KR20140000750A - Plasma generator and thin film deposition apparatus comprising the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a plasma generator and a thin film deposition apparatus including the same and, more specifically, to a plasma generator which is not only able to enlarge a substrate and evenly supply plasma for the substrate but also able to suppress the loss of a reactant radical and a thin film deposition apparatus including the same. [Reference numerals] (AA,BB) Gas injection

Description

플라즈마 발생장치 및 이를 포함하는 박막증착장치{Plasma generator and thin film deposition apparatus comprising the same}[0001] The present invention relates to a plasma generating apparatus and a thin film deposition apparatus including the plasma generating apparatus,

본 발명은 플라즈마 발생장치 및 이를 포함하는 박막증착장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 기판의 대면적화 및 기판에 대한 플라즈마의 균일한 공급이 가능할 뿐만 아니라 반응물 라디칼의 손실을 억제할 수 있는 플라즈마 발생장치 및 이를 포함하는 박막증착장치에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma generating apparatus and a thin film deposition apparatus including the plasma generating apparatus. Specifically, the present invention relates to a plasma generating apparatus and a thin film deposition apparatus including the plasma generating apparatus capable of increasing the size of a substrate and uniformly supplying plasma to the substrate, as well as suppressing loss of reactant radicals.

반도체 웨이퍼 등의 기판(이하, '기판'이라 한다) 상에 박막을 형성하기 위한 증착법으로 화학기상증착법(CVD, chemical vapor deposition), 플라즈마 화학기상증착법(PECVD, plasma enhanced chemical vapor deposition), 원자층증착법(ALD, atomic layer deposition), 플라즈마 원자층증착법(PEALD, plasma enhanced atomic layer deposition) 등의 기술이 사용되고 있다.As a deposition method for forming a thin film on a substrate such as a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a substrate), chemical vapor deposition (CVD), plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), atomic layer Techniques such as atomic layer deposition (ALD) and plasma enhanced atomic layer deposition (PEALD) have been used.

도 1은 기판 증착법 중 원자층증착법에 관한 기본 개념을 도시하는 개략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 원자층증착법은 기판상에 트리메틸알루미늄(TMA, trimethyl aluminium) 같은 원료를 포함하는 원료가스를 분사한 후 아르곤(Ar) 등의 불활성 퍼지 가스 분사 및 미반응 물질 배기를 통해 기판상에 단일 분자층을 흡착시키고, 상기 원료와 반응하는 오존(O3) 같은 반응물을 포함하는 반응가스를 분사한 후 불활성 퍼지 가스 분사 및 미반응 물질/부산물 배기를 통해 기판상에 단일 원자층(Al-O)을 형성하게 된다.1 is a schematic diagram showing a basic concept of an atomic layer deposition method among substrate deposition methods. As shown in FIG. 1, the atomic layer deposition method injects a raw material gas containing a raw material such as trimethyl aluminum (TMA) onto a substrate, and then discharges an inert purge gas such as argon (Ar) and exhausts unreacted materials. Adsorbs a single molecular layer onto the substrate, and injects a reaction gas containing a reactant such as ozone (O 3 ) that reacts with the raw material, followed by inert purge gas injection and unreacted material / by-product exhaust through a single atom. The layer (Al-O) will be formed.

또한, 상기 반응가스는 직류, 교류, 고주파 전압 등이 인가되는 전극, 코일 등에 의해 형성되는 전기장에서 플라즈마화되어 기판에 공급됨으로써, 효율적인 박막증착이 수행될 수 있다. 종래의 플라즈마 발생장치로는 대향하는 한 쌍의 전극 사이에서 플라즈마를 발생시켜 상기 전극에 인접한 기판에 바로 증착을 수행하는 다이렉트(direct) 플라즈마 장치 및 기판과 이격된 장치로부터 발생된 플라즈마가 기판에 공급되는 원격(remote) 플라즈마 장치가 사용되고 있으나, 상기 다이렉트 플라즈마 장치는 이온 충격(ion bombardment), 고에너지 전자(high energy electron) 등에 의한 차지 트랩(charge trap) 등이 원인이 되는 박막의 막질저하가 유발되므로 원격 플라즈마 장치, 특히 완화된 이온 충격(mild ion bombardment)에 의해 치밀한 박막의 성장이 가능한 플라즈마 플럭스(plasma flux)를 이용하는 원격 플라즈마 장치의 사용이 선호된다.In addition, the reaction gas is plasma-formed in an electric field formed by an electrode, a coil, etc. to which a direct current, an alternating current, a high frequency voltage, etc. are applied, and is supplied to a substrate, so that efficient thin film deposition can be performed. A conventional plasma generating apparatus includes a direct plasma apparatus for generating a plasma between a pair of opposing electrodes to directly deposit on a substrate adjacent to the electrode, and a plasma generated from a device spaced apart from the substrate, A direct plasma apparatus has been proposed in which a film quality degradation caused by a charge trap caused by ion bombardment and high energy electrons is caused It is preferred to use a remote plasma device, particularly a remote plasma device that utilizes a plasma flux capable of growing a dense thin film by mild ion bombardment.

한편, 단일 슬롯(slot)을 통해 플라즈마를 기판에 공급하는 원격 플라즈마 장치는 기판의 대면적화가 어려운 문제가 있어 플라즈마 공급용 슬릿(slit), 샤워헤드(showerhead) 등을 활용한 장치를 사용하는데, 상기 슬릿형 장치의 경우 플라즈마의 공급이 긴 슬릿의 몇몇 지점에 집중되어 플라즈마의 균일한 공급이 어렵고, 상기 샤워헤드형 장치의 경우 샤워헤드가 갖는 다수의 분사홀에 의한 표면적 증가로 반응물 라디칼의 손실이 증가하는 문제가 있다.On the other hand, a remote plasma apparatus for supplying a plasma to a substrate through a single slot has a problem that it is difficult to make a large-sized substrate, and a device utilizing a slit, a showerhead, or the like for plasma supply is used. In the case of the slit type apparatus, the supply of the plasma is concentrated at several points of the long slit, so that it is difficult to uniformly supply the plasma. In the case of the showerhead type apparatus, the increase of the surface area by the multiple jet holes of the shower head causes loss There is an increasing problem.

따라서, 기판의 대면적화 및 기판에 대한 플라즈마의 균일한 공급이 가능할 뿐만 아니라 반응물 라디칼의 손실을 억제할 수 있는 플라즈마 발생장치 및 이를 포함하는 박막증착장치가 요구되고 있다.Accordingly, there is a demand for a plasma generating apparatus and a thin film deposition apparatus including the plasma generating apparatus, which are capable of increasing the size of the substrate and uniformly supplying the plasma to the substrate, as well as suppressing loss of reactant radicals.

본 발명은 대향하는 한 쌍의 전극이 병렬로 배치된 복수의 독립된 방전셀(discharge cell)을 형성하고 이를 통해 플라즈마를 공급함으로써 처리될 기판의 대면적화가 가능한 플라즈마 발생장치 및 이를 포함하는 박막증착장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention provides a plasma generator capable of large area of a substrate to be processed by forming a plurality of independent discharge cells in which a pair of opposing electrodes are arranged in parallel and supplying plasma therethrough, and a thin film deposition apparatus including the same. The purpose is to provide.

또한, 본 발명은 대향하는 한 쌍의 전극에 의해 형성되는 복수의 방전셀을 통해 플라즈마 발생면적 및 밀도를 증가시킴으로써 효율적인 박막증착을 수행할 수 있는 플라즈마 발생장치 및 이를 포함하는 박막증착장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention provides a plasma generating apparatus and a thin film deposition apparatus including the same, which can perform efficient thin film deposition by increasing the plasma generation area and density through a plurality of discharge cells formed by a pair of opposite electrodes. For the purpose of

그리고, 본 발명은 처리되는 기판의 단위면적당 공급되는 플라즈마의 양이 균일한 플라즈마 발생장치 및 박막증착장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a plasma generator and a thin film deposition apparatus in which the amount of plasma supplied per unit area of a substrate to be processed is uniform.

나아가, 본 발명은 종래의 샤워헤드 방식에 비해 플라즈마에 포함된 반응물 라디칼의 손실을 억제할 수 있는 플라즈마 발생장치 및 박막증착장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Furthermore, an object of the present invention is to provide a plasma generator and a thin film deposition apparatus capable of suppressing the loss of reactant radicals contained in the plasma compared to the conventional showerhead method.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은,In order to solve the above problems,

가스 주입홀을 포함하고 하부에 상기 가스 주입홀이 연결되는 홈부를 포함하는 제1 전극; 상기 제1 전극의 하부면에 대향하면서 배치되고 플라즈마 분사홀을 포함하며 상기 제1 전극과 극성이 상이한 제2 전극; 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치되는 절연체; 및 상기 제1 전극의 각각의 홈부, 상기 절연체 및 상기 제2 전극에 의해 형성되는 공간에 방전가스가 주입되는 하나 이상의 캐비티(cavity)를 포함하고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에서 상기 방전가스가 플라즈마화 되는, 플라즈마 발생장치를 제공한다.A first electrode including a gas injection hole and a groove part connected to the gas injection hole at a bottom thereof; A second electrode disposed facing the lower surface of the first electrode and including a plasma injection hole and having a different polarity from the first electrode; An insulator disposed between the first electrode and the second electrode; And at least one cavity into which a discharge gas is injected into a space formed by each of the grooves, the insulator, and the second electrode of the first electrode, wherein the cavity is disposed between the first electrode and the second electrode. Provided is a plasma generating apparatus in which discharge gas is converted into plasma.

여기서, 상기 캐비티의 내부 표면적과 상기 플라즈마 분사홀의 내부 표면적의 비가 2 내지 30인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치를 제공한다.Here, the ratio between the inner surface area of the cavity and the inner surface area of the plasma injection hole provides a plasma generator, characterized in that 2 to 30.

또한, 상기 제1 전극 및 제2 전극 중에서 하나의 전극에 전원이 인가되고, 다른 하나의 전극은 플로팅(floating) 또는 접지된 상태인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치를 제공한다.In addition, a power source is applied to one of the first electrode and the second electrode, and the other electrode provides a plasma generating apparatus, characterized in that the floating (floating) or grounded state.

한편, 상기 제1 전극이 캐소드(cathode)이고, 상기 제2 전극이 애노드(anode)이며, 상기 제1 전극에 전원이 인가되고, 상기 제2 전극은 플로팅 또는 접지된 상태인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치를 제공한다.On the other hand, the first electrode is a cathode (cathode), the second electrode is an anode (anode), the power is applied to the first electrode, characterized in that the second electrode is floating or grounded, Provided is a plasma generator.

여기서, 상기 절연층이 상기 제1 전극 하부면에 대향하는 상기 제2 전극의 상부면 중 상기 플라즈마 분사홀을 제외한 전체에 존재하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치를 제공한다.Here, the insulating layer is provided in the plasma generator, characterized in that the entire surface of the upper surface of the second electrode opposite to the lower surface of the first electrode except for the plasma injection hole.

그리고, 상기 홈부의 형상이 원기둥 형상, 육면체 형상 또는 동심원 기둥 형상인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치를 제공한다.In addition, the shape of the groove portion is provided with a plasma generator, characterized in that the cylindrical shape, hexahedral shape or concentric columnar shape.

또한, 상기 플라즈마 분사홀의 단면이 원, 사각형 또는 동심원인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치를 제공한다.In addition, there is provided a plasma generating apparatus, characterized in that the cross section of the plasma injection hole is a circle, a square or concentric circles.

나아가, 상기 제2 전극의 형상이 부채꼴 형상, 원기둥 형상 또는 육면체 형상인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치를 제공한다.Further, there is provided a plasma generator, characterized in that the shape of the second electrode is fan-shaped, cylindrical or hexahedral.

여기서, 상기 제2 전극의 형상이 부채꼴 형상이고, 상기 홈부 및 상기 플라즈마 분사홀의 크기가 상기 부채꼴 형상의 곡선 반경이 큰 쪽으로 갈수록 함께 증가하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치를 제공한다.Here, the shape of the second electrode is a fan-shaped, the size of the groove portion and the plasma injection hole is provided with the plasma generator, characterized in that the increasing along the direction of the larger radial radius.

한편, 상기 캐비티에 상기 방전가스를 주입하는 가스 주입부를 포함하고, 상기 가스 주입부는 상기 제1 전극 상부에 배치된 가스 유로를 포함하고, 상기 가스 유로는 상기 가스 주입홀과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치를 제공한다.On the other hand, it characterized in that it comprises a gas injection unit for injecting the discharge gas into the cavity, the gas injection unit includes a gas flow path disposed on the first electrode, the gas flow path is connected to the gas injection hole To provide a plasma generating apparatus.

또한, 상기 전원은 직류 전원, 교류 전원 또는 고주파 전원인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치를 제공한다.In addition, the power supply is provided with a plasma generator, characterized in that the DC power, AC power or high frequency power.

그리고, 상기 방전가스는 아르곤 또는 헬륨인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치를 제공한다.And, the discharge gas is characterized in that the argon or helium, provides a plasma generating device.

한편, 반응챔버; 상기 반응챔버 내부에 배치되고 기판이 안착되는 기판탑재부; 상기 반응챔버의 내부에 배치되고 제1항에 따르는 플라즈마 발생장치를 포함하는 가스 공급부; 및 상기 가스 공급부로부터 공급되는 가스를 상기 기판의 처리면에 공급하기 위해 상기 기판탑재부를 상기 가스 공급부에 대하여 상대적으로 이동시키는 기판이송부를 포함하는, 박막증착장치를 제공한다.On the other hand, a reaction chamber; A substrate mounting part disposed inside the reaction chamber and on which a substrate is mounted; A gas supply unit disposed in the reaction chamber and including a plasma generator according to claim 1; And a substrate transfer section for relatively moving the substrate mounting section relative to the gas supply section so as to supply the gas supplied from the gas supply section to the processing surface of the substrate.

여기서, 상기 기판이송부가 상기 기판탑재부의 하부 중심에 고정된 회전축 및 상기 회전축을 회전시키는 구동 모터를 포함하고, 상기 기판탑재부의 상기 가스 공급부에 대한 상대적 이동이 곡선 이동인 것을 특징으로 하는, 박막증착장치를 제공한다.Wherein the substrate includes a rotating shaft fixed to a lower center of the substrate loading part and a driving motor rotating the rotating shaft, wherein the relative movement of the substrate loading part with respect to the gas supplying part is a curved movement. Thereby providing a deposition apparatus.

또한, 상기 기판이송부가 복수 개의 축, 상기 축 각각에 연결되고 상기 기판탑재부가 결합되는 동력전달부재, 및 상기 축 중 하나 이상의 축을 회전시킴으로써 이에 연결된 동력전달부재를 순환 이동시키는 구동 모터를 포함하고, 상기 기판탑재부의 상기 가스 공급부에 대한 상대적 이동이 직선 이동 및 곡선 이동을 포함하는 것을 특징으로 하는, 박막증착장치를 제공한다.The power transmitting member includes a power transmitting member in which the transmitting portion of the substrate is connected to each of the plurality of shafts, the shaft and the substrate loading portion, and a driving motor for circulatingly moving the power transmitting member connected thereto by rotating at least one shaft of the shaft And a relative movement of the substrate mounting part with respect to the gas supply part includes a linear movement and a curved movement.

나아가, 상기 기판탑재부의 상기 가스 공급부에 대한 상대적 이동이 곡선 이동인 구간에 배치된 상기 플라즈마 발생장치에 포함된 상기 제2 전극의 형상이 부채꼴 형상이고, 상기 홈부 및 상기 플라즈마 분사홀의 크기가 상기 부채꼴 형상의 곡선 반경이 큰 쪽으로 갈수록 함께 증가하는 것을 특징으로 하는, 박막증착장치를 제공한다.Furthermore, the shape of the second electrode included in the plasma generator disposed in a section in which the relative movement with respect to the gas supply part of the substrate mounting part is curved is a fan shape, and the size of the groove part and the plasma injection hole is the fan shape. Provided is a thin film deposition apparatus, characterized in that the curve radius of the shape increases with the larger direction.

본 발명에 따른 플라즈마 발생장치는 대향하는 한 쌍의 전극이 병렬로 배치된 복수의 독립된 방전셀(discharge cell)을 형성하고 이를 통해 플라즈마를 공급함으로써 처리될 기판의 대면적화가 용이한 효과를 나타낸다.The plasma generating apparatus according to the present invention has an effect of making the large area of the substrate to be processed easy by forming a plurality of independent discharge cells in which a pair of opposing electrodes are arranged in parallel and supplying plasma therethrough.

본 발명에 따른 플라즈마 발생장치는 대향하는 한 쌍의 전극에 의해 형성되는 복수의 방전셀 내부에서 플라즈마 발생면적 및 밀도가 증가함으로써 효과적인 박막증착을 수행할 수 있는 효과를 나타낸다.The plasma generating apparatus according to the present invention has an effect of performing effective thin film deposition by increasing the plasma generating area and density inside a plurality of discharge cells formed by a pair of opposing electrodes.

본 발명에 따른 플라즈마 발생장치는 대향하는 한 쌍의 전극의 형상 및 이로부터 형성되는 복수의 방전셀의 형상 및 배열에 의해 처리되는 기판의 단위면적당 플라즈마의 공급양이 균일하여 생성되는 박막의 균일도(uniformity)를 향상시킬 수 있는 효과를 나타낸다.The plasma generating apparatus according to the present invention has a uniformity of a thin film generated by uniformly supplying plasma per unit area of a substrate to be processed by the shape of a pair of opposing electrodes and the shape and arrangement of a plurality of discharge cells formed therefrom. It can improve the uniformity.

본 발명에 따른 플라즈마 발생장치는 캐소드(cathode) 및 애노드(anode) 전극이 복수의 방전셀을 형성함에도 불구하고 각각의 전극이 전체적으로 하나의 전극으로 이루어져 각 전극으로의 전력 분배가 용이한 효과를 나타낸다.In the plasma generating apparatus according to the present invention, although the cathode and anode electrodes form a plurality of discharge cells, each electrode is composed of one electrode as a whole, and thus the power distribution to each electrode is easy. .

본 발명에 따른 플라즈마 발생장치는 대향하는 한 쌍의 전극에 의해 형성되는 복수의 방전셀을 통해 플라즈마를 처리될 기판에 공급함으로써 종래의 샤워헤드 방식에 비해 플라즈마에 포함된 반응물 라디칼의 손실을 억제할 수 있는 효과를 나타낸다.The plasma generating apparatus according to the present invention can suppress the loss of reactant radicals contained in the plasma as compared to the conventional showerhead method by supplying the plasma to the substrate to be processed through a plurality of discharge cells formed by a pair of opposite electrodes. It can have an effect.

도 1은 원자층증착법에 관한 기본 개념을 도시하는 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치가 적용될 수 있는 세미뱃치 타입의 박막증착장치의 실시예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치가 적용될 수 있는 트랙 타입의 박막증착장치의 실시예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치를 구성하는 제2 전극의 구조에 관한 다양한 실시예를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치에 있어서 제2 전극에 플라즈마 분사홀이 부분적으로 배치된 상태에서 상기 제2 전극의 하부를 도시한 것이다
도 7은 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치의 또 다른 실시예에 있어서 하나의 캐비티를 형성하는 제1 전극 및 제2 전극의 일부분을 확대 도시한 것이다.
도 8은 도 7에 도시된 캐비티에서 플라즈마가 발생하여 플라즈마 분사홀을 통해 기판에 공급되는 모습을 개략적으로 도시한 것이다.
FIG. 1 is a schematic view showing a basic concept related to an atomic layer deposition method.
FIG. 2 shows an embodiment of a semi-batch type thin film deposition apparatus to which the plasma generating apparatus according to the present invention can be applied.
FIG. 3 illustrates an embodiment of a track type thin film deposition apparatus to which the plasma generating apparatus according to the present invention can be applied.
4 schematically shows a plasma generating apparatus according to the present invention.
5 illustrates various embodiments of the structure of the second electrode constituting the plasma generating apparatus according to the present invention.
FIG. 6 illustrates a lower portion of the second electrode in a state in which a plasma injection hole is partially disposed in the second electrode in the plasma generating apparatus according to the present invention.
7 is an enlarged view of a portion of a first electrode and a second electrode forming one cavity in another embodiment of the plasma generating apparatus according to the present invention.
FIG. 8 schematically illustrates a state in which a plasma is generated in a cavity shown in FIG. 7 and supplied to a substrate through a plasma injection hole.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Like numbers refer to like elements throughout.

본 발명에 따른 플라즈마 발생장치는 세미뱃치 타입, 트랙 타입 등의 다양한 박막증착장치에 널리 적용 가능하다.The plasma generating apparatus according to the present invention can be widely applied to various thin film deposition apparatuses such as a semi-batch type and a track type.

도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치가 적용될 수 있는 세미뱃치 타입의 실시예를 도시한 것이다. 상기 세미뱃치 타입의 박막증착장치는 일반적으로 반응챔버 내부에 복수의 기판이 안착되고 이러한 복수의 기판 각각에 원료가스, 반응가스 등의 공정가스를 순차적으로 또는 동시에 공급함으로써 증착을 수행하는 방식의 증착장치이다.FIG. 2 illustrates an embodiment of a semi-batch type to which the plasma generating apparatus according to the present invention can be applied. In the semi-batch type thin film deposition apparatus, a plurality of substrates are generally placed inside a reaction chamber and deposition is performed by sequentially or simultaneously supplying process gases such as source gas and reaction gas to each of the plurality of substrates. Device.

구체적으로, 도 2a는 세미뱃치 타입의 박막증착장치(1000)의 전체 구성을 도시한 사시도이다. 세미뱃치 타입의 박막증착장치(1000)는 일반적으로 기판의 증착을 수행하는 반응챔버(300), 반응챔버(300)로 기판을 인입/인출하는 로드락 챔버(400), 반응챔버(300)로 원료가스/반응가스/퍼지가스를 공급하는 가스공급원(500), 공정을 제어하는 제어부(600) 등을 포함할 수 있다.Specifically, FIG. 2A is a perspective view showing the overall configuration of a semi-batch type thin film deposition apparatus 1000. FIG. The semi-batch type thin film deposition apparatus 1000 generally includes a reaction chamber 300 for performing deposition of a substrate, a load lock chamber 400 for introducing / withdrawing the substrate into / from the reaction chamber 300, a reaction chamber 300 A gas supply source 500 for supplying a source gas, a reaction gas, and a purge gas, a control unit 600 for controlling the process, and the like.

또한, 반응챔버(300)는 반응챔버(300)를 개폐할 수 있는 챔버리드(310) 및 반응챔버(300)를 개폐하기 위해 챔버리드(310)를 들어올리고 내릴 수 있도록 하는 챔버리드 리프터(330)를 포함할 수 있고, 하나 이상의 가스 공급부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 가스 공급부는 하나 이상의 원료가스 공급부(380) 및 하나 이상의 플라즈마 발생부(200)를 포함할 수 있다. 상기 원료가스 공급부(380) 및 상기 플라즈마 발생부(200)는 바람직하게는 챔버리드(310)에 결합될 수 있고, 기판의 이송방향을 따라 번갈아 배치될 수 있다.In addition, the reaction chamber 300 may include a chamber lead 310 that may open and close the reaction chamber 300, and a chamber lead lifter 330 that may lift and lower the chamber lead 310 to open and close the reaction chamber 300. ), And may include one or more gas supplies. Here, the gas supply part may include one or more source gas supply parts 380 and one or more plasma generating parts 200. The source gas supply unit 380 and the plasma generating unit 200 may be preferably coupled to the chamber lead 310, and may be alternately disposed along the transfer direction of the substrate.

상기 원료가스 공급부(380)는 슬롯(slot), 슬릿(slit), 샤워헤드(shower-head) 등의 다양한 형태일 수 있고, 이의 하부를 통과하는 기판에 원료가스를 분사함으로써 기판상에 원료물질의 단일분자층을 형성하는 기능을 수행한다. 또한, 상기 플라즈마 발생부(200)는 상기 원료가스 공급부(380)와 동일하거나 상이한 형태일 수 있으며, 아르곤, 헬륨 등의 방전가스를 양이온과 전자로 분리시키는 플라즈마화를 통해 고에너지 전자(high energy electron)를 생성하고 이로써 반응챔버(300) 내부에 충전된 반응가스를 플라즈마화하여 기판 상에 증착을 수행하는 기능을 수행한다.The source gas supply unit 380 may be in various forms such as a slot, a slit, a showerhead, and the like, and injects the source gas to a substrate passing through the lower portion of the raw material gas on the substrate. To form a single molecular layer of. In addition, the plasma generation unit 200 may be the same or different form as the source gas supply unit 380, and the high energy electrons (high energy) through the plasma to separate the discharge gas, such as argon, helium, with cations and electrons electron) to thereby plasma-react the reaction gas charged in the reaction chamber 300 to perform deposition on the substrate.

또한, 상기 원료가스 공급부(380)와 상기 플라즈마 발생부(200)의 갯수는 반응챔버(300)로 인입되는 기판의 갯수, 공정 조건 등에 따라 상이할 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 적절히 선택될 수 있다. 그리고, 상기 반응챔버(300)는 미반응 공정가스 및 부산물을 퍼지하고 배기하는 수단(미도시)을 포함할 수 있다.In addition, the number of the source gas supply unit 380 and the plasma generating unit 200 may vary depending on the number of substrates, process conditions, and the like introduced into the reaction chamber 300, and is generally known in the art. It can be appropriately chosen by a person of knowledge. The reaction chamber 300 may include means (not shown) for purging and evacuating unreacted process gases and byproducts.

도 2b는 챔버리드(310)를 들어올린 상태에서 챔버몸체(320) 내부를 도시한 것이다. 챔버몸체(320) 내부에는 복수의 기판이 각각 안착되는 복수의 기판 안착면(341)이 기판탑재부, 즉 서셉터(340) 위에 위치한다. 또한, 도 2c에 도시된 바와 같이, 서셉터(340) 하부에는 메탈 히터(350)가 구비되어 있어 서셉터(340) 위의 기판을 간접 가열함으로써 증착 공정을 수행하기 위한 기판의 온도 조건을 만족시킨다.FIG. 2B shows the interior of the chamber body 320 with the chamber lid 310 lifted. Inside the chamber body 320, a plurality of substrate seating surfaces 341 on which a plurality of substrates are respectively placed are placed on the substrate mounting portion, that is, the susceptor 340. 2C, a metal heater 350 is provided under the susceptor 340 to indirectly heat the substrate on the susceptor 340 to satisfy the temperature condition of the substrate for performing the deposition process .

도 2d는 챔버몸체(320)의 하부를 도시한 것이다. 챔버몸체(320) 하부에는 서셉터(340)를 회전시키기 위한 회전축(360)이 존재한다. 회전축(360)은 별도의 구동 모터(미도시)로부터 동력을 전달받아 회전함으로써 이에 연결된 서셉터(340) 및 이의 기판 안착면(341)에 안착된 기판을 회전 이동시킨다.2D shows the lower portion of the chamber body 320. FIG. Below the chamber body 320, there is a rotation axis 360 for rotating the susceptor 340. The rotating shaft 360 receives power from another driving motor (not shown) and rotates to rotate the susceptor 340 connected thereto and the substrate placed on the substrate seating surface 341 thereof.

즉, 상기 회전축(360) 및 상기 구동 모터는 기판이송부를 구성하게 되고, 원료가스 공급부(380) 및 플라즈마 발생부(200)에 대한 기판의 이동은 곡선 이동이 된다. 한편, 또 다른 실시예에서는 서셉터(340)가 고정된 상태에서 챔버리드(310)에 고정된 원료가스 공급부(380) 및 플라즈마 발생부(200)가 회전할 수도 있다. 즉, 기판은 원료가스 공급부(380) 및 플라즈마 발생부(200)에 대해 상대적으로 이동하면서 원료가스 공급부(380) 및 플라즈마 발생부(200)의 가스 공급면을 통과함으로써 증착 공정이 수행된다.That is, the rotation shaft 360 and the driving motor constitute a substrate transfer unit, and the movement of the substrate with respect to the source gas supply unit 380 and the plasma generator 200 becomes a curved movement. Meanwhile, in another embodiment, the source gas supply unit 380 and the plasma generator 200 fixed to the chamber lid 310 may rotate while the susceptor 340 is fixed. That is, the substrate is moved relative to the source gas supply unit 380 and the plasma generator 200, and the deposition process is performed by passing through the gas supply surfaces of the source gas supply unit 380 and the plasma generator 200.

또한, 챔버몸체(320) 하부에는 기판의 인입/인출시 기판을 승하강시키기 위한 기판 지지부(370)가 존재한다. 예를 들어, 상기 기판 지지부(370)는 메탈 히터(350), 서셉터(340) 및 기판 안착면(341) 상의 관통홀(미도시)을 통해 승하강함으로써 서셉터(340) 상의 기판을 지지하여 승하강시키는 복수개, 바람직하게는 3개 이상의 지지핀(미도시)을 포함할 수 있다.A substrate supporting part 370 is provided under the chamber body 320 to move the substrate up and down when the substrate is drawn in / out. For example, the substrate support 370 supports the substrate on the susceptor 340 by lifting up and down through the metal heater 350, the susceptor 340, and a through hole (not shown) on the substrate seating surface 341. It may include a plurality, preferably three or more support pins (not shown) to raise and lower.

도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치가 적용될 수 있는 트랙 타입의 박막증착장치의 실시예를 도시한 것이다. 트랙 타입의 박막증착장치는 넓은 의미의 세미뱃치 타입의 박막증착장치에 속하나, 기판이송부가 후술하는 벨트, 체인 등의 동력전달부재, 가이드 레일 등으로 구성되어 있다는 특징을 갖는다.FIG. 3 illustrates an embodiment of a track type thin film deposition apparatus to which the plasma generating apparatus according to the present invention can be applied. The track-type thin film deposition apparatus belongs to a semi-batch type thin film deposition apparatus in a broad sense, but has a feature that the substrate is constituted by a power transmission member such as a belt, a chain or the like, a guide rail or the like which will be described later.

도 3a는 트랙 타입의 박막증착장치(2000)의 전체 구성을 도시한 평면도이다.3A is a plan view showing the overall configuration of a track-type thin film deposition apparatus 2000. FIG.

도 3a에 도시된 바와 같이, 트랙 타입의 박막증착장치(2000)는 기판에 대한 증착 작업 등과 같은 처리를 수행하는 반응챔버(100), 진공 또는 대기압 상태로 전환이 가능한 로드락 챔버(700), 증착을 진행할 기판을 적재하는 복수의 보트(810), 증착이 완료된 기판을 적재하는 복수의 보트(820), 및 로드락 챔버(700)로부터 반응챔버(100)로 기판을 인입 및 인출하는 기판인입인출부(900)를 구비한다.3A, the track-type thin film deposition apparatus 2000 includes a reaction chamber 100 for performing a process such as a deposition operation on a substrate, a load lock chamber 700 capable of switching to a vacuum or atmospheric pressure state, A plurality of boats 810 for loading a substrate to be vapor-deposited, a plurality of boats 820 for loading a substrate on which vapor deposition has been completed, and a substrate inlet / outlet for introducing and withdrawing a substrate from the load lock chamber 700 to the reaction chamber 100 And a lead-out portion 900.

기판을 반응챔버(100)로 공급하는 경우, 로드락 챔버(700) 내부의 제1 로봇암(미도시)이 보트(810)에서 기판을 로드락 챔버(700) 내부로 이송한다. 이어서 로드락 챔버(700)를 진공상태로 전환하고 기판인입인출부(900)의 제2 로봇암(910)이 기판을 넘겨 받아 반응챔버(100)로 기판을 공급하게 된다. 기판을 반응챔버(100)에서 반출하는 경우에는 반대의 순서로 진행된다.When a substrate is supplied to the reaction chamber 100, a first robot arm (not shown) inside the load lock chamber 700 transfers the substrate from the boat 810 into the load lock chamber 700. Subsequently, the load lock chamber 700 is converted into a vacuum state, and the second robot arm 910 of the substrate pull-out unit 900 receives the substrate and supplies the substrate to the reaction chamber 100. When the substrate is taken out from the reaction chamber 100, the process proceeds in the reverse order.

도 3b는 반응챔버(100)에 있어서 챔버리드(110)가 분리되어 챔버몸체(130)의 내부를 도시한 사시도이다.3B is a perspective view showing the inside of the chamber body 130 by separating the chamber lid 110 in the reaction chamber 100. As shown in FIG.

반응챔버(100)는 내부에 기판을 수용하여 기판에 대한 증착 작업 등을 수행할 수 있도록 각종 구성요소를 구비할 수 있는 공간을 제공한다. 나아가, 내부의 공기를 배기하는 펌프(미도시)와 같은 진공장비에 의해 내부를 진공상태로 유지하여 증착 작업 등과 같은 기판 처리 작업을 수행할 수 있는 환경을 제공한다.The reaction chamber 100 accommodates a substrate therein and provides a space for providing various components for performing a deposition operation or the like on the substrate. Furthermore, it provides an environment in which a substrate processing operation such as a deposition operation or the like can be performed by keeping the inside in a vacuum state by a vacuum equipment such as a pump (not shown) for exhausting air inside.

반응챔버(100)는 구체적으로 내부에 소정의 공간을 구비하며 상부가 개구된 챔버몸체(130)와 챔버몸체(130)의 개구된 상부를 개폐하는 챔버리드(110)를 포함한다. 챔버몸체(130)의 일측에는 기판이 반응챔버(100)의 내부로 인입 및 인출되는 개구부(134) 및 기판인입인출부(900)와 개구부(134)를 밀폐하는 커넥터(132)를 구비한다.The reaction chamber 100 includes a chamber body 130 having an upper opening and a chamber lid 110 for opening and closing an opened upper portion of the chamber body 130. One side of the chamber body 130 has an opening 134 through which the substrate is drawn into and out of the reaction chamber 100 and a connector 132 that seals the substrate inlet and outlet 900 and the opening 134.

상기 개구부(134)는 챔버몸체(130)에 한 쌍이 구비될 수 있다. 이는 도 3a에 도시된 바와 같이 박막증착장치(2000)에 반응챔버(100)를 2개 구비하여 하나의 기판인입인출부(900)에 2개의 반응챔버(100)를 연결하는 경우에 생산성 및 호환성을 높이기 위함이다. 즉, 기판인입인출부(900)와 연결되는 반응챔버(100)의 방향에 관계없이 반응챔버(100)를 제작하는 경우에 한 쌍의 개구부(134)를 구비하도록 제작하여 생산성을 향상시킨다. 나아가, 상기 기판인입인출부(900)에 반응챔버(100)를 연결하고 작업을 하는 중에 반응챔버(100)의 연결부를 변경할 필요가 있는 경우에 나머지 하나의 개구부에 기판인입인출부(900)를 연결하여 호환성을 높일 수 있다.The openings 134 may be provided in the chamber body 130 in pairs. 3A, when two reaction chambers 100 are provided in the thin film deposition apparatus 2000 and two reaction chambers 100 are connected to one substrate inlet / outlet section 900, productivity and compatibility . That is, when the reaction chamber 100 is manufactured regardless of the direction of the reaction chamber 100 connected to the substrate inlet / outlet unit 900, a pair of openings 134 are provided to improve the productivity. Further, when it is necessary to change the connecting portion of the reaction chamber 100 while the reaction chamber 100 is connected to the substrate inlet / outlet portion 900, the substrate inlet / outlet portion 900 may be provided in the other opening portion So that compatibility can be improved.

또한, 본 발명에 있어서, 기판인입인출부(900)는 반응챔버(100)에 연결되어 반응챔버(100) 내부로 기판을 인입하거나 또는 증착이 완료된 기판을 반응챔버(100) 외부로 인출하는 역할을 하게 된다. 후술하는 바와 같이 기판이송부에 의해 기판탑재부(150)가 이동하는 경우에 증착이 완료된 기판을 기판인입인출부(900)의 제2 로봇암(910)에 의해 개구부(134)를 통하여 인출한다. 또한, 증착이 필요한 기판을 기판인입인출부(900)의 제2 로봇암(910)에 의해 개구부(134)를 통하여 반응챔버(100) 내부의 기판탑재부(150)로 공급하게 된다.In the present invention, the substrate inlet / outlet unit 900 is connected to the reaction chamber 100 to draw the substrate into the reaction chamber 100 or to draw the substrate after the deposition to the outside of the reaction chamber 100 . The substrate on which the deposition is completed is drawn out through the opening 134 by the second robot arm 910 of the substrate inlet / outlet 900 when the substrate loading part 150 moves by the transfer of the substrate as described later. The substrate requiring deposition is supplied to the substrate mounting portion 150 in the reaction chamber 100 through the opening portion 134 by the second robot arm 910 of the substrate inlet /

한편, 반응챔버(100)의 챔버리드(110)에는 하나 이상의 가스 공급부, 즉 하나 이상의 원료가스 공급부(390) 및 하나 이상의 플라즈마 발생부(200)가 구비될 수 있고, 이들은 기판의 이송방향을 따라 번갈아 배치될 수 있다. 상기 원료가스 공급부(390)는 슬롯(slot), 슬릿(slit), 샤워헤드(shower-head) 등의 다양한 형태일 수 있고, 이의 하부를 통과하는 기판에 원료가스를 분사함으로써 기판상에 원료물질의 단일분자층을 형성하는 기능을 수행한다. 또한, 상기 플라즈마 발생부(200)는 상기 원료가스 공급부(380)와 동일하거나 상이한 형태일 수 있으며, 아르곤, 헬륨 등의 방전가스를 양이온과 전자로 분리시키는 플라즈마화를 통해 고에너지 전자(high energy electron)를 생성하고 이로써 반응챔버(100) 내부에 충전된 오존 등의 반응가스를 플라즈마화하여 기판상에 박막의 증착을 수행한다.On the other hand, the chamber lead 110 of the reaction chamber 100 may be provided with at least one gas supply unit, that is, at least one source gas supply unit 390 and at least one plasma generating unit 200, which are along the transfer direction of the substrate Can be alternately placed. The source gas supply unit 390 may be in various forms such as a slot, a slit, a showerhead, and the like, and injects the source gas to a substrate passing through the lower portion of the raw material gas on the substrate. To form a single molecular layer of. In addition, the plasma generation unit 200 may be the same or different form as the source gas supply unit 380, and the high energy electrons (high energy) through the plasma to separate the discharge gas, such as argon, helium, with cations and electrons electrons) to thereby plasma-react the reaction gas such as ozone filled in the reaction chamber 100 to deposit a thin film on the substrate.

또한, 상기 가스 공급부, 즉 상기 원료가스 공급부(390) 및 상기 플라즈마 발생부(200)의 갯수는 반응챔버(100)로 인입되는 기판의 갯수, 공정 조건 등에 따라 상이할 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 적절히 선택될 수 있다. 그리고, 상기 반응챔버(100)는 미반응 공정가스 및 부산물을 퍼지하고 배기하는 수단(미도시)을 포함할 수 있다.In addition, the number of the gas supply unit, that is, the source gas supply unit 390 and the plasma generating unit 200 may be different depending on the number of substrates, process conditions, etc. introduced into the reaction chamber 100, It may be appropriately selected by those skilled in the art. The reaction chamber 100 may include means (not shown) for purging and evacuating unreacted process gases and byproducts.

도 3b에 도시된 바와 같이, 반응챔버(100)에는 처리될 기판이 안착되는 기판탑재부(150), 소정의 경로를 따라 기판탑재부(150)를 이송하는 기판이송부를 포함하고, 상기 기판이송부는 복수 개의 축, 및 상기 각각의 축 또는 상기 축에 각각 연결된 풀리(182,184)에 연결되어 있고 상기 기판탑재부(150)와 결합되어 있어 상기 축 및/또는 풀리의 회전에 의해 구동함으로써 기판탑재부(150)를 이송하는 벨트, 체인 같은 동력전달부재(190)를 포함할 수 있고, 추가로 상기 기판탑재부(150)의 이송 경로를 가이드하는 가이드 레일(180)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3B, the reaction chamber 100 includes a substrate mounting part 150 on which a substrate to be processed is mounted, a substrate transfer part for transferring the substrate mounting part 150 along a predetermined path, Is connected to a plurality of shafts and pulleys (182, 184) respectively connected to the respective shafts or the shafts and coupled with the substrate loading part (150), thereby being driven by the rotation of the shaft and / And a guide rail 180 for guiding the conveyance path of the substrate loading unit 150. The guide rail 180 may be a belt or a chain for conveying the substrate.

구체적으로, 상기 복수 개의 축 중 하나 이상의 축은 구동 모터(미도시)로부터 동력을 전달받아 이에 연결된 풀리(182,184)를 회전시키고 이로써 상기 풀리(182,184)에 연결된 동력전달부재(190)를 구동시킨다. 결과적으로, 상기 동력전달부재(190)에 결합된 기판탑재부(150)는 상기 동력전달부재(190)의 구동에 의해 가이드 레일(180)을 따라 순환 이송된다.Specifically, at least one of the plurality of shafts receives power from a driving motor (not shown) to rotate the pulleys 182 and 184 connected thereto, thereby driving the power transmission member 190 connected to the pulleys 182 and 184. As a result, the board mounting portion 150 coupled to the power transmitting member 190 is circulated along the guide rail 180 by driving the power transmitting member 190.

따라서, 상기 가스 공급부, 즉 원료가스 공급부(380) 및 상기 플라즈마 발생부(200)에 대한 기판탑재부(150)의 이동은 곡선 이동 및 직선 이동을 포함하게 되고, 기판탑재부(150)에 안착된 기판의 처리면은 원료가스 공급부(380) 및 플라즈마 발생부(200)의 가스 공급면을 통과함으로써 증착 공정이 수행된다. 여기서, 상기 원료가스 공급부(380) 및 플라즈마 발생부(200)는 기판탑재부의 직선 이동 구간 및/또는 곡선 이동 구간에 설치될 수 있고, 바람직하게는 직선 이동 구간에 설치될 수 있다.Accordingly, the movement of the substrate mounting unit 150 with respect to the gas supply unit, that is, the source gas supply unit 380 and the plasma generating unit 200 includes a curved movement and a linear movement, and the substrate seated on the substrate mounting unit 150. The process surface of the vapor deposition process is performed by passing through the gas supply surface of the source gas supply unit 380 and the plasma generating unit 200. Here, the source gas supply unit 380 and the plasma generating unit 200 may be installed in a linear movement section and / or a curved movement section, preferably in a linear movement section.

또한, 반응챔버(100)에 있어서 기판탑재부(150)의 이송 경로 하부에는 복수의 메탈 히터(170)가 배치될 수 있고, 상기 메탈 히터(170)에 의한 간접 가열에 의해 기판탑재부(150)에 안착된 기판은 증착 공정을 수행하기 위한 온도 조건이 충족된다.A plurality of metal heaters 170 may be disposed under the transfer path of the substrate loading unit 150 in the reaction chamber 100. The substrate heating unit 170 may be indirectly heated by the metal heater 170, The deposited substrate is subjected to a temperature condition for performing the deposition process.

도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치의 구조를 개략적으로 도시한 것이다. 구체적으로, 도 4는 위에서부터 아래로 상기 플라즈마 발생장치의 상부면, 단면 및 하부면을 차례로 도시한 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치는 제1 전극(210) 및 제2 전극(220)을 포함할 수 있다. 상기 제1 전극(210) 및 제2 전극(220)은 서로 다른 극성을 갖는다. 예를 들어, 상기 제1 전극(210)은 캐소드(cathode)이고, 상기 제2 전극(220)은 애노드(anode)일 수 있으며, 그 반대일 수도 있다.4 schematically shows a structure of a plasma generating apparatus according to the present invention. Specifically, FIG. 4 illustrates the top surface, the cross section, and the bottom surface of the plasma generator in order from top to bottom. As shown in FIG. 4, the plasma generating apparatus according to the present invention may include a first electrode 210 and a second electrode 220. The first electrode 210 and the second electrode 220 have different polarities. For example, the first electrode 210 may be a cathode and the second electrode 220 may be an anode, or vice versa.

또한, 상기 제1 전극(210) 및 제2 전극(220) 중에서 하나의 전극에 전원(미도시)이 인가되고, 다른 하나의 전극은 플로팅(floating) 또는 접지된(grounded) 상태일 수 있다. 바람직하게는, 상기 제1 전극(210)이 캐소드(cathode)이고 여기에 전원이 인가되며, 상기 제2 전극(220)이 애노드(anode)이고 플로팅 또는 접지된 상태, 더욱 바람직하게는 플로팅된 상태일 수 있다. 상기 전원은 예를 들어 직류 전원, 교류 전원, 고수파 전원 등일 수 있다.In addition, a power source (not shown) may be applied to one of the first electrode 210 and the second electrode 220, and the other electrode may be in a floating or grounded state. Preferably, the first electrode 210 is a cathode and power is applied thereto, and the second electrode 220 is an anode and is floating or grounded, more preferably a floating state. Can be. The power source may be, for example, a DC power source, an AC power source, a high frequency power source, or the like.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 플라즈마 발생장치에 있어서, 상기 제1 전극(210)은 후술할 가스 유로(230)가 각각 연결될 하나 이상의 가스 주입홀(212) 및 하부에 상기 각각의 가스 주입홀(212)이 연결되는 하나 이상의 홈부(211)를 포함하고, 상기 제2 전극(220)은 상기 홈부(211)에서 형성되는 플라즈마를 하부로 분사하는 하나 이상의 플라즈마 분사홀(221)을 포함한다. 또한, 상기 제2 전극(220)은 상기 제1 전극(210)의 하부면과 대향하면서 상기 제1 전극(210) 하부에 배치되며, 상기 제1 전극(210)과 상기 제2 전극(220)은 이들 사이의 절연체(260)와 각각 결합되어 있는 구조를 가질 수 있다.As shown in FIG. 4, in the plasma generating apparatus, the first electrode 210 may include one or more gas injection holes 212 and lower portions of the gas injection holes 212 to which gas paths 230 to be described later are respectively connected. 212 includes one or more grooves 211 to which the second electrode 220 is connected, and the second electrode 220 includes one or more plasma injection holes 221 for spraying the plasma formed in the grooves 211 downward. In addition, the second electrode 220 is disposed below the first electrode 210 while facing the lower surface of the first electrode 210, and the first electrode 210 and the second electrode 220 are disposed below the first electrode 210. May have a structure that is coupled to the insulator 260 therebetween.

이로써, 상기 하나 이상의 홈부(211)를 하부에 포함하는 상기 제1 전극(210), 상기 제1 전극(210)의 하부면과 대향하면서 상기 제1 전극(210) 하부에 배치되는 제2 전극(220), 및 상기 제1 전극(210) 및 상기 제2 전극(220)과 각각 결합되어 이들 사이에 배치되는 절연체(260)에 의해 방전가스가 주입되어 플라즈마가 발생되는 하나 이상의 캐비티(cavity)(240)가 형성된다. 그리고, 상기 캐비티(240)를 형성하는 홈부(211)는 도 4에 도시된 바와 같이 원기둥 형상일 수 있다. 다만, 상기 홈부(211)의 형상은 이에 국한되지 않으며, 육면체 형상, 동심원 기둥 형상 등일 수도 있다.As a result, the first electrode 210 including the at least one groove 211 and the second electrode disposed below the first electrode 210 while facing the lower surface of the first electrode 210. 220 and one or more cavities in which discharge gas is injected by the insulator 260 coupled to the first electrode 210 and the second electrode 220 and disposed therebetween, thereby generating a plasma ( 240 is formed. The groove 211 forming the cavity 240 may have a cylindrical shape as shown in FIG. 4. However, the shape of the groove 211 is not limited thereto, and may be a hexahedron shape, a concentric column shape, or the like.

상기 캐비티(240)의 내부 표면적 및 상기 플라즈마 분사홀(221)의 내부 표면적은 사용되는 공정가스, 형성하고자 하는 박막의 성질, 기타 공정 조건 등에 따라 상이할 수 있고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 적절히 선택할 수 있다. 바람직하게는, 상기 캐비티(240)의 내부 표면적이 클수록, 그리고 상기 플라즈마 분사홀(221)의 내부 표면적이 작을수록 낮은 압력, 낮은 전압에서도 플라즈마를 발생시킬 수 있어, 플라즈마 발생이 용이하다. 예를 들어, 상기 캐비티(240)의 내부 표면적과 상기 플라즈마 분사홀(221)의 내부 표면적 비(캐비티 내부 표면적/플라즈마 분사홀 내부 표면적)는 2 내지 30일 수 있다.The inner surface area of the cavity 240 and the inner surface area of the plasma injection hole 221 may be different depending on the process gas used, the properties of the thin film to be formed, other process conditions, and the like. Those skilled in the art can appropriately select within the scope to achieve the object of the present invention. Preferably, the larger the inner surface area of the cavity 240 and the smaller the inner surface area of the plasma injection hole 221 can generate plasma even at low pressure and low voltage, thereby facilitating plasma generation. For example, the ratio of the inner surface area of the cavity 240 and the inner surface area of the plasma spray hole 221 (cavity inner surface area / plasma spray hole inner surface area) may be 2 to 30.

상기 캐비티(240)의 구조는 플라즈마 발생면적 및 밀도를 증가시키므로 효율적인 증착 공정을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 플라즈마 발생장치에 있어서 상기 캐비티(240) 복수 개를 서로 일정 간격 이격시켜 병렬로 배치함으로써 용이하게 기판의 대면적화를 달성할 수 있다.Since the structure of the cavity 240 increases the plasma generation area and density, not only an efficient deposition process can be performed, but also the plurality of cavities 240 are arranged in parallel to be spaced apart from each other in the plasma generator. The large area of the substrate can be easily achieved.

또한, 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치는 외부의 가스 공급원(미도시)으로부터 방전가스를 공급받아 상기 플라즈마 발생장치의 캐비티(240)에 주입하는 가스 주입부를 추가로 포함할 수 있다. 여기서, 상기 방전가스는 아르곤, 헬륨 등을 사용할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가스 주입부는 상기 가스 공급원으로부터 방전가스를 공급받는 하나 이상의 가스 공급로(231)를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 가스 공급로(231)는 상기 가스 주입부 상측부와 하측부에 각각 구비될 수 있다. 이로써, 상기 가스 주입부로의 신속하고 원활한 가스 공급을 수행할 수 있다.In addition, the plasma generating apparatus according to the present invention may further include a gas injection unit for receiving a discharge gas from an external gas supply source (not shown) to inject into the cavity 240 of the plasma generating apparatus. Here, the discharge gas may be used argon, helium and the like. As shown in FIG. 4, the gas injection unit may include one or more gas supply passages 231 that receive discharge gas from the gas supply source. Preferably, the gas supply passage 231 may be provided at the upper portion and the lower portion of the gas injection portion, respectively. As a result, it is possible to quickly and smoothly supply gas to the gas injection unit.

또한, 상기 가스 주입부는 도 4에 도시된 바와 같이 예를 들어 상기 제1 전극(210) 상부에 배치되는 하나 이상의 가스 유로(230)를 포함할 수 있다. 상기 가스 유로(230)는 분기되어 상기 제1 전극(210) 상부에 배치된 하나 이상의 가스 주입홀(212) 각각에 연결될 수 있다. 이로써, 외부의 가스 공급원으로부터 아르곤, 헬륨 같은 방전가스가 상기 가스 공급로(231)를 통해 상기 가스 주입부에 공급되고 공급된 가스는 상기 가스 유로(230)를 따라 이송되어 상기 가스 주입홀(212)을 통해 상기 캐비티(240)로 주입된다. 한편, 상기 가스 주입부의 구성은 상기 실시예에 한정되지 않고 상기 캐비티(240)에 방전가스를 공급할 수 있다면 특별한 제한은 없다.In addition, as illustrated in FIG. 4, the gas injection unit may include one or more gas flow paths 230 disposed on the first electrode 210, for example. The gas flow path 230 may be branched and connected to each of the one or more gas injection holes 212 disposed on the first electrode 210. As a result, discharge gas such as argon and helium is supplied from the external gas supply source through the gas supply passage 231, and the supplied gas is transferred along the gas flow path 230 to supply the gas injection hole 212. It is injected into the cavity 240 through the). On the other hand, the configuration of the gas injecting unit is not limited to the embodiment as long as it can supply the discharge gas to the cavity 240 is not particularly limited.

상기 캐비티(240)로 주입된 방전가스는 상기 제1 전극(210)과 상기 제2 전극(220) 사이에 형성되는 전기장에서 양이온과 전자로 분리됨으로써 플라즈마화되어 상기 플라즈마 분사홀(221)을 통해 분사되고 이는 다시 반응챔버(100,300) 내부에 충전된 반응가스를 플라즈마화하여 기판상에 박막을 생성한다. 한편, 상기 반응가스는 생성하고자 하는 박막에 따라 다양할 수 있다. 예를 들어, 원자층증착법에 의한 박막 증착시 알루미늄, 티타늄, 아연 등의 금속계, 실리콘계 등의 원료물질을 사용하는 경우 금속산화막 등을 형성하기 위해 오존 같은 반응물을 포함하는 반응가스를 사용할 수 있다.The discharge gas injected into the cavity 240 is converted into a positive ion and an electron in an electric field formed between the first electrode 210 and the second electrode 220 to be plasma-formed through the plasma injection hole 221. The injection is performed again to form a thin film on the substrate by plasmalizing the reaction gas filled in the reaction chamber (100,300). On the other hand, the reaction gas may vary depending on the thin film to be produced. For example, when a thin film is deposited by atomic layer deposition, a raw material such as aluminum, titanium, or zinc, or a silicon material may be used. A reactive gas containing a reactant such as ozone may be used to form a metal oxide film.

앞서 기술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치는 상기 제1 전극(210) 하부의 하나 이상의 홈부(211), 상기 제1 전극의 하부면에 대향하는 상기 제2 전극(22), 및 상기 제1 전극(210)과 상기 제2 전극(220) 사이에 배치되는 절연체(260)에 의해 형성되어 플라즈마가 발생되는 공간인 하나 이상의 캐비티(240)를 포함함으로써 플라즈마 발생면적 및 밀도의 증가에 따라 증착 효율을 향상시키고 기판의 대면적화가 용이하며 단순한 샤워헤드 방식에 비해 반응물 플라즈마의 낭비를 억제할 수 있는 우수한 효과를 나타낸다.As described above, the plasma generating apparatus according to the present invention includes at least one groove 211 under the first electrode 210, the second electrode 22 facing the lower surface of the first electrode, and the Including the at least one cavity 240 formed by the insulator 260 disposed between the first electrode 210 and the second electrode 220 to generate a plasma according to the increase in the plasma generation area and density It improves the deposition efficiency, facilitates the large area of the substrate, and has an excellent effect of suppressing the waste of the reactant plasma compared to the simple showerhead method.

나아가, 상기 제1 전극(210)은 이의 상부에 상기 각각의 캐비티(240)에 방전가스를 공급하기 위한 하나 이상의 가스 주입홀(212)을 포함하고, 상기 가스 주입부를 구성하는 가스 유로(230)는 상기 각각의 가스 주입홀(212)에 방전가스를 주입함으로써 상기 플라즈마 발생장치 하부를 통과하는 기판의 단위면적당 균일한 양의 플라즈마를 공급할 수 있는 효과를 나타낸다.Furthermore, the first electrode 210 includes one or more gas injection holes 212 for supplying discharge gas to each cavity 240 thereon, and the gas flow path 230 constituting the gas injection unit. By injecting the discharge gas into each of the gas injection hole 212 has an effect that can supply a uniform amount of plasma per unit area of the substrate passing through the lower portion of the plasma generator.

도 5 및 6은 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치를 구성하는 상기 제1 전극(210) 및 상기 제2 전극(220)의 다양한 실시예를 도시한 것이다. 구체적으로, 도 5a 내지 5c는 상기 플라즈마 발생장치를 구성하는 제2 전극(220)의 형상에 관한 실시예를 도시한 것이다. 상기 플라즈마 발생장치를 구성하는 제2 전극(220)은 도 5a에 도시된 바와 같이 하부면이 부채꼴인 부채꼴 기둥 형상일 수 있고, 도 5b에 도시된 바와 같이 하부면이 원인 원기둥 형상일 수 있으며, 도 5c에 도시된 바와 같이 하부면이 사각형인 육면체 형상일 수도 있다. 한편, 상기 제1 전극(210)의 형상은 상기 제2 전극(220)의 형상과 동일하거나 상이할 수 있다.5 and 6 illustrate various embodiments of the first electrode 210 and the second electrode 220 constituting the plasma generating apparatus according to the present invention. Specifically, FIGS. 5A to 5C illustrate embodiments of the shape of the second electrode 220 constituting the plasma generator. As shown in FIG. 5A, the second electrode 220 constituting the plasma generating apparatus may have a fan-shaped columnar shape having a fan shape, and a lower surface may be a cylindrical shape as shown in FIG. 5B. As shown in FIG. 5C, the bottom surface may have a rectangular hexahedron shape. The shape of the first electrode 210 may be the same as or different from the shape of the second electrode 220.

또한, 도 6a 내지 6c는 상기 플라즈마 발생장치에 있어서 상기 제2 전극(220)에 플라즈마 분사홀(221)이 부분적으로 배치된 상태에서 상기 제2 전극(220)의 하부를 도시한 것이다. 상기 플라즈마 발생장치를 구성하는 상기 제2 전극(220)에 포함된 상기 플라즈마 분사홀(221)의 단면은 도 6a 내지 6c에 도시된 바와 같이 원, 사각형, 동심원 등일 수 있고, 상기 캐비티(240) 각각의 하부에 배치될 수 있다.6A to 6C illustrate lower portions of the second electrode 220 in a state in which the plasma injection hole 221 is partially disposed in the second electrode 220 in the plasma generator. The cross section of the plasma injection hole 221 included in the second electrode 220 constituting the plasma generator may be a circle, a square, a concentric circle, or the like, as shown in FIGS. 6A to 6C, and the cavity 240 It can be placed at the bottom of each.

본 발명에 따른 플라즈마 발생장치에 구비된 상기 캐비티(240) 및 상기 플라즈마 분사홀(221)의 형상, 구조, 배열 등은 도 4 내지 6에 도시된 실시예에 국한되지 않고 공정조건, 목적한 박막의 성질 등을 고려하여 통상의 기술자가 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 적절히 변경할 수 있다.The shape, structure, arrangement, etc. of the cavity 240 and the plasma injection hole 221 provided in the plasma generating apparatus according to the present invention are not limited to the embodiments shown in FIGS. In consideration of the properties and the like, a person skilled in the art can appropriately change the range within which the object of the present invention can be achieved.

특히, 도 5a 및 6a에 도시된 제2 전극(220)의 부채꼴 형상은 세미뱃치 타입의 박막증착장치 또는 트랙 타입의 박막증착장치에서 기판의 곡선 이동 구간에 적용하기 바람직한 형상이다. 세미뱃치 타입 또는 트랙 타입의 박막증착장치에 있어서, 기판의 곡선 이동 구간에서는 곡선 이동 반경의 외곽으로 갈수록 이동에 따른 각속도가 증가하게 되고 이로써 기판의 외곽으로 갈수록 기판 처리면의 단위면적당 플라즈마에 노출되는 시간이 감소하게 되어, 결과적으로 형성되는 박막의 불균일이 발생된다.In particular, the fan shape of the second electrode 220 illustrated in FIGS. 5A and 6A is a preferable shape to be applied to the curved moving section of the substrate in the semi-batch type thin film deposition apparatus or the track type thin film deposition apparatus. In the semi-batch type or track type thin film deposition apparatus, the angular velocity as the substrate moves toward the outer periphery of the curved traveling radius increases in the curved traveling period of the substrate, thereby exposing the substrate to the plasma per unit area of the substrate- The time is reduced, resulting in non-uniformity of the thin film to be formed.

따라서, 도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 제1 전극(210)의 캐비티(210) 및 상기 제2 전극(220)의 상기 플라즈마 분사홀(221)의 크기를 부채꼴 형상의 곡선 반경이 큰 쪽으로 갈수록 함께 증가하도록 구성하여 기판의 외곽 영역이 통과하는 부분에 인위적으로 플라즈마 공급양을 증가시킴으로써, 박막의 균일도를 향상시킬 수 있다. 여기서, 상기 캐비티(240) 및 상기 플라즈마 분사홀(221)의 크기가 증가하는 정도는 사용되는 공정가스, 기판의 크기 및 이동 속도, 기타 공정조건에 따라 통상의 기술자가 적절히 선택할 수 있다.Accordingly, as shown in FIG. 6A, the size of the cavity 210 of the first electrode 210 and the plasma injection hole 221 of the second electrode 220 is increased toward the larger curved radius. It is possible to improve the uniformity of the thin film by artificially increasing the amount of plasma supply to the portion passing through the outer region of the substrate by artificially increasing. Here, the extent to which the size of the cavity 240 and the plasma injection hole 221 increases may be appropriately selected by a person skilled in the art according to the process gas used, the size and moving speed of the substrate, and other process conditions.

도 7은 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치의 또 다른 실시예에 있어서 하나의 캐비티를 형성하는 제1 전극 및 제2 전극의 일부분을 확대 도시한 것이다. 도 7에 있어서, 상기 제1 전극(210)은 캐소드에 해당하고 상기 제2 전극(220)은 애노드에 해당할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 절연체(260)는 상기 제1 전극(210)의 하부면에 대향하는 상기 제2 전극(220)의 상부면 중 상기 플라즈마 분사홀(221)을 제외한 전체 표면상에 존재할 수 있다. 이로써, 애노드인 상기 제2 전극(220)의 표면적을 감소시켜 상기 플라즈마 분사홀(221) 입구에서의 플라즈마 발생밀도를 급격하게 증가시킴으로써, 증착 효율을 향상시킬 수 있다.7 is an enlarged view of a portion of a first electrode and a second electrode forming one cavity in another embodiment of the plasma generating apparatus according to the present invention. In FIG. 7, the first electrode 210 may correspond to a cathode and the second electrode 220 may correspond to an anode. As shown in FIG. 7, in another embodiment of the plasma generating apparatus according to the present invention, the insulator 260 is formed of the second electrode 220 facing the lower surface of the first electrode 210. The upper surface may be present on the entire surface except for the plasma injection hole 221. As a result, by decreasing the surface area of the second electrode 220 as an anode and rapidly increasing the plasma generation density at the inlet of the plasma injection hole 221, the deposition efficiency may be improved.

도 8은 도 7에 도시된 캐비티(240)에서 플라즈마가 발생하여 플라즈마 분사홀(221)을 통해 기판(W)에 공급되는 모습을 개략적으로 도시한 것이다. 도 8에 있어서, 애노드인 상기 제2 전극(220)은 플로팅될(floated) 수 있다. 여기서, 상기 제2 전극(220)이 플로팅된(floated) 경우 전위를 조절하여 플라즈마화에 의해 생성되는 전자의 에너지를 조절함으로써 공정조건 등을 제어할 수 있다. 앞서 기술한 바와 같이, 상기 절연체(260)가 상기 제1 전극(210)의 하부면에 대향하는 상기 제2 전극(220)의 상부면 중 상기 플라즈마 분사홀(221)을 제외한 전체 표면상에 존재함으로써 애노드에 해당하는 제2 전극(220)의 표면적을 감소시키는 경우 상기 플라즈마 분사홀(221) 입구에서 플라즈마 발생밀도가 급격하게 증가한다.FIG. 8 schematically illustrates a state in which plasma is generated in the cavity 240 illustrated in FIG. 7 and supplied to the substrate W through the plasma injection hole 221. In FIG. 8, the anode, the second electrode 220 may be floated. In this case, when the second electrode 220 is floated, process conditions and the like may be controlled by adjusting the potential to adjust the energy of electrons generated by plasma. As described above, the insulator 260 is present on the entire surface of the upper surface of the second electrode 220 opposite to the lower surface of the first electrode 210 except for the plasma injection hole 221. As a result, when the surface area of the second electrode 220 corresponding to the anode is reduced, the plasma generation density rapidly increases at the inlet of the plasma injection hole 221.

이는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 플라즈마 분사홀(221) 입구에서 더블 쉬스(double sheath) 영역이 발생하기 때문이다. 쉬스(sheath) 영역이란 플라즈마 영역 중 전자 또는 양이온이 고갈된 영역을 의미한다. 즉, 상기 더블 쉬스 영역은 전자가 고갈되어 전체적으로 양전하를 띠는 제1 쉬스 영역(253)과 양이온이 고갈되어 전체적으로 음전하를 띠는 제2 쉬스 영역(254)으로 이루어지고, 이에 의해 전자들은 상기 플라즈마 분사홀(221)쪽으로 가속되어 기판(W) 상에 플라즈마 기둥(plasma plume)(251)을 형성하게 되며 양이온들은 상기 캐비티(240) 내부로 가속되어 캐소드에 해당하는 제1 전극과 충돌함으로써 2차적으로 전자 방출을 발생시킨다.This is because a double sheath region is generated at the inlet of the plasma injection hole 221 as shown in FIG. 8. The sheath region refers to a region where electrons or cations are depleted in the plasma region. That is, the double sheath region includes a first sheath region 253 that is depleted of electrons and is positively charged as a whole, and a second sheath region 254 that is negatively charged as a cation is depleted, and thus electrons are discharged from the plasma. It is accelerated toward the injection hole 221 to form a plasma plume (251) on the substrate (W) and the positive ions are accelerated into the cavity 240 to collide with the first electrode corresponding to the cathode secondary Causes electron emission.

이로써, 방전가스가 상기 캐비티(240) 내부에서 일차적으로 플라즈마화되어 고에너지 전자가 생성되고 상기 고에너지 전자는 반응챔버(100,300)에 충전되어 기판상에 존재하는 반응가스의 플라즈마화를 촉진하게 된다. 상기 방전가스와 반응가스가 혼합된 형태로 동시에 플라즈마화되는 경우 생성되는 박막의 막질이 변형될 수 있으므로, 앞서 기술한 바와 같이 방전가스와 반응가스 각각의 플라즈마화가 순차적으로 수행되도록 하여 목적한 박막을 생성하고 박막의 균일도를 향상시킬 수 있다.As a result, the discharge gas is primarily converted into plasma in the cavity 240 to generate high energy electrons, and the high energy electrons are charged in the reaction chambers 100 and 300 to promote the plasmaation of the reaction gas present on the substrate. . Since the film quality of the thin film generated may be deformed when the discharge gas and the reaction gas are simultaneously mixed in a plasma form, as described above, the plasma thinning of each of the discharge gas and the reaction gas may be sequentially performed. Create and improve the uniformity of the thin film.

본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims. . It is therefore to be understood that the modified embodiments are included in the technical scope of the present invention if they basically include elements of the claims of the present invention.

1000,2000 : 박막증착장치 100,300 : 반응챔버
200 : 플라즈마 발생부 380 : 원료가스 공급부
400,700 : 로드락 챔버 500 : 가스공급원
600 : 제어부 810,820 : 보트
900 : 기판인입인출부
1000, 2000: thin film deposition apparatus 100, 300: reaction chamber
200: plasma generating unit 380: source gas supply unit
400,700: load lock chamber 500: gas supply source
600: control unit 810, 820: boat
900: substrate inlet /

Claims (16)

가스 주입홀을 포함하고 하부에 상기 가스 주입홀이 연결되는 홈부를 포함하는 제1 전극;
상기 제1 전극의 하부면에 대향하면서 배치되고 플라즈마 분사홀을 포함하며 상기 제1 전극과 극성이 상이한 제2 전극;
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치되는 절연체; 및
상기 제1 전극의 각각의 홈부, 상기 절연체 및 상기 제2 전극에 의해 형성되는 공간에 방전가스가 주입되는 하나 이상의 캐비티(cavity)를 포함하고,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에서 상기 방전가스가 플라즈마화 되는, 플라즈마 발생장치.
A first electrode including a gas injection hole and a groove part connected to the gas injection hole at a bottom thereof;
A second electrode disposed facing the lower surface of the first electrode and including a plasma injection hole and having a different polarity from the first electrode;
An insulator disposed between the first electrode and the second electrode; And
At least one cavity into which a discharge gas is injected into a space formed by each groove portion, the insulator, and the second electrode of the first electrode,
And the discharge gas is converted into plasma between the first electrode and the second electrode.
제1항에 있어서,
상기 캐비티의 내부 표면적과 상기 플라즈마 분사홀의 내부 표면적의 비가 2 내지 30인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치.
The method of claim 1,
And a ratio of an inner surface area of the cavity to an inner surface area of the plasma injection hole is 2 to 30.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 전극 및 제2 전극 중에서 하나의 전극에 전원이 인가되고, 다른 하나의 전극은 플로팅(floating) 또는 접지된 상태인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
A power source is applied to one of the first electrode and the second electrode, the other electrode is characterized in that the floating (floating) or grounded, the plasma generating apparatus.
제3항에 있어서,
상기 제1 전극이 캐소드(cathode)이고, 상기 제2 전극이 애노드(anode)이며, 상기 제1 전극에 전압이 인가되고, 상기 제2 전극은 플로팅 또는 접지된 상태인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치.
The method of claim 3,
Plasma generation, characterized in that the first electrode is a cathode (cathode), the second electrode is an anode (anode), a voltage is applied to the first electrode, the second electrode is floating or grounded Device.
제4항에 있어서,
상기 절연체가 상기 제1 전극 하부면에 대향하는 상기 제2 전극의 상부면 중 상기 플라즈마 분사홀을 제외한 전체에 존재하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치.
5. The method of claim 4,
And the insulator is present in the entire surface of the upper surface of the second electrode opposite to the lower surface of the first electrode except for the plasma injection hole.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 홈부의 형상이 원기둥 형상, 육면체 형상 또는 동심원 기둥 형상인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
And the groove portion has a cylindrical shape, a hexahedral shape, or a concentric column shape.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 플라즈마 분사홀의 단면이 원, 사각형 또는 동심원인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
And a cross section of the plasma injection hole is a circle, a square or a concentric circle.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 전극의 형상이 부채꼴 형상, 원기둥 형상 또는 육면체 형상인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
A plasma generating apparatus, characterized in that the shape of the second electrode is fan-shaped, cylindrical or hexahedral.
제8항에 있어서,
상기 제2 전극의 형상이 부채꼴 형상이고, 상기 홈부 및 상기 플라즈마 분사홀의 크기가 상기 부채꼴 형상의 곡선 반경이 큰 쪽으로 갈수록 함께 증가하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치.
9. The method of claim 8,
The shape of the second electrode is a fan shape, and the size of the groove portion and the plasma injection hole is increased together as the radius of curvature of the fan shape increases toward the larger side.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 캐비티에 상기 방전가스를 주입하는 가스 주입부를 포함하고,
상기 가스 주입부는 상기 제1 전극 상부에 배치된 가스 유로를 포함하고, 상기 가스 유로는 상기 가스 주입홀과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
Including a gas injection unit for injecting the discharge gas into the cavity,
The gas injection unit includes a gas flow path disposed above the first electrode, wherein the gas flow path is connected to the gas injection hole.
제3항에 있어서,
상기 전원은 직류 전원, 교류 전원 또는 고주파 전원인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치.
The method of claim 3,
Wherein the power source is a direct current power source, an alternating current power source, or a high frequency power source.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 방전가스는 아르곤 또는 헬륨인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
The discharge gas is characterized in that the argon or helium, the plasma generating device.
반응챔버;
상기 반응챔버 내부에 배치되고 기판이 안착되는 기판탑재부;
상기 반응챔버의 내부에 배치되고 제1항에 따르는 플라즈마 발생장치를 포함하는 가스 공급부; 및
상기 가스 공급부로부터 공급되는 가스를 상기 기판의 처리면에 공급하기 위해 상기 기판탑재부를 상기 가스 공급부에 대하여 상대적으로 이동시키는 기판이송부를 포함하는, 박막증착장치.
A reaction chamber;
A substrate mounting part disposed inside the reaction chamber and on which a substrate is mounted;
A gas supply unit disposed in the reaction chamber and including a plasma generator according to claim 1; And
And a substrate transfer section for relatively moving the substrate mounting section relative to the gas supply section so as to supply the gas supplied from the gas supply section to the processing surface of the substrate.
제13항에 있어서,
상기 기판이송부가 상기 기판탑재부의 하부 중심에 고정된 회전축 및 상기 회전축을 회전시키는 구동 모터를 포함하고, 상기 기판탑재부의 상기 가스 공급부에 대한 상대적 이동이 곡선 이동인 것을 특징으로 하는, 박막증착장치.
The method of claim 13,
Wherein the substrate includes a rotation shaft fixed to a lower center of the substrate loading part and a driving motor for rotating the rotation shaft, and the relative movement of the substrate loading part to the gas supply part is a curved movement. .
제13항에 있어서,
상기 기판이송부가 복수 개의 축, 상기 축 각각에 연결되고 상기 기판탑재부가 결합되는 동력전달부재, 및 상기 축 중 하나 이상의 축을 회전시킴으로써 이에 연결된 동력전달부재를 순환 이동시키는 구동 모터를 포함하고, 상기 기판탑재부의 상기 가스 공급부에 대한 상대적 이동이 직선 이동 및 곡선 이동을 포함하는 것을 특징으로 하는, 박막증착장치.
The method of claim 13,
And a driving motor for circulating and moving the power transmitting member connected to the at least one shaft by rotating at least one of the shafts of the at least one of the shafts, Wherein the relative movement of the substrate mount to the gas supply includes linear movement and curvilinear movement.
제14항 또는 제15항에 있어서,
상기 기판탑재부의 상기 가스 공급부에 대한 상대적 이동이 곡선 이동인 구간에 배치된 상기 플라즈마 발생장치에 포함된 상기 제2 전극의 형상이 부채꼴 형상이고, 상기 홈부 및 상기 플라즈마 분사홀의 크기가 상기 부채꼴 형상의 곡선 반경이 큰 쪽으로 갈수록 함께 증가하는 것을 특징으로 하는, 박막증착장치.
16. The method according to claim 14 or 15,
The shape of the second electrode included in the plasma generator disposed in a section in which the relative movement with respect to the gas supply part of the substrate mounting part is curved is a fan shape, and the size of the groove part and the plasma injection hole is of the fan shape. Thin film deposition apparatus, characterized in that the curve radius increases toward the larger side.
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