KR20100004857A

KR20100004857A - 건식 에칭 장치

Info

Publication number: KR20100004857A
Application number: KR1020090049502A
Authority: KR
Inventors: 최종용
Original assignee: 주성엔지니어링(주)
Priority date: 2008-07-03
Filing date: 2009-06-04
Publication date: 2010-01-13
Also published as: TW201003778A; CN101620989A; CN102290328A; CN101620989B; TWI405261B

Abstract

본 발명은 기판의 표면에 균일한 패턴을 형성할 수 있는 건식 에칭 장치에 관한 것으로, 건식 에칭 장치는 플라즈마를 이용하여 기판을 에칭하기 위한 건식 에칭 장치에 있어서, 챔버의 내부에 배치된 상기 적어도 하나의 기판; 상기 기판에 대향되도록 상기 챔버에 설치되며, 상기 플라즈마를 형성하기 위한 고주파 전원을 상기 기판에 공급하는 서셉터; 상기 서셉터의 하부에 설치된 접지부; 및 상기 서셉터와 상기 접지부 사이에 배치된 절연부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

습식 에칭, 건식 에칭, 서셉터, 절연부, 접지부

Description

건식 에칭 장치{DRY ETCHING APPARATUS}

본 발명은 건식 에칭 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 기판의 표면에 균일한 패턴을 형성할 수 있는 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 형성하여 태양전지를 제조한 박막형 태양전지와, 실리콘과 같은 반도체 물질 자체를 기판으로 이용하여 태양전지를 제조한 기판형 태양전지로 구분할 수 있다. 여기 서, 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 알카리 에칭과 같은 습식 에칭에 의해서 그 표면을 요철구조로 형성할 수 있지만, 다결정 실리콘 기판을 이용하는 경우는 많은 결정입자가 서로 다른 결정방위로 배열되어 있기 때문에 알카리 에칭에 의해서 그 표면을 요철구조로 형성하는데 한계가 있다.

나아가, 습식 에칭을 통해 요철구조를 형성할 경우 기판의 두께가 감소하기 때문에 두꺼운 기판을 원재료로 사용해야만 한다. 이로 인하여, 두꺼운 기판의 사용에 따라 태양전지의 생산원가가 증가하게 된다.

따라서, 결정입자의 결정방위에 관계없이 기판의 표면에 균일한 요철구조를 형성할 수 있는 방안이 요구된다.

또한, 반도체 소자의 제조공정 또는 평판 표시장치의 제조공정에서도 습식 에칭을 통해 기판을 에칭하기 때문에 두꺼운 기판의 사용으로 인하여 생산원가가 증가하게 되는 문제점이 있으며, 기판에 균일한 패턴을 형성할 수 없다는 문제점이 있다.

결과적으로, 태양전지, 반도체 소자 또는 평판 표시장치의 제조 공정시 기판에 균일한 패턴을 형성할 수 있는 방안이 요구된다.

본 발명은 기판의 표면에 균일한 패턴을 형성할 수 있는 건식 에칭 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 건식 에칭 장치는 플라즈마를 이용하여 기판을 에칭하기 위한 건식 에칭 장치에 있어서, 챔버의 내부에 배치된 상기 적어도 하나의 기판; 상기 기판에 대향되도록 상기 챔버에 설치되며, 상기 플라즈마를 형성하기 위한 고주파 전원을 상기 기판에 공급하는 서셉터; 상기 서셉터의 하부에 설치된 접지부; 및 상기 서셉터와 상기 접지부 사이에 배치된 절연부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 접지부는 사각 형태의 평판 또는 원 형태의 평판인 것을 특징으로 한다.

상기 접지부는 메시(Mesh) 형태인 것을 특징으로 한다.

상기 접지부는 격자 형태로 형성된 복수의 개구부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 접지부는 사각 띠 형태 또는 원형 띠 형태인 것을 특징으로 한다.

상기 절연부는 세라믹 또는 테프론(Teflon) 재질인 것을 특징으로 한다.

상기 절연부는 상기 서셉터의 중앙부분에 마주보도록 설치된 제 1 절연체; 및 상기 제 1 절연체에 결합되어 상기 서셉터의 중앙부분을 제외한 나머지 부분과 상기 서셉터의 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 절연부와 상기 서셉터 사이에 배치된 제 1 밀봉부재; 및 상기 절연부와 상기 접지부 사이에 배치된 제 2 밀봉부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 건식 에칭 장치는 상기 서셉터와 상기 접지부를 승강시켜 상기 서셉터를 상기 기판의 배면에 전기적으로 접속시키기 위한 서셉터 지지부; 및 상기 서셉터 지지부를 관통하도록 설치되어 상기 서셉터에 고주파 전원을 공급하는 전극봉을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 서셉터 지지부는 상기 챔버와 상기 접지부 및 상기 절연부를 관통하여 상기 서셉터에 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 적어도 하나의 기판을 지지하고, 상기 서셉터의 승강에 따라 상기 서셉터가 전기적으로 접속되는 트레이를 더 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.

상기 접지부는 상기 벨로우즈를 통해 그라운드에 접지되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 서셉터의 하부에 접지부를 설치하여 하부방전을 방지함으로써 플라즈마 밀도의 향상으로 공정 마진이 넓고 균일한 에칭을 수행할 수 있어 기판에 균일한 패턴을 형성할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 건식 에칭 공정을 통해 결정입자의 결정방위에 관계없이 기판형 태양전지의 기판의 표면에 균일한 요철구조를 형성할 수 있는 효과가 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 건식 에칭 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 건식 에칭 장치(100)는 챔버(110); 챔버(110)의 내부에 배치된 적어도 하나의 기판(130); 기판(130)의 표면을 에칭하기 위한 플라즈마를 형성하는 서셉터(160); 서셉터(160)의 하부에 설치되어 서셉터(160)의 하부에 발생되는 이상방전을 방지하기 위한 접지부(162); 서셉터(160)와 접지부(162) 사이를 절연하기 위한 절연부(164); 및 접지부(162)와 절연부(164)를 관통하여 서셉터(160) 에 전기적으로 접속되어 플라즈마를 형성하기 위한 고주파 전원을 서셉터(160)에 공급하는 전극봉(180)을 포함하여 구성된다.

챔버(110)는 건식 에칭 공정(예를 들어, 반응성 이온 에칭 공정)을 진행하기 위한 반응공간을 제공한다. 이러한, 챔버(110)의 전면에는 플라즈마 형성에 사용되는 공정가스를 반응공간으로 공급하기 위한 샤워헤드(120)가 설치된다. 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. 여기서, 공정가스로는 Cl₂, SF₆, NF₃, HBr, 또는 그들의 혼합가스가 사용될 수 있고, 경우에 따라서 Ar, O₂, N₂, He, 또는 그들의 혼합가스가 첨가될 수 있다.

적어도 하나의 기판(130)은 서셉터(160)에 대향되도록 샤워헤드(120)와 서셉터(160) 사이의 반응공간에 배치될 수 있다. 이때, 적어도 하나의 기판(130)은 태양전지 제조용 기판(또는 웨이퍼), 반도체 소자 제조용 반도체 기판(또는 웨이퍼), 평판 표시 장치 제조용 기판(또는 유리 기판) 중 어느 하나가 될 수 있다.

이러한, 적어도 하나의 기판(130)은 트레이(140)에 배치되어 챔버(110) 내부에 배치될 수 있다. 여기서, 트레이(140)는 사각 형태 또는 원 형태를 가지며, 금 속재질(예를 들어, 알루미늄 재질)로 형성될 수 있다. 즉, 적어도 하나의 기판(130)이 태양전지 제조용 기판(또는 웨이퍼) 또는 평판 표시 장치 제조용 기판(또는 유리 기판)이 트레이(140)에 배치될 경우에, 트레이(140)는 사각 형태를 가질 수 있으며, 적어도 하나의 기판(130)이 반도체 소자 제조용 반도체 기판(또는 웨이퍼)일 경우에, 트레이(140)는 원 형태를 가질 수 있다.

한편, 트레이(140)에 복수의 기판(130)이 배치될 경우, 트레이(140)에는 복수의 기판(130)이 일정한 간격을 가지는 매트릭스 형태를 배열될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

본 발명의 실시 예에 따른 건식 에칭 장치(100)는 트레이(140)를 지지하기 위한 트레이 지지부재(150)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

트레이 지지부재(150)는 챔버(110)의 양측벽에 나란하도록 설치되어 챔버 게이트(미도시)를 통해 트레이 반송장치에 의해 반응공간으로 반송된 트레이(140)를 지지한다. 여기서, 트레이 지지부재(150)는 롤러 부재가 될 수 있다. 이때, 트레이 반송장치는 반송로봇 또는 컨베이어 장치가 될 수 있다.

서셉터(160)는 트레이(140)의 배면에 마주보도록 챔버(110)에 배치되어 전극봉(180)을 통해 공급되는 고주파 전원을 이용하여 플라즈마를 형성함으로써 트레이(140)에 배치된 기판(130)의 표면을 에칭한다. 이러한, 서셉터(160)는 트레이(140)와 동일한 형태로 형성된다.

절연부(164)는 서셉터(160)와 접지부(162) 사이에 배치되어 서셉터(160)의 배면 및 측면을 전기적으로 절연한다. 이를 위해, 절연부(164)는, 도 2에 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 서셉터(160)의 중앙부분과 대향되도록 배치된다.

복수의 제 2 절연체(230) 각각은 서셉터(160)의 중앙부분을 제외한 나머지 부분에 대향되는 수평부와 서셉터(160)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 서셉터(160)와 접지부(162) 사이의 접지 경로를 증가시킴과 아울러 조립성을 용이하게 한다.

이와 같은, 절연부(164)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(164)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.

접지부(162)는 서셉터(160)와 동일한 형태로 형성되어 그라운드(미도시)에 전기적으로 접지된다. 여기서, 일반적인 건식 에칭 장치에서는 서셉터(160)에 직접적인 접지를 연결할 수 없기 때문에 서셉터(160)의 하부에서 이상방전이 발생되 게 되는데, 본 발명의 접지부(162)는 서셉터(160)의 하부에 배치되어 그라운드에 접지됨으로써 상술한 서셉터(160)의 하부에서 발생되는 이상방전을 방지한다.

제 1 실시 예에 따른 접지부(162)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 중앙홀(312)을 가지는 사각 형태의 평판(310)이 될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 접지부(162)는 서셉터(160)의 형태에 따라 원 형태의 평판이 될 수도 있다.

나아가, 제 1 실시 예에 따른 접지부(162)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 격자 형태로 형성된 개구부(314)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 개구부(314)는 접지부(162)의 형태에 따라 사각 형태 또는 원 형태로 형성될 수 있다.

한편, 상술한 서셉터(160)와 절연부(164) 사이에는 제 1 밀봉부재(169a)가 배치됨과 아울러 접지부(162)와 절연부(164) 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.

한편, 서셉터(160), 접지부(162), 및 절연부(164)는 결합부재(미도시)에 의해 제 1 및 제 2 밀봉부재(169a, 169b)를 사이에 두고 일체형으로 제작될 수 있다.

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(182)를 더 포함하여 구성된다.

서셉터 지지부(170)는 제 1 지지부(172), 제 2 지지부(174), 및 플레이 트(176)를 포함하여 구성된다.

제 1 지지부(172)의 일측은 챔버(110)의 바닥면, 접지부(162)의 중앙홀(312), 및 절연부(164)의 관통홀(210)를 관통하여 서셉터(160)의 중앙부분에 결합되고, 제 1 지지부(172)의 타측은 플레이트(176)에 결합됨으로써 서셉터(160)의 배면을 지지한다.

제 2 지지부(174)는 챔버(110)의 바닥면을 관통하여 접지부(162)의 배면에 지지한다. 이를 위해, 제 2 지지부(174)는 제 3 밀봉부재(178)를 사이에 두고 접지부(162)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 지지부(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 에칭 공정이 수행 될 수 있도록 서셉터 지지부(170)를 상승시켜 서셉터(160)와 트레이(140)를 전기적으로 접속시킨다.

고주파 전원 공급부(182)는 서셉터 지지부(170)를 관통하여 서셉터(160)의 서셉터(160)에 전기적으로 접속되는 전극봉(180)에 고주파 전원을 공급한다. 이러한, 고주파 전원 공급부(182)는 서셉터 지지부(170)에 의해 서셉터(160)가 트레이(140)에 전기적으로 접속되면, 트레이(140)에 고주파 전원이 인가되도록 전극봉(180)에 고주파 전원을 공급한다.

전극봉(180)은 서셉터 지지부(170)의 플레이트(176)와 제 1 지지부(172)를 관통하여 서셉터(160)의 중심부에 전기적으로 접속된다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 건식 에칭 장치(100)는 챔버(110)의 외부로 노출된 서셉터 지지부(170) 및 고주파 전원 공급부(182)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(182)를 보호한다. 한편, 벨로우즈(190)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 챔버(110)의 하단과 서셉터(160)의 접지부(162)와 챔버(110)의 바닥면 사이에 설치될 수 있다. 이 경우, 도 1에 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.

한편, 도 5에 있어서, 접지부(162)는 벨로우즈(190)를 통해 외부의 그라운드로 접지될 수 있다.

도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 접지부를 설명하기 위한 사시도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 접지부(162)는 외곽 프레임(410); 중앙 프레임(420); 및 메시(Mesh)(430)부를 포함하여 구성될 수 있다.

외곽 프레임(410)은 서셉터(160)의 가장자리 부분에 대응되도록 사각 형태로 형성된다. 여기서, 도 6에서 외곽 프레임(410)은 사각 형태로 도시하였지만, 이에 한정되지 않고, 서셉터(160)가 원 형태일 경우 외곽 프레임(410) 역시 원 형태로 형성될 수 있다.

중앙 프레임(420)은 서셉터 지지부(170)의 제 1 지지부(172)가 관통될 수 있도록 외곽 프레임(410) 내부에 형성된다. 이러한, 내부 프레임(420)의 상하면에는 챔버(110)의 내부의 반응공간과 외부 대기압 공간을 분리하도록 상술한 제 2 및 제 3 밀봉부재(169b, 178)가 배치될 수 있다.

메시부(430)는 외곽 프레임(410)과 중앙 프레임(420)간에 연결되도록 메시 형태로 형성된다.

도 7은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 접지부를 설명하기 위한 사시도이다.

도 7을 참조하면, 접지부(162)는 서셉터(160)의 가장자리 부분에 중첩되는 대응되도록 사각 띠 형태로 형성될 수도 있다. 이러한, 사각 띠 형태의 접지부(162)의 상하면에는 챔버(110)의 내부의 반응공간과 외부 대기압 공간을 분리하도록 상술한 제 2 및 제 3 밀봉부재(169b, 178)가 배치될 수 있다.

도 8은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 접지부를 설명하기 위한 사시도이다.

도 8을 참조하면, 접지부(162)는 서셉터(160)의 가장자리 부분에 중첩되는 대응되도록 원형 띠 형태로 형성될 수도 있다. 이러한, 원형 띠 형태의 접지부(162)의 상하면에는 챔버(110)의 내부의 반응공간과 외부 대기압 공간을 분리하도록 상술한 제 2 및 제 3 밀봉부재(169b, 178)가 배치될 수 있다.

도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시 예에 따른 건식 에칭 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 도 9a에 도시된 바와 같이, 외부의 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 9b에 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(182)로부터 전극봉(180)에 공급되는 고주파 전원이 서셉터(160)를 통해 트레이(140)에 인가됨과 동시에 샤워헤드(120)에서 반응공간으로 공정가스가 공급됨으로써 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(Ridical)이 트레이(140) 상에 배열된 기판(130)에 입사되어 에칭 공정이 수행된다.

그리고, 에칭 공정이 완료되면, 서셉터(160)가 상술한 바와 동일하게 하강되 고, 트레이 지지부재(150)에 지지된 트레이(140)가 언로딩된다.

이와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 건식 에칭 장치(100)는 서셉터(160)의 하부에 접지부(162)를 설치하여 하부방전을 방지함으로써 플라즈마 밀도의 향상으로 공정 마진이 넓고 균일한 에칭을 수행할 수 있어 기판에 균일한 패턴을 형성할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 건식 에칭 장치(100)는 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 이용함으로써 결정입자의 결정방위에 관계없이 기판의 표면에 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 발 명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 건식 에칭 장치를 설명하기 위한 도면.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 건식 에칭 장치에 있어서, 절연부를 설명하기 위한 사시도.

도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 접지부를 설명하기 위한 사시도.

도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 접지부의 다른 구조를 설명하기 위한 사시도.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 건식 에칭 장치를 설명하기 위한 도면.

도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 접지부를 설명하기 위한 사시도.

도 7은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 접지부를 설명하기 위한 사시도.

도 8은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 접지부를 설명하기 위한 사시도.

도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시 예에 따른 건식 에칭 장치의 동작을 순서적으로 설명하기 위한 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 >

100: 건식 에칭 장치 110: 챔버

120: 샤워헤드 130: 기판

140: 트레이 150: 트레이 지지부재

160: 서셉터 162: 접지부

164: 절연부 170: 서셉터 지지부

180: 전극봉 182: 고주파 전원 공급부

190: 벨로우즈

Claims

플라즈마를 이용하여 기판을 에칭하기 위한 건식 에칭 장치에 있어서,

챔버의 내부에 배치된 상기 적어도 하나의 기판;

상기 기판에 대향되도록 상기 챔버에 설치되며, 상기 플라즈마를 형성하기 위한 고주파 전원을 상기 기판에 공급하는 서셉터;

상기 서셉터의 하부에 설치된 접지부; 및

상기 서셉터와 상기 접지부 사이에 배치된 절연부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건식 에칭 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 접지부는 중앙부에 형성된 중앙홀을 가지는 사각 형태의 평판 또는 원 형태의 평판인 것을 특징으로 하는 건식 에칭 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 접지부는 메시(Mesh) 형태의 메시부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건식 에칭 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 접지부는 격자 형태로 형성된 복수의 개구부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건식 에칭 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 접지부는 사각 띠 형태 또는 원형 띠 형태인 것을 특징으로 하는 건식 에칭 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 절연부는 세라믹 또는 테프론(Teflon) 재질인 것을 특징으로 하는 건식 에칭 장치.
제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,

상기 절연부는,

상기 서셉터의 중앙부분에 마주보도록 설치된 제 1 절연체; 및

상기 제 1 절연체에 결합되어 상기 서셉터의 중앙부분을 제외한 나머지 부분과 상기 서셉터의 측면에 마주보도록 절곡된 복수의 제 2 절연체를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건식 에칭 장치.
제 7 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.
제 1 항에 있어서,

상기 절연부와 상기 서셉터 사이에 배치된 제 1 밀봉부재; 및

상기 절연부와 상기 접지부 사이에 배치된 제 2 밀봉부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건식 에칭 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 서셉터와 상기 접지부를 승강시켜 상기 서셉터를 상기 기판의 배면에 전기적으로 접속시키기 위한 서셉터 지지부; 및

상기 서셉터 지지부를 관통하도록 설치되어 상기 서셉터에 고주파 전원을 공급하는 전극봉을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건식 에칭 장치.
제 10 항에 있어서,

상기 서셉터 지지부는,

상기 챔버와 상기 접지부 및 상기 절연부를 관통하여 상기 서셉터에 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.
제 10 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 기판을 지지하고, 상기 서셉터의 승강에 따라 상기 서셉터가 전기적으로 접속되는 트레이를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건식 에칭 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 챔버와 상기 플레이트간에 설치된 벨로우즈를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건식 에칭 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 챔버의 바닥면과 상기 접지부간에 설치된 벨로우즈를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건식 에칭 장치.
제 14 항에 있어서,

상기 접지부는 상기 벨로우즈를 통해 그라운드에 접지되는 것을 특징으로 하는 건식 에칭 장치.