KR20130120689A - Plasma processing apparatus - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a plasma processing apparatus comprising: a processing chamber having a cylindrical shape of which the upper part is open to perform a plasma process; a substitute supporting unit, prepared in the processing chamber, for settling a substrate, which is an object for the plasma process; a ceramic plate, prepared on the upper part of the processing chamber, for sealing an inner space of the processing chamber; and a complex inductively coupled coil, arranged on an upper part of the ceramic plate, for generating plasma in the inner space of the processing chamber; wherein the complex inductively coupled coil comprises an inner coil, settled in a central part of the ceramic plate, and an external coil having a cylindrical shape, settled in the ceramic plate, in order for the inner coil to be arranged in the internal periphery. Therefore, by using the present invention, a stable plasma source is possibly realized while increasing overall plasma density and maintaining uniformity.

Description

플라즈마 처리 장치{PLASMA PROCESSING APPARATUS}PLASMA PROCESSING APPARATUS

본 발명은 플라즈마 처리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 플라즈마 밀도를 전반적으로 상승시키고 균일도를 유지시킴과 동시에 안정된 플라즈마 소스를 구현할 수 있는 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a plasma processing apparatus, and more particularly, to a plasma processing apparatus capable of realizing a stable plasma source while increasing overall plasma density and maintaining uniformity.

최근의 반도체 소자로 제조하기 위한 반도체 웨이퍼의 대구경화, 평면 디스플레이 소자로 제조하기 위한 유리 기판의 대면적화 등에 따라 에칭 처리나 성막 처리를 하는 처리 장치의 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 에칭 처리나 성막 처리를 플라즈마를 이용하여 진행하는 플라즈마 에칭 장치, 플라즈마 증착 장치 및 플라즈마 애싱(ashing) 장치 등의 플라즈마 처리 장치에 대한 수요가 증가하고 있는 추세이다.BACKGROUND ART In recent years, the demand for processing apparatuses for etching or film forming has increased due to the large diameter of semiconductor wafers for manufacturing semiconductor devices and the large area of glass substrates for manufacturing flat display devices. For example, there is a growing demand for plasma processing apparatuses such as plasma etching apparatuses, plasma deposition apparatuses, and plasma ashing apparatuses that perform etching and film forming processes using plasma.

이러한 플라즈마 처리 장치에 사용되는 플라즈마 소스로서, 고주파 용량 결합형 플라즈마 소스, 마이크론파 ECR 플라즈마 소스, 고주파 유도 결합형 플라즈마(inductively coupled plasma, 이하 "ICP"라고 함) 소스 등이 있다. 이들 각각은 그 특징에 따라 다양한 처리 프로세스마다 구분하여 사용된다.Examples of the plasma source used in such a plasma processing apparatus include a high frequency capacitively coupled plasma source, a micron wave ECR plasma source, and a high frequency inductively coupled plasma (hereinafter referred to as "ICP") source. Each of these is used separately for various processing processes according to its characteristics.

이러한 플라즈마 소스 중에서 고주파 ICP 소스를 구비한 유도 결합형 플라즈마 처리 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 공정 챔버(10), 상기 공정 챔버(10)의 내부에 마련되어 피처리물이 안착되는 기판 지지부(20), 상기 공정 챔버(10)의 내부에 전자기장을 형성시키는 코일(30) 및 전원 인가부(40)를 포함하여 구성된다.Among the plasma sources, the inductively coupled plasma processing apparatus including the high frequency ICP source is provided in the process chamber 10 and the process chamber 10 as shown in FIG. ), The coil 30 and the power applying unit 40 to form an electromagnetic field in the process chamber 10 is configured.

이에 플라즈마는 상기 코일(30)과 전원 인가부(40)에 고주파 전원을 인가하여 상기 공정 챔버(10) 내부에 공급된 공정 가스를 이온화하여 기판(W) 등의 피처리물이 처리되는 면의 상부에 수 mTorr의 저압 하에서 비교적 고밀도의 플라즈마를 발생시킬 수 있고, 상기 피처리물에 대해 평면적으로 코일(30)을 배치함으로써 면적이 큰 플라즈마를 용이하게 발생시킬 수 있다. 또한, 상기 공정 챔버(10)의 내부가 간단하므로 처리 중에 피처리물 위로 날아오는 이물질 발생을 줄일 수 있다는 장점이 있어서 최근에 널리 사용되고 있다.The plasma is applied to the coil 30 and the power supply unit 40 by applying high frequency power to ionize the process gas supplied to the inside of the process chamber 10 to process the workpiece such as the substrate W. The plasma of relatively high density can be generated under a low pressure of several mTorr on the upper side, and the large-area plasma can be easily generated by arrange | positioning the coil 30 planarly with respect to the to-be-processed object. In addition, since the inside of the process chamber 10 is simple, there is an advantage that it is possible to reduce the generation of foreign matters flying over the object to be processed.

그러나, 통상의 코일을 이용하는 것만으로는 기판 상에서 얻어지는 플라즈마 밀도의 균일성은 대부분의 경우 플라즈마 프로세스에 있어서 불충분하다. 즉, 유도 결합형의 플라즈마 처리 장치에 있어서도 기판 상의 플라즈마 밀도의 균일성을 향상시키는 것은 플라즈마 프로세스의 균일성 및 재현성, 나아가 제조 양품률을 좌우하기 때문에 가장 중요한 과제의 하나로 여겨진다.However, the uniformity of plasma density obtained on a substrate by using conventional coils is in most cases insufficient for plasma processes. That is, even in the inductively coupled plasma processing apparatus, improving the uniformity of the plasma density on the substrate is considered one of the most important problems because it affects the uniformity and reproducibility of the plasma process, and furthermore, the production yield.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 플라즈마 밀도를 전반적으로 상승시키고 균일도를 유지시킴과 동시에 안정된 플라즈마 소스를 구현할 수 있는 플라즈마 처리 장치를 제공하기 위한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and to provide a plasma processing apparatus capable of realizing a stable plasma source while increasing the overall plasma density and maintaining uniformity.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical object of the present invention is not limited to the above-mentioned technical objects and other technical objects which are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description will be.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라즈마 처리 장치는, 플라즈마 공정이 진행되도록 상부가 개방된 원통형으로 형성되는 공정 챔버; 상기 공정 챔버 내부에 마련되어 플라즈마 처리 대상이 되는 기판이 안착되는 기판 지지부; 상기 공정 챔버의 내부 공간을 밀폐시키도록 상기 공정 챔버의 상부에 마련되는 세라믹 플레이트; 및 상기 세라믹 플레이트의 상부에 배치되어 상기 공정 챔버의 내부 공간에 플라즈마를 생성시키는 복합 유도 결합형 코일; 을 포함하고, 상기 복합 유도 결합형 코일은, 상기 세라믹 플레이트의 중심부에 안착되는 내부 코일과, 상기 내부 코일이 내주에 배치되도록 상기 세라믹 플레이트의 가장자리에 안착되는 원통형의 외곽 코일을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Plasma processing apparatus of the present invention for achieving the above object, the process chamber is formed in a cylindrical shape of the upper opening so that the plasma process proceeds; A substrate support part provided inside the process chamber and seating a substrate to be a plasma processing object; A ceramic plate provided on an upper portion of the process chamber to seal an internal space of the process chamber; And a complex inductively coupled coil disposed on an upper portion of the ceramic plate to generate a plasma in an inner space of the process chamber. The composite inductively coupled coil includes an inner coil seated at the center of the ceramic plate and a cylindrical outer coil seated at the edge of the ceramic plate so that the inner coil is disposed at an inner circumference thereof. It features.

또한, 상기 내부 코일은 나선형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the inner coil is characterized in that formed in a spiral.

또한, 상기 내부 코일은 그 직경이 서로 다른 복수개의 코일이 동심원 형상으로 배치되어 마련되는 것을 특징으로 한다.In addition, the internal coil is characterized in that a plurality of coils having different diameters are arranged in a concentric shape.

또한, 상기 내부 코일은 그 중심으로 갈수록 상향 돌출되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the inner coil is characterized in that it is formed to protrude upward toward its center.

또한, 상기 외곽 코일은 복수개의 코일이 병렬 연결되는 것을 특징으로 한다.In addition, the outer coil is characterized in that a plurality of coils are connected in parallel.

또한, 상기 내부 코일 및 상기 외곽 코일은 그 내부에서 소정의 유체가 유동될 수 있도록 관 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the inner coil and the outer coil is characterized in that the tubular shape so that a predetermined fluid flows therein.

또한, 제1항에 있어서,Furthermore, according to claim 1,

상기 세라믹 플레이트의 중심부와 가장 자리에는 다수개의 공정 가스 공급구가 각각 형성되고, 상기 다수개의 공정 가스 공급구는 각각 독립적으로 상기 공정 챔버의 내부로 공정 가스를 분사하는 것을 특징으로 한다.A plurality of process gas supply ports may be formed at the center and the edge of the ceramic plate, respectively, and the plurality of process gas supply ports may independently inject the process gas into the process chamber.

상기 플라즈마 처리 장치는, 상기 세라믹 플레이트의 상부면에 마련되거나 상기 세라믹 플레이트의 내부에 개재되는 히터; 를 더 포함한다.The plasma processing apparatus may include a heater provided on an upper surface of the ceramic plate or interposed in the ceramic plate; .

또한, 상기 히터는 링 형상으로 형성되어 상기 외곽 코일의 외주에 배치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the heater is formed in a ring shape, characterized in that disposed on the outer circumference of the outer coil.

또한, 상기 히터는 다수개의 바 형상으로 형성되어 방사형으로 배치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the heater is characterized in that it is formed in a plurality of bar shape is arranged radially.

상기 플라즈마 처리 장치는, 상기 세라믹 플레이트의 상부면에 마련되고, N극과 S극이 상기 내부 코일과 상기 외곽 코일 사이에 방사형으로 배치되는 다수개의 마그넷; 을 더 포함한다.The plasma processing apparatus may include: a plurality of magnets provided on an upper surface of the ceramic plate and having N and S poles disposed radially between the inner coil and the outer coil; .

본 발명에 따르면, 복합 유도 결합형 코일이 세라믹 플레이트의 중심부 및 가장 자리에 각각 배치되고, 그 내부에서 기체 또는 액체가 유동 가능하므로 플라즈마 밀도를 전반적으로 상승시키고 균일도를 유지시킴과 동시에 안정된 플라즈마 소스를 구현할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, the composite inductively coupled coils are disposed at the center and the edge of the ceramic plate, respectively, and gas or liquid can flow therein, thereby increasing the overall plasma density and maintaining uniformity, and at the same time providing a stable plasma source. There are advantages to implement.

도 1은 종래의 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 나타낸 정단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 나타낸 정단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 내부 코일을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 내부 코일을 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 외곽 코일을 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 외곽 코일을 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 히터를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 히터를 개략적으로 나타낸 정단면도이다.1 is a front sectional view schematically showing a conventional plasma processing apparatus.
Figure 2 is a front sectional view showing a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a plan view showing a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view illustrating an internal coil of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view illustrating an internal coil of a plasma processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
6 is a perspective view illustrating an outer coil of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a perspective view illustrating an outer coil of a plasma processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
8 is a view schematically showing a heater of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
9 is a front sectional view schematically showing a heater of the plasma processing apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다. 그리고 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위내에서 다른 실시예를 용이하게 실시할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 범위 내에 속함은 물론이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The sizes and shapes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience. In addition, terms defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may be changed according to the intention or custom of the user, the operator. Definitions of these terms should be based on the content of this specification. 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 inventions. Of course.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 나타낸 정단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 나타낸 평면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하여 상기 플라즈마 처리 장치의 구체적인 구성 및 작동 과정에 대하여 상세히 설명한다.2 is a sectional front view showing a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a plan view showing a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention. A detailed configuration and an operation process of the plasma processing apparatus will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.

상기 플라즈마 처리 장치는 공정 챔버(100), 기판 지지부(200), 세라믹 플레이트(300), 복합 유도 결합형 코일(400), 히터(500) 및 마그넷(600) 등을 포함하여 구성된다.The plasma processing apparatus includes a process chamber 100, a substrate support 200, a ceramic plate 300, a composite inductively coupled coil 400, a heater 500, a magnet 600, and the like.

상기 공정 챔버(100)는 그 내부에 플라즈마 처리 공정이 진행되는 공간이 마련되도록 상부가 개방된 원통형으로 형성되며, 배기구(110), 배기 라인(120) 및 배기 부재(130) 등이 마련된다.The process chamber 100 is formed in a cylindrical shape having an upper portion open so that a space in which a plasma processing process proceeds is provided therein, and an exhaust port 110, an exhaust line 120, an exhaust member 130, and the like are provided.

상기 배기구(110)는 상기 공정 챔버(100)의 바닥면에 형성되고, 상기 배기 라인(120)은 상기 배기구(110)와 연결되며, 상기 배기 부재(130)는 상기 배기 라인(120)과 연결된다. 그리고 상기 배기 부재(130)는 상기 공정 챔버(100)의 내부를 진공 상태로 유지하기 위한 진공 펌프 등으로 마련되는 것이 바람직하다.The exhaust port 110 is formed on the bottom surface of the process chamber 100, the exhaust line 120 is connected to the exhaust port 110, and the exhaust member 130 is connected to the exhaust line 120. do. In addition, the exhaust member 130 is preferably provided with a vacuum pump or the like for maintaining the interior of the process chamber 100 in a vacuum state.

상기 기판 지지부(200)는 상기 공정 챔버(100)의 내부에 마련되고, 그 상부면에는 플라즈마 처리 대상이 되는 기판이 안착되는데, 정전력에 의해 기판을 흡착 지지하는 정전척(electro static chuck)으로 마련되거나 진공압에 의해 기판을 흡착 지지하는 진공척(vacuum chuck)으로 마련될 수 있으며, 기계적 클램핑 방식에 의하여 기판을 고정시킬 수도 있다.The substrate support part 200 is provided inside the process chamber 100, and a substrate to be subjected to plasma treatment is mounted on an upper surface of the substrate support part 200. An electrostatic chuck absorbs and supports the substrate by electrostatic power. It may be provided as a vacuum chuck (vacuum chuck) for adsorbing and supporting the substrate by the vacuum pressure, it may be fixed to the substrate by a mechanical clamping method.

그리고 상기 기판 지지부(200)는 구동 수단(미도시) 등에 의하여 상하 방향으로 이동이 가능하도록 구성됨으로써 상기 기판 지지부(200)에 안착된 기판을 보다 균일한 플라즈마 분포를 나타내는 영역에 배치시킬 수 있다.In addition, the substrate support part 200 may be configured to be movable in the vertical direction by a driving means (not shown), so that the substrate seated on the substrate support part 200 may be disposed in a region showing a more uniform plasma distribution.

한편, 상기 기판 지지부(200)에 제2전원 인가부(210)가 연결되는데, 상기 제2전원 인가부(210)는 상기 기판 지지부(200)에 마련되는 코일과 같은 저항 발열체 등의 다양한 가열 수단에 고주파 전원을 인가하여 상기 기판 지지부(200)에 안착된 기판을 소정의 공정 온도로 가열한다.On the other hand, a second power supply unit 210 is connected to the substrate support unit 200, the second power supply unit 210 is a variety of heating means such as a resistance heating element, such as a coil provided in the substrate support unit 200 A high frequency power is applied to the substrate to heat the substrate seated on the substrate support 200 to a predetermined process temperature.

상기 세라믹 플레이트(300)는 상기 공정 챔버(100)의 내부 공간을 밀폐시키도록 상기 공정 챔버(100)의 개방된 상부에 마련되며, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 공정 챔버(100)의 상단면에 대응되도록 원형의 판상으로 형성된다. 이러한 세라믹 플레이트(300)는 상기 공정 챔버(100)의 내부에서 발생하는 플라즈마가 외부에 미치는 전기적 효과를 감소시킨다.The ceramic plate 300 is provided at an open upper portion of the process chamber 100 to seal the internal space of the process chamber 100, and as shown in FIG. 2, an upper surface of the process chamber 100. It is formed in a circular plate shape so as to correspond to. The ceramic plate 300 reduces the electrical effect of the plasma generated inside the process chamber 100 to the outside.

한편, 상기 세라믹 플레이트(300)의 중심부와 가장 자리에는 다수개의 공정 가스 공급구(310)가 각각 형성된다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면 플라즈마 처리에 사용되는 공정 가스는 상기 다수개의 공정 가스 공급구(310)를 통하여 상기 공정 챔버(100)의 내부로 균일하게 분사됨으로써 공정 균일도를 정밀하게 제어할 수 있고, 나아가 상기 다수개의 공정 가스 공급구(310)는 각각 독립적으로 상기 공정 챔버(100)의 내부로 공정 가스를 분사하도록 제어된다.Meanwhile, a plurality of process gas supply holes 310 are formed at the center and the edge of the ceramic plate 300, respectively. That is, according to an embodiment of the present invention, the process gas used for the plasma treatment is uniformly injected into the process chamber 100 through the plurality of process gas supply holes 310 to precisely control the process uniformity. In addition, the plurality of process gas supply ports 310 may be controlled to inject process gas into the process chamber 100 independently of each other.

상기 복합 유도 결합형 코일(400)은 상기 세라믹 플레이트(300)의 상부에 배치되어 상기 공정 챔버(100)의 내부 공간에 플라즈마를 생성시킨다. 구체적으로 상기 복합 유도 결합형 코일(400)은 제1전원 인가부(430)로부터 고주파 전원이 인가되면 상기 복합 유도 결합형 코일(400)을 따라 흐르는 전류가 상기 공정 챔버(100)의 내부 공간에 자기장을 형성한다. 이러한 자기장에 의해 유도 전기장이 형성되며, 상기 공정 챔버(100)에 공급된 공정 가스는 유도 전기장으로부터 이온화에 필요한 충분한 에너지를 얻어 플라즈마를 생성한다.The complex inductive coupling coil 400 is disposed on the ceramic plate 300 to generate a plasma in the interior space of the process chamber 100. In detail, when the high frequency power is applied from the first power supply unit 430, the complex inductively coupled coil 400 receives current flowing along the complex inductively coupled coil 400 in the interior space of the process chamber 100. Form a magnetic field. The induction electric field is formed by the magnetic field, and the process gas supplied to the process chamber 100 obtains sufficient energy for ionization from the induction electric field to generate plasma.

상기 복합 유도 결합형 코일(400)은 상기 세라믹 플레이트(300)의 중심부에 배치되는 내부 코일(410) 및 상기 내부 코일(410)이 그 내주에 배치되도록 상기 세라믹 플레이트(300)의 가장자리에 안착되는 원통형의 외곽 코일(420)을 포함하여 구성된다.The composite inductively coupled coil 400 is seated at an edge of the ceramic plate 300 such that the inner coil 410 disposed at the center of the ceramic plate 300 and the inner coil 410 are disposed at the inner circumference thereof. It is configured to include a cylindrical outer coil 420.

상기 내부 코일(410)은 대용량의 공정 챔버(100)에서 방사상(radial)의 균일도를 정밀하게 제어하고, 용량성 결합에 의한 영향의 증가로 양호한 포토레지스트 선택비를 얻을 수 있으며, 이러한 내부 코일(410)은 도 4에 도시된 바와 같이 하나의 코일이 나선형으로 형성되거나, 도 5에 도시된 바와 같이 그 직경이 서로 다른 복수개의 코일이 동심원 형상으로 배치되어 마련되는 것이 바람직하다.The internal coil 410 precisely controls the radial uniformity in the large-capacity process chamber 100 and obtains a good photoresist selection ratio due to an increase in the influence of capacitive coupling. As illustrated in FIG. 4, one coil is formed in a spiral shape, or as illustrated in FIG. 5, a plurality of coils having different diameters are arranged in a concentric shape.

또한, 도시하지는 않았지만 상기 내부 코일(410)은 그 중심으로 갈수록 상향 돌출되도록 형성됨으로써 상기 공정 챔버(100)의 내부 공간에 플라즈마가 균일하게 생성될 수 있도록 한다.In addition, although not shown, the inner coil 410 is formed to protrude upward toward the center thereof so that the plasma may be uniformly generated in the inner space of the process chamber 100.

상기 외곽 코일(420)은 상기 공정 챔버(100)의 내부 공간에 고밀도의 플라즈마를 형성하며, 플라즈마 균일도를 위하여 도 6에 도시된 바와 같이 하나의 코일이 원통형으로 형성되거나, 도 7에 도시된 바와 같이 복수개의 코일이 병렬 연결되어 원통형으로 형성되는 것이 바람직하다.The outer coil 420 forms a high density plasma in the inner space of the process chamber 100, and one coil is formed in a cylindrical shape as shown in FIG. 6 for plasma uniformity, or as shown in FIG. As described above, it is preferable that the plurality of coils are connected in parallel to form a cylindrical shape.

한편, 상기 내부 코일(410) 및 상기 외곽 코일(420)은 그 내부에서 소정의 유체가 유동될 수 있도록 관 형상으로 형성된다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 제1전원 인가부(430)로부터 전원 인가시 온도 상승으로 인한 상기 내부 코일(410) 및 상기 외곽 코일(420)에는 임피던스 변화가 발생하는데, 상기 내부 코일(410) 및 상기 외곽 코일(420)의 내부에 일정 온도의 기체 또는 액체를 유동시킴으로써 임피던스 변화를 최소화하여 안정된 플라즈마 소스를 구현할 수 있다.On the other hand, the inner coil 410 and the outer coil 420 is formed in a tubular shape so that a predetermined fluid flows therein. That is, according to an embodiment of the present invention, impedance change occurs in the inner coil 410 and the outer coil 420 due to a temperature increase when power is applied from the first power applying unit 430. 410 and the inside of the outer coil 420 by flowing a gas or a liquid of a predetermined temperature can minimize the change in impedance to implement a stable plasma source.

상기 히터(500)는 상기 세라믹 플레이트(300)의 상부면에 마련(도 8의 (c) 및 도 9의 (c) 참조)되거나 상기 세라믹 플레이트(300)의 내부에 개재(도 8의 (b) 및 도 9의 (b) 참조)되어 상기 세라믹 플레이트(300)의 온도를 균일하게 유지하고 상기 공정 챔버(100)의 임피던스 변화를 최소화함으로써 안정된 플라즈마 소스를 구현함과 동시에, 상기 세라믹 플레이트(300)에 반응을 마친 가스, 이온 및 레디컬들의 증착을 억제할 수 있다.The heater 500 may be provided on the upper surface of the ceramic plate 300 (see FIGS. 8C and 9C) or interposed inside the ceramic plate 300 (FIG. 8B). And (b) of FIG. 9) to realize a stable plasma source by maintaining the temperature of the ceramic plate 300 uniformly and minimizing the impedance change of the process chamber 100, and at the same time, the ceramic plate 300. Reaction of) can be suppressed to deposit gas, ions and radicals.

이러한 히터(500)는 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 링 형상으로 형성되어 상기 외곽 코일(420)의 외주에 배치되거나, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 다수개의 바 형상으로 마련되어 상기 세라믹 플레이트(300)의 상부면 또는 내부에 방사형으로 배치되는 것이 바람직하다.As shown in (a) of FIG. 8, the heater 500 is formed in a ring shape and disposed on the outer circumference of the outer coil 420 or as shown in FIG. 9 (a). It is preferably provided in a shape and disposed radially on the upper surface or the inside of the ceramic plate 300.

상기 마그넷(600)은 상기 세라믹 플레이트(300)의 상부면에 마련되고, N극과 S극이 상기 내부 코일(410)과 상기 외곽 코일(420) 사이에 방사형으로 배치되도록 다수개 마련된다. 즉, 상기 마그넷(600)은 상기 공정 챔버(100)의 내부 공간에 생성되는 플라즈마의 밀도를 정밀 제어함으로써 플라즈마 밀도를 전반적으로 상승시키고 균일도를 유지시킴과 동시에 안정된 플라즈마 소스를 구현하게 된다.The magnet 600 is provided on an upper surface of the ceramic plate 300, and a plurality of N poles and S poles are provided radially between the inner coil 410 and the outer coil 420. That is, the magnet 600 precisely controls the density of the plasma generated in the interior space of the process chamber 100, thereby increasing the overall plasma density, maintaining the uniformity, and realizing a stable plasma source.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.

100: 공정 챔버 110: 배기구
120: 배기 라인 130: 배기 부재
200: 기판 지지부 210: 제2전원 인가부
300: 세라믹 플레이트 310: 공정 가스 공급구
400: 복합 유도 결합형 코일 410: 내부 코일
420: 외곽 코일 430: 제1전원 인가부
500: 히터 600: 마그넷100: process chamber 110: exhaust port
120: exhaust line 130: exhaust member
200: substrate support portion 210: second power supply portion
300: ceramic plate 310: process gas supply port
400: composite inductive coupling coil 410: internal coil
420: outer coil 430: first power supply unit
500: heater 600: magnet

Claims (11)

플라즈마 공정이 진행되도록 상부가 개방된 원통형으로 형성되는 공정 챔버;
상기 공정 챔버 내부에 마련되어 플라즈마 처리 대상이 되는 기판이 안착되는 기판 지지부;
상기 공정 챔버의 내부 공간을 밀폐시키도록 상기 공정 챔버의 상부에 마련되는 세라믹 플레이트; 및
상기 세라믹 플레이트의 상부에 배치되어 상기 공정 챔버의 내부 공간에 플라즈마를 생성시키는 복합 유도 결합형 코일; 을 포함하고,
상기 복합 유도 결합형 코일은,
상기 세라믹 플레이트의 중심부에 안착되는 내부 코일과,
상기 내부 코일이 내주에 배치되도록 상기 세라믹 플레이트의 가장자리에 안착되는 원통형의 외곽 코일을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.A process chamber formed in a cylindrical shape having an upper portion open to allow the plasma process to proceed;
A substrate support part provided inside the process chamber and seating a substrate to be a plasma processing object;
A ceramic plate provided on an upper portion of the process chamber to seal an internal space of the process chamber; And
A complex inductively coupled coil disposed on an upper portion of the ceramic plate to generate a plasma in an inner space of the process chamber; / RTI >
The composite inductive coupling type coil,
An internal coil seated at the center of the ceramic plate,
And a cylindrical outer coil seated on an edge of the ceramic plate such that the inner coil is disposed on an inner circumference thereof. 제1항에 있어서,
상기 내부 코일은 나선형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The method of claim 1,
And the inner coil is spirally formed. 제1항에 있어서,
상기 내부 코일은 그 직경이 서로 다른 복수개의 코일이 동심원 형상으로 배치되어 마련되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The method of claim 1,
The internal coil is provided with a plurality of coils having different diameters arranged in a concentric shape. 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 내부 코일은 그 중심으로 갈수록 상향 돌출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The method according to claim 2 or 3,
And the inner coil is formed to protrude upward toward the center thereof. 제1항에 있어서,
상기 외곽 코일은 복수개의 코일이 병렬 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The method of claim 1,
The outer coil is a plasma processing apparatus, characterized in that a plurality of coils are connected in parallel. 제1항에 있어서,
상기 내부 코일 및 상기 외곽 코일은 그 내부에서 소정의 유체가 유동될 수 있도록 관 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The method of claim 1,
And the inner coil and the outer coil are formed in a tubular shape to allow a predetermined fluid to flow therein. 제1항에 있어서,
상기 세라믹 플레이트의 중심부와 가장 자리에는 다수개의 공정 가스 공급구가 각각 형성되고, 상기 다수개의 공정 가스 공급구는 각각 독립적으로 상기 공정 챔버의 내부로 공정 가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The method of claim 1,
A plurality of process gas supply ports are formed at the center and the edge of the ceramic plate, respectively, and the plurality of process gas supply ports independently inject the process gas into the process chamber. 제1항에 있어서,
상기 세라믹 플레이트의 상부면에 마련되거나 상기 세라믹 플레이트의 내부에 개재되는 히터; 를 더 포함하는 플라즈마 처리 장치.The method of claim 1,
A heater provided on an upper surface of the ceramic plate or interposed in the ceramic plate; And a plasma processing apparatus. 제8항에 있어서,
상기 히터는 링 형상으로 형성되어 상기 외곽 코일의 외주에 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.9. The method of claim 8,
And the heater is formed in a ring shape and disposed on an outer circumference of the outer coil. 제8항에 있어서,
상기 히터는 다수개의 바 형상으로 형성되어 방사형으로 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.9. The method of claim 8,
The heater is plasma processing apparatus, characterized in that formed in a plurality of bar shape is arranged radially. 제1항에 있어서,
상기 세라믹 플레이트의 상부면에 마련되고, N극과 S극이 상기 내부 코일과 상기 외곽 코일 사이에 방사형으로 배치되는 다수개의 마그넷; 을 더 포함하는 플라즈마 처리 장치.The method of claim 1,
A plurality of magnets provided on an upper surface of the ceramic plate and having N and S poles disposed radially between the inner coil and the outer coil; Plasma processing apparatus further comprising.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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