KR102116474B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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KR102116474B1
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김건종
유광성
윤석준
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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는, 척에 지지된 기판의 가장자리 영역을 처리시, 기판의 중앙 영역으로 공급되는 공정 가스의 단위 시간 당 공급 유량이 기판의 가장자리 영역으로 공급되는 공정 가스의 단위 시간 당 공급 유량보다 크게 공급하여 기판의 가장자리 영역에 대한 처리 효율을 높일 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{Substrate processing apparatus and substrate processing method}
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
플라즈마는 이온이나 라디칼, 그리고 전자 등으로 이루어진 이온화된 가스 상태를 말하며, 매우 높은 온도나, 강한 전계 혹은 고주파 전자계(RF Electromagnetic Fields)에 의해 생성된다. 반도체 소자 제조 공정은 플라즈마를 이용하여 기판 상의 막질을 제거하는 애싱 또는 식각 공정을 포함한다. 애싱 또는 식각 공정은 플라즈마에 함유된 이온 및 라디칼 입자들이 기판 상의 막질과 충돌 또는 반응함으로써 수행된다. 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 공정은 다양한 방식으로 수행된다. 그 중 기판의 가장자리 영역을 처리하는 베벨 에치 장치는 기판의 가장자리 영역에 플라즈마를 공급하거나, 기판의 가장자리 영역에서 플라즈마를 발생시켜 기판의 가장자리 영역을 처리한다.
도 1은 베벨 에치 공정을 수행하는 일반적인 베벨 에치 장치를 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 일반적인 베벨 에치 장치(1000)는 척(1100), 절연 링(1200), 하부 전극(1300), 유전체 판(1400), 그리고 상부 전극(1500)을 포함한다. 척(1100)은 기판(W)이 안착되는 안착면을 가지며, 전원(1110)과 연결된다. 절연 링(1200)은 상부에서 바라볼 때 척(1100)을 감싸도록 제공된다. 또한, 하부 전극(1300)은 상부에서 바라볼 때 절연 링(1200)을 감싸는 형상으로 제공된다. 절연 링(1200)은 하부 전극(1300)과 척(1100) 사이에 제공되어, 하부 전극(1300)과 척(1100)을 서로 이격시킨다. 유전체 판(1400)은 척(1100)에 지지되는 기판(W)의 상면과 대향되도록 배치된다. 또한, 유전체 판(1400)의 중앙 영역에는 비활성 가스(GA)가 토출되는 토출구가 형성된다. 상부 전극(1500)은 하부 전극(1300)과 서로 대향되게 배치되고, 유전체 판(1400)과 서로 이격되도록 제공된다. 유전체 판(1400)과 상부 전극(1500)이 이격된 이격 공간은 공정 가스(GB)가 토출되는 토출구로써 기능할 수 있다.
일반적인 베벨 에치 장치(1000)에서 기판(W)의 가장자리 영역을 처리시에는, 유전체 판(1400)에 형성된 토출구로 비활성 가스(GA)를 토출하고, 유전체 판(1400)과 상부 전극(1500)이 이격된 이격 공간으로 공정 가스(GB)를 토출한다. 비활성 가스(GA)는 기판(W) 상면 중앙 영역으로 공급되고, 공정 가스(GB)는 기판(W) 상면 가장자리 영역으로 공급된다. 기판(W)의 상면 가장자리 영역으로 공급된 공정 가스(GB)는 상부 전극(1500), 그리고 하부 전극(1300)에서 발생시키는 전자기장에 의해 플라즈마(P) 상태로 여기된다. 또한, 기판(W)의 상면 중앙 영역으로 공급되는 비활성 가스(GA)는 기판(W)의 중앙 영역에서 가장자리 영역을 향하는 방향으로 흐른다. 이에, 공정 가스(GB)가 기판(W)의 중앙 영역으로 진입하는 것을 억제한다. 즉, 일반적인 베벨 에치 장치(1000)는 비활성 가스(GA)를 기판(W)의 중앙 영역에 공급함으로써 기판(W)의 가장자리 영역에서 주로 플라즈마(P)가 발생되도록 한다.
일반적인 베벨 에치 장치(1000)는 상술한 바와 같이 기판(W)의 중앙 영역으로 비활성 가스(GA)를 공급한다. 이에, 기판(W)의 가장자리 영역으로 공급되는 공정 가스(GB)가 기판(W)의 중앙 영역으로 진입하는 것을 억제한다. 그러나, 이와 같은 일반적인 베벨 에치 장치(1000)가 수행하는 베벨 에치 공정은 기판(W)의 가장자리 영역에의 처리를 균일하게 수행하는데 한계점을 가진다. 구체적으로, 일반적인 베벨 에치 장치(1000)가 수행하는 베벨 에치 공정은 공정 가스(GB)와 비활성 가스(GA)가 만나는 영역과, 그렇지 않은 영역에서 공정 가스(GB)의 단위 체적당 비율이 서로 다르다. 공정 가스(GB)와 비활성 가스(GA)가 만나는 영역에서는 비활성 가스(GA)와 공정 가스(GB)가 서로 혼합되어, 공정 가스(GB)의 단위 체적당 비율이 낮아지기 때문이다. 공정 가스(GB)의 단위 체적당 비율이 상이하게 되면, 기판(W)의 가장자리 영역에 대한 플라즈마 처리 균일성이 낮아진다.
또한, 일반적인 베벨 에치 장치(1000)의 경우 에치 레이트(E/R)를 개선하는데 있어서도 한계 점을 가진다. 에칭 레이트(E/R)를 높이기 위해 기판(W)의 가장자리 영역에 공급되는 공정 가스(GB)의 단위 시간당 공급 유량을 높이는 경우, 공정 가스(GB)가 기판(W)의 중앙 영역으로 진입하게 된다. 이에, 공정 가스(GB)와 비활성 가스(GA)가 만나는 영역은 기판(W)의 중앙 영역에 더욱 가까워지게 된다. 이 경우, 공정 가스(GB)와 비활성 가스(GA)의 혼합 비율이 상이한 영역은 기판(W)의 반경 방향을 따른 방향으로 더욱 커진다. 이에, 기판(W) 처리의 균일 성이 더욱 떨어지게 된다. 이러한 문제를 해소하기 위해, 공정 가스(GB)의 단위 시간당 공급 유량을 작게 하는 경우, 기판(W)의 가장자리 영역에 대한 에칭 레이트(E/R)가 낮아지는 또 다른 문제가 발생한다.
본 발명은 기판을 효율적으로 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판에 대한 플라즈마 처리를 균일하게 수행할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판의 가장자리 영역에 대한 플라즈마 처리 효율을 더욱 높일 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는, 처리 공간을 가지는 하우징과; 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛과; 상기 처리 공간으로 공정 가스를 공급하는 가스 공급 유닛과; 상기 처리 공간에서 상기 지지 유닛에 지지된 기판과 대향되게 배치되는 유전체 판과; 상부에서 바라볼 때 상기 유전체 판을 감싸고, 상기 유전체 판과 이격되는 상부 전극과; 제어기를 포함하고, 상기 지지 유닛은, 기판을 지지하는 지지면을 가지고, 전원과 연결되는 척과; 상부에서 바라볼 때 상기 척을 감싸고, 상기 상부 전극과 대향되게 배치되는 하부 전극을 포함하고, 상기 가스 공급 유닛은, 상기 척에 지지된 기판의 중앙 영역으로 공정 가스를 공급할 수 있는 제1가스 공급부와; 상기 척에 지지된 기판의 가장자리 영역 상부에 제공되는 상기 유전체 판과 상기 상부 전극이 이격된 이격 공간을 통해 공정 가스를 공급할 수 있는 제2가스 공급부를 포함하고, 상기 제어기는, 상기 척에 지지된 기판의 가장자리 영역을 처리시, 상기 제1가스 공급부에서 공급하는 공정 가스의 단위 시간 당 공급 유량이 상기 제2가스 공급부에서 공급하는 단위 시간 당 공급 유량보다 크도록 상기 가스 공급 유닛을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제어기는, 상기 척에 지지된 기판의 가장자리 영역을 처리시, 상기 제1가스 공급부에서만 공정 가스를 공급하도록 상기 가스 공급 유닛을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 지지 유닛, 상기 유전체 판, 그리고 상기 상부 전극은, 상기 가스 공급 유닛이 공급하는 공정 가스가 흐르는 공간의 체적이 상부에서 바라본 상기 척에 지지된 기판의 중앙 영역보다 상기 척에 지지된 기판의 가장 자리 영역에서 더 크도록 제공될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 지지 유닛은, 상기 척과 상기 하부 전극 사이에 제공되는 절연 링을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 절연 링, 그리고 상기 하부 전극은, 상기 척에 지지된 기판 가장자리 영역의 저면과 서로 이격되도록 제공될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제1가스 공급부에서 공급하는 공정 가스와 상기 제2가스 공급부에서 공급하는 공정 가스는 동일한 분자량을 가질 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제어기는, 상기 제1가스 공급부 및/또는 상기 제2가스 공급부에서 공정 가스를 공급시 상기 전원이 상기 척에 전력을 인가하여 상기 척에 지지된 기판의 가장자리 영역에서 플라즈마를 발생시키도록 상기 지지 유닛, 그리고 상기 가스 공급 유닛을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 방법을 제공한다. 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법은, 플라즈마를 공급하여 상기 척에 지지된 기판의 가장자리 영역을 처리하되, 상기 기판의 가장자리 영역 처리 시, 상기 기판의 중앙 영역으로 공급되는 공정 가스의 단위 시간당 공급 유량이 상기 기판의 가장자리 영역으로 공급되는 공정 가스의 단위 시간당 공급 유량보다 클 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 기판의 가장자리 영역 처리 시, 상기 기판의 중앙 영역으로만 공정 가스를 공급할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판 처리 장치는, 처리 공간을 가지는 하우징과; 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛과; 상기 처리 공간으로 공정 가스를 공급하는 가스 공급 유닛과; 상기 처리 공간에서 상기 지지 유닛에 지지된 기판과 대향되게 배치되는 유전체 판과; 상부에서 바라볼 때 상기 유전체 판을 감싸고, 상기 유전체 판과 이격되는 상부 전극과; 제어기를 포함하고, 상기 지지 유닛은, 기판을 지지하는 지지면을 가지고, 전원과 연결되는 척과; 상부에서 바라볼 때 상기 척을 감싸고, 상기 상부 전극과 대향되게 배치되는 하부 전극을 포함하고, 상기 가스 공급 유닛은, 상기 척에 지지된 기판의 중앙 영역으로 공정 가스를 공급할 수 있는 제1가스 공급부를 포함하고, 상기 지지 유닛, 상기 유전체 판, 그리고 상기 상부 전극은, 상기 가스 공급 유닛이 공급하는 공정 가스가 흐르는 공간의 체적이 상부에서 바라본 상기 척에 지지된 기판의 중앙 영역보다 상기 척에 지지된 기판의 가장 자리 영역에서 더 크도록 제공되고, 상기 제어기는, 상기 척에 지지된 기판의 가장자리 영역을 처리시, 상기 제1가스 공급부에서 공정 가스를 공급하도록 상기 가스 공급 유닛을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 가스 공급 유닛은, 상기 척에 지지된 기판의 가장자리 영역 상부에 제공되는 상기 유전체 판과 상기 상부 전극이 이격된 이격 공간을 통해 공정 가스를 공급할 수 있는 제2가스 공급부를 더 포함하고, 상기 제어기는, 상기 척에 지지된 기판의 가장자리 영역을 처리시, 상기 제1가스 공급부에서 단위 시간당 공급하는 공정 가스의 총 분자량이 상기 제2가스 공급부에서 단위 시간당 공급하는 공정 가스의 총 분자량보다 크도록 상기 가스 공급 유닛을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 지지 유닛은, 상기 척과 상기 하부 전극 사이에 제공되는 절연 링을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 절연 링, 그리고 상기 하부 전극은, 상기 척에 지지된 기판 가장자리 영역의 저면과 서로 이격되도록 제공될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제어기는, 상기 제1가스 공급부 및/또는 상기 제2가스 공급부에서 공정 가스를 공급시 상기 전원이 상기 척에 전력을 인가하여 상기 척에 지지된 기판의 가장자리 영역에서 플라즈마를 발생시키도록 상기 지지 유닛, 그리고 상기 가스 공급 유닛을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판을 효율적으로 처리할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판에 대한 플라즈마 처리를 균일하게 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판의 가장자리 영역에 대한 플라즈마 처리 효율을 더욱 높일 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 베벨 에치 공정을 수행하는 일반적인 베벨 에치 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 설비를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3는 도 2의 프로세스 챔버에 제공되는 기판 처리 장치의 일 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 4은 도 3의 기판 처리 장치가 플라즈마 처리 공정을 수행하는 일 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 도 3의 기판 처리 장치가 플라즈마 처리 공정을 수행하는 다른 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 3의 기판 처리 장치가 플라즈마 처리 공정을 수행하는 다른 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 구체적으로, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하 도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 설비를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 설비 전방 단부 모듈(equipment front end module, EFEM)(20) 및 처리 모듈(30)을 가진다. 설비 전방 단부 모듈(20)과 처리 모듈(30)은 일 방향으로 배치된다.
설비 전방 단부 모듈(20)은 로드 포트(load port, 10) 및 이송 프레임(21)을 가진다. 로드 포트(10)는 제1방향(11)으로 설비 전방 단부 모듈(20)의 전방에 배치된다. 로드 포트(10)는 복수 개의 지지부(6)를 가진다. 각각의 지지부(6)는 제 2 방향(12)으로 일렬로 배치되며, 공정에 제공될 기판(W) 및 공정 처리가 완료된 기판(W)이 수납된 캐리어(4)(예를 들어, 카세트, FOUP등)가 안착된다. 캐리어(4)에는 공정에 제공될 기판(W) 및 공정 처리가 완료된 기판(W)이 수납된다. 이송 프레임(21)은 로드 포트(10)와 처리 모듈(30) 사이에 배치된다. 이송 프레임(21)은 그 내부에 배치되고 로드 포트(10)와 처리 모듈(30)간에 기판(W)을 이송하는 제 1 이송로봇(25)을 포함한다. 제 1 이송로봇(25)은 제 2 방향(12)으로 구비된 이송 레일(27)을 따라 이동하여 캐리어(4)와 처리 모듈(30)간에 기판(W)을 이송한다.
처리 모듈(30)은 로드락 챔버(40), 트랜스퍼 챔버(50), 그리고 프로세스 챔버(60)를 포함한다. 처리 모듈(30)은 설비 전방 단부 모듈(20)로부터 기판(W)을 반송 받아 기판(W)을 처리할 수 있다.
로드락 챔버(40)는 이송 프레임(21)에 인접하게 배치된다. 일 예로, 로드락 챔버(40)는 트랜스퍼 챔버(50)와 설비 전방 단부 모듈(20)사이에 배치될 수 있다. 로드락 챔버(40)는 공정에 제공될 기판(W)이 프로세스 챔버(60)로 이송되기 전, 또는 공정 처리가 완료된 기판(W)이 설비 전방 단부 모듈(20)로 이송되기 전 대기하는 공간을 제공한다.
트랜스퍼 챔버(50)는 기판(W)을 반송할 수 있다. 트랜스퍼 챔버(50)는 로드락 챔버(40)에 인접하게 배치된다. 트랜스퍼 챔버(50)는 상부에서 바라볼 때, 다각형의 몸체를 갖는다. 도 2를 참조하면, 트랜스퍼 챔버(50)는 상부에서 바라볼 때, 오각형의 몸체를 갖는다. 몸체의 외측에는 로드락 챔버(40)와 복수개의 프로세스 챔버(60)들이 몸체의 둘레를 따라 배치된다. 몸체의 각 측벽에는 기판(W)이 출입하는 통로(미도시)가 형성되며, 통로는 트랜스퍼 챔버(50)와 로드락 챔버(40) 또는 프로세스 챔버(60)들을 연결한다. 각 통로에는 통로를 개폐하여 내부를 밀폐시키는 도어(미도시)가 제공된다. 트랜스퍼 챔버(50)의 내부공간에는 로드락 챔버(40)와 프로세스 챔버(60)들간에 기판(W)을 이송하는 제 2 이송로봇(53)이 배치된다. 제 2 이송로봇(53)은 로드락 챔버(40)에서 대기하는 미처리된 기판(W)을 프로세스 챔버(60)로 이송하거나, 공정 처리가 완료된 기판(W)을 로드락 챔버(40)로 이송한다. 그리고, 복수개의 프로세스 챔버(60)에 기판(W)을 순차적으로 제공하기 위하여 프로세스 챔버(60)간에 기판(W)을 이송한다. 도 2와 같이, 트랜스퍼 챔버(50)가 오각형의 몸체를 가질 때, 설비 전방 단부 모듈(20)과 인접한 측벽에는 로드락 챔버(40)가 각각 배치되며, 나머지 측벽에는 프로세스 챔버(60)들이 연속하여 배치된다. 트랜스퍼 챔버(50)는 상기 형상뿐만 아니라, 요구되는 공정 모듈에 따라 다양한 형태로 제공될 수 있다.
프로세스 챔버(60)는 트랜스퍼 챔버(50)와 인접하게 배치될 수 있다. 프로세스 챔버(60)는 트랜스퍼 챔버(50)의 둘레를 따라 배치된다. 프로세스 챔버(60)는 복수개 제공될 수 있다. 각각의 프로세스 챔버(60)내에서는 기판(W)에 대한 공정 처리를 수행할 수 있다. 프로세스 챔버(60)는 제 2 이송로봇(53)으로부터 기판(W)을 이송 받아 공정 처리를 하고, 공정 처리가 완료된 기판(W)을 제 2 이송로봇(53)으로 제공한다. 각각의 프로세스 챔버(60)에서 진행되는 공정 처리는 서로 상이할 수 있다.
이하, 프로세스 챔버(60) 중 플라즈마 공정을 수행하는 기판 처리 장치(1000)에 대해서 상술한다. 또한, 이하에서 설명하는 기판 처리 장치(1000)는 프로세스 챔버(60) 중 기판의 가장자리 영역에 대한 플라즈마 처리 공정을 수행할 수 있도록 구성되는 것을 예로 들어 설명한다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고 이하에서 설명하는 기판 처리 장치(1000)는 기판에 대한 처리가 이루어지는 다양한 챔버에 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다. 또한, 기판 처리 장치(1000)는 기판에 대한 플라즈마 처리 공정이 수행되는 다양한 챔버에 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다.
도 3는 도 2의 프로세스 챔버에 제공되는 기판 처리 장치의 일 실시 예를 보여주는 도면이다. 도 3을 참조하면, 프로세스 챔버(60)에 제공되는 기판 처리 장치(1000)는 플라즈마를 이용하여 기판(W) 상에 소정의 공정을 수행한다. 일 예로, 기판 처리 장치(1000)는 기판(W) 상의 막질을 식각 또는 애싱할 수 있다. 막질은 폴리 실리콘막, 실리콘 산화막, 그리고 실리콘 질화막 등 다양한 종류의 막질일 수 있다. 또한, 막질은 자연 산화막이나 화학적으로 생성된 산화막일 수 있다. 또한, 막질은 기판(W)을 처리하는 과정에서 발생한 부산물(By-Product)일 수 있다. 또한, 막질은 기판(W) 상에 부착 및/또는 잔류하는 불순물일 수 있다.
기판 처리 장치(1000)는 기판(W)에 대한 플라즈마 공정을 수행할 수 있다. 예컨대, 기판 처리 장치(1000)는 공정 가스를 공급하고, 공급된 공정 가스로부터 플라즈마를 발생시켜 기판(W)을 처리할 수 있다. 기판 처리 장치(1000)는 공정 가스를 공급하고, 공급된 공정 가스로부터 플라즈마를 발생시켜 기판(W)의 가장자리 영역을 처리할 수 있다.
기판 처리 장치(1000)는 하우징(100), 지지 유닛(300), 배기 플레이트(400), 유전체 판 유닛(500), 상부 전극 유닛(600), 그리고 가스 공급 유닛(700)을 포함할 수 있다.
하우징(100)은 내부에 처리 공간(102)을 가질 수 있다. 하우징(100)의 일 면에는 개구(미도시)가 형성될 수 있다. 기판(W)은 하우징(100)에 형성된 개구를 통하여 하우징(100)의 처리 공간(102)으로 반입 되거나, 반출될 수 있다. 개구는 도어(미도시)와 같은 개폐 부재에 의해 개폐 될 수 있다. 하우징(100)의 개구가 개폐 부재에 의해 개폐되면 하우징(100)의 처리 공간(102)은 외부로부터 격리될 수 있다. 또한, 하우징(100)의 처리 공간(102)의 분위기는 외부로부터 격리된 이후 진공에 가까운 저압으로 조정될 수 있다. 또한, 하우징(100)은 금속을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 또한, 하우징(100)은 그 표면이 절연성 재질로 코팅될 수 있다.
또한, 하우징(100)의 바닥면에는 배기 홀(104) 형성될 수 있다. 처리 공간(212)에서 발생된 플라즈마(P) 또는 처리 공간(212)으로 공급되는 공정 가스(G1, G2)들은 배기 홀(104)을 통해 외부로 배기될 수 있다. 또한, 플라즈마(P)를 이용하여 기판(W)을 처리하는 과정에서 발생되는 부산물들은 배기 홀(104)을 통해 외부로 배기될 수 있다. 또한, 배기 홀(104)은 배기 라인(미도시)과 연결될 수 있다. 배기 라인은 감압을 제공하는 감압 부재와 연결될 수 있다. 감압 부재는 배기 라인을 통해 처리 공간(102)에 감압을 제공할 수 있다.
지지 유닛(300)은 처리 공간(102)에서 기판(W)을 지지할 수 있다. 지지 유닛(300)은 척(310), 전원 부재(320), 절연 링(330), 하부 전극(350), 그리고 구동 부재(370)를 포함할 수 있다.
척(310)은 기판(W)을 지지하는 지지면을 가질 수 있다. 척(310은 상부에서 바라볼 때 원 형상을 가질 수 있다. 척(310)은 그 중앙 부의 높이가 가장자리 부의 높이보다 크도록 단차질 수 있다. 이에, 척(310)에 지지되는 기판(W)의 중앙 영역은 척(310)의 지지면에 안착되고, 기판(W)의 가장자리 영역은 척(310)의 지지면과 맞닿지 않을 수 있다.
척(310) 내부에는 가열 수단(미도시)이 제공될 수 있다. 가열 수단(미도시)은 척(310)을 가열할 수 있다. 가열 수단은 히터일 수 있다. 또한, 척(310)에는 냉각 유로(312)가 형성될 수 있다. 냉각 유로(312)는 척(310)의 내부에 형성될 수 있다. 냉각 유로(312)에는 냉각 유체 공급 라인(314), 그리고 냉각 유체 배출 라인(316)이 연결될 수 있다. 냉각 유체 공급 라인(314)은 냉각 유체 공급원(318)과 연결될 수 있다. 냉각 유체 공급원(318)은 냉각 유체를 저장 및/또는 냉각 유체 공급 라인(314)으로 냉각 유체를 공급할 수 있다. 또한, 냉각 유로(312)에 공급된 냉각 유체는 냉각 유체 배출 라인(316)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 냉각 유체 공급원(318)이 저장 및/또는 공급하는 냉각 유체는 냉각 수 이거나, 냉각 가스일 수 있다. 또한, 척(310)에 형성되는 냉각 유로(312)의 형상은 도 3에 도시된 형상으로 한정되는 것은 아니며 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 척(310)을 냉각시키는 구성은 냉각 유체를 공급하는 구성에 한정되는 것은 아니고, 척(310)을 냉각 시킬 수 있는 다양한 구성(예컨대, 냉각 플레이트 등)으로 제공될 수도 있다.
전원 부재(320)는 척(310)에 전력을 공급할 수 있다. 전원 부재(320)는 전원(322), 정합기(324), 그리고 전원 라인(326)을 포함할 수 있다. 전원(322)은 바이어스 전원일 수 있다. 전원(322)은 전원 라인(326)을 매개로 척(310)과 연결될 수 있다. 또한, 정합기(324)는 전원 라인(326)에 제공되어, 임피던스 매칭을 수행할 수 있다. 전원(322)이 공급하는 전력에 의해, 처리 공간(102)에서 발생된 플라즈마는 기판(W)의 가장자리 영역을 향하는 방향으로 이동될 수 있다.
절연 링(330)은 상부에서 바라볼 때, 링 형상을 가지도록 제공될 수 있다. 절연 링(330)은 상부에서 바라볼 때, 척(310)을 감싸는 형상을 가질 수 있다. 또한, 절연 링(330)은 척(310)의 단차진 영역을 감싸도록 제공될 수 있다. 예컨대, 절연 링(330)은 척(310)의 가장자리 부의 측면, 척(310)의 가장자리 부의 상면, 그리고 척(310)의 중앙 부의 측면 일부를 감싸도록 제공될 수 있다. 절연 링(330)은 내측 상면과 외측 상면의 높이가 서로 상이하게 제공되어 단차질 수 있다. 예컨대, 절연 링(330)의 내측 상면의 높이는 외측 상면의 높이보다 클 수 있다. 또한, 절연 링(330)은 내측 하면과 외측 하면의 높이가 서로 상이하게 제공되어 단차질 수 있다. 예컨대, 절연 링(330)의 내측 하면의 높이는 외측 하면의 높이보다 클 수 있다. 또한, 절연 링(330)의 상면은 척(310)에 지지된 기판(W)의 저면과 서로 이격되도록 제공될 수 있다. 예컨대, 절연 링(330)의 상면은 척(310)에 지지된 기판(W) 가장자리 영역의 저면과 서로 이격되도록 제공될 수 있다. 또한, 절연 링(330)의 상면은 척(310)의 중앙 부의 상면 보다 낮게 제공될 수 있다.
절연 링(330)은 척(310)과 후술하는 하부 전극(350) 사이에 제공될 수 있다. 척(310)에는 바이어스 전원이 제공되기 때문에, 척(310)과 후술하는 하부 전극(350) 사이에는 절연 링(330)이 제공될 수 있다. 절연 링(330)은 절연성을 가지는 재질로 제공될 수 있다.
하부 전극(350)은 척(310)에 지지된 기판(W)의 가장자리 영역 하부에 배치될 수 있다. 하부 전극(350)은 상부에서 바라볼 때 링 형상을 가지도록 제공될 수 있다. 하부 전극(350)은 상부에서 바라볼 때 절연 링(330)을 감싸도록 제공될 수 있다. 또한, 하부 전극(350)은 절연 링(330)의 단차진 영역을 감싸도록 제공될 수 있다. 하부 전극(350)의 상면은 편평하게 제공될 수 있다. 하부 전극(350)의 상면 높이는 절연 링(330)의 내측 상면의 높이와 서로 동일하게 제공될 수 있다. 하부 전극(350)은 외측 하면과 내측 하면의 높이가 서로 상이하도록 단차질 수 있다. 예컨대, 하부 전극(350)의 외측 하면의 높이는 내측 하면의 높이보다 낮을 수 있다. 또한, 하부 전극(350)은 척(310)에 지지된 기판(W)의 저면과 서로 이격되도록 제공될 수 있다. 예컨대, 하부 전극(350)은 척(310)에 지지된 기판(W) 가장자리 영역의 저면과 서로 이격되도록 제공될 수 있다. 또한, 하부 전극(350)의 상면은 척(310)의 중앙 부 상면보다 낮게 제공될 수 있다.
하부 전극(350)은 후술하는 상부 전극(620)과 대향되도록 배치될 수 있다. 하부 전극(350)은 후술하는 상부 전극(620)의 하부에 배치될 수 있다. 하부 전극(350)은 접지될 수 있다. 하부 전극(350)은 척(310)에 인가되는 바이어스 전원의 커플링을 유도하여 플라즈마 밀도를 증가시킬 수 있다. 이에, 기판(W)의 가장자리 영역에 대한 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
구동 부재(370)는 척(310)을 승강시킬 수 있다. 구동 부재(370)는 구동기(372)와 축(374)을 포함 할 수 있다. 축(374)은 척(310)과 결합될 수 있다. 축(374)은 구동기(372)와 연결될 수 있다. 구동기(372)는 축(374)을 매개로 척(310)을 상하 방향으로 승강 시킬 수 있다.
유전체 판 유닛(500)은 유전체 판(520), 그리고 제1베이스(510)를 포함할 수 있다. 유전체 판(520)은 상부에서 바라볼 때 원 형상을 가질 수 있다. 유전체 판(520)은 처리 공간(102)에서 지지 유닛(300)에 지지된 기판(W)과 대향되게 배치될 수 있다. 유전체 판(520)은 지지 유닛(300)의 상부에 배치될 수 있다. 유전체 판(520)은 세라믹을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 유전체 판(520)에는 후술하는 가스 공급 유닛(700)의 제1가스 공급부(710)와 연결되는 유로가 형성될 수 있다. 또한, 유로의 토출단은 제1가스(G1)가 지지 유닛(300)에 지지된 기판(W)의 중앙 영역으로 공급되도록 구성될 수 있다. 또한, 유로의 토출단은 제1가스(G1)가 지지 유닛(300)에 지지된 기판(W)의 중앙 영역 상면으로 공급되도록 구성될 수 있다.
재1베이스(510)는 유전체 판(520)을 하우징(100)에 결합시킬 수 있다. 제1베이스(510)는 상면, 그리고 하면이 평평하도록 제공될 수 있다. 또한, 제1베이스(510)는, 제1베이스(510)의 상면에서 하면을 향하는 방향으로 갈수록 그 직경이 점차 커지도록 제공될 수 있다.
상부 전극 유닛(600)은 제2베이스(610), 그리고 상부 전극(620)을 포함할 수 있다. 상부 전극(620)은 상술한 하부 전극(350)과 서로 대향할 수 있다. 상부 전극(620)은 하부 전극(350)의 상부에 배치될 수 있다. 상부 전극(620)은 척(310)에 지지된 기판(W)의 가장자리 영역 상부에 배치될 수 있다. 상부 전극(620)은 접지될 수 있다.
상부 전극(620)은 상부에서 바라볼 때 유전체 판(520)을 감싸는 형상을 가질 수 있다. 상부 전극(620)은 유전체 판(520)과 이격되도록 제공될 수 있다. 상부 전극(620)은 유전체 판(520)과 이격되어 이격 공간을 형성할 수 있다. 이격 공간은 후술하는 제2가스 공급부(730)가 공급하는 제2가스(G2)가 흐르는 채널로 기능할 수 있다. 채널의 토출단은 지지 유닛(300)에 지지된 기판(W)의 가장자리 영역으로 제2가스(G2)가 공급될 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 채널의 토출단은 제2가스(G2)가 지지 유닛(300)에 지지된 기판(W)의 가장자리 영역 상면으로 공급되도록 구성될 수 있다.
제2베이스(610)는 상부 전극(620)을 하우징(100)에 결합시킬 수 있다. 제2베이스(610)는 링 형상을 가지도록 제공될 수 있다. 제2베이스(610)는 상부에서 바라볼 때, 유전체 판 유닛(500)을 감싸도록 제공될 수 있다. 제2베이스(610)는 유전체 판 유닛(500)과 서로 이격되게 제공될 수 있다. 제2베이스(610)는 제1베이스(510)와 서로 조합되어 내부 공간을 형성할 수 있다. 제1베이스(510), 그리고 제2베이스(610)가 서로 조합되어 형성하는 내부 공간은 위에서 아래 방향으로 갈수록 그 면적이 점차 좁아질 수 있다. 또한, 상부 전극(620)은 제2베이스(610)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 내부 공간은 상술한 채널과 서로 연통될 수 있다.
가스 공급 유닛(700)은 처리 공간(102)으로 가스를 공급할 수 있다. 가스 공급 유닛(700)은 처리 공간(102)으로 제1가스(G1), 그리고 제2가스(G2)를 공급할 수 있다. 가스 공급 유닛(700)은 제1가스 공급부(710), 그리고 제2가스 공급부(730)를 포함할 수 있다.
제1가스 공급부(710)는 처리 공간(102)으로 공정 가스를 공급할 수 있다. 제1가스 공급부(710)는 척(310)에 지지된 기판(W)의 중앙 영역으로 공정 가스를 공급할 수 있다. 제1가스 공급부(710)는 제1가스 공급원(712). 제1가스 공급 라인(714), 그리고 제1밸브(716)를 포함할 수 있다. 제1가스 공급원(712)은 제1가스(G1)를 저장 및/또는 제1가스 공급 라인(714)으로 공급할 수 있다. 제1가스 공급 라인(714)은 유전체 판(520)에 형성된 유로와 연결될 수 있다. 제1밸브(716)는 제1가스 공급 라인(714)에 설치될 수 있다. 제1밸브(716)는 온/오프 밸브이거나, 유량 조절 밸브로 제공될 수 있다. 제1가스 공급원(712)이 공급하는 공정 가스는 유전체 판(520)에 형성된 유로를 통해 기판(W) 상면 중앙 영역으로 공급될 수 있다.
제2가스 공급부(730)는 처리 공간(102)으로 공정 가스를 공급할 수 있다. 제2가스 공급부(730)는 척(310)에 지지된 기판(W)의 가장자리 영역 상부에 제공되는 유전체 판(520)과 상부 전극(620)이 이격된 이격 공간을 통해 공정 가스를 공급할 수 있다. 제2가스 공급부(730)는 제2가스 공급원(732), 제2가스 공급 라인(734), 그리고 제2밸브(736)를 포함할 수 있다. 제2가스 공급원(732)은 제2가스(G2)를 저장 및/또는 제2가스 공급 라인(734)으로 공급할 수 있다. 제2가스 공급 라인(714)은 상부 전극(620)과 유전체 판(210)이 서로 이격되어 형성된 유체 채널로 기능하는 이격 공간으로 공정 가스를 공급할 수 있다. 예컨대, 제2가스 공급 라인(714)은 상술한 제1베이스(510), 그리고 제2베이스(610)가 서로 조합되어 형성되는 내부 공간으로 공정 가스를 공급하고, 내부 공간으로 공급된 공정 가스는 이격 공간으로 공급될 수 있다. 제2밸브(736)는 제2가스 공급 라인(734)에 설치될 수 있다. 제2밸브(736)는 온/오프 밸브이거나, 유량 조절 밸브로 제공될 수 있다. 제2가스 공급원(732)이 공급하는 공정 가스는 제2유로(602)를 통해 기판(W) 상면 가장자리 영역으로 공급될 수 있다.
제1가스 공급부(710), 그리고 제2가스 공급부(730)는 제1가스(G1), 그리고 제2가스(G2)를 공급할 수 있다. 제1가스(G1)와 제2가스(G2)는 서로 상이한 종류의 가스일 수 있다. 예컨대, 제1가스 공급부(710)는 제1가스(G1) 또는 제2가스(G2)를 공급할 수 있다. 제2가스 공급부(730)는 제1가스(G1) 또는 제2가스(G2)를 공급할 수 있다. 즉, 제1가스 공급부(710)와 제2가스 공급부(730)는 서로 동일한 종류의 공정 가스를 공급하거나, 서로 상이한 종류의 공정 가스를 공급할 수 있다.
제어기(900)는 기판 처리 장치(1000)를 제어할 수 있다. 제어기(900)는 이하에서 수행하는 플라즈마 처리 공정을 수행할 수 있도록 기판 처리 장치(1000)를 제어할 수 있다. 예컨대, 제어기(900)는 가스 공급 유닛(700), 그리고 지지 유닛(300)을 제어할 수 있다. 예컨대, 제어기(900)는 제1가스 공급부(710) 및/또는 제2가스 공급부(730)에서 공정 가스를 공급시 전원(322)이 척(310)에 전력을 인가하여 척(310)에 지지된 기판(W)의 가장자리 영역에서 플라즈마(P)를 발생시키도록 지지 유닛(300), 그리고 가스 공급 유닛(700)을 제어할 수 있다.
도 4은 도 3의 기판 처리 장치가 플라즈마 처리 공정을 수행하는 일 실시 예를 보여주는 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치(1000)는 기판(W)의 가장자리 영역을 처리할 수 있다. 예컨대, 기판 처리 장치(1000)는 기판(W)의 가장자리 영역에서 플라즈마(P)를 발생시켜, 기판(W)의 가장자리 영역을 처리할 수 있다. 예컨대, 기판 처리 장치(1000)는 기판(W)의 가장자리 영역을 처리하는 베벨 에치 공정을 수행할 수 있다. 기판 처리 장치(1000)는 기판(W)의 가장자리 영역을 처리시 제1가스 공급부(710)가 기판(W)의 중앙 영역으로 제1가스(G1)를 공급하고, 제2가스 공급부(730)가 기판(W)의 가장자리 영역으로 제1가스(G1)를 공급할 수 있다. 또한, 제1가스 공급부(710)가 공급하는 제1가스(G1)와 제2가스 공급부(730)가 공급하는 제1가스(G1)는 서로 동종이므로, 서로 동일한 분자량을 가질 수 있다.
이때, 기판(W)의 중앙 영역으로 공급되는 제1가스(G1)의 단위 시간당 공급 유량은 기판(W)의 가장자리 영역으로 공급되는 제1가스(G1)의 단위 시간당 공급 유량보다 클 수 있다. 기판(W)의 중앙 영역으로 공급되는 제1가스(G1)의 단위 시간당 공급 유량이 기판(W)의 가장자리 영역으로 공급되는 제1가스(G1)의 단위 시간당 공급 유량보다 크기 때문에, 제1가스(G1)는 전체적으로 기판(W)의 가장자리 영역을 향해 흐르게 된다.
또한, 도 4에서 살펴볼 수 있듯이, 가스 공급 유닛(700)이 공급하는 제1가스(G1)가 흐르는 공간의 체적은 상부에서 바라본 척(310)에 지지된 기판(W)의 중앙 영역에서의 체적(V1)보다 기판(W)의 가장자리 영역에서의 체적(V2)이 더 크도록 제공된다. 이에, 기판(W)의 가장자리 영역을 향해 흐르는 제1가스(G1)는 기판(W)의 가장자리 영역에서 유속이 느려지게 된다. 즉, 제1가스(G1)는 기판(W)의 가장자리 영역에서 잔류하는 시간이 증가하게 되어, 기판(W)의 가장자리 영역 처리 효율이 높아진다.
또한, 상술한 바와 같이, 제1가스(G1)는 플라즈마 상태로 여기되는 공정 가스이다. 이에, 앞서 설명한 비활성 가스와 공정 가스가 서로 혼합되어 발생되는 문제들이 발생하지 않는다.
상술한 예에서는, 척(310)에 지지된 기판(W)의 가장자리 영역을 처리시, 제1가스 공급부(710), 그리고 제2가스 공급부(730)에서 각각 공정 가스를 공급하는 것을 예로 들어 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이, 척(310)에 지지된 기판(W)의 가장자리 영역을 처리시, 제1가스 공급부(710)에서만 제1가스(G1)를 공급할 수 있다. 제1가스(G1)는 기판(W)의 중앙 영역으로 공급된다. 기판(W)의 중앙 영역으로 공급된 제1가스(G1)는 기판(W)의 가장자리 영역으로 흐르게 된다. 기판(W)의 가장자리 영역에서 제1가스(G1)가 흐르는 공간의 체적(V2)은 커진다. 이에, 제1가스(G1)가 기판(W)의 가장자리 영역에서 잔류하는 시간이 증가하게 되어, 상술한 일 실시 예와 유사하게 기판(W)의 가장자리 영역 처리 효율이 높아질 수 있다.
상술한 예에서는, 기판(W)의 중앙 영역과 기판(W)의 가장자리 영역에 동종의 제1가스(G1)가 공급되는 것을 예로 들어 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이 기판(W)의 중앙 영역으로는 제1가스(G1)가 공급되고, 기판(W)의 가장자리 영역으로는 제2가스(G2)가 공급될 수 있다. 이때, 기판(W)의 중앙 영역으로 단위 시간당 공급되는 제1가스(G1)의 총 분자량이 기판(W)의 가장자리 영역으로 단위 시간당 공급되는 제2가스(G2)의 총 분자량 보다 클 수 있다. 이에, 제1가스(G1)와 제2가스(G2)는 전체적으로 기판(W)의 가장자리 영역을 향해 흐르게 되며, 상술한 일 실시 예, 그리고 다른 실시 예와 유사하게 기판(W)의 가장자리 영역 처리 효율을 높일 수 있다.
상술한 예에서는, 가스 공급 유닛(700)이 제1가스 공급부(710), 그리고 제2가스 공급부(730)를 모두 포함하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 7에 도시된 바와 같이 가스 공급 유닛(700)은 제1가스 공급부(710)만을 포함할 수도 있다.
상술한 예에서는, 기판 처리 장치(1000)가 기판(W)의 가장자리 영역에 대하여 에치 공정을 수행하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상술한 실시 예들은 기판(W)의 가장자리 영역에 대한 처리가 요구되는 다양한 설비, 그리고 공정에 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다.
상술한 예에서 설명한 기판 처리 장치(1000)가 플라즈마(P)를 발생시키는 방법은 ICP(Inductive coupled plasma) 방식일 수 있다. 또한, 상술한 기판 처리 장치(1000)가 플라즈마(P)를 발생시키는 방법은 CCP(Capacitor couple plasma) 방식일 수 있다. 또한, 기판 처리 장치(1000)는 ICP(Inductive coupled plasma) 방식, 그리고 CCP(Capacitor couple plasma) 방식을 모두 이용하거나, ICP(Inductive coupled plasma) 방식, 그리고 CCP(Capacitor couple plasma) 방식 중 선택된 방식을 이용하여 플라즈마(P)를 발생시킬 수 있다. 또한, 기판 처리 장치(1000)는 상술한 방법 이외에 공지된 플라즈마(P)를 발생시키는 방법을 통해 기판(W)의 가장자리 영역을 처리할 수도 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
일반적인 베벨 에치 장치 : 1000
기판 : W
비활성 가스 : GA
공정 가스 : GB
척 : 1100
전원 : 1110
절연 링 : 1200
하부 전극 : 1300
유전체 판 : 1400
상부 전극 : 1500
지지 유닛 : 300
척 : 310
절연 링 : 330
하부 전극 : 350
유전체 판 유닛 : 500
제1베이스 : 510
유전체 판 : 520
상부 전극 유닛 : 600
제2베이스 : 610
상부 전극 : 620
가스 공급 유닛 : 700
제1가스 공급부 : 710
제1가스 공급원 : 712
제1가스 공급 라인 : 714
제1밸브 : 716
제2가스 공급부 : 730
제2가스 공급원 : 732
제2가스 공급 라인 : 734
제2밸브 : 736

Claims (14)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    처리 공간을 가지는 하우징과;
    상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛과;
    상기 처리 공간으로 공정 가스를 공급하는 가스 공급 유닛과;
    상기 처리 공간에서 상기 지지 유닛에 지지된 기판과 대향되게 배치되는 유전체 판과;
    상부에서 바라볼 때 상기 유전체 판을 감싸고, 상기 유전체 판과 이격되는 상부 전극과;
    제어기를 포함하고,
    상기 지지 유닛은,
    기판을 지지하는 지지면을 가지고, 전원과 연결되는 척과;
    상부에서 바라볼 때 상기 척을 감싸고, 상기 상부 전극과 대향되게 배치되는 하부 전극을 포함하고,
    상기 가스 공급 유닛은,
    상기 척에 지지된 기판의 중앙 영역으로 공정 가스를 공급할 수 있는 제1가스 공급부와;
    상기 척에 지지된 기판의 가장자리 영역 상부에 제공되는 상기 유전체 판과 상기 상부 전극이 이격된 이격 공간을 통해 공정 가스를 공급할 수 있는 제2가스 공급부를 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 척에 지지된 기판의 가장자리 영역을 처리시, 상기 제1가스 공급부에서 공급하는 공정 가스의 단위 시간 당 공급 유량이 상기 제2가스 공급부에서 공급하는 단위 시간 당 공급 유량보다 크도록 상기 가스 공급 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 척에 지지된 기판의 가장자리 영역을 처리시, 상기 제1가스 공급부에서만 공정 가스를 공급하도록 상기 가스 공급 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지지 유닛, 상기 유전체 판, 그리고 상기 상부 전극은,
    상기 가스 공급 유닛이 공급하는 공정 가스가 흐르는 공간의 체적이 상부에서 바라본 상기 척에 지지된 기판의 중앙 영역보다 상기 척에 지지된 기판의 가장 자리 영역에서 더 크도록 제공되는 기판 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지지 유닛은,
    상기 척과 상기 하부 전극 사이에 제공되는 절연 링을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 절연 링, 그리고 상기 하부 전극은,
    상기 척에 지지된 기판 가장자리 영역의 저면과 서로 이격되도록 제공되는 기판 처리 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1가스 공급부에서 공급하는 공정 가스와 상기 제2가스 공급부에서 공급하는 공정 가스는 동일한 분자량을 가지는 기판 처리 장치.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 제1가스 공급부 및/또는 상기 제2가스 공급부에서 공정 가스를 공급시 상기 전원이 상기 척에 전력을 인가하여 상기 척에 지지된 기판의 가장자리 영역에서 플라즈마를 발생시키도록 상기 지지 유닛, 그리고 상기 가스 공급 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  8. 제1항의 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    플라즈마를 공급하여 상기 척에 지지된 기판의 가장자리 영역을 처리하되,
    상기 기판의 가장자리 영역 처리 시, 상기 기판의 중앙 영역으로 공급되는 공정 가스의 단위 시간당 공급 유량이 상기 기판의 가장자리 영역으로 공급되는 공정 가스의 단위 시간당 공급 유량보다 큰 기판 처리 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기판의 가장자리 영역 처리 시, 상기 기판의 중앙 영역으로만 공정 가스를 공급하는 기판 처리 방법.
  10. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    처리 공간을 가지는 하우징과;
    상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛과;
    상기 처리 공간으로 공정 가스를 공급하는 가스 공급 유닛과;
    상기 처리 공간에서 상기 지지 유닛에 지지된 기판과 대향되게 배치되는 유전체 판과;
    상부에서 바라볼 때 상기 유전체 판을 감싸고, 상기 유전체 판과 이격되는 상부 전극과;
    제어기를 포함하고,
    상기 지지 유닛은,
    기판을 지지하는 지지면을 가지고, 전원과 연결되는 척과;
    상부에서 바라볼 때 상기 척을 감싸고, 상기 상부 전극과 대향되게 배치되는 하부 전극을 포함하고,
    상기 가스 공급 유닛은,
    상기 척에 지지된 기판의 중앙 영역으로 공정 가스를 공급할 수 있는 제1가스 공급부를 포함하고,
    상기 지지 유닛, 상기 유전체 판, 그리고 상기 상부 전극은,
    상기 가스 공급 유닛이 공급하는 공정 가스가 흐르는 공간의 체적이 상부에서 바라본 상기 척에 지지된 기판의 중앙 영역보다 상기 척에 지지된 기판의 가장 자리 영역에서 더 크도록 제공되고,
    상기 제어기는,
    상기 척에 지지된 기판의 가장자리 영역을 처리시, 상기 제1가스 공급부에서 공정 가스를 공급하도록 상기 가스 공급 유닛을 제어하고,
    상기 가스 공급 유닛은,
    상기 척에 지지된 기판의 가장자리 영역 상부에 제공되는 상기 유전체 판과 상기 상부 전극이 이격된 이격 공간을 통해 공정 가스를 공급할 수 있는 제2가스 공급부를 더 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 척에 지지된 기판의 가장자리 영역을 처리시, 상기 제1가스 공급부에서 단위 시간당 공급하는 공정 가스의 총 분자량이 상기 제2가스 공급부에서 단위 시간당 공급하는 공정 가스의 총 분자량보다 크도록 상기 가스 공급 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 지지 유닛은,
    상기 척과 상기 하부 전극 사이에 제공되는 절연 링을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 절연 링, 그리고 상기 하부 전극은,
    상기 척에 지지된 기판 가장자리 영역의 저면과 서로 이격되도록 제공되는 기판 처리 장치.
  14. 제10항, 제12항 및 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 제1가스 공급부 및/또는 상기 제2가스 공급부에서 공정 가스를 공급시 상기 전원이 상기 척에 전력을 인가하여 상기 척에 지지된 기판의 가장자리 영역에서 플라즈마를 발생시키도록 상기 지지 유닛, 그리고 상기 가스 공급 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.

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