KR20240072743A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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조성원
남상기
김경현
김태우
박종철
오세진
장성호
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명의 기술적 사상은 내부에 처리 공간을 가지는 챔버; 승하강하는 리프트핀을 포함하고, 상기 챔버의 배치되어 기판을 지지하는 기판 지지부; 상기 기판 및 상기 리프트핀을 전기적으로 연결하는 배선을 포함하고, 상기 기판 지지부 상에 배치되어 상기 기판과 물리적으로 접촉하는 전기장 제어부; 상기 처리 공간에 공정 가스를 공급하는 가스 공급부; 및 상기 처리 공간에서 상기 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기하는 플라즈마 소스; 및 상기 리프트핀에 직류 바이어스를 인가하는 펄스 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치를 제공한다.

Description

기판 처리 장치{Substrate Processing Apparatus}
본 발명의 기술적 사상은 기판 처리 장치에 관한 것이다. 더 구체적으로는 플라즈마를 이용하여 기판을 식각하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
기판의 처리 공정에는 플라즈마가 이용될 수 있다. 예를 들어, 식각, 증착 또는 드라이 클리닝 공정에 플라즈마가 사용될 수 있다. 플라즈마는 매우 높은 온도나, 강한 전계 혹은 고주파 전자계(RF Electromagnetic Fields)에 의해 생성된다. 플라즈마는 이온이나 전자, 라디칼등으로 이루어진 이온화된 가스 상태를 말한다. 플라즈마를 이용한 드라이 크리닝, 애싱, 또는 식각 공정은 플라즈마에 포함된 이온 또는 라디칼 입자들이 기판과 충돌함으로써 수행된다.
플라즈마를 이용하는 건식 식각 공정의 경우, 생성된 반응성 이온들이 전기장에 의해 기판 방향으로 가속되어 기판에 형성된 막 또는 기판 자체가 식각된다. 따라서, 건식 식각 공정에서 기판 방향으로 가속되는 반응성 이온들을 컨트롤하는 것이 매우 중요하다.
본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는 기판 하부에 배선을 포함하는 전기장 제어부를 배치하는데 있다.
본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 리프트핀을 전도성 소재로 구성하여 전기장 제어부와 전기적으로 연결하는데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 내부에 처리 공간을 가지는 챔버; 승하강하는 리프트핀을 포함하고, 상기 챔버의 배치되어 기판을 지지하는 기판 지지부; 상기 기판 및 상기 리프트핀을 전기적으로 연결하는 배선을 포함하고, 상기 기판 지지부 상에 배치되어 상기 기판과 물리적으로 접촉하는 전기장 제어부; 상기 처리 공간에 공정 가스를 공급하는 가스 공급부; 및 상기 처리 공간에서 상기 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기하는 플라즈마 소스; 및 상기 리프트핀에 직류 바이어스를 인가하는 펄스 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치를 제공한다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 의하면, 기판 하부에 배선을 포함하는 전기장 제어부를 배치함으로써, 전기장을 형성하여 이온의 에너지 및 방향성을 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 예시적인 실시예들에 의하면, 리프트핀을 전도성 소재로 구성하여 전기장 제어부와 전기적으로 연결함으로써, 기판의 영역을 구획하고 영역별로 전기장을 다르게 제어할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 간략하게 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에 따라 기판의 영역별로 전기장을 다르게 제어하는 것을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 이용한 식각 공정을 간략하게 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 펄스 변화를 간략하게 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 식각한 모습을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 식각한 모습을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고, 이들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 간략하게 보여주는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 챔버(11), 샤워헤드(12), 기판 지지부(13), 전기장 제어부(14), 펄스 생성부(15) 및 가스 공급부(16) 의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다.
챔버(11)는 기판(W)의 공정을 위한 처리 공간(101)을 제공할 수 있다. 기판(W)에 대한 공정은 식각 또는 증착일 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 챔버(11)는 처리 공간(101)이 제공된 원통 형상을 가질 수 있다. 챔버(11)의 하부벽에는 공정 진행시 발생되는 부산물을 배출하는 배기관이 형성될 수 있다. 배기관에는 공정 진행시 챔버(11) 내부를 공정 압력으로 유지하는 펌프와 배기관 내 통로를 개폐하는 밸브가 설치될 수 있다.
챔버(11)와 샤워헤드(12)는 제1 공간(102)을 형성할 수 있다. 가스 공급부(16)는 제1 공간(102)과 연결되어, 공정 가스를 제1 공간(102)에 공급할 수 있다. 가스 공급부(16)는 제1 공간(102)과 가스 공급원을 연결하는 가스 공급관(162) 및 가스 공급관(162)의 내부 통로를 개폐하는 밸브(161)를 포함할 수 있다.
샤워헤드(12)는 제1 공간(102) 내로 유입된 공정 가스를 처리 공간(101)의 상부 영역으로 균일하게 분사할 수 있다. 샤워헤드(12)는 기판 지지부(13)와 대향되도록 위치할 수 있다. 샤워헤드(12)는 환형의 측벽 및 원판 형상의 분사판을 가질 수 있다. 분사판은 측벽 하단에 고정 결합될 수 있다. 분사판의 전체 영역에는 다수의 분사공들(12a)이 형성될 수 있다. 공정 가스는 제1 공간(102)으로 유입된 후 분사공들(12a)을 통해 처리 공간(101)으로 분사될 수 있다.
플라즈마 소스는 처리 공간(101)의 상부 영역으로 공급된 공정 가스로부터 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 플라즈마 소스로는 용량 결합형 플라즈마가 사용될 수 있다. 플라즈마 소스는 상부 전극, 하부 전극 및 전력 공급기를 포함할 수 있다. 샤워헤드(12)의 분사판은 금속 재질로 이루어지며, 상부 전극으로서 기능할 수 있다.
챔버(11) 내부에는 기판 지지부(13)가 구비될 수 있다. 기판 지지부(13)는 처리 공간(101)의 하부에 배치되어 기판(W)을 지지할 수 있다. 기판 지지부(13)는 정전기력으로 기판(W)을 고정시키는 정전척(electrostatic chuck, ESC)일 수 있다. 기판 지지부(13)는 대체로 원판 형상을 가질 수 있다. 기판 지지부(13)는 정전기력, 또는 기계적 클램핑과 같은 방식을 사용하여 기판(W)을 고정할 수 있다.
기판 지지부(13)는 하나 이상의 리프트핀(131)을 더 포함할 수 있다. 리프트핀(131)은 기판 지지부(13)를 관통하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 3 개 내지 5 개의 리프트핀(131)이 기판 지지부(13)를 관통하여 형성될 수 있다. 각각의 리프트핀(131)은 소정의 간격을 두고 이격되어 위치할 수 있다.
리프트핀(131)은 기판 지지부(13)의 상면을 관통하고, 승하강 가능하게 형성될 수 있다. 리프트핀(131)은 기판(W) 식각시 기판 지지부(13)의 내부에 삽입되고, 기판(W)의 식각이 완료되면 외부로 상승할 수 있다. 리프트핀(131)은 외부로 상승하여 기판(W)을 기판 지지부(13)로부터 이탈시킬 수 있다. 챔버(11)의 일측에는 리프트핀(131)을 승하강시키는 리프트핀 구동부가 위치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 기판 지지부(13) 상에 배치된 전기장 제어부(14)를 포함할 수 있다. 즉, 전기장 제어부(14)는 기판(W) 및 기판 지지부(13) 사이에 배치될 수 있다. 전기장 제어부(14)는 배선 및 메탈 비아(metal via, 141)를 포함할 수 있다. 기판(W)은 전기장 제어부(14) 상에 배치되고, 전기장 제어부(14)는 하부 전극 역할을 할 수 있다. 메탈 비아(141)는 전기장 제어부(14)를 관통하도록 형성될 수 있다. 메탈 비아(141)는 전기장 제어부(14)의 중심을 관통할 수 있다. 다만 이에 제한되지 않고 필요에 따라 다양한 위치에 형성될 수 있다.
기판 지지부(13)는 전기장 제어부(14) 및 기판(W)을 지지할 수 있다. 기판 지지부(13)는 정전기력으로 전기장 제어부(14) 및 기판(W)을 고정시키는 정전척일 수 있다. 리프트핀(131)은 기판(W) 식각시 기판 지지부(13)의 내부에 삽입되고, 기판(W)의 식각이 완료되면 외부로 상승할 수 있다. 리프트핀(131)은 외부로 상승하여 전기장 제어부(14) 및 기판(W)을 기판 지지부(13)로부터 이탈시킬 수 있다.
리프트핀(131)은 펄스 생성부(15)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 리프트핀(131)은 전도성 재질로 구성될 수 있다. 전기장 제어부(14)는 리프트핀(131)과 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 리프트핀(131)은 전기장 제어부(14)와 펄스 생성부(15)를 전기적으로 연결할 수 있다. 기판(W)은 전기장 제어부(14)와 물리적으로 접촉할 수 있다. 기판(W)의 하면은 전기장 제어부(14)의 상면과 접촉할 수 있다. 펄스 생성부(15)는 직류 바이어스(DC bias)를 리프트핀(131)에 인가할 수 있다.
펄스 생성부(15)에서 리프트핀(131)에 직류 바이어스를 인가하면, 전기적 신호가 전기장 제어부(14)를 거쳐 기판(W)에 전달될 수 있다. 따라서 기판(W)과 기판(W)의 상부에 형성된 플라즈마(P) 사이에 전위차가 형성될 수 있다. 플라즈마(P)와 기판(W) 사이에는 전기장이 형성될 수 있다. 결과적으로 전기장에 의해 플라즈마(P)의 양이온이 기판(W)에 충돌함으로써 기판(W)을 식각할 수 있다.
펄스 생성부(15)에서 리프트핀(131)에 인가하는 직류 바이어스의 크기 및 형태 등에 따라 이온의 방향이나 에너지가 다를 수 있다. 예를 들어, 펄스 생성부(15)에서 리프트핀(131)에 100 V의 음의 전압을 인가한 영역의 경우, 펄스 생성부(15)에서 10 V의 음의 전압을 인가한 영역과 비교하여 10 배 더 강한 이온 에너지가 충돌할 수 있다.
전기장 제어부(14)는 하나 이상의 금속층으로 이루어 질 수 있다. 금속층은 LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic) 기판 또는 PCB(Printed Circuit Board) 기판으로 형성될 수 있다. 다만 이에 한정되지 않고, 내열성 및 강성이 좋은 기판일 수 있다. 또한, 전기장 제어부(14)는 하나 이상의 금속층이 중첩되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 전기장 제어부(14)는 상부 금속층 및 하부 금속층을 포함할 수 있다. 상부 금속층 및 하부 금속층 각각은 LTCC 기판 또는 PCB 기판으로 형성될 수 있다.
상부 금속층 및 하부 금속층 사이에는 유전층이 배치될 수 있다. 메탈 비아(141)는 상부 금속층 및 하부 금속층을 전기적으로 연결할 수 있다. 하부 금속층은 리프트핀(131)과 전기적으로 연결될 수 있다. 펄스 생성부(15)에서 리프트핀(131)에 직류 바이어스를 인가하면 메탈 비아(141)를 거쳐 하부 금속층에서 상부 금속층으로 전기적 신호가 전달될 수 있다. 상부 금속층은 기판(W)과 물리적으로 접촉함으로써, 플라즈마(P)와 기판(W) 사이에는 전기장이 형성되고, 전기장에 의해 양이온이 기판(W)에 충돌함으로써 기판(W)을 식각할 수 있다.
전기장 제어부(14)의 배선 설계 및 메탈 비아(141)의 위치에 따라, 플라즈마(P)와 기판(W) 사이에 형성되는 전기장이 제어될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 전기장 제어부(14)를 이용하여 기판(W)의 영역을 나누어 전기장을 다르게 제어할 수 있다. 즉, 기판 처리 장치(1)는 정전척의 온도제어가 아닌 전기장 제어부(14)를 이용하여 전기장을 제어함으로써, 기판(W)의 식각 공정을 제어할 수 있다. 따라서, 기판 처리 장치(1)는 식각 공정에 있어서 화학적 반응 의존도를 최소화 하고 비등방적 식각을 극대화 할 수 있는 효과가 있다. 또한, 이온의 방향 및 에너지를 정밀하게 제어함으로써, 이온 데미지를 최소화 하고 기판(W)을 미세 패턴으로 식각할 수 있다. 예를 들어, GBL 또는 MRAM 등에 적용될 수 있다. 전기장 제어부(14)를 이용하여 기판(W)의 영역 별로 전기장을 제어하는 방법을 이하 자세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에 따라 기판의 영역별로 전기장을 다르게 제어하는 것을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 기판(W)의 영역을 나누어 전기장을 다르게 제어할 수 있다. 기판 지지부(13)는 제1 리프트핀(131a), 제2 리프트핀(131b) 및 제3 리프트핀(131b)을 포함할 수 있다. 제1 리프트핀(131a), 제2 리프트핀(131b) 및 제3 리프트핀(131b) 각각은 제1 펄스 생성부(15a), 제2 펄스 생성부(15b) 및 제3 펄스 생성부(15c)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 펄스 생성부(15a), 제2 펄스 생성부(15b) 및 제3 펄스 생성부(15c)는 제1 리프트핀(131a), 제2 리프트핀(131b) 및 제3 리프트핀(131b)에 각각 직류 바이어스를 인가할 수 있다. 제1 펄스 생성부(15a), 제2 펄스 생성부(15b) 및 제3 펄스 생성부(15c)가 인가하는 직류 바이어스의 크기는 서로 다를 수 있다.
제1 리프트핀(131a), 제2 리프트핀(131b) 및 제3 리프트핀(131b)에 인가된 직류 바이어스의 크기가 다르므로, 기판(W)의 영역별로 전기장이 다를 수 있다. 제1 리프트핀(131a), 제2 리프트핀(131b) 및 제3 리프트핀(131b)과 전기적으로 연결된 전기장 제어부(14)의 배선 설계 및 메탈 비아(141)의 위치에 따라, 기판(W)의 영역별로 전기장이 다르게 제어될 수 있다. 기판(W)의 영역을 나누어 전기장을 다르게 제어하여, 기판(W)의 영역을 나누어 식각할 수 있다.
필요에 따라 전기장 제어부(14)의 배선 설계 및 메탈 비아(141)의 위치를 자유롭게 형성할 수 있다. 제1 리프트핀(131a), 제2 리프트핀(131b) 및 제3 리프트핀(131b)에 인가되는 직류 바이어스의 크기, 전기장 제어부(14)의 배선 설계 및 메탈 비아(141)의 위치에 따라 기판(W)의 영역별로 전기장을 다르게 제어할 수 있다. 따라서, 기판(W)의 영역별로 서로 다른 이온 에너지가 충돌하도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 기판(W)의 A 영역, B 영역 및 C 영역의 전기장을 다르게 제어할 수 있다. 제1 리프트핀(131a), 제2 리프트핀(131b) 및 제3 리프트핀(131b)에 인가되는 직류 바이어스의 크기를 제어하여, 기판(W)의 영역을 나누어 전기장을 다르게 제어할 수 있다. 제1 리프트핀(131a), 제2 리프트핀(131b) 및 제3 리프트핀(131b)에 인가되는 직류 바이어스의 크기, 전기장 제어부(14)의 배선 설계 및 메탈 비아(141)의 위치에 따라, A 영역, B 영역 및 C 영역의 전기장의 세기를 다르게 제어할 수 있다. A 영역, B 영역 및 C 영역의 전기장의 세기가 다르므로 영역별로 가해지는 이온의 방향 및 에너지가 다를 수 있다. 또한, 리프트핀(131)의 개수 및 위치에 따라 기판(W)의 영역을 나누어 전기장을 다르게 제어할 수 있다.
도 2에서는 리프트핀(131)을 3 개로 도시하고 있으나, 필요에 따라 리프트핀(131)의 개수는 증가할 수 있다. 리프트핀(131)의 개수가 변하는 경우, 기판 지지부(13)의 설계도 변경될 수 있다. 리프트핀(131)의 개수 증가에 따라 펄스 생성부(15)의 개수도 증가하고, 하나의 리프트핀(131)과 하나의 펄스 생성부가 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서 도 2와 다르게 기판(W)의 영역이 나뉘어 전기장이 제어될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 복수의 리프트핀(131)의 개수 및 위치, 리프트핀(131)에 인가되는 직류 바이어스의 크기, 전기장 제어부(14)의 배선 설계 및 메탈 비아(141)의 위치에 따라 다양하게 기판(W)의 영역을 구획하고, 영역별로 전기장을 다르게 제어할 수 있다.
전기장 제어부(14)는 기판(W)의 전 영역의 전기장을 제어할 수 있는 크기로 형성될 수 있다. 전기장 제어부(14)의 단면 형상은 기판(W)의 단면 형상과 동일할 수 있다. 전기장 제어부(14)의 단면적은 기판(W)의 단면적과 동일하거나 클 수 있다.
기판(W)의 영역을 다르게 구획하기 위해서, 전기장 제어부(14)의 배선 설계 및 메탈 비아(141)의 위치를 변경할 수 있다. 기판(W)의 영역을 다르게 구획하기 위해서, 리프트핀(131)의 개수 및 위치를 변경할 수 있다. 이때, 전기장 제어부(14)는 기판(W)의 영역 구획 방법에 따라 기판(W)의 하면에 정렬될 수 있다. 기판(W)의 영역 구획 방법에 따라 전기장 제어부(14)는 기판(W)의 하면에 정확하게 정렬되어야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 기판(W)의 영역을 나누어 전기장을 다르게 제어하므로, 리소그라피(Lithography) 공정을 적용하지 않고 기판(W)의 미세 패턴 식각이 가능할 수 있다. 전기장 제어부(14)를 이용하여 국부적으로 전기장을 제어함으로써 기판(W)을 미세 패턴으로 식각할 수 있다.
또한, 전기장 제어부(14)를 이용하여 이온의 방향 및 에너지를 정밀하게 제어할 수 있는 효과가 있다. 따라서 공정상 기판(W)의 균일도(uniformity)가 일정하지 않더라도, 전기장 제어부(14)를 이용하여 국부적으로 전기장을 제어함으로써, 기판(W)의 균일도를 맞출 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 이용한 식각 공정을 간략하게 보여주는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 기판(W) 상에 유전층(D)을 덮을 수 있다. 유전층(D)은 기판(W)의 적어도 일부를 덮을 수 있다. 유전층(D)은 기판(W)을 마스크 하는 역할을 할 수 있다. 다만 이에 제한되지 않고, 전기장 제어부(14)를 이용하여 이온의 방향성 및 에너지를 정밀하게 제어하는 경우, 유전층(D) 없이도 기판(W)을 국부적으로 식각할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 이온의 방향성 및 에너지를 정밀하게 제어할 수 있다. 따라서, 기판 처리 장치(1)를 이용하여 기판(W)을 식각하는 과정에서 유전층(D)의 손상없이 기판(W)을 집중적으로 식각할 수 있는 효과가 있다.
유전층(D) 상에 추가적으로 메탈층(M)을 덮을 수 있다. 메탈층(M)은 챔버(11)의 벽과 전기적으로 그라운딩 될 수 있다. 메탈층(M)을 챔버(11)의 벽과 그라운딩하여 등전위로 만들 수 있다. 결과적으로, 메탈층(M)이 덮인 부분으로 이온이 입사되는 에너지가 낮아지고 유전층(D)의 식각을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 펄스 변화를 간략하게 나타낸 그래프이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)의 펄스 생성부(15)는 리프트핀(131)에 직류 바이어스를 인가할 수 있다. 또한, 펄스 생성부(15)는 DWG(Designed Waveform Generation) 적용이 가능할 수 있다.
펄스 생성부(15)는 펄스의 파형, 주파수, 레벨 또는 듀티를 변동하여 생성할 수 있다. 펄스 생성부(15)는 리프트핀(131)에 인가되는 펄스의 파형을 다양하게 제어할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 사각파뿐만 아니라 삼각파를 인가할 수도 있다. 또한, 인가되는 펄스의 레벨을 다양하게 조절할 수 있다. 펄스 생성부(15)가 펄스의 파형, 주파수, 레벨 또는 듀티를 변동하여 인가함으로써, 기판(W)의 식각 패턴을 다양하게 형성할 수 있다.
각각의 펄스 생성부(15)가 각각의 리프트핀(131)에 인가하는 펄스의 파형, 주파수, 레벨 또는 듀티를 변동함으로써, 전기장 제어부(14)가 전기장을 다양하게 제어할 수 있다. 따라서, 이온의 방향 및 에너지가 다양하게 제어 가능할 수 있다. 이온의 방향 및 에너지를 다양하게 제어함으로써, 기판(W)이 식각되는 패턴이나 식각되는 방향도 다양하게 제어할 수 있다.
또한, 기판(W)을 미세 패턴으로 식각하는 경우 기판(W) 상부에 양이온이 많이 축적되어 차징(charging)이 될 수 있다. 이때, 펄스 생성부(15)는 리프트핀(131)에 인가되는 펄스의 파형 등을 다양하게 제어함으로써 이를 중성화 하는 역할을 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 식각한 모습을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 식각한 모습을 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)를 이용하여 기판(W)을 식각할 수 있다. 도 4에서 전술한 바와 같이 펄스 생성부(15)는 펄스의 파형, 주파수, 레벨 또는 듀티를 변동하여 생성할 수 있다.
이온의 방향 및 에너지를 제어하는 방법에 따라 도 5와 같이 유전층(D) 마스크가 덮지 않은 기판(W) 영역만을 식각할 수 있다. 이때, 도 5에서는 유전층(D) 및 메탈층(M)이 도시되어 있으나, 유전층(D) 및 메탈층(M)이 없더라도 전기장 제어부(14)가 이온의 방향 및 에너지를 제어하여 도 5와 같이 기판(W)을 식각할 수 있다.
또한, 전기장 제어부(14)가 이온의 방향 및 에너지를 제어함으로써, 도 6과 같이 유전층(D) 마스크가 덮은 영역의 기판(W)을 식각할 수도 있다. 전기장 제어부(14)가 이온의 방향 및 에너지를 제어함으로써, 기판(W)이 식각되는 형태 및 깊이 등을 제어할 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 예시적인 실시예들이 개시되었다. 본 명세서에서 특정한 용어를 사용하여 실시예들을 설명되었으나, 이는 단지 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 청구범위에 기재된 본 개시의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1: 기판 처리 장치 11: 챔버
12: 샤워헤드 13: 기판 지지부
14: 전기장 제어부 15: 펄스 생성부
16: 가스 공급부

Claims (10)

  1. 내부에 처리 공간을 가지는 챔버;
    승하강하는 리프트핀을 포함하고, 상기 챔버의 배치되어 기판을 지지하는 기판 지지부;
    상기 기판 및 상기 리프트핀을 전기적으로 연결하는 배선을 포함하고, 상기 기판 지지부 상에 배치되어 상기 기판과 물리적으로 접촉하는 전기장 제어부;
    상기 처리 공간에 공정 가스를 공급하는 가스 공급부; 및
    상기 처리 공간에서 상기 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기하는 플라즈마 소스; 및
    상기 리프트핀에 직류 바이어스를 인가하는 펄스 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전기장 제어부는,
    상부 금속층, 하부 금속층 및 상기 상부 금속층 및 상기 하부 금속층 사이에 위치한 유전층을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전기장 제어부는,
    상기 상부 금속층 및 상기 하부 금속층을 전기적으로 연결하는 메탈 비아를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 메탈 비아는,
    상기 전기장 제어부를 관통하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 상부 금속층 및 상기 하부 금속층은,
    각각 LTCC 기판 또는 PCB 기판으로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 리프트핀은,
    상기 펄스 생성부와 상기 전기장 제어부를 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 리프트핀은 제1 리프트핀 내지 제3 리프트핀을 포함하고,
    상기 제1 리프트핀 내지 제3 리프트핀은 각각 제1 펄스 생성부 내지 제3 펄스 생성부와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 펄스 생성부 내지 제3 펄스 생성부는,
    서로 다른 직류 바이어스를 인가하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 펄스 생성부는,
    상기 리프트핀에 인가되는 펄스의 파형, 주파수, 레벨 또는 듀티를 변동하여 생성하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 전기장 제어부의 단면적은,
    상기 기판의 단면적보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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