KR20160107147A - Antenna for inductively coupled plasma processing apparatus - Google Patents

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KR20160107147A KR1020160114074A KR20160114074A KR20160107147A KR 20160107147 A KR20160107147 A KR 20160107147A KR 1020160114074 A KR1020160114074 A KR 1020160114074A KR 20160114074 A KR20160114074 A KR 20160114074A KR 20160107147 A KR20160107147 A KR 20160107147A
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조생현
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Abstract

The present invention provides an inductively connected plasma processing device capable of forming even plasma density. The inductively connected plasma processing device includes multiple wiring groups comprising a first antenna plate (15) and a second antenna plate (16) which are diverged after connected to a power feed member (17b) at one end and arranged to be parallel with each other, wherein the first antenna plate (15) and the second antenna plate (16) are earthed by being collated at the other end. The first antenna plate (15) includes: an inner antenna plate (15a) connected to the power feed member (17b) at one end; an outer antenna plate (15b) earthed at the other end; and a variable capacitor (15c) installed between the inner antenna plate (15a) and the outer antenna plate (15b). Therefore, a large plasma processing device can form even plasma by the variable capacitor (15c) installed between the inner antenna plate (15a) and the outer antenna plate (15b).

Description

유도 결합 플라즈마 처리 장치의 안테나 {Antenna for inductively coupled plasma processing apparatus}An antenna for an inductively coupled plasma processing apparatus (antenna for inductively coupled plasma processing apparatus)

본 발명은 기판에 대하여 에칭 등의 처리를 실시하는 유도 결합 플라즈마 처리 장치의 안테나에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an antenna of an inductively coupled plasma processing apparatus for performing a process such as etching on a substrate.

액정 표시 장치(LCD), OLED 등의 제조 공정에 있어서는, 기판에 소정의 처리를 실시하기 위하여, 플라즈마 에칭 장치나 플라즈마 CVD 성막(成膜) 장치 등의 각종 플라즈마 처리 장치가 이용된다. 이러한 플라즈마 처리 장치로는 종래에 용량 결합 플라즈마 처리 장치가 사용되었지만, 최근 고진공도로 고밀도의 플라즈마를 얻을 수 있는 큰 이점을 갖는 유도 결합 플라즈마(Inductively Coupled Plasma : ICP) 처리 장치가 주목받고 있다.2. Description of the Related Art In a manufacturing process of a liquid crystal display (LCD), an OLED and the like, various plasma processing apparatuses such as a plasma etching apparatus and a plasma CVD film forming apparatus are used to perform predetermined processing on a substrate. Conventionally, a capacitively coupled plasma processing apparatus has been used as such a plasma processing apparatus, but recently, an inductively coupled plasma (ICP) processing apparatus having a great advantage of obtaining a high density plasma at a high vacuum has attracted attention.

유도 결합 플라즈마 처리 장치는, 피처리 기판을 수용하는 본체 용기의 유전체창의 외측에 RF 안테나를 배치하고, 본체 용기 내에 처리 가스를 공급하는 동시에 이 RF 안테나에 RF 전력을 공급함으로써, 본체 용기 내에 유도 결합 플라즈마를 발생시키고, 이 유도 결합 플라즈마에 의해서 피처리 기판에 소정의 플라즈마 처리를 실시하는 것이다. 유도 결합 플라즈마 처리 장치의 RF 안테나로는, 소용돌이 형상의 평면 안테나가 많이 사용되고 있다.An inductively coupled plasma processing apparatus includes an RF antenna disposed on an outer side of a dielectric window of a main body container accommodating a substrate to be processed and supplying RF power to the RF antenna while supplying a processing gas into the main body container, A plasma is generated, and a predetermined plasma process is performed on the substrate to be processed by the inductively coupled plasma. As the RF antenna of the inductively coupled plasma processing apparatus, a spiral-shaped flat antenna is widely used.

그런데, 최근 기판의 대형화가 진행되고, 그 때문에 유도 결합 플라즈마 처리 장치도 대형화되지 않을 수 없고, 그것에 대응하여 RF 안테나도 대형화되고 있다.However, in recent years, the size of the substrate has increased, and the inductively-coupled plasma processing apparatus has also become larger, and accordingly, the RF antenna is also becoming larger.

그러나, 소용돌이 형상의 RF 안테나를 그 상태에서 대형화하면, 안테나 길이가 길어지고, 안테나 임피던스가 높아져서, RF 안테나에 공급하는 RF 전원의 정합이 어려워지는 동시에, 안테나 전위가 높아지는 문제가 있다. 안테나 전위가 높아지면, RF 안테나와 플라즈마 사이의 용량 결합이 강해져서, 유도 결합 플라즈마를 효과적으로 형성할 수 없는 동시에, 전계 분포에 편차가 발생하여 플라즈마 밀도가 불균일해져, 처리가 불균일하게 되는 문제가 발생한다.However, if the spiral-shaped RF antenna is enlarged in this state, the antenna length becomes long and the antenna impedance becomes high, so that matching of the RF power supplied to the RF antenna becomes difficult, and the antenna potential becomes high. When the antenna potential becomes high, capacitive coupling between the RF antenna and the plasma becomes strong, so that the inductively coupled plasma can not be effectively formed, and the electric field distribution is varied, resulting in nonuniform plasma density, do.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 플라즈마 밀도를 균일하게 형성할 수 있는 유도 결합 플라즈마 처리 장치의 안테나를 제공함을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an antenna of an inductively coupled plasma processing apparatus capable of uniformly forming a plasma density.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 피처리 기판(S)을 수용하여 플라즈마 처리를 실시하는 본체 용기(10)와, 상기 본체 용기(10) 내에서 피처리 기판(S)이 탑재되는 기판탑재대(20)와, 상기 본체 용기(10) 내에 처리 가스를 공급하는 처리가스 공급계(12)와, 상기 본체 용기(10) 내를 배기하는 배기계(13)와, 상기 본체 용기(10)의 상부벽을 구성하는 유전체벽(14)과, 상기 본체 용기(10) 외부의 상기 유전체벽(14)에 대응하는 부분에 설치되고, RF 전원이 공급됨으로써 상기 본체 용기(10) 내에 유도 전계를 형성하기 위한 RF 안테나(40)와, 상기 RF 안테나(40)에 RF 전원을 공급하는 급전 부재(17b)를 구비하며, 상기 RF 안테나(40)에 RF 전원을 공급함으로써 상기 본체 용기(10) 내에 유도 결합 플라즈마를 형성하여 피처리 기판(S)에 플라즈마 처리를 실시하는 유도 결합 플라즈마 처리 장치에 있어서, 일단부에서 상기 급전 부재(17b)와 연결된 후 분기되고 서로 평행을 이루어 배치되고 타단부에서 병합되어 접지되는 제1안테나플레이트(15) 및 제2안테나플레이트(16)로 이루어지는 복수의 배선그룹을 포함하며, 상기 제1안테나플레이트(15)는 일단부에서 상기 급전 부재(17b)와 연결되는 이너 안테나플레이트(15a)와, 타단부에서 접지되는 아우터 안테나플레이트(15b)와, 상기 이너 안테나플레이트(15a)와 상기 아우터 안테나플레이트(15b) 사이에 설치되는 가변커패시터(15c)를 포함하는 유도 결합 플라즈마 처리 장치의 안테나가 제공된다.In order to solve the above problems, the present invention provides a plasma processing apparatus including a main body container for receiving a substrate to be processed and subjecting the substrate to plasma processing, a substrate mounting unit for mounting a substrate to be processed in the main body container, A processing gas supply system 12 for supplying a processing gas into the main body vessel 10; an exhaust system 13 for exhausting the inside of the main body vessel 10; A dielectric wall 14 constituting an upper wall and a portion corresponding to the dielectric wall 14 outside the main body container 10 and forming an induction electric field in the main body container 10 by supplying RF power And a power feeding member 17b for supplying RF power to the RF antenna 40. The RF power is supplied to the RF antenna 40 so that the RF power is supplied to the main body container 10 An inductively coupled plasma (plasma) is formed on the substrate S to form a coupled plasma, And a first antenna plate (15) and a second antenna plate (16) branched at one end and connected to the power supply member (17b) The first antenna plate 15 includes an inner antenna plate 15a connected to the power supply member 17b at one end and an outer antenna plate 15b grounded at the other end, And a variable capacitor (15c) provided between the inner antenna plate (15a) and the outer antenna plate (15b).

이와 같이 이너 안테나플레이트(15a)와 상기 아우터 안테나플레이트(15b) 사이에 설치되는 가변커패시터(15c)를 포함하여 가변커패시터(15c)를 제어함으로써 플라즈마는 균일하게 형성할 수 있게 된다.The plasma can be uniformly formed by controlling the variable capacitor 15c including the variable capacitor 15c provided between the inner antenna plate 15a and the outer antenna plate 15b.

상기 유전체벽(14)은 직사각형의 평면형상을 가지고, 상기 배선그룹은 4개로 설치되어 상기 직사각형의 각 변의 중앙에서 상기 배선그룹이 접지되며, 상기 급전 부재(17b)는, 상기 유전체벽(14)의 중심에서 각 변의 중앙으로 4개로 분기된 후 상기 4개의 배선그룹 각각과 연결될 수 있다.The power supply member 17b is electrically connected to the dielectric wall 14 and the power supply member 17b. The power supply member 17b is connected to the power supply member 17b, To the center of each side from the center of the four wiring groups, and then to each of the four wiring groups.

이와 같이 구성됨으로써 직사각형 피처리기판(S)을 처리하기 위한 최적의 안테나 구조를 제공할 수 있게 된다.With this configuration, it is possible to provide an optimal antenna structure for processing the rectangular target substrate S.

상기 제1안테나플레이트(15) 및 상기 제2안테나플레이트(16)는 상기 급전 부재(17b)와 90°각도를 이루는 제1절곡부, 상기 제1절곡부와 90°각도를 이루는 제2절곡부, 상기 제2절곡부와 270°각도를 이루는 제3절곡부, 상기 제3절곡부와 270°각도를 이루는 제4절곡부, 및 상기 제4절곡부와 90°각도를 이루는 제5절곡부를 포함할 수 있다.The first antenna plate 15 and the second antenna plate 16 have a first bent portion 90 ° at an angle of 90 ° with respect to the power feeding member 17b and a second bent portion at an angle of 90 ° with the first bent portion. A third bend at an angle of 270 ° with the second bend, a fourth bend at an angle of 270 ° with the third bend, and a fifth bend at an angle of 90 ° with the fourth bend. can do.

이와 같이 구성됨으로써 직사각형 피처리기판(S)을 처리함에 있어서 균일한 플라즈마의 형성이 가능하다.With this configuration, it is possible to form a uniform plasma in processing the rectangular target substrate S.

상기 유전체벽(14)은 원형의 평면형상을 가지고, 상기 배선그룹 각각과 연결될 수 있다.The dielectric wall 14 has a circular planar shape and can be connected to each of the wiring groups.

이와 같이 구성됨으로써 피처리기판(S) 형상이 원형인 경우에도 균일한 플라즈마의 형성이 가능하다.With this configuration, uniform plasma can be formed even when the shape of the substrate S to be processed is circular.

상기 복수의 배선그룹 각각은 가변커패시터와 연결된 후 접지될 수 있다.Each of the plurality of wiring groups may be grounded after being connected to the variable capacitor.

이와 같이 가변커패시터가 설치된 후 접지됨으로써 보다 균일한 플라즈마의 형성이 가능하다.After the variable capacitor is installed as described above, it is possible to form a more uniform plasma by being grounded.

상기 복수의 배선그룹은 각각 급전 부재(17b)와 가변커패시터와 연결된 후 연결될 수 있다.The plurality of wiring groups may be connected to the power supply member 17b and the variable capacitors, respectively, and then connected.

이와 같이 가변커패시터가 설치된 후 급전 부재(17b)와 연결됨으로써 보다 균일한 플라즈마의 형성이 가능하다.By connecting the variable capacitor to the power supply member 17b as described above, more uniform plasma can be formed.

상기 복수의 배선그룹 각각은 상기 제1안테나플레이트(15)의 커패시터 조정시 상기 제2안테나플레이트(16)의 전류도 함께 제어될 수 있다.Each of the plurality of wiring groups may be controlled together with the current of the second antenna plate 16 when the capacitor of the first antenna plate 15 is adjusted.

이와 같이 제1안테나플레이트(15)의 커패시터 조정시 상기 제2안테나플레이트(16)의 전류도 함께 제어됨으로써 보다 균일한 플라즈마 형성이 가능하다.When the capacitor of the first antenna plate 15 is adjusted as described above, the current of the second antenna plate 16 is also controlled, so that a more uniform plasma can be formed.

본 발명은 제1안테나플레이트 및 제2안테나플레이트로 이루어진 복수의 배선그룹을 구비하고 각 배선그룹의 제1안테나플레이트를 이너 안테나플레이트(15a)와 상기 아우터 안테나플레이트(15b) 사이에 설치되는 가변커패시터(15c)를 포함하여 구성하고 가변커패시터(15c)를 제어함으로써 플라즈마는 균일하게 형성할 수 있게 된다.The present invention is characterized in that a plurality of wiring groups composed of a first antenna plate and a second antenna plate are provided, and a first antenna plate of each wiring group is connected to an inner antenna plate (15a) and an outer antenna plate (15b) (15c), and by controlling the variable capacitor (15c), the plasma can be uniformly formed.

제1안테나플레이트의 구성에 있어서 이너 안테나플레이트(15a)와 상기 아우터 안테나플레이트(15b) 사이에 설치되는 가변커패시터(15c)를 설치하고, 가변커패시터(15c)의 조정에 의하여 이너 안테나플레이트(15a) 및 아우터 안테나플레이트(15b) 인가되는 전압조정이 가능하여 대형의 유도 결합 플라즈마 처리 장치에 대한 공정조건을 최적화시킬 수 있게 된다.A variable capacitor 15c provided between the inner antenna plate 15a and the outer antenna plate 15b is provided in the structure of the first antenna plate and the inner antenna plate 15a is fixed by the adjustment of the variable capacitor 15c, And the outer antenna plate 15b can be adjusted to optimize the process conditions for the large inductively coupled plasma processing apparatus.

예를 들면, 가변커패시터(15c)의 조정에 의하여 이너 안테나플레이트(15a) 및 아우터 안테나플레이트(15b) 인가되는 전압 조정이 가능하므로, 본체 용기(10) 내의 중앙부분 및 외측부분에서의 플라즈마 밀도의 조절이 가능하여 공정의 균일도는 향상시킬 수 있게 된다.For example, the voltage applied to the inner antenna plate 15a and the outer antenna plate 15b can be adjusted by adjusting the variable capacitor 15c, so that the plasma density at the central portion and the outer portion in the main body container 10 So that the uniformity of the process can be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 처리 장치를 나타내는 단면도,
도 2는 도 1에 도시한 장치에 설치된 안테나의 일예를 도시하는 평면도,
도 3은 안테나의 등가회로도,
도 4는 안테나벽이 원형인 경우의 안테나의 구조의 다른 예를 도시하는 평면도이다.1 is a cross-sectional view of an inductively coupled plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention,
Fig. 2 is a plan view showing an example of an antenna installed in the apparatus shown in Fig. 1,
3 is an equivalent circuit diagram of an antenna,
4 is a plan view showing another example of the structure of the antenna when the antenna wall is circular.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 처리 장치를 나타내는 단면도이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 is a cross-sectional view of an inductively coupled plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

이 장치는, 예컨대 LCD, OLED의 제조에 있어서 LCD 유리 기판상에 박막 트랜지스터를 형성할 때에, 금속막, ITO막, 산화막 등을 에칭하는 등 기판처리공정을 수행하기 위해 사용된다.This device is used for performing a substrate processing process such as etching a metal film, an ITO film, an oxide film, or the like when forming a thin film transistor on an LCD glass substrate in the manufacture of LCDs and OLEDs, for example.

본 발명의 일 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 처리 장치는, 도전성 재료, 예컨대 내벽면이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 구성되는 사각통 형상의 기밀한 본체 용기(10)를 갖는다. The inductively coupled plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention has a rectangular main body 10 of airtight container made of a conductive material, for example, aluminum whose inner wall surface is anodized.

이 본체 용기(10)는 분해 가능하게 조립할 수 있고, 접지되어 있다. The main body container 10 is detachably assembled and is grounded.

본체 용기(10)는 유전체벽(14)에 의해 상하에 안테나실(3) 및 처리실(4)로 구획될 수 있다. 이때 유전체벽(14)은 처리실(4)의 천정벽을 구성하고 있다. The main body vessel 10 can be partitioned into the antenna chamber 3 and the treatment chamber 4 by the dielectric wall 14 in the upper and lower portions. At this time, the dielectric wall 14 constitutes the ceiling wall of the treatment chamber 4. [

유전체벽(14)은 Al2O3　등의 세라믹, 석영 등으로 구성되어 있다.The dielectric wall 14 is made of ceramics such as Al 2 O 3 , quartz or the like.

유전체벽(14)의 하측 부분에는, 처리 가스 공급용의 샤워 하우징(도시하지 않음)이 삽입될 수 있다. 샤워 하우징은 +자 형상으로 설치되어 있고, 유전체벽(14)을 하측으로부터 지지하는 구조로 될 수 있다. A shower housing (not shown) for supplying a process gas may be inserted into the lower portion of the dielectric wall 14. [ The shower housing is provided in a shape of a + character and can be structured to support the dielectric wall 14 from below.

또한, 유전체벽(14)을 지지하는 샤워 하우징은, 복수의 서스펜더(도시하지 않음)에 의해 본체 용기(10)의 천정에 매달린 상태로 될 수 있다.Further, the shower housing supporting the dielectric wall 14 may be suspended from the ceiling of the main container 10 by a plurality of suspenders (not shown).

또한 샤워 하우징은, 본체 용기(10)의 천정 쪽에 설치되지 않고 본체 용기(10)의 측면 쪽에서도 설치되는 등 그 설치구조는 다양하다.Further, the shower housing is not provided on the ceiling side of the main body container 10 but also on the side surface of the main body container 10, and the installation structure thereof is various.

샤워 하우징은 도전성 재료, 바람직하게는 금속, 예컨대 오염물이 발생하지 않도록 그 내면이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 구성될 수 있다. 이 샤워 하우징에는 수평으로 연장되는 가스 유로(도시하지 않음)가 형성되어 있고, 이 가스 유로에는 하측을 향해 연장되는 복수의 가스 토출 구멍(도시하지 않음)이 연통될 수 있다. The shower housing may be composed of an anodized aluminum on the inside so that no conductive material, preferably metal, e.g. contaminants, is generated. (Not shown) extending horizontally is formed in the shower housing, and a plurality of gas discharge holes (not shown) extending downward can communicate with the gas flow path.

한편, 유전체벽(14)의 상면 중앙에는, 이 가스 유로(도시하지 않음)에 연통되도록 가스 공급관(12)이 설치될 수 있다. 가스 공급관(12)은, 본체 용기(10)의 천정으로부터 그 외측으로 관통되고, 처리 가스 공급원 및 밸브 시스템 등을 포함하는 처리 가스 공급계에 접속된다. 따라서, 플라즈마 처리에 있어서는, 처리 가스 공급계로부터 공급된 처리 가스가 가스 공급관(12)을 거쳐 샤워 하우징내에 공급되고, 그 하면의 가스 공급 구멍으로부터 처리실(4) 내로 토출된다.On the other hand, a gas supply pipe 12 may be provided at the center of the top surface of the dielectric wall 14 so as to communicate with the gas flow path (not shown). The gas supply pipe 12 is passed from the ceiling of the main container 10 to the outside thereof and is connected to a process gas supply system including a process gas supply source, a valve system, and the like. Therefore, in the plasma treatment, the process gas supplied from the process gas supply system is supplied into the shower housing through the gas supply pipe 12, and is discharged into the process chamber 4 from the gas supply hole on the lower face thereof.

본체 용기(10)에 있어서의 안테나실(3)의 측벽(3a)과 처리실(4)의 측벽지지 선반(5)이 설치되어 있고, 이 지지 선반(5) 위에 유전체벽(14)이 탑재된다.A side wall 3a of the antenna chamber 3 and a side wall supporting shelf 5 of the treatment chamber 4 are provided in the main body container 10 and the dielectric wall 14 is mounted on the supporting rack 5 .

안테나실(3) 내에는 유전체벽(14) 상에 유전체벽(14)이 향하도록 RF 안테나(40)가 배치되어 있다. 이 RF 안테나(40)는 절연 부재로 구성되는 스페이서(도시하지 않음)에 의해 유전체벽(14)으로부터 일정한 거리 이하의 범위로 이격되어 있다. An RF antenna 40 is disposed in the antenna chamber 3 such that the dielectric wall 14 faces the dielectric wall 14. The RF antenna 40 is spaced apart from the dielectric wall 14 by a predetermined distance or less by a spacer (not shown) composed of an insulating member.

그리고 안테나실(3)에는, RF 안테나(40)에 대한 급전을 위하여 하나 이상의 급전 부재(17b)가 설치되어 있고, 이들 급전 부재(17b)에는 정합기(17a)를 거쳐 RF 전원(17)이 접속되어 있다.One or more power supply members 17b are provided in the antenna chamber 3 for supplying power to the RF antenna 40. An RF power supply 17 is connected to these power supply members 17b via a matching unit 17a. Respectively.

플라즈마 처리 중, RF 전원(17)으로부터는, 유도 전계 형성용의 예컨대 주파수가 13.56㎒인 RF 전원이 RF 안테나(40)로 공급될 수 있다. 이와 같이 RF 전원이 공급된 RF 안테나(40)에 의해, 처리실(4) 내에 유도 전계가 형성되고, 이 유도 전계에 의해 샤워 하우징으로부터 공급된 처리 가스가 플라즈마화된다. 이때의 RF 전원(17)의 출력은 플라즈마를 발생시키는데 충분한 값이 되도록 적절히 설정된다.During the plasma processing, an RF power source for forming an induction field, for example, a frequency of 13.56 MHz may be supplied from the RF power source 17 to the RF antenna 40. The induction field is formed in the treatment chamber 4 by the RF antenna 40 supplied with the RF power as described above, and the process gas supplied from the shower housing by the induction field is converted into plasma. The output of the RF power supply 17 at this time is appropriately set to be a value sufficient to generate plasma.

처리실(4) 내의 하측에는, 유전체벽(14)을 사이에 두고 RF 안테나(40)와 대향하도록, 기판(S)을 탑재하기 위한 기판탑재대(20)가 설치되어 있다. 기판탑재대(20)는 도전성 재료, 예컨대 표면이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 구성될 수 있다. 기판탑재대(20)에 탑재된 기판(S)은, 정전 척(도시하지 않음)에 의해 기판탑재대(20)에 흡착 유지될 수 있다.A substrate mounting table 20 for mounting the substrate S is provided on the lower side of the treatment chamber 4 so as to face the RF antenna 40 with the dielectric wall 14 therebetween. The substrate table 20 may be made of a conductive material, for example, aluminum whose surface is anodized. The substrate S mounted on the substrate table 20 can be held by suction on the substrate table 20 by an electrostatic chuck (not shown).

처리실(4)의 측벽(4a)에는, 기판(S)을 반입출하기 위한 반입출구(도시하지 않음) 및 그것을 개폐하는 게이트 밸브(도시하지 않음)가 설치되어 있다. The side wall 4a of the processing chamber 4 is provided with a loading / unloading port (not shown) for loading / unloading the substrate S and a gate valve (not shown) for opening / closing it.

기판탑재대(20)는 정합기(18a)를 거쳐 RF 전원(18)이 접속될 수 있다.The RF power source 18 can be connected to the substrate table 20 via the matching unit 18a.

이 RF 전원(18)은, 플라즈마 처리중에, 바이어스용 RF 전원, 예컨대 주파수 6㎒의 RF 전원(18)을 기판탑재대(20)에 인가할 수 있다. 이 바이어스용 RF 전원(18)에 의해, 처리실(4) 내에 생성된 플라즈마 중의 이온이 효과적으로 기판(S)으로 인입된다.The RF power supply 18 can apply a bias RF power source, for example, an RF power source 18 having a frequency of 6 MHz, to the substrate table 20 during the plasma processing. This bias RF power source 18 effectively introduces the ions in the plasma generated in the processing chamber 4 into the substrate S.

또한, 기판탑재대(20) 내에는, 기판(S)의 온도를 제어하기 위해, 세라믹 히터 등의 가열 수단이나 냉매 유로 등으로 구성되는 온도 제어 기구와, 온도 센서가 설치되어 있다(모두 도시하지 않음).In order to control the temperature of the substrate S, a temperature control mechanism composed of a heating means such as a ceramic heater or a refrigerant flow path, and a temperature sensor are provided in the substrate table 20 Not).

처리실(4)의 바닥부에는 배기관(31)을 거쳐 진공 펌프 등을 포함하는 배기 장치(13)가 접속되고, 이 배기 장치(13)에 의해 처리실(4)이 배기되고, 플라즈마 처리 동안 처리실(4) 내가 소정의 진공 분위기(예컨대 1.33 ㎩)로 설정되어 유지된다.An exhaust device 13 including a vacuum pump or the like is connected to the bottom of the process chamber 4 via an exhaust pipe 31. The process chamber 4 is evacuated by the exhaust device 13, 4) I is set and maintained in a predetermined vacuum atmosphere (for example, 1.33 Pa).

다음으로, RF 안테나(40)의 상세한 구성에 대하여 설명한다.Next, a detailed configuration of the RF antenna 40 will be described.

RF 안테나(40)는 본체 용기(10) 외부의 유전체벽(14)에 대응하는 부분에 설치되고, RF 전원이 공급됨으로써 본체 용기 내에 유도 전계를 형성한다.The RF antenna 40 is provided at a portion corresponding to the dielectric wall 14 outside the main body container 10 and forms an induction field in the main container by being supplied with RF power.

RF 안테나(40)는 일단부에서 급전 부재(17b)와 연결된 후 분기되고 서로 평행을 이루어 배치되고 타단부에서 병합되어 접지되는 제1안테나플레이트(15) 및 제2안테나플레이트(16)로 이루어지는 복수의 배선그룹을 포함한다.The RF antenna 40 includes a first antenna plate 15 and a second antenna plate 16 which are connected to the power supply member 17b at one end thereof and then branch and are arranged parallel to each other, .

그리고 각 배선그룹은 일단부에서 급전 부재(17b)와 연결된 후 분기되고 서로 평행을 이루어 배치되고 타단부에서 병합되어 접지되는 제1안테나플레이트(15) 및 제2안테나플레이트(16)로 이루어진다.Each of the wiring groups is composed of a first antenna plate 15 and a second antenna plate 16, which are connected to the power supply member 17b at one end thereof and then branched and grounded at the other end.

이때 제1안테나플레이트(15) 및 제2안테나플레이트(16)는 그 배치되는 방향을 길이방향으로 하는 판형상을 가지며, 도 2에 도시된 바와 같이, 폭이 작은 제1면이 유전체벽(14)을 향하며, 제1면보다 큰 제2면은 서로 평행하게 배치됨이 바람직하다.The first antenna plate 15 and the second antenna plate 16 have a plate shape in which a direction in which the first antenna plate 15 and the second antenna plate 16 are arranged is a longitudinal direction. As shown in FIG. 2, , And the second surface larger than the first surface is preferably arranged parallel to each other.

이와 같이 제1안테나플레이트(15) 및 제2안테나플레이트(16)가 폭이 작은 제1면이 유전체벽(14)을 향하며, 제1면보다 큰 제2면은 서로 평행하게 배치되면 유전체벽(14)의 하부에 유도되는 플라즈마의 강도를 높이는 한편 제1안테나플레이트(15) 및 제2안테나플레이트(16)가 서로 인접하여 평행하게 형성됨으로써 기판처리에 충분한 유도 플라즈마를 형성할 수 있게 된다.The first antenna plate 15 and the second antenna plate 16 are oriented such that the first side of the first antenna plate 15 and the second antenna plate 16 face the dielectric wall 14 and the second side larger than the first side are disposed parallel to each other, The first antenna plate 15 and the second antenna plate 16 are formed adjacent to each other in parallel to each other so that sufficient induction plasma can be formed for the substrate processing.

이와 같은 구조를 가지는 RF 안테나는 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 다양한 형태로 배치될 수 있다.The RF antenna having such a structure may be arranged in various forms as shown in FIGS.

RF 안테나(40)는 유전체벽(14)의 중심부분으로부터 외측을 향하여 나선형상으로 배치될 수 있다.The RF antenna 40 may be arranged in a spiral shape from the center portion of the dielectric wall 14 toward the outside.

제1안테나플레이트(15)는 일단부에서 급전 부재(17b)와 연결되는 이너 안테나플레이트(15a)와, 타단부에서 접지되는 아우터 안테나플레이트(15b)와, 이너 안테나플레이트(15a)와 아우터 안테나플레이트(15b) 사이에 설치되는 가변커패시터(15c)를 포함하는 것이 바람직하다.The first antenna plate 15 includes an inner antenna plate 15a connected to the power supply member 17b at one end thereof, an outer antenna plate 15b grounded at the other end, and an inner antenna plate 15a, And a variable capacitor 15c provided between the first and second electrodes 15b.

이와 같이 제1안테나플레이트(15)가 이너 안테나플레이트(15a)와 아우터 안테나플레이트(15b) 사이에 가변커패시터(15c)를 포함하게 되면 가변커패시터(15c)의 조정을 통하여 RF 안테나(40)에 의하여 형성되는 플라즈마를 균일하게 형성할 수 있게 된다.When the first antenna plate 15 includes the variable capacitor 15c between the inner antenna plate 15a and the outer antenna plate 15b as described above, the RF antenna 40 adjusts the variable capacitor 15c. So that the plasma to be formed can be uniformly formed.

가변커패시터(15c)는 이너 안테나플레이트(15a)와 아우터 안테나플레이트(15b) 사이에 설치되어 커패시터 값을 변화시켜 균일한 플라즈마 형성에 최적화하기 위한 구성이다.The variable capacitor 15c is provided between the inner antenna plate 15a and the outer antenna plate 15b to change the value of the capacitor to optimize the uniform plasma formation.

그리고 가변커패시터(15c)는 진공가변콘덴서가 사용됨이 바람직하다.The variable capacitor 15c is preferably a vacuum variable capacitor.

복수의 배선그룹을 포함하는 RF 안테나(40)는 직사각형, 원형 등 유전체벽(14)의 평면형상에 대응하여 3개, 4개 등 적절한 수로 배치되는 등 다양한 구조로 설치된다.The RF antennas 40 including a plurality of wiring groups are arranged in various structures such as three or four corresponding to the planar shape of the dielectric walls 14, such as rectangular or circular, in a suitable number.

일 실시예에 따르면 유전체벽(14)은 직사각형의 평면형상을 가지고, 배선그룹은 4개로 설치되어 직사각형의 각 변의 중앙에서 배선그룹이 접지될 수 있다.According to one embodiment, the dielectric wall 14 has a rectangular planar shape, and four wiring groups are provided, so that the wiring group can be grounded at the center of each side of the rectangle.

이때 급전 부재(17b)는, 유전체벽(14)의 중심에서 각 변의 중앙으로 4개로 분기된 후 4개의 배선그룹 각각과 연결된다.At this time, the power supply member 17b is divided into four parts from the center of the dielectric wall 14 to the center of each side, and then connected to each of the four wiring groups.

그리고 제1안테나플레이트(15) 및 제2안테나플레이트(16)는 급전 부재(17b)와 90°각도를 이루는 제1절곡부, 제1절곡부와 90°각도를 이루는 제2절곡부, 제2절곡부와 270°각도를 이루는 제3절곡부, 제3절곡부와 270°각도를 이루는 제4절곡부, 및 제4절곡부와 90°각도를 이루는 제5절곡부를 포함할 수 있다.The first antenna plate 15 and the second antenna plate 16 have a first bend portion at an angle of 90 ° with the power supply member 17b, a second bend portion at an angle of 90 ° with the first bend portion, A third bend at an angle of 270 ° with the bend, a fourth bend at an angle of 270 ° with the third bend, and a fifth bend at an angle of 90 ° with the fourth bend.

제1절곡부 및 제2절곡부는 대체로 유전체벽(14)의 중앙부분에, 제4절곡부 및 제5절곡부는 대체로 유전체벽(14)의 가장자리부분에 위치되며, 제3절곡부는 중앙부분 및 가장자리부분을 연결한다.The first bent portion and the second bent portion are generally located at the central portion of the dielectric wall 14 and the fourth bent portion and the fifth bent portion are located generally at the edge portion of the dielectric wall 14. The third bent portion has a central portion and an edge Connect the parts.

다른 실시예에 따르면, 유전체벽(14)은 원형의 평면형상을 가지고, 배선그룹 각각과 연결될 수 있다.According to another embodiment, the dielectric wall 14 has a circular planar shape and can be connected to each of the wiring groups.

상술한 바와 같은 구성에 의하여 RF 안테나(40)는 커패시터 값을 변화시켜 균일한 플라즈마 형성에 최적화된다.With the above-described configuration, the RF antenna 40 is optimized for uniform plasma formation by changing the capacitor value.

이와 같은 플라즈마 최적화에 있어서, 복수의 배선그룹 각각은 진공가변콘덴서와 같은 가변커패시터(19a)와 추가로 연결된 후 접지됨이 바람직하다.In such a plasma optimization, it is preferable that each of the plurality of wiring groups is further grounded after being further connected to the variable capacitor 19a such as a vacuum variable capacitor.

또한 이와 같은 플라즈마 최적화에 있어서, 복수의 배선그룹은 진공가변콘덴서와 같은 가변커패시터(도시하지 않음)와 추가로 연결된 후 각각 급전 부재(17b)와 연결됨이 바람직하다.Also, in such a plasma optimization, it is preferable that a plurality of wiring groups are further connected to a variable capacitor (not shown) such as a vacuum variable capacitor and then connected to the power supply member 17b, respectively.

그리고 이와 같은 플라즈마 최적화에 있어서, 복수의 배선그룹 각각은 제1안테나플레이트(15)의 커패시터 조정시 제2안테나플레이트(16)의 전류도 함께 제어됨이 바람직하다.In such a plasma optimization, it is preferable that each of the plurality of wiring groups is controlled together with the current of the second antenna plate 16 when the capacitor of the first antenna plate 15 is adjusted.

10... 본체 용기 14... 유전체벽
3... 안테나실 4... 처리실
40... RF 안테나 17... 고주파 전원
17b... 급전 부재 20... 처리 가스 공급계10 ... body container 14 ... dielectric wall
3 ... antenna chamber 4 ... processing chamber
40 ... RF antenna 17 ... high frequency power source
17b ... power supply member 20 ... process gas supply system

Claims (7)

피처리 기판(S)을 수용하여 플라즈마 처리를 실시하는 본체 용기(10)와,
상기 본체 용기(10) 내에서 피처리 기판(S)이 탑재되는 기판탑재대(20)와,
상기 본체 용기(10) 내에 처리 가스를 공급하는 처리가스 공급계(12)와,
상기 본체 용기(10) 내를 배기하는 배기계(13)와,
상기 본체 용기(10)의 상부벽을 구성하는 유전체벽(14)과,
상기 본체 용기(10) 외부의 상기 유전체벽(14)에 대응하는 부분에 설치되고, RF 전원이 공급됨으로써 상기 본체 용기(10) 내에 유도 전계를 형성하기 위한 RF 안테나(40)와,
상기 RF 안테나(40)에 RF 전원을 공급하는 급전 부재(17b)를 구비하며,
상기 RF 안테나(40)에 RF 전원을 공급함으로써 상기 본체 용기(10) 내에 유도 결합 플라즈마를 형성하여 피처리 기판(S)에 플라즈마 처리를 실시하는 유도 결합 플라즈마 처리 장치에 있어서,
일단부에서 상기 급전 부재(17b)와 연결된 후 분기되고 서로 평행을 이루어 배치되고 타단부에서 병합되어 접지되는 제1안테나플레이트(15) 및 제2안테나플레이트(16)로 이루어지는 복수의 배선그룹을 포함하며,
상기 제1안테나플레이트(15)는 일단부에서 상기 급전 부재(17b)와 연결되는 이너 안테나플레이트(15a)와, 타단부에서 접지되는 아우터 안테나플레이트(15b)와, 상기 이너 안테나플레이트(15a)와 상기 아우터 안테나플레이트(15b) 사이에 설치되는 가변커패시터(15c)를 포함하는 유도 결합 플라즈마 처리 장치의 안테나.A main body vessel (10) for receiving the target substrate (S) and performing a plasma treatment;
A substrate table 20 on which the target substrate S is mounted in the main container 10,
A processing gas supply system (12) for supplying a processing gas into the main container (10)
An exhaust system (13) for exhausting the inside of the main body container (10)
A dielectric wall 14 constituting an upper wall of the main body container 10,
An RF antenna 40 installed at a portion corresponding to the dielectric wall 14 outside the main body container 10 to form an induction field in the main body container 10 by supplying RF power,
And a power supply member (17b) for supplying RF power to the RF antenna (40)
The inductively coupled plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the RF power is supplied to the RF antenna (40) to form an inductively coupled plasma in the main body vessel (10) to perform plasma processing on the substrate (S)
A plurality of wiring groups including a first antenna plate 15 and a second antenna plate 16 which are connected to the power supply member 17b at one end and are branched after being connected to each other and arranged to be parallel to each other and to be grounded at the other end In addition,
The first antenna plate 15 includes an inner antenna plate 15a connected to the power supply member 17b at one end thereof, an outer antenna plate 15b grounded at the other end, And a variable capacitor (15c) installed between the outer antenna plates (15b). 제1항에 있어서,
상기 유전체벽(14)은 직사각형의 평면형상을 가지고, 상기 배선그룹은 4개로 설치되어 상기 직사각형의 각 변의 중앙에서 상기 배선그룹이 접지되며,
상기 급전 부재(17b)는, 상기 유전체벽(14)의 중심에서 각 변의 중앙으로 4개로 분기된 후 상기 4개의 배선그룹 각각과 연결된 유도 결합 플라즈마 처리 장치의 안테나.The method according to claim 1,
The dielectric wall 14 has a rectangular planar shape, the wiring groups are provided in four, the wiring group is grounded at the center of each side of the rectangular shape,
The power feeding member (17b) is divided into four portions at the center of each side from the center of the dielectric wall (14), and then connected to each of the four wiring groups. 제2항에 있어서,
상기 제1안테나플레이트(15) 및 상기 제2안테나플레이트(16)는 상기 급전 부재(17b)와 90°각도를 이루는 제1절곡부, 상기 제1절곡부와 90°각도를 이루는 제2절곡부, 상기 제2절곡부와 270°각도를 이루는 제3절곡부, 상기 제3절곡부와 270°각도를 이루는 제4절곡부, 및 상기 제4절곡부와 90°각도를 이루는 제5절곡부를 포함하는 유도 결합 플라즈마 처리 장치의 안테나.3. The method of claim 2,
The first antenna plate 15 and the second antenna plate 16 have a first bent portion 90 ° at an angle of 90 ° with respect to the power feeding member 17b and a second bent portion at an angle of 90 ° with the first bent portion. A third bend at an angle of 270 ° with the second bend, a fourth bend at an angle of 270 ° with the third bend, and a fifth bend at an angle of 90 ° with the fourth bend. Wherein the antenna is an inductively coupled plasma processing apparatus. 제1항에 있어서,
상기 유전체벽(14)은 원형의 평면형상을 가지고, 상기 배선그룹 각각과 연결된 유도 결합 플라즈마 처리 장치의 안테나.The method according to claim 1,
The dielectric wall (14) has a circular planar shape and is connected to each of the wiring groups. 제1항에 있어서,
상기 복수의 배선그룹 각각은 가변커패시터와 연결된 후 접지된 유도 결합 플라즈마 처리 장치의 안테나.The method according to claim 1,
Wherein each of the plurality of wiring groups is grounded after being connected to a variable capacitor. 제1항에 있어서,
상기 복수의 배선그룹은 각각 급전 부재(17b)와 가변커패시터와 연결된 후 연결되는 유도 결합 플라즈마 처리 장치의 안테나.The method according to claim 1,
The plurality of wiring groups are connected to the power supply member (17b) and variable capacitors, respectively, and then connected. 제1항에 있어서,
상기 복수의 배선그룹 각각은 상기 제1안테나플레이트(15)의 커패시터 조정시 상기 제2안테나플레이트(16)의 전류도 함께 제어되는 유도 결합 플라즈마 처리 장치의 안테나.The method according to claim 1,
Wherein each of the plurality of wiring groups is controlled together with a current of the second antenna plate (16) when a capacitor of the first antenna plate (15) is adjusted.
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