FIG. 6, it may be configured as a magnetic power transmission mechanism consisting of a linear magnet assembly 36 and a circular magnet assembly 38 mounted to the moving shaft 34. The linear magnet assembly 36 and the circular magnet assembly 38 are each assembled with a plurality of magnet units alternately with different polarities. In addition, the linear magnet assembly 36 and the circular magnet assembly 38 are coupled to each other with different polarities, and the rotational movement is converted to linear movement to raise and lower the annular partition member 20.

기판 처리 공정에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 환형 격벽 부재(20)는 제2 위치(S2)에서 대기하고, 메인 플라즈마 소스(60)로 유입되는 가스는 피처리 기판(11)의 상부 공간(70)으로 분사되며 메인 플라즈마 소스(60)가 전원 공급원(50)으로부터 무선 주파수를 공급받아 구동되면 상부 공간(70)에 플라즈마(P1)가 발생 된다. 이와 같이 기판 처리 공정에서 피처리 기판(11)의 상부 공간(70)에는 메인 플라즈마 소스(60)에 의한 플라즈마(P1)가 형성된다. 기판 처리 공정에서 메인 플라즈마 소스(60)에 연결된 가스 입구(62)를 통해 입력되는 가스는 제3 가스(Gas3)로 피처리 기판(11)의 중심 영역을 처리하기 위한 공정 가스이다. 기판 처리 공정은 예를 들어, 에싱 공정, 증착 공정, 에칭 공정 중 어느 하나 일 수 있다.In the substrate processing process, as shown in FIG. 4, the annular partition wall member 20 waits at the second position S2, and the gas flowing into the main plasma source 60 is an upper space of the substrate 11 to be processed. When the main plasma source 60 is driven by being supplied with a radio frequency from the power supply source 50, the plasma P1 is generated in the upper space 70. As described above, the plasma P1 by the main plasma source 60 is formed in the upper space 70 of the substrate 11 in the substrate processing process. In the substrate processing process, the gas input through the gas inlet 62 connected to the main plasma source 60 is a process gas for treating the central region of the substrate 11 with the third gas Gas3. The substrate treating process may be, for example, any one of an ashing process, a deposition process, and an etching process.

반면, 도 5에 도시된 바와 같이, 에지 처리 공정에서 환형 격벽 부재(20)는 제1 위치(S1)로 이동되어 위치한다. 가스 공급관(34)을 통하여 유입된 제1 가스(Gas1)는 가스 분배로(22)와 가스 배출로(23)를 거쳐서 다수개의 가스 분사공(24)을 통하여 피처리 기판(11)의 가장 자리 영역을 향해서 고르게 분사된다. 스위칭 회로(57)가 온 되어 제1 전극(42)이 접지되고, 전원 공급원(51)으로부터 무선 주파수가 제2 전극(44)으로 공급되어 제1 및 제2 전극(42, 44)이 구동되면 피처리 기판의 가장 자리 영역을 따라서 플라즈마(P2)가 발생된다. 발생된 플라즈마에 의해 피처리 기판(11)의 가장 자리 영역에 증착된 오염 물질이 식각된다. 이때, 가스 입구(62)를 통하여 유입된 제2 가스(Gas2)는 메인 플라즈마 소스(60)를 통과하여 피처리 기판(11)의 중심 영역으로 분출되어 피처리 기판(11)의 가장 자리 영역으로 흐르면서 환형 플라즈마 발생기(40)에 의해 발생된 플라즈마(P2)가 피처리 기판(11)의 상부 공간(70)으로 유입되는 것을 방지한다. 제2 가스(Gas2)는 에지 처리 공정에는 실질적으로 참여하지 않는 불활성 가스를 사용한다.On the other hand, as shown in FIG. 5, the annular partition member 20 is moved to the first position S1 in the edge treatment process. The first gas Gas1 introduced through the gas supply pipe 34 passes through the gas distribution passage 22 and the gas discharge passage 23 and passes through the plurality of gas injection holes 24 to the edge of the substrate 11 to be processed. Sprayed evenly towards the area. When the switching circuit 57 is turned on and the first electrode 42 is grounded, the radio frequency is supplied from the power supply 51 to the second electrode 44, and the first and second electrodes 42 and 44 are driven. The plasma P2 is generated along the edge region of the substrate to be processed. The contaminants deposited on the edge region of the substrate 11 are etched by the generated plasma. At this time, the second gas Gas2 introduced through the gas inlet 62 passes through the main plasma source 60 and is ejected to the center region of the substrate 11 to be edged to the substrate 11. While flowing, the plasma P2 generated by the annular plasma generator 40 is prevented from entering the upper space 70 of the substrate 11. The second gas Gas2 uses an inert gas that does not substantially participate in the edge treatment process.

본 발명의 플라즈마 반응기(10)는 메인 플라즈마 소스(60)에 의한 피처리 기판(11)의 중심 영역을 처리하는 기판 처리 공정과 환형 플라즈마 발생기(40 or 40a)에 의한 에지 처리 공정을 각기 수행할 수 있다. 그럼으로 기판 처리 공정을 수행하고서 피처리 기판(11)을 플라즈마 반응기(10)의 외부로 반출하지 않고 계속해서 에지 처리 공정을 수행할 수 있다. 그럼으로 피처리 기판(11)에 대하여 기판 처리 공정과 에지 처리 공정을 별개의 공정 챔버에서 수행하는 경우 발생될 수 있는 여러 문제점들을 해소할 수 있다.The plasma reactor 10 of the present invention performs a substrate processing process for processing the central region of the substrate 11 to be processed by the main plasma source 60 and an edge treatment process by the annular plasma generator 40 or 40a, respectively. Can be. Thus, the edge treatment process can be continuously performed without carrying out the substrate 11 to be processed out of the plasma reactor 10. Therefore, it is possible to solve various problems that may occur when the substrate treatment process and the edge treatment process are performed in separate process chambers with respect to the substrate 11 to be processed.

도 7은 환형 격벽 부재를 기계적 결합 메커니즘으로 정렬하는 정렬 부재가 설치된 예를 보여주는 플라즈마 반응기의 부분 단면도이고, 도 8은 도 7에서 기판 지지대의 외주연에 구성된 결합 홈의 배치 구조를 보여주는 기판 지지대의 평면도이다.FIG. 7 is a partial cross-sectional view of a plasma reactor showing an example in which an alignment member for arranging the annular partition member with a mechanical coupling mechanism is installed, and FIG. 8 is a substrate support showing an arrangement structure of coupling grooves formed at the outer periphery of the substrate support in FIG. Top view.

먼저, 도 7 및 도 8을 참조하여, 플라즈마 반응기(10)는 환형 격벽 부재(20)가 에지 처리 공정에서 제1 위치(S1)에 위치될 때 피처리 기판(11)의 상부에 정확히 수평적 및/또는 수직적으로 정렬시키기 위한 기계적 결합 메커니즘을 갖는 정렬 부재를 포함할 수 있다. 기계적 결합 메커니즘을 갖는 정렬 부재는 예를 들어, 환형 격벽 부재(20)의 외측벽으로 장착된 하나 이상의 정렬 리브(80)와 이와 대응되어 기판 지지대(14)의 외주연으로 장착되며 리브 결합 홈(84)을 갖는 하나 이상의 리브 커넥터(82)로 구성될 수 있다. 정렬 리브(80)와 리브 커넥터(82)는 환형 격벽 부재(20)가 제1 위치(S1)에 위치될 때 상호 결합되어 환형 격벽 부재(20)가 피처리 기판(11)의 상부에 정확히 정렬되도록 함으로서 제1 및 제2 전극(42, 44)이 피처리 기판(11)의 가장 자리 영역을 사이에 두고 정확히 대치되도록 한다.First, referring to FIGS. 7 and 8, the plasma reactor 10 is exactly horizontal on the upper portion of the substrate 11 when the annular partition member 20 is positioned at the first position S1 in the edge treatment process. And / or an alignment member having a mechanical coupling mechanism for vertically aligning. The alignment member with the mechanical coupling mechanism is, for example, one or more alignment ribs 80 mounted to the outer wall of the annular partition member 20 and correspondingly mounted to the outer periphery of the substrate support 14 and the rib coupling groove 84 It may consist of one or more rib connector 82 having a). The alignment rib 80 and the rib connector 82 are coupled to each other when the annular partition member 20 is positioned at the first position S1 so that the annular partition member 20 is accurately aligned on the upper portion of the substrate 11 to be processed. The first and second electrodes 42 and 44 are precisely opposed to each other with the edge region of the substrate 11 to be interposed therebetween.

도 9는 환형 격벽 부재를 자기적 결합 메커니즘으로 정렬하는 정렬 부재가 설치된 예를 보여주는 플라즈마 반응기의 부분 단면도이다.FIG. 9 is a partial cross-sectional view of a plasma reactor showing an example in which an alignment member for arranging the annular partition member with the magnetic coupling mechanism is installed.

도 9를 참조하여, 환형 격벽 부재(20)의 정렬 방식은 자기적 결합 메커니즘을 이용하여 변형 실시될 수도 있다. 예를 들어, 자기적 결합 메커니즘을 이용한 정렬 부재는 예를 들어, 환형 격벽 부재(20)의 외측벽으로 장착된 하나 이상의 정렬 리브(85)와 이와 대응되어 기판 지지대(14)의 외주연으로 장착된 또 다른 하나 이상의 정렬 리브(87)로 구성될 수 있다. 쌍을 이루는 정렬 리브들(85, 87)은 마주 대향하는 종단에 극성이 상호 반대 위치된 정렬 자석(86, 88)이 장착되어 환형 격벽 부재(20)가 제1 위치(S1)에 위치될 때 상호 자기적으로 결합되어 환형 격벽 부재(20)가 피처리 기판(11)의 상부에 정확히 정렬되도록 함으로서 제1 및 제2 전극(42, 44)이 피처리 기판(11)의 가장 자리 영역을 사이에 두고 정확히 대치되도록 한다. 자기적 결합 메커니즘을 사용하는 경우에는 물리적 접촉이 없기 때문에 파티클 발생에 따른 반응기 몸체 내부의 오염을 방지할 수 있다.Referring to FIG. 9, the alignment of the annular partition member 20 may be modified using a magnetic coupling mechanism. For example, the alignment member using a magnetic coupling mechanism may, for example, be mounted to the outer periphery of the substrate support 14 and one or more alignment ribs 85 corresponding to the outer wall of the annular partition member 20. Another one or more alignment ribs 87 can be constructed. The paired alignment ribs 85, 87 are equipped with alignment magnets 86, 88 with opposite polarities at opposite ends thereof so that the annular bulkhead member 20 is positioned in the first position S1. The first and second electrodes 42 and 44 intersect the edge region of the substrate 11 by being magnetically coupled to each other so that the annular partition member 20 is exactly aligned with the upper portion of the substrate 11. To be exactly the same. In the case of using a magnetic coupling mechanism, since there is no physical contact, contamination of the inside of the reactor body due to particle generation can be prevented.

도 10은 환형 격벽 부재의 정렬 상태를 판별하기 위한 격벽 정렬 감지부가 설치된 플라즈마 반응기의 평면도이다.10 is a plan view of a plasma reactor provided with a partition alignment detector for determining an alignment state of an annular partition member.

도 10을 참조하여, 플라즈마 반응기(10)는 환형 격벽 부재(20)가 제1 위치(S1)에 위치되는 경우 피처리 기판(11)의 가장 자리 영역에 바르게 정렬되었는가를 판별하기 위한 격벽 정렬 감지부(90)를 구비할 수 있다. 격벽 정렬 감지부(90)는 하나 이상의 발광부(91)와 하나 이상의 수광부(92)로 구성된다. 쌍을 이루는 발광부(91)와 수광부(92)는 챔버 하우징(12)을 사이에 두고 플라즈마 반응기(10)에 설치된다. 발광부(91)는 예를 들어, 레이저 빔을 발생하는 레이저 발생 원으로 구성할 수 있다. 챔버 하우징(12)은 한 쌍의 발광부(91)와 수광부(92) 사이의 정렬선에 위치되는 복수개의 투광 윈도우(17, 18)를 갖는다. 격벽 정렬 감지부(90)는 여러 쌍의 발광부(91)와 수광부(92)를 챔버 하우징(12)의 주변에 설치하여 환형 격벽 부재(20)의 정렬 상태를 감지해 낼 수 있다. 예를 들어, 환형 격벽 부재(20)의 횡방향과 종방향에 대한 정렬 상태를 감지하기 위하여 네 쌍의 발광부(91)와 수광부(92)를 교대적으로 그리고 수직으로 교차되도록 챔버 하우징(12)의 주변에 설치할 수 있다.Referring to FIG. 10, the plasma reactor 10 senses partition wall alignment for determining whether the annular partition member 20 is correctly aligned with an edge region of the substrate 11 when the annular partition member 20 is positioned at the first position S1. The unit 90 may be provided. The partition alignment detector 90 includes one or more light emitting units 91 and one or more light receiving units 92. The pair of light emitting units 91 and light receiving units 92 are installed in the plasma reactor 10 with the chamber housing 12 therebetween. The light emitting part 91 may be comprised, for example with the laser generation source which produces a laser beam. The chamber housing 12 has a plurality of light transmission windows 17, 18 positioned at an alignment line between the pair of light emitting portions 91 and the light receiving portions 92. The partition alignment detector 90 may detect the alignment state of the annular partition member 20 by installing a plurality of light emitting units 91 and light receiving units 92 around the chamber housing 12. For example, the chamber housing 12 may alternately and vertically intersect the four pairs of light-emitting portions 91 and light-receiving portions 92 in order to detect alignment of the annular partition member 20 in the transverse and longitudinal directions. ) Can be installed around.

격벽 정렬 감지부(90)는 환형 격벽 부재(20)가 제1 위치(S1)에 위치되는 경우 다양한 위치에서 환형 격벽 부재(20)가 피처리 기판(11)의 가장 자리 영역에 바르게 정렬되었는가를 판별한다. 플라즈마 반응기(10)의 전반적인 제어를 수행하는 시스템 제어부(미도시)는 격벽 정렬 감지부(90)를 통해서 환형 격벽 부재(20)의 정렬 편차를 감지하는 경우 정렬 편차를 줄이도록 격벽 구동부(30)를 제어한다. 예를 들어, 환형 격벽 부재(20)는 다수개의 이동 축(34)에 의해 승강과 하강이 제어되는데 각각의 이동 축(34)을 각기 제어하면서 수평적 및/또는 수직적 정렬 편차를 보정할 수 있다.When the annular partition member 20 is positioned at the first position S1, the partition alignment detecting unit 90 determines whether the annular partition member 20 is correctly aligned with the edge region of the substrate 11 at various positions. Determine. The system control unit (not shown) that performs overall control of the plasma reactor 10 may detect the alignment deviation of the annular partition member 20 through the partition alignment detection unit 90 so as to reduce the alignment deviation. To control. For example, the annular bulkhead member 20 is controlled to move up and down by a plurality of moving shafts 34, which can compensate for horizontal and / or vertical alignment deviations while controlling each moving shaft 34 respectively. .

환형 격벽 부재(20)의 정렬 편차는 에지 처리 공정에 있어서 여러 가지 문제점을 야기할 수 있다. 예를 들어, 피처리 기판(11)의 가장 자리 영역 이외에 중심 영역에 대한 식각을 유발할 수 있다. 또한 환형 플라즈마 발생기(40)에 의해 발생되는 플라즈마가 기판 가장 자리 영역을 따라 불균일하게 발생될 수 있어서 불균일한 식각 처리가 이루어질 수 있다. 이러한 문제점은 피처리 기판이 대형화 되는 경우에는 더욱 심화될 수 있다. 이러한 문제점들은 상술한 정렬 부재와 격벽 정렬 감지부(90)에 의해서 정렬 편차를 보정함으로서 해결될 수 있다.The deviation of alignment of the annular partition member 20 can cause various problems in the edge treatment process. For example, in addition to the edge region of the substrate 11 to be processed, etching may be caused for the central region. In addition, the plasma generated by the annular plasma generator 40 may be non-uniformly generated along the substrate edge region, so that the non-uniform etching process may be performed. This problem may be further exacerbated when the substrate to be processed is enlarged. These problems can be solved by correcting the alignment deviation by the alignment member and the partition wall alignment detecting unit 90 described above.

도 11은 환형 플라즈마 발생기를 유도 결합 플라즈마 소스로 구성한 예를 보여주는 플라즈마 반응기의 단면도이다.11 is a cross-sectional view of a plasma reactor showing an example in which the annular plasma generator is configured as an inductively coupled plasma source.

도 11을 참조하여, 플라즈마 반응기(10)는 유도 결합 플라즈마 소스를 사용한 환형 플라즈마 발생기(40a)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 환형 플라즈마 발생기(40a)는 환형 격벽 부재(20)의 하단부에 나선형으로 설치되는 무선 주파수 안테나(46)를 포함한다. 무선 주파수 안테나(46)는 에지 처리 공정에서 임피던스 정합기(59)를 통하여 전원 공급원(58)로부터 무선 주파수를 공급 받아 구동되어 피처리 기판(11)의 가장 자리 영역을 따라서 환형 플라즈마 형성한다.Referring to FIG. 11, the plasma reactor 10 may include an annular plasma generator 40a using an inductively coupled plasma source. For example, the annular plasma generator 40a includes a radio frequency antenna 46 that is helically installed at the lower end of the annular partition member 20. The radio frequency antenna 46 is driven by receiving a radio frequency from the power supply source 58 through the impedance matcher 59 in the edge processing process to form an annular plasma along the edge region of the substrate 11 to be processed.

환형 플라즈마 발생기(40a)는 환형 격벽 부재(20)의 하단 외측에서 무선 주파수 안테나(46)를 커버하기 위한 안테나 커버 부재(48)를 포함할 수 있다. 안테나 커버 부재(48)의 하부는 환형의 절연판(49)에 의해서 밀폐되어 안테나 수용 영역을 형성한다. 안테나 커버 부재(48)와 환형의 절연판(49)에 의해 형성되는 안테나 수용 영역에 무선 주파수 안테나(46)가 설치된다. 환형 플라즈마의 발생 효율이 높아지도록 무선 주파수 안테나(46)는 코어 커버(47)에 의해 덥혀질 수 있다. 코어 커버(47)는 무선 주파수 안테나(46)를 따라서 덥혀지며 자속 출입구가 피처리 기판(11)의 가장 자리 영역을 향하도록 설치된다. 그럼으로 무선 주파수 안테나(46)에 의해 발생되는 자속은 코어 커버(47)에 의해 강하게 집속된다. 코어 커버(47)는 페라이트 재질로 제작되지만 다른 대안의 재료로 제작될 수 도 있다. 코 어 커버(294)는 말편자 형상의 페라이트 코어 조각들을 조립하여 구성할 수 있으며, 각 코어 조각들의 조립면에는 비자성 물질로 구성되는 절연 갭(미도시)을 설치할 수도 있다.The annular plasma generator 40a may include an antenna cover member 48 for covering the radio frequency antenna 46 outside the bottom of the annular partition member 20. The lower part of the antenna cover member 48 is sealed by the annular insulating plate 49 to form an antenna accommodating area. The radio frequency antenna 46 is provided in the antenna accommodating area formed by the antenna cover member 48 and the annular insulating plate 49. The radio frequency antenna 46 may be warmed up by the core cover 47 so as to increase the generation efficiency of the annular plasma. The core cover 47 is warmed along the radio frequency antenna 46 and installed so that the magnetic flux entrance and exit points toward the edge region of the substrate 11 to be processed. The magnetic flux generated by the radio frequency antenna 46 is thus strongly concentrated by the core cover 47. The core cover 47 is made of ferrite but may be made of other alternative materials. The core cover 294 may be configured by assembling ferrite core pieces in a horseshoe shape, and an insulating gap (not shown) made of a nonmagnetic material may be installed on the assembling surfaces of the core pieces.

도 12는 환형 플라즈마 발생기를 기판 지지대에 구성한 예를 보여주는 플라즈마 반응기의 단면도이다.12 is a cross-sectional view of the plasma reactor showing an example in which the annular plasma generator is configured on the substrate support.

도 12에 도시된 바와 같이, 환형 플라즈마 발생기(40a)는 기판 지지대(14)에 외주연에 설치될 수 있다. 이때, 환형 플라즈마 발생기(40a)와 기판 지지대(14) 사이에는 절연층(13)이 구비되며, 그 외측으로 무선 주파수 안테나(46)가 나선형으로 권선된다. 환형의 절연판(49)은 피처리 기판(11)의 가장 자리 영역을 향하도록 하여 설치되며, 코어 커버(47)도 자속 출입구가 피처리 기판(11)의 가장 자리 영역을 향하도록 하여 무선 주파수 안테나(36) 덮도록 설치된다.As shown in FIG. 12, the annular plasma generator 40a may be installed at an outer circumference of the substrate support 14. At this time, the insulating layer 13 is provided between the annular plasma generator 40a and the substrate support 14, and the radio frequency antenna 46 is spirally wound to the outside thereof. The annular insulating plate 49 is installed to face the edge region of the substrate 11, and the core cover 47 also has a radio frequency antenna with the magnetic flux entrance and exit facing the edge region of the substrate 11. (36) It is installed to cover.

도 13은 본 발명의 플라즈마 반응기를 구비한 기판 처리 시스템의 평면도이고, 도 14는 제2 기판 이송 장치의 기판 이송 동작을 보여주는 도면이다.13 is a plan view of a substrate processing system having a plasma reactor according to the present invention, and FIG. 14 is a view showing a substrate transfer operation of the second substrate transfer apparatus.

도 13을 참조하여, 본 발명의 기판 처리 시스템은 전방에는 다수개의 캐리어(110)가 적재되는 인덱스(100)가 구비되고 그 후방으로 로드락 챔버(200)가 구비된다. 로드락 챔버(200)의 후방으로 트랜스퍼 챔버(300)가 연결된다. 로드락 챔버(200)와 트랜스퍼 챔버(300) 사이에는 제1 기판 출입구(220)가 연결된다. 로드락 챔버(200)에는 인덱스(100)와 트랜스퍼 챔버(300) 사이에서 기판 이송을 담당하는 제1 기판 이송 장치(210)가 구비된다. 트랜스퍼 챔버(300)에는 하나 이상의 프로세스 모듈(400, 500)이 연결된다. 예를 들어, 트랜스퍼 챔버(300)의 양편으로 제1 및 제2 프로세스 모듈(400, 500)이 연결된다. 트랜스퍼 챔버(300)와 제1 및 제2 프로세스 모듈(400, 500) 사이에는 각기 제2 및 제3 기판 출입구(310, 320)가 구비된다. 제1 내지 제3 기판 출입구(220, 310, 320)는 출입구의 개폐를 담당하는 각각의 슬릿 밸브(미도시)가 구비된다. 트랜스퍼 챔버(300)에는 로드락 챔버(200)와 제1 및 제2 프로세스 모듈(400, 500) 사이에서 기판 이송을 담당하는 제2 기판 이송 장치(330)가 구비된다.Referring to FIG. 13, the substrate processing system of the present invention includes an index 100 in which a plurality of carriers 110 are loaded in the front, and a load lock chamber 200 in the rear thereof. The transfer chamber 300 is connected to the rear of the load lock chamber 200. The first substrate entrance 220 is connected between the load lock chamber 200 and the transfer chamber 300. The load lock chamber 200 is provided with a first substrate transfer device 210 that is responsible for substrate transfer between the index 100 and the transfer chamber 300. One or more process modules 400 and 500 are connected to the transfer chamber 300. For example, the first and second process modules 400 and 500 are connected to both sides of the transfer chamber 300. Second and third substrate entrances 310 and 320 are provided between the transfer chamber 300 and the first and second process modules 400 and 500, respectively. The first to third substrate entrances 220, 310, and 320 are provided with respective slit valves (not shown) for opening and closing the entrances. The transfer chamber 300 is provided with a second substrate transfer device 330 that is responsible for substrate transfer between the load lock chamber 200 and the first and second process modules 400 and 500.

제1 및 제2 프로세스 모듈(400, 500)은 피처리 기판에 대한 기판 처리 공정과 에지 처리 공정이 실행되는 상술한 플라즈마 반응기를 포함한다. 특히, 제1 및 제2 프로세스 모듈(400, 500)은 각기 하나 이상의 기판 지지대(410, 510)가 구비되어 하나 이상의 피처리 기판을 동시에 처리할 수 있다. 예들 들어, 제1 및 제2 프로세스 모듈(400, 500)은 각기 세 개의 기판 지지대(410, 510)가 구비되고 각각의 기판 지지대(410, 510)의 상부에는 상술한 바와 같은 환형 격벽 부재(20)(도 1 참조)와 환형 플라즈마 발생기(40 or 40a) 그리고 메인 플라즈마 소스(60)가 각기 구비된다. The first and second process modules 400 and 500 include the above-described plasma reactors in which a substrate treatment process and an edge treatment process for the substrate to be processed are performed. In particular, the first and second process modules 400 and 500 may be provided with one or more substrate supports 410 and 510, respectively, to simultaneously process one or more substrates to be processed. For example, the first and second process modules 400 and 500 are provided with three substrate supports 410 and 510, respectively, and the annular partition member 20 as described above is provided on each of the substrate supports 410 and 510. (See FIG. 1), the annular plasma generator 40 or 40a, and the main plasma source 60 are provided respectively.

제1 및 제2 프로세스 모듈(400, 500)은 각기 세 개의 피처리 기판을 동시에 처리하기 위한 비독립적 처리 영역을 갖는다. 즉, 제1 및 제2 프로세스 모듈(400, 500)의 내부는 각기 세 개의 기판 지지대(410, 510)가 하나의 연속된 공간에 위치한다. 그러나 제1 및 제2 프로세스 모듈(400, 500)의 내부 공간을 각각의 기판 지지대(410, 510)에 대하여 독립된 처리 영역으로 분할 구성할 수도 있다. 이러한 경우 독립된 처리 영역에 대응하여 각기 환형 격벽 부재(20)와 환형 플라즈마 발생 기(40 or 40a) 그리고 메인 플라즈마 소스(60)가 독립된 처리 영역 내에 각기 구성된다.The first and second process modules 400 and 500 each have a non-independent processing area for simultaneously processing three to-be-processed substrates. That is, three substrate supports 410 and 510 are positioned in one continuous space in the first and second process modules 400 and 500, respectively. However, the internal spaces of the first and second process modules 400 and 500 may be divided into separate processing regions with respect to the substrate supports 410 and 510. In this case, the annular partition member 20, the annular plasma generator 40 or 40a, and the main plasma source 60 are respectively configured in the independent processing region corresponding to the independent processing region.

제2 기판 이송 장치(330)는 하나 이상의 스핀들(331)과 이에 장착되는 하나 이상의 회전 플레이트 암(332)을 포함한다. 예를 들어, 여섯 개의 스핀들(331)이 구비될 수 있으며 이중 세 개는 제1 프로세스 모듈(400)로의 기판 이송을 담당하고 다른 세 개는 제2 프로세스 모듈(500)로의 기판 이송을 담당한다. 각각의 스핀들(331)에는 두 개의 회전 플레이트 암(332)이 장착될 수 있는데 그 중 하나는 로딩용이고 다른 하나는 언로딩용이다. 여섯 개의 스핀들(331)과 각각에 장착되는 두 개의 회전 플레이트 암(332) 들은 기판 이송 동작에서 상호 간섭이 발생되지 않도록 스핀들(331)의 설치 위치와 회전 플레이트 암(332)의 길이가 결정된다. 그리고 복수개의 회전 플레이트 암(332)들은 제1 기판 이송 장치(210)와의 기판 교환 동작에서 각각의 엔드 이펙터는, 도 13에 도시된 바와 같이, 수직적으로 동일한 위치에 정렬된다.The second substrate transfer device 330 includes one or more spindles 331 and one or more rotating plate arms 332 mounted thereto. For example, six spindles 331 may be provided, three of which are responsible for substrate transfer to the first process module 400 and the other three are responsible for substrate transfer to the second process module 500. Each spindle 331 may be equipped with two rotating plate arms 332, one of which is for loading and the other for unloading. The six spindles 331 and the two rotating plate arms 332 mounted on each of them are determined at the installation position of the spindle 331 and the length of the rotating plate arm 332 so that mutual interference does not occur in the substrate transfer operation. And, the plurality of rotating plate arms 332 are each end effector in the substrate exchange operation with the first substrate transfer device 210 is vertically aligned at the same position, as shown in FIG.

이와 같은 제2 기판 이송 장치(330)는, 도 14에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 프로세스 모듈(400, 550)로 기판을 이송하는 과정이 동시에 진행되기 때문에 고속의 기판 이송이 가능하다. 예를 들어, 한 번의 기판 교환 동작에서 처리된 여섯 장의 피처리 기판과 처리될 여섯 장의 피처리 기판을 동시에 교환 처리할 수 있다.As shown in FIG. 14, the second substrate transfer device 330 may transfer the substrate to the first and second process modules 400 and 550 simultaneously, thereby enabling high-speed substrate transfer. . For example, the six processed substrates to be processed and the six processed substrates to be processed in one substrate exchange operation can be exchanged simultaneously.

제1 및 제2 프로세스 모듈(400, 500)은 각기 기판 처리 공정과 에지 처리 공정을 순차적으로 실행할 수 있다. 또는 제1 프로세스 모듈(400)에서 기판 처리 공 정을 수행하고, 기판 처리 공정이 수행된 피처리 기판을 제2 프로세스 모듈(500)로 이송하여 에지 처리 공정을 실행하도록 할 수도 있다. 이러한 경우 제1 프로세스 모듈(400)은 메인 플라즈마 소스(60)만을 구비하고, 제2 프로세스 모듈(500)은 환형 격벽 부재(20)와 격벽 구동부(30) 그리고 환형 플라즈마 발생기(40 or 40a)가 구비된다. The first and second process modules 400 and 500 may sequentially execute substrate processing and edge processing, respectively. Alternatively, the substrate processing process may be performed in the first process module 400, and the substrate to which the substrate processing process is performed may be transferred to the second process module 500 to execute the edge processing process. In this case, the first process module 400 includes only the main plasma source 60, and the second process module 500 includes the annular partition member 20, the partition driver 30, and the annular plasma generator 40 or 40a. It is provided.

이상에서 설명된 본 발명의 플라즈마 반응기 및 이를 구비한 기판 처리 시스템의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Embodiments of the plasma reactor of the present invention and the substrate processing system having the same as described above are merely exemplary, and those skilled in the art to which the present invention pertains have various modifications and equivalent embodiments. You can see that it is possible. Therefore, it will be understood that the present invention is not limited only to the form mentioned in the above detailed description. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims. It is also to be understood that the present invention includes all modifications, equivalents, and substitutes within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 구성을 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a plasma reactor according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 환형 격벽 부재와 기판 지지대의 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view of the annular partition member and the substrate support of FIG. 1. FIG.

도 3은 하부 전극의 변형 구조를 보여주는 기판 지지대의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of the substrate support showing the deformation structure of the lower electrode.

도 4는 메인 플라즈마 소스에 의한 기판 처리 공정에서 환형 격벽 부재의 위치를 보여주는 플라즈마 반응기의 부분 단면도이다.4 is a partial cross-sectional view of the plasma reactor showing the position of the annular partition member in the substrate processing process by the main plasma source.

도 5는 환형 플라즈마 소스에 의한 에지 처리 공정에서 환형 격벽 부재의 위치를 보여주는 플라즈마 반응기의 부분 단면도이다.5 is a partial cross-sectional view of the plasma reactor showing the position of the annular partition member in the edge treatment process by the annular plasma source.

도 6은 자기 기어를 이용한 동력 전달 방식을 갖는 격벽 구동부의 변형 예를 보여주는 부분 단면도이다.6 is a partial cross-sectional view showing a modified example of a partition drive unit having a power transmission method using a magnetic gear.

도 7은 환형 격벽 부재를 기계적 결합 메커니즘으로 정렬하는 정렬 부재가 설치된 예를 보여주는 플라즈마 반응기의 부분 단면도이다.7 is a partial cross-sectional view of a plasma reactor showing an example in which an alignment member for arranging the annular partition member with a mechanical coupling mechanism is installed.

도 8은 도 7에서 기판 지지대의 외주연에 구성된 결합 홈의 배치 구조를 보여주는 기판 지지대의 평면도이다.8 is a plan view of the substrate support showing the arrangement structure of the coupling groove formed on the outer periphery of the substrate support in FIG.

도 11은 환형 플라즈마 발생기를 유도 결합 플라즈마 소스로 구성한 예를 보 여주는 플라즈마 반응기의 단면도이다.11 is a cross-sectional view of a plasma reactor showing an example in which the annular plasma generator is configured as an inductively coupled plasma source.

도 13은 본 발명의 플라즈마 반응기를 구비한 기판 처리 시스템의 평면도이다.13 is a plan view of a substrate processing system having a plasma reactor of the present invention.

도 14는 제2 기판 이송 장치의 기판 이송 동작을 보여주는 도면이다.14 is a view showing a substrate transfer operation of the second substrate transfer device.

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

S1: 제1 위치 S2: 제2 위치S1: first position S2: second position

10: 플라즈마 반응기 11: 피처리 기판10: plasma reactor 11: substrate to be processed

12: 챔버 하우징 13: 절연층12: chamber housing 13: insulation layer

14: 기판 지지대 16: 가스 출구14: substrate support 16: gas outlet

17: 투광 윈도우 20: 환형 격벽 부재17: floodlight window 20: annular bulkhead member

22: 가스 분배로 23: 가스 배출로22: gas distribution furnace 23: gas discharge furnace

24: 가스 분사공 30: 격벽 구동부24: gas injection hole 30: partition wall drive unit

32: 랙 기어 33: 피니언32: rack gear 33: pinion

34: 이동 축 35: 가스 공급관34: moving shaft 35: gas supply pipe

36: 선형 자석 조립체 37: 원형 자석 조립체36: linear magnet assembly 37: circular magnet assembly

40, 40a: 환형 플라즈마 발생기 42: 제1 전극40, 40a: annular plasma generator 42: first electrode

44: 제2 전극 48: 안테나 커버 부재44: second electrode 48: antenna cover member

47: 코어 커버 49: 환형 절연판47: core cover 49: annular insulating plate

50: 전원 공급원 51: 전원 공급원50: power source 51: power source

52: 임피던스 정합기 53: 임피던스 정합기52: impedance matcher 53: impedance matcher

54: 바이어스 전원 공급원 55: 바이어스 전원 공급원54: bias power source 55: bias power source

56: 임피던스 정합기 57: 스위칭 회로56: impedance matcher 57: switching circuit

60: 메인 플라즈마 소스 62: 가스 입구60: main plasma source 62: gas inlet

70: 상부 공간 80: 정렬 리브70: upper space 80: alignment rib

82: 리브 커넥터 84: 리브 결합 홈82: rib connector 84: rib coupling groove

85, 87: 정렬 리브 86, 88: 정렬 자석85, 87: alignment rib 86, 88: alignment magnet

90: 격벽 정렬 감지부 91: 발광부90: partition alignment detection unit 91: light emitting unit

92: 수광부 100: 인덱스92: light receiver 100: index

110: 케리어 200: 로드락 챔버110: carrier 200: load lock chamber

210: 제1 기판 이송 장치 220: 제1 기판 출입구210: first substrate transfer device 220: first substrate entrance and exit

300: 트랜스퍼 챔버 310: 제2 기판 출입구300: transfer chamber 310: second substrate entrance and exit

320: 제3 기판 출입구 330: 제2 기판 이송 장치320: third substrate entrance and exit 330: second substrate transfer device

331: 스핀들 332: 회전 플레이트 암331: spindle 332: rotating plate arm

400: 제1 프로세스 모듈 410: 기판 지지대400: first process module 410: substrate support

500: 제2 프로세스 모듈 510: 기판 지지대500: second process module 510: substrate support

Claims

A chamber housing having a substrate support on which a substrate to be processed is disposed;

An annular partition member arranged in a first position to divide the upper space of the substrate into a partition inner region and a partition outer region in an edge treatment process for selectively processing an edge region of the target substrate; And

And an annular plasma generator for generating an annular plasma along the edge region of the substrate to be processed in the outer region in the edge treatment process.

According to claim 1,

And the annular partition member moves in the first position to have a second position except for the edge-treated holes.

The method of claim 2,

A partition drive unit for moving the annular partition member between the first position and the second position,

The partition drive unit

And a moving shaft connected to the annular partition member, a power source providing a driving force to the moving shaft, and a power transmitting member for transmitting the power generated from the power source to the moving shaft.

The method of claim 3, wherein

The power transmission member

A plasma reactor comprising a mechanical power transfer mechanism or a magnetic power transfer mechanism.

According to claim 1,

The annular plasma generator

And a capacitively coupled plasma source including first and second electrodes of annular structures installed inside the chamber housing so as to face each other with the edge region of the substrate to be disposed therebetween.

The method of claim 5,

The annular partition member is movable to have a second position different from the first position,

And the first electrode is interlocked with the annular partition member.

According to claim 1,

The annular plasma generator

And an inductively coupled plasma source comprising an induction antenna installed inside the reactor body to induce an annular plasma in an edge region of the substrate.

The method of claim 7, wherein

The inductively coupled plasma source is

And a magnetic core cover covering the induction antenna while the magnetic flux entrance and exit points toward the substrate to be processed.

According to claim 1,

A main plasma source for performing a substrate processing process for processing a central region of the substrate to be processed;

The main plasma source is located in the inner region of the partition wall plasma reactor, characterized in that installed on top of the chamber housing.

The method of claim 9,

The substrate processing process performed by the main plasma source is any one of an ashing process, a deposition process, an etching process.

According to claim 1,

The annular partition member is

A first gas supply channel provided with a first gas for the edge treatment process;

And a plurality of gas injection holes for injecting the first gas toward an edge region of the substrate.

The method of claim 11, wherein

And a second gas supply channel for supplying a second gas to an inner region of the annular partition member.

According to claim 1,

And an alignment member provided on the annular partition member and the substrate support to engage when the annular partition member is positioned in the first position.

The method of claim 13,

And the alignment member comprises a mechanical coupling mechanism or a magnetic coupling mechanism.

According to claim 1,

And a partition alignment detector for determining whether the annular partition member is correctly aligned with an edge region of the substrate to be processed when the annular partition member is positioned at the first position.

In the substrate processing system provided with the plasma reactor of any one of Claims 1-15,

An index into which one or more carriers are loaded;

A load lock chamber connected to the rear of the index;

A transfer chamber connected to the load lock chamber;

One or more process modules connected to the transfer chamber and comprising the plasma reactor;

A first substrate transfer device provided in the load lock chamber and responsible for transfer of the substrate to be processed between the index and the transfer chamber; And

And a second substrate transfer device provided in the transfer chamber and configured to transfer the substrate to be processed between the load lock chamber and the one or more process modules.

The method of claim 16,

And said second substrate transfer device comprises at least one spindle and at least one rotating plate arm each mounted to said at least one spindle.

The method of claim 16,

Wherein said process module has one or more independent processing regions for independently processing one substrate to be processed.

The method of claim 16,

Wherein said process module has a non-independent processing area for processing two or more substrates to be processed.