KR20170065215A - Substrate treatment apparatus - Google Patents
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Abstract
기판처리장치가 개시된다. 본 발명에 따른 기판처리장치는, 하나의 기판처리장치에서 공정가스를 분사하는 공정과 공정가스를 플라즈마 상태로 생성하는 공정을 선택적으로 수행하거나, 동시에 수행하면서 기판에 박막을 증착할 수 있다. 그러면, 하나의 기판처리장치를 이용하여 공정가스를 기판으로 분사하면서 열을 이용하여 기판에 박막을 증착하거나, 공정가스를 플라즈마 상태로 생성하여 기판에 박막을 증착하거나, 열 및 플라즈마를 동시에 이용하여 기판에 박막을 증착할 수 있으므로, 원가가 절감되는 효과가 있을 수 있다.A substrate processing apparatus is disclosed. The substrate processing apparatus according to the present invention can selectively perform a process of injecting a process gas and a process of generating a process gas in a plasma state in one substrate processing apparatus, or simultaneously deposit a thin film on the substrate. Then, by using a single substrate processing apparatus, a thin film is deposited on a substrate by using a heat while spraying the process gas onto the substrate, a thin film is deposited on the substrate by generating a process gas in a plasma state, Since a thin film can be deposited on the substrate, the cost can be reduced.
Description
본 발명은 가스분사부와 플라즈마발생부를 하나의 유닛으로 형성한 기판처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus in which a gas spraying section and a plasma generating section are formed as one unit.
반도체소자, 평판표시소자 또는 태양전지 등은, 실리콘 웨이퍼 또는 글라스 등과 같은 기판에 원료물질을 증착하는 박막증착공정, 감광성 물질을 사용하여 증착된 박막들 중 선택된 영역을 노출 또는 은폐시키는 포토리소그라피공정, 선택된 영역의 박막을 제거하여 목적하는 대로 패터닝하는 식각공정 등에 의하여 제조된다.A semiconductor device, a flat panel display device, or a solar cell may be a thin film deposition process for depositing a raw material on a substrate such as a silicon wafer or glass, a photolithography process for exposing or concealing a selected region of thin films deposited using a photosensitive material, And removing the thin film of the selected region and patterning it as desired.
박막증착공정에는 물리기상증착(Physical Vapor Deposition)법, 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition)법 또는 원자층증착(Atomic Layer Deposition)법 등이 있으며, 박막증착공정은 기판에 증착하고자 하는 박막의 특성에 적합한 기판처리장치에서 수행된다.The thin film deposition process includes a physical vapor deposition method, a chemical vapor deposition method, and an atomic layer deposition method. In the thin film deposition step, Is performed in a suitable substrate processing apparatus.
일반적으로, 기판처리장치는 공정가스를 분사하면서 열을 이용하여 기판에 박막을 증착하거나, 공정가스를 플라즈마 상태로 생성하여 기판에 박막을 증착한다. 그리고, 분사되는 공정가스를 열로 처리하는 기판처리장치와 공정가스를 플라즈마 상태로 생성하는 기판처리장치는 각각 별도로 제조된다. 그러므로, 분사되는 공정가스를 열로 처리하여 기판에 박막을 증착하고, 공정가스를 플라즈마 상태로 생성하여 기판에 박막을 증착하고자 할 경우, 각각의 기판처리장치를 별도로 마련하여야 하므로, 원가가 상승하는 단점이 있다.Generally, a substrate processing apparatus deposits a thin film on a substrate using heat while spraying a process gas, or generates a process gas in a plasma state to deposit a thin film on a substrate. The substrate processing apparatus for treating the process gas to be injected with heat and the substrate processing apparatus for producing the process gas in the plasma state are separately manufactured. Therefore, when a thin film is deposited on a substrate by processing the process gas to be injected and a thin film is deposited on the substrate by generating a process gas in a plasma state, each substrate processing apparatus must be provided separately, .
기판처리장치와 관련한 선행기술은 한국공개특허공보 제10-2013-013622호(2013.12.09) 등에 개시되어 있다.Prior art relating to the substrate processing apparatus is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-013622 (December 31, 2013).
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 가스분사부와 플라즈마발생부를 하나의 유닛으로 형성하여, 하나의 기판처리장치에서 공정가스를 열을 이용하여 기판에 증착하고 공정가스를 플라즈마 상태로 생성하여 기판에 박막을 증착할 수 있도록 함으로써, 원가를 절감할 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것일 수 있다.Another object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus and a plasma processing method in which a gas spraying unit and a plasma generating unit are formed as a single unit, a single substrate processing apparatus deposits a process gas on a substrate using heat, So as to reduce the cost of the substrate processing apparatus.
상기 목적을 달성하기 위한 본 실시예에 따른 기판처리장치는, 기판이 투입되어 처리되는 공간을 제공하는 챔버; 상기 챔버의 내부에 설치되고 적어도 하나의 기판이 탑재 지지되며, 회전가능하게 설치된 서셉터; 상기 챔버의 상면에 설치되고 일측 부위가 상기 서셉터와 대향하며 상기 챔버의 일측 영역을 통하여 기판으로 공정가스를 분사하는 가스분사부, 상기 가스분사부를 분리 구획하는 형태로 상기 가스분사부에 설치되며 상기 챔버의 일측 영역에서 공정가스를 플라즈마 상태로 생성하는 플라즈마발생부를 가지는 가스공급유닛을 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus including: a chamber for providing a space through which a substrate is inserted and processed; A susceptor installed inside the chamber and rotatably installed on at least one of the substrates; A gas spraying part installed on an upper surface of the chamber and having one side facing the susceptor and spraying a process gas to the substrate through one side area of the chamber; And a gas supply unit having a plasma generating unit for generating a process gas in a plasma state in one side region of the chamber.
본 실시예에 따른 기판처리장치는, 하나의 기판처리장치에서 공정가스를 분사하는 공정과 공정가스를 플라즈마 상태로 생성하는 공정을 선택적으로 수행하거나, 동시에 수행하면서 기판에 박막을 증착할 수 있다. 그러면, 하나의 기판처리장치를 이용하여 공정가스를 기판으로 분사하면서 열을 이용하여 기판에 박막을 증착하거나, 공정가스를 플라즈마 상태로 생성하여 기판에 박막을 증착하거나, 열 및 플라즈마를 동시에 이용하여 기판에 박막을 증착할 수 있으므로, 원가가 절감되는 효과가 있을 수 있다.The substrate processing apparatus according to the present embodiment can selectively perform the process of injecting the process gas and the process of generating the process gas in the plasma state in one substrate processing apparatus or simultaneously deposit the thin film on the substrate while performing the process. Then, by using a single substrate processing apparatus, a thin film is deposited on a substrate by using a heat while spraying the process gas onto the substrate, a thin film is deposited on the substrate by generating a process gas in a plasma state, Since a thin film can be deposited on the substrate, the cost can be reduced.
그리고, 플라즈마발생부에서 발생되는 플라즈마가 서셉터와 평행하는 방향 및 서셉터를 향하는 방향으로 생성된다. 그러면, 플라즈마만을 이용하여 기판에 박막을 증착할 경우, 서셉터를 향하는 방향으로 생성되는 플라즈마에 의하여 기판이 손상되지 않도록, 플라즈마전극과 서셉터 사이의 간극 또는 플라즈전극에 인가되는 전압의 세기를 조절하여도, 서셉터와 평행하는 방향으로 생성되는 플라즈마에 의하여 기판에 박막이 충분하게 증착될 수 있다. 그러므로, 기판이 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있을 수 있다.Plasma generated in the plasma generating portion is generated in a direction parallel to the susceptor and in a direction toward the susceptor. When a thin film is deposited on a substrate using only plasma, the gap between the plasma electrode and the susceptor or the intensity of the voltage applied to the plasma electrode is controlled so that the substrate is not damaged by the plasma generated in the direction toward the susceptor. The thin film can be sufficiently deposited on the substrate by the plasma generated in the direction parallel to the susceptor. Therefore, it is possible to prevent the substrate from being damaged.
그리고, 열 및 플라즈마를 함께 이용하여 기판에 박막을 증착할 경우, 열에 의하여 기판에 증착되는 공정가스를 기판에 증착되는 박막의 표면처리용으로 사용할 수 있으므로, 막질이 향상되는 효과가 있을 수 있다.In addition, when a thin film is deposited on a substrate using both heat and plasma, a process gas deposited on the substrate by heat can be used for surface treatment of a thin film deposited on the substrate, thereby improving the film quality.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 사시도.
도 2는 도 1의 일부 분해 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 가스공급유닛의 확대도.
도 4는 도 3의 "Ⅲ-Ⅲ"선 단면도.
도 5는 도 4의 "A"부 확대도.1 is a perspective view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a partially exploded perspective view of FIG. 1. FIG.
3 is an enlarged view of the gas supply unit shown in Fig.
4 is a sectional view taken along the line " III-III "in Fig. 3;
5 is an enlarged view of a portion "A" in FIG.
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.
"및/또는"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목 및/또는 제3항목"의 의미는 제1항목, 제2항목 또는 제3항목뿐만 아니라 제1항목, 제2항목 또는 제3항목들 중 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.It should be understood that the term "and / or" includes all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of "first item, second item and / or third item" may include not only the first item, the second item or the third item but also two of the first item, Means a combination of all items that can be presented from the above.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결된다 또는 설치된다"고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 설치될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결된다 또는 설치된다"라고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "∼사이에"와 "바로 ∼사이에" 또는 "∼에 이웃하는"과 "∼에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected or installed" to another element, it may be directly connected or installed with the other element, although other elements may be present in between. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected or installed" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. On the other hand, other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 일부 분해 사시도이다.FIG. 1 is a perspective view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partially exploded perspective view of FIG. 1. FIG.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치는 실리콘 웨이퍼 또는 글라스 등과 같은 기판(S)이 투입되어 처리되는 공간이 형성된 챔버(110)를 포함할 수 있다. 챔버(110)는 상면이 개방된 본체(111)와 본체(111)의 개방된 상단면(上端面)에 결합된 리드(115)를 포함할 수 있다.As shown in the figure, the substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention may include a
본체(111)와 리드(115)가 상호 결합되어 상대적으로 하측과 상측에 각각 위치되므로, 챔버(110)의 하면이 본체(111)의 하면에 해당하고, 챔버(110)의 상면이 리드(115)에 해당함은 당연하다.The lower surface of the
챔버(110)의 내부 하면측에는 기판(S)이 탑재 지지되는 서셉터(Susceptor)(120)가 설치될 수 있다. 서셉터(120)의 하면에는 구동축(미도시)의 상단부가 연결될 수 있고, 상기 구동축은 하단부는 챔버(110)의 하면 외측으로 돌출될 수 있다.A
챔버(110)의 하면 외측에 위치된 상기 구동축의 하단부측에는 상기 구동축을 회전 및 승강시키는 구동부(미도시)가 연결될 수 있고, 서셉터(120)는 상기 구동축(미도시)에 의하여 회전 및 승강될 수 있다. 이때, 서셉터(120)는 상기 구동축을 기준으로 자전하는 형태로 회전하는 것이 바람직하다. 그리고, 챔버(110)의 하면 외측으로 노출된 상기 구동축의 부위는 벨로즈(미도시) 등에 의하여 감싸일 수 있으며, 상기 벨로즈는 상기 구동축이 관통하는 챔버(110)의 하면 부위를 실링할 수 있다.A drive unit (not shown) that rotates and elevates the drive shaft may be connected to the lower end of the drive shaft located outside the lower surface of the
서셉터(120)에는, 서셉터(120)의 중심을 기준으로, 복수의 기판(S)이 방사상으로 탑재 지지될 수 있고, 기판(S)이 탑재 지지되는 서셉터(120)의 부위에는 기판(S)을 가열하기 위한 히터 등과 같은 가열수단(미도시)이 설치될 수 있다.A plurality of substrates S can be radially mounted on and supported by the
기판(S)에 박막을 증착하기 위해서는, 공정가스가 챔버(110)로 공급되어야 한다. 공정가스는 소스가스와 반응가스를 포함할 수 있으며, 소스가스는 기판(S)에 증착되는 물질이고, 반응가스는 소스가스가 기판(S)에 용이하게 증착되도록 도와주는 물질일 수 있다.In order to deposit a thin film on the substrate S, a process gas must be supplied to the
소스가스 및 반응가스를 챔버(110)로 공급하기 위하여, 챔버(110)의 상면에는 소스가스 및 반응가스를 챔버(110)로 각각 공급하는 가스공급장치가 설치될 수 있으며, 상기 가스공급장치는 소스가스를 공급하는 가스공급유닛(130)과 반응가스를 공급하는 가스공급유닛(150)을 포함할 수 있다.A gas supply device for supplying a source gas and a reactive gas to the
가스공급유닛(130)과 가스공급유닛(150)은 상호 구획되어 설치될 수 있으며, 가스공급유닛(130)에서 분사되는 소스가스는 챔버(110)의 일측 영역을 통하여 기판(S)으로 분사되고, 가스공급유닛(150)에서 분사되는 반응가스는 챔버(110)의 또 다른 일측 영역을 통하여 기판(S)으로 분사될 수 있다. 이때, 가스분사유닛(130)에서 분사되는 소스가스와 가스분사유닛(150)에서 분사되는 반응가스는 기판(S)으로 분사되는 도중에는 혼합되지 않으면서 분사될 수 있다.The
그리하여, 서셉터(120)에 탑재 지지된 복수의 기판(S)은, 서셉터(120)가 회전함에 따라, 순차적으로 소스가스가 분사되는 영역(122)에 위치되고, 순차적으로 반응가스가 분사되는 영역(124)에 위치된다. 즉, 서셉터(120)가 회전함에 따라, 기판(S)이 소스가스가 분사되는 영역(122) 및 반응가스가 분사되는 영역(124)에 위치되어 소스가스 및 반응가스를 공급받으면, 소스가스와 반응가스의 작용에 의하여 기판(S)에 박막이 증착될 수 있다.The plurality of substrates S supported on the
가스분사유닛(130)에서 분사되는 소스가스와 가스분사유닛(150)에서 분사되는 반응가스가 혼합되는 것을 방지하기 위하여, 챔버(110)의 상면에는 퍼지가스공급유닛(140)이 설치될 수 있다. 즉, 퍼지가스공급유닛(140)에서 분사되는 퍼지가스가 에어 커튼의 기능을 하여, 챔버(110)로 분사되는 소스가스와 반응가스가 혼합되는 것을 방지한다.A purge
챔버(110)로 공급된 소스가스와 반응가스를 포함한 공정가스는 소량만이 증착공정에 사용되고, 대부분은 증착공정시 발생하는 부산물과 함께 챔버(110)의 외부로 배출된다. 증착공정에 사용되지 않은 공정가스를 부산물과 함께 챔버(110)의 외부로 배출하기 위하여, 가스배기라인(미도시) 및 배기펌프(미도시)가 마련될 수 있다.Only a small amount of the process gas including the source gas and the reactive gas supplied to the
기판(S)에 증착되는 박막은 공정가스를 분사하면서 열을 이용하여 증착하거나, 공정가스를 플라즈마 상태로 생성하여 증착한다. 본 실시예에 따른 기판처리장치는 기판(S)에 박막을 증착함에 있어서, 공정가스를 열을 이용하여 기판(S)에 증착할 수 있음과 동시에, 공정가스를 플라즈마 상태로 생성하여 기판(S)에 증착할 수 있다.The thin film deposited on the substrate S is deposited using heat while spraying the process gas, or the process gas is formed into a plasma state to be deposited. The substrate processing apparatus according to the present embodiment can deposit the process gas on the substrate S by using heat and simultaneously generate the process gas in the plasma state to deposit the substrate S ). ≪ / RTI >
이를 위하여, 본 실시예에 따른 기판처리장치의 가스공급유닛(150)은 공정가스를 분사하는 가스분사부(160)와 공정가스를 플라즈마 상태로 생성하는 플라즈마발생부(170)가 일체로 형성되어 하나의 유닛으로 구성될 수 있다.For this, the
본 실시예에 따른 가스공급유닛(150)에 대하여 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한다. 도 3은 도 2에 도시된 가스공급유닛의 확대도이고, 도 4는 도 3의 "Ⅲ-Ⅲ"선 단면도이고, 도 5는 도 4의 "A"부 확대도이다.The
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 가스공급유닛(150)은 챔버(110)의 상면인 리드(115)에 설치될 수 있으며, 리드(115)에는 가스공급유닛(150)이 삽입 설치되는 삽입공(115a)이 형성될 수 있다.The
가스공급유닛(150)은 서셉터(120)와 대향하면서 공정가스를 챔버(110)의 또 다른 일측 영역을 통하여 기판(S)으로 분사하여 공급하거나, 챔버(110)의 또 다른 일측 영역에서 공정가스를 플라즈마 상태로 생성할 수 있다. 이때, 가스공급유닛(150)은 공정가스를 분사하여 공급하는 공정과 공정가스를 플라즈마 상태로 생성하는 공정을 선택적으로 수행하거나, 동시에 수행할 수 있다.The
가스공급유닛(150)은 가스분사부(160) 및 플라즈마발생부(170)를 포함할 수 있다.The
가스분사부(160)에 대하여 설명한다.The
가스분사부(160)는 챔버(110)의 삽입공(115a)에 삽입 설치되어, 일측 부위가 서셉터(120)와 대향하며, 기판(S)으로 공정가스를 분사하여 공급할 수 있다. 가스분사부(160)는 상호 구획된 제1가스분사부(161)와 제2가스분사부(165)를 포함할 수 있다.The
제1가스분사부(161) 및 제2가스분사부(165)는 챔버(110)의 상면을 관통하여 챔버(110)의 내부에 위치되며 서셉터(120)와 대향하는 샤워헤드 형태의 대향판(161a)(165a), 대향판(161a)(165a)의 테두리부에서 상측으로 연장되며 삽입공(115a)을 관통하는 측판(161b)(165b), 측판(161b)(165b)의 외면에 형성되어 삽입공(115a)을 형성하는 챔버(110)의 상면에 결합됨과 동시에 상호 결합된 결합테(161c)(165c)를 각각 포함할 수 있다.The first
그리하여, 제1가스분사부(161)와 제2가스분사부(165)는 상호 간격을 가지면서 상호 구획될 수 있으며, 제1가스분사부(161)의 결합테(161c)와 제2가스분사부(165)는(165c)의 결합테(165c)에 의하여 제1가스분사부(161)와 제2가스분사부(165)는 상호 일체로 연결될 수 있다. 따라서, 제1가스분사부(161)와 제2가스분사부(165)는 하나의 유닛으로 형성될 수 있다.The first
제1가스분사부(161)와 제2가스분사부(165)는 외부로 부터 공정가스를 공급받아 공정가스를 기판(S)으로 분사할 수 있다. 이를 위하여, 제1가스분사부(161)의 측판(161b) 및 제2가스분사부(165)의 측판(165b)에는 공정가스가 주입되는 주입관(161d)(165d)이 각각 형성될 수 있다. 그리고, 제1가스분사부(161)의 측판(161b)과 대향판(161a)에는 상호 연통되게 형성되어 주입관(161d)을 통하여 주입되는 공정가스를 기판(S)으로 분사하기 위한 가스분사로(161e)가 형성될 수 있고, 제2가스분사부(165)의 측판(165b)과 대향판(165a)에는 상호 연통되게 형성되어 주입관(165d)을 통하여 주입되는 공정가스를 기판(S)으로 분사하기 위한 가스분사로(165e)가 형성될 수 있다.The first
그리하여, 제1가스분사부(161) 및 제2가스분사부(165)에서 공정가스가 분사되면, 챔버(110)의 분위기 열 또는 서셉터(120)에서 발생되는 열에 의하여 기판(S)에 박막이 증착될 수 있다.When the process gas is injected in the first
본 실시예에 따른 가스분사부(160)의 제1가스분사부(161) 및 제2가스분사부(165)는 단면(斷面) 형상이 대략 "∪" 형상으로 형성되다. 그러면, 챔버(110)의 외측으로 노출되어 공기와 접촉하는 제1가스분사부(161) 및 제2가스분사부(165)의 면적이 넓어지므로, 방열 성능이 향상될 수 있다.The first
플라즈마발생부(170)에 대하여 설명한다.The
플라즈마발생부(170)는 가스분사부(160)를 분리 구획하는 형태로 가스분사부(160)에 설치될 수 있으며, 공정가스를 플라즈마 상태로 생성할 수 있다. 즉, 플라즈마발생부(170)는 제1가스분사부(161)와 제2가스분사부(165) 사이에 설치되어, 제1가스분사부(161)와 제2가스분사부(165)를 분리 구획할 수 있다.The
플라즈마발생부(170)는 서셉터(120)와 평행하는 방향으로 플라즈마를 생성할 수 있고, 서셉터(120)를 향하는 방향으로 플라즈마를 생성할 수 있다.The
상세히 설명하면, 플라즈마발생부(170)는 몸체부(171a)와 머리부(171b)를 가지는 플라즈마전극(171)을 포함할 수 있다.In detail, the
몸체부(171a)는 제1가스분사부(161)의 측판(161b)과 제2가스분사부(165)의 측판(165b) 사이에 위치될 수 있고, 몸체부(171a)의 외면은 제1가스분사부(161)의 측판(161b) 및 제2가스분사부(165)의 측판(165b)과 간격을 가질 수 있다. 그리고, 몸체부(171a)의 하단면(下端面)은 서셉터(120)와 대향할 수 있다.The
머리부(171b)는 몸체부(171a)의 상단면에서 돌출 형성되어 제1가스분사부(161)의 측판(161b)의 상단면(上端面) 및 제2가스분사부(165)의 측판(165b)의 상단면에 지지 결합될 수 있다. 이때, 머리부(171b)에는 공정가스를 몸체부(171a)와 제1가스분사부(161)의 측판(161b) 사이 및 몸체부(171a)와 제2가스분사부(165)의 측판(165b) 사이로 공급하기 위한 가스공급로(171ba)가 형성될 수 있다.The
그리하여, RF 전원(미도시) 등이 플라즈마전극(171)에 인가되면, 대향전극 또는 접지전극의 기능을 하는 제1가스분사부(161)의 측판(161b)과 몸체부(171a)의 외면 사이의 공간 및 제2가스분사부(165)의 측판(165b)과 몸체부(171a)의 외면 사이의 공간에서 플라즈마가 생성되고, 대향전극 또는 접지전극의 기능을 하는 서셉터(120)와 몸체부(171a)의 하단면 사이의 공간에서 플라즈마가 생성된다.Thus, when the RF power source (not shown) or the like is applied to the
그런데, 몸체부(171a)의 외면과 제1가스분사부(161)의 측판(161b)이 대향하는 방향 및 몸체부(171a)의 외면과 제2가스분사부(165)의 측판(165b)의 외면이 대향하는 방향은 서셉터(120)와 평행하는 방향이므로, 몸체부(171a)와 제1가스분사부(161)의 측판(161b) 사이 및 몸체부(171a)와 제2가스분사부(165)의 측판(165b) 사이에서 생성되는 플라즈마는 서셉터(120)와 평행하는 방향으로 생성된다.The outer surface of the
그리고, 몸체부(171a)의 하단면과 서셉터(120)가 대향하는 방향은 서셉터(120)에 수직하는 서셉터(120)를 향하는 방향이므로, 몸체부(171a)의 하단면과 서셉터(120) 사이에서 생성되는 플라즈마는 서셉터(120)를 향하는 방향으로 생성된다.Since the direction in which the lower end surface of the
플라즈마발생부에서 발생되는 플라즈마가 서셉터를 향하는 방향으로만 생성될 경우, 소정 강도 이상의 플라즈마가 필요하므로, 서셉터에 탑재 지지된 기판이 플라즈마에 의하여 손상될 수 있다.When the plasma generated in the plasma generating portion is generated only in the direction toward the susceptor, a plasma having a predetermined intensity or more is required, so that the substrate mounted on the susceptor can be damaged by the plasma.
그런데, 본 실시예에 따른 기판처리장치는 플라즈마발생부(170)에서 발생되는 플라즈마가 서셉터(120)와 평행하는 방향 및 서셉터(120)를 향하는 방향으로 생성된다. 그러면, 서셉터(120)를 향하는 방향으로 생성되는 플라즈마에 의하여 기판(S)이 손상되지 않도록 플라즈마전극(171)과 서셉터(120) 사이의 간극 및 플라즈전극(171)에 인가되는 전압의 세기를 조절하여도, 서셉터(120)와 평행하는 방향으로 생성되는 플라즈마 및 서셉터(120)를 향하는 방향으로 생성되는 플라즈마에 의하여 기판(S)에 박막이 충분하게 증착될 수 있다.In the substrate processing apparatus according to the present embodiment, plasma generated in the
가스공급유닛(150)의 가스분사부(160)와 플라즈마발생부(170)는 하나의 유닛으로 형성되어, 챔버(110)의 상면에 착탈가능하게 결합될 수 있다. 그러면, 가스분사부(160) 또는 플라즈마발생부(170)의 유지 보수시, 가스공급유닛(150)을 분리하여 작업하면 되므로, 대단히 편리하다.The
가스분사부(160)에서 분사되는 공정가스와 플라즈마발생부(170)에서 플라즈마 상태로 생성되는 공정가스는 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다. 그리고, 가스공급유닛(130)도 가스공급유닛(150)과 동일하게 형성할 수 있다.The process gas injected from the
머리부(171b)와 제1가스분사부(161)의 측판(161b) 사이 및 머리부(171b)와 제2가스분사부(165)의 측판(165b) 사이에는 절연부재(173)가 개재될 수 있고, 도 2 내지 도 5의 미설명부호 175는 상기 RF 전원과 플라즈마전극(171)을 접속시키는 접속단자이고, 177은 보호커버이며, 179는 공정가스를 주입하기 위한 주입관이다. An insulating
본 실시예에 따른 기판처리장치의 가스공급유닛(150)은 공정가스를 분사하는 공정과 공정가스를 플라즈마 상태로 생성하는 공정을 선택적으로 수행하거나, 동시에 수행할 수 있다. 그러면, 하나의 기판처리장치를 이용하여 공정가스를 기판(S)으로 분사하면서 열을 이용하여 기판(S)에 박막을 증착하거나, 공정가스를 플라즈마 상태로 생성하여 기판(S)에 박막을 증착하거나, 공정가스를 열 및 플라즈마를 이용하여 기판(S)에 박막을 증착할 수 있으므로, 원가가 절감될 수 있다.The
그리고, 플라즈마발생부(170)에서 발생되는 플라즈마가 서셉터(120)와 평행하는 방향 및 서셉터(120)를 향하는 방향으로 생성되므로, 플라즈마만을 이용하여 기판(S)에 박막을 증착할 경우, 서셉터(120)를 향하는 방향으로 생성되는 플라즈마에 의하여 기판(S)이 손상되지 않도록 조절하여도, 서셉터(120)와 평행하는 방향의 플라즈마에 의하여 기판(S)에 박막을 증착할 수 있다.Since plasma generated in the
그리고, 열 및 플라즈마를 함께 이용하여 기판(S)에 박막을 증착할 경우에는 열에 의하여 기판(110)에 증착되는 공정가스를 기판(S)에 증착되는 박막의 표면처리용으로 사용할 수 있으므로, 막질이 향상될 수 있다.When a thin film is deposited on the substrate S using both heat and plasma, the process gas deposited on the
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.
110: 챔버
120: 서셉터
150: 가스공급유닛
160: 가스분사부
170: 플라즈마발생부110: chamber
120: susceptor
150: gas supply unit
160:
170: Plasma generator
Claims (7)
상기 챔버의 내부에 설치되고 적어도 하나의 기판이 탑재 지지되며, 회전가능하게 설치된 서셉터;
상기 챔버의 상면에 설치되고 일측 부위가 상기 서셉터와 대향하며 상기 챔버의 일측 영역을 통하여 기판으로 공정가스를 분사하는 가스분사부, 상기 가스분사부를 분리 구획하는 형태로 상기 가스분사부에 설치되며 상기 챔버의 일측 영역에서 공정가스를 플라즈마 상태로 생성하는 플라즈마발생부를 가지는 가스공급유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.A chamber for providing a space in which the substrate is charged and processed;
A susceptor installed inside the chamber and rotatably installed on at least one of the substrates;
A gas spraying part installed on an upper surface of the chamber and having one side facing the susceptor and spraying a process gas to the substrate through one side area of the chamber; And a gas supply unit having a plasma generating portion for generating a process gas in a plasma state in one side region of the chamber.
상기 가스공급유닛은 공정가스를 분사하는 공정과 공정가스를 플라즈마 상태로 생성하는 공정을 선택적으로 수행하거나, 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method according to claim 1,
Wherein the gas supply unit selectively performs or simultaneously performs a process of injecting the process gas and a process of generating the process gas into the plasma state.
상기 가스공급유닛에서 생성되는 플라즈마는 상기 서셉터와 평행하는 방향 및 상기 서셉터를 향하는 방향으로 생성되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method according to claim 1,
Wherein the plasma generated in the gas supply unit is generated in a direction parallel to the susceptor and in a direction toward the susceptor.
상기 가스분사부는 상호 구획된 제1가스분사부와 제2가스분사부를 가지고,
상기 제1가스분사부 및 상기 제2가스분사부는,
상기 챔버의 내부에 위치되며 상기 서셉터와 대향하는 대향판;
상기 대향판의 테두리부에서 상측으로 연장된 측판;
상기 측판의 외면에 각각 형성되어 상기 챔버의 상면에 결합됨과 동시에 상호 결합된 결합테를 포함하며,
상기 제1가스분사부의 상기 측판과 상기 대향판 및 상기 제2가스분사부의 상기 측판과 상기 대향판에는 공정가스를 기판으로 분사하기 위한 가스분사로가 각각 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method according to claim 1,
Wherein the gas injection portion has a first gas injection portion and a second gas injection portion which are mutually partitioned,
Wherein the first gas injection unit and the second gas injection unit comprise:
An opposing plate positioned inside the chamber and facing the susceptor;
A side plate extending upward from an edge of the opposite plate;
And a coupling frame formed on the outer surface of the side plate and coupled to the upper surface of the chamber and coupled to each other,
And a gas injection path for injecting a process gas onto the substrate is formed in the side plate and the opposite plate of the first gas injection portion and the side plate and the opposite plate of the second gas injection portion.
상기 플라즈마발생부는 상기 제1가스분사부와 상기 제2가스분사부 사이에 위치된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.5. The method of claim 4,
Wherein the plasma generating portion is positioned between the first gas injecting portion and the second gas injecting portion.
상기 플라즈마발생부는,
상기 제1가스분사부와 상기 제2가스분사부 사이에 위치되어 외면은 상기 제1가스분사부 및 상기 제2가스분사부와 간격을 가지고 하단면(下端面)은 상기 서셉터와 대향하는 몸체부와 상기 몸체부의 상단면에 돌출 형성되며 상기 제1가스분사부 및 상기 제2가스분사부에 지지 결합되는 머리부를 가지는 플라즈마전극;
상기 머리부에 형성되어 공정가스를 상기 몸체부와 상기 제1가스분사부 사이 및 상기 몸체부와 상기 제2가스분사부 사이로 공급하는 가스공급로를 포함하며,
상기 몸체부와 상기 제1가스분사부 사이 및 상기 몸체부와 상기 제2가스분사부 사이의 공정가스는 상기 서셉터와 평행하는 방향인 상기 몸체부의 외면에서 상기 제1가스분사부 및 상기 몸체부의 외면에서 상기 제2가스분사부를 향하여 플라즈마 상태로 생성되고, 상기 몸체부의 하단면 하측의 공정가스는 상기 서텝터를 향하는 방향인 상기 몸체부에서 상기 서셉터를 향하여 플라즈마 상태로 생성되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.5. The method of claim 4,
The plasma generator may include:
Wherein the first gas injection unit and the second gas injection unit are located between the first gas injection unit and the second gas injection unit and the outer surface has an interval from the first gas injection unit and the second gas injection unit, And a head portion protruding from the upper surface of the body portion and being supported by the first gas spraying portion and the second gas spraying portion;
And a gas supply path formed in the head portion and supplying a process gas between the body portion and the first gas injection portion and between the body portion and the second gas injection portion,
The process gas between the body portion and the first gas spraying portion and between the body portion and the second gas spraying portion is separated from the first gas spraying portion and the body portion at the outer surface of the body portion in a direction parallel to the susceptor, Wherein the plasma is generated in a plasma state from the outer surface toward the second gas injection portion and the process gas under the lower end surface of the body portion is generated in a plasma state from the body portion toward the susceptor in the direction toward the thermistor. / RTI >
상기 가스공급유닛은 상기 챔버의 상면에 착탈가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method according to claim 1,
Wherein the gas supply unit is detachably coupled to the upper surface of the chamber.
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