KR100722935B1 - Apparatus for treating substrates - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치를 개시한 것으로서, 기판 지지 부재의 내측에 영역별로 분리 형성된 복수의 냉각 라인들 또는 냉각 라인들에 냉각 유체를 공급하는 공급관들이 각각 상이한 크기의 유동 단면적을 가지고, 각각의 냉각 유체 공급관들이 냉각 장치의 공급단으로부터 분기되어 설치되도록 한 구성을 가진다. The present invention discloses a substrate processing apparatus, in which a plurality of cooling lines or cooling lines which supply cooling fluid to regions formed inside regions of the substrate support member each have a flow cross-sectional area having a different size, and each cooling The fluid supply pipes are configured to branch off from the supply end of the cooling device.

이러한 구성에 의하면, 각각의 냉각 라인들에 공급되는 냉각 유체의 유속을 달리함으로써, 단일의 냉각 장치를 이용하여 기판의 온도를 영역별로 제어하는 기판 처리 장치를 제공할 수 있다.According to this structure, the substrate processing apparatus which controls the temperature of a board | substrate for each area | region using a single cooling apparatus can be provided by changing the flow velocity of the cooling fluid supplied to each cooling line.

기판 온도, 영역별 제어, 냉각 유체, 유속 Substrate Temperature, Area Control, Cooling Fluid, Flow Rate

Description

기판 처리 장치{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATES}Substrate Processing Unit {APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATES}

도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 일 예를 도시해 보인 개략적 구성도,1 is a schematic configuration diagram showing an example of a substrate processing apparatus according to the present invention;

도 2는 도 1에 도시된 기판 처리 장치의 개략적 단면도,FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the substrate processing apparatus shown in FIG. 1;

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 개략적 단면도,3 is a schematic cross-sectional view of a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 또 다른 실시에에 따른 기판 처리 장치의 개략적 구성도,4 is a schematic structural diagram of a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention;

도 5는 도 4에 도시된 기판 처리 장치의 개략적 단면도이다.FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the substrate processing apparatus shown in FIG. 4.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

100 : 로드락 챔버 110 : 펌프100: load lock chamber 110: pump

120 : 게이트 밸브 200 : 공정 챔버120: gate valve 200: process chamber

210 : 가스 공급부 220 : 상부 전극210: gas supply unit 220: upper electrode

230 : 고주파 전원 240 : 기판 지지 부재230: high frequency power supply 240: substrate support member

241,241',241" : 제 1 냉각라인 243,243',243" : 제 2 냉각라인241,241 ', 241 ": 1st cooling line 243,243', 243": 2nd cooling line

250 : 배기 장치 260 : 냉각 장치250: exhaust device 260: cooling device

262a, 262b : 공급관 264a,264b : 배출관262a, 262b: supply pipe 264a, 264b: discharge pipe

266 : 공급단 268 : 인입단266 supply stage 268 incoming end

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 처리 공정이 진행되는 기판의 온도를 제어하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly, to a substrate processing apparatus for controlling a temperature of a substrate on which a processing step is performed.

일반적으로 플라즈마 소스를 이용한 반도체 소자 제조 장비는 공정 챔버 내의 반응 가스, 각각의 부품들 및 기판의 온도에 민감한 특성을 나타낸다. 이 중 기판의 온도는 선폭(Critical Dimension), 식각률(Etch Rate), 선택비(Selectivity) 및 균일도(Uniformity) 등에 상당한 영향을 미치게 되며, 반도체 소자가 고집적화 되어감에 따라 기판의 공정 온도를 보다 정밀하고 재현성 있게 제어하는 것이 중요한 공정 요인이 되고 있다. In general, semiconductor device manufacturing equipment using a plasma source exhibits temperature-sensitive characteristics of a reaction gas, respective components, and a substrate in a process chamber. Among them, the temperature of the substrate has a significant influence on the critical dimension, etching rate, selectivity and uniformity, and the process temperature of the substrate is more precise as the semiconductor device is highly integrated. And reproducible control are important process factors.

따라서, 공정 챔버 내의 기판 온도의 정밀도 및 재현성을 증진시키기 위해서는 기판의 온도 조절 시스템이 반드시 필요하게 되며, 이러한 기판의 온도 조절 시스템으로는 기판을 지지하여 고정하는 정전척(Electro-Static Chuck, ESC)과 정전척(ESC) 내부에 형성된 냉각 라인에 냉각 유체를 순환시키는 칠러(Chiller)를 이용하여 기판의 배면을 냉각시키는 시스템이 도입되어 활용되고 있다. 기판 처리 공정의 진행시 기판을 척킹(Chucking)해 주는 정전척(ESC)의 온도가 플라즈마에 의한 히팅으로 계속적으로 변화하게 되는데, 이때 칠러를 통해 일정 온도로 조절된 냉각 유체를 냉각 라인을 통해 정전척에 공급함으로써, 정전척 상에 척킹된 기판의 온도를 적절하게 제어하게 된다.Therefore, in order to improve the accuracy and reproducibility of the substrate temperature in the process chamber, a temperature control system of the substrate is necessary. An electrostatic chuck (ESC) supporting and fixing the substrate is supported by the temperature control system of the substrate. A system for cooling the back surface of a substrate by using a chiller for circulating a cooling fluid in a cooling line formed in an over electrostatic chuck (ESC) has been introduced and utilized. The temperature of the electrostatic chuck (ESC), which chucks the substrate during the substrate processing process, is continuously changed by heating by plasma. At this time, the cooling fluid adjusted to a constant temperature through the chiller is electrostatically discharged through the cooling line. By supplying the chuck, the temperature of the substrate chucked on the electrostatic chuck is appropriately controlled.

그런데, 종래의 온도 조절 시스템은 정전척 내의 냉각 라인들을 순환하는 냉 각 유체(Coolant)의 공급 및 배출이 단일 유속으로 제어되기 때문에, 냉각 유체의 온도만으로 기판의 온도를 제어하게 되며, 이러한 경우 기판을 영역별로 분리하여 다양한 온도로 제어하기 위해서는 복수의 칠러(Chiller)들이 사용되어야 하는 문제점이 있었다.However, in the conventional temperature control system, since the supply and discharge of coolant circulating the cooling lines in the electrostatic chuck are controlled at a single flow rate, the temperature of the substrate is controlled only by the temperature of the cooling fluid. There is a problem in that a plurality of chillers should be used in order to control the temperature at various temperatures.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 통상적인 기판 처리 장치가 가진 문제점을 감안하여 이를 해소하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 단일의 냉각 장치로 기판의 온도를 영역별로 분리하여 제어할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems in view of the conventional conventional substrate processing apparatus as described above, and an object of the present invention is to control the temperature of the substrate separately by region with a single cooling device. It is to provide a substrate processing apparatus that can be.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 처리 장치는, 기판을 처리하는 공정이 진행되는 공정 챔버와; 상기 공정 챔버의 내측에 설치되어 상기 기판을 지지하며, 상기 기판을 냉각시키도록 냉각 유체가 순환하는 복수의 냉각 라인들이 형성된 기판 지지 부재와; 상기 냉각 라인들의 입력단에 연결된 공급관들과; 상기 냉각 라인들의 출력단에 연결된 배출관들과; 상기 공급관들 및 배출관들에 연결되어 상기 냉각 라인들을 순환하는 냉각 유체를 공급하거나 회수하는 냉각 장치;를 포함하되, 상기 공급관들은 각각 상이한 크기의 유동 단면적을 가지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a process chamber in which a process of processing a substrate is performed; A substrate support member installed inside the process chamber to support the substrate and having a plurality of cooling lines through which cooling fluid is circulated to cool the substrate; Supply pipes connected to input ends of the cooling lines; Discharge pipes connected to output ends of the cooling lines; And a cooling device connected to the supply pipes and the discharge pipes to supply or recover the cooling fluid circulating through the cooling lines, wherein the supply pipes each have a different flow cross-sectional area.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 상기 공급관들은 상기 냉각 장치의 냉각 유체 공급단으로부터 분기되고, 상기 배출 관들은 상기 냉각 장치의 냉각 유체 인입단으로 합류되는 것이 바람직하다.In the substrate processing apparatus according to the present invention having the configuration as described above, the supply pipes are preferably branched from the cooling fluid supply end of the cooling device, and the discharge pipes are joined to the cooling fluid inlet end of the cooling device. .

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 냉각 라인들은 상기 기판의 영역별 냉각이 가능하도록 상기 기판 지지 부재의 중심부와 가장자리부에 분리 형성되는 것이 바람직하다.According to an aspect of the present invention, the cooling lines are preferably formed separately from the central portion and the edge portion of the substrate support member to enable the cooling of the substrate for each region.

그리고, 상기 기판 지지 부재의 중심부에는 제 1 냉각 라인이 나선 모양으로 형성되고, 상기 기판 지지 부재의 가장자리부에는 상기 제 1 냉각 라인을 에워싸도록 제 2 냉각 라인이 나선 모양으로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the first cooling line is formed in a spiral shape at the center of the substrate support member, and the second cooling line is formed in a spiral shape at the edge portion of the substrate support member so as to surround the first cooling line. .

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 의한 기판 처리 장치는, 기판을 처리하는 공정이 진행되는 공정 챔버와; 상기 공정 챔버의 내측에 설치되어 상기 기판을 지지하며, 상기 기판을 냉각시키도록 냉각 유체가 순환하는 복수의 냉각 라인들이 형성된 기판 지지 부재와; 상기 냉각 라인들의 입력단에 연결된 공급관들과; 상기 냉각 라인들의 출력단에 연결된 배출관들과; 상기 공급관들 및 배출관들에 연결되어 상기 냉각 라인들을 순환하는 냉각 유체를 공급하거나 회수하는 냉각 장치;를 포함하되, 상기 냉각 라인들은 각각 상이한 크기의 유동 단면적을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention, the process chamber for processing the substrate; A substrate support member installed inside the process chamber to support the substrate and having a plurality of cooling lines through which cooling fluid is circulated to cool the substrate; Supply pipes connected to input ends of the cooling lines; Discharge pipes connected to output ends of the cooling lines; And a cooling device connected to the supply pipes and the discharge pipes to supply or recover the cooling fluid circulating through the cooling lines, wherein the cooling lines are formed to have different flow cross-sectional areas, respectively.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 상기 냉각 라인들은 상기 기판의 영역별 냉각이 가능하도록 상기 기판 지지 부재의 중심부와 가장자리부에 분리 형성되는 것이 바람직하다.In the substrate processing apparatus according to the present invention having the configuration as described above, it is preferable that the cooling lines are separately formed at the center and the edge of the substrate support member so as to enable cooling of the substrate for each region.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 기판 지지 부재의 중심부에는 제 1 냉각 라인이 나선 모양으로 형성되고, 상기 기판 지지 부재의 가장자리부에는 상기 제 1 냉각 라인을 에워싸도록 제 2 냉각 라인이 나선 모양으로 형성되는 것이 바람직하다.According to one feature of the present invention, a first cooling line is formed in a spiral shape at the center of the substrate support member, and a second cooling line is spirally formed at an edge portion of the substrate support member to surround the first cooling line. It is preferable to form.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 공급관들은 상기 냉각 장치의 냉각 유체 공급단으로부터 분기되고, 상기 배출관들은 상기 냉각 장치의 냉각 유체 인입단으로 합류되는 것이 바람직하다.According to another feature of the invention, it is preferable that the supply pipes branch from the cooling fluid supply end of the cooling device, and the discharge pipes join the cooling fluid inlet end of the cooling device.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 기판 처리 장치는, 기판을 처리하는 공정이 진행되는 공정 챔버와; 상기 공정 챔버의 내측에 설치되어 상기 기판을 지지하며, 상기 기판을 냉각시키도록 냉각 유체가 순환하는 복수의 냉각 라인들이 동일한 입력단으로부터 분기되어 형성된 기판 지지 부재와; 상기 냉각 라인들의 입력단에 연결된 공급관과; 상기 냉각 라인들의 출력단에 연결된 배출관들과; 상기 공급관 및 배출관들에 연결되어 상기 냉각 라인들을 순환하는 냉각 유체를 공급하거나 회수하는 냉각 장치;를 포함하되, 상기 냉각 라인들은 각각 상이한 크기의 유동 단면적을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention, the process chamber for processing a substrate proceeds; A substrate support member installed inside the process chamber to support the substrate and having a plurality of cooling lines branched from the same input end to circulate cooling fluid to cool the substrate; A supply pipe connected to the input ends of the cooling lines; Discharge pipes connected to output ends of the cooling lines; And a cooling device connected to the supply pipe and the discharge pipe to supply or recover the cooling fluid circulating through the cooling lines, wherein the cooling lines are formed to have different flow cross-sectional areas.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 처리 장치를 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, a substrate processing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible, even if shown on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

( 실시예 1 )(Example 1)

본 실시예의 기판 처리 장치로는 기판상에 기형성된 절연막 또는 금속층을 플라즈마 상태의 가스에 의해 식각 처리하는 플라즈마 에칭 장치를 예로 들어 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않으며, 기판 지지 부재에 형성된 냉각 라인을 통해 냉각 유체를 순환시켜 기판 지지 부재에 놓여진 기판의 온도를 제어하는 시스템을 포함하는 다른 종류의 장치에도 적용될 수 있다.As the substrate processing apparatus of this embodiment, a plasma etching apparatus for etching an insulating film or metal layer previously formed on a substrate with a gas in a plasma state will be described as an example. However, the technical idea of the present invention is not limited thereto, and may be applied to other kinds of devices including a system for controlling a temperature of a substrate placed on the substrate support member by circulating a cooling fluid through a cooling line formed in the substrate support member.

도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 일 예를 도시해 보인 개략적 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 기판 처리 장치의 개략적 단면도이다.1 is a schematic block diagram showing an example of a substrate processing apparatus according to the present invention, Figure 2 is a schematic cross-sectional view of the substrate processing apparatus shown in FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 기판(W)이 기판 카세트(미도시)로부터 로드락 챔버(100)로 이송되면, 펌프(110)를 이용하여 로드락 챔버(100)의 내측을 감압시킨다. 이후, 질소 가스를 충전시켜 로드락 챔버(100)의 내측을 상압 분위기로 형성하고, 게이트 밸브(120)를 개폐시켜 기판(W)을 공정 챔버(200)의 내측으로 투입시킨다. 기판(W)이 공정 챔버(200)로 투입되면, 가스 공급부(210)로부터 공정 챔버(200)의 내측에 플라즈마 생성을 위한 반응 가스가 주입되고, 이와 동시에 상부 전극(220)에 고주파 전원(230)을 인가하면 주입된 반응 가스는 플라즈마 상태가 된다. 이 때, 가스 공급부(210)로부터 공급되는 반응 가스와 상부 전극(220)에 인가되는 고주파 전원(230)에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여, 기판 지지 부재(240) 위에 놓여진 기판(W)상에 형성된 절연막 또는 금속층을 식각하여 기판의 표면 처리를 진행한다. 기판의 처리 공정이 진행됨에 따라 공정 챔버(200)의 내측에 생성되는 반응 부산물은 배기 장치(250)를 이용하여 챔버(200)의 외부로 배출시킨다.1 and 2, when the substrate W is transferred from the substrate cassette (not shown) to the load lock chamber 100, the inside of the load lock chamber 100 is decompressed using the pump 110. Thereafter, nitrogen gas is charged to form the inside of the load lock chamber 100 in an atmospheric pressure atmosphere, and the gate valve 120 is opened and closed to inject the substrate W into the process chamber 200. When the substrate W is introduced into the process chamber 200, a reaction gas for generating plasma is injected from the gas supply unit 210 into the process chamber 200, and at the same time, the high frequency power supply 230 is applied to the upper electrode 220. ) Is applied, the injected reaction gas is in a plasma state. At this time, the reaction gas supplied from the gas supply unit 210 and the plasma generated by the high frequency power supply 230 applied to the upper electrode 220 are used on the substrate W placed on the substrate support member 240. The formed insulating film or metal layer is etched to perform surface treatment of the substrate. As the substrate is processed, reaction by-products generated inside the process chamber 200 are discharged to the outside of the chamber 200 using the exhaust device 250.

한편, 상술한 바와 같이 식각 공정이 진행됨에 따라 기판(W)을 지지하는 기 판 지지 부재(240)의 온도는 플라즈마에 의한 히팅으로 계속적으로 변화하게 된다. 이에 따라 기판(W)의 온도 또한 변하게 되는데, 기판의 온도는 공정에 영향을 주는 주요한 요인으로 보다 정밀하고 재현성 있게 제어되어야 할 필요성이 있다. 그러므로 본 발명은 냉각 장치(260)를 통해 일정 온도로 조절된 냉각 유체를 냉각 라인(244)을 통해 기판 지지 부재(240)에 공급함으로써, 기판 지지 부재(240) 상에 놓여진 기판(W)의 온도를 적절하게 제어할 수 있는 시스템을 제공한다.Meanwhile, as described above, as the etching process proceeds, the temperature of the substrate supporting member 240 supporting the substrate W is continuously changed by heating by plasma. As a result, the temperature of the substrate W is also changed. As the temperature of the substrate is a major factor affecting the process, it is necessary to be controlled more precisely and reproducibly. Therefore, according to the present invention, the cooling fluid conditioned at a constant temperature through the cooling device 260 is supplied to the substrate support member 240 through the cooling line 244, thereby providing a substrate W on the substrate support member 240. It provides a system that can properly control the temperature.

기판 지지 부재(240)의 내측에는 냉각 유체가 순환하는 복수의 냉각 라인(241,243)들이 형성된다. 냉각 라인(241,243)들의 입력단은 공급관(262a,262b)들과 연결되고, 출력단은 배출관(264a,264b)들과 연결된다. 공급관(262a,262b)들 및 배출관(264a,264b)들의 타단은 냉각 장치(260)에 연결된다. 상기와 같은 구성에 의해 냉각 장치(260)는 일정 온도로 조절된 냉각 유체를 공급관(262a,262b)들을 통해 기판 지지 부재(240) 내측의 냉각 라인(241,243)들에 공급한다. 공급된 냉각 유체는 냉각 라인(241,243)들을 순환하면서 기판 지지 부재(240)의 온도를 조절한다. 이후 냉각 유체는 배출관(264a,264b)들을 통해 냉각 장치(260)로 회수된다. 냉각 장치(260)는 회수된 냉각 유체의 온도를 조절한 후 다시 공급관(262a,262b)들을 통해 냉각 라인(241,243)들에 공급하는 일련의 연속된 과정을 반복한다. 이러한 냉각 싸이클에 의해 기판 지지 부재(240) 상에 놓여진 기판(W)의 온도를 제어한다.Inside the substrate support member 240, a plurality of cooling lines 241 and 243 through which cooling fluid is circulated are formed. Input terminals of the cooling lines 241 and 243 are connected to supply pipes 262a and 262b and output terminals are connected to discharge pipes 264a and 264b. The other ends of the supply pipes 262a and 262b and the discharge pipes 264a and 264b are connected to the cooling device 260. By the above configuration, the cooling device 260 supplies the cooling fluid adjusted to a predetermined temperature to the cooling lines 241 and 243 inside the substrate support member 240 through the supply pipes 262a and 262b. The supplied cooling fluid regulates the temperature of the substrate support member 240 while circulating through the cooling lines 241, 243. The cooling fluid is then recovered to the cooling device 260 through the discharge pipes 264a and 264b. The cooling device 260 adjusts the temperature of the recovered cooling fluid and then repeats a series of consecutive processes of supplying the cooling lines 241 and 243 through the supply pipes 262a and 262b again. The cooling cycle controls the temperature of the substrate W placed on the substrate supporting member 240.

여기서, 복수의 냉각 라인(241,243)들에 각각 냉각 유체를 전달하는 이동 경로를 제공하는 공급관(262a,262b)들은, 냉각 장치(260)의 냉각 유체 공급단(266)과 연결된 배관으로부터 분기되어 설치되고, 분기된 공급관(262a,262b)들은 각각 상이 한 크기의 유동 단면적을 가질 수 있다. 그리고, 각각의 공급관(262a,262b)들에 연결된 냉각 라인(241,243)들은 기판(W)의 영역별 냉각이 가능하도록 기판 지지 부재(240)의 중심부와 가장자리부에 분리 형성된다. 기판 지지 부재(240)의 중심부에는 제 1 냉각 라인(241)이 나선 모양으로 형성되고, 가장자리부에는 제 1 냉각 라인(241)을 에워싸도록 제 2 냉각 라인(243)이 나선 모양으로 형성되어 있다. 제 1 냉각 라인(241) 및 제 2 냉각 라인(243)은 동일한 크기의 유동 단면적을 가지며, 또한 상이한 크기의 유동 단면적을 가지도록 형성될 수도 있다. 제 1 냉각 라인(241) 및 제 2 냉각 라인(243)에 각각 연결되어 냉각 라인(241,243)들을 순환한 냉각 유체를 배출시키는 배출관(264a,264b)들은 냉각 장치(260)의 냉각 유체 인입단(268)에 합류되도록 설치된다. 이러한 구성에 의해 단일의 냉각 장치로 기판의 온도를 영역별로 분리하여 제어할 수 있게 되며, 또한 영역별로 공급되는 냉각 유체의 유속을 달리하여 기판의 온도를 제어할 수 있다.Here, the supply pipes 262a and 262b which provide a movement path for delivering the cooling fluid to the plurality of cooling lines 241 and 243, respectively, are branched from a pipe connected to the cooling fluid supply end 266 of the cooling device 260. And branched feed tubes 262a and 262b may each have a flow cross-sectional area of different sizes. In addition, the cooling lines 241 and 243 connected to the respective supply pipes 262a and 262b are separated from the center and the edge of the substrate support member 240 so as to allow the region-specific cooling of the substrate W. FIG. The first cooling line 241 is formed in a spiral shape at the center of the substrate support member 240, and the second cooling line 243 is formed in a spiral shape at the edge portion so as to surround the first cooling line 241. have. The first cooling line 241 and the second cooling line 243 have a flow cross sectional area of the same size and may be formed to have a flow cross sectional area of different sizes. The discharge pipes 264a and 264b respectively connected to the first cooling line 241 and the second cooling line 243 to discharge the cooling fluid circulated through the cooling lines 241 and 243 are connected to the cooling fluid inlet end of the cooling device 260. 268 is installed to join. With this configuration, the temperature of the substrate can be separated and controlled by the single cooling device for each region, and the temperature of the substrate can be controlled by varying the flow velocity of the cooling fluid supplied for each region.

( 실시예 2 )(Example 2)

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 개략적 단면도이다. 여기서, 도 1 및 도 2에 도시된 구성요소들과 동일한 구성요소들은 참조번호를 동일하게 기재하고, 이들에 대한 구체적인 설명은 생략한다.3 is a schematic cross-sectional view of a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention. Here, the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

도 3을 참조하면, 기판 지지 부재(240)의 내측에는 냉각 유체가 순환하는 복수의 냉각 라인(241',243')들이 형성된다. 냉각 라인(241',243')들의 입력단은 공급관(도 1의 참조 번호 262a,262b)들과 연결되고, 출력단은 배출관(도 1의 참조 번호 264a,264b)들과 연결된다. 공급관(262a,262b)들 및 배출관(264a,264b)들의 타단 은 냉각 장치(도 1의 참조 번호 260)에 연결된다. Referring to FIG. 3, a plurality of cooling lines 241 ′ and 243 ′ through which cooling fluid circulates are formed inside the substrate support member 240. The input ends of the cooling lines 241 'and 243' are connected to supply pipes (reference numerals 262a and 262b of FIG. 1) and the output ends are connected to discharge pipes (reference numerals 264a and 264b of FIG. 1). The other ends of the supply pipes 262a and 262b and the discharge pipes 264a and 264b are connected to the cooling device (reference numeral 260 of FIG. 1).

여기서, 복수의 냉각 라인(241',243')들에 각각 냉각 유체를 전달하는 이동 경로를 제공하는 공급관(262a,262b)들은, 냉각 장치(260)의 냉각 유체 공급단(도 1의 참조 번호 266)으로부터 분기되어 설치되고, 분기된 공급관(262a,262b)들은 각각 동일한 크기의 유동 단면적을 가질 수 있다. 그리고, 각각의 공급관(262a,262b)들에 연결된 냉각 라인(241',243')들은 기판(W)의 영역별 냉각이 가능하도록 기판 지지 부재(240)의 중심부와 가장자리부에 분리 형성된다. 기판 지지 부재(240)의 중심부에는 제 1 냉각 라인(241')이 나선 모양으로 형성되고, 가장자리부에는 제 1 냉각 라인(241')을 에워싸도록 제 2 냉각 라인(243')이 나선 모양으로 형성되어 있다. 제 1 냉각 라인(241') 및 제 2 냉각 라인(243')은 각각 상이한 크기의 유동 단면적을 가지도록 형성될 수 있다. 제 1 냉각 라인(241') 및 제 2 냉각 라인(243')에 각각 연결되어 냉각 라인(241',243')들을 순환한 냉각 유체를 배출시키는 배출관(264a,264b)들은 냉각 장치(260)의 냉각 유체 인입단(도 1의 참조 번호 268)에 합류되도록 설치된다. 이러한 구성에 의해 단일의 냉각 장치로 기판의 온도를 영역별로 분리하여 제어할 수 있게 되며, 또한 영역별로 공급되는 냉각 유체의 유속을 달리하여 기판의 온도를 제어할 수 있다.Here, the supply pipes 262a and 262b that provide a movement path for delivering the cooling fluid to the plurality of cooling lines 241 'and 243', respectively, are provided at the cooling fluid supply end of the cooling device 260 (reference numeral in FIG. 1). Branched from 266, branched supply pipes 262a and 262b may each have a flow cross-sectional area of the same size. In addition, the cooling lines 241 ′ and 243 ′ connected to the respective supply pipes 262a and 262b are separated from the center and the edge of the substrate support member 240 so as to allow the cooling of the substrate W by region. A first cooling line 241 'is formed in a spiral shape at the center of the substrate support member 240, and a second cooling line 243' is formed in a spiral shape at the edge thereof to surround the first cooling line 241 '. It is formed. The first cooling line 241 ′ and the second cooling line 243 ′ may each be formed to have different flow cross-sectional areas. Discharge pipes 264a and 264b connected to the first cooling line 241 'and the second cooling line 243', respectively, for discharging the cooling fluid circulated through the cooling lines 241 'and 243' are cooled by the cooling device 260. It is installed to join the cooling fluid inlet end (reference numeral 268 of FIG. 1). With this configuration, the temperature of the substrate can be separated and controlled by the single cooling device for each region, and the temperature of the substrate can be controlled by varying the flow velocity of the cooling fluid supplied for each region.

( 실시예 3 )(Example 3)

도 4는 본 발명의 또 다른 실시에에 따른 기판 처리 장치의 개략적 구성도이고, 도 5는 도 4에 도시된 기판 처리 장치의 개략적 단면도이다. 여기서, 도 1 내지 도 3에 도시된 구성요소들과 동일한 구성요소들은 참조번호를 동일하게 기재하 고, 이들에 대한 구체적인 설명은 생략한다.4 is a schematic configuration diagram of a substrate processing apparatus according to still another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the substrate processing apparatus shown in FIG. 4. Here, the same components as those shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

도 4 및 도 5를 참조하면, 기판 지지 부재(240)의 내측에는 냉각 유체가 순환하는 복수의 냉각 라인(241",243")들이 동일한 입력단으로부터 분기되도록 형성된다. 냉각 라인(241",243")들의 입력단은 공급관(262")과 연결되고, 출력단은 배출관(264a,264b)들과 연결된다. 공급관(262") 및 배출관(264a,264b)들의 타단은 냉각 장치(260)에 연결된다. 4 and 5, a plurality of cooling lines 241 ″ and 243 ″ through which cooling fluid circulates is formed inside the substrate support member 240 so as to branch from the same input terminal. Input ends of the cooling lines 241 " and 243 " are connected to the supply pipe 262 " and output ends are connected to the discharge pipes 264a and 264b. Is connected to the device 260.

여기서, 복수의 냉각 라인(241",243')들에 각각 냉각 유체를 전달하는 이동 경로를 제공하는 공급관(262")의 일단은 냉각 장치(260)의 냉각 유체 공급단(266)에 연결된다. 그리고, 공급관(262")의 타단에 연결된 냉각 라인(241",243")들은 기판(W)의 영역별 냉각이 가능하도록 기판 지지 부재(240)의 중심부와 가장자리부에 분리 형성된다. 기판 지지 부재(240)의 중심부에는 제 1 냉각 라인(241")이 나선 모양으로 형성되고, 가장자리부에는 제 1 냉각 라인(241")을 에워싸도록 제 2 냉각 라인(243")이 나선 모양으로 형성되어 있다. 제 1 냉각 라인(241") 및 제 2 냉각 라인(243")은 각각 상이한 크기의 유동 단면적을 가지도록 형성될 수 있다. 제 1 냉각 라인(241") 및 제 2 냉각 라인(243")에 각각 연결되어 냉각 라인(241",243")들을 순환한 냉각 유체를 배출시키는 배출관(264a,264b)들은 냉각 장치(260)의 냉각 유체 인입단(268)에 합류되도록 설치된다. 이러한 구성에 의해 단일의 냉각 장치로 기판의 온도를 영역별로 분리하여 제어할 수 있게 되며, 또한 영역별로 공급되는 냉각 유체의 유속을 달리하여 기판의 온도를 제어할 수 있다.Here, one end of the supply pipe 262 "providing a movement path for delivering the cooling fluid to the plurality of cooling lines 241" and 243 ', respectively, is connected to the cooling fluid supply end 266 of the cooling device 260. . In addition, the cooling lines 241 ″ and 243 ″ connected to the other end of the supply pipe 262 ″ are separated from the center and the edge of the substrate support member 240 so as to allow the region-specific cooling of the substrate W. Substrate support A first cooling line 241 "is formed in a spiral shape at the center of the member 240, and a second cooling line 243" is formed in a spiral shape at the edge portion so as to surround the first cooling line 241 ". It is. The first cooling line 241 ″ and the second cooling line 243 ″ may each be formed to have different flow cross-sectional areas. Discharge pipes 264a and 264b connected to the first cooling line 241 ″ and the second cooling line 243 ″, respectively, for discharging the cooling fluid circulated through the cooling lines 241 ″ and 243 ″ may be cooled by the cooling device 260. It is installed to join the cooling fluid inlet end 268 of the. With this configuration, the temperature of the substrate can be separated and controlled by the single cooling device for each region, and the temperature of the substrate can be controlled by varying the flow velocity of the cooling fluid supplied for each region.

상술한 실시예들에서는 기판 지지 부재에 형성되는 냉각 라인이 2 개 제공되 는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 냉각 라인은 3 개 이상 제공될 수도 있다. 또한 상술한 실시예들에서 냉각 라인의 배치 구조는 원형 또는 나선형을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명에 의한 기판 처리 장치는 이외에도 유선형 또는 다각형 모양의 배치 구조를 갖는 냉각 라인을 제공할 수도 있다.In the above-described embodiments, the case in which two cooling lines formed on the substrate support member are provided as an example is described. However, the present invention is not limited thereto, and three or more cooling lines may be provided. In addition, in the above-described embodiments, the arrangement of the cooling lines has been described using circular or spiral as an example, but the substrate processing apparatus according to the present invention may provide a cooling line having an arrangement structure of streamlined or polygonal shape in addition to the above.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 영역별로 분리 형성된 복수의 냉각 라인들 또는 냉각 유체 공급관들이 각각 상이한 크기의 유동 단면적을 가지도록 구성하여, 각각의 냉각 라인들에 공급되는 냉각 유체의 유속을 달리함으로써, 기판의 온도를 영역별로 제어할 수 있다.As described above, according to the present invention, the plurality of cooling lines or cooling fluid supply pipes formed by regions are configured to have different flow cross-sectional areas, respectively, so that the flow velocity of the cooling fluid supplied to the respective cooling lines is different. Thus, the temperature of the substrate can be controlled for each region.

또한, 본 발명에 의하면, 냉각 라인들에 냉각 유체를 공급하는 공급관들이 냉각 장치의 공급단으로부터 분기되어 설치되도록 함으로써, 단일의 냉각 장치를 이용하여 기판의 온도를 제어할 수 있다.In addition, according to the present invention, by supplying the supply pipes for supplying the cooling fluid to the cooling lines branched from the supply end of the cooling device, it is possible to control the temperature of the substrate using a single cooling device.

Claims (9)

기판을 처리하는 공정이 진행되는 공정 챔버와;A process chamber in which a process of processing a substrate is performed; 상기 공정 챔버의 내측에 설치되어 상기 기판을 지지하며, 상기 기판을 냉각시키도록 냉각 유체가 순환하는 복수의 냉각 라인들이 형성된 기판 지지 부재와;A substrate support member installed inside the process chamber to support the substrate and having a plurality of cooling lines through which cooling fluid is circulated to cool the substrate; 상기 냉각 라인들의 입력단에 연결된 공급관들과;Supply pipes connected to input ends of the cooling lines; 상기 냉각 라인들의 출력단에 연결된 배출관들과;Discharge pipes connected to output ends of the cooling lines; 상기 공급관들 및 배출관들에 연결되어 상기 냉각 라인들을 순환하는 냉각 유체를 공급하거나 회수하는 냉각 장치;를 포함하되,And a cooling device connected to the supply pipes and the discharge pipes to supply or recover cooling fluid circulating through the cooling lines. 상기 공급관들은 각각 상이한 크기의 유동 단면적을 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.And said supply pipes each have a flow cross-sectional area of different size. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 공급관들은 상기 냉각 장치의 냉각 유체 공급단으로부터 분기되고,The supply pipes branch from the cooling fluid supply end of the cooling device, 상기 배출관들은 상기 냉각 장치의 냉각 유체 인입단으로 합류되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.And the discharge conduits are joined to a cooling fluid inlet end of the cooling device. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 냉각 라인들은 상기 기판의 영역별 냉각이 가능하도록 상기 기판 지지 부재의 중심부와 가장자리부에 분리 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The cooling lines are substrate processing apparatus, characterized in that formed in the central portion and the edge portion of the substrate support member to enable the cooling of the substrate for each area. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 기판 지지 부재의 중심부에는 제 1 냉각 라인이 나선 모양으로 형성되고,The first cooling line is formed in a spiral shape in the center of the substrate support member, 상기 기판 지지 부재의 가장자리부에는 상기 제 1 냉각 라인을 에워싸도록 제 2 냉각 라인이 나선 모양으로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.And a second cooling line is formed in a spiral shape at an edge portion of the substrate supporting member so as to surround the first cooling line. 기판을 처리하는 공정이 진행되는 공정 챔버와;A process chamber in which a process of processing a substrate is performed; 상기 공정 챔버의 내측에 설치되어 상기 기판을 지지하며, 상기 기판을 냉각시키도록 냉각 유체가 순환하는 복수의 냉각 라인들이 형성된 기판 지지 부재와;A substrate support member installed inside the process chamber to support the substrate and having a plurality of cooling lines through which cooling fluid is circulated to cool the substrate; 상기 냉각 라인들의 입력단에 연결된 공급관들과;Supply pipes connected to input ends of the cooling lines; 상기 냉각 라인들의 출력단에 연결된 배출관들과;Discharge pipes connected to output ends of the cooling lines; 상기 공급관들 및 배출관들에 연결되어 상기 냉각 라인들을 순환하는 냉각 유체를 공급하거나 회수하는 냉각 장치;를 포함하되,And a cooling device connected to the supply pipes and the discharge pipes to supply or recover cooling fluid circulating through the cooling lines. 상기 냉각 라인들은 각각 상이한 크기의 유동 단면적을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.And the cooling lines are formed to have different flow cross-sectional areas, respectively. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 냉각 라인들은 상기 기판의 영역별 냉각이 가능하도록 상기 기판 지지 부재의 중심부와 가장자리부에 분리 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The cooling lines are substrate processing apparatus, characterized in that formed in the central portion and the edge portion of the substrate support member to enable the cooling of the substrate for each area. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 기판 지지 부재의 중심부에는 제 1 냉각 라인이 나선 모양으로 형성되고,The first cooling line is formed in a spiral shape in the center of the substrate support member, 상기 기판 지지 부재의 가장자리부에는 상기 제 1 냉각 라인을 에워싸도록 제 2 냉각 라인이 나선 모양으로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.And a second cooling line is formed in a spiral shape at an edge portion of the substrate supporting member so as to surround the first cooling line. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 공급관들은 상기 냉각 장치의 냉각 유체 공급단으로부터 분기되고,The supply pipes branch from the cooling fluid supply end of the cooling device, 상기 배출관들은 상기 냉각 장치의 냉각 유체 인입단으로 합류되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.And the discharge conduits are joined to a cooling fluid inlet end of the cooling device. 기판을 처리하는 공정이 진행되는 공정 챔버와;A process chamber in which a process of processing a substrate is performed; 상기 공정 챔버의 내측에 설치되어 상기 기판을 지지하며, 상기 기판을 냉각시키도록 냉각 유체가 순환하는 복수의 냉각 라인들이 동일한 입력단으로부터 분기되어 형성된 기판 지지 부재와;A substrate support member installed inside the process chamber to support the substrate and having a plurality of cooling lines branched from the same input end to circulate cooling fluid to cool the substrate; 상기 냉각 라인들의 입력단에 연결된 공급관과;A supply pipe connected to the input ends of the cooling lines; 상기 냉각 라인들의 출력단에 연결된 배출관들과;Discharge pipes connected to output ends of the cooling lines; 상기 공급관 및 배출관들에 연결되어 상기 냉각 라인들을 순환하는 냉각 유체를 공급하거나 회수하는 냉각 장치;를 포함하되,And a cooling device connected to the supply pipe and the discharge pipe to supply or recover cooling fluid circulating through the cooling lines. 상기 냉각 라인들은 각각 상이한 크기의 유동 단면적을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.And the cooling lines are formed to have different flow cross-sectional areas, respectively.
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