特許 7660549 基板処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-04-03

(45)【発行日】2025-04-11

(54)【発明の名称】基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3065 20060101AFI20250404BHJP

   H05H 1/46 20060101ALI20250404BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20250404BHJP

【ＦＩ】

H01L21/302 101B

H05H1/46 A

H05H1/46 M

H01L21/31 C

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2022211275

(22)【出願日】2022-12-28

(65)【公開番号】P2023098863

(43)【公開日】2023-07-11

【審査請求日】2022-12-28

(31)【優先権主張番号】10-2021-0191292

(32)【優先日】2021-12-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(31)【優先権主張番号】10-2022-0072732

(32)【優先日】2022-06-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】598123150

【氏名又は名称】セメス株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＳＥＭＥＳ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】７７，４ｓａｎｄａｎ ５－ｇｉｌ，Ｊｉｋｓａｎ－ｅｕｐ，Ｓｅｏｂｕｋ－ｇｕ，Ｃｈｅｏｎａｎ－ｓｉ，Ｃｈｕｎｇｃｈｅｏｎｇｎａｍ－ｄｏ，３３１－８１４ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】110000671

【氏名又は名称】ＩＢＣ一番町弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】パク，スン ジョ

(72)【発明者】

【氏名】ミン，キュン ソク

(72)【発明者】

【氏名】シム，ヒュン ジョン

(72)【発明者】

【氏名】ジュン，スン ウク

(72)【発明者】

【氏名】ムン，サン ミン

(72)【発明者】

【氏名】スン，ホ ジュン

【審査官】原島 啓一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－２２８９７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００３／０１４１７９５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２００３－５０６８８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３２３４５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１３５８１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０１Ｌ ２１／２０５

Ｈ０１Ｌ ２１／３０２

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

Ｈ０１Ｌ ２１／３６５

Ｈ０１Ｌ ２１／４６１

Ｈ０１Ｌ ２１／４６９

Ｈ１０Ｄ ８６／０３

Ｈ０５Ｈ １／００－１／５４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を処理する基板処理装置であって、
前記基板を処理する処理空間を有するハウジングと、
前記処理空間で前記基板を支持する支持ユニットと、
工程ガスを前記処理空間に流動させる貫通ホールが形成されたシャワープレートと、
前記処理空間に供給された前記工程ガスを励起させてプラズマを発生させるプラズマソースと、
誘電率を変更させて前記処理空間に発生する前記プラズマの密度を調節する密度調節部材と、を含み、
前記密度調節部材は前記シャワープレート上に位置し、
前記プラズマソースは、前記シャワープレートの上側に位置する電極プレートを含み、
前記密度調節部材は、前記シャワープレートと前記電極プレートとの間に配置され、
前記シャワープレートは、絶縁体を含み、
前記電極プレートは、上部電極であり、
前記密度調節部材は複数個の誘電パッドを含み、
複数個の前記誘電パッドのそれぞれは、お互いに異なる誘電率を有してお互いに離隔されるように位置する、基板処理装置。

【請求項2】

複数個の前記誘電パッドのそれぞれがお互いに離隔された間の空間には前記貫通ホールが位置する、請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記誘電パッドはセンターパッドとエッジパッドを含み、
前記センターパッドは第１誘電率を有して、前記シャワープレートの中心を含む円形状のセンター領域に位置し、
前記エッジパッドは第２誘電率を有して、前記センター領域を囲むリング形状のエッジ領域に位置する、請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記第１誘電率は前記第２誘電率より大きいことを特徴とする、請求項３に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記第１誘電率は前記第２誘電率よりも小さいことを特徴とする、請求項３に記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記誘電パッドは複数個の前記センターパッドと複数個の前記エッジパッドを含み、
前記複数個の前記センターパッドのそれぞれは、前記センター領域でお互いに離隔されるように配置され、
前記複数個の前記エッジパッドのそれぞれは、前記エッジ領域でお互いに離隔されるように配置される、請求項３に記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記複数個の前記センターパッドのそれぞれは、お互いに異なる誘電率を有し、
前記複数個の前記エッジパッドのそれぞれは、お互いに異なる誘電率を有する、請求項６に記載の基板処理装置。

【請求項8】

前記誘電パッドは前記シャワープレートの中心を含むセンター領域、前記センター領域を囲むミドル領域、および前記ミドル領域を囲むエッジ領域のうちで少なくともいずれか一つに位置する請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項9】

前記密度調節部材は前記シャワープレートの上面に接着される、請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項10】

前記電極プレートは接地されるか、または高周波電力が印加される、請求項１～請求項９のいずれか一つに記載の基板処理装置。

【請求項11】

基板を処理する基板処理装置であって、
前記基板を処理する処理空間を規定するハウジングと、
前記処理空間で前記基板を支持する支持ユニットと、
工程ガスを供給するガス供給ユニットと、
前記工程ガスを前記処理空間に流動させる貫通ホールが形成されたシャワープレートと、
前記処理空間に電場を発生させて前記処理空間に供給された前記工程ガスを励起させるプラズマソースと、
前記処理空間に発生される電場を遮蔽し、前記工程ガスが励起されて発生するプラズマの密度を前記処理空間の領域別に異なるように調節する密度調節部材と、を含み、
前記プラズマソースは、前記シャワープレートの上側に位置する電極プレートを含み、
前記密度調節部材は、前記シャワープレートと前記電極プレートとの間に配置され、
前記シャワープレートは、絶縁体を含み、
前記電極プレートは、上部電極であり、
前記密度調節部材は少なくとも一つ以上の誘電パッドを含み、
前記誘電パッドは、
上方側から眺める時、前記処理空間の中心を含むセンター領域と前記センター領域を囲むミドル領域、および前記ミドル領域を囲むエッジ領域のうちの少なくとも何れか一つで発生する電場を遮蔽し、
前記誘電パッドはセンターパッド、ミドルパッド、およびエッジパッドを含み、
前記センターパッドは第１誘電率を有して前記センター領域の電場を遮蔽し、
前記ミドルパッドは第２誘電率を有して前記ミドル領域の電場を遮蔽し、
前記エッジパッドは第３誘電率を有して前記エッジ領域の電場を遮蔽し、
前記センター領域には複数個の前記センターパッドが配置され、
前記ミドル領域には複数個の前記ミドルパッドが配置され、
前記エッジ領域には複数個の前記エッジパッドが配置され、
前記センターパッドのそれぞれ、前記ミドルパッドのそれぞれ、および前記エッジパッドのそれぞれは、お互いに異なる誘電率を有する、基板処理装置。

【請求項12】

前記第１誘電率、前記第２誘電率、前記第３誘電率のそれぞれは、お互いに異なることを特徴とする、請求項１１に記載の基板処理装置。

【請求項13】

前記第１誘電率は前記第２誘電率と前記第３誘電率よりも大きく、
前記第２誘電率は前記第３誘電率より大きいことを特徴とする、請求項１２に記載の基板処理装置。

【請求項14】

基板を処理する基板処理装置であって、
前記基板を処理する処理空間を有するハウジングと、
前記処理空間で前記基板を支持する支持ユニットと、
工程ガスを供給するガス供給ユニットと、
前記工程ガスを前記処理空間に噴射する貫通ホールが形成されたシャワープレートと、
前記シャワープレートの上側に配置され、接地されるか、または高周波電力が印加される電極プレートと、
前記支持ユニット内部に配置され、接地されるか、または高周波電力が印加される下部電極と、
前記シャワープレートと前記電極プレートとの間に位置し、前記電極プレートと前記下部電極によって前記処理空間に発生する電場を遮蔽して前記処理空間に発生するプラズマの密度を調節する密度調節部材と、を含み、
前記密度調節部材は複数個の誘電パッドを含み、
複数個の前記誘電パッドのそれぞれは、お互いに異なる誘電率を有して前記シャワープレートの上側から離隔されるように配置され、
複数個の前記誘電パッドのそれぞれがお互いに離隔された間の空間には前記貫通ホールが位置する、基板処理装置。

【請求項15】

前記誘電パッドは少なくとも一つ以上のセンターパッドと、少なくとも一つ以上のエッジパッドと、を含み、
前記センターパッドは第１誘電率を有して、前記シャワープレートの中心を含む円形状のセンター領域に位置し、
前記エッジパッドは第２誘電率を有して、前記センター領域を囲むリング形状のエッジ領域に位置し、
前記第１誘電率は前記第２誘電率より大きいことを特徴とする、請求項１４に記載の基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板を処理する装置に関するものであり、より詳細には、基板をプラズマ処理する基板処理装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

プラズマはイオンやラジカル、そして、電子などでなされたイオン化でなされたガス状態を言う。プラズマは非常に高い温度、強い電界、または高周波電子系（ＲＦ Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｆｉｅｌｄｓ）によって生成される。半導体素子製造工程は、プラズマを利用してウェハーなどの基板上に形成された薄膜を除去するエッチング工程（Ｅｔｃｈｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）を含むことができる。エッチング工程はプラズマのイオン及び／またはラジカルが基板上の薄膜と衝突するか、または、薄膜と応じて遂行される。

【0003】

例えば、プラズマを利用してエッチング工程を遂行する時、基板の全領域のうちで一部領域に形成された薄膜は工程要求条件より過度に蝕刻され、他の領域に形成された薄膜は工程要求条件より不十分に蝕刻される。すなわち、プラズマを利用して基板を処理する時、基板の領域別に蝕刻率の差が発生する。このような基板の領域別に蝕刻率の差は、処理空間の気流の流れ、処理空間の工程ガスの供給均一度、工程ガスの供給位置、処理空間でのプラズマの均一度など多様な要因によって発生し、このような要因は基板をプラズマ処理する処理空間内の領域別に、プラズマの密度または強さの差を引き起こす。処理空間内でプラズマの密度または強さが領域別に相異に発生されると、基板の領域別にお互いに異なる条件を有するプラズマが作用する。これにより、プラズマを利用して基板を処理する時、基板の全領域を均一に処理し難い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】韓国特許第１０－２１７５０８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、基板を均一に処理することができる基板処理装置を提供することを一目的とする。

【0006】

また、本発明は、処理空間の領域別に発生する電場の強さを効率的に調節することができる基板処理装置を提供することを一目的とする。

【0007】

また、本発明は、処理空間に発生する電場の強さを調節して均一な密度を有するプラズマで基板を処理することができる基板処理装置を提供することを一目的とする。

【0008】

本発明の目的はこれに制限されないし、言及されなかったまた他の目的は下の記載から通常の技術者が明確に理解されることができるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、基板を処理する基板処理装置を提供する。基板処理装置は、前記基板を処理する処理空間を有するハウジングと、前記処理空間で前記基板を支持する支持ユニットと、工程ガスを前記処理空間に流動させる貫通ホールが形成されたシャワープレートと、前記処理空間に供給された前記工程ガスを励起させてプラズマを発生させるプラズマソースと、誘電率を変更させて前記処理空間に発生する前記プラズマの密度を調節する密度調節部材と、を含み、前記密度調節部材は前記シャワープレート上に位置することができる。

【0010】

一実施例によれば、前記プラズマソースは前記シャワープレートの上側に位置する電極プレートを含み、前記密度調節部材は、前記シャワープレートと前記電極プレートとの間に配置されることができる。

【0011】

一実施例によれば、前記密度調節部材は複数個の誘電パッドを含み、複数個の前記誘電パッドのそれぞれは、お互いに異なる誘電率を有してお互いに離隔されるように位置することができる。

【0012】

一実施例によれば、複数個の前記誘電パッドのそれぞれがお互いに離隔された間の空間には前記貫通ホールが位置することができる。

【0013】

一実施例によれば、前記誘電パッドはセンターパッドとエッジパッドを含み、前記センターパッドは第１誘電率を有して、前記シャワープレートの中心を含む円形状のセンター領域に位置し、前記エッジパッドは第２誘電率を有して、前記センター領域を囲むリング形状のエッジ領域に位置することができる。

【0014】

一実施例によれば、前記第１誘電率は前記第２誘電率より大きくすることができる。

【0015】

一実施例によれば、前記第１誘電率は前記第２誘電率よりも小さいか、または同じようにすることができる。

【0016】

一実施例によれば、前記誘電パッドは複数個の前記センターパッドと複数個の前記エッジパッドを含み、前記複数個のセンターパッドのそれぞれは、前記センター領域でお互いに離隔されるように配置され、前記複数個のエッジパッドのそれぞれは、前記エッジ領域でお互いに離隔されるように配置されることができる。

【0017】

一実施例によれば、前記複数個のセンターパッドのそれぞれは、お互いに異なる誘電率を有し、前記複数個のエッジパッドのそれぞれは、お互いに異なる誘電率を有することができる。

【0018】

一実施例によれば、前記誘電パッドは前記シャワープレートの中心を含むセンター領域、前記センター領域を囲むミドル領域、および前記ミドル領域を囲むエッジ領域のうちで少なくともいずれか一つに位置することができる。

【0019】

一実施例によれば、前記密度調節部材は前記シャワープレートの上面に接着されることができる。

【0020】

一実施例によれば、前記電極プレートは接地されるか、または高周波電力が印加されることができる。

【0021】

また、本発明は、基板を処理する基板処理装置を提供する。基板処理装置は、前記基板を処理する処理空間を規定するハウジングと、前記処理空間で前記基板を支持する支持ユニットと、工程ガスを供給するガス供給ユニットと、前記処理空間に電場を発生させて前記処理空間に供給された工程ガスを励起させるプラズマソースと、前記処理空間に発生される電場を遮蔽し、前記工程ガスが励起されて発生するプラズマの密度を前記処理空間の領域別に異なるように調節する密度調節部材と、を含むことができる。

【0022】

一実施例によれば、前記密度調節部材は少なくとも一つ以上の誘電パッドを含み、前記誘電パッドは、上方側から眺める時、前記処理空間の中心を含むセンター領域と前記センター領域を囲むミドル領域、および前記ミドル領域を囲むエッジ領域のうちの少なくとも何れか一つで発生する電場を遮蔽することができる。

【0023】

一実施例によれば、前記誘電パッドはセンターパッド、ミドルパッド、およびエッジパッドを含み、前記センターパッドは第１誘電率を有して前記センター領域の電場を遮蔽し、前記ミドルパッドは第２誘電率を有して前記ミドル領域の電場を遮蔽し、前記エッジパッドは第３誘電率を有して前記エッジ領域の電場を遮蔽することができる。

【0024】

一実施例によれば、前記第１誘電率、前記第２誘電率、前記第３誘電率のそれぞれは、お互いに異なることができる。

【0025】

一実施例によれば、前記第１誘電率は前記第２誘電率と前記第３誘電率よりも大きく、前記第２誘電率は前記第３誘電率より大きくすることができる。

【0026】

一実施例によれば、前記センター領域には複数個のセンターパッドが配置され、前記ミドル領域には複数個のミドルパッドが配置され、前記エッジ領域には複数個のエッジパッドが配置され、前記センターパッドのそれぞれ、前記ミドルパッドのそれぞれ、および前記エッジパッドのそれぞれは、お互いに異なる誘電率を有することができる。

【0027】

また、本発明は、基板を処理する基板処理装置を提供する。基板を処理する処理空間を有するハウジングと、前記処理空間で基板を支持する支持ユニットと、工程ガスを供給するガス供給ユニットと、前記工程ガスを前記処理空間に噴射する貫通ホールが形成されたシャワープレートと、前記シャワープレートの上側に配置され、接地されるか、または高周波電力が印加される電極プレートと、前記支持ユニット内部に配置され、接地されるか、または高周波電力が印加される下部電極と、前記シャワープレートと前記電極プレートとの間に位置し、前記電極プレートと前記下部電極によって前記処理空間に発生する電場を遮蔽して前記処理空間に発生するプラズマの密度を調節する密度調節部材と、を含み、前記密度調節部材は複数個の誘電パッドを含み、複数個の前記誘電パッドのそれぞれは、お互いに異なる誘電率を有して前記シャワープレートの上側から離隔されるように配置され、複数個の前記誘電パッドのそれぞれがお互いに離隔された間の空間には前記貫通ホールが位置することができる。

【0028】

一実施例によれば、前記誘電パッドは少なくとも一つ以上のセンターパッドと、少なくとも一つ以上のエッジパッドと、を含み、前記センターパッドは第１誘電率を有して、前記シャワープレートの中心を含む円形状のセンター領域に位置し、前記エッジパッドは第２誘電率を有して、前記センター領域を囲むリング形状のエッジ領域に位置し、前記第１誘電率は前記第２誘電率より大きくすることができる。

【発明の効果】

【0029】

本発明の一実施例によれば、基板を均一に処理することができる。

【0030】

また、本発明の一実施例によれば、処理空間の領域別に発生する電場の強さを効率的に調節することができる。

【0031】

また、本発明の一実施例によれば、処理空間に発生する電場の強さを調節して均一な密度を有するプラズマで基板を処理することができる。

【0032】

本発明の効果が前述した効果に限定されるものではなくて、言及されない効果は本明細書及び添付された図面から本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者に明確に理解されることができるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】本発明の一実施例による基板処理装置を概略的に見せてくれる図面である。

【図2】図１の一実施例による工程チャンバを概略的に見せてくれる図面である。

【図3】図２の一実施例による密度調節部材を上から眺めた姿を概略的に見せてくれる図面である。

【図4】図３の密度調節部材によって処理空間にプラズマが発生する姿を概略的に見せてくれる図面である。

【図5】図２の他の実施例による密度調節部材を上から眺めた姿を概略的に見せてくれる図面である。

【図6】図５の密度調節部材によって基板の領域別にプラズマの密度が異なるように形成される姿を上から眺めた図面である。

【図7】図５の密度調節部材の変形実施例を概略的に見せてくれる図面である。

【図8】図２の他の実施例による密度調節部材を上から眺めた姿を概略的に見せてくれる図面である。

【図9】図８の密度調節部材によって処理空間にプラズマが発生する姿を概略的に見せてくれる図面である。

【図10】図８の密度調節部材の変形実施例を概略的に見せてくれる図面である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

以下、本発明の実施例を添付された図面を参照してより詳細に説明する。本発明の実施例はさまざまな形態で変形されることができるし、本発明の範囲が以下で敍述する実施例によって限定されることで解釈されてはいけない。本実施例は当業界で平均的な知識を有した者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面での構成要素の形状などはより明確な説明を強調するために誇張されたものである。

【0035】

第１、第２などの用語は多様な構成要素を説明することに使用されることがあるが、前記構成要素は前記用語によって限定されてはいけない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的で使用されることができる。例えば、本発明の権利範囲から離脱されないまま第１構成要素は第２構成要素で命名されることができるし、類似に第２構成要素も第１構成要素で命名されることができる。

【0036】

以下では、図１乃至図１０を参照して本発明の実施例に対して詳しく説明する。

【0037】

図１は、本発明の一実施例による基板処理装置を概略的に見せてくれる図面である。図１を参照すれば、本発明の一実施例による基板処理装置１はロードポート１０、常圧移送モジュール２０、真空移送モジュール３０、ロードラックチャンバ４０、そして、工程チャンバ５０を含むことができる。

【0038】

ロードポート１０は後述する常圧移送モジュール２０の一側に配置されることができる。常圧移送モジュール２０の一側には少なくとも一つ以上のロードポート１０が配置されることができる。ロードポート１０の個数は工程効率及びフットプリント条件などによって増加するか、または減少することがある。

【0039】

容器（Ｆ）はロードポート１０に置かれることができる。容器（Ｆ）は天井移送装置（Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ａｐｐａｒａｔｕｓ、ＯＨＴ）、オーバーヘッドコンベヤー（Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ｃｏｎｖｅｙｏｒ）、または自動案内車両（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）のような移送手段（図示せず）や作業者によってロードポート１０にローディングされるか、またはロードポート１０にアンローディングされることがある。容器（Ｆ）は収納される物品の種類によって多様な種類の容器を含むことができる。容器（Ｆ）は前面開放一体型ポッド（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｅｄ Ｐｏｄ、ＦＯＵＰ）のような密閉用容器が使用されることができる。

【0040】

常圧移送モジュール２０と真空移送モジュール３０は第１方向２に沿って配置されることができる。以下では、上から眺める時、第１方向２と垂直な方向を第２方向４と定義する。また、第１方向２及び第２方向４をすべて含む平面に垂直な方向を第３方向６と定義する。第３方向６は地面に対して垂直な方向を意味することができる。

【0041】

常圧移送モジュール２０は容器（Ｆ）と後述するロードラックチャンバ４０の間に基板（Ｗ）を返送することができる。一実施例によれば、常圧移送モジュール２０は容器（Ｆ）から基板（Ｗ）を引き出してロードラックチャンバ４０に返送するか、または、ロードラックチャンバ４０から基板（Ｗ）を引き出して容器（Ｆ）の内部に返送することができる。

【0042】

常圧移送モジュール２０は返送フレーム２２０と第１返送ロボット２４０を含むことができる。返送フレーム２２０はロードポート１０とロードラックチャンバ４０の間に配置されることができる。返送フレーム２２０にはロードポート１０が接続されることができる。返送フレーム２２０の内部雰囲気は常圧を維持することができる。一実施例によれば、返送フレーム２２０の内部は大気圧雰囲気で造成されることができる。

【0043】

返送フレーム２２０には返送レール２３０が配置される。返送レール２３０の長さ方向は返送フレーム２２０の長さ方向と水平することができる。返送レール２３０上には第１返送ロボット２４０が位置することができる。

【0044】

第１返送ロボット２４０はロードポート１０に安着された容器（Ｆ）と後述するロードラックチャンバ４０との間に基板（Ｗ）を返送することができる。第１返送ロボット２４０は返送レール２３０に沿って第２方向４に前進及び後進移動することができる。第１返送ロボット２４０は垂直な方向（例えば、第３方向６）に移動することができる。第１返送ロボット２４０は水平面上で前進、後進、または回転する第１返送ハンド２４２を有する。第１返送ハンド２４２には基板（Ｗ）が置かれる。第１返送ロボット２４０は複数個の第１返送ハンド２４２を有することができる。複数個の第１返送ハンド２４２は上下方向にお互いに離隔されるように配置されることができる。

【0045】

真空移送モジュール３０は後述するロードラックチャンバ４０と工程チャンバ５０との間に配置されることができる。真空移送モジュール３０はトランスファーチャンバ３２０と第２返送ロボット３４０を含むことができる。

【0046】

トランスファーチャンバ３２０の内部雰囲気は真空圧で維持されることができる。トランスファーチャンバ３２０には第２返送ロボット３４０が配置されることができる。例えば、第２返送ロボット３４０はトランスファーチャンバ３２０の中心部に配置されることができる。第２返送ロボット３４０は後述するロードラックチャンバ４０と工程チャンバ５０との間に基板（Ｗ）を返送する。また、第２返送ロボット３４０は工程チャンバ５０の間に基板（Ｗ）を返送することができる。

【0047】

第２返送ロボット３４０は垂直な方向（例えば、第３方向６）に沿って移動することができる。第２返送ロボット３４０は水平面上で前進、後進、または回転する第２返送ハンド３４２を有することができる。第２返送ハンド３４２には基板（Ｗ）が置かれる。第２返送ロボット３４０は複数個の第２返送ハンド３４２を有することができる。複数個の第２返送ハンド３４２は上下方向に沿ってお互いに離隔されるように配置されることができる。

【0048】

トランスファーチャンバ３２０には少なくとも一つ以上の後述する工程チャンバ５０が接続されることができる。一実施例によれば、トランスファーチャンバ３２０は多角形の形状であることができる。トランスファーチャンバ３２０のまわりには後述するロードラックチャンバ４０と工程チャンバ５０が配置されることができる。例えば、図１に示されたように、真空移送モジュール３０の中央部に六角形形状のトランスファーチャンバ３２０が配置され、そのまわりに沿ってロードラックチャンバ４０と工程チャンバ５０が配置されることができる。前述したところと異なり、トランスファーチャンバ３２０の形状及び工程チャンバ５０の個数は使用者の要求条件によってまたは工程要求条件によって多様に変更されることができる。

【0049】

ロードラックチャンバ４０は返送フレーム２２０とトランスファーチャンバ３２０の間に配置されることができる。ロードラックチャンバ４０は返送フレーム２２０とトランスファーチャンバ３２０との間で、基板（Ｗ）が交換されるバッファー空間を有する。例えば、工程チャンバ５０で所定の処理が完了された基板（Ｗ）はロードラックチャンバ４０のバッファー空間で一時的にとどまることができる。また、容器（Ｆ）から引き出しされて所定の処理が予定された基板（Ｗ）はロードラックチャンバ４０のバッファー空間に一時的にとどまることができる。

【0050】

前述したように、返送フレーム２２０の内部雰囲気は大気圧で維持されることができるし、トランスファーチャンバ３２０の内部雰囲気を真空圧で維持されることができる。これに、ロードラックチャンバ４０は返送フレーム２２０とトランスファーチャンバ３２０との間に配置され、その内部雰囲気が大気圧と真空圧との間で転換されることができる。

【0051】

工程チャンバ５０はトランスファーチャンバ３２０に接続される。工程チャンバ５０は複数個であることができる。工程チャンバ５０は基板（Ｗ）に対して所定の工程を遂行するチャンバであることができる。一実施例によれば、工程チャンバ５０ではプラズマを利用して基板（Ｗ）を処理することができる。例えば、工程チャンバ５０はプラズマを利用して基板（Ｗ）上の薄膜を除去するエッチング（Ｅｔｃｈｉｎｇ）工程、フォトレジスト膜を除去するアッシング（Ａｓｈｉｎｇ）工程、基板（Ｗ）上に薄膜を形成する蒸着工程、ドライクリーニング工程、基板上に原子層を蒸着するＡＬＤ工程（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、または、基板上の原子層を蝕刻するＡＬＥ工程（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｅｔｃｈｉｎｇ）を遂行するチャンバであることができる。但し、これに限定されないで、工程チャンバ５０で遂行するプラズマ処理工程は公知されたプラズマ処理工程で多様に変形されることができる。

【0052】

図２は、図１の一実施例による工程チャンバを概略的に見せてくれる図面である。図２を参照すれば、一実施例による工程チャンバ５０は基板（Ｗ）をプラズマ処理することができる。工程チャンバ５０はハウジング５００、支持ユニット６００、ガス供給ユニット７００、シャワーヘッドユニット８００、そして、密度調節部材９００を含むことができる。

【0053】

ハウジング５００は内部が密閉された形状を有することができる。ハウジング５００は内部に基板（Ｗ）を処理する処理空間５０１を有する。処理空間５０１は基板（Ｗ）を処理する間に概して真空雰囲気で維持されることができる。ハウジング５００の材質は金属を含むことができる。一実施例によれば、ハウジング５００の材質はアルミニウムを含むことができる。ハウジング５００は接地されることができる。

【0054】

ハウジング５００の一側壁には搬入口（図示せず）が形成されることができる。搬入口（図示せず）は基板（Ｗ）が処理空間５０１に搬入または搬出する空間で機能する。搬入口（図示せず）は図示されないドアアセンブリーによって選択的に開閉されることができる。

【0055】

ハウジング５００の底面には排気ホール５３０が形成されることができる。排気ホール５３０は排気ライン５４０と連結される。排気ライン５４０には図示されない減圧部材が設置されることができる。減圧部材（図示せず）は陰圧を提供する公知されたポンプのうちで何れか一つであることができる。処理空間５０１に供給された工程ガスと工程不純物などは排気ホール５３０と排気ライン５４０を順次に経って処理空間５０１から排出されることができる。また、減圧部材（図示せず）が陰圧を提供することで、処理空間５０１の圧力は調節されることができる。

【0056】

排気ホール５３０の上側には処理空間５０１に対する排気がより均一になされるように機能する排気バッフル５５０が配置されることができる。排気バッフル５５０はハウジング５００の側壁と後述する支持ユニット６００との間に位置することができる。排気バッフル５５０は上から眺める時、概してリング形状を有することができる。排気バッフル５５０には少なくとも一つ以上のバッフルホール５５２が形成されることができる。バッフルホール５５２は排気バッフル５５０の上面と下面を貫通することができる。処理空間５０１の工程ガスと工程不純物などはバッフルホール５５２を通じて排気ホール５３０と排気ライン５４０で流動することができる。

【0057】

支持ユニット６００はハウジング５００の内部に配置される。支持ユニット６００は処理空間５０１内に配置されることができる。支持ユニット６００はハウジング５００の底面から上側に一定距離離隔されて配置されることができる。支持ユニット６００は基板（Ｗ）を支持する。支持ユニット６００は静電気力（Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ｆｏｒｃｅ）を利用して基板（Ｗ）を吸着する静電チャックを含むことができる。これと異なり、支持ユニット６００は真空吸着または機械的クランピングなどの多様な方式を利用して基板（Ｗ）を支持することができる。以下では、静電チャックを含む支持ユニット６００を例を挙げて説明する。

【0058】

支持ユニット６００は静電チャック６１０、絶縁板６５０、そして、下部カバー６６０を含むことができる。

【0059】

静電チャック６１０は基板（Ｗ）を支持する。静電チャック６１０は誘電板６２０とベース板６３０を含むことができる。誘電板６２０は支持ユニット６００の上端部に位置する。誘電板６２０は円盤形状の誘電体（Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｓｕｂｓｔａｎｃｅ）であることがある。誘電板６２０の上面には基板（Ｗ）が置かれる。一実施例によれば、誘電板６２０の上面は基板（Ｗ）より小さな半径を有することができる。基板（Ｗ）が誘電板６２０の上面に置かれる時、基板（Ｗ）の縁領域は誘電板６２０の外に位置することができる。

【0060】

誘電板６２０の内部には電極６２１とヒーター６２２が配置される。一実施例によれば、電極６２１は誘電板６２０の内部でヒーター６２２より上側に位置することができる。電極６２１は第１電源６２１ａと電気的に連結される。第１電源６２１ａは直流電源を含むことができる。電極６２１と第１電源６２１ａの間には第１スイッチ６２１ｂが設置される。第１スイッチ６２１ｂがオン（ＯＮ）になると、電極６２１は第１電源６２１ａと電気的に連結され、電極６２１には直流電流が流れる。電極６２１に流れる電流によって電極６２１と基板（Ｗ）との間には静電気的な力が作用する。これによって、基板（Ｗ）は誘電板６２０に吸着される。

【0061】

ヒーター６２２は第２電源６２２ａと電気的に連結される。ヒーター６２２と第２電源６２２ａとの間には第２スイッチ６２２ｂが設置される。第２スイッチ６２２ｂがオン（ＯＮ）になると、ヒーター６２２は第２電源６２２ａと電気的に連結されることができる。ヒーター６２２は第２電源６２２ａから供給された電流に抵抗することで、熱を発生させることができる。ヒーター６２２で発生された熱は誘電板６２０を媒介で基板（Ｗ）に伝達される。ヒーター６２２で発生された熱によって誘電板６２０に置かれた基板（Ｗ）は所定の温度を維持することができる。ヒーター６２２は螺旋形状のコイルを含むことができる。また、ヒーター６２２は複数個のコイルを含むことができる。たとえ図示されなかったが、複数個のコイルは誘電板６２０のお互いに異なる領域にそれぞれ提供されることができる。例えば、誘電板６２０の中央領域を加熱するコイルと、縁領域を加熱するコイルがそれぞれ誘電板６２０に埋設されることができるし、コイルはお互いの間の発熱程度が独立的に調節されることができる。前述した例では誘電板６２０の内部にヒーター６２２が位置することを例を挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、誘電板６２０の内部にはヒーター６２２が位置しないこともある。

【0062】

誘電板６２０の内部には少なくとも一つ以上の第１流路６２３が形成されることができる。第１流路６２３は誘電板６２０の上面から誘電板６２０の底面まで形成されることができる。第１流路６２３は後述する第２流路６３３と連通する。第１流路６２３は上から眺める時、誘電板６２０の中央領域とこれを囲む（くるむ）縁領域それぞれにお互いに離隔されて形成されることができる。第１流路６２３は基板（Ｗ）の底面に後述する熱伝達媒体が供給される通路で機能する。

【0063】

ベース板６３０は誘電板６２０の下に位置する。ベース板６３０は円盤形状を有することができる。ベース板６３０の上面は、その中心領域が縁領域より高く位置するように段差になるように形成されることができる。ベース板６３０の上部（ｕｐｐｅｒ ｐｏｒｔｉｏｎ）中心領域は誘電板６２０の底面と相応する面積を有することができる。ベース板６３０の上面中心領域は誘電板６２０の底面と接着されることができる。ベース板６３０の縁領域の上側には後述するリング部材６４０が位置することができる。

【0064】

ベース板６３０は導電性材質を含むことができる。例えば、ベース板６３０の材質はアルミニウムを含むことができる。ベース板６３０は金属板であることがある。例えば、ベース板６３０の全領域は金属板であることがある。ベース板６３０は第３電源６３０ａと電気的に連結されることができる。第３電源６３０ａは高周波電力を発生させる高周波電源であることができる。例えば、高周波電源はアールエフ（ＲＦ）電源ことがある。アールエフ電源はハイバイアスパワーアールエフ（Ｈｉｇｈ Ｂｉａｓ Ｐｏｗｅｒ ＲＦ）電源であることがある。ベース板６３０は第３電源６３０ａから高周波電力の印加を受ける。これにより、ベース板６３０は電場を発生させる電極で機能することができる。一実施例によれば、ベース板６３０は後述するプラズマソースの下部電極で機能することができる。但し、これに限定されるものではなくて、ベース板６３０は接地されて下部電極で機能することができる。

【0065】

ベース板６３０の内部には第１循環流路６３２と第２循環流路６３４が位置することができる。また、ベース板６３０の内部には第２流路６３３が形成されることができる。

【0066】

第１循環流路６３２は熱伝達媒体が循環する通路であることがある。第１循環流路６３２は螺旋形状を有することができる。第１循環流路６３２は後述する第２流路６３３と流体連通する。また、第１循環流路６３２は第１供給ライン６３２ｃを通じて第１供給源６３２ａと連結される。

【0067】

第１供給源６３２ａには熱伝達媒体が貯蔵される。熱伝達媒体は不活性ガスを含むことができる。一実施例によれば、熱伝達媒体はヘリウム（Ｈｅ）ガスを含むことがある。但し、これに限定されるものではなくて、熱伝達媒体は多様な種類の気体または液体を含むことができる。熱伝達媒体は基板（Ｗ）に対してプラズマ処理を遂行する間、基板（Ｗ）の温度不均一性を解消するために基板（Ｗ）の下面に供給する流体であることができる。また、熱伝達媒体は基板（Ｗ）に対してプラズマ処理を遂行する間、プラズマから基板（Ｗ）に伝達された熱を、基板（Ｗ）から誘電板６２０と後述するリング部材６４０に伝達される媒介体役割を遂行することができる。

【0068】

第１供給ライン６３２ｃには第１バルブ６３２ｂが設置される。第１バルブ６３２ｂは開閉バルブであることができる。第１バルブ６３２ｂの開放と閉鎖によって熱伝達媒体は第１循環流路６３２に選択的に供給されることができる。

【0069】

第２流路６３３は第１循環流路６３２と第１流路６２３を流体連通させる。第１循環流路６３２に供給された熱伝達媒体は第２流路６３３と第１流路６２３を順次に経って基板（Ｗ）の底面に供給されることができる。

【0070】

第２循環流路６３４は冷却流体が循環する通路であることができる。第２循環流路６３４は螺旋形状を有することができる。また、第２循環流路６３４はお互いに異なる半径を有するリング形状の流路がお互いに同一な中心を共有するように配置されることができる。第２循環流路６３４は第２供給ライン６３４ｃを通じて第２供給源６３４ａと連結される。

【0071】

第２供給源６３４ａには冷却流体が貯蔵される。例えば、冷却流体は冷却水で提供されることができる。第２供給源６３４ａには図示されない冷却機が提供されることができる。冷却機（図示せず）は冷却流体を所定の温度で冷却させることができる。但し、前述した例と異なり冷却機（図示せず）は第２供給ライン６３４ｃに設置されることができる。
第２供給ライン６３４ｃには第２バルブ６３４ｂが設置される。第２バルブ６３４ｂは開閉バルブであることができる。第２バルブ６３４ｂの開閉によって冷却流体は第２循環流路６３４に選択的に供給されることができる。冷却流体は第２供給ライン６３４ｃを通じて第２循環流路６３４に供給される。第２循環流路６３４を流動する冷却流体はベース板６３０を冷却することができる。基板（Ｗ）はベース板６３０を媒介でともに冷却することができる。

【0072】

リング部材６４０は静電チャック６１０の縁領域に配置される。一例によれば、リング部材６４０はフォーカスリングであることができる。リング部材６４０はリング形状を有する。リング部材６４０は誘電板６２０のまわりに沿って配置される。例えば、リング部材６４０はベース板６３０の縁領域の上側に配置されることができる。

【0073】

リング部材６４０の上面は段差になるように形成されることができる。一実施例によれば、リング部材６４０の上面内側部は誘電板６２０の上面と等しい高さに位置することができる。また、リング部材６４０の上面内側部は誘電板６２０の外に位置された基板（Ｗ）の縁領域の下面を支持することができる。リング部材６４０の上面外側部は基板（Ｗ）の縁領域の側面を取り囲むことができる。

【0074】

ベース板６３０の下側には絶縁板６５０が位置する。絶縁板６５０は絶縁材質を含むことができる。絶縁板６５０はベース板６３０と後述する下部カバー６６０を電気的に絶縁させる。絶縁板６５０は上から眺める時、概して円盤形状を有することができる。絶縁板６５０はベース板６３０と相応する面積を有することができる。

【0075】

下部カバー６６０は絶縁板６５０の下側に位置する。下部カバー６６０は上から眺める時、上面が開放された円筒形状を有することができる。下部カバー６６０の上面は絶縁板６５０によって覆われることがある。下部カバー６６０の内部空間には基板（Ｗ）を昇下降させるリフトピンアセンブリー６７０が位置することがある。

【0076】

下部カバー６６０は複数個の連結部材６６２を含むことができる。連結部材６６２は下部カバー６６０の外側面とハウジング５００の内側壁をお互いに連結することができる。複数個の連結部材６６２は下部カバー６６０のまわり方向に沿って離隔されて配置されることができる。連結部材６６２はハウジング５００の内部で支持ユニット６００を支持する。また、連結部材６６２は接地されたハウジング５００と連結されて下部カバー６６０を接地させることができる。

【0077】

連結部材６６２は内部に空間を有する中空形状を有することができる。第１電源６２１ａと連結される第１電源ライン６２１ｃ、第２電源６２２ａと連結される第２電源ライン６２２ｃ、第３電源６３０ａと連結される第３電源ライン６３０ｃ、第１循環流路６３２と連結される第１供給ライン６３２ｃ、そして、第２循環流路６３４と連結される第２供給ライン６３４ｃなどは連結部材６６２の内部に形成された空間を通じてハウジング５００の外部に延長される。

【0078】

ガス供給ユニット７００は処理空間５０１に工程ガスを供給する。ガス供給ユニット７００はガス供給ノズル７１０、ガス供給ライン７２０、そして、ガス供給源７３０を含むことができる。

【0079】

ガス供給ノズル７１０はハウジング５００の上面中央領域に設置されることができる。ガス供給ノズル７１０の底面には噴射口が形成される。噴射口（図示せず）はハウジング５００の内部で工程ガスを噴射することができる。

【0080】

ガス供給ライン７２０の一端はガス供給ノズル７１０と連結される。ガス供給ライン７２０の他端はガス供給源７３０と連結される。ガス供給源７３０は工程ガスを貯蔵することができる。工程ガスは後述するプラズマソースによってプラズマ状態で励起されるガスであることができる。一実施例によれば、工程ガスはＮＨ３、ＮＦ３、及び／または不活性ガスなどを含むことができる。

【0081】

ガス供給ライン７２０にはガスバルブ７４０が設置される。ガスバルブ７４０は開閉バルブであることができる。ガスバルブ７４０の開閉によって工程ガスは処理空間５０１に選択的に供給されることができる。

【0082】

プラズマソースはハウジング５００内に供給した工程ガスをプラズマ状態で励起させる。本発明の一実施例によるプラズマソースは容量結合型プラズマ（Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ、ＣＣＰ）が使用される。但し、これに限定されないで、誘導結合型プラズマ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ、ＩＣＰ）またはマイクロ波プラズマ（Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｐｌａｓｍａ）を使用して処理空間５０１に供給された工程ガスをプラズマ状態で励起させることができる。以下では、一実施例によるプラズマソースで容量結合型プラズマ（ＣＣＰ）が使用される場合を例を挙げて説明する。

【0083】

プラズマソースは上部電極及び下部電極を含むことができる。上部電極と下部電極はハウジング５００の内部でお互いに向い合うように配置されることができる。両電極のうちで何れか一つの電極は高周波電力を印加し、他の電極は接地されることができる。これと異なり、両電極すべて高周波電力が印加されることができる。両電極の間の空間には電場が形成され、この空間に供給される工程ガスはプラズマ状態に励起されることができる。プラズマを利用して基板処理工程が遂行される。一実施例によれば、上部電極は後述する電極プレート８３０であり、下部電極は前述したベース板６３０であることがある。

【0084】

シャワーヘッドユニット８００はハウジング５００の内部で支持ユニット６００の上側に位置する。シャワーヘッドユニット８００はシャワープレート８１０、電極プレート８３０、そして、支持部８５０を含むことができる。

【0085】

シャワープレート８１０は支持ユニット６００の上側で、支持ユニット６００と対向されるように位置する。シャワープレート８１０はハウジング５００の天井面から下の方向に離隔されるように位置することができる。一実施例によれば、シャワープレート８１０は厚さが一定な円盤形状を有することができる。シャワープレート８１０は絶縁体であることができる。シャワープレート８１０には複数個の貫通ホール８１２が形成される。

【0086】

貫通ホール８１２はシャワープレート８１０の上面と下面を貫通することができる。貫通ホール８１２は後述する電極プレート８３０に形成されたホール８３２と対向されるように位置する。また、貫通ホール８１２は上から眺める時、後述する誘電パッド９２０、９４０の間空間と重畳されるように位置することができる。

【0087】

電極プレート８３０はシャワープレート８１０の上側に配置される。電極プレート８３０はハウジング５００の天井面で下側に一定距離離隔されるように配置されることができる。これに、電極プレート８３０とハウジング５００の天井面の間には空間が形成されることができる。電極プレート８３０は厚さが一定な円盤形状を有することができる。
電極プレート８３０の材質は金属を含むことができる。電極プレート８３０は接地されることができる。但し、前述したように、電極プレート８３０は高周波電源（図示せず）と電気的に連結されることができる。電極プレート８３０の底面はプラズマによるアーク（ａｒｃ）発生を最小化するため、その表面が陽極化処理されることができる。電極プレート８３０の断面は支持ユニット６００と等しい形状と断面積を有するように形成されることができる。

【0088】

電極プレート８３０には複数個のホール８３２が形成される。ホール８３２は電極プレート８３０の上面と下面を垂直方向に貫通する。複数個のホール８３２それぞれはシャワープレート８１０に形成された複数個の貫通ホール８１２とそれぞれ対応される。また、複数個のホール８３２は上から眺める時、後述する誘電パッド９２０、９４０の間空間と重畳されるように位置することができる。これに、ガス供給ノズル７１０で噴射された工程ガスは電極プレート８３０とハウジング５００がお互いに組み合わせて形成した空間に流動する。工程ガスは空間からホール８３２と貫通ホール８１２を経って処理空間５０１に供給されることができる。

【0089】

支持部８５０はシャワープレート８１０の側部と電極プレート８３０の側部をそれぞれ支持する。支持部８５０の上端はハウジング５００の天井面と連結され、支持部８５０の下部（ｌｏｗｅｒ ｐｏｒｔｉｏｎ）はシャワープレート８１０の側部及び電極プレート８３０の側部とそれぞれ連結される。支持部８５０の材質は非金属を含むことができる。

【0090】

図３は、図２の一実施例による密度調節部材を上から眺めた姿を概略的に見せてくれる図面である。以下では、図２と図３を参照して本発明の一実施例による密度調節部材に対して詳しく説明する。

【0091】

密度調節部材９００はハウジング５００の内部に位置する。密度調節部材９００はシャワープレート８１０の上側に位置することができる。密度調節部材９００はシャワープレート８１０と電極プレート８３０との間に配置されることができる。一実施例によれば、密度調節部材９００はシャワープレート８１０の上面に接着固定されることができる。
密度調節部材９００は誘電率を変更させて処理空間５０１に発生するプラズマの密度を調節することができる。具体的には、密度調節部材９００は誘電率を変更させることで、前述したプラズマソースによって処理空間５０１に発生する電場の密度を変更させることができる。処理空間５０１内の電場が変更されることによって処理空間５０１に供給された工程ガスが電場によって励起される位が変更されることができる。これに、処理空間５０１に発生するプラズマの密度が調節されることができる。

【0092】

密度調節部材９００は少なくとも一つ以上の誘電パッドを含むことができる。誘電パッドは一定な厚さのパッド（Ｐａｄ）形状を有した誘電体（Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｓｕｂｓｔａｎｃｅ）であることがある。例えば、誘電パッドの素材は酸化アルミニウムを含むことができる。また、誘電パッドの素材は酸化アルミニウムより高い誘電率を有する金属酸化物界の物質を含むことができる。選択的に、誘電パッドは酸化アルミニウムと酸化アルミニウムより高い誘電率を有する金属酸化物界物質が混合して形成されることができる。例えば、誘電パッドは酸化アルミニウムと金属酸化物界物質の混合の割合を異にして、多様な誘電率を有するように形成されることができる。

【0093】

一実施例によれば、密度調節部材９００はセンターパッド９２０とエッジパッド９４０を含むことができる。センターパッド９２０は上から眺める時、概して円形状を有することができる。センターパッド９２０の中心は上から眺める時、シャワープレート８１０の中心と一致することができる。センターパッド９２０はシャワープレート８１０の中心を含むセンター領域（以下、センター領域）に位置することができる。すなわち、センター領域は円形状であることができる。一実施例によれば、センターパッド９２０の下面はシャワープレート８１０の上面に接着されることができる。図３に示されたように、センターパッド９２０は上から眺める時、シャワープレート８１０に形成された貫通ホール８１２とお互いに重畳されない位置に配置されることができる。センターパッド９２０は第１誘電率を有することができる。

【0094】

エッジパッド９４０は概してリング形状を有することができる。エッジパッド９４０はシャワープレート８１０と中心を共有することができる。エッジパッド９４０はセンター領域を囲むシャワープレート８１０のエッジ領域（以下、エッジ領域）に位置することができる。すなわち、エッジ領域はリング形状であることができる。エッジ領域はセンター領域と一定距離離隔される。これに、エッジパッド９４０はセンターパッド９２０から一定距離離隔されるように配置されることができる。エッジパッド９４０とセンターパッド９２０がお互いに離隔されて形成した間空間には貫通ホール８１２が位置することができる。また、一実施例によれば、エッジパッド９４０の外側面はシャワープレート８１０の外側面からシャワープレート８１０の中心を向ける方向に一定距離離隔された位置に配置されることができる。上から眺める時、エッジパッド９４０の外側面とシャワープレート８１０の外側面の間の空間には貫通ホール８１２が位置することができる。すなわち、貫通ホール８１２とエッジパッド９４０は上から眺める時、お互いに重畳されないこともある。

【0095】

一実施例によれば、エッジパッド９４０の下面はシャワープレート８１０の上面に接着されることができる。エッジパッド９４０は第２誘電率を有することができる。一実施例によれば、第２誘電率は第１誘電率より相対的に低い誘電率であることができる。例えば、センターパッド９２０は酸化アルミニウムを含む素材で形成されることができるし、エッジパッド９４０は酸化アルミニウムより高い誘電率を有する金属酸化物界素材で形成されることができる。但し、これに限定されるものではなくて、酸化アルミニウムと金属酸化物界素材を混合する割合を異なるようにして、センターパッド９２０の誘電率とエッジパッド９４０の誘電率を異にすることができる。

【0096】

図４は、図３の密度調節部材によって処理空間にプラズマが発生する姿を概略的に見せてくれる図面である。

【0097】

図４を参照すれば、センターパッド９２０が位置した領域と対応する処理空間５０１の中央領域には第１プラズマ（Ｐ１）が発生し、エッジパッド９４０が位置した領域と対応する処理空間５０１の縁領域には第２プラズマ（Ｐ２）が発生する。

【0098】

前述したところのように、センターパッド９２０は第１誘電率を有して、エッジパッド９４０は第１誘電率より低い第２誘電率を有することができる。センターパッド９２０はエッジパッド９４０より相対的に高い誘電率を有することができる。誘電率が高いほど誘電体内部に形成される電気双極子モーメントによって誘電体周りに発生する電場が大きく相殺される。すなわち、誘電体の誘電率の高いほど電場は誘電体によってより多く遮蔽されることができる。これに、センターパッド９２０が位置した領域と対応する処理空間５０１の中央領域に発生する電場の密度はエッジパッド９４０が位置した領域と対応する処理空間５０１の縁領域に発生する電場の密度より相対的に低いことがある。結果的に、第１プラズマ（Ｐ１）は第２プラズマ（Ｐ２）より相対的に低い密度または低い強さを有することができる。

【0099】

一般に、ＣＣＰまたはＩＣＰ方式でプラズマを発生させる装置で、基板の中央領域に形成された薄膜は基板の縁領域に形成された薄膜より相対的にさらにたくさん蝕刻される。このような基板の領域別に蝕刻率の差は、処理空間の気流の流れ、処理空間の工程ガスの供給均一度、工程ガスの供給位置、処理空間でのプラズマの均一度など多様な原因によって発生する。

【0100】

これに、本発明の一実施例によれば、蝕刻率が相対的に大きい基板（Ｗ）の中心を含む中央領域に対応する上側に誘電率が相対的に大きいセンターパッド９２０を配置することで、基板（Ｗ）の中央領域での蝕刻率と基板（Ｗ）の縁領域での蝕刻率の差を最小化することができる。これに、基板（Ｗ）をプラズマ処理する時、基板（Ｗ）に対する処理均一度を効率的に維持することができる。

【0101】

前述した本発明の一実施例では第１誘電率が第２誘電率より大きいことを例を挙げて説明したが、これに限定されるものではない。第１誘電率は第２誘電率より相対的に小さいことがある。また、第１誘電率は第２誘電率と同一であることがある。すなわち、誘電パッドの誘電率を多様に変更させて処理空間５０１内の電場の密度を処理空間５０１の領域別に異にすることができることは当然である。

【0102】

以下では、本発明の他の実施例による密度調節部材に対して詳しく説明する。以下で説明する密度調節部材は追加的に説明する場合外には前述した密度調節部材に対する構成と大部分同一または類似に提供されるので、重複される構成に対してはその説明を略する。

【0103】

図５は、図２の他の実施例による密度調節部材を上から眺めた姿を概略的に見せてくれる図面である。

【0104】

図５を参照すれば、一実施例によるセンターパッド９２０は複数個であることができる。例えば、センターパッド９２０は第１センターパッド９２１、第２センターパッド９２２、第３センターパッド９２３、そして、第４センターパッド９２４を含むことができる。

【0105】

第１センターパッド９２１、第２センターパッド９２２、第３センターパッド９２３、そして、第４センターパッド９２４はお互いに組合されて上から眺める時、概して円形状を有することができる。それぞれのセンターパッド９２１、９２２、９２３、９２４はお互いに等しい形状を有することができる。また、それぞれのセンターパッド９２１、９２２、９２３、９２４はお互いに等しい断面積を有することができる。

【0106】

但し、これに限定されるものではなくて、それぞれのセンターパッド９２１、９２２、９２３、９２４はお互いに異なる形状を有して、お互いに異なる断面積を有することができる。また、図５に示されたセンターパッド９２１、９２２、９２３、９２４は理解の便宜のために４個であることを例を挙げて説明したことに過ぎないので、一実施例によるセンターパッド９２０は２個、３個、または５個以上であることができる。

【0107】

第１センターパッド９２１、第２センターパッド９２２、第３センターパッド９２３、そして、第４センターパッド９２４はお互いに一定距離離隔されるように配置されることができる。それぞれのセンターパッド９２１、９２２、９２３、９２４が離隔された間空間には貫通ホール８１２が位置することができる。それぞれのセンターパッド９２１、９２２、９２３、９２４はお互いに異なる誘電率を有することができる。選択的に、それぞれのセンターパッド９２１、９２２、９２３、９２４のうちである一部はお互いに等しい誘電率を有して、他の一部はお互いに異なる誘電率を有することができる。選択的に、それぞれのセンターパッド９２１、９２２、９２３、９２４はお互いに等しい誘電率を有することができる。

【0108】

一実施例によるエッジパッド９４０は複数個であることができる。例えば、エッジパッド９４０は第１エッジパッド乃至第８エッジパッド９４１～９４８を含むことができる。

【0109】

それぞれのエッジパッド９４１～９４８はお互いに組合されて上から眺める時、概してリング形状を有することができる。それぞれのエッジパッド９４１～９４８はお互いに等しい形状と断面積を有することができる。例えば、エッジパッド９４１～９４８それぞれは上から眺める時、概して扇形の形状を有することができる。但し、これに限定されるものではなくて、それぞれのエッジパッド９４１～９４８はお互いに異なる形状と断面積を有することができる。図５に示されたところと異なり、エッジパッドの個数は工程の要求条件または使用者の要求条件によって多様に変更されることができる。

【0110】

エッジパッド９４１～９４８はそれぞれお互いに一定距離離隔されることができる。それぞれのエッジパッド９４１～９４８が離隔された間空間には貫通ホール８１２が位置することができる。それぞれのエッジパッド９４１～９４８はお互いに異なる誘電率を有することができる。選択的に、それぞれのエッジパッド９４１～９４８のうちである一部はお互いに等しい誘電率を有して、他の一部はお互いに異なる誘電率を有することができる。選択的に、それぞれのエッジパッド９４１～９４８はお互いに等しい誘電率を有することができる。

【0111】

図６は、基板を上から眺めた姿を概略的に見せてくれる図面である。図６に示された基板（Ｗ）の全領域は、基板（Ｗ）の中心を含む中央領域と、基板（Ｗ）の中央領域を囲む縁領域で区分することができる。基板（Ｗ）の中央領域は第１中央領域（Ａ１）、第２中央領域（Ａ２）、第３中央領域（Ａ３）、そして、第４中央領域（Ａ４）を含む。基板（Ｗ）の縁領域は第１縁領域乃至第８縁領域（Ｂ１～Ｂ８）を含むことができる。

【0112】

第１中央領域（Ａ１）は上から眺める時、第１センターパッド９２１が位置した領域と重畳される。また、第２中央領域（Ａ２）は上から眺める時、第２センターパッド９２２が位置した領域と重畳される。また、第３中央領域（Ａ３）は上から眺める時、第３センターパッド９２３が位置した領域と重畳される。また、第４中央領域（Ａ４）は上から眺める時、第４センターパッド９２４が位置した領域と重畳される。

【0113】

第１縁領域（Ｂ１）は上から眺める時、第１エッジパッド９４１が位置した領域と重畳される。また、第２縁領域（Ｂ２）は第２エッジパッド９４２が位置した領域と、第３縁領域（Ｂ３）は第３エッジパッド９４３が位置した領域と、第４縁領域（Ｂ４）は第４エッジパッド９４４が位置した領域と、第５縁領域（Ｂ５）は第５エッジパッド９４５が位置した領域と、第６縁領域（Ｂ６）は第６エッジパッド９４６が位置した領域と、第７縁領域（Ｂ７）は第７エッジパッド９４７が位置した領域と、第８縁領域（Ｂ８）は第８エッジパッド９４８が位置した領域と上から眺める時重畳される。

【0114】

例えば、第１センターパッド９２１が第１誘電率を有して、第２センターパッド９２２が第２誘電率を有して、第３センターパッド９２３が第３誘電率を有して、第４センターパッド９２４が第４誘電率を有して、第１誘電率は第２誘電率、第３誘電率、第４誘電率より大きくて、第２誘電率を第３誘電率と第４誘電率より大きくて、第３誘電率は第４誘電率より大きいと仮定する時、第１中央領域（Ａ１）の蝕刻率は第２中央領域（Ａ２）より小さいことがある。また、第２中央領域（Ａ３）の蝕刻率を第３中央領域（Ａ３）より小さいことがある。また、第３中央領域（Ａ３）の蝕刻率を第４中央領域（Ａ４）より小さいことがある。このようなメカニズムは第１縁領域乃至第８縁領域でも同一または類似である。

【0115】

前述した本発明の一実施例によれば、シャワープレート８１０上にセンターパッド９２０とエッジパッド９４０を複数個で配置することで処理空間５０１の領域を細密に区分し、処理空間５０１の領域別に発生する電場の密度をより精密に調節することができる。これによって、基板（Ｗ）の領域別に蝕刻率をより細密に調節することができる。

【0116】

図７は、図５の密度調節部材の変形実施例を概略的に見せてくれる図面である。図７を参照すれば、エッジパッド９４０はシャワープレート８１０のエッジ領域に複数個で配置されないこともある。すなわち、一実施例によるエッジパッド９４０は連続されるリング形状を有することができる。これと反対に、エッジパッド９４０はシャワープレート８１０のエッジ領域に複数個で配置され、センターパッド９２０は円形状を有して、シャワープレート８１０のセンター領域に配置されることができる。

【0117】

図８は、図２の他の実施例による密度調節部材を上から眺めた姿を概略的に見せてくれる図面である。

【0118】

図８を参照すれば、密度調節部材９００はセンターパッド９２０、ミドルパッド９３０、そして、エッジパッド９４０を含むことができる。センターパッド９２０の構成は前述した本発明の一実施例によるセンターパッド９２０の構成と大部分同一または類似に提供されるので、これに対する説明は略する。

【0119】

ミドルパッド９３０は上から眺める時、概してリング形状を有することができる。ミドルパッド９３０はシャワープレート８１０と中心を共有することができる。ミドルパッド９３０はセンター領域を囲むシャワープレート８１０のミドル領域（以下、ミドル領域）に位置することができる。すなわち、ミドル領域はリング形状であることができる。ミドル領域はセンター領域と一定距離離隔される。これに、ミドルパッド９３０はセンターパッド９２０から一定距離離隔されるように位置することができる。ミドルパッド９３０とセンターパッド９２０がお互いに離隔されて形成した間空間には貫通ホール８１２が位置することができる。

【0120】

一実施例によれば、ミドルパッド９３０の下面はシャワープレート８１０の上面に接着されることができる。ミドルパッド９３０は第２誘電率を有することができる。一実施例によれば、第２誘電率は第１誘電率より相対的に低い誘電率であることができる。

【0121】

エッジパッド９４０はミドル領域を囲むシャワープレート８１０のエッジ領域（以下、エッジ領域）に位置することができる。すなわち、エッジ領域はリング形状であることができる。エッジ領域はミドル領域と一定距離離隔される。エッジパッド９４０とミドルパッド９３０がお互いに離隔された間空間には貫通ホール８１２が位置することができる。エッジパッド９４０は第３誘電率を有することができる。第３誘電率は第２誘電率より相対的に低い誘電率であることができる。

【0122】

図９は、図８の密度調節部材によって処理空間にプラズマが発生する姿を概略的に見せてくれる図面である。

【0123】

図９を参照すれば、センターパッド９２０が位置した領域と対応する処理空間５０１の中央領域には第１プラズマ（Ｐ１）が発生し、ミドルパッド９３０が位置した領域と対応する処理空間５０１の中間領域には第２プラズマ（Ｐ２）が発生し、エッジパッド９４０が位置した領域と対応する処理空間５０１の縁領域には第３プラズマ（Ｐ３）が発生する。

【0124】

前述したところのように、センターパッド９２０はミドルパッド９３０とエッジパッド９４０より相対的に高い誘電率を有することができる。また、ミドルパッド９３０はエッジパッド９４０より相対的に高い誘電率を有することができる。これに、センターパッド９２０が位置した領域と対応する処理空間５０１の中央領域に発生する電場の密度は、ミドルパッド９３０及びエッジパッド９４０が位置した領域と対応する処理空間５０１の領域に発生する電場の密度より相対的に低いことがある。また、ミドルパッド９３０が位置した領域と対応する処理空間５０１の中間領域に発生する電場の密度は、エッジパッド９４０が位置した領域と対応する処理空間５０１の縁領域に発生する電場の密度より相対的に低いことがある。すなわち、上から眺める時、処理空間５０１の中心を含む中央領域から処理空間５０１の縁領域に向けるほど、電場の密度が増加することができる。結果的に、第１プラズマ（Ｐ１）は第２プラズマ（Ｐ２）より相対的に低い密度または低い強さを有することができる。また、第２プラズマ（Ｐ２）は第３プラズマ（Ｐ３）より相対的に低い密度または低い強さを有することができる。

【0125】

一般に、基板の縁領域の蝕刻率は基板の中央領域の蝕刻率より相対的に低い。これに、本発明の一実施例によれば、処理空間５０１の領域別に発生するプラズマの密度（または、強さ）を異なるように調節し、基板（Ｗ）の全領域で均一な強さのプラズマを作用させることができる。これに、基板（Ｗ）をプラズマ処理する時、基板（Ｗ）に対する処理均一度を効率的に維持することができる。特に、前述した本発明の一実施例によれば、誘電率がお互いに異なるパッドが配置される領域をより細分化することで、処理空間５０１に発生する電場の密度（または、強さ）を処理空間５０１の領域別により多様に変更させて基板（Ｗ）の領域別に蝕刻率をより均一に調節することができる。

【0126】

図１０は、図８の密度調節部材の変形実施例を概略的に見せてくれる図面である。

【0127】

図１０を参照すれば、一実施例によるミドルパッド９３０は複数個であることができる。例えば、ミドルパッド９３０は第１ミドルパッド乃至第８ミドルパッド９３１～９３８を含むことができる。

【0128】

それぞれのミドルパッド９３１～９３８はお互いに組合されて上から眺める時、概してリング形状を有することができる。それぞれのミドルパッド９３１～９３８はお互いに等しい形状と断面積を有することができる。例えば、ミドルパッド９３１～９３８それぞれは上から眺める時、概して扇形の形状を有することができる。但し、これに限定されるものではなくて、それぞれのミドルパッド９３１～９３８はお互いに異なる形状と断面積を有することができる。図５に示されたところと異なり、ミドルパッドの個数は工程の要求条件または使用者の要求条件によって多様に変更されることができる。

【0129】

以上の詳細な説明は本発明を例示するものである。また、前述した内容は本発明の望ましい実施形態を示して説明することであり、本発明は多様な他の組合、変更及び環境で使用することができる。すなわち、本明細書に開示された発明の概念の範囲、著わした開示内容と均等な範囲及び／または当業界の技術または知識の範囲内で変更または修正が可能である。著わした実施例は本発明の技術的思想を具現するための最善の状態を説明することであり、本発明の具体的な適用分野及び用途で要求される多様な変更も可能である。したがって、以上の発明の詳細な説明は開示された実施状態で本発明を制限しようとする意図ではない。また、添付された請求範囲は他の実施状態も含むことで解釈されなければならない。

【符号の説明】

【0130】

１０ ロードポート
２０ 常圧移送モジュール
３０ 真空移送モジュール
４０ ロードラックチャンバ
５０ 工程チャンバ
５００ ハウジング
６００ 支持ユニット
７００ ガス供給ユニット
８００ シャワーヘッドユニット
８１２ 貫通ホール
９００ 密度調節部材
９２０ センターパッド
９３０ ミドルパッド
９４０ エッジパッド

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】