KR100734016B1 - 기판 재치대 및 이를 구비한 플라즈마 처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 기판 재치대는 기판이 안착되는 복수개의 안착부와, 상기 안착부에 각각 연결된 상부 가스 통로와, 상기 상부 가스 통로에 가스를 공급하는 하부 가스 통로로 구성된다.

상기와 같은 발명은 플라즈마에 노출되는 복수개 기판의 온도 상승을 방지하여 상기 복수개의 기판과 하부 전극부 사이에서 공급되는 열전달 효율을 높여 공정의 수율을 높일 수 있고, 기판 재치대를 생산하는데 필요한 비용 및 기판 재치대의 교체에 필요한 시간 및 인력 손실을 절약할 수 있는 효과가 있다.

플라즈마, 기판 재치대, 기판 덮개, 오링, 안착부

Description

기판 재치대 및 이를 구비한 플라즈마 처리 장치{RECEIVING SUBSTRATE AND PLASMA PROCESSING APPARATUS HAVING THE SAME}

도 1은 종래의 용량 결합 플라즈마 처리 장치를 나타낸 개략 단면도이다.

도 2는 종래의 복수개의 기판을 처리하기 위해 기판 재치대를 포함한 하부 전극부를 나타낸 개략 단면도이다.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판 재치대를 구비한 플라즈마 처리 장치를 나타낸 단면도이다.

도 4는 도 3의 기판 재치대를 중심으로 나타낸 단면도이다.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판 재치대를 나타낸 단면도이다.

도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 기판 재치대를 나타낸 단면도이다.

< 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10, 100: 기판 30, 300: 상부 전극부

40, 400: 하부 전극부 440: 칠러

500: 배기 장치 510: 배기구

600: 게이트 밸브 700: 기판 재치대

710: 제 1 가스 통로 712: 제 2 가스 통로

714: 제 3 가스 통로 716: 하부 가스 통로

800: 기판 덮개 900: 오링

본 발명은 기판 재치대 및 이를 구비한 플라즈마 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수개의 기판에 열전달 가스를 공급하여 열전달 효율을 높일 수 있는 기판 재치대 및 이를 구비한 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.

반도체 및 디스플레이 산업이 발전함에 따라 웨이퍼, 유리 등의 기판 가공도 한정된 면적에 원하는 패턴을 극미세화하고 고집적화하는 방향으로 진행되고 있다.

일반적으로 반도체 소자는 웨이퍼 같은 반도체 기판의 표면에 절연막 또는 금속막 등을 형성시킨 후, 이 막에 반도체 소자의 특성에 따른 패턴을 형성시킴으로써 제조된다.

한편, 플라즈마를 생성시키기 위한 전극 형태에 의한 플라즈마 처리 장치는 용량 결합 플라즈마(CCP)와 유도 결합 플라즈마(ICP)로 구분된다. 상기 용량 결합 플라즈마 처리 장치는 상부 전극에 고주파를 인가하여 플라즈마를 발생시키고, 유도 결합 플라즈마 처리 장치는 나선형의 코일에 고주파를 인가하여 상기 코일에 흐르는 고주파 전류에 의해 유도되는 전기장에 의해 플라즈마를 발생시킨다.

도 1은 종래의 용량 결합 플라즈마 처리 장치를 나타낸 개략 단면도이고, 도 2는 종래의 복수개의 기판을 처리하기 위해 기판 재치대를 포함한 하부 전극부를 나타낸 개략 단면도이다.

도 1을 참조하면, 플라즈마 처리 장치는 반응 챔버(20)와, 상기 반응 챔버(20) 내의 상부에 위치한 상부 전극부(30)와, 상기 상부 전극부(30)와 대향 위치하고 기판(10)이 안착되는 하부 전극부(40)를 포함한다.

상부 전극부(30)는 고주파 전원(60)으로부터 고주파를 인가받아 상기 상부 전극부(30)로부터 인입된 반응 가스를 플라즈마 처리하고, 상기 상부 전극부(30)와 대향 위치하는 하부 전극부(40)로 분사하는 역할을 한다.

상기 상부 전극부(30)와 대향 위치하는 하부 전극부(40)는 기판(10)을 안착시키고, 상기 상부 전극부(30) 및 하부 전극부(40) 사이에서 형성된 고밀도 플라즈마에 의해 안정적으로 기판(10)을 처리할 수 있도록 도와주는 역할을 한다.

상기 하부 전극부(40)에는 기판척(미도시)이 마련되어 공정이 진행되는 동안 안정적으로 기판(10)을 고정시킬 수 있고, 상기 하부 전극부(40)에는 고온의 플라즈마에 의한 기판(10)의 온도 상승을 방지하기 위해 냉각 유로(42)가 설치되어 있어, 상기 하부 전극부(40)를 일정 온도로 유지시킨다.

또한, 기판(10)의 온도 상승 방지를 용이하게 하기 위해 하부 전극부(40)와 기판(10) 사이에 존재하는 미소 공간에 가스 도입구(46)를 형성하여, 헬륨 가스 공급부(48)로부터 가스 통로(46)를 통해 열전달 가스 예를 들어 헬륨 가스를 주입한다.

한편, 복수개의 기판(10)을 동시에 처리하기 위해서는 도 2에 도시된 바와 같이, 복수개의 기판(10)을 재치할 수 있는 기판 재치대(50)가 하부 전극부(40)와 기판(10) 사이에 마련된다. 상기 기판 재치대(50)는 복수개의 기판(10)을 안착시키 도록 기판 재치대 상부에 안착부(미도시)가 형성되어, 상기 안착부에 안착된 기판(10)은 기판 재치대(50)에 의해 고정되고, 상부 전극부(30) 및 하부 전극부(40) 사이에서 발생된 플라즈마에 의해 공정이 수행된다.

이때, 상기 하부 전극부(40) 내부에 마련된 냉각 유로(42)를 통해 냉매가 유입되고, 상기 냉매에 의한 냉열이 하부 전극부(40) 및 기판 재치대(50)를 통해 기판(10)에 전달되어 상기 기판(10)을 일정 온도로 유지시킨다.

하지만, 상기와 같은 구조에서는 냉매에 의해서만 기판(10)의 온도를 제어할 수 있고, 열전달 가스를 사용하여 온도 제어가 불가능하기 때문에 기존의 이중 냉각 방식을 사용할 수가 없다. 따라서, 이에 의해 기판(10)의 냉각 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 복수개의 기판에 열전달 가스를 전달하여 기판의 온도를 용이하게 제어하기 위한 기판 재치대 및 이를 구비한 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기판 재치대 및 이를 구비한 플라즈마 처리 장치는 기판이 안착되는 복수개의 안착부와, 상기 안착부에 각각 연결된 상부 가스 통로와, 상기 상부 가스 통로에 가스를 공급하는 하부 가스 통로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 안착부에는 오목부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 안착부에는 복수개의 상부 가스 통로가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 기판 재치대의 상부와 결합하는 기판 덮개를 더 포함하며, 상기 기판 덮개는 기판의 외주면 상부 일부를 덮는 것을 특징으로 한다.

상기 기판 재치대는 오링을 더 포함하고, 상기 오링은 기판과 기판 재치대 사이에 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 플라즈마 처리 장치는 오링을 더 포함하며, 상기 오링은 하부 전극부와 기판 재치대 사이에 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 별명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

또한, 본 실시예에서는 용량 결합 플라즈마 처리 장치를 예시하여, 상기 구성에 의해 본 발명을 설명한다.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판 재치대를 구비한 플라즈마 처리 장치를 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 3의 기판 재치대를 중심으로 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판 재치대를 나타낸 단면도이고, 도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 기판 재치대를 나타낸 단면도이다.

도 3을 참조하면, 플라즈마 처리 장치는 반응 챔버(200)와, 상기 반응 챔 버(200) 내의 상부에 위치한 상부 전극부(300)와, 상기 상부 전극부(300)와 대향 위치하는 하부 전극부(400)를 포함한다.

반응 챔버(200)는 플라즈마 공정 예를 들면 식각 공정이 진행되도록 외부와 밀폐된 소정 공간을 마련해 주는 역할을 한다.

상기 반응 챔버(200)의 측면 하부에는 배기구(510)가 접속되어 있고, 상기 배기구(510)에는 배기 장치(500)가 접속되어 있다. 이때, 상기 배기 장치(500)로는 터보 분자 펌프 등의 진공 펌프를 사용하고, 이는 반응 챔버(200) 내부를 소정의 감압 분위기 예를 들어 0.1mTorr 이하의 소정의 압력까지 진공 흡입한다. 이때, 상기 배기구(510) 및 배기 장치(500)는 반응 챔버(200) 측면 외에 반응 챔버(200)의 하부에 형성될 수도 있다.

상기 반응 챔버(200)의 일측벽에는 게이트 밸브(Gate Valve, 600)가 설치되어 있고, 상기 게이트 밸브(600)를 연 상태에서 기판(100)이 인접하는 도시되지 않은 로드록실 사이에서 반송되도록 되어 있다. 상기 도면에서는 하나의 게이트 밸브(600)를 설치하여 기판(100)을 로딩 및 언로딩 하도록 되어 있으나, 기판(100)의 로딩 및 언로딩을 각각 수행할 수 있도록 반응 챔버(200)의 일측벽 및 타측벽에 게이트 밸브(600)를 구비할 수도 있다.

반응 챔버(200) 내의 상부에 위치한 상부 전극부(300)의 하부에는 다수의 분사 구멍을 가지며 그 표면이 알루미늄으로 이루어진 상부 전극판(310)과, 상기 상부 전극판(310)을 지지하고 표면이 도전성 재료로 이루어진 전극 지지체(320)를 구비한다.

상기 전극 지지체(320)에는 가스 도입구(340)가 설치되고, 상기 가스 도입구(340)에는 가스 공급원(330)이 접속되어 있다. 또한, 상기 가스 도입구(340)와 가스 공급원(330) 사이에는 밸브(350) 및 질량 흐름 제어기(Mass flow controller, 360)가 더 구비되어 있어, 상기 밸브(350) 및 질량 흐름 제어기(360)의 제어를 통해 상기 반응 가스가 반응 챔버(200) 내로 공급된다.

상기 반응 가스로는 플로로카본 가스나 하이드로플로로카본 가스와 같은 할로겐 원소를 함유하는 가스가 적절히 사용될 수 있으며, 그 밖에도 Ar, CF3, O2 등과 같은 처리 가스가 사용될 수 있다.

또한, 상부 전극부(300)에는 상부 정합기(380)를 거쳐 상부 고주파 전원(370)이 연결되어 있고, 상기 상부 고주파 전원(370)에서 발생된 고주파 전력은 상부 전극부(300)로 인입된 반응 가스를 해리시켜 플라즈마를 형성한다.

반응 챔버(200) 하부에는 상기 상부 전극부와 대향하는 하부 전극부(400)가 배치되고, 이러한 하부 전극부(400)는 기판 승강기(410)와, 상기 기판 승강기(410)의 상부에 위치한 하부 전극(420) 및 기판척(430)을 포함한다.

기판 승강기(410)는 절연체로 구성되며, 기판 승강기(410)의 하부는 반응 챔버(200)의 밑면에 설치되고 상기 기판 승강기(410)의 상부는 하부 전극(420) 및 기판척(430)이 장착되어 하부 전극(420)과 기판척(430)을 하부에서 지지하고 기판(100)을 상하로 이동시켜 주는 역할을 한다.

하부 전극부(400)에는 칠러(440)가 연결되어 있고, 상기 칠러(440)로부터 냉매 도입관(442) 및 냉매 배출관(444)이 하부 전극부(400)에 형성된다. 따라서, 칠 러(440)로부터 공급된 냉매는 냉매 도입관(442)을 통해 냉매 배출관(444)으로 배출되어 순환함으로써, 그 냉열이 기판척(430)을 통해 기판(100)으로 전달되어 진다.

상기 기판척(430)으로는 정전척 또는 기계척이 사용될 수 있으며, 상기 정전척을 기판척(430)으로 사용할 시 기판 재치대(700)에 정전력을 발생시키기 위해 상기 기판 재치대(700)를 세라믹 재질로 사용될 수 있다. 이때, 상기 기판 재치대(700)는 정전력을 발생시켜 정전력이 인가될 정도의 두께로 제조함이 바람직하다.

만약, 기판 재치대(700)의 두께가 너무 두꺼우면 기판(100)에 정전력이 작용하지 않아 기판(100)을 고정할 수 없고, 정전력을 증가시키기 위해 직류 전압을 증가시키면 반응 챔버(200) 내부의 절연력이 약한 부품들의 절연 파괴를 유발하여 반응 챔버(200) 내부가 손상되는 문제점이 있다.

따라서, 기판(100)이 안착되는 안착부와 기판척(430) 사이의 기판 재치대(700)의 두께는 약 1mm 이하인 것이 바람직하다.

하부 전극부(400)에는 하부 정합기(470)를 거쳐 하부 고주파 전원(460)이 접속되어 있어, 기판(100)을 플라즈마 처리하는 경우 하부 고주파 전원(460)에 의해 고주파 전력이 상기 하부 전극부(400)에 공급된다. 이때, 하부에 인가되는 고주파 전력에 의해 상부 전극부(300) 및 하부 전극부(400) 사이에 형성된 플라즈마 중의 이온을 하부 전극부로 당기게 되고, 이에 의해 기판 처리를 수행한다.

하부 전극(420) 및 기판척(430)의 외주면에는 고리 형상의 포커스 링(480)이 설치되어 있다. 상기 포커스 링(480)은 실리콘 등의 도전성 재료로 이루어져 있고, 플라즈마 중의 이온을 기판(100)을 향해 집중시킴으로써, 식각의 균일성을 향상시킨다.

하부 전극부(400)에는 상기 하부 전극부(400) 내부를 관통하는 가스 통로(492)가 형성되어 있고, 상기 가스 통로(492)를 통해 헬륨 가스 등이 기판 재치대(700)를 통해 기판(100) 하부에 공급된다. 상기와 같은 열전달 가스는 기판(100)에 발생될 수 있는 열을 효율적으로 냉각할 수 있다.

도면에서는 하부 전극부(400)에 상기 하나의 가스 통로(492)가 형성된 것을 도시하였지만, 복수개로 형성할 수도 있다.

한편, 상기 기판척(430) 상부에는 복수개의 기판(100)을 안착 및 열전달 가스를 기판(100)에 전달하기 위해 기판 재치대(700)가 마련되어 있다.

이하에서는 도 4를 참조하여 기판 재치대의 구조를 설명한다. 이때, 상기 기판 재치대는 설명의 편이를 위해 기밀하게 접속되지 않은 상태로 도시한다. 또한, 기판 재치대의 구조를 상세히 설명하기 위해 기판 재치대의 크기를 실제보다 크게 도시한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 기판 재치대(700)는 통상 하부 전극부(400)와 동일한 형상으로 형성되고, 상기 기판 재치대(700)의 상부에는 복수개의 기판(100)이 안착되는 안착부 하부에 상부 가스 통로 즉, 제 1 가스 통로 내지 제 3 가스 통로(710, 712, 714)가 형성되어 있고, 상기 제 1 가스 통로 내지 제 3 가스 통로(710, 712, 714)는 상기 기판 재치대(700)의 하부에 형성된 하부 가스 통로(716)와 연결된다. 이때, 복수개의 상부 가스 통로는 기판 재치대(700)에 안착되 는 기판(100)의 수에 대응하도록 설치하는 것이 바람직하다.

따라서, 하부 가스 통로(716)를 통해 인입된 열전달 가스는 제 1 가스 통로 내지 제 3 가스 통로(710, 712, 714)로 분배되어 각각의 기판(100) 하부로 열전달 가스를 전달한다. 이때, 상기 하부 가스 통로(716)는 상기 하부 전극부(400)에 형성된 가스 통로(492)에 대응하는 위치에 형성됨이 바람직하다.

또한, 기판 재치대(700)의 상부에는 기판(100)의 이탈을 방지하기 위한 기판 덮개(800)가 마련된다. 상기 기판 덮개(800)는 기판(100)이 안착될 수 있도록 상하가 개방되어 있는 개방부(810)가 형성되어 있으며, 상기 개방부(810)는 기판(100)의 외주면 상부 일측을 덮는다.

즉, 상부 개방부(810a)는 하부 개방부(810b)보다 지름이 작도록 형성되어 있어, 하부 개방부(810b)는 기판(100)을 수납하며, 상부 개방부(810a)는 기판(100)의 외주면 상부 일측을 덮는다.

상기 기판 덮개(800)는 기판 재치대(700)에 나사 등에 의한 결합 부재에 의해 고정되어, 기판(100)이 좌우 및 상부로 이탈되지 않도록 고정할 수 있다.

하부 전극부(400), 기판 재치대(700) 및 기판 덮개(800) 사이에는 오링(900)이 더 마련된다. 이는 하부 전극부(400), 기판 재치대(700) 및 보조 덮게(800) 사이에 기밀하게 접속되지 않을 시, 열전달 가스가 각 부품들 사이에서 새는 것을 방지한다.

상기 오링(900)은 도 4에 도시한 바와 같이, 하부 전극부(400)의 상부와 기판 재치대(700)의 하부 사이에 오링(910, 920)을 구비할 수 있다. 즉, 하부 전극 부(400)와 기판 재치대(700)의 하부 사이의 외주면을 따라 상기 오링(910)이 형성될 수 있으며, 열전달 가스가 직접 기판 재치대(700)를 통과하도록 상기 오링(920)을 설치할 수도 있다. 물론, 상기 오링(910, 920)은 두 군데 모두 설치될 수 있음은 물론이다.

더불어 기판 덮개(800)의 하부면과 기판 재치대(700)의 상부면 사이에 오링(940)을 설치할 수 있으며, 기판(100)이 안착되는 안착부 즉, 기판(100)의 하부면과 기판 재치대(700) 상부면 사이에 설치될 수도 있다.

이와 같이, 상기와 같은 오링(900)은 필요에 따라 선택적으로 조합하여 설치할 수 있으며, 상기 오링(900)은 열전달 가스가 반응 챔버(200) 내부로 새어 나가지 않고 기판(100)의 하부에 안정적으로 공급될 수 있도록 한다.

상기 열전달 가스가 하부 전극부(400)에 형성된 가스 통로(492)를 따라 공급되면, 상기 열전달 가스는 기판 재치대(700)의 하부 가스 통로(716)에 인입되고, 인입된 열전달 가스는 하부 가스 통로(716)에 연결된 제 1 가스 통로 내지 제 3 가스 통로(710, 712, 714)를 통해 각각의 기판(100) 하부면에 전달된다. 이때, 상기 각각의 부품들 사이에는 오링(900)이 마련되어 있어 열전달 가스의 손실 없이 안정적으로 복수개의 기판(100) 하부에 전달할 수 있다.

또한, 상기 기판 재치대(700)에 형성된 제 1 가스 통로 내지 제 3 가스 통로(710, 712, 714)는 도 5에 도시된 바와 같이, 복수개의 가스 통로를 더 형성할 수 있다. 즉, 제 1 가스 통로(710)를 복수개의 가스 통로(710a, 710b)로 분리하여 형성함으로써, 각각의 기판(100) 하부 전면에 균일하게 열전달 가스를 공급할 수 있다.

상기에서는 기판(100) 하부에 2개의 가스 통로(710a, 710b)가 형성되어 열전달 가스가 공급되도록 도시하였지만, 상기 가스 통로(710a, 710b)의 수는 이에 한정되지 않는다.

한편, 기판 재치대(700)의 상부에는 도 6에 도시한 바와 같이 기판(100)의 양측을 고정하여 안착시킬 수 있는 오목부가 형성된 안착부(720)가 더 형성될 수 있다.

상기 안착부(720)는 기판(100)의 외주면을 따라 기판(100)의 측면을 고정하도록 기판(100) 크기에 대응하여 형성되고, 이에 따라 기판(100)이 상부로 이탈되지 않도록 하기 위한 기판 덮개(800)는 기판(100)의 상부 일측만을 덮도록 형성하여 기판 재치대(700)와 결합될 수 있다.

즉, 상기 기판 재치대(700)의 상부에 기판(100)이 안착될 수 있는 안착부(720)를 마련함으로서, 기판(100)의 측면을 기판 덮개(800)에 의지하지 않고, 기판 재치대(700) 만으로도 안정적으로 기판(100)을 고정시킬 수 있다.

이하에서는 본 발명의 따른 기판 재치대 및 이를 구비한 플라즈마 처리 장치에 의한 기판 처리 방법을 도 3을 참조하여 설명한다.

선행 공정을 완료한 복수개의 기판(100)은 반응 챔버(200) 외부에서 기판 재치대(700)의 안착부에 안착되고, 상기 기판(100)이 기판 재치대(700)에 안착되면, 기판 덮개(800)를 사용하여 기판(100)을 기판 재치대(700)에 고정된다.

이후, 기판 덮개(800)가 결합된 상기 기판 재치대(700)는 게이트 밸브(600) 를 통해 반응 챔버(200) 내로 반입되어 상기 반응 챔버(200) 내에 위치한 하부 전극부(400) 상부에 안착된다.

이후, 기판 승강기(410)로부터 기판(100)이 안착된 하부 전극부(400)를 상부 전극부(300) 방향으로 상승시켜, 기판(100)과 상부 전극부(300)의 간격이 수십 mm 가 되면, 기판 승강기(410)는 기판(100)의 상승을 중지시키며, 가스 공급원(330)은 상부 전극부(300)로 반응 가스를 공급하기 시작한다.

상부 전극부(300)로 유입된 반응 가스는 상부 전극판(310)의 분사홀을 통해 기판(100)을 향해 균일하게 분사된다.

이후, 상부 고주파 전원(370)으로부터 상부 정합기(380)를 통해 고주파 전류가 상부 전극부(300)로 인가되고, 이에 따라, 상부 전극부(300)와 하부 전극부(400) 사이에 고주파 전계가 발생하여, 반응 가스는 해리되어 플라즈마가 된다.

이에 따라 이온이 복수개의 기판(100) 측으로 끌여 당겨지고, 이온 어시스트에 의한 플라즈마 상태의 반응 가스는 기판 표면에 형성된 막과 반응하여 이 막을 선택적으로 건식 식각 하는 등의 플라즈마 처리를 균일하게 수행한다.

이때, 기판(100)에 발생되는 열을 방지하기 위해 하부 전극부(400)와 연결된 칠러(440)를 통해 냉매가 하부 전극부(400)에 공급되고, 상기 냉매에 의해 기판 재치대(700)에 안착된 기판(100)의 온도를 조절한다. 이와 동시에, 열전달 가스 공급부(490)에 의해 열전달 가스가 하부 전극부(400)를 지나 기판 재치대(700)의 하부 가스 통로를 통해 인입되고, 인입된 열전달 가스는 제 1 가스 통로 내지 제 3 가스 통로(710, 712, 714)에 분배되어 각각의 기판(100)의 하부에 전달됨으로써, 기 판(100)의 온도를 용이하게 더 조절한다.

이후, 플라즈마 처리가 종료되면 고주파 전원(370)으로부터 전력 공급이 정지되고, 복수개의 기판(100)이 안착된 기판 재치대(700)는 게이트 밸브(600)를 통해 반응 챔버(200) 외부로 반출되어 공정을 마치게 된다.

상기에서는 기판의 형상을 한정하지 않은 상태에서 기판 재치대를 설명하였지만, 상기 기판은 원형의 기판 또는 다각형의 유리 기판 등이 사용될 수 있으며, 상기 기판 재치대의 안착부는 이에 대응하도록 원형 또는 다각형의 형상을 가질 수 있다.

또한, 상기 하부 전극부에 형성된 열전달 가스 통로가 복수개로 형성될 경우 이에 따라 기판 재치대에는 그에 대응되도록 복수개의 하부 가스 통로가 형성될 수 있으며, 기판 재치대의 상부에도 복수개의 가스 통로가 형성될 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 상부 가스 통로에 가스를 공급하는 하부 가스 통로는 하부 전극부에 형성된 열전달 가스 통로와 관계없이 복수개로 형성될 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 제 2 및 제 3 실시예에서는 오링에 대한 설명을 생략하였지만, 각 부품들의 기밀하게 접속되는 부품들 사이사이에는 공정에 맞도록 제 1 실시예에서 도시된 바와 같이, 상기 오링을 필요한 곳에 선택적으로 조합하여 형성할 수 있고, 이에 의해 열전달 가스의 손실 없이 안정적으로 기판의 하부에 열전달 가스를 공급할 수 있다.

또한, 상기 기판척으로 정전척을 사용할 시 정전력에 의해 기판을 정전척에 고정할 수 있으므로, 상기 기판 재치대를 덮는 기판 덮개와 부분품들을 기밀하게 접속시키는 오링을 생략할 수도 있다.

또한, 상기에서는 용량 결합 플라즈마 처리 장치에 적용된 것으로 도시되었지만, 유도 결합형 플라즈마 처리 장치에도 적용할 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 기판 재치대는 식각 장치 뿐만 아니라. 증착 및 스퍼터링 장치 등 기판이 안착되는 플라즈마 처리 장치에 적용 가능함은 물론이다.

이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명은 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치는 열전달 가스 통로가 형성된 기판 재치대 및 이를 구비한 플라즈마 처리 장치를 제공한다. 그러므로, 플라즈마에 노출되는 복수개 기판의 온도 상승을 방지하여 상기 복수개의 기판과 하부 전극부 사이에서 공급되는 열전달 효율을 높여 공정의 수율을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 기판 재치대에 다양한 사이즈의 기판이 안착되도록 구성함으로써, 기판 재치대를 생산하는데 필요한 비용 및 기판 재치대의 교체에 필요한 시간 및 인력 손실을 절약할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 부품들 사이에 오링을 더 구비하여 각 부분품들 사이를 기밀하게 접속시킴으로써, 열전달 가스의 손실을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

1. 기판이 안착되는 복수개의 안착부와,

   상기 안착부에 각각 연결된 상부 가스 통로와,

   상기 상부 가스 통로에 가스를 공급하는 하부 가스 통로

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 재치대.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 안착부에는 오목부가 형성된 것을 특징으로 하는 기판 재치대.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 안착부에는 복수개의 상부 가스 통로가 형성된 것을 특징으로 하는 기판 재치대.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 기판 재치대의 상부와 결합하는 기판 덮개를 더 포함하며, 상기 기판 덮개는 기판의 외주면 상부 일부를 덮는 것을 특징으로 하는 기판 재치대.
5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 오링을 더 포함하고, 상기 오링은 기판과 기판 재치대 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 기판 재치대.
6. 반응 챔버와,

   상기 반응 챔버 내의 하부에 위치하는 하부 전극부와,

   상기 하부 전극부 상부에 위치하고, 기판이 안착되는 기판 재치대를 포함하되,

   상기 기판 재치대는 기판이 안착되는 복수개의 안착부와, 상기 안착부에 각각 연결된 상부 가스 통로와, 상기 상부 가스 통로에 가스를 공급하는 하부 가스 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
7. 청구항 6에 있어서, 상기 안착부에는 오목부가 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
8. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서, 상기 안착부에는 복수개의 상부 가스 통로가 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
9. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서, 상기 기판 재치대의 상부와 결합하는 기판 덮개를 더 포함하며, 상기 기판 덮개는 기판의 외주면 상부 일부를 덮는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
10. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서, 오링을 더 포함하며, 상기 오링은 하부 전극부와 기판 재치대 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.

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