KR20100053249A - Inductively coupled plasma apparatus with structure holding dielectric - Google Patents

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이창환
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Abstract

PURPOSE: An inductively coupled plasma apparatus with a structure holding dielectric is provided to generate uniform plasma while supporting a dielectric more stably by processing a substrate to be processed through an inductively-coupled plasma. CONSTITUTION: A chamber(130) is divided into an antenna chamber and a substrate processing chamber by a dielectric. A gas supply unit supplies a processing gas to the substrate processing chamber. A discharging unit(150) exhausts the inside of the substrate processing chamber and maintains a reduced pressure state. A dielectric support structure(160) partitions the dielectric comprising the upper wall of a substrate process chamber into a plurality of partitions and maintains the inside of the substrate process chamber vacuum state. A high frequency antenna(170) is located in the antenna chamber and the top of the dielectric.

Description

유전체지지구조물을 가지는 유도결합 플라즈마 장치{Inductively coupled plasma apparatus with structure holding dielectric}Inductively coupled plasma apparatus with structure holding dielectric

본 발명은 유도결합 플라즈마 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정표시장치(LCD) 기판 등의 대면적 피처리 기판에 유도결합 플라즈마 증착시 유전체를 보다 안정적으로 지지함과 동시에 균일한 플라즈마를 발생시키도록 할 수 있는 유전체지지구조물을 가지는 유도결합 플라즈마 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an inductively coupled plasma apparatus, and more particularly, to induce a uniform plasma while stably supporting a dielectric during inductively coupled plasma deposition on a large-area target substrate such as a liquid crystal display (LCD) substrate. An inductively coupled plasma apparatus having a dielectric support structure.

일반적으로 플라즈마 발생장치에는 박막증착을 위한 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vaper Deposition) 장치, 증착된 박막을 식각하여 패터닝하는 식각장치, 스퍼터(Sputter), 애싱(Ashing) 장치 등이 있다.In general, a plasma generator includes a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) device for thin film deposition, an etching device for etching and patterning the deposited thin film, a sputter, and an ashing device.

또한, 이러한 플라즈마 발생장치는 RF전력의 인가방식에 따라 용량결합형(Capacitively Coupled Plasma, CCP) 장치와 유도결합형(Inductively Coupled Plasma, ICP) 장치로 구분된다.In addition, such a plasma generator is classified into a capacitively coupled plasma (CCP) device and an inductively coupled plasma (ICP) device according to an RF power application method.

전자는 서로 대향되는 평행평판 전극에 RF전력을 인가하여 전극사이에 수직으로 형성되는 RF전기장을 이용하여 플라즈마를 발생시키는 방식이고, 후자는 진공으로 유지 가능한 플라즈마 처리를 실시하기 위한 처리실의 천장이 유전체로 구성 되고, 그 위에 고주파안테나가 설치된다. 그리고 상기 고주파안테나에 고주파 전력이 공급되어 처리실 내부에 유도전기장이 형성되고, 상기 유도전기장에 의해 처리실에 도입된 처리 가스가 플라즈마화 되어 기판의 플라즈마 처리가 실시되는 방식이다.The former is a method of generating a plasma by using an RF electric field formed vertically between the electrodes by applying RF power to the parallel plate electrodes facing each other, the latter is the dielectric of the ceiling of the processing chamber for the plasma treatment that can be maintained in a vacuum It consists of a high frequency antenna on it. In addition, a high frequency power is supplied to the high frequency antenna to form an induction electric field in the processing chamber, and the processing gas introduced into the processing chamber by the induction electric field is converted into plasma to perform plasma processing of the substrate.

그런데 LCD의 제조 공정에 있어서는, 피처리 기판인 LCD 유리 기판은 1장부터 복수개의 LCD 패널 제품이 수득될 수 있는 치수로 되어 있다. 그리고 최근 스루풋 향상의 관점에서 LCD 유리 기판은 대형화의 요구가 강하고, 1변이 1m를 초과하는 거대한 것이 요구되고 있어, 이에 동반하는 처리 장치의 대형화에 의해 유전체도 대형화될 수 밖에 없다. By the way, in the manufacturing process of LCD, the LCD glass substrate which is a to-be-processed substrate is a dimension from which one or more LCD panel products can be obtained. In recent years, from the viewpoint of improving throughput, LCD glass substrates are required to be large in size, and one side is required to have a huge size exceeding 1 m. Therefore, due to the increase in size of the processing apparatus accompanying thereto, the dielectric is also required to be enlarged.

따라서 상기 유전체가 대형화되면, 처리실의 내외의 압력차이나 자중(自重)에 견딜 정도의 충분한 강도를 유지하기 위해서 그 두께를 크게 해야 된다.Therefore, when the dielectric is enlarged, the thickness must be increased in order to maintain sufficient strength to withstand the pressure difference and the weight of the inside and outside of the processing chamber.

그러나 상기와 같이 유전체의 폭을 두껍게 할 경우 고주파안테나와 플라즈마 영역과의 거리가 길어지기 때문에, 에너지 효율이 저하되어 플라즈마 밀도가 저하되는 문제점이 있다. However, when the width of the dielectric material is increased as described above, the distance between the high frequency antenna and the plasma region becomes long, which causes a problem of lowering energy efficiency and lowering plasma density.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 안출된 것으로서, 유도결합 플라즈마 장치에 있어서 대면적 피처리 기판에 유도결합 플라즈마 증착시 유전체를 보다 안정적으로 지지함과 동시에 균일한 플라즈마를 발생시키도록 할 수 있는 유전체지지구조물을 가지는 유도결합 플라즈마 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above problems, and in the inductively coupled plasma apparatus, it is possible to generate a uniform plasma while more stably supporting a dielectric during inductively coupled plasma deposition on a large-area target substrate. It is an object to provide an inductively coupled plasma apparatus having a dielectric support structure.

한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Meanwhile, the object of the present invention is not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유전체지지구조물을 가지는 유도결합 플라즈마 장치는 유전체에 의해 안테나실과 기판처리실로 구획되는 챔버; 상기 기판처리실에 처리 가스를 공급하는 가스공급부; 상기 기판처리실 내부를 배기하고 감압상태로 유지시키는 배기부; 상기 기판처리실의 상부벽을 구성하는 유전체를 복수개의 구획으로 분할하여 지지하고 상기 기판처리실 내부를 진공상태로 유지시키는 유전체지지구조물; 상기 안테나실 내부에 유전체지지구조물에 의해 복수개로 구획된 유전체의 상부에 각각 위치되는 고주파안테나; 및 상기 고주파안테나에 고주파 전력을 공급하여 유도전기장을 형성하도록 하는 전원공급부를 포함한다.In order to achieve the above object, an inductively coupled plasma apparatus having a dielectric support structure according to a preferred embodiment of the present invention comprises a chamber partitioned into a dielectric chamber and a substrate processing chamber by a dielectric; A gas supply unit supplying a processing gas to the substrate processing chamber; An exhaust unit for exhausting the inside of the substrate processing chamber and maintaining the pressure reduction state; A dielectric support structure for dividing and supporting the dielectric constituting the upper wall of the substrate processing chamber into a plurality of compartments and maintaining the inside of the substrate processing chamber in a vacuum state; A high frequency antenna positioned at an upper portion of the dielectric divided into a plurality of dielectric supporting structures in the antenna chamber; And a power supply unit supplying high frequency power to the high frequency antenna to form an induction electric field.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 유전체지지구조물은 상기 기판처 리실의 상부벽을 구성하며 복수개로 구비되는 유전체를 각각 지지하여 상기 안테나실 내부에 복수개로 구획 분할된 소실을 형성하는 '+'자 형상의 측벽을 가지는 지지체와; 상기 지지체를 상기 안테나실 상측의 천정벽에 고정 부착되도록 하는 고정물을 포함한다.In a preferred embodiment of the present invention, the dielectric support structure constitutes an upper wall of the substrate processing chamber and supports a plurality of dielectrics, respectively, to form a plurality of compartments divided into the antenna chamber. A support having a shape of a side wall; And a fixture to fix the support to the ceiling wall above the antenna chamber.

본 발명의 바람직한 실시에에 있어서, 상기 '+'자 형상의 지지체는 상기 안테나실의 측벽에 각각 밀봉링에 밀봉 가능하게 지지되어 상기 기판처리실의 내부를 중공 상태로 유지시킨다.In a preferred embodiment of the present invention, the '+' shaped support is supported on the side wall of the antenna chamber so as to be sealed with a sealing ring, respectively, to maintain the inside of the substrate processing chamber in a hollow state.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 고정물은 상기 지지체의 상측부 '+'자 부위 중앙에 체결부재에 의해 결합된 상태에서 상기 안테나실의 천정벽에 고정 부착된다.In a preferred embodiment of the present invention, the fixture is fixedly attached to the ceiling wall of the antenna chamber in the state of being coupled by a fastening member in the center of the upper portion '+' portion of the support.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 지지체의 측벽의 폭은 좁게 형성된다.In a preferred embodiment of the present invention, the width of the side wall of the support is formed narrow.

본 발명에 의하면, 대면적 기판의 플라즈마 처리를 위하여 안테나실에 복수개의 유전체를 구비하고 상기 유전체를 각각 구획하여 지지하는 지지체를 고정물을 통하여 안테나실의 천정벽에 지지 고정함으로써, 상기 복수개의 유전체를 이용하여 대면적 기판의 플라즈마 처리를 가능하게 하고 유전체의 두께를 얇게 제조하여 비용을 절약함과 동시에 고주파안테나와 플라즈마 영역과의 거리를 가깝게 하여 에너지 효율을 향상시키고 이를 통하여 플라즈마 밀도를 향상시켜 대면적 기판 제조를 가능하게 할 수 있다. According to the present invention, a plurality of dielectrics are provided in the antenna chamber for plasma processing of a large-area substrate, and the support bodies for partitioning and supporting the dielectrics are supported and fixed to the ceiling wall of the antenna chamber through a fixture. It enables the plasma treatment of large area substrates and manufactures a thin dielectric to save cost and improve energy efficiency by increasing the distance between high frequency antenna and plasma area, thereby improving plasma density. Substrate manufacturing can be enabled.

또한, 상기 복수개의 유전체를 구획 지지하는 지지체를 고정물을 통하여 안테나실의 상측에 고정함으로써, 지지체의 측벽 폭을 좁게 하여도 지지체를 안정적으로 지지할 수 있고 이를 통하여 상기 지지체에 의해 구획되는 유전체의 유효면적이 넓어져 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, by fixing the support for partitioning the plurality of dielectrics to the upper side of the antenna chamber through a fixture, it is possible to stably support the support even if the side wall width of the support is narrowed, thereby effectively effective of the dielectric partitioned by the support The area is increased, which can improve energy efficiency.

한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.On the other hand, the effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유전체지지구조물을 가지는 유도결합 플라즈마 장치를 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1의 유전체 지지 구조물을 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 2의 유전체 지지 구조물을 나타낸 평면도이고, 도 4는 도 2의 유전체 지지 구조물을 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an inductively coupled plasma apparatus having a dielectric support structure according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view showing the dielectric support structure of Figure 1, Figure 3 is a dielectric support structure of Figure 2 4 is a cross-sectional view illustrating the dielectric support structure of FIG. 2.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유전체지지구조물을 가지는 유도결합 플라즈마 장치는, 유전체(10)에 의해 안테나실(110)과 기판처리실(120)로 구획되는 챔버(130), 기판처리실(120)에 처리 가스를 공급하는 가스공급부(140), 기판처리실(120) 내부를 배기하고 감압상태로 유지시키는 배기부(150), 기판처리실(120)의 상부벽을 구성하는 유전체(10)를 복수개의 구획으로 분할하여 지지하고 기판처리실(120) 내부를 진공상태로 유지시키는 유전체 지지구조물(160), 안테나실(110) 내부에 유전체지지구조물(160)에 의해 복수개로 구획된 유전체(10)의 상부에 각각 위치되는 고주파안테나(170) 및 고주파안테나(170)에 고주파 전력을 공급하여 유도전기장을 형성하도록 하는 전원공급부(180)를 포함한다.1 to 4, an inductively coupled plasma apparatus having a dielectric support structure according to a preferred embodiment of the present invention is divided into an antenna chamber 110 and a substrate processing chamber 120 by a dielectric material 10. The chamber 130, the gas supply unit 140 for supplying the processing gas to the substrate processing chamber 120, the exhaust unit 150 for exhausting the inside of the substrate processing chamber 120 and maintaining it under reduced pressure, and the upper wall of the substrate processing chamber 120. A dielectric support structure 160 for dividing and supporting the dielectric 10 forming the plurality of sections and maintaining the inside of the substrate processing chamber 120 in a vacuum state, and the dielectric support structure 160 inside the antenna chamber 110. And a power supply unit 180 for supplying high frequency power to the high frequency antenna 170 and the high frequency antenna 170 respectively positioned on the plurality of divided dielectrics 10 to form an induction electric field.

챔버(130)는 도전성 재료, 예컨데, 내벽면이 양극 산화 처리된 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 각통(角筒) 형상을 가지며 분해 가능하게 조립되고 접지선(131)에 의해 접지된다. 챔버(130)는 유전체(10)에 의해 상하에 안테나실(110)과 기판처리실(120)로 구획된다. 여기서, 유전체(10)는 세라믹, 석영 등으로 구성된다.The chamber 130 has an angular cylinder shape made of a conductive material, for example, an aluminum or aluminum alloy whose inner wall surface is anodized, and is decomposedly assembled and grounded by the ground wire 131. The chamber 130 is divided into the antenna chamber 110 and the substrate processing chamber 120 by the dielectric 10. Here, the dielectric 10 is made of ceramic, quartz, or the like.

가스공급부(140)는 기판처리실(120)의 일측으로부터 기판처리실(120)의 내부에 연장되는 가스유로(141)를 통하여 소정의 처리 가스를 샤워 형상으로 토출시킨다.The gas supply unit 140 discharges a predetermined processing gas into a shower shape through a gas passage 141 extending from one side of the substrate processing chamber 120 to the interior of the substrate processing chamber 120.

배기부(150)는 가스공급부(140)로부터 처리 가스가 기판처리실(120)로 토출되기 전에 기판처리실(120) 내부가 진공이 되도록 하고 처리 반응이 완료되면 상기 처리 가스를 외부로 배출하는 진공 펌프 등을 포함한다.The exhaust unit 150 allows the inside of the substrate processing chamber 120 to become a vacuum before the processing gas is discharged from the gas supply unit 140 to the substrate processing chamber 120 and discharges the processing gas to the outside when the processing reaction is completed. And the like.

유전체지지구조물(160)은 기판처리실(120)의 상부벽을 구성하며 대면적의 기판 형성을 위하여 복수개로 구비되는 유전체(10)를 각각 지지하여 안테나실(110) 내부에 복수개로 구획 분할된 소실(s)을 형성하는 '+'자 형상의 지지체(161)와 지지체(161)를 안테나실(110) 상측의 천정벽(111)에 고정 부착되도록 하는 고정물(163)을 포함한다.The dielectric support structure 160 constitutes an upper wall of the substrate processing chamber 120 and supports a plurality of dielectrics 10 each formed to form a large-area substrate, and is divided into a plurality of compartments in the antenna chamber 110. and a fixture 163 to fix the '+' shaped support 161 and the support 161 to the ceiling wall 111 above the antenna chamber 110.

여기서 '+'자 형상의 지지체(161)는 안테나실(110)의 측벽(112)에 각각 밀봉링(113)에 밀봉 가능하게 지지되어 안테나실(110)을 4개의 소실(s)로 구획하는 4개의 측벽(161a)을 가진다. 또한, 지지체(161)는 예컨대, 챔버(130)와 동일하게 표면이 양극 산화 처리된 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성되는 것이 바람직하다. Here, the '+' shaped support 161 is supported on the side wall 112 of the antenna chamber 110 so as to be sealable with the sealing ring 113 to divide the antenna chamber 110 into four vanishing chambers (s). It has four side walls 161a. In addition, the support 161 is preferably formed of, for example, aluminum or an aluminum alloy whose surface is anodized similarly to the chamber 130.

상기 측벽(161a)에 의해 4개의 소실(s)로 구획된 지지체(161)의 하부 플랜지에는 4개의 유전체(10)가 각각 안테나실(110)과 기판처리실(120)을 분리하도록 설치되며, 유전체(10)와 지지체(161)의 하중을 이용한 안테나실(110)과 기판처리실(120)의 밀봉 상태를 통하여 기판처리실(120) 내부를 진공 상태로 유지할 수 있다. Four dielectrics 10 are installed on the lower flange of the support 161 partitioned into four chambers s by the side wall 161a to separate the antenna chamber 110 and the substrate processing chamber 120, respectively. The inside of the substrate processing chamber 120 may be maintained in a vacuum state through the sealed state of the antenna chamber 110 and the substrate processing chamber 120 using the load of the 10 and the support 161.

또한, 측벽(161a)에는 안테나실(110)에 설치되는 고주파안테나(170)의 코일 안테나가 상기 소실(s)에 대응되도록 구분 설치되지 않고 안테나실(110) 전체에 대응되도록 설치되는 경우 상기 코일 안테나가 관통 되기 위한 안테나설치공(미도시)을 더 형성하여 고주파안테나(170)의 설치를 용이하게 하여도 좋다.In addition, when the coil antenna of the high frequency antenna 170 installed in the antenna chamber 110 is installed on the side wall 161a so as to correspond to the entire antenna chamber 110 without being separately installed so as to correspond to the chamber s. An antenna installation hole (not shown) for penetrating the antenna may be further formed to facilitate the installation of the high frequency antenna 170.

고정물(163)은 지지체(161)의 상측부 '+'자 부위 중앙에 볼트 등과 같은 체결부재(165)에 의해 나사 결합된 상태에서 안테나실(110)의 천정벽(111)에 고정 부착된다. 여기서, 고정물(163)의 폭은 지지체(161)의 측벽(161a)의 폭 보다 크게 형성되는데, 이는 측벽(161a)의 폭이 유전체(10)의 유효면적을 크게 하기 위하여 좁게 형성되더라도 측벽(161a)이 휘어지지 않고 유전체(10)를 안정적으로 지지되도록 하기 위함이다. The fixture 163 is fixedly attached to the ceiling wall 111 of the antenna chamber 110 in the state of being screwed by a fastening member 165 such as a bolt in the center of the upper portion '+' character portion of the support 161. Here, the width of the fixture 163 is formed to be larger than the width of the side wall 161a of the support 161, even if the width of the side wall 161a is narrow to increase the effective area of the dielectric 10, the side wall 161a ) Is to stably support the dielectric material 10 without being bent.

따라서 상기와 같은 유전체지지구조물(160)에 의하면, 대면적 기판의 플라즈 마 처리를 위한 유도결합 플라즈마 장치에 있어서, 복수개의 유전체(10)를 지지체(161)를 통하여 각각 구획 지지한 상태에서 지지체(161)를 고정물(163)을 통하여 안테나실(110)의 천정벽(111)에 지지 고정함으로써, 복수개의 유전체(10)를 이용하여 대면적 기판의 플라즈마 처리를 가능하게 하고, 유전체(10)의 두께를 얇게 제조하여 비용을 절약함과 동시에 고주파안테나와 플라즈마 영역과의 거리를 가깝게 하여 에너지 효율을 향상시키고 이를 통하여 플라즈마 밀도를 향상시킬 수 있다. Therefore, according to the dielectric support structure 160 as described above, in the inductively coupled plasma apparatus for plasma processing of a large-area substrate, a plurality of dielectrics 10 are respectively supported by the support 161 in a state where the support ( By supporting and fixing the 161 to the ceiling wall 111 of the antenna chamber 110 through the fixture 163, the plasma treatment of the large-area substrate can be performed by using the plurality of dielectrics 10. It is possible to reduce the cost by making the thickness thin and to close the distance between the high frequency antenna and the plasma region to improve the energy efficiency and thereby improve the plasma density.

또한, 복수개의 유전체(10)를 구획 지지하는 지지체(161)를 고정물(163)을 통하여 안테나실(110)의 상측에 고정함으로써, 지지체(161)를 안정적으로 지지할 수 있고 이를 통하여 지지체(161)의 측벽(161a) 폭을 좁게 하여도 지지체(161)에 의해 구획되는 유전체(10)의 유효면적이 넓어져 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, by fixing the support 161 for partitioning the plurality of dielectrics 10 to the upper side of the antenna chamber 110 through the fixture 163, the support 161 can be stably supported and thereby the support 161. Even if the width of the sidewalls 161a of the () is narrowed, the effective area of the dielectric 10 partitioned by the support 161 can be increased, thereby improving energy efficiency.

고주파안테나(170)는 안테나실(110)의 소실(s)에 각각 배치되며, 구체적으로는 4개의 안테나편(171)으로 분할되어 각 소실(s) 내에 복수개의 유전체(10)에 각각 면(面) 하도록 배치된다. 상기 안테나편(171)은 대략 각형 소용돌이 형상을 이루는 평면형의 코일 안테나로 이루어지고, 인접하는 안테나편(171)은 안테나선이 서로 반대 방향으로 감겨있다. 상기 안테나편(171)은 일단이 안테나실(110)의 각 소실(s)로부터 상방으로 수직으로 연장되어 전원공급부(180)에 접속되고 타단이 챔버(130)를 통해 접지되어 있다.The high frequency antenna 170 is disposed in each chamber s of the antenna chamber 110, specifically, divided into four antenna pieces 171 so as to face each of the plurality of dielectrics 10 in each chamber s. It is disposed so as to. The antenna piece 171 is formed of a planar coil antenna having an approximately square vortex shape, and adjacent antenna pieces 171 are wound around antenna lines in opposite directions. One end of the antenna piece 171 extends vertically upward from each chamber s of the antenna chamber 110 to be connected to the power supply unit 180, and the other end is grounded through the chamber 130.

전원공급부(180)는 안테나실(110)의 천장벽(111)의 위에 구비되어 플라즈마의 임피던스를 고주파의 전송로 임피던스에 정합시키기 위해 안테나편(171)의 일단에 연결되는 정합기(181)와, 정합기(181)에 유도전기장을 형성하기 위한 고주파 주 파수를 공급하기 위한 고주파전원(182)을 포함한다.The power supply unit 180 is provided on the ceiling wall 111 of the antenna chamber 110 and the matching unit 181 is connected to one end of the antenna piece 171 to match the impedance of the plasma to the transmission line impedance of the high frequency; And a high frequency power source 182 for supplying a high frequency frequency for forming an induction electric field to the matcher 181.

플라즈마 처리 중 고주파전원(182)으로부터 유도전기장 형성용 주파수가 예를 들면, 13.56MHz의 고주파 전력이 고주파안테나(170)로 공급되면, 고주파안테나(170)에 의해 기판처리실(120) 내에 유도전기장이 형성되고 상기 유도전기장에 의해 가스공급부(140)로부터 기판처리실(120) 내부에 공급되는 처리 가스가 플라즈마화 된다. 이 때의 고주파전원(182)의 출력은 플라즈마를 발생시키는 데 충분한 값이 되도록 적절히 설정되는 것이 바람직하다.When the high frequency power of 13.56 MHz is supplied from the high frequency power source 182 to the high frequency antenna 170 during the plasma processing, the high frequency antenna 170 induces an induction electric field in the substrate processing chamber 120. The process gas is formed and supplied into the substrate processing chamber 120 from the gas supply unit 140 by the induction electric field to be plasma. It is preferable that the output of the high frequency power supply 182 at this time is set appropriately so that it may become a value sufficient to generate a plasma.

또한, 기판처리실(120) 내의 아래쪽에는 유전체(10)와 고주파안테나(170)에 대향되도록 LCD 등과 같은 기판(w)을 배치하기 위한 배치대로서의 서셉터(121)가 설치된다. 여기서, 서셉터(121)는 도전성 재료, 예컨대 표면이 양극 산화 처리된 알루미늄 등으로 구성된다. 서셉터(121)에 배치된 기판(w)은 정전척에 의해 서셉터(121)에 흡착될 수 있다. In addition, a susceptor 121 is provided below the substrate processing chamber 120 as a mounting table for disposing a substrate w such as an LCD to face the dielectric 10 and the high frequency antenna 170. Here, the susceptor 121 is made of a conductive material, for example, aluminum whose surface is anodized. The substrate w disposed on the susceptor 121 may be adsorbed onto the susceptor 121 by an electrostatic chuck.

서셉터(121)는 절연체 프레임(122)내에 수납되고 중공 지주(123)에 의해 지지되어 상하 방향으로 구동된다. 또한, 서셉터(121)는 중공 지주(123) 내에 설치된 급전봉(미부호)에 의해 정합기(124)와 고주파전원(125)에 접속되어 상기 고주파전원(125)을 통하여 플라즈마 처리 중 바이어스용 고주파 전력을 서셉터(121)에 인가하여 기판처리실(120) 내에 형성된 플라즈마 중의 이온이 효과적으로 기판(w)에 인입되게 한다.The susceptor 121 is accommodated in the insulator frame 122 and supported by the hollow support 123 to be driven in the vertical direction. In addition, the susceptor 121 is connected to the matching unit 124 and the high frequency power supply 125 by a feed rod (unsigned) provided in the hollow support 123 for biasing during plasma processing through the high frequency power supply 125. High frequency power is applied to the susceptor 121 so that ions in the plasma formed in the substrate processing chamber 120 are effectively introduced into the substrate w.

따라서 상기와 같이 전술한 바에 의하면, 대면적 기판의 플라즈마 처리를 위하여 안테나실에 복수개로 구비되는 유전체를 각각 구획하여 지지하는 지지체를 고 정물을 통하여 안테나실의 천정벽에 지지 고정함으로써, 상기 복수개의 유전체를 이용하여 대면적 기판의 플라즈마 처리를 가능하게 하고 유전체의 두께를 얇게 제조하여 비용을 절약함과 동시에 고주파안테나와 플라즈마 영역과의 거리를 가깝게 하여 에너지 효율을 향상시키고 이를 통하여 플라즈마 밀도를 향상시킬 수 있다. Accordingly, as described above, the plurality of dielectrics provided in the antenna chamber are separately supported and fixed to the ceiling wall of the antenna chamber through the fixture to support the plasma treatment of the large-area substrate. Plasma treatment of large-area substrates is possible using dielectrics, and the thickness of the dielectrics can be reduced to save costs, and energy efficiency can be improved by increasing the distance between the high frequency antenna and the plasma region, thereby improving the plasma density. Can be.

또한, 상기 복수개의 유전체를 구획 지지하는 지지체를 고정물을 통하여 안테나실의 상측에 고정함으로써, 지지체의 측벽 폭을 좁게 하여도 지지체를 안정적으로 지지할 수 있고 이를 통하여 상기 지지체에 의해 구획되는 유전체의 유효면적이 넓어져 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, by fixing the support for partitioning the plurality of dielectrics to the upper side of the antenna chamber through a fixture, it is possible to stably support the support even if the side wall width of the support is narrowed, thereby effectively effective of the dielectric partitioned by the support The area is increased, which can improve energy efficiency.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains have various permutations and modifications without departing from the spirit or essential features of the present invention. It is to be understood that the present invention may be practiced in other specific forms, since modifications may be made. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유전체지지구조물을 가지는 유도결합 플라즈마 장치를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an inductively coupled plasma apparatus having a dielectric support structure according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 유전체 지지 구조물을 나타낸 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view of the dielectric support structure of FIG. 1. FIG.

도 3은 도 2의 유전체 지지 구조물을 나타낸 평면도이다.3 is a plan view illustrating the dielectric support structure of FIG. 2.

도 4는 도 2의 유전체 지지 구조물을 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating the dielectric support structure of FIG. 2.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 유전체 110 : 안테나실10: dielectric 110: antenna chamber

120 : 기판처리실 130 : 챔버120: substrate processing chamber 130: chamber

140 : 가스공급부 150 : 배기부140: gas supply unit 150: exhaust unit

160 : 유전체지지구조물 161 : 지지체160: dielectric support structure 161: support

161a : 측벽 163 : 고정물161a: side wall 163: fixture

165 : 체결부재 170 : 고주파안테나165: fastening member 170: high frequency antenna

180 : 전원공급부 180: power supply

Claims (5)

유전체에 의해 안테나실과 기판처리실로 구획되는 챔버;A chamber partitioned into an antenna chamber and a substrate processing chamber by a dielectric; 상기 기판처리실에 처리 가스를 공급하는 가스공급부;A gas supply unit supplying a processing gas to the substrate processing chamber; 상기 기판처리실 내부를 배기하고 감압상태로 유지시키는 배기부;An exhaust unit for exhausting the inside of the substrate processing chamber and maintaining the pressure reduction state; 상기 기판처리실의 상부벽을 구성하는 유전체를 복수개의 구획으로 분할하여 지지하고 상기 기판처리실 내부를 진공상태로 유지시키는 유전체지지구조물;A dielectric support structure for dividing and supporting the dielectric constituting the upper wall of the substrate processing chamber into a plurality of compartments and maintaining the inside of the substrate processing chamber in a vacuum state; 상기 안테나실 내부에 유전체지지구조물에 의해 복수개로 구획된 유전체의 상부에 각각 위치되는 고주파안테나; 및 A high frequency antenna positioned at an upper portion of the dielectric divided into a plurality of dielectric supporting structures in the antenna chamber; And 상기 고주파안테나에 고주파 전력을 공급하여 유도전기장을 형성하도록 하는 전원공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체지지구조물을 가지는 유도결합 플라즈마 장치.Inductively coupled plasma apparatus having a dielectric support structure comprising a power supply for supplying high frequency power to the high frequency antenna to form an induction electric field. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 유전체지지구조물은 The dielectric support structure 상기 기판처리실의 상부벽을 구성하며 복수개로 구비되는 유전체를 각각 지지하여 상기 안테나실 내부에 복수개로 구획 분할된 소실을 형성하는 '+'자 형상의 측벽을 가지는 지지체와;A support having a sidewall having a '+' shape forming a top wall of the substrate processing chamber and supporting a plurality of dielectrics, each of which forms a plurality of compartments divided into the antenna chamber; 상기 지지체를 상기 안테나실 상측의 천정벽에 고정 부착되도록 하는 고정물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체지지구조물을 가지는 유도결합 플라즈마 장 치.And a fixture configured to fix the support to the ceiling wall above the antenna chamber. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 '+'자 형상의 지지체는 상기 안테나실의 측벽에 각각 밀봉링에 밀봉 가능하게 지지되어 상기 기판처리실의 내부를 중공 상태로 유지시키는 것을 특징으로 하는 유전체지지구조물을 가지는 유도결합 플라즈마 장치.The '+' shaped support is inductively coupled to the side wall of the antenna chamber, each sealing ring is supported by an inductively coupled plasma apparatus having a dielectric support structure, characterized in that to maintain the interior of the substrate processing chamber in a hollow state. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 고정물은 상기 지지체의 상측부 '+'자 부위 중앙에 체결부재에 의해 결합된 상태에서 상기 안테나실의 천정벽에 고정 부착되는 것을 특징으로 하는 유전체지지구조물을 가지는 유도결합 플라즈마 장치.And the fixture is fixedly attached to the ceiling wall of the antenna chamber in a state in which it is coupled by a fastening member at the center of the upper portion '+' character of the support. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 지지체의 측벽의 폭은 좁게 형성되는 것을 특징으로 하는 유전체지지구조물을 가지는 유도결합 플라즈마 장치.Inductively coupled plasma apparatus having a dielectric support structure characterized in that the width of the side wall of the support is formed narrow.
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