KR101561013B1 - 기판처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판처리장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 기판처리장치는 본체와 이 본체를 개폐하는 탑리드를 구비하며 기판에 대한 일정한 처리를 수행하도록 내부에 공간부가 형성되는 챔버, 챔버 내부에 회전 가능하게 설치되며 복수의 기판이 각각 안착되는 기판지지대를 구비한다.

또한, 본 발명에 따른 기판처리장치는 선택된 영역에만 플라즈마를 발생시킬 수 있도록 구조가 개선된 가스분사체를 구비한다. 이 가스분사체는, 기판을 향해 공정가스를 분사할 수 있도록 탑리드에 원주 방향을 따라 설치되는 복수의 분사플레이트와, 분사플레이트들 중 선택된 분사플레이트에 전기적으로 연결되어 선택된 분사플레이트와 기판지지대 사이에 플라즈마를 형성시키는 전극과, 선택된 분사플레이트를 포함하는 선택영역에만 플라즈마가 형성되도록 선택영역과 비선택영역 사이에 설치되는 격벽부재를 구비하며, 선택영역 내에 배치된 분사플레이트는 비선택영역 내에 배치된 분사플레이트와 전기적으로 절연되도록 구성되어 있는데 특징이 있다.

Description

기판처리장치{Substrate processing device}

본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로서, 특히 반도체 기판 상에 박막을 증착하기 위한 원자층 증착장치, 화학적 기상 증착장치 등 다양한 형태의 박막증착장치들 중 플라즈마를 형성하여 증착을 촉진시키는 기판처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자의 제조 공정은 기판 상에 서로 성질을 달리하는 도전막, 반도체막 및 절연막 등의 박막을 그 적층의 순서 및 패턴의 형상을 조합하여 일정한 기능을 수행하는 전자회로를 실현하는 과정이라고 말할 수 있다. 이에 따라 반도체 소자 제조 공정에서는 여러 가지 박막의 증착과 식각 단위 공정이 반복적으로 행해지며, 이러한 단위 공정을 실시하기 위해 기판은 해당 공정의 진행에 최적의 조건을 제공하는 기판처리장치에 반입되어 처리된다.

이러한 기판처리장치들 중 기판에 박막을 증착하기 위한 장치로는 스퍼터링 장치, 화학적 기상 증착장치, 원자층 증착장치 등이 있으며, 이하에서는 원자층 증착장치, 특히 복수 매의 기판이 회전되면서 처리되는 형태의 원자층 증착장치를 예로 들어 설명하기로 한다.

종래의 원자층 증착장치가 도 1에 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 종래의 원자층 증착장치(9)는 내부에 공간부가 형성되어 있는 챔버(1)와, 챔버(1) 내부에 회전가능하게 설치되며 복수의 기판(s)이 안착되는 기판지지부(2)를 구비한다. 챔버(1)의 상부에는 기판(s)을 향해 가스를 공급하는 가스분사장치(3)가 설치된다.

가스분사장치(3)는 복수의 샤워헤드(4)로 이루어지는데, 샤워헤드(4)는 원주방향을 따라 일정 각도 간격으로 배치된다. 즉, 챔버(1) 상부의 탑리드(5)의 하부에 복수의 원호형 샤워헤드(4)가 결합된다. 탑리드(5)에는 중심점을 기준으로 복수의 가스주입공(7)이 형성되어 있어, 각 가스주입공(7)을 통해 각 샤워헤드(4)에 가스를 공급한다. 가스주입공(7)을 통해 주입된 가스는 샤워헤드(4)와 탑리드(5) 사이(c)에서 확산되어, 샤워헤드(4)에 형성된 다수의 가스분사공(8)을 통해 기판(s)으로 공급된다.

기판지지부(2)는 챔버(1) 내에서 회전하면서, 각 샤워헤드(4)로부터 공급되는 가스를 순차적으로 공급받아 박막증착이 이루어진다. 예컨대, 공정이 시작되는 시점에 제1원료가스를 공급받고, 순차적으로 퍼지가스, 제2원료가스 및 퍼지가스를 공급받음으로써 박막증착이 이루어지며, 가스들은 펌핑유로(p)를 통해 배출됨으로써 공정이 완료된다.

보다 자세하게 설명하면, 제1원료가스가 챔버 내로 공급되면 기판 표면과의 반응을 통해 단원자층이 기판 표면에 화학 흡착된다. 그러나 기판 표면이 제1원료가스로 포화되면 단원자층 이상의 제1원료가스들은 동일한 리간드간의 비반응성으로 인해 화학 흡착 상태를 형성하지 못하고 물리 흡착 상태에 있게 된다. 퍼 지(purge)가스가 공급되면 이 물리 흡착 상태의 제1원료가스들은 퍼지가스에 의해서 제거된다. 첫 번째 단원자층 위에 제2원료가스가 공급되면 제1원료가스와 제2원료가스의 리간드 상호간 치환반응을 통해 두 번째 층이 성장하고, 첫 번째 층과 반응하지 못한 제2원료가스들은 물리 흡착 상태에 있게 되어 퍼지가스에 의해 제거된다. 그리고 이 두 번째 층의 표면은 제1원료가스와 반응할 수 있는 상태에 있게 된다. 상기한 과정이 하나의 사이클을 이루고 여러 사이클의 반복에 의해 박막이 증착되는 것이다.

한편, 상기한 구성으로 이루어진 종래의 원자층 증착장치(9)에서는 박막증착을 촉진시키기 위하여 기판지지부(2)와 가스분사장치(3) 사이에 플라즈마를 형성한다. 즉, 금속 재질의 탑리드(5) 또는 샤워헤드(4)에 직류전원 또는 RF전원과 연결된 전극을 설치하고, 금속 재질의 기판지지부(2)는 접지시킴으로써, 전원이 인가되면 기판지지부(2)와 샤워헤드(4) 사이에 플라즈마를 형성시킨다.

종래의 원자층 증착장치(9)에서는 기판지지부(2) 위의 전체 영역에서 플라즈마가 형성되는데, 실제로 플라즈마가 필요한 영역은 원료가스(소스가스 및 반응가스)가 분사되는 영역이며, 퍼지가스가 분사되는 영역에서는 오히려 플라즈마에 의한 손상이 발생될 수 있다.

또한 불필요한 영역에도 플라즈마를 형성하는 것은 박막증착의 효율을 저하시킬 뿐만 아니라, 챔버 내에 파티클을 발생시킬 수 있어 바람직하지 않다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 선택된 영역에 한하여 플라즈마를 형성시킬 수 있어 기판에 대한 처리효율이 향상되도록 구조가 개선된 기판처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판처리장치는 본체와 상기 본체를 개폐하는 탑리드를 구비하며, 기판에 대한 일정한 처리를 수행하도록 내부에 공간부가 형성되는 챔버, 상기 챔버 내부에 회전 가능하게 설치되며, 복수의 기판이 각각 안착되도록 복수의 기판안착부가 형성되어 있는 기판지지대 및 상기 기판을 향해 공정가스를 분사할 수 있도록 상기 탑리드에 원주 방향을 따라 설치되는 복수의 분사플레이트와, 상기 분사플레이트들 중 선택된 분사플레이트에 전기적으로 연결되어 상기 선택된 분사플레이트와 상기 기판지지대 사이에 플라즈마를 형성시키는 전극과, 상기 탑리드와 상기 선택된 분사플레이트 사이에 구비되고 상기 선택된 분사플레이트를 포함하는 선택영역에만 상기 플라즈마가 형성되도록 상기 선택영역과 비선택영역 사이에 설치되는 격벽부재를 구비하며, 상기 선택영역 내에 배치된 상기 분사플레이트는 상기 비선택영역 내에 배치된 분사플레이트와 전기적으로 절연되도록 구성된 가스분사체를 포함하여 이루어진 것에 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 상기 격벽부재는 상기 탑리드의 하면으로부터 상기 기판지지대를 향해 하방으로 돌출되게 형성되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 상기 격벽부재와 기판지지대 사이의 간격은 상기 분사플레이트와 기판지지대 사이에 형성되는 플라즈마 쉬스의 두께보다 작다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 전극은 상기 탑리드를 관통하여 상기 분사플레이트에 연결되며, 상기 탑리드와 전기적으로 절연되도록 상기 전극을 감싸는 절연부재를 더 구비하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 격벽부재는 전기적 절연체로서, 상기 격벽부재의 상부에는 상기 탑리드와 분사플레이트 사이로 돌출된 삽입부가 형성되어, 상기 분사플레이트와 탑리드는 전기적으로 상호 절연되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 선택영역의 외부 양측에 배치된 분사플레이트에서는 암모니아와 같은 플라즈마 비활성화 가스 또는 불활성가스가 분사되며, 그 분사되는 가스의 압력이 선택영역 내부에 배치된 분사플레이트에서 분사되는 가스의 압력보다 큰 것이 바람직하다.

상기 선택영역에 배치된 분사플레이트와 상기 기판지지대 사이의 간격은 상기 비선택영역에 배치된 분사플레이트와 상기 기판지지대 사이의 간격과 같거나 큰 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 기판처리장치는 선택영역과 비선택영역을 상호 분리하여 선택영역에만 국한되게 플라즈마를 형성할 수 있으므로 기판 처리의 쓰루풋을 그대로 유지하면서도, 경제적으로 장치를 운용할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에서는 플라즈마가 불필요한 영역에서 플라즈마를 억제함으로 써 플라즈마에 의한 손상이나 파티클 발생의 문제를 해결할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판처리장치에 대하여 더욱 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판처리장치의 구성을 보여주는 개략적 단면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 기판처리장치의 가스분사체의 개략적 분리사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 가스분사체가 결합된 상태의 개략적 사시도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판처리장치(100)는 챔버(10), 기판지지대(20) 및 가스분사체(90)를 구비한다.

챔버(10)는 본체(18)와 이 본체(18)의 상부에 회동가능하게 설치되어 본체(18)의 내부를 개폐하는 탑리드(19)를 구비한다. 탑리드(19)가 본체(18)의 내부를 폐쇄하면, 챔버(10)의 내부에는 예컨대 증착공정 등 기판(s)에 대한 일정한 처리가 행해지는 공간부(11)가 형성된다.

챔버(10) 내측의 공간부(11)는 일반적으로 진공 분위기로 형성되어야 하므로 가스의 배기를 위한 배기시스템이 마련된다. 즉, 챔버(10)의 하부에는 고리형의 홈부(14)가 형성되며 홈부(14)의 상부에는 베플(12)이 씌워짐으로써, 홈부(14)와 베플(12)에 의하여 둘러 싸인 배기유로가 형성된다. 이 배기유로의 양측에는 각각 외부의 펌프(미도시)와 연결되는 펌핑유로(p)가 마련된다. 베플(12)에는 흡입구(13)가 형성되어 있어 공간부(11)의 가스들은 흡입구(13)를 통해 배기유로로 유 입된 후, 펌핑유로(p)를 통해 배기된다.

또한, 챔버(10)의 바닥면에는 후술할 기판지지대(20)의 회전축(22)이 삽입되는 관통공(15)이 형성되어 있다. 기판(s)은 챔버(10)의 측벽에 마련된 게이트밸브(미도시)를 통해 챔버(10)의 내외부로 유입 및 유출된다.

기판지지대(20)는 기판(s)을 지지하기 위한 것으로서, 지지플레이트(21)와 회전축(22)을 구비한다. 지지플레이트(21)은 원판 형상으로 평평하게 형성되어 챔버(10) 내에 평행하게 배치되며, 회전축(22)은 수직하게 배치되어 지지플레이트(21)의 하부에 마련된다. 회전축(22)은 챔버(10)의 관통공(15)을 통해 외부로 연장되어 모터(미도시) 등의 구동수단과 연결되어, 지지플레이트(21)를 회전 및 승강시킨다. 회전축(22)과 관통공(13) 사이를 통해 챔버(10) 내부의 진공이 해제되는 것을 방지하고자, 회전축(22)은 벨로우즈(미도시)에 의하여 감싸져 있다.

지지플레이트(21)의 상부에는 원주방향을 따라 복수의 기판안착부(23)가 형성된다. 이 기판안착부(23)는 오목하게 형성되어 지지플레이트(21)가 회전되더라도 기판(s)이 이탈되지 않고 지지플레이트(21) 상부에 지지될 수 있게 하는 역할을 한다. 또한 지지플레이트(21)의 하측에는 히터(미도시)가 매설되어 기판(s)을 일정한 공정온도로 가열한다.

가스분사체(90)는 기판지지대(20)에 안착된 기판(s)을 향해 원료가스, 반응가스, 퍼지가스 등의 공정가스를 분사하기 위한 것으로서, 복수의 분사플레이트(50)를 구비한다. 각 분사플레이트(50)는 대략 원호 형상으로 형성되어 탑리드(19)의 중심점을 기준으로 원주방향을 따라 배치된다.

분사플레이트(50)가 탑리드(19)에 설치되면 분사플레이트(50)와 탑리드(19) 사이에는 가스확산공간(c)이 형성된다. 각 가스확산공간(c)은 탑리드(19)에 형성된 가스주입공(55)과 연통된다. 가스주입공(55)을 통해 각각의 공정가스가 가스확산공간(c)으로 유입된다. 분사플레이트(50)에는 다수의 가스분사공(51)이 형성되어 가스확산공간(c)에서 확산된 공정가스가 기판(s) 전체에 고르게 공급될 수 있도록 한다.

그리고 탑리드(19)와 분사플레이트(50) 사이에 중간플레이트(60)가 개재되는데, 본 실시예에서는 가스가 가스확산공간(c) 내에서 고르게 확산될 수 있도록 하는 기능을 한다. 즉, 가스주입공(55)을 통해 유입된 공정가스는 가스확산공간(c)에서 완전히 확산된 후 기판(s)으로 공급되어야만이 공정가스가 기판(s)의 전체 영역에 걸쳐 고르게 공급될 수 있다. 이에 중간플레이트(60)를 개재함으로써, 중간플레이트(60)와 탑리드(19) 사이에서 공정가스를 1차적으로 확산시킨 후 중간플레이트(60)에 형성된 분사공(66)을 통해 배출되게 하고, 다시 중간플레이트(60)와 분사플레이트(50) 사이에서 2차적으로 확산시킨 후 기판(s)으로 공급되게 한다. 공정가스는 2번의 확산과정을 통해 가스확산공간(c)에서 완전히 확산됨으로써 기판(s) 전체 영역에 고르게 분사된다.

한편, 도시하지는 않았지만, 다른 실시예에서는 이종의 가스를 공급할 수 있도록 중간플레이트를 사용할 수도 있다. 즉, 중간플레이트를 개재한 후, 본 실시예와 달리, 탑리드와 중간플레이트 사이의 상부공간과 중간플레이트와 분사플레이트 사이의 하부공간을 상호 격리시킨 후, 각 공간으로 이종의 가스를 주입할 수 있 다. 분사플레이트에 형성된 다수의 분사공 중 일부는 상부공간하고만 연통되며, 다른 일부는 하부공간하고만 연통되게 구성되어 이종의 가스를 기판에 공급할 수도 있다.

또한, 가스분사체(90)는 전극(81)을 구비한다. 전극(81)은 가스분사체(90)와 기판지지대(20) 사이에 플라즈마를 형성하기 위한 것으로서, 선택된 분사플레이트(50)에 연결된다. 즉, 전극(81)의 일단은 챔버(10) 외부에 마련된 직류전원 또는 고주파전원과 연결되며 타단은 도체 소재의 분사플레이트(50)에 연결되며, 마찬가지로 도체 소재의 기판지지대(20)는 접지되어 있어, 전원이 인가되면 선택된 분사플레이트(50)와 기판지지대(20) 사이에 플라즈마가 형성된다. 플라즈마가 형성되면 박막증착이 촉진되어 공정을 증착공정을 효율적으로 수행할 수 있다.

그러나 종래기술에서는 플라즈마의 형성이 필요한 영역, 즉 공정가스나 반응가스가 분사되는 영역에서만 형성되는 것이 아니라, 퍼지가스가 분사되는 영역을 포함하여 기판지지대 상부의 전체 영역에 형성되었다. 이에 퍼지가스가 분사되는 영역 등에서는 오히려 플라즈마에 의한 손상이 발생하거나 파티클 발생에 의한 챔버 오염등의 문제가 발생하였다.

이에 본 발명에서는 공정가스나 반응가스가 분사되는 영역 등 사용자의 필요에 의하여 정해진 선택된 영역에서만 플라즈마가 형성될 수 있도록 하였다.

이를 위하여, 전극(81)이 선택된 분사플레이트(50)에만 연결되도록 하고 다른 분사플레이트 및 탑리드(19)에는 연결되지 않도록 하였으며, 선택된 분사플레이트(50)도 다른 분사플레이트나 탑리드(19)와는 전기적으로 절연되도록 하였다.

즉, 탑리드(19)를 통해 선택된 분사플레이트(50)와 연결되는 전극(81)은 절연체 소재의 절연부재(82)로 피복하여 탑리드(19), 중간플레이트(60, 세라믹 소재) 등과 절연되도록 하였다. 그리고 도체 소재의 탑리드(19)와 선택된 분사플레이트(50) 사이에는 후술할 절연 소재의 격벽부재(70)를 개재함으로써 전기적으로 절연시켰다.

그러나, 상기한 바와 같이 전극(81)과 선택된 분사플레이트(50)를 다른 분사플레이트나 탑리드(19) 등과 절연시켰다고 하여도, 선택된 분사플레이트(50)에 전원이 인가되면, 선택된 분사플레이트(50)와 기판지지대(20) 사이에만 플라즈마가 형성되는 것이 아니랄 기판지지대(20)의 전체 영역에서 플라즈마가 형성되게 된다.

이에 선택된 분사플레이트(50)를 포함하는 선택영역에서만 플라즈마를 형성하기 위해서는 선택영역과 비선택영역을 상호 분리할 필요가 있다. 여기서, 선택영역이란 공정상의 필요에 의하여 사용자가 선택한 분사플레이트(50, 전극이 연결된 분사플레이트)를 반드시 포함하는 영역으로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 오로지 선택된 분사플레이트(50)만을 포함하는 영역이 될 수 있지만, 다른 실시예에서는 선택된 분사플레이트(50)를 포함하여 선택된 분사플레이트(50)의 옆에 배치된 분사플레이트들을 포함할 수 도 있다. 즉, 선택된 분사플레이트(50)를 포함하여 2개 이상의 분사플레이트를 포함하는 영역이 될 수 있다.

일반적으로 플라즈마의 형성이 필요한 영역은 원료가스 및 반응가스를 분사하는 분사플레이트를 포함하는 영역이 될 것이다. 도 2 내지 도 4에 도시된 원자층 증착장치의 경우, 원료가스와 반응가스를 분사하는 분사플레이트는 서로 마주보 고 정 반대에 배치되어 있는 것이 일반적이며, 이러한 경우 선택된 분사플레이트는 2개 이상일 수 있다. 즉, 선택된 분사플레이트는 반드시 하나일 필요는 없으며, 가스분사체(90) 내의 분사플레이트들 중 복수 개가 될 수 있다. 또한, 복수의 선택된 분사플레이트들은 각각 전극이 연결되므로 상호 인접해 있을 필요도 없다.

상기한 바와 같이, 선택영역이 결정되면 격벽부재(70)로 선택영역과 비선택영역을 상호 분리한다. 격벽부재(70)는 절연체 소재로 이루어지는데, 선택영역과 비선택영역 사이에 배치되어 탑리드(19)의 하면으로부터 기판지지대(20)를 향하여 돌출되게 형성됨으로써, 선택영역과 비선택영역을 격리시킨다.

여기서 중요한 점은 격벽부재(70)와 기판지지대(20) 사이의 간격(d)이 플라즈마 쉬스(sheath)의 두께보다 작게 형성되어야 한다는 것이다. 즉, 기판지지대(20)와 선택된 분사플레이트(50) 사이에 플라즈마가 형성되면, 기판지지대(20)의 바로 상측에는 플라즈마가 형성되지 않는 쉬스 영역이 생기게 되며, 이 플라즈마 쉬스의 두께는 200~300μm인 것이 일반적이다. 격벽부재(70)와 기판지지대(20) 사이의 간격이 플라즈마 쉬스의 두께보다 작으면, 선택된 분사플레이트(50)와 기판지지대(20) 사이의 선택된 영역에서 발생된 플라즈마가 격벽부재(70)와 기판지지대(20) 사이의 간격을 통해 비선택영역으로 확산될 수 없게 된다. 이에 선택영역에서만 플라즈마를 형성할 수 있고 비선택영역에는 플라즈마의 발생을 억제할 수 있게 된다.

그리고 격벽부재(70)의 상부에는 탑리드(19)와 분사플레이트(50) 사이로 돌출된 삽입부(72)가 마련되며, 이 삽입부(72)에 의하여 탑리드(19)와 선택된 분사플 레이트(50)는 상호 전기적으로 절연될 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 선택영역에서만 플라즈마가 형성될 수 있도록 선택영역의 양측에 배치된 분사플레이트(50)에서 플라즈마 비활성가스를 분사할 수 있다. 즉, 암모니아와 같은 가스는 플라즈마의 활성을 억제시키는 작용을 하므로, 공정에 있어 문제가 되지 않는 경우, 선택영역의 외부 양측에 배치된 분사플레이트에서 암모니아와 같은 플라즈마 비활성가스를 분사하여 플라즈마가 비선택영역으로 확산되는 것을 추가적으로 방지할 수 있다.

또한 선택영역의 양측에 배치된 분사플레이트에서는 공정가스를 분사하지 않게 함으로써, 즉 더미(dummy)의 분사플레이트로 활용함으로써 플라즈마가 비선택영역으로 확산되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 선택영역의 양측에 배치된 분사플레이트(예컨대 퍼지가스 분사플레이트)에서는 질소가스와 같은 불활성가스를 분사하면서, 가스의 압력을 선택영역에서 분사되는 가스의 압력보다 높게 하여 플라즈마가 비선택영역으로 확산되는 것을 방지할 수도 있다.

상기한 구성으로 이루어진 기판처리장치(100)에서는 원료가스나 반응가스가 분사되는 분사플레이트를 포함하는 선택영역에서만 플라즈마가 형성되므로, 박막증착의 쓰루풋을 그대로 유지하면서도 플라즈마의 형성이 불필요한 영역에서의 플라즈마에 의한 손상이나 파티클 발생 등의 문제가 해결될 수 있다.

한편, 도 2 내지 도 4에 도시된 기판처리장치(100)에서는 전극이 연결되는 분사플레이트와 다른 분사플레이트가 서로 동일한 높이에 배치되는 것으로 도시하 였으나, 도 5에 도시된 실시예와 같이 분사플레이트의 높이가 상호 다르게 배치될 수도 있다.

즉, 플라즈마가 형성되기 위해서는 일정 높이 이상이 보장되어야 하지만, 플라즈마가 필요없는 영역에서는 분사플레이트와 기판(s)이 상호 근접하게 배치되는 것이 바람직하다. 이에, 도 5에 도시된 실시예에서는 선택된 분사플레이트(50)와 선택되지 않은 분사플레이트 보다 높은 위치에 배치될 수 있다. 도 5에서 다른 구성요소는 도 2에 도시된 실시예와 완전히 동일하므로 별도의 설명은 생략하기로 한다.

지금까지, 챔버의 탑리드는 플레이트 형태인 것으로 설명 및 도시하였으나, 탑리드의 형태는 다양할 수 있다.

즉, 탑리드는 프레임만 갖추고 있으며, 원호 모양의 탑플레이트가 이 프레임에 각각 끼워지고, 각 탑플레이트의 하측으로 일정 거리 이격되게 분사플레이트가 끼워짐으로써, 탑플레이트와 분사플레이트 사이에 가스확산공간을 형성할 수 있다. 즉, 탑리드에는 원호 모양으로 형성된 복수의 끼움부가 설치되도록 프레임으로 형성되고, 탑플레이트와 분사플레이트가 상하방향으로 이격되어 끼워지는 형태이다.

또한 탑리드 중 다른 부분들은 본 실시예와 같이 플레이트 형태로 형성되고, 선택된 분사플레이트(플라즈마를 형성하는 선택영역으로서 주로 원료가스 분사플레이트임)의 영역만 프레임으로 형성될 수도 있다. 이 경우, 탑리드에는 원료가스 분사플레이트가 배치되는 영역에는 프레임이 형성되고 이 프레임의 상부에는 탑플레이트가 끼워지고 하부에는 원료가스 분사플레이트가 끼워져 탑플레이트와 원료가 스 분사플레이트 사이에 가스확산공간을 형성할 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 한다.

도 1은 종래의 기판처리장치의 개략적 구성도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판처리장치의 구성을 보여주는 개략적 단면도이다.

도 3은 도 2에 도시된 기판처리장치의 가스분사체의 개략적 분리사시도이다.

도 4는 도 3에 도시된 가스분사체가 결합된 상태의 개략적 사시도이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판처리장치의 구성을 보여주는 개략적 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 ... 기판처리장치 10 ... 챔버

20 ... 기판지지대 50 ... 분사플레이트

60 ... 중간플레이트 70 ... 격벽부재

81 ... 전극 90 ... 가스분사체

s ... 기판

Claims (9)

1. 본체와 상기 본체를 개폐하는 탑리드를 구비하며, 기판에 대한 일정한 처리를 수행하도록 내부에 공간부가 형성되는 챔버;

   상기 챔버 내부에 회전 가능하게 설치되며, 복수의 기판이 안착되는 기판지지대; 및

   상기 기판을 향해 공정가스를 분사할 수 있도록 상기 탑리드에 원주 방향을 따라 설치되는 복수의 분사플레이트와, 상기 분사플레이트들 중 선택된 분사플레이트에 전기적으로 연결되어 상기 선택된 분사플레이트와 상기 기판지지대 사이에 플라즈마를 형성시키는 전극과, 상기 탑리드와 상기 선택된 분사플레이트 사이에 구비되고 상기 선택된 분사플레이트를 포함하는 선택영역에만 상기 플라즈마가 형성되도록 상기 선택영역과 비선택영역 사이에 설치되는 격벽부재를 구비하며, 상기 선택영역 내에 배치된 상기 분사플레이트는 상기 비선택영역 내에 배치된 분사플레이트와 전기적으로 절연되도록 구성된 가스분사체;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 격벽부재는 상기 탑리드의 하면으로부터 상기 기판지지대를 향해 하방으로 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 격벽부재와 기판지지대 사이의 간격은 상기 분사플레이트와 기판지지대 사이에 형성되는 플라즈마 쉬스의 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 전극은 상기 탑리드를 관통하여 상기 분사플레이트에 연결되며,

   상기 탑리드와 전기적으로 절연되도록 상기 전극을 감싸는 절연부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 격벽부재는 전기적 절연체로서, 상기 격벽부재의 상부에는 상기 탑리드와 분사플레이트 사이로 돌출된 삽입부가 형성되어,

   상기 분사플레이트와 탑리드는 전기적으로 상호 절연되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 선택영역의 외부 양측에 배치된 분사플레이트에서는 플라즈마 비활성화 가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 선택영역의 외부 양측에 배치된 분사플레이트에서 분사되는 가스의 압력은 상기 선택영역 내부에 배치된 분사플레이트에서 분사되는 가스의 압력보다 높은 것을 특징으로 기판처리장치.
8. 제1항에 있어서,

   상기 선택영역의 외부 양측에 배치된 분사플레이트에서는 공정가스를 분사하지 않는 것을 특징으로 기판처리장치.
9. 제1항에 있어서,

   상기 선택영역에 배치된 분사플레이트와 상기 기판지지대 사이의 간격은 상기 비선택영역에 배치된 분사플레이트와 상기 기판지지대 사이의 간격과 같거나 큰 것을 특징으로 하는 기판처리장치.

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