KR102219570B1 - Ring member, substrate treatment apparatus and method for adjusting plasma uniformity utilizing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 링 부재, 그를 이용한 기판 처리 장치 및 플라즈마 균일도 조절 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 링 부재는, 둘레 방향으로 다수의 세그먼트들을 포함하는 링; 상기 세그먼트들 중 적어도 하나에 구비되어 플라즈마의 물성을 감지하는 센서; 및 상기 세그먼트들 중 적어도 하나에 구비되어 상기 센서가 감지한 플라즈마의 물성을 기반으로 파라미터가 결정된 RF 신호를 공급받는 인터페이스;를 포함할 수 있다.The present invention relates to a ring member, a substrate processing apparatus using the same, and a plasma uniformity control method. A ring member according to an embodiment of the present invention includes a ring including a plurality of segments in a circumferential direction; A sensor provided on at least one of the segments to detect physical properties of plasma; And an interface provided on at least one of the segments to receive an RF signal whose parameters are determined based on the physical properties of the plasma sensed by the sensor.
Description
본 발명은 링 부재, 그를 이용한 기판 처리 장치 및 플라즈마 균일도 조절 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a ring member, a substrate processing apparatus using the same, and a plasma uniformity control method.
플라즈마를 이용한 기판 처리 공정에 있어서 플라즈마의 균일도는 공정의 수율에 영향을 미치는 중요한 요인이다. 만약 챔버 내에 플라즈마가 불균일하게 생성되는 경우, 동일한 기판에 대해 플라즈마의 분포에 따라 기판의 처리 정도가 달라지게 된다. 불균일한 플라즈마 분포에 따른 불균일한 기판 처리는 기판의 사이즈가 커짐에 따라 더욱 심각해진다.In a substrate treatment process using plasma, the uniformity of plasma is an important factor affecting the yield of the process. If plasma is non-uniformly generated in the chamber, the processing degree of the substrate varies depending on the distribution of the plasma for the same substrate. The non-uniform substrate treatment due to the non-uniform plasma distribution becomes more serious as the size of the substrate increases.
챔버 내 플라즈마의 불균일은 크게 기판의 반경 방향 불균일과 기판의 원주 방향 불균일로 구분될 수 있다. 반경 방향 불균일은 기판의 중심 영역과 기판의 가장자리 영역에 플라즈마가 불균일하게 분포하는 것이고, 원주 방향 불균일은 기판의 둘레를 따라 플라즈마가 불균일하게 분포하는 것을 의미한다. 반경 방향이든 원주 방향이든 플라즈마의 불균일한 분포는 기판의 불균일한 처리를 유발하므로, 수율 향상을 위해서는 기판 위 전 영역에 걸쳐 플라즈마를 균일하게 생성하는 것이 요구된다.The non-uniformity of plasma in the chamber can be largely divided into non-uniformity in the radial direction of the substrate and the non-uniformity in the circumferential direction of the substrate. Radial non-uniformity means that plasma is unevenly distributed in the center area of the substrate and the edge area of the substrate, and circumferential direction non-uniformity means that plasma is non-uniformly distributed along the circumference of the substrate. Since non-uniform distribution of plasma in the radial or circumferential direction causes non-uniform processing of the substrate, it is required to uniformly generate plasma over the entire area on the substrate in order to improve the yield.
본 발명의 실시예는 챔버 내에 생성되는 플라즈마의 균일도를 향상시킬 수 있는 링 부재, 기판 처리 장치 및 플라즈마 균일도 조절 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a ring member, a substrate processing apparatus, and a plasma uniformity control method capable of improving the uniformity of plasma generated in a chamber.
본 발명의 실시예는 기판의 원주 방향 플라즈마 균일도를 개선시킬 수 있는 링 부재, 기판 처리 장치 및 플라즈마 균일도 조절 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a ring member, a substrate processing apparatus, and a plasma uniformity control method capable of improving plasma uniformity in a circumferential direction of a substrate.
본 발명의 실시예는 기판의 반경 방향 플라즈마 균일도를 개선시킬 수 있는 링 부재, 기판 처리 장치 및 플라즈마 균일도 조절 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a ring member, a substrate processing apparatus, and a plasma uniformity control method capable of improving the plasma uniformity in the radial direction of the substrate.
본 발명의 일 실시예에 따른 링 부재는, 둘레 방향으로 다수의 세그먼트들을 포함하는 링; 상기 세그먼트들 중 적어도 하나에 구비되어 플라즈마의 물성을 감지하는 센서; 및 상기 세그먼트들 중 적어도 하나에 구비되어 상기 센서가 감지한 플라즈마의 물성을 기반으로 파라미터가 결정된 RF 신호를 공급받는 인터페이스;를 포함할 수 있다.A ring member according to an embodiment of the present invention includes a ring including a plurality of segments in a circumferential direction; A sensor provided on at least one of the segments to detect physical properties of plasma; And an interface provided on at least one of the segments to receive an RF signal whose parameters are determined based on the physical properties of the plasma sensed by the sensor.
상기 링은 각 세그먼트가 일정한 길이를 갖도록 분할될 수 있다.The ring can be divided so that each segment has a constant length.
상기 링은 세그먼트의 길이가 불일정하도록 분할될 수 있다.The ring may be divided so that the length of the segment is uneven.
상기 링은 전도체로 만들어질 수 있다.The ring can be made of a conductor.
상기 링은 상기 세그먼트들 사이에 절연체가 개재될 수 있다.The ring may have an insulator interposed between the segments.
상기 센서는 세그먼트의 중앙에 구비될 수 있다.The sensor may be provided in the center of the segment.
상기 센서는 플라즈마의 밀도를 감지할 수 있다.The sensor may detect the density of plasma.
상기 인터페이스는 상기 센서가 감지한 플라즈마의 밀도를 기반으로 파워가 결정된 RF 신호를 공급받을 수 있다.The interface may receive an RF signal whose power is determined based on the density of plasma detected by the sensor.
세그먼트에 구비된 센서가 감지한 플라즈마의 밀도가 낮을수록, 해당 세그먼트에 구비된 인터페이스는 높은 파워의 RF 신호를 공급받을 수 있다.As the density of the plasma detected by the sensor provided in the segment is lower, the interface provided in the segment may receive a high-power RF signal.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 기판이 처리되는 공간을 제공하는 챔버; 상기 챔버 내에서 상기 기판을 지지하는 지지 유닛; 상기 챔버 내부로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛; 상기 챔버 내의 가스를 플라즈마 상태로 여기시키는 플라즈마 발생 유닛; 상기 지지 유닛을 둘러싸며, 둘레 방향으로 다수의 세그먼트들을 포함하는 링, 상기 세그먼트들 중 적어도 하나에 구비되어 플라즈마의 물성을 감지하는 센서, 및 상기 세그먼트들 중 적어도 하나에 구비되어 RF 신호를 공급받는 인터페이스를 포함하는 링 부재; RF 신호를 출력하는 RF 전원; 상기 RF 전원으로부터 출력된 RF 신호의 파라미터를 조절하여 상기 인터페이스에 제공하는 파라미터 조절부; 및 상기 센서로부터 플라즈마의 물성에 관한 데이터를 수신하여, 상기 수신된 물성에 관한 데이터를 기반으로 상기 파라미터 조절부를 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a chamber providing a space in which a substrate is processed; A support unit supporting the substrate in the chamber; A gas supply unit supplying gas into the chamber; A plasma generating unit that excites the gas in the chamber into a plasma state; A ring surrounding the support unit and including a plurality of segments in a circumferential direction, a sensor provided on at least one of the segments to detect the physical properties of the plasma, and a sensor provided on at least one of the segments to receive an RF signal A ring member including an interface; RF power for outputting an RF signal; A parameter control unit for adjusting a parameter of the RF signal output from the RF power and providing it to the interface; And a control unit that receives data on physical properties of plasma from the sensor and controls the parameter control unit based on the received data on physical properties.
상기 파라미터 조절부는: 상기 RF 전원으로부터 출력된 RF 신호의 파워를 조절할 수 있다.The parameter controller: may adjust the power of the RF signal output from the RF power source.
상기 파라미터 조절부는: 상기 링 부재에 복수의 인터페이스들이 포함된 경우, 상기 RF 전원으로부터 출력된 RF 신호를 상기 인터페이스들에 분배할 수 있다.The parameter control unit: When a plurality of interfaces are included in the ring member, the RF signal output from the RF power source may be distributed to the interfaces.
상기 파라미터 조절부는: 상기 제어부로부터 수신된 제어 신호에 따라 결정된 파워 비로 상기 RF 전원으로부터 출력된 RF 신호를 상기 인터페이스들에 분배할 수 있다.The parameter controller: may distribute an RF signal output from the RF power source to the interfaces at a power ratio determined according to a control signal received from the controller.
상기 제어부는: 각 세그먼트에 구비된 센서로부터 수신된 플라즈마의 밀도의 역수 비를 기반으로 해당 세그먼트에 구비된 인터페이스에 분배되는 RF 신호의 파워 비를 결정할 수 있다.The control unit: may determine a power ratio of the RF signal distributed to the interface provided in the segment based on the inverse ratio of the density of the plasma received from the sensor provided in each segment.
상기 제어부는: 세그먼트에 구비된 센서로부터 수신된 플라즈마의 밀도가 기 설정된 기준치보다 낮은 경우, 해당 세그먼트에 구비된 인터페이스에 공급되는 RF 신호의 파워가 증가하도록 상기 파라미터 조절부를 제어할 수 있다.The control unit: When the density of plasma received from the sensor provided in the segment is lower than a preset reference value, the control unit may control the parameter adjusting unit to increase the power of the RF signal supplied to the interface provided in the segment.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 균일도 조절 방법은 기판 처리 장치의 챔버 내에 생성되는 플라즈마의 균일도를 조절하는 방법으로서, 기판을 지지하는 지지 유닛을 둘러싸도록 배치된 링 부재의 세그먼트에 구비된 센서로부터 플라즈마의 물성에 관한 데이터를 수신하는 단계; 및 상기 수신된 물성에 관한 데이터를 기반으로 상기 세그먼트에 구비된 인터페이스에 RF 신호를 제공하는 파라미터 조절부를 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.The plasma uniformity control method according to an embodiment of the present invention is a method of adjusting the uniformity of plasma generated in a chamber of a substrate processing apparatus, from a sensor provided in a segment of a ring member disposed to surround a support unit supporting a substrate. Receiving data on physical properties of plasma; And controlling a parameter controller that provides an RF signal to an interface provided in the segment based on the received data on physical properties.
상기 센서로부터 플라즈마의 물성에 관한 데이터를 수신하는 단계는: 상기 센서로부터 플라즈마의 밀도에 관한 데이터를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.Receiving data on physical properties of plasma from the sensor may include: receiving data on density of plasma from the sensor.
상기 파라미터 조절부를 제어하는 단계는: 각 세그먼트에 구비된 센서로부터 수신된 플라즈마의 밀도의 역수 비를 기반으로 해당 세그먼트에 구비된 인터페이스에 분배되는 RF 신호의 파워 비를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The controlling of the parameter controller may include: determining a power ratio of an RF signal distributed to an interface provided in a corresponding segment based on an inverse ratio of the density of plasma received from a sensor provided in each segment. .
상기 파라미터 조절부를 제어하는 단계는: 세그먼트에 구비된 센서로부터 수신된 플라즈마의 밀도가 기 설정된 기준치보다 낮은 경우, 해당 세그먼트에 구비된 인터페이스에 공급되는 RF 신호의 파워가 증가하도록 상기 파라미터 조절부를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.The controlling of the parameter control unit includes: when the density of plasma received from the sensor provided in the segment is lower than a preset reference value, controlling the parameter control unit to increase the power of the RF signal supplied to the interface provided in the segment. It may include steps.
본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 균일도 조절 방법은 컴퓨터로 실행될 수 있는 프로그램으로 구현되어, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다.The plasma uniformity control method according to an exemplary embodiment of the present invention may be implemented as a program that can be executed by a computer and recorded on a computer-readable recording medium.
본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 균일도 조절 방법은 컴퓨터와 결합되어 실행하기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.The plasma uniformity control method according to an embodiment of the present invention may be implemented as a computer program stored in a medium to be executed in conjunction with a computer.
본 발명의 실시예에 따르면, 챔버 내에 생성되는 플라즈마의 균일도를 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to improve the uniformity of plasma generated in the chamber.
본 발명의 실시예에 따르면, 기판의 원주 방향 플라즈마 균일도를 개선시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to improve the plasma uniformity of the substrate in the circumferential direction.
본 발명의 실시예에 따르면, 기판의 반경 방향 플라즈마 균일도를 개선시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to improve the plasma uniformity of the substrate in the radial direction.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 예시적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 링 부재의 예시적인 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 링 부재의 예시적인 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 링 부재를 이용하여 플라즈마의 균일도를 조절하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 파라미터 조절부의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 균일도 조절 방법의 예시적인 흐름도이다.1 is an exemplary diagram of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary perspective view of a ring member according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary perspective view of a ring member according to another embodiment of the present invention.
4 is an exemplary view for explaining a process of adjusting the uniformity of plasma using a ring member according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an exemplary configuration of a parameter adjusting unit according to an embodiment of the present invention.
6 is an exemplary flowchart of a method for adjusting plasma uniformity according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)의 예시적인 도면이다.1 is an exemplary diagram of a
기판 처리 장치(10)는 플라즈마를 이용하여 기판(W)을 처리한다. 기판 처리 장치(10)는 공정 챔버(100), 지지 유닛(200), 샤워 헤드 유닛(300), 가스 공급 유닛(400), 플라즈마 소스 유닛, 라이너 유닛(500), 그리고 배플 유닛(600)을 포함한다.The
공정 챔버(100)는 내부에 기판 처리 공정이 수행되는 처리 공간을 제공한다. 공정 챔버(100)는 내부에 처리 공간을 가진다. 공정 챔버(100)는 밀폐된 형상으로 제공된다. 공정 챔버(100)는 금속 재질로 제공된다. 일 예로 공정 챔버(100)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 공정 챔버(100)는 접지될 수 있다. 공정 챔버(100)의 바닥면에는 배기홀(102)이 형성된다. 배기홀(102)은 배기 라인(151)과 연결된다. 공정 과정에서 발생한 반응 부산물 및 공정 챔버(100)의 내부 공간에 머무르는 가스는 배기 라인(151)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 배기 과정에 의해 공정 챔버(100)의 내부는 소정 압력으로 감압된다. The
공정 챔버(100)의 벽에는 히터(150)가 제공된다. 히터(150)는 공정 챔버(100)의 벽을 가열한다. 히터(150)는 가열 전원(미도시)과 전기적으로 연결된다. 히터(150)는 가열 전원(미도시)에서 인가된 전류에 저항함으로써 열을 발생시킨다. 히터(150)에서 발생된 열은 내부 공간으로 전달된다. 히터(150)에서 발생된 열에 의해서 처리공간은 소정 온도로 유지된다. 히터(150)는 코일 형상의 열선으로 제공된다. 히터(150)는 공정 챔버(100)의 벽에 복수개 제공된다. A
공정 챔버(100)의 내부에는 지지 유닛(200)이 위치한다. 지지 유닛(200)은 기판(W)을 지지한다. 지지 유닛(200)은 정전기력을 이용하여 기판(W)을 흡착하는 정전 척을 포함한다. 이와 달리, 지지 유닛(200)은 기계적 클램핑과 같은 다양한 방식으로 기판(W)을 지지할 수도 있다. 이하에서는 지지 유닛(200)이 정전 척인 경우에 대하여 설명한다.A
지지 유닛(200)은 상부 플레이트(210), 전극 플레이트(220), 히터(230), 하부 플레이트(240), 플레이트(250), 하부판(260), 그리고 포커스 링(280)을 포함한다.The
상부 플레이트(210)에는 기판이 놓인다. 상부 플레이트(210)는 원판형상으로 제공된다. 상부 플레이트(210)는 유전체(dielectric substance)로 제공될 수 있다. 상부 플레이트(210)의 상면은 기판보다 작은 반경을 갖는다. 기판이 상부 플레이트(210)의 위에 놓일 때, 기판의 가장자리 영역은 상부 플레이트(210)의 외측에 위치한다.A substrate is placed on the
상부 플레이트(210)는 외부의 전원을 공급받아 기판에 정전기력을 작용한다. 상부 플레이트(210)에는 정전 전극(211)이 제공된다. 정전 전극(221)은 흡착 전원(213)과 전기적으로 연결된다. 흡착 전원(213)은 직류 전원을 포함한다. 정전 전극(211)과 흡착 전원(213) 사이에는 스위치(212)가 설치된다. 정전 전극(211)은 스위치(212)의 온/오프(ON/OFF)에 의해 흡착 전원(213)과 전기적으로 연결될 수 있다. 스위치(212)가 온(ON) 되면, 정전 전극(211)에는 직류 전류가 인가된다. 정전 전극(211)에 인가된 전류에 의해 정전 전극(211)과 기판(W) 사이에는 정전기력이 작용하며, 정전기력에 의해 기판(W)은 상부 플레이트(210)에 흡착된다.The
상부 플레이트(210)의 내부에는 히터(230)가 제공된다. 히터(230)는 가열 전원(233)과 전기적으로 연결된다. 히터(230)는 가열 전원(233)에서 인가된 전류에 저항함으로써 열을 발생시킨다. 발생된 열은 상부 플레이트(210)을 통해 기판(W)으로 전달된다. 히터(230)에서 발생된 열에 의해 기판(W)은 소정 온도로 유지된다. 히터(230)는 코일 형상의 열선으로 제공된다. 히터(230)는 상부 플레이트(210)의 영역에 복수개 제공된다. A
전극 플레이트(220)는 상부 플레이트(210)의 아래에 제공된다. 전극 플레이트(220)는 원판형상으로 제공된다. 전극 플레이트(220)는 도전성 재질로 제공된다. 일 예로 전극 플레이트(220)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 전극 플레이트(220)의 상부 중심 영역은 상부 플레이트(210)의 저면과 상응하는 면적을 가진다. The
전극 플레이트(220)의 내부에는 상부 유로(221)가 제공된다. 상부 유로(221)는 주로 상부 플레이트(210)를 냉각한다. 상부 유로(221)에는 냉각 유체가 공급된다. 일 예로 냉각 유체는 냉각수 또는 냉각가스로 제공될 수 있다.An
전극 플레이트(220)는 금속판을 포함할 수 있다. 일 예에 의하면, 전극 플레이트는 전체가 금속판으로 제공될 수 있다. 전극 플레이트(220)는 하부 전원(227)과 전기적으로 연결될 수 있다. 하부 전원(227)은 고주파 전력을 발생시키는 고주파 전원으로 제공될 수 있다. 고주파 전원은 RF 전원으로 제공될 수 있다. RF 전원은 하이 바이어스 파워 알에프(High Bias Power RF) 전원으로 제공될 수 있다. 전극 플레이트(220)는 하부 전원(227)으로부터 고주파 전력을 인가받는다. 이로 인해 전극 플레이트(220)는 전극으로서 기능할 수 있다. 전극 플레이트(220)는 접지되어 제공될 수 있다.The
전극 플레이트(220)의 하부에는 플레이트(250)가 제공된다. 플레이트(250)는 원형의 판형상으로 제공될 수 있다. 플레이트(250)는 전극 플레이트(220)와 상응하는 면적으로 제공될 수 있다. 플레이트(250)는 절연판으로 제공될 수 있다. 일 예로 플레이트(250)는 유전체로 제공될 수 있다. A
하부 플레이트(240)는 전극 플레이트(220)의 하부에 제공된다. 하부 플레이트(240)는 하부판(260)의 하부에 제공된다. 하부 플레이트(240)는 링형상으로 제공된다. 하부 플레이트(240)의 내부에는 냉각 유로인 하부 유로(241)가 제공된다.The
하부 유로(241)는 냉각 유체를 공급받아 공정 중 가열된 공정 챔버(100) 내부에 온도를 하강 시킨다. 하부 유로(241)는 인접하는 내측 라이너(510)를 냉각한다. 하부 유로(241)는 하부 플레이트(240)의 내부에 링 형상으로 제공된다. The
하부판(260)은 플레이트(250)의 하부에 위치한다. 하부판(260)은 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 하부판(260)은 상부에서 바라 볼 때, 원형으로 제공된다. 하부판(260)의 내부 공간에는 반송되는 기판(W)을 외부의 반송 부재로부터 상부 플레이트(210)로 이동시키는 리프트 핀 모듈(미도시) 등이 위치할 수 있다. The
포커스 링(280)은 지지 유닛(200)의 가장자리 영역에 배치된다. 포커스 링(280)은 링 형상을 가진다. 포커스 링(280)은 상부 플레이트(210)의 상부를 감싸며 제공된다. 포커스 링(280)은 내측부(282)과 외측부(281)을 포함한다. 내측부(282)는 포커스 링(280)의 안쪽에 위치한다. 내측부(282)는 외측부(281)보다 낮게 제공된다. 내측부(282)의 상면은 상부 플레이트(210)의 상면과 동일한 높이로 제공된다. 내측부(282)는 지지판(210)의 외측에 위치된 기판(W)의 가장자리영역을 지지한다. 외측부(281)는 내측부(282)의 외측에 위치한다. 외측부(281)는 지지판(210)에 기판이 놓일 시 기판의 측부와 마주보며 위치한다. 외측부(281)는 기판(W) 가장자리 영역을 둘러싸도록 제공된다. The
샤워 헤드 유닛(300)은 공정 챔버(100) 내부에서 지지 유닛(200)의 상부에 위치한다. 샤워 헤드 유닛(300)은 지지 유닛(200)과 대향하도록 위치한다.The
샤워 헤드 유닛(300)은 샤워 헤드(310), 가스 분사판(320) 그리고 지지부(330)를 포함한다. 샤워 헤드(310)는 공정 챔버(100)의 상면에서 하부로 일정거리 이격되어 위치한다. 가스 분사판(310)과 공정 챔버(100)의 상면은 그 사이에 일정한 공간이 형성된다. 샤워 헤드(310)는 두께가 일정한 판 형상으로 제공될 수 있다. 샤워 헤드(310)의 저면은 플라즈마에 의한 아크 발생을 방지하기 위하여 그 표면이 양극화 처리될 수 있다. 샤워 헤드(310)의 단면은 지지 유닛(200)과 동일한 형상과 단면적을 가지도록 제공될 수 있다. 샤워 헤드(310)는 복수개의 분사홀(311)을 포함한다. 분사홀(311)은 샤워 헤드(310)의 상면과 하면을 수직 방향으로 관통한다. 샤워 헤드(310)는 금속 재질을 포함한다. The
가스 분사판(320)은 샤워 헤드(310)의 상면에 위치한다. 가스 분사판(320)은 공정 챔버(100)의 상면에서 일정거리 이격되어 위치한다. 가스 분사판(320)은 두께가 일정한 판 형상으로 제공될 수 있다. 가스 분사판(320)에는 분사홀(321)이 제공된다. 분사홀(321)은 가스 분사판(320)의 상면과 하면을 수직 방향으로 관통한다. 분사홀(321)은 샤워 헤드(310)의 분사홀(311)과 대향되게 위치한다. 가스 분사판(320)은 금속 재질을 포함할 수 있다.The
샤워 헤드(310)는 상부 전원(351)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상부 전원(351)은 고주파 전원으로 제공될 수 있다. 이와 달리, 샤워 헤드(310)는 전기적으로 접지될 수도 있다.The
지지부(330)는 샤워 헤드(310)와 가스 분사판(320)의 측부를 지지한다. 지지부(330)는 상단은 챔버(100)의 상면과 연결되고, 하단은 샤워 헤드(310)와 가스 분사판(320)의 측부와 연결된다. 지지부(330)는 비금속 재질을 포함할 수 있다.The
가스 공급 유닛(400)은 공정 챔버(100) 내부에 공정 가스를 공급한다. 가스 공급 유닛(400)은 가스 공급 노즐(410), 가스 공급 라인(420), 그리고 가스 저장부(430)를 포함한다. 가스 공급 노즐(410)은 공정 챔버(100)의 상면 중앙부에 설치된다. 가스 공급 노즐(410)의 저면에는 분사구가 형성된다. 분사구는 공정 챔버(100) 내부로 공정 가스를 공급한다. 가스 공급 라인(420)은 가스 공급 노즐(410)과 가스 저장부(430)를 연결한다. 가스 공급 라인(420)은 가스 저장부(430)에 저장된 공정 가스를 가스 공급 노즐(410)에 공급한다. 가스 공급 라인(420)에는 밸브(421)가 설치된다. 밸브(421)는 가스 공급 라인(420)을 개폐하며, 가스 공급 라인(420)을 통해 공급되는 공정 가스의 유량을 조절한다.The
플라즈마 소스는 공정 챔버(100) 내에 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기시킨다. 본 발명의 실시예에서는, 플라즈마 소스로 용량 결합형 플라즈마(CCP: capacitively coupled plasma)가 사용된다. 용량 결합형 플라즈마는 공정 챔버(100)의 내부에 상부 전극 및 하부 전극을 포함할 수 있다. 상부 전극 및 하부 전극은 공정 챔버(100)의 내부에서 서로 평행하게 상하로 배치될 수 있다. 양 전극 중 어느 하나의 전극은 고주파 전력을 인가하고, 다른 전극은 접지될 수 있다. 양 전극 간의 공간에는 전자기장이 형성되고, 이 공간에 공급되는 공정 가스는 플라즈마 상태로 여기될 수 있다. 이 플라즈마를 이용하여 기판 처리 공정이 수행된다. 일 예에 의하면, 상부 전극은 샤워 헤드 유닛(300)으로 제공되고, 하부 전극은 전극 플레이트로 제공될 수 있다. 하부 전극에는 고주파 전력이 인가되고, 상부 전극은 접지될 수 있다. 이와 달리, 상부 전극과 하부 전극에 모두 고주파 전력이 인가될 수 있다. 이로 인하여 상부 전극과 하부 전극 사이에 전자기장이 발생된다. 발생된 전자기장은 공정 챔버(100) 내부로 제공된 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기 시킨다.The plasma source excites the process gas in the
라이너 유닛(500)은 공정 중 공정 챔버(100)의 내벽 및 지지 유닛(200)이 손상되는 것을 방지한다. 라이너 유닛(500)은 공정 중에 발생한 불술물이 내측벽 및 지지 유닛(200)에 증착되는 것을 방지한다. 라이너 유닛(500)은 내측 라이너(510)와 외측 라이너(530)을 포함한다. The
외측 라이너(530)는 공정 챔버(100)의 내벽에 제공된다. 외측 라이너(530)는 상면 및 하면이 개방된 공간을 가진다. 외측 라이너(530)는 원통 형상으로 제공될 수 있다. 외측 라이너(530)는 공정 챔버(100)의 내측면에 상응하는 반경을 가질 수 있다. 외측 라이너(530)는 공정 챔버(100)의 내측면을 따라 제공된다. The
외측 라이너(530)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 외측 라이너(530)는 몸체(110) 내측면을 보호한다. 공정 가스가 여기되는 과정에서 공정 챔버(100) 내부에는 아크(Arc) 방전이 발생될 수 있다. 아크 방전은 공정 챔버(100)를 손상시킨다. 외측 라이너(530)는 몸체(110)의 내측면을 보호하여 몸체(110)의 내측면이 아크 방전으로 손상되는 것을 방지한다.The
내측 라이너(510)는 지지 유닛(200)을 감싸며 제공된다. 내측 라이너(510)는 링 형상으로 제공된다. 내측 라이너(510)는 상부 플레이트(210), 전극 플레이트(220) 그리고 하부 플레이트(240) 전부를 감싸도록 제공된다. 이와는 달리 내측 라이너(510)는 상부 플레이트(210), 전극 플레이트(220) 그리고 하부 플레이트(240) 중 어느 하나 또는 일부를 감싸도록 제공 될 수 있다. 내측 라이너(510)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 내측 라이너(510)는 지지 유닛(200)의 외측면을 보호한다. The
배플 유닛(600)은 공정 챔버(100)의 내측벽과 지지 유닛(200)의 사이에 위치된다. 배플은 환형의 링 형상으로 제공된다. 배플에는 복수의 관통홀들이 형성된다. 공정 챔버(100) 내에 제공된 공정가스는 배플의 관통홀들을 통과하여 배기홀(102)로 배기된다. 배플의 형상 및 관통홀들의 형상에 따라 공정가스의 흐름이 제어될 수 있다.The
본 발명의 실시예에서는 용량 결합형 플라즈마 장치로 예를 들었으나, 이와는 달리 유도 결합형 플라즈마 장치 등 플라즈마를 이용한 기판 처리 장치에 적용가능하다.In the embodiment of the present invention, the capacitively coupled plasma device is exemplified, but unlike this, it is applicable to a substrate processing device using plasma such as an inductively coupled plasma device.
본 발명의 실시예는 챔버(100) 내에서 기판(W)을 지지하는 지지 유닛(200)을 둘러싸도록 배치된 링 부재 및 그 링 부재를 이용하여 챔버 내 플라즈마의 균일도를 조절하는 방법을 제시한다. 후술하는 본 발명의 실시예에 따른 링 부재는 포커스 링(280)으로 사용될 수 있으나, 상기 링 부재는 지지 유닛(200)의 주위를 둘러싸는 한 포커스 링으로 제한되지는 않는다.An embodiment of the present invention proposes a ring member disposed to surround the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 링 부재(700)의 예시적인 사시도이다.2 is an exemplary perspective view of a
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 링 부재(700)는 링(710), 센서(721 내지 724) 및 인터페이스(731 내지 734)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2, the
상기 링(710)은 링의 둘레 방향으로 다수의 세그먼트들(711 내지 714)을 포함한다. 상기 센서(721 내지 724)는 세그먼트들(711 내지 714) 중 적어도 하나에 구비되어 플라즈마의 물성을 감지한다. 상기 인터페이스(731 내지 734)는 세그먼트들(711 내지 714) 중 적어도 하나에 구비되어 상기 센서(721 내지 724)가 감지한 물성을 기반으로 파라미터가 결정된 RF 신호를 공급받는다.The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 링(710)은 각각의 세그먼트가 일정한 길이를 갖도록 분할될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 링(710)이 네 개의 세그먼트들(711 내지 714)을 포함하는 경우, 각각의 세그먼트는 링(710)의 중심을 기준으로 90°에 해당하는 길이를 가질 수 있다. 즉, 상기 링(710)이 총 N 개의 세그먼트들을 갖는 경우, 각 세그먼트는 360°/N에 해당하는 길이를 가질 수 있다.For example, as shown in FIG. 2, when the
이와 달리, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 링(710)은 세그먼트의 길이가 불일정하게 분할될 수도 있다.Alternatively, according to another embodiment of the present invention, the
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 링 부재(700)의 예시적인 사시도이다.3 is an exemplary perspective view of a
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 링(710)을 구성하는 세그먼트는 그 길이가 불일정할 수도 있다. 각 세그먼트의 길이는 기판 처리 장치(10) 내 플라즈마의 분포에 따라 사전에 결정될 수 있다.As shown in FIG. 3, the length of the segment constituting the
상기 링(710)은 전도체로 만들어질 수 있다. 그리고, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 링(710)은 세그먼트들(711 내지 714) 사이에 절연체가 개재될 수 있다.The
예를 들어, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 세그먼트들(711 내지 714) 사이에는 절연체(741 내지 744)가 개재되어 있어 각각의 세그먼트는 인접 세그먼트와 전기적으로 격리될 수 있다.For example, as shown in FIGS. 2 and 3,
상기 센서(721 내지 724)는 세그먼트들(711 내지 714) 중 적어도 하나에 구비되어 플라즈마의 물성을 감지한다.The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 센서(721 내지 724)는 세그먼트의 중앙에 구비될 수 있다. 여기서, 세그먼트의 중앙이란 세그먼트의 양 단부로부터 동일한 거리에 위치한 지점이다.According to an embodiment of the present invention, the
도 2 및 도 3에서 상기 세그먼트들(711 내지 714)은 모두 그 중앙에 센서(721 내지 724)를 구비하고 있으나, 상기 센서는 링(710)에 포함된 세그먼트들(711 내지 714) 중에서 일부에만 설치될 수도 있다.2 and 3, all of the
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 센서(721 내지 724)는 플라즈마의 물성을 감지할 수 있다. 예를 들어, 상기 센서(721 내지 724)는 이온 포화도를 측정하거나, 열속(thermal flux)을 측정하는 등 플라즈마의 밀도를 나타낼 수 있는 물리량을 측정하는 프로브일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
이와 같이 상기 센서(721 내지 724)는 링(710)에 포함된 세그먼트들(711 내지 714)의 전부 또는 일부에 설치되어 링(710)의 각 영역에 형성된 플라즈마의 물성을 감지할 수 있다.As described above, the
상기 인터페이스(731 내지 734)는 세그먼트들(711 내지 714) 중 적어도 하나에 구비되어 RF 신호를 공급받는다.The
즉, 상기 인터페이스(731 내지 734)는 상기 링 부재(700)에 연결된 전기 장치로부터 RF 신호를 공급받아 세그먼트에 전달하는 부재이다. 따라서, 상기 인터페이스(731 내지 734)는 세그먼트들(711 내지 714)에 RF 신호가 흐르는 도선이 연결될 수 있도록 커넥터 등을 포함할 수 있다.That is, the
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 인터페이스(731 내지 734)가 공급받는 RF 신호는 센서(721 내지 724)가 감지한 플라즈마의 물성을 기반으로 파라미터가 결정될 수 있다. 즉, 상기 인터페이스(731 내지 734)에 공급되는 RF 신호는 상기 센서(721 내지 724)가 감지한 플라즈마의 물성에 영향을 받으며, 그 물성에 따라 RF 신호의 파라미터가 조절되어 상기 인터페이스(731 내지 734)로 제공된다.According to an embodiment of the present invention, a parameter may be determined based on the physical properties of the plasma detected by the
상기 센서(721 내지 724)와 마찬가지로, 상기 인터페이스(731 내지 734) 역시 링(710)을 구성하는 세그먼트들(711 내지 714) 중에서 일부에만 설치될 수도 있다.Like the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 인터페이스(731 내지 734)는 상기 센서(721 내지 724)가 감지한 플라즈마의 밀도를 기반으로 파워가 결정된 RF 신호를 공급받을 수 있다. 다시 말해, 상기 인터페이스(731 내지 734)에 제공되는 RF 신호의 파워는 상기 센서(721 내지 724)가 감지한 플라즈마의 밀도에 따라 결정될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
본 발명의 실시예에 따르면, 세그먼트에 구비된 센서가 감지한 플라즈마의 밀도가 낮을수록, 해당 세그먼트에 구비된 인터페이스는 높은 파워의 RF 신호를 공급받을 수 있다. 즉, 어느 세그먼트 주위에 플라즈마의 밀도가 낮게 형성된 경우, 그 세그먼트에는 높은 파워의 RF 신호가 공급될 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, as the density of plasma detected by a sensor provided in a segment is lower, an interface provided in the segment may receive an RF signal of high power. That is, when the plasma density is low around a segment, a high-power RF signal may be supplied to the segment.
이하에서는 전술한 링 부재(700)를 이용하여 기판 처리 장치(10)의 챔버(100) 내에 형성된 플라즈마의 균일도를 조절하는 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention in which the uniformity of plasma formed in the
다시 도 1을 참조하면, 상기 기판 처리 장치(10)는 링 부재(예컨대, 포커스 링(280)) 외에 RF 전원(701), 파라미터 조절부(702) 및 제어부(703)를 포함할 수 있다.Referring back to FIG. 1, the
상기 RF 전원(701)은 RF 신호를 생성하여 출력한다. 상기 파라미터 조절부(702)는 상기 RF 전원(701)으로부터 출력된 RF 신호의 파라미터를 조절하여 상기 링 부재(700)의 인터페이스(731 내지 734)에 제공한다. 상기 제어부(703)는 상기 링 부재(700)의 센서(721 내지 724)로부터 플라즈마의 물성에 관한 데이터를 수신하여 상기 수신된 물성에 관한 데이터를 기반으로 상기 파라미터 조절부(702)를 제어한다.The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 링 부재(700)를 이용하여 플라즈마의 균일도를 조절하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.4 is an exemplary view for explaining a process of adjusting the uniformity of plasma using the
상기 파라미터 조절부(702)는 RF 전원(701)으로부터 RF 신호를 입력받아 RF 신호의 파라미터를 조절하여 링 부재(700)의 인터페이스(731 내지 734)로 제공한다.The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 파라미터 조절부(702)는 상기 RF 전원(701)으로부터 출력된 RF 신호의 파워를 조절할 수 있다. 즉, 상기 파라미터 조절부(702)에 의해 조절되는 RF 신호의 파라미터는 파워일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
나아가, 상기 링 부재(700)에 복수의 인터페이스(731 내지 734)이 포함된 경우, 상기 파라미터 조절부(702)는 상기 RF 전원(701)으로부터 출력된 RF 신호를 상기 인터페이스(731 내지 734)에 분배할 수 있다.Further, when the
이 실시예에 따르면, 상기 파라미터 조절부(702)는 상기 제어부(703)로부터 수신된 제어 신호에 따라 결정된 파워 비로 상기 RF 전원(701)으로부터 출력된 RF 신호를 상기 인터페이스(731 내지 734)에 분배할 수 있다.According to this embodiment, the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 파라미터 조절부(702)의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating a configuration of a
상기 파라미터 조절부(702)는 상기 RF 전원(701)으로부터 입력받은 RF 신호를 상기 인터페이스(731 내지 734)의 개수만큼 분할하면서 상기 제어부(703)로부터 수신된 제어 신호에 따라 각 인터페이스에 공급되는 RF 신호의 파워 비를 조절할 수 있다.The
이와 같은 파워 비를 고려한 RF 신호의 분배를 위해, 상기 파라미터 조절부(702)는 가변 리액턴스 소자를 포함할 수 있다.In order to distribute the RF signal in consideration of such a power ratio, the
일 예로, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 파라미터 조절부(702)는 가변 커패시터를 포함할 수 있으며, 상기 가변 커패시터는 상기 제어부(703)로부터 수신되는 제어 신호에 따라 그 커패시턴스가 조절될 수 있다.For example, as shown in FIG. 5, the
상기 파라미터 조절부(702)는 상기 제어 신호에 따라 각 가변 커패시터의 커패시턴스를 조절함으로써 각 인터페이스에 공급되는 RF 신호의 파워 비를 조절할 수 있다.The
그러나, 도 5에 도시된 상기 파라미터 조절부(702)의 구성은 예시적인 것으로, 가변 커패시터 외에 가변 인덕터가 포함될 수도 있으며, 상기 파라미터 조절부(702)가 제어 신호에 따라 상기 인터페이스(731 내지 734)에 제공하는 RF 신호의 파워 비를 조절하는 한 그 회로 구성은 제한되지 않는다.However, the configuration of the
상기 제어부(703)는 링 부재(700)의 센서(721 내지 724)로부터 플라즈마의 물성에 관한 데이터를 수신하여, 상기 수신된 물성에 관한 데이터를 기반으로 상기 파라미터 조절부(702)를 제어한다.The
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어부(703)는 상기 센서(721 내지 724)가 감지한 각 세그먼트 주위의 플라즈마의 밀도를 기반으로 해당 세그먼트에 구비된 인터페이스(731 내지 734)로 공급되는 RF 신호의 파워를 결정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
일 실시예에 따르면, 상기 제어부(703)는 각 세그먼트에 구비된 센서로부터 수신된 플라즈마의 밀도의 역수 비를 기반으로 해당 세그먼트에 구비된 인터페이스에 분배되는 RF 신호의 파워 비를 결정할 수 있다.According to an embodiment, the
예를 들어, 상기 링 부재(700)의 제 1 내지 제 4 세그먼트(711 내지 714)에 구비된 제 1 내지 제 4 센서(721 내지 724)로부터 수신된 각 플라즈마 밀도의 비가 2:2:1:2인 경우(즉, 제 3 세그먼트(713) 주위의 플라즈마 밀도가 다른 세그먼트들 주위의 플라즈마 밀도의 절반임), 상기 제어부(703)는 각 센서로부터 수신된 플라즈마 밀도의 역수 비인 1/2:1/2:1/1:1/2 = 1:1:2:1을 구하고, 그 역수 비를 각 세그먼트에 구비된 제 1 내지 제 4 인터페이스(731 내지 734)에 분배되는 RF 신호의 파워 비로 결정할 수 있다.For example, the ratio of the plasma density received from the first to
이 경우, 상기 파라미터 조절부(702)는 제 1 내지 제 4 인터페이스(731 내지 734)에 공급되는 제 1 내지 제 4 RF 신호의 파워 비가 1:1:2:1이 되도록 RF 신호를 분배할 수 있다.In this case, the
전술한 본 발명의 실시예에 따르면, 링 부재(700)를 이용하여 기판의 원주 방향으로 불균일하게 분포하는 플라즈마의 균일도를 개선시킬 수 있다. 본 발명의 실시예는, 링 부재(700)의 각 세그먼트에서 그 주위에 분포하는 플라즈마의 물성(예컨대, 밀도)을 측정한 뒤, 그 측정 값을 기초로 RF 신호의 파라미터(예컨대, 파워)를 조절하여 각 세그먼트로 공급하고, 각 세그먼트에서는 상기 RF 신호를 이용하여 국부적으로 플라즈마를 발생시킴으로써 플라즈마의 기판 원주 방향 균일도가 향상될 수 있다.According to the embodiment of the present invention described above, it is possible to improve the uniformity of plasma that is unevenly distributed in the circumferential direction of the substrate by using the
나아가, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어부(703)는 세그먼트에 구비된 센서로부터 수신된 플라즈마의 밀도가 기 설정된 기준치보다 낮은 경우, 해당 세그먼트에 구비된 인터페이스에 공급되는 RF 신호의 파워가 증가하도록 상기 파라미터 조절부(702)를 제어할 수 있다.Further, according to an embodiment of the present invention, when the density of plasma received from the sensor provided in the segment is lower than the preset reference value, the power of the RF signal supplied to the interface provided in the segment increases. The
이와 반대로, 상기 제어부(703)는 세그먼트에 구비된 센서로부터 수신된 플라즈마의 밀도가 기 설정된 기준치보다 높은 경우, 해당 세그먼트에 구비된 인터페이스에 공급되는 RF 신호의 파워가 감소하도록 상기 파라미터 조절부(702)를 제어할 수 있다.On the contrary, when the density of the plasma received from the sensor provided in the segment is higher than a preset reference value, the
이 실시예에서 상기 기준치는 상기 챔버(100) 내 기판(W)의 중심 영역에 형성되는 플라즈마의 밀도에 대응할 수 있다. 이 경우, 상기 기준치는 상기 기판 처리 장치(10)의 제작 시 실험 등을 통해 사전에 결정되어 장치에 설정될 수 있다.In this embodiment, the reference value may correspond to the density of plasma formed in the central region of the substrate W in the
이와 같이, 본 발명의 실시예가 링 부재(700)의 세그먼트에서 측정된 플라즈마의 물성(예컨대, 밀도)을 기판 중심 영역의 플라즈마 물성에 대응하는 기준치와 비교하여, 그에 따라 세그먼트에 공급되는 RF 신호의 파라미터(예컨대, 파워)를 조절하고, 세그먼트에서는 상기 RF 신호를 이용하여 국부적으로 플라즈마를 발생시킴으로써 플라즈마의 기판 반경 방향 균일도가 향상될 수 있다.As described above, the embodiment of the present invention compares the physical properties (eg, density) of the plasma measured in the segment of the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 균일도 조절 방법(800)의 예시적인 흐름도이다.6 is an exemplary flowchart of a
상기 플라즈마 균일도 조절 방법(800)은 전술한 본 발명의 실시예에 따른 링 부재(700)를 이용하여 상기 기판 처리 장치(10)에서 수행될 수 있다.The plasma
도 6을 참조하면, 상기 플라즈마 균일도 조절 방법(800)은 기판(W)을 지지하는 지지 유닛(200)을 둘러싸도록 배치된 링 부재(700)의 세그먼트(711 내지 714)에 구비된 센서(721 내지 724)로부터 플라즈마의 물성에 관한 데이터를 수신하는 단계(S810), 및 상기 수신된 물성에 관한 데이터를 기반으로 상기 세그먼트(711 내지 714)에 구비된 인터페이스(731 내지 734)에 RF 신호를 제공하는 파라미터 조절부(702)를 제어하는 단계(S820)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6, the plasma
일 실시예에 따르면, 상기 센서(721 내지 724)로부터 플라즈마의 물성에 관한 데이터를 수신하는 단계(S810)는 상기 센서(721 내지 724)로부터 플라즈마의 밀도에 관한 데이터를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the step of receiving data on the physical properties of plasma from the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 파라미터 조절부(702)를 제어하는 단계(S820)는, 각 세그먼트에 구비된 센서로부터 수신된 플라즈마의 밀도의 역수 비를 기반으로 해당 세그먼트에 구비된 인터페이스에 분배되는 RF 신호의 파워 비를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of controlling the parameter control unit 702 (S820) is performed on an interface provided in a corresponding segment based on an inverse ratio of the density of plasma received from a sensor provided in each segment. It may include determining a power ratio of the distributed RF signal.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 파라미터 조절부(702)를 제어하는 단계(S820)는, 세그먼트에 구비된 센서로부터 수신된 플라즈마의 밀도가 기 설정된 기준치보다 낮은 경우, 해당 세그먼트에 구비된 인터페이스에 공급되는 RF 신호의 파워가 증가하도록 상기 파라미터 조절부(702)를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the step of controlling the parameter control unit 702 (S820) is, when the density of plasma received from the sensor provided in the segment is lower than a preset reference value, the interface provided in the segment It may include the step of controlling the
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 파라미터 조절부(702)를 제어하는 단계(S820)는, 세그먼트에 구비된 센서로부터 수신된 플라즈마의 밀도가 기 설정된 기준치보다 높은 경우, 해당 세그먼트에 구비된 인터페이스에 공급되는 RF 신호의 파워가 감소하도록 상기 파라미터 조절부(702)를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, in the step of controlling the parameter control unit 702 (S820), when the density of plasma received from a sensor provided in a segment is higher than a preset reference value, It may include controlling the
상기 플라즈마 균일도 조절 방법(800)은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다. 또한, 상기 플라즈마 균일도 조절 방법(800)은 컴퓨터와 결합되어 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.The plasma
이상에서 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 위 실시예는 단지 본 발명의 사상을 설명하기 위한 것으로 이에 한정되지 않는다. 통상의 기술자는 전술한 실시예에 다양한 변형이 가해질 수 있음을 이해할 것이다. 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위의 해석을 통해서만 정해진다.In the above, the present invention has been described through the embodiments, but the above embodiments are merely for explaining the spirit of the present invention and are not limited thereto. One of ordinary skill in the art will understand that various modifications may be made to the above-described embodiments. The scope of the present invention is defined only through interpretation of the appended claims.
10: 기판 처리 장치
100: 공정 챔버
200: 지지 유닛
300: 샤워 헤드 유닛
400: 가스 공급 유닛
500: 라이너 유닛
600: 배플 유닛
700: 링 부재
701: RF 전원
702: 파라미터 조절부
703: 제어부
710: 링
711, 712, 713, 714: 세그먼트
721, 722, 723, 724: 센서
731, 732, 733, 734: 인터페이스
741, 742, 743, 744: 절연체10: substrate processing apparatus
100: process chamber
200: support unit
300: shower head unit
400: gas supply unit
500: liner unit
600: baffle unit
700: ring member
701: RF power
702: parameter control unit
703: control unit
710: ring
711, 712, 713, 714: segment
721, 722, 723, 724: sensor
731, 732, 733, 734: interface
741, 742, 743, 744: insulator
Claims (21)
상기 세그먼트들 중 적어도 하나에 구비되어 플라즈마의 물성을 감지하는 센서; 및
상기 세그먼트들 중 적어도 하나에 구비되어 상기 센서가 감지한 플라즈마의 물성을 기반으로 파라미터가 결정된 RF 신호를 공급받는 인터페이스;
를 포함하는 링 부재.A ring including a plurality of segments in the circumferential direction;
A sensor provided on at least one of the segments to detect physical properties of plasma; And
An interface provided in at least one of the segments to receive an RF signal whose parameters are determined based on the physical properties of the plasma detected by the sensor;
Ring member comprising a.
상기 링은 각 세그먼트가 일정한 길이를 갖도록 분할된 링 부재.The method of claim 1,
The ring member is divided so that each segment has a constant length.
상기 링은 세그먼트의 길이가 불일정하도록 분할된 링 부재.The method of claim 1,
The ring member is divided so that the length of the segment is non-uniform.
상기 링은 전도체로 만들어진 링 부재.The method of claim 1,
The ring member is made of a conductor.
상기 링은 상기 세그먼트들 사이에 절연체가 개재된 링 부재.The method of claim 4,
The ring is a ring member in which an insulator is interposed between the segments.
상기 센서는 세그먼트의 중앙에 구비되는 링 부재.The method of claim 1,
The sensor is a ring member provided in the center of the segment.
상기 센서는 플라즈마의 밀도를 감지하는 링 부재.The method of claim 1,
The sensor is a ring member for detecting the density of plasma.
상기 인터페이스는 상기 센서가 감지한 플라즈마의 밀도를 기반으로 파워가 결정된 RF 신호를 공급받는 링 부재.The method of claim 7,
The interface is a ring member receiving an RF signal whose power is determined based on the density of plasma detected by the sensor.
세그먼트에 구비된 센서가 감지한 플라즈마의 밀도가 낮을수록, 해당 세그먼트에 구비된 인터페이스는 높은 파워의 RF 신호를 공급받는 링 부재.The method of claim 8,
As the density of the plasma detected by the sensor provided in the segment is lower, the interface provided in the segment receives the RF signal of high power.
상기 챔버 내에서 상기 기판을 지지하는 지지 유닛;
상기 챔버 내부로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛;
상기 챔버 내의 가스를 플라즈마 상태로 여기시키는 플라즈마 발생 유닛;
상기 지지 유닛을 둘러싸며, 둘레 방향으로 다수의 세그먼트들을 포함하는 링, 상기 세그먼트들 중 적어도 하나에 구비되어 플라즈마의 물성을 감지하는 센서, 및 상기 세그먼트들 중 적어도 하나에 구비되어 RF 신호를 공급받는 인터페이스를 포함하는 링 부재;
RF 신호를 출력하는 RF 전원;
상기 RF 전원으로부터 출력된 RF 신호의 파라미터를 조절하여 상기 인터페이스에 제공하는 파라미터 조절부; 및
상기 센서로부터 플라즈마의 물성에 관한 데이터를 수신하여, 상기 수신된 물성에 관한 데이터를 기반으로 상기 파라미터 조절부를 제어하는 제어부;
를 포함하는 기판 처리 장치.A chamber providing a space in which a substrate is processed;
A support unit supporting the substrate in the chamber;
A gas supply unit supplying gas into the chamber;
A plasma generating unit that excites the gas in the chamber into a plasma state;
A ring surrounding the support unit and including a plurality of segments in a circumferential direction, a sensor provided on at least one of the segments to detect the physical properties of the plasma, and a sensor provided on at least one of the segments to receive an RF signal A ring member including an interface;
RF power for outputting an RF signal;
A parameter control unit for adjusting a parameter of the RF signal output from the RF power and providing it to the interface; And
A controller configured to receive data on physical properties of plasma from the sensor and control the parameter controller based on the received data on physical properties;
A substrate processing apparatus comprising a.
상기 파라미터 조절부는:
상기 RF 전원으로부터 출력된 RF 신호의 파워를 조절하는 기판 처리 장치.The method of claim 10,
The parameter control unit:
A substrate processing apparatus that controls the power of the RF signal output from the RF power.
상기 파라미터 조절부는:
상기 링 부재에 복수의 인터페이스들이 포함된 경우, 상기 RF 전원으로부터 출력된 RF 신호를 상기 인터페이스들에 분배하는 기판 처리 장치.The method of claim 11,
The parameter control unit:
When a plurality of interfaces are included in the ring member, the substrate processing apparatus distributes the RF signal output from the RF power source to the interfaces.
상기 파라미터 조절부는:
상기 제어부로부터 수신된 제어 신호에 따라 결정된 파워 비로 상기 RF 전원으로부터 출력된 RF 신호를 상기 인터페이스들에 분배하는 기판 처리 장치.The method of claim 12,
The parameter control unit:
A substrate processing apparatus for distributing an RF signal output from the RF power source to the interfaces at a power ratio determined according to a control signal received from the controller.
상기 제어부는:
각 세그먼트에 구비된 센서로부터 수신된 플라즈마의 밀도의 역수 비를 기반으로 해당 세그먼트에 구비된 인터페이스에 분배되는 RF 신호의 파워 비를 결정하는 기판 처리 장치.The method of claim 13,
The control unit:
A substrate processing apparatus for determining a power ratio of an RF signal distributed to an interface provided in the segment based on an inverse ratio of the density of plasma received from a sensor provided in each segment.
상기 제어부는:
세그먼트에 구비된 센서로부터 수신된 플라즈마의 밀도가 기 설정된 기준치보다 낮은 경우, 해당 세그먼트에 구비된 인터페이스에 공급되는 RF 신호의 파워가 증가하도록 상기 파라미터 조절부를 제어하는 기판 처리 장치.The method of claim 11,
The control unit:
When the density of the plasma received from the sensor provided in the segment is lower than the preset reference value, the substrate processing apparatus for controlling the parameter control unit to increase the power of the RF signal supplied to the interface provided in the segment.
기판을 지지하는 지지 유닛을 둘러싸도록 배치된 링 부재의 세그먼트에 구비된 센서로부터 플라즈마의 물성에 관한 데이터를 수신하는 단계; 및
상기 수신된 물성에 관한 데이터를 기반으로 상기 세그먼트에 구비된 인터페이스에 RF 신호를 제공하는 파라미터 조절부를 제어하는 단계;
를 포함하는 플라즈마 균일도 조절 방법.In a method of adjusting the uniformity of plasma generated in a chamber of a substrate processing apparatus,
Receiving data regarding the physical properties of the plasma from a sensor provided in a segment of a ring member disposed to surround a support unit supporting a substrate; And
Controlling a parameter controller that provides an RF signal to an interface provided in the segment based on the received data on physical properties;
Plasma uniformity control method comprising a.
상기 센서로부터 플라즈마의 물성에 관한 데이터를 수신하는 단계는:
상기 센서로부터 플라즈마의 밀도에 관한 데이터를 수신하는 단계를 포함하는 플라즈마 균일도 조절 방법.The method of claim 16,
Receiving data on the physical properties of the plasma from the sensor comprises:
And receiving data on the density of plasma from the sensor.
상기 파라미터 조절부를 제어하는 단계는:
각 세그먼트에 구비된 센서로부터 수신된 플라즈마의 밀도의 역수 비를 기반으로 해당 세그먼트에 구비된 인터페이스에 분배되는 RF 신호의 파워 비를 결정하는 단계를 포함하는 플라즈마 균일도 조절 방법.The method of claim 17,
The controlling of the parameter adjusting unit includes:
Plasma uniformity control method comprising the step of determining a power ratio of the RF signal distributed to the interface provided in the segment based on the inverse ratio of the density of the plasma received from the sensor provided in each segment.
상기 파라미터 조절부를 제어하는 단계는:
세그먼트에 구비된 센서로부터 수신된 플라즈마의 밀도가 기 설정된 기준치보다 낮은 경우, 해당 세그먼트에 구비된 인터페이스에 공급되는 RF 신호의 파워가 증가하도록 상기 파라미터 조절부를 제어하는 단계를 포함하는 플라즈마 균일도 조절 방법.The method of claim 17,
The controlling of the parameter adjusting unit includes:
When the density of the plasma received from the sensor provided in the segment is lower than the preset reference value, the plasma uniformity control method comprising the step of controlling the parameter control unit to increase the power of the RF signal supplied to the interface provided in the segment.
제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 따른 플라즈마 균일도 조절 방법을 컴퓨터로 실행하기 위한 프로그램이 기록된 기록 매체.In a computer-readable recording medium,
A recording medium on which a program for executing the plasma uniformity adjustment method according to any one of claims 16 to 19 by a computer is recorded.
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