KR20110083832A - Plasma processing apparatus - Google Patents

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KR20110083832A
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이진석
이주현
김수홍
김정욱
신준철
전윤광
임경춘
임용호
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삼성전자주식회사
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Abstract

PURPOSE: A plasma processing apparatus is provided to constantly maintain the etching and depositing property of a substrate by adopting a heater unit which highly maintains the temperature of a top electrode unit. CONSTITUTION: A plasma processing device includes a top electrode unit(100) and a bottom electrode unit which face each other in a process chamber. The top electrode unit includes a gas spray plate(160) and a heater unit(130). The heater unit heats the top electrode unit. The gas spray plate includes a plurality of through holes for spraying gas. The heater unit is bonded with the gas spray plate with soldering.

Description

플라즈마 처리 장치 {Plasma Processing Apparatus}Plasma Processing Apparatus {Plasma Processing Apparatus}

본 발명은 플라즈마 처리 장치에 관한 것으로서, 특히 공정 챔버 내부의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있는 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma processing apparatus, and more particularly, to a plasma processing apparatus capable of maintaining a constant temperature inside a process chamber.

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

특히, 글로우 방전(Glow Discharge)에 의한 플라즈마 생성은 직류나 고주파 전자계에 의해 여기된 자유에 의해 이루어지는데, 여기된 자유 전자는 가스 분자와 충돌하여 이온, 라디칼, 전자 등과 같은 활성종(Active Species)을 생성한다.In particular, plasma generation by glow discharge is caused by freedom excited by direct current or high frequency electromagnetic fields, and the excited free electrons collide with gas molecules to generate active species such as ions, radicals, and electrons. Create

그리고, 이와 같은 활성종은 물리 혹은 화학적으로 물질의 표면에 작용하여 표면의 특성을 변화시킨다. 이와 같이 활성종에 의해 물질의 표면 특성을 변화시키는 것을 플라즈마 표면 처리라고 한다.In addition, such active species physically or chemically act on the surface of the material to change the surface properties. This change in the surface properties of the material by the active species is called plasma surface treatment.

플라즈마 처리 장치는 반응 물질을 플라즈마 상태로 만들어 반도체 기판상에 증착하거나, 플라즈마 상태의 반응 물질을 이용하여 기판을 세정, 애싱(Ashing) 또는 식각(etching) 처리하는 장치를 말한다.The plasma processing apparatus refers to a device that converts a reaction material into a plasma state and deposits the reaction material on a semiconductor substrate, or cleans, ashes, or etches a substrate using the reaction material in a plasma state.

플라즈마 처리 장치는 공정 챔버 내에 설치되어 기판을 탑재하는 하부 전극과, 하부 전극과 마주보도록 공정 챔버의 상부에 설치되는 상부 전극을 포함한다.The plasma processing apparatus includes a lower electrode installed in the process chamber to mount a substrate, and an upper electrode installed on the upper portion of the process chamber so as to face the lower electrode.

하지만, 공정 챔버 내부의 온도가 변화함에 따라 반도체의 식각 또는 증착 성질에 영향을 주어 반도체 기판 각각의 식각 또는 증착의 정도가 달라지게 되며, 플라즈마를 이용한 공정 진행시 부산물(by product)이 상부 전극에 증착되어 수율이 떨어지고, 공정 챔버 내부의 화학적 구성이 달라지게 되어 선택비(selectivity)가 저하되는 문제가 발생한다.However, as the temperature inside the process chamber is changed, the degree of etching or deposition of each semiconductor substrate is changed by affecting the etching or deposition properties of the semiconductor. By-products by the process during the process using plasma are applied to the upper electrode. Deposition yields are lowered, and the chemical composition inside the process chamber is changed, resulting in a drop in selectivity.

본 발명의 일 측면은 공정 챔버 내부의 온도를 일정하게 유지시키는 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것이다.One aspect of the present invention is to provide a plasma processing apparatus for maintaining a constant temperature inside a process chamber.

또한, 반도체의 식각 및 증착 특성이 일정하게 유지되는 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus in which etching and deposition characteristics of a semiconductor are kept constant.

또한, 상부 전극에 부산물 증착을 방지할 수 있는 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것이다.In addition, to provide a plasma processing apparatus that can prevent the by-product deposition on the upper electrode.

본 발명의 사상에 따르면, 플라즈마 처리 장치는 공정 챔버와, 상기 공정 챔버 내측에서 마주보도록 배치되는 상부 전극부 및 하부 전극부를 포함하고, 상기 상부 전극부는 가스 분사를 위한 다수의 통공이 형성된 가스 분사판과, 상기 가스 분사판과 납땜에 의해 접합되며 상기 상부 전극부를 가열하는 히터(heater)부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to the spirit of the present invention, a plasma processing apparatus includes a process chamber and an upper electrode portion and a lower electrode portion disposed to face each other inside the process chamber, and the upper electrode portion includes a gas injection plate having a plurality of through holes for gas injection. And a heater part bonded to the gas jet plate and soldered to heat the upper electrode part.

상기 납땜은 경납땜(brazing) 방식을 포함할 수 있다.The soldering may include a brazing method.

상기 히터부는 상기 상부 전극부의 온도를 150도 이상 400도 이하로 유지시킬 수 있다.The heater part may maintain the temperature of the upper electrode part to 150 degrees or more and 400 degrees or less.

상기 히터부는 알루미늄(aluminium) 재질로 형성될 수 있다.The heater unit may be formed of aluminum.

상기 상부 전극부는 냉각수가 흐르는 냉각수 채널(channel)을 포함할 수 있다.The upper electrode unit may include a coolant channel through which coolant flows.

또한, 플라즈마 처리 장치는 공정 챔버와, 상부 전극부 및 하부 전극부를 포함하는 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상기 상부 전극부는 가스 분사를 위한 다수의 통공이 형성된 가스 분사판과, 상기 가스 분사판과 경납땜에 의해 접합되는 히터(heater)부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the plasma processing apparatus includes a process chamber, an upper electrode portion, and a lower electrode portion, wherein the upper electrode portion includes a gas jet plate having a plurality of through holes for gas injection, and the gas jet plate and the brazing device. It characterized in that it comprises a heater (heater) bonded by.

상기 히터부는 상기 상부 전극부의 온도를 150도 이상 400도 이하로 유지시킬 수 있다.The heater part may maintain the temperature of the upper electrode part to 150 degrees or more and 400 degrees or less.

이상에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 상부 전극부에 히터부를 마련하여 공정 챔버 내부의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있다.In the plasma processing apparatus according to the exemplary embodiment described above, a heater may be provided in the upper electrode to maintain a constant temperature inside the process chamber.

또한, 공정 챔버 내부의 온도가 일정하게 유지되어 반도체 기판 각각의 식각 및 증착 정도가 균일해 진다.In addition, the temperature inside the process chamber is kept constant so that the degree of etching and deposition of each semiconductor substrate is uniform.

또한, 상부 전극부의 온도가 고온으로 유지되어 부산물 증착이 방지된다.In addition, the temperature of the upper electrode portion is maintained at a high temperature to prevent by-product deposition.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 상부 전극부를 나타내는 단면도이다.
도 3은 히터부와 가스 분사판이 결합된 상태를 나타내는 절개 사시도이다.
도 4는 가스 분사판을 나타내는 절개 사시도이다.1 is a cross-sectional view showing a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing the upper electrode portion.
3 is a cutaway perspective view illustrating a state in which a heater unit and a gas injection plate are coupled to each other;
4 is a cutaway perspective view of the gas injection plate;

이하에서는 본 발명에 따른 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings an embodiment according to the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치(1)는 원통형의 공정 챔버(2)와, 공정 챔버(2) 내측에서 마주보도록 배치되는 상부 전극부(100) 및 하부 전극부(30)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the plasma processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention includes a cylindrical process chamber 2, an upper electrode part 100 disposed to face each other inside the process chamber 2, and The lower electrode part 30 is included.

공정 챔버(2)는 기판(W)의 가공 공정을 수행하기 위한 것으로서, 공정 챔버(2) 내부에는 바닥면 중앙에 마련된 절연판(4)의 상부에 배치된 서셉터 지지부(5)에 의해 지지되는 서셉터(6)가 마련된다. 서셉터 지지부(5)는 서셉터(6)를 지지할 뿐만 아니라 서셉터 지지부(5)의 내부에 형성된 냉각실(7)로 냉각수가 흐르도록 하여 기판(W)의 온도를 제어한다.The process chamber 2 is for performing a process of processing the substrate W. The process chamber 2 is supported by the susceptor support part 5 disposed above the insulating plate 4 provided at the center of the bottom surface of the process chamber 2. The susceptor 6 is provided. The susceptor support 5 not only supports the susceptor 6 but also controls the temperature of the substrate W by allowing the coolant to flow into the cooling chamber 7 formed inside the susceptor support 5.

서셉터(6)의 상면에는 기판(W)을 지지하는 정전 척(electrostatic chuck)(9)과, 정전 척(9)의 주위를 둘러싸는 환형링이 설치된다.An upper surface of the susceptor 6 is provided with an electrostatic chuck 9 for supporting the substrate W and an annular ring surrounding the circumference of the electrostatic chuck 9.

정전 척(9)의 내부에는 전극(10)이 마련되고, 전극(10)은 직류전원(11)과 전기적으로 연결되며, 직류전원(11)으로부터 전극(10)에 전압이 인가되어 발생하는 쿨롱힘에 의해 정전 척(9)의 상면에 기판(W)을 흡착할 수 있게 된다.An electrode 10 is provided inside the electrostatic chuck 9, the electrode 10 is electrically connected to the DC power source 11, and a coulomb generated by applying a voltage to the electrode 10 from the DC power source 11. The substrate W can be attracted to the upper surface of the electrostatic chuck 9 by the force.

서셉터 지지부(5), 서셉터(6), 정전 척(9) 및 환형링의 외주면은 원통 형상의 벽(12)에 의해 지지되어 하부 전극부(30)를 구성한다.The outer circumferential surfaces of the susceptor support 5, the susceptor 6, the electrostatic chuck 9 and the annular ring are supported by a cylindrical wall 12 to constitute the lower electrode portion 30.

공정 챔버(2) 하부 일측에는 배출되는 공정가스가 이동하며 배출구(15)와 연통하는 가스배출유로가 마련된다.One side of the lower portion of the process chamber 2 is provided with a gas discharge passage in which the discharged process gas moves and communicates with the discharge port 15.

가스배출유로는 공정 챔버(2)의 공정가스가 진공펌프(16) 및 압력제어장치(17) 쪽으로 배출되어 공정 챔버(2)가 진공으로 유지될 수 있도록 공정가스가 배출되는 배출구(15)와 공정 챔버(2)를 연통하도록 형성된다.The gas discharge flow path is provided with a discharge port 15 through which the process gas is discharged so that the process gas of the process chamber 2 is discharged toward the vacuum pump 16 and the pressure control device 17 so that the process chamber 2 can be maintained in vacuum. It is formed to communicate the process chamber (2).

이하에서는 상부 전극부(100)에 대해 자세히 설명한다.Hereinafter, the upper electrode unit 100 will be described in detail.

도 2는 상부 전극부를 나타내는 단면도이고, 도 3은 히터부와 가스 분사판이 결합된 상태를 나타내는 절개 사시도이며, 도 4는 가스 분사판을 나타내는 절개 사시도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the upper electrode part, FIG. 3 is a cutaway perspective view illustrating a state in which the heater part and the gas injection plate are coupled, and FIG. 4 is a cutaway perspective view illustrating the gas injection plate.

상부 전극부(100)는 공정 챔버(2)의 상측에 하부 전극부(30)와 대향하도록 마련되고, RF(Radio Frequency) 전원(13) 및 공정 가스를 공급하는 가스 공급부(19)와 연결된다.The upper electrode part 100 is provided to face the lower electrode part 30 on the upper side of the process chamber 2 and is connected to an RF (Radio Frequency) power source 13 and a gas supply unit 19 supplying a process gas. .

도 2 내지 도 4를 참조하면, 상부 전극부(100)는 상측에 마련되는 상부 쿨링판(110)과, 상부 전극부(100)를 가열하기 위한 히터(heater)부(130)와, 가스 분사를 위한 가스 분사판(160)과, 가스 분사판(160)의 하측에 결합되는 샤워 헤드(190)를 포함한다.2 to 4, the upper electrode unit 100 includes an upper cooling plate 110 provided at an upper side, a heater unit 130 for heating the upper electrode unit 100, and gas injection. Gas injection plate 160 for the, and includes a shower head 190 coupled to the lower side of the gas injection plate 160.

상부 쿨링판(110)은 RF 전원(13)과 연결되어 전극의 일부가 되며, 그 내부에는 가스 공급부(19)로부터 공정 가스를 공급받아 이동하는 제1센터(center) 가스 채널(114) 및 제1에지(edge) 가스 채널(116)이 마련된다. 또한, 상부 전극부(100)를 냉각시키기 위한 냉각수가 흐르는 냉각수 채널(112)이 마련된다. 냉각수 채널(112)에 흐르는 냉각수의 온도는 60도 이상 90도 이하이다. 상부 쿨링판(110)은 알루미늄(aluminium) 재질로 이루어진다.The upper cooling plate 110 is connected to the RF power source 13 to be a part of the electrode, and the first center gas channel 114 and the first center gas that move and receive the process gas from the gas supply unit 19 therein. One edge gas channel 116 is provided. In addition, a coolant channel 112 through which coolant flows to cool the upper electrode part 100 is provided. The temperature of the cooling water flowing in the cooling water channel 112 is 60 degrees or more and 90 degrees or less. The upper cooling plate 110 is made of aluminum.

상부 쿨링판(110)의 하측에는 히터부(130) 및 가스 분사판(160)이 결합된다.The heater unit 130 and the gas injection plate 160 are coupled to the lower side of the upper cooling plate 110.

히터부(130)는 상부 전극부(100)를 가열시키기 위한 것으로, 몸체를 이루며 열을 전달하는 히터 바디(132)와, 히터바디(132) 내부에 삽입 설치되어 열을 공급하는 히터 열선(134)을 포함한다. 또한, 히터 바디(132)의 내부에는 상부 쿨링판(110)의 제1센터 가스 채널(114)을 흐르는 공정 가스가 이동할 수 있도록 하는 센터 유로(136)와, 제1에지 가스 채널()을 흐르는 공정 가스가 이동할 수 있도록 하는 에지 유로(138)가 마련된다. 히터부(130)는 알루미늄(aluminium) 재질로 이루어진다.The heater unit 130 is for heating the upper electrode unit 100, the heater body 132 forming a body and transmitting heat, and the heater heating wire 134 is inserted into the heater body 132 to supply heat. ). In addition, the inside of the heater body 132 flows through the center flow path 136 and the first edge gas channel () allowing the process gas flowing through the first center gas channel 114 of the upper cooling plate 110 to move. An edge passage 138 is provided to allow the process gas to move. The heater unit 130 is made of aluminum.

가스 분사판(160)은 원형의 디스크(disk) 형태로 마련되며, 히터부(130)의 센터 유로(136) 및 에지 유로(138)를 통해 공급된 공정 가스가 이동할 수 있도록 하며, 하측의 샤워 헤드(190)와 결합된다. 가스 분사판(160)의 내부에는 공정 가스가 이동할 수 있도록 히터부(130)의 센터 유로(136)와 연결된 제2센터 가스 채널(166)과, 히터부(130)의 에지 유로(138)와 연결된 제2에지 가스 채널(168)이 마련된다. 제2센터 가스 채널(166) 및 제2에지 가스 채널(168)은 샤워 헤드(190)에 형성된 복수의 통공(192)에 연결되며, 공정 가스는 샤워 헤드(190)의 통공(192)을 관통하여 공정 챔버(2) 내부로 공급된다. 가스 분사판(160)은 알루미늄(aluminium) 재질로 이루어진다.Gas injection plate 160 is provided in the form of a circular disk (disk), allowing the process gas supplied through the center flow path 136 and the edge flow path 138 of the heater unit 130, the lower shower Coupled with the head 190. The second center gas channel 166 connected to the center flow path 136 of the heater 130 and the edge flow path 138 of the heater 130 may be disposed inside the gas jet plate 160 to move the process gas. A connected second edge gas channel 168 is provided. The second center gas channel 166 and the second edge gas channel 168 are connected to the plurality of through holes 192 formed in the shower head 190, and the process gas passes through the through holes 192 of the shower head 190. Is supplied into the process chamber 2. The gas injection plate 160 is made of aluminum.

가스 분사판(160)의 상측에 오목하게 마련된 히터부 수용부(169)에는 히터부(130)가 납땜(500)에 의해 접합된다(도 3 참조). 가스 분사판(160)과 히터부(130)의 납땜은 바람직하게 경납땜(brazing)(500) 방식에 의한다. 경납땜(500)은 접합하려는 모재보다도 녹는점이 낮은 비철금속 또는 그 합금(납재)을 용가재로 사용함으로써 모재를 거의 용융시키지 않고 납재만을 용융시켜 접합하는 접합 방법이다. 경납땜(500)은 이종 재질의 접합이 가능하다는 것과 접합면에 누설이 없다는 장점이 있다. 또한 경우에 따라서 자동화가 용이하다는 장점도 있다.The heater part 130 is joined by the soldering 500 to the heater part accommodating part 169 provided concave above the gas injection plate 160 (refer FIG. 3). The soldering of the gas jet plate 160 and the heater 130 is preferably by brazing 500. The brazing agent 500 is a joining method in which only a brazing material is melted and bonded without almost melting the base metal by using a nonferrous metal or an alloy (lead material) having a lower melting point than the base material to be joined as the filler metal. The brazing 500 has advantages in that it is possible to join dissimilar materials and there is no leakage in the joint surface. In addition, in some cases, automation is easy.

본 발명의 일 실시예에서 히터부(130)와 가스 분사판(160)은 경납땜(500)에 의해 접합되어 히터부(130)와 가스 분사판(160) 사이의 열접촉저항이 최소화된다. 즉, 경납땜에 의해 히터부(130)와 가스부(160)가 일체화되어 공정 챔버(2) 내부로 온도 전달이 잘 되는 효과가 있다.In an embodiment of the present invention, the heater 130 and the gas jet plate 160 are joined by the brazing 500 to minimize the thermal contact resistance between the heater 130 and the gas jet plate 160. That is, the heater 130 and the gas unit 160 are integrated by brazing, so that the temperature is easily transferred into the process chamber 2.

이러한 플라즈마 처리 장치(1)는 상부 전극부(100)에 공정 챔버(2) 내부로 공급되는 공정 가스를 플라즈마 상태로 만들 수 있도록 RF(Radio Frequency) 전원(13)이 인가되고, 하부 전극부(30)의 서셉터(6)에는 플라즈마 상태의 공정 가스를 기판(W)으로 유도할 수 있도록 바이어스 전원(14)이 인가된다.In the plasma processing apparatus 1, an RF (Radio Frequency) power source 13 is applied to the upper electrode part 100 so as to make the process gas supplied into the process chamber 2 into a plasma state, and the lower electrode part ( The bias power supply 14 is applied to the susceptor 6 of 30 so as to guide the process gas in the plasma state to the substrate W.

그리고, 공정 챔버(2) 내부로 공급되는 공정가스 및 공정 변수들을 조절하는 것에 의해 기판(W)의 표면에 막을 형성시키는 증착 공정을 수행하거나 기판(W) 표면의 막을 식각하는 식각 공정을 수행할 수 있다.In addition, a deposition process for forming a film on the surface of the substrate W or an etching process for etching the film on the surface of the substrate W may be performed by adjusting the process gas and process parameters supplied into the process chamber 2. Can be.

즉, 상부 전극부(100)와 하부 전극부(30) 사이의 플라즈마 발생 영역(P)에 상부 전극부(100)의 샤워 헤드(190)를 통해 공정가스가 공급되고, 이와 동시에 바이어스 전원(14)으로부터 하부 전극부(30)에 소정 주파수의 고주파 전력이 인가되면 플라즈마 발생 영역(P)에는 정전 척(9)에 놓인 기판(W)을 처리하기 위한 플라즈마가 생성된다.That is, process gas is supplied to the plasma generating region P between the upper electrode portion 100 and the lower electrode portion 30 through the shower head 190 of the upper electrode portion 100, and at the same time, the bias power source 14 When a high frequency power of a predetermined frequency is applied to the lower electrode portion 30, plasma for processing the substrate W placed on the electrostatic chuck 9 is generated in the plasma generation region P.

플라즈마가 생성되어 공정 진행시 히터부(130)가 작동하여 초기부터 상부 전극부(100)를 가열하고, 상부 전극부(100)의 온도가 공정이 진행되는 동안 항상 일정하게 고온으로 유지된다. 이 때 냉각이 필요한 경우에는 냉각수 채널(112)에 냉각수를 흐르게 하여 냉각한다. 히터부(130)를 채용하면, 상부 전극부(100)의 온도가 항상 일정하게 고온으로 유지되므로, 공정 챔버(2) 내부에서 초기부터 후반기까지 진행되더라도 상부 전극부(100)에 부산물이 증착되지 않고, 처리된 기판(W)의 증착 및 식각 특성이 일정하게 유지된다. 또한, 이로 인해 선택비 저하의 문제점이 해결되고, 수율에 미치는 영향도 방지된다.When the plasma is generated, the heater unit 130 operates during the process to heat the upper electrode unit 100 from the beginning, and the temperature of the upper electrode unit 100 is always maintained at a constant high temperature during the process. In this case, when cooling is required, cooling water flows through the cooling water channel 112 to be cooled. When the heater unit 130 is employed, the temperature of the upper electrode unit 100 is constantly maintained at a high temperature at all times, so that no by-products are deposited on the upper electrode unit 100 even though the process proceeds from the initial stage to the second half in the process chamber 2. Instead, the deposition and etching characteristics of the treated substrate W are kept constant. This also solves the problem of lowering the selectivity, and also prevents the effect on yield.

전술한 실시예에서는 상부 전극부(100)에 RF 전원(13)이 인가되고, 하부 전극부(30)에 바이어스 전원(14)이 인가되는 경우를 설명하였으나, 전원의 인가는 이러한 경우에 한정되지 않으며 상부 전극부(100)에만 전원이 인가되고 하부 전극부(30)는 그라운드(ground) 전극이 되거나 하부 전극부(30)에만 전원이 인가되고 상부 전극부는 그라운드 전극이 되는 경우도 가능하다.In the above-described embodiment, the case in which the RF power source 13 is applied to the upper electrode unit 100 and the bias power source 14 is applied to the lower electrode unit 30 has been described. However, the application of the power source is not limited thereto. In addition, power may be applied only to the upper electrode part 100, the lower electrode part 30 may be a ground electrode, or power may be applied only to the lower electrode part 30, and the upper electrode part may be a ground electrode.

이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.In the above, specific embodiments have been illustrated and described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and those skilled in the art may make various changes without departing from the spirit of the technical idea of the invention as set forth in the claims below. .

1 : 플라즈마 처리 장치 9 : 정전 척
15 : 배출구 16 : 진공펌프
17 : 압력제어장치 30 : 하부 전극부
100 : 상부 전극부 110 : 상부 쿨링판
112 : 냉각수 채널 130 : 히터부
134 : 히터 열선 160 : 가스 분사판
190 : 샤워 헤드1 plasma processing apparatus 9 electrostatic chuck
15 outlet 16 vacuum pump
17: pressure control device 30: lower electrode
100: upper electrode portion 110: upper cooling plate
112: cooling water channel 130: heater unit
134: heater heating wire 160: gas injection plate
190: shower head

Claims (7)

공정 챔버와,
상기 공정 챔버 내측에서 마주보도록 배치되는 상부 전극부 및 하부 전극부를 포함하고,
상기 상부 전극부는 가스 분사를 위한 다수의 통공이 형성된 가스 분사판과, 상기 가스 분사판과 납땜에 의해 접합되며 상기 상부 전극부를 가열하는 히터(heater)부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마(plasma) 처리 장치.Process chamber,
An upper electrode portion and a lower electrode portion disposed to face each other inside the process chamber;
The upper electrode part includes a gas injection plate having a plurality of through holes for gas injection, and a heater unit bonded to the gas injection plate by soldering and heating the upper electrode part. Device. 제1항에 있어서,
상기 납땜은 경납땜(brazing) 방식을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The method of claim 1,
The soldering is plasma processing apparatus, characterized in that it comprises a brazing method. 제1항에 있어서,
상기 히터부는 상기 상부 전극부의 온도를 150도 이상 400도 이하로 유지시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The method of claim 1,
And said heater portion maintains the temperature of said upper electrode portion at 150 degrees or more and 400 degrees or less. 제1항에 있어서,
상기 히터부는 알루미늄(aluminium) 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The method of claim 1,
The heater unit plasma processing apparatus, characterized in that formed of aluminum (aluminum) material. 제1항에 있어서,
상기 상부 전극부는 냉각수가 흐르는 냉각수 채널(channel)을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The method of claim 1,
And the upper electrode portion comprises a coolant channel through which coolant flows. 공정 챔버와, 상부 전극부 및 하부 전극부를 포함하는 플라즈마 처리 장치에 있어서,
상기 상부 전극부는 가스 분사를 위한 다수의 통공이 형성된 가스 분사판과, 상기 가스 분사판과 경납땜에 의해 접합되는 히터(heater)부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.In the plasma processing apparatus comprising a process chamber, an upper electrode portion and a lower electrode portion,
And the upper electrode part includes a gas jet plate having a plurality of holes formed therein for gas injection, and a heater part joined to the gas jet plate by brazing. 제6항에 있어서,
상기 히터부는 상기 상부 전극부의 온도를 150도 이상 400도 이하로 유지시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The method of claim 6,
And said heater portion maintains the temperature of said upper electrode portion at 150 degrees or more and 400 degrees or less.
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KR20160081006A (en) * 2014-12-30 2016-07-08 세메스 주식회사 Shower head unit and apparatus for treating a substrate with the shower head unit
KR20210129232A (en) * 2019-03-15 2021-10-27 램 리써치 코포레이션 Friction stir welding in semiconductor fabrication applications
US20220093361A1 (en) * 2020-09-22 2022-03-24 Applied Materials, Inc. Showerhead assembly with recursive gas channels

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103730315A (en) * 2012-10-11 2014-04-16 中微半导体设备(上海)有限公司 Method for improving etching process of plasma
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KR20210129232A (en) * 2019-03-15 2021-10-27 램 리써치 코포레이션 Friction stir welding in semiconductor fabrication applications
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