KR20170116725A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 처리 장치는, 내부에 처리 공간이 형성된 공정 챔버; 및
플라즈마 상태의 공정가스를 상기 처리 공간으로 공급하는 플라즈마 발생 유닛;을 포함하고, 상기 공정 챔버는, 상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 지지판을 가지는 지지 유닛; 상기 지지판의 상부에 위치하며, 공정가스를 분배하는 제1 분배홀들이 형성된 제1 배플; 및 상기 제1 배플과 상기 지지판의 사이에 위치하며, 상기 제1 분배홀들을 통과한 공정가스를 상기 지지판에 위치한 기판의 상면으로 공급하는 제2 분배홀들이 형성된 제2 배플;을 포함하고, 상기 제1 배플은, 중앙에 제공되며 블로킹된 차단 영역; 및 상기 차단 영역을 감싸며, 상기 제1 분배홀들이 형성된 분배 영역;을 포함한다.

Description

기판 처리 장치{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다.
플라즈마는 이온이나 전자, 라디칼(Radical) 등으로 이루어진 이온화된 가스 상태를 말하며, 플라즈마는 매우 높은 온도나, 강한 전계 혹은 고주파 전자계(RF Electromagnetic Fields)에 의해 생성된다.
도 1은 플라즈마를 이용한 일반적인 기판 처리 장치(1)를 보여주고, 도 2는 기판 처리 장치(1)에 의해 처리된 기판(W) 상면의 파티클(P)의 분포를 보여준다. 도 1에서 화살표는 플라즈마의 유동을 나타낸다. 배플(3, 4)은 상하로 배치되어 2중 구조로 구성되어 있다. 플라즈마는 상부 배플(3) 및 하부 배플(4)을 통과하면서 기판의 상면으로 공급된다. 또한, 플라즈마 발생 공간(S)은 기판의 중심부와 대향되도록 위치되어 있다. 플라즈마 발생공간(S)에서 내려오는 플라즈마는 관성 등으로 인해 기판(W)의 중심부에 특히 집중된다. 따라서, 플라즈마가 기판(W)의 전면에 균일하게 공급되지 못한다. 이로 인해 기판의 전면을 균일하게 처리하지 못한다.
또한, 플라즈마가 기판의 중심부에 집중되는 것에 의해 도 2와 같이 파티클(P)도 기판의 중심부에 집중되어 분포되는 몰림성 파티클이 발생할 수 있다. 이것은 기판을 오염시키고, 공정 불량의 원인이 되는 문제가 있다.
본 발명은 기판의 전면에 균일하게 플라즈마를 공급하여 기판을 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 몰림성 파티클의 발생을 방지하여 기판의 오염 및 공정 불량을 방지할 수 있는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 내부에 처리 공간이 형성된 공정 챔버; 및
플라즈마 상태의 공정가스를 상기 처리 공간으로 공급하는 플라즈마 발생 유닛;을 포함하고, 상기 공정 챔버는, 상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 지지판을 가지는 지지 유닛; 상기 지지판의 상부에 위치하며, 공정가스를 분배하는 제1 분배홀들이 형성된 제1 배플; 및 상기 제1 배플과 상기 지지판의 사이에 위치하며, 상기 제1 분배홀들을 통과한 공정가스를 상기 지지판에 위치한 기판의 상면으로 공급하는 제2 분배홀들이 형성된 제2 배플;을 포함하고, 상기 제1 배플은, 중앙에 제공되며 블로킹된 차단 영역; 및 상기 차단 영역을 감싸며, 상기 제1 분배홀들이 형성된 분배 영역;을 포함한다.
일 실시예에 의하면, 상기 제2 분배홀들은 상기 제2 배플의 전체 영역에 제공된다.
일 실시예에 의하면, 상기 분배 영역의 상면의 면적은 상기 차단 영역의 상면의 면적보다 작다.
일 실시예에 의하면, 상기 분배 영역의 상면의 면적과 상기 차단 영역의 상면의 면적의 비는 1 : 1.5 내지 1 : 2 이다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 배플 및 제2 배플 중 적어도 어느 하나의 표면은 플라즈마에 대한 내성을 가지는 코팅막으로 코팅된다.
일 실시예에 의하면, 상기 코팅막은 니켈(nickel)로 제공된다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 분배홀들은 상기 분배 영역 내에서 균일하게 형성되고, 상기 제2 분배홀들은 상기 제2 배플의 전체 영역에 균일하게 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 기판의 전면에 균일하게 플라즈마를 공급하여 기판을 처리할 수 있다.
또한, 본 발명은 몰림성 파티클의 발생으로 인한 기판의 오염 및 공정 불량을 방지할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일반적인 기판 처리 장치에서 기판 상면으로 공급되는 플라즈마의 유동을 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1에 의해 처리된 기판 상면의 파티클의 분포를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 기판 처리 설비를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 4은 도 3의 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다.
도 5 내지 도 6은 도 4의 기판 처리 장치의 제1 배플을 보여주는 도면이다.
도 7 내지 도 8은 도 4의 기판 처리 장치의 제2 배플을 보여주는 도면이다.
도 9는 도 4의 기판 처리 장치에서 기판 상면으로 공급되는 플라즈마의 유동을 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장된 것이다.
이하 도 3 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비(1)를 간략하게 나타내는 평면도이다.
도 3를 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 설비 전방 단부 모듈(equipment front end module, EFEM)(20) 및 공정 처리부(30)를 가진다. 설비 전방 단부 모듈(20)과 공정 처리부(30)는 일 방향으로 배치된다. 이하, 설비 전방 단부 모듈(20)과 공정 처리부(30)가 배열된 방향을 제 1 방향(X)이라 정의하고, 상부에서 바라볼 때 제 1 방향(X)에 수직인 방향을 제 2 방향(Y)이라 정의한다.
설비 전방 단부 모듈(20)은 로드 포트(load port, 10) 및 이송프레임(21)을 가진다. 로드포트(10)는 제1방향(11)으로 설비 전방 단부 모듈(20)의 전방에 배치된다. 로드포트(10)는 복수 개의 지지부(6)를 가진다. 각각의 지지부(6)는 제 2 방향(Y)으로 일렬로 배치되며, 공정에 제공될 기판(W) 및 공정처리가 완료된 기판(W)이 수납된 캐리어(4)(예를 틀어, 카세트, FOUP등)가 안착된다. 캐리어(4)에는 공정에 제공될 기판(W) 및 공정처리가 완료된 기판(W)이 수납된다. 이송프레임(21)은 로드포트(10)와 공정 처리실(30) 사이에 배치된다. 이송프레임(21)은 그 내부에 배치되고 로드포트(10)와 공정 처리부(30)간에 기판(W)을 이송하는 제 1 이송로봇(25)을 포함한다. 제 1 이송로봇(25)은 제 2 방향(Y)으로 구비된 이송 레일(27)을 따라 이동하여 캐리어(4)와 공정처리실(30)간에 기판(W)을 이송한다.
공정처리실(30)은 로드락 챔버(40), 트랜스퍼 챔버(50), 그리고 프로세스 챔버(60)를 포함한다.
로드락 챔버(40)는 이송프레임(21)에 인접하게 배치된다. 일 예로, 로드락 챔버(40)는 트랜스퍼 챔버(50)와 설비 전방 단부 모듈(20)사이에 배치될 수 있다. 로드락 챔버(40)는 공정에 제공될 기판(W)이 프로세스 챔버(60)로 이송되기 전, 또는 공정 처리가 완료된 기판(W)이 설비 전방 단부 모듈(20)로 이송되기 전 대기하는 공간을 제공한다.
트랜스퍼 챔버(50)는 로드락 챔버(40)에 인접하게 배치된다. 트랜스퍼 챔버(50)는 상부에서 바라볼 때, 다각형의 몸체를 갖는다. 도 1을 참조하면, 트랜스퍼 챔버(50)는 상부에서 바라볼 때, 오각형의 몸체를 갖는다. 몸체의 외측에는 로드락 챔버(40)와 복수개의 프로세스 챔버(60)들이 몸체의 둘레를 따라 배치된다. 몸체의 각 측벽에는 기판(W)이 출입하는 통로(미도시)가 형성되며, 통로는 트랜스퍼 챔버(50)와 로드락 챔버(40) 또는 프로세스 챔버(60)들을 연결한다. 각 통로에는 통로를 개폐하여 내부를 밀폐시키는 도어(미도시)가 제공된다. 트랜스퍼 챔버(50)의 내부공간에는 로드락 챔버(40)와 프로세스 챔버(60)들간에 기판(W)을 이송하는 제 2 이송로봇(53)이 배치된다. 제 2 이송로봇(53)은 로드락 챔버(40)에서 대기하는 미처리된 기판(W)을 프로세스 챔버(60)로 이송하거나, 공정처리가 완료된 기판(W)을 로드락 챔버(40)로 이송한다. 그리고, 복수개의 프로세스 챔버(60)에 기판(W)을 순차적으로 제공하기 위하여 프로세스 챔버(60)간에 기판(W)을 이송한다. 도 1과 같이, 트랜스퍼 챔버(50)가 오각형의 몸체를 가질 때, 설비 전방 단부 모듈(20)과 인접한 측벽에는 로드락 챔버(40)가 각각 배치되며, 나머지 측벽에는 프로세스 챔버(60)들이 연속하여 배치된다. 트랜스퍼 챔버(50)는 상기 형상뿐만 아니라, 요구되는 공정모듈에 따라 다양한 형태로 제공될 수 있다.
프로세스 챔버(60)는 트랜스퍼 챔버(50)의 둘레를 따라 배치된다. 프로세스 챔버(60)는 복수개 제공될 수 있다. 각각의 프로세스 챔버(60)내에서는 기판(W)에 대한 공정처리가 진행된다. 프로세스 챔버(60)는 제 2 이송로봇(53)으로부터 기판(W)을 이송받아 공정처리를 하고, 공정처리가 완료된 기판(W)을 제 2 이송로봇(53)으로 제공한다. 각각의 프로세스 챔버(60)에서 진행되는 공정처리는 서로 상이할 수 있다. 이하, 프로세스 챔버(60) 중 플라즈마 공정을 수행하는 기판 처리 장치(1000)에 대해서 상술한다.
도 4은 도 3의 기판 처리 장치(1000)를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4을 참조하면, 기판 처리 장치(1000)는 플라즈마를 이용하여 기판(W) 상에 소정의 공정을 수행한다. 일 예로, 기판 처리 장치(1000)는 기판(W) 상의 박막을 식각하거나 포토레지스트막을 제거하는 장비일 수 있다. 박막은 폴리 실리콘막, 실리콘 산화막, 그리고 실리콘 질화막 등 다양한 종류의 막일 수 있다. 또한, 박막은 자연 산화막이나 화학적으로 생성된 산화막일 수 있다.
기판 처리 장치(1000)는 공정 챔버(processing chamber, 100), 배기 유닛(exhausting unit, 200), 플라즈마 발생 유닛(plasma supplying unit, 300), 유도 유닛(340)을 가진다.
공정 챔버(100)은 기판이 놓이고 공정이 수행되는 공간을 제공한다. 배기 유닛(200)은 공정 챔버(100) 내부에 머무르는 공정 가스 및 기판 처리 과정에서 발생한 반응 부산물 등을 외부로 배출하고, 공정 챔버(100) 내 압력을 설정 압력으로 유지한다. 플라즈마 발생 유닛(300)은 공정 챔버(100)의 외부에서 공정 가스로부터 플라즈마(plasma)를 생성시키고, 이를 공정 챔버(100)으로 공급한다.
공정 챔버(100)은 하우징(110), 지지 유닛(120), 그리고 배플(130)을 가진다. 하우징(110)의 내부에는 기판 처리 공정을 수행하는 처리 공간(111)이 형성된다. 하우징(110)는 상부벽이 개방되고, 측벽에는 개구(도시되지 않음)가 형성될 수 있다. 기판은 개구를 통하여 하우징(110) 내부로 출입한다. 개구는 도어(미도시)와 같은 개폐 부재에 의해 개폐될 수 있다. 하우징(110)의 바닥면에는 배출홀(112)이 형성된다. 배출홀(112)은 배기유닛(200)과 연결되며, 하우징(110) 내부에 머무르는 가스와 반응 부산물이 외부로 배출되는 통로를 제공한다. 배기 유닛(200)은 공정 챔버(100) 내부의 플라즈마 및 불순물을 흡입할 수 있도록 제공된다.
지지 유닛(120)은 기판(W)을 지지한다. 지지 유닛(120)는 지지판(121)과 지지축(122)을 포함한다. 지지판(121)은 처리 공간(111) 내에 위치되며 원판 형상으로 제공된다. 지지판(121)은 지지축(122)에 의해 지지된다. 기판(W)은 지지판(121)의 상면에 놓인다. 지지판(121)의 내부에는 전극(미도시)이 제공될 수 있다. 전극은 외부 전원과 연결되며, 인가된 전력에 의해 정전기를 발생시킨다. 발생된 정전기는 기판(W)을 지지판(121)에 고정시킬 수 있다. 지지판(121)의 내부에는 가열부(125)가 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 가열부(125)는 히팅 코일일 수 있다. 또한, 지지판(121)의 내부에는 냉각부재(126)가 제공될 수 있다. 냉각부재(126)는 냉각수가 흐르는 냉각라인으로 제공될 수 있다. 가열부(125)는 기판(W)을 기 설정된 온도로 가열한다. 냉각부재(126)는 기판(W)을 강제 냉각시킨다. 공정 처리가 완료된 기판(W)은 상온 상태 또는 다음 공정 진행에 요구되는 온도로 냉각될 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 배플(130)은 지지판(121)의 상부에 위치한다. 배플(130)은 제1 배플(140)과 제2 배플(150)을 포함한다. 제1 배플(140)과 제2 배플(150)은 상하 방향으로 이격되어 제공된다. 제1 배플(140)은 제2 배플(150)의 상부에 제공된다.
도 5 은 제1 배플을 보여주는 사시도이고, 도 6은 제1 배플을 상면에 대해 수직으로 절단한 단면도이다. 아래에서는 도 5 및 도 6을 참조하여 제1 배플을 설명한다.
제1 배플(140)은 차단 영역(144)과 분배 영역(146)을 포함한다. 차단 영역(144)은 제1 배플(140)의 중앙에 형성된다. 차단 영역(144)은 원형으로 제공될 수 있다. 차단 영역(144)은 지지판 위에 놓인 기판의 중심부에 대향되도록 제공된다(도 3 참조). 차단 영역(144)은 블로킹(blocking)되어 있다. 분배 영역(146)은 차단 영역(144)을 감싸도록 제공된다. 분배 영역(146)은 링 형상으로 제공될 수 있다. 분배 영역(146)은 제1 배플(140)의 가장자리에 형성된다. 분배 영역(146)에는 제1 분배홀(142)들이 형성된다. 제1 분배홀(142)들은 분배 영역(146)에 균일하게 형성될 수 있다. 제1 분배홀(142)에는 플라즈마가 통과한다.
분배 영역(146)의 상면의 면적은 차단 영역(144)의 상면의 면적보다 작게 제공된다. 일 예로, 분배 영역(146)의 상면의 면적과 차단 영역(144) 상면의 면적의 비는 1: 1.5 내지 1: 2로 제공될 수 있다.
도 7 은 제2 배플을 보여주는 사시도이고, 도 8은 제2 배플을 상면에 대해 수직으로 절단한 단면도이다. 아래에서는 도 7 및 도 8을 참조하여 제2 배플을 설명한다.
제2 배플(150)은 제1 배플(140)의 하부에 위치한다. 제2 배플(150)은 제1 배플(140)과 지지판 사이에 위치한다. 제1 분배홀(142)들을 통과한 플라즈마가 제2 배플(150)에 도달한다. 제2 배플(150)에는 제2 분배홀(152)들이 형성된다. 제2 분배홀(152)들은 제2 배플(150)의 전체 영역에 형성된다. 제2 분배홀(152)들은 제2 배플(150)의 전체 영역에 균일하게 형성될 수 있다. 제1 분배홀(142)들을 통과한 플라즈마는 제2 분배홀(152)들을 통과한다. 제2 분배홀(152)들을 통과한 플라즈마는 기판 처리 공간에 유입되어 기판에 공급된다.
제1 배플(140)과 제2 배플(150) 중 적어도 어느 하나의 표면은 플라즈마에 대한 내성을 가지는 막으로 코팅될 수 있다. 일 예로, 코팅막은 니켈(nickel)일 수 있다. 플라즈마에 의한 배플의 부식을 방지할 수 있다. 따라서, 배플의 부식으로 인한 파티클 발생을 방지할 수 있다.
플라즈마 발생 유닛(300)은 하우징(110)의 상부에 위치한다. 플라즈마 발생 유닛(300)은 공정가스를 방전시켜 플라즈마를 생성하고, 생성된 플라즈마를 처리 공간(111)으로 공급한다. 플라즈마 발생 유닛(300)은 플라즈마 챔버(310), 공정 가스 공급부(320) 그리고 전력 인가부(330)를 포함한다.
플라즈마 챔버(310)에는 상면 및 하면이 개방된 방전 공간(311)이 내부에 형성된다. 방전 공간(311)은 지지판 위엔 놓이는 기판의 중심부에 대향되도록 제공될 수 있다. 플라즈마 챔버(310)의 상단은 가스 공급 포트(315)에 의해 밀폐된다. 가스 공급 포트(315)는 공정 가스 공급부(320)와 연결된다. 공정 가스는 가스 공급 포트(315)를 통해 방전 공간(311)으로 공급된다. 공정 가스는 이불화메탄(CH2F2, Difluoromethane), 질소(N2), 그리고 산소(O2)를 포함할 수 있다. 선택적으로 공정가스는 사불화탄소(CF4, Tetrafluoromethane) 등 다른 종류의 가스를 더 포함할 수 있다.
전력 인가부(330)는 방전 공간(311)에 고주파 전력을 인가한다. 전력 인가부(330)는 안테나(331)와 전원(332)을 포함한다.
안테나(331)는 유도 결합형 플라즈마(ICP) 안테나로, 코일 형상으로 제공된다. 안테나(331)는 플라즈마 챔버(310) 외부에서 플라즈마 챔버(310)에 복수회 감긴다. 안테나(331)는 방전 공간(311)에 대응하는 영역에서 플라즈마 챔버(310)에 감긴다. 안테나(331)의 일단은 전원(332)과 연결되고, 타단은 접지된다.
전원(332)은 안테나(331)에 고주파 전류를 공급한다. 안테나(331)에 공급된 고주파 전력은 방전 공간(311)에 인가된다. 고주파 전류에 의해 방전 공간(311)에는 유도 전기장이 형성되고, 방전 공간(311) 내 제 1 공정가스는 유도 전기장으로부터 이온화에 필요한 에너지를 얻어 플라즈마 상태로 변환된다.
전력 인가부의 구조는 상술한 예에 한정되지 않고, 공정 가스로부터 플라즈마를 발생시키기 위한 다양한 구조가 사용될 수 있다.
유도 유닛(340)는 플라즈마 챔버(310)와 하우징(110) 사이에 위치한다. 유도 유닛(340)는 하우징(110)의 개방된 상면을 밀폐하며, 하단에 하우징(110)과 배플(130)이 결합한다. 유도 유닛(340)의 내부에는 유입공간(341)이 형성된다. 유입 공간(341)은 방전 공간(311)과 처리 공간(111)을 연결하며, 방전 공간(311)에서 생성된 플라즈마가 처리 공간(111)으로 공급되는 통로로 제공한다.
유입 공간(341)은 유입구(341a)와 확산 공간(341b)을 포함할 수 있다. 유입구(341a)는 방전 공간(311)의 하부에 위치하며, 방전 공간(311)과 연결된다. 방전 공간(311)에서 생성된 플라즈마는 유입구(341a)를 통해 유입된다. 확산 공간(341b)은 유입구(341a)의 하부에 위치하며, 유입구(341a)와 처리 공간(111)을 연결한다. 확산 공간(341b)은 아래로 갈수록 단면적이 점차 넓어진다. 확산 공간(341b)은 역 깔때기 형상을 가진 수 있다. 유입구(341a)에서 공급된 플라즈마는 확산 공간(341b)을 통과하는 동안 확산된다.
이하, 도 9를 참조하여 상술한 기판 처리 장치를 이용한 기판을 처리하는 방법을 설명한다. 화살표는 플라즈마의 유동을 나타낸다.
방전 공간(311)에서 발생한 플라즈마는 제1 배플(140)을 통과한다. 플라즈마는 제1 배플(140)의 가장자리에 형성된 제1 분배홀(142)들을 통과한다. 제1 배플(140)의 중앙에 형성된 차단 영역(144)은 통과하지 못한다. 제1 분배홀(142)들을 통과한 플라즈마는 다시 제2 배플(150)을 통과한다. 제2 배플(150)의 전체 영역에 균일하게 형성된 제2 분배홀(152)들을 통과하여 기판의 상면에 공급된다.
상술한 바와 같이, 방전 공간(311)과 차단 영역(144)은 지지판 상에 놓인 기판의 중심부에 대향되도록 제공된다. 플라즈마가 제1 배플(140)의 중앙에 형성된 차단 영역(144)을 통과하지 못하므로, 방전 공간(311)으로부터 공급되는 플라즈마가 관성에 의해 기판의 중심부에 집중적으로 공급되는 현상을 방지할 수 있다. 제1 배플(140) 가장자리에 형성된 제1 분배홀(142)들은 통과한 플라즈마는 제1 배플(140)과 제2 배플(150)의 사이 영역에서 균일하게 퍼진다. 그리고 플라즈마는 제2 배플(150)의 전체 영역에 균일하게 형성된 제2 분배홀(152)들을 통과하면서 기판의 전체 영역에 균일하게 공급될 수 있다.
또한, 기판의 중심부에 플라즈마가 집중되지 않으므로, 도 1 및 도 2와 같이 일반적인 기판 처리 장치에서 발생하는 기판 중심부의 몰림성 파티클을 방지한다.
상술한 실시예에서는 차단 영역이 원형으로 제공되고, 분배 영역은 링 형상인 것을 예로 들어 설명하였다. 그러나 반드시 이에 한하는 것은 아니고, 차단 영역은 지지판 상에 놓인 기판의 중심부에 대향되도록 제1 배플의 중앙에 형성되는 것이면 족하다.
상술한 실시예에서는 분배 영역 상면의 면적이 차단 영역 상면의 면적보다 작은 것을 예로 들어 설명하였다. 그러나 반드시 이에 한하는 것은 아니며, 방전 공간에서 발생시키는 플라즈마 이온의 밀도, 그리고 공정 환경에 따라서 달라질 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
20: 설비 전방 단부 모듈 30: 공정 처리실
120: 지지유닛 121: 지지판
130: 배플 140: 제1 배플
142: 제1 분배홀 144: 차단 영역
146: 분배 영역 150: 제2 배플
152: 제2 분배홀

Claims (7)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    내부에 처리 공간이 형성된 공정 챔버; 및
    플라즈마 상태의 공정가스를 상기 처리 공간으로 공급하는 플라즈마 발생 유닛;을 포함하고,
    상기 공정 챔버는,
    상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 지지판을 가지는 지지 유닛;
    상기 지지판의 상부에 위치하며, 공정가스를 분배하는 제1 분배홀들이 형성된 제1 배플; 및
    상기 제1 배플과 상기 지지판의 사이에 위치하며, 상기 제1 분배홀들을 통과한 공정가스를 상기 지지판에 위치한 기판의 상면으로 공급하는 제2 분배홀들이 형성된 제2 배플;을 포함하고,
    상기 제1 배플은,
    중앙에 제공되며 블로킹된 차단 영역; 및
    상기 차단 영역을 감싸며, 상기 제1 분배홀들이 형성된 분배 영역;을 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 분배홀들은 상기 제2 배플의 전체 영역에 제공되는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 분배 영역의 상면의 면적은 상기 차단 영역의 상면의 면적보다 작은 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 분배 영역의 상면의 면적과 상기 차단 영역의 상면의 면적의 비는 1 : 1.5 내지 1 : 2 인 기판 처리 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 배플 및 제2 배플 중 적어도 어느 하나의 표면은 플라즈마에 대한 내성을 가지는 코팅막으로 코팅되는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 코팅막은 니켈(nickel)로 제공되는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 분배홀들은 상기 분배 영역 내에서 균일하게 형성되고, 상기 제2 분배홀들은 상기 제2 배플의 전체 영역에 균일하게 형성된 기판 처리 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112397419A (zh) * 2019-08-19 2021-02-23 细美事有限公司 基板处理装置
US20210305015A1 (en) * 2020-03-30 2021-09-30 Psk Inc. Substrate processing apparatus
KR20230032619A (ko) * 2021-08-31 2023-03-07 피에스케이 주식회사 기판 처리 장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101518398B1 (ko) * 2013-12-06 2015-05-08 참엔지니어링(주) 기판 처리 장치

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112397419A (zh) * 2019-08-19 2021-02-23 细美事有限公司 基板处理装置
US20210305015A1 (en) * 2020-03-30 2021-09-30 Psk Inc. Substrate processing apparatus
CN113471048A (zh) * 2020-03-30 2021-10-01 Psk有限公司 基板处理设备
CN113471048B (zh) * 2020-03-30 2024-03-15 Psk有限公司 基板处理设备
KR20230032619A (ko) * 2021-08-31 2023-03-07 피에스케이 주식회사 기판 처리 장치

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