KR101986547B1 - 정전척 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

정전척은 유전체, 전극, 페디스탈, 히터, 접착층 및 보호링을 포함한다. 기판은 유전체 상에 안치된다. 전극은 상기 유전체에 내장되어, 상기 기판의 상부에 플라즈마를 형성시킨다. 페디스탈은 상기 유전체의 하부에 배치된다. 히터는 상기 페디스탈과 상기 유전체 사이에 배치되어, 상기 기판을 가열한다. 접착층은 상기 페디스탈과 상기 히터 사이, 및 상기 히터와 상기 유전체 사이에 개재된다. 보호링은 상기 히터와 상기 접착층을 둘러싼다. 보호링은 플라즈마에 의해 마모되지 않는 재질을 포함한다. 따라서, 보호링에 의해 접착층이 플라즈마에 노출되는 것이 방지되므로, 정전척의 수명이 길어지게 되고, 또한 미립자 발생도 방지된다.

Description

정전척 및 이를 포함하는 기판 처리 장치{ELECTROSTATIC CHUCK AND APPARATUS FOR PROCESSING A SUBSTRATE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 정전척 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 정전기력을 이용해서 기판을 지지하는 정전척, 및 이러한 정전척을 포함하여 기판을 처리하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 장치는 식각 공정, 증착 공정, 이온 주입 공정 등을 통해서 제조된다. 상기 공정들에는 반도체 기판을 정전기력으로 지지하는 정전척이 사용된다.
정전척은 유전체, 유전체에 내장된 전극, 유전체의 하부에 배치된 페디스탈, 페디스탈과 유전체 사이에 배치된 히터를 포함한다. 히터는 접착층을 이용해서 페디스탈과 유전체에 고정된다.
접착층이 플라즈마에 노출되면, 접착층이 마모될 수 있다. 접착층의 마모는 페디스탈의 가장자리 노출을 야기하게 된다. 노출된 페디스탈의 가장자리로부터 아킹이 발생될 수 있다. 또한, 접착층의 마모로 인해 발생된 파티클은 반도체 장치의 불량을 야기하는 주된 요인이 된다. 이를 방지하기 위해서, 접착층은 에폭시로 둘러싸여지게 된다.
그러나, 에폭시는 플라즈마와 화학적 반응을 일으킨다. 따라서, 정전척을 장시간 사용하게 되면, 에폭시가 마모될 수 있다. 에폭시의 마모는 접착층의 노출을 야기하게 되므로, 상기된 문제점들이 여전히 존재하게 된다.
본 발명은 접착층의 마모를 방지할 수 있는 정전척을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기된 정전척을 포함하여 기판을 처리하는 장치도 제공한다.
본 발명의 일 견지에 따른 정전척은 유전체, 전극, 페디스탈, 히터, 접착층 및 보호링을 포함한다. 기판은 유전체 상에 안치된다. 전극은 상기 유전체에 내장되어, 상기 기판의 상부에 플라즈마를 형성시킨다. 페디스탈은 상기 유전체의 하부에 배치된다. 히터는 상기 페디스탈과 상기 유전체 사이에 배치되어, 상기 기판을 가열한다. 접착층은 상기 페디스탈과 상기 히터 사이, 및 상기 히터와 상기 유전체 사이에 개재된다. 보호링은 상기 히터와 상기 접착층을 둘러싼다. 보호링은 플라즈마에 의해 마모되지 않는 재질을 포함한다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 보호링은 상기 히터도 둘러싸는 형상을 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 보호링은 상기 페디스탈과 상기 히터 사이의 상기 접착층을 둘러싸는 하부 링, 및 상기 히터와 상기 유전체 사이의 상기 접착층을 둘러싸는 상부 링을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 보호링은 일체형일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 보호링은 복수개들로 이루어진 분리형일 수 있다. 상기 분리형 보호링은 결합홈과 결합 돌기를 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 보호링은 상기 유전체와 동일한 외경을 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 보호링은 세라믹을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 보호링은 금속을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 정전척은 페디스탈, 접착층 및 히터를 통해서 유전체에 연결된 냉각 라인을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 견지에 따른 기판 처리 장치는 반응 챔버, 정전척 및 처리 유닛을 포함한다. 정전척은 상기 반응 챔버 내에 배치되어, 기판을 정전기력으로 지지한다. 상기 정전척은 상기 기판이 안치되는 유전체; 상기 유전체에 내장되어, 상기 기판의 상부에 플라즈마를 형성시키는 전극; 상기 유전체의 하부에 배치된 페디스탈(pedestal); 상기 페디스탈과 상기 유전체 사이에 배치되어, 상기 기판을 가열하는 히터; 상기 페디스탈과 상기 히터 사이, 및 상기 히터와 상기 유전체 사이에 개재된 접착층; 및 상기 히터와 상기 접착층을 둘러싸고, 플라즈마에 의해 마모되지 않은 재질로 이루어진 보호링을 포함한다. 처리 유닛은 상기 반응 챔버 내에 배치되어, 상기 기판을 처리한다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 처리 유닛은 상기 기판으로 반응 가스를 공급하는 반응 가스 라인, 및 상기 반응 가스 라인에 연결되어 상기 기판으로 반응 가스를 분사하고, 상기 전극과 함께 상기 반응 가스로부터 상기 플라즈마를 형성하는 샤워 헤드를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 처리 유닛은 상기 기판으로 반응 가스를 공급하는 반응 가스 라인, 및 상기 전극과 함께 상기 반응 가스로부터 플라즈마 이온을 형성하는 RF 안테나를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 처리 유닛은 상기 기판으로 이온빔을 조사하는 이온빔 조사부를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 이온빔 조사부는 상기 반응 챔버의 상부면에 배치되어, 이온을 상기 정전척을 향해 수직 방향을 따라 조사할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 이온빔 조사부는 상기 반응 챔버의 측면에 배치되어 이온을 수평 방향을 따라 조사할 수 있다. 기판 처리 장치는 상기 정전척을 상기 이온빔 조사부와 마주보도록 상기 정전척을 회전시키는 회전 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기된 본 발명에 따르면, 접착층을 둘러싸는 보호링이 플라즈마에 의해 마모되지 않는 재질을 포함하므로, 보호링에 의해 접착층이 플라즈마에 노출되는 것이 방지된다. 또한, 보호링은 유전체 또는 페디스탈과는 별도의 부품이므로, 보호링만을 교체할 수가 있다. 따라서, 정전척의 수명이 길어지게 되고, 또한 미립자 발생도 방지된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전척을 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 정전척의 보호링을 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보호링을 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정전척을 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 도 1의 정전척을 포함하는 기판 처리 장치를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 도 1의 정전척을 포함하는 기판 처리 장치를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 도 1의 정전척을 포함하는 기판 처리 장치를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 도 1의 정전척을 포함하는 기판 처리 장치를 나타낸 단면도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
정전척
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전척을 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1의 정전척의 보호링을 나타낸 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 정전척(100)은 유전체(110), 전극(120), 페디스탈(130), 히터(140), 하부 접착층(150), 상부 접착층(152), 보호링(160) 및 냉각 라인(170)을 포함한다.
유전체(110)는 기판을 지지한다. 즉, 기판은 유전체(110)의 상부면에 안치된다. 유전체(110)는 정전기력을 이용해서 기판을 고정한다. 본 실시예에서, 유전체(110)는 원형의 수평 단면 형상을 가질 수 있다. 기판은 반도체 기판, 유리 기판 등을 포함할 수 있다.
전극(120)은 유전체(110)에 내장된다. 전극(120)에는 RF 파워가 연결되어, 반응 가스로부터 플라즈마를 형성한다. 본 실시예에서, 전극(120)은 기판 처리 장치의 하부 전극으로 기능할 수 있다.
페디스탈(130)은 유전체(110)의 하부에 배치된다. 페디스탈(130)은 기판 처리 장치의 반응 챔버의 저면에 배치될 수 있다. 본 실시예에서, 페디스탈(130)은 원형의 수평 단면 형상을 가질 수 있다. 또한, 페디스탈(130)과 유전체(110)는 실질적으로 동일한 외경을 가질 수 있다.
히터(140)는 페디스탈(130)과 유전체(110) 사이에 배치된다. 히터(140)는 유전체(110) 상에 안치된 기판을 가열한다. 본 실시예에서, 히터(140)는 유전체(110)와 페디스탈(130)보다 짧은 외경을 가질 수 있다. 따라서, 유전체(110)의 하부면 가장자리 및 페디스탈(130)의 상부면 가장자리가 히터(140)로부터 노출된다.
하부 접착층(150)은 페디스탈(130)과 히터(140) 사이에 개재되어, 히터(140)의 하부면을 페디스탈(130)의 상부면에 접착시킨다. 상부 접착층(152)은 히터(140)와 유전체(110) 사이에 개재되어, 히터(140)의 상부면을 유전체(110)의 하부면에 접착시킨다. 본 실시예에서, 하부 접착층(150)과 상부 접착층(152)은 실질적으로 동일한 외경을 가질 수 있다. 또한, 하부 접착층(150)과 상부 접착층(152)은 히터(140)의 외경과 실질적으로 동일한 외경을 가질 수 있다. 따라서, 유전체(110)의 하부면 가장자리가 상부 접착층(152)으로부터 노출된다. 또한, 페디스탈(130)의 상부면 가장자리가 하부 접착층(150)로부터 노출된다.
냉각 라인(170)은 페디스탈(130), 하부 접착층(150), 히터(152) 및 상부 접착층(152)을 통해서 유전체(110)에 연결된다. 냉각 유체가 냉각 라인(170)을 통해서 유전체(110)로 공급되어, 기판을 냉각시킨다.
보호링(160)은 하부 접착층(150)과 상부 접착층(152)을 둘러싼다. 따라서, 보호링(160)에 의해 하부 접착층(150)과 상부 접착층(152)이 플라즈마에 노출되지 않게 된다. 또한, 하부 접착층(150)과 상부 접착층(152)을 통과하는 냉각 라인(170)도 보호링(160)에 의해 보호될 수 있다. 따라서, 냉각 라인(170)을 통해 흐르는 냉각 유체가 누설되는 것도 방지될 수 있다.
본 실시예에서, 보호링(160)은 플라즈마에 의해 마모되지 않는 재질을 포함한다. 예를 들어서, 보호링(160)은 세라믹, 금속 등을 포함할 수 있다. 구체적으로, 보호링(160)은 알루미늄을 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 보호링(160)은 하부 접착층(150)과 상부 접착층(152) 뿐만 아니라 히터(140)도 둘러싸는 하나의 일체형 링이다. 따라서, 보호링(160)은 하부 접착층(150), 히터(140) 및 상부 접착층(152)의 합산 두께와 실질적으로 동일하거나 또는 합산 두께보다 약간 두꺼운 두께를 갖는다. 또한, 보호링(160)은 유전체(110)와 페디스탈(130)의 외경과 실질적으로 동일한 외경을 갖는다. 따라서, 보호링(160)의 외주면은 유전체(110)와 페디스탈(130)의 외주면들과 실질적으로 동일한 평면 상에 위치한다.
본 실시예에서, 보호링(160)은 유전체(110) 또는 페디스탈(130)과는 별도의 부품이다. 즉, 하부 접착층(150)을 페디스탈(130)의 상부면에 형성한다. 히터(140)를 하부 접착층(150)에 배치한다. 상부 접착층(152)을 히터(140)의 상부면에 형성한다. 보호링(160)을 상하부 접착층(152, 150)과 히터(140)의 외주면에 끼운다. 전극(120)이 내장된 유전체(110)를 상부 접착층(152)에 배치한다. 이와 같이, 보호링(160)은 유전체(110) 또는 페디스탈(130)과는 별도의 부품이므로, 보호링(160)만을 교체할 수가 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보호링을 나타낸 평면도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 보호링(160a)은 제 1 링(162a) 및 제 2 링(164a)을 포함한다. 제 1 링(162a)과 제 2 링(164a)은 반원 형상을 갖는다. 따라서, 제 1 링(162a)과 제 2 링(164)을 결합시키면, 하나의 링 형상을 갖게 된다. 보호링(160a)이 제 1 링(162a)과 제 2 링(164a)으로 분리된 분리형이므로, 고온에 노출되는 보호링(160a)이 열팽창으로 파손되는 것이 방지될 수 있다. 다른 실시예로서, 보호링(160a)은 3개 이상의 링들을 포함할 수도 있다.
본 실시예에서, 제 1 링(162a)은 결합 돌기(163a)를 갖는다. 제 2 링(164a)은 결합홈(165a)을 갖는다. 결합 돌기(163a)가 결합홈(165a)에 삽입되어, 제 1 링(162a)과 제 2 링(164a)이 결합될 수 있다. 볼트, 스크류 등과 같은 체결 부재를 결합 돌기(163a)에 체결하여, 제 1 링(162a)과 제 2 링(164a)을 견고하게 고정시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정전척을 나타낸 단면도이다.
본 실시예에 따른 정전척(100b)은 보호링을 제외하고는 도 1의 정전척(100)과 실질적으로 동일한 구성요소들을 포함한다. 따라서, 동일한 구성요소들은 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 정전척(100b)은 보호링(160b)을 포함한다. 보호링(160b)은 하부 링(162b) 및 상부 링(164b)을 포함한다.
하부 링(162b)은 하부 접착층(150)만을 둘러싼다. 따라서, 하부 링(162b)은 하부 접착층(150)의 두께와 실질적으로 동일하거나 또는 약간 더 두꺼운 두께를 갖는다.
상부 링(164b)은 상부 접착층(152)만을 둘러싼다. 따라서, 상부 링(164b)은 상부 접착층(152)의 두께와 실질적으로 동일하거나 또는 약간 더 두꺼운 두께를 갖는다.
본 실시예에서와 같이, 보호링(160b)은 하부 링(162b) 및 상부 링(164b)으로 이루어져 있으므로, 히터(140)는 보호링(160b)에 의해 차단되지 않고 외부로 노출된다.
다른 실시예로서, 하부 링(162b) 및 상부 링(164b)은 도 3의 보호링(160a)과 같이 복수개의 링들로 이루어질 수도 있다.
기판 처리 장치
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 도 1의 정전척을 포함하는 기판 처리 장치를 나타낸 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 기판 처리 장치(200)는 반응 챔버(210), 정전척(100), 반응 가스 라인(220), 샤워 헤드(230) 및 RF 전원(240, 242)들을 포함한다.
정전척(100)은 반응 챔버(210)의 저면에 배치된다. RF 전원(240)이 정전척(100)에 전기적으로 연결된다. 본 실시예에서, 정전척(100)은 도 1의 정전척(100)의 구성요소들과 실질적으로 동일한 구성요소들을 포함한다. 따라서, 동일한 구성요소들은 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다. 다른 실시예로서, 기판 처리 장치(200)는 도 1의 정전척(100) 대신에 도 3의 보호링(160a)을 갖는 정전척, 또는 도 4의 정전척(100b)을 포함할 수도 있다.
반응 가스 라인(220)은 반응 챔버(210)의 상부면에 연결된다. 반응 가스는 반응 가스 라인(220)을 통해서 반응 챔버(210)로 공급된다.
샤워 헤드(230)는 반응 챔버(210)의 내부 상부 공간에 배치된다. 샤워 헤드(230)에는 반응 가스 라인(220)이 연결된다. 샤워 헤드(230)는 반응 가스 라인(220)을 통해 제공된 반응 가스를 정전척(100)에 안치된 기판으로 분사한다. 또한, 샤워 헤드(230)에는 RF 전원(242)이 연결된다. 샤워 헤드(230)는 정전척(100)의 전극(120)과 함께 반응 챔버(210) 내부에 전기장을 형성하여, 반응 가스로부터 플라즈마를 형성한다. 즉, 샤워 헤드(230)는 기판 처리 장치(200)의 상부 전극으로 기능한다.
본 실시예에서, 반응 가스 라인(220)을 통해 공급되는 반응 가스의 종류에 따라 기판 처리 장치(200)의 기능이 결정된다. 예를 들어서, 식각 가스가 반응 가스 라인(220)을 통해 제공된다면, 기판 처리 장치(200)는 식각 장치에 해당될 것이다. 증착 가스가 반응 가스 라인(220)을 통해 제공된다면, 기판 처리 장치(200)는 증착 장치에 해당될 것이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 도 1의 정전척을 포함하는 기판 처리 장치를 나타낸 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 기판 처리 장치(200a)는 이온 주입 장치에 해당된다. 따라서, 기판 처리 장치(200a)는 반응 챔버(210), 정전척(100), 반응 가스 라인(255), RF 안테나(250) 및 RF 전원(240, 242)들을 포함한다.
정전척(100)은 반응 챔버(210)의 저면에 배치된다. RF 전원(240)이 정전척(100)에 전기적으로 연결된다. 본 실시예에서, 정전척(100)은 도 1의 정전척(100)의 구성요소들과 실질적으로 동일한 구성요소들을 포함한다. 따라서, 동일한 구성요소들은 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다. 다른 실시예로서, 기판 처리 장치(200a)는 도 1의 정전척(100) 대신에 도 3의 보호링(160a)을 갖는 정전척, 또는 도 4의 정전척(100b)을 포함할 수도 있다.
반응 가스 라인(255)은 반응 챔버(210)의 측면에 연결된다. 반응 가스는 반응 가스 라인(255)을 통해서 반응 챔버(210)로 공급된다.
RF 안테나(250)는 반응 챔버(210)의 상부면에 배치된다. RF 안테나(250)에는 RF 전원(242)이 연결된다. RF 안테나(250)는 정전척(100)의 전극(120)과 함께 반응 챔버(210) 내부에 전기장을 형성하여, 반응 가스로부터 플라즈마 이온을 형성한다. 플라즈마 이온은 기판으로 가속되어, 기판에 이온이 주입된다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 도 1의 정전척을 포함하는 기판 처리 장치를 나타낸 단면도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 기판 처리 장치(200a)는 이온 주입 장치에 해당된다. 따라서, 기판 처리 장치(200a)는 반응 챔버(210), 정전척(100), 이온빔 조사부(260), 및 RF 전원(240, 242)들을 포함한다.
정전척(100)은 반응 챔버(210)의 저면에 배치된다. RF 전원(240)이 정전척(100)에 전기적으로 연결된다. 본 실시예에서, 정전척(100)은 도 1의 정전척(100)의 구성요소들과 실질적으로 동일한 구성요소들을 포함한다. 따라서, 동일한 구성요소들은 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다. 다른 실시예로서, 기판 처리 장치(200a)는 도 1의 정전척(100) 대신에 도 3의 보호링(160a)을 갖는 정전척, 또는 도 4의 정전척(100b)을 포함할 수도 있다.
이온 빔 조사부(260)는 반응 챔버(210)의 상부면에 배치된다. 이온 빔 조사부(260)에는 RF 전원(242)이 연결된다. 따라서, 이온 빔 조사부(260)는 수직 방향을 따라 정전척(100)에 안치된 기판으로 이온을 조사한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 도 1의 정전척을 포함하는 기판 처리 장치를 나타낸 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 기판 처리 장치(200a)는 이온 주입 장치에 해당된다. 따라서, 기판 처리 장치(200a)는 반응 챔버(210), 정전척(100), 이온빔 조사부(270), 회전 유닛(280) 및 RF 전원(240, 242)들을 포함한다.
정전척(100)은 반응 챔버(210)의 저면에 배치된다. RF 전원(240)이 정전척(100)에 전기적으로 연결된다. 본 실시예에서, 정전척(100)은 도 1의 정전척(100)의 구성요소들과 실질적으로 동일한 구성요소들을 포함한다. 따라서, 동일한 구성요소들은 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다. 다른 실시예로서, 기판 처리 장치(200a)는 도 1의 정전척(100) 대신에 도 3의 보호링(160a)을 갖는 정전척, 또는 도 4의 정전척(100b)을 포함할 수도 있다.
이온 빔 조사부(270)는 반응 챔버(210)의 측부면에 배치된다. 이온 빔 조사부(260)에는 RF 전원(242)이 연결된다. 따라서, 이온 빔 조사부(260)는 수평 방향을 따라 이온을 조사한다.
회전 유닛(280)은 정전척(100)을 90°회전시켜서, 정전척(100)의 상부면을 수직하게 위치시킨다. 즉, 회전 유닛(280)은 정전척(100)이 이온 빔 조사부(270)와 마주보도록 정전척(100)을 회전시킨다. 따라서, 이온 빔 조사부(260)에서 방출된 이온들이 정전척(100)의 상부면에 안치된 기판으로 조사될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 실시예들에 따르면, 착층을 둘러싸는 보호링이 플라즈마에 의해 마모되지 않는 재질을 포함하므로, 보호링에 의해 접착층이 플라즈마에 노출되는 것이 방지된다. 또한, 보호링은 유전체 또는 페디스탈과는 별도의 부품이므로, 보호링만을 교체할 수가 있다. 따라서, 정전척의 수명이 길어지게 되고, 또한 미립자 발생도 방지된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 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.
110 ; 유전체 120 ; 전극
130 ; 페디스탈 140 ; 히터
150 ; 하부 접착층 152 ; 상부 접착층
160 ; 보호링

Claims (10)

  1. 기판이 안치되는 유전체;
    상기 유전체에 내장되어, 상기 기판의 상부에 플라즈마를 형성시키는 전극;
    상기 유전체의 하부에 배치된 페디스탈(pedestal);
    상기 페디스탈과 상기 유전체 사이에 배치되어, 상기 기판을 가열하는 히터;
    상기 페디스탈과 상기 히터 사이에 개재된 하부 접착층;
    상기 히터와 상기 유전체 사이에 개재된 상부 접착층; 및
    상기 상하부 접착층들을 둘러싸고, 상기 플라즈마에 의해 마모되지 않는 재질을 포함하는 보호링을 포함하고,
    상기 보호링은
    상기 하부 접착층의 두께와 동일한 두께를 가져서 상기 하부 접착층을 둘러싸는 제 1 링; 및
    상기 상부 접착층의 두께와 동일한 두께를 가져서 상기 상부 접착층을 둘러싸는 제 2 링을 포함하며,
    상기 히터는 상기 제 1 링과 상기 제 2 링 사이를 통해서 노출된 정전척.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 보호링은 세라믹 또는 금속을 포함하는 정전척.
  7. 반응 챔버;
    상기 반응 챔버 내에 배치되어, 기판을 정전기력으로 지지하는 정전척; 및
    상기 반응 챔버 내에 배치되어, 상기 기판을 처리하기 위한 처리 유닛을 포함하고,
    상기 정전척은
    상기 기판이 안치되는 유전체;
    상기 유전체에 내장되어, 상기 기판의 상부에 플라즈마를 형성시키는 전극;
    상기 유전체의 하부에 배치된 페디스탈(pedestal);
    상기 페디스탈과 상기 유전체 사이에 배치되어, 상기 기판을 가열하는 히터;
    상기 페디스탈과 상기 히터 사이에 개재된 하부 접착층;
    상기 히터와 상기 유전체 사이에 개재된 상부 접착층; 및
    상기 상하부 접착층들을 둘러싸고, 상기 플라즈마에 의해 마모되지 않는 재질을 포함하는 보호링을 포함하고,
    상기 보호링은
    상기 하부 접착층의 두께와 동일한 두께를 가져서 상기 하부 접착층을 둘러싸는 제 1 링; 및
    상기 상부 접착층의 두께와 동일한 두께를 가져서 상기 상부 접착층을 둘러싸는 제 2 링을 포함하며,
    상기 히터는 상기 제 1 링과 상기 제 2 링 사이를 통해서 노출된 기판 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 처리 유닛은
    상기 기판으로 반응 가스를 공급하는 반응 가스 라인; 및
    상기 반응 가스 라인에 연결되어 상기 기판으로 반응 가스를 분사하고, 상기 전극과 함께 상기 반응 가스로부터 상기 플라즈마를 형성하는 샤워 헤드를 포함하는 기판 처리 장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 처리 유닛은
    상기 기판으로 반응 가스를 공급하는 반응 가스 라인; 및
    상기 전극과 함께 상기 반응 가스로부터 플라즈마 이온을 형성하는 RF 안테나를 포함하는 기판 처리 장치.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 처리 유닛은 상기 기판으로 이온빔을 조사하는 이온빔 조사부를 포함하는 기판 처리 장치.
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