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KR100978754B1 - 플라즈마 처리 장치 - Google Patents

플라즈마 처리 장치 Download PDF

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KR100978754B1
KR100978754B1 KR1020080031042A KR20080031042A KR100978754B1 KR 100978754 B1 KR100978754 B1 KR 100978754B1 KR 1020080031042 A KR1020080031042 A KR 1020080031042A KR 20080031042 A KR20080031042 A KR 20080031042A KR 100978754 B1 KR100978754 B1 KR 100978754B1
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electrodes
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주식회사 테스
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Abstract

본 발명은, 반응 공간을 제공하는 챔버와, 상기 챔버 내부의 하부에 위치되어 기판이 안착되는 하부 전극과, 상기 하부 전극에 대향하는 챔버 내부의 상부에 위치되는 상부 전극 및 상기 기판을 감지하기 위하여 상기 챔버의 상측에 설치된 기판 센서를 포함하고, 상기 상부 전극은 전극판과 상기 전극판의 하부에 부착된 절연판을 포함하고, 상기 상부 전극에는 상기 기판 센서에서 출력되는 광을 상기 기판 방향으로 가이드하기 위한 적어도 하나의 가이드 홀이 형성된 플라즈마 처리 장치를 제공한다.
이와 같은 본 발명은 챔버의 내부 상측에 마련된 상부 전극의 가장자리에 기판 센서의 광을 가이드하기 위한 가이드 홀이 마련되어 상부 전극의 방해 없이 기판 위치를 정확히 알 수 있기 때문에 기판의 정렬 오차를 보다 줄일 수 있고 상부 전극과 하부 전극의 간격을 보다 정밀하게 제어할 수 있으므로, 이를 통해 공정 효율을 극대화할 수 있다. 또한, 기판의 상하 에지 및 측면뿐만 아니라 기판의 배면 전체에 존재하는 파티클 및 퇴적물도 효과적으로 제거할 수 있다.
플라즈마, 파티클, 하부 전극, 리프트, 웨이퍼, 센서, Bevel

Description

플라즈마 처리 장치{PLASMA PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 플라즈마 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판에 형성된 각종 이물질을 제거하기 위한 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 소자 및 평판 표시 장치는 박막 증착과 식각 공정을 실시하여 제작된다. 즉, 증착 공정을 실시하여 기판의 소정 영역에 박막을 형성하고, 식각 마스크를 이용한 식각 공정을 실시하여 불필요한 박막의 일부를 제거하여 기판 상에 원하는 소정의 회로 패턴(pattern) 또는 회로 소자를 형성함으로써 제작된다.
하지만, 상기의 박막 공정시 기판의 전면에 박막을 형성하고, 상기의 식각 공정시 기판의 중심 영역에 형성된 박막을 식각 타겟으로 하기 때문에 기판의 에지 영역에는 박막이 제거되지 않은 상태로 잔류하게 된다. 또한, 식각 공정시 필연적으로 공정 부산물 예를 들어, 파티클(particle)이 퇴적되는 현상이 발생한다. 이와 더불어, 통상적으로 기판을 지지하는 기판 지지부에는 정전력 또는 진공력에 의해 기판을 안착시키기 때문에 상기 기판과 기판 지지부 사이의 계면은 소정 거리 이격되어 틈이 발생되고, 이 틈을 통해 기판의 배면에도 박막 및 파티클이 퇴적될 수 있다. 만일, 기판에 존재하는 파티클 및 퇴적된 박막을 제거하지 않은 상태에서 계 속적인 공정이 진행될 경우 기판이 휘어지거나 기판의 정렬이 어려워지는 등의 많은 문제점이 발생될 수 있다.
따라서, 최근에는 기판의 에지 영역에 존재하는 파티클 및 퇴적된 박막을 식각하여 제거하기 위한 플라즈마 처리 장치가 개발되고 있다. 이러한 플라즈마 처리 장치는 기판보다 직경이 작은 기판 지지부에 기판을 안착시켜 기판의 에지 영역을 노출시키고, 기판의 에지 영역 상하로 상하 전극을 배치시켜 노출된 기판의 에지 영역에 플라즈마를 발생시킨다. 이때, 기판의 상부 영역에 설치된 플라즈마 차폐부와 기판 지지부의 간격을 좁게하여 기판의 중심 영역으로 플라즈마가 유입되는 것을 차폐한다.
하지만, 상술한 바와 같은 종래의 기술은 기판보다 그 직경이 작은 기판 지지부 상에 기판을 안착한 다음, 노출된 기판의 단부를 플라즈마를 이용하여 식각함으로써, 기판의 에지부 즉, 기판의 상면과 배면의 가장자리 및 기판의 측면에 퇴적된 파티클을 제거하는 방식이어서 기판의 배면부 중심에 퇴적된 파티클은 완전히 제거되지 않는 문제점이 발생된다. 또한, 종래의 기술은 기판 지지부 상에 안착된 기판의 정렬 및 상부 전극과 기판 지지부의 간격을 정확하게 제어하기 위한 별도의 기판 센서가 없거나, 또는 기판 센서가 마련되더라도 상부 전극에 의해 기판 센서에서 출력되는 광이 방해되므로 기판의 오정렬(missalign)이 빈번히 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 챔버의 내부 상측에 마련된 상부 전극에 기판 센서의 광을 가이드하기 위한 가이드 홀을 형성하여 기판 센서의 동작이 상부 전극에 의해 방해되지 않도록 해줌으로써, 정확한 기판 감지를 통해 각종 제어를 보다 정밀하게 수행하여 공정 효율을 극대화할 수 있도록 한 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 하부 전극이 복수로 분할되어 각각의 전극이 그룹별로 엇갈리게 승강됨에 따라 기판의 배면 전체가 노출될 수 있으므로, 기판의 상하 에지 및 측면뿐만 아니라 기판의 배면 전체에 존재하는 파티클 및 퇴적물도 효과적으로 제거할 수 있도록 한 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 플라즈마 처리 장치는, 반응 공간을 제공하는 챔버; 상기 챔버 내부의 하부에 위치되어 기판이 안착되는 하부 전극; 상기 하부 전극에 대향하는 챔버 내부의 상부에 위치되는 상부 전극; 및 상기 기판을 감지하기 위하여 상기 챔버의 상측에 설치된 기판 센서; 를 포함하고, 상기 상부 전극은 전극판과 상기 전극판의 하부에 부착된 절연판을 포함하고, 상기 상부 전극에는 상기 기판 센서에서 출력되는 광을 상기 기판 방향으로 가이드하기 위한 적어도 하나의 가이드 홀이 형성된다.
상기 전극판은 가장자리를 따라 하향 돌출된 측벽을 가지며, 상기 측벽의 내 측에 상기 절연판이 설치되는 것이 바람직하다.
상기 측벽, 또는 상기 측벽과 상기 절연판 사이, 또는 상기 전극판과 상기 절연판 사이를 수직 관통하도록 상기 가이드 홀이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 가이드 홀은 상측의 입구와 하측의 출구가 내부 직경보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 기판 센서 및 상기 가이드 홀은 기판의 에지부에 대응하는 수직선 상에 마련되는 것이 바람직하다.
상기 하부 전극은 복수의 전극으로 분할 형성되는 것이 바람직하다.
상기 복수의 전극은 동심을 이루며 소정 간격 이격되어 형성되는 것이 바람직하다.
상기 복수의 전극은 두 개의 그룹 중 하나에 속하여 RF 전원과 접지 전원 중 어느 하나를 인가받고, 그룹별로 상하 이동이 제어되는 것이 바람직하다.
상기 RF 전원은 400KHz 내지 100MHz 크기를 가지는 것이 바람직하다.
상기 RF 전원은 이중 주파수를 가지는 것이 바람직하다.
상기 하부 전극은 상기 기판보다 직경이 크게 형성되는 것이 바람직하다.
상기의 본 발명은 상기 하부 전극에 결합되어 상기 하부 전극을 승강시키는 하부 리프트 및 상기 상부 전극에 결합되어 상기 상부 전극을 승강시키는 상부 리프트를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 플라즈마 처리 장 치는, 챔버; 상기 챔버 내의 상부에 마련된 절연판; 상기 챔버의 측벽에 형성되며 접지 전원이 인가되는 접지 전극; 및 상기 챔버 내의 하부에 마련되며 기판이 안착되는 하부 전극; 을 포함하고, 상기 하부 전극은 복수의 전극으로 분할 형성되어 인접한 두 전극에는 RF 전원과 접지 전원이 엇갈리게 인가되는 것이 바람직하다.
상기 RF 전원이 인가되는 전극은 고정되고 나머지 전극은 상하 구동되는 것이 바람직하다.
상기 접지 전원이 인가되는 전극은 고정되고 나머지 전극은 상하 구동되는 것이 바람직하다.
상기 복수의 전극은 동심을 이루며 이격 형성되는 것이 바람직하다.
상기 복수의 전극은, 상기 기판의 중심에서 외측 방향으로 배치된 제 1, 제 2, 제 3 전극을 포함하며, 제 3 전극 대비 제 1 전극의 직경은 35 내지 55%, 제 2 전극의 직경은 56 내지 75% 범위를 가지는 것이 바람직하다.
또는, 상기 복수의 전극은, 상기 기판의 중심에서 외측 방향으로 배치된 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 전극을 포함하며, 제 4 전극 대비 제 1 전극의 직경은 35 내지 45%, 제 2 전극의 직경은 46 내지 60%, 제 3 전극의 직경은 61 내지 75% 범위를 가지는 것이 바람직하다.
또는, 상기 복수의 전극은, 상기 기판의 중심에서 외측 방향으로 배치된 제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 제 5 전극을 포함하며, 제 5 전극 대비 제 1 전극의 직경은 30 내지 40%, 제 2 전극의 직경은 41 내지 50%, 제 3 전극의 직경은 51 내지 60%, 제 4 전극의 직경은 61 내지 75%인 범위를 가지는 것이 바람직하다.
상기의 본 발명은 상기 기판을 감지하기 위하여 상기 챔버의 상측에 설치된 기판 센서를 더 포함하고, 상기 절연판에는 상기 기판 센서에서 출력되는 광을 상기 기판 방향으로 가이드하기 위한 적어도 하나의 가이드 홀이 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명은 챔버의 내부 상측에 마련된 상부 전극의 가장자리에 기판 센서의 광을 가이드하기 위한 가이드 홀이 마련되어 상부 전극의 방해 없이 기판 위치를 정확히 알 수 있기 때문에 기판의 정렬 오차를 보다 줄일 수 있고 상부 전극과 하부 전극의 간격을 보다 정밀하게 제어할 수 있으므로, 이를 통해 공정 효율을 극대화할 수 있다.
또한, 본 발명은 하부 전극이 복수 전극으로 구성되어 각각의 전극이 그룹별로 엇갈리게 승강됨에 따라 기판의 상하 에지 및 측면뿐만 아니라 기판의 배면 전체에 존재하는 파티클 및 퇴적물도 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 본 발명은 하부 전극이 복수 전극으로 구성되어 각각의 전극에 접지 전원과 RF 전원이 엇갈리게 인가됨에 따라 균일한 플라즈마를 대면적에 형성할 수 있으므로, 중소형 기판뿐만 아니라 대면적 기판에도 적합하게 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 하부 전극이 복수 전극으로 구성되어 이 중 일부 전극이 기판을 로딩 및 언로딩 위치로 이동시켜주기 때문에 별도의 기판 리프팅 수단이 불필요하여 하부 전극의 구성을 보다 간략화할 수 있다.
또한, 본 발명은 상부 전극의 전극판과 절연판으로 구성되어 전극판의 가장 자리가 하향 연장되어 접지 전극으로 기능하기 때문에 챔버의 내측 측벽에 별도의 접지 전극이 불필요하여 챔버의 구성을 보다 간략화할 수 있다.
이후, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 더욱 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
<제 1 실시예>
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 단면도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 상부 전극의 단면도이다. 도 3은 도 1의 A 영역에 대한 부분 확대도이고, 도 4는 도 1에 나타낸 하부 전극의 사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 챔버(100)와, 상기 챔버(100) 내의 하부에 위치되어 기판(G)이 안착되는 하부 전극(210)과, 상기 하부 전극(210)에 결합되어 상기 하부 전극(210)을 승강시키는 하부 리프트(241)와, 상기 하부 전극(210)에 대향하는 챔버(100) 내의 상부에 위치된 상부 전극(300)과, 상기 상부 전극(300)에 결합되어 상기 상부 전극(300)을 승강시키는 상부 리프트(331)를 포함한다. 또한, 본 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 상기 챔버(100)의 내측벽에 형성된 챔버 라이너(liner)(150)와, 상기 하부 전 극(210)의 외주면을 따라 마련된 포커스 링(500)과, 상기 하부 전극(210)의 외주면과 챔버(100)의 내측면 사이에 마련된 벤트(Vent) 플레이트(600)를 더 포함할 수 있다.
상기 챔버(100)는 표면이 아노다이징(Anodizing) 처리된 알루미늄으로 형성되고, 하부 챔버(110)와, 상기 하부 챔버(110)의 상부를 덮는 챔버 리드(Lid, 120)를 포함한다. 상기 하부 챔버(110)는 상부가 개방된 원통형 형상으로 형성되고, 반도체 웨이퍼 또는 유리 기판의 형상에 따라 그 형상이 변경될 수 있다. 상기 챔버 리드(120)는 상기 하부 챔버(110)의 상부를 폐쇄하는 역할을 하며, 상기 하부 챔버(110)의 상부와 기밀하게 접속하여 챔버(110) 내에 소정 공간을 형성한다.
상기 챔버(100)의 상부에는 제 1 가스가 유입될 수 있도록 상기 챔버(100)의 상부벽을 수직 관통되는 가스 공급 유로(420)가 형성되어 있으며, 상기 가스 공급 유로(420)는 제 1 가스 공급부(410)가 연결되어 있다. 따라서, 상기 제 1 가스는 제 1 가스 공급부(410)로부터 가스 공급 유로(420)를 통해 챔버(100) 내부에 도입된다. 이때, 상기 제 1 가스로는 Ar, CF4, Cl2, SF6, BCl3 등이 각각 또는 조합되어 사용될 수 있다. 또한, 상기 챔버(100)의 측벽에는 기판(G)이 상기 챔버(100) 내로 인입될 수 있도록 게이트(130)가 마련되고, 상기 게이트(130)는 처리되어질 기판(G)이 인입되거나 또는 처리된 기판(G)이 인출되도록 개방 및 폐쇄된다. 상기 챔버(100)의 하부에는 배기부(140)가 마련되며, 상기 배기부(140)는 식각시 발생되는 파티클 등의 반응 부산물과 가스들을 챔버(100) 외부로 배기하는 역할을 한다. 이 때, 상기 배기구(140)는 챔버(100)의 하부는 물론 챔버(100)의 측벽 하부에 형성될 수 있다. 상기 챔버(100)의 측벽 내측에는 플라즈마로부터 챔버(100)의 측벽을 보호하기 위한 라이너(150)가 설치된다. 이러한 라이너(150)는 중공형의 원통 형상으로 제작되어 그 중심에 소정 공간이 마련되고 그 외측이 챔버(100)의 측벽을 감싸도록 형성된다. 또한, 상기 라이너(150)의 내측에는 소정 높이에서 중심을 향해 연장된 링 형상의 돌출부(151)가 마련되고, 상기 돌출부(151)에는 접지 전원이 인가된다. 이에 따라, 상기 돌출부(151)의 인근에서 발생된 플라즈마는 기판(G)의 상하 에지 영역으로 집중될 수 있다.
상부 전극(300)은 챔버(100)의 상부에 마련되며, 도전성 재질 예를 들어, 알루미늄(Al)으로 형성된 상측의 전극판(310)과 절연성 재질 예를 들어, 세라믹으로 형성된 하측의 절연판(320)을 포함한다.
상기 전극판(310)은 가장자리를 따라 하향 돌출된 측벽(310a)을 갖는 원통형으로 형성되며, 그 중앙은 가스 공급구(미표시)가 형성되어 가스 공급 유로(420)와 연통된다. 상기 전극판(310)의 상부면 중심은 상부 리프트(331)에 결합되어 챔버(100)의 상부벽에 장착됨으로써 일정 범위 내에서 상하로 이동 가능하게 구성된다. 이때, 챔버(100) 내의 기밀 유지를 위해 상부 리프트(331)와 챔버(100)의 결합 영역에는 벨로우즈(332) 등의 기밀 수단이 마련되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 전극판(310)의 내부에는 상부 전극(300)의 온도를 조절하기 위한 냉각 유로(311)가 마련되고, 상기 냉각 유로(311)에는 냉각수 공급부(미도시)가 연결된다. 이에 따라, 냉각수 공급부로부터 제공된 냉각수가 냉각 유로(311)를 순환하면서 상부 전 극(300)의 급격한 온도 상승을 방지함으로써 절연판(320)이 파손되는 것을 방지할 수 있다. 물론, 상기 냉각 유로(311)는 절연판(320)의 내부에 형성될 수도 있을 것이다. 한편, 상기 전극판(310)에는 접지 전원이 인가되어 접지 전극으로 기능하기 때문에 챔버(100)의 내측 측벽에 별도의 접지 전극(도 7의 840 참조)이 불필요하여 챔버(100)의 구성을 보다 간략화할 수 있다.
상기 절연판(320)은 전극판(310)이 이루는 하향 돌출된 측벽(310a)의 내측 공간에 삽입되어 설치되며, 기판(G)의 상부면에 가스를 분사하는 가스 분사판의 역할과 함께 기판(G)의 상부면에 플라즈마가 발생하는 것을 차단하는 플라즈마 차단판의 역할을 한다. 전술한 가스 분사판의 역할을 할 수 있도록 절연판(310)의 내부에는 상측 입구가 전극판(320)의 가스 공급 유로(420)와 연통되고 하측 출구가 기판(G) 방향으로 개구된 가스 분사홀(430)이 형성된다. 이러한 가스 분사홀(430)은 분사 압력이 균일하도록 가스 공급 유로(420)에서 분기되는 복수 개로 형성되는 것이 바람직하고, 기판(G)의 중심에서 에지 방향으로 분사 흐름이 유지되도록 출구 방향은 중심에서 외측으로 하향 경사지게 형성되는 것이 바람직하다. 물론, 상기 가스 분사홀(430)은 기판(G) 방향으로 가스를 분사할 수 있다면 어떠한 형태로도 변경 가능할 것이다. 예를 들어, 절연판(320)은 전극판(310)에 결합되고 하부 중앙에 홈이 형성된 주 절연판 및 상기 홈에 결합되는 보조 절연판을 포함하도록 구성되어, 주 절연판과 보조 절연판의 이격 통로가 가스 분사홀(430)를 형성할 수도 있을 것이다.
한편, 전술한 챔버(100)의 상부벽에는 기판 감지를 위한 기판 센서(710)가 설치된다. 구체적으로 상기 기판 센서(710)는 기판(G)의 에지부에 대응하는 수직 위치에 설치되는 것이 바람직하다. 본 실시예는 챔버(100)의 상부벽 일부에 광이 투과될 수 있는 시창 영역(720)을 형성하고, 기판(G)의 에지부에 대응하는 둘레 방향을 따라 동일 간격으로 이격된 3개의 레이저 센서(710a,710b,710c;710)가 설치된다. 물론, 레이저 센서(710a,710b,710c)의 개수는 이보다 적을 수도 있고 더 많을 수도 있다. 또한, 전술한 상부 전극(300)의 가장 자리에는 레이저 센서(710a,710b,710c)의 광을 가이드하기 위한 3개의 가이드 홀(312a,312b,312c;312)이 형성된다. 구체적으로 상기 가이드 홀(312a,312b,312c)은 전극판(310)의 하향 돌출된 측벽(310a)과 절연판(320)의 사이에 형성되는 것이 바람직하나, 전극판(310)의 측벽(310a)만을 관통하거나 또는 전극판(310) 및 절연판(320)을 모두 관통하도록 형성되어도 무방하다. 또한, 레이저 센서(710a,710b,710c)와 시창 영역(720) 및 가이드 홀(312a,312b,312c)은 기판(G)의 에지부에 대응하는 수직선 상에서 중심이 일치되도록 배치되고, 레이저 센서(710a,710b,710c)의 개수와 동일한 개수로 가이드 홀(312a,312b,312c)이 마련되는 것이 바람직하다. 상기 레이저 센서(710a,710b,710c)는 소정 파장의 광을 출력한 후 기판(G)에서 반사된 광을 수광하여 기판(G) 정렬 및 상부 전극(300)과 하부 전극(210)의 간격 조절을 위한 기판 위치 정보 또는 기판 거리 정보를 제공한다. 일반적으로 레이저 센서(710a,710b,710c)에서 출력된 광은 거리가 멀어질수록 퍼지게 되어 감도가 저하되는 원인이 될 수 있는데, 본 실시예에서와 같이, 상부 전극(300)에 가이드 홀(312a,312b,312c)이 형성되어 레이저 센서(710a,710b,710c)의 광을 집광하는 역 할을 해줌으로써 감도의 저하를 방지할 수 있다. 이때, 상기의 가이드 홀(312a,312b,312c)은 상측의 입구와 하측의 출구가 내부 직경보다 크게 형성되어 레이저 센서(710a,710b,710c)로부터 입사되는 광 및 기판(G)에서 반사된 광의 진행 경로를 방해하지 않는 것이 바람직하고, 홀의 직경(d)은 0.1 내지 0.5mm 범위로 형성하는 것이 바람직하다. 몰론, 가이드 홀(312a,312b,312c)의 단면 형상은 원형 뿐만 아니라 다각형, 슬롯형 등 광이 통과할 수 있는 모든 구조로 변형 가능하다.
하부 전극(210)은 RF 전원(711,712)을 공급하는 RF 전극의 역할과 함께 기판(G)이 안착되는 기판 지지대의 역할을 한다. 이러한 하부 전극(210)은 원형 또는 다각형으로 형성될 수 있으며, 구체적으로 상기 기판(G)이 반도체 웨이퍼 및 평판 표시 패널용 유리 기판에 따라 원형 또는 다각형으로 형성될 수 있다. 그리고, 하부 전극(210)은 기판(G)보다 직경이 크게 형성되는 것이 바람직하다. 이를 통해, 기판(G)의 상하 에지 영역에 대한 플라즈마 밀도를 높여주어 플라즈마 처리 효율을 향상시킬 수 있고, 기판(G)의 배면 전체 영역을 지지하여 휨 현상을 방지할 수 있다.
특히, 상기의 하부 전극(210)은 복수의 전극(211,212,213,214)으로 분할 형성된다. 즉, 상기 하부 전극(210)은 기판(G)의 중심에 마련된 중심 전극(211) 및 상기 중심 전극(212)의 외측 둘레에 상이한 직경을 가지며 배치되는 적어도 하나의 주변 전극(212,213,214)을 포함한다. 여기서, 중심 전극(211)은 원형 또는 다각형의 기둥 형상 또는 원형 또는 다각형의 링 형상으로 제작되는 것이 바람직하며, 주변 전극(212,213,214)은 서로 다른 직경을 가지는 원형 또는 다각형의 링 형상으로 제작되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 본 실시예는 기판(G)의 중심에 원형 기둥 형상의 제 1 전극(211)이 배치되고, 그 둘레에 직경이 커지는 순서로 원형 링 형상의 제 2, 제 3, 제 4 전극(212,213,214)이 배치된다. 이때, 각각의 하부 전극들(211,212,213,214)은 동심을 이루며 소정 간격 이격되어 배치된다. 또한, 각각의 하부 전극들(211,212,213,214)은 두 개의 그룹 중 어느 하나에 속하여 접지 전원과 RF 전원(711,712) 중 어느 하나를 인가받고, 그룹별로 상하 이동이 제어되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 본 실시예에는 기판 중심에서 외측으로 홀수 번째에 배치된 전극들 즉, 제 1 전극(211) 및 제 3 전극(213)에는 접지 전원(711,712)이 인가되고, 이들은 하부 리프트(241)에 연결된다. 그리고, 나머지 전극들 즉, 제 2 전극(212) 및 제 4 전극(214)에는 접지 전원이 인가되고, 이들은 지지대(231)에 연결되어 챔버(100)의 하벽부에 고정된다. 이에 따라, 하부 리프트(241)의 상하 이동에 따라 제 1 전극(211) 및 제 3 전극(213)과 제 2 전극(212) 및 제 4 전극(214)의 상대적 위치가 변화되어 기판(G)이 전체 전극(211,212,213,214)에 의해 지지되거나 또는 일부 전극(211,213 또는 212,214)에 의해 지지되면서 기판(G)의 배면 노출 영역이 달라짐으로써 기판(G)의 배면 노출 영역을 바꿔가며 공정 처리를 수행할 수 있게 된다.
물론, 본 발명에 따른 하부 전극(310)의 전원 구성 및 승강 구성은 이에 한정되지 않으며, 각각의 전극(211,212,213,214)에 대한 전원 구성 및 승강 구성이 그룹별로 제어될 수 있다면, 이의 반대도 가능하고, 각각의 전극(211,212,213,214)이 개별적으로 승강될 수도 있다. 또한, 하부 전극(310)에 인가되는 RF 전 원(711,712)의 크기를 대략 400KHz 내지 100MHz의 범위에서 조절하여 플라즈마 공정을 제어할 수 있다. 즉, RF 전원(711,712)의 주파수를 증가시키면 플라즈마 형성 온도가 낮아지므로, 이를 이용하여 플라즈마 공정을 제어할 수 있다. 또한, 상기 RF 전원(711,712)은 단일 주파수를 가질 수도 있지만 이중 주파수 예를 들어, 고주파 및 저주파를 가질 수도 있다. 이처럼, RF 전원(711,712)이 이중 주파수를 갖게되면 수직 방향으로의 식각 프로파일(etch profile)을 조절할 수 있으므로, 이를 이용하여 기판 상태에 보다 적합한 플라즈마 공정을 실시할 수 있다.
한편, 전술한 본 실시예는 하부 전극(310)이 4개(211,212,213,214)로 분할 형성된 경우를 예시하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 하부 전극(310)은 그 이상 또는 그 이하의 개수로 분할 형성될 수도 있다. 이때, 기판의 안정적 지지 및 휨(warpage) 방지를 위하여 외측 전극은 내측 전극보다 더 큰 직경을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 하부 전극이 중심에서 외측 방향으로 배치된 제 1, 제 2, 제 3 전극으로 구성되는 경우에 최외각 전극(제 3 전극) 대비 제 1 전극의 직경은 35 내지 55%, 제 2 전극의 직경은 56 내지 75% 인 것이 바람직하다. 또한, 하부 전극이 중심에서 외측 방향으로 배치된 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 전극으로 구성되는 경우에 최외각 전극(제 4 전극) 대비 제 1 전극의 직경은 35 내지 45%, 제 2 전극의 직경은 46 내지 60%, 제 3 전극의 직경은 61 내지 75% 인 것이 바람직하다. 또한, 하부 전극이 중심에서 외측 방향으로 배치된 제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 제 5 전극으로 구성되는 경우에 최외각 전극(제 5 전극) 대비 제 1 전극의 직경은 30 내지 40%, 제 2 전극의 직경은 41 내지 50%, 제 3 전극의 직경 은 51 내지 60%, 제 4 전극의 직경은 61 내지 75% 인 것이 바람직하다.
한편, 도시되지는 않았지만, 상기 하부 리트프(241)는 그 일단이 챔버(100)의 하부벽을 관통하여 챔버(100) 외측에 마련된 구동 수단 예를 들어, 스태핑 모터 등에 연결됨으로써 상하로 이동 가능하게 구성된다. 이때, 하부 리프트(241)와 챔버(100)의 결합 영역에는 벨로우즈(242) 등의 기밀 수단이 마련되어 챔버(100) 내부의 기밀이 보장되는 것이 바람직하다. 또한, 하부 리트프(241) 및 구동 수단은 상기 하부 전극(210)을 승강시키는 어떠한 부재라도 가능하다. 즉, 유압 또는 공압을 이용한 실린더를 사용할 수 있으며, LM 가이드(Linear Motor Guide)를 사용하여도 무방하다. 또한, 각각을 조합하여 사용할 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 하부 전극(210)의 상부에는 상기 기판(G)을 지지하는 척(미도시)이 더 마련될 수 있으며, 상기 척으로는 정전력을 이용한 정전척이 사용될 수 있으며, 이에 한정되지 않고, 진공력 또는 기계력을 사용하여 기판(G)을 흡착 지지할 수 있다. 또한, 상기 하부 전극(210)의 내부에는 온도를 제어하기 위해 냉각 유로 (220) 및 이에 연결된 냉각수 공급부(미도시)가 더 마련될 수 있으며, 이에 의해 상기 하부 전극(210)의 온도를 공정에 적합하게 제어할 수 있다. 또한, 상기 하부 전극(210)의 내부에는 헬륨 유로(미도시)가 더 마련되어 상기 헬륨 유로를 통해 헬륨을 공급받아 상기 기판(G)의 온도를 조절할 수도 있다.
포커스 링(500)은 링 형상으로 형성되어 하부 전극(210)의 외주면을 따라 배치된다. 이러한 포커스 링(500)은 챔버(100) 내에 공급된 가스가 플라즈마 상태로 변화될 때 상기 플라즈마를 기판(G)에 집중시켜 반응 효율을 높여주는 역할을 한 다.
벤트 플레이트(600)는 중심이 상하로 개구된 원형의 판 플레이트 형상으로 제작되며, 원주 방향을 따라 동일 간격으로 이격된 복수의 가스 배기홀(620)이 상하를 관통하도록 형성된다. 또한, 상기 벤트 플레이트(600)는 하부 전극(400)과 챔버(100)의 내측면 사이에 마련되며, 구체적으로 상기 포커스 링(500)의 외주면과 챔버(100)의 내측벽 사이를 연결하도록 형성되어 상기 챔버(100) 내부를 상하로 구획한다. 이러한 벤트 플레이트(600)는 챔버(100) 내로 도입된 제 1 가스를 상기 챔버(100) 내부에 균일하게 분포시키도록 압력을 제어하는 역할을 하여, 챔버(100) 내부에 발생되는 플라즈마의 국부적인 집중 현상을 방지할 수 있다. 한편, 상기 벤트 플레이트(600)의 일면 즉, 상기 벤트 플레이트(600)의 상부면에는 돌출 전극(610)이 더 형성될 수 있다. 따라서, 상기 벤트 플레이트(600)는 챔버(100) 내의 압력을 균일하게 조절하는 동시에 접지 전원이 인가되어 전극으로서의 역할을 동시에 수행할 수 있다. 이때, 상기 돌출 전극(610)은 벤트 플레이트(600)와 일체로 또는 별도로 형성될 수 있으며, 별도로 형성되는 경우 상기 접지 전원은 벤트 플레이트(600) 또는 돌출 전극(610)에 각각 인가될 수 있으며, 상기 벤트 플레이트(600)와 돌출 전극(610)에 동시에 인가될 수 있음은 물론이다.
이와 같이 구성된 본 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 통해 기판의 상하 에지, 측면 및 배면 전체에 존재하는 파티클 및 퇴적물을 제거하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 제 1 처리 동작 을 설명하기 위한 챔버 모식도이고, 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 제 2 처리 동작을 설명하기 위한 챔버 모식도이다.
먼저, 기판 반송 수단에 기판(G)이 챔버(100)의 내부로 인입되면 제 1 전극(211) 및 제 3 전극(213)이 하부 리프트(241)에 의해 상승하여 그 상부면에 상기 기판(G)이 로딩(loading)된다. 이때, 기판(G)의 위치 정보는 챔버(100)의 상측에 설치된 기판 센서(710)에 의해 감지되어 상기 반송 수단에 제공됨으로써 기판(G)은 원하는 위치 즉, 하부 전극(210)의 중심에 정확히 정렬될 수 있다.
이후, 도 5와 같이, 제 1 처리 동작에서는 상기 제 1 전극(211) 및 제 3 전극(213)이 하부 리프트(241)에 의해 더욱 상승하여 상부 전극(300)과 소정 거리 이격되도록 배치된다. 이어, 가스 공급부(410)로부터 처리 가스가 가스 공급 유로(420)를 통해 절연판(320)의 내부로 도입되어 절연판(320)의 내부에 형성된 가스 분사홀(430)을 통해 기판(G)의 상부로 분사된다. 상기 처리 가스는 기판(G) 상의 퇴적물을 제거하는 반응 가스를 사용하고, 이에 더하여 불활성 가스를 추가로 사용할 수 있다. 한편, 처리 가스의 분사와 동시에 또는 이후에 전극판(310)과 제 1 전극(211) 및 제 3 전극(213)에는 접지 전원이 인가되고, 제 2 전극(212) 및 제 4 전극(214)에는 RF 전원(711,712)이 인가되어 플라즈마가 발생된다. 이때, 절연판(320)과 기판(G) 사이는 플라즈마 비활성 간격 예를 들어, 1mm 이하의 간격으로 유지됨으로써 기판의 상면 중심에는 플라즈마가 발생되지 않으며, 플라즈마(PE,P1,P3,P5,P7)는 기판(G)의 상면 에지 영역과 측면 영역 및 기판(G)의 배면 영 역에 발생된다. 특히, 상기 플라즈마(PE,P1,P3,P5,P7)는 접지 전원이 인가되는 전극판(310), 제 1 전극(211) 및 제 3 전극(213)과 RF 전원이 인가되는 제 2 전극(212) 및 제 4 전극(214) 사이에 교대로 발생되어 노출된 기판 영역 즉, 기판(G)의 상면 에지 영역과 측면 영역(PE ) 및 기판(G)의 배면 영역 중 일부 영역(제 1 전극(211) 및 제 3 전극(213) 각각의 사이 영역)(P1,P3,P5,P7)에 존재하는 파티클 및 퇴적물을 제거하게 된다.
반면, 도 6과 같이, 제 2 처리 동작에서는 제 1 전극(211) 및 제 3 전극(213)이 하부 리프트(241)에 의해 하강하여 제 2 전극(212) 및 제 4 전극(214) 보다 낮은 위치로 이동함에 따라 기판(G)은 제 2 전극(212) 및 제 4 전극(214) 상에 안착된다. 한편, 상부 전극(300)은 상부 리프트(420)에 의해 하강하여 챔버(100) 내부의 하부에 마련된 제 2 전극(212) 및 제 4 전극(214)과 소정 거리 이격되도록 배치된다. 이어, 가스 공급부(410)로부터 가스 공급 유로(420)를 통해 절연판(320)의 내부로 도입되어 절연판(320)의 내부에 형성된 가스 분사홀(430)을 통해 기판(G)의 상부로 분사된다. 제 1 가스의 분사와 동시에 또는 이후에 전극판(310)과 제 1 전극(211) 및 제 3 전극(213)에는 접지 전원이 인가되고, 제 2 전극(212) 및 제 4 전극(214)에는 RF 전원(711,712)이 인가되어 플라즈마가 발생된다. 이때, RF 전원(711,712)은 대략 400KHz 내지 100MHz의 범위로 인가되는 것이 바람직하다. 또한, 절연판(320)과 기판(G) 사이는 플라즈마 비활성 간격 예를 들어, 1mm 이하의 간격으로 유지됨으로써 기판(G)의 상부 중심에는 플라즈마가 발생 되지 않으며, 플라즈마(PE,P2,P4,P6)는 기판(G)의 상면 에지 영역과 측면 영역 및 기판(G)의 배면 영역에 발생된다. 특히, 상기 플라즈마(PE,P2,P4,P6)는 접지 전원이 인가되는 전극판(310), 제 1 전극(211) 및 제 3 전극(213)과 RF 전원이 인가되는 제 2 전극(212) 및 제 4 전극(214) 사이에 교대로 발생되어 노출된 기판 영역 즉, 기판(G)의 상면 에지 영역과 측면 영역(PE) 및 기판(G)의 배면 영역 중 나머지 영역(제 2 전극(212) 및 제 4 전극(214) 각각의 사이 영역)(P2,P4,P6)에 존재하는 파티클 및 퇴적물을 제거하게 된다.
한편, 전술한 제 1, 제 2 처리 동작이 종료되면 제 1 전극(211) 및 제 3 전극(213)은 하부 리프트(241)에 의해 다시 상승하여 그 상부면에 기판(G)이 다시 안착되고, 상기 기판(G)은 기판 반송 수단에 의해 언로딩(unloading)되어 챔버(100)의 외부로 인출된다.
이처럼, 본 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 전술한 제 1, 제 2 처리 동작을 통해 기판(G)의 상부면을 보호하면서 기판(G)의 상하 에지 영역과 측면 영역 및 기판(G)의 배면 영역에 존재하는 파티클 및 퇴적물을 제거하게 된다. 또한, 기판 센서(710)를 통해 기판 위치를 알 수 있기 때문에 기판의 정렬 오차를 보다 줄일 수 있고 상부 전극(300)과 하부 전극(210)의 간격을 보다 정밀하게 제어할 수 있으므로, 이를 통해 공정 효율을 극대화할 수 있다. 또한, 하부 전극(210)은 복수 전극(211,212,213,214)으로 구성되어 이 중 일부 전극(211,213)이 기판(G)을 로딩 및 언로딩 위치로 이동시켜주기 때문에 종래와 같은 기판 리프팅 수단이 불필요하 여 하부 전극(210)의 구성을 보다 간략화할 수 있다. 또한, 하부 전극(210)은 복수 전극(211,212,213,214)으로 구성되어 각각의 전극(211/213,212/214)에 접지 전원과 RF 전원이 엇갈리게 인가됨에 따라 균일한 플라즈마를 대면적에 형성할 수 있으므로, 중소형 기판뿐만 아니라 대면적 기판에도 적합하게 사용할 수 있다.
<제 2 실시예>
한편, 본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치는 전술한 구성에 한정되지 않고, 다양한 실시예가 가능하다. 하기에서는, 이러한 가능성의 일예로 본 발명의 제 2 실시예 따른 플라즈마 처리 장치에 대해 설명한다. 이때, 전술한 실시예와 중복되는 설명은 생략하거나 간략히 설명한다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 단면도이고, 도 8은 도 7에 나타낸 하부 전극의 사시도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 플라즈마 처리 장치는 챔버(100)와, 상기 챔버(100) 내부의 상부에 위치된 절연판(820)과, 상기 챔버(100)의 측벽 상부에 마련된 접지 전극(840)과, 상기 기판(G)이 안착되는 하부 전극(810)과, 상기 절연판(820) 및 하부 전극(810)을 각각 승강시키는 상부 리프트(851) 및 하부 리프트(852)를 포함한다. 또한, 상기 플라즈마 처리 장치는 상기 챔버(100) 내의 상부로 제 1 가스를 공급하는 제 1 가스 공급 수단(860) 및 상기 하부 전극(810)을 통해 제 2 가스를 공급하는 제 2 가스 공급 수단(870)을 더 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 가스 공급 수단(860)은 제 1 가스가 저장되는 제 1 가스 공급 부(861)와 상기 제 1 가스를 챔버(100) 내부로 공급하는 제 1 가스 공급 유로(862)를 포함하며, 제 2 가스 공급 수단(870)은 제 2 가스가 저장되는 제 2 가스 공급부(871)와 상기 제 2 가스를 하부 전극(810)으로 공급하는 제 2 가스 공급 유로(872)를 포함한다. 이때, 상기 제 1 가스 공급 수단(860)은 챔버(100) 내부의 상부로 제 1 가스를 공급할 수 있다면 어떠한 수단으로도 변경 가능할 것이다.
절연판(820)은 지지판(830)의 하부에 장착되고, 상기 지지판(830)의 상부면 중심은 상부 리프트(851)에 결합되어 챔버(100)의 상부벽에 장착됨으로써 일정 범위 내에서 상하로 이동 가능하게 구성된다. 본 실시예의 지지판은 가장자리를 따라 하향 돌출된 측벽을 갖는 원통형으로 형성되며, 상기 지지판(830)이 이루는 하향 돌출된 측벽의 내측 공간에 절연판(820)이 설치된다. 또한, 상기 지지판(830) 및 절연판(820) 중 적어도 하나의 가장 자리에는 레이저 센서(710)의 광을 가이드하기 가이드 홀(831)이 형성된다. 구체적으로 상기 가이드 홀(831)은 지지판(830)의 하향 돌출된 측벽과 절연판(320)의 사이 영역을 관통하도록 형성되는 것이 바람직하나, 지지판(830)의 측벽만을 관통하거나, 또는 지지판(830) 및 절연판(820)을 모두 관통하도록 형성되어도 무방하다.
접지 전극(840)은 챔버(100)의 측벽 상부에 마련되어 있으며, 원형의 링 형상으로 형성된다. 상기 접지 전극(840)은 내부 전극(841)과 외부 전극(842)을 포함하고 각각은 접지되어 있다. 상기 내부 전극(841)의 상부는 챔버(100) 상부벽에 형성된 가스 공급 유로(862)와 연결되어 있으며, 상기 내부 전극(841)의 내측은 소정의 공간이 마련된다. 또한, 상기 내부 전극(841)의 측벽 일측에는 상기 소정 공간 에 연결되도록 복수의 가스 분사홀이 형성되어 있다. 즉, 상기 챔버(100) 상부벽에 형성된 가스 공급 유로(862)를 통해 제 1 가스가 내부 전극(841)의 내부에 형성된 소정 공간에 인입되고, 상기 소정 공간에 인입된 제 1 가스는 상기 내부 전극(310)의 측벽에 형성된 가스 분사홀을 통해 챔버(100) 내부로 유입된다. 상기 외부 전극(842)은 챔버(100)의 측벽 상부, 구체적으로는 내부 전극(841)의 하부와 인접하도록 형성되어 있다. 따라서, 상기 접지 전극(840)은 공정이 시작되면 기판(G)의 단부 영역과 인접하게 배치된다. 즉, 상기 접지 전극(840)은 기판(G)의 상면 에지 영역과, 측면 영역과, 기판(G)의 배면 영역에 존재하는 파티클 및 퇴적물을 플라즈마를 이용하여 식각하기 위해 기판(G)의 단부 영역에 배치된다. 한편, 상기 내부 전극(841) 및 외부 전극(842)은 하나의 전극으로 형성될 수 있으며, 상기 내부 전극(841) 및 외부 전극(842)의 표면은 유전체막으로 코팅되어 보호될 수 있다.
하부 전극(810)은 복수의 전극(811,812,813)으로 분할 형성되어, 중심에서 외측으로 홀수 번째에 배치된 전극(811,813)에는 RF 전원(891,892)이 인가되고 나머지 전극(812)에는 접지 전원이 인가되며, 상기 RF 전원(891,892)이 인가되는 전극(811,813)은 고정되고 나머지 전극(812)은 상하 구동되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 본 실시예의 하부 전극(810)은 기판(G)의 중심에 배치되는 원형 기둥 형상의 제 1 전극(811)과, 상기 제 1 전극(811)의 둘레에 직경이 커지는 순서로 배치되는 원형 링 형상의 제 2 전극(812) 및 제 3 전극(813)을 포함하는 3개의 전극으로 구성되어, 제 1 전극(811) 및 제 3 전극(813)에는 RF 전원(891,892)이 인가되고, 제 2 전극(812)에는 접지 전원(830)이 인가된다. 이때, RF 전원(891,892)이 인가되는 제 1 전극(811) 및 제 3 전극(813)은 각각의 지지대(880)에 의해 챔버(100)의 하부벽에 고정되고, 접지 전원이 인가되는 제 2 전극(812)은 하부 리프트(852)에 연결되어 상하 이동된다. 따라서, RF 전원(891,892)을 제 1 전극(811) 및 제 3 전극(813)에 안정적으로 인가될 수 있고, 제 2 전극(812)의 상대적인 상하 이동에 따라 기판(G) 배면의 일부 영역과 나머지 영역이 교대로 노출될 수 있어 기판 배면의 전체 영역에 존재하는 파티클 및 퇴적물을 제거할 수 있게 된다. 한편, 상기에서는 하부 전극(810)이 3개의 전극(811,812,813)으로 분리된 경우를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 하부 전극(810)은 4개 이상의 전극으로 형성할 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 하부 전극들(811,812,813) 각각의 표면에는 복수의 가스 분사홀(811a,812a,813a)이 마련된다. 즉, 도 9와 같이, 하부 전극들(811,812,813) 각각의 상면 및 측면에는 복수의 가스 분사홀(811a,812a,813a)이 형성되고, 이러한 가스 분사홀(811a,812a,813a)은 제 2 가스 공급 유로(872)와 연통되어 제 2 가스 공급부(871)에서 제공된 제 2 가스를 기판(G)의 배면으로 분사한다. 따라서, 챔버(100)의 내부 상부로 공급되는 제 1 가스와 함께 또는 별도로 제 2 가스를 챔버(100)의 내부로 공급할 수 있기 때문에 보다 다양한 공정 제어가 가능하다. 물론, 상기의 제 1, 제 2 가스 중 적어도 하나는 기판(G) 상의 퇴적물을 제거하는 반응 가스를 포함하며, 이들은 동일한 가스 또는 상이한 가스를 사용할 수 있다.
한편, 전술한 제 1, 제 2 실시예는 복수의 하부 전극을 구비하는 RIE 방식의 플라즈마 처리 장치를 예시하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 유 도 결합형 플라즈마 처리 장치(ICP; Inductive coupled plasma), 용량성 플라즈마 처리 장치(CCP; Capacitively coupled plasma), 마이크로 파를 이용한 ECR(Electron cyclotorn resonance) 플라즈마 처리 장치, SWP(Surface wave plasma) 플라즈마 처리 장치에도 적용될 수 있음은 물론이다.
이상, 본 발명에 대하여 전술한 실시예 및 첨부된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 다양하게 변형 및 수정될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 단면도.
도 2는 도 1에 나타낸 상부 전극의 단면도.
도 3은 도 1의 A 영역에 대한 부분 확대도.
도 4는 도 1에 나타낸 하부 전극의 사시도.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 제 1 처리 동작을 설명하기 위한 챔버 모식도.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 제 2 처리 동작을 설명하기 위한 챔버 모식도.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 단면도.
8은 도 7에 나타낸 하부 전극의 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 케이스 110: 상부 커버
100: 챔버 130: 게이트
140: 배기부 210: 하부 전극
241,852: 하부 리프트 300: 상부 전극
310: 전극판 312: 가이드 홀
320: 절연판 331,851: 상부 리프트
150: 챔버 라이너 500: 포커스 링
600: 벤트 플레이트 710: 기판 센서
720: 시창 영역 810: 하부 전극
820: 절연판 830: 지지판

Claims (20)

  1. 반응 공간을 제공하는 챔버;
    상기 챔버 내부의 하부에 위치되어 기판이 안착되는 하부 전극;
    상기 하부 전극에 대향하는 챔버 내부의 상부에 위치되는 상부 전극; 및
    상기 기판을 감지하기 위하여 상기 챔버의 상측에 설치된 기판 센서; 를 포함하고,
    상기 상부 전극은 전극판과 상기 전극판의 하부에 부착된 절연판을 포함하고, 상기 상부 전극에는 상기 기판 센서에서 출력되는 광을 상기 기판 방향으로 가이드하기 위한 적어도 하나의 가이드 홀이 형성되며,
    상기 하부 전극은 복수의 전극으로 분할 형성된 플라즈마 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전극판은 가장자리를 따라 하향 돌출된 측벽을 가지며, 상기 측벽의 내측에 상기 절연판이 설치된 플라즈마 처리 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 측벽, 또는 상기 측벽과 상기 절연판 사이, 또는 상기 전극판과 상기 절연판 사이를 수직 관통하도록 상기 가이드 홀이 형성된 플라즈마 처리 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 가이드 홀은 상측의 입구와 하측의 출구가 내부 직경보다 크게 형성된 플라즈마 처리 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판 센서 및 상기 가이드 홀은 기판의 에지부에 대응하는 수직선 상에 마련된 플라즈마 처리 장치.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 전극은 동심을 이루며 소정 간격 이격되어 형성된 플라즈마 처리 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 복수의 전극은 두 개의 그룹 중 하나에 속하여 RF 전원과 접지 전원 중 어느 하나를 인가받고, 그룹별로 상하 이동이 제어되는 플리즈마 처리 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 RF 전원은 400KHz 내지 100MHz 크기를 가지는 플리즈마 처리 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 RF 전원은 이중 주파수를 가지는 플라즈마 처리 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 하부 전극은 상기 기판보다 직경이 크게 형성된 플라즈마 처리 장치.
  12. 청구항 1 내지 청구항 5 또는 청구항 7 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하부 전극에 결합되어 상기 하부 전극을 승강시키는 하부 리프트; 및
    상기 상부 전극에 결합되어 상기 상부 전극을 승강시키는 상부 리프트; 를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  13. 챔버;
    상기 챔버 내의 상부에 마련된 절연판;
    상기 챔버의 측벽에 형성되며 접지 전원이 인가되는 접지 전극; 및
    상기 챔버 내의 하부에 마련되며 기판이 안착되는 하부 전극; 을 포함하고,
    상기 하부 전극은 복수의 전극으로 분할 형성되어 인접한 두 전극에는 RF 전원과 접지 전원이 엇갈리게 인가되는 플라즈마 처리 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 RF 전원이 인가되는 전극은 고정되고 나머지 전극은 상하 구동되는 플라즈마 처리 장치.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 접지 전원이 인가되는 전극은 고정되고 나머지 전극은 상하 구동되는 플라즈마 처리 장치.
  16. 청구항 13에 있어서,
    상기 복수의 전극은 동심을 이루며 이격 형성되는 플라즈마 처리 장치.
  17. 청구항 13 또는 청구항 16에 있어서,
    상기 복수의 전극은,
    상기 기판의 중심에서 외측 방향으로 배치된 제 1, 제 2, 제 3 전극을 포함하며, 제 3 전극 대비 제 1 전극의 직경은 35 내지 55%, 제 2 전극의 직경은 56 내지 75% 범위를 가지는 플라즈마 처리 장치.
  18. 청구항 13 또는 청구항 16에 있어서,
    상기 복수의 전극은,
    상기 기판의 중심에서 외측 방향으로 배치된 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 전극을 포함하며, 제 4 전극 대비 제 1 전극의 직경은 35 내지 45%, 제 2 전극의 직경은 46 내지 60%, 제 3 전극의 직경은 61 내지 75% 범위를 가지는 플라즈마 처리 장치.
  19. 청구항 13 또는 청구항 16에 있어서,
    상기 복수의 전극은,
    상기 기판의 중심에서 외측 방향으로 배치된 제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 제 5 전극을 포함하며, 제 5 전극 대비 제 1 전극의 직경은 30 내지 40%, 제 2 전극의 직경은 41 내지 50%, 제 3 전극의 직경은 51 내지 60%, 제 4 전극의 직경은 61 내지 75%인 범위를 가지는 플라즈마 처리 장치.
  20. 청구항 13에 있어서,
    상기 기판을 감지하기 위하여 상기 챔버의 상측에 설치된 기판 센서; 를 더 포함하고,
    상기 절연판에는 상기 기판 센서에서 출력되는 광을 상기 기판 방향으로 가이드하기 위한 적어도 하나의 가이드 홀; 이 형성된 플라즈마 처리 장치.
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