KR100444739B1 - 큰기판상에서박막층을에칭하기위한방법및장치 - Google Patents

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Abstract

기판을 에칭하는 챔버는 상기 챔버의 측벽으로부터 매달려지는 지지 부재를 포함한다. 상기 지지 부재는 기판을 수용하기 위한 다수의 평면을 포함하며, 그리고 상기 평면상에 기판을 배치하거나 또는 상기 평면으로부터 기판을 제거하도록 하는 수평 위치 및 처리를 위하여 비평형 위치로 기판을 배치하는 제 2위치에서 상기 다수의 평면을 배치하기 위하여 수평축을 중심으로 회전가능하다. 클램핑 및 리프팅 장치는 지지 부재 위에 제공되며, 클램핑 및 리프팅 장치와 상기 지지 부재사이에 기판이 배치되도록 하는 연장된 위치 및 상기 기판이 지지 부재에 클램핑되는 수축된 위치에서 지지 부재에 대하여 배치가능하다.
상기 챔버는 아크를 발생하지 않고 알루미늄 박막을 가진 기판과 같은 높은 출력 밀도를 요구하는 기판을 에칭하기에 특히 적합하다. 상기 챔버는: 상기 지지 부재와 클램핑 및 리프팅 장치사이에 배치된 절연 부재, 상기 클램핑 및 리프팅 장치와 기판사이에 갭을 제공하도록 클램핑 및 리프팅 장치에 배치된 스페이서 및 상기 지지 부재쪽으로 또는 상기 지지 부재로부터 멀리 기판을 이동시키도록 지지 부재에 배치된 리프트 핀을 포함할 수 있다. 기판 수용면은 서로 평행하지 않을 수 있다.

Description

큰 기판 상에서 박막 층을 에칭하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ETCHING FILM LAYERS ON LARGE SUBSTRATES}
본 발명은 박막 층 부분을 선택적으로 제거하기 위하여, 반도체 기판 및 유리 기판과 같은 절연 기판 상에 형성된 박막층을 에칭하는 방법을 포함하는, 기판상의 박막을 에칭하는 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 큰 평면 패널 디스플레이 제조시 이용되는 큰 평면 표면상의 박막 층을 에칭하는 것에 관한 것이다.
반도체 기판 상의 박막 층을 선택적으로 에칭하는 것은 널리 공지되어 있다. 예를 들어 본원에 참조된 왕 등의 미합중국 특허 제4,367,672호에는 플라즈마를 사용하여 반도체 기판 상의 박막 층의 홀 또는 트렌치를 선택적으로 에칭하는 방법이 기술되어 있다. 현재 사용되고 있는 반도체 기판은 전형적으로 원형인데, 지름은 200㎜ 이하이고, 두께는 0.5㎜이하이며 질량은 대략 60g 이하이다. 상기 반도체 기판이 비교적 작은 크기 및 중량을 갖기 때문에, 기판 상의 박막 층을 선택적으로 에칭하기 위한 에칭 공정환경을 제공하기 위하여 비교적 직선방향의 에칭 챔버 배치가 사용될 수도 있고, 기판을 처리 챔버에 장착하기 위해 비교적 직선방향의 웨이퍼 조작장치가 사용될 수도 있다.
평면 패널 디스플레이를 위한 공정은 반도체 장치를 제조하는데 사용되는 다수의 동일한 공정을 사용한다. 평면 패널 디스플레이의 제조는 깨끗한 유리 기판에서 시작된다. 트랜지스터는 전술한 왕 등의 특허에 기술된 바와 같은 것과 유사한 박막 증착 및 선택적 에칭 기술을 사용하여 평면 패널 상에 형성된다. 기판 상 박막 층의 연속적인 증착, 포토리소그래피 및 선택적인 에칭은 상기 기판 상에 개개의 트랜지스터를 생성한다. 이들 장치 뿐만 아니라 금속 상호접속부, 액정 셀 및 기판 상에서 형성되는 다른 소자는 디스플레이 상태가 개개의 화소에 전기적으로 생성되는 평면 패널 디스플레이를 만들도록 기판 상에 활성 매트릭스 디스플레이 스크린을 생성하기 위하여 이용된다.
평면 패널 디스플레이는 반도체장치 제조에서 사용되는 것과 같은 공정을 사용하여 제조되지만 평면 패널 디스플레이 기판으로서 사용되는 유리는 그것의 처리에 영향을 미치는 몇 가지 중요한 점에서 반도체 기판과는 다르다. 반도체 제조에 있어서 개개의 장치는 웨이퍼 상에서 형성되고, 웨이퍼는 잘려져 다수의 개개의 집적회로를 형성한다. 따라서, 반도체 웨이퍼 상에서 다소간의 불량 소자가 생성되는 것이 허용되는데, 이는 일단 기판이 개개의 집적 회로로 잘려지면 결함이 있는 소자를 보유하는 다이가 단순히 폐기되기 때문이다. 평면형 패널 디스플레이 상에서, 개개의 결함이 있는 소자는 제거되어서는 안된다. 따라서 평면형 패널 기판 상에서 생성된 불량 소자의 수는 제로에 이르러야만 한다. 만약 단일의 기판 상에서 다수의 디스플레이를 처리하도록 기판이 충분히 크다면, 평면 패널 기판 상에서 형성된 임의의 평면 패널 디스플레이상의 결함은 디스플레이를 불완전하게 한다. 또한, 유리기판은 가장 큰 반도체 웨이퍼보다 전형적으로는 더 크며 상기 유리 기판의 열 전달 계수는 상기 반도체 기판의 열 전달 계수보다 100배 더 적다.
반도체 공정, 특히 에칭 공정에 있어서, 상기 공정환경은 에너지를 기판에 전달하는데, 만약 에너지가 기판의 표면으로부터 분산되지 않거나 및/또는 에너지가 기판에 유입되는 것과 같은 속도로 기판으로부터 제거되지 않는다면 기판의 온도를 상승시킬 것이다. 반도체 기판 공정에 있어서, 기판 온도는 기판으로부터 열을 분산하도록 기판의 용량과 열이 기판으로부터 기판 지지 부재로 전달되는 속도와 관련된 공정환경에 의해 기판으로 전달되는 에너지의 균형을 조절함에 의해, 적정 수준으로 유지된다. 기판이 처리 환경에 의해 가열될 때, 기판 외면의 온도는 기판으로 전달되는 에너지에 의해 상승된다. 에칭 공정이 계속되면서 상기 열은 기판으로 전도되어 나머지 기판부분의 온도를 상승시킨다. 이 열의 일부분은 지지부재로 전도된다. 상기 에칭 공정동안 기판으로 전달된 전체 에너지 및 기판으로 전달된 열에너지 속도(rate)의 균형을 조정함으로써 기판 표면의 온도는 섭씨 120°의 레지스트 파손 온도 이하로 유지될 수도 있다.
척에 단단히 고정되지 않고 기판이 지지 부재 상에 수용될 경우, 진공 공정 환경은 지지 부재와 기판이 밀접하게 접촉되지 않는 영역에서 지지 부재와 기판 사이의 전도성 열전달을 방해하기 때문에 기판으로부터 지지 부재로의 열전달 속도는 상대적으로 작다. 이에 따라서, 기판이 지지 부재에 단순히 기계적으로 연결되는 경우, 기판으로의 에너지 입력은 기판으로부터 지지 부재로의 열전달 속도 및 기판 내에서의 열 에너지의 확산을 조합한 것을 초과하지 않도록 전력은 상대적으로 낮은 수준에서 유지되어야 한다. 그러나 에칭 속도 및 전력 밀도는 대략 직접적으로 비례하기 때문에, 이들 낮은 에너지 레벨은 더 긴 처리 시간이 목표된 에칭을 위해 요구됨으로써 상기 챔버를 통한 기판의 처리를 제한한다. 열전달을 증가시켜 이에 따른 처리량을 증가시키기 위해서 기판은 지지 부재에 클램핑될 수 있다. 반도체 기판의 온도를 제어하는 이러한 방법은 또한 평면 패널 디스플레이 기판의 처리에 적합할 수 있다.
평면 패널 디스플레이 기판 처리시에, 기판으로서 사용되는 크고 장방형인 유리 시이트는 무겁고 부피가 큼에도 불구하고 약하고 수평과 수직 평면 사이에서 용이하게 조정될 수 없다. 따라서, 평면 패널 기판 상에서 박막 층을 선택적으로 에칭하기 위해 사용되는 플라즈마 에칭 공정은 전형적으로 기판이 수평위치로 배치되도록 하여 수행되는데, 이것은 기판이 수평 평면으로 처리 챔버에 장착된다면 처리시 기판을 조정하는 것을 더 용이하게 하기 때문이다.
그러나, 수평위치에서 에칭된 평면 패널 디스플레이 기판에는 결함이 발생하기 쉽다. 수평의 평면 패널 기판에 대한 전형적인 에칭에 있어서 에칭 플라즈마는 기판 위의 챔버 밀폐부 내에 유지된다. 이에 따라, 박막 층이 에칭되면서, 밀폐부내의 오염물은 중력에 의해 기판 위로 떨어지고 또한 오염물은 기판으로 정전기적으로 끌려갈 수도 있다. 한계 크기 이상의 각각의 이들 오염물은 기판 상에 형성된 평면 패널에 결함을 발생시킬 것이다.
또한 비정질 실리콘층을 사용하는 평면 패널 디스플레이를 생성하는데 사용되는 공정화학 처리는 불량 디스플레이를 생성하게 한다. 평면 패널 디스플레이 기판에 있어서, 박막 층내에 에칭된 홀 또는 트렌치는 전형적으로는 테이퍼(tapered) 벽을 가져야만 한다. 전형적으로 에칭되는 층이 비정질 실리콘인 경우, 불소를 기초로한 화학반응이 에칭을 위해 사용된다. 불소를 기초로한 화학처리를 사용하여 테이퍼 측벽을 제공하기 위해서, 에칭 화학처리시 산소를 주입한다. 불소를 기초로한 화학처리에 의해 박막 층을 에칭할 때, 산소는 레지스트의 에지를 연속적으로 에칭하여 레지스트의 폭을 연속적으로 감소시켜 적정 테이퍼 벽을 생성하도록 에칭되는 박막 영역의 폭을 증가시킨다. 그러나 챔버 내에서 또한 레지스트의 에지를 에칭하는데 사용되는 산소는 챔버 내에 입자 오염물을 생성하는데, 만약 이것이 기판 상으로 유입된다면, 입자에 결점을 야기시킬 수 있다.
따라서, 처리량을 최대로 하고 공정 변화를 최소로 하는 평면 패널 디스플레이와 같은 큰 기판을 에칭하는 기판 처리장치에 대한 기술이 요구된다.
본 발명은 평면 패널 디스플레이 기판과 같은 큰 기판 위에 박막 층을 에칭하기 위한 에칭 챔버를 제공하는 것이며, 다중 기판의 노출된 표면상의 박막 층이 단일 에칭 챔버 내에서 동시에 에칭될 수 있도록 하는 것이다.
챔버는 다중 기판 수용면을 갖는 기판 지지 부재를 포함하며, 상기 기판 지지 부재는 기판 지지 부재에 기판을 장착하거나 이로부터 기판을 인출하기 위하여 수평면에서 지지 부재의 기판 수용면의 위치를 설정하도록 수평축을 중심으로 회전할 수 있다.
기판 지지 부재는 바람직하게는 그 위에 2개의 기판을 수용할 수 있도록 배치되어 챔버 내에서 동시에 처리되도록 한다. 기판 지지 부재가 동시에 2개의 기판을 처리하도록 배치되는 경우, 기판은 기판 지지 부재의 맞은편 측면에 놓여질 수도 있고, 수평 위치로 챔버에 장착될 수도 있고, 기판이 기판 지지 부재 상에 장착된 후, 에칭을 위한 수직 또는 거의 수직 위치에 기판을 위치시키도록 회전한다.
클램핑 및 리프팅 장치가 지지 부재 위에 제공된다. 클램핑 및 리프팅 장치는 클램핑 및 리프팅 장치와 지지 부재 사이에 기판이 배치되도록 연장된 위치에서 그리고 지지 부재에 기판을 클램핑하도록 수축된 위치에서 지지 부재에 대하여 위치설정될 수 있다. 기판은 지지 부재에 클램핑되어 지지 부재가 챔버에서 회전될 때 기판을 고정하도록 한다.
챔버는 아크를 발생하지 않는 알루미늄 박막을 가진 기판과 같은 높은 전력 밀도를 가지는 기판을 에칭하기에 특히 적합하다. 챔버는, 지지 부재와 클램핑 및리프팅 장치 사이에 배치된 절연 부재, 클램핑 및 리프팅 장치와 기판 사이에 갭을 제공하도록 클램핑 및 리프팅 장치에 배치된 스페이서 및 지지 부재쪽으로 또는 지지 부재로부터 멀리 기판을 이동시키도록 지지 부재에 배치된 리프트 핀을 포함할 수 있다. 기판 수용면은 서로 평행하지 않을 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본원 발명을 설명한다.
도 1은 지지 부재가 기판을 챔버에 장착하고 챔버로부터 기판을 인출하도록 배치된 본 발명의 에칭 챔버 및 지지 스탠드의 부분 사시도.
도 2는 지지 부재가 기판을 챔버에 장착하고 챔버로부터 기판을 인출하도록 배치된 것을 나타내기 위해 챔버 벽을 투시하여 나타낸 본 발명의 에칭 챔버의 사시도.
도 3은 상기 기판 에칭 위치에 상기 지지 부재가 위치된 본 발명의 에칭 챔버를 부분적으로 도시한 사시도.
도 4는 도 2의 라인 4-4를 따라 지지 부재를 부분적으로 나타낸 부분사시도.
도 5는 도 2의 지지 부재의 클램프 바이어싱 부재를 부분적으로 나타낸 부분사시도.
도 6은 기판을 수용하거나 기판을 제거하도록 배치된 도 2의 지지 부재의 부분 단면도.
도 7은 기판하에서 로보트 블레이드가 작동하도록 배치된 도 1의 지지 부재의 부분 단면도.
도 8은 챔버 내에서의 에칭을 위해 기판을 클램핑시키도록 배치된 도 1의 지지 부재를 나타낸 부분 단면도.
도 9는 본 발명의 지지 부재, 클램프 및 리프트 어셈블리, 및 클램프 바이어싱 부재의 선택적인 실시예를 도시하는 평면도.
도 10은 도 9의 라인 10-10에 따른 지지 부재, 클램프 및 리프트 어셈블리, 및 클램프 바이어싱 부재의 확대된 부분 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 챔버 11 : 밀폐벽
12 : 기판 14, 14' : 지지 부재
16 : 구동시스템 30, 30' : 기판 수용면
32 : 클램프 및 리프트 어셈블리
46, 46' : 리프트 핀 50 : 로보트 블레이드
52, 52' : 클램프 링 54, 54' : 클램프 바이어싱 부재
68, 68' : 클램프 핑거
본 발명은 기판을 처리하기 위한 챔버를 제공하는 것이다. 챔버는 도 1에 도시된 바와 같이 에칭 챔버(10)와 같이 구성되어, 평면 패널 디스플레이 기판(12)또는 다른 기판의 표면을 플라즈마 에칭하고, 여기서 기판(12)은 챔버에 장착되거나 인출될 때 수평면에 유지되며 기판(12)은 에칭 사이클 동안 수직으로 회전된다. 챔버(10)는 바람직하게는 반응성 이온 에칭 챔버로서 구성되며, 여기서 기판은 지지 부재(14)상에 수용되고, 이 부재(14)는 바람직하게는 용량적으로 결합될 수도 있는 대략적으로 13.5MHz에서 R.F.전압원을 가진 음의 자기-바이어싱 전압에서 유지되고, 챔버(10)는 진공 압력에서 유지되고 에칭 가스 종은 챔버(10)에 충전되며 R.F.전압원에 의해 플라즈마로 스파크가 일어난다.
에칭 챔버 구성
도 1내지 도 2에서 본 발명의 상기 에칭 챔버(10)는 바람직하게는 캐소우드로서 구성되는 지지 부재(14)를 밀폐하는 밀폐벽(11)과 밀폐벽(11)내에서 지지 부재(14)를 회전시키기 위한 이동식 스탠드(280)(도 1에 도시됨)상에서 챔버(10)의외부에 위치된 지지 부재 구동 시스템을 포함한다. 밀폐벽(11)은 마주하는 제 1 및 2 단부벽(22, 24)(도 2에서의 벽(22))을 갖는 일반적인 장방형으로 마주하는 측벽(20, 20'), 상부(18) 및 베이스(18')를 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 슬릿 밸브(26)가 제 1 단부벽(22)을 통해 제공되어 챔버(10)의 내면과 접근 가능하게 하여 기판(12)을 지지 부재(14)에 장착하거나 인출할 수 있도록 한다. 지지 부재 구동 시스템(16)은 회전 진공 커플링에 의해 제 2 단부벽(24)을 통해 지지 부재(14)상에 접속되어 챔버(10)내에서 수평축에 대해 지지 부재(14)를 회전하게 한다. 또한 상기 회전 커플링은 유용물을 챔버(10)외면으로부터 챔버(10)안으로 통과되게 한다.
도 3에서 본 발명의 에칭 챔버(10)는 에칭 위치에서 도시하고 있으며, 여기서, 지지 부재는 도 2에 나타낸 장착 위치에 대하여 90°회전된다. 챔버(10)는 바람직하게는 반응성 이온 에칭 챔버로서 구성되는데, 여기서 반응성 플라즈마는 기판(12) 및 전기적으로 접지된 밀폐벽(11)의 중간에 제공되어 기판(12)의 노출된 표면상에 박막 층을 선택적으로 에칭한다. 따라서 챔버 밀폐벽(11)은 전기적으로 접지되고 지지 부재는 플라즈마와 관련하여 음 전압에서 유지된다. 플라즈마 내에서의 전기 이동도는 플라즈마의 이온 이동도 보다 더 크기 때문에 주파수 13.5MHz 에서의 R.F. 바이어스가 지지 부재(14)상에서 네거티브 바이어스를 형성하게 된다. 바람직하게는 지지 부재(14)는 챔버벽(11)과 관련하여 200내지 600볼트의 전압에서 바이어스가 된다. 선택적으로 챔버(10)는 플라즈마가 챔버 외부에 형성되고 기판을 빠르게 흐르는 3극 구성 또는 원거리 소스를 이용하여 다른 에칭 공정을 위해구성될 수 있다.
통상적인 가스 유입부(도시되지 않았음) 및 통상적인 챔버 유출부(도시되지 않았음)가 제공되어, 플라즈마 상태에 있을 때 기판(12)의 노출된 표면상에서 박막 층의 부분에 대한 선택적인 에칭 친밀도를 갖는 가스 또는 가스들이 상기 챔버 내에서 특정 압력에서 그 챔버를 흐르는 유속이 유지되게 한다. 가스는 그 안에 다중 홀을 갖는 튜브 또는 다른 도관을 통해 챔버(10)내에 분포될 수도 있다. 챔버 유출부는 챔버 내의 압력을 약 200 밀리-토르, 바람직하게는 약 40 내지 100sccm의 전체 가스 흐름에 대해 15 내지 40 밀리-토르 범위로 감소시키기 위해, 터보-분자 펌프와 같은, 진공 펌프(13)(단지 한 개만 도시됨)를 적어도 하나, 바람직하게는 2개를 포함한다. BCl3,Cl2,HCl2,CCl4등과 같이 염소가 기초된 화학물질을 포함하는 가스 혼합물은 실리콘, 알루미늄 또는 Ti, Ta 또는 Cr과 같은 반사성 금속을 에칭하는데 사용된다. 불소를 기초로 하는 화학물질을 갖는 가스 혼합물은 질화 실리콘 및 SiO2를 에칭하는데 사용된다. 염소 및 불소 기초 화학물질의 혼합물은 Mo, Ta, MoTa, 등과 같은 반사성 금속을 에칭하는데 사용될 수도 있다. 챔버(10)는 바람직하게는 에칭 챔버로서 구성되지만, 본 발명의 장치는 증착 공정 특히, 플라즈마 증착 및 화학적 기상 증착 공정을 위해 사용될 수도 있고 다른 에칭 공정이 챔버(10)에서 수행될 수도 있다.
기판 지지 부재
도 2 내지 도 3은 기판 지지 부재(14)가 챔버(10)내에서 다수의 기판(12)을 동시에 처리하도록 구성되어 있는 것을 도시한다. 따라서 지지 부재(14)는 지지 부재(14)의 맞은편 측면 상에 배치된 다수, 바람직하게는 2개의 평행한 기판 수용면(30)을(단지 도 2 및 3에서는 하나만 도시됨)포함하는데, 이 부재(14) 각각은 단일 기판(12)을 수용하는 크기이다. 또한 지지 부재(14)는 각각의 기판 수용면(30)상에 배치된 각각의 기판 클램프 및 리프트 어셈블리(32)를 포함한다. 본원에서 더 기술되겠지만, 각각의 클램프 및 리프트 어셈블리(32)는 지지 부재(14)에 기판(12)을 클램핑하는 클램핑 위치 및 지지 부재(14)의 기판 수용면(30)위에 기판(12)을 지지하도록 지지 부재(14)위에 배치되는 장착 및 인출 위치에 선택적으로 배치될 수 있다. 도 6 및 7에 도시된 바와 같이 장착 및 인출 위치에서 클램프 및 리프트 어셈블리(32)와 기판 수용면(30) 사이에 공간이 제공되어 로보트 블레이드(50)(도 6내지 8에 도시된 바와 같이)가 접근가능하여 지지 부재(14)상에서 기판(12)을 위치시키거나 또는 지지 부재(14)로부터 기판(12)을 제거하도록 한다.
또한 상기 지지 부재(14)는 수평축에 대해 회전 가능하여, 도 2에 도시된 바와 같이 수평 장착 위치와 도 3에 도시된 바와 같이 수직 에칭 위치 사이에서 지지 부재(14)의 기판 수용면(30)을 이동시키도록 한다. 따라서, 지지 부재(14)는 지지 구동 부재(16)와 관련하여 종결되는 제 1 밀폐 단부벽(24)에 있는 개구부를 통해 지지 부재(14)의 한쪽 단부로부터 연장되는 회전식 커플링(34)을 포함한다. 회전식 커플링(34)은 바람직하게는 관형 부재인데, 이 부재는 본원에서 더 설명될 것이지만, 제 2 챔버벽(24)(도 1에 도시됨)의 외면에 배치된 지지 스탠드(280)에 수용된다. 회전식 커플링(34)은 챔버(10)내에서 지지 부재(14)를 지지하고 가스, 냉각제 및 전기공급라인과 같은 유용물을 지지 부재(14)와 연결한다. 지지 부재는 바람직하게는 단부벽(24)으로부터 캔틸레버(cantilever)되지만, 지지 부재는 양쪽 단부벽(22, 24)에 지지될 수도 있다.
기판 클램프 어셈블리
도 2, 4 및 5를 참조로, 기판 클램프 및 리프트 어셈블리(32)를 상세하게 도시하였다. 클램프 및 리프트 어셈블리(32)는 지지 부재(14) 각각의 기판 지지면(30)상에 수용되며, 이하 단지 하나의 기판 클램프 및 리프트 어셈블리(32)를 상세히 기술할 것이다. 기판 클램프 및 리프트 어셈블리(32)는 지지 부재(14)의 기판 수용면(30)의 주변을 중심으로 수용되도록 하는 크기로 된 환형 클램프 링(52)을 포함하여, 기판이 상기 기판 수용면(30)에서 수용될 때, 기판 클램프 및 리프트 어셈블리(32)의 봉입물내에 수용되도록 한다. 또한 클램프 및 리프트 어셈블리(32)는 클램프 링(52)과 지지 부재(14)의 중간에 배치된 다수의 클램프 바이어싱 부재(54)(도 5에 도시됨) 및 클램프 링(52)의 주변에 배치된 다수의 기판 리프트 부재(56)(도 4에 도시됨)를 포함한다. 또한 기판(12)이 장방형인 경우, 클램프 링(52)은 환형의 장방형이다.
도 2에서 클램프 링(52)은 마주하는 제 2 측면 레일 부재(64,66)에 수직으로 연결된 마주하는 제 1 측면 레일 부재(60, 62)를 포함하여 장방형 형태를 형성하는 다수의 개개의 레일 부재(58)를 포함한다. 다수의 클램프 핑거(68), 바람직하게는세라믹은 지지 부재(14)의 기판 수용면상에 수용되는 기판(12) 상부의 노출된 표면과 맞물리도록 하는 충분한 거리로 제 1 측면 레일 부재(60, 62)로부터 안쪽으로 연장된다. 클램프 핑거(68)는 바람직하게는 레일 부재(60, 62)를 따라 길이 방향으로 조정가능하여 클램프(52)가 다른 길이의 기판(12)을 지지 부재(14)에 클램핑되게 한다. 핑거(68)는 클램프 레일(60, 62)내에 다수의 나사선 홀(도시되지 않았음)을 제공하고 핑거(68)를 볼트와 같은 페스너로 나사선 홀 중 하나에 선택적으로 부착함으로써 조절할 수 있다. 클램프 핑거(68)의 클램핑 단부는 지지 부재의 기판 수용면(30)상에 수용된 기판(12)의 에지의 약간 안쪽으로 맞춰지는 크기로 기판(12)상에 그림자가 지는 것을 최소화한다.
클램프 링(52)은 바람직하게는 절연 재료로 제조되지만, 전도 재료가 사용될 수도 있다. 클램프 링(52)으로부터 기판(12)으로의 임의의 전기 전도성을 제한하기 위해서, 클램프 핑거(68)는 바람직하게는 세라믹과 같은 절연 재료로 제조되고, 지지 부재는 그안에 환형 채널(69)을 포함하고, 이 채널은 기판 수용면의 주변에 대해 연장되고 세라믹과 같은 재료로 형성된 절연 부재(71)를 그안에 수용하여 클램프 링(52)과 기판(12)(도 1에 가장 잘 도시되어 있음) 사이에 절연 방벽을 형성한다.
클램프 바이어싱 부재의 구조 및 동작
클램프 링(52)은 도 5에 도시된 바와 같은 다수의 클램프 바이어싱 부재(54)에 의해 지지 부재(14)에 접속되고 부재(14)를 향해 스프링 바이어스가 가능하게접속된다. 바람직하게는 클램프 바이어싱 부재는 클램프 링(52)의 코너에 위치된다. 각각의 클램프 바이어싱 부재(54)는 지지 부재(14)의 안쪽으로 연장되고 상부 플랜지(72)의 지지 부재(14)에서 종결되는 하우징(70) 및 하우징(70)내에서 연장되고 플랜지(72)에 인접한 하우징(70)의 바깥쪽으로 종결되는 스프링이 장착된 핀(74)을 포함한다. 스프링이 장착된 핀(74)은 하우징(70)내에 위치된 피스톤 부재(80)상에서 수용되는 샤프트 부분(76) 및 상부 플랜지(72)를 통해 지지 부재(14)의 바깥쪽으로 연장되는 샤프트 부분(76)의 연장부로서 형성되는 연장 부분(81)을 포함한다. 스프링(82)은 플랜지(72)와 피스톤 부재(80) 사이의 하우징(70)내에서 연장되어 하우징(70)의 안쪽으로 피스톤 부재(80) 및 샤프트 부분(76)을 바이어스 하도록 한다. 스프링이 장착된 핀(74)의 연장부분(81)은 클램프 링(52)에 접속된다. 바람직하게는, 상기 핀(74)의 연장 부분(81)은 내부 나사선 보어를 포함하고, 볼트(78)는 클램프 링(52)을 통해 나사선 보어로 연장되어 클램프 바이어스 부재(54)에 클램프 링(52)이 고정되게 한다. 따라서, 클램프 링(52)은 클램프 바이어싱 부재(54)에 클램프 링을 고정시키는(단지 하나만 도시되어 있는) 볼트(78)를 간단히 제거함으로써 지지 부재로부터 용이하게 제거될 수도 있다.
클램프 바이어싱 부재(54)는 클램프 링(52)을 바이어스하고 기판(12) 위로 클램프 링(52)으로부터 지지 부재(14)로 연장되는 클램프 핑거(68)를 바이어스 한다. 이에 따라서, 클램프 바이어싱 부재(54)는 기판(12)과 접촉하여 클램프 핑거(68)를 유지하고 이에 따라 에칭 공정을 통해 지지 부재(14)와 접촉하여 기판(12)을 유지하는데 사용된다. 바이어스 부재(54)의 스프링(82)은 지지 부재가챔버내에서 회전함에 따라 기판(12)상에 충분한 힘을 유지하여 기판(12)과 지지 부재(14) 사이의 접촉을 유지하는 한다. 550㎜×650㎜ 유리 기판(12)의 경우에, 지지 부재(14)가 챔버(10)내에서 회전함에 따라, 기판(12)을 지지 부재(14)에 고정시키기 위해 4개의 클램프 바이어싱 부재(54)를 사용하여 대략적으로 0.13N/㎠ 의 스프링 력이 기판(12)을 지지 부재(14)상에 충분히 유지되게 한다. 그러나, 기판(12)이 지지 부재 상에서 유지되는 것을 보장하기 위해, 스프링(82)은 스프링(84)이 압축될 때 스프링력이 증가되도록 하는 가변력 스프링일 수 있고, 이는 클램프 링(52)이 지지 부재(14)의 인접한 면으로부터 벗어나서 이동될 때 발생된다.
기판 리프팅 장치
도 4를 참조로 하여, 클램프 링(52)은 클램프 링(52)으로부터, 기판(12) 및 지지 부재 몸체(14)의 중간 위치로 연장되는 다수의 기판 리프트 부재(56) (단지 하나만 도시됨)를 더 포함한다. 하나의 리프트 부재(56)는 바람직하게는 클램프 링(52)의 마주하는 제 1 레일 부재(60, 62)의 각 단부의 밑에 제공되며 클램프 링(52)이 마주하는 지지 부재(14)에 기판(12)을 클램핑하도록 위치될 때 그루브 또는 리세스가 환형 절연 부재(71)내에 제공되어, 리프트 부재(56)가 지지 부재(14)로 리세스되도록 한다. 리프트 부재(56)는 또한 슬릿 밸브(26)의 위치와 마주하게 배치된 단부 레일 내에 위치될 수도 있다. 각각의 리프트 부재(56)는 일반적으로 제 1 클램프 측면 레일 부재(60)의 평면 밑면과 평행하게 오프셋되어 클램프링(52)의 안쪽으로 연장되는 오프셋 립(lip) 부분(90) 및 립 부분(90) 및 클램프 레일(60, 62)의 중간 립 부분(90)의 상부 표면에 대해 비스듬한 각도로 연장되는 센터링 부재(91)를 포함한다. 립 부분(90)은 기판(12)에 대해 이동가능한 일반적으로 평면인 상부 기판 맞물림 면(92)을 포함하여 이하 설명되는 것처럼 지지 부재(14)로부터 기판을 상승시킨다.
기판 지지 부재, 클램프 및 리프트 어셈블리, 클램프 바이어싱 부재의 선택적인 실시예
본 발명에 따른 기판 지지 부재(14), 클램프 및 리프트 어셈블리(32), 및 클램프 바이어싱 부재(54)의 선택적인 실시예는 도 9와 도 10에 도시된 것처럼 각각 기판 지지 부재(14'), 클램프 및 리프트 어셈블리(32'), 및 클램프 바이어싱 부재(54')로 제공된다. 이들 선택적인 실시예는 알루미늄 박막과 같은 기판(12)상에 소정 박막을 에칭하는데 필요한 고전력 밀도에서 발생하는 아크를 제거하는데 유용하다. 선택적인 실시예의 지지 부재(14'), 클램프 및 리프트 어셈블리(32'), 및 클램프 바이어싱 부재(54')는 이하에 기술되는 변형 부분을 제외하고는 전술한 기판 지지 부재(14), 클램프 및 리프트 어셈블리(32), 및 클램프 바이어싱 부재(54)와 동일한 구조 및 동작을 가진다.
도 9 및 도 10을 참조로, 클램프 바이어싱 부재(54')의 스프링이 장착된 핀(74')은 전기적 절연 재료, 바람직하게 듀폰 디 네모우르스와 코(독일, 윌밍톤)에 의하여 제조된 폴리이미드 Vespel??로 만들어진다. 절연 슬리브(41)는 지지 부재(14')에 배치되고 각각의 스프링 장착된 핀(74')을 감싼다. 절연 슬리브(41)는 전기 절연 재료, 바람직하게 폴리이미드 Vespel??로 만들어진다. 스프링이 장착된 핀(74') 및 절연 슬리브(41)는 클램프 링(52')을 지지 부재(14')와 전기적으로 절연시킨다.
절연 칼라(42)는 지지 부재(14')의 기판 수용면(30')의 주변을 중심으로 배치된다. 절연 칼라(42)는 두께가 0.4인치 이상이며 전기 절연 재료, 바람직하게 GE 플라스틱(매사추세츠, 피츠필드)에 의하여 제조된 폴리카보네이트 Lexan??로 만들어진다. 절연 칼라(42)는 바람직하게 폴리카보네이트 Lexan??로 만들어진 스크류 캡(43)에 의하여 지지 부재(14')에 고정된다. 절연 칼라(42) 에칭 공정 중에 지지 부재(14')가 플라즈마에 노출되는 것을 방지하여 클램프 링(52)과 지지 부재(14')사이의 아크를 억제하도록 한다.
스페이서(44)는 클램프 링(52') 및 각각의 클램프 핑거(68')사이에 배치된다. 스페이서(44)는 길이가 0.7인치 이상이며 절연 재료, 바람직하게 석영으로 만들어진다. 스페이서(44)는 클램프 링(52') 및 기판(12)사이에 갭을 제공하여 에칭 공정 중에 클램프 링에 의하여 발생되는 기판의 그림자를 제거하도록 한다. 갭은 또한 클램프 링(52')과 지지 부재(14')를 절연시킨다.
절연층(45)은 기판(12)과 면하는 클램프 핑거(68')의 표면상에 배치된다.절연층(45)은 바람직하게 폴리이미드 Vespel??로 만들어진다. 절연층(45)은 클램프 링(52')과 기판을 추가로 절연하여 바람직하게 세라믹으로 만들어진 클램프 핑거(68')가 기판(12)을 손상시키는 것을 방지한다.
다수의 리프트 핀(46)은 클램프-바이어싱 메커니즘(54')의 하우징(70')과 지지 부재(14')의 관통 개구부(47)에 배치된다. 리프트 핀(46)은 강철과 같은 금속으로 만들어진다. 리프트 핀(46)은 기판(12)을 지지 부재(14')쪽으로 또는 이로부터 멀리 이동시킬 때 전술한 클램프 링(52)의 리프트 부재(56)를 대신한다. 리프트 핀(46)은 지지 부재(14')의 기판 수용면(30)에 수직 방향으로 활주하며 이동한다. 핀-바이어싱 메커니즘(49)은 각각의 리프트 핀(46)에 부착되며, 플랜지(53), 리프트 핀에 부착된 피스톤 부재(55) 및 상기 플랜지(53)와 피스톤 부재(55)사이에 연장된 스프링(57)을 포함한다. 플랜지(53)는 각각의 스프링이 장착된 핀(74)의 샤프트 부분(76)에 부착되어 이하에 설명되는 바와 같이 리프트 핀(46)의 이동과 스프링이 장착된 핀(74)의 이동을 조절하도록 한다. 핀-바이어싱 메커니즘(49)은 리프트 핀(46)의 단부와 클램프 핑거(68)사이의 간격을 적절히 가변시킬 수 있도록 리프트 핀(46)을 이동시킨다.
리프트 부재(56) 대신 리프트 핀(46)을 사용하는 것은 몇 가지 이점을 제공한다. 첫째, 지지 부재(14')는 리프트 부재를 수용하기 위하여 사용된 채널(69)없이 구성될 수 있어, 아크 원인을 제거할 수 있다. 둘째, 클램프 링(52')은 더 이상 리프트 부재를 포함하지 않기 때문에, 클램프 링의 중량이 감소된다. 따라서지지 부재(14')가 회전될 때 클램프 링의 중량 때문에 클램프 링(52')이 기판(12)으로부터 이탈되려는 경향이 최소화된다.
리프트 핀(46)을 수용하는 지지 부재(14')의 개구부(47)는 비교적 큰 종횡비, 즉 길이(l)대 폭(w)비를 가질 수 있다. 예를 들어, 종횡비는 10:1 이상일 수 있다. 이와 같은 종횡비를 가진 개구부(47)를 제공함으로써 챔버(10)의 플라즈마가 하우징(70')으로 유입되는 것을 최소화할 수 있으며, 하우징(70')내에서 아크가 발생하는 것을 방지한다.
클램프-바이어싱 메커니즘(54')의 하우징(70')은 전체적으로 지지 부재(14')의 안쪽이 아닌 외부에 배치된다. 하우징(70')은 절연 재료, 바람직하게 폴리카보네이트 Lexan??로 만들어진다. 이러한 변형은 스프링(82')을 전기적으로 절연시켜, 하우징(70')내에 아크가 발생하는 것을 방지한다.
지지 부재(14')의 기판 수용면(30')은 이전에 설명한 것처럼 서로 평행이 아니라 어느 정도 서로에 대하여 경사질 수 있다. 이러한 기판 수용면(30')의 배치는 지지 부재(14')가 수직위치를 향할 때 기판(12)이 기판 수용면(30')에 대하여 약간 기울게 하여 기판 수용면에 대한 기판의 접촉을 개선하도록 한다.
클램프 및 리프트 어셈블리의 동작
도 6, 7 및 8을 참조로, 클램프 및 리프트 어셈블리(32)는 로보트 블레이드(50)(도 6 및 7에 도시됨)와 상호 작용하도록 구성되어, 로보트 블레이드로부터 기판을 제거하고 지지 부재(14)상에서 기판(12)을 위치시켜 클램핑시키고 기판(12)을 지지 부재로부터 상승시켜서 기판(12)이 로보트 블레이드(50)에 의해 챔버(10)로부터 제거되도록 위치되게 한다. 기판(12)을 지지 부재(14)상에 장착시키기 위해서는, 클램프 링(52)은 지지 부재(14)로부터 도 6에 도시된 위치로 작용되게 한다. 이 위치에 있어서, 상기 클램프 핑거(68)는 지지 부재(14)의 기판 수용면(30)으로부터 이격되지만 상승기(56)의 기판 맞물림 표면(92)은 지지 부재(14)의 기판 수용면(30)에서 또는 아래로 리세스되어 유지된다. 따라서, 기판 삽입 갭(96)은 지지 부재(14)와 핑거(68)사이에 제공되고 이 갭(96)은 기판(12) 및 기판을 지지하는 로보트 블레이드(50)가 클램프 링(52)의 밑면 상에서 클램프 핑거(68) 및 지지 부재(14)사이에 수평으로 삽입되도록 크기가 충분히 커야한다.
도 9 및 10의 선택적인 실시예에서, 클램프 링(52')은 클램프 핑거(68')가 충분한 간격에서 지지 부재(14')의 기판 수용면(30')으로부터 간격을 두게 위치되어, 기판(12), 및 기판(12)을 지지하는 로버트 블레이드(50)가 지지 부재(14')와 클램프 핑거(68') 사이에 수평으로 삽입되도록 한다. 리프트 핀(46')은 핀-바이어싱 부재(49)에 의하여 제공된 컴플라이언스에 의하여 지지 부재(14')의 기판 수용면(30')내에 리세스된다.
다시 도 6, 7 및 8을 참조하면, 상기 로보트 블레이드(50)가 상기 지지 부재(14)와 부분적으로 상승된 클램프 링(52)사이에 위치될 때, 상기 클램프 링(52)은 도 7에 도시된 바와 같이 지지 부재(14)로부터 바깥쪽으로 더 작용하여 기판(12)의 밑면이 리프트 부재(56)의 기판 수용면(92)과 맞물리고 기판(12)은 로보트 블레이드(50)로부터 상승되게 한다. 만약 기판(12)이 기판 수용면(30)에 대하여 잘못 배치된다면, 하나 또는 그 이상의 리프트 부재(56)의 센터링 면(91)은 상기 기판(12)의 에지와 맞물려 기판은 인접한 클램프 레일(60, 62)의 안쪽으로 이동되어 기판(12)이 지지 부재(14)의 기판 수용면(30) 상에서 수용되도록 배열되도록 한다. 기판(12)이 리프트 부재(56)에 의해 챔버(10)내에서 지지될 때, 로보트 블레이드(50)가 슬릿 밸브(26)를 통해 챔버(10)로부터 후퇴될 수도 있다.
선택적인 실시예에서, 클램프 링(52') 및 리프트 핀(46)은 기판 수용면(30')의 외부로 서로 협동하도록 동작되어 기판(12)의 하부와 맞물려서 기판(12)을 로버트 블레이드(50)위로 상승시키도록 한다.
기판(12)을 지지 부재(14)상에서 위치시키기 위해서는, 클램프 링(52)은 지지 부재(14)의 기판 수용면(30)의 방향으로 도 8에 도시된 위치로 이동된다. 클램프링(52)은 연속적으로 비교적 저속에서 도 7에 도시된 완전히 연장된 위치로부터 도 8의 클램핑 위치로 이동되어 기판(12)이 지지 부재(14)에 대한 기판(12)의 맞물림 또는 기판(12)에 대한 핑거(68)의 맞물림에 의해 파손되지 않도록 보장한다. 그러나 클램프 링(52) 이동은 기판(12)을 지지 부재(14)에 클램핑시키는데 필요한 시간을 감소시키도록 개별적으로 또는 연속적인 다중 속도 단계로 일어난다. 기판(12)을 챔버로부터 제거하기 위해서는, 클램프 링(52) 이동의 시퀀스는 반대로 된다.
선택적인 실시예에서, 클램프링(52') 및 리프트 핀(46')은 클램프 링이 기판 표면과 맞물리고 리프트 핀이 지지 부재(14')의 기판 수용면(30')내에 완전히 리세스될 때까지 지지 부재(14')의 기판 수용면(30') 방향으로 협동하여 이동된다.
지지 부재(14)에 대해 기판(12)을 배치하는 것은 그들이 챔버(10)의 내외부로 작동될 때 로보트 블레이드(50)와 기판(12)의 완벽한 클리어런스를 필요로 한다. 만약 기판(12) 또는 로보트 블레이드(50)가 챔버의 내 외부로 이동할 때, 클램프 및 리프트 어셈블리(32) 또는 지지 부재(14)를 건드린다면, 이들 부분 표면들이 서로 이동됨에 의해 오염 입자가 발생되거나 더 나쁘게되어 기판이 잘려지거나, 파손되거나 그렇지 않으면 손상된다. 이에 따라서, 지지 부재의 기판 수용면(30) 및 클램프 핑거(68) 사이의 클리어런스는 로보트 블레이드 및 기판(12)이 각각의 부품들을 건드리지 않고 통과되도록 충분하여야 한다. 다음, 단지 기판(12)이 지지 부재(14)에 대하여 이동되는 것을 멈춘 후에, 클램프 및 리프트 어셈블리(32)는 기판을 로보트 블레이드 위로 상승시키도록 조작될 수도 있다.
클램프 액추에이터 구조
클램핑 위치 및 연장된 위치 사이의 클램프 링(52)의 이동은 바람직하게는 4개의 작동 부재(200)와 작동되고, 이 부재는 도 2에 도시된 바와 같이 상부 밀폐벽 상에 설치된다. 밀폐벽(11)상에 작동 부재(200)를 위치시킴으로써, 각각의 클램프 링(52)은 지지 부재(14)를 회전시킴에 따라 작동부재(200)에 인접하게 위치되어 작용 부재(200)에 인접한 클램프 링(52)을 위치시키도록 한다.
클램프 액추에이터(200)는 도 6,7,8에 도시된 위치 사이로 클램프 링(52)을 이동시킨다. 클램프 액추에이터(200)는 챔버(10)의 상부 밀폐벽(11)으로부터 안쪽으로부터 연장가능하여 클램프 링(52)을 선택적으로 맞물리게 하고 액추에이터(200)의 에칭을 막거나 또는 최소화시키기 위해 기판(12)을 에칭하는 동안 밀폐벽(11) 안팎으로 철수 가능하다. 도 2에 가장 잘 나타낸 바와 같이, 숫적으로는 바람직하게는 4개인 액추에이터(200)는 각각 챔버(10)의 밀폐벽(11)내의 개구부(204)를 통해 연장되고 훅(hook) 부분(206)내에서 챔버(10)의 안쪽으로 종결되는 로드(202)를 포함한다. 로드(202)는 상기 챔버(10)의 내외부로 선형적으로 작동가능하고, 그들의 수직축 부근에서 회전가능하다. 벨로우즈(208)가 밀폐벽(11)내의 각각의 개구부(204)를 중심으로 밀폐벽(11)의 외부에 제공된다. 벨로우즈(208)의 가장 바깥쪽 단부는 립 시일과 같은 것으로 로드(202)에 밀봉되어 맞물리게 되어, 밀폐벽(11)을 통한 개구부(204)를 밀봉하여야 한다.
바람직하게, 하나의 액추에이터(200)는 클램프 링(52)의 각각의 코너를 상승시키기 위해 제공된다. 따라서, 기판(12) 및 클램프 링(52)이 장방형인 경우, 4개의 액추에이터(202)가 제공된다. 도 6 및 8에 도시된 위치들 사이에서 클램프 링(52)을 이동시키기 위해, 각각의 액추에이터(200)의 로드(202)는 처음에는 챔버(10)로부터 완전히 인출된 위치로부터 도 2에 가상선으로 도시한 바와 같은 위치로 작용되고, 훅(206)은 클램프 링(52)에 바로 인접하게 아래에 배치된다. 다음 로드(202)는 훅(206)이 클램프 링 바로 아래로 위치되도록 회전된다. 다음, 클램프 링(52)의 밑면에 위치된 훅들이 있는 4개의 모든 로드(202)는 밀폐벽을 통해 동시에 인출되어 상기 지지 부재(14)로부터 상기 클램프링(52)을 상승시킨다. 로드(202)는 도 6, 7 및 8에 도시된 위치에 클램프 링(52)을 위치시키도록 동시에이동되어 기판을 지지 부재(14)상에 장착시키고 인출되게 한다.
개구부(204)를 통해 로드(202)의 인출함으로써 수반되는 클램프 링(52)하부에 훅(206)을 배치하는 것은, 기판을 장착 위치와 클램핑 위치 사이에서 클램프 링(502)이 움직이도록 클램프 액추에이터(200)에 클램프 링(52)을 연결시키기에 충분하다. 그러나, 클램프 링(52)은 각 코너에서, 바깥쪽으로 연장되는 리프팅 로드(210)를 포함한다. 따라서, 훅(206)은 클램프 링(52)아래의 위치로부터 상향 이동되어 지지 부재(14)로부터 클램프(52)를 들어올릴 때, 로드(210)의 단부는 훅(206) 그 자체가 리프팅 로드(210)와 배열되도록 하는 훅(206)상에서 수용된다.
클램프 액추에이터(200)는 지지 부재(14)의 각 기판 수용면(30)상에서 기판(12)을 장착하도록 챔버(10)내에 위치된다. 예를 들어, 지지 부재(14)가 2개의 기판 수용면(30)을 갖는 경우, 기판(12)은 기판 수용면(30)의 하나에 장착되고 지지 부재(14)는 클램프 액추에이터(200)에 인접하게 다른 기판 수용면(30)을 위치시키기 위해, 180°회전한다. 액추에이터(200)는 제 2 기판 수용면(30)상에서 클램프 링(52)을 이동시켜 처리를 위해 지지 부재(14)상에서 기판(12)을 위치시킨다.
본 발명의 장치는 특히 큰 평면 패널 디스플레이를 처리하는데 특히 유용하고 기판(12)으로부터 지지 부재(14)로의 열전달 속도가 플라즈마의 최대 전력 밀도를 제한하는 에칭 분야에 있어서 다른 큰 부재를 처리하는데 유용하다. 본 발명의 챔버(10)를 사용함으로써, 2개의 기판(12)이 종래 기술의 0.25 내지 1.25w/㎠ 전력 밀도에서 동시에 처리되어 단지 하나의 기판(10)을 처리하기 위해 이전에 사용된 동일 전력 밀도에서 챔버(10)를 통한 기판(12)의 처리량을 배가시킨다. 추가로,기판(12)과 지지 부재(14)사이에 가스를 흐르게 함으로써, 전력 밀도는 에칭 속도를 증가시키고 챔버(10)를 통한 기판(12)의 처리량을 더 증가시키도록 증가될 수도 있다.
본 발명은 대표적인 실시예를 참조로 설명되었다. 그러나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명의 권리범위는 첨부된 청구범위에 의하여 한정된다.
이와 같이 본 발명은 처리량을 최대로 하고 공정 변화를 최소로 하는 평면 패널 디스플레이와 같은 큰 기판을 에칭하도록 하는 기판 처리장치를 제공하는 효과를 가지며, 또한 본 발명은 평면 패널 디스플레이 기판과 같은 큰 기판 위에 박막 층을 에칭하기 위한 에칭 챔버를 제공하고, 다중 기판의 노출된 표면상의 박막 층이 단일 에칭 챔버 내에서 동시에 에칭될 수 있도록 하는 효과를 가진다.

Claims (10)

  1. 다수의 기판 상의 박막 층을 에칭하기 위한 장치에 있어서,
    밀폐부;
    그 위에 다수의 평면 기판 수용면을 포함하며, 상기 평면 기판 수용면중 적어도 하나가 그위에 기판을 수용하도록 수평 위치에 배치된 제 1 위치 및 상기 기판 상의 박막 층을 에칭하기 위해 상기 제 1 위치와 다른 제 2 위치에 배치될 수 있는 기판 지지 부재;
    상기 기판과 맞물리도록 상기 평면 기판 수용면중 적어도 하나에 대하여 선택적으로 배치될 수 있는 클램프 부재; 및
    상기 클램프 부재와 상기 기판 지지 부재를 전기적으로 절연시키도록 상기 기판 지지 부재와 상기 클램프 부재 사이에 배치된 절연 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 에칭 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 절연 부재는 상기 기판 지지 부재와 상기 클램프 부재에 연결된 클램프-바이어싱 부재내의 핀, 및 상기 핀을 중심으로 배치되고 상기 기판 지지 부재 내에 배치된 절연 슬리브를 포함하며, 상기 핀 및 절연 슬리브는 절연 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 에칭 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 절연 부재는 상기 기판 수용면중 적어도 하나의 주변부 부근에 배치된 절연 칼라를 포함하는 것을 특징으로 하는 에칭 장치.
  4. 다수의 기판 상의 박막 층을 에칭하기 위한 장치에 있어서,
    밀폐부;
    그 위에 다수의 평면 기판 수용면을 포함하며, 상기 평면 기판 수용면중 적어도 하나가 그위에 기판을 수용하도록 수평 위치에 배치된 제 1위치 및 상기 기판 상의 박막 층을 에칭하기 위해 상기 제 1 위치와 다른 제 2 위치에 배치될 수 있는 기판 지지 부재; 및
    상기 기판과 맞물리도록 상기 평면 기판 수용면중 적어도 하나에 대하여 선택적으로 배치될 수 있는 클램프 부재를 포함하며,
    상기 클램프 부재는 클램프 링과 스페이서를 포함하며, 상기 스페이서는 상기 기판이 맞물릴 때 상기 클램프 링과 기판 사이에 갭을 제공하는 것을 특징으로 하는 에칭 장치.
  5. 다수의 기판 상의 박막 층을 에칭하기 위한 장치에 있어서,
    밀폐부;
    그 위에 다수의 평면 기판 수용면을 포함하며, 상기 평면 기판 수용면중 적어도 하나가 그위에 기판을 수용하도록 수평 위치에 배치된 제 1 위치 및 상기 기판 상의 박막 층을 에칭하기 위해 상기 제 1 위치와 다른 제 2위치에 배치될 수 있는 기판 지지 부재;
    상기 기판과 맞물리도록 상기 평면 기판 수용면중 적어도 하나에 대하여 선택적으로 배치될 수 있는 클램프 부재; 및
    상기 기판 지지 부재에 배치되며, 상기 기판 수용면중 적어도 하나 쪽으로 또는 이로부터 멀리 기판을 이동시키도록 선택적으로 맞물릴 수 있는 다수의 리프트 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 에칭 장치.
  6. 다수의 기판 상의 박막 층을 에칭하기 위한 장치에 있어서,
    밀폐부;
    그 위에 다수의 평면 기판 수용면을 포함하며, 상기 평면 기판 수용면중 적어도 하나가 그위에 기판을 수용하도록 수평 위치에 배치된 제 1 위치 및 상기 기판 상의 박막 층을 에칭하기 위해 상기 제 1 위치와 다른 제 2위치에 배치될 수 있는 기판 지지 부재;
    상기 기판과 맞물리도록 상기 평면 기판 수용면중 적어도 하나에 대하여 선택적으로 배치될 수 있는 클램프 부재; 및
    상기 클램프 부재와 상기 기판 지지 부재에 연결되며, 상기 기판 지지 부재의 외부에 배치된 하우징을 가진 클램프 바이어싱 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 에칭 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 클램프 바이어싱 부재는 스프링이 장착된 핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에칭 장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 클램프 바이어싱 부재는 절연 재료로 만들어진 것을 특징으로 하는 에칭 장치.
  9. 다수의 기판 상에서 박막 층을 에칭하기 위한 장치에 있어서,
    밀폐부; 및
    그 위에 다수의 평면 기판 수용면을 포함하며, 상기 평면 기판 수용면중 적어도 하나가 그위에 기판을 수용하도록 수평 위치에 배치된 제 1 위치 및 상기 기판 상의 박막 층을 에칭하기 위해 상기 제 1 위치와 다른 제 2 위치에 배치될 수 있는 기판 지지 부재를 포함하며,
    상기 기판 수용면은 평행하지 않는 것을 특징으로 하는 에칭 장치.
  10. 밀폐벽 및 상기 밀폐벽을 통하는 액세스 개구부를 가진 챔버 내에 배치된 기판 수용면 위에 기판을 배치하고 상기 기판 수용면에 기판을 클램핑하는 방법에 있어서,
    상기 기판 수용면에 대하여 선택적으로 배치가능한 다수의 리프트 핀을 제공하는 단계;
    상기 기판 수용면에 대하여 선택적으로 배치가능한 클램프 핑거를 가진 클램프 링을 제공하는 단계;
    상기 리프트 핀이 상기 기판 수용면내에 완전하게 배치되는 제 1 위치에 리프트 핀을 배치하는 단계;
    상기 클램프 핑거가 상기 기판 수용면으로부터 간격을 유지하는 제 1 위치에 클램프 링을 배치하는 단계;
    지지 블레이드 위에 배치된 기판을 상기 기판 수용면과 클램프 핑거의 중간에 배치하는 단계;
    상기 지지 블레이드로부터 상기 기판을 상승시키도록 상기 기판 수용면의 외부로 상기 리프트 핀을 이동시키는 단계;
    상기 밀폐부로부터 지지 블레이드를 인출하는 단계; 및
    상기 클램프 링은 상기 기판과 갭을 유지하면서, 상기 기판 수용면 위에 기판을 배치하고 상기 기판과 클램프 핑거를 맞물리게 배치하도록 상기 리프트 핀과 클램프 링을 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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