KR101440786B1 - 플라즈마 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 처리 장치에 관한 것으로, 상측이 개방된 대기 공간을 갖는 챔버 몸체부와, 상기 챔버 몸체부의 상측에 배치되고 상기 대기 공간과 연통되는 반응 공간을 갖는 반응 몸체부와, 상기 반응 몸체부의 상측 영역을 차폐하여 상기 반응 공간과 상기 대기 공간을 밀봉시키는 상측 리드와, 상기 반응 몸체부의 내측에 마련된 안테나부 및 상기 안테나부에 플라즈마 전원을 제공하는 플라즈마 전원부를 포함하는 플라즈마 처리 장치를 제공한다. 이와 같이 본 발명은 챔버 리드를 안테나부가 위치한 반응 몸체부와 반응 몸체부에 개폐 가능하도록 장착된 상측 리드로 분리 제작하여 챔버의 유지 보수시 안테나부가 이동하는 것을 방지할 수 있어 반응 공간 전체에 걸쳐 균일한 플라즈마를 발생시킬 수 있다.
플라즈마, 안테나부, 상측 리드, 반응 몸체부, 에지, 식각

Description

플라즈마 처리 장치{Plasma processing equipment}
본 발명은 플라즈마 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유도 결합 플라즈마(Inductively Coupled Plasma; ICP) 방식을 이용한 플라즈마 처리 장치에 관한 것으로, 장치의 세정 및 유지 보수가 간편하고, 일정 영역에 안정적으로 플라즈마를 발생시킬 수 있는 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 플라즈마 처리 장치는 플라즈마를 이용하여 기판을 처리(예를 들어, 증착 또는 식각)하는 장치를 지칭한다. 이러한 플라즈마 처리 장치는 발생되는 플라즈마 방식과, 플라즈마가 적용되는 공정 단계에 따라 다양한 변형이 가능하다.
플라즈마 발생 방식으로 크게 용량성 결합에 의한 플라즈마 발생(CCP; Capacitively coupled plasma) 방식과, 유도 결합 플라즈마(Inductively Coupled Plasma; ICP) 방식이 있다. 이때, ICP 방식이 CCP 방식에 비하여 높은 밀도의 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 그리고, 플라즈마 처리 장치를 통해 박막 증착 공정과 박막 식각 공정을 수행할 수 있다.
그 일예로 반도체 기판의 에지 영역 식각을 위한 플라즈마 처리 장치는 기판의 에지 영역만을 노출시키고, 노출된 기판의 에지 영역에만 국부적으로 플라즈마를 발생시켜 에지 영역의 막 또는 파티클을 제거한다.
이와 같이 기판 에지 영역을 식각하기 위한 종래의 플라즈마 처리 장비는 챔버 내에 마련된 기판의 에지 영역을 원형 띠 형태로 개방시킨 다음 플라즈마를 발생시켜 개방된 에지 영역의 불순물을 제거하였다. 여기서, 개방된 에지 영역에 플라즈마를 발생시키기 위한 방법으로는 앞서 언급한 다양한 플라즈마 생성 방식이 적용될 수 있다. 일반적으로 고밀도의 플라즈마를 발생시키기 위해 종래의 플라즈마 처리 장치에서는 ICP 방식으로 플라즈마를 발생시키고 있다.
이러한 ICP 방식을 이용하여 플라즈마를 발생시키기 위해 챔버 상부에 위치한 챔버 리드에 안테나(즉, 코일)를 고정 장착시키고, 이 안테나에 고주파 전원을 제공한다. 이와 같이 챔버 리드에 안테나를 배치시킬 경우, 챔버의 유지보수를 위해 챔버 리드가 챔버로부터 분리되는 경우 안테나도 함께 움직이게 되는 단점이 있다. 또한, 챔버 리드 개폐로 인해 안테나의 위치가 조금씩 움직이게(틀어지게) 되고, 이로 인해 초기 설정된 플라즈마 생성 영역이 어긋나게 되는 문제가 발생한다.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 챔버의 플라즈마 발생 공간 인접 영역에 안테나를 고정시키기 위해 챔버 리드를 복수의 파트로 분리제작하여 분리된 챔버 리드의 일 파트의 착탈시 안테나의 움직임을 방지할 수 있고, 안테나와 플라즈마 발생 공간 사이의 이격 거리를 줄일 수 있으며, 장치의 세정 및 유지 보수를 간편하게 수행할 수 있는 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 상측이 개방된 대기 공간을 갖는 챔버 몸체부와, 상기 챔버 몸체부의 상측에 배치되고 상기 대기 공간과 연통되는 반응 공간을 갖는 반응 몸체부와, 상기 반응 몸체부의 상측 영역을 차폐하여 상기 반응 공간과 상기 대기 공간을 밀봉시키는 상측 리드와, 상기 반응 몸체부의 내측에 마련된 안테나부 및 상기 안테나부에 플라즈마 전원을 제공하는 플라즈마 전원부를 포함하는 플라즈마 처리 장치를 제공한다.
상기 반응 몸체부는 상기 챔버 몸체부에 착탈 가능하도록 장착되고, 수평 단면이 띠 형상으로 상기 반응 공간의 일부를 둘러싸는 실드부와, 상기 실드부와 결합하여 안테나 배치 공간을 형성하는 커버부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 안테나부는 상기 안테나 배치 공간에 위치하되, 상기 실드부의 외측 둘 레를 따라 선회하는 형태로 배치되는 것이 바람직하다.
상기 안테나부가 상기 실드부에 밀착 배치될 수 있다.
상기 챔버 몸체부는 상기 대기 공간을 형성하는 바닥판과 측벽을 구비하고, 상기 반응 몸체부의 상기 실드부와 상기 커버부 중 적어도 어느 하나가 상기 챔버 몸체부의 측벽에 밀착 고정되는 것이 바람직하다.
상기 상측 리드는 판 형상으로 제작되어 상기 반응 몸체부에 착탈 가능하도록 장착되는 것이 가능하다.
상기 반응 몸체부는 수평 단면이 띠 형상으로 상기 반응 공간의 일부를 둘러싸는 실드부와, 상기 실드부와 결합하여 안테나 배치 공간을 형성하는 커버부를 구비하고, 상기 실드부와 커버부 중 적어도 어느 하나가 상기 상측 리드에 밀착 고정되는 것이 효과적이다.
상기 기판 하측의 비식각 영역을 지지하는 기판 지지부 및 상기 기판의 비식각 영역에 대응 되도록 상기 상측 리드에 장착된 차폐부를 구비하고, 상기 기판 지지부를 승강시켜 상기 기판 상측의 비식각 영역을 상기 차폐부로 차폐하여 기판의 식각 영역을 반응 공간에 노출시키는 것이 바람직하다.
상기 기판의 비식각 영역은 기판 중심 영역이고, 상기 기판의 식각 영역은 기판 에지 영역인 것이 효과적이다.
상기 기판 지지부를 승강시켜 상기 차폐부와 상기 기판 사이를 플라즈마가 발생하지 않을 정도의 간격으로 인접시켜 상기 차폐부와 상기 기판 사이에 플라즈마 발생을 차폐하는 것이 바람직하다.
상기 플라즈마가 발생하지 않을 정도의 간격은 0.01 내지 0.3mm인 것이 효과적이다.
상기 차폐부와 상기 기판 사이의 간격을 측정하는 복수의 간극 감지 센서를 더 포함하고, 상기 간극 감지 센서는 상기 상측 리드 상에 배치된 감지 센서와 상기 감지 센서 하측에 위치하고, 상기 상측 리드와 상기 차폐부를 관통하여 배치된 센서창을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 차페부가 상기 상측 리드에 이격 장착되고, 상기 상측 리드를 관통하여 상기 차폐부와 상기 상측 리드의 이격 영역으로 공정 가스를 제공하는 공정 가스 공급부를 더 포함하는 것이 효과적이다.
상기 차폐부는 중심 몸체와 상기 중심 몸체의 하측 바닥면에 마련된 오목홈부와, 상기 오목홈부에 이격 장착된 중심 가스 분사판을 포함하고, 상기 상측 리드와 상기 차폐부의 중심 몸체를 관통하여 상기 오목홈부와 상기 중심 가스판의 이격 영역으로 비활성의 중심 가스를 제공하는 중심 가스 공급부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 반응 몸체부와 상기 차폐부 사이에 위치하는 상기 상측 리드에 마련된 복수의 뷰 포트를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 본 발명은 챔버 리드를 안테나부가 위치한 반응 몸체부와 반응 몸체부에 개폐 가능하도록 장착된 상측 리드로 분리 제작하여 챔버의 유지 보 수시 안테나부가 이동하는 것을 방지할 수 있어 유지 보수 공정을 단순화시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 안테나부를 반응 몸체부의 실드부에 인접 또는 밀착 배치시켜 플라즈마가 발생하는 반응 공간과 안테나부의 이격 거리를 줄일 수 있어 안정적인 전력 공급이 가능하고, 반응 공간 전체에 걸쳐 균일한 플라즈마를 발생시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 간극 감지 센서를 두어 기판의 비 식각 영역과 차폐부 간의 간격을 일정하게 조절할 수 있다.
또한, 본 발명은 상측 리드에 뷰포트를 형성하여 플라즈마 발생 유무를 육안으로 확인할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 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. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 단면도이고, 도 2 및 도 3은 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 챔버 리드부의 탈착을 설명하기 위한 단면도이고, 도 4는 일 실시예에 따른 상측 리드를 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 5는 일 실시예에 따른 상측 리드의 평면개념도이고, 도 6는 도 5의 상측 챔버 리드부를 A-A 선에 대해 자른 단면 개념도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 상측 리드(320)와 반응 몸체부(310)로 분리된 챔버 리드(300)와 상기 챔버 리드(300)와 결합하여 내부 공간(R, S)을 형성하는 챔버 몸체부(200)를 구비하는 챔버(100)와, 상기 챔버(100)의 내부 공간(R, S)에서 기판(10)을 지지하는 기판 지지부(400)와, 상기 기판 지지부(400)에 대응하도록 상기 상측 리드(320)에 마련되고 상기 기판(10)의 상측 영역의 일부를 차폐하는 차폐부(500)와, 상기 내부 공간(R, S)에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 생성부(800, 900)를 포함한다. 이때, 플라즈마 생성부(800)는 반응 몸체부(310) 내에 마련된 안테나부(800)와, 상기 안테나부(800)에 플라즈마 전원을 제공하는 플라즈마 전원부(900)를 포함한다. 챔버(100)의 내부 공간(R, S)은 반응 공간(R)과 대기 공간(S)으로 분리된다. 이때, 반응 공간(R)은 챔버 리드(300) 영역에 마련되고, 대기 공간(S)은 챔버 몸체부(200) 영역에 마련된다. 여기서, 반응 공간(R)은 플라즈마가 발생하여 노출된 기판(10)영역을 식각하는 공간을 지칭하고, 대기 공간(S)은 플라즈마가 발생하지 않고, 기판(10)의 로딩과 언로딩을 위한 공간을 지칭한다.
여기서 챔버(100)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 소정의 공간을 갖는 챔버 몸체부(200)와, 안테나 배치 공간(K)을 갖고 상기 챔버 몸체부(200)에 착탈되도록 결합되는 반응 몸체부(310)와 상기 반응 몸체부(310)에 착탈되도록 결합되는 상측 리드(320)를 포함하는 챔버 리드(300)를 구비한다. 여기서, 챔버 몸체부(200)와 챔버 리드(300)간을 결합 장착하여 밀봉된 내부 공간(R, S)을 형성한다.
챔버 몸체부(200)는 상측이 개방되고, 내부가 비어 있는 대략 육면체 형태의 몸체(210)와, 적어도 몸체(210)의 측벽에 마련된 하측 가열 수단(220)을 구비한다. 여기서, 몸체(210)는 4개의 측벽을 구비하는 사각 기둥 형상으로 제작되고, 몸체(210)의 내부 빈 공간은 원형 기둥 형상으로 제작된다. 물론 이에 한정되지 않고, 몸체(201)는 원기둥 형태 및 다면체 형태를 가질 수 있고, 각 면의 형상 또한 다각형 형태로 제작될 수 있다.
몸체(210)는 바닥판과, 바닥판의 가장자리에서 상측 방향으로 연장된 복수의 측벽을 구비한다. 몸체(210)의 일측(즉, 측벽)에는 기판(10)의 로딩 및 언로딩을 위한 게이트 밸브(미도시)가 마련된다. 그리고, 게이트 밸브를 통해 챔버 몸체부(210)가 다른 공정을 수행하는 챔버(미도시)에 연결될 수 있다. 또한, 몸체(210)의 일측(즉, 바닥판)에는 챔버(100) 내부의 불순물을 배기하기 위한 배기부(미도시)가 마련될 수도 있다. 또한, 몸체(210)의 내부 빈 공간에 기판 지지부(400)가 위치하고, 몸체(210)의 바닥판에는 기판 지지부(400)의 승강을 위한 승강 수단이 관통하는 관통홈이 마련된다. 이때, 몸체(210)의 빈 공간은 챔버(100)의 내부 공간(R, S)이 되고, 이때, 내부 공간(R, S) 중 대기 공간(S)으로 작용한다.
상기 몸체(210)의 적어도 측벽의 일부 영역에는 챔버(100)를 가열하기 위한 하측 가열 수단(220)이 마련된다. 하측 가열 수단(220)은 도 1에 도시된 바와 같이 측벽 내에 위치한다. 이와 같이 하측 가열 수단(220)으로 몸체(210)를 가열하여 외 부 영향에 의해 챔버(100) 내부 공간(R, S)의 온도가 급격하게 변화하는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 하측 가열 수단(220)으로 전기 히터를 사용하는 것이 바람직하다. 전기 히터는 도시되지 않았지만, 몸체(210)의 측벽 내측 영역 또는 측벽의 내측면에 마련된 복수의 열선과 상기 열선에 전원을 공급하여 발열시키는 전원 공급부를 구비한다. 물론 이에 한정되지 않고, 하측 가열 수단(220)으로 램프 히터를 사용할 수도 있다. 이와 같이 몸체(220)의 측벽 내측 영역 또는 측벽의 내측면에 하측 가열 수단(220)을 위치시켜 기판(10)의 로딩 단계에서부터 기판(10)의 에지 영역(즉, 기판이 식각될 영역)을 집중적으로 가열할 수 있다. 이를 통해 기판 에지 영역 식각시 반응성을 향상시킬 수 있다. 더욱이 기판(10)의 에지 영역에 금속막이 형성된 경우 기판 에지 영역의 가열을 통해 금속막과 반응 가스 사이의 식각 반응을 향상시키며 식각반응으로 발생하는 식각 반응 부산물이 다시 퇴적되지 않고 용이하게 펌핑 배출될 수 있게 하여 플라즈마 공정으로 금속막을 용이하게 제거시킬 수 있게 된다. 물론 하측 가열 수단(220)은 몸체(210)의 바닥판에도 마련될 수 있다.
상술한 챔버 몸체부(200)는 챔버 리드(300)와 결합하여 챔버(100)의 내부 공간(R, S)을 형성한다.
챔버 리드(300)는 중심부가 상하로 관통된 통 형상으로 제작되고 챔버 몸체부(200)에 착탈되도록(즉, 탈부착이 용이하도록) 결합된 반응 몸체부(310)와, 대략 판 형상으로 제작되어 상기 반응 몸체부(310)에 착탈되도록(즉, 탈부착이 용이하도 록) 결합된 상측 리드(320)를 구비한다. 여기서, 중심부가 상하로 관통된 통 형상의 반응 몸체부(210)의 상측 영역은 상측 리드(320)에 의해 차폐된다. 이때, 반응 몸체부(310) 내측 빈 공간은 챔버(100)의 내부 공간(R, S)이 되고, 내부 공간(R, S) 중 반응 공간(S)으로 작용한다. 이때, 반응 몸체부(210)의 하측 영역은 도 1에 도시된 바와 같이 챔버 몸체부(200)에 결합된다. 따라서, 반응 몸체부(310)의 내측 빈 공간과 챔버 몸체부(200)의 빈 공간이 연통되어 챔버(100)의 내부 공간(R, S)을 형성하게 된다.
이를 통해 본 실시예의 챔버 리드(300)는 도 2에 도시된 바와 같이 반응 몸체부(310)를 챔버 몸체부(200)로부터 분리하여 챔버 리드(300) 전체(반응 몸체부(310)와 상측 리드(320))를 개방하여 챔버(100) 내부를 유지 보수할 수 있다. 이때, 도 2에 도시된 바와 같이 반응 몸체부(310)와 챔버 몸체부(200) 사이에는 반응 몸체부(310)의 개폐를 돕기 위한 별도의 제 1 개폐 수단(101)을 구비할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 상측 리드(320)가 반응 몸체부(310)에 착탈되도록 결합 되어 있기 때문에 챔버 리드(300) 중 일부만을 개방하더라도 유지 보수를 할 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 상측 리드(320) 만을 분리하여 챔버(100) 내부를 유지보수 할 수 있다. 이때, 도 3에 도시된 바와 같이 상측 리드(320)와 반응 몸체부(310) 사이에는 상측 리드(320)의 개폐를 돕기 위한 별도의 제 2 개폐 수단(102)을 구비할 수도 있다.
이때, 상기 챔버 몸체부(200)와 반응 몸체부(310) 사이 그리고, 반응 몸체부(310)와 상측 리드(320) 사이에는 밀봉을 위한 밀봉 수단(예를 들어, 가스켓 또 는 오링)이 구비될 수 있다. 이때, 밀봉을 위해 밀봉 수단이 배치되는 영역의 일부가 오목하게 리세스될 수 있다. 또한, 챔버 몸체부(200)와 반응 몸체부(310) 사이 그리고, 반응 몸체부(310)와 상측 리드(320) 사이에는 이들 간을 고정 결합시키기 위한 별도의 결합 부재가 더 구비될 수 있다.
여기서, 본 실시예에서는 도 3에서와 같이 반응 몸체부(310)를 챔버 몸체부(200)에 고정시킨 상태에서 상측 리드(320) 만을 개방할 수 있다. 이를 통해 챔버(100)의 내부 공간(즉, 반응 공간(R)과 대기 공간(S))의 불순물 제거를 위한 유지 보수를 수행할 수 있게 된다. 또한, 챔버(100)의 유지 보수를 수행하는 동안 안테나부(800)가 마련된 반응 몸체부(310)가 고정되어있기 때문에 안테나부(800)의 이동을 방지할 수 있다. 이를 통해 종래의 챔버(100) 유지 보수시 안테나부(800)의 이동으로 인한 안테나부(800)의 위치 변동을 방지하여 플라즈마의 생성 위치를 일정하게 유지할 수 있다.
하기에서는 각기 착탈 가능한 반응 몸체부(310)와 상측 리드(320)에 관해 설명한다.
반응 몸체부(310)는 도 4에 도시된 바와 같이 중심부가 상하로 관통된 대략 원형 통 형상의 실드부(311)와, 실드부(311)과 결합하여 안테나 배치 공간(K)을 형성하는 커버부(312)를 구비한다.
이때, 실드부(311)의 내측 영역(실드부(311) 안쪽 공간)이 반응 공간(R)으로 작용한다. 도 1에 도시된 바와 같이 실드부(311)와 커버부(312) 사이에는 안테나 배치 공간(K)이 마련된다. 그리고, 안테나 배치 공간(K)에는 안테나부(800)가 배치 된다. 따라서, 실드부(311)는 안테나부(800)에 제공된 고주파 에너지를 투과시켜 실드부(311) 안쪽 공간(즉, 반응 공간(R))에 플라즈마를 발생시킬 수 있는 물질로 제작하는 것이 바람직하다. 예를 들어 절연체 즉, 알루미나(Al2O3)로 제조할 수 있다.
상기 실드부(311)는 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 원형 링 형상의 내측 실드판(311a)과, 내측 실드판(311a) 하측에서 외측 방향으로 연장된 대략 사각판 형상의 하측 실드판(311b)을 구비한다. 이를 통해 실드부(311)는 그 수직 방향 단면이 L 자 형상으로 제작된다. 이때, 하측 실드판(311b)이 챔버 몸체부(200)의 측벽에 밀착 고정된다. 이때, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 하측 실드판(311b)의 형상은 중심이 비어 있는 사각 판 형태로 제작된다. 이에 한정되지 않고, 하측 실드판(311b)은 챔버 몸체부(200)의 형상에 따라 원 형상, 타원 형상 및 다각형 형상으로 제작될 수 있다.
상기 커버부(312)는 상측에서 상기 실드부(311)를 덮는 형상으로 제작된다. 본 실시예에서는 도 4에 도시된 바와 같이 그 중심이 상하로 관통되고 하측이 개방된 사각 통 형상으로 제작된다. 이때, 상기 커버부(312)는 상기 실드부(311)의 상측 가장자리에서 연장된 상부면(312a)과, 상부면(312a)의 가장자리 영역에서 실드부(311)의 하측 실드판(311b) 방향으로 연장된 측벽면(312b)을 구비한다.
상부면(312a)은 그 중심 영역이 관통된 판 형상으로 제작된다. 도 4에 도시된 바와 같이 상부면(312a)은 중심에 원형의 관통홀을 갖는 사각 판 형상으로 제작 된다. 그리고, 측벽면(312b)은 커버부(312)의 상부면(312a)과 실드부(311)의 하측 실드판(311b)의 가장자리 영역을 연결하는 사각판 형상으로 제작된다.
도 1에 도시된 바와 같이 판 형상의 실드부(311)의 하측 실드판(311b)의 하측 표면은 챔버 몸체부(210)의 측벽에 밀착된다. 이때, 앞서 언급한 바와 같이 상기 하측 실드판(311b)과 챔버 몸체부(210)의 측벽 사이에는 밀봉 부재가 마련될 수 있다. 그리고, 커버부(312)의 상부면(312a) 일부를 돌출시켜 수납 홈을 형성할 수 있다. 이를 통해 상기 수납 홈내에 상측 리드(320)를 안착시킬 수도 있다.
상술한 커버부(312)와 실드부(311)가 결합하여 안쪽 중심 영역에 반응 공간을 갖고, 측벽 영역 내측(내측 실드판(311a)과 측벽면(312b) 사이)에 안테나 배치 공간(K)을 갖는 반응 몸체부(310)를 제작한다.
물론 본 실시예의 반응 몸체부(310)는 상술한 설명에 한정되지 않고, 다양한 변형이 가능하다. 즉, 실드부(311)의 하측 실드판(311b)이 커버부(312)와 일체로 제작될 수 있다. 이를 통해 커버부(312)의 단면이 [ 형상으로 제작될 수도 있다.
상측 리드(320)는 대략 원형의 판 형상으로 제작된다. 상측 리드(320)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 판부(321)와 판부(321)의 하측 중심 영역에서 하측 방향으로 돌출된 돌출부(322)를 구비한다. 판부(321)와 돌출부(322)는 단일 몸체로 제작되는 것이 효과적이다.
그리고, 상측 리드(320)는 상측 가열 수단(330)을 구비한다. 상측 가열 수단(330)은 적어도 판부(321)에 배치되는 것이 효과적이다. 물론 돌출부(322)가 형성되지 않는 영역에 상측 가열 수단(330)이 집중되는 것이 효과적이다. 이는 돌출부(322)가 형성되지 않는 판부(321) 영역 하측 공간에 플라즈마가 발생되고, 기판(10)의 에지 영역이 노출되기 때문이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 판부(321)의 가장자리 영역이 반응 몸체부(310)의 상부면(312a)에 밀착 고정된다. 이를 통해 반응 공간(R)의 상측 영역을 밀폐시킨다. 도 1에 도시된 바와 같이 판부(321)의 가장자리에는 반응 몸체부(310)의 상부면(312a)의 수납 홈에 대응하는 단턱이 마련되는 것이 효과적이다.
돌출부(322)는 그 하측면 영역에 차폐부(500)가 마련된다. 이때, 돌출부(322)는 차폐부(500)의 형상과 동일한 형상으로 제작되는 것이 효과적이다. 물론 상기 돌출부(322)를 생략한 상태에서 상기 판부(321)의 하측면에 상기 차폐부(500)를 장착 고정시킬 수 있다.
여기서, 본 실시예에서는 차폐부(500)와 결합되는 면을 제외한 상측 리드(320)의 내측면을 반응 부산물의 흡착을 가능하게 하여 세정을 용이하게 수행할 수 있는 절연성 물질로 코팅하는 것이 효과적이다. 이때, 상기 절연성 물질로는 이트리아(Y2O3)를 포함하는 것이 바람직하다.
물론 이에 한정되지 않고, 상기 차폐부와 결합되는 면을 제외한 상측 리드(320)의 내측면 상에 반응 부산물의 흡착을 가능하게 하여 세정을 용이하게 수행할 수 있는 절연성 부재를 부착시킬 수 있다. 절연성 부재는 절곡된 판 형상으로 제작하여 상기 상측 리드(320)의 내측면에 장착 고정되는 것이 효과적이다. 이때, 상기 절연성 부재는 앞선 절연선 물질인 이트리아로 제작될 수 있다. 즉, 별도 제 작된 절연성 부재로 상기 상측 리드(320)의 내측면의 노출을 막아 내측면에 원치 않는 박막이 증착되는 것을 방지할 수 있고, 챔버 내 세정 공정을 단순화시킬 수 있다.
상술한 바와 같이 상측이 개방되고 대기 공간(S)을 갖는 챔버 몸체부(200)의 상측 영역에 상기 대기 공간(S)과 연통되는 반응 공간(R)을 갖는 반응 몸체부(310)를 배치하고, 반응 몸체부(310)의 상측 영역을 상측 리드(320)로 차폐하여 밀봉된 반응 공간(R)과 대기 공간(S)을 갖는 챔버(100)를 제작한다.
하기에서는 기판(10)을 챔버(100)의 반응 공간(R)과 대기 공간(S)간으로 이동시키는 기판 지지부(400)에 관해 설명한다.
기판 지지부(400)는 기판(10)을 지지하는 기판 지지척(410)과, 기판 지지척(410)을 승강시키는 구동부(420) 및 기판 지지척(410)에 바이어스 전원을 공급하는 바이어스 전원 공급부(430)를 구비한다. 그리고, 기판 지지부(400)는 도시되지 않았지만, 리프트 핀을 더 구비하고, 상기 기판 지지척(410)에는 리프트 핀이 승강하는 소정의 관통홀이 마련된다.
기판 지지척(410)은 기판(10)과 유사한 형상을 갖고, 기판(10)의 사이즈보다 더 작은 사이즈를 갖는 판 형상으로 제작된다. 이를 통해 기판 지지척(410) 상에 위치하는 기판(10)은 그 하측 에지 영역이 노출될 수 있다. 이때, 기판 지지척(410)의 끝단으로 부터 노출되는 기판(10)의 폭은 0.1 내지 10mm 인 것이 효과적이다.
기판 지지척(410) 내에는 기판 지지척(410)을 가열하기 위한 기판 가열 수 단(440)이 마련된다. 기판 가열 수단(440)은 기판 지지척(410) 내에 마련된 열선(441)과, 상기 열선(441)에 전원을 공급하는 열선 전원 공급 장치(442)를 구비한다. 그리고, 기판 가열 수단(440)의 열선(441)이 기판 지지척(410)의 에지 영역에 집중 배치되는 것이 바람직하다. 이를 통해 기판 지지척(410) 상에 위치하는 기판 에지 영역을 가열하여 앞서 설명한 바와 같이 기판 에지 영역의 반응성을 향상시킬 수 있다. 상기 기판 가열 수단(440)의 가열 온도는 150 내지 550도인 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 기판 가열 수단(440)을 통해 기판 지지척(410)을 대략 350도 근방(약 ±15%)의 온도로 가열하는 것이 바람직하다.
바이어스 전원 공급부(430)는 10 내지 1000W의 전력을 공급하는 것이 바람직하다. 그리고, 바이어스 전원의 주파수는 2 내지 13.56MHz인 것이 바람직하다. 이와 같이 바이어스 전원 공급부(430)는 바이어스 전원을 기판 지지척(410)에 인가하고, 이를 통해 기판 지지척(410) 상의 기판(10)에 바이어스 전원이 제공된다. 이러한 바이어스 전원에 의해 기판 지지척(410)과 차폐부(00) 외측으로 노출된 기판 에지 영역으로 플라즈마가 이동하도록 한다. 이를 통해 노출된 기판 에지 영역의 식각 특성을 향상시킬 수 있다.
구동부(420)는 챔버(100) 내측으로 연장되어 기판 지지척(410)을 승강시키는 구동축부(421)와, 상기 구동축부(421)를 이동시키는 구동부재(422)를 포함한다. 이때, 챔버 몸체부(200)의 바닥판에는 상기 구동 축부(421)가 관통하는 소정의 관통홀이 마련된다. 그리고, 관통홀 주변에는 관통홀로 인한 챔버(100) 내부 공간(R, S)의 밀폐가 파괴되는 것을 방지하기 위한 밀봉 수단(예를 들어, 밸로우즈)이 마련 된다. 본 실시예의 도면에서는 하나의 구동축부(421)를 통해 기판 지지척(410)을 승강시킴에 관해 도시되었다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 복수의 구동축부를 통해 기판 지지척(410)을 승강시킬 수 있다.
하기에서는 상기 기판 지지부(400)에 대응되도록 상기 챔버(100)의 반응 공간에 위치하고, 기판 지지부(400) 상측에 위치한 기판(10)의 일부 영역에 인접 배치되어 플라즈마 발생을 차단하는 차폐부(500)에 관해 설명한다.
차폐부(500)는 기판 지지부(400) 상에 위치한 기판(10)의 비 식각 영역 즉, 기판(10)의 중심영역에서의 플라즈마 발생을 차폐하여 비 식각 영역에서의 기판(10)의 식각을 방지한다. 본 실시예의 차폐부(500)는 기판(10)의 에지 영역을 제외한 영역을 차폐한다. 이로인해 차폐부(500)는 기판(10)의 형상과 유사한 형상으로 제작된다.
본 실시예의 차폐부(500)는 원형 판 형상으로 제작된다. 차폐부(500)는 기판(10)의 사이즈보다 작은 사이즈를 갖는 것이 바람직하다. 이를 통해 차폐부(500)에 의해 기판(10) 상측의 에지 영역을 선택적으로 노출시킬 수 있다. 차폐부(500)의 직경은 기판 지지부(400)의 직경과 유사하거나 이보다 더 큰 것이 효과적이다. 이는 기판(10)의 하측 영역에는 반도체 소자나 박막이 형성되지 않고, 상측 영역에만 반도체 소자가 형성되기 때문이다. 상기의 차폐부(500)에 의해 노출되는 기판 에지 영역은 기판(10) 끝단을 기준으로 0.1 내지 5mm 인 것이 바람직하다.
이와 같은 차폐부(500)를 통해 막 또는 반도체 패턴이 형성되지 않는 기판(10) 상측의 에지 영역을 노출시킬 수 있다. 즉, 상기 범위보다 작을 경우에는 기판 에지 영역의 노출되는 면적이 줄어들게 되고, 상기 범위보다 클 경우에는 기판 중심 영역(즉, 비 식각 영역)의 막 또는 패턴이 노출되는 문제가 발생할 가능성이 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 차폐부(500)는 상측 리드(320)의 하측면 중심 영역에 위치하고, 실드부(311)를 갖는 반응 몸체부(310)의 반응 공간(R) 내에 위치한다.
차폐부(500)는 별도의 결합 부재(예를 들어, 볼트, 나사 등)를 통해 상기 상측 리드(320)에 체결되는 것이 효과적이다. 이때, 차폐부(500)와 상측 리드(320) 사이를 이격시켜 소정의 공정 가스 이동 공간을 마련하는 것이 효과적이다. 이를 통해 상기 차폐부(500)와 상측 리드(320)의 이격 공간 즉, 공정 가스 이동 공간에 공정 가스를 제공하여 공정 가스가 차폐부(500)와 상측 리드(320) 사이 공간에서 퍼져 나가 플라즈마가 발생되는 영역 즉, 기판(10)의 에지 영역이 노출된 영역으로 공정 가스를 분사할 수 있게 된다. 물론 이에 한정되지 않고, 공정 가스를 차폐부(500) 내측으로 제공하여 차폐부(500)의 측벽면을 통해 분사시킬 수도 있다. 즉, 이는 차폐부(500)가 가스를 분사하는 샤워 헤드로서 동작할 수 있음을 의미한다.
그리고, 차폐부(500)의 내측 중심 영역에서 중심 가스가 분사되어 플라즈마화된 식각 가스가 차폐부(500) 하측의 기판 중심 영역(즉, 차폐부(500)와 기판(10) 사이 영역)으로 침투하는 것을 방지할 수도 있다.
이를 위해 차폐부(500)는 중심 몸체(510)와, 중심 몸체(510)의 하측 바닥면에 마련된 오목홈부(520)와, 상기 오목홈부(520)에 장착된 중심 가스 분사판(530) 을 구비한다. 여기서, 오목홈부(520)와 중심 가스 판(530) 사이에는 소정의 이격 공간 즉, 중심 가스 분사 공간이 형성되고, 이 공간을 통해 중심 가스가 분사된다.
본 실시예의 플라즈마 처리 장치는 상측 리드(320)를 관통하여 상기 차폐부(500)와 상측 리드(320) 사이 이격 공간 즉, 공정 가스 이동 공간에 공정 가스를 분사하는 공정 가스 공급부(600)를 더 구비한다. 공정 가스 공급부(600)는 도 1에 도시된 바와 같이 공정 가스가 저장된 공정 가스 저장부(620)와 공정 가스 저장부(620)에서 연장되어 상기 상측 리드(320)의 중심 영역 일부를 관통하여 상측 리드(320) 하측면에 노출된 공정 가스 분사 유로(610)를 구비한다.
또한, 본 실시예의 플라즈마 처리 장치는 상측 리드(320)와 차폐부(500)의 중심 몸체(510)를 관통하여 상기 오목홈부(520)와 중심 가스 분사판(530) 사이의 이격 공간 즉, 중심 가스 분사 공간에 중심 가스를 분사하는 중심 가스 공급부(700)를 더 구비한다. 중심 가스 공급부(700)는 중심 가스 저장부(720)와 상기 상측 리드(320)를 관통하고, 차폐부(500)의 오목홈부(520) 영역의 중심 몸체(510)의 하측면에 노출된 중심 가스 분사 유로(710)를 구비한다. 이때, 도 1에 도시된 바와 같이 중심 가스 분사 유로(710)는 상측 리드(320)를 관통하는 제 1 관통 유로와, 중심 몸체(510)를 관통하는 제 2 관통 유로 그리고, 상기 공정 가스 이동 공간을 관통하여 상기 제 1 및 제 2 관통 유로 간을 연결하는 연결 유로를 구비한다. 이때, 도시되지 않았지만, 연결 유로와 공정 가스 이동 공간의 분리를 위해 별도의 분리벽이 마련될 수 있다. 이를 통해 공정 가스가 상기 중심 가스 분사 유로(710)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
본 실시예에서는 기판 지지부(400)를 상승시켜 반응 공간(R) 내에서 차폐부(500)와 기판 지지부(400)에 의해 기판 중심 영역을 차폐하고, 기판 에지 영역을 노출시킨다. 그리고, 차폐부(500)의 측면을 통해 기판 에지 영역이 노출된 반응 공간(R)에 플라즈마를 발생시킨다.
하기에서는 기판(10) 에지 영역이 노출된 반응 공간(R)에 플라즈마를 발생시키는 안테나부(800)와, 이에 플라즈마 전원을 제공하는 플라즈마 전원부(900)에 관해 설명한다.
본 실시예의 안테나부(800)는 반응 몸체부(310)의 안테나 배치 공간(K)에 위치한다. 안테나부(800)는 반응 몸체부(310)의 원통 형상의 실드부(311)의 외측 둘레를 따라 배치된다.
안테나부(800)는 적어도 하나의 코일을 구비하고, 코일이 실드부(311)의 내측 실드판(311a)을 N번 감싸는 형상(즉, 선회하는 형상)으로 제작된다. 즉, 도 1 내지 도 4에서는 코일이 실드부(311)를 4번 감싸는 형상으로 도시되었다. 하지만, 이에 한정되지 않고 이보다 많거나 적을 횟수로 감쌀 수 있다. 상기 코일은 수직 및/또는 수평 방향으로 서로 중첩, 적층 또는 교차 될 수도 있다.
본 실시예의 안테나부(800)가 반응 몸체부(310) 내측에 위치하여 챔버(100)의 유지 보수시 반응 몸체부(310)를 착탈시키지 않기 때문에 안테나부(800)가 고정된 상태에서 챔버(100)의 유지 보수를 수행할 수 있다. 이로인해 안테나부(800)를 실드부(311)에 근접(약 1cm 이하) 배치시킬 수도 있다. 물론 안테나부(800)를 실드부(311)에 밀착시킬 수도 있다. 이를 통해 안테나부(800)를 단단히 고정시킬 수 있 다. 이를 통해 안테나부(800) 전체 코일에 균일하고 안정된 전력을 공급할 수 있다. 그리고, 안테나부(800)의 흔들림을 방지하여 균일한 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 챔버(100)의 측벽 영역에 가열 수단들이 배치되어 있다. 따라서, 이러한 가열 수단에 의해 안테나부(800)가 열적으로 손상을 받을 수 있다. 이에 반응 몸체부(310)는 안테나 배치 공간에 위치한 안테나부(800)를 냉각시키기 위한 냉각 수단을 더 구비할 수 있다. 예를 들어 반응 몸체부(310)는 냉각팬을 반응 몸체부(310)의 커버부(312)에 배치하여 안테나 배치 공간을 냉각시켜 안테나부(800)를 냉각시킬 수 있다.
상기 플라즈마 전원부(900)는 RF 전원을 공급하는 수단으로 안테나부(800)에 고주파를 공급한다. 이때, 전원 공급부(900)는 챔버(100)의 외측 영역에 위치하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 안테나부(800)와 전원 공급부(900)는 전원 공급 배선(901)에 의해 전기적으로 연결된다. 이때, 안테나부(800)가 반응 몸체부(310)의 안테나 배치 공간(K)에 위치하기 때문에 전원 공급 배선(901)은 도 1에 도시된 바와 같이 상기 반응 몸체부(310)의 일부를 관통하여 안테나부(800)에 접속된다.
이와 같이 본 실시예에서는 안테나부(410)을 반응 몸체부(310)의 실드부(311)에 밀착 고정시켜, 실드부(311) 내측의 반응 공간(R)에 플라즈마를 집중시킬 수 있다. 즉, 원형 링 형태의 실드부(200) 내측 반응 공간(R)에 원형 링 형상으로 플라즈마를 발생시킬 수 있다.
여기서, 전원 공급부(900)는 100W 내지 3.0KW의 전력을 공급하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 전원의 주파수는 2 내지 13.56MHz인 것이 바람직하다.
즉, 안테나부(800)에 상기의 플라즈마용 전원(고주파 전원)이 인가되면 실드부(311) 내측의 반응 공간(K)에서 플라즈마가 발생하게 된다. 이때, 실드부(311)의 내측 영역에는 차폐부(500) 그리고, 기판 지지부(400)가 마련되어 있기 때문에 차폐부(500)와 실드부(311) 사이 영역 그리고, 기판 지지부(400)와 실드부(311) 사이 영역에 플라즈마가 집중 발생하게 된다.
이와 같이 본 실시예에서는 기판 지지부(500)에 의해 상승된 기판(10)의 측면 영역에 안테나부(800)를 고정 배치시켜, 노출된 기판 에지 영역에 플라즈마를 집중시킬 수 있어 기판 에지 영역의 식각능력을 향상시킬 수 있다. 또한, 안테나부(800)를 실드부(311)에 밀착시켜 안테나부(800)를 반응 공간(R)에 인접 배치시킬 수 있고, 이를 통해 플라즈마 형성을 위한 전력 소모를 감소시키고, 반응성을 향상시킬 수 있다.
본 실시예에서는 상측 리드(320)로 반응 몸체부(310)를 밀봉하여 반응 공간(R)을 밀봉시킨다. 그리고, 반응 몸체부(310)의 측벽면 내측 영역(즉, 안테나 배치 공간(K))에 안테나부(800)를 배치시켜 반응 공간(R)에 플라즈마를 발생시킨다. 그리고, 상측 리드(320)의 내측면에 차폐부(500)를 배치시켜, 차폐부(500)로 반응 공간(R)에 위치한 기판(10)의 상측 중심 영역에서의 플라즈마 발생을 방지한다. 또한, 차폐부(500)와 상측 리드(320) 사이 영역으로 공정 가스를 분사하여 플라즈마가 발생된 영역에 공정 가스를 공급할 수 있다. 이를 통해 상기 차폐부(500)에 의해 차폐되지 않은 기판(10)의 에지 영역을 식각할 수 있다.
이때, 본 실시예에서는 챔버(100)의 대기 공간(S)에 위치하는 기판 지지 부(400)를 상승시켜 기판(10)과 차폐부(500) 간의 간격을 인접하게 배치시킨다. 이를 통해 기판(10)과 차폐부(500) 사이 영역에서의 플라즈마 발생을 방지한다.
이때, 기판(10)과 차폐부(500) 간의 이격 거리를 일정하게 유지하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 이격 거리를 0.01 내지 0.3mm 범위 내로 조절하는 것이 중요하다. 상기 범위 보다 그 이격 거리가 짧을 경우에는 차폐부(500)에 의해 기판(10) 상측 중심 영역에 마련된 반도체 패턴이 손상을 받게 되는 문제가 발생하고, 상기 범위보다 클 경우에는 플라즈마가 발생하거나, 플라즈마화된 공정 가스가 상기 기판(10)과 차폐부(500) 사이 공간으로 침투하는 문제가 발생한다.
이에 본 실시예의 플라즈마 처리 장치는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 기판(10)과 차폐부(500) 간의 이격 거리를 조절하기 위한 복수의 간극 감지 센서(1000)를 구비한다. 도 5에서와 같이 본 실시예에서는 적어도 3개의 간극 감지 센서(1000)를 구비하는 것이 효과적이다. 이를 통해 기판(10)과 차폐부(500) 사이의 이격 거리(즉, 간극)를 정확하게 조절할 수 있다.
간극 감지 센서(1000)는 도 6에 도시된 바와 같이 상측 리드(320)에 배치된 감지 센서(1100)와, 감지 센서 하측에 배치되고 상측 리드(320)와 차폐부(500)를 관통하는 센서창(1200)을 구비한다. 이때, 감지 센서(1100)는 광을 이용하여 간극을 측정하는 센서인 것이 효과적이다. 즉, 센서창(120)을 통해 광을 조사하고, 기판(10)을 통해 반사된 광을 이용하여 차폐부(500)와 기판(10) 사이의 이격 거리(즉, 간극)을 측정한다. 여기서, 상기 센서창(1200)은 상측 리드(320)와 차폐부(500)를 투과하여 차폐부(500)의 하측 바닥면에 노출된다. 이를 위해 상기 상측 리드(320)와 차폐부(500)에는 각기 센서창용 관통홀이 형성된다. 그리고, 상기 센서창용 관통홀에 센서창(1200)이 삽입고정되는 것이 효과적이다. 이때, 센서창(120)은 봉형태의 투과성 물질(예를 들어, 쿼츠, 사파이어)로 제작할 수 있다. 물론 이에 한정되지 않고, 센서창(120)은 내부가 비어있는 파이프 형상으로 제작할 수 있고, 이때, 파이프의 상하부에는 감지 센서(1100)를 보호하고, 분순물의 침입을 방지하기 위해 별도의 투과성 물질이 배치될 수도 있다.
또한, 본 실시예의 플라즈마 처리 장치는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 차폐부(500)와 반응 몸체부(310) 그리고, 기판 지지부(400)와 반응 몸체부(310) 사이(즉, 반응 공간(R))에 발생된 플라즈마를 확인하기 위한 복수의 뷰포트(2000)가 상측 리드(320)에 마련될 수 있다. 이때, 뷰포트(2000)는 차폐부(500)와 반응 몸체부(310) 사이의 상측 리드(320)에 관통홀을 형성하고, 상기 관통홀을 투광성의 물질(예를 들어, 유리, 쿼츠, 사파이어)로 매립하여 제작할 수 있다. 물론 앞서 언급한 센서창과 같이 상하측에 투광성 물질이 마련된 파이프 형태로 제작할 수도 있다. 이와 같은 다수의 뷰포트를 통해 플라즈마의 발생 유무와, 플라즈마의 균일성 유무를 판별할 수 있다.
상술한 구성을 갖는 플라즈마 처리 장치를 이용한 기판 에지 영역의 식각 공정을 설명하면 다음과 같다. 하기에서는 기판 에지 영역의 금속막을 식각함을 중심으로 설명한다.
챔버 몸체부(200)의 하측 가열 수단(220)과, 상측 리드(320)의 상측 가열 수단(323)을 통해 챔버(100)의 반응 공간(R)과 대기 공간(S)을 가열한다. 이때, 챔 버(100) 내부의 압력을 플라즈마 발생을 위한 압력으로 조절한다.
이어서, 기판(10)을 기판 지지부(400)에 로딩한다. 여기서, 기판 지지부(400)는 기판(10)의 하측 중심 영역을 지지하고, 기판(10)의 하측 에지 영역을 노출시킨다. 이어서, 기판 지지부(400)가 상승하여 기판(10)과 차폐부(500)간을 인접 배치시킨다. 이때, 기판(10)의 상측 중심 영역에 차폐부(500)가 인접 배치된다. 이를 통해 기판(10)의 상측 에지 영역이 노출된다. 따라서, 기판 지지부(400)와 차폐부(500)에 의해 기판(10) 상하부의 중심 영역이 차폐되고, 기판(10)의 에지 영역이 반응 공간(R)에 노출된다.
여기서, 기판(10)과 차폐부(500) 간은 이둘 사이에 플라즈마가 발생하지 않을 정도의 간격을 유지하는 것이 효과적이다. 이를 위해 본 실시예에서는 복수의 간극 감지 센서(1000)를 두어 기판(10)과 차폐부(500) 간의 이격 거리를 일정하게 유지한다. 즉, 광을 이용하여 적어도 3지점에서 기판(10)과 차폐부(500) 간의 이격 거리를 측정한다. 그리고 그 측정 결과를 이용하여 기판 지지부(400)를 승하강시켜 기판(10)과 차폐부(500) 간의 간격을 일정하게 유지할 수 있다.
이어서, 안테나부(800)에 플라즈마 전원을 인가하여 기판(10) 에지 영역이 노출된 반응 공간(R)에 플라즈마를 발생시킨다. 그리고, 차폐부(500)의 측면(즉, 차폐부(500)와 상측 리드(320) 사이 영역)으로 공정 가스를 분사하여 상기 플라즈마가 발생된 반응 공간(R)에 공정 가스를 제공한다. 이를 통해 공정 가스가 플라즈마에 의해 활성화되고, 활성화된 공정 가스를 통해 반응 공간(R)에 노출된 기판(10) 에지 영역의 금속성막을 식각한다. 이때, 인접 배치된 차폐부(500)와 기 판(10)의 사이 영역에 비활성의 중심 가스를 분사하여 활성화된 공정 가스가 침입하는 것을 방지한다. 또한, 이때, 플라즈마 발생 유무를 뷰포트(2000)를 통해 검사할 수 있다.
기판(10) 에지 영역의 금속성막의 식각이 완료된 이후 공정 가스의 공급을 차단하고, 안테나부(800)에 공급되던 전원을 차단하여 플라즈마를 끈다. 이어서, 기판 지지부(400)를 하강시켜 기판(10)을 대기 공간(S)에 위치시킨다. 이후 기판(10)을 언로딩하여 공정을 종료한다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 단면도.
도 2 및 도 3은 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 챔버 리드부의 탈착을 설명하기 위한 단면도.
도 4는 일 실시예에 따른 상측 리드를 설명하기 위한 분해 사시도.
도 5는 일 실시예에 따른 상측 리드의 평면개념도.
도 6는 도 5의 상측 챔버 리드부를 A-A 선에 대해 자른 단면 개념도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 챔버 200 : 챔버 몸체부
310 : 반응 몸체부 311 : 실드부
312 : 커버부 320 : 상측 리드
400 : 기판 지지부 500 : 차폐부
800 : 안테나부 900 : 플라즈마 전원부
1000 : 간극 감지 센서 2000 : 뷰포트

Claims (15)

  1. 상측이 개방된 대기 공간을 갖는 챔버 몸체부;
    상기 챔버 몸체부의 상측에 배치되어 상기 대기 공간과 연통되며, 기판을 식각하는 공간인 반응 공간을 갖는 반응 몸체부;
    상기 반응 몸체부의 상측 영역을 차폐하여 상기 반응 공간과 상기 대기 공간을 밀봉시키는 상측 리드;
    상기 반응 몸체부의 내측에 마련된 안테나부; 및
    상기 안테나부에 플라즈마 전원을 제공하는 플라즈마 전원부를 포함하며,
    상기 반응 몸체부는 수평 단면이 띠 형상으로 상기 반응 공간의 일부를 둘러싸는 실드부와, 상기 실드부와 결합하여 안테나 배치 공간을 형성하는 커버부를 구비하고,
    상기 실드부와 커버부 중 적어도 어느 하나는 상기 상측 리드에 밀착 고정되는 플라즈마 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 반응 몸체부는 상기 챔버 몸체부에 착탈 가능하도록 장착되고,
    상기 상측 리드는 판 형상으로 제작되어 상기 반응 몸체부에 착탈 가능하도록 장착되는 플라즈마 처리 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 안테나부는 상기 안테나 배치 공간에 위치하되, 상기 실드부의 외측 둘레를 따라 선회하는 형태로 배치된 플라즈마 처리 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 안테나부가 상기 실드부에 밀착 배치된 플라즈마 처리 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 챔버 몸체부는 상기 대기 공간을 형성하는 바닥판과 측벽을 구비하고,
    상기 반응 몸체부의 상기 실드부와 상기 커버부 중 적어도 어느 하나가 상기 챔버 몸체부의 측벽에 밀착 고정되는 플라즈마 처리 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 하측의 비식각 영역을 지지하는 기판 지지부; 및
    상기 기판의 비식각 영역에 대응 되도록 상기 상측 리드에 장착된 차폐부를 구비하고,
    상기 기판 지지부를 승강시켜 상기 기판 상측의 비식각 영역을 상기 차폐부로 차폐하여 기판의 식각 영역을 반응 공간에 노출시키는 플라즈마 처리 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 기판의 비식각 영역은 기판 중심 영역이고, 상기 기판의 식각 영역은 기판 에지 영역인 플라즈마 처리 장치.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 기판 지지부를 승강시켜 상기 차폐부와 상기 기판 사이를 플라즈마가 발생하지 않을 정도의 간격으로 인접시켜 상기 차폐부와 상기 기판 사이에 플라즈마 발생을 차폐하는 플라즈마 처리 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 플라즈마가 발생하지 않을 정도의 간격은 0.01 내지 0.3mm인 플라즈마 처리 장치.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 차폐부와 상기 기판 사이의 간격을 측정하는 복수의 간극 감지 센서를 더 포함하고,
    상기 간극 감지 센서는 상기 상측 리드 상에 배치된 감지 센서와 상기 감지 센서 하측에 위치하고, 상기 상측 리드와 상기 차폐부를 관통하여 배치된 센서창을 포함하는 플라즈마 처리 장치.
  13. 청구항 8에 있어서,
    상기 차폐부가 상기 상측 리드에 이격 장착되고,
    상기 상측 리드를 관통하여 상기 차폐부와 상기 상측 리드의 이격 영역으로 공정 가스를 제공하는 공정 가스 공급부를 더 포함하는 플라즈마 처리 장치.
  14. 청구항 8에 있어서,
    상기 차폐부는 중심 몸체와 상기 중심 몸체의 하측 바닥면에 마련된 오목홈부와, 상기 오목홈부에 이격 장착된 중심 가스 분사판을 포함하고,
    상기 상측 리드와 상기 차폐부의 중심 몸체를 관통하여 상기 오목홈부와 상기 중심 가스판의 이격 영역으로 비활성의 중심 가스를 제공하는 중심 가스 공급부를 더 포함하는 플라즈마 처리 장치.
  15. 청구항 8에 있어서,
    상기 반응 몸체부와 상기 차폐부 사이에 위치하는 상기 상측 리드에 마련된 복수의 뷰 포트를 더 포함하는 플라즈마 처리 장치.
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