KR102344523B1 - 지지 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 기판 처리 장치는 기판이 놓이는 지지판의 둘레를 따라 배치되며, 상기 기판의 가장자리 영역을 지지하는 포커스 링;을 포함하되, 상기 포커스 링은, 제 1 재질로 제공된 베이스 링; 및 상기 베이스 링의 외면에 직접 접착되게 제공되고, 상기 제 1 재질과 상이한 제 2 재질로 제공된 커버 링;을 포함한다.

Description

지지 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치{SUPPORTING UNIT AND SUBSTRATE TREATING APPARATUS INCLUDING THE CHUCK}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라스마를 이용한 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체소자를 제조하기 위해서, 기판을 포토리소그라피, 식각, 애싱, 이온주입, 박막증착, 그리고 세정 등 다양한 공정을 수행하여 기판 상에 원하는 패턴을 형성한다. 이 중 식각 공정은 기판 상에 형성된 막 중 선택된 가열 영역을 제거하는 공정으로 습식식각과 건식식각이 사용된다.
이 중 건식식각을 위해 플라스마를 이용한 식각 장치가 사용된다. 일반적으로 플라스마를 형성하기 위해서는 챔버의 내부공간에 전자기장을 형성하고, 전자기장은 챔버 내에 제공된 공정가스를 플라스마 상태로 여기 시킨다.
플라스마는 이온이나 전자, 라디칼 등으로 이루어진 이온화된 가스 상태를 말한다. 플라스마는 매우 높은 온도나, 강한 전계 혹은 고주파 전자계(RF Electromagnetic Fields)에 의해 생성된다. 반도체 소자 제조 공정은 플라스마를 사용하여 식각 공정을 수행한다. 식각 공정은 플라스마에 함유된 이온 입자들이 기판과 충돌함으로써 수행된다.
도 1은 일반적인 기판 처리 장치(1)를 나타낸 단면도이다. 도 1을 참고하면, 일반적으로, 플라스마를 이용하여 기판에 대한 식각을 수행하는 기판 처리 장치(1)의 내부에서 기판(W)을 지지하는 지지 유닛(2)은 기판이 놓이는 지지판(3) 및 지지판(3)의 둘레를 따라 배치되며 기판(W)의 가장자리 영역을 지지하는 포커스 링(4)을 포함한다. 일반적으로, 포커스 링(4)은 실리콘 등을 포함하는 열 전도율이 낮은 재질로 제공된다. 따라서, 포커스 링(4)의 상부로부터 포커스 링(4)의 하부로 일정 시간 동안 전달되는 열의 양이 충분하지 못하므로, 공정 진행 중 포커스 링(4)의 상부의 온도가 상승한다. 포커스 링(4)의 상부의 온도가 높을수록 포커스 링(4)의 상부의 공정 가스가 기판(W)의 가장자리 영역으로 집중되는 현상이 강해진다. 이는 기판(W)의 가장자리 영역이 중앙 영역에 비해 과도하게 식각되는 공정의 불균일을 야기한다. 또한, 플라스마를 여기시키는 고주파 결합 에너지의 양을 증가시키고, 열전도율을 높이기 위해 포커스 링(4)의 하부에 전도성 재질로 제공된 커플러(5)를 제공하는 경우, 가공 공차 등에 의해 포커스 링(4)과 커플러(5)의 사이에 사이 공간이 형성될 수 있다. 이는 포커스 링(4)의 상부의 열이 하부로 전달되는 효율을 저하시키는 원인이 된다. 또한, 상기 사이 공간을 방지하기 위해 포커스 링(4)과 커플러(5)의 사이에 실리콘 패드 등을 제공하는 것만으로는 열전도율이 충분하지 못하다.
본 발명은 포커스 링의 상부로부터 아래 방향으로 전달되는 열의 양을 증가시킬 수 있는 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 기판을 균일하게 처리할 수 있는 장치를 제공하기 위한 것이다.
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 기판 처리 장치를 제공한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 내부에 처리 공간을 가지는 챔버와; 상기 처리 공간 내에서 상기 기판을 지지하는 지지 유닛과; 상기 처리 공간 내로 공정 가스를 공급하는 가스 공급 유닛과; 상기 처리 공간 내의 공정 가스로부터 플라스마를 생성하는 플라스마 소스;를 포함하되, 상기 지지 유닛은, 상기 기판이 놓이는 지지판; 및 상기 지지판의 둘레를 따라 배치되며, 상기 기판의 가장자리 영역을 지지하는 포커스 링;을 포함하고, 상기 포커스 링은, 제 1 재질로 제공된 베이스 링; 및 상기 베이스 링의 외면에 직접 접착되게 제공되고, 상기 제 1 재질과 상이한 제 2 재질로 제공된 커버 링;을 포함한다.
상기 커버 링은 상기 베이스 링의 상면에 제공되는 상부 커버 링;을 포함한다.
상기 커버 링은 상기 베이스 링의 내측면 및 외측면에 제공되는 측면 커버 링;을 더 포함하되, 상기 측면 커버링은 상기 상부 커버 링의 하부 내측 가장자리 영역 및 하부 외측 가장자리 영역으로부터 아래 방향으로 상기 베이스 링의 하단까지 연장되게 제공된다.
상기 커버 링은 화학 기상 증착(CVD: Chemical Vapor Deposition) 방식으로 상기 베이스 링의 외면에 형성된다.
상기 제 1 재질은 상기 제 2 재질보다 높은 열 전도율을 가진다.
상기 제 1 재질은 그라파이트(Graphite)를 포함하는 재질로 제공되고, 상기 제 2 재질은 탄화 규소(SiC, Silicon Carbide)를 포함하는 재질로 제공된다.
상기 지지 유닛은 상기 지지판 내에 제공된 정전 전극을 더 포함하고, 상기 지지판은 유전체 재질로 제공된다.
또한, 본 발명은 지지 유닛을 제공한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 지지 유닛은 기판이 놓이는 지지판; 및 상기 지지판의 둘레를 따라 배치되며, 상기 기판의 가장자리 영역을 지지하는 포커스 링;을 포함하되, 상기 포커스 링은, 제 1 재질로 제공된 베이스 링; 및 상기 베이스 링의 외면에 직접 접착되게 제공되고, 상기 제 1 재질과 상이한 제 2 재질로 제공된 커버 링;을 포함한다.
상기 커버 링은 상기 베이스 링의 상면에 제공되는 상부 커버 링;을 포함한다.
상기 커버 링은 상기 베이스 링의 내측면 및 외측면에 제공되는 측면 커버 링;을 더 포함하되, 상기 측면 커버링은 상기 상부 커버 링의 하부 내측 가장자리 영역 및 하부 외측 가장자리 영역으로부터 아래 방향으로 상기 베이스 링의 하단까지 연장되게 제공된다.
상기 커버 링은 화학 기상 증착(CVD: Chemical Vapor Deposition) 방식으로 상기 베이스 링의 외면에 형성된다.
상기 제 1 재질은 상기 제 2 재질보다 높은 열 전도율을 가진다.
상기 제 1 재질은 그라파이트(Graphite)를 포함하는 재질로 제공되고, 상기 제 2 재질은 탄화 규소(SiC, Silicon Carbide)를 포함하는 재질로 제공된다.
상기 지지판 내에 제공된 정전 전극;을 더 포함하고, 상기 지지판은 유전체 재질로 제공된다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 장치는 포커스 링의 상부로부터 아래 방향으로 전달되는 열의 양을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치는 기판을 균일하게 처리할 수 있다.
도 1은 일반적인 기판 처리 장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 2의 지지 유닛의 일부를 나타낸 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
본 발명의 실시 예에서는 유도결합형 플라스마(ICP: Inductively Coupled Plasma) 방식으로 플라스마를 생성하여 기판을 식각하는 기판 처리 장치 에 대해 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 용량결합형 플라스마(CCP: Conductively Coupled Plasma) 방식 또는 리모트 플라스마 방식 등 플라스마를 이용하여 기판을 처리하는 다양한 종류의 장치에 적용 가능하다.
또한 본 발명의 실시 예에서는 지지 유닛으로 정전척을 예로 들어 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 지지 유닛은 기계적 클램핑에 의해 기판을 지지하거나, 진공에 의해 기판을 지지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다. 도 2를 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 플라스마를 이용하여 기판(W)을 처리한다. 예를 들어, 기판 처리 장치(10)는 기판(W)에 대하여 식각 공정을 수행할 수 있다. 기판 처리 장치(10)는 챔버(100), 지지 유닛(200), 가스 공급 유닛(300), 플라스마 소스(400) 및 배기 유닛(500)을 포함한다.
챔버(100)는 내부에 기판을 처리하는 처리 공간을 가진다. 챔버(100)는 하우징(110), 커버(120), 그리고 라이너(130)를 포함한다.
하우징(110)은 내부에 상면이 개방된 공간을 가진다. 하우징(110)의 내부 공간은 기판 처리 공정이 수행되는 처리 공간으로 제공된다. 하우징(110)은 금속 재질로 제공된다. 하우징(110)은 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 하우징(110)은 접지될 수 있다. 하우징(110)의 바닥면에는 배기홀(102)이 형성된다. 배기홀(102)은 배기 라인(151)과 연결된다. 공정 과정에서 발생한 반응 부산물 및 하우징(110)의 내부 공간에 머무르는 가스는 배기 라인(151)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 배기 과정에 의해 하우징(110) 내부는 소정 압력으로 감압된다.
커버(120)는 하우징(110)의 개방된 상면을 덮는다. 커버(120)는 판 형상으로 제공되며, 하우징(110)의 내부공간을 밀폐시킨다. 커버(120)는 유전체(dielectric substance) 창을 포함할 수 있다.
라이너(130)는 하우징(110) 내부에 제공된다. 라이너(130)는 상면 및 하면이 개방된 내부 공간을 가진다. 라이너(130)는 원통 형상으로 제공될 수 있다. 라이너(130)는 하우징(110)의 내측면에 상응하는 반경을 가질 수 있다. 라이너(130)는 하우징(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 하우징(110)의 상단에 놓이며, 라이너(130)를 지지한다. 라이너(130)는 하우징(110)과 동일한 재질로 제공될 수 있다. 라이너(130)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 라이너(130)는 하우징(110) 내측면을 보호한다. 예를 들면, 공정 가스가 여기되는 과정에서 챔버(100) 내부에는 아크(Arc) 방전이 발생될 수 있다. 아크 방전은 주변 장치들을 손상시킨다. 라이너(130)는 하우징(110)의 내측면을 보호하여 하우징(110)의 내측면이 아크 방전으로 손상되는 것을 방지한다. 또한, 기판 처리 공정 중에 발생한 반응 부산물이 하우징(110)의 내측벽에 증착되는 것을 방지한다. 라이너(130)는 하우징(110)에 비하여 비용이 저렴하고, 교체가 용이하다. 따라서, 아크 방전으로 라이너(130)가 손상될 경우, 작업자는 새로운 라이너(130)로 교체할 수 있다.
지지 유닛(200)은 챔버(100) 내부의 처리 공간 내에서 기판을 지지한다. 예를 들면, 지지 유닛(200)은 하우징(110)의 내부에 배치된다. 지지 유닛(200)은 기판(W)을 지지한다. 지지 유닛(200)은 정전기력(electrostatic force)을 이용하여 기판(W)을 흡착하는 정전척 방식으로 제공될 수 있다. 이와 달리, 지지 유닛(200)은 기계적 클램핑과 같은 다양한 방식으로 기판(W)을 지지할 수도 있다. 이하에서는 정전척 방식으로 제공된 지지 유닛(200)에 대하여 설명한다.
지지 유닛(200)은 지지판(220), 정전 전극(223), 히터(225), 유로 형성판(230), 포커스 링(240), 절연 플레이트(250) 및 하부 커버(270)를 포함한다. 지지 유닛(200)은 챔버(100) 내부에서 하우징(110)의 바닥면에서 상부로 이격되어 제공될 수 있다.
지지판(220)은 지지 유닛(200)의 상단부에 위치한다. 지지판(220)은 원판 형상의 유전체(dielectric substance)로 제공된다. 지지판(220)의 상면에는 기판(W)이 놓인다. 지지판(220)의 상면은 기판(W)보다 작은 반경을 갖는다. 지지판(220)에는 기판(W)의 저면으로 열 전달 가스가 공급되는 통로로 이용되는 제1 공급 유로(221)가 형성된다. 지지판(220) 내에는 정전 전극(223)과 히터(225)가 매설된다.
정전 전극(223)은 히터(225)의 상부에 위치한다. 정전 전극(223)은 제1 하부 전원(223a)과 전기적으로 연결된다. 정전 전극(223)에 인가된 전류에 의해 정전 전극(223)과 기판(W) 사이에는 정전기력이 작용하며, 정전기력에 의해 기판(W)은 지지판(220)에 흡착된다.
히터(225)는 제2 하부 전원(225a)과 전기적으로 연결된다. 히터(225)는 제2 하부 전원(225a)에서 인가된 전류에 저항함으로써 열을 발생시킨다. 발생된 열은 지지판(220)을 통해 기판(W)으로 전달된다. 히터(225)에서 발생된 열에 의해 기판(W)은 소정 온도로 유지된다. 히터(225)는 나선 형상의 코일을 포함한다. 지지판(220)의 하부에는 유로 형성판(230)이 위치된다. 지지판(220)의 저면과 유로 형성판(230)의 상면은 접착제(236)에 의해 접착될 수 있다.
유로 형성판(230)에는 제1 순환 유로(231), 제2 순환 유로(232), 그리고 제2 공급 유로(233)가 형성된다. 제1 순환 유로(231)는 열 전달 가스가 순환하는 통로로 제공된다. 제2 순환 유로(232)는 냉각 유체가 순환하는 통로로 제공된다. 제2 공급 유로(233)는 제1 순환 유로(231)와 제1 공급 유로(221)를 연결한다. 제1 순환 유로(231)는 열 전달 가스가 순환하는 통로로 제공된다. 제1 순환 유로(231)는 유로 형성판(230) 내부에 나선 형상으로 형성될 수 있다. 또는, 제1 순환 유로(231)는 서로 상이한 반경을 갖는 링 형상의 유로들이 동일한 중심을 갖도록 배치될 수 있다. 각각의 제1 순환 유로(231)들은 서로 연통될 수 있다. 제1 순환 유로(231)들은 동일한 높이에 형성된다.
제1 순환 유로(231)는 열전달 매체 공급라인(231b)을 통해 열전달 매체 저장부(231a)와 연결된다. 열전달 매체 저장부(231a)에는 열전달 매체가 저장된다. 열전달 매체는 불활성 가스를 포함한다. 실시 예에 의하면, 열전달 매체는 헬륨(He) 가스를 포함한다. 헬륨 가스는 공급 라인(231b)을 통해 제1 순환 유로(231)에 공급되며, 제2 공급 유로(233)와 제1 공급 유로(221)를 순차적으로 거쳐 기판(W) 저면으로 공급된다. 헬륨 가스는 기판(W)과 지지판(220) 간에 열 교환을 돕는 매개체 역할을 한다. 따라서 기판(W)은 전체적으로 온도가 균일하게 된다.
제2 순환 유로(232)는 냉각 유체 공급 라인(232c)을 통해 냉각 유체 저장부(232a)와 연결된다. 냉각 유체 저장부(232a)에는 냉각 유체가 저장된다. 냉각 유체 저장부(232a) 내에는 냉각기(232b)가 제공될 수 있다. 냉각기(232b)는 냉각 유체를 소정 온도로 냉각시킨다. 이와 달리, 냉각기(232b)는 냉각 유체 공급 라인(232c) 상에 설치될 수 있다. 냉각 유체 공급 라인(232c)을 통해 제2 순환 유로(232)에 공급된 냉각 유체는 제2 순환 유로(232)를 따라 순환하며 유로 형성판(230)을 냉각한다. 유로 형성판(230)은 냉각되면서 지지판(220)과 기판(W)을 함께 냉각시켜 기판(W)을 소정 온도로 유지시킨다. 상술한 바와 같은 이유로, 일반적으로, 포커스 링(240)의 하부는 상부에 비해 낮은 온도로 제공된다.
도 3은 도 2의 지지 유닛(240)의 일부를 나타낸 단면도이다. 도 2 및 도 3을 참고하면, 포커스 링(240)은 지지 유닛(200)의 가장자리 영역에 배치된다. 포커스 링(240)은 링 형상을 가지며, 지지판(220)을 둘러싸도록 제공된다. 예를 들면, 포커스 링(240)은 지지판(220)의 둘레를 따라 배치되어 기판(W)의 가장자리 영역을 지지한다. 포커스 링(240)은 상부 가장자리 영역이 링 형상으로 돌출되게 제공됨으로써, 플라스마가 기판(W)상으로 집중되도록 유도한다. 포커스 링(240)은 베이스 링(241) 및 커버 링(242)을 포함한다.
베이스 링(241)은 링 형상으로 제공된다. 일 실시 예에 따르면, 베이스 링은 유로 형성판(230) 상에 지지판(220)을 둘러싸도록 제공된다. 베이스 링(241)은 커버 링(242)을 화학 기상 증착(CVD: Chemical Vapor Deposition) 방식으로 형성하는 경우, 커버 링(242)을 구성하는 증착 물질들이 증착되는 베이스로 이용된다. 베이스 링(241)은 제 1 재질로 제공된다.
커버 링(242)은 베이스 링(241)의 상면, 내측면 및 외측면을 둘러싼 링 형상으로 제공된다. 일 실시 예에 따르면, 커버 링(242)은 상부 커버 링(242a) 및 측면 커버 링(242b)을 포함한다.
상부 커버 링(242a)은 베이스 링(241)의 상면에 제공된다. 상부 커버 링(242a)은 베이스 링의 상면으로부터 일정 거리 연장되게 제공된다. 일 실시 예에 따르면, 상부 커버 링(242a)의 저면은 베이스 링(241)의 상면보다 넓게 제공된다. 상부 커버 링(242a)의 저면의 내측 가장자리 영역 및 외측 가장자리 영역은 베이스 링(241)의 상면보다 각각 내측 및 외측 방향으로 돌출되게 제공된다.
측면 커버 링(242b)은 베이스 링(241)의 내측면 및 외측면에 제공된다. 일 실시 예에 따르면, 측면 커버 링(242b)은 상부 커버 링(242a)의 하부 내측 가장자리 영역 및 상부 커버 링(242a)의 하부 외측 가장 자리 영역으로부터 아래 방향으로 베이스 링(241)의 하단까지 연장되게 제공된다. 따라서, 베이스 링(241)이 그라파이트(Graphite) 등과 같이 공정에 사용되는 플라스마에 의해 손상될 가능성이 높은 재질로 제공되는 경우, 측면 커버 링(242b)은 베이스 링(241)이 플라스마에 의해 손상되는 것을 방지한다.
커버 링(242)은 제 1 재질과 상이한 제 2 재질로 제공된다. 제 1 재질은 제 2 재질보다 높은 열 전도율을 가진다. 예를 들면, 제 1 재질은 그라파이트(Graphite) 재질로 제공된다. 제 2 재질은 유전체 재질로 제공된다. 제 2 재질은 탄화 규소(SiC, Silicon Carbide) 재질로 제공될 수 있다. 따라서, 포커스 링(240)이 제 1 재질로만 제공되는 경우에 비해 포커스 링(240)의 상부로부터 아래 방향으로 일정 시간 동안 더 많은 열이 이동할 수 있다.
커버 링(242)은 베이스 링(241)의 외면에 접촉되게 제공된다. 일 실시 예에 따르면, 커버링(242)과 베이스 링(241)은 서로 일체형으로 제공된다. 즉, 커버 링(242) 및 베이스 링(241)의 사이에는 커버 링(242) 및 베이스 링(241)을 서로 접착시키기 위한 접착제 등이 제공되지 않는다. 예를 들면, 커버 링(242)은 화학 기상 증착(CVD: Chemical Vapor Deposition) 방식으로 베이스 링(241)의 외면에 형성된다. 즉, 상부 커버 링(242a)은 베이스 링(241)의 상면에 증착되어 형성되고, 측면 커버 링(242b)은 베이스 링(241)의 내측 면 및 외측 면에 증착되어 형성된다. 따라서, 커버 링(242) 및 베이스 링(241)의 사이에는 가공 공차 등에 의한 사이 공간이 형성되지 않으므로, 종래의 유전체로 제공된 포커스 링(도 1의 4)의 하부에 전도성 재질로 제공된 커플러(도 1의 5)를 제공하는 경우, 또는 포커스 링(도 1의 4)과 커플러(도 1의 5)의 사이에 실리콘 패드 등을 제공하는 경우에 비해 포커스 링(240)의 상부로부터 아래 방향으로 일정 시간 동안 더 많은 열이 이동할 수 있다. 따라서, 공정이 진행되는 동안 포커스 링(240)의 상부의 온도는 종래의 기판 처리 장치들에 비해 낮게 유지될 수 있다. 그러므로, 기판의 가장자리 영역에 공정 가스가 과도하게 공급되는 것을 방지하여 보다 균일한 기판 처리를 수행할 수 있다. 또한, 증착 시 베이스가 되고, 커버 링(242)에 비해 단가가 낮은 재질로 제공될 수 있는 베이스 링(241)을 포커스 링(240)에 포함시킴으로써, 포커스 링(240)을 생산하는 비용 및 시간을 절약할 수 있다.
다시 도 2를 참고하면, 유로 형성판(230)의 하부에는 절연 플레이트(250)가 위치한다. 절연 플레이트(250)는 절연 재질로 제공되며, 유로 형성판(230)과 하부 커버(270)를 전기적으로 절연시킨다.
하부 커버(270)는 지지 유닛(200)의 하단부에 위치한다. 하부 커버(270)는 하우징(110)의 바닥면에서 상부로 이격되어 위치한다. 하부 커버(270)는 상면이 개방된 공간이 내부에 형성된다. 하부 커버(270)의 상면은 절연 플레이트(250)에 의해 덮어진다. 따라서 하부 커버(270)의 단면의 외부 반경은 절연 플레이트(250)의 외부 반경과 동일한 길이로 제공될 수 있다. 하부 커버(270)의 내부 공간에는 반송되는 기판(W)을 외부의 반송 부재로부터 전달받아 지지판으로 안착시키는 리프트 핀 등이 위치할 수 있다.
하부 커버(270)는 연결 부재(273)를 갖는다. 연결 부재(273)는 하부 커버(270)의 외측면과 하우징(110)의 내측벽을 연결한다. 연결 부재(273)는 하부 커버(270)의 외측면에 일정한 간격으로 복수개 제공될 수 있다. 연결 부재(273)는 지지 유닛(200)을 챔버(100) 내부에서 지지한다. 또한, 연결 부재(273)는 하우징(110)의 내측벽과 연결됨으로써 하부 커버(270)가 전기적으로 접지(grounding)되도록 한다. 제1 하부 전원(223a)과 연결되는 제1 전원라인(223c), 제2 하부 전원(225a)과 연결되는 제2 전원라인(225c), 열전달 매체 저장부(231a)와 연결된 열전달 매체 공급라인(231b) 그리고 냉각 유체 저장부(232a)와 연결된 냉각 유체 공급 라인(232c)등은 연결 부재(273)의 내부 공간을 통해 하부 커버(270) 내부로 연장된다.
가스 공급 유닛(300)은 챔버(100) 내부의 처리 공간에 공정 가스를 공급한다. 가스 공급 유닛(300)은 가스 공급 노즐(310), 가스 공급 라인(320), 그리고 가스 저장부(330)를 포함한다. 가스 공급 노즐(310)은 커버(120)의 중앙부에 설치된다. 가스 공급 노즐(310)의 저면에는 분사구가 형성된다. 분사구는 커버(120)의 하부에 위치하며, 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 소스(400)는 챔버(100) 내부의 처리 공간 내에 공급된 공정가스로부터 플라스마를 생성한다. 플라스마 소스(400)는 챔버(100)의 처리 공간의 외부에 제공된다. 일 실시 예에 따르면, 플라스마 소스(400)로는 유도결합형 플라스마(ICP: inductively coupled plasma) 소스가 사용될 수 있다. 플라스마 소스(400)는 안테나 실(410), 안테나(420), 그리고 플라스마 전원(430)을 포함한다. 안테나 실(410)은 하부가 개방된 원통 형상으로 제공된다. 안테나 실(410)은 내부에 공간이 제공된다. 안테나 실(410)은 챔버(100)와 대응되는 직경을 가지도록 제공된다. 안테나 실(410)의 하단은 커버(120)에 탈착 가능하도록 제공된다. 안테나(420)는 안테나 실(410)의 내부에 배치된다. 안테나(420)는 복수 회 감기는 나선 형상의 코일로 제공되고, 플라스마 전원(430)과 연결된다. 안테나(420)는 플라스마 전원(430)으로부터 전력을 인가 받는다. 플라스마 전원(430)은 챔버(100) 외부에 위치할 수 있다. 전력이 인가된 안테나(420)는 챔버(100)의 처리공간에 전자기장을 형성할 수 있다. 공정가스는 전자기장에 의해 플라스마 상태로 여기 된다.
배기 유닛(500)은 하우징(110)의 내측벽과 지지 유닛(200)의 사이에 위치된다. 배기 유닛(500)은 관통홀(511)이 형성된 배기판(510)을 포함한다. 배기판(510)은 환형의 링 형상으로 제공된다. 배기판(510)에는 복수의 관통홀(511)들이 형성된다. 하우징(110) 내에 제공된 공정가스는 배기판(510)의 관통홀(511)들을 통과하여 배기홀(102)로 배기된다. 배기판(510)의 형상 및 관통홀(511)들의 형상에 따라 공정가스의 흐름이 제어될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 서로 일체화 된 포커스 링(240) 및 커버 링(242)을 포함하는 포커스 링(240)이 제공됨으로써, 공정 진행 중, 포커스 링(240)의 상부의 온도를 보다 낮게 유지할 수 있으므로, 기판의 가장자리로 공정 가스가 과도하게 공급되는 것을 방지하여 보다 균일한 기판 처리를 수행할 수 있다.
10: 기판 처리 장치 W: 기판
100: 챔버 200: 지지 유닛
240: 포커스 링 241: 베이스 링
242: 커버 링 242a: 상부 커버 링
242b: 측면 커버 링 300: 가스 공급 유닛
400: 플라스마 소스 500: 배기 유닛

Claims (14)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    내부에 처리 공간을 가지는 챔버와;
    상기 처리 공간 내에서 상기 기판을 지지하는 지지 유닛과;
    상기 처리 공간 내로 공정 가스를 공급하는 가스 공급 유닛과;
    상기 처리 공간 내의 공정 가스로부터 플라스마를 생성하는 플라스마 소스;를 포함하되,
    상기 지지 유닛은,
    상기 기판이 놓이는 지지판; 및
    상기 지지판의 둘레를 따라 배치되며, 상기 기판의 가장자리 영역을 지지하는 포커스 링;을 포함하고,
    상기 포커스 링은,
    제 1 재질로 제공된 베이스 링; 및
    상기 베이스 링의 외면에 접촉되게 제공되고, 상기 제 1 재질과 상이한 제 2 재질로 제공된 커버 링;을 포함하되,
    상기 커버 링은,
    상기 베이스 링의 상면에 제공되는 상부 커버 링;
    상기 베이스 링의 내측면 및 외측면에 제공되는 측면 커버 링;을 포함하고,
    상기 측면 커버링은,
    상기 상부 커버 링의 하부 내측 가장자리 영역 및 하부 외측 가장자리 영역으로부터 아래 방향으로 상기 베이스 링의 하단까지 연장되게 제공되는 기판 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버 링과 상기 베이스 링은 서로 일체형으로 제공되는 기판 처리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 재질은 상기 제 2 재질보다 높은 열 전도율을 가지는 기판 처리 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 재질은 그라파이트(Graphite)를 포함하는 재질로 제공되고,
    상기 제 2 재질은 탄화 규소(SiC, Silicon Carbide)를 포함하는 재질로 제공되는 기판 처리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 유닛은 상기 지지판 내에 제공된 정전 전극을 더 포함하고,
    상기 지지판은 유전체 재질로 제공되는 기판 처리 장치.
  8. 기판이 놓이는 지지판; 및
    상기 지지판의 둘레를 따라 배치되며, 상기 기판의 가장자리 영역을 지지하는 포커스 링;을 포함하되,
    상기 포커스 링은,
    제 1 재질로 제공된 베이스 링; 및
    상기 베이스 링의 외면에 접촉되게 제공되고, 상기 제 1 재질과 상이한 제 2 재질로 제공된 커버 링;을 포함하되,
    상기 커버 링은,
    상기 베이스 링의 상면에 제공되는 상부 커버 링;
    상기 베이스 링의 내측면 및 외측면에 제공되는 측면 커버 링;을 포함하고,
    상기 측면 커버링은,
    상기 상부 커버 링의 하부 내측 가장자리 영역 및 하부 외측 가장자리 영역으로부터 아래 방향으로 상기 베이스 링의 하단까지 연장되게 제공되는 지지 유닛.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 커버 링과 상기 베이스 링은 서로 일체형으로 제공되는 지지 유닛.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 재질은 상기 제 2 재질보다 높은 열 전도율을 가지는 지지 유닛.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 재질은 그라파이트(Graphite)를 포함하는 재질로 제공되고,
    상기 제 2 재질은 탄화 규소(SiC, Silicon Carbide)를 포함하는 재질로 제공되는 지지 유닛.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 지지판 내에 제공된 정전 전극;을 더 포함하고,
    상기 지지판은 유전체 재질로 제공되는 지지 유닛.
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