KR101490415B1 - Apparatus and method for plasma treatment - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판에 플라즈마를 이용하여 소정의 처리를 수행하는 플라즈마 처리장치 및 처리방법에 관한 것으로, 플라즈마 처리공정에 영향을 미치는 인자들에 대한 최적의 설계를 제시함으로써, 기판의 플라즈마 처리상태를 향상시키고, 기판 또는 각 부품들의 변형 및 파손 등을 방지할 수 있는 플라즈마 처리장치 및 처리방법을 제공한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing apparatus and a processing method for performing a predetermined process on a substrate by using plasma, and by optimally designing factors affecting the plasma processing process, And a plasma processing apparatus and a processing method capable of preventing deformation and breakage of a substrate or each of components.

플라즈마 처리, 정전척 Plasma treatment, electrostatic chuck

Description

플라즈마 처리장치 및 플라즈마 처리방법 {APPARATUS AND METHOD FOR PLASMA TREATMENT}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR PLASMA TREATMENT [0002]

본 발명은 피처리 기판에 플라즈마를 이용하여 소정의 처리를 실시하는 플라즈마 처리장치 및 플라즈마 처리방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a plasma processing apparatus and a plasma processing method for performing predetermined processing using a plasma on a substrate to be processed.

일반적으로, 반도체의 웨이퍼, 평판디스플레이에 사용되는 박막트랜지스터(thin film transistor; TFT) 또는 유리기판 등(이하, 기판)의 제작공정에는, 공정챔버의 내부로 이송된 기판을 처리위치에 정렬되게 고정시키고 고정된 기판에 진공분위기에서 플라즈마를 이용하여 소정의 처리를 수행하는 플라즈마 처리장치가 사용된다.2. Description of the Related Art Generally, in a manufacturing process of a semiconductor wafer, a thin film transistor (TFT) or a glass substrate (hereinafter, referred to as a substrate) used for a flat panel display, a substrate transferred into a process chamber is fixed And a predetermined processing is performed on the fixed substrate using a plasma in a vacuum atmosphere.

최근, 반도체 분야에서는 회로의 집적화 및 경량화가 진행되며, 평판디스플레이장치의 제조분야에서는 대면적화가 진행된다. 이에 따라, 기판을 처리위치에 정확하게 고정시키는 기술의 중요성이 부각되고 있다.2. Description of the Related Art In the field of semiconductors, circuit integration and lightening have been progressed in recent years, and the area of manufacture of a flat panel display device is becoming larger. Accordingly, the importance of the technique of accurately fixing the substrate to the processing position is emphasized.

기판을 공정챔버내의 처리위치에 고정시키는 기술로는 클램프(clamp)를 사용하는 방식, 진공압을 이용하는 방식 또는 정전척(electrostatic chuck; ESC)을 사용하여 정전척과 기판의 표면에 발생되는 정전기력으로 기판을 척킹하는 방식이 있 으며, 이러한 고정기술 중 공정의 단일성이 우수한 정전척을 사용하는 방식의 적용이 증대되고 있다. 정전척을 사용하는 기판의 고정방식은 정전기력을 이용하여 기판을 흡착하기 때문에 기판의 손상을 방지하고 제품의 불량률을 줄인다.Techniques for fixing the substrate to the processing position in the process chamber include a method using a clamp, a method using vacuum pressure, or an electrostatic chuck (ESC) And a method of using an electrostatic chuck having an excellent process uniformity is increasingly applied. The fixing method of the substrate using the electrostatic chuck prevents the damage of the substrate and reduces the defect rate of the product because the substrate is adsorbed by using the electrostatic force.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 정전척은, 그 최하부에 위치되는 베이스부재(1)와, 베이스부재(1)의 상측에 위치되고 그 표면이 절연체인 세라믹으로 각각 코팅되는 상부절연층(2) 및 하부절연층(3)과, 상부절연층(2)과 하부절연층(3)의 사이에 구비되어 소정의 전원이 인가되는 전극패턴(4)을 포함하여 구성되며, 베이스부재(1), 상부절연층(2) 및 하부절연층(3)은 접착성의 물질에 의하여 서로 견고하게 부착된다.1, a conventional electrostatic chuck includes a base member 1 positioned at the lowermost part thereof, and an upper insulating layer (not shown) disposed on the upper side of the base member 1 and coated with ceramics whose surface is an insulator, respectively 2 and a lower insulating layer 3 and an electrode pattern 4 provided between the upper insulating layer 2 and the lower insulating layer 3 and to which a predetermined power source is applied, ), The upper insulating layer 2 and the lower insulating layer 3 are firmly attached to each other by an adhesive material.

상부절연층(2)의 상면에는 소정한 간격으로 배열되는 복수의 돌기(5)가 구비되며, 돌기(5)의 상측에는 기판(S)이 안착된다. 상부절연층(2)과 기판(S)과의 사이의 공간에는 기판(S)의 플라즈마 처리공정 중 기판(S)의 냉각을 위한 냉각가스가 공급된다.The upper surface of the upper insulating layer 2 is provided with a plurality of protrusions 5 arranged at predetermined intervals and the substrate S is seated on the upper side of the protrusions 5. [ A space between the upper insulating layer 2 and the substrate S is supplied with a cooling gas for cooling the substrate S during the plasma processing process of the substrate S.

전극패턴(4)에는 대략 -1000V 내지 +1000V의 직류전원이 인가되며, 이에 따라, 기판(S) 및 상부절연층(2)의 표면에서 분극현상(polarization)에 의한 정전기력이 발생되고, 이와 같은 정전기력에 의하여 기판(S)이 정전척에 척킹된다.A direct current power of approximately -1000 V to +1000 V is applied to the electrode pattern 4 to generate an electrostatic force due to polarization at the surface of the substrate S and the upper insulating layer 2, The substrate S is chucked by the electrostatic chuck by the electrostatic force.

정전척을 이용한 플라즈마 처리장치에서 기판(S)이 처리되는 정도는 여러 가지의 인자에 의하여 영향을 받게 된다. 이러한 인자로는 공정챔버의 내부의 압력, 기판(S)이 정전척에 흡착되는 힘인 척킹력, 처리공정 중의 플라즈마의 형성상태, 처리공정 중의 기판(S)의 온도 및 기판(S)의 처리 후의 분리공정 등을 들 수 있다.The degree to which the substrate S is processed in the plasma processing apparatus using the electrostatic chuck is affected by various factors. These factors include the pressure inside the process chamber, the chucking force that the substrate S is attracted to the electrostatic chuck, the formation state of the plasma during the process, the temperature of the substrate S during the process, And a separation step.

먼저, 기판(S)의 척킹력과 관련하여, 정전척은 전극패턴(4)으로 인가된 전압에 의하여 발생되는 정전기력에 의하여 기판(S)을 고정하게 되므로, 기판(S)의 척킹력은 전극패턴(4)으로 인가되는 전압의 크기 및 기판(S)과 상부절연체(2)와의 사이의 공간의 높이에 영향을 받는다.First, in relation to the chucking force of the substrate S, the electrostatic chuck fixes the substrate S by the electrostatic force generated by the voltage applied to the electrode pattern 4, The size of the voltage applied to the pattern 4 and the height of the space between the substrate S and the upper insulator 2.

그리고, 기판(S)의 온도와 관련하여, 플라즈마는 저압이나 높은 온도를 가지고 있고, 기판(S)은 플라즈마에 노출되어 있으므로 기판(S)의 온도가 높아질 수 있고, 기판(S)의 온도가 큰 경우에는 기판(S)의 변형 내지 파손의 위험이 있다. 따라서, 기판(S)과 상부절연체(2)와의 사이의 공간에 냉각가스를 공급하여 기판(S)의 온도가 지나치게 커지는 것을 방지한다.The temperature of the substrate S can be raised because the plasma has a low pressure or a high temperature and the substrate S is exposed to the plasma with respect to the temperature of the substrate S, There is a risk of deformation or breakage of the substrate S. Accordingly, the cooling gas is supplied to the space between the substrate S and the upper insulator 2 to prevent the temperature of the substrate S from becoming excessively high.

냉각가스의 공급을 위하여, 공정챔버의 외부에 냉각가스의 공급원으로 냉각가스공급장치가 구비되고, 기판(S)과 상부절연체(2)와의 사이의 공간과 냉각가스공급장치의 사이를 연통하는 공급통로가 구비되며, 공급통로상에 냉각가스의 공급량을 조절하는 밸브 등이 구비된다.A cooling gas supply device is provided as a supply source of the cooling gas to the outside of the process chamber for supplying the cooling gas and a supply for supplying the cooling gas to the space between the substrate S and the upper insulator 2 and the cooling gas supply device And a valve for controlling the supply amount of the cooling gas on the supply passage.

이러한 냉각가스의 공급은 기판(S)의 척킹력과 밀접한 관련이 있는데, 기판(S)의 척킹력이 약한 상태에서 냉각가스의 공급량이 큰 경우에는, 공급되는 냉각가스의 힘에 의하여 기판(S)이 진동하는 문제가 발생할 수 있고, 냉각가스가 정전척과 기판(S)의 사이의 공간으로부터 누출되어 결과적으로 기판(S)의 냉각효율이 저하되는 문제를 유발할 수 있다.The supply of the cooling gas is closely related to the chucking force of the substrate S. When the chucking force of the substrate S is weak and the supplied amount of the cooling gas is large, And the cooling gas may leak from the space between the electrostatic chuck and the substrate S. As a result, the cooling efficiency of the substrate S may be deteriorated.

플라즈마의 형성상태와 관련하여, 공정챔버내의 플라즈마는 공정챔버의 내부로 반응가스가 공급되는 것과 동시에 공정챔버의 내부에 배치된 한 쌍의 전극에 고 주파의 전압이 인가되어 고주파 전계가 형성되는 것에 의하여 발생하게 되는데, 전극에 인가되는 전압을 조정하여 플라즈마의 형성상태를 제어할 수 있고, 전압감지기에 의하여 감지된 전압값 내지 그 파형으로부터 플라즈마의 형성상태를 판단할 수 있다.Regarding the formation state of the plasma, the plasma in the process chamber is supplied with a reaction gas into the process chamber, and at the same time, a high frequency voltage is applied to a pair of electrodes disposed inside the process chamber to form a high frequency electric field The formation state of the plasma can be controlled by adjusting the voltage applied to the electrode, and the formation state of the plasma can be determined from the voltage value sensed by the voltage sensor and the waveform thereof.

그러나, 종래의 정전척은, 플라즈마의 처리공정 중에, 정전척이 절연상태임에도 정전척을 통하여 전류가 누설되는 현상이 발생되고, 이에 의하여, 직류전원의 인가되는 정도에 비하여 전극패턴(4)에 인가되는 전압이 크기가 작아지게 되어 기판(S)이 정전척상에 적절히 척킹되지 못하는 문제점이 있다.However, in the conventional electrostatic chuck, a current leaks through the electrostatic chuck even when the electrostatic chuck is in an insulated state during a process of plasma processing, There is a problem that the applied voltage becomes small in size and the substrate S can not be suitably chucked on the electrostatic chuck.

또한, 기판(S)의 척킹이 제대로 이루어지지 않는 경우에는 냉각가스가 누출되므로 냉각작용이 원활하게 수행되지 않아 기판(S)의 온도가 상승하며, 이에 따라 기판(S)의 플라즈마 처리상태가 불량해질 뿐만 아니라 기판(S)이 파손되는 문제점이 있다.In addition, when the chucking of the substrate S is not properly performed, the cooling gas leaks out, so that the cooling action is not smoothly performed and the temperature of the substrate S rises. As a result, There is a problem that the substrate S is damaged as well as the surface of the substrate S.

이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 직류전원의 인가되는 정도를 증가시켜 기판(S)의 척킹력을 크게 하는 방안이 고려될 수 있으나, 그러한 경우에는, 기판(S)의 척킹력이 커지기 때문에 기판(S)이 변형되거나 파손되는 현상이 발생되고, 과도한 전압에 의하여 정전척으로부터 누설되는 전류량이 증가하기 때문에 정전척이 파손되는 현상이 발생된다.In order to solve such a problem, a method of increasing the chucking force of the substrate S by increasing the degree of application of the DC power may be considered. In such a case, however, since the chucking force of the substrate S becomes large, S is deformed or broken, and the amount of leakage current from the electrostatic chuck increases due to an excessive voltage, so that the electrostatic chuck is broken.

정전척이 파손되는 경우에는 기판(S)과 정전척의 사이에 아킹현상이 발생되며, 아킹현상에 의하여 기판(S)에 구멍이 생기게 되고, 또한, 기판(S)에 구멍이 생기는 경우에 그 구멍부위에 플라즈마가 집중되는 현상이 발생되며, 이에 따라 전극 을 포함한 여러 부품이 파손되는 문제점이 있다.When the electrostatic chuck is broken, an arcing phenomenon occurs between the substrate S and the electrostatic chuck, and a hole is formed in the substrate S by the arcing phenomenon. When a hole is formed in the substrate S, There is a problem that plasma is concentrated on the surface of the substrate, and thus various parts including the electrode are damaged.

한편, 정전척을 이용한 플라즈마 처리과정에서 전극패턴(4)으로 인가되는 전원을 차단하여도 전극패턴(4) 상의 전하들이 제거되지 아니하고 남아 있게 되는데, 이에 따라 정전척의 효율을 저하시키고 수명을 단축시키는 문제점이 있다.On the other hand, in the plasma process using the electrostatic chuck, even if the power applied to the electrode pattern 4 is cut off, the charges on the electrode pattern 4 remain unremoved, thereby reducing the efficiency of the electrostatic chuck and shortening the service life There is a problem.

또한, 정전기력은 기판(S)의 재질과 기판(S)의 두께에 따라 설정되는 데, 다수개의 절연체의 사이에서 균일한 정전기력이 유지되지 못하는 경우에는 정전기력의 오차가 발생되며, 정전척에서 기판(S)을 분리할 때에 정전척으로부터 기판(S)이 제대로 분리되지 않고 튕기는 스티킹(sticking) 현상이 유발되거나, 기판(S)의 변형 및 균열이 유발되어, 제조효율이 저하되는 문제점이 있다.The electrostatic force is set in accordance with the material of the substrate S and the thickness of the substrate S. If a uniform electrostatic force can not be maintained between a plurality of insulators, an electrostatic force error occurs, The substrate S may not be properly separated from the electrostatic chuck at the time of separating the substrate S from the substrate S, resulting in sticking phenomenon, or deformation and cracking of the substrate S, .

본 발명은 상기한 종래의 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 플라즈마 처리장치에서 정전척의 전극패턴으로 인가되는 전압의 인가방법, 냉각가스의 공급방법을 최적화함으로써, 기판 또는 처리장치의 부품의 파손을 방지하고, 기판의 플라즈마 처리상태를 향상시킬 수 있는 플라즈마 처리장치 및 처리방법을 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of applying a voltage and a method of supplying a cooling gas to an electrode pattern of an electrostatic chuck in a plasma processing apparatus, And a plasma processing apparatus and a processing method capable of improving the plasma processing condition of the substrate.

또한, 본 발명의 목적은 누설전류량, 냉각가스의 공급량 및 전압감지기에서 감지된 플라즈마의 형성상태를 감지하고, 감지된 상태를 조건으로 하여 플라즈마 처리공정을 수행함으로써, 기판 또는 처리장치의 부품의 변형 및 파손을 방지할 수 있는 플라즈마 처리장치 및 처리방법을 제공하는 데에 있다.It is another object of the present invention to provide a plasma processing apparatus capable of detecting the amount of leakage current, the supply amount of the cooling gas, and the formation state of the plasma sensed by the voltage sensor, And to provide a plasma processing apparatus and a processing method capable of preventing breakage.

또한, 본 발명의 목적은, 기판의 플라즈마 처리 후, 기판과 정전척과의 사이의 정전기력을 효과적으로 제거함으로써, 기판의 디척킹과정을 원활하게 수행할 수 있는 플라즈마 처리장치 및 처리방법을 제공하는 데에 있다.It is also an object of the present invention to provide a plasma processing apparatus and a processing method capable of smoothly performing a dechucking process of a substrate by effectively removing an electrostatic force between the substrate and the electrostatic chuck after plasma processing of the substrate have.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 처리방법은 기판이 안착된 정전척에 전원을 인가하는 제1단계와, 기판과 정전척의 사이에 냉각가스를 공급하는 제2단계와, 공정챔버의 내부에 플라즈마를 형성하는 제3단계를 포함하고, 제1단계는 전원이 시간에 대한 인가전압의 크기의 파형이 계단형상을 갖도록 단계적으로 인가되는 과정으로 이루어진다.According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma processing method including: a first step of applying power to an electrostatic chuck on which a substrate is placed; a second step of supplying a cooling gas between the substrate and the electrostatic chuck; And a third step of forming a plasma inside the plasma display panel. The first step is a step of applying a voltage stepwise so that the waveform of the magnitude of the applied voltage with respect to time has a stepped shape.

여기에서, 제1단계에서, 전원이 인가되어 요구되는 전압까지 도달하는 시간은 0.5초에서 1.0초의 사이의 범위인 것이 최적이다.Here, in the first step, it is optimal that the time for which the power source is applied and reaches the required voltage is in the range of 0.5 to 1.0 seconds.

또한, 제2단계에서 냉각가스는 그 요구량까지 점진적으로 증가하도록 공급하는 것이 바람직하다.It is also preferable that the cooling gas is supplied so as to gradually increase to the required amount in the second step.

한편, 기판 또는 처리장치의 부품의 변형 내지 파손 등의 문제를 방지할 수 있도록, 제1단계, 제2단계 또는 제3단계에서, 정전척을 통하여 누설되는 누설전류량이 미리 설정된 값을 초과하는 경우에는 플라즈마 처리공정을 중단하는 것이 바람직하다.On the other hand, when the amount of leakage current leaked through the electrostatic chuck exceeds a predetermined value in the first step, the second step or the third step so as to prevent the problem of deformation or breakage of components of the substrate or the processing apparatus It is preferable to stop the plasma treatment process.

또한, 제2단계 또는 제3단계에서, 냉각가스의 공급량이 미리 설정된 값을 초과하는 경우에는 플라즈마 처리공정을 중단하는 것이 바람직하다.In the second or third step, it is preferable to stop the plasma treatment process when the supply amount of the cooling gas exceeds a predetermined value.

또한, 제3단계에서, 플라즈마를 형성하기 위한 전원공급라인상에 구비된 전압감지기에서 감지된 값이 미리 설정된 값의 오차범위를 이탈하는 경우에는 플라즈마 처리공정을 중단하는 것이 바람직하다.In the third step, when the value detected by the voltage sensor provided on the power supply line for forming the plasma deviates from the error range of the preset value, it is preferable to stop the plasma processing.

또한, 제2단계 또는 제3단계에서, 냉각가스의 공급량이 급격히 변동되는 경우에는 플라즈마 처리공정을 중단하는 것이 바람직하다.Further, in the second or third step, it is preferable to stop the plasma treatment process when the supply amount of the cooling gas rapidly changes.

이와 같이, 플라즈마 처리공정이 중단되는 경우에는 이를 사용자에게 표시하여 사용자가 신속하게 대응할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In this way, when the plasma processing process is interrupted, it is preferable that the plasma processing is displayed to the user so that the user can respond quickly.

한편, 기판에 대한 플라즈마 처리의 종료 후, 기판과 정전척과의 사이의 정전기력을 효과적으로 해제시킴으로써, 기판의 디척킹과정을 원활하게 수행할 수 있도록, 정전척으로 인가되는 직류전원을 차단함과 동시에 정전척을 접지하는 것이 바람직하다.On the other hand, after the completion of the plasma processing on the substrate, the electrostatic force between the substrate and the electrostatic chuck is effectively canceled, so as to smoothly perform the dechucking process of the substrate, It is desirable to ground the chuck.

기판의 디척킹과정은, 기판과 정전척과의 사이의 정전기력을 효과적으로 해제시킬 수 있도록, 정전척으로 인가되는 직류전원을 저감시키는 것과 동시에 정전척에 펄스파를 갖는 전원을 인가하는 것으로 수행될 수 있다.The dechucking process of the substrate can be performed by reducing the DC power applied to the electrostatic chuck and simultaneously applying a power source having a pulse wave to the electrostatic chuck so as to effectively cancel the electrostatic force between the substrate and the electrostatic chuck .

본 발명에 따른 플라즈마 처리장치 및 플라즈마 처리방법은 플라즈마 처리공정에 영향을 미치는 인자들에 대한 최적의 설계를 제시함으로써, 기판의 플라즈마 처리상태를 향상시키고, 기판 또는 각 부품들의 변형 및 파손 등을 방지할 수 있는 효과가 있다.The plasma processing apparatus and the plasma processing method according to the present invention improve the plasma processing condition of the substrate and prevent deformation and breakage of the substrate or each of the components by suggesting the optimal design of the factors affecting the plasma processing process There is an effect that can be done.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치 및 처리방법의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of a plasma processing apparatus and a processing method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치는, 그 내부에 일정한 압력이 유지되도록 밀폐된 공간이 제공되는 공정챔버(10)와, 공정챔버(10)의 내부에 반응가스를 공급하는 반응가스공급장치(미도시)와, 공정챔버(10)의 내측의 상부에 설치되어 소정의 전력이 인가되는 상부전극(20)과, 공정챔버(10)의 내측의 하부의 베이스부재(21)의 상측에 설치되어 소정의 전력이 인가되고 공정챔버(10)내의 반응가스가 플라즈마 상태로 변환되도록 상부전극(20)과의 상호작용으로 공정챔버(10)내에서 소정의 전기장을 형성하는 하부전극(30)과, 공정챔버(10)의 내부를 진공의 분위기로 형성시키거나 반응가스를 배출시키기 위한 배기장치(40) 와, 공정챔버의 내부에서 형성되는 플라즈마의 형성상태를 감지할 수 있도록 상부전극(20) 또는 하부전극(30)으로 인가되는 전력을 전달하는 연결라인(51)상에 설치되어 인가되는 고주파 전압의 크기를 감지하는 전압감지기(50)와, 공정챔버(10)의 내부에서 하부전극(30)의 상측에 설치되어 기판(S)이 척킹되는 정전척(60)과, 정전척(60)에 직류전원을 인가하는 직류전원공급장치(70)와, 공정챔버(10)의 일측벽에 구비되어 기판(S)의 플라즈마 처리의 종료점을 검출하기 위한 EPD(End Point Detector)시스템(80)과, 기판(S)에 대한 플라즈마 처리의 종료 후 기판(S)을 정전척(60)으로부터 분리시키기 위한 디척킹유닛을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the plasma processing apparatus according to the present invention includes a process chamber 10 in which a sealed space is maintained to maintain a constant pressure therein, An upper electrode 20 provided on the upper side of the inside of the process chamber 10 to which a predetermined power is applied and a base member 21 on the inner lower side of the process chamber 10 To form a predetermined electric field in the process chamber 10 by interaction with the upper electrode 20 so that a predetermined electric power is applied and the reaction gas in the process chamber 10 is converted into a plasma state. An electrode 30, an exhaust device 40 for forming a vacuum atmosphere in the process chamber 10 or discharging a reactive gas, and a plasma generator 40 for detecting the state of plasma formed in the process chamber. The upper electrode 20 and the lower electrode 30 A voltage sensor 50 installed on the connection line 51 for transmitting the electric power to the lower electrode 30 and detecting the magnitude of the applied high frequency voltage; And a DC power supply device 70 for applying a DC power to the electrostatic chuck 60. The plasma processing apparatus 10 is provided on one side wall of the process chamber 10 to perform plasma processing of the substrate S And a dechucking unit for separating the substrate S from the electrostatic chuck 60 after the completion of the plasma processing for the substrate S. The EPD (End Point Detector) do.

공정챔버(10)의 일측벽에는 기판(S)의 공정챔버(10)의 내부로의 반입 및 외부로의 반출을 위한 이동통로(12)와, 이동통로(12)의 개폐를 위한 개폐장치(13)가 구비된다.A side wall of the process chamber 10 is provided with a transfer passage 12 for loading and unloading the substrate S into and out of the process chamber 10 and an opening and closing device for opening and closing the transfer passage 12 13).

반응가스공급장치는 플라즈마의 형성에 사용되는 반응가스를 공정챔버(10)의 내부로 공급하는 것으로, 공정챔버(10)의 상측에 구비되어 반응가스를 공정챔버의 내부로 균일하게 공급하기 위한 확산부재(11)를 포함하여 구성된다.The reaction gas supply device supplies a reaction gas used for forming plasma to the inside of the process chamber 10 and is provided on the upper side of the process chamber 10 to diffuse the reaction gas to uniformly supply the reaction gas into the process chamber. And a member (11).

전압감지기(50)는 상부전극(20) 또는 하부전극(30)에 인가되는 전압값 내지 그 파형을 감지하여 그로부터 공정챔버(10)내의 플라즈마의 형성상태를 판단할 수 있도록 하는 역할을 수행한다.The voltage detector 50 senses the voltage value or waveform of the voltage applied to the upper electrode 20 or the lower electrode 30 and determines the formation state of the plasma in the process chamber 10 from the voltage value.

도 3에 도시된 바와 같이, 정전척(60)은, 베이스부재(21)의 상측에 위치되는 하부전극(30)의 상측에 위치되고 그 표면이 절연체인 세라믹으로 각각 코팅되는 상부절연층(61) 및 하부절연층(62)과, 상부절연층(61)과 하부절연층(62)의 사이에 구 비되어 직류전원공급장치(70)로부터 소정의 전원이 인가되는 전극패턴(63)을 포함하여 구성되며, 베이스부재(21), 하부전극(30), 상부절연층(61) 및 하부절연층(62)은 접착성의 물질에 의하여 서로 견고하게 부착된다.3, the electrostatic chuck 60 includes an upper insulating layer 61 (see FIG. 3) in which the upper surface of the lower electrode 30 located on the upper side of the base member 21 is coated with ceramics whose surface is an insulator, And a lower insulating layer 62 and an electrode pattern 63 formed between the upper insulating layer 61 and the lower insulating layer 62 and supplied with a predetermined power from the DC power supply device 70 And the base member 21, the lower electrode 30, the upper insulating layer 61, and the lower insulating layer 62 are firmly attached to each other by an adhesive material.

전극패턴(63)은 직류전원이 인가됨에 따라 정전기력을 발생시키는 역할을 하는 것으로, 피처리 기판(S)의 형상에 따라 다양한 형상으로 형성된다. 전극패턴(63)은 구리(Cu), 니켈(Ni) 또는 텅스텐(W) 등의 금속으로 이루어진다.The electrode pattern 63 serves to generate an electrostatic force as the DC power is applied. The electrode pattern 63 is formed in various shapes according to the shape of the substrate S to be processed. The electrode pattern 63 is made of metal such as copper (Cu), nickel (Ni), or tungsten (W).

상부절연층(61)의 상면에는 소정의 간격으로 배열되는 복수의 돌기(64)가 구비되며, 돌기(64)는 절연체인 세라믹으로 코팅된다. 기판(S)은 돌기(64)의 상측에 안착되며, 돌기(64)들의 사이의 공간(A), 즉, 기판(S)과 상부절연층(61)과의 사이의 공간(A)에는 헬륨(He)가스와 같은 냉각가스가 공급되며, 냉각가스는 기판(S)의 적정한 온도를 유지하는 기능을 한다.The upper surface of the upper insulating layer 61 is provided with a plurality of protrusions 64 arranged at predetermined intervals and the protrusions 64 are coated with ceramics which is an insulator. The substrate S is seated on the upper side of the protrusion 64 and the space A between the protrusions 64, that is, the space A between the substrate S and the upper insulating layer 61, (He) gas, and the cooling gas functions to maintain the temperature of the substrate S at an appropriate temperature.

여기에서, 돌기(64)는 기판(S)의 접촉 및 분리가 용이하게 이루어질 수 있도록 기판(S)을 향하여 그 폭이 줄어드는 형상으로 형성되는 것이 바람직하며, 본 실시예에서는 반구형의 돌기(64)를 제시한다.The projections 64 are preferably formed in a shape in which the width of the projections 64 is reduced toward the substrate S so that the substrate S can be easily contacted and separated. In this embodiment, .

냉각가스의 공급을 위하여, 공정챔버(10)의 외부에 냉각가스의 공급원으로 냉각가스공급장치(101)가 구비되고, 기판(S)과 상부절연층(61)과의 사이의 공간(A)과 냉각가스공급장치(101)를 연결하는 공급통로(102)가 구비되며, 공급통로(102)상에는 냉각가스의 공급량을 조절하는 단위압력조절기(103, UPC) 및 복수의 밸브(104) 등이 구비된다.A cooling gas supplying device 101 is provided as a supply source of a cooling gas to the outside of the process chamber 10 and a space A between the substrate S and the upper insulating layer 61 is provided, And a unit pressure regulator 103 (UPC) and a plurality of valves 104 for controlling the supply amount of the cooling gas are provided on the supply passage 102 Respectively.

또한, 기판(S)과 상부절연층(61)의 사이의 공간(A)의 기밀을 유지하도록 상 부절연층(61)로부터 돌출되고 상부절연층(61)의 주위를 따라 연장되는 벽(65)이 형성되며, 기판(S)은 벽(65)의 상측에 접촉되도록 안착된다. 벽(65)은 기판(S)과 상부절연층(61)의 사이의 공간(A)으로 공급된 냉각가스가 누출되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.A wall 65 projecting from the upper insulating layer 61 and extending along the periphery of the upper insulating layer 61 so as to maintain the airtightness of the space A between the substrate S and the upper insulating layer 61 And the substrate S is seated to be in contact with the upper side of the wall 65. The wall 65 serves to prevent the cooling gas supplied to the space A between the substrate S and the upper insulating layer 61 from leaking.

EPD시스템(80)은 공정챔버의 일측벽을 관통하여 구비되는 뷰 포트(81)와, 뷰 포트(81)에 구비되는 투명창(82)과, 투명창(82)과 광케이블(83)을 통하여 연결되는 광분석기(84)를 포함하여 구성된다.The EPD system 80 includes a view port 81 provided through one side wall of the process chamber, a transparent window 82 provided in the view port 81, a transparent window 82 and an optical cable 83 And an optical analyzer 84 connected thereto.

EPD시스템(80)은, 뷰 포트(81)의 투명창(82)으로 수광된 빛이 광케이블(83)을 통하여 광분석기(84)로 전달되면, 광분석기(84)가 전달된 빛의 특정 파장을 검출하는 과정을 통하여 플라즈마 처리의 종료점을 판단하는 역할을 수행한다.When the light received by the transparent window 82 of the view port 81 is transmitted to the optical analyzer 84 through the optical cable 83, the EPD system 80 transmits the optical signal of the specific wavelength And the end point of the plasma process is determined.

디척킹유닛은 정전척(60)의 전극패턴(63)과 직류전원공급장치(70)와의 사이에 구비되어 전극패턴(63)을 직류전원공급장치(70) 또는 그라운드로 선택적으로 연결시키는 적어도 하나의 포트(90)를 포함하여 구성된다.The dechucking unit is provided between the electrode pattern 63 of the electrostatic chuck 60 and the DC power supply 70 so as to allow at least one of the electrode patterns 63 to be selectively connected to the DC power supply 70 or the ground And a port 90 of the control unit.

포트(90)에는 접지상태의 해제 및 유지를 선택적으로 수행할 수 있는 릴레이 등의 스위치가 구비되며, 포트(90)는 기판(S)을 정전척 상에 척킹시키는 과정에서는 직류전원공급장치(70)를 전극패턴(63)과 연결시키는 역할을 수행하며, 기판(S)을 정전척으로부터 디척킹시키는 과정에서는 전극패턴(63)을 그라운드와 연결시키는 역할을 수행한다.The port 90 is provided with a switch such as a relay capable of selectively releasing and maintaining the ground state and the port 90 is connected to the DC power supply device 70 in the process of chucking the substrate S onto the electrostatic chuck To the electrode pattern 63. In the process of dechucking the substrate S from the electrostatic chuck, the electrode pattern 63 is connected to the ground.

포트(90)는 전극패턴(63)의 여러 지점과 연결되도록 다수로 구비되는 것이 직류전원공급장치(70)로부터 전극패턴(63)으로의 전원의 인가를 원활하게 하는 데 에 바람직하며, 또한, 디척킹과정에서 전하를 그라운드 쪽으로 원활하게 이동시켜 전극패턴(63)상의 전하를 효과적으로 제거하는 데에 바람직하다.The port 90 is preferably provided to be connected to various points of the electrode pattern 63 in order to smoothly apply power from the DC power supply device 70 to the electrode pattern 63, It is preferable to smoothly move the charge toward the ground in the dechucking process to effectively remove the charge on the electrode pattern 63. [

한편, 전극패턴(63)의 대전상태를 실시간으로 감지하여 접지가 정확하게 수행되었는지를 감지하는 감지수단이 더 구비되는 것이 바람직하다.It is preferable to further include sensing means for detecting whether the grounding is correctly performed by detecting the charged state of the electrode pattern 63 in real time.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예로서, 디척킹유닛은, 기판(S)의 플라즈마 처리 후 전극패턴(63) 상의 전하를 제거하여 기판(S)과 정전척(60) 사이의 정전기력을 해제시킬 수 있도록, 전극패턴(63)과 연결되어 전극패턴(63)에 교류전원을 인가하는 교류전원공급장치(91)를 더 포함하여 구성될 수 있다.4, the dechucking unit removes the charge on the electrode pattern 63 after the plasma treatment of the substrate S to remove the charges on the electrode pattern 63 and between the substrate S and the electrostatic chuck 60 And an AC power supply 91 connected to the electrode pattern 63 to apply an AC power to the electrode pattern 63 so that the electrostatic force of the electrode pattern 63 can be released.

교류전원공급장치(91)는, 공정챔버(10)의 내에서 기판(S)에 대한 플라즈마 처리가 종료된 후, 기판(S)을 정전척(60)으로부터 디척킹시키기 위하여 직류전원공급장치(70)로부터 전극패턴(63)으로 인가되는 전압을 줄이면서, 또는, 포트(90)의 동작에 의하여 전극패턴(63)을 그라운드와 연결시키면서, 전극패턴(63)에 교류전원을 인가하는 역할을 수행한다.The AC power supply 91 is connected to a DC power supply (not shown) for dechucking the substrate S from the electrostatic chuck 60 after the plasma processing of the substrate S in the process chamber 10 is finished And the role of applying AC power to the electrode pattern 63 while reducing the voltage applied from the electrode pattern 63 to the electrode pattern 63 or connecting the electrode pattern 63 to the ground by the operation of the port 90 .

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전극패턴(63)으로 인가되는 교류전원은 펄스파로 이루어지므로, 기판(S)을 정전척(60)으로부터 디척킹시키기 위하여 전극패턴(63)으로 인가되는 전원을 일시에 차단하는 것에 비하여 전극패턴(63) 상의 전하를 효과적으로 제거할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, since the AC power applied to the electrode pattern 63 is pulse wave, a power source applied to the electrode pattern 63 for dechucking the substrate S from the electrostatic chuck 60 The charge on the electrode pattern 63 can be effectively removed as compared with the case where it is temporarily disconnected.

한편, 본 발명의 다른 실시예와 같이 전극패턴(63)에 교류전원이 인가되는 구성을 갖는 경우에는 전극패턴(63)을 직류전원공급장치(70) 또는 그라운드로 선택 적으로 연결시키는 포트(90)가 구비되지 않을 수 있다. 이와 같은 경우, 기판(S)의 디척킹과정은 직류전원공급장치(70)에서 인가되는 전압의 크기를 줄이면서 교류전원공급장치(91)의 교류전원을 정전척(60)의 전극패턴(63)에 인가시키는 과정으로 이루어진다.In the meantime, when the AC power is applied to the electrode pattern 63 as in the other embodiment of the present invention, the port 90 for selectively connecting the electrode pattern 63 to the DC power supply device 70 or the ground May not be provided. In this case, the dechucking process of the substrate S is performed by reducing the voltage applied from the DC power supply device 70 while changing the AC power of the AC power supply device 91 to the electrode pattern 63 of the electrostatic chuck 60 ).

또한, 전극패턴(63)상의 전하가 제거되었는지를 판단할 수 있도록 전극패턴(63)의 대전상태를 실시간으로 감지하는 감지수단이 더 구비되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further include sensing means for sensing the charged state of the electrode pattern 63 in real time so as to determine whether the charge on the electrode pattern 63 has been removed.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 디척킹유닛은 직류전원공급장치(70)와 별도로 제공되는 전원공급장치(92)와, 전원공급장치(92) 및 전극패턴(63)과 각각 연결되는 신호변환장치(93)를 포함하여 구성된다.5, the dechucking unit includes a power supply device 92 provided separately from the DC power supply device 70, a power supply device 92, and an electrode pattern (not shown) And a signal conversion device 93 connected to the signal conversion device 93 and the signal conversion device 93, respectively.

전원공급장치(92)는 직류전원 또는 교류전원을 공급하는 장치이며, 신호변환장치(93)는, 기판(S)에 대한 플라즈마 처리 후 전극패턴(63) 상의 전하를 제거하여 기판(S)과 정전척(60) 사이의 정전기력을 해제시킬 수 있도록, 전원공급장치(92)로부터 공급되는 전원을 펄스파 신호로 변환하여 정전척(60)의 전극패턴(63)으로 인가시키는 역할을 수행한다.The signal converting apparatus 93 removes the charge on the electrode pattern 63 after the plasma processing of the substrate S to remove the charges on the substrate S The power supplied from the power supply device 92 is converted into a pulse wave signal and applied to the electrode pattern 63 of the electrostatic chuck 60 so that the electrostatic force between the electrostatic chucks 60 can be released.

여기에서, 신호변환장치(93)가 별도의 전원공급장치(92)와 연결되는 구성을 제시하고 있지만, 이에 한정되지 아니하고, 신호변환장치(93)가 직류전원공급장치(70)와 연결되어 공급된 전원을 펄스파 신호로 변환하여 전극패턴(63)으로 인가하는 구성으로 이루어질 수 있다.Here, the signal conversion device 93 is connected to a separate power supply device 92, but the present invention is not limited thereto. The signal conversion device 93 may be connected to the DC power supply device 70, Converted into a pulsed wave signal, and applied to the electrode pattern 63. [0064]

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 기판(S)의 디척킹과정은 직류전원공급 장치(70)로부터 전극패턴(63)으로 인가되는 전압을 줄이면서, 또는, 포트(90)의 동작에 의하여 전극패턴(63)을 그라운드와 연결시키면서, 전원공급장치(92)로부터 공급되는 전원을 신호변환장치(93)를 통하여 펄스파 신호로 변환하여 전극패턴(63)으로 인가하는 과정으로 이루어진다. 따라서, 기판(S)을 정전척(60)으로부터 디척킹시키기 위하여 전극패턴(63)으로 인가되는 전원을 일시에 차단하는 것에 비하여 전극패턴(63) 상의 전하를 효과적으로 제거할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the dechucking process of the substrate S may be performed by reducing the voltage applied from the DC power supply device 70 to the electrode pattern 63, Converting the power supplied from the power supply device 92 into a pulse wave signal through the signal conversion device 93 and applying the pulse wave signal to the electrode pattern 63 while connecting the electrode pattern 63 to the ground. Therefore, in order to dechuck the substrate S from the electrostatic chuck 60, the charge on the electrode pattern 63 can be effectively removed as compared with the case where the power source applied to the electrode pattern 63 is temporarily blocked.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예와 같이 전극패턴(63)에 펄스파 신호로 변환된 전원이 인가되는 구성을 갖는 경우에는 전극패턴(63)을 직류전원공급장치(70) 또는 그라운드로 선택적으로 연결시키는 포트(90)가 구비되지 않을 수 있다. 이와 같은 경우, 기판(S)의 디척킹과정은 직류전원공급장치(70)에서 인가되는 전압의 크기를 줄이면서 펄스파를 갖는 전원을 정전척(60)의 전극패턴(63)에 인가시키는 과정으로 이루어진다.In the case where the electrode pattern 63 is applied with the power converted to the pulsed wave signal as in the other embodiment of the present invention, the electrode pattern 63 may be selectively supplied to the DC power supply device 70 or the ground The port 90 may not be provided. In this case, the dechucking process of the substrate S is performed by applying a power source having a pulse wave to the electrode pattern 63 of the electrostatic chuck 60 while reducing the magnitude of the voltage applied from the DC power supply device 70 Lt; / RTI >

또한, 전극패턴(63)상의 전하가 제거되었는지를 판단할 수 있도록 전극패턴(63)의 대전상태를 실시간으로 감지하는 감지수단이 더 구비되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further include sensing means for sensing the charged state of the electrode pattern 63 in real time so as to determine whether the charge on the electrode pattern 63 has been removed.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치의 플라즈마 처리공정에 대하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the plasma processing process of the plasma processing apparatus according to the present invention will be described in detail.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 정전척(60)을 이용하는 플라즈마 처리장치의 공정은 (1)공정챔버(10)의 내부로 기판(S)을 이송하고, 기판(S)을 정전척(60)에 안착시키고, 공정챔버(10)의 내부에 진공을 형성하는 단계(S10)와, (2)정 전척(60)에 직류전원을 인가하는 단계(S20)와, (3)기판(S)과 정전척(60)과의 사이의 공간(A)에 냉각가스를 공급하는 단계(S30)와, (4)상부전극(20)과 하부전극(30)에 바이어스 전압을 인가하여 공정챔버(10)의 내부에 플라즈마를 형성시키는 단계(S40)와, (5)EPD시스템(80)에 의하여 플라즈마 처리를 종료하는 단계(S50)와, (6)공정챔버(10)의 내부에서 플라즈마의 형성을 종료하는 단계(S60)와, (7)냉각가스의 공급을 종료하는 단계(S70)와, (8)정전척(60)의 전극패턴(63)에 인가되는 직류전원을 차단하고, 기판(S)을 정전척(60)으로부터 디척킹시키는 단계(S80)와, (9)공정챔버(10)의 내부의 반응가스를 배기시키는 단계(S90)로 크게 9개의 단계로 구성된다.6, the process of the plasma processing apparatus using the electrostatic chuck 60 according to the present invention includes the steps of (1) transferring the substrate S into the process chamber 10, (S10) of placing the wafer W on the chuck 60 and forming a vacuum inside the process chamber 10, (2) applying a direct current power to the static billet 60 (S20), and (3) A step S30 of supplying a cooling gas to the space A between the substrate S and the electrostatic chuck 60 and a step S30 of applying a bias voltage to the upper electrode 20 and the lower electrode 30, (S40) of forming plasma in the chamber 10, (5) terminating the plasma process by the EPD system 80 (S50), and (6) (7) terminating the supply of the cooling gas (S70); (8) shutting off the DC power applied to the electrode pattern (63) of the electrostatic chuck (60) The substrate S is detached from the electrostatic chuck 60 Significantly to step (S80) and (9) Step (S90) for exhausting the reaction gas inside the process chamber 10 is composed of nine steps.

먼저, 첫 번째 단계(S10)는, 이동통로(12)를 통하여 공정챔버(10)의 내부로 기판(S)을 이송하고, 기판(S)을 정전척(60)에 안착시키고, 배기장치(40)를 이용하여 공정챔버(10)의 내부를 진공분위기로 형성하는 과정으로 이루어진다.The first step S10 is to transfer the substrate S to the inside of the process chamber 10 through the transfer passage 12 and to place the substrate S on the electrostatic chuck 60, 40 to form a vacuum chamber inside the process chamber 10.

정전척(60)에 직류전원을 인가하는 단계(S20)는, 정전척(60)의 전극패턴(63)에 직류전원을 인가하면 기판(S) 및 상부절연층(61)의 표면에서 분극현상에 의한 정전기력이 발생되는데, 이와 같은 정전기력에 의하여 기판(S)이 정전척(60)에 척킹되는 과정으로 이루어진다.Step S20 of applying DC power to the electrostatic chuck 60 is performed by applying a direct current power to the electrode pattern 63 of the electrostatic chuck 60 to cause polarization phenomenon on the surfaces of the substrate S and the upper insulating layer 61 The substrate S is chucked by the electrostatic chuck 60 by the electrostatic force.

여기에서, 기판(S)이 정전척(60)에 흡착되는 힘인 척킹력은 전극패턴(63)으로 인가되는 전압의 크기에 큰 영향을 받게 되는데, 인가전압의 크기가 작은 경우에는 척킹력이 약하여 플라즈마 처리공정 중 기판(S)에 진동 등이 발생될 우려가 있으며, 인가전압의 크기가 큰 경우에는 기판(S)이 큰 척킹력에 의하여 파손되는 문제가 발생될 뿐만 아니라 정전척(60)을 통하여 누설되는 전류량이 커지는 문제가 발생된다. 따라서, 인가전압의 크기의 범위 및 전압인가의 방법에 대한 최적의 설계가 요구된다.Here, the chucking force, which is the force that the substrate S is attracted to the electrostatic chuck 60, is greatly affected by the magnitude of the voltage applied to the electrode pattern 63. When the applied voltage is small, the chucking force is weak Vibration or the like may be generated on the substrate S during the plasma processing process. If the applied voltage is large, the substrate S may be damaged by a large chucking force, and the electrostatic chuck 60 may be damaged A problem arises in that the amount of leaked current increases. Therefore, an optimum design for the range of the magnitude of the applied voltage and the method of applying the voltage is required.

또한, 정전척(60)의 전극패턴(63)으로 인가되는 전압의 크기의 조절은 정전척을 통하여 누설되는 전류량의 크기로부터 판단될 수 있다. 즉, 척킹력이 최적인 상태에서의 누설전류량의 값을 설정하고, 설정된 값의 크기의 증감을 판단하여 전압의 크기를 조절하게 된다.The adjustment of the magnitude of the voltage applied to the electrode pattern 63 of the electrostatic chuck 60 can be judged from the magnitude of the amount of current leaked through the electrostatic chuck. That is, the value of the leakage current is set in a state in which the chucking force is optimal, and the magnitude of the voltage is determined by determining the increase or decrease in the magnitude of the set value.

기판(S)과 정전척(60)의 사이에 냉각가스를 공급하는 단계(S30)는, 냉각가스공급장치(101)와 기판(S)과 정전척(60)과의 사이의 공간(A)을 연결하는 공급통로(102)를 통하여 기판(S)과 정전척(60)과의 사이의 공간(A)에 헬륨(He)가스 등의 냉각가스를 주입하는 과정으로 이루어진다.A step S30 of supplying a cooling gas between the substrate S and the electrostatic chuck 60 is performed in a space A between the cooling gas supplying device 101 and the substrate S and the electrostatic chuck 60, And injecting a cooling gas such as helium gas into the space A between the substrate S and the electrostatic chuck 60 through the supply passage 102 connecting the substrate S and the electrostatic chuck 60.

즉, 처리공정 중 기판(S)은 플라즈마에 노출되어 있어 그 온도가 높아질 위험이 있고, 기판(S)의 온도가 지나치게 높은 경우에는 기판(S)이 변형되거나 플라즈마에 의한 식각 등의 처리상태가 불량해지는 문제가 있는데, 이를 냉각가스를 통하여 적절히 보완한다.That is, when the temperature of the substrate S is excessively high, there is a risk that the temperature of the substrate S is excessively high because the substrate S is exposed to the plasma during the process. If the temperature of the substrate S is excessively high, There is a problem of defective, which is supplemented properly through the cooling gas.

여기에서, 냉각가스는 공급통로(102)상에 구비된 압력조절기(103)를 통하여 그 공급량이 제어되며, 냉각가스의 냉각효율은 기판(S)의 척킹력과 밀접한 관계가 있다. 즉, 기판(S)의 척킹력이 최적인 상태에서는 냉각가스가 기판(S)과 정전척(60)의 사이의 공간(A)에 유입되어 냉각작용을 수행하나, 기판(S)의 척킹력이 약한 경우에는 공급되는 냉각가스의 압력에 의하여 기판(S)이 진동하는 문제가 발생 되며, 냉각가스가 기판(S)과 정전척(60)의 사이의 공간(A)으로부터 누출되어 냉각효율이 저하되는 문제가 발생된다. 따라서, 냉각가스의 공급량 및 공급방법에 대한 최적의 설계가 요구된다.Here, the supply amount of the cooling gas is controlled through the pressure regulator 103 provided on the supply path 102, and the cooling efficiency of the cooling gas is closely related to the chucking force of the substrate S. That is, in a state where the chucking force of the substrate S is optimal, the cooling gas flows into the space A between the substrate S and the electrostatic chuck 60 to perform the cooling action, The substrate S vibrates due to the pressure of the supplied cooling gas and the cooling gas leaks from the space A between the substrate S and the electrostatic chuck 60 so that the cooling efficiency A problem of degradation occurs. Therefore, an optimal design for the supply amount and the supply method of the cooling gas is required.

공정챔버(10)의 내부에 플라즈마를 형성시키는 단계(S40)는, 반응가스공급장치에 의하여 진공분위기의 공정챔버(10)의 내부로 반응가스가 공급됨과 동시에 상부전극(20)과 하부전극(30)에 소정의 전력이 인가되면, 상부전극(20)과 하부전극(30)과의 사이에서 소정의 전기장이 형성되고, 이와 같은 전기장에 의하여 반응가스가 활성화되면서 플라즈마를 형성하는 과정으로 이루어진다.A step S40 of forming a plasma in the process chamber 10 is performed by supplying the reaction gas into the process chamber 10 in a vacuum atmosphere by the reaction gas supply device and supplying the reaction gas to the upper electrode 20 and the lower electrode A predetermined electric field is formed between the upper electrode 20 and the lower electrode 30 when a predetermined electric power is applied to the upper electrode 20 and the lower electrode 30 and the reaction gas is activated by the electric field to form a plasma.

EPD시스템(80)에 의하여 플라즈마 처리를 종료하는 단계(S50)는, EPD시스템(80)의 뷰 포트(81)의 투명창(82)으로 수광된 빛이 광케이블(83)을 통하여 광분석기(84)로 전달되면, 광분석기(84)는 전달된 빛을 증폭하여 특정의 파장대를 검출하여 플라즈마 처리의 종료점을 판단하며, 이에 따라, 플라즈마 처리를 종료하는 과정으로 이루어진다.The step S50 of terminating the plasma process by the EPD system 80 is a process in which the light received by the transparent window 82 of the view port 81 of the EPD system 80 is transmitted through the optical cable 83 to the optical analyzer 84 The optical analyzer 84 amplifies the transmitted light, detects a specific wavelength band to determine an end point of the plasma process, and terminates the plasma process.

공정챔버(10)의 내부에서 플라즈마의 형성을 종료하는 단계(S60)는, 반응가스공급장치를 제어하여 공정챔버(10)의 내부로의 반응가스의 공급을 차단하고, 상부전극(20)과 하부전극(30)으로 인가되는 고주파 전압을 차단하는 과정으로 이루어진다.The step of terminating the formation of the plasma within the process chamber 10 may include controlling the reaction gas supply device to shut off the supply of the reaction gas into the process chamber 10, And blocking the high-frequency voltage applied to the lower electrode 30.

냉각가스의 공급을 종료하는 단계(S70)는, 압력조절기(103) 또는 밸브(104)를 제어하여 기판(S)과 정전척(60)과의 사이의 공간(A)으로의 냉각가스의 공급을 차단하는 과정으로 이루어진다.The step S70 of terminating the supply of the cooling gas controls the pressure regulator 103 or the valve 104 to supply the cooling gas to the space A between the substrate S and the electrostatic chuck 60 .

정전척(60)의 전극패턴(63)에 인가되는 직류전원을 차단하고, 기판(S)을 정전척(60)으로부터 디척킹시키는 단계(S80)는, 정전척(60)의 전극패턴(63)으로 인가되는 전원을 일시적으로 차단하는 경우에 전극패턴(63)상에 전하들이 잔류함에 따라 발생되는 스티킹 현상에 의한 기판(S)의 변형 및 파손 등의 문제점이 방지될 수 있도록, 전극패턴(63)을 그라운드와 연결시키는 과정으로 이루어진다.The step S80 of dechucking the substrate S from the electrostatic chuck 60 by interrupting the DC power applied to the electrode pattern 63 of the electrostatic chuck 60 is performed by the electrode pattern 63 of the electrostatic chuck 60 In order to prevent problems such as deformation and breakage of the substrate S due to the sticking phenomenon caused by the charge remaining on the electrode pattern 63 when the power source applied to the electrode pattern 63 is temporarily cut off, (63) to the ground.

즉, 포트(90)가 그 스위치의 동작에 의하여 전극패턴(63)으로 인가되는 전원을 차단시키는 것과 동시에 전극패턴(63)을 그라운드로 연결시키게 되며, 이에 따라, 전극패턴(63) 상의 전하들이 그라운드로 이동되어 제거된다. 그리고, 감지수단에 의하여 전극패턴(63)의 대전상태를 감지하여 접지가 정확하게 완료된 경우, 기판(S)을 정전척으로부터 디척킹시키게 된다.That is, the port 90 cuts off the power applied to the electrode pattern 63 by the operation of the switch, and at the same time connects the electrode pattern 63 to the ground, whereby the charges on the electrode pattern 63 It is moved to the ground and removed. When the sensing means senses the charged state of the electrode pattern 63 and the grounding is completed correctly, the substrate S is dechucked from the electrostatic chuck.

또한, 기판(S)을 정전척으로부터 디척킹시키는 과정(S80)은, 플라즈마 처리의 종료 후 전원공급장치(70)로부터 전극패턴(63)에 인가되는 전압의 크기를 줄이면서 전극패턴(63)에 교류전원을 인가하거나 펄스파를 갖는 전원을 인가하는 과정을 통하여 이루어질 수 있다.The process of dechucking the substrate S from the electrostatic chuck S80 may be performed while reducing the magnitude of the voltage applied from the power supply device 70 to the electrode pattern 63 after the completion of the plasma process, Or by applying a power source having a pulse wave.

공정챔버(10)의 내부의 반응가스를 배기시키는 과정(S90)은, 배기장치(40)를 제어하여 공정챔버(10)의 내부의 반응가스를 제거하는 과정으로 이루어진다.The process of discharging the reaction gas inside the process chamber 10 (S90) comprises a process of controlling the exhaust device 40 to remove the reaction gas inside the process chamber 10. [

이하, 본 발명에서는 기판(S) 및 처리장치의 부품의 파손을 방지할 수 있고, 플라즈마 처리공정을 원활하게 수행할 수 있는 최적의 설계를 제시한다.Hereinafter, the present invention proposes an optimal design that can prevent breakage of the substrate S and parts of the processing apparatus, and can smoothly perform the plasma processing process.

먼저, 플라즈마 처리공정의 계속 조건을 다음과 같이 설정한다.First, the continuation condition of the plasma processing process is set as follows.

(1)정전척(60)에 직류전원을 인가하는 단계(S20)에서 누설전류량이 미리 설 정된 값(1mA)의 이하일 것, (2)냉각가스를 주입하는 단계(S30)에서 누설전류량이 미리 설정된 값(1mA)의 이하이고, 압력조절기(103)에 의하여 제어되는 냉각가스의 공급량이 미리 설정된 량(10sccm)으로 공급될 것, (3)플라즈마를 형성시키는 단계(S40)에서 누설전류량이 미리 설정된 값(1mA)의 이하이고, 압력조절기(103)에 의하여 제어되는 냉각가스의 공급량이 미리 설정된 량(10sccm)으로 공급되며, 전압감지기(50)에 의하여 감지된 전압값 내지 그 파형으로부터 판단된 플라즈마의 형성상태가 양호할 것이라는 세가지 조건을 설정하고, 플라즈마 처리공정 중 이와 같은 조건에 만족하지 않는 경우에는 플라즈마의 처리공정을 각 단계에서 중단하여 유발될 수 있는 문제를 사전에 방지한다.(1) The amount of leakage current should be less than a predetermined value (1 mA) in step (S20) of applying DC power to the electrostatic chuck 60. (2) In step (S30) The supply amount of the cooling gas controlled by the pressure regulator 103 is not more than the set value (1 mA) and the supply amount of the cooling gas controlled by the pressure regulator 103 is supplied at the predetermined amount (10 sccm), (3) The supply amount of the cooling gas controlled by the pressure regulator 103 is equal to or less than the set value (1 mA) and supplied from the predetermined amount (10 sccm), and the voltage value detected by the voltage sensor 50 Three conditions that the formation state of the plasma is good are set, and in the case where such conditions are not satisfied in the plasma processing process, the problems caused by stopping the plasma processing step at each step are prevented in advance.

먼저, 도 7에 도시된 바와 같이, 정전척(10)에 직류전원을 인가하는 단계(S20)에서, 누설전류량이 미리 설정된 값(1mA)의 이하, 바람직하게는, 미리 설정된 값의 약 70%의 수준에서는 처리공정을 그대로 수행하되, 누설전류량이 미리 설정된 값을 초과하는 경우, 바람직하게는, 미리 설정된 값의 약 70%의 수준을 초과하는 경우에는 처리공정을 중단하여 기판(S) 또는 처리장치의 부품의 변형 내지 파손 등의 문제를 방지한다(S21).7, in step S20 of applying DC power to the electrostatic chuck 10, the leakage current is set to a value equal to or less than a predetermined value (1 mA), preferably about 70% It is preferable that the processing step is performed as it is, and when the leakage current amount exceeds the predetermined value, preferably exceeds the predetermined value of about 70%, the processing step is stopped and the substrate S or the processing Thereby preventing problems such as deformation or breakage of parts of the apparatus (S21).

여기에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 정전척(10)에 전원을 인가하는 방법과 관련하여, 인가되는 직류전원의 시간에 대한 전압의 크기의 파형이 계단의 형상을 이루도록 직류전원을 단계적으로 인가한 경우(a), 파형이 슬로프를 이루도록 전압의 크기를 점진적으로 증가시킨 경우(b), 파형이 수직의 직선형상이 되도록 요구전압을 일시에 인가한 경우(c)를 비교하면, 요구전압을 일시에 인가시킨 경우(c)에 비하여 직류전원을 단계적으로 인가한 경우(a)와 직류전원을 전압의 크기를 점진적으로 증가되도록 인가한 경우(b)에 기판(S) 또는 플라즈마 처리장치의 파손을 막고, 에칭 공정을 원활하게 수행할 수 있는 본 발명의 목적을 달성할 수 있었다.8, in relation to the method of applying power to the electrostatic chuck 10, the DC power is stepped up so that the waveform of the magnitude of the voltage with respect to the time of the applied DC power becomes a stepped shape (A), (b) when the voltage is gradually increased so that the waveform forms a slope, and (c) when the required voltage is applied at a time so that the waveform has a vertical straight line, (B) shows a case where the DC power source is applied stepwise with respect to (c) when the DC power source is applied to the substrate S or the plasma processing apparatus It is possible to achieve the object of the present invention which can prevent the breakage and smoothly perform the etching process.

이때, 직류전원을 단계적으로 인가한 경우(a)가 최적이었으며, 최초의 전압에서 요구전압까지의 인가되는 시간은 0.5초 내지 1.0초인 경우가 가장 바람직하였다.In this case, the case (a) in which DC power was stepwise applied was optimal, and the time from the first voltage to the required voltage was most preferably from 0.5 second to 1.0 second.

한편, 정전척(10)에 직류전원을 인가하는 단계(S20)에서, 누설전류량이 미리 설정된 값을 초과하여 플라즈마 처리공정이 중단되는 경우에는, 사용자에게 이를 표시하는 단계(S22)가 더 포함되는 것이 바람직하다. 따라서, 누설전류량 초과에 의하여 플라즈마가 처리공정이 중단되는 경우에 사용자가 신속하게 이를 인지하고 적절히 대응할 수 있는 효과가 있다.On the other hand, if the amount of leakage current exceeds the preset value and the plasma processing process is interrupted in step S20 of applying DC power to the electrostatic chuck 10, step S22 is further provided . Therefore, when the plasma process is interrupted due to the excess of the leakage current, the user can recognize the plasma process quickly and respond appropriately.

도 9에 도시된 바와 같이, 냉각가스를 공급하는 단계(S30)에서, 누설전류량이 미리 설정된 값(1mA)의 이하, 바람직하게는, 미리 설정된 값의 약 70%의 수준에서는 처리공정을 그대로 수행하되, 누설전류량이 미리 설정된 값을 초과하는 경우, 바람직하게는, 미리 설정된 값의 약 70%의 수준을 초과하는 경우에는 처리공정을 중단하여 기판(S) 또는 처리장치의 부품의 변형 내지 파손 등의 문제를 방지한다(S31).As shown in Fig. 9, in the step S30 of supplying the cooling gas, when the amount of leakage current is equal to or less than a predetermined value (1 mA), preferably about 70% of the preset value, If the amount of leakage current exceeds a predetermined value, and preferably exceeds a predetermined level of about 70%, the processing process is stopped to change or break the components of the substrate S or the processing apparatus (S31).

또한, 냉각가스를 공급하는 단계(S30)에서, 누설전류량이 미리 설정된 값의 이하인 경우에도, 압력조절기(103)에 의하여 제어되는 냉각가스의 공급량이 미리 설정된 량(10sccm)의 오차범위를 이탈하는 경우에도 처리공정을 중단한다(S32).In addition, in the step S30 of supplying the cooling gas, even when the leakage current amount is equal to or less than a predetermined value, the supply amount of the cooling gas controlled by the pressure regulator 103 deviates from the error range of the predetermined amount (10 sccm) The process is stopped (S32).

또한, 냉각가스를 공급하는 단계(S30)에서, 누설전류량이 미리 설정된 값의 이하인 경우에, 압력조절기(103)에서 감지한 냉각가스의 공급량이 이루는 파형이 급격히 변동되는 경우는 냉각가스의 누설을 의미하는 것이므로, 이 경우에도 플라즈마 처리공정을 중단하여 플라즈마 처리장치의 파손 등의 문제를 방지한다(S32).When the waveform of the supply amount of the cooling gas sensed by the pressure regulator 103 changes abruptly when the leakage current amount is equal to or less than a predetermined value in the step S30 of supplying the cooling gas, In this case, too, the plasma treatment process is interrupted to prevent problems such as breakage of the plasma treatment device (S32).

여기에서, 도 10에 도시된 바와 같이, 압력조절기(103)에 의하여 제어되어 공급되는 냉각가스의 공급요구량을 일시적으로 공급하는 경우(e)에는 기판(S)의 척킹력이 약한 상태에서 기판(S)이 진동하는 문제점을 유발하므로, 냉각가스의 공급량이 요구량까지 점진적으로 증가하도록 압력조절기(103)를 제어하는 것(d)이 바람직하다.10, when the supply amount of the cooling gas to be controlled by the pressure regulator 103 is temporarily supplied (e), the chucking force of the substrate (S) S is oscillated, it is preferable to control the pressure regulator 103 so that the supply amount of the cooling gas gradually increases to the required amount (d).

한편, 냉각가스를 공급하는 단계(S30)에서, 누설전류량이 미리 설정된 값을 초과하거나, 냉각가스의 공급량이 미리 설정된 값의 오차범위를 이탈하거나, 냉각가스의 공급량이 급격히 변동되어 플라즈마 처리공정이 중단되는 경우에는, 사용자에게 이를 표시하는 단계(S33)가 더 포함되는 것이 바람직하다. 따라서, 플라즈마 처리공정이 중단되는 경우에 사용자가 신속하게 이를 인지하고 적절히 대응할 수 있는 효과가 있다.On the other hand, in the step S30 of supplying the cooling gas, if the amount of leakage current exceeds a predetermined value, or the supply amount of the cooling gas deviates from an error range of a predetermined value, or the supply amount of the cooling gas rapidly changes, If it is interrupted, it is preferable to further include a step (S33) of displaying this to the user. Therefore, when the plasma processing process is interrupted, the user can quickly recognize this and can respond appropriately.

도 11에 도시된 바와 같이, 플라즈마의 형성단계(S40)에서, 누설전류량이 미리 설정된 값(1mA)의 이하, 바람직하게는, 미리 설정된 값의 약 70%의 수준에서는 처리공정을 그대로 수행하되, 누설전류량이 미리 설정된 값을 초과하는 경우, 바람직하게는, 미리 설정된 값의 약 70%의 수준을 초과하는 경우에는 처리공정을 중단하여 기판(S) 또는 처리장치의 부품의 변형 내지 파손 등의 문제를 방지한다(S41).As shown in FIG. 11, in the plasma forming step S40, the process is performed as it is at the level of the leakage current of not more than a predetermined value (1 mA), preferably about 70% When the amount of leakage current exceeds a predetermined value, and preferably exceeds a predetermined level of about 70%, the processing process is interrupted so that the problem of deformation or breakage of the substrate S or parts of the processing apparatus (S41).

또한, 플라즈마 형성단계(S40)에서, 누설전류량이 미리 설정된 값의 이하인 경우에도, 압력조절기(103)에 의하여 제어되는 냉각가스의 공급량이 미리 설정된 량(10sccm)의 오차범위를 이탈하는 경우에는 처리공정을 중단하여 플라즈마 처리장치의 파손 등의 문제를 방지한다(S42).When the supply amount of the cooling gas controlled by the pressure regulator 103 deviates from the error range of the predetermined amount (10 sccm) even in the case where the leakage current amount is equal to or less than the preset value in the plasma forming step S40, The process is interrupted to prevent problems such as breakage of the plasma processing apparatus (S42).

또한, 플라즈마의 형성단계(S40)에서, 누설전류량이 미리 설정된 값의 이하인 경우에, 압력조절기(103)에서 감지한 냉각가스의 공급량이 이루는 파형이 급격히 변동되는 경우는 냉각가스의 누설을 의미하는 것이므로, 이 경우에도 플라즈마 처리공정을 중단하여 플라즈마 처리장치의 파손 등의 문제를 방지한다(S42).When the waveform of the supply amount of the cooling gas sensed by the pressure regulator 103 is abruptly changed in the plasma forming step S40 when the amount of leakage current is less than a predetermined value, this means leakage of the cooling gas In this case, too, the plasma treatment process is interrupted to prevent problems such as breakage of the plasma treatment apparatus (S42).

또한, 플라즈마 형성단계(S40)에서, 누설전류량이 미리 설정된 값의 이하인 경우에도, 전압감지기(50)에서 감지된 직류전원의 전압값(VDC)값으로부터 판단된 플라즈마의 형성된 상태가 양호하지 아니한 경우, 즉, 전압감지기(50)에서 감지된 전압값이 미리 설정된 값의 오차범위를 이탈하는 경우에는 플라즈마 처리공정을 중단하여 플라즈마 처리장치의 파손 등의 문제를 방지한다(S43).Further, even if the leakage current amount is equal to or less than a predetermined value in the plasma forming step S40, if the formed state of the plasma judged from the voltage value VDC of the DC power source sensed by the voltage sensor 50 is not good That is, when the voltage value sensed by the voltage detector 50 deviates from an error range of a predetermined value, the plasma processing process is interrupted to prevent the problem of breakage of the plasma processing apparatus (S43).

한편, 플라즈마 형성단계(S40)에서, 누설전류량이 미리 설정된 값을 초과하거나, 냉각가스의 공급량이 미리 설정된 값의 오차범위를 이탈하거나, 냉각가스의 공급량이 급격히 변동되거나, 플라즈마 형성상태가 양호하지 아니하여 플라즈마 처리공정이 중단되는 경우, 사용자에게 이를 표시하는 단계(S44)가 더 포함되는 것이 바람직하다. 따라서, 플라즈마 처리공정이 중단되는 경우에 사용자가 신속하게 이를 인지하고 적절히 대응할 수 있는 효과가 있다.On the other hand, in the plasma forming step (S40), when the leakage current amount exceeds a predetermined value, the supply amount of the cooling gas deviates from an error range of a predetermined value, the supply amount of the cooling gas rapidly changes, If the plasma processing process is interrupted, it is preferable that the step (S44) is further provided to the user. Therefore, when the plasma processing process is interrupted, the user can quickly recognize this and can respond appropriately.

이상과 같이 설명한 플라즈마 처리공정을 수행하기 위한 각 조건은 플라즈마 처리공정에 서로 개별적으로 적용되거나 그 일부가 조합되어 적용될 수 있으며, 모든 조건이 함께 적용될 수 있다.Each of the conditions for performing the plasma treatment process described above may be applied to the plasma treatment process individually or a combination thereof, and all the conditions may be applied together.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치 및 처리방법은 정전척(60)으로 인가되는 전압의 인가방법, 냉각가스의 공급방법에 대한 최적의 설계를 제시함으로써, 기판(S)의 처리상태를 향상시키고 기판(S) 또는 처리장치의 부품의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, the plasma processing apparatus and the processing method according to the present invention provide optimal design for the voltage application method and the cooling gas supply method applied to the electrostatic chuck 60, And it is possible to prevent breakage of the substrate S or parts of the processing apparatus.

또한, 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치 및 처리방법은 플라즈마 처리공정 중 정전척(60)으로부터 누설되는 전류량, 냉각가스의 공급량 및 플라즈마의 형성상태에 따라 플라즈마 처리공정을 진행시킴으로써, 기판(S) 또는 부품의 파손을 방지하고 플라즈마 처리공정을 원활하게 수행할 수 있는 효과가 있다.Further, the plasma processing apparatus and the processing method according to the present invention may further include a step of performing a plasma processing process according to the amount of leakage current from the electrostatic chuck 60 during the plasma processing process, the supply amount of the cooling gas, It is possible to prevent breakage of the parts and smoothly perform the plasma processing process.

또한, 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치는, 기판(S)의 플라즈마 처리 후, 디척킹유닛을 통하여 전극패턴 상의 전하를 제거하여 기판(S)과 정전척(60) 사이의 정전기력을 완전히 해제시킬 수 있으므로, 정전척(60)의 정전기력의 오차, 스티킹(sticking) 현상 및 기판(S)의 변형 내지 파손을 방지하면서, 기판(S)의 디척킹과정을 원활하게 수행할 수 있는 효과가 있다.The plasma processing apparatus according to the present invention can completely remove the electrostatic force between the substrate S and the electrostatic chuck 60 by removing the charges on the electrode pattern through the dechucking unit after the plasma processing of the substrate S Therefore, there is an effect that the dechucking process of the substrate S can be performed smoothly while preventing the electrostatic chuck 60 from causing an error in electrostatic force, a sticking phenomenon, and deformation or breakage of the substrate S.

도 1은 종래의 정전척이 도시된 부분 단면도이다.1 is a partial sectional view showing a conventional electrostatic chuck.

도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치가 도시된 종단면도이다.2 is a longitudinal sectional view showing a plasma processing apparatus according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치의 정전척이 확대되어 도시된 부분 단면도이다.3 is an enlarged partial sectional view of an electrostatic chuck of a plasma processing apparatus according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치의 정전척 및 디척킹유닛의 다른 실시예가 도시된 개략도이다.4 is a schematic view showing another embodiment of the electrostatic chuck and dechucking unit of the plasma processing apparatus according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치의 정전척 및 디척킹유닛의 또 다른 실시예가 도시된 개략도이다.5 is a schematic view showing still another embodiment of the electrostatic chuck and dechucking unit of the plasma processing apparatus according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치의 플라즈마 처리공정이 도시된 순서도이다.6 is a flowchart showing a plasma processing process of the plasma processing apparatus according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치의 정전척에 직류전원을 인가하는 단계에서 누설전류량에 대응하는 처리공정이 도시된 순서도이다.7 is a flowchart showing a processing process corresponding to the amount of leakage current in the step of applying DC power to the electrostatic chuck of the plasma processing apparatus according to the present invention.

도 8은 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치에서 정전척에 직류전원을 인가하는 방법이 비교되어 도시된 그래프이다.8 is a graph showing a comparison of a method of applying DC power to the electrostatic chuck in the plasma processing apparatus according to the present invention.

도 9는 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치의 냉각가스를 공급하는 단계에서 누설전류량 및 냉각가스의 공급량에 대응하는 처리공정이 도시된 순서도이다.FIG. 9 is a flowchart showing a processing process corresponding to the amount of leakage current and the supply amount of cooling gas in the step of supplying cooling gas in the plasma processing apparatus according to the present invention.

도 10은 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치에서 냉각가스를 공급하는 방법이 비교되어 도시된 그래프이다.10 is a graph showing a comparison of the method of supplying the cooling gas in the plasma processing apparatus according to the present invention.

도 11은 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치의 플라즈마를 형성하는 단계에서 누설전류량, 냉각가스의 공급량 및 플라즈마 형성상태에 대응하는 처리공정이 도시된 순서도이다.FIG. 11 is a flowchart showing the process steps corresponding to the amount of leakage current, the supply amount of cooling gas, and the plasma forming state in the step of forming plasma in the plasma processing apparatus according to the present invention.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***DESCRIPTION OF THE REFERENCE SYMBOLS

S: 기판 10: 공정챔버S: substrate 10: process chamber

11: 확산부재 12: 이동통로11: diffusion member 12:

13: 개폐장치 20: 상부전극13: opening and closing device 20: upper electrode

21: 베이스부재 30: 하부전극21: base member 30: lower electrode

40: 배기장치 50: 전압감지기40: Exhaust device 50: Voltage detector

51: 연결라인 60: 정전척51: connection line 60: electrostatic chuck

61: 상부절연체 62: 하부절연체61: upper insulator 62: lower insulator

63: 전극패턴 64: 돌기63: electrode pattern 64: projection

65: 벽 70: 직류전원공급장치65: wall 70: DC power supply

80: EPD시스템 81: 뷰 포트80: EPD system 81: view port

82: 투명창 83: 광케이블82: transparent window 83: optical cable

84: 광분석기 90: 포트84: Optical analyzer 90: Port

91: 교류전원공급장치 92: 전원공급장치91: AC power supply 92: Power supply

93: 신호변환장치 101: 냉각가스공급장치93: Signal conversion device 101: Cooling gas supply device

102: 공급통로 103: 압력조절기102: supply passage 103: pressure regulator

104: 밸브104: Valve

Claims (28)

기판이 안착된 정전척에 전원을 시간에 대한 인가전압의 크기의 파형이 계단형상을 갖도록 인가하는 제1단계;A first step of applying power to an electrostatic chuck on which a substrate is placed so that a waveform having a magnitude of an applied voltage with respect to time has a stepped shape; 상기 기판과 상기 정전척과의 사이에 냉각가스를 공급하는 제2단계;A second step of supplying a cooling gas between the substrate and the electrostatic chuck; 공정챔버의 내부에 플라즈마를 형성하는 제3단계; 및A third step of forming a plasma inside the process chamber; And 상기 제2단계 또는 상기 제3단계에서, 냉각가스의 공급량이 급격히 변동되는 경우에는 플라즈마 처리공정을 중단하는 단계를 포함하는 플라즈마 처리방법.And stopping the plasma processing step when the supply amount of the cooling gas is abruptly changed in the second step or the third step. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 제2단계는 냉각가스가 요구량까지 점진적으로 증가하도록 공급하는 과정으로 이루어지는 플라즈마 처리방법.And the second step comprises supplying the cooling gas so as to gradually increase to a required amount. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 제1단계, 상기 제2단계 또는 상기 제3단계에서, 상기 정전척을 통하여 누설되는 누설전류량이 미리 설정된 값을 초과하는 경우에는 플라즈마 처리공정을 중단하는 단계를 더 포함하는 플라즈마 처리방법.Further comprising the step of stopping the plasma processing step when the amount of leakage current leaked through the electrostatic chuck exceeds a predetermined value in the first step, the second step or the third step. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 제2단계 또는 상기 제3단계에서, 냉각가스의 공급량이 미리 설정된 값을 초과하는 경우에는 플라즈마 처리공정을 중단하는 단계를 더 포함하는 플라즈마 처리방법.Further comprising the step of stopping the plasma processing step when the supply amount of the cooling gas exceeds a predetermined value in the second step or the third step. 제4항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 제3단계에서, 플라즈마를 형성하기 위한 전원공급라인상에 구비된 전압감지기에서 감지된 값이 미리 설정된 값의 오차범위를 이탈하는 경우에는 플라즈마 처리공정을 중단하는 단계를 더 포함하는 플라즈마 처리방법.And stopping the plasma processing step when the value detected by the voltage detector provided on the power supply line for forming the plasma deviates from an error range of a predetermined value in the third step . 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,6. The method according to any one of claims 1 to 5, 기판에 대한 플라즈마 처리의 종료 후, 상기 정전척으로 인가되는 직류전원을 차단함과 동시에 상기 정전척을 접지하는 단계를 더 포함하는 플라즈마 처리방법.Further comprising the step of cutting off the DC power applied to the electrostatic chuck and grounding the electrostatic chuck after the completion of the plasma treatment on the substrate. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,6. The method according to any one of claims 1 to 5, 기판에 대한 플라즈마 처리의 종료 후, 상기 정전척으로 인가되는 직류전원을 저감시키는 것과 동시에 상기 정전척에 펄스파를 갖는 전원을 인가하는 단계를 더 포함하는 플라즈마 처리방법.Further comprising the step of reducing the DC power applied to the electrostatic chuck after the completion of the plasma treatment on the substrate and applying a power source having a pulse wave to the electrostatic chuck. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,6. The method according to any one of claims 1 to 5, 플라즈마 처리공정이 중단되는 경우에 이를 표시하는 단계를 더 포함하는 플라즈마 처리방법.Further comprising the step of indicating if the plasma processing process is interrupted. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 제1단계에서, 전원이 인가되어 요구되는 전압까지 도달하는 시간은 0.5초에서 1.0초의 사이의 범위인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리방법.Wherein in the first step, a time for which power is applied to a required voltage is in a range of 0.5 to 1.0 seconds.
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