KR100783062B1 - 기판 지지 장치, 플라즈마 식각 장치 및 플라즈마 식각방법 - Google Patents

기판 지지 장치, 플라즈마 식각 장치 및 플라즈마 식각방법 Download PDF

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Abstract

개시된 기판 지지 장치는 기판을 지지하는 기판 지지부, 기판의 가장 자리를 둘러싸도록 배치되어 기판을 고정하는 포커스링, 포커스링을 상하로 구동하는 구동축, 구동축을 제어하기 위해 포커스링의 무게를 센싱하는 무게 센서부, 및 센싱된 무게에 대응하여 구동축을 제어하는 제어부를 포함한다. 기판 지지 장치는 식각 공정에서 포커스링의 무게를 센싱하여 포커스링의 높이를 상하로 구동시킨다. 따라서, 기판 지지 장치는 포커스링이 식각 공정에서 소모되더라도 이를 상부로 이동시켜 포커스링의 수명을 연장시킬 수 있으며, 기판에 플라즈마를 균일하게 형성함으로써 제품의 신뢰성 및 수율을 향상시킬 수 있다.

Description

기판 지지 장치, 플라즈마 식각 장치 및 플라즈마 식각 방법{APPARATUS OF SUPPORTING SUBSTRATE, APPARATUS OF ETCHING SUBSTRATE USING PLASMA AND METHOD OF ETCHING SUBSTRATE USING PLASMA}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 식각 장치를 간략하게 나타낸 구성도이다.
도 2 내지 도 4는 도 1의 기판 지지 장치의 동작을 간략하게 나타낸 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 식각 방법을 나타내는 흐름도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 플라즈마 식각 장치 200 : 기판 지지 장치
210 : 정전척 220 : 포커스링
230 : 에지링 240 : 구동축
250 : 무게 센서부 260 : 제어부
300 : 공정 챔버 400 : 플라즈마 생성부
410 : 코일 420 : 고주파 전원 인가부
500 : 가스 공급부
본 발명은 기판 지지 장치, 플라즈마 식각 장치 및 플라즈마 식각 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라즈마를 이용하여 기판을 식각하는 공정을 진행하는 기판 지지 장치, 플라즈마 식각 장치 및 플라즈마 식각 방법에 관한 것이다.
최근의 반도체 웨이퍼의 대구경화 등에 따라 식각 처리나 성막 처리를 하는 처리 장치의 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 상기 식각 처리나 성막 처리를 플라즈마를 이용하여 진행하는 플라즈마 식각 장치, 플라즈마 증착 장치, 플라즈마 애싱(ashing) 장치 등의 플라즈마 처리 장치에 대한 수요도 증가하고 있는 추세이다.
이러한 플라즈마 식각 장치는 식각 공정이 이루어지는 공정 챔버을 포함한다. 공정 챔버는 내부에 기판이 지지되는 기판 지지대 및 플라즈마를 기판에 균일하게 분포시키기 위하여 기판을 고정하는 포커스링을 포함한다. 이에 공정 챔버 내부에 발생하는 플라즈마는 포커스링에 의해 기판의 표면으로 유도되어 식각 반응이 일어난다.
예를 들어, 포커스링은 절연체인 세라믹 재질로 이루어진다. 하지만, 포커스링의 상면은 플라즈마를 이용한 식각 공정에 노출되어 마모된다. 또한, 포커스링의 상면은 식각 공정 후에 기판에 불균일하게 존재하는 불순물을 제거하기 위한 세정 공정 과정에서 세정 가스에 의해 마모된다. 따라서, 기판의 가장 자리에 배치된 포 커스링의 상면이 마모되어 기판의 상면과 단차를 이루게 된다. 이는 식각 가스가 기판의 표면에서 가장 자리로 빠르게 유도되어, 기판의 가장 자리가 중심 부위에 비해 과도하게 식각된다. 따라서, 기판이 불균일하게 식각되어 공정 불량을 야기시킨다. 또한, 포커스링이 마모되어 상면의 높이가 낮아져 포커스링의 수명이 짧아지고, 포커스링의 교체에 수반하여 장치의 분해 조립에 따른 번거로움이 발생한다. 따라서, 반도체 장치의 전체적인 수율이 저하되고 비용이 증가하는 문제점이 발생한다.
본 발명의 일 목적은 포커스링의 높이를 조절할 수 있는 기판 지지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 기판 지지 장치를 사용하여 기판을 식각하는 플라즈마 식각 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 기판 지지 장치를 사용하여 기판을 식각하는 방법인 플라즈마 식각 방법을 제공하는 것이다.
상기 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 장치는 기판을 지지하는 기판 지지부, 상기 기판의 가장 자리를 둘러싸도록 배치되어 상기 기판을 고정하는 포커스링, 상기 포커스링을 상하로 구동하는 구동축, 상기 구동축을 제어하기 위해 상기 포커스링의 무게를 센싱하는 무게 센서부, 및 상기 센싱된 무게에 대응하여 상기 구동축을 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 포커스링은 세라믹 재질로 이루어진다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 무게 센서부는 상기 정전척의 하부 또는 내부에 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 정전척의 상부면 가장 자리와 측면을 감싸면서 형성된 에지링을 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판 지지 장치는 상기 구동축을 상하 방향으로 구동시키기 위한 구동 모터를 더 포함한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 식각 장치는 플라즈마를 이용한 공정이 진행되는 공정 챔버, 상기 공정 챔버의 일측에서 전계를 제공하여 상기 공정 챔부 내부에 상기 플라즈마를 생성시키기 위한 플라즈마 생성부, 및 기판 지지 유닛을 포함한다. 기판 지지 유닛은 상기 공정 챔버의 내부에 배치되어 기판을 지지하는 기판 지지부, 상기 기판의 가장 자리를 둘러싸도록 배치되어 상기 기판을 고정하는 포커스링, 상기 포커스링을 상하로 구동하는 구동축, 상기 구동축을 제어하기 위해 상기 포커스링의 무게를 센싱하는 무게 센서부, 및 상기 센싱된 무게에 대응하여 상기 구동축을 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 식각 방법은 플라즈마를 이용하여 기판을 식각하는 단계, 상기 식각되는 기판의 측면에 면접하는 포커스링의 무게를 센싱하는 단계, 및 상기 센싱 결과에 의해, 상기 기판의 상면과 일치하도록 상기 포커스링의 높이를 조절하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 단계들을 적어도 2회 반복 수행한다.
이러한 기판 지지 장치, 플라즈마 식각 장치 및 플라즈마 식각 방법에 따르면, 식각 공정에서 소모된 포커스링의 상부면 높이를 조절함으로써, 포커스링의 수명을 연장시켜 비용을 절감시킬 수 있다. 또한, 플라즈마를 균일하게 형성함으로써 제품의 신뢰성 및 수율을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 공정 챔버, 포커스링, 구동축, 무게 센서부 및 제어부 등은 그 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 이하에서 설명하는 기판 지지 장치는 플라즈마를 사용하는 처리 장치 모두에 적용할 수 있음은 자명하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 식각 장치를 간략하게 나타낸 구성도이다.
도 1 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 식각 장치(100)는 기판 지지 장치(200), 공정 챔버(300), 플라즈마 생성부(400) 및 가스 공급부(500)를 포함한다.
기판지지 장치(200)는 기판 지지부(210), 포커스링(220), 에지링(230), 구동 축(240), 무게 센서부(250) 및 제어부(260)를 포함한다.
기판 지지부(210)는 기판(W)을 지지한다. 기판 지지부(210)는 예를 들어, 정전력에 의해 기판(W)을 흡착 지지한다. 이와 달리, 기판 지지부(210)는 기계적 클램핑 방식에 의하여 기판(W)을 고정하는 기판 지지 부재로 변경될 수 있다. 또한, 기판 지지부(210)는 진공 압에 의해 기판(W)을 흡착 지지하는 진공척(vacuum chuck)을 포함할 수 있다. 기판(W)은 예를 들어, 포토레티클(회로원판)용 기판, 액정 디스플레이 패널용 기판 또는 플라즈마 디스플레이 패널욜 기판 등의 표시 패널 기판, 하드 디스크용 기판, 반도체 장치 등의 전자 디바이스용 기판 등을 포함한다.
포커스링(220)은 기판(W)의 가장 자리를 둘러싸도록 배치되어 기판(W)을 고정한다. 예를 들어, 포커스링(220)은 기판(W)의 가장 자리를 따라 원형 모양의 링 형상을 가진다. 즉, 포커스링(220)은 기판(W)의 가장 자리를 둘러싸면서 배치되어 기판(W)을 고정하므로, 기판(W)에 플라즈마를 균일하게 분포시키는 역할을 한다. 따라서, 포커스링(220)은 반응 가스의 흐름을 기판(W) 상에서 안정화시키기는 역할을 한다.
에지링(230)은 정전척(210)의 상부면의 에지부와 측면을 커버하도록 형성된다. 에지링(230)은 소정의 두께를 갖는 링의 형상을 가진다. 에지링(230)은 반응 가스에 의해 발생되는 열과 폴리머를 차단하고, 고주파 파워의 형성 영역을 기판(W)이 위치하는 영역으로부터 보다 확장시킨다.
한편, 포커스링(220) 및 에지링(230)은 예를 들어, 세라믹 재질로 이루어진 다.
구동축(240)는 포커스링(220)을 상하 방향으로 구동한다. 즉, 구동축(240)는 외부 장치에 의해 또는 기설정된 프로그램에 의해 포커스링(220)을 상하 방향으로 구동시키도록 제어된다. 구동축(240)는 예를 들어, 정전척(210)을 관통하도록 형성된다. 이와 달리, 구동축(240)는 정전척(210)의 내부에 배치되어 정전척의 일정 영역까지 관통할 수 있다.
또한, 기판 지지 장치(200)는 구동축(240)를 상하 방향으로 구동시키기 위한 구동 모터(도시되지 않음)을 더 포함한다. 구동 모터는 후술할 무게 센서부(250)의 제어에 따라 구동축(240)를 상하 방향으로 구동시킨다.
무게 센서부(250)는 구동축(240)와 연결되어 배치된다. 예를 들어, 무게 센서부(250)는 정전척(210)의 하부 또는 내부에 배치될 수 있다. 이와 달리, 무게 센서부(250)는 공정 챔버(300)의 외부에 배치될 수 있으며, 포커스링(220)과 인접하게 배치될 수 있다. 이와 같이, 무게 센서부(250)는 포커스링(220)의 무게를 센싱하거나 측정할 수 있다면, 다양한 위치에 배치될 수 있다.
무게 센서부(250)는 구동축(240)를 제어하기 위해 포커스링(220)의 무게를 센싱한다. 즉, 무게 센서부(250)는 기판(W)에 일련의 공정이 진행된 후, 포커스링(220)의 무게를 측정한다.
제어부(260)는 무게 센싱부(250)가 센싱한 포커스링(220)의 무게에 대응하여 구동축(240)을 제어한다. 즉, 제어부(260)는 센싱한 포커스링(220)의 무게가 기설정된 포커스링(220)의 무게와 차이가 있는 경우, 상기 차이에 대응하는 무게를 높 이로 환산한다. 이에 제어부(260)는 상기 환상된 높이만큼 구동축(240)을 상부 방향으로 구동시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 포커스링(220)은 식각 공정 및/또는 세정 공정 등이 반복적, 연속적으로 진행되는 경우 마모된다. 따라서, 식각 공정 등이 진행된 후, 무게 센서부(250)는 마모된 포커스링(220)의 무게를 측정한다. 이에 제어부(260)는 기설정된 포커스링(220)의 기준 무게와 상기 측정된 무게를 비교한다. 이에 따라, 측정된 무게가 기준 무게보다 작은 경우, 무게의 차이를 높이로 환산하여 그 높이만큼 구동축(240)를 제어하여 상부 방향으로 구동시킨다. 따라서, 포커스링(220)의 높이는 기설정된 높이와 비교하여 차이가 발생하지 않는다. 이에 대한 상세한 설명은 도 2 내지 도 5에서 설명하기로 한다.
고주파 인가부(270)는 정전척(210)에 고주파 전원을 인가한다. 이에 고주파 인가부(270)로부터 인가받은 고주파 전원에 의해 정전척(210)이 가열되며, 가열된 정전척(210)의 열이 기판에 전달되어 기판(W)이 가열된다. 이에 기판(W)이 고주파 인가부(270)의 고주파 전원에 의해 효과적으로 바이어스 되므로, 공정 챔버(300) 내의 전하 입자들이 기판(W) 방향으로 이동하게 된다.
공정 챔버(300)는 그 내부에 플라즈마 처리 공정이 진행되는 공정 공간을 마련한다. 따라서, 공정 챔버(300)는 외부로부터 밀폐되는 구조를 갖고, 그 일측에 진공 펌프(도시되지 않음) 등과 같은 부재가 연결된다.
공정 챔버(300)는 배기구(310), 배기 라인(320) 및 배기 부재(330)를 포함한다. 예를 들어, 배기구(310)는 공정 챔버(300)의 바닥면에 배치된다. 배기 라 인(320)은 배기구(310)와 연결되며, 배기 부재(330)는 배기 라인(320)과 연결된다. 배기 부재(330)는 예를 들어, 공정 챔버(300)의 내부를 진공 상태로 유지하기 위한 진공 펌프 등과 같은 배기 장치를 포함한다.
플라즈마 생성부(400)는 공정 챔버(300)의 일측에서 전계를 제공하여 공정 챔버(300)의 내부에 플라즈마를 생성시킨다. 플라즈마 생성부(400)는 공정 챔버(300)의 측벽을 감싸도록 배치되는 코일(410) 및 코일(410)에 고주파 전원을 인가하는 고주파 전원 인가부(420)를 포함한다.
코일(410)은 고주파 전원 인가부(420)로부터 고주파 전원이 인가받으며, 코일(410)을 따라 흐르는 전류가 공정 챔버(300)의 공정 공간에 자기장을 형성한다. 이 자기장에 의해 유도 전기장이 형성되며, 공정 챔버(300)에 공급된 반응 가스는 유도 전기장으로부터 이온화에 필요한 충분한 에너지를 얻어 플라즈마를 생성한다.
고주파 전원 인가부(420)는 코일(410)에 고주파 전원을 인가한다. 구체적으로, 고주파 전원 인가부(420)는 코일(410)의 사이에 배치된 정합 회로부(430)를 통하여 코일(410)에 고주파 전원을 인가한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 코일(410)이 공정 챔버(300)의 측면을 감싸도록 형성된다. 이와 달리, 플라즈마 생성부(400)는 공정 챔버(300)의 상부면에 배치된 나선형의 코일을 포함할 수 있다. 또한, 플라즈마 생성부(400)는 코일에 의해 플라즈마를 발생시키지 않고, 공정 챔버(300) 내부의 상부 영역에 형성된 상부 전극과 하부 영역에 형성된 하부 전극에 의해 플라즈마를 형성할 수 있다.
가스 공급부(500)는 공정 챔버(300)의 외부에 배치된다. 가스 공급부(500)는 가스 라인(510) 내의 가스 밸브(520)를 거쳐, 공정 챔버(300)의 내부에 반응 가스를 선택적으로 공급한다. 가스 공급부(500)로부터 제공되는 반응 가스는 예를 들어, 헬륨(He), 네온(Ne), 아르곤(Ar) 등과 같이 화학적 활성이 없는 불활성 기체, 사불화탄소(CF4)를 비롯한 여러 가지 불화탄소 계열의 가소들을 포함할 수 있다.
도 2 내지 도 4는 도 1의 기판 지지 장치의 동작을 간략하게 나타낸 단면도들이다.
도 2를 참조하면, 정전척(210)은 기판(W)을 지지한다. 포커스링(220)은 기판(W)의 가장 자리에 배치되어 기판(W)을 고정한다. 구동축(240)은 포커스링(220)과 연결되어 포커스링(220)을 상하 방향으로 구동시킨다. 또한, 무게 센서부(250)는 구동축(240)와 연결되며, 포커스링(220)의 무게를 측정한다. 이에 제어부(260)가 상기 측정된 무게에 대응하여 구동축(240)를 제어한다.
구체적으로 살펴보면, 가스 공급부를 통하여 공급된 반응 가스, 즉 식각 가스는 플라즈마 생성부에 의하여 플라즈마로 변환되며, 방향성을 가지고 기판(W)으로 향한다. 이에 기판(W)은 식각 가스에 의해 선택적으로 식각된다. 예를 들어, 기판(W)은 포토 레지스터(도시되지 않음) 등의 마스크막에 의하여 선택적으로 식각되어 패터닝 된다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시에에 따른 상기 식각 공정이 연속적, 반복적으로 진행되는 경우, 포커스링(220)은 식각 가스에 의하여 마모된다. 이와 달리, 포커스링(220)은 식각 공정 후에 기판(W)에 존재하는 불순물들을 제거하기 위한 세정 공정에 의해서도 마모될 수 있다.
이에 따라, 기판(W)의 가장 자리에 배치된 포커스링(220)은 마모되어, 상면의 높이가 낮아진다. 즉, 포커스링(220)의 상면 높이와 기판(W)의 높이 간에 차이가 발생한다. 예를 들어, 포커스링(220)의 마모에 의해 발생하는 기판(W)과의 단차에 의해 식각 가스가 기판(W)에 균일하게 분포되는 것이 아니라, 가장 자리로 유도될 가능성이 생긴다. 따라서, 기판(W)의 가장 자리가 중심 부위에 비해서 과도하게 식각될 수 있다.
도 4를 참조하면, 무게 센서부(250)가 마모된 포커스링(220)의 무게를 측정한다. 측정 결과, 측정된 포커스링(220)의 무게가 기설정된 최초의 포커스링(220)의 기준 무게보다 작은 경우, 제어부(260)가 상기 무게의 차이를 높이로 환산한다.
이에 따라, 무게 센서부(250) 및 제어부(260)가 구동축(240)를 제어하여 상기 환산된 높이 만큼 포커스링(220)을 상부 방향으로 구동시킨다. 따라서, 상기 방법에 의하여 마모된 포커스링(220)의 상면 높이가 기판(W)의 높이와 일치한다. 이에 식각 가스 등의 반응 가스가 기판(W)에 균일하게 분포될 수 있다.
본 발명에 따르면, 무게 센서부(250)가 마모된 포커스링(220)의 무게를 측정하고 제어부(260)가 구동축(240)를 제어하여, 포커스링(220)을 상부 방향으로 구동시킨다. 따라서, 무게 센서부(250) 및 제어부(260)에 의해 마모된 포커스링(220)의 높이와 기판(W)의 높이가 일치된다. 따라서, 포커스링(220)이 마모되더라도 교체할 필요 없이 상부 방향으로 구동시킴으로써 포커스링(220)의 수명을 연장시킬 수 있다. 나아가, 기판(W)에 플라즈마를 균일하게 분포시킴으로써, 제품의 신뢰성 및 전체적인 수율을 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 식각 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 식각 방법은 플라즈마를 이용하여 기판(W)을 식각하는 단계(S100), 상기 식각되는 기판의 측면에 면접하는 포커스링의 무게를 센싱하는 단계(S200), 및 상기 센싱 결과에 의해, 상기 기판의 상면과 일치하도록 상기 포커스링의 높이를 조절하는 단계(S300)를 포함한다.
구체적으로 살펴보면, 플라즈마 식각 장치(100)는 가스 공급부(500)로부터 공급받은 식각 가스를 사용하여 기판(W)을 선택적으로 식각한다. 이에 식각 공정 또는 세정 공정이 반복적, 연속적으로 진행되는 경우, 포커스링(220)의 상부면이 일정 만큼 마모된다.
그 후, 무게 센서부(250)가 마모된 포커스링(220)의 무게를 측정한다. 이에, 측정 결과, 제어부(260)가 측정된 포커스링(220)의 무게가 기설정된 최초의 포커스링(220)의 기준 무게보다 작은 경우, 제어부(260)가 상기 무게의 차이를 높이로 환산한다.
이에 따라, 제어부(260)가 구동축(240)을 제어하여 환산된 높이 만큼 포커스링(220)을 상부 방향으로 구동시킨다. 따라서, 마모된 포커스링(220)의 상면 높이와 기판(W)의 높이가 일치한다.
따라서, 포커스링(220)이 공정 과정에서 마모되는 경우, 교체할 필요 없이 포커스링(220)의 높이를 조절함으로써, 포커스링(220)의 수명을 연장시킬 수 있다. 또한, 기판(W)에 플라즈마를 균일하게 분포시킴으로써, 기판(W)의 식각율을 일정하게 유지할 수 있으며, 식각율의 면내 균일성을 일정하게 유지할 수 있다. 나아가, 기판(W)을 균일하고 일정하게 식각함으로써, 제품의 신뢰성 및 전체적인 수율이 향상된다.
이와 같은 기판 지지 장치, 플라즈마 식각 장치 및 플라즈마 식각 방법에 따르면, 기판 지지 장치는 마모된 포커스링의 무게를 센싱하는 무게 센서부 및 센싱된 무게에 대응하여 구동축을 제어하는 제어부를 포함한다. 따라서, 센싱 결과에 따라, 기판 지지 장치는 포커스링의 높이를 조절함으로써, 포커스링의 상면 높이와 기판의 높이를 일정하게 유지시킨다. 따라서, 마모된 포커스링을 계속 사용할 수 있으므로 포커스링의 수명이 연장된다.
또한, 식각 가스 등의 반응 가스를 기판에 균일하게 분포시킴으로써, 기판의 식각율을 일정하게 유지시킬 수 있다. 따라서, 기판의 불량을 방지하여 제품의 신뢰성을 향상시키고 전체적인 제품의 수율을 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (8)

  1. 기판을 지지하는 기판 지지부;
    상기 기판의 가장 자리를 둘러싸도록 배치되어 상기 기판을 고정하는 포커스링;
    상기 포커스링을 상하로 구동하는 구동축;
    상기 구동축을 제어하기 위해 상기 포커스링의 무게를 센싱하는 무게 센서부; 및
    상기 센싱된 무게에 대응하여 상기 구동축을 제어하는 제어부를 포함하는 기판 지지 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 포커스링은 세라믹 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 지지 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 무게 센서부는 상기 정전척의 하부 또는 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 지지 장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 정전척의 측면 및 기판의 측면을 감싸면서 형성된 에지링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 지지 장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 구동축을 상하 방향으로 구동시키기 위한 구동 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 지지 장치.
  6. 플라즈마를 이용한 공정이 진행되는 공정 챔버;
    상기 공정 챔버의 일측에서 전계를 제공하여 상기 공정 챔부 내부에 상기 플라즈마를 생성시키기 위한 플라즈마 생성부; 및
    기판을 지지하는 기판 지지부, 상기 기판의 가장 자리를 둘러싸도록 배치되어 상기 기판을 고정하는 포커스링, 상기 포커스링을 상하로 구동하는 구동축, 상기 구동축을 제어하기 위해 상기 포커스링의 무게를 센싱하는 무게 센서부 및 상기 센싱된 무게에 대응하여 상기 구동축을 제어하는 제어부를 포함하는 기판 지지 유닛을 포함하는 플라즈마 식각 장치.
  7. 플라즈마를 이용하여 기판을 식각하는 단계;
    상기 식각되는 기판의 측면에 면접하는 포커스링의 무게를 센싱하는 단계; 및
    상기 센싱 결과에 의해, 상기 기판의 상면과 일치하도록 상기 포커스링의 높이를 조절하는 단계를 포함하는 것을 플라즈마 식각 방법.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 단계들을 적어도 2회 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 식각 방법.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017183701A (ja) * 2016-03-29 2017-10-05 ラム リサーチ コーポレーションLam Research Corporation エッジリング特性評価を実行するためのシステムおよび方法
US20180218884A1 (en) * 2011-01-07 2018-08-02 Tokyo Electron Limited Substrate processing apparatus
CN111801776A (zh) * 2018-07-04 2020-10-20 东京毅力科创株式会社 等离子体蚀刻方法和等离子体蚀刻装置
US11264291B2 (en) 2019-06-26 2022-03-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Sensor device and etching apparatus having the same
US11342163B2 (en) 2016-02-12 2022-05-24 Lam Research Corporation Variable depth edge ring for etch uniformity control
WO2022265767A1 (en) * 2021-06-18 2022-12-22 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for determining a position of a ring within a process kit

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060022149A (ko) * 2004-09-06 2006-03-09 삼성전자주식회사 플라즈마 에칭 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060022149A (ko) * 2004-09-06 2006-03-09 삼성전자주식회사 플라즈마 에칭 장치

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180218884A1 (en) * 2011-01-07 2018-08-02 Tokyo Electron Limited Substrate processing apparatus
US10777392B2 (en) * 2011-01-07 2020-09-15 Tokyo Electron Limited Substrate processing apparatus
US11935727B2 (en) 2011-01-07 2024-03-19 Tokyo Electron Limited Substrate processing method
US11342163B2 (en) 2016-02-12 2022-05-24 Lam Research Corporation Variable depth edge ring for etch uniformity control
JP2017183701A (ja) * 2016-03-29 2017-10-05 ラム リサーチ コーポレーションLam Research Corporation エッジリング特性評価を実行するためのシステムおよび方法
US11011353B2 (en) 2016-03-29 2021-05-18 Lam Research Corporation Systems and methods for performing edge ring characterization
CN111801776A (zh) * 2018-07-04 2020-10-20 东京毅力科创株式会社 等离子体蚀刻方法和等离子体蚀刻装置
US11264291B2 (en) 2019-06-26 2022-03-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Sensor device and etching apparatus having the same
WO2022265767A1 (en) * 2021-06-18 2022-12-22 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for determining a position of a ring within a process kit
US11721569B2 (en) 2021-06-18 2023-08-08 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for determining a position of a ring within a process kit

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