KR20130137964A - Apparatus for treating substrate - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an apparatus and method for processing a substrate by using plasma. The apparatus for processing the substrate includes a chamber which provides a processing space inside and includes an opening part to input and output a substrate on one side thereof, a support unit which supports the substrate in the chamber, a gas supply unit which supplies processing gas for performing the process to the substrate, and a liner unit which protects the inner side of the chamber from the processing gas. The liner unit includes a liner which is provided in the space to be located near the inner side and a liner driving unit which vertically moves the liner between the opening height of the opening part and a block height to close the opening part. Thereby, the degradation of processing uniformity is prevented in the processing space of the chamber near the opening part.

Description

기판처리장치{Apparatus for treating substrate}[0001] Apparatus for treating substrate [0002]

본 발명은 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for processing a substrate, and more particularly, to an apparatus and method for processing a substrate using plasma.

일반적으로 반도체 소자의 제조 공정에는 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 다양한 공정들이 사용된다. 이러한 공정들로는 식각, 증착, 그리고 세정공정 등이 사용되고 있다.In general, various processes for processing a substrate using plasma are used in the manufacturing process of a semiconductor device. Such processes include etching, deposition, and cleaning processes.

플라즈마 상태의 공정가스는 공정이 진행되는 챔버의 내부 온도에 따라 반응물에 대한 식각률이 상이해진다. 도1은 일반적인 기판처리장치를 보여주는 도면으로, 챔버(100)에는 그 처리공간을 가열하기 위한 온도조절부재가 설치된다. 챔버(100)의 일측에는 기판이 반출입되는 개구(A)가 형성된다. 챔버(100)의 처리공간은 대체로 원통형상이며, 개구(A)가 형성된 영역을 포함한다. 이로 인해 개구(A) 및 이와 인접한 챔버(100)의 내부 영역(B)은 이와 다른 내부영역(C)에 비해 공정 온도에 비해 온도가 낮다. The process gas in the plasma state has different etching rates for the reactants depending on the internal temperature of the chamber in which the process is performed. 1 is a view showing a general substrate processing apparatus, the chamber 100 is provided with a temperature control member for heating the processing space. One side of the chamber 100 is formed with an opening A for carrying in and out of the substrate. The processing space of the chamber 100 is generally cylindrical in shape and includes an area in which the opening A is formed. As a result, the opening A and the inner region B of the chamber 100 adjacent thereto have a lower temperature than the process temperature than the other inner region C.

또한 챔버의 내부에는 배플(510)이 제공된다. 공정 진행 중에 발생되는 공정부산물은 배플(510)을 통해 챔버의 외부로 배기된다. 이로 인해 처리공간은 챔버 내에서 배플(510)의 상부영역으로 한정된다. 처리공간의 크기는 플라즈마의 밀도에 영향을 미치나, 배플(510)은 고정설치되는 구조로 제공되어 처리공간의 조절이 불가능하다. In addition, a baffle 510 is provided inside the chamber. Process by-products generated during the process are exhausted to the outside of the chamber through the baffle (510). As a result, the processing space is limited to the upper region of the baffle 510 in the chamber. The size of the processing space affects the density of the plasma, but the baffle 510 is provided in a fixed structure so that the control of the processing space is impossible.

또한 처리공간 내에서 플라즈마의 잔류시간은 배플(510)의 관통홀(512)의 길이에 따라 상이하게 제공된다. 일반적으로 배플(510)의 관통홀(512)의 길이는 고정되도록 제공된다. 이로 인해 플라즈마의 잔류시간은 조절이 어렵다.In addition, the residence time of the plasma in the processing space is provided differently depending on the length of the through hole 512 of the baffle 510. In general, the length of the through hole 512 of the baffle 510 is provided to be fixed. As a result, the residence time of the plasma is difficult to control.

본 발명은 챔버의 처리공간 전체 영역 중 기판이 반출입되는 개구와 인접한 영역에서 공정 균일도가 저하되는 것을 방지할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.The present invention provides an apparatus and method for preventing process uniformity from being lowered in an area adjacent to an opening through which a substrate is carried in and out of the entire processing space of the chamber.

또한 본 발명은 챔버의 처리공간의 크기를 조절할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.The present invention also provides an apparatus and method that can adjust the size of the processing space of the chamber.

또한 본 발명은 챔버의 처리공간에 제공되는 플라즈마의 잔류시간을 조절할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.The present invention also provides an apparatus and method that can adjust the residence time of the plasma provided in the processing space of the chamber.

본 발명의 실시예는 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 기판을 처리하는 장치에 있어서, 내부에 공정이 수행되는 공간을 제공하며 일측에 기판이 반출입되는 개구가 형성되는 챔버, 상기 챔버 내에서 기판을 지지하는 지지유닛, 상기 공정을 수행하기 위한 공정가스를 상기 기판으로 공급하는 가스공급유닛, 그리고 상기 공정가스로부터 상기 챔버의 내측면을 보호하는 라이너유닛을 포함하되, 상기 라이너유닛은 상기 내측면과 인접하도록 상기 공간 내에 제공되는 라이너와 상기 라이너를 상기 개구가 열리는 개방 높이와 상기 개구가 닫히는 차단 높이 간에 상하 이동시키는 라이너구동기를 포함한다.Embodiments of the present invention relate to an apparatus and method for processing a substrate using plasma. An apparatus for processing a substrate, comprising: a chamber in which an opening for carrying out a substrate is formed, a chamber having an opening for carrying in and out of a substrate, a support unit for supporting the substrate in the chamber, and a process gas for performing the process A gas supply unit for supplying the substrate, and a liner unit to protect an inner surface of the chamber from the process gas, wherein the liner unit is provided in the space to be adjacent to the inner surface and the liner is opened in the opening. And a liner driver for moving up and down between the opening height at which the opening is opened and the blocking height at which the opening is closed.

상기 지지유닛과 상기 라이너 사이에 배치되는 배플유닛을 포함하되, 상기 배플유닛은 상기 라이너에 고정 결합되는 상부배플을 더 포함할 수 있다. 상기 배플유닛은 상기 상부배플의 아래에 위치되는 하부배플과 상기 상부배플과 독립적으로 상기 하부배플을 상하이동시키는 하부배플구동기를 더 포함할 수 있다. 상기 라이너유닛은 상기 라이너를 가열하는 히터를 더 포함할 수 있다. 상기 지지유닛과 상기 라이너 사이에 배치되는 배플유닛을 더 포함하되, 상기 배플유닛은 상부배플, 상기 상부배플의 아래에 위치되는 하부배플, 상기 상부배플을 상하 이동시키는 상부배플구동기, 그리고 상기 하부배플을 상하 이동시키는 하부배플구동기를 포함하되, 상기 라이너, 상기 상부배플, 그리고 상기 하부배플은 서로 간에 독립적으로 이동 가능할 수 있다.And a baffle unit disposed between the support unit and the liner, wherein the baffle unit may further include an upper baffle fixedly coupled to the liner. The baffle unit may further include a lower baffle driver positioned below the upper baffle and a lower baffle driver for moving the lower baffle independently from the upper baffle. The liner unit may further include a heater for heating the liner. And a baffle unit disposed between the support unit and the liner, wherein the baffle unit includes an upper baffle, a lower baffle positioned below the upper baffle, an upper baffle driver for vertically moving the upper baffle, and the lower baffle. It includes a lower baffle driver for moving up and down, the liner, the upper baffle, and the lower baffle may be movable independently of each other.

플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 방법에 있어서, 챔버의 내측벽에 인접하게 제공되는 라이너를 개방높이로 이동하여 상기 챔버의 일측벽에 형성된 개구를 개방하고, 상기 개구 통해 제1그룹의 기판을 상기 챔버의 내부에 반입하여 지지유닛에 로딩하는 로딩단계, 상기 라이너를 차단높이로 이동하여 상기 개구를 차단하고, 상기 플라즈마를 상기 제1그룹의 기판으로 제공하여 상기 제1그룹의 기판을 처리하는 플라즈마 처리단계, 그리고 상기 라이너를 상기 개방높이로 이동하여 개방된 상기 개구를 통해 상기 제1그룹의 기판을 상기 챔버의 외부로 반출하는 언로딩단계를 포함한다.A method of treating a substrate using plasma, the liner provided adjacent to the inner wall of the chamber is moved to an opening height to open an opening formed in one side wall of the chamber, and the first group of substrates are opened through the opening. Loading step of loading into the support unit by loading into the chamber, moving the liner to the blocking height to block the opening, and providing the plasma to the substrate of the first group to process the substrate of the first group And a step of unloading the substrate of the first group to the outside of the chamber through the opening opened by moving the liner to the opening height.

상기 차단높이는 제1높이와 상기 제1높이보다 낮은 위치를 가지는 제2높이를 포함하되, 상기 지지유닛과 상기 라이너 사이에 제공되는 상부배플은 상기 라이너에 고정결합되고, 상기 라이너는 상하이동 시 상기 상부배플과 함께 이동될 수 있다. 상기 제1그룹의 기판의 플라즈마 처리단계에는 상기 라이너가 상기 제1높이로 이동되고, 상기 제1그룹의 기판과 상이한 제2그룹의 기판의 플라즈마 처리단계에는 상기 라이너가 상기 제2높이로 이동될 수 있다.The blocking height includes a first height and a second height having a position lower than the first height, wherein an upper baffle provided between the support unit and the liner is fixedly coupled to the liner, and the liner is moved during It can be moved with the upper baffle. The liner is moved to the first height during the plasma processing of the first group of substrates, and the liner is moved to the second height during the plasma processing of the second group of substrates different from the substrate of the first group. Can be.

본 발명의 실시예에 의하면, 개구와 인접한 챔버의 처리공간에서 공정 균일도가 저하되는 것을 방지할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided an apparatus and method capable of preventing process uniformity from being lowered in a processing space of a chamber adjacent to an opening.

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 챔버의 처리공간의 전체 영역에 대한 온도를 균일하게 제공할 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, it is possible to uniformly provide the temperature for the entire area of the processing space of the chamber.

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 챔버의 처리공간의 크기를 조절할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.In addition, according to an embodiment of the present invention, there is provided an apparatus and method that can adjust the size of the processing space of the chamber.

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 챔버의 처리공간에 제공되는 플라즈마의 잔류시간을 조절할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.In addition, according to an embodiment of the present invention, there is provided an apparatus and method that can adjust the residence time of the plasma provided in the processing space of the chamber.

도1은 일반적인 기판처리장치를 보여주는 단면도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치를 보여주는 단면도이다.
도3은 도2의 라이너 및 배플유닛을 수직방향으로 절단한 사시도이다.
도4 내지 도6은 도2의 기판처리장치를 이용하여 공정을 수행하는 과정을 순차적으로 보여주는 단면도이다.
도7은 도2의 다른 실시예에 따른 배플유닛을 보여주는 단면도이다.
도8은 도2의 다른 실시예에 따른 플라즈마소스를 보여주는 단면도이다.1 is a sectional view showing a general substrate processing apparatus.
2 is a cross-sectional view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of the liner and baffle unit of FIG. 2 cut in a vertical direction.
4 through 6 are cross-sectional views sequentially illustrating a process of performing a process using the substrate processing apparatus of FIG. 2.
7 is a cross-sectional view illustrating a baffle unit according to another embodiment of FIG. 2.
8 is a cross-sectional view showing a plasma source according to another embodiment of FIG.

본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.The embodiments of the present invention can be modified into various forms and the scope of the present invention should not be interpreted as being limited by the embodiments described below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Accordingly, the shapes of the components and the like in the drawings are exaggerated in order to emphasize a clearer description.

본 발명의 실시예에서는 플라즈마를 이용하여 기판을 식각하는 기판처리장치 및 방법에 대해 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 플라즈마를 이용하여 공정을 수행하는 다양한 종류의 장치 및 방법에 적용 가능하다.In the embodiment of the present invention, a substrate processing apparatus and method for etching a substrate using plasma will be described. However, the present invention is not limited thereto, and may be applied to various kinds of apparatuses and methods for performing a process using plasma.

다음은 도2 내지 도8을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 설명한다.Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치를 보여주는 단면도이다. 도2를 참조하면, 기판처리장치는 챔버(100), 지지유닛(200), 가스공급유닛(300), 플라즈마소스(400), 배플유닛(500), 라이너유닛(600), 그리고 제어유닛(700)을 포함한다. 2 is a cross-sectional view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the substrate processing apparatus includes a chamber 100, a support unit 200, a gas supply unit 300, a plasma source 400, a baffle unit 500, a liner unit 600, and a control unit ( 700).

챔버(100)는 내부에 공정이 진행되는 공간을 제공한다. 챔버(100)는 원통 형상의 금속 재질로 제공될 수 있다. 챔버(100)의 바닥면에는 배기홀(120)이 형성된다. 배기홀(120)은 펌프(140)가 장착된 배기라인과 연결된다. 펌프(140)는 배기라인을 통해 챔버(100)의 내부에 진공압을 제공한다. 공정 진행 중에 발생되는 부산물 및 챔버(100) 내에 머무르는 공정가스는 배기홀(120)을 통해 챔버(100)의 외부로 배출된다. 또한 챔버(100)의 내부는 배기홀(120)을 통해 소정 압력으로 감압된다. 챔버(100)의 일측벽에는 개구(160)가 형성된다. 개구(160)는 기판(W)이 반입 또는 반출되는 통로로서 기능한다. 개구(160)는 챔버(100)의 외측벽에 제공되는 도어(180)에 의해 개폐된다. The chamber 100 provides a space in which the process proceeds. The chamber 100 may be provided in a cylindrical metal material. An exhaust hole 120 is formed in the bottom surface of the chamber 100. The exhaust hole 120 is connected to the exhaust line on which the pump 140 is mounted. The pump 140 provides a vacuum pressure inside the chamber 100 through an exhaust line. By-products generated during the process and the process gas staying in the chamber 100 are discharged to the outside of the chamber 100 through the exhaust hole 120. In addition, the inside of the chamber 100 is decompressed to a predetermined pressure through the exhaust hole 120. An opening 160 is formed in one side wall of the chamber 100. The opening 160 serves as a passage through which the substrate W is loaded or unloaded. The opening 160 is opened and closed by a door 180 provided in the outer wall of the chamber 100.

지지유닛(200)은 챔버(100)의 내부에서 기판(W)을 지지한다. 지지유닛(200)은 정전기력을 이용하여 기판(W)을 흡착하는 정전척으로 제공될 수 있다. 선택적으로 지지유닛(200)은 기계적 클램핑 등과 같은 다양한 방식으로 기판(W)을 지지할 수 있다.The support unit 200 supports the substrate W inside the chamber 100. The support unit 200 may be provided as an electrostatic chuck that adsorbs the substrate W by using electrostatic force. Optionally, the support unit 200 may support the substrate W in various ways such as mechanical clamping.

지지유닛(200)은 유전판(210), 링 어셈블리(250), 그리고 베이스(230)를 포함한다. The support unit 200 includes a dielectric plate 210, a ring assembly 250, and a base 230.

유전판(210)에는 기판(W)이 직접 놓인다. 유전판(210)은 원판 형상으로 제공된다. 유전판(210)의 내부에는 기판(W)을 가열하는 히터(212)가 설치된다. 히터(212)는 공정 진행 중에 기판(W)을 공정 온도로 유지시킨다. 히터(212)는 나선 형상의 코일로 제공될 수 있다. The substrate W is directly placed on the dielectric plate 210. The dielectric plate 210 is provided in a disc shape. A heater 212 for heating the substrate W is installed in the dielectric plate 210. The heater 212 maintains the substrate W at the process temperature during the process. The heater 212 may be provided as a spiral coil.

링 어셈블리(250)는 포커스링(252)과 에지링(254)을 가진다. 포커스링(252)은 플라즈마를 기판(W)으로 집중시킨다. 포커스링(252)은 유전판(210)의 둘레를 감싸도록 제공된다. 포커스링(252)은 환형의 링 형상으로 제공된다. 포커스링(252)은 그 상면 외측부가 내측부에 비해 높게 단차진 형상으로 제공된다. 포커스링(252)의 상면 내측부는 기판(W)의 저면 가장자리영역을 지지한다. 포커스링(252)의 상면 외측부는 기판(W)의 측부 영역을 감싸도록 제공된다. 에지링(254)은 포커스링(252)을 감싸도록 제공된다. The ring assembly 250 has a focus ring 252 and an edge ring 254. The focus ring 252 concentrates the plasma on the substrate W. The focus ring 252 is provided to surround the dielectric plate 210. The focus ring 252 is provided in an annular ring shape. The focus ring 252 is provided in a stepped shape in which the upper outer side thereof is higher than the inner side. The upper inner surface portion of the focus ring 252 supports the bottom edge region of the substrate W. The top outer surface of the focus ring 252 is provided to surround the side region of the substrate W. Edge ring 254 is provided to surround focus ring 252.

베이스(230)는 유전판(210)을 지지한다. 베이스(230)는 유전판(210)의 아래에 위치되며, 유전판(210)과 고정결합된다. 베이스(230)의 상면은 그 중앙영역이 가장자리영역에 비해 높도록 단차진 형상을 가진다. 베이스(230)는 그 상면의 중앙영역이 유전판(210)의 저면에 대응하는 크기를 가진다. 베이스(230)의 내부에는 냉각유로(232)가 형성된다. 냉각유로(232)는 냉각유체가 순환하는 통로로 제공된다. 냉각유체는 냉각유로(232)가 흐르는 동안 기판(W)을 공정 온도로 유지시킬 수 있다. 냉각유로(232)는 베이스(230)의 내부에서 나선 형상으로 제공될 수 있다. 선택적으로 냉각유로(232)는 유전판(210)에 제공될 수 있다.Base 230 supports dielectric plate 210. The base 230 is positioned below the dielectric plate 210 and is fixedly coupled to the dielectric plate 210. The upper surface of the base 230 has a stepped shape such that its central region is higher than the edge region. The base 230 has a size at which the central region of the top surface corresponds to the bottom of the dielectric plate 210. A cooling passage 232 is formed in the base 230. The cooling channel 232 is provided as a passage through which the cooling fluid circulates. The cooling fluid may maintain the substrate W at a process temperature while the cooling flow path 232 flows. The cooling channel 232 may be provided in a spiral shape inside the base 230. Optionally, the cooling passage 232 may be provided to the dielectric plate 210.

가스공급유닛(300)은 챔버(100)의 내부에 공정가스를 공급한다. 가스공급유닛(300)은 가스저장부(350), 가스공급라인(330), 그리고 가스유입포트(330)를 포함한다. 가스공급라인(330)은 가스저장부(350)와 가스유입포트(330)를 연결한다. 가스저장부(350)에 저장된 공정가스는 가스공급라인(330)을 통해 가스유입포트(330)으로 공급한다. 가스공급라인(330)에는 밸브가 설치되어 그 통로를 개폐하거나, 그 통로에 흐르는 가스의 유량을 조절할 수 있다.The gas supply unit 300 supplies a process gas into the chamber 100. The gas supply unit 300 includes a gas storage unit 350, a gas supply line 330, and a gas inlet port 330. The gas supply line 330 connects the gas storage unit 350 and the gas inflow port 330. The process gas stored in the gas storage unit 350 is supplied to the gas inlet port 330 through the gas supply line 330. The gas supply line 330 may be provided with a valve to open or close the passage or to adjust the flow rate of the gas flowing in the passage.

플라즈마소스(400)는 챔버(100) 내에 머무르는 공정가스를 플라즈마 상태로 여기시킨다. 플라즈마소스(400)는 챔버(100)의 내부공간을 방전공간으로 형성한다. 플라즈마소스(400)는 용량 결합형 플라즈마(capacitive coupled plasma) 소스로 제공될 수 있다.The plasma source 400 excites the process gas staying in the chamber 100 in a plasma state. The plasma source 400 forms an inner space of the chamber 100 as a discharge space. The plasma source 400 may be provided as a capacitive coupled plasma source.

플라즈마소스(400)는 상부전극(410), 하부전극(430), 그리고 전원(432)을 포함한다. 상부전극(410)과 하부전극(430)은 상하방향으로 대향되게 위치된다. The plasma source 400 includes an upper electrode 410, a lower electrode 430, and a power source 432. The upper electrode 410 and the lower electrode 430 are positioned to face in the vertical direction.

상부전극(410)은 샤워헤드(412) 및 링부재(426)를 포함한다. 샤워헤드(412)는 유전판(210)과 대향되게 위치되고, 유전판(210)보다 큰 직경을 가진다. 샤워헤드(412)는 가스유입포트(330)의 아래에 위치된다. 샤워헤드(412)는 가스유입포트(330)로부터 공정가스를 공급받는다. 샤워헤드(412)의 저면에는 공정가스를 분사하는 분사홀(411)들이 형성된다. 링부재(426)는 샤워헤드(412)의 외주면을 감싸도록 제공된다. 링부재(426)는 샤워헤드(412)와 접촉되어 샤워헤드(412)와 전기적으로 연결된다. 하부전극(430)은 유전판(210)의 내부에 제공된다. 하부전극(430)은 히터(212)보다 상부에 위치된다. 상부전극(410)은 접지되고, 하부전극(430)에는 전원(432)이 연결된다. 이로 인해 전원(432)으로부터 하부전극(430)에 고주파 전력을 인가하면, 상부전극(410)과 하부전극(430) 사이에는 방전공간이 형성된다. 방전공간 내에 머무르는 공정가스는 플라즈마상태로 여기될 수 있다. The upper electrode 410 includes a shower head 412 and a ring member 426. The showerhead 412 is positioned opposite the dielectric plate 210 and has a larger diameter than the dielectric plate 210. The shower head 412 is positioned below the gas inlet port 330. The shower head 412 receives a process gas from the gas inlet port 330. Injection holes 411 for spraying a process gas are formed at the bottom of the shower head 412. The ring member 426 is provided to surround the outer circumferential surface of the shower head 412. The ring member 426 is in contact with the showerhead 412 and electrically connected to the showerhead 412. The lower electrode 430 is provided inside the dielectric plate 210. The lower electrode 430 is positioned above the heater 212. The upper electrode 410 is grounded, and a power source 432 is connected to the lower electrode 430. Therefore, when high frequency power is applied from the power source 432 to the lower electrode 430, a discharge space is formed between the upper electrode 410 and the lower electrode 430. The process gas staying in the discharge space may be excited in a plasma state.

배플유닛(500)은 상부배플(510), 하부배플(530), 그리고 하부배플(530)구동기를 포함한다.The baffle unit 500 includes an upper baffle 510, a lower baffle 530, and a lower baffle 530 driver.

도3은 도2의 라이너 및 배플유닛을 수직방향으로 절단한 사시도이다. 도3을 참조하면, 상부배플(510)은 챔버(100) 내부에서 처리공간의 크기를 정의한다. 처리공간은 챔버(100)의 내부에서 상부배플(510)의 상부영역이다. 상부배플(510)은 챔버(100)의 내부에 제공된다. 상부배플(510)은 챔버(100)의 내측벽과 지지유닛(200) 사이에 위치된다. 상부배플(510)은 환형의 링 형상을 가진다. 상부배플(510)에는 복수의 관통홀들(512)이 형성된다. 챔버(100) 내에 머무르는 공정가스는 관통홀(512)을 통해 배기홀(120)로 배기된다. 상부배플(510)은 그 높이가 조절 가능하도록 제공된다. 상부배플(510)은 후술하고자 하는 라이너에 고정결합되어 라이너와 함께 이동될 수 있다. 상부배플(510)의 높이에 따라 챔버(100) 내의 처리공간의 크기는 변형될 수 있다. 처리공간의 크기에 따라 그 처리공간에 제공된 플라즈마의 밀도는 조절될 수 있다. 플라즈마의 밀도는 기판(W)의 식각률에 영향을 미친다. 일 예에 의하면, 상부배플(510)의 높이는 높을수록 처리공간의 크기가 감소되고, 플라즈마의 밀도는 증가될 수 있다. 이와 달리 상부배플(510)의 높이는 낮을수록 처리공간의 크기는 증가되고, 플라즈마의 밀도는 감소될 수 있다. 3 is a perspective view of the liner and baffle unit of FIG. 2 cut in a vertical direction. Referring to FIG. 3, the upper baffle 510 defines the size of the processing space inside the chamber 100. The processing space is the upper region of the upper baffle 510 inside the chamber 100. The upper baffle 510 is provided inside the chamber 100. The upper baffle 510 is positioned between the inner wall of the chamber 100 and the support unit 200. The upper baffle 510 has an annular ring shape. A plurality of through holes 512 is formed in the upper baffle 510. The process gas staying in the chamber 100 is exhausted to the exhaust hole 120 through the through hole 512. The upper baffle 510 is provided so that its height is adjustable. The upper baffle 510 may be fixedly coupled to the liner to be described later and moved together with the liner. The size of the processing space in the chamber 100 may be modified according to the height of the upper baffle 510. The density of the plasma provided to the processing space can be adjusted according to the size of the processing space. The density of the plasma affects the etching rate of the substrate (W). For example, as the height of the upper baffle 510 increases, the size of the processing space may be reduced, and the density of the plasma may be increased. In contrast, as the height of the upper baffle 510 is lower, the size of the processing space is increased and the density of the plasma may be reduced.

하부배플(530)은 처리공간 내에서 플라즈마의 잔류유량을 조절할 수 있다. 하부배플(530)은 상부배플(510)의 아래에 위치된다. 하부배플(530)은 상부배플(510)과 유사한 형상을 가진다. 하부배플(530)은 이에 형성된 관통홀(532)이 상부배플(510)의 관통홀(532)과 정렬되도록 배치된다. 하부배플(530)은 그 높이가 상부배플(510)과 독립적으로 조절 가능하게 제공된다. 하부배플(530)은 하부배플(530)구동기에 의해 상하방향으로 이동 가능하다. 하부배플(530)은 그 높이를 접촉위치와 이격위치로 이동하여 상부배플(510) 간에 간격을 조절한다. 접촉위치는 이격위치에 비해 높은 위치이다. 일 예에 의하면, 접촉위치는 하부배플(530)이 상부배플(510)에 접촉되는 위치이고, 이격위치는 하부배플(530)이 상부배플(510)에 이격되는 위치일 수 있다. 하부배플(530)과 상부배플(510) 간에 간격은 플라즈마의 배기유량에 영향을 미친다. 하부배플(530)은 상부배플(510) 간의 간격을 조절하여 플라즈마의 배기유량을 조절할 수 있다. 일 예에 의하면, 접촉위치에 위치된 하부배플(530)은 이격위치에 위치된 하부배플(530)에 비해 플라즈마의 배기유량을 더 줄일 수 있다. 일반적으로 플라즈마의 배출은 관통홀(512,532)의 길이가 길어질수록 어렵다. 본 발명의 실시예에서는 하부배플(530)이 상부배플(510)에 접촉되어 관통홀(512,532)이 길게 제공되는 것과 동일한 효과가 있다.The lower baffle 530 may adjust the residual flow rate of the plasma in the processing space. The lower baffle 530 is positioned below the upper baffle 510. The lower baffle 530 has a shape similar to the upper baffle 510. The lower baffle 530 is disposed such that the through hole 532 formed therein is aligned with the through hole 532 of the upper baffle 510. The lower baffle 530 is provided so that its height is adjustable independently of the upper baffle 510. The lower baffle 530 is movable up and down by the lower baffle 530 driver. The lower baffle 530 adjusts the gap between the upper baffles 510 by moving its height to a contact position and a spaced apart position. The contact position is a higher position than the spaced position. According to an example, the contact position may be a position where the lower baffle 530 is in contact with the upper baffle 510, and the separation position may be a position where the lower baffle 530 is spaced apart from the upper baffle 510. The gap between the lower baffle 530 and the upper baffle 510 affects the exhaust flow rate of the plasma. The lower baffle 530 may control the exhaust flow rate of the plasma by adjusting the interval between the upper baffles 510. According to an example, the lower baffle 530 positioned in the contact position may further reduce the exhaust flow rate of the plasma than the lower baffle 530 positioned in the spaced apart position. In general, the discharge of the plasma is more difficult the longer the length of the through-holes (512,532). In the exemplary embodiment of the present invention, the lower baffle 530 is in contact with the upper baffle 510 to have the same effect as the through holes 512 and 532 are long.

라이너유닛(600)은 라이너(610), 히터(630), 그리고 라이너구동기(650)를 포함한다. 라이너(610)는 챔버(100)의 내부에 제공된다. 라이너(610)는 챔버(100)의 내측벽과 인접되도록 제공된다. 라이너(610)는 상면 및 하면이 개방된 원통형상을 가진다. 라이너(610)는 챔버(100)의 내측벽과 대체로 대응되는 직경을 가진다. 이로 인해 라이너(610)는 공정가스가 여기되는 과정 중에 챔버(100)의 내측벽이 손상되는 것을 방지할 수 있다. The liner unit 600 includes a liner 610, a heater 630, and a liner driver 650. The liner 610 is provided inside the chamber 100. The liner 610 is provided to be adjacent to the inner wall of the chamber 100. The liner 610 has a cylindrical shape with open top and bottom surfaces. The liner 610 has a diameter generally corresponding to the inner wall of the chamber 100. As a result, the liner 610 may prevent the inner wall of the chamber 100 from being damaged while the process gas is excited.

라이너(610)는 상하방향으로 이동 가능하도록 제공된다. 라이너(610)는 그 내측면이 상부배플(510)과 고정결합되어 상부배플(510)과 함께 이동 가능하도록 제공된다. 라이너(610)는 개방 높이와 차단 높이 간에 이동 가능하도록 제공된다. 개방높이는 개구(160)가 열리도록 라이너의 상단이 개구(160)의 하단보다 낮게 위치되는 높이이다. 차단높이는 개구(160)가 닫히도록 라이너의 상단이 개구(160)의 상단보다 높게 위치되는 높이이다. The liner 610 is provided to be movable in the vertical direction. The liner 610 is provided such that an inner surface thereof is fixedly coupled to the upper baffle 510 and movable together with the upper baffle 510. The liner 610 is provided to be movable between the opening height and the blocking height. The opening height is the height at which the top of the liner is positioned lower than the bottom of the opening 160 so that the opening 160 opens. The blocking height is the height at which the top of the liner is positioned higher than the top of the opening 160 so that the opening 160 is closed.

공정진행 시 라이너(610)가 차단높이에 위치되면, 개구(160)로 인한 식각 불균일도가 해소될 수 있다. 또한 개구(160)로 인한 온도 균일도를 향상시킬 수 있다. 라이너가 개방높이에 위치되면, 라이너(610)는 반출입되는 기판(W)과 간섭되는 것을 피할 수 있다. 일 예에 의하면, 차단높이는 제1높이(도2의 점선)와 제2높이(도2의 실선)로 제공될 수 있다. 제1높이는 제2높이에 비해 상대적으로 높은 위치이다. 이는 라이너(610)가 상부배플(510)과 함께 이동되므로, 상부배플(510)의 이동을 통해 처리공간의 크기를 변경할 수 있다. When the liner 610 is positioned at the blocking height during the process, the etching unevenness due to the opening 160 may be eliminated. In addition, temperature uniformity due to the opening 160 may be improved. When the liner is positioned at the opening height, the liner 610 may avoid interference with the substrate W to be loaded and unloaded. In one example, the blocking height may be provided at a first height (dashed line in FIG. 2) and a second height (solid line in FIG. 2). The first height is a position relatively higher than the second height. This is because the liner 610 is moved together with the upper baffle 510, it is possible to change the size of the processing space through the movement of the upper baffle 510.

히터(630)는 라이너(610)를 가열한다. 가열된 라이너(610)는 챔버(100)의 내부공간으로 열을 전달한다. 히터(630)는 라이너(610)에 제공된다. 일 예에 의하면, 히터(630)는 라이너(610)의 내부에 제공될 수 있다. 히터(630)는 나선형의 코일 형상을 가지며, 라이너(610)의 하단부터 상단까지 균등하게 제공된다. 히터(630)에 의해 가열된 라이너(610)는 챔버(100)의 내부공간을 가열한다. 일 예에 의하면, 차단높이에 위치된 라이너는 챔버(100)의 내부공간을 균일하게 가열할 수 있다. 예컨대, 히터(630)는 판히터 등 다양한 형태로 제공될 수 있다.The heater 630 heats the liner 610. The heated liner 610 transfers heat to the interior space of the chamber 100. The heater 630 is provided to the liner 610. According to an example, the heater 630 may be provided inside the liner 610. The heater 630 has a spiral coil shape and is evenly provided from the bottom to the top of the liner 610. The liner 610 heated by the heater 630 heats the internal space of the chamber 100. According to an example, the liner located at the blocking height may uniformly heat the internal space of the chamber 100. For example, the heater 630 may be provided in various forms such as a plate heater.

라이너구동기(650)는 라이너(610)가 상하방향으로 이동되도록 동력을 제공한다. 라이너구동기(650)는 라이너(610)를 개방높이, 제1높이, 그리고 제2높이로 이동시킬 수 있다.The liner driver 650 provides power to move the liner 610 in the vertical direction. The liner driver 650 may move the liner 610 to an open height, a first height, and a second height.

제어유닛(700)은 하부배플구동기(550) 및 라이너구동기(650)를 제어한다. 제어유닛(700)은 기판(W)의 공정에 따라 라이너가 개방높이, 제1높이, 그리고 제2높이에 위치되도록 라이너구동기(650)를 제어한다. 또한 제어유닛(700)은 공정에 따라 하부배플(530)이 이격위치 또는 접촉위치에 위치되도록 하부배플구동기(550)를 제어한다.The control unit 700 controls the lower baffle driver 550 and the liner driver 650. The control unit 700 controls the liner driver 650 so that the liner is positioned at the opening height, the first height, and the second height according to the process of the substrate W. In addition, the control unit 700 controls the lower baffle driver 550 such that the lower baffle 530 is positioned at a spaced position or a contact position according to the process.

도4 내지 도6은 도2의 기판처리장치를 이용하여 공정을 수행하는 과정을 순차적으로 보여주는 도면들이다. 도2의 기판처리장치를 이용하여 기판(W)을 처리하는 방법의 일 예는 다음과 같다. 제1그룹의 기판(W)에 대한 공정이 진행되면, 기판(W)을 로딩하는 로딩단계가 진행된다. 로딩단계에서 라이너(610)는 개방높이로 이동된다. 이와 동시에 도어(180)는 아래 방향으로 이동하여 개구(160)를 개방한다. 기판(W)은 개구(160)를 통해 챔버(100) 내에 반입되고, 유전판(210)에 놓인다. 로딩단계가 완료되면, 플라즈마 처리단계가 진행된다. 플라즈마 처리단계에서 라이너(610)는 개방높이에서 제1높이로 이동되고, 도어(180)는 위 방향으로 이동한다. 하부전극(430)에 고주파 전력이 인가되면, 처리공간에는 방전공간이 형성된다. 공정가스는 방전공간으로 공급되어 플라즈마를 발생한다. 제1그룹의 기판(W)은 플라즈마에 의해 처리된다. 플라즈마 처리단계가 완료되면, 언로딩 단계가 진행된다. 언로딩 단계에서 라이너(610)는 개방높이로 이동되고, 도어(180)는 아래방향으로 이동하여 개구(160)를 개방한다. 4 to 6 are views sequentially showing a process of performing a process using the substrate processing apparatus of FIG. An example of a method of treating the substrate W using the substrate processing apparatus of FIG. 2 is as follows. When a process is performed on the first group of substrates W, a loading step of loading the substrate W is performed. In the loading step, the liner 610 is moved to the opening height. At the same time, the door 180 moves downward to open the opening 160. The substrate W is loaded into the chamber 100 through the opening 160 and placed on the dielectric plate 210. When the loading step is completed, the plasma processing step is performed. In the plasma treatment step, the liner 610 moves from the opening height to the first height, and the door 180 moves upward. When high frequency power is applied to the lower electrode 430, a discharge space is formed in the processing space. Process gas is supplied to the discharge space to generate a plasma. The first group of substrates W are processed by plasma. When the plasma processing step is completed, the unloading step proceeds. In the unloading step, the liner 610 moves to the opening height, and the door 180 moves downward to open the opening 160.

상술한 예에서는 제1그룹의 기판(W)에 대한 공정을 설명하였다. 그러나 제2그룹의 기판(W)에 대한 공정이 진행될 경우, 라이너(610)는 제2높이로 이동되어 공정을 진행할 수 있다.In the above example, the process for the first group of substrates W has been described. However, when a process is performed on the second group of substrates W, the liner 610 may be moved to a second height to proceed with the process.

또한 상술한 실시예에서는 상부배플(510)이 라이너(610)에 고정결합되어 라이너(610)와 함께 이동되는 구성을 설명하였다. 그러나 상부배플(510)은 라이너(610)로부터 독립적으로 이동 가능하도록 제공될 수 있다. 상부배플(510)은 상부배플구동기에 의해 이동 가능하도록 제공될 수 있다. 이로 인해 상부배플(510), 하부배플(530), 그리고 라이너(610)는 서로 간에 독립적으로 이동될 수 있다. 선택적으로 상부배플(510)은 상부배플구동기에 의해 이동하고, 하부배플(530)은 라이너(610)에 고정결합되어 라이너(610)와 함께 이동될 수 있다.In addition, in the above-described embodiment, the configuration in which the upper baffle 510 is fixedly coupled to the liner 610 and moved together with the liner 610 has been described. However, the upper baffle 510 may be provided to be movable independently from the liner 610. The upper baffle 510 may be provided to be movable by the upper baffle driver. As a result, the upper baffle 510, the lower baffle 530, and the liner 610 may be moved independently of each other. Optionally, the upper baffle 510 may be moved by the upper baffle driver, and the lower baffle 530 may be fixedly coupled to the liner 610 and moved together with the liner 610.

또한 상술한 예에서 상부배플(510)은 이동 가능한 것으로 설명하였다. 그러나 상부배플(510)은 지지유닛(200)에 고정결합될 수 있다.In addition, in the above-described example, the upper baffle 510 has been described as movable. However, the upper baffle 510 may be fixedly coupled to the support unit 200.

또한 도7의 기판처리장치와 같이 배플유닛(500)은 상부배플(510)과 하부배플(530) 중 상부배플(510)만이 제공될 수 있다.In addition, as in the substrate processing apparatus of FIG. 7, only the upper baffle 510 among the upper baffle 510 and the lower baffle 530 may be provided.

또한 라이너(610)의 차단높이는 제1높이와 제2높이로 제공되는 것을 설명하였다. 그러나 차단높이는 1 개 또는 3 개 이상의 높이로 제공될 수 있다.In addition, it has been described that the blocking height of the liner 610 is provided as the first height and the second height. However, the blocking height may be provided in one or more than three heights.

또한 도8의 기판처리장치에서 플라즈마소스(400)는 유도결합형 플라즈마inductively coupled plasma) 소스로 제공될 수 있다. 플라즈마소스(400)는 챔버(100)의 외부에 배치되는 안테나(450)를 가지고. 안테나(450)에는 고주파 전원(460)이 연결될 수 있다. 일 예에 의하면, 안테나(450)는 챔버(100)의 상부에 제공될 수 있다.In the substrate processing apparatus of FIG. 8, the plasma source 400 may be provided as an inductively coupled plasma source. The plasma source 400 has an antenna 450 disposed outside the chamber 100. The high frequency power source 460 may be connected to the antenna 450. According to an example, the antenna 450 may be provided above the chamber 100.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

160: 개구 100: 챔버
200: 지지유닛 300: 가스공급유닛
510: 상부배플 530: 하부배플
600: 라이너유닛 610: 라이너
650: 라이너구동기160: opening 100: chamber
200: support unit 300: gas supply unit
510: upper baffle 530: lower baffle
600: liner unit 610: liner
650: liner driver

Claims (2)

기판을 처리하는 장치에 있어서,
내부에 공정이 수행되는 공간을 제공하며 일측에 기판이 반출입되는 개구가 형성되는 챔버와;
상기 챔버 내에서 기판을 지지하는 지지유닛과;
상기 공정을 수행하기 위한 공정가스를 상기 기판으로 공급하는 가스공급유닛과;
상기 공정가스로부터 상기 챔버의 내측면을 보호하는 라이너유닛을 포함하되;
상기 라이너유닛은,
상기 내측면과 인접하도록 상기 공간 내에 제공되는 라이너와;
상기 라이너를 상기 개구가 열리는 개방 높이와 상기 개구가 닫히는 차단 높이 간에 상하 이동시키는 라이너구동기를 포함하는 기판처리장치.An apparatus for processing a substrate,
A chamber which provides a space in which a process is performed and has openings formed at one side thereof for carrying in and out of the substrate;
A support unit for supporting a substrate in the chamber;
A gas supply unit supplying a process gas for performing the process to the substrate;
It includes a liner unit for protecting the inner surface of the chamber from the process gas;
Wherein the liner unit comprises:
A liner provided in the space adjacent to the inner side;
And a liner driver for moving the liner up and down between an opening height at which the opening is opened and a blocking height at which the opening is closed. 제1항에 있어서,
상기 지지유닛과 상기 라이너 사이에 배치되는 배플유닛을 포함하되;
상기 배플유닛은,
상기 라이너에 고정 결합되는 상부배플을 더 포함하는 기판처리장치.The method of claim 1,
A baffle unit disposed between the support unit and the liner;
The baffle unit,
And a top baffle fixedly coupled to the liner.
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