KR102323320B1 - Apparatus and method for treating substrate comprising the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마를 이용한 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 내부에 공간을 가지는 챔버, 상기 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛, 상기 공간으로 공정가스를 공급하는 가스 공급 유닛 및 상기 챔버의 측벽에 제공되는 온도조절유닛을 포함한다.The present invention relates to a substrate processing apparatus and method, and more particularly, to a substrate processing apparatus and method using plasma.
A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a chamber having a space therein, a support unit supporting a substrate in the space, a gas supply unit supplying a process gas to the space, and temperature control provided to a sidewall of the chamber includes units.

Figure R1020150066823
Figure R1020150066823

Description

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

본 발명은 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마를 이용한 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a substrate processing apparatus and method, and more particularly, to a substrate processing apparatus and method using plasma.

반도체소자를 제조하기 위해서, 기판에 포토리소그라피, 식각, 애싱, 이온주입, 박막증착, 그리고 세정 등 다양한 공정을 수행하여 기판 상에 원하는 패턴을 형성한다. 이 중 식각 공정은 기판 상에 형성된 막 중 선택된 영역을 제거하는 공정으로 습식식각과 건식식각이 사용된다.In order to manufacture a semiconductor device, various processes such as photolithography, etching, ashing, ion implantation, thin film deposition, and cleaning are performed on a substrate to form a desired pattern on the substrate. Among these etching processes, wet etching and dry etching are used as a process for removing a selected region of a film formed on a substrate.

이 중 건식식각을 위해 플라즈마를 이용한 식각 장치가 사용된다. 일반적으로 플라즈마를 형성하기 위해서는 챔버의 내부공간에 전자기장을 형성하고, 전자기장은 챔버 내에 제공된 공정가스를 플라즈마 상태로 여기시킨다.Among them, an etching apparatus using plasma is used for dry etching. In general, in order to form a plasma, an electromagnetic field is formed in the inner space of the chamber, and the electromagnetic field excites a process gas provided in the chamber into a plasma state.

플라즈마는 이온이나 전자, 라디칼등으로 이루어진 이온화된 가스 상태를 말한다. 플라즈마는 매우 높은 온도나, 강한 전계 혹은 고주파 전자계(RF Electromagnetic Fields)에 의해 생성된다. 식각 공정은 플라즈마에 함유된 이온 입자들이 기판과 충돌함으로써 수행된다.Plasma refers to an ionized gas state composed of ions, electrons, and radicals. Plasma is generated by very high temperatures, strong electric fields or RF electromagnetic fields. The etching process is performed when ion particles contained in plasma collide with the substrate.

유도결합형 플라즈마 소스를 이용한 기판 처리 장치에서 챔버 내의 상부영역은 주로 플라즈마를 형성하는 공간이고, 챔버 내의 하부영역은 주로 공정처리가 이루어지는 공간이다. 공정의 정확성을 위해 챔버내 영역별 온도를 적정하게 유지할 필요가 있다. 그러나, 공정 중에 챔버 내의 상부영역과 챔버 내의 하부영역 사이에 온도 간섭이 이루어져 각 영역간에 설정한 온도를 유지하기 어렵다.
In a substrate processing apparatus using an inductively coupled plasma source, the upper region in the chamber is mainly a space for forming plasma, and the lower region in the chamber is a space where processing is mainly performed. For the accuracy of the process, it is necessary to maintain an appropriate temperature for each area in the chamber. However, during the process, temperature interference occurs between the upper region in the chamber and the lower region in the chamber, so it is difficult to maintain the set temperature between the regions.

본 발명은 챔버 내의 온도를 설정 온도로 유지할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of maintaining a temperature in a chamber at a set temperature.

또한, 챔버 내의 상부영역과 하부영역 사이에 온도 간섭을 방지하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method for preventing temperature interference between an upper region and a lower region in a chamber.

본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and the problems not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the present specification and the accompanying drawings. will be.

본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다.The present invention provides a substrate processing apparatus.

본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 내부에 공간을 가지는 챔버, 상기 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛, 상기 공간으로 공정가스를 공급하는 가스 공급 유닛 및 상기 챔버의 측벽에 제공되는 온도조절유닛을 포함한다.A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a chamber having a space therein, a support unit supporting a substrate in the space, a gas supply unit supplying a process gas to the space, and temperature control provided to a sidewall of the chamber includes units.

일 실시예에 의하면, 상기 온도조절유닛은 상기 챔버의 상기 측벽 내에 형성되며, 온도조절유체가 흐르는 유체라인을 포함한다.According to an embodiment, the temperature control unit is formed in the side wall of the chamber, and includes a fluid line through which the temperature control fluid flows.

일 실시예에 의하면, 상기 온도조절유닛은 상기 챔버의 상기 측벽 내에 형성되며, 진공이 인가되는 진공라인을 포함한다.According to an embodiment, the temperature control unit is formed in the side wall of the chamber, and includes a vacuum line to which a vacuum is applied.

일 실시예에 의하면, 상기 온도조절유닛은 진공이 인가되는 진공라인을 더 포함하고, 상기 진공라인은 상기 유체라인의 상부 또는 하부에 배치된다.According to an embodiment, the temperature control unit further includes a vacuum line to which a vacuum is applied, and the vacuum line is disposed above or below the fluid line.

일 실시예에 의하면, 상기 유체라인은 제1 유체가 흐르는 제1 유체라인 및 제2 유체가 흐르는 제2 유체라인을 포함하고, 상기 제1 유체라인은 상기 제2 유체라인의 상부에 배치된다.According to an embodiment, the fluid line includes a first fluid line through which a first fluid flows and a second fluid line through which a second fluid flows, and the first fluid line is disposed above the second fluid line.

일 실시예에 의하면, 상기 제1 유체라인과 상기 제2 유체라인 사이에 진공이 인가되는 진공라인을 더 포함한다.According to an embodiment, it further includes a vacuum line to which a vacuum is applied between the first fluid line and the second fluid line.

일 실시예에 의하면, 상기 챔버의 상기 공간은 플라즈마를 형성하는 상부영역 및 기판을 처리하는 하부영역을 포함하고, 상기 온도조절유닛은 상기 상부영역과 상기 하부영역 사이에 위치한다.According to an embodiment, the space of the chamber includes an upper region for forming plasma and a lower region for processing a substrate, and the temperature control unit is positioned between the upper region and the lower region.

일 실시예에 의하면, 상기 챔버는 상기 상부영역을 제공하는 커버 및 상기 하부영역을 제공하는 바디를 포함한다.According to an embodiment, the chamber includes a cover providing the upper area and a body providing the lower area.

일 실시예에 의하면, 상기 온도조절유닛은 상기 커버와 상기 바디 사이에 위치되도록 상기 커버 및 상기 바디와 결합하고, 내부에 온도조절유체가 흐르는 유체라인이 형성된 하우징을 가진다.According to an embodiment, the temperature control unit is coupled to the cover and the body so as to be positioned between the cover and the body, and has a housing in which a fluid line through which a temperature control fluid flows is formed.

본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 상기 기판을 지지하는 지지 유닛, 내부에 상기 지지 유닛이 배치되고 상부가 개방된 바디 및 상기 바디의 상기 상부를 덮는 커버를 가지는 챔버와, 상기 챔버의 내부에 공정가스를 공급하는 가스 공급 유닛, 상기 커버 및 상기 바디 사이에 위치하는 온도조절유닛을 포함한다.A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a chamber having a support unit supporting the substrate, a body having the support unit disposed therein, an open upper body, and a cover covering the upper portion of the body, and the chamber; It includes a gas supply unit for supplying a process gas to the inside of the temperature control unit located between the cover and the body.

일 실시예에 의하면, 상기 온도조절유닛은 상기 커버 및 상기 바디와 결합하는 하우징 및 상기 하우징의 내부에 형성되며 온도조절유체가 흐르는 유체라인을 포함한다.According to an embodiment, the temperature control unit includes a housing coupled to the cover and the body, and a fluid line formed inside the housing and through which a temperature control fluid flows.

일 실시예에 의하면, 상기 온도조절유닛은 상기 커버 및 상기 바디와 결합하는 하우징 및 상기 하우징의 내부에 형성되며 진공이 인가되는 진공라인을 포함한다.According to an embodiment, the temperature control unit includes a housing coupled to the cover and the body, and a vacuum line formed inside the housing and to which a vacuum is applied.

일 실시예에 의하면, 상기 온도조절유닛은 진공이 인가되는 진공라인을 더 포함하고, 상기 진공라인은 상기 유체라인의 상부 또는 하부에 배치된다.According to an embodiment, the temperature control unit further includes a vacuum line to which a vacuum is applied, and the vacuum line is disposed above or below the fluid line.

일 실시예에 의하면, 상기 유체라인은 제1 유체가 흐르는 제1 유체라인 및 제2 유체가 흐르는 제2 유체라인을 포함하고, 상기 제1 유체라인은 상기 제2 유체라인의 상부에 배치된다.According to an embodiment, the fluid line includes a first fluid line through which a first fluid flows and a second fluid line through which a second fluid flows, and the first fluid line is disposed above the second fluid line.

일 실시예에 의하면, 상기 제1 유체라인과 상기 제2 유체라인 사이에 진공이 인가되는 진공라인을 더 포함한다.According to an embodiment, it further includes a vacuum line to which a vacuum is applied between the first fluid line and the second fluid line.

일 실시예에 의하면, 상기 제1 유체와 상기 제2 유체의 온도는 독립적으로 제어된다.According to an embodiment, the temperatures of the first fluid and the second fluid are independently controlled.

일 실시예에 의하면, 상기 제1 유체와 상기 제2 유체의 온도는 서로 다르다.According to an embodiment, the temperatures of the first fluid and the second fluid are different from each other.

일 실시예에 의하면, 상기 상부 영역을 제공하고, 상부가 개방된 지지부재, 상기 지지부재의 개방된 상부를 덮는 유전판, 상기 유전판의 상부에 배치된 안테나 및 고주파 전력을 상기 안테나에 공급하는 플라즈마 전원;을 가지는 플라즈마 소스를 더 포함한다.According to one embodiment, the upper region is provided, and an upper part of a support member with an open upper part, a dielectric plate covering the open upper part of the support member, an antenna disposed on the dielectric plate, and high frequency power are supplied to the antenna. It further includes a plasma source having a plasma power source.

또한, 본 발명은 기판 처리 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for processing a substrate.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법으로서, 상기 공정가스로부터 플라즈마를 발생시켜 기판을 처리하되, 공정이 진행되는 동안 온도조절유체를 유체라인에 공급하여 상기 커버와 상기 바디 사이의 온도 간섭을 제어한다.According to an embodiment of the present invention, as a method of processing a substrate using the substrate processing apparatus, a plasma is generated from the process gas to process the substrate, and a temperature control fluid is supplied to a fluid line during the process to Controls temperature interference between the cover and the body.

일 실시예에 의하면, 상기 유체라인은 제1 유체가 흐르는 제1 유체라인 및 제2 유체가 흐르는 제2 유체라인을 포함한다.According to an embodiment, the fluid line includes a first fluid line through which a first fluid flows and a second fluid line through which a second fluid flows.

일 실시예에 의하면, 상기 제1 유체와 상기 제2 유체의 온도는 서로 상이하다.According to an embodiment, temperatures of the first fluid and the second fluid are different from each other.

일 실시예에 의하면, 상기 제1 유체라인과 상기 제2 유체라인 사이에 진공이 인가되는 진공라인이 형성된다.
According to an embodiment, a vacuum line to which a vacuum is applied is formed between the first fluid line and the second fluid line.

본 발명의 일 실시 예에 의하면, 챔버 내의 상부영역과 하부영역의 온도를 각각 독립적으로 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to independently control the temperatures of the upper region and the lower region in the chamber.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 챔버내의 상부영역과 하부영역 사이에 온도 간섭을 방지할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, temperature interference between the upper region and the lower region in the chamber can be prevented.

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

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도조절유닛을 도시한 도면이다.
도 3는 도 2에 도시한 온도조절유닛의 단면도이다.
도 4 내지 7은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 온도조절유닛을 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a temperature control unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of the temperature control unit shown in FIG.
4 to 7 are cross-sectional views each showing a temperature control unit according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the following embodiments. This example is provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art. Accordingly, the shapes of elements in the drawings are exaggerated to emphasize a clearer description.

본 발명의 실시예에서는 플라즈마를 이용하여 기판을 식각하는 기판 처리장치 에 대해 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 챔버 내에 플라즈마를 공급하여 공정을 수행하는 다양한 종류의 장치에 적용 가능하다.
In an embodiment of the present invention, a substrate processing apparatus for etching a substrate using plasma will be described. However, the present invention is not limited thereto, and may be applied to various types of apparatuses for performing a process by supplying plasma into a chamber.

이하, 도 1 내지 4를 참조하여 본 발명의 일 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4 .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 플라즈마를 이용하여 기판(W)을 처리한다. 예를 들어, 기판 처리 장치(10)는 기판(W)에 대하여 플라즈마를 이용하여 식각 공정을 수행할 수 있다. 기판 처리 장치(10)는 챔버(100), 지지 유닛(200), 가스 공급 유닛(300), 플라즈마 소스(400), 배플 유닛(500), 그리고 온도조절유닛(600)을 포함한다.Referring to FIG. 1 , the substrate processing apparatus 10 processes the substrate W using plasma. For example, the substrate processing apparatus 10 may perform an etching process on the substrate W using plasma. The substrate processing apparatus 10 includes a chamber 100 , a support unit 200 , a gas supply unit 300 , a plasma source 400 , a baffle unit 500 , and a temperature control unit 600 .

챔버(100)는 플라즈마를 발생시키거나, 기판 처리 공정이 수행되는 공간을 제공한다. 챔버(100)는 바디(110), 커버(105), 그리고 라이너(130)를 포함할 수 있다. The chamber 100 provides a space in which plasma is generated or a substrate processing process is performed. The chamber 100 may include a body 110 , a cover 105 , and a liner 130 .

바디(110)는 상면이 개방된 내부 공간을 가진다. 바디(110)의 내부 공간은 챔버(100) 내의 하부영역으로 제공될 수 있다. 챔버(100) 내의 하부영역은 기판 처리 공정이 수행되는 공간으로 제공될 수 있다. 바디(110)는 금속 재질로 제공된다. 바디(110)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 바디(110)는 접지될 수 있다. 바디(110)의 바닥면에는 배기홀(102)이 형성된다. 배기홀(102)은 배기 라인(151)과 연결된다. 공정 과정에서 발생한 반응 부산물 및 챔버(100)의 내부 공간에 머무르는 가스는 배기 라인(151)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 배기 과정에 의해 바디(110) 내부는 소정 압력으로 감압된다.The body 110 has an inner space with an open upper surface. The internal space of the body 110 may be provided as a lower region within the chamber 100 . The lower region in the chamber 100 may serve as a space in which a substrate processing process is performed. The body 110 is provided with a metal material. The body 110 may be made of an aluminum material. The body 110 may be grounded. An exhaust hole 102 is formed in the bottom surface of the body 110 . The exhaust hole 102 is connected to the exhaust line 151 . Reaction by-products generated during the process and gas remaining in the internal space of the chamber 100 may be discharged to the outside through the exhaust line 151 . The inside of the body 110 is decompressed to a predetermined pressure by the exhaust process.

커버(105)는 바디(110)의 상부에 배치되고, 하면이 개방된 내부 공간을 가진다. 커버(105)의 내부 공간은 챔버(100) 내의 상부영역으로 제공될 수 있다. 챔버(100) 내의 상부영역은 플라즈마를 여기하는 공간으로 제공될 수 있다. 커버(105)는 금속 재질로 제공된다. 커버(105)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다.The cover 105 is disposed on the upper portion of the body 110, and has an open inner space. The inner space of the cover 105 may be provided as an upper region within the chamber 100 . The upper region in the chamber 100 may be provided as a space for excitation of plasma. The cover 105 is provided with a metal material. The cover 105 may be made of an aluminum material.

커버(105)는 프레임(107)과 유전판(120)을 포함한다. 프레임(107)은 상부 및 하부가 개방된 링형상 일 수 있다. 유전판(120)은 커버(105)의 내부에 배치된다. 유전판(120)은 프레임의 개방된 상부에 제공될 수 있다. 공정 중 유전판(120)을 가열하기 위하여 챔버(100)의 측벽에 유전판 히터(125)가 구비될 수 있다. The cover 105 includes a frame 107 and a dielectric plate 120 . The frame 107 may have a ring shape in which the upper and lower portions are open. The dielectric plate 120 is disposed inside the cover 105 . The dielectric plate 120 may be provided on the open top of the frame. A dielectric plate heater 125 may be provided on a sidewall of the chamber 100 to heat the dielectric plate 120 during the process.

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

지지 유닛(200)은 바디(110)의 내부에 위치한다. 지지 유닛(200)은 기판(W)을 지지한다. 일 예에 의하면, 지지 유닛(200)은 정전기력을 이용하여 기판(W)을 흡착하는 정전 척(210)을 포함할 수 있다. 이와 달리, 지지 유닛(200)은 기계적 클램핑과 같은 다양한 방식으로 기판(W)을 지지할 수도 있다. 이하에서는 정전 척(210)을 포함하는 지지 유닛(200)을 기준으로 설명한다.The support unit 200 is located inside the body 110 . The support unit 200 supports the substrate W. According to an example, the support unit 200 may include an electrostatic chuck 210 for adsorbing the substrate W using an electrostatic force. Alternatively, the support unit 200 may support the substrate W in various ways such as mechanical clamping. Hereinafter, the support unit 200 including the electrostatic chuck 210 will be described as a reference.

지지 유닛(200)은 정전 척(210), 절연 플레이트(250) 그리고 하부 커버(270)를 포함한다. 지지 유닛(200)은 챔버(100) 내부에서 바디(110)의 바닥면에서 상부로 이격되어 위치한다.The support unit 200 includes an electrostatic chuck 210 , an insulating plate 250 , and a lower cover 270 . The support unit 200 is spaced apart from the bottom surface of the body 110 to the top inside the chamber 100 .

정전 척(210)은 지지 플레이트(220), 전극(223), 히터(225), 베이스 플레이트(230), 제2 히터(235), 절연층(229), 냉각 부재(232), 제어기(239), 그리고 포커스 링(240)을 포함한다.The electrostatic chuck 210 includes a support plate 220 , an electrode 223 , a heater 225 , a base plate 230 , a second heater 235 , an insulating layer 229 , a cooling member 232 , and a controller 239 . ), and a focus ring 240 .

지지 플레이트(220)는 정전 척(210)의 상단부에 위치한다. 일 예에 의하면, 지지 플레이트(220)는 원판 형상의 유전체(dielectric substance)로 제공될 수 있다. 지지 플레이트(220)의 상면에는 기판(W)이 놓인다. 지지 플레이트(220)의 상면은 기판(W)보다 작은 반경을 갖는다. 때문에, 기판(W)의 가장자리 영역은 지지 플레이트(220)의 외측에 위치한다. 지지 플레이트(220)에는 상면에 상부로 돌출된 돌기가 형성된다. 돌기들 사이의 공간으로 열전달 매체가 제공된다.The support plate 220 is positioned at an upper end of the electrostatic chuck 210 . According to one example, the support plate 220 may be provided as a disk-shaped dielectric (dielectric substance). A substrate W is placed on the upper surface of the support plate 220 . The upper surface of the support plate 220 has a smaller radius than the substrate W. Therefore, the edge region of the substrate W is positioned outside the support plate 220 . The support plate 220 is formed with a protrusion protruding upward from the upper surface. A heat transfer medium is provided to the space between the protrusions.

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

히터(225)는 제2 하부 전원(225a)과 전기적으로 연결된다. 히터(225)는 제2 하부 전원(225a)에서 인가된 전류에 저항함으로써 열을 발생시킨다. 발생된 열은 지지 플레이트(220)를 통해 기판(W)으로 전달된다. 히터(225)에서 발생된 열에 의해 기판(W)은 소정 온도로 유지된다. 일 예에 의하면, 히터(225)는 나선 형상의 코일을 포함할 수 있다. 다만, 이와 달리, 히터(225)는 지지 플레이트(220) 내부가 아닌 다른 부분에 제공될 수 있고, 또는 히터(225)는 제공되지 않을 수도 있다.The heater 225 is electrically connected to the second lower power source 225a. The heater 225 generates heat by resisting the current applied from the second lower power source 225a. The generated heat is transferred to the substrate W through the support plate 220 . The substrate W is maintained at a predetermined temperature by the heat generated by the heater 225 . According to an example, the heater 225 may include a spiral-shaped coil. However, alternatively, the heater 225 may be provided in a portion other than the inside of the support plate 220 , or the heater 225 may not be provided.

지지 플레이트(220)의 하부에는 절연층(229)이 위치한다. 절연층(229)은 지지 플레이트(220)와 베이스 플레이트(230) 사이에 위치한다. 절연층(229)은 지지 플레이트(220)와 베이스 플레이트(230) 사이의 열전달을 차단하는 역할을 한다. 또한, 절연층(229)은 지지 플레이트(220)와 베이스 플레이트(230)를 접착하는 역할을 한다. 일 예에 의하면, 절연층(229)은 지지 플레이트(220)와 베이스 플레이트(230)에 각각 접촉되는 영역에 접착 물질이 포함되어 제공될 수 있다.An insulating layer 229 is positioned under the support plate 220 . The insulating layer 229 is positioned between the support plate 220 and the base plate 230 . The insulating layer 229 serves to block heat transfer between the support plate 220 and the base plate 230 . In addition, the insulating layer 229 serves to bond the support plate 220 and the base plate 230 . According to an example, the insulating layer 229 may be provided with an adhesive material included in the regions respectively contacting the support plate 220 and the base plate 230 .

절연층(229)의 하부에는 베이스 플레이트(230)가 위치한다. 베이스 플레이트(230)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 베이스 플레이트(230)의 상면은 중심 영역이 가장자리 영역보다 높게 위치되도록 단차질 수 있다. 베이스 플레이트(230)의 상면 중심 영역은 지지 플레이트(220)의 저면에 상응하는 면적을 가지며, 지지 플레이트(220)의 저면과 접착된다. 베이스 플레이트(230)는 내부에 제1 순환 유로(231), 냉각 부재(232), 제2 공급 유로(233), 그리고 제2 히터(235)가 제공된다.A base plate 230 is positioned under the insulating layer 229 . The base plate 230 may be made of an aluminum material. The upper surface of the base plate 230 may be stepped such that the central region is higher than the edge region. The central region of the top surface of the base plate 230 has an area corresponding to the bottom surface of the support plate 220 and is adhered to the bottom surface of the support plate 220 . The base plate 230 is provided with a first circulation passage 231 , a cooling member 232 , a second supply passage 233 , and a second heater 235 therein.

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

냉각 부재(232)는 냉각 유체가 순환하는 통로로 제공된다. 냉각 부재(232)는 베이스 플레이트(230) 내부에 나선 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 냉각 부재(232)는 서로 상이한 반경을 갖는 링 형상의 유로들이 동일한 중심을 갖도록 배치될 수 있다. 각각의 냉각 부재(232)들은 서로 연통될 수 있다. 냉각 부재(232)는 제1 순환 유로(231)보다 큰 단면적을 가질 수 있다. 냉각 부재(232)들은 동일한 높이에 형성된다. 냉각 부재(232)는 제1 순환 유로(231)의 하부에 위치될 수 있다.The cooling member 232 is provided as a passage through which the cooling fluid circulates. The cooling member 232 may be formed in a spiral shape inside the base plate 230 . Also, the cooling member 232 may be disposed so that ring-shaped flow paths having different radii have the same center. Each of the cooling members 232 may communicate with each other. The cooling member 232 may have a larger cross-sectional area than the first circulation passage 231 . The cooling members 232 are formed at the same height. The cooling member 232 may be positioned below the first circulation passage 231 .

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

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

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

제어기(239)는 히터(225)의 온도를 제어한다. 제어기(239)는 기판 처리 공정에 따라 히터(225)의 온도를 제어할 수 있다. 이를 통해, 제어기(239)는 기판(W)의 온도를 제어할 수 있다. The controller 239 controls the temperature of the heater 225 . The controller 239 may control the temperature of the heater 225 according to a substrate processing process. Through this, the controller 239 may control the temperature of the substrate W.

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

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

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

하부 커버(270)는 연결 부재(273)를 갖는다. 연결 부재(273)는 하부 커버(270)의 외측면과 바디(110)의 내측벽을 연결한다. 연결 부재(273)는 하부 커버(270)의 외측면에 일정한 간격으로 복수개 제공될 수 있다. 연결 부재(273)는 지지 유닛(200)를 챔버(100) 내부에서 지지한다. 또한, 연결 부재(273)는 바디(110)의 내측벽과 연결됨으로써 하부 커버(270)가 전기적으로 접지(grounding)되도록 한다. 제1 하부 전원(223a)과 연결되는 제1 전원라인(223c), 제2 하부 전원(225a)과 연결되는 제2 전원라인(225c), 제3 하부 전원(235a)과 연결되는 제3 전원라인(235c), 열전달 매체 저장부(231a)와 연결된 열전달 매체 공급라인(231b) 그리고 냉각 유체 저장부(232a)와 연결된 냉각 유체 공급 라인(232c)등은 연결 부재(273)의 내부 공간을 통해 하부 커버(270) 내부로 연장된다.
The lower cover 270 has a connecting member 273 . The connecting member 273 connects the outer surface of the lower cover 270 and the inner wall of the body 110 . A plurality of connection members 273 may be provided on the outer surface of the lower cover 270 at regular intervals. The connection member 273 supports the support unit 200 in the chamber 100 . In addition, the connection member 273 is connected to the inner wall of the body 110 so that the lower cover 270 is electrically grounded. A first power line 223c connected to the first lower power source 223a, a second power line 225c connected to the second lower power source 225a, and a third power line connected to the third lower power source 235a 235c, the heat transfer medium supply line 231b connected to the heat transfer medium storage unit 231a, and the cooling fluid supply line 232c connected to the cooling fluid storage unit 232a are connected to the lower part through the inner space of the connection member 273. It extends into the cover 270 .

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

도 2는 도 1에 도시한 온도조절유닛(600)을 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시한 온도조절유닛(600)을 도시한 단면도이다.FIG. 2 is a perspective view showing the temperature control unit 600 shown in FIG. 1 , and FIG. 3 is a cross-sectional view showing the temperature control unit 600 shown in FIG. 2 .

도 1 내지 도 3을 참조하면, 온도조절유닛(600)은 챔버(100)의 측벽에 제공될 수 있다. 온도조절유닛(600)은 하우징(610), 제1 유체라인(622), 진공라인(630), 제2 유체라인(624)을 포함한다.1 to 3 , the temperature control unit 600 may be provided on a sidewall of the chamber 100 . The temperature control unit 600 includes a housing 610 , a first fluid line 622 , a vacuum line 630 , and a second fluid line 624 .

온도조절유닛(600)은 커버(105)와 바디(110) 사이의 온도간섭을 방지하여, 바디(110)가 커버(105)로 인해 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 기판 처리 공정의 정확성을 향상시킬 수 있다.The temperature control unit 600 prevents temperature interference between the cover 105 and the body 110 , thereby preventing the body 110 from increasing in temperature due to the cover 105 . Accordingly, it is possible to improve the accuracy of the substrate processing process.

하우징(610)은 커버(105)와 바디(110) 사이에 위치할 수 있다. 하우징(610)은 커버(105) 및 바디(110)과 결합할 수 있다. 하우징(610)은 공정의 안정성을 위해 커버(105) 및 바디(110)와 동일한 재질일 수 있다. 하우징(610)은 링 형상일 수 있다. 하우징(610)은 금속재질일 수 있다. 하우징(610)은 알루미늄 재질일 수 있다. The housing 610 may be positioned between the cover 105 and the body 110 . The housing 610 may be coupled to the cover 105 and the body 110 . The housing 610 may be made of the same material as the cover 105 and the body 110 for process stability. The housing 610 may have a ring shape. The housing 610 may be made of a metal material. The housing 610 may be made of aluminum.

제1 유체라인(622) 및 제2 유체라인(624)에는 소정의 온도를 가지는 온도조절유체가 흐른다. 제1 유체라인(622)은 제2 유체라인(624)의 상부에 위치된다. 제1 유체라인(622)과 제2 유체라인(624)은 서로 대향되게 위치된다.A temperature control fluid having a predetermined temperature flows through the first fluid line 622 and the second fluid line 624 . The first fluid line 622 is located above the second fluid line 624 . The first fluid line 622 and the second fluid line 624 are positioned to face each other.

제1 유체라인(622)은 커버(105)와 인접할 수 있다. 제1 유체라인(622)에 흐르는 제1 온도조절유체를 이용하여 커버(105)의 온도를 조절할 수 있다. 제2 유체라인(624)은 바디(110)와 인접할 수 있다. 제2 유체라인(624)에 흐르는 제2 온도조절유체를 이용하여 바디(110)의 온도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 인접한 챔버(100) 영역 내부의 온도를 높일 필요가 있는 경우, 높은 온도의 온도조절유체를 흐르게 할 수 있다. 인접한 챔버(100) 영역 내부의 온도를 낮출 필요가 있는 경우, 낮은 온도의 온도조절유체를 흐르게 할 수 있다.The first fluid line 622 may be adjacent to the cover 105 . The temperature of the cover 105 may be adjusted using the first temperature control fluid flowing through the first fluid line 622 . The second fluid line 624 may be adjacent to the body 110 . The temperature of the body 110 may be adjusted using the second temperature control fluid flowing through the second fluid line 624 . For example, when it is necessary to increase the temperature inside the area of the adjacent chamber 100, a high temperature temperature control fluid may flow. When it is necessary to lower the temperature inside the adjacent chamber 100 region, a low temperature temperature control fluid may flow.

각각의 유체라인(620)에 온도조절유체를 공급하는 유체공급기(700a, 700b)가 구비될 수 있다. 제1 온도조절유체와 제2 온도조절유체는 서로 독립적으로 제공되어, 각 온도조절유체의 온도가 독립적으로 제어될 수 있다. 제1 온도조절유체와 제2 온도조절유체의 온도는 동일하거나 상이할 수 있다. 공정 중에 필요한 적정한 온도의 온도조절유체를 흐르게 할 수 있다. 제1 온도조절유체와 제2 온도조절유체는 유체공급기(700a, 700b)와 연결된 밸브를 통해 공급이 제어될 수 있다.Fluid supplies 700a and 700b for supplying a temperature control fluid to each fluid line 620 may be provided. The first temperature control fluid and the second temperature control fluid are provided independently of each other, so that the temperature of each temperature control fluid can be independently controlled. The temperature of the first temperature control fluid and the second temperature control fluid may be the same or different. It is possible to flow a temperature control fluid of an appropriate temperature required during the process. Supply of the first temperature control fluid and the second temperature control fluid may be controlled through a valve connected to the fluid supply units 700a and 700b.

진공라인(630)은 커버(105)와 바디(110) 사이의 온도간섭을 방지할 수 있다. 진공은 단열효과가 있으므로, 커버(105)와 바디(110) 사이의 열전달을 차단할 수 있다. 공정 중에 커버(105)의 온도로 인해 바디(110)의 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있다. 진공라인(630)은 제1 유체라인(622)과 제2 유체라인(624)의 사이에 위치할 수 있다. 제1 유체라인(622), 진공라인(630), 제2 유체라인(624)는 상하방향으로 정렬될 수 있다.The vacuum line 630 may prevent temperature interference between the cover 105 and the body 110 . Since the vacuum has an insulating effect, it is possible to block heat transfer between the cover 105 and the body 110 . It is possible to prevent the temperature of the body 110 from rising due to the temperature of the cover 105 during the process. The vacuum line 630 may be positioned between the first fluid line 622 and the second fluid line 624 . The first fluid line 622 , the vacuum line 630 , and the second fluid line 624 may be vertically aligned.

진공라인(630)은 제1 유체라인(622)과 제2 유체라인(624) 사이의 열전달을 차단할 수 있다. 제1 온도조절유체와 제2 온도조절유체의 온도가 서로에게 영향을 주지 않고, 설정된 온도를 유지할 수 있다. 따라서, 제1 온도조절유체 또는 제2 온도조절유체로 각각 커버(105) 또는 바디(110)의 온도를 조절하기 용이하다. 진공라인(630)은 내부에 진공을 인가하기 위한 진공펌프(800)가 연결될 수 있다.
The vacuum line 630 may block heat transfer between the first fluid line 622 and the second fluid line 624 . The temperature of the first temperature control fluid and the second temperature control fluid do not affect each other, and the set temperature can be maintained. Therefore, it is easy to adjust the temperature of the cover 105 or the body 110 with the first temperature control fluid or the second temperature control fluid, respectively. The vacuum line 630 may be connected to a vacuum pump 800 for applying a vacuum therein.

도 4 내지 도 7은 각각 온도조절유닛(600)의 변형예를 도시한 도면이다. 상술한 실시예와 달리, 제1 유체라인(622)과 제2 유체라인(624), 진공라인의 배치와 조합은 변형될 수 있다.4 to 7 are views showing modified examples of the temperature control unit 600, respectively. Unlike the above-described embodiment, the arrangement and combination of the first fluid line 622 , the second fluid line 624 , and the vacuum line may be modified.

예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(611) 내부에는 유체라인(620)만이 형성될 수 있다. 선택적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 하우징(612) 내부에는 제1 유체라인(622a)과 제2 유체라인(624a)만이 형성될 수 있다. 이때, 제1 유체라인(622a)과 제2 유체라인(624a)은 상하로 배치될 수 있다. 선택적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 하우징(613) 내부에는 진공라인(633)만이 형성될 수 있다. 선택적으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 하우징(614) 내부에는 하나의 유체라인(620)과 하나의 진공라인(634)이 형성될 수 있다. 이때, 유체라인(620)과 진공라인(634)은 상하로 배치될 수 있다. For example, as shown in FIG. 4 , only the fluid line 620 may be formed inside the housing 611 . Optionally, as shown in FIG. 5 , only the first fluid line 622a and the second fluid line 624a may be formed inside the housing 612 . In this case, the first fluid line 622a and the second fluid line 624a may be disposed vertically. Optionally, as shown in FIG. 6 , only a vacuum line 633 may be formed inside the housing 613 . Optionally, as shown in FIG. 7 , one fluid line 620 and one vacuum line 634 may be formed inside the housing 614 . At this time, the fluid line 620 and the vacuum line 634 may be disposed vertically.

이와 같이, 유체라인(620)과 진공라인(630)의 수와 배치는 다양하게 변형하여 실시할 수 있으며, 이러한 실시예들도 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 자명하다.
As such, the number and arrangement of the fluid line 620 and the vacuum line 630 can be variously modified and implemented, and it is obvious that these embodiments also fall within the scope of the present invention.

도 8을 참조하면, 상술한 예와 달리, 기판 처리 장치(20)의 온도조절유닛(600)은 하우징(610)을 포함하지 않을 수 있다. 제1 유체라인(622), 제2 유체라인(624), 진공라인(630)은 챔버(100)의 측벽에 형성될 수 있다. 챔버(100)의 상부영역은 플라즈마를 형성하는 영역이고, 챔버(100)의 하부영역은 기판을 처리하는 영역일 수 있다. 온도조절유닛(600)은 챔버(100)의 상부영역과 하부영역 사이에 위치할 수 있다.
Referring to FIG. 8 , unlike the above-described example, the temperature control unit 600 of the substrate processing apparatus 20 may not include the housing 610 . The first fluid line 622 , the second fluid line 624 , and the vacuum line 630 may be formed on the sidewall of the chamber 100 . An upper region of the chamber 100 may be a region for forming plasma, and a lower region of the chamber 100 may be a region for processing a substrate. The temperature control unit 600 may be located between the upper region and the lower region of the chamber 100 .

플라즈마 소스(400)는 챔버(100) 내의 공정가스를 플라즈마 상태로 여기시킨다. 플라즈마 소스(400)로는 예를 들어, 유도결합형 플라즈마(ICP: inductively coupled plasma) 소스가 사용될 수 있다. 플라즈마 소스(400)는 안테나(420), 그리고 플라즈마 전원(430)을 포함한다.The plasma source 400 excites the process gas in the chamber 100 into a plasma state. As the plasma source 400 , for example, an inductively coupled plasma (ICP) source may be used. The plasma source 400 includes an antenna 420 and a plasma power source 430 .

안테나(420)는 커버(105)의 내부에 배치된다. 안테나(420)는 유전판(120)의 상부에 배치된다. 안테나(420)는 복수 회 감기는 나선 형상의 코일로 제공되고, 플라즈마 전원(430)과 연결된다. 안테나(420)는 플라즈마 전원(430)으로부터 전력을 인가받는다. 플라즈마 전원(430)은 챔버(100) 외부에 위치할 수 있다. 전력이 인가된 안테나(420)는 챔버(100)의 처리공간에 전자기장을 형성할 수 있다. 공정가스는 전자기장에 의해 플라즈마 상태로 여기된다. 다만, 유도결합형 플라즈마(ICP) 소스 뿐 아니라, 용량결합형 플라즈마(CCP:capacitively coupled plasma) 소스가 사용될 수 있다.
The antenna 420 is disposed inside the cover 105 . The antenna 420 is disposed on the dielectric plate 120 . The antenna 420 is provided as a spiral coil wound a plurality of times, and is connected to the plasma power source 430 . The antenna 420 receives power from the plasma power source 430 . The plasma power source 430 may be located outside the chamber 100 . The antenna 420 to which power is applied may form an electromagnetic field in the processing space of the chamber 100 . The process gas is excited into a plasma state by an electromagnetic field. However, as well as an inductively coupled plasma (ICP) source, a capacitively coupled plasma (CCP) source may be used.

배플 유닛(500)은 바디(110)의 내측벽과 지지부재(400)의 사이에 위치된다. 배플 유닛(500)은 관통홀(511)이 형성된 배플(510)을 포함한다. 배플(510)은 환형의 링 형상으로 제공된다. 배플(510)에는 복수의 관통홀(511)들이 형성된다. 바디(110) 내에 제공된 공정가스는 배플(510)의 관통홀(511)들을 통과하여 배기홀(102)로 배기된다. 배플(510)의 형상 및 관통홀(511)들의 형상에 따라 공정가스의 흐름이 제어될 수 있다.
The baffle unit 500 is positioned between the inner wall of the body 110 and the support member 400 . The baffle unit 500 includes a baffle 510 in which a through hole 511 is formed. The baffle 510 is provided in an annular ring shape. A plurality of through holes 511 are formed in the baffle 510 . The process gas provided in the body 110 passes through the through holes 511 of the baffle 510 and is exhausted to the exhaust hole 102 . The flow of the process gas may be controlled according to the shape of the baffle 510 and the shape of the through holes 511 .

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 처리 방법을 설명한다. Hereinafter, a substrate processing method according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명에 따른 기판 처리 방법은 상술한 기판 처리 장치(10)를 이용하여 기판(W)을 처리하는 방법으로서, 공정가스로부터 플라즈마를 발생시켜 기판(W)을 처리하되, 공정이 진행되는 동안 챔버(100) 측벽에 형성된 유체 라인(620)에 온도조절유체를 공급할 수 있다.The substrate processing method according to the present invention is a method of processing the substrate (W) using the above-described substrate processing apparatus (10), but the processing of the substrate (W) by generating plasma from a process gas, the chamber during the process (100) A temperature control fluid may be supplied to the fluid line 620 formed on the sidewall.

챔버(100)의 측벽내에는 상하방향으로 제1 유체라인(622)과 제2 유체라인(624)이 형성되고, 제1 유체라인(622)에는 제1 온도조절유체, 제2 유체라인(624)에는 제2 온도조절 유체가 공급된다. 제1 온도조절유체와 제2 온도조절유체는 각각 독립적으로 제공되어, 온도가 서로 독립적으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 제1 온도조절유체와 제2 온도조절유체의 온도는 서로 상이할 수 있다. 공정이 진행되는 동안에 상하방향으로 배치된 제1 유체라인(622)과 제2 유체라인(624) 사이에 진공라인을 형성하여, 진공을 인가할 수 있다. 제1 유체라인(622)의 제1 온도조절유체는 커버(105)의 온도를 제어할 수 있고, 제2 유체라인(624)의 제2 온도조절유체는 바디(110)의 온도를 제어할 수 있다. 진공은 단열효과가 있으므로, 제1 온도조절유체와 제2 온도조절유체가 서로의 온도에 영향을 주지 않게 하면서, 커버(105)와 바디(110)사이의 열전달을 차단하여, 커버(105)와 바디(110)가 최적의 공정을 위해 설정된 온도를 유지할 수 있도록 한다.
A first fluid line 622 and a second fluid line 624 are formed in the sidewall of the chamber 100 in the vertical direction, and a first temperature control fluid and a second fluid line 624 are formed in the first fluid line 622 . ) is supplied with the second temperature control fluid. The first temperature control fluid and the second temperature control fluid are provided independently of each other, so that the temperature can be controlled independently of each other. For example, the temperature of the first temperature control fluid and the second temperature control fluid may be different from each other. During the process, a vacuum line may be formed between the first fluid line 622 and the second fluid line 624 disposed in the vertical direction to apply a vacuum. The first temperature control fluid of the first fluid line 622 may control the temperature of the cover 105 , and the second temperature control fluid of the second fluid line 624 may control the temperature of the body 110 . have. Since the vacuum has an insulating effect, the first temperature control fluid and the second temperature control fluid do not affect each other's temperature, and block the heat transfer between the cover 105 and the body 110, and the cover 105 and It allows the body 110 to maintain a set temperature for an optimal process.

상술한 예에서는 식각 공정이 수행되는 공정을 예로 들었으나, 반드시 이에 한하는 것은 아니고, 세정, 애싱 및 증착 공정을 수행하는 경우에도 본 발명의 권리범위가 미치는 것은 자명하다.
In the above-described example, the etching process is performed as an example, but it is not necessarily limited thereto, and it is obvious that the scope of the present invention extends even when cleaning, ashing, and deposition processes are performed.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
The above detailed description is illustrative of the present invention. In addition, the above description shows and describes preferred embodiments of the present invention, and the present invention can be used in various other combinations, modifications, and environments. That is, changes or modifications are possible within the scope of the concept of the invention disclosed herein, the scope equivalent to the written disclosure, and/or within the scope of skill or knowledge in the art. The written embodiment describes the best state for implementing the technical idea of the present invention, and various changes required in the specific application field and use of the present invention are possible. Accordingly, the detailed description of the present invention is not intended to limit the present invention to the disclosed embodiments. Also, the appended claims should be construed as including other embodiments.

10: 기판 처리 장치 100: 챔버
200: 지지 유닛 210: 정전 척
220: 지지 플레이트 225: 제1 히터
230: 베이스 플레이트 235: 제2 히터
250: 절연 플레이트 270: 하부 커버
300: 가스 공급 유닛 400: 플라즈마 소스
500: 배플 유닛 600: 온도조절유닛10: substrate processing apparatus 100: chamber
200: support unit 210: electrostatic chuck
220: support plate 225: first heater
230: base plate 235: second heater
250: insulating plate 270: lower cover
300: gas supply unit 400: plasma source
500: baffle unit 600: temperature control unit

Claims (22)

기판을 처리하는 장치에 있어서,
내부에 공간을 가지는 챔버;
상기 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛;
상기 공간으로 공정가스를 공급하는 가스 공급 유닛; 및
상기 챔버의 측벽에 제공되는 온도조절유닛을 포함하되,
상기 온도조절유닛은 상기 챔버의 상기 측벽 내에 형성되며, 진공이 인가되는 진공라인을 포함하는 기판 처리 장치.
An apparatus for processing a substrate, comprising:
a chamber having a space therein;
a support unit for supporting the substrate in the space;
a gas supply unit supplying a process gas to the space; and
Including a temperature control unit provided on the side wall of the chamber,
and the temperature control unit is formed in the sidewall of the chamber and includes a vacuum line to which a vacuum is applied.
 제1항에 있어서,
상기 온도조절유닛은 상기 챔버의 상기 측벽 내에 형성되며, 온도조절유체가 흐르는 유체라인을 포함하는 기판 처리 장치.
According to claim 1,
The temperature control unit is formed in the sidewall of the chamber, the substrate processing apparatus including a fluid line through which the temperature control fluid flows.
 삭제delete 제2항에 있어서,
상기 진공라인은 상기 유체라인의 상부 또는 하부에 배치된 기판 처리 장치.
3. The method of claim 2,
The vacuum line is a substrate processing apparatus disposed above or below the fluid line.
 제2항에 있어서,
상기 유체라인은 제1 온도조절유체가 흐르는 제1 유체라인 및 제2 온도조절유체가 흐르는 제2 유체라인을 포함하고, 상기 제1 유체라인은 상기 제2 유체라인의 상부에 배치된 기판 처리 장치.
3. The method of claim 2,
The fluid line includes a first fluid line through which a first temperature control fluid flows and a second fluid line through which a second temperature control fluid flows, wherein the first fluid line is disposed above the second fluid line. .
 제5항에 있어서,
상기 진공라인은 상기 제1 유체라인과 상기 제2 유체라인 사이에 위치되는 기판 처리 장치.
6. The method of claim 5,
The vacuum line is located between the first fluid line and the second fluid line.
 제1항, 제2항, 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 챔버의 상기 공간은,
플라즈마를 형성하는 상부영역 및 기판을 처리하는 하부영역을 포함하고,
상기 온도조절유닛은 상기 상부영역과 상기 하부영역 사이에 위치하는 기판 처리 장치.According to any one of claims 1, 2, 4 to 6,
The space of the chamber,
It includes an upper region for forming plasma and a lower region for processing a substrate,
The temperature control unit is positioned between the upper region and the lower region. 제7항에 있어서,
상기 챔버는 상기 상부영역을 제공하는 커버 및 상기 하부영역을 제공하는 바디를 포함하는 기판 처리 장치.
8. The method of claim 7,
The chamber includes a cover providing the upper region and a body providing the lower region.
 제8항에 있어서,
상기 온도조절유닛은 상기 커버와 상기 바디 사이에 위치되도록 상기 커버 및 상기 바디와 결합하고, 내부에 온도조절유체가 흐르는 유체라인이 형성된 하우징을 가지는 기판 처리 장치.
9. The method of claim 8,
The temperature control unit is coupled to the cover and the body so as to be positioned between the cover and the body, the substrate processing apparatus having a housing in which a fluid line through which a temperature control fluid flows is formed.
 기판을 처리하는 장치에 있어서,
상부가 개방된 내부 공간을 가지는 바디 및 상기 바디의 상부에 위치되는 커버를 가지는 챔버;
상기 바디의 내부 공간 내에서 상기 기판을 지지하는 지지 유닛;
상기 챔버의 내부에 공정가스를 공급하는 가스 공급 유닛; 및
상기 커버 및 상기 바디 사이에 위치되도록 상기 커버 및 상기 바디와 결합되는 하우징;을 가지는 온도조절유닛을 포함하되,
상기 온도조절유닛은
상기 하우징의 내부에 형성되고 진공이 인가되는 진공라인을 포함하는 기판 처리 장치.
An apparatus for processing a substrate, comprising:
a chamber having a body having an inner space with an open upper portion and a cover positioned on the upper portion of the body;
a support unit for supporting the substrate in the inner space of the body;
a gas supply unit supplying a process gas to the inside of the chamber; and
A temperature control unit having a; housing coupled to the cover and the body so as to be positioned between the cover and the body;
The temperature control unit is
and a vacuum line formed inside the housing and to which a vacuum is applied.
 제10항에 있어서,
상기 온도조절유닛은,
상기 하우징의 내부에 형성되고 온도조절유체가 흐르는 유체라인을 더 포함하는 기판 처리 장치.
11. The method of claim 10,
The temperature control unit,
The substrate processing apparatus further comprising a fluid line formed inside the housing and through which a temperature control fluid flows.
 삭제delete 제11항에 있어서.
상기 진공라인은 상기 유체라인의 상부 또는 하부에 배치된 기판 처리 장치.
12. The method of claim 11.
The vacuum line is a substrate processing apparatus disposed above or below the fluid line.
 제11항에 있어서,
상기 유체라인은 제1 온도조절유체가 흐르는 제1 유체라인 및 제2 온도조절유체가 흐르는 제2 유체라인을 포함하고, 상기 제1 유체라인은 상기 제2 유체라인의 상부에 배치된 기판 처리 장치.
12. The method of claim 11,
The fluid line includes a first fluid line through which a first temperature control fluid flows and a second fluid line through which a second temperature control fluid flows, wherein the first fluid line is disposed above the second fluid line. .
 제14항에 있어서,
상기 진공라인은 상기 제1 유체라인과 상기 제2 유체라인 사이에 제공되는 기판 처리 장치.
15. The method of claim 14,
The vacuum line is provided between the first fluid line and the second fluid line.
 제6항 또는 제14항에 있어서,
상기 제1 온도조절유체와 상기 제2 온도조절유체의 온도가 독립적으로 제어되도록 상기 제1 유체라인과 상기 제2 유체라인에 각각 연결되는 유체공급기를 포함하는 기판 처리 장치.
15. The method of claim 6 or 14,
and fluid supplies respectively connected to the first fluid line and the second fluid line so that the temperatures of the first temperature control fluid and the second temperature control fluid are independently controlled.
 제10항에 있어서,
상기 커버는 상부 및 하부가 개방된 링 형상의 프레임과 상기 프레임의 개방된 상부에 제공되는 유전판을 포함하고,
상기 유전판의 상부에 배치된 안테나, 및 고주파 전력을 상기 안테나에 공급하는 플라즈마 전원;을 가지는 플라즈마 소스를 더 포함하는 기판 처리 장치.11. The method of claim 10,
The cover includes a ring-shaped frame with open upper and lower portions and a dielectric plate provided on the open upper portion of the frame,
The substrate processing apparatus further comprising a plasma source having an antenna disposed on the dielectric plate, and a plasma power supply for supplying high-frequency power to the antenna. 제17항에 있어서,
상기 챔버의 측벽에 형성되어, 상기 유전판을 가열하는 유전판 히터를 더 포함하는 기판 처리 장치.
18. The method of claim 17,
and a dielectric plate heater formed on a sidewall of the chamber to heat the dielectric plate.
 제11항의 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법으로서,
상기 공정가스로부터 플라즈마를 발생시켜 기판을 처리하되, 공정이 진행되는 동안 상기 하우징에 형성된 유체 라인에 온도조절유체를 공급하는 기판 처리 방법.
A method of processing a substrate using the substrate processing apparatus of claim 11, comprising:
A method of processing a substrate by generating plasma from the process gas, but supplying a temperature control fluid to a fluid line formed in the housing during the process.
 제19항에 있어서,
상기 하우징 내에 상하방향으로 이격되어 제1 유체라인과 제2 유체라인이 형성되고, 상기 제1 유체라인 및 상기 제2 유체라인 각각에 제1 온도조절유체 및 제2 온도조절유체를 공급하는 기판 처리 방법.
20. The method of claim 19,
Substrate processing in which a first fluid line and a second fluid line are formed by being spaced apart in the vertical direction in the housing, and a first temperature control fluid and a second temperature control fluid are supplied to each of the first fluid line and the second fluid line Way.
 제20항에 있어서,
상기 제1 온도조절유체와 상기 제2 온도조절유체의 온도는 서로 상이한 기판 처리 방법.21. The method of claim 20,
The temperature of the first temperature control fluid and the second temperature control fluid are different from each other. 제19항에 있어서,
상기 공정이 진행되는 동안, 상기 하우징에 형성된 상기 진공라인에 진공을 인가하는 기판 처리 방법.20. The method of claim 19,
While the process is in progress, a substrate processing method for applying a vacuum to the vacuum line formed in the housing.
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