KR20110056787A - Appratus for treating substrate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 리드 상에 설치되는 플라즈마의 소스전극 및 접지전극에 가스분사수단을 설치한 기판처리장치에 관한 것이다. . The present invention relates to a substrate processing apparatus in which gas injection means are provided at a source electrode and a ground electrode of a plasma provided on a lead. .
일반적으로, 반도체 소자, 표시장치 및 박막 태양전지를 제조하기 위해서는 기판에 특정 물질의 박막을 증착하는 박막증착공정, 감광성 물질을 사용하여 이들 박막 중 선택된 영역을 노출 또는 은폐시키는 포토공정, 선택된 영역의 박막을 제거하여 패터닝하는 식각공정 등을 거치게 된다. 이들 공정 중 박막증착공정 및 식각공정 등은 진공상태로 최적화된 기판처리장치에서 진행한다. In general, in order to manufacture a semiconductor device, a display device, and a thin film solar cell, a thin film deposition process of depositing a thin film of a specific material on a substrate, a photo process of exposing or hiding selected areas of the thin films using a photosensitive material, The thin film is removed and patterned through an etching process. Among these processes, a thin film deposition process and an etching process are performed in a substrate processing apparatus optimized in a vacuum state.
증착공정 및 식각공정에서 사용되는 기판처리장치는 플라즈마의 발생방식에 따라 유도결합 플라즈마(Inductively coupled plasma: ICP)와 축전결합 플라즈마 (capacitively coupled plasma: CCP)의 방식으로 구분되며, 일반적으로 유도결합 플라즈마는 RIE(reactive ion etching) 및 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition)에 이용되고, 축전결합 플라즈마는 HDP(high density plasma etching)을 사용하는 식각 및 증착장치에 이용된다. 유도결합 플라즈마와 축전결합 플라즈마 방법은 플라즈마를 발생시키는 원리가 다르고 각각 장단점을 가지고 있어서, 필요에 따라 선택적으로 이용한다. Substrate processing apparatuses used in the deposition process and the etching process are classified into inductively coupled plasma (ICP) and capacitively coupled plasma (CCP) according to the plasma generation method. Is used for reactive ion etching (RIE) and plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), and capacitively coupled plasma is used for etching and deposition apparatus using high density plasma etching (HDP). The inductively coupled plasma and the capacitively coupled plasma method differ in principle of generating plasma and have advantages and disadvantages, respectively, and are selectively used as necessary.
도 1은 종래기술에 따른 기판처리장치의 개략도이고, 도 2는 종래기술에 따른 다수의 피딩라인과 연결된 후방 플레이트의 사시도이다. 1 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to the prior art, and FIG. 2 is a perspective view of a rear plate connected to a plurality of feeding lines according to the prior art.
도 1과 같이, 축전결합 플라즈마 방식을 이용한 기판처리장치(10)는 반응공간을 제공하는 공정챔버(12), 공정챔버(12) 내부의 상부에 위치하며, 플라즈마 전극으로 사용되는 후방 플레이트(14), 후방 플레이트(14)와 연결되고 공정챔버(12)의 내부에 공정가스를 공급하는 가스 공급관(36), 후방 플레이트(14)의 하부에 위치하며, 다수의 분사홀(16)을 가지는 알루미늄 재질의 가스분배판(18), 플라즈마 전극과 대향전극으로 사용되며 기판(20)이 안치되는 기판안치대(22), 기판(20)을 공정챔버(12)로 출입 또는 반출시키기 위한 기판 출입구(40) 및 공정챔버(12)의 내부에서 사용되는 반응가스 및 부산물을 배출하기 위한 배출구(24)로 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 1, the
가스 공급관(36)은 피딩 라인(feeding line)(38)에 의해서 RF 전원(30)과 연결된다. RF 전원(30)과 피딩 라인(38) 사이에는 임피던스 정합을 위한 매 처(matcher)(32)가 설치된다. 기판안치대(22) 및 공정챔버(12)는 접지된 상태이다. 가스분배판(18)은 후방 플레이트(14)와 버퍼공간(26)을 가지고, 후방 플레이트(14)로부터 연장되어 연결되는 지지대(28)에 거치된다. 일반적으로 RF전원(30)은 플라즈마 전극으로 사용되는 후방 플레이트(14)의 중심부에 인가되고, 후방 플레이트(14)와 접지된 기판안치대(22) 사이에서 RF 전자기장이 형성된다. RF 전자기장에 의해 공정가스가 이온화 또는 활성화되어 박막증착 또는 박막식각을 기판처리공정이 수행된다. The
도 1과 같은, 기판처리장치(10)에서, 플라즈마 전극으로 사용하는 후방 플레이트(14)의 크기가 RF파의 파장에 가까워 질수록, 플라즈마 소스 전극에 인가되는 RF 파장이 일정한 위치를 유지하여 진행하지 않는 파장으로 보이는 정상파 효과(standing wave effect)가 나타난다. 정현파인 정상파에 의해, 플라즈마 전극으로 사용되는 후방 플레이트(14)의 중심부는 고전압이 인가되지만 후방 플레이트(14)의 주변부는 저전압이 인가되어 불균일한 전자기장 분포를 나타낸다. 불균일한 전자기장으로 인해, 박막의 증착 또는 식각이 불균일하게 진행된다.In the
RF 전자기장의 불균일한 분포를 해소하기 위하여, 도 2와 같이, 다수의 피딩 라인(50)을 통하여 RF전원(30)을 플라즈마 전극으로 사용되는 후방 플레이트(14)에 인가할 수 있다. 그러나, 후방 플레이트(14)에 다수의 피딩 라인(50)을 통하여 RF 전원(30)을 연결하여도, 정상파 효과에 의한 전기장의 불균일한 분포가 발생한다. In order to solve the non-uniform distribution of the RF electromagnetic field, as shown in FIG. 2, the
상기와 같은 종래기술의 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 RF파 파장보다 작은 크기를 가지는 다수의 플라즈마 소스전극을 설치하여 정상파 효과를 극복하고, RF전원과 다수의 플라즈마 소스전극을 피딩라인이 집적된 배선집적기판을 사용하여 연결함으로서 피딩라인의 제작 및 유지를 용이하게 하는 기판처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention provides a plurality of plasma source electrodes having a size smaller than the RF wave wavelength to overcome the standing wave effect, and the feeding line is integrated with the RF power source and the plurality of plasma source electrodes. It is an object of the present invention to provide a substrate processing apparatus that makes it easy to manufacture and maintain a feeding line by connecting using a wiring integrated substrate.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판처리장치는, 리드 및 몸체가 결합하여 반응공간을 제공하는 공정챔버; 상기 공정챔버 내부와 대응되는 상기 리드의 표면에 형성되는 다수의 플라즈마 소스전극; 상기 다수의 플라즈마 소스전극에 전력을 인가하는 RF전원; 상기 공정챔버 외부와 대응되는 상기 리드의 상부에 위치하고, 상기 RF전원과 상기 다수의 플라즈마 소스전극 각각을 연결시키는 피딩라인이 집적되어 있는 배선집적기판; 및 상기 반응공간에 위치하고 기판이 안치되는 기판안치수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.Substrate processing apparatus according to the present invention for achieving the above object, the process chamber is coupled to the lead and the body to provide a reaction space; A plurality of plasma source electrodes formed on a surface of the lead corresponding to the inside of the process chamber; An RF power source for applying power to the plurality of plasma source electrodes; A wiring integrated substrate positioned on an upper portion of the lead corresponding to the outside of the process chamber, and having a feeding line integrated therein to connect the RF power source and the plurality of plasma source electrodes; And substrate placing means positioned in the reaction space and having a substrate placed therein.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 다수의 플라즈마 소스전극은 서로 평행하게 등간격으로 배열되고 상기 RF전원과 병렬로 연결된 것을 특징으로 한다.In the substrate processing apparatus as described above, the plurality of plasma source electrodes are arranged in parallel at equal intervals and connected in parallel with the RF power source.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 리드와 상기 다수의 플라즈마 소 스전극 각각의 사이에 설치된 다수의 절연판을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the substrate processing apparatus as described above, it characterized in that it comprises a plurality of insulating plates provided between the lead and each of the plurality of plasma source electrodes.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 배선집적기판은, 상기 RF전원과 전기적으로 연결되고, 중앙부를 관통하는 제 1 천공을 가지는 제 1 연결부; 상기 제 1 연결부에서 분기되는 다수의 서브 피딩라인; 및 상기 다수의 서브 피딩라인과 연결되어 상기 다수의 플라즈마 소스전극과 전기적으로 연결시키고, 중앙부를 관통하는 제 2 천공을 가지는 다수의 제 2 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the substrate processing apparatus as described above, the wiring integrated substrate comprises: a first connection portion electrically connected to the RF power source and having a first hole penetrating through a central portion thereof; A plurality of sub-feeding lines branched from the first connection portion; And a plurality of second connection parts connected to the plurality of sub-feeding lines, electrically connected to the plurality of plasma source electrodes, and having a second hole penetrating through a central portion thereof.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 다수의 서브 피딩라인은, 상기 제 1 연결부에서 양방향으로 연장되는 제 1 서브 피딩라인; 상기 제 1 서브 피딩라인의 단부에서 양방향으로 수직 분기되는 제 2 서브피딩라인; 및 상기 제 2 서브 피딩라인의 단부에서 양방향으로 수직 분기되는 제 3 서브 피딩라인;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the substrate processing apparatus as described above, the plurality of sub-feeding line, the first sub-feeding line extending in both directions from the first connecting portion; A second sub-feeding line vertically branched at both ends of the first sub-feeding line in both directions; And a third sub-feeding line vertically branched at both ends of the second sub-feeding line in both directions.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 제 1 서브 피딩라인의 제 1 폭은 상기 제 2 서브 피딩라인의 제 2 폭보다 크고, 상기 제 2 서브 피딩라인의 제 2 폭은 상기 제 3 서브 피딩라인의 제 3 폭보다 큰 것을 특징으로 한다.In the substrate processing apparatus as described above, the first width of the first sub-feeding line is greater than the second width of the second sub-feeding line, the second width of the second sub-feeding line is the third sub-feeding line It is characterized by greater than the third width.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 제 1 연결부와 상기 RF전원을 전기적으로 연결하는 인입대; 및 상기 다수의 제 2 연결부와 상기 다수의 플라즈마 소스전극을 전기적으로 연결하는 다수의 배전대;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A substrate processing apparatus as described above, comprising: a lead for electrically connecting the first connection part and the RF power source; And a plurality of distribution boards electrically connecting the plurality of second connectors and the plurality of plasma source electrodes.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 다수의 플라즈마 소스전극과 대응되는 상기 리드에 설치되어 상기 다수의 배전대 각각이 삽입되는 다수의 관통홀; 및 상기 다수의 관통홀 각각의 내부에 설치되고 상기 다수의 배전대와 상기 리드를 절연시키는 다수의 절연튜브;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A substrate processing apparatus as described above, comprising: a plurality of through holes installed in the leads corresponding to the plurality of plasma source electrodes and into which each of the plurality of distribution boards is inserted; And a plurality of insulating tubes installed in each of the plurality of through holes and insulating the plurality of distribution boards and the leads.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 인입대는, 상기 RF전원과 연결되는 인입부; 상기 인입부와 연결되고 상기 인입부와 수직으로 연장되어 상기 제 1 연결부와 전기적으로 접촉하는 접촉부; 상기 접촉부에서 형성되는 삽입홀; 및 상기 제 1 천공 및 상기 삽입홀에 삽입되어 상기 접촉부와 상기 제 1 연결부를 전기적으로 연결시키는 체결볼트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the substrate processing apparatus as described above, the pull-in, the lead portion is connected to the RF power source; A contact portion connected to the lead portion and extending perpendicularly to the lead portion to be in electrical contact with the first connection portion; An insertion hole formed in the contact portion; And a fastening bolt inserted into the first drilling hole and the insertion hole to electrically connect the contact portion and the first connection portion.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 다수의 배전대 각각은, 상기 리드를 관통하여 상기 다수의 플라즈마 소스전극과 연결되는 배전부; 상기 배전부와 연결되고 상기 배전부와 수직으로 연장되며, 상기 다수의 제 2 연결부와 대응되는 상기 배선집적기판의 하부와 접하는 접촉부; 상기 접촉부의 하부에 설치되는 삽입홀; 및 상기 제 2 천공 및 상기 삽입홀에 삽입되어 상기 접촉부와 상기 다수의 제 2 연결부 각각을 전기적으로 연결시키는 체결볼트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the substrate processing apparatus as described above, each of the plurality of switchboards, the distribution unit connected to the plurality of plasma source electrodes through the lead; A contact part connected to the power distribution part and extending perpendicular to the power distribution part and in contact with a lower portion of the wiring integrated substrate corresponding to the plurality of second connection parts; An insertion hole installed below the contact portion; And a fastening bolt inserted into the second drilling hole and the insertion hole to electrically connect each of the contact part and the plurality of second connection parts.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 다수의 플라즈마 소스전극 또는 상기 다수의 플라즈마 소스전극 사이의 상기 리드에 가스분사수단이 설치되는 것을 특징으로 한다.In the substrate processing apparatus as described above, the gas injection means is provided in the lead between the plurality of plasma source electrodes or the plurality of plasma source electrodes.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 리드의 상부에 상기 배선집적기판을 수용하기 위한 밀폐공간을 제공하는 하우징; 및 상기 하우징에 설치되는 냉각장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A substrate processing apparatus as described above, comprising: a housing providing a sealed space for accommodating the wiring integrated substrate on an upper portion of the lead; And a cooling device installed in the housing.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 냉각장치는, 상기 하우징의 측면에 설치되는 다수의 환풍구; 및 상기 다수의 환풍구 각각에 설치되는 다수의 팬;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the substrate processing apparatus as described above, the cooling device, a plurality of ventilation holes provided on the side of the housing; And a plurality of fans installed in each of the plurality of ventilation holes.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 공정챔버 및 상기 기판안치수단은 플라즈마 접지전극으로 사용되는 것을 특징으로 한다. In the substrate processing apparatus as described above, the process chamber and the substrate placing means are used as a plasma ground electrode.
본 발명은, RF파 파장보다 작은 크기를 가지는 다수의 플라즈마 소스전극을 구비하여, 정상파 효과에 의해 공정챔버의 내부에서 전자기장의 불균일성을 개선할 수 있다. 전자기장을 균일하게 분포시킴으로써, 박막증착 또는 박막식각의 균일도를 개선할 수 있다. 또한, 본 발명은, RF전원과 다수의 플라즈마 소스전극을 피딩라인이 절연기판 상에 집적화된 배선집적기판을 사용하여 연결함으로써, 피딩라인의 제작 및 유지를 용이하게 할 수 있다.The present invention is provided with a plurality of plasma source electrodes having a size smaller than the RF wave wavelength, it is possible to improve the non-uniformity of the electromagnetic field inside the process chamber by the standing wave effect. By uniformly distributing the electromagnetic field, it is possible to improve the uniformity of thin film deposition or thin film etching. In addition, the present invention, by connecting the RF power source and the plurality of plasma source electrodes using a wiring integrated substrate in which the feeding line is integrated on the insulating substrate, it is possible to facilitate the production and maintenance of the feeding line.
이하에서는 도면을 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치의 개략도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 전극의 배치도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배선집적기판의 평면도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 인입대의 사시도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 배전대의 사시도이고, 도 8은 도 3의 A의 상세도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 하우징의 사시도이다.3 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a layout view of a plasma electrode according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a plan view of a wiring integrated substrate according to an embodiment of the present invention, FIG. 6 is a perspective view of an entrance table according to an embodiment of the present invention, FIG. 7 is a perspective view of a distribution table according to an embodiment of the present invention, FIG. 8 is a detailed view of A of FIG. 3, and FIG. 9 is an embodiment of the present invention. Is a perspective view of a housing according to the invention.
도 3과 같이, 축전결합 플라즈마 방식을 이용한 기판처리장치(110)는 리드(112a)와 몸체(112b)의 결합에 의해 반응공간이 제공되는 공정챔버(112), 공정챔버(112)의 내부와 대응되는 리드(112a)의 표면에 설치되는 다수의 플라즈마 소스전극(114), 공정챔버(112)의 외부와 대응되는 리드(112a) 상부에 설치되고 다수의 전극(114) 각각과 연결되는 피딩라인(118)이 형성된 배선집적기판(120), 다수의 플라즈마 소스전극(114) 사이의 리드(112a)에 설치되는 가스분사수단(124) 및 반응공간에 위치되고 기판(121)이 안치되고 플라즈마 접지전극으로 사용되는 기판안치수단(122)을 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 3, the
기판처리장치(110)는 공정챔버(112)의 외부와 대응되는 리드(112a)의 상부에 배선집적기판(120)을 수용하기 위한 하우징(136), 기판(121)을 반입 및 반출시키기 위한 출입구(130), 반응공간의 반응가스 및 부산물을 배출하기 위한 배기구(132), 및 기판(120) 상부의 주변부에 박막이 증착되거나 박막이 식각되는 것을 방지하기 위한 에지 프레임(134)을 더욱 포함하여 구성될 수 있다. The
하우징(136)은 공정챔버(112)의 외부와 대응되는 리드(112a)의 상부에 설치되고, 배선집적기판(120)을 수용하는 밀폐공간을 제공한다. 에지 프레임(134)은 기판(120) 상부의 주변부에서 공정챔버(112)의 내벽 근처까지 연장된다. 에지 프레임(134)은 전기적으로 부유상태(foating state)를 유지한다. The
도 3의 기판처리장치(110)에서, 정상파 효과를 방지하기 위하여, RF파의 파장과 비교하여 작은 크기를 가지는 다수의 플라즈마 소스전극(114)을 배열한다. 도 4와 같이 다수의 플라즈마 소스전극(114)을 RF전원(126)과 병렬로 연결시키고, 다수의 플라즈마 소스전극(114)과 RF전원(126) 사이에는 임피던스 정합을 위한 매처(128)가 설치된다. 도 3 및 도 4의 RF 전원(126)은 플라즈마 발생효율이 좋은 20 내지 50 MHz 대역의 초고주파(very high frequency: VHF)을 사용할 수 있다. In the
도 3 및 도 4와 같이, 다수의 플라즈마 소스전극(114) 각각은 장축과 단축을 가진 스트라이프(stripe) 형태로 제작되고, 서로 동일한 간격으로 평행하게 이격된다. 그리고, 다수의 플라즈마 소스전극(114) 각각과 리드(112a) 사이에는 전기적 절연을 위한 다수의 절연판(116)이 설치된다. 공정챔버(112)의 내부와 대응되는 리드(112a)와 직접적으로 밀착하는 다수의 절연판(116)과 다수의 절연판(116) 각각에 직접적으로 밀착하는 다수의 플라즈마 소스전극(114)을 별도로 도시하지 않았지만, 볼트와 같은 체결수단으로 체결한다. As shown in FIGS. 3 and 4, each of the plurality of
도 3과 같은, 기판처리장치(110)에서 RF전원(126)이 인가되는 다수의 플라즈마 소스전극(114)에 대하여, 접지되는 리드(112a), 몸체(112b) 및 기판안치수단(122)는 플라즈마 접지전극으로 사용된다. 리드(112a), 몸체(112b) 및 기판안치수단(122)은 알루미늄 또는 스테인레스 스틸과 같은 금속재질을 사용하여 제작하고, 절연판(116)은 세라믹 재질을 사용하여 제작한다.As shown in FIG. 3, for the plurality of
기판안치수단(122)은 기판(121)이 안치되고 기판(121)보다 넓은 면적을 가지는 기판지지판(122a)과 기판지지판(122a)을 승강 및 하강시키는 샤프트(122b)를 포함하여 구성된다. 기판처리장치(110)에서, 기판안치수단(122)은 공정챔버(112)와 동일하게 접지된다. 그러나, 도면에서 도시하지 않았지만, 기판처리공정의 조건에 따라 기판안치수단(122)에 별도의 RF전원이 인가되거나, 전기적으로 부유(floating) 상태를 유지할 수 있다. The substrate mounting means 122 includes a
도 3과 같이, 배선집적기판(120)의 피딩라인(118)은 인입대(引入帶)(142a)와 다수의 배전대(配電帶)(142b)를 통하여 RF전원(126)과 전기적으로 연결된다. As shown in FIG. 3, the
도 5와 같이, 배선집적기판(120) 상에 형성되는 피딩라인(118)은, 인입 대(142)와 연결되는 제 1 연결부(144a), 제 1 연결부(144a)에서 연장되어 분기 및 재 분기되는 제 1 내지 제 3 서브 피딩라인(118a, 118b, 118c), 다수의 플라즈마 소스전극(114) 각각의 단부와 대응되는 제 3 서브 피딩라인(118c) 상에 설치되고 다수의 배전대(142b)와 연결되는 다수의 제 2 연결부(144b)를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 5, the
도 5와 같이, 제 1 서브 피딩라인(118a)은 제 1 연결부(144a)에서 양방향으로 연장되고, 제 2 서브 피딩라인(118b)은 제 1 서브 피딩라인(118a)의 단부에서 양방향으로 수직분기되고, 제 3 서브 피딩라인(118c)은 제 2 서브 피딩라인(118c)의 단부에서 양방향으로 수직분기된다. 다수의 플라즈마 소스전극(114) 각각의 단부와 대응되는 제 3 서브 피딩라인(118c)에는 다수의 제 2 연결부(144b)가 형성된다. As shown in FIG. 5, the first
인입대(142)에 근접할수록 피딩라인(118)의 폭이 점차로 커지고, 다수의 배전대(142b) 각각에 근접할수록 피당라인(118)의 폭을 점차로 작게 형성할 수 있다. 따라서, 제 1 서브 피딩라인(118a)의 제 1 폭(W1)은 제 2 서브 피딩라인(118b)의 제 2 폭(W2)보다 크고, 제 2 서브 피딩라인(118b)의 제 2 폭(W2)은 제 3 서브 피딩라인(118c)의 제 3 폭(W3)보다 크다. 그리고, 피딩라인(118)은 도 3과 같은 형태로 한정되지 않고, 다양한 형태로 배열될 수 있다.The width of the
제 1 연결부(144a)의 중앙부에는 인입대(142a)를 연결시키기 위한 제 1 천 공(143a)이 형성되고, 다수의 제 2 연결부(144b) 각각의 중앙부에는 다수의 배전대(142b)를 연결시키기 위한 다수의 제 2 천공(143b)이 설치된다. 제 1 및 제 2 연결부(144a, 144b) 각각은 제 1 및 제 3 서브 피딩라인(118a, 118c)의 제 1 및 제 3 폭(W1, W3)보다 큰 직경을 가지는 원형으로 형성된다. 제 1 및 제 2 연결부(144a, 144b)는 각각 10mm 정도의 직경을 가진다. A
배선집적기판(120)을 형성하는 방법은 별도의 도면으로 도시하지 않았지만, 절연기판 상에 구리박막을 형성하는 단계, 구리박막을 패터닝하여 피딩라인(118)을 형성하는 단계, 및 인입대(142a) 및 다수의 배전대(142a)와 연결하기 위해 제 1 및 제 2 천공(143a, 143b)을 형성하는 단계를 포함하여 형성된다. Although the method of forming the wiring integrated
RF전원(126)과 배선집적기판(120) 상에 형성된 제 1 연결부(144a)를 연결시는 인입대(142a)는 도 6과 같이, 하우징(136)의 중심을 관통하는 인입부(146a), 인입부(146a)의 하부와 연결되고 인입부(146a)와 수직으로 연장되어 제 1 연결부(144a)와 전기적으로 접촉하는 제 1 접촉부(146b), 및 제 1 접촉부(146b)의 하부에 위치하는 제 1 삽입홀(146c), 및 제 1 삽입홀(146c)과 배선집적기판(120)의 제 1 천공(143a)에 삽입되어 제 1 연결부(144a)와 제 1 접촉부(146b)를 전기적으로 연결시키는 제 1 체결볼트(146d)를 포함한다. 제 1 삽입홀(146c)의 내부와 제 1 체결볼트(146d)의 외부에는 연결을 위한 나사산이 형성된다. 인입부(146a)는 원형의 단면으로 출발하여 제 1 접촉부(146b)와 인접한 지점에서 사각형의 단면으로 변화한 다. The
배선집적기판(120) 상에 형성된 다수의 제 2 연결부(144b) 각각을 다수의 전극(114)와 연결시키는 다수의 배전대(142b)는, 리드(112a) 및 다수의 절연판(116)의 각각을 관통하는 배전부(147a), 배전부(147a)의 상부와 연결되고, 배전부(147a)와 수직으로 연장되어 제 2 연결부(144b)와 대응되는 배선집적기판(120)의 하부와 접촉하는 제 2 접촉부(147b), 제 2 접촉부(147b)의 상부에 형성되는 제 2 삽입홀(147c), 및 배선집적기판(120)의 제 2 천공(143b)과 제 2 삽입홀(147c)에 삽입되어 제 2 연결부(144a)와 전극(114)을 전기적으로 연결시키는 제 2 체결볼트(147d)를 포함한다. 제 2 삽입홀(147c)의 내부와 제 2 체결볼트(147d)의 외부에는 연결을 위한 나사산이 형성된다. 배전부(147a)는 원형의 단면으로 출발하여 제 2 접촉부(147b)와 인접한 지점에서 사각형의 단면으로 변화한다. The plurality of
도 8은 도3의 A의 상세도이다. 도 8과 같이, 전극(114)을 배전대(142b)와 전기적으로 연결시키기 위하여, 절연판(116)과 접촉하는 전극(114)에는 체결홀(178a)이 형성되고, 체결홀(178a)과 대응되는 절연판(116) 및 리드(112a)에는 관통홀(178b)이 형성된다. 리드(112a)와 대응되는 관통홀(178b)의 내부에는 리드(112a)와 배전대(142b)의 전기적 절연을 위한 튜브(tube)(178c)가 삽입된다. 체결홀(178a) 및 관통홀(178b)에 삽입된 배전대(142b)가 배선집적기판(120) 상에 형성된 제 2 연결부(144c)와 플라즈마 소스전극(114)을 공정챔버(112) 내부의 기밀을 유지하면서 전기적으로 연결시킬 수 있도록, 제 1 오링(182a)을 개재하여 제 1 기밀판(148a)과 리드(112a)를 제 1 볼트(184a)를 사용하여 체결한다. 체결홀(178a)의 내면에는 배전대(142b)를 체결하기 위한 나사산이 형성된다. 8 is a detailed view of A of FIG. 3. As shown in FIG. 8, in order to electrically connect the
도 8과 같이, 다수의 가스분사수단(124) 각각은, 다수의 플라즈마 소스전극(114) 사이와 대응되는 리드(112a)에 형성된다. 다수의 가스분사수단(124) 각각은, 리드(112a)를 통하여 인입되어 공정가스를 공급하는 가스공급관(140a), 가스공급관(140a)과 연통되고 리드(112a)의 내부에 수직방향으로 형성되는 가스유로(140b), 리드(112a)의 내부에 형성되고 가스유로(140b)와 연결되어 공정가스를 수용하는 수용공간(140c) 및 수용공간(140c)의 하부에 위치하고 공정가스를 반응공간에 분사하기 위한 가스분배판(140d)을 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 8, each of the plurality of gas injection means 124 is formed in the
가스공급관(140a)과 가스유로(140b)가 기밀을 유지하면서 연통될 수 있도록, 제 2 오링(182b)을 개재하여 제 2 기밀판(148b)과 리드(112a)를 제 2 볼트(184b)를 사용하여 체결한다. 가스분배판(140d)은 수용공간(140c)의 하부에 설치되는 다수의 분사구(154a)를 포함한다. 리드(112a)에는 수용공간(140c)의 주변부에서 확장된 함몰부(156)가 형성되고, 함몰부(156)에 가스분배판(140d)의 주변부가 인입되어 제 3 볼트(184c)에 의해 리드(112a)와 체결된다.The second
리드(112a)가 알루미늄과 같은 금속으로 제작되어 있기 때문에, 가스공급 관(140a)고 리드(112a)의 접촉지점에서 플라즈마가 방전될 수 있다. 플라즈마의 방전을 방지하기 위해, 가스공급관(140a)과 연결되는 가스유로(140b)에 세라믹 계통의 튜브로 만들어진 절연관(150)을 삽입시킬 수 있다. 다수의 가스공급관(140a)은 리드(112a)의 상부에 위치한 운송관(도시하지 않음)을 통하여 공정가스공급원(도시하지 않음)과 연결된다.Since the
도 3 및 도 8과 같은 기판처리장치에서, 필요에 따라 다수의 플라즈마 소스전극(114)에 가스분사수단(124)이 설치할 수 있다. 필요에 따라, 가스분사수단(124)을 다수의 전극(114)의 사이와 대응하는 리드(112a)에 설치하지 않고, 다수의 플라즈마 소스전극(114)에만 설치할 수 있다.In the substrate processing apparatus as shown in FIGS. 3 and 8, the gas injection means 124 may be installed in the plurality of
도 3의 기판처리장치(110)에서, RF전력이 인가되는 배선집적기판(120) 상에 형성된 피딩라인(118)에서 열이 발생되어 하우징(136)의 내부에 축적되기 때문에, 하우징(136)의 내부를 냉각시켜야 한다. 따라서, 도 9와 같이, 하우징(136)에 다수의 통풍구(138)와 다수의 통풍구(138) 각각에 설치된 다수의 팬(158)을 포함하는 냉각장치를 설치한다. 다수의 통풍구(138) 및 팬(158)을 포함한 냉각장치에 외에 다양한 방법으로 하우징(136)의 내부를 냉각시킬 수 있다. In the
도 1은 종래기술에 따른 기판처리장치의 개략도1 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to the prior art
도 2는 종래기술에 따른 다수의 피딩라인과 연결된 후방 플레이트의 사시도2 is a perspective view of a rear plate connected to a plurality of feeding lines according to the prior art;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치의 개략도3 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 전극의 배치도4 is a layout view of a plasma electrode according to an embodiment of the present invention
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배선집적기판의 평면도5 is a plan view of a wiring integrated substrate according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 인입대의 사시도6 is a perspective view of an entrance table according to an embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 배전대의 사시도7 is a perspective view of a power distribution board according to an embodiment of the present invention
도 8은 도 3의 A의 상세도8 is a detail view of A of FIG.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 하우징의 사시도9 is a perspective view of a housing according to an embodiment of the present invention;
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2009
- 2009-11-23 KR KR1020090113256A patent/KR101587054B1/en active IP Right Grant
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