KR100857231B1 - apparatus and method for treating substrate - Google Patents

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Abstract

공정챔버의 내부에는 기판지지부재가 설치되며, 기판지지부재의 상부에는 기판이 놓여진다. 공정챔버의 내부에는 소스가스가 공급되며, 코일부재는 공정챔버의 내부에 에너지를 인가하여 소스가스로부터 플라스마를 생성한다. 생성된 플라스마를 이용하여 기판을 처리한다. 플라스마가 생성되는 위치는 코일부재의 승강에 의해 조절될 수 있다. 공정조건에 따른 플라스마의 최적위치를 결정하고, 최적위치에 플라스마가 생성될 수 있도록 코일부재를 승강할 수 있다.The substrate support member is installed in the process chamber, and the substrate is placed on the substrate support member. The source gas is supplied to the inside of the process chamber, and the coil member applies energy to the inside of the process chamber to generate plasma from the source gas. The generated plasma is used to process the substrate. The position where the plasma is generated can be adjusted by the lifting and lowering of the coil member. The optimum position of the plasma can be determined according to the process conditions, and the coil member can be lifted and raised so that the plasma can be generated at the optimum position.

코일부재, 승강부재 Coil member, lifting member

Description

기판을 처리하는 장치 및 방법{apparatus and method for treating substrate}Apparatus and method for treating substrate

도 1a 및 1b는 금속라인들 사이에 형성된 갭을 채우는 모습을 나타내는 웨이퍼의 단면도이다.1A and 1B are cross-sectional views of a wafer showing a gap formed between metal lines.

도 2는 본 발명에 따른 기판처리장치를 포함하는 반도체 제조설비를 개략적으로 나타내는 도면이다.2 is a schematic view showing a semiconductor manufacturing apparatus including a substrate processing apparatus according to the present invention.

도 3은 도 2의 기판처리장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.3 is a diagram schematically illustrating the substrate processing apparatus of FIG. 2.

도 4 및 도 5는 도 3의 지지부재를 개략적으로 나타내는 도면이다.4 and 5 are views schematically showing the support member of FIG.

도 6은 도 3의 지지부재를 개략적으로 나타내는 사시도이다.6 is a perspective view schematically illustrating the support member of FIG. 3.

도 7는 도 5의 Ⅰ-Ⅰ'을 따라 구성한 단면도이다.FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 5.

도 8은 도 3의 기판처리장치가 작동하는 모습을 나타내는 도면이다.8 is a view illustrating a state in which the substrate processing apparatus of FIG. 3 operates.

도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 기판처리방법을 나타내는 흐름도이다.9 and 10 are flowcharts illustrating a substrate processing method according to the present invention.

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

1 : 반도체 제조설비 10 : 기판처리장치(공정챔버)1: semiconductor manufacturing equipment 10: substrate processing apparatus (process chamber)

100 : 공정챔버 200 : 지지부재100: process chamber 200: support member

220 : 지지플레이트 240 : 구동축220: support plate 240: drive shaft

500 : 플라스마 생성부재 520 : 코일500: plasma generating member 520: coil

540 : 코일 고정체 560 : 승강암540: coil fixture 560: lifting arm

580 : 구동기 600 : 가스공급부재580: actuator 600: gas supply member

본 발명은 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플라스마를 이용하여 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for processing a substrate, and more particularly, to an apparatus and method for processing a substrate using plasma.

반도체 장치는 실리콘 기판 상에 많은 층들(layers)을 가지고 있으며, 이와 같은 층들은 증착공정을 통하여 기판 상에 증착된다. 이와 같은 증착공정은 몇가지 중요한 이슈들을 가지고 있으며, 이와 같은 이슈들은 증착된 막들을 평가하고 증착방법을 선택하는 데 있어서 중요하다.The semiconductor device has many layers on a silicon substrate, and these layers are deposited on the substrate through a deposition process. This deposition process has several important issues, which are important in evaluating the deposited films and selecting the deposition method.

증착과 관련된 이슈 중 한가지는 공간을 채우는 것(filling space)이다. 이는 금속라인들 사이를 산화막을 포함하는 절연막으로 채우는 갭 필링(gap filling)을 포함한다. 갭은 금속라인들을 물리적 및 전기적으로 절연시키기 위하여 제공된다.One of the issues with deposition is filling space. This includes gap filling between the metal lines with an insulating film including an oxide film. The gap is provided to physically and electrically insulate the metal lines.

도 1a 및 1b는 금속라인들(a) 사이에 형성된 갭을 채우는 모습을 나타내는 웨이퍼의 단면도이다. 도 1a 및 도 1b는 불완전한(incomplete) 갭 필링 과정을 보여주고 있다. 금속라인들(a) 사이의 갭은 절연막(b)으로 채워진다. 이때, 갭 내에 절연막(b)이 채워짐과 동시에, 갭 내의 상부에는 오버행들(overhang)(h)이 빵덩어리(breadloafing) 형태로 성장하며, 오버행(h)의 성장속도는 갭 내에 채워지는 절 연막(b)의 성장속도보다 빠르다. 결국, 오버행(h)들은 서로 만나 갭의 상부를 폐쇄하여 갭 내에 보이드(void)를 형성하며, 절연막(b)이 갭 내에 증착되는 것을 방해한다. 형성된 보이드는 높은 접촉저항(contact resistance) 및 높은 면저항(sheet resistance)을 가져오며, 파손을 일으키기도 한다. 또한, 보이드는 처리액 또는 수분을 함유하여, 안정성 문제를 일으키기도 한다.1A and 1B are cross-sectional views of a wafer showing a gap formed between metal lines a. 1A and 1B show an incomplete gap filling process. The gap between the metal lines a is filled with the insulating film b. At this time, the insulating film b is filled in the gap and at the same time, overhangs h grow in the form of breadloafing, and the growth rate of the overhang h is filled in the gap. It is faster than the growth rate of (b). As a result, the overhangs h meet with each other to close the top of the gap to form voids in the gap, preventing the insulating film b from being deposited in the gap. The formed voids result in high contact resistance and high sheet resistance, and also cause breakage. In addition, the voids may contain a treatment liquid or water, causing stability problems.

고밀도 플라스마 화학기상증착(High-Density Plasma Chemical Vapor Deposition:HDPCVD) 방법은 플라스마를 이용하여 갭 내에 막을 증착하고, 막의 증착시 성장한 오버행을 에칭하며, 이후 다시 막을 증착하는 증착/에칭/증착 방법을 사용하여 보이드가 형성되는 것을 방지한다. 즉, 부분적으로 채워진 갭을 재형상화하여 갭을 개방시키고, 갭 내에 보이드가 형성되기 이전에 갭 내에 막을 증착시킨다. 이와 같은 방법은 큰 종횡비(Aspect Ratio:AR)를 가지는 갭 내에 보이드 없이 막을 증착시킬 수 있다.The High-Density Plasma Chemical Vapor Deposition (HDPCVD) method uses a deposition / etching / deposition method that deposits a film in a gap using plasma, etches overhang grown during deposition of the film, and then deposits the film again. To prevent the formation of voids. That is, the partially filled gap is reshaped to open the gap, and a film is deposited in the gap before voids are formed in the gap. This method can deposit a film without voids in a gap having a large Aspect Ratio (AR).

이와 같은 플라스마 화학기상증착장치는 증착공정이 이루어지는 챔버를 구비한다. 챔버의 내부에는 웨이퍼가 로딩되며, 웨이퍼의 상부에는 공정가스가 공급된다. 공정가스가 공급된 상태에서 챔버 내에 전자기장을 형성하면 전자기장에 의하여 공정가스로부터 플라스마가 생성된다. 챔버 외부에는 고주파 전원이 연결된 코일이 제공되며, 고주파 전원이 인가되면 코일은 챔버 내에 전자기장을 형성한다.Such plasma chemical vapor deposition apparatus includes a chamber in which a deposition process is performed. The wafer is loaded inside the chamber, and a process gas is supplied to the top of the wafer. When the electromagnetic field is formed in the chamber while the process gas is supplied, plasma is generated from the process gas by the electromagnetic field. Outside the chamber is provided a coil to which a high frequency power is connected, and when a high frequency power is applied, the coil creates an electromagnetic field in the chamber.

이때, 코일은 챔버의 외부에 고정되므로, 플라스마가 생성되는 위치는 항상 동일하다. 공정률 또는 공정가스와 같은 공정조건이 변하더라도 플라스마는 항상 동일한 위치에 생성되며, 생성된 플라스마와 웨이퍼와의 거리는 항상 일정하였다. 따라서, 공정조건의 변화에 능동적으로 대응할 수 없었다.At this time, since the coil is fixed to the outside of the chamber, the position where the plasma is generated is always the same. Plasma is always created at the same location even if process conditions such as process rate or process gas are changed, and the distance between the generated plasma and wafer is always constant. Therefore, it was not possible to actively respond to changes in process conditions.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 플라스마의 생성위치를 조절할 수 있는 기판을 처리하는 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an apparatus and method for processing a substrate capable of adjusting the generation position of the plasma.

본 발명의 다른 목적은 최적의 위치를 결정하여 최적의 위치에 플라스마를 생성할 수 있는 기판을 처리하는 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for processing a substrate capable of determining an optimal position and generating plasma at the optimal position.

본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부한 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.Still other objects of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.

본 발명에 의하면, 기판을 처리하는 장치는 공정이 이루어지는 내부공간을 제공하는 공정챔버, 상기 공정챔버 내부에 설치되며 기판을 지지하는 지지부재, 상기 공정챔버의 내부에 소스가스를 공급하는 가스공급부재, 그리고 상기 소스가스로부터 플라스마를 생성하는 플라스마 생성부재를 포함하되, 상기 플라스마 생성부재는 상기 공정챔버의 내부에 공급된 상기 소스가스에 대하여 에너지를 인가하는 코일부재 및 상기 지지부재와 상기 코일부재 사이의 거리를 조절하는 승강부재를 포함한다. 이때, 상기 승강부재는 상기 코일부재에 연결되며 상기 코일부재를 승강할 수 있다.According to the present invention, an apparatus for processing a substrate includes a process chamber providing an internal space where a process is performed, a support member installed inside the process chamber and supporting a substrate, and a gas supply member supplying a source gas to the process chamber. And a plasma generating member for generating plasma from the source gas, wherein the plasma generating member includes a coil member for applying energy to the source gas supplied into the process chamber, and between the support member and the coil member. It includes a lifting member for adjusting the distance. In this case, the elevating member may be connected to the coil member to elevate the coil member.

상기 코일부재는 상기 공정챔버의 측벽을 감싸는 코일 및 상기 코일이 실장되는 코일 고정체를 포함할 수 있다.The coil member may include a coil surrounding the sidewall of the process chamber and a coil fixture on which the coil is mounted.

본 발명에 의하면, 플라스마를 이용하여 기판을 처리하는 방법은 상기 기판을 공정챔버의 내부에 설치된 지지부재 상에 올려 놓는 단계, 상기 공정챔버의 내부에 소스가스를 공급하고 상기 소스가스에 에너지를 인가하여 상기 플라스마를 생성하는 단계, 그리고 상기 플라스마를 이용하여 상기 기판을 처리하는 단계를 포함하되, 상기 플라스마를 생성하는 단계는 공정조건에 따라 상기 플라스마의 생성위치를 조절하는 단계를 포함한다.According to the present invention, a method of treating a substrate using plasma includes placing the substrate on a supporting member installed in the process chamber, supplying a source gas to the inside of the process chamber, and applying energy to the source gas. Generating the plasma, and treating the substrate using the plasma, wherein generating the plasma includes adjusting a generation position of the plasma according to process conditions.

상기 공정조건에 따라 상기 플라스마의 생성위치를 조절하는 단계는 상기 소스가스에 에너지를 인가하는 코일부재를 승강하는 단계를 포함할 수 있다.The step of adjusting the generation position of the plasma according to the process conditions may include the step of lifting the coil member for applying energy to the source gas.

상기 공정조건에 따라 상기 플라스마의 생성위치를 조절하는 단계는 다양한 공정조건에 따라 상기 플라스마의 생성위치를 달리하여 공정률을 측정하는 단계, 측정된 상기 공정률로부터 다양한 공정조건에 따른 상기 플라스마의 최적의 생성위치를 결정하는 단계, 그리고 주어진 공정조건에 따라 상기 플라스마의 생성위치를 최적의 생성위치로 조절하는 단계를 포함할 수 있다.The step of adjusting the production position of the plasma according to the process conditions is to measure the process rate by varying the production position of the plasma according to various process conditions, the optimal generation of the plasma according to various process conditions from the measured process rate Determining a location, and adjusting the location of the plasma to an optimal location according to a given process condition.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도 2 내지 도 10을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 2 to 10. Embodiment of the present invention may be modified in various forms, the scope of the present invention should not be construed as limited to the embodiments described below. This embodiment is provided to explain in detail the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape of each element shown in the drawings may be exaggerated to emphasize a more clear description.

이하에서는 기판의 일례로 웨이퍼(W)를 들어 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또한, 이하에서는 증착 공정을 수행하는 기판처리장치(또는 공정챔버)(10)를 가지는 반도체 제조설비(1)를 예로 들어 설명한다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상과 범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 애싱 공정, 에칭 공정, 또는 세정 공정에 응용될 수 있다. 또한, 이하에서는 유도 결합 플라스마(Inductively Coupled Plasma:ICP) 타입의 플라스마장치를 예로 들어 설명하고 있으나, 전자 사이클로트론 공명(Electron Cyclotron Resonance:ECR) 타입을 포함하는 다양한 플라스마장치에 응용될 수 있다.Hereinafter, the wafer W will be described as an example of the substrate, but the present invention is not limited thereto. In addition, hereinafter, a semiconductor manufacturing apparatus 1 having a substrate processing apparatus (or process chamber) 10 performing a deposition process will be described as an example. However, the spirit and scope of the present invention is not limited thereto, and the present invention may be applied to an ashing process, an etching process, or a cleaning process. In addition, hereinafter, an inductively coupled plasma (ICP) type plasma apparatus has been described as an example, but may be applied to various plasma apparatuses including an electron cyclotron resonance (ECR) type.

도 2는 본 발명에 따른 기판처리장치(10)를 포함하는 반도체 제조설비(1)를 개략적으로 나타내는 도면이다.2 is a diagram schematically showing a semiconductor manufacturing facility 1 including a substrate processing apparatus 10 according to the present invention.

도 2를 살펴보면, 반도체 제조설비(1)는 공정설비(2), 설비 전방 단부 모듈(Equipment Front End Module:EFEM)(3), 그리고 경계벽(interface wall)(4)을 포함한다. 설비 전방 단부 모듈(3)은 공정설비(2)의 전방에 장착되어, 웨이퍼들(W)이 수용된 용기(도시안됨)와 공정설비(2) 간에 웨이퍼(W)를 이송한다. 설비 전방 단부 모듈(3)은 복수의 로드포트들(loadports)(60)과 프레임(frame)(50)을 가진다. 프레임(50)은 로드포트(60)와 공정 설비(2) 사이에 위치한다. 웨이퍼(W)를 수용하는 용기는 오버헤드 트랜스퍼(overhead transfer), 오버헤드 컨베이어(overhead conveyor), 또는 자동 안내 차량(automatic guided vehicle)과 같은 이송 수단(도시안됨)에 의해 로드포트(60) 상에 놓여진다. 용기는 전면 개방 일체식 포드(Front Open Unified Pod:FOUP)와 같은 밀폐용 용기가 사용될 수 있다. 프레임(50) 내에는 로드포트(60)에 놓여진 용기와 공정설비(2) 간에 웨이퍼(W)를 이송하는 프레임 로봇(70)이 설치된다. 프레임(50) 내에는 용기의 도어를 자동으로 개폐하는 도어 오프너(도시안됨)가 설치될 수 있다. 또한, 프레임(50)에는 청정 공기가 프레임(50) 내 상부에서 하부로 흐르도록 청정 공기를 프레임(50) 내로 공급하는 팬필터 유닛(Fan Filter Unit:FFU)(도시안됨)이 제공될 수 있다.Referring to FIG. 2, the semiconductor manufacturing facility 1 includes a process facility 2, an Equipment Front End Module (EFEM) 3, and an interface wall 4. The plant front end module 3 is mounted in front of the process plant 2 to transfer the wafer W between the vessel (not shown) in which the wafers W are housed and the process plant 2. The facility front end module 3 has a plurality of loadports 60 and a frame 50. The frame 50 is located between the load port 60 and the process equipment 2. The container containing the wafer W is placed on the load port 60 by a transfer means (not shown), such as an overhead transfer, an overhead conveyor, or an automatic guided vehicle. Is put on. The container may be a closed container such as a front open unified pod (FOUP). In the frame 50, a frame robot 70 for transferring the wafer W is installed between the vessel placed in the load port 60 and the process facility 2. In the frame 50, a door opener (not shown) for automatically opening and closing the door of the container may be installed. In addition, the frame 50 may be provided with a fan filter unit (FFU) (not shown) for supplying clean air into the frame 50 so that clean air flows from the top to the bottom in the frame 50. .

웨이퍼(W)는 공정설비(20) 내에서 소정의 공정이 수행된다. 공정설비(2)는 로드록 챔버(loadlock chamber)(20), 트랜스퍼 챔버(transfer chamber)(30), 그리고 공정챔버(process chamber)(10)를 가진다. 트랜스퍼 챔버(30)는 상부에서 바라볼 때 대체로 다각의 형상을 가진다. 트랜스퍼 챔버(30)의 측면에는 로드록 챔버(20) 또는 공정챔버(10)가 위치된다. 로드록 챔버(20)는 트랜스퍼 챔버(30)의 측부들 중 설비 전방 단부 모듈(3)과 인접한 측부에 위치되고, 공정챔버(10)는 다른 측부에 위치된다. 로드록 챔버(20)는 공정 진행을 위해 공정설비(2)로 유입되는 웨이퍼들(W)이 일시적으로 머무르는 로딩 챔버(20a)와 공정이 완료되어 공정설비(2)로부터 유출되는 웨이퍼들(W)이 일시적으로 머무르는 언로딩 챔버(20b)를 가진다. 트랜스퍼 챔버(30) 및 공정챔버(10) 내부는 진공으로 유지되고, 로드록 챔버(20) 내부는 진공 및 대기압으로 전환된다. 로드록 챔버(20)는 외부 오염물질이 트랜스퍼 챔버(30) 및 공정챔버(10)로 유입되는 것을 방지한다. 로드록 챔버(20)와 트랜스퍼 챔버(30) 사이, 그리고 로드록 챔버(20)와 설비 전방 단부 모듈(3) 사이에는 게이트 밸브(도시안됨)가 설치된다. 설비 전방 단부 모듈(3)과 로드록 챔버(20) 간 에 웨이퍼(W)가 이동하는 경우, 로드록 챔버(20)와 트랜스퍼 챔버(30) 사이에 제공된 게이트 밸브가 닫히고, 로드록 챔버(20)와 트랜스퍼 챔버(30) 간에 웨이퍼(W)가 이동되는 경우, 로드록 챔버(20)와 설비 전방 단부 모듈(3) 사이에 제공되는 게이트 밸브가 닫힌다.The wafer W is subjected to a predetermined process in the process facility 20. The process facility 2 has a loadlock chamber 20, a transfer chamber 30, and a process chamber 10. The transfer chamber 30 has a generally polygonal shape when viewed from the top. The load lock chamber 20 or the process chamber 10 is located at the side of the transfer chamber 30. The loadlock chamber 20 is located on the side adjacent to the facility front end module 3 of the sides of the transfer chamber 30, and the process chamber 10 is located on the other side. The load lock chamber 20 includes a loading chamber 20a in which the wafers W flowing into the process facility 2 temporarily stay in order to proceed with the process, and wafers W exiting the process facility 2 after the process is completed. ) Has an unloading chamber 20b that temporarily stays. The interior of the transfer chamber 30 and the process chamber 10 is maintained at a vacuum, and the interior of the load lock chamber 20 is converted to a vacuum and atmospheric pressure. The load lock chamber 20 prevents foreign contaminants from entering the transfer chamber 30 and the process chamber 10. A gate valve (not shown) is installed between the load lock chamber 20 and the transfer chamber 30 and between the load lock chamber 20 and the facility front end module 3. When the wafer W moves between the facility front end module 3 and the load lock chamber 20, the gate valve provided between the load lock chamber 20 and the transfer chamber 30 is closed and the load lock chamber 20 is closed. In the case where the wafer W is moved between the transfer chamber 30 and the transfer chamber 30, the gate valve provided between the load lock chamber 20 and the facility front end module 3 is closed.

트랜스퍼 챔버(30) 내에는 이송 로봇(40)이 장착된다. 이송 로봇(40)은 공정챔버(10)로 웨이퍼(W)를 로딩하거나 공정챔버(10)로부터 웨이퍼(W)를 언로딩한다. 또한, 이송 로봇(40)은 공정챔버(10)와 로드록 챔버(20) 간에 웨이퍼(W)를 이송한다.The transfer robot 40 is mounted in the transfer chamber 30. The transfer robot 40 loads the wafer W into the process chamber 10 or unloads the wafer W from the process chamber 10. In addition, the transfer robot 40 transfers the wafer W between the process chamber 10 and the load lock chamber 20.

공정챔버(10)는 웨이퍼(W)에 대하여 소정의 공정, 예컨대 증착, 에칭과 같은 공정을 수행하며, 이하에서는 공정챔버(10)를 기판처리장치(10)로 부르기로 한다. 기판처리장치(10)에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.The process chamber 10 performs a process such as deposition or etching on the wafer W. Hereinafter, the process chamber 10 will be referred to as a substrate processing apparatus 10. Detailed description of the substrate processing apparatus 10 will be described later.

도 3은 본 발명에 따른 기판처리장치(10)를 개략적으로 나타내는 정면도이다.3 is a front view schematically showing a substrate processing apparatus 10 according to the present invention.

도 3에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)에 대한 공정을 수행하기 위한 기판처리장치(10)는 공정챔버(100)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the substrate processing apparatus 10 for performing a process on the wafer W includes a process chamber 100.

본 실시예에서 기판처리장치(10)를 이용하여 수행하는 공정은 증착 공정이며, 이하에서는 고밀도 플라스마 화학 기상 증착(High Density Plasma Chemical Vapor Deposition:HDPCVD) 공정을 예로 들어 설명한다. 앞서 본 바와 같이, 고밀도 플라스마 화학 기상 증착 공정은 높은 밀도의 플라스마를 형성하여 금속배선들 사 이에 형성된 갭 내에 막을 증착시키는 증착(deposition) 공정과, 갭 상부의 오버행들(overhang)을 에칭하는 에칭(etching) 공정을 포함한다. 갭의 상부에서 성장한 오버행들은 갭의 입구를 폐쇄하여 갭 내에 보이드(void)를 형성한다. 따라서, 에칭 공정을 통하여 오버행들을 제거함으로써, 갭 내에 보이드가 형성되는 것을 방지한다.In the present embodiment, the process performed using the substrate processing apparatus 10 is a deposition process, and hereinafter, a high density plasma chemical vapor deposition (HDPCVD) process will be described as an example. As previously seen, the high density plasma chemical vapor deposition process involves the deposition process of forming a high density plasma to deposit a film in the gap formed between the metallization lines, and the etching of etching overhangs on the gap. etching) process. Overhangs growing at the top of the gap close the inlet of the gap to form voids in the gap. Thus, by removing overhangs through the etching process, voids are prevented from forming in the gap.

공정챔버(100)의 내부공간에는 웨이퍼(W)를 지지하기 위한 지지부재(200)가 설치된다. 지지부재(200)는 정전기력을 이용하여 웨이퍼(W)를 고정할 수 있는 정전척(ESC)이 사용될 수 있으며, 선택적으로 기계적인 구조를 통하여 클램핑이 가능한 기계척 또는 진공으로 웨이퍼(W)를 흡착하는 진공척이 사용될 수 있다. 한편, 지지부재(200)에는 플라즈마 상태의 소스가스를 웨이퍼(W)로 유도할 수 있도록 바이어스 전원이 인가될 수 있다.The support member 200 for supporting the wafer W is installed in the internal space of the process chamber 100. The support member 200 may use an electrostatic chuck (ESC) that can fix the wafer (W) using electrostatic force, and selectively absorb the wafer (W) by a mechanical chuck or a vacuum that can be clamped through a mechanical structure. A vacuum chuck can be used. On the other hand, the biasing power may be applied to the support member 200 to guide the source gas in the plasma state to the wafer (W).

도 4 및 도 5는 도 3의 지지부재(200)를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 6은 도 3의 지지부재를 개략적으로 나타내는 사시도이며, 도 7은 도 5의 Ⅰ-Ⅰ'을 따라 구성한 단면도이다.4 and 5 are views schematically showing the support member 200 of FIG. 6 is a perspective view schematically illustrating the support member of FIG. 3, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 5.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 지지부재(200)는 지지플레이트(220), 구동축(240), 구동기(260), 그리고 제어기(280)를 포함한다.As shown in FIGS. 4 and 5, the support member 200 includes a support plate 220, a drive shaft 240, a driver 260, and a controller 280.

웨이퍼(W)는 지지플레이트(220)의 상부에 지지플레이트(220)와 나란하게 놓 여진다. 지지플레이트(220)는 알루미늄 재질이며, 이로 인하여 웨이퍼(W) 상에 형성된 패턴은 지지플레이트(220)와 반응할 가능성이 있다. 따라서, 세라믹 재질의 보호층(221)을 지지플레이트(220)의 상부면에 형성할 수 있으며, 세라믹 재질은 산화알루미늄(aluminium oxide:Al2O3)를 포함한다.The wafer W is placed side by side with the support plate 220 on the support plate 220. The support plate 220 is made of aluminum, so that the pattern formed on the wafer W may react with the support plate 220. Accordingly, the protective layer 221 of a ceramic material may be formed on the upper surface of the support plate 220, and the ceramic material may include aluminum oxide (Al 2 O 3 ).

지지플레이트(220)의 하부에는 구동축(240)의 일단이 연결되며, 구동축(240)의 타단은 구동기(260)에 연결된다. 구동기(260)는 모터를 포함하는 회전장치이며, 외부로부터 인가된 전류에 의하여 회전력을 발생시킨다. 발생된 회전력은 구동축(240)에 전달되며, 구동축(240)은 지지플레이트(220)와 함께 회전한다.One end of the drive shaft 240 is connected to the lower portion of the support plate 220, and the other end of the drive shaft 240 is connected to the driver 260. The driver 260 is a rotating device including a motor, and generates a rotating force by a current applied from the outside. The generated rotation force is transmitted to the drive shaft 240, the drive shaft 240 rotates together with the support plate 220.

구동축(240)과 공정챔버(100)의 바닥벽 사이에는 씰링부재(241)가 제공된다. 씰링부재(241)는 공정챔버(100) 내부의 기밀을 유지함과 동시에 구동축(240)의 회전이 가능하도록 돕는다. 씰링부재(241)는 마그네틱 씰(magnetic seal)을 포함한다.A sealing member 241 is provided between the drive shaft 240 and the bottom wall of the process chamber 100. The sealing member 241 maintains the airtightness inside the process chamber 100 and at the same time helps the rotation of the drive shaft 240. The sealing member 241 includes a magnetic seal.

구동기(260)는 제어기(280)에 연결되며, 제어기(280)는 구동기(260)의 동작을 제어한다. 제어기(280)는 구동기(260)의 회전속도, 회전량, 회전방향을 포함한 구동기(260)의 동작을 모두 제어할 수 있다.The driver 260 is connected to the controller 280, which controls the operation of the driver 260. The controller 280 may control all operations of the driver 260 including the rotation speed, the rotation amount, and the rotation direction of the driver 260.

도 5에 도시한 바와 같이, 지지플레이트(220)의 내부에는 냉각가스가 흐르는 제1 냉각라인 및 냉각유체가 흐르는 제2 냉각라인(232)이 형성된다.As shown in FIG. 5, the first cooling line through which the cooling gas flows and the second cooling line through which the cooling fluid flows are formed in the support plate 220.

제1 냉각라인은 지지플레이트(220)의 상부에 놓여진 웨이퍼(W)의 배면에 냉 각가스를 공급하며, 웨이퍼(W)는 냉각가스에 의하여 기설정된 온도로 냉각된다. 공정 중에는 고온의 열이 발생하며, 특히, 고밀도 플라스마 화학 기상 증착공정 중의 스퍼터링에 의한 에칭 공정에서 고온의 열이 발생한다. 이로 인하여 웨이퍼(W)의 온도가 상승할 수 있으며, 제1 냉각라인은 냉각가스를 이용하여 웨이퍼(W)를 냉각시킨다.The first cooling line supplies a cooling gas to the rear surface of the wafer W placed on the support plate 220, and the wafer W is cooled to a predetermined temperature by the cooling gas. High temperature heat is generated during the process, and particularly high temperature heat is generated in the etching process by sputtering during the high density plasma chemical vapor deposition process. As a result, the temperature of the wafer W may increase, and the first cooling line cools the wafer W using a cooling gas.

제1 냉각라인은 냉각가스유로(222), 분배라인(224), 그리고 복수의 분기라인들(226)을 포함한다. 도 7에 도시한 바와 같이, 냉각가스유로(222)는 지지플레이트(220)의 중심에 형성되며, 냉각가스유로(222)의 하단은 구동축(240)의 중심에 형성된 냉각가스유로(242)의 상단과 연결된다. 분배라인(224)은 냉각가스유로(222)로부터 지지플레이트(220)의 반경방향으로 연장된다. 분기라인들(226)은 분배라인(224)으로부터 분기되어 지지플레이트(220)의 상부를 향하여 연장되며, 보호층(221) 상에 형성된 복수의 분출구들(228)에 각각 연결된다.The first cooling line includes a cooling gas flow path 222, a distribution line 224, and a plurality of branch lines 226. As shown in FIG. 7, the cooling gas flow path 222 is formed at the center of the support plate 220, and the lower end of the cooling gas flow path 222 is formed of the cooling gas flow path 242 formed at the center of the driving shaft 240. Connected to the top. The distribution line 224 extends in the radial direction of the support plate 220 from the cooling gas flow path 222. The branch lines 226 branch from the distribution line 224 and extend toward the upper portion of the support plate 220, and are connected to the plurality of ejection openings 228 formed on the protective layer 221, respectively.

구동축(240)의 중심에 형성된 냉각가스유로(242)의 하단은 냉각가스라인(244)에 연결되며, 냉각가스라인(244) 내에는 웨이퍼(W)의 배면에 공급되는 냉각가스가 흐른다. 냉각가스는 불활성기체(inert gas)를 포함하며, 불활성기체는 헬륨(He)을 포함한다.A lower end of the cooling gas flow path 242 formed at the center of the drive shaft 240 is connected to the cooling gas line 244, and the cooling gas supplied to the rear surface of the wafer W flows in the cooling gas line 244. The cooling gas contains an inert gas, and the inert gas contains helium (He).

냉각가스라인(244)을 통하여 냉각가스유로(242)에 공급된 냉각가스는 냉각가스유로(222) 및 분배라인(224)을 통하여 각각의 분기라인(226)으로 공급되며, 공급된 냉각가스는 분출구들(228)을 통하여 웨이퍼(W)의 배면에 공급된다.The cooling gas supplied to the cooling gas passage 242 through the cooling gas line 244 is supplied to each branch line 226 through the cooling gas passage 222 and the distribution line 224, and the supplied cooling gas is It is supplied to the back surface of the wafer W through the jet holes 228.

도 6에 도시한 바와 같이, 복수의 지지돌기들(229)은 보호층(221)의 상부에 설치된다. 복수의 지지돌기들(229)은 지지플레이트(220)의 중심 및 중심을 기준으로 네방향에 등간격으로 배치되며, 지지플레이트(220)의 상부에 놓여진 웨이퍼(W)의 배면을 지지한다.As shown in FIG. 6, the plurality of support protrusions 229 are provided on the protective layer 221. The plurality of support protrusions 229 are disposed at equal intervals in four directions with respect to the center and the center of the support plate 220, and support the rear surface of the wafer W placed on the support plate 220.

따라서, 웨이퍼(W)는 복수의 지지돌기들(229)에 의하여 지지되어 보호층(221)의 상부면으로부터 일정거리 이격된 상태를 유지하며, 웨이퍼(W)는 배면에 공급된 냉각가스에 의하여 일정한 온도로 조절된다.Accordingly, the wafer W is supported by the plurality of support protrusions 229 to be kept at a predetermined distance from the upper surface of the protective layer 221, and the wafer W is supported by the cooling gas supplied to the rear surface. Controlled to a constant temperature.

제2 냉각라인(232)은 분배라인(224)의 하부에 위치하며, 도 7에 도시한 바와 같이, 제2 냉각라인(232)은 냉각가스유로(222)를 감싸도록 배치된 나선 형상이다. 제2 냉각라인(232)은 지지플레이트(220)의 온도를 기설정된 온도로 냉각한다. 앞서 말한 바와 같이, 증착공정, 특히 고밀도 플라스마 화학기상증착공정에서 발생한 고온의 열로 인하여 지지플레이트(220)의 온도가 상승할 수 있다. 따라서, 제2 냉각라인(232)을 이용하여 지지플레이트(220)를 냉각시킨다.The second cooling line 232 is located below the distribution line 224, and as shown in FIG. 7, the second cooling line 232 is spirally arranged to surround the cooling gas flow path 222. The second cooling line 232 cools the temperature of the support plate 220 to a predetermined temperature. As mentioned above, the temperature of the support plate 220 may increase due to the high temperature heat generated in the deposition process, particularly the high density plasma chemical vapor deposition process. Therefore, the support plate 220 is cooled using the second cooling line 232.

도 5에 도시한 바와 같이, 제2 냉각라인(232)의 일단은 냉각유체공급라인(234)에 연결되며, 제2 냉각라인(232)의 타단은 냉각유체회수라인(236)에 연결된다. 냉각유체공급라인(234)은 냉각유체공급라인(234) 상에 설치된 밸브(234a)에 의하여 개폐된다. 냉각유체공급라인(234) 내에는 냉각유체가 흐르며, 제2 냉각라인(232)에 냉각유체를 공급한다. 냉각유체공급라인(234)을 통하여 공급된 냉각유체는 제2 냉각라인(232)을 따라 냉각유체회수라인(236)이 연결된 끝단까지 이동하면서 지지플레이트(220)를 기설정된 온도로 냉각한다. 이후, 냉각유체는 냉각유체회 수라인(236)을 통해 회수되며, 회수된 냉각유체는 칠러(chiller)(도시안됨)를 통하여 일정 온도로 냉각된 이후에 냉각유체공급라인(234)으로 재공급될 수 있다.As shown in FIG. 5, one end of the second cooling line 232 is connected to the cooling fluid supply line 234, and the other end of the second cooling line 232 is connected to the cooling fluid recovery line 236. The cooling fluid supply line 234 is opened and closed by a valve 234a installed on the cooling fluid supply line 234. Cooling fluid flows in the cooling fluid supply line 234, and supplies cooling fluid to the second cooling line 232. The cooling fluid supplied through the cooling fluid supply line 234 moves along the second cooling line 232 to the end where the cooling fluid recovery line 236 is connected to cool the support plate 220 to a predetermined temperature. Thereafter, the cooling fluid is recovered through the cooling fluid recovery line 236, and the recovered cooling fluid is cooled to a predetermined temperature through a chiller (not shown), and then re-supplied to the cooling fluid supply line 234. Can be.

다음으로, 공정챔버(100)의 측벽에는 웨이퍼(W)가 드나들 수 있는 통로(122)가 형성된다. 웨이퍼(W)는 통로(122)를 통하여 공정챔버(100)의 내부로 진입하거나 공정챔버(100)의 외부로 빠져나간다.Next, a passage 122 through which the wafer W may enter and exit is formed on the sidewall of the process chamber 100. The wafer W enters into the process chamber 100 through the passage 122 or exits to the outside of the process chamber 100.

통로(122) 상에는 통로(122)를 개폐하는 도어(130)가 설치된다. 도어(130)는 구동기(132)에 연결되며, 구동기(132)의 작동에 의하여 통로(122)의 길이방향과 대체로 수직한 방향으로 이동하면서 통로(122)를 개폐한다.On the passage 122, a door 130 for opening and closing the passage 122 is installed. The door 130 is connected to the driver 132 and opens and closes the passage 122 while moving in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the passage 122 by the operation of the driver 132.

공정챔버(100)의 바닥벽에는 복수의 배기홀들(102)이 형성되며, 배기홀들(102)에는 각각 배기라인들(104)이 연결된다. 배기라인(104) 상에는 펌프(도시안됨)가 설치될 수 있다. 배기라인들(104)은 공정챔버(100) 내부의 가스를 외부로 배출하기 위한 통로가 된다. 공정챔버(100)의 내부에서 발생된 반응가스 및 미반응가스, 그리고 반응부산물 등은 배기라인들(104)을 통하여 공정챔버(100)의 외부로 배출되며, 공정챔버(100) 내부의 압력을 진공 상태로 유지하기 위하여 배기라인들(104)을 통하여 공정챔버(100) 내부의 가스를 외부로 배출할 수 있다. 배기라인들(104)은 배기라인(104) 상에 설치된 밸브(104a)에 의해 개폐된다.A plurality of exhaust holes 102 are formed in the bottom wall of the process chamber 100, and exhaust lines 104 are connected to the exhaust holes 102, respectively. A pump (not shown) may be installed on the exhaust line 104. The exhaust lines 104 serve as a passage for discharging the gas inside the process chamber 100 to the outside. The reaction gas, the unreacted gas, and the reaction by-product generated in the process chamber 100 are discharged to the outside of the process chamber 100 through the exhaust lines 104, and the pressure inside the process chamber 100 is discharged. In order to maintain the vacuum state, the gas inside the process chamber 100 may be discharged to the outside through the exhaust lines 104. The exhaust lines 104 are opened and closed by a valve 104a installed on the exhaust line 104.

공정챔버(100)의 천정벽에는 공급홀(108)이 형성되며, 공급홀(108)에는 공정챔버(100) 내부에 소스가스를 공급하는 가스공급부재(600)가 연결된다. 가스공급부 재(600)는 공정챔버(100)의 내부에 소스가스 및 세정가스를 공급한다. 가스공급부재(600)는 가스공급라인(620)과 가스공급라인(620)으로부터 분기되는 제1 및 제2 공급라인(640, 660)을 포함한다. 가스공급라인(620)은 공급홀(108)에 연결된다.A supply hole 108 is formed in the ceiling wall of the process chamber 100, and a gas supply member 600 for supplying a source gas into the process chamber 100 is connected to the supply hole 108. The gas supply member 600 supplies the source gas and the cleaning gas into the process chamber 100. The gas supply member 600 includes a gas supply line 620 and first and second supply lines 640 and 660 branched from the gas supply line 620. The gas supply line 620 is connected to the supply hole 108.

제1 공급라인(640)의 내부에는 세정가스가 흐르며, 제1 공급라인(640)은 밸브(640a)에 의하여 개폐된다. 세정가스는 삼불화질소(NF3) 및 아르곤(Ar)을 포함한다. 세정가스는 공정완료 후 공정챔버(100)의 내부를 세정하기 위하여 제공된다. 제2 공급라인(660)의 내부에는 소스가스가 흐르며, 제2 공급라인(660)은 밸브(660a)에 의하여 개폐된다. 소스가스는 실란(silane)(SiH4)을 포함하는 실리콘-함유 가스 및 산소(O2)를 포함하는 산소-포함(oxygen-containing) 가스이다. 세정가스는 제1 공급라인(640) 및 가스공급라인(620)을 통해 공정챔버(100)의 내부에 공급되며, 소스가스는 제2 공급라인(660) 및 가스공급라인(620)을 통해 공정챔버(100)의 내부에 공급된다.The cleaning gas flows inside the first supply line 640, and the first supply line 640 is opened and closed by a valve 640a. The cleaning gas includes nitrogen trifluoride (NF 3 ) and argon (Ar). The cleaning gas is provided to clean the interior of the process chamber 100 after the process is completed. Source gas flows inside the second supply line 660, and the second supply line 660 is opened and closed by a valve 660a. The source gas is a silicon-containing gas comprising silane (SiH 4 ) and an oxygen-containing gas comprising oxygen (O 2 ). The cleaning gas is supplied into the process chamber 100 through the first supply line 640 and the gas supply line 620, and the source gas is processed through the second supply line 660 and the gas supply line 620. It is supplied to the inside of the chamber 100.

공정챔버(100)의 측벽에는 공정챔버(100)의 내부에 공급된 소스가스로부터 플라스마를 생성하기 위한 플라스마 생성부재(500)가 설치된다. 플라스마 생성부재(500)는 코일(520), 코일 고정체(540), 승강암(560), 그리고 구동기(580)를 포함한다. 코일(520)은 공정챔버(100)의 측벽을 감싸며, 공정챔버(100)의 내부에 공급된 소스가스에 에너지를 인가하며, 인가된 에너지에 의하여 소스가스는 방전(discharge)된다(구체적으로, 유도 결합 플라스마 타입의 경우 고주파 방 전(radio frequency discharge)이며, 전자 사이클로트론 공명의 경우 마이크로파 방전(microwave discharge)). 코일(520)은 코일 고정체(540)의 내부에 실장되어 고정된다. 코일 고정체(540)는 승강암(560)의 상단에 연결되며, 코일(520)과 함께 승강암(560)에 의하여 승강한다. 승강암(560)의 하단은 구동기(580)에 연결되며, 구동기(580)의 작동에 의해 승강암(560)은 승강한다.The plasma generating member 500 for generating plasma from the source gas supplied into the process chamber 100 is installed on the sidewall of the process chamber 100. The plasma generating member 500 includes a coil 520, a coil fixture 540, a lifting arm 560, and a driver 580. The coil 520 surrounds the sidewall of the process chamber 100, applies energy to the source gas supplied inside the process chamber 100, and the source gas is discharged by the applied energy (specifically, Radio frequency discharge for inductively coupled plasma type, and microwave discharge for electron cyclotron resonance. The coil 520 is mounted inside and fixed to the coil fixture 540. The coil fixture 540 is connected to the upper end of the lifting arm 560, and is lifted by the lifting arm 560 together with the coil 520. A lower end of the lifting arm 560 is connected to the driver 580, and the lifting arm 560 is lifted by the operation of the driver 580.

도 8은 도 3의 기판처리장치(10)가 작동하는 모습을 나타내는 도면이다. 코일(520)의 위치에 따라 플라스마가 생성되는 위치는 결정된다. 도 8에 도시한 바와 같이, 공정챔버(100)의 내부에 소스가스를 공급한 상태에서 코일(520)을 이용하여 에너지를 인가하면 소스가스는 방전되며 소스가스로부터 플라스마가 생성된다. 이때, 방전은 코일(520)에 의해서 이루어지므로, 코일(520)의 위치와 대응되는 위치에서 방전이 이루어지며 플라스마가 생성된다.8 is a view illustrating a state in which the substrate processing apparatus 10 of FIG. 3 operates. The position where the plasma is generated is determined by the position of the coil 520. As shown in FIG. 8, when energy is applied using the coil 520 while the source gas is supplied into the process chamber 100, the source gas is discharged and plasma is generated from the source gas. At this time, since the discharge is made by the coil 520, the discharge is made at a position corresponding to the position of the coil 520, the plasma is generated.

따라서, 생성된 플라스마와 웨이퍼(W)와의 거리(d)는 코일(520)의 위치에 따라 가변적이다. 코일(520)이 상부로 이동하면 플라스마와 웨이퍼(W)와의 거리(d)는 증가하며, 코일(520)이 하부로 이동하면 플라스마와 웨이퍼(W)와의 거리(d)는 감소한다. 즉, 코일(520)의 위치에 따라 플라스마와 웨이퍼(W)와의 거리(d)는 증감한다.Therefore, the distance d between the generated plasma and the wafer W is variable depending on the position of the coil 520. When the coil 520 moves upward, the distance d between the plasma and the wafer W increases, and when the coil 520 moves downward, the distance d between the plasma and the wafer W decreases. That is, the distance d between the plasma and the wafer W increases and decreases according to the position of the coil 520.

도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 기판처리방법을 나타내는 흐름도이다. 이하, 도 9 및 도 10을 참고하여 본 발명에 따른 기판처리방법을 설명하기로 한다.9 and 10 are flowcharts illustrating a substrate processing method according to the present invention. Hereinafter, a substrate treating method according to the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10.

먼저, 웨이퍼(W)가 공정챔버(100) 내의 지지부재(200) 상에 로딩한다(S10). 구동기(132)에 의하여 도어(130)가 개방되면, 웨이퍼(W)는 통로(122)를 통하여 공정챔버(100)의 내부로 유입되며, 지지부재(200) 상의 지지돌기(229) 상에 놓여진다. 앞서 설명한 바와 같이, 웨이퍼(W)는 정전기력에 의하여 지지플레이트(220) 상에 고정될 수 있다.First, the wafer W is loaded on the support member 200 in the process chamber 100 (S10). When the door 130 is opened by the driver 132, the wafer W is introduced into the process chamber 100 through the passage 122 and placed on the support protrusion 229 on the support member 200. Lose. As described above, the wafer W may be fixed on the support plate 220 by an electrostatic force.

다음, 공정챔버(100) 내에 플라스마를 생성한다(S20). 플라스마를 생성하는 구체적인 방법은 다음과 같다. 첫번째로, 플라스마의 생성위치를 조절한다(S110). 즉, 플라스마와 웨이퍼(W)와의 거리(d)를 결정하고, 결정된 위치로 코일(520)을 이동시킨다. 코일(520)은 코일 고정체(540)의 내부에 실장된 상태에서 승강암(560)에 의해 승강된다. 두번째로, 가스공급부재(600)를 이용하여 웨이퍼(W)의 상부에 소스가스를 공급한다(S120). 제2 공급라인(660) 내부를 흐르는 소스가스는 가스공급라인(620) 및 공급홀(108)을 통해 공정챔버(100)의 내부에 공급된다. 세번째로, 공급된 소스가스를 방전시킨다(S130). 코일(520)을 이용하여 공정챔버(100)의 내부에 에너지를 인가하면 에너지는 공정챔버(100)의 측벽을 통하여 웨이퍼(W)의 상부로 전달되며, 웨이퍼(W)의 상부에 공급된 소스가스를 방전시켜 소스가스로부터 플라스마를 생성한다.Next, plasma is generated in the process chamber 100 (S20). Specific methods for generating plasma are as follows. First, the generation position of the plasma is adjusted (S110). That is, the distance d between the plasma and the wafer W is determined, and the coil 520 is moved to the determined position. The coil 520 is lifted by the lifting arm 560 in a state mounted inside the coil fixture 540. Secondly, the source gas is supplied to the upper portion of the wafer W using the gas supply member 600 (S120). The source gas flowing in the second supply line 660 is supplied into the process chamber 100 through the gas supply line 620 and the supply hole 108. Third, the supplied source gas is discharged (S130). When energy is applied to the inside of the process chamber 100 using the coil 520, the energy is transferred to the top of the wafer W through the sidewall of the process chamber 100, and a source supplied to the top of the wafer W. The gas is discharged to generate plasma from the source gas.

다음, 생성된 플라스마를 이용하여 웨이퍼(W)의 갭 내에 막을 증착한다(S30). 생성된 플라스마는 웨이퍼(W) 상에 공급되며, 웨이퍼(W)의 갭 내에는 막이 증착된다. 이후, 앞서 설명한 바와 같이, 갭 상부에서 성장한 오버행을 제거하기 위한 에칭이 이루어지며, 에칭이 완료되면 동일한 방법으로 증착과정이 반복된 다. 이와 같은 방법을 통하여 웨이퍼(W)의 갭은 채워진다.Next, a film is deposited in the gap of the wafer W using the generated plasma (S30). The resulting plasma is supplied onto the wafer W, and a film is deposited in the gap of the wafer W. Thereafter, as described above, etching is performed to remove the overhang grown on the gap, and when the etching is completed, the deposition process is repeated in the same manner. Through this method, the gap of the wafer W is filled.

플라스마의 생성위치를 조절하는 방법을 더욱 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 첫번째로, 다양한 공정조건(소스가스의 종류 또는 막의 종류, 공정률 등)에 따라 플라스마의 생성위치를 다양하게 변화시키면서 생성위치에 따른 공정률을 측정한다(S210). 측정값은 별도의 저장장치(데이터베이스)에 저장될 수 있다.Looking in more detail how to control the location of the plasma generation is as follows. First, the process rate according to the generation position is measured while varying the generation position of the plasma according to various process conditions (type of source gas or film type, process rate, etc.) (S210). The measured value may be stored in a separate storage device (database).

두번째로, 측정된 공정률로부터 플라스마의 최적의 생성위치를 결정한다(S220). 즉, 실제 공정조건이 주어졌을 때, 예를 들어 웨이퍼(W)의 갭 내에 증착하고자 하는 특정한 막이 결정되고 특정한 막에 대한 증착률이 결정되었을 때, 이와 같은 공정조건을 만족하는 최적의 생성위치를 측정값을 통해 결정한다.Secondly, the optimal production position of the plasma is determined from the measured process rate (S220). That is, given the actual process conditions, for example, when the specific film to be deposited in the gap of the wafer W is determined and the deposition rate for the specific film is determined, an optimal generation position that satisfies such process conditions is determined. Determined by the measured value.

세번째로, 플라스마의 생성위치를 최적의 생성위치로 조절한다(S230). 플라스마의 생성위치는 앞서 설명한 방법에 의해 조절될 수 있다.Third, the generation position of the plasma is adjusted to the optimum generation position (S230). The generation position of the plasma can be controlled by the method described above.

상술한 방법에 의하면, 플라스마의 생성위치, 즉 플라스마와 웨이퍼(W)와의 거리(d)를 최적의 위치로 설정할 수 있으므로, 더욱 완성도 높은 공정이 이루어질 수 있다. 특히, 하나의 공정챔버(100) 내에서 복수의 공정이 연속적으로 이루어지는 경우, 예를 들어 제1 막을 증착한 후 다시 제2 막을 증착하는 경우, 제1 막에 대한 플라스마와 웨이퍼(W)와의 거리(d)와 제2 막에 대한 플라스마와 웨이퍼(W)와의 거리(d)를 다르게 조절하여 더욱 완성도 높은 공정을 수행할 수 있다.According to the above-described method, since the plasma generation position, that is, the distance d between the plasma and the wafer W can be set to an optimal position, a more mature process can be achieved. In particular, when a plurality of processes are continuously performed in one process chamber 100, for example, when the second film is deposited again after the first film is deposited, the distance between the plasma and the wafer W for the first film. By adjusting the distance (d) between the plasma (d) and the wafer (W) for the second film differently, a more complete process can be performed.

한편, 본 실시예에서는 코일(520) 및 코일 고정체(540)를 승강하여 플라스마 와 웨이퍼(W)와의 거리(d)를 조절하는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 지지플레이트(220)를 승강하여 플라스마와 웨이퍼(W)와의 거리(d)를 조절할 수 있다. 이와 같은 응용은 동일한 기술분야의 통상의 기술자에게 자명하다.Meanwhile, in the present embodiment, the coil 520 and the coil fixture 540 are lifted to adjust the distance d between the plasma and the wafer W. However, the support plate 220 is elevated to lift and lower the plasma The distance d from the wafer W can be adjusted. Such applications are apparent to those skilled in the art.

본 발명을 바람직한 실시예들을 통하여 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 바람직한 실시예들에 한정되지 않는다.Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, other forms of embodiments are possible. Therefore, the spirit and scope of the claims set forth below are not limited to the preferred embodiments.

본 발명에 의하면 기판과 플라스마의 거리를 조절할 수 있다. 또한, 복수의 공정이 연속적으로 이루어지는 경우, 각각의 공정에 대한 기판과 플라스마의 거리를 다르게 조절할 수 있다. 또한, 플라스마의 생성위치를 최적의 위치로 조절하여 완성도 높은 공정을 수행할 수 있다.According to the present invention, the distance between the substrate and the plasma can be adjusted. In addition, when a plurality of processes are performed continuously, the distance between the substrate and the plasma for each process may be adjusted differently. In addition, it is possible to perform a highly mature process by adjusting the generation position of the plasma to the optimum position.

Claims (9)

공정이 이루어지는 내부공간을 제공하는 공정챔버;A process chamber providing an internal space in which the process is performed; 상기 공정챔버 내부에 설치되며, 기판을 지지하는 지지부재;A support member installed inside the process chamber and supporting a substrate; 상기 공정챔버의 내부에 소스가스를 공급하는 가스공급부재;A gas supply member supplying a source gas into the process chamber; 상기 소스가스로부터 플라스마를 생성하는 플라스마 생성부재를 포함하되,Including a plasma generating member for generating a plasma from the source gas, 상기 플라스마 생성부재는,The plasma generating member, 상기 공정챔버의 내부에 공급된 상기 소스가스에 대하여 에너지를 인가하는 코일부재; 및A coil member for applying energy to the source gas supplied into the process chamber; And 상기 코일부재에 연결되며, 상기 코일부재를 승강하여 상기 지지부재와 상기 코일부재 사이의 거리를 조절하는 승강부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.And an elevating member connected to the coil member to adjust the distance between the supporting member and the coil member by elevating the coil member. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 코일부재는,The coil member, 상기 공정챔버의 측벽을 감싸는 코일; 및A coil surrounding a side wall of the process chamber; And 상기 코일이 실장되는 코일 고정체를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리 장치.And a coil fixture on which the coil is mounted. 플라스마를 이용하여 기판을 처리하는 방법에 있어서,In the method of processing a substrate using a plasma, 상기 기판을 공정챔버의 내부에 설치된 지지부재 상에 올려 놓는 단계;Placing the substrate on a support member installed in the process chamber; 상기 공정챔버의 내부에 소스가스를 공급하고 상기 소스가스에 에너지를 인가하여 상기 플라스마를 생성하는 단계; 및Supplying a source gas into the process chamber and applying energy to the source gas to generate the plasma; And 상기 플라스마를 이용하여 상기 기판을 처리하는 단계를 포함하되,Treating the substrate using the plasma, 상기 플라스마를 생성하는 단계는 공정조건에 따라 상기 플라스마의 생성위치를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판을 처리하는 방법.Generating the plasma comprises adjusting the generation position of the plasma according to process conditions. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 공정조건에 따라 상기 플라스마의 생성위치를 조절하는 단계는 상기 소스가스에 에너지를 인가하는 코일부재를 승강하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판을 처리하는 방법.And adjusting the generation position of the plasma according to the process conditions comprises lifting and lowering a coil member for applying energy to the source gas. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 공정조건에 따라 상기 플라스마의 생성위치를 조절하는 단계는,Adjusting the generation position of the plasma according to the process conditions, 다양한 공정조건에 따라 상기 플라스마의 생성위치를 달리하여 공정률을 측정하는 단계;Measuring a process rate by varying a production position of the plasma according to various process conditions; 측정된 상기 공정률로부터 주어진 공정조건에 따른 상기 플라스마의 최적의 생성위치를 결정하는 단계; 및Determining an optimal production position of the plasma according to a given process condition from the measured process rate; And 상기 플라스마의 생성위치를 최적의 생성위치로 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판을 처리하는 방법.Adjusting the generation position of the plasma to an optimal generation position. 플라스마를 이용하여 기판을 처리하는 방법에 있어서,In the method of processing a substrate using a plasma, 상기 기판을 공정챔버의 내부에 설치된 지지부재 상에 올려 놓는 단계;Placing the substrate on a support member installed in the process chamber; 상기 공정챔버의 내부에 제1 소스가스를 공급하고 상기 제1 소스가스에 에너지를 인가하여 제1 플라스마를 생성하는 단계; 및Supplying a first source gas into the process chamber and applying energy to the first source gas to generate a first plasma; And 상기 제1 플라스마를 이용하여 상기 기판을 처리하는 단계;Processing the substrate using the first plasma; 상기 공정챔버의 내부에 제2 소스가스를 공급하고 상기 제2 소스가스에 에너지를 인가하여 제2 플라스마를 생성하는 단계; 및Supplying a second source gas into the process chamber and applying energy to the second source gas to generate a second plasma; And 상기 제2 플라스마를 이용하여 상기 기판을 처리하는 단계를 포함하되,Treating the substrate using the second plasma, 상기 제1 및 제2 플라스마를 생성하는 단계는 공정조건에 따라 상기 제1 및 제2 플라스마의 생성위치를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판을 처리하는 방법.Generating the first and second plasmas comprises adjusting the generation positions of the first and second plasmas according to process conditions. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 공정조건에 따라 상기 제1 플라스마의 생성위치를 조절하는 단계는,Adjusting the production position of the first plasma according to the process conditions, 다양한 공정조건에 따라 상기 제1 플라스마의 생성위치를 달리하여 공정률을 측정하는 단계;Measuring a process rate by changing a generation position of the first plasma according to various process conditions; 측정된 상기 공정률로부터 주어진 공정조건에 따른 상기 제1 플라스마의 최적의 생성위치를 결정하는 단계; 및Determining an optimal production location of the first plasma according to a given process condition from the measured process rate; And 상기 제1 플라스마의 생성위치를 최적의 생성위치로 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판을 처리하는 방법.Adjusting the generation position of the first plasma to an optimal generation position. 제7항 또는 제8항에 있어서,The method according to claim 7 or 8, 상기 공정조건에 따라 상기 제2 플라스마의 생성위치를 조절하는 단계는,Adjusting the generation position of the second plasma according to the process conditions, 다양한 공정조건에 따라 상기 제2 플라스마의 생성위치를 달리하여 공정률을 측정하는 단계;Measuring a process rate by changing a generation position of the second plasma according to various process conditions; 측정된 상기 공정률로부터 주어진 공정조건에 따른 상기 제2 플라스마의 최적의 생성위치를 결정하는 단계; 및Determining an optimal production position of the second plasma according to a given process condition from the measured process rate; And 상기 제2 플라스마의 생성위치를 최적의 생성위치로 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판을 처리하는 방법.Adjusting the generation position of the second plasma to an optimal generation position.
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