KR102072044B1

KR102072044B1 - Substrate processing apparatus

Info

Publication number: KR102072044B1
Application number: KR1020130114509A
Authority: KR
Inventors: 양승용; 이명진; 이용현; 정철우
Original assignee: 주성엔지니어링(주)
Priority date: 2013-09-26
Filing date: 2013-09-26
Publication date: 2020-01-31
Anticipated expiration: 2033-09-26
Also published as: KR20150034435A

Abstract

본 발명은 반응 챔버와, 반응 챔버 내에 마련된 기판 지지대와, 기판 지지대 상의 소정 영역에 고정된 플라즈마 누설방지 부재와, 기판 지지대와 대향되어 마련된 가스 분사부를 포함하고, 기판의 후면 중앙 영역이 기판 지지대에 기판되고, 후면 가장자리 영역이 플라즈마 누설방지 부재에 지지되는 기판 처리 장치를 제시한다.The present invention includes a reaction chamber, a substrate support provided in the reaction chamber, a plasma leakage preventing member fixed to a predetermined area on the substrate support, and a gas injector provided to face the substrate support, wherein the rear center region of the substrate is provided on the substrate support. A substrate processing apparatus is provided, wherein a substrate and a rear edge region are supported by a plasma leakage preventing member.

Description

Substrate processing apparatus

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 특히 기판 후면의 박막 증착을 방지하고 기판 상의 유효 면적의 감소를 방지할 수 있는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly, to a substrate processing apparatus capable of preventing thin film deposition on the back surface of a substrate and preventing a reduction in the effective area on the substrate.

대표적인 평판 표시 장치인 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 게이트 배선 및 데이터 배선에 의해 정의된 화소 영역에 박막 트랜지스터와 화소 전극을 구비한 박막 트랜지스터 기판과, 컬러 필터와 공통 전극을 구비한 컬러 필터 기판과, 두 기판 사이에 개재되는 액정층으로 구성된다. 또한, LCD의 기판으로 유리 기판을 이용할 수 있는데, LCD의 대형화 추세에 맞춰 유리 기판의 크기가 증대되고 있고, 생산성을 향상시키기 위해 대량 생산화되고 있다. 예를 들어, 2200㎜×2500㎜ 정도 크기의 8세대 기판을 이용하여 LCD 제조 공정을 진행하고 있다.Liquid crystal display (LCD), a typical flat panel display device, has a thin film transistor substrate having a thin film transistor and a pixel electrode in a pixel region defined by gate wiring and data wiring, and a color having a color filter and a common electrode. It consists of a filter substrate and a liquid crystal layer interposed between two substrates. In addition, the glass substrate can be used as the substrate of the LCD, the size of the glass substrate is increasing in accordance with the trend of increasing the size of the LCD, and has been mass-produced to improve productivity. For example, an LCD manufacturing process is being performed using an 8th generation substrate having a size of about 2200 mm by 2500 mm.

이러한 LCD를 제조하기 위해 기판 상에 원료 물질을 증착하는 박막 증착 공정, 감광성 물질을 사용하여 이들 박막 중 선택된 영역을 노출시키는 포토리소그래피(photolithography) 공정, 선택된 영역의 박막을 제거하여 목적하는 형상으로 패터닝(patterning)하는 식각 공정 등을 거치게 된다. 한편, LCD를 제조하기 위한 각 공정은 해당 공정을 위해 최적의 환경으로 설계된 공정 챔버 내에서 진행된다. 예를 들어, 박막 증착 공정은 원료 물질을 플라즈마 상태로 변환시킨 후 이를 이용하여 박막을 증착하는 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 장치를 이용하여 실시한다. PECVD 장치는 소정의 반응 공간을 마련하는 챔버와, 챔버 내부에 마련되어 기판을 지지하는 기판 지지대와, 기판 지지대와 대향 마련되어 공정 가스를 분사하는 가스 분사부와, 공정 가스를 플라즈마 상태로 변환시키기 위해 소정의 전원을 인가하는 플라즈마 발생부를 포함할 수 있다. 또한, 대면적 유리 기판 등을 처리하기 위해 장치도 대형화되고 있다.A thin film deposition process for depositing a raw material on a substrate to manufacture such an LCD, a photolithography process for exposing selected regions of the thin films using photosensitive materials, and removing the thin films of the selected regions and patterning them into desired shapes (patterning) etching process, etc. On the other hand, each process for manufacturing the LCD is carried out in a process chamber designed in an optimal environment for the process. For example, the thin film deposition process is carried out using a Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) apparatus that converts a raw material into a plasma state and deposits a thin film using the same. The PECVD apparatus includes a chamber for providing a predetermined reaction space, a substrate support provided in the chamber to support a substrate, a gas injector provided opposite the substrate support for injecting a process gas, and a predetermined process for converting the process gas into a plasma state. It may include a plasma generator for applying a power of. Moreover, the apparatus is also enlarged in order to process a large area glass substrate.

그런데, 기판의 후면으로 플라즈마가 누설되면 기판의 가운데 영역과 가장자리 영역의 플라즈마 밀도 불균형으로 인해 박막의 균일도가 크게 저하된다. 따라서, 대면적 기판을 처리할 수 있는 PECVD 장치는 기판의 가장자리를 약 1.5㎝ 정도 덮도록 에지 프레임이 설치된다. 이러한 예가 한국특허공개 제2009-0022039호에 제시되어 있다. 또한, 에지 프레임을 마련함으로써 기판의 틸트 쉬프트(tilt shift)를 방지할 수도 있다.However, when the plasma leaks to the rear surface of the substrate, the uniformity of the thin film is greatly reduced due to the plasma density imbalance between the center region and the edge region of the substrate. Therefore, in the PECVD apparatus capable of processing a large area substrate, an edge frame is installed to cover the edge of the substrate by about 1.5 cm. Such an example is presented in Korean Patent Publication No. 2009-0022039. In addition, by providing an edge frame, tilt shift of the substrate can be prevented.

그런데, 에지 프레임의 기판의 가장자리를 덮게 마련됨으로써 에지 프레임이 덮는 면적만큼 기판 상에 박막이 증착되는 유효 면적이 줄어들게 되고, 그에 따라 패널 면적을 감소시키게 된다.
However, since the edge frame is provided to cover the edge of the substrate, the effective area in which the thin film is deposited on the substrate is reduced by the area covered by the edge frame, thereby reducing the panel area.

본 발명은 기판 후면의 박막 증착을 방지하는 동시에 기판의 가장자리에도 박막 증착 등의 처리 공정이 이루어지도록 함으로써 기판의 유효 면적을 증가시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공한다.The present invention provides a substrate processing apparatus capable of increasing the effective area of a substrate by preventing a thin film deposition on the back surface of the substrate and at the same time a process such as thin film deposition on the edge of the substrate.

본 발명은 기판 지지대 상에 플라즈마 누설방지 부재를 설치하고 플라즈마 누설방지 부재 상에 기판의 하부 가장자리가 지지되도록 함으로써 기판의 유효 면적을 증가시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공한다.
The present invention provides a substrate processing apparatus capable of increasing the effective area of a substrate by providing a plasma leakage preventing member on a substrate support and allowing the lower edge of the substrate to be supported on the plasma leakage preventing member.

본 발명의 실시 예들에 따른 기판 처리 장치는 반응 챔버; 상기 반응 챔버 내에 마련되어 기판의 중앙 영역을 지지하는 기판 지지대; 상기 기판 지지대 상의 소정 영역에 고정되어 상기 기판의 가장자리 영역을 지지하는 플라즈마 누설방지 부재; 상기 기판 지지대와 대향되어 마련된 가스 분사부; 및 상기 반응 챔버 내부에 공정 가스의 플라즈마를 발생시키기 위한 플라즈마 발생부를 포함하고, 상기 플라즈마 누설방지 부재는 상기 기판의 가장자리를 지지하는 제 1 평면부와, 상기 제 1 평면부의 외측에 마련되어 상기 제 1 평면부 상에 지지된 상기 기판의 표면 높이와 동일한 표면 높이를 갖는 제 2 평면부를 포함한다.Substrate processing apparatus according to embodiments of the present invention includes a reaction chamber; A substrate support provided in the reaction chamber to support a central region of the substrate; A plasma leakage preventing member fixed to a predetermined area on the substrate support to support an edge area of the substrate; A gas injection unit provided to face the substrate support; And a plasma generating unit for generating plasma of a process gas in the reaction chamber, wherein the plasma leakage preventing member is provided on an outer side of the first flat portion and a first flat portion supporting the edge of the substrate. And a second planar portion having a surface height equal to the surface height of the substrate supported on the planar portion.

상기 기판 지지대는 상기 기판이 지지되는 영역과 상기 플라즈마 누설방지 부재의 하면이 접촉 고정되는 영역이 단차를 갖는다.In the substrate support, an area where the substrate is supported and an area where the lower surface of the plasma leakage preventing member is in contact with and fixed are provided with steps.

상기 기판 지지대는 상기 기판의 지지 영역과 상기 플라즈마 누설방지 부재의 하측 고정 영역 사이에 경사면이 형성된다.The substrate support is formed with an inclined surface between the support region of the substrate and the lower fixed region of the plasma leakage preventing member.

상기 경사면은 상기 기판이 쉬프트될 때 상기 기판 지지대가 노출되지 않고 균일한 온도 프로파일을 갖는 각도로 형성된다.The inclined surface is formed at an angle having a uniform temperature profile without exposing the substrate support when the substrate is shifted.

상기 경사면은 100°내지 120°의 각도를 갖는다.The inclined surface has an angle of 100 ° to 120 °.

상기 플라즈마 누설방지 부재는 상기 제 1 및 제 2 평면부 사이에 마련된 제 1 경사부; 및 상기 제 1 평면부의 내측으로부터 하부면 사이에 마련되고 상기 기판 지지대의 경사면과 대면하는 제 2 경사부를 더 포함한다.The plasma leakage preventing member may include a first inclined portion provided between the first and second planar portions; And a second inclined portion provided between an inner side and a lower surface of the first planar portion and facing an inclined surface of the substrate support.

상기 플라즈마 누설방지 부재의 제 2 경사부와 이와 대면하는 상기 기판 지지대의 경사면은 1㎜ 내지 10㎜의 간격을 유지한다.The second inclined portion of the plasma leakage preventing member and the inclined surface of the substrate support facing it maintain a spacing of 1 mm to 10 mm.

상기 기판이 지지되는 영역의 상기 제 1 평면부의 폭과 상기 제 1 평면부와 대향되는 하부면의 폭은 상기 기판의 측면으로부터 4:1 내지 2:1의 비율을 갖는다.The width of the first planar portion in the region where the substrate is supported and the width of the lower surface opposite the first planar portion have a ratio of 4: 1 to 2: 1 from the side of the substrate.

상기 플라즈마 누설 방지 부재는 표면 절연 처리되어 전기적으로 플로팅되고, 상기 기판 지지대와 절연된다.
The plasma leakage preventing member is surface-insulated and electrically floated, and insulated from the substrate support.

본 발명의 실시 예들에 따른 기판 처리 장치는 기판 지지대의 상부 가장자리에 플라즈마 누설방지 부재이 마련되고 기판이 기판 지지부 및 플라즈마 누설방지 부재 상에 안치된다. 이렇게 플라즈마 누설방지 부재이 기판의 하측에 위치하게 되므로 기판의 가장자리에도 박막 증착 공정 등의 플라즈마 처리가 실시될 수 있다. 따라서, 기판의 유효 면적을 증가시킬 수 있어 동일 기판에서 생산되는 패널의 크기를 증가시킬 수 있다. 또한, 플라즈마 누설방지 부재이 기판의 하측에 위치하더라도 기판의 하측으로 플라즈마가 유입되는 것을 방지할 수 있어 기판의 후면이 플라즈마 처리되는 것을 방지할 수 있다.
In the substrate processing apparatus according to the embodiments of the present invention, a plasma leakage preventing member is provided at an upper edge of the substrate support, and the substrate is placed on the substrate support and the plasma leakage preventing member. Since the plasma leakage preventing member is positioned below the substrate, plasma processing such as a thin film deposition process may be performed on the edge of the substrate. Therefore, the effective area of the substrate can be increased, thereby increasing the size of the panel produced on the same substrate. In addition, even if the plasma leakage preventing member is located below the substrate, the plasma can be prevented from flowing into the lower side of the substrate, thereby preventing the back surface of the substrate from being plasma treated.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 개략 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 누설방지 부재의 개략 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 부분 확대 단면도.1 is a schematic cross-sectional view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic perspective view of the plasma leakage preventing member according to an embodiment of the present invention.
3 is a partially enlarged cross-sectional view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms, only the embodiments of the present invention make the disclosure of the present invention complete, and the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided for complete information.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 개략 단면도이고, 도 2는 플라즈마 누설방지 부재의 개략 사시도이며, 도 3은 기판 지지대와 플라즈마 누설방지 부재의 부분 확대 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic perspective view of a plasma leakage preventing member, and FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view of the substrate support and the plasma leakage preventing member.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 소정의 반응 공간이 마련된 반응 챔버(100)와, 반응 챔버(100) 내에 마련되어 기판(10)을 지지하는 기판 지지대(200)와, 기판 지지대(200) 상의 소정 영역에 고정되어 마련된 플라즈마 누설방지 부재(300)와, 기판 지지대(200)와 대향 마련되어 공정 가스를 분사하는 가스 분사부(400)와, 반응 챔버(100) 내에 마련되어 플라즈마를 발생시키기 위한 전원을 공급하는 플라즈마 발생부(500)와, 가스 분사부(400)에 공정 가스를 공급하는 가스 공급부(600)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a substrate processing apparatus according to an exemplary embodiment may include a reaction chamber 100 having a predetermined reaction space and a substrate support 200 provided in the reaction chamber 100 to support the substrate 10. And a plasma leakage preventing member 300 fixed to a predetermined region on the substrate support 200, a gas injector 400 facing the substrate support 200 and injecting a process gas into the reaction chamber 100. And a plasma generator 500 for supplying power for generating plasma and a gas supply unit 600 for supplying a process gas to the gas injection unit 400.

반응 챔버(100)는 소정의 반응 공간을 마련하고, 이를 기밀하게 유지시킨다. 반응 챔버(100)는 대략 사각형의 평면부 및 평면부로부터 상향 연장된 측벽부를 포함하여 소정의 반응 공간을 가지는 몸체(100a)와, 대략 사각형으로 몸체(100a) 상에 위치하여 반응 챔버(100)를 기밀하게 유지하는 덮개(100b)를 포함할 수 있다. 이러한 반응 챔버(100)는 기판의 형상에 대응하는 다양한 형상으로 제작될 수 있다. 반응 챔버(100)의 하면의 소정 영역에는 배기구가 형성되고, 반응 챔버(100)의 외측에 배기구와 연결되는 배기관(110)이 마련된다. 배기관(110)은 배기 장치(미도시)가 연결된다. 배기 장치로는 터보 분자 펌프 등의 진공 펌프가 이용될 수 있다. 따라서, 배기 장치에 의해 반응 챔버(100) 내부를 소정의 감압 분위기, 예를 들어 0.1mTorr 이하의 소정의 압력까지 진공 흡입할 수 있다. 배기관(110)은 반응 챔버(100)의 하면 뿐만 아니라 기판 지지대(200) 하측의 반응 챔버(100) 측면에 설치될 수도 있다. 또한, 배기되는 시간을 줄이기 위해 다수개의 배기관(110) 및 그에 따른 배기 장치가 더 설치될 수도 있다.The reaction chamber 100 provides a predetermined reaction space and keeps it airtight. The reaction chamber 100 includes a body 100a having a predetermined reaction space, including a substantially rectangular planar portion and a sidewall portion extending upwardly from the planar portion, and the reaction chamber 100 positioned on the body 100a in an approximately rectangular shape. It may include a cover (100b) to keep the airtight. The reaction chamber 100 may be manufactured in various shapes corresponding to the shape of the substrate. An exhaust port is formed in a predetermined region of the lower surface of the reaction chamber 100, and an exhaust pipe 110 connected to the exhaust port is provided outside the reaction chamber 100. The exhaust pipe 110 is connected to an exhaust device (not shown). As the exhaust device, a vacuum pump such as a turbo molecular pump can be used. Therefore, the inside of the reaction chamber 100 can be sucked into the reaction chamber 100 to a predetermined pressure, for example, to a predetermined pressure of 0.1 mTorr or less. The exhaust pipe 110 may be installed not only on the bottom surface of the reaction chamber 100 but also on the side of the reaction chamber 100 under the substrate support 200. In addition, a plurality of exhaust pipes 110 and corresponding exhaust devices may be further installed to reduce the exhaust time.

기판 지지대(200)는 반응 챔버(100)의 내부에 마련되며, 가스 분사부(400)와 대향하는 위치에 설치된다. 예를 들어, 기판 지지대(200)는 반응 챔버(100) 내부의 하측에 마련되고, 가스 분사부(400)는 반응 챔버(100) 내부의 상측에 마련될 수 있다. 기판 지지대(200)는 반응 챔버(100) 내로 유입된 기판(10)이 안착될 수 있다. 이때, 기판(10)은 LCD 제조용 유리 기판이 이용될 수 있고, 유리 기판은 예를 들어 2200㎜×2500㎜ 정도를 크기를 가질 수 있다. 또한, 기판 지지대(200)는 기판(10)이 안착되어 지지될 수 있도록 예를 들어 정전척 등이 마련되어 기판(10)을 정전력에 의해 흡착 유지할 수도 있고, 진공 흡착이나 기계적 힘에 의해 기판(10)을 지지할 수도 있다. 또한, 기판 지지대(200)는 기판(10) 형상과 대응되는 형상, 예를 들어 사각형으로 마련될 수 있으며, 기판(10)보다 크게 제작될 수 있다. 기판 지지대(200) 하부에는 기판 지지대(200)를 승하강 이동시키는 기판 승강기(210)가 마련될 수 있다. 기판 승강기(210)는 기판 지지대(200)의 적어도 일 영역, 예를 들어 중앙 영역을 지지하도록 마련되고, 기판 지지대(200) 상에 기판(10)이 안착되면 기판 지지대(200)를 가스 분사부(400)와 근접하도록 이동시킨다. 또한, 기판 지지대(200) 내부에는 히터(미도시)가 장착될 수 있다. 히터는 소정 온도로 발열하여 기판(10)을 가열함으로써 박막 증착 공정 등이 기판(10) 상에 용이하게 실시되도록 한다. 히터는 할로겐 램프를 이용할 수 있으며, 기판 지지대(200)를 중심으로 기판 지지대(200)의 둘레 방향에 설치될 수 있다. 이때, 발생되는 에너지는 복사 에너지로 기판 지지대(200)를 가열하여 기판(10)의 온도를 상승시키게 된다. 한편, 기판 지지대(200) 내부에는 히터 이외에 냉각관(미도시)이 더 마련될 수 있다. 냉각관은 기판 지지대(200) 내부에 냉매가 순환되도록 함으로써 냉열이 기판 지지대(200)를 통해 기판(10)에 전달되어 기판(10)의 온도를 원하는 온도로 제어할 수 있다. 물론, 히터 및 냉각관은 기판 지지대(200) 내에 마련되지 않고, 반응 챔버(100) 내부의 기판 지지대(200) 하측에 마련되거나 반응 챔버(100) 외측에 마련될 수도 있다. 이렇게 기판 지지대(200) 내부 또는 반응 챔버(100) 외부에 마련되는 히터에 의해 기판(10)이 가열될 수 있으며, 히터의 장착 개수 또는 가열 온도를 조절하여 예를 들어 상온∼800℃로 가열할 수 있다. 한편, 기판 지지대(200)의 상측 가장자리에 플라즈마 누설방지 부재(300)가 장착될 수 있다. 이때, 플라즈마 누설방지 부재(300)가 장착되는 기판 지지대(200)의 가장자리 영역은 플라즈마 누설방지 부재(300) 하측의 형상으로 가공될 수 있다. 즉, 기판 지지대(200)의 가장자리 영역은 플라즈마 누설방지 부재(300)의 하측 형상에 따른 형상으로 제거되어 중앙 영역보다 낮은 높이를 가질 수 있다. 이는 기판 지지대(200) 상에 접촉되는 기판(10)의 중앙 영역과 플라즈마 누설방지 부재(300) 상에 접촉되는 기판(10)의 가장자리 영역이 수평을 유지하여 동일 높이를 유지하도록 하기 위함이다. 즉, 기판 지지대(200)의 높이가 플라즈마 누설방지 부재(300)의 높이보다 높으면 플라즈마 누설방지 부재(300)에 의해 기판(10)의 가장자리가 지지되지 않아 기판(10)의 후면으로 박막이 증착될 수 있다. 또한, 플라즈마 누설방지 부재(300)의 높이가 기판 지지대(200)의 높이가 높으면 기판(10)의 가장자리로부터 중앙 영역으로 휘어져 기판(10)이 공정 중 파손되거나 박막 증착의 균일성이 저하될 수 있다. 결국, 기판 지지대(200)의 상부 표면으로부터 기판(10)의 가장자리가 지지되는 플라즈마 누설방지 부재(300)의 소정 영역은 동일 높이를 유지해야 하고, 이를 위해 기판 지지대(200)의 가장자리 영역은 중앙 영역보다 낮은 단차를 갖고 플라즈마 누설방지 부재(300)의 후면 형상에 따라 다양한 형상으로 가공될 수 있다.The substrate support 200 is provided inside the reaction chamber 100 and is installed at a position facing the gas injector 400. For example, the substrate support 200 may be provided below the reaction chamber 100, and the gas injection unit 400 may be provided above the inside of the reaction chamber 100. The substrate support 200 may be mounted with the substrate 10 introduced into the reaction chamber 100. At this time, the substrate 10 may be a glass substrate for LCD manufacturing, the glass substrate may have a size of about 2200 mm × 2500 mm, for example. In addition, the substrate support 200 may be provided with, for example, an electrostatic chuck so that the substrate 10 may be seated and supported, and may hold and adsorb the substrate 10 by electrostatic force. 10) may be supported. In addition, the substrate support 200 may be provided in a shape corresponding to the shape of the substrate 10, for example, a quadrangle, and may be made larger than the substrate 10. A substrate lift 210 may be provided below the substrate support 200 to move the substrate support 200 up and down. The substrate lift 210 is provided to support at least one region, for example, a central region of the substrate support 200, and when the substrate 10 is seated on the substrate support 200, the substrate support 200 is moved to the gas injector. Move closer to 400. In addition, a heater (not shown) may be mounted in the substrate support 200. The heater generates heat at a predetermined temperature to heat the substrate 10 so that a thin film deposition process or the like may be easily performed on the substrate 10. The heater may use a halogen lamp and may be installed in the circumferential direction of the substrate support 200 with respect to the substrate support 200. In this case, the generated energy heats the substrate support 200 with the radiant energy to increase the temperature of the substrate 10. Meanwhile, a cooling tube (not shown) may be further provided in the substrate support 200 in addition to the heater. The cooling tube allows the coolant to be circulated in the substrate support 200 to transmit cool heat to the substrate 10 through the substrate support 200 to control the temperature of the substrate 10 to a desired temperature. Of course, the heater and the cooling tube are not provided in the substrate support 200, but may be provided below the substrate support 200 in the reaction chamber 100 or may be provided outside the reaction chamber 100. As such, the substrate 10 may be heated by a heater provided inside the substrate support 200 or outside the reaction chamber 100, and may be heated to, for example, room temperature to 800 ° C. by adjusting the number of mounting of the heater or the heating temperature. Can be. On the other hand, the plasma leakage preventing member 300 may be mounted on the upper edge of the substrate support 200. In this case, the edge region of the substrate support 200 on which the plasma leakage preventing member 300 is mounted may be processed into a shape below the plasma leakage preventing member 300. That is, the edge region of the substrate support 200 may be removed in a shape corresponding to the lower shape of the plasma leakage preventing member 300 to have a height lower than that of the central region. This is to maintain the same height by keeping the center area of the substrate 10 in contact with the substrate support 200 and the edge area of the substrate 10 in contact with the plasma leakage preventing member 300 to be horizontal. That is, when the height of the substrate support 200 is higher than the height of the plasma leakage preventing member 300, the edge of the substrate 10 is not supported by the plasma leakage preventing member 300 so that a thin film is deposited on the rear surface of the substrate 10. Can be. In addition, when the height of the plasma leakage preventing member 300 is higher than the height of the substrate support 200, the substrate 10 may be bent from the edge of the substrate 10 to the center region, thereby causing the substrate 10 to be damaged during the process or the uniformity of the thin film deposition may be reduced. have. As a result, a predetermined region of the plasma leakage preventing member 300, on which the edge of the substrate 10 is supported from the upper surface of the substrate support 200, must be maintained at the same height, and for this purpose, the edge region of the substrate support 200 is centered. It may have a step lower than the area and may be processed into various shapes according to the back shape of the plasma leakage preventing member 300.

플라즈마 누설방지 부재(300)는 기판(10)의 형상에 따른 형상을 갖는데, 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이 사각의 틀 형상으로 마련된다. 이러한 플라즈마 누설방지 부재(300)는 볼트 등의 체결 수단을 이용하여 기판 지지대(200)와 체결될 수 있다. 또한, 플라즈마 누설방지 부재(300)의 하측 소정 영역에 돌출부(미도시)가 마련되고, 이에 대응되는 기판 지지대(200)의 소정 영역에 홈이 마련되어 돌출부가 홈에 삽입됨으로써 플라즈마 누설방지 부재(300)가 기판 지지대(200)와 결합될 수 있다. 이러한 플라즈마 누설방지 부재(300)는 일체로 제작될 수 있고, 복수로 분할 제작된 후 결합될 수 있다. 플라즈마 누설방지 부재(300)가 기판 지지대(200)의 가장자리 영역에 마련됨으로써 기판(10)의 중앙 영역은 기판 지지대(200) 상에 지지되고, 기판(10)의 가장자리 영역은 플라즈마 누설방지 부재(300)의 소정 영역에 지지된다. 또한, 플라즈마 누설방지 부재(300)가 기판 지지대(200)에 결합되므로 공정을 위해 기판 지지대(200)가 승하강하면 플라즈마 누설방지 부재(300)도 지판 지지대(200)와 함께 승하강한다. 이때, 기판(10)과 플라즈마 누설방지 부재(300)의 접촉 면적은 기판(10)의 가장자리에서 예를 들어 0.5㎝∼2㎝일 수 있다. 또한, 플라즈마 누설방지 부재(300)는 기판 지지대(200)의 가장자리로부터 외측으로 돌출되도록 마련될 수 있다. 즉, 플라즈마 누설방지 부재(300)는 기판 지지대(200)에 접촉되어 고정되는 영역으로부터 기판 지지대(200)의 측면보다 길게 마련되어 반응 챔버(100)의 내측벽을 향해 돌출될 수 있다. 이때, 플라즈마 누설방지 부재(300)의 돌출 영역의 길이가 너무 길면 반응 챔버(100)의 내측벽 사이의 거리가 좁아지고, 그에 따라 반응 챔버(100) 내부의 배기 시간이 오래 걸리거나 원하는 압력으로 배기하지 못할 수 있다. 따라서, 반응 챔버(100) 내부의 배기 시간이 오래 소요되지 않도록 플라즈마 누설방지 부재(300)의 돌출 영역은 반응 챔버(100)의 내측벽과 충분히 이격되는 것이 바람직하다. 또한, 플라즈마 누설방지 부재(300)의 돌출 영역은 상부 모서리가 라운드하게 형성되는 것이 바람직한데, 플라즈마 누설방지 부재(300)의 상부 모서리가 직각 형상으로 형성되면 모서리 부분으로 플라즈마가 집중되어 아킹이 발생될 수 있기 때문이다. 물론, 플라즈마 누설방지 부재(300)는 기판 지지대(200)의 측면으로부터 외측으로 돌출되지 않고, 기판 지지대(200)의 측면과 동일한 측면을 갖도록 마련될 수 있다. 한편, 플라즈마 누설방지 부재(300)는 아노다이징 처리된 알루미늄 재질로 제작될 수 있다. 즉, 플라즈마 누설 방지 부재(300)는 전체 면적이 절연 처리되어 전기적으로 플로팅되고, 그에 따라 기판 지지대(200)와 절연될 수 있다. 이러한 플라즈마 누설방지 부재(300)에 대해서는 도 2 및 도 3을 이용하여 좀더 자세하게 후술하겠다.Plasma leakage preventing member 300 has a shape according to the shape of the substrate 10, for example, is provided in a rectangular frame shape as shown in FIG. The plasma leakage preventing member 300 may be fastened to the substrate support 200 by using fastening means such as a bolt. In addition, a protrusion (not shown) is provided at a lower predetermined region of the plasma leakage preventing member 300, and a groove is formed in a predetermined region of the substrate support 200 corresponding thereto, so that the protrusion is inserted into the groove, thereby preventing the plasma leakage preventing member 300. ) May be combined with the substrate support 200. The plasma leakage preventing member 300 may be integrally manufactured and may be combined after being divided into a plurality of production members. Since the plasma leakage preventing member 300 is provided at the edge region of the substrate support 200, the central region of the substrate 10 is supported on the substrate support 200, and the edge region of the substrate 10 is the plasma leakage prevention member ( 300 is supported in a predetermined area. In addition, since the plasma leakage preventing member 300 is coupled to the substrate support 200, when the substrate support 200 is raised and lowered for the process, the plasma leakage prevention member 300 also moves up and down together with the substrate support 200. In this case, the contact area between the substrate 10 and the plasma leakage preventing member 300 may be, for example, 0.5 cm to 2 cm at the edge of the substrate 10. In addition, the plasma leakage preventing member 300 may be provided to protrude outward from the edge of the substrate support 200. That is, the plasma leakage preventing member 300 may protrude toward the inner side wall of the reaction chamber 100 by being longer than the side surface of the substrate support 200 from an area fixed in contact with the substrate support 200. At this time, if the length of the protruding region of the plasma leakage preventing member 300 is too long, the distance between the inner walls of the reaction chamber 100 is narrowed, so that the exhaust time in the reaction chamber 100 is long or at a desired pressure. You may not be able to vent. Therefore, it is preferable that the protruding region of the plasma leakage preventing member 300 is sufficiently spaced apart from the inner wall of the reaction chamber 100 so that the exhaust time in the reaction chamber 100 does not take long. In addition, the protruding region of the plasma leakage preventing member 300 is preferably formed with a rounded upper corner. When the upper edge of the plasma leakage preventing member 300 is formed in a right angle shape, plasma is concentrated on the corner portion to cause arcing. Because it can be. Of course, the plasma leakage preventing member 300 may be provided to have the same side surface as the side surface of the substrate support 200 without protruding outward from the side surface of the substrate support 200. On the other hand, the plasma leakage preventing member 300 may be made of anodized aluminum material. That is, the plasma leakage preventing member 300 may be electrically insulated from its entire area and thus electrically insulated from the substrate support 200. The plasma leakage preventing member 300 will be described later in more detail with reference to FIGS. 2 and 3.

가스 분사부(400)는 반응 챔버(100) 내부의 상측에 마련되어 기판(10)을 향해 공정 가스를 분사한다. 가스 분사부(400)는 샤워헤드 타입으로 마련될 수도 있고, 인젝터 타입으로 마련될 수도 있는데, 본 실시 예는 샤워헤드 타입의 가스 분사부(400)에 대해 설명한다. 샤워헤드 타입의 가스 분사부(400)는 내부에 소정의 공간이 마련되며, 상측은 가스 공급부(600)와 연결되고, 하측에는 기판(10)에 공정 가스를 분사하기 위한 복수의 분사홀(410)이 형성된다. 가스 분사부(400)는 기판(10) 형상에 대응되는 형상으로 제작되는데, 대략 사각형으로 제작될 수 있다. 또한, 가스 분사부(400) 내부에는 가스 공급부(600)로부터 공급되는 공정 가스를 고르게 분포시키기 위한 분배판(미도시)이 더 마련될 수 있다. 분배판은 공정 가스 공급부(600)와 연결되어 공정 가스가 유입되는 가스 유입부에 인접하게 마련되고, 소정의 판 형상으로 마련될 수 있다. 즉, 분배판는 가스 분사부(400)의 상측면과 소정 간격 이격되어 마련될 수 있다. 또한, 분배판은 판 상에 복수의 관통홀이 형성될 수도 있다. 이렇게 분배판이 마련됨으로써 가스 공급부(600)로부터 공급되는 공정 가스는 가스 분사부(400) 내부에 고르게 분포될 수 있고, 그에 따라 가스 분사부(400)의 분사홀(410)을 통해 하측으로 고르게 분사될 수 있다. 또한, 가스 분사부(400)는 알루미늄 등의 도전 물질을 이용하여 제작될 수 있고, 반응 챔버(100)의 측벽부 및 덮개(100b)와 소정 간격 이격되어 마련될 수 있다. 이때, 가스 분사부(400)과 반응 챔버(100) 사이에는 절연체(420)가 마련될 수 있다. 이렇게 가스 분사부(400)가 도전 물질로 제작되는 경우 플라즈마 발생부(500)로부터 전원을 공급받는 상부 전극으로 작용할 수도 있다. The gas injector 400 is provided above the inside of the reaction chamber 100 to inject the process gas toward the substrate 10. The gas injector 400 may be provided as a showerhead type or an injector type. The present embodiment will be described with respect to the showerhead type gas injector 400. The shower head-type gas injection unit 400 has a predetermined space therein, an upper side thereof is connected to the gas supply unit 600, and a lower side of the plurality of injection holes 410 for injecting process gas into the substrate 10. ) Is formed. The gas injection unit 400 is manufactured in a shape corresponding to the shape of the substrate 10, and may be manufactured in a substantially rectangular shape. In addition, a distribution plate (not shown) may be further provided in the gas injection unit 400 to evenly distribute the process gas supplied from the gas supply unit 600. The distribution plate may be connected to the process gas supply unit 600 to be adjacent to the gas inlet through which the process gas is introduced, and may be provided in a predetermined plate shape. That is, the distribution plate may be provided spaced apart from the upper surface of the gas injection unit 400 by a predetermined interval. In addition, a plurality of through holes may be formed in the distribution plate. As the distribution plate is provided, the process gas supplied from the gas supply unit 600 may be evenly distributed in the gas injector 400, and thus sprayed downwardly through the injection hole 410 of the gas injector 400. Can be. In addition, the gas injection unit 400 may be manufactured using a conductive material such as aluminum, and may be provided spaced apart from the side wall portion and the cover 100b of the reaction chamber 100 by a predetermined interval. In this case, an insulator 420 may be provided between the gas injection unit 400 and the reaction chamber 100. When the gas injector 400 is made of a conductive material, the gas injector 400 may serve as an upper electrode that receives power from the plasma generator 500.

플라즈마 발생부(500)는 반응 챔버(100) 내에 공급된 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기시키기 위한 전원을 공급한다. 플라즈마 발생부(500)는 반응 챔버(100) 및 절연체(420)를 관통하여 가스 분사부(400)와 연결되고, 가스 분사부(400)에 플라즈마를 발생시키기 위한 고주파 전원을 공급한다. 이러한 플라즈마 발생부(500)는 고주파 전원(510) 및 정합기(520)를 포함할 수 있다. 고주파 전원(510)은 예를 들어 13.56㎒의 고주파 전원을 생성하고, 정합기(520)는 반응 챔버(100)의 임피던스를 검출하여 임피던스의 허수 성분과 반대 위상의 임피던스 허수 성분을 생성함으로써 임피던스가 실수 성분인 순수 저항과 동일하도록 반응 챔버(100) 내에 최대 전력을 공급하고, 그에 따라 최적의 플라즈마를 발생시키도록 한다. 한편, 플라즈마 발생부(500)가 반응 챔버(100) 상측에 마련되고 가스 분사부(400)에 고주파 전원이 인가되므로 반응 챔버(100)가 접지되어 반응 챔버(100) 내부에 공정 가스의 플라즈마가 생성될 수 있다.The plasma generator 500 supplies power for exciting the process gas supplied in the reaction chamber 100 to the plasma state. The plasma generator 500 is connected to the gas injector 400 by penetrating the reaction chamber 100 and the insulator 420, and supplies high frequency power to generate the plasma to the gas injector 400. The plasma generator 500 may include a high frequency power source 510 and a matcher 520. The high frequency power source 510 generates a high frequency power source of, for example, 13.56 MHz, and the matcher 520 detects the impedance of the reaction chamber 100 to generate an imaginary component of impedance and an impedance imaginary component of an opposite phase. The maximum power is supplied into the reaction chamber 100 to be equal to the pure resistance, which is a real component, thereby generating an optimal plasma. On the other hand, since the plasma generator 500 is provided above the reaction chamber 100 and the high frequency power is applied to the gas injector 400, the reaction chamber 100 is grounded so that plasma of the process gas is inside the reaction chamber 100. Can be generated.

가스 공급부(600)는 복수의 공정 가스를 각각 공급하는 가스 공급원(610)과, 가스 공급원(610)으로부터 공정 가스를 가스 분사부(400)에 공급하는 가스 공급관(620)을 포함할 수 있다. 공정 가스는 예를 들어 식각 가스와 박막 증착 가스 등을 포함할 수 있으며, 식각 가스는 NH₃, NF₃ 등을 포함할 수 있고, 박막 증착 가스는 SiH₄, PH₃ 등을 포함할 수 있다. 또한, 식각 가스와 박막 증착 가스와 더불어 H₂, Ar 등의 불활성 가스가 공급될 수 있다. 한편, 공정 가스 공급원과 공정 가스 공급관 사이에는 공정 가스의 공급을 제어하는 밸브 및 질량 흐름기 등이 마련될 수 있다.The gas supply unit 600 may include a gas supply source 610 for supplying a plurality of process gases, and a gas supply pipe 620 for supplying process gas from the gas supply source 610 to the gas injection unit 400. The process gas may include, for example, an etching gas, a thin film deposition gas, or the like, the etching gas may include NH ₃ , NF _3, or the like, and the thin film deposition gas may include SiH ₄ , PH _3, or the like. In addition, an inert gas such as H ₂ or Ar may be supplied together with the etching gas and the thin film deposition gas. Meanwhile, a valve and a mass flowr may be provided between the process gas supply source and the process gas supply pipe to control supply of the process gas.

한편, 상기 실시 예는 가스 분사부(400)를 도전 물질로 제작하고 전원을 공급하여 플라즈마를 발생시키기 위한 상부 전극으로 이용하였다. 그러나, 가스 분사부(400)를 절연 물질로 제작하고, 가스 분사부(400)와 챔버 덮개(100b) 사이에 도전 물질로 이루어진 전극판을 마련하여 상부 전극으로 이용할 수도 있다. 이 경우 플라즈마 발생부(500)는 전극판에 전원을 공급하여 플라즈마를 발생시킬 수 있다.
Meanwhile, in the above embodiment, the gas injector 400 is made of a conductive material and used as an upper electrode for generating plasma by supplying power. However, the gas injector 400 may be made of an insulating material, and an electrode plate made of a conductive material may be provided between the gas injector 400 and the chamber cover 100b to be used as the upper electrode. In this case, the plasma generator 500 may generate power by supplying power to the electrode plate.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 누설방지 부재의 개략 사시도이고, 도 3은 기판 지지대 및 플라즈마 누설방지 부재의 부분 확대 단면도이다.2 is a schematic perspective view of a plasma leakage preventing member according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a partially enlarged cross-sectional view of the substrate support and the plasma leakage preventing member.

도 2 및 도 3을 참조하면, 플라즈마 누설방지 부재(300)는 내측 영역이 소정의 경사를 갖도록 마련되며, 기판(10)이 안착되는 영역과 나머지 영역이 서로 다른 높이를 갖도록 마련될 수 있다. 이를 위해 플라즈마 누설방지 부재(300)는 내측에 마련되어 기판(10)의 가장자리가 안착되는 제 1 평면부(310)와, 제 1 평면부(310)의 외측에 마련되며 제 1 평면부(310)보다 높은 위치에 마련되는 제 2 평면부(320)와, 제 1 평면부(310)와 제 2 평면부(320) 사이에 마련되며 소정의 경사를 갖는 제 1 경사부(330)를 포함할 수 있다. 즉, 제 1 및 제 2 평면부(310, 320)는 플라즈마 누설방지 부재(300)의 하부면으로부터 서로 다른 높이로 마련되는데, 제 1 평면부(310)는 제 2 평면부(320)보다 낮은 높이로 마련된다. 이때, 제 1 평면부(310)와 제 2 평면부(320)의 높이 차는 기판(10)의 두께와 동일한 것이 바람직하다. 즉, 제 1 평면부(310) 상에 기판(10)의 가장자리가 접촉되는 경우 기판(10)의 상부 표면이 제 2 평면부(320)의 상부 표면과 동일하도록 한다. 제 2 평면부(320)의 표면이 기판(10)의 표면보다 높을 경우 기판(10)과 제 2 평면부(320) 사이에 단차가 발생되고, 제 2 평면부(320)와 기판(10)의 경계 영역, 즉 제 2 평면부(320)의 모서리 부분에 플라즈마가 집중되어 아킹이 발생될 수 있다. 또한, 제 2 평면부(320)의 표면이 기판(10)의 표면보다 낮을 경우 기판(10)의 측면에 박막이 증착되는 등 측면이 플라즈마 처리될 수 있다. 따라서, 제 2 평면부(320)의 표면이 기판(10)의 표면과 동일 높이를 유지하도록 제 1 및 제 2 평면부(310, 320)는 기판(10)의 두께에 해당되는 높이 차를 갖는다. 또한, 제 2 평면부(320)로부터 제 1 평면부(310)로 소정의 경사를 갖도록 하향 경사지는 제 1 경사부(330)가 마련된다. 이때, 제 2 평면부(320)의 표면과 제 1 경사부(330)가 이루는 각도는 90°이상의 둔각을 이룰 수 있다. 이는 제 1 및 제 2 평면부(310, 320)가 수직을 이룰 경우, 즉 제 1 경사부(330)가 직각을 이룰 경우 제 2 평면부(320)의 모서리 부분에 플라즈마가 집중되어 아킹이 발생될 수 있기 때문이다. 따라서, 제 1 경사부(330)는 제 2 평면부(320)의 모서리 부분에서 아킹이 발생되지 않도록 제 2 평면부(320)와 둔각을 이루도록 하는 것이 바람직하다. 한편, 기판(10)의 후면과 측면이 만나는 변이 제 1 평면부(310)와 제 1 경사부(330)의 경계면에 맞닿을 수 있다.2 and 3, the plasma leakage preventing member 300 may be provided such that the inner region has a predetermined inclination, and the region where the substrate 10 is seated and the remaining region may have different heights. To this end, the plasma leakage preventing member 300 is provided at an inner side of the first planar portion 310 and the outer surface of the first planar portion 310 on which the edge of the substrate 10 is seated. It may include a second planar portion 320 provided at a higher position, and a first inclined portion 330 provided between the first planar portion 310 and the second planar portion 320 and having a predetermined slope. have. That is, the first and second planar portions 310 and 320 are provided at different heights from the lower surface of the plasma leakage preventing member 300, and the first planar portion 310 is lower than the second planar portion 320. It is prepared at a height. At this time, the height difference between the first planar portion 310 and the second planar portion 320 is preferably equal to the thickness of the substrate 10. That is, when the edge of the substrate 10 is in contact with the first planar portion 310, the upper surface of the substrate 10 is the same as the upper surface of the second planar portion 320. When the surface of the second planar part 320 is higher than the surface of the substrate 10, a step is generated between the substrate 10 and the second planar part 320, and the second planar part 320 and the substrate 10 are formed. Arcing may occur by concentrating the plasma in the boundary region of the second flat portion 320. In addition, when the surface of the second planar portion 320 is lower than the surface of the substrate 10, the side surface may be plasma-processed, such as a thin film deposited on the side surface of the substrate 10. Accordingly, the first and second planar portions 310 and 320 have a height difference corresponding to the thickness of the substrate 10 so that the surface of the second planar portion 320 is maintained at the same height as the surface of the substrate 10. . In addition, a first inclined portion 330 which is inclined downward to have a predetermined inclination from the second flat portion 320 to the first flat portion 310 is provided. In this case, an angle formed between the surface of the second planar part 320 and the first inclined part 330 may be an obtuse angle of 90 ° or more. This is because when the first and second planar portions 310 and 320 form a vertical direction, that is, when the first inclined portion 330 forms a right angle, plasma is concentrated on the corner portion of the second planar portion 320 to generate arcing. Because it can be. Therefore, it is preferable that the first inclined portion 330 forms an obtuse angle with the second flat portion 320 so that arcing does not occur at the corner portion of the second flat portion 320. Meanwhile, the side where the rear surface and the side surface of the substrate 10 meet may contact the boundary surface of the first planar portion 310 and the first inclined portion 330.

또한, 플라즈마 누설방지 부재(300)는 내측이 소정의 경사를 갖도록 형성된다. 즉, 플라즈마 누설방지 부재(300)의 기판 지지대(200)와 대면하는 측면은 제 1 평면부(310)로부터 하측으로 소정의 경사를 이루도록 형성된다. 다시 말하면, 플라즈마 누설방지 부재(300)는 기판 지지대(200)와 인접하는 제 1 평면부(310)의 가장자리로부터 그 하측의 플라즈마 누설방지 부재(300)의 하면으로 소정의 경사를 갖는 제 2 경사부(340)가 형성된다. 이때, 제 1 평면부(310)와 제 2 경사부(340)가 이루는 각도는 90°이하의 예각을 이룬다. 또한, 제 1 평면부(310)와 제 2 경사부가(340)가 만나는 모서리 부분은 라운드하게 형성된다. 이렇게 플라즈마 누설방지 부재(300)의 내측면이 하향 경사지도록 형성되므로 이와 대면하는 기판 지지대(200)도 상부로부터 하부로 경사지도록 형성된다. 이때, 기판 지지대(200)의 경사 각도(θ), 즉 기판 지지대(200)의 상부 표면과 경사부의 각도는 예를 들어 100°∼120°를 가질 수 있다. 따라서, 이와 대면하는 플라즈마 누설방지 부재(300)의 내측면, 즉 제 1 평면부(310)와 제 2 경사부(340)의 각도는 60°∼76°를 가질 수 있다. 이때, 기판 지지대(200)의 경사 각도(θ)가 90°이상 100°미만일 경우 기판(10)의 쉬프트 발생 시 기판 지지대(200)가 상부 전극과 마주보게 노출되어 아킹이 발생될 수 있다. 또한, 90°미만일 경우 기판 지지대(200) 끝단 가장자리 부분과 기판 지지대(200)의 안쪽 두께가 상이하게 되므로 온도 균일도를 저하되고, 그에 따라 기판(10)의 가장자리에 증착되는 박막의 두께가 중앙에 증착되는 박막의 두께와 달라질 수 있다.In addition, the plasma leakage preventing member 300 is formed so that the inside thereof has a predetermined inclination. That is, the side surface of the plasma leakage preventing member 300 facing the substrate support 200 is formed to have a predetermined inclination downward from the first planar portion 310. In other words, the plasma leakage preventing member 300 has a second slope having a predetermined slope from the edge of the first flat portion 310 adjacent to the substrate support 200 to the lower surface of the plasma leakage preventing member 300 below. Part 340 is formed. At this time, the angle formed by the first planar portion 310 and the second inclined portion 340 forms an acute angle of 90 ° or less. In addition, the corner portion where the first planar portion 310 and the second inclined portion 340 meet is formed to be round. Since the inner surface of the plasma leakage preventing member 300 is inclined downward, the substrate support 200 facing the plasma leakage preventing member 300 is also inclined downward from the top. At this time, the inclination angle θ of the substrate support 200, that is, the upper surface of the substrate support 200 and the angle of the inclined portion may have, for example, 100 ° to 120 °. Therefore, an inner surface of the plasma leakage preventing member 300 facing the same, that is, the angle between the first planar portion 310 and the second inclined portion 340 may have a angle of 60 ° to 76 °. In this case, when the inclination angle θ of the substrate support 200 is 90 ° or more and less than 100 °, the substrate support 200 may be exposed to face the upper electrode when the shift of the substrate 10 occurs, such that arcing may occur. In addition, if less than 90 ° because the inner thickness of the substrate support 200 end edge portion and the substrate support 200 is different, the temperature uniformity is lowered, so that the thickness of the thin film deposited on the edge of the substrate 10 in the center The thickness of the thin film to be deposited may vary.

한편, 제 1 평면부(310)에 지지되는 기판(10)의 폭(d1)은 기판(10)의 측면으로부터 내측으로 8㎜∼15㎜ 정도일 수 있다. 이때, 제 1 평면부(310)는 기판(10)의 가장자리가 지지되는 폭(d1)보다 크거나 같은 폭을 갖도록 마련될 수 있는데, 기판(10)의 폭(d1)보다 크게 마련되는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 평면부(310)와 대향되는 플라즈마 누설방지 부재(300)의 하부면의 기판(10)의 측면으로부터의 폭(d2)은 2㎜∼7㎜ 정도로 형성될 수 있다. 즉, 상부의 폭(d1)이 하부의 폭(d2)보다 더 크며, 예를 들어 4:1 내지 2:1 정도의 비율로 마련될 수 있다. 따라서, 플라즈마 누설방지 부재(300)의 상부면 내측 끝단으로부터 하부면 내측 끝단 사이에 제 2 경사부(340)가 소정의 각도를 갖도록 마련된다. 이때, 제 2 경사부(340)의 각도는 60°∼76°일 수 있다. 여기서, 상부의 폭(d1)이 8㎜보다 작을 경우 열 팽창(thermal expansion)에 의해 기판(10)을 지지하는 영역이 2㎜ 이하가 될 수 있고, 이 경우 기판(10)이 쉬프트되면 기판 지지대(200)가 노출되어 아킹이 발생될 수 있다. 따라서, 제 1 평면부(310)의 기판(10)의 가장자리가 지지되는 폭(d1)은 열 팽창 및 기판(10)의 쉬프트에 의해 기판 지지대(200)가 노출되지 않을 정도로 마련할 수 있다.Meanwhile, the width d1 of the substrate 10 supported by the first planar portion 310 may be about 8 mm to about 15 mm from the side surface of the substrate 10. In this case, the first planar portion 310 may be provided to have a width greater than or equal to the width d1 at which the edge of the substrate 10 is supported, and preferably greater than the width d1 of the substrate 10. Do. In addition, the width d2 from the side surface of the substrate 10 of the lower surface of the plasma leakage preventing member 300 facing the first planar portion 310 may be formed to about 2 mm to 7 mm. That is, the width d1 of the upper portion is larger than the width d2 of the lower portion, and may be provided in a ratio of about 4: 1 to 2: 1, for example. Accordingly, the second inclined portion 340 is provided to have a predetermined angle between the inner end of the upper surface and the inner end of the lower surface of the plasma leakage preventing member 300. At this time, the angle of the second inclined portion 340 may be 60 ° ~ 76 °. Here, when the upper width d1 is smaller than 8 mm, an area supporting the substrate 10 may be 2 mm or less due to thermal expansion, and in this case, the substrate support is shifted when the substrate 10 is shifted. 200 may be exposed and arcing may occur. Therefore, the width d1 at which the edge of the substrate 10 of the first planar portion 310 is supported may be provided such that the substrate support 200 is not exposed by thermal expansion and the shift of the substrate 10.

그리고, 플라즈마 누설방지 부재(300)의 내측면, 즉 제 2 경사부(340)는 이와 대면하는 기판 지지대(200)의 내측면의 이격 거리(d3)는 1㎜∼10㎜ 정도 유지될 수 있다. 기판 지지대(200)와 플라즈마 누설방지 부재(300)가 1㎜ 이내의 간격을 유지할 경우 300℃ 이상의 공정 온도에서 열 팽창에 의해 기판 지지대(200)와 플라즈마 누설방지 부재(300)가 접촉되어 변형이 발생될 수 있다. 반면, 기판 지지대(200)와 플라즈마 누설방지 부재(300)가 10㎜ 이상의 간격을 유지할 경우 기판(10)의 하부에 틈이 발생하여 공정 시 박막 균일성 저하되는 등의 문제가 발생될 수 있다.
In addition, an inner surface of the plasma leakage preventing member 300, that is, the second inclined portion 340, may maintain the separation distance d3 of the inner surface of the substrate support 200 facing this to about 1 mm to 10 mm. . When the substrate support 200 and the plasma leakage preventing member 300 maintain a gap within 1 mm, the substrate support 200 and the plasma leakage preventing member 300 are contacted by thermal expansion at a process temperature of 300 ° C. or higher, and thus deformation is performed. Can be generated. On the other hand, when the substrate support 200 and the plasma leakage preventing member 300 maintains a gap of 10 mm or more, a gap may be generated in the lower portion of the substrate 10, such that a problem of thin film uniformity may occur during the process.

상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 기판 지지대(200) 상부의 가장자리에 플라즈마 누설방지 부재(300)가 마련되고 대면적 유리 기판 등의 기판(10)이 기판 지지부(200) 및 플라즈마 누설방지 부재(300) 상에 안치된다. 즉, 기판(10)의 중앙 영역이 기판 지지부(200) 상에 안착되고 가장자리 영역이 플라즈마 누설방지 부재(300) 상에 안착된다. 이렇게 플라즈마 누설방지 부재(300)가 기판(10)의 하측에 위치하게 되므로 기판(10)의 가장자리에도 박막 증착 공정 등의 플라즈마 처리가 실시될 수 있고, 그에 따라 기판(10)의 유효 면적을 증가시킬 수 있어 동일 기판에서 생산되는 패널의 크기를 증가시킬 수 있다. 즉, 기존에는 플라즈마 누설방지 부재이 기판(10)의 상부 가장자리를 덮어 플라즈마 누설방지 부재이 덮힌 부분에는 박막이 증착되지 않아 유효 면적이 감소하여 패널의 LCD 패널의 크기를 축소시키는 문제가 있었지만, 본 발명은 이러한 문제를 해결하여 기판의 유효 면적을 증가시킬 수 있다.
As described above, in the substrate processing apparatus according to the exemplary embodiment, the plasma leakage preventing member 300 is provided at the edge of the upper portion of the substrate support 200, and the substrate 10, such as a large-area glass substrate, is provided on the substrate support 200. ) And the plasma leakage preventing member 300. That is, the central region of the substrate 10 is seated on the substrate support 200 and the edge region is seated on the plasma leakage preventing member 300. Since the plasma leakage preventing member 300 is positioned below the substrate 10, plasma processing such as a thin film deposition process may be performed at the edge of the substrate 10, thereby increasing the effective area of the substrate 10. The size of the panel produced on the same substrate can be increased. That is, in the past, the plasma leakage preventing member covered the upper edge of the substrate 10 so that the thin film was not deposited on the portion covered with the plasma leakage preventing member, thereby reducing the effective area, thereby reducing the size of the LCD panel of the panel. This problem can be solved to increase the effective area of the substrate.

본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 구동 방법을 설명하면 다음과 같다.Referring to the driving method of the substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

먼저, 반응 챔버(100)의 측면에 마련된 기판 출입구(미도시)를 통해 기판 이송 로봇이 진입하여 기판(10)을 기판 지지대(200) 상에 위치시킨다. 이어서, 복수의 리프트 핀(미도시)이 기판 지지대(200)를 통하여 하측으로부터 올라와 기판(10)을 지지한다. 이때, 복수의 리프트 핀은 예를 들어 기판(10)을 절단하여 하나의 LCD 패널로 이용되는 영역 사이를 지지한다. 복수의 리프트 핀이 기판(10)을 지지한 후 기판 이송 로봇이 반응 챔버(100) 외측으로 빠져 나가고, 이후 기판 승강기(210)에 의해 기판 지지대(200)가 상측으로 이동하여 기판(10)을 지지하게 된다. 이때, 기판 지지대(200)의 가장자리에 플라즈마 누설방지 부재(300)가 마련되므로 기판(10)은 중앙 영역이 기판 지지대(200)에 지지되고, 가장자리 영역이 플라즈마 누설방지 부재(300)에 지지된다. 이어서, 배기관(110)를 통해 진공 배기를 실시하여 반응 챔버(100) 내부의 공정 분위기를 조성하고, 기판 지지대(200)를 공정 위치까지 상승시킨다. 기판 지지대(200)가 공정 위치까지 상승하면 가스 분사부(400)를 통해 기판(10)의 상부에 공정 가스를 분사하고, 플라즈마 발생부(500)로부터 상부 전극으로 작용하는 가스 분사부(400) 또는 별도의 전극판에 고주파 전원을 인가한다. 이에 의해 기판(10)의 상부에 공정 가스의 플라즈마가 발생되고, 기판(10) 상에 박막이 증착된다. 이때, 플라즈마 누설방지 부재(300)가 기판(10)의 후면 가장자리를 지지하고 기판(10)의 가장자리가 노출되어 있으므로 기판(10)의 중앙 영역뿐만 아니라 기판(10)의 가장자리에도 박막이 증착된다. 또한, 플라즈마 누설방지 부재(300)가 기판(10)의 후면 가장자리를 지지하므로 기판(10) 후면으로의 플라즈마 누설을 방지하고 기판(10)의 틸트 쉬프트를 방지할 수 있다. 박막 증착 공정이 완료된 후 기판 지지대(200)가 하강하여 리프트 핀이 기판(10)을 지지하게 된다. 이어서, 기판 이송 로봇이 반응 챔버(100) 내부로 유입되어 기판(10)을 지지한 후 반응 챔버(100) 외부로 기판(10)을 언로딩하게 된다.
First, the substrate transfer robot enters through a substrate entrance (not shown) provided on the side of the reaction chamber 100 to position the substrate 10 on the substrate support 200. Subsequently, a plurality of lift pins (not shown) are raised from the lower side through the substrate support 200 to support the substrate 10. At this time, the plurality of lift pins cut the substrate 10 to support the areas used as one LCD panel. After the plurality of lift pins support the substrate 10, the substrate transfer robot exits to the outside of the reaction chamber 100, and then the substrate support 200 is moved upward by the substrate elevator 210 to move the substrate 10 upward. Will be supported. In this case, since the plasma leakage preventing member 300 is provided at the edge of the substrate support 200, the substrate 10 has a central region supported by the substrate support 200, and the edge region is supported by the plasma leakage prevention member 300. . Subsequently, vacuum exhaust is performed through the exhaust pipe 110 to create a process atmosphere inside the reaction chamber 100, and the substrate support 200 is raised to the process position. When the substrate support 200 is raised to the process position, the gas is injected to the upper part of the substrate 10 through the gas injector 400, and the gas injector 400 acting as an upper electrode from the plasma generator 500. Alternatively, high frequency power is applied to a separate electrode plate. As a result, plasma of the process gas is generated on the substrate 10, and a thin film is deposited on the substrate 10. At this time, since the plasma leakage preventing member 300 supports the rear edge of the substrate 10 and the edge of the substrate 10 is exposed, a thin film is deposited on the edge of the substrate 10 as well as the central region of the substrate 10. . In addition, since the plasma leakage preventing member 300 supports the rear edge of the substrate 10, it is possible to prevent plasma leakage to the rear surface of the substrate 10 and to prevent tilt shift of the substrate 10. After the thin film deposition process is completed, the substrate support 200 is lowered so that the lift pin supports the substrate 10. Subsequently, the substrate transfer robot is introduced into the reaction chamber 100 to support the substrate 10 and then unloads the substrate 10 to the outside of the reaction chamber 100.

본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
Although the technical spirit of the present invention has been described in detail according to the above embodiment, it should be noted that the above embodiment is for the purpose of description and not for the purpose of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

100 : 반응 챔버 200 : 기판 지지대
300 : 플라즈마 누설방지 부재 400 : 가스 분사부
500 : 플라즈마 발생부 600 : 가스 공급부
310 : 제 1 평면부 320 : 제 2 평면부
330 : 제 1 경사부 340 : 제 2 경사부100: reaction chamber 200: substrate support
300: plasma leakage preventing member 400: gas injection unit
500: plasma generating unit 600: gas supply unit
310: first flat portion 320: second flat portion
330: first inclined portion 340: second inclined portion

Claims

Reaction chamber;
A substrate support provided in the reaction chamber to support a central region of the substrate;
A plasma leakage preventing member fixed to a predetermined area on the substrate support to support an edge area of the substrate;
A gas injection unit provided to face the substrate support; And
A plasma generator for generating a plasma of a process gas in the reaction chamber;
The plasma leakage preventing member may include a first plane portion that supports an edge of the substrate, and a second plane portion that is provided outside the first plane portion and has a surface height that is the same as the surface height of the substrate supported on the first plane portion. Including wealth,
The substrate support has a step in an area where the substrate is supported and the lower surface of the plasma leakage preventing member is in contact with and fixed.
The substrate support has an inclined surface formed between the support region of the substrate and the lower fixed region of the plasma leakage preventing member,
The inclined surface has an angle of 100 ° to 120 °,
The plasma leakage preventing member may include a first inclined portion provided between the first and second planar portions; And a second inclined portion provided between an inner side and a lower surface of the first planar portion and facing an inclined surface of the substrate support.

delete

The substrate processing apparatus of claim 1, wherein the second inclined portion of the plasma leakage preventing member and the inclined surface of the substrate support facing the plasma insulator maintain a spacing of 1 mm to 10 mm.

The substrate treatment of claim 1, wherein the width of the first planar portion of the region where the substrate is supported and the width of the lower surface opposite to the first planar portion have a ratio of 4: 1 to 2: 1 from the side surface of the substrate. Device.

The substrate processing apparatus of claim 1, wherein the plasma leakage preventing member is electrically insulating by being surface-insulated and insulated from the substrate support.