KR20210042653A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20210042653A
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upper electrode
plasma
electrode
power
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KR1020190125478A
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전부일
박종인
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주성엔지니어링(주)
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 공정 챔버; 상기 공정 챔버 내측 상부에 배치되고 상기 공정 챔버의 상부면과 이격되어 배치되는 상부 전극; 상기 상부 전극과 일정한 간격을 가지고 상기 상부 전극 하부에서 상기 상부 전극을 마주보도록 배치되는 하부 전극; 전기적으로 접지되고 상기 하부 전극과 일정한 간격을 가지고 상기 하부 전극 하부에서 상기 하부 전극을 마주보도록 배치되고 기판을 장착하는 기판안치수단; 및 상기 하부 전극과 접지 사이 또는 상기 하부 전극과 RF 전원의 출력단 사이에 연결되는 가변 커패시터를 포함한다.

Description

기판 처리 장치{Substrate Processing Apparatus}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로 하나의 RF 전원에서 RF 전력을 분배하여 서로 다른 영역에 제1 플라즈마와 제2 플라즈마를 각각 형성하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
종래 기술의 기판 처리 장치는 기판을 지지하는 전극으로 동작하는 기판안치수단와 상기 기판안치수단와 수직으로 이격되어 서로 마주보도록 배치된 상부 전극을 포함한다. 상기 상부 전극에 RF 전원이 인가되면, 상기 상부 전극과 상기 기판안치수단 사이에 축전 결합 플라즈마가 형성된다. 상기 기판안치수단 상에 배치된 기판은 플라즈마 처리된다. 상기 플라즈마는 반응 가스를 분해하여 상기 기판에 박막을 증착할 수 있다. 상부 전극은 가스 공급부로도 동작하고, 상기 상부 전극에서 제공된 복수의 가스로 구성된 혼합가스는 상기 상부 전극의 하부면에 형성된 복수의 노즐들을 통하여 분출된다. 이에 따라, 복수의 노즐들은 대면적 기판에 가스를 균일하게 분사한다. 상기 상부 전극은 분사 구조와 전극 역할을 겸한다. 상기 상부 전극 표면의 형태 및 노즐 형상의 조정을 통해, 대면적 막질 및 성막 균일도 제어 효과를 제공한다. 그러나, 상기 상부 전극과 상기 기판안치수단 사이에 형성되는 벌크 플라즈마는 확산 특성에 기인하여 대면적 막질 및 성막 균일도 제어하는 것에서 제한적이다.
최근 대면적 평판 디스플레이 수요가 증가함에 따라 고품질의 유기물 성막이 요구된다. 또한, 대면적 봉지 공정이나 산화물 반도체 증착에는 두 가지 가스를 교번하여 분사하여 박막을 형성하는 원자층 증착법(atomic layer deposition; ALD)이 필요성이 대두되고 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 서로 적층된 상부 전극과 하부 전극 사이에 RF 전력을 분배하여 서로 다른 영역에서 제1 플라즈마 및 제2 플라즈마를 각각 형성하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다. 상기 기판 처리 장치는, 돌출부를 포함하는 상부 전극, 상기 돌출부와 정렬된 개구부를 포함하는 하부 전극, 및 접지된 기판안치수단를 포함하는 평행판 축전 결합 플라즈마 장치일 수 있다. 상기 상부 전극에 형성되는 제1 가스 경로를 통하여 제1 가스를 기판에 제공하고, 상기 상부 전극의 돌출부와 상기 기판안치수단 사이에 제1 플라즈마를 형성한다. 또한, 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 제2 가스 경로를 통하여 제2 가스를 기판에 제공하고, 상기 하부 전극과 상기 기판안치수단 사이에 제2 플라즈마를 형성한다. 상기 제1 플라즈마와 상기 제2 플라즈마는 하나의 RF 전원으로부터 전력을 분배받아 각각 형성될 수 있다. 상기 제1 플라즈마와 상기 제2 플라즈마를 형성하는 전력 분배비는 상기 하부 전극과 접지 사이에 연결되거나 상기 상부 전극과 RF 전원의 출력단과 상기 하부 전극 사이에 연결된 가변 커패시터의 정전용량을 조절하여 달성될 수 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 상부 전극과 하부 전극 각각에 RF 전력을 임의로 분배하여, 플라즈마 도움 원자층 증착을 수행하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 공정 챔버; 상기 공정 챔버 상부의 상부면과 이격되어 하부 방향으로 돌출된 복수의 돌출부를 가지는 상부 전극; 상기 상부 전극 하부 배치되는 하부 전극; 전기적으로 접지되고 상기 하부 전극을 마주보도록 배치되고 기판을 장착하는 기판안치수단; 및 상기 하부 전극과 접지 사이 또는 상기 하부 전극과 RF 전원 사이에 연결되는 가변 커패시터를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 상부 전극은 상기 RF 전원에 연결되어 상기 돌출부과 상기 기판안치수단 사이에 제1 플라즈마를 형성하고, 상기 RF 전력은 상기 하부 전극과 상기 기판안치수단 사이에 제2 플라즈마를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 가스는 상기 돌출부에 형성된 제1 노즐을 통하여 상기 기판안치수단에 제공되고, 제2 가스는 상기 상부 전극의 하부면에 형성된 제2 노즐을 통하여 상기 개구부를 통하여 상기 기판안치수단에 공급될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 돌출부들 및 상기 제1 노즐들은 매트릭스 형태로 주기적으로 배치되고, 상기 제2 노즐들은 상기 제1 노즐들과 이격되어 매트릭스 형태로 주기적으로 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이에 연결된 리액티브 소자를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 RF 전원의 출력단은 상기 상부 전극에 연결되고, 상기 RF 전원의 RF 전력은 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 기생 캐패시터를 통하여 상기 하부 전극에 전달되고, 상기 가변 커패시터는 상기 하부 전극과 접지 사이에 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 RF 전원의 출력단은 상기 상부 전극에 연결되고, 상기 가변 커패시터는 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이에 연결되고, 상기 RF 전원의 RF 전력은 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 기생 커패시터 및 상기 가변 커패시터를 통하여 상기 하부 전극에 전달될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이에 연결되는 고정 인덕터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 공정 챔버 상부에 배치되고 상기 공정 챔버의 상부면과 이격되어 배치되는 상부 전극; 상기 상부 전극과 일정한 간격을 가지고 상기 상부 전극 하부에 배치되고 상기 상부 전극을 마주보도록 배치되는 하부 전극; 전기적으로 접지되고 상기 하부 전극과 일정한 간격을 가지고 상기 하부 전극 하부에 배치되고 상기 하부 전극을 마주보도록 배치되고 기판을 장착하는 기판 안치 수단; 및 상기 하부 전극과 접지 사이 또는 상기 하부 전극과 RF 전원의 출력단 사이에 연결되는 가변 캐패시터를 포함한다. 상기 상부 전극은 상기 하부 전극 방향으로 돌출된 복수의 돌출부들을 포함하고, 상기 돌출부들은 상기 하부 전극에 형성된 개구부들에 각각 정렬된다..상기 기판 처리 장치의 동작 방법은, 제1 가스를 상기 돌출부에 형성된 제1 노즐을 통하여 상기 기판 안치 수단에 제공하는 단계; 제2 가스를 상기 하부 전극의 하부면에 형성된 제2 노즐을 통하여 상기 개구부를 통하여 상기 기판 안치 수단에 공급하는 단계; RF 전원은 상기 상부 전극에 RF 전력을 제공하여 상기 돌출부과 상기 기판 안치 수단 사이에 제1 플라즈마를 형성하는 단계; 및 상기 RF 전원은 상기 상부 전극에 제공된 RF 전력을 상기 하부 전극으로 분배하여 상기 하부 전극과 상기 기판 안치 수단 사이에 제2 플라즈마를 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 플라즈마 및 제2 플라즈마는 동시에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 가변 캐패시터의 정전 용량을 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 공정 챔버; 상기 공정 챔버 내측에 배치되어 하부 길이 방향으로 돌출된 노즐을 가지는 상부 전극; 상기 상부 전극 하부에서 배치되는 하부 전극; 상기 하부 전극을 마주보도록 배치되고 기판을 장착하는 기판 안치 수단; 및 상기 하부 전극은 전기적으로 플로팅(floating)된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 기판 처리 장치는 돌출부를 포함하는 상부 전극과 기판안치수단 사이에 형성되는 제1 플라즈마와 상기 돌출부와 정렬된 개구부를 포함하는 하부 전극과 기판안치수단 사이에 형성되는 제2 플라즈마에 인가되는 RF 전력비를 조절하여 박막의 특성을 변경할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 기판 처리 장치는 두 종류의 가스를 다른 경로로 분리 주입하고, 두 종류의 가스 중에서 하나의 가스로 서로 다른 영역에서 제1 플라즈마 및 제2 플라즈마를 각각 형성하여 원자층 증착을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 기판 처리 장치는 제1 플라즈마와 제2 플라즈마를 서로 다른 공간에 발생시키어 해리율 차이 특성을 적용하여 대면적에 막질 및 성막 특성을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1의 A-A' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 도 1의 B-B' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 4는 도 1의 C-C' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 5는 도 1의 D-D' 선을 따라 자른 절단 사시도이다.
도 6은 도 1의 기판 처리 장치를 설명하는 회로도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하는 개념도이다.
도 8은 도 7의 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하는 개념도이다.
도 9은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하는 절단 사시도이다.
도 10은 도 9의 기판 처리 장치를 설명하는 회로도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하는 분해 절단 사시도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하는 절단 사시도이다.
도 13은 도 12의 기판 처리 장치의 회로도이다.
최근 대면적 평판 디스플레이 수요가 증가함에 따라 고품질의 유기물 성막이 요구된다. 특히 대면적 봉지 공정이나 산화물 반도체 증착에는 두 가지 가스를 교번해서 분사하여 박막을 형성하는 원자층 증착법의 필요성이 대두되고 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리 장치는 반응성 가스를 충분히 활성화시키는 제1 플라즈마를 생성하는 제1 플라즈마 생성 공간과 박막에 과도한 플라즈마 노출을 억제하는 제2 플라즈마 생성 공간을 구분할 수 있다. 또한, 제1 플라즈마를 생성하는 전력과 상기 제2 플라즈마를 형성하는 전력의 비는 가변 커패시터를 이용하여 조절될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판 처리 장치는 서로 이격되어 배치된 기판안치수단와 가스 분사부를 포함한다. 상기 가스 분사부는 서로 이격되어 적층된 상부 전극과 하부 전극을 포함한다. 돌출부를 구비한 상부 전극과 상기 돌출부와 정렬된 개구부를 포함하는 상기 하부 전극은 하나의 RF 전원으로부터 기생 캐패시터 및 가변 커패시터를 통하여 RF 전력을 분배받는다. 또한, 상기 가스 분사부는 서로 다른 경로를 통하여 제1 가스 및 제2 가스를 기판 상에 공급한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, RF 전원의 출력은 분기되어 상기 상부 전극에 공급되고, 상기 상부 전극에 공급된 RF 전력의 일부는 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 기생 캐패시터를 통하여 상기 하부 전극으로 전달될 수 있다. 상기 상부 전극과 상기 기판안치수단 사이에 제공되는 제1 RF 전력과 상기 하부 전극과 상기 기판안치수단 사이에 제공되는 상기 제2 RF 전력은 독립적으로 제어될 수 있다. 이를 위하여, 상기 하부 전극과 접지 사이에 가변 커패시터를 연결한다. 이 경우, 상기 상부 전극에 인가된 RF 전력의 일부는 상기 하부 전극의 개구부를 통하여 서로 마주보는 상기 상부 전극과 기판안치수단 사이에 제1 플라즈마를 형성한다. RF 전력의 잔부는 기생 캐패시터를 통하여 상기 하부 전극에 전달되고, 상기 하부 전극과 상기 기판안치수단 사이에 제2 플라즈마를 발생시킨다. 상기 가변 커패시터의 정전 용량을 조절하면, 상기 제1 RF 전력과 상기 제2 RF 전력의 분배비는 조절될 수 있다. 전력 분배비를 조절하여, 제1 플라즈마는 높은 플라즈마 밀도로 반응성 가스를 충분히 활성화시키면서, 제2 플라즈마는 낮은 플라즈마 밀도로 박막에 과도하게 노출되는 것을 억제할 수 있다. 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 기생 축전지를 통하여 RF 전력이 하부 전극으로 전달된다.
상기 가변 커패시터의 일단은 상기 하부 전극에 연결되고, 상기 가변 커패시터의 타단은 접지에 연결될 수 있다. RF 전력을 상부 전극에 인가 시, 상부 전극과 접지 사이에 제1 전류가 흐르고, 상기 하부 전극과 상기 상부 전극 사이의 기생 축전지에 의하여 상기 하부 전극으로 제2 전류가 흐른다.
본 발명은 증착되는 박막의 특성을 개선할 수 있다. 상기 가변 커패시터의 정전 용량을 조절하면, 상기 제1 플라즈마는 상기 제2 플라즈마 보다 높은 전자 온도와 플라즈마 밀도를 가질 수 있다. 상기 제1 플라즈마는 반응성 가스의 높은 해리율을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판 처리 장치의 상부 전극은 원자층 증착 공정을 위하여 두 종류의 가스(전구체 가스, 반응성 가스)를 서로 다른 경로를 통하여 동시에 또는 순차적으로 기판 상에 공급할 수 있다. 즉, 상기 상부 전극은 2종류의 가스를 서로 다른 경로로 제공하도록 다중화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 기판 처리 장치는 전구체 가스와 반응성 가스를 이용한 원자층 증착 공정에서, 영역 별로 서로 다른 플라즈마 밀도를 제공하여 양질의 박막을 형성할 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1의 A-A' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 도 1의 B-B' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 4는 도 1의 C-C' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 5는 도 1의 D-D' 선을 따라 자른 절단 사시도이다.
도 6은 도 1의 기판 처리 장치를 설명하는 회로도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는, 공정 챔버(110); 상기 공정 챔버 상부의 상부면과 이격되어 하부 방향으로 돌출된 복수의 돌출부(136)를 가지는 상부 전극(130); 상기 상부 전극(130) 하부 배치되는 하부 전극(120); 전기적으로 접지되고 상기 하부 전극(120)을 마주보도록 배치되고 기판을 장착하는 기판안치수단(152); 및 상기 하부 전극과 접지 사이 또는 상기 하부 전극과 RF 전원 사이에 연결되는 가변 커패시터(192)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는 공정 챔버(110); 상기 공정 챔버(110) 상부에 배치되고 상기 공정 챔버(110)의 상부면과 이격되어 배치되는 상부 전극(130); 상기 상부 전극(130)과 일정한 간격을 가지고 상기 상부 전극(130) 하부에서 상기 상부 전극(130)을 마주보도록 배치되는 하부 전극(120); 전기적으로 접지되고 상기 하부 전극(120)과 일정한 간격을 가지고 상기 하부 전극(120) 하부에서 상기 하부 전극(120)을 마주보도록 배치되고 기판을 장착하는 기판안치수단(152); 및 상기 하부 전극(120)과 접지 사이 또는 상기 하부 전극(120)과 RF 전원(174)의 출력단 사이에 연결되는 가변 커패시터(192)를 포함한다.
상기 상부 전극(130)은 상기 하부 전극(120) 방향으로 돌출된 복수의 돌출부들(136)을 포함한다. 상기 돌출부들(136)은 상기 하부 전극(120)에 형성된 개구부들(122)에 각각 정렬된다. 제1 가스는 상기 돌출부(136)를 관통하여 형성된 제1 노즐(138)을 통하여 상기 기판안치수단(152)에 제공된다. 제2 가스는 상기 상부 전극의 하부면에 형성된 제2 노즐(133)을 통하여 분사되고 상기 상부 전극과 하부 전극 사이의 유로 및 상기 개구부(122)를 통하여 상기 기판안치수단(152)에 공급될 수 있다. 상기 상부 전극(130)은 RF 전원(174)에 연결된다. 상기 RF 전원(174)이 제공하는 RF 전력의 일부는 상기 돌출부(136)과 접지된 상기 기판안치수단(152) 사이에 제1 플라즈마를 형성한다. 상기 RF 전원(174)이 제공하는 RF 전력의 잔부는 상부 전극(130)과 상기 하부 전극(120) 사이의 기생 캐패시터를 통하여 상기 하부 전극(120)에 전달되고, 상기 하부 전극(120)과 상기 기판안치수단(152) 사이에 제2 플라즈마를 형성한다.
상기 기판 처리 장치(100)는 상기 제1 노즐(138)을 공급되는 제1 가스 및 상기 제2 노즐(133)로 공급되는 제2 가스를 이용하여 원자층 증착 공정을 수행할 수 있다. 상기 기판 처리 장치(100)는 상기 원자층 증착을 위하여 플라즈마의 도움을 받을 수 있다. 상기 원자층 증착에 플라즈마 기술이 적용되면, 원자층 증착 반응 가스의 반응성이 향상되고, 공정 온도 범위가 확장되고, 퍼지 시간이 감소될 수 있다.
플라즈마 도움 원자층 증착(Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition; PE-ALD)은 순차적으로 전구체를 공급하고, 퍼지 가스를 이용하여 퍼지시킨 후, 플라즈마에 의하여 반응 가스를 공급한 후, 퍼지 가스를 공급할 수 있다. 플라즈마에 의한 반응 가스의 공급은 전구체의 반응성을 증가시키어 성막 속도를 증가시키고 기판의 온도를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는 제1 플라즈마와 제2 플라즈마를 동시에 발생시키고 제1 플라즈마와 제2 플라즈마의 전력비를 조절하여 높은 박막 성장률과 양질의 박막을 동시에 얻을 수 있다.
상기 가변 커패시터(192)는 상기 하부 전극(120)과 접지 사이에 연결될 수 있다. 상기 가변 커패시터(192)의 정전 용량은 Cv이다. 상기 하부 전극(120)은 상기 상부 전극(130)과 상기 하부 전극(120) 사이의 기생 캐패시터의 정전 용량(Ca)을 통하여 RF 전력을 공급받을 수 있다.
제1 플라즈마는 상기 상부 전극(130)의 돌출부(136)와 상기 기판안치수단(152) 사이에 형성될 수 있다. 제2 플라즈마는 상기 하부 전극(120)과 상기 기판안치수단(152) 사이에 형성될 수 있다. 상기 제1 플라즈마의 제1 플라즈마 임피던스(Zp1)는 제1 플라즈마 저항(Rp1)과 제1 플라즈마 리액턴스(Xp1)의 등가 회로로 표시될 수 있다. 한편, 상기 제2 플라즈마의 제2 플라즈마 임피던스(Zp2)는 제2 플라즈마 저항(Rp2)과 제2 플라즈마 리액턴스(Xp2)의 등가 회로로 표시될 수 있다.
따라서, 임피던스 매칭 네트워크(174a)의 출력단은 상기 제1 플라즈마 임피던스(Zp1)와 유효 임피던스(Zeff)의 병렬 연결로 표시될 수 있다. 상기 유효 임피던스(Zeff)는 제2 플라즈마 임피던스(Zp2)와 병렬 연결된 가변 커패시터(192, Cv), 및 병렬 연결된 제2 플라즈마 임피던스(Zp2) 및 가변 커패시터(192)에 직렬 연결된 기생 캐패시터를 포함할 수 있다.
전력 분배룰 간단히 확인하기 위하여, 상기 제1 플라즈마의 제1 플라즈마 임피던스(Zp1)는 제1 정전 용량(C1)으로 가정한다. 또한, 상기 제2 플라즈마의 제2 플라즈마 임피던스(Zp2)는 제2 정전 용량(C2)으로 가정한다. 제1 전류는 제1 플라즈마 임피던스(Zp1)로 흐른다. 제2 전류는 기생 캐패시터로 흐른다.
제1 전류와 제2 전류의 비는 다음과 같이 주어진다.
Figure pat00001
여기서, ω는 RF 전원(174)의 각 주파수이고, Zp1은 제1 플라즈마의 제1 플라즈마 임피던스이고, Zp2는 제2 플라즈마의 제2 플라즈마 임피던스이다. Ca는 상부 전극과 하부 전극 사이의 기생 캐패시터의 정전 용량이다. Cv는 상기 제2 플라즈마에 병렬 연결된 가변 커패시터(192)의 정전용량이다.
상기 가변 커패시터(192)의 정전 용량(Cv)을 가변하면, 제1 플라즈마를 통하여 흐르는 제1 전류(I1)와 상기 유효 임피던스(Zeff)를 통하여 흐르는 제2 전류(I2)의 비가 조절될 수 있다. 제2 전류는 가변 커패시터(192)를 통하여 흐르는 전류(I2')와 제2 플라즈마 임피던스로 흐른 전류(I2'')로 나뉜다. 즉, 가변 커패시터(192)의 정전 용량(Cv)에 따라, 제2 플라즈마 임피던스로 흐른 전류(I2'')는 제어된다.
따라서, 상기 가변 커패시터(192)는 제1 플라즈마와 제2 플라즈마를 형성하기 위한 RF 전력 비를 조절할 수 있다. 상기 제1 플라즈마는 제1 가스 또는 제2 가스를 높은 플라즈마 밀도로 방전하고, 상기 제2 플라즈마는 제1 가스 또는 제2 가스를 낮은 플라즈마 밀도로 방전할 수 있다. 상기 개구부(122) 내에서 생성되는 상기 제1 플라즈마의 밀도는 상기 하부 전극(120)의 하부에서 생성되는 상기 제2 플라즈마의 밀도보다 높을 수 있다. 즉, 제1 플라즈마는 상기 개구부(122) 내에서 제1 가스 또는 제2 가스를 충분히 해리하고, 상기 제2 플라즈마는 낮은 플라즈마 밀도에 기인하여 막질 손상을 억제하면서 제1 가스 또는 제2 가스를 활성할 수 있다. 이에 따라, 박막 증착 속도 및 막질이 향상될 수 있다.
상기 가변 커패시터(192)의 정전 용량(Cv)이 변경됨에 따라, 상기 제1 플라즈마 임피던스(Zp1)를 통하여 흐르는 제1 전류(I1)와 상기 제2 플라즈마 임피던스를 통하여 흐르는 전류(I2'')가 변경될 수 있다. 상기 제1 플라즈마를 형성하기 위한 제1 RF 전력과 상기 제2 플라즈마를 형성하기 위한 제2 RF 전력의 비는 증착하고자 하는 박막에 따라 선택될 수 있다.
공정 챔버(110)는 금속 챔버로 원통형 챔버 또는 직육면체 쳄버일 수 있다. 상기 공정 챔버(110)의 리드(140)은 상기 공정 챔버(110)의 개방된 상부면을 덮을 수 있다. 상기 공정 챔버(110)는 배기부에 의하여 진공 상태로 배기될 수 있다. 상기 공정 챔버(110)는 전기적으로 접지될 수 있다.
상기 리드(140)은 상기 상부 전극(130) 상에 이격되어 배치되고, 가스 버퍼 공간(144)은 상기 리드의 하부면과 상기 상부 전극(130)의 상부면 사이에 제공될 수 있다. 상기 리드(140)은 판형이고, 도전체로 형성되고 접지될 수 있다. 상기 가스 버퍼 공간(144)의 높이는 기생 플라즈마를 생성하지 않도록 수 밀리미터 이내일 수 있다. 상기 가스 버퍼 공간(144)은 외부로부터 가스 공급 라인(146)을 통하여 제1 가스를 공급받을 수 있다. 상기 가스 버퍼 공간(144)은 상기 돌출부들(136)을 관통하는 제1 노즐(138)을 통하여 상기 하부 전극의 개구부(122)에 제1 가스를 제공할 수 있다.
상부 전극(130)은 상기 리드(140)의 하부에 이격되어 배치될 수 있다. 상기 상부 전극(130)은 RF 전원(174)으로부터 임피던스 매칭 네트워크(174a)를 통하여 RF 전력을 공급받는다. 상기 상부 전극(130)은 판 형태의 도전체일 수 있다. 상기 상부 전극(130)은 그 하부면에서 돌출된 복수의 돌출부들(136)을 포함할 수 있다. 상기 돌출부들(136)은 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 제1 노즐(138)은 상기 돌출부(136)를 관통하거나 상기 돌출부 및 상기 상부 전극을 연속적으로 관통하여 형성될 수 있다. 상기 제1 노즐(138)은 제1 가스를 분사할 수 있다.
상기 상부 전극(130)은 그 내부에 제1 방향으로 나란히 연장되는 복수의 제1 방향 유로들(132) 및 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 연장되고 상기 제1 방향 유로들의 양단을 각각 연결하는 한 쌍의 제2 방향 유로들(134)을 포함할 수 있다. 상기 제2 노즐들(133)은 상기 제1 방향 유로(132)에 연결될 수 있다. 상기 제2 노즐들(133)은 일정한 간격을 가지고 상기 상부 전극의 하부면에 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 이웃한 제1 방향 유도들(132) 사이에는 제1 노즐들(138) 및 개구부들(122)이 제1 방향을 따라 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 상기 제1 방향 유로들에 제2 가스를 공급하기 위하여 한 쌍의 제2 방향 유로들(134)이 상기 제1 방향 유로들(132)의 양단에 제2 방향으로 연장될 수 있다.
하부 전극(120)은 판 형태의 도전체일 수 있다. 상기 하부 전극(120)과 상기 상부 전극(130) 사이의 간격은 기생 플라즈마를 발생시키지 않도록 수 밀리미터 이하일 수 있다. 상기 하부 전극(120)과 상기 상부 전극(130) 사이의 공간(131)은 상기 제2 노즐(133)을 통하여 분사된 제2 가스가 상기 개구부들(122)을 통하여 배출할 수 있도록 유로를 형성할 수 있다.
상기 하부 전극(120)은 상기 상부 전극(130)에 공급된 RF 전력의 일부를 기생 캐패시터(Ca)의 축전 결합을 통하여 RF 전력을 공급받는다. 상기 하부 전극(120)은 매트릭스 형태로 배열된 복수의 개구부들(122)을 포함할 수 있다. 상기 하부 전극(120)과 접지된 상기 기판안치수단(152)는 제2 플라즈마를 형성할 수 있다. 상기 하부 전극(120)은 가변 커패시터(192)와 전기적으로 연결될 수 있다.
기판안치수단(152)는 전기적으로 접지되고 판 형태일 수 있다. 상기 기판안치수단(152)는 그 상부면에 기판(153)을 장착할 수 있다. 상기 기판안치수단(152)는 기판(153)을 지지하고 일정한 온도로 기판을 가열 또는 냉각할 수 있다.
RF 전원(174)은 수 MHz 내지 수백 MHz의 주파수를 가지고, 임피던스 매칭 네트워크(174a)를 통하여 상기 상부 전극(130)에 RF 전력을 공급할 수 있다. 상기 상부 전극(130)은 복수의 지점에서 RF 전력을 공급받아. 정상파 효과(standing wave effect)가 억제될 수 있다.
절연 스페이서(129)는 상기 하부 전극(120)의 상부면 가장 자리에 배치될 수 있다. 상기 절연 스페이서(129)는 상기 상부 전극(130)과 상기 하부 전극(120)을 전기적으로 절연시키고 제2 가스가 진행하는 유로를 제공할 수 있다. 상기 유로는 상기 제2 노즐들(133)에 의하여 분사된 제2 가스가 확산하는 공간일 수 있다. 상기 절연 스페이서(129)의 두께는 제2 가스가 상기 유로 내에서 기생 플라즈마를 형성하지 않도록 수 밀리미터 이하일 수 있다.
절연부(162)는 상기 상부 전극(130) 및 상기 하부 전극(120)의 가장 자리를 감싸도록 배치될 수 있다. 상기 절연부(162)는 상기 공정 챔버(110)의 측벽에 결합할 수 있다. 상기 절연부(162)는 상기 공정 챔버의 상부 내측벽에 형성된 턱에 삽입되어 결합할 수 있다. 상기 절연부(162)는 그 내측 상부에 형성된 보조턱을 통하여 상기 상부 전극(130)을 지지할 수 있다.
보조 절연 스페이서(164)는 상기 절연부(162)와 상기 상부 전극(130)의 가장 자리를 덮도록 배치될 수 있다. 상기 보조 절연 스페이서(164)는 상기 리드(140)과 상기 상부 전극(130) 사이에 상기 가스 버퍼 공간(144)을 제공할 수 있다. 상기 보조 절연 스페이서(164)는 상기 절연부(162)의 외측면과 정렬될 수 있다. 상기 보조 절연 스페이서(164)는 알루미나와 같은 세라믹 또는 플라스틱일 수 있다. 상기 보조 절연 스페이서(164)의 두께는 기생 플라즈마가 발생하지 않도록 수백 마이크로미터 내지 수 밀리미터일 수 있다. 상기 가스 버퍼 공간(144)은 상기 상부 전극 및 상기 돌출부를 관통하는 제1 노즐들(138)에 연통될 수 있다.
가스 공급 통로(142)는 상기 리드(140)의 가장 자리를 수직으로 관통하여 상기 제2 방향 유로(134)에 연결될 수 있다. 제1 보조 홀(134a)은 상기 상부 전극(130)의 가장 자리에서 상기 가스 공급 통로(142)와 상기 제2 방향 유로(134)를 연결하도록 배치될 수 있다. 제2 보조 홀(164a)은 상기 보조 절연 스페이서(164)를 관통하여 상기 제1 보조 홀(134a)과 정렬되어 배치될 수 있다. 상기 가스 공급 통로(142)는 복수 개이고 제2 방향을 따라 배치될 수 있다.
RF 전력 공급 라인(172)은 상기 제1 방향으로 정렬된 이웃한 한 쌍의 제1 노즐들(138) 사이에서 상기 리드(140)을 수직으로 관통하여 상기 상부 전극(130)에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 상부 전극(130)은 상기 제1 노즐(138)을 통하여 제1 가스를 상기 기판(153)에 분사하고 제2 노즐(133)을 통하여 제2 가스를 유로에 분사할 수 있다. 상기 유로에서 확산된 제2 가스는 상기 개구부(122)를 통하여 기판 방향으로 분사될 수 있다. 상기 제1 가스는 전구체 가스이고, 제2 가스는 반응성 가스일 수 있다. 또는, 상기 제1 가스는 반응성 가스이고, 제2 가스는 전구체 가스일 수 있다. 상기 전구체 가스는 tri-methyl aluminum (TMA), TiCl4, HfCl4, 또는 SiH4 일 수 있다. 상기 반응성 가스는 H2, N2, O2, NH3, Ar, He 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
플라즈마 도움 원자층 증착 공정에서, 제1 단계로, 상기 상부 전극(130)은 상기 제1 노즐(138)을 통하여 제1 가스(예를 들어, 전구체 가스)를 분사하고, 제2 단계로 제1 노즐(138)을 통하여 퍼지 가스(예를 들어, 아르곤 가스)를 분사하여 기판 상에 잉여 전구체 가스를 제거한다. 제3 단계에서, 제2 노즐(133)을 통하여 제2 가스(예를 들어, 반응성 가스)를 공급하면서 상기 상부 전극(130)에 RF 전력을 공급하여 돌출부(138)와 기판안치수단(152) 사이에 제1 플라즈마를 형성하고 하부 전극(120)과 상기 기판안치수단(152) 사이에 제2 플라즈마를 형성한다. 상기 제1 플라즈마는 상기 제2 가스를 상기 개구부(122) 내에서 충분히 해리할 수 있다. 상기 제2 플라즈마는 상기 하부 전극과 기판안치수단 사이에서 제2 가스를 활성화시킬 수 있다. 제4 단계에서, 제2 노즐(133)을 통하여 퍼지 가스(예를 들어, 아르곤 가스)를 분사하여 잉여 제2 가스를 제거한다. 위의 제1 단계 내지 제4 단계는 반복된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 동작 방법은, 제1 가스를 상기 돌출부(136)에 형성된 제1 노즐(138)을 통하여 상기 기판안치수단(152)에 제공하는 단계; 제2 가스를 상기 하부 전극(120)의 하부면에 형성된 제2 노즐(133)을 통하여 상기 개구부(122)를 통하여 상기 기판안치수단(152)에 공급하는 단계; RF 전원(174)은 상기 상부 전극(130)에 RF 전력을 제공하여 상기 돌출부(136)과 상기 기판안치수단(152) 사이에 제1 플라즈마를 형성하는 단계; 및 상기 RF 전원(174)은 상기 상부 전극에 제공된 RF 전력을 상기 하부 전극으로 분배하여 상기 하부 전극(120)과 상기 기판안치수단(152) 사이에 제2 플라즈마를 형성하는 단계를 포함한다. 상기 제1 플라즈마 및 제2 플라즈마는 동시에 형성될 수 있다. 상기 제1 플라즈마의 밀도는 상기 제2 플라즈마의 밀도보다 높을 수 있다.
이 동작 방법은, 원자층 증착을 위하여, 제1 가스를 상기 돌출부에 형성된 제1 노즐을 통하여 상기 기판안치수단에 제공한 후, 퍼지 가스를 상기 제1 노즐을 통하여 상기 기판안치수단에 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이 동작 방법은, 화학기상 증착을 위하여, 상기 제1 가스와 상기 제2 가스는 동시에 공급되고, 상기 제1 플라즈마 및 제2 플라즈마는 동시에 형성될 수 있다.
이 동작 방법은, 제1 플라즈마와 제2 플라즈마의 특성을 조절하기 위하여 상기 가변 커패시터의 정전 용량을 변경할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 화학 기상 증착 공정에 적용될 수 있다. 제1 노즐들(138)은 SiH4과 같은 제1 가스를 분사하고, 동시에 제2 노즐들(133)은 수소, 질소, 또는 암모니아 같은 희석 가스를 분사할 수 있다. 상기 제1 플라즈마는 상기 제1 가스 및 제2 가스를 충분히 해리하고, 상기 제2 플라즈마는 상기 제1 가스 및 제2 가스를 활성화시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 대면적 디스플레이의 봉지 공정에서 투습 특성 개선을 위한 유기막 또는 무기막의 원자층 증착 공정을 수행할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하는 개념도이다.
도 8은 도 7의 기판 처리 장치를 나타내는 회로도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 기판 처리 장치(100a)는 상부 전극(130)과 하부 전극(120) 사이에 연결된 리액티브 소자(194)를 더 포함할 수 있다. 상기 리액티브 소자(194)는 리액턴스(X)를 가질 수 있다. 상기 리액티브 소자(194)는 고정 축전기일 수 있다. 상기 리액티브 소자(194)는 상기 기생 캐패시터와 병렬 연결될 수 있다. 상기 리액티브 소자(194)는 상기 하부 전극(120)에 RF 전력을 효율적으로 전달할 수 있다. 상기 리액티브 소자(194)는 상기 가변 커패시터(192)의 정전용량(Cv)에 따른 전력 분배비의 선형성을 향상시킬 수 있다.
도 9은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하는 절단 사시도이다.
도 10은 도 9의 기판 처리 장치를 설명하는 회로도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 기판 처리 장치(100b)는 상기 하부 전극(120)과 RF 전원(174)의 출력단 사이에 연결되는 가변 커패시터(192)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 임피던스 매칭 네트워크(174a)의 출력단은 분기되어 상기 상부 전극(130)에 연결되고, 상기 가변 커패시터(192)를 통하여 상기 하부 전극(120)에 연결될 수 있다. 상기 상부 전극(130)은 상기 가변 커패시터(192) 및 기생 캐패시터를 통하여 상기 하부 전극(120)에 연결될 수 있다.
상기 가변 커패시터(192)의 정전용량(Cv)을 조절하면, 상부 전극(130)의 돌출부(136)와 기판안치수단(152) 사이에 발생하는 제1 플라즈마에 제공되는 제1 RF 전력과 상기 하부 전극(120)과 상기 기판안치수단(152) 사이에 발생하는 제2 플라즈마에 제공되는 제2 RF 전력의 비가 조절될 수 있다. 상기 상부 전극(130)과 상기 하부 전극(120) 사이의 기생 캐패시터(Ca)는 상기 가변 커패시터(192)와 병렬 연결될 수 있다. 제2 플라즈마 임피던스(Zp2)는 병렬 연결된 기생 캐패시터와 가변 커패시터(192)에 대하여 직렬 연결될 수 있다.
전력 분배룰 간단히 확인하기 위하여, 상기 제1 플라즈마의 제1 플라즈마 임피던스(Zp1)는 제1 정전 용량(C1)으로 가정한다. 또한, 상기 제2 플라즈마의 제2 플라즈마 임피던스(Zp2)는 제2 정전 용량(C2)으로 가정한다. 제1 전류와 제2 전류의 비는 다음과 같이 주어진다.
Figure pat00002
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하는 분해 절단 사시도이다.
도 11을 참조하면, 기판 처리 장치(100c)는 유로 절연판(180)를 포함할 수 있다. 상기 유로 절연판(180)는 상기 상부 전극(130)과 상기 하부 전극(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 유로 절연판(180)는 절연체이다. 상기 유로 절연판(180)은 상기 개구부들(122)에 정렬된 보조 개구부들(182)을 포함한다. 상기 보조 개구블들은 상기 유로 절연판(180)을 관통할 수 있다. 상기 유로 절연판(180)은 상기 제2 노즐(133)과 상기 보조 개구부(182)를 연결하는 트렌치(184)를 포함할 수 있다. 상기 트렌치(184)는 상기 유로 절연판(180)의 상부면에서 제2 방향으로 연장될 수 있다. 상기 유로 절연판(180)은 기생 방전을 억제하면서 유로를 형성할 수 있다.
상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이에 리액티브 소자(194)가 추가적으로 배치되어, 상기 상부 전극에서 공급되는 RF 전력을 상기 하부 전극으로 전달할 수 있다.
상기 리액티브 소자(194)는 고정 축전기일 수 있다. 상기 유로 절연판은 기생 방전을 억제하면서 제2 가스의 유로를 제공할 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하는 절단 사시도이다.
도 13은 도 12의 기판 처리 장치의 회로도이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 기판 처리 장치(100d)는 상부 전극(130)과 하부 전극(120) 사이에 연결된 가변 커패시터(192) 및 고정 인덕터(193)를 포함할 수 있다. 고정 인덕터(193)는 인턱턴스(L)을 가질 수 있다. 기생 캐패시터의 정전용량(Ca), 상기 가변 커패시터(192)의 정전용량(Cv) 및 고정 인덕터(193)의 인턱턴스(L)는 병렬 공진 회로를 구성할 수 있다. RF 전원이 상기 가변 커패시터의 정전 용량(Cv)을 조절하여 공진 주파수에서 동작하는 경우, 상기 공진 회로의 임피던스는 무한대로 증가하여, 상기 RF 전원의 전력은 주로 제1 플라즈마만을 선택적으로 형성할 수 있다. 한편, 상기 가변 커패시터의 정전 용량을 조절하여 공진 주파수에서 벗어난 주파수에서 동작하는 경우, 상기 하부 전극과 상기 기판안치수단 사이에 RF 전력이 분배되어, 상기 제1 플라즈마 및 제2 플라즈마를 동시에 형성할 수 있다.
다시 도 5를 참조하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는, 공정 챔버(110); 상기 공정 챔버 내측에 배치되어 하부 길이 방향으로 돌출된 노즐을 가지는 상부 전극(130); 상기 상부 전극 하부에서 배치되는 하부 전극(120); 상기 하부 전극을 마주보도록 배치되고 기판을 장착하는 기판 안치 수단(152); 및 상기 하부 전극(130)은 전기적으로 플로팅(floating)된다.
즉, 도 5에서, 상기 가변 커패시터(192)가 제거될 수 있다. 이에 따라, 상기 하부 전극은 상부 전극으로부터 축전 결합에 의하여 RF 전력을 공급받아 상기 하부 전극과 상기 기판안치수단 사이에 제2 플라즈마를 형성할 수 있다. 또한, 상기 상부 전극의 돌출부는 상기 하부 전극의 개구부를 통하여 상기 기판안치수단 사이에 제1 플라즈마를 형성할 수 있다. 상기 하부 전극과 상기 기판안치수단 사이의 전압 강하는 전압 분배 모델에 의하여 상기 상부 전극과 상기 기판안치수단 사이의 전압 강하보다 작다. 이에 따라. 상기 제2 플라즈마의 특성은 상기 제1 플라즈마의 특성과 서로 다르다.
이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
120: 하부 전극
122: 개구부
130: 상부 전극
133: 제2 노즐
136: 돌출부
138: 제1 노즐
192: 가변 커패시터

Claims (12)

  1. 공정 챔버;
    상기 공정 챔버 상부의 상부면과 이격되어 하부 방향으로 돌출된 복수의 돌출부를 가지는 상부 전극;
    상기 상부 전극 하부 배치되는 하부 전극;
    전기적으로 접지되고 상기 하부 전극을 마주보도록 배치되고 기판을 장착하는 기판안치수단; 및
    상기 하부 전극과 접지 사이 또는 상기 하부 전극과 RF 전원 사이에 연결되는 가변 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 상부 전극은 상기 RF 전원에 연결되어 상기 돌출부과 상기 기판안치수단 사이에 제1 플라즈마를 형성하고,
    상기 RF 전력은 상기 하부 전극과 상기 기판안치수단 사이에 제2 플라즈마를 형성하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    제1 가스는 상기 돌출부에 형성된 제1 노즐을 통하여 상기 기판안치수단에 제공되고,
    제2 가스는 상기 상부 전극의 하부면에 형성된 제2 노즐을 통하여 상기 개구부를 통하여 상기 기판안치수단에 공급되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 돌출부들 및 상기 제1 노즐들은 매트릭스 형태로 주기적으로 배치되고,
    상기 제2 노즐들은 상기 제1 노즐들과 이격되어 매트릭스 형태로 주기적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이에 연결된 리액티브 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 RF 전원의 출력단은 상기 상부 전극에 연결되고,
    상기 RF 전원의 RF 전력은 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 기생 캐패시터를 통하여 상기 하부 전극에 전달되고,
    상기 가변 커패시터는 상기 하부 전극과 접지 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 RF 전원의 출력단은 상기 상부 전극에 연결되고,
    상기 가변 커패시터는 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이에 연결되고,
    상기 RF 전원의 RF 전력은 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 기생 커패시터 및 상기 가변 커패시터를 통하여 상기 하부 전극에 전달되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이에 연결되는 고정 인덕터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 공정 챔버 상부에 배치되고 상기 공정 챔버의 상부면과 이격되어 배치되는 상부 전극; 상기 상부 전극과 일정한 간격을 가지고 상기 상부 전극 하부에 배치되고 상기 상부 전극을 마주보도록 배치되는 하부 전극; 및 전기적으로 접지되고 상기 하부 전극과 일정한 간격을 가지고 상기 하부 전극 하부에 배치되고 상기 하부 전극을 마주보도록 배치되고 기판을 장착하는 기판 안치 수단; 및 상기 하부 전극과 접지 사이 또는 상기 하부 전극과 RF 전원의 출력단 사이에 연결되는 가변 캐패시터를 포함하고, 상기 상부 전극은 상기 하부 전극 방향으로 돌출된 복수의 돌출부들을 포함하고, 상기 돌출부들은 상기 하부 전극에 형성된 개구부들에 각각 정렬되는 기판 처리 장치의 동작 방법에 있어서,
    제1 가스를 상기 돌출부에 형성된 제1 노즐을 통하여 상기 기판 안치 수단에 제공하는 단계;
    제2 가스를 상기 하부 전극의 하부면에 형성된 제2 노즐을 통하여 상기 개구부를 통하여 상기 기판 안치 수단에 공급하는 단계;
    RF 전원은 상기 상부 전극에 RF 전력을 제공하여 상기 돌출부과 상기 기판 안치 수단 사이에 제1 플라즈마를 형성하는 단계; 및
    상기 RF 전원은 상기 상부 전극에 제공된 RF 전력을 상기 하부 전극으로 분배하여 상기 하부 전극과 상기 기판 안치 수단 사이에 제2 플라즈마를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치의 동작 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 플라즈마 및 제2 플라즈마는 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치의 동작 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 가변 캐패시터의 정전 용량을 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치의 동작 방법.
  12. 공정 챔버;
    상기 공정 챔버 내측에 배치되어 하부 길이 방향으로 돌출된 노즐을 가지는 상부 전극;
    상기 상부 전극 하부에서 배치되는 하부 전극;
    상기 하부 전극을 마주보도록 배치되고 기판을 장착하는 기판 안치 수단; 및
    상기 하부 전극은 전기적으로 플로팅(floating)되는 것을 특징으로 하는 기판처리 장치.
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