KR20000018851A - 플라즈마 에칭을 위한 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 플라즈마 에칭을 위한 장치는 상전극과 챔버의 결합부를 서로 평행하게 형성하고, 챔버에 결합되는 상전극의 면을 일정구간 양극 산화 처리한다. 이와 같은 플라즈마를 위한 장치는 챔버와 상전극, 그리고 실링 부재를 포함한다. 챔버는 상면에 평면의 주위면을 갖는 오프닝이 형성된다. 상전극은 챔버에/로부터 결합/분리되고, 내부면 상에 오프닝의 주위면과 대응되도록 평행하게 형성된 주위의 접촉면을 가진다. 상전극은 챔버에 결합되었을 때 접촉면이 챔버 오프닝의 주위면 상에 위치된다. 실링 부재는 오프닝의 주위면 상에 설치되고, 상전극과 챔버 사이를 밀폐한다.
Description
본 발명은 플라즈마 에칭을 위한 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 반도체 제조공정에서 웨이퍼의 표면을 플라즈마 에칭하기 위한 장치에 관한 것이다.
플라즈마 에칭을 위한 장치(plasma treating apparatus or dry etcher)는 반도체 디바이스의 생산 공정들 중의 하나인 에칭 공정(etching process)에서 사용되어 지고 있다. 플라즈마 에칭을 위한 장치에는 평행한 플레이트형 플라즈마 에칭 장치가 있다. 이 평행한 플레이트형 플라즈마 에칭 장치는 챔버 내에서 처리 대상물(treating object)이 놓이는 하전극(lower electrode)과 상기 하전극에 반대되도록 설치되는 상전극(upper electrode)을 포함한다.
이와 같은 플라즈마 에칭 장치를 사용하여, 처리 대상물의 플라즈마 에칭이 수행된다. 특히, 상기 처리 대상물은 상기 하전극의 면상에 놓인다. 이 상태에서 상기 상전극 및 하전극 사이에 플라즈마를 발생시키기 위하여 고주파 전원(high-frequency power)이 상기 상전극 또는 하전극 상에 공급된다. 플라즈마에 의해 에칭 가스의 요소들(components)이 분리되고, 액티브 라디칼(active radical)이 발생된다. 상기 처리 대상물의 표면은 상기 액티브 라디칼에 의해서 에칭된다.
현재 반도체 디바이스는 컨택트(contact)의 크리티클 디멘젼(critical dimension)이 250nm 이하로 축소되고 있다. 이와 같은 크리티클 디멘젼을 유지하기 위하여 가스 분산판(gas distribute plate)을 갖는 상전극을 포함하는 플라즈마 에칭 장치들이 사용되고 있다. 상기 가스 분산판은 외부의 가스 공급장치와 연결된다. 이 플라즈마 에칭 장치들은 대표적으로 AMT사의 MxP 설비와 TEL사의 DRM 설비가 사용되고 있다. 이와 같은 플라즈마 에칭 장치들은 상전극이 챔버에 결합 및 분리되도록 구성된다. 상기 상전극이 상기 챔버에 결합되어 상기 챔버의 내부를 밀폐상태로 만든 다음에 에칭 공정이 진행된다. 따라서, 상기 상전극과 챔버 사이는 완벽한 차폐(shielding)가 이루어져야 한다. 상기 플라즈마 에칭 장치들은 상기 상전극과 챔버가 접지(ground) 상태를 유지하여야 한다. 이 조건을 만족시키기 위하여 상기 상전극이 상기 챔버에 닫쳤을 때 상기 챔버에 닿는 상기 상전극 둘레의 에지(edge)는 상기 상전극의 재질과 같은 재질로 구성된다.
상기 상전극의 재질은 에칭 공정을 수행하기 위하여 일정한 양의 불순물(impurity material)이 함유되어 기계적인 강도가 향상된 알루미늄 재질(aluminum material)이 사용된다. 또한, 같은 이유로, 일정한 양의 불순물이 함유된 알루미늄 재질은 챔버와 같은 플라즈마 에칭 장치의 다른 재질들에 사용된다. 이와 같은 불순물이 함유된 알루미늄(이하, 알루미늄 재질이라 함)으로 형성된 상기 전극과 챔버들은 플라즈마 에칭 동안 식각된다. 파티클들 또는 알루미늄과 불순물 원자들은 에칭에 의해서 상기 챔버 내로 분산되어 진다. 이 파티클들 또는 불순물 원자들은 반도체 웨이퍼(semiconductor wafer)와 같은 상기 처리 대상물에 형성된 박막(thin film)에 혼합되고, 소위 중금속 오염(heavy metal contamination) 및 디펙트(defect)의 원인이 된다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 상기 알루미늄 재질의 표면에는 양극 산화(anodic oxidation or anodizing)가 적용되고 있다. 상기 알루미늄 재질의 표면은 알루미나 코팅막(alumina coating film)(Al2O3)으로 코팅된다. 상기 알루미나 코팅막은 내부식성을 가지고 있고, 알루미늄에 비해서 고경도를 갖는다. 그 때문에 플라즈마 에칭에서 상기 알루미늄 재질 표면의 알루미나 코팅막은 파티클들 또는 알루미늄과 첨가된 불순물의 원자들이 상기 알루미늄 재질로부터 떨어지는 것을 방지할 수 있도록 조절할 수 있다.
그러나, 종래 플라즈마 에칭을 위한 장치들은 상기 상전극과 챔버의 사이에서 완전한 밀폐가 이루어지지 않는 문제점이 발생되고 있다. 이는 상기 상전극이 상기 챔버에 결합되었을 때 상기 챔버 상면과 밀착되는 상기 상전극의 밀착면이 평탄하지 않고 단차가 형성되어 있어 밀폐 상태가 완벽하지 않기 때문이다. 상기 상전극과 챔버 사이의 밀폐가 완전하게 이루어지지 않으면, 상기 플라즈마 에칭 장치의 챔버 내에서 진공도 또는 공정 가스 농도 등의 요소가 변화된다. 그러면, 처리 대상물의 표면에 제공하고자 하는 플라즈마 발생 환경을 얻을 수 없으며 다룰 수 없다. 특히, 상기 챔버 내에 파티클이 발생되는 요인이 된다. 이 문제점은 상기 챔버 내의 부품들의 교체시기를 빠르게 하는 문제점이 되고 있다. 이는 상기 챔버 내의 부품들이 오염원에 쉽게 노출되기 때문이다.
또한, 종래 플라즈마 에칭을 위한 장치는 상기 상전극과 챔버 사이를 접지시키기 위하여 상기 상전극의 양극 산화 처리되지 않은 영역이 파손되는 문제점이 발생되고 있다. 이 파손은 주로 양극 산화 처리된 영역과 양극 산화 처리되지 않은 영역 사이에서 발생되고 있다. 이 파손의 원인은, 전술한 문제점과 같이, 상기 상전극과 챔버 사이의 밀폐가 완벽하지 않기 때문이다. 이와 같은 상기 상전극의 파손은 진공누출의 원인이 되어, 파티클을 발생하게 된다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 플라즈마 에칭을 위한 장치에서 상전극과 챔버가 결합되는 부분이 에칭공정을 진행할 때 안정적으로 밀폐되도록 할 수 있는 새로운 형태의 플라즈마 에칭을 위한 장치를 제공하는데 있다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 에칭을 위한 장치의 개략적인 단면도;
도 1b는 도 1a에서 챔버로부터 상전극이 분리된 플라즈마 에칭을 위한 장치의 단면도;
도 2a는 도 1a에서 상전극 내부면에 양극 산화 영역이 형성된 실시예를 보여주는 플라즈마 에칭을 위한 장치의 부분 단면도;
도 2b는 도 2a의 양극 산화 영역을 만드는 방법을 보여주는 상전극의 개략적인 단면도;
도 3a는 도 1a에서 상전극 내부면에 양극 산화 영역이 형성된 다른 예를 보여주는 플라즈마 에칭을 위한 장치의 부분 단면도;
도 3b는 도 3a의 양극 산화 영역을 만드는 방법을 보여주는 상전극의 개략적인 단면도;
도 4는 도 1a에서 상전극 내부면에서 양극 산화가 이루어지지 않는 영역의 다른 형성 방법을 보여주기 위한 상전극의 개략적인 부분 단면도;
도 5는 도 1a에서 챔버 측면들 상에 홈들을 형성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 플라즈마 에칭 장치 20 : 챔버
22 : 챔버 바닥면 24 : 챔버 측면
26 : 챔버 상면 28 : 오프닝
30 : 상전극 32 : 상전극 외부면
34, 34' : 상전극 내부면 38 : 상전극 접촉면
40 : 하전극 42 : 가스 공급 파이프
44 : 가스 소스 46 : 가스 배출 파이프
50 : 제 1 홈 52 : 제 1 링
56 : 제 1 홈 외측단 60 : 제 2 홈
62 : 제 2 링 70, 72 : 마스크
82 : 양극 산화층
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 플라즈마 에칭을 위한 장치는 상면에 평면의 주위면을 갖는 오프닝이 형성된 챔버와; 상기 챔버에/로부터 결합/분리되고, 내부면 상에 상기 오프닝의 주위면과 대응되도록 평행하며 평탄하게 형성된 주위의 접촉면을 가지며, 상기 챔버에 결합되었을 때 상기 접촉면이 상기 오프닝의 주위면 상에 위치되는 상전극 및; 상기 오프닝의 주위면 상에 설치되고, 상기 상전극과 챔버 사이의 실링을 위한 부재를 포함한다.
이와 같은 본 발명에서 상기 실링 부재는 상기 오프닝 주위면 상에 형성되고, 상기 오프닝의 둘레를 둘러싸도록 형성된 제 1 홈과; 상기 오프닝 주위면 상에 형성되고, 상기 제 1 홈의 외측에서 상기 오프닝의 둘레를 둘러싸도록 형성된 제 2 홈과; 상기 제 1 홈에 결합되고, 상기 상전극과 챔버 사이를 실링하기 위한 비전도성의 제 1 링 및; 상기 제 2 홈에 결합되고, 상기 상전극과 챔버 사이를 실링하기 위한 전도성의 제 2 링을 더 포함할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 상기 플라즈마 에칭을 위한 장치는 상기 제 1 홈과 제 2 홈 사이에 위치되는 상기 상전극 접촉면의 일부분으로부터 상기 상전극의 내부면이 양극 산화될 수 있다. 또, 상기 플라즈마 에칭을 위한 장치는 상기 제 1 홈의 외측에서 4-5mm 바깥에 위치되는 상기 상전극 접촉면으로부터 상기 상전극의 내부면이 양극 산화될 수 있다.
이와 같은 상기 플라즈마 에칭을 위한 장치는 상기 상전극의 양극 산화된 부분의 바깥 부분을 상기 양극 산화된 두께와 같은 높이를 갖도록 높게 형성하여, 상기 상전극의 내부면이 양극 산화된 후, 양극 산화된 면과 양극 산화되지 않은 면의 높이가 같도록 할 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 플라즈마 에칭을 위한 장치는 상면에 주위면을 갖는 오프닝이 형성된 챔버와; 상기 챔버에/로부터 결합/분리되고, 내부면 상에 상기 오프닝의 주위면과 대응되도록 형성된 주위의 접촉면을 가지며, 상기 챔버에 결합되었을 때 상기 접촉면이 상기 오프닝의 주위면 상에 위치되는 상전극 및; 상기 오프닝의 주위면 상에 설치되고, 상기 상전극과 챔버 사이의 실링을 위한 제 1 실링 부재를 구비하고, 상기 상전극의 접촉면은 양극 산화 처리된 영역과 양극 처리되지 않은 영역이 형성되고, 상기 양극 산화 처리된 영역은 상기 제 1 실링 부재의 위치보다 더 바깥부분까지 형성된다.
이와 같은 본 발명의 상기 플라즈마 에칭을 위한 장치는 상기 제 1 실링 부재보다 바깥부분에 위치되도록 상기 오프닝 주위면 상에 설치되는 전도성의 제 2 실링 부재를 더 구비하고, 상기 양극 산화 처리된 영역의 에지는 상기 제 1 실링 부재와 상기 제 2 실링 부재 사이에 위치되도록 할 수 있다. 또, 상기 플라즈마 에칭을 위한 장치는 상기 제 1 실링 부재에서 4-5mm 바깥에 위치되는 상기 상전극 접촉면까지 양극 산화 처리될 수 있다. 또, 상기 플라즈마 에칭을 위한 장치는 상기 상전극의 양극 산화된 부분의 바깥 부분을 상기 양극 산화된 두께와 같은 높이를 갖도록 높게 형성하여, 상기 상전극의 접촉면이 양극 산화된 후, 양극 산화된 면과 양극 산화되지 않은 면의 높이가 같도록 할 수 있다.
이와 같은 본 발명은 상전극과 챔버의 결합부를 서로 평행하고 평탄하게 형성하고, 상기 챔버에 결합되는 상기 상전극의 면을 일정구간 양극 산화 처리하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 플라즈마 에칭을 위한 장치에 의하면, 상전극과 챔버 결합부의 완전한 밀폐가 이루어지므로, 플라즈마 에칭 공정을 수행할 때 챔버 내의 진공도 또는 공정 가스 농도 등의 요소가 변화되지 않는다. 또, 양극 산화 영역이 안정적인 위치까지 형성되므로 플라즈마 식각공정시 비양극 산화 영역에 아크가 발생되어 상전극이 파손되는 문제점이 발생되지 않는다. 따라서, 플라즈마 에칭 공정을 수행할 때 처리 대상물의 표면에 제공하고자 하는 플라즈마 발생 환경을 안정적으로 얻을 수 있으며 다룰 수 있다. 또한, 챔버 내의 부품들이 오염원에 노출되는 것을 최대한 방지할 수 있으므로, 챔버 내 부품들의 교환 주기가 길어진다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 5에 의거하여 상세히 설명한다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 에칭을 위한 장치의 개략적인 구성을 보여주기 위한 도면들이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 에칭을 위한 장치(10)는 챔버(20), 상전극(30), 하전극(40) 등을 포함한다. 상기 챔버(20)는 바닥면(22)과 측면(24)에 의해서 내부 공간을 형성한다. 상기 챔버(20)의 상면(26)에는 오프닝(28)이 형성된다. 상기 챔버 상면(26)에는 상기 상전극(30)이 위치된다. 상기 상전극(30)은 상기 챔버 상면(26)에 결합되고 분리되어 에칭 공정을 수행할 수 있도록 한다. 상기 상전극(30)은 접촉면(38)이 상기 챔버 상면(26)에 위치되므로써 상기 챔버(20)에 결합된다. 상기 상전극(30)이 상기 챔버(20)에 결합되었을 때 상기 상전극(30)의 안쪽에 위치되는 상전극 내부면(34)은 상기 챔버(20)의 오프닝(28)을 통하여 상기 챔버(20)의 내부에 위치된다. 상기 상전극(30)이 상기 챔버(20)에 결합되는 위치는 다양한 형태를 사용할 수 있을 것이다. 즉, 상기 상전극(30)은 접촉면(38)이 상기 오프닝(28)의 주위면 상에 위치되어 상기 챔버(20)에 결합된다. 상기 상전극(30)의 외부면(32)에는 가스 공급 파이프(42)가 연결된다. 상기 가스 공급 파이프(42)는 가스 소스(44)에 연결되어 플라즈마 에칭 공정을 수행할 때 불소(fluorine), 염소(chlorine) 등의 필요한 가스를 상기 상전극(30)을 통하여 상기 챔버(20) 내로 공급되도록 한다. 이와 같은 이유로 상기 상전극(30)을 샤워 헤드 포션(shower head portion)이라고도 한다.
상기 상전극(30) 및 챔버(20)의 재질은 에칭 공정을 수행하기 위하여 일정한 양의 불순물이 함유되어 기계적인 강도가 향상된 알루미늄 재질이 사용된다. 파티클들 또는 알루미늄과 불순물 원자들이 에칭에 의해서 상기 챔버 내로 분산되는 것을 방지하기 위하여, 상기 상전극 내부면(34)의 알루미늄의 표면에는 양극 산화(anodic oxidation or anodizing)가 적용되고 있다. 이때, 상기 상전극과 챔버가 접지(ground) 상태를 유지하여야 한다. 나중에 상세히 설명하겠지만, 상기 상전극 접촉면(38) 상에는 상기 양극 산화가 적용되지 않는 영역을 두어 상기 챔버(20)와 상기 상전극(30)이 전기적으로 연결되어 접지되도록 한다.
상기 챔버(20)의 내부에는 상기 상전극(30)과 대응되는 위치에 상기 하전극(40)이 설치된다. 상기 하전극(40)은 상기 상전극(30)이 상기 챔버(20)에 결합되었을 때 일정한 거리를 갖도록 설치된다. 상기 하전극(40)의 윗면에는 실리콘 웨이퍼(silicon wafer) 또는 표면을 에칭하기 위한 다른 형태의 기판(substrate)이 위치된다. 상기 플라즈마 에칭을 위한 장치(10)는 상기 상전극(30)과 하전극(40) 사이에 플라즈마를 형성하기 위하여 상기 하전극(40) 또는 상기 하전극(40)과 상기 챔버(20)의 측면(24)에 고주파 소스(radio frequency source)를 연결한다. 상기 챔버(20)에는 가스 배출 파이프(46)가 설치된다. 상기 가스 배출 파이프(46)는 일단이 상기 챔버(20)의 아래 영역에 결합되고, 타단이 배출 수단(도시 않음)에 연결된다. 상기 가스 배출 파이프(46)는 상기 챔버(20) 내의 가스를 외부로 배출시키는데 사용된다.
도 2a 및 도 2b는 상전극 내부면에 양극 산화 영역이 형성된 실시예를 보여주고 있다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 에칭을 위한 장치(10)는 상기 챔버(20)와 결합되는 상기 상전극(30)의 접촉면(38)이 평탄하도록 설계된다. 즉, 상기 챔버(20)의 상면(26)에 결합되는 상기 상전극(30)의 접촉면(38)은 평탄하게 설계된다. 그리고, 상기 상전극(30)과 챔버(20) 사이를 완전히 밀폐하기 위하여 두 개의 링들(52,62)이 사용된다. 상기 두 개의 링들(52,62)은 비전도성의 제 1 링(52)과 전도성의 제 2 링(62)으로 구성된다. 상기 비전도성의 제 1 링(52)은 고무 재질의 링이고, 상기 전도성의 제 2 링(62)은 표면이 전도성의 재질로 형성된 링이다. 상기 제 2 링(62)은 상기 상전극(30)과 챔버(20)가 전기적으로 접지되도록 하기 위하여 설치된다. 상기 제 1 및 제 2 링(52,62)이 결합되는 제 1 및 제 2 홈(50,60)은, 도 5에서 보인 바와 같이, 일반적으로 정해진 오링(o-ring)용 홈의 규격에 따라서 형성할 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 홈(50,60)은 상기 상전극(30)의 접촉면(38)이 위치되는 상기 챔버(20)의 상면(26) 상에 형성할 수 있다. 일반적인 규격에 의하면 오링용 홈의 높이(H)는 오링 지름의 0.7배이고, 폭(W)은 오링 지름의 0.95배이다. 본 실시예에서 바람직한 상기 제 1 및 제 2 링(52,62)은 지름이 3.4mm이다. 그리고, 상기 제 1 및 제 2 홈(50,60)의 높이(H)는 2.69mm보다 크고 2.8mm보다 작게 형성하고, 폭(W)은 3.23mm 정도로 형성한다.
전술한 바와 같이, 상기 상전극(30)과 챔버(20)는 접지 상태를 유지하여야 한다. 따라서, 상기 상전극 접촉면(38) 상에는 상기 챔버(20)와 전기적으로 접속되도록 양극 산화 처리가 되지 않은 영역이 형성된다. 이 영역은 상기 상전극(30)의 내부면(34) 상에서 양극 산화 처리되는 영역과 대비되는 영역이다. 본 실시예에서 상기 상전극(30)은 철(iron), 크롬(chrome), 니켈(nickel), 구리(copper) 등 일정한 양의 첨가 재질이 함유되어 기계적인 강도가 향상된 알루미늄 재질로 형성된다. 또, 상기 상전극 내부면(34)은 양극 산화 처리된다. 따라서, 상기 상전극(30)과 챔버(20)의 접지를 위하여 상기 상전극 접촉면(38) 상에 양극 산화 처리되지 않은 영역을 형성한다. 본 발명의 실시예에서 양극 산화 처리되지 않은 영역 즉, 비양극 산화 영역은 상기 제 1 홈(50)과 상기 제 2 홈(60) 사이에 위치되는 상기 상전극(30)의 일부분(57)으로부터 상기 상전극(30)의 바깥 부분으로 형성된다. 이와 같이 상기 양극 산화 영역의 범위가 상기 제 1 홈(50)과 제 2 홈(60) 사이까지 형성되도록 하는 것은 매우 중요한 의미를 갖는다. 상기 양극 산화 영역의 에지가 상기 제 1 홈(50)의 내측에 위치될 경우, 플라즈마 식각공정을 진행할 때 상기 제 1 홈(50)의 내측에 위치되는 비양극 산화 영역에서 아크가 발생하게 된다. 즉, 상기 상전극(30)이 파손되는 것이다. 본 발명에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 상기 양극 산화 영역의 범위가 상기 제 1 홈(50)과 제 2 홈(60) 사이까지 형성되도록 한다. 물론, 나중에 상세히 설명하겠지만, 상기 제 1 홈(50)의 바깥 부분과 일치되는 상기 상전극(30)의 일부면에 상기 양극 산화 영역의 에지가 형성되도록 형성할 수도 있으나, 이 방법은 기술의 난이도가 매우 높게 되는 문제점이 있다.
상기 비양극 산화 영역을 형성하는 방법은 다양한 방법이 사용될 수 있을 것이다. 본 실시예에서 상기 상전극 접촉면(38)에서의 비양극 산화 영역은, 도 2b에서 보인 바와 같이, 제 1 홈 외측단(56)으로부터 일정한 거리(S)만큼 외측으로 형성된다. 상기 제 1 홈 외측단(56)으로부터의 거리(S)는 상기 제 2 홈(60)의 내측에 있도록 하며, 바람직하게는 4mm에서 5mm 정도로 한다. 상기 비양극 산화 영역은 마스크(mask)(70)를 이용하여 형성하도록 한다. 상기 마스크(70)는 상기 상전극 접촉면(38)을 양극 산화 처리할 때 상기 비양극 산화 영역이 양극 산화 처리되지 않도록 한다. 상기 마스크(70)는 테이프(tape) 등이 사용된다. 상기 상전극(30)을 제작하는 방법은 먼저, 절삭 공정 등을 통하여 상기 상전극(30)의 전체 형상을 구성한다. 이때, 상기 상전극 접촉면(38)은 상기 챔버 상면(26)과 평행하면서도 평탄하도록 형성한다. 상기 상전극 내부면(34)에 양극 산화 처리하기 전에 상기 비양극 산화 영역에 상기 마스크(70)를 도포한다. 이 상태에서 양극 산화 처리를 하면, 상기 비양극 산화 영역은 양극 산화 처리가 되지 않는다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 상전극 접촉면(38)에 비양극 산화 영역을 전술한 실시예와 다른 형태로 구성은 방법을 보여주고 있다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 상전극 접촉면(38)에서 비양극 산화 영역은 상기 제 1 홈 외측단(56)에 위치되는 상기 상전극(30) 부분으로부터 상기 상전극(30)의 바깥 부분으로 형성된다. 상기 비양극 산화 영역을 형성하는 방법은, 전술한 실시예와 같이, 마스크(72)를 이용한다.
도 4는 상전극 접촉면(38)에서 양극 산화 영역과 비양극 산화 영역의 높이를 갖게 하는 방법을 보여주고 있다.
도 4를 참조하면, 상기 양극 산화 영역은 상전극 내부면(34')을 가공한 상태에서 형성된다. 따라서, 상기 양극 산화 영역은 양극 산화층(82)의 두께만큼 상기 비양극 산화 영역보다 높게 된다. 물론, 상기 양극 산화층(82)의 두께는 수μm이다. 도 4는 상기 양극 산화 영역의 높이와 상기 비양극 산화 영역의 높이를 갖도록 한 상전극(30)을 보여주고 있다. 상기 상전극 내부면(34')을 양극 산화 처리하기 전에 상기 비양극 산화 영역에 해당하는 상기 상전극 접촉면(80) 중 일부면의 높이를 상기 양극 산화층(82)의 두께만큼 높도록 가공한다. 그리고, 전술한 바와 같이, 마스크를 상기 비양극 산화 영역에 도포한 후, 양극 산화 처리를 행하면, 상기 비양극 산화 영역과 양극 산화 영역의 높이는 같아진다.
이와 같은 본 발명을 적용하면, 상전극과 챔버 결합부의 완전한 밀폐가 이루어지므로, 플라즈마 에칭 공정을 수행할 때 챔버 내의 진공도 또는 공정 가스 농도 등의 요소가 변화되지 않는다. 또, 양극 산화 영역이 안정적인 위치까지 형성되므로 플라즈마 식각공정시 비양극 산화 영역에 아크가 발생되어 상전극이 파손되는 문제점이 발생되지 않는다. 따라서, 플라즈마 에칭 공정을 에서 처리 대상물의 표면에 제공하고자 하는 플라즈마 발생 환경을 안정적으로 얻을 수 있으며 다룰 수 있다. 또한, 챔버 내의 부품들이 오염원에 노출되는 것을 최대한 방지할 수 있으므로, 챔버 내 부품들의 교환 주기가 길어진다.
Claims (9)
- 플라즈마 에칭을 위한 장치에 있어서,상면에 평면의 주위면을 갖는 오프닝이 형성된 챔버와;상기 챔버에/로부터 결합/분리되고, 내부면 상에 상기 오프닝의 주위면과 대응되도록 평행하며 평탄하도록 형성된 주위의 접촉면을 가지며, 상기 챔버에 결합되었을 때 상기 접촉면이 상기 오프닝의 주위면 상에 위치되는 상전극 및;상기 오프닝의 주위면 상에 설치되고, 상기 상전극과 챔버 사이의 실링을 위한 부재를 포함하여, 상기 상전극과 챔버 사이는 서로 평행하게 형성된 오프닝의 주위면과 상전극의 접촉면의 밀착에 의해서 밀폐되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭을 위한 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 실링 부재는 상기 오프닝 주위면 상에 형성되고, 상기 오프닝의 둘레를 둘러싸도록 형성된 제 1 홈과;상기 오프닝 주위면 상에 형성되고, 상기 제 1 홈의 외측에서 상기 오프닝의 둘레를 둘러싸도록 형성된 제 2 홈과;상기 제 1 홈에 결합되고, 상기 상전극과 챔버 사이를 실링하기 위한 비전도성의 제 1 링 및;상기 제 2 홈에 결합되고, 상기 상전극과 챔버 사이를 실링하기 위한 전도성의 제 2 링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭을 위한 장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 플라즈마 에칭을 위한 장치는 상기 제 1 홈과 제 2 홈 사이에 위치하는 상기 상전극 접촉면의 일부분으로부터 상기 상전극의 내부면이 양극 산화된 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭을 위한 장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 플라즈마 에칭을 위한 장치는 상기 제 1 홈의 외측에서 4-5mm 바깥에 위치되는 상기 상전극 접촉면으로부터 상기 상전극의 내부면이 양극 산화된 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭을 위한 장치.
- 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,상기 플라즈마 에칭을 위한 장치는 상기 상전극의 양극 산화된 부분의 바깥 부분을 상기 양극 산화된 두께와 같은 높이를 갖도록 높게 형성하여, 상기 상전극의 내부면이 양극 산화된 후, 양극 산화된 면과 양극 산화되지 않은 면의 높이가 같도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 에칭하기 위한 장치.
- 플라즈마 에칭을 위한 장치에 있어서,상면에 주위면을 갖는 오프닝이 형성된 챔버와;상기 챔버에/로부터 결합/분리되고, 내부면 상에 상기 오프닝의 주위면과 대응되도록 형성된 주위의 접촉면을 가지며, 상기 챔버에 결합되었을 때 상기 접촉면이 상기 오프닝의 주위면 상에 위치되는 상전극 및;상기 오프닝의 주위면 상에 설치되고, 상기 상전극과 챔버 사이의 실링을 위한 제 1 실링 부재를 구비하고,상기 상전극의 접촉면은 양극 산화 처리된 영역과 양극 처리되지 않은 영역이 형성되고, 상기 양극 산화 처리된 영역은 상기 제 1 실링 부재의 위치보다 더 바깥부분까지 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭을 위한 장치.
- 제 6 항에 있어서,상기 플라즈마 에칭을 위한 장치는 상기 제 1 실링 부재보다 바깥부분에 위치되도록 상기 오프닝 주위면 상에 설치되는 전도성의 제 2 실링 부재를 더 구비하고,상기 양극 산화 처리된 영역의 에지는 상기 제 1 실링 부재와 상기 제 2 실링 부재 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭을 위한 장치.
- 제 6 항에 있어서,상기 플라즈마 에칭을 위한 장치는 상기 제 1 실링 부재에서 4-5mm 바깥에 위치되는 상기 상전극 접촉면까지 양극 산화 처리되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭을 위한 장치.
- 제 6 항에 있어서,상기 플라즈마 에칭을 위한 장치는 상기 상전극의 양극 산화된 부분의 바깥 부분을 상기 양극 산화된 두께와 같은 높이를 갖도록 높게 형성하여, 상기 상전극의 접촉면이 양극 산화된 후, 양극 산화된 면과 양극 산화되지 않은 면의 높이가 같도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 에칭하기 위한 장치.
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