KR101385750B1 - 중성빔을 이용하는 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
중성빔을 이용하는 기판 처리 장치 및 방법을 제공한다. 이 기판 처리 장치는 이온 소스를 형성하는 이온 소스 발생 장치를 포함한다. 상기 이온 소스로부터 이온들을 추출 및 가속시키는 이온 추출 장치가 제공된다. 상기 이온 추출 장치로부터 추출 및 가속된 이온들을 중성빔으로 중성화시키는 이온 중성화 장치가 제공된다. 상기 이온 추출 장치로부터 추출 및 가속된 이온들 중 상기 이온 중성화 장치에 의해 중성빔으로 중성화하지 않은 잔여 이온이 상기 피처리 기판에 도달하지 않도록 상기 기판 지지대에 전원을 공급하는 기판 전원 공급 장치가 제공된다.
Description
본 발명은 반도체 공정에 대한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 중성빔을 이용하는 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근, 반도체소자의 고집적화에 따라 디자인 룰이 감소하고 있다. 이에 따라, 반도체 처리 장치의 공정 조건은 더욱 엄격해지고 있다. 이러한 요구에 따라 플라즈마 처리 장치에 대하여 지속적으로 성능 개선이 이루어지고 있는데, 이는 주로 플라즈마의 밀도를 높이거나 플라즈마의 분포를 균일하게 하는 기술이 주류를 이루고 있다.
그러나, 플라즈마는 성능을 개선한다고 하더라도 기본적인 특성에 있어서 한계를 가지고 있다. 즉, 플라즈마는 대전된 입자라는 점에서 플라즈마를 이용하여 반도체 공정을 수행하는데 한계가 있다. 구체적으로, 플라즈마는 대전된 입자라는 점에서 이러한 플라즈마를 이용하는 반도체 공정, 예를 들어 건식 식각 공정 또는 증착 공정을 진행 하는 경우에, 기판 또는 기판의 특정 물질막의 표면이 비정질막으로 변환되거나, 기판 표면층의 화학적 조성이 변화될 수 있다. 또한, 기판 표면 층에 댕글링 결합(dangling bond)을 유발시킬 수 있다. 더 나아가, 게이트 절연막의 차지업(charge up) 손상을 유발시키거나, 포토레지스트의 차징(charging)에 기인하는 폴리실리콘막의 노칭(notching)등에 의한 전기적 손상을 야기시킬 수 있다.
플라즈마를 이용하는 공정의 문제점들을 해결하기 위하여 플라즈마 내의 이온들을 중성빔으로 전환시키어 반도체공정을 진행할 수 있는 방법들이 있다. 이온들을 중성화시키기 위한 방법으로 이온과 중성입자를 충돌시키거나, 이온과 전자를 충돌시키거나 또는 이온을 금속판에 충돌시키는 방법들이 있다. 그러나, 플라즈마 내의 이온들을 중성빔으로 100% 전환시키는데는 한계가 있다. 따라서, 플라즈마 내의 이온들 중 중성화되지 않은 잔여 이온들은 여전히 피처리 기판, 예를 들어 반도체 웨이퍼의 표면들에 손상을 일으킬 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 피처리 기판의 표면 손상을 방지할 수 있는 중성빔 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 피처리 기판의 표면 손상을 방지할 수 있는 중성빔 기판 처리 장치를 제공한다. 이 기판 처리 장치는 이온 소스를 형성하는 이온 소스 발생 장치를 포함한다. 상기 이온 소스로부터 이온들을 추출 및 가속시키는 이온 추출 장치가 제공된다. 상기 이온 추출 장치로부터 추출 및 가속된 이온들을 중성빔으로 중성화시키는 이온 중성화 장치가 제공된다. 상기 이온 추출 장치로부터 추출 및 가속된 이온들 중 상기 이온 중성화 장치에 의해 중성빔으로 중성화하지 않은 잔여 이온이 상기 피처리 기판에 도달하지 않도록 상기 기판 지지대에 전원을 공급하는 기판 전원 공급 장치가 제공된다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 이온 소스 발생 장치는 이온 소스로서의 플라즈마를 형성하는 장치일 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 이온 추출 장치는 상기 이온 소스 발생 장치에 의해 형성되는 이온 소스에 인접하는 제1 그리드 유닛, 및 상기 제1 그리드 유닛을 사이에 두고 상기 이온 소스의 반대편에 위치하는 제2 그리드 유닛을 포함할 수 있다.
상기 제1 그리드 유닛 및 상기 제2 그리드 유닛에 각각 연결된 제1 그리드 전원 공급 장치 및 상기 제2 그리드 전원 공급 장치를 더 포함하되, 상기 제1 및 제2 그리드 전원 공급 장치들은 상기 제1 및 제2 그리드 유닛들에 서로 다른 전압을 인가하는 장치들일 수 있다.
상기 제1 그리드 전원 공급 장치는 상기 이온들과 같은 극성의 제1 전압을 상기 제1 그리드 유닛에 인가하고, 상기 제2 그리드 전원 공급 장치는 상기 이온들과 다른 극성의 제2 전압을 상기 제2 그리드 유닛에 인가하는 장치일 수 있다.
상기 기판 전원 공급 장치는 상기 제1 그리드 유닛에 인가되는 전압과 같은 극성의 제3 전압을 상기 기판 지지대에 인가하는 장치일 수 있다.
상기 기판 전원 공급 장치는 상기 제1 그리드 유닛에 인가되는 전압보다 높은 전압을 상기 기판 지지대에 인가하는 장치일 수 있다.
상기 기판 전원 공급 장치 및 상기 제1 그리드 전원 공급 장치를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 그리드 유닛을 사이에 두고 상기 제1 그리드 유닛의 반대편에 위치하며 접지된 제3 그리드 유닛을 더 포함하되, 상기 제1, 제2 및 제3 그리드 유닛들은 서로 연통된 관통홀들을 가질 수 있다.
또 다른 실시예에서, 상기 기판 전원 공급 장치는 상기 기판 지지대가 상기 잔여 이온과 같은 극성을 갖도록 상기 기판 지지대에 전압을 인가하는 장치일 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 중성빔을 이용하는 기판 처리 방법을 제공하는데 있다. 이 기판 처리 방법은 공정 챔버 내의 기판 지지대 상으로 피처리 기판 을 로딩하는 것을 포함할 수 있다. 상기 기판 지지대와 이격된 상기 공정 챔버 내의 영역에 이온 소스를 형성할 수 있다. 상기 이온 소스와 상기 피처리 기판 사이의 이온 추출 장치를 이용하여 상기 이온 소스로부터 이온들을 추출 및 가속시킬 수 있다. 상기 피처리 기판과 상기 이온 추출 장치 사이의 이온 중성화 장치를 이용하여 상기 추출 및 가속된 이온들을 중성빔으로 중성화시킬 수 있다. 상기 추출 및 가속된 이온들 중 상기 중성빔으로 중성화하지 않은 잔여 이온이 상기 피처리 기판에 도달하지 않도록 기판 전원 공급 장치를 이용하여 상기 기판 지지대에 전원을 공급할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 이온 소스는 플라즈마로 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 이온 추출 장치는 상기 이온 소스에 인접하는 제1 그리드 유닛, 및 상기 제1 그리드 유닛을 사이에 두고 상기 이온 소스의 반대편에 위치하는 제2 그리드 유닛을 포함하되, 상기 제1 및 제2 그리드 유닛들은 서로 연통된 관통홀들을 가질 수 있다.
상기 이온 소스로부터 상기 이온들을 추출 및 가속시키는 것은 상기 제1 그리드 유닛에 상기 이온들과 같은 극성의 제1 전압을 인가하고, 상기 제2 그리드 유닛에 상기 이온들과 다른 극성의 제2 전압을 인가하는 것을 포함할 수 있다.
상기 기판 지지대에 전원을 공급하는 것은 상기 기판 전원 공급 장치를 통하여 상기 기판 지지대에 상기 제1 전압보다 높은 제3 전압을 인가하는 것을 포함할 수 있다.
상기 제2 그리드 유닛을 사이에 두고 상기 제1 그리드 유닛의 반대편에 위치 하며 접지된 제3 그리드 유닛을 더 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 상기 기판 지지대에 전원을 공급하는 것은 상기 기판 전원 공급 장치를 이용하여 상기 잔여 이온과 같은 극성의 전압을 상기 기판 지지대에 인가하는 것을 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 상기 중성빔을 이용하여 상기 피처리 기판에 대한 공정을 진행하고, 상기 피처리 기판을 언로딩하는 것을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 기판 지지대에 소정의 전압을 인가함으로써, 이온들 중 중성빔으로 중성화하지 않은 잔여 이온이 기판 지지대 상의 피처리 기판을 손상시키는 것을 방지할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 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, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하여 위하여 과장되어진 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치 중 이온 중성화 장치를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 기판 처리 방법을 나타낸 공정 흐름도이다.
우선, 도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치에 대하여 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 이온 소스(115)를 형성하는 이온 소스 발생 장치(110)가 제공될 수 있다. 상기 이온 소스(115)는 공정 챔버(100) 내의 소정 영역에 위치할 수 있다. 상기 이온 소스(115)는 플라즈마일 수 있다. 예를 들어, 상기 이온 소스(115)는 용량성 결합 플라즈마(CCP; Capacitive Coupled Plasma), 전자 사이클로트론 플라즈마(ECR plasma; Electron Cyclotron Plasma), 헬리콘 플라즈마(Helicon Plasma) 또는 유도 결합 플라즈마(ICP; Inductivity Coupled Plasma)일 수 있으며, 더 나아가 각각의 공정에 맞게 이들의 수많은 변형된 형태의 플라즈마일 수 있다.
상기 공정 챔버(100) 내에 제공되며 상기 이온 소스(115)와 이격된 기판 지지대(150)가 제공될 수 있다. 상기 기판 지지대(150)는 그 상부에 피처리 기판(155), 예를 들어 반도체 웨이퍼가 안착할 수 있는 장치일 수 있다.
상기 이온 소스(115)가 위치하는 영역과 상기 기판 지지대(170) 사이에 이온 추출 장치(120)가 제공될 수 있다. 상기 이온 추출 장치(120)의 한 예로써, 그리드 시스템(123)이 제공될 수 있다. 상기 그리드 시스템(123)은 상기 이온 소스 발생 장치(110)에 의해 형성되는 상기 이온 소스(115)에 인접하는 제1 그리드 유 닛(124), 및 상기 제1 그리드 유닛(124)을 사이에 두고 상기 이온 소스(115)의 반대편에 위치하는 제2 그리드 유닛(125)을 포함할 수 있다. 상기 제1 그리드 유닛(124)과 상기 제2 그리드 유닛(125)이 서로 다른 전위(electric potential)를 갖도록 상기 제1 및 제2 그리드 유닛들(124, 125)에 소정의 전압들을 인가할 수 있는 그리드 전원 공급 장치가 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 그리드 유닛(124)에 제1 그리드 전원 공급 장치(V1)가 연결되고, 상기 제2 그리드 유닛(125)에 제2 그리드 전원 공급 장치(V2)가 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 그리드 유닛(121)에 양의 전압을 인가하고, 상기 제2 그리드 유닛(122)에 음의 전압을 인가하여 플라즈마와 같은 상기 이온 소스(115)로부터 양의 공정 이온들(130)을 추출 및 가속시킬 수 있다.
한편, 상기 추출 및 가속된 상기 양의 공정 이온들(130)의 방향성을 양호하게 유지시키기 위하여 상기 제2 그리드 유닛(125)을 사이에 두고 상기 제1 그리드 유닛(124)의 반대편에 위치하는 제3 그리드 유닛(126)이 제공될 수 있다. 이때, 상기 제3 그리드 유닛(126)은 접지될 수 있다. 상기 제1 내지 제3 그리드 유닛들(124, 125, 126)은 서로 평행하게 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제1 내지 제3 그리드 유닛들(124, 125, 126)은 서로 연통된 관통홀들을 가질 수 있다.
상기 이온 추출 장치(120)와 상기 기판 지지대(150) 사이에 이온 중성화 장치(140)가 제공될 수 있다. 상기 이온 중성화 장치(140)는 상기 이온 추출 장치(120)로부터 추출 및 가속된 상기 공정 이온들(130)을 중성빔(143)으로 중성화시키는 장치 일 수 있다. 예를 들어, 상기 이온 중성화 장치(140)는 일정한 틀 내에 상기 추출 및 가속된 공정이온들(130)의 이동 방향과 소정의 각도를 이루도록 설치된 복수개의 평행한 반사판들(141)을 포함할 수 있다.
도 1에서는 상기 공정 이온들(130)을 중성화시키기 위하여 상기 반사판들(141)과 같은 금속판에 2회 또는 그 이상 충돌시키어 중성화시키는 것을 도시하고 있다. 따라서, 도 1에서와 같이 상기 기판 지지대(150), 상기 이온 중성화 장치(140), 상기 이온 추출 장치(120), 및 상기 이온 소스(115)는 수직배열 될 수 있다. 이와는 달리, 도 2에 개시된 바와 같이, 상기 추출 및 가속된 이온들(130)이 다른 이온 중성화 장치(140')를 구성하는 다른 반사판들(141')과 1회 충돌하여 중성빔(143)으로 중성화될 수도 있다. 이 경우에, 이온 추출 장치로부터 추출 및 가속된 이온들(130)의 진행방향과 상기 다른 이온 중성화 장치(140')로부터 중성화된 중성빔(143)의 진행방향은 도 2에서와 같이 소정의 각도를 형성할 수 있다. 한편, 상기 추출 및 가속된 공정 이온들(130)은 공지된 다양한 중성화 방법들을 이용하여 중성빔(143)으로 중성화시킬 수도 있다.
중성빔을 이용하는 반도체 공정을 진행하는 동안에, 상기 추출 및 가속된 공정 이온들(130) 중 상기 중성빔(143)으로 중성화하지 못한 잔여 이온(145)은 상기 기판 지지대(150) 상의 상기 피처리 기판(155)을 손상시킬 수 있다. 이러한 잔여 이온(145)이 상기 피처리 기판(155)을 손상시키는 것을 방지하기 위하여, 상기 기판 지지대(150)에 전원을 공급할 수 있는 기판 전원 공급 장치(160)가 제공된다.
상기 기판 전원 공급 장치(160)는 상기 기판 지지대(150) 상의 상기 피처리 기판(155)의 표면으로 상기 잔여 이온(145)이 도달하지 못하도록, 상기 기판 지지 대(150)에 전원을 공급하는 역할을 할 수 있다. 상기 기판 전원 공급 장치(160)를 통하여 상기 기판 지지대(150)에 전원이 공급된다 하여도, 상기 중성빔(143)은 극성이 없으므로 상기 피처리 기판(155)에 도달할 수 있다.
상기 기판 전원 공급 장치(160)는 상기 기판 지지대(150)가 상기 잔여 이온(145)과 같은 극성을 갖도록 하는 전원 공급 장치일 수 있다. 예를 들어, 상기 잔여 이온(145)이 양 이온인 경우에, 상기 기판 전원 공급 장치(160)는 상기 기판 지지대(150)가 양의 극성을 가지도록 제3 전압을 공급하는 장치일 수 있다. 이때, 상기 기판 전원 공급 장치(160)는 상기 기판 지지대(150)가 상기 잔여 이온(145)보다 큰 전위(electric potential)를 갖도록 할 수 있다. 한편, 상기 기판 전원 공급 장치(160)에 의해 상기 기판 지지대(150)에 인가되는 전압은 상기 제1 그리드 전원 공급 장치(V1)에 의해 상기 제1 그리드 유닛(124)에 인가되는 전압보다 클 수 있다.
상기 기판 전원 공급 장치(160)와 상기 제1 그리드 전원 공급 장치(V1)에 연결된 제어부(170)가 제공될 수 있다. 상기 제어부(170)는 상기 기판 전원 공급 장치(160) 및 상기 제1 그리드 전원 공급 장치(V1)을 제어하여, 상기 기판 지지대(150)에 상기 제1 그리드 유닛(124)보다 큰 전압이 인가되도록 하는 역할을 할 수 있다.
이하에서, 상술한 기판 처리 장치를 이용하여 공정을 진행하는 기판 처리 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 공정 챔버(100) 내의 기판 지지대(150) 상으로 피처리 기판(155)을 로딩할 수 있다.(S200) 이어서, 상기 공정 챔버(100) 내를 진공상태로 할 수 있다. 이온 소스 발생 장치(110)를 이용하여 상기 공정 챔버(100)의 소정영역에 이온 소스(115)를 형성할 수 있다.(S210) 상기 이온 소스(115)는 용량성 결합 플라즈마(CCP), 전자 사이클로트론 플라즈마(ECR plasma), 헬리콘 플라즈마(Helicon Plasma) 또는 유도 결합 플라즈마(ICP)로 형성할 수 있으며, 더 나아가 각각의 공정에 맞게 이들의 수많은 변형된 형태의 플라즈마로 형성할 수 있다.
이온 추출 장치(120)를 이용하여 상기 이온 소스(115)로부터 공정 이온들(130)을 추출 및 가속시킬 수 있다.(S220) 예를 들어, 그리드 시스템(123)과 같은 이온 추출 장치(120)를 이용하여 공정 이온들(130)을 추출 및 가속시킬 수 있다. 상기 그리드 시스템(123)은 제1 내지 제3 그리드 유닛들(124, 125, 126)을 포함할 수 있다고 앞에서 설명한 바 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 그리드 유닛(124)과 상기 제2 그리드 유닛(125)이 서로 다른 전위(electric potential)를 갖도록 상기 제1 및 제2 그리드 유닛들(124, 125)에 소정의 전압들을 인가할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 그리드 유닛(124)에 연결된 제1 그리드 전원 공급장치(V1)를 이용하여 상기 제1 그리드 유닛(124)에 양의 제1 전압을 인가하고, 상기 제2 그리드 유닛(125)에 연결된 제2 그리드 전원 공급 장치(V2)를 이용하여 상기 제2 그리드 유닛(125)에 음의 제2 전압을 인가하여 플라즈마와 같은 상기 이온 소스(115)로부터 양의 공정 이온들(130)을 추출 및 가속시킬 수 있다. 한편, 상기 추출 및 가속된 상기 양의 공정 이온들(130)의 방향성을 양호하게 유지시키기 위하여 상기 제2 그리드 유닛(125)을 사이에 두고 상기 제1 그리드 유닛(124)의 반대편에 위치하는 제3 그리드 유닛(126)을 접지시킬 수 있다.
이어서, 이온 중성화 장치(140)를 이용하여 상기 공정 이온들(130)을 중성빔(143)으로 중성화시킬 수 있다.(S230) 여기서, 상기 공정 이온들(130) 중 대략 99.5% 내지 대략 99.9% 의 이온들은 중성빔(143)으로 중성화되고, 나머지 대략 0.1% 내지 대략 0.5%의 잔여 이온(145)은 중성화하지 못할 수 있다. 여기서, 상기 공정 이온들(130)이 상기 중성빔(143)으로 중성화되는 비율에 대한 수치는 예시적으로 나타낸 것이다. 즉, 공정 장비의 상태에 따라 상기 공정 이온들(130)이 상기 중성빔(143)으로 중성화되는 비율은 상술한 수치와 달라질 수도 있다.
상기 중성화되지 못한 잔여 이온(145)이 상기 피처리 기판(155)의 표면에 도달한다면, 상기 피처리 기판(155)이 손상될 수 있다. 따라서, 상기 잔여 이온(145)이 상기 피처리 기판(155)에 도달하지 못하도록, 기판 전원 공급 장치(160)를 이용하여 상기 기판 지지대(150)에 전원을 공급할 수 있다.(S240) 보다 구체적으로, 상기 기판 지지대(150)가 상기 잔여 이온(145)과 같은 극성을 갖도록 상기 기판 전원 공급장치(160)를 이용하여 상기 기판 지지대(150)에 전원을 공급할 수 있다. 예를 들어, 상기 잔여 이온(145)이 양의 이온이면, 상기 기판 전원 공급 장치(160)를 이용하여 상기 기판 지지대(150)가 양의 극성을 갖도록 상기 기판 지지대(150)에 직류 전압(DC voltage)을 인가할 수 있다.
한편, 상기 잔여 이온(145)이 상기 기판 지지대(150) 상의 상기 피처리 기판(155)의 표면에 도달하지 못하게 하기 위하여, 상기 기판 지지대(150)는 상기 잔 여 이온(145)보다 높은 전위(electric potential)를 갖도록 할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 그리드 유닛(124)에 제1 전압을 인가하고, 상기 기판 지지대(150)에 제3 전압을 인가할 수 있다. 여기서, 상기 제3 전압은 상기 제1 전압보다 높은 전압일 수 있다. 상기 제1 전압과 상기 제3 전압 사이의 상대적인 크기는 상기 기판 전원 공급 장치(160)와 상기 제1 그리드 전원 공급 장치(V1)에 연결된 제어부(170)에 의해 결정될 수 있다. 즉, 상기 기판 지지대(150)에 인가되는 상기 제3 전압은 가변될 수 있다.
따라서, 상기 중성빔(143)을 선택적으로 상기 피처리 기판(155)에 공급함과 아울러 상기 추출 및 가속된 공정 이온들(130) 중 상기 이온 중성화 장치(140)를 통하여 중성화하지 않은 잔여 이온(145)이 상기 피처리 기판(155)으로 도달하는 것을 방지할 수 있다.(S250) 이와 같이, 상기 잔여 이온(145)이 상기 피처리 기판(155)에 도달하는 것을 방지하면서, 상기 중성빔(143)을 이용하여 공정을 완료한 후에, 상기 피처리 기판(155)을 언로딩 할 수 있다.(S260)
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치 중 이온 중성화 장치를 나타낸 개략적인 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 기판 처리 방법을 나타낸 공정 흐름도이다.
Claims (19)
- 이온 소스를 형성하는 이온 소스 발생 장치;상기 이온 소스로부터 이온들을 추출 및 가속시키며, 제1 내지 제3 그리드 유닛들을 포함하는 이온 추출 장치;상기 이온 추출 장치로부터 추출 및 가속된 이온들을 중성빔으로 중성화시키는 이온 중성화 장치;상기 이온 중성화 장치 하부에 배치된 기판 지지대;상기 이온 추출 장치로부터 추출 및 가속된 이온들 중 상기 이온 중성화 장치에 의해 중성빔으로 중성화하지 않은 잔여 이온이 상기 기판 지지대 상의 피처리 기판에 도달하지 않도록 상기 기판 지지대에 상기 기판 지지대가 상기 잔여 이온과 같은 극성을 갖도록 전원을 공급하는 기판 전원 공급 장치;상기 제1 그리드 유닛에 연결된 제1 그리드 전원 공급 장치; 및상기 제2 그리드 유닛에 연결된 제2 그리드 전원 공급 장치를 포함하되,상기 제1 그리드 유닛은 상기 이온 소스 발생 장치에 의해 형성되는 상기 이온 소스에 인접하도록 배치되고,상기 제2 그리드 유닛은 상기 제1 그리드 유닛을 사이에 두고 상기 이온 소스의 반대편에 위치하고,상기 제3 그리드 유닛은 상기 제2 그리드 유닛을 사이에 두고 상기 제1 그리드 유닛의 반대편에 위치하며 접지되도록 배치되고,상기 제1 및 제2 그리드 전원 공급 장치들은 상기 제1 및 제2 그리드 유닛들에 서로 다른 전압을 인가하는 장치들이고,상기 제1, 제2 및 제3 그리드 유닛들은 서로 연통된 관통홀들을 갖는 기판 처리 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 이온 소스 발생 장치는 이온 소스로서의 플라즈마를 형성하는 장치인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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- 제 1 항에 있어서,상기 제1 그리드 전원 공급 장치는 상기 이온들과 같은 극성의 제1 전압을 상기 제1 그리드 유닛에 인가하는 장치이고,상기 제2 그리드 전원 공급 장치는 상기 이온들과 다른 극성의 제2 전압을 상기 제2 그리드 유닛에 인가하는 장치이고,상기 기판 전원 공급 장치는 상기 제1 그리드 유닛에 인가되는 전압과 같은 극성의 전압을 상기 기판 지지대에 인가하는 장치인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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- 공정 챔버 내의 기판 지지대 상으로 피처리 기판을 로딩하고,상기 기판 지지대와 이격된 상기 공정 챔버 내의 영역에 이온 소스를 형성하고,상기 이온 소스와 상기 피처리 기판 사이의 이온 추출 장치를 이용하여 상기 이온 소스로부터 이온들을 추출 및 가속시키고,상기 피처리 기판과 상기 이온 추출 장치 사이의 이온 중성화 장치를 이용하여 상기 추출 및 가속된 이온들을 중성빔으로 중성화시키고,상기 추출 및 가속된 이온들 중 상기 중성빔으로 중성화하지 않은 잔여 이온이 상기 피처리 기판에 도달하지 않도록 기판 전원 공급 장치를 이용하여 상기 기판 지지대에 전원을 공급하는 것을 포함하되,상기 이온 추출 장치는 상기 이온 소스에 인접하는 제1 그리드 유닛, 및 상기 제1 그리드 유닛을 사이에 두고 상기 이온 소스의 반대편에 위치하는 제2 그리드 유닛을 포함하되, 상기 제1 및 제2 그리드 유닛들을 서로 연통된 관통홀들을 갖고,상기 이온 소스로부터 상기 이온들을 추출 및 가속시키는 것은 상기 제1 그리드 유닛에 상기 이온들과 같은 극성의 제1 전압을 인가하고, 상기 제2 그리드 유닛에 상기 이온들과 다른 극성의 제2 전압을 인가하는 것을 포함하는 기판 처리 방법.
- 제 11 항에 있어서,상기 이온 소스는 플라즈마로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
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- 제 11 항에 있어서,상기 기판 지지대에 전원을 공급하는 것은상기 기판 전원 공급 장치를 이용하여 상기 기판 지지대에 상기 이온들과 같은 극성을 가지며 상기 제1 전압보다 높은 제3 전압을 인가하는 것을 포함하는 기판 처리 방법.
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- 제 11 항에 있어서,상기 제2 그리드 유닛을 사이에 두고 상기 제1 그리드 유닛의 반대편에 위치하는 제3 그리드 유닛을 접지시키는 것을 더 포함하는 기판 처리 방법.
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