KR20160069546A - Apparatus for processing substrate - Google Patents

Apparatus for processing substrate Download PDF

Info

Publication number
KR20160069546A
KR20160069546A KR1020140174725A KR20140174725A KR20160069546A KR 20160069546 A KR20160069546 A KR 20160069546A KR 1020140174725 A KR1020140174725 A KR 1020140174725A KR 20140174725 A KR20140174725 A KR 20140174725A KR 20160069546 A KR20160069546 A KR 20160069546A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
electrode plate
substrate
gas
hole
Prior art date
Application number
KR1020140174725A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102302922B1 (en
Inventor
이현호
곽노원
김윤정
이관우
이윤호
임병관
임수민
황철주
Original Assignee
주성엔지니어링(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주성엔지니어링(주) filed Critical 주성엔지니어링(주)
Priority to KR1020140174725A priority Critical patent/KR102302922B1/en
Priority to PCT/KR2015/013302 priority patent/WO2016093571A1/en
Publication of KR20160069546A publication Critical patent/KR20160069546A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102302922B1 publication Critical patent/KR102302922B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563Gas nozzles
    • C23C16/45565Shower nozzles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/505Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
    • C23C16/509Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges using internal electrodes
    • C23C16/5096Flat-bed apparatus
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244Gas supply means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532Electrodes
    • H01J37/32568Relative arrangement or disposition of electrodes; moving means

Abstract

The present invention discloses an apparatus for treating a substrate. The apparatus for treating a substrate includes: a chamber forming a space which a substrate is inserted into and is treated in; a first electrode plate having a plurality of electrode rods projecting toward the substrate; and a second electrode plate having a plurality of through holes through which the electrode rods penetrate the second substrate. According to the apparatus for treating a substrate of the present invention, the distance between an outer circumferential surface of the electrode and an outer circumferential surface of the though hole of the second electrode plate, through which the electrode rods penetrate, is 1.5 to 20 mm. Therefore, decomposition efficiency of gas is improved and accordingly, a deposition ratio of a film deposited on the substrate is improved, so the quality of the film deposited on the substrate can be improved.

Description

기판처리장치{APPARATUS FOR PROCESSING SUBSTRATE}[0001] APPARATUS FOR PROCESSING SUBSTRATE [0002]

본 발명은 제1전극판의 전극봉의 외주면과 전극봉이 관통하는 제2전극판의 관통공 내주면 사이의 간격을 최적으로 설정한 기판처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus in which an interval between an outer circumferential surface of an electrode rod of a first electrode plate and an inner circumferential surface of a through hole of a second electrode plate through which an electrode rod penetrates is set to an optimum value.

반도체 소자, 평판 디스플레이 또는 박막형 태양전지(Solar Cell) 등을 제조하기 위해서는 기판의 표면에 특정물질을 증착하여 박막을 형성하는 증착공정, 감광성 물질을 이용하여 형성된 박막 중 선택된 영역을 노출시키거나, 은폐시키는 포토공정, 선택된 박막을 제거하여 패턴을 형성하는 식각공정 등을 수행한다.In order to manufacture a semiconductor device, a flat panel display, or a thin-film solar cell, a deposition process of depositing a specific material on a surface of a substrate to form a thin film, a process of exposing a selected region of the thin film formed using a photosensitive material, A photolithography process for removing the selected thin film, and an etching process for forming a pattern.

상기 반도체 제조공정들은 각 공정에 적합하도록 최적으로 설계된 기판처리장치에서 수행되며, 최근에는 플라즈마를 이용하여 증착공정 또는 식각공정을 수행하는 기판처리장치가 많이 사용되고 있다.The semiconductor manufacturing processes are performed in a substrate processing apparatus optimally designed for each process, and in recent years, a substrate processing apparatus for performing a deposition process or an etching process using plasma is widely used.

플라즈마를 이용하여 기판에 박막을 증착(PECVD: Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)하는 일반적인 기판처리장치는 기판이 투입되어 처리되는 공간을 형성하는 챔버를 구비한다.A general substrate processing apparatus for performing PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) on a substrate using plasma is provided with a chamber for forming a space through which a substrate is introduced and processed.

상기 챔버의 내부 하면측에는 기판을 지지하는 지지유닛이 승강가능하게 설치되고, 외부 상면에는 기판에 형성할 박막의 특성에 따른 가스를 공급하는 가스공급부가 설치된다.A supporting unit for supporting the substrate is installed on the lower surface side of the chamber and a gas supply unit for supplying gas according to the characteristics of the thin film to be formed on the substrate is provided on the outer surface.

상기 챔버의 내부 상면측에는 상기 가스공급부에서 공급된 가스를 기판측으로 균일하게 공급하기 위한 제1전극판이 설치되고 상기 제1전극판의 하면에는 복수의 전극봉이 돌출 형성된다. 그리고, 상기 제1전극판의 하측에는 제2전극판이 설치되고, 상기 제2전극판에는 상기 전극봉의 하측 부위가 삽입 위치되는 관통공이 형성된다.A first electrode plate for uniformly supplying gas supplied from the gas supply unit to the substrate side is provided on the inner upper surface side of the chamber and a plurality of electrode rods are protruded from the lower surface of the first electrode plate. A second electrode plate is provided on the lower side of the first electrode plate, and a through hole is formed on the second electrode plate so that a lower side portion of the electrode is inserted.

그리하여, 상기 가스공급부의 가스가 상기 제1전극판의 하측으로 분사되도록 하면서, RF 전원을 상기 제1전극판을 통하여 상기 전극봉에 인가하면, 상기 전극봉과 상기 제2전극판의 상기 관통공 사이에서 플라즈마 방전이 발생하고, 플라즈마 방전에 의해 이온화되는 가스의 분자들이 기판에 증착되어 박막을 형성한다. 즉, 상기 전극봉의 외주면과 상기 관통공의 내주면 사이의 공간이 플라즈마 방전공간인 것이다.Thus, when the RF power is applied to the electrode through the first electrode plate while the gas of the gas supply unit is injected to the lower side of the first electrode plate, the gap between the electrode rod and the through- Plasma discharges are generated and molecules of the gas ionized by the plasma discharge are deposited on the substrate to form a thin film. That is, the space between the outer peripheral surface of the electrode and the inner peripheral surface of the through hole is the plasma discharge space.

이때, 상기 전극봉의 외주면과 상기 관통공의 내주면 사이의 간격이 좁으면, 플라즈마에 의한 가스의 분해율이 낮아지는 문제점이 있고, 상기 전극봉의 외주면과 상기 관통공의 내주면 사이의 간격이 넓으면, 플라즈마의 방전상태가 불안정해지는 문제점이 있다. 그러면, 증착속도가 저하되고, 막질이 저하된다.At this time, if the distance between the outer circumferential surface of the electrode and the inner circumferential surface of the through hole is narrow, the decomposition rate of the gas due to plasma becomes low. If the distance between the outer circumferential surface of the electrode and the inner circumferential surface of the through hole is wide, There is a problem that the discharge state of the discharge cell becomes unstable. Then, the deposition rate is lowered and the film quality is lowered.

이로 인해, 플라즈마 방전공간인 상기 제1전극판의 상기 전극봉의 외주면과 상기 제2전극판의 상기 관통공의 내주면 사이의 간격에 대한 최적의 설정 값이 필요한 실정이다.Therefore, it is necessary to set an optimum set value for the interval between the outer circumferential surface of the electrode of the first electrode plate which is the plasma discharge space and the inner circumferential surface of the through hole of the second electrode plate.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 모든 문제점들을 해결할 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것일 수 있다.It is an object of the present invention to provide a substrate processing apparatus capable of solving all the problems of the prior art as described above.

본 발명의 다른 목적은, 플라즈마 방전공간을 형성하는 제1전극판의 전극봉의 외주면과 제2전극판의 관통공의 내주면 사이의 간격을 최적으로 설정하여, 증착속도를 향상시킴과 동시에 막질을 향상시킬 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것일 수 있다.It is another object of the present invention to provide a plasma processing method and a plasma processing method in which the distance between the outer circumferential surface of the electrode plate of the first electrode plate forming the plasma discharge space and the inner circumferential surface of the through hole of the second electrode plate is optimized, The substrate processing apparatus according to the present invention can be provided.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판처리장치는, 기판이 투입되어 처리되는 공간을 형성하는 챔버; 상기 챔버의 내부에 설치되어 상기 기판과 대향하며 상기 기판측으로 돌출된 복수의 전극봉을 가지는 제1전극판; 상기 챔버의 내부에 설치되며 상기 전극봉이 관통하는 복수의 관통공이 형성된 제2전극판을 포함하고, 상기 제1전극봉의 외주면과 상기 관통공의 내주면 사이의 간격은 1.5㎜∼20㎜인 것을 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus including: a chamber forming a space through which a substrate is introduced and processed; A first electrode plate disposed inside the chamber and having a plurality of electrode rods facing the substrate and protruding toward the substrate; And a second electrode plate disposed inside the chamber and having a plurality of through holes through which the electrode rod passes, wherein the distance between the outer circumferential surface of the first electrode rod and the inner circumferential surface of the through hole is 1.5 mm to 20 mm .

본 발명의 실시예들에 따른 기판처리장치는 전극봉의 외주면과 전극봉이 관통하는 제2전극판의 관통공의 외주면 사이의 간격을 1.5㎜∼20㎜로 형성한다. 그러면, 가스의 분해율이 향상되어, 기판에 증착되는 막의 증착률이 향상되므로, 기판에 증착되는 막의 질이 향상되는 효과가 있을 수 있다.In the substrate processing apparatus according to the embodiments of the present invention, the distance between the outer circumferential surface of the electrode rod and the outer circumferential surface of the through hole of the second electrode plate through which the electrode rod penetrates is set to 1.5 mm to 20 mm. Then, the decomposition rate of the gas is improved, and the deposition rate of the film deposited on the substrate is improved, so that the quality of the film deposited on the substrate may be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 구성을 보인 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 제1전극판과 제2전극판의 분해 사시도.
도 3은 도 2의 결합 저면도.
도 4는 도 1의 "A"부 확대도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 제1전극판의 전극봉과 제2전극판의 관통공 사이의 간격에 따른 증착률을 보인 도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1전극판의 전극봉과 제2전극판의 관통공을 보인 결합 저면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판처리장치의 구성을 보인 단면도.
1 is a sectional view showing a configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is an exploded perspective view of the first electrode plate and the second electrode plate shown in FIG. 1; FIG.
3 is a bottom view of the coupling of Fig.
4 is an enlarged view of a portion "A" in FIG.
FIG. 5 is a view showing a deposition rate according to an interval between an electrode of a first electrode plate and a through hole of a second electrode plate of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.
6 and 7 are combined bottom views showing through holes of the electrode plate and the second electrode plate of the first electrode plate according to another embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view showing a configuration of a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention.

본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.It should be noted that, in the specification of the present invention, the same reference numerals as in the drawings denote the same elements, but they are numbered as much as possible even if they are shown in different drawings.

한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of the terms described in the present specification should be understood as follows.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.The word " first, "" second," and the like, used to distinguish one element from another, are to be understood to include plural representations unless the context clearly dictates otherwise. The scope of the right should not be limited by these terms.

"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the terms "comprises" or "having" does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1항목, 제2항목 또는 제3항목 각각 뿐만 아니라 제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.It should be understood that the term "at least one" includes all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of "at least one of the first item, the second item and the third item" means not only the first item, the second item or the third item, but also the second item and the second item among the first item, Means any combination of items that can be presented from more than one.

"위에"라는 용어는 어떤 구성이 다른 구성의 바로 상면에 형성되는 경우 뿐만 아니라 이들 구성들 사이에 제3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미한다.The term "above" means not only when a configuration is formed directly on top of another configuration, but also when a third configuration is interposed between these configurations.

이하에서는, 본 발명의 실시예들에 따른 기판처리장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a substrate processing apparatus according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 구성을 보인 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 제1전극판과 제2전극판의 분해 사시도이다.FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the structure of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the first electrode plate and the second electrode plate shown in FIG.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치는 기판(50)이 처리되는 공간인 챔버(110)를 포함할 수 있다. 챔버(110)는 상면이 개방되어 하측에 위치된 본체(111)와 하면이 개방되어 본체(111)의 개방된 상단면(上端面)에 하단면(下端面)이 결합되는 리드(Lid)(115)를 포함할 수 있다.As shown, the substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention may include a chamber 110, which is a space in which the substrate 50 is processed. The chamber 110 has a main body 111 with an upper surface opened and a lower surface with a lower surface coupled to the opened upper surface of the main body 111, 115).

이하, 챔버(110)를 포함한 다른 구성요소들의 면 및 방향을 지칭함에 있어서, 도 1에 도시된 방향을 기준으로, 챔버(110)의 상측을 향하는 면 및 방향을 "상면 및 상측"이라 하고, 하측을 향하는 면 및 방향 "하면 및 하측"이라 한다.Hereinafter, referring to the face and direction of other components including the chamber 110, the face and direction of the chamber 110 facing upward are referred to as " upper and upper sides " The lower surface and the direction "lower and lower sides ".

상호 결합된 본체(111)와 리드(115)가 챔버(110)를 형성하므로, 챔버(110)의 상면 및 하면이 각각 본체(111)의 하면 및 리드(115)의 상면임은 당연하다.It is a matter of course that the upper and lower surfaces of the chamber 110 are the lower surface of the main body 111 and the upper surface of the lead 115, respectively, because the mutually coupled main body 111 and the lid 115 form the chamber 110.

챔버(110)의 내부 하면측에는 기판(50)을 지지하는 지지유닛(120)이 승강가능하게 설치될 수 있다. 지지유닛(120)은 기판(50)이 안치되는 서셉터 등과 같은 안치수단(121), 상측은 안치수단(121)의 하면에 결합되고 하측은 챔버(110)의 외측으로 노출된 지지축(123), 지지축(123)을 승강 또는 회전시키는 구동부(125) 및 지지축(123)을 감싸는 형태로 설치되어 지지축(123)과 챔버(110) 사이를 실링하는 벨로즈(127) 등을 포함할 수 있다. 구동부(125)에 의하여 기판(50)이 안치되는 안치수단(121)이 승강하므로, 기판(50)에 형성할 박막의 특성에 따라 기판(50)의 위치를 조절할 수 있다.A supporting unit 120 supporting the substrate 50 may be installed on the lower surface side of the chamber 110 to be movable up and down. The support unit 120 is connected to the lower surface of the seat unit 121 and the support shaft 123 exposed to the outside of the chamber 110. The support unit 120 includes a support member 121 such as a susceptor, A driving part 125 for lifting or rotating the supporting shaft 123 and a bellows 127 enclosing the supporting shaft 123 and sealing the space between the supporting shaft 123 and the chamber 110 can do. The position of the substrate 50 can be adjusted according to the characteristics of the thin film to be formed on the substrate 50 because the positioning unit 121 on which the substrate 50 is placed is moved up and down by the driving unit 125.

리드(115)의 외부 상면에는 기판(50)에 형성할 박막의 특성에 따른 가스를 공급하는 가스공급부(130)가 설치될 수 있고, 가스공급부(130)는 제1가스공급부(131)와 제2가스공급부(135)를 포함할 수 있다.A gas supply part 130 for supplying a gas according to the characteristics of a thin film to be formed on the substrate 50 may be provided on an outer upper surface of the lead 115. The gas supply part 130 may include a first gas supply part 131, 2 gas supply unit 135, as shown in FIG.

제1가스공급부(131)는 리드(115)와 후술할 가스분사유닛(140)의 상부측을 형성하는 제1전극판(141)과의 사이에 형성된 공간(142)으로 가스를 공급할 수 있고, 제2가스공급부(135)는 제1전극판(141)의 내부에 형성된 유로(141c)로 가스를 공급할 수 있다.The first gas supply unit 131 can supply the gas to the space 142 formed between the lead 115 and the first electrode plate 141 forming the upper side of the gas injection unit 140 to be described later, The second gas supply unit 135 can supply gas to the flow path 141c formed in the first electrode plate 141. [

이때, 제1가스공급부(131)는 반응가스를 포함하는 제1가스를 공급할 수 있고, 제2가스공급부(135)는 상기 제1가스와 조성이 다르거나, 공급조건이 다른 제2가스를 공급할 수 있다. 제1가스공급부(131)가 상기 제2가스를 공급하고, 제2가스공급부(135)가 상기 제1가스를 공급할 수 있음은 당연하다.At this time, the first gas supply unit 131 may supply the first gas containing the reactive gas, and the second gas supply unit 135 may supply the second gas different in composition from the first gas, . It is natural that the first gas supply part 131 supplies the second gas and the second gas supply part 135 can supply the first gas.

챔버(110)에는 기판(50)을 반입 또는 반출하기 위한 출입구(미도시)가 형성될 수 있고, 가스 등을 배출시키기 위한 배출구(112)가 형성될 수 있고, 그리고, 상기 출입구는 선택적으로 개폐될 수 있다.An inlet port (not shown) for loading or unloading the substrate 50 may be formed in the chamber 110 and an outlet port 112 for discharging gas or the like may be formed. .

리드(115)의 내부 상면측에는 가스공급부(130)에서 공급된 상기 제1가스 및 상기 제2가스를 확산시켜 기판(50)측으로 공급하는 가스분사유닛(140)이 착탈가능하게 설치될 수 있다. 가스분사유닛(140)은 기판(50)이 안치되는 안치수단(121)과 대향하는 것이 바람직하다.A gas injection unit 140 for diffusing the first gas and the second gas supplied from the gas supply unit 130 and supplying the first gas and the second gas to the substrate 50 can be detachably installed on the inner upper surface side of the lead 115. [ It is preferable that the gas injection unit 140 be opposed to the seating means 121 on which the substrate 50 is placed.

가스분사유닛(140)에 대하여 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한다. 도 3은 도 2의 결합 저면도이고, 도 4는 도 1의 "A"부 확대도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 제1전극판의 전극봉과 제2전극판의 관통공 사이의 간격에 따른 증착률을 보인 도이다.The gas injection unit 140 will be described with reference to Figs. 1 to 5. Fig. FIG. 3 is an exploded bottom view of FIG. 2, FIG. 4 is an enlarged view of the "A" portion of FIG. 1, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the electrode plate of the first electrode plate of the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention, And the deposition rate according to the distance between the through holes of the plate.

도시된 바와 같이, 가스분사유닛(140)은 제1전극판(141), 전극봉(143), 제2전극판(145) 및 절연부재(147)를 포함할 수 있다.As shown, the gas injection unit 140 may include a first electrode plate 141, an electrode rod 143, a second electrode plate 145, and an insulating member 147.

제1전극판(141)은 알루미늄 등과 같은 금속으로 형성되어 소정 두께를 가지는 판 형상으로 형성될 수 있고, 리드(115)의 내부 상면측에 결합될 수 있다. 제1전극판(141)은 접지전극의 기능을 할 수 있으며, 리드(115)를 통해 전기적으로 접지될 수 있다.The first electrode plate 141 may be formed of a metal such as aluminum or the like and may have a plate shape having a predetermined thickness and may be coupled to the inner upper surface side of the lead 115. The first electrode plate 141 can function as a ground electrode and can be electrically grounded through the lead 115. [

제1전극판(141)의 테두리측에는 상측으로 벤딩 형성된 벤딩테(141a)가 형성될 수 있으며, 벤딩테(141a)에 의하여, 리드(115)와 제1전극판(141) 사이에는 제1가스공급부(131)에서 공급된 상기 제1가스가 확산되는 공간(142)이 형성될 수 있다.A bending tab 141a bending upward may be formed on the edge of the first electrode plate 141. A bending tab 141a may be formed between the lead 115 and the first electrode plate 141, A space 142 through which the first gas supplied from the supply unit 131 is diffused may be formed.

제1전극판(141)에는 상하 방향으로 복수의 관통로(141b)가 형성될 수 있고, 관통로(141b)의 상단부는 공간(142)과 연통될 수 있다. 그리고, 제1전극판(141)의 관통로(141b)의 하단부측에 전극봉(143)이 일체로 형성될 수 있다. 전극봉(143)은 제1전극판(141)에 착탈가능하게 결합될 수도 있으며, 전극봉(143)을 제1전극판(141)에 착탈할 수 있도록 전극봉(143)의 외주면 및 관통공(141b)의 하단부측 외주면에는 상호 맞물려서 결합되는 나사선(螺?螺)이 각각 형성될 수 있다.A plurality of through holes 141b may be formed in the first electrode plate 141 in the vertical direction and an upper end of the through holes 141b may communicate with the space 142. [ An electrode rod 143 may be integrally formed on the lower end side of the through-hole 141b of the first electrode plate 141. [ The electrode rod 143 may be detachably coupled to the first electrode plate 141 and may be attached to the outer circumferential surface of the electrode rod 143 and the through hole 141b so that the electrode rod 143 can be attached to and detached from the first electrode plate 141. [ A screw thread may be formed on the outer circumferential surface on the lower end side,

전극봉(143)의 내부에는 전극봉(143)의 길이방향을 따라 분사로(143a)가 형성될 수 있고, 분사로(143a)는 관통로(141b)를 매개로 공간(142)과 연통될 수 있다. 그러므로, 공간(142)으로 유입된 상기 제1가스는 관통로(141b)를 통하여 분사로(143a)로 공급될 수 있다.An injection path 143a may be formed in the electrode rod 143 along the longitudinal direction of the electrode rod 143 and the injection path 143a may communicate with the space 142 via the through passage 141b . Therefore, the first gas introduced into the space 142 can be supplied to the spray path 143a through the through passage 141b.

제1전극판(141)의 내부에는 제2가스공급부(135)에서 공급된 상기 제2가스가 유입되어 흐르는 유로(141c)가 형성될 수 있고, 유로(141c)의 상기 제2가스는 제1전극판(141)의 하면에 형성되어 유로(141c)와 연통된 복수의 분사공(141d)을 통하여 분사될 수 있다. 이때, 분사공(141d)은 각각의 전극봉(143)을 둘러싸는 형태로 형성될 수 있다.The first electrode plate 141 may be provided with a flow path 141c through which the second gas supplied from the second gas supply unit 135 flows and the second gas of the flow path 141c flows through the first electrode plate 141, And can be injected through a plurality of spray holes 141d formed on the lower surface of the electrode plate 141 and communicated with the flow path 141c. At this time, the spray holes 141d may be formed so as to surround each of the electrode rods 143.

제1전극판(143)의 하면에는 판 형상의 제2전극판(145)이 결합될 수 있다.A plate-shaped second electrode plate 145 may be coupled to the lower surface of the first electrode plate 143.

제2전극판(145)에는 전극봉(143)의 하단부측이 위치하는 관통공(145a)이 형성될 수 있다. 이때, 관통공(145a)의 내주면과 전극봉(143)의 외주면 사이에는 방전공간(PDS)인 공간이 형성될 수 있다. 그러면, 분사공(141d)을 통하여 분사되는 상기 제2가스는 플라즈마 방전공간(PDS)으로 유입되어 기판(50)측으로 분사되는 형태가 됨은 당연하다.The second electrode plate 145 may have a through hole 145a through which the lower end of the electrode 143 is located. At this time, a space serving as a discharge space (PDS) may be formed between the inner circumferential surface of the through hole 145a and the outer circumferential surface of the electrode rod 143. [ Then, it is natural that the second gas injected through the injection hole 141d flows into the plasma discharge space (PDS) and is injected toward the substrate 50 side.

전극봉(143)과 제2전극판(145)의 관통공(145a)은 동심을 이루는 것이 바람직하다.The electrode rod 143 and the through hole 145a of the second electrode plate 145 are preferably concentric.

제2전극판(145)의 관통공(145a)과 전극봉(143) 사이의 주위에서 플라즈마가 발생하면, 플라즈마 방전공간(PDS)으로 공급된 상기 제2가스는 플라즈마에 의하여 활성화되어 기판(50)으로 분사되고, 상기 제1가스는 전극봉(143)의 분사로(143a)를 통하여 기판(50)으로 하향 분사된다. 이로 인해, 활성화된 상기 제2가스가 상기 제1가스와 반응함으로써 기판(50) 상에 박막층이 형성될 수 있다.The second gas supplied to the plasma discharge space PDS is activated by the plasma and is supplied to the substrate 50 through the second electrode plate 145. [ And the first gas is injected downward onto the substrate 50 through the spray path 143a of the electrode rod 143. [ As a result, the thin film layer can be formed on the substrate 50 by reacting the activated second gas with the first gas.

제1전극판(141)과 제2전극판(145) 사이에는 세라믹 등으로 형성된 절연판(미도시)이 설치될 수 있다. 상기 절연판은 제1전극판(141)과 제2전극판(145) 사이를 절연하거나 전위차를 유지시키는 역할을 한다.An insulating plate (not shown) formed of ceramic or the like may be provided between the first electrode plate 141 and the second electrode plate 145. The insulating plate serves to insulate the first electrode plate 141 and the second electrode plate 145 or to maintain a potential difference.

상기 절연판이 설치될 경우, 상기 절연판에는 전극봉(143)이 관통하는 관통공(미도시)이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 절연판의 상기 관통공과 상기 전극봉(143) 사이에는 상기 제2가스가 통과할 수 있도록 간격이 형성되어야 함은 당연하다.When the insulating plate is provided, a through hole (not shown) through which the electrode rod 143 passes may be formed on the insulating plate. It is a matter of course that a gap is formed between the through-hole of the insulating plate and the electrode rod 143 so that the second gas can pass through.

제2전극판(145)의 하면 테두리부측 및 측면에는 세라믹으로 형성된 절연부재(147)가 착탈가능하게 결합될 수 있다. 절연부재(145)는 제2전극판(145)과 리드(115)를 전기적으로 절연시킬 수 있다.An insulating member 147 formed of ceramic may be detachably coupled to the bottom edge portion and the side surface of the second electrode plate 145. The insulating member 145 can electrically insulate the second electrode plate 145 from the lead 115. [

전극봉(143)의 외주면과 제2전극판(145)의 관통공(145a)의 내주면 사이의 간격(D)이 적절하지 않으면, 기판(50)에 증착되는 막의 질이 저하될 수 있다. 더 구체적으로 설명하면, 전극봉(143)의 외주면과 제2전극판(145)의 관통공(145a)의 내주면 사이의 간격(D)이 좁으면, 플라즈마에 의한 가스의 분해율이 낮아지고, 전극봉(143)의 외주면과 제2전극판(145)의 관통공(145a)의 내주면 사이의 간격(D)이 넓으면, 플라즈마의 방전상태가 불안정해지므로, 기판(50)에 증착되는 막의 질이 저하될 수 있다.If the distance D between the outer circumferential surface of the electrode rod 143 and the inner circumferential surface of the through hole 145a of the second electrode plate 145 is not appropriate, the quality of the film deposited on the substrate 50 may be deteriorated. More specifically, if the distance D between the outer circumferential surface of the electrode rod 143 and the inner circumferential surface of the through hole 145a of the second electrode plate 145 is narrow, the decomposition rate of the gas by the plasma becomes low, The discharge state of the plasma becomes unstable when the distance D between the outer peripheral surface of the second electrode plate 143 and the inner peripheral surface of the through hole 145a of the second electrode plate 145 is wide, .

본 실시예에 따른 기판처리장치는 전극봉(143)의 외주면과 제2전극판(145)의 관통공(145a)의 내주면 사이의 간격(D)을 적절하게 형성하여, 가스의 분해율을 향상시킬 수 있도록 마련된다.The substrate processing apparatus according to the present embodiment can appropriately form the gap D between the outer circumferential surface of the electrode rod 143 and the inner circumferential surface of the through hole 145a of the second electrode plate 145 to improve the gas decomposition rate .

더 구체적으로는, 전극봉(143)과 제2전극판(145)의 관통공(145a)을 원형으로 형성한 다음, 전극봉(143)과 제2전극판(145)의 관통공(145a)의 내주면 사이의 간격(D)을 1.5㎜∼20㎜로 형성할 수 있다.More specifically, after the through hole 145a of the electrode rod 143 and the second electrode plate 145 is formed in a circular shape, the inner circumferential surface of the through hole 145a of the electrode rod 143 and the second electrode plate 145 Can be formed to have a distance D of 1.5 mm to 20 mm.

그러면, 도 5에 도시된 바와 같이, 전극봉(143)의 외주면과 제2전극판(145)의 관통공(145a)의 내주면 사이의 간격(D)에 따라 기판(50)에 증착되는 막의 증착률을 측정하였을 때, 전극봉(143)의 외주면과 제2전극판(145)의 관통공(145a)의 내주면 사이의 간격(D)이 1.5㎜∼20㎜일 때, 기판(50)에 막이 증착되는 증착률(Å/Min)은 약 400∼1650(Å/Min) 으로 측정되었다. 상기 증착률은 대단히 증착속도가 빠른 것으로, 가스의 분해율이 우수함을 알 수 있다.5, the deposition rate of the film deposited on the substrate 50 according to the distance D between the outer circumferential surface of the electrode rod 143 and the inner circumferential surface of the through hole 145a of the second electrode plate 145 The film is deposited on the substrate 50 when the distance D between the outer circumferential surface of the electrode rod 143 and the inner circumferential surface of the through hole 145a of the second electrode plate 145 is 1.5 mm to 20 mm The deposition rate (A / Min) was measured to be about 400 to 1650 (A / Min). It can be seen that the deposition rate is very fast and the decomposition rate of the gas is excellent.

특히, 전극봉(143)의 외주면과 제2전극판(145)의 관통공(145a)의 내주면 사이의 간격(D)이 4㎜∼17㎜일 때, 증착률(Å/Min)은 약 750∼1650(Å/Min)으로 우수하였고, 전극봉(143)의 외주면과 제2전극판(145)의 관통공(145a)의 내주면 사이의 간격(D)이 7㎜∼13mm일 때, 증착률(Å/Min)은 약 1400∼1650(Å/Min)으로 대단히 우수하였다.Particularly, when the distance D between the outer circumferential surface of the electrode rod 143 and the inner circumferential surface of the through hole 145a of the second electrode plate 145 is 4 mm to 17 mm, the deposition rate (A / Min) The deposition rate (Å / Min) was excellent when the distance D between the outer circumferential surface of the electrode rod 143 and the inner circumferential surface of the through hole 145a of the second electrode plate 145 was 7 mm to 13 mm. / Min) was about 1400 ~ 1650 (Å / Min).

도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1전극판의 전극봉과 제2전극판의 관통공을 보인 결합 저면도로서, 도 3과의 차이점만을 설명한다.FIGS. 6 and 7 are bottom views showing the through holes of the electrode plate and the second electrode plate of the first electrode plate according to another embodiment of the present invention, and only differences from FIG. 3 will be described.

도 6에 도시된 바와 같이, 전극봉(243) 및 제2전극판(245)의 관통공(245a)을 타원형으로 형성할 수도 있고, 도 7에 도시된 바와 같이, 전극봉(343) 및 제2전극판(345)의 관통공(345a)을 각각 모서리부가 라운딩진 사각형으로 형성할 수도 있다.6, the through holes 245a of the electrode rod 243 and the second electrode plate 245 may be formed in an elliptical shape. As shown in FIG. 7, the electrode rod 343 and the second electrode And the through holes 345a of the plate 345 may be formed by rectangles whose edges are rounded.

도 6 및 도 7에 도시된 전극봉(243, 343) 및 제2전극판(245, 345)의 관통공(245a, 345a)의 경우에도, 도 5에서 설명한 증착률과 비슷한 결과가 나왔다.Similar results were obtained with the through holes 245a and 345a of the electrode rods 243 and 343 and the second electrode plates 245 and 345 shown in Figs. 6 and 7, similar to the deposition rates described in Fig.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판처리장치의 구성을 보인 단면도로서, 도 1과의 차이점만을 설명한다.FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration of a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention, and only differences from FIG. 1 will be described.

도시된 바와 같이, 제1전극판(141)이 상기 플라즈마 전원공급부와 접속되어 플라즈마전극의 기능을 하고, 제2전극판(145)이 접지전극의 기능을 할 수도 있다. 이때, 제1전극판(141)은 절연부재(147)에 의하여 절연되고, 제2전극판(145)은 리드(115)를 통해 전기적으로 접지될 수 있다.As shown in the figure, the first electrode plate 141 may be connected to the plasma power supply unit to function as a plasma electrode, and the second electrode plate 145 may serve as a ground electrode. The first electrode plate 141 may be insulated by an insulating member 147 and the second electrode plate 145 may be electrically grounded via a lead 115. [

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 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.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Will be clear to those who have knowledge of. Therefore, the scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

111: 챔버
115: 리드
140: 가스분사유닛
141: 제1전극판
143: 전극봉
145: 절연판
145: 제2전극판
111: chamber
115: Lead
140: Gas injection unit
141: first electrode plate
143: Electrode
145: insulating plate
145: second electrode plate

Claims (4)

기판이 투입되어 처리되는 공간을 형성하는 챔버;
상기 챔버의 내부에 설치되어 상기 기판과 대향하며 상기 기판측으로 돌출된 복수의 전극봉을 가지는 제1전극판;
상기 챔버의 내부에 설치되며 상기 전극봉이 관통하는 복수의 관통공이 형성된 제2전극판을 포함하고,
상기 제1전극봉의 외주면과 상기 관통공의 내주면 사이의 간격은 1.5㎜∼20㎜인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
A chamber forming a space through which the substrate is introduced and processed;
A first electrode plate disposed inside the chamber and having a plurality of electrode rods facing the substrate and protruding toward the substrate;
And a second electrode plate provided inside the chamber and having a plurality of through holes through which the electrode rod passes,
Wherein a distance between an outer peripheral surface of the first electrode rod and an inner peripheral surface of the through hole is 1.5 mm to 20 mm.
제1항에 있어서,
상기 전극봉 및 상기 관통공은 원형으로 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
The method according to claim 1,
Wherein the electrode bar and the through-hole are formed in a circular shape.
제1항에 있어서,
상기 전극봉 및 상기 관통공은 타원형으로 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
The method according to claim 1,
Wherein the electrode rod and the through hole are formed in an elliptical shape.
제1항에 있어서,
상기 전극봉 및 상기 관통공은 각각 모서리부가 라운딩진 사각형으로 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
The method according to claim 1,
Wherein the electrode rod and the through-hole are each formed with a rounded corners at corners.
KR1020140174725A 2014-12-08 2014-12-08 Apparatus for processing substrate KR102302922B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140174725A KR102302922B1 (en) 2014-12-08 2014-12-08 Apparatus for processing substrate
PCT/KR2015/013302 WO2016093571A1 (en) 2014-12-08 2015-12-07 Apparatus for processing substrate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140174725A KR102302922B1 (en) 2014-12-08 2014-12-08 Apparatus for processing substrate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160069546A true KR20160069546A (en) 2016-06-17
KR102302922B1 KR102302922B1 (en) 2021-09-17

Family

ID=56107690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140174725A KR102302922B1 (en) 2014-12-08 2014-12-08 Apparatus for processing substrate

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102302922B1 (en)
WO (1) WO2016093571A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080303744A1 (en) * 2007-06-11 2008-12-11 Tokyo Electron Limited Plasma processing system, antenna, and use of plasma processing system
KR20110104847A (en) * 2010-03-17 2011-09-23 최대규 Capacitively coupled plasma reactor
KR20130142972A (en) * 2013-07-25 2013-12-30 주성엔지니어링(주) Apparatus and method of processing substrate
KR20140084906A (en) * 2012-12-27 2014-07-07 제이에스라이팅 주식회사 Apparatus for processing substrate

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101206975B1 (en) * 2006-06-29 2012-11-30 주식회사 원익아이피에스 Semiconductor Processing Apparatus having Shower Head Generating Plasma
JP5851149B2 (en) * 2011-08-08 2016-02-03 株式会社ニューフレアテクノロジー Film forming apparatus and film forming method
KR101239109B1 (en) * 2011-09-23 2013-03-06 주성엔지니어링(주) Chamber for uniform layer deposition
KR101703768B1 (en) * 2011-11-02 2017-02-08 주식회사 원익아이피에스 Substrate Processing Apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080303744A1 (en) * 2007-06-11 2008-12-11 Tokyo Electron Limited Plasma processing system, antenna, and use of plasma processing system
KR20110104847A (en) * 2010-03-17 2011-09-23 최대규 Capacitively coupled plasma reactor
KR20140084906A (en) * 2012-12-27 2014-07-07 제이에스라이팅 주식회사 Apparatus for processing substrate
KR20130142972A (en) * 2013-07-25 2013-12-30 주성엔지니어링(주) Apparatus and method of processing substrate

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016093571A1 (en) 2016-06-16
KR102302922B1 (en) 2021-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11965262B2 (en) Substrate supporting plate, thin film deposition apparatus including the same, and thin film deposition method
JP6025722B2 (en) Plasma processing apparatus, liner assembly, and plasma processing method for adjusting electrical bias
KR20170074755A (en) Showerhead assembly
US20180142354A1 (en) Recursive pumping for symmetrical gas exhaust to control critical dimension uniformity in plasma reactors
CN101443474A (en) Method and apparatus for improving uniformity of large-area substrates
KR20150078475A (en) Apparatus For Processing Substrate
US7217326B2 (en) Chemical vapor deposition apparatus
KR102449791B1 (en) Substrate processing apparatus
KR101197020B1 (en) Substrate processing apparatus for uniform plasma discharge and method of adjusting strength of plasma discharge
US10923326B2 (en) Gas spraying apparatus for substrate processing apparatus and substrate processing apparatus
KR102513742B1 (en) Substrate etching apparatus
US20150284847A1 (en) Method of Forming an Epitaxial Layer and Apparatus for Processing a Substrate Used for the Method
KR20160069546A (en) Apparatus for processing substrate
KR20070090470A (en) Gas distribution plate for uniform gas injection
KR20170075163A (en) Gas distribution unit and atomic layer deposition apparatus having the gas distribution unit
KR20170102778A (en) Apparatus for processing substrate
KR101218555B1 (en) Substrate processing apparatus
CN110846636A (en) Coating material for processing chamber
KR100641840B1 (en) Shower head and Plasma processing apparatus adopting the same
KR20190122577A (en) Apparatus for Processing Substrate
KR20160122043A (en) Substrate processing apparatus
KR102287656B1 (en) Substrate Processing Apparatus
KR20100136857A (en) Plasma reactor having multi-plasma area
KR20070114949A (en) Plasma etching apparatus
US20210035780A1 (en) Substrate treatment device

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right