KR101991799B1 - Supporting Unit and Apparatus for treating substrate with the unit - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 장치 및 이에 사용되는 지지유닛에 관한 것이다. 지지유닛은 기판을 지지하고, 핀홀이 형성되는 유전판, 상기 핀홀에 제공되고, 상기 유전판에 지지된 기판에 접촉되는 리프트핀, 상기 리프트핀을 상하방향으로 이동시키는 구동부, 그리고 상기 리프트핀에 연결되어 상기 기판의 전기적 특성을 측정하는 측정부를 포함하되, 상기 리프트핀은 도전성 재질로 제공된다. 이로 인해 기판의 파손을 최소화하고, 기판과 대응되는 영역의 플라즈마의 밀도를 측정할 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for processing a substrate using plasma and a support unit used therein. The support unit includes a dielectric plate on which a pinhole is formed, a lift pin provided on the pinhole and in contact with a substrate supported by the dielectric plate, a driver for moving the lift pin in the up and down direction, And a measurement unit connected to the measurement unit and measuring electrical characteristics of the substrate, wherein the lift pin is made of a conductive material. This minimizes breakage of the substrate and enables measurement of the density of the plasma in the region corresponding to the substrate.

Description

지지유닛 및 이를 가지는 기판처리장치{Supporting Unit and Apparatus for treating substrate with the unit}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a supporting unit,

본 발명은 기판을 처리하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 장치 및 이에 사용되는 지지유닛에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an apparatus for processing a substrate, and more particularly, to a device for processing a substrate using plasma and a support unit used therein.

일반적으로 반도체 소자 제조 공정에서는 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 공정들이 다양하게 수행된다. 플라즈마는 강한 전계 및 고주파 전자계에 의해 생성되며, 이온, 전자. 라디칼 등으로 이루어진 가스를 말한다. 플라즈마를 이용하는 공정들로는 식각, 증착, 그리고 세정공정 등이 있다.2. Description of the Related Art Generally, in a semiconductor device manufacturing process, various processes for processing a substrate using plasma are performed. Plasma is generated by strong electric field and high frequency electromagnetic field, ion, electron. Radicals and the like. Plasma-based processes include etching, deposition, and cleaning processes.

플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 장치에는 도1과 같이 정전기력을 이용하여 기판을 척킹하는 정전척이 사용된다. 플라즈마공정이 진행되면, 챔버 내에는 강한 전자기장이 발생되고, 이는 기판에 영향을 끼친다. An electrostatic chuck for chucking a substrate using an electrostatic force is used as an apparatus for processing a substrate using plasma, as shown in Fig. As the plasma process proceeds, a strong electromagnetic field is generated in the chamber, which affects the substrate.

이로 인해 공정이 완료된 후에도 기판에는 차지(charge)가 남아있을 수 있다. 이 경우, 기판의 언로딩을 위해 기판을 정전척으로부터 강제로 떼어내려할 시 기판은 파손될 수 있다. This may leave a charge on the substrate even after the process is complete. In this case, when the substrate is forcibly detached from the electrostatic chuck for unloading the substrate, the substrate may be broken.

또한 플라즈마의 밀도는 챔버 내에 형성되는 전계 및 고주파의 세기에 따라 상이해지고, 기판의 식각률에 많은 영향을 미친다. 이 같은 플라즈마의 밀도를 측정하기 위해 챔버 내에는 센서가 설치된다. 그러나 센서는 기판이 아닌 다른 장치, 예컨대 기판을 감싸도록 제공되는 도1의 포커스링과 같은 장치에서 플라즈마의 밀도를 측정한다. 이로 인해 실제 기판과 대응되는 영역의 플라즈마의 밀도를 측정하는 것은 어렵다.In addition, the density of the plasma differs depending on the intensity of the electric field and the high frequency generated in the chamber, and greatly affects the etching rate of the substrate. In order to measure the density of such a plasma, a sensor is installed in the chamber. However, the sensor measures the density of the plasma in an apparatus other than the substrate, such as the focus ring of FIG. 1 provided to enclose the substrate. This makes it difficult to measure the density of the plasma in the region corresponding to the actual substrate.

한국등록특허 10- 889708호Korean Patent No. 10-889708

본 발명은 정전기력에 의해 척킹된 기판을 언로딩할 시 기판이 파손되는 것을 최소화할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.The present invention provides an apparatus and method that can minimize the breakage of a substrate when unloading a chucked substrate by electrostatic force.

또한 본 발명은 기판과 대응되는 영역에서 플라즈마의 밀도를 측정할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.The present invention also provides an apparatus and method for measuring the density of a plasma in a region corresponding to a substrate.

본 발명의 실시예는 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 장치 및 이에 사용되는 지지유닛에 관한 것이다. 지지유닛은 기판을 지지하고, 핀홀이 형성되는 유전판, 상기 핀홀에 제공되고, 상기 유전판에 지지된 기판에 접촉되는 리프트핀, 상기 리프트핀을 상하방향으로 이동시키는 구동부, 그리고 상기 리프트핀에 연결되어 상기 기판의 전기적 특성을 측정하는 측정부를 포함하되, 상기 리프트핀은 도전성 재질로 제공된다.An embodiment of the present invention relates to an apparatus for processing a substrate using plasma and a support unit used therein. The support unit includes a dielectric plate on which a pinhole is formed, a lift pin provided on the pinhole and in contact with a substrate supported by the dielectric plate, a driver for moving the lift pin in the up and down direction, And a measurement unit connected to the measurement unit and measuring electrical characteristics of the substrate, wherein the lift pin is made of a conductive material.

상기 리프트핀은 상기 기판과 접촉되는 접촉부 및 상기 접촉부로부터 아래로 연장되는 지지부를 포함하되 상기 접촉부는 탄성을 가지도록 제공될 수 있다. 상기 핀홀은 상기 유전판에 복수 개로 형성되고 상기 리프트핀은 상기 핀홀들에 각각 제공될 수 있다. 상기 측정부는 상기 기판의 영역별 전압(Voltage)량을 측정할 수 있다. 상기 유전판 내에 제공되고, 상기 유전판에 지지된 기판으로 정전기력을 발생하는 전극을 더 포함할 수 있다. 상기 구동부 및 상기 측정부에 각각 연결되는 제어부를 더 포함하되, 상기 제어부는 상기 측정부로부터 측정된 상기 기판의 차지(charge)량과 기설정량을 비교하여 상기 기판의 차지량이 상기 기설정량보다 이하이면, 상기 기판이 언로딩되도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.The lift pin includes a contact portion that is in contact with the substrate and a support portion that extends downward from the contact portion, and the contact portion may be provided to have elasticity. The pinhole may be formed in a plurality of the dielectric plates, and the lift pins may be provided to the pinholes, respectively. The measurement unit may measure an amount of voltage of each of the regions of the substrate. And an electrode provided in the dielectric plate and generating an electrostatic force with the substrate supported by the dielectric plate. Wherein the control unit compares a charge amount of the substrate measured by the measurement unit with a predetermined amount, and if the charge amount of the substrate is less than the predetermined amount, And control the driving unit so that the substrate is unloaded.

또한 기판처리장치는 내부에 처리공간을 제공하는 챔버, 상기 처리공간으로 공정가스를 공급하는 가스공급유닛, 공정가스를 플라즈마로 여기시키는 플라즈마소스, 그리고 상기 처리공간에서 기판을 지지하는 지지유닛을 포함하되, 상기 지지유닛은 상기 기판을 지지하고, 핀홀이 형성되는 유전판, 상기 유전판 내에 제공되고 상기 유전판에 지지된 상기 기판으로 정전기력을 발생하는 전극, 상기 핀홀에 제공되고, 상기 기판에 접촉되는 리프트핀, 상기 리프트핀을 상하방향으로 이동시키는 구동부, 그리고 상기 리프트핀에 연결되어 상기 리프트핀의 전기적 특성을 측정하는 측정부를 포함하되, 상기 리프트핀은 도전성 재질로 제공된다.The substrate processing apparatus also includes a chamber for providing a processing space therein, a gas supply unit for supplying the processing gas into the processing space, a plasma source for exciting the processing gas into plasma, and a supporting unit for supporting the substrate in the processing space Wherein the support unit is provided with a dielectric plate on which the pinhole is formed, an electrode which is provided in the dielectric plate and generates an electrostatic force to the substrate supported by the dielectric plate, And a measurement unit connected to the lift pin and measuring an electrical characteristic of the lift pin, wherein the lift pin is made of a conductive material.

상기 리프트핀은 상기 기판과 접촉되는 접촉부 및 상기 접촉부로부터 아래로 연장되는 지지부를 포함하되, 상기 접촉부는 탄성을 가지도록 제공될 수 있다. 상기 핀홀은 상기 유전판에 복수 개로 형성되고, 상기 리프트핀은 상기 핀홀들에 각각 제공되며, 상기 측정부는 상기 기판의 영역별 전압(Voltage)량을 측정할 수 있다. 상기 구동부 및 상기 측정부에 각각 연결되는 제어부를 더 포함하되, 상기 제어부는 상기 측정부로부터 측정된 상기 기판의 차지(charge)량과 기설정량을 비교하여 상기 기판의 차지량이 상기 기설정량보다 이하이면, 상기 기판이 언로딩되도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.The lift pin includes a contact portion that is in contact with the substrate and a support portion that extends downward from the contact portion, and the contact portion may be provided to have elasticity. The pinhole is formed on the dielectric plate, and the lift pins are respectively provided to the pinholes, and the measurement unit can measure an amount of voltage of the substrate by the area. Wherein the control unit compares a charge amount of the substrate measured by the measurement unit with a predetermined amount, and if the charge amount of the substrate is less than the predetermined amount, And control the driving unit so that the substrate is unloaded.

본 발명의 실시예에 의하면, 정전기력에 의해 척킹된 기판을 언로딩할 시 기판이 파손되는 것을 최소화할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to minimize the breakage of the substrate when unloading the chucked substrate by the electrostatic force.

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 리프트핀을 통해 기판과 대응되는 영역의 플라즈마의 밀도를 측정할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the density of the plasma in the region corresponding to the substrate can be measured through the lift pins.

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 복수 개의 리프트핀을 통해 플라즈마의 밀도 및 기판의 차지량을 측정하므로, 기판의 영역별 전압량 및 차지량을 측정할 수 있다.According to the embodiments of the present invention, the plasma density and the charge amount of the substrate are measured through the plurality of lift pins, so that the voltage amount and the charge amount for each region of the substrate can be measured.

도1은 일반적으로 사용되는 기판처리장치를 보여주는 단면도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치를 보여주는 단면도이다.
도3은 도2의 핀 부재를 보여주는 단면도이다.
도4는 도2의 기판처리장치를 이용하여 공정을 수행하는 과정을 순차적으로 보여주는 플로우 차트이다.1 is a cross-sectional view showing a generally used substrate processing apparatus.
2 is a sectional view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing the pin member of Fig.
FIG. 4 is a flowchart sequentially showing a process of performing a process using the substrate processing apparatus of FIG. 2. Referring to FIG.

본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.The embodiments of the present invention can be modified into various forms and the scope of the present invention should not be interpreted as being limited by the embodiments described below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Accordingly, the shapes of the components and the like in the drawings are exaggerated in order to emphasize a clearer description.

본 발명의 실시예에서는 플라즈마 상태의 공정가스를 이용하여 기판(W)을 식각하는 기판처리장치 및 방법에 대해 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 플라즈마를 이용하여 공정을 수행하는 장치 및 방법이라면 다양하게 적용 가능하다.In the embodiment of the present invention, a substrate processing apparatus and method for etching a substrate W using a process gas in a plasma state will be described. However, the present invention is not limited to this, and various apparatuses and methods for performing a process using plasma are applicable.

다음은 도2 내지 도4를 참조하여 본 발명을 설명한다.Next, the present invention will be described with reference to Figs. 2 to 4. Fig.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치를 보여주는 단면도이다. 도2를 참조하면, 기판처리장치는 챔버(100), 가스공급유닛(400), 플라즈마소스(500), 지지유닛(200), 측정부(280), 그리고 그리고 제어부(290)를 포함한다. 2 is a sectional view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 2, the substrate processing apparatus includes a chamber 100, a gas supply unit 400, a plasma source 500, a support unit 200, a measurement unit 280, and a control unit 290.

챔버(100)는 내부에 공정이 진행되는 공간을 제공한다. 챔버(100)는 원통 형상의 금속 재질로 제공될 수 있다. 챔버(100)의 바닥면에는 배기홀(102)이 형성된다. 배기홀(102)은 펌프(104)가 장착된 배기라인과 연결된다. 펌프(104)는 배기라인을 통해 챔버(100)의 내부에 진공압을 제공한다. 공정 진행 중에 발생되는 부산물 및 챔버(100) 내에 머무르는 공정가스는 배기홀(102)을 통해 챔버(100)의 외부로 배출된다. 또한 챔버(100)의 내부는 배기홀(102)을 통해 소정 압력으로 감압된다. 챔버(100)의 일측벽에는 개구(106)가 형성된다. 개구(106)는 기판(W)이 반입 또는 반출되는 통로로서 기능한다. 개구(106)는 챔버(100)의 외측벽에 제공되는 도어(108)에 의해 개폐된다. The chamber 100 provides a space in which the process proceeds. The chamber 100 may be provided with a cylindrical metal material. On the bottom surface of the chamber 100, an exhaust hole 102 is formed. The exhaust hole 102 is connected to the exhaust line on which the pump 104 is mounted. The pump 104 provides vacuum pressure inside the chamber 100 through the exhaust line. The by-products generated during the process and the process gas staying in the chamber 100 are discharged to the outside of the chamber 100 through the exhaust hole 102. In addition, the inside of the chamber 100 is reduced in pressure to a predetermined pressure through the exhaust hole 102. An opening 106 is formed in one side wall of the chamber 100. The opening 106 functions as a passage through which the substrate W is carried in or out. The opening 106 is opened and closed by a door 108 provided on an outer wall of the chamber 100.

가스공급유닛(400)은 챔버(100)의 내부에 공정가스를 공급한다. 가스공급유닛(400)은 가스저장부(450), 가스공급라인(410), 그리고 가스유입포트(430)를 포함한다. 가스유입포트(430)는 챔버(100)의 상부벽에 설치된다. 가스공급라인(410)은 가스저장부(450)와 가스유입포트(430)를 연결한다. 가스저장부(450)에 저장된 공정가스는 가스공급라인(410)을 통해 가스유입포트(430)으로 공급한다. 가스공급라인(410)에는 밸브가 설치되어 그 통로를 개폐하거나, 그 통로에 흐르는 가스의 유량을 조절할 수 있다.The gas supply unit 400 supplies a process gas into the chamber 100. The gas supply unit 400 includes a gas reservoir 450, a gas supply line 410, and a gas inlet port 430. The gas inlet port 430 is installed in the upper wall of the chamber 100. The gas supply line 410 connects the gas storage part 450 and the gas inlet port 430. The process gas stored in the gas reservoir 450 is supplied to the gas inlet port 430 through the gas supply line 410. A valve is provided in the gas supply line 410 to open or close the passage, or to control the flow rate of the gas flowing in the passage.

플라즈마소스(500)는 가스유입포트(430)로 공급되는 공정가스를 플라즈마 상태로 여기시킨다. 플라즈마소스(500)로는 유도결합형 플라즈마(ICP: inductively coupled plasma) 소스가 사용될 수 있다. 플라즈마소스(500)는 안테나(510) 및 전원을 포함한다. 안테나(510)는 챔버(100)의 외측 상부에 배치된다. 안테나(510)는 복수 회 감기는 나선 형상으로 제공된다. 안테나(510)는 전원(530)과 연결되고, 전원(530)으로부터 고주파 전력을 인가받는다. 안테나(510)에 고주파 전력이 인가되면, 챔버(100)의 내부에는 전계를 형성하는 방전공간이 제공된다. 전계는 방전공간에 공급되는 공정가스를 플라즈마 상태로 여기시킨다.The plasma source 500 excites the process gas supplied to the gas inlet port 430 into a plasma state. As the plasma source 500, an inductively coupled plasma (ICP) source may be used. The plasma source 500 includes an antenna 510 and a power source. The antenna 510 is disposed on the outer side of the chamber 100. The antenna 510 is provided in a spiral shape for multiple turns. The antenna 510 is connected to the power source 530 and receives high frequency power from the power source 530. When high frequency power is applied to the antenna 510, a discharge space for forming an electric field is provided inside the chamber 100. The electric field excites the process gas supplied to the discharge space into a plasma state.

지지유닛(200)은 챔버(100)의 내부에서 기판(W)을 지지한다. 지지유닛(200)은 정전기력을 이용하여 기판(W)을 흡착하는 정전척으로 제공될 수 있다. 선택적으로 지지유닛(200)은 기계적 클램핑 등과 같은 다양한 방식으로 기판(W)을 지지할 수 있다. 선택적으로 기판은 별도의 외력 제공없이 지지유닛에 높여질 수 있다.The support unit 200 supports the substrate W inside the chamber 100. The support unit 200 may be provided as an electrostatic chuck for attracting the substrate W using an electrostatic force. Optionally, the support unit 200 may support the substrate W in various manners, such as mechanical clamping. Optionally, the substrate can be raised to the support unit without providing additional external force.

지지유닛(200)은 유전판(210), 베이스(230), 포커스링, 배플, 그리고 핀부재를 포함한다. The support unit 200 includes a dielectric plate 210, a base 230, a focus ring, a baffle, and a pin member.

유전판(210)에는 기판(W)이 직접 놓인다. 유전판(210)은 원판 형상으로 제공된다. 유전판에는 복수의 핀홀(220)들이 형성된다. 예컨대, 핀홀들은 3 개일 수 있다. 각각의 핀홀(220)은 그 길이방향이 상하방향으로 제공된다. 각각의 핀홀(220)은 그 길이가 유전판의 상단에서 하단까지 연장되도록 제공된다. 유전판(210)의 내부에는 하부전극(212)이 설치된다. 하부전극(212)은 챔버(100) 외부에 위치되는 하부전원(213)과 전기적으로 연결된다. 하부전원(213)은 하부전극(212)에 전류를 인가한다. 하부전극(212)에 전류가 인가되면, 기판(W)과 하부전극(212) 사이에는 전기력이 발생되고, 기판(W)은 유전판(210)에 흡착될 수 있다. 유전판(210)의 내부에는 기판(W)을 가열하는 히터(214)가 설치된다. 히터(214)는 공정 진행 중에 기판(W)을 공정 온도로 유지시킨다. 히터(214)는 나선 형상의 코일로 제공될 수 있다.The dielectric plate 210 is directly placed with the substrate W thereon. The dielectric plate 210 is provided in a disc shape. A plurality of pinholes 220 are formed on the dielectric plate. For example, the number of pinholes may be three. Each of the pinholes 220 is provided with its longitudinal direction in the up-and-down direction. Each pinhole 220 is provided so that its length extends from the top of the dielectric plate to the bottom. A lower electrode 212 is provided inside the dielectric plate 210. The lower electrode 212 is electrically connected to the lower power source 213 located outside the chamber 100. The lower power supply 213 applies a current to the lower electrode 212. When a current is applied to the lower electrode 212, an electric force is generated between the substrate W and the lower electrode 212, and the substrate W can be adsorbed to the dielectric plate 210. Inside the dielectric plate 210, a heater 214 for heating the substrate W is provided. The heater 214 maintains the substrate W at the process temperature during the process. The heater 214 may be provided as a helical coil.

베이스(230)는 유전판(210)을 지지한다. 베이스(230)는 유전판(210)의 아래에 위치되며, 유전판(210)과 고정결합된다. 베이스(230)의 상면은 그 중앙영역이 가장자리영역에 비해 높도록 단차진 형상을 가진다. 베이스(230)는 그 상면의 중앙영역이 유전판(210)의 저면에 대응하는 크기를 가진다. 베이스에는 유전판의 핀홀들 각각이 아래방향을 따라 베이스의 하단까지 연장되게 핀홀(220)들이 형성된다. 베이스(230)의 내부에는 냉각유로(232)가 형성된다. 냉각유로(232)는 냉각유체가 순환하는 통로로 제공된다. 냉각유체는 냉각유로(232)가 흐르는 동안 기판(W)을 공정 온도로 유지시킬 수 있다. 냉각유로(232)는 베이스(230)의 내부에서 나선 형상으로 제공될 수 있다. 선택적으로 냉각유로(232)는 유전판(210)에 제공될 수 있다.The base 230 supports the dielectric plate 210. The base 230 is positioned below the dielectric plate 210 and is fixedly coupled to the dielectric plate 210. The upper surface of the base 230 has a stepped shape such that its central region is higher than the edge region. The central portion of the upper surface of the base 230 has a size corresponding to the bottom surface of the dielectric plate 210. In the base, pinholes 220 are formed so that each of the pinholes of the dielectric plate extends downwardly to the bottom of the base. A cooling passage 232 is formed in the base 230. The cooling channel 232 is provided as a passage through which the cooling fluid circulates. The cooling fluid can maintain the substrate W at the processing temperature while the cooling flow path 232 flows. The cooling channel 232 may be provided in a spiral shape inside the base 230. Alternatively, the cooling channel 232 may be provided to the dielectric plate 210.

포커스링(220)은 챔버(100) 내에 공급된 플라즈마를 기판(W)으로 집중시킨다. 포커스링(220)은 환형의 링 형상으로 제공된다. 포커스링(220)은 베이스의 상면 가장자리 영역에 위치된다. 포커스링(220)은 유전판(210) 및 이에 놓인 기판(W)을 감싸도록 제공된다. The focus ring 220 focuses the plasma supplied in the chamber 100 onto the substrate W. [ The focus ring 220 is provided in an annular ring shape. The focus ring 220 is located in the upper edge region of the base. The focus ring 220 is provided to surround the dielectric plate 210 and the substrate W placed thereon.

배플(300)은 챔버(100)의 외부로 배기되는 공정가스의 유량을 최소화한다. 배플(300)은 지지유닛(200)과 챔버(100) 사이에 제공된다. 배플(300)은 환형의 링 형상을 가진다. 배플(300)에는 상하방향으로 관통되는 관통홀(302)들이 복수 개로 형성된다. 챔버(100) 내에 공정 부산물은 관통홀(302)들을 통해 배기홀(102)로 배기된다.The baffle 300 minimizes the flow rate of the process gas exhausted to the outside of the chamber 100. The baffle 300 is provided between the support unit 200 and the chamber 100. The baffle 300 has an annular ring shape. The baffle 300 is formed with a plurality of through holes 302 penetrating in the vertical direction. Process by-products are exhausted into the exhaust holes 102 through the through-holes 302 in the chamber 100.

핀부재(250)는 반송로봇(미도시)로부터 기판(W)을 인수받아 유전판(210)에 로딩하거나, 유전판(210)으로부터 기판(W)을 언로딩하여 반송로봇(미도시)으로 기판을 인계한다. 도3은 도2의 핀 부재를 보여주는 단면도이다. 도3을 참조하면, 핀부재(250)는 리프트핀(252,254), 홀더(256), 받침대(260), 그리고 구동부(270)를 포함한다. 리프트핀(252,254)은 복수 개로 제공된다. 리프트핀(252,254)은 그 길이방향이 상하방향으로 제공되는 핀 형상을 가진다. 리프트핀(252,254)은 핀홀(220)들에 각각 삽입된다. 리프트핀(252,254)은 핀홀(220)에서 상하방향으로 이동 가능하다. 리프트핀(252,254)은 접촉부(252)와 지지부(254)를 가진다. 접촉부(252)는 리프트핀(252,254)의 상부영역에 제공된다. 접촉부(252)는 기판(W)과 직접 접촉되는 영역이다. 일 예에 의하면, 접촉부(252)는 탄성을 가질 수 있다. 접촉부(252)는 유전판(210)에 안착된 기판(W)의 저면과 접촉될 수 있다. 지지부(254)는 접촉부(252)로부터 아래로 길게 연장된다. 지지부(254)는 베이스(230)의 핀홀(220)로부터 아래로 돌출되게 제공된다. 접촉부(252) 및 지지부(254)는 도전성 재질로 제공될 수 있다. 홀더(256)는 베이스에 형성된 핀홀(220)에 위치된다. 홀더(256)는 리프트핀(252,254)이 안정적으로 위치되도록 지지부(254)를 지지한다. 홀더(256)는 리프트핀(252,254)을 감싸는 링 형상으로 제공된다. The pin member 250 receives the substrate W from a transfer robot (not shown) and loads the substrate W onto the dielectric plate 210. The pin member 250 unloads the substrate W from the dielectric plate 210 and transfers the substrate W to a transfer robot The substrate is taken over. 3 is a cross-sectional view showing the pin member of Fig. Referring to FIG. 3, the pin member 250 includes lift pins 252 and 254, a holder 256, a pedestal 260, and a driving unit 270. A plurality of lift pins 252 and 254 are provided. The lift pins 252 and 254 have a pin shape whose longitudinal direction is provided in the vertical direction. The lift pins 252 and 254 are inserted into the pinholes 220, respectively. The lift pins 252 and 254 are vertically movable in the pinhole 220. The lift pins 252 and 254 have a contact portion 252 and a support portion 254. The contact portion 252 is provided in the upper region of the lift pins 252 and 254. The contact portion 252 is an area in direct contact with the substrate W. [ According to one example, the contact portion 252 may have elasticity. The contact portion 252 may be in contact with the bottom surface of the substrate W that is seated on the dielectric plate 210. The support portion 254 extends downwardly from the contact portion 252. The support portion 254 is provided so as to protrude downward from the pinhole 220 of the base 230. The contact portion 252 and the support portion 254 may be made of a conductive material. The holder 256 is located in the pinhole 220 formed in the base. The holder 256 supports the support portion 254 such that the lift pins 252 and 254 are stably positioned. The holder 256 is provided in the form of a ring surrounding the lift pins 252 and 254.

받침대(260)는 복수 개의 리프트핀(252,254)을 지지한다. 받침대(260)는 베이스(230)의 아래에서 리프트핀(252,254)의 저면에 결합된다. 구동부(270)는 받침대(260)를 상하방향으로 이동시킨다. 일 예에 의하면, 구동부(270)는 공정이 진행되는 중에 리프트핀들(252,254)과 기판(W)이 서로 접촉되도록 리프트핀(252,254)을 이동시킨다.The pedestal 260 supports a plurality of lift pins 252, 254. The pedestal 260 is coupled to the underside of the lift pins 252, 254 below the base 230. The driving unit 270 moves the pedestal 260 in the vertical direction. In one example, the driver 270 moves the lift pins 252 and 254 such that the lift pins 252 and 254 and the substrate W are in contact with each other during the process.

측정부(280)는 리프트핀(252,254)들과 전기적으로 각각 연결된다. 측정부(280)는 기판처리공정이 진행되는 중에 기판(W)의 전기적 특성을 측정할 수 있다. 또한 측정부(280)는 기판처리공정이 완료된 후에 기판(W)을 지지유닛(200)으로부터 언로딩 시 기판(W)의 전기적 특성을 측정할 수 있다. 일 예에 의하면, 측정부(280)는 공정이 진행되는 중에 기판(W)의 전압(voltage)량을 측정할 수 있다. 기판(W)의 전압은 플라즈마의 밀도에 비례하여 변화하므로, 공정 진행 중에 기판과 대응되는 영역의 플라즈마의 밀도를 측정할 수 있다. 또한 기판의 서로 상이한 영역에 대해 각각 전압량을 측정할 수 있다. 또한 측정부(280)는 기판(W)의 언로딩 시 기판(W)의 잔여 차지(charge)량을 측정할 수 있다. The measurement unit 280 is electrically connected to the lift pins 252 and 254, respectively. The measurement unit 280 can measure the electrical characteristics of the substrate W during the substrate processing process. The measuring unit 280 may measure the electrical characteristics of the substrate W when the substrate W is unloaded from the supporting unit 200 after the substrate processing process is completed. According to an example, the measuring unit 280 can measure the voltage of the substrate W during the process. Since the voltage of the substrate W changes in proportion to the density of the plasma, the density of the plasma in the region corresponding to the substrate can be measured during the process. Further, the voltage amounts can be measured for different regions of the substrate, respectively. The measuring unit 280 may measure the remaining charge of the substrate W when the substrate W is unloaded.

제어부(290)는 측정부(280)로부터 전기적 신호를 제공받아 구동부(270)를 제어한다. 제어부(290)는 기판(W)의 잔여 차지량에 따라 구동부(270)를 제어하여 리프트핀(252,254)의 승강 여부를 판단한다. 또한 제어부(290)는 각각의 리프트핀(252,254)으로부터 전달된 기판(W)의 전기적 신호를 제공받아 기판(W)의 영역별 전기적 특성을 비교한다. 제어부(290)는 기판(W)의 영역별 전압량을 비교하여 중 어느 하나의 영역이 다른 영역들이 비해 상이할 경우, 플라즈마의 밀도 분포를 판단할 수 있다. The control unit 290 receives the electrical signal from the measurement unit 280 and controls the driving unit 270. The control unit 290 controls the driving unit 270 according to the remaining amount of the substrate W to determine whether the lift pins 252 and 254 are lifted or not. The controller 290 receives electrical signals of the substrate W transferred from the lift pins 252 and 254 and compares electrical characteristics of the substrate W with respect to each other. The control unit 290 compares the amount of voltage of each region of the substrate W and can determine the density distribution of the plasma when any one region is different from the other regions.

다음은 도2의 기판처리장치를 이용하여 기판(W)을 처리하는 방법을 설명한다. 도4는 도2의 기판처리장치를 이용하여 공정을 수행하는 과정을 순차적으로 보여주는 플로우 차트이다. 도4를 참조하면, 기판(W)의 로딩단계(S10)에는 도어(108)가 개구(106)를 개방한다. 기판(W)은 개구(106)를 통해 챔버 내에 반입된다. 기판(W)은 유전판(210)의 상면으로부터 위로 돌출된 리프트핀(252,254)에 놓인다. 리프트핀(252,254)은 하강하고, 기판(W)은 유전판(210)의 상면에 안착된다. 개구(106)는 닫히고 하부전극(212)에는 전력이 인가되면, 기판(W)과 지지유닛(200) 간에는 정전기적으로 인력이 발생된다. 기판 처리단계(S20)에는 안테나에 고주파 전력이 인가되면, 방전공간에는 전계가 형성된다. 공정가스는 방전공간으로 공급되어 플라즈마 상태로 여기된다. 플라즈마는 기판(W)을 식각처리한다. 식각공정이 진행되는 동안 측정부(280)는 리프트핀(252,254)을 통해 기판(W)의 전압을 계속적으로 측정하여 기판(W)의 영역 별로 대응되는 위치의 플라즈마 밀도를 확인한다(S30). 식각공정이 완료되면, 공정가스의 공급 및 안테나에 인가되는 전력은 중단된다(S40). 제어부(290)는 측정부(280)로부터 측정된 기판(W)에 잔여 차지량을 기설정량과 비교하여 기판(W)의 언로딩을 결정한다(S50). 기판(W)의 잔여 차지량이 기설정량보다 낮게 측정되면, 제어부(290)는 리프트핀(252,254)이 승강되도록 구동부(270)를 제어한다. 이후, 도어(108)는 개구(106)를 개방하고, 기판(W)은 챔버로부터 반출된다(S60). 이와 달리 기판(W)의 잔여 차지량이 기설정량보다 많게 측정되면, 제어부(290)는 구동부(270)를 구동하지 않는다.Next, a method of processing the substrate W using the substrate processing apparatus of FIG. 2 will be described. FIG. 4 is a flowchart sequentially showing a process of performing a process using the substrate processing apparatus of FIG. 2. Referring to FIG. Referring to FIG. 4, in the loading step S10 of the substrate W, the door 108 opens the opening 106. The substrate W is carried into the chamber through the opening 106. The substrate W is placed on lift pins 252 and 254 protruding upward from the upper surface of the dielectric plate 210. The lift pins 252 and 254 are lowered and the substrate W is seated on the upper surface of the dielectric plate 210. Attraction is generated electrostatically between the substrate W and the supporting unit 200 when the opening 106 is closed and power is applied to the lower electrode 212. [ In the substrate processing step S20, when an RF power is applied to the antenna, an electric field is formed in the discharge space. The process gas is supplied to the discharge space and excited into a plasma state. The plasma etches the substrate W. During the etching process, the measuring unit 280 continuously measures the voltage of the substrate W through the lift pins 252 and 254 to check the plasma density at a corresponding position in each region of the substrate W (S30). When the etching process is completed, the supply of the process gas and the power applied to the antenna are stopped (S40). The control unit 290 compares the remaining amount of charge on the substrate W measured by the measuring unit 280 with the predetermined amount to determine unloading of the substrate W (S50). When the residual charge amount of the substrate W is measured to be lower than the predetermined amount, the control unit 290 controls the driving unit 270 so that the lift pins 252 and 254 are lifted and lowered. Thereafter, the door 108 opens the opening 106 and the substrate W is taken out of the chamber (S60). Alternatively, when the remaining charge amount of the substrate W is measured to be larger than the predetermined amount, the control unit 290 does not drive the driving unit 270.

또한 상술한 실시예와 달리, 플라즈마소스는 용량결합형플라즈마(CCP: capacitively coupled plasma)가 사용될 수 있다. 용량결합형플라즈마는 챔버의 내부에 위치하는 제1전극 및 제2전극을 포함할 수 있다. 제1전극 및 제2전극은 챔버의 내부에서 상부와 하부에 각각 배치되고, 각각의 전극은 서로 평행하게 상하로 배치될 수 있다. 양 전극 중 어느 하나의 전극은 고주파전력을 인가하고, 다른 전극은 접지될 수 있다. 양 전극 간의 공간에는 전자기장이 형성되고, 이 공간에 공급되는 공정가스는 여기되어 플라즈마 상태로 여기될 수 있다.Also, unlike the above embodiment, the plasma source may be capacitively coupled plasma (CCP). The capacitively coupled plasma may include a first electrode and a second electrode located inside the chamber. The first electrode and the second electrode are respectively arranged at the upper and lower parts inside the chamber, and the respective electrodes can be arranged vertically and in parallel with each other. Either one of the electrodes can apply high-frequency power and the other electrode can be grounded. An electromagnetic field is formed in the space between both electrodes, and the process gas supplied to this space can be excited and excited into a plasma state.

200: 지지유닛 210: 유전판
212: 하부전극 252,254: 리프트핀
270: 구동부 280: 측정부200: support unit 210: dielectric plate
212: lower electrode 252, 254: lift pin
270: Driving unit 280:

Claims (10)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 내부에 처리공간을 제공하는 챔버와;
상기 처리공간으로 공정가스를 공급하는 가스공급유닛과;
공정가스를 플라즈마로 여기시키는 플라즈마소스와;
상기 처리공간에서 기판을 지지하는 지지유닛와;
상기 처리 공간의 플라즈마 밀도를 측정하도록 상기 지지 유닛을 제어하는 제어부를 포함하되,
상기 지지유닛은
상기 기판을 지지하고, 복수의 핀홀이 형성되는 유전판과;
상기 유전판 내에 제공되고, 상기 유전판에 지지된 상기 기판으로 정전기력을 발생하는 전극과;
복수의 상기 핀홀에 각각 제공되고, 상기 기판에 접촉되는 리프트핀과;
상기 리프트핀을 상하방향으로 이동시키는 구동부와; 그리고
상기 리프트핀에 연결되어 상기 기판의 영역 별 전압(Voltage)량을 측정하는 측정부를 포함하되,
상기 리프트핀은 도전성 재질로 제공되고,
상기 제어부는 상기 기판의 영역 별 전압량을 근거로 상기 처리 공간의 영역 별 플라즈마 밀도를 측정하는 기판처리장치.A chamber for providing a processing space therein;
A gas supply unit for supplying a process gas into the process space;
A plasma source for exciting the process gas into a plasma;
A support unit for supporting the substrate in the processing space;
And a control unit for controlling the support unit to measure a plasma density of the processing space,
The support unit
A dielectric plate supporting the substrate and having a plurality of pinholes;
An electrode provided in the dielectric plate and generating an electrostatic force with the substrate supported by the dielectric plate;
A lift pin provided on each of the plurality of pin holes, the lift pin being in contact with the substrate;
A driving unit for moving the lift pin in a vertical direction; And
And a measurement unit connected to the lift pin and measuring a voltage amount of the substrate,
The lift pin is provided with a conductive material,
Wherein the controller measures the plasma density for each region of the processing space based on a voltage amount of each region of the substrate. 제7항에 있어서,
상기 리프트핀은,
상기 기판과 접촉되는 접촉부와;
상기 접촉부로부터 아래로 연장되는 지지부를 포함하되,
상기 접촉부는 탄성을 가지도록 제공되는 기판처리장치.8. The method of claim 7,
The lift pin
A contact portion contacting the substrate;
And a support portion extending downwardly from the contact portion,
Wherein the contact portion is provided so as to have elasticity. 삭제delete 삭제delete
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