KR101283549B1 - 다중 플라즈마 방전 레이어를 갖는 플라즈마 프로세스 챔버 - Google Patents

다중 플라즈마 방전 레이어를 갖는 플라즈마 프로세스 챔버 Download PDF

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Abstract

본 발명의 플라즈마 프로세스 챔버는 피처리 기판을 지지하기 위한 기판 지지대를 갖는 챔버 몸체, 상기 기판 지지대에 대향하여 상기 챔버 몸체의 상부에 설치되는 상부 전극판, 상기 상부 전극판의 아래로 간격을 두고 설치되어 상기 상부 전극판과 제1 용량 결합 전극쌍을 구성하며 다수개의 개구부를 갖는 중간 전극판, 상기 중간 전극판의 아래로 간격을 두고 설치되어 상기 중간 전극판과 제2 용량 결합 전극쌍을 구성하며 다수개의 개구부를 갖는 하부 전극판, 상기 상부 전극판과 상기 중간 전극판 사이에 형성되는 제1 플라즈마 방전 레이어, 및 상기 중간 전극판과 상기 하부 전극판 사이에 형성되는 제2 플라즈마 방전 레이어를 포함하고, 상기 제1 플라즈마 방전 레이어로 유입된 공정 가스는 상기 제1 플라즈마 방전 레이어에서 일차 이온화되고, 이온화된 공정 가스는 상기 중간 전극판의 개구부를 통해서 상기 제2 플라즈마 방전 레이어로 유입되어 이차 이온화되고, 이차 이온화된 공정 가스는 상기 하부 전극판의 개구부를 통하여 상기 기판 지지대 위의 피처리 기판으로 분사된다.

Description

다중 플라즈마 방전 레이어를 갖는 플라즈마 프로세스 챔버{PLASMA PROCESS CHAMBER HAVING MULTI PLASMA DISCHARGE LAYER}
본 발명은 플라즈마 프로세스 챔버에 관한 것으로, 구체적으로는 용량 결합형 다중 플라즈마 방전 레이어를 갖고 피처리 기판을 플라즈마 처리하기 위한 플라즈마 프로세스 챔버에 관한 것이다.
플라즈마는 같은 수의 양이온(positive ions)과 전자(electrons)를 포함하는 고도로 이온화된 가스이다. 플라즈마 방전은 이온, 자유 래디컬, 원자, 분자를 포함하는 활성 가스를 발생하기 위한 가스 여기에 사용되고 있다. 활성 가스는 다양한 분야에서 널리 사용되고 있으며 집적 회로 장치, 액정 디스플레이, 태양 전지등과 같은 장치를 제조하기 위한 여러 반도체 제조 공정 예들 들어, 식각(etching), 증착(deposition), 세정(cleaning), 에싱(ashing) 등에 다양하게 사용된다.
플라즈마를 발생하기 위한 플라즈마 소스는 여러 가지가 있는데 무선 주파수(radio frequency)를 사용한 용량 결합 플라즈마(capacitive coupled plasma)와 유도 결합 플라즈마(inductive coupled plasma)가 그 대표적인 예이다. 용량 결합 플라즈마 소스는 정확한 용량 결합 조절과 이온 조절 능력이 높아서 타 플라즈마 소스에 비하여 공정 생산력이 높다는 장점을 갖는다. 그러나 대형화되는 피처리 기판을 처리하기 위하여 용량 결합 전극을 대형화하는 경우 전극의 열화에 의해 전극에 변형이 발생되거나 손상될 수 있다. 이러한 경우 전계 강도가 불균일하게 되어 플라즈마 밀도가 불균일하게 될 수 있으며 반응기 내부를 오염시킬 수 있다. 유도 결합 플라즈마 소스의 경우에도 유도 코일 안테나의 설치 면적을 크게 하는 경우 마찬가지로 플라즈마 밀도를 균일하게 얻기가 어렵다.
최근 반도체 제조 산업에서는 반도체 소자의 초미세화, 반도체 회로를 제조하기 위한 실리콘 웨이퍼 기판이나 유리 기판 또는 플라스틱 기판과 같은 피처리 기판의 대형화 그리고 새로운 처리 대상 물질의 개발되고 있는 등과 같은 여러 요인으로 인하여 더욱 향상된 플라즈마 처리 기술이 요구되고 있다. 특히, 대면적의 피처리 기판에 대한 우수한 처리 능력을 갖는 향상된 플라즈마 소스 및 플라즈마 처리 기술이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 피처리 기판의 플라즈마 처리 효율을 높일 수 있으며, 대형 피처리 기판에 대해서도 보다 균일하고 정밀한 플라즈마 제어가 가능한 다중 플라즈마 방전 레이어를 갖는 플라즈마 프로세스 챔버를 제공하는데 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 다중 플라즈마 방전 레이어를 갖는 플라즈마 프로세스 챔버에 관한 것이다. 본 발명의 플라즈마 프로세스 챔버는 피처리 기판을 지지하기 위한 기판 지지대를 갖는 챔버 몸체; 상기 기판 지지대에 대향하여 상기 챔버 몸체의 상부에 설치되는 상부 전극판; 상기 상부 전극판의 아래로 간격을 두고 설치되어 상기 상부 전극판과 제1 용량 결합 전극쌍을 구성하며 다수개의 개구부를 갖는 중간 전극판; 상기 중간 전극판의 아래로 간격을 두고 설치되어 상기 중간 전극판과 제2 용량 결합 전극쌍을 구성하며 다수개의 개구부를 갖는 하부 전극판; 상기 상부 전극판과 상기 중간 전극판 사이에 형성되는 제1 플라즈마 방전 레이어; 및 상기 중간 전극판과 상기 하부 전극판 사이에 형성되는 제2 플라즈마 방전 레이어를 포함하고, 상기 제1 플라즈마 방전 레이어로 유입된 공정 가스는 상기 제1 플라즈마 방전 레이어에서 일차 이온화되고, 이온화된 공정 가스는 상기 중간 전극판의 개구부를 통해서 상기 제2 플라즈마 방전 레이어로 유입되어 이차 이온화되고, 이차 이온화된 공정 가스는 상기 하부 전극판의 개구부를 통하여 상기 기판 지지대 위의 피처리 기판으로 분사된다.
일 실시예에 있어서, 상기 중간 전극판은 무선 주파수를 공급받고, 상기 상부 전극판과 상기 하부 전극판은 전기적으로 접지로 연결된다.
일 실시예에 있어서, 상기 상부 전극판과 접지 사이에 연결되는 임피던스 조절 회로를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 하부 전극판과 접지 사이에 연결되는 임피던스 조절 회로를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 중간 전극판은 전기적으로 접지로 연결되고, 상기 상부 전극판과 상기 하부 전극판은 무선 주파수를 공급받는다.
일 실시예에 있어서, 상기 중간 전극판과 접지 사이에 연결되는 임피던스 조절 회로를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 상부 전극판과 상기 중간 전극판 그리고 상기 하부 전극판 중 적어도 하나는 복수개의 단위 전극판을 평판형으로 조립한 조립 전극판으로 구성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 상부 전극판은 다수개의 개구부를 포함하고, 상기 상부 전극판의 상부에 설치되어 상기 상부 전극판의 다수개의 개구부를 통하여 공정 가스를 입력하는 가스 공급부를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 상부 전극판과 상기 가스 공급부 사이에 설치되는 절연 부재를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 상부 전극판과 상기 중간 전극판 그리고 상기 하부 전극판 중 어느 하나는 히팅 채널을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판 지지대는 피처리 기판을 승하강 시키기 위한 리프트 핀 및 리프트 핀 구동 모듈을 포함한다.
본 발명의 다중 플라즈마 방전 레이어를 갖는 플라즈마 프로세스 챔버는 다단 전극 조립체에 의해서 형성되는 다중 플라즈마 방전 레이어에서 단계적으로 플라즈마 방전이 이루어짐으로 대면적의 플라즈마를 보다 균일하게 발생할 수 있다. 또한 다단 전극 조립체에 임피던스 조절 회로를 구성하여 임피던스를 가변적으로 제어함으로서 플라즈마 제어를 보다 효과적으로 이루어 낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 용량 결합 플라즈마 레이어를 갖는 플라즈마 프로세스 챔버의 개략적 구성을 보여주는 도면이다.
도 2 내지 도 4는 다단 전극 조립체의 전기적 연결 구조의 다양한 변형을 보여주는 회로도이다.
도 5 및 도 6은 전극판의 급전 구조를 설명하기 위한 전극판의 평면도이다.
도 7은 전극판에 형성된 개구부의 단면 구조를 예시하는 도면이다.
도 8은 전극판에 형성된 개구부의 평면 구조를 예시하는 도면이다.
도 9 및 도 10은 전극판에 형성된 개구부의 위치에 따른 직경 크기의 변화 비율을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 복수개의 단위 전극판을 조립하여 하나의 조립 전극판을 구성하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 조립 전극판의 급전 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 도 12의 급전 라인의 분기 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 도 12의 급전 라인의 전류 균형 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 원판형 구조의 전극판을 보여주는 도면이다.
도 16 및 도 17은 원판 구조의 조립 전극판에 구성되는 개구부의 위치에 따른 직경 크기의 변화 비율을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 원판형 구조의 조립 전극판을 보여주는 도면이다.
도 19는 원판형 구조의 조립 전극판의 급전 구조를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 용량 결합 플라즈마 레이어를 갖는 플라즈마 프로세스 챔버의 개략적 구성을 보여주는 도면이다. 그리고 도 2 내지 도 4는 다단 전극 조립체의 전기적 연결 구조의 다양한 변형을 보여주는 회로도이다.
도 1을 참조하여, 본 발명의 플라즈마 프로세스 챔버(10)는 챔버 내부에 다중 플라즈마 방전 레이어(P1, P2, P3)를 갖는다. 챔버 몸체(11)의 내부에는 피처리 기판(13)을 지지하기 위한 기판 지지대(12)가 구비된다. 기판 지지대(12)는 정전척으로도 기능하며, 정전척을 위한 정전척 전원(40)에 전기적으로 연결된다. 기판 지지대(12)는 피처리 기판(13)을 승하강 시키기 위한 리프트 핀(92)이 설치되며, 리프트 핀(92)은 리프트 핀 구동 모듈(90)에 연결된다. 챔버 몸체(11)의 하부에는 배기 펌프(50)가 연결된다.
챔버 몸체(11)에는 기판 지지대(12)에 대향하여 챔버 몸체(11)의 상부로부터 순차적으로 일정 간격을 두고 상부 전극판(21)과 중간 전극판(23) 그리고 하부 전극판(25)을 갖는 다단 전극 조립체(20)가 구비된다. 상부 전극판(21)과 중간 전극판(23) 그리고 하부 전극판(25)은 각기 챔버 몸체(11)와의 사이에 절연 부재(22, 24, 26)를 통하여 장착된다. 상부 전극판(21)과 중간 전극판(23)은 제1 용량 결합 전극쌍을 구성하고, 중간 전극판(23)과 하부 전극판(25)은 제2 용량 결합 전극쌍을 구성한다. 그럼으로 상부 전극판(21)과 중간 전극판(23) 사이에는 제1 플라즈마 방전 레이어(P1)가 형성되며, 중간 전극판(23)과 하부 전극판(25) 사이에는 제2 플라즈마 방전 레이어가 형성된다.
상부 전극판(21)의 상부에는 가스 공급부(14)가 구비될 수 있다. 상부 전극판(21)은 복수개의 개구부(도 2에 21h로 표시된)가 형성되어 있어서 상부에 설치된 가스 공급부(14)로부터 공급되는 공정 가스가 제1 플라즈마 방전 레이어(P1)로 진입되게 한다. 중간 전극판(23)과 하부 전극판(25)은 각기 복수개의 개구부(도 2에서 23h, 25h로 표시된)를 구비하고 있어서, 제1 플라즈마 방전 레이어(P1)에서 일차 이온화된 가스는 중간 전극판(23)의 개구부(23h)를 통하여 제2 플라즈마 방전 레이어(P2)로 진입되어 이차 이온화된다. 공정 가스는 제1 및 제2 플라즈마 방전 레이어(P1, P2)를 통과하면서 이온화된 플라즈마 가스는 하부 전극판(25)의 개구부(25h)를 통하여 피처리 기판(13)으로 분사된다. 피처리 기판(13)이 플라즈마 처리되는 과정에서 피처리 기판(13)은 기판 지지대(12)에 정전기적으로 처킹되어 있거나, 리프트 핀(92)에 의해 승강되어 하부 전극판(25)에 근접된 상태에서 플라즈마 처리될 수도 있다.
중간 전극판(23)은 임피던스 정합기(31)을 통하여 전원 공급원(30)에 연결된다. 상부 전극판(21)과 하부 전극판(25)은 각각 접지로 연결된다. 제1 플라즈마 방전 레이어(P1)에서 생성되는 플라즈마에 대한 제어를 위하여 상부 전극판(21)과 접지 사이에 제1 임피던스 조절 회로(32)가 구성될 수 있다. 또한 제2 플라즈마 방전 레이어(P2)에서 생성되는 플라즈마에 대한 제어를 위하여 하부 전극판(25)과 접지 사이에도 제2 임피던스 조절 회로(36)가 구성될 수 있다.
제1 및 제2 임피던스 조절 회로(32, 36)는 인덕터(33, 37) 또는 커패시터(34, 38) 중 어느 하나로 구성하거나 또는 인덕터(33, 37)와 커패시터(34, 38)를 병렬로 연결하여 구성할 수 있다. 인덕터(33, 37)와 커패시터(34, 38)는 용량 가변이 가능하도록 구성될 수 있다. 제1 및 제2 임피던스 조절 회로(32, 36)는 상부 전극판(21)과 하부 전극판(25)을 접지로 선택적으로 연결하는 스위칭 회로(35, 39)를 더 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상부 전극판(21)에만 제1 임피던스 조절 회로(32)을 연결하거나, 하부 전극판(25)에만 제2 임피던스 조절 회로(36)를 연결 구성할 수 있다. 또는 도 4에 도시된 바와 같이, 상부 전극판(21)과 하부 전극판(25)을 하나의 공통 접지 부재(17)를 사용하여 공통으로 연결하고 하나의 임피던스 조절 회로(36)를 연결하여 구성할 수도 있다. 이와 같이 구성되는 제1 및 제2 임피던스 조절 회로(32, 36)를 이용하여 임피던스를 가변 제어함으로서 제1 및 제2 플라즈마 방전 레이어(P1, P2)에서 발생되는 플라즈마에 대한 제어를 수행할 수 있다. 이 실시예에서는 상부 전극판(21)과 하부 전극판(25)을 접지로 연결하고, 중간 전극판(23)을 전원 공급원(30)에 연결하는 구조를 예시하였으나, 이와 반대로 상부 전극판(21)과 하부 전극판(25)을 공통으로 전원 공급원(30)에 연결하고 중간 전극판(23)을 접지로 연결하는 구조로 변형 실시될 수도 있다.
하부 전극판(25)은 히터 코일(27)로 구성되는 히팅 채널이 구비될 수 있다. 그럼으로 하부 전극판(25)과 피처리 기판(13) 사이에 형성되는 플라즈마 처리 레이어(P3)에 형성되는 플라즈마 가스의 온도 제어를 가능하게 하여 피처리 기판의 플라즈마 처리 효율을 높일 수 있다. 중간 전극판(23) 또는 상부 전극판(21)에도 동일하게 히팅 채널을 구성할 수도 있다.
도 5 및 도 6은 전극판의 급전 구조를 설명하기 위한 전극판의 평면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하여, 상부 전극판(21)과 중간 전극판(23) 그리고 하부 전극판(25)은 균일한 방전을 위하여 전극판 중앙에 급전 노드(PN1)가 구성될 수 있다. 또는 전극판의 중앙과 모서 부분에 복수개의 급전 노드(PN1~PN5)가 나뉘어 구성될 수도 있다. 이러한 급전 노드(PN1~PN5)는 상부 전극판(21)과 중간 전극판(23) 그리고 하부 전극판(25)에 대칭되게 구성되거나 또는 비대칭적으로 구성될 수도 있다.
도 7은 전극판에 형성된 개구부의 단면 구조를 예시하는 도면이고, 도 8은 전극판에 형성된 개구부의 평면 구조를 예시하는 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상부 전극판(21)과 중간 전극판(23) 그리고 하부 전극판(25)에 구성되는 복수개의 개구부(21h, 23h, 25h)는 상부 직경(r1)과 하부 직경(r2)이 동일하거나 또는 서로 다르게 구성될 수 있다. 상부 전극판(21)과 중간 전극판(23) 그리고 하부 전극판(25)에 구성되는 복수개의 개구부(21h, 23h, 25h)의 평면 구조는 사각형 구조를 가질 수 있으며, 도 8에 도시된 바와 같이, 팔각형 구조나 원형 구조를 가질 수도 있다.
도 9 및 도 10은 전극판에 형성된 개구부의 위치에 따른 직경 크기의 변화 비율을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상부 전극판(21)과 중간 전극판(23) 그리고 하부 전극판(25)에 구성되는 복수개의 개구부(21h, 23h, 25h)는 중심 부분에위치한 것과 외각에 위치한 것이 직경이 증가되는 구조이거나 감소되는 구조를 가질 수 있다. 직경의 변화는 상부 전극판(21)과 중간 전극판(23) 그리고 하부 전극판(25)에 각기 동일하거나 또는 서로 다르게 할 수 있다. 이와 같은 복수개의 개구부(21h, 23h, 25h)의 직경의 변화는 공정 가스의 보다 균일한 확산을 통하여 플라즈마의 균일한 방전을 얻도록 하기 위한 것이다.
도 11은 복수개의 단위 전극판을 조립하여 하나의 조립 전극판을 구성하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하여, 상부 전극판(21a)과 중간 전극판(23a) 그리고 하부 전극판(25a)은 복수개의 단위 전극판(29)을 평판형으로 조립한 조립 전극판(21a, 23a, 25a)으로 구성될 수도 있다. 복수개의 단위 전극판(29)은 전극판 고정틀(60)에 고정되는 구조로 설치될 수 있다. 전극판 고정틀(60)은 절연 부재를 사용할 수 있다. 이와 같이, 복수개의 단위 전극판(29)이 조립되어 구성되는 조립 전극판(21a, 23a, 25a)의 경우에도 각각의 단위 전극판(29)에 복수개의 개구부가 형성되는데, 복수개의 개구부의 직경의 크기 변화도 중심부에 위치한 것과 외곽으로 위치한 것일 수록 크기가 작아지도록 할 수 있다.
도 12는 조립 전극판의 급전 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 13은 도 12의 급전 라인의 분기 구조를 설명하기 위한 도면이다. 그리고 도 14는 도 12의 급전 라인의 전류 균형 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 12를 참조하여, 플라즈마 프로세스 챔버(10)는 조립 전극판(21a, 23a, 25a)으로 공급되는 전류의 균일한 분배를 위하여 다중 분기 구조를 갖는 급전 라인(70)을 구비한다. 급전 라인(70)의 입력 노드(N001)에서 단위 전극판(29)의 급전 노드(N111, N112, N121, N122, N211, N212, N221, N222, N311, N312, N321, N322, N411, N412, N421, N422) 사이에는 복수개의 분기 노드(N002, N010, N020, N100, N110, N120, N200, N210, N220, N300, N310, N320, N400, N410, N420)가 존재한다. 그리고 각각의 분기 노드에서 분기되는 급전 라인은 병렬로 구성되는데, 도 14에 도시된 바와 같이, 병렬로 진행되는 부분(도 13에서 점선의 원으로 표시한 부분들)에서 두 급전 라인에 흐르는 전류(i_1, i_2)는 자기력선의 공유에 따라 상호 전류 균형을 이루게 된다.
이와 같이, 복수개의 단위 전극판(29)을 이용하여 조립 전극판(21a, 23a, 25a)을 구성하는 경우 급전 라인(70)을 분기 구조로 함과 아울러 분기되는 급전 라인을 근접하여 병렬로 배치함으로서 균일한 전류 분배를 가능하게 하여 보다 균일한 플라즈마 방전을 이룰 수 있다. 구체적으로 도시하지는 않았으나, 복수개의 단위 전극판(29)을 이용하여 조립 전극판(21a, 23a, 25a)을 구성하는 경우 전류 균형 회로(미도시)를 구비하여 복수개의 단위 전극판(29)으로 공급되는 전류의 균형을 이룰 수도 있다.
도 15는 원판형 구조의 전극판을 보여주는 도면이고, 도 16 및 도 17은 원판 구조의 조립 전극판에 구성되는 개구부의 위치에 따른 직경 크기의 변화 비율을 설명하기 위한 도면이다.
도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 프로세스 챔버(10)는 피처리 기판의 구조가 원판형인 경우 상부 전극판(21b)과 중간 전극판(23b) 그리고 하부 전극판(25b)도 각각 원판형 구조를 갖는다. 원판형 구조를 갖는 상부 전극판(21b)과 중간 전극판(23b) 그리고 하부 전극판(25b)에 형성되는 복수개의 개구부(21h, 23h, 25h)의 직경의 크기도 상술한 바와 같이 중심부에서 외곽으로 갈 수도록 작아지거나 커질 수 있다.
도 18은 원판형 구조의 조립 전극판을 보여주는 도면이고, 도 19는 원판형 구조의 조립 전극판의 급전 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 18을 참조하여, 본 발명의 플라즈마 프로세스 챔버(10)는 복수개의 부체꼴 형상의 단위 전극판(29a)을 원형의 전극판 고정틀(60a)에 조립하여 상부 전극판(21b)과 중간 전극판(23b) 그리고 하부 전극판(25b)을 조립 전극판으로 구성할 수도 있다. 복수개의 단위 전극판(29a)으로 공급되는 전류의 균일한 분배를 위하여, 도 19에 도시된 바와 같이, 분기 구조의 급전 라인(70a)을 복수개 사용할 수 있다. 그리고 이와 더불어 전류균형회로(80)를 이용하여 전원 공급원(30)에서 공급되는 전류를 복수개의 급전 라인(70a)으로 균일하게 분배할 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 다중 플라즈마 방전 레이어를 갖는 플라즈마 프로세스 챔버의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10: 플라즈마 프로세스 챔버 11: 챔버 몸체
12: 기판 지지대 13: 피처리 기판
14: 가스 공급부 15: 가스 입구
16: 절연 부재 17: 공통 접지 부재
20: 다단 전극 조립체 21: 상부 전극판
22: 제1 절연 부재 23: 중간 전극판
24: 제2 절연 부재 25: 하부 전극판
26: 제3 절연 부재 27: 히팅 코일
28: 히터 전원 29: 단위 전극판
30: 전원 공급원 31: 임피던스 정합기
32: 제1 임피던스 조절 회로 33, 37: 인덕터
34, 38: 캐패시터 35, 39: 스위칭 회로
36: 제2 임피던스 조절 회로 40: 정전척 전원
50: 배기 펌프 60, 60a: 전극판 고정틀
70, 70a: 급전 라인 80: 전류균형회로
90: 리프트 핀 구동 모듈 92: 리프트 핀
P1: 제1 플라즈마 방전 레이어 P2: 제2 플라즈마 방전 레이어
P3: 플라즈마 처리 레이어

Claims (11)

  1. 피처리 기판을 지지하기 위한 기판 지지대를 갖는 챔버 몸체;
    상기 기판 지지대에 대향하여 상기 챔버 몸체의 상부에 설치되는 상부 전극판;
    상기 상부 전극판의 아래로 간격을 두고 설치되어 상기 상부 전극판과 제1 용량 결합 전극쌍을 구성하며 다수개의 개구부를 갖는 중간 전극판;
    상기 중간 전극판의 아래로 간격을 두고 설치되어 상기 중간 전극판과 제2 용량 결합 전극쌍을 구성하며 다수개의 개구부를 갖는 하부 전극판;
    상기 상부 전극판과 상기 중간 전극판 사이에 형성되는 제1 플라즈마 방전 레이어; 및
    상기 중간 전극판과 상기 하부 전극판 사이에 형성되는 제2 플라즈마 방전 레이어를 포함하고,
    상기 중간 전극판은 무선 주파수를 공급받고, 상기 상부 전극판과 상기 하부 전극판은 전기적으로 접지로 연결되며
    상기 제1 플라즈마 방전 레이어로 유입된 공정 가스는 상기 제1 플라즈마 방전 레이어에서 일차 이온화되고, 이온화된 공정 가스는 상기 중간 전극판의 개구부를 통해서 상기 제2 플라즈마 방전 레이어로 유입되어 이차 이온화되고, 이차 이온화된 공정 가스는 상기 하부 전극판의 개구부를 통하여 상기 기판 지지대 위의 피처리 기판으로 분사되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 프로세스 챔버.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상부 전극판과 접지 사이에 연결되는 임피던스 조절 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 프로세스 챔버.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하부 전극판과 접지 사이에 연결되는 임피던스 조절 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 프로세스 챔버.
  5. 피처리 기판을 지지하기 위한 기판 지지대를 갖는 챔버 몸체;
    상기 기판 지지대에 대향하여 상기 챔버 몸체의 상부에 설치되는 상부 전극판;
    상기 상부 전극판의 아래로 간격을 두고 설치되어 상기 상부 전극판과 제1 용량 결합 전극쌍을 구성하며 다수개의 개구부를 갖는 중간 전극판;
    상기 중간 전극판의 아래로 간격을 두고 설치되어 상기 중간 전극판과 제2 용량 결합 전극쌍을 구성하며 다수개의 개구부를 갖는 하부 전극판;
    상기 상부 전극판과 상기 중간 전극판 사이에 형성되는 제1 플라즈마 방전 레이어; 및
    상기 중간 전극판과 상기 하부 전극판 사이에 형성되는 제2 플라즈마 방전 레이어를 포함하고,
    상기 중간 전극판은 전기적으로 접지로 연결되고, 상기 상부 전극판과 상기 하부 전극판은 무선 주파수를 공급받고,
    상기 제1 플라즈마 방전 레이어로 유입된 공정 가스는 상기 제1 플라즈마 방전 레이어에서 일차 이온화되고, 이온화된 공정 가스는 상기 중간 전극판의 개구부를 통해서 상기 제2 플라즈마 방전 레이어로 유입되어 이차 이온화되고, 이차 이온화된 공정 가스는 상기 하부 전극판의 개구부를 통하여 상기 기판 지지대 위의 피처리 기판으로 분사되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 프로세스 챔버.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 중간 전극판과 접지 사이에 연결되는 임피던스 조절 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 프로세스 챔버.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 상부 전극판과 상기 중간 전극판 그리고 상기 하부 전극판 중 적어도 하나는 복수개의 단위 전극판을 평판형으로 조립한 조립 전극판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 프로세스 챔버.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 상부 전극판은 다수개의 개구부를 포함하고,
    상기 상부 전극판의 상부에 설치되어 상기 상부 전극판의 다수개의 개구부를 통하여 공정 가스를 입력하는 가스 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 프로세스 챔버.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 상부 전극판과 상기 가스 공급부 사이에 설치되는 절연 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 프로세스 챔버.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 상부 전극판과 상기 중간 전극판 그리고 상기 하부 전극판 중 어느 하나는 히팅 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 프로세스 챔버.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 기판 지지대는 피처리 기판을 승하강 시키기 위한 리프트 핀 및 리프트 핀 구동 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 프로세스 챔버.
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