KR20150146219A - Substrate support plate for plasma processing apparatus - Google Patents

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KR20150146219A
KR20150146219A KR1020140076469A KR20140076469A KR20150146219A KR 20150146219 A KR20150146219 A KR 20150146219A KR 1020140076469 A KR1020140076469 A KR 1020140076469A KR 20140076469 A KR20140076469 A KR 20140076469A KR 20150146219 A KR20150146219 A KR 20150146219A
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전종근
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세교 (주)
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Abstract

According to the present invention, a substrate support plate for a plasma processing apparatus comprises: an upper plate (100) provided with a plurality of opening parts formed thereon to expose an upper portion of a substrate (W) and a plurality of substrate storage frames (110) each having a stopping protrusion (120) disposed on an upper end of an inner circumferential surface thereof overlapping with an edge portion of an upper surface of the substrate, wherein an edge circumference portion (140) thereof is extended downwards; and a lower plate (200) provided with a plurality of elevated portions (210) each formed larger than a diameter of the substrate (W) to allow an edge portion thereof to face a lower surface of the upper plate (100) and provided with one or more cooling gas supply holes (215) to supply cooling gas to a lower surface of the substrate (W), and one or more opening parts (220, 230) formed on a portion thereof except the elevated portions (210), inserted into the inside of the edge circumference portion (140) of the upper plate (100), and fixed on the lower surface of the upper plate (100) by a mounting means. A sealing member (180) is installed between an edge of a lower surface of the stopping protrusion (120) of each substrate storage frame (110) of the upper plate (100) and an edge of the upper surface of the substrate (W).

Description

플라즈마 처리장치의 기판재치대{SUBSTRATE SUPPORT PLATE FOR PLASMA PROCESSING APPARATUS}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a plasma processing apparatus,

본 발명은 플라즈마 처리장치의 기판 재치대에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판 재치대의 상판을 효율적으로 냉각할 수 있는 플라즈마 처리장치의 기판 재치대에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate table of a plasma processing apparatus, and more particularly, to a substrate table of a plasma processing apparatus capable of efficiently cooling an upper plate of a substrate table.

일반적으로 반도체칩이나, LED, 평판 디스플레이 장치의 제조에 있어서, 기판 (또는 웨이퍼) 위에 박막을 형성하거나 원하는 패턴을 가공하기 위하여 플라즈마를 이용한 표면처리공정이 수행된다. 플라즈마를 이용한 표면처리의 대표적인 예로서, 금속유기 화학기상증착(Metal Organic Chemical Vapor Deposition: MOCVD) 공정과 플라즈마 식각(Plasma Etching) 공정을 들 수 있다.Generally, in the manufacture of semiconductor chips, LEDs, and flat panel display devices, a surface treatment process using plasma is performed to form a thin film on a substrate (or wafer) or to process a desired pattern. As a representative example of the surface treatment using plasma, a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) process and a plasma etching process are exemplified.

이러한 플라즈마 표면처리공정을 수행하는 플라즈마 처리장치는 공정챔버 내에 플라즈마에 의한 표면처리 대상이 되는 기판을 고정하는 재치대가 마련되어 있으며, 특히 생산성 향상을 위하여 다수의 기판을 동시에 고정하여 표면처리하는 형태의 재치대가 이용되고 있다. A plasma processing apparatus for performing such a plasma surface treatment process is provided with a table for fixing a substrate to be surface-treated by plasma in a process chamber. Particularly, in order to improve productivity, Is being used.

이러한 플라즈마를 이용한 표면처리가 대략 150℃ 정도의 고온 상태의 공정챔버 내에서 수행되므로, 재치대에 재치된 기판은 플라즈마의 열에 온도가 상승하게 되며, 그 온도가 일정한 수준을 넘어서게 되면 공정 불량 등이 발생될 수 있다. Since the surface treatment using the plasma is performed in a process chamber at a high temperature of about 150 ° C, the temperature of the substrate placed on the table is raised to the plasma temperature. If the temperature exceeds a certain level, Lt; / RTI >

이와 같은 문제점을 감안하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 한국 등록특허 제10-0734016호에서는 기판재치대에 유로(7a, 7b, 7c)를 형성하여 냉각가스를 공급함으로써 기판의 온도를 일정 범위 내에서 유지하는 구조를 개시하고 있다. 이때의 재치대는 척(4)의 상부에 위치하는 하판(7)과 상기 하판의 상부면에 결합되어 기판(W)의 상부면을 노출시키며 상기 하판과는 이격되어 하판을 통해 공급되는 냉각 가스가 기판(W)의 저면에 공급될 수 있도록 하는 상판(8)이 마련되어 있다. 상기 상판과 하판은 볼트 등에 의해 서로 결합되며, 그 사이에 냉각가스의 누출을 방지하는 다수의 O-링(9)을 두고 있다. 상기 하판(7)의 유로(7a, 7b, 7c)를 통해 공급된 냉각가스가 기판(W)의 배면에 접하도록 공급될 수 있으나, 다수의 O-링에 의하여 상기 상판(8)의 하부로는 냉각가스가 공급될 수 없어서 상판(8)의 온도상승을 막을 수 없었다. 상기 상판의 온도 상승은 기판(W)의 상부면(8)을 노출시키는 상판의 개구부(8a) 주변의 기판 온도를 불균일하게 만들게 되어, 플라즈마 에칭을 위해 기판에 형성한 포토레지스트 패턴의 불균일한 경화나 버닝(burning) 현상이 발생하게 되어 공정 불량을 유발할 수 있다.1, in Korean Patent No. 10-0734016, channels 7a, 7b, and 7c are formed on a substrate mounting table and a cooling gas is supplied to adjust the temperature of the substrate to a predetermined range In the case of the above-described structure. At this time, the mounting table is coupled to the lower plate 7 located on the upper side of the chuck 4 and the upper surface of the lower plate to expose the upper surface of the substrate W. Cooling gas supplied through the lower plate, And an upper plate 8 is provided so as to be supplied to the bottom surface of the substrate W. The upper plate and the lower plate are coupled to each other by bolts or the like, and a large number of O-rings 9 are provided between the upper plate and the lower plate to prevent leakage of the cooling gas therebetween. The cooling gas supplied through the flow paths 7a, 7b and 7c of the lower plate 7 can be supplied so as to be in contact with the rear surface of the substrate W. However, The cooling gas could not be supplied and the temperature rise of the top plate 8 could not be prevented. The temperature rise of the upper plate causes the temperature of the substrate around the opening 8a of the upper plate 8 to expose the upper surface 8 of the substrate W to become uneven. Thus, the non-uniform hardening of the photoresist pattern formed on the substrate for plasma etching Or burning phenomenon may occur, which may cause a process failure.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 한국 등록특허 제10-1228484호에서는 기판(W)이 상부에 재치되며, 척(10)을 통해 공급되는 냉각가스를 상기 기판의 배면측으로 공급하는 제1 냉각가스공급관(21)과 냉각가스를 상판(30)의 배면측으로 공급하는 제2 냉각가스공급관(22)을 구비하는 하판(20)과, 상기 하판의 배면측에서 수용하여 상기 기판의 상부면을 노출시키는 개구부(33)가 마련되며, 상기 하판(20)의 측면과의 사이에서 상기 냉각가스가 공급되는 유로(31)를 형성하는 상판(30)과, 상기 하판(20)에 고정되어 상기 기판(W)과 상기 상판(30) 사이를 실링하는 실링부재(40)를 포함하는 플라즈마 처리장치용 기판 재치대를 개시하고 있다. 상기 한국 등록특허 제10-1228484호는 기판(W)이 실장되는 하판(20)과 기판을 고정하는 상판(30)의 사이에도 냉각가스가 공급되도록 하여 기판(W)의 온도 균일성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In order to solve such a problem, in Korean Patent No. 10-1228484 as shown in FIGS. 2 and 3, a substrate W is placed on the upper part, and a cooling gas supplied through the chuck 10 is supplied to the substrate A lower plate 20 having a first cooling gas supply pipe 21 for supplying the cooling gas to the back side and a second cooling gas supply pipe 22 for supplying the cooling gas to the back side of the upper plate 30; An upper plate 30 provided with an opening 33 for exposing the upper surface of the substrate and forming a flow path 31 through which the cooling gas is supplied between the lower plate 20 and the side surface of the lower plate 20, And a sealing member (40) fixed to the upper plate (30) and sealing the substrate (W) and the upper plate (30). Korean Patent No. 10-1228484 discloses an apparatus and method for supplying a cooling gas between a lower plate 20 on which a substrate W is mounted and an upper plate 30 for fixing the substrate to improve the temperature uniformity of the substrate W There is an effect that can be.

그러나, 상기 한국 등록특허 제10-1228484호의 플라즈마 처리장치용 기판 재치대에서는 하판(20)의 상부면에 배치된 실링부재(40)가 기판(W)의 하부면과 접촉됨과 동시에 상판(30)의 하부면과도 접촉되어 냉각가스의 흐름을 제한하여, 냉각가스가 기판(W)의 측면 가장자리부에는 공급되지 않으므로, 기판(W)의 냉각 효과가 떨어져서 기판의 온도를 불균일하게 만드는 문제가 있다. 또한, 하판내에 형성된 제2 냉각가스공급관(22)을 크게 형성할 경우에는 상판(30)의 냉각효율이 증대될 수 있으나, 제2 냉각가스공급관(22)으로 유동되는 냉각가스량이 증대하여 O-링(40)에 과도한 가스압이 작용하여 냉각가스가 공정챔버내로 누출될 우려가 있다.However, in the substrate mounting table for a plasma processing apparatus of Korean Patent No. 10-1228484, the sealing member 40 disposed on the upper surface of the lower plate 20 is in contact with the lower surface of the substrate W, Since the cooling gas is not supplied to the side edge portions of the substrate W, the cooling effect of the substrate W is lowered and the temperature of the substrate is made uneven . When the second cooling gas supply pipe 22 formed in the lower plate is formed large, the cooling efficiency of the top plate 30 can be increased. However, the amount of the cooling gas flowing into the second cooling gas supply pipe 22 increases, There is a fear that excessive gas pressure acts on the ring 40 and the cooling gas leaks into the process chamber.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 냉각가스가 플라즈마 처리공정챔버내로 누출될 우려를 없애면서 상판을 냉각가스에 의해 효율적으로 냉각시킬 수 있는 플라즈마 처리장치의 기판 재치대를 제공하는 것에 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide a substrate mounting table of a plasma processing apparatus capable of efficiently cooling a top plate by a cooling gas while eliminating the risk of a cooling gas leaking into a plasma processing process chamber There is a purpose in.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 기판 재치대는, 기판의 상부면을 노출시키는 복수의 개구부가 형성되며, 각각 기판 상부면의 가장자리 부분과 중첩되는 내주면 상단의 걸림턱을 가지는 복수의 기판 수납틀을 구비하며, 가장자리 둘레부가 아래방향으로 연장되는 상판; 가장자리 부분이 상기 상판의 하부면에 대향하도록 상기 기판의 직경보다 크게 형성되며, 냉각가스를 기판의 하부면으로 공급할 수 있는 하나 이상의 냉각가스공급홀이 구비된 복수의 융기부를 구비하며, 상기 복수의 융기부 이외의 부위에 하나 이상의 개구부가 형성되며, 상기 상판의 가장자리 둘레부의 내측으로 삽입되어 체결수단에 의해 상기 상판의 하부면에 고정되는 하판을 포함하며, 상기 상판의 기판 수납틀의 걸림턱의 하부면의 가장자리와 상기 기판의 상부면의 가장자리 사이에 실링부재가 설치된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus comprising a substrate table having a plurality of openings exposing an upper surface of a substrate, An upper plate having a plurality of substrate holding frames each having a latching jaw and having a peripheral edge portion extending downward; And a plurality of ridges formed to be larger than the diameter of the substrate so that an edge portion thereof faces the lower surface of the upper plate and having at least one cooling gas supply hole capable of supplying a cooling gas to the lower surface of the substrate, And a lower plate which is formed at one or more openings in a region other than the ridge portion and which is inserted inwardly of an edge portion of the upper plate and fixed to a lower surface of the upper plate by fastening means, A sealing member is provided between the edge of the lower surface and the edge of the upper surface of the substrate.

상기 본 발명의 플라즈마 처리장치의 기판 재치대에서는, 상기 상판의 복수의 기판 수납틀의 걸림턱의 각각의 하부면의 가장자리에는 상기 실링부재를 장착하기 위한 오목홈이 구비될 수 있다.In the substrate mounting table of the plasma processing apparatus of the present invention, recessed grooves for mounting the sealing members may be provided at the edge of each lower surface of the holding jaws of the plurality of substrate housing frames of the upper plate.

또한, 상기 본 발명의 플라즈마 처리장치의 기판 재치대에서는, 상기 실링부재는 내열성, 내약품성의 재질로 제조된 O-링으로 이루어질 수 있다.In addition, in the substrate mounting table of the plasma processing apparatus of the present invention, the sealing member may be formed of an O-ring made of a material having heat resistance and chemical resistance.

또한, 상기 본 발명의 플라즈마 처리장치의 기판 재치대에서는, 상기 기판의 하부면에 대향하는 상기 하판의 융기부의 상부면에 복수의 돌기가 형성될 수 있다.Further, in the substrate table of the plasma processing apparatus of the present invention, a plurality of projections may be formed on the upper surface of the ridge portion of the lower plate facing the lower surface of the substrate.

또한, 상기 본 발명의 플라즈마 처리장치의 기판 재치대에서는, 상기 하판의 기판 대향면에 형성되는 복수의 돌기는 탄성재질로 이루어진다.In the substrate mounting table of the plasma processing apparatus of the present invention, the plurality of projections formed on the substrate facing surface of the lower plate are made of an elastic material.

또한, 상기 하판의 기판 대향면에 형성되는 복수의 돌기는 하판과 일체로 형성될 수 있다.The plurality of projections formed on the substrate facing surface of the lower plate may be integrally formed with the lower plate.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 얻어질 수 있다.According to the present invention as described above, the following effects can be obtained.

(1) 기판의 하부면 뿐만 아니라, 기판의 측면 가장자리부에도 냉각가스가 공급되므로, 기판의 냉각 효과가 증대되어 기판의 온도 균일성을 향상시킬 수 있다.(1) Since the cooling gas is supplied not only to the lower surface of the substrate but also to the side edge portions of the substrate, the cooling effect of the substrate is increased, and the temperature uniformity of the substrate can be improved.

(2) 플라즈마 처리장치의 기판 재치대의 상판이 하판의 개구부를 통하여 노출되어 냉각가스에 의해 상판의 노출부가 직접 냉각되어 상판 전체를 용이하게 냉각시킬 수 있으므로, 상판의 냉각효율이 증대되어 기판의 온도 균일성이 향상되어 플라즈마 처리의 공정불량 발생이 방지될 수 있다.(2) Since the upper plate of the substrate table of the plasma processing apparatus is exposed through the opening of the lower plate, and the exposed portion of the upper plate is directly cooled by the cooling gas to easily cool the entire upper plate, the cooling efficiency of the upper plate is increased, The uniformity is improved and the occurrence of process defects in the plasma processing can be prevented.

(3) 상판의 하부면에 냉각가스를 직접 공급하여 상판을 냉각하는 방식이 아니므로, 상판을 냉각시키는 냉각가스가 공정챔버내로 누출될 우려가 감소된다. (3) Since the cooling gas is directly supplied to the lower surface of the upper plate to cool the upper plate, the possibility that the cooling gas for cooling the upper plate leaks into the process chamber is reduced.

도 1은 종래의 플라즈마 처리장치용 재치대를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 종래의 다른 플라즈마 처리장치용 재치대를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 종래의 다른 플라즈마 처리장치용 재치대의 개략적인 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 기판 재치대에 기판이 장착된 상태를 상부에서 바라본 사시도이다.
도 5는 도 4의 B-B선을 따라 플라즈마 처리장치의 기판 재치대를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 도 4의 플라즈마 처리장치의 기판 재치대의 상판의 저면 사시도이다.
도 7은 도 4는 플라즈마 처리장치의 기판 재치대의 하판의 상부 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 기판 재치대의 하판의 상부 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 재치대에 기판이 장착되어 척위에 배치된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a mount for a conventional plasma processing apparatus.
2 is a cross-sectional view schematically showing a mounting table for another conventional plasma processing apparatus.
Fig. 3 is a schematic exploded perspective view of a mounting table for another conventional plasma processing apparatus of Fig. 2; Fig.
FIG. 4 is a perspective view illustrating a state where a substrate is mounted on a substrate table of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.
5 is a cross-sectional view schematically showing a substrate mounting table of the plasma processing apparatus along the line BB in Fig.
6 is a bottom perspective view of a top plate of a substrate mounting table of the plasma processing apparatus of FIG.
Fig. 7 is an upper perspective view of the lower plate of the substrate mounting table of the plasma processing apparatus. Fig.
8 is a top perspective view of a lower plate of a substrate mounting table of a plasma processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a state where a substrate is mounted on a substrate mounting table according to an embodiment of the present invention.

상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 실시 예를 통하여 보다 분명해질 것이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings.

이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.It is to be understood that the following specific structure or functional description is illustrative only for the purpose of describing an embodiment in accordance with the concepts of the present invention and that embodiments in accordance with the concepts of the present invention may be embodied in various forms, It should not be construed as limited to the embodiments.

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들은 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The embodiments according to the concept of the present invention can make various changes and have various forms, so that specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in this specification or application. However, it should be understood that the embodiments according to the concept of the present invention are not intended to limit the present invention to specific modes of operation, but include all changes, equivalents and alternatives included in the spirit and scope of the present invention.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다. The terms first and / or second etc. may be used to describe various components, but the components are not limited to these terms. The terms may be named for the purpose of distinguishing one element from another, for example, without departing from the scope of the right according to the concept of the present invention, the first element being referred to as the second element, The second component may also be referred to as a first component.

어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어 있다"거나 "접속되어 있다"고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어 있다"거나 또는 "직접 접속되어 있다"고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "∼사이에"와 "바로 ∼사이에" 또는 "∼에 인접하는"과 "∼에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.Whenever an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but there may be other elements in between It should be understood. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions for describing the relationship between components, such as "between" and "between" or "adjacent to" and "directly adjacent to" should also be interpreted.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. It is to be understood that the terms such as " comprises "or" having "in this specification are intended to specify the presence of stated features, integers, But do not preclude the presence or addition of steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless otherwise defined, all terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning of the context in the relevant art and, unless explicitly defined herein, are to be interpreted as ideal or overly formal Do not.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 기판 재치대에 기판이 장착된 상태를 상부에서 바라본 사시도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 4의 B-B선을 따라 도시한 플라즈마 처리장치의 기판 재치대의 개략적인 단면도가 도시되어 있고, 도 6 및 도 7에는 도 4의 플라즈마 처리장치의 기판 재치대의 상판의 저면 사시도 및 하판의 상부 사시도가 도시되어 있다.FIG. 4 is a perspective view illustrating a state where a substrate is mounted on a substrate table of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a sectional view of the plasma processing apparatus shown in FIG. 6 and 7 show a bottom perspective view and a top perspective view of the lower plate of the substrate table of the plasma processing apparatus of Fig. 4, respectively.

본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 기판 재치대는, 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 복수의 기판 수납틀(110)을 구비하는 상판(100)과, 각각의 상판(100)의 기판 수납틀(110)에 수납된 기판(W)을 하부에서 상측으로 떠받치도록 위치되는 복수의 융기부(210)가 구비된 하판(200)을 포함하며, 하판(200)은 나사 또는 볼트와 같은 체결수단에 의해 상판(100)의 하부면에 고정된다.4 to 7, the substrate holder of the plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes an upper plate 100 having a plurality of substrate receiving frames 110, And a lower plate 200 provided with a plurality of raised portions 210 positioned so as to support the substrate W housed in the substrate holding frame 110 of the upper substrate 200 from the lower side to the upper side, And is fixed to the lower surface of the upper plate 100 by a fastening means such as a bolt.

상판(100)에 구비되는 각각의 기판 수납틀(110)은 플라즈마 처리될 기판(W)의 형상에 대응하도록 형성되는 것으로서, 수납될 기판(W)의 형상에 따라 형상이 변경될 수 있으며, 기판(W)의 크기에 따라 하나의 상판(100)에 구비되는 기판 수납틀(110)의 수가 변경될 수 있다. 각각의 기판 수납틀(110)은 도 6에 도시된 바와 같이, 상판(100)을 상하로 관통하는 개구부가 형성되며, 각각 기판(W)의 상부면의 가장자리 부분과 중첩되는 내주면 상단의 걸림턱(120)을 구비한다. 상기 걸림턱(120)의 구조는 도 6의 C-C 단면도에 보다 명확히 도시되었다. 또한, 상판(100)은 그 가장자리 둘레부(140)가 아래방향으로 연장되는 형상으로 이루어진다.Each of the substrate housing frames 110 provided in the upper plate 100 is formed to correspond to the shape of the substrate W to be plasma processed and may be changed in shape depending on the shape of the substrate W to be housed, The number of substrate receiving frames 110 provided in one upper plate 100 can be changed according to the size of the wafer W. As shown in FIG. 6, each of the substrate holding frames 110 is formed with openings passing through the upper plate 100 in the vertical direction, (120). The structure of the latching jaw 120 is more clearly shown in the sectional view taken along the line C-C in Fig. Also, the top plate 100 has a shape in which the peripheral edge portion 140 extends downward.

구체적으로, 상기 걸림턱(120)의 내측의 개구부의 직경이 기판(W)은 직경보다 작게 형성되고, 상기 걸림턱의 외측벽의 직경은 기판(W)의 직경보다 약간 크게 형성된다.Specifically, the diameter of the opening on the inner side of the latching jaw 120 is smaller than the diameter of the substrate W, and the diameter of the outer wall of the latching jaw is formed to be slightly larger than the diameter of the substrate W.

그리고, 기판(W)의 하부면을 상측으로 떠받치는 하판(200)에서 가장자리 부분이 상판(100)의 하부면에 대항하도록 기판(W)의 직경보다 크게 형성되며, 융기부(210)는 도 7에 도시된 바와 같이 기판(W)의 하부면과 대략 동일한 크기로 형성되는 것으로서, 헬륨(He) 가스 등의 냉각가스를 기판(W)의 하부면으로 공급할 수 있는 하나 이상의 냉각가스공급홀(215)을 구비한다. 이에 따라, 도 9에 도시된 바와 같이, 척(400) 내에 형성된 홀(470)을 통해 공급되는 냉각가스가 상기 냉각가스공급홀(215)을 통하여 기판(W)의 하부면으로 공급되어 기판을 냉각하여 기판의 온도 균일성을 향상시키게 된다.The edge of the lower plate 200 supporting the lower surface of the substrate W is formed larger than the diameter of the substrate W so as to oppose the lower surface of the upper plate 100, 7, which is formed to have substantially the same size as the lower surface of the substrate W, and which can supply a cooling gas such as helium (He) gas to the lower surface of the substrate W 215). 9, the cooling gas supplied through the holes 470 formed in the chuck 400 is supplied to the lower surface of the substrate W through the cooling gas supply holes 215, And the temperature uniformity of the substrate is improved.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 하판(200)에서 상기 복수의 융기부(210) 이외의 부위에는 하나 이상의 개구부(220, 230)가 형성되어, 이들 개구부(220, 230)를 통하여 상판(100)의 하부면이 노출되어 냉각가스에 상판의 하부면의 넓은 부위에 접촉하게 되므로, 상판(100)의 냉각효율이 현저하게 향상된다.7, one or more openings 220 and 230 may be formed in the lower plate 200 at portions other than the plurality of ridges 210. The openings 220 and 230 may be formed through the openings 220 and 230, The lower surface of the upper plate 100 is exposed to contact with the cooling gas at a wide portion of the lower surface of the upper plate, so that the cooling efficiency of the upper plate 100 is remarkably improved.

또한, 상기 상판(100)의 기판 수납틀(110)의 걸림턱(120)의 하부면의 가장자리와 상기 기판(W)의 상부면의 가장자리 사이에는 실링부재(180)가 설치된다. 이에 따라, 하판(200)의 개구부(220, 230) 등을 통하여 기판(W)의 측면 가장자리로 공급되는 냉각가스가 과도하게 플라즈마 공정챔버내로 혼입되는 것을 방지할 수 있게 된다. 상기 실링부재(180)는 내열성, 내화학성 및 내구성이 우수한 NBR, 실리콘, 우레탄, 테프론(Tefron) 등으로 제조될 수 있다. 상기 실링부재(180)는 O-링으로 이루어질 수 있다.A sealing member 180 is provided between the edge of the lower surface of the latching jaw 120 of the substrate holding frame 110 of the upper plate 100 and the edge of the upper surface of the substrate W. [ Accordingly, the cooling gas supplied to the side edge of the substrate W through the openings 220 and 230 of the lower plate 200 and the like can be prevented from being excessively mixed into the plasma processing chamber. The sealing member 180 may be made of NBR, silicone, urethane, or Teflon, which is excellent in heat resistance, chemical resistance, and durability. The sealing member 180 may be an O-ring.

또한, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 플라즈마 처리장치의 기판 재치대의 상판(100)의 복수의 기판 수납틀(110)의 각각의 걸림턱(120)의 하부면의 가장자리에는 실링부재(180)를 안정되게 장착하기 위하여 오목홈(130)이 구비될 수 있다.5 and 6, at the edge of the lower surface of each of the holding jaws 120 of the plurality of substrate holding frames 110 of the upper plate 100 of the substrate table of the plasma processing apparatus, A concave groove 130 may be provided to stably mount the light emitting diode 180.

또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 기판 재치대에서는, 기판(W)의 하부면을 받쳐주는 하판(200)의 융기부(210)의 상부면에 복수의 돌기(211)를 형성하여, 하판(200)의 융기부(210)와 기판(W)의 하부면의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 상기 돌기(211)는 하판(200)과 일체로 형성할 수도 있으며, 돌기(211)를 하판(200)의 융기부(210)의 상부면에 부착시킬 수도 있다. 상기 하판(200)에 돌기(211)를 부착시키는 경우에는, 상기 돌기(211)는 금속제 스프링 또는 내열성의 탄성재질로 제조될 수 있다.8, in the substrate table of the plasma processing apparatus according to the embodiment of the present invention, the upper surface of the ridge portion 210 of the lower plate 200 supporting the lower surface of the substrate W, A plurality of protrusions 211 may be formed in the lower plate 200 to improve the adhesion between the protrusion 210 of the lower plate 200 and the lower surface of the substrate W. [ The protrusion 211 may be integrally formed with the lower plate 200 or may be attached to the upper surface of the protrusion 210 of the lower plate 200. When the protrusion 211 is attached to the lower plate 200, the protrusion 211 may be made of a metal spring or a heat-resistant elastic material.

본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 기판 재치대에서는, 먼저 상판(100)의 하부면이 상측을 향하도록 뒤집은 상태로 준비한 다음에, 상판(100)의 복수의 기판 수납틀(110)에 복수의 기판(W)을 배열한다. 그 다음에, 하판(220)의 복수의 융기부(210)를 상판(100)의 복수의 기판 수납틀(110)에 맞춰서 삽입한 다음에(도 5 참조), 상판의 암나사홀(151)에 예를 들어, 복수의 나사 또는 볼트(미도시)를 체결하여 하판(200)을 상판(100)에 고정할 수 있다. 여기서, 하판(200)을 상판(100)에 고정하는 방법은 공지의 다른 방법들이 이용될 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.In the substrate table of the plasma processing apparatus according to the embodiment of the present invention, the lower surface of the upper plate 100 is first turned upside down, and then the plurality of substrate storage frames 110 of the upper plate 100 are stacked, A plurality of substrates W are arranged. Then, a plurality of raised portions 210 of the lower plate 220 are inserted into the plurality of substrate receiving frames 110 of the upper plate 100 (see FIG. 5) For example, the lower plate 200 can be fixed to the upper plate 100 by fastening a plurality of screws or bolts (not shown). Here, other known methods may be used for fixing the lower plate 200 to the upper plate 100, and a detailed description thereof will be omitted.

이와 같이 상판의 복수의 기판 수납틀에 복수의 기판을 배열한 다음 하판을 상판에 조립한 재치대는, 도 9에 도시된 바와 같이, 플라즈마 처리장치의 공정챔버내에서 척(400) 위에 배치된다. The placement table in which a plurality of substrates are arranged on a plurality of substrate housing frames of the upper plate and the lower plate is assembled to the upper plate is disposed on the chuck 400 in the process chamber of the plasma processing apparatus, as shown in Fig.

이어서, 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치의 기판 재치대의 작용효과에 대하여 설명한다.Next, the effect of the substrate placement table of the plasma processing apparatus according to the present invention will be described.

본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 기판 재치대에서는 기판(W)의 하부면 뿐만 아이라, 기판(W)의 측면 가장자리부에도 냉각가스가 공급되므로, 기판의 냉각 효과가 증대되어 기판의 온도 균일성을 향상시킬 수 있다.Since the cooling gas is supplied not only to the lower surface of the substrate W but also to the side edge portions of the substrate W in the substrate table of the plasma processing apparatus according to the embodiment of the present invention, Temperature uniformity can be improved.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 기판 재치대에서는 상판(100)이 하판(200)의 개구부(220, 230)를 통하여 노출되어 대략 -20℃ 정도의 헬륨(He) 등의 냉각가스에 의해 상판의 노출부가 직접 냉각되어 상판 전체를 용이하게 냉각시킬 수 있다. 이에 따라, 상판(100)의 냉각효율이 증대되어 기판(W)의 온도 균일성이 향상되어 플라즈마 처리의 공정불량 발생이 방지될 수 있다.In the substrate table of the plasma processing apparatus according to the embodiment of the present invention, the upper plate 100 is exposed through the openings 220 and 230 of the lower plate 200 to form helium (He) The exposed portion of the upper plate is directly cooled by the cooling gas so that the entire upper plate can be easily cooled. Accordingly, the cooling efficiency of the top plate 100 is increased, and the temperature uniformity of the substrate W is improved, thereby preventing the occurrence of process defects in plasma processing.

또한, 본원 발명에서는 상판(100)의 하부면에 냉각가스를 직접 공급하여 상판을 냉각하는 방식이 아니므로, 상판을 냉각시키는 냉각가스가 공정챔버내로 누출될 우려가 감소된다. In the present invention, since the cooling gas is directly supplied to the lower surface of the upper plate 100 to cool the upper plate, there is less fear that the cooling gas for cooling the upper plate leaks into the process chamber.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

100 : 상판 110 : 개구부
120 : 걸림턱 130 : O-링 수용홈
140 : 상판의 가장자리 둘레부 151 : 암나사홀
180, 480 : O-링 200 : 하판
210 : 융기부 211 : 돌기
215 : 냉각가스공급홀 220, 230 : 개구부
251 : 나사구멍 400 : 척
470 : 냉각가스공급로 W : 기판100: upper plate 110: opening
120: Retaining jaw 130: O-ring receiving groove
140: edge circumference of the top plate 151: female thread hole
180, 480: O-ring 200: Lower plate
210: ridge 211: ridge
215: cooling gas supply holes 220, 230: opening
251: screw hole 400: chuck
470: cooling gas supply path W: substrate

Claims (6)

기판(W)의 상부면을 노출시키는 복수의 개구부가 형성되며, 각각 기판 상부면의 가장자리 부분과 중첩되는 내주면 상단의 걸림턱(120)을 가지는 복수의 기판 수납틀(110)을 구비하며, 가장자리 둘레부(140)가 아래방향으로 연장되는 상판(100); 및
가장자리 부분이 상기 상판(100)의 하부면에 대향하도록 상기 기판의 직경보다 크게 형성되며, 냉각가스를 기판(W)의 하부면으로 공급할 수 있는 하나 이상의 냉각가스공급홀(215)이 구비된 복수의 융기부(210)를 구비하며, 상기 복수의 융기부(210) 이외의 부위에 하나 이상의 개구부(220, 230)가 형성되며, 상기 상판(100)의 가장자리 둘레부(140)의 내측으로 삽입되어 체결수단에 의해 상기 상판(100)의 하부면에 고정되는 하판(200)을 포함하며,
상기 상판(100)의 기판 수납틀(110)의 걸림턱(120)의 하부면의 가장자리와 상기 기판(W)의 상부면의 가장자리 사이에 실링부재(180)가 설치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 기판 재치대.(110) having a plurality of openings exposing an upper surface of a substrate (W), each of which has an engaging step (120) at an upper end of an inner circumferential surface overlapping an edge portion of an upper surface of the substrate, An upper plate (100) having a peripheral portion (140) extending downward; And
And a plurality of cooling gas supply holes 215 formed to be larger than the diameter of the substrate so that edge portions thereof face the lower surface of the upper plate 100 and capable of supplying the cooling gas to the lower surface of the substrate W, Wherein at least one opening 220 or 230 is formed at a portion other than the plurality of protrusions 210 and the protrusion 220 is inserted into the edge portion 140 of the top plate 100 And a lower plate (200) fixed to the lower surface of the upper plate (100) by fastening means,
A sealing member 180 is provided between the edge of the lower surface of the latching jaw 120 of the substrate receiving frame 110 of the upper plate 100 and the edge of the upper surface of the substrate W. [ The substrate mount of the device. 제 1 항에 있어서,
상기 상판(100)의 복수의 기판 수납틀(100)의 걸림턱(120)의 각각의 하부면의 가장자리에는 상기 실링부재(180)를 장착하기 위한 오목홈(130)이 구비되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 기판 재치대.The method according to claim 1,
A concave groove 130 for mounting the sealing member 180 is provided at the edge of each lower surface of the holding jaws 120 of the plurality of substrate housing frames 100 of the upper plate 100 Substrate mount of plasma processing apparatus. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 실링부재(180)는 내열성, 내약품성의 재질로 제조된 O-링인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 기판 재치대.3. The method according to claim 1 or 2,
The sealing member (180) is an O-ring made of a material having heat resistance and chemical resistance. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 기판(W)의 하부면에 대향하는 상기 하판(200)의 융기부(210)의 상부면에 복수의 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 기판 재치대.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein a plurality of projections are formed on an upper surface of the protruding portion (210) of the lower plate (200) facing the lower surface of the substrate (W). 제 4 항에 있어서,
상기 하판(200)의 기판(W) 대향면에 형성되는 복수의 돌기는 탄성재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 기판 재치대.5. The method of claim 4,
Wherein the plurality of projections formed on the surface of the lower plate (200) facing the substrate (W) are made of an elastic material. 제 4 항에 있어서,
상기 하판(200)의 기판(W) 대향면에 형성되는 복수의 돌기는 하판(200)과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 기판 재치대.5. The method of claim 4,
Wherein a plurality of projections formed on a surface of the lower plate (200) opposite to the substrate (W) are integrally formed with the lower plate (200).
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