KR101749311B1 - Substrate supporting unit and apparatus for treating substrate including the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 내부에 기판이 처리되는 처리 공간을 가지는 공정 챔버와; 상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛을 포함하되, 상기 기판 지지 유닛은, 기판을 지지하는 지지 부재와; 상기 지지 부재에 지지된 기판을 가열하는 가열 유닛을 포함하고, 상기 가열 유닛은 제 1 가열 부재를 포함하고, 상기 제 1 가열 부재는, 서로 적층된 제 1 금속판 및 제 2 금속판을 포함하고, 상부에서 바라볼 때, 상기 지지 부재의 상면의 제 1 영역에 제공된 바이메탈 플레이트와; 상기 바이메탈 플레이트의 하부에 제공된 히터;를 포함하며, 상기 바이메탈 플레이트의 일 측면은 상기 지지 부재에 고정되게 제공되고, 상기 제 2 금속판의 열 팽창률은 상기 제 1 금속판의 열 팽창률보다 크게 제공된다.The present invention relates to a substrate processing apparatus. A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a process chamber having a processing space in which a substrate is processed; And a substrate supporting unit for supporting the substrate within the processing space, wherein the substrate supporting unit comprises: a supporting member for supporting the substrate; Wherein the heating unit includes a first heating member and the first heating member includes a first metal plate and a second metal plate stacked on each other, A bimetal plate provided in a first region of the upper surface of the support member, And a heater provided at a lower portion of the bimetal plate, wherein one side of the bimetal plate is fixed to the support member, and a thermal expansion coefficient of the second metal plate is greater than a thermal expansion coefficient of the first metal plate.
Description
본 발명은 기판을 지지하는 기판 지지 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate supporting unit for supporting a substrate and a substrate processing apparatus including the same.
도 1은 일반적인 기판 처리 장치(2)를 나타낸 단면도이다. 도 1을 참고하면, 반도체 소자의 제조를 위해서는 웨이퍼와 같은 반도체 기판 상에 증착, 사진, 식각, 애싱, 세정, 연마 등 다양한 공정이 요구된다. 이들 중 공정 진행 시 기판이 고온으로 제공될 것이 요구되는 공정이 수행되는 기판 처리 장치(2)의 경우, 기판(3)에 대한 공정이 수행되는 공정 챔버(4) 내에 기판(3)을 지지하는 기판 지지 유닛(5)이 제공되고, 기판 지지 유닛(5)의 내부에는 기판(3)에 열을 가하기 위한 히터(6)가 제공된다.1 is a cross-sectional view showing a general substrate processing apparatus 2. Referring to FIG. 1, various processes such as deposition, photolithography, etching, ashing, cleaning, and polishing are required on a semiconductor substrate such as a wafer for manufacturing a semiconductor device. Among them, in the case of the substrate processing apparatus 2 in which the process requiring the substrate to be provided at a high temperature is performed, the
이 경우, 기판 지지 유닛(5) 상에 놓인 기판(3)이 휘어져(Warpage) 있는 경우, 히터(6)에 의해 열이 가해지는 기판 지지 유닛(5)의 상면과 기판(3) 간의 거리가 기판(3)의 영역별로 상이하게 제공될 수 있다. 이러한 영역별로 상이한 기판 지지 유닛(5)과의 거리는 기판(3)의 영역별 가열 정도의 차이로 인한 영역별 온도차를 유발한다. 이는 기판(3)이 더욱 휘어지게 되는 원인이 된다.In this case, when the
본 발명은 기판을 균일하게 가열할 수 있는 기판 지지 유닛 및 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a substrate holding unit and a substrate processing apparatus which can uniformly heat a substrate.
또한, 본 발명은 기판의 휘어짐을 최소화할 수 있는 기판 지지 유닛 및 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.It is still another object of the present invention to provide a substrate supporting unit and a substrate processing apparatus capable of minimizing warping of the substrate.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited thereto, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다. 일 실시 예에 의하면, 기판 처리 장치는, 내부에 기판이 처리되는 처리 공간을 가지는 공정 챔버와; 상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛을 포함하되, 상기 기판 지지 유닛은, 기판을 지지하는 지지 부재와; 상기 지지 부재에 지지된 기판을 가열하는 가열 유닛을 포함하고, 상기 가열 유닛은 제 1 가열 부재를 포함하고, 상기 제 1 가열 부재는, 서로 적층된 제 1 금속판 및 제 2 금속판을 포함하고, 상부에서 바라볼 때, 상기 지지 부재의 상면의 제 1 영역에 제공된 바이메탈 플레이트와; 상기 바이메탈 플레이트의 하부에 제공된 히터;를 포함하며, 상기 바이메탈 플레이트의 일 측면은 상기 지지 부재에 고정되게 제공되고, 상기 제 2 금속판의 열 팽창률은 상기 제 1 금속판의 열 팽창률보다 크게 제공된다.The present invention provides a substrate processing apparatus. According to one embodiment, the substrate processing apparatus includes: a processing chamber having a processing space in which a substrate is processed; And a substrate supporting unit for supporting the substrate within the processing space, wherein the substrate supporting unit comprises: a supporting member for supporting the substrate; Wherein the heating unit includes a first heating member and the first heating member includes a first metal plate and a second metal plate stacked on each other, A bimetal plate provided in a first region of the upper surface of the support member, And a heater provided at a lower portion of the bimetal plate, wherein one side of the bimetal plate is fixed to the support member, and a thermal expansion coefficient of the second metal plate is greater than a thermal expansion coefficient of the first metal plate.
상기 히터는 상부에서 바라볼 때, 상기 제 1 영역에 제공된다.The heater is provided in the first region when viewed from above.
상기 가열 유닛은, 상기 제 1 가열 부재의 아래에 제공되고, 상부에서 바라볼 때, 상기 제 1 영역 및 상기 제 1 영역과 상이한 상기 지지 부재의 제 2 영역에 제공된 제 2 가열 부재를 더 포함한다.The heating unit further includes a second heating member provided below the first heating member and provided in a second region of the support member different from the first region and the first region when viewed from above .
상기 제 1 가열 부재는 상기 제 1 가열 부재 및 상기 제 2 가열 부재 간의 열 이동을 차단하는 차단벽을 더 포함하되, 상기 차단벽은 상기 바이메탈 플레이트의 측면, 상기 히터의 측면 및 상기 히터의 저면을 감싸도록 제공된다.Wherein the first heating member further includes a blocking wall for blocking heat transfer between the first heating member and the second heating member, the blocking wall including a side surface of the bimetal plate, a side surface of the heater, and a bottom surface of the heater To be wrapped.
상기 제 1 금속판은 상기 제 2 금속판 보다 위에 제공될 수 있다.The first metal plate may be provided above the second metal plate.
상기 제 1 금속판은 상기 제 2 금속판 보다 아래에 제공될 수 있다.The first metal plate may be provided below the second metal plate.
상기 제 1 영역은 상부에서 바라볼 때, 상기 지지 부재의 가장자리영역에 상기 지지 부재의 중앙영역을 감싸는 링 형상으로 제공될 수 있다.The first region may be provided in a ring shape surrounding the central region of the support member at an edge region of the support member when viewed from above.
상기 일 측면은 상기 바이메탈 플레이트의 내측면이다.The one side is the inner surface of the bimetal plate.
상기 일 측면의 상단은 상기 지지 부재의 상면과 동일한 높이로 제공된다.The upper end of the one side surface is provided at the same height as the upper surface of the supporting member.
상기 제 1 영역은 상부에서 바라볼 때, 서로 동심인 복수개의 링 형상으로 제공될 수 있다.The first region may be provided in a plurality of ring shapes concentric with each other when viewed from above.
상기 제 1 영역은 상부에서 바라볼 때, 서로 이격되어 링 형상을 이루는 복수개의 영역으로 제공될 수 있다.The first region may be provided as a plurality of regions spaced apart from each other and having a ring shape when viewed from above.
본 발명은 기판이 처리되는 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛을 제공한다. 일 실시 예에 의하면, 기판 지지 유닛은, 기판을 지지하는 지지 부재와; 상기 지지 부재에 지지된 기판을 가열하는 가열 유닛을 포함하고, 상기 가열 유닛은 제 1 가열 부재를 포함하고, 상기 제 1 가열 부재는, 서로 적층된 제 1 금속판 및 제 2 금속판을 포함하고, 상부에서 바라볼 때, 상기 지지 부재의 상면의 제 1 영역에 제공된 바이메탈 플레이트와; 상기 바이메탈 플레이트의 하부에 제공된 히터;를 포함하며, 상기 바이메탈 플레이트의 일 측면은 상기 지지 부재에 고정되게 제공되고, 상기 제 2 금속판의 열 팽창률은 상기 제 1 금속판의 열 팽창률보다 크게 제공된다.The present invention provides a substrate supporting unit for supporting a substrate in a processing space in which the substrate is processed. According to one embodiment, the substrate supporting unit comprises: a supporting member for supporting the substrate; Wherein the heating unit includes a first heating member and the first heating member includes a first metal plate and a second metal plate stacked on each other, A bimetal plate provided in a first region of the upper surface of the support member, And a heater provided at a lower portion of the bimetal plate, wherein one side of the bimetal plate is fixed to the support member, and a thermal expansion coefficient of the second metal plate is greater than a thermal expansion coefficient of the first metal plate.
상기 히터는 상부에서 바라볼 때, 상기 제 1 영역에 제공된다.The heater is provided in the first region when viewed from above.
상기 가열 유닛은, 상기 제 1 가열 부재의 아래에 제공되고, 상부에서 바라볼 때, 상기 제 1 영역 및 상기 제 1 영역과 상이한 상기 지지 부재의 제 2 영역에 제공된 제 2 가열 부재를 더 포함한다.The heating unit further includes a second heating member provided below the first heating member and provided in a second region of the support member different from the first region and the first region when viewed from above .
상기 제 1 가열 부재는 상기 제 1 가열 부재 및 상기 제 2 가열 부재 간의 열 이동을 차단하는 차단벽을 더 포함하되, 상기 차단벽은 상기 바이메탈 플레이트의 측면, 상기 히터의 측면 및 상기 히터의 저면을 감싸도록 제공된다.Wherein the first heating member further includes a blocking wall for blocking heat transfer between the first heating member and the second heating member, the blocking wall including a side surface of the bimetal plate, a side surface of the heater, and a bottom surface of the heater To be wrapped.
상기 제 1 금속판은 상기 제 2 금속판 보다 위에 제공될 수 있다.The first metal plate may be provided above the second metal plate.
상기 제 1 영역은 상부에서 바라볼 때, 상기 지지 부재의 가장자리영역에 상기 지지 부재의 중앙영역을 감싸는 링 형상으로 제공될 수 있다.The first region may be provided in a ring shape surrounding the central region of the support member at an edge region of the support member when viewed from above.
상기 일 측면은 상기 바이메탈 플레이트의 내측면이다.The one side is the inner surface of the bimetal plate.
상기 일 측면의 상단은 상기 지지 부재의 상면과 동일한 높이로 제공된다.The upper end of the one side surface is provided at the same height as the upper surface of the supporting member.
본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 유닛 및 기판 처리 장치는 기판을 균일하게 가열할 수 있다.The substrate processing unit and the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention can uniformly heat the substrate.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 지지 유닛 및 기판 처리 장치는 기판의 휘어짐을 최소화할 수 있다.Further, the substrate supporting unit and the substrate processing apparatus according to the embodiments of the present invention can minimize warping of the substrate.
도 1은 일반적인 기판 처리 장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2의 기판 지지 유닛을 나타낸 측단면도이다.
도 4는 도 2의 기판 지지 유닛을 상부에서 바라본 평면도이다.
도 5는 다른 실시 예에 따른 기판 지지 유닛을 나타낸 측단면도이다.
도 6 및 도 7은 다른 실시 예에 따른 기판 지지 유닛을 상부에서 바라본 평면도이다.1 is a sectional view showing a general substrate processing apparatus.
2 is a cross-sectional view illustrating a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a side sectional view showing the substrate supporting unit of Fig.
4 is a top plan view of the substrate supporting unit of Fig. 2;
5 is a side sectional view showing a substrate supporting unit according to another embodiment.
6 and 7 are top plan views of a substrate supporting unit according to another embodiment.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the following embodiments. This embodiment is provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Thus, the shape of the elements in the figures has been exaggerated to emphasize a clearer description.
본 발명의 실시 예에서 기판(10)은 반도체 웨이퍼일 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 기판(10)은 유리 기판 등과 같이 다른 종류의 기판일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the
또한, 본 발명의 실시 예에서 기판 처리 장치는 플라스마 또는 가스를 이용하여 애싱, 증착 또는 식각 등의 공정을 수행하는 장치일 수 있다.In addition, in the embodiment of the present invention, the substrate processing apparatus may be an apparatus that performs a process such as ashing, deposition, or etching using plasma or gas.
이하에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치(1)에 관하여 설명한다.Hereinafter, a
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치(1)를 나타낸 단면도이다. 도 2를 참고하면, 기판 처리 장치(1)는 공정 챔버(100), 기판 지지 유닛(2000), 가스 공급 유닛(300), 플라스마 소스(400) 그리고 배플(500)을 가진다.2 is a cross-sectional view showing a
공정 챔버(100)는 내부에 기판이 처리되는 처리 공간을 가진다. 일 실시 예에 따르면, 공정 챔버(100)는 처리실(120)과 플라스마 발생실(140)을 가진다. 처리실(120)은 플라스마에 의해 기판(10)이 처리되는 공간을 제공한다. 플라스마 발생실(140)은 공정 가스로부터 플라스마가 발생되는 공간을 제공한다.The
처리실(120)은 내부에 상부가 개방된 공간을 가진다. 처리실(120)은 대체로 원통 형상으로 제공될 수 있다. 처리실(120)의 측벽에는 기판 유입구(미도시)가 형성된다. 기판(10)은 기판 유입구를 통하여 처리실(120) 내부로 출입힌다. 기판 유입구(미도시)는 도어(미도시)와 같은 개폐 부재에 의해 개폐될 수 있다. 처리실(120)의 바닥면에는 배기 홀(122)이 형성된다. 배기 홀(122)에는 배기 라인(124)이 연결된다. 배기 라인(124)에는 펌프(126)가 설치된다. 펌프(126)는 처리실(120) 내 압력을 공정 압력으로 조절한다. 처리실(120) 내 잔류 가스 및 반응 부산물은 배기 라인(124)을 통해 처리실(120) 외부로 배출된다. The
플라스마 발생실(140)은 처리실(120)의 외부에 위치한다. 일 예에 의하면, 플라스마 발생실(140)은 처리실(120)의 상부에 위치되며 처리실(120)에 결합된다. 플라스마 발생실(140)은 방전실(142)과 확산실(144)을 가진다. 방전실(142)과 확산실(144)은 상하 방향으로 순차적으로 제공된다. 방전실(142)은 중공의 원통 형상을 가진다. 상부에서 바라볼 때 방전실(142) 내 공간은 처리실(120) 내 공간 보다 좁게 제공된다. 방전실(142) 내에서 가스로부터 플라스마가 발생된다. 확산실(144) 내 공간은 아래로 갈수록 점진적으로 넓어지는 부분을 가진다. 확산실(144)의 하단은 처리실(120)의 상단과 결합되며, 이들 사이에는 외부와의 밀폐를 위해 실링 부재(미도시)가 제공된다.The
공정 챔버(100)는 도전성 재질로 제공된다. 공정 챔버(100)는 접지라인(123)을 통해 접지될 수 있다.The
기판 지지 유닛(2000)은 공정 챔버(100)의 처리 공간 내에서 기판(10)을 지지한다. 일 실시 예에 따르면, 기판 지지 유닛(2000)은 지지 부재(2100), 가열 유닛(2200) 및 지지축(2400)을 가진다. The substrate support unit 2000 supports the
지지 부재(2100)는 처리실(120)내에 위치되며 원판 형상으로 제공된다. 지지 부재(2100)는 지지축(2400)에 의해 지지된다. 기판(10)은 지지 부재(2100)의 상면에 놓인다. 지지 부재(2100)의 내부에는 전극(미도시)이 제공되고, 기판(10)은 정전기력 또는 기구적 클램프에 의해 지지 부재(2100)에 지지될 수 있다.The
도 3은 도 2의 기판 지지 유닛(200)을 나타낸 측단면도이다. 도 4는 도 2의 기판 지지 유닛(200)을 상부에서 바라본 평면도이다. 도 3 및 도 4를 참고하면, 가열 유닛(2200)은 지지 부재(2100)에 지지된 기판(10)을 가열한다. 가열 유닛(2200)은 제 1 가열 부재(2210) 및 제 2 가열 부재(2220)를 포함한다.3 is a side cross-sectional view showing the
제 1 가열 부재(2210)는 바이메탈 플레이트(2211), 히터(2212) 및 차단벽(2213)을 포함한다. 바이메탈 플레이트(2211)는 제 1 금속판(2214) 및 제 2 금속판(2215)을 포함한다. 바이메탈 플레이트(2211)는 상부에서 바라볼 때, 지지 부재(2100)의 상면의 제 1 영역(2110)에 제공된다. 바이메탈 플레이트(2211)의 일 측면(2216)은 지지 부재(2100)에 고정되게 제공된다. 일 실시 예에 따르면, 일 측면(2216)은 바이메탈 플레이트(2211)의 내측면일 수 있다. 일 측면(2216)의 상단은 지지 부재(2100)의 상면과 동일한 높이로 제공된다. 차단벽(2213)이 제공되는 경우, 일 측면(2216)은 차단벽(2213)의 내측면에 고정됨으로써, 지지 부재(2100)에 고정된다.The
제 1 금속판(2214) 및 제 2 금속판(2215)은 서로 적층되게 제공된다. 제 1 금속판(2214) 및 제 2 금속판(2215)은 열이 가해지지 않는 경우, 상면이 편평하도록 제공된다. 제 2 금속판(2215)의 열 팽창률은 제 1 금속판(2214)의 열 팽창률 보다 크게 제공된다. 따라서, 바이메탈 플레이트(2211)에 열이 가해지는 경우, 제 2 금속판(2215)은 제 1 금속판(2214)에 비해 더 팽창하게 되므로, 바이메탈 플레이트(2211)는 제 1 금속판(2214)이 위치된 면이 오목하게 휘어지게 된다. 따라서, 바이메탈 플레이트(2211)에 열이 가해지는 경우, 일 측면(2216)에 반대되는 면, 즉, 바이메탈 플레이트(2211)의 끝단이 위 또는 아래로 이동된다. The
제 1 금속판(2214)은 제 2 금속판(2215)보다 위에 제공된다. 따라서, 바이메탈 플레이트(2211)에 열이 가해지는 경우, 제 1 금속판(2214) 및 제 2 금속판(2215)의 열 팽창률의 차이에 따라, 바이메탈 플레이트(2211)는 끝단이 상승되도록 휘어진다. 따라서, 가장자리 영역이 위 방향으로 휘어진 기판(10)이 지지 부재(2100)에 놓이게 되는 경우, 기판(10)과 금속으로 제공되어 열 전도율이 높은 바이메탈 플레이트(2211) 간의 틈을 최소화할 수 있으므로, 기판(10)을 균일하게 가열할 수 있다.The
도 5는 다른 실시 예에 따른 기판 지지 유닛(200a)을 나타낸 측단면도이다. 도 5를 참고하면, 제 1 금속판(2214)은 제 2 금속판(2215)보다 아래에 제공될 수 있다. 따라서, 바이메탈 플레이트(2211)에 열이 가해지는 경우, 제 1 금속판(2214) 및 제 2 금속판(2215)의 열 팽창률의 차이에 따라, 바이메탈 플레이트(2211)는 끝단이 하강되도록 휘어진다. 따라서, 가장자리 영역이 아래 방향으로 휘어진 기판(10)이 지지 부재(2100)에 놓이게 되는 경우, 기판(10)과 금속으로 제공되어 열 전도율이 높은 바이메탈 플레이트(2211) 간의 틈을 최소화할 수 있으므로, 기판(10)을 균일하게 가열할 수 있다.5 is a side sectional view showing a
도 2 내지 도 5에는 바이메탈 플레이트(2211)는 상면이 편평한 상태에서 히터(2212)와 이격되게 제공되는 것으로 도시되어 되었다. 이는 제 1 금속판(2214)이 제 2 금속판(2215)보다 아래에 제공되는 경우, 바이메탈 플레이트(2211)의 끝단이 아래로 하강할 수 있는 공간을 제공하기 위한 것으로서, 제 1 금속판(2214)이 제 2 금속판(2215)보다 위에 제공되는 경우, 바이메탈 플레이트(2211)는 상면이 편평한 상태에서, 저면이 히터(2212)가 매입된 매입체에 접촉되게 제공될 수 있다. 이 경우, 이격된 경우에 비해 히터(2212)의 열이 바이메탈 플레이트(2211)에 보다 효율적으로 전달될 수 있다.2 to 5, the
히터(2212)는 바이메탈 플레이트(2211)를 가열함으로써, 바이메탈 플레이트(2211)를 통해 지지 부재(2100)에 놓인 기판(10)의 바이메탈 플레이트(2211)에 대향되는 영역을 가열한다. 히터(2212)는 바이메탈 플레이트(2211)의 하부에 제공된다. 히터(2212)는 상부에서 바라볼 때, 제 1 영역(2110)에 제공된다. The
제 2 가열 부재(2220)는 제 2 영역(2120)을 가열하기 위해 제공된다. 제 2 가열 부재(2220)는 제 1 가열 부재(2210)의 아래에 제공된다. 제 2 가열 부재(2220)는 상부에서 바라볼 때, 지지 부재(2100)의 상면의 제 1 영역(2110) 및 제 2 영역(2120)에 제공된다. 제 2 영역(2120)은 지지 부재(2100)의 상면의 제 1 영역(2110)과 상이한 영역이다. 이와 달리, 제 2 가열 부재(2220)는 히터(2212)와 동일한 높이로 제공되고, 제 2 영역(2120)에만 제공될 수 있다. The
제 1 영역(2110)은 상부에서 바라볼 때, 지지 부재(2100)의 가장자리 영역에 지지 부재(2100)의 중앙 영역을 감싸는 링 형상으로 제공될 수 있다.The
이와 달리, 제 1 영역(2110)은 지지 부재(2100)에 제공되는 다수의 기판(10)들 중 가장 일반적인 휘어진 형태에 따라 선택적으로 다양한 형태로 제공될 수 있다.Alternatively, the
도 6 및 도 7은 다른 실시 예에 따른 기판 지지 유닛(200b, 200c)을 상부에서 바라본 평면도이다. 도 6을 참고하면, 제 1 영역(2110)은 상부에서 바라볼 때, 서로 동심인 복수개의 링 형상으로 제공될 수 있다. 도 7을 참고하면, 제 2 영역(2120)은 상부에서 바라볼 때, 서로 이격되어 링 형상을 이루는 복수개의 영역으로 제공될 수 있다. 그 외 기판 지지 유닛(200a, 200c)의 구성, 형상 및 구조는 도 4의 경우와 유사하다.6 and 7 are top plan views of the
다시 도 3 및 도 4를 참조하면, 차단벽(2213)은 제 1 가열 부재(2210) 및 제 2 가열 부재(2220) 간의 열 이동을 차단한다. 차단벽(2213)은 바이메탈 플레이트(2211)의 측면, 히터(2212)의 측면 및 히터(2212)의 저면을 감싸도록 제공된다. 따라서, 제 1 가열 부재(2210)의 열 및 제 2 가열 부재(2220)의 열이 서로에게 미치는 영향을 최소화하여 영역별 온도 조절을 보다 용이하게 할 수 있다. 이와 달리, 제 2 가열 부재(2220)가 히터(2212)와 동일한 높이로 제공되고, 제 2 영역(2120)에만 제공되는 경우, 차단벽(2213)은 바이메탈 플레이트(2211)의 측면 및 히터(2212)의 측면은 감싸되, 히터(2212)의 저면은 개방되게 제공될 수 있다. 그 외 기판 지지 유닛(200)의 구성, 형상 및 구조는 도 3의 경우와 유사하다.Referring again to Figures 3 and 4, the blocking
가열 유닛(2200)은 온도 측정 부재(미도시) 및 제어기(미도시)를 더 포함할 수 있다. 온도 측정 부재는 기판(10)의 영역별 온도를 실시간으로 측정한다. 제어기는 온도 측정 부재에 의해 측정된 실시간의 기판(10)의 영역별 온도에 따라, 제 1 가열 부재(2210) 및 제 2 가열 부재(2220)의 온도를 조절한다. The
상술한 제 1 금속판(2214) 및 제 2 금속판(2215)의 재질은 제 1 금속판(2214) 및 제 2 금속판(2215)이 기판(10)이 균일하게 가열될 수 있는 최적의 열팽창률 차이를 가지도록 시뮬레이션, 시험 가동 또는 기판 처리 장치의 사용에 의한 데이터를 분석하여 결정된다. 제어기가 실시간의 기판(10)의 영역별 온도에 따라 제 1 가열 부재(2210) 및 제 2 가열 부재(2220)의 온도를 조절하는 방법 또한, 시뮬레이션, 시험 가동 또는 기판 처리 장치의 사용에 의한 데이터를 분석하여 결정된다.The material of the
다시 도 2를 참고하면, 가스 공급 유닛(300)은 배플(500)의 상부로 가스를 공급한다. 가스 공급 유닛(300)은 방전실(142)의 상부에 제공될 수 있다. 가스 공급 유닛(300)은 하나 또는 복수개가 제공될 수 있다. 가스 공급 유닛(300)은 가스 공급라인(320), 가스 저장부(340) 그리고 가스 포트(360)를 가진다. Referring again to FIG. 2, the
가스 공급라인(320)은 가스 포트(360)에 연결된다. 가스 포트(360)는 방전실(142)의 상부에 결합된다. 가스 포트(360)를 통해 공급된 가스는 방전실(142)로 유입되고, 방전실(142)에서 플라스마로 여기된다.The
플라스마 소스(400)는 방전실(142)에서 가스 공급 유닛(300)에 의해 공급된 가스로부터 플라스마를 발생시킨다. 일 예에 의하면, 플라스마 소스(400)는 유도 결합형 플라스마 소스일 수 있다. 플라스마 소스(400)는 안테나(420)와 전원(440)을 가진다.The
안테나(420)는 방전실(142)의 외부에 제공되며 방전실(142)의 측면을 복수 회 감싸도록 제공된다. 안테나(420)의 일단은 전원(440)에 연결되고, 타단은 접지된다.The
전원(440)은 안테나(420)에 전력을 인가한다. 일 예에 의하면, 전원(440)은 안테나(420)에 고주파 전력을 인가할 수 있다.The
배플(500)은 기판 지지 유닛(2000)의 상부에 위치한다. 예를 들면, 배플(500)은 확산실(144)의 하단에 제공된다. 플라스마는 분사 홀(530)들을 통해 확산실(144)에서 처리실(120)내로 공급된다. 배플(500)은 확산실(144) 하단의 내측 직경보다 큰 직경으로 제공된다. 배플(500)은 접지된다. 일 예에 의하면, 배플(500)은 챔버(100)에 접촉되도록 제공되어, 챔버(100)를 통해 접지될 수 있다. 선택적으로, 배플(500)은 별도의 접지 라인에 직접 연결될 수 있다. 배플(500)은 원판형으로 제공될 수 있다.The
배플(500)에는 그 상단부터 하단까지 연장되는 복수개의 분사 홀(530)이 형성된다. 분사 홀(530)들은 배플(500)의 각 영역에 대체로 동일한 밀도로, 그리고 동일한 직경으로 형성될 수 있다. 선택적으로 분사 홀(530)들은 배플(500)의 영역에 따라 상이한 직경으로 형성될 수 있다. The
본 발명의 실시 예는 고주파 전력을 이용하여 처리실 외부에서 플라스마를 발생시키고 발생된 플라스마를 처리실 내부로 공급하여 처리 대상물을 처리하는 기판 처리 장치를 이용하여 설명하였다. 그러나 이와 달리, 본 발명의 실시 예는 기판 처리 시 기판을 가열하는 다양한 방식의 기판 처리 장치에 적용이 가능하다. 예를 들면, 본 발명의 실시 예는 마이크로파를 이용하여 플라스마를 발생시키는 기판 처리 장치, 처리실 내부에서 플라스마의 발생 및 처리 대상물의 처리가 실시되는 유도 결합 플라스마 소스 방식(ICP)을 이용한 기판 처리 장치 및 용량 결합 플라스마 소스 방식(CCP)을 이용한 기판 처리 장치에도 적용 가능하다.The embodiment of the present invention has been described using a substrate processing apparatus that generates plasma from the outside of the processing chamber using high frequency power and supplies the generated plasma into the processing chamber to process the processing object. Alternatively, embodiments of the present invention are applicable to various types of substrate processing apparatuses for heating a substrate during substrate processing. For example, an embodiment of the present invention is directed to a substrate processing apparatus for generating plasma using a microwave, a substrate processing apparatus using an inductively coupled plasma source method (ICP) in which a plasma is generated and an object to be processed is processed, The present invention is also applicable to a substrate processing apparatus using a capacitively coupled plasma source method (CCP).
1: 기판 처리 장치 10: 기판
100: 공정 챔버 200: 기판 지지 유닛
2100: 지지 부재 2110: 제 1 영역
2120: 제 2 영역 2200: 가열 유닛
2210: 제 1 가열 부재 2211: 바이메탈 플레이트
2212: 히터 2213: 차단벽
2214: 제 1 금속판 2215: 제 2 금속판
2220: 제 2 가열 부재1: substrate processing apparatus 10: substrate
100: process chamber 200: substrate support unit
2100: support member 2110: first region
2120: second region 2200: heating unit
2210: first heating member 2211: bimetal plate
2212: heater 2213: blocking wall
2214: first metal plate 2215: second metal plate
2220: second heating member
Claims (19)
상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛을 포함하되,
상기 기판 지지 유닛은,
기판을 지지하는 지지 부재와;
상기 지지 부재에 지지된 기판을 가열하는 가열 유닛을 포함하고,
상기 가열 유닛은 제 1 가열 부재 및 제 2 가열 부재를 포함하고,
상기 제 1 가열 부재는,
서로 적층된 제 1 금속판 및 제 2 금속판을 포함하고, 상부에서 바라볼 때, 상기 지지 부재의 상면의 제 1 영역에 제공된 바이메탈 플레이트와;
상기 바이메탈 플레이트의 하부에 제공된 히터;를 포함하며,
상기 바이메탈 플레이트의 일 측면은 상기 지지 부재에 고정되게 제공되고,
상기 제 2 금속판의 열 팽창률은 상기 제 1 금속판의 열 팽창률보다 크게 제공되고,
상기 제 2 가열 부재는 상기 제 1 가열 부재의 아래에 제공되고, 상부에서 바라볼 때, 상기 제 1 영역 및 상기 제 1 영역과 상이한 상기 지지 부재의 제 2 영역에 제공된 기판 처리 장치.A processing chamber having a processing space in which a substrate is processed;
And a substrate support unit for supporting the substrate in the processing space,
Wherein the substrate supporting unit comprises:
A support member for supporting the substrate;
And a heating unit for heating the substrate supported by the supporting member,
Wherein the heating unit includes a first heating member and a second heating member,
Wherein the first heating member comprises:
A bimetal plate provided on a first region of an upper surface of the support member, the bimetal plate including a first metal plate and a second metal plate laminated to each other;
And a heater provided at a lower portion of the bimetal plate,
One side of the bimetal plate being fixedly provided to the support member,
The thermal expansion coefficient of the second metal plate is greater than the thermal expansion coefficient of the first metal plate,
Wherein the second heating member is provided below the first heating member and is provided in a second region of the support member different from the first region and the first region when viewed from the top.
상기 히터는 상부에서 바라볼 때, 상기 제 1 영역에 제공되는 기판 처리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the heater is provided in the first region when viewed from above.
상기 제 1 가열 부재는 상기 제 1 가열 부재 및 상기 제 2 가열 부재 간의 열 이동을 차단하는 차단벽을 더 포함하되,
상기 차단벽은 상기 바이메탈 플레이트의 측면, 상기 히터의 측면 및 상기 히터의 저면을 감싸도록 제공되는 기판 처리 장치.3. The method of claim 2,
The first heating member further includes a blocking wall for blocking heat transfer between the first heating member and the second heating member,
Wherein the barrier wall is provided to surround the side surface of the bimetal plate, the side surface of the heater, and the bottom surface of the heater.
상기 제 1 금속판은 상기 제 2 금속판 보다 위에 제공되는 기판 처리 장치.The method of any one of claims 1, 2, and 4,
Wherein the first metal plate is provided above the second metal plate.
상기 제 1 금속판은 상기 제 2 금속판 보다 아래에 제공되는 기판 처리 장치.The method of any one of claims 1, 2, and 4,
Wherein the first metal plate is provided below the second metal plate.
상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛을 포함하되,
상기 기판 지지 유닛은,
기판을 지지하는 지지 부재와;
상기 지지 부재에 지지된 기판을 가열하는 가열 유닛을 포함하고,
상기 가열 유닛은 제 1 가열 부재를 포함하고,
상기 제 1 가열 부재는,
서로 적층된 제 1 금속판 및 제 2 금속판을 포함하고, 상부에서 바라볼 때, 상기 지지 부재의 상면의 제 1 영역에 제공된 바이메탈 플레이트와;
상기 바이메탈 플레이트의 하부에 제공된 히터;를 포함하며,
상기 바이메탈 플레이트의 일 측면은 상기 지지 부재에 고정되게 제공되고,
상기 제 2 금속판의 열 팽창률은 상기 제 1 금속판의 열 팽창률보다 크게 제공되고,
상기 제 1 영역은 상부에서 바라볼 때, 상기 지지 부재의 가장자리영역에 상기 지지 부재의 중앙영역을 감싸는 링 형상으로 제공된 기판 처리 장치.A processing chamber having a processing space in which a substrate is processed;
And a substrate support unit for supporting the substrate in the processing space,
Wherein the substrate supporting unit comprises:
A support member for supporting the substrate;
And a heating unit for heating the substrate supported by the supporting member,
Wherein the heating unit includes a first heating member,
Wherein the first heating member comprises:
A bimetal plate provided on a first region of an upper surface of the support member, the bimetal plate including a first metal plate and a second metal plate laminated to each other;
And a heater provided at a lower portion of the bimetal plate,
One side of the bimetal plate being fixedly provided to the support member,
The thermal expansion coefficient of the second metal plate is greater than the thermal expansion coefficient of the first metal plate,
Wherein the first region is provided in a ring shape surrounding a central region of the support member in an edge region of the support member when viewed from above.
상기 일 측면은 상기 바이메탈 플레이트의 내측면인 기판 처리 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the one side is the inner side of the bimetal plate.
상기 일 측면의 상단은 상기 지지 부재의 상면과 동일한 높이로 제공되는 기판 처리 장치.9. The method of claim 8,
Wherein an upper end of the one side surface is provided at the same height as an upper surface of the support member.
상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛을 포함하되,
상기 기판 지지 유닛은,
기판을 지지하는 지지 부재와;
상기 지지 부재에 지지된 기판을 가열하는 가열 유닛을 포함하고,
상기 가열 유닛은 제 1 가열 부재를 포함하고,
상기 제 1 가열 부재는,
서로 적층된 제 1 금속판 및 제 2 금속판을 포함하고, 상부에서 바라볼 때, 상기 지지 부재의 상면의 제 1 영역에 제공된 바이메탈 플레이트와;
상기 바이메탈 플레이트의 하부에 제공된 히터;를 포함하며,
상기 바이메탈 플레이트의 일 측면은 상기 지지 부재에 고정되게 제공되고,
상기 제 2 금속판의 열 팽창률은 상기 제 1 금속판의 열 팽창률보다 크게 제공되고,
상기 제 1 영역은 상부에서 바라볼 때, 서로 동심인 복수개의 링 형상으로 제공된 기판 처리 장치.A processing chamber having a processing space in which a substrate is processed;
And a substrate support unit for supporting the substrate in the processing space,
Wherein the substrate supporting unit comprises:
A support member for supporting the substrate;
And a heating unit for heating the substrate supported by the supporting member,
Wherein the heating unit includes a first heating member,
Wherein the first heating member comprises:
A bimetal plate provided on a first region of an upper surface of the support member, the bimetal plate including a first metal plate and a second metal plate laminated to each other;
And a heater provided at a lower portion of the bimetal plate,
One side of the bimetal plate being fixedly provided to the support member,
The thermal expansion coefficient of the second metal plate is greater than the thermal expansion coefficient of the first metal plate,
Wherein the first region is provided in a plurality of ring-like shapes concentric with each other when viewed from above.
상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛을 포함하되,
상기 기판 지지 유닛은,
기판을 지지하는 지지 부재와;
상기 지지 부재에 지지된 기판을 가열하는 가열 유닛을 포함하고,
상기 가열 유닛은 제 1 가열 부재를 포함하고,
상기 제 1 가열 부재는,
서로 적층된 제 1 금속판 및 제 2 금속판을 포함하고, 상부에서 바라볼 때, 상기 지지 부재의 상면의 제 1 영역에 제공된 바이메탈 플레이트와;
상기 바이메탈 플레이트의 하부에 제공된 히터;를 포함하며,
상기 바이메탈 플레이트의 일 측면은 상기 지지 부재에 고정되게 제공되고,
상기 제 2 금속판의 열 팽창률은 상기 제 1 금속판의 열 팽창률보다 크게 제공되고,
상기 제 1 영역은 상부에서 바라볼 때, 서로 이격되어 링 형상을 이루는 복수개의 영역으로 제공된 기판 처리 장치.A processing chamber having a processing space in which a substrate is processed;
And a substrate support unit for supporting the substrate in the processing space,
Wherein the substrate supporting unit comprises:
A support member for supporting the substrate;
And a heating unit for heating the substrate supported by the supporting member,
Wherein the heating unit includes a first heating member,
Wherein the first heating member comprises:
A bimetal plate provided on a first region of an upper surface of the support member, the bimetal plate including a first metal plate and a second metal plate laminated to each other;
And a heater provided at a lower portion of the bimetal plate,
One side of the bimetal plate being fixedly provided to the support member,
The thermal expansion coefficient of the second metal plate is greater than the thermal expansion coefficient of the first metal plate,
Wherein the first region is provided as a plurality of regions spaced apart from each other in a ring shape as viewed from above.
상기 기판 지지 유닛은,
기판을 지지하는 지지 부재와;
상기 지지 부재에 지지된 기판을 가열하는 가열 유닛을 포함하고,
상기 가열 유닛은 제 1 가열 부재 및 제 2 가열 부재를 포함하고,
상기 제 1 가열 부재는,
서로 적층된 제 1 금속판 및 제 2 금속판을 포함하고, 상부에서 바라볼 때, 상기 지지 부재의 상면의 제 1 영역에 제공된 바이메탈 플레이트와;
상기 바이메탈 플레이트의 하부에 제공된 히터;를 포함하며,
상기 바이메탈 플레이트의 일 측면은 상기 지지 부재에 고정되게 제공되고,
상기 제 2 금속판의 열 팽창률은 상기 제 1 금속판의 열 팽창률보다 크게 제공되고,
상기 제 2 가열 부재는 상기 제 1 가열 부재의 아래에 제공되고, 상부에서 바라볼 때, 상기 제 1 영역 및 상기 제 1 영역과 상이한 상기 지지 부재의 제 2 영역에 제공된 기판 지지 유닛.A substrate supporting unit for supporting a substrate in a processing space in which the substrate is processed,
Wherein the substrate supporting unit comprises:
A support member for supporting the substrate;
And a heating unit for heating the substrate supported by the supporting member,
Wherein the heating unit includes a first heating member and a second heating member,
Wherein the first heating member comprises:
A bimetal plate provided on a first region of an upper surface of the support member, the bimetal plate including a first metal plate and a second metal plate laminated to each other;
And a heater provided at a lower portion of the bimetal plate,
One side of the bimetal plate being fixedly provided to the support member,
The thermal expansion coefficient of the second metal plate is greater than the thermal expansion coefficient of the first metal plate,
Wherein the second heating member is provided below the first heating member and is provided in a second region of the support member different from the first region and the first region when viewed from the top.
상기 히터는 상부에서 바라볼 때, 상기 제 1 영역에 제공되는 기판 지지 유닛.13. The method of claim 12,
Wherein the heater is provided in the first region when viewed from above.
상기 제 1 가열 부재는 상기 제 1 가열 부재 및 상기 제 2 가열 부재 간의 열 이동을 차단하는 차단벽을 더 포함하되,
상기 차단벽은 상기 바이메탈 플레이트의 측면, 상기 히터의 측면 및 상기 히터의 저면을 감싸도록 제공되는 기판 지지 유닛.14. The method of claim 13,
The first heating member further includes a blocking wall for blocking heat transfer between the first heating member and the second heating member,
Wherein the barrier wall is provided to surround the side surface of the bimetal plate, the side surface of the heater, and the bottom surface of the heater.
상기 제 1 금속판은 상기 제 2 금속판 보다 위에 제공되는 기판 지지 유닛.The method according to any one of claims 12, 13 and 15,
Wherein the first metal plate is provided above the second metal plate.
상기 기판 지지 유닛은,
기판을 지지하는 지지 부재와;
상기 지지 부재에 지지된 기판을 가열하는 가열 유닛을 포함하고,
상기 가열 유닛은 제 1 가열 부재를 포함하고,
상기 제 1 가열 부재는,
서로 적층된 제 1 금속판 및 제 2 금속판을 포함하고, 상부에서 바라볼 때, 상기 지지 부재의 상면의 제 1 영역에 제공된 바이메탈 플레이트와;
상기 바이메탈 플레이트의 하부에 제공된 히터;를 포함하며,
상기 바이메탈 플레이트의 일 측면은 상기 지지 부재에 고정되게 제공되고,
상기 제 2 금속판의 열 팽창률은 상기 제 1 금속판의 열 팽창률보다 크게 제공되고,
상기 제 1 영역은 상부에서 바라볼 때, 상기 지지 부재의 가장자리영역에 상기 지지 부재의 중앙영역을 감싸는 링 형상으로 제공된 기판 지지 유닛.A substrate supporting unit for supporting a substrate in a processing space in which the substrate is processed,
Wherein the substrate supporting unit comprises:
A support member for supporting the substrate;
And a heating unit for heating the substrate supported by the supporting member,
Wherein the heating unit includes a first heating member,
Wherein the first heating member comprises:
A bimetal plate provided on a first region of an upper surface of the support member, the bimetal plate including a first metal plate and a second metal plate laminated to each other;
And a heater provided at a lower portion of the bimetal plate,
One side of the bimetal plate being fixedly provided to the support member,
The thermal expansion coefficient of the second metal plate is greater than the thermal expansion coefficient of the first metal plate,
Wherein the first region is provided in a ring shape surrounding a central region of the support member at an edge region of the support member when viewed from above.
상기 일 측면은 상기 바이메탈 플레이트의 내측면인 기판 지지 유닛.18. The method of claim 17,
Wherein the one side is the inner side of the bimetal plate.
상기 일 측면의 상단은 상기 지지 부재의 상면과 동일한 높이로 제공되는 기판 지지 유닛.
19. The method of claim 18,
Wherein an upper end of said one side surface is provided at the same height as an upper surface of said supporting member.
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KR1020160045878A KR101749311B1 (en) | 2016-04-15 | 2016-04-15 | Substrate supporting unit and apparatus for treating substrate including the same |
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KR1020160045878A KR101749311B1 (en) | 2016-04-15 | 2016-04-15 | Substrate supporting unit and apparatus for treating substrate including the same |
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---|---|---|---|
KR1020160045878A KR101749311B1 (en) | 2016-04-15 | 2016-04-15 | Substrate supporting unit and apparatus for treating substrate including the same |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR101749311B1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008224688A (en) | 2001-11-02 | 2008-09-25 | Formfactor Inc | Method and system for compensating thermally induced motion of probe cards |
-
2016
- 2016-04-15 KR KR1020160045878A patent/KR101749311B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008224688A (en) | 2001-11-02 | 2008-09-25 | Formfactor Inc | Method and system for compensating thermally induced motion of probe cards |
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