KR101951369B1 - 정전 척 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 - Google Patents

정전 척 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 Download PDF

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Abstract

정전 척이 개시된다. 정전 척은 기판이 놓이는 유전판; 상기 유전판의 내부에 제공되며, 외부에서 인가된 전류에 의해 정전기력을 발생시켜 상기 기판을 상기 유전판에 흡착하는 전극; 상기 유전판의 하부에서 상기 유전판을 지지하는 지지판; 상기 유전판의 둘레를 따라 배치되며, 상기 기판의 가장자리영역을 지지하는 포커스 링; 및 상기 포커스 링의 온도를 조절하는 온도 조절부를 포함한다.

Description

정전 척 및 이를 포함하는 기판 처리 장치{ELECTROSTATIC CHUCK AND SUBSTRATE TREATING APPARATUS INCLUDING THE CHUCK}
본 발명은 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라스마를 이용하여 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
플라스마는 매우 높은 온도나, 강한 전계 혹은 고주파 전자계(RF Electromagnetic Fields)에 의해 생성되며, 이온이나 전자, 라디칼등으로 이루어진 이온화된 가스 상태를 말한다. 반도체 소자 제조 공정은 플라스마를 사용하여 식각 공정을 수행한다. 식각 공정은 플라스마에 함유된 이온 입자들이 기판과 충돌함으로써 수행된다.
이온 입자들의 충돌에 의하여 기판, 그리고 기판의 가장자리영역을 지지하는 포커스 링의 온도가 증가한다. 기판은 정전 척 내에 형성된 냉각 유로를 순환하는 냉각 유체에 의해 조절되나, 포커스 링은 가열된 상태로 제공되므로 기판 가장자리영역의 공정 특성이 다른 영역의 공정 특성과 상이하게 된다.
본 발명의 실시예들은 기판 전체 영역을 균일하게 공정 처리할 수 있는 기판 처리 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 정전 척은 기판이 놓이는 유전판; 상기 유전판의 내부에 제공되며, 외부에서 인가된 전류에 의해 정전기력을 발생시켜 상기 기판을 상기 유전판에 흡착하는 전극; 상기 유전판의 하부에서 상기 유전판을 지지하는 지지판; 상기 유전판의 둘레를 따라 배치되며, 상기 기판의 가장자리영역을 지지하는 포커스 링; 및 상기 포커스 링의 온도를 조절하는 온도 조절부를 포함한다.
또한, 상기 온도 조절부는 상기 포커스 링과 접촉되며, 내부에 온도 조절 유체가 순환하는 순환 유로가 형성된 온도 조절 블럭; 및 상기 포커스 링의 순환 유로에 온도 조절 유체를 공급하는 유체 공급부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 지지판의 내부에는 온도 조절 유체가 순환하는 순환 유로가 형성되며, 상기 유체 공급부는 상기 온도 조절 유체를 저장하는 유체 저장부; 상기 지지판의 순환 유로와 상기 유체 저장부를 연결하며, 상기 지지판의 순환 유로에 온도 조절 유체를 공급하는 제1 유체 공급 라인; 일단이 상기 제1냉각 유체 공급 라인과 연결되고 타단이 상기 냉각 블럭의 순환 유로와 연결되며, 상기 포커스 링의 순환 유로에 온도 조절 유체를 공급하는 제2 유체 공급 라인을 포함할 수 있다.
또한, 상기 온도 조절 블럭은 절연 재질로 제공될 수 있다.
또한, 상기 포커스 링의 내부에는 온도 조절 유체가 순환하는 순환 유로가 형성되고, 상기 온도 조절부는 상기 포커스 링의 순환 유로에 온도 조절 유체를 공급하는 유체 공급부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 내부 공간이 형성된 공정 챔버; 상기 공정 챔버 내부에 위치하며, 기판을 지지하는 정전 척; 상기 공정 챔버 내부에 공정 가스를 공급하는 가스 공급부; 및 상기 공정 챔버 내부에 고주파 전력을 인가하여 상기 공정 챔버 내부에 공급된 공정 가스를 여기시키는 안테나를 포함하되, 상기 정전 척은 상기 기판이 놓이는 유전판; 상기 유전판의 내부에 제공되며, 외부에서 인가된 전류에 의해 정전기력을 발생시켜 상기 기판을 상기 유전판에 흡착하는 전극; 상기 유전판의 하부에서 상기 유전판을 지지하는 지지판; 상기 유전판의 둘레를 따라 배치되며, 상기 기판의 가장자리영역을 지지하는 포커스 링; 및 상기 포커스 링의 온도를 조절하는 온도 조절부를 포함한다.
또한, 상기 온도 조절부는 상기 포커스 링과 접촉되며, 내부에 온도 조절 유체가 순환하는 순환 유로가 형성된 온도 조절 블럭; 및 상기 순환 유로에 온도 조절 유체를 공급하는 유체 공급 라인을 포함할 수 있다.
또한, 상기 온도 조절부는 상기 포커스 링의 온도를 측정하는 센서부; 상기 유체 공급 라인에 설치되며, 상기 순환 유로에 공급되는 온도 조절 유체의 유량을 조절하는 유량 조절부; 및 상기 센서부에서 측정된 상기 포커스 링의 온도에 따라 상기 순환 유로에 공급되는 온도 조절 유체의 유량이 변동되도록 상기 유량 조절부를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 기판 전체 영역이 균일하게 온도 조절되므로, 기판 전체 영역에 걸쳐 공정 처리가 균일하게 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 정전 척 및 기판 처리 장치를 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 플라스마를 이용하여 기판(W)을 처리한다. 기판 처리 장치(10)는 공정 챔버(100), 기판 지지부(200), 가스 공급부(300), 그리고, 플라스마 생성부(400)를 포함한다.
공정 챔버(100)는 기판(W) 처리 공정이 수행되는 공간을 제공한다. 공정 챔버(100)는 몸체(110), 밀폐 커버(120), 그리고 라이너(130)를 포함한다.
몸체(110)에는 상면이 개방된 공간이 내부에 형성된다. 몸체(110)의 내부 공간은 기판(W) 처리 공정이 수행되는 공간으로 제공된다. 몸체(110)는 금속 재질로 제공된다. 몸체(100)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 몸체(110)의 바닥면에는 배기홀(102)이 형성된다. 배기홀(102)은 배기 라인(151)과 연결된다. 공정 과정에서 발생한 반응 부산물 및 몸체의 내부 공간에 머무르는 가스는 배기 라인(151)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 배기 과정에 의해 몸체(110) 내부는 소정 압력으로 감압된다.
밀폐 커버(120)는 몸체(110)의 개방된 상면을 덮는다. 밀폐 커버(120)는 판 형상으로 제공되며, 몸체(110)의 내부공간을 밀폐시킨다. 밀폐 커버(120)는 몸체(110)와 상이한 재질로 제공될 수 있다. 밀폐 커버(120)는 유전체(dielectric substance)로 제공될 수 있다.
라이너(130)는 몸체(110) 내부에 제공된다. 라이너(130)는 상면 및 하면이 개방된 공간이 내부에 형성된다. 라이너(130)는 원통 형상으로 제공될 수 있다. 라이너(130)는 몸체(110)의 내측면에 상응하는 반경을 가질 수 있다. 라이너(130)는 몸체(110)의 내측면을 따라 제공된다. 라이너(130)의 상단에는 지지 링(131)이 형성된다. 지지 링(131)은 링 형상의 판으로 제공되며, 라이너(130)의 둘레를 따라 라이너(130)의 외측으로 돌출된다. 지지 링(131)은 몸체(110)의 상단에 놓이며, 라이너(130)를 지지한다. 라이너(130)는 몸체(110)와 동일한 재질로 제공될 수 있다. 라이너(130)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 라이너(130)는 몸체(110) 내측면을 보호한다. 공정 가스가 여기되는 과정에서 공정 챔버(100) 내부에는 아크(Arc) 방전이 발생될 수 있다. 아크 방전은 주변 장치들을 손상시킨다. 라이너(130)는 몸체(110)의 내측면을 보호하여 몸체(110)의 내측면이 아크 방전으로 손상되는 것을 방지한다. 라이너(130)는 몸체(110)에 비하여 비용이 저렴하고, 교체가 용이하다. 따라서, 아크 방전으로 라이너(130)이 손상될 경우, 새로운 라이너로 교체할 수 있다.
몸체(110)의 내부에는 기판 지지부(200)가 위치한다. 기판 지지부(200)는 기판(W)을 지지한다. 기판 지지부(200)는 정전기력을 이용하여 기판(W)을 흡착하는 정전 척을 포함한다.
정전 척(200)은 유전판(210), 하부 전극(220), 히터(230), 지지판(240), 절연판(270), 포커스 링(280), 그리고 온도 조절부(290)를 포함한다.
유전판(210)은 정전 척(200)의 상단부에 위치한다. 유전판(210)은 원판 형상의 유전체(dielectric substance)로 제공된다. 유전판(210)의 상면에는 기판(W)이 놓인다. 유전판(210)의 상면은 기판(W)보다 작은 반경을 갖는다. 때문에, 기판(W) 가장자리영역은 유전판(210)의 외측에 위치한다. 유전판(210)에는 제1공급 유로(211)가 형성된다. 제1공급 유로(211)는 유전판(210)의 상면으로부터 저면으로 제공된다. 제1공급 유로(211)는 서로 이격하여 복수개 형성되며, 기판(W)의 저면으로 열전달 매체가 공급되는 통로로 제공된다.
유전판(210)의 내부에는 하부 전극(220)과 히터(230)가 매설된다. 하부 전극(220)은 히터(230)의 상부에 위치한다. 하부 전극(220)은 제1하부 전원(221)과 전기적으로 연결된다. 제1하부 전원(221)은 직류 전원을 포함한다. 하부 전극(220)과 제1하부 전원(221) 사이에는 스위치(222)가 설치된다. 하부 전극(220)은 스위치(222)의 온/오프(ON/OFF)에 의해 제1하부 전원(221)과 전기적으로 연결될 수 있다. 스위치(222)가 온(ON) 되면, 하부 전극(220)에는 직류 전류가 인가된다. 하부 전극(220)에 인가된 전류에 의해 하부 전극(220)과 기판(W) 사이에는 전기력이 작용하며, 전기력에 의해 기판(W)은 유전판(210)에 흡착된다.
히터(230)는 외부 전원(미도시)과 전기적으로 연결된다. 히터(230)는 외부 전원에서 인가된 전류에 저항함으로써 열을 발생시킨다. 발생된 열은 유전판(210)을 통해 기판(W)으로 전달된다. 히터(230)에서 발생된 열에 의해 기판(W)은 소정 온도로 유지된다. 히터(230)는 나선 형상의 코일을 포함한다. 히터(230)는 균일한 간격으로 유전판(210)에 매설될 수 있다.
유전판(210)의 하부에는 지지판(240)이 위치한다. 유전판(210)의 저면과 지지판(240)의 상면은 접착제(236)에 의해 접착될 수 있다. 지지판(240)은 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 지지판(240)의 상면은 중심 영역이 가장자리영역보다 높게 위치되도록 단차질 수 있다. 지지판(240)의 상면 중심 영역은 유전판(210)의 저면에 상응하는 면적을 가지며, 유전판(210)의 저면과 접착된다. 지지판(240)에는 제1순환 유로(241), 제2순환 유로(242), 그리고 제2공급 유로(243)가 형성된다.
제1순환 유로(241)는 열전달 매체가 순환하는 통로로 제공된다. 제1순환 유로(241)는 지지판(240) 내부에 나선 형상으로 형성될 수 있다. 또는, 제1순환 유로(241)는 서로 상이한 반경을 갖는 링 형상의 유로들이 동일한 중심을 갖도록 배치될 수 있다. 각각의 제1순환 유로(241)들은 서로 연통될 수 있다. 제1순환 유로(241)들은 동일한 높이에 형성된다.
제1순환 유로(241)는 열전달 매체 공급라인(251)을 통해 열전달 매체 저장부(252)와 연결된다. 열전달 매체 저장부(252)에는 열전달 매체가 저장된다. 열전달 매체는 불활성 가스를 포함한다. 실시예에 의하면, 열전달 매체는 헬륨(He) 가스를 포함한다. 헬륨 가스는 공급 라인(251)을 통해 제1순환 유로(241)에 공급되며, 제2공급 유로(243)와 제1공급 유로(211)를 순차적으로 거쳐 기판(W) 저면으로 공급된다. 헬륨 가스는 플라스마에서 기판(W)으로 전달된 열이 정전 척(200)으로 전달되는 매개체 역할을 한다. 플라스마에 함유된 이온 입자들은 정전 척(200)에 형성된 전기력에 끌려 정전 척(200)으로 이동하며, 이동하는 과정에서 기판(W)과 충돌하여 식각 공정을 수행한다. 이온 입자들이 기판(W)에 충돌하는 과정에서 기판(W)에는 열이 발생한다. 기판(W)에서 발생된 열은 기판(W) 저면과 유전판(210)의 상면 사이 공간에 공급된 헬륨 가스를 통해 정전 척(200)으로 전달된다. 이에 의해, 기판(W)은 설정온도로 유지될 수 있다.
제2순환 유로(242)는 온도 조절 유체가 순환하는 통로로 제공된다. 제2순환 유로(242)는 지지판(240) 내부에 나선 형상으로 형성될 수 있다. 또는, 제2순환 유로(242)는 서로 상이한 반경을 갖는 링 형상의 유로들이 동일한 중심을 갖도록 배치될 수 있다. 각각의 제2순환 유로(242)들은 서로 연통될 수 있다. 제2순환 유로(242)는 제1순환 유로(241)보다 큰 단면적을 가질 수 있다. 제2순환 유로(242)들은 동일한 높이에 형성된다. 제2순환 유로(242)는 제1순환 유로(241)의 하부에 위치될 수 있다.
제2공급 유로(243)는 제1순환 유로(241)부터 상부로 연장되며, 지지판(240)의 상면으로 제공된다. 제2공급 유로(243)는 제1공급 유로(211)에 대응하는 개수로 제공되며, 제1순환 유로(241)와 제1공급 유로(211)를 연결한다.
지지판(240)의 하부에는 절연판(270)이 제공된다. 절연판(270)은 지지판(240)에 상응하는 크기로 제공된다. 절연판(270)은 지지판(240)과 챔버(100)의 바닥면 사이에 위치한다. 절연판(270)은 절연 재질로 제공되며, 지지판(240)과 챔버(100)를 전기적으로 절연시킨다.
포커스 링(280)은 정전 척(200)의 가장자리 영역에 배치된다. 포커스 링(200)은 링 형상을 가지며, 유전판(210)의 둘레를 따라 배치된다. 포커스 링(280)의 상면은 외측부(280a)가 내측부(280b)보다 높도록 단차질 수 있다. 포커스 링(280)의 상면 내측부(280b)는 유전판(210)의 상면과 동일 높이에 위치된다. 포커스 링(280)의 상면 내측부(280b)는 유전판(210)의 외측에 위치된 기판(W)의 가장자리영역을 지지한다. 포커스 링(280)의 외측부(280a)는 기판(W) 가장자리영역을 둘러싸도록 제공된다. 포커스 링(280)은 플라스마가 형성되는 영역의 중심에 기판(W)이 위치하도록 전기장 형성 영역을 확장시킨다. 이에 의해, 기판(W)의 전체 영역에 걸쳐 플라스마가 균일하게 형성되어 기판(W)의 각 영역이 균일하게 식각될 수 있다.
포커스 링(280)은 공정가스가 여기되는 과정에서, 그리고 플라스마에 함유된 이온 입자들이 정전 척(200)의 전기력에 끌려 정전 척(200)과 충돌하는 과정에서 발생된 열에 의해 온도가 증가한다. 온도 조절부(290)는 포커스 링(280)의 온도가 일정 범위 내에서 유지되도록 포커스 링(280)의 온도를 조절한다. 온도 조절부(290)는 온도 조절 블럭(291), 유체 공급부(292), 센서부(297) 그리고 제어부(298)를 포함한다.
온도 조절 블럭(291)은 포커스 링(280)에 상응하는 형상을 가지며, 유전판(210)의 둘레를 따라 배치된다. 온도 조절 블럭(291)은 포커스 링(280)의 하부에 위치하며, 포커스 링(280)을 지지한다. 온도 조절 블럭(291)의 상면은 포커스 링(280)의 저면과 접촉한다. 온도 조절 블럭(291)은 절연 재질로 제공될 수 있다. 온도 조절 블럭(291)은 세라믹 또는 석영 재질로 제공될 수 있다. 또한, 온도 조절 블럭(291)은 열전도성이 우수한 재질로 제공될 수 있다. 온도 조절 블럭(291)은 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 온도 조절 블럭(291)의 내부에는 제3순환 유로(291a)가 형성된다. 제3순환 유로(291a)는 온도 조절 유체가 순환하는 통로를 제공한다. 제3순환 유로(291a)는 온도 조절 블럭(291)을 따라 링 형성으로 형성될 수 있다. 온도 조절 유체의 열은 온도 조절 블럭(291)을 통해 포커스 링(280)에 전달되며, 포커스 링(280)의 온도를 조절한다.
유체 공급부(292)는 제2순환 유로(242)와 제3순환 유로(291a)에 온도 조절 유체를 공급한다. 유체 공급부(292)는 유체 저장부(293), 제1유체 공급 라인(294), 제2유체 공급 라인(295), 그리고 유량 조절부(296)를 포함한다. 유체 저장부(293)는 온도 조절 유체를 저장한다. 유체 저장부(293)의 내부에는 냉각기(293a)가 제공될 수 있다. 냉각기(293a)는 온도 조절 유체의 온도를 소정 온도로 냉각시킨다.
제1유체 공급 라인(294)은 제2순환 유로(242)와 유체 저장부(293)를 연결한다. 제1유체 공급 라인(294)을 통해 제2순환 유로(242)에 온도 조절 유체가 공급된다. 제2순환 유로(242)에 공급된 온도 조절 유체는 제2순환 유로(242)를 따라 순환하며 지지판(240)을 냉각한다. 지지판(240)의 냉각은 유전판(210)과 기판(W)을 함께 냉각시켜 기판(W)을 소정 온도로 유지시킨다.
제2유체 공급 라인(295)은 일단이 제1유체 공급 라인(294)과 연결되고, 타단이 제3순환 유로(291a)와 연결된다. 제1유체 공급 라인(294)을 통해 공급되는 온도 조절 유체는 일부가 제2유체 공급 라인(295)을 통해 제3순환 유로(291a)에 공급된다. 제3순환 유로(291a)에 공급된 온도 조절 유체는 제3순환 유로(291a)를 따라 순환하며 포커스 링(280)의 온도를 조절한다.
제2유체 공급 라인(295)에는 유량 조절부(296)가 설치된다. 유량 조절부(296)는 제3순환 유로(291a)에 공급되는 온도 조절 유체의 유량을 조절한다. 유량 조절부(296)는 밸브(valve)와 오리피스(orifice)를 포함할 수 있다.
센서부(297)는 포커스 링(280)의 온도를 측정한다. 센서부(297)는 공정 챔버(100)의 내측벽에 설치되어 비접촉 방식으로 포커스 링(280)의 온도를 측정할 수 있다. 센서부(297)는 포커스 링과 동일한 높이에서 공정 챔버(100)의 내측벽에 설치될 수 있다. 이와 달리, 센서부(297)는 포커스 링(280)에 직접 설치되어 포커스 링(280)의 온도를 측정할 수 있다.
센서부(297)에서 측정된 포커스 링(280)의 온도 데이터는 제어부(298)에 수신된다. 제어부(298)는 포커스 링(280)의 온도에 따라 제3순환 유로(291a)에 공급되는 온도 조절 유체의 유량이 변동되도록 유량 조절부(296)를 제어한다. 제어부(298)는 포커스 링(280)의 온도가 특정 범위보다 높은 경우, 제3순환 유로(291a)를 순환하는 유체의 유량이 증가하도록 유량 조절부(296)를 제어한다. 또한, 제어부(298)는 포커스 링(280)의 온도가 특정 범위보다 낮은 경우, 제3순환 유로(291a)를 순환하는 유체의 유량이 감소되도록 유량 조절부(296)를 제어한다.
상술한 포커스 링(280)의 온도 조절을 통하여, 기판 처리가 진행되는 동안 포커스 링(280)의 온도는 일정 범위로 유지될 수 있다. 이로 인하여, 포커스 링(280)에 지지되는 기판(W)의 가장자리영역의 온도가 일정하게 유지되어 기판(W) 가장자리영역에 대한 공정 특성이 향상될 수 있다.
가스 공급부(300)는 공정 챔버(100) 내부에 공정 가스를 공급한다. 가스 공급부(300)는 가스 공급 노즐(310), 가스 공급 라인(320), 그리고 가스 저장부(330)를 포함한다. 가스 공급 노즐(310)은 밀폐 커버(120)의 중앙부에 설치된다. 가스 공급 노즐(310)의 저면에는 분사구가 형성된다. 분사구는 밀폐 커버(120)의 하부에 위치하며, 공정 챔버(100) 내부로 공정 가스를 공급한다. 가스 공급 라인(320)은 가스 공급 노즐(310)과 가스 저장부(330)를 연결한다. 가스 공급 라인(320)은 가스 저장부(330)에 저장된 공정 가스를 가스 공급 노즐(310)에 공급한다. 가스 공급 라인(320)에는 밸브(321)가 설치된다. 밸브(321)는 가스 공급 라인(320)을 개폐하며, 가스 공급 라인(320)을 통해 공급되는 공정 가스의 유량을 조절한다.
플라스마 생성부(400)는 공정 챔버(100) 내부에 고주파 전력을 인가하여 공정 챔버(100) 내부에 공급된 공정 가스를 여기시킨다. 플라스마 생성부(400)는 하우징(410), 상부 전원(420), 그리고 안테나 유닛(430)을 포함한다
하우징(410)은 저면이 개방되며, 내부에 공간이 형성된다. 하우징(410)은 밀폐 커버(120)의 상부에 위치하며, 밀폐 커버(120)의 상면에 놓인다. 하우징(410)의 내부는 안테나(430)가 위치하는 공간으로 제공된다. 상부 전원(420)은 고주파 전류를 발생시킨다. 발생된 고저파 전류는 안테나(430)에 인가된다. 안테나(430)는 공정 챔버(100) 내부에 고주파 전력을 인가한다. 안테나(430)는 서로 상이한 반경을 갖는 링 형상의 코일들이 동일한 중심에 위치되도록 배치될 수 있다. 안테나(430)에서 인가된 고주파 전력은 공정 챔버(100) 내부에 머무르는 공정 가스를 여기시킨다. 여기된 공정 가스는 기판(W)으로 제공되어 기판(W)을 처리한다. 여기된 공정 가스는 식각 공정을 수행할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 도 1의 실시예와 달리, 제3순환 유로(281)는 포커스 링(280) 내부에 형성된다. 제3순환 유로(281)는 포커스 링(280)의 둘레를 따라 링 형상으로 형성될 수 있다. 제3순환 유로(281)를 통해 온도 조절 유체가 순환하며 포커스 링(280)의 온도를 조절한다. 제2유체 공급 라인(295)은 제3순환 유로(281)와 연결되며, 제3순환 유로(281)에 온도 조절 유체를 공급한다.
상술한 실시예에서는 온도 조절 유체를 공급하여 포커스 링의 온도를 조절하는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 열전 소자 적용 연 전달 방식으로 포커스 링의 온도를 조절할 수 있다.
상기 실시예에서는 플라스마를 이용하여 식각 공정을 수행하는 것으로 설명하였으나, 기판 처리 공정은 이에 한정되지 않으며, 플라스마를 이용하는 다양한 기판 처리 공정, 예컨대 증착 공정, 애싱 공정, 그리고 세정 공정등에도 적용될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 공정 챔버 200: 정전 척
280: 포커스 링 290: 온도 조절부
291: 온도 조절 블럭 292: 유체 공급부
297: 센서부 298: 제어부
300: 가스 공급부 400: 플라스마 생성부

Claims (8)

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  6. 내부 공간이 형성된 공정 챔버;
    상기 공정 챔버 내부에 위치하며, 기판을 지지하는 정전 척;
    상기 공정 챔버 내부에 공정 가스를 공급하는 가스 공급부; 및
    상기 공정 챔버 내부에 고주파 전력을 인가하여 상기 공정 챔버 내부에 공급된 공정 가스를 여기시키는 안테나를 포함하되,
    상기 정전 척은,
    상기 기판이 놓이는 유전판;
    상기 유전판의 내부에 제공되며, 외부에서 인가된 전류에 의해 정전기력을 발생시켜 상기 기판을 상기 유전판에 흡착하는 전극;
    상기 유전판의 하부에서 상기 유전판을 지지하는 지지판;
    상기 유전판의 둘레를 따라 배치되며, 상기 기판의 가장자리영역을 지지하는 포커스 링;
    상기 포커스 링의 온도를 조절하는 온도 조절부를 포함하고,
    상기 온도 조절부는,
    상기 포커스 링의 순환 유로에 온도 조절 유체를 공급하는 유체 공급부를 포함하고,
    상기 지지판에는 제1순환 유로, 제2순환 유로, 및 제2공급 유로가 형성되고,
    상기 제1순환 유로는 상기 지지판 내부에 복수의 동심원 또는 나선 형상으로 형성되고, 불활성 가스가 저장되는 열전달 매체 저장부와 열전달 매체 공급라인을 통해 연결되고,
    상기 제2공급 유로는 상기 제1순환 유로의 상부에서 연장되어 상기 지지판의 상면을 관통하도록 상기 지지판에 복수 개가 마련되고,
    상기 유전판에는 상기 유전판의 상면으로부터 저면으로 제공되고, 상기 제2공급 유로의 상부와 연결되는 제1공급 유로가 형성되고,
    상기 제1공급 유로는 상기 제2공급 유로에 대응하는 개수로 제공되며,
    상기 제2공급 유로는 상기 제1순환 유로와 상기 제1공급 유로를 연결하며,
    상기 열전달 매체 저장부에 저장되는 불활성 가스는 상기 제1 순환 유로와 상기 제2공급 유로와 상기 제1공급 유로를 순차적으로 거쳐 기판 저면으로 공급되고,
    상기 제2순환 유로는 상기 지지판 내부에 복수의 동심원 또는 나선 형상으로 형성되고, 온도 조절 유체가 저장되는 유체 저장부와 제1유체 공급 라인을 통해 연결되어 온도 조절 유체가 순환하는 통로로 제공되고,
    상기 제2순환 유로는 상기 제1순환 유로의 하부에 위치되고, 상기 제1순환 유로보다 큰 단면적을 가지고,
    상기 온도 조절부는,
    절연 재질로 제공되고, 상기 포커스 링과 접촉되며, 내부에 온도 조절 유체가 순환하는 제3순환 유로가 형성되고, 상기 포커스링의 온도를 조절하는 온도 조절 블럭;
    상기 순환 유로 및 상기 제3순환 유로에 온도 조절 유체를 공급하는 제2유체 공급 라인;
    상기 포커스 링의 온도를 측정하는 센서부;
    상기 제2유체 공급 라인에 설치되며, 상기 순환 유로 및 상기 제3순환 유로에 공급되는 온도 조절 유체의 유량을 조절하는 유량 조절부; 및
    상기 센서부에서 측정된 상기 포커스 링의 온도에 따라 상기 포커스링의 상기 순환 유로 및 상기 온도 조절 블럭의 상기 제3순환 유로에 공급되는 온도 조절 유체의 유량이 변동되도록 상기 유량 조절부를 제어하는 제어부를 더 포함하고,
    상기 유체 공급부는,
    상기 온도 조절 유체를 저장하는 상기 유체 저장부; 및
    상기 제2순환 유로와 상기 유체 저장부를 연결하며, 상기 제2순환 유로에 온도 조절 유체를 공급하는 상기 제1유체 공급 라인을 포함하고,
    상기 제2유체 공급 라인은 일 단이 상기 제1유체 공급 라인과 연결되고, 타 단이 상기 포커스링의 상기 순환 유로 및 상기 온도 조절 블럭의 상기 제3순환 유로와 연결되어 온도 조절 유체를 공급하며,
    상기 온도 조절 블럭은,
    상면은 상기 포커스 링의 저면과 접촉하고, 하면은 상기 지지판의 상면 주연부와 접촉할 수 있도록 링 형태로 제공되고,
    내부에 상기 제2유체 공급 라인과 연통되는 상기 제3순환 유로가 제공되는 기판 처리장치.
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