(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-08-01
(45)【発行日】2022-08-09
(54)【発明の名称】基板処理装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/3065 20060101AFI20220802BHJP
C23C 16/455 20060101ALI20220802BHJP
C23C 16/50 20060101ALI20220802BHJP
H05H 1/46 20060101ALN20220802BHJP
【ＦＩ】
H01L21/302 101C
C23C16/455
C23C16/50
H01L21/302 104H
H05H1/46 L
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2021045905
(22)【出願日】2021-03-19
(65)【公開番号】P2021163970
(43)【公開日】2021-10-11
【審査請求日】2021-03-19
(31)【優先権主張番号】10-2020-0038521
(32)【優先日】2020-03-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】519362963
【氏名又は名称】ピーエスケー インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100114775
【弁理士】
【氏名又は名称】高岡 亮一
(74)【代理人】
【識別番号】100121511
【弁理士】
【氏名又は名称】小田 直
(74)【代理人】
【識別番号】100202751
【弁理士】
【氏名又は名称】岩堀 明代
(74)【代理人】
【識別番号】100208580
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 玲奈
(74)【代理人】
【識別番号】100191086
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 香元
(72)【発明者】
【氏名】シム，クァン－ボ
(72)【発明者】
【氏名】ユン，ジ－フン
(72)【発明者】
【氏名】シン，ドン－フィー
(72)【発明者】
【氏名】オウ，ヒュン－ウー
(72)【発明者】
【氏名】カン，カ－ラム
【審査官】鈴木 智之
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１６－５３２３１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－０９１８０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０７－２４０４０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－２２０５８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０３９３５６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５
Ｃ２３Ｃ １６／４５５
Ｃ２３Ｃ １６／５０
Ｈ０５Ｈ １／４６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板処理装置であって、基板に対する処理が遂行される処理空間を提供する工程処理部と、
プラズマを発生させるプラズマ発生部と、を含み、
前記プラズマ発生部は、
プラズマ発生空間を有するプラズマチャンバーと、
前記プラズマ発生空間に工程ガスを供給するガス供給ユニットと、
前記プラズマ発生空間で、前記工程ガスを励起してプラズマを発生させる電力印加ユニットと、
前記プラズマチャンバーの下に配置され、前記プラズマ発生空間で発生された前記プラズマ及び／又は前記のプラズマ発生空間に供給された工程ガスを前記処理空間に均一に伝達されるように拡散させる拡散空間を有する拡散チャンバーと、を含み、
拡散空間には、
少なくとも一つ以上の穴あけが形成された拡散プレートが配置され、
前記拡散チャンバーは、
前記プラズマチャンバーの底部に連結される連結部と、
前記連結部から延長され、下に行くほど、その直径が大きくなる拡散部と、を含み、
前記拡散プレートは、
前記連結部と前記拡散部との中で、拡散部に配置される基板処理装置。
【請求項2】
前記拡散プレートは、上部から見る時、その中央領域にはブロッキングプレート（Ｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｐｌａｔｅ）で提供され、縁部領域には前記穴あけが形成される請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項3】
前記穴あけは、上部から見る時、前記穴あけに流れる前記工程ガス及び／又は前記のプラズマが前記中央領域から前記縁部領域に向かう方向に流れることができるように下方に傾くように拡散プレートに形成される請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項4】
前記連結部は、前記拡散部よりも小さい直径を有し、前記プラズマチャンバーと同一の直径を有する請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項5】
前記拡散プレートは、クォーツ、セラミックス、又はアルミニウムの中で少なくともいずれか一つを含む材質で提供される請求項１乃至請求項４のいずれかの一項に記載の基板処理装置。
【請求項6】
前記穴あけは、上部から見る時、円又はスリット形状を有する請求項１乃至請求項４のいずれかの一項に記載の基板処理装置。
【請求項7】
前記工程処理部は、前記処理空間を有するハウジングと、
前記拡散空間と前記処理空間との間に配置されるバッフルと、を含む請求項１乃至請求項４のいずれかの一項に記載の基板処理装置。
【請求項8】
前記バッフルは、その断面から見る時、中央領域の厚さが縁部領域の厚さよりも厚い形状を有する請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項9】
前記拡散チャンバーは、クォーツを含む材質で提供される請求項１乃至請求項４のいずれかの一項に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は基板処理装置に係り、より詳細にはプラズマを利用して基板を処理する基板処理装置に係る。
【背景技術】
【0002】
プラズマはイオンやラジカル、及び電子等から成されたイオン化されたガス状態を言い、非常に高い温度や、強い電界、或いは高周波電磁界（ＲＦ Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｆｉｅｌｄｓ）によって生成される。半導体素子製造工程はプラズマを利用して基板の上の膜質を除去するアッシング又は蝕刻工程を含む。アッシング又は蝕刻工程はプラズマに含有されたイオン及びラジカル粒子が基板上の膜質と衝突又は反応することによって遂行される。
【0003】
【0004】
処理部２１００はプラズマ発生部２３００で発生されるプラズマを利用して、基板Ｗを処理する。処理部２１００には、ハウジング２１１０、支持ユニット２１２０、バッフル２１３０が提供される。ハウジング２１１０は内部空間２１１２を有し、支持ユニット２１２０は内部空間２１１２で基板Ｗを支持する。バッフル２１３０には多数のホールが形成されており、これは支持ユニット２１２０の上部に提供される。
【0005】
プラズマ発生部２３００ではプラズマを発生させる。プラズマ発生部２３００にはプラズマ発生チャンバー２３１０、ガス供給２３２０、電力印加部２３３０、そして拡散チャンバー２３４０が提供される。ガス供給２３２０から供給される工程ガスＧは電力印加部２３３０から印加される高周波電力によってプラズマ状態に励起される。そして、発生されたプラズマは拡散チャンバー２３４０を経て、内部空間２１１２に供給される。内部空間２１１２に供給されたプラズマＰと工程ガスＧは基板Ｗに伝達され、基板Ｗを処理する。その後、プラズマＰ及び／又は工程ガスＧはハウジング２１１０に形成されたホール２１１４を通じて外部に排出される。
【0006】
しかし、一般的なプラズマ処理装置２０００で基板Ｗの処理工程が続くと、バッフル２１３０の中央領域Ａの温度が上昇する。具体的には、プラズマＰ及び／又は工程ガスＧはプラズマ発生チャンバー２３１０、拡散チャンバー２３４０を経て、バッフル２１３０に伝達されるが、このようなプラズマＰ及び／又は工程ガスＧが拡散チャンバー２３４０に流入されて、多少拡散されるとしても、プラズマＰ及び／又は工程ガスＧが流れりながら、有する慣性によって相対的にバッフル２１３０の中央領域に集中されるためである。この場合、バッフル２１３０の中央領域Ａは過度に温度が上昇されて、その形状が変形されることができる。
【0007】
また、プラズマＰ及び／又は工程ガスＧが支持ユニット２１２０に支持された基板Ｗの中央領域に集中されて基板Ｗの処理の均一性を低下させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】韓国特許公開第１０２０１１００２２９５２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明の目的は基板を効率的に処理することができる基板処理装置を提供することにある。
また、本発明の目的は基板のプラズマ処理を均一に行うことができる基板処理装置を提供することにある。
また、本発明の目的は基板のプラズマ処理を均一に行うことができる基板処理装置を提供することにある。
【0010】
また、本発明の目的はバッフルの中央領域の温度が過度に上昇することを最小化することができる基板処理装置を提供することにある。
【0011】
本発明が解決しようとする課題が上述した課題に限定されることはなく、言及されなかった課題は本明細書及び添付された図面から本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるべきである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明は基板を処理する装置を提供する。基板を処理する装置は、基板に対する処理が遂行される処理空間を提供する工程処理部と、プラズマを発生させるプラズマ発生部と、を含み、前記プラズマ発生部は、プラズマ発生空間を有するプラズマチャンバーと、前記プラズマ発生空間に工程ガスを供給するガス供給ユニットと、前記プラズマ発生空間で、前記工程ガスを、励起てプラズマを発生させる電力印加ユニットと、前記プラズマチャンバーの下に配置され、前記プラズマ発生空間で発生された前記プラズマ及び／又は前記のプラズマ発生空間に供給された工程ガスを前記処理空間に均一に伝達されるように拡散させる拡散空間を有する拡散チャンバーと、を含み、拡散空間には、少なくとも一つ以上の穴あけが形成された拡散プレートが配置されることができる。
【0013】
一実施形態によれば、前記拡散プレートは上部から見る時、その中央領域はブロッキングプレート（Ｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｐｌａｔｅ）で提供され、縁部領域に前記穴あけが形成されることができる。
【0014】
一実施形態によれば、前記穴あけは、上部から見る時、前記穴あけに流れる前記工程ガス及び／又は前記のプラズマが前記中央領域から前記縁部領域に向かう方向に流れることができるように下方に傾くように拡散プレートに形成されることができる。
【0015】
一実施形態によれば、前記拡散チャンバーは、前記プラズマチャンバーの底部に連結される連結部と、前記連結部から延長され、下に行くほど、その直径が大きくなる拡散部と、を含み、前記拡散プレートは、前記連結部と前記拡散部との中で、拡散部に配置されることができる。
【0016】
一実施形態によれば、前記連結部は、前記拡散部よりも小さい直径を有し、前記プラズマチャンバーと同一の直径を有することができる。
【0017】
一実施形態によれば、前記拡散プレートは、クォーツ、セラミックス、又はアルミニウムの中で少なくともいずれか一つを含む材質で提供されることができる。
【0018】
一実施形態によれば、前記穴あけは、上部から見る時、円又はスリット形状を有することができる。
【0019】
一実施形態によれば、前記工程処理部は、前記処理空間を有するハウジングと、前記拡散空間と前記処理空間との間に配置されるバッフルと、を含むことができる。
【0020】
一実施形態によれば、前記バッフルは、その断面から見る時、中央領域の厚さが縁部領域の厚さよりも厚い形状を有することができる。
【0021】
一実施形態によれば、前記拡散チャンバーは、クォーツを含む材質で提供されることができる。
【発明の効果】
【0022】
本発明の一実施形態によれば、本発明は基板を効率的に処理することができる基板処理装置を提供することができる。
【0023】
また、本発明の一実施形態によれば、チャンバーの内壁がプラズマと反応して不純物が発生されることを最小化することができる。
【0024】
また、本発明の一実施形態によれば、プラズマチャンバーの使用寿命を増加させることができる。
【0025】
また、本発明の一実施形態によれば、プラズマチャンバーの内壁を覆うコーティング膜が損傷されるか、或いはプラズマチャンバーの内壁から離脱されることを最小化することができる。
【0026】
本発明の効果が上述した効果によって限定されることはなく、言及されなかった効果は本明細書及び添付された図面から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されることができる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】一般的な基板処理装置を示す図面である。
【図2】本発明の基板処理設備を概略的に示す図面である。
【図3】本発明の実施形態による基板処理装置を示す図面である。
【図6】拡散プレートが拡散チャンバーに提供されている場合のバッフル中央領域の温度変化と、拡散プレートが拡散チャンバーに提供されていない場合のバッフル中央領域の温度変化を概略的に示す図面である。
【図7】本発明のその他の実施形態による基板処理装置を示す図面である。
【図8】本発明のその他の実施形態による拡散プレートを示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下では添付した図面を参考として本発明の実施形態に対して本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は様々な異なる形態に具現されることができ、ここで説明する実施形態に限定されない。また、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明することにおいて、関連された公知機能又は構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要に曖昧にすることができていると判断される場合にはその詳細な説明を省略する。また、類似な機能及び作用をする部分に対しては図面の全体に亘って同一な符号を使用する。
【0029】
ある構成要素を‘含む’ということは、特別に反対になる記載がない限り、他の構成要素を除外することではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。具体的に、“含む”又は“有する”等の用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとすることがであり、１つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものの存在又は付加可能性を予め排除しないことと理解されなければならない。
【0030】
単数の表現は文脈の上に明確に異なりに表現しない限り、複数の表現を含む。また、図面で要素の形状及びサイズ等はより明確な説明のために誇張されることができる。
【0031】
【0032】
図２は本発明の基板処理設備を概略的に示す図面である。図２を参照すれば、基板処理設備１は設備前方端部モジュール（ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｆｒｏｎｔ ｅｎｄｍｏｄｕｌｅ、ＥＦＥＭ）２０及び処理モジュール３０を有する。設備前方端部モジュール２０と処理モジュール３０は一方向に配置される。
【0033】
設備前方端部モジュール２０はロードポート（ｌｏａｄ ｐｏｒｔ）１０及び移送フレーム２１を有する。ロードポート１０は第１の方向１１に設備前方端部モジュール２０の前方に配置される。ロードポート１０は複数の支持部６を有する。各々の支持部６は第２方向１２に一列に配置され、工程に提供される基板Ｗ及び工程処理が完了された基板Ｗが収納されたキャリヤー４（例えば、カセット、ＦＯＵＰ等）が安着される。キャリヤー４には工程に提供される基板Ｗ及び工程処理が完了された基板Ｗが収納される。移送フレーム２１はロードポート１０と処理モジュール３０との間に配置される。移送フレーム２１はその内部に配置され、ロードポート１０と処理モジュール３０との間に基板Ｗを移送する第１移送ロボット２５を含む。第１移送ロボット２５は第２方向１２に具備された移送レール２７に沿って移動してキャリヤー４と処理モジュール３０との間に基板Ｗを移送する。
【0034】
処理モジュール３０はロードロックチャンバー４０、トランスファーチャンバー５０、及びプロセスチャンバー６０を含む。
【0035】
ロードロックチャンバー４０は移送フレーム２１に隣接するように配置される。一例として、ロードロックチャンバー４０はトランスファーチャンバー５０と設備前方端部モジュール２０との間に配置されることができる。ロードロックチャンバー４０は工程に提供される基板Ｗがプロセスチャンバー６０に移送される前、又は工程処理が完了された基板Ｗが設備前方端部モジュール２０に移送される前に待機する空間を提供する。
【0036】
トランスファーチャンバー５０はロードロックチャンバー４０に隣接するように配置される。トランスファーチャンバー５０は上部から見る時、多角形の本体を有する。図３を参照すれば、トランスファーチャンバー５０は上部から見る時、五角形の本体を有する。本体の外側には、ロードロックチャンバー４０と複数のプロセスチャンバー６０が本体の周辺に沿って配置される。本体の各側壁には、基板Ｗが出入りする通路（未図示）が形成され、通路はトランスファーチャンバー５０とロードロックチャンバー４０又はプロセスチャンバー６０を連結する。各通路には、通路を開閉して内部を密閉させるドア（未図示）が提供される。トランスファーチャンバー５０の内部空間にはロードロックチャンバー４０とプロセスチャンバー６０との間に基板Ｗを移送する第２移送ロボット５３が配置される。第２移送ロボット５３はロードロックチャンバー４０で待機する未処理された基板Ｗをプロセスチャンバー６０に移送するか、或いは工程処理が完了された基板Ｗをロードロックチャンバー４０に移送する。そして、複数のプロセスチャンバー６０に基板Ｗを順次的に提供するためにプロセスチャンバー６０の間に基板Ｗを移送する。図３のように、トランスファーチャンバー５０が五角形の本体を有する時、設備前方端部モジュール２０と隣接する側壁にはロードロックチャンバー４０が各々配置され、残りの側壁にはプロセスチャンバー６０が連続して配置される。トランスファーチャンバー５０は前記形状のみならず、要求される工程モジュールに応じて多様な形態に提供されることができる。
【0037】
プロセスチャンバー６０はトランスファーチャンバー５０の周辺に沿って配置される。プロセスチャンバー６０は複数に提供されることができる。各々のプロセスチャンバー６０内では基板Ｗに対する工程処理が進行される。プロセスチャンバー６０は第２移送ロボット５３から基板Ｗが移送されて工程処理をし、工程処理が完了された基板Ｗを第２移送ロボット５３に提供する。各々のプロセスチャンバー６０で進行される工程処理は互いに異なることができる。以下、プロセスチャンバー６０の中でプラズマ処理工程を遂行する基板処理装置１０００に対して詳細に説明する。
【0038】
図３は本発明の一実施形態による基板処理装置を示す図面である。例えば、図３は図２のプロセスチャンバーの中でプラズマ処理工程を示す図面である。図３を参照すれば、基板処理装置１０００はプラズマを利用して基板Ｗ上に所定の工程を遂行する。一例として、基板処理装置１０００は基板Ｗ上の薄膜を蝕刻又はアッシングすることができる。薄膜はポリシリコン膜、シリコン酸化膜、及びシリコン窒化膜等の多様な種類の膜である。また、薄膜は自然酸化膜や化学的に生成された酸化膜である。
【0039】
基板処理装置１０００は工程処理部２００、プラズマ発生部４００、そして排気部６００を有する。
【0040】
工程処理部２００は基板Ｗが置かれ、基板に対する処理が遂行される処理空間２１２を提供する。プラズマ発生部４００は工程ガスを放電させてプラズマ（Ｐｌａｓｍａ）を生成させ、これを工程処理部２００の処理空間２１２に供給する。排気部６００は工程処理部２００の内部に留まる工程ガス及び／又は基板処理過程で発生した反応副産物等を外部に排出し、工程処理部２００内の圧力を設定圧力に維持する。
【0041】
工程処理部２００はハウジング２１０、支持ユニット２３０、そしてバッフル２５０を含むことができる。
【0042】
ハウジング２１０の内部には基板処理工程を遂行する処理空間２１２を有することができる。ハウジング２１０は上部が開放され、側壁には、開口（未図示）が形成されることができる。基板Ｗは開口を通じてハウジング２１０の内部に出入する。開口はドア（未図示）のような開閉部材によって開閉されることができる。また、ハウジング２１０の底面には排気ホール２１４が形成される。排気ホール２１４を通じて処理空間２１２内の工程ガス及び／又は副産物を処理空間２１２の外部に排気することができる。排気ホール２１４は後述する排気部６００を含む構成と連結されることができる。
【0043】
支持ユニット２３０は処理空間２１２で基板Ｗを支持する。支持ユニット２３０は支持プレート２３２、そして支持軸２３４を含むことができる。支持プレート２３２は処理空間２１２で基板Ｗを支持することができる。支持プレート２３２は支持軸２３４によって支持されることができる。支持プレート２３２は外部電源と連結され、印加された電力によって静電気を発生させることができる。発生された静電気が有する静電気力は基板Ｗを支持ユニット２３０に固定させることができる。
【0044】
支持軸２３４は対象物を移動させることができる。例えば、支持軸２３４は基板Ｗを上下方向に移動させることができる。一例として、支持軸２３４は支持プレート２３２と結合され、支持プレート２３２を乗下降して基板Ｗを移動させることができる。
【0045】
バッフル２５０は支持ユニット２３０と対向するように支持ユニット２３０の上部に位置する。バッフル２５０は支持ユニット２３０とプラズマ発生部４００との間に配置されることができる。プラズマ発生部４００で発生されるプラズマはバッフル２５０に形成された複数のホール２５２を通過することができる。
【0046】
バッフル２５０は、処理空間２１２に流入されるプラズマＰ及び／又は工程ガスＧが基板Ｗに均一に供給されるようにすることができる。バッフル２５０は支持ユニット２３０と対向するように支持ユニット２３０の上部に位置する。バッフル２５０は支持ユニット２３０とプラズマ発生部４００との間に配置されることができる。つまり、バッフル２５０は処理空間２１２と、後述する拡散チャンバー４４０が有する拡散空間４４２との間に配置されることができる。また、バッフル２５０は拡散チャンバー４４０に結合することができる。また、バッフル２５０は拡散チャンバー４４０に着脱可能に結合することができる。プラズマ発生部４００で発生されるプラズマはバッフル２５０に形成された複数のホール２５２を通過することができる。バッフル２５０に形成されたホール２５２はバッフル２５０の上面から下面まで提供される貫通ホールとして提供され、バッフル２５０の各領域に均一に形成されることができる。
【0047】
また、バッフル２５０は、正断面から見る時、その中央領域の厚さが縁部領域の厚さよりも厚い形状を有することができる。また、バッフル２５０の上面は屈曲した形状を有することができる。例えば、バッフル２５０の上面は、上に凸にラウンド（Ｒｏｕｎｄ）になった形状を有することができる。また、バッフル２５０の下面は平らな形状を有することができる。バッフル２５０の上面が屈曲した形状を有することによって、後述する拡散チャンバー４４０に流入されたプラズマＰ及び／又は工程ガスＧが処理空間２１２に均一に流入されるようにする。
【0048】
プラズマ発生部４００はハウジング２１０の上部に位置されることができる。プラズマ発生部４００は工程ガスを放電させてプラズマを生成し、生成されたプラズマを処理空間２１２に供給することができる。プラズマ発生部４００はプラズマチャンバー４１０、ガス供給ユニット４２０、電力印加ユニット４３０、そして拡散チャンバー４４０を含むことができる。
【0049】
プラズマチャンバー４１０には上面及び下面が開放された形状を有することができる。プラズマチャンバー４１０は上面及び下面が開放された筒形状を有することができる。プラズマチャンバー４１０は上面及び下面が開放された円筒形状を有することができる。プラズマチャンバー４１０はプラズマ発生空間４１２を有することができる。また、プラズマチャンバー４１０は酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を含む材質で提供されることができる。プラズマチャンバー４１０の上面はガス供給ポート４１４によって密閉されることができる。ガス供給ポート４１４はガス供給ユニット４２０と連結されることができる。工程ガスはガス供給ポート４１４を通じてプラズマ発生空間４１２に供給されることができる。プラズマ発生空間４１２に供給されたガスはバッフル２５０を経て処理空間２１２に流入されることができる。
【0050】
ガス供給ユニット４２０は工程ガスを供給することができる。ガス供給ユニット４２０はガス供給ポート４１４と連結されることができる。ガス供給ユニット４２０が供給する工程ガスＧはフルオリン（Ｆｌｕｏｒｉｎｅ）及び／又はハイドロゲン（Ｈｙｄｒｏｇｅｎ）を含むことができる。
【0051】
電力印加ユニット４３０はプラズマ発生空間４１２に高周波電力を印加する。電力印加ユニット４３０はプラズマ発生空間４１２で工程ガスを励起してプラズマを発生させるプラズマソースである。電力印加ユニット４３０はアンテナ４３２、電源４３４を含むことができる。
【0052】
アンテナ４３２は誘導結合型プラズマ（ＩＣＰ）アンテナである。アンテナ４３２はコイル形状に提供されることができる。アンテナ４３２はプラズマチャンバー４１０の外部でプラズマチャンバー４１０に複数回巻かれる。アンテナ４３２はプラズマチャンバー４１０の外部で螺旋形にプラズマチャンバー４１０に複数回巻かれる。アンテナ４３２はプラズマ発生空間４１２に対応する領域でプラズマチャンバー４１０に巻かれる。アンテナ４３２の一端はプラズマチャンバー４１０の正断面から見る時、プラズマチャンバー４１０の上部領域と対応される高さに提供されることができる。アンテナ４３２の他端はプラズマチャンバー４１０の正断面から見る時、プラズマチャンバー４１０の下部領域と対応される高さに提供されることができる。
【0053】
電源４３４はアンテナ４３２に電力を印加することができる。電源４３４はアンテナ４３２に高周波交流電流を印加することができる。アンテナ４３２に印加された高周波交流電流はプラズマ発生空間４１２に誘導電気場を形成することができる。プラズマ発生空間４１２内に供給される工程ガスは誘導電気場からイオン化に必要とするエネルギーを得てプラズマ状態に変換されることができる。また、電源４３４はアンテナ４３２の一端に連結されることができる。電源４３４はプラズマチャンバー４１０の上部領域と対応される高さに提供されるアンテナ４３２の一端に連結されることができる。また、アンテナ４３２の他端は接地されることができる。プラズマチャンバー４１０の下部領域と対応される高さに提供されるアンテナ４３２の他端は接地されることができる。しかし、これに限定されることではなく、アンテナ４３２の他端に電源４３４が連結され、アンテナ４３２の一端が接地されてもよい。
【0054】
拡散チャンバー４４０はプラズマチャンバー４１０で発生されたプラズマを拡散させることができる。拡散チャンバー４４０はプラズマ発生空間４１２で発生したプラズマＰ及び／又はプラズマ発生空間４１２に流入された工程ガスＧを処理空間２１２に均一に伝達されるように拡散させる拡散空間４４２を有することができる。プラズマ発生空間４１２で発生したプラズマＰは拡散領域４４２を経て拡散することができる。拡散空間４４２に流入されたプラズマＰはバッフル２５０を経て処理空間４１２に流入されることができる。また、拡散チャンバー４４０はクォーツを含む材質で提供されることができる。
【0055】
拡散チャンバー４４０はプラズマチャンバー４１０の下部に配置されることができる。拡散チャンバー４４０はハウジング２１０の上部に配置されることができる。つまり、拡散チャンバー４４０はプラズマチャンバー４１０とハウジング２１０との間に配置されることができる。拡散チャンバー４４０は上部と下部が開放された形状を有することができる。拡散チャンバー４４０は逆テーパーの形状を有することができる。拡散チャンバー４４０は連結部４４０ａと拡散部４４０ｂを含むことができる。連結部４４０ａはプラズマチャンバ４１０の底部と連結することができる。連結部４４０ａは上部から見る時、プラズマチャンバ４１０と同一であるか、或いは類似な直径を有することができる。連結部４４０ａは上から下に行くほど、その直径が一定の形状を有することができる。拡散部４４０ｂは連結部４４０ａから下方向に延長されることができる。拡散部４４０ｂは下に行くほど、その直径が大きくなることができる。したがって、連結部４４０ａは上部から見る時、拡散部４４０ｂよりも小さい直径を有することができる。
【0056】
排気部６００は工程処理部２００の内部の工程ガス及び不純物を外部に排気することができる。排気部６００は基板Ｗの処理過程で発生する不純物を基板処理装置１０００の外部に排気することができる。排気部６００は処理空間２１２内に供給された工程ガスを外部に排気することができる。排気部６００は排気ライン６０２及び減圧部材６０４を含むことができる。排気ライン６０２はハウジング２１０の底面に形成された排気ホール２１４と連結されることができる。また、排気ライン６０２は減圧を提供する減圧部材６０４と連結されることができる。これによって、減圧部材６０４は処理空間２１２に減圧を提供することができる。減圧部材６０４はポンプである。減圧部材６０４は処理空間２１２に残留するプラズマ及び不純物をハウジング２１０の外部に排出することができる。また、減圧部材６０４は処理空間２１２の圧力を既設定された圧力に維持するように減圧を提供することができる。
【0057】
拡散プレート７００は拡散領域４４２に流入されたプラズマＰ及び／又は工程ガスＧがバッフル２５０の中央領域に集中されて伝達されることを最小化することができる。拡散プレート７００は拡散領域４４２に流入されたプラズマＰ及び／又は工程ガスＧがバッフル２５０の中央領域に集中衝突することを最小化することができる。拡散プレート７００は拡散チャンバー４４０が有する拡散空間４４２に提供されることができる。拡散プレート７００は拡散チャンバー４４０の連結部４４０ａと拡散部４４０ｂとの中で、拡散部４４０ｂに配置されることができる。拡散プレート７００は連結部４４０ａが形成される拡散領域４４２と拡散部４４０ｂが形成される拡散領域４４２との中で、拡散部４４０ｂが形成される拡散領域４４２に配置されることができる。
【0058】
図４は図３の拡散プレートを上部から見た図面である。図４を参照すれば、拡散プレート７００は円板形状を有することができる。拡散プレート７００には少なくとも一つ以上の穴あけ７０２が形成されることができる。拡散プレート７００には複数の穴あけ７０２が形成されることができる。拡散プレート７００に形成される穴あけ７０２は拡散プレート７００の上面から拡散プレート７００の下面まで延長されて形成されることができる。つまり、拡散プレート７００に形成される穴あけ７０２は拡散プレート７００の上面及び下面を貫通して形成されることができる。拡散プレート７００は上部から見る時、その中央領域が穴あけ７０２が形成されていないブロック（Ｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｐｌａｔｅ）で提供されることができる。また、拡散プレート７００は上部から見る時、その縁部に穴あけ７０２が形成されることができる。穴あけ７０２の形状は、円形状を有することができる。また、拡散プレート７００はクォーツ、セラミックス、又はアルミニウムの中で少なくともいずれか一つを含む材質で提供されることができる。例えば、拡散プレート７００は、クォーツを含む材質で提供されることができる。また、拡散プレート７００はセラミックを含む材質で提供されることができる。また、拡散プレート７００はアルミニウムを含む材料で提供されることができる。
【0059】
図５は図３の基板処理装置が基板を処理する様子を示して図である。図５を参照すれば、プラズマ発生空間４１２では、ガス供給ユニット４２０が供給する工程ガスＧはプラズマＰの状態に励起されることができる。プラズマ発生空間４１２で発生したプラズマＰ及び／又はプラズマ発生空間４１２に供給された工程ガスＧはプラズマ発生空間４１２、拡散空間４４２、バッフル２５０を経て処理空間２１２に流入されることができる。この時、拡散空間４４２には拡散プレート７００が配置され、拡散プレート７００の中央領域はブロッキングプレート（Ｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｐｌａｔｅ）で提供されるので、バッフル２５０に伝達されるプラズマＰ及び／又は工程ガスＧがバッフル２５０の中央領域に集中されていることを最小化することができる。また、拡散プレート７００によってプラズマＰ及び／又は工程ガスＧの流動の速度が減少されて、拡散空間４４２での工程ガスＧ及び／又はプラズマＰの拡散がより効率的に行われるようにする。したがって、処理空間２１２に流入される工程ガスＧ及び／又はプラズマＰが支持ユニット２３０に支持される基板Ｗにより均一に伝達されるようにする。
【0060】
また、本発明の一実施形態によるブロッキングプレート（Ｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｐｌａｔｅ）は拡散チャンバー４４０の連結部４４０ａと拡散部４４０ｂとの中で、拡散部４４０ｂに提供される。連結部４４０ａが形成される拡散領域４４２に流入されたプラズマＰ及び／又は工程ガスＧは拡散部４４０ｂが形成される拡散領域４４２に流入される。この時、拡散部４４０ｂが形成する拡散領域４４２の体積が連結部４４０ａが形成する拡散領域４４２の体積よりも大きい。したがって、拡散部４４０ｂが形成する拡散領域４４２に流入されるプラズマＰ及び／又は工程ガスＧの流速はさらに遅くなる。したがって、プラズマＰ及び／又は工程ガスＧとの衝突による拡散プレート７００の温度上昇をより効率的に減少させることができる。拡散プレート７００に形成された穴あけ７０２に流れるプラズマＰ及び／又は工程ガスＧはその流速が遅くなりながら、拡散空間４４２から効率的に拡散することができる。
【0061】
図６は拡散プレートが拡散チャンバーに提供される場合のバッフル中央領域の温度変化と、拡散プレートが拡散チャンバーに提供されていない場合のバッフル中央領域の温度変化を概略的に示す図面である。図６を参照すれば、第１温度変化線Ｃ１は拡散チャンバー４４０に拡散プレート７００が提供されない場合、バッフルの中央領域の温度変化を示している。第２温度変化線Ｃ２は拡散チャンバー４４０に拡散プレート７００が提供される場合、バッフルの中央領域の温度変化を示している。図６からも確認できるように、拡散チャンバー４４０に拡散プレート７００が提供されない場合には、バッフル２５０の中央領域の温度は第１温度Ｔ１まで上昇するが、拡散チャンバー４４０に拡散プレート７００が提供される場合には、バッフル２５０の中央領域の温度は第２温度Ｔ２まで上昇することができる。第２温度Ｔ２は、第１温度Ｔ１よりも低い温度であることができる。すなわち、本発明の一実施形態による拡散プレート７００が拡散チャンバー４４０に提供されてバッフル２５０の中央領域の温度が過度に上昇することを最小化することができる。したがって、バッフル２５０の熱変形を最小化することができる。また、処理空間２１２にプラズマＰ及び／又は工程ガスＧがより均一に伝達されるようにすることができる。
【0062】
図７は本発明の他の実施形態による基板処理装置を示す図である。図７を参照すれば、拡散プレート７００ａに形成される穴あけ７０２ａは傾くように形成することができる。例えば、穴あけ７０２ａは穴あけ７０２ａに流れる工程ガスＧ及び／又はプラズマＰが上部から見た拡散プレート７００ａの中央領域から縁部に向かう方向に流れることができるように下方に傾くように拡散プレート７００ａに形成されることができる。この場合、拡散チャンバー４４０からのプラズマＰ及び／又は工程ガスＧの拡散はより効率的に行うことができる。
【0063】
上述した例では、拡散プレート７００に形成される穴あけ７０２が円形状を有することを例として挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図8に示すように拡散プレート７００ｂに形成される穴あけ７０２ｂはスリット形状を有することができる。しかし、これに限定されるものではなく、拡散プレートに形成されている穴あけの形状は多様に変形することができる。
【0064】
上述した実施形態はプラズマを利用して基板を処理する装置で多様に適用することができる。例えば、上述した実施形態はプラズマを利用してエシン工程、蒸着工程、蝕刻工程、又はクリーン工程を遂行する多様ななデバイスに同一又は類似に適用することができる。
【0065】
以上の詳細な説明は本発明を例示するものである。また、前述した内容は本発明の好ましい実施形態を例として説明することであり、本発明は多様な他の組合、変更、及び環境で使用することができる。即ち、本明細書に開示された発明の概念の範囲、前述した開示内容と均等な範囲及び／又は当業界の技術又は知識の範囲内で変更又は修正が可能である。前述した実施形態は本発明の技術的思想を具現するための最善の状態を説明することであり、本発明の具体的な適用分野及び用途で要求される多様な変更も可能である。したがって、以上の発明の詳細な説明は開示された実施状態に本発明を制限しようとする意図ではない。添付された請求の範囲は他の実施状態も含むこととして解析されなければならない。
【符号の説明】
【0066】
２００ 工程処理部
２１０ ハウジング
２１２ 処理空間
２５０ バッフル
４００ プラズマ発生部
４１０ プラズマチャンバー
４２０ プラズマ発生空間
４４０ 拡散チャンバー
４４２ 拡散空間
７００ 拡散プレート
７０２ 穴あけ
２１０ ハウジング
２１２ 処理空間
２５０ バッフル
４００ プラズマ発生部
４１０ プラズマチャンバー
４２０ プラズマ発生空間
４４０ 拡散チャンバー
４４２ 拡散空間
７００ 拡散プレート
７０２ 穴あけ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】