KR20190016656A - 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 플라즈마 발생 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 플라즈마 발생 유닛에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 기판이 처리되는 처리 공간을 제공하는 하우징; 상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛; 상기 챔버의 외부에 배치되며, 가스로부터 플라즈마를 여기시키고 여기된 플라즈마를 상기 처리 공간으로 공급하는 플라즈마 발생 유닛; 및 제어기를 포함하되, 상기 플라즈마 발생 유닛은, 가스가 유입되는 공간을 가지는 플라즈마 발생실과; 상기 플라즈마 발생실을 감싸도록 권선되고 도선으로 전원에 연결된 제1 안테나; 상기 플라즈마 발생실에 권선되고, 보조 도선으로 상기 전원에 연결되는 제2 안테나; 상기 보조 도선을 온/오프 하는 스위치를 포함한다.

Description

기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 플라즈마 발생 유닛{Substrate treating apparatus, substrate treating method and plasma generating unit}
본 발명은 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 플라즈마 발생 유닛에 관한 것이다.
플라즈마는 이온이나 전자, 라디칼(Radical) 등으로 이루어진 이온화된 가스 상태이다. 플라즈마는 매우 높은 온도나, 강한 전계 혹은 고주파 전자계(RF Electromagnetic Fields)에 의해 생성된다.
이러한 플라즈마는 반도체 소자를 제조하기 위한 기판 처리에 사용된다. 예를 들어, 플라즈마는 포토레지스트(photoresist)를 사용하는 리소그래피(lithography) 공정에서 활용될 수 있다. 일 예로, 기판상에 라인(line) 또는 스페이스(space) 패턴 등과 같은 각종의 미세 회로 패턴들을 형성하거나 이온 주입(ion implantation) 공정에서 마스크(mask)로 이용된 포토레지스트막을 제거하는 애싱(ashing) 공정에서 활용될 수 있다.
일반적으로 기판 처리 장치는 플라즈마 발생 장치를 포함한다. 플라즈마 발생 장치는 안테나 부재를 포함한다. 안테나 부재는 전자기장을 발생시킨다. 발생된 전자기장은 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기 시킨다.
본 발명은 기판을 효율적으로 처리하는 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 플라즈마 발생 유닛을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 플라즈마를 효율적으로 여기할 수 있는 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 플라즈마 발생 유닛을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 플라즈마를 여기하는 과정에서 발생되는 열을 제어할 수 있는 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 플라즈마 발생 유닛을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판이 처리되는 처리 공간을 제공하는 하우징; 상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛; 상기 챔버의 외부에 배치되며, 가스로부터 플라즈마를 여기시키고 여기된 플라즈마를 상기 처리 공간으로 공급하는 플라즈마 발생 유닛; 및 제어기를 포함하되, 상기 플라즈마 발생 유닛은, 가스가 유입되는 공간을 가지는 플라즈마 발생실과; 상기 플라즈마 발생실을 감싸도록 권선되고 도선으로 전원에 연결된 제1 안테나; 상기 플라즈마 발생실에 권선되고, 보조 도선으로 상기 전원에 연결되는 제2 안테나; 상기 보조 도선을 온/오프 하는 스위치를 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 제1항에 있어서, 상기 제어기는, 상기 스위치를 오프한 상태로 플라즈마의 점화를 개시하고, 플라즈마 개시 후 설정 시간이 지난 후 상기 스위치를 온(on)할 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 발생 유닛은 상기 도선에 위치되는 전류계를 더 포함하고, 상기 제어기는 플라즈마의 점화를 개시한 후, 상기 전류계에서 감지된 전류의 정상 상태 전류에 대한 편차값이 설정값 이하가 되면 상기 스위치를 온(on)할 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 발생 유닛은 상기 도선에 위치되는 전류계를 더 포함하고, 상기 제어기는 플라즈마의 점화를 개시한 후, 상기 전류계에서 감지된 전류의 정상 상태 전류에 대한 편차값이 설정값 이하가 되고 설정 시간이 경과되면 상기 스위치를 온(on)할 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 발생 유닛은 상기 제1 안테나에 병렬로 연결되는 전압계를 더 포함하고, 상기 제어기는 플라즈마의 점화를 개시한 후, 상기 전압계에서 감지된 전압의 정상 상태 전압에 대한 편차값이 설정값 이하가 되면 상기 스위치를 온(on)할 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 발생 유닛은 상기 제1 안테나에 병렬로 연결되는 전압계를 더 포함하고, 상기 제어기는 플라즈마의 점화를 개시한 후, 상기 전압계에서 감지된 전압의 정상 상태 전압에 대한 편차값이 설정값 이하가 되고 설정 시간이 경과되면 상기 스위치를 온(on)할 수 있다.
또한, 상기 제2 안테나의 상단과 하단 사이의 길이는, 상기 제1 안테나의 상단과 하단 사이의 길이보다 길게 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2 안테나는 상기 제1 안테나가 권선된 영역을 포함하는 형태로 권선될 수 있다.
또한, 상기 제2 안테나는 상기 제1 안테나와 병렬로 연결될 수 있다.
또한, 상기 제2 안테나는 상기 제1 안테나와 동일한 방향으로 권선될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 챔버의 상부에 권선된 제1 안테나를 전원에 연결하여 플라즈마의 점화를 개시하는 단계; 플라즈마의 점화가 개시된 후 설정시간이 경과되면, 제2 안테나를 상기 제1 안테나와 병렬로 연결하는 단계를 포함하는 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2 안테나는 플라즈마의 점화가 개시된 후, 상기 제1 안테나에 흐르는 전류의 정상 상태 전류에 대한 편차값이 설정값 이하가 되면 연결될 수 있다.
또한, 상기 제2 안테나는 플라즈마의 점화가 개시된 후, 상기 제1 안테나에 흐르는 전류의 정상 상태 전류에 대한 편차값이 설정값 이하가 되고 설정 시간이 경과되면 연결될 수 있다.
또한, 상기 제2 안테나는 플라즈마의 점화가 개시된 후, 상기 제1 안테나에 인가되는 전압의 정상 상태 전압에 대한 편차값이 설정값 이하가 되면 연결될 수 있다.
또한, 상기 제2 안테나는 플라즈마의 점화가 개시된 후, 상기 제1 안테나에 인가되는 전압의 정상 상태 전압에 대한 편차값이 설정값 이하가 되고 설정 시간이 경과 되면 연결될 수 있다.
또한, 상기 제2 안테나는 상기 제1 안테나와 동일한 방향으로 권선될 수 있다.
또한, 상기 제2 안테나의 상단과 하단 사이의 길이는, 상기 제1 안테나의 상단과 하단 사이의 길이보다 길게 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2 안테나는 상기 제1 안테나가 권선된 영역을 포함하는 형태로 권선될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 가스가 유입되는 공간을 가지는 플라즈마 발생실과; 상기 플라즈마 발생실을 감싸도록 권선되고 도선으로 전원에 연결된 제1 안테나; 상기 플라즈마 발생실에 권선되고, 보조 도선으로 상기 전원에 연결되는 제2 안테나; 상기 보조 도선을 온/오프 하는 스위치; 및 제어기를 포함하는 플라즈마 발생 유닛이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제어기는, 상기 스위치를 오프한 상태로 플라즈마의 점화를 개시하고, 플라즈마 개시 후 설정 시간이 지난 후 상기 스위치를 온(on)할 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 발생 유닛은 상기 도선에 위치되는 전류계를 더 포함하고, 상기 제어기는 플라즈마의 점화를 개시한 후, 상기 전류계에서 감지된 전류의 정상 상태 전류에 대한 편차값이 설정값 이하가 되면 상기 스위치를 온(on)할 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 발생 유닛은 상기 도선에 위치되는 전류계를 더 포함하고, 상기 제어기는 플라즈마의 점화를 개시한 후, 상기 전류계에서 감지된 전류의 정상 상태 전류에 대한 편차값이 설정값 이하가 되고 설정 시간이 경과되면 상기 스위치를 온(on)할 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 발생 유닛은 상기 제1 안테나에 병렬로 연결되는 전압계를 더 포함하고, 상기 제어기는 플라즈마의 점화를 개시한 후, 상기 전압계에서 감지된 전압의 정상 상태 전압에 대한 편차값이 설정값 이하가 되면 상기 스위치를 온(on)할 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 발생 유닛은 상기 제1 안테나에 병렬로 연결되는 전압계를 더 포함하고, 상기 제어기는 플라즈마의 점화를 개시한 후, 상기 전압계에서 감지된 전압의 정상 상태 전압에 대한 편차값이 설정값 이하가 되고 설정 시간이 경과되면 상기 스위치를 온(on)할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판을 효율적으로 처리할 수 있는 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 플라즈마 발생 유닛이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 플라즈마를 효율적으로 여기할 수 있는 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 플라즈마 발생 유닛이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 플라즈마를 여기하는 과정에서 발생되는 열을 제어할 수 있는 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 플라즈마 발생 유닛이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 공정 챔버에 제공될 수 있는 공정 모듈을 나타내는 도면이다.
도 3은 공정 모듈의 일부 제어 관계를 나타내는 도면이다.
도 4는 안테나 유닛의 조절과정을 나타내는 도면이다.
도 5는 플라즈마 점화 후 제1 안테나를 흐르는 전류를 나타낸 도면이다.
도 6은 정상 상태에 대한 전류의 편차값을 나타내는 도면이다.
도 7은 제2 실시 예에 따른 안테나 유닛을 나타내는 도면이다.
도 8은 제3 실시 예에 따른 안테나 유닛을 나타내는 도면이다.
도 9는 제4 실시 예에 따른 안테나 유닛을 나타내는 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 과장되었다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(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(11)이라 하고, 상부에서 바라볼 때 제 1 방향(11)에 수직인 방향을 제 2 방향(12)이라 한다.
설비 전방 단부 모듈(20)은 로드 포트(load port, 10) 및 이송프레임(21)을 가진다. 로드 포트(10)는 제1방향(11)으로 설비 전방 단부 모듈(20)의 전방에 배치된다. 로드 포트(10)는 복수 개의 지지부(6)를 가진다. 각각의 지지부(6)는 제 2 방향(12)으로 일렬로 배치되며, 공정에 제공될 기판(W) 및 공정처리가 완료된 기판(W)이 수납된 캐리어(4)(예를 틀어, 카세트, FOUP등)가 위치된다. 캐리어(4)에는 공정에 제공될 기판(W) 및 공정처리가 완료된 기판(W)이 수납된다. 이송프레임(21)은 로드 포트(10)와 공정 처리실(30) 사이에 배치된다. 이송프레임(21)은 그 내부에 배치되고 로드 포트(10)와 공정 처리부(30)간에 기판(W)을 이송하는 제 1 이송로봇(25)을 포함한다. 제 1 이송로봇(25)은 제 2 방향(12)으로 구비된 이송 레일(27)을 따라 이동하여 캐리어(4)와 공정 처리실(30)간에 기판(W)을 이송한다.
공정 처리실(30)은 로드락 챔버(40), 트랜스퍼 챔버(50), 그리고 공정 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 공정 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 공정 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 공정 챔버(60)들을 연결한다. 각 통로에는 통로를 개폐하여 내부를 밀폐시키는 도어(미도시)가 제공된다. 트랜스퍼 챔버(50)의 내부공간에는 로드락 챔버(40)와 공정 챔버(60)들간에 기판(W)을 이송하는 제 2 이송 로봇(53)이 배치된다. 제 2 이송 로봇(53)은 로드락 챔버(40)에서 대기하는 미처리된 기판(W)을 공정 챔버(60)로 이송하거나, 공정처리가 완료된 기판(W)을 로드락 챔버(40)로 이송한다. 그리고, 복수개의 공정 챔버(60)에 기판(W)을 순차적으로 제공하기 위하여 공정 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 공정 챔버(60)들이 연속하여 배치된다. 트랜스퍼 챔버(50)는 상기 형상뿐만 아니라, 요구되는 공정모듈에 따라 다양한 형태로 제공될 수 있다.
공정 챔버(60)는 트랜스퍼 챔버(50)의 둘레를 따라 배치된다. 공정 챔버(60)는 복수개 제공될 수 있다. 각각의 공정 챔버(60)내에서는 기판(W)에 대한 공정처리가 진행된다. 공정 챔버(60)는 제 2 이송 로봇(53)으로부터 기판(W)을 이송 받아 공정처리를 하고, 공정처리가 완료된 기판(W)을 제 2 이송 로봇(53)으로 제공한다. 각각의 공정 챔버(60)에서 진행되는 공정처리는 서로 상이할 수 있다. 공정 챔버(60)가 수행하는 공정은 기판(W)을 이용해 반도체 소자 또는 디스플레이 패널을 생산하는 과정 가운데 일 공정일 수 있다. 예를 들어, 공정 챔버(60)가 수행하는 공정은 증착 공정, 식각 공정, 세정 공정, 현상 공정, 애싱 공정 및 베이크 공정 등과 같은 공정 가운데 하나를 수행할 수 있다. 이하, 공정 챔버(60)가 플라즈마를 이용하여 기판(W)을 처리하는 공정 모듈(100)(도 2의 100)을 포함하는 경우를 예로 들어 설명한다.
도 2는 도 1의 공정 챔버에 제공될 수 있는 공정 모듈을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 공정 모듈(100)은 공정 챔버(60)에 위치될 수 있다. 공정 모듈(100)은 플라즈마를 이용하여 기판(W)을 처리한다. 일 예로, 공정 모듈(100)은 기판(W) 상의 박막을 식각할 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.
공정 모듈(100)은 하우징(120), 플라즈마 발생실(140), 지지 유닛(support unit, 200), 공정 가스 공급부(280)를 포함한다.
하우징(120)은 플라즈마에 의해 기판(W)이 처리되는 처리 공간(122)을 제공한다. 하우징(120)은 내부에 상부가 개방된 공간(122)을 가진다. 하우징(120)은 대체로 원통 형상으로 제공될 수 있다. 하우징(120)의 측벽에는 개구(121)가 제공된다. 기판(W)은 개구(121)를 통하여 하우징(120) 내부로 출입한다. 개구(121)는 도어(미도시됨)와 같은 개폐 부재에 의해 개폐된다. 개폐 부재는 하우징(120) 내에서 기판(W)의 처리가 수행되는 동안 개구(121)를 폐쇄하고, 기판(W)이 하우징(120) 내부로 반입될 때/외부로 반출될 때 개구(121)를 개방한다.
하우징(120)의 바닥면에는 배기 홀(124)이 형성된다. 배기 홀(124)에는 배기 라인(126)이 연결된다. 배기 라인(126)에는 펌프(128)가 설치된다. 펌프(128)는 하우징(120) 내 압력을 공정 압력으로 조절한다. 하우징(120) 내 잔류 가스 및 반응 부산물은 배기 라인(126)을 통해 하우징(120) 외부로 배출된다. 이 때, 하우징(120) 내부에 머무르는 가스 및 반응 부산물은 배기 플레이트(260)의 홀들을 거쳐 배기 홀(124)로 유입될 수 있다. 하우징(120)의 외측에 월 히터(129)가 제공될 수 있다. 월 히터(129)는 코일 형상으로 제공될 수 있다. 선택적으로 월 히터(129)는 공정 챔버(60)의 측벽 내부에 제공될 수 있다.
플라즈마 발생실(140)은 공정 가스로부터 플라즈마가 발생되는 공간(149)을 제공한다. 플라즈마 발생실(140)은 안테나 유닛(400)과 함께 플라즈마 발생 유닛으로 기능한다. 플라즈마 발생실(140)은 하우징(120)의 외부에 위치한다. 일 예에 의하면, 플라즈마 발생실(140)은 하우징(120)의 상부에 위치되며 하우징(120)에 결합된다. 플라즈마 발생실(140)은 가스 포트(142), 방전실(144), 그리고 확산실(146)을 가진다. 가스 포트(142), 방전실(144), 그리고 확산실(146)은 위에서부터 아래를 향하는 방향으로 순차적으로 제공된다. 가스 포트(142)는 외부로부터 가스를 공급받는다. 방전실(144)은 중공의 원통 형상을 가진다. 상부에서 바라볼 때 방전실(144) 내 공간(149)은 하우징(120) 내 공간(121)보다 좁게 제공된다. 방전실(144) 내에서 가스로부터 플라즈마가 발생된다. 확산실(146)은 방전실(144)에서 발생된 플라즈마를 하우징(120)로 공급한다. 확산실(146) 내 공간은 아래로 갈수록 점진적으로 넓어지는 부분을 가진다. 확산실(146)의 하단은 하우징(120)의 상단과 결합되며, 이들 사이에는 외부와의 밀폐를 위해 실링 부재(도시되지 않음)가 제공된다.
하우징(120)과 플라즈마 발생실(140)은 모두 도전성 재질로 제공될 수 있다. 일 예로, 하우징(120)과 플라즈마 발생실(140)은 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 선택적으로, 하우징(120)과 플라즈마 발생실(140)은 금속 재질과 비금속 재질로 함께 이루어질 수 있다. 일 예로, 금속 재질은 알루미늄(Al)이고, 비금속 재질은 산화알루미늄(Al2O3)일 수 있다.
지지 유닛(200)은 기판(W)을 지지한다. 지지 유닛(200)은 지지판(220)과 지지축(240)을 가진다. 지지판(220)은 처리 공간(122) 내에 위치되며 원판 형상으로 제공된다. 지지판(220)은 지지축(240)에 의해 지지된다. 기판(W)은 지지판(220)의 상면에 놓인다. 지지판(220)의 내부에는 전극(미도시)이 제공되고, 기판(W)은 정전기력에 의해 지지판(220)에 고정될 수 있다. 선택적으로, 기판(W)은 기계적 클램프에 의해 지지판(220)에 고정되거나, 별도의 고정 수단 없이 지지판(220) 상에 놓여질 수 있다. 지지판(220)의 내부에는 가열 부재(222)가 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 가열 부재(222)는 열선으로 제공될 수 있다. 또한, 지지판(220)의 내부에는 냉각 부재(224)가 제공될 수 있다. 냉각 부재(224)는 냉각수가 흐르는 냉각라인으로 제공될 수 있다. 가열 부재(222)는 기판(W)을 기 설정된 온도로 가열하고, 냉각 부재(224)는 기판(W)을 강제 냉각시킨다. 선택적으로, 공정 모듈(100)에는 가열 부재(222) 또는 냉각 부재(224)가 제공되지 않을 수 있다. 지지 유닛(200)에는 리프트 홀(미도시됨)이 형성될 수 있다. 리프트 홀들에는 리프트 핀(미도시됨)들이 각각 제공된다. 리프트 핀들은 기판(W)이 지지 유닛(200) 상에 로딩/언로딩되는 경우, 리프트 홀들을 따라 승강한다.
또한, 하우징(120)의 처리 공간(122)에는 배기 플레이트(260)가 위치될 수 있다. 일 예로, 배기 플레이트(260)는 지지 유닛(200)과 하우징(120)의 내측면을 연결하도록 제공될 수 있다. 이와 달리, 배기 플레이트(260)는 하우징(120)의 내측면과 리프트 핀(미도시됨)을 연결하도록 제공될 수 있다. 배기 플레이트(260)는 홀을 포함한다. 배기 플레이트(260)는 하우징(120) 내 잔류하는 가스 및 반응 부산물 등을 배기홀(124)로 배출할 수 있다. 선택적으로, 하우징(120)의 처리 공간(122)에는 배기 플레이트(260)가 제공되지 않을 수 있다.
공정 가스 공급부(280)는 가스 공급 유닛(300, gas supply unit)과 플라즈마 소스(400, plasma source)를 가진다. 공정 가스 공급부(280)는 플라즈마 상태의 공정가스를 공정 모듈(100) 내부로 공급한다.
가스 공급 유닛(300)은 가스 공급 부재(320)와 추가 가스 공급 부재(340)를 가진다.
가스 공급 부재(320)는 가스 공급라인(322) 및 가스 저장부(324)를 가진다. 가스 공급라인(322)은 가스 포트(142)에 결합된다. 가스 포트(142)를 통해 공급된 가스는 방전실(144)로 유입되고, 방전실(144)에서 플라즈마로 여기된다. 가스는 이불화 메탄(CH2F2, Difluoromethane), 질소(N2), 그리고 산소(O2)를 포함할 수 있다. 선택적으로 가스는 사불화 탄소(CF4, Tetrafluoromethane) 등 다른 종류의 가스를 더 포함할 수 있다.
추가 가스 공급 부재(340)는 추가 가스 공급라인(342) 및 추가 가스 저장부(344)를 가진다. 추가 가스는 가스로부터 발생된 플라즈마가 하우징(120)로 흐르는 경로 상에 공급된다. 일 예에 의하면, 추가 가스 공급라인(342)은 후술하는 안테나(420)보다 아래 영역에서 방전실(144)에 결합된다. 제 2 소스 가스는 삼불화질소(NF3, Nitrogen trifluoride)를 포함할 수 있다.
상술한 구조로 인해 가스는 전력에 의해 직접 플라즈마로 여기되고, 추가 가스는 가스와의 반응에 의해 플라즈마로 여기된다.
상술한 예에서 가스와 추가 가스의 종류는 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 추가 가스 공급 부재(340)의 제공 없이 가스 공급 부재(320)만 제공될 수 있다.
안테나 유닛은 제1 가스를 플라즈마 상태로 여기 한다.
배플(500)은 하우징(120)과 플라즈마 발생실(140) 사이에 위치된다. 배플(500)은 배플홀(522)을 포함한다. 배플(500)은 플라즈마가 기판(W)에 공급될 때 하우징(120) 내 전체 영역에서 플라즈마의 밀도와 흐름을 균일하게 유지한다. 플라즈마는 배플홀(522)을 통해 공급될 수 있다. 배플(500)은 접지된다. 일 예에 의하면, 배플(500)은 공정 챔버(60)에 접촉되도록 제공되어, 공정 챔버(60)를 통해 접지될 수 있다. 선택적으로 배플(500)은 별도의 접지 라인에 직접 연결될 수 있다. 따라서 배플(500)에 의해 라디칼은 하우징(120)로 공급되고, 이온과 전자는 하우징(120) 내로 유입이 방해된다. 배플(500)은 공정 챔버(60)에 고정된다. 일 예에 의하면, 배플(500)은 플라즈마 발생실(140)의 하단에 결합될 수 있다.
안테나 유닛(400)은 제1 안테나(410) 및 제2 안테나(420)를 포함한다.
제1 안테나(410)는 플라즈마 발생실(140)의 외측 둘레를 복수 회 감싸는 형태로 제공된다. 제1 안테나(410)는 도선(411)을 통해 전원(430)에 연결된다. 제1안테나(410)는 등간격을 두고 권선될 수 있다. 도선(411)에는 매칭 회로(450)가 위치될 수 있다. 매칭 회로(450)는 임피던스 정합을 수행한다.
제2 안테나(420)는 플라즈마 발생실(140)의 외측 둘레를 복수 회 감싸는 형태로 제공된다. 제2안테나(420)는 등간격을 두고 권선될 수 있다. 제2 안테나(420)는 제1 안테나(410)가 권선된 영역과 일부 영역에 걸쳐 중첩되게 권선될 수 있다. 일 예로, 제2 안테나(420)는 플라즈마 발생실(140)의 외측에 제1 안테나(410)와 상호 교대로 위치되는 형태로, 권선될 수 있다. 제2 안테나(420)는 제1 안테나(410)와 동일한 방향으로 권선되도록 제공된다. 따라서, 제1 안테나(410) 및 제2 안테나(420)에 전원(430)이 인가되면, 동일한 방향으로 자속이 형성된다.
제2 안테나(420)는 보조 도선(421)을 통해 전원(430)에 연결된다. 일 예로, 보조 도선(421)은 도선(411)에서 분기되는 형태로 제공될 수 있다. 또 다른 예로, 보조 도선(421)의 일단 또는 양단은 전원(430)에 직접 연결되는 형태로 제공될 수 있다. 제2 안테나(420)는 제1 안테나(410)와 병렬 연결을 이루도록 전원(430)에 연결된다.
도 3은 공정 모듈의 일부 제어 관계를 나타내는 도면이다.
도선(411)에는 제1 안테나(410)의 상태를 감지하는 센서(440)가 제공된다. 센서(440)는 전류계일 수 있다. 전류계는 고주파를 갖는 전원(430)에서 동작 가능하도록 고주파 전류계일 수 있다. 보조 도선(421)이 도선(411)에서 분지될 때, 센서(440)는 보조 도선(421)이 분지되는 노드를 기준으로 제1 안테나(410)에 방향 또는 제1 안테나(410)의 반대 방향에 위치될 수 있다.
보조 도선(421)에는 보조 도선(421)을 온/오프하는 스위치(422)가 위치된다. 제어기(70)는 센서(440)가 제공하는 정보를 기초로, 스위치(422)를 온/오프한다.
도 4는 안테나 유닛의 조절과정을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 처리된 기판이 반입되어 지지 유닛에 위치되면, 플라즈마 점화가 이루어 진다(S10). 플라즈마 점화를 위해, 가스 공급 부재(320)는 가스 공급을 개시하고, 전원(430)은 안테나 유닛(400)에 전력을 공급한다. 전원(430)은 가스 공급 부재(320)가 가스 공급을 개시함과 동시에, 전력 공급을 개시할 수 있다. 또한, 전원(430)은 가스 공급 부재(320)의 가스 공급 보다 설정 시간 앞서 전력 공급을 개시하거나, 가스 공급 부재(320)의 가스 공급이 개시되고 설정 시간이 경과된 후 전력 공급을 개시할 수 있다. 안테나 유닛(400)에 전력에 공급되면, 가스는 안테나 유닛(400)에 의해 형성된 전자기장에 의해 플라즈마 상태로 점화가 개시된다. 플라즈마 점화 시, 제어기(70)는 스위치(422)를 오프 시켜, 전력이 제1 안테나(410)에만 공급되도록 한다. 플라즈마 점화가 개시될 때 안테나 유닛(400)에 인가되는 전압의 크기가 작으면, 플라즈마가 원활히 생성되지 않는다. 반면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치는, 플라즈마 점화가 개시될 때 제2 안테나(420)는 연결되지 않은 상태로 제공되어, 안테나 유닛(400)의 등가 임피던스가 크게 되어, 안테나 유닛(400)에 인가되는 전압이 커진다. 따라서, 플라즈마 점화 시, 플라즈마의 생성이 원활하게 개시될 수 있다.
도 5는 플라즈마 점화 후 제1 안테나를 흐르는 전류를 나타낸 도면이고, 도 6은 정상 상태에 대한 전류의 편차값을 나타내는 도면이다.
플라즈마의 점화가 개시되면 플라즈마가 전하를 띄는 입자를 포함하여, 안테나 유닛(400)과 플라즈마 사이에 상호 인덕턴스가 발생한다. 플라즈마에 의한 상호 인덕턴스에 의해, 제1 안테나(410)에 흐르는 전류는 플라즈마의 상태에 영향을 받는다. 플라즈마의 점화가 개시된 직후, 플라즈마의 양, 밀도, 분포 등은 불안정하여 제1 안테나(410)에 흐르는 전류도 불안정한 상태가 된다. 그리고, 시간의 경과에 따라 플라즈마의 상태가 안정화 되어 가면, 제1 안테나(410)에 흐르는 전류도 정상상태에 가까워 진다.
제어기(70)는 플라즈마의 점화가 개시된 후, 제1 안테나(410)를 흐르는 전류의 상태를 고려하여, 스위치(422)를 온(on)한다. 스위치(422)가 온되면, 제2 안테나(420)는 제1 안테나(410)와 병렬로 연결된 상태가 되어, 안테나 유닛(400)의 등가 임피던스는 감소된다(S20).
일 예로, 제어기(70)는 제1 안테나(410)를 흐르는 전류의 정상 상태 전류에 대한 편차(θ)가 설정 값 이하가 되면, 플라즈마의 상태가 안정화 된 것으로 판단하여, 스위치(422)를 온할 수 있다. 또한, 제어기(70)는 제1 안테나(410)를 흐르는 전류의 정상 상태 전류에 대한 편차(θ)가 설정 값 이하가 된 후, 이와 같은 상태가 설정 시간 유지되면, 스위치(422)를 온 할 수 있다.
안테나 유닛(400)의 등가 임피던스가 감소되면, 안테나 유닛(400)을 통해 흐르는 전류의 크기가 커진다. 안테나 유닛(400)을 통해 흐르는 전류의 크기가 증가되면, 이에 의해 유도되는 전자기장의 크기가 증가되어, 플라즈마를 여기하는 효율이 향상되고, 여기되는 플라즈마의 밀도를 증가 시킬 수 있다.
안테나 유닛(400)에 인가되는 전압의 크기가 증가되면, 여기된 플라즈마를 통한 기판 처리에서 파티클 발생이 높아질 수 있다. 이는 플라즈마가 필요 이상으로 높은 에너지를 가지는 것 등이 원인일 수 있다. 반면 본 발명에 따른 기판 처리 장치는, 제2 안테나(420)가 연결되어 안테나 유닛(400)의 등가 임피던스가 감소되면, 전원(430)이 갖는 내부 저항, 도선(411)의 저항 등으로 인해, 안테나 유닛(400)에 인가되는 전압의 크기가 감소된다. 따라서, 플라즈마 이온 스퍼터링 등에 의해 발생되는 파티클을 감소시킬 수 있다.
도 7은 제2 실시 예에 따른 안테나 유닛을 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 안테나 유닛(400a)은 제1 안테나(410a) 및 제2 안테나(420a)를 포함한다.
제1 안테나(410a)는 플라즈마 발생실(140)의 외측 둘레를 복수 회 감싸는 형태로 제공된다.
제2 안테나(420a)는 플라즈마 발생실(140)의 외측 둘레를 복수 회 감싸는 형태로 제공된다. 제2 안테나(420a)가 권선된 상단인 제3 위치와 하단인 제4 위치 사이의 길이는 제1 안테나(410a)가 권선된 상단인 제1 위치와 하단인 제2 위치 사이의 길이보다 길게 제공된다. 일 예로, 제2 안테나(420a)는 제1 안테나(410a)가 권선된 영역을 포함하는 형태로 권선되게 제공될 수 있다. 또한, 제2 안테나(420a)의 상단은 제1 안테나(410a)의 상단보다 위쪽에 위치되고, 제2 안테나(420a)의 하단은 제1 안테나(410a)의 하단보다 아래쪽에 위치될 수 있다.
플라즈마가 처음 점화 될 때는 좁은 영역에서 제1 안테나(410a)에 의해 플라즈마의 여기가 개시되어, 플라즈마가 효과적으로 점화될 수 있다.
제2 안테나(420a)는 제1 안테나(410a) 보다 상대적으로 넓은 영역에 걸쳐 분포된다. 따라서, 제2 안테나(420a)가 연결되면, 안테나 유닛(400a)에 의해 플라즈마가 여기되는 영역이 분산된다. 따라서, 플라즈마를 여기하는 과정에서 발생되는 열이 분산되어, 플라즈마 및 플라즈마 발생실(140a)의 온도가 지나치게 높아지는 것이 방지될 수 있다.
제1 안테나(410a)를 전원(430a)에 연결하는 도선(411a), 제2 안테나(420a)를 전원(430a)에 연결하는 보조 도선(422a), 보조 도선(422a)에 위치되는 스위치(422a), 도선(411a)에 위치되는 센서(440a), 매칭 회로(450a)는 도 2의 안테나 유닛(440)과 동일 또는 유사하므로 반복된 설명은 생략한다.
도 8은 제3 실시 예에 따른 안테나 유닛을 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 안테나 유닛(400b)은 제1 안테나(410b) 및 제2 안테나(420b)를 포함한다.
제1 안테나(410b)는 플라즈마 발생실(140)의 외측 둘레를 복수 회 감싸는 형태로 제공된다.
제2 안테나(420b)는 플라즈마 발생실(140b)의 외측 둘레를 복수 회 감싸는 형태로 제공된다. 제2 안테나(420b)가 권선된 상단과 하단 사이의 길이는 제1 안테나(410b)가 권선된 상단과 하단 사이의 길이보다 짧게 제공된다. 일 예로, 제2 안테나(420b)는 제1 안테나(410b)가 권선된 영역에 포함되는 형태로 제공될 수 있다. 또한, 제2 안테나(420b)의 상단은 제1 안테나(410b)의 상단보다 아래쪽에 위치되고, 제2 안테나(420b)의 하단은 제1 안테나(410b)의 하단보다 위쪽에 위치될 수 있다.
제1 안테나(410b)를 전원(430b)에 연결하는 도선(411b), 제2 안테나(420b)를 전원(430b)에 연결하는 보조 도선(422b), 보조 도선(422b)에 위치되는 스위치(422b), 도선(411b)에 위치되는 센서(440b), 매칭 회로(450b)는 도 2의 안테나 유닛(440)과 동일 또는 유사하므로 반복된 설명은 생략한다.
도 9는 제4 실시 예에 따른 안테나 유닛을 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 안테나 유닛(400c)은 제1 안테나(410c), 제2 안테나(420c) 및 센서(440c)를 포함한다.
센서(440c)는 제1 안테나(410c)에 병렬로 연결되는 전압계로 제공될 수 있다. 전압계는 고주파를 갖는 전원(430a)에서 동작 가능하도록 고주파 전압계일 수 있다. 따라서, 제어기(70)는, 플라즈마의 점화를 개시한 후, 제1 안테나(410c)에 인가되는 전압의 정상 상태 전압에 대한 편차가 설정 값 이하가 되면, 플라즈마의 상태가 안정화 된 것으로 판단하여, 스위치(422c)를 온할 수 있다. 또한, 제어기(70)는 제1 안테나(410c)에 인가되는 전압의 정상 상태 전압에 대한 편차가 설정 값 이하가 된 후, 이와 같은 상태가 설정 시간 유지되면, 스위치(422c)를 온 할 수 있다.
제1 안테나(410c), 제2 안테나(420c), 제1 안테나(410c)를 전원(430c)에 연결하는 도선(411c), 매칭 회로(450c), 제2 안테나(420c)를 전원(430c)에 연결하는 보조 도선(422c), 보조 도선(422c)에 위치되는 스위치(422c)는 도 2의 안테나 유닛(440), 도 7의 안테나 유닛(440a), 또는 도 8의 안테나 유닛(440b)과 동일 또는 유사하므로 반복된 설명은 생략한다.
도 10은 제5 실시 예에 따른 안테나 유닛을 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 안테나 유닛(400d)은 제1 안테나(410d), 제2 안테나(420d) 및 매칭 회로(450d)를 포함한다.
매칭 회로(450d)는 임피던스 정합을 수행한다. 매칭 회로(450d)는 센서로 기능한다.
플라즈마의 점화가 개시되면 플라즈마가 전하를 띄는 입자를 포함하여, 안테나 유닛(400d)과 플라즈마 사이에 상호 인덕턴스가 발생한다. 플라즈마의 점화가 개시된 후, 플라즈마의 상태가 안정화 되기 전에는 상호 인덕턴스의 값의 시간에 따른 변화 정도가 크게 형성된다. 이에 따라, 안테나 유닛(400d)의 임피던스 변화 폭이 크게되어, 매칭 회로(450d)의 임피던스 값을 시간에 따라 변화 시키는 정도가 크게되어, 매칭 회로(450d)의 매칭 포지션 변화가 크게된다. 제어기(70)는 매칭 회로(450d)의 매칭 포지션의 변화가 설정 값 이하가 되면 플라즈마의 상태가 안정화 된 것으로 보고, 스위치(422d)가 온 되도록 제어할 수 있다.
제1 안테나(410d)를 전원(430d)에 연결하는 도선(411d), 제2 안테나(420d)를 전원(430d)에 연결하는 보조 도선(422d), 보조 도선(422d)에 위치되는 스위치(422d) 는 도 2의 안테나 유닛(440), 도 7의 안테나 유닛(400a), 도 8의 안테나 유닛(400b)과 동일 또는 유사하므로 반복된 설명은 생략한다.
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. 저술한 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.
10: 로드 포트 20: 설비 전방 단부 모듈
21: 이송 프레임 25: 제 1 이송 로봇
27: 이송 레일 30: 공정 처리실
40: 로드락 챔버 50: 트랜스퍼 챔버
53: 제 2 이송 로봇 60: 공정 챔버
70: 제어기 100: 공정 모듈
120: 하우징 220: 지지판
280: 공정 가스 공급부 300: 가스 공급 유닛

Claims (24)

  1. 기판이 처리되는 처리 공간을 제공하는 하우징;
    상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛;
    상기 챔버의 외부에 배치되며, 가스로부터 플라즈마를 여기시키고 여기된 플라즈마를 상기 처리 공간으로 공급하는 플라즈마 발생 유닛; 및
    제어기를 포함하되,
    상기 플라즈마 발생 유닛은,
    가스가 유입되는 공간을 가지는 플라즈마 발생실과;
    상기 플라즈마 발생실을 감싸도록 권선되고 도선으로 전원에 연결된 제1 안테나;
    상기 플라즈마 발생실에 권선되고, 보조 도선으로 상기 전원에 연결되는 제2 안테나;
    상기 보조 도선을 온/오프 하는 스위치를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 스위치를 오프한 상태로 플라즈마의 점화를 개시하고, 플라즈마 개시 후 설정 시간이 지난 후 상기 스위치를 온(on)하는 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 발생 유닛은 상기 도선에 위치되는 전류계를 더 포함하고,
    상기 제어기는 플라즈마의 점화를 개시한 후, 상기 전류계에서 감지된 전류의 정상 상태 전류에 대한 편차값이 설정값 이하가 되면 상기 스위치를 온(on)하는 기판 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 발생 유닛은 상기 도선에 위치되는 전류계를 더 포함하고,
    상기 제어기는 플라즈마의 점화를 개시한 후, 상기 전류계에서 감지된 전류의 정상 상태 전류에 대한 편차값이 설정값 이하가 되고 설정 시간이 경과되면 상기 스위치를 온(on)하는 기판 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 발생 유닛은 상기 제1 안테나에 병렬로 연결되는 전압계를 더 포함하고,
    상기 제어기는 플라즈마의 점화를 개시한 후, 상기 전압계에서 감지된 전압의 정상 상태 전압에 대한 편차값이 설정값 이하가 되면 상기 스위치를 온(on)하는 기판 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 발생 유닛은 상기 제1 안테나에 병렬로 연결되는 전압계를 더 포함하고,
    상기 제어기는 플라즈마의 점화를 개시한 후, 상기 전압계에서 감지된 전압의 정상 상태 전압에 대한 편차값이 설정값 이하가 되고 설정 시간이 경과되면 상기 스위치를 온(on)하는 기판 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 안테나의 상단과 하단 사이의 길이는, 상기 제1 안테나의 상단과 하단 사이의 길이보다 길게 제공되는 기판 처리 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 안테나는 상기 제1 안테나가 권선된 영역을 포함하는 형태로 권선되는 기판 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 안테나는 상기 제1 안테나와 병렬로 연결되는 기판 처리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 안테나는 상기 제1 안테나와 동일한 방향으로 권선된 기판 처리 장치.
  11. 챔버의 상부에 권선된 제1 안테나를 전원에 연결하여 플라즈마의 점화를 개시하는 단계;
    플라즈마의 점화가 개시된 후 설정시간이 경과되면, 제2 안테나를 상기 제1 안테나와 병렬로 연결하는 단계를 포함하는 기판 처리 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 안테나는 플라즈마의 점화가 개시된 후, 상기 제1 안테나에 흐르는 전류의 정상 상태 전류에 대한 편차값이 설정값 이하가 되면 연결되는 기판 처리 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제2 안테나는 플라즈마의 점화가 개시된 후, 상기 제1 안테나에 흐르는 전류의 정상 상태 전류에 대한 편차값이 설정값 이하가 되고 설정 시간이 경과되면 연결되는 기판 처리 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제2 안테나는 플라즈마의 점화가 개시된 후, 상기 제1 안테나에 인가되는 전압의 정상 상태 전압에 대한 편차값이 설정값 이하가 되면 연결되는 기판 처리 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제2 안테나는 플라즈마의 점화가 개시된 후, 상기 제1 안테나에 인가되는 전압의 정상 상태 전압에 대한 편차값이 설정값 이하가 되고 설정 시간이 경과 되면 연결되는 기판 처리 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 제2 안테나는 상기 제1 안테나와 동일한 방향으로 권선된 기판 처리 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 제2 안테나의 상단과 하단 사이의 길이는, 상기 제1 안테나의 상단과 하단 사이의 길이보다 길게 제공되는 기판 처리 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 제2 안테나는 상기 제1 안테나가 권선된 영역을 포함하는 형태로 권선되는 기판 처리 방법.
  19. 가스가 유입되는 공간을 가지는 플라즈마 발생실과;
    상기 플라즈마 발생실을 감싸도록 권선되고 도선으로 전원에 연결된 제1 안테나;
    상기 플라즈마 발생실에 권선되고, 보조 도선으로 상기 전원에 연결되는 제2 안테나;
    상기 보조 도선을 온/오프 하는 스위치; 및
    제어기를 포함하는 플라즈마 발생 유닛.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 스위치를 오프한 상태로 플라즈마의 점화를 개시하고, 플라즈마 개시 후 설정 시간이 지난 후 상기 스위치를 온(on)하는 플라즈마 발생 유닛.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 플라즈마 발생 유닛은 상기 도선에 위치되는 전류계를 더 포함하고,
    상기 제어기는 플라즈마의 점화를 개시한 후, 상기 전류계에서 감지된 전류의 정상 상태 전류에 대한 편차값이 설정값 이하가 되면 상기 스위치를 온(on)하는 플라즈마 발생 유닛.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 플라즈마 발생 유닛은 상기 도선에 위치되는 전류계를 더 포함하고,
    상기 제어기는 플라즈마의 점화를 개시한 후, 상기 전류계에서 감지된 전류의 정상 상태 전류에 대한 편차값이 설정값 이하가 되고 설정 시간이 경과되면 상기 스위치를 온(on)하는 플라즈마 발생 유닛.
  23. 제19항에 있어서,
    상기 플라즈마 발생 유닛은 상기 제1 안테나에 병렬로 연결되는 전압계를 더 포함하고,
    상기 제어기는 플라즈마의 점화를 개시한 후, 상기 전압계에서 감지된 전압의 정상 상태 전압에 대한 편차값이 설정값 이하가 되면 상기 스위치를 온(on)하는 플라즈마 발생 유닛.
  24. 제19항에 있어서,
    상기 플라즈마 발생 유닛은 상기 제1 안테나에 병렬로 연결되는 전압계를 더 포함하고,
    상기 제어기는 플라즈마의 점화를 개시한 후, 상기 전압계에서 감지된 전압의 정상 상태 전압에 대한 편차값이 설정값 이하가 되고 설정 시간이 경과되면 상기 스위치를 온(on)하는 플라즈마 발생 유닛.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102187121B1 (ko) * 2019-04-30 2020-12-07 피에스케이 주식회사 기판 처리 장치
KR102404571B1 (ko) * 2019-11-05 2022-06-07 피에스케이 주식회사 기판 처리 장치
DE102020202224A1 (de) * 2020-02-20 2021-08-26 Aktiebolaget Skf Vorrichtung zum Messen von zwei physikalischen Größen

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980042053A (ko) * 1996-11-04 1998-08-17 조셉제이.스위니 주파수 서보잉 및 파워, 전압, 전류 또는 ｄＩ／ｄＴ 제어를사용한 ＲＦ 플라즈마 반응기의 ＲＦ 동조 방법
KR100800396B1 (ko) * 2007-02-28 2008-02-01 주식회사 유진테크 Ｉｃｐ 안테나 및 이를 이용한 플라즈마 발생장치
KR20110044468A (ko) * 2009-10-23 2011-04-29 주성엔지니어링(주) 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법
KR20110073676A (ko) * 2009-12-24 2011-06-30 주식회사 디엠에스 설정된 식각 조건에 따라 유도성 코일의 결합구조를 선택적으로 변경하는 플라즈마 반응기 및 이를 이용한 식각 방법

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW403959B (en) * 1996-11-27 2000-09-01 Hitachi Ltd Plasma treatment device
JP2000012287A (ja) * 1998-06-26 2000-01-14 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd プラズマ処理装置
JP2001118697A (ja) * 1999-10-18 2001-04-27 Tadahiro Sakuta 誘導プラズマの発生装置
JP2002210330A (ja) * 2001-01-19 2002-07-30 Pearl Kogyo Kk 半導体プロセス用排ガス処理装置
JP3983557B2 (ja) * 2002-01-29 2007-09-26 富士通株式会社 誘導結合型プラズマ処理装置
JP5410950B2 (ja) * 2009-01-15 2014-02-05 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理装置
JP5554099B2 (ja) * 2010-03-18 2014-07-23 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP5800532B2 (ja) * 2011-03-03 2015-10-28 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
US20140263181A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Jaeyoung Park Method and apparatus for generating highly repetitive pulsed plasmas
CN105491780B (zh) 2014-10-01 2018-03-30 日新电机株式会社 等离子体产生用的天线及具备该天线的等离子体处理装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980042053A (ko) * 1996-11-04 1998-08-17 조셉제이.스위니 주파수 서보잉 및 파워, 전압, 전류 또는 ｄＩ／ｄＴ 제어를사용한 ＲＦ 플라즈마 반응기의 ＲＦ 동조 방법
KR100800396B1 (ko) * 2007-02-28 2008-02-01 주식회사 유진테크 Ｉｃｐ 안테나 및 이를 이용한 플라즈마 발생장치
KR20110044468A (ko) * 2009-10-23 2011-04-29 주성엔지니어링(주) 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법
KR20110073676A (ko) * 2009-12-24 2011-06-30 주식회사 디엠에스 설정된 식각 조건에 따라 유도성 코일의 결합구조를 선택적으로 변경하는 플라즈마 반응기 및 이를 이용한 식각 방법

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