KR101966807B1 - Apparatus for treating substrate - 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 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛과; 상기 처리 공간에 가스를 공급하는 가스 공급 유닛과; 상기 기판 지지 유닛의 상부에 배치되고, 저면에는 금속층이 형성된 지파판과; 상기 금속층에 마이크로파를 인가하는 마이크로파 인가 유닛을 포함한다.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; A substrate supporting unit for supporting the substrate in the processing space; A gas supply unit for supplying gas to the processing space; A ground wave plate disposed on the substrate supporting unit and having a metal layer formed on the bottom surface thereof; And a microwave applying unit for applying a microwave to the metal layer.

Description

기판 처리 장치{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE}[0001] APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE [0002]

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라스마를 이용하여 기판을 처리하는 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly, to an apparatus for processing a substrate using plasma.

플라즈마는 매우 높은 온도나, 강한 전계 혹은 고주파 전자계(RF Electromagnetic Fields)에 의해 생성되며, 이온이나 전자, 라디칼 등으로 이루어진 이온화된 가스 상태를 말한다. 반도체 소자 제조 공정에서는 플라즈마를 사용하여 다양한 공정을 수행한다. 일 예로 식각 공정은 플라즈마에 함유된 이온 입자들이 기판과 충돌함으로써 수행된다.Plasma is an ionized gas state that is generated by a very high temperature, a strong electric field, or RF electromagnetic fields, and consists of ions, electrons, and radicals. In the semiconductor device manufacturing process, various processes are performed using plasma. For example, the etching process is performed by colliding the ion particles contained in the plasma with the substrate.

마이크로파를 이용하여 발생시킨 플라스마를 이용하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치는 일반적으로 지파판 및 안테나를 포함한다. 안테나에는 마이크로파가 인가되고, 지파판은 안테나의 상부에 위치하며 마이크로파를 파장을 압축하여 반경 방향으로 전파한다.Background Art [0002] A substrate processing apparatus for processing a substrate using a plasma generated by using microwaves generally includes a chopper plate and an antenna. The microwave is applied to the antenna, and the wave plate is located at the top of the antenna and propagates in the radial direction by compressing the microwave.

일반적으로, 지파판과 안테나는 밀착되게 제공되며, 안테나에는 복수개의 슬롯이 형성된다. 안테나에 슬롯들이 형성되는 경우, 플라스마를 이용한 공정 진행시 압력 및 열에 의해 금속 재질의 안테나가 변형되어 안테나에 형성된 슬롯 형상 및 초기 설정된 안테나의 위치가 변경된다. 또한, 슬롯이 형성된 부분이 휨으로써, 안테나와 유전판 사이의 밀착력이 떨어진다. 따라서, 의도하지 않은 마이크로파 전계의 집중 또는 유실이 발생된다. 또한, 안테나의 변형에 의해 안테나와 접한 다른 구성과 안테나 간에 갭(GAP)이 형성될 수 있고, 형성된 갭에서 아킹(ARCING)이 발생된다. 이러한 의도치 않은 마이크로파 전계의 집중 또는 유실은 플라스마의 품질을 저해시키고, 아킹은 장치의 내부 부품을 손상시킴으로써 공정에 영향을 미칠 수 있다.Generally, the wave plate and the antenna are provided in close contact, and a plurality of slots are formed in the antenna. In the case where the slots are formed in the antenna, the metal antenna is deformed by the pressure and heat during the process using the plasma, and the slot shape and the position of the initially set antenna are changed. Further, the portion where the slot is formed is warped, so that the adhesion between the antenna and the dielectric plate is reduced. Therefore, unintentional concentration or loss of the microwave electric field occurs. Further, due to the deformation of the antenna, a gap (GAP) may be formed between the antenna and another structure contacting with the antenna, and arcing is generated in the formed gap. This unintentional concentration or loss of microwave electric field can interfere with the quality of the plasma, and arcing can affect the process by damaging the internal components of the device.

본 발명은 금속재질로 제공된 안테나가 압력 및 열에 의해 변형되어 안테나에 형성된 슬롯 형상 및 안테나의 초기 설정된 위치가 변경되는 것을 방지하는 기판 처리 장치를 제공한다.The present invention provides a substrate processing apparatus in which an antenna provided with a metal material is deformed by pressure and heat to prevent a slot shape formed on an antenna and an initially set position of the antenna from being changed.

또한, 본 발명은 안테나의 슬롯에 인접한 부분의 휘어짐으로 인한 안테나와 유전판 사이의 갭(Gap)에서 아킹(ARCHING)이 발생하는 것을 방지할 수 있는 기판 처리 장치를 제공한다.The present invention also provides a substrate processing apparatus capable of preventing occurrence of arching in a gap between an antenna and a dielectric plate due to bending of a portion adjacent to a slot of an antenna.

또한, 본 발명은 안테나의 변형을 최소화 함으로써 지파판, 안테나 및 유전판 간의 밀착력을 유지시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공한다.Further, the present invention provides a substrate processing apparatus capable of maintaining the adhesion between the wave plate, the antenna, and the dielectric plate by minimizing the deformation of the antenna.

또한, 본 발명은 처리된 기판의 품질을 유지시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공한다.The present invention also provides a substrate processing apparatus capable of maintaining the quality of a processed substrate.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또다른 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 실시예에 의하면, 기판 처리 장치는, 내부에 기판이 처리되는 처리 공간을 가지는 공정 챔버와; 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛과; 상기 처리 공간에 가스를 공급하는 가스 공급 유닛과; 상기 기판 지지 유닛의 상부에 배치되고, 저면에는 금속층이 형성된 지파판과; 상기 금속층에 마이크로파를 인가하는 마이크로파 인가 유닛을 포함한다.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; A substrate supporting unit for supporting the substrate in the processing space; A gas supply unit for supplying gas to the processing space; A ground wave plate disposed on the substrate supporting unit and having a metal layer formed on the bottom surface thereof; And a microwave applying unit for applying a microwave to the metal layer.

상기 금속층은 도금 방식에 의해 형성될 수 있다.The metal layer may be formed by a plating method.

상기 지파판의 저면의 중앙 영역에는 홈이 형성되고, 상기 금속층은 상기 홈에 형성될 수 있다.A groove may be formed in the central region of the bottom surface of the trench plate, and the metal layer may be formed in the groove.

상기 홈은 상기 금속층의 두께와 같은 깊이로 제공될 수 있다.The grooves may be provided at a depth equal to the thickness of the metal layer.

상기 금속층의 저면에는 유전체 재질로 제공된 유전체막이 형성될 수 있다.A dielectric layer provided as a dielectric material may be formed on the bottom surface of the metal layer.

상기 유전체막이 형성되는 경우, 상기 홈은 상기 금속층의 두께 및 상기 유전체막의 두께의 합과 같은 깊이로 제공될 수 있다.When the dielectric film is formed, the groove may be provided at a depth equal to the sum of the thickness of the metal layer and the thickness of the dielectric film.

상기 금속층에는 복수개의 슬롯이 형성될 수 있다.A plurality of slots may be formed in the metal layer.

본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 금속재질로 제공된 안테나가 압력 및 열에 의해 변형되어 안테나에 형성된 슬롯 형상 및 안테나의 초기 설정된 위치가 변경되는 것을 방지하는 기판 처리 장치를 제공한다.The substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention provides a substrate processing apparatus that prevents an antenna provided with a metal material from being deformed by pressure and heat to change a slot shape formed on an antenna and an initially set position of the antenna.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 안테나의 슬롯에 인접한 부분의 휘어짐으로 인한 안테나와 지파판 또는 유전판 사이의 갭(Gap)에서 아킹(ARCHING)이 발생하는 것을 방지할 수 있는 기판 처리 장치를 제공한다.In addition, the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention is a substrate processing apparatus capable of preventing arching at a gap between an antenna and a wave plate or a dielectric plate due to bending of a portion adjacent to a slot of an antenna, Processing apparatus.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 안테나의 변형을 최소화 함으로써 지파판, 안테나 및 유전판 간의 밀착력을 유지시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공한다.Further, the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention provides a substrate processing apparatus capable of maintaining the adhesion between the wave plate, the antenna, and the dielectric plate by minimizing the deformation of the antenna.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 처리된 기판의 품질을 유지시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공한다.Further, a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention provides a substrate processing apparatus capable of maintaining the quality of a processed substrate.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 2는 도 1의 지파판의 저면을 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 1의 금속층, 유전체막, 지파판 및 유전판의 일부의 단면을 확대한 단면확대도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a plan view showing the bottom surface of the wave plate of Fig. 1;
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a section of a part of the metal layer, the dielectric film, the wave plate and the dielectric plate of FIG. 1; FIG.

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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)를 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a substrate processing apparatus 10 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 기판(W)에 대하여 플라즈마 공정 처리를 수행한다. 기판 처리 장치(10)는 공정 챔버(100), 기판 지지 유닛(200), 가스 공급 유닛(300), 마이크로파 인가 유닛(400), 지파판(600) 그리고 유전판(700)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the substrate processing apparatus 10 performs a plasma processing process on a substrate W. FIG. The substrate processing apparatus 10 includes a process chamber 100, a substrate support unit 200, a gas supply unit 300, a microwave application unit 400, a chopper plate 600 and a dielectric plate 700.

공정 챔버(100)는 내부에 처리 공간(101)이 형성되며, 처리 공간(101)은 기판(W)처리 공정이 수행되는 공간으로 제공된다. 공정 챔버(100)는 바디(110)와 커버(120)를 포함한다. 바디(110)는 상면이 개방되며 내부에 공간이 형성된다. 커버(120)는 바디(110)의 상단에 놓이며, 바디(110)의 개방된 상면을 밀폐한다. 커버(120)는 상부 공간이 하부 공간보다 더 큰 반경을 갖도록 하단부 내측이 단차진다.The processing chamber 100 is provided with a processing space 101 therein and the processing space 101 is provided with a space in which the processing of the substrate W is performed. The process chamber 100 includes a body 110 and a cover 120. The upper surface of the body 110 is opened and a space is formed therein. The cover 120 is placed on top of the body 110 and seals the open top surface of the body 110. The cover 120 is stepped inside the lower end so that the upper space has a larger radius than the lower space.

공정 챔버(100)의 일 측벽에는 개구(미도시)가 형성될 수 있다. 개구는 기판(W)이 공정 챔버(100) 내부로 출입할 수 있는 통로로 제공된다. 개구는 도어(미도시)에 의해 개폐된다. An opening (not shown) may be formed in one side wall of the process chamber 100. The opening is provided as a passage through which the substrate W can enter and exit the process chamber 100. The opening is opened and closed by a door (not shown).

공정 챔버(100)의 바닥면에는 배기홀(102)이 형성된다. 배기홀(102)은 배기 라인(131)과 연결된다. 배리 라인(131)을 통한 배기로, 공정 챔버(100)의 내부는 상압보다 낮은 압력으로 유지될 수 있다. 그리고, 공정 과정에서 발생한 반응 부산물 및 공정 챔버(100) 내부에 머무르는 가스는 배기 라인(131)을 통해 외부로 배출될 수 있다.An exhaust hole 102 is formed in the bottom surface of the process chamber 100. The exhaust hole 102 is connected to the exhaust line 131. With the exhaust through the barrier line 131, the interior of the process chamber 100 can be maintained at a pressure lower than normal pressure. The reaction byproducts generated in the process and the gas remaining in the process chamber 100 may be discharged to the outside through the exhaust line 131.

기판 지지 유닛(200)은 처리 공간(101)의 내부에서 기판(W)을 지지한다. 기판 지지 유닛(200)은 지지 플레이트(210), 리프트 핀(미도시), 히터(220)와 지지축(230)을 포함한다.The substrate supporting unit 200 supports the substrate W in the processing space 101. The substrate support unit 200 includes a support plate 210, a lift pin (not shown), a heater 220, and a support shaft 230.

지지 플레이트(210)는 소정 두께를 가지며, 기판(W) 보다 큰 반경을 갖는 원판으로 제공된다. 지지 플레이트(210)의 상면에는 기판(W)이 놓인다. 실시예에 의하면, 지지 플레이트(210)에는 기판(W)을 고정하는 구성이 제공되지 않으며, 기판(W)은 지지 플레이트(210)의 상면에 놓인 상태로 공정에 제공된다. 이와 달리, 지지 플레이트(210)는 정전기력을 이용하여 기판(W)을 고정시키는 정전 척으로 제공되거나, 기계적 클램핑 방식으로 기판(W)을 고정시키는 척으로 제공될 수 있다.The support plate 210 has a predetermined thickness and is provided as a disk having a larger radius than the substrate W. [ The substrate W is placed on the upper surface of the support plate 210. According to the embodiment, the support plate 210 is not provided with a structure for fixing the substrate W, and the substrate W is provided to the process while being placed on the upper surface of the support plate 210. Alternatively, the support plate 210 may be provided as an electrostatic chuck for fixing the substrate W using electrostatic force, or may be provided as a chuck for fixing the substrate W in a mechanical clamping manner.

리프트 핀은 복수 개 제공되며, 지지 플레이트(210)에 형성된 핀 홀(미도시)들 각각에 위치한다. 리프트 핀들은 핀 홀들을 따라 상하방향으로 이동하며, 기판(W)을 지지 플레이트(210)에 로딩하거나 지지 플레이트(210)에 놓인 기판(W)을 언로딩한다.A plurality of lift pins are provided and located in each of the pin holes (not shown) formed in the support plate 210. The lift pins move up and down along the pin holes to load the substrate W onto the support plate 210 or unload the substrate W placed on the support plate 210. [

히터(220)는 지지 플레이트(210)의 내부에 제공된다. 히터(220)는 나선 형상의 코일로 제공되며, 균일한 간격으로 지지 플레이트(210) 내부에 매설될 수 있다. 히터(220)는 외부 전원(미도시)과 연결되며, 외부 전원에서 인가된 전류에 저항함으로써 열을 발생시킨다. 발생된 열은 지지 플레이트(210)를 거쳐 기판(W)으로 전달되며, 기판(W)을 소정 온도로 가열한다.The heater 220 is provided inside the support plate 210. The heater 220 is provided as a helical coil and can be embedded in the support plate 210 at uniform intervals. The heater 220 is connected to an external power source (not shown) and generates heat by resistance to a current applied from an external power source. The generated heat is transferred to the substrate W via the support plate 210, and the substrate W is heated to a predetermined temperature.

지지축(230)은 지지 플레이트(210)의 하부에 위치하며, 지지 플레이트(210)를 지지한다.The support shaft 230 is positioned below the support plate 210 and supports the support plate 210.

가스 공급 유닛(300)은 처리 공간(101)으로 공정 가스를 공급한다. 가스 공급 유닛(300)는 공정 챔버(100)의 측벽에 형성된 가스 공급홀(105)을 통해 공정 챔버(100) 내부로 공정 가스를 공급할 수 있다. 가스 공급홀(105)은 복수개가 제공될 수 있다. The gas supply unit 300 supplies the process gas to the process space 101. The gas supply unit 300 may supply the process gas into the process chamber 100 through the gas supply hole 105 formed in the side wall of the process chamber 100. A plurality of gas supply holes 105 may be provided.

마이크로파 인가 유닛(400)은 금속층(510)에 마이크로파를 인가한다. 마이크로파 인가 유닛(400)은 마이크로파 발생기(410), 제1도파관(420), 제2도파관(430), 위상 변환기(440), 그리고 매칭 네트워크(450)를 포함한다.The microwave application unit 400 applies a microwave to the metal layer 510. The microwave application unit 400 includes a microwave generator 410, a first waveguide 420, a second waveguide 430, a phase shifter 440, and a matching network 450.

마이크로파 발생기(410)는 마이크로파를 발생시킨다. The microwave generator 410 generates a microwave.

제1도파관(420)은 마이크로파 발생기(410)와 연결되며, 내부에 통로가 형성된다. 마이크로파 발생기(410)에서 발생된 마이크로파는 제1도파관(420)을 따라 위상 변환기(440) 측으로 전달된다.The first waveguide 420 is connected to the microwave generator 410 and a passageway is formed therein. The microwave generated by the microwave generator 410 is transmitted to the phase converter 440 along the first waveguide 420.

제2도파관(430)은 외부 도체(432) 및 내부 도체(434)를 포함한다. The second waveguide 430 includes an outer conductor 432 and an inner conductor 434.

외부 도체(432)는 제 1 도파관(420)의 끝단에서 수직한 방향으로 아래로 연장되며, 내부에 통로가 형성된다. 외부 도체(432)의 상단은 제 1 도파관(420)의 하단에 연결되고, 외부 도체(432)의 하단은 커버(120)의 상단에 연결된다.The outer conductor 432 extends downward in the vertical direction at the end of the first waveguide 420, and a passageway is formed therein. The upper end of the outer conductor 432 is connected to the lower end of the first waveguide 420 and the lower end of the outer conductor 432 is connected to the upper end of the cover 120.

내부 도체(434)는 외부 도체(432) 내에 위치한다. 내부 도체(434)는 원기둥 형상의 로드(rod)로 제공되며, 그 길이방향이 상하방향과 나란하게 배치된다. 내부 도체(434)의 상단은 위상 변환기(440)의 하단부에 삽입 고정된다. 내부 도체(434)는 아래 방향으로 연장되어 그 하단이 공정 챔버(100)의 내부에 위치한다. 내부 도체(434)의 하단은 금속층(510)의 중심에 고정 결합된다. 내부 도체(434)는 금속층(510)의 상면에 수직하게 배치된다. 내부 도체(434)는 구리 재질의 로드에 제1도금막과 제2도금막이 순차적으로 코팅되어 제공될 수 있다. 일 실시 예에 의하면, 제1도금막은 니켈(Ni) 재질이고, 제2도금막은 금(Au) 재질로 제공될 수 있다. 마이크로파는 주로 제1도금막을 통해 금속층(510)으로 전파된다.The inner conductor 434 is located in the outer conductor 432. The inner conductor 434 is provided as a rod in the shape of a cylinder, and its longitudinal direction is arranged in parallel with the up-and-down direction. The upper end of the inner conductor 434 is inserted and fixed to the lower end of the phase shifter 440. The inner conductor 434 extends downward and its lower end is located inside the process chamber 100. The lower end of the inner conductor 434 is fixedly coupled to the center of the metal layer 510. The inner conductor 434 is disposed perpendicular to the upper surface of the metal layer 510. The inner conductor 434 may be provided by sequentially coating a first plated film and a second plated film on a copper rod. According to one embodiment, the first plating film may be made of nickel (Ni), and the second plating film may be provided of gold (Au). The microwave propagates mainly to the metal layer 510 through the first plated film.

위상 변환기(440)에서 위상이 변환된 마이크로파는 제2도파관(430)를 따라 금속층(510)으로 전달된다.The phase-converted microwave in the phase shifter 440 is transmitted to the metal layer 510 along the second waveguide 430.

위상 변환기(440)는 제1도파관(420)과 제2도파관(430)이 접속되는 지점에 제공되며, 마이크로파의 위상을 변화시킨다. 위상 변환기(440)는 아래가 뾰족한 콘 형상으로 제공될 수 있다. 위상 변환기(440)는 제1도파관(420)으로부터 전달된 마이크로파를 모드가 변환된 상태로 제2도파관(430)에 전파한다. 위상 변환기(440)는 마이크로파를 TE 모드에서 TEM 모드로 변환시킬 수 있다.The phase shifter 440 is provided at a point where the first waveguide 420 and the second waveguide 430 are connected to change the phase of the microwave. The phase shifter 440 may be provided in the shape of a pointed cone. The phase shifter 440 propagates the microwave transmitted from the first waveguide 420 to the second waveguide 430 in a mode-converted state. The phase converter 440 may convert the microwave into TE mode to TEM mode.

매칭 네트워크(450)는 제1도파관(420)에 제공된다. 매칭 네트워크(450)는 제1도파관(420)을 통해 전파되는 마이크로파를 소정 주파수로 매칭시킨다. The matching network 450 is provided in the first waveguide 420. The matching network 450 matches the microwave propagated through the first waveguide 420 to a predetermined frequency.

도 2는 도 1의 지파판(600)의 저면을 보여주는 저면도이다. 도 3은 도 1의 금속층, 유전체막, 지파판 및 유전판의 일부의 단면을 확대한 단면확대도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 일 실시 예에 따르면, 지파판(600)은 기판 지지 유닛(200)의 상부에 배치된다. 지파판(600)은 공정 챔버(100)의 상벽의 하부에 결합된다. 지파판(600)은 소정 두께를 갖는 원판으로 제공된다. 지파판(600)은 커버(120)의 내측에 상응하는 반경을 가질 수 있다. 지파판(600)은 알루미나, 석영 등의 유전체로 제공된다. 내부 도체(434)를 통해 수직 방향으로 전파된 마이크로파는 지파판(600)의 반경 방향으로 전파된다. 지파판(600)에 전파된 마이크로파는 파장이 압축되며, 공진된다. 지파판(600)의 저면에는 금속층(510)이 형성된다. 일 실시 예에 따르면, 금속층(510)은 도금 방식에 의해 형성될 수 있다. 금속층(510)은 기판 지지 유닛(200)의 기판이 놓이는 영역에 대향되도록 위치된다. 지파판(600)의 저면의 중앙 영역에는 홈(610)이 형성될 수 있다. 금속층(510)은 홈(610)에 형성된다. 금속층(510)의 두께는 및 홈(610)의 깊이와 동일하게 제공될 수 있다. 따라서, 금속층(510)은 유전판(700)과 밀착이 용이하다. 금속층(510)은 금(Au), 은(Ag) 또는 니켈(Ni) 중 하나의 재질을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 2 is a bottom view showing the bottom surface of the wave plate 600 of Fig. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a section of a part of the metal layer, the dielectric film, the wave plate and the dielectric plate of FIG. 1; FIG. Referring to Figures 2 and 3, according to one embodiment, a tine plate 600 is disposed on top of the substrate support unit 200. The trench plate 600 is coupled to the lower portion of the upper wall of the process chamber 100. The wave plate 600 is provided as a disk having a predetermined thickness. The chop panel 600 may have a radius corresponding to the inside of the cover 120. The wave plate 600 is provided with a dielectric such as alumina, quartz, or the like. The microwaves propagated in the vertical direction through the inner conductor 434 propagate in the radial direction of the wave plate 600. The wavelength of the microwave propagated to the wave plate 600 is compressed and resonated. A metal layer 510 is formed on the bottom surface of the wave plate 600. According to one embodiment, the metal layer 510 may be formed by a plating method. The metal layer 510 is positioned to face the region where the substrate of the substrate support unit 200 is placed. Grooves 610 may be formed in a central region of the bottom surface of the wave plate 600. A metal layer 510 is formed in the groove 610. The thickness of the metal layer 510 may be the same as the depth of the groove 610. Therefore, the metal layer 510 is easily adhered to the dielectric plate 700. The metal layer 510 may be made of a material including one of gold (Au), silver (Ag), and nickel (Ni).

금속층(510)에는 복수개의 슬롯(501)이 금속층(510)을 관통하여 형성된다. 슬롯(501)들은 'x'자 형상으로 제공될 수 있다. 이와 달리, 슬롯들의 형상 및 배치는 다양하게 변경될 수 있다. 슬롯(501)들은 복수개가 서로 조합되어 복수개의 링 형상으로 배치된다. 금속층(510)의 중심부에는 홀(502)이 형성된다. 내부 도체(434)는 그 하단이 홀(502)를 관통하여 금속층(510)과 결합된다. 마이크로파는 슬롯(501)들을 투과하여 유전판(700)으로 전달된다. In the metal layer 510, a plurality of slots 501 are formed through the metal layer 510. The slots 501 may be provided in an 'x' shape. Alternatively, the shape and arrangement of the slots may be varied. A plurality of slots 501 are arranged in a plurality of ring shapes in combination with each other. A hole 502 is formed in the center of the metal layer 510. The lower end of the inner conductor 434 passes through the hole 502 and is coupled to the metal layer 510. The microwaves are transmitted through the slots 501 to the dielectric plate 700.

일 실시 예에 따르면, 금속층(510)의 저면에는 유전체 재질로 제공된 유전체막(520)이 형성될 수 있다. 유전체막(520)은 유전판(700) 교체 등으로 인해 금속층(510)의 저면이 외부에 노출되는 등의 경우 금속층(510)의 저면을 보호한다. 이 경우, 홈(610)은 금속층(510)의 두께 및 유전체막(520)의 두께의 합과 같은 깊이로 제공될 수 있다. According to one embodiment, a dielectric film 520 provided as a dielectric material may be formed on the bottom surface of the metal layer 510. The dielectric layer 520 protects the bottom surface of the metal layer 510 when the bottom surface of the metal layer 510 is exposed to the outside due to replacement of the dielectric plate 700 or the like. In this case, the groove 610 may be provided at a depth equal to the sum of the thickness of the metal layer 510 and the thickness of the dielectric film 520.

유전판(700)은 마이크로파를 금속층(510)로부터 처리 공간(101)으로 전달한다. 유전판(700)은 처리 공간(101)의 상면에 제공된다. 즉, 유전판(700)은 금속층(510)의 하부에 위치하며, 소정 두께를 갖는 원판으로 제공된다. 유전판(700)은 쿼츠 등의 유전체로 제공된다. 유전판(700)의 저면은 내측으로 만입된 오목면으로 제공된다. 유전판(700)은 저면이 커버(120)의 하단과 동일 높이에 위치할 수 있다. 유전판(700)의 측부는 상단이 하단보다 큰 반경을 갖도록 단차진다. 유전판(700)의 상단은 커버(120)의 단차진 하단부에 놓인다. 유전판(700)의 하단은 커버(120)의 하단부보다 작은 반경을 가지며, 커버(120)의 하단부와 소정 간격을 유지한다. 마이크로파는 유전판(700)을 거쳐 공정 챔버(100) 내부로 방사된다. 방사된 마이크로파의 전계에 의하여 공정 챔버(100) 내에 공급된 공정 가스는 플라스마 상태로 변환된다. 금속층(510) 및 유전판(700)은 서로 밀착되게 제공된다.The dielectric plate 700 transfers microwaves from the metal layer 510 to the processing space 101. The dielectric plate 700 is provided on the upper surface of the processing space 101. That is, the dielectric plate 700 is disposed below the metal layer 510 and is provided as a disk having a predetermined thickness. The dielectric plate 700 is provided as a dielectric such as quartz. The bottom surface of the dielectric plate 700 is provided with a concave surface recessed inward. The dielectric plate 700 may be positioned at the same height as the lower end of the cover 120. The side portion of the dielectric plate 700 is stepped so that the upper end has a larger radius than the lower end. The upper end of the dielectric plate (700) lies at the lower end of the cover (120). The lower end of the dielectric plate 700 has a smaller radius than the lower end of the cover 120 and maintains a predetermined distance from the lower end of the cover 120. The microwave is radiated into the process chamber 100 through the dielectric plate 700. The process gas supplied into the process chamber 100 by the electric field of the radiated microwaves is converted into a plasma state. The metal layer 510 and the dielectric plate 700 are provided in close contact with each other.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 지파판(600)에 탈부착 가능하게 제공되는 일반적인 플레이트 형상의 안테나가 아닌, 도금 등에 의해 지파판(600)의 저면에 도포된 금속층(510)에 슬롯들을 형성시킴으로써, 압력 및 열에 의해 변형되어 금속층(510)의 초기 설정된 위치가 변경되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 금속층(510)의 변형을 최소화 함으로써 지파판, 금속판 및 유전판 간의 밀착력을 유지시킴으로써, 슬롯에 인접한 부분의 휘어짐으로 인한 금속층(510)과 지파판(600) 또는 유전판(700) 사이의 갭(Gap)에서 아킹(ARCHING)이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 플라스마의 품질을 유지하고, 아킹을 방지함으로써, 처리된 기판의 품질을 유지시킬 수 있고, 부품의 파손을 방지할 수 있다.As described above, the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention is not a general plate-shaped antenna that is detachably provided to the paper clip plate 600, but a metal layer (not shown) coated on the bottom surface of the paper clip plate 600 510, it is possible to prevent the initial set position of the metal layer 510 from being changed by being deformed by pressure and heat. In addition, the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention minimizes the deformation of the metal layer 510, thereby maintaining the adhesion between the metal plate 510 and the dielectric plate, It is possible to prevent ARCHING from occurring in a gap between the wave plate 600 and the dielectric plate 700. Therefore, the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention can maintain the quality of the processed substrate by preventing the arcing while maintaining the quality of the plasma, and can prevent the breakage of the parts.

10: 기판 처리 장치 W: 기판
100: 공정 챔버 200: 기판 지지 유닛
300: 가스 공급 유닛 400: 마이크로파 인가 유닛
510: 금속층 520: 유전체막
600: 지파판 700: 유전판10: substrate processing apparatus W: substrate
100: process chamber 200: substrate support unit
300: gas supply unit 400: microwave application unit
510: metal layer 520: dielectric film
600: Chip plate 700: Dielectric plate

Claims (8)

내부에 기판이 처리되는 처리 공간을 가지는 공정 챔버와;
상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛과;
상기 처리 공간에 가스를 공급하는 가스 공급 유닛과;
상기 기판 지지 유닛의 상부에 배치되고, 저면의 중앙 영역에는 상기 기판 지지 유닛의 상부 영역보다 큰 직경을 갖는 홈이 형성되고, 상기 홈에는 도금 방식에 의해 형성되되 방사상으로 배치되어 복수개의 상부 슬롯이 형성된 금속층과, 상기 금속층의 저면에 밀착하여 배치되고 상기 상부 슬롯에 연통하는 하부 슬롯이 형성된 유전체막이 형성된 지파판과;
상기 지파판의 하부에 배치된 유전판과;
상기 지파판의 금속층에 마이크로파를 인가하는 마이크로파 인가 유닛을 포함하되,
상기 홈은 상기 금속층의 두께와 상기 유전체막의 두께의 합과 같은 일정한 깊이로 제공되는 기판 처리 장치.A processing chamber having a processing space in which a substrate is processed;
A substrate supporting unit for supporting the substrate in the processing space;
A gas supply unit for supplying gas to the processing space;
Wherein a groove having a diameter larger than that of the upper region of the substrate supporting unit is formed in a central region of the bottom surface of the substrate supporting unit and the groove is formed by a plating method and radially arranged, A dielectric layer formed on the metal layer and having a lower slot formed in close contact with a bottom surface of the metal layer and communicating with the upper slot;
A dielectric plate disposed below the trench plate;
And a microwave applying unit for applying a microwave to the metal layer of the trench plate,
Wherein the groove is provided at a constant depth equal to the sum of the thickness of the metal layer and the thickness of the dielectric film. 제1 항에 있어서,
상기 복수개의 상부 슬롯은 'x'자 형상으로 형성되고 상기 하부 슬롯은 상기 상부 슬롯에 대응되는 형상으로 제공되는 기판 처리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of upper slots are formed in an 'x' shape and the lower slots are provided in a shape corresponding to the upper slot. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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