KR20130042875A - Inductively coupled plasma processing apparatus - Google Patents

Inductively coupled plasma processing apparatus Download PDF

Info

Publication number
KR20130042875A
KR20130042875A KR1020110107008A KR20110107008A KR20130042875A KR 20130042875 A KR20130042875 A KR 20130042875A KR 1020110107008 A KR1020110107008 A KR 1020110107008A KR 20110107008 A KR20110107008 A KR 20110107008A KR 20130042875 A KR20130042875 A KR 20130042875A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plate portion
inductively coupled
processing apparatus
coupled plasma
chamber body
Prior art date
Application number
KR1020110107008A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101765233B1 (en
Inventor
홍보한
Original Assignee
주식회사 원익아이피에스
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 주식회사 원익아이피에스 filed Critical 주식회사 원익아이피에스
Priority to KR1020110107008A priority Critical patent/KR101765233B1/en
Publication of KR20130042875A publication Critical patent/KR20130042875A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101765233B1 publication Critical patent/KR101765233B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
    • H01J37/3211—Antennas, e.g. particular shapes of coils
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32715—Workpiece holder
    • 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
    • H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32807—Construction (includes replacing parts of the apparatus)
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/364—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith using a particular conducting material, e.g. superconductor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H05H1/4645—Radiofrequency discharges
    • H05H1/4652—Radiofrequency discharges using inductive coupling means, e.g. coils

Abstract

PURPOSE: An inductively coupled plasma processing device is provided to form uniform plasma inside a processing space by combining a first plate part of a structure capable of preventing transferring due to sputtering with a second plate part of a structure capable of discharging initially. CONSTITUTION: A chamber body(110) comprises an opening part at a upper side. At least one dielectric(150) is installed to cover the opening part of the chamber body. A substrate support(130) is installed at the chamber body for supporting a substrate(10). An antenna(200) is installed at the upper part of the dielectric for forming an induction magnetic field at a processing space. The antenna comprises a first plate part(210) and a second plate part(220).

Description

유도결합 플라즈마 처리장치 {Inductively coupled plasma processing apparatus}Inductively coupled plasma processing apparatus

본 발명은 유도결합 플라즈마 처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to an inductively coupled plasma processing apparatus.

유도결합 플라즈마 처리장치는 증착공정, 식각공정 등 기판처리를 수행하는 장치로서, 밀폐된 처리공간을 형성하는 챔버본체와 챔버본체의 천정에 유전체를 설치하고 유전체의 상측에 고주파(RF) 안테나를 설치하여 안테나에 전원을 인가하여 처리공간에 유도전계를 형성하고 유도전계에 의하여 처리가스를 플라즈마화하여 기판처리를 수행한다.An inductively coupled plasma processing apparatus is a device for performing substrate processing such as a deposition process and an etching process. A dielectric is installed on a chamber body and a ceiling of a chamber body to form a closed processing space, and an RF antenna is installed on the dielectric. Then, power is applied to the antenna to form an induction field in the processing space, and the processing gas is plasma-processed by the induction field to perform substrate processing.

여기서 상기 유도결합 플라즈마 처리장치의 기판처리의 대상에는 LCD 패널용 기판, 웨이퍼 등 증착, 식각 등 기판처리가 필요한 대상이면 어떠한 기판도 가능하다.Herein, any substrate may be used as an object of substrate processing of the inductively coupled plasma processing apparatus as long as it is an object requiring substrate processing such as deposition or etching, such as a substrate for an LCD panel, a wafer.

한편 종래의 유도결합 플라즈마 처리장치에 사용되는 안테나는 발열저항에 의하여 전력손실을 방지하기 위하여 수냉이 가능하도록 금속관으로 이루어지는 것이 일반적이었다.On the other hand, the antenna used in the conventional inductively coupled plasma processing apparatus is generally made of a metal tube to enable water cooling in order to prevent power loss by the heating resistance.

그런데 대형기판에 대한 수요의 증가, 보다 많은 수의 기판처리에 의한 생산속도의 증가의 요구에 부응하여 기판처리를 수행하는 유도결합 플라즈마 처리장치 또한 대형화되고 있다. However, in order to meet the demand of increasing the demand for large substrates and increasing the production speed by a larger number of substrate treatments, inductively coupled plasma processing apparatuses that perform substrate processing have also become larger.

그리고 상기 유도결합 플라즈마 처리장치가 대형화되면서, 유도결합 플라즈마 처리장치에 설치되는 부재들, 특히 유전체의 크기 또한 대형화될 필요가 있다.In addition, as the inductively coupled plasma processing apparatus is enlarged, the size of members, particularly, dielectrics installed in the inductively coupled plasma processing apparatus needs to be increased.

이에 처리대상인 기판의 대면적화 및 플라즈마의 균일도 향상을 위하여 안테나 구조가 다중 복잡화되는 경향에 있는데 금속관 형태의 안테나는 복잡한 구조에 적용하기에는 적합하지 않은 문제점이 있다.Accordingly, the antenna structure tends to be multiplied in order to increase the area of the substrate to be processed and to improve the uniformity of the plasma. However, the metal tube-type antenna is not suitable for applying to a complex structure.

그리고 상기와 같은 문제점을 해결하고자, 유전체에 대하여 수직으로 설치, 즉 판면이 유전체의 상면과 수평을 이루도록 설치된 플레이트구조(판상구조)의 안테나가 대한민국 특허출원 제1997-0023671호에 제시된 바 있다.In order to solve the above problems, an antenna of a plate structure (plate structure) installed vertically with respect to the dielectric, that is, the plate surface is installed to be horizontal with the top surface of the dielectric, has been presented in Korean Patent Application No. 1997-0023671.

대한민국 특허출원 제1997-0023671호에 제시된 안테나 구조는 안테나를 이루는 플레이트가 유전체의 상면에 대하여 수직으로 설치됨으로써 전기장이 유전체를 통하여 전달되는 것을 방지하여, 플라즈마로부터 스퍼터링되는 것을 방지할 수 있은 장점을 가지고 있다.The antenna structure disclosed in Korean Patent Application No. 1997-0023671 has the advantage that the plate constituting the antenna is installed perpendicular to the upper surface of the dielectric to prevent the electric field from being transmitted through the dielectric, thereby preventing sputtering from the plasma. have.

그러나 대한민국 특허출원 제1997-0023671호에 제시된 안테나 구조는 유전체를 통한 처리공간으로의 전자기장의 전달이 약해 플라즈마 방전을 개시하는데 불리한 구조이며, 균일한 플라즈마 형성을 위해서는 안테나 구조가 복잡해지는 문제점을 가지고 있다. However, the antenna structure disclosed in Korean Patent Application No. 1997-0023671 is a disadvantageous structure for initiating plasma discharge due to weak electromagnetic field transfer to the processing space through the dielectric, and has a problem that the antenna structure becomes complicated for uniform plasma formation. .

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 플레이트 구조를 가지는 안테나를 판면이 유전체의 상면에 대하여 수직, 경사 및 평행 중 2개 이상의 조합으로 이룸으로써 플라즈마 방전 개시가 용이하며 균일한 플라즈마 형성을 위한 안테나 구조를 최적화할 수 있는 유도결합 플라즈마 처리장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to solve the above problems, by forming an antenna having a plate structure in a combination of two or more of the vertical, inclined and parallel to the upper surface of the dielectric, plasma discharge starts easily and uniform plasma formation To provide an inductively coupled plasma processing apparatus capable of optimizing the antenna structure for the.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은 상측에 개구부가 형성된 챔버본체와; 상기 챔버본체와 함께 처리공간을 형성하도록 상기 개구부를 복개하는 하나 이상의 유전체와; 상기 챔버본체에 설치되어 기판을 지지하는 기판지지대와; 상기 유전체의 상측에 설치되어 상기 처리공간에 유도전계를 형성하는 안테나를 포함하며, 상기 안테나는 복수의 플레이트부를 포함하며, 상기 플레이트부의 판면에 대한 각 법선은 상기 챔버본체의 수평면에 대하여 평행, 수직 및 경사 중 2개 이상의 조합을 이루는 것을 특징으로 유도결합 플라즈마 처리장치를 개시한다.The present invention was created to achieve the object of the present invention as described above, the present invention comprises a chamber body having an opening formed on the upper side; At least one dielectric covering the opening to form a processing space with the chamber body; A substrate support installed in the chamber body to support a substrate; An antenna installed at an upper side of the dielectric to form an induction electric field in the processing space, the antenna including a plurality of plate portions, and each normal to the plate surface of the plate portion is parallel and perpendicular to a horizontal plane of the chamber body; And a combination of two or more of the inclinations.

상기 안테나는 상기 플레이트부들 중 적어도 일부가 연결브라켓에 의하여 서로 연결될 수 있다.The antenna may be connected to each other by at least some of the plate portion by a connection bracket.

상기 연결브라켓은 상기 플레이트부의 표면에 볼팅, 리벳팅 및 용접 중 적어도 어느 하나의 방법에 의하여 이웃하는 플레이트부들을 연결할 수 있다.The connecting bracket may connect the adjacent plate portions to at least one of bolting, riveting and welding on the surface of the plate portion.

상기 연결브라켓은 적어도 일부면에 상기 플레이트부의 끝단이 삽입되는 하나 이상의 삽입홈이 형성될 수 있다.The connection bracket may be formed with at least one insertion groove at least partially inserted into the end of the plate portion.

상기 연결브라켓은 적어도 일부면에 상기 플레이트부의 끝단이 삽입되는 복수개의 삽입홈들이 형성되며, 상기 유전체의 상면에 대하여 각 플레이트부의 설치높이를 변화시킬 수 있도록 상기 복수의 삽입홈들이 간격을 두고 형성될 수 있다.The connecting bracket has a plurality of insertion grooves formed at least partially inserted into the end of the plate portion, and the plurality of insertion grooves are formed at intervals so as to change the installation height of each plate portion with respect to the upper surface of the dielectric. Can be.

또한 상기 연결브라켓은 적어도 일부면에 상기 플레이트부의 끝단이 삽입되는 복수개의 삽입홈들이 형성되며, 상기 플레이트부와 이웃하는 플레이트부와의 설치간격을 변화시킬 수 있도록 상기 복수의 삽입홈들이 간격을 두고 형성될 수 있다.In addition, the connection bracket is formed with a plurality of insertion grooves into which the end of the plate portion is inserted into at least part of the surface, and the plurality of insertion grooves are spaced apart so that the installation interval between the plate portion and the neighboring plate portion can be changed. Can be formed.

상기 안테나는 법선이 상기 챔버본체의 수평면에 대하여 평행인 하나 이상의 제1플레이트부와, 법선이 상기 챔버본체의 수평면에 대하여 수직인 하나 이상의 제2플레이트부를 포함할 수 있다.The antenna may include one or more first plate portions whose normal lines are parallel to the horizontal plane of the chamber body, and one or more second plate portions whose normal lines are perpendicular to the horizontal plane of the chamber body.

상기 제1플레이트부는 상기 챔버본체의 수평면을 기준으로 중앙부에 설치되고, 상기 제2플레이트부는 외곽부에 설치될 수 있다.The first plate portion may be installed at the center portion with respect to the horizontal plane of the chamber body, and the second plate portion may be installed at the outer portion.

상기 복수의 플레이트부들의 적어도 일부는 일체로 형성될 수 있다.At least some of the plurality of plate portions may be integrally formed.

본 발명에 따른 유도결합 플라즈마 처리장치는 안테나를 유전체의 상면, 즉 챔버본체의 수평면에 대하여 팽행을 이루는 제1플레이트부 및 수직을 이루는 제2플레이트부로 구성하여, 스퍼터링에 의한 전사를 방지할 수 있는 구조의 제1플레이트부 및 초기 방전에 유리한 구조의 제2플레이트부를 적절하게 조합함으로써 처리공간에서의 균일한 플라즈마 형성은 물론 초기 방전이 용이하게 할 수 있는 이점이 있다.The inductively coupled plasma processing apparatus according to the present invention comprises an antenna comprising a first plate portion parallel to a top surface of a dielectric, that is, a horizontal plane of a chamber body, and a second plate portion perpendicular to each other, thereby preventing transfer by sputtering. By properly combining the first plate portion of the structure and the second plate portion of the structure advantageous for initial discharge, there is an advantage that the initial discharge as well as the uniform plasma formation in the processing space can be facilitated.

또한 본 발명에 따른 유도결합 플라즈마 처리장치는 복수의 플레이트부들로 안테나를 구성하고, 플레이트부들의 법선을 챔버본체의 수평면에 대하여 수직, 경사, 평행 중 2개 이상의 조합으로 이룸으로써 처리공간 내에서 균일한 플라즈마 형상 및 초기 방전이 용이한 안테나 구조를 제공할 수 있는 이점이 있다.In addition, the inductively coupled plasma processing apparatus according to the present invention constitutes an antenna with a plurality of plate portions, and forms a normal of the plate portions in a combination of two or more of vertical, inclined, and parallel with respect to the horizontal plane of the chamber body, thereby uniformizing in the processing space. There is an advantage in that it is possible to provide an antenna structure that is easy to plasma shape and initial discharge.

도 1은 본 발명에 따른 유도결합 플라즈마 처리장치를 보여주는 단면도이다.
도 2는 도 1의 유도결합 플라즈마 처리장치에서 안테나 구조를 보여주는 평면도이다.
도 3a 및 도 3b는 각각 도 1의 유도결합 플라즈마 처리장치의 안테나를 구성하는 플레이트부들이 연결되는 예들을 보여주는 개념도들이다.
도 4a 및 도 4b는 각각 플레이트부의 법선이 챔버본체의 수평면과 평행을 이루는 경우 및 수직을 이루는 플레이트부 구조의 안테나에서의 전기장 및 자기장의 분포를 보여주는 개념도이다.
도 5a 및 도 5b는 각각 도 1의 유도결합 플라즈마 처리장치의 안테나를 구성하는 플레이트부들이 연결브라켓에 의하여 연결되는 예들을 보여주는 개념도들이다.
도 6은 도 5a 및 도 5b에 사용되는 연결브라켓의 다른 예를 보여주는 개념도이다.1 is a cross-sectional view showing an inductively coupled plasma processing apparatus according to the present invention.
2 is a plan view illustrating an antenna structure in the inductively coupled plasma processing apparatus of FIG. 1.
3A and 3B are conceptual views illustrating examples in which plate portions constituting an antenna of the inductively coupled plasma processing apparatus of FIG. 1 are connected.
4A and 4B are conceptual views showing the distribution of electric and magnetic fields in the antenna of the plate portion structure in which the normal of the plate portion is parallel to the horizontal plane of the chamber body and the vertical plate portion structure, respectively.
5A and 5B are conceptual views illustrating examples in which plate portions constituting an antenna of the inductively coupled plasma processing apparatus of FIG. 1 are connected by a connection bracket.
6 is a conceptual diagram illustrating another example of the connection bracket used in FIGS. 5A and 5B.

이하 본 발명에 따른 유도결합 플라즈마 처리장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an inductively coupled plasma processing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 유도결합 플라즈마 처리장치를 보여주는 단면도이고, 도 2는 도 1의 유도결합 플라즈마 처리장치에서 안테나 구조를 보여주는 평면도이고, 도 3a 및 도 3b는 각각 도 1의 유도결합 플라즈마 처리장치의 안테나를 구성하는 플레이트부들이 연결되는 예들을 보여주는 개념도들이고, 도 4a 및 도 4b는 각각 플레이트부의 법선이 챔버본체의 수평면과 평행을 이루는 경우 및 수직을 이루는 플레이트부 구조의 안테나에서의 전기장 및 자기장의 분포를 보여주는 개념도이고, 도 5a 및 도 5b는 각각 도 1의 유도결합 플라즈마 처리장치의 안테나를 구성하는 플레이트부들이 연결브라켓에 의하여 연결되는 예들을 보여주는 개념도들이고, 도 6은 도 5a 및 도 5b에 사용되는 연결브라켓의 다른 예를 보여주는 개념도이다.1 is a cross-sectional view showing an inductively coupled plasma processing apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a plan view showing an antenna structure in the inductively coupled plasma processing apparatus of FIG. 1, and FIGS. 3A and 3B are inductively coupled plasma processing of FIG. 1, respectively. 4A and 4B are diagrams illustrating examples in which plate portions constituting an antenna of an apparatus are connected, and FIGS. 4A and 4B respectively illustrate an electric field in an antenna having a plate portion structure in which the normal of the plate portion is parallel to the horizontal plane of the chamber body and vertically; 5A and 5B are conceptual views illustrating examples in which plate portions constituting an antenna of the inductively coupled plasma processing apparatus of FIG. 1 are connected by a connection bracket, and FIG. 6 is FIGS. 5A and 5B. Conceptual diagram showing another example of the connection bracket used in 5b.

본 발명에 따른 유도결합 플라즈마 처리장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상측에 개구부가 형성된 챔버본체(110)와; 챔버본체(110)의 개구부를 복개하도록 설치되는 하나 이상의 유전체(150)와; 챔버본체(110)에 설치되어 기판(10)을 지지하는 기판지지대(130)와; 유전체(150)의 상측에 설치되어 처리공간(S)에 유도전계를 형성하는 안테나(200)를 포함한다.Inductively coupled plasma processing apparatus 100 according to the present invention, as shown in Figure 1, the chamber body 110 has an opening formed on the upper side; At least one dielectric 150 installed to cover the opening of the chamber body 110; A substrate support 130 installed on the chamber body 110 to support the substrate 10; The antenna 200 is installed above the dielectric 150 to form an induction field in the processing space S.

상기 챔버본체(110)는 처리공간(S)을 형성하기 위한 구성으로서 공정수행에 필요한 소정의 진공압을 견딜 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.The chamber body 110 is a configuration for forming the processing space (S) as long as it can withstand a predetermined vacuum pressure required for the process can be any configuration.

상기 챔버본체(110)는 처리되는 기판(10)의 형상에 대응되는 형상을 이룸이 바람직하며, 기판(10)의 입출을 위한 하나 이상의 게이트(111)가 형성되며 처리공간(S) 내의 압력제어 및 부산물을 제거하기 위하여 진공펌프(미도시)와 연결되는 배기관(180)이 연결될 수 있다.The chamber body 110 preferably has a shape corresponding to the shape of the substrate 10 to be processed, and at least one gate 111 for entering and exiting the substrate 10 is formed, and the pressure control in the processing space S is performed. And an exhaust pipe 180 connected to a vacuum pump (not shown) to remove the by-products.

또한 상기 챔버본체(110)는 개구부에 후술하는 유전체(150), 실링플레이트부(190), 등의 설치를 보조하기 위한 보조부재(112)가 설치될 수 있다.In addition, the chamber body 110 may be provided with an auxiliary member 112 for assisting the installation of the dielectric 150, the sealing plate 190, and the like described later in the opening.

상기 보조부재(112)는 오링(미도시) 등이 개재된 상태로 챔버본체(110) 상에 설치될 수 있으며, 유전체(150) 등의 설치를 위하여 단차 등이 형성될 수 있다.The auxiliary member 112 may be installed on the chamber body 110 with an O-ring (not shown) or the like interposed therebetween, and a step may be formed to install the dielectric 150.

또한 상기 챔버본체(110)는 공정수행을 위하여 가스공급장치와 연결되어 처리공간(S)으로 가스를 분사하는 가스분사부(140)가 설치될 수 있다.In addition, the chamber body 110 may be installed with a gas injection unit 140 connected to the gas supply device for performing the process to inject the gas into the processing space (S).

상기 가스분사부(140)는 도 1에 도시된 바와 같이, 챔버본체(110)의 측벽에 설치되거나 유전체(150)의 하측에 설치되는 등 다양하게 설치될 수 있다.As shown in FIG. 1, the gas injection unit 140 may be installed in the side wall of the chamber body 110 or may be installed in the lower side of the dielectric 150.

특히 상기 가스분사부(140)는 도 1과는 달리 유전체(150)를 지지하는 지지프레임(미도시)이 설치된 경우에 지지프레임에 설치될 수도 있다.In particular, the gas injection unit 140 may be installed in the support frame when a support frame (not shown) for supporting the dielectric 150 is installed, unlike in FIG. 1.

상기 기판지지대(130)는 기판(10)이 안착되는 구성으로서 기판(10)을 지지할 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하며 공정에 따라서 전원이 인가되거나 접지될 수 있으며, 냉각 또는 가열을 위한 열전달부재가 설치될 수 있다.The substrate support 130 may be any configuration as long as the substrate 10 is seated and capable of supporting the substrate 10. Power may be applied or grounded according to a process, and heat transfer for cooling or heating may be performed. The member can be installed.

상기 유전체(150)는 안테나(200)에 의하여 처리공간(S) 내에 유도전계를 형성할 수 있도록 처리공간(S)과 안테나(200) 사이에 개재되는 구성으로서 다양한 구조를 가질 수 있으며 그 재질은 석영, 세라믹 등이 사용될 수 있다.The dielectric 150 may have various structures as interposed between the processing space S and the antenna 200 to form an induction field in the processing space S by the antenna 200. Quartz, ceramics and the like can be used.

상기 유전체(150)는 대형기판의 처리를 위하여 단일의 유전체(150)로 구성되지 않고 복수개의 유전체(150)들로 구성될 수도 있다.The dielectric 150 may be composed of a plurality of dielectrics 150 instead of a single dielectric 150 for processing a large substrate.

상기 안테나(200)는 유전체(150)의 상측에 설치되어 처리공간(S)에 유도전계를 형성하는 구성으로서, 전기 전도성 재질을 가지며 두께와 폭을 가지는 복수의 플레이트부들(210, 220)을 포함한다.The antenna 200 is formed on the dielectric 150 to form an induction field in the processing space S. The antenna 200 includes a plurality of plate parts 210 and 220 having an electrically conductive material and having a thickness and a width. do.

상기 안테나(200)를 형성하는 플레이트부(210, 220)는 RF전원인가에 의하여 전자기장을 형성할 수 있도록 전기 전도성이 좋은 재질이 사용되며, 단면형상이 두께에 비하여 폭이 큰 판면을 가지는 플레이트, 즉 판상형태를 가진다.The plate parts 210 and 220 forming the antenna 200 are made of a material having good electrical conductivity so as to form an electromagnetic field by applying RF power, and having a plate surface having a wider cross-sectional shape than a thickness. That is, it has a plate shape.

그리고 상기 안테나(200)를 형성하는 플레이트부(210, 220)는 복수개로 구성되어 용접, 연결브라켓(240)에 의하여 서로 연결될 수 있다. 여기서 상기 플레이트부(210, 220)들은 적어도 일부가 일체로 형성될 수도 있음은 물론이다.In addition, the plate parts 210 and 220 forming the antenna 200 may be configured in plural and connected to each other by welding and connecting brackets 240. Here, at least some of the plate parts 210 and 220 may be integrally formed.

한편 상기 플레이트부(210, 220)는 판면에 대한 법선(N)이 챔버본체(110)의 수평면에 대하여 평행, 수직 및 경사 중 2개 이상의 조합으로 이루는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the plate portion 210, 220 is characterized in that the normal to the plate surface (N) made of a combination of two or more of parallel, vertical and inclined with respect to the horizontal plane of the chamber body (110).

즉, 본 발명에 따른 유도결합 플라즈마 처리장치는 안테나(200)를 구성하는 플레이트부(210, 220)들의 판면에 대한 법선(N)을 평행, 수직 및 경사 중 2개 이상의 조합으로 이룸으로써 플라즈마 방전 개시가 용이하며 균일한 플라즈마 형성을 위한 안테나 구조를 최적화할 수 있다.That is, the inductively coupled plasma processing apparatus according to the present invention forms a normal line (N) with respect to the plate surface of the plate parts 210 and 220 constituting the antenna 200 in a combination of two or more of parallel, vertical and inclined, thereby discharging the plasma. It is easy to start and it is possible to optimize the antenna structure for uniform plasma formation.

예를 들면, 상기 안테나(200)는 법선(N)이 챔버본체(110)의 수평면에 대하여 평행(도 4a에 도시된 바와 같이)인 하나 이상의 제1플레이트부(210)와, 법선(N)이 챔버본체(110)의 수평면에 대하여 수직(도 4b에 도시된 바와 같이)인 하나 이상의 제2플레이트부(220)를 포함할 수 있다.For example, the antenna 200 includes at least one first plate portion 210 whose normal N is parallel to the horizontal plane of the chamber body 110 (as shown in FIG. 4A), and the normal N One or more second plate portions 220 perpendicular to the horizontal plane of the chamber body 110 (as shown in FIG. 4B) may be included.

상기와 같은 구성을 가지는 안테나(200)는 스퍼터링에 의한 전사를 방지할 수 있는 구조의 제1플레이트부(210) 및 초기 방전에 유리한 구조의 제2플레이트부(220)를 적절하게 조합함으로써 처리공간(S)에서의 균일한 플라즈마 형성은 물론 초기 방전이 용이하게 할 수 있는 이점이 있다.The antenna 200 having the above-described configuration is a process space by appropriately combining the first plate portion 210 having a structure capable of preventing transfer by sputtering and the second plate portion 220 having a structure favorable for initial discharge. There is an advantage that the initial discharge can be made easy as well as the uniform plasma formation in (S).

그리고 상기 제1플레이트부(210) 및 제2플레이트부(220)의 조합에 있어서, 챔버본체(110)의 수평면을 기준으로 중앙부가 외곽부에 비하여 상대적으로 플라즈마 밀도가 높음을 고려하여, 제1플레이트부(210)는 챔버본체(110)의 수평면을 기준으로 중앙부에 설치되고, 제2플레이트부(220)는 외곽부에 설치됨이 바람직하다.In the combination of the first plate part 210 and the second plate part 220, considering that the central part of the chamber body 110 is relatively higher than the outer part of the chamber body 110, the plasma density is higher. The plate portion 210 is installed at the central portion with respect to the horizontal plane of the chamber body 110, the second plate portion 220 is preferably installed on the outer portion.

한편 플레이트부(210, 220)는 법선(N)이 다른 이웃하는 플레이트부와 다양한 형태로 연결될 수 있다.Meanwhile, the plate parts 210 and 220 may be connected in various forms with neighboring plate parts whose normal line N is different.

즉, 도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 복수개의 플레이트부(210, 220)들은 그 일부가 용접에 의하여 연결될 수 있다.That is, as shown in FIG. 3A, some of the plurality of plate parts 210 and 220 may be connected by welding.

또한 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 안테나(200)는 복수의 플레이트부(210, 220)들 중 적어도 일부가 일체를 이루며 서로 비틀어져 연결될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 3B, at least some of the plurality of plate parts 210 and 220 may be integrally twisted together.

즉, 상기 제1플레이트부(210) 및 제2플레이트부(220)는 제1플레이트부(210) 및 제2플레이트부(220)는 비틀어져 형성될 수 있다.That is, the first plate portion 210 and the second plate portion 220 may be formed by twisting the first plate portion 210 and the second plate portion 220.

한편 상기 복수개의 플레이트부(210, 220)들은 설치의 용이성을 위하여, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 연결브라켓(240)에 의하여 서로 연결될 수 있다.Meanwhile, the plurality of plate parts 210 and 220 may be connected to each other by a connection bracket 240 as shown in FIGS. 5A and 5B for ease of installation.

그리고 상기 연결브라켓(240)은 플레이트부(210, 220)의 표면에 볼팅, 리벳팅 및 용접 중 적어도 어느 하나의 방법에 의하여 이웃하는 플레이트부(210, 220)들을 연결할 수 있다.The connection bracket 240 may connect the adjacent plate parts 210 and 220 to at least one of bolting, riveting, and welding on the surfaces of the plate parts 210 and 220.

상기 연결브라켓(240)은 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 그 조립이 편리하도록 플레이트부(210, 220)의 끝단이 삽입되는 하나 이상의 삽입홈(241)이 형성될 수 있다.As shown in FIGS. 5A and 5B, the connection bracket 240 may include one or more insertion grooves 241 into which the ends of the plate parts 210 and 220 are inserted to facilitate the assembly thereof.

상기 삽입홈(241)는 각 플레이트부(210, 220, 230)의 끝단이 삽입되어 조립될 수 있도록 플레이트부(210, 220, 230)의 끝단에 대응되는 형상을 가진다.The insertion groove 241 has a shape corresponding to the end of the plate portion 210, 220, 230 so that the end of each plate portion 210, 220, 230 can be inserted and assembled.

특히 상기 연결브라켓(240)은 직육면체, 원기둥, 다각기둥 등 다양한 형상을 가질 수 있으며, 적어도 일부면에 하나 이상의 삽입홈(241)이 형성될 수 있다.In particular, the connection bracket 240 may have various shapes such as a rectangular parallelepiped, a cylinder, and a polygonal column, and at least one insertion groove 241 may be formed on at least part of the surface thereof.

여기서 상기 연결브라켓(240)은 도 6에 도시된 바와 같이, 삽입홈(241)이 각 면에 복수개로 형성될 수 있으며, 특히 복수의 삽입홈(241)들이 간격을 두고 형성됨으로써 유전체(150)의 상면에 대하여 각 플레이트부(210, 220)의 설치높이를 다양하게 변화시킬 수 있다.Here, as shown in FIG. 6, the connection bracket 240 may have a plurality of insertion grooves 241 formed on each surface thereof, and in particular, a plurality of insertion grooves 241 may be formed at intervals, such that the dielectric 150 may be formed. It is possible to vary the installation height of each plate portion 210, 220 with respect to the upper surface of the.

상기와 같이 유전체(150)의 상면에 대하여 각 플레이트부(210, 220)의 설치높이를 변화시킬 수 있게 되면 플라즈마 강도(밀도)의 조절이 용이하여, 처리될 기판의 종류, 공정조건 등의 변화 등의 요구조건에 따라 최적의 처리환경을 조성할 수 있는 이점이 있다.As described above, when the mounting heights of the plate portions 210 and 220 can be changed with respect to the upper surface of the dielectric 150, the plasma intensity (density) can be easily adjusted to change the type of substrate to be processed and the process conditions. There is an advantage that can create an optimal treatment environment according to the requirements, such as.

또한 상기 연결브라켓(240)은 플레이트부(210, 220)와 이웃하는 플레이트부(210, 220)와의 설치간격을 변화시킬 수 있도록 복수의 삽입홈(241)들이 간격을 두고 형성될 수 있다.In addition, the connection bracket 240 may be formed with a plurality of insertion grooves 241 at intervals so as to change the installation interval between the plate portion (210, 220) and the adjacent plate portion (210, 220).

즉, 복수의 삽입홈(241)들이 다양한 패턴으로 형성된 연결브라켓(240)은 법선(N)을 변화시키거나, 유전체(150)의 상면에 대한 설치높이를 변화시키거나, 플레이트부(210, 220)가 간격을 두고 설치된 이웃하는 플레이트부(210, 220) 사이의 설치간격을 변화시키는 등 플레이트부(210, 220)들의 결합태양을 다양하게 변화시킬 수 있다.That is, the connection bracket 240 having a plurality of insertion grooves 241 formed in various patterns may change the normal line N, change the installation height of the upper surface of the dielectric 150, or plate portions 210 and 220. The coupling mode of the plate parts 210 and 220 may be variously changed, such as by changing the installation interval between the adjacent plate parts 210 and 220 installed at intervals.

상기와 같이 이웃하는 플레이트부(210, 220) 사이의 설치간격을 변화시킬 수 있게 되면 처리공간(S) 내의 처리환경의 최적화가 가능하여 플라즈마 강도(밀도)의 조절이 용이하여, 처리될 기판의 종류, 공정조건 등의 변화 등의 요구조건에 능동적으로 대응할 수 있는 이점이 있다.As described above, when the installation intervals between the adjacent plate parts 210 and 220 can be changed, the processing environment in the processing space S can be optimized, and thus the plasma intensity (density) can be easily adjusted. There is an advantage that can actively respond to the requirements, such as changes in type, process conditions, and the like.

또한 상기 연결브라켓(240)은 복수의 삽입홈(241)들이 각 면에서 다양한 형태로 형성됨으로써 이웃하는 플레이트부(210, 220)들 사이에서 법선(N)이 유전체(150)에 대한 다양한 각도로 플레이트부(210, 220)들이 결합되도록 할 수 있다.In addition, the connection bracket 240 has a plurality of insertion grooves 241 formed in various shapes on each surface, so that the normal N between the adjacent plate portions 210 and 220 may be at various angles with respect to the dielectric 150. Plate portions 210 and 220 may be coupled.

또한 상기 복수의 플레이트부(210, 220)들은 연결브라켓(240)에 의하여 연결되지 않는 경우 용접 등에 의하여 연결되거나 일체로 형성되어 비틀어져 유전체(150) 상면에 대한 법선(N)을 변화시킬 수 있다.
In addition, when the plurality of plate parts 210 and 220 are not connected by the connection bracket 240, the plurality of plate parts 210 and 220 may be connected or integrally formed by welding or twisted to change the normal line N on the upper surface of the dielectric 150.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It is to be understood that both the technical idea and the technical spirit of the invention are included in the scope of the present invention.

100 : 기판처리장치 110 : 챔버본체
130 : 기판지지대 150 : 유전체
200 : 안테나
210 : 제1플레이트부 220 : 제2플레이트부100: substrate processing apparatus 110: chamber body
130: substrate support 150: dielectric
200: antenna
210: first plate portion 220: second plate portion

Claims (10)

상측에 개구부가 형성된 챔버본체와;
상기 챔버본체와 함께 처리공간을 형성하도록 상기 개구부를 복개하는 하나 이상의 유전체와;
상기 챔버본체에 설치되어 기판을 지지하는 기판지지대와;
상기 유전체의 상측에 설치되어 상기 처리공간에 유도전계를 형성하는 안테나를 포함하며,
상기 안테나는 복수의 플레이트부를 포함하며,
상기 플레이트부의 판면에 대한 각 법선은 상기 챔버본체의 수평면에 대하여 평행, 수직 및 경사 중 2개 이상의 조합을 이루는 것을 특징으로 유도결합 플라즈마 처리장치.A chamber body having an opening formed at an upper side thereof;
At least one dielectric covering the opening to form a processing space with the chamber body;
A substrate support installed in the chamber body to support a substrate;
An antenna installed above the dielectric to form an induction field in the processing space;
The antenna includes a plurality of plate portions,
Each normal to the plate surface of the plate portion is a combination of two or more of parallel, vertical and inclined with respect to the horizontal plane of the chamber body, inductively coupled plasma processing apparatus. 청구항 1에 있어서,
상기 안테나는 상기 플레이트부들의 적어도 일부가 서로 비틀어져 연결된 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 처리장치.The method according to claim 1,
The antenna is inductively coupled plasma processing apparatus, characterized in that at least a portion of the plate portion is connected to each other twisted. 청구항 1에 있어서,
상기 안테나는 상기 플레이트부들 중 적어도 일부가 연결브라켓에 의하여 서로 연결된 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 처리장치.The method according to claim 1,
The antenna is inductively coupled plasma processing apparatus, characterized in that at least some of the plate portion is connected to each other by a connecting bracket. 청구항 3에 있어서,
상기 연결브라켓은 상기 플레이트부의 표면에 볼팅, 리벳팅 및 용접 중 적어도 어느 하나의 방법에 의하여 이웃하는 플레이트부들을 연결하는 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 처리장치.The method according to claim 3,
The connecting bracket is coupled to the surface of the plate portion inductively coupled plasma processing apparatus, characterized in that for connecting the adjacent plate portion by at least one of the method of bolting, riveting and welding. 청구항 3에 있어서,
상기 연결브라켓은 적어도 일부면에 상기 플레이트부의 끝단이 삽입되는 하나 이상의 삽입홈이 형성된 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 처리장치.The method according to claim 3,
Inductively coupled plasma processing apparatus, characterized in that the connection bracket is formed at least one surface with at least one insertion groove for inserting the end of the plate portion. 청구항 3에 있어서,
상기 연결브라켓은 적어도 일부면에 상기 플레이트부의 끝단이 삽입되는 복수개의 삽입홈들이 형성되며,
상기 유전체의 상면에 대하여 각 플레이트부의 설치높이를 변화시킬 수 있도록 상기 복수의 삽입홈들이 간격을 두고 형성된 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 처리장치.The method according to claim 3,
The connecting bracket is formed with a plurality of insertion grooves into which the end of the plate portion is inserted at least in part,
Inductively coupled plasma processing apparatus, characterized in that the plurality of insertion grooves are formed at intervals so as to change the installation height of each plate portion with respect to the upper surface of the dielectric. 청구항 3에 있어서,
상기 연결브라켓은 적어도 일부면에 상기 플레이트부의 끝단이 삽입되는 복수개의 삽입홈들이 형성되며,
상기 플레이트부와 이웃하는 플레이트부와의 설치간격을 변화시킬 수 있도록 상기 복수의 삽입홈들이 간격을 두고 형성된 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 처리장치.The method according to claim 3,
The connecting bracket is formed with a plurality of insertion grooves into which the end of the plate portion is inserted at least in part,
Inductively coupled plasma processing apparatus, characterized in that the plurality of insertion grooves are formed at intervals so as to change the installation interval between the plate portion and the neighboring plate portion. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 안테나는 법선이 상기 챔버본체의 수평면에 대하여 평행인 하나 이상의 제1플레이트부와, 법선이 상기 챔버본체의 수평면에 대하여 수직인 하나 이상의 제2플레이트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 처리장치.The method according to any one of claims 1 to 7,
The antenna includes at least one first plate portion whose normal line is parallel to the horizontal plane of the chamber body, and at least one second plate portion whose normal line is perpendicular to the horizontal plane of the chamber body. . 청구항 8에 있어서,
상기 제1플레이트부는 상기 챔버본체의 수평면을 기준으로 중앙부에 설치되고, 상기 제2플레이트부는 외곽부에 설치된 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 처리장치.The method according to claim 8,
The first plate portion is installed in the central portion with respect to the horizontal plane of the chamber body, the second plate portion is inductively coupled plasma processing apparatus, characterized in that installed on the outer portion. 청구항 1에 있어서,
상기 복수의 플레이트부들의 적어도 일부는 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 처리장치.The method according to claim 1,
Inductively coupled plasma processing apparatus, characterized in that at least a portion of the plurality of plate portions are formed integrally.
KR1020110107008A 2011-10-19 2011-10-19 Inductively coupled plasma processing apparatus KR101765233B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110107008A KR101765233B1 (en) 2011-10-19 2011-10-19 Inductively coupled plasma processing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110107008A KR101765233B1 (en) 2011-10-19 2011-10-19 Inductively coupled plasma processing apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130042875A true KR20130042875A (en) 2013-04-29
KR101765233B1 KR101765233B1 (en) 2017-08-16

Family

ID=48441351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110107008A KR101765233B1 (en) 2011-10-19 2011-10-19 Inductively coupled plasma processing apparatus

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101765233B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105632860A (en) * 2014-10-31 2016-06-01 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 Plasma processing equipment
KR20160129300A (en) * 2015-04-30 2016-11-09 에스케이하이닉스 주식회사 Antenna for inductively coupled plasma generation apparatus and method of control thereof and inductively coupled plasma generation apparatus comprising the same
KR20210106378A (en) * 2020-02-19 2021-08-30 인투코어테크놀로지 주식회사 Antenna structure and inductively coupled plasma generating device using the same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105632860A (en) * 2014-10-31 2016-06-01 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 Plasma processing equipment
KR20160129300A (en) * 2015-04-30 2016-11-09 에스케이하이닉스 주식회사 Antenna for inductively coupled plasma generation apparatus and method of control thereof and inductively coupled plasma generation apparatus comprising the same
KR20210106378A (en) * 2020-02-19 2021-08-30 인투코어테크놀로지 주식회사 Antenna structure and inductively coupled plasma generating device using the same
KR20230128249A (en) * 2020-02-19 2023-09-04 인투코어테크놀로지 주식회사 Antenna structure and inductively coupled plasma generating device using the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR101765233B1 (en) 2017-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102423749B1 (en) Symmetric plasma process chamber
US8604697B2 (en) Apparatus for generating plasma
TWI674615B (en) Plasma processing device
CN202888133U (en) Apparatus for coupling RF (Radio Frequency) power to plasma chamber
TWI539868B (en) Plasma processing device
TWI702650B (en) Plasma processing device and exhaust structure used here
KR20150009445A (en) Inductively coupled plasma processing apparatus
CN104380429A (en) Microwave plasma generating device and method for operating same
KR102180119B1 (en) Apparatus For Processing Substrate
CN102822383A (en) Anti-arc zero field plate
TWI679675B (en) Capacitive coupling plasma processing device and plasma processing method
KR20130042875A (en) Inductively coupled plasma processing apparatus
KR101666933B1 (en) Antenna for inductively coupled plasma processing apparatus
KR101058832B1 (en) Antenna Structure of Substrate Processing Equipment Using Plasma
KR20210042562A (en) Inductively coupled plasma processing apparatus
KR101205242B1 (en) Plasma processing apparatus
KR20110027396A (en) Apparatus and method for plasma processing
KR101695380B1 (en) Inductively Coupled Plasma Processing Apparatus
KR20170068779A (en) Plasma process apparatus
TW202119461A (en) Plasma processing device to suppress the plasma from becoming unstable
KR101071092B1 (en) Internal antenna structure and plasma generation apparatus
KR101802391B1 (en) Inductively coupled plasma processing apparatus, and Polymer removing Electrode used therefor
TWI428981B (en) Gas supply structure for substrate processing apparatus
KR102435558B1 (en) Atmosphere type plasma treatment apparatus
KR102214790B1 (en) Plasma processing apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right