KR20030008228A - 플라즈마를 이용한 건식 식각 장치 - Google Patents

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Abstract

하부전극 바닥면의 산화를 방지할 수 있는 산화방지막이 형성된 하부전극 조립체를 구비하는 플라즈마 응용 건식 식각장치가 개시되어 있다. 건식 식각장치는 장치의 외형을 형성하며 내부에 식각공정이 진행되는 밀폐공간을 형성하는 벽체부와 플라즈마를 형성하기 위한 전원을 인가하는 상부 및 하부 전극부를 구비한다. 하부전극의 바닥면은 금으로 코팅처리를 하여 산화방지막을 구비하며, 하부전극을 냉각하는 냉각 어셈블리가 포함된 기저부와 접촉한다. 밀폐공간으로 공급된 소스가스는 상부전극 및 하부전극 사이에 인가된 RF 전원에 의해 플라즈마 상태로 변환된 후 모기판을 식각한다. 따라서, 식각공정이 진행되는 동안 식각 부산물에 의해 하부전극 바닥면이 산화되는 것을 방지할 수 있으며, 식각장치를 클리닝하는 경우 하부전극 바닥면이 대기상태에서 산화되는 것을 방지할 수 있다.

Description

플라즈마를 이용한 건식식각 장치{Apparatus for dry etching using plasma}
본 발명은 플라즈마를 이용한 건식 식각장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정표시장치용 모기판이 안착되는 하부전극의 배면에 산화방지막을 코팅 처리하여 알루미늄의 산화를 억제한 건식 식각장치에 관한 것이다.
최근들어 적용범위가 빠르게 확장되는 표시장치인 액정표시장치는, 외부에서 인가되는 구동신호에 따라 상부기판과 하부기판 사이에 위치하는 액정 분자들의 배열구조가 변경됨으로써 발생하는 빛의 투과율 차이를 이용하는 디스플레이 장치로서 액정의 종류 및 배열구조나 구동신호의 인가방식을 기준으로 다양한 종류가 제시되어 있다. 최근에는 화면을 구성하는 모든 화소에 대해 개별적으로 구동신호를 인가하는 액티브 매트릭스(Active Matrix) 방식의 액정표시장치(이하, AMLCD)에 대해 활발한 연구개발이 진행되고 있다. 특히, 각 화소의 구동신호를 제어하기 위한 액티브 매트릭스 방식의 스위칭 소자로서 박막 트랜지스터를 이용하는 박막 트랜지스터 액정표시장치(TFT-LCD)는 저온 공정으로 대면적 유리기판(이하 모기판)에 적용할 수 있으며, 저전압으로도 충분히 구동할 수 있는 장점을 가지고 있어 가장 널리 사용되는 AMLCD 이다.
이러한 TFT-LCD에서 각 화소를 구동하는 스위칭 소자인 TFT는 모기판 위에 박막 형태의 레이어(layer)를 증착하여 스위칭 특성을 부과한 비선형 소자로서, 게이트와 소스 전극에 게이트 라인과 소스라인을 통하여 신호를 인가하고 드레인 전극에 화소전극을 연결함으로써 공통전극과의 사이에 전압을 형성하여 각 화소의 액정배열을 조절한다.
그러나 모기판에 상기 TFT를 형성하고 화소전극과 결합시켜 TFT 기판을 형성하는 작업은 증착, 노광, 식각으로 구성되는 다수의 공정에 의해 제작되므로 단결정 실리콘 표면에 반도체 소자를 형성하는 공정에 비해서 더 많은 전기적 결함과 불완전함을 제작공정 중에 동반하게 된다. 이에 따라 TFT 기판 제작에 있어서 공정 수를 줄이고, 각 공정단계에서의 공정 신뢰성을 높이고 비용절감을 이루는 것이 액정표시장치의 제작에 중요한 과제가 되고 있다.
상술한 바와 같은 제반 공정 중, 식각공정은 포토 레지스트막의 구멍을 통하여 모기판 표면에 증착된 최상단 박막을 선택적으로 제거하는 공정으로서 식각용액을 이용하는 습식 식각공정과 식각가스나 이온을 이용하는 건식 식각공정으로 구분된다. 습식 식각공정은 등방성 식각이 이루어지므로 미세한 식각을 수행하는데 적합하지 않은 반면, 건식 식각공정은 이방성 식각이 가능하므로 정교한 식각이 가능한 장점이 있다. 건식 식각공정은 식각을 위한 재료물질에 따라 플라즈마 식각, 이온 빔 밀링(ion beam milling) 식각, 반응성 이온 식각(Reactive ion etch, RIE) 등으로 구분한다. 특히, 플라즈마 식각은 식각 재료물질을 고주파 전원을 사용하여 플라즈마 상태로 변화시킨 후 모기판의 표면에서 플라즈마 입자와 박막사이에서 물리, 화학적 반응을 거침으로써 행하는 식각방법으로서 소다라임 글래스(soda lime glass)의 변형온도인 550℃ 이하에서 식각을 진행할 수 있어 AMLCD의 TFT 기판 식각공정에 많이 이용되고 있다.
도 1은 상술한 바와 같은 종래의 건식 식각장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 건식 식각장치(90)는 식각장치의 외형을 형성하며 내부에 밀폐공간(80)을 형성하는 벽체부(10), 상기 밀폐공간(80) 내부에 전기장을 형성하여 플라즈마를 형성시킬 동력을 제공하는 전극부, 상기 전극부로 전원을 공급하는 전원인가부(30) 및 플라즈마를 형성할 소스가스 및 식각결과 발생하는 부산물 가스등의 출입이 일어나는 가스유동부를 포함한다.
상기 벽체부(10)는 챔버의 외벽을 형성하는 측벽부(12), 바닥을 형성하는 바닥부(14) 및 상기 바닥부(14)와 대향하는 덮개부(16)를 구비한다. 상기 벽체부(10)는 상호 조립된 후 진공상태에서 플라즈마 식각공정이 진행될 밀폐공간(80)을 그 내부에 형성한다.
상기 전극부는 상기 덮개부(16)에 위치하는 상부전극(22), 상기 상부전극과 대향하며 상기 바닥부(14)에 위치하여 그 상부에 식각대상 모기판(50)을 안착하는 하부전극(24) 및 상기 하부전극(24)을 지지하며 하부 전극을 냉각하기 위한 냉각 어셈블리를 구비하는 기저부(26)를 포함한다. 상기 상부전극(22)은 플레이트 형상으로서 상기 덮개부(16)에 장착되어 있으며, 플라즈마에 내성을 갖도록 알루미늄으로 애너다이징(anodizing) 표면처리를 한다.
플레이트 형상을 갖고 상기 전원인가부(30)와 접속되어 있는 상기 하부전극(24)은 상부면에 식각대상 모기판(50)을 고정하고 상기 상부전극(22)과 대향하도록 소정의 공간을 유지한 채 상기 기저부(26)의 상면에 위치함으로써 하부전극(24)과 상부전극(22) 사이에는 글로우 방전을 위한 공간을 형성한다. 상기 하부전극(24)은 알루미늄 재질로 형성되며, 바닥면을 제외한 표면은 소정의 두께로 애너다이징(anodizing) 표면처리하여 절연층을 형성함으로써 플라즈마로부터 보호된다. 상기 하부전극(24)의 바닥면은 순수한 알루미늄으로 평탄화 처리되어 있다. 상기 하부전극(24)의 가장자리부에는 플라즈마가 모기판(50)으로 집중될 수 있도록 유도하기 위한 포커스 링(28)이 나사결합에 의해 상기 하부전극(24)과 결합되어 있다.
한편, 플라즈마를 이용한 건식 식각공정이 진행되는 동안에는 모기판의 온도가 상승하게 되므로, 공정수행의 안정성을 위해 모기판의 온도를 낮추어 줄 필요가 있다. 이에 따라, 모기판(50)이 안착되는 상기 하부전극(24)의 바닥면에는 상기 하부전극(24)을 냉각하기 위한 냉각 어셈블리를 포함하는 기저부(26)가 위치한다.
상기 기저부(26)는 상기 하부전극(24)과 밀착할 수 있는 평면형상을 구비하여 상기 하부전극(24)의 하부에 위치한다. 따라서, 상기 기저부(26)의 상부면과 상기 하부전극(24)의 바닥면은 밀착되고 이들 사이에 냉각통로가 형성되어 식각공정 이 진행되는 동안 모기판의 온도를 낮추게 된다. 상기 기저부의 바닥면에는 냉매를 공급하기 위한 냉매 공급라인(미도시)이 형성되어 상기 식각챔버(90)의 외부와 연통되며, 고정용 어댑터(미도시)에 의해 상기 하부전극에 고정된다. 상기 기저부(26)에는 전원인가부의 접지라인(43)을 형성한다.
상기 전원인가부(30)는 고주파를 형성하는 RF(Radio Frequency) 전원을 이용한다. 상기 RF 전원은 플라즈마를 형성하는 반응성 입자들이 상부전극(22)과 하부전극(24)의 양 방향으로 반복적인 운동을 할 수 있도록 교류전압을 발생시킨다.
상기 가스유동부는 상기 식각장치(90)의 외부에 설치된 가스 공급부(미도시)로부터 발생된 플라즈마 소스가스를 상기 밀폐공간(80) 내부로 도입하기 위한 가스유입부(42) 및 식각장치 외부의 펌프(미도시)와 연결되어 상기 밀폐공간(80) 내부의 입자를 배출함으로써 압력을 조절하는 가스배출부(44)를 포함한다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 종래의 식각장치(90)는 상기 가스유입부(42)를 통하여 공급된 소스가스를 상기 상부전극(22)과 하부전극(24) 사이에 걸린 고주파 교류전압를 이용하여 플라즈마 상태로 형성한 후 상기 하부전극(24)의 상부면에 안착된 모기판의 표면을 식각한다. 식각 결과 생성된 반응물은 식각장치(90) 내부의 압력을 유지하는 가스 배출부(44)를 따라 식각장치(90) 외부로 배출된다.
그러나, 상술한 바와 같은 식각공정에서 상기 가스배출부(44)로 배출되지 못한 반응물들은 상기 하부전극(24)의 외곽부 표면에 침적하게 된다. 이에 따라, 미가공 모기판이 침적된 반응물 위에 얹혀 뜨게 되면, 식각량의 균일성이 저하되고, 아크 발생 및 이로 인한 기판 표면 얼룩 등의 문제점이 발생하게 된다. 특히, 대화면을 구현하고자 하는 최근의 액정표시장치 개발 경향에 따라 상기 모기판이 대형화되면 부분적으로 아예 식각이 되지 않는 공정불량을 유발하게 된다. 이를 방지하기 위해 주기적으로 식각장치를 분해하여 침적물을 제거하는 클리닝 작업을 수행하게 된다.
이때, 상기 하부전극과 기저부가 분해되면 상기 기저부의 상부면 및 상기 하부전극의 바닥면은 애너다이징 처리되지 않은 순수 알루미늄으로 형성되어 있으므로 대기 중에서 쉽게 산화되어 표면요철을 형성하게 되고 이에 따라, 재조립된 식각장치에서 상기 하부전극과 기저부의 접촉이 불량하게 되어 냉각효율을 저하시키는 문제점이 있다.
또한, 식각공정 진행중에도 플라즈마 가스 또는 식각 후 생성된 반응물에 의해 부분적으로 하부전극의 표면을 형성하는 알루미늄이 산화되어 하부전극과 기저부의 접촉불량을 초래하는 문제점이 있다. 특히, 상기 전원인가부(30)가 상부전극(22)에 위치하게 되면 상기 기저부(26)에 RF 전원의 접지부를 형성하게 되므로 이럴 경우, 식각장치의 접지효율도 저하시키는 원인이 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 순수 알루미늄으로 형성된 하부전극의 바닥면 및 기저부의 상부면이 산화되는 것을 방지할 수 있는 하부전극 조립체를 구비하는 건식 식각장치를 제공하는 것이다.
도 1은 상술한 바와 같은 종래의 건식 식각장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시에에 의한 건식 식각장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 하부전극 조립체를 확대한 확대도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 벽체부120 : 측벽부
140 : 바닥부160 : 덮개부
220 : 제1 전극240 : 제2 전극
260 : 기저부280 : 포커스 링
300 : 산화방지막410 : 냉매 공급라인
420 : 냉매 공급부430 : 접지 라인
500 : 모기판620 : 가스 유입부
640 : 가스 배출부700 : 전원공급부
800 : 밀폐공간900 : 건식 식각장치
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 외벽을 형성하는 측벽부, 상기 측벽부의 일단에서 상기 측벽부와 일체로 형성되며 챔버의 바닥을 형성하는 바닥부 및 상기 바닥부와 대응하는 상기 측벽부의 일단에 형성되는 덮개부를 구비하여 내부에 밀폐공간을 형성하는 벽체부; a) 상기 덮개부에 인접하여 위치하는 제1 전극, b) 상기 제1 전극과 대향하여 위치하며 바닥면에 산화를 방지하기 위한 제1 산화방지부를 구비하는 제2 전극 및 c) 상기 제2 전극을 지지하는 기저부를 포함하는 전극부; 상기 제1 전극 및 제2 전극으로 전원을 공급하는 전원인가부; 및 a) 플라즈마를 형성할 소스가스를 상기 밀폐공간 내부로 유입시키는 가스공급부 및 b) 상기밀폐공간 내부에 진공을 형성하기 위한 가스배출부를 구비하는 가스 유동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 식각장치를 제공한다.
일실시예로서, 상기 산화방지부는 구리, 금 또는 은 중에서 선택된 어느 하나를 재질로 하여 상기 제2전극의 바닥면을 코팅 처리함으로써 형성된다. 바람직하게는 금으로 코팅처리하여 박막형상을 구비하도록 제작한다.
본 발명에 의하면, 제2 전극부의 바닥면 및 기저부의 상부면에 전기전도성의 우수한 재료를 사용하여 각각 산화방지막을 형성함으로써, 플라즈마 가스나 식각공정 진행중 발생하는 반응 부산물에 의해 제2 전극부의 바닥면 또는 기저부의 상부면이 산화되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 식각장치의 클리닝시 대기중에서 상기 제2 전극부와 상기 기저부를 분리하더라도 상기 제2 전극부의 바닥면 또는 상기 기저부의 상부면이 산화되는 것을 방지할 수 있다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라서 더욱 상세히 설명한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라서 더욱 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시에에 의한 건식 식각장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 3은 도 2에 도시된 하부전극 조립체를 확대한 확대도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 종래의 건식 식각챔버(900)는 챔버의 외형을 형성하며 내부에 밀폐공간(800)을 형성하는 벽체부(100), 상기 밀폐공간(800) 내부에 전기장을 형성하여 플라즈마를 형성시킬 동력을 제공하는 전극부, 상기 전극부로 전원을 공급하는 전원인가부(700) 및 플라즈마를 형성할 소스가스 및 식각 부산물등의 가스 출입이 일어나는 가스유동부를 포함한다.
상기 벽체부(100)는 챔버의 외벽을 형성하는 측벽부(120), 바닥을 형성하는 바닥부(140) 및 상기 바닥부(140)와 대향하는 덮개부(160)를 구비한다. 상기 벽체부(100)는 상호 조립된 후 진공상태에서 플라즈마 식각공정이 진행될 밀폐공간(800)을 그 내부에 형성한다.
상기 전극부는 상기 덮개부(160)에 위치하는 제1 전극(220), 상기 제1 전극(220)과 대향하며 상기 바닥부(140)에 위치하여 그 상부에 식각대상 모기판(500)을 안착하는 제2 전극(240) 및 상기 제2 전극(240)을 지지하는 기저부(260)를 포함한다.
상기 제1 전극(220)은 플레이트 형상으로서 상기 덮개부(160)에 장착되어 있으며, 플라즈마에 내성을 갖도록 애너다이징(anodizing) 표면처리를 한다.
플레이트 형상을 갖고 상기 전원인가부(700)와 접속되어 있는 상기 제2 전극(240)은 상부면에 식각대상 모기판(500)을 고정하고 상기 제1 전극(220)과 대향하도록 소정의 공간을 유지한 채 상기 바닥부(140)에 위치함으로써 제2 전극(240)과 제1 전극(220) 사이에서 글로우 방전을 위한 공간을 형성한다. 상기 제2 전극(240)은 알루미늄 재질로 형성되며, 바닥면을 제외한 표면은 소정의 두께로 애너다이징(anodizing) 표면 처리된 절연층이 형성되어 플라즈마 가스에 의한 식각으로부터 보호된다. 상기 제2 전극(240)의 바닥면은 순수한 알루미늄을 이용하여 평탄한 표면으로 형성되며, 알루미늄의 산화를 방지하기 위한 제1 산화방지막(320)에 의해 코팅되어 있다.
상기 제1 산화방지막(320)은 애너다이징 표면처리가 되어 있지 않은 상기 제2 전극의 바닥면이 식각공정 진행중 플라즈마 가스나 식각결과 발생하는 부산물가스와 반응하여 산화되는 것을 방지하며, 식각장치를 대기중에서 클리닝하는 경우 양쪽성 원소인 알루미늄의 강한 활성도에 의해 공기중의 산소와 결합하여 산화 알루미늄(Al2O3) 피막이 형성되어 표면에 요철이 생성되는 것을 방지한다.
상기 제2 전극(240)의 가장자리부에는 플라즈마가 모기판(500)으로 집중될 수 있도록 유도하기 위한 포커스 링(280)이 나사결합에 의해 상기 제2 전극(240)과 결합되어 있다. 상기 포커스 링(280)은 고정나사(282)에 의해 상기 제2 전극(240)에 고정되며, 상기 포커스 링(280) 및 고정나사(282)의 표면에도 애너다이징 표면처리를 하여 플라즈마 가스 및 식각후 부산물 가스와 반응하여 식각되는 것을 방지한다.
상기 기저부(260)는 상기 제2 전극(240)과 밀착할 수 있는 평면형상을 구비하여 상기 제2 전극(240)의 바닥면과 접촉하여 위치한다. 상기 기저부(260)의 상부표면은 순수한 알루미늄을 이용하여 평탄한 표면으로 형성되며, 알루미늄의 산화를 방지하기 위한 제2 산화방지막(340)에 의해 코팅되어 있다. 따라서, 상기 제2 전극(240)의 바닥면과 상기 기저부(260)의 상부면은 서로 산화방지막(300)을 사이에 두고 밀착되어 있다.
상기 산화방지막(300)은 전기전도성이 우수하면서 하부전극의 높은 온도에서도 열팽창이 크지 않은 물질을 이용하여 형성되며, 구리, 금 또는 은 등을 이용하여 형성한다. 특히, 산화방지막(300)의 두께가 두꺼운 경우, 산화방지막(300) 자체의 요철부에 의해 상기 제2 전극(240)과 기저부(260) 사이의 표면 접촉불량을 야기 하게 된다. 따라서, 가능한 범위내에서 최대한 박막의 형태로 형성된다. 바람직하게는, 전기전도성은 가장 우수하면서 상대적으로 열팽창률은 작은 금을 이용하여 상기 제2 전극(240)의 바닥면을 코팅하여 형성한다.
한편, 플라즈마를 이용한 건식 식각공정이 진행되는 동안에는 모기판의 온도가 상승하게 되므로, 공정수행의 안정성을 위해 모기판의 온도를 낮추어 줄 필요가 있다. 따라서, 상기 기저부(260)는 상기 제2 전극(240)을 냉각하기 위한 냉각 어셈블리(미도시)를 포함하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 상기 기저부(260)의 상부면과 상기 제2 전극(240)의 바닥면 사이에 냉각통로(미도시)가 형성되어 식각공정이 진행되는 동안 상기 모기판(500)의 온도를 낮추게 된다. 상기 기저부(260)의 바닥면에는 냉매를 공급하기 위한 냉매 공급라인(410)이 형성되어 상기 식각챔버(90)의 외부에 위치한 냉매 공급부(420)와 연통되며, 고정용 어댑터(미도시)에 의해 상기 제2 전극(240)에 고정된다. 또한, 상기 기저부(260)의 일단에는 전원인가부(300)의 접지라인(430)을 부가적으로 설치할 수 있다. 상기 접지라인의 형상과 위치는 다양하게 형성할 수 있으나, 일실시예로서 상기 기저부의 바닥면으로부터 상기 벽체부(100)의 외부로 유출되어 상기 식각장치(900)의 외부에 형성될 수 있다.
이때, 상기 산화방지막(300)의 두께가 두껍게 되면 냉매가 흐르는 냉각통로(미도시)와 상기 제2 전극(240)의 간격이 커지게 되어 냉각효율에도 나쁜 영향을 미치게 되므로, 상기 산화방지막(300)의 두께는 가능한 얇게 형성하도록 한다.
일반적으로 플라즈마 응용 건식 식각장치에서 방전을 발생할 수 있는 전원은 직류 또는 고주파 전원의 두가지이며, 고주파 전원으로는 13,56MHz의 주파수를 갖는 RF(Radio Frequency) 전원과 2.47GHz의 주파수를 갖는 마이크로 웨이브(Micro Wave)전원을 대표적으로 사용하고 있다. 상기 전원인가부(300)는 가장 널리 사용되는 고주파 전원인 RF(Radio Frequency) 전원을 이용한다. 그러나, 다른 전원의 사용을 금지하는 것은 아니다. 상기 RF 전원은 플라즈마를 형성하는 반응성 입자들이 제1 전극(220)과 제2 전극(240)의 양 방향으로 반복적인 운동을 할 수 있도록 교류전압을 발생시켜, 상기 제1 전극(220)과 제2 전극(240) 사이의 공간에서 글로우 방전을 일으키면서 소스가스를 플라즈마 상태로 변형시킨다. 일실시예로서, 효과적인 글로우 방전을 위해 상기 제1 전극(220)에 인가되는 전압이 제2 전극(240)에 인가되는 전압보다 높은 주파수를 가지도록 형성하며, 양 전압사이의 위상차는 180°를 형성하도록 상기 전원공급부의 고주파 유도부를 구성한다.
상기 가스유동부는 상기 식각장치(900)의 외부에 설치된 가스 공급부(미도시)로부터 발생된 플라즈마 소스가스를 상기 밀폐공간(800) 내부로 도입하기 위한 가스유입부(620) 및 식각장치(900) 외부의 펌프(미도시)와 연결되어 상기 밀폐공간(800) 내부의 입자를 배출함으로써 밀폐공간의 압력을 조절하여 플라즈마 식각공정에 적당한 진공상태를 형성하는 가스배출부(640)를 포함한다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 식각장치(900)를 이용하여 모기판(500)을 식각하기 위하여는 먼저 모기판(500)을 상기 제1 전극(240) 상부면에 위치시킨 후,상기 가스 배출부(640)를 통하여 상기 밀폐공간(800) 내부의 입자들을 배출함으로써 상기 밀폐공간(800) 내부의 압력을 플라즈마 형성에 적당한 압력인 7.7mtorr 내지 5.6mtorr 로 형성한다.
그 후, 상기 가스유입부(620)를 통하여 식각용 소스가스를 공급하고 이어서, 상기 전원인가부(300)를 통하여 RF 전원을 상기 제1 전극(220) 및 제2 전극(240)에 인가하면 공급된 소스가스 분자들의 운동에너지가 높아져 활성화 상태가 된다. 활성화된 소스가스 분자들은 이온화 분해과정을 거쳐 이온, 전자, 라디칼(radical)로 분리되어 플라즈마(plasma)를 형성하게 된다. 라디칼은 확산에 의해서 무질서하게 운동하며, 이온이나 전자는 인가된 전기장의 방향에 따라 이동하여 상기 모기판(500)의 표면에서 증착된 박막과 물리적 또는 화학적 반응을 이루어 반응물을 생성하면서 표면을 식각하게 된다. 식각 결과 생성된 반응물은 식각장치(900) 내부의 압력을 유지하는 가스 배출부(640)를 따라 식각장치(900) 외부로 배출된다.
따라서, 상술한 바와 같은 실시예를 통하여 개시된 본 발명에 의하면, 제2 전극부의 바닥면 및 기저부의 상부면에 금으로 코팅처리를 함으로써, 식각공정 중 플라즈마 가스나 식각에 부수되는 부산물 가스에 의해 산화되는 것을 방지할 수 있으며, 대기중에서 제2 전극을 분리한 후 클리닝하는 경우에도 대기중의 산소에 의해 산화되는 것을 방지할 수 있다.
본 실시예에서는 상기 전원인가부와 하부전극이 연결되어 전원이 공급되는 건식 식각장치에 관하여 전원공급효율과 접지효율 향상의 관점에서 설명하였지만, 상기 전원인가부와 상부전극이 연결되어 전원이 공급되는 구조를 갖는 건식 식각장치에 있어서도 접지효율 향상을 위하여 동일한 효과를 달성할 수 있다.
본 발명에 의하면, 종래 순수한 알루미늄으로만 형성되어 있던 건식 식각장치의 하부전극 바닥면 및 기저부의 상부면을 산화방지막으로 코팅처리함으로써 식각공정중 또는 대기중에서 알루미늄이 산화되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 하부전극의 바닥면을 매끈하게 코팅처리함으로써 바닥면의 가공처리에서 발생되는 표면 요철에 의한 기저부와의 접촉불량을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 기저부를 통한 냉각효율 및 전원공급효율을 향상할 수 있는 효과가 있다. 또한, 대형 모기판에서 발생하는 부분적인 미식각 불량도 줄일 수 있는 효과가 있다. 또한, 상기 기저부의 바닥부에서 식각챔버의 외부로 접지라인이 형성되는 경우 상기 기저부와의 접촉상태가 개선됨에 따라 접지효율을 향상할 수 있는 효과가 있다.
나아가, 공정중 하부전극 바닥면에서의 산화부산물의 발생량을 줄임으로써 클리닝 작업횟수를 줄일 수 있으며 식각장치의 유지보수와 관련한 시간과 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (8)

  1. 외벽을 형성하는 측벽부, 상기 측벽부의 일단에서 상기 측벽부와 일체로 형성되며 챔버의 바닥을 형성하는 바닥부 및 상기 바닥부와 대응하는 상기 측벽부의 일단에 형성되는 덮개부를 구비하여 내부에 밀폐공간을 형성하는 벽체부;
    a) 상기 덮개부에 인접하여 위치하는 제1 전극, b) 상기 제1 전극과 대향하여 위치하며 바닥면에 산화를 방지하기 위한 제1 산화방지부를 구비하는 제2 전극 및 c) 상기 제2 전극을 지지하는 기저부를 포함하는 전극부;
    상기 제1 전극 및 제2 전극으로 전원을 공급하는 전원인가부; 및
    a) 플라즈마를 형성할 소스가스를 상기 밀폐공간 내부로 유입시키는 가스공급부 및 b) 상기 밀폐공간 내부에 진공을 형성하기 위한 가스배출부를 구비하는 가스 유동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 식각장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기저부는 상기 제2 전극을 냉각하기 위한 냉각 어셈블리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 식각장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2 전극의 바닥면과 상기 기저부의 상부면은 밀착되어 형성되며, 상기 기저부의 상부면에 상기 기저부의 산화를 방지하기 위한 제2 산화방지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 식각장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 산화방지부의 재질은 구리, 금 또는 은 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 건식 식각장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 산화방지부는 코팅된 박막 형상인 것을 특징으로 하는 건식 식각장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 기저부는 상기 제1 전극 및 제2 전극에 인가된 전원의 접지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 식각장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 전원인가부는 RF(Radio Frequency) 전원인 것을 특징으로 하는 건식 식각장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1전압은 제2전압보다 상대적으로 높은 주파수를 가지며, 위상차가 180°인 것을 특징으로 하는 건식 식각장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100469580B1 (ko) * 2002-05-15 2005-02-02 최대규 플라즈마 세정 장치
US7389741B2 (en) 2003-06-27 2008-06-24 Lg. Philips Lcd. Co., Ltd Apparatus of fabricating a display device
KR101282951B1 (ko) * 2010-10-21 2013-07-08 엘지전자 주식회사 태양전지의 제조 방법
US9416445B2 (en) 2012-02-08 2016-08-16 Iwatani Corporation Method for treating inner surface of chlorine trifluoride supply passage in apparatus using chlorine trifluoride

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