WO2020251148A1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

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WO2020251148A1
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control plate
plasma
substrate
chamber
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정진욱
이무영
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한양대학교 산학협력단
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Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method, and in more detail, to a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of processing a substrate in atomic thickness units.
  • Plasma may be used in the processing of the substrate.
  • plasma may be used in an etching process or a deposition process.
  • Plasma is generated by very high temperatures, strong electric fields, or RF electromagnetic fields, and refers to an ionized gaseous state composed of ions, electrons, and radicals.
  • the conventional etching process is performed when ionic particles contained in a plasma collide with a substrate.
  • the deposition material may be supplied to the upper portion of the substrate.
  • the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of processing a substrate in atomic thickness units.
  • the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of processing a substrate using electrons.
  • the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of processing a large-area substrate using electrons.
  • the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of performing a process in a state in which damage to a substrate is minimized.
  • the chamber A susceptor positioned inside the chamber to support a substrate on which a process is to be performed; A first plasma control plate positioned in an upper area of the space inside the chamber; A second plasma control plate spaced apart from the first plasma control plate and positioned below the first plasma control plate; And a plasma control power supply connected to the first plasma control plate and the second plasma control plate.
  • the plasma control power may apply a voltage having a magnitude less than or equal to the ground state to the first plasma control plate.
  • the plasma control power may apply a negative voltage in the form of a pulse to the first plasma control plate.
  • the plasma control power may be applied with a voltage having a magnitude greater than or equal to the ground state to the second plasma control plate.
  • the plasma control power source may apply a pulsed positive voltage to the second plasma control plate.
  • an upper gas supply source connected to a space formed above the first plasma control plate; And a lower gas supply source connected to a space formed below the second plasma control plate.
  • the upper gas supply source may supply a process gas for forming a reaction layer by reacting with the substrate, or an excitation gas excited by plasma.
  • the lower gas supply source may supply a process gas for forming a reaction layer by reacting with the substrate, or an excitation gas excited by plasma.
  • the plasma control power supply may apply a voltage in the form of a pulse, but a sink of the voltage applied to the first plasma control plate and the second plasma control plate may be provided so as to be adjustable.
  • the chamber A susceptor positioned inside the chamber to support a substrate on which a process is to be performed; A plasma control plate positioned in a space inside the chamber; And a plasma control power supply connected to the plasma control plate and the susceptor.
  • the plasma control power may apply a voltage having a magnitude less than the ground state to the plasma control plate, and apply a voltage having a magnitude greater than the ground state to the susceptor.
  • the step of excitation of a plasma in an excitation space located above the first plasma control plate located in the upper region of the inner space of the chamber By applying a voltage having a size equal to or less than the ground state to the first plasma control plate, the first plasma control plate is positioned below the excitation space to overcome the repulsive force caused by the first plasma control plate. Moving electrons with energy; And applying a voltage having a magnitude greater than or equal to the ground state to a second plasma control plate positioned below the first plasma control plate, so that only electrons are moved from the control space to a process space located below the second plasma control plate.
  • a method of treating a substrate including the step of making may be provided.
  • the step of forming a reaction layer by reacting the process gas with a substrate located in the chamber may be further included.
  • the reactive layer is for an etching process, and the reactive layer may be etched on the substrate by reacting with electrons in plasma.
  • the reactive layer is for a deposition process, and the reactive layer may react with a layer positioned below it by energy provided by electrons in plasma.
  • a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of processing a substrate in atomic thickness units may be provided.
  • a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of processing a substrate using electrons may be provided.
  • a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of processing a large-area substrate using electrons may be provided.
  • a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of performing a process in a state in which damage to a substrate is minimized may be provided.
  • FIG. 1 is a view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a voltage applied to a first plasma control plate according to an exemplary embodiment.
  • FIG 3 is a diagram illustrating a voltage applied to a second plasma control plate according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • a substrate processing apparatus 1 includes a chamber 10, a plasma control plate 20, a susceptor 30, a plasma excitation unit 40, and a plasma control power supply 50.
  • the substrate processing apparatus 1 processes a substrate using plasma.
  • the substrate processing apparatus 1 may perform an etching process, a deposition process, an ashing process, or the like on the substrate by using the excited plasma.
  • the substrate processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention allows a substrate to be processed in atomic layer units.
  • the chamber 10 provides a space in which a substrate is positioned to perform a process.
  • the chamber 10 may be made of a conductive material such as aluminum or stainless steel.
  • the chamber 10 may be provided in a grounded state.
  • a plasma control plate 20 is provided inside the chamber 10.
  • the plasma control plate 20 is provided to have an area corresponding to an area according to a cross section of the space inside the chamber 10, so that the space inside the chamber 10 is partitioned in the vertical direction.
  • the plasma control plate 20 includes a first plasma control plate 21 and a second plasma control plate 22.
  • the first plasma control plate 21 is located in an upper area of the space inside the chamber 10. Holes are formed in the first plasma control plate 21. For example, holes may be formed in a lattice shape in the first plasma control plate 21.
  • the first plasma control plate 21 may be made of a conductive material.
  • the second plasma control plate 22 is spaced apart from the first plasma control plate 21 at a set interval, and is positioned below the first plasma control plate 21. Accordingly, the space inside the chamber 10 is an excitation space above the first plasma control plate 21, a control space between the first plasma control plate 21 and the second plasma control plate 22, and the second It is partitioned into a process space below the plasma control plate 22. Holes are formed in the second plasma control plate 22. For example, holes may be formed in a lattice shape in the second plasma control plate 22.
  • the second plasma control plate 22 may be made of a conductive material.
  • One side of the chamber 10 is formed with an opening 101 through which a substrate is carried or taken out of the process space, and the opening 101 may be opened and closed by a gate valve 102.
  • the susceptor 30 is located inside the chamber 10 to support a substrate on which a process is to be performed.
  • the susceptor 30 is located in the process space.
  • An exhaust port 103 may be formed under the chamber 10.
  • the exhaust port 103 may be connected to the exhaust member 104.
  • the exhaust member 104 may provide a suction pressure to exhaust the interior space of the chamber 10.
  • An upper gas supply hole 105 is formed in the chamber 10.
  • the upper gas supply hole 105 may be formed in a sidewall of the chamber 10.
  • the upper gas supply hole 105 is formed to be connected to the excitation space.
  • the upper gas supply hole 105 is connected to the upper gas supply source 106.
  • the upper gas supply source 106 supplies gas.
  • the gas supplied by the upper gas supply source 106 may be an inert gas such as argon or helium, a compound including nitrogen, chlorine, or silicon.
  • a lower gas supply hole 107 may be formed in the chamber 10.
  • the lower gas supply hole 107 may be formed in the sidewall of the chamber 10.
  • the lower gas supply hole 107 is formed to be connected to the process space.
  • the lower gas supply hole 107 is connected to the lower gas supply source 108.
  • the lower gas source 108 supplies gas.
  • the lower gas source 108 may be provided in the same or different configuration as the upper gas source 106.
  • the gas supplied by the lower gas supply source 108 may be provided with an inert gas such as argon or helium, or a compound containing nitrogen, chlorine, or silicon.
  • a cover part 110 is positioned on the upper part of the chamber 10 so that the interior of the chamber 10 is shielded.
  • the cover part 110 may be provided in a plate shape and may be provided to form an upper wall of the chamber 10.
  • the cover portion 110 may be provided in the shape of a container opened downward, and may be provided to form an upper wall and an upper side wall of the chamber 10.
  • the cover 110 allows energy generated by the plasma excitation unit 40 to be transmitted to the inner space of the chamber 10.
  • the cover part 110 may be provided with a dielectric material such as quartz.
  • the cover portion 110 may be a conductor in which a slit is formed.
  • the plasma excitation unit 40 is located above the chamber 10 and provides energy for exciting the excitation gas supplied to the excitation space with plasma.
  • the plasma excitation unit 40 may be provided as an antenna positioned adjacent to the outer surface of the cover unit 110, and may be provided to provide energy for plasma excitation in an inductively coupled plasma method.
  • the antenna may be provided to be located outside the upper wall of the chamber 10, located outside the upper sidewall, or located outside the upper wall and outside the upper sidewall.
  • the plasma excitation unit 40 is provided as a microwave applying unit connected to the outer surface of the cover unit 110, so that the microwave generated by the microwave applying unit passes through the cover unit 110 and then supplied to the excitation space. After the excitation gas can be excited with plasma.
  • the plasma control power supply 50 controls the force applied to the plasma to control the state of the plasma used for processing the substrate, or the state of the plasma and the amount of energy.
  • the plasma control power supply 50 is connected to the first plasma control plate 21 and the second plasma control plate 22.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a voltage applied to a first plasma controlling plate according to an embodiment
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a voltage applied to a second plasma controlling plate according to an embodiment.
  • the plasma control power supply 50 is applied with a voltage having a magnitude less than the ground state to the first plasma control plate 21, and the second plasma control plate 22 has a magnitude greater than the ground state. Let a voltage with is applied.
  • the plasma control power supply 50 may apply a negative voltage in the form of a pulse to the first plasma control plate 21.
  • the plasma control power supply 50 may apply a voltage to the first plasma control plate 21 in a manner in which a negative voltage of a set size continues for a set time.
  • the plasma control power supply 50 may apply a pulsed positive voltage to the second plasma control plate 22.
  • the plasma control power supply 50 may apply a voltage to the second plasma control plate 22 in a manner that a positive voltage of a set size is sustained for a set time.
  • a control unit (not shown) controls the components of the substrate processing apparatus 1.
  • the operation of the substrate processing apparatus 1 will be described. As an example, a process in which the etching process is performed by the substrate processing apparatus 1 will be described.
  • the control unit causes the process gas to be supplied to the chamber 10.
  • the process gas may be supplied through the lower gas supply hole 107 or the upper gas supply source 106.
  • the process gas reacts with the upper surface of the substrate positioned on the susceptor 30 to form a reaction layer.
  • the amount of the supplied process gas and the supply time of the process gas are controlled, so that the reaction layer can be formed with a thickness of an atomic unit.
  • the process gas may be chlorine or the like.
  • the control unit controls the exhaust member 104 so that the process gas is discharged from the chamber 10.
  • control unit causes the excitation gas to be supplied to the chamber 10 and operates the plasma excitation unit 40 so that the excitation gas supplied to the chamber 10 is excited in a plasma state. Accordingly, positively charged ions and negatively charged electrons are generated in the excitation space.
  • the excitation gas may be supplied through the upper gas supply source 106.
  • the excitation gas may be supplied through the lower gas supply source 108 to control the state of the process space in which the substrate is located.
  • the controller operates the plasma control power supply 50 together with or prior to the excitation of the plasma, and controls the state in which the plasma generated in the excitation space is supplied to the process space.
  • the first plasma control plate 21 since the first plasma control plate 21 has a negative voltage, a repulsive force is generated between the electrons and the first plasma control plate 21. Accordingly, among the electrons in the excitation space, only electrons having energy capable of overcoming the repulsive force by the first plasma control plate 21 pass through the first plasma control plate 21 and are supplied to the control space.
  • the amount of electrons supplied from the excitation space to the control space may be adjusted by taking the voltage applied to the first plasma control plate 21 in the form of a pulse or by adjusting the magnitude of the negative voltage.
  • the second plasma control plate 22 since the second plasma control plate 22 has a positive voltage, a repulsive force is generated between the ions and the second plasma control plate 22, so that ions in the control space are blocked from moving to the process space.
  • electrons supplied to the control space receive force in the direction of the process space by the repulsive force between the first plasma control plate 21 and the attractive force between the second plasma control plate 22, so that the state of energy is adjusted. It is supplied to the process space. Accordingly, the electrons react with the reaction layer of the substrate, so that the etching is performed in an atomic unit thickness.
  • the first plasma control plate 21, the second plasma control plate 22, or the first plasma control plate may be adjusted.
  • the first plasma control plate 21 is -V1
  • the second plasma control plate 22 is adjusted to be 0, or V2, or the section in which the voltage changes from 0 to V2 or from V2 to 0 is The sink can be adjusted to be included.
  • control unit controls the exhaust member 104 to discharge etching by-products from the chamber 10.
  • the above-described process may be performed once or repeatedly performed two or more times, so that the process thickness may be adjusted by a multiple of the atomic unit thickness.
  • the substrate processing apparatus 1 performs process processing using electrons.
  • the reaction layer was etched by energy provided by ions (eg, Ar+ ions when argon is used as an excitation gas).
  • ions eg, Ar+ ions when argon is used as an excitation gas.
  • excessive energy is applied to the substrate while the ions react with the substrate due to the mass of the ions, causing damage to the substrate.
  • damage causes the treated substrate to have a structure different from that originally intended, and increases the leakage current according to the narrowing of the line width, or decreases the performance of the device by increasing the contact resistance in the metal deposition or annealing process.
  • electrons have an extremely small mass compared to ions.
  • the processing of the substrate using electrons by the substrate processing apparatus does not cause the above-described problems to the substrate during the processing process.
  • the plasma control power supply 50 controls the amount of electrons and energy of electrons used for processing the substrate, so that the process is performed in atomic unit thickness in a state where damage to the substrate is prevented.
  • electrons extracted from the plasma are supplied to the substrate to perform the process, so that the process can be effectively performed on a large-area substrate.
  • the substrate processing apparatus 1 may perform a deposition process.
  • the control unit causes the process gas to be supplied to the chamber 10.
  • the process gas may be supplied through the lower gas supply hole 107 or the upper gas supply source 106.
  • the process gas reacts with the upper surface of the substrate positioned on the susceptor 30 to form a reaction layer.
  • the process gas may be an oxygen radical or a silicon source.
  • the control unit controls the exhaust member 104 so that the process gas is discharged from the chamber 10.
  • control unit causes the excitation gas to be supplied to the chamber 10 and operates the plasma excitation unit 40 so that the excitation gas supplied to the chamber 10 is excited in a plasma state. Thereafter, the control unit performs a control similar to that described above in the etching process, so that only electrons are selectively supplied to the substrate. Accordingly, the electrons supply energy to react with each other between the reaction layer and the material of the layer positioned under the reaction layer.
  • control unit controls the exhaust member 104 so that the process by-product is discharged from the chamber 10.
  • the above-described process may be performed once or repeatedly performed two or more times, so that the process thickness may be adjusted by a multiple of the atomic unit thickness.
  • materials of the reaction layer sequentially deposited may be the same or different from each other. For example, an oxygen layer is first formed in atomic units on a substrate, and a silicon layer is formed in atomic units on an upper surface thereof, so that a silicon oxide layer can be deposited in an atomic unit thickness.
  • the process gas and excitation gas in the above-described etching or deposition process are exemplary, and may be changed to those used as the process gas and excitation gas in the conventional etching process and deposition process.
  • the substrate processing apparatus 1 provides such energy through electrons, so that when deposition is performed in an atomic unit thickness, energy having a corresponding size can be effectively supplied.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the substrate processing apparatus 1a includes a chamber 10a, a plasma control plate 20a, a susceptor 30a, a plasma excitation unit 40a, and a plasma control power supply 50a.
  • the plasma control plate 20a is provided to have an area corresponding to an area according to a cross section of the space inside the chamber 10a, so that the space inside the chamber 10a is partitioned in the vertical direction. Accordingly, an excitation space is formed above the plasma control plate 20a, and a process space is formed below the plasma control plate 20a. Holes are formed in the plasma control plate 20a. As an example, holes may be formed in a grid shape in the plasma control plate 20a.
  • the plasma control power supply 50a controls the force applied to the plasma, thereby controlling the state of the plasma used for processing the substrate, or the state of the plasma and the amount of energy.
  • the plasma control power supply 50a is connected to the plasma control plate 20a and the susceptor 30a.
  • the plasma control power supply 50a applies a voltage having a magnitude less than the ground state to the plasma control plate 20a and a voltage having a magnitude greater than the ground state is applied to the susceptor 30a.
  • the plasma control power supply 50a may apply a negative voltage in the form of a pulse to the plasma control plate 20a.
  • the plasma control power supply 50a may apply a negative voltage of a set size to the plasma control plate 20a in a manner that continues for a set time. Accordingly, when the control unit operates the plasma control power supply 50a, the plasma control plate 20a has a negative voltage, and a repulsive force is generated between the electrons and the plasma control plate 20a. Accordingly, among the electrons in the excitation space, only electrons having energy capable of overcoming the repulsive force by the plasma control plate 20a pass through the plasma control plate 20a and are supplied to the process space.
  • the amount of electrons supplied from the excitation space to the process space may be adjusted by taking the voltage applied to the plasma control plate 20a in the form of a pulse or by adjusting the magnitude of the negative voltage.
  • the plasma control power supply 50a may apply a pulsed positive voltage to the susceptor 30a.
  • the plasma control power supply 50a may apply a positive voltage of a set size to the susceptor 30a in a form that continues for a set time. Accordingly, when the control unit operates the plasma control power supply 50a, the susceptor 30a has a positive voltage, and a repulsive force is generated between the ions and the susceptor 30a, preventing the ions from moving toward the substrate. do.
  • electrons supplied to the process space receive force in the direction of the substrate by the repulsive force between the plasma control plates 20a and the attractive force between the susceptors 30a, and react with the substrate while the state of energy is controlled.

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 챔버; 상기 챔버의 내측에 위치되어, 공정이 이루어질 기판을 지지하는 서셉터; 상기 챔버의 내측의 공간의 상부 영역에 위치되는 제1 플라즈마 조절 플레이트; 상기 제1 플라즈마 조절 플레이트와 설정 간격 이격되어, 상기 제1 플라즈마 조절 플레이트의 아래쪽에 위치되는 제2 플라즈마 조절 플레이트; 및 상기 제1 플라즈마 조절 플레이트 및 상기 제2 플라즈마 조절 플레이트에 연결되는 플라즈마 제어 전원을 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세히 원자 두께 단위로 기판을 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
기판의 처리 공정에는 플라즈마가 이용될 수 있다. 예를 들어, 식각 공정 또는 증착 공정에 플라즈마가 사용될 수 있다. 플라즈마는 매우 높은 온도나, 강한 전계 혹은 고주파 전자계(RF Electromagnetic Fields)에 의해 생성되며, 이온이나 전자, 라디칼등으로 이루어진 이온화된 가스 상태를 말한다. 종래 식각 공정은 플라즈마에 함유된 이온 입자들이 기판과 충돌함으로써 수행된다. 또한, 증착 공정에 기판에 증착 될 물질을 포함한 가스가 플라즈마와 반응한 후, 기판의 상부로 증착 물질을 공급하여 수행될 수 있다.
이온이 갖는 에너지에 의해, 기판이 이온에 의해 처리되는 과정에서 원래 의도한 가공 형상과는 상이한 형태로 가공, 손상되는 경우가 발생한다. 소자의 선폭이 미세화 됨에 따라 이 같은 기판의 손상은 소자의 특성을 떨어뜨린다.
본 발명은 원자 두께 단위로 기판을 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 전자를 이용하여 기판을 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 전자를 이용하여 대면적 기판을 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 기판의 손상이 최소화된 상태로 공정을 수행할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 챔버; 상기 챔버의 내측에 위치되어, 공정이 이루어질 기판을 지지하는 서셉터; 상기 챔버의 내측의 공간의 상부 영역에 위치되는 제1 플라즈마 조절 플레이트; 상기 제1 플라즈마 조절 플레이트와 설정 간격 이격되어, 상기 제1 플라즈마 조절 플레이트의 아래쪽에 위치되는 제2 플라즈마 조절 플레이트; 및 상기 제1 플라즈마 조절 플레이트 및 상기 제2 플라즈마 조절 플레이트에 연결되는 플라즈마 제어 전원을 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 제어 전원은 상기 제1 플라즈마 조절 플레이트에 접지 상태 이하의 크기를 갖는 전압을 인가할 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 제어 전원은 상기 제1 플라즈마 조절 플레이트에 펄스 형태의 마이너스 전압을 인가할 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 제어 전원은 상기 제2 플라즈마 조절 플레이트에 접지 상태 이상의 크기를 갖는 전압이 인가할 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 제어 전원은 상기 제2 플라즈마 조절 플레이트에 펄스 형태의 플러스 전압을 인가할 수 있다.
또한, 상기 제1 플라즈마 조절 플레이트의 위쪽에 형성된 공간에 연결되는 상부 가스 공급원; 및 상기 제2 플라즈마 조절 플레이트의 아래쪽에 형성된 공간에 연결되는 하부 가스 공급원을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 상부 가스 공급원은 상기 기판과 반응하여 반응층을 형성하기 위한 공정 가스, 또는 플라즈마로 여기 되는 여기 가스를 공급할 수 있다.
또한, 상기 하부 가스 공급원은 상기 기판과 반응하여 반응층을 형성하기 위한 공정 가스, 또는 플라즈마로 여기 되는 여기 가스를 공급할 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 제어 전원은 펄스 형태의 전압을 인가하되, 제1 플라즈마 조절 플레이트와 제2 플라즈마 조절 플레이트에 인가되는 전압의 싱크는 조절 가능하게 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 챔버; 상기 챔버의 내측에 위치되어, 공정이 이루어질 기판을 지지하는 서셉터; 상기 챔버의 내측의 공간에 위치되는 플라즈마 조절 플레이트; 및 상기 플라즈마 조절 플레이트 및 상기 서셉터에 연결되는 플라즈마 제어 전원을 포함할 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 제어 전원은, 상기 플라즈마 조절 플레이트에 접지 상태 이하의 크기를 갖는 전압을 인가하고, 상기 서셉터에 접지 상태 이상의 크기를 갖는 전압이 인가할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 챔버의 내측 공간의 상부 영역에 위치되는 제1 플라즈마 조절 플레이트의 위쪽에 위치되는 여기 공간에서 플라즈마를 여기 시키는 단계; 상기 제1 플라즈마 조절 플레이트에 접지 상태 이하의 크기를 갖는 전압을 인가하여, 상기 여기 공간에서 상기 제1 플라즈마 조절 플레이트이 아래쪽에 위치되는 조절 공간으로 상기 제1 플라즈마 조절 플레이트에 의한 반발력을 극복할 수 있는 에너지를 갖는 전자를 이동시키는 단계; 및 상기 제1 플라즈마 조절 플레이트의 아래쪽에 위치되는 제2 플라즈마 조절 플레이트에 접지 상태 이상의 크기를 갖는 전압을 인가하여, 상기 조절 공간에서 상기 제2 플라즈마 조절 플레이트의 아래쪽에 위치되는 공정 공간으로 전자만을 이동시키는 단계를 포함하는 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.
또한, 플라즈마의 여기에 앞서, 상기 챔버의 내측으로 공정 가스를 공급한 후, 상기 공정 가스를 상기 챔버에 위치된 기판과 반응시켜 반응층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 반응층은 식각 공정을 위한 것이며, 상기 반응층은 플라즈마 중에서 전자와 반응하여, 상기 기판에서 식각될 수 있다.
또한, 상기 반응층은 증착 공정을 위한 것이며, 상기 반응층은 플라즈마 중에서 전자가 제공하는 에너지에 의해 그 아래에 위치된 층과 반응할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 원자 두께 단위로 기판을 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 전자를 이용하여 기판을 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 전자를 이용하여 대면적 기판을 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판의 손상이 최소화된 상태로 공정을 수행할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따라, 제1 플라즈마 조절 플레이트에 인가되는 전압을 나타내는 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따라, 제2 플라즈마 조절 플레이트에 인가되는 전압을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 챔버(10), 플라즈마 조절 플레이트(20), 서셉터(30), 플라즈마 여기 유닛(40) 및 플라즈마 제어 전원(50)을 포함한다.
기판 처리 장치(1)는 플라즈마를 이용하여 기판을 처리한다. 일 예로, 기판 처리 장치(1)는 여기 된 플라즈마를 이용하여, 기판에 대해 식각 공정, 증착 공정, 애싱 공정 등을 수행할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치(1)는 원자층 단위로 기판에 공정이 이루어 지게 한다.
챔버(10)는 기판이 위치되어 공정이 수행되는 공간을 제공한다. 챔버(10)는 알루미늄, 스테인리스 등과 같은 도전체 소재로 제공될 수 있다. 챔버(10)는 접지된 상태로 제공될 수 있다.
챔버(10)의 내측에는 플라즈마 조절 플레이트(20)가 제공된다. 플라즈마 조절 플레이트(20)는 챔버(10)의 내측의 공간의 횡단면에 따른 면적과 대응되는 면적을 갖도록 제공되어, 챔버(10)의 내측의 공간이 상하 방향으로 구획되게 한다.
플라즈마 조절 플레이트(20)는 제1 플라즈마 조절 플레이트(21) 및 제2 플라즈마 조절 플레이트(22)를 포함한다.
제1 플라즈마 조절 플레이트(21)는 챔버(10) 내측의 공간의 상부 영역에 위치된다. 제1 플라즈마 조절 플레이트(21)에는 홀들이 형성된다. 일 예로, 제1 플라즈마 조절 플레이트(21)에는 홀 들이 격자 형태로 형성될 수 있다. 제1 플라즈마 조절 플레이트(21)는 도전성 소재로 제공될 수 있다.
제2 플라즈마 조절 플레이트(22)는 제1 플라즈마 조절 플레이트(21)와 설정 간격 이격되어, 제1 플라즈마 조절 플레이트(21)의 아래쪽에 위치된다. 이에 따라, 챔버(10)의 내측의 공간은 제1 플라즈마 조절 플레이트(21)의 위쪽의 여기 공간, 제1 플라즈마 조절 플레이트(21)와 제2 플라즈마 조절 플레이트(22) 사이의 조절 공간, 제2 플라즈마 조절 플레이트(22) 아래쪽의 공정 공간으로 구획된다. 제2 플라즈마 조절 플레이트(22)에는 홀들이 형성된다. 일 예로, 제2 플라즈마 조절 플레이트(22)에는 홀 들이 격자 형태로 형성될 수 있다. 제2 플라즈마 조절 플레이트(22)는 도전성 소재로 제공될 수 있다.
챔버(10)의 일 측에는 공정 공간으로 기판이 반입 또는 반출되는 개구(101)가 형성되고, 개구(101)는 게이트 밸브(102)에 의해 개폐될 수 있다.
서셉터(30)는 챔버(10)의 내측에 위치되어, 공정이 이루어질 기판을 지지한다. 서셉터(30)는 공정 공간에 위치된다.
챔버(10)의 하부에는 배기구(103)가 형성될 수 있다. 배기구(103)는 배기 부재(104)에 연결될 수 있다. 배기 부재(104)는 흡입 압력을 제공하여, 챔버(10)의 내부 공간에 대해 배기가 이루어 지게 할 수 있다.
챔버(10)에는 상부 가스 공급홀(105)이 형성된다. 상부 가스 공급홀(105)은 챔버(10)의 측벽에 형성될 수 있다. 상부 가스 공급홀(105)은 여기 공간과 연결되게 형성된다. 상부 가스 공급홀(105)은 상부 가스 공급원(106)과 연결된다. 상부 가스 공급원(106)은 가스를 공급한다. 일 예로, 상부 가스 공급원(106)이 공급하는 가스는 아르곤, 헬륨 등과 같은 불활성 가스, 질소, 염소, 실리콘을 포함하는 화합물 등일 수 있다.
챔버(10)에는 하부 가스 공급홀(107)이 형성될 수 있다. 하부 가스 공급홀(107)은 챔버(10)의 측벽에 형성될 수 있다. 하부 가스 공급홀(107)은 공정 공간과 연결되게 형성된다. 하부 가스 공급홀(107)은 하부 가스 공급원(108)과 연결된다. 하부 가스 공급원(108)은 가스를 공급한다. 하부 가스 공급원(108)은 상부 가스 공급원(106)과 동일하거나 상이한 구성으로 제공될 수 있다. 일 예로, 하부 가스 공급원(108)이 공급하는 가스는 아르곤, 헬륨 등과 같은 불활성 가스, 질소, 염소, 실리콘을 포함하는 화합물 등으로 제공될 수 있다.
챔버(10)의 상부에는 덮개부(110)가 위치되어, 챔버(10)의 내부가 차폐되게 한다. 덮개부(110)는 플레이트 형상으로 제공되어, 챔버(10)의 상벽을 형성하게 제공될 수 있다. 또한, 덮개부(110)는 아래쪽으로 개방된 용기 형상으로 제공되어, 챔버(10)의 상벽 및 상부 측벽을 형성하게 제공될 수 도 있다.
덮개부(110)는 플라즈마 여기 유닛(40)에서 발생된 에너지가 챔버(10)의 내측 공간으로 투과되게 한다. 덮개부(110)은 석영 등과 같은 유전체로 제공될 수 있다. 또한, 덮개부(110)는 슬릿이 형성된 도체일 수 있다.
플라즈마 여기 유닛(40)은 챔버(10)의 상부에 위치되어, 여기 공간으로 공급된 여기 가스를 플라즈마로 여기하기 위한 에너지를 제공한다. 일 예로, 플라즈마 여기 유닛(40)은 덮개부(110)의 외측면과 인접하게 위치되는 안테나로 제공되어, 유도 결합 플라즈마 방식으로 플라즈마 여기를 위한 에너지를 제공하게 제공될 수 있다. 이 때, 안테나는 챔버(10)의 상벽 외측에 위치되거나, 상부 측벽 외측에 위치되거나, 상벽 외측 및 상부 측벽 외측에 위치되게 제공될 수 있다.
또 다른 예로, 플라즈마 여기 유닛(40)은 덮개부(110)의 외측면과 연결된 마이크로파 인가 유닛으로 제공되어, 마이크로파 인가 유닛이 발생시킨 마이크로파는 덮개부(110)를 투과한 후 여기 공간으로 공급된 후 여기 가스를 플라즈마로 여기 시킬 수 있다.
플라즈마 제어 전원(50)은 플라즈마에 인가되는 힘을 제어하여, 기판의 처리에 사용되는 플라즈마의 상태, 또는 플라즈마의 상태와 에너지의 크기를 제어한다. 플라즈마 제어 전원(50)은 제1 플라즈마 조절 플레이트(21) 및 제2 플라즈마 조절 플레이트(22)에 연결된다.
도 2는 일 실시 예에 따라, 제1 플라즈마 조절 플레이트에 인가되는 전압을 나타내는 도면이고, 도 3은 일 실시 예에 따라, 제2 플라즈마 조절 플레이트에 인가되는 전압을 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 플라즈마 제어 전원(50)은 제1 플라즈마 조절 플레이트(21)에는 접지 상태 이하의 크기를 갖는 전압이 인가되고, 제2 플라즈마 조절 플레이트(22)에는 접지 상태 이상의 크기를 갖는 전압이 인가되게 한다.
플라즈마 제어 전원(50)은 제1 플라즈마 조절 플레이트(21)에 펄스 형태의 마이너스 전압을 인가할 수 있다. 또한, 플라즈마 제어 전원(50)은 제1 플라즈마 조절 플레이트(21)에 설정 크기의 마이너스 전압이 설정 시간동안 지속되는 형태로 전압을 인가할 수 있다.
플라즈마 제어 전원(50)은 제2 플라즈마 조절 플레이트(22)에 펄스 형태의 플러스 전압을 인가할 수 있다. 또한, 플라즈마 제어 전원(50)은 제2 플라즈마 조절 플레이트(22)에 설정 크기의 플러스 전압을 설정 시간동안 지속되는 형태로 전압을 인가할 수 있다.
제어부(미도시)는 기판 처리 장치(1)의 구성 요소를 제어한다.
이하, 기판 처리 장치(1)의 동작을 설명한다. 일 예로, 기판 처리 장치(1)에 의해 식각 공정이 수행되는 과정을 설명한다.
제어부는 챔버(10)로 공정 가스가 공급되게 한다. 공정 가스는 하부 가스 공급홀(107) 또는 상부 가스 공급원(106)을 통해 공급될 수 있다. 공정 가스는 서셉터(30)에 위치된 기판의 상면과 반응하여 반응층을 형성한다. 이때, 공급되는 공정 가스의 양, 공정 가스의 공급 시간이 제어되어, 반응층은 원자 단위의 두께를 가지고 형성될 수 있다. 일 예로, 공정 가스는 염소 등일 수 있다.
제어부는 배기 부재(104)를 제어하여, 챔버(10)에서 공정 가스가 배출되게 한다.
이후, 제어부는 챔버(10)로 여기 가스가 공급되게 하고, 플라즈마 여기 유닛(40)을 동작 시켜, 챔버(10)로 공급된 여기 가스가 플라즈마 상태로 여기 되게 한다. 이에 따라, 여기 공간에는 양전하를 띠는 이온과 음전하를 띠는 전자가 생성된다. 여기 가스는 상부 가스 공급원(106)을 통해 공급될 수 있다. 또한, 여기 가스는 기판이 위치된 공정 공간의 상태 조절을 위해 하부 가스 공급원(108)을 통해 공급될 수 도 있다.
제어부는 플라즈마의 여기와 함께, 또는 플라즈마의 여기보다 앞서 플라즈마 제어 전원(50)을 동작 시켜, 여기 공간에서 생성된 플라즈마가 공정 공간으로 공급되는 상태를 조절한다. 구체적으로, 제1 플라즈마 조절 플레이트(21)는 마이너스 전압을 띠게 되어, 전자와 제1 플라즈마 조절 플레이트(21) 사이에는 반발력이 발생된다. 이에 따라, 여기 공간의 전자 중에서 제1 플라즈마 조절 플레이트(21)에 의한 반발력을 극복할 수 있는 에너지를 갖는 전자만이 제1 플라즈마 조절 플레이트(21)를 통과하여, 조절 공간으로 공급된다. 또한, 제1 플라즈마 조절 플레이트(21)에 인가되는 전압을 펄스 형태로 하거나, 마이너스 전압의 크기를 조절하여, 여기 공간에서 조절 공간으로 공급되는 전자의 양이 조절될 수 있다. 또한, 제2 플라즈마 조절 플레이트(22)는 플러스 전압을 띠게 되어, 이온과 제2 플라즈마 조절 플레이트(22) 사이에는 반발력이 발생되어, 조절 공간의 이온은 공정 공간으로의 이동이 차단된다. 또한, 조절 공간으로 공급된 전자는 제1 플라즈마 조절 플레이트(21) 사이의 반발력 및 제2 플라즈마 조절 플레이트(22) 사이의 인력에 의해 공정 공간 방향으로 힘을 받아, 에너지의 상태가 조절된 상태로 공정 공간으로 공급된다. 이에 따라, 전자는 기판의 반응층과 반응하여, 원자 단위 두께로 식각이 이루어 지게 한다. 1 플라즈마 조절 플레이트(21) 및 제2 플라즈마 조절 플레이트(22)에 펄스 형태의 전압이 인가될 때, 제1 플라즈마 조절 플레이트(21), 제2 플라즈마 조절 플레이트(22), 또는 제1 플라즈마 조절 플레이트(21)와 제2 플라즈마 조절 플레이트(22)에 인가되는 전압의 싱크는 조절될 수 있다. 예를 들어, 제1 플라즈마 조절 플레이트(21)가 -V1일 때, 제2 플라즈마 조절 플레이트(22)는 0, 또는 V2가 되게 조절되거나, 0에서 V2로 또는 V2에서 0으로 전압이 변하는 구간이 포함되게 싱크가 조절될 수 있다.
이후, 제어부는 배기 부재(104)를 제어하여, 챔버(10)에서 식각 부산물이 배출되게 한다.
상술한 공정은 1회 실시되거나, 2회 이상 반복실시 되어, 원자 단위 두께의 배수로 공정 두께가 조절될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 다른 기판 처리 장치(1)는 전자를 이용하여 공정 처리를 수행한다. 종래 이온을 이용한 기판 처리는 반응층을 이온(예를 들어 여기 가스로 아르곤이 사용된 경우, Ar+이온)이 제공하는 에너지에 의해 식각 되었다. 이 경우, 이온의 질량으로 인해 이온이 기판과 반응하는 과정에서, 기판에 과도한 에너지를 가하여 기판의 손상을 야기한다. 이와 같은 손상은 처리된 기판이 원래 의도한 것과는 다른 구조를 갖게 하며, 선폭의 미세화에 따라 누설 전류 증가를 시키거나, 메탈 증착이나 어닐링 공정에서 접촉 저항을 증가시켜 소자의 성능을 저하시킨다. 반면, 전자는 이온에 비해 극히 작은 질량을 갖는다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치에 의해 전자를 이용한 기판의 처리는 처리 과정에서 기판에 상술한 문제를 야기하지 않는다. 또한, 플라즈마 제어 전원(50)에 의해 기판의 처리에 사용되는 전자의 양, 전자의 에너지가 조절되어, 기판의 손상이 방지된 상태로 원자 단위 두께로 공정이 수행되게 한다. 또한, 여기 공간에서 플라즈마를 여기 시킨 후, 플라즈마에서 추출된 전자를 기판으로 공급하여 공정을 수행함에 따라, 대면적 기판에 대해서도 효과적으로 공정이 이루어 질 수 있다.
또한, 기판 처리 장치(1)는 증착 공정을 수행할 수 있다.
제어부는 챔버(10)로 공정 가스가 공급되게 한다. 공정 가스는 하부 가스 공급홀(107) 또는 상부 가스 공급원(106)을 통해 공급될 수 있다. 공정 가스는 서셉터(30)에 위치된 기판의 상면과 반응하여 반응층을 형성한다. 일 예로, 공정 가스는 산소 라디칼, 실리콘 소스 등일 수 있다.
제어부는 배기 부재(104)를 제어하여, 챔버(10)에서 공정 가스가 배출되게 한다.
이후, 제어부는 챔버(10)로 여기 가스가 공급되게 하고, 플라즈마 여기 유닛(40)을 동작 시켜, 챔버(10)로 공급된 여기 가스가 플라즈마 상태로 여기 되게 한다. 이후, 제어부는 식각 공정에서 상술한 바와 유사하게 제어를 수행하여, 기판으로 전자만이 선택적으로 공급되게 한다. 이에 따라, 전자는 반응층 및 반응층 아래에 위치된 층의 물질 사이이 서로 반응하기 위한 에너지를 공급한다.
이후, 제어부는 배기 부재(104)를 제어하여, 챔버(10)에서 공정부산물이 배출되게 한다.
상술한 공정은 1회 실시되거나, 2회 이상 반복실시 되어, 원자 단위 두께의 배수로 공정 두께가 조절될 수 있다. 또한, 순차적으로 증착되는 반응층의 물질은 서로 동일 또는 상이할 수 있다. 예를 들어, 기판에 먼저 산소 층이 원자 단위로 형성되고, 그 상면에 실리콘 층이 원자 단위로 형성되어, 산화실리콘 층이 원자 단위의 두께로 증착되게 할 수 있다.
상술한 식각 또는 증착 공정에서의 공정 가스, 여기 가스는 예시적인 것이며, 종래 식각 공정, 증착 공정에서 공정 가스, 여기 가스로 사용되는 것으로 변경될 수 있다.
반응층과 기판, 또는 반응층 사이에 반응이 일어나기 위해서는 에너지가 필요하다. 종래 기판 처리 장치의 경우, 서셉터에 위치된 히터 또는 이온을 통해 이와 같은 에너지를 공급하였다. 히터 또는 이온이 제공하는 에너지는 상대적으로 크기가 너무 크고, 작은 단위로 제어가 어려워 원자 단위의 두께로 증착을 수행하는 경우 사용되기에는 적절하지 않다. 반면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치(1)는 전자를 통해 이와 같은 에너지를 제공하여, 원자 단위의 두께로 증착이 이루어 지는 경우, 이에 대응한 크기의 에너지를 효과적으로 공급할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 기판 처리 장치(1a)는 챔버(10a), 플라즈마 조절 플레이트(20a), 서셉터(30a), 플라즈마 여기 유닛(40a) 및 플라즈마 제어 전원(50a)을 포함한다.
플라즈마 조절 플레이트(20a)는 챔버(10a)의 내측의 공간의 횡단면에 따른 면적과 대응되는 면적을 갖도록 제공되어, 챔버(10a)의 내측의 공간이 상하 방향으로 구획되게 한다. 이에 따라, 플라즈마 조절 플레이트(20a)의 위쪽에는 여기 공간이 형성되고, 플라즈마 조절 플레이트(20a) 아래쪽에는 공정 공간이 형성된다. 플라즈마 조절 플레이트(20a)에는 홀들이 형성된다. 일 예로, 플라즈마 조절 플레이트(20a)에는 홀 들이 격자 형태로 형성될 수 있다.
플라즈마 제어 전원(50a)은 플라즈마에 인가되는 힘을 제어하여, 기판의 처리에 사용되는 플라즈마의 상태, 또는 플라즈마의 상태와 에너지의 크기를 제어한다. 플라즈마 제어 전원(50a)은 플라즈마 조절 플레이트(20a) 및 서셉터(30a)에 연결된다.
플라즈마 제어 전원(50a)은 플라즈마 조절 플레이트(20a)에는 접지 상태 이하의 크기를 갖는 전압이 인가되고, 서셉터(30a)에는 접지 상태 이상의 크기를 갖는 전압이 인가되게 한다.
플라즈마 제어 전원(50a)은 플라즈마 조절 플레이트(20a)에 펄스 형태의 마이너스 전압을 인가할 수 있다. 또한, 플라즈마 제어 전원(50a)은 플라즈마 조절 플레이트(20a)에 설정 크기의 마이너스 전압을 설정 시간동안 지속되는 형태로 인가할 수 있다. 이에 따라, 제어부가 플라즈마 제어 전원(50a)을 동작시키면, 플라즈마 조절 플레이트(20a)는 마이너스 전압을 띠게 되어, 전자와 플라즈마 조절 플레이트(20a) 사이에는 반발력이 발생된다. 이에 따라, 여기 공간의 전자 중에서 플라즈마 조절 플레이트(20a)에 의한 반발력을 극복할 수 있는 에너지를 갖는 전자만이 플라즈마 조절 플레이트(20a)를 통과하여, 공정 공간으로 공급된다.
또한, 플라즈마 조절 플레이트(20a)에 인가되는 전압을 펄스 형태로 하거나, 마이너스 전압의 크기를 조절하여, 여기 공간에서 공정 공간으로 공급되는 전자의 양이 조절될 수 있다.
플라즈마 제어 전원(50a)은 서셉터(30a)에 펄스 형태의 플러스 전압을 인가할 수 있다. 또한, 플라즈마 제어 전원(50a)은 서셉터(30a)에 설정 크기의 플러스 전압을 설정 시간동안 지속되는 형태로 인가할 수 있다. 이에 따라, 제어부가 플라즈마 제어 전원(50a)을 동작시키면, 서셉터(30a)는 플러스 전압을 띠게 되어, 이온과 서셉터(30a) 사이에는 반발력이 발생되어, 이온이 기판 방향으로 이동하는 것이 차단된다. 또한, 공정 공간으로 공급된 전자는 플라즈마 조절 플레이트(20a) 사이의 반발력 및 서셉터(30a) 사이의 인력에 의해 기판 방향으로 힘을 받아, 에너지의 상태가 조절된 상태로 기판과 반응한다.
본 실시 예에 따른 기판 처리 장치(1a)에 플라즈마 조절 플레이트(20a) 및 이에 연결되는 플라즈마 제어 전원(50a)외에 챔버(10a), 서셉터(30a), 플라즈마 여기 유닛(40a) 등의 구성은 도 1의 기판 처리 장치와 동일 또는 유사하므로 반복된 설명은 생략한다.
본 실시 예에 따른 기판 처리 장치(1a)에 의해 기판이 처리되는 공정은 도 1의 기판 처리 장치(1)와 유사하므로, 반복된 설명은 생략한다.
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. 저술한 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.

Claims (15)

  1. 챔버;
    상기 챔버의 내측에 위치되어, 공정이 이루어질 기판을 지지하는 서셉터;
    상기 챔버의 내측의 공간의 상부 영역에 위치되는 제1 플라즈마 조절 플레이트;
    상기 제1 플라즈마 조절 플레이트와 설정 간격 이격되어, 상기 제1 플라즈마 조절 플레이트의 아래쪽에 위치되는 제2 플라즈마 조절 플레이트; 및
    상기 제1 플라즈마 조절 플레이트 및 상기 제2 플라즈마 조절 플레이트에 연결되는 플라즈마 제어 전원을 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 제어 전원은 상기 제1 플라즈마 조절 플레이트에 접지 상태 이하의 크기를 갖는 전압을 인가하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 플라즈마 제어 전원은 상기 제1 플라즈마 조절 플레이트에 펄스 형태의 마이너스 전압을 인가하는 기판 처리 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플라즈마 제어 전원은 상기 제2 플라즈마 조절 플레이트에 접지 상태 이상의 크기를 갖는 전압이 인가하는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 플라즈마 제어 전원은 상기 제2 플라즈마 조절 플레이트에 펄스 형태의 플러스 전압을 인가하는 기판 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 플라즈마 조절 플레이트의 위쪽에 형성된 공간에 연결되는 상부 가스 공급원; 및
    상기 제2 플라즈마 조절 플레이트의 아래쪽에 형성된 공간에 연결되는 하부 가스 공급원을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 상부 가스 공급원은 상기 기판과 반응하여 반응층을 형성하기 위한 공정 가스, 또는 플라즈마로 여기 되는 여기 가스를 공급하는 기판 처리 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 하부 가스 공급원은 상기 기판과 반응하여 반응층을 형성하기 위한 공정 가스, 또는 플라즈마로 여기 되는 여기 가스를 공급하는 기판 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 제어 전원은 펄스 형태의 전압을 인가하되, 제1 플라즈마 조절 플레이트와 제2 플라즈마 조절 플레이트에 인가되는 전압의 싱크는 조절 가능하게 제공되는 기판 처리 장치.
  10. 챔버;
    상기 챔버의 내측에 위치되어, 공정이 이루어질 기판을 지지하는 서셉터;
    상기 챔버의 내측의 공간에 위치되는 플라즈마 조절 플레이트; 및
    상기 플라즈마 조절 플레이트 및 상기 서셉터에 연결되는 플라즈마 제어 전원을 포함하는 기판 처리 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 플라즈마 제어 전원은,
    상기 플라즈마 조절 플레이트에 접지 상태 이하의 크기를 갖는 전압을 인가하고, 상기 서셉터에 접지 상태 이상의 크기를 갖는 전압이 인가하는 기판 처리 장치.
  12. 챔버의 내측 공간의 상부 영역에 위치되는 제1 플라즈마 조절 플레이트의 위쪽에 위치되는 여기 공간에서 플라즈마를 여기 시키는 단계;
    상기 제1 플라즈마 조절 플레이트에 접지 상태 이하의 크기를 갖는 전압을 인가하여, 상기 여기 공간에서 상기 제1 플라즈마 조절 플레이트이 아래쪽에 위치되는 조절 공간으로 상기 제1 플라즈마 조절 플레이트에 의한 반발력을 극복할 수 있는 에너지를 갖는 전자를 이동시키는 단계; 및
    상기 제1 플라즈마 조절 플레이트의 아래쪽에 위치되는 제2 플라즈마 조절 플레이트에 접지 상태 이상의 크기를 갖는 전압을 인가하여, 상기 조절 공간에서 상기 제2 플라즈마 조절 플레이트의 아래쪽에 위치되는 공정 공간으로 전자만을 이동시키는 단계를 포함하는 기판 처리 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    플라즈마의 여기에 앞서, 상기 챔버의 내측으로 공정 가스를 공급한 후, 상기 공정 가스를 상기 챔버에 위치된 기판과 반응시켜 반응층을 형성하는 단계를 더 포함하는 기판 처리 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 반응층은 식각 공정을 위한 것이며, 상기 반응층은 플라즈마 중에서 전자와 반응하여, 상기 기판에서 식각되는 기판 처리 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 반응층은 증착 공정을 위한 것이며, 상기 반응층은 플라즈마 중에서 전자가 제공하는 에너지에 의해 그 아래에 위치된 층과 반응하는 기판 처리 방법.
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