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KR101529578B1 - 플라즈마 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

플라즈마 기판 처리 장치 및 방법 Download PDF

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KR101529578B1
KR101529578B1 KR1020110004040A KR20110004040A KR101529578B1 KR 101529578 B1 KR101529578 B1 KR 101529578B1 KR 1020110004040 A KR1020110004040 A KR 1020110004040A KR 20110004040 A KR20110004040 A KR 20110004040A KR 101529578 B1 KR101529578 B1 KR 101529578B1
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김연준
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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 플라즈마 기판 처리 장치는, 상기 기판이 수납되는 챔버; 상기 챔버의 상부 및 하부에 서로 나란하게 각각 배치된 상부 전극 및 하부 전극을 포함하는 주 전극; 상기 주 전극 사이에 위치한 가상의 수평면을 따라서 서로 나란하게 배치된 일자 막대 형상의 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 보조 전극; 및 상기 주 전극 및 상기 보조전극에 각각 연결되어 전력을 공급하는 주 전원 및 보조 전원을 포함하는 전력공급부를 포함하고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 간격은 상기 기판의 너비와 같거나 길게 구비되고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 하부 전극보다 상기 상부 전극과 가까운 위치에 구비되며, 상기 보조 전원은 상기 주 전원에서 공급되는 전력의 주파수보다 높은 극초단파 영역 주파수(UHF)의 전력을 공급한다.

Description

플라즈마 기판 처리 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATE USING PLASMA}
본 발명은 플라즈마 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 방식을 이용하여 박막을 증착하는 플라즈마 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
플라즈마(Plasma)는 이온화된 가스 상태를 의미하는데, 전기적 성질 및 열적 성질이 정상 상태의 기체와는 매우 상이하기 때문에 물질읠 제4 상태라고 칭하기도 한다.
이러한 플라즈마를 이용하여 기판의 표면에 화합물을 증착시키는 장치가 많이 개발되었는데 이러한 장치를 일반적으로 PECVD: Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition 이라고 한다.
PECVD 장치는 챔버 내부에서 높은 에너지의 전자 충돌에 의해 형성된 가스 플라즈마를 공급하여 주입 가스를 보다 효과적으로 화학 반응시켜 기판 표면에 박막을 증착시키는 장치이다.
이러한 PECVD 장치는 플라즈마를 이용하여 화학 반응을 촉진함으로써 필요한 열에너지를 상당히 줄일 수 있어 열에 의한 기판 손상을 해결할 수 있기 때문에 평판표시장치에 사용되는 유기발광소자 및 액정표시소자 등의 절연막, 금속막, 유기막 등의 박막을 형성하는데 이용되고 있다.
그러나 종래의 PECVD 장치들은 기판의 박막 증착 속도가 매우 느리기 때문에 생산성을 제한하는 용인이 되고 있고, 또한 플라즈마 생성 효율성이 낮아 박막의 품질이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 결정질 실리콘, 실리콘 옥사이드 등의 다양한 박막 증착 속도를 높일 수 있는 PECVD 방식의 플라즈마 기판 처리 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
또한, 결정질 실리콘, 실리콘 옥사이드 등의 다양한 박막의 품질을 향상시킬 수 있는 플라즈마 기판 처리 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로써, 본 발명의 일 측면에 따른 플라즈마 기판 처리 장치는, 상기 기판이 수납되는 챔버; 상기 챔버의 상부 및 하부에 서로 나란하게 각각 배치된 상부 전극 및 하부 전극을 포함하는 주 전극; 상기 주 전극 사이에 위치한 가상의 수평면을 따라서 서로 나란하게 배치된 일자 막대 형상의 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 보조 전극; 및 상기 주 전극 및 상기 보조전극에 각각 연결되어 전력을 공급하는 주 전원 및 보조 전원을 포함하는 전력공급부를 포함하고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 간격은 상기 기판의 너비와 같거나 길게 구비되고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 하부 전극보다 상기 상부 전극과 가까운 위치에 구비되며, 상기 보조 전원은 상기 주 전원에서 공급되는 전력의 주파수보다 높은 극초단파 영역 주파수(UHF)의 전력을 공급한다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 플라즈마 기판 처리 방법은, 기판이 수납된 챔버의 상부 및 하부에 서로 나란하게 각각 배치된 상부 전극 및 하부 전극을 포함하는 주 전극에 공급되는 주 전원의 전력 및 상기 주 전극 사이에 위치한 가상의 수평면을 따라서 서로 나란하게 배치된 일자 막대 형상의 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 보조 전극에 공급되는 보조 전원의 전력을 설정 및 공급하는 단계; 및 상기 챔버 내에 유체를 주입하는 단계를 포함하며, 상기 주 전원 및 상기 보조 전원의 전력을 설정 및 공급하는 단계에서 상기 보조 전원은 상기 주 전원에서 공급되는 전력의 주파수보다 높은 극초단파 영역 주파수(UHF)의 전력을 공급하고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 간격은 상기 기판의 너비와 같거나 길게 구비되며, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 하부 전극보다 상기 상부 전극과 가까운 위치에 구비된다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 플라즈마 기판 처리 장치에 구비되는 주 전극과 보조 전극에 전력을 공급하여 플라즈마 생성 밀도를 증가시킬 수 있고, 특히 보조 전극 간의 이격 거리가 기판의 가로 및 세로의 길이보다 길게 구비됨으로써 기판의 중앙 영역에 플라즈마가 집중 증착되는 것을 방지하여 기판의 박막 증착을 균일하게 하는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 기판 처리 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 전극부의 배향 구조를 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 기판 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 보조 전극의 위치에 따른 플라즈마 박막 증착률을 나타내는 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호로 표기한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 기판 처리 장치를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 전극부의 배향 구조를 나타내는 평면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 기판 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 4는 보조 전극의 위치에 따른 플라즈마 박막 증착률을 나타내는 그래프이다.
이때, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 기판 처리 장치(100)는 플라즈마 화학 기상 증착(PECVD: Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 방식으로 플라즈마 밀도를 높여 결정질 실리콘 박막의 증착 속도를 높일 수 있다.
구체적으로, 도 1에서와 같이 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 기판 처리 장치(100)는 기판(W)의 증착 작업이 진행되는 챔버(10)와, 챔버 내부에 구비되는 주 전극(110) 및 보조 전극(130)과, 주 전극(110) 및 보조 전극(130)으로 전력을 공급하는 전력공급부(150)를 포함한다.
이때, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 기판 처리 장치(100)는 챔버(10) 내부의 진공 형성이 가능한 진공배기계(미도시)를 더 포함할 수 있다.
주 전극(110)은 챔버(10) 내부의 상측에 구비되는 상부 전극(111)과 챔버(10) 내부의 하측에 구비되는 하부 전극(113)을 포함하고, 상부 전극(111)과 하부 전극(113)은 플라즈마 발생을 위한 기전력을 발생시킨다,
즉, 상부 전극(111)과 하부 전극(113)은 각각 챔버(10)의 상부 및 하부에 서로 마주보는 형태로 혹은 서로 나란하게 구비되며 전력의 인가에 따라 전기장을 형성시키고, 본 실시예에서는 상부 전극(111)과 하부 전극(113)이 각각 단수 개로 구비되었으나, 각각 복수의 전극으로 구성될 수도 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 상부 전극(111)과 하부 전극(113)은 전력공급부(150)로부터 전력을 공급받는데, 상부 전극(111)과 하부 전극(113)으로 전력를 공급하는 것은 주 전원(151)이며, RF 전력이 공급된다.
좀 더 구체적으로는 주 전원(151)은 상부 전극(111)에 연결되는 제1 주 전원(151a)과, 하부 전극(113)에 연결되는 제2 주 전원(151b)을 포함한다.
상부 전극(111)과 하부 전극(113)에 RF 전력(151)이 각각 공급되면 상부 전극(111)과 하부 전극(113) 간에 전기장이 형성되고, 이와 같은 전기장의 형성으로 하전 입자들이 ±z 방향으로 교번 가속되어 더 높은 플라즈마 밀도가 형성된다.
참고로, 상부 전극(111)과 하부 전극(113)에 인가되는 전력은 상이할 수 있다. 예를 들어 본 실시예에서 상부 전극(111)에 인가되는 제1 주 전원(151a)의 전력은 80 ~ 120 W 내외이며, 이때 제1 주 전원(151a)은 13.56 MHz의 주파수를 가질 수 있다. 또한, 하부 전극(113)에 인가되는 제2 주 전원(151b)의 전력은 10 ~ 180 W 내외이며, 이때 제2 주 전원(151b)은 13.56MHz의 주파수를 가질 수 있다.
한편, 상기 주파수의 범위는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니며, 최근 들어 소자 패턴이 갈수록 미세해짐에 따라 고밀도 플라즈마에 대한 요구가 증가하고 있으므로 이를 위해 10 ~ 20 MHz 정도의 초단파 영역의 RF 전력을 공급할 수 있다.
또한, 플라즈마 기판 처리 장치(100)에서는 제1 주 전원(151a)으로부터 인가되는 RF 전력이 매칭 박스(미도시)를 통해 상부 전극(111)에 인가될 수 있다. 이와 같은, 매칭 박스(미도시)는 인가될 RF 전력이 챔버(10)에 정합되어 인가되도록 한다.
한편, 주 전극부에 인가되는 전력은 RF 전력 이외에도 DC, AC, unipolar pulse 방식, bipolar pulse 방식 등 다양한 전력이 사용될 수 있다.
챔버(10)는 기판 처리 공정이 진행되는 공간으로서, 내부가 진공 상태로 배기 및 유지 가능하도록 구성된다. 이때, 챔버(10)는 내부의 상측에 상부 전극(111)이 마련되고, 상부 전극(111)과 대향되는 즉, 챔버(10) 내부의 하측에 하부 전극(113)이 마련된다.
이때, 상부 전극(111) 및 하부 전극(113)은 수직 방향으로 일정 거리 이격된 상태에서 상호 평행하게 배치되거나, 상호 소정의 각도를 이루도록 배치될 수도 있다.
여기서 상부 전극(111)을 향하는 하부 전극(113)의 면에는 박막이 증착될 기판(W)이 배치되며, 하부 전극(113)에는 기판(W)을 고정시키는 별도의 고정 수단이 마련될 수 있다.
또한, 챔버(10)에는 유체가 반입 또는 반출되는 출입구(미도시 됨)를 더 포함할 수 있다.
유체 공급부(170)는 챔버(10) 내에 플라즈마 생성을 위한 유체를 공급한다. 구체적으로, 유체 공급부(170)는 질소, 산소, 아르곤 또는 헬륨 등과 같은 유체를 공급 가능하도록 구성된다.
그리고 전구체로는 Cyclomethicone (D4 = C8H24SI4O4), Hexamethyldisiloxane (HMDSO) 또는 옥타메틸사이클로테트라실록산(OMCTS), 및 실란(SiH4)을 공급 가능하도록 구성된다.
한편, 주 전극(110) 사이에 구비되며, 기판(W)을 기준으로 상호 간 좌우 대칭으로 보조 전극(130)이 구비되는데, 보조 전극(130)은 제1 전극(131)과 제2 전극(133)을 포함하고, 보조 전극(130)은 UHF 안테나로 구비된다.
제1 전극(131)과 제2 전극(133)은 플라즈마 발생을 위한 기전력을 발생시키는 것으로서, 주 전극 사이에 위치한 가상의 수평면을 따라서 일자 막대 형상으로 서로 나란하게 구비되며 전력의 인가에 따라 전기장을 형성시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 기판 처리 장치(100)에서는 도 2에서 나타낸 바와 같이 제1 전극(131)과 제2 전극(133) 사이의 일정 간격이 기판(W)의 가로 및 세로 길이 중 적어도 한 방향의 길이와 같거나 길게 구비될 수 있다.
또한 기판(W)이 원형으로 형성된 경우에는 제1 전극(131)과 제2 전극(133) 사이의 길이가 기판(W)의 지름의 길이와 같거나 길게 구비될 수 있다.
그리고 보조 전극(130)은 상부 전극(111)과 하부 전극(113) 사이에 위치하는데, 보조 전극(130)과 상부 전극(111) 사이의 이격된 간격이 보조 전극(130)과 하부 전극(113)의 이격된 간격보다 짧은 간격을 갖는다. 즉, 보조 전극 조절부는 제1 전극(131)과 제2 전극(133) 간의 일정 간격을 기판의 너비와 같거나 길게 조절할 뿐만 아니라, 보조 전극(130)의 위치를 상하 방향으로 조절할 수 있다.
제1 전극(131) 및 제2 전극(133)은 챔버(10) 외부에 구비된 전력공급부(150)의 보조 전원(153)과 연결되어 있어, 각각 보조 전원(153)으로부터 UHF 전력을 공급받게 되고 제1 전극(131) 및 제2 전극(133) 사이에 전기장이 형성된다.
따라서 이와 같은 전기장 형성으로 인해 하전 입자들이 ±y 방향으로 교번 가속되어 더 높은 플라즈마 밀도가 형성될 수 있다.
참고로, 보조 전극(130)에 인가되는 전력은 경우에 따라 상이한데, 본 실시예에서는 80 ~ 400 W 내외에서 설정되고, 이때 보조 전원(153)은 320 MHz의 주파수를 가질 수 있다.
한편, 상기 주파수의 범위는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니며, 300 ~ 850 MHz 정도의 극초단파 영역의 UHF 전력을 공급할 수 있다. 다만, 보조 전원은 주 전원에서 공급되는 전력의 주파수보다 높은 극초단파 영역 주파수(UHF)의 전력을 공급한다.
전술한 바와 같이, 제1 전극(131) 및 제2 전극(133)은 하부 전극(113)에 배치된 기판(W)의 상부에 위치하며, 두 보조 전극 간에 RF 전력이 인가되면 기판(W)의 주변 상부에 두 보조 전극에 의한 전기장이 더 형성됨으로써 챔버(10) 내 플라즈마 발생 밀도를 높일 수 있는 효과가 있다.
구체적으로, 유체 공급부(170)가 챔버(10) 내 플라즈마 생성을 위한 가스(유체)를 공급한 후 상부 전극(111) 및 하부 전극(113) 간에 RF 전력이 인가되면 수직 전기장이 형성되어 하전 입자들이 ±z 방향으로 교번 가속된다.
그와 동시에, 제1 전극(131) 및 제2 전극(133) 간에 RF 전력이 인가되면 수평 전기장이 형성되어 하전 입자들이 ±y 방향으로 교번 가속된다.
이처럼, 하전 입자들이 ±z 방향으로 교번 가속되고, 또한 ±z 방향과 교차하는 ±y 방향으로 하전 입자들이 교번 가속되면서 하전 입자들 간의 상호 충돌 확률이 더 높아지게 됨에 따라 챔버(10) 내 고밀도의 플라즈마 형성이 가능하다.
특히 본 실시예에서는 상부 전극(111)과 보조 전극(130)간의 이격된 거리가 하부 전극(113)과 보조 전극(130)간의 이격된 거리보다 짧기 때문에 상부 전극(111)과 보조 전극(130)간의 이격된 공간 사이에 더욱 더 고밀도의 플라즈마가 형성된다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 기판 처리 방법을 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 기판 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
그리고 도 4는 보조 전극의 위치에 따른 플라즈마 박막 증착률을 나타내는 그래프이다.
먼저, 도 3에서 나타낸 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 기판 처리 방법에서는 플라즈마 기판 처리 장치(100)의 챔버(10) 내에 구비된 주 전극에 인가할 공급 전원을 설정한다(S410).
이때, 주 전극은 박막 증착 공정을 수행할 기판(W)의 상부 및 하부에 위치하며, 챔버(10)의 상부 및 하부에 서로 마주보는 형태로 혹은 서로 나란하게 각각 구비된 상부 전극(111) 및 하부 전극(113)을 포함한다.
참고로, S410 단계에서는 상부 전극(111)에 인가할 RF 전력의 크기 및 주파수를 경우에 따라 다르게 설정할 수 있는데, 본 실시예에서는 상부 전극(111) 에 인가될 RF 전력의 크기를 80 ~ 120 W로 설정하고, 주파수를 13.56MHz로 설정한다.
그리고 하부 전극(113)은 RF 전력의 크기를 10 ~ 180 W로 설정하고, 주파수를 13.56MHz로 설정한다.
이와 같이 상부 전극(111) 및 하부 전극(113)에 RF 전력이 인가되면 주 전극에 전기장이 형성된다.
다음으로, 챔버(10) 내에 구비된 보조 전극에 인가할 공급 전원을 설정한다(S420).
이때, 보조 전극(130)은 상기 기판(W)의 주변 상부에 위치하여 주 전극 사이에 위치한 가상의 수평면을 따라서 일자 막대 형상으로 서로 나란하게 구비되는 제1 전극(131) 및 제2 전극(133)을 포함하고, 본 실시예에서 보조 전극(130)은 UHF 안테나로 구비된다.
S420 단계에서는 UHF 안테나인 보조 전극(130)에 전력 공급부(150)의 보조 전원(153)에서 UHF 전력을 공급한다. 본 실시예에서 보조 전원(153)이 보조 전극(130)으로 공급하는 UHF 전력의 크기는 80 ~ 400 W이고, 주파수는 320MHz이다.
이와 같이 보조 전극(130)에 UHF 전력이 인가되면 제1 전극(131) 및 제2 전극(133)에 전기장이 형성된다.
다음으로, 챔버(10) 내에 가스(유체)를 공급한다(S430).
예를 들면, 플라즈마 기판 처리 장치(100)의 유체 공급부(170)는 질소, 산소, 아르곤 또는 헬륨 가스 등을 공급하고, 전구체로써 사이클로메티콘 Cyclomethicone (D4 = C8H24SI4O4), Hexamethyldisiloxane (HMDSO) 또는 옥타메틸사이클로테트라실록산(OMCTS) 및 실란(SiH4)을 공급할 수 있다.
다음으로, S410 단계 및 S420 단계에서 각각 설정된 공급 전원들에 따른 전력을 상기 주 전극과 보조 전극에 공급하여 각각 기전력을 발생시켜 플라즈마를 생성시킨다(S440).
이때, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 기판 처리 방법에서는 상기 주 전극에 발생된 전기장과 더불어 상기 기판 상부 주변에 배치된 보조 전극에 발생되는 전기장을 더 형성시킴으로써 플라즈마 기판 처리 장치 내 생성되는 플라즈마 밀도를 높여 박막 증착 속도를 향상시키는 효과가 있다.
다시 도 3로 돌아가서, S440 단계 이후에 챔버(10) 내에 플라즈마가 생성됨에 따라 기판(W)에 증착 공정을 수행한다(S450).
이에 대해 좀 더 상세히 살펴보면, 보조 전극(130)은 하부 전극(113)보다 상부 전극(111)에 가까이 위치하고, 특히 두 개의 보조 전극 즉, 제1 전극(131)과 제2 전극(133) 간의 이격된 간격이 기판(W)의 가로 및 세로 길이 중 적어도 한 방향의 길이와 같거나 길도록 보조 전극 조절부에 의해 조절된다.
따라서 주 전극(110)과 보조 전극(130)에 의해 플라즈마의 밀도가 높아질 때, 두 개의 보조 전극(130)의 이격된 공간에 고밀도의 플라즈마가 기판(W)을 충분히 덮을 수 있는 면적만큼 형성되기 때문에 기판(W) 상에 플라즈마가 두께의 기복 없이 골고루 증착 될 수 있다.
이와 같은 결과는 도 3을 참조하여 보면 알 수 있는데, 도 3은 보조 전극의 위치에 따라 기판(W) 상에 플라즈막 박막 증착이 기판(W)의 중심을 기준(0cm) 어떠한 형태로 되는지 증착률로 보여주는 그래프이다.
A, B, C, D의 순서대로 보조 전극(130)의 위치는 하부 전극(113)이 가까운 위치에서 상부 전극(111)이 가까운 위치로 변하는 것을 나타낸다. 그리고 A, B, C, D의 순서대로 보조 전극(130) 간의 이격된 거리가 기판(W)의 중심으로 기준으로 점점 멀어지는 것을 나타낸다.
따라서 도 3에 나타나는 바와 같이 보조 전극(130)이 하부 전극(113)과 가까이 위치하고 기판(W)의 중심을 기준으로 상호 간 가까이 구비되어 있으면 A 그래프 선과 같이, 박막이 기판(W)의 중심 영역에 집중되어 증착되어 기판(W)의 중심 영역의 박막은 두꺼워지는 한편 기판(W)의 외곽으로 갈수록 박막의 두께가 얇아지게 된다.
그러나 본 실시예에서와 같이 보조 전극(130)을 상부 전극(111)과 가까이에 구비하고, 기판(W)의 중심을 기준으로 상호 간 멀리, 즉 기판(W)의 가로 및 세로 길이 방향 중 적어도 어느 한 방향의 길이와 같거나 그보다 길게 구비되어 있으면 D 그래프 선과 같이 기판(W)에 비슷한 증착률을 따라 박막이 증착된다.
한편, 상기 증착 공정이 수행됨에 따라 기판(W)에는 결정질 실리콘 박막이 증착된다. 참고로, 본 실시예에 따른 플라즈마 기판 처리 방법에서는 기판(W)에 결정질 실리콘 박막이 증착되도록 하는 적절한 조건을 설정할 수 있다.
한편, 도 3에서는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 기판 처리 방법에서 주 전극에 공급할 공급 전력을 설정한 후 보조 전극에 공급할 공급 전력을 설정하는 것으로 설명하였으나, 이와 같은 주 전극 및 보조 전극에 대한 공급 전력 설정 순서는 다양하게 설정될 수 있으며 동시에 설정되는 것도 가능하다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 챔버 110: 주 전극
111: 상부 전극 113: 하부 전극
130: 보조 전극 131: 제1 전극
133: 제2 전극 150: 전력 공급부
151: 주 전원 153: 보조 전원
170: 유체 공급부

Claims (10)

  1. 플라즈마 기판 처리 장치에 있어서,
    상기 기판이 수납되는 챔버;
    상기 챔버의 상부 및 하부에 서로 나란하게 각각 배치된 상부 전극 및 하부 전극을 포함하는 주 전극;
    상기 주 전극 사이에 위치한 가상의 수평면을 따라서 서로 나란하게 배치된 일자 막대 형상의 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 보조 전극; 및
    상기 상부 전극에 연결되는 제1 주 전원, 상기 하부 전극에 연결되는 제2 주 전원, 및 상기 보조전극에 연결되는 보조 전원을 포함하는 전력공급부를 포함하고,
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 간격은 상기 기판의 너비와 같거나 길게 구비되고,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 하부 전극보다 상기 상부 전극과 가까운 위치에 구비되되, 상기 주 전극 사이의 공간을 가로지르도록 상기 챔버의 내벽과 소정의 간격을 두고 이격 배치되고,
    상기 제1 주 전원에서 공급되는 전력의 크기에 대한 범위는 상기 제2 주 전원에서 공급되는 전력의 크기에 대한 범위보다 좁고,
    상기 보조 전원은 상기 제1 주 전원 및 상기 제2 주 전원에서 공급되는 전력의 주파수보다 높은 극초단파 영역 주파수(UHF)의 전력을 공급하는 플라즈마 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주 전극과 상기 보조 전극에 의해,
    상기 주 전극의 전기장과 상기 보조 전극의 전기장은 교차 형성되는 플라즈마 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조 전극은, 상기 챔버의 일측 외부로부터 상기 챔버의 내부로 관통하여 구비되는 UHF 안테나인 플라즈마 기판 처리 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 주 전원 및 상기 제 2 주 전원은 RF 전원이고,
    상기 제 1 주 전원에서 공급되는 전력의 크기에 대한 범위는 80 ~ 120 W 로 설정되고,
    상기 제 2 주 전원에서 공급되는 전력의 크기에 대한 범위는 10 ~ 180 W 로 설정되는 플라즈마 기판 처리 장치.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 플렉시블(flexible) 기판 인 플라즈마 기판 처리 장치.
  9. 플라즈마 기판 처리 방법에 있어서,
    기판이 수납된 챔버의 상부 및 하부에 서로 나란하게 각각 배치된 상부 전극 및 하부 전극을 포함하는 주 전극에 공급되는 주 전원의 전력 및 상기 주 전극 사이에 위치한 가상의 수평면을 따라서 서로 나란하게 배치된 일자 막대 형상의 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 보조 전극에 공급되는 보조 전원의 전력을 설정 및 공급하는 단계; 및
    상기 챔버 내에 유체를 주입하는 단계를 포함하며,
    상기 주 전원 및 상기 보조 전원의 전력을 설정 및 공급하는 단계에서
    상기 상부 전극과 연결된 제1 주 전원에서 공급되는 전력의 크기에 대한 범위는 상기 하부 전극과 연결된 제2 주 전원에서 공급되는 전력의 크기에 대한 범위보다 좁고,
    상기 보조 전원은 상기 주 전원에서 공급되는 전력의 주파수보다 높은 극초단파 영역 주파수(UHF)의 전력을 공급하고,
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 간격은 상기 기판의 너비와 같거나 길게 구비되며,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 하부 전극보다 상기 상부 전극과 가까운 위치에 구비되되, 상기 주 전극 사이의 공간을 가로지르도록 상기 챔버의 내벽과 소정의 간격을 두고 이격 배치되는, 플라즈마 기판 처리 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 주 전원 및 상기 보조 전원의 전력을 설정 및 공급하는 단계는
    상기 주 전원으로 10 ~ 20 MHz 범위의 주파수를 갖는 전력을 공급하고, 상기 보조 전원으로 300 ~ 850 MHz 의 주파수를 갖는 전력을 공급하는 플라즈마 기판 처리 방법.
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