KR20180125067A - Apparatus and method for treating substrate comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마를 이용한 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus and method, and more particularly, to an apparatus and a method for processing a substrate using plasma.
반도체소자를 제조하기 위해서, 기판에 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 영역을 제거하는 공정으로 습식식각과 건식식각이 사용된다.In order to manufacture a semiconductor device, various processes such as photolithography, etching, ashing, ion implantation, thin film deposition, and cleaning are performed on a substrate to form a desired pattern on the substrate. In the etching process, wet etching and dry etching are used to remove a selected region of 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. 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 etching process is performed by colliding the ion particles contained in the plasma with the substrate.
이러한 플라즈마를 이용한 기판 처리 장치는 챔버 중앙에 집중되는 플라즈마를 사이드에서 보완할 수 있도록 챔버 측면에 가스노즐들을 구비하고 있다. 그러나 종래에는 가스노즐들을 일괄적으로 제어하기 때문에 기판이 비대칭적으로 식각되는 식각 불균형이 발생되는 경우 이를 개선하기 어려웠다.The substrate processing apparatus using such a plasma is provided with gas nozzles on the side of the chamber so that the plasma concentrated at the center of the chamber can be supplemented by the side. However, conventionally, since the gas nozzles are collectively controlled, it is difficult to improve the etching irregularity in which the substrate is asymmetrically etched.
본 발명은 사이드 노즐들 각각의 독립적인 제어가 가능한 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of independent control of each of the side nozzles.
본 발명은 웨이퍼 에지부에서의 가스 밀도(gas density)를 구역별로 제어하여 구역별 식각률 또는 CD 차이를 효과적으로 제어가 가능한 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method that can control the gas density at the edge of a wafer on a zone-by-zone basis, thereby effectively controlling the etching rate or the CD difference in each zone.
본 발명은 플라즈마 처리시 사이드 노즐들의 구조물로 인한 공정 불균형을 최소화할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다. The present invention provides a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of minimizing a processing imbalance due to a structure of side nozzles in plasma processing.
본 발명은 플라즈마에 노출이 최소화하고 플라즈마 반응 중 비정상적인 아킹 (아크) 발생을 줄일 수 있는 사이드 노즐을 갖는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다. The present invention provides a substrate processing apparatus and a substrate processing method having a side nozzle capable of minimizing exposure to a plasma and reducing abnormal arcing during a plasma reaction.
본 발명은 플라즈마 및 공정가스의 흐름 등에 영향을 미치는 인자들을 최소화할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다. The present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of minimizing factors influencing the flow of plasma and process gas and the like.
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 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 공간을 가지는 챔버; 상기 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛; 및 상기 챔버의 측벽에서 상기 공간으로 공정가스를 공급하는 사이드 가스 공급 유닛을 포함하되; 상기 사이드 가스 공급 유닛은 상기 챔버에 결합되고, 링 형태로 마련되는 링 바디; 및 상기 링 바디에 원주 방향으로 소정 간격 이격되어 제공되고, 독립적으로 유량 제어가 가능한 인젝터들을 갖는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus comprising: a chamber having a space therein; A support unit for supporting the substrate in the space; And a side gas supply unit for supplying a process gas from the side wall of the chamber to the space; The side gas supply unit includes a ring body coupled to the chamber and provided in a ring shape; And a substrate processing apparatus provided with spacers circumferentially spaced apart from the ring body and having injectors capable of independently controlling the flow rate.
또한, 상기 인젝터는 상기 링 바디에 형성되는 분사공에 위치되고, 상기 분사공을 개폐하는 포핏; 및 상기 포핏을 구동하는 구동부를 포함할 수 있다.Further, the injector is located in a spray hole formed in the ring body, and opens and closes the spray hole; And a driving unit for driving the poppet.
또한, 상기 사이드 가스 공급 유닛은 상기 링 바디의 외측면 마련되고, 가스 공급부로부터 가스를 제공받는 가스 버퍼 공간을 갖는 챔버를 더 포함하고, 상기 인젝터는 상기 가스 챔버에 설치될 수 있다.The side gas supply unit may further include a chamber provided with an outer surface of the ring body and having a gas buffer space to which gas is supplied from the gas supply unit, and the injector may be installed in the gas chamber.
또한, 상기 포핏은 상기 분사공을 막을 수 있는 크기를 갖고, 상기 링 바디 외측에 위치되는 밸브 헤드; 및 상기 밸브 헤드의 외측면으로부터 연장되고, 상기 가스 챔버를 관통하도록 연장되는 밸브봉을 포함하여, 상기 밸브 헤드가 상기 링 바디 외측면과 밀착되면 상기 분사공이 밀폐되고 상기 링 바디 외측면으로부터 이격되면 그 이격된 간격에 따라 상기 분사공으로 흘러가는 가스 유량이 조절될 수 있다.Further, the poppet has a size capable of blocking the injection hole, and is located outside the ring body; And a valve stem extending from an outer surface of the valve head and extending to penetrate the gas chamber, wherein when the valve head is in close contact with the outer surface of the ring body, the spray hole is sealed and spaced from the outer surface of the ring body The gas flow rate flowing to the spray hole can be adjusted according to the spaced distance.
또한, 상기 포핏은 상기 밸브 헤드의 내측면으로부터 연장되고 상기 분사공에 삽입되는 인서트 봉을 더 포함하고, 상기 인서트 봉의 외경은 상기 분사공의 내경보다 작을 수 있다.Further, the poppet may further include an insert rod extending from the inner surface of the valve head and inserted into the injection hole, and the outer diameter of the insert rod may be smaller than the inner diameter of the injection hole.
또한, 상기 분사공은 상기 인서트 봉에 의해 환형의 가스 통로가 제공될 수 있다.Further, the injection hole may be provided with an annular gas passage by the insert rod.
또한, 상기 인서트 봉의 단부는 상기 링 바디의 내측면과 동일 평면으로 마련될 수 있다.The end of the insert rod may be flush with the inner surface of the ring body.
또한, 상기 분사공의 내측면에 설치되는 원통형상의 스페이서를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a cylindrical spacer provided on an inner surface of the spray hole.
또한, 상기 스페이서의 단부에 형성되는 밀봉부를 더 포함하되; 상기 밀봉부는 상기 포핏이 닫힘 상태에서 상기 인서트봉과 상기 분사공 사이가 밀봉되도록 형상지어질 수 있다.Further, it may further comprise a sealing portion formed at an end of the spacer, The sealing portion may be configured to be sealed between the insert rod and the injection hole when the poppet is closed.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상부가 개방된 처리 공간을 가지는 하우징 및 상기 하우징의 상부에 위치되는 밀폐 커버를 가지는 챔버; 상기 챔버 내부에 위치하고, 기판을 지지하는 지지 유닛; 상기 밀폐 커버에 설치되고, 상기 처리 공간의 중앙으로 공정 가스를 제공하는 중앙 가스 공급 유닛; 상기 챔버의 측벽에 위치하고, 상기 처리 공간의 사이드로 공정 가스를 제공하는 사이드 가스 공급 유닛; 및 상기 처리 공간에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 소스를 포함하고, 상기 사이드 가스 공급 유닛은 상기 처리 공간의 사이드 영역별로 공정 가스를 공급하는 인젝터들; 및 상기 처리 공간의 사이드 영역별로 공급되는 공정 가스 유량을 조절하기 위해 상기 인젝터들을 제어하는 제어부를 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a vacuum processing apparatus including: a chamber having a housing having a processing space with an open upper portion and a sealing cover located at an upper portion of the housing; A support unit positioned inside the chamber and supporting the substrate; A central gas supply unit installed in the sealed cover and providing a process gas to the center of the process space; A side gas supply unit located on a side wall of the chamber and providing a process gas to the side of the process space; And a plasma source for generating a plasma in the processing space, wherein the side gas supply unit includes: injectors for supplying a process gas for each side area of the processing space; And a control unit for controlling the injectors to adjust a process gas flow rate supplied to each side area of the process space.
또한, 상기 사이드 가스 공급 유닛은 링 형태를 가지며, 상기 인젝터들이 원주 방향으로 소정 간격 이격되어 제공되는 링 바디; 상기 링 바디의 외측면에 위치되고, 상기 인젝터들이 설치되며, 가스 공급부로부터 가스를 제공받는 가스 버퍼 공간을 갖는 가스 챔버를 더 포함하고, 상기 인젝터는 상기 링 바디에 형성되는 분사공에 위치되고, 상기 분사공을 개폐하는 포핏; 및 상기 포핏을 구동하는 구동부를 포함할 수 있다.The side gas supply unit may include a ring body having a ring shape and provided with the injectors spaced circumferentially at a predetermined interval. Further comprising a gas chamber located on an outer surface of the ring body and having a gas buffer space in which the injectors are provided and gas is supplied from the gas supply portion, the injector being located in a spray hole formed in the ring body, A poppet opening / closing the injection hole; And a driving unit for driving the poppet.
또한, 상기 포핏은 상기 분사공을 막을 수 있는 크기를 갖고, 상기 링 바디 외측에 위치되는 밸브 헤드; 및 상기 밸브 헤드의 외측면으로부터 연장되고, 상기 가스 챔버를 관통하도록 연장되는 밸브봉을 포함하여, 상기 밸브 헤드가 상기 링 바디 외측면과 밀착되면 상기 분사공이 밀폐되고 상기 링 바디 외측면으로부터 이격되면 그 이격된 간격에 따라 상기 분사공으로 흘러가는 가스 유량이 조절될 수 있다.Further, the poppet has a size capable of blocking the injection hole, and is located outside the ring body; And a valve stem extending from an outer surface of the valve head and extending to penetrate the gas chamber, wherein when the valve head is in close contact with the outer surface of the ring body, the spray hole is sealed and spaced from the outer surface of the ring body The gas flow rate flowing to the spray hole can be adjusted according to the spaced distance.
또한, 상기 포핏은 상기 밸브 헤드의 내측면으로부터 연장되고 상기 분사공에 삽입되는 인서트 봉을 더 포함하고, 상기 인서트 봉의 외경은 상기 분사공의 내경 보다 작게 마련되며, 상기 분사공은 상기 인서트 봉에 의해 환형의 가스 통로가 제공될 수 있다.Further, the poppet may further include an insert rod extending from an inner surface of the valve head and inserted into the injection hole, wherein an outer diameter of the insert rod is smaller than an inner diameter of the injection hole, An annular gas passage can be provided.
또한, 상기 인서트 봉의 단부는 상기 링 바디의 내측면과 동일 평면으로 마련될 수 있다.The end of the insert rod may be flush with the inner surface of the ring body.
본 발명의 일 측면에 따르면, 공정 처리된 기판의 식각 균일도를 검사하고, 식각 불균형이 발생되면 상기 인젝터들 각각의 가스 유량 비율을 조절하되; 상기 가스 유량 비율 조절은 기판 상의 일부 영역이 상대적으로 과식각된 경우 해당 영역과 가까운 인젝터들의 가스 유량을 감소시키거나, 기판 상의 일부 영역이 상대적으로 저식각된 경우 해당 영역과 가까운 인젝터들의 가스 유량을 증가시킬 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of controlling an etching uniformity of a processed substrate and adjusting a gas flow rate ratio of each of the injectors when etching unbalance occurs; The gas flow ratio control can reduce the gas flow rate of the injectors close to the corresponding region when a certain region on the substrate is relatively over-eroded, or reduce the gas flow rate of the injectors close to the region when a region on the substrate is relatively low etched .
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 인젝터들 각각의 가스 유량 조절을 통해 식각률 또는 CD 차이를 효과적으로 제어할 수 있는 각별한 효과를 갖는다.According to an embodiment of the present invention, the etching rate or the CD difference can be effectively controlled through controlling the gas flow rate of each of the injectors.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 링 바디 내측면으로 돌출된 구조물로 인한 공정 불균형, 플라즈마 노출, 비정상적인 아킹 발생을 최소화할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, it is possible to minimize the occurrence of process imbalance, plasma exposure, and abnormal arcing due to the structure protruding from the inner side of the ring body.
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 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 사이드 가스 공급 유닛의 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 사이드 가스 공급 유닛의 평면 구성도이다.
도 4 및 도 5는 인젝터 구성을 설명하기 위한 요부 단면도 및 단면 사시도이다.
도 6은 분사공이 개방된 상태를 보여주는 도면이다.
도 7 및 도 8은 사이드 가스 공급 유닛의 제1변형예를 보여주는 도면들이다.
도 9 및 도 10은 사이드 가스 공급 유닛의 제2변형예를 보여주는 도면들이다.
도 11 및 도 12는 가스 챔버의 변형예를 보여주는 도면들이다. 1 is a view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of the side gas supply unit shown in Fig.
Fig. 3 is a plan structural view of the side gas supply unit shown in Fig. 1. Fig.
4 and 5 are a main sectional view and a cross sectional perspective view for explaining the injector configuration.
6 is a view showing a state in which the injection hole is opened.
7 and 8 are views showing a first modification of the side gas supply unit.
9 and 10 are views showing a second modification of the side gas supply unit.
11 and 12 are views showing a modification of the gas chamber.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout the specification and claims. The description will be omitted.
본 발명의 실시예에서는 플라즈마를 이용하여 기판을 식각하는 기판 처리장치 에 대해 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 챔버 내에 플라즈마를 공급하여 공정을 수행하는 다양한 종류의 장치에 적용 가능하다.In an embodiment of the present invention, a substrate processing apparatus for etching a substrate using plasma will be described. However, the present invention is not limited to this, and is applicable to various kinds of apparatuses that perform a process by supplying a plasma into a chamber.
이하, 도 1 내지 4를 참조하여 본 발명의 일 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to Figs.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view illustrating a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 플라즈마를 이용하여 기판(W)을 처리한다. 예를 들어, 기판 처리 장치(10)는 기판(W)에 대하여 플라즈마를 이용하여 식각 공정을 수행할 수 있다. 기판 처리 장치(10)는 챔버(100), 지지 유닛(200), 중앙 가스 공급 유닛(300), 플라즈마 소스(400), 배플 유닛(500), 그리고 사이드 가스 공급 유닛(600)을 포함한다.Referring to Fig. 1, a
챔버(100)는 플라즈마를 발생시키거나, 기판 처리 공정이 수행되는 처리 공간을 제공한다. 챔버(100)는 하우징(110), 밀폐 커버(120), 그리고 라이너(130)를 포함할 수 있다. The
하우징(110)은 상면이 개방된 처리 공간을 가진다. 하우징(110)의 처리 공간은 기판 처리 공정이 수행되는 공간으로 제공될 수 있다. 하우징(110)는 금속 재질로 제공된다. 하우징(110)은 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 하우징(110)은 접지될 수 있다. 하우징(110)의 바닥면에는 배기홀(102)이 형성된다. 배기홀(102)은 배기 라인(151)과 연결된다. 공정 과정에서 발생한 반응 부산물 및 챔버(100)의 내부 공간에 머무르는 가스는 배기 라인(151)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 배기 과정에 의해 하우징(110) 내부는 소정 압력으로 감압된다.The
라이너(130)는 하우징(110) 내부에 제공된다. 라이너(130)는 상면 및 하면이 개방된 공간이 내부에 형성된다. 라이너(130)는 원통 형상으로 제공될 수 있다. 라이너(130)는 하우징(110)의 내측면에 상응하는 반경을 가질 수 있다. 라이너(130)는 하우징(110)의 내측면을 따라 제공된다. 라이너(130)의 상단에는 지지 링(131)이 형성된다. 지지 링(131)은 링 형상의 판으로 제공되며, 라이너(130)의 둘레를 따라 라이너(130)의 외측으로 돌출된다. 지지 링(131)은 하우징(110)의 상단에 놓이며, 라이너(130)를 지지한다. 라이너(130)는 하우징(110)과 동일한 재질로 제공될 수 있다. 라이너(130)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 라이너(130)는 하우징(110) 내측면을 보호한다. 공정 가스가 여기되는 과정에서 챔버(100) 내부에는 아크(Arc) 방전이 발생될 수 있다. 아크 방전은 주변 장치들을 손상시킨다. 라이너(130)는 하우징(110)의 내측면을 보호하여 하우징(110)의 내측면이 아크 방전으로 손상되는 것을 방지한다. 또한, 기판 처리 공정 중에 발생한 불순물이 하우징(110)의 내측벽에 증착되는 것을 방지한다. 라이너(130)는 하우징(110)에 비하여 비용이 저렴하고, 교체가 용이하다. 따라서, 아크 방전으로 라이너(130)가 손상될 경우, 작업자는 새로운 라이너(130)로 교체할 수 있다.The
지지 유닛(200)은 하우징(110)의 내부에 위치한다. 지지 유닛(200)은 기판(W)을 지지한다. 일 예에 의하면, 지지 유닛(200)은 정전기력을 이용하여 기판(W)을 흡착하는 정전 척(210)을 포함할 수 있다. 이와 달리, 지지 유닛(200)은 기계적 클램핑과 같은 다양한 방식으로 기판(W)을 지지할 수도 있다. 이하에서는 정전 척(210)을 포함하는 지지 유닛(200)을 기준으로 설명한다.The
지지 유닛(200)은 정전 척(210), 절연 플레이트(250) 그리고 하부 커버(270)를 포함한다. 지지 유닛(200)은 챔버(100) 내부에서 하우징(110)의 바닥면에서 상부로 이격되어 위치한다.The
정전 척(210)은 지지 플레이트(220), 전극(223), 히터(225), 베이스 플레이트(230), 제2 히터(235), 절연층(229), 냉각 부재(232), 제어기(239), 그리고 포커스 링(240)을 포함한다.The
지지 플레이트(220)는 정전 척(210)의 상단부에 위치한다. 일 예에 의하면, 지지 플레이트(220)는 원판 형상의 유전체(dielectric substance)로 제공될 수 있다. 지지 플레이트(220)의 상면에는 기판(W)이 놓인다. 지지 플레이트(220)의 상면은 기판(W)보다 작은 반경을 갖는다. 때문에, 기판(W)의 가장자리 영역은 지지 플레이트(220)의 외측에 위치한다. 지지 플레이트(220)에는 상면에 상부로 돌출된 돌기가 형성된다. 돌기들 사이의 공간으로 열전달 매체가 제공된다.The
지지 플레이트(220)의 내부에는 전극(223)과 히터(225)가 매설된다. 전극(223)은 히터(225)의 상부에 위치한다. 전극(223)은 제1 하부 전원(223a)과 전기적으로 연결된다. 제1 하부 전원(223a)은 직류 전원을 포함한다. 전극(223)과 제1 하부 전원(223a) 사이에는 스위치(223b)가 설치된다. 전극(223)은 스위치(223b)의 온/오프(ON/OFF)에 의해 제1 하부 전원(223a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 스위치(223b)가 온(ON) 되면, 전극(223)에는 직류 전류가 인가된다. 전극(223)에 인가된 전류에 의해 전극(223)과 기판(W) 사이에는 정전기력이 작용하며, 정전기력에 의해 기판(W)은 지지 플레이트(220)에 흡착된다.An
히터(225)는 제2 하부 전원(225a)과 전기적으로 연결된다. 히터(225)는 제2 하부 전원(225a)에서 인가된 전류에 저항함으로써 열을 발생시킨다. 발생된 열은 지지 플레이트(220)를 통해 기판(W)으로 전달된다. 히터(225)에서 발생된 열에 의해 기판(W)은 소정 온도로 유지된다. 일 예에 의하면, 히터(225)는 나선 형상의 코일을 포함할 수 있다. 다만, 이와 달리, 히터(225)는 지지 플레이트(220) 내부가 아닌 다른 부분에 제공될 수 있고, 또는 히터(225)는 제공되지 않을 수도 있다.The
지지 플레이트(220)의 하부에는 절연층(229)이 위치한다. 절연층(229)은 지지 플레이트(220)와 베이스 플레이트(230) 사이에 위치한다. 절연층(229)은 지지 플레이트(220)와 베이스 플레이트(230) 사이의 열전달을 차단하는 역할을 한다. 또한, 절연층(229)은 지지 플레이트(220)와 베이스 플레이트(230)를 접착하는 역할을 한다. 일 예에 의하면, 절연층(229)은 지지 플레이트(220)와 베이스 플레이트(230)에 각각 접촉되는 영역에 접착 물질이 포함되어 제공될 수 있다.An insulating
절연층(229)의 하부에는 베이스 플레이트(230)가 위치한다. 베이스 플레이트(230)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 베이스 플레이트(230)의 상면은 중심 영역이 가장자리 영역보다 높게 위치되도록 단차질 수 있다. 베이스 플레이트(230)의 상면 중심 영역은 지지 플레이트(220)의 저면에 상응하는 면적을 가지며, 지지 플레이트(220)의 저면과 접착된다. 베이스 플레이트(230)는 내부에 제1 순환 유로(231), 냉각 부재(232), 제2 공급 유로(233)가 제공된다.A
제1 순환 유로(231)는 열전달 매체가 순환하는 통로로 제공된다. 제1 순환 유로(231)는 베이스 플레이트(230) 내부에 나선 형상으로 형성될 수 있다. 또는, 제1 순환 유로(231)는 서로 상이한 반경을 갖는 링 형상의 유로들이 동일한 중심을 갖도록 배치될 수 있다. 각각의 제1 순환 유로(231)들은 서로 연통될 수 있다. 제1 순환 유로(231)들은 동일한 높이에 형성된다.The
냉각 부재(232)는 냉각 유체가 순환하는 통로로 제공된다. 냉각 부재(232)는 베이스 플레이트(230) 내부에 나선 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 냉각 부재(232)는 서로 상이한 반경을 갖는 링 형상의 유로들이 동일한 중심을 갖도록 배치될 수 있다. 각각의 냉각 부재(232)들은 서로 연통될 수 있다. 냉각 부재(232)는 제1 순환 유로(231)보다 큰 단면적을 가질 수 있다. 냉각 부재(232)들은 동일한 높이에 형성된다. 냉각 부재(232)는 제1 순환 유로(231)의 하부에 위치될 수 있다.The cooling
제2 공급 유로(233)는 제1 순환 유로(231)부터 상부로 연장되며, 베이스 플레이트(230)의 상면으로 제공된다. 제2 공급 유로(243)는 제1 공급 유로(221)에 대응하는 개수로 제공되며, 제1 순환 유로(231)와 제1 공급 유로(221)를 연결한다.The
제1 순환 유로(231)는 열전달 매체 공급라인(231b)을 통해 열전달 매체 저장부(231a)와 연결된다. 열전달 매체 저장부(231a)에는 열전달 매체가 저장된다. 열전달 매체는 불활성 가스를 포함한다. 실시예에 의하면, 열전달 매체는 헬륨(He) 가스를 포함한다. 헬륨 가스는 공급 라인(231b)을 통해 제1 순환 유로(231)에 공급되며, 제2 공급 유로(233)와 제1 공급 유로(221)를 순차적으로 거쳐 기판(W) 저면으로 공급된다. 헬륨 가스는 플라즈마에서 기판(W)으로 전달된 열이 정전 척(210)으로 전달되는 매개체 역할을 한다.The
냉각 부재(232)는 냉각 유체 공급 라인(232c)을 통해 냉각 유체 저장부(232a)와 연결된다. 냉각 유체 저장부(232a)에는 냉각 유체가 저장된다. 냉각 유체 저장부(232a) 내에는 냉각기(232b)가 제공될 수 있다. 냉각기(232b)는 냉각 유체를 소정 온도로 냉각시킨다. 이와 달리, 냉각기(232b)는 냉각 유체 공급 라인(232c) 상에 설치될 수 있다. 냉각 유체 공급 라인(232c)을 통해 냉각 부재(232)에 공급된 냉각 유체는 냉각 부재(232)를 따라 순환하며 베이스 플레이트(230)을 냉각한다. 베이스 플레이트(230)은 냉각되면서 지지 플레이트(220)과 기판(W)을 함께 냉각시켜 기판(W)을 소정 온도로 유지시킨다.The cooling
포커스 링(240)은 정전 척(210)의 가장자리 영역에 배치된다. 포커스 링(240)은 링 형상을 가지며, 지지 플레이트(220)의 둘레를 따라 배치된다. 포커스 링(240)의 상면은 외측부(240a)가 내측부(240b)보다 높도록 단차질 수 있다. 포커스 링(240)의 상면 내측부(240b)는 지지 플레이트(220)의 상면과 동일 높이에 위치된다. 포커스 링(240)의 상면 내측부(240b)는 지지 플레이트(220)의 외측에 위치된 기판(W)의 가장자리 영역을 지지한다. 포커스 링(240)의 외측부(240a)는 기판(W)의 가장자리 영역을 둘러싸도록 제공된다. 포커스 링(240)은 챔버(100) 내에서 플라즈마가 기판(W)과 마주하는 영역으로 집중되도록 한다.The
베이스 플레이트(230)의 하부에는 절연 플레이트(250)가 위치한다. 절연 플레이트(250)는 베이스 플레이트(230)에 상응하는 단면적으로 제공된다. 절연 플레이트(250)는 베이스 플레이트(230)와 하부 커버(270) 사이에 위치한다. 절연 플레이트(250)는 절연 재질로 제공되며, 베이스 플레이트(230)와 하부 커버(270)를 전기적으로 절연시킨다.An insulating
하부 커버(270)는 지지 유닛(200)의 하단부에 위치한다. 하부 커버(270)는 하우징(110)의 바닥면에서 상부로 이격되어 위치한다. 하부 커버(270)는 상면이 개방된 공간이 내부에 형성된다. 하부 커버(270)의 상면은 절연 플레이트(250)에 의해 덮어진다. 따라서 하부 커버(270)의 단면의 외부 반경은 절연 플레이트(250)의 외부 반경과 동일한 길이로 제공될 수 있다. 하부 커버(270)의 내부 공간에는 반송되는 기판(W)을 외부의 반송 부재로부터 정전 척(210)으로 이동시키는 리프트 핀 모듈(미도시) 등이 위치할 수 있다. The
하부 커버(270)는 연결 부재(273)를 갖는다. 연결 부재(273)는 하부 커버(270)의 외측면과 하우징(110)의 내측벽을 연결한다. 연결 부재(273)는 하부 커버(270)의 외측면에 일정한 간격으로 복수개 제공될 수 있다. 연결 부재(273)는 지지 유닛(200)를 챔버(100) 내부에서 지지한다. 또한, 연결 부재(273)는 하우징(110)의 내측벽과 연결됨으로써 하부 커버(270)가 전기적으로 접지(grounding)되도록 한다. 제1 하부 전원(223a)과 연결되는 제1 전원라인(223c), 제2 하부 전원(225a)과 연결되는 제2 전원라인(225c), 제3 하부 전원(235a)과 연결되는 제3 전원라인(235c), 열전달 매체 저장부(231a)와 연결된 열전달 매체 공급라인(231b) 그리고 냉각 유체 저장부(232a)와 연결된 냉각 유체 공급 라인(232c)등은 연결 부재(273)의 내부 공간을 통해 하부 커버(270) 내부로 연장된다.The
배플 유닛(500)은 하우징(110)의 내측벽과 지지부재(400)의 사이에 위치된다. 배플(510)은 환형의 링 형상으로 제공된다. 배플(510)에는 복수의 관통홀들이 형성된다. 하우징(110) 내에 제공된 공정가스는 배플(510)의 관통홀들을 통과하여 배기홀(102)로 배기된다. 배플(510)의 형상 및 관통홀들의 형상에 따라 공정가스의 흐름이 제어될 수 있다. The
밀폐 커버(120)는 하우징(110)의 개방된 상부를 덮는다. 밀폐 커버(120)는 판 형상으로 제공될 수 있으며, 하우징의 처리 공간을 밀폐시킨다. 밀폐 커버는 하우징으로부터 분리 가능하도록 제공될 수 있다. 즉, 밀폐 커버는 챔버의 상벽에 해당될 수 있다. The sealing
밀폐 커버(120)는 플라즈마 전원으로부터 안테나로 공급되는 알에프(RF, Radio-Frequency) 파워가 투과될 수 있도록 유전체 윈도우(Dielectric Window)로 제공될 수 있다. 밀폐 커버는 석영 유리, 또는 질화알루미늄과 같은 세라믹 절연체로 마련될 수 있다. 밀폐 커버의 상부에는 코일 구조의 유도 결합형 플라즈마(Inductively Coupled Plasma, ICP) 안테나 유닛(420)이 위치될 수 있다. 밀폐 커버는 하우징과 동일한 직경을 갖는다. The sealed
플라즈마 소스(400)는 챔버(100) 내에 공정가스를 플라즈마 상태로 여기시킨다. 플라즈마 소스(400)로는 유도결합형 플라즈마(ICP: inductively coupled plasma) 소스가 사용될 수 있다. 플라즈마 소스(400)는 안테나 실(410), 안테나(420), 그리고 플라즈마 전원(430)을 포함할 수 있다. The plasma source 400 excites the process gas into the plasma state within the
안테나 실(410)은 하부가 개방된 원통 형상으로 제공될 수 있다. 안테나 실(410)은 내부에 공간이 제공된다. 안테나 실(410)은 챔버(100)와 대응되는 직경을 가지도록 제공된다. 안테나 실(410)의 하단은 밀폐 커버(120)에 탈착 가능하도록 제공된다. The antenna chamber 410 may be provided in a cylindrical shape with its bottom opened. The antenna chamber 410 is provided with a space therein. The antenna chamber 410 is provided so as to have a diameter corresponding to the
안테나(420)는 안테나 실(410)의 내부에 배치된다. 안테나(420)는 밀폐 커버 상부에 배치될 수 있다. 일 예로, 안테나(420)는 복수 회 감기는 나선 형상의 코일로 제공될 수 있고, 플라즈마 전원(430)과 연결된다. 안테나(420)는 플라즈마 전원(430)으로부터 전력을 인가받는다. 플라즈마 전원(430)은 챔버(100) 외부에 위치할 수 있다. 전력이 인가된 안테나(420)는 챔버(100)의 처리공간에 전자기장을 형성할 수 있다. 공정가스는 전자기장에 의해 플라즈마 상태로 여기된다. 다만, 유도결합형 플라즈마(ICP) 소스 뿐 아니라, 용량결합형 플라즈마(CCP:capacitively coupled plasma) 소스가 사용될 수 있다.The
중앙 가스 공급 유닛(300)은 챔버(100) 내부의 중앙 영역으로 공정 가스를 공급한다. 중앙 가스 공급 유닛(300)은 제1가스 노즐(310), 제1공급 라인(320), 그리고 가스 저장부(330)를 포함한다. The central gas supply unit 300 supplies the process gas to the central region inside the
제1가스 노즐(310)은 밀폐 커버(120)의 중앙부에 설치된다. 제1가스 노즐(310)의 저면에는 분사구가 형성된다. 분사구는 밀폐 커버(120)의 하부에 위치하며, 챔버(100) 내부로 공정 가스를 공급한다. 제1 공급 라인(320)은 제1가스 노즐(310)과 가스 저장부(330)를 연결한다. 제1 공급 라인(320)은 가스 저장부(330)에 저장된 공정 가스를 제1가스 노즐(310)에 공급한다. 제1 공급 라인(320)에는 밸브(321)가 설치된다. 밸브(321)는 제1 공급 라인(320)을 개폐하며, 제1 공급 라인(320)을 통해 공급되는 공정 가스의 유량을 조절한다.The first gas nozzle 310 is installed at the center of the sealing
사이드 가스 공급 유닛(600)은 처리 공간의 가장자리로 공정 가스를 공급한다. 사이드 가스 공급 유닛은 챔버(100)의 측벽에 제공될 수 있다. 일 예로, 사이드 가스 공급 유닛(600)은 링 바디(610), 가스 챔버(620), 인젝터(630)들, 제2가스 저장부(680) 그리고 제어부(690)를 포함할 수 있다.The side
사이드 가스 공급 유닛(600)은 인젝터(630)들 각각의 유량 제어가 독립적으로 가능한 것으로, 기판에 대한 공정 진행시 비대칭 ER 및 CD가 발생되면 공정 가스의 국부적인 유량 제어를 통해 산포를 개선할 수 있다. The side
링 바디(610)는 밀폐 커버(120)와 하우징(110) 사이에 위치할 수 있다. 링 바디(610)은 밀폐 커버(120) 및 하우징(110)과 결합할 수 있다. 링 바디(610)는 공정의 안정성을 위해 밀폐 커버(120) 또는 하우징(110)과 동일한 재질일 수 있다. 링 바디(610)는 링 형상일 수 있다. 링 바디(610)는 금속재질일 수 있다. 링 바디(610)는 알루미늄 재질일 수 있다.The
도 2는 도 1에 도시된 사이드 가스 공급 유닛의 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 사이드 가스 공급 유닛의 평면 구성도이며, 도 4 및 도 5는 인젝터 구성을 설명하기 위한 요부 단면도 및 단면 사시도이다. Fig. 2 is a perspective view of the side gas supply unit shown in Fig. 1, Fig. 3 is a plan structural view of the side gas supply unit shown in Fig. 1, Figs. 4 and 5 are a cross- It is a perspective view.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 링 바디(610)에는 분사공(618)들이 방사상으로 형성된다. 분사공(618)은 링 바디(610)의 외측면(614)에서 내측면(162)으로 관통 형성된다. Referring to FIGS. 1 to 5, the
분사공(618)에는 스페이서(618a)가 설치된다. 스페이서(618a)의 내경은 분사공(618)의 내경으로 정의될 수 있다. 스페이서(618a)는 링 바디(610)로부터 분리 가능하게 마련되어 유지 보수를 향상시킬 수 있다. 스페이서(618a)는 마찰 저감 소재로 제공될 수 있다. 스페이서(618a)의 두께를 조절함으로써 인젝터 스펙을 조절할 수 있다. 또한, 스페이서(618a)의 내경에 구배를 줌으로써 가스 확산 정도를 조절할 수 있다. A
가스 챔버(620)는 링 바디(610)의 외측면(614)에 제공된다. 가스 챔버(620)들 각각에는 인젝터(630)들이 설치된다. 가스 챔버620)는 제2가스 저장부(680)로부터 공정 가스를 제공받는 가스 버퍼 공간을 갖는다. 가스 버퍼 공간에 저장된 공정가스는 분사공(618)을 통해 처리 공간의 가장자리로 공급된다. The
인젝터(630)는 링 바디(610)에 형성되는 분사공(618)에 각각 위치된다. 인젝터(630)는 포핏(632)과 구동부(636)를 포함할 수 있다. 포핏(632)은 분사공(618)을 개폐한다. 포핏(632)은 밸브 헤드(633)와 밸브봉(634)을 포함할 수 있다. 밸브 헤드(633)는 분사공(618)을 막을 수 있는 크기를 갖고, 링 바디(610) 외측면(614)에 위치될 수 있다. 밸브봉(634)은 밸브 헤드(633)의 외측면으로부터 연장되고, 가스 챔버(620)를 관통하여 가스 챔버(620) 외부에 설치된 구동부(636)와 연결된다. The
도 4에서와 같이 밸브 헤드(633)가 링 바디(610)의 외측면(614)에 밀착되면 분사공(618)이 밀폐되고, 도 6에서와 같이 링 바디(610)의 외측면(614)으로부터 이격되면 그 이격된 간격(G1)에 따라 분사공(618)으로 흘러가는 가스 유량이 조절될 수 있다. 이러한 포핏(632)의 구동은 구동부(636)에 의해 동작된다. 벨드 헤드와 외측면(614) 사이의 간격(G1)은 0-5mm 범위 내에서 조절될 수 있다.4, when the
구동부(636)는 포핏(632)을 직선 이동시킬 수 있는 다양한 직선 구동 장치가 사용될 수 있다. 일 예로, 구동부(636)는 모터와 모터의 회전 운동을 직선 운동으로 변환시키는 웜 기어 조립체일 수 있다. 구동부(636)에 의해 포핏(632)의 밸브 헤드(633)는 링 바디 외측면(614)에 밀착되거나 이격될 수 있다. The driving
한편, 사이드 가스 공급 유닛은 인젝터가 링 바디 내측으로 돌출되지 않아 플라즈마에 노출을 최소화하고 플라즈마 반응 중 비정상적인 아킹(아크) 발생을 줄일 수 있다. On the other hand, the side gas supply unit can minimize the exposure to the plasma because the injector does not protrude to the inside of the ring body, and it is possible to reduce abnormal arcing during the plasma reaction.
상술한 구성을 갖는 기판 처리 장치에서는 공정 처리된 기판의 식각 균일도를 검사하고, 검사 결과 식각 불균형이 발생되면 국부적으로 인젝터들 각각의 가스 유량 비율을 조절한다. 가스 유량 비율 조절은 기판 상의 일부 영역이 상대적으로 과식각된 경우 해당 영역과 가까운 인젝터들의 가스 유량을 감소시켜 식각 불균형을 개선시킬 수 있다. 또한, 가스 유량 비율 조절은 기판 상의 일부 영역이 상대적으로 저식각된 경우 해당 영역과 가까운 인젝터들의 가스 유량을 증가시키는 방법으로 식각 불균형을 개선시킬 수 있다. In the substrate processing apparatus having the above-described structure, the etching uniformity of the processed substrate is inspected, and when the etching unbalance occurs, the gas flow rate ratio of each of the injectors is controlled locally. The control of the gas flow rate can improve the etching unbalance by reducing the gas flow rate of the injectors close to the area when a certain area on the substrate is relatively over-angled. In addition, adjusting the gas flow rate ratio can improve etch imbalance by increasing the gas flow rate of the injectors close to the region when a portion of the substrate is relatively low etched.
도 7 및 도 8은 사이드 가스 공급 유닛의 제1변형예를 보여주는 도면들이다. 7 and 8 are views showing a first modification of the side gas supply unit.
제1변형예에 인젝터(630a)는 포핏(632a)과 구동부(636)를 포함하며, 이들은 도 5에 도시된 인젝터(630)와 대체로 유사한 구성과 기능으로 제공되므로, 이하에서는 본 실시예와의 차이점을 위주로 변형예를 설명하기로 한다. In the first modification, the
변형예에서 포핏(632a)은 밸브 헤드(633)의 내측면으로부터 연장되고 분사공(618)에 삽입되는 인서트 봉(638)을 포함한다. 인서트 봉(638)은 분사공(618)보다 작은 지름을 갖는다. 인서트 봉(638)과 분사공(618) 사이의 간극(G2)은 0.2~0.5mm일 수 있다. In an alternative embodiment, the
이처럼, 분사공(618)은 인서트 봉(638)에 의해 환형의 가스 통로가 제공된다. 한편, 인서트 봉(638)의 단부는 링 바디(610)의 내측면(612)과 동일 평면으로 마련될 수 있다. 즉, 인서트 봉(638)은 분사공(618)으로부터 링 바디(610)의 내측면(612)으로 돌출되지 않는다. 밸브 헤드(633)가 링 바디(610)의 외측면(614)에 밀착되어 분사공(618)이 밀폐된 상태에서 인서트 봉(638)의 끝단은 링 바디(610)의 내측면(612)과 동일 평면상에 위치될 수 있다. As such, the
이처럼, 인서트 봉(638)이 링 바디의 개구(빈공간)에 해당되는 분사공(618) 일부를 채움으로써 공정 진행시 분사공(618)들에 의한 공정 가스 밀도, 흐름(기류) 등에 영향을 최소화시킬 수 있다.As the
도 9 및 도 10은 사이드 가스 공급 유닛의 제2변형예를 보여주는 도면들이다. 9 and 10 are views showing a second modification of the side gas supply unit.
제2변형예에 사이드 가스 공급 유닛(600b)은 링 바디(610b)와 인젝터(630a)를 포함하며, 이들은 도 7 및 도 8에 도시된 링 바디(610) 및 인젝터(630a)와 대체로 유사한 구성과 기능으로 제공되므로, 이하에서는 본 실시예와의 차이점을 위치로 변형예를 설명하기로 한다.In the second modification, the side
변형예에서 링 바디(610b)는 스페이서(618a)의 단부에 형성되는 밀봉부(619)를 포함한다. 밀봉부(619)는 포핏(632a)이 닫힘 상태에서 인서트봉(638)과 분사공(618) 사이가 밀봉되도록 형상 지어진다. 즉, 포핏(632a)이 닫힘 상태에서 링 바디(610b)의 내측면(612), 스페이서(618a), 밀봉부(619) 그리고 인서트 봉(638)이 동일 평면을 이루게 됨으로써, 링 바디(610b)의 내측면(612)이 돌출되거나 요입되는 부분이 없게 된다. 이러한 구조적인 특징에 의해, 공정 진행시 분사공(618)들에 의한 공정 가스 밀도, 흐름(기류) 등에 영향을 최소화시킬 수 있다.In a variant, the
도 11 및 도 12는 가스 챔버의 변형예를 보여주는 도면들이다. 11 and 12 are views showing a modification of the gas chamber.
변형예에 따른 가스 챔버(620a)는 도 3에 도시된 가스 챔버(620)와 대체로 유사한 구성과 기능으로 제공되므로, 이하에서는 본 실시예와의 차이점을 위주로 변형예를 설명하기로 한다. The
변형예에서, 가스 챔버(620a)는 링 바디의 형상처럼 링 형태로 제공될 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 가스 챔버(620)는 각각의 분사공(618)에 대응되는 독립된 가스 버퍼 공간을 제공하는데 반해, 도 11,12의 가스 챔버(620a)는 서로 연결된 가스 버퍼 공간을 갖는데 그 특징이 있다. 이러한 가스 챔버 구조를 적용할 경우 제2가스 저장부(680)와의 가스 공급 경로가 단순화될 수 있다. In a variant, the
상술한 예에서는 식각 공정이 수행되는 공정을 예로 들었으나, 반드시 이에 한하는 것은 아니고, 세정, 애싱 및 증착 공정을 수행하는 경우에도 본 발명의 권리범위가 미치는 것은 자명하다.In the above-described example, the etching process is performed, but the present invention is not necessarily limited thereto, and the cleaning process, the ashing process, and the deposition process may be performed.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The foregoing detailed description is illustrative of the present invention. In addition, the foregoing is intended to illustrate and explain the preferred embodiments of the present invention, and the present invention may be used in various other combinations, modifications, and environments. That is, it is possible to make changes or modifications within the scope of the concept of the invention disclosed in this specification, within the scope of the disclosure, and / or within the skill and knowledge of the art. The embodiments described herein are intended to illustrate the best mode for implementing the technical idea of the present invention and various modifications required for specific applications and uses of the present invention are also possible. Accordingly, the detailed description of the invention is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments. It is also to be understood that the appended claims are intended to cover such other embodiments.
10: 기판 처리 장치
100: 챔버
200: 지지 유닛 210: 정전 척
220: 지지 플레이트 225: 제1 히터
230: 베이스 플레이트 235: 제2 히터
250: 절연 플레이트 270: 하부 커버
300: 중앙 가스 공급 유닛 400: 플라즈마 소스
500: 배플 유닛
600: 사이드 가스 공급 유닛10: substrate processing apparatus 100: chamber
200: support unit 210: electrostatic chuck
220: support plate 225: first heater
230: base plate 235: second heater
250: Insulation plate 270: Lower cover
300: central gas supply unit 400: plasma source
500: baffle unit 600: side gas supply unit
Claims (15)
내부에 공간을 가지는 챔버;
상기 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛; 및
상기 챔버의 측벽에서 상기 공간으로 공정가스를 공급하는 사이드 가스 공급 유닛을 포함하되;
상기 사이드 가스 공급 유닛은
상기 챔버에 결합되고, 링 형태로 마련되는 링 바디; 및
상기 링 바디에 원주 방향으로 소정 간격 이격되어 제공되고, 독립적으로 유량 제어가 가능한 인젝터들을 갖는 기판 처리 장치.An apparatus for processing a substrate,
A chamber having a space therein;
A support unit for supporting the substrate in the space; And
A side gas supply unit for supplying a process gas from the side wall of the chamber to the space;
The side gas supply unit
A ring body coupled to the chamber and provided in a ring form; And
And a plurality of injectors provided at predetermined intervals in the circumferential direction of the ring body, the injectors being independently controllable in flow rate.
상기 인젝터는
상기 링 바디에 형성되는 분사공에 위치되고, 상기 분사공을 개폐하는 포핏; 및
상기 포핏을 구동하는 구동부를 포함하는 기판 처리 장치.The method according to claim 1,
The injector
A poppet disposed in the injection hole formed in the ring body and opening / closing the injection hole; And
And a driving unit for driving the poppet.
상기 사이드 가스 공급 유닛은
상기 링 바디의 외측면 마련되고, 가스 공급부로부터 가스를 제공받는 가스 버퍼 공간을 갖는 챔버를 더 포함하고,
상기 인젝터는 상기 가스 챔버에 설치되는 기판 처리 장치.3. The method of claim 2,
The side gas supply unit
Further comprising a chamber provided on an outer surface of the ring body and having a gas buffer space to receive gas from the gas supply,
Wherein the injector is installed in the gas chamber.
상기 포핏은
상기 분사공을 막을 수 있는 크기를 갖고, 상기 링 바디 외측에 위치되는 밸브 헤드; 및
상기 밸브 헤드의 외측면으로부터 연장되고, 상기 가스 챔버를 관통하도록 연장되는 밸브봉을 포함하여,
상기 밸브 헤드가 상기 링 바디 외측면과 밀착되면 상기 분사공이 밀폐되고 상기 링 바디 외측면으로부터 이격되면 그 이격된 간격에 따라 상기 분사공으로 흘러가는 가스 유량이 조절되는 기판 처리 장치.The method of claim 3,
The poppet
A valve head having a size capable of blocking the injection hole and located outside the ring body; And
A valve stem extending from an outer surface of the valve head and extending through the gas chamber,
Wherein when the valve head is in close contact with the outer surface of the ring body, the injection hole is sealed and the gas flow rate flowing to the spray hole is adjusted according to the spaced distance from the outer surface of the ring body.
상기 포핏은
상기 밸브 헤드의 내측면으로부터 연장되고 상기 분사공에 삽입되는 인서트 봉을 더 포함하고,
상기 인서트 봉의 외경은 상기 분사공의 내경보다 작은 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.In the fourth aspect,
The poppet
Further comprising an insert rod extending from an inner surface of the valve head and being inserted into the injection hole,
Wherein an outer diameter of the insert rod is smaller than an inner diameter of the injection hole.
상기 분사공은
상기 인서트 봉에 의해 환형의 가스 통로가 제공되는 기판 처리 장치.6. The method of claim 5,
The injection hole
Wherein an annular gas passage is provided by said insert rod.
상기 인서트 봉의 단부는
상기 링 바디의 내측면과 동일 평면으로 마련되는 기판 처리 장치.The method according to claim 6,
The end of the insert rod
And is provided flush with the inner surface of the ring body.
상기 분사공은
내측면에 분리 가능하게 설치되는 원통형상의 스페이서를 더 포함하는 기판 처리 장치.6. The method of claim 5,
The injection hole
Further comprising a cylindrical spacer detachably mounted on an inner surface of the substrate.
상기 스페이서의 단부에 형성되는 밀봉부를 더 포함하되;
상기 밀봉부는
상기 포핏이 닫힘 상태에서 상기 인서트봉과 상기 분사공 사이가 밀봉되도록 형상지어진 기판 처리 장치. 9. The method of claim 8,
Further comprising a seal formed at an end of the spacer;
The seal
Wherein the insert is configured to be sealed between the insert rod and the injection hole when the poppet is closed.
상기 챔버 내부에 위치하고, 기판을 지지하는 지지 유닛;
상기 밀폐 커버에 설치되고, 상기 처리 공간의 중앙으로 공정 가스를 제공하는 중앙 가스 공급 유닛;
상기 챔버의 측벽에 위치하고, 상기 처리 공간의 사이드로 공정 가스를 제공하는 사이드 가스 공급 유닛; 및
상기 처리 공간에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 소스를 포함하고,
상기 사이드 가스 공급 유닛은
상기 처리 공간의 사이드 영역별로 공정 가스를 공급하는 인젝터들; 및
상기 처리 공간의 사이드 영역별로 공급되는 공정 가스 유량을 조절하기 위해 상기 인젝터들을 제어하는 제어부를 포함하는 기판 처리 장치.A chamber having a housing having an upper open processing space and a sealing cover located at an upper portion of the housing;
A support unit positioned inside the chamber and supporting the substrate;
A central gas supply unit installed in the sealed cover and providing a process gas to the center of the process space;
A side gas supply unit located on a side wall of the chamber and providing a process gas to the side of the process space; And
And a plasma source for generating a plasma in the processing space,
The side gas supply unit
Injectors for supplying a process gas for each side region of the processing space; And
And a control unit for controlling the injectors to adjust a process gas flow rate supplied to each side area of the process space.
상기 사이드 가스 공급 유닛은
링 형태를 가지며, 상기 인젝터들이 원주 방향으로 소정 간격 이격되어 제공되는 링 바디;
상기 링 바디의 외측면에 위치되고, 상기 인젝터들이 설치되며, 가스 공급부로부터 가스를 제공받는 가스 버퍼 공간을 갖는 가스 챔버를 더 포함하고,
상기 인젝터는
상기 링 바디에 형성되는 분사공에 위치되고, 상기 분사공을 개폐하는 포핏; 및
상기 포핏을 구동하는 구동부를 포함하는 기판 처리 장치.11. The method of claim 10,
The side gas supply unit
A ring body having a ring shape and provided with the injectors spaced circumferentially at a predetermined interval;
Further comprising a gas chamber located on an outer surface of the ring body, the gas chambers being provided with the injectors and having a gas buffer space provided with gas from the gas supply,
The injector
A poppet disposed in the injection hole formed in the ring body and opening / closing the injection hole; And
And a driving unit for driving the poppet.
상기 포핏은
상기 분사공을 막을 수 있는 크기를 갖고, 상기 링 바디 외측에 위치되는 밸브 헤드; 및
상기 밸브 헤드의 외측면으로부터 연장되고, 상기 가스 챔버를 관통하도록 연장되는 밸브봉을 포함하여,
상기 밸브 헤드가 상기 링 바디 외측면과 밀착되면 상기 분사공이 밀폐되고 상기 링 바디 외측면으로부터 이격되면 그 이격된 간격에 따라 상기 분사공으로 흘러가는 가스 유량이 조절되는 기판 처리 장치.12. The method of claim 11,
The poppet
A valve head having a size capable of blocking the injection hole and located outside the ring body; And
A valve stem extending from an outer surface of the valve head and extending through the gas chamber,
Wherein when the valve head is in close contact with the outer surface of the ring body, the injection hole is sealed and the gas flow rate flowing to the spray hole is adjusted according to the spaced distance from the outer surface of the ring body.
상기 포핏은
상기 밸브 헤드의 내측면으로부터 연장되고 상기 분사공에 삽입되는 인서트 봉을 더 포함하고,
상기 인서트 봉의 외경은 상기 분사공의 내경 보다 작게 마련되며,
상기 분사공은
상기 인서트 봉에 의해 환형의 가스 통로가 제공되는 기판 처리 장치.13. The method of claim 12,
The poppet
Further comprising an insert rod extending from an inner surface of the valve head and being inserted into the injection hole,
Wherein an outer diameter of the insert rod is smaller than an inner diameter of the injection hole,
The injection hole
Wherein an annular gas passage is provided by said insert rod.
상기 인서트 봉의 단부는 상기 링 바디의 내측면과 동일 평면으로 마련되는 기판 처리 장치. 14. The method of claim 13,
Wherein an end of the insert rod is flush with an inner surface of the ring body.
공정 처리된 기판의 식각 균일도를 검사하고, 식각 불균형이 발생되면 상기 인젝터들 각각의 가스 유량 비율을 조절하되;
상기 가스 유량 비율 조절은
기판 상의 일부 영역이 상대적으로 과식각된 경우 해당 영역과 가까운 인젝터들의 가스 유량을 감소시키거나,
기판 상의 일부 영역이 상대적으로 저식각된 경우 해당 영역과 가까운 인젝터들의 가스 유량을 증가시키는 기판 처리 방법.11. A method of processing a substrate using the substrate processing apparatus of claim 10,
Checking etch uniformity of the processed substrate and adjusting the gas flow rate ratio of each of the injectors when etching unbalance occurs;
The gas flow rate ratio adjustment
It is possible to reduce the gas flow rate of the injectors close to the region when a certain region on the substrate is relatively over-
Wherein a gas flow rate of the injectors close to the region is increased when a region on the substrate is relatively low etched.
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---|---|---|---|
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KR102320595B1 (en) * | 2020-08-06 | 2021-11-02 | (주)디바이스이엔지 | Substrate Cleaning Apparatus and Method of Spray Type |
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KR20100121984A (en) * | 2009-05-11 | 2010-11-19 | 엘아이지에이디피 주식회사 | Gas supply structure for substrate treatment device |
JP2016519844A (en) * | 2013-03-12 | 2016-07-07 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated | Multi-zone gas injection assembly with azimuthal and radial distribution control |
-
2017
- 2017-05-11 KR KR1020170058604A patent/KR101979599B1/en active IP Right Grant
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