KR102201890B1 - Apparatus and method for treating substrate - Google Patents

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Abstract

기판 처리 장치가 개시된다. 기판 처리 장치는, 내부에 기판을 처리하는 공간을 갖는 챔버, 챔버 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛, 챔버 내부로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛 및 챔버 내의 가스를 플라즈마 상태로 여기시키는 플라즈마 발생 유닛을 포함하되, 지지 유닛은, 기판이 놓이는 지지판, 지지판에 고주파 전력을 공급하는 고주파 전원 및 고주파 전원으로부터 지지판으로 고주파 전력을 공급하는 고주파 전송 라인을 포함하며, 고주파 전송 라인은, 그 특성 임피던스가 가변 가능하게 제공된다.A substrate processing apparatus is disclosed. The substrate processing apparatus includes a chamber having a space for processing a substrate therein, a support unit for supporting a substrate in the chamber, a gas supply unit for supplying gas into the chamber, and a plasma generating unit for exciting gas in the chamber into a plasma state. Including, the support unit includes a support plate on which a substrate is placed, a high frequency power supply for supplying high frequency power to the support plate, and a high frequency transmission line for supplying high frequency power from the high frequency power source to the support plate, and the high frequency transmission line may have a variable characteristic impedance Is provided.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATE}Substrate processing apparatus and substrate processing method {APPARATUS AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATE}

본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판의 에칭률의 균일도를 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method, and more particularly, to a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of improving the uniformity of the etching rate of the substrate.

반도체 제조 공정은 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 공정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 반도체 제조 공정 중 에칭 공정은 플라즈마를 이용하여 기판 상의 박막을 제거할 수 있다.The semiconductor manufacturing process may include a process of treating a substrate using plasma. For example, in the semiconductor manufacturing process, the etching process may remove a thin film on the substrate using plasma.

기판 처리 공정에 플라즈마를 이용하기 위해, 공정 챔버에 플라즈마를 발생시킬 수 있는 플라즈마 발생 유닛이 장착된다. 이 플라즈마 발생 유닛은 플라즈마 발생 방식에 따라 크게 CCP(Capacitively Coupled Plasma) 타입과 ICP(Inductively Coupled Plasma) 타입으로 나뉜다. 이 중 CCP 타입의 소스는 챔버 내에 두 전극이 서로 마주보도록 배치되고, 두 전극 중 어느 하나 또는 둘 모두에 RF 신호를 인가하여 챔버 내에 전기장을 형성함으로써 플라즈마를 생성한다. 반면, ICP 타입의 소스는 챔버에 하나 또는 그 이상의 코일이 설치되고, 코일에 RF 신호를 인가하여 챔버 내에 전자장을 유도함으로써 플라즈마를 생성한다.In order to use plasma in a substrate processing process, a plasma generating unit capable of generating plasma is mounted in a process chamber. The plasma generation unit is largely divided into a CCP (Capacitively Coupled Plasma) type and an ICP (Inductively Coupled Plasma) type according to a plasma generation method. Among them, the CCP type source is disposed so that the two electrodes face each other in the chamber, and generates an electric field in the chamber by applying an RF signal to either or both of the two electrodes. On the other hand, in the ICP type source, one or more coils are installed in the chamber, and an RF signal is applied to the coil to induce an electromagnetic field in the chamber to generate plasma.

종래 에칭 공정을 수행하는 경우, 챔버 내 플라즈마의 밀도 불균형으로 인하여 기판의 중심 영역과 에지 영역에서 에칭률(Etch Rate)이 달라지는 문제가 있었으며, 이에 따라, 기판의 중심 영역과 에지 영역에서의 에칭률을 균일하게 제어할 수 있는 기술에 대한 필요성이 대두되었다.In the case of performing the conventional etching process, there was a problem that the etch rate in the center region and the edge region of the substrate was changed due to the density imbalance of the plasma in the chamber, and accordingly, the etch rate in the center region and the edge region of the substrate There is a need for a technology that can uniformly control the system.

본 발명의 목적은 RF 전력을 하부 전극으로 전달하는 고주파 전송 라인의 특성 임피던스를 변화시켜 기판의 중심 영역과 에지 영역 간 에칭률의 균일도를 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of improving the uniformity of the etching rate between the center region and the edge region of the substrate by changing the characteristic impedance of a high frequency transmission line that transmits RF power to a lower electrode. .

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 기판을 처리하는 장치에 있어서, 내부에 기판을 처리하는 공간을 갖는 챔버, 상기 챔버 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛, 상기 챔버 내부로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛 및 상기 챔버 내의 가스를 플라즈마 상태로 여기시키는 플라즈마 발생 유닛을 포함하되, 상기 지지 유닛은, 상기 기판이 놓이는 지지판, 상기 지지판에 고주파 전력을 공급하는 고주파 전원 및 상기 고주파 전원으로부터 상기 지지판으로 상기 고주파 전력을 공급하는 고주파 전송 라인을 포함하며, 상기 고주파 전송 라인은, 그 특성 임피던스가 가변 가능하게 제공된다.A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is an apparatus for processing a substrate, comprising: a chamber having a space for processing a substrate therein, a support unit supporting a substrate in the chamber, A gas supply unit supplying gas into the chamber and a plasma generating unit that excites the gas in the chamber into a plasma state, wherein the support unit includes a support plate on which the substrate is placed, and a high frequency power supply supplying high frequency power to the support plate And a high-frequency transmission line for supplying the high-frequency power from the high-frequency power source to the support plate, and the high-frequency transmission line is provided so that its characteristic impedance is variable.

여기서, 상기 고주파 전송 라인은, 내부 도체, 상기 내부 도체와 일정 거리 이격되어 상기 내부 도체를 감싸도록 제공되는 외부 도체 및 상기 내부 도체와 상기 외부 도체 사이에 가스를 주입하는 가스 공급라인을 포함할 수 있다.Here, the high frequency transmission line may include an inner conductor, an outer conductor provided to surround the inner conductor by being spaced apart from the inner conductor by a predetermined distance, and a gas supply line for injecting gas between the inner conductor and the outer conductor. have.

여기서, 상기 가스 공급라인은, 서로 유전율이 상이한 가스를 공급하는 복수의 공급 라인들을 포함하고, 상기 복수의 공급라인들은, 상기 복수의 공급라인들 중 선택된 공급라인의 가스가 상기 내부 도체와 상기 외부 도체 사이에 공급될 수 있다.Here, the gas supply line includes a plurality of supply lines for supplying gases having different dielectric constants from each other, and the plurality of supply lines includes a gas of a supply line selected from among the plurality of supply lines. It can be supplied between conductors.

여기서, 상기 지지 유닛은, 상기 지지판의 영역별 전압을 측정하는 측정부 및 상기 지지판의 영역별 전압에 기초하여, 상기 내부 도체와 상기 외부 도체 사이에 주입되는 가스를 결정하는 제어부를 더 포함할 수 있다.Here, the support unit may further include a measuring unit for measuring a voltage for each region of the support plate and a control for determining a gas injected between the inner conductor and the outer conductor based on the voltage for each region of the support plate. have.

여기서, 상기 제어부는, 상기 고주파 전송 라인의 특성 임피던스를 5 옴 내지 80 옴의 범위 내로 조절할 수 있다.Here, the controller may adjust the characteristic impedance of the high frequency transmission line within a range of 5 ohms to 80 ohms.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 기판을 처리하는 장치에 있어서, 내부에 기판을 처리하는 공간을 갖는 챔버, 상기 챔버 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛, 상기 챔버 내부로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛 및 상기 챔버 내의 가스를 플라즈마 상태로 여기시키는 플라즈마 발생 유닛을 포함하되, 상기 지지 유닛은, 상기 기판이 놓이는 지지판, 상기 지지판에 고주파 전력을 공급하는 고주파 전원, 상기 고주파 전원으로부터 상기 지지판으로 상기 고주파 전력을 공급하는 복수의 고주파 전송 라인을 포함하며, 상기 복수의 고주파 전송 라인은, 그 특성 임피던스가 상이하게 제공되고, 상기 복수의 고주파 전송 라인 중 선택된 특성 임피던스를 가지는 고주파 전송 라인이 상기 지지판과 상기 고주파 전원을 연결하도록 제공될 수 있다.Meanwhile, in the substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention, in the apparatus for processing a substrate, a chamber having a space for processing a substrate therein, a support unit supporting a substrate in the chamber, and gas into the chamber And a plasma generating unit that excites the gas in the chamber into a plasma state, wherein the support unit includes: a support plate on which the substrate is placed, a high frequency power supply supplying high frequency power to the support plate, and the high frequency power supply. A high frequency transmission line comprising a plurality of high frequency transmission lines supplying the high frequency power to the support plate, wherein the plurality of high frequency transmission lines are provided with different characteristic impedances and have a characteristic impedance selected from among the plurality of high frequency transmission lines It may be provided to connect the support plate and the high frequency power source.

여기서, 상기 복수의 고주파 전송 라인 각각은, 내부 도체, 상기 내부 도체와 일정 거리 이격되어 상기 내부 도체를 감싸도록 제공되는 외부 도체 및 상기 내부 도체와 상기 외부 도체 사이에 위치하는 유전체를 포함할 수 있다.Here, each of the plurality of high frequency transmission lines may include an inner conductor, an outer conductor provided to surround the inner conductor by being spaced apart from the inner conductor by a predetermined distance, and a dielectric disposed between the inner conductor and the outer conductor. .

여기서, 상기 복수의 고주파 전송 라인은, 상기 내부 도체의 직경이 서로 상이할 수 있다.Here, the plurality of high-frequency transmission lines may have different diameters of the inner conductors.

또한, 상기 복수의 고주파 전송 라인은, 상기 외부 도체의 외경이 서로 상이할 수 있다.In addition, the plurality of high-frequency transmission lines may have different outer diameters of the outer conductors.

또한, 상기 복수의 고주파 전송 라인은, 상기 유전체의 유전율이 서로 상이할 수 있다.In addition, the plurality of high-frequency transmission lines may have different dielectric constants of the dielectrics.

또한, 상기 지지 유닛은, 상기 지지판의 영역별 전압을 측정하는 측정부를 더 포함하고, 상기 지지판의 영역별 전압에 기초하여 상기 고주파 전송 라인의 특성 임피던스가 선택될 수 있다.In addition, the support unit may further include a measuring unit for measuring a voltage for each region of the support plate, and a characteristic impedance of the high frequency transmission line may be selected based on a voltage for each region of the support plate.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 기판을 처리하는 장치에 있어서, 제1 처리 장치 및 제2 처리 장치를 구비하되, 상기 제1 처리 장치와 상기 제2 처리 장치는 각각, 내부에 기판을 처리하는 공간을 갖는 챔버, 상기 챔버 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛, 상기 챔버 내부로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛 및 상기 챔버 내의 가스를 플라즈마 상태로 여기시키는 플라즈마 발생 유닛을 포함하되, 상기 지지 유닛은, 상기 기판이 놓이는 지지판, 상기 지지판에 고주파 전력을 공급하는 고주파 전원 및 상기 고주파 전원으로부터 상기 지지판으로 상기 고주파 전력을 공급하는 고주파 전송 라인을 포함하며, 상기 제1 처리 장치에 제공되는 상기 고주파 전송 라인의 특성 임피던스와 상기 제2 처리 장치에 제공되는 상기 고주파 전송 라인의 특성 임피던스는 서로 상이하게 제공된다.Meanwhile, a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a first processing apparatus and a second processing apparatus, in an apparatus for processing a substrate, wherein the first processing apparatus and the second processing apparatus, respectively, A chamber having a space for processing a substrate therein, a support unit for supporting the substrate in the chamber, a gas supply unit for supplying gas into the chamber, and a plasma generating unit for exciting the gas in the chamber into a plasma state, , The support unit includes a support plate on which the substrate is placed, a high frequency power supply for supplying high frequency power to the support plate, and a high frequency transmission line for supplying the high frequency power from the high frequency power to the support plate, and is provided to the first processing device The characteristic impedance of the high-frequency transmission line to be formed and the characteristic impedance of the high-frequency transmission line provided to the second processing device are provided to be different from each other.

여기서, 상기 고주파 전송 라인은, 내부 도체, 상기 내부 도체와 일정 거리 이격되어 상기 내부 도체를 감싸도록 제공되는 외부 도체 및 상기 내부 도체와 상기 외부 도체 사이에 위치하는 유전체를 포함할 수 있다.Here, the high frequency transmission line may include an inner conductor, an outer conductor provided to surround the inner conductor by being spaced apart from the inner conductor by a predetermined distance, and a dielectric disposed between the inner conductor and the outer conductor.

여기서, 상기 복수의 챔버 각각에 제공되는 상기 고주파 전송 라인은, 상기 내부 도체의 직경이 서로 상이할 수 있다.Here, the high frequency transmission lines provided in each of the plurality of chambers may have different diameters of the inner conductors.

또한, 상기 복수의 챔버 각각에 제공되는 상기 고주파 전송 라인은, 상기 외부 도체의 외경이 서로 상이할 수 있다.In addition, the high frequency transmission lines provided in each of the plurality of chambers may have different outer diameters of the outer conductors.

또한, 상기 복수의 챔버 각각에 제공되는 상기 고주파 전송 라인은, 상기 유전체의 유전율이 서로 상이할 수 있다.In addition, the high frequency transmission lines provided in each of the plurality of chambers may have different dielectric constants of the dielectrics.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법은, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 기판을 지지하는 지지판과 상기 지지판에 전력을 공급하는 고주파 전원을 연결하는 고주파 전송 라인의 특성 임피던스를 기설정된 범위 내로 조절하여, 상기 기판의 에칭률을 제어한다.Meanwhile, in the substrate processing method according to an embodiment of the present invention, in the method of processing a substrate, a characteristic impedance of a high frequency transmission line connecting a support plate supporting the substrate and a high frequency power supply supplying power to the support plate is preset. By adjusting within the range, the etching rate of the substrate is controlled.

여기서, 상기 고주파 전송 라인은, 내부 도체 및 상기 내부 도체와 일정 거리 이격되어 상기 내부 도체를 감싸도록 제공되는 외부 도체를 포함하며, 상기 특성 임피던스의 조절은, 상기 내부 도체와 상기 외부 도체 사이의 유전율을 조절하여 상기 고주파 전송 라인의 특성 임피던스를 조절할 수 있다.Here, the high frequency transmission line includes an inner conductor and an outer conductor provided to surround the inner conductor by being spaced apart from the inner conductor by a predetermined distance, and the adjustment of the characteristic impedance includes a dielectric constant between the inner conductor and the outer conductor. The characteristic impedance of the high frequency transmission line may be adjusted by adjusting.

여기서, 상기 유전율은 상기 내부 도체와 상기 외부 도체 사이에 공급되는 가스의 종류에 의해 조절될 수 있다.Here, the dielectric constant may be adjusted by the type of gas supplied between the inner conductor and the outer conductor.

또한, 상기 유전율은, 상기 내부 도체와 상기 외부 도체 사이의 거리를 변경하여 조절될 수 있다.In addition, the dielectric constant may be adjusted by changing a distance between the inner conductor and the outer conductor.

여기서, 상기 내부 도체와 상기 외부 도체 사이의 거리는, 상기 내부 도체의 직경을 변경하여 조절될 수 있다.Here, the distance between the inner conductor and the outer conductor may be adjusted by changing the diameter of the inner conductor.

또한, 상기 내부 도체와 상기 외부 도체 사이의 거리는, 상기 외부 도체의 직경을 변경하여 조절될 수 있다.In addition, the distance between the inner conductor and the outer conductor may be adjusted by changing the diameter of the outer conductor.

이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 고주파 전송 라인의 특성 임피던스를 변경하여 기판의 영역별 에칭률의 균일도를 향상시킬 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure as described above, uniformity of an etching rate for each region of a substrate may be improved by changing a characteristic impedance of a high frequency transmission line.

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

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 공급라인을 포함하는 고주파 전송 라인의 특성 임피던스 가변 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 고주파 전송 라인을 포함하는 지지 유닛에서 고주파 전송 라인의 특성 임피던스 가변 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 처리 장치를 갖는 기판 처리 장치에서 고주파 전송 라인의 특성 임피던스 가변 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법을 나타내는 흐름도이다.1 is a view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a method of varying characteristic impedance of a high frequency transmission line including a gas supply line according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 to 6 are diagrams for explaining a method of varying a characteristic impedance of a high frequency transmission line in a support unit including a plurality of high frequency transmission lines according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a method of varying a characteristic impedance of a high frequency transmission line in a substrate processing apparatus having a plurality of processing apparatuses according to an exemplary embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a substrate processing method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Other advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to embodiments to be described later in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only this embodiment is intended to complete the disclosure of the present invention, and to provide ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to those who have it, and the invention is only defined by the scope of the claims.

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

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.The terms used in the present specification are for describing exemplary embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. As used in the specification,'includes' and/or various conjugated forms of this verb, for example,'includes','includes','includes','includes', etc. refer to the mentioned composition, ingredient, component, Steps, operations and/or elements do not preclude the presence or addition of one or more other compositions, components, components, steps, operations and/or elements. In the present specification, the term'and/or' refers to each of the listed components or various combinations thereof.

본 발명의 실시 예에서는 플라즈마를 이용하여 기판을 식각하는 기판 처리 장치에 대해 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 그 상부에 놓여진 기판을 가열하는 다양한 종류의 장치에 적용 가능하다. In an exemplary embodiment of the present invention, a substrate processing apparatus for etching a substrate using plasma will be described. However, the present invention is not limited thereto, and can be applied to various types of devices for heating a substrate disposed thereon.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치(10)를 예시적으로 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a substrate processing apparatus 10 according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 플라즈마를 이용하여 기판(W)을 처리한다. 예를 들어, 기판 처리 장치(10)는 기판(W)에 대하여 식각 공정을 수행할 수 있다. 기판 처리 장치(10)는 공정 챔버(100), 지지 유닛(200), 가스 공급 유닛(300), 플라즈마 발생 유닛(400) 및 배플 유닛(500)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the substrate processing apparatus 10 processes a substrate W using plasma. For example, the substrate processing apparatus 10 may perform an etching process on the substrate W. The substrate processing apparatus 10 may include a process chamber 100, a support unit 200, a gas supply unit 300, a plasma generation unit 400, and a baffle unit 500.

공정 챔버(100)는 기판 처리 공정이 수행되는 공간을 제공한다. 공정 챔버(100)는 하우징(110), 밀폐 커버(120) 및 라이너(130)를 포함한다. The process chamber 100 provides a space in which a substrate processing process is performed. The process chamber 100 includes a housing 110, a sealing cover 120 and a liner 130.

하우징(110)은 내부에 상면이 개방된 공간을 갖는다. 하우징(110)의 내부 공간은 기판 처리 공정이 수행되는 처리 공간으로 제공된다. 하우징(110)은 금속 재질로 제공된다. 하우징(110)은 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 하우징(110)은 접지될 수 있다. 하우징(110)의 바닥면에는 배기홀(102)이 형성된다. 배기홀(102)은 배기 라인(151)과 연결된다. 공정 과정에서 발생한 반응 부산물 및 하우징의 내부 공간에 머무르는 가스는 배기 라인(151)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 배기 과정에 의해 하우징(110) 내부는 소정의 압력으로 감압된다.The housing 110 has a space in which the upper surface is open. The inner space of the housing 110 is provided as a processing space in which a substrate processing process is performed. The housing 110 is made of a metal material. The housing 110 may be made of aluminum. The housing 110 may be grounded. An exhaust hole 102 is formed on the bottom surface of the housing 110. The exhaust hole 102 is connected to the exhaust line 151. The reaction by-products generated during the process and the gas remaining in the inner space of the housing may be discharged to the outside through the exhaust line 151. The inside of the housing 110 is depressurized to a predetermined pressure by the exhaust process.

밀폐 커버(120)는 하우징(110)의 개방된 상면을 덮는다. 밀폐 커버(120)는 판 형상으로 제공되며, 하우징(110)의 내부 공간을 밀폐시킨다. 밀폐 커버(120)는 유전체(dielectric substance) 창을 포함할 수 있다.The sealing cover 120 covers the open upper surface of the housing 110. The sealing cover 120 is provided in a plate shape and seals the inner space of the housing 110. The sealing cover 120 may comprise a dielectric substance window.

라이너(130)는 하우징(110) 내부에 제공된다. 라이너(130)는 상면 및 하면이 개방된 공간의 내부에 형성된다. 라이너(130)는 원통 형상으로 제공될 수 있다. 라이너(130)는 하우징(110)의 내측면에 상응하는 반경을 가질 수 있다. 라이너(130)는 하우징(110)의 내측면을 따라 제공된다. 라이너(130)의 상단에는 지지 링(131)이 형성된다. 지지 링(131)은 링 형상의 판으로 제공되며, 라이너(130)의 둘레를 따라 라이너(130)의 외측으로 돌출된다. 지지 링(131)은 하우징(110)의 상단에 놓이며, 라이너(130)를 지지한다. 라이너(130)는 하우징(110)과 동일한 재질로 제공될 수 있다. 즉, 라이너(130)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 라이너(130)는 하우징(110) 내측면을 보호한다. 공정 가스가 여기되는 과정에서 챔버(100) 내부에는 아크(Arc) 방전이 발생될 수 있다. 아크 방전은 주변 장치들을 손상시킨다. 라이너(130)는 하우징(110)의 내측면을 보호하여 하우징(110)의 내측면이 아크 방전으로 손상되는 것을 방지한다. 또한, 기판 처리 공정 중에 발생한 불순물이 하우징(110)의 내측벽에 증착되는 것을 방지한다. 라이너(130)는 하우징(110)에 비하여 비용이 저렴하고, 교체가 용이하다. 따라서, 아크 방전으로 라이너(130)가 손상될 경우, 작업자는 새로운 라이너(130)로 교체할 수 있다.The liner 130 is provided inside the housing 110. The liner 130 is formed inside a space where the upper and lower surfaces are open. The liner 130 may be provided in a cylindrical shape. The liner 130 may have a radius corresponding to the inner surface of the housing 110. The liner 130 is provided along the inner surface of the housing 110. A support ring 131 is formed on the top of the liner 130. The support ring 131 is provided as a ring-shaped plate and protrudes outward of the liner 130 along the circumference of the liner 130. The support ring 131 is placed on the top of the housing 110 and supports the liner 130. The liner 130 may be made of the same material as the housing 110. That is, the liner 130 may be made of aluminum. The liner 130 protects the inner surface of the housing 110. While the process gas is excited, an arc discharge may be generated in the chamber 100. Arc discharge damages peripheral devices. The liner 130 protects the inner surface of the housing 110 and prevents the inner surface of the housing 110 from being damaged by arc discharge. In addition, impurities generated during the substrate processing process are prevented from being deposited on the inner wall of the housing 110. The liner 130 is cheaper than the housing 110 and is easily replaced. Therefore, when the liner 130 is damaged by arc discharge, the operator can replace it with a new liner 130.

하우징(110)의 내부에는 기판 지지 유닛(200)이 위치한다. 기판 지지 유닛(200)은 기판(W)을 지지한다. 기판 지지 유닛(200)은 정전기력을 이용하여 기판(W)을 흡착하는 정전 척(210)을 포함할 수 있다. 이와 달리, 기판 지지 유닛(200)은 기계적 클램핑과 같은 다양한 방식으로 기판(W)을 지지할 수도 있다. 이하에서는 정전 척(210)을 포함하는 지지 유닛(200)에 대하여 설명한다.A substrate support unit 200 is positioned inside the housing 110. The substrate support unit 200 supports the substrate W. The substrate support unit 200 may include an electrostatic chuck 210 that adsorbs the substrate W using electrostatic force. Alternatively, the substrate support unit 200 may support the substrate W in various ways such as mechanical clamping. Hereinafter, the support unit 200 including the electrostatic chuck 210 will be described.

지지 유닛(200)은 정전 척(210), 절연 플레이트(250) 및 하부 커버(270)를 포함한다. 지지 유닛(200)은 챔버(100) 내부에서 하우징(110)의 바닥면으로부터 상부로 이격되어 위치될 수 있다.The support unit 200 includes an electrostatic chuck 210, an insulating plate 250 and a lower cover 270. The support unit 200 may be located inside the chamber 100 to be spaced apart from the bottom surface of the housing 110 upward.

정전 척(210)은 유전판(220), 하부 전극(223), 히터(225), 지지판(230) 및 포커스 링(240)을 포함한다.The electrostatic chuck 210 includes a dielectric plate 220, a lower electrode 223, a heater 225, a support plate 230, and a focus ring 240.

유전판(220)은 정전 척(210)의 상단부에 위치한다. 유전판(220)은 원판 형상의 유전체(dielectric substance)로 제공된다. 유전판(220)의 상면에는 기판(W)이 놓인다. 유전판(220)의 상면은 기판(W)보다 작은 반경을 갖는다. 따라서, 기판(W) 가장자리 영역은 유전판(220)의 외측에 위치한다. 유전판(220)에는 제1 공급 유로(221)가 형성된다. 제1 공급 유로(221)는 유전판(210)의 상면으로부터 저면으로 제공된다. 제1 공급 유로(221)는 서로 이격하여 복수 개 형성되며, 기판(W)의 저면으로 열전달 매체가 공급되는 통로로 제공된다.The dielectric plate 220 is located at the upper end of the electrostatic chuck 210. The dielectric plate 220 is provided with a disk-shaped dielectric substance. A substrate W is placed on the upper surface of the dielectric plate 220. The upper surface of the dielectric plate 220 has a radius smaller than that of the substrate W. Accordingly, the edge region of the substrate W is located outside the dielectric plate 220. A first supply flow path 221 is formed in the dielectric plate 220. The first supply passage 221 is provided from the upper surface to the lower surface of the dielectric plate 210. A plurality of first supply passages 221 are formed to be spaced apart from each other, and are provided as passages through which a heat transfer medium is supplied to the bottom surface of the substrate W.

유전판(220)의 내부에는 하부 전극(223)과 히터(225)가 매설된다. 하부 전극(223)은 히터(225)의 상부에 위치한다. 하부 전극(223)은 제1 하부 전원(223a)과 전기적으로 연결된다. 제1 하부 전원(223a)은 직류 전원을 포함한다. 하부 전극(223)과 제1 하부 전원(223a) 사이에는 스위치(223b)가 설치된다. 하부 전극(223)은 스위치(223b)의 온/오프에 의해 제1 하부 전원(223a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 스위치(223b)가 온 되면, 하부 전극(223)에는 직류 전류가 인가된다. 하부 전극(223)에 인가된 전류에 의해 하부 전극(223)과 기판(W) 사이에는 정전기력이 작용하며, 정전기력에 의해 기판(W)은 유전판(220)에 흡착된다.A lower electrode 223 and a heater 225 are buried inside the dielectric plate 220. The lower electrode 223 is positioned above the heater 225. The lower electrode 223 is electrically connected to the first lower power source 223a. The first lower power source 223a includes a DC power source. A switch 223b is installed between the lower electrode 223 and the first lower power source 223a. The lower electrode 223 may be electrically connected to the first lower power source 223a by on/off of the switch 223b. When the switch 223b is turned on, a direct current is applied to the lower electrode 223. An electrostatic force acts between the lower electrode 223 and the substrate W by the current applied to the lower electrode 223, and the substrate W is adsorbed to the dielectric plate 220 by the electrostatic force.

히터(225)는 제2 하부 전원(225a)과 전기적으로 연결된다. 히터(225)는 제2 하부 전원(225a)에서 인가된 전류에 저항함으로써 열을 발생시킨다. 발생된 열은 유전판(220)을 통해 기판(W)으로 전달된다. 히터(225)에서 발생된 열에 의해 기판(W)은 소정 온도로 유지된다. 히터(225)는 나선 형상의 코일을 포함한다.The heater 225 is electrically connected to the second lower power source 225a. The heater 225 generates heat by resisting the current applied from the second lower power source 225a. The generated heat is transferred to the substrate W through the dielectric plate 220. The substrate W is maintained at a predetermined temperature by the heat generated by the heater 225. The heater 225 includes a spiral-shaped coil.

유전판(220)의 하부에는 지지판(230)이 위치한다. 유전판(220)의 저면과 지지판(230)의 상면은 접착제(236)에 의해 접착될 수 있다. 지지판(230)은 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 지지판(230)의 상면은 중심 영역이 가장자리 영역보다 높게 위치되도록 단차질 수 있다. 지지판(230)의 상면 중심 영역은 유전판(220)의 저면에 상응하는 면적을 가지며, 유전판(220)의 저면과 접착된다. 지지판(230)에는 제1 순환 유로(231), 제2 순환 유로(232) 및 제2 공급 유로(233)가 형성된다.A support plate 230 is positioned under the dielectric plate 220. The lower surface of the dielectric plate 220 and the upper surface of the support plate 230 may be bonded to each other by an adhesive 236. The support plate 230 may be made of aluminum. The upper surface of the support plate 230 may be stepped so that the center region is positioned higher than the edge region. The center region of the upper surface of the support plate 230 has an area corresponding to the bottom surface of the dielectric plate 220 and is bonded to the bottom surface of the dielectric plate 220. A first circulation passage 231, a second circulation passage 232, and a second supply passage 233 are formed in the support plate 230.

지지판(230)은 금속판을 포함할 수 있다. 지지판(230)은 고주파 전송 라인(610)에 의해 고주파 전원(620)과 연결될 수 있다. 지지판(230)은 고주파 전원(620)으로부터 전력이 인가되어, 처리 공간에 생성되는 플라즈마가 기판으로 원활히 공급되도록 할 수 있다. 즉, 지지판(230)은 전극으로 기능할 수 있다. 또한, 도 1에서 기판 처리 장치(10)는 ICP 타입으로 구성되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치(10)는 CCP 타입으로 구성될 수 있다. 기판 처리 장치(10)가 CCP 타입으로 구성되는 경우, 고주파 전송 라인(610)은 플라즈마를 생성하기 위한 하부 전극에 연결되어 고주파 전원(620)으로부터 하부 전극으로 전력을 인가할 수 있다.The support plate 230 may include a metal plate. The support plate 230 may be connected to the high frequency power source 620 by a high frequency transmission line 610. The support plate 230 may be supplied with power from the high-frequency power source 620 so that plasma generated in the processing space is smoothly supplied to the substrate. That is, the support plate 230 may function as an electrode. In addition, the substrate processing apparatus 10 in FIG. 1 is configured as an ICP type, but is not limited thereto, and the substrate processing apparatus 10 according to an embodiment of the present invention may be configured as a CCP type. When the substrate processing apparatus 10 is configured as a CCP type, the high frequency transmission line 610 may be connected to a lower electrode for generating plasma to apply power from the high frequency power source 620 to the lower electrode.

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

제2 순환 유로(232)는 냉각 유체가 순환하는 통로로 제공된다. 제2 순환 유로(232)는 지지판(230) 내부에 나선 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 제2 순환 유로(232)는 서로 상이한 반경을 갖는 링 형상의 유로들이 동일한 중심을 갖도록 배치될 수 있다. 각각의 제2 순환 유로(232)는 서로 연통될 수 있다. 제2 순환 유로(232)는 제1 순환 유로(231)보다 큰 단면적을 가질 수 있다. 제2 순환 유로(232)는 동일한 높이에 형성된다. 제2 순환 유로(232)는 제1 순환 유로(231)의 하부에 위치될 수 있다.The second circulation passage 232 is provided as a passage through which the cooling fluid circulates. The second circulation passage 232 may be formed in a spiral shape inside the support plate 230. In addition, the second circulation passage 232 may be arranged such that ring-shaped passages having different radii have the same center. Each of the second circulation passages 232 may communicate with each other. The second circulation passage 232 may have a larger cross-sectional area than the first circulation passage 231. The second circulation passage 232 is formed at the same height. The second circulation passage 232 may be located under the first circulation passage 231.

제2 공급 유로(233)는 제1 순환 유로(231)부터 상부로 연장되며, 지지판(230)의 상면으로 제공된다. 제2 공급 유로(243)는 제1 공급 유로(221)에 대응하는 개수로 제공되며, 제1 순환 유로(231)와 제1 공급 유로(221)를 연결한다.The second supply passage 233 extends upward from the first circulation passage 231 and is provided as an upper surface of the support plate 230. The second supply passage 243 is provided in a number corresponding to the first supply passage 221 and connects the first circulation passage 231 and the first supply passage 221.

제1 순환 유로(231)는 열전달 매체 공급 라인(231b)을 통해 열전달 매체 저장부(231a)와 연결된다. 열전달 매체 저장부(231a)에는 열전달 매체가 저장된다. 열전달 매체는 불활성 가스를 포함한다. 실시 예에 의하면, 열전달 매체는 헬륨(He) 가스를 포함한다. 헬륨 가스는 공급 라인(231b)을 통해 제1 순환 유로(231)에 공급되며, 제2 공급 유로(233)와 제1 공급 유로(221)를 순차적으로 거쳐 기판(W) 저면으로 공급된다. 헬륨 가스는 플라즈마에서 기판(W)으로 전달된 열이 정전 척(210)으로 전달되는 매개체 역할을 한다.The first circulation passage 231 is connected to the heat transfer medium storage unit 231a through a heat transfer medium supply line 231b. The heat transfer medium is stored in the heat transfer medium storage unit 231a. The heat transfer medium contains an inert gas. According to an embodiment, the heat transfer medium includes helium (He) gas. The helium gas is supplied to the first circulation passage 231 through the supply line 231b, and is supplied to the bottom of the substrate W through the second supply passage 233 and the first supply passage 221 in sequence. The helium gas serves as a medium through which heat transferred from the plasma to the substrate W is transferred to the electrostatic chuck 210.

제2 순환 유로(232)는 냉각 유체 공급 라인(232c)을 통해 냉각 유체 저장부(232a)와 연결된다. 냉각 유체 저장부(232a)에는 냉각 유체가 저장된다. 냉각 유체 저장부(232a) 내에는 냉각기(232b)가 제공될 수 있다. 냉각기(232b)는 냉각 유체를 소정 온도로 냉각시킨다. 이와 달리, 냉각기(232b)는 냉각 유체 공급 라인(232c) 상에 설치될 수 있다. 냉각 유체 공급 라인(232c)을 통해 제2 순환 유로(232)에 공급된 냉각 유체는 제2 순환 유로(232)를 따라 순환하며 지지판(230)을 냉각한다. 지지판(230)은 냉각되면서 유전판(220)과 기판(W)을 함께 냉각시켜 기판(W)을 소정 온도로 유지시킨다.The second circulation passage 232 is connected to the cooling fluid storage unit 232a through a cooling fluid supply line 232c. The cooling fluid is stored in the cooling fluid storage unit 232a. A cooler 232b may be provided in the cooling fluid storage unit 232a. The cooler 232b cools the cooling fluid to a predetermined temperature. Alternatively, the cooler 232b may be installed on the cooling fluid supply line 232c. The cooling fluid supplied to the second circulation passage 232 through the cooling fluid supply line 232c circulates along the second circulation passage 232 to cool the support plate 230. As the support plate 230 is cooled, the dielectric plate 220 and the substrate W are cooled together to maintain the substrate W at a predetermined temperature.

포커스 링(240)은 정전 척(210)의 가장자리 영역에 배치된다. 포커스 링(240)은 링 형상을 가지며, 유전판(220)의 둘레를 따라 배치된다. 포커스 링(240)의 상면은 외측부(240a)가 내측부(240b)보다 높도록 단차질 수 있다. 포커스 링(240)의 상면 내측부(240b)는 유전판(220)의 상면과 동일 높이에 위치된다. 포커스 링(240)의 상면 내측부(240b)는 유전판(220)의 외측에 위치된 기판(W)의 가장자리 영역을 지지한다. 포커스 링(240)의 외측부(240a)는 기판(W)의 가장자리 영역을 둘러싸도록 제공된다. 포커스 링(240)은 챔버(100) 내에서 플라즈마가 기판(W)과 마주하는 영역으로 집중되도록 한다.The focus ring 240 is disposed in the edge region of the electrostatic chuck 210. The focus ring 240 has a ring shape and is disposed along the circumference of the dielectric plate 220. The upper surface of the focus ring 240 may be stepped so that the outer portion 240a is higher than the inner portion 240b. The inner portion 240b of the upper surface of the focus ring 240 is positioned at the same height as the upper surface of the dielectric plate 220. The inner portion 240b of the upper surface of the focus ring 240 supports an edge region of the substrate W positioned outside the dielectric plate 220. The outer portion 240a of the focus ring 240 is provided to surround the edge region of the substrate W. The focus ring 240 allows plasma to be concentrated in a region facing the substrate W in the chamber 100.

지지판(230)의 하부에는 절연 플레이트(250)가 위치한다. 절연 플레이트(250)는 지지판(230)에 상응하는 단면적으로 제공된다. 절연 플레이트(250)는 지지판(230)과 하부 커버(270) 사이에 위치한다. 절연 플레이트(250)는 절연 재질로 제공되며, 지지판(230)과 하부 커버(270)를 전기적으로 절연시킨다.An insulating plate 250 is positioned under the support plate 230. The insulating plate 250 is provided with a cross-sectional area corresponding to the support plate 230. The insulating plate 250 is positioned between the support plate 230 and the lower cover 270. The insulating plate 250 is made of an insulating material, and electrically insulates the support plate 230 and the lower cover 270.

하부 커버(270)는 기판 지지 유닛(200)의 하단부에 위치한다. 하부 커버(270)는 하우징(110)의 바닥면에서 상부로 이격되어 위치한다. 하부 커버(270)는 상면이 개방된 공간이 내부에 형성된다. 하부 커버(270)의 상면은 절연 플레이트(250)에 의해 덮어진다. 따라서, 하부 커버(270)의 단면의 외부 반경은 절연 플레이트(250)의 외부 반경과 동일한 길이로 제공될 수 있다. 하부 커버(270)의 내부 공간에는 반송되는 기판(W)을 외부의 반송 부재로부터 정전 척(210)으로 이동시키는 리프트 핀 모듈(미도시) 등이 위치할 수 있다.The lower cover 270 is located at the lower end of the substrate support unit 200. The lower cover 270 is positioned to be spaced apart from the bottom surface of the housing 110 to the top. The lower cover 270 has a space with an open top surface formed therein. The upper surface of the lower cover 270 is covered by the insulating plate 250. Accordingly, the outer radius of the cross section of the lower cover 270 may be provided with the same length as the outer radius of the insulating plate 250. In the inner space of the lower cover 270, a lift pin module (not shown) for moving the conveyed substrate W from an external conveying member to the electrostatic chuck 210 may be located.

하부 커버(270)는 연결 부재(273)를 갖는다. 연결 부재(273)는 하부 커버(270)의 외측면과 하우징(110)의 내측벽을 연결한다. 연결 부재(273)는 하부 커버(270)의 외측면에 일정한 간격으로 복수 개 제공될 수 있다. 연결 부재(273)는 기판 지지 유닛(200)을 챔버(100) 내부에서 지지한다. 또한, 연결 부재(273)는 하우징(110)의 내측벽과 연결됨으로써 하부 커버(270)가 전기적으로 접지되도록 한다. 제1 하부 전원(223a)과 연결되는 제1 전원 라인(223c), 제2 하부 전원(225a)과 연결되는 제2 전원 라인(225c), 열전달 매체 저장부(231a)와 연결된 열전달 매체 공급 라인(231b), 및 냉각 유체 저장부(232a)와 연결된 냉각 유체 공급 라인(232c) 등은 연결 부재(273)의 내부 공간을 통해 하부 커버(270) 내부로 연장된다.The lower cover 270 has a connection member 273. The connection member 273 connects the outer surface of the lower cover 270 and the inner wall of the housing 110. A plurality of connection members 273 may be provided on the outer surface of the lower cover 270 at regular intervals. The connection member 273 supports the substrate support unit 200 inside the chamber 100. In addition, the connection member 273 is connected to the inner wall of the housing 110 so that the lower cover 270 is electrically grounded. A first power line 223c connected to the first lower power source 223a, a second power line 225c connected to the second lower power source 225a, and a heat transfer medium supply line connected to the heat transfer medium storage unit 231a ( 231b and the cooling fluid supply line 232c connected to the cooling fluid storage unit 232a extend into the lower cover 270 through the inner space of the connection member 273.

가스 공급 유닛(300)은 챔버(100) 내부에 공정 가스를 공급한다. 가스 공급 유닛(300)은 가스 공급 노즐(310), 가스 공급 라인(320) 및 가스 저장부(330)를 포함한다. 가스 공급 노즐(310)은 밀폐 커버(120)의 중앙부에 설치된다. 가스 공급 노즐(310)의 저면에는 분사구가 형성된다. 분사구는 밀폐 커버(120)의 하부에 위치하며, 챔버(100) 내부의 처리공간으로 공정 가스를 공급한다. 가스 공급 라인(320)은 가스 공급 노즐(310)과 가스 저장부(330)를 연결한다. 가스 공급 라인(320)은 가스 저장부(330)에 저장된 공정 가스를 가스 공급 노즐(310)에 공급한다. 가스 공급 라인(320)에는 밸브(321)가 설치된다. 밸브(321)는 가스 공급 라인(320)을 개폐하며, 가스 공급 라인(320)을 통해 공급되는 공정 가스의 유량을 조절한다.The gas supply unit 300 supplies process gas into the chamber 100. The gas supply unit 300 includes a gas supply nozzle 310, a gas supply line 320, and a gas storage unit 330. The gas supply nozzle 310 is installed in the center of the sealing cover 120. An injection port is formed on the bottom of the gas supply nozzle 310. The injection port is located under the sealing cover 120 and supplies the process gas to the processing space inside the chamber 100. The gas supply line 320 connects the gas supply nozzle 310 and the gas storage unit 330. The gas supply line 320 supplies the process gas stored in the gas storage unit 330 to the gas supply nozzle 310. A valve 321 is installed in the gas supply line 320. The valve 321 opens and closes the gas supply line 320 and controls the flow rate of the process gas supplied through the gas supply line 320.

플라즈마 발생 유닛(400)은 챔버(100) 내 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기시킨다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 플라즈마 발생 유닛(400)은 ICP 타입으로 구성될 수 있다. The plasma generation unit 400 excites the process gas in the chamber 100 into a plasma state. According to an embodiment of the present invention, the plasma generating unit 400 may be configured as an ICP type.

플라즈마 발생 유닛(400)은 고주파 전원(420), 제1 안테나(411), 제2 안테나(413), 그리고 전력 분배기(430)를 포함할 수 있다. 고주파 전원(420)은 고주파 신호를 공급한다. 일 예로, 고주파 전원(420)은 RF 전원(420)일 수 있다. RF 전원(420)은 RF 전력을 공급한다. 이하, 고주파 전원(420)이 RF 전원(420)으로 제공되는 경우를 설명한다. 제1 안테나(411) 및 제2 안테나(413)는 RF 전원(420)과 직렬로 연결된다. 제1 안테나(411) 및 제2 안테나(413)는 각각 복수 회로 감긴 코일로 제공될 수 있다. 제1 안테나(411) 및 제2 안테나(413)는 RF 전원(420)에 전기적으로 연결되어 RF 전력을 인가받는다. 전력 분배기(430)는 RF 전원(420)으로부터 공급되는 전력을 제1 안테나(411) 및 제2 안테나(413)로 분배한다.The plasma generating unit 400 may include a high frequency power source 420, a first antenna 411, a second antenna 413, and a power divider 430. The high frequency power supply 420 supplies a high frequency signal. For example, the high frequency power source 420 may be an RF power source 420. The RF power supply 420 supplies RF power. Hereinafter, a case where the high frequency power source 420 is provided as the RF power source 420 will be described. The first antenna 411 and the second antenna 413 are connected in series with the RF power source 420. Each of the first antenna 411 and the second antenna 413 may be provided as a coil wound with a plurality of circuits. The first antenna 411 and the second antenna 413 are electrically connected to the RF power source 420 to receive RF power. The power divider 430 distributes power supplied from the RF power source 420 to the first antenna 411 and the second antenna 413.

제1 안테나(411) 및 제2 안테나(413)는 기판(W)에 대향하는 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나(411) 및 제2 안테나(413)는 공정 챔버(100)의 상부에 설치될 수 있다. 제1 안테나(411) 및 제2 안테나(413)는 링 형상으로 제공될 수 있다. 이때, 제1 안테나(411)의 반경은 제2 안테나(413)의 반경보다 작게 제공될 수 있다. 또한, 제1 안테나(411)는 공정 챔버(100)의 상부 안쪽에 위치하고, 제2 안테나(413)은 공정 챔버(100)의 상부 바깥쪽에 위치할 수 있다.The first antenna 411 and the second antenna 413 may be disposed at positions opposite to the substrate W. For example, the first antenna 411 and the second antenna 413 may be installed above the process chamber 100. The first antenna 411 and the second antenna 413 may be provided in a ring shape. In this case, a radius of the first antenna 411 may be provided smaller than a radius of the second antenna 413. Further, the first antenna 411 may be located inside the upper portion of the process chamber 100, and the second antenna 413 may be located outside the upper portion of the process chamber 100.

실시 예에 따라, 상기 제1 및 제2 안테나(411, 413)는 공정 챔버(100)의 측부에 배치될 수도 있다. 실시 예에 따라, 상기 제1 및 제2 안테나(411, 413) 중 어느 하나는 공정 챔버(100)의 상부에 배치되고, 다른 하나는 공정 챔버(100)의 측부에 배치될 수도 있다. 복수의 안테나가 공정 챔버(100) 내에서 플라즈마를 생성하는 한, 코일의 위치는 제한되지 않는다.According to an embodiment, the first and second antennas 411 and 413 may be disposed on the side of the process chamber 100. According to an embodiment, one of the first and second antennas 411 and 413 may be disposed above the process chamber 100, and the other may be disposed on a side of the process chamber 100. As long as the plurality of antennas generate plasma in the process chamber 100, the position of the coil is not limited.

제1 안테나(411) 및 제2 안테나(413)는 RF 전원(420)으로부터 RF 전력을 인가받아 챔버에 시변 전자장을 유도할 수 있으며, 그에 따라 공정 챔버(100)에 공급된 공정 가스는 플라즈마로 여기될 수 있다.The first antenna 411 and the second antenna 413 may receive RF power from the RF power source 420 and induce a time-varying electromagnetic field in the chamber, and thus the process gas supplied to the process chamber 100 is converted to plasma. Can be excited.

배플 유닛(500)은 하우징(110)의 내측벽과 기판 지지 유닛(200) 사이에 위치된다. 배플 유닛(500)은 관통홀이 형성된 배플을 포함한다. 배플은 환형의 링 형상으로 제공된다. 하우징(110) 내에 제공된 공정가스는 배플의 관통홀들을 통과하여 배기홀(102)로 배기된다. 배플의 형상 및 관통홀들의 형상에 따라 공정가스의 흐름이 제어될 수 있다.The baffle unit 500 is positioned between the inner wall of the housing 110 and the substrate support unit 200. The baffle unit 500 includes a baffle in which a through hole is formed. The baffle is provided in an annular ring shape. The process gas provided in the housing 110 passes through the through holes of the baffle and is exhausted to the exhaust hole 102. The flow of the process gas may be controlled according to the shape of the baffle and the shape of the through holes.

이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여, 고주파 전원으로부터 지지판으로 고주파 전력을 공급하는 고주파 전송 라인의 특성 임피던스 변경 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of changing a characteristic impedance of a high frequency transmission line for supplying high frequency power from a high frequency power source to a support plate will be described with reference to FIGS. 2 to 5.

도 2를 참조하면, 고주파 전송 라인(610)은 동축 선로(coaxial line) 구조로 제공될 수 있다. 구체적으로, 고주파 전송 라인(610)은 내부 도체(611) 및 내부 도체(611)와 일정 거리 이격되어 내부 도체(611)를 감싸도록 제공되는 외부 도체(613)로 구성될 수 있으며, 내부 도체(611)와 외부 도체(613) 사이의 공간에 가스를 주입하는 가스 공급라인(615)을 포함할 수 있다. 가스 공급라인(615)은 유전율이 상이한 가스를 공급하는 복수의 공급라인들(615-1, 615-2)을 포함할 수 있으며, 복수의 공급라인들(615-1, 615-2) 중 선택된 공급라인의 가스가 내부 도체(611) 및 외부 도체(613) 사이의 공간에 공급될 수 있다. 이에 따라, 고주파 전송 라인(610)의 특성 임피던스가 가변될 수 있으며, 고주파 전송 라인(610)의 특성 임피던스가 가변되어 공정 챔버(100)의 임피던스를 변화시킬 수 있다. 기판의 영역별 에칭률은 공정 챔버(100)의 임피던스에 따라 변하므로, 공정에 따라 고주파 전송 라인(610)의 특성 임피던스를 적절히 조절하여, 기판의 영역별 에칭률의 균일도를 향상시킬 수 있다.Referring to FIG. 2, the high frequency transmission line 610 may be provided in a coaxial line structure. Specifically, the high frequency transmission line 610 may be composed of an inner conductor 611 and an outer conductor 613 provided to surround the inner conductor 611 and spaced apart from the inner conductor 611 by a predetermined distance, and the inner conductor ( A gas supply line 615 for injecting gas into the space between the 611 and the external conductor 613 may be included. The gas supply line 615 may include a plurality of supply lines 615-1 and 615-2 for supplying gases having different dielectric constants, and is selected from among the plurality of supply lines 615-1 and 615-2. The gas of the supply line may be supplied to the space between the inner conductor 611 and the outer conductor 613. Accordingly, the characteristic impedance of the high frequency transmission line 610 may be varied, and the characteristic impedance of the high frequency transmission line 610 may be varied to change the impedance of the process chamber 100. Since the etching rate for each region of the substrate varies depending on the impedance of the process chamber 100, the characteristic impedance of the high frequency transmission line 610 is appropriately adjusted according to the process, thereby improving the uniformity of the etching rate for each region of the substrate.

고주파 전송 라인(610)의 특성 임피던스는 내부 도체(611)와 외부 도체(613) 사이의 간격, 외부 도체(613)의 직경의 크기 및 내부 도체(611)와 외부 도체(613) 사이에 제공되는 유전체의 유전율에 따라 결정된다. 내부 도체(611)의 직경을 a, 외부 도체(613)의 직경을 b, 유전체의 유전율을

Figure 112019031890588-pat00001
이라 할 때, 특성 임피던스 Zo는 아래의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.The characteristic impedance of the high frequency transmission line 610 is the distance between the inner conductor 611 and the outer conductor 613, the size of the diameter of the outer conductor 613, and provided between the inner conductor 611 and the outer conductor 613. It is determined by the dielectric constant of the dielectric. The diameter of the inner conductor 611 is a, the diameter of the outer conductor 613 is b, and the dielectric constant of the dielectric is
Figure 112019031890588-pat00001
In this case, the characteristic impedance Zo can be expressed as Equation 1 below.

Figure 112019031890588-pat00002
Figure 112019031890588-pat00002

상기 수학식 1과 같이, 특성 임피던스 Zo는 다른 조건이 동일한 경우, 내부 도체(611)의 직경에 반비례하고, 외부 도체(613)의 직경에 비례하며, 유전체의 유전율에 반비례한다. 즉, 다른 조건이 동일할 때, 내부 도체(611)의 직경이 커지거나 유전체의 유전율이 높아지는 경우, 특성 임피던스는 작아지고, 외부 도체(613)의 직경이 커지는 경우, 특성 임피던스는 커진다. 따라서, 고주파 전송 라인(610)의 내부 도체(611)의 직경, 외부 도체(613)의 직경 및 유전체의 유전율 중 어느 하나를 조절하여 고주파 전송 라인(610)의 특성 임피던스를 조절할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 전송 라인(610)은 내부 도체(611)와 외부 도체(613) 사이에 서로 다른 유전율을 갖는 가스는 선택적으로 공급함으로써, 유전체의 유전율을 변경할 수 있고, 이에 따라, 고주파 전송 라인(610)의 특성 임피던스를 조절할 수 있다.As shown in Equation 1, when other conditions are the same, the characteristic impedance Zo is inversely proportional to the diameter of the inner conductor 611, is proportional to the diameter of the outer conductor 613, and is inversely proportional to the dielectric constant of the dielectric. That is, when the other conditions are the same, when the diameter of the inner conductor 611 increases or the dielectric constant of the dielectric increases, the characteristic impedance decreases, and when the diameter of the outer conductor 613 increases, the characteristic impedance increases. Accordingly, the characteristic impedance of the high frequency transmission line 610 can be adjusted by adjusting any one of the diameter of the inner conductor 611 of the high frequency transmission line 610, the diameter of the outer conductor 613, and the dielectric constant of the dielectric. The high frequency transmission line 610 according to an embodiment of the present invention selectively supplies gases having different dielectric constants between the inner conductor 611 and the outer conductor 613, thereby changing the dielectric constant of the dielectric. , The characteristic impedance of the high frequency transmission line 610 may be adjusted.

또한, 지지 유닛(200)은 지지판(230)의 영역별 전압을 측정하는 측정부(630) 및 지지판(230)의 영역별 전압에 기초하여, 내부 도체(611)와 외부 도체(613) 사이에 주입되는 가스를 결정하는 제어부(640)를 포함할 수 있다. 제어부(640)는 복수의 밸브(641, 642)로 제공될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제어부(640)는 측정부(630)에서 측정되는 지지판(230)의 영역별 전압에 따라 복수의 공급라인들(615-1, 615-2) 중 적절한 공급라인을 선택하여 내부 도체(611)와 외부 도체(613) 사이에 공급되는 가스의 유전율을 변경시킴으로써, 고주파 전송 라인(610)의 특성 임피던스를 조절하여 기판의 영역별 에칭률을 제어할 수 있다. 일 예로, 제어부(640)는 복수의 공급라인들(615-1, 615-2) 중 어느 하나의 공급라인을 선택하여 고주파 전송 라인의 특성 임피던스를 5 옴 내지 80 옴의 범위 내로 조절하여, 기판의 영역별 에칭률의 균일도를 향상시킬 수 있다. 또한, 제어부(640)는 고주파 전송 라인의 특성 임피던스를 5 옴보다 작거나 80 옴보다 크게 조절할 수도 있다. 한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 공급라인들(615-1, 615-2)이 2개의 공급라인으로 구성되는 것으로 기재하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 공급라인들(615-1, 615-2)은 3개 이상의 공급라인으로 구성될 수 있다. In addition, the support unit 200 is between the inner conductor 611 and the outer conductor 613 based on the voltage of each region of the measuring unit 630 and the support plate 230 for measuring the voltage of each region of the support plate 230. It may include a control unit 640 that determines the injected gas. The control unit 640 may be provided with a plurality of valves 641 and 642, but is not limited thereto. The control unit 640 selects an appropriate supply line from among the plurality of supply lines 615-1 and 615-2 according to the voltage of each region of the support plate 230 measured by the measurement unit 630 to connect the internal conductor 611 and the By changing the dielectric constant of the gas supplied between the external conductors 613, the characteristic impedance of the high frequency transmission line 610 can be adjusted to control the etching rate for each region of the substrate. For example, the control unit 640 selects any one of the plurality of supply lines 615-1 and 615-2 to adjust the characteristic impedance of the high frequency transmission line within the range of 5 ohms to 80 ohms, It is possible to improve the uniformity of the etching rate for each region. In addition, the control unit 640 may adjust the characteristic impedance of the high frequency transmission line to be less than 5 ohms or greater than 80 ohms. Meanwhile, although it has been described that the plurality of supply lines 615-1 and 615-2 according to an embodiment of the present invention are composed of two supply lines, it is not limited thereto, and the plurality of supply lines 615- 1, 615-2) may consist of three or more supply lines.

도 3을 참조하면, 고주파 전송 라인(610)이 복수 개 제공될 수 있으며, 각각의 고주파 전송 라인(610-1, 610-2)은 그 특성 임피던스가 상이하게 제공될 수 있다. 복수의 고주파 전송 라인(610-1, 610-2) 중 선택된 특성 임피던스를 가지는 고주파 전송 라인(610)이 지지판(230)과 고주파 전원(620)을 연결하도록 제공될 수 있다.Referring to FIG. 3, a plurality of high frequency transmission lines 610 may be provided, and each of the high frequency transmission lines 610-1 and 610-2 may be provided with different characteristic impedances. A high frequency transmission line 610 having a characteristic impedance selected from among the plurality of high frequency transmission lines 610-1 and 610-2 may be provided to connect the support plate 230 and the high frequency power source 620.

구체적으로, 복수의 고주파 전송 라인(610-1, 610-2) 각각은 내부 도체(611-1, 611-2), 내부 도체(611-1, 611-2)와 일정 거리 이격되어 내부 도체(611-1, 611-2)를 감싸도록 제공되는 외부 도체(613-1, 613-2) 및 내부 도체(611-1, 611-2)와 외부 도체(613-1, 613-2) 사이에 위치하는 유전체(617-1, 617-2)를 포함할 수 있다. 복수의 고주파 전송 라인(610-1, 610-2)은 도 4와 같이, 외부 도체(613-1, 613-2)의 직경은 서로 동일하고 내부 도체(611-1, 611-2)의 직경이 서로 상이하게 제공되거나, 도 5와 같이, 내부 도체(611-1, 611-2)의 서로 직경은 동일하고 외부 도체(613-1, 613-2)의 직경이 서로 상이하게 제공될 수 있다. 또한, 복수의 고주파 전송 라인(610-1, 610-2)은 도 6과 같이, 내부 도체(611-1, 611-2) 및 외부 도체(613-1, 613-2)의 직경은 서로 동일하고, 내부 도체(611-1, 611-2)와 외부 도체(613-1, 613-2) 사이에 위치하는 유전체(617-1, 617-2)의 유전율이 서로 상이하게 제공될 수 있다. 상술한 것과 같이, 고주파 전송 라인(610-1, 610-2)의 내부 도체(611-1, 611-2)의 직경이 다르거나, 외부 도체(613-1, 613-2)의 직경이 다르거나, 또는, 유전체(617-1, 617-2)의 유전율이 상이한 경우 고주파 전송 라인(610-1, 610-2)의 특성 임피던스가 가변되므로, 공정에 따라 적절한 고주파 전송 라인(610-1, 610-2)이 지지판(230)과 연결되도록 하여 기판의 에칭률을 제어할 수 있다.Specifically, each of the plurality of high-frequency transmission lines 610-1 and 610-2 is spaced apart from the inner conductors 611-1 and 611-2 and the inner conductors 611-1 and 611-2 by a predetermined distance, Between the outer conductors 613-1 and 613-2 and the inner conductors 611-1 and 611-2 and the outer conductors 613-1 and 613-2 provided to surround the 611-1 and 611-2 It may include positioned dielectrics 617-1 and 617-2. As shown in FIG. 4, the plurality of high frequency transmission lines 610-1 and 610-2 have the same diameters of the outer conductors 613-1 and 613-2 and the inner conductors 611-1 and 611-2 They may be provided differently from each other, or as shown in FIG. 5, the inner conductors 611-1 and 611-2 may have the same diameter and the outer conductors 613-1 and 613-2 may have different diameters. . In addition, the plurality of high-frequency transmission lines (610-1, 610-2), as shown in Figure 6, the diameter of the inner conductors (611-1, 611-2) and the outer conductors (613-1, 613-2) are the same. In addition, dielectric constants of the dielectrics 617-1 and 617-2 positioned between the inner conductors 611-1 and 611-2 and the outer conductors 613-1 and 613-2 may be provided differently from each other. As described above, the diameters of the inner conductors 611-1 and 611-2 of the high frequency transmission lines 610-1 and 610-2 are different, or the diameters of the outer conductors 613-1 and 613-2 are different. B, or, if the dielectric constants of the dielectrics 617-1 and 617-2 are different, since the characteristic impedance of the high-frequency transmission lines 610-1 and 610-2 is varied, appropriate high-frequency transmission lines 610-1 and 610-1 By allowing 610-2) to be connected to the support plate 230, the etching rate of the substrate may be controlled.

즉, 공정에 따라 기판의 영역별 에칭률의 균일도를 향상시키기 위하여 고주파 전송 라인(610)의 특성 임피던스를 높여야 하는 경우, 고주파 전송 라인(610-1, 610-2) 중 내부 도체(611-1, 611-2)의 직경이 작은 고주파 전송 라인(610)을 지지판(230)과 연결하거나, 외부 도체(613-1, 613-2)의 직경이 큰 고주파 전송 라인(610)을 지지판(230)과 연결하거나, 또는 유전체(617-1, 617-2)의 유전율이 낮은 고주파 전송 라인(610)을 지지판(230)과 연결할 수 있다. 반대로, 공정에 따라 고주파 전송 라인(610)의 특성 임피던스를 낮춰야 하는 경우, 고주파 전송 라인(610-1, 610-2) 중 내부 도체(611-1, 611-2)의 직경이 큰 고주파 전송 라인(610)을 지지판(230)과 연결하거나, 외부 도체(613-1, 613-2)의 직경이 작은 고주파 전송 라인(610)을 지지판(230)과 연결하거나, 또는 유전체(617-1, 617-2)의 유전율이 높은 고주파 전송 라인(610)을 지지판(230)과 연결할 수 있다. 기판의 영역별 에칭률은 공정 챔버(100)의 임피던스에 따라 변하므로, 공정에 따라 고주파 전송 라인(610)의 특성 임피던스를 적절히 조절하여, 기판의 영역별 에칭률의 균일도를 향상시킬 수 있다.That is, when it is necessary to increase the characteristic impedance of the high frequency transmission line 610 in order to improve the uniformity of the etching rate for each region of the substrate according to the process, the inner conductor 611-1 of the high frequency transmission lines 610-1 and 610-2 The high frequency transmission line 610 having a small diameter of 611-2 is connected to the support plate 230, or the high frequency transmission line 610 having a large diameter of the outer conductors 613-1 and 613-2 is connected to the support plate 230 Or the high frequency transmission line 610 having a low dielectric constant of the dielectrics 617-1 and 617-2 may be connected to the support plate 230. Conversely, when it is necessary to lower the characteristic impedance of the high frequency transmission line 610 according to the process, a high frequency transmission line with a large diameter of the inner conductors 611-1 and 611-2 among the high frequency transmission lines 610-1 and 610-2 610 is connected to the support plate 230, or the high-frequency transmission line 610 with a small diameter of the outer conductors 613-1 and 613-2 is connected to the support plate 230, or dielectrics 617-1 and 617 A high frequency transmission line 610 having a high dielectric constant of -2) may be connected to the support plate 230. Since the etching rate for each region of the substrate varies depending on the impedance of the process chamber 100, the characteristic impedance of the high frequency transmission line 610 is appropriately adjusted according to the process, thereby improving the uniformity of the etching rate for each region of the substrate.

또한, 지지 유닛(200)은 지지판(230)의 영역별 전압을 측정하는 측정부(630)를 포함할 수 있으며, 측정부(630)에서 측정되는 지지판(230)의 영역별 전압에 따라 고주파 전송 라인(610-1, 610-2)의 특성 임피던스가 선택될 수 있다. 이 경우, 스위치(651, 652)에 의하여 복수의 고주파 전송 라인(610-1, 610-2) 중 어느 하나의 고주파 전송 라인(610)이 지지판(230)에 연결되도록 제어될 수 있다.In addition, the support unit 200 may include a measurement unit 630 that measures the voltage of each region of the support plate 230, and transmits high frequency according to the voltage of the support plate 230 measured by the measurement unit 630 The characteristic impedance of the lines 610-1 and 610-2 may be selected. In this case, one of the plurality of high-frequency transmission lines 610-1 and 610-2 may be controlled to be connected to the support plate 230 by the switches 651 and 652.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치(10)는 제1 처리 장치 및 제2 처리 장치를 구비할 수 있으며, 제1 처리 장치와 제2 처리 장치는 각각 고주파 전송 라인(610a, 610b) 및 고주파 전원(620a, 620b)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the substrate processing apparatus 10 according to an embodiment of the present invention may include a first processing device and a second processing device, and the first processing device and the second processing device are each a high-frequency transmission line. It may include (610a, 610b) and high-frequency power (620a, 620b).

또한, 각각의 처리 장치에 제공되는 고주파 전송 라인(610a, 610b)은 내부 도체(611a, 611b), 내부 도체(611a, 611b)와 일정 거리 이격되어 내부 도체(611a, 611b)를 감싸도록 제공되는 외부 도체(613a, 613b) 및 내부 도체(611a, 611b)와 외부 도체(613a, 613b) 사이에 위치하는 유전체(617a, 617b)를 포함할 수 있다. 고주파 전송 라인(610a, 610b)은 서로 내부 도체(611a, 611b)의 직경이 상이하게 제공되거나, 외부 도체(613a, 613b)의 직경이 상이하게 제공되거나, 또는, 유전체(617a, 617b)의 유전율이 상이하게 제공될 수 있다. 따라서, 공정에 따라 적절한 특성 임피던스를 갖는 고주파 전송 라인(610a, 610b)을 포함하는 처리 장치에서 공정을 수행함으로써, 기판의 에칭률의 균일도를 향상시킬 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 처리 장치가 제1 및 제2 처리 장치로 구성되는 것으로 기재하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 처리 장치는 3개 이상의 처리 장치로 구현될 수 있다.In addition, the high-frequency transmission lines 610a and 610b provided to each processing device are spaced apart from the inner conductors 611a and 611b and the inner conductors 611a and 611b to surround the inner conductors 611a and 611b. It may include outer conductors 613a and 613b and dielectrics 617a and 617b positioned between the inner conductors 611a and 611b and the outer conductors 613a and 613b. The high frequency transmission lines 610a and 610b are provided with different diameters of the inner conductors 611a and 611b, the outer conductors 613a and 613b may have different diameters, or the dielectric constant of the dielectrics 617a and 617b These can be provided differently. Accordingly, by performing a process in a processing apparatus including the high frequency transmission lines 610a and 610b having appropriate characteristic impedances according to the process, it is possible to improve the uniformity of the etching rate of the substrate. Meanwhile, although it is described that the plurality of processing devices according to the embodiment of the present invention are composed of first and second processing devices, it is not limited thereto, and the plurality of processing devices may be implemented as three or more processing devices. have.

도 8을 참조하면, 우선, 기판을 지지하는 지지판과 지지판에 전력을 공급하는 고주파 전원을 연결하는 고주파 전송 라인의 특성 임피던스를 기설정된 범위 내로 조절하여, 기판의 에칭률을 제어한다(S810). 여기서, 고주파 전송 라인은, 내부 도체, 내부 도체와 일정 거리 이격되어 내부 도체를 감싸도록 제공되는 외부 도체를 포함하며, 내부 도체와 외부 도체 사이의 유전율을 조절하여 고주파 전송 라인의 특성 임피던스를 조절할 수 있다. 일 예로, 내부 도체와 외부 도체 사이에 제공되는 가스 공급라인을 이용하여 에칭률이 상이한 복수의 가스 중 어느 하나의 가스를 내부 도체와 외부 도체 사이에 공급할 수 있다. 또한, 내부 도체와 외부 도체 사이의 유전율은 내부 도체와 외부 도체 사이의 거리를 변경하여 조절할 수 있다. 예를 들어, 내부 도체의 직경이 상이한 복수의 고주파 전송 라인 중 어느 하나의 고주파 전송 라인이 선택적으로 지지판에 연결되도록 제어하거나, 외부 도체의 직경이 상이한 복수의 고주파 전송 라인 중 어느 하나의 고주파 전송 라인이 선택적으로 지지판에 연결되도록 제어할 수 있다.Referring to FIG. 8, first, the characteristic impedance of the high frequency transmission line connecting the high frequency power supply that supplies power to the support plate supporting the substrate and the high frequency power supply is adjusted within a preset range, thereby controlling the etching rate of the substrate (S810). Here, the high frequency transmission line includes an inner conductor and an outer conductor that is spaced apart from the inner conductor by a certain distance to surround the inner conductor, and the characteristic impedance of the high frequency transmission line can be adjusted by adjusting the dielectric constant between the inner conductor and the outer conductor. have. For example, by using a gas supply line provided between the inner conductor and the outer conductor, any one of a plurality of gases having different etching rates may be supplied between the inner conductor and the outer conductor. In addition, the permittivity between the inner and outer conductors can be adjusted by changing the distance between the inner and outer conductors. For example, one of a plurality of high-frequency transmission lines with different inner conductor diameters is controlled to be selectively connected to the support plate, or any one of a plurality of high-frequency transmission lines with different outer conductor diameters This can be controlled to be selectively connected to the support plate.

이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 고주파 전송 라인의 특성 임피던스를 변경하여 기판의 영역별 에칭률의 균일도를 향상시킬 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure as described above, uniformity of an etching rate for each region of a substrate may be improved by changing a characteristic impedance of a high frequency transmission line.

상술한 기판 처리 방법은 컴퓨터로 실행될 수 있는 프로그램으로 구현되어 어플리케이션 형태로 실행될 수 있고, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 저장될 수 있다. 여기서, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 SRAM(Static RAM), DRAM(Dynamic RAM), SDRAM(Synchronous DRAM) 등과 같은 휘발성 메모리, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Electrically Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM), 플래시 메모리 장치, PRAM(Phase-change RAM), MRAM(Magnetic RAM), RRAM(Resistive RAM), FRAM(Ferroelectric RAM) 등과 같은 불휘발성 메모리, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 광학적 판독 매체(예를 들어, 시디롬, 디브이디 등과 같은 형태의 저장매체)일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.The substrate processing method described above may be implemented as a program that can be executed by a computer and executed in the form of an application, and may be stored in a computer-readable recording medium. Here, the computer-readable recording medium is a volatile memory such as SRAM (Static RAM), DRAM (Dynamic RAM), SDRAM (Synchronous DRAM), etc., Read Only Memory (ROM), Programmable ROM (PROM), Electrically Programmable ROM (EPROM) , Electrically Erasable and Programmable ROM (EEPROM), Flash memory device, PRAM (Phase-change RAM), MRAM (Magnetic RAM), RRAM (Resistive RAM), FRAM (Ferroelectric RAM), nonvolatile memory, floppy disk, hard disk, etc. Alternatively, it may be an optical reading medium (eg, a storage medium such as a CD-ROM or a DVD), but is not limited thereto.

이상의 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시 예들도 본 발명의 범위에 속할 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 도시된 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 반대로 여러 개로 분산된 구성 요소들은 결합되어 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.It should be understood that the above embodiments have been presented to aid understanding of the present invention, do not limit the scope of the present invention, and various deformable embodiments may also fall within the scope of the present invention. For example, each component shown in the exemplary embodiment of the present invention may be distributed and implemented, and conversely, several distributed components may be combined and implemented. Therefore, the technical protection scope of the present invention should be determined by the technical idea of the claims, and the technical protection scope of the present invention is not limited to the literal description of the claims itself, but substantially equals technical value. It should be understood that it extends to one category of inventions.

10: 기판 처리 장치 100: 공정 챔버
200: 지지 유닛 223: 하부 전극
223a: 하부 전원 600: 하부 고주파 전송 라인
610: 내부 도체 620: 외부 도체
630: 유전체 640: 제어부10: substrate processing apparatus 100: process chamber
200: support unit 223: lower electrode
223a: lower power supply 600: lower high frequency transmission line
610: inner conductor 620: outer conductor
630: genome 640: control unit

Claims (22)

기판을 처리하는 장치에 있어서,
내부에 기판을 처리하는 공간을 갖는 챔버;
상기 챔버 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛;
상기 챔버 내부로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛; 및
상기 챔버 내의 가스를 플라즈마 상태로 여기시키는 플라즈마 발생 유닛;을 포함하되,
상기 지지 유닛은,
상기 기판이 놓이는 지지판;
상기 지지판에 고주파 전력을 공급하는 고주파 전원; 및
상기 고주파 전원으로부터 상기 지지판으로 상기 고주파 전력을 공급하는 고주파 전송 라인;을 포함하며,
상기 고주파 전송 라인은, 그 특성 임피던스가 가변 가능하게 제공되고,
상기 특성 임피던스는 상기 고주파 전송 라인에 포함되는 유전체의 유전율 또는 상기 고주파 전송 라인에 포함되는 내부 도체 또는 외부 도체 사이의 간격 또는 상기 고주파 전송 라인에 포함되는 내부 도체 또는 외부 도체의 직경에 따라 가변되는 기판 처리 장치.In the apparatus for processing a substrate,
A chamber having a space for processing a substrate therein;
A support unit supporting a substrate in the chamber;
A gas supply unit supplying gas into the chamber; And
Including; a plasma generating unit that excites the gas in the chamber into a plasma state,
The support unit,
A support plate on which the substrate is placed;
A high frequency power supply supplying high frequency power to the support plate; And
Includes; a high frequency transmission line for supplying the high frequency power to the support plate from the high frequency power source,
The high frequency transmission line is provided so that its characteristic impedance is variable,
The characteristic impedance is a substrate that is variable according to the dielectric constant of the dielectric included in the high frequency transmission line, the spacing between the inner conductors or the outer conductors included in the high frequency transmission line, or the diameter of the inner conductor or the outer conductor included in the high frequency transmission line Processing device. 제1항에 있어서,
상기 고주파 전송 라인은,
내부 도체;
상기 내부 도체와 일정 거리 이격되어 상기 내부 도체를 감싸도록 제공되는 외부 도체; 및
상기 내부 도체와 상기 외부 도체 사이에 가스를 주입하는 가스 공급라인;을 포함하는 기판 처리 장치.The method of claim 1,
The high frequency transmission line,
Inner conductor;
An outer conductor spaced apart from the inner conductor by a predetermined distance and provided to surround the inner conductor; And
And a gas supply line for injecting gas between the inner conductor and the outer conductor. 제2항에 있어서,
상기 가스 공급라인은, 서로 유전율이 상이한 가스를 공급하는 복수의 공급 라인들을 포함하고,
상기 복수의 공급라인들은, 상기 복수의 공급라인들 중 선택된 공급라인의 가스가 상기 내부 도체와 상기 외부 도체 사이에 공급되는 기판 처리 장치.The method of claim 2,
The gas supply line includes a plurality of supply lines supplying gases having different dielectric constants from each other,
In the plurality of supply lines, a gas of a supply line selected from among the plurality of supply lines is supplied between the inner conductor and the outer conductor. 제3항에 있어서,
상기 지지 유닛은,
상기 지지판의 영역별 전압을 측정하는 측정부; 및
상기 지지판의 영역별 전압에 기초하여, 상기 내부 도체와 상기 외부 도체 사이에 주입되는 가스를 결정하는 제어부;를 더 포함하는 기판 처리 장치.The method of claim 3,
The support unit,
A measuring unit that measures the voltage of each region of the support plate; And
The substrate processing apparatus further comprises a control unit configured to determine a gas injected between the inner conductor and the outer conductor based on the voltage of each region of the support plate. 제4항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 고주파 전송 라인의 특성 임피던스를 5 옴 내지 80 옴의 범위 내로 조절하는 기판 처리 장치.The method of claim 4,
The control unit,
A substrate processing apparatus for controlling the characteristic impedance of the high frequency transmission line within a range of 5 ohms to 80 ohms. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
내부에 기판을 처리하는 공간을 갖는 챔버;
상기 챔버 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛;
상기 챔버 내부로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛; 및
상기 챔버 내의 가스를 플라즈마 상태로 여기시키는 플라즈마 발생 유닛;을 포함하되,
상기 지지 유닛은,
상기 기판이 놓이는 지지판;
상기 지지판에 고주파 전력을 공급하는 고주파 전원;
상기 고주파 전원으로부터 상기 지지판으로 상기 고주파 전력을 공급하는 복수의 고주파 전송 라인;을 포함하며,
상기 복수의 고주파 전송 라인은, 그 특성 임피던스가 상이하게 제공되고,
상기 복수의 고주파 전송 라인 중 선택된 특성 임피던스를 가지는 고주파 전송 라인이 상기 지지판과 상기 고주파 전원을 연결하도록 제공되며,
상기 특성 임피던스는 상기 고주파 전송 라인에 포함되는 유전체의 유전율 또는 상기 고주파 전송 라인에 포함되는 내부 도체 또는 외부 도체 사이의 간격 또는 상기 고주파 전송 라인에 포함되는 내부 도체 또는 외부 도체의 직경에 따라 가변되는 기판 처리 장치.In the apparatus for processing a substrate,
A chamber having a space for processing a substrate therein;
A support unit supporting a substrate in the chamber;
A gas supply unit supplying gas into the chamber; And
Including; a plasma generating unit that excites the gas in the chamber into a plasma state,
The support unit,
A support plate on which the substrate is placed;
A high frequency power supply supplying high frequency power to the support plate;
Includes; a plurality of high frequency transmission lines for supplying the high frequency power from the high frequency power to the support plate,
The plurality of high-frequency transmission lines are provided with different characteristic impedances,
A high frequency transmission line having a selected characteristic impedance among the plurality of high frequency transmission lines is provided to connect the support plate and the high frequency power source,
The characteristic impedance is a substrate that is variable according to the dielectric constant of the dielectric included in the high frequency transmission line, the spacing between the inner conductors or the outer conductors included in the high frequency transmission line, or the diameter of the inner conductor or the outer conductor included in the high frequency transmission line Processing device. 제6항에 있어서,
상기 복수의 고주파 전송 라인 각각은,
내부 도체;
상기 내부 도체와 일정 거리 이격되어 상기 내부 도체를 감싸도록 제공되는 외부 도체; 및
상기 내부 도체와 상기 외부 도체 사이에 위치하는 유전체;를 포함하는 기판 처리 장치.The method of claim 6,
Each of the plurality of high frequency transmission lines,
Inner conductor;
An outer conductor spaced apart from the inner conductor by a predetermined distance and provided to surround the inner conductor; And
And a dielectric material positioned between the inner conductor and the outer conductor. 제7항에 있어서,
상기 복수의 고주파 전송 라인은,
상기 내부 도체의 직경이 서로 상이한 기판 처리 장치.The method of claim 7,
The plurality of high-frequency transmission lines,
Substrate processing apparatuses having different diameters of the inner conductors. 제7항에 있어서,
상기 복수의 고주파 전송 라인은,
상기 외부 도체의 외경이 서로 상이한 기판 처리 장치.The method of claim 7,
The plurality of high-frequency transmission lines,
Substrate processing apparatuses having different outer diameters of the outer conductors. 제7항에 있어서,
상기 복수의 고주파 전송 라인은,
상기 유전체의 유전율이 서로 상이한 기판 처리 장치.The method of claim 7,
The plurality of high-frequency transmission lines,
Substrate processing apparatuses having different dielectric constants of the dielectrics. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지 유닛은,
상기 지지판의 영역별 전압을 측정하는 측정부;를 더 포함하고,
상기 지지판의 영역별 전압에 기초하여 상기 고주파 전송 라인의 특성 임피던스가 선택되는 기판 처리 장치.The method according to any one of claims 8 to 10,
The support unit,
Further comprising; a measuring unit for measuring the voltage of each region of the support plate,
A substrate processing apparatus in which a characteristic impedance of the high frequency transmission line is selected based on a voltage for each region of the support plate. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
제1 처리 장치; 및
제2 처리 장치;를 구비하되,
상기 제1 처리 장치와 상기 제2 처리 장치는 각각,
내부에 기판을 처리하는 공간을 갖는 챔버;
상기 챔버 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛;
상기 챔버 내부로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛; 및
상기 챔버 내의 가스를 플라즈마 상태로 여기시키는 플라즈마 발생 유닛;을 포함하되,
상기 지지 유닛은,
상기 기판이 놓이는 지지판;
상기 지지판에 고주파 전력을 공급하는 고주파 전원; 및
상기 고주파 전원으로부터 상기 지지판으로 상기 고주파 전력을 공급하는 고주파 전송 라인;을 포함하며,
상기 제1 처리 장치에 제공되는 상기 고주파 전송 라인의 특성 임피던스와 상기 제2 처리 장치에 제공되는 상기 고주파 전송 라인의 특성 임피던스는 서로 상이하게 제공되고,
상기 제1 처리 장치에 제공되는 상기 고주파 전송 라인의 특성 임피던스와 상기 제2 처리 장치에 제공되는 상기 고주파 전송 라인의 특성 임피던스는, 상기 고주파 전송 라인에 포함되는 유전체의 유전율이 상이하거나 또는 상기 고주파 전송 라인에 포함되는 내부 도체 또는 외부 도체 사이의 간격이 상이하거나 또는 상기 고주파 전송 라인에 포함되는 내부 도체 또는 외부 도체의 직경이 상이함에 따라 결정되는 기판 처리 장치.In the apparatus for processing a substrate,
A first processing device; And
It includes; a second processing device,
Each of the first processing device and the second processing device,
A chamber having a space for processing a substrate therein;
A support unit supporting a substrate in the chamber;
A gas supply unit supplying gas into the chamber; And
Including; a plasma generating unit that excites the gas in the chamber into a plasma state,
The support unit,
A support plate on which the substrate is placed;
A high frequency power supply supplying high frequency power to the support plate; And
Includes; a high frequency transmission line for supplying the high frequency power to the support plate from the high frequency power source,
The characteristic impedance of the high frequency transmission line provided to the first processing device and the characteristic impedance of the high frequency transmission line provided to the second processing device are provided to be different from each other,
The characteristic impedance of the high frequency transmission line provided to the first processing device and the characteristic impedance of the high frequency transmission line provided to the second processing device are different from the dielectric constant of the dielectric included in the high frequency transmission line, or the high frequency transmission The substrate processing apparatus is determined according to a different distance between an inner conductor or an outer conductor included in a line, or a diameter of an inner conductor or an outer conductor included in the high frequency transmission line. 제12항에 있어서,
상기 고주파 전송 라인은,
내부 도체;
상기 내부 도체와 일정 거리 이격되어 상기 내부 도체를 감싸도록 제공되는 외부 도체; 및
상기 내부 도체와 상기 외부 도체 사이에 위치하는 유전체;를 포함하는 기판 처리 장치.The method of claim 12,
The high frequency transmission line,
Inner conductor;
An outer conductor spaced apart from the inner conductor by a predetermined distance and provided to surround the inner conductor; And
And a dielectric material positioned between the inner conductor and the outer conductor. 제13항에 있어서,
상기 복수의 챔버 각각에 제공되는 상기 고주파 전송 라인은, 상기 내부 도체의 직경이 서로 상이한 기판 처리 장치.The method of claim 13,
The high-frequency transmission lines provided in each of the plurality of chambers have different diameters of the inner conductors. 제13항에 있어서,
상기 복수의 챔버 각각에 제공되는 상기 고주파 전송 라인은, 상기 외부 도체의 외경이 서로 상이한 기판 처리 장치.The method of claim 13,
The high frequency transmission lines provided in each of the plurality of chambers have different outer diameters of the outer conductors. 제13항에 있어서,
상기 복수의 챔버 각각에 제공되는 상기 고주파 전송 라인은, 상기 유전체의 유전율이 서로 상이한 기판 처리 장치.The method of claim 13,
The high-frequency transmission lines provided in each of the plurality of chambers have different dielectric constants of the dielectrics. 기판을 처리하는 방법에 있어서,
기판을 지지하는 지지판과 상기 지지판에 전력을 공급하는 고주파 전원을 연결하는 고주파 전송 라인의 특성 임피던스를 기설정된 범위 내로 조절하여, 상기 기판의 에칭률을 제어하며,
상기 특성 임피던스는 상기 고주파 전송 라인에 포함되는 유전체의 유전율 또는 상기 고주파 전송 라인에 포함되는 내부 도체 또는 외부 도체 사이의 간격 또는 상기 고주파 전송 라인에 포함되는 내부 도체 또는 외부 도체의 직경에 따라 가변되는 기판 처리 방법.In the method of processing a substrate,
By adjusting a characteristic impedance of a high frequency transmission line connecting a support plate supporting the substrate and a high frequency power supply supplying power to the support plate within a preset range, the etching rate of the substrate is controlled,
The characteristic impedance is a substrate that is variable according to the dielectric constant of the dielectric included in the high frequency transmission line, the spacing between the inner conductors or the outer conductors included in the high frequency transmission line, or the diameter of the inner conductor or the outer conductor included in the high frequency transmission line Processing method. 제17항에 있어서,
상기 고주파 전송 라인은,
내부 도체; 및
상기 내부 도체와 일정 거리 이격되어 상기 내부 도체를 감싸도록 제공되는 외부 도체;를 포함하며,
상기 특성 임피던스의 조절은,
상기 내부 도체와 상기 외부 도체 사이의 유전율을 조절하여 상기 고주파 전송 라인의 특성 임피던스를 조절하는 기판 처리 방법.The method of claim 17,
The high frequency transmission line,
Inner conductor; And
Includes; an outer conductor spaced apart from the inner conductor by a predetermined distance and provided to surround the inner conductor,
The adjustment of the characteristic impedance,
A substrate processing method for controlling a characteristic impedance of the high frequency transmission line by adjusting a dielectric constant between the inner conductor and the outer conductor. 제18항에 있어서,
상기 유전율은 상기 내부 도체와 상기 외부 도체 사이에 공급되는 가스의 종류에 의해 조절되는 기판 처리 방법.The method of claim 18,
The dielectric constant is controlled by the type of gas supplied between the inner conductor and the outer conductor. 제18항에 있어서,
상기 유전율은, 상기 내부 도체와 상기 외부 도체 사이의 거리를 변경하여 조절되는 기판 처리 방법.The method of claim 18,
The dielectric constant is controlled by changing a distance between the inner conductor and the outer conductor. 제20항에 있어서,
상기 내부 도체와 상기 외부 도체 사이의 거리는, 상기 내부 도체의 직경을 변경하여 조절되는 기판 처리 방법.The method of claim 20,
The substrate processing method wherein the distance between the inner conductor and the outer conductor is adjusted by changing a diameter of the inner conductor. 제20항에 있어서,
상기 내부 도체와 상기 외부 도체 사이의 거리는, 상기 외부 도체의 직경을 변경하여 조절되는 기판 처리 방법.

The method of claim 20,
The substrate processing method wherein the distance between the inner conductor and the outer conductor is adjusted by changing a diameter of the outer conductor.
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