KR20200059570A - 정전 척, 및 그를 포함하는 플라즈마 처리 장치 - Google Patents

정전 척, 및 그를 포함하는 플라즈마 처리 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 정전 척, 플라즈마 처리 장치 및 그들을 이용한 반도체 소자의 제조방법을 개시한다. 상기 정전 척은 척 베이스와, 상기 척 베이스 상에 배치되는 상부 플레이트와, 상기 척 베이스 및 상기 상부 플레이트 사이에 배치되고, 상기 상부 플레이트의 직경보다 작은 직경을 갖는 내부 플레이트를 포함한다.

Description

정전 척, 및 그를 포함하는 플라즈마 처리 장치{electrostatic chuck and plasma processing apparatus including the same}
본 발명은 반도체 소자의 제조장치에 관한 것으로, 상세하게는 기판을 수납하는 정전 척, 및 그를 포함하는 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자는 복수의 단위 공정들을 통해 제조될 수 있다. 단위 공정들은 박막 증착 공정, 포토 공정, 및 식각 공정을 포함할 수 있다. 그 중에 식각 공정은 플라즈마 반응을 이용한 건식 식각 공정을 포함할 수 있다. 건식 식각 장치는 기판을 수납하는 정전 척을 포함할 수 있다. 정전 척은 기판을 정 전기력으로 고정할 수 있다.
본 발명의 해결 과제는, 기판의 식각 균일도(uniformity)를 증가시킬 수 있는 정전 척 및 그를 포함하는 플라즈마 처리 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은 정전 척을 개시한다. 상기 정전 척은, 척 베이스; 상기 척 베이스 상에 배치되는 상부 플레이트; 및 상기 척 베이스와 상기 상부 플레이트 사이에 배치되고, 상기 상부 플레이트의 직경보다 작은 직경을 갖는 내부 플레이트를 포함한다.
본 발명의 일 예에 따른 플라즈마 처리 장치는, 챔버; 상기 챔버 내에 배치되어 기판을 수납하는 정전 척; 및 상기 정전 척을 둘러싸는 에지 링을 포함한다. 여기서, 상기 정전 척은: 척 베이스; 상기 척 베이스 상에 배치되는 상부 플레이트; 및 상기 척 베이스와 상기 상부 플레이트 사이에 배치되고, 상기 상부 플레이트의 직경보다 작은 직경을 갖는 내부 플레이트를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 반도체 소자의 제조방법은, 정전 척 상에 기판을 제공하는 단계; 상기 기판 상에 가스를 제공하는 단계; 및 상기 정전 척에 고주파 파워를 제공하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 정전 척은: 척 베이스; 상기 척 베이스 상에 배치되는 상부 플레이트; 및 상기 척 베이스와 상기 상부 플레이트 사이에 배치되고, 상기 상부 플레이트의 직경보다 작은 직경을 갖는 내부 플레이트를 포함할 수 있다.
본 발명 기술적 사상의 실시 예들에 따른 정전 척은 척 베이스와 상부 플레이트 사이의 내부 플레이트를 이용하여 전기장의 세기를 균일하게 제어하고, 기판의 식각 균일도를 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 개념에 따른 플라즈마 처리 장치의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 정전 척의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 2의 내부 플레이트의 두께에 따른 상부 플레이트 상의 전기장의 세기를 보여주는 그래프들이다.
도 4는 도 2의 정전 척의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 4의 내부 플레이트, 내부 유전 링, 및 외부 유전 링(의 유전율에 따른 전기장의 세기를 보여주는 그래프들이다.
도 6은 도 1의 정전 척의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 7은 도 6의 내부 플레이트와 내부 유전 링 사이의 제 1 거리에 따른 전기장의 세기를 보여주는 그래프이다.
도 8은 도 1의 플라즈마 처리 장치를 이용한 반도체 소자의 제조방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 1은 본 발명의 개념에 따른 플라즈마 처리 장치(100)의 일 예를 보여준다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 플라즈마 처리 장치(100)는 축전 결합 플라즈마(Capacitively Coupled Plasma: CCP) 식각 장치일 수 있다. 이와 달리, 상기 플라즈마 처리 장치(100)는 유도 결합 플라즈마(Inductively Coupled Plasma: ICP), 또는 마이크로파(microwave) 플라즈마 식각 장치일 수 있다. 일 예에 따르면, 플라즈마 처리 장치(100)는 챔버(110), 반응 가스 공급 부(120), 샤워헤드(130), 파워 공급 부(140), 정전 척(150), 및 에지 링(160)를 포함할 수 있다.
상기 챔버(110)는 외부로부터 독립된 공간을 제공할 수 있다. 기판(W)은 상기 챔버(110) 내에 제공될 수 있다. 상기 기판(W)은 실리콘 웨이퍼를 포함할 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되지 않을 수 있다. 일 예에 따르면, 상기 챔버(110)는 하부 하우징(112)과 상부 하우징(114)을 포함할 수 있다. 상기 기판(W)이 상기 챔버(110) 내에 제공될 때, 상기 하부 하우징(112)은 상기 상부 하우징(114)으로부터 분리될 수 있다. 상기 기판(W)의 처리 공정(ex, 식각 공정 및 증착 공정)이 진행될 때, 상기 하부 하우징(112)은 상기 상부 하우징(114)과 결합될 수 있다.
상기 반응 가스 공급 부(120)는 상기 챔버(110) 내에 반응 가스(122)를 공급할 수 있다. 상기 반응 가스(122)는 상기 기판(W) 또는 상기 기판(W) 상의 실리콘 산화물(미도시)을 식각할 수 있다. 예를 들어, 상기 반응 가스(122)는 CH3 또는 SF6를 포함하나, 본 발명은 이에 한정되지 않을 수 있다. 이와 달리, 상기 반응 가스(122)는 상기 기판(W) 상에 박막(ex, SiO2, TiN, TiO2)을 증착할 수 있다.
상기 샤워헤드(130)는 상기 상부 하우징(114) 내에 제공될 수 있다. 상기 샤워헤드(130)는 상기 반응 가스 공급 부(120)로 연결될 수 있다. 상기 샤워헤드(130)는 상기 기판(W)으로 상기 반응 가스(122)를 분사할 수 있다.
상기 파워 공급 부(140)는 상기 정전 척(150)으로 연결될 수 있다. 상기 파워 공급 부(140)는 상기 정전 척(150)에 고주파 파워(142)를 공급할 수 있다. 상기 고주파 파워(142)는 소스 파워(ex, 60MHz)와 바이어스 파워(ex, 2MHz, 400KHz)를 포함할 수 있다. 상기 고주파 파워(142)의 소스 파워는 상기 챔버(110) 내에 플라즈마(116)를 유도할 수 있다. 또한, 상기 고주파 파워(142)의 바이어스 파워는 상기 플라즈마(116)를 상기 기판(W)에 집중시킬 수 있다. 상기 기판(W) 또는 상기 기판(W) 상의 상기 실리콘 산화물(SiO2)의 식각 깊이가 일정 수준 이상일 경우, 상기 고주파 파워(142)는 펄스 형태로 제공될 수 있다.
상기 정전 척(150)은 상기 하부 하우징(112) 내에 배치될 수 있다. 상기 정전 척(150)은 상기 기판(W)을 수납할 수 있다. 상기 기판(W)은 상기 정전 척(150)의 상으로 제공될 수 있다. 상기 정전 척(150)은 외부의 정전압으로 상기 기판(W)을 고정할 수 있다. 상기 고주파 파워(142)가 상기 정전 척(150)에 제공되면, 상기 플라즈마(116)는 상기 정전 척(150) 및 상기 기판(W) 상에 생성될 수 있다. 상기 플라즈마(116)의 밀도는 상기 고주파 파워(142)에 비례하여 증가할 수 있다. 또한, 상기 플라즈마(116)의 밀도는 상기 정전 척(150) 상의 전기장(E)의 세기에 비례할 수 있다. 상기 정전 척(150)은 냉각 수 홀(155) 내에 제공되는 냉각 수에 의해 냉각될 수 있다.
상기 에지 링(160)은 상기 정전 척(150)의 에지 상에 배치될 수 있다. 상기 에지 링(160)은 상기 기판(W)을 둘러쌀 수 있다. 상기 에지 링(160)은 상기 기판(W)의 외주면 및/또는 측벽을 상기 플라즈마(116)로부터 보호할 수 있다. 이와 달리, 상기 에지 링(160)은 상기 플라즈마(116)를 상기 기판(W) 상으로 집중(focus)시킬 수 있다. 상기 에지 링(160)은 실리콘(Si) 또는 실리콘 탄화물(SiC)을 포함할 수 있다.
상기 플라즈마(116)는 상기 기판(W)을 식각하거나 상기 기판(W) 상에 박막을 증착시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 플라즈마(116)의 밀도가 증가하면, 상기 기판(W)의 식각 깊이가 증가할 수 있다. 또한, 상기 플라즈마(116)의 밀도가 상기 기판(W)의 상부 면 전체에 대해 균일하면, 상기 기판(W)의 식각 균일도는 증가할 수 있다. 상기 전기장(E)의 세기가 상기 정전 척(150)의 상부 면 전체에 대해 균일할 경우, 상기 기판(W)의 식각 균일도는 증가할 수 있다.
이하, 상기 기판(W)의 식각 균일도를 증가시킬 수 있는 상기 정전 척(150)에 대해 실시 예를 들어 설명한다.
도 2는 도 1의 정전 척(150)의 일 예를 보여준다.
도 2를 참조하면, 상기 정전 척(150)은 척 베이스(152), 상부 플레이트(154), 및 내부 플레이트(156)를 포함할 수 있다.
상기 척 베이스(152)는 평면적 관점에서 상기 기판(W)보다 넓거나 클 수 있다. 상기 척 베이스(152)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 포함할 수 있다. 일 예에 따르면, 상기 척 베이스(152)는 제 1 하부 플레이트(151) 및 제 2 하부 플레이트(153)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 하부 플레이트(151)는 평탄할 수 있다.
상기 제 2 하부 플레이트(153)는 상기 제 1 하부 플레이트(151) 상에 배치될 수 있다. 상기 제 2 하부 플레이트(153)의 직경은 상기 제 1 하부 플레이트(151)의 직경과 동일하거나 작을 수 있다. 일 예로, 상기 제 2 하부 플레이트(153)는 리세스(159)를 가질 수 있다. 상기 리세스(159)는 상기 제 2 하부 플레이트(153)의 상부 면에 제공될 수 있다. 상기 리세스(159)는 상기 제 2 하부 플레이트(153)의 중앙에 배치될 수 있다. 상기 에지 링(160)은 상기 제 2 하부 플레이트(153)의 에지 상에 배치될 수 있다. 상기 냉각 수 홀들(155)은 상기 제 1 하부 플레이트(151)과 상기 제 2 하부 플레이트(153) 사이에 형성될 수 있다.
상기 상부 플레이트(154)는 상기 제 2 하부 플레이트(153)상에 배치될 수 있다. 상기 상부 플레이트(154)는 상기 에지 링(160) 내에 배치될 수 있다. 상기 상부 플레이트(154)의 측벽은 상기 에지 링(160)의 내측 측벽에 접촉될 수 있다. 상기 기판(W)은 상기 상부 플레이트(154) 상에 제공될 수 있다. 상기 상부 플레이트(154)는 세라믹의 유전체 물질, 예를 들어 알루미나(Al2O3)를 포함하고, 약 0.3mm 내지 1.7mm의 두께(T1)를 가질 수 있다. 상기 기판(W)이 상기 상부 플레이트(154) 상에 제공되면, 상기 상부 플레이트(154)는 상기 척 베이스(152)로부터 상기 기판(W)을 절연시킬 수 있다. 상기 상부 플레이트(154)는 평면적 관점에서 상기 기판(W)과 동일한 면적 또는 넓이를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 상부 플레이트(154)는 약 297 mm 내지 약 300mm의 직경(D1)을 가질 수 있다. 상기 기판(W)의 반경(R)은 약 150mm일 수 있다.
도시되지는 않았지만, 상기 상부 플레이트(154)는 그의 내부에 정전 전극을 가질 수 있다. 상기 정전 전극은 외부로부터 제공되는 정전압을 이용하여 상기 기판(W)을 상기 상부 플레이트(154) 상에 고정시킬 수 있다. 또한, 상기 상부 플레이트(154)는 그의 상부 면에 형성된 유전체 돌기들을 가질 수 있다. 상기 유전체 돌기들은 상기 기판(W)의 하부 면과 접촉될 수 있다.
상기 내부 플레이트(156)는 상기 제 2 하부 플레이트(153)와 상기 상부 플레이트(154) 사이에 배치될 수 있다. 상기 내부 플레이트(156)는 평면적 관점에서 상기 에지 링(160) 내에 배치될 수 있다. 상기 내부 플레이트(156)는 상기 제 2 하부 플레이트(153)의 상기 리세스(159) 내에 배치될 수 있다. 상기 내부 플레이트(156)의 상부 면은 상기 제 2 하부 플레이트(153)의 최 상부 면과 동면을 이룰 수 있다. 상기 내부 플레이트(156)는 상기 상부 플레이트(154)의 하부 면의 중심 상에 접촉되거나 접착될 수 있다. 이와 달리, 상기 내부 플레이트(156)는 상기 상부 플레이트(154)와 일체형으로 구성될 수 있다. 일 예로, 상기 내부 플레이트(156)는 알루미나(Al2O3)의 세라믹을 포함할 수 있다. 상기 내부 플레이트(156)의 직경(D2)은 상기 상부 플레이트(154)의 직경(D1)보다 작을 수 있다. 예를 들어, 내부 플레이트(156)는 약 40mm 내지 약 80mm의 직경(D2)을 가질 수 있다. 상기 내부 플레이트(156)는 상기 상부 플레이트(154)와 동일하거나 두꺼울 수 있다. 상기 내부 플레이트(156)는 상기 에지 링(160)보다 얇을 수 있다. 예를 들어, 상기 내부 플레이트(156)는 약 1.7mm 내지 약 5mm의 두께(T2)를 가질 수 있다. 상기 에지 링(160)은 약 7mm 이상의 두께(T3)를 가질 수 있다.
도 3은 도 2의 내부 플레이트(156)의 두께(T2)에 따른 상부 플레이트(154) 상의 전기장(E)의 세기를 보여준다.
도 3을 참조하면, 상기 정전 척(150) 내에 상기 내부 플레이트(156)가 없는 경우(10), 상기 전기장(E) 세기는 상기 상부 플레이트(154)의 에지 영역에서부터 중심 영역까지 점진적으로 증가할 수 있다. 상기 전기장(E) 세기가 상기 상부 플레이트(154)의 에지 영역에서 중심 영역까지 증가할 경우, 기판(W)의 식각 균일도는 감소할 수 있다. 상기 기판(W)의 반경(R)은 약 150mm 이고, 상기 기판(W)의 중심 영역은 약 75mm의 반경 내의 영역이고, 상기 중심 영역 외곽의 상기 에지 영역은 약 75mm 내지 150mm의 반경 내의 영역이다.
상기 내부 플레이트(156)의 두께(T2)가 각각 1.7mm 3.3mm, 및 5mm일 경우(12, 14, 16), 상기 상부 플레이트(154)의 중심 영역 상의 전기장(E) 세기는 내부 플레이트(156)의 두께(T2)에 반비례하여 점진적으로 감소할 수 있다. 상기 상부 플레이트(154)의 중심 영역 상의 전기장(E) 세기가 감소할 경우, 상기 상부 플레이트(154)의 중심 영역과 에지 영역의 상기 전기장(E)의 세기 차이가 감소할 수 있다. 상기 전기장(E)의 세기 차이가 감소하면, 상기 전기장(E)의 세기가 균일해지고, 상기 기판(W)의 식각 균일도는 증가할 수 있다.
상기 내부 플레이트(156)의 두께(T2)가 7mm 및 20mm일 경우(22, 24), 상기 상부 플레이트(154)의 중심 영역 상의 전기장(E)의 세기는 거의 감소하지 않고 포화(saturated)될 수 있다. 상기 상부 플레이트(154)의 중심 영역 상의 전기장(E)의 세기가 포화되면, 상기 기판(W)의 식각 균일도는 더 이상 개선되지 않을 수 있다.
도시되지는 않았지만, 상기 기판(W) 에지 영역의 전기장(E)의 세기는 에지 링(160)의 유전율 또는 두께에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 에지 링(160)의 유전율이 증가하면, 상기 기판(W)의 에지 영역의 상기 전기장(E)의 세기는 증가할 수 있다. 상기 에지 링(160)의 두께가 얇아지면, 상기 기판(W) 에지 영역의 상기 전기장(E)의 세기는 증가할 수 있다.
도 4는 도 2의 정전 척(150)의 일 예를 보여준다.
도 4를 참조하면, 상기 정전 척(150)는 내부 플레이트(156) 외곽의 내부 유전 링(157) 및 외부 유전 링(158)을 포함할 수 있다. 척 베이스(152), 상부 플레이트(154), 및 에지 링(160)은 도 2와 동일하게 구성될 수 있다.
상기 내부 플레이트(156)는 상기 상부 플레이트(154)와 다른 재질로 이루어질 수 있다. 일 예로, 상기 내부 플레이트(156)는 상기 상부 플레이트(154)의 유전율보다 작은 유전율을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 상부 플레이트(154)는 약 9.1의 유전율(permittivity and/or dielectric constant)를 갖고, 상기 내부 플레이트(156)는 약 2의 유전율을 가질 수 있다. 상기 상부 플레이트(154)는 알루미나를 포함하고, 상기 내부 플레이트(156)는 테프론(Teflon)을 포함할 수 있다.
상기 내부 유전 링(157)은 상기 내부 플레이트(156)와 외부 유전 링(158) 사이에 배치될 수 있다. 상기 내부 유전 링(157)의 상부 면은 상기 내부 플레이트(156)의 상부 면과 공면을 이룰 수 있다. 상기 내부 유전 링(157)은 상기 에지 링(160)보다 얇고, 상기 내부 플레이트(156)의 두께(T1)과 동일한 두께를 가질 수 있다. 상기 내부 유전 링(157)의 두께는 약 1.7mm 내지 약 5mm일 수 있다. 상기 내부 유전 링(157)은 상기 내부 플레이트(156)와 접할 수 있다. 상기 내부 플레이트(156)의 직경(D2)은 상기 내부 유전 링(157)의 내경(inner diameter)일 수 있다. 상기 내부 유전 링(157)의 폭(W1)은 약 60mm일 수 있다. 상기 내부 유전 링(157)의 외경(D3)은 약 240mm일 수 있다. 일 예로, 상기 내부 유전 링(157)은 상기 내부 플레이트(156)의 유전율보다 높고, 상기 상부 플레이트(154)의 유전율보다 작은 유전율을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 내부 유전 링(157)은 약 3의 유전율을 가질 수 있다. 상기 내부 유전 링(157)은 피크(PEEK), 셀라졸(Celazole), 또는 마일라(Mylar)를 포함할 수 있다.
상기 외부 유전 링(158)은 상기 내부 유전 링(157)의 외곽에 배치될 수 있다. 상기 외부 유전 링(158)의 상부 면은 상기 내부 유전 링(157)의 상부 면과 공면을 이룰 수 있다. 상기 외부 유전 링(158)은 상기 에지 링(160)보다 얇고, 상기 내부 플레이트(156)의 두께(T2)와 동일한 두께를 가질 수 있다. 상기 외부 유전 링(158)의 두께는 약 1.7mm 내지 약 5mm일 수 있다. 상기 외부 유전 링(158)은 상기 내부 유전 링(157)에 접할 수 있다. 상기 외부 유전 링(158)의 내경은 상기 내부 유전 링(157)의 외경(D3)일 수 있다. 상기 외부 유전 링(158)의 외경은 상기 상부 플레이트(154)의 직경(D1)과 동일할 수 있다. 상기 외부 유전 링(158)의 폭(W2)은 약 30mm일 수 있다. 일 예로, 상기 외부 유전 링(158)은 상기 내부 유전 링(157)의 유전율보다 높고, 상기 상부 플레이트(154)의 유전율보다 작은 유전율을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 외부 유전 링(158)의 유전율은 약 4일 수 있다. 상기 외부 유전 링(158)은 퀄츠(quartz)를 포함할 수 있다.
도 5는 도 4의 내부 플레이트(156), 내부 유전 링(157), 및 외부 유전 링(158)의 유전율에 따른 전기장(E)의 세기를 보여준다.
도 5를 참조하면, 내부 플레이트(156), 내부 유전 링(157), 및 외부 유전 링(158)의 유전율이 각각 2.0, 3.0, 및 4.0일 경우(32), 기판(W)의 중심 영역과 에지 영역의 전기장(E)의 세기 차이는 최소일 수 있다. 상기 중심 영역과 상기 에지 영역의 상기 전기장(E)의 세기 차이가 최소일 경우, 상기 기판(W)의 식각 균일도는 증가할 수 있다.
상기 내부 플레이트(156), 상기 내부 유전 링(157), 및 상기 외부 유전 링(158)의 유전율이 각각 9.1, 5.0, 및 1.0일 경우(34), 상기 기판(W)의 중심 영역의 전기장(E)의 세기는 에지 영역의 전기장(E)의 세기보다 과도하게 높을 수 있다. 상기 중심 영역과 상기 에지 영역의 상기 전기장(E)의 세기 차이가 증가하고, 상기 기판(W)의 식각 균일도는 감소할 수 있다.
상기 내부 플레이트(156), 상기 내부 유전 링(157), 및 상기 외부 유전 링(158)의 유전율이 각각 1.0, 5.0, 9.1일 경우(36), 상기 기판(W)의 중심 영역의 전기장(E)의 세기는 에지 영역의 전기장(E)의 세기보다 과도하게 낮을 수 있다. 상기 중심 영역과 상기 에지 영역의 상기 전기장(E)의 세기 차이가 증가하고, 상기 기판(W)의 식각 균일도는 감소할 수 있다.
도 6은 도 1의 정전 척(150)의 일 예를 보여준다.
도 6을 참조하면, 상기 정전 척(150)은 상기 내부 플레이트(156)로부터 이격(separated)되는 내부 유전 링(157)을 포함할 수 있다. 척 베이스(152), 상부 플레이트(154), 및 에지 링(160)은 도 1 또는 도 4와 동일하게 구성될 수 있다. 도 4의 외부 유전 링(158)은 생략될 수 있다. 상기 척 베이스(152)의 제 2 하부 플레이트(153)는 상기 내부 플레이트(156)와, 내부 유전 링(157) 사이에 개재될 수 있다. 상기 내부 유전 링(157)은 상기 내부 플레이트(156)으로부터 제 1 거리(d)에 분리될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 거리(d)는 약 10mm 이하일 수 있다.
도 7은 도 6의 내부 플레이트(156)와, 내부 유전 링(157) 사이의 제 1 거리(d)에 따른 전기장(E)의 세기를 보여준다.
도 7을 참조하면, 내부 플레이트(156)과 내부 유전 링(157) 사이의 제 1 거리(d)가 10mm인 경우(42), 상기 기판(W)의 중심 영역 내의 전기장(E)의 세기 차이는 최소화될 수 있다. 상기 기판(W)의 중심 영역에서 상기 전기장(E)의 세기 차이가 최소화되면, 상기 기판(W)의 식각 균일도는 증가할 수 있다. 상기 내부 플레이트(156)의 직경(D2)이 약 40mm이고, 상기 내부 유전 링(157)의 내경(D4)는 약 60mm이고, 외경(D3)은 약 100mm이고, 폭(W1)은 약 20mm일 수 있다.
상기 내부 플레이트(156)과 상기 내부 유전 링(157) 사이의 제 1 거리(d)가 30mm인 경우(44), 상기 기판(W)의 중심 영역에서 상기 전기장(E)의 세기 차이가 증가할 수 있다. 상기 전기장(E)의 세기 차이가 증가하면, 상기 기판(W)의 식각 균일도는 감소할 수 있다. 상기 내부 플레이트(156)의 직경(D2)이 약 40mm이고, 상기 내부 유전 링(157)의 내경(D4)는 약 100mm이고, 외경(D3)은 약 140mm이고, 폭(W1)은 약 20mm일 수 있다.
도 8은 도 1의 플라즈마 처리 장치(100)를 이용한 반도체 소자의 제조방법을 보여준다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 반도체 소자의 제조방법은, 상기 기판(W)을 제공하는 단계(S100), 상기 반응 가스(122)를 제공하는 단계(S200), 상기 고주파 파워(142)를 제공하는 단계(S300)를 포함할 수 있다.
먼저, 로봇 암은 상기 정전 척(150) 상에 상기 기판(W)을 제공한다(S100).
다음, 상기 가스 공급 부(120)는 상기 반응 가스(122)를 상기 샤워헤드(130)에 공급하고, 상기 샤워헤드(130)는 상기 반응 가스(122)를 상기 기판(W) 상에 제공한다(S200).
그 다음, 상기 파워 공급 부(140)는 상기 정전 척(150)에 상기 고주파 파워(142)를 제공한다(S300). 상기 정전 척(150)은 상기 고주파 파워(142)를 이용하여 상기 기판(W) 상의 상기 반응 가스(122)의 플라즈마(116)를 생성할 수 있다. 상기 정전 척(150)의 상기 내부 플레이트(156)는 상기 전기장(E)의 세기 및/또는 상기 플라즈마(116)의 밀도를 균일하게 제어하여 상기 기판(W)의 식각 균일도를 증가시킬 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (20)

  1. 척 베이스;
    상기 척 베이스 상에 배치되는 상부 플레이트; 및
    상기 척 베이스와 상기 상부 플레이트 사이에 배치되고, 상기 상부 플레이트의 직경보다 작은 직경을 갖는 내부 플레이트를 포함하는 정전 척.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부 플레이트는 상기 상부 플레이트의 유전율보다 작은 유전율을 갖는 정전 척.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 내부 플레이트는 테프론을 포함하는 정전 척.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 내부 플레이트를 둘러싸고, 상기 상부 플레이트의 직경과 동일한 외경을 갖는 외부 유전 링을 더 포함하는 정전 척.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 외부 유전 링은 상기 내부 플레이트의 유전율보다 큰 유전율을 갖는 정정 척.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 외부 유전 링은 퀄츠를 포함하는 정전 척.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 외부 유전 링과 상기 내부 플레이트 사이에 배치되는 내부 유전 링을 더 포함하는 정전 척.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 내부 유전 링은 상기 외부 유전 링의 유전율보다는 작고, 상기 내부 플레이트의 유전율보다는 큰 유전율을 갖는 정전 척.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 내부 유전 링은 피크, 셀라졸, 또는 마일라를 포함하는 정전 척.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부 플레이트는 상기 상부 플레이트의 두께의 1배 내지 3배의 두께를 갖는 정전 척.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 내부 플레이트의 두께는 20mm 이하인 정전 척.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 내부 플레이트의 두께는 1.7mm 내지 5mm인 정전 척.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부 플레이트는 40mm 내지 80mm의 직경을 갖는 플라즈마 처리 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 척 베이스는:
    제 1 하부 플레이트; 및
    상기 제 1 하부 플레이트 상에 배치되는 제 2 하부 플레이트를 포함하되,
    상기 내부 플레이트는 상기 제 2 하부 플레이트의 상부 면에 제공된 리세스 내에 배치되는 정전 척.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 리세스는 상기 제 2 하부 플레이트의 중앙에 배치되는 정전 척.
  16. 챔버;
    상기 챔버 내에 배치되어 기판을 수납하는 정전 척; 및
    상기 정전 척을 둘러싸는 에지 링을 포함하되,
    상기 정전 척은:
    척 베이스;
    상기 척 베이스 상에 배치되는 상부 플레이트; 및
    상기 척 베이스와 상기 상부 플레이트 사이에 배치되고, 상기 상부 플레이트의 직경보다 작은 직경을 갖는 내부 플레이트를 포함하는 플라즈마 처리 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 척 베이스의 에지 상에 배치되고, 상기 상부 플레이트의 외곽을 둘러싸는 에지 링을 더 포함하되,
    상기 내부 플레이트는 상기 에지 링 내에 배치되고, 상기 에지 링보다 얇은 플라즈마 처리 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 정전 척은 상기 에지 링 내에 배치되고, 상기 내부 플레이트를 둘러싸는 외부 유전 링을 더 포함하는 플라즈마 처리 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 정전 척은 상기 에지 링 내에 배치되고, 상기 내부 플레이트와 상기 외부 유전 링 사이에 배치되는 내부 유전 링을 더 포함하는 플라즈마 처리 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 내부 유전 링은 상기 내부 플레이트와 10mm이하의 거리 내에 이격하는 플라즈마 처리 장치.
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