WO2014007572A1 - Substrate-processing apparatus - Google Patents

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WO2014007572A1
WO2014007572A1 PCT/KR2013/005986 KR2013005986W WO2014007572A1 WO 2014007572 A1 WO2014007572 A1 WO 2014007572A1 KR 2013005986 W KR2013005986 W KR 2013005986W WO 2014007572 A1 WO2014007572 A1 WO 2014007572A1
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gas
gas injection
substrate
substrate support
ground
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PCT/KR2013/005986
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Korean (ko)
Inventor
한정훈
황철주
김도형
서승훈
Original Assignee
주성엔지니어링(주)
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    • 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
    • H01J37/3244—Gas supply means
    • H01J37/32449—Gas control, e.g. control of the gas flow
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
    • C23C16/509—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges using internal electrodes
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    • H01J37/32532—Electrodes
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    • H01J37/32532—Electrodes
    • H01J37/32568—Relative arrangement or disposition of electrodes; moving means

Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly, to a substrate processing apparatus capable of increasing the deposition uniformity of a thin film deposited on a substrate.
  • a semiconductor device In order to manufacture a solar cell, a semiconductor device, a flat panel display, a predetermined thin film layer, a thin film circuit pattern, or an optical pattern should be formed on a surface of a substrate.
  • Semiconductor manufacturing processes such as a thin film deposition process, a photo process for selectively exposing the thin film using a photosensitive material, and an etching process for forming a pattern by removing the thin film of the selectively exposed portion are performed.
  • Such a semiconductor manufacturing process is performed inside a substrate processing apparatus designed in an optimal environment for the process, and in recent years, many substrate processing apparatuses that perform deposition or etching processes using plasma are widely used.
  • the substrate processing apparatus using plasma includes a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) apparatus for forming a thin film using plasma, a plasma etching apparatus for etching and patterning a thin film.
  • PECVD plasma enhanced chemical vapor deposition
  • FIG. 1 is a view for schematically explaining a conventional substrate processing apparatus.
  • a general substrate processing apparatus includes a chamber 10, a power electrode 20, a susceptor 30, and a gas ejection means 40.
  • Chamber 10 provides a reaction space for a substrate processing process. At this time, one bottom surface of the chamber 10 communicates with an exhaust port 12 for exhausting the reaction space.
  • the power electrode 20 is installed above the chamber 10 to seal the reaction space.
  • One side of the power source electrode 20 is electrically connected to an RF (Radio Frequency) power source 24 through the matching member 22.
  • the RF power source 24 generates RF power and supplies the RF power to the power electrode 20.
  • the central portion of the power supply electrode 20 is in communication with the gas supply pipe 26 for supplying the source gas for the substrate processing process.
  • the matching member 22 is connected between the power supply electrode 20 and the RF power supply 24 to match the load impedance and source impedance of the RF power supplied from the RF power supply 24 to the power supply electrode 20.
  • the susceptor 30 supports a plurality of substrates W installed in the chamber 10 and loaded from the outside.
  • the susceptor 30 is an opposite electrode facing the power supply electrode 20, and is electrically grounded through the lifting shaft 32 for elevating the susceptor 30.
  • the lifting shaft 32 is lifted up and down by a lifting device (not shown). At this time, the lifting shaft 32 is wrapped by the bellows 34 sealing the lifting shaft 32 and the bottom surface of the chamber 10.
  • the gas injection means 40 is installed under the power supply electrode 20 so as to face the susceptor 30. At this time, a gas diffusion space 42 through which the source gas supplied from the gas supply pipe 26 penetrating the power electrode 20 is formed between the gas injection means 40 and the power electrode 20. The gas injection means 40 uniformly injects the source gas to the entire portion of the reaction space through the plurality of gas injection holes 44 communicated with the gas diffusion space 42.
  • the substrate W is loaded into the susceptor 30, and then plasma is supplied by supplying RF power to the power electrode 20 while injecting a predetermined source gas into the reaction space of the chamber 10.
  • plasma is supplied by supplying RF power to the power electrode 20 while injecting a predetermined source gas into the reaction space of the chamber 10.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of preventing substrate damage caused by plasma discharge.
  • Another object of this invention is to provide the substrate processing apparatus which can form the thin film of uniform thickness on a board
  • a process chamber A substrate support installed in the process chamber to support at least one substrate, the substrate support being configured to rotate in a predetermined direction; A chamber lid facing the substrate support and covering the top of the process chamber; And a gas injector connected to the chamber lid and having a plurality of gas injector modules for injecting gas onto the substrate, wherein the gas injector module comprises: a ground electrode frame forming a plasma reaction space; And a power electrode formed in the ground electrode frame and generating a plasma discharge together with the ground electrode frame, wherein the power electrode is formed on the edge portion of the substrate support portion rather than the height of the first side of the center side of the substrate support portion.
  • a substrate processing apparatus characterized in that the height of two sides is large.
  • the third side of the power electrode connecting the lower end of the first side of the power electrode and the lower end of the second side of the power electrode may have an inclined straight line shape.
  • the third side of the power electrode connecting the lower end of the first side of the power electrode and the lower end of the second side of the power electrode may have a step shape.
  • the third side of the power electrode connecting the lower end of the first side of the power electrode and the lower end of the second side of the power electrode may have a straight shape parallel to the substrate support.
  • the third side of the power electrode connecting the lower end of the first side of the power electrode and the lower end of the second side of the power electrode, one part of which is formed in an inclined straight line shape and the other part is horizontal to the substrate support. It can be made in a straight form.
  • a third side of the power electrode connecting the lower end of the first side of the power electrode and the lower end of the second side of the power electrode has a straight portion that is formed in a step shape and the other part is horizontal with the substrate support. It may be made in the form.
  • the invention also provides a process chamber; A substrate support installed in the process chamber to support at least one substrate, the substrate support being configured to rotate in a predetermined direction; A chamber lid facing the substrate support and covering the top of the process chamber; And a gas injector connected to the chamber lid and having a plurality of gas injector modules for injecting gas onto the substrate, wherein the gas injector module comprises: a ground electrode frame forming a plasma reaction space; And a power electrode formed in the ground electrode frame to generate a plasma discharge together with the ground electrode frame, wherein the ground electrode frame is formed at a first ground sidewall formed at a center of the substrate support and at an edge of the substrate support. And a second ground sidewall, wherein a height of the second ground sidewall is greater than a height of the first ground sidewall.
  • the ground electrode frame includes a third ground sidewall connected to the first ground sidewall and the second ground sidewall, and the third ground sidewall is greater than the height of the first side of the central side of the substrate support.
  • the height of the second side of the edge of the side may be large.
  • the invention also provides a process chamber; A substrate support installed in the process chamber to support at least one substrate, the substrate support being configured to rotate in a predetermined direction; A chamber lid facing the substrate support and covering the top of the process chamber; And a gas injector connected to the chamber lid and having a plurality of gas injector modules for injecting gas onto the substrate, wherein the gas injector module comprises: a ground electrode frame forming a plasma reaction space; And a power electrode formed in the ground electrode frame to generate plasma discharge together with the ground electrode frame, wherein the amount of plasma discharge at the edge of the substrate support is greater than the plasma discharge at the center of the substrate support.
  • a substrate processing apparatus is provided.
  • the gas injection module may include a first gas injection space for injecting a first gas spaced apart from each other and a second gas injection space for injecting a second gas.
  • the gas injection module may include a ground partition member that separates the first gas injection space and the second gas injection space, and the ground partition wall member may have a height greater than that of a first side of the central side of the substrate support. The height of the second side on the edge side may be large.
  • the power electrode may be formed in both the first gas injection space and the second gas injection space.
  • a gas hole pattern member may be further formed in the second gas injection space to prevent the first gas injected from the first gas injection space from flowing into the second gas injection space.
  • the power electrode may extend in a direction perpendicular to the substrate surface.
  • the gas injected from any one of the plurality of gas injection modules and the gas injected from the other gas injection module may be different from each other.
  • At least one gas injection module of the plurality of gas injection modules may include one gas injection space.
  • the plasma discharge is not performed in the region between the power supply electrode and the substrate as in the prior art, the plasma discharge is performed in the ground electrode frame constituting the gas injection module, so that the substrate damage due to the plasma discharge can be prevented.
  • the power electrode or the ground electrode frame is formed so that the height at the edge of the substrate support portion is larger than the center portion of the substrate support portion, thereby canceling the difference in thickness of the thin film due to the linear velocity difference of the rotating substrate support portion As a result, a uniform thin film may be formed on the substrate W. As shown in FIG.
  • FIG. 1 is a view for schematically explaining a conventional substrate processing apparatus.
  • FIG. 2 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a view conceptually illustrating a plurality of gas injection modules disposed on a substrate support according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic exploded perspective view of a gas injection module according to an embodiment of the present invention.
  • 5 to 10 are cross-sectional views of a power electrode according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a gas injection module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a gas injection module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a gas injection module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing a gas injection module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view schematically showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a view conceptually showing a plurality of gas injection module disposed on the substrate support according to an embodiment of the present invention.
  • a substrate processing apparatus may include a process chamber 110, a chamber lid 115, a substrate support 120, and a gas injector 130. It is configured to include.
  • the process chamber 110 provides a reaction space for a substrate processing process (eg, a thin film deposition process).
  • the bottom surface or the side surface of the process chamber 110 may be in communication with an exhaust pipe (not shown) for exhausting the gas of the reaction space.
  • the chamber lid 115 is installed on the process chamber 110 to cover the top of the process chamber 110 and is electrically grounded.
  • the chamber lid 115 supports the gas injector 130, and includes a plurality of module mounting portions 115a, 115b, 115c, and 115d formed to divide the upper portion of the substrate support 120 into a plurality of spaces. Is done.
  • the plurality of module installation units 115a, 115b, 115c, and 115d may be formed in a radial shape on the chamber lead 115 while being spaced at an angle of 90 degrees with respect to the center point of the chamber lead 115.
  • the process chamber 110 and the chamber lid 115 may be formed in a polygonal structure, such as a hexagon, as shown, but may be formed in a circular or elliptical structure.
  • the chamber lid 115 is shown as having four module mounting portions 115a, 115b, 115c, 115d, but is not limited thereto, and the chamber lid 115 is symmetrical with respect to its center point. 2N (where N is a natural number) can be provided. However, the present invention is not limited thereto, and an odd number of module installation units may be provided.
  • the chamber lid 115 includes the first to fourth module mounting portions 115a, 115b, 115c, and 115d.
  • the reaction space of the process chamber 110 sealed by the chamber lid 115 described above may be connected to an external pumping means (not shown) through a pumping pipe 117 installed in the chamber lid 115.
  • the pumping pipe 117 is in communication with the reaction space of the process chamber 110 through the pimping hole 115e formed in the center of the chamber lid 115. Accordingly, the inside of the process chamber 110 is in a vacuum state or an atmospheric pressure state according to the pumping operation of the pumping means through the pumping pipe 117.
  • the exhaust space of the reaction space uses the upper central exhaust method using the pumping pipe 117 and the pumping hole 115e.
  • the present invention is not limited thereto, and the pumping pipe 117 and the pumping hole 115e may be omitted.
  • the substrate support 120 may be rotatably installed in the process chamber 110, and may be electrically floated or grounded.
  • the substrate support part 120 is supported by a rotating shaft penetrating the central bottom surface of the process chamber 110.
  • the rotation shaft rotates in response to the driving of the shaft driving member (not shown) to rotate the substrate support part 120 in a predetermined direction (for example, counterclockwise direction).
  • the rotating shaft exposed to the outside of the lower surface of the process chamber 110 may be sealed by a bellows (not shown) installed on the lower surface of the process chamber 110.
  • the substrate supporter 120 may be connected to a predetermined lifting mechanism to move up and down.
  • the substrate support part 120 supports at least one substrate W loaded from an external substrate loading device (not shown).
  • the substrate support part 120 is formed to have a disc shape, and supports the plurality of substrates W, for example, a semiconductor substrate or a wafer.
  • the plurality of substrates W may be disposed in a circle shape at regular intervals on the substrate support 120 to improve productivity.
  • the gas injection unit 130 is inserted into each of the first to fourth module installation units 115a, 115b, 115c, and 115d of the chamber lid 115 to be spaced apart from the center point of the substrate support unit 120.
  • Each of the first to fourth gas injection modules 130a, 130b, 130c, and 130d injects the first gas and the second gas G1 and G2 into the gas injection region on the substrate support 120. As a result, a thin film layer is formed on the substrate (W).
  • the first gas G1 may be activated by plasma discharge and injected onto the substrate W.
  • the first gas G1 may react with a source gas SG to be described later to form a thin film layer ( Reactant Gas (RG).
  • the reaction gas RG may include at least one kind of gas selected from nitrogen (N 2), oxygen (O 2), nitrogen dioxide (N 2 O), and ozone (O 3).
  • the second gas G2 may be formed of a source gas SG including a thin film material to be deposited on the substrate W.
  • the source gas may include a thin film material such as silicon (Si), titanium group elements (Ti, Zr, Hf, etc.), or aluminum (Al).
  • the source gas containing a thin film of silicon (Si) may be Tetraethylorthosilicate (TEOS), Dichlorosilane (DCS), Hexachlorosilane (HCD), Tri-dimethylaminosilane (TriDMAS), Trisilylamine (TSA), SiH2Cl2, SiH4, Si2H6. , Si3H8, Si4H10, and Si5H12.
  • FIG. 4 is a schematic exploded perspective view of a gas injection module according to an embodiment of the present invention.
  • the gas injection module according to an embodiment of the present invention, the ground electrode frame 210, the insulating member 240, and comprises a power electrode 250.
  • the ground electrode frame 210 forms a plasma discharge space, and thus, plasma discharge is performed in the ground electrode frame 210.
  • the ground electrode frame 210 functions as a ground electrode to generate a plasma discharge together with the power electrode 250.
  • the ground electrode frame 210 includes a top plate 210a and a ground sidewall 210b.
  • the upper plate 210a constitutes an upper surface of the ground electrode frame 210 and is formed in a rectangular shape so that the corresponding module mounting portion (115a, 115b, 115c, and 115d of FIG. 2) of the chamber lid (115 in FIG. 2). Is coupled to.
  • An insulating member support hole 212, a first gas supply hole 214, and a second gas supply hole 216 are formed in the upper plate 210a.
  • the insulating member support hole 212 allows the insulating member 240 to be inserted into the ground electrode frame 210.
  • the first gas supply hole 214 and the second gas supply hole 216 allow the source gas and the reactant gas to flow into the ground electrode frame 210.
  • the ground sidewall 210b constitutes a side surface of the ground electrode frame 210 and is formed on all four sides of the top plate 210b having a rectangular shape. That is, the ground sidewall 210b may include a first ground sidewall 210b1 formed at the center of the substrate supporter 120 (FIG. 2), a second ground sidewall 210b2 formed at an edge of the substrate supporter 120 (FIG. 2), And a third ground sidewall 210b3 connecting the first battery sidewall 210b1 and the second ground sidewall 210b2.
  • the height D2 of the second ground sidewall 210b2 is greater than the height D1 of the first ground sidewall 210b1. This is for thickness uniformity between the thin film deposited at the center of the substrate support (120 in FIG. 2) and the thin film deposited at the edge of the substrate support (120 in FIG. 2).
  • the linear velocity at its center portion is lower than the linear velocity at its edge portion. Therefore, there is a problem in that the thickness of the thin film deposited at the center of the substrate support 120 is thicker than the thickness of the thin film deposited at the edge of the substrate support 120.
  • the second formed on the edge portion of the substrate support portion 120 than the height D1 of the first ground side wall 210b1 formed at the center of the substrate support portion 120 By forming the height D2 of the ground sidewall 210b2 to be large, a difference in the linear velocity of the substrate support 120 can be achieved by allowing more thin film deposition to occur at the edge of the substrate support 120 than at the center of the substrate support 120. By offsetting the difference in thickness of the thin film by, as a result, a uniform thin film can be formed on the substrate (W).
  • the height of a certain configuration in this specification means the length in the vertical direction with respect to the configuration.
  • the insulating member 240 functions to insulate the ground electrode frame 210 functioning as a power electrode and a ground electrode.
  • the insulating member 240 is inserted into the insulating member support hole 212 formed in the ground electrode frame 210.
  • the insulating member 240 is provided with an electrode insertion hole 241 so that the power electrode 250 is inserted into the ground electrode frame 210 through the electrode insertion hole 241.
  • the power electrode 250 is inserted into the ground electrode frame 210 through the electrode insertion hole 241 of the insulating member 240. Therefore, plasma discharge occurs between the power supply electrode 250 and the ground electrode frame 210.
  • the power electrode 250 may be formed in a quadrangular shape.
  • the height L2 of the second side of the edge of the substrate support 120 may be higher than the height L1 of the first side of the substrate support 120. May be formed to be large, and the reason thereof is the same as that of forming the height D2 of the second ground sidewall 210b2 larger than the height D1 of the first ground sidewall 210b1 described above. That is, by forming the height L2 of the second side of the edge of the substrate support part 120 larger than the height L1 of the first side of the center of the substrate support part 120, the edge of the substrate support part 120 is formed. More plasma discharge is generated, and thus, a relatively large ion dissociation effect can be obtained at the edge of the substrate support 120.
  • FIG. 5 through 10 are cross-sectional views of a power electrode 250 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the power supply electrode 250 has a second side 250b closer to the edge of the substrate support 120 than the height L1 of the first side 250a at the central side of the substrate support 120.
  • the height L2 of is formed large.
  • the third side 250c connecting the bottom of the first side 250a and the bottom of the second side 250b has an inclined straight line shape.
  • the fourth side 250d connecting the upper end of the first side 250a and the upper end of the second side 250b has a straight line shape that is parallel to the substrate support part 120.
  • the power electrode 250 has a second side 250b closer to the edge of the substrate support 120 than the height L1 of the first side 250a at the central side of the substrate support 120.
  • the height L2 of is formed large.
  • the third side 250c connecting the bottom of the first side 250a and the bottom of the second side 250b has a step shape.
  • the fourth side 250d connecting the upper end of the first side 250a and the upper end of the second side 250b has a straight line shape that is parallel to the substrate support part 120.
  • the power electrode 250 has a second side 250b closer to the edge of the substrate support 120 than the height L1 of the first side 250a at the central side of the substrate support 120.
  • the height L2 of is formed large.
  • the third side 250c connecting the bottom of the first side 250a and the bottom of the second side 250b has an inclined straight line shape.
  • the fourth side 250d connecting the upper end of the first side 250a and the upper end of the second side 250b also has an inclined straight line shape.
  • the inclination of the third side 250c and the inclination of the fourth side 250d are opposite to each other.
  • the power electrode 250 has a second side 250b closer to the edge of the substrate support 120 than the height L1 of the first side 250a at the central side of the substrate support 120.
  • the height L2 of is formed large.
  • the third side 250c connecting the lower end of the first side 250a and the lower end of the second side 250b has a straight line shape that is parallel to the substrate support part 120.
  • the fourth side 250d connecting the upper end of the first side 250a and the upper end of the second side 250b has an inclined straight line shape.
  • the power electrode 250 has a second side 250b closer to the edge of the substrate support 120 than the height L1 of the first side 250a at the central side of the substrate support 120.
  • the height L2 of is formed large.
  • the third side 250c connecting the lower end of the first side 250a and the lower end of the second side 250b has one portion (for example, a portion near the edge of the substrate support 120).
  • the remaining portion eg, a portion close to the center of the substrate support part 120
  • the fourth side 250d connecting the upper end of the first side 250a and the upper end of the second side 250b has a straight line shape that is parallel to the substrate support part 120.
  • the power electrode 250 has a second side 250b closer to the edge of the substrate support 120 than the height L1 of the first side 250a at the central side of the substrate support 120.
  • the height L2 of is formed large.
  • the third side 250c connecting the lower end of the first side 250a and the lower end of the second side 250b has one portion (for example, a portion near the edge of the substrate support 120).
  • the remaining portion eg, a portion close to the center of the substrate support portion 120
  • the fourth side 250d connecting the upper end of the first side 250a and the upper end of the second side 250b has a straight line shape that is parallel to the substrate support part 120.
  • the power electrode 250 according to various embodiments of the present disclosure is not limited to FIGS. 5 to 10, but according to the present invention.
  • 250 may be changed to various shapes in which the height L2 of the second side 250b is larger than the height L1 of the first side 250a.
  • third ground sidewall 210b3 of FIG. 4 may also be changed in various forms similarly to the power electrode 250 illustrated in FIGS. 5 to 10.
  • the third ground sidewall 210b3 is arranged to be parallel to the power electrode 250, and the third ground sidewall 210b3 is also higher than the height of the first side of the center side of the substrate support 120.
  • the height of the second side of the edge portion of the side is formed large, wherein the third side connecting the lower end of the first side and the lower side of the second side and the form of the fourth side connecting the upper end of the first side and the second side May be changed in various ways.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a gas injection module according to an embodiment of the present invention, which corresponds to a cross section taken along the line AA ′ of FIG. 4.
  • a gas injection module according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 11.
  • each of the first to fourth gas injection modules 130a, 130b, 130c, and 130d includes a ground electrode frame 210, a gas hole pattern member 230, an insulation member 240, and a power source. It is configured to include an electrode (250).
  • the ground electrode frame 210 is formed to have a first gas injection space S1 for injecting the first gas G1 and a second gas injection space S2 for injecting the second gas G2.
  • the ground electrode frame 210 is inserted into and installed in each module installation unit 115a, 115b, 115c, or 115d of the chamber lead 115 to be electrically grounded through the chamber lead 115.
  • the ground electrode frame 210 is composed of a top plate 210a, a ground sidewall 210b, and a ground partition member 210c.
  • the upper plate 210a is formed in a rectangular shape and is coupled to the corresponding module mounting portions 115a, 115b, 115c, and 115d of the chamber lid 115.
  • An insulating member support hole 212, a first gas supply hole 214, and a second gas supply hole 216 are formed in the upper plate 210a.
  • the insulating member support hole 212 is formed through the upper plate 210a to communicate with the first gas injection space S1.
  • the insulating member support hole 212 may be formed to have a plane having a rectangular shape.
  • the first gas supply hole 214 is formed through the upper plate 210a to communicate with the first gas injection space S1.
  • the first gas supply hole 214 is connected to an external first gas supply means (not shown) through a gas supply pipe (not shown) so that the first gas supply hole 214 is connected to the first gas supply pipe (not shown) through a gas supply pipe.
  • the gas G1, that is, the reaction gas is supplied.
  • the first gas supply hole 214 may be formed in plural so as to have a predetermined interval on both sides of the insulating member support hole 212 and communicate with the first gas injection space S1.
  • the first gas G1 supplied to the first gas supply hole 214 is supplied to the first gas injection space S1 to be activated by plasma discharge in the first gas injection space S1, and has a first pressure.
  • a lower surface of the first gas injection space S1 serves as a first gas injection hole 231 having a shape that is entirely opened without a separate gas injection hole pattern so that the first gas G1 is injected downward toward the substrate. do.
  • the second gas supply hole 216 is formed through the top plate 210a to communicate with the second gas injection space S2.
  • the second gas supply hole 216 is connected to an external second gas supply means (not shown) through a gas supply pipe (not shown), so that the second gas supply hole 216 is connected to a second gas supply pipe (not shown) through a gas supply pipe.
  • Gas G2 that is, the source gas is supplied.
  • the second gas supply holes 216 may be formed in plural so as to have a predetermined interval in the upper plate 210a and communicate with the second gas injection space S2.
  • Each of the plurality of ground sidewalls 210b protrudes vertically from the lower surface of the long side and short side edges of the top plate 210a to have a predetermined height to form a rectangular bottom surface opening in the lower portion of the top plate 210a.
  • Each of the ground sidewalls 210b is electrically grounded through the chamber lead 115 to serve as a ground electrode.
  • the ground partition wall member 210c protrudes vertically from the central lower surface of the top plate 210a to have a predetermined height and is disposed in parallel with the long sides of the ground sidewalls 210b.
  • the first and second gas injection spaces S1 and S2 are separated from each other by the ground partition member 210c.
  • the ground partition member 210c is integrally or electrically coupled to the ground electrode frame 210 to be electrically grounded through the ground electrode frame 210 to serve as a ground electrode.
  • the ground partition wall member 210c is formed in the same shape as the third ground sidewall 210b3 described above.
  • the ground electrode frame 210 has been described as being composed of an upper plate 210a, ground sidewalls 210b, and a ground partition member 210c, but is not limited thereto.
  • the electrode frame 210 may have a body in which the top plate 210a, the ground sidewalls 210b, and the ground partition member 210c are integrated with each other.
  • the positions of the first and second gas injection spaces S1 and S2 of the ground electrode frame 210 may be changed. That is, the positions of the first and second gas injection spaces S1 and S2 are the first gas after the substrate W, which rotates according to the rotation of the substrate support 120, is first exposed to the second gas G2. It may be set to be exposed to G1), or may be set to be exposed to the first gas G1 first and then to the second gas G2.
  • the gas hole pattern member 230 is installed in the second gas injection space S2 so that the first gas G1 injected from the adjacent first gas injection space S1 with the ground partition member 210c interposed therebetween is formed.
  • the diffusion, backflow, and penetration into the two gas injection spaces S2 are prevented. That is, when the first gas G1 diffuses, flows back, and penetrates into the second gas injection space S2, the first gas G1 and the second gas in the second gas injection space S2. (G2) may react, and as a result, an abnormal thin film may be deposited on the inner wall of the second gas injection space S2 or an abnormal thin film of a powder component may be formed to generate particles falling on the substrate. Accordingly, the gas hole pattern member 230 may prevent the abnormal thin film from being deposited on the inner wall of the second gas injection space S2 or the abnormal thin film of the powder component.
  • the gas hole pattern member 230 may be disposed on the bottom surfaces of each of the ground sidewalls 210b and the ground partition wall member 210c that provide the second gas injection space S2 to cover the bottom surface of the second gas injection space S2. It may be integrated or formed in the form of an insulating plate (or shower head) made of an insulating material having no polarity and may be coupled to the bottom surface of the second gas injection space S2. Accordingly, a predetermined gas diffusion space or gas buffering space is provided in the second gas injection space S2 between the upper plate 210a of the ground electrode frame 210 and the gas hole pattern member 230.
  • the gas hole pattern member 230 includes a plurality of second gas injection holes 232 which downwardly inject the second gas G2 supplied to the second gas injection space S2 toward the substrate through the second gas supply hole 216. It is configured to include).
  • the plurality of second gas injection holes 232 are formed in a hole pattern shape so as to communicate with the second gas injection space S2 through which the second gas G2 is diffused, thereby converting the second gas G2 into the first gas.
  • the jet is injected downward toward the substrate at a second pressure higher than the injection pressure of (G1).
  • the gas hole pattern member 230 increases the injection pressure of the second gas G2 to be sprayed onto the substrate so that the first gas G1 to be injected from the first gas injection space S1 is jetted to the second gas. To prevent diffusion, backflow, and penetration into space S2.
  • the gas hole pattern member 230 injects the second gas G2 downward through the second gas injection hole 232, and delays the second gas G2 due to the plate shape in which the hole is formed.
  • the amount of the second gas G2 can be reduced by stagnation.
  • the flow rate of the gas can be adjusted by adjusting the hole pattern shape of the gas injection port 232, thereby increasing the use efficiency of the second gas G2.
  • the insulating member 240 is made of an insulating material and inserted into the insulating member support hole 212 formed in the ground electrode frame 210 and is coupled to the upper surface of the ground electrode frame 210 by a fastening member (not shown).
  • the insulating member 240 includes an electrode insertion hole in communication with the first gas injection space S1.
  • the power electrode 250 is made of a conductive material and is inserted through the electrode insertion hole of the insulating member 240 to protrude to a predetermined height from the lower surface of the ground electrode frame 210 and is disposed in the first gas injection space S1. In this case, the power electrode 250 may protrude to the same height as the sidewall 210b of the ground partition member 210c and the ground electrode frame 210 that function as the ground electrode.
  • the power electrode 250 is electrically connected to the plasma power supply unit 140 through a feed cable to cause plasma discharge in the first gas injection space S1 according to the plasma power supplied from the plasma power supply unit 140. That is, the plasma discharge is generated between each of the ground sidewall 210b and the ground partition member 210c serving as the ground electrode and the power electrode 250 to which plasma power is supplied, thereby supplying the first gas injection space S1.
  • the first gas G1 to be activated.
  • the plasma power supply unit 140 generates plasma power having a predetermined frequency, and supplies the plasma power to each of the first to fourth gas injection modules 130a, 130b, 130c, and 130d through a feed cable or separately. Supply.
  • the plasma power is supplied with high frequency (eg, High Frequency (HF) power or Very High Frequency (VHF) power.
  • HF High Frequency
  • VHF Very High Frequency
  • the HF power has a frequency in the range of 3 MHz to 30 MHz
  • the VHF power is It may have a frequency in the range of 30MHz to 300MHz.
  • an impedance matching circuit (not shown) is connected to the feed cable.
  • the impedance matching circuit matches the load impedance and the source impedance of the plasma power source supplied from the plasma power supply unit 140 to each of the first to fourth gas injection modules 130a, 130b, 130c, and 130d.
  • the impedance matching circuit may be composed of at least two impedance elements (not shown) composed of at least one of a variable capacitor and a variable inductor.
  • Each of the first to fourth gas injection modules 130a, 130b, 130c, and 130d described above generates a plasma discharge in the first gas injection space S1 according to the plasma power supplied to the power electrode 250 to generate the first gas.
  • the first gas G1 of the injection space S1 is activated and injected downward, and at the same time, the second gas G2 of the second gas injection space S2 is lowered to a predetermined pressure through the gas hole pattern member 230. Spray.
  • the gas for example, the first gas (G1) and / or the second gas (G2)
  • the first to fourth gas injection module are each gas injection module Need not all be the same and may be different from each other, such that a plurality of different layers can be stacked.
  • At least one of the first to fourth gas injection modules 130a, 130b, 130c, and 130d may include a first gas injection space S1 and a second gas injection space S2. Only one gas injection space may be provided, and in this case, one gas injection module may inject a source gas, and another gas injection module may inject a reaction gas to be laminated by ALD (atomic layer deposition). A layer having the same characteristics can be obtained.
  • ALD atomic layer deposition
  • At least one of the first to fourth gas injection modules 130a, 130b, 130c, and 130d may have the same size as that of the first gas injection space S1 and the second gas injection space S2. It may be formed, but is not necessarily limited thereto, and may be formed in different sizes from each other.
  • the substrate processing method using the substrate processing apparatus 100 according to the embodiment of the present invention is as follows.
  • a plurality of gas injection modules 130a, 130b, 130c, and 130d are installed in the process chamber 110, and at least one substrate W is mounted on the substrate support 120.
  • the substrate support 120 is rotated, and the first gas G1 and the second gas G2 are transferred to the substrate W through at least one gas injection module of the plurality of gas injection modules while causing plasma discharge.
  • a thin film forming process of spraying downward onto the phase is performed. As a result, a thin film layer is formed on the substrate (W).
  • reaction gas and the source gas are separately injected in the first gas injection space S1 and the second gas injection space S2 provided to be spatially separated from each other, separate control of the reaction gas and the source gas is performed. It is possible to easily control the film quality of the laminated thin film layer and the deposition rate of the laminated thin film layer.
  • the plasma discharge space is not formed in the region between the power supply electrode and the substrate as in the prior art, but is formed between the power supply electrode and the ground electrode facing each other, thereby preventing damage to the substrate W due to the plasma discharge. Can be.
  • the power supply electrode 250 and the ground electrode extend in a direction perpendicular to the surface of the substrate W, positive or electrons generated by plasma discharge are generated on the substrate W surface. It does not move to, but moves in the direction of the power electrode 250 or the ground electrode that is parallel to the surface of the substrate (W), thereby minimizing the influence of the substrate (W) by the plasma discharge.
  • the use efficiency of the source gas is lowered, whereas according to the present invention, the use efficiency of the source gas is achieved by using the plurality of gas injection modules 130a, 130b, 130c, and 130d. This can be improved.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a gas injection module according to another embodiment of the present invention, in which a power electrode 250 is further formed in the second gas injection space S2 of the gas injection module illustrated in FIG. 11.
  • a power electrode 250 is further formed in the second gas injection space S2 of the gas injection module illustrated in FIG. 11.
  • the power electrode 250 is further formed in the second gas injection space (S2).
  • an insulating member support hole 215 is formed in communication with the second gas injection space S2 and penetrates the upper plate 210a, and the insulating member 240 is inserted into the insulating member support hole 215.
  • the insulation member 240 includes an electrode insertion hole communicating with the second gas injection space S2, and the power electrode 450 protrudes through the electrode insertion hole.
  • the structure of the power electrode 250 formed in the second gas injection space S2 may be the same as that of the power electrode 250 formed in the first gas injection space S1.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a gas injection module according to another exemplary embodiment, in which the gas hole pattern member 230 is omitted in the second gas injection space S2 of the gas injection module illustrated in FIG. 11. . That is, although the advantages as described above can be obtained by the gas hole pattern member 230, the gas hole pattern member 230 is not necessarily required.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a gas injection module according to another exemplary embodiment, in which the gas hole pattern member 230 is omitted in the second gas injection space S2 of the gas injection module illustrated in FIG. 12. .

Abstract

The present invention relates to a substrate-processing apparatus, comprising: a process chamber; a substrate support unit arranged inside the process chamber so as to support at least one substrate, and configured to rotate in a predetermined direction; a chamber lid which is arranged opposite the substrate support unit and which covers the top of the process chamber; and a gas injection unit which is connected to the chamber lid and which has a plurality of gas injection modules for injecting gas onto the substrate. Each gas injection module includes: an grounding electrode frame having a plasma reaction space; and a power electrode formed inside the grounding electrode frame so as to cooperate with the grounding electrode frame in order to cause a plasma discharge. The power electrode is configured such that the height of the second side at the edge of the substrate support unit is higher than the height of the first side at the center of the substrate support unit.

Description

기판 처리 장치Substrate processing equipment
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 기판에 증착되는 박막의 증착 균일도를 증가시킬 수 있도록 한 기판 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly, to a substrate processing apparatus capable of increasing the deposition uniformity of a thin film deposited on a substrate.
일반적으로, 태양전지(Solar Cell), 반도체 소자, 평판 디스플레이 등을 제조하기 위해서는 기판 표면에 소정의 박막층, 박막 회로 패턴, 또는 광학적 패턴을 형성하여야 하며, 이를 위해서는 기판에 특정 물질의 박막을 증착하는 박막 증착 공정, 감광성 물질을 사용하여 박막을 선택적으로 노출시키는 포토 공정, 선택적으로 노출된 부분의 박막을 제거하여 패턴을 형성하는 식각 공정 등의 반도체 제조 공정을 수행하게 된다.In general, in order to manufacture a solar cell, a semiconductor device, a flat panel display, a predetermined thin film layer, a thin film circuit pattern, or an optical pattern should be formed on a surface of a substrate. Semiconductor manufacturing processes such as a thin film deposition process, a photo process for selectively exposing the thin film using a photosensitive material, and an etching process for forming a pattern by removing the thin film of the selectively exposed portion are performed.
이러한 반도체 제조 공정은 해당 공정을 위해 최적의 환경으로 설계된 기판 처리 장치의 내부에서 진행되며, 최근에는 플라즈마를 이용하여 증착 또는 식각 공정을 수행하는 기판 처리 장치가 많이 사용되고 있다.Such a semiconductor manufacturing process is performed inside a substrate processing apparatus designed in an optimal environment for the process, and in recent years, many substrate processing apparatuses that perform deposition or etching processes using plasma are widely used.
플라즈마를 이용한 기판 처리 장치에는 플라즈마를 이용하여 박막을 형성하는 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 장치, 박막을 식각하여 패터닝하는 플라즈마 식각장치 등이 있다.The substrate processing apparatus using plasma includes a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) apparatus for forming a thin film using plasma, a plasma etching apparatus for etching and patterning a thin film.
도 1은 종래의 기판 처리 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for schematically explaining a conventional substrate processing apparatus.
도 1을 참조하면, 일반적인 기판 처리 장치는 챔버(10), 전원 전극(20), 서셉터(30), 및 가스 분사 수단(40)을 구비한다.Referring to FIG. 1, a general substrate processing apparatus includes a chamber 10, a power electrode 20, a susceptor 30, and a gas ejection means 40.
챔버(10)는 기판 처리 공정을 위한 반응 공간을 제공한다. 이때, 챔버(10)의 일측 바닥면은 반응 공간을 배기시키기 위한 배기구(12)에 연통된다. Chamber 10 provides a reaction space for a substrate processing process. At this time, one bottom surface of the chamber 10 communicates with an exhaust port 12 for exhausting the reaction space.
전원 전극(20)은 반응 공간을 밀폐하도록 챔버(10)의 상부에 설치된다.The power electrode 20 is installed above the chamber 10 to seal the reaction space.
전원 전극(20)의 일측은 정합 부재(22)를 통해 RF(Radio Frequency) 전원(24)에 전기적으로 접속된다. 이때, RF 전원(24)은 RF 전력을 생성하여 전원 전극(20)에 공급한다.One side of the power source electrode 20 is electrically connected to an RF (Radio Frequency) power source 24 through the matching member 22. In this case, the RF power source 24 generates RF power and supplies the RF power to the power electrode 20.
또한, 전원 전극(20)의 중앙 부분은 기판 처리 공정을 위한 소스 가스를 공급하는 가스 공급관(26)에 연통된다.In addition, the central portion of the power supply electrode 20 is in communication with the gas supply pipe 26 for supplying the source gas for the substrate processing process.
정합 부재(22)는 전원 전극(20)과 RF 전원(24) 간에 접속되어 RF 전원(24)으로부터 전원 전극(20)에 공급되는 RF 전력의 부하 임피던스와 소스 임피던스를 정합시킨다.The matching member 22 is connected between the power supply electrode 20 and the RF power supply 24 to match the load impedance and source impedance of the RF power supplied from the RF power supply 24 to the power supply electrode 20.
서셉터(30)는 챔버(10)의 내부에 설치되어 외부로부터 로딩되는 복수의 기판(W)을 지지한다. 이러한 서셉터(30)는 전원 전극(20)에 대향되는 대향 전극으로써, 서셉터(30)를 승강시키는 승강축(32)을 통해 전기적으로 접지된다.The susceptor 30 supports a plurality of substrates W installed in the chamber 10 and loaded from the outside. The susceptor 30 is an opposite electrode facing the power supply electrode 20, and is electrically grounded through the lifting shaft 32 for elevating the susceptor 30.
승강축(32)은 승강 장치(미도시)에 의해 상하 방향으로 승강된다. 이때, 승강축(32)은 승강축(32)과 챔버(10)의 바닥면을 밀봉하는 벨로우즈(34)에 의해 감싸여진다.The lifting shaft 32 is lifted up and down by a lifting device (not shown). At this time, the lifting shaft 32 is wrapped by the bellows 34 sealing the lifting shaft 32 and the bottom surface of the chamber 10.
가스 분사 수단(40)은 서셉터(30)에 대향되도록 전원 전극(20)의 하부에 설치된다. 이때, 가스 분사 수단(40)과 전원 전극(20) 사이에는 전원 전극(20)을 관통하는 가스 공급관(26)으로부터 공급되는 소스 가스가 확산되는 가스 확산 공간(42)이 형성된다. 이러한, 가스 분사 수단(40)은 가스 확산 공간(42)에 연통된 복수의 가스 분사구(44)를 통해 소스 가스를 반응 공간의 전 부분에 균일하게 분사한다.The gas injection means 40 is installed under the power supply electrode 20 so as to face the susceptor 30. At this time, a gas diffusion space 42 through which the source gas supplied from the gas supply pipe 26 penetrating the power electrode 20 is formed between the gas injection means 40 and the power electrode 20. The gas injection means 40 uniformly injects the source gas to the entire portion of the reaction space through the plurality of gas injection holes 44 communicated with the gas diffusion space 42.
이와 같은 종래의 기판 처리 장치는 기판(W)을 서셉터(30)에 로딩시킨 다음, 챔버(10)의 반응 공간에 소정의 소스 가스를 분사하면서 전원 전극(20)에 RF 전력을 공급하여 플라즈마를 형성함으로써 기판(W) 상에 소정의 박막을 형성하게 된다.In the conventional substrate processing apparatus, the substrate W is loaded into the susceptor 30, and then plasma is supplied by supplying RF power to the power electrode 20 while injecting a predetermined source gas into the reaction space of the chamber 10. By forming a predetermined thin film on the substrate (W).
그러나, 종래의 기판 처리 장치는 상기 소스 가스가 분사되는 공간과 상기 플라즈마가 형성되는 공간이 동일하기 때문에, 플라즈마 방전에 의해서 기판(W)이 손상되는 문제가 있고 그에 따라 막질이 떨어지는 문제점이 있다. However, in the conventional substrate processing apparatus, since the space in which the source gas is injected and the space in which the plasma is formed are the same, there is a problem in that the substrate W is damaged by plasma discharge and thus the film quality is deteriorated.
본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 플라즈마 방전에 의한 기판 손상을 방지할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of preventing substrate damage caused by plasma discharge.
또한, 본 발명은 기판 상에 균일한 두께의 박막을 형성할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다. Moreover, another object of this invention is to provide the substrate processing apparatus which can form the thin film of uniform thickness on a board | substrate.
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위해서, 공정 챔버; 적어도 하나의 기판을 지지하도록 상기 공정 챔버 내에 설치되며, 소정 방향으로 회전하도록 구성된 기판 지지부; 상기 기판 지지부에 대향하면서 상기 공정 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드; 및 상기 챔버 리드에 연결되어 있고, 상기 기판 상에 가스를 분사하는 복수의 가스 분사 모듈을 구비한 가스 분사부를 포함하여 이루어지고, 이때, 상기 가스 분사 모듈은 플라즈마 반응 공간을 형성하는 접지 전극 프레임 및 상기 접지 전극 프레임 내에 형성되어 상기 접지 전극 프레임과 함께 플라즈마 방전을 일으키는 전원 전극을 포함하여 이루어지고, 상기 전원 전극은 상기 기판 지지부의 중심부 쪽의 제1 변의 높이보다 상기 기판 지지부의 가장자리부 쪽의 제2 변의 높이가 큰 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치를 제공한다. The present invention to achieve the above object, a process chamber; A substrate support installed in the process chamber to support at least one substrate, the substrate support being configured to rotate in a predetermined direction; A chamber lid facing the substrate support and covering the top of the process chamber; And a gas injector connected to the chamber lid and having a plurality of gas injector modules for injecting gas onto the substrate, wherein the gas injector module comprises: a ground electrode frame forming a plasma reaction space; And a power electrode formed in the ground electrode frame and generating a plasma discharge together with the ground electrode frame, wherein the power electrode is formed on the edge portion of the substrate support portion rather than the height of the first side of the center side of the substrate support portion. Provided is a substrate processing apparatus characterized in that the height of two sides is large.
상기 전원 전극의 제1 변의 하단과 상기 전원 전극의 제2 변의 하단을 연결하는 상기 전원 전극의 제3 변은 경사진 직선 형태로 이루어질 수 있다. The third side of the power electrode connecting the lower end of the first side of the power electrode and the lower end of the second side of the power electrode may have an inclined straight line shape.
상기 전원 전극의 제1 변의 하단과 상기 전원 전극의 제2 변의 하단을 연결하는 상기 전원 전극의 제3 변은 계단 형태로 이루어질 수 있다. The third side of the power electrode connecting the lower end of the first side of the power electrode and the lower end of the second side of the power electrode may have a step shape.
상기 전원 전극의 제1 변의 하단과 상기 전원 전극의 제2 변의 하단을 연결하는 상기 전원 전극의 제3 변은 상기 기판 지지부와 수평을 이루는 직선 형태로 이루어질 수 있다. The third side of the power electrode connecting the lower end of the first side of the power electrode and the lower end of the second side of the power electrode may have a straight shape parallel to the substrate support.
상기 전원 전극의 제1 변의 하단과 상기 전원 전극의 제2 변의 하단을 연결하는 상기 전원 전극의 제3 변은, 그 일 부분은 경사진 직선 형태로 이루어지고 그 나머지 부분은 상기 기판 지지부와 수평을 이루는 직선 형태로 이루어질 수 있다. The third side of the power electrode connecting the lower end of the first side of the power electrode and the lower end of the second side of the power electrode, one part of which is formed in an inclined straight line shape and the other part is horizontal to the substrate support. It can be made in a straight form.
상기 전원 전극의 제1 변의 하단과 상기 전원 전극의 제2 변의 하단을 연결하는 상기 전원 전극의 제3 변은, 그 일 부분은 계단 형태로 이루어지고 그 나머지 부분은 상기 기판 지지부와 수평을 이루는 직선 형태로 이루어질 수 있다. A third side of the power electrode connecting the lower end of the first side of the power electrode and the lower end of the second side of the power electrode has a straight portion that is formed in a step shape and the other part is horizontal with the substrate support. It may be made in the form.
본 발명은 또한, 공정 챔버; 적어도 하나의 기판을 지지하도록 상기 공정 챔버 내에 설치되며, 소정 방향으로 회전하도록 구성된 기판 지지부; 상기 기판 지지부에 대향하면서 상기 공정 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드; 및 상기 챔버 리드에 연결되어 있고, 상기 기판 상에 가스를 분사하는 복수의 가스 분사 모듈을 구비한 가스 분사부를 포함하여 이루어지고, 이때, 상기 가스 분사 모듈은 플라즈마 반응 공간을 형성하는 접지 전극 프레임 및 상기 접지 전극 프레임 내에 형성되어 상기 접지 전극 프레임과 함께 플라즈마 방전을 일으키는 전원 전극을 포함하여 이루어지고, 상기 접지 전극 프레임은 상기 기판 지지부의 중심부에 형성된 제1 접지 측벽 및 상기 기판 지지부의 가장자리부에 형성된 제2 접지 측벽을 포함하고, 상기 제1 접지 측벽의 높이보다 상기 제2 접지 측벽의 높이가 큰 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치를 제공한다. The invention also provides a process chamber; A substrate support installed in the process chamber to support at least one substrate, the substrate support being configured to rotate in a predetermined direction; A chamber lid facing the substrate support and covering the top of the process chamber; And a gas injector connected to the chamber lid and having a plurality of gas injector modules for injecting gas onto the substrate, wherein the gas injector module comprises: a ground electrode frame forming a plasma reaction space; And a power electrode formed in the ground electrode frame to generate a plasma discharge together with the ground electrode frame, wherein the ground electrode frame is formed at a first ground sidewall formed at a center of the substrate support and at an edge of the substrate support. And a second ground sidewall, wherein a height of the second ground sidewall is greater than a height of the first ground sidewall.
상기 접지 전극 프레임은 상기 제1 접지 측벽 및 상기 제2 접지 측벽과 연결되는 제3 접지 측벽을 포함하여 이루어지고, 상기 제3 접지 측벽은 상기 기판 지지부의 중심부 쪽의 제1 변의 높이보다 상기 기판 지지부의 가장자리부 쪽의 제2 변의 높이가 클 수 있다. The ground electrode frame includes a third ground sidewall connected to the first ground sidewall and the second ground sidewall, and the third ground sidewall is greater than the height of the first side of the central side of the substrate support. The height of the second side of the edge of the side may be large.
본 발명은 또한, 공정 챔버; 적어도 하나의 기판을 지지하도록 상기 공정 챔버 내에 설치되며, 소정 방향으로 회전하도록 구성된 기판 지지부; 상기 기판 지지부에 대향하면서 상기 공정 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드; 및 상기 챔버 리드에 연결되어 있고, 상기 기판 상에 가스를 분사하는 복수의 가스 분사 모듈을 구비한 가스 분사부를 포함하여 이루어지고, 이때, 상기 가스 분사 모듈은 플라즈마 반응 공간을 형성하는 접지 전극 프레임 및 상기 접지 전극 프레임 내에 형성되어 상기 접지 전극 프레임과 함께 플라즈마 방전을 일으키는 전원 전극을 포함하여 이루어지고, 상기 기판 지지부의 중심부에서의 플라즈마 방전량 보다 상기 기판 지지부의 가장자리부에서의 플라즈마 방전량이 많은 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치를 제공한다. The invention also provides a process chamber; A substrate support installed in the process chamber to support at least one substrate, the substrate support being configured to rotate in a predetermined direction; A chamber lid facing the substrate support and covering the top of the process chamber; And a gas injector connected to the chamber lid and having a plurality of gas injector modules for injecting gas onto the substrate, wherein the gas injector module comprises: a ground electrode frame forming a plasma reaction space; And a power electrode formed in the ground electrode frame to generate plasma discharge together with the ground electrode frame, wherein the amount of plasma discharge at the edge of the substrate support is greater than the plasma discharge at the center of the substrate support. A substrate processing apparatus is provided.
상기 가스 분사 모듈은 서로 공간적으로 분리되어 마련된 제 1 가스를 분사하는 제 1 가스 분사 공간 및 제 2 가스를 분사하는 제 2 가스 분사 공간을 포함하여 이루어질 수 있다. The gas injection module may include a first gas injection space for injecting a first gas spaced apart from each other and a second gas injection space for injecting a second gas.
상기 가스 분사 모듈은 상기 제 1 가스 분사 공간 및 제 2 가스 분사 공간을 분리하는 접지 격벽 부재를 포함하여 이루어지고, 상기 접지 격벽 부재는 상기 기판 지지부의 중심부 쪽의 제1 변의 높이보다 상기 기판 지지부의 가장자리부 쪽의 제2 변의 높이가 클 수 있다. The gas injection module may include a ground partition member that separates the first gas injection space and the second gas injection space, and the ground partition wall member may have a height greater than that of a first side of the central side of the substrate support. The height of the second side on the edge side may be large.
상기 제 1 가스 분사 공간 및 제2 가스 분사 공간 모두에 상기 전원 전극이 형성될 수 있다.The power electrode may be formed in both the first gas injection space and the second gas injection space.
상기 제 2 가스 분사 공간에는 상기 제 1 가스 분사 공간으로부터 분사되는 상기 제 1 가스가 상기 제 2 가스 분사 공간으로 흐르는 것을 방지하는 가스 홀 패턴 부재가 추가로 형성될 수 있다. A gas hole pattern member may be further formed in the second gas injection space to prevent the first gas injected from the first gas injection space from flowing into the second gas injection space.
상기 전원 전극은 상기 기판 면과 수직 방향으로 연장될 수 있다. The power electrode may extend in a direction perpendicular to the substrate surface.
상기 복수의 가스분사모듈 중 어느 하나의 가스 분사모듈에서 분사하는 가스와 다른 하나의 가스분사모듈에서 분사하는 가스는 서로 상이할 수 있다.The gas injected from any one of the plurality of gas injection modules and the gas injected from the other gas injection module may be different from each other.
상기 복수의 가스분사모듈 중 적어도 하나의 가스 분사모듈은 하나의 가스 분사 공간을 구비할 수 있다. At least one gas injection module of the plurality of gas injection modules may include one gas injection space.
상기 구성에 의하면 다음과 같은 효과가 있다. According to the said structure, it has the following effects.
본 발명에 따르면, 플라즈마 방전이 종래와 같이 전원 전극과 기판 사이의 영역에서 이루어지는 것이 아니라, 가스 분사 모듈을 구성하는 접지 전극 프레임 내에서 이루어지므로 플라즈마 방전에 의한 기판 손상이 방지될 수 있다. According to the present invention, since the plasma discharge is not performed in the region between the power supply electrode and the substrate as in the prior art, the plasma discharge is performed in the ground electrode frame constituting the gas injection module, so that the substrate damage due to the plasma discharge can be prevented.
또한, 본 발명에 따르면, 전원 전극 또는 접지 전극 프레임이 기판 지지부의 중심부 보다 기판 지지부의 가장자리부에서의 높이가 크도록 형성함으로써, 회전하는 기판 지지부의 선속도차에 의한 박막의 두께 차를 상쇄하여 결과적으로 기판(W) 상에 균일한 박막이 형성될 수 있다. Further, according to the present invention, the power electrode or the ground electrode frame is formed so that the height at the edge of the substrate support portion is larger than the center portion of the substrate support portion, thereby canceling the difference in thickness of the thin film due to the linear velocity difference of the rotating substrate support portion As a result, a uniform thin film may be formed on the substrate W. As shown in FIG.
도 1은 종래의 기판 처리 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for schematically explaining a conventional substrate processing apparatus.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.2 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지부 위에 배치된 복수의 가스 분사 모듈을 개념적으로 나타내는 도면이다.3 is a view conceptually illustrating a plurality of gas injection modules disposed on a substrate support according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 분사 모듈의 개략적인 분해 사시도이다. 4 is a schematic exploded perspective view of a gas injection module according to an embodiment of the present invention.
도 5 내지 도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전원 전극의 단면도이다. 5 to 10 are cross-sectional views of a power electrode according to various embodiments of the present disclosure.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 분사 모듈을 나타내는 단면도이다.11 is a cross-sectional view showing a gas injection module according to an embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 분사 모듈을 나타내는 단면도이다. 12 is a cross-sectional view showing a gas injection module according to another embodiment of the present invention.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 분사 모듈을 나타내는 단면도이다.13 is a cross-sectional view showing a gas injection module according to another embodiment of the present invention.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 분사 모듈을 나타내는 단면도이다.14 is a cross-sectional view showing a gas injection module according to another embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참조로 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지부 위에 배치된 복수의 가스 분사 모듈을 개념적으로 나타내는 도면이다. 2 is a view schematically showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a view conceptually showing a plurality of gas injection module disposed on the substrate support according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 공정 챔버(110), 챔버 리드(Chamber Lid; 115), 기판 지지부(120), 및 가스 분사부(130)를 포함하여 구성된다.2 and 3, a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention may include a process chamber 110, a chamber lid 115, a substrate support 120, and a gas injector 130. It is configured to include.
공정 챔버(110)는 기판 처리 공정(예를 들어, 박막 증착 공정)을 위한 반응 공간을 제공한다. 상기의 공정 챔버(110)의 바닥면 또는 측면은 반응 공간의 가스 등을 배기시키기 위한 배기관(미도시)에 연통될 수 있다.The process chamber 110 provides a reaction space for a substrate processing process (eg, a thin film deposition process). The bottom surface or the side surface of the process chamber 110 may be in communication with an exhaust pipe (not shown) for exhausting the gas of the reaction space.
챔버 리드(115)는 공정 챔버(110)의 상부를 덮도록 공정 챔버(110)의 상부에 설치되어 전기적으로 접지된다. 이러한 챔버 리드(115)는 가스 분사부(130)를 지지하는 것으로, 기판 지지부(120)의 상부를 복수의 공간으로 분할하도록 형성된 복수의 모듈 설치부(115a, 115b, 115c, 115d)를 포함하여 이루어진다. 이때, 복수의 모듈 설치부(115a, 115b, 115c, 115d)는 챔버 리드(115)의 중심점을 기준으로 90도 각도로 이격되면서 챔버 리드(115)에 방사 형태로 형성될 수 있다.The chamber lid 115 is installed on the process chamber 110 to cover the top of the process chamber 110 and is electrically grounded. The chamber lid 115 supports the gas injector 130, and includes a plurality of module mounting portions 115a, 115b, 115c, and 115d formed to divide the upper portion of the substrate support 120 into a plurality of spaces. Is done. In this case, the plurality of module installation units 115a, 115b, 115c, and 115d may be formed in a radial shape on the chamber lead 115 while being spaced at an angle of 90 degrees with respect to the center point of the chamber lead 115.
공정 챔버(110) 및 챔버 리드(115)는 도시된 것처럼 6각형과 같은 다각형 구조로 형성될 수도 있지만, 원형 또는 타원형 구조로 형성될 수도 있다. The process chamber 110 and the chamber lid 115 may be formed in a polygonal structure, such as a hexagon, as shown, but may be formed in a circular or elliptical structure.
도 2에서, 챔버 리드(115)는 4개의 모듈 설치부(115a, 115b, 115c, 115d)를 구비하는 것으로 도시되었지만, 이에 한정되지 않고, 챔버 리드(115)는 그 중심점을 기준으로 서로 대칭되는 2N(단, N은 자연수)개의 모듈 설치부를 구비할 수 있다. 다만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고 홀수 개의 모듈 설치부가 구비될 수도 있다. 이하, 챔버 리드(115)는 제 1 내지 제 4 모듈 설치부(115a, 115b, 115c, 115d)를 구비하는 것으로 가정하여 설명하기로 한다.In FIG. 2, the chamber lid 115 is shown as having four module mounting portions 115a, 115b, 115c, 115d, but is not limited thereto, and the chamber lid 115 is symmetrical with respect to its center point. 2N (where N is a natural number) can be provided. However, the present invention is not limited thereto, and an odd number of module installation units may be provided. Hereinafter, it will be assumed that the chamber lid 115 includes the first to fourth module mounting portions 115a, 115b, 115c, and 115d.
전술한 상기 챔버 리드(115)에 의해 밀폐되는 공정 챔버(110)의 반응 공간은 챔버 리드(115)에 설치된 펌핑 관(117)을 통해 외부의 펌핑 수단(미도시)에 연결될 수 있다.The reaction space of the process chamber 110 sealed by the chamber lid 115 described above may be connected to an external pumping means (not shown) through a pumping pipe 117 installed in the chamber lid 115.
상기 펌핑 관(117)은 챔버 리드(115)의 중심부에 형성된 핌핑 홀(115e)을 통해 공정 챔버(110)의 반응 공간에 연통된다. 이에 따라, 공정 챔버(110)의 내부는 펌핑 관(117)을 통한 펌핑 수단의 펌핑 동작에 따라 진공 상태 또는 대기압 상태가 된다. 이 경우, 반응 공간의 배기 공정은 상기 펌핑 관(117) 및 펌핑 홀(115e)을 이용한 상부 중앙 배기 방식을 이용하게 된다. 다만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 상기 펌핑 관(117) 및 펌핑 홀(115e)은 생략이 가능하다. The pumping pipe 117 is in communication with the reaction space of the process chamber 110 through the pimping hole 115e formed in the center of the chamber lid 115. Accordingly, the inside of the process chamber 110 is in a vacuum state or an atmospheric pressure state according to the pumping operation of the pumping means through the pumping pipe 117. In this case, the exhaust space of the reaction space uses the upper central exhaust method using the pumping pipe 117 and the pumping hole 115e. However, the present invention is not limited thereto, and the pumping pipe 117 and the pumping hole 115e may be omitted.
기판 지지부(120)는 공정 챔버(110) 내부에 회전 가능하게 설치되며, 전기적으로 플로팅(Floating)될 수도 있고 접지(groud)될 수도 있다. 이러한 기판 지지부(120)는 공정 챔버(110)의 중앙 바닥면을 관통하는 회전축에 의해 지지된다. 상기 회전축은 축 구동 부재(미도시)의 구동에 따라 회전됨으로써 기판 지지부(120)를 소정 방향(예를 들어, 반시계 방향)으로 회전시킨다. 그리고, 공정 챔버(110)의 하면 외부로 노출되는 상기 회전축은 공정 챔버(110)의 하면에 설치되는 벨로우즈(미도시)에 의해 밀폐될 수 있다. The substrate support 120 may be rotatably installed in the process chamber 110, and may be electrically floated or grounded. The substrate support part 120 is supported by a rotating shaft penetrating the central bottom surface of the process chamber 110. The rotation shaft rotates in response to the driving of the shaft driving member (not shown) to rotate the substrate support part 120 in a predetermined direction (for example, counterclockwise direction). In addition, the rotating shaft exposed to the outside of the lower surface of the process chamber 110 may be sealed by a bellows (not shown) installed on the lower surface of the process chamber 110.
상기 기판 지지부(120)는 소정의 승강기구와 연결되어 승강할 수 있다. The substrate supporter 120 may be connected to a predetermined lifting mechanism to move up and down.
상기 기판 지지부(120)는 외부의 기판 로딩 장치(미도시)로부터 로딩되는 적어도 하나의 기판(W)을 지지한다. 이때, 기판 지지부(120)는 원판 형태를 가지도록 형성되어, 복수의 기판(W), 예를 들어 반도체 기판 또는 웨이퍼를 지지한다. 이 경우, 생산성 향상을 위해 기판 지지부(120)에는 복수의 기판(W)이 일정한 간격을 가지면서 원 형태로 배치될 수 있다.The substrate support part 120 supports at least one substrate W loaded from an external substrate loading device (not shown). In this case, the substrate support part 120 is formed to have a disc shape, and supports the plurality of substrates W, for example, a semiconductor substrate or a wafer. In this case, the plurality of substrates W may be disposed in a circle shape at regular intervals on the substrate support 120 to improve productivity.
가스 분사부(130)는 챔버 리드(115)의 제 1 내지 제 4 모듈 설치부(115a, 115b, 115c, 115d) 각각에 삽입 설치되어 기판 지지부(120)의 중심점을 기준으로 이격 배치된 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(130a, 130b, 130c, 130d)을 포함하여 구성된다. 이러한, 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(130a, 130b, 130c, 130d) 각각은 기판 지지부(120) 위의 가스 분사 영역에 제 1 가스 및 제 2 가스(G1, G2)를 분사한다. 이에 따라, 기판(W) 상에 박막층이 형성된다. The gas injection unit 130 is inserted into each of the first to fourth module installation units 115a, 115b, 115c, and 115d of the chamber lid 115 to be spaced apart from the center point of the substrate support unit 120. To fourth gas injection modules 130a, 130b, 130c, and 130d. Each of the first to fourth gas injection modules 130a, 130b, 130c, and 130d injects the first gas and the second gas G1 and G2 into the gas injection region on the substrate support 120. As a result, a thin film layer is formed on the substrate (W).
상기 제 1 가스(G1)는 플라즈마 방전에 의해 활성화되어 기판(W) 위로 분사될 수 있으며, 이와 같은 제 1 가스(G1)는 후술하는 소스 가스(SG)와 반응하여 박막층을 형성하는 반응 가스(Reactant Gas)(RG)로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 반응 가스(RG)는 질소(N2), 산소(O2), 이산화질소(N2O), 및 오존(O3) 중 적어도 어느 한 종류의 가스로 이루어질 수 있다.The first gas G1 may be activated by plasma discharge and injected onto the substrate W. The first gas G1 may react with a source gas SG to be described later to form a thin film layer ( Reactant Gas (RG). For example, the reaction gas RG may include at least one kind of gas selected from nitrogen (N 2), oxygen (O 2), nitrogen dioxide (N 2 O), and ozone (O 3).
상기 제 2 가스(G2)는 기판(W) 상에 증착될 박막 물질을 포함하는 소스 가스(Source Gas)(SG)로 이루어질 수 있다. 상기 소스 가스는 실리콘(Si), 티탄족 원소(Ti, Zr, Hf 등), 또는 알루미늄(Al) 등과 같은 박막 물질을 함유하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 실리콘(Si)의 박막 물질을 함유하여 이루어진 소스 가스는 TEOS(Tetraethylorthosilicate), DCS(Dichlorosilane), HCD(Hexachlorosilane), TriDMAS(Tri-dimethylaminosilane), TSA(Trisilylamine), SiH2Cl2, SiH4, Si2H6, Si3H8, Si4H10, 및 Si5H12 중에서 선택된 가스일 수 있다.The second gas G2 may be formed of a source gas SG including a thin film material to be deposited on the substrate W. The source gas may include a thin film material such as silicon (Si), titanium group elements (Ti, Zr, Hf, etc.), or aluminum (Al). For example, the source gas containing a thin film of silicon (Si) may be Tetraethylorthosilicate (TEOS), Dichlorosilane (DCS), Hexachlorosilane (HCD), Tri-dimethylaminosilane (TriDMAS), Trisilylamine (TSA), SiH2Cl2, SiH4, Si2H6. , Si3H8, Si4H10, and Si5H12.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 분사 모듈의 개략적인 분해 사시도이다. 4 is a schematic exploded perspective view of a gas injection module according to an embodiment of the present invention.
도 4에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 분사 모듈은, 접지 전극 프레임(210), 절연 부재(240), 및 전원 전극(250)을 포함하여 구성된다. As can be seen in Figure 4, the gas injection module according to an embodiment of the present invention, the ground electrode frame 210, the insulating member 240, and comprises a power electrode 250.
상기 접지 전극 프레임(210)은 플라즈마 방전 공간을 형성하며, 따라서, 상기 접지 전극 프레임(210) 내에서 플라즈마 방전이 이루어진다. 또한, 접지 전극 프레임(210)은 접지 전극으로 기능하여 상기 전원 전극(250)과 함께 플라즈마 방전을 일으킨다. The ground electrode frame 210 forms a plasma discharge space, and thus, plasma discharge is performed in the ground electrode frame 210. In addition, the ground electrode frame 210 functions as a ground electrode to generate a plasma discharge together with the power electrode 250.
상기 접지 전극 프레임(210)은 상면 플레이트(210a) 및 접지 측벽(210b)을 포함하여 이루어진다. The ground electrode frame 210 includes a top plate 210a and a ground sidewall 210b.
상기 상면 플레이트(210a)는 상기 접지 전극 프레임(210)의 상면을 구성하는 것으로서 직사각 형태로 형성되어 챔버 리드(도 2의 115)의 해당 모듈 설치부(도 2의 115a, 115b, 115c, 115d)에 결합된다. 이러한 상면 플레이트(210a)에는 절연 부재 지지 홀(212), 제 1 가스 공급 홀(214), 및 제 2 가스 공급 홀(216)이 형성된다. 상기 절연 부재 지지 홀(212)은 상기 절연 부재(240)가 접지 전극 프레임(210) 내부로 삽입될 수 있도록 한다. 상기 제 1 가스 공급 홀(214) 및 제 2 가스 공급 홀(216)은 상기 접지 전극 프레임(210) 내부로 소스 가스 및 반응 가스가 유입될 수 있도록 한다. The upper plate 210a constitutes an upper surface of the ground electrode frame 210 and is formed in a rectangular shape so that the corresponding module mounting portion (115a, 115b, 115c, and 115d of FIG. 2) of the chamber lid (115 in FIG. 2). Is coupled to. An insulating member support hole 212, a first gas supply hole 214, and a second gas supply hole 216 are formed in the upper plate 210a. The insulating member support hole 212 allows the insulating member 240 to be inserted into the ground electrode frame 210. The first gas supply hole 214 and the second gas supply hole 216 allow the source gas and the reactant gas to flow into the ground electrode frame 210.
상기 접지 측벽(210b)은 상기 접지 전극 프레임(210)의 측면을 구성하는 것으로서 직사각 형태의 상면 플레이트(210b)의 4변 모두에 형성되어 있다. 즉, 상기 접지 측벽(210b)은 기판 지지부(도 2의 120)의 중심부에 형성된 제1 접지 측벽(210b1), 기판 지지부(도 2의 120)의 가장자리부에 형성된 제2 접지 측벽(210b2), 및 상기 제1 전지 측벽(210b1)과 제2 접지 측벽(210b2)을 연결하는 제3 접지 측벽(210b3)을 포함하여 이루어진다. The ground sidewall 210b constitutes a side surface of the ground electrode frame 210 and is formed on all four sides of the top plate 210b having a rectangular shape. That is, the ground sidewall 210b may include a first ground sidewall 210b1 formed at the center of the substrate supporter 120 (FIG. 2), a second ground sidewall 210b2 formed at an edge of the substrate supporter 120 (FIG. 2), And a third ground sidewall 210b3 connecting the first battery sidewall 210b1 and the second ground sidewall 210b2.
이때, 상기 제1 접지 측벽(210b1)의 높이(D1)보다 상기 제2 접지 측벽(210b2)의 높이(D2)가 크게 형성된다. 이는, 기판 지지부(도 2의 120)의 중심부에서 증착되는 박막과 기판 지지부(도 2의 120)의 가장자리부에서 증착되는 박막 사이의 두께 균일화를 위한 것이다. In this case, the height D2 of the second ground sidewall 210b2 is greater than the height D1 of the first ground sidewall 210b1. This is for thickness uniformity between the thin film deposited at the center of the substrate support (120 in FIG. 2) and the thin film deposited at the edge of the substrate support (120 in FIG. 2).
즉, 도 2를 참조하면, 기판 지지부(120)가 회전을 하면 그 중심부에서의 선속도가 그 가장자리부에서의 선속도보다 느리게 된다. 따라서, 기판 지지부(120)의 중심부에서 증착되는 박막의 두께가 기판 지지부(120)의 가장자리부에서 증착되는 박막의 두께보다 두껍게 되는 문제가 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에서는, 기판 지지부(120)의 중심부에 형성된 제1 접지 측벽(210b1)의 높이(D1)보다 기판 지지부(120)의 가장자리부에 형성된 제2 접지 측벽(210b2)의 높이(D2)를 크게 형성함으로써, 기판 지지부(120)의 중심부보다 기판 지지부(120)의 가장자리부에서 보다 많은 박막 증착이 이루어질 수 있도록 하여 기판 지지부(120)의 선속도차에 의한 박막의 두께 차를 상쇄함으로써, 결과적으로 기판(W) 상에 균일한 박막이 형성될 수 있도록 한 것이다. That is, referring to FIG. 2, when the substrate support part 120 rotates, the linear velocity at its center portion is lower than the linear velocity at its edge portion. Therefore, there is a problem in that the thickness of the thin film deposited at the center of the substrate support 120 is thicker than the thickness of the thin film deposited at the edge of the substrate support 120. In order to solve this problem, in one embodiment of the present invention, the second formed on the edge portion of the substrate support portion 120 than the height D1 of the first ground side wall 210b1 formed at the center of the substrate support portion 120 By forming the height D2 of the ground sidewall 210b2 to be large, a difference in the linear velocity of the substrate support 120 can be achieved by allowing more thin film deposition to occur at the edge of the substrate support 120 than at the center of the substrate support 120. By offsetting the difference in thickness of the thin film by, as a result, a uniform thin film can be formed on the substrate (W).
한편, 본 명세서에서 어떤 구성의 높이는 그 구성에 대한 상하방향에서의 길이를 의미한다. On the other hand, the height of a certain configuration in this specification means the length in the vertical direction with respect to the configuration.
상기 절연 부재(240)는 전원 전극과 접지 전극으로 기능하는 접지 전극 프레임(210) 사이를 절연시키는 기능을 한다. 이와 같은 절연 부재(240)는 상기 접지 전극 프레임(210)에 형성된 절연 부재 지지 홀(212)에 삽입된다. 또한, 상기 절연 부재(240)에는 전극 삽입홀(241)이 구비되어 있어서 상기 전극 삽입 홀(241)을 통해 전원 전극(250)이 접지 전극 프레임(210) 내부로 삽입된다. The insulating member 240 functions to insulate the ground electrode frame 210 functioning as a power electrode and a ground electrode. The insulating member 240 is inserted into the insulating member support hole 212 formed in the ground electrode frame 210. In addition, the insulating member 240 is provided with an electrode insertion hole 241 so that the power electrode 250 is inserted into the ground electrode frame 210 through the electrode insertion hole 241.
상기 전원 전극(250)은 상기 절연 부재(240)의 전극 삽입 홀(241)을 통해서 접지 전극 프레임(210) 내로 삽입된다. 따라서, 전원 전극(250)과 접지 전극 프레임(210) 사이에서 플라즈마 방전이 일어난다. The power electrode 250 is inserted into the ground electrode frame 210 through the electrode insertion hole 241 of the insulating member 240. Therefore, plasma discharge occurs between the power supply electrode 250 and the ground electrode frame 210.
상기 전원 전극(250)은 사각형 형태로 이루어질 수 있는데, 이때, 기판 지지부(120)의 중심부 쪽의 제1 변의 높이(L1) 보다 기판 지지부(120)의 가장자리부 쪽의 제2 변의 높이(L2)를 크게 형성할 수 있으며, 그 이유는 전술한 제1 접지 측벽(210b1)의 높이(D1)보다 제2 접지 측벽(210b2)의 높이(D2)를 크게 형성한 이유와 동일하다. 즉, 기판 지지부(120)의 중심부 쪽의 제1 변의 높이(L1) 보다 기판 지지부(120)의 가장자리부 쪽의 제2 변의 높이(L2)를 크게 형성함으로써, 기판 지지부(120)의 가장자리부 쪽에서 보다 많은 플라즈마 방전을 일으키고, 그에 따라 기판 지지부(120)의 가장자리 쪽에서 상대적으로 많은 이온 해리 효과를 얻을 수 있다. The power electrode 250 may be formed in a quadrangular shape. In this case, the height L2 of the second side of the edge of the substrate support 120 may be higher than the height L1 of the first side of the substrate support 120. May be formed to be large, and the reason thereof is the same as that of forming the height D2 of the second ground sidewall 210b2 larger than the height D1 of the first ground sidewall 210b1 described above. That is, by forming the height L2 of the second side of the edge of the substrate support part 120 larger than the height L1 of the first side of the center of the substrate support part 120, the edge of the substrate support part 120 is formed. More plasma discharge is generated, and thus, a relatively large ion dissociation effect can be obtained at the edge of the substrate support 120.
도 5 내지 도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전원 전극(250)의 단면도이다. 5 through 10 are cross-sectional views of a power electrode 250 according to various embodiments of the present disclosure.
도 5에서 알 수 있듯이, 전원 전극(250)은 기판 지지부(120)의 중심부 쪽의 제1 변(250a)의 높이(L1) 보다 기판 지지부(120)의 가장자리부 쪽의 제2 변(250b)의 높이(L2)를 크게 형성한다. As can be seen in FIG. 5, the power supply electrode 250 has a second side 250b closer to the edge of the substrate support 120 than the height L1 of the first side 250a at the central side of the substrate support 120. The height L2 of is formed large.
이때, 상기 제1 변(250a)의 하단과 제2 변(250b)의 하단을 연결하는 제3 변(250c)은 경사진 직선 형태로 이루어진다. 또한, 상기 제1 변(250a)의 상단과 제2 변(250b)의 상단을 연결하는 제4 변(250d)은 기판 지지부(120)와 수평을 이루는 직선 형태로 이루어진다. At this time, the third side 250c connecting the bottom of the first side 250a and the bottom of the second side 250b has an inclined straight line shape. In addition, the fourth side 250d connecting the upper end of the first side 250a and the upper end of the second side 250b has a straight line shape that is parallel to the substrate support part 120.
도 6에서 알 수 있듯이, 전원 전극(250)은 기판 지지부(120)의 중심부 쪽의 제1 변(250a)의 높이(L1) 보다 기판 지지부(120)의 가장자리부 쪽의 제2 변(250b)의 높이(L2)를 크게 형성한다. As can be seen in FIG. 6, the power electrode 250 has a second side 250b closer to the edge of the substrate support 120 than the height L1 of the first side 250a at the central side of the substrate support 120. The height L2 of is formed large.
이때, 상기 제1 변(250a)의 하단과 제2 변(250b)의 하단을 연결하는 제3 변(250c)은 계단 형태로 이루어진다. 또한, 상기 제1 변(250a)의 상단과 제2 변(250b)의 상단을 연결하는 제4 변(250d)은 기판 지지부(120)와 수평을 이루는 직선 형태로 이루어진다. At this time, the third side 250c connecting the bottom of the first side 250a and the bottom of the second side 250b has a step shape. In addition, the fourth side 250d connecting the upper end of the first side 250a and the upper end of the second side 250b has a straight line shape that is parallel to the substrate support part 120.
도 7에서 알 수 있듯이, 전원 전극(250)은 기판 지지부(120)의 중심부 쪽의 제1 변(250a)의 높이(L1) 보다 기판 지지부(120)의 가장자리부 쪽의 제2 변(250b)의 높이(L2)를 크게 형성한다. As can be seen in FIG. 7, the power electrode 250 has a second side 250b closer to the edge of the substrate support 120 than the height L1 of the first side 250a at the central side of the substrate support 120. The height L2 of is formed large.
이때, 상기 제1 변(250a)의 하단과 제2 변(250b)의 하단을 연결하는 제3 변(250c)은 경사진 직선 형태로 이루어진다. 또한, 상기 제1 변(250a)의 상단과 제2 변(250b)의 상단을 연결하는 제4 변(250d)도 경사진 직선 형태로 이루어진다. 다만, 상기 제3 변(250c)의 경사와 상기 제4 변(250d)의 경사는 서로 반대방향이다. At this time, the third side 250c connecting the bottom of the first side 250a and the bottom of the second side 250b has an inclined straight line shape. In addition, the fourth side 250d connecting the upper end of the first side 250a and the upper end of the second side 250b also has an inclined straight line shape. However, the inclination of the third side 250c and the inclination of the fourth side 250d are opposite to each other.
도 8에서 알 수 있듯이, 전원 전극(250)은 기판 지지부(120)의 중심부 쪽의 제1 변(250a)의 높이(L1) 보다 기판 지지부(120)의 가장자리부 쪽의 제2 변(250b)의 높이(L2)를 크게 형성한다. As can be seen in FIG. 8, the power electrode 250 has a second side 250b closer to the edge of the substrate support 120 than the height L1 of the first side 250a at the central side of the substrate support 120. The height L2 of is formed large.
이때, 상기 제1 변(250a)의 하단과 제2 변(250b)의 하단을 연결하는 제3 변(250c)은 기판 지지부(120)와 수평을 이루는 직선 형태로 이루어진다. 또한, 상기 제1 변(250a)의 상단과 제2 변(250b)의 상단을 연결하는 제4 변(250d)은 경사진 직선 형태로 이루어진다. At this time, the third side 250c connecting the lower end of the first side 250a and the lower end of the second side 250b has a straight line shape that is parallel to the substrate support part 120. In addition, the fourth side 250d connecting the upper end of the first side 250a and the upper end of the second side 250b has an inclined straight line shape.
도 8에서 알 수 있듯이, 전원 전극(250)은 기판 지지부(120)의 중심부 쪽의 제1 변(250a)의 높이(L1) 보다 기판 지지부(120)의 가장자리부 쪽의 제2 변(250b)의 높이(L2)를 크게 형성한다. As can be seen in FIG. 8, the power electrode 250 has a second side 250b closer to the edge of the substrate support 120 than the height L1 of the first side 250a at the central side of the substrate support 120. The height L2 of is formed large.
이때, 상기 제1 변(250a)의 하단과 제2 변(250b)의 하단을 연결하는 제3 변(250c)은 그 일 부분(예로서, 기판 지지부(120)의 가장자리부에 가까운 부분)은 경사진 직선 형태로 이루어지고 그 나머지 부분(예로서, 기판 지지부(120)의 중심부에 가까운 부분)은 기판 지지부(120)와 수평을 이루는 직선 형태로 이루어진다. 또한, 상기 제1 변(250a)의 상단과 제2 변(250b)의 상단을 연결하는 제4 변(250d)은 기판 지지부(120)와 수평을 이루는 직선 형태로 이루어진다. At this time, the third side 250c connecting the lower end of the first side 250a and the lower end of the second side 250b has one portion (for example, a portion near the edge of the substrate support 120). The remaining portion (eg, a portion close to the center of the substrate support part 120) is formed in an inclined straight line shape and is formed in a straight shape parallel to the substrate support part 120. In addition, the fourth side 250d connecting the upper end of the first side 250a and the upper end of the second side 250b has a straight line shape that is parallel to the substrate support part 120.
도 10에서 알 수 있듯이, 전원 전극(250)은 기판 지지부(120)의 중심부 쪽의 제1 변(250a)의 높이(L1) 보다 기판 지지부(120)의 가장자리부 쪽의 제2 변(250b)의 높이(L2)를 크게 형성한다. As can be seen in FIG. 10, the power electrode 250 has a second side 250b closer to the edge of the substrate support 120 than the height L1 of the first side 250a at the central side of the substrate support 120. The height L2 of is formed large.
이때, 상기 제1 변(250a)의 하단과 제2 변(250b)의 하단을 연결하는 제3 변(250c)은 그 일 부분(예로서, 기판 지지부(120)의 가장자리부에 가까운 부분)은 계단 형태로 이루어지고 그 나머지 부분(예로서, 기판 지지부(120)의 중심부에 가까운 부분)은 기판 지지부(120)와 수평을 이루는 직선 형태로 이루어진다. 또한, 상기 제1 변(250a)의 상단과 제2 변(250b)의 상단을 연결하는 제4 변(250d)은 기판 지지부(120)와 수평을 이루는 직선 형태로 이루어진다. At this time, the third side 250c connecting the lower end of the first side 250a and the lower end of the second side 250b has one portion (for example, a portion near the edge of the substrate support 120). The remaining portion (eg, a portion close to the center of the substrate support portion 120) is formed in a straight line shape parallel to the substrate support portion 120. In addition, the fourth side 250d connecting the upper end of the first side 250a and the upper end of the second side 250b has a straight line shape that is parallel to the substrate support part 120.
이상은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전원 전극(250)의 모습을 도시한 것으로서, 본 발명에 따른 전원 전극(250)이 도 5 내지 도 10으로 한정되는 것은 아니고, 본 발명에 따른 전원 전극(250)은 상기 제1 변(250a)의 높이(L1) 보다 상기 제2 변(250b)의 높이(L2)를 크게 형성하는 다양한 모습으로 변경될 수 있다. The above is a view of the power electrode 250 according to various embodiments of the present disclosure, and the power electrode 250 according to the present invention is not limited to FIGS. 5 to 10, but according to the present invention. 250 may be changed to various shapes in which the height L2 of the second side 250b is larger than the height L1 of the first side 250a.
한편, 도시하지는 않았지만, 전술한 도 4의 제3 접지 측벽(210b3)도 도 5 내지 도 10에 도시한 전원 전극(250)과 마찬가지로 다양한 형태로 변경될 수 있다. Although not shown, the above-described third ground sidewall 210b3 of FIG. 4 may also be changed in various forms similarly to the power electrode 250 illustrated in FIGS. 5 to 10.
즉, 제3 접지 측벽(210b3)은 전원 전극(250)과 평행하게 배열되는 것으로서, 상기 제3 접지 측벽(210b3)도 기판 지지부(120)의 중심부 쪽의 제1 변의 높이 보다 기판 지지부(120)의 가장자리부 쪽의 제2 변의 높이를 크게 형성하며, 이때, 상기 제1 변의 하단과 제2 변의 하단을 연결하는 제3 변 및 상기 제1 변의 상단과 제2 변의 상단을 연결하는 제4 변의 형태는 다양하게 변경될 수 있다. That is, the third ground sidewall 210b3 is arranged to be parallel to the power electrode 250, and the third ground sidewall 210b3 is also higher than the height of the first side of the center side of the substrate support 120. The height of the second side of the edge portion of the side is formed large, wherein the third side connecting the lower end of the first side and the lower side of the second side and the form of the fourth side connecting the upper end of the first side and the second side May be changed in various ways.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 분사 모듈의 단면도로서, 이는 도 4의 A-A' 라인의 단면에 해당한다. 이하, 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 분사 모듈에 대해서 보다 상세히 설명하기로 한다. FIG. 11 is a cross-sectional view of a gas injection module according to an embodiment of the present invention, which corresponds to a cross section taken along the line AA ′ of FIG. 4. Hereinafter, a gas injection module according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 11.
제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(130a, 130b, 130c, 130d) 각각은, 도 11에서 알 수 있듯이, 접지 전극 프레임(210), 가스 홀 패턴 부재(230), 절연 부재(240), 및 전원 전극(250)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 11, each of the first to fourth gas injection modules 130a, 130b, 130c, and 130d includes a ground electrode frame 210, a gas hole pattern member 230, an insulation member 240, and a power source. It is configured to include an electrode (250).
접지 전극 프레임(210)은 제 1 가스(G1)를 분사하는 제 1 가스 분사 공간(S1)과 제 2 가스(G2)를 분사하는 제 2 가스 분사 공간(S2)을 가지도록 형성된다. 이러한 접지 전극 프레임(210)은 챔버 리드(115)의 각 모듈 설치부(115a, 115b, 115c, 115d)에 삽입 설치되어 챔버 리드(115)를 통해 전기적으로 접지된다. 이를 위해, 접지 전극 프레임(210)은 상면 플레이트(210a), 접지 측벽(210b), 및 접지 격벽 부재(210c)로 이루어진다.The ground electrode frame 210 is formed to have a first gas injection space S1 for injecting the first gas G1 and a second gas injection space S2 for injecting the second gas G2. The ground electrode frame 210 is inserted into and installed in each module installation unit 115a, 115b, 115c, or 115d of the chamber lead 115 to be electrically grounded through the chamber lead 115. To this end, the ground electrode frame 210 is composed of a top plate 210a, a ground sidewall 210b, and a ground partition member 210c.
상면 플레이트(210a)는 직사각 형태로 형성되어 챔버 리드(115)의 해당 모듈 설치부(115a, 115b, 115c, 115d)에 결합된다. 이러한 상면 플레이트(210a)에는 절연 부재 지지 홀(212), 제 1 가스 공급 홀(214), 및 제 2 가스 공급 홀(216)이 형성된다.The upper plate 210a is formed in a rectangular shape and is coupled to the corresponding module mounting portions 115a, 115b, 115c, and 115d of the chamber lid 115. An insulating member support hole 212, a first gas supply hole 214, and a second gas supply hole 216 are formed in the upper plate 210a.
절연 부재 지지 홀(212)은 제 1 가스 분사 공간(S1)에 연통되도록 상면 플레이트(210a)를 관통하여 형성된다. 이러한 절연 부재 지지 홀(212)은 직사각 형태의 평면을 가지도록 형성될 수 있다.The insulating member support hole 212 is formed through the upper plate 210a to communicate with the first gas injection space S1. The insulating member support hole 212 may be formed to have a plane having a rectangular shape.
제 1 가스 공급 홀(214)은 제 1 가스 분사 공간(S1)에 연통되도록 상면 플레이트(210a)를 관통하여 형성된다. 이러한 제 1 가스 공급 홀(214)은 가스 공급 관(미도시)을 통해 외부의 제 1 가스 공급 수단(미도시)에 연결됨으로써 제 1 가스 공급 수단(미도시)으로부터 가스 공급 관을 통해 제 1 가스(G1), 즉 상기 반응 가스를 공급받는다. 상기 제 1 가스 공급 홀(214)은 상기 절연 부재 지지 홀(212)의 양측에 일정한 간격을 가지도록 복수로 형성되어 제 1 가스 분사 공간(S1)에 연통될 수 있다. 상기 제 1 가스 공급 홀(214)에 공급되는 제 1 가스(G1)는 제 1 가스 분사 공간(S1)에 공급되어 제 1 가스 분사 공간(S1) 내에서 플라즈마 방전에 의해 활성화되고, 제 1 압력으로 기판 쪽으로 하향 분사된다. 이를 위해, 제 1 가스 분사 공간(S1)의 하면은 상기 제 1 가스(G1)가 기판 쪽으로 하향 분사되도록 별도의 가스 분사 홀 패턴 없이 전체적으로 개구된 형태를 갖는 제 1 가스 분사구(231)의 역할을 한다.The first gas supply hole 214 is formed through the upper plate 210a to communicate with the first gas injection space S1. The first gas supply hole 214 is connected to an external first gas supply means (not shown) through a gas supply pipe (not shown) so that the first gas supply hole 214 is connected to the first gas supply pipe (not shown) through a gas supply pipe. The gas G1, that is, the reaction gas is supplied. The first gas supply hole 214 may be formed in plural so as to have a predetermined interval on both sides of the insulating member support hole 212 and communicate with the first gas injection space S1. The first gas G1 supplied to the first gas supply hole 214 is supplied to the first gas injection space S1 to be activated by plasma discharge in the first gas injection space S1, and has a first pressure. Sprayed downward toward the substrate. To this end, a lower surface of the first gas injection space S1 serves as a first gas injection hole 231 having a shape that is entirely opened without a separate gas injection hole pattern so that the first gas G1 is injected downward toward the substrate. do.
제 2 가스 공급 홀(216)은 제 2 가스 분사 공간(S2)에 연통되도록 상면 플레이트(210a)를 관통하여 형성된다. 이러한 제 2 가스 공급 홀(216)은 가스 공급 관(미도시)을 통해 외부의 제 2 가스 공급 수단(미도시)에 연결됨으로써 제 2 가스 공급 수단(미도시)으로부터 가스 공급 관을 통해 제 2 가스(G2), 즉 상기 소스 가스를 공급받는다. 상기 제 2 가스 공급 홀(216)은 상면 플레이트(210a)에 일정한 간격을 가지도록 복수로 형성되어 제 2 가스 분사 공간(S2)에 연통될 수 있다.The second gas supply hole 216 is formed through the top plate 210a to communicate with the second gas injection space S2. The second gas supply hole 216 is connected to an external second gas supply means (not shown) through a gas supply pipe (not shown), so that the second gas supply hole 216 is connected to a second gas supply pipe (not shown) through a gas supply pipe. Gas G2, that is, the source gas is supplied. The second gas supply holes 216 may be formed in plural so as to have a predetermined interval in the upper plate 210a and communicate with the second gas injection space S2.
복수 개의 접지 측벽(210b) 각각은 상면 플레이트(210a)의 장변 및 단변 가장자리 하면으로부터 소정 높이를 가지도록 수직하게 돌출되어 상면 플레이트(210a)의 하부에 사각 형태의 하면 개구부를 마련한다. 이러한 접지 측벽들(210b) 각각은 챔버 리드(115)를 통해 전기적으로 접지되어 접지 전극의 역할을 한다. Each of the plurality of ground sidewalls 210b protrudes vertically from the lower surface of the long side and short side edges of the top plate 210a to have a predetermined height to form a rectangular bottom surface opening in the lower portion of the top plate 210a. Each of the ground sidewalls 210b is electrically grounded through the chamber lead 115 to serve as a ground electrode.
접지 격벽 부재(210c)는 상면 플레이트(210a)의 중앙 하면으로부터 소정 높이를 가지도록 수직하게 돌출되어 접지 측벽들(210b)의 장변들과 나란하게 배치된다. 이러한 접지 격벽 부재(210c)에 의해서 상기 제 1 및 제 2 가스 분사 공간(S1, S2)이 서로 분리된다. 이와 같은, 상기 접지 격벽 부재(210c)는 접지 전극 프레임(210)에 일체화되거나 전기적으로 결합되어 접지 전극 프레임(210)을 통해 전기적으로 접지됨으로써 접지 전극의 역할을 한다.The ground partition wall member 210c protrudes vertically from the central lower surface of the top plate 210a to have a predetermined height and is disposed in parallel with the long sides of the ground sidewalls 210b. The first and second gas injection spaces S1 and S2 are separated from each other by the ground partition member 210c. As such, the ground partition member 210c is integrally or electrically coupled to the ground electrode frame 210 to be electrically grounded through the ground electrode frame 210 to serve as a ground electrode.
상기 접지 격벽 부재(210c)는 전술한 제3 접지 측벽(210b3)과 동일한 형태로 형성된다. The ground partition wall member 210c is formed in the same shape as the third ground sidewall 210b3 described above.
전술한 접지 전극 프레임(210)의 설명에서는 접지 전극 프레임(210)이 상면 플레이트(210a)와 접지 측벽들(210b) 및 접지 격벽 부재(210c)로 구성되는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 접지 전극 프레임(210)은 상면 플레이트(210a)와 접지 측벽들(210b) 및 접지 격벽 부재(210c)가 서로 일체화된 하나의 몸체가 형성될 수 있다.In the above description of the ground electrode frame 210, the ground electrode frame 210 has been described as being composed of an upper plate 210a, ground sidewalls 210b, and a ground partition member 210c, but is not limited thereto. The electrode frame 210 may have a body in which the top plate 210a, the ground sidewalls 210b, and the ground partition member 210c are integrated with each other.
한편, 상기 접지 전극 프레임(210)의 제 1 및 제 2 가스 분사 공간(S1, S2)의 위치는 변경이 가능하다. 즉, 상기 제 1 및 제 2 가스 분사 공간(S1, S2)의 위치는 기판 지지부(120)의 회전에 따라 회전하는 기판(W)이 제 2 가스(G2)에 먼저 노출된 후 제 1 가스(G1)에 노출되도록 설정될 수도 있고, 제1 가스(G1)에 먼저 노출된 후 제2 가스(G2)에 노출되도록 설정될 수도 있다. The positions of the first and second gas injection spaces S1 and S2 of the ground electrode frame 210 may be changed. That is, the positions of the first and second gas injection spaces S1 and S2 are the first gas after the substrate W, which rotates according to the rotation of the substrate support 120, is first exposed to the second gas G2. It may be set to be exposed to G1), or may be set to be exposed to the first gas G1 first and then to the second gas G2.
가스 홀 패턴 부재(230)는 제 2 가스 분사 공간(S2)에 설치되어 상기 접지 격벽 부재(210c)를 사이에 두고 인접한 제 1 가스 분사 공간(S1)으로부터 분사되는 제 1 가스(G1)가 제 2 가스 분사 공간(S2)으로 확산, 역류, 및 침투하는 것을 방지한다. 즉, 상기 제 1 가스(G1)가 제 2 가스 분사 공간(S2)으로 확산, 역류, 및 침투할 경우, 제 2 가스 분사 공간(S2) 내에서 상기 제 1 가스(G1)와 상기 제 2 가스(G2)가 반응할 수 있고, 이로 인해 제 2 가스 분사 공간(S2)의 내벽에 이상 박막이 증착되거나 파우더 성분의 이상 박막이 형성되어 기판에 떨어지는 파티클이 생성될 수도 있다. 따라서, 상기 가스 홀 패턴 부재(230)는 이와 같은 제 2 가스 분사 공간(S2)의 내벽에 이상 박막이 증착되거나 파우더 성분의 이상 박막이 형성되는 것을 방지하는 기능을 하는 것이다. The gas hole pattern member 230 is installed in the second gas injection space S2 so that the first gas G1 injected from the adjacent first gas injection space S1 with the ground partition member 210c interposed therebetween is formed. The diffusion, backflow, and penetration into the two gas injection spaces S2 are prevented. That is, when the first gas G1 diffuses, flows back, and penetrates into the second gas injection space S2, the first gas G1 and the second gas in the second gas injection space S2. (G2) may react, and as a result, an abnormal thin film may be deposited on the inner wall of the second gas injection space S2 or an abnormal thin film of a powder component may be formed to generate particles falling on the substrate. Accordingly, the gas hole pattern member 230 may prevent the abnormal thin film from being deposited on the inner wall of the second gas injection space S2 or the abnormal thin film of the powder component.
상기 가스 홀 패턴 부재(230)는 제 2 가스 분사 공간(S2)의 하면을 덮도록 제 2 가스 분사 공간(S2)을 마련하는 접지 측벽들(210b)과 접지 격벽 부재(210c) 각각의 하면에 일체화되거나, 극성을 가지지 않는 절연 재질의 절연판(또는 샤워 헤드) 형태로 형성되어 제 2 가스 분사 공간(S2)의 하면에 결합될 수 있다. 이에 따라, 접지 전극 프레임(210)의 상면 플레이트(210a)와 가스 홀 패턴 부재(230) 사이의 제 2 가스 분사 공간(S2)에는 소정의 가스 확산 공간 또는 가스 버퍼링 공간이 마련된다.The gas hole pattern member 230 may be disposed on the bottom surfaces of each of the ground sidewalls 210b and the ground partition wall member 210c that provide the second gas injection space S2 to cover the bottom surface of the second gas injection space S2. It may be integrated or formed in the form of an insulating plate (or shower head) made of an insulating material having no polarity and may be coupled to the bottom surface of the second gas injection space S2. Accordingly, a predetermined gas diffusion space or gas buffering space is provided in the second gas injection space S2 between the upper plate 210a of the ground electrode frame 210 and the gas hole pattern member 230.
상기 가스 홀 패턴 부재(230)는 제 2 가스 공급 홀(216)을 통해 제 2 가스 분사 공간(S2)에 공급된 제 2 가스(G2)를 기판 쪽으로 하향 분사하는 복수의 제 2 가스 분사구(232)를 포함하여 구성된다.The gas hole pattern member 230 includes a plurality of second gas injection holes 232 which downwardly inject the second gas G2 supplied to the second gas injection space S2 toward the substrate through the second gas supply hole 216. It is configured to include).
상기 복수의 제 2 가스 분사구(232)는 상기 제 2 가스(G2)가 확산되는 제 2 가스 분사 공간(S2)에 연통되도록 홀 패턴 형태로 형성되어 상기 제 2 가스(G2)를 상기 제 1 가스(G1)의 분사 압력보다 높은 제 2 압력으로 기판 쪽으로 하향 분사한다. 이와 같이, 상기 가스 홀 패턴 부재(230)는 기판 상에 분사되는 제 2 가스(G2)의 분사 압력을 높여줘 제 1 가스 분사 공간(S1)으로부터 분사되는 제 1 가스(G1)가 제 2 가스 분사 공간(S2)으로 확산, 역류, 및 침투하는 것을 방지한다. The plurality of second gas injection holes 232 are formed in a hole pattern shape so as to communicate with the second gas injection space S2 through which the second gas G2 is diffused, thereby converting the second gas G2 into the first gas. The jet is injected downward toward the substrate at a second pressure higher than the injection pressure of (G1). As such, the gas hole pattern member 230 increases the injection pressure of the second gas G2 to be sprayed onto the substrate so that the first gas G1 to be injected from the first gas injection space S1 is jetted to the second gas. To prevent diffusion, backflow, and penetration into space S2.
또한, 상기 가스 홀 패턴 부재(230)는 제 2 가스 분사구(232)를 통해 상기 제 2 가스(G2)를 하향 분사하고, 홀이 형성된 판형상으로 인해 상기 제 2 가스(G2)를 지연시키거나 정체시켜 제 2 가스(G2)의 사용량을 감소시킬 수 있다. 게다가, 가스 분사구(232)의 홀 패턴 형상을 조절 함으로서 가스의 유량을 조절할 수 있어서 상기 제 제 2 가스(G2)의 사용 효율성을 증대시킨다.In addition, the gas hole pattern member 230 injects the second gas G2 downward through the second gas injection hole 232, and delays the second gas G2 due to the plate shape in which the hole is formed. The amount of the second gas G2 can be reduced by stagnation. In addition, the flow rate of the gas can be adjusted by adjusting the hole pattern shape of the gas injection port 232, thereby increasing the use efficiency of the second gas G2.
절연 부재(240)는 절연 물질로 이루어져 접지 전극 프레임(210)에 형성된 절연 부재 지지 홀(212)에 삽입됨과 아울러 체결 부재(미도시)에 의해 접지 전극 프레임(210)의 상면에 결합된다. 이러한 절연 부재(240)는 제 1 가스 분사 공간(S1)에 연통되는 전극 삽입 홀을 포함하여 구성된다.The insulating member 240 is made of an insulating material and inserted into the insulating member support hole 212 formed in the ground electrode frame 210 and is coupled to the upper surface of the ground electrode frame 210 by a fastening member (not shown). The insulating member 240 includes an electrode insertion hole in communication with the first gas injection space S1.
전원 전극(250)은 도전성 재질로 이루어져 절연 부재(240)의 전극 삽입 홀에 관통 삽입되어 접지 전극 프레임(210)의 하면으로부터 소정 높이로 돌출됨으로써 제 1 가스 분사 공간(S1)에 배치된다. 이때, 전원 전극(250)은 접지 전극으로 기능하는 접지 격벽 부재(210c) 및 접지 전극 프레임(210)의 측벽(210b)과 동일한 높이로 돌출될 수 있다. The power electrode 250 is made of a conductive material and is inserted through the electrode insertion hole of the insulating member 240 to protrude to a predetermined height from the lower surface of the ground electrode frame 210 and is disposed in the first gas injection space S1. In this case, the power electrode 250 may protrude to the same height as the sidewall 210b of the ground partition member 210c and the ground electrode frame 210 that function as the ground electrode.
상기 전원 전극(250)은 급전 케이블을 통해 플라즈마 전원 공급부(140)에 전기적으로 접속됨으로써 플라즈마 전원 공급부(140)로부터 공급되는 플라즈마 전원에 따라 제 1 가스 분사 공간(S1)에 플라즈마 방전을 일으킨다. 즉, 상기 플라즈마 방전은 접지 전극의 역할을 하는 접지 측벽(210b) 및 접지 격벽 부재(210c) 각각과 플라즈마 전원이 공급되는 전원 전극(250) 사이에 발생됨으로써 제 1 가스 분사 공간(S1)에 공급되는 제 1 가스(G1)를 활성화시킨다. The power electrode 250 is electrically connected to the plasma power supply unit 140 through a feed cable to cause plasma discharge in the first gas injection space S1 according to the plasma power supplied from the plasma power supply unit 140. That is, the plasma discharge is generated between each of the ground sidewall 210b and the ground partition member 210c serving as the ground electrode and the power electrode 250 to which plasma power is supplied, thereby supplying the first gas injection space S1. The first gas G1 to be activated.
플라즈마 전원 공급부(140)는 소정의 주파수를 가지는 플라즈마 전원을 발생하고, 급전 케이블을 통해 플라즈마 전원을 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(130a, 130b, 130c, 130d) 각각에 공통적으로 공급하거나 개별적으로 공급한다. 이때, 플라즈마 전원은 고주파(예를 들어, HF(High Frequency) 전력 또는 VHF(Very High Frequency) 전력이 공급된다. 예를 들어, HF 전력은 3㎒ ~ 30㎒ 범위의 주파수를 가지며, VHF 전력은 30㎒ ~ 300㎒ 범위의 주파수를 가질 수 있다.The plasma power supply unit 140 generates plasma power having a predetermined frequency, and supplies the plasma power to each of the first to fourth gas injection modules 130a, 130b, 130c, and 130d through a feed cable or separately. Supply. In this case, the plasma power is supplied with high frequency (eg, High Frequency (HF) power or Very High Frequency (VHF) power. For example, the HF power has a frequency in the range of 3 MHz to 30 MHz, and the VHF power is It may have a frequency in the range of 30MHz to 300MHz.
한편, 상기 급전 케이블에는 임피던스 매칭 회로(미도시)가 접속된다. 상기 임피던스 매칭 회로는 플라즈마 전원 공급부(140)로부터 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(130a, 130b, 130c, 130d) 각각에 공급되는 플라즈마 전원의 부하 임피던스와 소스 임피던스를 정합시킨다. 이러한 임피던스 매칭 회로는 가변 커패시터 및 가변 인덕터 중 적어도 하나로 구성되는 적어도 2개의 임피던스 소자(미도시)로 이루어질 수 있다.On the other hand, an impedance matching circuit (not shown) is connected to the feed cable. The impedance matching circuit matches the load impedance and the source impedance of the plasma power source supplied from the plasma power supply unit 140 to each of the first to fourth gas injection modules 130a, 130b, 130c, and 130d. The impedance matching circuit may be composed of at least two impedance elements (not shown) composed of at least one of a variable capacitor and a variable inductor.
전술한 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(130a, 130b, 130c, 130d) 각각은 전원 전극(250)에 공급되는 플라즈마 전원에 따라 제 1 가스 분사 공간(S1)에 플라즈마 방전을 발생시켜 제 1 가스 분사 공간(S1)의 제 1 가스(G1)를 활성화하여 하향 분사함과 동시에 가스 홀 패턴 부재(230)를 통해 제 2 가스 분사 공간(S2)의 제 2 가스(G2)를 소정의 압력으로 하향 분사한다. Each of the first to fourth gas injection modules 130a, 130b, 130c, and 130d described above generates a plasma discharge in the first gas injection space S1 according to the plasma power supplied to the power electrode 250 to generate the first gas. The first gas G1 of the injection space S1 is activated and injected downward, and at the same time, the second gas G2 of the second gas injection space S2 is lowered to a predetermined pressure through the gas hole pattern member 230. Spray.
한편, 상기 제1 내지 제 4 가스 분사 모듈(130a, 130b, 130c, 130d)에서 분사하는 가스(예로서, 제1 가스(G1) 및/또는 제2 가스(G2))가 각각의 가스 분사 모듈에서 모두 동일할 필요는 없고, 서로 상이할 수 있으며, 그에 따라 상이한 복수의 층(layer)이 적층될 수 있다. On the other hand, the gas (for example, the first gas (G1) and / or the second gas (G2)) to be injected from the first to fourth gas injection module (130a, 130b, 130c, 130d) are each gas injection module Need not all be the same and may be different from each other, such that a plurality of different layers can be stacked.
또한, 도시하지는 않았지만, 상기 제1 내지 제 4 가스 분사 모듈(130a, 130b, 130c, 130d) 중 적어도 하나의 가스 분사 모듈은 제1 가스 분사 공간(S1) 및 제2 가스 분사 공간(S2)을 구비하지 않고 하나의 가스 분사 공간만을 구비할 수 있으며, 이 경우 하나의 가스 분사 모듈에서는 소스가스를 분사하고 다른 하나의 가스 분사 모듈에서는 반응가스를 분사하여 ALD(atomic layer deposition)에 의해 적층되는 것과 같은 특성을 갖는 층을 얻을 수 있다. Although not shown, at least one of the first to fourth gas injection modules 130a, 130b, 130c, and 130d may include a first gas injection space S1 and a second gas injection space S2. Only one gas injection space may be provided, and in this case, one gas injection module may inject a source gas, and another gas injection module may inject a reaction gas to be laminated by ALD (atomic layer deposition). A layer having the same characteristics can be obtained.
또한, 상기 제1 내지 제 4 가스 분사 모듈(130a, 130b, 130c, 130d) 중 적어도 하나의 가스 분사 모듈은 제1 가스 분사 공간(S1) 및 제2 가스 분사 공간(S2)이 서로 동일한 크기로 형성될 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고 서로 상이한 크기로 형성될 수도 있다. In addition, at least one of the first to fourth gas injection modules 130a, 130b, 130c, and 130d may have the same size as that of the first gas injection space S1 and the second gas injection space S2. It may be formed, but is not necessarily limited thereto, and may be formed in different sizes from each other.
이와 같은, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)를 이용한 기판 처리 방법은 다음과 같다. As described above, the substrate processing method using the substrate processing apparatus 100 according to the embodiment of the present invention is as follows.
공정 챔버(110) 내에 복수의 가스 분사 모듈(130a, 130b, 130c, 130d)을 설치하고 기판 지지부(120) 상에 적어도 하나의 기판(W)을 안착시킨다. A plurality of gas injection modules 130a, 130b, 130c, and 130d are installed in the process chamber 110, and at least one substrate W is mounted on the substrate support 120.
그 후, 상기 기판 지지부(120)를 회전시키고, 플라즈마 방전을 일으키면서 복수 개의 가스 분사 모듈 중 적어도 하나의 가스 분사 모듈을 통해 제 1 가스(G1) 및 제 2 가스(G2)를 기판(W) 상으로 하향 분사하는 박막 형성 공정을 수행한다. 이에 따라, 기판(W) 상에 박막층이 형성된다. Thereafter, the substrate support 120 is rotated, and the first gas G1 and the second gas G2 are transferred to the substrate W through at least one gas injection module of the plurality of gas injection modules while causing plasma discharge. A thin film forming process of spraying downward onto the phase is performed. As a result, a thin film layer is formed on the substrate (W).
이상과 같이, 본 발명은 반응 가스 및 소스 가스가 서로 공간적으로 분리되어 마련된 제 1 가스 분사 공간(S1) 및 제 2 가스 분사 공간(S2)에서 개별적으로 분사되므로 반응 가스 및 소스 가스에 대한 개별적인 제어가 가능하여, 적층되는 박막층의 막질 및 적층되는 박막층의 증착속도 등을 용이하게 조절할 수 있다. As described above, according to the present invention, since the reaction gas and the source gas are separately injected in the first gas injection space S1 and the second gas injection space S2 provided to be spatially separated from each other, separate control of the reaction gas and the source gas is performed. It is possible to easily control the film quality of the laminated thin film layer and the deposition rate of the laminated thin film layer.
또한, 본 발명은 플라즈마 방전 공간이, 종래와 같이 전원 전극과 기판 사이의 영역에 형성되는 것이 아니라, 서로 마주하는 전원 전극과 접지 전극 사이에서 형성되어 있어 플라즈마 방전에 의한 기판(W) 손상이 방지될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전원 전극(250)과 접지 전극이 기판(W) 면에 대해서 수직 방향으로 연장되어 있기 때문에, 플라즈마 방전에 의해서 생성되는 양이온 또는 전자가 기판(W) 면으로 이동하지 않고, 기판(W) 면에 평행한 방향인 전원 전극(250) 또는 접지 전극 방향으로 이동하고, 따라서 플라즈마 방전에 의한 기판(W) 영향을 최소화할 수 있다. In addition, in the present invention, the plasma discharge space is not formed in the region between the power supply electrode and the substrate as in the prior art, but is formed between the power supply electrode and the ground electrode facing each other, thereby preventing damage to the substrate W due to the plasma discharge. Can be. In addition, according to an embodiment of the present invention, since the power supply electrode 250 and the ground electrode extend in a direction perpendicular to the surface of the substrate W, positive or electrons generated by plasma discharge are generated on the substrate W surface. It does not move to, but moves in the direction of the power electrode 250 or the ground electrode that is parallel to the surface of the substrate (W), thereby minimizing the influence of the substrate (W) by the plasma discharge.
또한, 종래에는 기판 상의 전영역에 소스 가스가 분사되므로 소스 가스의 사용 효율성이 저하되는 반면, 본 발명에 따르면 복수의 가스 분사 모듈(130a, 130b, 130c, 130d)을 사용함으로써 소스 가스의 사용 효율성이 향상될 수 있다. In addition, while the source gas is conventionally injected into the entire region on the substrate, the use efficiency of the source gas is lowered, whereas according to the present invention, the use efficiency of the source gas is achieved by using the plurality of gas injection modules 130a, 130b, 130c, and 130d. This can be improved.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 분사 모듈을 나타내는 단면도로서, 이는 도 11에 도시한 가스 분사 모듈의 제 2 가스 분사 공간(S2)에 전원 전극(250)을 추가로 형성한 것이다. 이하에서는, 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다. 12 is a cross-sectional view illustrating a gas injection module according to another embodiment of the present invention, in which a power electrode 250 is further formed in the second gas injection space S2 of the gas injection module illustrated in FIG. 11. In the following, only different configurations will be described.
도 12에서 알 수 있듯이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제 2 가스 분사 공간(S2)에 전원 전극(250)이 추가로 형성된다. 이를 위해서, 제2 가스 분사 공간(S2)에 연통되면서 상면 플레이트(210a)를 관통하는 절연 부재 지지 홀(215)이 형성되고, 절연 부재(240)가 상기 절연 부재 지지 홀(215)에 삽입된다. 이때, 상기 절연 부재(240)는 제 2 가스 분사 공간(S2)에 연통되는 전극 삽입 홀을 포함하여 구성되어 있어, 전원 전극(450)이 전극 삽입 홀을 관통하여 돌출되어 있다. As can be seen in Figure 12, according to another embodiment of the present invention, the power electrode 250 is further formed in the second gas injection space (S2). To this end, an insulating member support hole 215 is formed in communication with the second gas injection space S2 and penetrates the upper plate 210a, and the insulating member 240 is inserted into the insulating member support hole 215. . In this case, the insulation member 240 includes an electrode insertion hole communicating with the second gas injection space S2, and the power electrode 450 protrudes through the electrode insertion hole.
이와 같이, 제 2 가스 분사 공간(S2)에 형성되는 전원 전극(250)의 구조는 제 1 가스 분사 공간(S1)에 형성되는 전원 전극(250)의 구조와 동일할 수 있다. As such, the structure of the power electrode 250 formed in the second gas injection space S2 may be the same as that of the power electrode 250 formed in the first gas injection space S1.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 분사 모듈을 나타내는 단면도로서, 이는 도 11에 도시한 가스 분사 모듈의 제 2 가스 분사 공간(S2)에서 가스 홀 패턴 부재(230)를 생략한 것이다. 즉, 가스 홀 패턴 부재(230)에 의해서 전술한 바와 같은 이점을 얻을 수 있지만, 가스 홀 패턴 부재(230)가 반드시 필요한 것은 아니다. FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a gas injection module according to another exemplary embodiment, in which the gas hole pattern member 230 is omitted in the second gas injection space S2 of the gas injection module illustrated in FIG. 11. . That is, although the advantages as described above can be obtained by the gas hole pattern member 230, the gas hole pattern member 230 is not necessarily required.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 분사 모듈을 나타내는 단면도로서, 이는 도 12에 도시한 가스 분사 모듈의 제 2 가스 분사 공간(S2)에서 가스 홀 패턴 부재(230)를 생략한 것이다. FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a gas injection module according to another exemplary embodiment, in which the gas hole pattern member 230 is omitted in the second gas injection space S2 of the gas injection module illustrated in FIG. 12. .
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. Therefore, it is to be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

Claims (16)

  1. 공정 챔버;Process chambers;
    적어도 하나의 기판을 지지하도록 상기 공정 챔버 내에 설치되며, 소정 방향으로 회전하도록 구성된 기판 지지부;A substrate support installed in the process chamber to support at least one substrate, the substrate support being configured to rotate in a predetermined direction;
    상기 기판 지지부에 대향하면서 상기 공정 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드; 및A chamber lid facing the substrate support and covering the top of the process chamber; And
    상기 챔버 리드에 연결되어 있고, 상기 기판 상에 가스를 분사하는 복수의 가스 분사 모듈을 구비한 가스 분사부를 포함하여 이루어지고,A gas injector connected to the chamber lid and having a plurality of gas injector modules for injecting gas onto the substrate,
    이때, 상기 가스 분사 모듈은 플라즈마 반응 공간을 형성하는 접지 전극 프레임 및 상기 접지 전극 프레임 내에 형성되어 상기 접지 전극 프레임과 함께 플라즈마 방전을 일으키는 전원 전극을 포함하여 이루어지고, In this case, the gas injection module includes a ground electrode frame forming a plasma reaction space and a power electrode formed in the ground electrode frame to cause plasma discharge together with the ground electrode frame,
    상기 전원 전극은 상기 기판 지지부의 중심부 쪽의 제1 변의 높이보다 상기 기판 지지부의 가장자리부 쪽의 제2 변의 높이가 큰 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. And the power supply electrode has a height greater than that of the first side of the center of the substrate support, and the height of the second side of the edge of the substrate support.
  2. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 전원 전극의 제1 변의 하단과 상기 전원 전극의 제2 변의 하단을 연결하는 상기 전원 전극의 제3 변은 경사진 직선 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. And a third side of the power electrode connecting the lower end of the first side of the power electrode and the lower end of the second side of the power electrode has an inclined straight line shape.
  3. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 전원 전극의 제1 변의 하단과 상기 전원 전극의 제2 변의 하단을 연결하는 상기 전원 전극의 제3 변은 계단 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. And a third side of the power electrode connecting the lower end of the first side of the power electrode and the lower end of the second side of the power electrode has a step shape.
  4. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 전원 전극의 제1 변의 하단과 상기 전원 전극의 제2 변의 하단을 연결하는 상기 전원 전극의 제3 변은 상기 기판 지지부와 수평을 이루는 직선 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. And a third side of the power electrode connecting a lower end of the first side of the power electrode and a lower end of the second side of the power electrode to have a straight line parallel to the substrate support.
  5. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 전원 전극의 제1 변의 하단과 상기 전원 전극의 제2 변의 하단을 연결하는 상기 전원 전극의 제3 변은, 그 일 부분은 경사진 직선 형태로 이루어지고 그 나머지 부분은 상기 기판 지지부와 수평을 이루는 직선 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. The third side of the power electrode connecting the lower end of the first side of the power electrode and the lower end of the second side of the power electrode, one part of which is formed in an inclined straight line shape and the other part is horizontal to the substrate support. Substrate processing apparatus, characterized in that formed in a straight line form.
  6. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 전원 전극의 제1 변의 하단과 상기 전원 전극의 제2 변의 하단을 연결하는 상기 전원 전극의 제3 변은, 그 일 부분은 계단 형태로 이루어지고 그 나머지 부분은 상기 기판 지지부와 수평을 이루는 직선 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. A third side of the power electrode connecting the lower end of the first side of the power electrode and the lower end of the second side of the power electrode has a straight portion that is formed in a step shape and the other part is horizontal with the substrate support. Substrate processing apparatus, characterized in that consisting of.
  7. 공정 챔버;Process chambers;
    적어도 하나의 기판을 지지하도록 상기 공정 챔버 내에 설치되며, 소정 방향으로 회전하도록 구성된 기판 지지부;A substrate support installed in the process chamber to support at least one substrate, the substrate support being configured to rotate in a predetermined direction;
    상기 기판 지지부에 대향하면서 상기 공정 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드; 및A chamber lid facing the substrate support and covering the top of the process chamber; And
    상기 챔버 리드에 연결되어 있고, 상기 기판 상에 가스를 분사하는 복수의 가스 분사 모듈을 구비한 가스 분사부를 포함하여 이루어지고,A gas injector connected to the chamber lid and having a plurality of gas injector modules for injecting gas onto the substrate,
    이때, 상기 가스 분사 모듈은 플라즈마 반응 공간을 형성하는 접지 전극 프레임 및 상기 접지 전극 프레임 내에 형성되어 상기 접지 전극 프레임과 함께 플라즈마 방전을 일으키는 전원 전극을 포함하여 이루어지고, In this case, the gas injection module includes a ground electrode frame forming a plasma reaction space and a power electrode formed in the ground electrode frame to cause plasma discharge together with the ground electrode frame,
    상기 접지 전극 프레임은 상기 기판 지지부의 중심부에 형성된 제1 접지 측벽 및 상기 기판 지지부의 가장자리부에 형성된 제2 접지 측벽을 포함하고, The ground electrode frame may include a first ground sidewall formed at the center of the substrate support and a second ground sidewall formed at an edge of the substrate support.
    상기 제1 접지 측벽의 높이보다 상기 제2 접지 측벽의 높이가 큰 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. And a height of the second ground sidewall is greater than a height of the first ground sidewall.
  8. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein
    상기 접지 전극 프레임은 상기 제1 접지 측벽 및 상기 제2 접지 측벽과 연결되는 제3 접지 측벽을 포함하여 이루어지고, 상기 제3 접지 측벽은 상기 기판 지지부의 중심부 쪽의 제1 변의 높이보다 상기 기판 지지부의 가장자리부 쪽의 제2 변의 높이가 큰 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. The ground electrode frame includes a third ground sidewall connected to the first ground sidewall and the second ground sidewall, and the third ground sidewall is greater than the height of the first side of the central side of the substrate support. The height of the 2nd side of the edge part side of a substrate is large.
  9. 공정 챔버;Process chambers;
    적어도 하나의 기판을 지지하도록 상기 공정 챔버 내에 설치되며, 소정 방향으로 회전하도록 구성된 기판 지지부;A substrate support installed in the process chamber to support at least one substrate, the substrate support being configured to rotate in a predetermined direction;
    상기 기판 지지부에 대향하면서 상기 공정 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드; 및A chamber lid facing the substrate support and covering the top of the process chamber; And
    상기 챔버 리드에 연결되어 있고, 상기 기판 상에 가스를 분사하는 복수의 가스 분사 모듈을 구비한 가스 분사부를 포함하여 이루어지고,A gas injector connected to the chamber lid and having a plurality of gas injector modules for injecting gas onto the substrate,
    이때, 상기 가스 분사 모듈은 플라즈마 반응 공간을 형성하는 접지 전극 프레임 및 상기 접지 전극 프레임 내에 형성되어 상기 접지 전극 프레임과 함께 플라즈마 방전을 일으키는 전원 전극을 포함하여 이루어지고, In this case, the gas injection module includes a ground electrode frame forming a plasma reaction space and a power electrode formed in the ground electrode frame to cause plasma discharge together with the ground electrode frame,
    상기 기판 지지부의 중심부에서의 플라즈마 방전량 보다 상기 기판 지지부의 가장자리부에서의 플라즈마 방전량이 많은 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. And a plasma discharge amount at an edge portion of the substrate support portion more than a plasma discharge amount at a center portion of the substrate support portion.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 9,
    상기 가스 분사 모듈은 서로 공간적으로 분리되어 마련된 제 1 가스를 분사하는 제 1 가스 분사 공간 및 제 2 가스를 분사하는 제 2 가스 분사 공간을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. The gas injection module includes a first gas injection space for injecting a first gas provided to be separated from each other spatially and a second gas injection space for injecting a second gas.
  11. 제10항에 있어서,The method of claim 10,
    상기 가스 분사 모듈은 상기 제 1 가스 분사 공간 및 제 2 가스 분사 공간을 분리하는 접지 격벽 부재를 포함하여 이루어지고, The gas injection module includes a ground partition member for separating the first gas injection space and the second gas injection space,
    상기 접지 격벽 부재는 상기 기판 지지부의 중심부 쪽의 제1 변의 높이보다 상기 기판 지지부의 가장자리부 쪽의 제2 변의 높이가 큰 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. And the height of the second side of the edge portion of the substrate support portion is greater than that of the first side of the ground portion of the substrate support portion.
  12. 제10항에 있어서, The method of claim 10,
    상기 제 1 가스 분사 공간 및 제2 가스 분사 공간 모두에 상기 전원 전극이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The power supply electrode is formed in both the first gas injection space and the second gas injection space.
  13. 제10항에 있어서, The method of claim 10,
    상기 제 2 가스 분사 공간에는 상기 제 1 가스 분사 공간으로부터 분사되는 상기 제 1 가스가 상기 제 2 가스 분사 공간으로 흐르는 것을 방지하는 가스 홀 패턴 부재가 추가로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.And a gas hole pattern member for preventing the first gas injected from the first gas injection space from flowing into the second gas injection space.
  14. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 9,
    상기 전원 전극은 상기 기판 면과 수직 방향으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. The power supply electrode is a substrate processing apparatus, characterized in that extending in the direction perpendicular to the substrate surface.
  15. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 9,
    상기 복수의 가스분사모듈 중 어느 하나의 가스 분사모듈에서 분사하는 가스와 다른 하나의 가스분사모듈에서 분사하는 가스는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. And a gas injected from any one of the plurality of gas injection modules and a gas injected from the other gas injection module are different from each other.
  16. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 9,
    상기 복수의 가스분사모듈 중 적어도 하나의 가스 분사모듈은 하나의 가스 분사 공간을 구비한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. At least one gas injection module of the plurality of gas injection module is a substrate processing apparatus, characterized in that provided with one gas injection space.
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