KR20170119537A - 플라스마 소스 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 - Google Patents

플라스마 소스 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 Download PDF

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KR20170119537A
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조정희
이한샘
나와즈사드
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피에스케이 주식회사
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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 내부에 기판이 처리되는 처리 공간을 가지는 공정 챔버와; 상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하도록 제공된 기판 지지 유닛과; 상기 처리 공간으로 공정 가스를 공급하는 가스 공급 유닛과; 상기 가스 공급 유닛에 의해 공급된 공정 가스를 플라스마로 여기시키는 플라스마 소스를 포함하되, 상기 공정 챔버는 상기 기판 지지 유닛의 상부에 제공되고 내부에 상기 공정 가스가 플라스마로 여기되는 공간이 제공되는 방전실을 포함하고, 상기 플라스마 소스는, 상기 방전실의 측면을 둘레 방향을 따라 복수회 감싸는 코일 안테나와; 상기 코일 안테나에 전력을 인가하는 전원과; 상기 방전실과 상기 코일 안테나의 사이에 상기 방전실의 측면을 감싸도록 제공된 패러데이 쉴드;를 포함하고, 상기 패러데이 쉴드는 상하 방향을 따라 서로 번갈아 배치되는 제 1 영역 및 제 2 영역을 포함하며, 상기 제 1 영역에는 길이 방향이 상하 방향인 복수개의 슬릿(Slit)이 둘레 방향을 따라 서로 이격되어 형성된다.

Description

플라스마 소스 및 이를 포함하는 기판 처리 장치{PLASMA SOURCE AND APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 플라스마를 이용하여 기판을 처리하는 장치에 관한 것이다.
반도체 소자의 제조를 위해서는 웨이퍼와 같은 반도체 기판 상에 증착, 사진, 식각, 애싱, 세정, 연마 등 다양한 공정이 요구된다. 이들 중 증착, 식각, 그리고 애싱 공정과 같이 많은 공정은 챔버 내에서 플라스마 또는 가스를 이용하여 웨이퍼와 같은 반도체 기판을 처리한다.
기판을 처리하기 위해 플라스마를 생성하는 플라스마 소스 중 유도결합 방식의 플라스마 소스(ICP)의 안테나의 경우, 내부에서 플라스마 소스에 의해 플라스마가 생성되는 챔버의 안테나에 대향되는 영역이 전기장에 의해 가속된 플라스마의 이온에 의해 손상될 수 있다. 이는 공정에 영향을 미칠 수 있는 파티클(Particle)의 원인이 된다. 이를 방지하기 위해 유도 결합 방식의 플라스마 소스의 안테나 및 안테나가 감싸는 챔버의 벽 사이에 금속 재질의 패러데이 쉴드를 제공한다.
도 1은 일반적인 패러데이 쉴드(1)를 나타낸 사시도이다. 도 1을 참조하면, 패러데이 쉴드(1)는 안테나에 인가된 전력에 의한 전기장을 일부 차폐시키기 위해 제공된다. 그러나 초기 플라스마 점화를 위해 일정 크기 이상의 전기장이 요구되므로, 일반적으로, 패러데이 쉴드(1)에는 초기 플라스마 점화를 위한 전기장의 세기를 확보하기 위해 길이 방향이 상하 방향인 일정한 형상의 슬릿(2)이 둘레방향을 따라 복수개가 제공된다.
그러나 유도결합 방식의 플라스마 소스의 안테나는 고주파(RF) 전력의 입/출력단에 고전압이 형성되는 특징을 가진다. 따라서, 안테나의 고주파 전력의 입/출력단에 인접할 수록 강한 전기장이 생성된다. 따라서, 챔버의 내면의 안테나의 고주파 전력의 입/출력단에 인접한 영역이 플라스마에 의해 손상될 수 있다. 이러한 손상은 파티클(Particle) 발생의 원인이 된다.
본 발명은 플라스마에 의한 챔버의 손상을 방지할 수 있는 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 파티클 발생을 억제할 수 있는 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다. 일 실시 예에 의하면, 기판 처리 장치는, 내부에 기판이 처리되는 처리 공간을 가지는 공정 챔버와; 상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하도록 제공된 기판 지지 유닛과; 상기 처리 공간으로 공정 가스를 공급하는 가스 공급 유닛과; 상기 가스 공급 유닛에 의해 공급된 공정 가스를 플라스마로 여기시키는 플라스마 소스를 포함하되, 상기 공정 챔버는 상기 기판 지지 유닛의 상부에 제공되고 내부에 상기 공정 가스가 플라스마로 여기되는 공간이 제공되는 방전실을 포함하고, 상기 플라스마 소스는, 상기 방전실의 측면을 둘레 방향을 따라 복수회 감싸는 코일 안테나와; 상기 코일 안테나에 전력을 인가하는 전원과; 상기 방전실과 상기 코일 안테나의 사이에 상기 방전실의 측면을 감싸도록 제공된 패러데이 쉴드;를 포함하고, 상기 패러데이 쉴드는 상하 방향을 따라 서로 번갈아 배치되는 제 1 영역 및 제 2 영역을 포함하며, 상기 제 1 영역에는 길이 방향이 상하 방향인 복수개의 슬릿(Slit)이 둘레 방향을 따라 서로 이격되어 형성된다.
상기 제 2 영역은 상기 코일 안테나의 복수개의 턴 중 전압이 가장 높은 턴에 대향되도록 위치된다.
상기 제 2 영역은 상기 코일 안테나의 전력 출력단에 대향되도록 위치될 수 있다.
상기 제 2 영역은 상기 코일 안테나의 전력 입력단 및 상기 코일 안테나의 전력 출력단에 대향되도록 위치될 수 있다.
상기 패러데이 쉴드는 상하 방향의 길이가 상기 방전실의 측면을 감싸는 상기 코일 안테나의 상단으로부터 하단에 대향되는 길이로 제공된다.
상기 제 2 영역에는 복수개의 홀이 형성되고, 상기 홀의 직경은 상기 슬릿의 폭보다 작게 제공될 수 있다.
상기 패러데이 쉴드는 접지되고, 구리(Cu)를 포함하는 재질로 제공될 수 있다.
상기 가스 공급 유닛은 상기 방전실의 상부로부터 공정 가스를 공급한다.
또한, 본 발명은 플라스마 소스를 제공한다. 일 실시 예에 의하면, 기판이 처리되는 처리 공간에 공급된 공정 가스를 플라스마로 여기시키는 플라스마 소스는, 내부에 상기 공정 가스가 플라스마로 여기되는 공간이 제공되는 방전실의 측면을 둘레 방향을 따라 복수회 감싸는 코일 안테나와; 상기 코일 안테나에 전력을 인가하는 전원과; 상기 방전실과 상기 코일 안테나의 사이에 상기 방전실의 측면을 감싸도록 제공된 패러데이 쉴드;를 포함하고, 상기 패러데이 쉴드는 상하 방향을 따라 서로 번갈아 배치되는 제 1 영역 및 제 2 영역을 포함하며, 상기 제 1 영역에는 길이 방향이 상하 방향인 복수개의 슬릿(Slit)이 둘레 방향을 따라 서로 이격되어 형성된다.
상기 제 2 영역은 상기 코일 안테나의 복수개의 턴 중 전압이 가장 높은 턴에 대향되도록 위치된다.
상기 제 2 영역은 상기 코일 안테나의 전력 출력단에 대향되도록 위치될 수 있다.
상기 제 2 영역은 상기 코일 안테나의 전력 입력단 및 상기 코일 안테나의 전력 출력단에 대향되도록 위치될 수 있다.
상기 패러데이 쉴드는 상하 방향의 길이가 상기 방전실의 측면을 감싸는 상기 코일 안테나의 상단으로부터 하단에 대향되는 길이로 제공된다.
상기 제 2 영역에는 복수개의 홀이 형성되고, 상기 홀의 직경은 상기 슬릿의 폭보다 작게 제공될 수 있다.
상기 패러데이 쉴드는 접지된다.
또한, 본 발명은 내부에 기판이 처리되는 처리 공간을 가지는 공정 챔버와; 상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하도록 제공된 기판 지지 유닛과; 상기 처리 공간으로 공정 가스를 공급하는 가스 공급 유닛과; 상기 가스 공급 유닛에 의해 공급된 공정 가스를 플라스마로 여기시키는 플라스마 소스를 포함하되, 상기 공정 챔버는 상기 기판 지지 유닛의 상부에 제공되고 내부에 상기 공정 가스가 플라스마로 여기되는 공간이 제공되는 방전실을 포함하고, 상기 플라스마 소스는, 상기 방전실의 측면을 둘레 방향을 따라 복수회 감싸는 코일 안테나와; 상기 코일 안테나에 전력을 인가하는 전원과; 상기 방전실과 상기 코일 안테나의 사이에 상기 방전실의 측면을 감싸도록 제공되고, 길이 방향이 상하 방향인 복수개의 슬릿(Slit)이 둘레 방향을 따라 서로 이격되어 형성되는 패러데이 쉴드;와 상기 슬릿의 일부 영역을 차폐하는 차폐 부재;를 포함하는 기판 처리 장치를 제공한다.
상기 패러데이 쉴드는 상하방향의 길이가 상기 방전실의 측면을 감싸는 상기 코일 안테나의 상단으로부터 하단에 대향되는 길이로 제공된다.
상기 차폐 부재는, 상기 방전실을 감싸는 링 형상으로 제공될 수 있다.
상기 차폐 부재에는, 복수개의 홀이 형성되고, 상기 홀의 직경은 상기 슬릿의 폭보다 작게 제공될 수 있다.
상기 차폐 부재는 상하 방향을 따라 복수개가 서로 이격되어 제공될 수 있다.
상기 차폐 부재는 상기 코일 안테나의 복수개의 턴 중 전압이 가장 높은 턴에 대향되도록 위치될 수 있다.
상기 차폐 부재는 상기 코일 안테나의 전력 출력단에 대향되도록 위치될 수 있다.
상기 차폐 부재는 상기 코일 안테나의 전력 입력단 및 전력 출력단에 대향되도록 위치될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 장치는 플라스마에 의한 챔버의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치는 파티클 발생을 억제할 수 있다.
도 1은 일반적인 패러데이 쉴드를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2의 패러데이 쉴드를 나타낸 사시도이다.
도 4는 다른 실시 예에 따른 패러데이 쉴드를 나타낸 사시도이다.
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 과장되었다.
본 발명의 실시 예에서 기판(10)은 반도체 웨이퍼일 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 기판(10)은 유리 기판 등과 같이 다른 종류의 기판일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에서 기판 처리 장치는 플라스마를 이용하여 애싱, 증착 또는 식각 등의 공정을 수행하는 장치일 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치(1)에 관하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치(1)를 나타낸 단면도이다. 도 2를 참고하면, 기판 처리 장치(1)는 공정 챔버(100), 기판 지지 유닛(200), 가스 공급 유닛(300), 플라스마 소스(400) 그리고 배플(500)을 가진다.
공정 챔버(100)는 내부에 기판이 처리되는 처리 공간을 가진다. 일 실시 예에 따르면, 공정 챔버(100)는 처리실(120)과 플라스마 발생실(140)을 가진다. 처리실(120)은 플라스마에 의해 기판(10)이 처리되는 공간을 제공한다. 플라스마 발생실(140)은 공정 가스로부터 플라스마가 발생되는 공간을 제공한다.
처리실(120)은 내부에 상부가 개방된 공간을 가진다. 처리실(120)은 대체로 원통 형상으로 제공될 수 있다. 처리실(120)의 측벽에는 기판 유입구(미도시)가 형성된다. 기판(10)은 기판 유입구를 통하여 처리실(120) 내부로 출입힌다. 기판 유입구(미도시)는 도어(미도시)와 같은 개폐 부재에 의해 개폐될 수 있다. 처리실(120)의 바닥면에는 배기 홀(122)이 형성된다. 배기 홀(122)에는 배기 라인(124)이 연결된다. 배기 라인(124)에는 펌프(126)가 설치된다. 펌프(126)는 처리실(120) 내 압력을 공정 압력으로 조절한다. 처리실(120) 내 잔류 가스 및 반응 부산물은 배기 라인(124)을 통해 처리실(120) 외부로 배출된다.
플라스마 발생실(140)은 방전실(142)과 확산실(144)을 가진다. 플라스마 발생실(140)은 처리실(120)의 외부에 위치한다. 일 예에 의하면, 플라스마 발생실(140)은 처리실(120)의 상부에 위치되며 처리실(120)에 결합된다. 따라서, 방전실(142)과 확산실(144)은 기판 지지 유닛(200)의 상부에 제공된다. 방전실(142)과 확산실(144)은 상하 방향으로 순차적으로 제공된다. 방전실(142)은 중공의 원통 형상을 가진다. 상부에서 바라볼 때 방전실(142) 내 공간은 처리실(120) 내 공간 보다 좁게 제공된다. 방전실(142) 내의 공간에서 가스 공급 유닛(300)에 의해 공급된 공정 가스로부터 플라스마가 발생된다. 확산실(144) 내 공간은 아래로 갈수록 점진적으로 넓어지는 부분을 가진다. 확산실(144)의 하단은 처리실(120)의 상단과 결합되며, 이들 사이에는 외부와의 밀폐를 위해 실링 부재(미도시)가 제공된다.
공정 챔버(100)는 도전성 재질로 제공된다. 공정 챔버(100)는 접지라인(123)을 통해 접지될 수 있다.
기판 지지 유닛(200)은 공정 챔버(100)의 처리 공간 내에서 기판(10)을 지지한다. 일 실시 예에 따르면, 기판 지지 유닛(200)은 지지판(220)과 지지축(240)을 가진다.
지지판(220)은 처리실(120)내에 위치되며 원판 형상으로 제공된다. 지지판(220)은 지지축(240)에 의해 지지된다. 기판(10)은 지지판(220)의 상면에 놓인다. 지지판(220)의 내부에는 전극(미도시)이 제공되고, 기판(10)은 정전기력 또는 기구적 클램프에 의해 지지판(220)에 지지될 수 있다.
가스 공급 유닛(300)은 배플(500)의 상부로부터 공정 챔버(100)의 처리 공간으로 가스를 공급한다. 일 실시 예에 따르면, 가스 공급 유닛(300)은 방전실(142)의 상부로부터 공정 가스를 공급한다. 가스 공급 유닛(300)은 하나 또는 복수개가 제공될 수 있다. 가스 공급 유닛(300)은 가스 공급라인(320), 가스 저장부(340) 그리고 가스 포트(360)를 가진다.
가스 공급라인(320)은 가스 포트(360)에 연결된다. 가스 포트(360)는 방전실(142)의 상부에 결합된다. 가스 포트(360)를 통해 공급된 가스는 방전실(142)로 유입되고, 방전실(142)에서 플라스마로 여기된다.
플라스마 소스(400)는 방전실(142)에서 가스 공급 유닛(300)에 의해 공급된 공정 가스로부터 플라스마를 발생시킨다. 플라스마 소스(400)는 유도 결합형 플라스마(ICP: Inductively coupled Plasma) 소스이다. 플라스마 소스(400)는 코일 안테나(420), 전원(440) 및 패러데이 쉴드(460)를 가진다.
코일 안테나(420)는 방전실(142)의 외부에 제공되며 방전실(142)의 측면을 둘레 방향을 따라 복수 회 감싸도록 제공된다. 코일 안테나(420)의 일단은 전원(440)에 연결되고, 타단은 접지된다.
전원(440)은 코일 안테나(420)에 전력을 인가한다. 일 예에 의하면, 전원(440)은 코일 안테나(420)에 고주파 전력을 인가할 수 있다.
도 3은 도 2의 패러데이 쉴드(460)를 나타낸 사시도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 패러데이 쉴드(460)는 코일 안테나(420)에 인가된 전력에 의해 방전실(142) 내에 인가되는 전기장 중 일부를 차폐한다. 패러데이 쉴드(460)는 방전실(142)과 코일 안테나(420)의 사이에 방전실(142)의 측면을 감싸도록 제공된다. 패러데이 쉴드(460)는 상하 방향의 길이가 코일 안테나(420)의 방전실(142)의 측면을 감싸는 영역 중 상단으로부터 하단에 대향되는 길이로 제공된다. 패러데이 쉴드(460)는 제 1 영역(461) 및 제 2 영역(462)을 가진다. 제 1 영역(461) 및 제 2 영역(462)은 상하 방향을 따라 서로 번갈아 배치된다. 패러데이 쉴드(460)는 챔버(100)를 통해 접지될 수 있다. 선택적으로, 패러데이 쉴드(460)는 별도의 접지 라인에 직접 연결될 수 있다. 패러데이 쉴드(460)는 전기장을 차폐하기 위해 금속 재질로 제공된다. 예를 들면, 패러데이 쉴드(460)는 구리(Cu) 재질로 제공될 수 있다.
제 1 영역(461)은 길이 방향이 상하 방향인 복수개의 슬릿(463)이 둘레 방향을 따라 서로 이격되어 형성되는 영역이다. 슬릿(463)은 플라스마의 초기 점화 시 요구되는 세기의 전기장은 방전실 내에 인가될 수 있게 하기 위해 제공된다.
제 2 영역(462)에는 제 1 영역(461)의 경우와 달리 슬릿(463)이 형성되지 않는다. 예를 들면, 패러데이 쉴드(460)에는 길이 방향이 상하 방향인 복수개의 슬릿(463)이 둘레 방향을 따라 서로 이격되어 형성된다. 제 2 영역(462)에는 차폐 부재(465)가 제공된다. 차폐 부재(465)는 슬릿(463)의 일부 영역을 차폐한다. 차폐 부재(465)는 방전실(142)을 감싸는 링 형상으로 제공된다. 차폐 부재(465)는 코일 안테나(420)의 복수개의 턴 중 전압이 가장 높은 턴에 대향되도록 위치된다. 코일 안테나(420)에 인가된 전력에 의한 전기장은 전압이 높을수록 세기가 강해지므로, 슬릿(463)이 패러데이 쉴드(460)의 상하 방향 전체적으로 균일한 폭으로 제공되는 경우, 코일 안테나(420)의 전압이 높은 위치와 대향되는 방전실의 영역의 전기장의 세기는 다른 영역의 전기장의 세기보다 높게 제공될 수 있다. 이는 플라스마로 인한 방전실의 전기장의 세기가 강한 영역의 손상의 원인이 된다. 따라서, 차폐 부재(465)를 이용하여, 슬릿(463)의 코일 안테나(420)의 전압이 가장 높은 위치에 대향되는 영역을 차단함으로써, 차단된 영역의 전기장의 세기를 낮출 수 있고, 방전실(142)의 코일 안테나(420)의 전압이 가장 높은 위치에 대향되는 영역의 손상을 억제할 수 있다.
차폐 부재(465)는 상하 방향을 따라 복수개가 서로 이격되어 제공될 수 있다. 일반적으로 코일 안테나(420)는 전력이 입력되는 전력 입력단 및 전력이 출력되는 전력 출력단에서 가장 높은 전압이 인가된다. 따라서, 코일 안테나(420)의 전력 입력단은 코일 안테나(420)의 상단에 위치되고, 전력 출력단은 코일 안테나(420)의 하단에 위치되고, 전력 입력단과 전력 출력단 간의 전압의 크기가 유사한 경우, 차폐 부재(465)는 도 3의 경우와 같이, 차폐 부재(465)는 코일 안테나(420)의 전력 입력단 및 전력 출력단에 대향되도록 패러데이 쉴드(460)의 상부 및 하부에 이격되어 위치될 수 있다.
이와 달리, 차폐 부재(465)는 코일 안테나(420)의 전압이 가장 높게 인가되는 위치에 따라 상이한 위치 및 수로 제공될 수 있다. 도 4는 다른 실시 예에 따른 패러데이 쉴드(460a)를 나타낸 사시도이다. 도 4를 참고하면, 코일 안테나(420)의 전력 입력단은 코일 안테나(420)의 상단에 위치되고, 전력 출력단은 코일 안테나(420)의 하단에 위치되고, 전력 출력단의 전압이 전력 입력단의 전압보다 높게 인가되는 경우, 차폐 부재(465)는 코일 안테나(420)의 전력 출력단에 대향되도록 패러데이 쉴드(460a)의 하부 영역에 제공될 수 있다. 이와 달리, 전력 입력단의 전압이 전력 출력단의 전압보다 높게 인가되는 경우, 차폐 부재(465)는 코일 안테나(420)의 전력 입력단에 대향되도록 패러데이 쉴드(460a)의 상부 영역에 제공될 수 있다.
차폐 부재(465)에는 복수개의 홀(464)이 형성된다. 일 실시 예에 의하면, 홀(464)의 직경은 슬릿(463)의 폭 보다 작게 제공될 수 있다. 방전실(142)의 홀(464)은 차폐 부재(465)에 의해 차폐된 영역에서의 플라스마의 초기 점화에 요구되는 최소한의 전기장의 세기를 확보하기 위해 제공된다.
상술한 바와 같이, 패러데이 쉴드(460)의 일부 영역에 차폐 부재(465)를 제공함으로써, 코일 안테나(420)의 전압이 높은 위치에 대향되는 영역의 전기장을 보다 많이 차단할 수 있다. 따라서, 방전실(142)의 코일 안테나(420)의 전압이 높은 위치에 대향되는 영역의 플라스마에 의한 손상을 억제할 수 있고, 방전실(142)의 손상에 의해 발생되는 파티클의 생성을 최소화할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 배플(500)은 기판 지지 유닛(200)의 상부에 위치한다. 예를 들면, 배플(500)은 확산실(144)의 하단에 제공된다. 플라스마는 분사 홀(530)들을 통해 확산실(144)에서 처리실(120)내로 공급된다. 배플(500)은 확산실(144) 하단의 내측 직경보다 큰 직경으로 제공된다. 배플(500)은 접지된다. 일 예에 의하면, 배플(500)은 챔버(100)에 접촉되도록 제공되어, 챔버(100)를 통해 접지될 수 있다. 선택적으로, 배플(500)은 별도의 접지 라인에 직접 연결될 수 있다. 배플(500)은 원판형으로 제공될 수 있다.
배플(500)에는 그 상단부터 하단까지 연장되는 복수개의 분사 홀(530)이 형성된다. 분사 홀(530)들은 배플(500)의 각 영역에 대체로 동일한 밀도로, 그리고 동일한 직경으로 형성될 수 있다. 선택적으로 분사 홀(530)들은 배플(500)의 영역에 따라 상이한 직경으로 형성될 수 있다.
1: 기판 처리 장치 10: 기판
100: 공정 챔버 142: 방전실
200: 기판 지지 유닛 300: 가스 공급 유닛
400: 플라스마 소스 420: 코일 안테나
440: 전원 460: 페러데이 쉴드
463: 슬릿 464: 홀
465: 차폐 부재

Claims (27)

  1. 내부에 기판이 처리되는 처리 공간을 가지는 공정 챔버와;
    상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하도록 제공된 기판 지지 유닛과;
    상기 처리 공간으로 공정 가스를 공급하는 가스 공급 유닛과;
    상기 가스 공급 유닛에 의해 공급된 공정 가스를 플라스마로 여기시키는 플라스마 소스를 포함하되,
    상기 공정 챔버는 상기 기판 지지 유닛의 상부에 제공되고 내부에 상기 공정 가스가 플라스마로 여기되는 공간이 제공되는 방전실을 포함하고,
    상기 플라스마 소스는,
    상기 방전실의 측면을 둘레 방향을 따라 복수회 감싸는 코일 안테나와;
    상기 코일 안테나에 전력을 인가하는 전원과;
    상기 방전실과 상기 코일 안테나의 사이에 상기 방전실의 측면을 감싸도록 제공된 패러데이 쉴드;를 포함하고,
    상기 패러데이 쉴드는 상하 방향을 따라 서로 번갈아 배치되는 제 1 영역 및 제 2 영역을 포함하며,
    상기 제 1 영역에는 길이 방향이 상하 방향인 복수개의 슬릿(Slit)이 둘레 방향을 따라 서로 이격되어 형성되는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 영역은 상기 코일 안테나의 복수개의 턴 중 전압이 가장 높은 턴에 대향되도록 위치되는 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 영역은 상기 코일 안테나의 전력 출력단에 대향되도록 위치되는 기판 처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 영역은 상기 코일 안테나의 전력 입력단 및 상기 코일 안테나의 전력 출력단에 대향되도록 위치되는 기판 처리 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 패러데이 쉴드는 상하 방향의 길이가 상기 방전실의 측면을 감싸는 상기 코일 안테나의 상단으로부터 하단에 대향되는 길이로 제공되는 기판 처리 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 제 2 영역에는 복수개의 홀이 형성되는 기판 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 홀의 직경은 상기 슬릿의 폭보다 작게 제공되는 기판 처리 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 패러데이 쉴드는 접지되는 기판 처리 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 패러데이 쉴드는 구리(Cu)를 포함하는 재질로 제공되는 기판 처리 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 가스 공급 유닛은 상기 방전실의 상부로부터 공정 가스를 공급하는 기판 처리 장치.
  11. 기판이 처리되는 처리 공간에 공급된 공정 가스를 플라스마로 여기시키는 플라스마 소스에 있어서,
    내부에 상기 공정 가스가 플라스마로 여기되는 공간이 제공되는 방전실의 측면을 둘레 방향을 따라 복수회 감싸는 코일 안테나와;
    상기 코일 안테나에 전력을 인가하는 전원과;
    상기 방전실과 상기 코일 안테나의 사이에 상기 방전실의 측면을 감싸도록 제공된 패러데이 쉴드;를 포함하고,
    상기 패러데이 쉴드는 상하 방향을 따라 서로 번갈아 배치되는 제 1 영역 및 제 2 영역을 포함하며,
    상기 제 1 영역에는 길이 방향이 상하 방향인 복수개의 슬릿(Slit)이 둘레 방향을 따라 서로 이격되어 형성되는 플라스마 소스.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 영역은 상기 코일 안테나의 복수개의 턴 중 전압이 가장 높은 턴에 대향되도록 위치되는 플라스마 소스.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 영역은 상기 코일 안테나의 전력 출력단에 대향되도록 위치되는 플라스마 소스.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 영역은 상기 코일 안테나의 전력 입력단 및 상기 코일 안테나의 전력 출력단에 대향되도록 위치되는 플라스마 소스.
  15. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 패러데이 쉴드는 상하 방향의 길이가 상기 방전실의 측면을 감싸는 상기 코일 안테나의 상단으로부터 하단에 대향되는 길이로 제공되는 기판 처리 장치.
  16. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 제 2 영역에는 복수개의 홀이 형성되는 기판 처리 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 홀의 직경은 상기 슬릿의 폭보다 작게 제공되는 기판 처리 장치.
  18. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 패러데이 쉴드는 접지되는 기판 처리 장치.
  19. 내부에 기판이 처리되는 처리 공간을 가지는 공정 챔버와;
    상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하도록 제공된 기판 지지 유닛과;
    상기 처리 공간으로 공정 가스를 공급하는 가스 공급 유닛과;
    상기 가스 공급 유닛에 의해 공급된 공정 가스를 플라스마로 여기시키는 플라스마 소스를 포함하되,
    상기 공정 챔버는 상기 기판 지지 유닛의 상부에 제공되고 내부에 상기 공정 가스가 플라스마로 여기되는 공간이 제공되는 방전실을 포함하고,
    상기 플라스마 소스는,
    상기 방전실의 측면을 둘레 방향을 따라 복수회 감싸는 코일 안테나와;
    상기 코일 안테나에 전력을 인가하는 전원과;
    상기 방전실과 상기 코일 안테나의 사이에 상기 방전실의 측면을 감싸도록 제공되고, 길이 방향이 상하 방향인 복수개의 슬릿(Slit)이 둘레 방향을 따라 서로 이격되어 형성되는 패러데이 쉴드;와
    상기 슬릿의 일부 영역을 차폐하는 차폐 부재;를 포함하는 기판 처리 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 패러데이 쉴드는 상하방향의 길이가 상기 방전실의 측면을 감싸는 상기 코일 안테나의 상단으로부터 하단에 대향되는 길이로 제공되는 기판 처리 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 차폐 부재는, 상기 방전실을 감싸는 링 형상으로 제공되는 기판 처리 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 차폐 부재에는, 복수개의 홀이 형성되는 기판 처리 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 홀의 직경은 상기 슬릿의 폭보다 작게 제공되는 기판 처리 장치.
  24. 제 19 항 내지 제 23 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 차폐 부재는 상하 방향을 따라 복수개가 서로 이격되어 제공되는 기판 처리 장치.
  25. 제 19 항 내지 제 23 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 차폐 부재는 상기 코일 안테나의 복수개의 턴 중 전압이 가장 높은 턴에 대향되도록 위치되는 기판 처리 장치.
  26. 제 19 항 내지 제 23 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 차폐 부재는 상기 코일 안테나의 전력 출력단에 대향되도록 위치되는 기판 처리 장치.
  27. 제 19 항 내지 제 23 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 차폐 부재는 상기 코일 안테나의 전력 입력단 및 전력 출력단에 대향되도록 위치되는 기판 처리 장치.
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KR20220105074A (ko) * 2021-01-19 2022-07-26 피에스케이 주식회사 패러데이 실드 및 기판 처리 장치

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