KR20120080979A - Plasma processing apparatus - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A plasma processing apparatus is provided to prevent the generation of an electron dense region by forming a thick dielectric window. CONSTITUTION: A chamber(100) includes a susceptor(110) mounting a substrate. A lead frame(210) includes an outer frame(211) forming an outer frame on the top of the susceptor and a supporting frame(212) formed in the outer frame in order to form a plurality of square frames on a space formed by the outer frame. A plurality of dielectric windows(220) is respectively installed on a plurality of square frames. The plurality of dielectric windows includes a first region dielectric window(221) and a second region dielectric window(222). The first region dielectric window is formed to be thicker than the second region dielectric window in order to prevent the concentration of electrons at a lower portion.

Description

플라즈마 처리장치{PLASMA PROCESSING APPARATUS}Plasma Processing Equipment {PLASMA PROCESSING APPARATUS}

본 발명은 플라즈마 처리장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 기판의 전면적에 대한 균일한 플라즈마 처리를 가능하게 하는 플라즈마 처리장치에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a plasma processing apparatus, and more particularly, to a plasma processing apparatus that enables uniform plasma processing for the entire surface of a substrate.

플라즈마는 반도체 및 디스플레이 장치를 제조하기 위한 여러 공정들 예를 들어, 증착, 에칭, 박리, 세정 공정 등에 다양하게 사용되고 있다. 현재 반도체 및 디스플레이 제조 분야에서 가장 많이 이용되는 플라즈마 소스 발생 방식은 RF를 이용한 것으로 발생 방식에 따라 용량결합형 플라즈마(Capacitively coupling plasma, CCP)와 유도결합형 플라즈마(Inductively coupled plasma, ICP)로 구분된다.Plasma is used in various processes for manufacturing semiconductors and display devices, for example, deposition, etching, stripping, cleaning, and the like. Currently, the most common plasma source generation method in the semiconductor and display manufacturing field is RF, which is classified into capacitively coupled plasma (CCP) and inductively coupled plasma (ICP) according to the generation method. .

용량결합형 플라즈마(CCP)는 평행한 전극 간에 전력을 인가하여, 전극의 표면에 분포된 전하에 의해 형성된 축전 전기장에 의해 플라즈마를 발생한다. 따라서 용량결합형 플라즈마를 이용하는 장치는 일반적으로 웨이퍼나 기판이 위치하는 하부전극과 가스 주입을 위한 샤워헤드가 포함된 상부 전극을 구비한다.Capacitively coupled plasma (CCP) applies power between parallel electrodes to generate plasma by a storage electric field formed by charges distributed on the surface of the electrode. Therefore, a device using a capacitively coupled plasma generally includes a lower electrode on which a wafer or a substrate is positioned and an upper electrode including a shower head for gas injection.

유도결합형 플라즈마(ICP)는 코일 형태의 안테나에 RF 전력을 인가하여 안테나에 흐르는 전류에 의해 형성된 유도전기장에 의해 플라즈마를 발생시킨다. 따라서 유도결합형 플라즈마를 이용하는 장치는 일반적으로 코일 형태의 안테나가 플라즈마 발생공간 외부에 배치되고 석영과 같은 유전체윈도우를 통해 플라즈마 발생공간에 전기장을 유도하도록 구성된다.Inductively coupled plasma (ICP) generates a plasma by an induction electric field formed by a current flowing through the antenna by applying RF power to the coil-shaped antenna. Therefore, a device using an inductively coupled plasma is generally configured such that a coil-shaped antenna is disposed outside the plasma generating space and induces an electric field in the plasma generating space through a dielectric window such as quartz.

유도결합형 플라즈마 처리장치는 극미세 패턴의 구현이 가능한 낮은 압력하에서 고밀도 플라즈마 발생이 가능하고, 대면적 기판의 처리가 용이하다.The inductively coupled plasma processing apparatus can generate a high density plasma under a low pressure capable of implementing an ultra fine pattern, and can easily process a large area substrate.

따라서, 유도결합형 플라즈마 처리장치는 급속히 대면적화되고 있는 디스플레이 기판 제조 공정에서 유용하게 사용될 수 있다. 기판이 대면적화 됨에 따라 플라즈마 처리장치도 대형화되어야 하고, 이에 따라 유전체윈도우는 프레임 구조의 리드에 의해 지지된다.Therefore, the inductively coupled plasma processing apparatus can be usefully used in a display substrate manufacturing process which is rapidly becoming large in area. As the substrate becomes larger, the plasma processing apparatus must be enlarged, and the dielectric window is supported by the lead of the frame structure.

그런데, 프레임에 의해 유전체윈도우 하부에는 전자가 밀집되는 전자밀집지역이 발생되는데, 이에 의해 쉬스(sheath)의 두께가 얇아지고 이로 인한 플라즈마 처리 효율이 낮아지는 문제가 발생한다.
However, an electron dense area in which electrons are concentrated is formed in the lower portion of the dielectric window by the frame, thereby causing a problem in that the thickness of the sheath becomes thin and the plasma treatment efficiency is lowered.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 프레임에 의해 유전체윈도우 하부에 발생하는 전자밀집지역의 형성을 억제할 수 있는 플라즈마 처리장치를 제공하기 위한 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus capable of suppressing the formation of an electron dense area generated under the dielectric window by a frame.

본 발명에 따른 플라즈마 처리장치는, 기판이 안착되는 서셉터를 구비하는 챔버, 상기 서셉터 상부에 위치하며, 외곽틀을 형성하는 외곽프레임과, 상기 외곽프레임에 의해 형성된 공간에 복수 개의 사각틀이 형성되도록 상기 외각프레임에 형성되는 지지프레임을 구비하는 리드 프레임, 상기 복수 개의 사각틀에 각각 설치되는 복수 개의 유전체윈도우를 포함하고, 상기 복수 개의 유전체윈도우는 제1지역 유전체윈도우와 제2지역 유전체윈도우를 포함하고, 상기 제1지역 유전체윈도우는 하부에 전자가 밀집되는 것을 방지하기 위해 상기 제2지역 유전체윈도우에 비해 두껍게 형성된다.In accordance with another aspect of the present invention, a plasma processing apparatus includes a chamber including a susceptor on which a substrate is mounted, an outer frame positioned on the susceptor, and an outer frame forming an outer frame, and a plurality of square frames formed in a space formed by the outer frame. A lead frame having a support frame formed in the outer frame so as to include a plurality of dielectric windows respectively provided in the plurality of rectangular frames, wherein the plurality of dielectric windows include a first region dielectric window and a second region dielectric window. In addition, the first region dielectric window is formed thicker than the second region dielectric window to prevent electrons from being concentrated in the lower portion.

또한 상기 지지프레임은 외측으로 돌출 형성된 지지단을 구비하고, 상기 제1지역 유전체윈도우는 상기 지지프레임의 상단과 상기 지지단의 하단 사이에 위치하고, 상기 제2지역 유전체윈도우는 상기 지지프레임의 상단과 상기 지지단의 상단 사이에 위치할 수 있다.In addition, the support frame has a support end protruding outward, the first region dielectric window is located between the upper end of the support frame and the lower end of the support end, the second region dielectric window and the upper end of the support frame It may be located between the upper end of the support end.

또한 상기 제1지역 유전제윈도우는 제1층 유전체윈도우와 상기 제1층 유전체윈도우의 상부에 위치하는 제2층 유전체윈도우를 포함할 수 있다.In addition, the first region dielectric window may include a first layer dielectric window and a second layer dielectric window positioned on the first layer dielectric window.

또한 상기 제1층 유전체윈도우는 상기 제2층 유전체윈도우에 비해 투자율이 높은 재질로 형성될 수 있다.In addition, the first layer dielectric window may be formed of a material having a higher permeability than the second layer dielectric window.

또한 상기 제1층 유전체윈도우는 쿼츠(quartz), 엔지니어링 플라스틱 수지 및 합성수지 중 적어도 하나 이상을 이용하여 형성될 수 있다.In addition, the first layer dielectric window may be formed using at least one of quartz, engineering plastic resin, and synthetic resin.

또한 상기 지지프레임은 외측으로 돌출 형성된 지지단을 구비하고, 상기 제2층 유전체윈도우는 상기 지지프레임의 상단과 상기 지지단의 상단 사이에 위치하고, 상기 제1층 유전체윈도우는 상기 제2층 유전체윈도우와 상기 지지단의 하단 사이에 위치할 수 있다.In addition, the support frame has a support end protruding outward, the second layer dielectric window is located between the upper end of the support frame and the upper end of the support end, the first layer dielectric window is the second layer dielectric window And between the lower end of the support end.

또한 상기 제1층 유전체윈도우는 상기 제2층 유전체윈도우와 상기 지지단의 하단 사이를 채우도록 형성될 수 있다.The first layer dielectric window may be formed to fill between the second layer dielectric window and the lower end of the support end.

또한 상기 제1지역 유전체윈도우는 상기 복수 개의 유전체윈도우 중 중앙부에 위치하는 유전체윈도우의 하부에 설치될 수 있다.
In addition, the first region dielectric window may be provided below the dielectric window located in the center of the plurality of dielectric windows.

본 발명에 따른 플라즈마 처리장치는 유전체윈도우를 지지하는 프레임에 의해 전자밀집지역이 발생하는 영역에 유전체윈도우를 추가로 설치하거나 유전체윈도우를 두껍게 형성하여, 전자밀집지역의 발생을 억제할 수 있다.The plasma processing apparatus according to the present invention can suppress the occurrence of the electron dense region by additionally installing the dielectric window or forming a thick dielectric window in the region where the electron dense region is generated by the frame supporting the dielectric window.

또한 리드 프레임의 중앙 부분에 윈도우를 추가 설치하거나 주변 부분에 설치되는 유전체윈도우에 비해 두꺼운 유전체윈도우를 설치하여, 중앙 부분의 플라즈마 강도를 줄이고, 플라즈마를 주변부로 퍼뜨려 기판 에지부에서의 플라즈마 강도를 향상시킬 수 있다.In addition, by installing additional windows in the center part of the lead frame or by installing thicker dielectric windows than those in the peripheral part, the plasma intensity of the center part is reduced, and the plasma is spread to the peripheral part to improve the plasma intensity at the substrate edge part. You can.

일반적으로 중앙부의 플라즈마 강도가 주변부에 비해 높은 특성 상, 중앙 부분의 플라즈마 강도를 줄이고, 플라즈마를 주변부로 퍼뜨려 기판 에지부에서의 플라즈마 강도를 향상시킴으로 기판 전면적에 대한 균일한 플라즈마 처리가 가능하다.In general, the plasma intensity of the central portion is higher than that of the peripheral portion, thereby reducing the plasma intensity of the central portion, and spreading the plasma to the peripheral portion to improve the plasma intensity at the substrate edge portion, thereby enabling uniform plasma treatment over the entire substrate area.

이상과 같은 본 발명의 기술적 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The technical effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other technical effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 개략적 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 리드 프레임의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 리드 프레임의 사시도이다.1 is a schematic side cross-sectional view of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a lead frame of the plasma processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a lead frame of a plasma processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 실시예는 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 위하여 과장되게 표현된 부분이 있을 수 있으며, 도면 상에서 동일 부호로 표시된 요소는 동일 요소를 의미한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be implemented in various forms, and the present embodiments are not intended to be exhaustive or to limit the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to let you know completely. The shape and the like of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity, and the same reference numerals denote the same elements in the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 개략적 측단면도이다.1 is a schematic side cross-sectional view of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리장치는 챔버(100)와 챔버(100) 내부에 위치하며 기판(S)이 안착되는 서셉터(110)와 챔버(100)의 상부에 위치하는 리드(200)를 구비한다.As shown in FIG. 1, the plasma processing apparatus according to the embodiment of the present invention is located in the chamber 100 and the chamber 100, and the susceptor 110 and the chamber 100 on which the substrate S is seated. It is provided with a lead 200 located in the upper portion.

그리고 리드(200)는 복수 개의 사각틀(214, 215)이 형성된 리드 프레임(210)과, 복수 개의 사각틀(214, 215) 각각에 설치되는 복수 개의 유전체윈도우(220), 그리고 유전체윈도우(220) 상부에 설치되는 안테나(230)를 구비한다. 안테나(230)에는 13.56Mhz의 고주파를 안테나(230)로 제공하는 RF 전원공급부(120)가 연결된다.The lead 200 includes a lead frame 210 having a plurality of rectangular frames 214 and 215, a plurality of dielectric windows 220 installed in each of the plurality of rectangular frames 214 and 215, and an upper portion of the dielectric window 220. It is provided with an antenna 230 installed in. The antenna 230 is connected to the RF power supply unit 120 that provides a high frequency of 13.56Mhz to the antenna 230.

유전체윈도우(230)는 절연체로서, 석영판, 질화실리콘(Si3N4), 탄화규소(SiC), 실리콘(Si) 등의 재료가 이용될 수도 있다.As the insulator, the dielectric window 230 may be formed of a quartz plate, silicon nitride (Si 3 N 4 ), silicon carbide (SiC), silicon (Si), or the like.

리드 프레임(210)은 알루미늄 합금 재질로 제조될 수 있으며, 리드 프레임(210)의 외곽틀을 형성하는 외곽프레임(211)과, 외곽프레임(211)에 의해 형성된 공간에 복수 개의 사각틀(214, 215)이 형성되도록 외곽프레임(211)의 내측으로 형성되는 지지프레임(212)을 구비한다. 지지프레임(212)에는 외측으로 돌출 형성된 지지단(213)이 구비되어 사각틀(214, 215) 내에 설치되는 유전체윈도우(220)의 측부를 지지할 수 있다. The lead frame 210 may be made of an aluminum alloy, and includes a plurality of rectangular frames 214 and 215 in a space formed by the outer frame 211 and the space formed by the outer frame 211. The support frame 212 is formed to the inside of the outer frame 211 to be formed. The support frame 212 may include a support end 213 protruding outward to support the side of the dielectric window 220 installed in the rectangular frames 214 and 215.

지지프레임(212)이 의해 형성되는 복수 개의 사각틀(214, 215)은 적어도 하나 이상의 영역으로 구분될 수 있다. 예를 들면, 중앙부에 위치하는 제1지역 사각틀(214)과 제1지역 사각틀(214)의 주변에 위치하는 제2지역 사각틀(215)로 구분될 수 있다. The plurality of rectangular frames 214 and 215 formed by the support frame 212 may be divided into at least one area. For example, it may be divided into a first region square frame 214 located in the center portion and a second region square frame 215 positioned around the first region square frame 214.

유전체윈도우(220)는 제2지역 사각틀(215)에 설치되는 제2지역 유전체윈도우(222)와 제1지역 사각틀(214)에 설치되는 제1지역 유전체윈도우(221)로 구분될 수 있다.The dielectric window 220 may be divided into a second region dielectric window 222 installed in the second region rectangular frame 215 and a first region dielectric window 221 installed in the first region rectangular frame 214.

제2지역 유전체윈도우(222)는 지지단(213)에 의해 지지되며, 지지프레임(212)의 상단과 지지단(213)의 상단 사이에 설치될 수 있다. 즉, 제2지역 유전체윈도우(222)의 두께는 지지프레임(212)의 상단과 지지단(213)의 상단 사이의 거리와 같거나 작게 형성될 수 있다.The second region dielectric window 222 is supported by the support end 213 and may be installed between the upper end of the support frame 212 and the upper end of the support end 213. That is, the thickness of the second region dielectric window 222 may be formed equal to or smaller than the distance between the upper end of the support frame 212 and the upper end of the support end 213.

한편, 제1지역 유전체윈도우(221)는 지지프레임(212)의 상단과 지지단(213)의 하단 사이에 설치될 수 있다. 즉, 제1지역 유전체윈도우(221)의 두께는 지지프레임(212)의 상단과 지지단(213)의 하단 사이의 거리와 같거나 작고, 지지프레임(212)의 상단과 지지단(213)의 상단 사이의 거리보다 크게 형성될 수 있다.Meanwhile, the first region dielectric window 221 may be installed between the upper end of the support frame 212 and the lower end of the support end 213. That is, the thickness of the first region dielectric window 221 is equal to or smaller than the distance between the upper end of the support frame 212 and the lower end of the support end 213, and the upper end of the support frame 212 and the support end 213. It may be formed larger than the distance between the top.

따라서, 제2지역 유전체윈도우(222)의 하부에는 제2지역 유전체윈도우(222)를 지지하는 지지프레임(212)의 지지단(213) 측면에 의해 전자가 가두어지는 전자 밀집지역(240)이 형성됨에 비해, 제1지역 유전체윈도우(221)는 지지단(213)의 하단까지 유전체윈도우(221)가 형성되어 전자 밀집지역(240)이 형성되지 않는다. 또한 제1지역 유전체윈도우(221)의 두께는 제2지역 유전체윈도우(222)보다 두꺼워, 제1지역 유전체윈도우(221)의 하부에서 발생되는 플라즈마 밀도는 제2지역 유전체윈도우(222)에 비해 약해지게 된다.Accordingly, an electron dense region 240 in which electrons are confined by the side of the support end 213 of the support frame 212 supporting the second region dielectric window 222 is formed below the second region dielectric window 222. In contrast, in the first region dielectric window 221, the dielectric window 221 is formed to the lower end of the support end 213 so that the electron dense region 240 is not formed. In addition, the thickness of the first region dielectric window 221 is thicker than the second region dielectric window 222, and the plasma density generated under the first region dielectric window 221 is weaker than that of the second region dielectric window 222. You lose.

이에 의해 제1지역 유전체윈도우(221) 하부에서는 플라즈마와의 커플링이 줄어들게 되고, 플라즈마가 퍼지게 되고, 제2지역 유전체윈도우(222)의 하부에서는 플라즈마와의 커플링이 향상되며, 플라즈마가 상대적으로 가두어지게 된다.As a result, the coupling with the plasma is reduced in the lower portion of the first region dielectric window 221, the plasma is spread, and the coupling with the plasma is improved in the lower portion of the second region dielectric window 222. Will be imprisoned.

한편 제1지역 유전체윈도우(221)는 제1층 유전체윈도우(221b)와 상기 제1층 유전체윈도우(221b)의 상부에 위치하는 제2층 유전체윈도우(221a)를 구비할 수 있다.Meanwhile, the first region dielectric window 221 may include a first layer dielectric window 221b and a second layer dielectric window 221a positioned above the first layer dielectric window 221b.

제2층 유전체윈도우(221a)는 제2지역 유전체윈도우(222)과 유사하게, 지지프레임(212)의 상단과 지지단(213)의 상단 사이에 설치될 수 있다. 그리고 제1층 유전체윈도우(221b)는 제2층 유전체윈도우(221a) 하부, 즉 지지단(213)의 상단과 하단 사이에 설치될 수 있다. 바람직하게는 제2층 유전체윈도우(221a)는 상기 지지단(213)의 상단에 안착되고, 제1층 유전체윈도우(221b)는 제2층 유전체윈도우(221a)와 지지단(213) 사이를 채우도록 설치될 수 있다.Similar to the second region dielectric window 222, the second layer dielectric window 221a may be installed between the upper end of the support frame 212 and the upper end of the support end 213. The first layer dielectric window 221b may be provided below the second layer dielectric window 221a, that is, between the upper end and the lower end of the support end 213. Preferably, the second layer dielectric window 221a is seated on an upper end of the support end 213, and the first layer dielectric window 221b fills between the second layer dielectric window 221a and the support end 213. Can be installed.

제1층 유전체윈도우(221b)는 제2층 유전체윈도우(221a)과 동일한 재질로 형성될 수도 있지만, 제2층 유전체윈도우(221a)에 비해 투자율이 높은 재질로 형성될 수도 있다. 예를 들면, 제1층 유전체윈도우(221b)는 쿼츠(quartz), 엔지니어링 플라스틱 수지 및 합성수지과 같은 재질로 형성될 수 있다. The first layer dielectric window 221b may be formed of the same material as the second layer dielectric window 221a, but may be formed of a material having a higher permeability than the second layer dielectric window 221a. For example, the first layer dielectric window 221b may be formed of a material such as quartz, engineering plastic resin, and synthetic resin.

제1층 유전체윈도우(221b)를 제2층 유전체윈도우(221a)에 비해 투자율이 높은 재질로 형성함으로서, 상대적으로 두꺼운 제1지역 유전체윈도우(221)의 두께로 인해 플라즈마 밀도가 필요 이상으로 약해지는 것을 보상할 수 있다.By forming the first layer dielectric window 221b with a material having a higher permeability than the second layer dielectric window 221a, the plasma density becomes weaker than necessary due to the thickness of the relatively thick first region dielectric window 221. To compensate.

한편 일반적인 유도 결합에 의한 플라즈마 처리장치에서, 안테나에 의해 여기되는 전기장은 중앙부에서 상대적으로 강한 특성을 보인다. 따라서 중앙부에서 생성되는 플라즈마 밀도가 주변부에 비해 높아, 플라즈마 처리의 균일성을 확보하기 어렵다.On the other hand, in a general plasma processing apparatus by inductive coupling, the electric field excited by the antenna shows a relatively strong characteristic in the center. Therefore, the plasma density generated at the central portion is higher than that of the peripheral portion, and it is difficult to ensure uniformity of the plasma treatment.

이러한 현상을 고려할 때, 도 1에 도시된 바와 같이 제2지역 유전체윈도우(222)에 비해 두꺼운 제1지역 유전체윈도우(221)를 리드 프레임(210)의 중앙에 배치함으로서 제1지역 유전체윈도우(221) 하부의 플라즈마 밀도를 낮추고 주변 유전체윈도우(222) 하부의 플라즈마 밀도를 강화함은 플라즈마 처리의 균일성을 향상시키는 결과를 가져올 수 있다.
Considering this phenomenon, the first region dielectric window 221 is disposed by arranging the first region dielectric window 221 thicker than the second region dielectric window 222 in the center of the lead frame 210 as shown in FIG. Lowering the plasma density at the bottom) and increasing the plasma density under the peripheral dielectric window 222 may improve the uniformity of the plasma treatment.

도 1에는 제1지역 유전체윈도우(221)가 설치되는 제1지역 사각틀(214)로 복수 개의 사각틀(214, 215) 중 중앙부에 위치하는 사각틀이 선택되었고, 제2지역 사각틀(215)로 주변부에 위치하는 사각틀이 선택되었으나, 안테나(230)의 배열과 플라즈마 발생 밀도 또는 기판(S)에 대한 플라즈마 처리상태 등을 고려해 제1지역 유전체윈도우(221)가 설치되는 제1지역 사각틀(214)은 다양하게 선택될 수 있다.
In FIG. 1, a rectangular frame located at the center of a plurality of rectangular frames 214 and 215 is selected as a first area rectangular frame 214 in which a first area dielectric window 221 is installed, and a second area rectangular frame 215 is selected as a peripheral area. Although the rectangular frame to be positioned is selected, the first rectangular frame 214 in which the first region dielectric window 221 is installed may vary in consideration of the arrangement of the antenna 230 and the plasma generation density or the plasma treatment state of the substrate S. Can be chosen.

이하에서는 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 리드 프레임(210)에 대해 설명한다. 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 리드 프레임의 사시도이다.Hereinafter, the lead frame 210 of the plasma processing apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described. 2 is a perspective view of a lead frame of the plasma processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 리드 프레임(210)은 외곽을 형성하는 외곽프레임(211)과, 중앙에 정방형의 제1지역 사각틀(214)을 형성하고, 제1지역 사각틀(214)의 주변으로 제1지역 사각틀(214)의 각 변에는 각 변에 인접하고 동일한 형상을 한 4개의 장방형의 제2지역 사각틀(215)을 형성하는 지지프레임(212)을 구비할 수 있다.As shown in FIG. 2, the lead frame 210 according to the present exemplary embodiment includes an outer frame 211 forming an outline, a square first area rectangular frame 214 in the center, and a first area rectangular frame ( Each side of the first area rectangular frame 214 around the 214 may be provided with a support frame 212 forming four rectangular second area rectangular frames 215 adjacent to each side and having the same shape.

제1지역 사각틀(214)과 제2지역 사각틀(215)은 다수 개의 사각틀로 다시 나뉘어질 수 있다.The first region square frame 214 and the second region square frame 215 may be divided into a plurality of square frames.

제1지역 사각틀(214)에는 지지프레임(212)의 상단에서 지지단(213)의 하단까지 위치하는 제1지역 유전체윈도우(221)가 설치되고, 제2지역 사각틀(215)에는 지지프레임(212)의 상단에서 지지단(213)의 상단까지 위치하며 제1지역 유전체윈도우(221)에 비해 두께가 얇은 제2지역 유전체윈도우(222)가 설치될 수 있다.The first region dielectric frame 214 is provided with a first region dielectric window 221 located from the top of the support frame 212 to the bottom of the support end 213, and the support frame 212 is installed in the second region square frame 215. The second region dielectric window 222, which is thinner than the first region dielectric window 221 and positioned from the upper end of the support end 213 to the upper end, may be installed.

또는 필요에 따라 제1지역 사각틀(214)에 제2지역 유전체윈도우(222)를 설치하고, 제2지역 사각틀(215)에는 제1지역 유전체윈도우(221)를 설치할 수도 있다.
Alternatively, the second region dielectric window 222 may be installed in the first region rectangular frame 214, and the first region dielectric window 221 may be installed in the second region rectangular frame 215.

이하에서는 본 발명의 제2실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 리드 프레임(310)에 대해 설명한다. 설명의 편의를 위하여 제1실시예와 유사한 부분은 동일한 도면번호를 사용하고, 제1실시예와 공통되는 부분은 설명을 생략한다.Hereinafter, the lead frame 310 of the plasma processing apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. For convenience of description, parts similar to those of the first embodiment use the same reference numerals, and parts common to the first embodiment will be omitted.

도 3는 본 발명의 제2실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 리드 프레임의 사시도이다.3 is a perspective view of a lead frame of a plasma processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 리드 프레임(310)은 정방형의 외곽프레임(311)과 복수 개의 사각틀(316)이 격자형상으로 위치되도록 형성되는 지지프레임(312)을 포함할 수 있다. 복수 개의 사각틀(316) 각각은 동일한 형상으로 형성될 수 있고, 리드 프레임(310)의 가로변과 세로변에는 각각 N개(N은 자연수)의 사각틀(316)이 형성되어, 리드 프레임(310) 내에 총 N2 개의 사각틀(316)이 형성될 수 있다. 기판(S) 또는 플라즈마 처리장치의 크기에 따라 N값은 커질 수 있다.As shown in FIG. 3, the lead frame 310 according to the present exemplary embodiment may include a support frame 312 formed such that a square outer frame 311 and a plurality of rectangular frames 316 are positioned in a lattice shape. have. Each of the plurality of rectangular frames 316 may be formed in the same shape, and N rectangular frames 316 (N is a natural number) are formed on the horizontal and vertical sides of the lead frame 310, respectively, to form the lead frame 310. A total of N 2 square frames 316 may be formed. The N value may increase according to the size of the substrate S or the plasma processing apparatus.

각 사각틀(316)에는 유전체윈도우(220)가 설치되며, 제1지역 유전체윈도우(221)는 리드 프레임(310)의 중앙부에 위치하는 (N-2)2개 또는 (N-4)2개의 제1지역 사각틀(314)에 설치될 수 있다. 즉 제1지역 사각틀(314)은 리드 프레임(310) 내에서 최외곽에 존재하는 1열 또는 2열의 사각틀(311)을 제외한 나머지로 선택될 수 있다.Each rectangular frame 316 is provided with a dielectric window 220, the two first regions dielectric window 221 may be of a type having two (N-2) which is located at the center of the lead frame (310) or (N-4) It can be installed in one area square frame (314). That is, the first area rectangular frame 314 may be selected as the remaining one except the rectangular frame 311 of one or two rows existing in the outermost part of the lead frame 310.

리드 프레임(310) 이 더욱 대형화되어, 리드 프레임(310) 의 한 변에 9개 이상의 사각틀(316)이 형성되는 경우에는 리드 프레임(310) 내에서 최외곽에 존재하는 3열 이상의 사각틀을 제외한 나머지가 제1지역 사각틀(314)로 선택될 수도 있다.When the lead frame 310 is further enlarged and nine or more rectangular frames 316 are formed on one side of the lead frame 310, the remaining ones of the lead frames 310 except for three or more rows of rectangular frames existing in the outermost part of the lead frame 310 are remaining. May be selected as the first region rectangular frame 314.

즉, 리드 프레임(310) 내에 총 N2 개의 사각틀(316)이 형성되는 경우, 제1지역 유전체윈도우(221)가 설치되는 제1지역 사각틀(314)로는 리드 프레임(310)의 중앙부에 위치하는 (N-A)2개의 사각틀(314)이 선택될 수 있다. 이 때, N과 A는 자연수이며, A는 1보다 크고 N보다 작은 짝수이다.
That is, when a total of N 2 rectangular frames 316 are formed in the lead frame 310, the first local rectangular window 314 in which the first local dielectric window 221 is installed is located at the center of the lead frame 310. (NA) can be selected two square boxes 314. In this case, N and A are natural numbers, and A is an even number greater than 1 and less than N.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 동작에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the plasma processing apparatus according to the embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리장치는 플라즈마의 발생을 위하여 안테나(230)에 RF를 인가하면 챔버(100) 내부에 전기장 및 자기장이 유도된다. 그리고 챔버(100) 내부로 공정가스를 공급하면 상기 전기장과 자기장에 의하여 공정가스가 여기되어 플라즈마가 발생한다.In the plasma processing apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention, when RF is applied to the antenna 230 to generate plasma, electric and magnetic fields are induced in the chamber 100. When the process gas is supplied into the chamber 100, the process gas is excited by the electric and magnetic fields to generate plasma.

안테나(230)에 의해 여기되는 전기장은 중앙부에서 상대적으로 강한 특성을 보이므로 중앙부에서 생성되는 플라즈마 밀도가 주변부에 비해 높은 것이 일반적이다.Since the electric field excited by the antenna 230 has a relatively strong characteristic in the center portion, the plasma density generated in the center portion is generally higher than the peripheral portion.

그러나 리드 프레임(210)의 중앙부에 위치하는 제1지역 유전체윈도우(221)는 제2지역 유전체윈도우(222)에 비해 그 두께가 두껍고, 리드 프레임(210)의 주변부에 위치하는 제2지역 유전체윈도우(222) 하부에는 지지프레임(212)에 의해 형성된 전자 밀집지역이 존재함으로 인해, 제1지역 유전체윈도우(221) 하부의 플라즈마 밀도가 상대적으로 낮아지게 된다.However, the first region dielectric window 221 positioned at the center of the lead frame 210 is thicker than the second region dielectric window 222, and the second region dielectric window 221 is positioned at the periphery of the lead frame 210. Due to the presence of an electron dense area formed by the support frame 212, the plasma density of the lower portion of the first region dielectric window 221 is relatively low.

따라서, 제1지역 유전체윈도우(221)와 제2지역 유전체윈도우(222) 하부에서의 플라즈마 밀도의 균일성이 향상되고, 그 결과 기판에 대한 플라즈마 처리 균일도가 향상되게 된다.
Accordingly, the uniformity of the plasma density under the first region dielectric window 221 and the second region dielectric window 222 is improved, and as a result, the uniformity of plasma processing for the substrate is improved.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
One embodiment of the invention described above and shown in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art will be able to modify the technical idea of the present invention in various forms. Accordingly, such improvements and modifications will fall within the scope of the present invention as long as they are obvious to those skilled in the art.

100: 챔버 110: 서셉터
120: RF 전원공급부 200: 리드
210, 310: 리드 프레임 211, 311: 외곽 프레임
212, 312: 지지프레임 213, 313: 지지단
214, 314: 제1지역 사각틀 215, 315: 제1지역 사각틀
220: 유전체윈도우
221: 제1지역 유전체윈도우 222: 제1지역 유전체윈도우
230: 안테나 240: 전자밀집지역100: chamber 110: susceptor
120: RF power supply 200: lead
210, 310: lead frame 211, 311: outer frame
212, 312: support frame 213, 313: support end
214, 314: square frame 1 area 215, 315: square frame 1 area
220: dielectric window
221: region 1 dielectric window 222: region 1 dielectric window
230: antenna 240: electronically dense area

Claims (8)

기판이 안착되는 서셉터를 구비하는 챔버;
상기 서셉터 상부에 위치하며, 외곽틀을 형성하는 외곽프레임과, 상기 외곽프레임에 의해 형성된 공간에 복수 개의 사각틀이 형성되도록 상기 외각프레임에 형성되는 지지프레임을 구비하는 리드 프레임;
상기 복수 개의 사각틀에 각각 설치되는 복수 개의 유전체윈도우를 포함하고,
상기 복수 개의 유전체윈도우는 제1지역 유전체윈도우와 제2지역 유전체윈도우를 포함하고, 상기 제1지역 유전체윈도우는 하부에 전자가 밀집되는 것을 방지하기 위해 상기 제2지역 유전체윈도우에 비해 두껍게 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
A chamber having a susceptor on which the substrate is seated;
A lead frame positioned on the susceptor and having an outer frame forming an outer frame, and a support frame formed on the outer frame such that a plurality of square frames are formed in a space formed by the outer frame;
It includes a plurality of dielectric windows installed in the plurality of rectangular frame, respectively,
The plurality of dielectric windows may include a first region dielectric window and a second region dielectric window, and the first region dielectric window may be formed thicker than the second region dielectric window to prevent electrons from condensing thereunder. Plasma processing apparatus characterized by.
제1항에 있어서,
상기 지지프레임은 외측으로 돌출 형성된 지지단을 구비하고, 상기 제1지역 유전체윈도우는 상기 지지프레임의 상단과 상기 지지단의 하단 사이에 위치하고, 상기 제2지역 유전체윈도우는 상기 지지프레임의 상단과 상기 지지단의 상단 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
The method of claim 1,
The support frame has a support end protruding outwardly, the first region dielectric window is located between the top of the support frame and the bottom of the support end, the second region dielectric window is the top of the support frame and the Plasma processing apparatus characterized in that located between the upper end of the support.
제1항에 있어서,
상기 제1지역 유전제윈도우는 제1층 유전체윈도우와 상기 제1층 유전체윈도우의 상부에 위치하는 제2층 유전체윈도우를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
The method of claim 1,
And said first region dielectric window comprises a first layer dielectric window and a second layer dielectric window located above said first layer dielectric window.
제3항에 있어서,
상기 제1층 유전체윈도우는 상기 제2층 유전체윈도우에 비해 투자율이 높은 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
The method of claim 3,
And the first layer dielectric window is formed of a material having a higher permeability than the second layer dielectric window.
제4항에 있어서,
상기 제1층 유전체윈도우는 쿼츠(quartz), 엔지니어링 플라스틱 수지 및 합성수지 중 적어도 하나 이상을 이용하여 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
The method of claim 4, wherein
The first layer dielectric window is plasma processing apparatus, characterized in that formed using at least one or more of quartz, engineering plastic resin and synthetic resin.
제3항에 있어서,
상기 지지프레임은 외측으로 돌출 형성된 지지단을 구비하고, 상기 제2층 유전체윈도우는 상기 지지프레임의 상단과 상기 지지단의 상단 사이에 위치하고, 상기 제1층 유전체윈도우는 상기 제2층 유전체윈도우와 상기 지지단의 하단 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
The method of claim 3,
The support frame has a support end protruding outwardly, the second layer dielectric window is located between the upper end of the support frame and the upper end of the support end, the first layer dielectric window and the second layer dielectric window Plasma processing apparatus, characterized in that located between the lower end of the support end.
제6항에 있어서,
상기 제1층 유전체윈도우는 상기 제2층 유전체윈도우와 상기 지지단의 하단 사이를 채우도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
The method of claim 6,
And the first layer dielectric window is formed to fill between the second layer dielectric window and the lower end of the support end.
제1항에 있어서,
상기 제1지역 유전체윈도우는 상기 복수 개의 유전체윈도우 중 중앙부에 위치하는 유전체윈도우의 하부에 설치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.The method of claim 1,
And the first region dielectric window is provided under the dielectric window located at the center of the plurality of dielectric windows.
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