KR20210084046A - Plasmsa cleaning appratus and semiconductor process equipment with the same - Google Patents

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Abstract

A plasma cleaning device comprises a metal chamber, a dielectric, a high-voltage electrode, and a ground electrode. The metal chamber is installed between a first vacuum tube and a second vacuum tube, and comprises at least one opening. The dielectric is installed in an airtight state in the metal chamber to close the opening, and the high-voltage electrode is located on an outer surface of the dielectric. By comprising a fixing part fixed to a part between the first vacuum tube and the dielectric among an inner surface of the metal chamber and an opposite part extending from the fixing part toward the second vacuum tube to face the dielectric at a distance, the ground electrode allows diffusion of plasma toward the first vacuum tube to be suppressed.

Description

플라즈마 세정장치 및 이를 구비한 반도체 공정설비 {PLASMSA CLEANING APPRATUS AND SEMICONDUCTOR PROCESS EQUIPMENT WITH THE SAME}Plasma cleaning device and semiconductor processing equipment equipped therewith {PLASMSA CLEANING APPRATUS AND SEMICONDUCTOR PROCESS EQUIPMENT WITH THE SAME}

본 발명은 플라즈마 세정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진공관과 진공펌프의 세정을 위한 플라즈마 세정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma cleaning apparatus, and more particularly, to a plasma cleaning apparatus for cleaning a vacuum tube and a vacuum pump.

반도체 공정은 공정챔버 내에서 웨이퍼 상에 박막을 증착하고, 증착된 박막을 선택적으로 식각하는 과정을 반복 수행함으로써 특정 패턴의 반도체 칩을 제조하는 공정이다. 이때 공정챔버는 진공관에 의해 진공펌프와 연결되어 내부가 진공으로 배기된다.The semiconductor process is a process of manufacturing a semiconductor chip having a specific pattern by repeatedly performing a process of depositing a thin film on a wafer in a process chamber and selectively etching the deposited thin film. At this time, the process chamber is connected to the vacuum pump by a vacuum tube and the inside is exhausted to a vacuum.

공정챔버에서 배출되는 공정가스에는 미분해 전구체와 공정 부산물이 포함되어 있으며, 이들은 시간이 흐름에 따라 진공관과 진공펌프에 누적되어 이들의 수명을 단축시킨다. 더욱이 최근 공정 미세화에 따라 사용되는 전구체의 양이 많아지면서 진공관과 진공펌프의 교체 주기가 빨라지고 있다.The process gas discharged from the process chamber contains undecomposed precursors and process by-products, which accumulate in the vacuum tube and vacuum pump over time, shortening their lifespan. Moreover, as the amount of precursor used increases according to the recent process miniaturization, the replacement cycle of the vacuum tube and the vacuum pump is getting faster.

진공관의 특정 부위에 플라즈마를 발생시켜 세정가스로부터 불소 라디칼 또는 염소 라디칼을 생성하고, 이 라디칼들을 이용하여 진공관과 진공펌프에 누적된 미분해 전구체와 공정 부산물을 가스화하는 플라즈마 세정장치가 공지되어 있다. 공지의 플라즈마 세정장치에서 고전압 전극은 교류(AC) 또는 고주파(RF) 전압을 인가받으며, 유전체에 의해 보호된다.A plasma cleaning apparatus is known that generates plasma in a specific portion of a vacuum tube to generate fluorine radicals or chlorine radicals from cleaning gas, and uses these radicals to gasify undecomposed precursors and process byproducts accumulated in vacuum tubes and vacuum pumps. In a known plasma cleaning apparatus, a high voltage electrode is applied with an alternating current (AC) or a high frequency (RF) voltage, and is protected by a dielectric.

한편, 플라즈마의 확산은 압력이 낮을수록 잘 일어나므로, 진공관의 압력이 낮거나 공정챔버와 플라즈마 세정장치가 가깝게 위치하는 경우, 공정챔버의 내부로 플라즈마가 침투할 수 있다. 공정챔버의 플라즈마 침투는 공정의 증착률, 식각률, 및 공정 균일도에 큰 영향을 미친다.On the other hand, since the diffusion of plasma occurs more easily as the pressure is low, when the pressure of the vacuum tube is low or the process chamber and the plasma cleaning apparatus are located close to each other, the plasma may penetrate into the interior of the process chamber. The plasma penetration of the process chamber has a great effect on the deposition rate, the etch rate, and the process uniformity of the process.

본 발명은 진공관과 진공펌프의 세정을 위한 플라즈마 세정장치에 있어서, 공정챔버를 향한 플라즈마 확산을 억제함과 동시에 진공펌프를 향한 플라즈마 확산을 원활하게 하는 플라즈마 세정장치 및 이를 구비한 반도체 공정설비를 제공하고자 한다.The present invention provides a plasma cleaning apparatus for cleaning a vacuum tube and a vacuum pump, which suppresses plasma diffusion toward a process chamber and facilitates plasma diffusion toward a vacuum pump, and a semiconductor processing facility having the same want to

본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 세정장치는 금속 챔버, 유전체, 고전압 전극, 및 접지 전극을 포함한다. 금속 챔버는 공정챔버와 연결된 제1 진공관과, 진공펌프와 연결된 제2 진공관 사이에 설치되며, 적어도 하나의 개구를 포함한다. 유전체는 개구를 막도록 금속 챔버에 기밀 상태로 설치된다. 고전압 전극은 유전체의 외면에 위치한다. 접지 전극은 금속 챔버의 내면 중 제1 진공관과 유전체 사이 부분에 고정된 고정부와, 고정부로부터 제2 진공관을 향해 확장되어 유전체와 거리를 두고 마주하는 대향부를 포함하며, 제1 진공관을 향한 플라즈마의 확산을 억제한다.A plasma cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention includes a metal chamber, a dielectric, a high voltage electrode, and a ground electrode. The metal chamber is installed between the first vacuum tube connected to the process chamber and the second vacuum tube connected to the vacuum pump, and includes at least one opening. The dielectric is hermetically installed in the metal chamber to close the opening. The high voltage electrode is located on the outer surface of the dielectric. The ground electrode includes a fixing part fixed to a portion between the first vacuum tube and the dielectric of the inner surface of the metal chamber, and an opposing part extending from the fixing part toward the second vacuum tube and facing the dielectric at a distance, the plasma facing the first vacuum tube suppress the spread of

금속 챔버의 적어도 일부는 다각통 형상으로 이루어질 수 있고, 접지 전극은 금속 챔버를 구성하는 복수의 면 중 적어도 한 면의 안쪽에 위치할 수 있으며, 사각의 판형으로 이루어질 수 있다. 고정부의 두께는 대향부의 두께보다 클 수 있고, 대향부는 고정부의 내면 하단에서 제2 진공관을 향해 확장될 수 있다.At least a portion of the metal chamber may have a polygonal cylindrical shape, and the ground electrode may be located inside at least one of a plurality of surfaces constituting the metal chamber, and may have a rectangular plate shape. A thickness of the fixing portion may be greater than a thickness of the opposite portion, and the opposite portion may extend from a lower end of an inner surface of the fixing portion toward the second vacuum tube.

금속 챔버를 정면에서 보았을 때, 접지 전극의 가로 폭은 유전체의 가로 폭보다 작을 수 있고, 고전압 전극의 가로 폭보다 클 수 있으며, 접지 전극의 좌우측 가장자리와 하측 가장자리는 고전압 전극과 유전체의 가장자리 사이에 대응하여 위치할 수 있다. 유전체와 대향부 사이의 방전 공간은 고정부에 의해 위쪽으로 막히면서 아래쪽으로 제2 진공관과 통하는 형상일 수 있다.When the metal chamber is viewed from the front, the horizontal width of the ground electrode may be smaller than the horizontal width of the dielectric and may be larger than the horizontal width of the high voltage electrode, and the left and right edges and the lower edge of the ground electrode are disposed between the high voltage electrode and the edge of the dielectric. can be positioned correspondingly. The discharge space between the dielectric and the opposing part may have a shape that is blocked upward by the fixing part and communicates with the second vacuum tube downward.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 플라즈마 세정장치는 금속 챔버, 관형의 제1 유전체, 고전압 전극, 및 관형의 제2 유전체를 포함한다. 금속 챔버는 공정챔버와 연결된 제1 진공관과, 진공펌프와 연결된 제2 진공관 사이에 설치된다. 제1 유전체는 금속 챔버에 기밀 상태로 설치되며, 고전압 전극은 제1 유전체의 외면에 위치한다. 제2 유전체는 금속 챔버의 내측에서 제1 진공관과 제1 유전체 사이에 위치하며, 제1 진공관과 고전압 전극 사이의 방전 경로를 늘려 제1 진공관을 향한 플라즈마 확산을 억제한다.A plasma cleaning apparatus according to another embodiment of the present invention includes a metal chamber, a tubular first dielectric, a high voltage electrode, and a tubular second dielectric. The metal chamber is installed between the first vacuum tube connected to the process chamber and the second vacuum tube connected to the vacuum pump. The first dielectric is installed in an airtight state in the metal chamber, and the high voltage electrode is positioned on the outer surface of the first dielectric. The second dielectric is positioned between the first vacuum tube and the first dielectric inside the metal chamber, and extends a discharge path between the first vacuum tube and the high voltage electrode to suppress plasma diffusion toward the first vacuum tube.

금속 챔버는 제1 진공관에 결합된 제1 챔버와, 제2 진공관에 결합된 제2 챔버로 구분될 수 있고, 제1 유전체는 제1 챔버와 제2 챔버 사이에 연결 설치될 수 있다. 제1 챔버의 내경과 제1 유전체의 내경은 제1 및 제2 진공관 각각의 내경보다 클 수 있다. 제2 챔버의 상단측 내경은 제1 유전체의 내경과 같을 수 있고, 제2 챔버의 하단측 내경은 제2 진공관의 내경과 같을 수 있다.The metal chamber may be divided into a first chamber coupled to the first vacuum tube and a second chamber coupled to the second vacuum tube, and the first dielectric may be connected and installed between the first chamber and the second chamber. The inner diameter of the first chamber and the inner diameter of the first dielectric may be greater than the inner diameter of each of the first and second vacuum tubes. The upper inner diameter of the second chamber may be the same as the inner diameter of the first dielectric, and the lower inner diameter of the second chamber may be the same as the inner diameter of the second vacuum tube.

제2 챔버의 내면은 제2 진공관을 향할수록 내경이 작아지는 경사면으로 구성될 수 있다. 다른 한편으로, 제2 챔버의 내면은 제1 유전체의 내경과 같은 내경을 가지는 제1 수직면과, 제2 진공관의 내경과 같은 내경을 가지는 제2 수직면과, 제1 수직면과 제2 수직면을 연결하는 수평면으로 구성될 수 있다.The inner surface of the second chamber may be configured as an inclined surface whose inner diameter becomes smaller toward the second vacuum tube. On the other hand, the inner surface of the second chamber has a first vertical surface having an inner diameter equal to the inner diameter of the first dielectric, a second vertical surface having an inner diameter equal to the inner diameter of the second vacuum tube, and connecting the first vertical surface and the second vertical surface It may consist of a horizontal plane.

제2 유전체의 두께는 제1 유전체의 두께보다 클 수 있고, 제2 유전체의 내경은 제1 유전체의 내경보다 작을 수 있으며, 제2 유전체의 하측 단부는 제1 유전체의 상측 단부와 접하여 위치할 수 있다.The thickness of the second dielectric may be greater than that of the first dielectric, the inner diameter of the second dielectric may be smaller than the inner diameter of the first dielectric, and the lower end of the second dielectric may be positioned in contact with the upper end of the first dielectric. have.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 반도체 공정설비는 공정챔버와 진공펌프 및 전술한 구성의 플라즈마 세정장치를 포함한다. 공정챔버에서는 증착 공정이 진행되고, 진공펌프는 제1 진공관 및 제2 진공관에 의해 공정챔버와 연결되며, 공정챔버의 내부를 배기시킨다. 플라즈마 세정장치는 제1 진공관과 제2 진공관 사이에 설치되고, 세정가스를 플라즈마로 분해하여 진공관과 진공펌프에 누적된 공정 부산물을 세정한다.A semiconductor processing equipment according to another embodiment of the present invention includes a process chamber, a vacuum pump, and a plasma cleaning apparatus having the above configuration. A deposition process is performed in the process chamber, and the vacuum pump is connected to the process chamber by a first vacuum tube and a second vacuum tube, and exhausts the inside of the process chamber. The plasma cleaning apparatus is installed between the first vacuum tube and the second vacuum tube, and decomposes the cleaning gas into plasma to clean process by-products accumulated in the vacuum tube and the vacuum pump.

본 발명의 플라즈마 세정장치는 공정가스의 흐름을 저해하지 않으면서 방전 공간 중 공정챔버를 향한 상측 공간의 플라즈마 발생과 확산을 억제하는 내부 구성을 가진다. 본 발명의 플라즈마 세정장치는 진공관과 진공펌프에 누적된 공정 부산물을 세정하여 진공관과 진공펌프의 사용 수명을 늘림과 동시에 공정챔버를 향한 플라즈마의 확산을 효과적으로 억제할 수 있다.The plasma cleaning apparatus of the present invention has an internal configuration that suppresses the generation and diffusion of plasma in the space above the process chamber in the discharge space without inhibiting the flow of the process gas. The plasma cleaning apparatus of the present invention can increase the service life of the vacuum tube and the vacuum pump by cleaning the process by-products accumulated in the vacuum tube and the vacuum pump, and at the same time effectively suppress the diffusion of plasma toward the process chamber.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 공정설비의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 세정장치의 사시도이다.
도 3과 도 5는 도 2에 도시한 플라즈마 세정장치의 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시한 플라즈마 세정장치의 정면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 세정장치의 사시도이다.
도 7과 도 8은 도 6에 도시한 플라즈마 세정장치의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 세정장치의 단면도이다.1 is a block diagram of a semiconductor processing facility according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a plasma cleaning apparatus according to a first embodiment of the present invention.
3 and 5 are cross-sectional views of the plasma cleaning apparatus shown in FIG. 2 .
FIG. 4 is a front view of the plasma cleaning apparatus shown in FIG. 2 .
6 is a perspective view of a plasma cleaning apparatus according to a second embodiment of the present invention.
7 and 8 are cross-sectional views of the plasma cleaning apparatus shown in FIG. 6 .
9 is a cross-sectional view of a plasma cleaning apparatus according to a third embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 공정설비의 구성도이다.1 is a block diagram of a semiconductor processing facility according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 반도체 공정설비(100)는 증착과 식각 등의 공정이 이루어지는 공정챔버(11)와, 진공관(12, 13)에 의해 공정챔버(11)와 연결되며 공정챔버(11)의 내부를 진공으로 배기시키는 진공펌프(14)와, 진공관(12, 13)에 연결 설치된 플라즈마 세정장치(200)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the semiconductor process equipment 100 is connected to the process chamber 11 by a process chamber 11 in which processes such as deposition and etching are performed, and vacuum tubes 12 and 13 , and the process chamber 11 . It includes a vacuum pump 14 for evacuating the inside to a vacuum, and a plasma cleaning device 200 connected to the vacuum tubes 12 and 13 .

진공관(12, 13)은 공정챔버(11)에 접속된 제1 진공관(12)과, 진공펌프(14)에 접속된 제2 진공관(13)으로 구분되며, 플라즈마 세정장치(200)는 제1 진공관(12)과 제2 진공관(13) 사이에 연결 설치된다.The vacuum tubes 12 and 13 are divided into a first vacuum tube 12 connected to the process chamber 11 and a second vacuum tube 13 connected to the vacuum pump 14 , and the plasma cleaning apparatus 200 includes the first It is connected and installed between the vacuum tube 12 and the second vacuum tube 13 .

공정챔버(11)의 증착 공정은 전구체와 반응가스를 주입하여 박막을 만드는 증착 단계와, 공정챔버(11)에 잔류하는 미분해 전구체와 공정 부산물을 공정챔버(11) 밖으로 배출하는 퍼지 단계로 구성된다. 이때 미분해 전구체와 공정 부산물의 극히 일부는 공정챔버(11)의 내벽에 붙어 잔류하며, 이들을 제거하기 위해 증착 단계와 퍼지 단계를 수회 진행한 이후 세정 단계를 진행하게 된다.The deposition process of the process chamber 11 consists of a deposition step of making a thin film by injecting a precursor and a reaction gas, and a purge step of discharging the undecomposed precursor and process by-products remaining in the process chamber 11 out of the process chamber 11 . do. At this time, a very small portion of the undecomposed precursor and process by-products remain attached to the inner wall of the process chamber 11, and a deposition step and a purge step are performed several times to remove them, and then a cleaning step is performed.

세정 단계에서는 불소 또는 염소를 포함한 세정가스가 리모트 플라즈마에 의해 불소 라디칼 또는 염소 라디칼로 분해되어 공정챔버(11) 내에 주입되며, 이들 라디칼이 공정챔버(11)의 내벽에 남아 있는 미분해 전구체와 공정 부산물을 가스로 변환시킨다. 그런데 공정챔버(11)에 주입된 불소 라디칼 또는 염소 라디칼의 극히 일부만 공정챔버(11)의 세정에 소모되고, 대부분은 공정챔버(11) 밖으로 배출되며, 배출된 라디칼들은 진공관(12, 13)과의 충돌에 의해 재결합되어 가스가 된다.In the cleaning step, cleaning gas containing fluorine or chlorine is decomposed into fluorine radicals or chlorine radicals by remote plasma and injected into the process chamber 11 , and these radicals are mixed with undecomposed precursors remaining on the inner wall of the process chamber 11 . By-products are converted into gases. However, only a small part of the fluorine radicals or chlorine radicals injected into the process chamber 11 is consumed for cleaning the process chamber 11, most of them are discharged out of the process chamber 11, and the discharged radicals are combined with the vacuum tubes 12 and 13. They recombine to form gas.

플라즈마 세정장치(200)는 재결합된 불소 또는 염소 가스를 다시 플라즈마로 분해하여 세정 능력이 우수한 불소 라디칼 또는 염소 라디칼을 생성하며, 이 라디칼들을 이용하여 진공관(12, 13)과 진공펌프(14)에 축적되어 있는 미분해 전구체와 공정 부산물을 세정한다. 플라즈마 세정장치(200)는 공정챔버(11)와 연계되어 공정챔버(11)의 세정 단계에서 플라즈마를 온(on)시킬 수 있다.The plasma cleaning apparatus 200 decomposes the recombined fluorine or chlorine gas into plasma again to generate fluorine radicals or chlorine radicals with excellent cleaning ability, and uses these radicals to the vacuum tubes 12 and 13 and the vacuum pump 14 . The accumulated undecomposed precursors and process by-products are cleaned. The plasma cleaning apparatus 200 may be connected to the process chamber 11 to turn on plasma in the cleaning step of the process chamber 11 .

다른 한편으로, 제1 진공관(12) 중 플라즈마 세정장치(200)의 전단에 세정가스 주입관(도시하지 않음)이 설치될 수 있다. 이 경우 플라즈마 세정장치(200)는 플라즈마 작동을 공정챔버(11)와 연계시키지 않고, 세정가스 주입관을 통해 공급받은 세정가스를 플라즈마로 분해하여 플라즈마 세정을 진행할 수 있다.On the other hand, a cleaning gas injection tube (not shown) may be installed at a front end of the plasma cleaning apparatus 200 among the first vacuum tubes 12 . In this case, the plasma cleaning apparatus 200 may perform plasma cleaning by decomposing the cleaning gas supplied through the cleaning gas injection pipe into plasma without linking the plasma operation with the process chamber 11 .

한편, 진공관(12, 13)과 진공펌프(14)의 온도가 낮을 경우, 미분해 전구체는 액체로 상변화를 일으키고, 공정 부산물과 함께 진공관(12, 13)과 진공펌프(14)에 엉겨붙어 이들의 수명을 단축시킨다. 히터(15)는 진공관(12, 13)의 외벽에 부착된 히팅 테이프(heating tape) 등으로 구성될 수 있으며, 진공관(12, 13)의 온도를 높여 미분해 전구체가 액체로 상변화를 일으키는 것을 억제한다.On the other hand, when the temperature of the vacuum tubes 12 and 13 and the vacuum pump 14 is low, the undecomposed precursor causes a phase change to a liquid, and is agglomerated with the vacuum tubes 12 and 13 and the vacuum pump 14 together with the process by-products. shorten their lifespan. The heater 15 may be composed of a heating tape or the like attached to the outer wall of the vacuum tubes 12 and 13, and raise the temperature of the vacuum tubes 12 and 13 to prevent the undecomposed precursor from causing a phase change into a liquid. restrain

반도체 공정설비(100)는 플라즈마 세정장치(200)에 의해 진공관(12, 13)과 진공펌프(14)에 누적된 미분해 전구체와 공정 부산물을 효과적으로 세정하여 이들의 사용수명을 늘릴 수 있으며, 그 결과 반도체 공정효율을 높일 수 있다. 플라즈마 세정장치(200)는 다음에 설명하는 제1 실시예 내지 제3 실시예의 플라즈마 세정장치 중 어느 하나로 구성된다.The semiconductor process equipment 100 can effectively clean the undecomposed precursors and process by-products accumulated in the vacuum tubes 12 and 13 and the vacuum pump 14 by the plasma cleaning device 200 to increase their service life, and the As a result, the semiconductor process efficiency can be increased. The plasma cleaning apparatus 200 is configured by any one of the plasma cleaning apparatuses of the first to third embodiments described below.

이하, 플라즈마 세정장치의 상세 구조와 작용에 대해 설명한다.Hereinafter, the detailed structure and operation of the plasma cleaning apparatus will be described.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 세정장치의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시한 플라즈마 세정장치의 단면도이고, 도 4는 도 2에 도시한 플라즈마 세정장치의 정면도이다.FIG. 2 is a perspective view of a plasma cleaning apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view of the plasma cleaning apparatus shown in FIG. 2 , and FIG. 4 is a front view of the plasma cleaning apparatus illustrated in FIG. 2 .

도 2 내지 도 4를 참고하면, 제1 실시예의 플라즈마 세정장치(201)는 제1 진공관(12)과 제2 진공관(13) 사이에 연결 설치된 금속 챔버(20)와, 금속 챔버(20)에 설치된 유전체(30)와, 유전체(30)의 외면에 위치하는 고전압 전극(40)과, 금속 챔버(20)의 내측에서 제1 진공관(12)과 유전체(30) 사이에 설치된 접지 전극(50)을 포함한다.2 to 4 , the plasma cleaning apparatus 201 of the first embodiment includes a metal chamber 20 connected between the first vacuum tube 12 and the second vacuum tube 13 , and the metal chamber 20 . The installed dielectric 30, the high voltage electrode 40 positioned on the outer surface of the dielectric 30, and the ground electrode 50 installed between the first vacuum tube 12 and the dielectric 30 inside the metal chamber 20 includes

제1 및 제2 진공관(12, 13)은 원통 형상일 수 있고, 금속 챔버(20)는 전체가 원통 형상이거나, 원통 형상과 다각통(예를 들어 사각통) 형상이 조합된 구성으로 이루어질 수 있다. 금속 챔버(20)의 내부 공간은 제1 및 제2 진공관(12, 13)의 내부와 통해 있다.The first and second vacuum tubes 12 and 13 may have a cylindrical shape, and the metal chamber 20 may have a cylindrical shape as a whole, or a configuration in which a cylindrical shape and a polygonal cylinder (eg, a square cylinder) shape are combined. have. The inner space of the metal chamber 20 communicates with the interior of the first and second vacuum tubes 12 and 13 .

제1 진공관(12)은 하측 단부에 원형의 제1 플랜지(121)를 구비할 수 있고, 제2 진공관(13)은 상측 단부에 원형의 제2 플랜지(131)를 구비할 수 있다. 금속 챔버(20)는 제1 플랜지(121)에 결합된 원형의 제1 접속부(21)와, 제2 플랜지(131)에 결합된 원형의 제2 접속부(22)와, 제1 접속부(21)와 제2 접속부(22) 사이에 위치하는 사각형의 챔버 본체(23)를 포함할 수 있다.The first vacuum tube 12 may have a circular first flange 121 at its lower end, and the second vacuum tube 13 may have a circular second flange 131 at its upper end. The metal chamber 20 has a circular first connection part 21 coupled to the first flange 121 , a circular second connection part 22 coupled to the second flange 131 , and a first connection part 21 . and a quadrangular chamber body 23 positioned between the second connection part 22 and the second connection part 22 .

제1 및 제2 접속부(21, 22)는 금속 챔버(20)의 플랜지로 기능하며, 금속 챔버(20)가 제1 및 제2 진공관(12, 13)에 기밀 상태로 결합할 수 있도록 한다. 챔버 본체(23)에는 적어도 두 개의 개구(231)가 위치한다. 예를 들어, 네 개의 개구(231)가 챔버 본체(23)의 네 면에 하나씩 위치할 수 있다.The first and second connecting portions 21 and 22 function as flanges of the metal chamber 20 and allow the metal chamber 20 to be coupled to the first and second vacuum tubes 12 and 13 in an airtight state. At least two openings 231 are positioned in the chamber body 23 . For example, four openings 231 may be located one on four sides of the chamber body 23 .

유전체(30)는 챔버 본체(23)의 개구(231)를 막도록 챔버 본체(23)에 기밀 상태로 설치된다. 유전체(30)는 유리, 석영, 알루미나 등으로 제작될 수 있다. 고전압 전극(40)은 유전체(30)의 외면에 위치하며, 유전체(30)보다 작은 크기로 제작되어 가장자리를 따라 챔버 본체(23)와 거리를 두고 위치한다. 개구(231)와 유전체(30) 및 고전압 전극(40)은 사각형일 수 있으나, 이러한 예시로 한정되지 않는다.The dielectric 30 is installed in the chamber body 23 in an airtight state so as to block the opening 231 of the chamber body 23 . The dielectric 30 may be made of glass, quartz, alumina, or the like. The high voltage electrode 40 is positioned on the outer surface of the dielectric 30 , and is made to have a size smaller than that of the dielectric 30 , and is positioned at a distance from the chamber body 23 along the edge. The opening 231 , the dielectric 30 , and the high voltage electrode 40 may have a rectangular shape, but are not limited thereto.

고전압 전극(40)은 전원(41)과 연결되어 플라즈마 발생을 위한 구동 전압을 인가받는다. 구동 전압은 교류(AC) 전압 또는 고주파(RF) 전압일 수 있다. 복수의 고전압 전극(40)은 동일 전원에 연결되거나 각자의 전원에 연결될 수 있다.The high voltage electrode 40 is connected to the power source 41 to receive a driving voltage for plasma generation. The driving voltage may be an alternating current (AC) voltage or a high frequency (RF) voltage. The plurality of high voltage electrodes 40 may be connected to the same power source or may be connected to respective power sources.

접지 전극(50)은 금속 챔버(20)의 내측에서 제1 진공관(12)과 유전체(30) 사이에 설치되며, 고전압 전극(40)과의 전압 차에 의해 금속 챔버(20) 내부에 플라즈마 방전을 일으킴과 동시에 제1 진공관(12)을 향한 플라즈마 확산을 억제하는 기능을 한다. 접지 전극(50)은 사각의 금속판으로서, 유전체(30)의 내측에 위치한다.The ground electrode 50 is installed between the first vacuum tube 12 and the dielectric 30 inside the metal chamber 20 , and plasma discharges inside the metal chamber 20 by a voltage difference with the high voltage electrode 40 . It functions to suppress plasma diffusion toward the first vacuum tube 12 at the same time. The ground electrode 50 is a rectangular metal plate and is located inside the dielectric 30 .

구체적으로, 접지 전극(50)은 제1 진공관(12)과 유전체(30) 사이의 챔버 본체(23)에 고정된 고정부(51)와, 고정부(51)로부터 제2 진공관(13)을 향해 확장되어 유전체(30)와 마주하는 대향부(52)를 포함한다. 고정부(51)는 제1 접속부(21)와 유전체(30) 사이의 챔버 본체(23)의 내벽에 고정될 수 있으며, 대향부(52)는 수평 방향을 따라 유전체(30)와 소정의 거리를 두고 위치한다.Specifically, the ground electrode 50 includes a fixing part 51 fixed to the chamber body 23 between the first vacuum tube 12 and the dielectric 30 and a second vacuum tube 13 from the fixing part 51 . It extends toward and includes an opposing portion 52 facing the dielectric 30 . The fixing part 51 may be fixed to the inner wall of the chamber body 23 between the first connection part 21 and the dielectric body 30 , and the opposing part 52 is a predetermined distance from the dielectric body 30 along a horizontal direction. is positioned with

도 3을 참고하면, 플라즈마 세정장치(201)를 단면에서 보았을 때, 고정부(51)는 대향부(52)보다 큰 두께를 가질 수 있고, 대향부(52)는 고정부(51)의 내면 하단에서 제2 진공관(13)을 향해 확장될 수 있다. 그리고 챔버 본체(23)의 두께는 유전체(30)의 두께보다 클 수 있고, 유전체(30)가 챔버 본체(23)의 가운데에 고정 설치될 수 있다. 이러한 구성에 의해 수평 방향을 따라 유전체(30)와 대향부(52) 사이의 간격을 확보할 수 있다.Referring to FIG. 3 , when the plasma cleaning apparatus 201 is viewed in cross section, the fixing part 51 may have a greater thickness than the opposing part 52 , and the opposing part 52 is the inner surface of the fixing part 51 . It may extend toward the second vacuum tube 13 from the lower end. In addition, the thickness of the chamber body 23 may be greater than the thickness of the dielectric 30 , and the dielectric 30 may be fixedly installed in the center of the chamber body 23 . With this configuration, it is possible to secure a gap between the dielectric 30 and the opposing portion 52 in the horizontal direction.

도 4를 참고하면, 플라즈마 세정장치(201)를 정면에서 보았을 때, 접지 전극(50)의 가로 폭은 유전체(30)의 가로 폭보다 작을 수 있고, 고전압 전극(40)의 가로 폭보다 클 수 있다. 접지 전극(50)의 좌측 가장자리와 우측 가장자리 및 하측 가장자리는 고전압 전극(40)과 유전체(30)의 가장자리 사이에 대응하여 위치할 수 있다.Referring to FIG. 4 , when the plasma cleaning apparatus 201 is viewed from the front, the horizontal width of the ground electrode 50 may be smaller than the horizontal width of the dielectric 30 and larger than the horizontal width of the high voltage electrode 40 . have. Left edge, right edge, and lower edge of the ground electrode 50 may be positioned correspondingly between the edge of the high voltage electrode 40 and the dielectric 30 .

이러한 접지 전극(50)은 충분한 방전 면적을 확보하면서 플라즈마가 좌우 양쪽 및 아래 방향으로 원활하게 확산되도록 할 수 있다. 도 4에 표시된 화살표는 플라즈마의 확산 방향을 나타낸다.The ground electrode 50 may allow plasma to be smoothly diffused in both left and right and downward directions while securing a sufficient discharge area. Arrows indicated in FIG. 4 indicate the diffusion direction of plasma.

다시 도 3을 참고하면, 접지 전극(50)의 고정부(51) 내면과, 챔버 본체(23)의 내면 중 유전체(30)와 접하는 부분과, 제2 접속부(22)의 내면은 경사면으로 구성될 수 있다. 이러한 구성은 방전이 일어나는 공간에 뾰족한 금속 부분이 없도록 하여 아크 발생을 억제하고, 플라즈마 확산을 원활하게 가이드하는 기능을 한다.Referring back to FIG. 3 , the inner surface of the fixing part 51 of the ground electrode 50 , the part in contact with the dielectric 30 among the inner surfaces of the chamber body 23 , and the inner surface of the second connection part 22 are inclined surfaces. can be This configuration suppresses arc generation by not having a sharp metal part in the space where the discharge occurs, and functions to smoothly guide plasma diffusion.

도 5는 도 2에 도시한 플라즈마 세정장치의 단면도로서, 플라즈마 영역을 개략적으로 도시하였다.5 is a cross-sectional view of the plasma cleaning apparatus shown in FIG. 2, schematically showing a plasma region.

도 1과 도 5를 참고하면, 공정챔버(11)의 세정 단계에서 고전압 전극(40)에 구동 전압이 인가될 수 있다. 고전압 전극(40)에 구동 전압이 인가되면 고전압 전극(40)과 접지 전극(50)의 전압 차에 의해 유전체(30)와 접지 전극(50)의 대향부(52) 사이 공간에 플라즈마(P)가 발생한다. 1 and 5 , a driving voltage may be applied to the high voltage electrode 40 in the cleaning step of the process chamber 11 . When a driving voltage is applied to the high voltage electrode 40 , a plasma (P) is generated in the space between the dielectric 30 and the opposing portion 52 of the ground electrode 50 due to the voltage difference between the high voltage electrode 40 and the ground electrode 50 . occurs

플라즈마(P)는 공정챔버(11)의 세정에 소모되지 않고 배출된 세정가스를 분해하여 세정능력이 우수한 불소 라디칼 또는 염소 라디칼을 생성하며, 플라즈마 세정장치(201)는 이 라디칼들을 이용하여 진공관(12, 13)과 진공펌프(14)에 축적되어 있는 미분해 전구체와 공정 부산물을 가스화한다.The plasma P is not consumed for cleaning the process chamber 11 and decomposes the discharged cleaning gas to generate fluorine radicals or chlorine radicals with excellent cleaning ability, and the plasma cleaning apparatus 201 uses these radicals to generate a vacuum tube ( 12 and 13) and the vacuum pump 14, the undecomposed precursor and process by-products are gasified.

이때 유전체(30)와 대향부(52) 사이의 공간은 접지 전극(50)의 고정부(51)에 의해 위가 막혀 있고, 아래로는 장애물 없이 제2 진공관(13)과 바로 통해 있다. 따라서, 플라즈마(P)는 유전체(30)와 접지 전극(50)의 대향부(51) 사이 공간, 금속 챔버(20)의 내부 공간 중 접지 전극(50)의 아래에 해당하는 부분, 및 제2 진공관(13)의 내부에 걸쳐 대략 유(U)자 모양으로 형성된다.At this time, the space between the dielectric 30 and the opposing part 52 is blocked at the top by the fixing part 51 of the ground electrode 50 and directly communicates with the second vacuum tube 13 without an obstacle below. Accordingly, the plasma P is formed in the space between the dielectric 30 and the opposing portion 51 of the ground electrode 50 , a portion corresponding to the lower portion of the ground electrode 50 among the internal space of the metal chamber 20 , and the second It is formed in a substantially U-shape over the inside of the vacuum tube 13 .

즉, 플라즈마 세정장치(201)가 구현하는 플라즈마(P)는 접지 전극(50)의 고정부(51)에 의해 공정챔버(11)가 위치하는 윗방향으로 확산이 억제되고, 진공펌프(14)가 위치하는 아래방향으로는 확산이 원활하게 이루어지는 특성을 가진다.That is, the plasma P implemented by the plasma cleaning device 201 is suppressed from spreading in the upward direction where the process chamber 11 is located by the fixing part 51 of the ground electrode 50 , and the vacuum pump 14 . In the downward direction where is located, it has a characteristic that diffusion occurs smoothly.

진공관(12, 13)의 압력이 낮거나 공정챔버(11)와 플라즈마 세정장치가 가깝게 위치하는 경우, 플라즈마 세정장치 작동 시 플라즈마가 공정챔버(11)를 향해 확산되어 공정챔버(11)의 내부로 침투할 수 있다. 제1 실시예의 플라즈마 세정장치(201)는 접지 전극(50)에 의해 방전 공간의 윗부분을 막아 공정챔버(11)를 향한 플라즈마(P)의 확산을 효과적으로 억제할 수 있다.When the pressure of the vacuum tubes 12 and 13 is low or the process chamber 11 and the plasma cleaning device are located close to each other, the plasma is diffused toward the process chamber 11 during the operation of the plasma cleaning device and enters the process chamber 11 . can penetrate. The plasma cleaning apparatus 201 of the first embodiment can effectively suppress the diffusion of plasma P toward the process chamber 11 by blocking the upper portion of the discharge space by the ground electrode 50 .

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 세정장치의 사시도이고, 도 7은 도 6에 도시한 플라즈마 세정장치의 단면도이다.6 is a perspective view of a plasma cleaning apparatus according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view of the plasma cleaning apparatus shown in FIG. 6 .

도 6과 도 7을 참고하면, 제2 실시예의 플라즈마 세정장치(202)는 제1 진공관(12)과 제2 진공관(13) 사이에 연결 설치된 금속 챔버(60)와, 금속 챔버(60)에 연결 설치된 제1 유전체(71)와, 제1 유전체(71)의 외면에 위치하는 고전압 전극(80)과, 금속 챔버(60)의 내측에서 제1 진공관(12)과 제1 유전체(71) 사이에 설치된 제2 유전체(72)를 포함한다.Referring to FIGS. 6 and 7 , the plasma cleaning apparatus 202 of the second embodiment includes a metal chamber 60 connected between the first vacuum tube 12 and the second vacuum tube 13 , and the metal chamber 60 . Between the first dielectric 71 connected and installed, the high voltage electrode 80 positioned on the outer surface of the first dielectric 71 , and the first vacuum tube 12 and the first dielectric 71 inside the metal chamber 60 . and a second dielectric 72 installed on the .

제1 진공관(12)과 금속 챔버(60) 및 제2 진공관(13)은 원통 형상일 수 있으며, 공정가스의 연속된 흐름 경로를 제공한다. 제1 및 제2 진공관(12, 13)은 금속 챔버(60)와 결합되기 위한 각자의 플랜지(121, 131)를 구비할 수 있다. 제1 및 제2 진공관(12, 13)과 금속 챔버(60)는 접지되어 접지 전극으로 기능한다.The first vacuum tube 12 , the metal chamber 60 , and the second vacuum tube 13 may have a cylindrical shape and provide a continuous flow path of the process gas. The first and second vacuum tubes 12 and 13 may have respective flanges 121 and 131 for coupling with the metal chamber 60 . The first and second vacuum tubes 12 and 13 and the metal chamber 60 are grounded to function as a ground electrode.

금속 챔버(60)는 제1 진공관(12)에 결합된 제1 챔버(61)와, 제2 진공관(13)에 결합된 제2 챔버(62)로 구분될 수 있고, 원통 형상의 제1 유전체(71)가 제1 챔버(61)와 제2 챔버(62) 사이에 연결 설치될 수 있다. 제1 유전체(71)의 상측 단부는 제1 챔버(61)의 하측에 결합되고, 제1 유전체(71)의 하측 단부는 제2 챔버(62)의 상측에 결합된다.The metal chamber 60 may be divided into a first chamber 61 coupled to the first vacuum tube 12 and a second chamber 62 coupled to the second vacuum tube 13 , and a first dielectric in a cylindrical shape. A 71 may be connected and installed between the first chamber 61 and the second chamber 62 . The upper end of the first dielectric 71 is coupled to the lower side of the first chamber 61 , and the lower end of the first dielectric 71 is coupled to the upper side of the second chamber 62 .

고전압 전극(80)은 제1 유전체(71)의 외면에 위치하며, 수직 방향을 따라 제1 및 제2 챔버(61, 62)와 거리를 두고 위치한다. 고전압 전극(80)은 제1 유전체(71)를 한바퀴 둘러싸는 원통 형상일 수 있으나, 이러한 예시로 한정되지 않는다.The high voltage electrode 80 is positioned on the outer surface of the first dielectric 71 and is positioned at a distance from the first and second chambers 61 and 62 in a vertical direction. The high voltage electrode 80 may have a cylindrical shape surrounding the first dielectric 71 once, but is not limited to this example.

제1 챔버(61)의 내경(d1)과 제1 유전체(71)의 내경(d2)은 제1 및 제2 진공관(12, 13)의 내경(d3)보다 클 수 있다. 그리고 제2 챔버(62)의 내면은 제2 진공관(13)을 향할수록 내경이 작아지는 경사면으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 챔버(62)의 상측 내경(d4)은 제1 유전체(71)의 내경(d2)과 같을 수 있고, 제2 챔버(62)의 하측 내경(d5)은 제2 진공관(13)의 내경(d3)과 같을 수 있다.The inner diameter d1 of the first chamber 61 and the inner diameter d2 of the first dielectric 71 may be greater than the inner diameters d3 of the first and second vacuum tubes 12 and 13 . In addition, the inner surface of the second chamber 62 may be configured as an inclined surface whose inner diameter decreases toward the second vacuum tube 13 . For example, the upper inner diameter d4 of the second chamber 62 may be the same as the inner diameter d2 of the first dielectric 71 , and the lower inner diameter d5 of the second chamber 62 is the second vacuum tube ( 13) may be the same as the inner diameter d3.

제2 유전체(72)는 금속 챔버(60) 중 제1 챔버(61)의 내측에 위치한다. 제2 유전체(72)는 원통 형상으로서, 제1 챔버(61)의 내면과 접하도록 끼워져 제1 챔버(61)와 함께 이중관을 구성한다. 제2 유전체(72)의 두께는 제1 유전체(71)의 두께보다 크고, 제2 유전체(72)의 내경(d6)은 제1 유전체(71)의 내경(d2)보다 작으며, 제1 및 제2 진공관(12, 13)의 내경(d3)과 같을 수 있다.The second dielectric 72 is located inside the first chamber 61 of the metal chamber 60 . The second dielectric 72 has a cylindrical shape and is fitted to be in contact with the inner surface of the first chamber 61 to form a double tube together with the first chamber 61 . The thickness of the second dielectric 72 is greater than the thickness of the first dielectric 71 , and the inner diameter d6 of the second dielectric 72 is smaller than the inner diameter d2 of the first dielectric 71 , and the first and It may be the same as the inner diameter (d3) of the second vacuum tubes (12, 13).

제2 유전체(72)의 하측 단부는 제1 유전체(71)의 상측 단부와 접하여 위치할 수 있다. 이 경우 수직 방향을 따라 제2 유전체(72)와 제1 유전체(71)가 바로 이어지며, 제1 및 제2 유전체(71, 72)의 내부 공간에서 제1 유전체(71)와 제2 유전체(72) 사이에 금속 부분이 노출되지 않는다.The lower end of the second dielectric 72 may be positioned in contact with the upper end of the first dielectric 71 . In this case, the second dielectric 72 and the first dielectric 71 are directly connected along the vertical direction, and the first dielectric 71 and the second dielectric (71) in the inner space of the first and second dielectrics (71, 72). 72), no metal parts are exposed between them.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 세정장치의 단면도로서, 플라즈마 영역을 개략적으로 도시하였다.8 is a cross-sectional view of a plasma cleaning apparatus according to a second embodiment of the present invention, schematically illustrating a plasma region.

도 7과 도 8을 참고하면, 공정챔버의 세정 단계에서 고전압 전극(80)에 구동 전압이 인가될 수 있다. 그러면 고전압 전극(80)과 금속 챔버(60)의 전압 차에 의해 제1 유전체(71) 내부에 플라즈마(P)가 발생한다. 공정챔버의 세정에 소모되지 않고 배출된 세정가스는 플라즈마(P)에 의해 세정능력이 우수한 불소 라디칼 또는 염소 라디칼로 분해되어 진공관과 진공펌프에 누적된 미분해 전구체와 공정 부산물을 세정한다.7 and 8 , a driving voltage may be applied to the high voltage electrode 80 in the cleaning step of the process chamber. Then, the plasma P is generated in the first dielectric 71 by the voltage difference between the high voltage electrode 80 and the metal chamber 60 . The cleaning gas discharged without being consumed for cleaning the process chamber is decomposed into fluorine radicals or chlorine radicals with excellent cleaning ability by plasma (P) to clean undecomposed precursors and process by-products accumulated in the vacuum tube and vacuum pump.

이때 고전압 전극(80)과 제2 진공관(13) 사이의 방전 경로는 짧은 반면, 고전압 전극(80)과 제1 진공관(12) 사이의 방전 경로는 제2 유전체(72)에 의해 길게 확장되어 있다. 따라서 플라즈마(P)는 제1 유전체(71)의 내부 공간에 집중적으로 발생하며, 제2 유전체(72)의 내부 공간에서는 거의 발생하지 않는다.At this time, the discharge path between the high voltage electrode 80 and the second vacuum tube 13 is short, while the discharge path between the high voltage electrode 80 and the first vacuum tube 12 is extended by the second dielectric 72 . . Accordingly, the plasma P is intensively generated in the inner space of the first dielectric 71 and hardly generated in the inner space of the second dielectric 72 .

이와 같이 제2 유전체(72)는 고전압 전극(80)과 제1 진공관(12)의 방전 경로를 길게 늘려 그 내부에 플라즈마가 생성되는 것을 억제한다. 즉, 제2 유전체(72)는 제1 진공관(12)과 제1 유전체(71) 사이에 플라즈마가 생성되는 것을 억제한다. 따라서 제2 실시예의 플라즈마 세정장치(202)는 제2 유전체(72)를 이용하여 제1 진공관(12)을 향한 플라즈마 확산을 효과적으로 억제할 수 있다.As described above, the second dielectric 72 lengthens the discharge paths of the high voltage electrode 80 and the first vacuum tube 12 to suppress generation of plasma therein. That is, the second dielectric 72 suppresses plasma generation between the first vacuum tube 12 and the first dielectric 71 . Accordingly, the plasma cleaning apparatus 202 of the second embodiment can effectively suppress the plasma diffusion toward the first vacuum tube 12 by using the second dielectric 72 .

도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 세정장치의 단면도이다.9 is a cross-sectional view of a plasma cleaning apparatus according to a third embodiment of the present invention.

도 9를 참고하면, 제3 실시예의 플라즈마 세정장치(203)에서 제2 챔버(62)의 내면은 계단 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제2 챔버(62)의 내면은 제1 유전체(71)의 내경과 같은 내경을 가지는 제1 수직면(621)과, 제2 진공관(13)의 내경과 같은 내경을 가지는 제2 수직면(622)과, 제1 수직면(621)과 제2 수직면(622)을 연결하는 수평면(623)으로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 9 , in the plasma cleaning apparatus 203 according to the third embodiment, the inner surface of the second chamber 62 may have a stepped shape. For example, the inner surface of the second chamber 62 has a first vertical surface 621 having an inner diameter equal to the inner diameter of the first dielectric 71 and a second vertical surface having an inner diameter equal to the inner diameter of the second vacuum tube 13 . 622 , and a horizontal surface 623 connecting the first vertical surface 621 and the second vertical surface 622 .

제3 실시예의 플라즈마 세정장치(203)는 제2 챔버(62)의 형상을 제외하고 전술한 제2 실시예와 동일 또는 유사한 구성으로 이루어지며, 중복되는 설명은 생략한다.전술한 제1 내지 제3 실시예의 플라즈마 세정장치(201, 202, 203)에서, 제1 실시예의 접지 전극(50)과 제2 및 제3 실시예의 제2 유전체(72)는 공정가스의 흐름을 저해하지 않으면서 방전 공간 중 공정챔버(11)를 향한 상측 공간의 플라즈마 발생을 억제하는 구성으로 이루어진다. The plasma cleaning apparatus 203 of the third embodiment has the same or similar configuration to the above-described second embodiment except for the shape of the second chamber 62, and overlapping descriptions are omitted. In the plasma cleaning apparatuses 201, 202, and 203 of the third embodiment, the ground electrode 50 of the first embodiment and the second dielectric 72 of the second and third embodiments do not impede the flow of the process gas to a discharge space It is configured to suppress the generation of plasma in the upper space facing the middle process chamber 11 .

제1 내지 제3 실시예의 플라즈마 세정장치(201, 202, 203)는 압력이 낮거나 공정챔버(11)와 가깝게 위치하는 조건에서도 공정챔버(11)를 향한 플라즈마의 확산을 효과적으로 억제할 수 있다.The plasma cleaning apparatuses 201 , 202 , and 203 of the first to third embodiments can effectively suppress the diffusion of plasma toward the process chamber 11 even under a low pressure or a condition located close to the process chamber 11 .

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made within the scope of the claims, the detailed description of the invention, and the accompanying drawings, and this is also the present invention It is natural to fall within the scope of

100: 반도체 공정설비 11: 공정챔버
12, 13: 제1, 2 진공관 14: 진공펌프
15: 히터200, 201, 202, 203: 플라즈마 세정장치
20, 60: 금속 챔버 30: 유전체
40, 80: 고전압 전극 50: 접지 전극
51: 고정부 52: 대향부
71: 제1 유전체 72: 제2 유전체100: semiconductor process equipment 11: process chamber
12, 13: first, second vacuum tube 14: vacuum pump
15: heater 200, 201, 202, 203: plasma cleaning device
20, 60: metal chamber 30: dielectric
40, 80: high voltage electrode 50: ground electrode
51: fixing part 52: opposing part
71: first dielectric 72: second dielectric

Claims (12)

공정챔버와 연결된 제1 진공관과, 진공펌프와 연결된 제2 진공관 사이에 설치되며, 적어도 하나의 개구를 포함하는 금속 챔버;
상기 개구를 막도록 상기 금속 챔버에 기밀 상태로 설치되는 유전체;
상기 유전체의 외면에 위치하는 고전압 전극; 및
상기 금속 챔버의 내면 중 상기 제1 진공관과 상기 유전체 사이 부분에 고정된 고정부와, 고정부로부터 상기 제2 진공관을 향해 확장되어 상기 유전체와 거리를 두고 마주하는 대향부를 포함하며, 상기 제1 진공관을 향한 플라즈마의 확산을 억제하는 접지 전극
을 포함하는 플라즈마 세정장치.a metal chamber installed between the first vacuum tube connected to the process chamber and the second vacuum tube connected to the vacuum pump, and including at least one opening;
a dielectric installed in an airtight state in the metal chamber to close the opening;
a high voltage electrode positioned on the outer surface of the dielectric; and
a fixing part fixed to a portion between the first vacuum tube and the dielectric in the inner surface of the metal chamber; and an opposing part extending from the fixing part toward the second vacuum tube and facing the dielectric at a distance from the first vacuum tube; A ground electrode that suppresses the diffusion of plasma toward
Plasma cleaning device comprising a. 제1항에 있어서,
상기 금속 챔버의 적어도 일부는 다각통 형상으로 이루어지고,
상기 접지 전극은 상기 금속 챔버를 구성하는 복수의 면 중 적어도 한 면의 안쪽에 위치하며, 사각의 판형으로 이루어지는 플라즈마 세정장치.According to claim 1,
At least a portion of the metal chamber is made in the shape of a polygonal cylinder,
The ground electrode is located inside at least one of the plurality of surfaces constituting the metal chamber, and is formed in a rectangular plate shape. 제2항에 있어서,
상기 고정부의 두께는 상기 대향부의 두께보다 크고, 상기 대향부는 상기 고정부의 내면 하단에서 상기 제2 진공관을 향해 확장되는 플라즈마 세정장치.3. The method of claim 2,
A thickness of the fixing portion is greater than a thickness of the opposite portion, and the opposite portion extends from a lower end of an inner surface of the fixing portion toward the second vacuum tube. 제3항에 있어서,
상기 금속 챔버를 정면에서 보았을 때, 상기 접지 전극의 가로 폭은 상기 유전체의 가로 폭보다 작고, 상기 고전압 전극의 가로 폭보다 크며, 상기 접지 전극의 좌우측 가장자리와 하측 가장자리는 상기 고전압 전극과 상기 유전체의 가장자리 사이에 대응하여 위치하는 플라즈마 세정장치.4. The method of claim 3,
When the metal chamber is viewed from the front, a horizontal width of the ground electrode is smaller than a horizontal width of the dielectric material and larger than a horizontal width of the high voltage electrode, and left and right edges and lower edges of the ground electrode are between the high voltage electrode and the dielectric. Plasma cleaning device positioned correspondingly between the edges. 제3항에 있어서,
상기 유전체와 상기 대향부 사이의 방전 공간은 상기 고정부에 의해 위쪽으로 막히면서 아래쪽으로 상기 제2 진공관과 통하는 형상인 플라즈마 세정장치.4. The method of claim 3,
A discharge space between the dielectric and the opposing part is blocked upwardly by the fixing part and communicates downwardly with the second vacuum tube. 공정챔버와 연결된 제1 진공관과, 진공펌프와 연결된 제2 진공관 사이에 설치되는 금속 챔버;
상기 금속 챔버에 기밀 상태로 설치되는 관형의 제1 유전체;
상기 제1 유전체의 외면에 위치하는 고전압 전극; 및
상기 금속 챔버의 내측에서 상기 제1 진공관과 상기 제1 유전체 사이에 위치하며, 상기 제1 진공관과 상기 고전압 전극 사이의 방전 경로를 늘려 상기 제1 진공관을 향한 플라즈마 확산을 억제하는 관형의 제2 유전체
를 포함하는 플라즈마 세정장치.a metal chamber installed between the first vacuum tube connected to the process chamber and the second vacuum tube connected to the vacuum pump;
a tubular first dielectric installed in the metal chamber in an airtight state;
a high voltage electrode positioned on an outer surface of the first dielectric; and
A tubular second dielectric located between the first vacuum tube and the first dielectric inside the metal chamber, and extending a discharge path between the first vacuum tube and the high voltage electrode to suppress plasma diffusion toward the first vacuum tube.
Plasma cleaning device comprising a. 제6항에 있어서,
상기 금속 챔버는 상기 제1 진공관에 결합된 제1 챔버와, 상기 제2 진공관에 결합된 제2 챔버로 구분되며, 상기 제1 유전체는 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 사이에 연결 설치되는 플라즈마 세정장치.7. The method of claim 6,
The metal chamber is divided into a first chamber coupled to the first vacuum tube and a second chamber coupled to the second vacuum tube, and the first dielectric is a plasma connected between the first chamber and the second chamber. cleaning device. 제7항에 있어서,
상기 제1 챔버의 내경과 상기 제1 유전체의 내경은 상기 제1 및 제2 진공관 각각의 내경보다 크고, 상기 제2 챔버의 상단측 내경은 상기 제1 유전체의 내경과 같으며, 상기 제2 챔버의 하단측 내경은 상기 제2 진공관의 내경과 같은 플라즈마 세정장치.8. The method of claim 7,
The inner diameter of the first chamber and the inner diameter of the first dielectric are larger than the respective inner diameters of the first and second vacuum tubes, the upper inner diameter of the second chamber is the same as the inner diameter of the first dielectric, and the second chamber The lower inner diameter of the plasma cleaning device is the same as the inner diameter of the second vacuum tube. 제8항에 있어서,
상기 제2 챔버의 내면은 상기 제2 진공관을 향할수록 내경이 작아지는 경사면으로 구성되는 플라즈마 세정장치.9. The method of claim 8,
The inner surface of the second chamber is configured as an inclined surface whose inner diameter becomes smaller toward the second vacuum tube. 제8항에 있어서,
상기 제2 챔버의 내면은 상기 제1 유전체의 내경과 같은 내경을 가지는 제1 수직면과, 상기 제2 진공관의 내경과 같은 내경을 가지는 제2 수직면과, 제1 수직면과 제2 수직면을 연결하는 수평면으로 구성되는 플라즈마 세정장치.9. The method of claim 8,
The inner surface of the second chamber has a first vertical surface having an inner diameter equal to the inner diameter of the first dielectric, a second vertical surface having an inner diameter equal to the inner diameter of the second vacuum tube, and a horizontal surface connecting the first vertical surface and the second vertical surface Plasma cleaning device consisting of 제8항에 있어서,
상기 제2 유전체의 두께는 상기 제1 유전체의 두께보다 크고, 상기 제2 유전체의 내경은 상기 제1 유전체의 내경보다 작으며, 상기 제2 유전체의 하측 단부는 상기 제1 유전체의 상측 단부와 접하여 위치하는 플라즈마 세정장치.9. The method of claim 8,
A thickness of the second dielectric is greater than a thickness of the first dielectric, an inner diameter of the second dielectric is smaller than an inner diameter of the first dielectric, and a lower end of the second dielectric is in contact with an upper end of the first dielectric. Plasma cleaning device located. 증착 공정이 진행되는 공정챔버;
제1 진공관 및 제2 진공관에 의해 상기 공정챔버와 연결되며, 상기 공정챔버의 내부를 배기시키는 진공펌프; 및
상기 제1 진공관과 상기 제2 진공관 사이에 설치되고, 세정가스를 플라즈마로 분해하여 상기 진공관과 상기 진공펌프에 누적된 공정 부산물을 세정하는, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 플라즈마 세정장치
를 포함하는 반도체 공정설비.a process chamber in which the deposition process is performed;
a vacuum pump connected to the process chamber by a first vacuum tube and a second vacuum tube and evacuating the inside of the process chamber; and
The plasma according to any one of claims 1 to 11, which is installed between the first vacuum tube and the second vacuum tube, and decomposes the cleaning gas into plasma to clean the process by-products accumulated in the vacuum tube and the vacuum pump. cleaning device
A semiconductor processing facility comprising a.
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