KR102344524B1 - Apparatus for generating plasma, apparatus for treating substrate comprising the same, and method of controlling the same - Google Patents

Apparatus for generating plasma, apparatus for treating substrate comprising the same, and method of controlling the same Download PDF

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Abstract

본 발명은 공정 이상이 발생할 경우 이를 신속하게 감지할 수 있는 플라즈마 발생 장치, 기판 처리 장치, 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 발생 장치는 고주파 전력을 제공하는 고주파 전원; 상기 고주파 전력을 이용하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 소스를 포함하는 챔버; 상기 고주파 전원 및 상기 챔버 사이에 연결되어 임피던스 정합을 수행하며, 플라즈마 발생에 따라 변화하는 상기 챔버의 임피던스에 따라 조절되는 가변 부하를 포함하는 임피던스 정합부; 상기 임피던스 정합부에서 정합된 가변 부하 값을 감지하는 감지부; 및 상기 감지된 가변 부하 값을 기반으로 상기 챔버 내 공정 이상 발생 여부를 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.The present invention relates to a plasma generating apparatus, a substrate processing apparatus, and a method for controlling the same, which can quickly detect when a process abnormality occurs. A plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention includes a high-frequency power supply providing high-frequency power; a chamber including a plasma source for generating plasma using the high-frequency power; an impedance matching unit connected between the high frequency power source and the chamber to perform impedance matching, the impedance matching unit including a variable load adjusted according to an impedance of the chamber that changes according to plasma generation; a sensing unit sensing a variable load value matched by the impedance matching unit; and a control unit that determines whether a process abnormality has occurred in the chamber based on the sensed variable load value.

Description

플라즈마 발생 장치, 그를 포함하는 기판 처리 장치, 및 그 제어 방법{APPARATUS FOR GENERATING PLASMA, APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE COMPRISING THE SAME, AND METHOD OF CONTROLLING THE SAME}A plasma generating apparatus, a substrate processing apparatus including the same, and a control method thereof

본 발명은 플라즈마 발생 장치, 그를 포함하는 기판 처리 장치, 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공정 이상 발생 여부를 신속하게 판단하여 장치를 제어하기 위한 것이다.The present invention relates to a plasma generating apparatus, a substrate processing apparatus including the same, and a control method thereof, and more particularly, to control the apparatus by quickly determining whether a process abnormality has occurred.

반도체 제조 공정은 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 공정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 반도체 제조 공정 중 에칭 또는 애싱 공정에 플라즈마를 생성하는 챔버가 사용될 수 있으며, 기판은 상기 플라즈마를 이용하여 에칭 또는 애싱 처리될 수 있다.A semiconductor manufacturing process may include processing a substrate using plasma. For example, a chamber generating plasma may be used in an etching or ashing process during a semiconductor manufacturing process, and the substrate may be etched or ashed using the plasma.

최근에는 이와 같이 플라즈마를 이용하여 처리되는 기판의 사이즈가 커짐에 따라 다수의 플라즈마 소스를 활용하여 챔버 내 플라즈마의 밀도를 조절하는 방법이 개발되고 있다. 그러나 이러한 대면적의 기판 처리를 위한 유도 결합 플라즈마 처리 장치는 챔버 내부의 플라즈마 발생 체적이 매우 크기 때문에 공정 이상이 발생할 경우 그를 감지하기가 어렵다. 또한 공정 이상이 발생한 때부터 감지될 때까지 시간이 길어 설비가 훼손될 확률이 높아지는 문제가 있다.Recently, as the size of the substrate processed using the plasma increases, a method of controlling the density of plasma in the chamber by using a plurality of plasma sources has been developed. However, in the inductively coupled plasma processing apparatus for processing a large area substrate, it is difficult to detect when a process abnormality occurs because the plasma generation volume inside the chamber is very large. In addition, there is a problem in that the probability of equipment damage increases because it takes a long time from when a process abnormality occurs to when it is detected.

본 발명은 플라즈마 발생 장치 사용시 공정 조건에 이상이 발생할 경우 이를 신속하게 감지하기 위한 것이다.An object of the present invention is to quickly detect when an abnormality occurs in process conditions when using a plasma generating device.

또한, 본 발명은 플라즈마 발생 장치 사용시 플라즈마 발생 여부를 판단하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to determine whether plasma is generated when a plasma generating apparatus is used.

본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 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 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. .

본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 발생 장치는, 고주파 전력을 제공하는 고주파 전원; 상기 고주파 전력을 이용하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 소스를 포함하는 챔버; 상기 고주파 전원 및 상기 챔버 사이에 연결되어 임피던스 정합을 수행하며, 플라즈마 발생에 따라 변화하는 상기 챔버의 임피던스에 따라 조절되는 가변 부하를 포함하는 임피던스 정합부; 상기 임피던스 정합부에서 정합된 가변 부하 값을 감지하는 감지부; 및 상기 감지된 가변 부하 값을 기반으로 상기 챔버 내 공정 이상 발생 여부를 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.A plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a high frequency power supply providing high frequency power; a chamber including a plasma source for generating plasma using the high-frequency power; an impedance matching unit connected between the high frequency power source and the chamber to perform impedance matching, the impedance matching unit including a variable load adjusted according to an impedance of the chamber that changes according to plasma generation; a sensing unit sensing a variable load value matched by the impedance matching unit; and a control unit that determines whether a process abnormality has occurred in the chamber based on the sensed variable load value.

상기 제어부는, 상기 감지된 가변 부하 값이 기 설정된 값에 해당하는 경우, 상기 챔버 내 공정 이상이 발생한 것으로 판단하여 상기 고주파 전원이 차단되도록 제어할 수 있다.When the sensed variable load value corresponds to a preset value, the controller may determine that a process abnormality has occurred in the chamber and control the high frequency power to be cut off.

상기 기 설정된 값은, 플라즈마 발생 전 챔버 임피던스에 따라 조절된 가변 부하 값인 플라즈마 발생 장치.The preset value is a variable load value adjusted according to chamber impedance before plasma generation.

상기 제어부는, 상기 감지된 가변 부하 값 및 기 설정된 값을 기반으로 플라즈마 발생 여부를 판단하며, 상기 기 설정된 값은 플라즈마 발생 전 챔버 임피던스에 따라 조절된 가변 부하 값일 수 있다.The control unit determines whether plasma is generated based on the sensed variable load value and a preset value, and the preset value may be a variable load value adjusted according to chamber impedance before plasma generation.

상기 제어부는, 상기 감지된 가변 부하 값이 상기 기 설정된 값에 해당하는 경우, 플라즈마가 발생하지 않은 것으로 판단하며, 상기 감지된 가변 부하 값이 상기 기 설정된 값에 해당하지 않는 경우, 플라즈마가 발생한 것으로 판단할 수 있다.When the sensed variable load value corresponds to the preset value, the control unit determines that plasma is not generated, and when the detected variable load value does not correspond to the preset value, it is determined that plasma is generated can judge

상기 플라즈마 발생 장치는, 상기 기 설정된 값이 저장된 메모리를 더 포함할 수 있다.The plasma generating apparatus may further include a memory in which the preset value is stored.

상기 플라즈마 발생 장치는, 상기 감지된 가변 부하 값이 상기 기 설정된 값에 해당하는 경우 알람을 발생하는 알람 발생부를 더 포함할 수 있다.The plasma generating apparatus may further include an alarm generating unit that generates an alarm when the sensed variable load value corresponds to the preset value.

본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 내부에 기판을 처리하는 공간을 갖는 챔버; 상기 챔버 내에 위치하며, 상기 기판을 지지하는 기판 지지 어셈블리; 상기 챔버 내부로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛; 및 상기 챔버 내의 가스를 플라즈마 상태로 여기시키는 플라즈마 발생 유닛을 포함할 수 있다.A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a chamber having a space for processing a substrate therein; a substrate support assembly positioned within the chamber and configured to support the substrate; a gas supply unit supplying gas into the chamber; and a plasma generating unit that excites the gas in the chamber into a plasma state.

상기 플라즈마 발생 유닛은, 고주파 전력을 제공하는 고주파 전원; 상기 고주파 전력을 이용하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 소스; 상기 고주파 전원 및 상기 챔버 사이에 연결되어 임피던스 정합을 수행하며, 플라즈마 발생에 따라 변화하는 상기 챔버의 임피던스에 따라 조절되는 가변 부하를 포함하는 임피던스 정합부; 상기 임피던스 정합부에서 정합된 가변 부하 값을 감지하는 감지부; 및 상기 감지된 가변 부하 값을 기반으로 상기 챔버 내 공정 이상 발생 여부를 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.The plasma generating unit may include: a high frequency power supply providing high frequency power; a plasma source for generating plasma using the high-frequency power; an impedance matching unit connected between the high frequency power source and the chamber to perform impedance matching, the impedance matching unit including a variable load adjusted according to an impedance of the chamber that changes according to plasma generation; a sensing unit sensing a variable load value matched by the impedance matching unit; and a control unit that determines whether a process abnormality has occurred in the chamber based on the sensed variable load value.

상기 제어부는, 상기 감지된 가변 부하 값이 기 설정된 값에 해당하는 경우, 상기 챔버 내 공정 이상이 발생한 것으로 판단하여 상기 고주파 전원이 차단되도록 제어할 수 있다.When the sensed variable load value corresponds to a preset value, the controller may determine that a process abnormality has occurred in the chamber and control the high frequency power to be cut off.

상기 기 설정된 값은, 플라즈마 발생 전 챔버 임피던스에 따라 조절된 가변 부하 값일 수 있다.The preset value may be a variable load value adjusted according to chamber impedance before plasma generation.

상기 제어부는, 상기 감지된 가변 부하 값 및 기 설정된 값을 기반으로 플라즈마 발생 여부를 판단하며, 상기 기 설정된 값은 플라즈마 발생 전 챔버 임피던스에 따라 조절될 수 있다.The controller may determine whether plasma is generated based on the sensed variable load value and a preset value, and the preset value may be adjusted according to chamber impedance before plasma generation.

상기 제어부는, 상기 감지된 가변 부하 값이 상기 기 설정된 값에 해당하는 경우, 플라즈마가 발생하지 않은 것으로 판단하며, 상기 감지된 가변 부하 값이 상기 기 설정된 값에 해당하지 않는 경우, 플랒마가 발생한 것으로 판단할 수 있다.When the detected variable load value corresponds to the preset value, the controller determines that plasma is not generated, and when the detected variable load value does not correspond to the preset value, it is determined that plasma has occurred can judge

상기 기판 처리 장치는 상기 기 설정된 값이 저장된 메모리를 더 포함할 수 있다.The substrate processing apparatus may further include a memory in which the preset value is stored.

상기 기판 처리 장치는 상기 감지된 가변 부하 값이 상기 기 설정된 값에 해당하는 경우 알람을 발생하는 알람 발생부를 더 포함할 수 있다.The substrate processing apparatus may further include an alarm generator configured to generate an alarm when the sensed variable load value corresponds to the preset value.

본 발명에 따른 플라즈마 발생 장치 제어 방법은, 고주파 전력을 인가받아 챔버 내부에 플라즈마를 발생시키는 단계; 플라즈마 발생에 따라 변화하는 상기 챔버의 임피던스에 따라 상기 임피던스 정합부의 가변 부하를 조절하는 단계; 상기 임피던스 정합부의 정합된 가변 부하 값을 감지하는 단계; 및 상기 감지된 가변 부하 값에 따라 공정 이상 발생 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.A method for controlling a plasma generating apparatus according to the present invention includes the steps of: generating plasma in a chamber by receiving high-frequency power; adjusting the variable load of the impedance matching unit according to the impedance of the chamber that changes according to the generation of plasma; detecting a matched variable load value of the impedance matching unit; and determining whether a process abnormality has occurred according to the sensed variable load value.

상기 공정 이상 발생 여부를 판단하는 단계는, 상기 감지된 가변 부하 값이 기 설정된 값에 해당하는지 확인하는 단계; 및 상기 기 설정된 값에 해당하는 경우, 상기 챔버에 인가되는 고주파 전력을 차단하는 단계를 포함할 수 있다.Determining whether the process abnormality has occurred may include: checking whether the detected variable load value corresponds to a preset value; and blocking the high frequency power applied to the chamber when it corresponds to the preset value.

상기 기 설정된 값은, 상기 기 설정된 값은 플라즈마 발생 전 챔버 임피던스에 따라 조절된 가변 부하 값일 수 있다.The preset value may be a variable load value adjusted according to chamber impedance before plasma generation.

본 발명의 일 실시 예에 의하면, 플라즈마 발생 장치 사용시 공정 조건에 이상이 발생할 경우 이를 신속하게 감지할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when an abnormality occurs in process conditions when using the plasma generating apparatus, it can be quickly detected.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 플라즈마 발생 장치 사용시 플라즈마 발생 여부를 판단할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, it is possible to determine whether plasma is generated when the plasma generating apparatus is used.

본 발명의 효과가 상술한 효과로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and the 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 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 예시적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치에 사용되는 플라즈마 발생 유닛의 구성을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 발생 장치에 사용되는 임피던스 정합부가 방전개시 전압 이하에서 정합되었을 때를 나타낸 예시적인 등가회로이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 발생 장치에 사용되는 임피던스 정합부가 방전개시 전압 이상에서 정합되었을 때를 나타낸 예시적인 등가회로이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 발생 장치 제어 방법을 나타내는 예시적인 흐름도이다.1 is an exemplary view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary view for explaining the configuration of a plasma generating unit used in a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary equivalent circuit showing when an impedance matching unit used in a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention is matched at a discharge start voltage or less.
4 is an exemplary equivalent circuit showing when an impedance matching unit used in a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention is matched at a discharge start voltage or higher.
5 is an exemplary flowchart illustrating a method for controlling a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Other advantages and features of the present invention, and a method 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 disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only this embodiment serves to complete the disclosure of the present invention, and to obtain 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.

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

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

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 예시적인 도면이다.1 is an exemplary diagram illustrating 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 식각 공정을 수행할 수 있다. 기판 처리 장치(10)는 챔버(620), 기판 지지 어셈블리(200), 샤워 헤드(300), 가스 공급 유닛(400), 배플 유닛(500) 그리고 플라즈마 발생 유닛(600)을 포함할 수 있다.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. The substrate processing apparatus 10 may include a chamber 620 , a substrate support assembly 200 , a shower head 300 , a gas supply unit 400 , a baffle unit 500 , and a plasma generation unit 600 .

챔버(620)는 내부에 기판 처리 공정이 수행되는 처리 공간을 제공할 수 있다. 챔버(620)는 내부에 처리 공간을 가지고, 밀폐된 형상으로 제공될 수 있다. 챔버(620)는 금속 재질로 제공될 수 있다. 챔버(620)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 챔버(620)는 접지될 수 있다. 챔버(620)의 바닥면에는 배기홀(102)이 형성될 수 있다. 배기홀(102)은 배기 라인(151)과 연결될 수 있다. 공정 과정에서 발생한 반응 부산물 및 챔버의 내부 공간에 머무르는 가스는 배기 라인(151)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 배기 과정에 의해 챔버(620)의 내부는 소정 압력으로 감압될 수 있다.The chamber 620 may provide a processing space in which a substrate processing process is performed. The chamber 620 may have a processing space therein, and may be provided in a closed shape. The chamber 620 may be made of a metal material. The chamber 620 may be made of an aluminum material. Chamber 620 may be grounded. An exhaust hole 102 may be formed in the bottom surface of the chamber 620 . The exhaust hole 102 may be connected to the exhaust line 151 . Reaction by-products generated during the process and gas remaining in the internal space of the chamber may be discharged to the outside through the exhaust line 151 . The interior of the chamber 620 may be decompressed to a predetermined pressure by the exhaust process.

일 예에 의하면, 챔버(620) 내부에는 라이너(130)가 제공될 수 있다. 라이너(130)는 상면 및 하면이 개방된 원통 형상을 가질 수 있다. 라이너(130)는 챔버(620)의 내측면과 접촉하도록 제공될 수 있다. 라이너(130)는 챔버(620)의 내측벽을 보호하여 챔버(620)의 내측벽이 아크 방전으로 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 기판 처리 공정 중에 발생한 불순물이 챔버(620)의 내측벽에 증착되는 것을 방지할 수 있다. 선택적으로, 라이너(130)는 제공되지 않을 수도 있다.According to an example, the liner 130 may be provided inside the chamber 620 . The liner 130 may have a cylindrical shape with open top and bottom surfaces. The liner 130 may be provided to contact the inner surface of the chamber 620 . The liner 130 may protect the inner wall of the chamber 620 to prevent the inner wall of the chamber 620 from being damaged by arc discharge. In addition, it is possible to prevent impurities generated during the substrate processing process from being deposited on the inner wall of the chamber 620 . Optionally, the liner 130 may not be provided.

챔버(620)의 내부에는 기판 지지 어셈블리(200)가 위치할 수 있다. 기판 지지 어셈블리(200)는 기판(W)을 지지할 수 있다. 기판 지지 어셈블리(200)는 정전기력을 이용하여 기판(W)을 흡착하는 정전 척(210)을 포함할 수 있다. 이와 달리, 기판 지지 어셈블리(200)는 기계적 클램핑과 같은 다양한 방식으로 기판(W)을 지지할 수도 있다. 이하에서는 정전 척(210)을 포함하는 기판 지지 어셈블리(200)에 대하여 설명한다.The substrate support assembly 200 may be positioned inside the chamber 620 . The substrate support assembly 200 may support the substrate W. The substrate support assembly 200 may include an electrostatic chuck 210 for adsorbing the substrate W using an electrostatic force. Alternatively, the substrate support assembly 200 may support the substrate W in various ways such as mechanical clamping. Hereinafter, the substrate support assembly 200 including the electrostatic chuck 210 will be described.

기판 지지 어셈블리(200)는 정전 척(210), 하부 커버(250) 그리고 플레이트(270)를 포함할 수 있다. 기판 지지 어셈블리(200)는 챔버(620) 내부에서 챔버(620)의 바닥면에서 상부로 이격되어 위치할 수 있다.The substrate support assembly 200 may include an electrostatic chuck 210 , a lower cover 250 , and a plate 270 . The substrate support assembly 200 may be located inside the chamber 620 to be spaced apart from the bottom surface of the chamber 620 to the top.

정전 척(210)은 유전판(220), 몸체(230) 그리고 포커스 링(240)을 포함할 수 있다. 정전 척(210)은 기판(W)을 지지할 수 있다. 유전판(220)은 정전 척(210)의 상단에 위치할 수 있다. 유전판(220)은 원판 형상의 유전체(dielectric substance)로 제공될 수 있다. 유전판(220)의 상면에는 기판(W)이 놓일 수 있다. 유전판(220)의 상면은 기판(W)보다 작은 반경을 가질 수 있다. 때문에, 기판(W)의 가장자리 영역은 유전판(220)의 외측에 위치할 수 있다.The electrostatic chuck 210 may include a dielectric plate 220 , a body 230 , and a focus ring 240 . The electrostatic chuck 210 may support the substrate W. The dielectric plate 220 may be positioned on the top of the electrostatic chuck 210 . The dielectric plate 220 may be provided as a disk-shaped dielectric (dielectric substance). A substrate W may be placed on the upper surface of the dielectric plate 220 . The upper surface of the dielectric plate 220 may have a smaller radius than the substrate W. Therefore, the edge region of the substrate W may be located outside the dielectric plate 220 .

유전판(220)은 내부에 제1 전극(223), 히터(225) 그리고 제1 공급 유로(221)를 포함할 수 있다. 제1 공급 유로(221)는 유전판(210)의 상면으로부터 저면으로 제공될 수 있다. 제1 공급 유로(221)는 서로 이격되어 복수 개 형성되며, 기판(W)의 저면으로 열전달 매체가 공급되는 통로로 제공될 수 있다.The dielectric plate 220 may include a first electrode 223 , a heater 225 , and a first supply passage 221 therein. The first supply passage 221 may be provided from an upper surface to a lower surface of the dielectric plate 210 . A plurality of first supply passages 221 are formed to be spaced apart from each other, and may be provided as passages through which a heat transfer medium is supplied to the bottom surface of the substrate W.

제1 전극(223)은 제1 전원(223a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전원(223a)은 직류 전원을 포함할 수 있다. 제1 전극(223)과 제1 전원(223a) 사이에는 스위치(223b)가 설치될 수 있다. 제1 전극(223)은 스위치(223b)의 온/오프(ON/OFF)에 의해 제1 전원(223a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 스위치(223b)가 온(ON)되면, 제1 전극(223)에는 직류 전류가 인가될 수 있다. 제1 전극(223)에 인가된 전류에 의해 제1 전극(223)과 기판(W) 사이에는 정전기력이 작용하며, 정전기력에 의해 기판(W)은 유전판(220)에 흡착될 수 있다.The first electrode 223 may be electrically connected to the first power source 223a. The first power source 223a may include a DC power source. A switch 223b may be installed between the first electrode 223 and the first power source 223a. The first electrode 223 may be electrically connected to the first power source 223a by ON/OFF of the switch 223b. When the switch 223b is turned on, a direct current may be applied to the first electrode 223 . An electrostatic force acts between the first electrode 223 and the substrate W by the current applied to the first electrode 223 , and the substrate W may be adsorbed to the dielectric plate 220 by the electrostatic force.

히터(225)는 제1 전극(223)의 하부에 위치할 수 있다. 히터(225)는 제2 전원(225a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 히터(225)는 제2 전원(225a)에서 인가된 전류에 저항함으로써 열을 발생시킬 수 있다. 발생한 열은 유전판(220)을 통해 기판(W)으로 전달될 수 있다. 히터(225)에서 발생한 열에 의해 기판(W)은 소정 온도로 유지될 수 있다. 히터(225)는 나선 형상의 코일을 포함할 수 있다.The heater 225 may be positioned under the first electrode 223 . The heater 225 may be electrically connected to the second power source 225a. The heater 225 may generate heat by resisting the current applied from the second power source 225a. The generated heat may be transferred to the substrate W through the dielectric plate 220 . The substrate W may be maintained at a predetermined temperature by the heat generated by the heater 225 . The heater 225 may include a spiral-shaped coil.

유전판(220)의 하부에는 몸체(230)가 위치할 수 있다. 유전판(220)의 저면과 몸체(230)의 상면은 접착제(236)에 의해 접착될 수 있다. 몸체(230)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 몸체(230)의 상면은 중심 영역이 가장자리 영역보다 높게 위치되도록 위치할 수 있다. 몸체(230)의 상면 중심 영역은 유전판(220)의 저면에 상응하는 면적을 가지며, 유전판(220)의 저면과 접착될 수 있다. 몸체(230)는 내부에 제1 순환 유로(231), 제2 순환 유로(232) 그리고 제2 공급 유로(233)가 형성될 수 있다.The body 230 may be positioned under the dielectric plate 220 . The bottom surface of the dielectric plate 220 and the top surface of the body 230 may be bonded by an adhesive 236 . The body 230 may be made of an aluminum material. The upper surface of the body 230 may be positioned such that the central region is higher than the edge region. The central region of the top surface of the body 230 has an area corresponding to the bottom surface of the dielectric plate 220 , and may be adhered to the bottom surface of the dielectric plate 220 . The body 230 may have a first circulation passage 231 , a second circulation passage 232 , and a second supply passage 233 formed therein.

제1 순환 유로(231)는 열전달 매체가 순환하는 통로로 제공될 수 있다. 제1 순환 유로(231)는 몸체(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 형성될 수 있다.The first circulation passage 231 may be 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 body 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 may be formed at the same height.

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

제2 공급 유로(233)는 제1 순환 유로(231)부터 상부로 연장되며, 몸체(230)의 상면으로 제공될 수 있다. 제2 공급 유로(243)는 제1 공급 유로(221)에 대응하는 개수로 제공되며, 제1 순환 유로(231)와 제1 공급 유로(221)를 연결할 수 있다.The second supply passage 233 extends upward from the first circulation passage 231 and may be provided on the upper surface of the body 230 . The second supply passage 243 is provided in a number corresponding to the first supply passage 221 , and may connect 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 연결될 수 있다. 열전달 매체 저장부(231a)에는 열전달 매체가 저장될 수 있다. 열전달 매체는 불활성 가스를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 의하면, 열전달 매체는 헬륨(He) 가스를 포함할 수 있다. 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 공급될 수 있다. 헬륨 가스는 플라즈마에서 기판(W)으로 전달된 열이 정전 척(210)으로 전달되는 매개체 역할을 할 수 있다.The first circulation passage 231 may be connected to the heat transfer medium storage unit 231a through the heat transfer medium supply line 231b. A heat transfer medium may be stored in the heat transfer medium storage unit 231a. The heat transfer medium may include an inert gas. According to an embodiment, the heat transfer medium may include helium (He) gas. The helium gas may be supplied to the first circulation passage 231 through the supply line 231b, and may be supplied to the bottom surface of the substrate W through the second supply passage 233 and the first supply passage 221 sequentially. . The helium gas may serve as a medium through which heat transferred from the plasma to the substrate W is transferred to the electrostatic chuck 210 .

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

몸체(230)는 금속판을 포함할 수 있다. 일 예에 의하면, 몸체(230) 전체가 금속판으로 제공될 수 있다.The body 230 may include a metal plate. According to an example, the entire body 230 may be provided as a metal plate.

포커스 링(240)은 정전 척(210)의 가장자리 영역에 배치될 수 있다. 포커스 링(240)은 링 형상을 가지며, 유전판(220)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 포커스 링(240)의 상면은 외측부(240a)가 내측부(240b)보다 높도록 위치할 수 있다. 포커스 링(240)의 상면 내측부(240b)는 유전판(220)의 상면과 동일 높이에 위치될 수 있다. 포커스 링(240)의 상면 내측부(240b)는 유전판(220)의 외측에 위치된 기판(W)의 가장자리 영역을 지지할 수 있다. 포커스 링(240)의 외측부(240a)는 기판(W)의 가장자리 영역을 둘러싸도록 제공될 수 있다. 포커스 링(240)은 기판(W)의 전체 영역에서 플라즈마의 밀도가 균일하게 분포하도록 전자기장을 제어할 수 있다. 이에 의해, 기판(W)의 전체 영역에 걸쳐 플라즈마가 균일하게 형성되어 기판(W)의 각 영역이 균일하게 식각될 수 있다.The focus ring 240 may be disposed on an edge region of the electrostatic chuck 210 . The focus ring 240 has a ring shape and may be disposed along the circumference of the dielectric plate 220 . The upper surface of the focus ring 240 may be positioned 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 may be positioned at the same height as the upper surface of the dielectric plate 220 . The upper inner portion 240b of the focus ring 240 may support an edge region of the substrate W positioned outside the dielectric plate 220 . The outer portion 240a of the focus ring 240 may be provided to surround an edge region of the substrate W. Referring to FIG. The focus ring 240 may control the electromagnetic field so that the density of plasma is uniformly distributed over the entire area of the substrate W. As a result, plasma is uniformly formed over the entire region of the substrate W, so that each region of the substrate W may be etched uniformly.

하부 커버(250)는 기판 지지 어셈블리(200)의 하단부에 위치할 수 있다. 하부 커버(250)는 챔버(620)의 바닥면에서 상부로 이격하여 위치할 수 있다. 하부 커버(250)는 상면이 개방된 공간(255)이 내부에 형성될 수 있다. 하부 커버(250)의 외부 반경은 몸체(230)의 외부 반경과 동일한 길이로 제공될 수 있다. 하부 커버(250)의 내부 공간(255)에는 반송되는 기판(W)을 외부의 반송 부재로부터 정전 척(210)으로 이동시키는 리프트 핀 모듈(미도시) 등이 위치할 수 있다. 리프트 핀 모듈(미도시)은 하부 커버(250)로부터 일정 간격 이격하여 위치할 수 있다. 하부 커버(250)의 저면은 금속 재질로 제공될 수 있다. 하부 커버(250)의 내부 공간(255)은 공기가 제공될 수 있다. 공기는 절연체보다 유전율이 낮으므로 기판 지지 어셈블리(200) 내부의 전자기장을 감소시키는 역할을 할 수 있다.The lower cover 250 may be located at a lower end of the substrate support assembly 200 . The lower cover 250 may be positioned to be spaced apart from the bottom surface of the chamber 620 upwardly. The lower cover 250 may have a space 255 having an open upper surface formed therein. The outer radius of the lower cover 250 may be provided to have the same length as the outer radius of the body 230 . In the inner space 255 of the lower cover 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. The lift pin module (not shown) may be positioned to be spaced apart from the lower cover 250 by a predetermined distance. A bottom surface of the lower cover 250 may be made of a metal material. Air may be provided in the inner space 255 of the lower cover 250 . Since air has a lower dielectric constant than the insulator, it may serve to reduce the electromagnetic field inside the substrate support assembly 200 .

하부 커버(250)는 연결 부재(253)를 가질 수 있다. 연결 부재(253)는 하부 커버(250)의 외측면과 챔버(620)의 내측벽을 연결할 수 있다. 연결 부재(253)는 하부 커버(250)의 외측면에 일정한 간격으로 복수 개 제공될 수 있다. 연결 부재(253)는 기판 지지 어셈블리(200)를 챔버(620) 내부에서 지지할 수 있다. 또한, 연결 부재(253)는 챔버(620)의 내측벽과 연결됨으로써 하부 커버(250)가 전기적으로 접지되도록 할 수 있다. 제1 전원(223a)과 연결되는 제1 전원라인(223c), 제2 전원(225a)과 연결되는 제2 전원라인(225c), 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(253)의 내부 공간(255)을 통해 하부 커버(250) 내부로 연장될 수 있다.The lower cover 250 may have a connection member 253 . The connecting member 253 may connect the outer surface of the lower cover 250 and the inner wall of the chamber 620 . A plurality of connection members 253 may be provided on the outer surface of the lower cover 250 at regular intervals. The connection member 253 may support the substrate support assembly 200 in the chamber 620 . In addition, the connection member 253 may be connected to the inner wall of the chamber 620 so that the lower cover 250 is electrically grounded. A first power line 223c connected to the first power source 223a, a second power line 225c connected to the second power source 225a, and a heat transfer medium supply line 231b connected to the heat transfer medium storage unit 231a In addition, the cooling fluid supply line 232c connected to the cooling fluid storage unit 232a may extend into the lower cover 250 through the inner space 255 of the connection member 253 .

정전 척(210)과 하부 커버(250)의 사이에는 플레이트(270)가 위치할 수 있다. 플레이트(270)는 하부 커버(250)의 상면을 덮을 수 있다. 플레이트(270)는 몸체(230)에 상응하는 단면적으로 제공될 수 있다. 플레이트(270)는 절연체를 포함할 수 있다. 일 예에 의하면, 플레이트(270)는 하나 또는 복수 개가 제공될 수 있다. 플레이트(270)는 몸체(230)와 하부 커버(250)의 전기적 거리를 증가시키는 역할을 할 수 있다.A plate 270 may be positioned between the electrostatic chuck 210 and the lower cover 250 . The plate 270 may cover the upper surface of the lower cover 250 . The plate 270 may be provided with a cross-sectional area corresponding to the body 230 . The plate 270 may include an insulator. According to an example, one or a plurality of plates 270 may be provided. The plate 270 may serve to increase the electrical distance between the body 230 and the lower cover 250 .

샤워 헤드(300)는 챔버(620) 내부에서 기판 지지 어셈블리(200)의 상부에 위치할 수 있다. 샤워 헤드(300)는 기판 지지 어셈블리(200)와 대향하게 위치할 수 있다.The shower head 300 may be positioned above the substrate support assembly 200 in the chamber 620 . The shower head 300 may be positioned to face the substrate support assembly 200 .

샤워 헤드(300)는 가스 분산판(310)과 지지부(330)를 포함할 수 있다. 가스 분산판(310)은 챔버(620)의 상면에서 하부로 일정거리 이격되어 위치할 수 있다. 가스 분산판(310)과 챔버(620)의 상면은 그 사이에 일정한 공간이 형성될 수 있다. 가스 분산판(310)은 두께가 일정한 판 형상으로 제공될 수 있다. 가스 분산판(310)의 저면은 플라즈마에 의한 아크 발생을 방지하기 위하여 그 표면이 양극화 처리될 수 있다. 가스 분산판(310)의 단면은 기판 지지 어셈블리(200)와 동일한 형상과 단면적을 가지도록 제공될 수 있다. 가스 분산판(310)은 복수 개의 분사홀(311)을 포함할 수 있다. 분사홀(311)은 가스 분산판(310)의 상면과 하면을 수직 방향으로 관통할 수 있다. 가스 분산판(310)은 금속 재질을 포함할 수 있다.The shower head 300 may include a gas distribution plate 310 and a support 330 . The gas distribution plate 310 may be positioned to be spaced apart from the upper surface of the chamber 620 by a predetermined distance. A predetermined space may be formed between the gas distribution plate 310 and the upper surfaces of the chamber 620 . The gas distribution plate 310 may be provided in a plate shape having a constant thickness. The bottom surface of the gas distribution plate 310 may be anodized to prevent arcing by plasma. A cross-section of the gas distribution plate 310 may be provided to have the same shape and cross-sectional area as the substrate support assembly 200 . The gas distribution plate 310 may include a plurality of injection holes 311 . The injection hole 311 may vertically penetrate the upper and lower surfaces of the gas distribution plate 310 . The gas distribution plate 310 may include a metal material.

지지부(330)는 가스 분산판(310)의 측부를 지지할 수 있다. 지지부(330)는 상단이 챔버(620)의 상면과 연결되고, 하단이 가스 분산판(310)의 측부와 연결될 수 있다. 지지부(330)는 비금속 재질을 포함할 수 있다.The support part 330 may support the side of the gas distribution plate 310 . The support 330 may have an upper end connected to the upper surface of the chamber 620 , and a lower end connected to the side of the gas distribution plate 310 . The support part 330 may include a non-metal material.

가스 공급 유닛(400)은 챔버(620) 내부에 공정 가스를 공급할 수 있다. 가스 공급 유닛(400)은 가스 공급 노즐(410), 가스 공급 라인(420), 그리고 가스 저장부(430)를 포함할 수 있다. 가스 공급 노즐(410)은 챔버(620)의 상면 중앙부에 설치될 수 있다. 가스 공급 노즐(410)의 저면에는 분사구가 형성될 수 있다. 분사구는 챔버(620) 내부로 공정 가스를 공급할 수 있다. 가스 공급 라인(420)은 가스 공급 노즐(410)과 가스 저장부(430)를 연결할 수 있다. 가스 공급 라인(420)은 가스 저장부(430)에 저장된 공정 가스를 가스 공급 노즐(410)에 공급할 수 있다. 가스 공급 라인(420)에는 밸브(421)가 설치될 수 있다. 밸브(421)는 가스 공급 라인(420)을 개폐하며, 가스 공급 라인(420)을 통해 공급되는 공정 가스의 유량을 조절할 수 있다.The gas supply unit 400 may supply a process gas into the chamber 620 . The gas supply unit 400 may include a gas supply nozzle 410 , a gas supply line 420 , and a gas storage unit 430 . The gas supply nozzle 410 may be installed in the center of the upper surface of the chamber 620 . An injection hole may be formed on a bottom surface of the gas supply nozzle 410 . The injection hole may supply a process gas into the chamber 620 . The gas supply line 420 may connect the gas supply nozzle 410 and the gas storage unit 430 . The gas supply line 420 may supply the process gas stored in the gas storage unit 430 to the gas supply nozzle 410 . A valve 421 may be installed in the gas supply line 420 . The valve 421 may open and close the gas supply line 420 and control the flow rate of the process gas supplied through the gas supply line 420 .

배플 유닛(500)은 챔버(620)의 내측벽과 기판 지지 어셈블리(200)의 사이에 위치될 수 있다. 배플(510)은 환형의 링 형상으로 제공될 수 있다. 배플(510)에는 복수의 관통홀(511)들이 형성될 수 있다. 챔버(620) 내에 제공된 공정 가스는 배플(510)의 관통홀(511)들을 통과하여 배기홀(102)로 배기될 수 있다. 배플(510)의 형상 및 관통홀(511)들의 형상에 따라 공정 가스의 흐름이 제어될 수 있다.The baffle unit 500 may be positioned between the inner wall of the chamber 620 and the substrate support assembly 200 . The baffle 510 may be provided in an annular ring shape. A plurality of through holes 511 may be formed in the baffle 510 . The process gas provided in the chamber 620 may be exhausted to the exhaust hole 102 through the through holes 511 of the baffle 510 . 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 .

플라즈마 발생 유닛(600)은 챔버(620) 내 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 플라즈마 발생 유닛(600)은 유도 결합형 플라즈마(ICP: inductively coupled plasma) 타입으로 구성될 수 있다. 이 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마 발생 유닛(600)은 고주파 전력을 공급하는 고주파 전원(610), 고주파 전원에 전기적으로 연결되어 고주파 전력을 인가받는 제1 코일(621) 및 제2 코일(622)을 포함할 수 있다.The plasma generating unit 600 may excite a process gas in the chamber 620 into a plasma state. According to an embodiment of the present invention, the plasma generating unit 600 may be configured as an inductively coupled plasma (ICP) type. In this case, as shown in FIG. 1 , the plasma generating unit 600 includes a high-frequency power source 610 for supplying high-frequency power, a first coil 621 electrically connected to the high-frequency power source to receive high-frequency power, and a second A coil 622 may be included.

제1 코일(621) 및 제2 코일(622)은 기판(W)에 대향하는 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 코일(621) 및 제2 코일(622)은 챔버(620)의 상부에 설치될 수 있다. 제1 코일(621)의 직경은 제2 코일(622)의 직경보다 작아 챔버(620) 상부의 안쪽에 위치하고, 제2 코일(622)은 챔버(620) 상부의 바깥쪽에 위치할 수 있다. 제1 코일(621) 및 제2 코일(622)은 고주파 전원(610)으로부터 고주파 전력을 인가받아 챔버에 시변 자기장을 유도할 수 있으며, 그에 따라 챔버(620)에 공급된 공정 가스는 플라즈마로 여기될 수 있다.The first coil 621 and the second coil 622 may be disposed at positions facing the substrate W. Referring to FIG. For example, the first coil 621 and the second coil 622 may be installed above the chamber 620 . The diameter of the first coil 621 may be smaller than the diameter of the second coil 622 , and may be located inside the upper portion of the chamber 620 , and the second coil 622 may be located outside the upper portion of the chamber 620 . The first coil 621 and the second coil 622 may receive high-frequency power from the high-frequency power source 610 to induce a time-varying magnetic field in the chamber, and accordingly, the process gas supplied to the chamber 620 is excited by plasma. can be

이하, 상술한 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 과정을 설명하도록 한다.Hereinafter, a process of processing a substrate using the above-described substrate processing apparatus will be described.

기판 지지 어셈블리(200)에 기판(W)이 놓이면, 제1 전원(223a)으로부터 제1 전극(223)에 직류 전류가 인가될 수 있다. 제1 전극(223)에 인가된 직류 전류에 의해 제1 전극(223)과 기판(W) 사이에는 정전기력이 작용하며, 정전기력에 의해 기판(W)은 정전 척(210)에 흡착될 수 있다.When the substrate W is placed on the substrate support assembly 200 , a direct current may be applied from the first power source 223a to the first electrode 223 . An electrostatic force acts between the first electrode 223 and the substrate W by the direct current applied to the first electrode 223 , and the substrate W may be adsorbed to the electrostatic chuck 210 by the electrostatic force.

기판(W)이 정전 척(210)에 흡착되면, 가스 공급 노즐(410)을 통하여 챔버(620) 내부에 공정 가스가 공급될 수 있다. 공정 가스는 샤워 헤드(300)의 분사홀(311)을 통하여 챔버(620)의 내부 영역으로 균일하게 분사될 수 있다. 고주파 전원에서 생성된 고주파 전력은 플라즈마 소스에 인가될 수 있으며, 그로 인해 챔버(620) 내에 전자기력이 발생할 수 있다. 전자기력은 기판 지지 어셈블리(200)와 샤워 헤드(300) 사이의 공정 가스를 플라즈마로 여기시킬 수 있다. 플라즈마는 기판(W)으로 제공되어 기판(W)을 처리할 수 있다. 플라즈마는 식각 공정을 수행할 수 있다.When the substrate W is adsorbed to the electrostatic chuck 210 , a process gas may be supplied into the chamber 620 through the gas supply nozzle 410 . The process gas may be uniformly injected into the inner region of the chamber 620 through the injection hole 311 of the shower head 300 . The high-frequency power generated by the high-frequency power source may be applied to the plasma source, thereby generating electromagnetic force in the chamber 620 . The electromagnetic force may excite a process gas between the substrate support assembly 200 and the shower head 300 into a plasma. Plasma may be provided to the substrate W to process the substrate W. Plasma may perform an etching process.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치(10)에 사용되는 플라즈마 발생 유닛(600)의 구성을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining the configuration of a plasma generating unit 600 used in the substrate processing apparatus 10 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 상기 플라즈마 발생 유닛(600)은 고주파 전원(610), 챔버(620), 및 임피던스 정합부(630)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , the plasma generating unit 600 includes a high frequency power source 610 , a chamber 620 , and an impedance matching unit 630 .

상기 고주파 전원(610)은 고주파 전력을 생성하여 상기 챔버(620)에 구비된 플라즈마 소스(621, 622)에 제공할 수 있다. 상기 고주파 전원(610)은 RF 신호를 통해 고주파 전력을 전달할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 고주파 전원(610)은 정현파 형태의 RF 신호를 생성하여 플라즈마 소스로 제공할 수 있으나, 상기 RF 신호는 이에 제한되지 않고 톱니파, 삼각파, 펄스파 등 다양한 파형을 가질 수 있다.The high frequency power source 610 may generate high frequency power and provide it to the plasma sources 621 and 622 provided in the chamber 620 . The high frequency power supply 610 may transmit high frequency power through an RF signal. According to an embodiment of the present invention, the high frequency power supply 610 may generate a sinusoidal RF signal and provide it as a plasma source, but the RF signal is not limited thereto, and various waveforms such as sawtooth wave, triangle wave, and pulse wave are generated. can have

상기 플라즈마 소스(621, 622)는 고주파 전력을 이용하여 챔버(620)에 공급된 가스로부터 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 플라즈마 소스(621, 622)는 병렬로 연결될 수 있으며, 제1 코일(621) 및 제2 코일(622)을 포함할 수 있다. 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 플라즈마 소스(621, 622) 중 적어도 하나는 고주파 전력을 이용하여 자기장을 유도하는 코일일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 코일은 챔버(620)의 상부에 설치될 수 있다.The plasma sources 621 and 622 may generate plasma from the gas supplied to the chamber 620 using high-frequency power. As shown in FIG. 2 , the plasma sources 621 and 622 may be connected in parallel, and may include a first coil 621 and a second coil 622 . As described with reference to FIG. 1 , at least one of the plasma sources 621 and 622 may be a coil that induces a magnetic field using high-frequency power. According to an embodiment, the coil may be installed in the upper portion of the chamber 620 .

상기 제1 코일(621)의 직경은 상기 제2 코일(622)의 직경보다 더 작을 수 있다. 그 결과, 상기 제1 코일(621)은 상기 제2 코일(622)의 안쪽에 배치될 수 있다. 이와 같은 제1 코일(621) 및 제2 코일(622)의 직경 차이로 인해, 제1 코일(621)의 인덕턴스 L1은 제2 코일(622)의 인덕턴스 L2보다 작을 수 있다.A diameter of the first coil 621 may be smaller than a diameter of the second coil 622 . As a result, the first coil 621 may be disposed inside the second coil 622 . Due to the difference in diameter between the first coil 621 and the second coil 622 , the inductance L1 of the first coil 621 may be smaller than the inductance L2 of the second coil 622 .

실시 예에 따라, 상기 플라즈마 소스는 ICP 타입이 아닌 CCP 타입으로 구성될 수도 있다.According to an embodiment, the plasma source may be configured as a CCP type instead of an ICP type.

상기 임피던스 정합부(630)는 고주파 전원(610)의 출력단에서 출력 임피던스와 부하 임피던스를 정합시킬 수 있다. 다시 말해, 상기 임피던스 정합부(630)는 고주파 전원(610)의 출력단에서 전원 쪽을 바라본 출력 임피던스와 부하 쪽을 바라본 부하 임피던스를 정합시킴으로써 반사 손실을 최소화할 수 있다. 상기 부하 임피던스는 챔버 임피던스일 수 있다. 챔버 내부에 플라즈마가 발생함에 따라 변화하는 챔버의 임피던스를 보상하기 위해, 임피던스 정합부(630)는 가변 부하를 포함할 수 있다. 상기 가변 부하는 플라즈마 발생에 따라 변화하는 챔버 임피던스에 정합되도록 조절될 수 있다.The impedance matching unit 630 may match an output impedance and a load impedance at the output terminal of the high frequency power supply 610 . In other words, the impedance matching unit 630 may minimize the return loss by matching the output impedance facing the power source and the load impedance facing the load from the output terminal of the high frequency power supply 610 . The load impedance may be a chamber impedance. In order to compensate for the impedance of the chamber that changes as plasma is generated inside the chamber, the impedance matching unit 630 may include a variable load. The variable load may be adjusted to match a chamber impedance that changes according to plasma generation.

도 3 및 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 임피던스 정합부(630)의 예시적인 회로도이다.3 and 4 are exemplary circuit diagrams of the impedance matching unit 630 according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 발생 유닛(600)에 사용되는 임피던스 정합부(630)가 방전개시 전압 이하에서 정합되었을 때를 나타낸 예시적인 등가회로이다. 방전개시 전압 이하에서, 챔버 내부에는 플라즈마가 발생하지 않으므로 임피던스 정합부(630)가 챔버 임퍼던스에 정합되도록 가변 부하 값이 조절될 수 있다.3 is an exemplary equivalent circuit showing when the impedance matching unit 630 used in the plasma generating unit 600 according to an embodiment of the present invention is matched below the discharge start voltage. Since plasma is not generated inside the chamber below the discharge start voltage, the variable load value may be adjusted so that the impedance matching unit 630 matches the chamber impedance.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 발생 장치에 사용되는 임피던스 정합부가 방전개시 전압 이상에서 정합되었을 때를 나타낸 예시적인 등가회로이다. 방전개시 전압 이상에서, 챔버 내부에는 플라즈마가 발생하여 챔버 임피던스가 변할 수 있다. 이 때, 임피던스 정합부(630)가 변화된 챔버 임피던스에 정합되도록 가변 부하 값이 조절될 수 있다.4 is an exemplary equivalent circuit showing when the impedance matching unit used in the plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention is matched at a discharge start voltage or higher. Above the discharge initiation voltage, plasma may be generated inside the chamber to change the chamber impedance. In this case, the variable load value may be adjusted so that the impedance matching unit 630 matches the changed chamber impedance.

다시 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 발생 유닛(600)은 감지부(640) 및 제어부(650)를 더 포함한다.Referring back to FIG. 2 , the plasma generating unit 600 according to an embodiment of the present invention further includes a sensing unit 640 and a control unit 650 .

상기 감지부(640)는 임피던스 정합부(630)에서 정합된 가변 부하 값을 감지할 수 있다. 상기 제어부(650)는 상기 감지부(640)에서 감지된 가변 부하 값을 기반으로 상기 챔버 내 공정 이상 발생 여부 및 플라즈마 발생 여부 중 적어도 하나를 판단할 수 있다.The sensing unit 640 may detect a variable load value matched by the impedance matching unit 630 . The control unit 650 may determine at least one of whether a process abnormality or plasma is generated in the chamber based on the variable load value detected by the sensing unit 640 .

상기 제어부(650)는, 상기 감지된 가변 부하 값이 기 설정된 값에 해당하는 경우 상기 플라즈마 발생 유닛(600)에서 진행중인 공정이 중단되도록 제어할 수 있다. 일 예로, 제어부(650)는 고주파 전원(610)에 차단되도록 제어할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 제어부(650)는 도 2에 도시된 바와 같이 고주파 전원(610)에 연결된 스위치를 조절하여 전원을 차단할 수 있다.When the sensed variable load value corresponds to a preset value, the controller 650 may control the process in progress in the plasma generating unit 600 to be stopped. For example, the control unit 650 may control the high frequency power supply 610 to be cut off. In an embodiment, the controller 650 may cut off the power by adjusting a switch connected to the high frequency power supply 610 as shown in FIG. 2 .

일 실시 예에 있어서, 상기 제어부(650)는 상기 감지된 가변 부하 값이 기 설정된 값에 해당하는 것을 인터로크(interlock) 조건으로 사용할 수 있다. 상기 제어부(650)는 상기 감지된 가변 부하 값이 기 설정된 값에 해당하는 경우 공정을 중단할 수 있다.In an embodiment, the controller 650 may use the sensed variable load value corresponding to a preset value as an interlock condition. The controller 650 may stop the process when the sensed variable load value corresponds to a preset value.

상기 기 설정된 값은 플라즈마 발생 전 챔버 임피던스에 따라 조절된 가변 부하 값일 수 있다. 도 3 및 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 플라즈마 발생 전 임피던스 정합부는 챔버 임피던스에 따라 정합되고, 플라즈마 발생 후에는 발생된 플라즈마에 따라 챔버 임피던스가 변하여 그에 따라 임피던스 정합부가 정합된다. 따라서 공정 수행 중, 임피던스 정합부의 가변 부하 값이 플라즈마 발생 전 챔버 임피던스에 따라 조절된 가변 부하 값인 경우, 제어부(650)는 챔버 내에 플라즈마가 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다.The preset value may be a variable load value adjusted according to chamber impedance before plasma generation. As described with reference to FIGS. 3 and 4 , before plasma generation, the impedance matching unit is matched according to the chamber impedance, and after plasma generation, the chamber impedance changes according to the generated plasma, and the impedance matching unit is matched accordingly. Therefore, when the variable load value of the impedance matching unit is a variable load value adjusted according to the chamber impedance before plasma generation during the process, the controller 650 may determine that plasma is not generated in the chamber.

가스 압력 등의 공정 조건에 이상이 생겨 플라즈마가 발생하지 않음에도 고주파 전력이 계속 공급되는 경우, 설비가 손상될 수 있다. 챔버에 흐르는 전류를 측정하여 공정 이상을 판단하는 기존의 방법은 이상 발생 후 감지까지 시간이 길어 설비 손상 확률이 높아지는 문제가 있었다. 그러나 본 발명의 실시 예에 따라 임피던스 정합부의 가변 부하 값을 감지하여 공정 이상을 판단하는 경우, 이상 발생 후 감지까지 시간이 단축되어 설비 손상 확률을 줄일 수 있다.If high-frequency power is continuously supplied even though plasma is not generated due to an abnormality in process conditions such as gas pressure, equipment may be damaged. The existing method of measuring the current flowing in the chamber to determine the process abnormality has a problem in that the probability of equipment damage increases because it takes a long time to detect the abnormality. However, when the process abnormality is determined by detecting the variable load value of the impedance matching unit according to an embodiment of the present invention, the time from the occurrence of the abnormality to the detection is shortened, thereby reducing the probability of equipment damage.

상기 제어부(650)는 상기 감지된 가변 부하 값 및 기 설정된 값을 기반으로 플라즈마 발생 여부를 판단할 수 있다. 상기 기 설정된 값은 플라즈마 발생 전 챔버 임피던스에 따라 조절된 가변 부하 값일 수 있다. 상기 제어부(650)는, 상기 감지된 가변 부하 값이 상기 기 설정된 값에 해당하는 경우, 플라즈마가 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다. 상기 제어부(650)는, 상기 감지된 가변 부하 값이 상기 기 설정된 값에 해당하지 않는 경우, 플라즈마가 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다.The controller 650 may determine whether plasma is generated based on the sensed variable load value and a preset value. The preset value may be a variable load value adjusted according to chamber impedance before plasma generation. The controller 650 may determine that plasma is not generated when the sensed variable load value corresponds to the preset value. When the sensed variable load value does not correspond to the preset value, the controller 650 may determine that plasma is not generated.

다시 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 발생 유닛(600)은 메모리(660) 및 알람 발생부(670)를 더 포함할 수 있다. 상기 메모리(660)는 상기 기 설정된 가변 부하 값을 저장할 수 있다. 메모리(660)는 룩업 테이블 형태로 기 설정된 값을 저장할 수 있으나, 메모리 형태는 이에 제한되지 않는다. 상기 알람 발생부(670)는 상기 감지된 가변 부하 값이 상기 기 설정된 값에 해당하는 경우, 공정 이상이 발생하였음을 사용자에게 알리기 위한 알람을 발생할 수 있다.Referring back to FIG. 2 , the plasma generating unit 600 according to an embodiment of the present invention may further include a memory 660 and an alarm generating unit 670 . The memory 660 may store the preset variable load value. The memory 660 may store a preset value in the form of a lookup table, but the form of the memory is not limited thereto. When the detected variable load value corresponds to the preset value, the alarm generator 670 may generate an alarm to notify the user that a process abnormality has occurred.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 발생 장치 제어 방법(700)을 나타내는 예시적인 흐름도이다.5 is an exemplary flowchart illustrating a method 700 for controlling a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 발생 장치 제어 방법(700)은 고주파 전력을 인가받아 챔버 내부에 플라즈마를 발생시키는 단계(S710), 플라즈마 발생에 따라 변화하는 상기 챔버의 임피던스와 정합되도록 상기 임피던스 정합부의 가변 부하를 조절하는 단계(S720), 및 상기 임피던스 정합부의 정합된 가변 부하 값을 감지하여 상기 감지된 가변 부하 값이 기 설정된 값에 해당하는지 확인하는 단계(S730)를 포함할 수 있다. 상기 감지된 가변 부하 값이 기 설정된 값에 해당하는 것은 상기 플라즈마 발생 장치의 인터로크 조건으로 사용될 수 있다.Referring to FIG. 5 , in the method 700 for controlling a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention, generating plasma in a chamber by receiving high-frequency power (S710), the impedance of the chamber changing according to the plasma generation adjusting the variable load of the impedance matching unit to match (S720), and detecting the matched variable load value of the impedance matching unit to determine whether the detected variable load value corresponds to a preset value (S730) may include The sensed variable load value corresponding to a preset value may be used as an interlock condition of the plasma generating device.

본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 발생 장치 제어 방법(700)은 상기 감지된 가변 부하 값이 기 설정된 값에 해당하는 경우, 상기 챔버에 인가되는 고주파 전력을 차단하는 단계를 포함할 수 있다. 이 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 공정이 중단될 수 있다. 상기 감지된 가변 부하 값이 기 설정된 값에 해당하지 않는 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 공정 이상이 발생하지 않는 것으로 판단하고 공정을 계속 진행할 수 있다. 상기 기 설정된 값은 플라즈마 발생 전 챔버 임피던스에 따라 조절된 가변 부하 값일 수 있다.The plasma generating apparatus control method 700 according to an embodiment of the present invention may include, when the sensed variable load value corresponds to a preset value, blocking the high frequency power applied to the chamber. In this case, as shown in FIG. 5 , the process may be stopped. If the detected variable load value does not correspond to the preset value, as shown in FIG. 5 , it is determined that a process abnormality does not occur and the process may be continued. The preset value may be a variable load value adjusted according to chamber impedance before plasma generation.

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

10 : 기판 처리 장치
600 : 플라즈마 발생 유닛
610 : 고주파 전원
620 : 챔버
630 : 임피던스 정합부
640 : 감지부
650 : 제어부
660 : 메모리
670 : 알람 발생부10: substrate processing device
600: plasma generating unit
610: high frequency power
620: chamber
630: impedance matching unit
640: sensing unit
650: control unit
660: memory
670: alarm generator

Claims (17)

고주파 전력을 제공하는 고주파 전원;
상기 고주파 전력을 이용하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 소스를 포함하는 챔버;
상기 고주파 전원 및 상기 챔버 사이에 연결되어 임피던스 정합을 수행하며, 플라즈마 발생으로 인해 변화하는 상기 챔버의 임피던스에 따라 조절되는 가변 부하를 포함하는 임피던스 정합부;
상기 임피던스 정합부에서 정합된 가변 부하 값을 감지하는 감지부; 및
상기 감지된 가변 부하 값을 기반으로 상기 챔버 내 공정 이상 발생 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 플라즈마 발생 장치.
a high-frequency power supply that provides high-frequency power;
a chamber including a plasma source for generating plasma using the high-frequency power;
an impedance matching unit connected between the high frequency power source and the chamber to perform impedance matching, the impedance matching unit including a variable load adjusted according to the impedance of the chamber that is changed due to plasma generation;
a sensing unit sensing a variable load value matched by the impedance matching unit; and
and a controller configured to determine whether a process abnormality has occurred in the chamber based on the sensed variable load value.
 제1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 감지된 가변 부하 값이 기 설정된 값에 해당하는 경우, 상기 챔버 내 공정 이상이 발생한 것으로 판단하여 상기 고주파 전원이 차단되도록 제어하는 플라즈마 발생 장치.
According to claim 1,
The control unit is
When the detected variable load value corresponds to a preset value, it is determined that a process abnormality has occurred in the chamber, and the plasma generating apparatus controls the high frequency power to be cut off.
 제2 항에 있어서,
상기 기 설정된 값은, 플라즈마 발생 전 챔버 임피던스에 따라 조절된 가변 부하 값인 플라즈마 발생 장치.
3. The method of claim 2,
The preset value is a variable load value adjusted according to chamber impedance before plasma generation.
 제1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 감지된 가변 부하 값 및 기 설정된 값을 기반으로 플라즈마 발생 여부를 판단하며, 상기 기 설정된 값은 플라즈마 발생 전 챔버 임피던스에 따라 조절된 가변 부하 값인 플라즈마 발생 장치.
According to claim 1,
The control unit is
It is determined whether plasma is generated based on the sensed variable load value and a preset value, and the preset value is a variable load value adjusted according to chamber impedance before plasma generation.
 제4 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 감지된 가변 부하 값이 상기 기 설정된 값에 해당하는 경우, 플라즈마가 발생하지 않은 것으로 판단하며,
상기 감지된 가변 부하 값이 상기 기 설정된 값에 해당하지 않는 경우, 플라즈마가 발생한 것으로 판단하는 플라즈마 발생 장치.
5. The method of claim 4,
The control unit is
If the detected variable load value corresponds to the preset value, it is determined that plasma is not generated,
Plasma generating apparatus for determining that plasma has been generated when the sensed variable load value does not correspond to the preset value.
 제2 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기 설정된 값이 저장된 메모리를 더 포함하는 플라즈마 발생 장치.
6. The method according to any one of claims 2 to 5,
Plasma generating apparatus further comprising a memory in which the preset value is stored.
 제2 항 또는 제3 항에 있어서,
상기 감지된 가변 부하 값이 상기 기 설정된 값에 해당하는 경우 알람을 발생하는 알람 발생부를 더 포함하는 플라즈마 발생 장치.
4. The method of claim 2 or 3,
The plasma generating apparatus further comprising an alarm generating unit that generates an alarm when the sensed variable load value corresponds to the preset value.
 내부에 기판을 처리하는 공간을 갖는 챔버;
상기 챔버 내에 위치하며, 상기 기판을 지지하는 기판 지지 어셈블리;
상기 챔버 내부로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛; 및
상기 챔버 내의 가스를 플라즈마 상태로 여기시키는 플라즈마 발생 유닛을 포함하며, 상기 플라즈마 발생 유닛은:
고주파 전력을 제공하는 고주파 전원;
상기 고주파 전력을 이용하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 소스;
상기 고주파 전원 및 상기 챔버 사이에 연결되어 임피던스 정합을 수행하며, 플라즈마 발생으로 인해 변화하는 상기 챔버의 임피던스에 따라 조절되는 가변 부하를 포함하는 임피던스 정합부;
상기 임피던스 정합부에서 정합된 가변 부하 값을 감지하는 감지부; 및
상기 감지된 가변 부하 값을 기반으로 상기 챔버 내 공정 이상 발생 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 기판 처리 장치.
a chamber having a space for processing a substrate therein;
a substrate support assembly positioned within the chamber and configured to support the substrate;
a gas supply unit supplying gas into the chamber; and
a plasma generating unit for exciting a gas in the chamber into a plasma state, the plasma generating unit comprising:
a high-frequency power supply that provides high-frequency power;
a plasma source for generating plasma using the high-frequency power;
an impedance matching unit connected between the high frequency power source and the chamber to perform impedance matching, the impedance matching unit including a variable load adjusted according to the impedance of the chamber that is changed due to plasma generation;
a sensing unit sensing a variable load value matched by the impedance matching unit; and
and a controller configured to determine whether a process abnormality has occurred in the chamber based on the sensed variable load value.
 제8 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 감지된 가변 부하 값이 기 설정된 값에 해당하는 경우, 상기 챔버 내 공정 이상이 발생한 것으로 판단하여 상기 고주파 전원이 차단되도록 제어하는 기판 처리 장치.
9. The method of claim 8,
The control unit is
When the sensed variable load value corresponds to a preset value, it is determined that a process abnormality has occurred in the chamber, and the high frequency power supply is controlled to be cut off.
 제9 항에 있어서,
상기 기 설정된 값은, 플라즈마 발생 전 챔버 임피던스에 따라 조절된 가변 부하 값인 기판 처리 장치.
10. The method of claim 9,
The preset value is a variable load value adjusted according to chamber impedance before plasma generation.
 제8 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 감지된 가변 부하 값 및 기 설정된 값을 기반으로 플라즈마 발생 여부를 판단하며, 상기 기 설정된 값은 플라즈마 발생 전 챔버 임피던스에 따라 조절된 가변 부하 값인 기판 처리 장치.
9. The method of claim 8,
The control unit is
It is determined whether plasma is generated based on the sensed variable load value and a preset value, and the preset value is a variable load value adjusted according to chamber impedance before plasma generation.
 제11 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 감지된 가변 부하 값이 상기 기 설정된 값에 해당하는 경우, 플라즈마가 발생하지 않은 것으로 판단하며,
상기 감지된 가변 부하 값이 상기 기 설정된 값에 해당하지 않는 경우, 플랒마가 발생한 것으로 판단하는 기판 처리 장치.
12. The method of claim 11,
The control unit is
If the detected variable load value corresponds to the preset value, it is determined that plasma is not generated,
When the detected variable load value does not correspond to the preset value, the substrate processing apparatus determines that plasma has occurred.
 제9 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기 설정된 값이 저장된 메모리를 더 포함하는 기판 처리 장치.
13. The method according to any one of claims 9 to 12,
The substrate processing apparatus further comprising a memory in which the preset value is stored.
 제9 항 또는 제10 항에 있어서,
상기 감지된 가변 부하 값이 상기 기 설정된 값에 해당하는 경우 알람을 발생하는 알람 발생부를 더 포함하는 기판 처리 장치.
11. The method of claim 9 or 10,
and an alarm generator configured to generate an alarm when the sensed variable load value corresponds to the preset value.
 임피던스 정합부를 포함하는 플라즈마 발생 장치를 제어하는 방법으로,
고주파 전력을 인가받아 챔버 내부에 플라즈마를 발생시키는 단계;
플라즈마 발생으로 인해 변화하는 상기 챔버의 임피던스에 따라 상기 임피던스 정합부의 가변 부하를 조절하는 단계;
상기 임피던스 정합부의 정합된 가변 부하 값을 감지하는 단계; 및
상기 감지된 가변 부하 값에 따라 공정 이상 발생 여부를 판단하는 단계를 포함하는 플라즈마 발생 장치 제어 방법.
A method of controlling a plasma generating device including an impedance matching unit,
generating plasma in the chamber by receiving high-frequency power;
adjusting the variable load of the impedance matching unit according to the impedance of the chamber that is changed due to plasma generation;
detecting a matched variable load value of the impedance matching unit; and
and determining whether a process abnormality has occurred according to the sensed variable load value.
 제15 항에 있어서,
상기 공정 이상 발생 여부를 판단하는 단계는,
상기 감지된 가변 부하 값이 기 설정된 값에 해당하는지 확인하는 단계; 및
상기 기 설정된 값에 해당하는 경우, 상기 챔버에 인가되는 고주파 전력을 차단하는 단계를 포함하는 플라즈마 발생 장치 제어 방법.
16. The method of claim 15,
The step of determining whether the process abnormality occurs,
checking whether the detected variable load value corresponds to a preset value; and
and blocking the high-frequency power applied to the chamber when the preset value corresponds to the predetermined value.
 제16 항에 있어서,
상기 기 설정된 값은, 상기 기 설정된 값은 플라즈마 발생 전 챔버 임피던스에 따라 조절된 가변 부하 값인 플라즈마 발생 장치 제어 방법.
17. The method of claim 16,
The preset value is a variable load value adjusted according to a chamber impedance before plasma generation, wherein the preset value is a plasma generating apparatus control method.
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