KR101870657B1 - Substrate support unit, apparatus for treating substrate comprising the same, and method of controlling the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 멀티 존(Multi Zone)을 갖는 기판 지지 유닛에 있어서 온도 센서의 수를 최소화시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 내부에 기판을 처리하는 공간을 갖는 챔버; 상기 챔버 내에 위치하며, 상기 기판을 지지하는 지지 유닛; 상기 챔버 내부로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛; 및 고주파전력을 제공하는 고주파전원을 포함하며, 상기 챔버 내의 가스를 플라즈마 상태로 여기시키는 플라즈마 발생 유닛을 포함하며, 상기 지지 유닛은: 기판이 놓이는 지지판; N개(N은 2≤N인 자연수)의 영역으로 구획된 상기 지지판의 각각의 영역을 가열하는 N개의 히터; 및 상기 N개의 영역을 M개(M은 1≤M＜N인 자연수)의 그룹으로 그룹화하고, 각각의 상기 그룹에 상기 그룹에 포함되는 영역의 온도를 측정하는 M개의 온도 센서를 연결하는 제어부를 포함할 수 있다.The present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of minimizing the number of temperature sensors in a substrate supporting unit having a multi zone. A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a chamber having a space for processing a substrate therein; A support unit positioned within the chamber and supporting the substrate; A gas supply unit for supplying gas into the chamber; And a high frequency power source for providing a high frequency power, and a plasma generating unit for exciting the gas in the chamber into a plasma state, the supporting unit comprising: a support plate on which the substrate is placed; N heaters for heating respective regions of the support plate divided into N regions (N is a natural number of 2? N); And a controller for grouping the N regions into M groups (M is a natural number of 1 < M < N) and connecting the M temperature sensors for measuring the temperature of the region included in the group to each of the groups .

Figure R1020160141842
Figure R1020160141842

Description

기판 지지 유닛, 그를 포함하는 기판 처리 장치 및 그 제어 방법{SUBSTRATE SUPPORT UNIT, APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE COMPRISING THE SAME, AND METHOD OF CONTROLLING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate supporting unit, a substrate processing apparatus including the substrate supporting unit, and a control method therefor.

본 발명은 기판 지지 유닛, 그를 포함하는 기판 처리 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate supporting unit, a substrate processing apparatus including the same, and a control method thereof.

반도체 제조 공정 과정에서 기판의 온도를 제어하기 위한 기판 온도 제어 장치가 필요하다. 기존의 기판 온도 제어 장치는 기판의 영역별로 온도를 조절하는 복수 개의 히터에 대응되는 복수 개의 센서를 사용하였다.There is a need for a substrate temperature control device for controlling the temperature of a substrate in a semiconductor manufacturing process. The conventional substrate temperature control apparatus uses a plurality of sensors corresponding to a plurality of heaters that adjust the temperature for each region of the substrate.

그러나 최근 주목받는 멀티 존(Multi Zone)을 갖는 기판의 경우, 100개 이상의 가열 유닛이 요구되고 이에 대응되는 센서가 구비되어야 하여 기존의 장비보다 매우 큰 장비가 요구된다. 이러한 장비의 부피 증가는 장비의 부피를 줄여나가는 최근 동향에 역행하는 결과가 될 수 있다. 또한, 히터별로 센서를 장착하기 어려움으로 인해 정상적인 온도 제어가 불가능한 문제점이 발생하였다.However, in the case of a substrate having a multi-zone which has recently attracted attention, more than 100 heating units are required and corresponding sensors must be provided, which requires much larger equipment than existing equipment. Increasing the volume of such equipment can be a result of contradicting recent trends in reducing the volume of equipment. Also, it is difficult to mount the sensor on a heater-by-heater basis, which makes it impossible to control the temperature normally.

본 발명은 멀티 존(Multi Zone)을 갖는 기판 지지 유닛에 있어서 온도 센서의 수를 최소화시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of minimizing the number of temperature sensors in a substrate supporting unit having a multi zone.

본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and the matters not mentioned above can be clearly understood by those skilled in the art from the present specification and the accompanying drawings .

본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 내부에 기판을 처리하는 공간을 갖는 챔버; 상기 챔버 내에 위치하며, 상기 기판을 지지하는 지지 유닛; 상기 챔버 내부로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛; 및 고주파전력을 제공하는 고주파전원을 포함하며, 상기 챔버 내의 가스를 플라즈마 상태로 여기시키는 플라즈마 발생 유닛을 포함하며, 상기 지지 유닛은: 기판이 놓이는 지지판; N개(N은 2≤N인 자연수)의 영역으로 구획된 상기 지지판의 각각의 영역을 가열하는 N개의 히터; 및 상기 N개의 영역을 M개(M은 1≤M＜N인 자연수)의 그룹으로 그룹화하고, 각각의 상기 그룹에 상기 그룹에 포함되는 영역의 온도를 측정하는 M개의 온도 센서를 연결하는 제어부를 포함할 수 있다.A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a chamber having a space for processing a substrate therein; A support unit positioned within the chamber and supporting the substrate; A gas supply unit for supplying gas into the chamber; And a high frequency power source for providing a high frequency power, and a plasma generating unit for exciting the gas in the chamber into a plasma state, the supporting unit comprising: a support plate on which the substrate is placed; N heaters for heating respective regions of the support plate divided into N regions (N is a natural number of 2? N); And a controller for grouping the N regions into M groups (M is a natural number of 1 < M < N) and connecting the M temperature sensors for measuring the temperature of the region included in the group to each of the groups .

상기 제어부는, 상기 M개의 온도 센서로부터 제공받는 측정값에 기반하여 상기 N개의 히터를 제어할 수 있다.The controller may control the N heaters based on measured values provided from the M temperature sensors.

상기 제어부는 상기 그룹의 수(M)를 1≤M＜N 사이 범위에서 가변적으로 조절할 수 있다.The controller may variably adjust the number M of the groups in a range of 1 < M < N.

상기 지지판은 격자 형상의 N개의 영역으로 구획될 수 있다.The support plate may be divided into N regions in a lattice shape.

상기 지지판이 원판 형상으로 제공될 때, 상기 제어부는 상기 N개의 영역을상기 지지판의 원주 방향으로 분할하여 M개의 그룹으로 그룹화할 수 있다.When the support plate is provided in a disc shape, the control unit may divide the N regions into M groups by dividing the N regions in the circumferential direction of the support plate.

상기 제어부는 상기 N개의 영역을 상기 지지판의 중앙 영역 및 하나 이상의 가장자리 영역으로 분할하여 M개의 그룹으로 그룹화할 수 있다.The control unit may divide the N regions into M groups by dividing the N regions into a central region and one or more edge regions of the support plate.

본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 지지 유닛은, 기판이 놓이는 지지판; N개(N은 2≤N인 자연수)의 영역으로 구획된 상기 지지판의 각각의 영역을 가열하는 N개의 히터; 및 상기 N개의 영역을 M개(M은 1≤M＜N인 자연수)의 그룹으로 그룹화하고, 각각의 상기 그룹에 상기 그룹에 포함되는 영역의 온도를 측정하는 M개의 온도 센서를 연결하는 제어부를 포함할 수 있다.A substrate supporting unit according to an embodiment of the present invention includes: a supporting plate on which a substrate is placed; N heaters for heating respective regions of the support plate divided into N regions (N is a natural number of 2? N); And a controller for grouping the N regions into M groups (M is a natural number of 1 < M < N) and connecting the M temperature sensors for measuring the temperature of the region included in the group to each of the groups .

상기 제어부는 상기 M개의 온도 센서로부터 제공받는 측정값에 기반하여 상기 N개의 히터를 제어할 수 있다.The controller may control the N heaters based on measured values provided from the M temperature sensors.

상기 제어부는 상기 그룹의 수(M)를 1≤M＜N 사이 범위에서 가변적으로 조절할 수 있다.The controller may variably adjust the number M of the groups in a range of 1 < M < N.

상기 지지판은 격자 형상의 N개의 영역으로 구획될 수 있다.The support plate may be divided into N regions in a lattice shape.

상기 지지판이 원판 형상으로 제공될 때, 상기 제어부는 상기 N개의 영역을상기 지지판의 원주 방향으로 분할하여 M개의 그룹으로 그룹화할 수 있다.When the support plate is provided in a disc shape, the control unit may divide the N regions into M groups by dividing the N regions in the circumferential direction of the support plate.

상기 제어부는 상기 N개의 영역을 상기 지지판의 중앙 영역 및 하나 이상의 가장자리 영역으로 분할하여 M개의 그룹으로 그룹화할 수 있다.The control unit may divide the N regions into M groups by dividing the N regions into a central region and one or more edge regions of the support plate.

본 발명의 일 실시 예에 따라, 기판이 놓이는 지지판과, N개(N은 2≤N인 자연수)의 영역으로 구획된 상기 지지판의 각각의 영역을 가열하는 N개의 히터를 포함하는 기판 처리 장치를 제어하는 방법은, 상기 N개의 영역을 M개((M은 1≤M＜N인 자연수)의 그룹으로 그룹화하는 단계; 및 각각의 상기 그룹에 상기 그룹에 포함되는 영역의 온도를 측정하는 M개의 온도 센서를 연결하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus comprising: a support plate on which a substrate is placed; and N heaters for heating respective regions of the support plate divided into N regions (N is a natural number of 2? N) The method of controlling comprises the steps of grouping the N regions into M groups (where M is a natural number of 1 < M < N), and M groups of And connecting a temperature sensor.

상기 M개의 온도 센서로 측정된 측정값에 기반하여 상기 N개의 히터를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.And controlling the N heaters based on the measured values measured by the M temperature sensors.

상기 N개의 영역을 M개((M은 1≤M＜N인 자연수)의 그룹으로 그룹화하는 단계는, 상기 그룹의 수(M)를 1≤M＜N 사이 범위에서 가변적으로 조절하는 단계를 포함할 수 있다.Grouping the N regions into M groups (where M is a natural number with 1? M < N) includes varying the number (M) of the groups in a range between 1 M N can do.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 멀티 존(Multi Zone)을 갖는 기판 지지 유닛에 있어서 온도 센서의 수를 최소화시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the number of temperature sensors in a substrate supporting unit having a multi zone can be minimized.

본 발명의 효과가 상술한 효과로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and the effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the present specification and the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 예시적인 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 기판 지지 유닛의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 지지 유닛을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 N개의 히터를 그룹화하여 온도 센서를 연결한 것을 나타낸 예시적인 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 격자 형상으로 구획된 지지판을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 바와 같이 구획된 영역들을 동심원 형태로 분할하여 4개의 그룹으로 그룹화한 것을 나타내는 도면이다.
도 7은 도 5에 도시된 바와 같이 구획된 영역들을 하나의 중앙 영역 및 하나 이상의 가장자리 영역으로 분할하여 5개의 그룹으로 그룹화한 것을 나타내는 도면이다.
도 8은 도 5에 도시된 바와 같이 구획된 영역들을 하나의 중앙 영역 및 하나 이상의 가장자리 영역으로 분할하여 17개의 그룹으로 그룹화한 것을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치 제어 방법의 예시적인 흐름도이다.
도 10은 도 8의 S810단계를 구체적으로 나타내는 예시적인 흐름도이다.1 is an exemplary diagram showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a problem of a substrate supporting unit according to the related art.
3 is an exemplary view for explaining a substrate supporting unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an exemplary diagram illustrating the connection of temperature sensors by grouping N heaters according to one embodiment of the present invention.
5 is a view showing a support plate partitioned into a lattice shape according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing that the divided regions are grouped into four groups by dividing the regions into concentric circles as shown in FIG.
FIG. 7 is a diagram showing that the divided regions are grouped into five groups by dividing the divided regions into one central region and one or more edge regions as shown in FIG.
FIG. 8 is a diagram showing that the divided regions are grouped into 17 groups by dividing the divided regions into one central region and one or more edge regions as shown in FIG.
9 is an exemplary flowchart of a method of controlling a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
10 is an exemplary flowchart specifically showing the step S810 of FIG.

본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Other advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.

만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.Unless defined otherwise, all terms (including technical or scientific terms) used herein have the same meaning as commonly accepted by the generic art in the prior art to which this invention belongs. Terms defined by generic dictionaries may be interpreted to have the same meaning as in the related art and / or in the text of this application, and may be conceptualized or overly formalized, even if not expressly defined herein I will not.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. As used herein, the terms' comprise 'and / or various forms of use of the verb include, for example,' including, '' including, '' including, '' including, Steps, operations, and / or elements do not preclude the presence or addition of one or more other compositions, components, components, steps, operations, and / or components. The term 'and / or' as used herein refers to each of the listed configurations or various combinations thereof.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 예시적인 도면이다.1 is an exemplary diagram showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 플라즈마를 이용하여 기판(W)을 처리한다. 예를 들어, 기판 처리 장치(10)는 기판(W)에 대하여 식각 공정을 수행할 수 있다. 기판 처리 장치(10)는 챔버(620), 기판 지지 어셈블리(200), 샤워 헤드(300), 가스 공급 유닛(400), 배플 유닛(500) 그리고 플라즈마 발생 유닛(600)을 포함할 수 있다.Referring to Fig. 1, a substrate processing apparatus 10 processes a substrate W using a plasma. For example, the substrate processing apparatus 10 may perform an etching process on the substrate W. [ The substrate processing apparatus 10 may include a chamber 620, a substrate support assembly 200, a showerhead 300, a gas supply unit 400, a baffle unit 500, and a plasma generation unit 600.

챔버(620)는 내부에 기판 처리 공정이 수행되는 처리 공간을 제공할 수 있다. 챔버(620)는 내부에 처리 공간을 가지고, 밀폐된 형상으로 제공될 수 있다. 챔버(620)는 금속 재질로 제공될 수 있다. 챔버(620)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 챔버(620)는 접지될 수 있다. 챔버(620)의 바닥면에는 배기홀(102)이 형성될 수 있다. 배기홀(102)은 배기 라인(151)과 연결될 수 있다. 공정 과정에서 발생한 반응 부산물 및 챔버의 내부 공간에 머무르는 가스는 배기 라인(151)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 배기 과정에 의해 챔버(620)의 내부는 소정 압력으로 감압될 수 있다.The chamber 620 may provide a processing space in which a substrate processing process is performed. The chamber 620 may have a processing space therein and may be provided in a closed configuration. The chamber 620 may be made of a metal material. The chamber 620 may be made of aluminum. The chamber 620 may be grounded. An exhaust hole 102 may be formed in the bottom surface of the chamber 620. The exhaust hole 102 may be connected to the exhaust line 151. The reaction byproducts generated in the process and the gas staying in the inner space of the chamber can be discharged to the outside through the exhaust line 151. By the evacuation process, the inside of the chamber 620 can be depressurized to a predetermined pressure.

일 예에 의하면, 챔버(620) 내부에는 라이너(130)가 제공될 수 있다. 라이너(130)는 상면 및 하면이 개방된 원통 형상을 가질 수 있다. 라이너(130)는 챔버(620)의 내측면과 접촉하도록 제공될 수 있다. 라이너(130)는 챔버(620)의 내측벽을 보호하여 챔버(620)의 내측벽이 아크 방전으로 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 기판 처리 공정 중에 발생한 불순물이 챔버(620)의 내측벽에 증착되는 것을 방지할 수 있다. 선택적으로, 라이너(130)는 제공되지 않을 수도 있다.According to one example, a liner 130 may be provided within the chamber 620. The liner 130 may have a cylindrical shape with open top and bottom surfaces. The liner 130 may be provided to contact the inner surface of the chamber 620. The liner 130 protects the inner wall of the chamber 620 to prevent the inner wall of the chamber 620 from being damaged by the arc discharge. It is also possible to prevent the impurities generated during the substrate processing step from being deposited on the inner wall of the chamber 620. Optionally, the liner 130 may not be provided.

챔버(620)의 내부에는 기판 지지 어셈블리(200)가 위치할 수 있다. 기판 지지 어셈블리(200)는 기판(W)을 지지할 수 있다. 기판 지지 어셈블리(200)는 정전기력을 이용하여 기판(W)을 흡착하는 정전 척(210)을 포함할 수 있다. 이와 달리, 기판 지지 어셈블리(200)는 기계적 클램핑과 같은 다양한 방식으로 기판(W)을 지지할 수도 있다. 이하에서는 정전 척(210)을 포함하는 기판 지지 어셈블리(200)에 대하여 설명한다.The substrate support assembly 200 may be located within the chamber 620. The substrate support assembly 200 can support the substrate W. [ The substrate support assembly 200 may include an electrostatic chuck 210 for attracting a substrate W using an electrostatic force. Alternatively, the substrate support assembly 200 may support the substrate W in a variety of ways, such as mechanical clamping. Hereinafter, the substrate support assembly 200 including the electrostatic chuck 210 will be described.

기판 지지 어셈블리(200)는 정전 척(210), 하부 커버(250) 그리고 플레이트(270)를 포함할 수 있다. 기판 지지 어셈블리(200)는 챔버(620) 내부에서 챔버(620)의 바닥면에서 상부로 이격되어 위치할 수 있다.The substrate support assembly 200 may include an electrostatic chuck 210, a bottom cover 250 and a plate 270. The substrate support assembly 200 may be spaced upwardly from the bottom surface of the chamber 620 within the chamber 620.

정전 척(210)은 유전판(220), 몸체(230) 그리고 포커스 링(240)을 포함할 수 있다. 정전 척(210)은 기판(W)을 지지할 수 있다. 유전판(220)은 정전 척(210)의 상단에 위치할 수 있다. 유전판(220)은 원판 형상의 유전체(dielectric substance)로 제공될 수 있다. 유전판(220)의 상면에는 기판(W)이 놓일 수 있다. 유전판(220)의 상면은 기판(W)보다 작은 반경을 가질 수 있다. 때문에, 기판(W)의 가장자리 영역은 유전판(220)의 외측에 위치할 수 있다.The electrostatic chuck 210 may include a dielectric plate 220, a body 230, and a focus ring 240. The electrostatic chuck 210 can support the substrate W. [ The dielectric plate 220 may be positioned at the top of the electrostatic chuck 210. The dielectric plate 220 may be provided as a disk-shaped dielectric substance. The substrate W may be placed on the upper surface of the dielectric plate 220. The upper surface of the dielectric plate 220 may have a smaller radius than the substrate W. [ Therefore, the edge region of the substrate W may be located outside the dielectric plate 220.

유전판(220)은 내부에 제1 전극(223), 가열 유닛(225) 그리고 제1 공급 유로(221)를 포함할 수 있다. 제1 공급 유로(221)는 유전판(210)의 상면으로부터 저면으로 제공될 수 있다. 제1 공급 유로(221)는 서로 이격되어 복수 개 형성되며, 기판(W)의 저면으로 열전달 매체가 공급되는 통로로 제공될 수 있다.The dielectric plate 220 may include a first electrode 223, a heating unit 225, and a first supply path 221. The first supply passage 221 may be provided from the upper surface to the lower surface of the dielectric plate 210. A plurality of first supply passages 221 may be spaced apart from each other and may be provided as a passage through which the heat transfer medium is supplied to the bottom surface of the substrate W.

제1 전극(223)은 제1 전원(223a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전원(223a)은 직류 전원을 포함할 수 있다. 제1 전극(223)과 제1 전원(223a) 사이에는 스위치(223b)가 설치될 수 있다. 제1 전극(223)은 스위치(223b)의 온/오프(ON/OFF)에 의해 제1 전원(223a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 스위치(223b)가 온(ON)되면, 제1 전극(223)에는 직류 전류가 인가될 수 있다. 제1 전극(223)에 인가된 전류에 의해 제1 전극(223)과 기판(W) 사이에는 정전기력이 작용하며, 정전기력에 의해 기판(W)은 유전판(220)에 흡착될 수 있다.The first electrode 223 may be electrically connected to the first power source 223a. The first power source 223a may include a DC power source. A switch 223b may be provided between the first electrode 223 and the first power source 223a. The first electrode 223 may be electrically connected to the first power source 223a by turning on / off the switch 223b. When the switch 223b is turned on, a direct current can be applied to the first electrode 223. An electrostatic force acts between the first electrode 223 and the substrate W by the current applied to the first electrode 223 and the substrate W can be attracted to the dielectric plate 220 by the electrostatic force.

가열 유닛(225)는 제1 전극(223)의 하부에 위치할 수 있다. 가열 유닛(225)는 제2 전원(225a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 가열 유닛(225)는 제2 전원(225a)에서 인가된 전류에 저항함으로써 열을 발생시킬 수 있다. 발생한 열은 유전판(220)을 통해 기판(W)으로 전달될 수 있다. 가열 유닛(225)에서 발생한 열에 의해 기판(W)은 소정 온도로 유지될 수 있다. 가열 유닛(225)는 나선 형상의 코일을 포함할 수 있다.The heating unit 225 may be positioned below the first electrode 223. The heating unit 225 may be electrically connected to the second power source 225a. The heating unit 225 can generate heat by resisting the current applied from the second power source 225a. The generated heat can be transferred to the substrate W through the dielectric plate 220. The substrate W can be maintained at a predetermined temperature by the heat generated in the heating unit 225. [ The heating unit 225 may include a helical coil.

유전판(220)의 하부에는 몸체(230)가 위치할 수 있다. 유전판(220)의 저면과 몸체(230)의 상면은 접착제(236)에 의해 접착될 수 있다. 몸체(230)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 몸체(230)의 상면은 중심 영역이 가장자리 영역보다 높게 위치되도록 위치할 수 있다. 몸체(230)의 상면 중심 영역은 유전판(220)의 저면에 상응하는 면적을 가지며, 유전판(220)의 저면과 접착될 수 있다. 몸체(230)는 내부에 제1 순환 유로(231), 제2 순환 유로(232) 그리고 제2 공급 유로(233)가 형성될 수 있다.The body 230 may be positioned below the dielectric plate 220. The bottom surface of the dielectric plate 220 and the top surface of the body 230 may be adhered by an adhesive 236. The body 230 may be made of aluminum. The upper surface of the body 230 may be positioned such that the central region is located higher than the edge region. The top center region of the body 230 has an area corresponding to the bottom surface of the dielectric plate 220 and can be adhered to the bottom surface of the dielectric plate 220. The body 230 may have a first circulation channel 231, a second circulation channel 232, and a second supply channel 233 formed therein.

제1 순환 유로(231)는 열전달 매체가 순환하는 통로로 제공될 수 있다. 제1 순환 유로(231)는 몸체(230) 내부에 나선 형상으로 형성될 수 있다. 또는, 제1 순환 유로(231)는 서로 상이한 반경을 갖는 링 형상의 유로들이 동일한 중심을 갖도록 배치될 수 있다. 각각의 제1 순환 유로(231)들은 서로 연통될 수 있다. 제1 순환 유로(231)들은 동일한 높이에 형성될 수 있다.The first circulation channel 231 may be provided as a passage through which the heat transfer medium circulates. The first circulation flow path 231 may be formed in a spiral shape inside the body 230. Alternatively, the first circulation flow path 231 may be arranged so that the ring-shaped flow paths having different radii have the same center. Each of the first circulation flow paths 231 can communicate with each other. The first circulation flow paths 231 may be formed at the same height.

제2 순환 유로(232)는 냉각 유체가 순환하는 통로로 제공될 수 있다. 제2 순환 유로(232)는 몸체(230) 내부에 나선 형상으로 형성될 수 있다. 또는, 제2 순환 유로(232)는 서로 상이한 반경을 갖는 링 형상의 유로들이 동일한 중심을 갖도록 배치될 수 있다. 각각의 제2 순환 유로(232)들은 서로 연통될 수 있다. 제2 순환 유로(232)는 제1 순환 유로(231)보다 큰 단면적을 가질 수 있다. 제2 순환 유로(232)들은 동일한 높이에 형성될 수 있다. 제2 순환 유로(232)는 제1 순환 유로(231)의 하부에 위치될 수 있다.The second circulation flow passage 232 may be provided as a passage through which the cooling fluid circulates. The second circulation flow path 232 may be formed in a spiral shape inside the body 230. Alternatively, the second circulation flow path 232 may be arranged so that the ring-shaped flow paths having different radii have the same center. And each of the second circulation flow paths 232 can communicate with each other. The second circulation channel 232 may have a larger cross-sectional area than the first circulation channel 231. The second circulation flow paths 232 may be formed at the same height. The second circulation flow passage 232 may be positioned below the first circulation flow passage 231.

제2 공급 유로(233)는 제1 순환 유로(231)부터 상부로 연장되며, 몸체(230)의 상면으로 제공될 수 있다. 제2 공급 유로(243)는 제1 공급 유로(221)에 대응하는 개수로 제공되며, 제1 순환 유로(231)와 제1 공급 유로(221)를 연결할 수 있다.The second supply passage 233 extends upward from the first circulation passage 231 and may be provided on the upper surface of the body 230. The second supply passage 243 is provided in a number corresponding to the first supply passage 221 and can connect the first circulation passage 231 and the first supply passage 221.

제1 순환 유로(231)는 열전달 매체 공급라인(231b)을 통해 열전달 매체 저장부(231a)와 연결될 수 있다. 열전달 매체 저장부(231a)에는 열전달 매체가 저장될 수 있다. 열전달 매체는 불활성 가스를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 의하면, 열전달 매체는 헬륨(He) 가스를 포함할 수 있다. 헬륨 가스는 공급 라인(231b)을 통해 제1 순환 유로(231)에 공급되며, 제2 공급 유로(233)와 제1 공급 유로(221)를 순차적으로 거쳐 기판(W) 저면으로 공급될 수 있다. 헬륨 가스는 플라즈마에서 기판(W)으로 전달된 열이 정전 척(210)으로 전달되는 매개체 역할을 할 수 있다.The first circulation channel 231 may be connected to the heat transfer medium storage unit 231a through the heat transfer medium supply line 231b. The heat transfer medium storage unit 231a may store the heat transfer medium. The heat transfer medium may include an inert gas. According to one embodiment, the heat transfer medium may comprise helium (He) gas. The helium gas may be supplied to the first circulation channel 231 through the supply line 231b and may be supplied to the bottom surface of the substrate W sequentially through the second supply channel 233 and the first supply channel 221 . The helium gas may act as a medium through which heat transferred from the plasma to the substrate W is transferred to the electrostatic chuck 210.

제2 순환 유로(232)는 냉각 유체 공급 라인(232c)을 통해 냉각 유체 저장부(232a)와 연결될 수 있다. 냉각 유체 저장부(232a)에는 냉각 유체가 저장될 수 있다. 냉각 유체 저장부(232a) 내에는 냉각기(232b)가 제공될 수 있다. 냉각기(232b)는 냉각 유체를 소정 온도로 냉각시킬 수 있다. 이와 달리, 냉각기(232b)는 냉각 유체 공급 라인(232c) 상에 설치될 수 있다. 냉각 유체 공급 라인(232c)을 통해 제2 순환 유로(232)에 공급된 냉각 유체는 제2 순환 유로(232)를 따라 순환하며 몸체(230)를 냉각할 수 있다. 몸체(230)는 냉각되면서 유전판(220)과 기판(W)을 함께 냉각시켜 기판(W)을 소정 온도로 유지시킬 수 있다.The second circulation channel 232 may be connected to the cooling fluid storage 232a through the cooling fluid supply line 232c. The cooling fluid may be stored in the cooling fluid storage portion 232a. A cooler 232b may be provided in the cooling fluid storage portion 232a. The cooler 232b may cool the cooling fluid to a predetermined temperature. Alternatively, the cooler 232b may be installed on the cooling fluid supply line 232c. The cooling fluid supplied to the second circulation channel 232 through the cooling fluid supply line 232c circulates along the second circulation channel 232 and can cool the body 230. [ The body 230 is cooled and the dielectric plate 220 and the substrate W are cooled together to maintain the substrate W at a predetermined temperature.

몸체(230)는 금속판을 포함할 수 있다. 일 예에 의하면, 몸체(230) 전체가 금속판으로 제공될 수 있다.The body 230 may include a metal plate. According to one example, the entire body 230 may be provided as a metal plate.

포커스 링(240)은 정전 척(210)의 가장자리 영역에 배치될 수 있다. 포커스 링(240)은 링 형상을 가지며, 유전판(220)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 포커스 링(240)의 상면은 외측부(240a)가 내측부(240b)보다 높도록 위치할 수 있다. 포커스 링(240)의 상면 내측부(240b)는 유전판(220)의 상면과 동일 높이에 위치될 수 있다. 포커스 링(240)의 상면 내측부(240b)는 유전판(220)의 외측에 위치된 기판(W)의 가장자리 영역을 지지할 수 있다. 포커스 링(240)의 외측부(240a)는 기판(W)의 가장자리 영역을 둘러싸도록 제공될 수 있다. 포커스 링(240)은 기판(W)의 전체 영역에서 플라즈마의 밀도가 균일하게 분포하도록 전자기장을 제어할 수 있다. 이에 의해, 기판(W)의 전체 영역에 걸쳐 플라즈마가 균일하게 형성되어 기판(W)의 각 영역이 균일하게 식각될 수 있다.The focus ring 240 may be disposed at the edge region of the electrostatic chuck 210. The focus ring 240 has a ring shape and may be disposed along the periphery of the dielectric plate 220. The upper surface of the focus ring 240 may be positioned such that the outer portion 240a is higher than the inner portion 240b. The upper surface inner side portion 240b of the focus ring 240 may be positioned at the same height as the upper surface of the dielectric plate 220. [ The upper surface inner side portion 240b of the focus ring 240 can support the edge region of the substrate W positioned outside the dielectric plate 220. [ The outer side portion 240a of the focus ring 240 may be provided so as to surround the edge region of the substrate W. [ The focus ring 240 can control the electromagnetic field so that the density of the plasma is evenly distributed over the entire area of the substrate W. [ Thereby, plasma is uniformly formed over the entire region of the substrate W, so that each region of the substrate W can be uniformly etched.

하부 커버(250)는 기판 지지 어셈블리(200)의 하단부에 위치할 수 있다. 하부 커버(250)는 챔버(620)의 바닥면에서 상부로 이격하여 위치할 수 있다. 하부 커버(250)는 상면이 개방된 공간(255)이 내부에 형성될 수 있다. 하부 커버(250)의 외부 반경은 몸체(230)의 외부 반경과 동일한 길이로 제공될 수 있다. 하부 커버(250)의 내부 공간(255)에는 반송되는 기판(W)을 외부의 반송 부재로부터 정전 척(210)으로 이동시키는 리프트 핀 모듈(미도시) 등이 위치할 수 있다. 리프트 핀 모듈(미도시)은 하부 커버(250)로부터 일정 간격 이격하여 위치할 수 있다. 하부 커버(250)의 저면은 금속 재질로 제공될 수 있다. 하부 커버(250)의 내부 공간(255)은 공기가 제공될 수 있다. 공기는 절연체보다 유전율이 낮으므로 기판 지지 어셈블리(200) 내부의 전자기장을 감소시키는 역할을 할 수 있다.The lower cover 250 may be located at the lower end of the substrate support assembly 200. The lower cover 250 may be spaced upwardly from the bottom surface of the chamber 620. The lower cover 250 may have a space 255 in which the upper surface thereof is opened. The outer radius of the lower cover 250 may be provided with a length equal to the outer radius of the body 230. A lift pin module (not shown) for moving the substrate W to be transferred from an external carrying member to the electrostatic chuck 210 may be positioned in the inner space 255 of the lower cover 250. The lift pin module (not shown) may be spaced apart from the lower cover 250 by a predetermined distance. The bottom surface of the lower cover 250 may be made of a metal material. The inner space 255 of the lower cover 250 may be provided with air. Air may have a lower dielectric constant than the insulator and may serve to reduce the electromagnetic field inside the substrate support assembly 200.

하부 커버(250)는 연결 부재(253)를 가질 수 있다. 연결 부재(253)는 하부 커버(250)의 외측면과 챔버(620)의 내측벽을 연결할 수 있다. 연결 부재(253)는 하부 커버(250)의 외측면에 일정한 간격으로 복수 개 제공될 수 있다. 연결 부재(253)는 기판 지지 어셈블리(200)를 챔버(620) 내부에서 지지할 수 있다. 또한, 연결 부재(253)는 챔버(620)의 내측벽과 연결됨으로써 하부 커버(250)가 전기적으로 접지되도록 할 수 있다. 제1 전원(223a)과 연결되는 제1 전원라인(223c), 제2 전원(225a)과 연결되는 제2 전원라인(225c), 열전달 매체 저장부(231a)와 연결된 열전달 매체 공급라인(231b) 그리고 냉각 유체 저장부(232a)와 연결된 냉각 유체 공급 라인(232c) 등은 연결 부재(253)의 내부 공간(255)을 통해 하부 커버(250) 내부로 연장될 수 있다.The lower cover 250 may have a connecting member 253. The connecting member 253 can connect the outer surface of the lower cover 250 and the inner wall of the chamber 620. [ A plurality of connecting members 253 may be provided on the outer surface of the lower cover 250 at regular intervals. The connection member 253 can support the substrate support assembly 200 inside the chamber 620. [ Further, the connection member 253 may be connected to the inner wall of the chamber 620 so that the lower cover 250 is electrically grounded. A first power supply line 223c connected to the first power supply 223a, a second power supply line 225c connected to the second power supply 225a, a heat transfer medium supply line 231b connected to the heat transfer medium storage 231a, And the cooling fluid supply line 232c connected to the cooling fluid reservoir 232a may extend into the lower cover 250 through the inner space 255 of the connection member 253. [

정전 척(210)과 하부 커버(250)의 사이에는 플레이트(270)가 위치할 수 있다. 플레이트(270)는 하부 커버(250)의 상면을 덮을 수 있다. 플레이트(270)는 몸체(230)에 상응하는 단면적으로 제공될 수 있다. 플레이트(270)는 절연체를 포함할 수 있다. 일 예에 의하면, 플레이트(270)는 하나 또는 복수 개가 제공될 수 있다. 플레이트(270)는 몸체(230)와 하부 커버(250)의 전기적 거리를 증가시키는 역할을 할 수 있다.A plate 270 may be positioned between the electrostatic chuck 210 and the lower cover 250. The plate 270 may cover the upper surface of the lower cover 250. The plate 270 may be provided with a cross-sectional area corresponding to the body 230. The plate 270 may comprise an insulator. According to one example, one or a plurality of plates 270 may be provided. The plate 270 may serve to increase the electrical distance between the body 230 and the lower cover 250.

샤워 헤드(300)는 챔버(620) 내부에서 기판 지지 어셈블리(200)의 상부에 위치할 수 있다. 샤워 헤드(300)는 기판 지지 어셈블리(200)와 대향하게 위치할 수 있다.The showerhead 300 may be located above the substrate support assembly 200 within the chamber 620. The showerhead 300 may be positioned opposite the substrate support assembly 200.

샤워 헤드(300)는 가스 분산판(310)과 지지부(330)를 포함할 수 있다. 가스 분산판(310)은 챔버(620)의 상면에서 하부로 일정거리 이격되어 위치할 수 있다. 가스 분산판(310)과 챔버(620)의 상면은 그 사이에 일정한 공간이 형성될 수 있다. 가스 분산판(310)은 두께가 일정한 판 형상으로 제공될 수 있다. 가스 분산판(310)의 저면은 플라즈마에 의한 아크 발생을 방지하기 위하여 그 표면이 양극화 처리될 수 있다. 가스 분산판(310)의 단면은 기판 지지 어셈블리(200)와 동일한 형상과 단면적을 가지도록 제공될 수 있다. 가스 분산판(310)은 복수 개의 분사홀(311)을 포함할 수 있다. 분사홀(311)은 가스 분산판(310)의 상면과 하면을 수직 방향으로 관통할 수 있다. 가스 분산판(310)은 금속 재질을 포함할 수 있다.The showerhead 300 may include a gas distributor 310 and a support 330. The gas distribution plate 310 may be spaced apart from the upper surface of the chamber 620 by a predetermined distance. A predetermined space may be formed between the upper surface of the gas distribution plate 310 and the chamber 620. The gas distribution plate 310 may be provided in a plate shape having a constant thickness. The bottom surface of the gas distribution plate 310 may be polarized on its surface to prevent arcing by plasma. The cross-section of the gas distribution plate 310 may be provided to have the same shape and cross-sectional area as the substrate support assembly 200. The gas distribution plate 310 may include a plurality of ejection holes 311. The injection hole 311 can penetrate the upper and lower surfaces of the gas distribution plate 310 in the vertical direction. The gas distribution plate 310 may include a metal material.

지지부(330)는 가스 분산판(310)의 측부를 지지할 수 있다. 지지부(330)는 상단이 챔버(620)의 상면과 연결되고, 하단이 가스 분산판(310)의 측부와 연결될 수 있다. 지지부(330)는 비금속 재질을 포함할 수 있다.The support portion 330 can support the side of the gas distributor plate 310. The upper end of the support portion 330 may be connected to the upper surface of the chamber 620 and the lower end of the support portion 330 may be connected to the side of the gas distribution plate 310. The support portion 330 may include a non-metallic material.

가스 공급 유닛(400)은 챔버(620) 내부에 공정 가스를 공급할 수 있다. 가스 공급 유닛(400)은 가스 공급 노즐(410), 가스 공급 라인(420), 그리고 가스 저장부(430)를 포함할 수 있다. 가스 공급 노즐(410)은 챔버(620)의 상면 중앙부에 설치될 수 있다. 가스 공급 노즐(410)의 저면에는 분사구가 형성될 수 있다. 분사구는 챔버(620) 내부로 공정 가스를 공급할 수 있다. 가스 공급 라인(420)은 가스 공급 노즐(410)과 가스 저장부(430)를 연결할 수 있다. 가스 공급 라인(420)은 가스 저장부(430)에 저장된 공정 가스를 가스 공급 노즐(410)에 공급할 수 있다. 가스 공급 라인(420)에는 밸브(421)가 설치될 수 있다. 밸브(421)는 가스 공급 라인(420)을 개폐하며, 가스 공급 라인(420)을 통해 공급되는 공정 가스의 유량을 조절할 수 있다.The gas supply unit 400 can supply the process gas into the chamber 620. The gas supply unit 400 may include a gas supply nozzle 410, a gas supply line 420, and a gas storage unit 430. The gas supply nozzle 410 may be installed at the center of the upper surface of the chamber 620. A jetting port may be formed on the bottom surface of the gas supply nozzle 410. The injection orifice can supply the process gas into the chamber 620. The gas supply line 420 may connect the gas supply nozzle 410 and the gas storage unit 430. The gas supply line 420 may supply the process gas stored in the gas storage unit 430 to the gas supply nozzle 410. A valve 421 may be installed in the gas supply line 420. The valve 421 opens and closes the gas supply line 420 and can control the flow rate of the process gas supplied through the gas supply line 420.

배플 유닛(500)은 챔버(620)의 내측벽과 기판 지지 어셈블리(200)의 사이에 위치될 수 있다. 배플(510)은 환형의 링 형상으로 제공될 수 있다. 배플(510)에는 복수의 관통홀(511)들이 형성될 수 있다. 챔버(620) 내에 제공된 공정 가스는 배플(510)의 관통홀(511)들을 통과하여 배기홀(102)로 배기될 수 있다. 배플(510)의 형상 및 관통홀(511)들의 형상에 따라 공정 가스의 흐름이 제어될 수 있다.The baffle unit 500 may be positioned between the inner wall of the chamber 620 and the substrate support assembly 200. The baffle 510 may be provided in an annular ring shape. A plurality of through holes 511 may be formed in the baffle 510. The process gas provided in the chamber 620 may be exhausted to the exhaust hole 102 through the through holes 511 of the baffle 510. [ The flow of the process gas can be controlled according to the shape of the baffle 510 and the shape of the through holes 511. [

플라즈마 발생 유닛(600)은 챔버(620) 내 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 플라즈마 발생 유닛(600)은 유도 결합형 플라즈마(ICP: inductively coupled plasma) 타입으로 구성될 수 있다. 이 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마 발생 유닛(600)은 고주파 전력을 공급하는 고주파 전원(610), 고주파 전원에 전기적으로 연결되어 고주파 전력을 인가받는 제1 코일(621) 및 제2 코일(622)을 포함할 수 있다.The plasma generating unit 600 may excite the process gas in the chamber 620 into a plasma state. According to one embodiment of the present invention, the plasma generating unit 600 may be configured as an inductively coupled plasma (ICP) type. 1, the plasma generating unit 600 includes a high frequency power source 610 for supplying high frequency power, a first coil 621 electrically connected to the high frequency power source and receiving high frequency power, And may include a coil 622.

제1 코일(621) 및 제2 코일(622)은 기판(W)에 대향하는 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 코일(621) 및 제2 코일(622)은 챔버(620)의 상부에 설치될 수 있다. 제1 코일(621)의 직경은 제2 코일(622)의 직경보다 작아 챔버(620) 상부의 안쪽에 위치하고, 제2 코일(622)은 챔버(620) 상부의 바깥쪽에 위치할 수 있다. 제1 코일(621) 및 제2 코일(622)은 고주파 전원(610)으로부터 고주파 전력을 인가받아 챔버에 시변 자기장을 유도할 수 있으며, 그에 따라 챔버(620)에 공급된 공정 가스는 플라즈마로 여기될 수 있다.The first coil 621 and the second coil 622 may be disposed at positions opposite to the substrate W. [ For example, the first coil 621 and the second coil 622 may be installed on the upper portion of the chamber 620. The diameter of the first coil 621 may be smaller than the diameter of the second coil 622 and the second coil 622 may be located inside the upper portion of the chamber 620 and the second coil 622 may be located outside the upper portion of the chamber 620. The first coil 621 and the second coil 622 are capable of inducing a time-varying magnetic field in the chamber by receiving a high frequency power from the high frequency power source 610 so that the process gas supplied to the chamber 620 is excited by plasma .

본 명세서에 있어서 설명되는 플라즈마 발생 유닛(600)은 유도 결합형 플라즈마(ICP: inductively coupled plasma) 타입으로 설명되었으나, 이에 제한되지 않으며 용량 결합형 플라즈마(CCP: Capacitively coupled plasma) 타입으로 구성될 수도 있다.Although the plasma generating unit 600 described in this specification has been described as an inductively coupled plasma (ICP) type, it is not limited thereto and may be formed of a capacitively coupled plasma (CCP) type .

CCP 타입의 플라즈마 소스가 사용되는 경우, 챔버(620)에 상부 전극 및 하부 전극, 즉 몸체가 포함될 수 있다. 상부 전극 및 하부 전극은 처리 공간을 사이에 두고 서로 평행하게 상하로 배치될 수 있다. 하부 전극뿐만 아니라 상부 전극도 RF 전원에 의해 RF 신호를 인가받아 플라즈마를 생성하기 위한 에너지를 공급받을 수 있으며, 각 전극에 인가되는 RF 신호의 수는 도시된 바와 같이 하나로 제한되지는 않는다. 양 전극 간의 공간에는 전기장이 형성되고, 이 공간에 공급되는 공정 가스는 플라즈마 상태로 여기될 수 있다. 이 플라즈마를 이용하여 기판 처리 공정이 수행된다.When a CCP type plasma source is used, the chamber 620 may include an upper electrode and a lower electrode, i.e., a body. The upper electrode and the lower electrode may be arranged up and down in parallel with each other with the processing space therebetween. Not only the lower electrode but also the upper electrode may be supplied with energy for generating a plasma by receiving an RF signal by an RF power source and the number of RF signals applied to each electrode is not limited to one as shown. An electric field is formed in the space between both electrodes, and the process gas supplied to this space can be excited into a plasma state. A substrate processing process is performed using this plasma.

이하, 상술한 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 과정을 설명하도록 한다.Hereinafter, a process of processing a substrate using the above-described substrate processing apparatus will be described.

기판 지지 어셈블리(200)에 기판(W)이 놓이면, 제1 전원(223a)으로부터 제1 전극(223)에 직류 전류가 인가될 수 있다. 제1 전극(223)에 인가된 직류 전류에 의해 제1 전극(223)과 기판(W) 사이에는 정전기력이 작용하며, 정전기력에 의해 기판(W)은 정전 척(210)에 흡착될 수 있다.When the substrate W is placed on the substrate support assembly 200, a direct current may be applied from the first power source 223a to the first electrode 223. An electrostatic force is applied between the first electrode 223 and the substrate W by the DC current applied to the first electrode 223 and the substrate W can be attracted to the electrostatic chuck 210 by the electrostatic force.

기판(W)이 정전 척(210)에 흡착되면, 가스 공급 노즐(410)을 통하여 챔버(620) 내부에 공정 가스가 공급될 수 있다. 공정 가스는 샤워 헤드(300)의 분사홀(311)을 통하여 챔버(620)의 내부 영역으로 균일하게 분사될 수 있다. 고주파 전원에서 생성된 고주파 전력은 플라즈마 소스에 인가될 수 있으며, 그로 인해 챔버(620) 내에 전자기력이 발생할 수 있다. 전자기력은 기판 지지 어셈블리(200)와 샤워 헤드(300) 사이의 공정 가스를 플라즈마로 여기시킬 수 있다. 플라즈마는 기판(W)으로 제공되어 기판(W)을 처리할 수 있다. 플라즈마는 식각 공정을 수행할 수 있다.When the substrate W is attracted to the electrostatic chuck 210, the process gas can be supplied into the chamber 620 through the gas supply nozzle 410. The process gas can be uniformly injected into the interior region of the chamber 620 through the injection hole 311 of the showerhead 300. [ The high frequency power generated from the high frequency power source can be applied to the plasma source, thereby generating an electromagnetic force in the chamber 620. The electromagnetic force may excite the plasma of the process gas between the substrate support assembly 200 and the showerhead 300. The plasma may be provided to the substrate W to process the substrate W. [ The plasma may be subjected to an etching process.

도 2는 종래 기술에 따른 기판 지지 유닛의 문제점을 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 지지판이 4개의 영역으로 구성된 경우를 예시적으로 나타낸다.2 is a view for explaining a problem of a substrate supporting unit according to the related art. Fig. 2 exemplarily shows a case where the support plate is composed of four regions.

도 2를 참조하면, 각 영역마다 히터가 장착되며 각 영역의 온도 제어를 위해 히터마다 온도 센서가 연결된다. 또한 각 온도 센서로부터 값을 입력받아 온도 제어기가 각 영역의 온도를 조절하며, 온도 제어기와 히터 사이에는 SCR(silicon controlled rectifier)가 연결될 수 있다.Referring to FIG. 2, a heater is mounted for each region, and a temperature sensor is connected to each heater for temperature control of each region. Also, the temperature controller controls the temperature of each region by receiving the value from each temperature sensor, and a silicon controlled rectifier (SCR) can be connected between the temperature controller and the heater.

그러나 도 2와 같은 방법으로는 상술한 바와 같이, 영역의 수가 증가할 경우 히터별로 모두 온도 센서를 장착하기 어려워 정밀한 온도 제어가 어려워진다는 문제점이 발생한다.However, as described above, when the number of regions is increased, it is difficult to mount the temperature sensor on every heater, which makes it difficult to precisely control the temperature.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 지지 유닛(700)을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.3 is an exemplary view for explaining a substrate supporting unit 700 according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 지지 유닛(700)은 지지판(200), 히터(225), 및 제어부(710)를 포함한다.3, the substrate supporting unit 700 according to an embodiment of the present invention includes a support plate 200, a heater 225, and a control unit 710.

상기 지지판(200)은 기판이 놓이도록 제공된다. 히터(225)는 N개(N은 2≤N인 자연수)의 영역으로 구획된 상기 지지판의 각 영역을 가열하도록 N개가 제공된다. 도 3은 예시적으로 8개의 영역으로 구획된 지지판의 각 영역을 가열하도록 8개의 히터가 제공된 경우를 나타낸다.The support plate 200 is provided so that the substrate is placed thereon. The heater 225 is provided with N pieces so as to heat each region of the support plate partitioned into N regions (N is a natural number of 2? N). Fig. 3 shows a case where eight heaters are provided so as to heat each region of the support plate, which is exemplarily divided into eight regions.

상기 제어부(710)는 상기 N개의 영역을 M개(M은 1≤M＜N인 자연수)의 그룹으로 그룹화할 수 있다. 예를 들어, 도 3을 참조하면 제어부(710)는 8개의 영역을 4개의 그룹으로 그룹화할 수 있다. 그 후, 제어부(710)는 각각의 그룹에 포함되는 영역의 온도를 측정하는 M개이 온도 센서를 연결할 수 있다. 예를 들어, 도 3의 예시에서는 각 영역마다 온도 센서를 연결하여 총 4개의 온도 센서를 연결할 수 있다.The controller 710 may group the N regions into M groups (M is a natural number of 1 < M < N). For example, referring to FIG. 3, the controller 710 may group the eight regions into four groups. Thereafter, the control unit 710 may connect M temperature sensors that measure the temperature of the region included in each group. For example, in the example of FIG. 3, a total of four temperature sensors can be connected by connecting a temperature sensor to each region.

상기 제어부(710)는 상기 M개의 온도 센서로부터 제공받는 측정값에 기반하여 상기 N개의 히터를 제어할 수 있다. 제어부(710)는 적용 공정이나 해당 기판 지지 유닛의 정전 척의 특성에 따라서 그룹의 수, 및 그룹에 포함되는 영역의 개수를 조절할 수 있다.The controller 710 may control the N heaters based on the measurement values supplied from the M temperature sensors. The controller 710 can adjust the number of groups and the number of regions included in the group according to the application process or the characteristics of the electrostatic chuck of the substrate supporting unit.

일 실시 예에 따르면, 상기 제어부(710)는 상기 그룹의 수(M)를 1≤M＜N 사이 범위에서 가변적으로 조절할 수 있다. 기판 영역별로 정밀한 온도 제어가 필요한 공정의 경우 그룹의 수를 늘릴 수 있으며, 정밀한 온도 제어가 덜 중요한 공정의 경우에는 그룹의 수를 줄일 수 있다.According to one embodiment, the controller 710 may variably adjust the number M of the groups in a range of 1? M <N. The number of groups can be increased for processes requiring precise temperature control for each substrate area, and the number of groups can be reduced for processes where precise temperature control is less important.

일 실시 예에 따라, 각 그룹에 포함되는 영역의 개수는 상이할 수 있다. 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 N개의 히터를 그룹화하여 온도 센서를 연결한 것을 나타낸 예시적인 도면이다.According to one embodiment, the number of regions included in each group may be different. FIG. 4 is an exemplary diagram illustrating the connection of temperature sensors by grouping N heaters according to one embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 것처럼, 온도 센서 1에는 히터 3개, 온도 센서 2에는 히터 4개가 연결되는 등 N개의 영역들이 그룹화되면서 각 그룹에 포함되는 영역의 수는 달라질 수 있다. 제어부(710)는 공정 진행 중에도 필요에 따라 그룹에 포함되는 영역의 수를 조절할 수 있다. 또한, 제어부(710)는 온도 제어 영역 자체를 확대 및 축소할 수 있다.As shown in FIG. 4, N regions are grouped such that three heaters are connected to the temperature sensor 1 and four heaters are connected to the temperature sensor 2, so that the number of regions included in each group can be changed. The controller 710 may adjust the number of regions included in the group as needed during the process. In addition, the control unit 710 can expand and contract the temperature control region itself.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 지지판(220)은 격자 형상의 N개 영역으로 구획될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the support plate 220 may be partitioned into N grid regions.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 격자 형상으로 구획된 지지판을 나타내는 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 격자 형상으로 구획된 각각의 정사각형 영역들마다 대응되는 히터가 설치될 수 있다. 영역의 형태는 정사각형 형태로 제한되지 않으며, 지지판(220)은 다양한 형태로 구획될 수 있다.5 is a view showing a support plate partitioned into a lattice shape according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, a heater corresponding to each square area partitioned into a lattice shape may be provided. The shape of the region is not limited to a square shape, and the support plate 220 can be partitioned into various shapes.

도 6은 도 5에 도시된 바와 같이 구획된 영역들을 동심원 형태로 분할하여 4개의 그룹으로 그룹화한 것을 나타내는 도면이다.FIG. 6 is a diagram showing that the divided regions are grouped into four groups by dividing the regions into concentric circles as shown in FIG.

그러나 그룹화하는 형태는 이에 제한되지 않으며, 도 7 및 8에 도시된 바와 같이 하나의 중앙 영역과 복수 개의 가장자리 영역으로 분할하여 그룹화할 수도 있다. 일 예로, 도 7에 도시된 바와 같이 5개의 그룹으로 그룹화 할 수 있다. 또는 다른 예로, 17개의 그룹으로 그룹화할 수 있다.However, the form of grouping is not limited thereto, and may be divided into one central region and a plurality of edge regions and grouped as shown in FIGS. For example, they can be grouped into five groups as shown in FIG. Or as another example, grouped into 17 groups.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치 제어 방법의 예시적인 흐름도(800)이다.9 is an exemplary flowchart 800 of a method of controlling a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치 제어 방법(800)은 N개의 영역을 M개의 그룹으로 그룹화하는 단계(S810), 및 상기 각각의 그룹에 상기 그룹에 포함되는 영역의 온도를 측정하는 M개의 온도 센서를 연결하는 단계(S820)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 9, a method 800 of controlling a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes grouping N regions into M groups (S810) (S820) connecting the M temperature sensors for measuring the temperature of the first and second temperature sensors.

계속해서, 상기 M개의 온도 센서로 측정된 측정값에 기반하여 상기 N개의 히터를 제어할 수 있다(S830). 이 때, 각 영역에 포함되는 하나 이상의 히터에 대해 오프셋 보정을 통해 히터별로 온도를 조절할 수 있다(S840).Subsequently, the N heaters may be controlled based on the measured values measured by the M temperature sensors (S830). At this time, the temperature of each heater may be adjusted by offset correction for one or more heaters included in each region (S840).

도 10은 도 8의 S810단계를 구체적으로 나타내는 예시적인 흐름도이다. S810에 있어서, 상기 N개의 영역을 M개의 그룹으로 그룹화하는 단계는 그룹의 수(M)를 1≤M＜N 사이에서 가변적으로 조절하는 단계(S811)를 더 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 적용 공정 또는 정전 척의 특성에 따라서 그룹의 수(M)를 선택할 수 있다.10 is an exemplary flowchart specifically showing the step S810 of FIG. In step S810, the step of grouping the N regions into M groups may further include the step S811 of variably adjusting the number of groups M to 1 &lt; M &lt; N. According to one embodiment, the number of groups M can be selected according to the application process or the characteristics of the electrostatic chuck.

상기와 같은 기판 처리 장치 제어 방법은 컴퓨터로 실행될 수 있는 프로그램으로 구현되어 어플리케이션 형태로 실행될 수 있고, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 저장될 수 있다.The substrate processing apparatus control method may be implemented by a computer-executable program, an application program, or a computer-readable recording medium.

상기 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 SRAM(Static RAM), DRAM(Dynamic RAM), SDRAM(Synchronous DRAM) 등과 같은 휘발성 메모리, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Electrically Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM), 플래시 메모리 장치, PRAM(Phase-change RAM), MRAM(Magnetic RAM), RRAM(Resistive RAM), FRAM(Ferroelectric RAM) 등과 같은 불휘발성 메모리, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 광학적 판독 매체 예를 들어 시디롬, 디브이디 등과 같은 형태의 저장매체일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.The computer readable recording medium may be a volatile memory such as a static RAM (SRAM), a dynamic RAM (DRAM), or a synchronous DRAM (SDRAM), a read only memory (ROM), a programmable ROM (PROM), an electrically programmable ROM (EPROM) A floppy disk, a hard disk, or the like, such as an electrically erasable and programmable ROM (EEPROM), a flash memory device, a phase-change RAM (PRAM), a magnetic RAM (MRAM), a resistive RAM (RRAM) But are not limited to, optical storage media such as CD ROMs, DVDs, and the like.

이상의 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시 예들도 본 발명의 범위에 속할 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 도시된 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 반대로 여러 개로 분산된 구성 요소들은 결합 되어 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.It is to be understood that the above-described embodiments are provided to facilitate understanding of the present invention, and do not limit the scope of the present invention, and it is to be understood that various modified embodiments may be included within the scope of the present invention. For example, each component shown in the embodiment of the present invention may be distributed and implemented, and conversely, a plurality of distributed components may be combined. Therefore, the technical protection scope of the present invention should be determined by the technical idea of the claims, and the technical protection scope of the present invention is not limited to the literary description of the claims, The invention of a category.

10 : 기판 처리 장치
200 : 지지판
225 : 히터
700 : 기판 지지 유닛
710 : 제어부
720 : 온도 센서
730 : SCR
740 : 제어부
800 : 기판 처리 장치 제어 방법10: substrate processing apparatus
200: Support plate
225: Heater
700: substrate support unit
710:
720: Temperature sensor
730: SCR
740:
800: substrate processing apparatus control method

Claims (15)

내부에 기판을 처리하는 공간을 갖는 챔버;
상기 챔버 내에 위치하며, 상기 기판을 지지하는 지지 유닛;
상기 챔버 내부로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛; 및
고주파전력을 제공하는 고주파전원을 포함하며, 상기 챔버 내의 가스를 플라즈마 상태로 여기시키는 플라즈마 발생 유닛을 포함하며,
상기 지지 유닛은:
기판이 놓이는 지지판;
N개(N은 2≤N인 자연수)의 영역으로 구획된 상기 지지판의 각각의 영역을 가열하는 N개의 히터; 및
상기 N개의 영역을 M개(M은 1≤M＜N인 자연수)의 그룹으로 그룹화하고, 각각의 상기 그룹에 상기 그룹에 포함되는 영역의 온도를 측정하는 M개의 온도 센서를 연결하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
공정 진행 중, 상기 그룹에 포함되는 영역의 수를 조절하는 기판 처리 장치.
A chamber having a space for processing the substrate therein;
A support unit positioned within the chamber and supporting the substrate;
A gas supply unit for supplying gas into the chamber; And
A plasma generating unit including a high frequency power source for providing high frequency power and exciting gas in the chamber into a plasma state,
Said support unit comprising:
A support plate on which the substrate is placed;
N heaters for heating respective regions of the support plate divided into N regions (N is a natural number of 2? N); And
And a control unit for grouping the N regions into M groups (M is a natural number of 1 &lt; M &lt; N) and connecting the M temperature sensors for measuring the temperature of the region included in the group to each of the groups and,
Wherein,
Wherein during the process, the number of regions included in the group is adjusted.
제1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 M개의 온도 센서로부터 제공받는 측정값에 기반하여 상기 N개의 히터를 제어하는 기판 처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein,
And controls the N heaters based on measured values provided from the M temperature sensors.
제1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 그룹의 수(M)를 1≤M＜N 사이 범위에서 가변적으로 조절하는 기판 처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the control unit variably adjusts the number (M) of the groups in a range between 1 M &lt; N.
제1 항에 있어서,
상기 지지판은 격자 형상의 N개의 영역으로 구획되는 기판 처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the support plate is divided into N regions in a lattice shape.
제1 항에 있어서,
상기 지지판이 원판 형상으로 제공될 때, 상기 제어부는 상기 N개의 영역을상기 지지판의 원주 방향으로 분할하여 M개의 그룹으로 그룹화하는 기판 처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein when the support plate is provided in a disc shape, the control unit divides the N regions in the circumferential direction of the support plate to group them into M groups.
제1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 N개의 영역을 상기 지지판의 중앙 영역 및 하나 이상의 가장자리 영역으로 분할하여 M개의 그룹으로 그룹화하는 기판 처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the control unit divides the N regions into a central region and at least one edge region of the support plate and groups them into M groups.
기판이 놓이는 지지판;
N개(N은 2≤N인 자연수)의 영역으로 구획된 상기 지지판의 각각의 영역을 가열하는 N개의 히터; 및
상기 N개의 영역을 M개(M은 1≤M＜N인 자연수)의 그룹으로 그룹화하고, 각각의 상기 그룹에 상기 그룹에 포함되는 영역의 온도를 측정하는 M개의 온도 센서를 연결하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
공정 진행 중, 상기 그룹에 포함되는 영역의 수를 조절하는 기판 지지 유닛.
A support plate on which the substrate is placed;
N heaters for heating respective regions of the support plate divided into N regions (N is a natural number of 2? N); And
And a control unit for grouping the N regions into M groups (M is a natural number of 1 &lt; M &lt; N) and connecting the M temperature sensors for measuring the temperature of the region included in the group to each of the groups and,
Wherein,
A substrate support unit for regulating the number of regions included in the group during a process.
제7 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 M개의 온도 센서로부터 제공받는 측정값에 기반하여 상기 N개의 히터를 제어하는 기판 지지 유닛.
8. The method of claim 7,
Wherein the controller controls the N heaters based on measured values provided from the M temperature sensors.
제7 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 그룹의 수(M)를 1≤M＜N 사이 범위에서 가변적으로 조절하는 기판 지지 유닛.
8. The method of claim 7,
Wherein the control unit variably adjusts the number (M) of the groups in a range between 1 M &lt; N.
제7 항에 있어서,
상기 지지판은 격자 형상의 N개의 영역으로 구획되는 기판 지지 유닛.
8. The method of claim 7,
Wherein the support plate is divided into N regions in a lattice shape.
제7 항에 있어서,
상기 지지판이 원판 형상으로 제공될 때, 상기 제어부는 상기 N개의 영역을상기 지지판의 원주 방향으로 분할하여 M개의 그룹으로 그룹화하는 기판 지지 유닛.
8. The method of claim 7,
Wherein when the support plate is provided in a disk shape, the control unit divides the N regions in the circumferential direction of the support plate and groups the N regions into M groups.
제7 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 N개의 영역을 상기 지지판의 중앙 영역 및 하나 이상의 가장자리 영역으로 분할하여 M개의 그룹으로 그룹화하는 기판 지지 유닛.
8. The method of claim 7,
Wherein the control unit divides the N regions into a central region and at least one edge region of the support plate and groups them into M groups.
기판이 놓이는 지지판과, N개(N은 2≤N인 자연수)의 영역으로 구획된 상기 지지판의 각각의 영역을 가열하는 N개의 히터를 포함하는 기판 처리 장치를 제어하는 방법으로,
상기 N개의 영역을 M개((M은 1≤M＜N인 자연수)의 그룹으로 그룹화하는 단계; 및
각각의 상기 그룹에 상기 그룹에 포함되는 영역의 온도를 측정하는 M개의 온도 센서를 연결하는 단계를 포함하고,
상기 그룹화하는 단계는,
공정 진행 중, 상기 그룹에 포함되는 영역의 수를 조절하는 단계를 포함하는 기판 처리 장치 제어 방법.
A method for controlling a substrate processing apparatus comprising a support plate on which a substrate is placed and N heaters for heating respective regions of the support plate partitioned into N regions (N is a natural number of 2? N)
Grouping the N regions into M groups (where M is a natural number of 1 &lt; M &lt;N); and
And connecting M temperature sensors for measuring the temperature of the region included in the group to each of the groups,
Wherein the grouping comprises:
And controlling the number of regions included in the group during the process.
제13 항에 있어서,
상기 M개의 온도 센서로 측정된 측정값에 기반하여 상기 N개의 히터를 제어하는 단계를 더 포함하는 기판 처리 장치 제어 방법.
14. The method of claim 13,
And controlling the N heaters based on the measured values measured by the M temperature sensors.
제13 항에 있어서,
상기 N개의 영역을 M개((M은 1≤M＜N인 자연수)의 그룹으로 그룹화하는 단계는,
상기 그룹의 수(M)를 1≤M＜N 사이 범위에서 가변적으로 조절하는 단계를 포함하는 기판 처리 장치 제어 방법.
14. The method of claim 13,
Grouping the N regions into M groups (where M is a natural number of 1 &lt; M &lt; N)
And varying the number (M) of the groups in a range between 1 &lt; M &lt; N.
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