KR102108640B1 - Substrate treating apparatus and antenna unit - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치 및 안테나 유닛에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 처리 공간을 형성하는 챔버; 상기 챔버의 내측에 위치되어 공정이 수행될 기판을 지지하는 서셉터; 상기 챔버의 상부에 위치되어, 상기 처리 공간을 차폐하는 덮개 부재; 및 상기 덮개 부재의 위쪽에 위치되어, 상기 처리 공간으로 플라즈마 여기를 위한 에너지를 제공하는 안테나 유닛을 포함하되, 상기 안테나 유닛은, 도선으로 제공되어, 전원에 연결되는 메인 안테나; 닫힌 구조로, 상기 메인 안테나와 인접하게 위치되는 공진 안테나; 및 상기 공진 안테나의 일 지점에 위치되어, 상기 공진 안테나에 의해 형성되는 닫힌 회로의 임피던스가 조절되게 하는 상태 조절 유닛을 포함한다.The present invention relates to a substrate processing apparatus and an antenna unit. A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a chamber forming a processing space; A susceptor located inside the chamber to support a substrate to be processed; A lid member positioned above the chamber to shield the processing space; And an antenna unit located above the cover member to provide energy for plasma excitation into the processing space, wherein the antenna unit is provided as a conducting wire and connected to a power source; A closed structure, a resonant antenna positioned adjacent to the main antenna; And a state control unit located at one point of the resonant antenna to adjust the impedance of the closed circuit formed by the resonant antenna.

Description

기판 처리 장치 및 안테나 유닛{Substrate treating apparatus and antenna unit}Substrate treating apparatus and antenna unit

본 발명은 기판 처리 장치 및 안테나 유닛에 관한 것으로, 보다 상세히 플라즈마의 밀도를 효과적으로 조절할 수 있는 기판 처리 장치 및 안테나 유닛을 제공하기 위한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus and an antenna unit, and more particularly, to provide a substrate processing apparatus and an antenna unit capable of effectively controlling the density of plasma.

일반적으로, 플라즈마는 이온이나 전자, 라디칼(Radical) 등으로 이루어진 이온화된 가스 상태를 말하며, 플라즈마는 매우 높은 온도나, 강한 전계 혹은 고주파 전자계(RF Electromagnetic Fields)에 의해 생성된다.In general, plasma refers to an ionized gas state composed of ions, electrons, radicals, and the like, and plasma is generated by very high temperatures, strong electric fields, or high frequency electromagnetic fields (RF Electromagnetic Fields).

플라즈마 처리 장치로는 플라즈마 생성 에너지원에 따라 축전 용량성 플라즈마(Capacitively Coupled Plasma)처리 장치, 유도 결합형 플라즈마 (Inductively Coupled Plasma, ICP) 처리 장치 및 마이크로웨이브 플라즈마 (Microwave Plasma) 처리 장치 등이 제안되어 있다. 이 중, 유도 결합형 플라즈마(ICP) 처리 장치는 낮은 압력에서 고밀도의 플라즈마를 생성시킬 수 있는 등의 장점으로 인해 널리 사용되고 있다.As a plasma processing device, a capacitively coupled plasma processing device, an inductively coupled plasma processing device (ICP), and a microwave plasma processing device are proposed according to a plasma generating energy source. have. Among them, an inductively coupled plasma (ICP) processing apparatus is widely used due to advantages such as being capable of generating a high-density plasma at a low pressure.

본 발명은 기판을 효율적으로 처리하는 기판 처리 장치 및 안테나 유닛을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a substrate processing apparatus and an antenna unit for efficiently processing a substrate.

또한, 본 발명은 플라즈마의 밀도를 효과적으로 조절할 수 있는 기판 처리 장치 및 안테나 유닛을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to provide a substrate processing apparatus and an antenna unit that can effectively adjust the density of plasma.

본 발명의 일 측면에 따르면, 처리 공간을 형성하는 챔버; 상기 챔버의 내측에 위치되어 공정이 수행될 기판을 지지하는 서셉터; 상기 챔버의 상부에 위치되어, 상기 처리 공간을 차폐하는 덮개 부재; 및 상기 덮개 부재의 위쪽에 위치되어, 상기 처리 공간으로 플라즈마 여기를 위한 에너지를 제공하는 안테나 유닛을 포함하되, 상기 안테나 유닛은, 도선으로 제공되어, 전원에 연결되는 메인 안테나; 상기 메인 안테나와 인접하게 위치되는 공진 안테나; 및 상기 공진 안테나의 일 지점에 위치되어, 상기 공진 안테나에 의해 형성되는 닫힌 회로의 임피던스가 조절되게 하는 상태 조절 유닛을 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, a chamber forming a processing space; A susceptor located inside the chamber to support a substrate to be processed; A lid member positioned above the chamber to shield the processing space; And an antenna unit located above the cover member to provide energy for plasma excitation into the processing space, wherein the antenna unit is provided as a conducting wire and connected to a power source; A resonant antenna positioned adjacent to the main antenna; And it is located at one point of the resonant antenna, the substrate processing apparatus including a state control unit to adjust the impedance of the closed circuit formed by the resonant antenna can be provided.

또한, 상기 상태 조절 유닛은, 상기 공진 안테나에 직렬로 연결되게 위치되는 공진 커패시터; 및 상기 공진 안테나가 형성하는 닫힌 회로에 대해 병렬로 연결되는 임피던스 조절 부재를 포함할 수 있다. In addition, the state control unit, a resonant capacitor positioned to be connected in series with the resonant antenna; And an impedance adjusting member connected in parallel to a closed circuit formed by the resonant antenna.

또한, 상기 안테나 유닛은, 상기 임피던스 조절 부재가 상기 공진 안테나에 연결되는 경로상에 위치되는 스위치를 더 포함할 수 있다.Further, the antenna unit may further include a switch positioned on a path where the impedance adjusting member is connected to the resonant antenna.

또한, 상기 공진 커패시터의 커패시턴스는 다음 수식의 값을 가질 수 있다.In addition, the capacitance of the resonant capacitor may have a value of the following equation.

Figure 112018102087494-pat00001
Figure 112018102087494-pat00001

단, L은 공진 안테나의 인덕턴스, f0는 전원의 주파수, C는 공진 커패시터의 커패시턴스However, L is the inductance of the resonant antenna, f 0 is the frequency of the power supply, C is the capacitance of the resonant capacitor

또한, 상기 임피던스 조절 부재는 커패시터로 제공되되, 상기 임피던스 조절 부재의 커패시턴스는 상기 공진 커패시터의 커패시턴스를 초과한 값을 가질 수 있다.In addition, the impedance adjustment member is provided as a capacitor, and the capacitance of the impedance adjustment member may have a value exceeding the capacitance of the resonant capacitor.

또한, 상기 임피던스 조절 부재의 커패시턴스는 상기 공진 커패시터의 커패시턴스의 2배 이상의 값을 가질 수 있다.In addition, the capacitance of the impedance adjusting member may have a value equal to or more than twice the capacitance of the resonant capacitor.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판 처리 장치에 제공되어, 플라즈마를 여기하는 에너지를 제공하는 안테나 유닛에 있어서, 도선으로 제공되어, 전원에 연결되는 메인 안테나; 닫힌 구조로, 상기 메인 안테나와 인접하게 위치되는 공진 안테나; 및 상기 공진 안테나의 일 지점에 위치되어, 상기 공진 안테나에 의해 형성되는 닫힌 회로의 임피던스가 조절되게 하는 상태 조절 유닛을 포함하는 안테나 유닛이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, an antenna unit provided in a substrate processing apparatus and providing energy to excite plasma, comprising: a main antenna provided as a conductor and connected to a power source; A closed structure, a resonant antenna positioned adjacent to the main antenna; And it is located at one point of the resonant antenna, it can be provided with an antenna unit including a state control unit to adjust the impedance of the closed circuit formed by the resonant antenna.

또한, 상기 상태 조절 유닛은, 상기 공진 안테나가 형성하는 닫힌 상에 직렬로 연결되게 위치되는 공진 커패시터; 상기 공진 안테나가 형성하는 닫힌에 대해 병렬로 연결되는 임피던스 조절 부재; 및 상기 임피던스 조절 부재가 상기 공진 안테나에 연결되는 경로상에 위치되는 스위치를 포함할 수 있다.In addition, the state control unit, a resonant capacitor positioned to be connected in series to a closed phase formed by the resonant antenna; An impedance adjusting member connected in parallel with respect to the closed formed by the resonant antenna; And a switch located on a path where the impedance adjusting member is connected to the resonant antenna.

또한, 상기 공진 커패시터의 커패시턴스는 다음 수식의 값을 가질 수 있다.In addition, the capacitance of the resonant capacitor may have a value of the following equation.

Figure 112018102087494-pat00002
Figure 112018102087494-pat00002

단, L은 공진 안테나의 인덕턴스, f0는 전원의 주파수, C는 공진 커패시터의 커패시턴스However, L is the inductance of the resonant antenna, f 0 is the frequency of the power supply, C is the capacitance of the resonant capacitor

또한, 상기 임피던스 조절 부재는 커패시터로 제공되되, 상기 임피던스 조절 부재의 커패시턴스는 상기 공진 커패시터의 커패시턴스의 2배 이상의 값을 가질 수 있다.Further, the impedance adjusting member is provided as a capacitor, and the capacitance of the impedance adjusting member may have a value equal to or more than twice the capacitance of the resonance capacitor.

또한, 상기 임피던스 조절 부재는 인덕터로 제공될 수 있다.Further, the impedance adjusting member may be provided as an inductor.

본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판을 효율적으로 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 안테나 유닛이 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a substrate processing apparatus and an antenna unit capable of efficiently processing a substrate may be provided.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 플라즈마의 밀도를 효과적으로 조절할 수 있는 기판 처리 장치 및 안테나 유닛이 제공될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, a substrate processing apparatus and an antenna unit capable of effectively controlling the density of plasma may be provided.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 안테나 유닛을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 기판 처리 장치에서 여기되는 플라즈마 밀도를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 기판 처리 장치에서 여기 된 플라즈마의 전자 온도를 나타내는 도면이다.
도 5는 다른 실시 예에 따른 안테나 유닛을 나타내는 도면이다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 상태 조절 유닛을 나타내는 도면이다.
도 7은 다른 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7의 기판 처리 장치의 안테나 유닛을 나타내는 도면이다.
도 9는 다른 실시 예에 따른 도 7의 기판 처리 장치의 안테나 유닛을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing the antenna unit of FIG. 1.
FIG. 3 is a diagram showing plasma density excited in the substrate processing apparatus of FIG. 1.
4 is a view showing the electron temperature of the plasma excited in the substrate processing apparatus of FIG. 1.
5 is a view showing an antenna unit according to another embodiment.
6 is a view showing a state adjustment unit according to another embodiment.
7 is a view showing a substrate processing apparatus according to another embodiment.
8 is a view showing an antenna unit of the substrate processing apparatus of FIG. 7.
9 is a view illustrating an antenna unit of the substrate processing apparatus of FIG. 7 according to another embodiment.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more 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 interpreted as being limited to the following embodiments. This embodiment is provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shape of the elements in the drawings has been exaggerated to emphasize a clearer explanation.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 챔버(10), 서셉터(21) 및 안테나 유닛(500)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the substrate processing apparatus 1 includes a chamber 10, a susceptor 21, and an antenna unit 500.

기판 처리 장치(1)는 플라즈마를 이용하여 기판(W)을 처리한다. 일 예로, 기판 처리 장치(1)는 여기된 플라즈마를 이용하여, 기판(W)에 대해 식각 공정, 애싱 공정 등을 수행할 수 있다.The substrate processing apparatus 1 processes the substrate W using plasma. For example, the substrate processing apparatus 1 may perform an etching process, an ashing process, and the like on the substrate W using the excited plasma.

챔버(10)는 기판(W)이 위치되어 공정이 수행되는 처리 공간을 제공한다. 챔버(10)는 알루미늄, 스테인리스 등의 도전체 소재로 제공될 수 있다. 챔버(10)의 일 측에는 처리 공간으로 기판(W)이 반입 또는 반출되는 개구(101)가 형성되고, 개구(101)는 게이트 벨브(102)에 의해 개폐될 수 있다. The chamber 10 provides a processing space in which the substrate W is positioned and the process is performed. The chamber 10 may be made of a conductive material such as aluminum or stainless steel. One side of the chamber 10 is formed with an opening 101 through which the substrate W is brought into or taken out of the processing space, and the opening 101 may be opened and closed by a gate valve 102.

서셉터(21)는 챔버(10)의 내측에 형성된 처리 공간에 위치되어, 공정이 이루어질 기판(W)을 지지한다. 서셉터(21)는 서셉터 지지부(22)의 상부에 위치될 수 있다. 서셉터 지지부(22)는 외측 둘레가 원형, 다각형 등의 형상을 갖는 기둥 형상으로 처리 공간의 하부 중앙 영역에 위치될 수 있다. 서셉터 지지부(22)는 절연체로 제공될 수 있다. 서셉터(21)는 급전봉(32) 및 정합기(31)를 거쳐서 바이어스용의 바이어스 전원(30)에 연결될 수 있다. 바이어스 전원(30)은 설정 주파수의 전력을 공급할 수 있다. 일 예로, 바이어스 전원(30)은 13.56㎒의 고주파 전력을 공급할 수 있다.The susceptor 21 is located in the processing space formed inside the chamber 10 to support the substrate W to be processed. The susceptor 21 may be located above the susceptor support 22. The susceptor support 22 may be located in a lower center region of the processing space in a column shape having an outer circumference or a polygonal shape. The susceptor support 22 may be provided as an insulator. The susceptor 21 may be connected to the bias power supply 30 for bias through the feed rod 32 and the matcher 31. The bias power supply 30 may supply power at a set frequency. For example, the bias power supply 30 may supply high-frequency power of 13.56 MHz.

서셉터(21)의 상면에는, 기판(W)을 정전 흡착력으로 유지하기 위한 정전 척(23)이 위치될 수 있다. 정전척(23)의 외측 둘레에는 기판(W)의 주위를 둘러싸는 포커스 링(24)이 제공될 수 있다. On the upper surface of the susceptor 21, an electrostatic chuck 23 for holding the substrate W with an electrostatic adsorption force may be positioned. A focus ring 24 surrounding the periphery of the substrate W may be provided on the outer circumference of the electrostatic chuck 23.

서셉터(21)의 내부에는, 기판(W)의 온도 제어를 위한 냉매가 유동하는 냉매 유로(212)가 형성될 수 있다. 냉매 유로(212)는 배관(213)을 거쳐서 냉매를 공급하는 칠러 유닛(미도시)과 연결될 수 있다. 또한, 서셉터(21)의 내부에는, 정전 척(23)과 기판(W) 사이에 전열 가스를 공급하는 전열 가스 공급로(214)가 형성될 수 있다. 전열 가스 공급로(214)는 정전 척(23)을 관통하고, 그 말단은 정전 척(23)의 상면에 개구(101)되어 있다. 일 예로, 전열 가스는 He 가스일 수 있다.Inside the susceptor 21, a refrigerant flow path 212 through which a refrigerant for controlling the temperature of the substrate W flows may be formed. The refrigerant passage 212 may be connected to a chiller unit (not shown) that supplies refrigerant through a pipe 213. Further, inside the susceptor 21, an electrothermal gas supply path 214 for supplying electrothermal gas between the electrostatic chuck 23 and the substrate W may be formed. The electrothermal gas supply path 214 passes through the electrostatic chuck 23, and its end is opened 101 on the upper surface of the electrostatic chuck 23. For example, the heat transfer gas may be He gas.

서셉터(21)의 외측 둘레와 챔버(10)의 내벽 사이에는 배플판(11)이 위치될 수 있다. 배플판(11)에는 유체가 유동하기 위한 복수의 홀이 형성될 수 있다. A baffle plate 11 may be positioned between the outer periphery of the susceptor 21 and the inner wall of the chamber 10. A plurality of holes for fluid to flow may be formed in the baffle plate (11).

챔버(10)의 하부에는 배기구(12)가 형성될 수 있다. 배기구(12)는 배기관(13)을 통해 배기 부재(14)에 연결될 수 있다. 배기 부재(14)는 흡입 압력을 제공하여, 처리 공간에 대해 배기가 이루어 지게 할 수 있다.An exhaust port 12 may be formed under the chamber 10. The exhaust port 12 may be connected to the exhaust member 14 through the exhaust pipe 13. The exhaust member 14 provides suction pressure, so that exhaust can be made to the processing space.

챔버(10)에는 공정 가스가 유동하는 가스 공급로(41)가 형성될 수 있다. 일 예로, 가스 공급로(41)는 개구(101)의 위쪽에 위치되도록, 챔버(10)의 측벽의 상부에 둘레 방향을 따라 형성될 수 있다. 챔버(10)의 내측면에는 가스 공급로(41)와 연결되어, 처리 공간으로 공정 가스가 유입되게 하는 가스 공급홀(42)이 형성될 수 있다. 가스 공급홀(42)은 둘레 방향을 따라 설정 간격을 두고 복수 형성될 수 있다. 가스 공급로(41)는 가스 공급관(43)을 통해 가스 공급 부재(44)와 연결될 수 있다. 가스 공급 부재(44)는 CF4 가스, C4F8 가스, 염소 가스 등으로 제공되는 공정 가스를 공급할 수 있다.A gas supply passage 41 through which process gas flows may be formed in the chamber 10. For example, the gas supply path 41 may be formed along the circumferential direction on the upper side of the side wall of the chamber 10 so as to be positioned above the opening 101. A gas supply hole 42 may be formed on the inner surface of the chamber 10 to be connected to the gas supply path 41 to allow process gas to flow into the processing space. A plurality of gas supply holes 42 may be formed at predetermined intervals along the circumferential direction. The gas supply path 41 may be connected to the gas supply member 44 through the gas supply pipe 43. The gas supply member 44 can supply process gas provided by CF4 gas, C4F8 gas, chlorine gas, or the like.

챔버(10)의 상부에는 덮개 부재(53)이 위치되어, 처리 공간을 차폐할 수 있다. 덮개 부재(53)는 안테나 유닛(501)에서 발생된 에너지가 처리 공간으로 투과되게 한다. 덮개 부재(53)은 석영 등과 같은 유전체로 제공될 수 있다. 또한, 덮개 부재(53)는 슬릿이 형성된 도체일 수 있다. 덮개 부재(53)의 위쪽 공간은 쉴드 부재(51)에 의해 차폐되어, 덮개 부재(53)의 상면과 쉴드 부재(51)의 내측면 사이에는 안테나실이 형성될 수 있다. 쉴드 부재(51)는 도전체로 제공될 수 있다.A cover member 53 is positioned on the upper portion of the chamber 10 to shield the processing space. The lid member 53 allows energy generated by the antenna unit 501 to be transmitted to the processing space. The lid member 53 may be made of a dielectric material such as quartz. Further, the cover member 53 may be a conductor with a slit. The upper space of the cover member 53 is shielded by the shield member 51, and an antenna chamber may be formed between the top surface of the cover member 53 and the inner surface of the shield member 51. The shield member 51 may be provided as a conductor.

안테나 유닛(500)은 덮개 부재(53)의 외측면과 인접하게 위치되어, 처리 공간의 공정 가스를 플라즈마로 여기하기 위한 에너지를 제공한다. 안테나 유닛(500)은 안테나실의 내측에 위치되는 형태로 제공될 수 있다. The antenna unit 500 is positioned adjacent to the outer surface of the lid member 53 to provide energy for exciting process gas in the processing space into plasma. The antenna unit 500 may be provided in a form located inside the antenna chamber.

제어부(7)는 기판 처리 장치(1)의 구성 요소를 제어한다.The control unit 7 controls the components of the substrate processing apparatus 1.

도 2는 도 1의 안테나 유닛을 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a view showing the antenna unit of FIG. 1.

도 2를 참조하면, 안테나 유닛(500)은 메인 안테나(510), 공진 안테나(520) 및 상태 조절 유닛(530)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the antenna unit 500 includes a main antenna 510, a resonant antenna 520, and a state adjustment unit 530.

메인 안테나(510)는 전원(61)에 연결되는 도선으로 제공되어, 전원(61)이 제공하는 전력에 의해 처리 공간에 플라즈마 여기를 위한 전자기파가 발생되게 한다. 메인 안테나(510)는 고리 형상으로 제공되거나, 동일 평면 또는 높이를 달리하는 적어도 2개 이상의 평면 상에 위치되게 소용돌이 형상으로 권선된 구조로 제공될 수 있다. 메인 안테나(510)의 일측 단부는 전원(61)에 연결되고, 타측 단부는 접지될 수 있다.The main antenna 510 is provided as a conducting wire connected to the power supply 61, so that electromagnetic waves for plasma excitation are generated in the processing space by the power provided by the power supply 61. The main antenna 510 may be provided in a ring shape, or may be provided in a structure wound in a vortex shape so as to be positioned on at least two or more planes having different planes or heights. One end of the main antenna 510 is connected to the power supply 61, the other end may be grounded.

공진 안테나(520)는 메인 안테나(510)와 인접하게 위치되는 도선으로 제공되어, 메인 안테나(510)에서 발생된 전자기파에 의해 여기된 기전력에 의해 전류가 흐르도록 제공될 수 있다. 그리고, 공진 안테나(520)에서 흐르는 전류에 의해 발생된 전자기파는 처리 공간으로 공급될 수 있다. 공진 안테나(520)는 메인 안테나(510)와 설정 거리 이격되어, 메인 안테나(510)의 외측 둘레에 위치될 수 있다.The resonant antenna 520 may be provided as a conducting wire positioned adjacent to the main antenna 510, and may be provided to flow current by electromotive force excited by electromagnetic waves generated by the main antenna 510. Also, electromagnetic waves generated by the current flowing from the resonant antenna 520 may be supplied to the processing space. The resonant antenna 520 is spaced apart from the main antenna 510 by a predetermined distance, and may be positioned around the outside of the main antenna 510.

상태 조절 유닛(530)은 공진 안테나(520)의 일 지점에 위치되어, 공진 안테나(520)에 의해 형성되는 닫힌 회로의 임피던스가 조절되게 한다. 상태 조절 유닛(530)은 공진 커패시터(531), 임피던스 조절 부재(532) 및 스위치(533)를 포함한다.The state control unit 530 is located at one point of the resonant antenna 520, so that the impedance of the closed circuit formed by the resonant antenna 520 is adjusted. The state adjustment unit 530 includes a resonant capacitor 531, an impedance adjustment member 532 and a switch 533.

공진 커패시터(531)는 공진 안테나(520)에 직렬로 연결되어 닫힌 회로를 형성한다. 공진 커패시터(531)는 설정 커패시턴스를 갖도록 제공된다. 공진 커패시터(531)는 수식 1에 따른 커패시턴스 값을 갖도록 제공될 수 있다. 이 때, L은 공진 안테나(520)의 인덕턴스, f0는 전원(61)의 주파수, C는 공진 커패시터(531)의 커패시턴스이다.The resonant capacitor 531 is connected in series to the resonant antenna 520 to form a closed circuit. The resonant capacitor 531 is provided to have a set capacitance. The resonant capacitor 531 may be provided to have a capacitance value according to Equation 1. At this time, L is the inductance of the resonant antenna 520, f 0 is the frequency of the power supply 61, C is the capacitance of the resonant capacitor 531.

Figure 112018102087494-pat00003
Figure 112018102087494-pat00003

임피던스 조절 부재(532)는 공진 안테나(520)가 형성하는 닫힌 회로에 대해 병렬로 연결되게 위치된다. 임피던스 조절 부재(532)는 공진 커패시터(531)에 대해 병렬로 연결될 수 있다. 임피던스 조절 부재(532)는 설정 커패시턴스를 갖도록 제공된다. 임피던스 조절 부재(532)의 커패시턴스는 공진 커패시터(531)의 커패시턴스와 설정 관계를 갖도록 제공된다. 임피던스 조절 부재(532)의 커패시턴스는 공진 커패시터(531)의 커패시턴스를 초과한 값을 갖도록 제공될 수 있다. 바람직하게, 임피던스 조절 부재(532)의 커패시턴스는 공진 커패시터(531)의 커패시턴스의 2배 이상의 값을 갖도록 제공될 수 있다.The impedance adjusting member 532 is positioned to be connected in parallel to the closed circuit formed by the resonant antenna 520. The impedance adjusting member 532 may be connected in parallel to the resonant capacitor 531. The impedance adjustment member 532 is provided to have a set capacitance. The capacitance of the impedance adjusting member 532 is provided to have a setting relationship with the capacitance of the resonant capacitor 531. The capacitance of the impedance adjusting member 532 may be provided to have a value exceeding the capacitance of the resonant capacitor 531. Preferably, the capacitance of the impedance adjusting member 532 may be provided to have a value that is at least twice the capacitance of the resonant capacitor 531.

스위치(533)는 임피던스 조절 부재(532)가 공진 안테나(520)에 연결되는 경로상에 위치되어, 임피던스 조절 부재(532)가 공진 안테나(520)에 연결 또는 개방되게 한다. 스위치(533)는 릴레이 스위치(533)로 제공될 수 있다.The switch 533 is located on a path where the impedance adjustment member 532 is connected to the resonance antenna 520, so that the impedance adjustment member 532 is connected or opened to the resonance antenna 520. The switch 533 may be provided as a relay switch 533.

도 3은 도 1의 기판 처리 장치에서 여기되는 플라즈마 밀도를 나타내는 도면이다.FIG. 3 is a diagram showing plasma density excited in the substrate processing apparatus of FIG. 1.

도 3을 참조하면, 공정이 수행되는 동안, 기판 처리 장치(1)는 처리 공간의 위치에 따른 플라즈마 밀도가 시간의 경과에 따라 변하도록 제공된다. 구체적으로, 제어부(7)는 공정이 수행되는 동안 적어도 1회 이상 스위치(533)의 개폐 상태를 변화시켜, 공진 안테나(520)에 공진 커패시터(531)가 연결된 상태와, 공진 안테나(520)에 공진 커패시터(531) 및 임피던스 조절 부재(532)가 연결된 상태 사이에서 변화가 발생하게 한다. 바람직하게, 제어부(7)는 공정이 수행되는 동안 설정 시간 간격을 두고 반복적으로 스위치(533)를 온오프 할 수 있다. 일 예로, 제어부(7)는 수 Hz 내지 수십 Hz의 주기로 스위치(533)를 온오프 할 수 있다. 이에 따라, 안테나 유닛(500)은 공진 안테나(520)가 공진 커패시터(531)와 연결되어 메인 안테나(510)와 공진하는 공진 상태와, 공진 안테나(520)가 공진 커패시터(531) 및 임피던스 조절 부재(532)와 연결되어 메인 안테나(510)와 공진하지 않는 비공진 상태 사이로 변화될 수 있다. 안테나 유닛(500)이 공진 상태와 비공진 상태로 변하는 것에 대응되어, 메인 안테나(510)가 처리 공간으로 인가하는 전자기파와 공진 안테나(520)가 처리 공간으로 인가하는 전자기파가 변하게 된다. 이에 따라, 처리 공간에서 여기되는 플라즈마의 분포가 변경될 수 있다.Referring to FIG. 3, during the process, the substrate processing apparatus 1 is provided so that the plasma density according to the location of the processing space changes over time. Specifically, the control unit 7 changes the opening and closing state of the switch 533 at least once during the process, so that the resonance capacitor 531 is connected to the resonance antenna 520 and the resonance antenna 520 A change occurs between the resonant capacitor 531 and the impedance adjustment member 532 connected. Preferably, the control unit 7 may repeatedly turn on and off the switch 533 at a set time interval during the process. For example, the controller 7 may turn the switch 533 on and off at a period of several Hz to several tens of Hz. Accordingly, the antenna unit 500 is a resonant state in which the resonant antenna 520 is connected to the resonant capacitor 531 to resonate with the main antenna 510, and the resonant antenna 520 is a resonant capacitor 531 and an impedance adjusting member. It can be changed between the main antenna 510 and a non-resonant state that does not resonate with being connected to 532. Corresponding to the antenna unit 500 being changed into a resonant state and a non-resonant state, electromagnetic waves applied by the main antenna 510 to the processing space and electromagnetic waves applied by the resonance antenna 520 to the processing space are changed. Accordingly, the distribution of plasma excited in the processing space can be changed.

또한, 임피던스 조절 부재(532)의 커패시턴스는 공진 커패시터(531)의 커패시턴스를 초과한 값을 갖도록 제공됨에 따라, 안테나 유닛(500)은 공진 상태와 비공진 상태가 명확히 구분되는 형태로 동작될 수 있다. 일 예로, 전원(61)의 주파수가 13.6 MHz, 공진 안테나(520)의 인덕턴스가 1.37uH 일 때, 공진 커패시터(531)의 커패시턴스는 100 pF일 수 있다. 이에 따라, 스위치(533)가 열리면, 공진 안테나(520)에 의해 형성되는 닫힌회로는 메인 안테나(510)와 공진 될 수 있다. 또한, 임피던스 조절 부재(532)의 커패시턴스는 200 pF 이상 일 수 있다. 이에 따라, 스위치(533)가 닫히면, 공진 안테나(520)에 의해 형성되는 닫힌회로는 약 7.8 MHz이하의 자기 공진 주파수를 갖게 되어, 공진 상태와 명확히 구분된 상태로 동작될 수 있다.In addition, as the capacitance of the impedance adjusting member 532 is provided to have a value exceeding the capacitance of the resonance capacitor 531, the antenna unit 500 may be operated in a form in which the resonance state and the non-resonance state are clearly distinguished. . For example, when the frequency of the power supply 61 is 13.6 MHz and the inductance of the resonant antenna 520 is 1.37 uH, the capacitance of the resonant capacitor 531 may be 100 pF. Accordingly, when the switch 533 is opened, the closed circuit formed by the resonant antenna 520 may resonate with the main antenna 510. In addition, the capacitance of the impedance adjusting member 532 may be 200 pF or more. Accordingly, when the switch 533 is closed, the closed circuit formed by the resonant antenna 520 has a self-resonant frequency of about 7.8 MHz or less, and can be operated in a state distinct from the resonant state.

또한, 공진 안테나(520)에 의해 형성되는 닫힌회로에는 비공진 상태일 때 보다 공진 상태일 때 큰 전류가 흐른다. 그리고, 스위치(533)는 임피던스 조절 부재(532)를 공진 안테나(520)에 연결하도록 제공됨에 따라, 스위치(533)에는 비공진 상태일 때 전류가 흐른다. 이에 따라, 스위치(533)는 허용 전류가 낮은 것이 선택될 수 있다.Also, a larger current flows in the closed circuit formed by the resonant antenna 520 when in the resonant state than in the non-resonant state. Then, as the switch 533 is provided to connect the impedance adjusting member 532 to the resonance antenna 520, current flows in the switch 533 when it is in a non-resonant state. Accordingly, the switch 533 may be selected to have a low allowable current.

도 4는 도 1의 기판 처리 장치에서 여기 된 플라즈마의 전자 온도를 나타내는 도면이다.4 is a view showing the electron temperature of the plasma excited in the substrate processing apparatus of FIG. 1.

도 4를 참조하면, 안테나 유닛(500)이 공진 상태와 비공진 상태로 변하는 과정에서 플라즈마의 전자 온도 변화는 설정 범위 이내로 한정된다. 이에 따라, 전자 온도의 편차에 의해 전자 온도의 편차에 의해 기판(W) 처리의 품질이 저하되는 것이 방지될 수 있다.Referring to FIG. 4, in the process of the antenna unit 500 changing to a resonant state and a non-resonant state, a change in electron temperature of the plasma is limited within a set range. Accordingly, it is possible to prevent the quality of the substrate W processing from deteriorating due to the variation in the electron temperature due to the variation in the electron temperature.

본 발명에 의하면, 안테나 유닛(500)은 메인 안테나(510) 및 공진 안테나(520)를 기구적 방식으로 위치조절 하지 않고, 스위치(533)의 온오프를 제어하는 것에 의해 안테나 유닛(500)에 의해 발생된 전자기파가 처리 공간으로 침투되는 깊이, 영역별 전자기파의 세기를 조절하여 플라즈마 밀도를 조절할 수 있다.According to the present invention, the antenna unit 500 does not position the main antenna 510 and the resonant antenna 520 in a mechanical manner, and controls the on / off of the switch 533 to the antenna unit 500. The plasma density can be controlled by controlling the depth at which electromagnetic waves generated by the electromagnetic wave penetrate the processing space and the intensity of electromagnetic waves in each region.

도 5는 다른 실시 예에 따른 안테나 유닛을 나타내는 도면이다.5 is a view showing an antenna unit according to another embodiment.

도 5를 참조하면, 안테나 유닛(501)은 메인 안테나(510a), 공진 안테나(520a) 및 상태 조절 유닛(530a)를 포함한다.Referring to FIG. 5, the antenna unit 501 includes a main antenna 510a, a resonant antenna 520a, and a state adjustment unit 530a.

메인 안테나(510a)는 전원(61)에 연결되는 도선으로 제공되어, 전원(61)이 제공하는 전력에 의해 처리 공간에 플라즈마 여기를 위한 전자기파가 발생되게 한다. 메인 안테나(510a)는 고리 형상으로 제공되거나, 동일 평면 또는 높이를 달리하는 적어도 2개 이상의 평면 상에 위치되게 소용돌이 형상으로 권선된 형상으로 제공될 수 있다. 메인 안테나(510a)의 일측 단부는 전원(61)에 연결되고, 타측 단부는 접지될 수 있다.The main antenna 510a is provided as a conducting wire connected to the power supply 61, so that electromagnetic waves for plasma excitation are generated in the processing space by the power provided by the power supply 61. The main antenna 510a may be provided in a ring shape, or may be provided in a shape wound in a vortex shape to be located on at least two or more planes having different heights. One end of the main antenna 510a is connected to the power supply 61, and the other end can be grounded.

공진 안테나(520a)는 메인 안테나(510a)와 인접하게 위치되어, 메인 안테나(510a)에서 발생된 전자기파에 의해 여기된 기전력에 의해 전류가 흐르도록 제공될 수 있다. 그리고, 공진 안테나(520a)에서 흐르는 전류에 의해 발생된 전자기파는 처리 공간으로 공급될 수 있다. 공진 안테나(520a)는 닫힌 형태로 제공된다. 공진 안테나(520a)는 메인 안테나(510a)와 설정 거리 이격되어, 메인 안테나(510a)의 내측에 위치될 수 있다.The resonant antenna 520a is positioned adjacent to the main antenna 510a, and may be provided to flow current by electromotive force excited by electromagnetic waves generated by the main antenna 510a. Then, electromagnetic waves generated by the current flowing from the resonant antenna 520a may be supplied to the processing space. The resonant antenna 520a is provided in a closed form. The resonant antenna 520a is spaced a predetermined distance from the main antenna 510a and may be located inside the main antenna 510a.

상태 조절 유닛(530a)는 공진 커패시터(531a), 임피던스 조절 부재(532a) 및 스위치(533a)를 포함한다. 상태 조절 유닛(530a)는 도 2의 안테나 유닛(500)의 상태 조절 유닛(530)과 동일 또는 유사하므로 반복된 설명은 생략한다.The state adjustment unit 530a includes a resonant capacitor 531a, an impedance adjustment member 532a, and a switch 533a. Since the state adjustment unit 530a is the same or similar to the state adjustment unit 530 of the antenna unit 500 of FIG. 2, repeated description will be omitted.

도 6은 다른 실시 예에 따른 상태 조절 유닛을 나타내는 도면이다.6 is a view showing a state adjustment unit according to another embodiment.

도 6을 참조하면, 상태 조절 유닛(540)은 공진 커패시터(541), 임피던스 조절 부재(542) 및 스위치(543)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the state adjustment unit 540 includes a resonance capacitor 541, an impedance adjustment member 542, and a switch 543.

상태 조절 유닛(540)은 도 2에 따른 안테나 유닛(500), 또는 도 5에 따른 안테나 유닛(501)에 제공될 수 있다.The condition adjustment unit 540 may be provided to the antenna unit 500 according to FIG. 2 or the antenna unit 501 according to FIG. 5.

임피던스 조절 부재(542)는 인덕터로 제공될 수 있다. 스위치(543)가 오프 되면, 공진 안테나(520, 520a)는 메인 안테나(510, 510a)와 공진하는 상태가 되고, 스위치(533)가 온 되면, 공진 안테나(520, 520a)는 메인 안테나(510, 510a)와 비공진 상태가 될 수 있다.The impedance adjusting member 542 may be provided as an inductor. When the switch 543 is turned off, the resonant antennas 520 and 520a are in a state of resonating with the main antennas 510 and 510a, and when the switch 533 is turned on, the resonant antennas 520 and 520a are the main antenna 510 , 510a) and a non-resonant state.

일 예로, 전원(61)의 주파수가 13.6 MHz, 공진 안테나(520, 520a)의 인덕턴스가 1.37uH, 공진 커패시터(541)의 커패시턴스가 100 pF일 때, 임피던스 조절 부재(542)의 인덕던스는 1 uH일 수 있다. 이에 따라, 스위치(533)가 온 되면 상태 조절 부재(540)의 리액턴스는 j14 Ω이 된다. 이 때, 상태 조절 부재(540)의 부유 용량(stray capacitance) 값이 대략 10 pF이라고 하면 공진 안테나(520, 520a)를 포함하는 닫힌 회로의 공진 주파수는 약 32.7 MHz가 된다.For example, when the frequency of the power supply 61 is 13.6 MHz, the inductance of the resonant antennas 520 and 520a is 1.37 uH, and the capacitance of the resonant capacitor 541 is 100 pF, the inductance of the impedance adjusting member 542 is 1 It may be uH. Accordingly, when the switch 533 is turned on, the reactance of the state adjustment member 540 becomes j14 Ω. At this time, if the stray capacitance value of the state adjustment member 540 is approximately 10 pF, the resonance frequency of the closed circuit including the resonant antennas 520 and 520a is about 32.7 MHz.

임피던스 조절 부재(542)가 인턱터로 제공되는 점 외에, 공진 커패시터(541) 및 스위치(543)의 구성, 상태 조절 유닛(540)의 동작은 도 2의 상태 조절 유닛(500)과 동일 또는 유사하므로 반복된 설명은 생략한다.Since the impedance adjusting member 542 is provided as an inductor, the configuration of the resonant capacitor 541 and the switch 543, and the operation of the state adjusting unit 540 are the same or similar to the state adjusting unit 500 of FIG. 2 Repeated explanation is omitted.

도 7은 다른 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.7 is a view showing a substrate processing apparatus according to another embodiment.

도 7을 참조하면, 기판 처리 장치(2)는 챔버(10a), 서셉터(21a) 및 안테나 유닛(502)을 포함한다.Referring to FIG. 7, the substrate processing apparatus 2 includes a chamber 10a, a susceptor 21a, and an antenna unit 502.

챔버(10a)는 기판이 위치되어 공정이 수행되는 처리 공간을 제공한다. 챔버(10a)의 하부에는 배기구(12a)가 형성될 수 있다. 배기구(12a)는 배기관(13a)을 통해 배기 부재(14a)에 연결될 수 있다.The chamber 10a provides a processing space in which the substrate is positioned and the process is performed. An exhaust port 12a may be formed under the chamber 10a. The exhaust port 12a may be connected to the exhaust member 14a through the exhaust pipe 13a.

서셉터(21a)는 챔버(10a)의 내측에 형성된 처리 공간에 위치되어, 공정이 이루어질 기판을 지지한다. 서셉터(21a)는 정합기(31a)를 거쳐서 바이어스 전원(30a)에 연결될 수 있다.The susceptor 21a is located in a processing space formed inside the chamber 10a to support a substrate to be processed. The susceptor 21a may be connected to the bias power supply 30a through the matcher 31a.

챔버(10a)의 상부에는 덮개 부재(53a)이 위치되어, 처리 공간을 차폐할 수 있다. 덮개 부재(53a)는 벨자(bell jar) 구조로 제공될 수 있다. 덮개 부재(53a)는 석영 등과 같은 유전체로 제공될 수 있다.A cover member 53a is positioned on the upper portion of the chamber 10a to shield the processing space. The cover member 53a may be provided in a bell jar structure. The cover member 53a may be provided with a dielectric material such as quartz.

안테나 유닛(502)은 덮개 부재(53a)의 외측면과 인접하게 위치되어, 처리 공간의 공정 가스를 플라즈마로 여기하기 위한 에너지를 제공한다. 일 예로, 안테나 유닛(502)은 덮개 부재(53a)의 외측 둘레에 위치될 수 있다.The antenna unit 502 is located adjacent to the outer surface of the cover member 53a, and provides energy for exciting process gas in the processing space into plasma. For example, the antenna unit 502 may be positioned around the outer periphery of the cover member 53a.

도 8은 도 7의 기판 처리 장치의 안테나 유닛을 나타내는 도면이다.8 is a view showing an antenna unit of the substrate processing apparatus of FIG. 7.

도 8을 참조하면, 안테나 유닛(502)은 메인 안테나(550), 공진 안테나(560) 및 상태 조절 유닛(570)를 포함한다.Referring to FIG. 8, the antenna unit 502 includes a main antenna 550, a resonant antenna 560 and a state adjustment unit 570.

메인 안테나(550)는 덮개 부재(53a)의 외측 둘레에 권선되도록 제공될 수 있다. 메인 안테나(550)는 전원(65)이 제공하는 전력에 의해 처리 공간에 플라즈마 여기를 위한 전자기파가 발생되게 한다.The main antenna 550 may be provided to be wound around the outer periphery of the cover member 53a. The main antenna 550 causes electromagnetic waves for plasma excitation to be generated in the processing space by the power provided by the power supply 65.

공진 안테나(560)는 덮개 부재(53a)의 외측 둘레에 권선되도록 제공될 수 있다. 공진 안테나(560)는 메인 안테나(550)의 아래쪽 또는 위쪽에 위치될 수 있다.The resonant antenna 560 may be provided to be wound around the outer periphery of the cover member 53a. The resonant antenna 560 may be positioned below or above the main antenna 550.

상태 조절 유닛(570)은 공진 안테나(560)에 연결되어, 공진 안테나(560)가 메인 안테나(550)에 대해 공진 상태와 비공진 상태로 변경되게 한다. 상태 조절 유닛(570)의 구성 및 동작은 도 2, 도 6과 동일 또는 유사하므로 반복된 설명은 생략한다.The state control unit 570 is connected to the resonant antenna 560, so that the resonant antenna 560 is changed to a resonant state and a non-resonant state with respect to the main antenna 550. Since the configuration and operation of the state adjustment unit 570 are the same or similar to those of FIGS. 2 and 6, repeated descriptions are omitted.

도 9는 다른 실시 예에 따른 도 7의 기판 처리 장치의 안테나 유닛을 나타내는 도면이다.9 is a view illustrating an antenna unit of the substrate processing apparatus of FIG. 7 according to another embodiment.

도 9를 참조하면, 안테나 유닛(503)은 메인 안테나(550a), 공진 안테나(560a) 및 상태 조절 유닛(570a)를 포함한다.Referring to FIG. 9, the antenna unit 503 includes a main antenna 550a, a resonant antenna 560a, and a state adjustment unit 570a.

메인 안테나(550a)는 덮개 부재(53a)의 외측 둘레에 권선되도록 제공될 수 있다.The main antenna 550a may be provided to be wound around the outer periphery of the cover member 53a.

공진 안테나(560a)는 덮개 부재(53a)의 외측 둘레에 권선되도록 제공될 수 있다. 공진 안테나(560a)는 적어도 일부 구간이 메인 안테나(550a)에 끼워지는 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 메인 안테나(550a)와 공진 안테나(560a)는 상하 방향으로 덮개 부재(53a)의 외측에 교대로 권선되는 형태로 제공될 수 있다.The resonant antenna 560a may be provided to be wound around the outer periphery of the cover member 53a. The resonant antenna 560a may be provided with a structure in which at least some sections are fitted to the main antenna 550a. For example, the main antenna 550a and the resonant antenna 560a may be provided in the form of being alternately wound on the outside of the cover member 53a in the vertical direction.

상태 조절 유닛(570a)은 공진 안테나(560a)에 연결되어, 공진 안테나(560a)가 메인 안테나(550a)에 대해 공진 상태와 비공진 상태로 변경되게 한다. 상태 조절 유닛(570a)의 구성 및 동작은 도 2, 도 6과 동일 또는 유사하므로 반복된 설명은 생략한다. 이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The state adjustment unit 570a is connected to the resonant antenna 560a, so that the resonant antenna 560a is changed to a resonant state and a non-resonant state with respect to the main antenna 550a. Since the configuration and operation of the state adjustment unit 570a are the same or similar to those of FIGS. 2 and 6, repeated descriptions are omitted. The above detailed description is to illustrate the present invention. In addition, the above-described content is to describe and describe preferred embodiments of the present invention, and the present invention can be used in various other combinations, modifications and environments. That is, it is possible to change or modify the scope of the concept of the invention disclosed herein, the scope equivalent to the disclosed contents, and / or the scope of the art or knowledge in the art. The embodiments described describe the best conditions for implementing the technical spirit of the present invention, and various changes required in specific application fields and uses of the present invention are possible. Accordingly, the detailed description of the invention is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments. In addition, the appended claims should be construed to include other embodiments.

10: 챔버 21: 서셉터
23: 정전척 24: 포커스 링
41: 가스 공급로 42: 가스 공급홀
51: 쉴드 부재 53: 덮개 부재
500: 안테나 유닛 510: 메인 안테나
520: 공진 안테나 530: 상태 조절 유닛10: chamber 21: susceptor
23: electrostatic chuck 24: focus ring
41: gas supply path 42: gas supply hole
51: shield member 53: cover member
500: antenna unit 510: main antenna
520: resonant antenna 530: state control unit

Claims (12)

처리 공간을 형성하는 챔버;
상기 챔버의 내측에 위치되어 공정이 수행될 기판을 지지하는 서셉터;
상기 챔버의 상부에 위치되어, 상기 처리 공간을 차폐하는 덮개 부재; 및
상기 덮개 부재의 외측면과 인접하게 위치되어, 상기 처리 공간으로 플라즈마 여기를 위한 에너지를 제공하는 안테나 유닛을 포함하되,
상기 안테나 유닛은,
도선으로 제공되어, 전원에 연결되는 메인 안테나;
상기 메인 안테나와 인접하게 위치되는 공진 안테나; 및
상기 공진 안테나의 일 지점에 위치되어, 상기 공진 안테나에 의해 형성되는 닫힌 회로의 임피던스가 조절되게 하는 상태 조절 유닛을 포함하되,
상기 상태 조절 유닛은,
상기 공진 안테나에 직렬로 연결되게 위치되는 공진 커패시터;
상기 공진 안테나가 형성하는 닫힌 회로에 대해 병렬로 연결되는 임피던스 조절 부재; 및
상기 임피던스 조절 부재가 상기 공진 안테나에 연결되는 경로상에 위치되는 스위치를 포함하는 기판 처리 장치.A chamber forming a processing space;
A susceptor located inside the chamber to support a substrate to be processed;
A lid member positioned above the chamber to shield the processing space; And
It is located adjacent to the outer surface of the cover member, and includes an antenna unit that provides energy for plasma excitation into the processing space,
The antenna unit,
A main antenna provided as a conductor and connected to a power source;
A resonant antenna positioned adjacent to the main antenna; And
It is located at one point of the resonant antenna, and includes a state control unit to adjust the impedance of the closed circuit formed by the resonant antenna,
The state control unit,
A resonant capacitor positioned to be connected in series to the resonant antenna;
An impedance adjusting member connected in parallel to a closed circuit formed by the resonant antenna; And
And a switch positioned on a path where the impedance adjusting member is connected to the resonant antenna. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 공진 커패시터의 커패시턴스는 다음 수식의 값을 갖는 기판 처리 장치.
Figure 112019130203621-pat00004

단, L은 공진 안테나의 인덕턴스, f0는 전원의 주파수, C는 공진 커패시터의 커패시턴스According to claim 1,
The capacitance of the resonant capacitor is a substrate processing apparatus having the following equation.
Figure 112019130203621-pat00004

However, L is the inductance of the resonant antenna, f 0 is the frequency of the power supply, C is the capacitance of the resonant capacitor 제1항에 있어서,
상기 임피던스 조절 부재는 커패시터로 제공되되, 상기 임피던스 조절 부재의 커패시턴스는 상기 공진 커패시터의 커패시턴스를 초과한 값을 갖는 기판 처리 장치.According to claim 1,
The impedance adjusting member is provided as a capacitor, and the capacitance of the impedance adjusting member has a value exceeding the capacitance of the resonant capacitor. 제1항에 있어서,
상기 임피던스 조절 부재의 커패시턴스는 상기 공진 커패시터의 커패시턴스의 2배 이상의 값을 갖는 기판 처리 장치.According to claim 1,
The capacitance of the impedance control member is a substrate processing apparatus having a value of at least twice the capacitance of the resonant capacitor. 제1항에 있어서,
상기 임피던스 조절 부재는 인덕터로 제공되는 기판 처리 장치.According to claim 1,
The impedance adjusting member is a substrate processing apparatus provided as an inductor. 기판 처리 장치에 제공되어, 플라즈마를 여기하는 에너지를 제공하는 안테나 유닛에 있어서,
도선으로 제공되어, 전원에 연결되는 메인 안테나;
닫힌 구조로, 상기 메인 안테나와 인접하게 위치되는 공진 안테나; 및
상기 공진 안테나의 일 지점에 위치되어, 상기 공진 안테나에 의해 형성되는 닫힌 회로의 임피던스가 조절되게 하는 상태 조절 유닛을 포함하되,
상기 상태 조절 유닛은,
상기 공진 안테나에 직렬로 연결되게 위치되는 공진 커패시터;
상기 공진 안테나가 형성하는 닫힌 회로에 대해 병렬로 연결되는 임피던스 조절 부재; 및
상기 임피던스 조절 부재가 상기 공진 안테나에 연결되는 경로상에 위치되는 스위치를 포함하는 안테나 유닛.In the antenna unit is provided to the substrate processing device to provide the energy to excite the plasma,
A main antenna provided as a conductor and connected to a power source;
A closed structure, a resonant antenna positioned adjacent to the main antenna; And
It is located at one point of the resonant antenna, and includes a state control unit to adjust the impedance of the closed circuit formed by the resonant antenna,
The state control unit,
A resonant capacitor positioned to be connected in series to the resonant antenna;
An impedance adjusting member connected in parallel to a closed circuit formed by the resonant antenna; And
An antenna unit including a switch positioned on a path where the impedance adjusting member is connected to the resonant antenna. 삭제delete 제8항에 있어서,
상기 공진 커패시터의 커패시턴스는 다음 수식의 값을 갖는 안테나 유닛.
Figure 112019130203621-pat00005

단, L은 공진 안테나의 인덕턴스, f0는 전원의 주파수, C는 공진 커패시터의 커패시턴스The method of claim 8,
The capacitance of the resonant capacitor is an antenna unit having a value of the following equation.
Figure 112019130203621-pat00005

However, L is the inductance of the resonant antenna, f 0 is the frequency of the power supply, C is the capacitance of the resonant capacitor 제8항 또는 제10항에 있어서,
상기 임피던스 조절 부재는 커패시터로 제공되되, 상기 임피던스 조절 부재의 커패시턴스는 상기 공진 커패시터의 커패시턴스의 2배 이상의 값을 갖는 안테나 유닛.The method of claim 8 or 10,
The impedance adjusting member is provided as a capacitor, and the capacitance of the impedance adjusting member has an antenna unit having a value equal to or greater than that of the resonance capacitor. 제8항 또는 제10항에 있어서,
상기 임피던스 조절 부재는 인덕터로 제공되는 안테나 유닛.The method of claim 8 or 10,
The impedance adjusting member is an antenna unit provided as an inductor.
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