KR102553385B1 - Apparatus for treating substrate - Google Patents
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Abstract
전극 주변에 자성체를 배치하여 챔버 내의 전자기장을 제어하는 기판 처리 장치를 제공한다. 상기 기판 처리 장치는, 기판을 지지하는 정전 척; 정전 척의 상부에 배치되며, 기판을 처리하기 위한 공정 가스를 공급하는 샤워 헤드 유닛; 및 샤워 헤드 유닛의 상부에 배치되며, 기판 및 샤워 헤드 유닛 사이의 공간에 대한 전자기장을 제어하는 제1 자성체를 포함한다.Provided is a substrate processing apparatus that controls an electromagnetic field in a chamber by disposing a magnetic material around an electrode. The substrate processing apparatus includes an electrostatic chuck supporting a substrate; a shower head unit disposed above the electrostatic chuck and supplying a process gas for processing a substrate; and a first magnetic material disposed above the shower head unit and controlling an electromagnetic field in a space between the substrate and the shower head unit.
Description
본 발명은 기판을 처리하는 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for processing a substrate. More specifically, it relates to an apparatus for processing a substrate using plasma.
반도체 소자 제조 공정은 반도체 제조 설비 내에서 연속적으로 수행될 수 있으며, 전공정 및 후공정으로 구분될 수 있다. 반도체 제조 설비는 반도체 소자를 제조하기 위해 팹(FAB)으로 정의되는 공간 내에 설치될 수 있다.A semiconductor device manufacturing process may be continuously performed in a semiconductor manufacturing facility and may be divided into a pre-process and a post-process. Semiconductor manufacturing facilities may be installed in a space defined as a fab to manufacture semiconductor devices.
전공정은 기판(예를 들어, 웨이퍼(Wafer)) 상에 회로 패턴을 형성하여 칩(Chip)을 완성하는 공정을 말한다. 이러한 전공정은 기판 상에 박막을 형성하는 증착 공정(Deposition Process), 포토 마스크(Photo Mask)를 이용하여 박막 상에 포토 레지스트(Photo Resist)를 전사하는 노광 공정(Photo Lithography Process), 기판 상에 원하는 회로 패턴을 형성하기 위해 화학 물질이나 반응성 가스를 이용하여 필요 없는 부분을 선택적으로 제거하는 식각 공정(Etching Process), 식각 후에 남아있는 포토 레지스트를 제거하는 에싱 공정(Ashing Process), 회로 패턴과 연결되는 부분에 이온을 주입하여 전자 소자의 특성을 가지도록 하는 이온 주입 공정(Ion Implantation Process), 기판 상에서 오염원을 제거하는 세정 공정(Cleaning Process) 등을 포함할 수 있다.The pre-process refers to a process of completing a chip by forming a circuit pattern on a substrate (eg, a wafer). These entire processes include a deposition process of forming a thin film on a substrate, a photo lithography process of transferring a photoresist onto a thin film using a photo mask, and a photolithography process of transferring a desired layer onto a substrate. An etching process that selectively removes unnecessary parts using chemicals or reactive gases to form a circuit pattern, an ashing process that removes photoresist remaining after etching, and an ashing process that is connected to the circuit pattern. It may include an ion implantation process in which ions are implanted into a part to have characteristics of an electronic device, a cleaning process in which contaminants are removed from a substrate, and the like.
후공정은 전공정을 통해 완성된 제품의 성능을 평가하는 공정을 말한다. 후공정은 기판 상의 각각의 칩에 대해 동작 여부를 검사하여 양품과 불량을 선별하는 기판 검사 공정, 다이싱(Dicing), 다이 본딩(Die Bonding), 와이어 본딩(Wire Bonding), 몰딩(Molding), 마킹(Marking) 등을 통해 각각의 칩을 절단 및 분리하여 제품의 형상을 갖추도록 하는 패키지 공정(Package Process), 전기적 특성 검사, 번인(Burn In) 검사 등을 통해 제품의 특성과 신뢰성을 최종적으로 검사하는 최종 검사 공정 등을 포함할 수 있다.The post-process refers to the process of evaluating the performance of the finished product through the previous process. The post-process includes a board inspection process that checks the operation of each chip on the board and sorts out good and bad products, dicing, die bonding, wire bonding, molding, The characteristics and reliability of the product are finally determined through the package process, which cuts and separates each chip through marking to make the product shape, electrical property inspection, and burn-in inspection. It may include the final inspection process to be inspected.
플라즈마를 이용하여 식각 공정을 수행하는 설비의 경우, 챔버 내의 전자기장이나 임피던스를 제어하여 식각 균일도(Etch Uniformity)를 향상시킬 수 있다.In the case of a facility that performs an etching process using plasma, it is possible to improve etching uniformity by controlling an electromagnetic field or impedance in a chamber.
종래에는 챔버 내의 전자기장이나 임피던스를 제어하기 위해 전극 주변에 배치되는 구조물을 다른 부품으로 대체하거나, 그 구조물의 형상이나 위치 등을 조절하였다. 그러나 이러한 방식은 제어 영역에 한계가 있으며, 하이 파워 프로세스(High Power Process) 운영시 RF 경로(RF Path) 왜곡 및 커플링(Coupling)에 의한 전력 손실 등 사이드 이펙트(Side Effect)가 유발될 수 있다.Conventionally, in order to control an electromagnetic field or impedance in a chamber, a structure disposed around an electrode is replaced with another part, or the shape or position of the structure is adjusted. However, this method has limitations in the control area, and side effects such as RF path distortion and power loss due to coupling may be induced during operation of a high power process. .
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 전극 주변에 자성체를 배치하여 챔버 내의 전자기장을 제어하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.An object to be solved by the present invention is to provide a substrate processing apparatus that controls an electromagnetic field in a chamber by disposing a magnetic material around an electrode.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The tasks of the present invention are not limited to the tasks mentioned above, and other tasks not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 일 면(aspect)은, 기판을 지지하는 정전 척; 상기 정전 척의 상부에 배치되며, 상기 기판을 처리하기 위한 공정 가스를 공급하는 샤워 헤드 유닛; 및 상기 샤워 헤드 유닛의 상부에 배치되며, 상기 기판 및 상기 샤워 헤드 유닛 사이의 공간에 대한 전자기장을 제어하는 제1 자성체를 포함한다.One aspect of the substrate processing apparatus of the present invention for achieving the above object is an electrostatic chuck for supporting a substrate; a shower head unit disposed above the electrostatic chuck and supplying a process gas for processing the substrate; and a first magnetic material disposed above the shower head unit and controlling an electromagnetic field in a space between the substrate and the shower head unit.
상기 기판 처리 장치는, 상기 정전 척의 하부에 배치되며, 상기 기판 및 상기 샤워 헤드 유닛 사이의 공간에 대한 전자기장을 제어하는 제2 자성체를 더 포함할 수 있다.The substrate processing apparatus may further include a second magnetic material disposed under the electrostatic chuck and controlling an electromagnetic field in a space between the substrate and the shower head unit.
상기 제1 자성체는 센터 영역 및 상기 센터 영역의 외측에 위치하는 에지 영역 중 어느 하나의 영역에 배치되며, 상기 제2 자성체는 상기 센터 영역 및 상기 에지 영역 중 다른 하나의 영역에 배치될 수 있다.The first magnetic material may be disposed in one of a center area and an edge area located outside the center area, and the second magnetic material may be disposed in the other area of the center area and the edge area.
상기 제1 자성체 및 상기 제2 자성체는 동시 제어되거나, 개별 제어될 수 있다.The first magnetic body and the second magnetic body may be simultaneously controlled or individually controlled.
상기 제1 자성체는, S극 극성을 가지는 제1 물질; 및 N극 극성을 가지는 제2 물질을 포함할 수 있다.The first magnetic material may include a first material having an S pole polarity; and a second material having N pole polarity.
상기 제1 물질은 상기 제2 물질의 상부에 배치되거나, 상기 제2 물질의 외측에 배치되거나, 또는 상기 제2 물질과 교대로 외측에 배치될 수 있다.The first material may be disposed on top of the second material, disposed outside the second material, or alternatively disposed outside the second material.
상기 제1 자성체는 영구 자석 및 전자석 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The first magnetic material may include at least one of a permanent magnet and an electromagnet.
상기 제1 자성체는 표면을 외부로부터 보호하는 절연 커버를 포함할 수 있다.The first magnetic material may include an insulating cover protecting a surface from the outside.
상기 제1 자성체는 상기 기판과의 거리에 따라 강도가 조절될 수 있다.Strength of the first magnetic material may be adjusted according to a distance from the substrate.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 다른 면은, 기판을 지지하는 정전 척; 상기 정전 척의 상부에 배치되며, 상기 기판을 처리하기 위한 공정 가스를 공급하는 샤워 헤드 유닛; 및 상기 정전 척의 하부에 배치되며, 상기 기판 및 상기 샤워 헤드 유닛 사이의 공간에 대한 전자기장을 제어하는 제2 자성체를 더 포함한다.Another aspect of the substrate processing apparatus of the present invention for achieving the above object is an electrostatic chuck for supporting a substrate; a shower head unit disposed above the electrostatic chuck and supplying a process gas for processing the substrate; and a second magnetic material disposed under the electrostatic chuck and controlling an electromagnetic field in a space between the substrate and the shower head unit.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 다른 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 제1 자성체의 극성 배열을 설명하기 위한 제1 예시도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 제1 자성체의 극성 배열을 설명하기 위한 제2 예시도이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 제1 자성체의 극성 배열을 설명하기 위한 제3 예시도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 처리 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판 처리 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 기판 처리 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a substrate processing apparatus according to an embodiment to which the present invention can be applied.
2 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a substrate processing apparatus according to another embodiment to which the present invention can be applied.
3 is a diagram schematically showing the internal structure of the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
4 is a first exemplary view for explaining a polarity arrangement of first magnetic materials constituting a substrate processing apparatus according to various embodiments of the present disclosure.
5 is a second exemplary diagram for explaining a polarity arrangement of first magnetic materials constituting a substrate processing apparatus according to various embodiments of the present disclosure.
6 is a third exemplary diagram for explaining a polarity arrangement of first magnetic materials constituting a substrate processing apparatus according to various embodiments of the present disclosure.
7 is a diagram schematically showing the internal structure of a substrate processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
8 is a diagram schematically showing the internal structure of a substrate processing apparatus according to a third embodiment of the present invention.
9 is a diagram schematically showing the internal structure of a substrate processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them, will become clear 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 and may be implemented in various different forms, only the present embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the common knowledge in the art to which the present invention belongs It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numbers designate like elements throughout the specification.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.When an element or layer is referred to as being "on" or "on" another element or layer, it is not only directly on the other element or layer, but also when another layer or other element is intervening therebetween. All inclusive. On the other hand, when an element is referred to as “directly on” or “directly on”, it indicates that another element or layer is not intervened.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.The spatially relative terms "below", "beneath", "lower", "above", "upper", etc. It can be used to easily describe the correlation between elements or components and other elements or components. Spatially relative terms should be understood as encompassing different orientations of elements in use or operation in addition to the orientations shown in the figures. For example, when flipping elements shown in the figures, elements described as “below” or “beneath” other elements may be placed “above” the other elements. Thus, the exemplary term “below” may include directions of both below and above. Elements may also be oriented in other orientations, and thus spatially relative terms may be interpreted according to orientation.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.Although first, second, etc. are used to describe various elements, components and/or sections, it is needless to say that these elements, components and/or sections are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element, component or section from another element, component or section. Accordingly, it goes without saying that the first element, first element, or first section referred to below may also be a second element, second element, or second section within the spirit of the present invention.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" means that a stated component, step, operation, and/or element is present in the presence of one or more other components, steps, operations, and/or elements. or do not rule out additions.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used in a meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless explicitly specifically defined.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components regardless of reference numerals are given the same reference numerals, Description is omitted.
본 발명은 전극 주변에 자성체를 배치하여 챔버 내의 전자기장을 제어하는 기판 처리 장치에 관한 것이다. 이하에서는 도면 등을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.The present invention relates to a substrate processing apparatus for controlling an electromagnetic field in a chamber by disposing a magnetic material around an electrode. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings and the like.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a substrate processing apparatus according to an embodiment to which the present invention can be applied.
도 1에 따르면, 기판 처리 장치(100)는 하우징(110), 기판 지지 유닛(120), 플라즈마 생성 유닛(130), 샤워 헤드 유닛(140), 제1 가스 공급 유닛(150), 제2 가스 공급 유닛(160), 라이너 유닛(170), 배플 유닛(180) 및 상부 모듈(190)을 포함하여 구성될 수 있다.According to FIG. 1 , the
기판 처리 장치(100)는 진공 환경에서 건식 식각 공정을 이용하여 기판(W)(예를 들어, 웨이퍼(Wafer))을 처리하는 것이다. 기판 처리 장치(100)는 예를 들어, 플라즈마 공정(Plasma Process)을 이용하여 기판(W)을 처리할 수 있으며, 식각 공정 챔버(Etching Process Chamber), 세정 공정 챔버(Cleaning Process Chamber) 등으로 구현될 수 있다.The
하우징(110)은 플라즈마 공정이 수행되는 공간을 제공하는 것이다. 이러한 하우징(110)은 그 하부에 배기 홀(111)을 구비할 수 있다.The
배기 홀(111)은 펌프(112)가 장착된 배기 라인(113)과 연결될 수 있다. 배기 홀(111)은 배기 라인(113)을 통해 플라즈마 공정 과정에서 발생된 반응 부산물과 하우징(110)의 내부에 잔여하는 가스를 하우징(110)의 외부로 배출할 수 있다. 이 경우, 하우징(110)의 내부 공간은 소정의 압력으로 감압될 수 있다.The
하우징(110)은 그 측벽에 개구부(114)가 형성될 수 있다. 개구부(114)는 하우징(110)의 내부로 기판(W)이 출입하는 통로로서 기능할 수 있다. 개구부(114)는 도어 어셈블리(115)에 의해 개폐되도록 구성될 수 있다.The
도어 어셈블리(115)는 외측 도어(115a) 및 도어 구동기(115b)를 포함하여 구성될 수 있다. 외측 도어(115a)는 하우징(110)의 외벽에 제공되는 것이다. 이러한 외측 도어(115a)는 도어 구동기(115b)를 통해 상하 방향(즉, 제3 방향(30))으로 이동될 수 있다. 도어 구동기(115b)는 모터, 유압 실린더, 공압 실린더 등을 이용하여 작동할 수 있다.The
기판 지지 유닛(120)은 하우징(110)의 내부 하측 영역에 설치되는 것이다. 이러한 기판 지지 유닛(120)은 정전기력을 이용하여 기판(W)을 지지할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 기판 지지 유닛(120)은 기계적 클램핑(Mechanical Clamping), 진공(Vacuum) 등과 같은 다양한 방식으로 기판(W)을 지지하는 것도 가능하다.The
기판 지지 유닛(120)은 정전기력을 이용하여 기판(W)을 지지하는 경우, 베이스(121) 및 정전 척(ESC; Electro Static Chuck)(122)을 포함하여 구성될 수 있다.When the substrate W is supported using electrostatic force, the
정전 척(122)은 정전기력을 이용하여 그 상부에 안착되는 기판(W)을 지지하는 기판 지지 부재이다. 이러한 정전 척(122)은 세라믹 재질로 제공될 수 있으며, 베이스(121) 상에 고정되도록 베이스(121)와 결합될 수 있다.The
정전 척(122)은 구동 부재(미도시)를 이용하여 하우징(110)의 내부에서 상하 방향(즉, 제3 방향(30))으로 이동 가능하게 설치될 수도 있다. 정전 척(122)이 이와 같이 상하 방향으로 이동 가능하게 형성되는 경우, 기판(W)을 보다 균일한 플라즈마 분포를 나타내는 영역에 위치시키는 것이 가능해질 수 있다.The
링 어셈블리(123)는 정전 척(122)의 테두리를 감싸도록 제공되는 것이다. 이러한 링 어셈블리(123)는 링 형상으로 제공되어, 기판(W)의 테두리 영역을 지지하도록 구성될 수 있다. 링 어셈블리(123)는 포커스 링(Focus Ring; 123a) 및 절연체 링(123b)을 포함하여 구성될 수 있다.The
포커스 링(123a)은 절연체 링(123b)의 내측에 형성되며, 정전 척(122)을 감싸도록 제공된다. 이러한 포커스 링(123a)은 실리콘 재질로 제공될 수 있으며, 플라즈마 공정시 생성된 이온을 기판(W) 위로 집중시킬 수 있다.The
절연체 링(123b)은 포커스 링(123a)의 외측에 형성되며, 포커스 링(123a)을 감싸도록 제공된다. 이러한 절연체 링(123b)은 쿼츠(Quartz) 재질로 제공될 수 있다.The
한편, 링 어셈블리(123)는 포커스 링(123a)의 테두리에 밀착 형성되는 에지 링(Edge Ring)(미도시)을 더 포함할 수 있다. 에지 링은 플라즈마에 의해 정전 척(122)의 측면이 손상되는 것을 방지하기 위해 형성될 수 있다.Meanwhile, the
제1 가스 공급 유닛(150)은 링 어셈블리(123)의 상부나 정전 척(122)의 테두리 부분에 잔류하는 이물질을 제거하기 위해 제1 가스를 공급하는 것이다. 이러한 제1 가스 공급 유닛(150)은 제1 가스 공급원(151) 및 제1 가스 공급 라인(152)을 포함하여 구성될 수 있다.The first
제1 가스 공급원(151)은 제1 가스로 질소 가스(N2 Gas)를 공급할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 가스 공급원(151)은 다른 가스나 세정제 등을 공급하는 것도 가능하다.The first
제1 가스 공급 라인(152)은 정전 척(122)과 링 어셈블리(123) 사이에 제공되는 것이다. 제1 가스 공급 라인(152)은 예를 들어, 정전 척(122)과 포커스 링(123a) 사이로 연결되도록 형성될 수 있다.The first
한편, 제1 가스 공급 라인(152)은 포커스 링(123a)의 내부에 제공되어, 정전 척(122)과 포커스 링(123a) 사이로 연결되도록 절곡되도록 형성되는 것도 가능하다.Meanwhile, the first
가열 부재(124) 및 냉각 부재(125)는 하우징(110)의 내부에서 식각 공정이 진행되고 있을 때에 기판(W)이 공정 온도를 유지할 수 있도록 제공되는 것이다. 가열 부재(124)는 이를 위해 열선으로 제공될 수 있으며, 냉각 부재(125)는 이를 위해 냉매가 흐르는 냉각 라인으로 제공될 수 있다.The
가열 부재(124) 및 냉각 부재(125)는 기판(W)이 공정 온도를 유지할 수 있도록 하기 위해 기판 지지 유닛(120)의 내부에 설치될 수 있다. 일례로, 가열 부재(124)는 정전 척(122)의 내부에 설치될 수 있으며, 냉각 부재(125)는 베이스(121)의 내부에 설치될 수 있다.The
한편, 냉각 부재(125)는 냉각 장치(Chiller; 126)를 이용하여 냉매를 공급받을 수 있다. 냉각 장치(126)는 하우징(110)의 외부에 설치될 수 있다.Meanwhile, the cooling
플라즈마 생성 유닛(130)은 방전 공간에 잔류하는 가스로부터 플라즈마를 발생시키는 것이다. 여기서, 방전 공간은 하우징(110)의 내부 공간 중에서 기판 지지 유닛(120)의 상부에 위치하는 공간을 의미한다.The
플라즈마 생성 유닛(130)은 유도 결합형 플라즈마(ICP; Inductively Coupled Plasma) 소스를 이용하여 하우징(110) 내부의 방전 공간에 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 이 경우, 플라즈마 생성 유닛(130)은 상부 모듈(190)에 설치되는 안테나 유닛(Antenna Unit; 193)을 상부 전극으로 이용하고, 정전 척(122)을 하부 전극으로 이용할 수 있다.The
그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 플라즈마 생성 유닛(130)은 용량 결합형 플라즈마(CCP; Capacitively Coupled Plasma) 소스를 이용하여 하우징(110) 내부의 방전 공간에 플라즈마를 발생시키는 것도 가능하다. 이 경우, 플라즈마 생성 유닛(130)은 도 2에 도시된 바와 같이 샤워 헤드 유닛(140)을 상부 전극으로 이용하고, 정전 척(122)을 하부 전극으로 이용할 수 있다. 도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 다른 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.However, the present embodiment is not limited thereto. The
다시 도 1을 참조하여 설명한다.It will be described with reference to FIG. 1 again.
플라즈마 생성 유닛(130)은 상부 전극, 하부 전극, 상부 전원(131) 및 하부 전원(133)을 포함하여 구성될 수 있다.The
상부 전원(131)은 상부 전극, 즉 안테나 유닛(193)에 전력을 인가하는 것이다. 이러한 상부 전원(131)은 플라즈마의 특성을 제어하도록 제공될 수 있다. 상부 전원(131)은 예를 들어, 이온 충격 에너지(Ion Bombardment Energy)를 조절하도록 제공될 수 있다.The
상부 전원(131)은 도 1에 단일 개 도시되어 있지만, 본 실시예에서 복수 개 구비되는 것도 가능하다. 상부 전원(131)이 복수 개 구비되는 경우, 기판 처리 장치(100)는 복수 개의 상부 전원과 전기적으로 연결되는 제1 매칭 네트워크(미도시)를 더 포함할 수 있다.Although a single
제1 매칭 네트워크는 각각의 상부 전원으로부터 입력되는 상이한 크기의 주파수 전력들을 매칭하여 안테나 유닛(193)에 인가할 수 있다.The first matching network may match frequency powers of different sizes input from each upper power source and apply the matching frequency powers to the
한편, 상부 전원(131)과 안테나 유닛(193)을 연결하는 제1 전송 선로(132) 상에는 임피던스 정합을 목적으로 제1 임피던스 정합 회로(미도시)가 마련될 수 있다.Meanwhile, a first impedance matching circuit (not shown) may be provided on the
제1 임피던스 정합 회로는 무손실 수동 회로로 작용하여 상부 전원(131)으로부터 안테나 유닛(193)으로 전기 에너지가 효과적으로(즉, 최대로) 전달되도록 할 수 있다.The first impedance matching circuit may act as a lossless passive circuit to effectively (ie, maximally) transfer electrical energy from the
하부 전원(133)은 하부 전극, 즉 정전 척(122)에 전력을 인가하는 것이다. 이러한 하부 전원(133)은 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 소스 역할을 하거나, 상부 전원(131)과 더불어 플라즈마의 특성을 제어하는 역할을 할 수 있다.The
하부 전원(133)은 도 1에 단일 개 도시되어 있지만, 상부 전원(131)과 마찬가지로 본 실시예에서 복수 개 구비되는 것도 가능하다. 하부 전원(133)이 복수 개 구비되는 경우, 복수 개의 하부 전원과 전기적으로 연결되는 제2 매칭 네트워크(미도시)를 더 포함할 수 있다.Although a single
제2 매칭 네트워크는 각각의 하부 전원으로부터 입력되는 상이한 크기의 주파수 전력들을 매칭하여 정전 척(122)에 인가할 수 있다.The second matching network may match frequency powers of different magnitudes input from each lower power source and apply the matched frequency powers to the
한편, 하부 전원(133)과 정전 척(122)을 연결하는 제2 전송 선로(134) 상에는 임피던스 정합을 목적으로 제2 임피던스 정합 회로(미도시)가 마련될 수 있다.Meanwhile, a second impedance matching circuit (not shown) may be provided on the
제2 임피던스 정합 회로는 제1 임피던스 정합 회로와 마찬가지로 무손실 수동 회로로 작용하여 하부 전원(133)으로부터 정전 척(122)으로 전기 에너지가 효과적으로(즉, 최대로) 전달되도록 할 수 있다.Like the first impedance matching circuit, the second impedance matching circuit can act as a lossless passive circuit to effectively (ie, maximally) transfer electrical energy from the
샤워 헤드 유닛(Shower Head Unit; 140)은 정전 척(122)과 하우징(110)의 내부에서 상하로 대향되도록 설치될 수 있다. 이러한 샤워 헤드 유닛(140)은 하우징(110)의 내부로 가스를 분사하기 위해 복수 개의 가스 분사 홀(Gas Feeding Hole)을 구비할 수 있으며, 정전 척(122)보다 더 큰 직경을 가지도록 제공될 수 있다. 한편, 샤워 헤드 유닛(140)은 실리콘 재질로 제공되거나, 금속 재질로 제공될 수 있다.The
제2 가스 공급 유닛(160)은 샤워 헤드 유닛(140)을 통해 하우징(110)의 내부로 공정 가스(제2 가스)를 공급하는 것이다. 이러한 제2 가스 공급 유닛(160)은 제2 가스 공급원(161) 및 제2 가스 공급 라인(162)을 포함할 수 있다.The second
제2 가스 공급원(161)은 기판(W), 하우징(110)의 내부 등을 처리하는 데에 이용되는 세정 가스를 공정 가스로 공급하는 것이다. 이러한 제2 가스 공급원(161)은 기판(W)을 처리하는 데에 이용되는 에칭 가스(Etching Gas)를 공정 가스로 공급하는 것도 가능하다.The second
제2 가스 공급원(161)은 단일 개 구비되어 공정 가스를 샤워 헤드 유닛(140)로 공급할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 가스 공급원(161)은 복수 개 구비되어 공정 가스를 샤워 헤드 유닛(140)로 공급하는 것도 가능하다.A single second
제2 가스 공급 라인(162)은 제2 가스 공급원(161)과 샤워 헤드 유닛(140)을 연결하는 것이다. 제2 가스 공급 라인(162)은 제2 가스 공급원(161)을 통해 공급되는 공정 가스를 샤워 헤드 유닛(140)으로 이송하여, 공정 가스가 하우징(110)의 내부로 유입될 수 있도록 한다.The second
한편, 샤워 헤드 유닛(140)이 센터 영역(Center Zone), 미들 영역(Middle Zone), 에지 영역(Edge Zone) 등으로 분할되는 경우, 제2 가스 공급 유닛(160)은 샤워 헤드 유닛(140)의 각 영역으로 공정 가스를 공급하기 위해 가스 분배기(미도시)와 가스 분배 라인(미도시)을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, when the
가스 분배기는 제2 가스 공급원(161)으로부터 공급되는 공정 가스를 샤워 헤드 유닛(140)의 각 영역으로 분배하는 것이다. 이러한 가스 분배기는 제2 가스 공급 라인(161)을 통해 제2 가스 공급원(161)과 연결될 수 있다.The gas distributor distributes the process gas supplied from the second
가스 분배 라인은 가스 분배기와 샤워 헤드 유닛(140)의 각 영역을 연결하는 것이다. 가스 분배 라인은 이를 통해 가스 분배기에 의해 분배된 공정 가스를 샤워 헤드 유닛(140)의 각 영역으로 이송할 수 있다.The gas distribution line connects the gas distributor and each area of the
라이너 유닛(Liner Unit; 170)은 월 라이너(Wall Liner)라고도 하며, 공정 가스가 여기되는 과정에서 발생되는 아크 방전, 기판 처리 공정 중에 발생되는 불순물 등으로부터 하우징(110)의 내측면을 보호하기 위한 것이다. 이러한 라이너 유닛(170)은 하우징(110)의 내부에 상부와 하부가 각각 개방된 원통 형상으로 제공될 수 있다.The
라이너 유닛(170)은 하우징(110)의 내측벽에 인접하도록 제공될 수 있다. 이러한 라이너 유닛(170)은 그 상부에 지지 링(171)을 구비할 수 있다. 지지 링(171)은 라이너 유닛(170)의 상부에서 외측 방향(즉, 제1 방향(10))으로 돌출 형성되며, 하우징(110)의 상단에 놓여 라이너 유닛(170)을 지지할 수 있다.The
배플 유닛(Baffle Unit; 180)은 플라즈마의 공정 부산물, 미반응 가스 등을 배기하는 역할을 한다. 이러한 배플 유닛(180)은 하우징(110)의 내측벽과 기판 지지 유닛(120) 사이에 설치될 수 있다.The
배플 유닛(180)은 환형의 링 형상으로 제공될 수 있으며, 상하 방향(즉, 제3 방향(30))으로 관통되는 복수 개의 관통 홀을 구비할 수 있다. 배플 유닛(180)은 관통 홀의 개수 및 형상에 따라 공정 가스의 흐름을 제어할 수 있다.The
상부 모듈(190)은 하우징(110)의 개방된 상부를 덮도록 설치되는 것이다. 이러한 상부 모듈(190)은 윈도우 부재(191), 안테나 부재(192) 및 안테나 유닛(193)을 포함할 수 있다.The
윈도우 부재(191)는 하우징(110)의 내부 공간을 밀폐시키기 위해 하우징(110)의 상부를 덮도록 형성되는 것이다. 이러한 윈도우 부재(191)는 판(예를 들어, 원판) 형상으로 제공될 수 있으며, 절연 물질(예를 들어, 알루미나(Al2O3))을 소재로 하여 형성될 수 있다.The
윈도우 부재(191)는 유전체 창(Dielectric Window)을 포함하여 형성될 수 있다 윈도우 부재(191)는 제2 가스 공급 라인(162)이 삽입되기 위한 통공이 형성될 수 있으며, 하우징(110)의 내부에서 플라즈마 공정이 수행될 때 파티클(Particle)의 발생을 억제하기 위해 그 표면에 코팅막이 형성될 수 있다.The
안테나 부재(192)는 윈도우 부재(191)의 상부에 설치되는 것으로서, 안테나 유닛(193)이 그 내부에 배치될 수 있도록 소정 크기의 공간이 제공될 수 있다.The
안테나 부재(192)는 하부가 개방된 원통 형상으로 형성될 수 있으며, 하우징(110)과 대응되는 직경을 가지도록 제공될 수 있다. 안테나 부재(192)는 윈도우 부재(191)에 탈착 가능하도록 제공될 수 있다.The
안테나 유닛(193)은 상부 전극으로 기능하는 것으로서, 폐루프를 형성하도록 제공되는 코일이 장착된 것이다. 이러한 안테나 유닛(193)은 상부 전원(131)으로부터 공급되는 전력을 기초로 하우징(110)의 내부에 자기장 및 전기장을 생성하여, 샤워 헤드 유닛(140)를 통해 하우징(110)의 내부로 유입된 가스를 플라즈마로 여기시키는 기능을 한다.The
안테나 유닛(193)은 평판 스파이럴(Planar Spiral) 형태의 코일을 장착할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 코일의 구조나 크기 등은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변경될 수 있다.The
종래에는 앞서 설명한 바와 같이 전극 주변에 배치되는 구조물의 종류, 형상, 위치 등을 변경하여 챔버 내의 전자기장을 제어하였다. 그러나 이러한 방식은 제어 영역에 한계가 있으며, 하이 파워 프로세스(High Power Process) 운영시 RF 경로(RF Path) 왜곡 및 커플링(Coupling)에 의한 전력 손실 등 사이드 이펙트(Side Effect)가 유발될 수 있다.Conventionally, as described above, the electromagnetic field in the chamber is controlled by changing the type, shape, position, etc. of structures disposed around the electrodes. However, this method has limitations in the control area, and side effects such as RF path distortion and power loss due to coupling may be induced during operation of a high power process. .
본 실시예에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 전극 주변에 자성체를 배치하여 챔버 내의 전자기장을 제어하는 것을 특징으로 한다. 이하에서는 이에 대해 상세하게 설명하기로 한다.In this embodiment, in order to solve the above problems, a magnetic material is disposed around the electrode to control the electromagnetic field in the chamber. Hereinafter, this will be described in detail.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 이하 설명은 도 3을 참조한다.3 is a diagram schematically showing the internal structure of the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention. The following description refers to FIG. 3 .
제1 자성체(310)는 상부 전극 상에 배치될 수 있다. 제1 자성체(310)는 기판 처리 장치(100)가 ICP(Inductively Coupled Plasma) 방식으로 플라즈마를 생성하는 경우, 안테나 유닛(193) 상에 배치될 수 있으며, 기판 처리 장치(100)가 CCP(Capacitively Coupled Plasma) 방식으로 플라즈마를 생성하는 경우, 샤워 헤드 유닛(140) 상에 배치될 수 있다.The first
제1 자성체(310)는 상부 전극 상에 배치되는 경우, 상부 전극의 중심 영역에 설치될 수 있다. 제1 자성체(310)는 이와 같이 형성됨으로써, 하부 전극에 형성되는 쉬스(Sheath)를 확장(Expansion)시켜, 센터 핫 스팟(Center Hot Spot) 현상을 완화시키는 효과를 얻을 수 있다.When the first
제1 자성체(310)는 상부 전극의 중심 영역에 링(Ring) 형상으로 설치될 수 있다. 이때, 제1 자성체(310)는 도 4에 도시된 바와 같이 S극 극성을 가지는 물질(330)이 N극 극성을 가지는 물질(340)의 상부에 배치되도록 설치될 수 있다. 도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 제1 자성체의 극성 배열을 설명하기 위한 제1 예시도이다.The first
그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 자성체(310)는 도 5에 도시된 바와 같이 S극 극성을 가지는 물질(330)이 N극 극성을 가지는 물질(340)의 외측에 배치되도록 설치되는 것도 가능하다. 도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 제1 자성체의 극성 배열을 설명하기 위한 제2 예시도이다.However, the present embodiment is not limited thereto. As shown in FIG. 5 , the first
한편, 본 실시예에서 제1 자성체(310)는 도 6에 도시된 바와 같이 S극 극성을 가지는 물질(330)과 N극 극성을 가지는 물질(340)이 교대로 외측에 배치되도록 설치되는 것도 가능하다. 도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 제1 자성체의 극성 배열을 설명하기 위한 제3 예시도이다.On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the first
한편, 제1 자성체(310)는 상부 전극의 중심 영역에 원기둥 형상으로 설치되는 것도 가능하다.Meanwhile, the first
다시 도 3을 참조하여 설명한다.It will be described with reference to FIG. 3 again.
제1 자성체(310)는 영구 자석(Permanent Magnet) 및 전자석(Electro Magnet) 중 어느 하나의 자석을 포함하여 구성될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 자성체(310)는 영구 자석 및 전자석 모두를 포함하여 구성되는 것도 가능하다.The first
제2 자성체(320)는 하부 전극의 하부에 배치될 수 있다. 제1 자성체(310)는 예를 들어, 정전 척(122)의 하부에 배치될 수 있다. 도 3에서, RF 로드(RF Rod; 350)는 정전 척(122)에 전원을 공급하는 것으로서, 도 1 및 도 2의 제2 전송 선로(134)에 대응하는 개념이다.The second
제2 자성체(320)는 하부 전극의 하부에 배치되는 경우, 하부 전극의 외곽 영역에 설치될 수 있다. 제2 자성체(320)는 이와 같이 형성됨으로써, 낮은 주파수 높은 전력(Low Frequency High Power) 활용에 따른 에지 이펙트(Edge Effect)를 제어할 수 있으며, 이에 따라 에지 E-필드(Edge E-Field)를 완화시키는 효과를 얻을 수 있다.When the second
제2 자성체(320)는 제1 자성체(310)와 마찬가지로 하부 전극의 하부에 링 형상으로 설치될 수 있다. 이때, 제2 자성체(320)는 도 4에 도시된 바와 같이 S극 극성을 가지는 물질(330)이 N극 극성을 가지는 물질(340)의 상부에 배치되도록 설치될 수 있다.Like the first
그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 자성체(320)는 도 5에 도시된 바와 같이 S극 극성을 가지는 물질(330)이 N극 극성을 가지는 물질(340)의 외측에 배치되도록 설치되는 것도 가능하다. 한편, 본 실시예에서 제2 자성체(320)는 도 6에 도시된 바와 같이 S극 극성을 가지는 물질(330)과 N극 극성을 가지는 물질(340)이 교대로 외측에 배치되도록 설치되는 것도 가능하다.However, the present embodiment is not limited thereto. As shown in FIG. 5 , the second
한편, 제2 자성체(320)도 제1 자성체(310)와 마찬가지로 원기둥 형상으로 형성될 수도 있다.Meanwhile, the second
다시 도 3을 참조하여 설명한다.It will be described with reference to FIG. 3 again.
제2 자성체(320)는 제1 자성체(310)와 마찬가지로 영구 자석(Permanent Magnet) 및 전자석(Electro Magnet) 중 어느 하나의 자석을 포함하여 구성될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 자성체(310)는 영구 자석 및 전자석 모두를 포함하여 구성되는 것도 가능하다.Like the first
한편, 본 실시예에서는 정전 척(122)의 측면에 배치되는 구조물 내에 EBIC(Edge Block Impedance Control; 360))를 추가로 설치하는 것도 가능하다. EBIC(360)는 전극 역할을 하는 것으로서, 금속 성분을 소재로 하여 금속 전극으로 형성될 수 있다. 링 어셈블리(123) 내에 EBIC(360)가 설치되면, 에지 영역에서의 전기장을 제어할 수 있으며, 이에 따라 에지(Edge) 영역의 식각(Etch) 비대칭 및 균일도를 제어할 수 있다.Meanwhile, in the present embodiment, it is also possible to additionally install an Edge Block Impedance Control (EBIC) 360 in a structure disposed on the side of the
기판 처리 장치(100)는 이상 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명한 제1 자성체(310) 및 제2 자성체(320)를 포함함으로써, 하우징(110)의 내부에서 발생되는 플라즈마를 제어할 수 있으며, 이에 따라 영역별 전자기장(Electro Magnetic Field)을 제어할 수 있다. 기판 처리 장치(100)는 이를 통해 하우징(110)의 내부에서 식각 균일도(Etch Uniformity)를 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.The
자속선(Magnetic Flux Line)을 따라 차지된 파티클(Charged Particle)은 선회(Gyration)하기 때문에 플라즈마 봉입(Plasma Confinement)을 통해 상대적으로 에칭 레이트(Etch Rate)가 강한 영역을 완화시킬 수 있으며, 방향성 강화 및 밀도 증가를 통해 에칭 레이트를 향상시키는 효과도 얻을 수 있다.Since the charged particle along the magnetic flux line rotates, it is possible to relieve the area with relatively strong etch rate through plasma confinement, and strengthen the directionality. And the effect of improving the etching rate through the increase in density can also be obtained.
기판 처리 장치(100)는 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이 상부 전극의 상부 중심 영역에 배치되는 제1 자성체(310) 및 하부 전극의 하부 외곽 영역에 배치되는 제2 자성체(320)를 포함하여 구성될 수 있다.As described with reference to FIG. 3 , the
그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 자성체(310)는 상부 전극의 상부 외곽 영역에 배치되고, 제2 자성체(320)는 하부 전극의 하부 중심 영역에 배치되는 것도 가능하다. 즉, 본 실시예에서는 기판 처리 장치(100)가 제1 자성체(310) 및 제2 자성체(320)를 포함하는 경우, 하우징(110) 내 전반에 걸쳐 플라즈마를 제어하기 위해, 제1 자성체(310) 및 제2 자성체(320)가 서로 다른 영역에 배치될 수 있으면 족하다. 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 처리 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.However, the present embodiment is not limited thereto. As shown in FIG. 7 , the first
한편, 기판 처리 장치(100)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 제1 자성체(310) 및 제2 자성체(320) 중 어느 하나만 구비하는 것도 가능하다. 도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판 처리 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 기판 처리 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.Meanwhile, the
한편, 기판 처리 장치(100)가 제1 자성체(310) 및 제2 자성체(320)를 모두 구비하는 경우, 제1 자성체(310) 및 제2 자성체(320)는 동시에 제어될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 자성체(310) 및 제2 자성체(320)는 개별 제어되는 것도 가능하다.Meanwhile, when the
한편, 제1 자성체(310) 및 제2 자성체(320)의 형태 및 극성은 요구되는 B 필드(B-Field) 형태에 맞게 선택될 수 있다. 이때, 유도되는 B 필드의 왜곡 및 주변 구조물, 메탈 파티클(Metal Particle) 등의 영향을 최소화하기 위해, 제1 자성체(310) 및 제2 자성체(320)는 절연 커버(미도시)에 의해 보호될 수 있다.Meanwhile, the shape and polarity of the first
한편, 국부적이고 미세한 제어를 통해 에칭 레이트를 개선하기 위해서는, 식각이 진행되는 기판(W)의 표면에서의 필드 강도(Field Strength)가 100 Gauss 미만 수준으로 유도되어야 한다. 본 실시예에서는 이와 같이 낮은 필드 강도가 유도될 수 있도록 기판(W)과 자성체(제1 자성체(310) 및/또는 제2 자성체(320)) 간 거리에 따라 자성체의 강도를 선택적으로 조절할 수 있다.On the other hand, in order to improve the etching rate through local and fine control, the field strength on the surface of the substrate W, where etching is performed, must be induced to a level of less than 100 Gauss. In this embodiment, the strength of the magnetic material can be selectively adjusted according to the distance between the substrate W and the magnetic material (the first
한편, 앞서 설명한 바와 같이, 제1 자성체(310) 및 제2 자성체(320)는 영구 자석 및 전자석 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. Magnet의 장착 및 타 구조물의 영향성을 용이하게 하려는 경우, 제1 자성체(310) 및 제2 자성체(320)는 영구 자석을 이용할 수 있으며, 미세한 필드 강도를 제어하려는 경우, 제1 자성체(310) 및 제2 자성체(320)는 전자석을 이용할 수 있다.Meanwhile, as described above, the first
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the above and accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. You will understand that there is Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting.
100: 기판 처리 장치 110: 하우징
120: 기판 지지 유닛 122: 정전 척
123: 링 어셈블리 123a: 포커스 링
123b: 절연체 링 130: 플라즈마 생성 유닛
140: 샤워 헤드 유닛 160: 제2 가스 공급 유닛
190: 상부 모듈 193: 안테나 유닛
310: 제1 자성체 320: 제2 자성체
330: S극 극성을 가지는 물질 340: N극 극성을 가지는 물질
350: RF 로드 360: EBIC100: substrate processing device 110: housing
120: substrate support unit 122: electrostatic chuck
123:
123b: insulator ring 130: plasma generating unit
140: shower head unit 160: second gas supply unit
190: upper module 193: antenna unit
310: first magnetic body 320: second magnetic body
330: material having S pole polarity 340: material having N pole polarity
350: RF load 360: EBIC
Claims (10)
상기 정전 척의 상부에 배치되며, 상기 기판을 처리하기 위한 공정 가스를 공급하는 샤워 헤드 유닛;
상기 샤워 헤드 유닛의 상부에 배치되며, 상기 기판 및 상기 샤워 헤드 유닛 사이의 공간에 대한 전자기장을 제어하는 제1 자성체; 및
상기 정전 척의 하부에 배치되며, 상기 기판 및 상기 샤워 헤드 유닛 사이의 공간에 대한 전자기장을 제어하는 제2 자성체를 포함하며,
상기 제1 자성체 및 상기 제2 자성체는 상기 기판과의 거리에 따라 그 강도가 조절되는 기판 처리 장치.an electrostatic chuck supporting the substrate;
a shower head unit disposed above the electrostatic chuck and supplying a process gas for processing the substrate;
a first magnetic material disposed above the shower head unit and controlling an electromagnetic field in a space between the substrate and the shower head unit; and
A second magnetic material disposed under the electrostatic chuck and controlling an electromagnetic field in a space between the substrate and the shower head unit;
The substrate processing apparatus of claim 1 , wherein strengths of the first magnetic body and the second magnetic body are adjusted according to a distance from the substrate.
상기 제1 자성체는 센터 영역 및 상기 센터 영역의 외측에 위치하는 에지 영역 중 어느 하나의 영역에 배치되며,
상기 제2 자성체는 상기 센터 영역 및 상기 에지 영역 중 다른 하나의 영역에 배치되는 기판 처리 장치.According to claim 1,
The first magnetic material is disposed in any one of a center area and an edge area located outside the center area,
The second magnetic material is disposed in the other one of the center region and the edge region.
상기 제1 자성체 및 상기 제2 자성체는 동시 제어되거나, 개별 제어되는 기판 처리 장치.According to claim 1,
The first magnetic body and the second magnetic body are simultaneously controlled or individually controlled.
상기 제1 자성체는,
S극 극성을 가지는 제1 물질; 및
N극 극성을 가지는 제2 물질을 포함하는 기판 처리 장치.According to claim 1,
The first magnetic body,
a first material having an south pole polarity; and
A substrate processing apparatus comprising a second material having an N-pole polarity.
상기 제1 물질은 상기 제2 물질의 상부에 배치되거나, 상기 제2 물질의 외측에 배치되거나, 또는 상기 제2 물질과 교대로 외측에 배치되는 기판 처리 장치.According to claim 5,
The substrate processing apparatus of claim 1 , wherein the first material is disposed on top of the second material, outside the second material, or alternately outside the second material.
상기 제1 자성체는 영구 자석 및 전자석 중 적어도 하나를 포함하는 기판 처리 장치.According to claim 1,
The first magnetic material includes at least one of a permanent magnet and an electromagnet.
상기 제1 자성체는 표면을 외부로부터 보호하는 절연 커버를 포함하는 기판 처리 장치.According to claim 1,
The substrate processing apparatus of claim 1, wherein the first magnetic body includes an insulating cover protecting a surface from the outside.
상기 정전 척의 상부에 배치되며, 상기 기판을 처리하기 위한 공정 가스를 공급하는 샤워 헤드 유닛;
상기 샤워 헤드 유닛의 상부에 배치되며, 상기 기판 및 상기 샤워 헤드 유닛 사이의 공간에 대한 전자기장을 제어하는 제1 자성체; 및
상기 정전 척의 하부에 배치되며, 상기 기판 및 상기 샤워 헤드 유닛 사이의 공간에 대한 전자기장을 제어하는 제2 자성체를 더 포함하며,
상기 제1 자성체 및 상기 제2 자성체 중 적어도 하나의 자성체는,
S극 극성을 가지는 제1 물질; 및
N극 극성을 가지는 제2 물질을 포함하고,
상기 제1 물질 및 상기 제2 물질은 교대로 외측에 배치되는 기판 처리 장치.an electrostatic chuck supporting the substrate;
a shower head unit disposed above the electrostatic chuck and supplying a process gas for processing the substrate;
a first magnetic material disposed above the shower head unit and controlling an electromagnetic field in a space between the substrate and the shower head unit; and
A second magnetic material disposed under the electrostatic chuck and controlling an electromagnetic field in a space between the substrate and the shower head unit;
At least one magnetic body of the first magnetic body and the second magnetic body,
a first material having an south pole polarity; and
Including a second material having an N-pole polarity,
The first material and the second material are alternately disposed outside the substrate processing apparatus.
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KR1020200173456A KR102553385B1 (en) | 2020-12-11 | 2020-12-11 | Apparatus for treating substrate |
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