KR100541541B1 - Process Chamber of Plasma Process System - Google Patents

Process Chamber of Plasma Process System Download PDF

Info

Publication number
KR100541541B1
KR100541541B1 KR1019990035683A KR19990035683A KR100541541B1 KR 100541541 B1 KR100541541 B1 KR 100541541B1 KR 1019990035683 A KR1019990035683 A KR 1019990035683A KR 19990035683 A KR19990035683 A KR 19990035683A KR 100541541 B1 KR100541541 B1 KR 100541541B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
low frequency
plasma
frequency generator
heater block
wafers
Prior art date
Application number
KR1019990035683A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20010019337A (en
Inventor
민영민
양연식
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1019990035683A priority Critical patent/KR100541541B1/en
Publication of KR20010019337A publication Critical patent/KR20010019337A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100541541B1 publication Critical patent/KR100541541B1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4586—Elements in the interior of the support, e.g. electrodes, heating or cooling devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45565—Shower nozzles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/513—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using plasma jets
    • 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
    • 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
    • H01J37/32715—Workpiece holder
    • H01J37/32724—Temperature

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

히터 블록의 간단한 구조 개선을 통하여 웨이퍼간에 균일한 플라즈마가 배분될 수 있도록 함으로써 대면적의 챔버내에 유기되는 플라즈마 밀도의 전위 차를 방지할 수 있는 저온 공정이 가능한 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)장비의 프로세스 챔버가 개시된다. 본 발명은 챔버내의 가스입자들을 이온화하기 위한 주 전원으로서 RF 파워를 사용하는 고주파 발생기와, 상기 RF 파워에 의해 발생한 양이온들을 웨이퍼 측으로 가속시키기 위한 저주파 발생기로 이원화된 플라즈마 소스를 사용한다. 복수의 웨이퍼들을 안착시키는 대구경의 히터 블록은, 그 내부에 복수의 히터들이 내장되는 전도성 히터 몸체 및 상기 히터 몸체를 지지하기 위해 히터 본체의 중앙부에 형성되며 상기 히터 몸체와 접하는 상면부위에 전도체로 이루어진 접속수단을 포함하는 비전도성 지지대를 구비한다. 상기 접속수단의 양단에 형성된 저주파 연결부 및 션트 연결부를 통하여 상기 저주파 발생기 및 이 저주파 발생기의 잡음을 억제하기 위한 션트(shunt)부가 각각 연결됨으로써, 상기 대구경의 히터 블록에 균일하고 안정된 플라즈마를 공급한다. Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) equipment, which enables low-temperature processing to prevent the potential difference of plasma density induced in a large-area chamber by allowing uniform plasma distribution between wafers through simple structure improvement of the heater block. A process chamber is disclosed. The present invention uses a high frequency generator using RF power as a main power source for ionizing gas particles in a chamber, and a plasma source dualized with a low frequency generator for accelerating the cations generated by the RF power to the wafer side. The large-diameter heater block seating the plurality of wafers includes a conductive heater body having a plurality of heaters embedded therein, and a conductor formed at a central portion of the heater body to support the heater body and having an upper surface contacting the heater body. And a non-conductive support comprising a connecting means. The low frequency generator and the shunt portion for suppressing the noise of the low frequency generator are connected to each other through the low frequency connecting portion and the shunt connecting portion formed at both ends of the connecting means, thereby supplying a uniform and stable plasma to the heater block of the large diameter.

Description

플라즈마 증착장비의 프로세스 챔버{Process Chamber of Plasma Process System} Process Chamber of Plasma Deposition Equipment             

도 1은 일반적인 플라즈마 증착장비의 공정 챔버를 개략적으로 도시한 구성도,1 is a schematic view showing a process chamber of a typical plasma deposition apparatus;

도 2는 도 1에서의 히터 블록을 상세 도시한 정면도,FIG. 2 is a front view showing the heater block in FIG. 1 in detail; FIG.

도 3은 도 1에서의 히터 블록을 상세 도시한 평면도,3 is a plan view illustrating the heater block in FIG. 1 in detail;

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 히터 블록을 확대 도시한 정면도,4 is an enlarged front view of the heater block according to the first embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 히터 블록을 확대 도시한 평면도이다.5 is an enlarged plan view of a heater block according to a second exemplary embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

200 : 웨이퍼 240 : 히터 블록200: wafer 240: heater block

242 : 히터 몸체(body) 244 : 지지대242: heater body 244: support

344 : 연결수단 250 : 저주파 발생기344: connecting means 250: low frequency generator

260 : 션트부 250a : 저주파 연결부 260: shunt portion 250a: low frequency connection

260b : 션트 연결부260b: shunt connection

본 발명은 플라즈마 증착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 400℃ 이하의 저온 공정이 가능한 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)장비의 프로세스 챔버에 관한 것이다. The present invention relates to a plasma deposition apparatus, and more particularly, to a process chamber of a Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) apparatus capable of a low temperature process of less than 400 ℃.

플라즈마 처리는 반도체 디바이스의 고집적화에 따라 점점 미세 가공성이나 처리속도의 향상이 요구되고 있다. 이 요구에 따르기 위해서는 처리 가스압의 저압화, 고밀도화가 필요하게 되고 있다. Plasma processing is increasingly required to increase the fine workability and the processing speed due to the higher integration of semiconductor devices. In order to comply with this demand, the processing gas pressure has to be reduced in pressure and high in density.

처리 가스압의 고밀도화 및 저압화를 지향하는 것으로서, (1) 마이크로파(2.45㎓) 전자계와 전자장(875G)과의 사이클로트론 공명현상(ECR)을 이용한 것, (2) RF 주파수의 전원을 인가하여 플라즈마를 발생시키는 ICP(Induced Coupled Plasma)나 TCP(Transformer Coupled Plasma) 등이 있다. To achieve higher density and lower pressure of the processing gas, (1) using a cyclotron resonance phenomenon (ECR) between a microwave (2.45 GHz) electromagnetic field and an electromagnetic field (875G), and (2) applying a power source with an RF frequency to Induced Coupled Plasma (ICP) or Transformer Coupled Plasma (TCP) for generating.

한편, 평행 평판간에 RF 주파수의 전압을 인가하여 플라즈마를 발생시키는 종래의 방법은 낮은 압력으로 안정하게 방전시키는 것은 곤란하다. 이에 대한 대책으로서, 일본국 특개평 7-297175호 공보나 특개평 3-204925호 공보에 나타낸 바와같은 수십 ㎒ 이상의 높은 주파수의 전압에 의하여 플라즈마를 생성시켜 수백 ㎑ 이하의 낮은 주파수로 시료의 바이어스 제어를 행하는 방식이 개시되어 있다.On the other hand, the conventional method of generating plasma by applying a voltage of RF frequency between parallel plates is difficult to stably discharge at low pressure. As a countermeasure, plasma is generated by a high frequency voltage of several tens of MHz or more, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-297175 or 3-204925, to control the bias of the sample at a low frequency of several hundreds of kilohertz or less. The manner of doing this is disclosed.

이와 같이, 현재의 플라즈마 증착설비는 서로 다른 두 가지의 플라즈마 소스를 사용하여 여러 가지의 프로세스를 진행하고 있다. As such, the current plasma deposition apparatus performs various processes using two different plasma sources.

통상의 PECVD 장치의 프로세스 챔버의 구성을 개략적으로 도시한 도 1에 도 시한 바와 같이, 사용되어 지는 플라즈마 소스로는, 챔버 벽이나 전극과의 사이에 있는 가스 입자들을 이온화시키기 위한 주 전원으로 13.56㎒의 RF 파워를 사용하는 고주파 발생기(90)가 사용된다. As shown in Fig. 1 schematically showing the configuration of a process chamber of a conventional PECVD apparatus, a plasma source to be used is 13.56 MHz as a main power source for ionizing gas particles between the chamber wall and the electrode. A high frequency generator 90 using the RF power of is used.

상기 고주파 발생기(90)에서 인가된 RF 파워는 각각의 샤워 헤드(130)에 균일한 파워를 공급하기 위하여, 필터링을 위한 매칭 네트워크(110)를 거친 후, 코일과 캐패시터가 병렬 연결된 분배 네트워크(Distribution Network)(120)을 통하여 분배된다. The RF power applied from the high frequency generator 90 passes through a matching network 110 for filtering in order to supply uniform power to each shower head 130, and then a distribution network in which coils and capacitors are connected in parallel. Network 120).

또한, 주파수의 변화가 100㎑ 내지 450㎑까지 가변 가능하며, 내부에 50∼600Ω까지의 임피던스 매칭 기능을 가지고 있는 저주파 전원인 저주파 발생기(150)를 사용한다. 이 저주파 발생기(150)는 상기 고주파 발생기(90)의 RF 파워에 의해 발생한 양이온들을 활성화시켜 히터 블록(140) 위에 놓여진 웨이퍼 상에 가속시키기 위한 역할을 수행한다. 즉, 고주파 전원에 의해 이온화되어 있는 가스 이온들의 입자는 RF에서는 무게가 무거워 동작을 하지 않지만, 상대적으로 주파수가 낮은 저주파 파워에서는 활동성을 가지게 되며, +이온이 웨이퍼 바로 위에 걸리므로 웨이퍼에는 상대적으로 -바이어스가 10-20V 가량 약하게 걸려 이온들의 활동을 강하게 할 수 있다. 이러한 목적으로 두 가지의 서로 다른 플라즈마 소스를 사용한다. In addition, the frequency change is variable from 100 kHz to 450 kHz, and a low frequency generator 150, which is a low frequency power source having an impedance matching function of 50 to 600 kHz, is used therein. The low frequency generator 150 serves to activate the cations generated by the RF power of the high frequency generator 90 to accelerate the wafers on the heater block 140. That is, the particles of gas ions ionized by the high frequency power source do not operate because they are heavy in RF, but are active at low frequency power with a relatively low frequency, and because + ions are placed directly on the wafer, The bias can be weakly about 10-20V, which can intensify the activity of the ions. Two different plasma sources are used for this purpose.

한편, 도 1에서 히터 블록(140)의 일단에 접속된 션트(Shunt)부(160)는 챔버의 플라즈마 발생으로 히터 블록(140)에 유기되는 RF 파워를 접지시켜 상기 저주파 발생기(150)에 잡음(noise)이 발생되는 것을 억제시키는 역할을 수행한다. 또한, 상기 히터 블록(140)내에는 웨이퍼들을 가열시키기 위한 히터들(141a, 141b)이 내장된다. Meanwhile, in FIG. 1, the shunt unit 160 connected to one end of the heater block 140 grounds RF power induced in the heater block 140 by plasma generation of the chamber, thereby making noise in the low frequency generator 150. It suppresses the occurrence of noise. In addition, heaters 141a and 141b for heating wafers are embedded in the heater block 140.

그러나, 전술한 이원화된 2주파 플라즈마 소스를 사용하는 종래의 프로세스 챔버는 상기 저주파 발생기(150)와 션트부(160)의 연결부(150a, 160b)들이 상기 히터 블록(140)의 양극단에 치우쳐 있기 때문에 챔버내에 플라즈마 전위(Plasma Potential)의 차이를 발생시켜 고품질의 CVD막 제조를 저해하는 요인이 되고 있다.However, in the conventional process chamber using the dual frequency two-wave plasma source described above, since the connection portions 150a and 160b of the low frequency generator 150 and the shunt portion 160 are biased at the anode ends of the heater block 140. The difference in plasma potential in the chamber is generated, which is a factor that inhibits the production of high quality CVD film.

플라즈마 증착 또는 에칭막의 특성을 결정짓는 이러한 전위 차는 상기 히터 블록(140)의 대구경화 추세에 따라 더욱 심화되고 있는 실정에 있다.This potential difference, which determines the characteristics of the plasma deposition or the etching film, is further deepened according to the trend of large diameter of the heater block 140.

종래 기술이 갖는 전술한 문제점을 도 2 및 도 3을 참조하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 도 2는 PECVD 장치의 히터 블록(140)을 확대 도시한 정면도를 나타내며, 도 3은 히터 블록(140)을 상세 도시한 평면도를 나타낸다.The above-described problems of the prior art will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3. 2 shows an enlarged front view of the heater block 140 of the PECVD apparatus, and FIG. 3 shows a plan view showing the heater block 140 in detail.

도 2 및 도 3을 참조하면, 히터 블록(140)은 웨이퍼들(100)이 안착되며 그 내부에는 히터(도 1에서의 141a, 141b)들이 내장되는 히터 본체(142)와, 이 히터 본체(142)를 지지하기 위한 기둥형의 지지대(144)를 포함한다. Referring to FIGS. 2 and 3, the heater block 140 includes a heater body 142 on which wafers 100 are mounted, and heaters 141a and 141b of FIG. 1 are embedded therein, and the heater body ( And a columnar support 144 for supporting 142.

상기 히터 본체(142)의 전면 위에 안착되는 대구경의 웨이퍼(100)들은 통상 6매 정도이며, 이 각각의 웨이퍼(100)들 상에는 전술한 샤워 헤드(130)들이 소정거리 이격되어 대향 설치되어 있다.The large-diameter wafers 100 seated on the front surface of the heater body 142 are generally about six sheets, and the shower heads 130 described above are disposed to face each other at predetermined distances.

이러한 구성을 갖는 대면적의 히터 블록(140)에는 상기 저주파 발생기(150)와 션트부(160)가 각각 연결되는데, 그 연결부들(150a, 160b)들은 대면적의 히터 본체(142)의 양극단에 설치된다. 따라서, 대면적의 히터 블록(140) 내에 전위 차를 발생시키며, 이에 따라 불균일한 플라즈마가 웨이퍼(100) 상에 유기된다.The low frequency generator 150 and the shunt portion 160 are respectively connected to the large-area heater block 140 having such a configuration, and the connection portions 150a and 160b are connected to the anode ends of the large-area heater body 142. Is installed. Thus, a potential difference is generated in the large-area heater block 140, and thus, non-uniform plasma is induced on the wafer 100.

그 결과, 각각의 샤워 헤드(130)에 유기되는 플라즈마 밀도의 전위 차가 발생되어 프로세스의 균일성(uniformity)이 저하된다. As a result, a potential difference in plasma density induced in each shower head 130 is generated, thereby lowering uniformity of the process.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전술한 종래 기술이 갖는 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 히터 블록의 구조 개선을 통하여 웨이퍼간에 균일한 플라즈마가 배분될 수 있도록 함으로써 대면적의 챔버내에 유기되는 플라즈마 밀도의 전위 차를 방지할 수 있는 플라즈마 증착장비의 프로세스 챔버를 제공하는 것이다.
Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to solve the problems of the prior art described above, and its purpose is to improve the structure of the heater block so that uniform plasma can be distributed among the wafers, thereby allowing organic It is to provide a process chamber of the plasma deposition apparatus that can prevent the potential difference of the plasma density.

본 발명에 따르면, 상기 기술적 과제는, According to the present invention, the technical problem,

웨이퍼들에 각각 대응하여 대향 설치된 샤워 헤드에 가스 입자들을 이온화하기 위한 주 전원으로서 RF 파워를 사용하는 고주파 발생기가 접속되며, 상기 웨이퍼들이 안착되는 히터 블록에 상기 RF 파워에 의해 발생한 양이온들을 웨이퍼 측으로 가속시키기 위한 저주파 발생기가 접속된 이원화된 플라즈마 소스를 사용하는 플라즈마 증착장비의 프로세스 챔버에 있어서, A high frequency generator using RF power as a main power source for ionizing gas particles is connected to a shower head opposite to the wafers respectively, and the cations generated by the RF power are accelerated to the wafer side in a heater block on which the wafers are seated. A process chamber of a plasma deposition apparatus using a binary plasma source connected to a low frequency generator for

상기 복수의 웨이퍼들을 안착시키는 대구경의 히터 블록은, 복수의 웨이퍼들이 안착되며 그 내부에 복수의 히터들이 내장되는 전도성 히터 몸체, 및 상기 히터 몸체를 지지하기 위해 히터 본체의 중앙부에 형성되며 상기 히터 몸체와 접하는 상면부위에 전도체로 이루어진 접속수단을 포함하는 비전도성 지지대를 구비하며, The large-diameter heater block seating the plurality of wafers may include a conductive heater body in which a plurality of wafers are seated and a plurality of heaters are built therein, and a central portion of the heater body to support the heater body. Is provided with a non-conductive support including a connecting means made of a conductor on the upper surface portion in contact with,

상기 대구경의 히터 블록에 균일한 플라즈마 공급을 위하여, 상기 접속수단의 양단에 형성된 저주파 연결부 및 션트 연결부를 통하여 상기 저주파 발생기 및 이 저주파 발생기의 잡음을 억제하기 위한 션트(shunt)부가 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 증착장비의 프로세스 챔버에 의해 달성된다. The low frequency generator and the shunt portion for suppressing the noise of the low frequency generator are connected to each other through a low frequency connection part and a shunt connection part formed at both ends of the connecting means for uniform plasma supply to the large diameter heater block. It is achieved by the process chamber of the plasma deposition equipment.

본 발명에 있어서, 상기 히터 블록의 몸체의 상·하면에 각각 대각선 방향으로 형성된 한 쌍의 저주파 연결부 및 한 쌍의 션트 연결부를 더 포함하며, 상기 각 쌍의 연결부에 동축케이블을 통하여 션트부와 저주파 발생부가 각각 연결되는 것이 바람직하며, 상기 각 쌍의 연결부에 접속되는 동축케이블들의 길이가 서로 동일하게 구성되는 것이 바람직하다.In the present invention, the upper and lower surfaces of the body of the heater block further comprises a pair of low-frequency connection portion and a pair of shunt connection portion formed in a diagonal direction, respectively, the shunt portion and low frequency through the coaxial cable to each pair of connection portion It is preferable that the generators are connected to each other, and the lengths of the coaxial cables connected to the respective pairs of connection units are preferably configured to be the same.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and to those skilled in the art the scope of the invention. It is provided for complete information.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 히터 블록을 확대 도시한 정면도이다.4 is an enlarged front view of the heater block according to the first embodiment of the present invention.

본 발명의 프로세스 챔버는 가스 입자들을 이온화하기 위한 주 전원으로서 RF 파워를 사용하는 고주파 발생기(도 1에서 90)와, 상기 RF 파워에 의해 발생한 양이온들을 웨이퍼(200)측으로 가속시키기 위한 저주파 발생기(250)로 이원화된 플 라즈마 소스를 사용한다. The process chamber of the present invention includes a high frequency generator (90 in FIG. 1) using RF power as a main power source for ionizing gas particles, and a low frequency generator 250 for accelerating cations generated by the RF power toward the wafer 200 side. Use a plasma source binarized with).

상기 고주파 발생기(90)는 웨이퍼들(200)에 각각 대응하여 대향 설치된 샤워 헤드(130)에 접속되며, 상기 저주파 발생기(250)는 상기 복수의 웨이퍼(200) 예를 들면, 6매의 대구경 웨이퍼들(200)을 안착시키는 대면적의 히터 블록(240)에 접속된다. 또한, 상기 히터 블록(240)에는 챔버의 플라즈마 발생으로 히터 블록(240)에 유기되는 RF 파워를 접지시켜 상기 저주파 발생기(250)에 잡음(noise)이 발생되는 것을 억제시키는 역할을 수행하는 션트부(260)가 접속된다.The high frequency generator 90 is connected to a shower head 130 facing each other corresponding to the wafers 200, and the low frequency generator 250 is the plurality of wafers 200, for example, six large diameter wafers. It is connected to the large-area heater block 240 for seating the field 200. In addition, the heater block 240 serves to suppress the generation of noise in the low frequency generator 250 by grounding the RF power induced in the heater block 240 by plasma generation of the chamber. 260 is connected.

상기 히터 블록(240)은, 복수의 웨이퍼(200)들이 안착되며 그 내부에 복수의 히터들(도 1의 141a, 141b)이 내장되는 전도성의 히터 몸체(242)와, 상기 히터 몸체(242)를 지지하기 위해 히터 몸체(242)의 중앙부에 형성되는 비전도성의 지지대(244)를 구비한다. The heater block 240 includes a conductive heater body 242 having a plurality of wafers 200 mounted therein and having a plurality of heaters 141a and 141b embedded therein, and the heater body 242. It has a non-conductive support 244 formed in the center of the heater body 242 to support the.

본 실시예에서는, 상기 히터 몸체(242)와 접하는 상면부위에 전도체로 이루어진 접속수단(344)을 포함한다. 그리고, 웨이퍼들(200)이 안착되는 상기 대면적의 히터 블록(240)에 균일한 플라즈마 공급을 위하여, 상기 접속수단(344)의 양단에는 상기 저주파 발생기(250)와의 연결을 위한 저주파 연결부(250a) 및 상기 션트부(260)와의 접속을 위한 션트 연결부(260b)가 설치된다. In this embodiment, the connection means 344 made of a conductor on the upper surface portion in contact with the heater body 242. In addition, in order to uniformly supply plasma to the large-area heater block 240 on which the wafers 200 are seated, low frequency connection parts 250a are connected to both ends of the connection means 344 to the low frequency generator 250. ) And a shunt connection unit 260b for connection with the shunt unit 260 are installed.

상기 접속수단(344)은 전도성의 동판, 예를 들면 50㎜ 정도의 넓이를 갖는 밴드형 동판으로 형성될 수 있으며, 이 접속수단(344)의 양단에 설치된 연결부(250a, 260b)들은 그 일단이 접지된 저주파 발생기(250) 및 션트부(260)와의 연결을 위하여 대략 20㎜ 정도의 깊이를 갖는 볼트형의 구조로 형성할 수 있다.The connecting means 344 may be formed of a conductive copper plate, for example, a band-shaped copper plate having a width of about 50 mm, and one end of each of the connecting parts 250a and 260b provided at both ends of the connecting means 344. In order to be connected to the grounded low frequency generator 250 and the shunt portion 260 may be formed in a bolt-like structure having a depth of about 20mm.

이와 같이, 히터 블록(240)의 중앙부에 형성된 접속수단(344)을 통하여 상기 저주파 발생기(250) 및 션트부(260)를 연결시킴으로써, 대구경의 웨이퍼들(200)이 놓여지는 대면적의 히터 블록(240) 전체에 저주파 전원과 RF를 접지시키기 위한 션트 접지 전원을 고르게 배분시킬 수 있다. As such, by connecting the low frequency generator 250 and the shunt portion 260 through the connection means 344 formed at the center of the heater block 240, the large-area heater block on which the large-diameter wafers 200 are placed. The low frequency power supply and the shunt ground power for grounding the RF may be evenly distributed to the entire 240.

따라서, 본 실시예에 의하면, 각각의 웨이퍼(200)에 유기되는 플라즈마 밀도의 전위 차를 방지함으로써, 각 웨이퍼들(200)간에 균등한 증착율을 얻을 수 있으며, 플라즈마 밀도의 균일도(uniformity)를 향상시킴으로써, 안정된 파워를 공급하는 것이 가능하다. Therefore, according to the present embodiment, by preventing the potential difference of the plasma density induced in each wafer 200, it is possible to obtain an even deposition rate between the wafers 200, and improve the uniformity of the plasma density. By doing so, it is possible to supply stable power.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 히터 블록을 확대 도시한 평면도를 나타낸다. 5 is an enlarged plan view of a heater block according to a second exemplary embodiment of the present invention.

본 실시예는 대면적의 챔버에 보다 안정된 파워를 공급하기 위한 것으로서, 상기 히터 블록(240)의 중앙부의 전도성 연결수단(344)의 양단에 각각 설치된 저주파 연결부(250a)와 션트 연결부(260a)에 더하여, 히터몸체(242)의 상·하면에 각각 대각선 방향으로 형성된 한 쌍의 저주파 연결부(350a, 350a') 및 한 쌍의 션트 연결부(360b, 360b')를 더 포함한다. The present embodiment is for supplying more stable power to the large-area chamber, the low-frequency connection portion 250a and the shunt connection portion 260a respectively installed at both ends of the conductive connection means 344 in the central portion of the heater block 240. In addition, the heater body 242 further includes a pair of low frequency connection parts 350a and 350a 'and a pair of shunt connection parts 360b and 360b' respectively formed in a diagonal direction.

상기 각 쌍의 연결부들(350a, 350a')(360b, 360b')은 상기 저주파 연결부(250a) 및 션트 연결부(260b)와 각각 스트랩(strap), 예컨대 동축케이블을 통하여 접속되어 히터 블록(240) 전체에 저주파 전원이나 션트 접지전원을 골고루 분배할 수 있다. The pair of connection parts 350a and 350a ', 360b and 360b' are respectively connected to the low frequency connection part 250a and the shunt connection part 260b through a strap, for example, a coaxial cable, to the heater block 240. Low frequency power supply or shunt ground power can be distributed evenly throughout.

이때, 상기 히터 몸체(242)의 상·하면에 정반대 방향으로 각각 설치되는 한 쌍의 저주파 연결부(350a, 350a')와 상기 지지대(244)의 연결수단(344)에 설치되는 저주파 연결부(250a)와의 동축케이블의 길이 즉, L1 및 L2를 서로 같게 구성함으로써, 저주파 파워에 의한 이온들의 가속을 동일하게 유지할 수 있다.At this time, the pair of low frequency connection portions 350a and 350a 'installed in the opposite directions on the upper and lower surfaces of the heater body 242 and the low frequency connection portion 250a installed in the connecting means 344 of the support 244. By configuring the lengths of coaxial cables, i.e., L1 and L2 equal to each other, acceleration of ions due to low frequency power can be kept the same.

마찬가지로, 상기 히터 몸체(242)의 상·하면에 정반대 방향으로 각각 설치되는 한 쌍의 션트 연결부(350b, 350b')와 상기 지지대(244)의 연결수단(344)에 설치되는 션트 연결부(250b)와의 동축케이블의 길이 즉,

Figure 111999010195130-pat00001
1 및
Figure 111999010195130-pat00002
2 역시 동일하게 구성해야 한다. Similarly, a pair of shunt connection parts 350b and 350b 'installed in the opposite directions on the upper and lower surfaces of the heater body 242 and the shunt connection part 250b installed in the connecting means 344 of the support 244, respectively. The length of the coaxial cable with
Figure 111999010195130-pat00001
1 and
Figure 111999010195130-pat00002
2 should be configured identically.

또한, 이러한 연결부들의 개수는 히터 블록의 대형화 추세에 대응하여 가변적일 수 있음은 물론이다.In addition, the number of the connection portion may be varied in response to the trend of increasing the size of the heater block.

본 실시예에 따르면, 대면적의 히터 블록(240)내에 션트 및 저주파 전원의 보다 균일한 공급을 통하여 플라즈마 밀도를 더욱 균일화시킴으로써, 각 웨이퍼간에 균일하고 안정된 파워를 공급할 수 있다.According to the present embodiment, the plasma density is further uniformed through the more uniform supply of the shunt and the low frequency power source in the large-area heater block 240, so that uniform and stable power can be supplied between each wafer.

또한, 균일하고 안정된 플라즈마 공급으로 인하여, 플라즈마 집중에 의한 챔버내의 아크(arc) 발생을 방지함으로써, 프로세스 챔버의 수명(life time)을 연장시킬 수 있다. In addition, due to the uniform and stable plasma supply, it is possible to extend the life time of the process chamber by preventing arc generation in the chamber due to plasma concentration.

도면 및 상세한 설명에서 본 발명의 바람직한 실시예가 기술되었고, 특정 용어가 사용되었으나, 이는 이하의 청구범위에 개시되어 있는 발명의 범주로 이를 제한하고자 하는 목적이 아니라 기술적인 개념에서 사용된 것이다. 따라서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 당업자의 수준에서 그 변형 및 개량이 가능함은 물론이다.While the preferred embodiments of the invention have been described in the drawings and the description, specific terms have been used, which are used in technical concepts rather than for the purpose of limiting the scope of the invention as set forth in the claims below. Therefore, the present invention is not limited to the above embodiments, and the modifications and improvements of the present invention are possible, of course.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 히터 블록의 간단한 구조 개선을 통하여 웨이퍼간에 균일한 플라즈마가 배분될 수 있도록 함으로써 대면적의 챔버내에 유기되는 플라즈마 밀도의 전위 차를 방지할 수 있다.As described above, according to the preferred embodiment of the present invention, it is possible to prevent the difference in potential of the plasma density induced in the large-area chamber by allowing the uniform plasma to be distributed among the wafers through simple structure improvement of the heater block. .

이와 같이, 각각의 웨이퍼에 유기되는 플라즈마 밀도의 전위 차를 방지함으로써, 각 웨이퍼들간에 균등한 증착율을 얻을 수 있으며, 플라즈마 밀도의 균일도 (uniformity)를 향상시킴으로써, 안정된 파워를 공급하는 것이 가능하다. In this way, by preventing the potential difference of the plasma density induced on each wafer, an even deposition rate can be obtained between the respective wafers, and stable power can be supplied by improving the uniformity of the plasma density.

또한, 대면적의 히터 블록 내에 션트 및 저주파 전원의 보다 균일한 공급을 통하여 플라즈마 밀도를 더욱 균일화시킴으로써, 각 웨이퍼간에 균일하고 안정된 파워를 공급할 수 있으며, 균일하고 안정된 플라즈마 공급으로 인하여, 플라즈마 집중에 의한 챔버내의 아크(arc) 발생을 방지함으로써, 프로세스 챔버의 수명(life time)을 연장시킬 수 있다. In addition, by further uniformizing the plasma density through the more uniform supply of shunt and low frequency power in the large-area heater block, it is possible to supply uniform and stable power between each wafer, and due to the uniform and stable plasma supply, By preventing arc generation in the chamber, it is possible to extend the life time of the process chamber.

Claims (3)

웨이퍼들에 각각 대응하여 대향 설치된 샤워 헤드에 가스 입자들을 이온화하기 위한 주 전원으로서 RF 파워를 사용하는 고주파 발생기가 접속되며, 상기 웨이퍼들이 안착되는 히터 블록에 상기 RF 파워에 의해 발생한 양이온들을 웨이퍼측으로 가속시키기 위한 저주파 발생기가 접속된 이원화된 플라즈마 소스를 사용하는 플라즈마 증착장비의 프로세스 챔버에 있어서, A high-frequency generator using RF power as a main power source for ionizing gas particles is connected to a shower head facing each other corresponding to the wafers, and the cations generated by the RF power are accelerated to the wafer side in a heater block on which the wafers are seated. A process chamber of a plasma deposition apparatus using a binary plasma source connected to a low frequency generator for 상기 복수의 웨이퍼들을 안착시키는 대구경의 히터 블록은,The large-diameter heater block seating the plurality of wafers, 복수의 웨이퍼들이 안착되며 그 내부에 복수의 히터들이 내장되는 전도성 히터 몸체; 및A conductive heater body having a plurality of wafers seated therein and having a plurality of heaters embedded therein; And 상기 히터 몸체를 지지하기 위해 히터 본체의 중앙부에 형성되며, 상기 히터 몸체와 접하는 상면부위에 전도체로 이루어진 접속수단을 포함하는 비전도성 지지대를 구비하며, It is formed in the center of the heater body to support the heater body, and has a non-conductive support including a connecting means made of a conductor on the upper surface portion in contact with the heater body, 상기 대구경의 히터 블록에 균일한 플라즈마 공급을 위하여, 상기 접속수단의 양단에 상기 저주파 발생기 및 이 저주파 발생기의 잡음을 억제하기 위한 션트(shunt)부가 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 증착장비의 프로세스 챔버.Process chamber of the plasma deposition apparatus, characterized in that the low frequency generator and a shunt portion for suppressing the noise of the low frequency generator are connected to both ends of the connecting means for uniform plasma supply to the large diameter heater block. . 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 히터 블록의 몸체의 상·하면에 각각 대각선 방향으로 형성된 한 쌍의 저주파 연결부 및 한 쌍의 션트 연결부를 더 포함하며, 상기 각 쌍의 연결부에 동축케이블을 통하여 션트부와 저주파 발생부가 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 증착장비의 프로세스 챔버. And a pair of low frequency connection portions and a pair of shunt connection portions formed in diagonal directions on upper and lower surfaces of the body of the heater block, respectively, wherein the shunt portion and the low frequency generator are connected to each of the pair of connection portions through a coaxial cable. Process chamber of the plasma deposition equipment, characterized in that. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 각 쌍의 연결부에 접속되는 동축케이블들의 길이가 서로 동일하게 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 증착장비의 프로세스 챔버.The process chamber of the plasma deposition apparatus, characterized in that the length of the coaxial cables connected to each of the pair of the connection is configured equal to each other.
KR1019990035683A 1999-08-26 1999-08-26 Process Chamber of Plasma Process System KR100541541B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990035683A KR100541541B1 (en) 1999-08-26 1999-08-26 Process Chamber of Plasma Process System

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990035683A KR100541541B1 (en) 1999-08-26 1999-08-26 Process Chamber of Plasma Process System

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010019337A KR20010019337A (en) 2001-03-15
KR100541541B1 true KR100541541B1 (en) 2006-01-12

Family

ID=19608816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019990035683A KR100541541B1 (en) 1999-08-26 1999-08-26 Process Chamber of Plasma Process System

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100541541B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100588774B1 (en) * 2001-11-26 2006-06-14 주성엔지니어링(주) Wafer susceptor
KR101854738B1 (en) * 2012-01-09 2018-06-20 주성엔지니어링(주) Thin Film Deposition Apparatus, Plasma Generation Apparatus, And Thin Film Deposition Method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0974129A (en) * 1995-06-30 1997-03-18 Tokyo Electron Ltd Plasma processing method
JPH09106986A (en) * 1995-06-23 1997-04-22 Novellus Syst Inc Depositing method for film of silicon dioxide containing fluorine
JPH10199867A (en) * 1996-12-20 1998-07-31 Texas Instr Inc <Ti> Plasma-etching method and plasma discharge analyzing system
KR19990072395A (en) * 1998-02-13 1999-09-27 마찌다 가쯔히꼬 Low-k fluorinated amorphous carbon dielectric and method of making the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09106986A (en) * 1995-06-23 1997-04-22 Novellus Syst Inc Depositing method for film of silicon dioxide containing fluorine
JPH0974129A (en) * 1995-06-30 1997-03-18 Tokyo Electron Ltd Plasma processing method
JPH10199867A (en) * 1996-12-20 1998-07-31 Texas Instr Inc <Ti> Plasma-etching method and plasma discharge analyzing system
KR19990072395A (en) * 1998-02-13 1999-09-27 마찌다 가쯔히꼬 Low-k fluorinated amorphous carbon dielectric and method of making the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010019337A (en) 2001-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7976674B2 (en) Embedded multi-inductive large area plasma source
KR100752622B1 (en) Apparatus for generating remote plasma
EP0570484B1 (en) System for generating a high density plasma
US7837826B2 (en) Hybrid RF capacitively and inductively coupled plasma source using multifrequency RF powers and methods of use thereof
JP3438696B2 (en) Plasma processing method and apparatus
KR101496841B1 (en) Compound plasma reactor
KR20100031960A (en) Plasma generating apparatus
US20100074807A1 (en) Apparatus for generating a plasma
JP2002237489A (en) Low frequency induction type high frequency plasma reactor
KR100328655B1 (en) Planer gas introducing unit of ccp reactor
KR20120004040A (en) Plasma generating apparatus
KR20100129370A (en) Consecutive substrate processing system using large-area plasma
KR100803825B1 (en) Plasma etching system
KR20100129368A (en) Plasma reactor using multi-frequency
KR100541541B1 (en) Process Chamber of Plasma Process System
TW200812444A (en) Compound plasma source and method for dissociating gases using the same
KR20080028848A (en) Inductively coupled plasma reactor for wide area plasma processing
KR101073834B1 (en) Apparatus and method for plasma processing
KR101167952B1 (en) Plasma reactor for generating large size plasma
KR100845917B1 (en) Inductively coupled plasma reactor for wide area plasma processing
KR101073833B1 (en) Plasma processing apparatus
KR20170068779A (en) Plasma process apparatus
JP4576011B2 (en) Plasma processing equipment
KR20100129369A (en) Plasma reactor with vertical dual chamber
KR100386665B1 (en) Atmospheric pressure plasma surface treatment apparatus having gas tubes

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee