KR100581858B1

KR100581858B1 - Inductively Coupled Plasma Treatment System

Info

Publication number: KR100581858B1
Application number: KR1020020080834A
Authority: KR
Inventors: 이강일; 정지영; 김영각
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2002-12-17
Filing date: 2002-12-17
Publication date: 2006-05-22
Anticipated expiration: 2022-12-17
Also published as: KR20040054112A

Abstract

본 발명에 따르면, 유도결합형 플라즈마 처리장치가 개시된다. 상기 유도결합형 플라즈마 처리장치는 처리가스의 유,출입구와, 전계 형성의 경로가 되는 유전체벽을 구비하며, 플라즈마 처리 될 사각형 단면의 피처리체를 수용하는 반응챔버와; 이 반응챔버의 외부에 유전체벽과 근접하도록 배치되며, 평면 사각의 형태로 적어도 1회 이상 감겨진 고주파 안테나와; 이 고주파 안테나와 실질상 평행한 평면상에 피처리체를 고주파 안테나에 대해 실질상 45 도의 위상차를 갖도록 탑재하는 하부전극; 및 고주파 안테나와 하부전극에 고주파 전원을 인가하는 전력인가수단;을 구비한다. 개시된 유도결합형 플라즈마 처리장치에 의하면, 사각형 단면을 갖는 피처리체의 위상이 반응챔버 내에서 플라즈마의 밀도가 균일한 영역에 위치되도록 함으로써, 플라즈마 밀도의 균일성을 향상시킬 수 있다. According to the present invention, an inductively coupled plasma processing apparatus is disclosed. The inductively coupled plasma processing apparatus includes a reaction chamber having an oil inlet / outlet of a process gas and a dielectric wall serving as a path for forming an electric field, and receiving an object to be processed in a square cross section to be plasma treated; A high frequency antenna disposed outside the reaction chamber so as to be close to the dielectric wall and wound at least once in the shape of a flat quadrangle; A lower electrode which mounts the target object on a plane substantially parallel to the high frequency antenna so as to have a phase difference of 45 degrees with respect to the high frequency antenna; And power applying means for applying a high frequency power source to the high frequency antenna and the lower electrode. According to the disclosed inductively coupled plasma processing apparatus, the uniformity of the plasma density can be improved by placing the phase of the object having a rectangular cross section in a region where the density of plasma is uniform in the reaction chamber.

Description

Inductively coupled plasma processing apparatus

도 1은 일반적인 유도결합형 플라즈마 처리장치를 개략적으로 나타낸 단면도,1 is a cross-sectional view schematically showing a general inductively coupled plasma processing apparatus;

도 2는 종래 유도결합형 플라즈마 처리장치에서 고주파안테나, 피처리체 및 하부전극 사이의 위상관계를 개략적으로 나타낸 평면도,2 is a plan view schematically showing a phase relationship between a high frequency antenna, a target object and a lower electrode in a conventional inductively coupled plasma processing apparatus;

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도결합형 플라즈마 처리장치에서 고주파안테나, 피처리체 및 하부전극 사이의 위상관계를 개략적으로 나타낸 평면도, 3 is a plan view schematically showing a phase relationship between a high frequency antenna, a workpiece, and a lower electrode in an inductively coupled plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention;

도 4는 도 3에 도시된 고주파안테나와 하부전극 사이의 위상관계에 대한 또 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 평면도, 4 is a plan view schematically showing another embodiment of the phase relationship between the high frequency antenna and the lower electrode shown in FIG.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 유도결합형 플라즈마 처리장치에서 반응챔버, 고주파안테나, 피처리체 및 하부전극 사이의 위상관계를 개략적으로 나타낸 평면도이다. FIG. 5 is a plan view schematically illustrating a phase relationship between a reaction chamber, a high frequency antenna, a target object, and a lower electrode in an inductively coupled plasma processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>

10...반응챔버 11,12...처리가스 유,출입구10.Reaction chamber 11,12 Process gas oil, inlet and outlet

13...유전체벽 20,120...고주파안테나13 Dielectric wall 20 120 High frequency antenna

30,40...전력인가수단 50,150,250...하부전극30,40 ... Power application means 50,150,250 ... Lower electrodes

60,160,260..피처리체 60,160,260..Object

본 발명은 유도결합형 플라즈마 처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 플라즈마 밀도의 균일성을 향상시킨 유도결합형 플라즈마 처리장치에 관한 것이다. The present invention relates to an inductively coupled plasma processing apparatus, and more particularly, to an inductively coupled plasma processing apparatus having improved uniformity of plasma density.

플라즈마란 이온화된 기체로, 양이온, 음이온, 전자, 여기된 원자, 분자 및 화학적으로 매우 활성이 강한 리디칼(radical) 등으로 구성되며, 전기적 및 열적으로 보통 기체와는 매우 다른 성질을 갖기 때문에 물질의 제4상태라고도 칭한다. 이러한 플라즈마는 이온화된 기체를 포함하고 있기 때문에 전기장 또는 자기장을 이용해 가속시키거나 화학반응을 일으켜 웨이퍼와 같은 반도체 기판을 에칭(etching)하거나 증착(deposition)하는 등, 반도체의 제조공정에 유용하게 활용되고 있다.Plasma is an ionized gas, consisting of cations, anions, electrons, excited atoms, molecules, and chemically very active radicals, which are electrically and thermally very different from ordinary gases. It is also called the 4th state of. Since the plasma contains an ionized gas, it is useful for the semiconductor manufacturing process, such as etching or depositing a semiconductor substrate such as a wafer by accelerating or chemically reacting with an electric or magnetic field. have.

최근에 반도체 제조공정에서는 고밀도 플라즈마를 사용하는 플라즈마 처리장치를 이용하는 경우가 증가하고 있다. 이는 반도체 소자의 집적도가 높아짐에 따라 미세 가공의 요구는 커지고 있는 반면 직경이 큰 대구경의 웨이퍼 사용이 늘어나고 있기 때문이다.In recent years, in the semiconductor manufacturing process, the use of the plasma processing apparatus which uses a high density plasma is increasing. This is because as the degree of integration of semiconductor devices increases, the demand for microfabrication increases, while the use of large diameter wafers is increasing.

상기 고밀도 플라즈마로는 공진주파수의 마이크로파를 이용하는 ECR(Electron Cyclotron Resonance) 플라즈마, 헬리콘(helicon) 또는 휘슬러파(whistler wave)를 이용하는 헬리콘 플라즈마 및 고온 저압의 플라즈마를 이용하는 유도결합형(inductively coupled) 플라즈마 등이 있다. 이들 중 유도결합 형 플라즈마는 기판과 같은 피처리체가 반응챔버의 외부에 배치된 나선형의 안테나로부터 발생되는 전자기장의 영향권 밖에 있으면서도 기판에 매우 근접하여 플라즈마가 발생되기 때문에 플라즈마의 손실이 적다는 장점을 갖고 있어서 널리 사용되고 있는 추세이다. The high-density plasma includes ECR (Electron Cyclotron Resonance) plasma using microwave of resonant frequency, helicon plasma using helicon or whistler wave, and inductively coupled using high temperature low pressure plasma. Plasma and the like. Among them, inductively coupled plasma has the advantage of low plasma loss because a target such as a substrate is generated in close proximity to the substrate while being outside the influence of electromagnetic fields generated from a spiral antenna disposed outside the reaction chamber. There is a trend that is widely used.

한편, TFT(Thin Film Transistor)-LCD 또는 유기 EL을 비롯한 PDP(Plasma Display Panel)등과 같은 평판 디스플레이(flat panel display)의 제조공정에서는 웨이퍼 공정과 달리 대면적의 사각형 기판에 대한 플라즈마의 처리공정이 요구되고 있다. 이러한 평판 디스플레이의 제조 중 플라즈마 처리공정에서는 반응챔버 내의 중앙영역 뿐만 아니라 모서리 부분에서도 고밀도의 균일한 플라즈마를 유지하는 것이 매우 중요하다.On the other hand, in the manufacturing process of flat panel displays such as TFT (Thin Film Transistor) -LCD or Plasma Display Panel (PDP) including organic EL, a plasma processing process for a large-area rectangular substrate is different from the wafer process. It is required. In the plasma processing process of manufacturing such a flat panel display, it is very important to maintain a high density and uniform plasma not only in the center region but also in the corner portion of the reaction chamber.

도 1에는 상기와 같은 사각형 단면의 피처리체를 플라즈마 처리하는 일반적인 유도결합형 플라즈마 처리장치를 나타낸 단면도가 개략적으로 도시되어 있다.FIG. 1 is a cross-sectional view schematically illustrating a general inductively coupled plasma processing apparatus for plasma-processing a target object having a rectangular cross section as described above.

도시된 바와 같이, 내부의 기밀이 유지되고 감압의 분위기가 형성된 반응챔버(10) 내로 처리가스가 도입된다. 그런 다음, 전력인가수단(30)으로부터 고주파 전류가 정합회로(31)를 거쳐 유전체벽(13)에 근접 배치된 고주파안테나(20)로 인가되면, 유전체벽(13)을 매개하여 반응챔버(10)의 내부에 전계가 형성된다. 이와 같이 형성된 전계에 의해 처리가스는 이온화되어 플라즈마를 생성한다. 그 다음으로 상기 플라즈마는 하부전극(50) 상에 탑재된 피처리체(60)에 충돌하여 상기 피처리체(60)를 플라즈마 처리한다. 한편, 플라즈마가 피처리체(60)에 효과적으로 인입될 수 있도록, 하부전극(60)에는 전력인가수단(40)으로부터 정합회로(41)를 거쳐 고주 파 전원이 인가된다. 여기서, 미설명된 참조부호 11,12는 처리가스의 유,출입구를 나타낸다. As shown, the process gas is introduced into the reaction chamber 10 in which airtightness is maintained and a reduced pressure atmosphere is formed. Then, when a high frequency current is applied from the power applying means 30 to the high frequency antenna 20 disposed close to the dielectric wall 13 via the matching circuit 31, the reaction chamber 10 is mediated through the dielectric wall 13. An electric field is formed inside of). The processing gas is ionized by the electric field thus formed to generate plasma. Next, the plasma impinges the object 60 mounted on the lower electrode 50 to plasma-process the object 60. On the other hand, high frequency power is applied to the lower electrode 60 from the power applying means 40 via the matching circuit 41 so that the plasma can be efficiently introduced into the target object 60. Here, reference numerals 11 and 12, which are not described, indicate oil flow openings and exits of the processing gas.

한편, 도 2에는 종래 유도결합형 플라즈마 처리장치에서 고주파안테나, 피처리체 및 하부전극 사이의 위상관계를 개략적으로 나타낸 평면도가 도시되어 있다.On the other hand, Figure 2 is a plan view schematically showing the phase relationship between the high frequency antenna, the workpiece and the lower electrode in the conventional inductively coupled plasma processing apparatus.

도면을 참조하면, 사각 단면을 갖는 반응챔버(10) 내부에 사각형 단면을 갖는 피처리체(60)가 하부전극(50) 상에 탑재되어 있다. 이와 같이 사각형 단면의 피처리체(60)를 플라즈마 처리하는 유도결합형 플라즈마 처리장치에 있어서, 고주파 안테나(20)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 실질상 평면 사각의 형태로 감겨져 있거나 이를 변형한 구조가 많이 사용된다. 그리고, 상기 피처리체(60)는 고주파안테나(20)와 실질상 평행한 평면상에 고주파 안테나에 대해 실질상 위상이 동일하도록 배치된다. Referring to the drawings, an object to be processed 60 having a rectangular cross section is mounted on the lower electrode 50 in the reaction chamber 10 having a rectangular cross section. As described above, in the inductively coupled plasma processing apparatus for plasma-processing the target object 60 having a rectangular cross section, the high frequency antenna 20 is substantially wound or deformed in the shape of a flat quadrangle as shown in FIG. 2. The structure is used a lot. In addition, the object to be processed 60 is disposed to have substantially the same phase with respect to the high frequency antenna on a plane substantially parallel to the high frequency antenna 20.

그런데, 사각형 형태로 감겨진 고주파안테나(20)는 사각형을 형성하는 각 변의 중앙부 직하방에 대응하고 있는 반응챔버(10) 내의 부위에 가장 큰 세기의 전계를 형성한다. 따라서, 플라즈마 밀도가 균일한 영역은, 도 2의 S 영역(비금친 영역)으로 표시된 바와 같이, 고주파안테나(20)에 대해 대략 45 도의 위상차를 갖는 마름모 형태를 갖는다. 따라서, 피처리체(60)의 모서리 부분은 플라즈마 밀도가 상대적으로 낮기 때문에 플라즈마 처리가 불균일하게 되는 문제점이 있다.By the way, the high frequency antenna 20 wound in a quadrangular form forms an electric field of the greatest intensity in a portion in the reaction chamber 10 corresponding to directly below the center of each side forming the quadrangle. Therefore, the region where the plasma density is uniform has a rhombus shape having a phase difference of approximately 45 degrees with respect to the high frequency antenna 20, as indicated by the S region (non-quenched region) in FIG. Therefore, the edge portion of the processing target 60 has a problem that plasma processing becomes nonuniform because the plasma density is relatively low.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 공개특허공보 2001-0053288에서는 안테나 코일의 구조를 변경하고 전류분배를 제어함으로써, 유도적 결합 균일성을 향상시키는 내용을 개시하고 있다. 그러나, 이와 같은 방법은 피처리체의 모서리 부 분의 플라즈마 밀도를 보강하기 위해 안테나의 구조가 복잡해지며, 플라즈마의 밀도 분포를 예측하기가 힘들다는 문제점이 있다. In order to solve the above problems, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2001-0053288 discloses contents of improving inductive coupling uniformity by changing a structure of an antenna coil and controlling current distribution. However, this method has a problem that the structure of the antenna is complicated to reinforce the plasma density of the edge portion of the target object, and it is difficult to predict the density distribution of the plasma.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 평면 사각 형태의 고주파 안테나를 구비하여 사각 단면의 피처리체를 플라즈마 처리할 때, 플라즈마 밀도의 균일성을 향상시킨 유도결합형 플라즈마 처리장치에 관한 것이다. The present invention is directed to an inductively coupled plasma processing apparatus for improving the uniformity of plasma density when plasma processing a workpiece having a rectangular cross section by providing a planar rectangular high frequency antenna.

본 발명의 일 측면에 따른 유도결합형 플라즈마 처리장치는, 처리가스의 유,출입구와, 전계 형성의 경로가 되는 유전체벽을 구비하며, 플라즈마 처리 될 실질상 사각형 단면의 피처리체를 수용하는 반응챔버와; 상기 반응챔버의 외부에 상기 유전체벽과 근접하도록 배치되며, 실질상 평면 사각의 형태로 적어도 1회 이상 감겨진 고주파 안테나와; 상기 고주파 안테나와 실질상 평행한 평면상에 상기 피처리체를 상기 고주파 안테나에 대해 실질상 45 도의 위상차를 갖도록 탑재하는 하부전극; 및 상기 고주파 안테나와 하부전극에 고주파 전원을 인가하는 전력인가수단;을 구비한다.An inductively coupled plasma processing apparatus according to an aspect of the present invention includes a reaction chamber containing an oil inlet / outlet of a processing gas and a dielectric wall serving as a path for forming an electric field, and receiving an object to be plasma-treated to have a substantially rectangular cross section. Wow; A high frequency antenna disposed outside the reaction chamber so as to be close to the dielectric wall and wound at least once in a substantially rectangular shape; A lower electrode which mounts the object to be processed on a plane substantially parallel to the high frequency antenna so as to have a phase difference of 45 degrees with respect to the high frequency antenna; And power applying means for applying a high frequency power source to the high frequency antenna and the lower electrode.

여기서, 상기 하부전극은 상기 피처리체와 실질상 위상이 같도록 배치될 수 있다. 또한, 상기 하부전극은 상기 피처리체에 대해 실질상 45 도의 위상차를 갖도록 배치될 수도 있다. 한편, 상기 반응챔버는 실질상 사각형 단면을 가지는 것이 바람직하다.The lower electrode may be disposed to have substantially the same phase as the target object. In addition, the lower electrode may be arranged to have a phase difference of 45 degrees with respect to the target object. On the other hand, the reaction chamber preferably has a substantially rectangular cross section.

또한 본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 처리가스의 유,출입구와, 전계 형성 의 경로가 되는 유전체벽을 구비하며, 플라즈마 처리 될 사각형 단면의 피처리체를 수용하는 반응챔버와; 상기 반응챔버의 외부에 상기 유전체벽과 근접하고 상기 반응챔버와 실질상 45 도의 위상차를 갖도록 배치되며, 평면 사각의 형태로 적어도 1회 이상 감겨진 고주파 안테나와; 상기 피처리체를 상기 반응챔버와 실질상 위상이 같도록 탑재하는 하부전극; 및 상기 고주파 안테나와 하부전극에 고주파 전원을 인가하는 전력인가수단;을 구비하는 유도결합형 플라즈마 처리장치가 제공된다.In addition, according to another aspect of the present invention, the reaction chamber having an oil inlet and outlet of the process gas, and a dielectric wall serving as a path for forming an electric field, and receiving an object to be processed having a rectangular cross section to be plasma treated; A high frequency antenna disposed outside the reaction chamber to be in close proximity to the dielectric wall and having a phase difference of about 45 degrees with the reaction chamber, and wound at least once in a planar quadrangular shape; A lower electrode which mounts the object to be treated in substantially the same phase as the reaction chamber; And a power applying means for applying a high frequency power source to the high frequency antenna and the lower electrode.

여기서, 상기 하부전극은 상기 반응챔버와 실질상 위상이 같도록 배치된 것이 바람직하다. 이 때, 상기 반응챔버는 실질상 사각형 단면을 가질 수 있다.In this case, the lower electrode is preferably disposed to be substantially the same phase as the reaction chamber. At this time, the reaction chamber may have a substantially rectangular cross section.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도결합형 플라즈마 처리장치에서 고주파안테나, 피처리체 및 하부전극 사이의 위상관계를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 여기서, 도 1 및 도 2에 나타낸 참조부호와 동일한 참조부호는 동일한 구성 및 효과를 갖는 동일부재를 나타낸다.3 is a plan view schematically showing a phase relationship between a high frequency antenna, a workpiece, and a lower electrode in an inductively coupled plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention. Here, the same reference numerals as the reference numerals shown in Figs. 1 and 2 denote the same members having the same configuration and effect.

도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 유도결합형 플라즈마 처리장치는, 플라즈마 처리 될 피처리체(160)를 수용하는 반응챔버(10)와, 이 반응챔버(10)의 외부에 배치된 고주파 안테나(20)와, 상기 피처리체(160)를 탑재하는 하부전극(150)과, 상기 고주파 안테나(20)와 하부전극(150)에 고주파 전원을 인가하는 전력인가수단(30,40)을 구비한다.1 and 3, the inductively coupled plasma processing apparatus includes a reaction chamber 10 for receiving an object to be processed plasma 160 and a high frequency antenna disposed outside the reaction chamber 10. 20, a lower electrode 150 on which the object to be processed 160 is mounted, and power applying means 30 and 40 for applying a high frequency power to the high frequency antenna 20 and the lower electrode 150.

상기 반응챔버(10)는 처리가스가 유,출입되는 처리가스의 유,출입구(11)(12) 와, 전계 형성의 경로가 되는 유전체벽(13)을 구비하며, 그 내부는 기밀이 유지되고 감압의 분위기가 형성되어 있다. 그리고, 상기 고주파안테나(20)는 상기 유전체벽(13)과 근접하도록 배치된다.The reaction chamber 10 includes oil and inlets 11 and 12 of the process gas through which the process gas flows in and out, and a dielectric wall 13 serving as a path for forming an electric field. Atmospheric pressure is formed. The high frequency antenna 20 is disposed to be close to the dielectric wall 13.

상기 고주파 안테나(20)는 평면 사각의 형태로 1회 이상 감겨져 있다. 그리고, 상기 피처리체(160)는 고주파 안테나(20)와 실질상 평행한 평면상에 배치되며, 실질상 사각형 단면을 가진다. 여기서, 사각형 단면을 가진 피처리체(160)을 배치할 때 그 공간 이용률을 최대로 하기 위하여, 상기 피처리체(160)를 수용하는 반응챔버(10)도 실질상 사각형 단면을 가지는 것이 바람직하다. The high frequency antenna 20 is wound one or more times in the form of a flat quadrangle. The object 160 is disposed on a plane substantially parallel to the high frequency antenna 20 and has a substantially rectangular cross section. Here, in order to maximize the space utilization when arranging the object 160 having a rectangular cross section, it is preferable that the reaction chamber 10 containing the object 160 also has a substantially rectangular cross section.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 피처리체(160)는 상기 고주파 안테나(20)에 대해 실질상 45 도의 위상차를 갖도록 배치된다. 여기서, 상기 하부전극(150)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 피처리체(160)와 위상이 같도록 배치될 수 있다. 또한, 상기 하부전극(150)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 피처리체(160)에 대해 실질상 45 도의 위상차를 갖도록 배치될 수도 있다. According to one feature of the invention, the workpiece 160 is disposed to have a phase difference of 45 degrees with respect to the high frequency antenna 20. Here, as shown in FIG. 3, the lower electrode 150 may be disposed in phase with the object 160. In addition, as shown in FIG. 4, the lower electrode 150 may be disposed to have a phase difference of about 45 degrees with respect to the object to be processed 160.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 유도결합형 플라즈마 처리장치의 작용을 도 1 및 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Figures 1 and 3 the operation of the inductively coupled plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention configured as described above are as follows.

사각형 단면의 반응챔버(10) 내로 처리가스가 도입된 후, 전력인가수단(30)으로부터 고주파 전류가 정합회로(31)를 거쳐 유전체벽(13)에 근접 배치된 고주파안테나(20)로 인가되면, 유전체벽(13)을 매개하여 반응챔버(10)의 내부에 전계가 형성된다. After the processing gas is introduced into the reaction chamber 10 of the rectangular cross section, a high frequency current is applied from the power applying means 30 to the high frequency antenna 20 disposed close to the dielectric wall 13 via the matching circuit 31. The electric field is formed inside the reaction chamber 10 via the dielectric wall 13.

다음으로, 반응챔버(10) 내부에 형성된 전계에 의해 처리가스는 이온화되어 플라즈마를 생성한다. 이 때, 플라즈마의 밀도가 균일한 영역은, 전술한 바와 같이, 고주파안테나(20)에 대해 대략 45 도의 위상차를 갖는 마름모의 형태를 갖는다. Next, the processing gas is ionized by an electric field formed in the reaction chamber 10 to generate plasma. At this time, the region where the density of the plasma is uniform has the shape of a rhombus having a phase difference of approximately 45 degrees with respect to the high frequency antenna 20 as described above.

한편, 플라즈마 처리될 피처리체(160)는 상기 고주파 안테나(20)에 대해 실질상 45 도의 위상차를 갖도록 하부전극(150)에 탑재된다. 즉, 피처리체(160)의 위상이 플라즈마의 밀도가 균일한 영역(S 영역;도 2)과 일치되도록 배치된다. 따라서, 피처리체(160)의 모서리 부분도 플라즈마의 밀도가 균일한 영역(S 영역;도 2)에 포함되기 때문에, 피처리체(160)의 전영역에 걸쳐 플라즈마 밀도는 균일하게 된다.On the other hand, the object to be processed 160 is mounted on the lower electrode 150 to have a phase difference of 45 degrees with respect to the high frequency antenna 20. That is, the phase of the object to be processed 160 is disposed so as to coincide with the region (S region; FIG. 2) in which the density of plasma is uniform. Therefore, since the edge portion of the object 160 is also included in the region (S region; FIG. 2) where the density of the plasma is uniform, the plasma density is uniform over the entire region of the object 160.

그 다음으로 상기 플라즈마는 하부전극(50) 상에 탑재된 피처리체(160)에 충돌하여 상기 피처리체(160)를 플라즈마 처리한다. 이 때, 플라즈마가 피처리체(160)에 효과적으로 인입될 수 있도록, 하부전극(160)에는 전력인가수단(40)으로부터 정합회로(41)를 거쳐 고주파 전원이 인가된다. Next, the plasma impinges the object 160 mounted on the lower electrode 50 to plasma-process the object 160. At this time, the high frequency power is applied to the lower electrode 160 from the power applying means 40 via the matching circuit 41 so that the plasma can be efficiently introduced into the object to be processed 160.

이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 유도결합형 플라즈마 처리장치를 설명하도록 한다.Hereinafter, an inductively coupled plasma processing apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 유도결합형 플라즈마 처리장치에서 반응챔버, 고주파안테나, 피처리체 및 하부전극 사이의 위상관계를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 여기서, 도 1 내지 도 4에 나타낸 참조부호와 동일한 참조부호는 동일한 구성 및 효과를 갖는 동일 부재를 나타내므로 반복적인 설명은 생략한다.FIG. 5 is a plan view schematically illustrating a phase relationship between a reaction chamber, a high frequency antenna, a target object, and a lower electrode in an inductively coupled plasma processing apparatus according to a second embodiment of the present invention. Here, the same reference numerals as the reference numerals shown in FIGS. 1 to 4 denote the same members having the same configuration and effect, and thus, repetitive description thereof is omitted.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 고주파 안테나(120)는 반응챔버(10)에 대 해 실질상 45 도의 위상차를 갖도록 배치된다. 그리고, 피처리체(60)는 상기 반응챔버(10)와 실질상 위상이 같도록 하부전극(50)에 탑재된다. 여기서, 하부전극(50)도 반응챔버(10)와 실질상 위상이 같도록 배치될 수 있다.According to another feature of the invention, the high frequency antenna 120 is arranged to have a phase difference of 45 degrees with respect to the reaction chamber (10). The target object 60 is mounted on the lower electrode 50 so that the phase is substantially the same as the reaction chamber 10. Here, the lower electrode 50 may also be disposed to have substantially the same phase as the reaction chamber 10.

한편, 여기서도 상기 고주파 안테나(120)는 평면 사각의 형태로 1회 이상 감겨져 있다. 상기 피처리체(60)는 고주파안테나(120)와 실질상 평행한 평면상에 배치되며, 실질상 사각형 단면을 가진다. 또한, 상기 반응챔버(10)도 실질상 사각형 단면을 가지는 것이 바람직하다. On the other hand, the high frequency antenna 120 is also wound one or more times in the form of a flat square. The object 60 is disposed on a plane substantially parallel to the high frequency antenna 120 and has a substantially rectangular cross section. In addition, the reaction chamber 10 also preferably has a substantially rectangular cross section.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제2실시예에서, 피처리체(60)는 반응챔버(10)와 위상이 같도록 배치되고, 반응챔버(10)의 외부에 배치되는 고주파안테나(120)만이 반응챔버(10)에 대해 실질상 45 도의 위상차를 가지도록 배치됨으로써, 반응챔버(10) 내부에서 피처리체(60)를 배치할 때 그 공간 이용률을 최대화 할 수 있다.In the second embodiment of the present invention configured as described above, the object to be processed 60 is disposed in phase with the reaction chamber 10, and only the high frequency antenna 120 disposed outside the reaction chamber 10 is the reaction chamber. By arranging to have a phase difference of 45 degrees with respect to (10), it is possible to maximize its space utilization when arranging the object 60 inside the reaction chamber 10.

본 발명에 따른 유도결합형 플라즈마 처리장치에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to the inductively coupled plasma processing apparatus according to the present invention has the following effects.

첫째, 사각형 단면을 갖는 피처리체의 위상이 반응챔버 내에서 플라즈마의 밀도가 균일한 영역에 위치되도록 함으로써, 플라즈마 밀도의 균일성을 향상시킬 수 있다. First, the uniformity of the plasma density can be improved by allowing the phase of the object to be processed to have a rectangular cross section to be positioned in a region where the density of plasma is uniform in the reaction chamber.

둘째, 피처리체를 반응챔버와 위상이 같도록 배치하고, 반응챔버의 외부에 배치되는 고주파안테나만을 반응챔버에 대해 실질상 45 도의 위상차를 가지도록 배치하는 제2실시예에 의하면, 반응챔버 내부에서 피처리체의 공간 이용률을 최대화 할 수 있다.Second, according to the second embodiment in which the object to be processed is disposed in phase with the reaction chamber, and only the high frequency antenna disposed outside the reaction chamber has a phase difference of 45 degrees with respect to the reaction chamber. The space utilization of the workpiece can be maximized.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments illustrated in the accompanying drawings, it is merely an example, and those skilled in the art may realize various modifications and equivalent other embodiments therefrom. I will understand. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims

A reaction chamber having an oil inlet / outlet of the processing gas and a dielectric wall serving as a path for forming an electric field, and accommodating an object to be treated having a substantially rectangular cross section to be plasma treated;

A high frequency antenna disposed outside the reaction chamber so as to be close to the dielectric wall and wound at least once in a substantially rectangular shape;

A lower electrode which mounts the object to be processed on a plane substantially parallel to the high frequency antenna so as to have a phase difference of 45 degrees with respect to the high frequency antenna; And

And a power applying means for applying a high frequency power to the high frequency antenna and the lower electrode.

The method of claim 1,

The lower electrode is inductively coupled plasma processing apparatus, characterized in that disposed in substantially the same phase as the target object.

The method of claim 1,

The lower electrode is inductively coupled plasma processing apparatus, characterized in that arranged to have a phase difference of substantially 45 degrees with respect to the workpiece.

The method according to any one of claims 1 to 3,

Inductively coupled plasma processing apparatus, characterized in that the reaction chamber has a substantially rectangular cross section.

A reaction chamber having an oil inlet / outlet of the processing gas and a dielectric wall serving as a path for forming an electric field, and accommodating an object to be processed having a rectangular cross section to be plasma treated;

A high frequency antenna disposed outside the reaction chamber to be in close proximity to the dielectric wall and having a phase difference of about 45 degrees with the reaction chamber, and wound at least once in a planar quadrangular shape;

A lower electrode which mounts the object to be treated in substantially the same phase as the reaction chamber; And

The method of claim 5,

The lower electrode is inductively coupled plasma processing apparatus, characterized in that disposed in substantially the same phase with the reaction chamber.

The method according to claim 5 or 6,