KR102297382B1 - System and method for treating substrate - Google Patents

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Abstract

진공 환경에서 식각 공정이 수행되는 동안 헬륨 가스가 배기 라인으로 바이패스되지 않도록 하여 헬륨 가스의 손실을 개선하는 기판 처리 시스템 및 방법을 제공한다. 상기 기판 처리 시스템은, 하우징; 하우징의 내부 상측에 설치되며, 기판을 식각하기 위한 공정 가스를 하우징의 내부로 공급하는 샤워 헤드 유닛; 하우징의 내부 하측에 설치되며, 기판이 안착되는 정전 척을 구비하는 지지 유닛; 기판을 식각하기 위해 공정 가스를 이용하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 생성 유닛; 및 기판이 식각되는 동안 정전 척을 통해 기판의 일면으로 제어 가스를 공급하여 기판의 온도를 제어하는 기판 온도 제어부를 포함하며, 제어 가스는 기판의 일면으로 공급되는 도중에 배기 라인으로 바이패스되지 않는다.A substrate processing system and method are provided for improving loss of helium gas by preventing the helium gas from being bypassed into an exhaust line while an etching process is performed in a vacuum environment. The substrate processing system may include a housing; a shower head unit installed on the inner upper side of the housing and supplying a process gas for etching the substrate into the housing; a support unit installed on the lower side of the housing and having an electrostatic chuck on which a substrate is seated; a plasma generating unit generating plasma using a process gas to etch the substrate; and a substrate temperature controller controlling a temperature of the substrate by supplying a control gas to one surface of the substrate through the electrostatic chuck while the substrate is being etched, wherein the control gas is not bypassed to the exhaust line while being supplied to the one surface of the substrate.

Description

기판 처리 시스템 및 방법 {System and method for treating substrate}Substrate processing system and method

본 발명은 기판을 처리하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to systems and methods for processing substrates. More particularly, it relates to systems and methods for processing substrates using plasma.

반도체 소자는 기판 상에 소정의 패턴을 형성함으로써 제조될 수 있다. 기판 상에 소정의 패턴을 형성할 때에는 증착 공정(depositing process), 사진 공정(lithography process), 식각 공정(etching process) 등 다수의 공정이 반도체 제조 공정에 사용되는 설비 내에서 연속적으로 수행될 수 있다.A semiconductor device can be manufactured by forming a predetermined pattern on a substrate. When a predetermined pattern is formed on a substrate, a plurality of processes, such as a deposition process, a lithography process, and an etching process, may be continuously performed in equipment used in a semiconductor manufacturing process. .

한국공개특허 제10-2019-0070363호 (공개일: 2019.06.20.)Korean Patent Publication No. 10-2019-0070363 (published date: 2019.06.20.)

반도체 소자를 제조하는 데에 이용되는 건식 식각 공정(dry etching process)은 공정 챔버(process chamber) 내에서 수행될 수 있다. 이러한 공정 챔버에서는 플라즈마를 이용하여 기판(예를 들어, 웨이퍼(wafer))을 식각할 수 있다.A dry etching process used to manufacture a semiconductor device may be performed in a process chamber. In such a process chamber, a substrate (eg, a wafer) may be etched using plasma.

건식 식각 공정에서는 헬륨 가스(He)를 열 전달 매개체로 이용할 수 있다. 즉, 정전 척(ESC; Electro-Static Chuck)으로 헬륨 가스를 공급하는 공급 라인을 통해 기판을 지지하고 있는 정전 척과 웨이퍼 사이로 헬륨 가스를 공급하여, 진공 환경에서 식각 공정이 수행되는 동안 열 전달이 분산되도록 할 수 있다.In the dry etching process, helium gas (He) may be used as a heat transfer medium. That is, by supplying helium gas between the electrostatic chuck supporting the substrate and the wafer through a supply line that supplies helium gas to an electrostatic chuck (ESC), heat transfer is dispersed during the etching process in a vacuum environment. can make it happen

그런데 건식 식각 공정이 수행되는 동안 일부의 헬륨 가스가 공급 라인 상에서 배기 라인으로 계속적으로 흘러 들어가 드라이 펌프(dry pump)를 통해 외부로 배출됨으로써, 헬륨 가스가 낭비되는 문제점이 있다. 희귀 가스인 헬륨 가스의 채취 양이 감소하고 있는 현재 추세로 보았을 때, 헬륨 가스의 가치는 더욱 상승할 것으로 보이므로, 헬륨 가스의 절감은 필수적인 상황이 되고 있다.However, during the dry etching process, a portion of the helium gas continuously flows from the supply line to the exhaust line and is discharged to the outside through a dry pump, so there is a problem in that the helium gas is wasted. Considering the current trend in which the amount of helium gas, a rare gas, is being reduced, the value of helium gas is expected to increase further, so the reduction of helium gas is becoming essential.

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 진공 환경에서 식각 공정이 수행되는 동안 헬륨 가스가 배기 라인으로 바이패스(bypass)되지 않도록 하여 헬륨 가스의 손실을 개선하는 기판 처리 시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a substrate processing system that improves the loss of helium gas by preventing the helium gas from being bypassed to an exhaust line while an etching process is performed in a vacuum environment.

또한 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 진공 환경에서 식각 공정이 수행되는 동안 헬륨 가스가 배기 라인으로 바이패스되지 않도록 하여 헬륨 가스의 손실을 개선하는 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a substrate processing method for improving the loss of helium gas by preventing the helium gas from being bypassed to an exhaust line while an etching process is performed in a vacuum environment.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 시스템의 일 면(aspect)은, 하우징; 상기 하우징의 내부 상측에 설치되며, 기판을 식각하기 위한 공정 가스를 상기 하우징의 내부로 공급하는 샤워 헤드 유닛; 상기 하우징의 내부 하측에 설치되며, 상기 기판이 안착되는 정전 척을 구비하는 지지 유닛; 상기 기판을 식각하기 위해 상기 공정 가스를 이용하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 생성 유닛; 및 상기 기판이 식각되는 동안 상기 정전 척을 통해 상기 기판의 일면으로 제어 가스를 공급하여 상기 기판의 온도를 제어하는 기판 온도 제어부를 포함하며, 상기 제어 가스는 상기 기판의 일면으로 공급되는 도중에 배기 라인으로 바이패스되지 않는다.One aspect of the substrate processing system of the present invention for achieving the above object is a housing; a shower head unit installed on the inner upper side of the housing and supplying a process gas for etching a substrate into the housing; a support unit installed on an inner lower side of the housing and having an electrostatic chuck on which the substrate is seated; a plasma generating unit generating plasma using the process gas to etch the substrate; and a substrate temperature controller configured to control a temperature of the substrate by supplying a control gas to one surface of the substrate through the electrostatic chuck while the substrate is being etched, wherein the control gas is supplied to one surface of the substrate through an exhaust line is not bypassed by

상기 기판 온도 제어부는, 상기 제어 가스를 공급하는 제어 가스 공급부; 상기 제어 가스 공급부와 상기 정전 척을 연결하여 상기 제어 가스가 상기 기판의 일면으로 공급되도록 하는 제어 가스 공급 라인; 상기 제어 가스 공급 라인으로부터 분기되는 제2 배출 라인; 및 상기 제2 배출 라인 상에 설치되는 제4 개폐 밸브를 포함하며, 상기 제4 개폐 밸브는 상기 제어 가스가 상기 기판의 일면으로 공급될 때 폐쇄(close)될 수 있다.The substrate temperature control unit may include a control gas supply unit supplying the control gas; a control gas supply line connecting the control gas supply unit and the electrostatic chuck to supply the control gas to one surface of the substrate; a second discharge line branching from the control gas supply line; and a fourth on-off valve installed on the second discharge line, wherein the fourth on-off valve may be closed when the control gas is supplied to one surface of the substrate.

상기 기판 온도 제어부는, 상기 정전 척의 내부 압력을 조절하기 위해 상기 정전 척에 공급된 상기 제어 가스를 외부로 배출시키는 제1 감압부; 및 상기 정전 척과 상기 제1 감압부를 연결하여 상기 정전 척에 공급된 상기 제어 가스가 외부로 배출되도록 하는 제1 배출 라인을 더 포함할 수 있다.The substrate temperature controller may include: a first pressure reducing unit configured to discharge the control gas supplied to the electrostatic chuck to the outside in order to adjust an internal pressure of the electrostatic chuck; and a first discharge line connecting the electrostatic chuck and the first pressure reducing unit to discharge the control gas supplied to the electrostatic chuck to the outside.

상기 기판 온도 제어부는, 상기 제어 가스 공급 라인 상에 설치되는 복수 개의 개폐 밸브를 더 포함하며, 상기 복수 개의 개폐 밸브 중 어느 하나인 제1 개폐 밸브는 상기 제2 배출 라인의 분기 지점과 상기 제어 가스 공급부 사이에 설치되며, 상기 복수 개의 개폐 밸브 중 다른 하나인 제2 개폐 밸브는 상기 제2 배출 라인의 분기 지점과 상기 정전 척 사이에 설치될 수 있다.The substrate temperature control unit may further include a plurality of on-off valves installed on the control gas supply line, wherein a first on-off valve, which is one of the plurality of on-off valves, is a branch point of the second discharge line and the control gas A second on-off valve that is installed between the supply unit and is another one of the plurality of on-off valves may be installed between a branch point of the second discharge line and the electrostatic chuck.

상기 기판 온도 제어부는 상기 제어 가스로 헬륨 가스를 공급할 수 있다.The substrate temperature controller may supply helium gas as the control gas.

상기 기판 온도 제어부는, 상기 제어 가스를 공급하는 제어 가스 공급부; 상기 제어 가스 공급부와 상기 정전 척을 연결하여 상기 제어 가스가 상기 기판의 일면으로 공급되도록 하는 제어 가스 공급 라인; 및 상기 제어 가스 공급 라인 상에 설치되는 적어도 하나의 개폐 밸브를 포함하며, 상기 제어 가스 공급 라인으로부터 분기되는 제2 배출 라인을 구비하지 않을 수 있다.The substrate temperature control unit may include a control gas supply unit supplying the control gas; a control gas supply line connecting the control gas supply unit and the electrostatic chuck to supply the control gas to one surface of the substrate; and at least one opening/closing valve installed on the control gas supply line, and may not include a second discharge line branched from the control gas supply line.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 방법의 일 면은, 기판의 온도를 제어하기 위한 제어 가스를 공급하는 제어 가스 공급부와 상기 기판이 안착되는 정전 척을 연결하는 제어 가스 공급 라인 상에 설치되는 적어도 하나의 밸브를 개방시키는 단계; 상기 제어 가스 공급 라인으로부터 분기되며, 상기 제어 가스가 상기 기판의 일면으로 공급되는 도중에 바이패스될 수 있도록 제공되는 제2 배출 라인 상에 설치되는 제4 개폐 밸브를 폐쇄시키는 단계; 상기 기판에 대해 식각 공정을 시작하는 단계; 및 상기 기판에 대해 식각 공정이 시작되면, 상기 제어 가스 공급부가 상기 정전 척을 통해 상기 기판의 일면으로 상기 제어 가스를 공급하여 상기 기판의 온도를 제어하는 단계를 포함한다.One aspect of the method for processing a substrate of the present invention for achieving the above object is installed on a control gas supply line connecting a control gas supply unit supplying a control gas for controlling a temperature of a substrate and an electrostatic chuck on which the substrate is seated opening at least one valve to be closing a fourth opening/closing valve branched from the control gas supply line and installed on a second discharge line provided so that the control gas can be bypassed while being supplied to one surface of the substrate; initiating an etching process on the substrate; and controlling the temperature of the substrate by supplying the control gas to one surface of the substrate by the control gas supply unit through the electrostatic chuck when the etching process starts with respect to the substrate.

상기 제어하는 단계 이후에, 상기 정전 척과 배기 라인을 연결하는 제1 배출 라인 상에 설치되는 제3 개폐 밸브를 개방시키는 단계; 및 상기 제1 배출 라인 상에 설치되는 제1 감압부를 작동시켜, 상기 정전 척에 공급된 상기 제어 가스를 외부로 배출시켜, 상기 정전 척의 내부 압력을 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.after the controlling, opening a third on-off valve installed on a first discharge line connecting the electrostatic chuck and the exhaust line; and controlling an internal pressure of the electrostatic chuck by operating a first pressure reducing unit installed on the first discharge line to discharge the control gas supplied to the electrostatic chuck to the outside.

상기 제어하는 단계는 상기 제어 가스로 헬륨 가스를 공급할 수 있다.The controlling may include supplying helium gas as the control gas.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 시스템을 구성하는 기판 온도 제어 시스템의 일 실시 형태에 따른 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 기판 온도 제어 시스템의 작동 방법을 설명하기 위한 제1 예시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 기판 온도 제어 시스템의 작동 방법을 설명하기 위한 제2 예시도이다.
도 6은 도 3에 도시된 기판 온도 제어 시스템의 작동 방법을 설명하기 위한 제3 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 시스템을 구성하는 기판 온도 제어 시스템의 다른 실시 형태에 따른 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a cross-sectional view schematically illustrating a structure of a substrate processing system according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view schematically illustrating a structure of a substrate processing system according to another embodiment of the present invention.
3 is a diagram schematically illustrating a structure according to an embodiment of a substrate temperature control system constituting a substrate processing system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a first exemplary view for explaining a method of operating the substrate temperature control system shown in FIG. 3 .
FIG. 5 is a second exemplary view for explaining a method of operating the substrate temperature control system shown in FIG. 3 .
FIG. 6 is a third exemplary view for explaining a method of operating the substrate temperature control system shown in FIG. 3 .
7 is a diagram schematically illustrating a structure according to another embodiment of a substrate temperature control system constituting a substrate processing system according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Advantages and features of the present invention, and a method for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments published below, but may be implemented in various different forms, only these embodiments make the publication of the present invention complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.Reference to an element or layer “on” or “on” another element or layer includes not only directly on the other element or layer, but also with intervening other layers or elements. include all On the other hand, reference to an element "directly on" or "immediately on" indicates that no intervening element or layer is interposed.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.Spatially relative terms "below", "beneath", "lower", "above", "upper", etc. It can be used to easily describe a correlation between an element or components and other elements or components. Spatially relative terms should be understood as terms including different orientations of the device during use or operation in addition to the orientation shown in the drawings. For example, if an element shown in the figures is turned over, an element described as "beneath" or "beneath" another element may be placed "above" the other element. Accordingly, the exemplary term “below” may include both directions below and above. The device may also be oriented in other orientations, and thus spatially relative terms may be interpreted according to orientation.

비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.It should be understood that although first, second, etc. are used to describe various elements, components, and/or sections, these elements, components, and/or sections are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element, component, or sections from another. Accordingly, it goes without saying that the first element, the first element, or the first section mentioned below may be the second element, the second element, or the second section within the spirit of the present invention.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. As used herein, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" refers to the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements mentioned. or addition is not excluded.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used with the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly defined in particular.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. A description will be omitted.

본 발명은 진공 환경에서 식각 공정이 수행되는 동안 헬륨 가스(He)가 기판의 온도 제어를 위해 정전 척(ESC)으로 공급되는 도중에 배기 라인으로 바이패스(bypass)되지 않도록 하는 기판 처리 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 헬륨 가스의 불필요한 손실을 방지하는 효과를 얻을 수 있다. 이하에서는 도면 등을 참조하여 본 발명을 자세하게 설명하기로 한다.The present invention relates to a substrate processing system and method for preventing helium gas (He) from being bypassed to an exhaust line while being supplied to an electrostatic chuck (ESC) for temperature control of a substrate while an etching process is performed in a vacuum environment. it's about According to the present invention, an effect of preventing unnecessary loss of helium gas can be obtained. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to drawings and the like.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically illustrating a structure of a substrate processing system according to an embodiment of the present invention.

도 1에 따르면, 기판 처리 시스템(100)은 하우징(housing; 110), 지지 유닛(120), 플라즈마 생성 유닛(130), 샤워 헤드 유닛(shower head unit; 140), 제1 가스 공급 유닛(150), 제2 가스 공급 유닛(160), 라이너(liner; 170), 배플 유닛(baffle unit; 180) 및 상부 모듈(190)을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1 , a substrate processing system 100 includes a housing 110 , a support unit 120 , a plasma generating unit 130 , a shower head unit 140 , and a first gas supply unit 150 . ), a second gas supply unit 160 , a liner 170 , a baffle unit 180 and an upper module 190 .

기판 처리 시스템(100)은 진공 환경에서 식각 공정(예를 들어, 건식 식각 공정(dry etching process))을 이용하여 기판(W)을 처리하는 시스템이다. 기판 처리 시스템(100)은 예를 들어, 플라즈마 공정(plasma process)을 이용하여 기판(W)을 처리할 수 있다.The substrate processing system 100 is a system for processing the substrate W using an etching process (eg, a dry etching process) in a vacuum environment. The substrate processing system 100 may process the substrate W using, for example, a plasma process.

하우징(110)은 플라즈마 공정이 수행되는 공간을 제공하는 것이다. 이러한 하우징(110)은 그 하부에 배기 홀(111)을 구비할 수 있다.The housing 110 provides a space in which the plasma process is performed. The housing 110 may have an exhaust hole 111 at a lower portion thereof.

배기 홀(111)은 펌프(112)가 장착된 배기 라인(113)과 연결될 수 있다. 이러한 배기 홀(111)은 배기 라인(113)을 통해 플라즈마 공정 과정에서 발생된 반응 부산물과 하우징(110)의 내부에 잔여하는 가스를 하우징(110)의 외부로 배출할 수 있다. 이 경우, 하우징(110)의 내부 공간은 소정의 압력으로 감압될 수 있다.The exhaust hole 111 may be connected to the exhaust line 113 on which the pump 112 is mounted. The exhaust hole 111 may discharge a reaction by-product generated during a plasma process and a gas remaining inside the housing 110 to the outside of the housing 110 through the exhaust line 113 . In this case, the inner space of the housing 110 may be decompressed to a predetermined pressure.

하우징(110)은 그 측벽에 개구부(114)가 형성될 수 있다. 개구부(114)는 하우징(110)의 내부로 기판(W)이 출입하는 통로로서 기능할 수 있다. 이러한 개구부(114)는 도어 어셈블리(115)에 의해 개폐되도록 구성될 수 있다.The housing 110 may have an opening 114 formed in a sidewall thereof. The opening 114 may function as a passage through which the substrate W enters and exits the housing 110 . The opening 114 may be configured to be opened and closed by the door assembly 115 .

도어 어셈블리(115)는 외측 도어(115a) 및 도어 구동기(115b)를 포함하여 구성될 수 있다. 외측 도어(115a)는 하우징(110)의 외벽에 제공되는 것이다. 이러한 외측 도어(115a)는 도어 구동기(115b)를 통해 상하 방향(즉, 제3 방향(30))으로 이동될 수 있다. 도어 구동기(115b)는 모터, 유압 실린더, 공압 실린더 등을 이용하여 작동할 수 있다.The door assembly 115 may include an outer door 115a and a door driver 115b. The outer door 115a is provided on the outer wall of the housing 110 . The outer door 115a may be moved in the vertical direction (ie, the third direction 30 ) through the door driver 115b. The door actuator 115b may be operated using a motor, a hydraulic cylinder, a pneumatic cylinder, or the like.

지지 유닛(120)은 하우징(110)의 내부 하측 영역에 설치되는 것이다. 이러한 지지 유닛(120)은 정전기력을 이용하여 기판(W)을 지지할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 지지 유닛(120)은 기계적 클램핑(mechanical clamping), 진공(vacuum) 등과 같은 다양한 방식으로 기판(W)을 지지하는 것도 가능하다.The support unit 120 is installed in the inner lower region of the housing 110 . The support unit 120 may support the substrate W using electrostatic force. However, the present embodiment is not limited thereto. The support unit 120 may support the substrate W in various ways such as mechanical clamping, vacuum, and the like.

지지 유닛(120)은 정전기력을 이용하여 기판(W)을 지지하는 경우, 베이스(121) 및 정전 척(ESC; Electro-Static Chuck)(122)을 포함하여 구성될 수 있다.When supporting the substrate W using electrostatic force, the support unit 120 may include a base 121 and an Electro-Static Chuck (ESC) 122 .

정전 척(122)은 정전기력을 이용하여 그 상부에 안착되는 기판(W)을 지지하는 것이다. 이러한 정전 척(122)은 세라믹 재질로 제공될 수 있으며, 베이스(121) 상에 고정되도록 베이스(121)와 결합될 수 있다.The electrostatic chuck 122 supports the substrate W seated thereon by using an electrostatic force. The electrostatic chuck 122 may be made of a ceramic material, and may be coupled to the base 121 to be fixed on the base 121 .

정전 척(122)은 구동 부재(미도시)를 이용하여 하우징(110)의 내부에서 상하 방향(즉, 제3 방향(30))으로 이동 가능하게 설치될 수도 있다. 정전 척(122)이 이와 같이 상하 방향으로 이동 가능하게 형성되는 경우, 기판(W)을 보다 균일한 플라즈마 분포를 나타내는 영역에 위치시키는 것이 가능해질 수 있다.The electrostatic chuck 122 may be installed to be movable in the vertical direction (ie, the third direction 30 ) inside the housing 110 using a driving member (not shown). When the electrostatic chuck 122 is formed to be movable in the vertical direction as described above, it may be possible to position the substrate W in a region showing a more uniform plasma distribution.

정전 척(122)은 DC 전극과 히터 전극을 제외한 유전층 일부를 제거하고 그 위에 새로운 유전층을 증착시켜 재사용 가능하게 제조될 수 있다. 이때 정전 척(122)은 에어로졸 증착 프로세스(aerosol deposition process)에 따라 새로운 유전층을 증착시킬 수 있다. 정전 척(122)에 대한 보다 자세한 설명은 후술하기로 한다.The electrostatic chuck 122 may be manufactured to be reusable by removing a portion of the dielectric layer except for the DC electrode and the heater electrode and depositing a new dielectric layer thereon. At this time, the electrostatic chuck 122 may deposit a new dielectric layer according to an aerosol deposition process. A more detailed description of the electrostatic chuck 122 will be described later.

링 어셈블리(123)는 정전 척(122)의 테두리를 감싸도록 제공되는 것이다. 이러한 링 어셈블리(123)는 링 형상으로 제공되어, 기판(W)의 테두리 영역을 지지하도록 구성될 수 있다. 링 어셈블리(123)는 포커스 링(focus ring; 123a) 및 절연 링(123b)을 포함하여 구성될 수 있다.The ring assembly 123 is provided to surround the edge of the electrostatic chuck 122 . The ring assembly 123 may be provided in a ring shape to support the edge region of the substrate W. The ring assembly 123 may include a focus ring 123a and an insulating ring 123b.

포커스 링(123a)은 절연 링(123b)의 내측에 형성되며, 정전 척(122)을 감싸도록 제공된다. 이러한 포커스 링(123a)은 실리콘 재질로 제공될 수 있으며, 플라즈마를 기판(W)으로 집중시킬 수 있다.The focus ring 123a is formed inside the insulating ring 123b and is provided to surround the electrostatic chuck 122 . The focus ring 123a may be made of a silicon material, and may focus plasma on the substrate W. As shown in FIG.

절연 링(123b)은 포커스 링(123a)의 외측에 형성되며, 포커스 링(123a)을 감싸도록 제공된다. 이러한 절연 링(123b)은 쿼츠(quartz) 재질로 제공될 수 있다.The insulating ring 123b is formed outside the focus ring 123a and is provided to surround the focus ring 123a. The insulating ring 123b may be made of a quartz material.

한편, 링 어셈블리(123)는 포커스 링(123a)의 테두리에 밀착 형성되는 에지 링(edge ring)(미도시)을 더 포함할 수 있다. 에지 링은 플라즈마에 의해 정전 척(122)의 측면이 손상되는 것을 방지하기 위해 형성될 수 있다.Meanwhile, the ring assembly 123 may further include an edge ring (not shown) formed in close contact with the edge of the focus ring 123a. The edge ring may be formed to prevent the side surface of the electrostatic chuck 122 from being damaged by the plasma.

제1 가스 공급 유닛(150)은 링 어셈블리(123)의 상부나 정전 척(122)의 테두리 부분에 잔류하는 이물질을 제거하기 위해 제1 가스를 공급하는 것이다. 이러한 제1 가스 공급 유닛(150)은 제1 가스 공급원(151) 및 제1 가스 공급 라인(152)을 포함하여 구성될 수 있다.The first gas supply unit 150 supplies the first gas to remove foreign substances remaining on the upper portion of the ring assembly 123 or the edge portion of the electrostatic chuck 122 . The first gas supply unit 150 may include a first gas supply source 151 and a first gas supply line 152 .

제1 가스 공급원(151)은 제1 가스로 질소 가스(N2 gas)를 공급할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 가스 공급원(151)은 다른 가스나 세정제 등을 공급하는 것도 가능하다.The first gas supply source 151 may supply nitrogen gas (N2 gas) as the first gas. However, the present embodiment is not limited thereto. The first gas supply source 151 may supply other gases, cleaning agents, or the like.

제1 가스 공급 라인(152)은 정전 척(122)과 링 어셈블리(123) 사이에 제공되는 것이다. 제1 가스 공급 라인(152)은 예를 들어, 정전 척(122)과 포커스 링(123a) 사이로 연결되도록 형성될 수 있다.The first gas supply line 152 is provided between the electrostatic chuck 122 and the ring assembly 123 . The first gas supply line 152 may be formed to be connected between, for example, the electrostatic chuck 122 and the focus ring 123a.

한편, 제1 가스 공급 라인(152)은 포커스 링(123a)의 내부에 제공되어, 정전 척(122)과 포커스 링(123a) 사이로 연결되도록 절곡되도록 형성되는 것도 가능하다.Meanwhile, the first gas supply line 152 may be provided inside the focus ring 123a and be bent to be connected between the electrostatic chuck 122 and the focus ring 123a.

가열 부재(124) 및 냉각 부재(125)는 하우징(110)의 내부에서 식각 공정이 진행되고 있을 때에 기판(W)이 공정 온도를 유지할 수 있도록 제공되는 것이다. 가열 부재(124)는 이를 위해 열선으로 제공될 수 있으며, 냉각 부재(125)는 이를 위해 냉매가 흐르는 냉각 라인으로 제공될 수 있다.The heating member 124 and the cooling member 125 are provided so that the substrate W can maintain the process temperature while the etching process is in progress inside the housing 110 . The heating member 124 may be provided as a heating wire for this purpose, and the cooling member 125 may be provided as a cooling line through which a refrigerant flows for this purpose.

가열 부재(124) 및 냉각 부재(125)는 기판(W)이 공정 온도를 유지할 수 있도록 하기 위해 지지 유닛(120)의 내부에 설치될 수 있다. 일례로, 가열 부재(124)는 정전 척(122)의 내부에 설치될 수 있으며, 냉각 부재(125)는 베이스(121)의 내부에 설치될 수 있다.The heating member 124 and the cooling member 125 may be installed inside the support unit 120 to allow the substrate W to maintain a process temperature. For example, the heating member 124 may be installed inside the electrostatic chuck 122 , and the cooling member 125 may be installed inside the base 121 .

한편, 냉각 부재(125)는 냉각 장치(chiller; 126)를 이용하여 냉매를 공급받을 수 있다. 냉각 장치(126)는 하우징(110)의 외부에 설치될 수 있다.On the other hand, the cooling member 125 may be supplied with a refrigerant using a cooling device (chiller) 126 . The cooling device 126 may be installed outside the housing 110 .

플라즈마 생성 유닛(130)은 방전 공간에 잔류하는 가스로부터 플라즈마를 발생시키는 것이다. 여기서, 방전 공간은 하우징(110)의 내부 공간 중에서 지지 유닛(120)의 상부에 위치하는 공간을 의미한다.The plasma generating unit 130 generates plasma from the gas remaining in the discharge space. Here, the discharge space means a space located above the support unit 120 in the inner space of the housing 110 .

플라즈마 생성 유닛(130)은 유도 결합형 플라즈마(ICP; Inductively Coupled Plasma) 소스를 이용하여 하우징(110) 내부의 방전 공간에 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 이 경우, 플라즈마 생성 유닛(130)은 상부 모듈(190)에 설치되는 안테나 유닛(antenna unit; 193)을 상부 전극으로 이용하고, 정전 척(122)을 하부 전극으로 이용할 수 있다.The plasma generating unit 130 may generate plasma in the discharge space inside the housing 110 using an inductively coupled plasma (ICP) source. In this case, the plasma generating unit 130 may use an antenna unit 193 installed in the upper module 190 as an upper electrode and use the electrostatic chuck 122 as a lower electrode.

그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 플라즈마 생성 유닛(130)은 용량 결합형 플라즈마(CCP; Capacitively Coupled Plasma) 소스를 이용하여 하우징(110) 내부의 방전 공간에 플라즈마를 발생시키는 것도 가능하다. 이 경우, 플라즈마 생성 유닛(130)은 도 2에 도시된 바와 같이 샤워 헤드(140)를 상부 전극으로 이용하고, 정전 척(122)을 하부 전극으로 이용할 수 있다. 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.However, the present embodiment is not limited thereto. The plasma generating unit 130 may generate plasma in the discharge space inside the housing 110 using a capacitively coupled plasma (CCP) source. In this case, the plasma generating unit 130 may use the shower head 140 as an upper electrode and the electrostatic chuck 122 as a lower electrode as shown in FIG. 2 . 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a structure of a substrate processing system according to another embodiment of the present invention.

다시 도 1을 참조하여 설명한다.It will be described again with reference to FIG. 1 .

플라즈마 생성 유닛(130)은 상부 전극, 하부 전극, 상부 전원(131) 및 하부 전원(133)을 포함하여 구성될 수 있다.The plasma generating unit 130 may include an upper electrode, a lower electrode, an upper power source 131 , and a lower power source 133 .

상부 전원(131)은 상부 전극, 즉 안테나 유닛(193)에 전력을 인가하는 것이다. 이러한 상부 전원(131)은 플라즈마의 특성을 제어하도록 제공될 수 있다. 상부 전원(131)은 예를 들어, 이온 충격 에너지(ion bombardment energy)를 조절하도록 제공될 수 있다.The upper power source 131 applies power to the upper electrode, that is, the antenna unit 193 . The upper power source 131 may be provided to control plasma characteristics. The upper power source 131 may be provided to adjust, for example, ion bombardment energy.

상부 전원(131)은 도 1에 단일 개 도시되어 있지만, 본 실시예에서 복수 개 구비되는 것도 가능하다. 상부 전원(131)이 복수 개 구비되는 경우, 기판 처리 시스템(100)은 복수 개의 상부 전원과 전기적으로 연결되는 제1 매칭 네트워크(미도시)를 더 포함할 수 있다.Although a single upper power supply 131 is illustrated in FIG. 1 , a plurality of upper power sources 131 may be provided in this embodiment. When a plurality of upper power sources 131 are provided, the substrate processing system 100 may further include a first matching network (not shown) electrically connected to the plurality of upper power sources.

제1 매칭 네트워크는 각각의 상부 전원으로부터 입력되는 상이한 크기의 주파수 전력들을 매칭하여 안테나 유닛(193)에 인가할 수 있다.The first matching network may match and apply frequency powers of different magnitudes input from respective upper power sources to the antenna unit 193 .

한편, 상부 전원(131)과 안테나 유닛(193)을 연결하는 제1 전송 선로(132) 상에는 임피던스 정합을 목적으로 제1 임피던스 정합 회로(미도시)가 마련될 수 있다.Meanwhile, a first impedance matching circuit (not shown) may be provided on the first transmission line 132 connecting the upper power source 131 and the antenna unit 193 for the purpose of impedance matching.

제1 임피던스 정합 회로는 무손실 수동 회로로 작용하여 상부 전원(131)으로부터 안테나 유닛(193)으로 전기 에너지가 효과적으로(즉, 최대로) 전달되도록 할 수 있다.The first impedance matching circuit may act as a lossless passive circuit to effectively (ie, maximally) transfer electrical energy from the upper power source 131 to the antenna unit 193 .

하부 전원(133)은 하부 전극, 즉 정전 척(122)에 전력을 인가하는 것이다. 이러한 하부 전원(133)은 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 소스 역할을 하거나, 상부 전원(131)과 더불어 플라즈마의 특성을 제어하는 역할을 할 수 있다.The lower power source 133 applies power to the lower electrode, that is, the electrostatic chuck 122 . The lower power source 133 may serve as a plasma source for generating plasma or may serve to control characteristics of plasma together with the upper power source 131 .

하부 전원(133)은 도 1에 단일 개 도시되어 있지만, 상부 전원(131)과 마찬가지로 본 실시예에서 복수 개 구비되는 것도 가능하다. 하부 전원(133)이 복수 개 구비되는 경우, 복수 개의 하부 전원과 전기적으로 연결되는 제2 매칭 네트워크(미도시)를 더 포함할 수 있다.Although a single lower power source 133 is shown in FIG. 1 , a plurality of lower power sources 133 may be provided in this embodiment as in the upper power source 131 . When a plurality of lower power sources 133 are provided, a second matching network (not shown) electrically connected to the plurality of lower power sources may be further included.

제2 매칭 네트워크는 각각의 하부 전원으로부터 입력되는 상이한 크기의 주파수 전력들을 매칭하여 정전 척(122)에 인가할 수 있다.The second matching network may match and apply frequency powers of different magnitudes input from respective lower power sources to the electrostatic chuck 122 .

한편, 하부 전원(133)과 정전 척(122)을 연결하는 제2 전송 선로(134) 상에는 임피던스 정합을 목적으로 제2 임피던스 정합 회로(미도시)가 마련될 수 있다.Meanwhile, a second impedance matching circuit (not shown) may be provided on the second transmission line 134 connecting the lower power source 133 and the electrostatic chuck 122 for the purpose of impedance matching.

제2 임피던스 정합 회로는 제1 임피던스 정합 회로와 마찬가지로 무손실 수동 회로로 작용하여 하부 전원(133)으로부터 정전 척(122)으로 전기 에너지가 효과적으로(즉, 최대로) 전달되도록 할 수 있다.Like the first impedance matching circuit, the second impedance matching circuit may act as a lossless passive circuit to effectively (ie, maximally) transfer electrical energy from the lower power source 133 to the electrostatic chuck 122 .

샤워 헤드 유닛(140)은 정전 척(122)과 하우징(110)의 내부에서 상하로 대향되도록 설치될 수 있다. 이러한 샤워 헤드 유닛(140)은 하우징(110)의 내부로 가스를 분사하기 위해 복수 개의 가스 분사 홀(gas feeding hole; 141)을 구비할 수 있으며, 정전 척(122)보다 더 큰 직경을 가지도록 제공될 수 있다.The shower head unit 140 may be installed so that the electrostatic chuck 122 and the housing 110 are vertically opposed to each other. The shower head unit 140 may include a plurality of gas feeding holes 141 to inject gas into the housing 110 , and to have a larger diameter than the electrostatic chuck 122 . may be provided.

한편, 샤워 헤드 유닛(140)은 실리콘 재질로 제공되거나, 금속 재질로 제공될 수 있다.Meanwhile, the shower head unit 140 may be made of a silicon material or a metal material.

제2 가스 공급 유닛(160)은 샤워 헤드 유닛(140)을 통해 하우징(110)의 내부로 공정 가스(제2 가스)를 공급하는 것이다. 이러한 제2 가스 공급 유닛(160)은 제2 가스 공급원(161) 및 제2 가스 공급 라인(162)을 포함할 수 있다.The second gas supply unit 160 supplies a process gas (second gas) to the inside of the housing 110 through the shower head unit 140 . The second gas supply unit 160 may include a second gas supply source 161 and a second gas supply line 162 .

제2 가스 공급원(161)은 기판(W)을 처리하는 데에 이용되는 에칭 가스(etching gas)를 공정 가스로 공급하는 것이다. 이러한 제2 가스 공급원(161)은 에칭 가스로 불소(fluorine) 성분을 포함하는 가스(예를 들어, SF6, CF4 등의 가스)를 공급할 수 있다.The second gas source 161 supplies an etching gas used to process the substrate W as a process gas. The second gas supply source 161 may supply a gas including a fluorine component (eg, a gas such as SF6 or CF4) as an etching gas.

제2 가스 공급원(161)은 단일 개 구비되어 에칭 가스를 샤워 헤드 유닛(140)로 공급할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 가스 공급원(161)은 복수 개 구비되어 공정 가스를 샤워 헤드 유닛(140)로 공급하는 것도 가능하다.A single second gas supply source 161 may be provided to supply the etching gas to the shower head unit 140 . However, the present embodiment is not limited thereto. A plurality of second gas supply sources 161 may be provided to supply the process gas to the shower head unit 140 .

제2 가스 공급 라인(162)은 제2 가스 공급원(161)과 샤워 헤드 유닛(140)을 연결하는 것이다. 제2 가스 공급 라인(162)은 제2 가스 공급원(161)을 통해 공급되는 공정 가스를 샤워 헤드 유닛(140)으로 이송하여, 에칭 가스가 하우징(110)의 내부로 유입될 수 있도록 한다.The second gas supply line 162 connects the second gas supply source 161 and the shower head unit 140 . The second gas supply line 162 transfers the process gas supplied through the second gas supply source 161 to the shower head unit 140 so that the etching gas can be introduced into the housing 110 .

한편, 샤워 헤드 유닛(140)이 센터 영역(center zone), 미들 영역(middle zone), 에지 영역(edge zone) 등으로 분할되는 경우, 제2 가스 공급 유닛(160)은 샤워 헤드 유닛(140)의 각 영역으로 공정 가스를 공급하기 위해 가스 분배기(미도시)와 가스 분배 라인(미도시)을 더 포함할 수 있다.On the other hand, when the shower head unit 140 is divided into a center zone, a middle zone, an edge zone, etc., the second gas supply unit 160 is the shower head unit 140 . A gas distributor (not shown) and a gas distribution line (not shown) may be further included to supply a process gas to each region of the .

가스 분배기는 제2 가스 공급원(161)으로부터 공급되는 공정 가스를 샤워 헤드 유닛(140)의 각 영역으로 분배하는 것이다. 이러한 가스 분배기는 제2 가스 공급 라인(161)을 통해 제2 가스 공급원(161)과 연결될 수 있다.The gas distributor distributes the process gas supplied from the second gas supply source 161 to each area of the shower head unit 140 . The gas distributor may be connected to the second gas supply source 161 through the second gas supply line 161 .

가스 분배 라인은 가스 분배기와 샤워 헤드 유닛(140)의 각 영역을 연결하는 것이다. 가스 분배 라인은 이를 통해 가스 분배기에 의해 분배된 공정 가스를 샤워 헤드 유닛(140)의 각 영역으로 이송할 수 있다.The gas distribution line connects the gas distributor and each area of the shower head unit 140 . The gas distribution line may transfer the process gas distributed by the gas distributor to each area of the shower head unit 140 through this.

한편, 제2 가스 공급 유닛(160)은 증착 가스(deposition gas)를 공급하는 제2 가스 공급원(미도시)을 더 포함하는 것도 가능하다.Meanwhile, the second gas supply unit 160 may further include a second gas supply source (not shown) for supplying a deposition gas.

제2 가스 공급원은 기판(W) 패턴의 측면을 보호하여 이방성 에칭이 가능해지도록 샤워 헤드 유닛(140)로 공급하는 것이다. 이러한 제2 가스 공급원은 C4F8, C2F4 등의 가스를 증착 가스로 공급할 수 있다.The second gas source is supplied to the shower head unit 140 to protect the side surface of the substrate W pattern to enable anisotropic etching. The second gas source may supply a gas such as C4F8 or C2F4 as a deposition gas.

라이너(170)는 월 라이너(wall-liner)라고도 하며, 공정 가스가 여기되는 과정에서 발생되는 아크 방전, 기판 처리 공정 중에 발생되는 불순물 등으로부터 하우징(110)의 내측면을 보호하기 위한 것이다. 이러한 라이너(170)는 하우징(110)의 내부에 상부와 하부가 각각 개방된 원통 형상으로 제공될 수 있다.The liner 170 is also referred to as a wall-liner, and serves to protect the inner surface of the housing 110 from arc discharge generated while the process gas is excited, impurities generated during a substrate processing process, and the like. The liner 170 may be provided in a cylindrical shape in which an upper portion and a lower portion are respectively opened inside the housing 110 .

라이너(170)는 하우징(110)의 내측벽에 인접하도록 제공될 수 있다. 이러한 라이너(170)는 그 상부에 지지 링(171)을 구비할 수 있다. 지지 링(171)은 라이너(170)의 상부에서 외측 방향(즉, 제1 방향(10))으로 돌출 형성되며, 하우징(110)의 상단에 놓여 라이너(170)를 지지할 수 있다.The liner 170 may be provided adjacent to the inner wall of the housing 110 . The liner 170 may have a support ring 171 thereon. The support ring 171 may protrude from the upper portion of the liner 170 in an outward direction (ie, the first direction 10 ), and may be placed on the upper end of the housing 110 to support the liner 170 .

배플 유닛(180)은 플라즈마의 공정 부산물, 미반응 가스 등을 배기하는 역할을 한다. 이러한 배플 유닛(180)은 하우징(110)의 내측벽과 지지 유닛(120) 사이에 설치될 수 있다.The baffle unit 180 serves to exhaust process by-products of plasma, unreacted gas, and the like. The baffle unit 180 may be installed between the inner wall of the housing 110 and the support unit 120 .

배플 유닛(180)은 환형의 링 형상으로 제공될 수 있으며, 상하 방향(즉, 제3 방향(30))으로 관통되는 복수 개의 관통 홀을 구비할 수 있다. 배플 유닛(180)은 관통 홀의 개수 및 형상에 따라 공정 가스의 흐름을 제어할 수 있다.The baffle unit 180 may be provided in an annular ring shape, and may include a plurality of through holes penetrating in the vertical direction (ie, the third direction 30 ). The baffle unit 180 may control the flow of the process gas according to the number and shape of the through-holes.

상부 모듈(190)은 하우징(110)의 개방된 상부를 덮도록 설치되는 것이다. 이러한 상부 모듈(190)은 윈도우 부재(191), 안테나 부재(192) 및 안테나 유닛(193)을 포함할 수 있다.The upper module 190 is installed to cover the open upper part of the housing 110 . The upper module 190 may include a window member 191 , an antenna member 192 , and an antenna unit 193 .

윈도우 부재(191)는 하우징(110)의 내부 공간을 밀폐시키기 위해 하우징(110)의 상부를 덮도록 형성되는 것이다. 이러한 윈도우 부재(191)는 판(예를 들어, 원판) 형상으로 제공될 수 있으며, 절연 물질(예를 들어, 알루미나(Al2O3))을 소재로 하여 형성될 수 있다.The window member 191 is formed to cover the upper portion of the housing 110 in order to seal the inner space of the housing 110 . The window member 191 may be provided in a plate (eg, disk) shape, and may be formed of an insulating material (eg, alumina (Al 2 O 3 )) as a material.

윈도우 부재(191)는 유전체 창(dielectric window)을 포함하여 형성될 수 있다 윈도우 부재(191)는 제2 가스 공급 라인(162)이 삽입되기 위한 통공이 형성될 수 있으며, 하우징(110)의 내부에서 플라즈마 공정이 수행될 때 파티클(particle)의 발생을 억제하기 위해 그 표면에 코팅막이 형성될 수 있다.The window member 191 may be formed to include a dielectric window. The window member 191 may have a hole through which the second gas supply line 162 is inserted, and may be formed inside the housing 110 . In order to suppress the generation of particles when the plasma process is performed, a coating film may be formed on the surface.

안테나 부재(192)는 윈도우 부재(191)의 상부에 설치되는 것으로서, 안테나 유닛(193)이 그 내부에 배치될 수 있도록 소정 크기의 공간이 제공될 수 있다.The antenna member 192 is installed on the window member 191 , and a space of a predetermined size may be provided so that the antenna unit 193 can be disposed therein.

안테나 부재(192)는 하부가 개방된 원통 형상으로 형성될 수 있으며, 하우징(110)과 대응되는 직경을 가지도록 제공될 수 있다. 안테나 부재(192)는 윈도우 부재(191)에 탈착 가능하도록 제공될 수 있다.The antenna member 192 may be formed in a cylindrical shape with an open lower portion, and may be provided to have a diameter corresponding to that of the housing 110 . The antenna member 192 may be provided detachably from the window member 191 .

안테나 유닛(193)은 상부 전극으로 기능하는 것으로서, 폐루프를 형성하도록 제공되는 코일이 장착된 것이다. 이러한 안테나 유닛(193)은 상부 전원(131)으로부터 공급되는 전력을 기초로 하우징(110)의 내부에 자기장 및 전기장을 생성하여, 샤워 헤드 유닛(140)를 통해 하우징(110)의 내부로 유입된 가스를 플라즈마로 여기시키는 기능을 한다.The antenna unit 193 functions as an upper electrode, and is equipped with a coil provided to form a closed loop. The antenna unit 193 generates a magnetic field and an electric field inside the housing 110 based on the power supplied from the upper power source 131 , and flows into the housing 110 through the shower head unit 140 . It functions to excite gas into plasma.

안테나 유닛(193)은 평판 스파이럴(planar spiral) 형태의 코일을 장착할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 코일의 구조나 크기 등은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변경될 수 있다.The antenna unit 193 may be equipped with a coil in the form of a planar spiral. However, the present embodiment is not limited thereto. The structure or size of the coil may be variously changed by a person skilled in the art.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이 플라즈마 생성 유닛(130)이 용량 결합형 플라즈마(CCP) 소스를 이용하는 경우, 상부 모듈(190)은 기판 처리 시스템(100)에 구비되지 않을 수 있으며, 윈도우 부재(191)만을 포함하여 구성될 수도 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 2 , when the plasma generating unit 130 uses a capacitively coupled plasma (CCP) source, the upper module 190 may not be provided in the substrate processing system 100 , and the window member ( 191) may be included.

기판 처리 시스템(100)은 기판(W)의 온도를 제어하기 위해 제3 가스 공급 유닛(200)을 포함할 수 있다. 이러한 제3 가스 공급 유닛(200)은 제3 가스 공급원(210) 및 제3 가스 공급 라인(220)을 포함하여 구성될 수 있다.The substrate processing system 100 may include a third gas supply unit 200 to control the temperature of the substrate W. The third gas supply unit 200 may include a third gas supply source 210 and a third gas supply line 220 .

제3 가스 공급원(210)은 정전 척(122)과 기판(W) 사이의 공간으로 제3 가스를 공급하는 것이다. 제3 가스 공급원(210)은 제3 가스로 헬륨 가스를 공급할 수 있으며, 하우징(110)의 외측에 설치될 수 있다.The third gas source 210 supplies the third gas to the space between the electrostatic chuck 122 and the substrate W. The third gas supply source 210 may supply helium gas as the third gas, and may be installed outside the housing 110 .

제3 가스 공급 라인(220)은 제3 가스가 정전 척(122)을 통해 기판(W)의 저면에 공급되도록 제공되는 것이다. 이러한 제3 가스 공급 라인(220)은 제3 가스 공급원(210)과 정전 척(122)을 연결하도록 구성될 수 있다.The third gas supply line 220 is provided so that the third gas is supplied to the bottom surface of the substrate W through the electrostatic chuck 122 . The third gas supply line 220 may be configured to connect the third gas supply source 210 and the electrostatic chuck 122 .

제3 가스 공급 유닛(200)은 진공 환경을 제공하는 하우징(110)의 내부에서 식각 공정이 진행되는 동안, 기판(W)의 저면으로 헬륨 가스를 공급하여, 기판(W)이 균일한 온도를 유지할 수 있도록 하는 역할을 할 수 있다.The third gas supply unit 200 supplies helium gas to the bottom surface of the substrate W while the etching process is in progress inside the housing 110 providing a vacuum environment, so that the substrate W maintains a uniform temperature. It can play a role in maintaining

그런데 종래에는 일부의 헬륨 가스가 제3 가스 공급 라인(220)으로부터 배기 라인으로 유출되어 헬륨 가스가 낭비되는 문제점이 있었다. 본 실시예에서는 이를 위해 진공 환경에서 식각 공정이 수행되는 동안 헬륨 가스가 기판(W)의 온도 제어를 위해 정전 척(122)으로 공급되는 도중에 배기 라인으로 바이패스(bypass)되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.However, in the related art, there is a problem in that a portion of the helium gas is discharged from the third gas supply line 220 to the exhaust line, so that the helium gas is wasted. In this embodiment, for this purpose, while the helium gas is supplied to the electrostatic chuck 122 for temperature control of the substrate W while the etching process is performed in a vacuum environment, it is characterized in that it is not bypassed to the exhaust line. do.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 시스템을 구성하는 기판 온도 제어 시스템의 일 실시 형태에 따른 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.3 is a diagram schematically illustrating a structure according to an embodiment of a substrate temperature control system constituting a substrate processing system according to an embodiment of the present invention.

도 3에 따르면, 기판 온도 제어 시스템(300)은 정전 척(122), 제어 가스 공급부(310), 제어 가스 공급 라인(320), 제1 감압부(330), 제1 배출 라인(340), 제2 감압부(350) 및 제2 배출 라인(360)을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3 , the substrate temperature control system 300 includes an electrostatic chuck 122 , a control gas supply unit 310 , a control gas supply line 320 , a first pressure reducing unit 330 , a first discharge line 340 , The second pressure reducing unit 350 and the second discharge line 360 may be included.

제어 가스 공급부(310)는 기판(W)의 온도를 제어하는 데에 이용되는 제어 가스를 공급하는 것이다. 이러한 제어 가스 공급부(310)는 헬륨 가스를 제어 가스로 공급할 수 있다. 제어 가스 공급부(310)는 도 1 및 도 2에서 제3 가스 공급원(210)으로 구현될 수 있다.The control gas supply unit 310 supplies a control gas used to control the temperature of the substrate (W). The control gas supply unit 310 may supply helium gas as a control gas. The control gas supply unit 310 may be implemented as the third gas supply source 210 in FIGS. 1 and 2 .

제어 가스 공급 라인(320)은 제어 가스 공급부(310)에 의해 공급되는 제어 가스를 정전 척(122)으로 전달하는 것이다. 제어 가스 공급 라인(320)은 이를 위해 파이프 형태로 구현되어 제어 가스 공급부(310)와 정전 척(122)을 연결할 수 있다. 제어 가스 공급 라인(320)은 도 1 및 도 2에서 제3 가스 공급 라인(220)으로 구현될 수 있다.The control gas supply line 320 transfers the control gas supplied by the control gas supply unit 310 to the electrostatic chuck 122 . For this purpose, the control gas supply line 320 may be implemented in a pipe shape to connect the control gas supply unit 310 and the electrostatic chuck 122 . The control gas supply line 320 may be implemented as the third gas supply line 220 in FIGS. 1 and 2 .

제1 감압부(330)는 정전 척(122)의 내부 압력을 조절하기 위해 정전 척(122)으로 공급된 제어 가스를 외부로 배출시키는 것이다. 제1 감압부(330)는 드라이 펌프(dry pump)로 구현되어 정전 척(122)으로 공급된 제어 가스를 외부로 배출시킬 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 감압부(330)는 터보 분자 펌프(turbo molecular pump) 등으로 구현되어 정전 척(122)으로 공급된 제어 가스를 외부로 배출시키는 것도 가능하다.The first pressure reducing unit 330 discharges the control gas supplied to the electrostatic chuck 122 to the outside in order to adjust the internal pressure of the electrostatic chuck 122 . The first pressure reducing unit 330 may be implemented as a dry pump to discharge the control gas supplied to the electrostatic chuck 122 to the outside. However, the present embodiment is not limited thereto. The first pressure reducing unit 330 may be implemented as a turbo molecular pump or the like to discharge the control gas supplied to the electrostatic chuck 122 to the outside.

제1 배출 라인(340)은 정전 척(122)과 연결되어 정전 척(122)으로 공급된 제어 가스가 외부로 배출될 수 있도록 제공되는 것이다. 제1 감압부(330)는 이러한 제1 배출 라인(340) 상에 설치되어, 정전 척(122)으로 공급된 제어 가스를 외부로 배출시킬 수 있다.The first discharge line 340 is connected to the electrostatic chuck 122 to provide a control gas supplied to the electrostatic chuck 122 to be discharged to the outside. The first pressure reducing unit 330 may be installed on the first discharge line 340 to discharge the control gas supplied to the electrostatic chuck 122 to the outside.

기판 온도 제어 시스템(300)은 메인터넌스(maintenance)를 위해 제어 가스 공급 라인(320)으로부터 분기되는 제2 배출 라인(360)을 포함할 수 있다. 이 경우, 제2 감압부(350)는 제2 배출 라인(360) 상에 설치될 수 있다.The substrate temperature control system 300 may include a second discharge line 360 branching from the control gas supply line 320 for maintenance. In this case, the second pressure reducing unit 350 may be installed on the second discharge line 360 .

제2 감압부(350)는 제1 감압부(330)와 마찬가지로 드라이 펌프 등으로 구현되어 정전 척(122)으로 공급되는 제어 가스 중 그 일부를 외부로 배출시킬 수 있다.Like the first pressure reducing unit 330 , the second pressure reducing unit 350 may be implemented as a dry pump or the like, and may discharge a portion of the control gas supplied to the electrostatic chuck 122 to the outside.

제2 배출 라인(360)은 제어 가스 공급 라인(320)으로부터 분기되어 제어 가스가 외부로 배출될 수 있도록 제공될 수 있다.The second discharge line 360 may be branched from the control gas supply line 320 so that the control gas may be discharged to the outside.

제어 가스 공급 라인(320) 상에는 적어도 하나의 개폐 밸브가 설치될 수 있다. 제어 가스 공급 라인(320) 상에는 예를 들어, 제1 개폐 밸브(411)와 제2 개폐 밸브(412) 등 두 개의 개폐 밸브(411, 412)가 설치될 수 있다.At least one opening/closing valve may be installed on the control gas supply line 320 . Two on-off valves 411 and 412 such as a first on-off valve 411 and a second on-off valve 412 may be installed on the control gas supply line 320 .

제어 가스 공급 라인(320) 상에 제1 개폐 밸브(411)와 제2 개폐 밸브(412)가 설치되는 경우, 제1 개폐 밸브(411)는 제2 배출 라인(360)의 분기 지점(321)과 제어 가스 공급부(310) 사이에 설치될 수 있으며, 제2 개폐 밸브(412)는 제2 배출 라인(360)의 분기 지점(321)과 정전 척(122) 사이에 설치될 수 있다.When the first on-off valve 411 and the second on-off valve 412 are installed on the control gas supply line 320 , the first on-off valve 411 is a branch point 321 of the second discharge line 360 . and the control gas supply unit 310 , and the second opening/closing valve 412 may be installed between the branch point 321 of the second discharge line 360 and the electrostatic chuck 122 .

한편, 제어 가스 공급 라인(320) 상에 단일 개의 개폐 밸브가 설치되는 경우, 이 개폐 밸브는 제2 배출 라인(360)의 분기 지점(321)과 제어 가스 공급부(310) 사이에 설치될 수 있다.Meanwhile, when a single on-off valve is installed on the control gas supply line 320 , the on-off valve may be installed between the branch point 321 of the second discharge line 360 and the control gas supply unit 310 . .

한편, 제1 배출 라인(340) 상에는 적어도 하나의 개폐 밸브가 설치될 수 있다. 제1 배출 라인(340) 상에는 예를 들어, 제3 개폐 밸브(420)가 설치될 수 있다. 제3 개폐 밸브(420)는 덤프 밸브(dump valve)로 구현될 수 있다.Meanwhile, at least one opening/closing valve may be installed on the first discharge line 340 . On the first discharge line 340 , for example, a third on-off valve 420 may be installed. The third opening/closing valve 420 may be implemented as a dump valve.

한편, 제2 배출 라인(360) 상에는 적어도 하나의 개폐 밸브가 설치될 수 있다. 제2 배출 라인(360) 상에는 예를 들어, 제4 개폐 밸브(430)가 설치될 수 있다. 제4 개폐 밸브(430)는 쿨 덤프 밸브(cool dump valve)로 구현될 수 있으며, 평상시 폐쇄(normal close)되어 있을 수 있다.Meanwhile, at least one opening/closing valve may be installed on the second discharge line 360 . On the second discharge line 360 , for example, a fourth opening/closing valve 430 may be installed. The fourth on/off valve 430 may be implemented as a cool dump valve, and may be normally closed.

다음으로 기판 온도 제어 시스템(300)의 작동 방법에 대하여 설명한다.Next, an operation method of the substrate temperature control system 300 will be described.

진공 환경에서 식각 공정을 수행하기 위해 하우징(110)의 내부에서 정전 척(122) 상에 기판(W)이 안착되면, 기판(W)이 균일한 온도를 유지할 수 있도록 정전 척(122)을 통해 기판(W)의 저면으로 제어 가스(예를 들어, 헬륨 가스)를 공급해야 한다.When the substrate W is seated on the electrostatic chuck 122 inside the housing 110 to perform the etching process in a vacuum environment, the substrate W is passed through the electrostatic chuck 122 to maintain a uniform temperature. A control gas (eg, helium gas) needs to be supplied to the bottom surface of the substrate W.

이 경우, 먼저 도 4에 도시된 바와 같이 제1 개폐 밸브(411) 및 제2 개폐 밸브(412)를 개방(open)시키고, 제3 개폐 밸브(420) 및 제4 개폐 밸브(430)를 폐쇄(close)시킨다. 도 4는 도 3에 도시된 기판 온도 제어 시스템의 작동 방법을 설명하기 위한 제1 예시도이다.In this case, first, as shown in FIG. 4 , the first on-off valve 411 and the second on-off valve 412 are opened, and the third on-off valve 420 and the fourth on-off valve 430 are closed. (close) FIG. 4 is a first exemplary view for explaining a method of operating the substrate temperature control system shown in FIG. 3 .

이후, 제어 가스 공급부(310)가 제어 가스를 공급한다. 그러면 도 5에 도시된 바와 같이 제어 가스는 기판(W)을 균일한 온도로 유지시키는 동안 제2 배출 라인(360)을 통해 배기 라인으로 바이패스되지 않아, 제어 가스가 낭비되는 것을 방지할 수 있다. 도 5는 도 3에 도시된 기판 온도 제어 시스템의 작동 방법을 설명하기 위한 제2 예시도이다.Thereafter, the control gas supply unit 310 supplies the control gas. Then, as shown in FIG. 5 , the control gas is not bypassed to the exhaust line through the second exhaust line 360 while maintaining the substrate W at a uniform temperature, thereby preventing the control gas from being wasted. . FIG. 5 is a second exemplary view for explaining a method of operating the substrate temperature control system shown in FIG. 3 .

이후, 정전 척(122)의 내부 압력을 조절하기 위해 제3 개폐 밸브(420)를 개방시키고, 제1 감압부(330)를 작동시킨다. 그러면 정전 척(122)으로 공급된 제어 가스는 도 6에 도시된 바와 같이 제1 배출 라인(340)을 통해 외부로 배출된다. 도 6은 도 3에 도시된 기판 온도 제어 시스템의 작동 방법을 설명하기 위한 제3 예시도이다.Thereafter, the third opening/closing valve 420 is opened to adjust the internal pressure of the electrostatic chuck 122 , and the first pressure reducing unit 330 is operated. Then, the control gas supplied to the electrostatic chuck 122 is discharged to the outside through the first discharge line 340 as shown in FIG. 6 . FIG. 6 is a third exemplary view for explaining a method of operating the substrate temperature control system shown in FIG. 3 .

한편, 본 실시예에서는 제어 가스가 배기 라인으로 바이패스되어 낭비되는 것을 방지하기 위해, 도 7에 도시된 바와 같이 기판 온도 제어 시스템(300)에서 제어 가스 공급 라인(320)으로부터 분기되는 제2 배출 라인(360)과 제2 배출 라인(360) 상에 설치되는 제2 감압부(350)를 제거하는 것도 가능하다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 시스템을 구성하는 기판 온도 제어 시스템의 다른 실시 형태에 따른 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.Meanwhile, in this embodiment, in order to prevent the control gas from being wasted by bypassing the exhaust line, the second exhaust branched from the control gas supply line 320 in the substrate temperature control system 300 as shown in FIG. 7 . It is also possible to remove the second pressure reducing unit 350 installed on the line 360 and the second discharge line 360 . 7 is a diagram schematically illustrating a structure according to another embodiment of a substrate temperature control system constituting a substrate processing system according to an embodiment of the present invention.

이상 도 3 내지 도 7을 참조하여 기판 온도 제어 시스템(300)에 대하여 설명하였다. 기판 온도 제어 시스템(300)은 헬륨 가스가 기판(W)의 온도 제어를 위해 정전 척(122)으로 공급되는 도중에 배기 라인으로 바이패스되지 않도록 구성되는 시스템(conserver helium emission system)이다. 이러한 기판 온도 제어 시스템(300)은 Semi close loop 구조에서 헬륨 가스가 배기 라인으로 바이패스되지 않도록 개선하여 He 소비를 개선할 수 있다. 실험 결과 총 개선 효과는 약 98.4 %이다. Center He는 약 99.4%의 감소 효과를 보였으며, Edge He는 약 98%의 감소 효과를 보였다. 따라서 기판 온도 제어 시스템(300)은 희귀 가스인 헬륨 가스가 불필요하게 소모되는 것을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.The substrate temperature control system 300 has been described above with reference to FIGS. 3 to 7 . The substrate temperature control system 300 is a system configured so that the helium gas is not bypassed to the exhaust line while being supplied to the electrostatic chuck 122 for temperature control of the substrate W (conserver helium emission system). The substrate temperature control system 300 may improve He consumption by improving the semi-close loop structure so that the helium gas is not bypassed to the exhaust line. As a result of the experiment, the total improvement effect is about 98.4%. Center He showed a reduction effect of about 99.4%, and Edge He showed a reduction effect of about 98%. Accordingly, the substrate temperature control system 300 can obtain an effect of preventing unnecessary consumption of helium gas, which is a rare gas.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described with reference to the above and the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can practice the present invention in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. You will understand that there is Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

100: 기판 처리 시스템 110: 하우징
120: 지지 유닛 121: 베이스
122: 정전 척 130: 플라즈마 생성 유닛
140: 샤워 헤드 유닛 150: 제1 가스 공급 유닛
160: 제2 가스 공급 유닛 170: 라이너
180: 배플 유닛 190: 상부 모듈
200: 제3 가스 공급 유닛 210: 제3 가스 공급원
220: 제3 가스 공급 라인 300: 기판 온도 제어 시스템
310: 제어 가스 공급부 320: 제어 가스 공급 라인
330: 제1 감압부 340: 제1 배출 라인
350: 제2 감압부 360: 제2 배출 라인
411: 제1 개폐 밸브 412: 제2 개폐 밸브
420: 제3 개폐 밸브 430: 제4 개폐 밸브100: substrate processing system 110: housing
120: support unit 121: base
122: electrostatic chuck 130: plasma generating unit
140: shower head unit 150: first gas supply unit
160: second gas supply unit 170: liner
180: baffle unit 190: upper module
200: third gas supply unit 210: third gas supply source
220: third gas supply line 300: substrate temperature control system
310: control gas supply unit 320: control gas supply line
330: first decompression unit 340: first discharge line
350: second decompression unit 360: second discharge line
411: first on-off valve 412: second on-off valve
420: third on-off valve 430: fourth on-off valve

Claims (9)

하우징;
상기 하우징의 내부 상측에 설치되며, 기판을 식각하기 위한 공정 가스를 상기 하우징의 내부로 공급하는 샤워 헤드 유닛;
상기 하우징의 내부 하측에 설치되며, 상기 기판이 안착되는 정전 척을 구비하는 지지 유닛;
상기 기판을 식각하기 위해 상기 공정 가스를 이용하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 생성 유닛; 및
상기 기판이 식각되는 동안 상기 정전 척을 통해 상기 기판의 일면으로 제어 가스를 공급하여 상기 기판의 온도를 제어하는 기판 온도 제어부를 포함하며,
상기 기판 온도 제어부는,
상기 제어 가스를 공급하는 제어 가스 공급부;
상기 제어 가스 공급부와 상기 정전 척을 연결하여 상기 제어 가스를 상기 정전 척으로 전달하는 제어 가스 공급 라인;
메인터넌스를 위해 상기 정전 척으로 공급되는 상기 제어 가스 중 그 일부를 외부로 배출시키는 제2 감압부;
상기 제어 가스 공급 라인으로부터 분기되어 상기 제2 감압부와 연결되는 제2 배출 라인; 및
상기 제2 배출 라인 상에서 개폐 가능하게 설치되는 제4 개폐 밸브를 포함하고,
상기 기판 처리시 상기 제4 개폐 밸브는 닫혀지고, 상기 제어 가스 공급부는 상기 정전 척으로 상기 제어 가스를 공급하며,
상기 제4 개폐 밸브는 상기 메인터넌스시 개방되는 기판 처리 시스템.housing;
a shower head unit installed on the inner upper side of the housing and supplying a process gas for etching a substrate into the housing;
a support unit installed on an inner lower side of the housing and having an electrostatic chuck on which the substrate is seated;
a plasma generating unit generating plasma using the process gas to etch the substrate; and
and a substrate temperature controller configured to control the temperature of the substrate by supplying a control gas to one surface of the substrate through the electrostatic chuck while the substrate is being etched;
The substrate temperature control unit,
a control gas supply unit supplying the control gas;
a control gas supply line connecting the control gas supply unit and the electrostatic chuck to transmit the control gas to the electrostatic chuck;
a second pressure reducing unit for discharging a portion of the control gas supplied to the electrostatic chuck for maintenance;
a second discharge line branched from the control gas supply line and connected to the second pressure reducing unit; and
and a fourth opening/closing valve installed to be opened and closed on the second discharge line,
When the substrate is processed, the fourth on-off valve is closed, the control gas supply unit supplies the control gas to the electrostatic chuck;
and the fourth on-off valve is opened during the maintenance. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 기판 온도 제어부는,
상기 정전 척의 내부 압력을 조절하기 위해 상기 정전 척에 공급된 상기 제어 가스를 외부로 배출시키는 제1 감압부; 및
상기 정전 척과 상기 제1 감압부를 연결하여 상기 정전 척에 공급된 상기 제어 가스가 외부로 배출되도록 하는 제1 배출 라인을 더 포함하는 기판 처리 시스템.The method of claim 1,
The substrate temperature control unit,
a first pressure reducing unit for discharging the control gas supplied to the electrostatic chuck to the outside in order to adjust the internal pressure of the electrostatic chuck; and
and a first discharge line connecting the electrostatic chuck and the first pressure reducing unit to discharge the control gas supplied to the electrostatic chuck to the outside. 제 1 항에 있어서,
상기 기판 온도 제어부는,
상기 제어 가스 공급 라인 상에 설치되는 복수 개의 개폐 밸브를 더 포함하며,
상기 복수 개의 개폐 밸브 중 어느 하나인 제1 개폐 밸브는 상기 제2 배출 라인의 분기 지점과 상기 제어 가스 공급부 사이에 설치되며, 상기 복수 개의 개폐 밸브 중 다른 하나인 제2 개폐 밸브는 상기 제2 배출 라인의 분기 지점과 상기 정전 척 사이에 설치되는 기판 처리 시스템.The method of claim 1,
The substrate temperature control unit,
Further comprising a plurality of on-off valves installed on the control gas supply line,
A first on-off valve, which is one of the plurality of on-off valves, is installed between a branch point of the second discharge line and the control gas supply part, and a second on-off valve, which is the other one of the plurality of on-off valves, is provided with the second exhaust A substrate processing system installed between a branch point of a line and the electrostatic chuck. 제 1 항에 있어서,
상기 기판 온도 제어부는 상기 제어 가스로 헬륨 가스를 공급하는 기판 처리 시스템.The method of claim 1,
wherein the substrate temperature controller supplies helium gas as the control gas. 삭제delete 기판의 온도를 제어하기 위한 제어 가스를 공급하는 제어 가스 공급부와 상기 기판이 안착되는 정전 척을 연결하는 제어 가스 공급 라인 상에 설치되는 적어도 하나의 밸브를 개방시키는 단계;
상기 제어 가스 공급 라인으로부터 분기되며, 메인터넌스를 위해 상기 정전 척으로 공급되는 상기 제어 가스 중 그 일부를 외부로 배출시키는 제2 감압부와 연결되는 제2 배출 라인 상에 개폐 가능하게 설치되는 제4 개폐 밸브를 폐쇄시키는 단계;
상기 기판에 대해 기판 처리 공정을 시작하는 단계; 및
상기 기판 처리 공정이 시작되면, 상기 제어 가스 공급부가 상기 정전 척으로 상기 제어 가스를 공급하여 상기 기판의 온도를 제어하는 단계를 포함하며,
상기 제4 개폐 밸브는 상기 메인터넌스시 개방되는 기판 처리 방법.opening at least one valve installed on a control gas supply line connecting a control gas supply supplying a control gas for controlling a temperature of a substrate and an electrostatic chuck on which the substrate is mounted;
a fourth opening/closing and opening/closing disposed on a second discharge line branched from the control gas supply line and connected to a second pressure reducing unit for discharging a portion of the control gas supplied to the electrostatic chuck for maintenance to the outside closing the valve;
initiating a substrate processing process for the substrate; and
when the substrate processing process starts, the control gas supply unit supplies the control gas to the electrostatic chuck to control the temperature of the substrate;
and the fourth on-off valve is opened during the maintenance. 제 7 항에 있어서,
상기 정전 척과 배기 라인을 연결하는 제1 배출 라인 상에 설치되는 제3 개폐 밸브를 개방시키는 단계; 및
상기 제1 배출 라인 상에 설치되는 제1 감압부를 작동시켜, 상기 정전 척에 공급된 상기 제어 가스를 외부로 배출시켜, 상기 정전 척의 내부 압력을 조절하는 단계를 더 포함하는 기판 처리 방법.8. The method of claim 7,
opening a third opening/closing valve installed on a first discharge line connecting the electrostatic chuck and the exhaust line; and
and controlling an internal pressure of the electrostatic chuck by operating a first pressure reducing unit installed on the first discharge line to discharge the control gas supplied to the electrostatic chuck to the outside. 제 7 항에 있어서,
상기 제어하는 단계는 상기 제어 가스로 헬륨 가스를 공급하는 기판 처리 방법.8. The method of claim 7,
The controlling may include supplying helium gas as the control gas.
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