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KR101080604B1 - 원자층 식각 장치 및 이를 이용한 식각 방법 - Google Patents

원자층 식각 장치 및 이를 이용한 식각 방법 Download PDF

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KR101080604B1
KR101080604B1 KR1020100011929A KR20100011929A KR101080604B1 KR 101080604 B1 KR101080604 B1 KR 101080604B1 KR 1020100011929 A KR1020100011929 A KR 1020100011929A KR 20100011929 A KR20100011929 A KR 20100011929A KR 101080604 B1 KR101080604 B1 KR 101080604B1
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김이연
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성균관대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 반응성 라디칼 및 중성빔을 이용하는 원자층 식각 장치 및 이를 이용한 식각 방법에 관한 것으로, 본 발명의 원자층 식각 장치는 내부에 피식각 기판을 안착할 수 있는 스테이지를 구비하는 반응 챔버; 상기 반응 챔버로 반응성 라디칼 및 중성빔을 공급하며, 소스 가스를 공급받아 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 챔버와, 상기 플라즈마 챔버 외부를 감싸면 전기장을 발생시키는 유도 코일과, 상기 플라즈마 챔버 하부에 위치하여 이온빔을 추출하는 제 1, 제 2, 제 3 그리드로 이루어지는 그리드 어셈블리와, 상기 그리드 어셈블리 하부에서 이온빔에 전자를 공급하여 중성빔으로 전환시키는 반사체를 포함하는 플라즈마 발생부; 상기 플라즈마 발생부와 반응 챔버의 사이에 설치되며, 상기 반응 챔버 내로의 중성빔의 공급을 조절하는 셔터; 상기 반응 챔버 내에 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 공급부; 및 상기 소스 가스, 식각 가스 및 퍼지가스의 공급을 제어하며, 상기 셔터의 개폐를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

원자층 식각 장치 및 이를 이용한 식각 방법{Atomic layer etching apparatus and etching method using the same}
본 발명은 원자층 식각 장치 및 이를 이용한 식각 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반응성 라디칼 및 중성빔을 이용하는 원자층 식각 장치 및 이를 이용한 식각 방법에 관한 것이다.
반도체소자의 고집적화에 대한 요구가 계속되어짐에 따라, 최근 반도체 집적회로의 설계에서 디자인룰이 더욱 감소되어 0.25 ㎛ 이하의 임계치수(Critical Dimension)가 요구되기에 이르렀다. 현재 이러한 나노미터급 반도체소자를 구현하기 위한 식각장비로서 고밀도 플라즈마(High Density Plasma)식각장치, 반응성이온식각장치(Reactive Ion Etcher) 등의 이온 강화용 식각장비가 주로 사용되고 있다. 그러나, 이러한 식각장비에서는 식각 공정을 수행하기 위한 다량의 이온들이 존재하고, 이들 이온들이 수백 eV의 에너지로 반도체기판 또는 반도체기판상의 특정 물질층에 충돌되기 때문에 반도체기판이나 이러한 특정 물질층에 물리적, 전기적 손상을 야기시킨다.
따라서, 나노미터급 반도체소자에 있어서 이러한 이온에 의한 물리적, 전기적 손상 등은 소자의 신뢰성 저하시키고 나아가 생산성을 감소시키는 요인이 되기 때문에 향후 반도체소자의 고집적화와 그에 따른 디자인룰의 감소 추세에 대응하여 적용될 수 있는 새로운 개념의 반도체 식각장비 및 식각방법에 대한 개발이 요구되고 있다.
한편, 최근에는 개발되고 있는 원자빔 또는 중성빔을 이용한 원자층 식각의 경우에는 플라즈마로부터 확산되어 나오는 중성 라디칼의 진행방향과 중성빔의 진행 방향이 일치하므로, 식각 공정에 의한 라디칼의 영향을 상당량 고려하여야 하며, 상기 라디칼에 의하여 식각부의 패턴라인에 상당량 언더컷이 발생하는 문제점이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기술적 과제는 반응성 라디칼이 피식각층에 흡착되고, 피식각층 표면 물질과 상기 반응성 라디칼을 동시에 제거하여 원자층 식각을 수행할 수 있는 원자층 식각 장치 및 이를 이용한 식각 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 원자층 식각 장치는 내부에 피식각 기판을 안착할 수 있는 스테이지를 구비하는 반응 챔버; 상기 반응 챔버로 반응성 라디칼 및 중성빔을 공급하며, 소스 가스를 공급받아 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 챔버와, 상기 플라즈마 챔버 외부를 감싸며 전기장을 발생시키는 유도 코일과, 상기 플라즈마 챔버 하부에 위치하여 이온빔을 추출하는 제 1, 제 2, 제 3 그리드로 이루어지는 그리드 어셈블리와, 상기 그리드 어셈블리 하부에서 이온빔에 전자를 공급하여 중성빔으로 전환시키는 반사체를 포함하는 플라즈마 발생부; 상기 플라즈마 발생부와 반응 챔버의 사이에 설치되며, 상기 반응 챔버 내로의 중성빔의 공급을 조절하는 셔터; 상기 반응 챔버 내에 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 공급부; 및 상기 소스 가스, 식각 가스 및 퍼지가스의 공급을 제어하며, 상기 셔터의 개폐를 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 그리드 어셈블리의 제 1, 제 2, 제 3 그리드는 일정 간격 이격되며, 제 1 그리드는 양(+) 전압, 제 2 그리드는 음(-) 전압, 제 3 그리드는 양(+) 전압이 인가되어 이온빔을 추출 및 가속할 수 있다.
또한, 본 발명의 원자층 식각 장치를 이용한 식각 방법은 피식각층이 노출된 피식각 기판을 반응 챔버 내의 스테이지 상에 로딩하는 단계; 상기 반응 챔버 상부의 플라즈마 발생부에서 생성된 반응성 라디칼을 상기 반응 챔버 내로 공급하여 상기 노출된 피식각층의 표면에 라디칼을 흡착시키는 단계; 상기 반응 챔버 일측에 설치된 퍼지 가스 공급부를 통해 퍼지 가스를 공급하여 상기 흡착되고 남은 과잉의 라디칼을 제거하는 단계; 상기 플라즈마 발생부에서 발생된 중성빔을 상기 라디칼이 흡착된 피식각층으로 조사하여 피식각층 표면의 물질을 라디칼과 함께 제거하는 단계; 및 퍼지 가스를 공급하여 상기 중성빔 조사에 의해 발생된 식각 부산물을 제거하는 단계를 포함한다.
상기 플라즈마 발생부는 소스 가스를 공급받아 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 챔버와, 상기 플라즈마 챔버 외부를 감싸며 전기장을 발생시키는 유도 코일과, 상기 플라즈마 챔버 하부에 위치하여 이온빔을 추출하는 제 1, 제 2, 제 3 그리드로 이루어지는 그리드 어셈블리와, 상기 그리드 어셈블리 하부에서 이온빔에 전자를 공급하여 중성빔으로 전환시키는 반사체를 포함할 수 있다.
상기 반응성 라디칼을 공급하는 단계에서는 상기 그리드 어셈블리에 전원을 공급하지 않는 것이 바람직하다.
상기 중성빔을 조사하여 피식각층 표면의 물질 및 라디칼을 제거하는 단계는 상기 그리드 어셈블리의 제 1 그리드는 양(+) 전압, 제 2 그리드는 음(-) 전압, 제 3 그리드는 양(+) 전압이 인가하는 것이 바람직하다.
상기 중성빔을 조사하여 피식각층 표면의 물질 및 라디칼을 제거하는 단계는 상기 제 2 그리드 및 제 3 그리드에 인가하는 전압을 조절하여 피식각층의 표면에서 스퍼터링이 발생하지 않도록 중성빔의 가속 에너지를 제어할 수 있다.
상기 중성빔을 조사하여 피식각층 표면의 물질 및 라디칼을 제거하는 단계는 플라즈마 내의 이온 물질을 상기 그리드 어셈블리를 통하여 이온 빔으로 추출하고, 추출된 이온빔의 진행 경로 상에 위치하는 반사체를 이용하여 중성빔으로 전환시켜 조사할 수 있다.
퍼지 가스는 질소 가스일 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 본 발명은 기존의 식각 가스를 이용한 원자층 식각 방법과는 달리 반응성 라디칼이 피식각층에 흡착되고, 중성빔을 이용하여 피식각층 표면 물질과 상기 반응성 라디칼을 동시에 제거하여 원자층 식각을 수행할 수 있다.
따라서, 기존의 원자층 식각을 수행할 수 없었던 다양한 물질막의 원자층 식각이 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원자층 식각 장치를 설명하기 위한 개념도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원자층 식각 장치의 이온 소스를 설명하기 위한 개념도.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 실시예에 따른 원자층 식각 장치를 이용한 식각 방법을 설명하기 위한 공정 순서도.
본 발명의 특징 및 작용들은 첨부도면을 참조하여 이하에서 설명되는 실시예들을 통해 명백하게 드러나게 될 것이다.
첨부된 도면과 연관하여 이하에서 개시되는 상세한 설명은 발명의 바람직한 실시예들을 설명할 의도로서 행해진 것이고, 발명이 실행될 수 있는 형태들만을 나타내는 것은 아니다. 본 발명의 사상이나 범위에 포함된 동일한 또한 등가의 기능들이 다른 실시예들에 의해서도 달성될 수 있음을 주지해야 한다. 또한, 도면에 개시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대한 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다. 그리고, 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원자층 식각 장치를 설명하기 위한 개념도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원자층 식각 장치의 이온 소스를 설명하기 위한 개념도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 원자층 식각 장치는 내부에 피식각 기판(51)이 안착될 수 있는 스테이지(50)를 구비하는 반응 챔버(80)와, 중성빔 및 반응성 라디칼을 발생시키는 플라즈마 발생부(10)와, 상기 반응 챔버(80) 내로 상기 중성빔 및 라디칼의 공급을 조절하는 셔터(20)와, 소스 가스 및 퍼지 가스의 공급을 제어하고 상기 셔터(20)의 개폐를 제어하는 제어부(40)를 포함한다.
상기 반응 챔버(80)는 측벽 상단부 일측에 퍼지 가스를 공급해주는 퍼지 가스 공급관(70)이 설치되고, 상기 퍼지 가스의 공급은 퍼지 가스 공급관(70)에 설치된 퍼지 가스 공급 밸브(71)에 의하여 제어된다. 또한, 상기 반응 챔버(80)는 측벽 하단부 일측에 설치되어 상기 퍼지 가스나 과잉의 라디칼 또는 식각 부산물을 배출할 수 있는 공정가스 배출구(72)가 설치된다. 또한, 상기 반응 챔버(80) 하단부에는 상기 반응 챔버(80) 내의 압력을 고진공으로 유지할 수 있는 배출펌프(30), 예를 들면, 터보 분자 펌프(Turbo Molecular Pump)를 구비한다.
상기 플라즈마 발생부(10)는 상부에 소스 가스를 공급하는 소스 가스 공급관(60)이 연결되며, 상기 소스 가스의 공급은 소스 가스 공급관(60)에 설치된 소스 가스 공급 밸브(61)에 의해 제어된다. 또한, 상기 플라즈마 발생부(10)의 최하단에는 셔터(20)가 설치되며, 상기 셔터(20)는 개폐를 제어하는 셔터 스위치(21)가 연결된다.
또한, 플라즈마 발생부(10)는 상기 소스 가스 공급관(60)을 통하여 소스 가스를 공급받아 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 챔버(11)와, 상기 플라즈마 챔버(11) 외부를 감싸며 전기장을 발생시키는 유도 코일(12)과, 상기 플라즈마 챔버(11) 하부에 위치하여 이온빔을 추출하는 제 1, 제 2, 제 3 그리드(13a, 13b, 13c)로 이루어지는 그리드 어셈블리(13)와, 상기 그리드 어셈블리(13) 하부에서 이온빔에 전자를 공급하여 중성빔으로 전환시키는 반사체(14)를 구비한다.
상기 그리드 어셈블리(13)의 최상부 제 1 그리드(13a)에는 수십 내지 수백 V의 높은 양(+) 전압을 인가하고, 최하부의 제 3 그리드(13c)에는 상기 제 1 그리드(13a)에 비하여 낮은 양(+) 전압을 인가하여 중성화 과정에서 이온이 높은 에너지를 얻지 못하도록 하며, 제 2 그리드(13b)에는 접지에 의하여 0V의 전압이 인가되도록 한다.
상기 그리드 어셈블리(13)의 상기 제 1, 제 2, 제 3 그리드(13a, 13b, 13c)는 전기적으로 절연된 이온 추출 전극으로 작용하며, 상기 제 1, 제 2, 제 3 그리드(13a, 13b, 13c)는 일정 간격으로 이격되어 있다. 이와 같이 상기 그리드 어셈블리(13)가 복수의 그리드로 이루어지는 것은 추출되는 이온빔의 에너지 등의 특성을 조절하기 위함이다. 예를 들면, 제 1 그리드(13a)는 양(+) 전압이 인가되어 플라즈마 내부의 이온을 추출 및 가속시켜 이온빔을 추출하며, 제 2 그리드(13b)는 음(-) 전압이 인가되어 추출된 이온빔을 감속시키며, 제 3 그리드는 양(+) 전압이 인가되어 이온빔을 집중 및 가속시키는 역할을 한다.
그리고, 상기 제 1, 제 2, 제 3 그리드(13a, 13b, 13c)는 도면상에는 도시하지 않았으나, 수직으로 관통하는 다수의 통공이 형성된 다공성의 원판 형태로 이루어진다.
또한, 상기 반사체(14)는 이온 빔의 진행 경로 상에 위치한다. 따라서, 이온빔은 상기 반사체(14)와 충돌하고 반사되며, 상기 반사체(14)와 충돌하는 순간 이온빔에 전자를 제공하여 이온빔을 중성빔으로 전환시킨다.
한편, 상기 소스 가스 공급 밸브(61), 퍼지 가스 공급 밸브(71) 및 셔터 스위치(21)는 그 공급량이나 공급 시간 또는 개폐 시간 등이 제어부(40)에 의하여 종합적으로 제어된다.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 실시예에 따른 원자층 식각 장치를 이용한 식각 방법을 설명하기 위한 공정 순서도로서, 도 1 및 도 2에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 원자층 식각 장치의 작동과 함께 설명한다.
도 3a를 참조하면, 우선, 피식각층(100)이 노출된 피식각 기판(51)을 본 발명의 실시예에 따른 원자층 식각 장치의 스테이지(50)에 안착시킨다.
이때, 상기 피식각 기판(51)은 상부에 식각을 위한 식각 마스크(110)가 형성되어, 일부면이 노출되어 있다.
상기 피식각층(100)은 실리콘 단결정 또는 폴리실리콘이나 적어도 실리콘을 함유한 반도체 기판 자체이거나, 반도체 기판의 표면상에 피식각층(100)이 일정한 두께로 형성된 것일 수 있다.
상기 식각 마스크(110)는 포토레지스트로 이루어질 수 있으나, 본 발명에서는 이를 한정하지 않는다. 즉, 상기 식각 마스크(110)는 상기 피식각층(100)과는 달리 반응성 라디칼과 반응 또는 흡착되지 않는 물질로 이루어지면 족할 것이다. 또한, 상기 식각 마스크(110)는 통상의 사진 식각 공정에 의해 형성될 수 있다.
상기 피식각 기판(51)을 스테이지에 안착시킨 후에는, 상기 제어부(40)의 제어를 통하여 소스 가스 공급 밸브(61)를 개방하여 상기 소스 가스 공급관을 통하여 소스 가스를 플라즈마 발생부(10)로 공급한다.
플라즈마 발생부(10)로 소스 가스가 공급되면, 플라즈마 챔버(11) 외부를 감싸는 유도 코일(12)에 전원을 인가하여 플라즈마 챔버(11) 내부에 플라즈마를 발생시킨다. 이때, 상기 플라즈마에는 다수의 이온 및 전자와 반응성 라디칼이 존재하게 된다.
플라즈마가 발생하면, 셔터를 개방하여 상기 반응성 라디칼이 상기 반응 챔버(80)로 주입되도록 한다. 이때, 상기 반응성 라디칼과 함께 이온 물질도 함께 반응 챔버로 주입된다.
한편, 상기 라디칼이 이온 물질에 비하여 상대적으로 중량이 높으므로, 중력에 의하여 상기 라디칼은 상기 이온 물질보다 빠르게 하강할 수 있다. 그리고, 상기 이온 물질은 상기 반사체(14)에 의하여 전자를 받게 되며, 이에 따라 중성 물질로 변화하게 된다.
또한, 플라즈마 발생부(10)의 그리드 어셈블리(13)에는 전원이 인가되지 않아 이온이 가속되지 않도록 한다. 이는 양(+)의 극성을 가지는 이온 물질이 반응 챔버(80)로 주입되는 동안 가속되지 않도록 하기 위함이다.
이온 물질이 가속되고 상기 반사체(14)에 의하여 중성화되면 상기 피식각층(100)을 식각하는 작용을 수행하기 때문이다.
도 3b를 참조하면, 상기 반응 챔버(80) 내부로 주입된 반응성 라디칼(120)은 상기 피식각 기판(51)의 피식각층(100) 상에 흡착된다. 이때, 상기 반응성 라디칼(120)은 상기 피식각층(100) 물질과 반응하여 피식각층(100) 최상부를 원자층 증착과 유사한 형태로 커버하게 된다.
상기 반응성 라디칼(120)이 상기 피식각층(100)의 상부에 흡착되면, 상기 셔터(20)를 폐쇄하여, 상기 플라즈마 발생부(10)에서 반응 챔버(80) 내로 반응성 라디칼이 공급되는 것을 차단한다.
그런 다음, 제어부(40)의 통제에 의하여 퍼지 가스 공급관(70)을 통하여 퍼지가 반응 챔버(80) 내부로 공급되도록 하고, 공정가스 배출구(72)를 통하여 퍼지 가스를 배출한다. 이때, 상기 퍼지 가스는 불활성 기체, 예를 들어 질소(N2) 가스를 사용할 수 있다. 또한, 상기 퍼지 가스는 상기 피식각층(100) 상부에 흡착되고 남은 과잉의 반응성 라디칼과 함께 공정가스 배출구(72)를 통하여 배출된다.
도 3c를 참조하면, 상기 플라즈마 발생부(10)의 셔터(20)를 개방하여 상기 반응성 라디칼이 흡착된 피식각층(100)을 향하여 중성빔을 조사한다.
이때, 상기 플라즈마 챔버(11) 하부의 그리드 어셈블리(13)에는 전원이 인가되어 이온 물질이 추출 및 가속되어 이온빔이 추출되고, 상기 이온빔은 반사체(14)에 의하여 전자를 흡수하여 중성빔이 된다. 이때, 상기 그리드 어셈블리(13)의 제 1 그리드(13a)는 양(+)의 전압, 제 2 그리드(13b)는 음(-)의 전압, 제 3 그리드(13c)는 양(+)의 전압이 인가되어 있다.
상기 이온빔의 추출 및 중성빔의 생성을 설명하면, 우선, 플라즈마 챔버(11)의 플라즈마 내에 존재하는 이온 물질은 양(+) 전압이 인가된 상기 제 1 그리드(13a)를 통하여 추출 및 가속되어 이온빔으로 추출되며, 추출된 이온빔은 음(-) 전압이 인가된 상기 제 2 그리드(13b)를 통하여 감속된다. 그리고, 감속된 이온빔은 양(+) 전압이 인가된 제 3 그리드(13c)를 통하여 집중 및 가속된다.
그리고 상기 그리드 어셈블리(13)를 통하여 가속된 이온빔은 상기 반사체(14)와 충돌하여 반사된다. 반사체(14)와 충돌한 이온빔은 상기 반사체(14)에 의하여 전자를 획득하게 되고, 이에 의하여 중성화된다. 따라서 이온빔은 중성빔이 생성된다.
또한, 중성빔의 가속 에너지는 피식각층(100)의 표면에서 스퍼터링이 일어나지 않을 정도, 예를 들어 상기 제 2 그리드(13b) 및 제 3 그리드(13c)의 전압을 조절하여 중성빔의 가속 에너지가 약 50eV 이하가 되도록 조절한다.
도 3d를 참조하면, 상기 피식각층(100)으로 중성빔이 조사되면, 상기 반응성 라디칼과 흡착된 피식각층 물질이 탈착되면서 식각되고 제거된다.
그런 다음, 상기 플라즈마 발생부(10)의 셔터(20)를 폐쇄하여 중성빔이 피식각 기판(51)으로 조사되는 것을 차단하고, 제어부(40)의 통제에 의하여 퍼지 가스 공급관(70)를 통하여 퍼지가 반응 챔버(80) 내부로 공급되도록 하고, 공정가스 배출구(72)를 통하여 퍼지 가스를 배출한다. 이때, 상기 퍼지 가스는 피식각층(100)의 식각에 의한 식각 부산물즉, 상기 반응성 라디칼과 흡착된 피식각층 물질은 반응 챔버(80) 내에서 부유하게 되는데, 퍼지 가스와 함께 배출된다.
도 3e를 참조하면, 퍼지 가스와 함께 식각 부산물이 배출되면, 피식각층의 원자층 식각이 완료된다.
10; 플라즈마 발생부 20; 셔터
30; 배출 펌프 40; 제어부
50; 스테이지 60; 소스 가스 공급관
70 퍼지 가스 공급관 80; 반응 챔버

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 피식각층이 노출된 피식각 기판을 반응 챔버 내의 스테이지 상에 로딩하는 단계;
    상기 반응 챔버 상부의 플라즈마 발생부에서 생성된 반응성 라디칼을 상기 반응 챔버 내로 공급하여 상기 노출된 피식각층의 표면에 라디칼을 흡착시키는 단계;
    상기 반응 챔버 일측에 설치된 퍼지 가스 공급부를 통해 퍼지 가스를 공급하여 상기 흡착되고 남은 과잉의 라디칼을 제거하는 단계;
    상기 플라즈마 발생부에서 발생된 중성빔을 상기 라디칼이 흡착된 피식각층으로 조사하여 피식각층 표면의 물질을 라디칼과 함께 제거하는 단계; 및
    퍼지 가스를 공급하여 상기 중성빔 조사에 의해 발생된 식각 부산물을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 식각 장치를 이용한 식각 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 플라즈마 발생부는
    소스 가스를 공급받아 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 챔버와, 상기 플라즈마 챔버 외부를 감싸며 전기장을 발생시키는 유도 코일과, 상기 플라즈마 챔버 하부에 위치하여 이온빔을 추출하는 제 1, 제 2, 제 3 그리드로 이루어지는 그리드 어셈블리와, 상기 그리드 어셈블리 하부에서 이온빔에 전자를 공급하여 중성빔으로 전환시키는 반사체를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 식각 장치를 이용한 식각 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 반응성 라디칼을 공급하는 단계에서는 상기 그리드 어셈블리에 전원을 공급하지 않는 것을 특징으로 하는 원자층 식각 장치를 이용한 식각 방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 중성빔을 조사하여 피식각층 표면의 물질 및 라디칼을 제거하는 단계는
    상기 그리드 어셈블리의 제 1 그리드는 양(+) 전압, 제 2 그리드는 음(-) 전압, 제 3 그리드는 양(+) 전압이 인가하는 것을 특징으로 하는 원자층 식각 장치를 이용한 식각 방법.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 중성빔을 조사하여 피식각층 표면의 물질 및 라디칼을 제거하는 단계는
    상기 제 2 그리드 및 제 3 그리드에 인가하는 전압을 조절하여 피식각층의 표면에서 스퍼터링이 발생하지 않도록 중성빔의 가속 에너지를 제어하는 것을 특징으로 하는 원자층 식각 장치를 이용한 식각 방법.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 중성빔을 조사하여 피식각층 표면의 물질 및 라디칼을 제거하는 단계는
    플라즈마 내의 이온 물질을 상기 그리드 어셈블리를 통하여 이온 빔으로 추출하고, 추출된 이온빔의 진행 경로 상에 위치하는 반사체를 이용하여 중성빔으로 전환시켜 조사하는 것을 특징으로 하는 원자층 식각 장치를 이용한 식각 방법.
  9. 제 3항에 있어서,
    퍼지 가스는 질소 가스인 것을 특징으로 하는 원자층 식각 장치를 이용한 식각 방법.
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