KR101985601B1

KR101985601B1 - 플라즈마 처리장치

Info

Publication number: KR101985601B1
Application number: KR1020170147041A
Authority: KR
Inventors: 이승호; 김태언; 임권묵
Original assignee: (주)아이씨디
Priority date: 2016-11-10
Filing date: 2017-11-07
Publication date: 2019-06-03
Also published as: KR20180052535A

Abstract

플라즈마 쉬스를 제어함으로써, 피처리 기판의 식각 균일도를 개선시킬 수 있는 플라즈마 처리장치가 개시된다. 이는 포커스 링 상부에 배치된 쉬스 제어부에 의해 플라즈마 쉬스의 두께를 제어함으로써 식각률이 높은 피처리 기판 외곽부위의 식각률을 낮출 수 있다. 또한, 지지부재의 높이에 따라 플라즈마 쉬스의 두께를 변경할 수 있기 때문에 피처리 기판의 모서리 부위나 변 부위의 식각률을 제어할 수 있어 전체 식각 균일도를 향상시킬 수 있다.

Description

플라즈마 처리장치{Plasma Processing Apparatus}

본 발명은 플라즈마 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플라즈마 쉬스(plasma sheath)를 제어함으로써, 피처리 기판의 식각 균일도를 개선시킬 수 있는 플라즈마 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 장치의 제조 분야 등에서는 처리 가스를 플라즈마화하여, 반도체 웨이퍼나 LCD용 유리 기판 등의 피처리 기판을 소정의 처리, 예를 들면 에칭 처리나 성막 처리 등을 실시하는 플라즈마 처리 장치가 알려져 있다.

이러한 플라즈마 처리 장치에 있어서 최근 집적도 및 수율 향상을 위해 피처리 기판에 형성되는 패턴이 갈수록 미세해지고 반대로 피처리 기판이 대형화됨에 따라 식각 균일도 향상에 대한 요구도 갈수록 높아지고 있다.

도 1은 종래의 플라즈마 처리장치를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래의 플라즈마 처리장치는 정전척 전극(101)과 정전척 전극(101) 주위에 배치되는 포커스 링(Focus ring)(102)을 구비하고, 정전척 전극(101)과 포커스 링(102) 상부에 피처리 기판(103)이 안착된다.

이러한 플라즈마 처리장치 내에서 플라즈마 소스와 공정가스에 의해 플라즈마가 생성되고, 피처리 기판(103) 상부에는 플라즈마 내의 전위가 급격히 감소하는 플라즈마 쉬스(plasma sheath) 영역이 생성되어 피처리 기판의 식각이 이루어진다.

하지만, 종래의 포커스 링(102)은 피처리 기판(103)보다 낮게 설치되기 때문에 플라즈마 제어를 통해 식각 균일도를 높이는 데는 한계를 가지고 있다. 즉, 국부적으로 식각률이 높은 곳, 예를 들어 피처리 기판(103)의 모서리 부분은 변 부분이나 중앙부분보다 식각률이 상대적으로 높기 때문에 식각 균일성을 향상시키는데 어려움이 발생한다. 또한, 이러한 피처리 기판(103)의 모서리 부분은 일반적으로 플라즈마를 제어하는 플라즈마 소스나 공정가스 제어를 통해서도 식각률을 제어하기 어려운 문제점이 있다.

한국특허공개 특2002-0051673

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 플라즈마 발생 장치 내에서 플라즈마 쉬스의 두께를 제어하여 피처리 기판의 식각 균일도를 개선하기 위한 플라즈마 처리장치를 제공하는데 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은 챔버 몸체, 상기 챔버 몸체에 의해 제공되고, 수용된 피처리 기판의 플라즈마 처리가 이루어지는 처리실, 상기 처리실 내에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부 및 상기 챔버 몸체 내에 배치되어 상기 피처리 기판을 지지하고, 상부에 포커스 링(Focus ring)이 배치된 지지대부를 포함하고, 상기 지지대부는 상기 플라즈마에 의해 형성된 플라즈마 쉬스(plasma sheath)를 제어하는 쉬스 제어부를 포함한다.

상기 쉬스 제어부는, 상기 포커스 링 상부에 배치되어 상기 플라즈마 쉬스를 제어하는 스토퍼 및 상기 스토퍼를 지지하는 지지부재를 포함할 수 있다.

상기 스토퍼의 폭은 상기 포커스 링의 폭보다 작거나 같은 폭을 갖을 수 있다.

상기 쉬스 제어부는 상기 포커스 링의 모서리 또는 변에 해당하는 위치에 배치될 수 있다.

상기 스토퍼는 ㄱ 형상 또는 ㅡ 형상을 갖을 수 있다.

상기 지지부재는 원 또는 사각의 기둥 형상을 갖을 수 있다.

상기 스토퍼는 두 개 이상의 상기 지지부재에 의해 지지될 수 있다.

상기 지지부재는 상기 스토퍼를 지지하되, 상기 처리실로 유입된 가스가 상기 지지부재 사이를 통과하여 배기부를 통해 배기되도록 유동공간이 형성될 수 있다.

상기 스토퍼의 높이 조절은 하나의 지지부재를 이용하거나, 또는 두 개 이상의 상기 지지부재를 적층하여 조절될 수 있다.

상기 쉬스 제어부는 상기 포커스 링 상에 하나 또는 둘 이상이 배치될 수 있다.

상술한 본 발명에 따르면, 피처리 기판의 식각률 제어가 어려운 외곽부, 예를 들어 모서리, 변 부위의 플라즈마 쉬스를 쉬스 제어부를 통해 제어할 수 있기 때문에 피처리 기판의 식각 균일도를 향상시킬 수 있다.

또한, 플라즈마 쉬스를 제어하는 쉬스 제어부 하부에 가스가 통과할 수 있는 유동 공간이 형성되어 있기 때문에 공정 후 배출되는 파티클 및 오염물에 의해 챔버 내부가 오염되는 것을 방지할 수 있다.

더 나아가, 플라즈마 쉬스를 제어하는 쉬스 제어부가 스토퍼와 스토퍼를 지지하는 막대 형상의 지지부재로 구성되기 때문에 포커스 링 상에 어느 위치든 간편하게 설치 및 해체가 가능하다.

본 발명의 기술적 효과들은 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 플라즈마 처리장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 플라즈마 처리장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 쉬스 제어부를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 쉬스 제어부를 포커스 링에 배치한 후 상부에서 바라본 도면이다.
도 5는 종래의 플라즈마 처리장치 내에서 발생되는 플라즈마 쉬스를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 쉬스 제어부를 플라즈마 처리장치 내에 배치한 후의 플라즈마 쉬스를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 쉬스 제어부를 플라즈마 처리장치 내에 배치한 후의 가스 흐름을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실험예에 따른 스토퍼를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 스토퍼를 배치하기 전의 피처리 기판의 부위에 따른 식각률을 나타내는 도면이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 쉬스 제어부를 배치한 후의 피처리 기판의 부위에 따른 식각률을 나타내는 도면이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 , 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명에 따른 실시 예들을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 플라즈마 처리장치를 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치는 챔버 몸체(200), 챔버 몸체(200)에 의해 제공되고, 수용된 피처리 기판(201)의 플라즈마 처리가 이루어지는 처리실(260), 처리실(260) 내에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부(240) 및 챔버 몸체(200) 내에 배치되어 피처리 기판(201)을 지지하고, 상부에 포커스 링(Focus ring)(252)이 배치된 지지대부(250)를 포함한다.

챔버 몸체(200)는 피처리 기판(201)에 대해 플라즈마 식각 공정을 수행하기 위한 환경을 조성하고 플라즈마가 생성 및 반응되는 공간을 제공한다. 챔버 몸체(200) 내에는 피처리 기판(201)이 투입되며, 실링에 의해 밀폐된 채로 내부가 진공 상태로 유지될 수 있다.

이때, 챔버 몸체(200)는 사각의 판면 형상을 갖는 피처리 기판(201)에 적합하도록 전체적으로 사각 형상을 가질 수 있다. 다만, 본 발명에서 챔버 몸체(200)의 형상은 플라즈마 처리 대상이 되는 피처리 기판(201)의 종류 및 형상에 따라 변경될 수 있다.

챔버 몸체(200)는 상부 덮개(210)와 프레임(220) 그리고 하부 본체(230)를 포함할 수 있다.

챔버 몸체(200)는 프레임(220)에 의해 상부 덮개(210)와 하부 본체(220)로 구분되며, 상부 덮개(210)는 고주파 안테나(241)가 배치된 플라즈마 발생부(240)를 포함하고, 하부 본체(220)는 기판 지지대부(250)가 배치된 처리실(260)을 포함할 수 있다.

플라즈마 발생부(240)의 고주파 안테나(241)는 고주파전원(242)으로 부터 전력을 인가받아 처리실(260)에 플라즈마를 발생시키는 전기장을 유도하는 수단으로, 전체적으로 코일 형태의 구조를 갖으며, 안테나(241)의 형상, 개수 및 배치는 실시되는 공정에 따라 적절하게 선택될 수 있다.

한편, 고주파전원(242)으로부터 공급되는 고주파전력은 상부덮개(210)의 상부에 마련된 정합기(243)를 거쳐 상부덮개(210) 내에 배치된 전력 인입선(244)을 통해 안테나(241)에 인가된다. 이때, 정합기(243)는 안테나(241)에 의한 부하 임피던스와 안테나(241)에 의해 발생되는 플라즈마에 의한 플라즈마 임피던스를 고주파전원(242)의 내부 임피던스와 임피던스 매칭(Impedance matching)시켜 고주파전원(242)으로부터 안테나(241)로 인가되는 전력의 손실을 최소화시킨다.

고주파전원(242)으로부터 안테나(241)에 고주파전력이 인가되면 안테나(241)에서 발생되는 자기장에 의해 유도되는 전기장이 처리 가스와 반응하여 플라즈마를 발생시킨다. 안테나(241)의 자기장에 의해 유도된 전기장은 자기장에 의해 챔버 몸체(200) 벽으로 손실되는 전기장을 감소시킬 수 있기 때문에 고밀도 플라즈마를 발생시킬 수 있다.

한편, 안테나(241)에 고주파전력이 인가되면, 챔버 몸체(200)의 내부에 플라즈마를 발생시키기 위한 유도전기장이 형성될 뿐만 아니라, 안테나(241) 표면에 고주파 주파수로 양전하와 음전하가 교대로 대전됨에 따라 축전전기장이 형성될 수 있다.

이때, 축전전기장은 초기 플라즈마를 점화(Ignition) 시키기 위한 수단이지만, 스퍼티링(sputtering) 현상에 의해 플라즈마와 안테나(241) 사이에 배치된 유전체 창(221)을 손상시키고, 플라즈마의 균일도를 떨어뜨리는 등의 부정적인 영향을 미칠 수 있다.

이러한 부정적인 영향을 방지하기 위해, 안테나(241)와 유전체 창(221)의 간격을 조절하거나 안테나(241) 또는 유전체 창(221)의 형상 및 구조를 변경하여 유전체 창(221)에 미치는 축전전기장의 영향을 최소화할 수 있다. 이렇듯 유전체 창(221)에 미치는 축전전기장의 영향을 최소화함으로써 고주파전력에 의한 에너지를 유도성 결합으로 플라즈마에 더 효과적으로 전달하도록 할 수 있다.

프레임(220)은 안테나(241)에서 발생되는 자기장을 처리실(260)로 유입될 수 있도록 배치된 유전체 창(221)과 유도된 전기장과 반응하여 플라즈마를 발생시키도록 공정 가스를 분사하는 가스공급부(222)를 포함한다.

유전체 창(221)의 형상은 원, 타원, 삼각, 사각 중 어느 하나의 형상일 수 있으며, 바람직하게는 사각 형상으로 배치될 수 있다. 또한, 유전체 창(221)은 하나 이상의 개수로 분할된 형태를 가질 수 있으며, 4분할, 5분할, 6분할, 8분할, 9분할 및 그 이상으로 분할된 것 중 어느 하나인 형태일 수 있다.

또한, 프레임(220)은 처리실(260) 상부에 밀착하도록 배치되어 처리실(260) 내부가 진공상태가 되도록 한다.

처리실(260)은 내부에 플라즈마가 발생될 수 있는 공간을 제공하며, 처리실(260) 하부에는 피처리 기판(201)을 지지하도록 배치된 지지대부(250)를 포함할 수 있다.

또한, 지지대부(250)는 정전척 전극(251), 포커스 링(252), 쉬스 제어부(270)를 포함할 수 있다.

정전척 전극(251)은 피처리 기판(201)을 지지하는 동시에 피처리 기판(201)을 고정하며, 온도를 유지시킨다. 즉, 높은 공정 온도를 이용하는 유도결합 플라즈마 처리장치는 높은 온도에 의해 피처리 기판(201)이 휘어질 수 있기 때문에, 이를 방지하기 위해 피처리 기판(201)의 전면적을 고정시키기 위한 정전척(Electrostatic Chuck, ESC)을 사용한다.

정전척 전극(251) 주변부 즉, 지지대부(250) 상부에는 포커스 링(252)이 배치될 수 있다. 포커스 링(252)은 정전척 전극(251)을 플라즈마로부터 보호하고, 피처리 기판(201)에 플라즈마를 집중시키거나 식각의 균일성을 향상시키는 작용을 갖을 수 있다. 이러한 포커스 링(252)은 일반적인 세라믹 재질일 수 있다.

포커스 링(252) 상부에는 본 발명에 따른 쉬스 제어부(270)가 배치될 수 있다.

일반적으로, 식각을 위한 플라즈마 처리장치는 플라즈마 발생부(240)에 의해 처리실(260) 내에서 플라즈마가 발생되고, 지지대부(250)에 안착된 피처리 기판(201) 상부에 플라즈마 전위가 급격히 감소하는 플라즈마 쉬스 영역이 형성되어 피처리 기판(201)의 식각 공정이 이루어진다. 허나, 이러한 플라즈마 쉬스가 모든 영역에서 균일하게 형성되지 않기 때문에 식각 균일도를 높이는 데 어려움이 발생된다. 특히, 피처리 기판(201)의 외곽부분, 즉 변 또는 모서리 부분의 불균일이 심하게 발생된다.

따라서, 본 발명의 쉬스 제어부(270)는 피처리 기판(201) 외곽 부분의 식각 균일도를 높이기 위해 포커스 링(252) 상에 배치하여 플라즈마 쉬스 두께를 제어함으로써 식각 균일도를 높일 수 있다.

이러한 본원 발명의 쉬스 제어부(270)는 포커스 링(252) 상에 배치되되, 포커스 링(252)의 모서리 또는 변 부분에 국부적으로 배치될 수 있다.

또한, 쉬스 제어부(270)는 포커스 링(252) 상부에 배치되어 플라즈마 쉬스를 제어하는 스토퍼(271) 및 스토퍼(271)를 지지하는 지지부재(272)를 포함할 수 있다.

도 3은 본 발명의 쉬스 제어부를 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 쉬스 제어부를 포커스 링에 배치한 후 상부에서 바라본 도면이다.

도 3 및 4를 참조하면, 지지부재(272)는 단면이 원형으로 된 원 또는 사각으로 된 기둥 형상일 수 있으나, 지지부재(272)의 단면의 형상을 이에 한정하지는 않는다.

또한, 지지부재(272)는 포커스 링(252) 상부에 배치되어 스토퍼(271)를 지지하는 역할을 수행한다. 지지부재(272)의 높이는 피처리 기판(201)을 식각하는 공정에 따라 변경될 수 있다. 즉, 피처리 기판(201)의 외곽부위에 식각되는 식각정도에 따라 지지부재(272)의 높이를 조절하되, 하나의 지지부재(272)를 이용하여 높이를 조절하거나, 두 개 이상의 지지부재(272)를 적층하여 조절함으로써 식각률을 조절할 수 있다.

또한, 지지부재(272)는 스토퍼(271)를 지지하기 위해 하나 또는 두 개 이상의 지지부재(272)를 이용하여 지지될 수 있다. 단지, 지지부재(272)를 이용하여 스토퍼(271)를 지지하되, 처리실(260)로 유입된 공정 가스가 지지부재(272) 사이를 통과하여 배기부(280)를 통해 배기되도록 지지부재(272) 사이에 유동 공간이 형성될 수 있다. 즉, 스토퍼(271)를 지지하는 지지부재(272) 사이에 유동 공간이 형성되도록 지지부재(272)를 배치함으로써 공정 후 발생되는 파티클 및 오염물이 지지부재(272) 사이 유동 공간을 통해 배기부(280)로 배출될 수 있다.

따라서, 본원발명의 스토퍼(271)가 높이를 갖고 포커스 링(252) 상에 배치된다 하더라도, 파티클 및 오염물이 막힘없이 배기부(280)를 통해 배출될 수 있어 챔버 내부가 오염되는 것을 방지할 수 있다.

스토퍼(271)는 지지부재(272) 상부에 지지부재(272)에 의해 배치될 수 있으며, 플라즈마 쉬스의 두께를 제어하기 위한 기능을 수행한다.

스토퍼(271)의 형상은 피처리 기판(201)의 외곽부분 식각 제어를 위한 외곽부위에 따라 다양하게 변경가능하다. 일예로, 피처리 기판(201)의 외곽 변 부분의 식각률을 제어하기 위해 스토퍼(271)의 형상은 도 3(a)에 도시한 바와 같이, 피처리 기판(201)의 변 부분은 포커스 링(252)의 변 형상과 동일하도록 ㅡ형성을 가질 수 있으며, 피처리 기판(201)의 모서리 부분은 도 3(b)에 도시한 바와 같이 포커스 링(252)의 모서리 형상과 동일하도록 "ㄱ" 형상을 가질 수 있다. 모서리 부분은 ㄱ형상 외에도 짧은 ㅡ형상 두 개를 수직으로 연결한 형상일 수도 있다.

이는, 피처리 기판(201)이 사각 형태를 가질 때 형성되는 형상일 수 있으며, 피처리 기판(201)이 원형일 때는 스토퍼(271)의 형상도 피처리 기판(201)의 형상에 맞게 도넛 형태나 도넛의 일부분을 갖는 형태일 수 있다.

스토퍼(271)의 폭은 도 4에 도시한 바와 같이 포커스 링(252)의 폭과 동일하거나, 포커스 링(252) 폭보다 작은 폭을 가질 수 있으며, 스토퍼(271)와 지지부재(272)의 재질은 포커스 링(252)과 동일한 세라믹 재질일 수 있다.

도 5는 종래의 플라즈마 처리장치 내에서 발생되는 플라즈마 쉬스를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 쉬스 제어부를 플라즈마 처리장치 내에 배치한 후의 플라즈마 쉬스를 나타내는 도면이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 스토퍼(271)를 배치하기 전에는 도 5에 도시한 바와 같이 플라즈마가 피처리 기판(201)의 주변부까지 확대되어 피처리 기판(201) 외곽부위의 식각률이 증가하게 된다. 하지만, 본 발명에 따른 쉬스 제어부(270)를 포커스 링(252) 상부에 배치하게 되면 도 6에 도시한 바와 같이 지지부재(272)에 의해 높이를 갖는 스토퍼(271)에 의해 피처리 기판(201)의 주변부에 확대된 플라즈마를 차단함으로써 플라즈마 쉬스의 두께를 변경할 수 있다. 따라서, 피처리 기판(201)의 식각률을 제어하기 위한 외곽 부위에 본 발명의 쉬스 제어부(270)를 원하는 곳에 배치함으로써 식각률을 조절할 수 있기 때문에 전체 식각 균일도를 향상 시킬 수 있다.

도 7은 본 발명의 쉬스 제어부를 플라즈마 처리장치 내에 배치한 후의 가스 흐름을 나타내는 도면이다.

도 7을 참조하면, 공정을 위해 처리실(260) 내로 유입된 공정 가스가 공정 진행시 배기부(280)를 통해 챔버 외부로 배출될 때, 높이를 갖는 쉬스 제어부(270)에 의해 가스의 유동이 제한될 수 있으나, 본원발명의 쉬스 제어부(270)는 지지부재(272) 사이에 가스가 유동될 수 있는 유동 공간이 형성되기 때문에, 스토퍼(271)가 지지부재(272)에 의해 지지된다 하더라도 가스의 유동을 제한하지 않고 배기부(280)로 원활하게 배출시킬 수 있다.

따라서, 처리실(260) 내에서 발생된 파티클 및 오염물이 쉬스 제어부(270)에 쌓이지 않고, 가스와 함께 배기부(280)를 통해 배출될 수 있어 챔버 내부가 파티클 및 오염물에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다.

실험예

본 발명에 따른 스토퍼(271)를 채용하는 플라즈마 처리장치의 성능을 평가하기 위해 스토퍼(271)가 배치되기 전과 후의 피처리 기판(201)의 식각 변화 테스트를 실시하였다.

테스트를 위해 플라즈마 처리장치는 안테나를 이용한 유도결합 플라즈마 처리 장치를 이용하였으며, 13.56MHz의 소스와 4MHz의 바이어스 전원을 인가한 후 정전척 전극에 ESC Chuck을 인가하였다.

도 8은 본 발명의 실험예에 따른 스토퍼를 나타내는 도면이다.

도 8을 참조하면, 테스트에 사용된 스토퍼(271)는 길이가 185mm, 폭이 30mm, 두께가 25mm의 ㄱ형상의 스토퍼(271)를 이용하였으며, 스토퍼(271)를 지지하는 지지부재(272)의 높이는 10mm와 20mm를 각각 사용하여 포커스 링(252)의 네 모서리 부위에 배치하였다. 또한, 스토퍼(271)는 정전척 전극에서 약 7mm가 이격되도록 배치하였다.

도 9는 본 발명의 스토퍼를 배치하기 전의 피처리 기판의 부위에 따른 식각률을 나타내는 도면이고, 도 10 및 도 11은 본 발명의 쉬스 제어부를 배치한 후의 피처리 기판의 부위에 따른 식각률을 나타내는 도면이다.

도 9 내지 도 11을 참조하면, 도 9에서와 같이, 본 발명의 쉬스 제어부(270)를 배치하기 전에는 피처리 기판(201)의 모서리 부위에 식각률이 안쪽의 식각률에 비해 높게 측정된다. 그러나, 쉬스 제어부(270)를 배치한 후에는 피처리 기판(201)의 모서리와 안쪽부분이 전체적으로 낮아지나, 도 10 및 도 11에서와 같이, 모서리 부위의 식각률이 안쪽의 식각률과의 차이가 줄어든 것을 확인할 수 있다. 따라서, 피처리 기판(201)의 전체 식각 균일도가 향상된 것을 확인할 수 있다.

또한, 지지부재(272)의 높이가 10mm일 때보다 20mm일 때 모서리의 식각률이 더 낮아지는 것을 확인할 수 있다. 즉, 지지부재(272)에 의한 스토퍼(271)의 높이에 따라 식각률 제어가 가능함을 확인할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치는 포커스 링(252) 상부에 배치된 쉬스 제어부(270)를 구비하여 해당 부위에 플라즈마 쉬스의 두께를 변경함으로써 식각률이 높은 피처리 기판(201) 외곽부위의 식각률을 낮출 수 있다. 따라서, 피처리 기판(201)의 모서리 부위나 변 부위의 식각률을 제어할 수 있어 전체 식각 균일도를 향상시킬 수 있다.

또한, 쉬스 제어부(270)는 지지부재(272) 사이에 가스가 유동될 수 있는 유동공간이 형성되기 때문에 가스의 유동을 제한하지 않고 배기부(280)로 원활하게 배출시킬 수 있다. 따라서, 처리실(260) 내에서 발생된 파티클 및 오염물이 쉬스 제어부(270)에 쌓이지 않고, 가스와 함께 배기부(280)를 통해 배출될 수 있어 챔버 내부가 파티클 및 오염물에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다.

더 나아가, 플라즈마 쉬스를 제어하는 쉬스 제어부(270)가 스토퍼(271)와 스토퍼(271)를 지지하는 막대 형상의 지지부재(272)로 구성되기 때문에 포커스 링(252) 상에 어느 위치든 간편하게 설치 및 해체가 가능하다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

200 : 챔버 몸체 201 : 피처리 기판
210 : 상부 덮개 220 : 프레임
221 : 유전체 창 222 : 가스공급부
230 : 하부 본체 240 : 플라즈마 발생부
241 : 고주파 안테나 242 : 고주파 전원
250 : 지지대부 251 : 정전척 전극
252 : 포커스 링 260 : 처리실
270 : 쉬스 제어부 271 : 스토퍼
272 : 지지부재 280 : 배기부

Claims

챔버 몸체;
상기 챔버 몸체에 의해 제공되고, 수용된 피처리 기판의 플라즈마 처리가 이루어지는 처리실;
상기 처리실 내에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부; 및
상기 챔버 몸체 내에 배치되어 상기 피처리 기판을 지지하고, 상부에 포커스 링(Focus ring)이 배치된 지지대부를 포함하고,
상기 지지대부는 상기 플라즈마에 의해 형성된 플라즈마 쉬스(plasma sheath)를 제어하는 쉬스 제어부를 포함하되,
상기 쉬스 제어부는, 상기 포커스 링 상부에 배치되어 상기 플라즈마 쉬스를 제어하는 스토퍼; 및 상기 스토퍼를 지지하고, 기둥 형상을 갖는 지지부재를 포함하며,
상기 지지부재는 상기 스토퍼를 지지하되, 상기 처리실로 유입된 가스가 상기 지지부재 사이를 통과하여 배기부를 통해 배기되도록 유동공간이 형성되는 것인 플라즈마 처리장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 스토퍼의 폭은 상기 포커스 링의 폭보다 작거나 같은 폭을 갖는 것인 플라즈마 처리장치.
제1항에 있어서,
상기 쉬스 제어부는 상기 포커스 링의 모서리 또는 변에 해당하는 위치에 배치되는 것인 플라즈마 처리장치.
제1항에 있어서,
상기 스토퍼는 ㄱ 형상 또는 ㅡ 형상을 갖는 것인 플라즈마 처리장치.
제1항에 있어서,
상기 지지부재는 원 또는 사각의 기둥 형상을 갖는 것인 플라즈마 처리장치.
제1항에 있어서,
상기 스토퍼는 두 개 이상의 상기 지지부재에 의해 지지되는 것인 플라즈마 처리장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 스토퍼의 높이 조절은 하나의 지지부재를 이용하거나, 또는 두 개 이상의 상기 지지부재를 적층하여 조절하는 것인 플라즈마 처리장치.
제1항에 있어서,
상기 쉬스 제어부는 상기 포커스 링 상에 하나 또는 둘 이상이 배치되는 것인 플라즈마 처리장치.