KR20120009419A - 플라즈마 식각 장치 - Google Patents

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KR20120009419A
KR20120009419A KR1020117015433A KR20117015433A KR20120009419A KR 20120009419 A KR20120009419 A KR 20120009419A KR 1020117015433 A KR1020117015433 A KR 1020117015433A KR 20117015433 A KR20117015433 A KR 20117015433A KR 20120009419 A KR20120009419 A KR 20120009419A
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타카시 야마모토
요시유키 노자와
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스미토모 세이미츠 고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 대형의 기판이라도, 그 표면 전체를 균일하게 식각 할 수 있으며, 식각 형상의 악화가 생기지 않는 식각 장치에 관한 것이다. 식각 장치(1)는 플라즈마 생성 공간(9) 및 처리 공간(6)을 갖는 챔버(2)와, 플라즈마 생성 공간(9)에 대응하는 부분의 바깥쪽에 설치된 코일(16)과, 처리 공간(6)에 설치된 기판(K) 재치용 기태(10)와, 플라즈마 생성 공간(9)에 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급 기구(19)와, 코일(16)에 고주파 전력을 공급하는 고주파 전력 공급 기구(17)와, 기태(10)에 고주파 전력을 공급하는 기태 전력 공급 기구(13)를 구비한다. 접지된 도전성의 재료를 포함하는 원통 형상의 플라즈마 밀도 조정 부재(20)를 플라즈마 생성 공간(9)과 기태(10) 사이의 챔버(2) 내벽에 고정 설치한다. 플라즈마가 플라즈마 밀도 조정 부재(20)를 통과할 때 그 평면 내 밀도가 평준화되어, 기판(K)으로 이끌린다.

Description

플라즈마 식각 장치{PLASMA ETCHING APPARATUS}
본 발명은 식각 가스를 플라즈마화하여, 예를 들어, 실리콘 기판이나 유리 기판 등의 기판 표면을 식각하는 플라즈마 식각 장치에 관한 것이다.
종래, 실리콘 기판을 플라즈마 식각하는 장치로서 특개 2006-80504호 공보(종래예 1) 및 특개 2006-60089호 공보(종래예 2)에 개시된 장치가 알려져 있다.
도 6에 나타나있듯이, 상기 종래예 1의 플라즈마 식각 장치(101)는, 상측에 플라즈마 생성 공간(109)이 설정되고 하측에 처리 공간(110)이 설정된 원통 형상의 챔버(102)와, 플라즈마 생성 공간(109)에 대응하는 챔버(102)의 바깥쪽에 이를 말아 감도록 설치된 코일(103)과, 코일(103)에 고주파 전력을 공급하는 고주파 전력 공급 수단(104)과, 플라즈마 생성 공간(109)에 식각 가스를 공급하는 식각 가스 공급 수단(105)과, 처리 공간(110)에 설치된 기판 재치(載置)용의 기태(基台)(106)와, 기태(106)에 고주파 전력을 공급하는 고주파 전력 공급 수단(107)과, 챔버(102) 내의 기체를 배기하는 배기 수단(108)을 구비한다.
상기 플라즈마 식각 장치(101)에서는, 상기 코일(103)에 고주파 전력을 인가하는 것으로, 플라즈마 생성 공간(109)에 유도 전계가 생기고, 상기 플라즈마 생성 공간(109)에 공급된 식각 가스가 상기 유도 전계에 의해 플라즈마화되어 생성된 플라즈마에 의해 기태(106) 상의 기판(K)이 식각된다.
또, 도 7에 나타나있듯이, 상기 종래예 2의 플라즈마 식각 장치(201)는, 상측의 소경부(202a) 및 하측의 대경부(202b)로 이루어지는 동일하게 원통 형상을 한 챔버(202)를 구비한다. 소경부(202a)에는 그 바깥쪽에 이를 말아 감도록 설치된 코일(203)이 설치되어, 상기 소경부(202a) 안이 플라즈마 생성 공간(209)으로 설정된다. 또, 대경부(202b) 안은 처리 공간(210)으로 설정되어, 상기 처리 공간(210)내에 기판 재치용 기태(206)가 설치된다.
그리고 고주파 전력 공급 수단(204)으로부터 코일(203)에 고주파 전력이 공급되고, 한편 기태(206)에는 고주파 전력 공급 수단(207)으로부터 고주파 전력이 공급된다. 또, 식각 가스 공급 수단(205)으로부터 플라즈마 생성 공간(209)에 식각 가스가 공급되어, 배기 수단(208)에 의해 챔버(202) 내의 기체가 배기된다.
상기 플라즈마 식각 장치(201)에 의하면, 상기 종래예 1의 플라즈마 식각 장치(101)와 동일하게, 상기 코일(203)에 고주파 전력을 인가하는 것으로, 플라즈마 생성 공간(209)에 유도 전계가 생기고, 상기 플라즈마 생성 공간(209)에 공급된 식각 가스가 상기 유도 전계에 의해 플라즈마화되어 생성된 플라즈마에 의해 기태(206) 상의 기판(K)이 식각된다.
최근에는 처리 대상의 기판이 대형화되고 있어, 이와 같은 대형 기판의 전면을 균일하게 식각할 수 있는 플라즈마 식각 장치가 요구되고 있다.
그러나 해당 대형 기판을 상기 종래의 플라즈마 식각 장치 (101, 201)에 의해 처리한 경우, 각각 이하와 같은 문제점이 있었다.
즉, 상기 플라즈마 식각 장치(101)의 경우, 플라즈마 생성 공간(109)이 크기 때문에 구조적으로는 비교적 큰 기판에 대응하기 쉬운 것이지만, 기판(K)의 대형화에 대응하여 챔버(102)를 크게 하고, 플라즈마 생성 공간(109)을 크게 하면 플라즈마 생성 공간(109)에서 생성되는 플라즈마의 평면 내 밀도(Pm)는 코일(103)에 가까운 부분이 높고, 중앙부가 낮아진 중간에 움푹 파인 부분의 밀도분포가 되어, 이것이 그대로 기판(K)에 작용하기 때문에 기판(K)표면이 균일하게 식각되지 않는 것이다.
특히, 기판(K)의 외주부에 대해서는 플라즈마의 평면 내 밀도(Pm)가 균일해도 중앙부에 비해서 식각률이 높고, 식각이 진행하기 쉬운 경향에 있기 때문에, 상기와 같은 중간이 움푹 파인 부분의 밀도분포가 될 경우에는 더욱 기판(K)의 외주부의 식각이 진행하기 쉽고, 기판(K)의 전 표면을 균일하게는 식각 할 수 없는 것이다.
또, 외주부의 플라즈마 밀도가 높으면 예를 들어, 기판(K)에 깊은 구멍을 형성할 경우, 도 8에 나타나있듯이, 고밀도의 이온에 의해 구멍(300)의 입구부 주변이 식각되어, 이 입구부의 형상이 테이퍼 형상이 되는 등, 그 표면이 스퍼터에 의해 거칠어진 것이 되고, 식각 형상이 나빠지는 문제를 일으킨다.
한편, 플라즈마 식각 장치(201)의 경우, 플라즈마 생성 공간(209)의 용적이 작고, 코일(203)에 인가하는 고주파 전력이 작아도 고밀도의 플라즈마를 생성할 수 있으며 또, 그 평면 내 밀도(Pm)도 중간이 움푹 파이기 때문에, 비교적 작은 기판(K)의 경우에는, 그 전면을 균일하게 식각 할 수 있지만, 플라즈마 생성 공간(209)을 그대로 하고, 기판(K)의 대형화에 대응하여 처리 공간(210)만을 크게 하면, 플라즈마 생성 공간(209)에서 생성된 플라즈마가 기판(K)의 외주부에 작용하기 어려워져, 이 경우도 기판(K)의 전면을 균일하게 식각할 수 없다.
이에 대해, 기판(K)의 대형화에 대응하여 플라즈마 생성 공간(209)도 크게 하면, 상술한 플라즈마 식각 장치(101)의 경우와 같은 문제를 일으킨다.
본 발명은, 이상의 실정에 비추어 행해진 것이며, 대형의 기판이어도 그 표면 전체를 균일하게 식각 할 수 있으며, 이온에 의한 형상의 악화를 방지할 수 있는 기판 처리 장치의 제공을 그 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은,
원통 형상의 동부(胴部), 상기 동부(胴部)의 상부(上部)를 폐쇄하는 천판 및 상기 동부(胴部)의 저부를 폐쇄하는 저판을 포함하며, 상기 동부(胴部)내의 상부 영역에 설정된 플라즈마 생성 공간 및 상기 플라즈마 생성 공간의 하방에 설정된 처리 공간을 갖는 비도전성의 챔버와,
상기 챔버의 상기 플라즈마 생성 공간에 대응하는 부분의 바깥쪽으로 이를 말아 감도록 설치된 코일과,
상기 챔버 내의 처리 공간에 설치되어, 처리 대상의 기판을 재치하는 기태와,
상기 챔버 내의 플라즈마 생성 공간에 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급 수단과,
상기 코일에 고주파 전력을 공급하는 코일 전력 공급 수단과,
상기 기태에 고주파 전력을 공급하는 기태 전력 공급 수단과,
상부 및 하부가 개구한 원통 형상의 부재로 이루어져 상단부가 상기 플라즈마 생성 공간과 상기 기태 사이의 상기 챔버 내벽에 고정 설치되어, 상기 플라즈마 생성 공간에서 생성된 플라즈마의 평면 내 밀도를 조정하여 상기 기태 상의 기판으로 이끄는 플라즈마 밀도 조정 부재를 구비하며,
상기 플라즈마 생성 공간을 형성하는 상기 동부(胴部)의 내경은, 상기 기판 외경보다도 크고,
상기 플라즈마 밀도 조정 부재는 접지된 도전성 재료를 포함하며, 하단부의 내경이 상단부의 내경 및 상기 플라즈마 생성 공간을 형성하는 상기 동부(胴部) 내경보다도 작은 깔때기 형상으로 형성된 플라즈마 식각 장치에 관한 것이다.
상기 플라즈마 식각 장치에 의하면, 우선, 코일 전력 공급 수단에 의해 코일에 고주파 전력을 인가한다. 이에 의해, 챔버 내의 플라즈마 생성 공간에 유도 전계가 생기고, 이 상태로 처리 가스 공급 수단에 의해 플라즈마 생성 공간에 처리 가스를 공급하면, 공급된 처리 가스가 상기 유도 전계에 의해 플라즈마화된다.
이와 같이 하여 생성되는 플라즈마는 그 평면 내 밀도가 코일에 치우친 외주부의 밀도가 높고, 중앙부의 밀도가 낮은 중간이 움푹 파인 형상의 밀도 분포를 갖게 된다.
이와 같이 중간이 움푹 파인 형상의 밀도 분포를 갖는 플라즈마는 하방으로 유하하고, 상부 및 하부가 개구한 원통 형상의 플라즈마 밀도 조정 부재 내를 유통하여 하방의 기태 상에 재치된 기판 상에 이르고, 그 표면을 식각 한다.
플라즈마 밀도 조정 부재는, 하단부의 내경이 상단부의 내경 및 플라즈마 생성 공간을 형성하는 상기 동부(胴部) 내경보다도 작은 깔때기 형상으로 형성되어 있으므로, 상기 플라즈마 밀도 조정 부재 내를 유통하는 것으로, 플라즈마는 그 평면 내 밀도가 극단의 중간이 움푹 파인 형상의 것이 평준화되거나, 반대로 다소 중간이 볼록한 형상의 밀도 분포로 조정되어 기판 상에 이른다.
또한, 상술한 것과 같이, 플라즈마 생성 공간에서 생성된 플라즈마는 그 외주부가 고밀도, 즉, 이온 밀도도 고밀도가 되어 있지만, 본 발명에 관한 플라즈마 밀도 조정 부재는 접지된 도전성의 재료를 포함하므로, 상기 플라즈마가 플라즈마 밀도 조정 부재를 통과할 때에, 플라즈마의 외주부에 위치하는 고밀도의 이온이 플라즈마 밀도 조정 부재와 접촉함으로써, 제전(除電), 중화되어, 외주부의 이온 밀도가 저감된다.
따라서, 상술한 고밀도의 이온에 의해 식각 형상이 악화한다는 문제를 개선할 수 있다.
또한, 본 발명의 목적은 대형 기판이라도 그 표면 전체를 균일하게 식각 하는 것, 즉, 표면 전체에서의 식각률을 균일하게 하는 것이지만, 본 발명자 등의 지견에 의하면, 이를 위해서는 기판의 마스크 개구율이나 기판의 크기 등의 여러 조건에 의해, 플라즈마의 평면 내 밀도를 중간이 완만하게 오목한 형상이나, 반대로 중간이 완만하게 볼록한 형상으로 할 필요가 있지만, 상기 플라즈마 밀도 조정 부재를 이용하여 그 길이나 하단부의 내경을 적절히 설정하는 것으로써, 플라즈마의 평면 내 밀도를 이와 같은 상태로 조정할 수 있으며, 그 결과 기판 표면의 전체를 균일하게 식각 하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 플라즈마 식각 장치에 있어서, 상기 천판의 중심부에 이로부터 하방으로 수하할 원통 형상의 심(芯)부재를 설치하고, 상기 플라즈마 생성 공간을 도너츠 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.
이와 같이 하면, 플라즈마 생성 공간의 용적을 작게 할 수 있으며, 코일에 비교적 작은 고주파 전력을 공급하는 것으로, 고밀도의 플라즈마를 생성할 수 있으며 에너지 효율을 높일 수 있다.
더욱이, 상기 심 부재는 것을 비도전성의 재료로 구성하는 것이 바람직하다. 심 부재가 상기 도전성의 재료로 구성되어 설치되어 있으면, 상기 플라즈마 생성 공간에서 생성된 플라즈마 안의 이온이 소실하고, 결과로서 플라즈마 밀도가 저하하지만, 심 부재를 비도전성의 재료로 구성하는 것으로써 플라즈마 밀도가 저하하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 플라즈마 식각 장치에 의하면, 플라즈마 밀도 조정 부재 내를 유통시키는 것으로, 플라즈마의 평면 내 밀도를 최적인 상태로 조정할 수 있으며, 이 결과, 기판 표면의 전역을 균일하게 식각 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 식각 장치를 나타낸 정단면도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 플라즈마 식각 장치에 의해 트렌치 식각을 수행한 식각 형상을 설명하기 위한 설명도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 플라즈마 밀도 조정 부재를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 플라즈마 밀도 조정 부재에 의해 플라즈마 밀도를 조정하여 식각한 그 식각률에 관한 그래프이다.
도 5는 본 실시예에 따른 플라즈마 밀도 조정 부재에 의해 플라즈마 농도를 조정하여 식각한 그 식각률에 관한 그래프이다.
도 6은 종래예에 따른 플라즈마 식각 장치를 나타낸 정단면도이다.
도 7은 종래예에 따른 플라즈마 식각 장치를 나타낸 정단면도이다.
도 8은 종래예에 따른 플라즈마 식각 장치에 의해 트렌치 식각을 수행한 그 식각 형상을 설명하기 위한 설명도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 토대로 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 플라즈마 식각 장치(1)는 하동부(下胴部)(3), 상동부(上胴部)(7), 저판(4), 중간판(5) 및 천판(8)을 포함하는 챔버(2)를 구비한다. 상기 하동부(下胴部)(3), 상동부(上胴部)(7), 저판(4), 중간판(5) 및 천판(8)은 각각 비도전성의 재료(예를 들어, 세라믹)를 포함하며, 상동부(上胴部)(7) 및 하동부(下胴部)(3)는 원통 형상을 갖는다.
저판(4)은 하동부(下胴部)(3)의 하단부에 고정 설치되고, 중간판(5)은 하동부(下胴部)(3)의 상단부에 고정 설치되며, 상기 하동부(下胴部)(3), 저판(4) 및 중간판(5)에 의해 처리 공간(6)이 형성된다.
상기 처리 공간(6) 내에는 기판(K)을 재치하기 위한 기태(10)가 설치되어 있으며, 상기 기태(10)는 적절히 승강 기구에 의해 승강하도록 되어 있다. 상기 기태(10)에는 매칭 유닛(14)을 통해서 고주파 전원(13)이 접속되어 있으며, 상기 고주파 전원(13)에 의해 상기 기태(10)에 고주파 전력이 공급된다. 한편, 부호 11은 기태(10)의 외주부를 덮는 커버이며, 부호 12는 기태(10)의 승강을 지지하는 지지대다.
또, 하동부(下胴部)(3)에는 기판(K)을 출납하기 위한 개구부(3a) 및 처리 공간(6)내의 기체를 배기하기 위한 배기구(3b)가 형성되어 있으며, 개구부(3a)는 셔터기구(21)에 의해 개폐되고, 한편, 배기구(3b)에는 배기 장치(22)가 접속되어 상기 배기 장치(22)에 의해 처리 공간(6) 내의 기체가 배기된다.
상기 상동부(上胴部)(7)는 상기 중간판(5) 상에 고정 설치되고, 상기 상동부(上胴部)(7)의 상단부에 천판(8)이 고정 설치되며, 천판(8)의 중심부에는 이로 부터 하방으로 컵 형상의 심 부재(15)가 고정 설치되어 있다. 이렇게, 상기 상동부(上胴部)(7), 천판(8) 및 심 부재(15)에 의해 도너츠 형상의 플라즈마 생성 공간(9)이 형성된다. 한편, 상기 상동부(上胴部)(7)의 내경은 기판(K)의 외경보다 크다.
또, 상기 중간판(5)에는 개구부(5a)가 형성되어, 그 하면(下面)에 상부 및 하부가 개구된 깔때기 형상의 플라즈마 밀도 조정 부재(20)가 고정 설치되어 있으며, 상기 개구부(5a) 및 플라즈마 밀도 조정 부재(20)를 통해서 상기 플라즈마 생성 공간(9)과 처리 공간(6)이 연통한 상태가 되어 있다. 상기 플라즈마 밀도 조정 부재(20)는 플라즈마 생성 공간(9)과 기판(K) 사이에 위치하고, 도전성을 갖는 재료(예를 들어, 알루미늄)를 포함하며 적절히 접지되어 있다. 또, 상기 플라즈마 밀도 조정 부재의 하단부의 내경은 상동부(上胴部)(7)의 내경보다도 작다.
상기 상동부(上胴部)(7)의 바깥쪽에는 이를 말아 감도록 코일(16)이 설치되는 동시에, 상기 코일(16)에 매칭 유닛(18)을 통하여 고주파 전원(17)이 접속되고 있어, 상기 고주파 전원(17)에 의해 코일(16)에 고주파 전력이 공급된다.
또, 상기 천판(5)에는 식각 가스 공급원(19)에 접속되는 공급관(19a)이 접속되어 있어, 상기 식각 가스 공급원(19)에서 상기 플라즈마 생성 공간(9) 내에 식각 가스가 공급된다.
이상의 구성을 구비한 본 실시예의 플라즈마 식각 장치(1)에 의하면, 우선, 하강 위치에 있는 기태(10) 상에 상기 개구부(3a)를 통해서 기판(K)(예를 들어, 실리콘 기판)이 재치된다. 그 다음에, 기태(10)가 처리 위치로 상승하고, 배기 장치(22)에 의해 처리 공간(6) 및 플라즈마 생성 공간(9)이 부압(負壓)하면서, 고주파 전원(13)에서 기태(10)에 고주파 전력이 공급된다.
또, 상기 코일(16)에 고주파 전원(17)으로부터 고주파 전력이 공급되어, 플라즈마 생성 공간(9) 내에 유도 전계가 생긴다. 이 상태에서, 식각 가스 공급원(19)으로부터 플라즈마 생성 공간(9) 내에 식각 가스(예를 들어, SF6가스)가 공급되어, 상기 유도 전계에 의해 식각 가스가 플라즈마화된다.
전술한 바와 같이, 상기 플라즈마 생성 공간(9)은 상기 원통 형상의 심 부재(15)에 의해 도너츠 형상으로 형성되어 있으므로 그 용적이 작으며, 코일(16)에 가까운 외주 부분만이 플라즈마 생성 공간(9)으로 되어 있어, 코일(16)에 인가하는 전력을 비교적 작은 전력으로도 고밀도의 플라즈마를 생성할 수 있다.
또한, 이와 같이 하여 생성된 고밀도의 플라즈마는 하방으로 유하하고 플라즈마 밀도 조정 부재(20)내를 유통하여, 그 하방의 기판(K)상에 이르고 그 표면을 식각한다. 한편, 플라즈마 생성 공간(9)에서 유하한 플라즈마의 평면 내 밀도는 그 외주부의 밀도가 아주 높고 중앙부의 밀도가 낮아, 중간이 움푹 파인 상태가 되어 있다.
이러한 밀도 상태의 플라즈마가 상기 플라즈마 밀도 조정 부재(20)를 통과할 때, 상기 플라즈마 밀도 조정 부재(20)가 그 하부 개구부의 내경이 상동부(上胴部)(7)의 내경보다도 작은 깔때기 형상을 하고 있으므로 플라즈마는 서서히 집속되어 그 평면 내 밀도가 서서히 평준화되어서, 중간이 완만하게 오목한 상태 혹은 평평한 균일 상태 혹은 중간이 완만하게 볼록한 상태로 조정되어 기판 상에 이른다.
이와 같이 조정된 고밀도 플라즈마가 기판 표면에 작용하는 것으로, 기판 표면의 전역이 균일하게 식각 된다.
또한, 본 실시예에서는 기태(10)에 고주파 전력을 인가해서 기판(K)에 바이어스 전위를 주고 있다. 따라서, 플라즈마 중의 이온이 기판(K)을 향하여 조사되어 소위, 이온 어시스트 식각이 수행된다.
상기 플라즈마 밀도 조정 부재(20)는 접지된 도전성의 재료로 구성되어 있으므로, 플라즈마가 플라즈마 밀도 조정 부재(20) 안을 통과할 때에, 플라즈마의 외주부에 위치하는 고밀도의 이온이 플라즈마 밀도 조정 부재(20)와 접촉함으로써, 이것이 제전(除電), 중화되어 소멸하기 때문에, 고밀도의 이온이 작용함으로써 식각 형상이 악화되는 문제가 해소된다.
본 실시예의 플라즈마 식각 장치(1)를 이용하여 기판(K)에 깊은 구멍을 형성한 결과가 도 2에 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 구멍(30)의 입구부는 테이퍼 형상으로는 되지 않으며 그 표면도 거칠어지지 않는다.
또, 도 1에 도시된 본 실시예의 플라즈마 식각 장치(1)를 이용하여, 식각 가스로서 SF6가스를 이용하고, 플라즈마 생성 공간(9)에 공급하는 SF6가스의 공급 유량을 500 ml/min로 하며, 코일(16)에 인가하는 고주파 전력을 2000W로 하고, 기태(10)에 인가하는 고주파 전력을 70W로 하며, 도 3에 도시된 플라즈마 밀도 조정 부재(20)의 치수 즉, 하단부 내경(D1)을 172mm, 상단부 내경(D2)을 270mm, 길이(L)를 106mm로 하여 6인치의 실리콘 기판 상의 SiO2막을 식각한 결과가 도 4에 도시된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 기판(K)의 전면을 식각률이 15.5 nm/min± 3.1%라는 아주 높은 균일도로 식각할 수 있었다.
또한, 전술한 실시예에 있어서, 플라즈마 밀도 조정 부재(20)의 상기 하단부 내경(D1)을 165mm과 242mm로 하고, 길이(L)를 86mm로 했을 때의 식각 결과가 도 5에 도시된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 하단부 내경(D1)이 165mm일 때, 기판K)의 전면에 있어서의 식각률은 17.8nm/min± 10.1%이며, 하단부 내경(D1)이 242mm의 때, 기판(K)의 전면에 있어서의 식각률은 23.9nm/min± 11.1%였다.
이들의 실시예로부터 알 수 있듯이, 플라즈마 밀도 조정 부재(20)의 여러 치수를 적절히 조정하는 것으로, 기판(K)의 전면에 걸쳐 이것을 균일하게 처리할 수 있다. 또한, 도 4로부터 알 수 있듯이, 플라즈마 밀도 조정 부재(20)의 여러 치수를 최적인 조건으로 설정하는 것으로, 기판(K)의 전면을 아주 높은 균일도로 식각 할 수 있다.
또한, 상기 심 부재(15)는 비도전성의 재료로 구성하는 것이 바람직하다. 심 부재(15)가 도전성의 재료로 구성되어 설치되어 있으면, 상기 플라즈마 생성 공간(9)으로 생성된 플라즈마 내의 이온이 소실하고, 결과로서 플라즈마 밀도가 저하하지만, 심 부재(15)를 비도전성의 재료로 구성하는 것으로서 플라즈마 밀도가 저하하는 것을 방지할 수 있다.
이상 본 발명의 실시예에 대해서 설명했지만, 본 발명이 얻을 수 있는 구체적인 태양은 이에 한정되는 것이 아니다. 예를 들어, 상기 실시예에서는 심 부재(15)를 설치했지만, 반드시 이를 설치할 필요는 없다.
이상 설명한 것 같이, 본 발명은 기판 표면의 전면을 아주 높은 균일도로 식각 할 수 있는 플라즈마 식각 장치로서 알맞고 적절하게 이용할 수 있다.
1: 플라즈마 식각 장치 2: 챔버
3: 하동부(下胴部) 4: 저판
5: 중간판 6: 처리 공간
7: 상동부(上胴部) 8: 천판
9: 플라즈마 생성 공간 10: 기태
13: 고주파전원 15: 심 부재
16: 코일 17: 고주파전원
19: 식각 가스 공급원 20: 플라즈마 밀도 조정 부재

Claims (3)

  1. 원통 형상의 동부(胴部), 상기 동부(胴部)의 상부를 폐쇄하는 천판 및 상기 동부(胴部)의 저부를 폐쇄하는 저판을 포함하며, 상기 동부(胴部) 내의 상부 영역에 설정된 플라즈마 생성 공간 및 상기 플라즈마 생성 공간의 하방에 설정된 처리 공간을 갖는 비도전성의 챔버와,
    상기 챔버의 상기 플라즈마 생성 공간에 대응하는 부분의 바깥쪽에 이를 말아 감도록 설치된 코일과,
    상기 챔버 내의 처리 공간에 설치되어, 처리 대상의 기판을 재치하는 기태와,
    상기 챔버 내의 플라즈마 생성 공간에 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급 수단과,
    상기 코일에 고주파 전력을 공급하는 코일 전력 공급 수단과,
    상기 기태에 고주파 전력을 공급하는 기태 전력 공급 수단과,
    상부 및 하부가 개구한 원통 형상의 부재로 이루어져 상단부가 상기 플라즈마 생성 공간과 상기 기태 사이의 상기 챔버 내벽에 고정 설치되어, 상기 플라즈마 생성 공간에서 생성된 플라즈마의 평면 내 밀도를 조정하여 상기 기태 상의 기판으로 이끄는 플라즈마 밀도 조정 부재를 구비하며,
    상기 플라즈마 생성 공간을 형성하는 상기 동부(胴部)의 내경은, 상기 기판 외경보다도 크고,
    상기 플라즈마 밀도 조정 부재는 접지된 도전성 재료를 포함하며, 하단부의 내경이 상단부의 내경 및 상기 플라즈마 생성 공간을 형성하는 상기 동부(胴部) 내경보다도 작은 깔때기 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 식각 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 천판의 중심부로부터 하방으로 수하하는 원통 형상의 심(芯)부재가 상기 천판에 설치되어, 상기 플라즈마 생성 공간이 도너츠 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 식각 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 심 부재가 비도전성의 재료로 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 식각 장치.
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