KR20220049926A - Substrate Processing apparatus - Google Patents
Substrate Processing apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220049926A KR20220049926A KR1020200133650A KR20200133650A KR20220049926A KR 20220049926 A KR20220049926 A KR 20220049926A KR 1020200133650 A KR1020200133650 A KR 1020200133650A KR 20200133650 A KR20200133650 A KR 20200133650A KR 20220049926 A KR20220049926 A KR 20220049926A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- gas
- unit
- substrate processing
- processing apparatus
- gas supply
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 102
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 91
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 91
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 59
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 38
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 414
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 claims description 62
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 claims description 62
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 50
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 10
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract description 7
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000427 thin-film deposition Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 16
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 9
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 9
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 8
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 8
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 8
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 101100422872 Arabidopsis thaliana SWEET8 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100118563 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) RPG1 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/3244—Gas supply means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
- H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
- H01J37/3211—Antennas, e.g. particular shapes of coils
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
- H01J37/32174—Circuits specially adapted for controlling the RF discharge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
- H01Q1/26—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with electric discharge tube
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 플라즈마를 이용하여 기판에 증착, 식각 등의 기판처리를 수행하는 기판처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly, to a substrate processing apparatus for performing substrate processing such as deposition and etching on a substrate using plasma.
플라즈마를 이용해 기판처리를 수행하는 기판처리장치는 플라즈마 생성방법에 따라 CCP 방식 및 ICP 방식으로 구분될 수 있다.A substrate processing apparatus for performing substrate processing using plasma may be classified into a CCP method and an ICP method according to a plasma generation method.
ICP(유도결합플라즈마)는 공정챔버 외부에 설치된 안테나에 전기장을 변화시키면 코일의 내부에 유도자기장이 발생하게 되고 그에 따른 2차 유도전기장이 반응기 내부에 형성되는 것을 이용하여 발생시키는 고밀도 플라즈마를 의미한다.ICP (Inductively Coupled Plasma) refers to high-density plasma generated by changing the electric field at the antenna installed outside the process chamber to generate an induced magnetic field inside the coil, and the resulting secondary induced electric field is formed inside the reactor. .
반면, CCP(용량결합플라즈마)는 공정챔버에 설치된 상부전극 및 하부전극 사이에 용량결합에 의해 유도되는 유도전계를 이용하여 발생시키는 플라즈마를 의미한다.On the other hand, CCP (capacitively coupled plasma) refers to plasma generated using an induced electric field induced by capacitive coupling between the upper electrode and the lower electrode installed in the process chamber.
상기 CCP 방식의 플라즈마를 이용한 기판처리장치는, 일반적으로 상부전극으로서 가스분사를 위한 샤워헤드에 단일 고주파 전원을 인가하고 하부전극으로서 기판을 지지하는 기판지지부(서셉터)를 접지하여 CCP 플라즈마를 형성한다.The substrate processing apparatus using the CCP type plasma generally forms a CCP plasma by applying a single high-frequency power to a showerhead for gas injection as an upper electrode and grounding a substrate support unit (susceptor) supporting the substrate as a lower electrode. do.
그런데, 기판이 대면적화 됨에 따라, 처리공간 내에서 플라즈마가 취약한 영역이 발생되고 처리공간 내의 플라즈마 밀도가 낮은 문제점이 발생될 수 있다.However, as the substrate becomes larger in area, a region in which plasma is weak is generated in the processing space and the plasma density in the processing space is low.
또한, 공급된 가스가 처리공간 내에서 CCP플라즈마에 의해 해리되므로 가스 해리율이 낮아져 라디칼 효율이나 반응성이 낮아지는 문제점이 있다.In addition, since the supplied gas is dissociated by the CCP plasma in the processing space, there is a problem in that the gas dissociation rate is lowered and radical efficiency or reactivity is lowered.
본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 기판처리를 위한 가스의 해리율을 증가시켜 라디칼 효율 및 반응성을 개선하고 박막증착속도 및 박막품질을 개선할 수 있는 기판처리장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of improving radical efficiency and reactivity and improving thin film deposition rate and thin film quality by increasing the dissociation rate of a gas for substrate processing in order to solve the above problems. there is.
또한 본 발명의 목적은, 처리공간에서 플라즈마 밀도 및 균일도를 향상시킬 수 있는 기판처리장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of improving plasma density and uniformity in a processing space.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 밀폐된 처리공간(S)을 형성하는 공정챔버(100)와; 상기 공정챔버(100) 상측에 설치되어 상기 처리공간(S)으로 가스를 분사하며 가스분사부(200)와; 상기 공정챔버(100) 하측에 설치되어 기판(10)을 지지하며 접지되거나 RF바이어스가 인가되는 기판지지부(300)와; 상기 가스분사부(200)와 연통되어 상기 가스분사부(200)로 가스를 공급하기 위한 가스공급부(400)를 포함하는 기판처리장치를 개시한다.The present invention was created to achieve the object of the present invention as described above, and the
상기 가스공급부(400)는, 기판처리를 위한 가스를 RF전력을 인가해 해리시키는 가스해리부(410)와, 상기 가스분사부(200)에 연통되며 상기 가스해리부(410)에 의해 해리된 가스가 흐르는 유로를 형성하는 복수의 가스공급튜브(420, 430)들을 포함할 수 있다.The
상기 가스분사부(200) 상측에 설치되어 상기 처리공간(S)에 유도전계를 형성하는 안테나부(800)를 포함할 수 있다.It may include an
상기 가스분사부(200)는, RF전력이 인가되고, 상기 기판지지부(300)는, 접지되거나 또는 RF바이어스가 인가될 수 있다.The
상기 가스분사부(200)는, 제1플레이트(210)와, 상기 제1플레이트(210)의 하측에 제1확산공간(F1)이 형성되도록 상기 제1플레이트(210)의 하측에 간격을 두고 설치되며 가스분사를 위한 다수의 제1개방홀(222)들이 관통형성되는 제2플레이트(220)와, 상기 제2플레이트(220)의 하측에 제2확산공간(F2)이 형성되도록 상기 제2플레이트(210)의 하측에 간격을 두고 설치되며 가스분사를 위한 다수의 제2개방홀(232)들이 관통형성되는 제3플레이트(230)를 포함할 수 있다.The
상기 가스해리부(410)는, 상기 제1확산공간(F1)으로 공급되는 제1가스 및 상기 제2확산공간(F2)으로 공급되는 제2가스를 서로 다른 주파수의 RF전력을 인가해 해리시킬 수 있다.The
상기 복수의 가스공급튜브(420, 430)들은, 상기 가스분사부(200)에 연통되며 상기 가스해리부(410)에 의해 해리된 상기 제1가스가 상기 제1확산공간(F1)에 공급되도록 상기 제1플레이트(210)에 결합되는 제1가스공급튜브(420)와, 상기 가스해리부(410)에 의해 해리된 상기 제2가스가 상기 제2확산공간(F2)에 공급되도록 상기 제1플레이트(210)를 관통하여 상기 제2플레이트(220)에 결합되는 제2가스공급튜브(430)를 포함할 수 있다.The plurality of
상기 가스분사부(200)는, 상기 제1확산공간(F1)으로 공급된 상기 제1가스가 상기 제2확산공간(F2)에 유입되지 않도록, 상기 제1개방홀(222)과 상기 제2개방홀(232) 사이에 설치되는 다수의 연결유로(240)를 추가로 포함할 수 있다.The
상기 제2개방홀(232)은, 상기 제1가스가 분사되기 위해 상기 연결유로(240)와 연통되는 제1가스분사홀(232a)과, 상기 제2확산공간(F2)으로 공급된 상기 제2가스가 분사되기 위한 제2가스분사홀(232b)을 포함할 수 있다.The second
상기 가스해리부(410)는, 상기 제1가스공급튜브(420) 각각의 외주면을 나산형으로 둘러싸며 상기 제1가스공급튜브(420) 내에 플라즈마가 형성되도록 RF전력이 인가되는 제1코일부(610)와, 상기 제2가스공급튜브(430) 각각의 외주면을 나산형으로 둘러싸며 상기 제2가스공급튜브(430) 내에 플라즈마가 형성되도록 RF전력이 인가되는 제2코일부(620)를 포함할 수 있다.The
상기 제1코일부(610)에 인가되는 RF전력의 주파수와 상기 제2코일부(620)에 인가되는 RF전력의 주파수는 서로 상이할 수 있다.The frequency of the RF power applied to the
상기 제1코일부(610) 및 상기 제2코일부(620)는, 평면 상 위치에 따라 인가되는 RF전력의 주파수가 상이할 수 있다.The frequency of the RF power applied to the
상기 제1가스 및 상기 제2가스 중 적어도 하나는, 두 종류 이상의 가스가 혼합된 혼합가스일 수 있다.At least one of the first gas and the second gas may be a mixed gas in which two or more types of gases are mixed.
상기 가스해리부(410)는, 상기 제1가스공급튜브(420)의 일단에 결합되는 제1원격플라즈마소스(710)와, 상기 제2가스공급튜브(430)의 일단에 결합되는 제2원격플라즈마소스(720)를 포함할 수 있다.The
상기 제1원격플라즈마소스(710)의 RF주파수와 상기 제2원격플라즈마소스(720)의 RF주파수는 서로 상이할 수 있다.The RF frequency of the first
상기 안테나부(800)는, 일단이 제3RF전원(540)에 연결되고 타단이 접지되며, 상기 복수의 가스공급튜브(420, 430)들과 간섭되지 않는 위치에 나선형으로 권선되어 설치되는 하나 이상의 스파이럴 타입 안테나일 수 있다.The
상기 스파이럴 타입 안테나는, 복수로 구비되어 상기 가스분사부(200) 상측 복수의 영역들 마다 대응되어 설치될 수 있다.The spiral type antenna may be provided in plurality and may be installed in correspondence with each of the plurality of areas above the
상기 스파이럴 타입 안테나는, 상기 복수의 가스공급튜브(420, 430)들 중 하나를 중심으로 나선형으로 권선될 수 있다.The spiral type antenna may be spirally wound around one of the plurality of
상기 안테나부(800)는, 상기 복수의 가스공급튜브(420, 430)들과 간섭되지 않는 위치에 설치되며, 제3RF전원(540)에 연결된 일단이 2분기되어 연장 형성된 후 타단에서 병합된 후 접지되어 폐곡선을 형성하는 하나 이상의 루프형 안테나일 수 있다.The
상기 루프형 안테나는, 복수로 구비되어 상기 가스분사부(200) 상측 복수의 영역들 마다 대응되어 설치될 수 있다.The loop-type antenna may be provided in plurality and may be installed in correspondence with each of the plurality of areas above the
상기 복수의 가스공급튜브(420, 430)들은, 상기 루프형 안테나의 내측에 위치될 수 있다.The plurality of
상기 가스분사부(200), 상기 가스해리부(410), 및 상기 안테나부(800)에 인가되는 RF전력의 주파수 중 적어도 2개의 주파수가 서로 중첩되어 발생되는 하울링을 제거하기 위한 RF필터를 추가로 포함할 수 있다.Add an RF filter for removing howling caused by overlapping at least two frequencies among the frequencies of the RF power applied to the
본 발명에 따른 기판처리장치는, 공정챔버 외측에서 1차 해리된 가스를 공정챔버의 가스분사부로 공급하고 공정챔버 내부 처리공간에서 1차 해리된 가스를 처리공간 내 플라즈마를 이용해 2차 해리시킴으로써 처리공간 내에서 이온 라디칼 효율이 향상되고 반응성이 향상되어 박막증착 속도가 개선되는 있는 이점이 있다.In the substrate processing apparatus according to the present invention, the gas first dissociated from the outside of the process chamber is supplied to the gas injection unit of the process chamber, and the gas first dissociated from the processing space inside the process chamber is treated by secondary dissociation using plasma in the processing space. There is an advantage in that the ion radical efficiency is improved in the space and the reactivity is improved, so that the thin film deposition rate is improved.
특히, 본 발명에 따른 기판처리장치는 기판처리를 위한 가스의 해리율에 따라 가스 1차 해리를 위한 주파수가 변동되도록 제어함으로써 가스의 해리율을 크게 증가시킬 수 있고, 이를 통해 처리공간 내 플라즈마 밀도 및 균일도를 개선할 수 있는 이점이 있다.In particular, the substrate processing apparatus according to the present invention can greatly increase the dissociation rate of the gas by controlling the frequency for the primary dissociation of the gas to be changed according to the dissociation rate of the gas for processing the substrate, and through this, the plasma density in the processing space And there is an advantage that can improve the uniformity.
또한, 본 발명에 따른 기판처리장치를 통한 기판처리 시 보다 고밀도의 얇은 두께의 박막 증착이 가능하며 보다 적은 가스를 사용할 수 있어 기판처리를 위한 가스 분해 시 발생가능한 H2의 농도를 낮춰 H2가 박막내 침투하여 박막품질이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.In addition, when processing a substrate through the substrate processing apparatus according to the present invention, it is possible to deposit a thin film with a higher density than a thin film, and less gas can be used. There is an advantage in that it can be prevented from penetrating into the thin film and deterioration of the thin film quality.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치를 보여주는 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판처리장치를 보여주는 단면도이다.
도 3a는, 도 1의 기판처리장치의 구성 일부를 보여주는 평면도이다.
도 3b는, 도 3a의 변형례를 보여주는 평면도이다.
도 4는, 도 1의 기판처리장치의 구성 일부의 전기적 연결관계를 보여주는 회로도이다.
도 5a는, 도 1 내지 도 2의 기판처리장치에서 가스 1차 해리를 위한 RF파워와 처리공간 내 이온플럭스 사이의 관계를 보여주는 그래프이다.
도 5b는, 도 1 내지 도 2의 기판처리장치에서 가스 1차 해리를 위한 RF파워와 처리공간 내 라디칼 사이의 관계를 보여주는 그래프이다.
도 6a 내지 도 6d는, 도 1 내지 도 2의 기판처리장치에서 처리공간 내의 유도전계를 보여주는 시뮬레이션이다.1 is a cross-sectional view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3A is a plan view illustrating a part of the configuration of the substrate processing apparatus of FIG. 1 .
3B is a plan view illustrating a modification of FIG. 3A .
4 is a circuit diagram showing an electrical connection relationship of a part of the configuration of the substrate processing apparatus of FIG. 1 .
FIG. 5A is a graph showing a relationship between RF power for primary gas dissociation and ion flux in a processing space in the substrate processing apparatus of FIGS. 1 to 2 .
FIG. 5B is a graph illustrating a relationship between an RF power for primary gas dissociation and radicals in a processing space in the substrate processing apparatus of FIGS. 1 to 2 .
6A to 6D are simulations illustrating an induced electric field in a processing space in the substrate processing apparatus of FIGS. 1 to 2 .
이하, 본 발명에 따른 기판처리장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a substrate processing apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 기판처리장치는, 플라즈마를 이용하여 기판처리를 수행하기 위한 처리장치로서, 밀폐된 처리공간(S)을 형성하는 공정챔버(100)와, 상기 공정챔버(100) 상측에 설치되어 상기 처리공간(S)으로 가스를 분사하는 가스분사부(200)와, 상기 공정챔버(100) 하측에 설치되어 기판(10)을 지지하는 기판지지부(300)와, 상기 가스분사부(200)와 연통되어 상기 가스분사부(200)로 가스를 공급하기 위한 가스공급부(400)를 포함한다.A substrate processing apparatus according to the present invention is a processing apparatus for performing substrate processing using plasma, and includes a
상기 공정챔버(100)는, 기판처리를 위해 밀폐된 처리공간(S)을 형성하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.The
예를 들면, 상기 공정챔버(100)는, 상측이 개구된 챔버본체와, 챔버본체의 개구에 탈착가능하게 결합된 상부리드를 포함할 수 있다.For example, the
상기 챔버본체는, 기판지지부(300) 등이 설치되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하며, 처리공간(S)에 기판(10)의 도입 및 배출을 위한 내측벽에 하나 이상의 게이트(미도시)가 형성될 수 있다.The chamber body is a configuration in which the
또한, 상기 챔버본체에는, 처리공간(S) 내의 가스나 공정부산물을 배기하기 위한 배기구(104)가 형성될 수 있다.In addition, an
상기 공정챔버(100)는, 접지될 수 있다.The
상기 기판지지부(300)는, 상기 공정챔버(100) 하측에 설치되어 기판(10)을 지지하기 위한 구성으로 다양한 구성이 가능하다.The
상기 기판지지부(300)는, 처리공간(S) 내에 용량결합플라즈마를 형성하기 위한 하부전극으로 기능할 수 있다.The
예로서, 상기 기판지지부(300)는, 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, RF바이어스가 인가될 수 있다.For example, the
상기 RF바이어스(RF bias)는, 기판지지부(300) 내에 설치된 바이어스플레이트(302)에 인가되는 RF바이어스용 RF전원(520)에 의해 기판지지부(300)에 인가될 수 있다.The RF bias may be applied to the
상기 RF바이어스용 RF전원(520)는, 저주파, 예를 들어, 13.56Mhz 또는 2Mhz의 주파수의 RF전력을 인가할 수 있다.The
상기 기판지지부(300)에 RF바이어스용 RF전원(520)에 의해 RF바이어스가 인가되면, 음의 바이어스 전압 또는 시스전압이 발생될 수 있고, 이는 처리공간(S) 내의 해리된 가스를 가속하여 반응성을 향상시켜 생산성이 향상될 수 있다.When an RF bias is applied to the
특히, 기판지지부(300)에 바이어스 전압이 형성됨으로써, 기판(10) 상에 보다 치밀하고(high density) 얇은 박막이 형성될 수 있는 이점이 있다. 이를 통해 기판(10)의 휨에 대한 스트레스를 저감 시킬 수 있고, ALD 와 유사한 치밀하고 얇은 박막이 형성될 수 있는 이점이 있다.In particular, since the bias voltage is formed on the
다른 예로서, 상기 기판지지부(300)는, 도시하지는 않았으나, 접지될 수 있다.As another example, although not shown, the
이때, 상기 기판지지부(300)는, 가변커패시터(VVC(Vacuum Variable Capacitor))를 통해 접지될 수 있다.In this case, the
또한, 상기 기판지지부(300) 내부에는, 기판(10) 온도조절을 위한 히터부(304)가 설치될 수 있다.In addition, a
상기 가스분사부(200)는, 상기 공정챔버(100) 상측에 설치되어 상기 처리공간(S)으로 가스를 분사하기 위한 샤워헤드로서 다양한 구성이 가능하다.The
상기 가스분사부(200)는, RF전력이 인가되어 상기 기판지지부(300)와 함께 처리공간(S) 내에 용량결합플라즈마를 형성하기 위한 상부전극으로 기능할 수 있다.The
상기 가스분사부(200)에서 분사되는 가스는 증착, 식각 등의 기판처리를 위한 가스로서, 단일종류 또는 여러 종류의 가스가 혼합된 혼합가스일 수 있다.The gas injected from the
예로서, 상기 가스는, 기판(10) 상에 질화막을 증착하기 위한 원료가스로서 H2, SiH4, NH3, N2O, N2 등이 혼합된 혼합가스일 수 있다.For example, the gas may be a mixed gas in which H 2 , SiH 4 , NH 3 , N 2 O, N 2 and the like are mixed as a source gas for depositing a nitride film on the
일 실시예에서, 상기 가스분사부(200)는, 외부의 제1RF전원(510)과 전기적으로 연결되는 제1플레이트(210)와, 상기 제1플레이트(210)의 하측에 제1확산공간(F1)이 형성되도록 상기 제1플레이트(210)의 하측에 간격을 두고 설치되며 가스분사를 위한 다수의 제1개방홀(222)들이 관통형성되는 제2플레이트(220)와, 상기 제2플레이트(220)의 하측에 제2확산공간(F2)이 형성되도록 상기 제2플레이트(210)의 하측에 간격을 두고 설치되며 가스분사를 위한 다수의 제2개방홀(232)들이 관통형성되는 제3플레이트(230)를 포함할 수 있다.In an embodiment, the
상기 제1플레이트(210)는, 외부의 제1RF전원(510)과 전기적으로 연결되는 최상부 플레이트일 수 있다.The
상기 제1RF전원(510)은, 가스분사부(200)에 RF전원을 인가하기 위한 구성으로, 다양한 주파수의 RF전력을 인가할 수 있다.The first
예로서, 상기 제1RF전원(510)은, 13.56Mhz의 주파수의 RF전력을 가스분사부(200)로 인가할 수 있다.For example, the first
상기 제2플레이트(220)는, 제1플레이트(210)의 하측에 제1확산공간(F1)이 형성되도록 상기 제1플레이트(210)의 하측에 간격을 두고 설치되며 가스분사를 위한 다수의 제1개방홀(222)들이 관통형성되는 플레이트일 수 있다.The
상기 제2플레이트(220)는, 상기 제1플레이트(210) 가장자리 둘레에 결합될 수 있다.The
상기 제1개방홀(222)들은 제1확산공간(F1)에 유입되는 가스가 처리공간(S)으로 분사되기 위한 홀로서, 다양한 형상, 크기로 형성될 수 있으며, 다양한 위치에 다양한 패턴 및 밀도로 형성될 수 있다.The first
상기 제2플레이트(220)는 상기 제1플레이트(210)와 전기적으로 연결될 수 있다.The
상기 제3플레이트(230)는, 상기 제2플레이트(220)의 하측에 제2확산공간(F2)이 형성되도록 상기 제2플레이트(210)의 하측에 간격을 두고 설치되며 가스분사를 위한 다수의 제2개방홀(232)들이 관통형성되는 플레이트일 수 있다.The
상기 제3플레이트(230)는 상기 제2플레이트(220)의 가장자리 둘레에 결합될 수 있다.The
상기 제2개방홀(232)은 상기 제1확산공간(F1) 및 상기 제2확산공간(F2)에 유입되는 가스가 처리공간(S)으로 분사되기 위한 홀로서, 다양한 형상, 크기로 형성될 수 있으며, 다양한 위치에 다양한 패턴 및 밀도로 형성될 수 있다.The second
상기 제3플레이트(230)는 상기 제2플레이트(220)와 전기적으로 연결될 수 있다.The
이때, 상기 제1확산공간(F1)에 유입되는 가스를 제1가스라 하고, 상기 제2확산공간(F2)에 유입되는 가스를 제2가스라 할 수 있다.In this case, the gas flowing into the first diffusion space F1 may be referred to as a first gas, and the gas flowing into the second diffusion space F2 may be referred to as a second gas.
상기 제1가스 및 제2가스는 처리공간(S) 내에서 화학반응을 거쳐 기판(10) 상에 박막을 형성하기 위한 원료가스, 반응가스 등의 공정가스와, 불활성가스 등(예로서, SiH4, NH3, N2O, NO, H2, N2 등)을 포함할 수 있다.The first gas and the second gas undergo a chemical reaction in the processing space S to form a thin film on the
상기 제1가스 및 상기 제2가스 중 적어도 하나는, 두 종류 이상의 가스가 혼합된 혼합가스일 수 있다.At least one of the first gas and the second gas may be a mixed gas in which two or more types of gases are mixed.
상기 제1확산공간(F1)에 유입되는 제1가스와 제2확산공간(F2)에 유입되는 제2가스가 서로 혼합되는 경우, 처리공간(S)이 아닌 가스분사부(200) 내에서 반응하여 가스분사부(200)의 제1개방홀(222) 또는 제2개방홀(232)이 막히는 문제점이 발생될 수 있다.When the first gas flowing into the first diffusion space F1 and the second gas flowing into the second diffusion space F2 are mixed with each other, the reaction occurs in the
이를 위해, 상기 가스분사부(200)는, 상기 제1확산공간(F1)으로 공급된 상기 제1가스가 상기 제2확산공간(F2)에 유입되지 않도록, 상기 제1개방홀(222)과 상기 제2개방홀(232) 사이에 설치되는 다수의 연결유로(240)를 추가로 포함할 수 있다.To this end, the
상기 연결유로(240)는, 제1개방홀(222)을 통과하는 제1가스가 제2확산공간(F2)을 바이패스하여 곧바로 처리공간(S)으로 유입될 수 있도록 하는 연결유로로서, 다양한 구성이 가능하다.The
이를 통해, 제1확산공간(F1)의 제1가스와 제2확산공간(F2)의 제2가스가 서로 혼합되지 않은 상태로 서로 독립적으로 처리공간(S)으로 분사될 수 있고, 처리공간(S)에서만 서로 혼합되어 반응할 수 있다.Through this, the first gas of the first diffusion space F1 and the second gas of the second diffusion space F2 can be injected into the processing space S independently of each other without being mixed with each other, and the processing space ( Only S) can mix and react with each other.
상기 제2개방홀(232)은, 상기 제1가스가 분사되기 위해 상기 연결유로(240)와 연통되는 제1가스분사홀(232a)과, 상기 제2확산공간(F2)으로 공급된 상기 제2가스가 분사되기 위한 제2가스분사홀(232b)을 포함할 수 있다.The second
상기 제1가스분사홀(232a)은, 제1가스가 분사되기 위해 제2플레이트(220)의 제1개방홀(222)와 연결유로(240)를 통해 연통되는 홀로서, 다양한 형상 및 크기로 형성될 수 있다.The first
상기 제1가스분사홀(232a)은, 연결유로(240)가 상하 직선방향으로 연장형성될 수 있도록 제1개방홀(222)과 상하 중첩되는 위치에 형성됨이 바람직하다.The first
상기 제2가스분사홀(232b)는, 제2확산공간(F2)로 공급된 제2가스가 분사되기 위한 홀로서, 다양한 형상 및 크기로 형성될 수 있다.The second
상기 제1가스분사홀(232a)과 상기 제2가스분사홀(232b)은, 균일한 가스분사를 위해 서로 교번하여 배치될 수 있다.The first
상기 연결유로(240)는, 제1가스를 위한 피드스루로서, 제1개방홀(222)과 제1가스분사홀(232a)의 연결경계에서 실링될 수 있다.The
상기 제1플레이트(210), 제2플레이트(220) 및 제3플레이트(230)는, 내부에 플라즈마가 직접노출되는 면에 쿨링을 위한 쿨링수단(미도시)가 구비될 수 있다.The
상기 가스공급부(400)는, 상기 가스분사부(200)와 연통되어 상기 가스분사부(200)로 가스를 공급하기 위한 구성으로 다양한 구성이 가능하다.The
본 발명에서 상기 가스공급부(400)는, 가스분사부(200)로 1차 해리된 상태의 가스를 공급할 수 있다.In the present invention, the
상기 가스공급부(400)에 의해 1차 해리된 가스가 가스분사부로(200)로 공급되어 처리공간(S)으로 분사된 후, 처리공간(S) 내에서 가스분사부(200)와 기판지지부(300) 사이에 형성되는 용량결합 플라즈마에 의해 2차 분해되어 반응함으로써, 보다 균일하고 고밀도의 라디칼을 형성할 수 있고 결과적으로 반응성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.The gas primarily dissociated by the
이를 통해, uniformity가 개선되며, ALD 공정과 유사한 치밀한 박막을 빠른 증착속도로 형성할 수 있고, 결과적으로 생산성이 향상될 수 있는 이점이 있다.Through this, uniformity is improved, a dense thin film similar to the ALD process can be formed at a fast deposition rate, and as a result, productivity can be improved.
또한, 가스를 1차 해리시킨 후 처리공간(S)에 공급함으로써, 보다 적은 양의 가스를 이용하여도 의도한 기판처리가 가능해지는 이점이 있다.In addition, by supplying the gas to the processing space (S) after the primary dissociation, there is an advantage that the intended substrate processing is possible even using a smaller amount of gas.
공정가스로서, SiH4, NH3 사용 시 반응결과 H2가 발생되는데 이는 박막에 침투하여 박막품질을 저하(TFT 구동특성 변화, 화소/화질 저하, IGZO 특성 변화 등)시키는 원인이 되는데, 본 발명의 경우 공정 시 발생되는 H2의 발생량을 줄일 수 있어 저농도의 H2 박막을 형성하여 박막품질을 개선할 수 있는 이점이 있다.As a process gas, when using SiH 4 , NH 3 , H 2 is generated as a result of the reaction, which penetrates into the thin film and deteriorates the thin film quality (TFT driving characteristics change, pixel/image quality deterioration, IGZO characteristics change, etc.), the present invention In the case of
보다 구체적으로, 상기 가스공급부(400)는, 상기 제1확산공간(F1)으로 공급되는 제1가스 및 상기 제2확산공간(F2)으로 공급되는 제2가스를 서로 다른 주파수의 RF전력을 인가해 해리시키는 가스해리부(410)와, 상기 가스분사부(200)에 연통되며 상기 가스해리부(410)에 의해 해리된 상기 제1가스가 상기 제1확산공간(F1)에 공급되도록 상기 제1플레이트(210)에 결합되는 제1가스공급튜브(420)와, 상기 가스해리부(410)에 의해 해리된 상기 제2가스가 상기 제2확산공간(F2)에 공급되도록 상기 제1플레이트(210)를 관통하여 상기 제2플레이트(220)에 결합되는 제2가스공급튜브(430)를 포함할 수 있다.More specifically, the
상기 가스해리부(410)는, 상기 가스분사부(200)로 1차 해리된 가스를 공급하기 위한 구성으로 다양한 구성이 가능하다.The
상기 가스해리부(410)는, RF전력을 이용해 플라즈마를 형성하고 이를 이용해 가스분사부(200)로 공급될 제1가스 및 제2가스를 해리시킬 수 있다.The
그런데, 상기 제1가스 및 상기 제2가스를 구성하는 각 가스들은 특정 차이로 인하여 동일 조건에서 해리율이 서로 다를 수 있다.However, the respective gases constituting the first gas and the second gas may have different dissociation rates under the same condition due to a specific difference.
이때, 상기 가스해리부(410)는, 상기 제1확산공간(F1)으로 공급되는 제1가스 및 상기 제2확산공간(F2)으로 공급되는 제2가스를 해리율에 따라 서로 다른 주파수의 RF전력을 인가해 해리시킬 수 있다.At this time, the
예로서, 제1가스에 SiH4가 공정가스로서 포함되고, 제2가스에 NH3가스가 공정가스로서 포함된다고 가정할 때, SiH4는 상대적으로 Low Frequency에서 해리되며, NH3는 상대적으로 High Frequency에서 해리될 수 있다.For example, assuming that SiH 4 is included in the first gas as a process gas and NH 3 gas is included in the second gas as a process gas, SiH 4 is dissociated at a relatively low frequency, and NH 3 is a relatively high frequency. can be dissociated from
즉, 상기 가스해리부(410)는 각 가스의 해리율에 따라 다른 주파수를 이용해 가스를 해리시킬 수 있고, 해리된 가스는 가스분사부(200)를 통해 처리공간(S)으로 분사되어 용량결합 플라즈마를 통해 2차 분해되고 재결합이 방지되는 화학반응이 유도될 수 있다.That is, the
상기 가스해리부(410)의 구체적인 예는, 제1가스공급튜브(420) 및 제2가스공급튜브(430)에 대해 설명한 후 후술하기로 한다.A specific example of the
상기 제1가스공급튜브(420)는, 상기 가스해리부(410)에 의해 해리된 상기 제1가스가 상기 제1확산공간(F1)에 공급되도록 상기 제1플레이트(210)에 결합되는 가스유로로서 다양한 구성이 가능하다.The first
상기 제1가스공급튜브(420)는, 제1플레이트(210) 상부에서 하부로 연장형성되며 제1플레이트(210)에 구비되는 결합공(212)을 관통하여 제1확산공간(F1)과 연통될 수 있다.The first
상기 제1가스공급튜브(420)의 끝단에는 제1확산공간(F1)으로 제1가스를 확산시키기 위한 제1디퓨저(252)가 설치될 수 있다.A
상기 제1디퓨저(252)는, 제1가스공급튜브(420)를 따라 유입된 가스가 제1확산공간(F1)에서 수평방향으로 확산되도록 제1가스를 분사하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.The
상기 제1가스공급튜브(420)와 제1플레이트(210)의 결합경계 및 제1디퓨저(252)와 제1플레이트(210)의 결합경계는 제1가스가 유출되지 않도록 실링될 수 있다.A coupling boundary between the first
상기 제1가스공급튜브(420)는, 도 3a 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 대면적 기판(10)을 처리하기 위하여 제1플레이트(210)의 평면 상 균일한 가스분사가 가능한 위치에 복수로 배치될 수 있다.The first
구체적으로, 상기 복수의 제1가스공급튜브(420)들은, 도 3a 또는 도 3b에 도시된 바와 같이, 가스분사부(200)의 평면 상에서 일정 간격으로 이격되어 복수의 열로 배치될 수 있다.Specifically, the plurality of first
상기 제1가스공급튜브(420)가 복수로 구비되는 경우, 각 제1가스공급튜브(420)는 제1가스를 구성하는 가스가 모두 혼합된 상태로 제1가스공급튜브(420)로 유입되거나 또는 제1가스를 구성하는 가스가 분기된 상태로 독립적으로 각 제1가스공급튜브(420)로 제1확산공간(F1)으로 유입될 수 있다.When the first
도 1 및 도 2에서 A는 제1가스공급튜브(420)를 통해 제1확산공간(F1)으로 유입되는 제1가스를 의미하는 것으로서 단일종류의 가스 또는 여러 종류의 가스로 구성될 수 있다.1 and 2, A denotes a first gas introduced into the first diffusion space F1 through the first
또한, 외부의 제1가스공급원(미도시)에서 복수의 제1가스공급튜브(420)까지 이어지는 가스라인에는 제1가스를 구성하는 각 가스의 유량을 독립적으로 제어하거나 각 가스가 가스라인에서 혼합되는 것을 방지하기 위한 밸브(미도시)들이 구비될 수 있다.In addition, in the gas line extending from the external first gas supply source (not shown) to the plurality of first
상기 제2가스공급튜브(430)는, 상기 가스해리부(410)에 의해 해리된 상기 제2가스가 상기 제2확산공간(F2)에 공급되도록 상기 제1플레이트(210)를 관통하여 제2플레이트(220)에 결합되는 가스유로로서 다양한 구성이 가능하다.The second
상기 제2가스공급튜브(430)는, 제1플레이트(210) 상부에서 하부로 연장형성되며 제1플레이트(210)에 구비되는 결합공(212)을 관통하여 제1확산공간(F1)을 지나 제2플레이트(220)의 결합구(224)에 연통될 수 있다.The second
상기 제2가스공급튜브(430)의 끝단에는 제2확산공간(F2)으로 제2가스를 확산시키기 위한 제2디퓨저(254)가 설치될 수 있다.A
상기 제2디퓨저(254)는, 제2가스공급튜브(430)를 따라 유입된 가스가 제2확산공간(F2)에서 수평방향으로 확산되도록 제2가스를 분사하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.The
상기 제2가스공급튜브(430)와 제2플레이트(220)의 결합경계 및 제2디퓨저(254)와 제2플레이트(220)의 결합경계는 제1가스가 유출되지 않도록 실링될 수 있다.The coupling boundary between the second
상기 제2가스공급튜브(430)는, 도 3a 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 대면적 기판(10)을 처리하기 위하여 제1플레이트(210)의 평면 상 균일한 가스분사가 가능한 위치에 복수로 배치될 수 있다.As shown in FIGS. 3A to 3B , the second
구체적으로, 상기 복수의 제2가스공급튜브(430)들은, 도 3a 또는 도 3b에 도시된 바와 같이, 가스분사부(200)의 평면 상에서 일정 간격으로 이격되어 복수의 열로 배치될 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 3A or 3B , the plurality of second
이때, 상기 복수의 제1가스공급튜브(420)들과 복수의 제2가스공급튜브(430)들은, 균일한 가스분사를 위해 서로 교번하도록 미리 설정된 간격만큼 이격되어 배치될 수 있다.In this case, the plurality of first
상기 제2가스공급튜브(430)가 복수로 구비되는 경우, 각 제2가스공급튜브(430)는 제2가스를 구성하는 가스가 모두 혼합된 상태로 제2가스공급튜브(430)로 유입되거나 또는 제2가스를 구성하는 가스가 분기된 상태로 독립적으로 각 제2가스공급튜브(430)로 제2확산공간(F2)으로 유입될 수 있다.When a plurality of the second
또한, 외부의 제2가스공급원(미도시)에서 복수의 제2가스공급튜브(430)까지 이어지는 가스라인에는 제2가스를 구성하는 각 가스의 유량을 독립적으로 제어하거나 각 가스가 가스라인에서 혼합되는 것을 방지하기 위한 밸브(미도시)들이 구비될 수 있다.In addition, in the gas line extending from the external second gas supply source (not shown) to the plurality of second
상기 제1가스공급튜브(420) 및 제2가스공급튜브(430)는, 플라즈마내식성을 가지는 재질로 이루어질 수 있다.The first
구체적으로, 상기 제1가스공급튜브(420) 및 제2가스공급튜브(430)는, 가스해리부(410)에 의해 해리된 가스에 의해 손상되는 것을 방지하기 위해 내주면이 Al코팅 된 쿼츠 재질로 이루어지거나, 세라믹 재질로 이루어지거나 또는 AlN재질로 이루어질 수 있다.Specifically, the first
또한, 상기 제1가스공급튜브(420)와 제2가스공급튜브(430)는, 플라즈마에 직접노출되는 면에 쿨링을 위한 쿨링수단(미도시)이 구비될 수 있다.In addition, cooling means (not shown) for cooling the first
일 실시예에서, 상기 가스해리부(410)는, 상기 제1가스공급튜브(420) 및 제2가스공급튜브(430) 외주면에 설치되는 나선형 코일일 수 있다.In one embodiment, the
구체적으로, 상기 가스해리부(410)는, 상기 제1가스공급튜브(420) 각각의 외주면을 나산형으로 둘러싸며 상기 제1가스공급튜브(420) 내에 플라즈마가 형성되도록 RF전력이 인가되는 제1코일부(610)와, 상기 제2가스공급튜브(430) 각각의 외주면을 나산형으로 둘러싸며 상기 제2가스공급튜브(430) 내에 플라즈마가 형성되도록 RF전력이 인가되는 제2코일부(620)를 포함할 수 있다.Specifically, the
상기 제1코일부(610)는, 상기 제1가스공급튜브(420) 각각의 외주면을 나산형으로 둘러싸며 상기 제1가스공급튜브(420) 내에 플라즈마가 형성되도록 RF전력이 인가되는 나선형코일로서 다양한 구성이 가능하다.The
상기 제1코일부(610)는, 일단이 제2RF전원(530)에 연결되며 타단이 가변커패시터(VVC)를 통해 접지될 수 있다.The
상기 제1코일부(610)는, 제1가스공급튜브(420)의 개수에 대응되는 개수로 구비될 수 있다.The
상기 제1코일부(610)는, 가스분사부(200) 상부면을 기준으로 미리 설정된 높이 D에 미리 설정된 길이 L 만큼 제1가스공급튜브(420)의 외주면에 권선될 수 있다.The
상기 제1코일부(610)에 제2RF전원(530)에 의해 RF전력이 인가됨에 따라 제1가스공급튜브(420) 내측을 따라 흐르는 가스가 1차 해리되어 플라즈마가 형성될 수 있다.As RF power is applied to the
상기 제1코일부(610)는 제1가스공급튜브(420)를 따라 흐르는 가스의 해리율에 따라 조정(변동)된 주파수의 RF전원이 인가될 수 있다.To the
예로서, 상기 제1코일부(610)에는 13.56Mhz 또는 27Mhz의 High frequency RF전원이 인가될 수 있다.For example, a high frequency RF power of 13.56Mhz or 27Mhz may be applied to the
상기 제1코일부(610)의 끝단에 연결되는 가변커패시터(VVC)는 제1코일부(610)에 직렬, 병렬, 또는 직병렬 연결될 수 있다.The variable capacitor VVC connected to the end of the
또한, 상기 제1코일부(610)에 인가되는 RF전원의 파워 또한 제1가스공급튜브(420)를 따라 흐르는 가스, 또는 제1가스공급튜브(420)의 평면 상 위치에 따라 가변(조정)될 수 있다.In addition, the power of the RF power applied to the
유사하게, 상기 제2코일부(620)는, 상기 제2가스공급튜브(430) 각각의 외주면을 나산형으로 둘러싸며 상기 제2가스공급튜브(430) 내에 플라즈마가 형성되도록 RF전력이 인가되는 나선형코일로서 다양한 구성이 가능하다.Similarly, the
상기 제2코일부(620)는, 일단이 제2RF전원(530)에 연결되며 타단이 가변커패시터(VVC)를 통해 접지될 수 있다.The
상기 제2코일부(620)는, 제2가스공급튜브(430)의 개수에 대응되는 개수로 구비될 수 있다.The
상기 제2코일부(620)는, 가스분사부(200) 상부면을 기준으로 미리 설정된 높이 D에 미리 설정된 길이 L 만큼 제2가스공급튜브(430)의 외주면에 권선될 수 있다.The
상기 제2코일부(620)에 제2RF전원(530)에 의해 RF전력이 인가됨에 따라 제2가스공급튜브(430) 내측을 따라 흐르는 가스가 1차 해리되어 플라즈마가 형성될 수 있다.As RF power is applied to the
상기 제2코일부(620)는 제2가스공급튜브(430)를 따라 흐르는 가스의 해리율에 따라 조정(변동)된 주파수의 RF전원이 인가될 수 있다.To the
예로서, 상기 제2코일부(620)에는 2Mhz의 상대적으로 Low frequency RF전원이 인가될 수 있다.For example, a relatively low frequency RF power of 2 Mhz may be applied to the
상기 제2코일부(620)의 끝단에 연결되는 가변커패시터(VVC)는 제2코일부(620)에 직렬, 병렬, 또는 직병렬 연결될 수 있다.The variable capacitor VVC connected to the end of the
또한, 상기 제2코일부(620)에 인가되는 RF전원의 파워 또한 제2가스공급튜브(430)를 따라 흐르는 가스, 또는 제2가스공급튜브(430)의 평면 상 위치에 따라 가변(조정)될 수 있다.In addition, the power of the RF power applied to the
이때, 상기 제1코일부(610)에 인가되는 RF전력의 주파수와 상기 제2코일부(620)에 인가되는 RF전력의 주파수는 서로 상이하게 구현될 수 있다.In this case, the frequency of the RF power applied to the
더 나아가, 상기 제1코일부(610)가 복수로 구비되는 경우, 각 제1코일부(610)에 인가되는 RF전력의 주파수 또한 서로 상이하게 조정될 수 있다.Furthermore, when the
마찬가지로, 상기 제2코일부(620)가 복수로 구비되는 경우, 각 제2코일부(620)에 인가되는 RF전력의 주파수 또한 서로 상이하게 조정될 수 있다.Similarly, when the
또한, 상기 제1코일부(610) 및 상기 제2코일부(620)는, 각각 가스분사부(200) 상측 평면 상 위치에 따라 인가되는 RF전력의 주파수가 상이하게 조정될 수 있다.In addition, the frequency of the RF power applied to each of the
예로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 다수의 제2코일부(620) 들 중 일부는 공정챔버(100)의 게이트(미도시) 측에 위치된 제2코일부(620a, 620b)이고, 일부는 공정챔버(100)의 게이트 반대측에 위치된 제2코일부(620c, 620d)라 할 때 게이트 측에 위치된 제2코일부(620a, 620b)는 게이트 반대 측에 위치된 제2코일부(620c, 620d) 보다 큰 주파수 또는 큰 파워의 RF전력이 인가될 수 있다. 반대로 게이트 측에 위치된 제2코일부(620a, 620b)는 게이트 반대 측에 위치된 제2코일부(620c, 620d) 보다 작은 주파수 또는 작은 파워의 RF전력이 인가되는 경우도 가능함은 물론이다.For example, as shown in FIG. 4, some of the plurality of
도 4는 하나의 예시일 뿐, 제1코일부(610)들 및 제2코일부(620)들은, 각각 인가되는 주파수 및 파워가 서로 상이하게 조정될 수 있다.FIG. 4 is only an example, and the frequency and power applied to each of the
도 5a 내지 도 5b를 참조하면, 제1코일부(610) 또는 제2코일부(620)의 ICP Power(W)가 증가함에 따라 처리공간(S) 내의 이온플럭스 및 라디칼이 증가함을 확인할 수 있고, 결과적으로 제1코일부(610) 및 제2코일부(620)에 인가되는 RF전력의 주파수 및 파워조정을 통해 처리공간(S)의 플라즈마 밀도 및 균일도가 증가될 수 있음을 알 수 있다.5A to 5B, as the ICP Power (W) of the
도 5a 내지 도 5b의 각 그래프는 제1코일부(610) 또는 제2코일부(620)와 가스분사부(200) 상면 사이의 거리(D)를 가변시키며 획득된 데이터를 의미한다.Each of the graphs of FIGS. 5A to 5B means data obtained by varying the distance D between the
다른 일 실시예에서, 상기 가스해리부(410)는, 외부의 가스공급원과 제1가스공급튜브(420) 및 제2가스공급튜브(430) 사이에 설치되는 원격플라즈마소스일 수 있다.In another embodiment, the
구체적으로, 상기 가스해리부(410)는, 상기 제1가스공급튜브(420)의 일단에 결합되는 제1원격플라즈마소스(710)와, 상기 제2가스공급튜브(430)의 일단에 결합되는 제2원격플라즈마소스(720)를 포함할 수 있다.Specifically, the
상기 제1원격플라즈마소스(710)는, 상기 제1가스공급튜브(420)의 일단에 결합되는 RPG모듈(remote plasma module, RPG1)로서, 제1가스공급튜브(420)로 공급되는 가스를 1차 해리시키기 위한 구성으로 다양한 구성이 가능하다.The first
상기 제1원격플라즈마소스(710)를 통해 1차 해리된 가스는 제1가스공급튜브(420)를 통해 처리공간(S)으로 분사될 수 있다.The gas first dissociated through the first
유사하게, 상기 제2원격플라즈마소스(720)는, 상기 제2가스공급튜브(430)의 일단에 결합되는 RPG모듈(remote plasma module, RPG2)로서, 제2가스공급튜브(430)로 공급되는 가스를 1차 해리시키기 위한 구성으로 다양한 구성이 가능하다.Similarly, the second
상기 제2원격플라즈마소스(720)를 통해 1차 해리된 가스는 제2가스공급튜브(430)를 통해 처리공간(S)으로 분사될 수 있다.The gas first dissociated through the second
이때, 상기 제1원격플라즈마소스(710)의 RF주파수와 상기 제2원격플라즈마소스(720)의 RF주파수는 서로 상이하게 구현될 수 있다.In this case, the RF frequency of the first
예로서, 상기 제1원격플라즈마소스(710)는, 상대적으로 고주파인 13.56Hhz의 주파수로 원격플라즈마를 형성하고, 제2원격플라즈마소스(720)는 이와 다른 상대적으로 저주파인 2Mhz의 주파수로 원격플라즈마를 형성할 수 있다.For example, the first
상기 가스해리부(410)가 원격플라즈마소스로 구성됨에 따라, 가스해리부(410)를 통한 공정챔버(100) in-situ 클리닝이 가능할 수 있다.As the
한편, 상기 가스해리부(410)가 제1코일부(610) 및 제2코일부(620)로 구성되는 경우, F계열 클리닝가스를 제1가스공급튜브(420) 또는 제2가스공급튜브(430)로 공급하고 제1코일부(610) 및 제2코일부(620)를 이용해 클리닝 가스를 해리시킴으로서 별도의 RPG모듈 없이도 in-situ 클리닝이 가능할 수 있다.On the other hand, when the
이를 위해, 상기 제1가스공급튜브(420) 및 상기 제2가스공급튜브(430) 중 적어도 하나는, 상기 공정챔버(100) 클리닝을 위한 클리닝가스를 공급하는 클리닝가스공급부와 연결될 수 있다.To this end, at least one of the first
이때, 상기 클리닝가스는, 상기 가스해리부(410)에 의해 활성화된 상태로 상기 공정챔버(100) 내로 분사됨으로써, 공정챔버(100)에 대한 in-situ 클리닝이 가능해질 수 있다.In this case, since the cleaning gas is injected into the
상기 제1가스공급튜브(420) 및 제2가스공급튜브(430)를 통해 1차 해리된 상태로 처리공간(S)으로 분사된 제1가스 및 제2가스는 처리공간(S) 내에서 가스분사부(200)에 인가된 RF전력에 의해 2차 분해 및 반응을 통해 보다 고밀도의 라디칼 및 이온 플럭스가 형성될 수 있고, 고밀도 플라즈마로 빠른 증착속도로 기판(10) 상에 치밀도 높은 박막이 형성될 수 있다.The first gas and the second gas injected into the processing space S in a first dissociated state through the first
한편, 상기 기판처리장치는, 처리공간(S) 내에 보다 고밀도의 플라즈마를 형성하기 위하여, 상기 제1플레이트(210) 상측에 설치되어 상기 처리공간(S)에 유도전계를 형성하는 안테나부(800)를 추가로 포함할 수 있다.On the other hand, in the substrate processing apparatus, in order to form a higher density plasma in the processing space (S), the
상기 안테나부(800)의 일단은 제3RF전원(540)이 연결되며 타단은 가변커패시터(VVC)를 통해 접지될 수 있다.One end of the
상기 제3RF전원(540)에 의해 RF전력이 인가되면 상기 안테나부(800)에 의해 처리공간(S) 내에 유도전계가 형성될 수 있고, 이를 통해 처리공간(S) 내에 보다 고밀도의 플라즈마가 형성될 수 있다.When RF power is applied by the third
상기 제3RF전원(540)은, 예로서, 13.56Mhz의 주파수의 RF전력을 상기 안테나부(800)에 인가할 수 있다.The third
상기 안테나부(800)는, 상술한 제1가스공급튜브(420) 및 제2가스공급튜브(430)와 간섭되지 않으며 처리공간(S) 내에 균일한 플라즈마를 형성할 수 있다면 다양한 형상 및 배치로 설치될 수 있다.The
예로서, 상기 안테나부(800)는, 도 3a에 도시된 바와 같이, 다수의 영역으로 분할된 루프형 수평타입 안테나로 구성되거나, 또는 도 3b에 도시된 바와 같이, 다수의 영역으로 분할된 스파이럴 타입 안테나로 구성될 수 있다.For example, as shown in FIG. 3A , the
보다 구체적으로, 상기 안테나부(800)는, 일단이 제3RF전원(540)에 연결되고 타단이 접지되며, 상기 복수의 가스공급튜브(420, 430)들과 간섭되지 않는 위치에 설치되는 하나 이상의 스파이럴 타입 안테나일 수 있다.More specifically, the
상기 스파이럴 타입 안테나는, 복수로 구비되어 상기 가스분사부(200) 상측 복수의 영역들 마다 대응되어 설치될 수 있다.The spiral type antenna may be provided in plurality and may be installed in correspondence with each of the plurality of areas above the
상기 가스분사부(200) 상측 영역은, 도 3b에 도시된 바와 같이, NXM 매트릭스 형태(N, M은 자연수)의 격자구조로 구획될 수 있고, 각 영역마다 스파이럴 타입 안테나가 대응되어 설치될 수 있다.The upper region of the
상기 스파이럴 타입 안테나는, 상기 복수의 가스공급튜브(420, 430)들 중 하나를 중심으로 나선형으로 권선될 수 있다.The spiral type antenna may be spirally wound around one of the plurality of
또는, 상기 안테나부(800)는, 상기 복수의 가스공급튜브(420, 430)들과 간섭되지 않는 위치에 설치되는 하나 이상의 루프형 안테나일 수 있다.Alternatively, the
상기 루프형 안테나는, 수평방향으로 납작한 평판형 안테나일 수 있다.The loop-type antenna may be a flat-panel antenna flat in a horizontal direction.
상기 루프형 안테나는, 제3RF전원(540)에 연결된 일단이 2분기되어 연장 형성된 후 타단에서 병합된 후 접지되어 폐곡선을 형성할 수 있다.The loop-type antenna may form a closed curve by having one end connected to the third
또한, 상기 루프형 안테나는, 복수로 구비되어 상기 가스분사부(200) 상측 복수의 영역들 마다 대응되어 설치될 수 있다.In addition, a plurality of loop-type antennas may be provided to correspond to each of the plurality of areas above the
이때, 복수의 루프형 안테나는, 도 3a에 도시된 바와 같이, 상하 2층 이상의 레이어 구조로 적층될 수 있다.In this case, the plurality of loop antennas may be stacked in a layer structure of two or more upper and lower layers, as shown in FIG. 3A .
상하 2층 레이어 구조로 적층된 루프형 안테나들은, 평면 상 서로 교차되거나 어긋나게 배치될 수 있고, RF인가 방향(제3RF전원(540)에서 접지를 향하는 방향) 또한 서로 반대방향으로 향하도록 배치될 수 있다.The loop-type antennas stacked in the upper and lower two-layer structure may be arranged to cross or deviate from each other on a plane, and the RF application direction (the direction from the third
한편, 상기 복수의 가스공급튜브(420, 430)들은, 상기 루프형 안테나의 내측에 위치될 수 있다.Meanwhile, the plurality of
상기 안테나부(800)를 이용해 영역별 플라즈마 밀도를 제어함으로써 플라즈마 밀도 균일성 및 제어성이 크게 향상될 수 있다.Plasma density uniformity and controllability may be greatly improved by controlling the plasma density for each region using the
도 3a 및 도 3b는, 가능한 안테나부(800) 형상에 대한 예시일 뿐, 본 발명의 안테나부(800) 구성이 이에 한정되는 것은 아니다.3A and 3B are only examples of possible shapes of the
상기 안테나부(800)는, 일단에 연결된 가변커패시터(VVC)를 통해 영역별 균일도가 제어될 수 있다.The
상기 안테나부(800)에 의해 형성되는 자기장이 가스분사부(200)를 통과하여 처리공간(S)에 유도전계를 형성해야 하므로, 이때, 상기 가스분사부(200)는 비자성체의 도전성 금속, 예로서, 알루미늄 또는 알루미늄 합금재질로 이루어질 수 있다.Since the magnetic field formed by the
한편, 본 발명에 따른 기판처리장치는, 가스분사부(200)에 RF전력을 인가하는 제1RF전원(510)과, 가스해리부(410)에 RF전력을 인가하는 제2RF전원(530)과, 안테나부(800)에 RF전력을 인가하는 제3RF전원(540)을 포함할 수 있다.On the other hand, the substrate processing apparatus according to the present invention, a first
상기 제1RF전원(510), 제2RF전원(530), 및 제3RF전원(540) 중 적어도 일부가 동일한 주파수영역으로 중첩되는 경우, 하울링 현상이 발생될 수 있는 바, 상호 주파수가 중첩되지 않도록 하거나 또는 하울링을 제거하기 위한 RF필터가 추가로 구비될 수 있다.When at least some of the first
상기 RF필터는, 상기 가스분사부(200), 상기 가스해리부(410), 및 상기 안테나부(800)에 인가되는 RF전력의 주파수 중 적어도 2개의 주파수가 서로 중첩되어 발생되는 하울링을 제거하기 위한 회로적 구성으로 다양한 구성이 가능하며, 다양한 위치에 설치될 수 있다.The RF filter is to remove the howling generated by overlapping at least two frequencies among the frequencies of the RF power applied to the
상술한 구성을 포함하는 기판처리장치는, 가스분사부(200) 및 기판지지부(300)를 통한 용량결합 플라즈마(CCP)와 안테나부(800)를 통한 유도결합 플라즈마(ICP)와 가스해리부(410)를 통한 1차 해리된 가스를 조합하여, 보다 고밀도의 플라즈마를 기판(10) 표면에 대한 데미지 없이 형성할 수 있는 이점이 있다.The substrate processing apparatus including the above-described configuration includes a capacitively coupled plasma (CCP) through the
도 6a 내지 도 6d를 참조하면, 본 발명에 따른 기판처리장치에서 가스해리부(410)와 안테나부(800)를 부가함으로써 처리공간(S) 내 유도된 전기장의 세기(E-field)가 증대되고 균일도 또한 증가됨을 확인할 수 있다.6A to 6D , by adding the
도 6a는, 가스분사부(200)에만 제1RF전원(510)을 인가하여 용량결합 플라즈마를 이용해 처리공간(S)에 형성된 E-field를 시뮬레이션 한 것으로 균일도 및 세기가 모두 저하된 상태를 보여준다.FIG. 6a shows a state in which both uniformity and intensity are reduced by simulating the E-field formed in the processing space S using capacitively coupled plasma by applying the
도 6b는, 가스해리부(410)에 의해 가스를 1차 해리한 후 가스분사부(200)를 통해 처리공간(S)으로 분사한 후 용량결합 플라즈마를 이용해 처리공간(S)에 형성된 E-field를 시뮬레이션 한 것으로, 도 6a 대비 처리공간(S) 내 E-field의 세기가 개선된 것을 알 수 있다.FIG. 6b shows E- formed in the processing space S using capacitively coupled plasma after the gas is first dissociated by the
도 6c는, 가스해리부(410)에 의해 가스를 1차 해리한 후 가스분사부(200)를 통해 처리공간(S)으로 분사한 후 안테나부(800)에 의한 유도결합 플라즈마를 이용해 처리공간(S)에 형성된 E-field를 시뮬레이션 한 것으로 도 6b 대비 처리공간(S) 내 E-field의 세기 및 균일도가 개선된 것을 확인할 수 있다.FIG. 6c shows a process space using inductively coupled plasma by the
가스해리부(410)와 안테나부(800)를 조합한 기판처리 시에는, 가스분사부(200)에는 RF전력이 인가되지 않을 수 있으며, 가스분사부(200) 또한 세라믹 재질로 구현될 수 있다.When processing the substrate in which the
마지막으로, 도 6d는 도 6c에 더하여 기판지지부(300)에 RF바이어스를 인가한 것으로 가장 큰 세기의 E-field 및 균일도가 확보됨을 시뮬레이션을 통해 확인할 수 있다.Finally, it can be confirmed through simulation that the E-field of the greatest intensity and uniformity are secured by applying an RF bias to the
더 나아가, 가스분사부(200)를 통한 용량결함 플라즈마와 안테나부(800)를 통한 유도결합 플라즈마를 조합하여 기판처리를 수행하는 것도 가능함은 물론이다.Furthermore, it is of course also possible to perform substrate processing by combining the capacitive defect plasma through the
본 발명에 따른 기판처리장치는, 가스해리부(410)에 안테나부(800)를 이용한 유도결합 플라즈마 및 가스분사부(200)를 이용한 용량결합 플라즈마를 조합함으로써, 보다 고밀도의 플라즈마를 발생시킬 수 있으며 라디칼 효율 및 반응성을 향상시킬 수 있고, 그에 따른 증착속도, 박막품질, 박막균일도가 개선될 수 있는 이점이 있다.In the substrate processing apparatus according to the present invention, by combining the inductively coupled plasma using the
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.Since the above has only been described with respect to some of the preferred embodiments that can be implemented by the present invention, as noted, the scope of the present invention should not be construed as being limited to the above embodiments, and It will be said that the technical idea and the technical idea with the root are all included in the scope of the present invention.
100 : 챔버본체
200 : 가스분사부
300 : 기판지지부
400 : 가스공급부100: chamber body 200: gas injection part
300: substrate support 400: gas supply
Claims (20)
상기 가스공급부(400)는, 기판처리를 위한 가스를 RF전력을 인가해 해리시키는 가스해리부(410)와, 상기 가스분사부(200)에 연통되며 상기 가스해리부(410)에 의해 해리된 가스가 흐르는 유로를 형성하는 복수의 가스공급튜브(420, 430)들을 포함하며,
상기 가스분사부(200) 상측에 설치되어 상기 처리공간(S)에 유도전계를 형성하는 안테나부(800)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.a process chamber 100 forming a closed processing space (S); a gas injection unit 200 installed on the upper side of the process chamber 100 to inject gas into the processing space S; a substrate support unit 300 installed under the process chamber 100 to support the substrate 10 and to which a grounding or RF bias is applied; A substrate processing apparatus including a gas supply unit 400 communicating with the gas injection unit 200 to supply gas to the gas injection unit 200,
The gas supply unit 400 communicates with the gas dissociation unit 410 for dissociating the gas for substrate processing by applying RF power, and the gas dissociation unit 200, and is dissociated by the gas dissociation unit 410. It includes a plurality of gas supply tubes (420, 430) forming a flow path through which the gas flows,
and an antenna unit (800) installed above the gas injection unit (200) to form an induced electric field in the processing space (S).
상기 가스분사부(200)는, RF전력이 인가되고
상기 기판지지부(300)는, 접지되거나 또는 RF바이어스가 인가되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.In claim 1,
The gas injection unit 200, RF power is applied and
The substrate support unit 300 is a substrate processing apparatus, characterized in that the ground or RF bias is applied.
상기 가스분사부(200)는, 제1플레이트(210)와, 상기 제1플레이트(210)의 하측에 제1확산공간(F1)이 형성되도록 상기 제1플레이트(210)의 하측에 간격을 두고 설치되며 가스분사를 위한 다수의 제1개방홀(222)들이 관통형성되는 제2플레이트(220)와, 상기 제2플레이트(220)의 하측에 제2확산공간(F2)이 형성되도록 상기 제2플레이트(210)의 하측에 간격을 두고 설치되며 가스분사를 위한 다수의 제2개방홀(232)들이 관통형성되는 제3플레이트(230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method according to claim 1,
The gas injection unit 200 is spaced below the first plate 210 so that a first diffusion space F1 is formed on the lower side of the first plate 210 and the first plate 210 . The second plate 220 is installed and through which a plurality of first open holes 222 for gas injection are formed, and the second diffusion space F2 is formed at the lower side of the second plate 220. A substrate processing apparatus, comprising a third plate (230) installed at intervals on the lower side of the plate (210) and through which a plurality of second open holes (232) for gas injection are formed.
상기 가스해리부(410)는, 상기 제1확산공간(F1)으로 공급되는 제1가스 및 상기 제2확산공간(F2)으로 공급되는 제2가스를 서로 다른 주파수의 RF전력을 인가해 해리시키는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.3. The method according to claim 2,
The gas dissociation unit 410 dissociates the first gas supplied to the first diffusion space F1 and the second gas supplied to the second diffusion space F2 by applying RF power of different frequencies. A substrate processing apparatus, characterized in that.
상기 복수의 가스공급튜브(420, 430)들은, 상기 가스분사부(200)에 연통되며 상기 가스해리부(410)에 의해 해리된 상기 제1가스가 상기 제1확산공간(F1)에 공급되도록 상기 제1플레이트(210)에 결합되는 제1가스공급튜브(420)와, 상기 가스해리부(410)에 의해 해리된 상기 제2가스가 상기 제2확산공간(F2)에 공급되도록 상기 제1플레이트(210)를 관통하여 상기 제2플레이트(220)에 결합되는 제2가스공급튜브(430)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.5. The method according to claim 4,
The plurality of gas supply tubes 420 and 430 communicate with the gas injection unit 200 so that the first gas dissociated by the gas dissociation unit 410 is supplied to the first diffusion space F1. The first gas supply tube 420 coupled to the first plate 210 and the second gas dissociated by the gas dissociation unit 410 are supplied to the second diffusion space F2. and a second gas supply tube (430) passing through the plate (210) and coupled to the second plate (220).
상기 가스분사부(200)는, 상기 제1확산공간(F1)으로 공급된 상기 제1가스가 상기 제2확산공간(F2)에 유입되지 않도록, 상기 제1개방홀(222)과 상기 제2개방홀(232) 사이에 설치되는 다수의 연결유로(240)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.4. The method according to claim 3,
The gas injection unit 200 includes the first open hole 222 and the second gas supplied to the first diffusion space F1 not to flow into the second diffusion space F2 A substrate processing apparatus, characterized in that it further comprises a plurality of connection passages (240) installed between the open holes (232).
상기 제2개방홀(232)은, 상기 제1가스가 분사되기 위해 상기 연결유로(240)와 연통되는 제1가스분사홀(232a)과, 상기 제2확산공간(F2)으로 공급된 상기 제2가스가 분사되기 위한 제2가스분사홀(232b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.7. The method of claim 6,
The second open hole 232 includes a first gas injection hole 232a that communicates with the connection passage 240 for the first gas to be injected, and the second gas injection hole 232a supplied to the second diffusion space F2. A substrate processing apparatus comprising a second gas injection hole (232b) through which two gases are injected.
상기 가스해리부(410)는, 상기 제1가스공급튜브(420) 각각의 외주면을 나산형으로 둘러싸며 상기 제1가스공급튜브(420) 내에 플라즈마가 형성되도록 RF전력이 인가되는 제1코일부(610)와, 상기 제2가스공급튜브(430) 각각의 외주면을 나산형으로 둘러싸며 상기 제2가스공급튜브(430) 내에 플라즈마가 형성되도록 RF전력이 인가되는 제2코일부(620)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.6. The method of claim 5,
The gas dissociation part 410 is a first coil part to which RF power is applied so that plasma is formed in the first gas supply tube 420 while surrounding the outer circumferential surface of each of the first gas supply tubes 420 in a spiral shape. 610 and a second coil part 620 to which RF power is applied so that plasma is formed in the second gas supply tube 430 while surrounding the outer circumferential surface of each of the second gas supply tubes 430 in a spiral shape. Substrate processing apparatus comprising a.
상기 제1코일부(610)에 인가되는 RF전력의 주파수와 상기 제2코일부(620)에 인가되는 RF전력의 주파수는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 기판처리장치.9. The method of claim 8,
The substrate processing apparatus, characterized in that the frequency of the RF power applied to the first coil unit (610) and the frequency of the RF power applied to the second coil unit (620) are different from each other.
상기 제1코일부(610) 및 상기 제2코일부(620)는, 평면 상 위치에 따라 인가되는 RF전력의 주파수가 상이한 것을 특징으로 하는 기판처리장치.10. The method of claim 9,
The first coil unit (610) and the second coil unit (620), the substrate processing apparatus, characterized in that the frequency of the RF power applied according to the position on a plane is different.
상기 제1가스 및 상기 제2가스 중 적어도 하나는, 두 종류 이상의 가스가 혼합된 혼합가스인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.5. The method according to claim 4,
At least one of the first gas and the second gas is a mixed gas in which two or more kinds of gases are mixed.
상기 가스해리부(410)는, 상기 제1가스공급튜브(420)의 일단에 결합되는 제1원격플라즈마소스(710)와, 상기 제2가스공급튜브(430)의 일단에 결합되는 제2원격플라즈마소스(720)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.6. The method of claim 5,
The gas dissociation unit 410 includes a first remote plasma source 710 coupled to one end of the first gas supply tube 420 and a second remote coupled to one end of the second gas supply tube 430 . A substrate processing apparatus comprising a plasma source (720).
상기 제1원격플라즈마소스(710)의 RF주파수와 상기 제2원격플라즈마소스(720)의 RF주파수는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 기판처리장치.13. The method of claim 12,
A substrate processing apparatus, characterized in that the RF frequency of the first remote plasma source (710) and the RF frequency of the second remote plasma source (720) are different from each other.
상기 안테나부(800)는, 일단이 제3RF전원(540)에 연결되고 타단이 접지되며, 상기 복수의 가스공급튜브(420, 430)들과 간섭되지 않는 위치에 나선형으로 권선되어 설치되는 하나 이상의 스파이럴 타입 안테나인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method according to claim 1,
The antenna unit 800, one end is connected to the third RF power source 540, the other end is grounded, the plurality of gas supply tubes (420, 430) and one or more spirally wound and installed at a position that does not interfere. A substrate processing apparatus, characterized in that it is a spiral type antenna.
상기 스파이럴 타입 안테나는, 복수로 구비되어 상기 가스분사부(200) 상측 복수의 영역들 마다 대응되어 설치되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.15. The method of claim 14,
The spiral-type antenna is provided in plurality, and the substrate processing apparatus, characterized in that it is installed in correspondence with each of the plurality of areas above the gas injection unit 200 .
상기 스파이럴 타입 안테나는, 상기 복수의 가스공급튜브(420, 430)들 중 하나를 중심으로 나선형으로 권선되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.16. The method of claim 15,
The spiral type antenna is a substrate processing apparatus, characterized in that it is wound spirally around one of the plurality of gas supply tubes (420, 430).
상기 안테나부(800)는, 상기 복수의 가스공급튜브(420, 430)들과 간섭되지 않는 위치에 설치되며, 제3RF전원(540)에 연결된 일단이 2분기되어 연장 형성된 후 타단에서 병합된 후 접지되어 폐곡선을 형성하는 하나 이상의 루프형 안테나인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method according to claim 1,
The antenna unit 800 is installed at a position where it does not interfere with the plurality of gas supply tubes 420 and 430, one end connected to the third RF power source 540 is branched and formed, and then merged at the other end. A substrate processing apparatus, characterized in that one or more loop-type antennas are grounded to form a closed curve.
상기 루프형 안테나는, 복수로 구비되어 상기 가스분사부(200) 상측 복수의 영역들 마다 대응되어 설치되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.18. The method of claim 17,
The loop-type antenna is provided in plurality, and the substrate processing apparatus, characterized in that it is installed in correspondence with each of the plurality of regions above the gas injection unit 200.
상기 복수의 가스공급튜브(420, 430)들은, 상기 루프형 안테나의 내측에 위치되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.19. The method of claim 18,
The plurality of gas supply tubes (420, 430) are substrate processing apparatus, characterized in that located inside the loop antenna.
상기 가스분사부(200), 상기 가스해리부(410), 및 상기 안테나부(800)에 인가되는 RF전력의 주파수 중 적어도 2개의 주파수가 서로 중첩되어 발생되는 하울링을 제거하기 위한 RF필터를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method according to claim 1,
Add an RF filter for removing howling caused by overlapping at least two frequencies among the frequencies of the RF power applied to the gas injection unit 200, the gas dissociation unit 410, and the antenna unit 800 A substrate processing apparatus comprising a.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200133650A KR20220049926A (en) | 2020-10-15 | 2020-10-15 | Substrate Processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200133650A KR20220049926A (en) | 2020-10-15 | 2020-10-15 | Substrate Processing apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220049926A true KR20220049926A (en) | 2022-04-22 |
Family
ID=81452326
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020200133650A KR20220049926A (en) | 2020-10-15 | 2020-10-15 | Substrate Processing apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20220049926A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024059684A1 (en) * | 2022-09-15 | 2024-03-21 | Lam Research Corporation | Showerhead faceplates |
US12000047B2 (en) | 2016-12-14 | 2024-06-04 | Lam Research Corporation | Integrated showerhead with thermal control for delivering radical and precursor gas to a downstream chamber to enable remote plasma film deposition |
US12116669B2 (en) | 2017-12-08 | 2024-10-15 | Lam Research Corporation | Integrated showerhead with improved hole pattern for delivering radical and precursor gas to a downstream chamber to enable remote plasma film deposition |
US12203168B2 (en) | 2019-08-28 | 2025-01-21 | Lam Research Corporation | Metal deposition |
-
2020
- 2020-10-15 KR KR1020200133650A patent/KR20220049926A/en unknown
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US12000047B2 (en) | 2016-12-14 | 2024-06-04 | Lam Research Corporation | Integrated showerhead with thermal control for delivering radical and precursor gas to a downstream chamber to enable remote plasma film deposition |
US12116669B2 (en) | 2017-12-08 | 2024-10-15 | Lam Research Corporation | Integrated showerhead with improved hole pattern for delivering radical and precursor gas to a downstream chamber to enable remote plasma film deposition |
US12203168B2 (en) | 2019-08-28 | 2025-01-21 | Lam Research Corporation | Metal deposition |
WO2024059684A1 (en) * | 2022-09-15 | 2024-03-21 | Lam Research Corporation | Showerhead faceplates |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20220049926A (en) | Substrate Processing apparatus | |
TWI404165B (en) | Apparatus for supporting substrate and plasma etching apparatus having the same | |
US7410676B2 (en) | Chemical vapor deposition method | |
US7709063B2 (en) | Remote plasma apparatus for processing substrate with two types of gases | |
KR100416027B1 (en) | Plasma cvd apparatus and plasma cvd method | |
KR100486712B1 (en) | Inductively coupled plasma generating apparatus with double layer coil antenna | |
US9095038B2 (en) | ICP source design for plasma uniformity and efficiency enhancement | |
KR102024983B1 (en) | Film forming method | |
KR20100039654A (en) | Method of gap filling in a semiconductor device | |
TWI675933B (en) | Film deposition method | |
JP2007043148A (en) | Plasma etching equipment | |
US20160326651A1 (en) | Substrate processing apparatus | |
TWI727316B (en) | Substrate processing apparatus | |
KR101123829B1 (en) | Substrate treating apparatus | |
KR20220049925A (en) | Substrate Processing apparatus | |
KR101342989B1 (en) | Equipment for etching substrate edge | |
JP2000031121A (en) | Plasma discharger and plasma treating device | |
US20220208514A1 (en) | Grid Assembly for Plasma Processing Apparatus | |
KR102361069B1 (en) | Apparatus for processing substrate | |
KR20150035247A (en) | Showerhead | |
KR100873686B1 (en) | Plasma processing equipment | |
KR100911327B1 (en) | Plasma generator | |
JP4554712B2 (en) | Plasma processing equipment | |
KR20180134809A (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
KR102362305B1 (en) | Apparatus for processing substrate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20201015 |
|
PG1501 | Laying open of application | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20250124 Patent event code: PE09021S01D |