KR20240011013A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20240011013A
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윤태환
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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 일 실시예에 의한 기판 처리 장치는 처리 공간을 가지는 하우징; 상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛; 및 상기 처리 공간에 공급된 가스를 여기시켜 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 소스를 포함하되, 상기 지지 유닛은, 상면에 기판이 안착되는 척; 상기 척의 외측을 감싸는 링 형상의 링 부재를 포함하고, 상기 링 부재는, 상기 링 부재를 분할하는 절단면과, 상기 절단면에 위치하여 상기 절단면에 의해 분할된 상기 링 부재의 위치를 유지하는 유지 부재를 포함할 수 있다.

Description

기판 처리 장치{AN APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 장치에 관한 것이다.
플라즈마는 이온이나 라디칼, 그리고 전자 등으로 이루어진 이온화된 가스 상태를 말한다. 플라즈마는 매우 높은 온도나, 강한 전계 혹은 고주파 전자계(RF Electromagnetic Fields)에 의해 생성된다. 반도체 소자 제조 공정은 플라즈마를 사용하여 기판 상의 박막을 제거하는 애싱 또는 식각 공정을 포함한다. 애싱 또는 식각 공정은 플라즈마에 함유된 이온 및 라디칼 입자들이 기판 상의 막과 충돌 또는 반응함으로써 수행된다.
플라즈마를 이용하여 기판을 처리할 때, 플라즈마가 발생되는 영역에는 고온의 분위기가 조성된다. 이에 따라, 플라즈마가 발생되는 영역과 인접하게 위치한 부재들은 열 팽창한다. 공정에서 요구되는 영역에 정밀하게 플라즈마를 발생시키기 위해서는 기판을 지지하는 척과, 척의 외주면을 감싸는 절연 링의 중심이 일치해야 한다. 척과 절연 링의 중심을 일치시켜 배치하기 위해서는 양 부재 사이에 공차를 두지 않고 배치해야 한다. 이 경우, 기판을 처리하기 위해 플라즈마를 발생시키는 경우, 플라즈마 발생 영역에 조성된 고온의 분위기에 의해 척과 절연 링은 각각 열 팽창한다. 특히, 척이 열 팽창하여 그 체적 부피가 증가하는 경우 절연 링에 데미지를 가하고, 궁극적으로는 절연 링의 표면에 스크래치가 발생하거나, 절연 링이 파손된다. 절연 링에 미세한 파손이 발생하더라도, 플라즈마의 균일성이 감소하므로 기판에 대한 균일한 플라즈마 처리가 불가능하다.
상술한 절연 링의 파손을 방지하기 위해 척과 절연 링을 일정한 공차를 두고 배치하는 경우, 척과 절연 링의 중심을 서로 일치시키기 어렵다. 척과 절연 링의 중심이 일치하지 않는 경우, 척과 절연 링은 비대칭적인 구조를 가질 수밖에 없으므로, 공정에서 요구되는 영역에 플라즈마를 정밀하게 발생시키기 어렵다. 특히, 기판의 가장자리 영역에만 플라즈마를 발생시키는 소위 베벨 에치(Bevel Etch) 공정의 경우, 척과 절연 링의 중심이 일치하지 않으면 공정 요구 조건에 적합한 플라즈마를 발생시키기 어렵다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 척과 절연 링 사이에 공차를 두고 배치하는 동시에, 절연 링의 위치를 고정시키는 방안을 고려해볼 수 있으나, 이는 장치의 구조적 복잡성을 증가시키는 문제를 야기한다.
본 발명은 기판을 균일하게 처리할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판의 가장자리 영역에 균일한 플라즈마를 발생시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판을 지지하는 척과 척을 감싸는 링 부재의 중심을 서로 일치시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 고온의 분위기에서 링 부재가 손상되는 것을 최소화할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면들로부터 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 일 실시예에 의한 기판 처리 장치는 처리 공간을 가지는 하우징; 상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛; 및 상기 처리 공간에 공급된 가스를 여기시켜 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 소스를 포함하되, 상기 지지 유닛은, 상면에 기판이 안착되는 척; 상기 척의 외측을 감싸는 링 형상의 링 부재를 포함하고, 상기 링 부재는, 상기 링 부재를 분할하는 절단면과, 상기 절단면에 위치하여 상기 절단면에 의해 분할된 상기 링 부재의 위치를 유지하는 유지 부재를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 링 부재에는 상기 유지 부재가 삽입되는 홈이 형성될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 홈은 상기 링 부재의 내측면에 형성되되, 상기 홈의 상단은 상기 링 부재의 상단보다 낮게 위치하고, 상기 홈의 하단은 상기 링 부재의 하단보다 높게 위치할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 링 부재는 상기 절단면을 기준으로 분할되고, 상기 유지 부재는, 상기 홈에 삽입되어 상기 분할된 링 부재 각각의 종 방향의 이동을 제한할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 절단면은, 상기 링 부재의 종단면과 수평한 방향으로 형성될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 링 부재에는, 상기 링 부재의 둘레 방향을 따라 복수 개의 상기 절단면이 형성되고, 복수 개의 상기 절단면 각각에는 복수 개의 상기 유지 부재가 각각 위치할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 장치는, 상기 지지 유닛에 지지된 기판의 상면과 마주하게 배치된 유전체 판; 및 상기 기판의 가장자리 영역으로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛을 더 포함하고, 상기 플라즈마 소스는, 상기 가장자리 영역의 상측에 배치되는 상부 엣지 전극; 및 상기 가장자리 영역의 하측에 배치되는 하부 엣지 전극을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 하부 엣지 전극은 링 형상으로 형성되고, 상기 링 부재의 외측을 감쌀 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 척과 상기 링 부재는 서로 동일한 중심을 공유하고, 상기 링 부재의 내측면은 상기 척의 외측면과 면접할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 척과 상기 링 부재는 서로 상이한 열 팽창률을 가질 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 지지하는 지지 유닛을 제공한다. 일 실시예에 의한 지지 유닛은 상면에서 기판을 지지하는 척; 상기 척의 외주면을 감싸는 링 형상의 링 부재; 및 링 형상으로 형성되어 상기 링 부재의 외주면을 감싸고, 상기 척에 지지된 기판의 가장자리 영역에 배치되어 상기 가장자리 영역에 플라즈마를 발생시키는 엣지 전극을 포함하되, 상기 링 부재는, 상기 링 부재를 분할하는 절단면과, 상기 절단면에 위치하여 상기 절단면에 의해 분할된 상기 링 부재의 위치를 유지하는 유지 부재를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 척과 상기 링 부재는 서로 동일한 중심을 공유하고, 상기 링 부재의 내측면은 상기 척의 외측면과 면접할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 척의 열 팽창률과 상기 링 부재의 열 팽창률은 서로 다를 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 척의 열 팽창률은 상기 링 부재의 열 팽창률보다 클 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 링 부재에는 상기 유지 부재가 삽입되는 홈이 형성되고, 상기 홈은 상기 링 부재의 내측면에 형성되되, 상기 홈의 상단은 상기 링 부재의 상단보다 낮게 위치하고, 상기 홈의 하단은 상기 링 부재의 하단보다 높게 위치할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 링 부재는 상기 절단면을 기준으로 분할되고, 상기 유지 부재는, 상기 홈에 삽입되어 상기 분할된 링 부재 각각의 종 방향의 이동을 제한할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 링 부재에는, 상기 링 부재의 둘레 방향을 따라 복수 개의 상기 절단면이 형성되고, 복수 개의 상기 절단면 각각에는 복수 개의 상기 유지 부재가 각각 위치할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 일 실시예에 의한 기판 처리 장치는 처리 공간을 가지는 하우징; 상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛; 상기 지지 유닛에 지지된 기판의 상면과 마주하게 배치된 유전체 판; 상기 기판의 가장자리 영역으로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛; 상기 가장자리 영역의 상측에 배치되는 상부 엣지 전극; 및 상기 가장자리 영역의 하측에 배치되는 하부 엣지 전극을 포함하되, 상기 지지 유닛은, 상면에 기판이 안착되는 척; 및 상기 척의 외측을 감싸는 링 형상의 링 부재를 포함하고, 상기 링 부재는, 상기 링 부재를 분할하는 절단면과, 상기 절단면과 대응하는 위치에 형성된 홈과, 상기 홈에 삽입되어 상기 절단면에 의해 분할된 상기 링 부재의 종 방향의 이동을 저지하는 유지 부재를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 척과 상기 링 부재는 서로 동일한 중심을 공유하고, 상기 링 부재의 내측면은 상기 척의 외측면과 면접하고, 상기 홈은 상기 링 부재의 상단과 상기 링 부재의 하단 사이의 상기 내측면에 형성될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 척과 상기 링 부재는 서로 상이한 열 팽창률을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 기판을 균일하게 처리할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 기판을 지지하는 척과 척을 감싸는 링 부재의 중심을 서로 일치시켜 기판의 가장자리 영역에 균일한 플라즈마를 발생시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 고온의 분위기에서 링 부재가 손상되는 것을 최소화할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 일 실시예에 따른 프로세스 챔버를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 일 실시예에 따른 링 부재에 유지 부재가 삽입된 모습을 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 2의 일 실시예에 따른 링 부재에서 유지 부재가 인출된 모습을 보여주는 사시도이다.
도 5는 도 2의 일 실시예에 따른 프로세스 챔버가 플라즈마 처리 공정을 수행하는 모습을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 6은 도 2의 일 실시예에 따른 프로세스 챔버에서 플라즈마 처리 공정을 수행할 때, 척이 열 팽창하는 모습을 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 7은 도 6의 A 부분을 확대한 모습을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 8은 도 2의 다른 실시예에 따른 링 부재의 모습을 보여주는 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
이하에서는, 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 전방 단부 모듈(Equipment Front End Module, EFEM)(20)과 처리 모듈(30)을 가진다. 전방 단부 모듈(20)과 처리 모듈(30)은 일 방향으로 배치된다.
이하에서는, 전방 단부 모듈(20)과 처리 모듈(30)이 배치된 방향을 제1방향(11)이라 정의한다. 또한, 위에서 바라볼 때, 제1방향(11)과 수직한 방향을 제2방향(12)이라 정의한다. 또한, 제1방향(11) 및 제2방향(12)을 포함한 평면에 모두 수직한 방향을 제3방향(13)이라 정의한다. 예컨대, 제3방향(13)은 지면에 대해 수직한 방향일 수 있다.
전방 단부 모듈(20)은 로드 포트(Load Port, 10)와 반송 프레임(21)을 가진다. 로드 포트(10)는 복수 개의 지지부(6)를 가진다. 복수 개의 지지부(6)는 제2방향(12)을 따라 일렬로 배치될 수 있다. 각각의 지지부(6)에는 용기(4)가 안착될 수 있다. 일 실시예에 의한 용기(4)는 카세트, 또는 FOUP 등을 포함할 수 있다. 용기(4)에는 공정에 사용될 예정인 기판과 공정 처리가 완료된 기판이 수납될 수 있다.
반송 프레임(21)은 로드 포트(10)와 처리 모듈(30) 사이에 배치된다. 반송 프레임(21)은 내부 공간을 가진다. 반송 프레임(21)의 내부 공간은 대체로 대기압 분위기로 유지될 수 있다. 반송 프레임(21)의 내부에는 제1반송 로봇(25)이 배치된다. 제1반송 로봇(25)은 제2방향(12)으로 배치된 반송 레일(27)을 따라 이동하여 용기(4)와 처리 모듈(30) 간에 기판을 반송할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 처리 모듈(30)은 로드 포트(10)에 놓인 용기(4)에 수납된 기판을 전달받아 기판의 가장자리 영역의 박막을 제거하는 처리 공정을 수행할 수 있다. 처리 모듈(30)은 로드락 챔버(40), 트랜스퍼 챔버(50), 그리고 프로세스 챔버(60)를 포함할 수 있다.
로드락 챔버(40)는 전방 단부 모듈(20)에 인접하게 배치된다. 예컨대, 로드락 챔버(40)는 반송 프레임(21)과 트랜스퍼 챔버(50) 사이에 배치될 수 있다. 로드락 챔버(40)는 공정에 사용될 기판이 프로세스 챔버(60)로 반송되기 전, 또는 소정의 공정 처리가 완료된 기판이 전방 단부 모듈(20)로 반송되기 전에 대기하는 내부 공간을 가진다. 로드락 챔버(40)의 내부 공간은 대기압 분위기와 진공압 분위기 사이에서 전환될 수 있다.
트랜스퍼 챔버(50)는 기판을 반송한다. 일 실시예에 의하면, 트랜스퍼 챔버(50)는 로드락 챔버(40)와 프로세스 챔버(60) 간에 기판을 반송할 수 있다. 트랜스퍼 챔버(50)는 로드락 챔버(40)에 인접하게 배치된다. 트랜스퍼 챔버(50)는 위에서 바라볼 때, 다각형의 몸체를 가질 수 있다. 몸체의 외측에는 로드락 챔버(40)와 복수 개의 프로세스 챔버(60)들이 몸체의 둘레를 따라 배치될 수 있다.
트랜스퍼 챔버(50)의 내부는 대체로 진공압 분위기로 유지될 수 있다. 트랜스퍼 챔버(50)의 내부에는 로드락 챔버(40)와 프로세스 챔버(60)들 간에 기판을 반송하는 제2반송 로봇(53)이 배치된다. 제2반송 로봇(53)은 로드락 챔버(40)에서 대기하는 미 처리 기판을 프로세스 챔버(60)로 반송하거나, 소정의 공정 처리가 완료된 기판을 프로세스 챔버(60)로부터 로드락 챔버(40)로 반송할 수 있다. 또한, 제2반송 로봇(53)은 복수 개의 프로세스 챔버(60)들 간에 기판을 반송할 수 있다.
프로세스 챔버(60)는 트랜스퍼 챔버(50)와 인접하게 배치된다. 프로세스 챔버(60)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 프로세스 챔버(60)는 트랜스퍼 챔버(50)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 각각의 프로세스 챔버(60)들에서는 기판에 대한 소정의 공정 처리가 수행된다. 프로세스 챔버(60)는 제2반송 로봇(53)으로부터 기판을 인수하여 기판에 대한 소정의 공정 처리를 수행하고, 공정 처리가 완료된 기판을 제2반송 로봇(53)에 인계할 수 있다. 각각의 프로세스 챔버(60)들에서 진행되는 공정 처리는 서로 상이할 수 있다.
이하에서는, 프로세스 챔버(60)들 중 플라즈마 처리 공정을 수행하는 프로세스 챔버(60)를 예로 들어 설명한다. 일 실시예에 의하면, 플라즈마 처리 공정을 수행하는 프로세스 챔버(60)는 기판 상의 막질을 식각 또는 애싱(Ashing)할 수 있다. 막질은 폴리 실리콘 막, 산화막, 그리고 실리콘 질화막 등 다양한 종류의 막을 포함할 수 있다. 선택적으로, 막질은 자연 산화막이나 화학적으로 생성된 산화막일 수 있다. 막질은 기판을 처리하는 과정에서 발생되는 불순물(Byproduct)일 수 있다. 선택적으로, 막질은 기판의 상면과 하면에 부착 및/또는 잔류하는 불순물일 수 있다.
또한, 이하에서 설명하는 플라즈마 처리 공정을 수행하는 프로세스 챔버(60)는 기판 처리 장치(1)의 프로세스 챔버(60)들 중 기판의 가장자리 영역 상의 막질을 제거하는 베벨 에치(Bevel Etch) 공정을 수행하도록 구성되는 챔버일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 이하에서 설명하는 기판 처리 장치(1)의 프로세스 챔버(60)는 기판을 처리하는 다양한 공정을 수행하는 챔버에 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 프로세스 챔버(60)는 기판에 대한 플라즈마 처리 공정이 수행되는 다양한 챔버에 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다.
도 2는 도 1의 일 실시예에 따른 프로세스 챔버를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 일 실시예에 의한 프로세스 챔버(60)는 플라즈마를 이용하여 기판(W) 상에 형성된 막질을 제거하는 공정을 수행할 수 있다. 예컨대, 프로세스 챔버(60)는 가스를 공급하고, 공급된 가스를 여기시켜 발생한 플라즈마를 이용하여 기판(W)의 가장자리 영역을 처리할 수 있다.
프로세스 챔버(60)는 하우징(100), 지지 유닛(200), 유전체 유닛(300), 상부 전극 유닛(500), 그리고 가스 공급 유닛(700)을 포함할 수 있다.
하우징(100)은 챔버일 수 있다. 일 실시예에 의하면, 하우징(100)은 진공 챔버일 수 있다. 하우징(100)은 내부에 처리 공간(102)을 가진다. 처리 공간(102)은 기판(W)이 처리되는 공간으로 기능한다. 하우징(100)의 일 측벽에는 개구(미도시)가 형성된다. 기판(W)은 개구(미도시)를 통해 처리 공간(102)으로 반입되거나, 처리 공간(102)으로부터 반출될 수 있다. 비록 도시되지 않았으나, 개구(미도시)는 도어 어셈블리(미도시)에 의해 선택적으로 개폐될 수 있다.
하우징(100)의 바닥면에는 배기 홀(106)이 형성된다. 배기 홀(106)은 배기 라인(108)과 연결될 수 있다. 배기 라인(108)은 음압을 가하는 감압 부재(미도시)와 연결될 수 있다.
지지 유닛(200)은 처리 공간(102)에 위치한다. 지지 유닛(200)은 처리 공간(102)에서 기판(W)을 지지한다. 지지 유닛(200)은 척(210), 전원 부재(220), 링 부재(230), 유지 부재(240), 그리고 하부 엣지 전극(250)을 포함할 수 있다.
척(210)은 처리 공간(102)에서 기판(W)을 지지한다. 척(210)은 위에서 바라볼 때, 대체로 원 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에 의하면, 척(210)의 상면은 기판(W)보다 작은 직경을 가질 수 있다. 이에, 척(210)에 지지된 기판(W)의 중앙 영역은 척(210)의 상면에 안착되고, 기판(W)의 가장자리 영역은 척(210)의 상면과 맞닿지 않을 수 있다. 즉, 기판(W)의 중앙 영역이 척(210)에 안착된 상태에서, 기판(W)의 가장자리 영역은 척(210)의 바깥 영역에 위치할 수 있다.
척(210)의 내부에는 리프트 핀(260)이 위치할 수 있다. 리프트 핀(260)은 기판(W)을 승강시킬 수 있다. 또한, 척(210)에는 구동 부재(270)가 결합할 수 있다. 구동 부재(270)는 척(210)을 승강시킬 수 있다.
척(210)의 내부에는 히터(212)가 배치될 수 있다. 예컨대, 히터(212)는 척(210)의 내부에 매설될 수 있다. 히터(212)는 척(210)을 가열한다. 히터(212)는 도시되지 않은 전원 모듈과 전기적으로 연결될 수 있다. 히터(212)는 전원 모듈(미도시)로부터 공급된 전류에 저항함으로써 열을 발생시킬 수 있다. 예컨대, 히터(212)는 나선 형상의 코일일 수 있다. 히터(212)에서 발생한 열은 척(210)을 매개로 기판(W)에 전달된다. 이에, 히터(212)에서 발생한 열에 의해 척(210)에 안착된 기판(W)은 소정의 온도로 유지될 수 있다.
척(210)의 내부에는 도시되지 않은 냉각 유로가 형성될 수 있다. 냉각 유로(미도시)의 내부에는 냉각 유체가 유동할 수 있다. 냉각 유체는 냉각 유로(미도시)의 내부를 유동하면서 척(210)을 냉각시키고, 이를 통해 척(210)에 지지된 기판(W)의 온도가 조절될 수 있다. 척(210)을 냉각시키는 구성은 냉각 유체를 공급하는 구성에 한정되지 않고, 척(210)을 냉각시킬 수 있는 다양한 구성(예컨대, 냉각 플레이트 등)으로 변형될 수 있다.
척(210)의 재질을 금속을 포함할 수 있다. 예컨대, 척(210)의 재질은 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다. 또한, 척(210)의 표면은 척(210)의 재질과 상이한 재질로 코팅될 수 있다. 척(210)은 고온의 분위기에서 열 팽창할 수 있다. 예컨대, 척(210)은 제1열 팽창률을 가질 수 있다.
전원 부재(220)는 척(210)에 전력을 공급한다. 전원 부재(220)는 전원(222), 정합기(224), 그리고 전원 라인(226)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 의한 전원(222)은 바이어스(bias) 전원일 수 있다. 또한, 전원(222)은 RF 전원일 수 있다. 전원(222)은 전원 라인(226)을 매개로 척(210)과 연결될 수 있다. 정합기(224)는 전원 라인(226)에 설치되어 임피던스 매칭을 수행할 수 있다.
링 부재(230)는 링 형상을 가질 수 있다. 링 부재(230)는 척(210)과 후술하는 하부 엣지 전극(250)의 사이에 배치될 수 있다. 링 부재(230)는 척(210)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 링 부재(230)는 위에서 바라볼 때, 척(210)의 외주면을 감싸도록 배치될 수 있다. 예컨대, 링 부재(230)의 내주면은 척(210)의 외주면과 면접할 수 있다. 또한, 링 부재(230)는 척(210)의 중심과 일치하는 중심을 가질 수 있다. 일 실시예에 의하면, 링 부재(230)는 척(210)과 그 중심을 공유할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 링 부재(230)는 절연 재질을 포함할 수 있다. 링 부재(230)의 재질은 세라믹을 포함할 수 있다. 링 부재(230)는 고온의 분위기에서 열 팽창할 수 있다. 예컨대, 링 부재(230)는 제2열 팽창률을 가질 수 있다. 제2열 팽창률은 제1열 팽창률보다 작을 수 있다. 예컨대, 제2열 팽창률은 제1열 팽창률보다 대략 3배 작을 수 있다. 즉, 링 부재(230)의 열 팽창률은 척(210)의 열 팽창률보다 상대적으로 작을 수 있다. 이에, 상술한 척(210)은 링 부재(230)보다 고온의 분위기에서 상대적으로 더 팽창할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 링 부재(230)의 상면은 단차지게 형성될 수 있다. 예컨대, 링 부재(230)의 내측부 상면은 외측부 상면보다 그 높이가 높을 수 있다. 일 실시예에 의하면, 링 부재(230)의 내측부 상면은 척(210)의 상면과 대응되는 높이에 위치할 수 있다. 또한, 링 부재(230)의 외측부 상면은 척(210)의 상면보다 낮은 높이에 위치할 수 있다. 이에, 척(210)의 상면에 안착된 기판(W)의 가장자리 영역은 링 부재(230)의 내측부 상면에 지지될 수 있다. 즉, 링 부재(230)의 내측부 상면은 기판(W)의 가장자리 영역의 하면을 지지할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 링 부재(230)의 상면은 대체로 평평할 수 있다.
도 3은 도 2의 일 실시예에 따른 링 부재에 유지 부재가 삽입된 모습을 보여주는 사시도이다. 도 4는 도 2의 일 실시예에 따른 링 부재에서 유지 부재가 인출된 모습을 보여주는 사시도이다.
이하에서는, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 링 부재와, 링 부재에 삽입되는 유지 부재에 대해 상세히 설명한다.
링 부재(230)는 절단면(232), 홈(234), 그리고 유지 부재(240)를 포함할 수 있다. 링 부재(230)의 적어도 어느 일부는 절단될 수 있다. 예컨대, 링 부재(230)는 종 방향으로 절단될 수 있다. 즉, 링 부재(230)는 C 형태로 절단될 수 있다. 이에, 링 부재(230)는 절단면(232)을 가질 수 있다. 절단면(232)은 링 부재(230)의 종단면과 수평한 방향으로 형성될 수 있다. 절단면(232)을 기준으로, 링 부재(230)는 분할될 수 있다. 일 실시예에 의하면, 링 부재(230)는 절단면(232)을 기준으로 분할될 수 있다.
링 부재(230)에는 홈(234)이 형성될 수 있다. 홈(234)은 절단면(232)이 형성된 영역과 인접한 영역에 형성될 수 있다. 일 실시예에 의하면, 절단면(232)을 기준으로, 링 부재(230)의 일단에는 ‘ㄷ’자 형태의 단면을 가지는 홈이 형성될 수 있다. 또한, 절단면(232)을 기준으로, 링 부재(230)의 일단과 마주보는 타단에는 ‘ㄷ’자 형태의 단면을 가지는 홈이 형성될 수 있다. 링 부재(230)의 일단에 형성된 홈과 링 부재(230)의 타단에 형성된 홈은 절단면(232)을 기준으로 서로 대칭을 이룰 수 있다. 절단된 링 부재(230)의 일단과 타단 각각에 형성된 홈은 서로 조합되어 본 발명의 일 실시예에 의한 홈(234)을 구성할 수 있다. 즉, 위에서 바라볼 때, 홈(234)의 종단면 중 적어도 어느 일부는 절단면(232)과 중첩될 수 있다. 일 실시예에 의하면, 홈(234)은 대체로 곡률을 가지는 직육면체 형상을 가질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 형상으로 변형되어 링 부재(230)에 형성될 수 있다.
일 실시예에 의한 홈(234)은 링 부재(230)의 내측면에 형성될 수 있다. 일 실시예에 의하면, 홈(234)은 링 부재(230)의 내측면을 관통하되, 링 부재(230)의 외측면을 관통하지 않을 수 있다. 또한, 홈(234)은 링 부재(230)의 상단과 링 부재(230)의 하단 사이에 형성될 수 있다. 구체적으로, 홈(234)은 링 부재(230)의 내측부 상단과 내측부 하단 사이에 형성될 수 있다. 또한, 홈(234)은 링 부재(230)의 외측부 상단과 외측부 하단 사이에 형성될 수 있다. 즉, 홈(234)의 상단은 링 부재(230)의 상단보다 낮게 위치할 수 있다. 또한, 홈(234)의 하단은 링 부재(230)의 하단보다 높게 위치할 수 있다.
유지 부재(240)는 홈(234)의 형상과 대응되는 형상을 가질 수 있다. 또한, 유지 부재(240)는 홈(234)과 대응되는 높이를 가질 수 있다. 또한, 유지 부재(240)는 홈(234)과 대응되는 폭을 가질 수 있다. 일 실시예에 의한 유지 부재(240)는 대체로 곡률을 가지는 직육면체의 형상으로 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 유지 부재(240)는 홈(234)의 형상에 대응되는 형상으로 형성되면 충분하다. 예컨대, 홈(234)의 단면이 원형인 경우, 유지 부재(240)의 단면도 원형으로 형성될 수 있다. 또한, 유지 부재(240)의 재질은 링 부재(230)의 재질과 동일 또는 유사할 수 있다. 예컨대, 유지 부재(240)의 재질은 세라믹을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의한 유지 부재(240)는 홈(234)에 삽입될 수 있다. 또한, 유지 부재(240)는 홈(234)으로부터 인출될 수 있다. 이에, 유지 부재(240)는 홈(234)에 삽입되어 절단면(232) 상에 위치할 수 있다. 유지 부재(240)는 홈(234)에 삽입되어 분할된 링 부재(230)의 위치를 유지시킬 수 있다. 유지 부재(240)는 절단면(232)을 기준으로 분할된 링 부재(230)의 일단과 링 부재(230)의 타단의 위치를 유지시킬 수 있다. 일 실시예에 의하면, 유지 부재(240)는 홈(234)에 삽입되어, 절단면(232)을 기준으로 분할된 링 부재(230)의 종 방향의 움직임을 제한할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 하부 엣지 전극(250)은 링 형상으로 형성될 수 있다. 하부 엣지 전극(250)은 위에서 바라볼 때, 링 부재(230)의 외주면을 감싸도록 제공될 수 있다. 하부 엣지 전극(250)은 위에서 바라볼 때, 척(210)에 지지된 기판(W)의 가장자리 영역에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 하부 엣지 전극(250)은 기판(W)의 가장자리 영역의 하측에 배치될 수 있다.
하부 엣지 전극(250)은 플라즈마 소스로 기능할 수 있다. 하부 엣지 전극(250)은 후술하는 상부 엣지 전극(510)과 함께 처리 공간(102)에 공급된 가스를 여기시켜 기판(W)의 가장자리 영역에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 소스로 기능할 수 있다.
하부 엣지 전극(250)은 상부 엣지 전극(510)과 마주보게 배치된다. 하부 엣지 전극(250)은 상부 엣지 전극(510)의 하측에 배치될 수 있다. 하부 엣지 전극(250)은 접지될 수 있다. 하부 엣지 전극(250)은 척(210)에 인가되는 바이어스 전원의 커플링을 유도하여 처리 공간(102)에 발생하는 플라즈마의 밀도를 증가시킬 수 있다. 이에, 기판(W)의 가장자리 영역에 대한 처리 효율이 향상될 수 있다.
유전체 유닛(300)은 유전체 판(310)과 제1베이스(320)를 포함할 수 있다. 유전체 판(310)의 하면은 척(210)의 상면과 대향하도록 배치될 수 있다. 유전체 판(310)의 상면은, 그 중앙 영역의 높이가 가장자리 영역의 높이보다 상대적으로 높도록 단차지게 형성될 수 있다. 유전체 판(310)의 하면은 대체로 편평한 형상으로 형성될 수 있다.
유전체 판(310)에는 후술하는 제1가스 공급부(720)와 연결되는 가스 유로가 형성될 수 있다. 가스 유로의 토출단은 위에서 바라볼 때, 척(210)에 지지된 기판(W)의 중앙 영역과 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 예컨대, 가스 유로의 토출단을 통해 토출되는 제1가스는 척(210)에 지지된 기판(W)의 중앙 영역으로 공급될 수 있다.
제1베이스(320)는 유전체 판(310)과 하우징(100)의 상벽 사이에 배치될 수 있다. 제1베이스(320)의 직경은 위에서 아래를 향할수록 점진적으로 커질 수 있다. 제1베이스(320)의 상면 직경은 유전체 판(310)의 하면의 직경보다 상대적으로 작을 수 있다. 제1베이스(320)의 하면 직경은 유전체 판(310)의 상면 직경과 대응될 수 있다. 제1베이스(320)의 상면은 편평한 형상을 가질 수 있다. 또한, 제1베이스(320)의 하면은 유전체 판(310)의 상면과 대응되는 형상을 가질 수 있다.
상부 전극 유닛(500)은 상부 엣지 전극(510)과 제2베이스(520)를 포함할 수 있다. 상부 엣지 전극(510)은 위에서 바라볼 때, 척(210)에 지지된 기판(W)의 가장자리 영역과 중첩되게 배치될 수 있다. 상부 엣지 전극(510)은 정면에서 바라볼 때, 기판(W)의 상측에 배치될 수 있다.
상부 엣지 전극(510)은 접지될 수 있다. 전술한 바와 같이, 상부 엣지 전극(510)은 접지되어 하부 엣지 전극(250)과 함께 플라즈마 소스로 기능한다. 예컨대, 상부 엣지 전극(510)은 기판(W)의 가장자리 영역에 공급된 가스를 여기시켜 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 소스일 수 있다.
상부 엣지 전극(510)은 링 형상으로 형성될 수 있다. 상부 엣지 전극(510)은 위에서 바라볼 때, 유전체 판(310)을 둘러싸는 형상을 가질 수 있다. 상부 엣지 전극(510)은 유전체 판(310)과 일정 거리 이격되게 배치될 수 있다. 상부 엣지 전극(510)과 유전체 판(310)의 사이에는 이격 공간이 형성될 수 있다. 이격 공간은 가스가 흐르는 채널로 기능할 수 있다. 예컨대, 이격 공간은 후술하는 제2가스 공급부(740)로부터 공급되는 제2가스가 흐르는 가스 채널 중 일부로 기능할 수 있다. 이격 공간의 토출단은 상부에서 바라볼 때, 척(210)에 지지된 기판(W)의 가장자리 영역과 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 예컨대, 이격 공간의 토출단을 통해 토출되는 가스는 척(210)에 지지된 기판(W)의 가장자리 영역으로 공급될 수 있다.
제2베이스(520)는 척(210)의 상측에 배치될 수 있다. 제2베이스(520)는 상부 엣지 전극(510)의 위치를 고정시킬 수 있다. 제2베이스(520)는 상부 엣지 전극(510)과 하우징(100)의 상벽 사이에 배치될 수 있다. 제2베이스(520)는 링 형상을 가질 수 있다. 제2베이스(520)는 제1베이스(320)와 이격되게 배치될 수 있다. 제2베이스(520)는 제1베이스(320)와 서로 이격되어 이격 공간을 형성할 수 있다. 이격 공간은 가스가 흐르는 채널로 기능할 수 있다. 예컨대, 이격 공간은 후술하는 제2가스 공급부(740)로부터 공급되는 제2가스가 흐르는 가스 채널 중 일부로 기능할 수 있다.
전술한 상부 엣지 전극(510) 및 유전체 판(310)이 서로 조합되어 형성한 이격 공간과 제2베이스(520)와 제1베이스(320)가 서로 조합되어 형성한 이격 공간은 서로 유체 연통하여 가스 채널로 기능할 수 있다. 제2가스 공급부(740)로부터 공급된 제2가스는 가스 채널을 통해 기판(W)의 가장자리 영역으로 공급될 수 있다.
가스 공급 유닛(700)은 처리 공간(102)으로 공정 가스를 공급한다. 가스 공급 유닛(700)은 제1가스 공급부(720)와 제2가스 공급부(740)를 포함할 수 있다.
제1가스 공급부(720)는 처리 공간(102)으로 제1가스를 공급할 수 있다. 예컨대, 제1가스는 질소를 포함하는 비활성 가스일 수 있다. 제1가스 공급부(720)는 척(210)에 지지된 기판(W)의 중앙 영역으로 제1가스를 공급할 수 있다. 제1가스 공급부(720)는 제1가스 공급원(722), 제1가스 공급 라인(724), 그리고 제1밸브(726)를 포함할 수 있다.
제1가스 공급원(722)은 제1가스를 저장할 수 있다. 제1가스 공급 라인(724)의 일단은 제1가스 공급원(722)과 연결되고, 타단은 유전체 판(310)에 형성된 유로와 연결될 수 있다. 제1밸브(726)는 제1가스 공급 라인(724)에 설치된다. 제1밸브(726)는 온/오프 밸브 또는 유량 제어 밸브일 수 있다. 제1가스는 유전체 판(310)에 형성된 유로를 통해 기판(W)의 중앙 영역으로 공급될 수 있다.
제2가스 공급부(740)는 처리 공간(102)으로 제2가스를 공급한다. 제2가스 공급부(740)는 제2가스 공급원(742), 제2가스 공급 라인(744), 그리고 제2밸브(746)를 포함할 수 있다.
제2가스 공급원(742)은 제2가스를 저장할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 제2가스는 플라즈마 상태로 여기되는 가스일 수 있다. 제2가스 공급 라인(744)의 일단은 제2가스 공급원(742)과 연결되고, 타단은 상술한 가스 채널과 연결될 수 있다. 이에, 제2가스 공급 라인(744)은 가스 채널로 제2가스를 공급할 수 있다. 제2밸브(746)는 제2가스 공급 라인(744)에 설치된다. 제2밸브(746)는 온/오프 밸브 또는 유량 제어 밸브로 제공될 수 있다. 전술한 바와 같이, 제2가스는 상부 엣지 전극(510), 유전체 판(310), 제2베이스(520), 그리고 제1베이스(320)가 서로 조합되어 형성한 가스 채널을 통해 기판(W)의 가장자리 영역에 공급될 수 있다.
위에서 설명한 실시예에서는 척(210)이 상하 방향으로 이동하고, 유전체 판(310)과 상부 엣지 전극(510)의 위치가 고정되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 척(210)의 위치는 고정되고, 유전체 판(310)은 상하 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다. 또한, 척(210)과 유전체 판(310) 모두가 상하 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다.
또한, 상술한 실시예에서는 하부 엣지 전극(250)과 상부 엣지 전극(510)이 각각 접지되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 하부 엣지 전극(250)과 상부 엣지 전극(510) 중 어느 하나는 접지되고, 다른 하나는 RF 전원과 연결될 수 있다. 또한, 하부 엣지 전극(250)과 상부 엣지 전극(510)이 모두 RF 전원과 연결될 수 있다.
도 5는 도 2의 일 실시예에 따른 프로세스 챔버가 플라즈마 처리 공정을 수행하는 모습을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 프로세스 챔버(60)는 기판(W)의 가장자리 영역에 플라즈마(P)를 발생시켜 기판(W)의 가장자리 영역을 처리할 수 있다. 예컨대, 프로세스 챔버(60)는 기판(W)의 가장자리 영역을 처리하는 베벨 에치 공정을 수행할 수 있다.
척(210)의 상면에 기판(W)이 안착되면, 가스 공급 유닛(700)은 기판(W)의 중앙 영역, 그리고 기판(W)의 가장자리 영역에 가스를 공급한다. 가스 채널을 통해 공급되는 제2가스는 플라즈마(P) 상태로 여기되어 기판(W)의 가장자리 영역을 처리할 수 있다. 예컨대, 기판(W)의 가장자리 영역에 형성된 막질은 플라즈마(P)에 의해 에칭 될 수 있다.
도 6은 도 2의 일 실시예에 따른 프로세스 챔버에서 플라즈마 처리 공정을 수행할 때, 척이 열 팽창하는 모습을 개략적으로 보여주는 사시도이다. 도 7은 도 6의 A 부분을 확대한 모습을 개략적으로 보여주는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 프로세스 챔버(60)에서 플라즈마 처리 공정을 수행할 때, 척(210)은 열 팽창할 수 있다. 구체적으로, 처리 공간(102)에 플라즈마가 발생되면, 처리 공간(102)의 온도는 상승한다. 즉, 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 동안, 처리 공간(102)은 고온의 분위기가 조성된다. 처리 공간(102)의 온도가 상승하면, 도 6에 도시된 바와 같이 척(210)은 열 팽창할 수 있다. 또한, 링 부재(230)는 열 팽창할 수 있다.
상술한 바와 같이, 척(210)의 재질을 알루미늄을 포함하고, 링 부재(230)의 재질은 세라믹을 포함할 수 있다. 즉, 척(210)은 금속의 재질로 이루어지므로, 링 부재(230)에 비해 열에 의해 상대적으로 더 팽창된다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 기판의 가장자리 영역에 균일하고 정밀한 플라즈마를 발생시키기 위해서 척(210)과 링 부재(230)가 서로의 중심을 공유하며, 척(210)의 외측면과 링 부재(230)의 내측면이 서로 맞닿도록 배치된다. 이러한 구조에서 척(210)이 링 부재(230)보다 상대적으로 열에 의해 더 많이 팽창하는 경우, 척(210)이 링 부재(230)에 데미지를 가할 수 있다. 예컨대, 처리 공간(102)에 플라즈마가 발생되어 처리 공간(102)에 고온의 분위기가 조성되면, 척(210)은 반경 방향으로 열 팽창하여 링 부재(230)에 열 팽창에 따른 힘을 전달할 수 있다. 또한, 기판을 처리할 때 척(210)의 내부에 배치된 히터(212)가 발열하는 경우, 척(210)의 온도가 상승하므로, 척(210)은 반경 방향으로 열 팽창할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 링 부재(230)는 절단면(232)을 포함한다. 링 부재(230)에 절단면(232)을 형성함으로써 링 부재(230)는 반경 방향으로 그 위치가 미세하게 변화할 수 있다. 이에, 척(210)이 팽창하여 전달되는 반경 방향의 힘에 대응하여 링 부재(230)는 반경 방향으로 변화할 수 있다. 즉, 링 부재(230)에 형성된 절단면(232)에 의해, 척(210)으로부터 전달되는 힘이 링 부재(230)에 데미지를 주는 것을 최소화할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 척(210)으로부터 열 팽창에 따른 힘이 전달되더라도, 이와 같은 힘을 완화시킬 수 있다. 또한, 링 부재(230)와 척(210) 사이에 가해지는 힘이 완화되므로, 척(210)의 외측면이 링 부재(230)에 의해 손상되는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 링 부재(230)가 척(210)으로부터 전달되는 힘을 선제적으로 완화시키므로, 링 부재(230)가 하부 엣지 전극(250)에 후속적으로 가할 수 있는 데미지를 사전에 차단할 수 있다. 즉, 일 실시예에 의한 링 부재(230)는 열 팽창에 따른 힘을 완화시켜주는 소위 버퍼 역할을 수행할 수 있다. 이에, 기판의 가장자리 영역에 균일하고 정밀한 플라즈마를 발생시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 유지 부재(240)가 절단되어 분할된 링 부재(230)의 위치를 유지시킬 수 있다. 구체적으로, 유지 부재(240)는 홈(234)에 삽입되어 절단면(232)을 기준으로 분할된 링 부재(230)의 종 방향의 움직임을 제한할 수 있다. 척(210)이 열 팽창하여 링 부재(230)를 반경 방향으로 밀어내더라도, 유지 부재(240)에 의해 링 부재(230)의 분할된 부분들이 종 방향으로 비틀리는 현상을 억제할 수 있다. 이에, 링 부재(230)의 상면의 높이가 변경되지 않아 링 부재(230)에 단차가 발생되지 않으므로, 기판의 가장자리 영역에 플라즈마가 균일하게 발생될 수 있다.
도 8은 도 2의 다른 실시예에 따른 링 부재의 모습을 보여주는 사시도이다. 이하에서는 도 8을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 의한 링 부재에 대해 설명한다. 이하에서 추가적으로 설명하는 경우 외에는 전술한 링 부재의 구성과 대부분 동일 또는 유사한 것으로, 중복되는 내용에 대한 설명은 생략한다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 링 부재(230)에는 복수 개의 절단면(232)이 형성될 수 있다. 예컨대, 도 8에 도시된 바와 같이, 링 부재(230)에는 4개의 절단면(232)이 형성될 수 있다. 이에, 링 부재(230)는 4개의 부분으로 분할될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 링 부재(230)는 복수 개(2 이상의 자연수)의 절단면(232)이 형성될 수 있다.
또한, 링 부재(230)에는 복수 개의 홈(234)이 형성될 수 있다. 복수 개의 홈(234)들은 링 부재(230)에 형성된 절단면(232)과 동일한 수로 구비될 수 있다. 복수 개의 홈(234)들 각각은 복수 개의 절단면(232) 각각과 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 또한, 복수 개의 홈(234)들 각각에는 복수 개의 유지 부재(240)들이 각각 삽입될 수 있다.
처리 공간(102)의 온도가 매우 높게 조성되는 경우, 또는 기판을 처리할 때 척(210)의 내부에 배치된 히터(212)가 높은 온도로 발열하는 경우, 척(210)의 열에 의한 팽창은 더욱 증가한다. 상술한 본 발명의 다른 실시예에 따른 링 부재(230)는 복수 개의 절단면(232)과, 복수 개의 홈(234), 그리고 복수 개의 유지 부재(240)를 포함하므로, 링 부재(230)는 반경 방향으로 그 위치가 더 원활하게 변화될 수 있다. 이에, 척(210)의 높은 열에 의한 팽창률에도 불구하고, 링 부재(230)에 가해지는 데미지를 최소화할 수 있다. 또한, 일 실시예에 의한 척(210)이 알루미늄보다 더 큰 열 팽창률을 가지는 재질을 포함하더라도, 척(210)의 열 팽창에 따른 링 부재(230)의 손상을 최소화할 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
로드 포트 : 10
전방 단부 모듈 : 20
처리 모듈 : 30
로드락 챔버 : 40
프로세스 챔버 : 60
하우징 : 100
지지 유닛 : 200
척 : 210
링 부재 : 230
절단면 : 232
홈 : 234
유지 부재 : 240
하부 엣지 전극 : 250
유전체 유닛 : 300
상부 전극 유닛 : 500
상부 엣지 전극 : 510
가스 공급 유닛 : 700

Claims (20)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    처리 공간을 가지는 하우징;
    상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛; 및
    상기 처리 공간에 공급된 가스를 여기시켜 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 소스를 포함하되,
    상기 지지 유닛은,
    상면에 기판이 안착되는 척;
    상기 척의 외측을 감싸는 링 형상의 링 부재를 포함하고,
    상기 링 부재는,
    상기 링 부재를 분할하는 절단면과, 상기 절단면에 위치하여 상기 절단면에 의해 분할된 상기 링 부재의 위치를 유지하는 유지 부재를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 링 부재에는 상기 유지 부재가 삽입되는 홈이 형성되는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 홈은 상기 링 부재의 내측면에 형성되되,
    상기 홈의 상단은 상기 링 부재의 상단보다 낮게 위치하고, 상기 홈의 하단은 상기 링 부재의 하단보다 높게 위치하는 기판 처리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 링 부재는 상기 절단면을 기준으로 분할되고,
    상기 유지 부재는,
    상기 홈에 삽입되어 상기 분할된 링 부재 각각의 종 방향의 이동을 제한하는 기판 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 절단면은,
    상기 링 부재의 종단면과 수평한 방향으로 형성되는 기판 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 링 부재에는,
    상기 링 부재의 둘레 방향을 따라 복수 개의 상기 절단면이 형성되고,
    복수 개의 상기 절단면 각각에는 복수 개의 상기 유지 부재가 각각 위치하는 기판 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 장치는,
    상기 지지 유닛에 지지된 기판의 상면과 마주하게 배치된 유전체 판; 및
    상기 기판의 가장자리 영역으로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛을 더 포함하고,
    상기 플라즈마 소스는,
    상기 가장자리 영역의 상측에 배치되는 상부 엣지 전극; 및
    상기 가장자리 영역의 하측에 배치되는 하부 엣지 전극을 포함하는 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 하부 엣지 전극은 링 형상으로 형성되고, 상기 링 부재의 외측을 감싸는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 척과 상기 링 부재는 서로 동일한 중심을 공유하고,
    상기 링 부재의 내측면은 상기 척의 외측면과 면접하는 기판 처리 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 척과 상기 링 부재는 서로 상이한 열 팽창률을 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 기판을 지지하는 지지 유닛에 있어서,
    상면에서 기판을 지지하는 척;
    상기 척의 외주면을 감싸는 링 형상의 링 부재; 및
    링 형상으로 형성되어 상기 링 부재의 외주면을 감싸고, 상기 척에 지지된 기판의 가장자리 영역에 배치되어 상기 가장자리 영역에 플라즈마를 발생시키는 엣지 전극을 포함하되,
    상기 링 부재는,
    상기 링 부재를 분할하는 절단면과, 상기 절단면에 위치하여 상기 절단면에 의해 분할된 상기 링 부재의 위치를 유지하는 유지 부재를 포함하는 지지 유닛.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 척과 상기 링 부재는 서로 동일한 중심을 공유하고,
    상기 링 부재의 내측면은 상기 척의 외측면과 면접하는 지지 유닛.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 척의 열 팽창률과 상기 링 부재의 열 팽창률은 서로 다른 것을 특징으로 하는 지지 유닛.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 척의 열 팽창률은 상기 링 부재의 열 팽창률보다 큰 것을 특징으로 하는 지지 유닛.
  15. 제11항 내제 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 링 부재에는 상기 유지 부재가 삽입되는 홈이 형성되고,
    상기 홈은 상기 링 부재의 내측면에 형성되되,
    상기 홈의 상단은 상기 링 부재의 상단보다 낮게 위치하고, 상기 홈의 하단은 상기 링 부재의 하단보다 높게 위치하는 지지 유닛.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 링 부재는 상기 절단면을 기준으로 분할되고,
    상기 유지 부재는,
    상기 홈에 삽입되어 상기 분할된 링 부재 각각의 종 방향의 이동을 제한하는 기판 처리 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 링 부재에는,
    상기 링 부재의 둘레 방향을 따라 복수 개의 상기 절단면이 형성되고,
    복수 개의 상기 절단면 각각에는 복수 개의 상기 유지 부재가 각각 위치하는 지지 유닛.
  18. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    처리 공간을 가지는 하우징;
    상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛;
    상기 지지 유닛에 지지된 기판의 상면과 마주하게 배치된 유전체 판;
    상기 기판의 가장자리 영역으로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛;
    상기 가장자리 영역의 상측에 배치되는 상부 엣지 전극; 및
    상기 가장자리 영역의 하측에 배치되는 하부 엣지 전극을 포함하되,
    상기 지지 유닛은,
    상면에 기판이 안착되는 척; 및
    상기 척의 외측을 감싸는 링 형상의 링 부재를 포함하고,
    상기 링 부재는,
    상기 링 부재를 분할하는 절단면과, 상기 절단면과 대응하는 위치에 형성된 홈과, 상기 홈에 삽입되어 상기 절단면에 의해 분할된 상기 링 부재의 종 방향의 이동을 저지하는 유지 부재를 포함하는 기판 처리 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 척과 상기 링 부재는 서로 동일한 중심을 공유하고,
    상기 링 부재의 내측면은 상기 척의 외측면과 면접하고,
    상기 홈은 상기 링 부재의 상단과 상기 링 부재의 하단 사이의 상기 내측면에 형성되는 기판 처리 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 척과 상기 링 부재는 서로 상이한 열 팽창률을 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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