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KR102053303B1 - Apparatus for processing substrate - Google Patents

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KR102053303B1
KR102053303B1 KR1020160025348A KR20160025348A KR102053303B1 KR 102053303 B1 KR102053303 B1 KR 102053303B1 KR 1020160025348 A KR1020160025348 A KR 1020160025348A KR 20160025348 A KR20160025348 A KR 20160025348A KR 102053303 B1 KR102053303 B1 KR 102053303B1
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South Korea
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electrode
interval
substrate
chamber
processing apparatus
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KR20170102777A (en
Inventor
강호철
황철주
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주식회사 무한
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Publication date
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Abstract

본 발명은 기판을 가스 처리하는 챔버; 상기 챔버 내부에 설치되어 상기 기판과 대향하며 상기 기판측으로 돌출된 복수의 전극봉을 가지는 제1전극; 상기 챔버의 내부에 설치되어 상기 전극봉이 관통하는 복수의 관통홀이 형성된 2전극을 포함하고, 상기 제1전극과 상기 제2전극의 간격은 상기 전극봉과 상기 제2전극 보다 간격이 넓거나 같은 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a chamber for gas treating a substrate; A first electrode disposed inside the chamber and having a plurality of electrode bars facing the substrate and protruding toward the substrate; A second electrode formed in the chamber and having a plurality of through-holes through which the electrode penetrates, wherein a distance between the first electrode and the second electrode is greater than or equal to that of the electrode and the second electrode; It is characterized by including.

Description

기판 처리 장치{APPARATUS FOR PROCESSING SUBSTRATE}Substrate Processing Unit {APPARATUS FOR PROCESSING SUBSTRATE}

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 기판에 증착되는 박막의 증착 균일도와 증착률을 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 deposition uniformity and deposition rate 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 될 수 있다.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 may be 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 사용될 수 있다.Such a semiconductor manufacturing process is performed inside a substrate processing apparatus designed in an optimal environment for the process, and recently, a substrate processing apparatus that performs a deposition or etching process using plasma may be used.

플라즈마를 이용한 기판 처리 장치에는 플라즈마를 이용하여 박막을 형성하는 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 장치, 박막을 식각하여 패터닝하는 플라즈마 식각장치 등이 있을 수 있다.The substrate processing apparatus using plasma may include 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.

종래의 Local Space Plasma(LSP) 기판 처리 장치(미도시)는 공정 챔버(110), 제 1 전극(200), 제 2 전극(300), 전극봉(210), 제 1 전극(200)과 제 2 전극(300)사이에 설치된 절연부(미도시), 기판 지지부(120), 가스 공급부(130), 압력 조절수단(미도시) 및 가스 분사 수단(미도시)을 구비 할 수 있다The conventional Local Space Plasma (LSP) substrate processing apparatus (not shown) includes a process chamber 110, a first electrode 200, a second electrode 300, an electrode rod 210, a first electrode 200, and a second electrode. An insulating part (not shown), a substrate support part 120, a gas supply part 130, a pressure adjusting means (not shown), and a gas injection means (not shown) provided between the electrodes 300 may be provided.

챔버(110)는 기판 처리 공정을 위한 반응 공간을 제공 할 수 있다. 이때, 챔버(110)의 일측 바닥면은 반응 공간을 배기시키기 위한 배기구(미도시)에 연통 될 수 있다.The chamber 110 may provide a reaction space for a substrate processing process. At this time, one bottom surface of the chamber 110 may be in communication with an exhaust port (not shown) for exhausting the reaction space.

제 1 전극(200), 제 2 전극(300)은 반응 공간을 밀폐하도록 챔버(110)의 상부에 설치 될 수 있다.The first electrode 200 and the second electrode 300 may be installed above the chamber 110 to seal the reaction space.

제 1 전극(200), 제 2 전극(300)의 일측은 전원 케이블을 통해 RF(Radio Frequency) 전원(미도시)에 전기적으로 접속 될 수 있다. 이때, RF 전원(미도시)은 RF 전력을 생성하여 제 1 전극(200) 또는 제 2 전극(300) 하나의 전극에 공급 할 수 있다.One side of the first electrode 200 and the second electrode 300 may be electrically connected to a radio frequency (RF) power source (not shown) through a power cable. In this case, the RF power source (not shown) may generate RF power and supply the RF power to one electrode of the first electrode 200 or the second electrode 300.

또한, 제 1 전극(200)의 중앙 부분은 기판 처리 공정을 위한 공정 가스를 공급하는 가스 공급부(130)에 연통 될 수 있다.In addition, the central portion of the first electrode 200 may be in communication with the gas supply unit 130 supplying a process gas for the substrate processing process.

또한, 제 2 전극(200)의 상부 또는 측부로 분사되는 분사부(미도시)가 설치되어 있고, 기판 처리 공정을 위한 공정 가스를 공급하는 가스 공급부(미도시)가 측부에서 연결 될 수 있다.In addition, an injection unit (not shown) is injected to the upper side or the side of the second electrode 200, a gas supply unit (not shown) for supplying a process gas for the substrate processing process may be connected from the side.

이와 같은, 일반적인 Local Space Plasma(LSP) 기판 처리 장치는 기판(140)을 기판 지지부(120)에 로딩시킨 다음, 공정 챔버(110)의 반응 공간에 소정의 공정 가스를 분사하면서 제 1 전극(200) 또는 제 2 전극(300)에 RF 전력을 공급하여 제 1 전극(200)의 전극봉(210)과 제 2 전극(300) 사이에서 플라즈마 방전(P)을 형성함으로써 플라즈마 방전(P)에 의해 이온화되는 공정 가스의 분자들을 기판(S)에 증착시켜 기판(S) 상에 소정의 박막을 형성 될 수 있다.As described above, the general Local Space Plasma (LSP) substrate processing apparatus loads the substrate 140 on the substrate support 120, and then sprays a predetermined process gas into the reaction space of the process chamber 110, thereby injecting the first electrode 200. Or by supplying RF power to the second electrode 300 to form a plasma discharge P between the electrode rod 210 and the second electrode 300 of the first electrode 200, thereby ionizing by the plasma discharge P. A predetermined thin film may be formed on the substrate S by depositing molecules of the process gas onto the substrate S.

그러나, 기존의 Local Space Plasma(LSP)장치는 제 1 전극(200)과 제 2 전극(300)의 간격 및 제 1 전극(200)의 전극봉(210)과 제 2 전극(300)의 간격에 대한 고려가 없어 기판에서의 박막 증착의 불균일과 기판에서의 박막의 증착 속도의 저하 등으로 장비 구동의 효율을 떨어뜨리고, 기판에 균일한 박막 증착을 시킬 수 없는 문제점이 발생했다.However, the existing Local Space Plasma (LSP) device has a difference between the gap between the first electrode 200 and the second electrode 300 and the gap between the electrode rod 210 and the second electrode 300 of the first electrode 200. Since there is no consideration, there is a problem in that equipment driving efficiency is reduced due to uneven deposition of a thin film on a substrate and a decrease in deposition rate of a thin film on a substrate, and a uniform thin film deposition on the substrate is not possible.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기판에서의 박막 증착의 불균일 해소와 안정된 플라즈마 방전 면적을 높여, 기판의 증착 균일도를 높일 수 있으며, 박막 증착률을 최대한 증가 시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and to improve the deposition uniformity of the substrate by reducing the unevenness of the thin film deposition on the substrate and increasing the stable plasma discharge area, and to provide a substrate processing apparatus capable of increasing the thin film deposition rate as much as possible. It aims to provide.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 기판을 가스 처리하는 챔버; 상기 챔버 내부에 설치되어 상기 기판과 대향하며 상기 기판측으로 돌출된 복수의 전극봉을 가지는 제1전극; 상기 챔버의 내부에 설치되어 상기 전극봉이 관통하는 복수의 관통홀이 형성된 제2전극을 포함하고, 상기 제1전극과 상기 제2전극의 간격은 상기 전극봉과 상기 제2전극 보다 간격이 넓거나 같은 것을 특징으로 한다.The substrate processing apparatus according to the present invention for achieving the above-described technical problem is a chamber for gas-processing a substrate; A first electrode disposed inside the chamber and having a plurality of electrode bars facing the substrate and protruding toward the substrate; And a second electrode disposed inside the chamber, the second electrode having a plurality of through-holes through which the electrode penetrates, wherein a distance between the first electrode and the second electrode is equal to or greater than that of the electrode and the second electrode. It is characterized by.

상기 제1전극과 상기 제2전극의 간격이 5mm ~ 27mm인 것을 특징으로 한다.The distance between the first electrode and the second electrode is characterized in that 5mm ~ 27mm.

상기 제2전극과 상기 전극봉의 간격이 1mm에서 14mm인 것을 특징으로 한다.The interval between the second electrode and the electrode is characterized in that 1mm to 14mm.

상기 챔버의 압력은 수백 mTorr에서 수Torr의 공정 압력을 가지는 것을 특징으로 한다.The chamber pressure is characterized by having a process pressure of several hundred torr to several Torr.

기판을 가스 처리하는 챔버; 상기 챔버 내부에 설치되어 상기 기판과 향하는 돌출된 복수의 전극봉을 가지는 제 1 전극; 상기 복수의 전극봉이 관통되는 제 2 전극; 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극이 대향되는 제 1 간격; 상기 전극봉과 상기 제 2 전극이 대향되는 제 2 간격; 상기 제 1 간격은 제 2 간격 보다 넓거나 같은 것을 특징으로 한다.A chamber for gas treating the substrate; A first electrode installed inside the chamber and having a plurality of protruding electrode rods facing the substrate; A second electrode through which the plurality of electrodes penetrate; A first gap in which the first electrode and the second electrode face each other; A second gap in which the electrode and the second electrode face each other; The first interval may be wider than or equal to the second interval.

상기 제1전극과 상기 제2전극의 간격이 5mm ~ 27mm인 것을 특징으로 한다.The distance between the first electrode and the second electrode is characterized in that 5mm ~ 27mm.

상기 제2전극과 상기 전극봉의 간격이 1mm에서 14mm인 것을 특징으로 한다. The interval between the second electrode and the electrode is characterized in that 1mm to 14mm.

상기 챔버의 압력은 수백 mTorr에서 수Torr의 공정 압력을 가지는 것을 특징으로 한다.The chamber pressure is characterized by having a process pressure of several hundred torr to several Torr.

챔버; 상기 챔버에 설치되어 복수의 전극봉을 가지는 제 1 전극; 상기 전극봉이 관통하는 관통홀을 가지는 제 2 전극; 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극은 제 1 간격으로 이격되고, 상기 제 1 간격과 90도로 수직하게 제 2 간격이 이격 되며, 상기 제 1 간격은 상기 제 2 간격보다 넓거나 같은 것을 특징으로 한다.chamber; A first electrode installed in the chamber and having a plurality of electrodes; A second electrode having a through hole through which the electrode bar passes; The first electrode and the second electrode is spaced apart at a first interval, the second interval is spaced perpendicular to the first interval 90 degrees, the first interval is characterized in that the same or wider than the second interval .

상기 제1전극과 상기 제2전극의 간격이 5mm ~ 27mm인 것을 특징으로 한다.The distance between the first electrode and the second electrode is characterized in that 5mm ~ 27mm.

상기 제2전극과 상기 전극봉의 간격이 1mm에서 14mm인 것을 특징으로 한다.The interval between the second electrode and the electrode is characterized in that 1mm to 14mm.

상기 챔버의 압력은 수백 mTorr에서 수Torr의 공정 압력을 가지는 것을 특징으로 한다. The chamber pressure is characterized by having a process pressure of several hundred torr to several Torr.

상기 과제의 해결 수단에 의하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법은 다음과 같은 효과가 있다.According to the solution of the said subject, the substrate processing apparatus and substrate processing method which concern on this invention have the following effects.

첫째, 공정 챔버의 플라즈마 생성 공간을 두 전극 사이에 두어 플라즈마 생성으로 인한 기판의 증착 되는 막 두께의 불균일성을 최소화하여 균일한 두께의 박막을 형성할 수 있다.First, a plasma generation space of a process chamber may be disposed between two electrodes to minimize a non-uniformity of the deposited film thickness due to plasma generation, thereby forming a thin film having a uniform thickness.

둘째, 상기 플라즈마 방전이 기판까지 전달되는 것을 방지하여 플라즈마 방전에 의한 기판이 손상과 막질 저하를 최소화할 수 있다.Second, the plasma discharge may be prevented from being transferred to the substrate, thereby minimizing damage to the substrate and deterioration of the film quality due to the plasma discharge.

셋째, 상기 공정 챔버의 두 전극 사이를 동일하게 두어 공정시 기판의 박막 두께를 최대한 증가 시킬 수 있다.Third, the thickness of the thin film of the substrate may be increased as much as possible by keeping the two electrodes of the process chamber the same.

도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 제 1 실시 예의 공정 압력 등을 설명하기 위한 그래프이다.1 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a substrate processing apparatus according to a first embodiment.
3 is a diagram illustrating a substrate processing apparatus according to a first embodiment.
4 is a graph for explaining the process pressure and the like of the first embodiment.

본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.In the present specification, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components have the same number as much as possible even though they are displayed on different drawings.

한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.On the other hand, the meaning of the terms described in this specification should be understood as follows.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제 1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.Singular expressions should be understood to include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise, and the terms “first”, “second”, and the like are intended to distinguish one element from another. The scope of the rights shall not be limited by these terms.

"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.It is to be understood that the term "comprises" or "having" does not preclude the existence or addition of one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof.

"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미 할 수 있다.The term "at least one" may be understood to include all combinations that can be presented from one or more related items. For example, the meaning of "at least one of a first item, a second item, and a third item" means two items of the first item, the second item, and the third item, as well as two of the first item, the second item, and the third item, respectively. It can mean any combination of items that can be presented from more than one.

본 명세서에서 기술되는 "상에"라는 용어는 어떤 구성이 다른 구성의 바로 상면에 형성되는 경우뿐만 아니라 이들 구성들 사이에 제 3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미한다.The term " on " as used herein means to include not only when a configuration is formed directly on top of another configuration but also when a third configuration is interposed between these configurations.

이하에서는 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명할 수 있다.Hereinafter, an embodiment of a substrate processing apparatus according to the present invention may be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 도 1에서 도 3을 참조할 수 있다. 반응 공간을 제공하는 공정 챔버(110), 상기 공정 챔버(110)의 내부에 설치되어 기판(140)을 지지하는 기판 지지부(120), 상기 공정 챔버(110)의 상부를 덮는 챔버 리드(미도시), 및 상기 기판 지지부(120)에 대향되는 제 1 전극(200) 및 제 2 전극(300)을 포함할 수 있다.The substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention may refer to FIGS. 1 to 3. A process chamber 110 providing a reaction space, a substrate support 120 installed inside the process chamber 110 to support the substrate 140, and a chamber lid covering an upper portion of the process chamber 110. ), And a first electrode 200 and a second electrode 300 which face the substrate support part 120.

상기 공정 챔버(110)는 기판 처리 공정(예를 들어, 박막 증착 공정)을 위한 반응 공간을 제공 할 수 있다. 상기의 공정 챔버(110)의 바닥면 및/또는 측면은 반응 공간의 가스 등을 배기시키기 위한 배기관(160)에 연통될 수 있다.The process chamber 110 may provide a reaction space for a substrate processing process (eg, a thin film deposition process). The bottom and / or side surfaces of the process chamber 110 may be in communication with the exhaust pipe 160 for exhausting the gas of the reaction space.

상기 기판 지지부(120)는 공정 챔버(110) 내부에 설치되며, 복수의 기판(미도시) 또는 하나의 대면적 기판(미도시)을 지지할 수 있다.The substrate support part 120 may be installed in the process chamber 110 and may support a plurality of substrates (not shown) or one large area substrate (not shown).

상기 기판 지지부(120)는 전기적으로 플로팅(Floating)될 수도 있고 접지(ground)될 수도 있다. 상기 기판 지지부(120)는 공정 챔버(110)의 중앙 바닥면을 관통하는 지지축(미도시)에 의해 지지된다. 이때, 공정 챔버(110)의 하면 외부로 노출되는 상기의 지지축(미도시)은 공정 챔버(110)의 하면에 설치되는 벨로우즈(170)에 의해 밀폐될 수 있다.The substrate support 120 may be electrically floating or grounded. The substrate support part 120 is supported by a support shaft (not shown) penetrating the central bottom surface of the process chamber 110. In this case, the support shaft (not shown) exposed to the outside of the lower surface of the process chamber 110 may be sealed by a bellows 170 installed on the lower surface of the process chamber 110.

상기 기판 지지부(120)는 기판 처리 공정의 공정 조건에 대한 승강될 수도 있다. 이 경우, 상기 기판 지지부(120)의 지지축(미도시)은 구동 장치(180)의 구동축(미도시)에 지지된다. 이에 따라, 기판 지지부(120)의 상면은, 구동 장치 (180)의 구동에 따른 구동축(미도시)의 승강에 의해, 상기 공정 조건 범위 내에서 상하이동 할 수 있게 된다. 경우에 따라서 상기 기판 지지부(120)는 구동 장치 (180)의 구동에 의해 회전될 수도 있다.The substrate support unit 120 may be elevated to process conditions of the substrate processing process. In this case, the support shaft (not shown) of the substrate support part 120 is supported by the drive shaft (not shown) of the driving device 180. As a result, the upper surface of the substrate support part 120 can move in and out of the process condition range by lifting and lowering a driving shaft (not shown) according to the driving of the driving device 180. In some cases, the substrate support part 120 may be rotated by the driving of the driving device 180.

상기 공정 챔버(110)는 상부를 덮도록 설치되어 반응 공간을 밀폐할 수 있다. 그리고, 상기 공정 챔버(110)의 상부는 상기 제 1 전극(200) 및 상기 제 2 전극(300)을 지지한다. The process chamber 110 may be installed to cover an upper portion thereof to seal the reaction space. In addition, an upper portion of the process chamber 110 supports the first electrode 200 and the second electrode 300.

상기 공정 챔버(110)의 상면에는 제 1 및 제 2 가스 공급부(130, 131)가 설치되어 공정 가스(processing gas; PG), 희석 가스(dilution gas; DG)가 각각 공급되며, 상기 제 1 전극(200)에는 공정 가스(processing gas; PG)가 분사 될 수 있고, 상기 제 2 전극(300)에서는 희석 가스(dilution gas; DG)가 분사 될 수 있다. 하지만, 상기 제 1 전극(200)에서 희석 가스(dilution gas; DG)가 분사 될 수 있고, 상기 제 2 전극(300)에서 공정 가스(processing gas; PG)가 분사 될 수 있다, 또한, 상기 제 1 전극(200)과 제 2 전극(300)에서 상기 공정가스 및 희석 가스가 동시에 하나의 전극에서 동시에 분사될 수도 있다. 상기 제 1 전극(200) 또는 상기 제 2 전극(300)에 플라즈마(P)를 형성하기 위한 플라즈마 전원을 공급하기 위한 플라즈마 전원 공급부(150)가 연결 설치된다.First and second gas supply units 130 and 131 are installed on the upper surface of the process chamber 110 to supply processing gas (PG) and dilution gas (DG), respectively, and the first electrode. A processing gas (PG) may be injected into the 200, and a dilution gas (DG) may be injected from the second electrode 300. However, a dilution gas DG may be injected from the first electrode 200, and a processing gas PG may be injected from the second electrode 300. The process gas and the dilution gas may be simultaneously sprayed from one electrode at the first electrode 200 and the second electrode 300. A plasma power supply unit 150 for supplying plasma power for forming plasma P is connected to the first electrode 200 or the second electrode 300.

상기 제 1 가스 공급부(130)는 공정 가스(PG)를 상기 제 1 전극(200) 또는 상기 제 2 전극(300)에 공급한다. 예를 들어, 상기 공정 가스(PG)는 실리콘(Si), 티탄족 원소(Ti, Zr, Hf 등), 또는 알루미늄(Al) 등의 가스로 이루어질 수 있다. 이때, 실리콘(Si) 물질을 포함하는 공정 가스(PG)는 실란(Silane; SiH4), 디실란(Disilane; Si2H6), 트리실란(Trisilane; Si3H8), TEOS(Tetraethylorthosilicate), DCS(Dichlorosilane), HCD(Hexachlorosilane), TriDMAS(Tri-dimethylaminosilane) 및 TSA(Trisilylamine) 등이 될 수 있다.The first gas supply unit 130 supplies the process gas PG to the first electrode 200 or the second electrode 300. For example, the process gas PG may be formed of a gas such as silicon (Si), titanium group elements (Ti, Zr, Hf, etc.), or aluminum (Al). At this time, the process gas (PG) containing a silicon (Si) material is silane (Silane; SiH4), disilane (Disilane; Si2H6), trisilane (Si3H8), TEOS (Tetraethylorthosilicate), DCS (Dichlorosilane), HCD (Hexachlorosilane), Tri-dimethylaminosilane (TriDMAS) and Trisylylamine (TSA).

상기 제 2 가스 공급부(131)는 희석 가스(DG)를 상기 제 1 전극(200) 또는 상기 제 2 전극(300)에 공급 할 수 있다. 예를 들어, 상기 희석 가스(DG)는 수소(H2), 질소(N2), 산소(O2), 이산화질소(N2O), 암모니아(NH3), 물(H2O), 또는 오존(O3) 등으로 이루어질 수 있다. 이때, 제 1 가스 공급부(130)는 기판(140)에 증착될 박막의 증착 특성에 따라 상기 희석 가스(DG)에 아르곤(Ar), 제논(Ze), 또는 헬륨(He) 등의 비반응성 가스를 혼합하여 공급할 수도 있다.The second gas supply unit 131 may supply a dilution gas DG to the first electrode 200 or the second electrode 300. For example, the diluent gas (DG) may be made of hydrogen (H 2), nitrogen (N 2), oxygen (O 2), nitrogen dioxide (N 2 O), ammonia (NH 3), water (H 2 O), ozone (O 3), or the like. have. In this case, the first gas supply unit 130 may be a non-reactive gas such as argon (Ar), xenon (Ze), helium (He), etc., to the diluent gas (DG) according to the deposition characteristics of the thin film to be deposited on the substrate 140. It can also supply by mixing.

상기 플라즈마 전원 공급부(150)는 상기 제 1 전극(200) 또는 상기 제 2 전극(300)에 플라즈마(P)를 형성하기 위한 플라즈마 전원을 생성하고 상기 제 1 전극(200) 또는 상기 제 2 전극(300)에 공급할 수 있으며, 하나의 전극에 플라즈마 전원이 연결이 되면, 다른 전극에는 그라운드 전극이 연결될 수 있다. 이때, 상기 플라즈마 전원은 고주파 전력 또는 RF(Radio Frequency) 전력, 예를 들어, LF(Low Frequency) 전력, MF(Middle Frequency), HF(High Frequency) 전력, 또는 VHF(Very High Frequency) 전력이 될 수 있다. 이때, LF 전력은 3㎑ ~ 300㎑ 범위의 주파수를 가지고, MF 전력은 300㎑ ~ 3㎒ 범위의 주파수를 가지고, HF 전력은 3㎒ ~ 30㎒ 범위의 주파수를 가지며, VHF 전력은 30㎒ ~ 300㎒ 범위의 주파수를 가질 수 있다.The plasma power supply unit 150 generates plasma power for forming plasma P on the first electrode 200 or the second electrode 300, and generates the first electrode 200 or the second electrode ( 300, and when the plasma power is connected to one electrode, the ground electrode may be connected to the other electrode. In this case, the plasma power source may be high frequency power or radio frequency (RF) power, for example, low frequency (LF) power, middle frequency (MF), high frequency (HF) power, or very high frequency (VHF) power. Can be. In this case, the LF power has a frequency in the range of 3 kHz to 300 kHz, the MF power has a frequency in the range of 300 kHz to 3 MHz, the HF power has a frequency in the range of 3 MHz to 30 MHz, and the VHF power has a frequency in the range of 30 MHz to It may have a frequency in the 300MHz range.

상기 플라즈마 전원 공급부(150)는 상기 제 1 전극(200) 또는 상기 제 2 전극(300)에 공급되는 플라즈마 전원의 부하 임피던스와 소스 임피던스를 정합시키기 위한 임피던스 매칭 회로(미도시)를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 임피던스 매칭 회로는 가변 커패시터 및 가변 인덕터 중 적어도 하나로 구성되는 적어도 2개의 임피던스 소자(미도시)를 포함하여 이루어질 수 있다.The plasma power supply unit 150 may include an impedance matching circuit (not shown) for matching a load impedance and a source impedance of the plasma power supplied to the first electrode 200 or the second electrode 300. have. The impedance matching circuit may include at least two impedance elements (not shown) including at least one of a variable capacitor and a variable inductor.

상기 제 1 전극(200) 및 상기 제 2 전극(300)은 상기 기판 지지부(120)에 대향되도록 상기 공정 챔버(110)의 상부에 착탈 가능하게 결합 될 수 있다.The first electrode 200 and the second electrode 300 may be detachably coupled to an upper portion of the process chamber 110 so as to face the substrate support 120.

상기 제 1 전극의 가스 분사 홀(미도시) 각각은 상기 전극봉(210)을 관통하도록 형성되어 있으며, 상기 기판(140)에 분사 될 수 있다. 또한 상기 제 1 전극의 생성된 가스 분사 홀(미도시) 각각은 상기 제 1 전극(200)과 제 2 전극(300)의 거리 및 상기 전극봉(210)과 상기 제 2 전극(300)과의 거리에 따라서, 상기 기판(140)에 분사 될 수도 있으며, 상기 제 1 전극(200)과 제 2 전극(300)의 사이에 분사될 수도 있다. Each of the gas injection holes (not shown) of the first electrode is formed to penetrate the electrode rod 210 and may be injected onto the substrate 140. In addition, each of the gas injection holes (not shown) of the first electrode may have a distance between the first electrode 200 and the second electrode 300 and a distance between the electrode 210 and the second electrode 300. In some embodiments, the substrate 140 may be sprayed onto the substrate 140 or may be sprayed between the first electrode 200 and the second electrode 300.

도 3 은 도 1의 C영역을 계략적으로 나타낼 수 있다. FIG. 3 may schematically show region C of FIG. 1.

상기 제 1 전극(200)은 평판형, 원형의 판형 등의 구조 일 수 있으며, 상기 제 1 전극(200)에는 상기 전극봉(210)이 연결 될 수 있다. 상기 전극봉(210)은 상기 제 1 전극(200)과 일체형일 수 있으며, 상기 제 1 전극(200)과 분리형일 수 있다. 상기 전극봉(210)은 상기 제 1 전극(200)과 같이 연결이 되어 같은 전압을 가질 수 있다.The first electrode 200 may have a structure of a flat plate shape, a circular plate shape, and the like, and the electrode rod 210 may be connected to the first electrode 200. The electrode rod 210 may be integrated with the first electrode 200 and may be separated from the first electrode 200. The electrode 210 may be connected with the first electrode 200 to have the same voltage.

상기 제 2 전극(300)은 평판형, 원형의 판형 등의 구조 일 수 있으며, 상기 제 2 전극(300)에는 복수개의 관통홀(310)이 구성될 수 있다. 상기 복수의 관통홀(310)에는 상기 전극봉(210)이 관통 될 수 있다. 상기 제 1 전극(200)과 상기 제 2 전극(300)과의 간격은 제 1 간격(A)이고, 상기 제 1 전극(200)의 상기 전극봉(210)과 상기 제 2 전극(300)과의 간격은 제 2 간격(B)일 수 있다. The second electrode 300 may have a structure such as a flat plate shape, a circular plate shape, and the like, and a plurality of through holes 310 may be formed in the second electrode 300. The electrode rod 210 may pass through the plurality of through holes 310. The interval between the first electrode 200 and the second electrode 300 is a first interval A, and the electrode 210 of the first electrode 200 and the second electrode 300 are separated from each other. The interval may be the second interval B.

상기 제 1 전극(200)과 상기 제 2 전극(300)과의 상기 제 1 간격(A)는 상기 제 2 전극(300)과 상기 전극봉(210)과의 상기 제 2 간격(B)보다 같거나 클 수 있다. 즉, 상기 제 1 간격(A)이 상기 간격(B)보다 같거나 클 수 있다. 상기 제 2 간격(B)와 상기 제 1 간격(A)를 같게 할 수 있고, 상기 제 2 간격(B)를 좁게 하고, 상기 제 1 간격(A)를 넓게 할 수 있다. 상기 제 1 전극(200)과 상기 제 2 전극(300)은 제 1 간격(A)로 이격되고, 상기 제 1 간격(A)과 90도로 수직하게 제 2 간격(B)이 이격 되며, 상기 제 1 간격(A)은 상기 제 2 간격(B)보다 넓거나 같은 것을 특징일 수 있다.The first interval A between the first electrode 200 and the second electrode 300 is equal to or greater than the second interval B between the second electrode 300 and the electrode 210. Can be large. That is, the first interval A may be equal to or greater than the interval B. The second interval B and the first interval A can be made equal, the second interval B can be narrowed, and the first interval A can be widened. The first electrode 200 and the second electrode 300 are spaced apart at a first interval A, and a second interval B is spaced at 90 degrees perpendicular to the first interval A. The first interval A may be wider than or equal to the second interval B.

상기 제 2 간격(B)을 상기 제 1 간격(A)보다 좁게 하여 상기 제 1 간격(A)에서 플라즈마를 생성하고, 상기 제 1 간격(A)를 통해 생성된 플라즈마를 분사하여 상기 기판(140)에 증착되는 박막의 두께를 최대한 균일하게 증착 할 수 있다. 플라즈마를 상기 제 1 전극(200) 하부 및 상기 제 2 전극(300) 상부에 생성할 수 있으며, 상기 기판(140)에 증착시 불균일한 Damage 영향을 주지 않을 수 있다. 이를 통해 생성된 플라즈마를 통해 상기 기판(140)의 전체적인 면적에 균일한 증착이 가능 할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 간격(A)에 방전 형성이 용의하고 상기 제 2 간격(B)는 방전공간이 형성되어 Gas는 해리는 되나 미약한 방전으로 상기 기판(140)에 Damage영향을 최소화 할 수 있다. The second spacing B is made narrower than the first spacing A to generate plasma at the first spacing A, and the plasma generated through the first spacing A is sprayed to form the substrate 140. ), It is possible to deposit the thickness of the thin film deposited as uniformly as possible. The plasma may be generated below the first electrode 200 and above the second electrode 300, and may not have a non-uniform damage effect upon deposition on the substrate 140. Uniform plasma may be deposited on the entire area of the substrate 140 through the generated plasma. Therefore, it is easy to form a discharge in the first interval (A) and the discharge space is formed in the second interval (B), the gas is dissociated, but a weak discharge can minimize the impact of damage to the substrate 140 have.

상기 제 1 전극(200)과 상기 제 2 전극(300)의 상기 제 1 간격(A)는 상기 제 2 전극(300)과 상기 전극봉(210)과의 간격과 동일 할 수 있다. 상기 제 1 간격(A)과 상기 제 2 간격(B)의 동일한 간격의 유지를 통해 같은 동일한 파워 밀도가 유지되어 상기 제 1 간격(A)와 상기 제 2 간격(B)에서도 동시에 플라즈마 생성이 가능하게 하여 전체적인 RF 파워의 효율을 높여 상기 기판(140)의 증착률을 최대한 높일 수 있다.The first spacing A of the first electrode 200 and the second electrode 300 may be equal to the spacing between the second electrode 300 and the electrode rod 210. The same power density is maintained by maintaining the same interval between the first interval A and the second interval B, so that plasma can be generated simultaneously in the first interval A and the second interval B, respectively. In this way, the overall RF power efficiency can be increased to increase the deposition rate of the substrate 140 as much as possible.

상기 제 1 전극(200)과 상기 제 2 전극(300)과의 제 1 간격(A)은 5mm ~ 27mm의 간격이 될 수 있다. 상기 제 1 간격(A)은 5mm이하, 27mm이상 일 때는 플라즈마 생성이 불안정하게 될 수 있다. 또한, 상기 제 2 전극(300)과 상기 전극봉(210)과의 제 2 간격(B)는 1mm ~ 14mm일 수 있다. 상기 제 2 간격(B)은 1mm이하, 14mm이상 일 때는 플라즈마 생성이 안되거나 불안정하게 될 수 있다. 따라서, 원하는 ALD, CVD 증착 공정 진행이 어려울 수 있다.The first interval A between the first electrode 200 and the second electrode 300 may be an interval of 5 mm to 27 mm. When the first interval A is 5 mm or less and 27 mm or more, plasma generation may become unstable. In addition, the second gap B between the second electrode 300 and the electrode rod 210 may be 1 mm to 14 mm. When the second interval B is less than 1 mm and more than 14 mm, plasma generation may not be performed or may become unstable. Therefore, it may be difficult to proceed with the desired ALD and CVD deposition processes.

도 3 의 그래프의 X축은 상기 제 2 전극(300)과 상기 전극봉(210)의 상기 제 2 간격(B)과 공정 챔버(110)의 압력의 곱(Torr-cm)이며, Y축은 플라즈마 생성 전압(Vs)과의 관계를 설명할 수 있고, 그래프의 내용은 각각의 가스별 플라즈마 생성되는 그래프를 설명할 수 있다. 따라서, 상기 X축과 상기 Y축의 그래프로 상기 제 2 간격(B)를 결정할 수 있다. 상기 그래프의 가스의 종류는 아르곤(Ar), 네온(Ne), 수소(H2), 수은(Hg) 등의 가스를 사용할 수 있다. 따라서, 상기 공정 챔버(110)이 저진공(Low Vacuum, 수백mTorr ~ 수Torr)일 때에는 상기 제 2 전극(300)과 상기 전극봉(210)의 제 2 간격(B)가 좁아져 상기 제 1 간격(A)을 넓게 할 수 있다. 이와 같은 상기 공정 챔버(110)의 공정 분위기에서는 ALD, CVD 공정에 유리 할 수 있다. 따라서, 상기 제 2 간격은 압력에 따라서 상기 제 2 간격이 결정될 수 있다.In the graph of FIG. 3, the X axis represents the product (Torr-cm) of the pressure between the second electrode B and the electrode 210 and the second gap B between the process chamber 110 and the Y axis represents the plasma generation voltage. The relationship with (Vs) can be described, and the contents of the graph can describe a graph generated by plasma for each gas. Therefore, the second interval B may be determined by a graph of the X axis and the Y axis. The gas of the graph may be a gas such as argon (Ar), neon (Ne), hydrogen (H2), mercury (Hg), and the like. Therefore, when the process chamber 110 is a low vacuum (hundreds of mTorr to several Torr), the second interval B between the second electrode 300 and the electrode 210 is narrowed to the first interval. (A) can be widened. In such a process atmosphere of the process chamber 110 may be advantageous for the ALD, CVD process. Therefore, the second interval may be determined according to the pressure.

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 above 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.

110: 공정 챔버 120: 기판 지지부
130: 제 1 가스공급부 131: 제 2 가스공급부
133: 제 1 가스공급라인 132: 제 2 가스공급라인
140: 기판 150: 플라즈마 전원 공급부
160: 배기관 170: 벨로우즈
180: 구동장치 190: 밀봉처리부
200: 제 1 전극 210: 전극봉
300: 제 2 전극 310: 관통홀
A : 제 1 간격 B : 제 2 간격110: process chamber 120: substrate support
130: first gas supply unit 131: second gas supply unit
133: first gas supply line 132: second gas supply line
140: substrate 150: plasma power supply
160: exhaust pipe 170: bellows
180: driving device 190: sealing treatment
200: first electrode 210: electrode rod
300: second electrode 310: through hole
A: first interval B: second interval

Claims (12)

기판을 가스 처리하는 챔버;
상기 챔버 내부에 설치되어 상기 기판과 대향하며 상기 기판측으로 돌출된 복수의 전극봉을 가지는 제1전극;
상기 챔버의 내부에 설치되어 상기 전극봉이 관통하는 복수의 관통홀이 형성된 제2전극을 포함하고,
상기 제1전극과 상기 제2전극의 간격은 상기 전극봉과 상기 제2전극의 간격보다 넓으며,
상기 제1전극의 하부 및 상기 제2전극의 상부에 플라즈마가 생성되도록 상기 전극봉과 상기 제2전극의 간격이 상기 제1전극과 상기 제2전극의 간격보다 좁은 것을 특징으로 하는 기판처리장치.A chamber for gas treating the substrate;
A first electrode disposed inside the chamber and having a plurality of electrode bars facing the substrate and protruding toward the substrate;
A second electrode installed inside the chamber and having a plurality of through holes through which the electrode rod passes;
The distance between the first electrode and the second electrode is wider than the distance between the electrode and the second electrode,
Wherein the spacing between the electrode and the second electrode is narrower than the spacing between the first electrode and the second electrode such that plasma is generated below the first electrode and above the second electrode. 제 1 항에 있어서,
상기 제1전극과 상기 제2전극의 간격이 5mm ~ 27mm인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 1,
Substrate processing apparatus, characterized in that the interval between the first electrode and the second electrode is 5mm ~ 27mm. 제 1 항에 있어서,
상기 제2전극과 상기 전극봉의 간격이 1mm에서 14mm인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 1,
Substrate processing apparatus, characterized in that the interval between the second electrode and the electrode is 1mm to 14mm. 제 1 항에 있어서,
상기 챔버의 압력은 수백 mTorr에서 수Torr의 공정 압력을 가지는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 1,
The pressure of the chamber is a substrate processing apparatus, characterized in that having a process pressure of several hundred torr Torr. 기판을 가스 처리하는 챔버;
상기 챔버 내부에 설치되어 상기 기판과 대향하는 돌출된 복수의 전극봉을 가지는 제 1 전극;
상기 복수의 전극봉이 관통되는 제 2 전극;
상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극이 대향되는 제 1 간격;
상기 전극봉과 상기 제 2 전극이 대향되는 제 2 간격;
상기 제 1 간격은 제 2 간격 보다 넓고,
상기 제 1 전극의 하부 및 상기 제 2 전극의 상부에 플라즈마가 생성되도록 상기 제 2 간격은 상기 제 1 간격보다 좁은 것을 특징으로 하는 기판처리장치.A chamber for gas treating the substrate;
A first electrode installed inside the chamber and having a plurality of protruding electrode bars facing the substrate;
A second electrode through which the plurality of electrodes penetrate;
A first gap in which the first electrode and the second electrode face each other;
A second gap in which the electrode and the second electrode face each other;
The first interval is wider than the second interval,
And the second interval is narrower than the first interval such that plasma is generated below the first electrode and above the second electrode. 제 5 항에 있어서,
상기 제1전극과 상기 제2전극의 간격이 5mm ~ 27mm인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 5,
Substrate processing apparatus, characterized in that the interval between the first electrode and the second electrode is 5mm ~ 27mm. 제 5 항에 있어서,
상기 제2전극과 상기 전극봉의 간격이 1mm에서 14mm인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 5,
Substrate processing apparatus, characterized in that the interval between the second electrode and the electrode is 1mm to 14mm. 제 6 항에 있어서,
상기 챔버의 압력은 수백 mTorr에서 수Torr의 공정 압력을 가지는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 6,
The pressure of the chamber is a substrate processing apparatus, characterized in that having a process pressure of several hundred torr Torr. 챔버;
상기 챔버에 설치되어 복수의 전극봉을 가지는 제 1 전극;
상기 전극봉이 관통하는 관통홀을 가지는 제 2 전극;
상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극은 제 1 간격으로 이격되고, 상기 제 1 간격과 90도로 수직하게 제 2 간격이 이격 되며, 상기 제 1 간격은 상기 제 2 간격보다 넓고,
상기 제 1 전극의 하부 및 상기 제 2 전극의 상부에 플라즈마가 생성되도록 상기 제 2 간격은 상기 제 1 간격보다 좁은 것을 특징으로 하는 기판처리장치.chamber;
A first electrode installed in the chamber and having a plurality of electrodes;
A second electrode having a through hole through which the electrode bar passes;
The first electrode and the second electrode is spaced apart at a first interval, the second interval is spaced perpendicular to the first interval 90 degrees, the first interval is wider than the second interval,
And the second interval is narrower than the first interval such that plasma is generated below the first electrode and above the second electrode. 제 9 항에 있어서,
상기 제1전극과 상기 제2전극의 간격이 5mm ~ 27mm인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 9,
Substrate processing apparatus, characterized in that the interval between the first electrode and the second electrode is 5mm ~ 27mm. 제 9 항에 있어서,
상기 제2전극과 상기 전극봉의 간격이 1mm에서 14mm인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 9,
Substrate processing apparatus, characterized in that the interval between the second electrode and the electrode is 1mm to 14mm. 제 9 항에 있어서,
상기 챔버의 압력은 수백 mTorr에서 수Torr의 공정 압력을 가지는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 9,
The pressure of the chamber is a substrate processing apparatus, characterized in that having a process pressure of several hundred torr Torr.
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