基板支持装置及びそれを有する基板処理装置
基板支持装置は、基板を支持する上部プレートと、上部プレートの下部に位置する下部プレートと、上部プレートと下部プレートとの間に介在される絶縁部材と、上部プレートと絶縁部材との間に介在され前記上部プレートに置かれる基板にプラズマを集中させるための電極と、絶縁部材と下部プレートとの間に介在され前記上部プレートによって支持された基板を加熱するヒッターと、を含む。ここで、絶縁部材は、ヒッターと電極との間の漏洩電流が減少するように約４００℃〜８００℃の温度で、約１０６Ωｃｍ以上の体積抵抗を有する物質を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置に関し、より詳しくは基板に対するプラズマ工程を実行するために基板を支持する装置及びそれを含む基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、半導体素子は、ウエハーのようなシリコン材質の基板上に電気的な回路パターンを形成するＦａｂ工程と、前記回路パターンが形成された基板の電気的な特性を検査するＥＤＳ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｄｉｅ Ｓｏｒｔｉｎｇ）工程と、前記基板上に形成された複数のチップを個別化し、エポキシ樹脂で封止するパッケージング工程を通じて製造される。
【０００３】
前記回路パターンを形成するために前記基板上には蒸着工程を通じて薄膜が形成されることができる。最近、前記薄膜の電気的特性を改善し、前記蒸着工程の工程温度を下げるためにプラズマを利用する蒸着装置が広く使われている。例えば、前記薄膜を形成するためにプラズマ化学気相蒸着（Ｐｌａｓｍａ−Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：以下、ＰＥ−ＣＶＤ）装置が広く使われている。
【０００４】
前記ＰＥ−ＣＶＤ装置は反応ガスが注入される工程チャンバ、前記工程チャンバ内に配置されて反応ガスから基板に薄膜を蒸着させるためのプラズマを発生させるプラズマ電極及び基板が置かれる支持部を含むことができる。
【０００５】
前記支持部は、前記薄膜の蒸着効率を向上させるために前記基板にプラズマを集中させる電極と前記基板を加熱するためのヒッターを含むことができる。前記電極は接地されることができ、前記ヒッターは電源供給器と接続されることができる。
【０００６】
しかし、前記ヒッターで高電圧パワーが印加されることによって前記ヒッターと電極との間で漏洩電流が発生することができ、これによって、前記蒸着工程が非正常的に行われることができ、また、前記蒸着装置の構成品が電気的に損傷されることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の一目的は、ヒッターと電極との間の漏洩電流を減少させることのできる基板支持装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、ヒッターと接地電極との間の漏洩電流を減少させることのできる基板支持部を含む基板処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一側面による基板支持装置は、上部プレート、下部プレート、絶縁部材、電極、及びヒッターを含むことができる。前記上部プレートは基板を支持することができ、前記下部プレートは前記上部プレートの下部に位置されることができる。前記絶縁部材は、前記上部プレートと前記下部プレートとの間に介在されることができる。前記電極は、前記上部プレートと前記絶縁部材との間に介在されることができ、前記上部プレートによって支持された基板にプラズマを集中させるために使用することができる。前記ヒッターは前記絶縁部材と前記下部プレートとの間に介在されることができ、前記上部プレートによって支持された基板を加熱することができる。ここで、前記絶縁部材は、前記ヒッターと前記電極との間の漏洩電流が減少するように約４００℃〜８００℃の温度で、約１０６Ω
ｃｍ以上の体積抵抗を有する物質を含むことができる。
【００１０】
本発明の実施形態によると、前記絶縁部材は、不活性ガス雰囲気の中で、約１６００℃〜１９００℃の温度と約０．０１ｔｏｎ／ｃｍ２〜０．３ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力で形成された窒化アルミニウム焼結体であることができる。
【００１１】
本発明の実施形態によると、前記絶縁部材は、約９５質量％以上の窒化アルミニウムを含むことができる。
【００１２】
本発明の実施形態によると、前記絶縁部材は、前記ヒッターと前記電極との間の漏洩電流が減少するように約３ｍｍ〜１０ｍｍ程度の厚さを有することができる。
【００１３】
本発明の実施形態によると、前記上部プレートと下部プレートのそれぞれは、セラミック焼結体であることができる。
【００１４】
本発明の実施形態によると、前記ヒッターは、電気抵抗熱線を含むことができる。
【００１５】
本発明の実施形態によると、前記電極は、メッシュまたはプレート形態を有することができる。
【００１６】
本発明の他の側面による基板処理装置は、工程チャンバと、基板支持部、及びガス供給部を含むことができる。前記基板支持部は、前記工程チャンバの内部に配置することができ、基板を支持し加熱するために使用されることができる。前記ガス供給部は、前記基板上に薄膜を形成するために前記工程チャンバの内部に反応ガスを供給することができ、前記反応ガスからプラズマを生成するための上部電極として機能することができる。ここで、前記基板支持部は、上部プレート、下部プレート、絶縁部材、接地電極、及びヒッターを含むことができる。前記上部プレートは基板を支持することができ、前記下部プレートは前記上部プレートの下部に位置することができる。前記絶縁部材は前記上部プレートと前記下部プレートとの間に介在されることができる。前記接地電極は前記上部プレートと前記絶縁部材との間に介在されることができ、前記上部プレートによって支持された基板にプラズマを集中させるために使用されることができる。前記ヒッターは、前記絶縁部材と下部プレートとの間に介在されることができ、前記上部プレートによって支持された基板を加熱することができる。特に、前記絶縁部材は前記ヒッターと前記電極との間の漏洩電流が減少するように約４００℃〜８００℃の温度で約１０６Ωｃｍ以上の体積抵抗を有する物質を含むことができる。
【００１７】
本発明の実施形態によると、前記基板支持部のヒッターは電気抵抗熱線を含むことができる。
【００１８】
本発明の実施形態によると、前記基板支持部の絶縁部材は前記ヒッターと前記接地電極との間の漏洩電流が減少するように約３ｍｍ〜１０ｍｍ程度の厚さを有することができる。
【発明の効果】
【００１９】
上述のような本発明の実施形態によると、ヒッターと電極との間の漏洩電流は、約４００℃〜８００℃の温度で約１０６Ωｃｍ以上の体積抵抗を有する物質を含む絶縁部材によって充分に減少されることができる。
【００２０】
また、前記絶縁部材は、約３ｍｍ〜１０ｍｍ程度の厚さを有するため、前記絶縁部材は前記ヒッターと電極との間においての漏洩電流を減少させるに充分な電気抵抗を有するこ
とができる。
【００２１】
また、前記ヒッターが電気抵抗熱線を含むため、前記ヒッターと前記電極が互いに対向する面積が減少されることができ、これによって前記ヒッターと電極との間においての漏洩電流が減少されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態による基板支持装置を説明するための概略的な図面である。
【図２】図１に示すヒッターを説明するための概略的な図面である。
【図３】図１に示す電極を説明するための概略的な図面である。
【図４】図１に示すヒッターと電極との間の間隔を説明するための概略的な図面である。
【図５】図１に示すヒッターを説明するための概略的な図面である。
【図６】本発明の他の実施形態による基板処理装置を説明するための概略的な図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明は、本発明の実施形態を示す添付図面を参照し、より一層詳細に説明す
る。しかし、本発明は下記で説明する実施形態に限定されたように構成されなければならないのではなく、これと他の様々な形態で具体化することができる。下記の実施形態は本発明が全て完成できるようにするために提供されるというよりは、本発明の技術分野で熟練した当業者らに本発明の範囲を十分に伝達するために提供されるのである。
【００２４】
一つの要素が別の一つの要素または層上に、配置されるか或いは接続されるものとして説明する場合、上記要素は上記他の一つの要素上に直接的に配置されたり接続されることもでき、他の要素または層が、これらの間に掲載されることもできる。これと異なって、一つの要素が別の一つの要素上に直接的に配置されたり接続されることとして説明する場合、それらの間にはまた他の要素はありえない。類似の要素に対しては全体的に類似の参照符号が使われることであり、また、「及び／または」という用語は関連項目のうちのいずれか一つ、または、それ以上の組合を含む。
【００２５】
多様な要素、造成、領域、層、及び／または部分と同じ多様な項目を説明するために第１、第２、第３などの用語らが使われるが、前記項目はこれらの用語によって限定されない。これらの用語は単に他の要素から一つの要素を区別するために使われることである。従って、下記で説明する第１要素、造成、領域、層、または、部分は本発明の範囲内でありつつ、第２要素、造成、領域、層、または、部分として表現することができる。
【００２６】
空間的に相対的な用語ら、例をあげれば、「下部」または「底」そして「上部」などの用語らは、図面に説明したように、他の要素らに対して、一要素の関係を説明するために使われることができる。 相対的用語は図面に示した方位に加えて装置の他の方位を含む
ことができる。例を挙げれば、図面の一つで装置が方向が変われば、他の要素の下部側にあると説明した要素が上記他の要素の上部側にあることと整合されるだろう。従って、「下部」という典型的な用語は図面の特定方位に対し「下部」及び「上部」方位、全てを含むことができる。これと類似に、図面の一つで装置が方向が変われば、他の要素の「下」または「すぐ下」として説明された要素は上記他の要素の「上」と整合されるだろう。従って、「下」または「すぐ下」という典型的な用語は「下」と「上」の方位全てを含むことができる。
【００２７】
下記で使われた専門用語は単に特定実施形態を説明するための目的で使われることであ
り、本発明を限定するためのものではない。 下記で使われたように、単数の形態と表示
されるのは特別に明確に指示しない以上、複数の形態も含む。また、「含む」または「含んでいる」という用語が使われる場合、これは言及された形態、領域、完全体、段階、作用、要素、及び／または、成分の存在を特徴づけることであり、他の一つ以上の形態、領域、完全体、段階、作用、要素、成分、及び／または、これらのグループの追加を排除するのではない。
【００２８】
別に限定されない以上、技術及び科学用語を含む全ての用語は本発明の技術分野で通常の知識を有する当業者に理解されることのできる同一意味を有する。通常の辞書で限定されることと同じ上記用語は関連技術と本発明の説明の文脈でそれらの意味と一致する意味を有すると解釈されることであり、明確に限定されない限り理想的または過度に外形的な直感と解釈されないべきである。
【００２９】
本発明の実施形態は本発明の理想的な実施形態の概略的な図面の断面図を参照して説明する。これによって、上記図面の形状からの変化、例をあげれば、製造方法及び／または許容誤差の変化は予想されることができるものである。従って、本発明の実施形態は図面として説明した領域の特定形状に限定した通り説明されるのではなく、形状においての偏差を含むことのである。例を挙げれば、平たいと説明された領域は、一般的に粗さ及び／または非線形的な形態を有することができる。また、図面に説明した尖った角は丸くすることもできる。従って、図面に説明した領域は全面的に概略的であり、これらの形状は領域の正確な形状を説明するためではなく、また、本発明の範囲を限定しようとするのではない。
【００３０】
図１は本発明の一実施形態による基板支持装置を説明するための概略的な図面であり、図２は図１に示すヒッターを説明するための概略的な図面であり、図３は図１に示す電極を説明するための概略的な図面である。
【００３１】
図１〜図３を参照すると、本発明の一実施形態による基板支持装置１００は、基板Ｗを直接的に支持する上部プレート１１０、前記上部プレート１１０の下部に配置する下部プレート１２０、上部プレート１１０と下部プレート１２０との間に介在される絶縁部材１３０、前記上部プレート１１０と絶縁部材１３０との間に介在される電極１４０、及び前記絶縁部材１３０と下部プレート１２０との間に介在されるヒッター１５０を含むことができる。
【００３２】
前記上部プレート１１０の上面には処理工程を進行する基板Ｗが直接的に支持されることができる。ここで、前記基板Ｗは半導体素子を製造するためのシリコン材質のウエハー（ｗａｆｅｒ）であることができ、前記基板Ｗ上には薄膜が蒸着されることができる。しかし、前記基板Ｗがシリコン材質のウエハーに限定されるのはない。例えば、前記基板Ｗは、ガラス材質または石英材質からなる平板型基板であることができ、ＰＤＰ（ｐｌａｓｍａ ｄｉｓｐｌａｙ ｐａｎｅｌ）、ＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）、ＯＬＥＤ（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）などのような平面ディスプレイ装置の製造において実質的に画像を表示するディスプレイパネルを製造するために使用することができる。
【００３３】
前記上部プレート１１０は、耐熱性に優れて、電気的に絶縁体であるセラミックからなることができる。前記セラミックは一例として、窒化アルミニウムＡｌＮ、窒化シリコンＳｉ３Ｎ４、炭化シリコンＳｉＣ、窒化ホウ素ＢＮ、及びアルミナＡｌ２Ｏ３のうち、いずれか一つからなることができ、これらは単独または混合して使用することができる。また、前記上部プレート１１０は粉末状態の前記セラミックを利用する焼結工程を通じて製造することができる。
【００３４】
これによって、前記上部プレート１１０に置かれた前記基板Ｗ上にプラズマを利用して薄膜を蒸着しようとする場合、前記上部プレート１１０上に置かれた基板Ｗを安定的に加熱することができ、また、前記プラズマと前記上部プレート１１０との間においての電気的な干渉を防ぐことができる。
【００３５】
前記下部プレート１２０は、上部プレート１１０の下部に位置されることができる。前記下部プレート１２０は、上部プレート１１０と同一物質で形成されることができる。従って、前記下部プレート１２０に対する追加的な詳細説明は省略することにする。
【００３６】
前記上部プレート１１０と下部プレート１２０は、相互対向するように配置することができ、その間には絶縁部材１３０が介在されることができる。つまり、前記下部プレート１２０、絶縁部材、及び上部プレート１１０は、順番に積層されることができ、相互接合されることができる。
【００３７】
また、前記絶縁部材１３０は、前記電極１４０とヒッター１５０との間に介在されることができ、前記電極１４０とヒッター１５０との間を電気的に絶縁させる絶縁体として機能することができる。
【００３８】
ここで、前記絶縁部材１３０は、充分な絶縁抵抗を有することが望ましい。具体的に前記絶縁部材１３０は、約４００℃〜８００℃の温度で、約１０６Ωｃｍ以上の体積抵抗を有する物質を含むことができる。一方、一般的に物質の抵抗値は温度の上昇に応じて低くなるため、前記絶縁部材１３０をなす物質が約４００℃より低い温度で有する体積抵抗は、約４００℃〜８００℃の温度で有する体積抵抗より大きい値であることは自明である。
【００３９】
一列として、前記絶縁部材１３０は、窒化アルミニウム焼結体であってもよい。前記窒化アルミニウム焼結体は、粉末状態の窒化アルミニウムＡｌＮを利用する焼結工程によって製造することができる。前記絶縁部材１３０を製造するための焼結工程は、窒素及びアルゴンなどのような不活性ガス雰囲気で行われることができる。特に、前記絶縁部材が、充分な体積抵抗を有するようにするために、前記焼結工程は、約１６００℃〜１９００℃の温度と約０．０１ｔｏｎ／ｃｍ２〜０．３ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力で実行されることができ、これによって、前記ヒッターと前記電極は前記絶縁部材によって充分に絶縁されることができる。
【００４０】
前記絶縁部材１３０をなす窒化アルミニウム焼結体は、約９５質量％程度の窒化アルミニウムを含んでもよい。
【００４１】
これとは異なって、前記絶縁部材１３０は、上部プレート１１０または下部プレート１２０と同一物質からなることができ、この場合、前記上部プレート、下部プレート、及び絶縁部材は、約４００℃〜８００℃程度の温度で約１０６Ωｃｍ以上の体積抵抗を有するセラミックからなることができる。
【００４２】
前記電極１４０は、前記上部プレート１１０と絶縁部材１３０との間に介在されることができる。前記電極１４０は、外部の接地部１００ｃと電気的に接続されることができる。前記電極１４０は、電導性に優れた金属材質からなることができる。例えば、前記電極１４０は、タンタル（Ｔａｎｔａｌｕｍ，Ｔａ）、タングステン（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ，Ｗ）、モリブデン（Ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ，Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉｃｋｅｌ，Ｎｉ）などを含むことができ、これらの合金が使用されることもできる。
【００４３】
前記電極１４０は、前記基板Ｗ上に薄膜を形成するための高周波またはＲＦ（Ｒａｄｉ
ｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）パワーを利用してプラズマを形成する場合、前記プラズマの形成のための基準電位を提供することができる。また、前記薄膜を形成する間、前記プラズマが前記基板Ｗに集中するようにすることができる。
【００４４】
前記電極１４０は、図３に示すようにメッシュ（ｍｅｓｈ）形態を有することができる。これとは異なって、前記電極１４０はプレート形態を有することもできる。前記電極１４０は、前記上部プレート１１０上に置かれる基板Ｗに対応する大きさを有することができる。
【００４５】
前記電極１４０は、前記絶縁部材１３０を製造するとき、絶縁部材１３０の上面に配置することができる。つまり、前記絶縁部材１３０を製造するための焼結工程を進行するとき、絶縁部材１３０を形成するための粉末状態の物質上に配置することができる。これとは異なって、前記電極１４０は上部プレート１１０の下面に配置するように、前記上部プレート１１０を製造するための焼結工程を進行するとき、上部プレート１１０を形成するための粉末状態のセラミックの下に配置することができる。また、前記上部プレート１１０と絶縁部材１３０を個別的に製造した後、相互接合するとき、その間に配置することもできる。
【００４６】
前記ヒッター１５０は基板Ｗを加熱するために使用されることができる。具体的には、前記ヒッター１５０は電源供給部１００ｂと電気的に接続されることができる。
【００４７】
前記ヒッター１５０は、電気抵抗熱線を含むことができる。つまり、前記ヒッター１５０は、前記電源供給部１００ｂから提供される駆動電圧によって熱を発生させることのできる金属からなることができる。前記ヒッター１５０は、例えば、タンタル（Ｔａｎｔａｌｕｍ，Ｔａ）、タングステン（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ，Ｗ）、モリブデン（Ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ，Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉｃｋｅｌ，Ｎｉ）などを含むことができ、これらの合金が使用されることもできる。
【００４８】
前記ヒッター１５０は、前記下部プレート１２０を製造するとき、下部プレート１２０の上面に配置することができる。つまり、焼結工程を通じて下部プレート１２０を製造するときに下部プレート１２０を形成するための粉末状態のセラミック上に配置することができる。これとは異なって、前記ヒッター１５０は絶縁部材１３０の下面に配置するように絶縁部材１３０を製造するための焼結工程を行うときに絶縁部材１３０を形成するための粉末状態の物質の下に配置することができる。また、絶縁部材１３０と下部プレート１２０を個別的に製造した後、相互接合するとき、その間に配置することもできる。
【００４９】
前記ヒッター１５０は、図２に示すように、前記上部プレート１１０に置かれる基板Ｗと対応するように配置することができ、均一に分布された電気抵抗熱線１５２を含むことができる。例えば、前記基板Ｗが円形状を有する場合（例えば、シリコンウエハーの場合）、前記電気抵抗熱線１５２は、同心円構造を有することができる。これで、前記ヒッター１５０は、基板Ｗを均一に加熱することができる。
【００５０】
このように、本発明の一実施形態による基板支持装置１００は、ヒッター１５０と電極１４０を絶縁させるための絶縁部材１３０が約４００℃〜８００℃の温度で、約１０６Ωｃｍ以上の体積抵抗を有することによって、低温工程はもちろん、高温工程においても前記ヒッター１５０を前記電極１４０から充分に絶縁させることができ、これによって、前記ヒッター１５０と電極１４０との間においての漏洩電流が充分に減少されることができる。
【００５１】
図４は、図１に示す絶縁部材の厚さを説明するための概略的な図面である。
【００５２】
図４を参照すると、前記絶縁部材１３０は、前記電極１４０とヒッター１５０との間においての漏洩電流を充分に減少させるために、約３ｍｍ〜１０ｍｍ程度の厚さｄを有することが望ましい。この場合、前記絶縁部材１３０は、約４００℃〜８００℃の温度で、約１０６Ωｃｍ以上の体積抵抗を有する物質からなることが望ましい。例えば、前記絶縁部材１３０は、不活性ガス雰囲気の中で、約１６００℃〜１９００℃の温度と約０．０１ｔｏｎ／ｃｍ２〜０．３ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力で形成された窒化アルミニウム焼結体であることができる。
【００５３】
図５は、図１に示すヒッターを説明するための概略的な図面である。
【００５４】
図５を参照すると、前記ヒッター１５０は電気抵抗熱線を含むことができる。この場合、前記ヒッター１５０と前記電極１４０との間においての漏洩電流を減少させるための電気抵抗熱線は円形の断面を有することが望ましい。これは、前記ヒッター１５０と電極１４０との間の間隔を増加させることによって前記ヒッター１５０と電極１４０との間においての漏洩電流を充分に減少させることができる。
【００５５】
前記電気抵抗熱線が円形断面を有する場合、前記電気抵抗熱線の側面部位と前記電極１４０との間の間隔が前記電気抵抗熱線の最上部と前記電極１４０との間の間隔より増加されることができるため、前記ヒッター１５０と前記電極１４０との間の平均間隔が増加されることができる。結果的に、前記ヒッター１５０と前記電極１４０との間の電気抵抗が増加することができ、これによって、前記ヒッター１５０と前記電極１４０との間においての漏洩電流が減少されることができる。
【００５６】
図６は、本発明の他の実施形態による基板処理装置を説明するための概略的な図面である。
【００５７】
図６を参照すると、本発明の他の実施形態による基板処理装置２００は、基板Ｗに対する工程空間を提供する工程チャンバ２１０、工程を進行する基板Ｗを支持しつつ、加熱するための基板支持部１００、及び工程チャンバ２１０の内部に反応ガスを供給するガス供給部２２０を含むことができる。
【００５８】
前記供給部２２０は、工程チャンバ２１０と接続されたガス注入部２２２を含むことができる。前記反応ガスは前記基板Ｗ上に薄膜を形成するためのソースガスを含むことができる。前記ソースガスは、キャリアーガスと共に前記工程チャンバ２１０に供給されることができる。例えば、前記ソースガスは、シランＳｉＨ４、窒素ＮＯ２、アンモニアＮＨ３などを含むことができ、これらの混合ガスが使用されることもできる。前記キャリアガスとしては、アルゴン及び窒素などのような不活性ガスが使用されることができる。
【００５９】
前記支持部１００は、前記工程チャンバ２１０の内部に配置されることができ、前記基板Ｗは前記基板支持部１００によって支持されることができる。前記基板支持部１００は、基板Ｗを直接的に支持する上部プレート１１０、上部プレート１１０の下部に位置する下部プレート１２０、上部プレート１１０と下部プレート１２０との間に位置する絶縁部材１３０、上部プレート１１０と下部プレート１２０との間に介在されて前記基板Ｗにプラズマを集中させるための接地電極１４０、及び前記絶縁部材１３０と下部プレート１２０との間に介在されて前記基板Ｗを加熱するためのヒッター１５０を含むことができる。
【００６０】
一方、前記基板処理装置２００は、前記基板支持部１００を支持するための支持部１００ａをさらに含むことができる。ここで、前記ヒッター１５０及び接地電極１４０は、前記支持台１００ａを通じて電源供給部１００ｂ及び接地部１００ｃと電気的に接続される
ことができる。
【００６１】
前記基板支持部１００は、図１〜図５を参照して既に説明した基板支持装置と同一または類似しているため、これに対する追加的な詳細な説明は省略する。
【００６２】
前記ガス供給部２２０は、工程チャンバ２１０の上部に配置されたシャワーヘッド２２４を含むことができる。前記シャワーヘッド２２４は前記反応ガスを前記基板Ｗ上に供給するための複数のガスホールを有することができ、前記ガス注入部２２２を通じてガスソースと接続されることができる。
【００６３】
また、前記ガス供給部２２０は、前記反応ガスからプラズマを発生させるための上部電極として機能することができる。つまり、前記プラズマは、前記上部電極と前記接地電極１４０との間で形成される電位差によって発生されることができる。
【００６４】
前記プラズマを利用して前記基板Ｗ上に薄膜を形成するために前記基板Ｗは前記基板Ｗは、前記ヒッター１５０によって所定の工程温度で加熱されることができる。この場合、前記絶縁部材１３０が約４００℃〜８００℃の温度で、約１０６Ωｃｍ以上の体積抵抗を有する物質からなり、約３ｍｍ〜１０ｍｍ程度の厚さを有するため、前記ヒッター１５０と接地電極１４０との間の漏洩電流が充分に減少されることができる。
【００６５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内において、各種の変形例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと理解される。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
上述のような本発明の実施形態によると、プラズマを利用して基板上に薄膜を形成する場合、前記基板を工程温度で加熱するためのヒッターと前記プラズマを形成するための接地電極との間においての漏洩電流は、前記ヒッターと前記接地電極との間に配置される絶縁部材によって充分に減少されることができる。
【００６７】
従って、前記ヒッターと接地電極との間においての漏洩電極に起因する薄膜形成装置の損傷を防ぐことができる。また、前記薄膜を形成するためのプラズマを安定的に発生させることができるため、前記基板上に前記薄膜を均一に形成することができ、前記薄膜の電気的特性を改善することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１００、２００、３００ 基板支持装置
１００ａ 支持台
１００ｂ 電源供給部
１００ｃ 接地部
１１０ 上部プレート
１２０ 下部プレート
１３０ 絶縁部材
１４０ 電極
１５０ ヒッター
１５２ 電気抵抗熱線
２００ 基板処理装置
２１０ 工程チャンバ
２２０ ガス供給部
２２２ ガス注入部
２２４ シャワーヘッド
Ｗ 基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置に関し、より詳しくは基板に対するプラズマ工程を実行するために基板を支持する装置及びそれを含む基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、半導体素子は、ウエハーのようなシリコン材質の基板上に電気的な回路パターンを形成するＦａｂ工程と、前記回路パターンが形成された基板の電気的な特性を検査するＥＤＳ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｄｉｅ Ｓｏｒｔｉｎｇ）工程と、前記基板上に形成された複数のチップを個別化し、エポキシ樹脂で封止するパッケージング工程を通じて製造される。
【０００３】
前記回路パターンを形成するために前記基板上には蒸着工程を通じて薄膜が形成されることができる。最近、前記薄膜の電気的特性を改善し、前記蒸着工程の工程温度を下げるためにプラズマを利用する蒸着装置が広く使われている。例えば、前記薄膜を形成するためにプラズマ化学気相蒸着（Ｐｌａｓｍａ−Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：以下、ＰＥ−ＣＶＤ）装置が広く使われている。
【０００４】
前記ＰＥ−ＣＶＤ装置は反応ガスが注入される工程チャンバ、前記工程チャンバ内に配置されて反応ガスから基板に薄膜を蒸着させるためのプラズマを発生させるプラズマ電極及び基板が置かれる支持部を含むことができる。
【０００５】
前記支持部は、前記薄膜の蒸着効率を向上させるために前記基板にプラズマを集中させる電極と前記基板を加熱するためのヒッターを含むことができる。前記電極は接地されることができ、前記ヒッターは電源供給器と接続されることができる。
【０００６】
しかし、前記ヒッターで高電圧パワーが印加されることによって前記ヒッターと電極との間で漏洩電流が発生することができ、これによって、前記蒸着工程が非正常的に行われることができ、また、前記蒸着装置の構成品が電気的に損傷されることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の一目的は、ヒッターと電極との間の漏洩電流を減少させることのできる基板支持装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、ヒッターと接地電極との間の漏洩電流を減少させることのできる基板支持部を含む基板処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一側面による基板支持装置は、上部プレート、下部プレート、絶縁部材、電極、及びヒッターを含むことができる。前記上部プレートは基板を支持することができ、前記下部プレートは前記上部プレートの下部に位置されることができる。前記絶縁部材は、前記上部プレートと前記下部プレートとの間に介在されることができる。前記電極は、前記上部プレートと前記絶縁部材との間に介在されることができ、前記上部プレートによって支持された基板にプラズマを集中させるために使用することができる。前記ヒッターは前記絶縁部材と前記下部プレートとの間に介在されることができ、前記上部プレートによって支持された基板を加熱することができる。ここで、前記絶縁部材は、前記ヒッターと前記電極との間の漏洩電流が減少するように約４００℃〜８００℃の温度で、約１０６Ω
ｃｍ以上の体積抵抗を有する物質を含むことができる。
【００１０】
本発明の実施形態によると、前記絶縁部材は、不活性ガス雰囲気の中で、約１６００℃〜１９００℃の温度と約０．０１ｔｏｎ／ｃｍ２〜０．３ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力で形成された窒化アルミニウム焼結体であることができる。
【００１１】
本発明の実施形態によると、前記絶縁部材は、約９５質量％以上の窒化アルミニウムを含むことができる。
【００１２】
本発明の実施形態によると、前記絶縁部材は、前記ヒッターと前記電極との間の漏洩電流が減少するように約３ｍｍ〜１０ｍｍ程度の厚さを有することができる。
【００１３】
本発明の実施形態によると、前記上部プレートと下部プレートのそれぞれは、セラミック焼結体であることができる。
【００１４】
本発明の実施形態によると、前記ヒッターは、電気抵抗熱線を含むことができる。
【００１５】
本発明の実施形態によると、前記電極は、メッシュまたはプレート形態を有することができる。
【００１６】
本発明の他の側面による基板処理装置は、工程チャンバと、基板支持部、及びガス供給部を含むことができる。前記基板支持部は、前記工程チャンバの内部に配置することができ、基板を支持し加熱するために使用されることができる。前記ガス供給部は、前記基板上に薄膜を形成するために前記工程チャンバの内部に反応ガスを供給することができ、前記反応ガスからプラズマを生成するための上部電極として機能することができる。ここで、前記基板支持部は、上部プレート、下部プレート、絶縁部材、接地電極、及びヒッターを含むことができる。前記上部プレートは基板を支持することができ、前記下部プレートは前記上部プレートの下部に位置することができる。前記絶縁部材は前記上部プレートと前記下部プレートとの間に介在されることができる。前記接地電極は前記上部プレートと前記絶縁部材との間に介在されることができ、前記上部プレートによって支持された基板にプラズマを集中させるために使用されることができる。前記ヒッターは、前記絶縁部材と下部プレートとの間に介在されることができ、前記上部プレートによって支持された基板を加熱することができる。特に、前記絶縁部材は前記ヒッターと前記電極との間の漏洩電流が減少するように約４００℃〜８００℃の温度で約１０６Ωｃｍ以上の体積抵抗を有する物質を含むことができる。
【００１７】
本発明の実施形態によると、前記基板支持部のヒッターは電気抵抗熱線を含むことができる。
【００１８】
本発明の実施形態によると、前記基板支持部の絶縁部材は前記ヒッターと前記接地電極との間の漏洩電流が減少するように約３ｍｍ〜１０ｍｍ程度の厚さを有することができる。
【発明の効果】
【００１９】
上述のような本発明の実施形態によると、ヒッターと電極との間の漏洩電流は、約４００℃〜８００℃の温度で約１０６Ωｃｍ以上の体積抵抗を有する物質を含む絶縁部材によって充分に減少されることができる。
【００２０】
また、前記絶縁部材は、約３ｍｍ〜１０ｍｍ程度の厚さを有するため、前記絶縁部材は前記ヒッターと電極との間においての漏洩電流を減少させるに充分な電気抵抗を有するこ
とができる。
【００２１】
また、前記ヒッターが電気抵抗熱線を含むため、前記ヒッターと前記電極が互いに対向する面積が減少されることができ、これによって前記ヒッターと電極との間においての漏洩電流が減少されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態による基板支持装置を説明するための概略的な図面である。
【図２】図１に示すヒッターを説明するための概略的な図面である。
【図３】図１に示す電極を説明するための概略的な図面である。
【図４】図１に示すヒッターと電極との間の間隔を説明するための概略的な図面である。
【図５】図１に示すヒッターを説明するための概略的な図面である。
【図６】本発明の他の実施形態による基板処理装置を説明するための概略的な図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明は、本発明の実施形態を示す添付図面を参照し、より一層詳細に説明す
る。しかし、本発明は下記で説明する実施形態に限定されたように構成されなければならないのではなく、これと他の様々な形態で具体化することができる。下記の実施形態は本発明が全て完成できるようにするために提供されるというよりは、本発明の技術分野で熟練した当業者らに本発明の範囲を十分に伝達するために提供されるのである。
【００２４】
一つの要素が別の一つの要素または層上に、配置されるか或いは接続されるものとして説明する場合、上記要素は上記他の一つの要素上に直接的に配置されたり接続されることもでき、他の要素または層が、これらの間に掲載されることもできる。これと異なって、一つの要素が別の一つの要素上に直接的に配置されたり接続されることとして説明する場合、それらの間にはまた他の要素はありえない。類似の要素に対しては全体的に類似の参照符号が使われることであり、また、「及び／または」という用語は関連項目のうちのいずれか一つ、または、それ以上の組合を含む。
【００２５】
多様な要素、造成、領域、層、及び／または部分と同じ多様な項目を説明するために第１、第２、第３などの用語らが使われるが、前記項目はこれらの用語によって限定されない。これらの用語は単に他の要素から一つの要素を区別するために使われることである。従って、下記で説明する第１要素、造成、領域、層、または、部分は本発明の範囲内でありつつ、第２要素、造成、領域、層、または、部分として表現することができる。
【００２６】
空間的に相対的な用語ら、例をあげれば、「下部」または「底」そして「上部」などの用語らは、図面に説明したように、他の要素らに対して、一要素の関係を説明するために使われることができる。 相対的用語は図面に示した方位に加えて装置の他の方位を含む
ことができる。例を挙げれば、図面の一つで装置が方向が変われば、他の要素の下部側にあると説明した要素が上記他の要素の上部側にあることと整合されるだろう。従って、「下部」という典型的な用語は図面の特定方位に対し「下部」及び「上部」方位、全てを含むことができる。これと類似に、図面の一つで装置が方向が変われば、他の要素の「下」または「すぐ下」として説明された要素は上記他の要素の「上」と整合されるだろう。従って、「下」または「すぐ下」という典型的な用語は「下」と「上」の方位全てを含むことができる。
【００２７】
下記で使われた専門用語は単に特定実施形態を説明するための目的で使われることであ
り、本発明を限定するためのものではない。 下記で使われたように、単数の形態と表示
されるのは特別に明確に指示しない以上、複数の形態も含む。また、「含む」または「含んでいる」という用語が使われる場合、これは言及された形態、領域、完全体、段階、作用、要素、及び／または、成分の存在を特徴づけることであり、他の一つ以上の形態、領域、完全体、段階、作用、要素、成分、及び／または、これらのグループの追加を排除するのではない。
【００２８】
別に限定されない以上、技術及び科学用語を含む全ての用語は本発明の技術分野で通常の知識を有する当業者に理解されることのできる同一意味を有する。通常の辞書で限定されることと同じ上記用語は関連技術と本発明の説明の文脈でそれらの意味と一致する意味を有すると解釈されることであり、明確に限定されない限り理想的または過度に外形的な直感と解釈されないべきである。
【００２９】
本発明の実施形態は本発明の理想的な実施形態の概略的な図面の断面図を参照して説明する。これによって、上記図面の形状からの変化、例をあげれば、製造方法及び／または許容誤差の変化は予想されることができるものである。従って、本発明の実施形態は図面として説明した領域の特定形状に限定した通り説明されるのではなく、形状においての偏差を含むことのである。例を挙げれば、平たいと説明された領域は、一般的に粗さ及び／または非線形的な形態を有することができる。また、図面に説明した尖った角は丸くすることもできる。従って、図面に説明した領域は全面的に概略的であり、これらの形状は領域の正確な形状を説明するためではなく、また、本発明の範囲を限定しようとするのではない。
【００３０】
図１は本発明の一実施形態による基板支持装置を説明するための概略的な図面であり、図２は図１に示すヒッターを説明するための概略的な図面であり、図３は図１に示す電極を説明するための概略的な図面である。
【００３１】
図１〜図３を参照すると、本発明の一実施形態による基板支持装置１００は、基板Ｗを直接的に支持する上部プレート１１０、前記上部プレート１１０の下部に配置する下部プレート１２０、上部プレート１１０と下部プレート１２０との間に介在される絶縁部材１３０、前記上部プレート１１０と絶縁部材１３０との間に介在される電極１４０、及び前記絶縁部材１３０と下部プレート１２０との間に介在されるヒッター１５０を含むことができる。
【００３２】
前記上部プレート１１０の上面には処理工程を進行する基板Ｗが直接的に支持されることができる。ここで、前記基板Ｗは半導体素子を製造するためのシリコン材質のウエハー（ｗａｆｅｒ）であることができ、前記基板Ｗ上には薄膜が蒸着されることができる。しかし、前記基板Ｗがシリコン材質のウエハーに限定されるのはない。例えば、前記基板Ｗは、ガラス材質または石英材質からなる平板型基板であることができ、ＰＤＰ（ｐｌａｓｍａ ｄｉｓｐｌａｙ ｐａｎｅｌ）、ＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）、ＯＬＥＤ（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）などのような平面ディスプレイ装置の製造において実質的に画像を表示するディスプレイパネルを製造するために使用することができる。
【００３３】
前記上部プレート１１０は、耐熱性に優れて、電気的に絶縁体であるセラミックからなることができる。前記セラミックは一例として、窒化アルミニウムＡｌＮ、窒化シリコンＳｉ３Ｎ４、炭化シリコンＳｉＣ、窒化ホウ素ＢＮ、及びアルミナＡｌ２Ｏ３のうち、いずれか一つからなることができ、これらは単独または混合して使用することができる。また、前記上部プレート１１０は粉末状態の前記セラミックを利用する焼結工程を通じて製造することができる。
【００３４】
これによって、前記上部プレート１１０に置かれた前記基板Ｗ上にプラズマを利用して薄膜を蒸着しようとする場合、前記上部プレート１１０上に置かれた基板Ｗを安定的に加熱することができ、また、前記プラズマと前記上部プレート１１０との間においての電気的な干渉を防ぐことができる。
【００３５】
前記下部プレート１２０は、上部プレート１１０の下部に位置されることができる。前記下部プレート１２０は、上部プレート１１０と同一物質で形成されることができる。従って、前記下部プレート１２０に対する追加的な詳細説明は省略することにする。
【００３６】
前記上部プレート１１０と下部プレート１２０は、相互対向するように配置することができ、その間には絶縁部材１３０が介在されることができる。つまり、前記下部プレート１２０、絶縁部材、及び上部プレート１１０は、順番に積層されることができ、相互接合されることができる。
【００３７】
また、前記絶縁部材１３０は、前記電極１４０とヒッター１５０との間に介在されることができ、前記電極１４０とヒッター１５０との間を電気的に絶縁させる絶縁体として機能することができる。
【００３８】
ここで、前記絶縁部材１３０は、充分な絶縁抵抗を有することが望ましい。具体的に前記絶縁部材１３０は、約４００℃〜８００℃の温度で、約１０６Ωｃｍ以上の体積抵抗を有する物質を含むことができる。一方、一般的に物質の抵抗値は温度の上昇に応じて低くなるため、前記絶縁部材１３０をなす物質が約４００℃より低い温度で有する体積抵抗は、約４００℃〜８００℃の温度で有する体積抵抗より大きい値であることは自明である。
【００３９】
一列として、前記絶縁部材１３０は、窒化アルミニウム焼結体であってもよい。前記窒化アルミニウム焼結体は、粉末状態の窒化アルミニウムＡｌＮを利用する焼結工程によって製造することができる。前記絶縁部材１３０を製造するための焼結工程は、窒素及びアルゴンなどのような不活性ガス雰囲気で行われることができる。特に、前記絶縁部材が、充分な体積抵抗を有するようにするために、前記焼結工程は、約１６００℃〜１９００℃の温度と約０．０１ｔｏｎ／ｃｍ２〜０．３ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力で実行されることができ、これによって、前記ヒッターと前記電極は前記絶縁部材によって充分に絶縁されることができる。
【００４０】
前記絶縁部材１３０をなす窒化アルミニウム焼結体は、約９５質量％程度の窒化アルミニウムを含んでもよい。
【００４１】
これとは異なって、前記絶縁部材１３０は、上部プレート１１０または下部プレート１２０と同一物質からなることができ、この場合、前記上部プレート、下部プレート、及び絶縁部材は、約４００℃〜８００℃程度の温度で約１０６Ωｃｍ以上の体積抵抗を有するセラミックからなることができる。
【００４２】
前記電極１４０は、前記上部プレート１１０と絶縁部材１３０との間に介在されることができる。前記電極１４０は、外部の接地部１００ｃと電気的に接続されることができる。前記電極１４０は、電導性に優れた金属材質からなることができる。例えば、前記電極１４０は、タンタル（Ｔａｎｔａｌｕｍ，Ｔａ）、タングステン（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ，Ｗ）、モリブデン（Ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ，Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉｃｋｅｌ，Ｎｉ）などを含むことができ、これらの合金が使用されることもできる。
【００４３】
前記電極１４０は、前記基板Ｗ上に薄膜を形成するための高周波またはＲＦ（Ｒａｄｉ
ｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）パワーを利用してプラズマを形成する場合、前記プラズマの形成のための基準電位を提供することができる。また、前記薄膜を形成する間、前記プラズマが前記基板Ｗに集中するようにすることができる。
【００４４】
前記電極１４０は、図３に示すようにメッシュ（ｍｅｓｈ）形態を有することができる。これとは異なって、前記電極１４０はプレート形態を有することもできる。前記電極１４０は、前記上部プレート１１０上に置かれる基板Ｗに対応する大きさを有することができる。
【００４５】
前記電極１４０は、前記絶縁部材１３０を製造するとき、絶縁部材１３０の上面に配置することができる。つまり、前記絶縁部材１３０を製造するための焼結工程を進行するとき、絶縁部材１３０を形成するための粉末状態の物質上に配置することができる。これとは異なって、前記電極１４０は上部プレート１１０の下面に配置するように、前記上部プレート１１０を製造するための焼結工程を進行するとき、上部プレート１１０を形成するための粉末状態のセラミックの下に配置することができる。また、前記上部プレート１１０と絶縁部材１３０を個別的に製造した後、相互接合するとき、その間に配置することもできる。
【００４６】
前記ヒッター１５０は基板Ｗを加熱するために使用されることができる。具体的には、前記ヒッター１５０は電源供給部１００ｂと電気的に接続されることができる。
【００４７】
前記ヒッター１５０は、電気抵抗熱線を含むことができる。つまり、前記ヒッター１５０は、前記電源供給部１００ｂから提供される駆動電圧によって熱を発生させることのできる金属からなることができる。前記ヒッター１５０は、例えば、タンタル（Ｔａｎｔａｌｕｍ，Ｔａ）、タングステン（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ，Ｗ）、モリブデン（Ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ，Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉｃｋｅｌ，Ｎｉ）などを含むことができ、これらの合金が使用されることもできる。
【００４８】
前記ヒッター１５０は、前記下部プレート１２０を製造するとき、下部プレート１２０の上面に配置することができる。つまり、焼結工程を通じて下部プレート１２０を製造するときに下部プレート１２０を形成するための粉末状態のセラミック上に配置することができる。これとは異なって、前記ヒッター１５０は絶縁部材１３０の下面に配置するように絶縁部材１３０を製造するための焼結工程を行うときに絶縁部材１３０を形成するための粉末状態の物質の下に配置することができる。また、絶縁部材１３０と下部プレート１２０を個別的に製造した後、相互接合するとき、その間に配置することもできる。
【００４９】
前記ヒッター１５０は、図２に示すように、前記上部プレート１１０に置かれる基板Ｗと対応するように配置することができ、均一に分布された電気抵抗熱線１５２を含むことができる。例えば、前記基板Ｗが円形状を有する場合（例えば、シリコンウエハーの場合）、前記電気抵抗熱線１５２は、同心円構造を有することができる。これで、前記ヒッター１５０は、基板Ｗを均一に加熱することができる。
【００５０】
このように、本発明の一実施形態による基板支持装置１００は、ヒッター１５０と電極１４０を絶縁させるための絶縁部材１３０が約４００℃〜８００℃の温度で、約１０６Ωｃｍ以上の体積抵抗を有することによって、低温工程はもちろん、高温工程においても前記ヒッター１５０を前記電極１４０から充分に絶縁させることができ、これによって、前記ヒッター１５０と電極１４０との間においての漏洩電流が充分に減少されることができる。
【００５１】
図４は、図１に示す絶縁部材の厚さを説明するための概略的な図面である。
【００５２】
図４を参照すると、前記絶縁部材１３０は、前記電極１４０とヒッター１５０との間においての漏洩電流を充分に減少させるために、約３ｍｍ〜１０ｍｍ程度の厚さｄを有することが望ましい。この場合、前記絶縁部材１３０は、約４００℃〜８００℃の温度で、約１０６Ωｃｍ以上の体積抵抗を有する物質からなることが望ましい。例えば、前記絶縁部材１３０は、不活性ガス雰囲気の中で、約１６００℃〜１９００℃の温度と約０．０１ｔｏｎ／ｃｍ２〜０．３ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力で形成された窒化アルミニウム焼結体であることができる。
【００５３】
図５は、図１に示すヒッターを説明するための概略的な図面である。
【００５４】
図５を参照すると、前記ヒッター１５０は電気抵抗熱線を含むことができる。この場合、前記ヒッター１５０と前記電極１４０との間においての漏洩電流を減少させるための電気抵抗熱線は円形の断面を有することが望ましい。これは、前記ヒッター１５０と電極１４０との間の間隔を増加させることによって前記ヒッター１５０と電極１４０との間においての漏洩電流を充分に減少させることができる。
【００５５】
前記電気抵抗熱線が円形断面を有する場合、前記電気抵抗熱線の側面部位と前記電極１４０との間の間隔が前記電気抵抗熱線の最上部と前記電極１４０との間の間隔より増加されることができるため、前記ヒッター１５０と前記電極１４０との間の平均間隔が増加されることができる。結果的に、前記ヒッター１５０と前記電極１４０との間の電気抵抗が増加することができ、これによって、前記ヒッター１５０と前記電極１４０との間においての漏洩電流が減少されることができる。
【００５６】
図６は、本発明の他の実施形態による基板処理装置を説明するための概略的な図面である。
【００５７】
図６を参照すると、本発明の他の実施形態による基板処理装置２００は、基板Ｗに対する工程空間を提供する工程チャンバ２１０、工程を進行する基板Ｗを支持しつつ、加熱するための基板支持部１００、及び工程チャンバ２１０の内部に反応ガスを供給するガス供給部２２０を含むことができる。
【００５８】
前記供給部２２０は、工程チャンバ２１０と接続されたガス注入部２２２を含むことができる。前記反応ガスは前記基板Ｗ上に薄膜を形成するためのソースガスを含むことができる。前記ソースガスは、キャリアーガスと共に前記工程チャンバ２１０に供給されることができる。例えば、前記ソースガスは、シランＳｉＨ４、窒素ＮＯ２、アンモニアＮＨ３などを含むことができ、これらの混合ガスが使用されることもできる。前記キャリアガスとしては、アルゴン及び窒素などのような不活性ガスが使用されることができる。
【００５９】
前記支持部１００は、前記工程チャンバ２１０の内部に配置されることができ、前記基板Ｗは前記基板支持部１００によって支持されることができる。前記基板支持部１００は、基板Ｗを直接的に支持する上部プレート１１０、上部プレート１１０の下部に位置する下部プレート１２０、上部プレート１１０と下部プレート１２０との間に位置する絶縁部材１３０、上部プレート１１０と下部プレート１２０との間に介在されて前記基板Ｗにプラズマを集中させるための接地電極１４０、及び前記絶縁部材１３０と下部プレート１２０との間に介在されて前記基板Ｗを加熱するためのヒッター１５０を含むことができる。
【００６０】
一方、前記基板処理装置２００は、前記基板支持部１００を支持するための支持部１００ａをさらに含むことができる。ここで、前記ヒッター１５０及び接地電極１４０は、前記支持台１００ａを通じて電源供給部１００ｂ及び接地部１００ｃと電気的に接続される
ことができる。
【００６１】
前記基板支持部１００は、図１〜図５を参照して既に説明した基板支持装置と同一または類似しているため、これに対する追加的な詳細な説明は省略する。
【００６２】
前記ガス供給部２２０は、工程チャンバ２１０の上部に配置されたシャワーヘッド２２４を含むことができる。前記シャワーヘッド２２４は前記反応ガスを前記基板Ｗ上に供給するための複数のガスホールを有することができ、前記ガス注入部２２２を通じてガスソースと接続されることができる。
【００６３】
また、前記ガス供給部２２０は、前記反応ガスからプラズマを発生させるための上部電極として機能することができる。つまり、前記プラズマは、前記上部電極と前記接地電極１４０との間で形成される電位差によって発生されることができる。
【００６４】
前記プラズマを利用して前記基板Ｗ上に薄膜を形成するために前記基板Ｗは前記基板Ｗは、前記ヒッター１５０によって所定の工程温度で加熱されることができる。この場合、前記絶縁部材１３０が約４００℃〜８００℃の温度で、約１０６Ωｃｍ以上の体積抵抗を有する物質からなり、約３ｍｍ〜１０ｍｍ程度の厚さを有するため、前記ヒッター１５０と接地電極１４０との間の漏洩電流が充分に減少されることができる。
【００６５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内において、各種の変形例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと理解される。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
上述のような本発明の実施形態によると、プラズマを利用して基板上に薄膜を形成する場合、前記基板を工程温度で加熱するためのヒッターと前記プラズマを形成するための接地電極との間においての漏洩電流は、前記ヒッターと前記接地電極との間に配置される絶縁部材によって充分に減少されることができる。
【００６７】
従って、前記ヒッターと接地電極との間においての漏洩電極に起因する薄膜形成装置の損傷を防ぐことができる。また、前記薄膜を形成するためのプラズマを安定的に発生させることができるため、前記基板上に前記薄膜を均一に形成することができ、前記薄膜の電気的特性を改善することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１００、２００、３００ 基板支持装置
１００ａ 支持台
１００ｂ 電源供給部
１００ｃ 接地部
１１０ 上部プレート
１２０ 下部プレート
１３０ 絶縁部材
１４０ 電極
１５０ ヒッター
１５２ 電気抵抗熱線
２００ 基板処理装置
２１０ 工程チャンバ
２２０ ガス供給部
２２２ ガス注入部
２２４ シャワーヘッド
Ｗ 基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を支持する上部プレートと、
前記上部プレートの下部に位置する下部プレートと、
前記上部プレートと前記下部プレートとの間に介在される絶縁部材と、
前記上部プレートと前記絶縁部材との間に介在され、前記上部プレートによって支持された基板にプラズマを集中させるための電極と、
前記絶縁部材と前記下部プレートとの間に介在され、前記上部プレートによって支持された基板を加熱するヒッターと、を含み、
前記絶縁部材は、前記ヒッターと前記電極との間の漏洩電流が減少するように約４００℃〜８００℃の温度で、約１０６Ωｃｍ以上の体積抵抗を有する物質を含むことを特徴とする基板支持装置。
【請求項２】
前記絶縁部材は、不活性ガス雰囲気の中で、約１６００℃〜１９００℃の温度と約０．０１ｔｏｎ／ｃｍ２〜０．３ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力で形成された窒化アルミニウム焼結体であることを特徴とする請求項１に記載の基板支持装置。
【請求項３】
前記絶縁部材は、約９５質量％以上の窒化アルミニウムを含むことを特徴とする請求項２に記載の基板支持装置。
【請求項４】
前記絶縁部材は、前記ヒッターと前記電極との間の漏洩電流が減少するように約３ｍｍ〜１０ｍｍの厚さを有することを特徴とする請求項１に記載の基板支持装置。
【請求項５】
前記上部プレートと下部プレートのそれぞれは、セラミック焼結体であることを特徴とする請求項１に記載の基板支持装置。
【請求項６】
前記ヒッターは電気抵抗熱線を含むことを特徴とする請求項１に記載の基板支持装置。
【請求項７】
前記電極は、メッシュまたはプレート形態を有することを特徴とする請求項６に記載の基板支持装置。
【請求項８】
工程チャンバと、
前記工程チャンバの内部に配置され、基板を支持し加熱する基板支持部と、
前記基板上に薄膜を形成するために前記工程チャンバの内部に反応ガスを供給し、前記反応ガスからプラズマを生成するための上部電極として機能するガス供給部と、を含み、
前記基板支持部は、
前記基板を支持する上部プレートと、
前記上部プレートの下部に位置する下部プレートと、
前記上部プレートと前記下部プレートとの間に介在される絶縁部材と、
前記上部プレートと前記絶縁部材との間に介在され、前記上部プレートによって支持された基板にプラズマを集中させるための接地電極と、
前記絶縁部材と下部プレートとの間に介在され、前記上部プレートによって支持された基板を加熱するヒッターと、を含み、
前記絶縁部材は、前記ヒッターと前記電極との間の漏洩電流が減少するように約４００℃〜８００℃の温度で約１０６Ωｃｍ以上の体積抵抗を有する物質を含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項９】
前記基板支持部のヒッターは、電気抵抗熱線を含むことを特徴とする請求項８に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記基板支持部の絶縁部材は前記ヒッターと前記接地電極との間の漏洩電流が減少するように約３ｍｍ〜１０ｍｍの厚さを有することを特徴とする請求項８に記載の基板処理装置。
【請求項１】
基板を支持する上部プレートと、
前記上部プレートの下部に位置する下部プレートと、
前記上部プレートと前記下部プレートとの間に介在される絶縁部材と、
前記上部プレートと前記絶縁部材との間に介在され、前記上部プレートによって支持された基板にプラズマを集中させるための電極と、
前記絶縁部材と前記下部プレートとの間に介在され、前記上部プレートによって支持された基板を加熱するヒッターと、を含み、
前記絶縁部材は、前記ヒッターと前記電極との間の漏洩電流が減少するように約４００℃〜８００℃の温度で、約１０６Ωｃｍ以上の体積抵抗を有する物質を含むことを特徴とする基板支持装置。
【請求項２】
前記絶縁部材は、不活性ガス雰囲気の中で、約１６００℃〜１９００℃の温度と約０．０１ｔｏｎ／ｃｍ２〜０．３ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力で形成された窒化アルミニウム焼結体であることを特徴とする請求項１に記載の基板支持装置。
【請求項３】
前記絶縁部材は、約９５質量％以上の窒化アルミニウムを含むことを特徴とする請求項２に記載の基板支持装置。
【請求項４】
前記絶縁部材は、前記ヒッターと前記電極との間の漏洩電流が減少するように約３ｍｍ〜１０ｍｍの厚さを有することを特徴とする請求項１に記載の基板支持装置。
【請求項５】
前記上部プレートと下部プレートのそれぞれは、セラミック焼結体であることを特徴とする請求項１に記載の基板支持装置。
【請求項６】
前記ヒッターは電気抵抗熱線を含むことを特徴とする請求項１に記載の基板支持装置。
【請求項７】
前記電極は、メッシュまたはプレート形態を有することを特徴とする請求項６に記載の基板支持装置。
【請求項８】
工程チャンバと、
前記工程チャンバの内部に配置され、基板を支持し加熱する基板支持部と、
前記基板上に薄膜を形成するために前記工程チャンバの内部に反応ガスを供給し、前記反応ガスからプラズマを生成するための上部電極として機能するガス供給部と、を含み、
前記基板支持部は、
前記基板を支持する上部プレートと、
前記上部プレートの下部に位置する下部プレートと、
前記上部プレートと前記下部プレートとの間に介在される絶縁部材と、
前記上部プレートと前記絶縁部材との間に介在され、前記上部プレートによって支持された基板にプラズマを集中させるための接地電極と、
前記絶縁部材と下部プレートとの間に介在され、前記上部プレートによって支持された基板を加熱するヒッターと、を含み、
前記絶縁部材は、前記ヒッターと前記電極との間の漏洩電流が減少するように約４００℃〜８００℃の温度で約１０６Ωｃｍ以上の体積抵抗を有する物質を含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項９】
前記基板支持部のヒッターは、電気抵抗熱線を含むことを特徴とする請求項８に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記基板支持部の絶縁部材は前記ヒッターと前記接地電極との間の漏洩電流が減少するように約３ｍｍ〜１０ｍｍの厚さを有することを特徴とする請求項８に記載の基板処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公表番号】特表２０１１−５１０４９９（Ｐ２０１１−５１０４９９Ａ）
【公表日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５４３０５７（Ｐ２０１０−５４３０５７）
【出願日】平成２１年１月１６日（２００９．１．１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００９／０００２４７
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０９１２１４
【国際公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【出願人】（５０２３９４１８４）コミコ株式会社 (12)
【住所又は居所原語表記】７９，Ｓｉｎｍｏｓａｎ−ｄｏｎｇ，Ａｎｓｅｏｎｇ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ，Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月１６日（２００９．１．１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００９／０００２４７
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０９１２１４
【国際公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【出願人】（５０２３９４１８４）コミコ株式会社 (12)
【住所又は居所原語表記】７９，Ｓｉｎｍｏｓａｎ−ｄｏｎｇ，Ａｎｓｅｏｎｇ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ，Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
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