KR20120133966A - 안테나 유닛 및 상기 유닛을 포함하는 기판 처리 장치, 그리고 상기 장치를 이용한 기판 처리 방법 - Google Patents

안테나 유닛 및 상기 유닛을 포함하는 기판 처리 장치, 그리고 상기 장치를 이용한 기판 처리 방법 Download PDF

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Abstract

기판 처리 장치가 개시된다. 기판 처리 장치는 내부 공간이 형성된 공정 챔버; 상기 공정 챔버 내부에 위치하며, 기판을 지지하는 기판 지지부; 상기 공정 챔버 내부에 공정 가스를 공급하는 가스 공급부; 상기 공정 챔버 내부에 고주파 전력을 인가하여 상기 공정 챔버 내부에 공급된 공정 가스를 여기시키는 안테나; 및 상기 안테나의 사이즈를 가변시키는 구동부를 포함한다.

Description

안테나 유닛 및 상기 유닛을 포함하는 기판 처리 장치, 그리고 상기 장치를 이용한 기판 처리 방법{ANTENNA UNIT, SUBSTRATE TREATING APPARATUS INCLUDING THE UNIT AND SUBSTRATE TREATING METHOD USING THE APPARATUS}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라스마를 이용하여 기판을 처리하는 장치에 관한 것이다.
플라스마는 매우 높은 온도나, 강한 전계 혹은 고주파 전자계(RF Electromagnetic Fields)에 의해 생성되며, 이온이나 전자, 라디칼등으로 이루어진 이온화된 가스 상태를 말한다. 반도체 소자 제조 공정은 플라스마를 사용하여 식각 공정을 수행한다. 식각 공정은 플라스마에 함유된 이온 입자들이 기판과 충돌함으로써 수행된다.
안테나는 공정 가스에 고주파 전력을 인가하여 공정 가스를 플라스마 상태로 여기시킨다. 안테나는 그 형상이 고정되며, 주로 좌우 대칭 형상을 가진다. 이러한 형상을 갖는 안테나는 이론적으로 안테나의 반경 방향을 따라 플라스마 밀도 분포가 대칭되도록 플라스마를 발생하여야 한다. 그러나, 실제 공정에서는 여러 요인에 의해 플라스마 밀도 분포가 대칭되도록 발생하지 않는다. 이러한 플라스마 밀도 분포는 기판 처리를 불균일하게 한다.
선행기술 1. 한국공개특허공보 제10-2011-0046354호
본 발명의 실시예들은 기판을 균일하게 처리할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 내부 공간이 형성된 공정 챔버; 상기 공정 챔버 내부에 위치하며, 기판을 지지하는 기판 지지부; 상기 공정 챔버 내부에 공정 가스를 공급하는 가스 공급부; 상기 공정 챔버 내부에 고주파 전력을 인가하여 상기 공정 챔버 내부에 공급된 공정 가스를 여기시키는 안테나; 및 상기 안테나의 사이즈를 가변시키는 구동부를 포함한다.
또한, 상기 안테나는 서로 이격하여 배치되는 복수개의 안테나 프레임들; 및 인접한 상기 안테나 프레임들을 연결하는 연결부재들을 포함하며, 상기 구동부는 상기 안테나 프레임들 각각에 연결되며, 상기 안테나 프레임들을 개별적으로 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 안테나 프레임들은 서로 조합되어 링 형상으로 배치되며, 상기 구동부는 상기 안테나 프레임들 각각을 상기 링 형상의 반경 방향으로 이동시킬 수 있다.
또한, 각각의 상기 안테나 프레임은 호 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 연결부재들은 상기 안테나 프레임들의 이동에 따라 팽창하거나 수축할 수 있다.
또한, 상기 연결부재들 각각은 어느 하나의 상기 안테나 프레임과 연결되는 제1프레임; 상기 제1프레임이 연결된 안테나 프레임과 인접한 다른 하나의 안테나 프레임에 연결되는 제2프레임; 및 상기 제1프레임과 상기 제2프레임을 연결하는 호 형상의 제3프레임을 포함할 수 있다.
또한, 상기 안테나는 제1안테나; 및 상기 제1안테나와 이격되며 상기 제1안테나를 에워싸는 제2안테나를 포함하며, 상기 구동부는 상기 제1안테나의 사이즈와 상기 제2안테나의 사이즈를 개별적으로 가변시킬 수 있다.
또한, 상기 제1안테나는, 복수개가 서로 조합되어 제1링 형상으로 배치되는 제1안테나 프레임들; 및 인접한 상기 제1안테나 프레임들을 연결하는 제1연결 부재들을 포함하고, 상기 제2안테나는, 복수개가 서로 조합되어 상기 제1링 보다 반경이 큰 제2링 형상으로 배치되는 제2안테나 프레임들; 및 인접한 상기 제2 안테나 프레임들을 연결하는 제2연결 부재들을 포함하며, 상기 구동부는, 상기 제1링의 반경 방향으로 상기 제1안테나 프레임들을 상기 이동시키는 제1구동부; 및 상기 제2링의 반경 방향으로 상기 제2안테나 프레임들을 개별적으로 이동시키는 제2구동부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1구동부는 상기 제1안테나의 중심에 위치하며, 수직 방향으로 배치되는 제1구동 로드; 각각의 상기 제1안테나 프레임과 상기 구동 로드를 연결하는 제1연결 로드들; 및 상기 제1구동 로드의 길이 방향과 나란한 축을 중심으로 상기 제1구동 로드를 소정 각도 회전시키는 제1구동기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2구동부는 상기 제2안테나 프레임들 각각에 연결되며, 그 길이방향이 상기 제2링의 반경 방향으로 배치되는 제2구동 로드들; 상기 제2구동 로드들 각각에 연결되며, 상기 제2구동 로드를 상기 제2링의 반경 방향으로 이동시키는 제2구동기들을 포함할 수 있다.
또한, 상기 안테나는 서로 이격하여 링 형상으로 배치되는 복수개의 안테나 프레임들; 및 상기 안테나 프레임들을 연결하는 연결부재들을 포함하며, 상기 구동부는 상기 안테나 프레임들을 동시에 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 구동부는 상기 링 형상의 중심에 수직방향으로 배치되는 구동 로드; 상기 안테나 프레임과 상기 구동 로드를 각각 연결하는 연결 로드들; 및 상기 구동 로드를 그 길이방향과 나란한 축을 중심으로 회전시키는 구동기를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 유닛은 공정가스에 고주파 전력을 인가하여 상기 공정가스를 여기시키는 유닛으로, 상기 고주파 전력을 인가하는 안테나; 및 상기 안테나의 사이즈를 가변시키는 구동부를 포함한다.
또한, 상기 안테나는 서로 이격하여 링 형상으로 배치되는 복수개의 안테나 프레임들; 및 인접한 상기 안테나 프레임들을 연결하는 연결부재들을 포함하고, 상기 구동부는 상기 안테나 프레임들을 개별적으로 상기 링 형상의 반경 방향으로 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 구동부는 상기 링 형상의 반경 방향으로 배치되며, 상기 안테나 프레임들과 각각 연결되는 구동 로드들; 및 상기 구동 로드들과 각각 연결되며, 상기 구동 로드를 상기 링 형상의 반경 방향으로 이동시키는 구동기들을 포함할 수 있다.
또한, 상기 안테나는 서로 이격하여 링 형상으로 배치되는 복수개의 안테나 프레임들; 및 상기 안테나 프레임들을 연결하는 연결부재들을 포함하며, 상기 구동부는 상기 안테나 프레임들을 동시에 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 구동부는 상기 링 형상의 중심에 수직방향으로 배치되는 구동 로드; 상기 안테나 프레임과 상기 구동 로드를 각각 연결하는 연결 로드들; 및 상기 구동 로드를 그 길이방향과 나란한 축을 중심으로 회전시키는 구동기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 안테나는 복수개의 제1안테나 프레임들이 서로 조합되어 제1링 형상으로 배치되는 제1안테나; 인접한 상기 제1안테나 프레임들을 연결하는 제1연결부재들; 복수개의 제2안테나 프레임들이 서로 조합되어 제2링 형상으로 배치도는 제2안테나; 및 인접한 상기 제2안테나 프레임들을 연결하는 제2연결부재들을 포함하되, 상기 제2링 형상은 상기 제1링 형상보다 큰 반경을 가지고 상기 제1링 형상과 동일한 중심을 가지며, 상기 구동부는 상기 제1안테나와 상기 제2안테나의 사이즈를 개별적으로 가변시킬 수 있다.
또한, 상기 구동부는 상기 제1링 형상의 중심에 수직방향으로 배치되는 제1구동 로드; 상기 제1안테나 프레임과 상기 제1구동 로드를 각각 연결하는 연결 로드들; 상기 제1구동 로드를 그 길이방향과 나란한 축을 중심으로 회전시키는 제1구동기; 상기 제2링 형상의 반경 방향으로 배치되며, 상기 제2안테나 프레임들과 각각 연결되는 제2구동 로드들; 및 상기 제2구동 로드들과 각각 연결되며, 상기 제2구동 로드를 상기 제2링 형상의 반경 방향으로 이동시키는 제2구동기들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법은 공정 챔버 내부에 공정 가스를 공급하고, 안테나로부터 고주파 전력을 상기 공정 챔버 내부에 인가하여 상기 공정 가스를 여기시키고, 상기 여기된 공정 가스를 이용하여 기판을 처리하되, 상기 안테나는 사이즈가 변경된다.
또한, 상기 안테나는 링 형상을 가지며, 상기 링의 사이즈가 변경될 수 있다.
또한, 상기 안테나는 복수개의 안테나 프레임들이 서로 조합되어 링 형상으로 배치되며, 상기 안테나의 사이즈는 상기 안테나 프레임들 중 적어도 어느 하나가 상기 링 형상의 반경 방향으로 이동하여 변경될 수 있다.
또한, 상기 안테나 프레임들은 개별적으로 이동할 수 있다.
또한, 상기 안테나는 제1안테나와, 상기 제2안테나를 에워싸는 가장자리 안테나를 포함하되, 상기 제1안테나의 사이즈와 상기 제2안테나의 사이즈는 개별적으로 변경될 수 있다.
또한, 상기 제1안테나는 복수개의 제1안테나 프레임들이 제1링 형상으로 배치되고, 상기 제2안테나는 복수개의 제2안테나 프레임들이 상기 제1링 보다 큰 반경을 갖는 제2링 형상으로 배치되며, 상기 제1안테나의 사이즈는 상기 제1안테나 프레임들이 상기 제1링의 반경방향으로 이동하여 변경되고, 상기 제2안테나의 사이즈는 상기 제2안테나 프레임들이 상기 제2링의 반경 방향으로 이동하여 변경될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 플라스마 밀도 분포가 균일하므로 기판 처리가 균일하게 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 플라스마 밀도 분포를 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 안테나 유닛을 나타내는 사시도이다.
도 3 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따르 안테나의 사이즈가 변경되는 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 유닛을 나타내는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 유닛을 나타내는 사시도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 안테나 유닛, 기판 처리 장치, 그리고 기판 처리 방법을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 플라스마를 이용하여 기판(W)을 처리한다. 기판 처리 장치(10)는 공정 챔버(100), 기판 지지부(200), 가스 공급부(300), 그리고, 플라스마 생성부(400)를 포함한다.
공정 챔버(100)는 기판(W) 처리 공정이 수행되는 공간을 제공한다. 공정 챔버(100)는 몸체(110), 밀폐 커버(120), 그리고 라이너(130)를 포함한다.
몸체(110)에는 상면이 개방된 공간이 내부에 형성된다. 몸체(110)의 내부 공간은 기판(W) 처리 공정이 수행되는 공간으로 제공된다. 몸체(110)는 금속 재질로 제공된다. 몸체(100)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 몸체(110)의 바닥면에는 배기홀(102)이 형성된다. 배기홀(102)은 배기 라인(151)과 연결된다. 공정 과정에서 발생한 반응 부산물 및 몸체의 내부 공간에 머무르는 가스는 배기 라인(151)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 배기 과정에 의해 몸체(110) 내부는 소정 압력으로 감압된다.
밀폐 커버(120)는 몸체(110)의 개방된 상면을 덮는다. 밀폐 커버(120)는 판 형상으로 제공되며, 몸체(110)의 내부공간을 밀폐시킨다. 밀폐 커버(120)는 몸체(110)와 상이한 재질로 제공될 수 있다. 밀폐 커버(120)는 유전체(dielectric substance)로 제공될 수 있다.
라이너(130)는 몸체(110) 내부에 제공된다. 라이너(130)는 상면 및 하면이 개방된 공간이 내부에 형성된다. 라이너(130)는 원통 형상으로 제공될 수 있다. 라이너(130)는 몸체(110)의 내측면에 상응하는 반경을 가질 수 있다. 라이너(130)는 몸체(110)의 내측면을 따라 제공된다. 라이너(130)의 상단에는 지지 링(131)이 형성된다. 지지 링(131)은 링 형상의 판으로 제공되며, 라이너(130)의 둘레를 따라 라이너(130)의 외측으로 돌출된다. 지지 링(131)은 몸체(110)의 상단에 놓이며, 라이너(130)를 지지한다. 라이너(130)는 몸체(110)와 동일한 재질로 제공될 수 있다. 라이너(130)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 라이너(130)는 몸체(110) 내측면을 보호한다. 공정 가스가 여기되는 과정에서 공정 챔버(100) 내부에는 아크(Arc) 방전이 발생될 수 있다. 아크 방전은 주변 장치들을 손상시킨다. 라이너(130)는 몸체(110)의 내측면을 보호하여 몸체(110)의 내측면이 아크 방전으로 손상되는 것을 방지한다. 라이너(130)는 몸체(110)에 비하여 비용이 저렴하고, 교체가 용이하다. 따라서, 아크 방전으로 라이너(130)이 손상될 경우, 새로운 라이너로 교체할 수 있다.
몸체(110)의 내부에는 기판 지지부(200)가 위치한다. 기판 지지부(200)는 기판(W)을 지지한다. 기판 지지부(200)는 정전기력을 이용하여 기판(W)을 흡착하는 정전 척을 포함한다.
정전 척(200)은 유전판(210), 하부 전극(220), 히터(230), 지지판(240), 그리고 절연판(270)을 포함한다.
유전판(210)은 정전 척(200)의 상단부에 위치한다. 유전판(210)은 원판 형상의 유전체(dielectric substance)로 제공된다. 유전판(210)의 상면에는 기판(W)이 놓인다. 유전판(210)의 상면은 기판(W)보다 작은 반경을 갖는다. 때문에, 기판(W) 가장자리영역은 유전판(210)의 외측에 위치한다. 유전판(210)에는 제1공급 유로(211)가 형성된다. 제1공급 유로(211)는 유전판(210)의 상면으로부터 저면으로 제공된다. 제1공급 유로(211)는 서로 이격하여 복수개 형성되며, 기판(W)의 저면으로 열전달 매체가 공급되는 통로로 제공된다.
유전판(210)의 내부에는 하부 전극(220)과 히터(230)가 매설된다. 하부 전극(220)은 히터(230)의 상부에 위치한다. 하부 전극(220)은 제1하부 전원(221)과 전기적으로 연결된다. 제1하부 전원(221)은 직류 전원을 포함한다. 하부 전극(220)과 제1하부 전원(221) 사이에는 스위치(222)가 설치된다. 하부 전극(220)은 스위치(222)의 온/오프(ON/OFF)에 의해 제1하부 전원(221)과 전기적으로 연결될 수 있다. 스위치(222)가 온(ON) 되면, 하부 전극(220)에는 직류 전류가 인가된다. 하부 전극(220)에 인가된 전류에 의해 하부 전극(220)과 기판(W) 사이에는 전기력이 작용하며, 전기력에 의해 기판(W)은 유전판(210)에 흡착된다.
히터(230)는 제2하부 전원(231)과 전기적으로 연결된다. 히터(230)는 제2하부 전원(231)에서 인가된 전류에 저항함으로써 열을 발생시킨다. 발생된 열은 유전판(210)을 통해 기판(W)으로 전달된다. 히터(230)에서 발생된 열에 의해 기판(W)은 소정 온도로 유지된다. 히터(230)는 나선 형상의 코일을 포함한다. 히터(230)는 균일한 간격으로 유전판(210)에 매설될 수 있다.
유전판(210)의 하부에는 지지판(240)이 위치한다. 유전판(210)의 저면과 지지판(240)의 상면은 접착제(236)에 의해 접착될 수 있다. 지지판(240)은 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 지지판(240)의 상면은 중심 영역이 가장자리영역보다 높게 위치되도록 단차질 수 있다. 지지판(240)의 상면 중심 영역은 유전판(210)의 저면에 상응하는 면적을 가지며, 유전판(210)의 저면과 접착된다. 지지판(240)에는 제1순환 유로(241), 제2순환 유로(242), 그리고 제2공급 유로(243)가 형성된다.
제1순환 유로(241)는 열전달 매체가 순환하는 통로로 제공된다. 제1순환 유로(241)는 지지판(240) 내부에 나선 형상으로 형성될 수 있다. 또는, 제1순환 유로(241)는 서로 상이한 반경을 갖는 링 형상의 유로들이 동일한 중심을 갖도록 배치될 수 있다. 각각의 제1순환 유로(241)들은 서로 연통될 수 있다. 제1순환 유로(241)들은 동일한 높이에 형성된다.
제2순환 유로(242)는 냉각 유체가 순환하는 통로로 제공된다. 제2순환 유로(242)는 지지판(240) 내부에 나선 형상으로 형성될 수 있다. 또는, 제2순환 유로(242)는 서로 상이한 반경을 갖는 링 형상의 유로들이 동일한 중심을 갖도록 배치될 수 있다. 각각의 제2순환 유로(242)들은 서로 연통될 수 있다. 제2순환 유로(242)는 제1순환 유로(241)보다 큰 단면적을 가질 수 있다. 제2순환 유로(242)들은 동일한 높이에 형성된다. 제2순환 유로(242)는 제1순환 유로(241)의 하부에 위치될 수 있다.
제2공급 유로(243)는 제1순환 유로(241)부터 상부로 연장되며, 지지판(240)의 상면으로 제공된다. 제2공급 유로(243)는 제1공급 유로(211)에 대응하는 개수로 제공되며, 제1순환 유로(241)와 제1공급 유로(211)를 연결한다.
제1순환 유로(241)는 열전달 매체 공급라인(251)을 통해 열전달 매체 저장부(252)와 연결된다. 열전달 매체 저장부(252)에는 열전달 매체가 저장된다. 열전달 매체는 불활성 가스를 포함한다. 실시예에 의하면, 열전달 매체는 헬륨(He) 가스를 포함한다. 헬륨 가스는 공급 라인(251)을 통해 제1순환 유로(241)에 공급되며, 제2공급 유로(243)와 제1공급 유로(211)를 순차적으로 거쳐 기판(W) 저면으로 공급된다. 헬륨 가스는 플라스마에서 기판(W)으로 전달된 열이 정전 척(200)으로 전달되는 매개체 역할을 한다. 플라스마에 함유된 이온 입자들은 정전 척(200)에 형성된 전기력에 끌려 정전 척(200)으로 이동하며, 이동하는 과정에서 기판(W)과 충돌하여 식각 공정을 수행한다. 이온 입자들이 기판(W)에 충돌하는 과정에서 기판(W)에는 열이 발생한다. 기판(W)에서 발생된 열은 기판(W) 저면과 유전판(210)의 상면 사이 공간에 공급된 헬륨 가스를 통해 정전 척(200)으로 전달된다. 이에 의해, 기판(W)은 설정온도로 유지될 수 있다.
제2순환 유로(242)는 냉각 유체 공급라인(261)을 통해 냉각 유체 저장부(262)와 연결된다. 냉각 유체 저장부(262)에는 냉각 유체가 저장된다. 냉각 유체 저장부(262) 내에는 냉각기(263)가 제공될 수 있다. 냉각기(263)는 냉각 유체를 소정 온도로 냉각시킨다. 이와 달리, 냉각기(263)는 냉각 유체 공급 라인(261) 상에 설치될 수 있다. 냉각 유체 공급 라인(261)을 통해 제2순환 유로(242)에 공급된 냉각 유체는 제2순환 유로(242)를 따라 순환하며 지지판(240)을 냉각한다. 지지판(240)의 냉각은 유전판(210)과 기판(W)을 함께 냉각시켜 기판(W)을 소정 온도로 유지시킨다.
지지판(240)의 하부에는 절연판(270)이 제공된다. 절연판(270)은 지지판(240)에 상응하는 크기로 제공된다. 절연판(270)은 지지판(240)과 챔버(100)의 바닥면 사이에 위치한다. 절연판(270)은 절연 재질로 제공되며, 지지판(240)과 챔버(100)를 전기적으로 절연시킨다.
포커스 링(280)은 정전 척(200)의 가장자리 영역에 배치된다. 포커스 링(200)은 링 형상을 가지며, 유전판(210)의 둘레를 따라 배치된다. 포커스 링(280)의 상면은 외측부(280a)가 내측부(280b)보다 높도록 단차질 수 있다. 포커스 링(280)의 상면 내측부(280b)는 유전판(210)의 상면과 동일 높이에 위치된다. 포커스 링(280)의 상면 내측부(280b)는 유전판(210)의 외측에 위치된 기판(W)의 가장자리영역을 지지한다. 포커스 링(280)의 외측부(280a)는 기판(W) 가장자리영역을 둘러싸도록 제공된다. 포커스 링(280)은 플라스마가 형성되는 영역의 중심에 기판(W)이 위치하도록 전기장 형성 영역을 확장시킨다. 이에 의해, 기판(W)의 전체 영역에 걸쳐 플라스마가 균일하게 형성되어 기판(W)의 각 영역이 균일하게 식각될 수 있다.
가스 공급부(300)는 공정 챔버(100) 내부에 공정 가스를 공급한다. 가스 공급부(300)는 가스 공급 노즐(310), 가스 공급 라인(320), 그리고 가스 저장부(330)를 포함한다. 가스 공급 노즐(310)은 밀폐 커버(120)의 중앙부에 설치된다. 가스 공급 노즐(310)의 저면에는 분사구가 형성된다. 분사구는 밀폐 커버(120)의 하부에 위치하며, 공정 챔버(100) 내부로 공정 가스를 공급한다. 가스 공급 라인(320)은 가스 공급 노즐(310)과 가스 저장부(330)를 연결한다. 가스 공급 라인(320)은 가스 저장부(330)에 저장된 공정 가스를 가스 공급 노즐(310)에 공급한다. 가스 공급 라인(320)에는 밸브(321)가 설치된다. 밸브(321)는 가스 공급 라인(320)을 개폐하며, 가스 공급 라인(320)을 통해 공급되는 공정 가스의 유량을 조절한다.
플라스마 생성부(400)는 공정 챔버(100) 내부에 고주파 전력을 인가하여 공정 챔버(100) 내부에 공급된 공정 가스를 여기시킨다. 플라스마 생성부(400)는 하우징(410), 상부 전원(420), 그리고 안테나 유닛(430)을 포함한다.
하우징(410)은 저면이 개방되며, 내부에 공간이 형성된다. 하우징(410)은 밀폐 커버(120)의 상부에 위치하며, 밀폐 커버(120)의 상면에 놓인다. 하우징(410)의 내부는 안테나 유닛(430)이 위치하는 공간으로 제공된다. 상부 전원(420)은 고주파 전류를 발생시킨다. 발생된 고저파 전류는 안테나 유닛(430)에 인가된다. 안테나 유닛(430)은 공정 챔버(100) 내부에 고주파 전력을 인가한다.
도 2는 도 1의 안테나 유닛을 나타내는 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 안테나 유닛(430)은 안테나(450, 460)와 구동부(470, 480)를 포함한다.
안테나(450, 460)는 상부 전원(420)과 전기적으로 연결된다. 안테나(450, 460)는 상부 전원(420)에서 발생된 고주파 전력을 공정 챔버(100) 내부에 인가한다. 안테나(450, 460)는 제1안테나(450)와 제2안테나(460)를 포함한다. 제1안테나(450)와 제2안테나(460)는 개별적으로 상부 전원(420)과 연결된다.
제1안테나(450)는 대체로 밀폐 커버(120)의 중앙 영역 상부에 위치한다. 제1안테나(450)는 제1안테나 프레임(451)과 제1연결부재(455)를 포함한다.
제1안테나 프레임(451)은 호 형상의 판으로 제공된다. 제1안테나 프레임(451)은 전도성 재질로 제공된다. 제1안테나 프레임(451)은 복수개 제공되며, 서로 이격되어 위치한다. 제1안테나 프레임(451)들은 서로 조합되어 링 형상으로 배치된다. 제1안테나 프레임(451)들은 대체로 원형 링 형상으로 배치된다. 이하, 제1안테나 프레임(451)들에 의해 형성되는 제1안테나(450)의 전체적인 형상을 제1링 형상이라 한다. 실시예에 의하면, 제1안테나(450)에는 4개의 제1안테나 프레임(451)들이 제공된다.
제1연결 부재(455)는 인접한 제1안테나 프레임(451)들을 연결한다. 제1연결 부재(455)는 복수개 제공되며, 각각 인접한 제1안테나 프레임(451)들을 연결한다. 제1연결 부재(455)는 전도성 재질로 제공되며, 인접한 제1안테나 프레임(451)들을 전기적으로 연결한다. 제1연결 부재(455)는 제1프레임(456), 제2프레임(457), 그리고 제3프레임(458)을 포함한다. 제1프레임(456)은 인접 위치한 두 개의 제1안테나 프레임(451)들 중 어느 하나의 제1안테나 프레임(451)과 연결된다. 제2프레임(456)은 다른 하나의 제1안테나 프레임(451)과 연결된다. 제1프레임(456)과 제2프레임(457)은 두께가 얇은 사각 판 형상으로 제공되며, 서로 이격하여 배치된다. 제3프레임(458)은 두께가 얇은 판으로 호 형상으로 제공된다. 제3프레임(458)은 그 일단이 제1프레임(456)의 끝단으로부터 연장되고, 타단이 제2프레임(457)의 끝단으로부터 연장된다. 제1 내지 제3 프레임(456, 457, 458)은 탄성 재질로 제공된다. 상술한 구조의 제1연결부재(455)는 제1안테나 프레임(451)들의 이동에 따라 팽창하거나 수축된다. 제1연결부재(455)는 제1안테나 프레임(451)들이 제1안테나(450)의 중심으로부터 멀어지도록 이동하는 경우, 제1프레임(456)과 제2프레임(457)의 사이가 벌어진다. 이와 달리, 제1안테나 프레임(451)들이 제1안테나(450)의 중심에 가까워지도록 이동하는 경우, 제1프레임(456)과 제2프레임(457)의 사이가 가까워진다.
제2안테나(460)는 제1안테나(450)의 외측에 위치하며, 제1안테나(450)를 에워싸도록 제공된다. 제2안테나(460)는 제1안테나(450)와 소정 간격으로 이격된다. 제2안테나(460)는 제2안테나 프레임(461)과 제2연결부재(465)를 포함한다.
제2안테나 프레임(461)은 호 형상의 판으로 제공된다. 제2안테나 프레임(461)은 제1안테나 프레임(451)에 비하여 호의 크기가 크게 제공된다. 제2안테나 프레임(461)은 복수개 제공되며, 서로 이격하여 배치된다. 제2안테나 프레임(461)들은 서로 조합되어 원형 링 형상으로 배치된다. 이하, 제2안테나 프레임(461)들에 의해 형성되는 제2안테나(460)의 전체적인 형상을 제2링 형상이라 한다. 실시예에 의하면, 제2안테나(460)에는 4개의 제2안테나 프레임(461)들이 제공된다.
제2연결 부재(465)는 인접한 제2안테나 프레임(461)들을 연결한다. 제2연결부재(465)는 복수개 제공되며, 각각 인접한 제2안테나 프레임(461)들을 연결한다. 제2연결부재(465)는 제1연결부재(455)와 동일한 구조로 제공된다. 제2안테나 프레임(461)들과 제2연결부재(465)들은 전도성 재질로 제공되며, 전기적으로 연결된다.
구동부(470, 480)는 안테나(450, 460)의 사이즈를 가변시킨다. 구동부(470, 480)는 제1안테나(450)의 사이즈와 제2안테나(460)의 사이즈를 개별적으로 가변시킨다. 구동부(470, 480)는 제1구동부(470)와 제2구동부(480)를 포함한다.
제1구동부(470)는 제1안테나(450)의 사이즈를 가변시킨다. 제1구동부(470)는 제1구동로드(471), 연결로드(472), 그리고 제1구동기(473)를 포함한다.
제1구동 로드(471)는 원기둥 형상의 로드로 제공되며, 제1안테나(450)의 중심에 위치한다. 제1구동 로드(471)는 그 길이방향이 상하방향과 나란하게 배치된다.
연결 로드(472)는 얇은 판으로 제공되며, 제1구동 로드(471)와 제1안테나 프레임(451)을 연결한다. 연결 로드(472)들은 제1안테나 프레임(451)들에 대응하는 개수로 제공되며, 개별적으로 제1안테나 프레임(451)과 제1구동 로드(471)를 연결한다. 연결 로드(472)의 일단은 제1안테나 프레임(451)의 안쪽 면에 연결되고, 타단은 제1구동 로드(471)의 외주면에 연결된다.
제1구동기(473)는 제1구동 로드(471)의 길이방향과 나란한 축을 중심으로 제1구동 로드(471)를 소정 각도 회전시킨다. 제1구동 로드(471)의 회전에 의해, 제1안테나(450)는 그 사이즈가 변경될 수 있다. 예컨대, 제1구동 로드(471)가 시계 방향으로 회전되는 경우, 연결 로드(472)들이 제1구동 로드(471)에 감기며, 제1안테나 프레임(451)들은 제1안테나(450)의 중심에 가까워지도록 제1링 형상의 반경 방향으로 이동한다. 이에 의해, 제1안테나(450)는 그 사이즈가 줄어든다. 이와 달리, 제1구동 로드(471)가 반시계 방향으로 회전되는 경우, 감겨진 연결 로드(472)들이 풀리며, 제1안테나 프레임(451)들은 제1안테나(450)의 중심으로부터 멀어지도록 제1링 형상의 반경 방향으로 이동한다. 이에 의해, 제1안테나(450)는 그 사이즈가 증가한다. 상술한 제1구동기(473)의 구동에 의하여, 제1안테나(450)는 그 사이즈가 변경될 수 있다.
제2구동부(480)는 제2안테나(460)의 사이즈를 가변시킨다. 제2구동부(480)는 제2구동 로드(481)와 제2구동기(482)를 포함한다.
제2구동 로드(481)는 제2안테나(460)의 외측에 위치하며, 제2안테나 프레임(461)과 제2구동부(482)를 연결한다. 제2구동 로드(481)는 그 길이방향이 제2링 형상의 반경 방향과 나란하게 배치된다. 제2구동 로드(481)는 일단이 제2안테나 프레임(461)과 연결되고, 타단이 제2구동기(482)에 연결된다. 제2구동 로드(481)는 제2안테나 프레임(461)에 대응하는 개수로 제공되며, 개별적으로 제2안테나 프레임(461)과 제2구동기(482)를 연결한다.
제2구동기(482)는 제2구동 로드(481)에 대응하는 개수로 제공되며, 개별적으로 제2구동 로드(481)와 연결된다. 제2구동기(482)는 제2구동 로드(481)를 제2링 형상의 반경 방향으로 직선 이동시킨다. 제2구동기(482)들은 동시에 제2구동 로드(481)들을 이동시킬 수 있다. 제2안테나 프레임(461)들이 제2안테나(460)의 중심에 가까워지도록 제2구동기(482)들이 제2구동 로드(481)들을 동시에 이동시키는 경우, 제2안테나(460)의 사이즈가 줄어든다. 이와 달리, 제2안테나 프레임(461)들이 제2안테나(460)의 중심으로부터 멀어지도록 제2구동기(482)들이 제2구동 로드들을 동시에 이동시키는 경우, 제2안테나(460)의 사이즈가 증가한다. 또한, 제2구동기(482)들은 개별적으로 구동되어 제2구동 로드(481)들을 선택적으로 이동시킬 수 있다. 예컨대, 제2구동기(482)들 일부만이 동작되는 경우, 제2안테나 프레임(461)들 중 일부만이 이동되고, 나머지는 고정 위치된다. 이로 인하여, 제2안테나(460)의 원형 링 형상이 변형되고 제2안테나(460)의 사이즈가 달라진다.
이하, 상술한 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 과정을 설명하도록 한다.
정전 척(200)에 기판(W)이 놓이면, 제1하부 전원(221)으로부터 하부 전극(220)에 직류 전류가 인가된다. 하부 전극(200)에 인가된 직류전류에 의해 하부 전극(220)과 기판(W) 사이에는 전기력이 작용하며, 전기력에 의해 기판(W)은 유전판(210)에 흡착된다.
기판(W)이 정전 척(200)에 흡착되면, 가스 공급 노즐(310)을 통하여 공정 챔버(100) 내부에 공정 가스가 공급된다. 그리고, 상부 전원(420)에서 생성된 고주파 전력이 안테나(450, 460)를 통해 공정 챔버(100) 내부에 인가된다. 인가된 고주파 전력은 공정 챔버(100) 내부에 머무르는 공정 가스를 여기시킨다. 여기된 공정 가스는 기판(W)으로 제공되어 기판(W)을 처리한다. 여기된 공정 가스는 식각 공정을 수행할 수 있다.
공정 챔버(100) 내부에 고주파 전력이 인가되는 동안, 안테나(450, 460)의 사이즈가 변경될 수 있다.
도 3 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따르 안테나의 사이즈가 변경되는 예를 나타내는 도면이다.
먼저, 도 3을 참조하면, 제1구동기(473)는 제1구동 로드(471)를 일 방향으로 회전시킨다. 제1구동 로드(471)의 회전으로, 제1안테나 프레임(451)들은 제1안테나(451)의 중심으로부터 멀어지도록 제1안테나(451)의 반경 방향으로 이동한다. 제2안테나 프레임(461)들은 고정 위치한다. 상술한 구동에 의하여, 제1안테나(450)는 그 사이즈가 증가하고, 제2안테나(460)는 사이즈가 고정된다.
도 4를 참조하면, 제1구동기(473)는 도 3의 회전 방향과 반대 방향으로 제1구동 로드(471)를 회전시킨다. 제1구동 로드(471)의 회전으로, 제1안테나 프레임(451)들은 제1안테나(450)의 중심에 가까워지도록 제1안테나(450)의 반경 방향으로 이동한다. 제2안테나 프레임(461)들은 고정 위치한다. 상술한 구동에 의하여, 제1안테나(450)는 그 사이즈가 줄어들고, 제2안테나(460)는 사이즈가 고정된다.
도 5를 참조하면, 제2구동기(482)들이 제2구동 로드(481)들을 동시에 이동시킨다. 제2구동기(482)들은 제2안테나 프레임(461)들이 제2안테나(460)의 중심으로부터 멀어지도록 제2구동로드(481)들을 이동시킨다. 제1안테나 프레임(451)들은 고정 위치한다. 상술한 구동에 의하여, 제1안테나(450)는 사이즈가 고정되고, 제2안테나(460)는 사이즈가 증가된다.
도 6을 참조하면, 제2구동기(482)들은 제2안테나 프레임(461)들이 제2안테나(460)의 중심에 가까워지도록 제2구동로드(481)들을 동시에 이동시킨다. 제1안테나 프레임(451)들은 고정 위치한다. 상술한 구동에 의하여, 제1안테나(450)는 사이즈가 고정되고, 제2안테나(460)는 사이즈가 줄어든다.
도 7을 참조하면, 제1구동기(473)가 제1구동 로드(471)를 일 방향으로 회전시켜, 제1안테나 프레임(451)들이 제1안테나(450)의 중심으로부터 멀어지도록 이동된다. 그리고, 제2구동기(482)들이 제2구동로드(481)들을 이동시켜, 제2안테나 프레임(461)들이 제2안테나(460)의 중심으로부터 멀어지도록 이동한다. 이에 의해, 제1안테나(450)와 제2안테나(460)의 사이즈가 증가된다. 제1안테나 프레임(451)들의 이동과 제2안테나 프레임(461)들의 이동은 순차적으로 이루어질 수 있다. 이와 달리, 제1안테나 프레임(451)들의 이동과 제2안테나 프레임(461)들의 이동은 동시에 이루어질 수 있다.
도 8을 참조하면, 제1구동기(473)가 도 7의 회전 방향과 반대 방향으로 제1구동 로드(471)를 회전시켜, 제1안테나 프레임(451)들이 제1안테나(450)의 중심으로부터 가까워지도록 이동한다. 그리고, 제2구동기(482)들이 제2구동로드(481)들을 이동시켜, 제2안테나 프레임(461)들이 제2안테나(460)의 중심으로부터 멀어지도록 이동한다. 상술한 이동에 의하여, 제1안테나(450)는 사이즈가 줄어들고 제2안테나(460)는 사이즈가 증가한다. 제1안테나 프레임(451)들의 이동과 제2안테나 프레임(461)들의 이동은 순차적으로 이루어질 수 있다. 이와 달리, 제1안테나 프레임(451)들의 이동과 제2안테나 프레임(461)들의 이동은 동시에 이루어질 수 있다.
도 9를 참조하면, 제1안테나(450)는 고정 위치한다. 제2구동기(482)들 중 하나는 그와 연결된 하나의 제2안테나 프레임(461a)을 제2안테나(460)의 중심에 가까워지도록 이동시키거나, 제2안테나(460)의 중심으로부터 멀어지도록 이동시킬 수 있다. 나머지 제2안테나 프레임(461b 내지 461d)들은 고정 위치한다. 상술한 구동에 의하여 제2안테나(460)는 원형 링 형상이 변형된다. 또한, 제2안테나(460)의 사이즈가 줄어들거나 늘어난다. 상기 실시예에서는 하나의 제2안테나 프레임(461a)이 이동하는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 2개 또는 3개의 제2안테나 프레임들이 이동될 수 있다.
안테나가 대칭적인 형상으로 제공될 경우, 이론적으로 플라스마는 안테나의 회전 반경을 따라 균일하게 형성되어야 한다. 그러나, 실제 공정에서는 여러 요인으로 인하여 플라스마의 밀도가 불균일하게 형성되며, 이로 인하여 공정 처리 맵(map)도 기판의 영역에 따라 불균일해진다. 본 발명은 안테나(450, 460)의 사이즈와 형상을 변경함으로써, 공정 챔버(100)의 내부 영역에 따라 발생하는 플라즈마의 밀도 분포를 조절할 수 있다. 플라스마의 발생 밀도는 공정 가스에 인가되는 에너지의 크기에 비례하므로, 플라스마의 발생 밀도가 낮은 영역에 보다 높은 에너지가 인가되도록 안테나(450, 460)의 사이즈 및 형상을 조절함으로써 플라스마의 발생 밀도를 균일하게 할 수 있다. 플라스마의 발생 밀도 분포는 공정 처리된 기판 맵(Map)을 통해 파악할 수 있다.
상술한 실시예에서는 제1구동 로드(471)의 회전으로 제1안테나(450)의 사이즈가 변경되는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 제1구동 로드(471)가 상하방향으로 이동하여 제1안테나(450)의 사이즈를 변경할 수 있다.
또한, 상술한 실시예에서는 제2안테나 프레임(461)들이 동일 높이에서 이동되는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 제2안테나 프레임(461)들은 개별적으로 상하방향으로 이동될 수 있다. 제2구동부(482)는 제2안테나 프레임(461)을 제2안테나(460)의 중심에 가까워지도록 이동시키거나 멀어지도록 이동시킬 뿐만 아니라 상하방향으로 이동시켜 제2안테나(460)의 사이즈를 가변시킬 수 있다. 또한, 제2안테나 프레임(461)의 상하방향 이동은 제2안테나 프레임(461)과 공정 챔버(100)의 거리를 조절한다. 제2안테나 프레임(461)과 공정 챔버(100)의 거리 조절을 통하여 공정 챔버(100) 내부 영역에서 플라스마 발생 밀도 분포를 조절할 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 유닛을 나타내는 사시도이다.
도 10을 참조하면, 안테나 유닛은 안테나(450)와 구동부(470)를 포함한다. 안테나(450)와 구동부(470)는 도 2의 제1안테나(450) 및 제1구동부(470)와 동일한 구조로 제공된다. 안테나(450)는 복수개의 안테나 프레임(461)들이 연결 부재(455)들에 의해 전기적으로 연결된다. 구동 로드(471)는 연결 로드(472)들을 통해 안테나 프레임(451)들과 각각 연결된다. 구동기(473)는 구동 로드(471)를 회전시켜 안테나 프레임(451)들을 안테나(450)의 반경 방향으로 동시에 이동시킨다. 구동 로드(471)의 회전 방향에 따라 안테나(450)의 사이즈가 증가하거나 줄어든다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 유닛을 나타내는 사시도이다.
도 11을 참조하면, 안테나 유닛은 안테나(460)와 구동부(480)를 포함한다. 안테나(460)와 구동부(480)는 도 2의 제2안테나(460) 및 제2구동부(480)와 동일한 구조로 제공된다. 안테나(460)는 복수개의 안테나 프레임(461)들이 연결부재(465)들에 의해 전기적으로 연결된다. 구동 로드(481)들은 안테나 프레임(461)에 대응하는 개수로 제공되며, 안테나 프레임(461)들과 일대일 대응하여 연결된다. 구동기(482)는 구동 로드(481)들 각각에 연결되며, 안테나 프레임(461)들을 안테나(460)의 반경 방향으로 이동시킨다. 구동기(482)들은 안테나 프레임(461)들을 동시에 이동시킬 수 있다. 또한, 구동기(482)들은 선택적으로 안테나 프레임(461)들을 이동시킬 수 있다. 구동기(482)의 작동으로, 안테나(460)의 형상과 사이즈가 달라진다.
상기 실시예에서는 플라스마를 이용하여 식각 공정을 수행하는 것으로 설명하였으나, 기판 처리 공정은 이에 한정되지 않으며, 플라스마를 이용하는 다양한 기판 처리 공정, 예컨대 증착 공정, 애싱 공정, 그리고 세정 공정등에도 적용될수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 공정 챔버 200: 기판 지지부
300: 가스 공급부 400: 플라스마 생성부
430: 안테나 유닛 450, 460: 안테나
470: 480: 구동부

Claims (25)

  1. 내부 공간이 형성된 공정 챔버;
    상기 공정 챔버 내부에 위치하며, 기판을 지지하는 기판 지지부;
    상기 공정 챔버 내부에 공정 가스를 공급하는 가스 공급부;
    상기 공정 챔버 내부에 고주파 전력을 인가하여 상기 공정 챔버 내부에 공급된 공정 가스를 여기시키는 안테나; 및
    상기 안테나의 사이즈를 가변시키는 구동부를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나는
    서로 이격하여 배치되는 복수개의 안테나 프레임들; 및
    인접한 상기 안테나 프레임들을 연결하는 연결부재들을 포함하며,
    상기 구동부는 상기 안테나 프레임들 각각에 연결되며, 상기 안테나 프레임들을 개별적으로 이동시키는 기판 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 안테나 프레임들은 서로 조합되어 링 형상으로 배치되며,
    상기 구동부는 상기 안테나 프레임들 각각을 상기 링 형상의 반경 방향으로 이동시키는 기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    각각의 상기 안테나 프레임은 호 형상을 가지는 기판 처리 장치.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 연결 부재들은 상기 안테나 프레임들의 이동에 따라 팽창하거나 수축하는 기판 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 연결부재들 각각은
    어느 하나의 상기 안테나 프레임과 연결되는 제1프레임;
    상기 제1프레임이 연결된 안테나 프레임과 인접한 다른 하나의 안테나 프레임에 연결되는 제2프레임; 및
    상기 제1프레임과 상기 제2프레임을 연결하는 호 형상의 제3프레임을 포함하는 기판 처리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나는
    제1안테나; 및
    상기 제1안테나와 이격되며 상기 제1안테나를 에워싸는 제2안테나를 포함하며,
    상기 구동부는 상기 제1안테나의 사이즈와 상기 제2안테나의 사이즈를 개별적으로 가변시키는 기판 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1안테나는,
    복수개가 서로 조합되어 제1링 형상으로 배치되는 제1안테나 프레임들; 및
    인접한 상기 제1안테나 프레임들을 연결하는 제1연결 부재들을 포함하고,
    상기 제2안테나는,
    복수개가 서로 조합되어 상기 제1링 보다 반경이 큰 제2링 형상으로 배치되는 제2안테나 프레임들; 및
    인접한 상기 제2 안테나 프레임들을 연결하는 제2연결 부재들을 포함하며,
    상기 구동부는,
    상기 제1링의 반경 방향으로 상기 제1안테나 프레임들을 상기 이동시키는 제1구동부; 및
    상기 제2링의 반경 방향으로 상기 제2안테나 프레임들을 개별적으로 이동시키는 제2구동부를 포함하는 기판 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1구동부는
    상기 제1안테나의 중심에 위치하며, 수직 방향으로 배치되는 제1구동 로드;
    각각의 상기 제1안테나 프레임과 상기 제1구동 로드를 연결하는 제1연결 로드들; 및
    상기 제1구동 로드의 길이 방향과 나란한 축을 중심으로 상기 제1구동 로드를 소정 각도 회전시키는 제1구동기를 포함하는 기판 처리 장치.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 제2구동부는
    상기 제2안테나 프레임들 각각에 연결되며, 그 길이방향이 상기 제2링의 반경 방향으로 배치되는 제2구동 로드들;
    상기 제2구동 로드들 각각에 연결되며, 상기 제2구동 로드를 상기 제2링의 반경 방향으로 이동시키는 제2구동기들을 포함하는 기판 처리 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나는
    서로 이격하여 링 형상으로 배치되는 복수개의 안테나 프레임들; 및
    상기 안테나 프레임들을 연결하는 연결부재들을 포함하며,
    상기 구동부는 상기 안테나 프레임들을 동시에 이동시키는 기판 처리 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 구동부는
    상기 링 형상의 중심에 수직방향으로 배치되는 구동 로드;
    상기 안테나 프레임과 상기 구동 로드를 각각 연결하는 연결 로드들; 및
    상기 구동 로드를 그 길이방향과 나란한 축을 중심으로 회전시키는 구동기를 포함하는 기판 처리 장치.
  13. 공정가스에 고주파 전력을 인가하여 상기 공정가스를 여기시키는 안테나 유닛에 있어서,
    상기 고주파 전력을 인가하는 안테나; 및
    상기 안테나의 사이즈를 가변시키는 구동부를 포함하는 안테나 유닛.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 안테나는
    서로 이격하여 링 형상으로 배치되는 복수개의 안테나 프레임들; 및
    인접한 상기 안테나 프레임들을 연결하는 연결부재들을 포함하고,
    상기 구동부는
    상기 안테나 프레임들을 개별적으로 상기 링 형상의 반경 방향으로 이동시키는 안테나 유닛.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 구동부는
    상기 링 형상의 반경 방향으로 배치되며, 상기 안테나 프레임들과 각각 연결되는 구동 로드들; 및
    상기 구동 로드들과 각각 연결되며, 상기 구동 로드를 상기 링 형상의 반경 방향으로 이동시키는 구동기들을 포함하는 안테나 유닛.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 안테나는
    서로 이격하여 링 형상으로 배치되는 복수개의 안테나 프레임들; 및
    상기 안테나 프레임들을 연결하는 연결부재들을 포함하며,
    상기 구동부는 상기 안테나 프레임들을 동시에 이동시키는 안테나 유닛.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 구동부는
    상기 링 형상의 중심에 수직방향으로 배치되는 구동 로드;
    상기 안테나 프레임과 상기 구동 로드를 각각 연결하는 연결 로드들; 및
    상기 구동 로드를 그 길이방향과 나란한 축을 중심으로 회전시키는 구동기를 포함하는 안테나 유닛.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 안테나는
    복수개의 제1안테나 프레임들이 서로 조합되어 제1링 형상으로 배치되는 제1안테나;
    인접한 상기 제1안테나 프레임들을 연결하는 제1연결부재들;
    복수개의 제2안테나 프레임들이 서로 조합되어 제2링 형상으로 배치도는 제2안테나; 및
    인접한 상기 제2안테나 프레임들을 연결하는 제2연결부재들을 포함하되,
    상기 제2링 형상은 상기 제1링 형상보다 큰 반경을 가지고 상기 제1링 형상과 동일한 중심을 가지며,
    상기 구동부는 상기 제1안테나와 상기 제2안테나의 사이즈를 개별적으로 가변시키는 안테나 유닛.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 구동부는
    상기 제1링 형상의 중심에 수직방향으로 배치되는 제1구동 로드;
    상기 제1안테나 프레임과 상기 제1구동 로드를 각각 연결하는 연결 로드들;
    상기 제1구동 로드를 그 길이방향과 나란한 축을 중심으로 회전시키는 제1구동기;
    상기 제2링 형상의 반경 방향으로 배치되며, 상기 제2안테나 프레임들과 각각 연결되는 제2구동 로드들; 및
    상기 제2구동 로드들과 각각 연결되며, 상기 제2구동 로드를 상기 제2링 형상의 반경 방향으로 이동시키는 제2구동기들을 포함하는 안테나 유닛.
  20. 공정 챔버 내부에 공정 가스를 공급하고,
    안테나로부터 고주파 전력을 상기 공정 챔버 내부에 인가하여 상기 공정 가스를 여기시키고,
    상기 여기된 공정 가스를 이용하여 기판을 처리하되,
    상기 안테나는 사이즈가 변경되는 기판 처리 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 안테나는 링 형상을 가지며, 상기 링의 사이즈가 변경되는 기판 처리 방법.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 안테나는 복수개의 안테나 프레임들이 서로 조합되어 링 형상으로 배치되며,
    상기 안테나의 사이즈는 상기 안테나 프레임들 중 적어도 어느 하나가 상기 링 형상의 반경 방향으로 이동하여 변경되는 기판 처리 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 안테나 프레임들은 개별적으로 이동하는 기판 처리 방법.
  24. 제 20 항에 있어서,
    상기 안테나는 제1안테나와, 상기 제1안테나를 에워싸는 제2안테나를 포함하되,
    상기 제1안테나의 사이즈와 상기 제2안테나의 사이즈는 개별적으로 변경되는 기판 처리 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 제1안테나는 복수개의 제1안테나 프레임들이 제1링 형상으로 배치되고,
    상기 제2안테나는 복수개의 제2안테나 프레임들이 상기 제1링 보다 큰 반경을 갖는 제2링 형상으로 배치되며,
    상기 제1안테나의 사이즈는 상기 제1안테나 프레임들이 상기 제1링의 반경방향으로 이동하여 변경되고,
    상기 제2안테나의 사이즈는 상기 제2안테나 프레임들이 상기 제2링의 반경 방향으로 이동하여 변경되는 기판 처리 방법.
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CN201210177078.1A CN102810446B (zh) 2011-05-31 2012-05-31 天线单元、基板处理装置和基板处理方法
TW101119463A TWI498054B (zh) 2011-05-31 2012-05-31 天線單元、基板處理裝置及使用該裝置之基板處理方法
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150092070A (ko) * 2013-03-29 2015-08-12 세메스 주식회사 플라즈마 발생 유닛, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR20230063743A (ko) * 2021-11-02 2023-05-09 피에스케이 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6602887B2 (ja) * 2015-03-19 2019-11-06 マットソン テクノロジー インコーポレイテッド プラズマ処理チャンバ内のエッチングプロセスのアジマス方向の均質性の制御
US20170207102A1 (en) * 2016-01-15 2017-07-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor manufacturing apparatus and semiconductor manufacturing method
KR102120494B1 (ko) * 2019-07-15 2020-06-09 주식회사 테스 기판처리장치
KR102309660B1 (ko) * 2019-11-21 2021-10-07 주식회사 유진테크 기판 처리 장치
JP6955791B1 (ja) * 2020-06-15 2021-10-27 アダプティブ プラズマ テクノロジー コーポレーション 構造変形が可能なプラズマソースコイル及びその調整方法
CN112893012B (zh) * 2021-01-21 2022-09-02 湖南索雅特服装有限公司 一种服装生产用自动控制的饰品黏胶机

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3090877B2 (ja) 1995-06-06 2000-09-25 松下電器産業株式会社 プラズマ処理方法および装置
JP3790291B2 (ja) 1996-02-21 2006-06-28 サムコ株式会社 プラズマ処理装置
US6229264B1 (en) * 1999-03-31 2001-05-08 Lam Research Corporation Plasma processor with coil having variable rf coupling
JP4093704B2 (ja) * 2000-06-14 2008-06-04 松下電器産業株式会社 プラズマ処理装置
JP3973855B2 (ja) 2001-05-18 2007-09-12 松下電器産業株式会社 プラズマ処理方法及び装置
KR100387927B1 (ko) * 2001-06-08 2003-06-18 (주)넥소 유도결합형 플라즈마 에칭 장치
KR100476902B1 (ko) 2001-07-20 2005-03-17 주식회사 셈테크놀러지 균일 분포 플라즈마를 형성하는 대면적 플라즈마안테나（ｌａｐａ）및 이를 포함하는 플라즈마 발생장치
JP3787079B2 (ja) * 2001-09-11 2006-06-21 株式会社日立製作所 プラズマ処理装置
US7713432B2 (en) 2004-10-04 2010-05-11 David Johnson Method and apparatus to improve plasma etch uniformity
CN101048842A (zh) 2004-10-04 2007-10-03 优利讯美国有限公司 改善等离子体蚀刻均匀性的方法和设备
JP4997619B2 (ja) 2005-03-09 2012-08-08 サムコ株式会社 誘導結合型プラズマ処理装置
US7504041B2 (en) 2006-05-03 2009-03-17 Applied Materials, Inc. Method of processing a workpiece in a plasma reactor employing a dynamically adjustable plasma source power applicator
KR100839911B1 (ko) 2006-12-29 2008-06-19 세메스 주식회사 기판 처리 장치
JP2009123934A (ja) 2007-11-15 2009-06-04 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置
JP5227245B2 (ja) 2009-04-28 2013-07-03 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
JPWO2011102083A1 (ja) 2010-02-19 2013-06-17 株式会社アルバック プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150092070A (ko) * 2013-03-29 2015-08-12 세메스 주식회사 플라즈마 발생 유닛, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR20230063743A (ko) * 2021-11-02 2023-05-09 피에스케이 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
WO2023080548A1 (ko) * 2021-11-02 2023-05-11 피에스케이 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

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Publication number Publication date
CN102810446A (zh) 2012-12-05
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US20120305527A1 (en) 2012-12-06
JP2012253349A (ja) 2012-12-20

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