KR20190132084A - Deposition apparatus for uniformity - Google Patents

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KR20190132084A
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김재용
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주식회사 쌤빛
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Abstract

The present invention provides a uniform deposition device capable of depositing a large-area substrate capable of significantly increasing uniformity of deposition. The uniform deposition device according to the present invention is the deposition device for depositing an object by using a gas and a plasma for deposition, comprising: a working chamber having an inner space for deposition work of the object; a microwave supply pipe connected to a microwave generating means for supplying microwaves to a plasma forming space of the inside of the working chamber; a magnetic field generating means arranged on one side of the microwave supply pipe; a reflector plate arranged horizontally on an upper part between the microwave supply pipe; and a gas supply pipe connected to a gas supply means for supplying the gas.

Description

균일 증착 장치{DEPOSITION APPARATUS FOR UNIFORMITY}Uniform Deposition Apparatus {DEPOSITION APPARATUS FOR UNIFORMITY}

본 발명은 균일 증착 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 기판 등의 표면을 증착 처리하기 위한 균일 증착 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a uniform deposition apparatus, and more particularly, to a uniform deposition apparatus for depositing a surface of a substrate or the like.

현재 다양한 제품의 가공 공정에서 플라즈마를 이용한 기술이 사용되고 있으며, 특히 반도체용 웨이퍼나 LCD(liquid crystal display) 기판의 표면에 소정의 물질을 증착하기 위한 기술로서 매우 유용하다.Currently, plasma technology is used in various product processing processes, and is particularly useful as a technology for depositing a predetermined material on a surface of a semiconductor wafer or a liquid crystal display (LCD) substrate.

플라스마 장치는 플라즈마를 발생시키는 방식에 따라 용량 결합 플라즈마(Capacitively Coupled Plasma; CCP), 유도 결합 플라즈마(inductively coupled plasma; ICP) 및 전자 사이클로트론 공명(electron cyclotron resonance; ECR) 등이 있으며, 각 방식을 함께 사용하는 복합 수단들도 제안되고 있다.Plasma devices include capacitively coupled plasma (CCP), inductively coupled plasma (ICP), and electron cyclotron resonance (ECR), depending on how the plasma is generated. Multiple means of use have also been proposed.

이 중에서 전자 사이클로트론 공명은 마이크로파(microwave)를 인가하고 마이크로파의 주파수와 동일한 플라즈마 내 전자의 사이클론 주파수가 발생하도록 자기장을 인가하면 공명이 일어나는 현상을 이용한 고밀도 플라즈마 발생 현상를 말하며, 이를 이용한 다양한 증착 장치들이 제시되어 있다. Among these, electron cyclotron resonance refers to a high density plasma generation phenomenon using a phenomenon in which resonance occurs when a microwave is applied and a magnetic field is applied to generate a cyclone frequency of electrons in a plasma that is the same as the frequency of the microwave, and various deposition apparatuses using the same are presented. It is.

일반적으로 전자 사이클로트론 공명 증착 장치는 전자파의 입력조건, 자기장의 형성 조건 및 ECR 발생 영역에 대한 구성이 요구되며, 작업 공간을 위한 챔버, 챔버 일측의 마이크로파 입력 수단, 챔버에 설치되는 자기 코일 또는 영구 자석 등의 자기 발생 수단 및 ECR 플라즈마 발생 영역으로 가스를 공급하기 위한 가스 공급 수단이 구비될 수 있다.In general, the electron cyclotron resonance deposition apparatus requires the configuration of the electromagnetic wave input conditions, the magnetic field formation conditions and the ECR generation area, the chamber for the working space, the microwave input means on one side of the chamber, the magnetic coil or permanent magnet installed in the chamber Self-generating means such as and gas supply means for supplying gas to the ECR plasma generating region may be provided.

이의 작동을 설명하면, 자기 발생 수단에 의해 챔버 내부에 자기장이 형성된 상태에서 챔버 내부로 마이크로가 입력되면 전자 사이클로트론 공명 현상이 발생하고, 발생 영역에 가스를 공급하면 가스가 이온화되어 플라즈마가 형성되며, 플라즈마 내의 전자는 공명 현상에 의해 가속 되어 기체의 이온화율이 증가하므로 고밀도 플라즈마가 발생한다. 이러한 장치는 디스플레이 패널이나 반도체 등의 증착 등의 공정에 사용된다.To explain the operation, when the micro inputs into the chamber while the magnetic field is formed inside the chamber by the magnetic generating means, electron cyclotron resonance occurs, and when the gas is supplied to the generating region, the gas is ionized to form a plasma. The electrons in the plasma are accelerated by the resonance phenomenon to increase the ionization rate of the gas to generate a high density plasma. Such a device is used in a process such as vapor deposition of a display panel or a semiconductor.

도1 및 도2는 종래의 ECR 기판 증착 장치를 나타내는 도면으로서, 바디(10), 챔버(20), 자석(40) 및 마이크로파 공급관(50)을 포함한다. 1 and 2 show a conventional ECR substrate deposition apparatus, which includes a body 10, a chamber 20, a magnet 40, and a microwave supply tube 50.

바디(10)의 내부에는 기판 작업을 위한 챔버(20)가 배치되고, 바디(10)와 챔버(20)의 사이에는 가이드벽(30)이 배치된다. 가이드벽(30)의 내면에는 가이드벽(30)을 따라 일정 간격으로 자석(40)이 고정 결합되고, 서로 이웃하는 자석(40)의 사이에는 각각 가이드벽(30)을 관통하는 관통 슬롯(31)이 위치한다. 또한, 바디(10)의 일측에는 마이크로파 공급관(50)이 연결되는데, 마이크로파 공급관(50)과 바디(10)의 내부가 서로 통하도록 연결된다. A chamber 20 for substrate work is disposed inside the body 10, and a guide wall 30 is disposed between the body 10 and the chamber 20. The magnet 40 is fixedly coupled to the inner surface of the guide wall 30 at regular intervals along the guide wall 30, and the through slots 31 penetrating the guide wall 30 between the neighboring magnets 40, respectively. ) Is located. In addition, the microwave supply pipe 50 is connected to one side of the body 10, the microwave supply pipe 50 and the inside of the body 10 is connected to communicate with each other.

종래의 ECR 기판 증착 장치의 작동은 다음과 같다. 장치가 작동되면 마이크로파는 마이크로파 공급관(50) 내부를 지나 바디(10) 내부로 공급된다. 공급된 마이크로파는 바디(10)와 가이드벽(30)의 사이를 따라 진행된다. 즉, 바디(10)와 가이드벽(30)에 의해 이들 사이의 공간이 마이크로파의 유도로(G)로서 기능을 하게되는 것이다. 유도로(G)를 따라 진행하는 마이크로파는 관통 슬롯(31)을 관통하여 챔버 측으로 공급되며, 가스는 가스 공급 수단(미도시)에 의해 챔버 내부로 공급된다. 이때, 챔버 하부에는 기판(피증착 대상물)이 배치되고 기판은 증착 처리될 수 있다. The operation of the conventional ECR substrate deposition apparatus is as follows. When the device is activated, microwaves are fed into the body 10 through the inside of the microwave supply pipe 50. The supplied microwave travels between the body 10 and the guide wall 30. That is, the space between them by the body 10 and the guide wall 30 to function as a microwave induction path (G). Microwaves traveling along the induction path G are supplied to the chamber side through the through slot 31, and the gas is supplied into the chamber by gas supply means (not shown). In this case, a substrate (deposited object) is disposed below the chamber and the substrate may be deposited.

하지만, 종래의 ECR 증착 장치에 따르면, 챔버 내의 가스 분포가 균일하지 못하여 기판 표면의 증착 두께가 불균일할 수 있는 단점이 있다.However, according to the conventional ECR deposition apparatus, there is a disadvantage that the deposition thickness of the substrate surface may be uneven because the gas distribution in the chamber is not uniform.

플라즈마 발생 공간이 원형이어서 ECR 플라즈마 발생 영역이 매우 협소하므로, 처리 면적이 제한적이고 대면적의 기판 처리가 불가능한 단점이 있다. Since the plasma generating space is circular and the ECR plasma generating region is very narrow, the processing area is limited and the substrate processing of a large area is impossible.

또한, 소형 기판을 처리하는 경우에도 한 번에 하나의 기판만 처리가 가능하므로 작업 시간이 증가하고 작업 효율이 저하되는 문제점이 있다. In addition, even when processing a small substrate can be processed only one substrate at a time, there is a problem that the work time increases and the work efficiency is lowered.

본 발명은 기판 표면을 균일하게 증착시킬 수 있는 균일 증착 장치를 제공함에 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a uniform deposition apparatus capable of uniformly depositing a substrate surface.

또한, 본 발명은 대면적 기판을 증착 처리할 수 있는 균일 증착 장치를 제공함에 다른 목적이 있다. Another object of the present invention is to provide a uniform deposition apparatus capable of depositing a large area substrate.

또한, 본 발명은 기판의 증착 공정 시간을 단축시킬 수 있는 균일 증착 장치를 제공함에 또 다른 목적이 있다. In addition, another object of the present invention is to provide a uniform deposition apparatus capable of shortening a deposition process time of a substrate.

본 발명에 따른 균일 증착 장치는, 증착을 위한 가스 및 플라즈마를 이용하여 피대상물을 증착하기 위한 증착 장치에 있어서, 상기 피대상물의 증착 작업을 위한 내부 공간을 가지는 작업 챔버; 마이크로파 발생 수단에 연결되어 상기 작업 챔버 내부의 플라즈마 형성 공간으로 마이크로파를 공급하기 위한 마이크로파 공급관; 상기 마이크로파 공급관의 일측에 배치되는 자기장 발생 수단; 상기 마이크로파 공급관 사이의 상부에 수평으로 배치되는 리플렉터 판; 및 가스 공급 수단에 연결되어 상기 가스를 공급하기 위한 가스 공급관을 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a uniform deposition apparatus, comprising: a deposition apparatus for depositing an object using a gas and a plasma for deposition, the deposition apparatus comprising: a working chamber having an internal space for depositing the object; A microwave supply pipe connected to the microwave generating means for supplying microwaves to the plasma forming space inside the working chamber; Magnetic field generating means disposed at one side of the microwave supply pipe; A reflector plate disposed horizontally between the microwave supply pipes; And a gas supply pipe connected to gas supply means for supplying the gas.

바람직하게는, 상기 마이크로파 공급관은 길이 방향으로 긴 관형상을 가지고, 한 쌍의 상기 마이크로파 공급관이 서로 소정 간격 이격되어 평행하게 대향하도록 배치될 수 있다.Preferably, the microwave supply pipe has a long tubular shape in the longitudinal direction, it may be arranged so that a pair of the microwave supply pipe facing each other in parallel with a predetermined interval apart.

바람직하게는, 상기 마이크로파 공급관의 일측에는 복수의 상기 자기장 발생 수단이 상기 마이크로파 공급관의 길이 방향을 따라 서로 이웃하는 상기 자석끼리 소정 간격을 가지도록 배치되고, 상기 마이크로파 공급관은 마이크로파가 진행하기 위한 내부 공간을 가지고, 상기 마이크로파 공급관의 길이 방향을 따라 복수의 마이크로파 공급 슬롯이 관통 형성될 수 있다.Preferably, at one side of the microwave supply pipe, a plurality of the magnetic field generating means is arranged to have a predetermined distance between the magnets adjacent to each other along the longitudinal direction of the microwave supply pipe, the microwave supply pipe is an internal space for the microwave to proceed With a plurality of microwave supply slots may be formed through the length of the microwave supply pipe.

바람직하게는, 상기 자기장 발생 수단은 상기 플라즈마 형성 공간 측을 향하여 마주하며, 상기 마이크로파 공급 슬롯은 서로 이웃하는 상기 자석들의 사이에 각각 배치될 수 있다.Preferably, the magnetic field generating means faces toward the plasma forming space side, and the microwave supply slots may be disposed between the magnets adjacent to each other.

바람직하게는, 상기 가스 공급관은 상기 리를렉터 판과 상기 마이크로파 공급관의 사이에서 상기 마이크로파 공급관과 서로 평행하도록 각각 배치되고, 상기 가스 공급관에는 상기 가스 공급관의 길이 방향을 따라 복수의 가스 배출구가 서로 소정 간격을 두고 일렬로 관통 형성되며, 상기 가스 배출구는 상기 플라즈마 형성 공간을 향하도록 배치될 수 있다.Preferably, the gas supply pipe is disposed between the retractor plate and the microwave supply pipe so as to be parallel to each other with the microwave supply pipe, and the gas supply pipe has a plurality of gas outlets predetermined along the longitudinal direction of the gas supply pipe. Perforations are formed in a row at intervals, and the gas outlets may be disposed to face the plasma formation space.

바람직하게는, 상기 자기장 발생 수단은 영구 자석일 수 있다.Preferably, the magnetic field generating means may be a permanent magnet.

바람직하게는, 상기 피대상물을 안착시킬 수 있으며, 상기 작업 챔버 내부에 배치되어 왕복 이동 가능한 이송부를 더 포함할 수 있다.Preferably, the object may be seated, and may further include a transfer part disposed in the working chamber and reciprocally movable.

바람직하게는, 상기 피대상불 하부의 상기 챔버 중앙부에 관통 형성되어 상기 가스를 배출하기 위한 가스 배출구; 및 상기 가스를 강제 배출하기 위한 강제 흡입 장치를 더 포함할 수 있다.Preferably, a gas outlet for penetrating the central portion of the chamber below the target fire to discharge the gas; And a forced suction device for forcibly discharging the gas.

바람직하게는, 상기 가스 공급관은 상기 리플렉터 판과 상기 마이크로파 공급관의 사이에 배치될 수 있다.Preferably, the gas supply pipe may be disposed between the reflector plate and the microwave supply pipe.

본 발명의 균일 증착 장치는, 기판 표면을 균일하게 증착시킬 수 있고, 증착 처리가 가능한 범위를 획기적으로 증가시켜 대면적 기판의 처리가 가능하며, 한 번에 다수의 소형 기판을 처리할 수 있어 공정 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.The uniform deposition apparatus of the present invention is capable of uniformly depositing a substrate surface, significantly increasing the range of deposition processing, and processing of a large area substrate, and processing a large number of small substrates at once. This can shorten the time.

도1 및 도2는 종래의 ECR 기판 증착 장치를 나타내는 도면,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 균일 증착 장치를 나타내는 도면,
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 균일 증착 장치의 마이크로파 공급관(110)의 구조를 나타내는 도면,
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 균일 증착 장치의 작업 공정을 나타내는 도면,
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 균일 증착 장치의 대면적 기판 작업 공정을 나타내는 도면,
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 균일 증착 장치의 가스 배출을 나타내는 도면,
도8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 균일 증착 장치의 가스 흐름을 비교하여 나타내는 도면, 및
도9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 균일 증착 장치를 나타내는 도면이다.1 and 2 show a conventional ECR substrate deposition apparatus,
3 illustrates a uniform deposition apparatus according to an embodiment of the present invention;
4 is a view showing the structure of the microwave supply pipe 110 of the uniform deposition apparatus according to an embodiment of the present invention,
5 is a view showing a working process of the uniform deposition apparatus according to an embodiment of the present invention;
6 is a view showing a large-area substrate working process of the uniform deposition apparatus according to an embodiment of the present invention;
7 is a view showing the gas discharge of the uniform deposition apparatus according to an embodiment of the present invention,
8a and 8b show a comparison of the gas flow of the uniform deposition apparatus according to an embodiment of the present invention, and
9 is a view showing a uniform deposition apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. As the invention allows for various changes and numerous embodiments, the examples described below and shown in the drawings are not intended to limit the invention to the particular embodiments, and the spirit and techniques of the invention. It is to be understood that all changes, equivalents, and substitutes falling within the scope are included. In addition, it should be understood that there may be various equivalents and variations in place of them at the time of the present application.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 균일 증착 장치를 나타내는 도면이다.3 is a view showing a uniform deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 균일 증착 장치는, 마이크로파 공급관(110), 가스 공급관(210) 및 리플렉터 판(310)으로 구성된다.Uniform deposition apparatus according to an embodiment of the present invention, the microwave supply pipe 110, the gas supply pipe 210 and the reflector plate 310 is composed.

마이크로파 공급관(110)은 길이 방향으로 긴 관형상을 가지고, 한 쌍의 마이크로파 공급관(310)이 서로 소정 간격 이격되어 평행하게 대향하도록 배치된다. 마이크로파 공급관(110)의 사이의 상부에는 리플렉터 판(310)이 수평으로 배치되고, 리플렉터 판(310)과 마이크로파 공급관(110)의 사이에는 가스 공급관(210)이 배치된다.The microwave supply pipe 110 has a tubular shape that is long in the longitudinal direction, and the pair of microwave supply pipes 310 are disposed to face each other in parallel and spaced apart from each other by a predetermined interval. The reflector plate 310 is horizontally disposed between the microwave supply pipe 110, and the gas supply pipe 210 is disposed between the reflector plate 310 and the microwave supply pipe 110.

가스 공급관(210)은 같이 길이 방향으로 긴 관형상을 가지고, 각각의 마이크로파 공급관(110)의 상부에 각각 배치되는데, 마이크로파 공급관(110)과 서로 평행하도록 배치된다. 가스 공급관(210)에는 가스 공급관(210)의 길이 방향을 따라 복수의 가스 배출구(220)가 서로 소정 간격을 두고 일렬로 관통 형성된다. 이때, 가스 배출구(220)는 리플렉터 판(310) 하부의 플라즈마 형성 공간을 향하도록 형성된다. The gas supply pipe 210 has a tubular shape that is long in the longitudinal direction, and is disposed on an upper portion of each microwave supply pipe 110, and is arranged to be parallel to each other with the microwave supply pipe 110. In the gas supply pipe 210, a plurality of gas outlets 220 penetrate in a line at a predetermined interval from each other along the longitudinal direction of the gas supply pipe 210. In this case, the gas outlet 220 is formed to face the plasma formation space below the reflector plate 310.

또한, 가스 공급관(210)이 마이크로파 공급관(110)과 리플렉터 판(310)의 사이에 배치되는 것이 중요한데, 이와 같은 배치를 통하여 기판(10)의 균일한 증착이 가능하다. 만약, 가스 공급관(210)이 마이크로파 공급관(110)의 하부에 배치되는 경우 가스가 기판(10)에 충분히 접하지 못하고 외부로 배출될 수 있다.In addition, it is important that the gas supply pipe 210 is disposed between the microwave supply pipe 110 and the reflector plate 310, and through such an arrangement, uniform deposition of the substrate 10 is possible. If the gas supply pipe 210 is disposed below the microwave supply pipe 110, the gas may not be sufficiently in contact with the substrate 10 and may be discharged to the outside.

도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 균일 증착 장치의 마이크로파 공급관(110)의 구조를 나타내는 도면이다.4 is a view showing the structure of the microwave supply pipe 110 of the uniform deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.

서로 대향하는 마이크로파 공급관(110)은 마이크로파가 진행하기 위한 내부 공간을 가지고, 마이크로파 공급관(110)의 길이 방향을 따라 복수의 마이크로파 공급 슬롯(120)이 관통 형성된다. The microwave supply pipes 110 facing each other have an internal space for the microwaves to travel, and a plurality of microwave supply slots 120 are formed through the length of the microwave supply pipe 110.

마이크로파 공급관(110)의 일측에는 복수의 자석(130)이 마이크로파 공급관(110)의 길이 방향을 따라 일렬로 결합된다. 자석(130)은 이웃하는 자석(130)끼리 서로 소정 간격을 가지고 배치되며, 서로 마주하는 마이크로파 공급관(110) 측을 향하는 방향으로 배치된다. 즉, 플라즈마 형성 공간을 향하도록 배치된다. On one side of the microwave supply pipe 110, a plurality of magnets 130 are coupled in a line along the longitudinal direction of the microwave supply pipe 110. The magnets 130 are disposed at predetermined intervals between neighboring magnets 130 and are disposed in a direction toward the microwave supply pipe 110 facing each other. That is, it is arranged so as to face the plasma formation space.

이때, 마이크로파 공급 슬롯(120)는 서로 이웃하는 자석(130)의 사이에 각각 배치된다. 즉, 자석(220)과 마이크로파 공급 슬롯(120)이 교대로 배치될 수 있다. At this time, the microwave supply slot 120 is disposed between the magnets 130 adjacent to each other. That is, the magnet 220 and the microwave supply slot 120 may be alternately arranged.

또한, 도4를 참조하면, 마이크로파 공급관(110)의 일단은 밀폐되고, 타단은 개방되며, 개방된 타단에 연결된 마이크로파 발생 수단(미도시)을 통해 공급되는 마이크로파는 마이크로파 공급관(110)의 내부를 따라 진행한다. 마이크로파 공급관(110)의 내부를 따라 안내되는 마이크로파는 각각의 마이크로파 공급 슬롯(120)을 통하여 플라즈마 형성 공간으로 공급된다.In addition, referring to Figure 4, one end of the microwave supply pipe 110 is closed, the other end is open, the microwave supplied through the microwave generating means (not shown) connected to the other end is opened inside the microwave supply pipe 110 Proceed accordingly. Microwaves guided along the inside of the microwave supply pipe 110 are supplied to the plasma formation space through each microwave supply slot 120.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 자기장 발생 수단은 상기 자석에 한정되지 않으며, 자기 코일 등 자기장 발생이 가능한 어떠한 수단이라도 가능하다. According to another embodiment of the present invention, the magnetic field generating means is not limited to the magnet and may be any means capable of generating a magnetic field such as a magnetic coil.

도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 균일 증착 장치의 작업 공정을 나타내는 도면이다.5 is a view showing a working process of the uniform deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.

증착 작업 시 피증착 대상물, 예를 들어 기판(10)은 이송부(20) 상부에 안착되어 플라즈마 형성 공간 하부에 배치된다. 작업이 시작되면, 마이크로파가 마이크로파 공급관(110)의 마이크로 공급 슬롯(120)을 통하여 마이크로 형성 공간으로 공급된다. 또한, 증착 가스가 가스 공급관(210)의 가스 배출구(220)를 통하여 마이크로파 형성 공간으로 공급되며, 이에 따라 기판(10)이 증착 처리된다. In the deposition operation, the object to be deposited, for example, the substrate 10, is seated on the transfer part 20 and disposed below the plasma formation space. When the operation starts, the microwave is supplied to the micro forming space through the micro supply slot 120 of the microwave supply pipe 110. In addition, the deposition gas is supplied to the microwave formation space through the gas outlet 220 of the gas supply pipe 210, and thus the substrate 10 is deposited.

도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 균일 증착 장치의 대면적 기판 작업 공정을 나타내는 도면이다.6 is a view showing a large area substrate working process of the uniform deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따르면, 대면적 기판(10)이 왕복 운동 가능한 이송부(20)의 상부에 안착되고, 대면적 기판(10)은 플라즈마 형성 공간 하부에 배치된다. 이송부(20)는 플라즈마 형성 공간의 하부에서 왕복 운동을 할 수 있으며, 이를 통하여 기판(10)의 증착이 진행된다. According to one embodiment of the invention, the large-area substrate 10 is seated on the upper portion of the reciprocating transfer portion 20, the large-area substrate 10 is disposed under the plasma formation space. The transfer unit 20 may reciprocate in the lower portion of the plasma formation space, and the deposition of the substrate 10 proceeds through this.

본 발명의 일실시예에 따르면, 이송부(20)는 소정 시간 간격을 가지고 왕복 운동하거나, 연속적으로 왕복 운동을 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the transfer unit 20 may reciprocate at a predetermined time interval, or may continuously reciprocate.

본 발명에 따르면, 기판(10)이 플라즈마 형성 공간 하부에서 왕복 운동을 하며 증착되므로, 플라즈마 형성 공간, 다시 말해 장치보다 큰 기판의 처리가 가능한 장점이 있다. 이때, 한 쌍의 마이크로파 공급관(110)이 서로 대향하여 평행하게 구성되므로, 기판(10)의 왕복 이송 증착이 가능하다. According to the present invention, since the substrate 10 is deposited while reciprocating under the plasma formation space, there is an advantage in that the processing of the substrate larger than the plasma formation space, that is, the apparatus, is possible. At this time, since the pair of microwave supply pipes 110 are configured to be parallel to each other, the reciprocating transfer deposition of the substrate 10 is possible.

즉, 한 쌍의 마이크로파 공급관(110)이 서로 대향하여 평행하게 배치되고, 기판(10)이 왕복 이송됨으로써 대면적 기판(10)의 처리가 가능한 것이다. That is, the pair of microwave supply pipes 110 are disposed in parallel to each other and parallel to each other, and the substrate 10 is reciprocally transferred, so that the processing of the large-area substrate 10 is possible.

또한, 소면적 기판을 처리하는 경우에 복수의 기판을 이송부(20)에 안착시키고 이를 왕복 운동 시킴으로써 복수의 기판을 한 번의 공정으로 처리할 수 있으며, 이에 따라 공정 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있다. In addition, in the case of processing a small area substrate, by placing the plurality of substrates in the transfer unit 20 and reciprocating the plurality of substrates can be processed in a single process, thereby reducing the process time significantly.

도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 균일 증착 장치의 가스 배출을 나타내는 도면이다.7 is a view showing the gas discharge of the uniform deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따르면, 작업 챔버(400)의 하부 중앙부에 가스 배출구(220)가 관통 형성되고, 가스 배출구에는 강제 흡입 장치(미도시)가 연결된다. 강제 흡입 장치는 펌프(미도시)를 가지고, 챔버 내부의 가스는 강제 흡입 장치를 통하여 작업 챔버(400) 외부로 강제 배출된다. According to one embodiment of the invention, the gas outlet 220 is formed through the lower center of the working chamber 400, the forced suction device (not shown) is connected to the gas outlet. The forced suction device has a pump (not shown), and the gas inside the chamber is forced out of the working chamber 400 through the forced suction device.

이때, 가스 배출구(220)가 기판(10) 하측의 중앙부에 위치하여 가스가 이를 통하여 배출되므로, 가스가 기판(10)의 상부로부터 기판(10)의 하부를 향하여 기판(10)을 감싸며 유동할 수 있다. 따라서, 가스가 기판(10)의 증착 표면에 골고루 공급될 수 있으며, 기판(10)의 균일한 증착이 가능하다. At this time, since the gas outlet 220 is located at the center of the lower side of the substrate 10 and the gas is discharged through the gas, the gas flows around the substrate 10 from the top of the substrate 10 toward the bottom of the substrate 10. Can be. Thus, the gas can be evenly supplied to the deposition surface of the substrate 10, and uniform deposition of the substrate 10 is possible.

도8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 균일 증착 장치의 가스 흐름을 비교하여 나타내는 도면으로서, 도8a를 참조하면, 가스 공급관(210)으로부터 배출되는 가스가 기판(10)의 표면을 따라 흐르며 충분히 접함으로써 기판(10)의 균일한 증착이 가능하다. 이와 비교하여 도8b를 참조하면, 가스 공급관(210)으로부터 배출되는 가스가 기판(10)의 표면에 충분히 접하지 못하고 기판(10)의 외측부에만 집중적으로 접하므로 기판(10)의 균일한 증착이 불가능하고 증착 두께의 편차가 심한 문제점이 있다. 8A and 8B are views illustrating a comparison of the gas flow of the uniform deposition apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8A, the gas discharged from the gas supply pipe 210 may be a surface of the substrate 10. By flowing along and sufficiently in contact, the uniform deposition of the substrate 10 is possible. In contrast, referring to FIG. 8B, since the gas discharged from the gas supply pipe 210 does not touch the surface of the substrate 10 sufficiently but only contacts the outer side of the substrate 10, uniform deposition of the substrate 10 may be performed. There is a problem that is impossible and the variation in deposition thickness is severe.

도9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 균일 증착 장치를 나타내는 도면으로서, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 복수의 균일 증착 장치를 일렬로 배치하고 기판(10)이 장치들을 차례대로 통과하면서 공정이 동시 또는 순차적으로 진행될 수 있다(In-line type).9 is a view showing a uniform deposition apparatus according to another embodiment of the present invention. According to another embodiment of the present invention, a plurality of uniform deposition apparatuses are arranged in a line and the substrate 10 is sequentially processed while passing through the apparatus. This can be done simultaneously or sequentially (In-line type).

종래의 ECR 증착 장치에 따르면, 챔버 내의 가스 분포가 균일하지 못하여 기판 표면의 증착 두께가 불균일할 수 있는 단점이 있다. According to the conventional ECR deposition apparatus, there is a disadvantage that the deposition thickness of the substrate surface may be uneven because the gas distribution in the chamber is not uniform.

또한, 플라즈마 발생 공간이 원형이어서 ECR 플라즈마 발생 영역이 매우 협소하므로, 처리 면적이 제한적이고 대면적의 기판 처리가 불가능한 단점이 있다. In addition, since the plasma generating space is circular, the ECR plasma generating region is very narrow, so that the processing area is limited and the substrate processing of a large area is impossible.

또한, 소형 기판을 처리하는 경우에도 한 번에 하나의 기판만 처리가 가능하므로 작업 시간이 증가하고 작업 효율이 저하되는 문제점이 있다. In addition, even when processing a small substrate can be processed only one substrate at a time, there is a problem that the work time increases and the work efficiency is lowered.

하지만, 본 발명에 따르면, 기판 표면을 균일하게 증착시킬 수 있고, 한 번에 다수의 소형 기판을 처리할 수 있어 공정 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 증착 처리가 가능한 면적을 획기적으로 증가시켜 대면적 기판의 처리가 가능하며, 장치의 크기보다 큰 대면적 기판을 처리할 수 있으므로 기판이 대형화되는 경우에도 기존의 장치를 그대로 사용할 수 있다.However, according to the present invention, the surface of the substrate can be deposited uniformly, and a plurality of small substrates can be processed at one time, thereby shortening the process time. In addition, it is possible to treat a large area substrate by dramatically increasing the area capable of deposition treatment, and can process a large area substrate larger than the size of the device, so that even if the substrate is enlarged, the existing device can be used as it is.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.

110: 마이크로파 공급관 120: 마이크로파 공급 슬롯
130: 자석 210: 가스 공급관
220: 가스 배출구 310: 리플렉터 판
400: 작업 챔버 410: 가스 배출구110: microwave supply pipe 120: microwave supply slot
130: magnet 210: gas supply pipe
220: gas outlet 310: reflector plate
400: working chamber 410: gas outlet

Claims (9)

증착을 위한 가스 및 플라즈마를 이용하여 피대상물을 증착하기 위한 증착 장치에 있어서,
상기 피대상물의 증착 작업을 위한 내부 공간을 가지는 작업 챔버;
마이크로파 발생 수단에 연결되어 상기 작업 챔버 내부의 플라즈마 형성 공간으로 마이크로파를 공급하기 위한 마이크로파 공급관;
상기 마이크로파 공급관의 일측에 배치되는 자기장 발생 수단;
상기 마이크로파 공급관 사이의 상부에 수평으로 배치되는 리플렉터 판; 및
가스 공급 수단에 연결되어 상기 가스를 공급하기 위한 가스 공급관
을 포함하는 균일 증착 장치
A deposition apparatus for depositing an object using a gas and plasma for deposition,
A working chamber having an internal space for depositing the object;
A microwave supply pipe connected to the microwave generating means for supplying microwaves to the plasma forming space inside the working chamber;
Magnetic field generating means disposed at one side of the microwave supply pipe;
A reflector plate disposed horizontally between the microwave supply pipes; And
A gas supply pipe connected to a gas supply means for supplying the gas
Uniform deposition apparatus comprising a
제1항에 있어서,
상기 마이크로파 공급관은 길이 방향으로 긴 관형상을 가지고, 한 쌍의 상기 마이크로파 공급관이 서로 소정 간격 이격되어 평행하게 대향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 균일 증착 장치.
The method of claim 1,
The microwave supply pipe has a tubular shape that is long in the longitudinal direction, and a pair of the microwave supply pipe is arranged so as to face in parallel to be spaced apart from each other at a predetermined interval.
제2항에 있어서,
상기 마이크로파 공급관의 일측에는 복수의 상기 자기장 발생 수단이 상기 마이크로파 공급관의 길이 방향을 따라 서로 이웃하는 상기 자석끼리 소정 간격을 가지도록 배치되고,
상기 마이크로파 공급관은 마이크로파가 진행하기 위한 내부 공간을 가지고, 상기 마이크로파 공급관의 길이 방향을 따라 복수의 마이크로파 공급 슬롯이 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 균일 증착 장치.
The method of claim 2,
One side of the microwave supply pipe is a plurality of magnetic field generating means is disposed so as to have a predetermined interval between the adjacent magnets along the longitudinal direction of the microwave supply pipe,
The microwave supply pipe has an internal space for the microwaves, a plurality of microwave supply slots are formed through the longitudinal direction of the microwave supply pipe uniform deposition apparatus.
제3항에 있어서,
상기 자기장 발생 수단은 상기 플라즈마 형성 공간 측을 향하여 마주하며,
상기 마이크로파 공급 슬롯은 서로 이웃하는 상기 자석들의 사이에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 균일 증착 장치.
The method of claim 3,
The magnetic field generating means faces toward the plasma forming space;
And the microwave supply slots are disposed between the magnets adjacent to each other.
제2항에 있어서,
상기 가스 공급관은 상기 리를렉터 판과 상기 마이크로파 공급관의 사이에서 상기 마이크로파 공급관과 서로 평행하도록 각각 배치되고, 상기 가스 공급관에는 상기 가스 공급관의 길이 방향을 따라 복수의 가스 배출구가 서로 소정 간격을 두고 일렬로 관통 형성되며, 상기 가스 배출구는 상기 플라즈마 형성 공간을 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 균일 증착 장치.
The method of claim 2,
The gas supply pipes are respectively disposed in parallel with the microwave supply pipes between the retractor plate and the microwave supply pipes, and in the gas supply pipes, a plurality of gas outlets are arranged in a line with a predetermined distance along the longitudinal direction of the gas supply pipes. And a gas outlet formed to face the plasma formation space.
제1항에 있어서,
상기 자기장 발생 수단은 영구 자석인 것을 특징으로 하는 균일 증착 장치.
The method of claim 1,
And said magnetic field generating means is a permanent magnet.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피대상물을 안착시킬 수 있으며, 상기 작업 챔버 내부에 배치되어 왕복 이동 가능한 이송부
를 더 포함하는 균일 증착 장치.
The method according to any one of claims 1 to 6,
A transfer part capable of seating the object and being reciprocally disposed in the working chamber
Uniform deposition apparatus further comprising.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피대상물 하부의 상기 챔버 중앙부에 관통 형성되어 상기 가스를 배출하기 위한 가스 배출구; 및
상기 가스를 강제 배출하기 위한 강제 흡입 장치
를 더 포함하는 균일 증착 장치.
The method according to any one of claims 1 to 6,
A gas outlet formed through the central portion of the chamber under the object to discharge the gas; And
Forced suction device for forcibly discharging the gas
Uniform deposition apparatus further comprising.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가스 공급관은 상기 리플렉터 판과 상기 마이크로파 공급관의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 균일 증착 장치.The method according to any one of claims 1 to 6,
The gas supply pipe is disposed between the reflector plate and the microwave supply pipe.
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