KR20150060063A - Supporting unit and apparatus for treating substrate and method for treating substrate - Google Patents

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KR20150060063A KR1020130144025A KR20130144025A KR20150060063A KR 20150060063 A KR20150060063 A KR 20150060063A KR 1020130144025 A KR1020130144025 A KR 1020130144025A KR 20130144025 A KR20130144025 A KR 20130144025A KR 20150060063 A KR20150060063 A KR 20150060063A
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Abstract

The present invention relates to a supporting unit. According to an embodiment of the present invention, the supporting unit for a substrate may comprise: a supporting plate to support a plate; a ring assembly shaped into a ring and arranged along the circumference of the supporting plate to support the edge of the substrate; and a gas supply line part arranged between the ring assembly and the supporting plate to supply gas in order to remove foreign substances remaining the edge of the supporting plate or the top of the ring assembly.

Description

지지 유닛, 기판 처리 장치 그리고 기판 처리 방법{SUPPORTING UNIT AND APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a supporting unit, a substrate processing apparatus,

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

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

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

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

식각 공정 이후에는, 공정 부산물 등의 이물질이 기판이 안착되어 있던 가장자리부에 남게 된다. 일 예로, 이물질은 폴리머(P)일 수 있다. 도 1은 이러한 일반적인 종래의 지지 유닛을 보여준다. 식각 공정 후 기판이 언로딩되면, 지지 유닛의 가장자리 부에 폴리머(P) 등의 이물질이 남게 되어, 후속 공정에 영향을 미칠 수 있다. After the etching process, foreign substances such as process by-products are left on the edge portion where the substrate is seated. In one example, the foreign substance may be a polymer (P). Figure 1 shows this general conventional support unit. If the substrate is unloaded after the etching process, a foreign substance such as a polymer (P) remains at the edge of the supporting unit, which may affect the subsequent process.

본 발명은 공정 챔버 내부에 안착되는 이물질을 제거할 수 있는 지지 유닛을 포함한 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus including a support unit capable of removing foreign matter that is seated inside a process chamber.

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

본 발명은 지지 유닛을 제공한다.The present invention provides a support unit.

본 발명의 일 실시예에 따른 기판을 지지하는 지지 유닛은, 기판이 놓이는 지지판, 링 형상으로 제공되고 상기 지지판의 둘레를 따라 배치되며, 상기 기판의 가장자리영역을 지지하는 링 어셈블리, 그리고 상기 링 어셈블리와 상기 지지판 사이에 제공되며, 상기 링 어셈블리의 상면 또는 상기 지지판의 가장자리 영역에 잔류하는 이물질을 제거하도록 가스를 공급하는 가스 공급 라인을 포함할 수 있다.A support unit for supporting a substrate according to an embodiment of the present invention includes a support plate on which a substrate is placed, a ring assembly provided in a ring shape and disposed along the periphery of the support plate, a ring assembly for supporting an edge area of the substrate, And a gas supply line which is provided between the support plate and the support plate and supplies gas to remove the foreign substance remaining on the upper surface of the ring assembly or the edge area of the support plate.

상기 지지판은 정전 척이며, 상기 링 어셈블리는 포커스 링을 포함하되, 상기 정전 척은 상기 기판을 상기 정전 척에 흡착시키는 전극을 포함할 수 있다.The support plate is an electrostatic chuck, and the ring assembly includes a focus ring, and the electrostatic chuck may include an electrode for attracting the substrate to the electrostatic chuck.

상기 가스 공급 라인은 상기 지지판 내부에서 상기 포커스 링과 상기 정전 척 사이로 연결되도록 형성될 수 있다.The gas supply line may be formed to be connected between the focus ring and the electrostatic chuck inside the support plate.

상기 가스는 질소 가스일 수 있다. The gas may be nitrogen gas.

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

본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 내부에 공간이 형성된 공정 챔버, 상기 공정 챔버 내부에 위치하며, 기판을 지지하는 지지 유닛, 상기 공정 챔버 내부에 공정 가스를 공급하는 가스 공급 유닛, 및 상기 공정 챔버 내부에 공급된 상기 공정 가스를 여기시키는 플라즈마 생성 유닛을 포함하되, 상기 지지 유닛은, 기판이 놓이는 지지판, 링 형상으로 제공되고 상기 지지판의 둘레를 따라 배치되며, 상기 기판의 가장자리영역을 지지하는 링 어셈블리, 그리고 상기 링 어셈블리와 상기 지지판 사이에 제공되며, 상기 링 어셈블리의 상면 또는 상기 지지판의 가장자리 영역에 잔류하는 이물질을 제거하도록 가스를 공급하는 가스 공급 라인을 포함할 수 있다.A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a processing chamber having a space therein, a support unit for supporting the substrate, a gas supply unit for supplying a process gas into the process chamber, And a plasma generation unit for exciting the process gas supplied into the process chamber, wherein the support unit is provided with a support plate on which the substrate is placed, a ring shape, and is disposed along the periphery of the support plate, And a gas supply line provided between the ring assembly and the support plate and supplying gas to remove foreign matter remaining on the upper surface of the ring assembly or the edge area of the support plate.

상기 지지판은 정전 척이며, 상기 링 어셈블리는 포커스 링을 포함하되, 상기 정전 척은 상기 기판을 상기 정전 척에 흡착시키는 전극을 포함할 수 있다.The support plate is an electrostatic chuck, and the ring assembly includes a focus ring, and the electrostatic chuck may include an electrode for attracting the substrate to the electrostatic chuck.

상기 가스 공급 라인은 상기 지지판 내부에서 상기 포커스 링과 상기 정전 척 사이로 연결되도록 형성될 수 있다.The gas supply line may be formed to be connected between the focus ring and the electrostatic chuck inside the support plate.

상기 가스는 질소 가스일 수 있다. The gas may be nitrogen gas.

또한, 본 발명은 기판 처리 방법을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법은, 공정 챔버 내부의 이물질을 처리하는 기판 처리 방법에 있어서, 공정 챔버 내부로부터 공정이 완료된 기판을 언로딩하는 단계, 상기 공정 챔버 내부에 플라즈마를 공급하여 상기 공정 챔버 내부를 세정하는 제 1 세정 단계, 그리고 상기 기판이 놓이는 정전 척과 상기 기판의 가장자리부분을 지지하는 포커스 링의 사이로 상기 정전 척에서 상기 기판이 제거된 상태로 가스를 공급하여 상기 포커스 링의 상면 또는 상기 정전 척의 가장자리 영역을 세정하는 제 2 세정 단계를 포함할 수 있다.The present invention also provides a substrate processing method. A substrate processing method according to an embodiment of the present invention is a substrate processing method for processing a foreign matter in a process chamber, comprising: unloading a substrate from the inside of the process chamber; A first cleaning step of cleaning the interior of the process chamber and supplying a gas between the electrostatic chuck on which the substrate is placed and a focus ring supporting an edge portion of the substrate in a state where the substrate is removed from the electrostatic chuck, And a second cleaning step of cleaning the upper surface or the edge area of the electrostatic chuck.

상기 가스는 질소 가스일 수 있다. The gas may be nitrogen gas.

본 발명의 실시예에 의하면, 공정 챔버 내부에 안착되는 이물질을 제거할 수 있는 지지 유닛을 포함한 기판 처리 장치를 제공할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a substrate processing apparatus including a support unit capable of removing foreign matter that is seated inside a process chamber.

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

도 1은 종래의 일반적인 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 2의 지지 유닛을 보여주는 도면이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 지지 유닛을 보여주는 도면이다.
도 5는 기판 처리 방법을 보여주는 플로우차트이다.
도 6 내지 도 9는 도 5에 따른 기판 처리 과정을 순차적으로 보여주는 도면이다.1 is a view showing a conventional general substrate processing apparatus.
2 is a cross-sectional view illustrating a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a view showing the support unit of Figure 2;
4 is a view showing a supporting unit according to another embodiment.
5 is a flowchart showing a substrate processing method.
FIGS. 6 to 9 are views sequentially illustrating the substrate processing process according to 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 세정하는 기판 처리 장치 에 대해 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 그 상부에 놓여진 기판을 가열하는 다양한 종류의 장치에 적용 가능하다. In the embodiment of the present invention, a substrate processing apparatus for cleaning a substrate by using plasma will be described. However, the present invention is not limited thereto, but is applicable to various kinds of apparatuses for heating a substrate placed thereon.

또한 본 발명의 실시예에서는 지지 유닛으로 정전 척을 예로 들어 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 지지 유닛은 기계적 클램핑에 의해 기판을 지지하거나, 진공에 의해 기판을 지지할 수 있다. In the embodiment of the present invention, an electrostatic chuck is described as an example of a supporting unit. However, the present invention is not limited to this, and the support unit can support the substrate by mechanical clamping or support the substrate by vacuum.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)를 나타내는 단면도이다. 기판 처리 장치(10)는 플라즈마를 이용하여 기판(W)을 처리한다. 본 발명의 실시예에서는 플라즈마를 이용하여 기판(W)을 세정하는 장치를 예로 들어 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 특징은 이에 한정되지 않으며 플라즈마를 이용하여 기판(W)을 처리하는 다양한 종류의 장치에 적용될 수 있다. 1 is a sectional view showing a substrate processing apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. The substrate processing apparatus 10 processes the substrate W using plasma. In an embodiment of the present invention, an apparatus for cleaning a substrate W using plasma is taken as an example. However, the technical features of the present invention are not limited thereto and can be applied to various kinds of apparatuses for processing the substrate W using plasma.

도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 공정 챔버(100), 지지 유닛(200), 가스 공급 유닛(300), 그리고 플라즈마 생성 유닛(400)을 포함한다.1, the substrate processing apparatus 10 includes a process chamber 100, a support unit 200, a gas supply unit 300, and a plasma generation unit 400. [

공정 챔버(100)는 내부에 공정 수행을 위한 공간을 가진다. 공정 챔버(100)의 바닥면에는 배기홀(103)이 형성된다. 배기홀(103)은 펌프(122)가 장착된 배기 라인(121)과 연결된다. 공정 과정에서 발생한 반응 부산물 및 공정 챔버(100) 내부에 머무르는 가스는 배기 라인(121)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 또한, 배기 과정에 의해 공정 챔버(100)의 내부공간은 소정 압력으로 감압된다. 배기홀(103)은 공정 챔버(100)에서 후술하는 플라즈마 경계 제한 유닛(500)의 외부 공간과 직접 통하는 위치에 제공된다. 일 예에 의하면, 배기홀(103)은 플라즈마 경계 제한 유닛(500)의 수직 아래 위치에 제공될 수 있다.The process chamber 100 has a space for performing a process inside. An exhaust hole 103 is formed in the bottom surface of the process chamber 100. The exhaust hole 103 is connected to the exhaust line 121 on which the pump 122 is mounted. The reaction byproducts generated in the process and the gas staying in the process chamber 100 may be discharged to the outside through the exhaust line 121. Further, the inner space of the process chamber 100 is reduced in pressure to a predetermined pressure by the exhaust process. The exhaust hole 103 is provided in the process chamber 100 at a position directly in contact with the outer space of the plasma boundary limiting unit 500, which will be described later. According to one example, the exhaust hole 103 may be provided at a vertically lower position of the plasma boundary limiting unit 500.

공정 챔버(100)의 측벽에는 개구(104)가 형성된다. 개구(104)는 공정 챔버(100) 내부로 기판(도 6의 W)이 출입하는 통로로 기능한다. 개구(104)는 도어 어셈블리(140)에 의해 개폐된다. 일 예에 의하면, 도어 어셈블리(140)는 외측 도어(142), 내측 도어(144), 그리고 연결판(146)을 가진다. 외측 도어(142)는 공정 챔버(100)의 외벽에 제공된다. 내측 도어(144)는 공정 챔버(100)의 내벽에 제공된다. 외측 도어(142)와 내측 도어(144)는 연결판(146)에 의해 서로 고정 결합된다. 연결판(146)은 개구(104)를 통해 공정 챔버(100)의 내측에서 외측까지 연장되게 제공된다. 도어 구동기(148)은 외측 도어(142)를 상하 방향으로 이동시킨다. 도어 구동기(148)는 유공압 실린더나 모터를 포함할 수 있다.An opening 104 is formed in the side wall of the process chamber 100. The opening 104 functions as a passage through which the substrate (W in FIG. 6) enters and exits into the process chamber 100. The opening 104 is opened and closed by the door assembly 140. According to one example, the door assembly 140 has an outer door 142, an inner door 144, and a connecting plate 146. The outer door 142 is provided on the outer wall of the process chamber 100. The inner door 144 is provided on the inner wall of the process chamber 100. The outer door 142 and the inner door 144 are fixedly coupled to each other by a connecting plate 146. The connection plate 146 is provided to extend from the inside to the outside of the process chamber 100 through the opening 104. The door driver 148 moves the outer door 142 in the vertical direction. The door driver 148 may include a pneumatic cylinder or a motor.

공정 챔버(100)의 내부 중 아래 영역에는 지지 유닛(200)이 위치한다. 지지 유닛(200)은 정전기력에 의해 기판(W)을 지지한다. 이와 달리 지지 유닛(200)은 기계적 클램핑 등과 같은 다양한 방식으로 기판(W)을 지지할 수 있다. In the lower region of the interior of the process chamber 100, the support unit 200 is positioned. The support unit 200 supports the substrate W by an electrostatic force. Alternatively, the support unit 200 may support the substrate W in a variety of ways, such as mechanical clamping.

지지 유닛(200)은 지지판(210), 링 어셈블리(260), 그리고 가스 공급 라인부(270)를 가진다. 지지판(210)에는 기판(W)이 놓인다. 지지판(210)은 베이스(220)와 정전 척(240)을 가진다. 정전 척(240)은 정전기력에 의해 기판(W)을 그 상면에 지지한다. 정전 척(240)은 베이스(220) 상에 고정결합된다. The support unit 200 has a support plate 210, a ring assembly 260, and a gas supply line portion 270. The substrate W is placed on the support plate 210. The support plate 210 has a base 220 and an electrostatic chuck 240. The electrostatic chuck 240 supports the substrate W on its upper surface by an electrostatic force. The electrostatic chuck 240 is fixedly coupled to the base 220.

링 어셈블리(260)는 링 형상으로 제공된다. 링 어셈블리(260)는 지지판(210)의 둘레를 감싸도록 제공된다. 일 예로, 링 어셈블리(260)는 정전 척(240)의 둘레를 감싸도록 제공된다. 링 어셈블리(260)는 기판(W)의 가장자리 영역을 지지한다. 일 예에 의하면, 링 어셈블리(260)는 포커스 링(262)과 절연 링(264)을 가진다. 포커스 링(262)은 정전 척(240)을 감싸도록 제공되며 플라즈마를 기판(W)으로 집중시킨다. 절연 링(264)는 포커스 링(262)을 감싸도록 제공된다. 선택적으로 링 어셈블리(260)는 플라즈마에 의해 정전 척(240)의 측면이 손상되는 것을 방지하도록 포커스 링(262)의 둘레에 밀착되게 제공되는 에지 링(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 상술한 바와 달리 링 어셈블리(260)의 구조는 다양하게 변경될 수 있다. The ring assembly 260 is provided in a ring shape. The ring assembly 260 is provided to surround the perimeter of the support plate 210. In one example, the ring assembly 260 is provided to surround the electrostatic chuck 240. The ring assembly 260 supports the edge region of the substrate W. [ According to one example, the ring assembly 260 has a focus ring 262 and an insulating ring 264. A focus ring 262 is provided to surround the electrostatic chuck 240 and focus the plasma onto the substrate W. [ An insulating ring 264 is provided to enclose the focus ring 262. Optionally, the ring assembly 260 may include an edge ring (not shown) provided in close contact with the periphery of the focus ring 262 to prevent the side of the electrostatic chuck 240 from being damaged by the plasma. Unlike the above, the structure of the ring assembly 260 can be variously changed.

도 3은 지지 유닛(200) 내 가스 공급 라인부(270)를 개략적으로 보여주는 단면도이다. 도 4는 다른 실시예에 따른 가스 공급 라인부(270)를 보여준다. 가스 공급 라인부(270)는 가스 공급원(272)과 가스 공급 라인(274)을 포함한다. 가스 공급 라인(274)은 링 어셈블리(260)와 지지판(210) 사이에 제공된다. 가스 공급 라인(274)은 링 어셈블리(260)의 상면 또는 지지판(210)의 가장자리 영역에 잔류하는 이물질을 제거하도록 가스를 공급한다. 일 예로, 가스는 질소 가스(N2)일 수 있다. 선택적으로, 다른 가스 또는 세정제를 공급할 수 있다. 도 3을 참조하면, 가스 공급 라인(274)은 지지판(210) 내부에서 포커스 링(262)과 정전 척(240) 사이로 연결되도록 형성될 수 있다. 이와 달리, 도 4와 같이, 가스 공급 라인(274)은 포커스 링(262) 내부에서 제공되어, 포커스 링(262)과 정전 척(240) 사이로 연결되도록 절곡되는 구조일 수 있다.3 is a cross-sectional view schematically showing the gas supply line unit 270 in the support unit 200. As shown in Fig. 4 shows a gas supply line unit 270 according to another embodiment. The gas supply line unit 270 includes a gas supply source 272 and a gas supply line 274. A gas supply line 274 is provided between the ring assembly 260 and the support plate 210. The gas supply line 274 supplies gas to remove foreign matter remaining on the upper surface of the ring assembly 260 or the edge region of the support plate 210. In one example, the gas may be nitrogen gas (N 2 ). Optionally, another gas or detergent can be supplied. Referring to FIG. 3, the gas supply line 274 may be formed to connect between the focus ring 262 and the electrostatic chuck 240 within the support plate 210. Alternatively, as shown in FIG. 4, the gas supply line 274 may be provided inside the focus ring 262 and be bent to be connected between the focus ring 262 and the electrostatic chuck 240.

일 예에 의하면, 정전 척(240)은 세라믹 재질로 제공되고, 포커스 링(262)은 실리콘 재질로 제공되고, 절연 링(264)은 쿼츠 재질로 제공될 수 있다. 정전 척(240) 또는 베이스(220) 내에는 공정 진행 중 기판(W)을 공정 온도로 유지하도록 하는 가열 부재(282) 및 냉각 부재(284)가 제공될 수 있다. 가열 부재(282)는 열선으로 제공될 수 있다. 냉각 부재(284)는 냉매가 흐르는 냉각 라인으로 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 가열 부재(282)는 정전 척(240)에 제공되고, 냉각 부재(284)는 베이스(220)에 제공될 수 있다.According to one example, the electrostatic chuck 240 is provided with a ceramic material, the focus ring 262 is provided with a silicon material, and the insulating ring 264 can be provided with a quartz material. The electrostatic chuck 240 or the base 220 may be provided with a heating member 282 and a cooling member 284 for keeping the substrate W at a processing temperature during the process. The heating member 282 may be provided with a hot wire. The cooling member 284 may be provided as a cooling line through which refrigerant flows. According to one example, the heating member 282 may be provided in the electrostatic chuck 240, and the cooling member 284 may be provided in the base 220.

가스 공급 유닛(300)은 공정 챔버(100) 내부로 공정가스를 공급한다. 가스 공급 유닛(300)은 가스 저장부(310), 가스 공급 라인(320), 그리고 가스 유입 포트(330)를 포함한다. 가스 공급 라인(320)은 가스 저장부(310)와 가스 유입 포트(330)를 연결한다. 가스 공급 라인(320)은 가스 저장부(310)에 저장된 공정 가스를 가스 유입 포트(330)에 공급한다. 가스 공급 라인(320)에는 그 통로를 개폐하거나, 그 통로를 흐르는 유체의 유량을 조절하는 밸브(322)가 설치될 수 있다.The gas supply unit 300 supplies the process gas into the process chamber 100. The gas supply unit 300 includes a gas reservoir 310, a gas supply line 320, and a gas inlet port 330. The gas supply line 320 connects the gas storage part 310 and the gas inlet port 330. The gas supply line 320 supplies the process gas stored in the gas storage unit 310 to the gas inlet port 330. The gas supply line 320 may be provided with a valve 322 for opening and closing the passage or regulating the flow rate of the fluid flowing through the passage.

플라즈마 생성 유닛(400)은 방전 공간(102)에 머무르는 공정 가스로부터 플라즈마를 발생시킨다. 방전 공간(102)은 공정 챔버(100) 내에서 지지 유닛(200)의 상부 영역에 해당된다. 플라즈마 생성 유닛(400)은 용량 결합형 플라즈마(capacitive coupled plasma) 소스를 가질 수 있다. The plasma generating unit 400 generates a plasma from a process gas staying in the discharge space 102. The discharge space 102 corresponds to the upper region of the support unit 200 in the process chamber 100. The plasma generation unit 400 may have a capacitive coupled plasma source.

플라즈마 생성 유닛(400)은 상부 전극(420), 하부 전극(440), 그리고 고주파 전원(460)을 가진다. 상부 전극(420)과 하부 전극(440)은 서로 상하 방향으로 대향되게 제공된다. 상부 전극(420)은 샤워 헤드(422) 및 링 어셈블리(424)를 가진다. 샤워 헤드(422)는 정전 척(240)과 대향되게 위치되고, 정전 척(240)보다 큰 직경으로 제공될 수 있다. 샤워 헤드(422)에는 가스를 분사하는 홀들(422a)이 형성된다. 링 어셈블리(424)는 샤워 헤드(422)를 감싸도록 제공된다. 링 어셈블리(424)는 샤워 헤드(422)와 전기적으로 연결되도록 샤워 헤드(422)에 접촉되게 제공될 수 있다. 링 어셈블리(424)는 샤워 헤드(422)에 밀착되게 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 샤워 헤드(422)는 실리콘으로 제공될 수 있다. 선택적으로 샤워 헤드(422)는 금속 재질로 제공될 수 있다. 링 어셈블리(424)는 샤워 헤드(422)와 동일한 재질로 제공될 수 있다. 하부 전극(440)은 정전 척(240) 내에 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 상부 전극(420)은 접지(429)되고, 하부 전극(440)에는 고주파 전원(460)이 연결될 수 있다. 선택적으로 상부 전극(420)에 고주파 전원(460)이 연결되고 하부 전극(440)이 접지될 수 있다. 또한, 선택적으로 상부 전극(420) 및 하부 전극(440) 모두에 고주파 전원(460)이 연결될 수 있다. 일 예에 의하면, 고주파 전원(460)은 상부 전극(420) 또는 하부 전극(440)에 연속적으로 전력을 인가하거나 펄스로 전력을 인가할 수 있다. The plasma generating unit 400 has an upper electrode 420, a lower electrode 440, and a radio frequency power source 460. The upper electrode 420 and the lower electrode 440 are vertically opposed to each other. The upper electrode 420 has a showerhead 422 and a ring assembly 424. The showerhead 422 is positioned opposite the electrostatic chuck 240 and can be provided with a larger diameter than the electrostatic chuck 240. The showerhead 422 is provided with holes 422a for injecting gas. A ring assembly 424 is provided to enclose the showerhead 422. The ring assembly 424 may be provided in contact with the showerhead 422 to be electrically connected to the showerhead 422. The ring assembly 424 may be provided in close contact with the shower head 422. According to one example, the showerhead 422 may be provided with silicon. Alternatively, the showerhead 422 may be provided of a metal material. The ring assembly 424 may be provided in the same material as the shower head 422. The lower electrode 440 may be provided in the electrostatic chuck 240. According to an example, the upper electrode 420 may be grounded 429, and the lower electrode 440 may be connected to a high frequency power source 460. The high frequency power source 460 may be connected to the upper electrode 420 and the lower electrode 440 may be grounded. In addition, a high frequency power source 460 can be selectively connected to both the upper electrode 420 and the lower electrode 440. In one example, the high frequency power source 460 may apply power to the upper electrode 420 or the lower electrode 440 continuously or in a pulse.

이하, 도 5 내지 도 9를 이용하여 기판 처리 과정을 설명한다. 도 5는 기판 처리 장치()를 이용하여 기판을 처리하는 방법을 보여주는 플로우차트이다. 도 6 내지 도 9는 도 5에 따른 기판 처리 과정을 순차적으로 보여주는 도면들이다. 먼저, 공정 챔버(100) 내에 공정이 완료되면, 지지 유닛(200)으로부터 기판(W)이 언로딩된다(S110). 기판(W)이 언로딩되면, 포커스 링(262)과 정전 척(240)의 상면 가장자리부에는 공정 부산물인 폴리머(P)가 남게 된다. 이후, 공정 챔버(100) 내에서는 기판(W) 세정이 시작된다. 먼저, 샤워 헤드(422)의 홀들(422a)로부터 플라즈마를 여기하여 공정 챔버(100) 내부를 세정하는 제 1 세정 단계가 이루어진다(S120). 제 1 세정 단계가 이루어진 후, 제 2 세정 단계가 이루어진다(S130). 제 2 세정 단계에는, 포커스 링(262)과 정전 척(240) 사이의 가스 공급 라인(274)으로 가스가 공급된다. 이 때, 정전 척(240)에는 기판(W)이 제거된 상태이다. 가스는 포커스 링(262)과 정전 척(240)의 상면 가장자리 영역의 폴리머(P)를 세정한다. 일 예로, 가스는 질소 가스(N2)일 수 있다. 제 2 세정 단계가 완료되면, 포커스 링(262)과 정전 척(240)의 상면 가장자리 영역이 세정되어 후속 공정에 폴리머(P)가 영향을 미치지 않는다. Hereinafter, a substrate processing process will be described with reference to FIGS. 5 to 9. FIG. 5 is a flowchart showing a method of processing a substrate using the substrate processing apparatus (). FIGS. 6 to 9 are views sequentially illustrating the substrate processing process according to FIG. First, when the process is completed in the process chamber 100, the substrate W is unloaded from the support unit 200 (S110). When the substrate W is unloaded, a polymer P, which is a process by-product, remains on the upper surface of the focus ring 262 and the electrostatic chuck 240. Thereafter, cleaning of the substrate W starts in the process chamber 100. First, a first cleaning step is performed in which plasma is excited from the holes 422a of the shower head 422 to clean the inside of the process chamber 100 (S120). After the first cleaning step, a second cleaning step is performed (S130). In the second cleaning step, gas is supplied to the gas supply line 274 between the focus ring 262 and the electrostatic chuck 240. At this time, the substrate W is removed from the electrostatic chuck 240. The gas cleans the focus ring 262 and the polymer P in the upper edge region of the electrostatic chuck 240. In one example, the gas may be nitrogen gas (N2). When the second cleaning step is completed, the upper surface edge region of the focus ring 262 and the electrostatic chuck 240 is cleaned so that the polymer P does not affect the subsequent process.

이상에서는, 상기 실시예에서는 플라스마를 이용하여 세정 공정을 수행하는 것으로 설명하였으나, 기판 처리 공정은 이에 한정되지 않으며, 플라스마를 이용하는 다양한 기판 처리 공정, 예컨대 증착 공정, 애싱 공정, 그리고 식각 공정 등에도 적용될 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 플라즈마 생성 유닛이, 용량 결합형 플라즈마(capacitive coupled plasma) 소스로 제공되는 구조로 설명하였다. 그러나, 이와 달리, 플라즈마 생성 유닛은 유도 결합형 플라즈마(ICP: inductively coupled plasma)으로 제공될 수 있다. 유도 결합형 플라즈마는 안테나를 포함할 수 있다. 또한, 기판 처리 장치는 추가적으로 플라즈마 경계 제한 유닛을 포함할 수 있다. 플라즈마 경계 제한 유닛은, 일 예로, 링 형상으로 제공될 수 있으며, 방전 공간(102)을 감싸도록 제공되어 플라즈마가 그 외측으로 빠져나가는 것을 억제할 수 있다. Although the cleaning process is performed using the plasma in the above embodiment, the substrate process is not limited to this, and may be applied to various substrate processing processes using plasma, such as a deposition process, an ashing process, and an etching process . In this embodiment, the plasma generating unit is provided as a capacitive coupled plasma source. Alternatively, however, the plasma generating unit may be provided with an inductively coupled plasma (ICP). The inductively coupled plasma may include an antenna. Further, the substrate processing apparatus may further include a plasma boundary limiting unit. The plasma boundary limiting unit may be provided in a ring shape, for example, and may be provided so as to surround the discharge space 102, so that the plasma can be prevented from escaping to the outside.

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 scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

100 : 공정 챔버 140 : 도어 어셈블리
200 : 지지 유닛 210 : 지지판
220 : 베이스 240 : 정전 척
260 : 링 어셈블리 270 : 가스 공급 라인부
272 : 가스 공급원 274 : 가스 공급라인
300 : 가스 공급 유닛 400 : 플라즈마 발생 유닛100: Process chamber 140: Door assembly
200: support unit 210: support plate
220: Base 240: Electrostatic Chuck
260: ring assembly 270: gas supply line part
272: gas supply source 274: gas supply line
300: gas supply unit 400: plasma generating unit

Claims (2)

기판이 놓이는 지지판;
링 형상으로 제공되고 상기 지지판의 둘레를 따라 배치되며, 상기 기판의 가장자리영역을 지지하는 링 어셈블리; 그리고
상기 링 어셈블리와 상기 지지판 사이에 제공되며, 상기 링 어셈블리의 상면 또는 상기 지지판의 가장자리 영역에 잔류하는 이물질을 제거하도록 가스를 공급하는 가스 공급 라인부를 포함하는 지지 유닛.A support plate on which the substrate is placed;
A ring assembly provided in a ring shape and disposed along the periphery of the support plate, the ring assembly supporting an edge region of the substrate; And
And a gas supply line portion provided between the ring assembly and the support plate for supplying gas to remove foreign matter remaining on the upper surface of the ring assembly or the edge region of the support plate. 제 1 항에 있어서,
상기 지지판은 정전 척을 포함하고,
상기 링 어셈블리는 포커스 링을 포함하되,
상기 정전 척은 상기 기판을 상기 정전 척에 흡착시키는 전극을 포함하는 지지 유닛.
The method according to claim 1,
Wherein the support plate includes an electrostatic chuck,
The ring assembly includes a focus ring,
Wherein the electrostatic chuck comprises an electrode for attracting the substrate to the electrostatic chuck.
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