KR102083854B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 일 실시예에 있어서, 기판 처리 방법은 기판을 처리하는 처리 공간이 형성되는 공정 챔버와; 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛과; 상기 처리 공간의 상부에 배치되어 상기 처리 공간으로 공정 가스를 분사하는 전극 유닛을 포함하고, 상기 전극 유닛은, 고주파 전원에 연결되어 고주파 전력이 인가되는 상부 전극과; 상기 상부 전극의 하부에 소정거리 이격되게 제공되어 상기 상부 전극과 제1 공간을 형성하며, 상하 방향으로 복수개의 관통홀이 형성된 상부 샤워헤드와; 상기 상부 샤워헤드의 하부에 소정거리 이격되게 제공되어 상기 상부 전극과 제2 공간을 형성하며, 상하 방향으로 복수개의 분배홀이 형성된 하부 샤워헤드를 포함하고, 상기 상부 샤워헤드 또는 상기 하부 샤워헤드는 상기 상부 전극과의 상대적 위치가 조절될 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATE}
본 발명은 기판 처리 장치의 기판 처리 방법에 관한 것이다.
기판의 처리 공정에는 플라즈마가 이용될 수 있다. 예를 들어, 드라이 크리닝, 애싱, 또는 식각 공정에 플라즈마가 사용될 수 있다. 플라즈마는 매우 높은 온도나, 강한 전계 혹은 고주파 전자계(RF Electromagnetic Fields)에 의해 생성되며, 플라즈마는 이온이나 전자, 라디칼등으로 이루어진 이온화된 가스 상태를 말한다. 플라즈마를 이용한 드라이 크리닝, 애싱, 또는 식각 공정은 플라즈마에 포함된 이온 또는 라디칼 입자들이 기판과 충돌함으로써 수행된다. 이들 중 드라이 크리닝 공정은 기판 상에 형성된 자연 산화막 등을 제거하기 위한 공정으로, 제거하고자 하는 박막의 두께가 식각 공정에 비해 매우 얇다. 따라서 라디칼, 이온, 그리고 전자를 모두 다량 포함한 플라즈마로 기판을 처리시 박막의 높은 식각율로 인해 기판 상에서 제거하고자 하는 자연산화막 뿐 아니라 그 하부막도 손상된다.
대한민국 특허출원 제10-2014-0052653호는 드라이 크리닝 공정 진행시 자연 산화막과 같은 얇은 박막을 모두 정밀하게 제거할 수 있는 기판 처리 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명은 기판 처리 효율을 높일 수 있는 장치와 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판을 균일하게 처리할 수 있는 기판 처리 장치와 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 하나의 장치로 다양한 공정을 수행 가능한 기판 처리 장치와 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 일 실시예에 있어서, 기판 처리 방법은 기판을 처리하는 처리 공간이 형성되는 공정 챔버와; 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛과; 상기 처리 공간의 상부에 배치되어 상기 처리 공간으로 공정 가스를 분사하는 전극 유닛을 포함하고, 상기 전극 유닛은, 고주파 전원에 연결되어 고주파 전력이 인가되는 상부 전극과; 상기 상부 전극의 하부에 소정거리 이격되게 제공되어 상기 상부 전극과 제1 공간을 형성하며, 상하 방향으로 복수개의 관통홀이 형성된 상부 샤워헤드와; 상기 상부 샤워헤드의 하부에 소정거리 이격되게 제공되어 상기 상부 전극과 제2 공간을 형성하며, 상하 방향으로 복수개의 분배홀이 형성된 하부 샤워헤드를 포함하고, 상기 상부 샤워헤드 또는 상기 하부 샤워헤드는 상기 상부 전극과의 상대적 위치가 조절될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 상부 샤워헤드를 상하로 승강 이동시키는 리프트와; 상기 리프트에 구동력을 인가하는 구동기를 더 포함하여, 상기 상부 샤워헤드를 상하로 승강시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 하부 샤워헤드를 상하로 승강 구동 시키는 리프트와; 상기 리프트에 구동력을 인가하는 구동기를 더 포함하여, 상기 상부 샤워헤드를 상하로 승강시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 상부 샤워헤드와 상기 하부 샤워헤드의 위치는 공정에 따라 상이하게 제공될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 상부 샤워헤드와 상기 하부 샤워헤드의 위치는 기판 처리 시간에 따라 상이하게 제공될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 상부 샤워헤드 및 하부 샤워헤드에 각각 DC전압을 인하는 DC전원을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판 지지 유닛은, 하부 전극을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 공간에 플라즈마 생성을 위한 제1 공정 가스가 공급될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 공간 내의 제1 공정 가스는 상기 상부 샤워헤드에 형성된 관통홀을 통해 상기 제2공간으로 유입되고, 상기 제2 공간에 플라즈마 생성을 위한 제2 공정 가스가 공급되며, 상기 제2공간 내의 상기 제1공정가스 및 상기 제2공정가스는 상기 하부 샤워헤드에 형성된 분배홀을 통해 상기 처리 공간으로 유입될 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 방법을 제공한다. 일 실시예에 있어서, 기판 처리 방법은 공정 레시피를 입력 받는 단계와;
상기 공정 레시피에 근거하여 상기 상부 샤워헤드 또는 상기 하부 샤워헤드의 위치를 조절하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 상부 샤워헤드의 상부에 제공된 제1 공간으로 제1 공정 가스를 공급하고, 상기 상부 샤워헤드와 상기 하부 샤워헤드 사이에 제공된 제2 공간으로 제2 공정 가스 공급하며, 상기 제1 공정 가스 및 상기 제2 공정 가스로부터 플라즈마를 생성할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 상부 샤워헤드와 상기 하부 샤워헤드에는 각각 DC 전압이 인가될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 플라즈마를 이용하여 기판을 처리시 기판 처리 효율을 향상시킬 수 있다
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 기판을 균일하게 처리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 단순화시킨 단면도이다.
도 3, 4, 5 및 6은 도 2의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 동작 상태를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.
본 실시예에서는 챔버 내에서 플라즈마를 이용하여 기판을 드라이 크리닝, 세정 또는 식각 처리하는 기판 처리 장치를 일 예로 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 장치라면 다양한 공정에 적용 가능하다.
이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 공정 챔버(100), 기판 지지 유닛(200), 전극 유닛(300), 그리고 배기 배플(500)을 포함한다.
공정 챔버(100)는 내부에 기판(W)이 처리되는 처리 공간(102)을 제공한다. 공정 챔버(100)는 원형의 통 형상으로 제공된다. 공정 챔버(100)는 금속 재질로 제공된다. 예컨대, 공정 챔버(100)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 공정 챔버(100)의 일측벽에는 개구(130)가 형성된다. 개구(130)는 기판(W)이 반출입 가능한 출입구(130)로 제공된다. 출입구(130)는 도어(140)에 의해 개폐 가능하다. 공정 챔버(100)의 바닥면에는 배기 포트(150)가 설치된다. 배기 포트(150)는 공정 챔버(100)의 중심축과 일치되게 위치된다. 배기 포트(150)는 처리 공간(102)에 발생된 부산물이 공정 챔버(100)의 외부로 배출되는 배출구(150)로 기능한다.
기판 지지 유닛(200)은 처리 공간에서 기판(W)을 지지한다. 기판 지지 유닛(200)은 정전기력을 이용하여 기판(W)을 지지하는 정전척(200)으로 제공될 수 있다.
정전척(200)은 유전판(210), 포커스 링(250), 그리고 베이스(230)를 포함한다. 유전판(210)의 상면에는 기판(W)이 직접 놓인다. 유전판(210)은 원판 형상으로 제공된다. 유전판(210)은 기판(W)보다 작은 반경을 가질 수 있다. 유전판(210)의 내부에는 내부 전극(212)이 설치된다. 내부 전극(212)에는 전원(미도시)이 연결되고, 전원(미도시)으로부터 전력을 인가받는다. 내부 전극(212)은 인가된 전력으로부터 기판(W)이 유전판(210)에 흡착되도록 정전기력을 제공한다. 유전판(210)의 내부에는 기판(W)을 가열하는 히터(214)가 설치된다. 히터(214)는 내부 전극(212)의 아래에 위치될 수 있다. 히터(214)는 나선 형상의 코일로 제공될 수 있다. 예컨대, 유전판(210)은 세라믹 재질로 제공될 수 있다.
베이스(230)는 유전판(210)을 지지한다. 베이스(230)는 유전판(210)의 아래에 위치되며, 유전판(210)과 고정 결합된다. 베이스(230)의 상면은 그 중앙영역이 가장자리영역에 비해 높도록 단차진 형상을 가진다. 베이스(230)는 그 상면의 중앙 영역이 유전판(210)의 저면에 대응하는 면적을 가진다. 베이스(230)의 내부에는 냉각유로(232)가 형성된다. 냉각유로(232)는 냉각유체가 순환하는 통로로 제공된다. 냉각유로(232)는 베이스(230)의 내부에서 나선 형상으로 제공될 수 있다. 베이스에는 외부에 위치된 고주파 전원(미도시)과 연결된다. 고주파 전원(미도시)은 베이스(230)에 전력을 인가한다. 베이스(230)에 인가된 전력은 공정 챔버(100) 내에 발생된 플라즈마가 베이스(230)를 향해 이동되도록 안내한다. 베이스(230)는 금속 재질로 제공될 수 있다.
포커스 링(250)은 유전판(210)과 기판(W)의 외주 주변을 감싸도록 제공된다. 포커스 링(250)은 플라즈마를 기판(W)으로 집중시킨다. 포커스 링(250)은 기판(W)이 위치된 방향에서 바깥 방향으로 관통되는 하나 이상의 배기 유로(251)을 갖는다. 포커스 링(250)은 웨이퍼가 놓이는 정전척(ESC) 주변의 링으로서 에칭에 의한 파티클이 발생하지 않는 범위 내에서 제조가 되며, 실리콘산화막(SiO2), 실리콘단결정 또는 불화실리콘막(SiF) 등으로 이루어진다. 또한, 포커스 링(250)은 마모되는 경우에 교체될 수 있다.
전극 유닛(300)은 용량 결합형 플라즈마 소스로 제공될 수 있다. 전극 유닛은 상부 전극(310), 상부 샤워헤드(330), 그리고 하부 샤워헤드(350)를 포함한다.
상부 전극(310)과 상부 샤워헤드(330) 사이에는 제1 공간(320)이 형성된다. 제1 공간(320)은 제1 공정 가스를 공급하는 제1 가스 공급 유닛(360)과 연결된다. 제1 가스 공급 유닛(360)은 제1 가스 공급관(361)과 유량 조절 부재(363)를 포함한다.
상부 샤워헤드(330)와 하부 샤워헤드(350) 사이에는 제2 공간(340)이 형성된다. 제2 공간(340)은 제2 공정 가스를 공급하는 제2 가스 공급 유닛(370)과 연결된다. 제2 가스 공급 유닛(370)은 제2 가스 공급관(371)과 유량 조절 부재(373)를 포함한다.
상부 전극(310)에는 고주파 전원(380)이 연결된다. 고주파 전원(380)은 상부 전극(310)에 고주파 전력을 인가한다. 제1 가스 공급 유닛(360)이 공급하는 제1 공정 가스는 단일 성분의 가스이거나 두가지 성분 이상의 혼합 가스로 제공될 수 있다. 제1 공정 가스는 가스, 라디칼, 이온 또는 전자를 포함한다. 상부 전극(310)과 상부 샤워헤드(330) 사이에 발생된 전자기장은 제1 공간(320)의 내부로 제공되는 제1 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기 시킨다. 본 명세서에서는 편의상 제1 공간(320)에서 생성된 플라즈마를 제1 플라즈마로 정의한다.
제1 공간(320)로 유입된 제1 공정 가스는 고주파 전원(380)에 의해 플라즈마 상태로 전이된다. 제1 공정 가스는 플라즈마 상태에서 이온, 전자, 라디칼로 분해된다. 본 명세서에서는 편의상 제1 공간(320)에서 생성된 플라즈마를 제1 플라즈마로 정의한다. 제1 플라즈마는 상부 샤워헤드(330)를 통과하여 제2 공간(340)로 이동한다.
상부 샤워헤드(330)는 제1 공간(320)와 제2 공간(340)의 사이에 제공되고, 제1 공간(320)와 제2 공간(340)의 경계를 이룬다. 상부 샤워헤드(330)는 도전성 물질로 제공된다. 상부 샤워헤드(330)은 판 형상으로 제공된다. 예컨대 상부 샤워헤드(330)은 원판 평상을 가질 수 있다. 상부 샤워헤드(330)에는 다수개의 관통홀(331)들이 형성된다. 관통홀(331)들은 상부 샤워헤드(330)의 상하 방향을 가로질러 형성된다. 상부 샤워헤드(330)은 제1 공간(320)와 제2 공간(340)의 사이에 제공되고, 제1 공간(320)와 제2 공간(340)의 경계를 이룬다. 제1 플라즈마는 관통홀(331)을 통과하여 제2 공간(340)로 유입된다.
상부 샤워헤드(330)는 상부 샤워헤드(330)를 상하로 승강 이동시키는 리프트(미도시)와 연결된다. 리프트(미도시)는 구동기(610)과 연결되어 구동력을 인가받는다. 리프트(미도시)가 구동됨에 따라 상부 샤워헤드(330)는 상방향 또는 하방향으로 이동하면서, 상부 전극(310)과 상대적인 위치가 조절될 수 있다.
상부 샤워헤드(330)은 상부 샤워헤드(330)에 전압을 인가하는 제1 전원(530)이 연결된다. 제1 전원(530)은 DC전원으로 제공된다. 상부 샤워헤드(330)에 음전압이 인가되면, 전자는 제2공간으로 유입되지 않고, 주로 양이온들 중 일부와 라디칼이 관통홀(331)을 통과한다. 상부 샤워헤드(330)에 인가되는 전압에 의해 에너지가 큰 입자는 상부 샤워헤드(330)를 통과 가능하고, 상대적으로 에너지가 작은 입자는 상부 샤워헤드(330)를 통과하지 못한다. 그러므로 관통홀을 통과하는 양이온의 양은 상부 샤워헤드에 인가되는 전압의 크기에 의해 제어될 수 있다.
상부 샤워헤드(330)에 양전압이 인가되면, 양이온은 제2공간으로 유입되지 않고, 주로전자들 중 일부와 라디칼이 관통홀(331)을 통과한다. 상부 샤워헤드(330)에 공급되는 전력의 크기는 제어기(420)에 의해 제어된다.
제2 공간(340)은 제1 플라즈마와 제2 공정 가스로부터 플라즈마가 형성되는 공간이다. 본 명세서에서 제2 공간에서 형성되는 플라즈마를 제2 플라즈마로 정의한다. 제2 가스 공급 유닛(370)은 제2 가스 공급관(421), 유량 조절 부재(373)를 포함한다. 제2 가스 공급 유닛(360)의 제2 가스 공급관(421)은 상부 샤워헤드(330)을 관통하여 다수개의 가지관으로 분기되고, 제2 공간(340)의 상면에 균일하게 제공될 수 있다. 다른 예로, 제2 가스 공급 유닛(360)은 제2 공간(340)의 일벽에 구비될 수 있다. 제2 공정 가스는 제1 공정 가스와 동일한 성분의 가스이거나 다른 성분의 가스일 수 있다. 제2 공정 가스는 단일 성분의 가스이거나, 둘 이상의 성분이 혼합된 혼합 가스 일 수 있다. 제2 가스 공급 유닛(360)으로부터 공급되는 제2 공정 가스와, 제1 공간(320)에서 상부 샤워헤드(330)를 관통하여 유입된 제1 플라즈마는 제2 공간(340)에서 제2 플라즈마로 여기된다.제어기(410)는 제1 공정 가스와 제2 공정 가스의 유량을 제어한다. 제어기(410)는 각각의 유량 조절 부재(363, 373)를 제어한다. 일 예에 의하면, 제1 공간(320)과 제2 공간(340)에 공급되는 공정 가스의 유량은 상이하게 제공될 수 있다.
하부 샤워헤드(350)는 판 형상을 가진다. 예컨대, 하부 샤워헤드(350)는 원판 형상을 가질 수 있다. 하부 샤워헤드(350)는 그 저면이 처리 공간에 노출된다. 하부 샤워헤드(350)에는 복수의 분배홀(351)들이 형성된다. 각각의 분배홀(351)은 상하 방향을 향하도록 형성된다. 이온 또는 라디칼은 분배홀(351)들을 통해 처리 공간으로 공급된다. 예컨대, 하부 샤워헤드(350)는 도전성 재질로 제공된다. 일 예에 의하면, 하부 샤워헤드는 실리콘을 포함하는 재질로 제공될 수 있다.
하부 샤워헤드(350)는 하부 샤워헤드(350)를 상하로 승강 이동시키는 리프트(미도시)와 연결된다. 리프트(미도시)는 구동기(620)과 연결되어 구동력을 인가받는다. 리프트(미도시)가 구동됨에 따라 하부 샤워헤드(350)는 상방향 또는 하방향으로 이동하면서, 상부 전극(310)과 상대적인 위치가 조절될 수 있다.
상부 샤워헤드(330)와 하부 샤워헤드(350)는 승강 이동됨에 따라 상부 전극(310)과의 상대적 위치가 조절될 수 있고, 상부 샤워헤드(330)와 하부 샤워헤드(350) 상호간의 상대적 위치도 조절될 수 있다.
하부 샤워헤드(350)는 제2 플라즈마의 이온 또는 전자의 일부 또는 라디칼을 처리 공간으로 토출한다. 하부 샤워헤드(350)는 제2 공간(502)의 하부에 배치되고, 기판 지지 유닛(200)의 위에 위치된다. 하부 샤워헤드(350)는 유전판(210)과 마주보도록 위치된다. 하부 샤워헤드(350)를 통과한 플라즈마는 공정 챔버(100) 내 처리 공간(102)에 균일하게 공급된다.
하부 샤워헤드(350)는 하부 샤워헤드(350)에 전압을 인가하는 제2 전원(540)이 연결된다. 제2전원(540)은 DC전원으로 제공된다. 하부 샤워헤드(350)에 음전압이 인가되면, 전자는 제2공간으로 유입되지 않고, 주로 양이온들 중 일부와 라디칼이 분배홀(351)을 통과한다. 하부 샤워헤드(350)에 인가되는 전압에 의해 에너지가 큰 입자는 하부 샤워헤드(350)를 통과 가능하고, 상대적으로 에너지가 작은 입자는 하부 샤워헤드(350)를 통과하지 못한다. 그러므로 관통홀을 통과하는 양이온의 양은 하부 샤워헤드에 인가되는 전압의 크기에 의해 제어될 수 있다.
하부 샤워헤드(350)에 양전압이 인가되면, 양이온은 제2공간으로 유입되지 않고, 주로전자들 중 일부와 라디칼이 관통홀(331)을 통과한다. 하부 샤워헤드(350)에 공급되는 전력의 크기는 제어기(800)에 의해 제어된다.
배기 배플(500)은 처리 공간에서 플라즈마를 영역 별로 균일하게 배기시킨다. 배기 배플(500)은 처리공간에서 공정 챔버(100)의 내측벽과 기판 지지 유닛(200)의 사이에 위치된다. 배기 배플(500)은 환형의 링 형상으로 제공된다. 배기 배플(500)에는 복수의 관통홀들(702)이 형성된다. 관통홀들(702)은 상하방향을 향하도록 제공된다. 관통홀들(702)은 배기 배플(500)의 원주방향을 따라 배열된다. 관통홀들(702)은 슬릿 형상을 가지며, 배기 배플(500)의 반경방향을 향하는 길이 방향을 가진다.
공정 챔버(100)의 일측에는 공정부산물을 배기시키는 배기 포트(150), 배기펌프(160), 개폐 밸브(730) 그리고 배기 라인(710)을 갖는 배기 유닛이 설치된다.
배기 포트(150)에는 배기 라인(710)이 설치되고, 배기 라인(710)에는 배기 펌프(720)가 설치된다. 배기 펌프(720)는 배기 포트(150)에 진공압을 제공한다. 공정 진행 중에 발생되는 부산물 및 챔버(100) 내에 머무르는 공정 가스는 진공압에 의해 챔버(100)의 외부로 배출된다. 개폐 밸브(730)는 배기 펌프(720)로부터 제공되는 배기압을 조절한다. 개폐 밸브(730)는 배기 포트(150)를 개폐한다. 개폐 밸브(730)는 개방 위치와 차단 위치로 이동 가능하다. 여기서 개방 위치는 개폐 밸브(730)에 의해 배기 포트(150)가 개방되는 위치이고, 차단 위치는 개폐 밸브(730)에 의해 배기 포트(150)가 차단되는 위치이다. 개폐 밸브(730)에는 배기 포트(150)의 길이 방향과 수직한 평면에 대해 영역별로 다수개의 밸브가 설치되고 각각 조절 가능하다. 개폐 밸브(730)의 밸브는 제어기(430)에 의해 개방 정도가 조절될 수 있다. 일 예에 의하면, 공정 진행 시 배기 포트(150)의 일부 영역은 개방되게 제공된다. 배기 포트(150)의 개방 영역은 비대칭 영역으로 제공될 수 있다. 상부에서 바라볼 때 이러한 비대칭적 개방 영역은 분할 영역들 중 일부에만 대향되게 제공될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 단순화시킨 단면도이다.
도 2를 참조하면, 기판 처리 장치의 상부 샤워헤드(330)는 구동기(610)에 의해 구동력을 인가받는다. 하부 샤워헤드(350)는 구동기(620)에 의해 구동력을 인가 받는다. 상부 샤워헤드(330)는 제1 전원(530)에 연결되고, 하부 샤워헤드(350)는 제2 전원(550)에 연결된다.
상부 샤워헤드(330)와 하부 샤워헤드(350) 각각의 위치와 각각에 제공되는 전력의 크기를 조절하여 공정에 따른 이온 밀도와 기판 위치에 따른 이온 밀도를 조절할 수 있다.
도 3, 4, 5 및 6은 도 2의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 동작 상태를 나타낸 단면도이다. 도 3 내지 6을 참조하여 기판 처리 장치의 동작을 설명한다.
도 3을 참조하면, 상부 샤워헤드(330)는 도 2와 비교하여 상부 전극(310)과 가깝게 위치된다. 도 3의 상부 샤워헤드(330)는 상부 전극(310)의 이격 거리는 1.5cm정도일 수 있다. 상부 샤워헤드(330)는 상부 전극(310)이 가깝게 제공되면 기판의 센터 영역보다 기판 에지 영역에 제공되는 이온 밀도를 높일 수 있다.
도 4를 참조하면, 상부 샤워헤드(330)는 도 2와 비교하여 상부 전극(310)과 멀게 위치된다. 도 4의 상부 샤워헤드(330)는 상부 전극(310)의 이격 거리는 5cm정도 일 수 있다. 상부 샤워헤드(330)는 상부 전극(310)이 멀게 제공되면 기판의 센터 영역과 기판 에지 영역의 이온 밀도가 균일하게 제공될 수 있다.
도 5을 참조하면, 하부 샤워헤드(350)는 도 2와 비교하여 상부 전극(310)과 가깝게 위치된다. 도 6를 참조하면, 하부 샤워헤드(350)는 도 2와 비교하여 상부 전극(310)과 멀게 위치된다. 하부 샤워헤드(350)의 위치를 조절하여 기판에 제공되는 이온 밀도를 조절할 수 있다.
실시예에 따른 기판 처리 장치는 외부로부터 공정 레시피를 입력받을 수 있다. 입력받은 공정 레시피에 근거하여 제어기(440)는 상부 샤워헤드(330)와 하부 샤워헤드(350)의 위치를 이동한다. 상부 샤워헤드(330)와 하부 샤워헤드(350)의 위치가 이동됨에 따라 전극간의 거리가 조절된다. 전극간의 거리를 조절에 의해 이온의 밀도를 조절 가능해짐에 따라, 하나의 장치로 다양한 공정을 수행할 수 있다.
10: 기판 처리 장치, 100: 공정 챔버;
200: 기판 지지 유닛, 310: 상부 전극;
330: 상부 샤워헤드;
350: 하부 샤워헤드, 410, 440: 제어기
500: 배기 배플, 610, 620: 구동기.

Claims (12)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    기판을 처리하는 처리 공간이 형성되는 공정 챔버와;
    상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛과;
    상기 처리 공간의 상부에 배치되어 상기 처리 공간으로 공정 가스를 분사하는 전극 유닛을 포함하고,
    상기 전극 유닛은,
    고주파 전원에 연결되어 고주파 전력이 인가되는 상부 전극과;
    상기 상부 전극의 하부에 소정거리 이격되게 제공되어 상기 상부 전극과 제1 공간을 형성하며, 상하 방향으로 복수개의 관통홀이 형성된 상부 샤워헤드와;
    상기 상부 샤워헤드의 하부에 소정거리 이격되게 제공되어 상기 상부 전극과 제2 공간을 형성하며, 상하 방향으로 복수개의 분배홀이 형성된 하부 샤워헤드를 포함하고,
    상기 상부 샤워헤드 또는 상기 하부 샤워헤드는 상기 상부 전극과의 상대적 위치가 조절될 수 있는 기판 처리 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 상부 샤워헤드를 상하로 승강 이동시키는 리프트와;
    상기 리프트에 구동력을 인가하는 구동기를 더 포함하여,
    상기 상부 샤워헤드를 상하로 승강시키는 기판 처리 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 하부 샤워헤드를 상하로 승강 구동 시키는 리프트와;
    상기 리프트에 구동력을 인가하는 구동기를 더 포함하여,
    상기 상부 샤워헤드를 상하로 승강시키는 기판 처리 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 상부 샤워헤드와 상기 하부 샤워헤드의 위치는 공정에 따라 상이하게 제공되는 기판 처리 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 상부 샤워헤드와 상기 하부 샤워헤드의 위치는 기판 처리 시간에 따라 상이하게 제공되는 기판 처리 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 상부 샤워헤드 및 하부 샤워헤드에 각각 DC전압을 인하는 DC전원을 포함하는 기판 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기판 지지 유닛은, 하부 전극을 포함하는 기판 처리 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 공간에 플라즈마 생성을 위한 제1 공정 가스가 공급되는 기판 처리 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 공간 내의 제1 공정 가스는 상기 상부 샤워헤드에 형성된 관통홀을 통해 상기 제2공간으로 유입되고,
    상기 제2 공간에 플라즈마 생성을 위한 제2 공정 가스가 공급되며,
    상기 제2공간 내의 상기 제1공정가스 및 상기 제2공정가스는 상기 하부 샤워헤드에 형성된 분배홀을 통해 상기 처리 공간으로 유입되는 기판 처리 장치.
  10. 제1 항의 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법에 있어서,
    공정 레시피를 입력 받는 단계와;
    상기 공정 레시피에 근거하여 상기 상부 샤워헤드 또는 상기 하부 샤워헤드의 위치를 조절하는 단계를 포함하는 기판 처리 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 상부 샤워헤드의 상부에 제공된 제1 공간으로 제1 공정 가스를 공급하고, 상기 상부 샤워헤드와 상기 하부 샤워헤드 사이에 제공된 제2 공간으로 제2 공정 가스 공급하며, 상기 제1 공정 가스 및 상기 제2 공정 가스로부터 플라즈마를 생성하는 기판 처리 방법.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 상부 샤워헤드와 상기 하부 샤워헤드에는 각각 DC 전압이 인가되는 기판 처리 방법.
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