KR20130043795A - 플라즈마 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 밀도를 균일하게 할 수 있도록 한 플라즈마 처리 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치는 공정 가스를 공급되는 반응 공간을 가지는 챔버; 절연 물질로 이루어져 상기 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드; 상기 챔버 리드에 대향되도록 상기 챔버 내부에 설치된 기판 지지 수단; 상기 챔버 리드의 상부에 배치되어 고주파 전력이 공급되는 안테나 모듈; 및 상기 안테나 모듈을 유동시키기 위한 안테나 유동 모듈을 포함하여 구성될 수 있다.

Description

플라즈마 처리 장치{PLASMA PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 플라즈마 처리 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 플라즈마 밀도를 균일하게 할 수 있도록 한 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 처리 장치에는 박막증착을 위한 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 장치 또는 스퍼터(Sputter) 장치, 증착된 박막을 식각하여 패터닝하는 식각 장치 등이 있다. 이러한, 플라즈마 처리 장치는 고주파 전력의 인가 방식에 따라 용량 결합형 플라즈마(Capacitively Coupled Plasma, CCP) 방식과 유도 결합형 플라즈마(Inductively Coupled Plasma, ICP) 방식으로 나눌 수 있다.
용량 결합형 방식은 서로 대향하는 평행평판 전극에 고주파 전력을 인가하여 전극 사이에 형성되는 전기장을 이용하여 플라즈마를 발생시키는 방식이고, 유도 결합형 플라즈마 방식은 안테나에 의하여 유도되는 유도 전계(Inductive Field)를 이용하여 플라즈마를 발생시키는 방식이다.
도 1은 일반적인 유도 결합형 플라즈마 방식의 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 유도 결합형 플라즈마 방식의 플라즈마 처리 장치는 챔버(Chamber; 10), 챔버 리드(Chamber lid; 20), 기판 지지 수단(30), 안테나(40), 및 고주파 전력 공급부(50)를 구비한다.
챔버(10)는 상부 개구부를 가지도록 형성되어 플라즈마 처리 공정을 위한 밀폐된 반응 공간을 제공한다. 이러한 챔버(10)의 일측 벽에는 가스 공급관(12)이 연결되고, 챔버(10)의 일측 바닥면에는 배기관(14)이 연결된다.
챔버 리드(20)는 챔버(10)의 상부 개구부를 덮도록 챔버(10)의 상부에 설치된다. 이러한 챔버 리드(20)는 세라믹 재질로 이루어져 챔버(10) 내부에 유도 전계가 형성되도록 한다.
기판 지지 수단(30)은 챔버 리드(20)에 대향되도록 챔버(10)의 내부에 설치되어 기판(S)을 지지한다.
안테나(40)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 코일이 나선형으로 감긴 형태를 가지도록 챔버 리드(20)의 상부에 배치된다. 이때, 안테나(40)의 중심부는 전력 공급선을 통해 고주파 전력 공급부(50)에 전기적으로 접속되고, 안테나(40)의 끝단은 접지된다. 이러한, 안테나(40)는 고주파 전력 공급부(50)로부터 공급되는 고주파 전력을 이용하여 챔버(10) 내부에 유도 전계를 형성함으로써 챔버(10)의 반응 공간에 공급된 공정가스를 플라즈마 상태로 변화시킨다.
고주파 전력 공급부(50)는 고주파 전력을 생성하여 안테나(40)에 공급한다.
이러한, 일반적인 유도 결합형 플라즈마 방식의 플라즈마 처리 장치는 안테나(40)에 고주파 전력을 공급하여 챔버(10)의 반응 공간에 유도 전계를 형성시켜 플라즈마를 형성함으로써 기판(S)에 대한 플라즈마 처리(식각 또는 증착)를 수행하게 된다. 즉, 안테나(40)에 고주파 전력이 인가되면, 안테나(40)가 이루는 평면과 수직 방향의 시간적으로 변화하는 자기장이 형성되며, 상기 자기장은 챔버(10)의 반응공간에 유도 전기장을 형성하고, 상기 유도 전기장은 전자들과 챔버(10) 내의 중성 기체 입체들을 충돌시켜 기판(S) 상에 플라즈마를 발생시킴으로써 상기 플라즈마의 작용에 의해 플라즈마 처리 공정이 수행되도록 한다.
그러나, 종래의 플라즈마 처리장치는 하나의 코일 형태로 이루어진 안테나(40)에 흐르는 전류 량이 동일하기 때문에 유도 전기장의 분포 조절이 어려워 기판(S) 상에 형성되는 플라즈마 밀도가 불균일하게 된다. 즉, 종래의 플라즈마 처리장치는 챔버(10)의 반응 공간 내벽에서의 이온 및 전자의 손실로 인하여 기판(S)의 중심 영역에서는 높은 플라즈마 밀도를 가지는 반면에, 챔버(10) 내벽에 가까운 부분에서는 낮은 플라즈마 밀도를 가지게 된다. 따라서, 종래의 플라즈마 처리장치는 플라즈마 밀도를 균일하게 제어하는데 어려움이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 플라즈마 밀도를 균일하게 할 수 있도록 한 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치는 공정 가스를 공급되는 반응 공간을 가지는 챔버; 절연 물질로 이루어져 상기 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드; 상기 챔버 리드에 대향되도록 상기 챔버 내부에 설치된 기판 지지 수단; 상기 챔버 리드의 상부에 배치되어 고주파 전력이 공급되는 안테나 모듈; 및 상기 안테나 모듈을 유동시키기 위한 안테나 유동 모듈을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 안테나 모듈은 상기 고주파 전력이 공급되며 상기 안테나 유동 모듈에 의해 유동되는 제 1 전력 공급 봉; 제 1 전력 공급 봉과 전기적으로 결합되어 상기 제 1 전력 공급 봉의 유동에 따라 유동되는 급전 링; 및 상기 급전 링에 접속되어 상기 급전 링에 의해 분배되는 고주파 전력이 공급되는 복수의 안테나 리본을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 안테나 모듈은 상기 급전 링을 감싸도록 형성되어 전기적으로 접지된 접지 링을 더 포함하여 구성되고, 상기 복수의 안테나 리본 각각은 상기 급전 링과 상기 접지 링 사이에 곡선 형태 또는 나선 형태로 접속될 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치는 공정 가스를 공급되는 반응 공간을 가지는 챔버; 절연 물질로 이루어져 상기 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드; 상기 챔버 리드에 대향되도록 상기 챔버 내부에 설치된 기판 지지 수단; 상기 챔버 리드의 상부에 배치되어 고주파 전력이 공급되는 내측 안테나부와 외측 안테나부를 가지는 안테나 모듈; 및 상기 내측 안테나부를 유동시키기 위한 안테나 유동 모듈을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 내측 안테나부는 상기 고주파 전력이 공급되며 상기 안테나 유동 모듈에 의해 유동되는 제 1 전력 공급 봉; 제 1 전력 공급 봉과 전기적으로 결합되어 상기 제 1 전력 공급 봉의 유동에 따라 유동되는 급전 링; 및 상기 급전 링에 접속되어 상기 급전 링에 의해 분배되는 고주파 전력이 공급되는 복수의 안테나 리본을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 내측 안테나부는 상기 급전 링을 감싸도록 형성되어 전기적으로 접지된 접지 링을 더 포함하여 구성되고, 상기 복수의 안테나 리본 각각은 상기 급전 링과 상기 접지 링 사이에 곡선 형태 또는 나선 형태로 접속될 수 있다.
상기 안테나 유동 모듈은 상기 제 1 전력 공급 봉을 승강시켜 상기 급전 링을 승강시킨다.
상기 안테나 모듈은 상기 제 1 전력 공급 봉이 관통하는 중공부를 가지며, 상기 고주파 전력이 공급되는 제 2 전력 공급 봉에 전기적으로 접속되어 상기 제 2 전력 공급 봉을 상기 외측 안테나부에 전기적으로 접속시키는 동축 실린더를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 플라즈마 처리 장치는 상기 제 2 전력 공급 봉에 전기적으로 접속되어 상기 제 1 전력 공급 봉과 상기 제 2 전력 공급 봉 각각에 공급되는 고주파 전력을 분배하는 전력 분배기를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 외측 안테나부는 상기 동축 실린더에 전기적으로 결합된 복수의 분기 바; 상기 복수의 분기 바 각각에 전기적으로 접속되어 상기 내측 안테나부를 감싸도록 배치된 복수의 외곽 안테나; 및 상기 복수의 외곽 안테나 각각의 끝단에 설치되어 상기 복수의 외곽 안테나 각각의 끝단을 전기적으로 접지시키는 복수의 외곽 접지 봉을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 안테나 모듈은 상기 고주파 전력을 상기 외측 안테나부에 공급하는 실린더 모듈을 더 포함하여 구성되고, 상기 실린더 모듈은 상기 제 1 전력 공급 봉이 승강 가능하게 관통되는 제 1 중공부를 가지며 상기 외측 안테나부에 전기적으로 결합된 내측 실린더; 상기 내측 실린더에 설치되어 상기 고주파 전력이 공급되는 제 2 전력 공급 봉; 상기 제 1 전력 공급 봉과 상기 내측 실린더를 전기적으로 절연시키는 제 1절연체; 상기 내측 실린더가 삽입되는 제 2 중공부를 가지도록 형성되어 전기적으로 접지된 외측 실린더; 및 상기 제 1 전력 공급 봉과 상기 외측 실린더를 전기적으로 절연시키는 제 2절연체를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 플라즈마 처리 장치는 상기 내측 실린더를 상기 제 2 중공부 내에서 승강시키기 위한 임피던스 제어 모듈을 더 포함하여 구성되고, 상기 임피던스 제어 모듈은 상기 내측 실린더에 수직하게 설치된 승강축; 및 구동 모터의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 상기 승강축을 승강시키는 축 승강 부재를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 외측 안테나부는 상기 내측 실린더에 전기적으로 결합되어 상기 내측 실린더의 승강에 따라 휘어지는 복수의 분기 바; 상기 복수의 분기 바 각각에 전기적으로 접속되어 상기 내측 안테나부를 감싸도록 배치된 복수의 외곽 안테나; 및 상기 복수의 외곽 안테나 각각의 끝단에 설치되어 상기 복수의 외곽 안테나 각각의 끝단을 전기적으로 접지시키는 복수의 외곽 접지 봉을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 플라즈마 처리 장치는 상기 제 1 전력 공급 봉에 접속된 안테나 스윙 모듈을 더 포함하여 구성되고, 상기 안테나 스윙 모듈은 상기 급전 링이 1 회전 미만으로 정회전과 역회전을 반복하여 스윙(Swing)되도록 상기 제 1 전력 공급 봉을 반복적으로 정회전 및 역회전시킨다.
상기 과제의 해결 수단에 의하면, 본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치는 급전 링과 접지 링 사이에 접속된 복수의 안테나 리본을 포함하도록 안테나를 구성하고, 안테나 유동 모듈을 통해 급전 링을 승강시켜 안테나의 임피던스 및 플라즈마 균일도를 제어함으로써 기판의 중심 영역과 가장자리(또는 모서리) 영역 상에 형성되는 플라즈마의 밀도를 균일할 수 있다.
또한, 상기 본 발명은 실린더 모듈을 통해 내측 안테나와 외측 안테나에 고주파 전력을 공급하고, 안테나 유동 모듈을 통해 내측 안테나에 접속된 전력 공급 봉과 외측 안테나에 접속된 내측 실린더를 승강시켜 내측 안테나와 외측 안테나의 임피던스를 변화시킴으로써 기판의 중심 영역과 가장자리(또는 모서리) 영역 상에 형성되는 플라즈마의 균일도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 유도 결합형 플라즈마 방식의 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 안테나 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 안테나를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 안테나를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 6a 및 도 6b는 도 5에 도시된 복수의 안테나 리본의 변형 예를 설명하기 위한 평면도이다.
도 7a 내지 도 7c는 도 5에 도시된 복수의 안테나 리본의 다른 변형 예를 설명하기 위한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치에 더 포함되는 쉴드 부재를 설명하기 위한 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 도 8에 도시된 쉴드 부재의 다양한 구조를 설명하기 위한 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치에 있어서, 안테나 유동 모듈의 구동에 따른 접지 링의 승강 상태를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치에 더 포함되는 안테나 스윙 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 13은 도 12에 도시된 안테나 모듈을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 14a 및 도 14b는 도 12에 도시된 접지 링과 기판의 직경 비율을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 도 13에 도시된 동축 실린더를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 16은 도 13에 도시된 외측 안테나부를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 17은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 18은 도 17의 A 부분을 확대하여 나타내는 도면이다.
도 19는 도 17에 도시된 안테나 모듈의 등가 회로도이다.
도 20은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 21은 도 20의 B 부분을 확대하여 나타내는 도면이다.
도 22는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치에 있어서, 안테나 유동 모듈과 임피던스 제어 모듈의 구동에 따른 접지 링 및 내측 실린더의 승강 상태를 나타내는 도면이다.
이하, 도면을 참조로 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치(600)은 챔버(310), 챔버 리드(320), 기판 지지 수단(330), 안테나 모듈(340), 고주파 전력 공급부(350), 임피던스 매칭부(360), 및 안테나 유동 모듈(370)을 포함하여 구성된다.
챔버(310)는 상부 개구부를 가지도록 형성되어 플라즈마 처리 공정을 위한 밀폐된 반응 공간을 제공한다. 상기 챔버(310)의 적어도 일측 바닥면에는 적어도 하나의 배기관(314)이 연결된다.
상기 챔버(310)에 의해 제공되는 반응 공간에는 외부의 가스 공급 장치(미도시)로부터 기판(S)에 대한 플라즈마 처리 공정을 수행하기 위한 공정 가스가 공급된다. 상기 가스 공급 장치는 챔버(310)의 일측 벽에 연결된 가스 공급관(312)을 통해 공정 가스를 챔버(310)의 반응 공간에 공급한다. 한편, 상기 가스 공급관(312)은 챔버 리드(320)의 중앙부에 연결될 수도 있다.
챔버 리드(320)는 챔버(310)의 상부 개구부를 덮도록 챔버(310)의 상부에 설치된다. 이러한 챔버 리드(320)는 세라믹 재질로 이루어져 챔버(310) 내부에 유도 전계가 형성되도록 한다. 이때, 챔버(310)의 상면과 챔버 리드(320)의 하면 사이에는 진공 실링 부재(321)가 설치된다. 상기 진공 실링 부재(321)는 오-링이 될 수 있다. 이와 같은, 챔버 리드(320)는 평판 형태로 형성되거나 돔(Dome) 형태로 형성될 수 있다.
기판 지지 수단(330)은 챔버 리드(320)에 대향되도록 챔버(310)의 내부에 설치되어 기판(S)을 지지한다. 이때, 기판 지지 수단(330)과 챔버(310)의 바닥면 사이에는 밀폐 수단(331)이 설치될 수 있다.
상기 기판(S)은 300mm 이상의 직경을 가지는 웨이퍼일 수 있으며, 예를 들어, 300mm 또는 450mm의 직경을 가지는 웨이퍼가 될 수 있다.
상기 기판 지지 수단(330)은 외부의 직류 전원(333)으로부터 인가되는 척킹 전압에 의해 기판(S)을 척킹 또는 디척킹하는 정전척으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 기판 지지 수단(330)은 헬륨 가스 라인(미도시)을 더 포함하여 이루어지며, 상기 헬륨 가스 라인은 기판(S)의 디척킹시 기판(S)과 기판 지지 수단(330) 사이에 헬륨 가스를 공급함으로써 기판(S)이 기판 지지 수단(330)으로부터 용이하게 디척킹되도록 한다.
또한, 기판 지지 수단(330)은 커버 링(335)을 더 포함하여 구성될 수 있다. 상기 커버 링(335)은 기판(S)이 안착되는 기판 지지 수단(330)의 기판 안착 영역을 제외한 나머지 영역을 덮음으로써 반응 공간에 형성되는 플라즈마(P)로부터 상기 기판 지지 수단(330)의 나머지 영역을 보호하는 역할을 한다. 이를 위해, 커버 링(335)은 절연 물질(예를 들어, 세라믹 물질)로 이루어질 수 있다.
한편, 전술한 기판 지지 수단(330)은 보조 고주파 전원(337)에 전기적으로 접속될 수 있다.
보조 고주파 전원(337)은 기판 지지 수단(330)에 고주파 전력을 인가하여 기판(S) 상에 전계를 형성함으로써 안테나 모듈(340)에 의해 반응 공간에 형성되는 플라즈마(P)가 챔버 리드(320)의 주변에 머물지 않고 기판(S) 상에 형성되도록 한다. 이때, 기판 지지 수단(330)과 보조 고주파 전원(337) 사이에는 보조 임피던스 매칭 회로(339)가 설치될 수 있다. 상기 보조 임피던스 매칭 회로(339)는 기판 지지 수단(330)과 보조 고주파 전원(337) 간의 임피던스를 매칭시킨다.
안테나 모듈(340)은 챔버 리드(320)의 상부에 설치되어 전자기장을 형성함으로써 반응 공간에 플라즈마(P)를 발생시킨다. 이를 위해, 안테나 모듈(340)은 안테나 커버(342), 안테나(344), 및 접지 플레이트(346)를 포함하여 구성된다.
안테나 커버(342)는 상부 개구부와 하부 개구부를 가지도록 형성되어 챔버(310)의 상부에 설치된다. 이러한 안테나 커버(342)는 안테나(344)를 감쌈과 아울러 접지 플레이트(346)를 지지한다.
안테나(344)는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 전력 공급 봉(110), 급전 링(120), 접지 링(130), 및 제 1 내지 제 4 안테나 리본(142, 144, 146, 148)을 포함하여 구성된다.
제 1 전력 공급 봉(110)은 급전 링(120)에 전기적으로 접속되도록 수직하게 설치되어 고주파 전력 공급부(350)에 전기적으로 접속됨과 아울러 안테나 유동 모듈(370)에 의해 유동 가능하게 지지된다. 이러한 제 1 전력 공급 봉(110)에는 상기 고주파 전력 공급부(350)로부터 고주파(예를 들어, HF(High Frequency) 전력 또는 VHF(Very High Frequency) 전력이 공급된다. 이때, HF 전력은 3㎒ ~ 20㎒ 범위의 주파수를 가지며, VHF 전력은 22㎒ ~ 150㎒ 범위의 주파수를 가질 수 있다.
급전 링(120)은 원 형태 또는 각 모서리 부분이 라운딩된 다각 형태를 가지도록 형성되어 제 1 전력 공급 봉(110)에 전기적으로 접속된다. 이를 위해, 급전 링(120)에는 "━"자 형태 또는 "╋"자 형태로 형성된 급전 브라겟(120a)이 설치되고, 급전 브라켓(120a)의 중심 영역에는 제 1 전력 공급 봉(110)이 수직하게 설치된다. 이러한 급정 링(120)은 급전 브라겟(120a)을 통해 제 1 전력 공급 봉(110)으로부터 인가되는 고주파 전력을 균등하게 분배하는 역할을 한다. 또한, 급전 링(120)은 원형 또는 다각 띠 형태를 가지므로 인가되는 고주파 전력에 의한 전자기장의 집중을 분산시키는 역할을 한다.
상기 급전 링(120)의 직경은 플라즈마 공정이 수행될 기판(S)의 크기(또는 직경)에 따라 달라질 수 있지만, 대략적으로 20mm ~ 200mm 범위를 가질 수 있다. 그리고, 상기 급전 링(120)은 두께보다 높이가 더 크며, 급전 링(120)의 두께는 0.1mm 내지 30mm 범위를 가지는 것이 바람직하다.
접지 링(130)은 급전 링(120)을 감싸도록 급전 링(120)과 동일한 형태로 형성되고, 복수의 내부 접지 봉(131, 133)을 통해 접지 전원에 접지된다. 이때, 복수의 내부 접지 봉(131, 133) 각각은 소정 형태를 가지는 접지 브라겟(135, 137) 각각을 통해 접지 전원에 접지될 수 있다. 이러한 접지 링(130)은 제 1 내지 제 4 안테나 리본(142, 144, 146, 148)에 인가되는 고주파 전력을 리턴(Return)시키는 역할을 한다.
제 1 내지 제 4 안테나 리본(142, 144, 146, 148) 각각은 곡선 형태를 가지도록 형성되어 급전 링(120)과 접지 링(130) 사이에 병렬 접속되어 병렬 공명 안테나를 구성한다. 이때, 제 1 내지 제 4 안테나 리본(142, 144, 146, 148) 각각의 일측은 급전 링(120)의 측면에 결합되어 급전 링(120)에 전기적으로 접속되며, 제 1 내지 제 4 안테나 리본(142, 144, 146, 148) 각각의 타측은 접지 링(130)에 수직하게 설치된 접속 돌기(142a, 144a, 146a, 148a) 각각에 결합되어 접지 링(130)에 전기적으로 접지된다. 상기의 제 1 내지 제 4 안테나 리본(142, 144, 146, 148) 각각은 급전 링(120)의 중심점을 기준으로 90도의 간격을 가지도록 급전 링(120)에 설치된다.
상기 제 1 내지 제 4 안테나 리본(142, 144, 146, 148) 각각은 고전도성 금속 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제 1 내지 제 4 안테나 리본(142, 144, 146, 148) 각각은 구리 재질의 도체와 상기 도체 전체에 도금된 은(Ag)재질의 도금층을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제 1 내지 제 4 안테나 리본(142, 144, 146, 148) 각각은 챔버 리드(320)에 마주보도록 수직하게 세워진, 즉 장변이 수직하게 세워진 직사각 형태의 단면을 갖는다. 이에 따라, 상기 제 1 내지 제 4 안테나 리본(142, 144, 146, 148) 각각은 곡선 형태를 가지도록 급전 링(120)과 접지 링(130) 사이에 접속될 수 있다. 이러한 상기 제 1 내지 제 4 안테나 리본(142, 144, 146, 148) 각각의 두께(또는 세워진 상태의 단변 폭)는 0.05mm ~ 2mm 범위로 형성되는 것이 바람직하다.
전술한 제 1 내지 제 4 안테나 리본(142, 144, 146, 148) 각각은 급전 링(120)으로부터 접지 링(130)까지 등간격을 가지도록 나선 형태로 회전될 수 있다. 이러한 제 1 내지 제 4 안테나 리본(142, 144, 146, 148) 각각은 나선 형태를 가지도록 360도 회전(또는 감김) 또는 1 회전하여 접지 링(130)에 접속됨으로써 급전 링(120)에 의해 균등하게 분배되어 공급되는 고주파 전력에 따라 시간적으로 변화되는 균일한 자기장을 형성한다.
이와 같은, 안테나(344)는 원 형태 또는 다각 형태의 급전 링(120)을 통해 고주파 전력을 균등하게 분배하고, 균등하게 분배된 고주파 전력을 급전 링(120)과 접지 링(130) 사이에 균등하게 나선 형태로 병렬 접속된 제 1 내지 제 4 안테나 리본(142, 144, 146, 148)에 공급함으로써 균일한 자기장을 형성하여 플라즈마 밀도의 균일도를 향상시킨다. 또한, 안테나(344)는 동일한 임피던스를 가지는 제 1 내지 제 4 안테나 리본(142, 144, 146, 148)이 병렬로 접속되어 안테나(100)의 임피던스가 1/4로 감소하기 때문에 VHF 전력을 인가하더라도 제 1 내지 제 4 안테나 리본(142, 144, 146, 148) 각각에 충분한 고주파 전류를 인가할 수 있어 플라즈마의 발생을 용이하게 하며, 중심 영역에 고주파 전력을 원활히 공급할 수 있다.
한편, 상기 안테나(344)는 4개의 안테나 리본(142, 144, 146, 148)을 구비하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 복수의 안테나 리본, 예를 들어, 2개 내지 10개의 안테나 리본을 포함하여 구성될 수 있으며, 복수의 안테나 리본 각각의 형태는 곡선 또는 나선 형태를 가질 수 있다.
일 예로써, 제 1 변형 실시 예에 따른 안테나(344)는, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 2개의 안테나 리본(142, 144)을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 2개의 안테나 리본(142, 144) 각각은, 도 6a에 도시된 바와 같이, 급전 링(120)으로부터 나선 형태를 가지도록 360도 회전 또는 1 회전하여 접지 링(130)에 접속되거나, 도 6b에 도시된 바와 같이, 급전 링(120)으로부터 나선 형태를 가지도록 720도 회전 또는 2 회전하여 접지 링(130)에 접속될 수 있다. 상기의 2개의 안테나 리본(142, 144) 각각은 급전 링(120)의 중심점을 기준으로 180도의 간격을 가지도록 급전 링(120)에 설치된다.
다른 예로써, 제 2 변형 실시 예에 따른 안테나(344)는, 도 7a 내지 7c에 도시된 바와 같이, 3개의 안테나 리본(142, 144, 146)을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 3개의 안테나 리본(142, 144, 146) 각각은, 도 7a에 도시된 바와 같이, 급전 링(120)으로부터 곡선 형태를 가지도록 3.6도 회전 또는 0.1 회전하여 접지 링(130)에 접속되거나, 도 7b에 도시된 바와 같이, 180도 또는 0.5 회전하여 접지 링(130)에 접속되거나, 도 7c에 도시된 바와 같이, 360도 또는 1 회전하여 접지 링(130)에 접속될 수 있다. 상기의 3개의 안테나 리본(142, 144, 146) 각각은 급전 링(120)의 중심점을 기준으로 120도의 간격을 가지도록 급전 링(120)에 설치된다.
한편, 전술한 안테나(344)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 접지 링(130) 하부에 접속된 쉴드 부재(150)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
쉴드 부재(150)는 접지 링(130)을 통해 접지 전원에 접지됨으로써 복수의 안테나 리본에 의해 발생되는 용량성 결합 전기장의 세기가 지나치게 높게 형성되는 것을 방지하는 역할을 한다. 즉, 쉴드 부재(150)는 시간적으로 변화되는 자기장을 투과시키고, 복수의 안테나 리본에 의한 전기장을 차폐하게 된다. 이를 위해, 쉴드 부재(150)는 전술한 급전 링(120), 복수의 안테나 리본(142, 144, 146, 148), 및 접지 링(130) 각각에 중첩되는 형태를 가지도록 형성된다.
구체적으로, 일 실시 예에 따른 쉴드 부재(150)는, 도 9a에 도시된 바와 같이, 센터 쉴드 링(152), 에지 쉴드 링(154), 및 복수의 곡선형 브릿지(156)를 포함하여 구성될 수 있다.
센터 쉴드 링(152)은 전술한 급전 링(120)과 동일한 형태를 가지도록 형성되어 급전 링(120)에 중첩되도록 배치된다.
에지 쉴드 링(154)은 전술한 접지 링(130)과 동일한 형태를 가지도록 형성되어 접지 링(130)에 중첩되도록 배치되어 접지 링(130)의 하면에 결합된다.
복수의 곡선형 브릿지(156)는 전술한 복수의 안테나 리본(142, 144, 146, 148) 각각에 중첩되도록 센터 쉴드 링(152)과 에지 쉴드 링(154) 사이에 곡선 또는 나선 형태로 회전되어 접속된다.
다른 실시 예에 따른 쉴드 부재(150)는, 도 9b에 도시된 바와 같이, 전술한 급전 링(120), 복수의 안테나 리본(142, 144, 146, 148), 및 접지 링(130) 각각에 중첩되도록 방사 형태로 이루어진 복수의 브릿지(156)를 가지도록 형성될 수 있다. 상기 방사 형태를 가지는 쉴드 부재(150)의 가장자리 부분은 접지 링(130)의 하면에 결합된다.
전술한 쉴드 부재(150)는 접지 링(130)의 하면에 결합되지 않고, 도 3에 도시된 바와 같이 급전 링(120), 복수의 안테나 리본(142, 144, 146, 148), 및 접지 링(130) 각각에 중첩되도록 챔버 리드(320) 상에 배치될 수도 있다.
다시 도 3에서, 접지 플레이트(346)는 상기 안테나(344)의 제 1 전력 공급 봉(110)이 관통하는 관통구를 가지도록 형성된다. 이러한 접지 플레이트(346)는 안테나 커버(342)의 상부 개구부를 덮도록 설치되어 안테나(344)를 지지한다. 이때, 접지 플레이트(346)는 체결 볼트(미도시)에 의해 안테나(344)의 접지 브라켓(135, 137)에 결합되어 안테나(344)를 지지한다. 한편, 접지 플레이트(346)는 체결 볼트(미도시)에 의해 안테나(344)의 내부 접지 봉(131, 133)에 결합되어 안테나(344)를 지지할 수도 있다.
상기 접지 플레이트(346)는 접지 전원에 접지됨으로써 체결 볼트에 의해 결합된 접지 브라켓(135, 137) 또는 내부 접지 봉(131, 133)을 접지, 즉 안테나(344)의 접지 링(130)을 접지시킨다.
전술한 안테나 모듈(340)은 전술한 안테나(344)를 이용해 고주파 전력 공급부(350)로부터 인가되는 고주파 전력에 따라 전자기장을 형성함으로써 기판(S)의 전영역 상에 형성되는 플라즈마 밀도를 균일하게 한다.
고주파 전력 공급부(350)는 전력 공급선(352)을 통해 안테나(344)의 제 1 전력 공급 봉(110)에 전기적으로 접속된다. 이러한 고주파 전력 공급부(350)는 상기 HF 또는 상기 VHF로 이루어진 고주파 전력을 발생하여 상기 제 1 전력 공급 봉(110)에 인가한다.
상기 제 1 전력 공급 봉(110)에 접속되는 상기 전력 공급선(352)은 안테나 유동 모듈(370)에 의해 제 1 전력 공급 봉(110)의 유동에 따라 단선될 수 있기 때문에 전술한 전력 공급선(352)의 재질은 유연성을 가지는 금속 재질로 이루어진다. 이에 따라, 상기 전력 공급선(352)은 안테나 유동 모듈(470)의 구동에 따른 제 1 전력 공급 봉(110)의 유동에 따라 휘어지게 된다.
임피던스 매칭부(360)는 안테나 모듈(340) 상에 설치되어 고주파 전력 공급부(350)로부터 제 1 전력 공급 봉(110)에 인가되는 고주파 전력의 임피던스를 매칭시킨다. 이를 위해, 임피던스 매칭부(360)는 전력 공급선(352)과 접지 플레이트(346)에 접속된 임피던스 매칭 회로(362)를 포함하여 구성된다. 임피던스 매칭 회로(362)는 전력 공급선(352)에 접속된 제 1 및 제 2 임피던스 소자(Z1, Z2)를 이용하여 고주파 전력의 부하 임피던스와 소스 임피던스를 정합시킨다. 이때, 제 1 및 제 2 임피던스 소자(Z1, Z2) 각각은 커패시터 및 인덕터 중 적어도 하나로 구성될 수 있다.
안테나 유동 모듈(370)은 안테나 모듈(340), 즉 상기 안테나(344)의 제 1 전력 공급 봉(110)을 승강시켜 상기 급전 링(120)을 상하로 승강시킴으로써 안테나(344)의 임피던스 제어 및 플라즈마 밀도의 균일도를 제어하는 역할을 한다. 이를 위해, 상기 안테나 유동 모듈(370)은 구동 부재(372) 및 운동 변환 부재(374)를 포함하여 구성된다.
구동 부재(372)는 임피던스 매칭부(360)의 커버 상에 설치된 구동 모터 또는 구동 실린더가 될 수 있으며, 이하 구동 모터인 것으로 가정하기로 한다.
운동 변환 부재(374)는 구동 부재(372)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환함으로써 안테나(344)의 급전 링(120)을 승강시킨다. 구체적으로, 운동 변환 부재(374)는 구동 부재(372)에 접속되도록 제 1 전력 공급 봉(110)에 설치되어 구동 부재(372)의 구동에 따라 제 1 전력 공급 봉(110)을 승강시킴으로써 제 1 전력 공급 봉(110)의 승강에 따라 상기 급전 링(120)이 승강되도록 한다. 예를 들어, 상기 운동 변환 부재(374)는 래크 기어(Rack Gear)와 피니언 기어(Pinion Gear)로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 래크 기어는 절연 물질, 예를 들어 세라믹 재질로 이루어져 상기 안테나(344)의 제 1 전력 공급 봉(110)에 설치된다. 그리고, 피니언 기어는 구동 부재(372)의 회전에 연동하여 회전 운동함으로써 래크 기어를 직선 운동시킨다.
전술한 안테나 유동 모듈(370)은, 도 10에 도시된 바와 같이, 구동 부재(372)의 구동에 따라 제 1 전력 공급 봉(110)을 승강시켜 상기 급전 링(120)을 승강시킴으로써 상기 급전 링(120)과 상기 접지 링(130)의 높낮이를 조절한다. 이때, 안테나 유동 모듈(370)은 급전 링(120)이 접지 링(130)으로부터 ±45도 이하의 기울기 또는 ±100mm 범위의 높이 차를 가지도록 접지 링(130)을 승강시킨다. 이에 따라, 급전 링(120)과 접지 링(130) 사이에 곡선 형태 또는 나선 형태로 배치된 제 1 내지 제 4 안테나 리본(142, 144, 146, 148) 각각의 하면은 급전 링(120)의 높이에 따라 나란하게 위치하거나 소정의 기울기를 가지도록 배치될 수 있다.
상기 안테나 유동 모듈(370)의 구동에 따라 급전 링(120)이 접지 링(130)보다 높아질 경우, 안테나(344)의 중앙 영역에서의 플라즈마 밀도가 상대적으로 낮아지게 된다. 이와 반대로, 안테나 유동 모듈(370)의 구동에 따라 급전 링(120)이 접지 링(130)보다 낮아질 경우, 안테나(344)의 중앙 영역에서의 플라즈마 밀도가 상대적으로 높아지게 된다. 이에 따라, 안테나 구동 모듈(370)은 플라즈마 공정별로 최적화된 위치로 급전 링(120)을 승강시켜 급전 링(120)의 위치를 고정시키거나, 플라즈마 공정 동안 반복적으로 급전 링(120)을 승강시킬 수 있다.
이상과 같은, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치(600)를 이용한 플라즈마 처리 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 기판 지지 수단(320)에 기판(S)을 로딩하고, 기판 지지 수단(320)에 척킹 전압을 인가하여 기판 지지 수단(320) 상에 로딩된 기판(S)을 기판 지지 수단(320)에 정전 흡착하여 고정한다.
그런 다음, 안테나 유동 모듈(370)을 구동시켜 안테나 모듈(340)을 유동시킴으로써 안테나 모듈(340)과 챔버 리드(320) 간의 거리를 조정한다. 구체적으로, 안테나 유동 모듈(370)을 구동시켜 제 1 전력 공급 봉(110)의 승강에 따라 급전 링(120)을 승강시킴으로써 챔버 리드(320) 상에 위치하는 급전 링(120)의 위치를 수행될 플라즈마 공정에 맞게 최적화한다.
그런 다음, 챔버(310)의 반응 공간에 공정 가스를 주입함과 아울러 제 1 전력 공급 봉(110)에 고주파 전력을 인가함으로써 복수의 안테나 리본에 의해 형성되는 균일한 전자기장을 통해 반응 공간에 균일한 플라즈마(P)를 형성함으로써 플라즈마(P) 작용에 의한 증착 물질을 기판(S) 상에 증착한다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법은 급전 링(120)과 접지 링(130) 사이에 접속된 복수의 안테나 리본을 포함하도록 안테나(344)를 구성하고, 안테나 유동 모듈(370)을 통해 급전 링(120)을 승강시켜 안테나(344)의 임피던스 및 플라즈마 균일도를 제어함으로써 기판(S)의 중심 영역과 가장자리(또는 모서리) 영역 상에 형성되는 플라즈마(P)의 밀도를 균일하게 한다.
또한, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치(600)는 병렬 접속된 복수의 안테나 리본에 의해 안테나(344)의 임피던스가 감소되기 때문에 VHF 전력을 인가하더라도 복수의 안테나 리본 각각에 충분한 고주파 전류를 인가할 수 있어 플라즈마의 발생을 용이하게 하며, 안테나(344)의 중심 영역에 고주파 전력을 원활히 공급할 수 있다.
한편, 전술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치(600)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 안테나 스윙 모듈(380)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 안테나 스윙 모듈(380)은 안테나 모듈(340)의 안테나(344)를 소정 각도로 스윙(Swing)시킴으로써 안테나(344)에 의해 형성되는 전자기장을 정밀하게 제어하는 역할을 한다. 이때, 상기 스윙은 안테나(344)를 1회전 미만의 정회전과 1회전 미만의 역회전을 반복하는 것을 의미한다. 이를 위해, 상기 안테나 스윙 모듈(380)은 구동 수단(382) 및 회전 부재(384)를 포함하여 구성된다.
구동 수단(382)은 임피던스 매칭부(360)의 커버 상에 설치된 구동 모터 또는 구동 실린더가 될 수 있으며, 이하 구동 모터인 것으로 가정하기로 한다.
회전 부재(384)는 구동 수단(382)에 접속되도록 안테나(344)의 제 1 전력 공급 봉(110)에 설치되어 구동 수단(382)의 구동에 따라 제 1 전력 공급 봉(110)을 회전시킴으로써 급전 링(120)이 소정 각도로 스윙되도록 한다. 이를 위해, 회전 부재(384)는 절연 물질, 예를 들어 세라믹 재질로 이루어져 안테나(344)의 제 1 전력 공급 봉(110)에 설치된 회전 기어로 이루어질 수 있다. 이러한, 회전 부재(474)는 구동 부재(472)의 정회전 또는 역회전 운동에 따라 상기 제 1 전력 공급 봉(110)을 소정 각도로 스윙시켜 급전 링(120)이 소정 각도로 스윙되도록 한다.
상술한 안테나 스윙 모듈(380)은 플라즈마 처리 공정 동안 상기 제 1 전력 공급 봉(110)의 스윙을 통해 급전 링(120)을 스윙시킴으로써, 도 4에 도시된 제 1 내지 제 4 안테나 리본(142, 144, 146, 148) 간의 간격을 변화시켜 상기 안테나 리본에 의해 형성되는 전자기장을 변화시킨다.
이와 같은, 상기 안테나 스윙 모듈(380)을 포함하는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법은 플라즈마 처리 공정 동안 안테나 스윙 모듈(380)을 이용해 급전 링(120)을 소정 각도로 스윙시킴으로써 기판(S)의 전체 영역 상에 형성되는 플라즈마 밀도를 보다 더 균일하게 제어할 수 있다.
도 12는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치(700)은 챔버(310), 챔버 리드(320), 기판 지지 수단(330), 안테나 모듈(540), 고주파 전력 공급부(350), 임피던스 매칭부(360), 및 안테나 유동 모듈(370)을 포함하여 구성된다. 이러한 구성을 가지는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치(700)에서 안테나 모듈(540)을 제외한 나머지 구성들은 전술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치(600)와 동일하기 때문에 이들에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
안테나 모듈(540)은 챔버 리드(320)의 상부에 설치되어 전자기장을 형성함으로써 반응 공간에 플라즈마(P)를 발생시킨다. 이를 위해, 안테나 모듈(540)은 안테나 커버(542), 안테나(544), 및 접지 플레이트(546)를 포함하여 구성된다.
안테나 커버(542)는 상부 개구부와 하부 개구부를 가지도록 형성되어 챔버(310)의 상부에 설치된다. 이러한 안테나 커버(542)는 안테나(544)를 감쌈과 아울러 접지 플레이트(546)를 지지한다.
안테나(544)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 내측 안테나부(210), 동축 실린더(220), 및 외측 안테나부(230)를 포함하여 구성된다.
내측 안테나부(210)는 제 1 전력 공급 봉(110), 급전 링(120), 접지 링(130), 및 복수의 안테나 리본(142, 144, 146, 148)을 포함하여 구성되는 것으로, 이는 도 3 내지 도 11을 참조하여 전술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치(600)의 안테나(344)와 동일한 구조를 가지므로 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기 안테나(544)에서, 내측 안테나부(210)의 접지 링(130)은 기판 지지 수단(330)에 안착되는 기판(S) 상에 균일한 플라즈마(P)를 형성하기 위해 기판(S)과 동일한 직경을 가지도록 형성되거나, 도 14a 및 도 14b에 도시된 바와 같이, 기판(S)보다 크거나 작은 직경을 가지도록 형성될 수 있다. 결과적으로, 기판(S)의 직경을 'X'라 하고, 상기 접지 링(130)의 직경을 'Y'라 가정할 경우, X:Y의 비율은 1:0.5 ~ 1:1.5 사이의 비율로 설정될 수 있다.
상기의 내측 안테나부(210)는 안테나 유동 모듈(370)의 구동에 따른 상기 제 1 전력 공급 봉(110)의 승강에 따라 급전 링(120)이 승강된다. 즉, 안테나 유동 모듈(370)은 상기 제 1 전력 공급 봉(110)의 승강시켜 급전 링(120)을 승강시킴으로써 전술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치(600)에서와 동일하게 안테나(544)의 임피던스 및 플라즈마 균일도를 제어하게 된다.
동축 실린더(220)는, 도 15에 도시된 바와 같이, 실린더 몸체(221), 절연체(223), 상부 플레이트(225), 및 하부 플레이트(227)를 포함하여 구성된다.
실린더 몸체(221)는 중공부(221h)를 형성하는 원통부(221a), 원통부(221a)의 상면으로부터 수평 방향으로 돌출된 상부 플랜지(221b), 및 원통부(221a)의 하면으로부터 수평 방향으로 돌출된 하부 플랜지(221c)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 실린더 몸체(221)는 전도성을 가지는 금속 재질로 이루어진다.
상기 실린더 몸체(221)의 중공부(221h)에는 내측 안테나부(210)의 제 1 전력 공급 봉(110)이 삽입되어 관통한다.
상기 절연체(223)는 중공부(221h)에 형성되어 실린더 몸체(221)와 중공부(221h)에 삽입된 상기 제 1 전력 공급 봉(110)을 전기적으로 절연한다. 이를 위해, 절연체(223)는 테프론 계열의 수지 물질로 이루어질 수 있다.
상부 플레이트(225)는 체결 볼트(미도시)에 의해 실린더 몸체(221)의 상부 플랜지(221b)에 결합되어 실린더 몸체(221)에 전기적으로 접속된다. 이러한 상부 플레이트(225)는 제 2 전력 공급 봉(228)을 통해 외부의 고주파 전력 공급부(미도시)로부터 고주파 전력을 공급받아 실린더 몸체(221)로 전달하는 역할을 한다.
상기 제 2 전력 공급 봉(228)은 상부 플레이트(225)에 설치되어 고주파 전력 공급부에 전기적으로 접속된다.
상기 제 2 전력 공급 봉(228)은 전력 분배기(229)를 통해 고주파 전력 공급부에 전기적으로 접속될 수 있다. 전력 분배기(229)는 고주파 전력 공급부로부터 제 2 전력 공급 봉(228)에 인가되는 고주파 전력(또는 전류)을 분배한다. 예를 들어, 전력 분배기(229)는 내측 안테나부(210)에 흐르는 전류와 외측 안테나부(230)에 흐르는 전류를 분배한다. 이러한 전력 분배기(229)는 가변 커패시터, 인덕터, 또는 변압기로 이루어질 수 있다.
하부 플레이트(227)는 체결 볼트(미도시)에 의해 실린더 몸체(221)의 하부 플랜지(221c)에 결합되어 실린더 몸체(221)에 전기적으로 접속된다. 이러한 하부 플레이트(227)는 실린더 몸체(221)를 통해 전달되는 고주파 전력을 외측 안테나부(230)에 전달하는 역할을 한다.
한편, 전술한 동축 실린더(220)의 절연체(223)에는 제 1 전력 공급 봉(110)에서 발생되는 열을 방출하기 위한 냉매가 순환되는 냉각 유로(미도시)가 형성될 수도 있다.
이와 같은, 동축 실린더(220)는 내측 안테나부(210)에 접속되는 제 1 전력 공급 봉(110)과 외측 안테나부(230)에 접속되는 실린더 몸체(221) 사이에 설치된 상기 절연체(223)에 의해 형성되는 커패시턴스를 통해 외측 안테나부(230)와 내측 안테나부(210)의 임피던스를 변화시키고, 이를 통해 외측 안테나부(230)와 내측 안테나부(210) 각각에 흐르는 전류 량을 변화시켜 플라즈마 밀도를 균일하게 한다.
다시 도 13에서, 외측 안테나부(230)는 내측 안테나부(210)를 감싸도록 접지 링(130)과 동일한 형태로 형성되어 동축 실린더(220)에 전기적으로 접속됨과 아울러 지지된다. 이러한 외측 안테나부(230)는 동축 실린더(220)를 통해 인가되는 고주파 전력에 따라 내측 안테나부(210)의 외측 영역 하부에 시간적으로 변화되는 자기장을 형성한다. 이를 위해, 외측 안테나부(230)는, 도 16에 도시된 바와 같이, 병렬 이중 적층형 안테나 구조를 가지는 것으로, 제 1 내지 제 4 분기 바(231a, 231b, 231c, 231d), 제 1 내지 제 4 외곽 안테나(233a, 233b, 233c, 233d), 제 1 내지 제 4 외곽 접지 봉(235a, 235b, 235c, 235d)을 포함하여 구성된다.
제 1 내지 제 4 분기 바(231a, 231b, 231c, 231d) 각각은 동축 실린더(220)의 하부 플레이트(227)에 측면에 결합되어 제 1 내지 제 4 외곽 안테나(233a, 233b, 233c, 233d) 각각과 하부 플레이트(227)를 전기적으로 접속시킨다. 이때, 제 1 내지 제 4 분기 바(231a, 231b, 231c, 231d) 각각은 "╋" 자 형태를 가지도록 하부 플레이트(227)의 측면에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제 1 내지 제 4 분기 바(231a, 231b, 231c, 231d) 각각은 하부 플레이트(227)의 중심점을 기준으로 90도에 대응되는 간격으로 배치될 수 있다. 이러한 제 1 내지 제 4 분기 바(231a, 231b, 231c, 231d) 각각은 동축 실린더(220)로부터 공급되는 고주파 전력을 균등하게 분배하여 제 1 내지 제 4 외곽 안테나(233a, 233b, 233c, 233d) 각각에 공급한다.
제 1 내지 제 4 외곽 안테나(233a, 233b, 233c, 233d) 각각은 제 1 내지 제 4 분기 바(231a, 231b, 231c, 231d) 각각과 제 1 내지 제 4 외곽 접지 봉(235a, 235b, 235c, 235d) 각각에 전기적으로 접속됨으로써 접지 링(130)과 동일한 형태(예를 들어, 원 형태 또는 다각 형태)를 가지도록 배치되어 내측 안테나부(210)를 감싼다. 예를 들어, 제 1 내지 제 4 외곽 안테나(233a, 233b, 233c, 233d) 각각은 반원 형태로 형성되며, 인접한 제 1 내지 제 4 외곽 안테나(233a, 233b, 233c, 233d) 각각이 서로 중첩되어 원 형태를 이룬다. 이러한 제 1 내지 제 4 외곽 안테나(233a, 233b, 233c, 233d) 각각은 제 1 내지 제 4 분기 바(231a, 231b, 231c, 231d) 각각으로부터 공급되는 고주파 전력에 따라 내측 안테나부(210)의 외측 영역 하부에 시간적으로 변화되는 자기장을 형성한다. 이를 위해, 제 1 내지 제 4 외곽 안테나(233a, 233b, 233c, 233d) 각각은 제 1 안테나 부재(233a1, 233b1, 233c1, 233d1), 제 2 안테나 부재(233a2, 233b2, 233c2, 233d2), 및 제 3 안테나 부재(233a3, 233b3, 233c3, 233d3)를 포함하여 구성된다.
제 1 안테나 부재(233a1, 233b1, 233c1, 233d1) 각각은 기준 높이에 위치하여 각 분기 바(231a, 231b, 231c, 231d)에 접속된다. 이때, 상기 기준 높이는 접지 링(130)의 위치에 대응될 수 있다. 이러한 제 1 안테나 부재(233a1, 233b1, 233c1, 233d1) 각각은 소정의 곡률을 가지도록 곡선 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 내측 안테나부(210)의 중심점으로부터 상기 제 1 안테나 부재(233a1, 233b1, 233c1, 233d1)의 양 끝단의 각도는 대략 45도 정도가 될 수 있다.
상기 제 1 안테나 부재(233a1, 233b1, 233c1, 233d1) 각각의 일측은 소정 높이를 가지는 제 1 접속 봉(237a1, 237b1, 237c1, 237d1)을 통해 각 분기 바(231a, 231b, 231c, 231d)에 전기적으로 접속될 수 있다. 이에 따라, 제 1 안테나 부재(233a1, 233b1, 233c1, 233d1) 각각은 제 1 접속 봉(237a1, 237b1, 237c1, 237d1)의 높이 만큼 각 분기 바(231a, 231b, 231c, 231d)보다 낮게 배치된다.
제 2 안테나 부재(233a2, 233b2, 233c2, 233d2) 각각은 기준 높이보다 낮은 높이에 위치하여 제 1 안테나 부재(233a1, 233b1, 233c1, 233d1)의 타측에 접속된다. 이러한 제 1 안테나 부재(233a1, 233b1, 233c1, 233d1) 각각은 소정의 곡률을 가지도록 곡선 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 내측 안테나부(210)의 중심점으로부터 상기 제 2 안테나 부재(233a2, 233b2, 233c2, 233d2) 각각의 양 끝단의 각도는 대략 90도 정도가 될 수 있다.
상기 제 2 안테나 부재(233a2, 233b2, 233c2, 233d2) 각각의 일측은 소정 높이를 가지는 제 2 접속 봉(237a2, 237b2, 237c2, 237d2)을 통해 제 1 안테나 부재(233a1, 233b1, 233c1, 233d1)의 타측에 전기적으로 접속될 수 있다. 이에 따라, 제 2 안테나 부재(233a2, 233b2, 233c2, 233d2) 각각은 제 2 접속 봉(237a2, 237b2, 237c2, 237d2)의 높이 만큼 제 1 안테나 부재(233a1, 233b1, 233c1, 233d1)보다 낮게 배치된다.
제 3 안테나 부재(233a3, 233b3, 233c3, 233d3) 각각은 기준 높이에 위치하여 제 2 안테나 부재(233a2, 233b2, 233c2, 233d2)의 타측에 접속됨과 아울러 각 외곽 접지 봉(235a, 235b, 235c, 235d)에 접속된다. 이러한 제 3 안테나 부재(233a3, 233b3, 233c3, 233d3) 각각은 소정의 곡률을 가지도록 곡선 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 내측 안테나부(210)의 중심점으로부터 상기 제 3 안테나 부재(233a3, 233b3, 233c3, 233d3) 각각의 양 끝단의 각도는 대략 45도 정도가 될 수 있다.
상기 제 3 안테나 부재(233a3, 233b3, 233c3, 233d3) 각각의 일측은 소정 높이를 가지는 제 3 접속 봉(237a3, 237b3, 237c3, 237d3)을 통해 제 2 안테나 부재(233a2, 233b2, 233c2, 233d2)의 타측에 전기적으로 접속될 수 있다. 이에 따라, 제 3 안테나 부재(233a3, 233b3, 233c3, 233d3) 각각은 제 3 접속 봉(237a3, 237b3, 237c3, 237d3)의 높이 만큼 제 2 안테나 부재(233a2, 233b2, 233c2, 233d2)보다 높은 기준 위치에 배치된다.
전술한 제 1 내지 제 4 외곽 안테나(233a, 233b, 233c, 233d) 각각의 제 1 안테나 부재(233a1, 233b1, 233c1, 233d1) 및 제 3 안테나 부재(233a3, 233b3, 233c3, 233d3) 각각은 인접한 제 1 내지 제 4 외곽 안테나(233a, 233b, 233c, 233d) 각각의 제 2 안테나 부재(233a2, 233b2, 233c2, 233d2) 상부에 위치하도록 배치된다. 이에 따라, 외곽 안테나부(230)는 인접한 제 1 내지 제 4 외곽 안테나(233a, 233b, 233c, 233d) 각각이 상하로 중첩됨으로써 2층 구조를 가지기 때문에 전압 및 전기장이 높은 쪽의 용량성 결합을 감소시킨다. 즉, 고주파 전력이 공급되는 제 1 안테나 부재(233a1, 233b1, 233c1, 233d1)와 접지 전원에 접지된 제 3 안테나 부재(233a3, 233b3, 233c3, 233d3)에 흐르는 전류의 세기는 동일하지만, 상기 제 1 및 제 3 안테나 부재 각각에 걸리는 전압이 높게 나타나게 된다. 이를 방지하기 위하여, 전술한 바와 같이, 상기 제 1 및 제 3 안테나 부재 각각은 상부에 위치하게 되고, 상기 제 2 안테나 부재는 제 1 및 제 3 안테나 부재의 하부에 위치하게 된다. 이에 따라, 제 1 내지 제 4 외곽 안테나(233a, 233b, 233c, 233d) 각각은 동일한 임피던스를 가지게 된다.
상술한 안테나(544)는 동축 실린더(220)를 통해 내측 안테나부(210)와 외측 안테나부(230) 각각에 고주파 전력을 공급하고, 내측 안테나부(210)의 급전 링(120)과 안테나 리본(142, 144, 146, 148)을 이용해 내측 안테나부(210)의 하부 영역에 균일한 자기장을 형성함과 동시에 병렬 이중 적층형 안테나 구조를 가지는 외측 안테나부(230)를 통해 내측 안테나부(210)의 외측 영역 하부에 균일한 자기장을 형성할 수 있다.
다시 도 12에서, 접지 플레이트(546)는 상기 안테나(544)의 제 1 전력 공급 봉(110)이 관통하는 제 1 관통구, 및 안테나(544)의 제 2 전력 공급 봉(228)이 관통하는 제 2 관통구를 가지도록 형성된다. 이러한 접지 플레이트(546)는 안테나 커버(542)의 상부 개구부를 덮도록 설치되어 안테나(544)를 지지한다. 이때, 접지 플레이트(546)는 체결 볼트(미도시)에 의해 안테나(544)의 접지 브라켓(135, 137) 및 외곽 접지 봉(235a, 235b, 235c, 235d)에 결합되어 안테나(544)를 지지한다. 한편, 접지 플레이트(546)는 체결 볼트(미도시)에 의해 안테나(544)의 내부 접지 봉(131, 133)에 결합되어 안테나(544)를 지지할 수도 있다.
상기 접지 플레이트(546)는 접지 전원에 접지됨으로써 체결 볼트에 의해 결합된 접지 브라켓(135, 137) 또는 내부 접지 봉(131, 133), 및 외곽 접지 봉(235a, 235b, 235c, 235d)을 접지, 즉 안테나(544)의 접지 링(130)을 접지시킨다.
이와 같은, 상기 안테나 모듈(540)은 상기의 안테나(544)를 이용해 고주파 전력 공급부(350)로부터 인가되는 고주파 전력에 따라 전자기장을 형성함으로써 기판(S)의 전영역 상에 형성되는 플라즈마 밀도를 균일하게 한다. 즉, 전술한 안테나 모듈(540)은 외측 안테나부(230)에 접속된 전력 분배기(229)의 전력 또는 전류 분배를 통해 내측 안테나부(210)와 외측 안테나부(230) 각각에 흐르는 전류 비율을 제어함으로써 기판(S)의 중심 영역과 가장자리(또는 모서리) 영역 상에 형성되는 플라즈마(P)의 밀도를 균일하게 한다.
한편, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치(700)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 안테나 스윙 모듈(380)을 더 포함하여 구성될 수 있으며, 전술한 바와 같이, 상기 안테나 스윙 모듈(380)을 통해 내측 안테나부(210)의 급전 링(120)을 스윙시킴으로써 내측 안테나부(210)에 의해 형성되는 전자기장을 정밀하게 제어하고, 기판(S)의 전영역 상에 형성되는 플라즈마 밀도를 보다 더 균일하게 제어할 수 있다.
이상과 같은, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법은 고주파 전력을 내측 안테나부(210)와 외측 안테나부(230)에 공급하여 플라즈마(P)를 형성하는 것을 제외하고는 전술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 플라즈마 처리 방법과 동일하게 이루어진다.
도 17은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 18은 도 17의 A 부분을 확대하여 나타내는 도면이다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치(800)은 챔버(310), 챔버 리드(320), 기판 지지 수단(330), 안테나 모듈(840), 고주파 전력 공급부(350), 임피던스 매칭부(360), 및 안테나 유동 모듈(370)을 포함하여 구성된다. 이러한 구성을 가지는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치(800)에서 안테나 모듈(840)을 제외한 나머지 구성들은 전술한 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치(700)와 동일하기 때문에 이들에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기 안테나 모듈(840)은 챔버 리드(320)의 상부에 설치되어 전자기장을 형성함으로써 반응 공간에 플라즈마(P)를 발생시킨다. 이를 위해, 안테나 모듈(840)은 안테나 커버(842), 안테나(844), 및 접지 플레이트(846)를 포함하여 구성된다.
상기 안테나 커버(842)는 상부 개구부와 하부 개구부를 가지도록 형성되어 챔버(310)의 상부에 설치된다. 이러한 안테나 커버(842)는 안테나(844)를 감쌈과 아울러 접지 플레이트(846)를 지지한다.
상기 안테나(844)는 내측 안테나부(210), 실린더 모듈(820), 및 외측 안테나부(230)를 포함하여 구성된다.
상기 내측 안테나부(210)는, 도 3 내지 도 11b에 도시된 바와 같이, 제 1 전력 공급 봉(110), 급전 링(120), 접지 링(130), 및 복수의 안테나 리본(142, 144, 146, 148)을 포함하여 구성되는 것으로, 이는 전술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치(600)의 안테나(344)와 동일한 구조를 가지므로 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기 실린더 모듈(820)은 내측 실린더(821), 제 1 절연체(823), 외측 실린더(825), 제 2 절연체(827), 및 제 2 전력 공급 봉(828)을 포함하여 구성된다.
상기 내측 실린더(821)는 내측 안테나부(210)의 제 1 전력 공급 봉(110)이 관통하는 제 1 중공부(821h)를 가지도록 원통 형태로 형성된다. 또한, 내측 실린더(821)의 상부 및 하부 각각에는 상부 및 하부 플랜지가 마련된다. 이러한 내측 실린더(821)는 전도성을 가지는 금속 재질로 이루어진다.
상기 내측 실린더(821)의 제 1 중공부(821h)에는 내측 안테나부(210)의 제 1 전력 공급 봉(110)이 삽입되어 관통한다. 상기 제 1 전력 공급 봉(110)은 전술한 바와 같이, 안테나 유동 모듈(370)의 구동에 따라 상기 제 1 중공부(821h) 내에서 승강됨으로써 내측 안테나부(210)의 급전 링(120)을 승강시킨다.
상기 제 1 절연체(823)는 제 1 중공부(821h)에 설치되어 내측 실린더(821)와 제 1 중공부(821h)에 삽입된 상기 제 1 전력 공급 봉(110)을 전기적으로 절연한다. 이를 위해, 제 1 절연체(823)는 테프론 계열의 수지 물질로 이루어질 수 있다. 이러한 제 1 절연체(823)는, 도 19에 도시된 바와 같이, 내측 실린더(821)와 제 1 전력 공급 봉(110) 사이에 제 1 커패시터(C1)를 형성하여 제 1 전력 공급 봉(110)에 접속된 내측 안테나부(210)와 내측 실린더(821)에 접속된 외측 안테나부(230)의 임피던스를 변화시키고, 이를 통해 제 1 전력 공급 봉(110)을 통해 내측 안테나부(210)에 흐르는 전류 량과 내측 실린더(821)를 통해 외측 안테나부(230) 각각에 흐르는 전류 량을 변화시켜 플라즈마 밀도를 균일하게 한다.
상기 외측 실린더(825)는 내측 실린더(821)가 삽입되고 제 1 및 제 2 전력 공급 봉(110, 827)이 관통하는 제 2 중공부(825h)를 가지도록 형성되어 접지 플레이트(846)에 설치된다. 이때, 외측 실린더(825)는 내측 실린더(821)와 중첩되지 않도록 내측 실린더(821)의 상부에 위치한다. 즉, 외측 실린더(825)의 하면은 내측 실린더(821)의 상면과 이격된다. 이러한 외측 실린더(825)는 전도성을 가지는 금속 재질로 이루어져 접지 플레이트(846)에 결합됨으로써 전기적으로 접지된다.
상기 제 2 절연체(827)는 제 2 중공부(825h)에 설치되어 외측 실린더(825)와 제 1 및 제 2 중공부(821h, 825h)에 삽입된 상기 제 1 전력 공급 봉(110)을 전기적으로 절연한다. 이를 위해, 제 2 절연체(827)는 테프론 계열의 수지 물질로 이루어질 수 있다. 이러한 제 2 절연체(827)는, 도 19에 도시된 바와 같이, 외측 실린더(825)와 제 1 전력 공급 봉(110) 사이에 제 2 커패시터(C2)를 형성하여 제 1 전력 공급 봉(110)에 접속된 내측 안테나부(210)의 임피던스를 변화시키고, 이를 통해 제 1 전력 공급 봉(110)을 통해 내측 안테나부(210)에 흐르는 전류 량을 변화시켜 플라즈마 밀도를 균일하게 한다.
제 2 전력 공급 봉(828)은 외측 실린더(825)의 제 2 중공부(825h)를 관통하여 내측 실린더(821)의 상부 플랜지에 전기적으로 결합된다. 이러한 제 2 전력 공급 봉(828)은 고주파 전력 공급부(350)로부터 임피던스 매칭부(360)를 통해 공급되는 고주파 전력을 내측 실린더(821)에 공급한다.
한편, 제 2 전력 공급 봉(828)에는 전류 분배기(229)가 접속될 수 있다. 상기 전류 분배기(229)는 고주파 전력 공급부(350)로부터 임피던스 매칭부(360)를 통해 공급되는 고주파 전력을 전력 분배 또는 전류 분배하여 제 2 전력 공급 봉(228)에 공급한다. 예를 들어, 전력 분배기(229)는 내측 안테나부(210)에 흐르는 전류와 외측 안테나부(230)에 흐르는 전류를 분배한다. 이러한 전력 분배기(229)는 가변 커패시터, 인덕터, 또는 변압기로 이루어질 수 있다. 상기의 전력 분배기(229)는 생략될 수도 있다.
한편, 전술한 실린더 모듈(820)의 제 1 절연체(823) 및/또는 제 2 절연체(827)에는 제 1 전력 공급 봉(110)에서 발생되는 열을 방출하기 위한 냉매가 순환되는 냉각 유로(미도시)가 형성될 수도 있다.
다시 도 17 및 도 18에서, 외측 안테나부(230)는 내측 안테나부(210)를 감싸도록 접지 링(130)과 동일한 형태로 형성되어 실린더 모듈(820)의 내측 실린더(821)에 전기적으로 결합된다. 이러한 외측 안테나부(230)는, 도 13 및 도 16에 도시된 바와 같이, 제 1 내지 제 4 분기 바(231a, 231b, 231c, 231d), 제 1 내지 제 4 외곽 안테나(233a, 233b, 233c, 233d), 제 1 내지 제 4 외곽 접지 봉(235a, 235b, 235c, 235d)을 포함하여 구성되는 것으로, 복수의 분기 바(231a, 231b, 231c, 231d)를 통해 내측 실린더(821)에 전기적 결합되는 것을 제외하고는 전술한 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치(700)의 외측 안테나부(230)와 동일한 구조를 가지므로 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기 접지 플레이트(846)는 상기 안테나(844)의 실린더 모듈(820)이 설치되는 관통구를 가지도록 형성된다. 이러한 접지 플레이트(846)는 안테나 커버(842)의 상부 개구부를 덮도록 설치되어 안테나(844)를 지지한다. 이때, 접지 플레이트(846)는 체결 볼트(미도시)에 의해 내측 안테나부(210)의 접지 브라켓(135, 137) 및 외측 안테나부(230)의 외곽 접지 봉(235a, 235b, 235c, 235d)에 결합되어 안테나(844)를 지지한다. 한편, 접지 플레이트(846)는 체결 볼트(미도시)에 의해 안테나(844)의 내측 안테나부(210)의 내부 접지 봉(131, 133)에 결합되어 안테나(844)를 지지할 수도 있다.
상기 접지 플레이트(846)는 접지 전원에 접지됨으로써 체결 볼트에 의해 결합된 접지 브라켓(135, 137) 또는 내부 접지 봉(131, 133), 및 외곽 접지 봉(235a, 235b, 235c, 235d)을 접지, 즉 안테나(844)의 접지 링(130)을 접지시킨다.
이상과 같은, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치(800)를 이용한 플라즈마 처리 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 기판 지지 수단(320)에 기판(S)을 로딩하고, 기판 지지 수단(320)에 척킹 전압을 인가하여 기판 지지 수단(320) 상에 로딩된 기판(S)을 기판 지지 수단(320)에 정전 흡착하여 고정한다.
그런 다음, 안테나 유동 모듈(370)을 구동시켜 안테나 모듈(840)을 유동시킴으로써 안테나 모듈(840)과 챔버 리드(320) 간의 거리를 조정한다. 구체적으로, 안테나 유동 모듈(370)을 구동시켜 제 1 전력 공급 봉(110)의 승강에 따라 급전 링(120)을 승강시킴으로써 실린더 모듈(820)에 형성된 제 1 및 제 2 커패시터(C1, C2)의 정전 용량과 챔버 리드(320) 상에 위치하는 급전 링(120)의 위치를 수행될 플라즈마 공정에 맞게 최적화한다.
그런 다음, 챔버(310)의 반응 공간에 공정 가스를 주입함과 아울러 제 1 및 제 2 전력 공급 봉(110, 828)에 고주파 전력을 인가함으로써 내측 및 외측 안테나부(210, 230)에 의해 형성되는 균일한 전자기장을 통해 반응 공간에 균일한 플라즈마(P)를 형성함으로써 플라즈마(P) 작용에 의한 증착 물질을 기판(S) 상에 증착한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법은 안테나 유동 모듈(370)의 구동에 따른 제 1 전력 공급 봉(110)의 승강에 따라 실린더 모듈(820)에 형성되는 제 1 및 제 2 커패시터(C1, C2)의 정전 용량을 변화시킴으로써 내측 안테나부(210)와 외측 안테나부(230) 사이의 임피던스를 변화시켜 내측 안테나부(210)와 외측 안테나부(230) 사이의 고주파 전력의 손실을 제어하고, 이를 통해 플라즈마(P)에 인가되는 고주파 전력과 임피던스를 조정하여 기판(S)의 중심 영역과 가장자리(또는 모서리) 영역 상에 형성되는 플라즈마(P)의 밀도를 균일하게 할 수 있다.
한편, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치(800)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 안테나 스윙 모듈(380)을 더 포함하여 구성될 수 있으며, 전술한 바와 같이, 상기 안테나 스윙 모듈(380)을 통해 내측 안테나부(210)의 급전 링(120)을 스윙시킴으로써 내측 안테나부(210)에 의해 형성되는 전자기장을 정밀하게 제어하고, 기판(S)의 전영역 상에 형성되는 플라즈마 밀도를 보다 더 균일하게 제어할 수 있다.
도 20은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 21은 도 20의 B 부분을 확대하여 나타내는 도면이다.
도 20 및 도 21을 참조하면, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치(900)은 챔버(310), 챔버 리드(320), 기판 지지 수단(330), 내측 안테나부(210)와 실린더 모듈(820) 및 외측 안테나부(230)를 포함하는 안테나 모듈(840), 고주파 전력 공급부(350), 임피던스 매칭부(360), 내측 안테나부(210)를 유동시키는 안테나 유동 모듈(370), 및 외측 안테나부(230)를 유동시켜 내측 안테나부(210)와 외측 안테나부(230)의 임피던스를 제어하는 임피던스 제어 모듈(990)을 포함하여 구성된다. 이러한 구성을 가지는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치(900)는 임피던스 제어 모듈(990)을 더 포함하여 구성된 것을 제외하고는 전술한 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치(800)와 동일하기 때문에 동일한 구성들에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
임피던스 제어 모듈(990)은 안테나 모듈(840)을 구성하는 실린더 모듈(820)의 내측 실린더(821)를 승강시킴으로써 내측 안테나부(210)와 외측 안테나부(230)의 임피던스를 제어하여 내측 안테나부(210)와 외측 안테나부(230) 각각에 흐르는 전류 량을 제어하여 플라즈마 밀도를 균일도를 향상시킨다. 이를 위해, 임피던스 제어 모듈(990)은 승강축(992), 구동 모터(994), 및 축 승강 부재(996)를 포함하여 구성된다.
승강축(992)은 실린더 모듈(820)의 제 2 중공부(825h)를 관통하여 내측 실린더(821)에 수직하게 설치되어 내측 실린더(821)를 지지한다.
구동 모터(994)는 축 승강 부재(996)에 회전 운동을 제공한다. 이러한 구동 모터(994)는 임피던스 매칭부(360)의 내부에 설치된 지지 플레이트(365)에 설치되거나, 접지 플레이트(846)에 설치될 수 있다.
축 승강 부재(996)는 구동 모터(994)로부터 제공되는 회전 운동을 직선 운동을 변환하여 승강축(992)을 승강시킴으로써 내측 실린더(821)를 승강시킨다. 예를 들어, 축 승강 부재(996)는 래크 기어(Rack Gear)와 피니언 기어(Pinion Gear)로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 래크 기어는 절연 물질, 예를 들어 세라믹 재질로 이루어져 승강 축(992)에 설치된다. 그리고, 피니언 기어는 구동 모터(994)의 회전에 연동하여 회전 운동함으로써 래크 기어를 직선 운동시킨다.
한편, 내측 실린더(821)의 일측에 설치된 제 2 전력 공급 봉(828)은 유연한 재질로 이루어진 플렉시블 케이블(358)을 통해 전력 공급선(352) 또는 전력 분배기(229)에 접속된다. 또한, 외측 안테나부(230)의 분기 바(231a, 231b, 231c, 231d) 각각 역시 유연한 재질로 이루어져 내측 실린더(821)의 승강에 따라 휘어진게 된다.
이와 같은, 상기 임피던스 제어 모듈(990)은, 도 22에 도시된 바와 같이, 구동 모터(992)의 구동에 따라 승강축(992)을 승강시켜 내측 실린더(821)를 승강시킴으로써 내측 안테나부(210)와 외측 안테나부(230)의 임피던스를 제어한다.
구체적으로, 실린더 모듈(840)은, 도 19에 도시된 바와 같이, 제 1 절연체(823)에 의해 제 1 전력 공급 봉(110)과 내측 실린더(821) 사이에 형성되는 제 1 커패시터(C1), 및 제 2 절연체(827)에 의해 제 1 전력 공급 봉(110)과 외측 실린더(825) 사이에 형성되는 제 2 커패시터(C2)를 가지게 된다. 이에 따라, 임피던스 제어 모듈(990)은 승강축(992)의 승강에 따라 내측 실린더(821)가 승강시켜 상기 제 1 및 제 2 커패시터(C1, C2) 각각의 정전 용량을 변화시킴으로써 내측 안테나부(210)와 외측 안테나부(230) 각각의 임피던스를 변화시키고, 이를 통해 내측 안테나부(210)와 외측 안테나부(230) 각각에 흐르는 전류를 제어하여 플라즈마를 균일하게 제어한다.
상술한 임피던스 제어 모듈(990)을 포함하는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치(900)를 이용한 플라즈마 처리 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 기판 지지 수단(320)에 기판(S)을 로딩하고, 기판 지지 수단(320)에 척킹 전압을 인가하여 기판 지지 수단(320) 상에 로딩된 기판(S)을 기판 지지 수단(320)에 정전 흡착하여 고정한다.
그런 다음, 안테나 유동 모듈(370)과 임피던스 제어 모듈(990) 각각을 개별적으로 구동시켜 안테나 모듈(840)을 유동시킴으로써 안테나 모듈(840)과 챔버 리드(320) 간의 거리를 조정한다. 구체적으로, 안테나 유동 모듈(370)을 구동시켜 제 1 전력 공급 봉(110)의 승강에 따라 급전 링(120)을 승강, 및/또는 임피던스 제어 모듈(990)을 구동시켜 상기 내측 실린더(821)를 승강시킴으로써 실린더 모듈(820)에 형성된 제 1 및 제 2 커패시터(C1, C2)의 정전 용량과 챔버 리드(320) 상에 위치하는 급전 링(120)의 위치를 수행될 플라즈마 공정에 맞게 최적화한다.
그런 다음, 챔버(310)의 반응 공간에 공정 가스를 주입함과 아울러 제 1 및 제 2 전력 공급 봉(110, 828)에 고주파 전력을 인가함으로써 내측 및 외측 안테나부(210, 230)에 의해 형성되는 균일한 전자기장을 통해 반응 공간에 균일한 플라즈마(P)를 형성함으로써 플라즈마(P) 작용에 의한 증착 물질을 기판(S) 상에 증착한다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법은 실린더 모듈(820)의 내측 실린더(821)를 승강시켜 실린더 모듈(820)에 형성되는 제 1 및 제 2 커패시터(C1, C2)의 정전 용량을 변화시킴으로써 내측 안테나부(210)와 외측 안테나부(230) 사이의 임피던스를 변화시켜 내측 안테나부(210)와 외측 안테나부(230) 사이의 고주파 전력의 손실을 제어하고, 이를 통해 플라즈마(P)에 인가되는 고주파 전력과 임피던스를 조정하여 기판(S)의 중심 영역과 가장자리(또는 모서리) 영역 상에 형성되는 플라즈마(P)의 밀도를 균일하게 한다. 이와 더불어, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법은 안테나 유동 모듈(370)의 구동에 따른 제 1 전력 공급 봉(110)의 승강에 따라 내측 안테나부(210)의 급전 링(120)의 높낮이를 조절함으로써 기판(S)의 중심 영역과 가장자리(또는 모서리) 영역 상에 형성되는 플라즈마(P)의 밀도를 더욱 균일하게 할 수 있다.
한편, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치(900)는, 도 17에 도시된 바와 같이, 안테나 스윙 모듈(470)을 더 포함하여 구성될 수 있으며, 전술한 바와 같이, 상기 안테나 스윙 모듈(470)을 통해 내측 안테나부(210)의 급전 링(120)을 스윙시킴으로써 내측 안테나부(210)에 의해 형성되는 전자기장을 정밀하게 제어하고, 기판(S)의 전영역 상에 형성되는 플라즈마 밀도를 보다 더 균일하게 할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110: 제 1 전력 공급 봉 120: 급전 링
130: 접지 링 142, 144, 146, 148: 안테나 리본
150: 쉴드 부재 210: 내측 안테나부
220: 동축 실린더 230: 외측 안테나부
310: 챔버 320: 챔버 리드
330: 기판 지지 수단 340: 안테나 모듈
344: 안테나 346: 접지 플레이트
350: 고주파 전력 공급부 360: 임피던스 매칭부
370: 안테나 유동 모듈 380: 안테나 스윙 모듈

Claims (25)

  1. 공정 가스를 공급되는 반응 공간을 가지는 챔버;
    절연 물질로 이루어져 상기 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드;
    상기 챔버 리드에 대향되도록 상기 챔버 내부에 설치된 기판 지지 수단;
    상기 챔버 리드의 상부에 배치되어 고주파 전력이 공급되는 안테나 모듈; 및
    상기 안테나 모듈을 유동시키기 위한 안테나 유동 모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나 모듈은,
    상기 고주파 전력이 공급되며 상기 안테나 유동 모듈에 의해 유동되는 제 1 전력 공급 봉;
    제 1 전력 공급 봉과 전기적으로 결합되어 상기 제 1 전력 공급 봉의 유동에 따라 유동되는 급전 링; 및
    상기 급전 링에 접속되어 상기 급전 링에 의해 분배되는 고주파 전력이 공급되는 복수의 안테나 리본을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 안테나 유동 모듈은 상기 제 1 전력 공급 봉을 승강시켜 상기 급전 링을 승강시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 안테나 모듈은 상기 급전 링을 감싸도록 형성되어 전기적으로 접지된 접지 링을 더 포함하여 구성되고,
    상기 복수의 안테나 리본 각각은 상기 급전 링과 상기 접지 링 사이에 곡선 형태 또는 나선 형태로 접속된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  5. 공정 가스를 공급되는 반응 공간을 가지는 챔버;
    절연 물질로 이루어져 상기 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드;
    상기 챔버 리드에 대향되도록 상기 챔버 내부에 설치된 기판 지지 수단;
    상기 챔버 리드의 상부에 배치되어 고주파 전력이 공급되는 내측 안테나부와 외측 안테나부를 가지는 안테나 모듈; 및
    상기 내측 안테나부를 유동시키기 위한 안테나 유동 모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 내측 안테나부는,
    상기 고주파 전력이 공급되며 상기 안테나 유동 모듈에 의해 유동되는 제 1 전력 공급 봉;
    제 1 전력 공급 봉과 전기적으로 결합되어 상기 제 1 전력 공급 봉의 유동에 따라 유동되는 급전 링; 및
    상기 급전 링에 접속되어 상기 급전 링에 의해 분배되는 고주파 전력이 공급되는 복수의 안테나 리본을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 내측 안테나부는,
    상기 급전 링을 감싸도록 형성되어 전기적으로 접지된 접지 링을 더 포함하여 구성되고,
    상기 복수의 안테나 리본 각각은 상기 급전 링과 상기 접지 링 사이에 곡선 형태 또는 나선 형태로 접속된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 안테나 유동 모듈은 상기 제 1 전력 공급 봉을 승강시켜 상기 급전 링을 승강시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 안테나 모듈은 상기 제 1 전력 공급 봉이 관통하는 중공부를 가지며, 상기 고주파 전력이 공급되는 제 2 전력 공급 봉에 전기적으로 접속되어 상기 제 2 전력 공급 봉을 상기 외측 안테나부에 전기적으로 접속시키는 동축 실린더를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 전력 공급 봉에 전기적으로 접속되어 상기 제 1 전력 공급 봉과 상기 제 2 전력 공급 봉 각각에 공급되는 고주파 전력을 분배하는 전력 분배기를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 외측 안테나부는,
    상기 동축 실린더에 전기적으로 결합된 복수의 분기 바;
    상기 복수의 분기 바 각각에 전기적으로 접속되어 상기 내측 안테나부를 감싸도록 배치된 복수의 외곽 안테나; 및
    상기 복수의 외곽 안테나 각각의 끝단에 설치되어 상기 복수의 외곽 안테나 각각의 끝단을 전기적으로 접지시키는 복수의 외곽 접지 봉을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 안테나 모듈은 상기 고주파 전력을 상기 외측 안테나부에 공급하는 실린더 모듈을 더 포함하여 구성되고,
    상기 실린더 모듈은,
    상기 제 1 전력 공급 봉이 승강 가능하게 관통되는 제 1 중공부를 가지며 상기 외측 안테나부에 전기적으로 결합된 내측 실린더;
    상기 내측 실린더에 설치되어 상기 고주파 전력이 공급되는 제 2 전력 공급 봉;
    상기 제 1 전력 공급 봉과 상기 내측 실린더를 전기적으로 절연시키는 제 1절연체;
    상기 내측 실린더가 삽입되는 제 2 중공부를 가지도록 형성되어 전기적으로 접지된 외측 실린더; 및
    상기 제 1 전력 공급 봉과 상기 외측 실린더를 전기적으로 절연시키는 제 2절연체를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 외측 실린더의 하면은 상기 내측 실린더의 상면과 이격되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 내측 실린더를 상기 제 2 중공부 내에서 승강시키기 위한 임피던스 제어 모듈을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 임피던스 제어 모듈은,
    상기 내측 실린더에 수직하게 설치된 승강축; 및
    구동 모터의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 상기 승강축을 승강시키는 축 승강 부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 외측 안테나부는,
    상기 내측 실린더에 전기적으로 결합되어 상기 내측 실린더의 승강에 따라 휘어지는 복수의 분기 바;
    상기 복수의 분기 바 각각에 전기적으로 접속되어 상기 내측 안테나부를 감싸도록 배치된 복수의 외곽 안테나; 및
    상기 복수의 외곽 안테나 각각의 끝단에 설치되어 상기 복수의 외곽 안테나 각각의 끝단을 전기적으로 접지시키는 복수의 외곽 접지 봉을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  17. 제 11 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 복수의 외곽 안테나 각각은,
    기준 높이에 위치하여 상기 분기 바에 접속되는 제 1 안테나 부재;
    상기 제 1 안테나 부재에 접속되어 상기 기준 높이보다 낮은 높이에 위치하는 제 2 안테나 부재; 및
    상기 제 2 안테나 부재와 상기 외곽 접지 봉에 접속되어 상기 기준 높이에 위치하는 제 3 안테나 부재를 포함하여 구성되며,
    상기 복수의 외곽 안테나 각각의 제 1 및 제 3 안테나 부재는 인접한 복수의 외곽 안테나 각각의 제 2 안테나 부재에 중첩되도록 상기 제 2 안테나 부재의 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  18. 제 2 항, 제 3 항, 제 6 항, 및 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 안테나 리본 각각은 상기 챔버 리드에 마주보도록 수직하게 세워진 직사각 형태의 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  19. 제 2 항, 제 3 항, 제 6 항, 및 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안테나 유동 모듈은,
    구동 부재; 및
    상기 구동 부재의 구동을 직선 운동으로 변환하여 상기 제 1 전력 공급 봉을 승강시키는 운동 변환 부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  20. 제 4 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 급전 링은 상기 안테나 유동 모듈의 구동에 따른 상기 제 1 전력 공급 봉의 승강에 따라 승강되어 상기 접지 링으로부터 ±45도 이하의 기울기를 가지거나, 상기 접지 링으로부터 ±100mm 범위의 높이 차를 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  21. 제 2 항 내지 제 4 항, 제 6 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 전력 공급 봉에 접속된 안테나 스윙 모듈을 더 포함하여 구성되고,
    상기 안테나 스윙 모듈은 상기 급전 링이 1 회전 미만으로 정회전과 역회전을 반복하여 스윙(Swing)되도록 상기 제 1 전력 공급 봉을 반복적으로 정회전 및 역회전시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  22. 제 4 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 접지 링에 전기적으로 접속되거나 상기 챔버 리드 상에 배치된 쉴드 부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 쉴드 부재는 상기 급전 링과 상기 접지 링 및 상기 복수의 안테나 리본 각각에 중첩되는 복수의 브릿지를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  24. 제 2 항 내지 제 4 항, 제 6 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 급전 링은 두께보다 높이가 더 크고, 상기 두께는 0.1mm 내지 30mm 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  25. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 챔버 리드는 상기 돔(Dome) 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150034435A (ko) * 2013-09-26 2015-04-03 주성엔지니어링(주) 기판 처리 장치
KR20170015608A (ko) * 2015-07-29 2017-02-09 주식회사 윈텔 플라즈마 처리 장치
KR20170015853A (ko) * 2016-11-07 2017-02-09 주식회사 윈텔 플라즈마 처리 장치
KR20170017855A (ko) * 2016-11-07 2017-02-15 주식회사 윈텔 플라즈마 처리 장치
KR20170017046A (ko) * 2015-08-04 2017-02-15 주식회사 윈텔 플라즈마 처리 장치
KR102041518B1 (ko) * 2019-07-18 2019-11-06 에이피티씨 주식회사 분리형 플라즈마 소스 코일 및 이의 제어 방법
TWI697030B (zh) * 2018-07-02 2020-06-21 南韓商吉佳藍科技股份有限公司 以機械方式控制等離子體密度的基板處理裝置
KR102148350B1 (ko) * 2020-04-28 2020-08-26 에이피티씨 주식회사 구조 변형이 가능한 플라즈마 소스 코일 및 이의 조정 방법
WO2024085938A1 (en) * 2022-10-21 2024-04-25 Tokyo Electron Limited Resonant antenna for physical vapor deposition applications

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11162694A (ja) * 1997-10-31 1999-06-18 Applied Materials Inc 放電用部品及びプラズマ装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150034435A (ko) * 2013-09-26 2015-04-03 주성엔지니어링(주) 기판 처리 장치
KR20170015608A (ko) * 2015-07-29 2017-02-09 주식회사 윈텔 플라즈마 처리 장치
KR20170017046A (ko) * 2015-08-04 2017-02-15 주식회사 윈텔 플라즈마 처리 장치
KR20170015853A (ko) * 2016-11-07 2017-02-09 주식회사 윈텔 플라즈마 처리 장치
KR20170017855A (ko) * 2016-11-07 2017-02-15 주식회사 윈텔 플라즈마 처리 장치
TWI697030B (zh) * 2018-07-02 2020-06-21 南韓商吉佳藍科技股份有限公司 以機械方式控制等離子體密度的基板處理裝置
KR102041518B1 (ko) * 2019-07-18 2019-11-06 에이피티씨 주식회사 분리형 플라즈마 소스 코일 및 이의 제어 방법
US10825655B1 (en) 2019-07-18 2020-11-03 Adaptive Plasma Technology Corp. Separate plasma source coil and method of controlling the same
KR102148350B1 (ko) * 2020-04-28 2020-08-26 에이피티씨 주식회사 구조 변형이 가능한 플라즈마 소스 코일 및 이의 조정 방법
WO2024085938A1 (en) * 2022-10-21 2024-04-25 Tokyo Electron Limited Resonant antenna for physical vapor deposition applications

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