KR20100004194A - 트레이 및 이를 이용한 건식 에칭 장치 - Google Patents

트레이 및 이를 이용한 건식 에칭 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판의 표면에 균일한 패턴을 형성할 수 있는 트레이 및 이를 이용한 건식 에칭 장치에 관한 것으로, 트레이는 베이스 부재; 상기 베이스 부재에 배열된 복수의 기판; 및 상기 베이스 부재의 가장자리를 따라 배치된 복수의 더미 기판을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하여 본 발명의 트레이는 건식 에칭 공정시 복수의 기판 상에 균일한 요철구조(또는 패턴)가 형성되도록 할 수 있는 효과가 있다.
트레이, 건식 에칭, 서셉터, 전극부, 절연부, 접지부

Description

트레이 및 이를 이용한 건식 에칭 장치{TARY AND DRY ETCHING APPARATUS USING THE SAME}
본 발명은 트레이 및 이를 이용한 건식 에칭 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 기판의 표면에 균일한 패턴을 형성할 수 있는 트레이 및 이를 이용한 건식 에칭 장치에 관한 것이다.
태양전지는 반도체의 성질을 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 장치이다.
태양전지의 구조 및 원리에 대해서 간단히 설명하면, 태양전지는 P(Positive)형 반도체와 N(Negative)형 반도체를 접합시킨 PN 접합 구조를 하고 있으며, 이러한 구조의 태양전지에 태양광이 입사되면, 입사된 태양광이 가지고 있는 에너지에 의해 반도체 내에서 정공(Hole)과 전자(Electron)가 발생하고, 이때, PN 접합에서 발생한 전기장에 의해서 정공(+)는 P형 반도체 쪽으로 이동하고 전자(-)는 N형 반도체 쪽으로 이동하게 되어 전위가 발생하게 됨으로써 전력을 생산할 수 있게 된다.
이와 같은 태양전지는 유리 등과 같은 기판 상에 박막의 형태로 반도체를 형 성하여 태양전지를 제조한 박막형 태양전지와, 실리콘과 같은 반도체 물질 자체를 기판으로 이용하여 태양전지를 제조한 기판형 태양전지로 구분할 수 있다. 여기서, 기판형 태양전지는 박막형 태양전지에 비하여 두께가 두껍고 고가의 재료를 이용해야 하는 단점이 있지만, 전지 효율이 우수한 장점이 있다.
이러한 기판형 태양전지는 태양광을 최대한 흡수하기 위하여 기판의 표면에 형성된 요철구조(또는 패턴)를 포함하여 구성된다.
기판으로서 단결정 실리콘 기판을 이용하는 경우는 많은 결정입자가 서로 다른 결정방위로 배열되어 있기 때문에 알카리 에칭에 의해서 그 표면을 요철구조로 형성하는데 한계가 있어서 건식 에칭법을 이용하게 된다.
건식 에칭법은 챔버 내부에 마련된 석영 재질의 베이스 부재에 복수의 기판을 일정한 간격으로 배열한 후, 마스킹 부재로 베이스 부재를 덮은 후 챔버 내부에 형성되는 플라즈마로 기판의 표면을 에칭하여 기판 상에 요철구조를 형성하게 된다.
이와 같은 종래의 건식 에칭법을 이용하여 기판 상에 요철구조를 형성하는데 있어서, 베이스 부재에 배치된 기판의 위치에 따라 공정조건이 다르기 때문에 요철구조가 불균일하게 형성된다는 문제점이 있다. 즉, 베이스 부재의 가장자리 부분에 배치된 기판들에서는 베이스 부재의 측면에 인접한 가장자리 부분에 형성되는 요철구조와 다른 부분에 형성되는 요철구조간의 차이가 발생하게 된다. 이에 따라, 종래의 건식 에칭법을 이용하더라도 베이스 부재에 배열된 모든 기판들에 균일한 요철구조를 형성할 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명은 기판의 표면에 균일한 패턴을 형성할 수 있는 트레이 및 이를 이용한 건식 에칭 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 트레이는 베이스 부재; 상기 베이스 부재에 배열된 복수의 기판; 및 상기 베이스 부재의 가장자리를 따라 배치된 복수의 더미 기판을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 더미 기판은 실리콘 재질인 것을 특징으로 한다.
상기 더미 기판은 상기 기판과 동일한 재질인 것을 특징으로 한다.
상기 베이스 부재는 금속재질인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 건식 에칭 장치는 챔버; 상기 챔버의 전면에 결합되어 공정가스를 분사하는 샤워헤드; 베이스 부재 상에 복수의 기판이 배열됨과 아울러 상기 베이스 부재의 가장자리를 따라 복수의 더미 기판이 배치된 트레이; 상기 챔버의 벽에 설치되어 상기 트레이를 지지하는 트레이 지지부재; 및 상기 트레이의 배면에 접촉가능하도록 상기 챔버 내부에 설치되어 상기 샤워헤드와 상기 트레이 사이에 상기 복수의 기판을 에칭하기 위한 플라즈마를 형성하는 서셉터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 서셉터는 상기 트레이의 배면에 접촉가능한 전극부; 상기 전극부의 배면에 배치되어 상기 챔버의 벽과 접지된 접지부; 및 상기 전극부와 상기 접지부 사 이에 배치되어 상기 전극부를 절연하는 절연부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 절연부는 세라믹 또는 테프론(Teflon) 재질인 것을 특징으로 한다.
상기 절연부는 상기 전극부의 중앙부분에 마주보는 제 1 절연체; 및 상기 제 1 절연체에 결합되어 상기 전극부의 중앙부분을 제외한 나머지 배면 부분과 상기 전극부의 측면에 마주보도록 절곡된 복수의 제 2 절연체를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 절연체와 상기 제 2 절연체의 결합부 및 인접한 제 2 절연체의 결합부 각각은 계단 형태의 단턱면을 통해 엇갈리는 형태로 결합되는 것을 특징으로 한다.
상기 건식 에칭 장치는 상기 서셉터를 승강가능하도록 지지하는 서셉터 지지부; 및 상기 전극부에 고주파 전원을 공급하기 위한 고주파 전원 공급부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 서셉터 지지부는 상기 챔버를 관통하여 상기 전극부에 결합되는 제 1 지지부; 상기 챔버를 관통하여 상기 접지부에 결합되는 제 2 지지부; 및 상기 제 1 및 제 2 지지부에 결합되는 플레이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 건식 에칭 장치는 상기 챔버와 상기 플레이트간에 설치된 벨로우즈를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 건식 에칭 장치는 상기 챔버의 바닥면과 상기 접지부간에 설치된 벨로우즈를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 트레이는 베이스 부재의 가장자리를 따라 배치된 복수의 더미 기판을 포함함으로써 건식 에칭 공정시 복수의 기판 상에 균일한 요철구조(또는 패턴)가 형성되도록 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 건식 에칭 장치는 베이스 부재의 가장자리를 따라 배치된 복수의 더미 기판을 포함하는 트레이와 세라믹 또는 테프론 재질의 절연부를 이용하여 서셉터의 전극부와 접지부를 절연시킴으로써 하부방전을 방지하여 플라즈마 밀도 향상으로 공정 마진이 넓고 균일한 에칭을 수행할 수 있는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 트레이를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 트레이(140)는 베이스 부재(142); 베이스 부재(142)에 배열된 복수의 기판(130); 및 복수의 기판(130)과 일정간격 이격되도록 베이스 부재(142)의 가장자리를 따라 배치된 복수의 더미 기판(135)을 포함하여 구성된다.
베이스 부재(142)는 평판 형태의 금속재질로 형성된다. 이때, 베이스 부재(142)는 알루미늄 재질로 형성될 수 있다.
복수의 기판(130)은 건식 에칭 공정(예를 들어, 반응성 이온 에칭 공정)을 진행하기 위한 기판으로써, 단결정 실리콘 또는 다결정 실리콘 재질로 형성될 수 있다. 이러한, 복수의 기판(130)은 베이스 부재(142)의 가장자리 부분을 제외한 나머지 부분에 일정한 간격을 가지도록 매트릭스 형태로 배열된다. 예를 들어, 베 이스 부재(142)에는 10×10 또는 12×12 형태로 배열될 수 있다.
복수의 더미 기판(135)은 실리콘 재질의 반도체급 웨이퍼 또는 복수의 기판(130)과 동일한 재질의 기판일 수 있다. 이러한, 복수의 더미 기판(135)은 건식 에칭 공정시 베이스 부재(142)에 배열된 복수의 기판(130)과의 공정조건을 동일하게 하기 위하여 베이스 부재(142)의 가장자리 부분을 따라 배치된다. 여기서, 복수의 더미 기판(135)은 복수의 기판(130)과 동일한 형태(예를 들어, 사각형 형태)를 가질 수 있다. 이때. 복수의 더미 기판(135)은 3~10mm 범위의 간격으로 배치될 수 있다.
한편, 건식 에칭 공정에서는 플라즈마에 의해 가속된 전자가 공정가스와 충돌에 의해 생성된 이온 및 활성종(Radical)이 기판(130)에 입사되어 기판(130)의 표면이 에칭됨으로써 기판(130) 상에 요철구조(또는 패턴)가 형성된다. 이때, 기판(130) 상에 요철구조는 기판(130)에서 에칭된 물질이 기판(130)의 에칭을 방해하는 것에 의해 홈 또는 돌기, 또는 피라미드 형태로 형성될 수 있다. 이에 따라, 복수의 더미 기판(135)은 건식 에칭 공정시 베이스 부재(142)의 가장자리 부분에 배치된 복수의 기판(130)의 가장자리 부분의 에칭에 관여함으로써 베이스 부재(142)의 가장자리 부분에 배치된 복수의 기판(130)에 균일한 요철구조가 형성되도록 한다.
한편, 복수의 더미 기판(135)은 도 2a 내지 도 2c 각각에 도시된 바와 같이 다양한 형태를 가지도록 베이스 부재(142)의 가장자리를 따라 배치될 수 있다.
먼저, 복수의 더미 기판(135)은 도 2a에 도시된 바와 같이, 인접한 복수의 기판(130)과 엇갈리는 형태로 베이스 부재(142)의 가장자리를 따라 배치될 수 있다.
다른 예로써, 복수의 더미 기판(135)은 도 2b에 도시된 바와 같이, 복수의 기판(130)보다 작은 면적을 가지도록 형성되어 복수의 기판(130)과 나란하도록 베이스 부재(142)의 가장자리를 따라 배치될 수 있다. 이때, 복수의 더미 기판(135)의 단변은 10~100mm 범위의 길이를 가질 수 있다.
또 다른 예로써, 복수의 더미 기판(135)은 도 2c에 도시된 바와 같이, 복수의 기판(130)보다 작은 면적을 가지도록 형성되어 인접한 복수의 기판(130)과 엇갈리는 형태로 베이스 부재(142)의 가장자리를 따라 배치될 수 있다. 이때, 복수의 더미 기판(135)의 단변은 10~100mm 범위의 길이를 가질 수 있다.
이와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 트레이(140)는 베이스 부재(142)의 가장자리를 따라 배치된 복수의 더미 기판(135)을 포함함으로써 건식 에칭 공정시 복수의 기판(130) 상에 균일한 요철구조(또는 패턴)가 형성되도록 할 수 있다.
상술한 본 발명의 트레이(140)는 기판형 태양전지, 반도체 소자, 평판 표시장치 각각의 건식 에칭 공정에서 기판 처리용 트레이로 사용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 트레이를 이용한 건식 에칭 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 건식 에칭 장치(100)는 챔버(110); 챔버(110)의 전면에 배치되어 공정가스를 분사하는 샤워헤드(120); 베이스 부재(142) 상에 복수의 기판(130)이 배열됨과 아울러 베이스 부재(142)의 가장자리를 따라 복수의 더미 기 판(135)이 배치된 트레이(140); 트레이(140)를 지지하도록 챔버(110)의 벽에 설치된 트레이 지지부재(150); 및 트레이(140)에 접촉가능하도록 챔버(110) 내부에 설치되어 복수의 기판(130)을 에칭하기 위한 플라즈마를 형성하는 서셉터(160)를 포함하여 구성된다.
챔버(110)는 건식 에칭 공정을 진행하기 위한 반응공간을 제공한다. 이때, 챔버(110)의 일측벽에는 복수의 기판(130)이 배열된 트레이(140)를 트레이 지지부재(150)로 로딩시키거나, 트레이 지지부재(150)에 지지된 트레이(140)를 외부로 언로딩시키기 위하여 트레이 반송장치(미도시)가 출입하는 게이트(미도시)가 마련될 수 있다. 여기서, 트레이 반송장치는 반송로봇 또는 컨베이어 장치가 될 수 있다.
샤워헤드(120)는 챔버(110)의 상부에 결합되어 반응공간을 형성함과 아울러 플라즈마 형성에 사용되는 공정가스를 반응공간으로 공급한다. 이때, 샤워헤드(120)는 공정가스를 챔버(110) 내부에 균일하게 공급하기 위하여, 복수의 확산 부재를 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 샤워헤드(120)는 반응공간 외부에서 공급되는 공정가스를 1차 확산시키기 위한 제 1 확산부재(미도시)와, 제 1 확산부재에 의해 1차 확산된 공정가스를 2차로 확산시켜 반응공간 내부로 확산시키는 복수의 샤워 홀을 가지는 제 2 확산부재(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 제 1 및 제 2 확산부재 중 적어도 하나는 회전될 수 있다.
한편, 공정가스에는 Cl2, SF6, NF3, HBr, 또는 그들의 혼합가스일 수 있고, 경우에 따라서 Ar, O2, N2, He, 또는 그들의 혼합가스가 첨가될 수 있다.
트레이 지지부재(150)는 챔버(110)의 양측벽에 나란하도록 설치되어 게이트를 통해 트레이 반송장치에 의해 반응공간으로 반송된 트레이(140)를 지지한다. 여기서, 트레이 지지부재(150)는 롤러 부재가 될 수 있다.
트레이(140)는 도 1 내지 도 2c를 참조하여 상술한 본 발명의 실시 예에 따른 트레이와 동일한 구성을 가지므로 이에 대한 설명은 상술한 설명으로 대신하기로 한다.
서셉터(160)는 트레이(140)의 배면에 접촉가능하도록 챔버(110) 내부에 승강가능하게 설치되어 복수의 기판(130)을 에칭하기 위한 플라즈마를 형성한다. 이러한, 서셉터(160)는 전극부(162), 접지부(164), 및 절연부(166)를 포함하여 구성될 수 있다.
전극부(162)는 평판 형태를 가지며 금속재질(예를 들어, 알루미늄 재질)로 형성되어 트레이(140)의 배면에 대향된다.
접지부(164)는 평판 형태를 가지며 금속재질(예를 들어, 알루미늄 재질)로 형성되어 챔버(110)에 전기적으로 접속됨으로써 전기적으로 접지된다. 예를 들어, 접지부(164)는 와이어(165)를 통해 챔버(110) 벽에 전기적으로 접속될 수 있다.
절연부(166)는 전극부(162)와 접지부(164) 사이에 배치되어 전극부(162)의 배면 및 측면을 전기적으로 절연한다. 이를 위해, 절연부(166)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 관통홀(210)을 가지는 제 1 절연체(220), 및 제 1 절연체(220)에 엇갈리도록 결합되는 복수의 제 2 절연체(230)를 포함하여 구성될 수 있다.
제 1 절연체(220)는 전극부(162)의 중앙부분과 대향되도록 배치된다.
복수의 제 2 절연체(230) 각각은 전극부(162)의 중앙부분을 제외한 나머지 부분에 대향되는 수평부와 전극부(162)의 측면에 대향되는 수직부를 포함하여 구성된다.
수평부는 제 1 절연체(220)에 결합됨과 아울러 인접한 제 2 절연체(230)에 결합된다. 이때, 제 1 절연체(200)와 제 2 절연체(230) 각각의 결합부 및 인접한 제 2 절연체(230)의 결합부 각각에는 계단형태를 가지는 적어도 하나의 단턱면(240)이 형성된다. 이러한, 계단형 단턱면(240)은 전극부(162)와 접지부(164) 사이의 접지 경로를 증가시킴과 아울러 조립성을 용이하게 한다.
이와 같은, 절연부(166)는 반응공간에서 발생되는 플라즈마의 밀도를 높이고, 하부 방전이 발생하지 않도록 세라믹 재질 또는 테프론(Teflon) 재질로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 테프론 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 테프론 재질의 절연부(166)는 세라믹 대비 유전율이 높기 때문에 낮은 두께(예를 들어, 40mm 이하)로 높은 절연 효과를 기대할 수 있고, 에칭 가스에 반응성이 없으므로 서셉터(160)의 처짐을 최소화할 수 있다.
상술한 전극부(162)와 절연부(166) 사이에는 제 1 밀봉부재(169a)가 배치됨과 아울러 접지부(164)와 절연부(166) 사이에는 제 2 밀봉부재(169b)가 배치된다. 여기서, 제 1 및 제 2 밀봉부재(169a, 169b) 각각은 오-링(O-Ring)일 수 있으며, 제 1 밀봉부재(169a)는 제 1 절연체(220)의 상부에 배치될 수 있다. 이러한, 제 1 및 제 2 밀봉부재(169a, 169b) 각각은 챔버(110)의 내부의 반응공간과 외부 대기압 공간을 분리한다.
이러한, 서셉터(160)는 결합부재(미도시)에 의해 제 1 및 제 2 밀봉부재(169a, 169b)를 사이에 두고 전극부(162), 접지부(164), 및 절연부(166)를 결합함으로써 일체형 구조를 갖는다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 건식 에칭 장치(100)는 서셉터(160)를 지지하기 위한 서셉터 지지부(170); 및 서셉터(160)에 고주파 전원 공급부(180)를 더 포함하여 구성된다.
서셉터 지지부(170)는 제 1 지지부(172), 제 2 지지부(174), 및 플레이트(176)를 포함하여 구성된다.
제 1 지지부(172)의 일측은 챔버(110)의 바닥면, 접지부(164), 및 절연부(166)의 관통홀(210)를 관통하여 전극부(162)의 중앙부분에 결합되고, 제 1 지지부(172)의 타측은 플레이트(176)에 결합됨으로써 전극부(162)의 배면을 지지한다.
제 2 지지부(174)는 챔버(110)의 바닥면을 관통하여 접지부(164)의 배면에 지지한다. 이를 위해, 제 2 지지부(174)는 제 3 밀봉부재(178)를 사이에 두고 접지부(164)에 결합되는 상부 지지부(174a), 제 1 지지부(172)에 인접한 상부 지지부(174a)로부터 수직하게 절곡된 측부 지지부(174b), 및 측부 지지부(174b)로부터 상부 지지부(174a)와 나란하도록 절곡되어 제 4 밀봉부재(179)를 사이에 두고 플레이트(176)에 결합되는 하부 지지부(174c)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 측부 지지부(174b) 내부에는 제 1 지지부(172)가 관통하는 홀이 형성될 수 있다. 그리고, 제 3 및 제 4 밀봉부재(178, 179)는 오-링일 수 있다.
플레이트(176)는 제 1 지지부(172)의 타측과 제 2 지지부(174)의 하부 지지 부(174c)를 지지한다.
상술한 서셉터 지지부(170)는 서셉터(160)를 지지함과 아울러 승강장치(미도시)에 의해 서셉터(160)를 상승시키거나 하강시킬 수 있다. 이때, 승강장치는 트레이(140)가 트레이 지지부재(150)에 로딩되거나, 트레이 지지부재(150)에서 언로딩될 경우 트레이(140)의 로딩/언로딩이 수행될 수 있도록 서셉터 지지부(170)를 일정 높이로 하강시키고, 트레이(140)의 로딩/언로딩이 완료되면 건식 에칭 공정이 수행될 수 있도록 서셉터 지지부(170)를 상승시켜 전극부(162)와 트레이(140)를 전기적으로 접속시킨다.
고주파 전원 공급부(180)는 서셉터 지지부(170)를 관통하여 서셉터(160)의 전극부(162)에 전기적으로 접속되는 전극봉(182); 및 전극봉(182)에 고주파 전원을 공급하기 위한 고주파 전원(184)을 포함하여 구성된다.
전극봉(182)은 서셉터 지지부(170)의 플레이트(176), 및 제 1 지지부(172)를 관통하여 전극부(162)의 중심부에 전기적으로 접속된다.
고주판 전원(184)은 서셉터(160)의 전극부(162)가 트레이(140)에 전기적으로 접속되면 트레이(140)에 고주파 전원이 인가되도록 전극봉(182)에 고주파 전원을 공급한다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 건식 에칭 장치(100)는 챔버(110)의 외부로 노출된 서셉터 지지부(170) 및 고주파 전원 공급부(180)를 보호하기 위한 벨로우즈(190)를 더 포함하여 구성된다.
벨로우즈(190)는 챔버(110)의 하단과 서셉터 지지부(170)의 플레이트(176) 사이에 설치된다. 이러한, 벨로우즈(190)는 연질의 재질로 형성되며 수축과 이완을 통해 챔버(110)의 외부로 노출된 서셉터 지지부(170) 및 고주파 전원 공급부(180)를 보호한다. 한편, 벨로우즈(190)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 챔버(110)의 하단과 서셉터(160)의 접지부(164)와 챔버(110)의 바닥면 사이에 설치될 수 있다. 이 경우, 도 3에 도시된 제 3 및 제 4 밀봉부재(178, 179)는 생략될 수 있다. 이와 같이, 벨로우즈(190)를 챔버(110) 내부에 설치함으로써 건식 에칭 장치(100)의 크기를 줄일 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시 예에 따른 건식 에칭 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 6a에 도시된 바와 같이, 베이스 부재(142)에 복수의 기판(130)이 배열되고 복수의 기판(130)과 일정간격 이격되도록 베이스 부재(142)의 가장자리를 따라 배치된 복수의 더미 기판(135)을 포함하는 트레이(140)가 트레이 지지부재(150)에 로딩된다. 이때, 서셉터(160)는 승강장치의 구동에 따른 서셉터 지지부(170)의 하강에 따라 일정한 높이로 하강된 상태를 유지한다.
이어, 트레이(140)가 트레이 지지부재(150)에 지지되면, 도 6b에 도시된 바와 같이, 서셉터(160)는 승강장치의 구동에 따른 서셉터 지지부(170)의 상승에 의해 상승되어 트레이(140)의 배면에 전기적으로 접촉된다.
이어, 고주파 전원 공급부(180)로부터 고주파 전원이 서셉터(160)의 전극부(162)를 통해 트레이(140)에 인가됨과 동시에 샤워헤드(120)에서 반응공간으로 공정가스가 공급함으로써 챔버(110)의 반응공간, 즉 샤워헤드(120)와 트레이(140) 사이에 플라즈마(P)가 형성되고, 이 플라즈마(P)에 의해 가속된 전자가 공정가스와 충돌하여 생성되는 이온 및 활성종(Radical)이 트레이(140) 상에 배열된 기판(130)에 입사되어 에칭 공정이 수행된다. 이러한, 에칭 공정시 베이스 부재(142)에 배열된 복수의 기판(130)에는 균일한 요철구조(또는 패턴)이 형성된다. 즉, 에칭 공정시 베이스 부재(142)의 가장자리 부분에 배치된 복수의 더미 기판(135)이 인접한 복수의 기판(130)의 가장자리 부분의 에칭에 관여함으로써 베이스 부재(142)에 배치된 모든 기판(130)에는 균일한 요철구조가 형성된다.
그리고, 건식 에칭 공정이 완료되면, 서셉터(160)가 상술한 바와 동일하게 하강되고, 트레이 지지부재(150)에 지지된 트레이(140)가 언로딩된다.
이와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 건식 에칭 장치는 세라믹 또는 테프론 재질의 절연부(166)를 이용하여 서셉터(160)의 전극부(162)와 접지부(164)를 절연시킴으로써 하부방전을 방지하여 플라즈마 밀도 향상으로 공정 마진이 넓고 균일한 에칭을 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 건식 에칭 장치는 기판형 태양전지의 제조공정 중 태양광을 최대한 흡수하기 위하여 기판의 표면에 형성된 요철구조(또는 패턴)를 형성하는 사용될 수 있다. 이 경우, 기판형 태양전지의 제조공정은 건식 에칭 공정을 이용함과 아울러 복수의 더미 기판(135)이 배치된 트레이(140)를 이용함으로써 모든 기판(130)에 균일한 요철구조를 형성할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 건식 에칭 장치는 기판형 태양전지의 제조공정에서 상대적으로 얇은 기판을 사용할 수 있도록 할 수 있다.
나아가, 본 발명의 실시 예에 따른 건식 에칭 장치(100)는 반도체 소자의 제조공정 또는 평판 표시장치의 제조공정 중 건식 에칭 공정에 사용될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 트레이를 설명하기 위한 평면도.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시 예에 따른 트레이에 있어서, 복수의 더미 기판의 여러 가지 형태의 배치구조를 설명하기 위한 평면도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 건식 에칭 장치를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 건식 에칭 장치에 있어서, 절연부를 설명하기 위한 사시도.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 건식 에칭 장치를 설명하기 위한 도면.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시 예에 따른 건식 에칭 장치의 동작을 순서적으로 설명하기 위한 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 >
110: 챔버 120: 샤워헤드
130: 기판 135: 더미 기판
140: 트레이 142: 베이스 부재
150: 트레이 지지부재 160: 서셉터
162: 전극부 164: 접지부
166: 절연부 170: 서셉터 지지부

Claims (13)

  1. 베이스 부재;
    상기 베이스 부재에 배열된 복수의 기판; 및
    상기 베이스 부재의 가장자리를 따라 배치된 복수의 더미 기판을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 트레이.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 더미 기판은 실리콘 재질인 것을 특징으로 하는 트레이.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 더미 기판은 상기 기판과 동일한 재질인 것을 특징으로 하는 트레이.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스 부재는 금속재질인 것을 특징으로 하는 트레이.
  5. 챔버;
    상기 챔버의 전면에 결합되어 공정가스를 분사하는 샤워헤드;
    제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 트레이;
    상기 챔버의 벽에 설치되어 상기 트레이를 지지하는 트레이 지지부재; 및
    상기 트레이의 배면에 접촉가능하도록 상기 챔버 내부에 설치되어 상기 샤워헤드와 상기 트레이 사이에 상기 복수의 기판을 에칭하기 위한 플라즈마를 형성하는 서셉터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건식 에칭 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 서셉터는,
    상기 트레이의 배면에 접촉가능한 전극부;
    상기 전극부의 배면에 배치되어 상기 챔버의 벽과 접지된 접지부;
    상기 전극부와 상기 접지부 사이에 배치되어 상기 전극부를 절연하는 절연부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건식 에칭 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 절연부는 세라믹 또는 테프론(Teflon) 재질인 것을 특징으로 하는 건식 에칭 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 절연부는,
    상기 전극부의 중앙부분에 마주보는 제 1 절연체; 및
    상기 제 1 절연체에 결합되어 상기 전극부의 중앙부분을 제외한 나머지 배면 부분과 상기 전극부의 측면에 마주보도록 절곡된 복수의 제 2 절연체를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건식 에칭 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 절연체와 상기 제 2 절연체의 결합부 및 인접한 제 2 절연체의 결합부 각각은 계단 형태의 단턱면을 통해 엇갈리는 형태로 결합되는 것을 특징으로 하는 건식 에칭 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 서셉터를 승강가능하도록 지지하는 서셉터 지지부; 및
    상기 전극부에 고주파 전원을 공급하기 위한 고주파 전원 공급부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건식 에칭 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 서셉터 지지부는,
    상기 챔버를 관통하여 상기 전극부에 결합되는 제 1 지지부;
    상기 챔버를 관통하여 상기 접지부에 결합되는 제 2 지지부; 및
    상기 제 1 및 제 2 지지부에 결합되는 플레이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건식 에칭 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 챔버와 상기 플레이트간에 설치된 벨로우즈를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건식 에칭 장치.
  13. 제 6 항에 있어서,
    상기 챔버의 바닥면과 상기 접지부간에 설치된 벨로우즈를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건식 에칭 장치.
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