KR20190014284A - 정전 척 및 기판 처리 장치 - Google Patents

정전 척 및 기판 처리 장치 Download PDF

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Abstract

기판 처리 장치가 개시된다. 기판 처리 장치는, 내부에 처리 공간이 형성된 챔버, 처리 공간 내부에 위치하며, 정전기력에 의해 기판을 지지하는 정전 척, 처리 공간 내로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛, 가스로부터 플라즈마를 생성하는 플라즈마 소스 및 정전 척에 연결되어 정전 척에 흐르는 전류를 측정하며, 측정된 전류 값에 기초하여 정전 척의 이상 여부를 검출하는 측정 유닛을 포함한다.

Description

정전 척 및 기판 처리 장치{ELECTROSTATIC CHUCK AND SUBSTRATE TREATING APPARATUS}
본 발명은 정전 척 및 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정전 척에 흐르는 전류를 측정하여 정전 척의 이상 여부를 검출할 수 있는 정전 척 및 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체소자를 제조하기 위해서, 기판을 포토리소그라피, 식각, 애싱, 이온주입, 박막증착, 그리고 세정 등 다양한 공정을 수행하여 기판 상에 원하는 패턴을 형성한다. 기판의 처리에는 플라즈마가 사용될 수 있다. 플라즈마는 이온이나 전자, 라디칼 등으로 이루어진 이온화된 가스 상태를 말한다. 플라즈마는 매우 높은 온도나, 강한 전계 혹은 고주파 전자계(RF Electromagnetic Fields)에 의해 생성된다.
플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 공정이 진행됨에 따라, 정전 척의 표면에 폴리머가 증착될 수 있으며, 폴리머에 의하여 정전 척의 유전판을 구성하는 유전막의 특성에 변화가 생길 수 있다. 이에 따라, 유전판의 척킹력이 약해지는 척킹 이슈가 발생할 수 있으며, 정전 척의 온도가 상승하여 공정에 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 목적은 정전 척의 표면에 증착되는 폴리머에 의하여 정전 척에 이상이 발생하는 것을 검출할 수 있는 정전 척 및 기판 처리 장치를 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 내부에 처리 공간이 형성된 챔버, 상기 처리 공간 내부에 위치하며, 정전기력에 의해 기판을 지지하는 정전 척, 상기 처리 공간 내로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛, 상기 가스로부터 플라즈마를 생성하는 플라즈마 소스 및 상기 정전 척에 연결되어 상기 정전 척에 흐르는 전류를 측정하며, 상기 측정된 전류 값에 기초하여 상기 정전 척의 이상 여부를 검출하는 측정 유닛을 포함한다.
여기서, 상기 측정 유닛은, 상기 정전 척의 내부에 배치되는 제1 및 제2 단자부 및 상기 제1 및 제2 단자부에 연결되어, 상기 제1 및 제2 단자부 사이에 흐르는 전류를 측정하는 측정부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 정전 척은, 상기 정전 척의 상부에 위치되는 유전판, 상기 유전판 내부에 제공되며, 외부에서 인가된 전류에 의해 정전기력을 발생시켜 기판을 상기 유전판에 흡착시키는 전극을 포함하고, 상기 제1 및 제2 단자부는, 상기 유전판의 가장자리 영역에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 측정 유닛은, 상기 측정된 전류 값에 기초하여 저항 값을 산출하고, 상기 산출된 저항 값과 기저장된 초기 저항 값의 차이가 기설정된 값보다 큰 경우, 상기 정전 척이 이상 상태인 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 제1 단자부는, 상기 유전판의 가장자리 일측에 배치되고, 상기 제2 단자부는, 상기 유전판에서 상기 제1 단자부의 반대편에 배치될 수 있다.
또한, 상기 정전 척은, 상기 기판의 가장자리영역을 지지하는 포커스 링 및
상기 포커스 링의 온도를 조절하는 온도 조절 유닛을 더 포함하고, 상기 온도 조절 유닛은, 상기 정전 척이 이상 상태인 것으로 판단되는 경우, 상기 포커스 링의 온도를 하강시킬 수 있다.
또한, 상기 측정 유닛은, 상기 정전 척에서 상기 기판이 제거된 후 상기 처리 공간 내부에 플라즈마가 생성된 상태에서, 상기 정전 척에 흐르는 전류를 측정할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 정전 척은, 상기 정전 척의 상부에 위치되는 유전판, 상기 유전판 내부에 제공되며, 외부에서 인가된 전류에 의해 정전기력을 발생시켜 기판을 상기 유전판에 흡착시키는 전극 및 상기 정전 척에 연결되어 상기 정전 척에 흐르는 전류를 측정하며, 상기 측정된 전류 값에 기초하여 상기 정전 척의 이상 여부를 검출하는 측정 유닛을 포함한다.
여기서, 상기 정전 척은, 상기 기판의 가장자리영역을 지지하는 포커스 링 및 상기 포커스 링의 온도를 조절하는 온도 조절 유닛을 더 포함하고, 상기 온도 조절 유닛은, 상기 정전 척이 이상 상태인 것으로 판단되는 경우, 상기 포커스 링의 온도를 하강시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 측정 방법은, 정전 척의 이상 여부를 측정하는 방법에 있어서, 상기 정전 척의 내부에 배치되는 제1 및 제2 단자부 사이에 흐르는 전류를 측정하는 단계 및 상기 측정된 전류 값에 기초하여 상기 정전 척의 이상 여부를 검출하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 검출하는 단계는, 상기 측정된 전류 값에 기초하여 저항 값을 산출하는 단계 및 상기 산출된 저항 값과 기저장된 초기 저항 값의 차이가 기설정된 값보다 큰 경우, 상기 정전 척이 이상 상태인 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 정전 척은, 상기 정전 척의 상부에 위치되는 유전판, 상기 유전판 내부에 제공되며, 외부에서 인가된 전류에 의해 정전기력을 발생시켜 기판을 상기 유전판에 흡착시키는 전극, 상기 기판의 가장자리영역을 지지하는 포커스 링 및 상기 포커스 링의 온도를 조절하는 온도 조절 유닛을 포함하며, 상기 정전 척이 이상 상태인 것으로 판단되는 경우, 상기 포커스 링의 온도를 하강시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 단자부는, 상기 유전판의 가장자리 일측에 배치되고, 상기 제2 단자부는, 상기 유전판에서 상기 제1 단자부의 반대편에 배치될 수 있다.
또한, 상기 측정하는 단계는, 상기 정전 척에서 상기 기판이 제거된 후 상기 처리 공간 내부에 플라즈마가 생성된 상태에서, 상기 정전 척에 흐르는 전류를 측정할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 정전 척에 흐르는 전류를 이용하여 정전 척의 표면에 증착되는 폴리머에 의한 정전 척의 이상 여부를 용이하게 검출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정전 척을 나타내는 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단자부의 배치 형태를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정전 척에 흐르는 전류를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정전 척의 이상 여부 측정 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 챔버(100), 기판 지지 어셈블리(200), 가스 공급 유닛(400), 플라즈마 소스 및 측정 유닛(280)을 포함한다.
기판 처리 장치(10)는 플라즈마를 이용하여 기판(W)을 처리한다. 예를 들어, 기판 처리 장치(10)는 기판(W)에 대하여 식각 공정을 수행할 수 있다.
챔버(100)는 내부에 기판 처리 공정이 수행되는 처리 공간을 제공한다. 챔버(100)는 내부의 처리 공간을 가지고, 밀폐된 형상으로 제공된다. 챔버(100)는 금속 재질로 제공된다. 챔버(100)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 챔버(100)는 접지될 수 있다. 챔버(100)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 챔버(100)의 내부는 소정 압력으로 감압된다.
일 예에 의하면, 챔버(100) 내부에는 라이너(130)가 제공될 수 있다. 라이너(130)는 상면 및 하면이 개방된 원통 형상을 가진다. 라이너(130)는 챔버(100)의 내측면과 접촉하도록 제공될 수 있다. 라이너(130)는 챔버(100)의 내측벽을 보호하여 챔버(100)의 내측벽이 아크 방전으로 손상되는 것을 방지한다. 또한, 라이너(130)는 기판 처리 공정 중에 발생한 불순물이 챔버(100)의 내측벽에 증착되는 것을 방지한다. 선택적으로, 라이너(130)는 생략될 수 있다.
챔버(100)의 내부에는 기판 지지 어셈블리(200)가 위치한다. 기판 지지 어셈블리(200)는 기판(W)을 지지한다. 기판 지지 어셈블리(200)는 정전기력을 이용하여 기판(W)을 흡착하는 정전 척(210)을 포함할 수 있다. 기판 지지 어셈블리(200)는 정전 척(210), 하부 커버(250) 그리고 플레이트(270)를 포함한다. 기판 지지 어셈블리(200)는 챔버(100) 내부에서 챔버(100)의 바닥면에서 상부로 이격되어 위치한다.
정전 척(210)은 유전판(220), 몸체(230), 포커스 링(240) 및 온도 조절 유닛(290)을 포함한다. 정전 척(210)은 기판(W)을 지지한다.
유전판(220)은 정전 척(210)의 상부에 위치한다. 유전판(220)은 원판 형상의 유전체(dielectric substance)로 제공된다. 유전판(220)의 상면에는 기판(W)이 놓인다. 유전판(220)의 상면은 기판(W)보다 작은 반경을 갖는다. 때문에, 기판(W) 가장자리 영역은 유전판(220)의 외측에 위치한다.
유전판(220)은 내부에 전극(223), 히터(225) 그리고 제1 공급 유로(221)를 포함한다. 제1 공급 유로(221)는 유전판(210)의 상면으로부터 저면으로 제공된다. 제1 공급 유로(221)는 서로 이격하여 복수개 형성되며, 기판(W)의 저면으로 열전달 매체가 공급되는 통로로 제공된다.
전극(223)은 제1 전원(223a)과 전기적으로 연결된다. 제1 전원(223a)은 직류 전원을 포함한다. 전극(223)과 제1 전원(223a) 사이에는 스위치(223b)가 설치된다. 전극(223)은 스위치(223b)의 온/오프(ON/OFF)에 의해 제1 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 유전판(220)에 흡착된다.
히터(225)는 전극(223)의 아래쪽에 위치될 수 있다. 히터(225)는 제2 전원(225a)과 전기적으로 연결된다. 히터(225)는 제2 전원(225a)이 인가하는 전류에 의해 저항열을 발생시킨다. 발생된 열은 유전판(220)을 통해 기판(W)으로 전달된다. 히터(225)에서 발생된 열에 의해 기판(W)은 소정 온도로 유지된다. 히터(225)는 나선 형상의 코일로 제공될 수 있다.
포커스 링(240)은 정전 척(210)의 가장자리 영역에 배치된다. 포커스 링(240)은 링 형상을 가지며, 유전판(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 유전판(220)의 상면과 동일 높이에 위치될 수 있다. 포커스 링(240)의 상면 내측부(240b)는 유전판(220)의 외측에 위치된 기판(W)의 가장자리 영역을 지지한다. 포커스 링(240)의 외측부(240a)는 기판(W) 가장자리 영역을 둘러싸도록 제공된다. 포커스 링(240)은 기판(W)의 전체 영역에서 플라즈마의 밀도가 균일하게 분포하도록 전자기장을 제어한다. 이에 의해, 기판(W)의 전체 영역에 걸쳐 플라즈마가 균일하게 형성되어 기판(W)의 각 영역이 균일하게 처리될 수 있다.
포커스 링(240)은 사용과정에서, 기판(W)과의 접촉 또는 포커스 링(240)에 작용하는 전자기력에 의해 마모될 수 있다. 포커스 링(240)의 마모도가 증가하면, 플라즈마의 밀도 분포를 조절하는 성능이 저하되어 처리된 기판(W)의 불량률이 증가될 수 있다. 따라서, 처리된 기판(W)의 불량 발생 방지를 위해 어느 정도 사용된 포커스 링(240)은 교체 되어야 한다.
온도 조절 유닛(290)은 정전 척(210)이 이상 상태인 것으로 판단되는 경우, 포커스 링(240)의 온도를 하강시킬 수 있다. 이에 따라, 정전 척(210)의 표면에 폴리머가 증착되어 정전 척(210)의 온도가 상승되는 경우, 포커스 링(240)의 온도를 하강시켜 정전 척(210)의 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있다.
유전판(220)의 하부에는 몸체(230)가 위치한다. 몸체(230)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 몸체(230)의 상면은 중심 영역이 가장자리 영역보다 높게 위치되도록 단차 질 수 있다. 몸체(230)의 상면 중심 영역은 유전판(220)의 저면에 상응하는 면적을 가지며, 유전판(220)의 저면이 위치될 수 있다. 몸체(230)의 가장자리 영역에는 포커스 링(240)이 위치될 수 있다.
몸체(230)는 내부에 제1 순환 유로(231), 제2 순환 유로(232) 그리고 제2 공급 유로(233)가 형성된다.
제1 순환 유로(231)는 열전달 매체가 순환하는 통로로 제공된다. 제1 순환 유로(231)는 몸체(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.
제2 순환 유로(232)는 냉각 유체가 순환하는 통로로 제공된다. 제2 순환 유로(232)는 몸체(230) 내부에 나선 형상으로 형성될 수 있다. 또는, 제2 순환 유로(232)는 서로 상이한 반경을 갖는 링 형상의 유로들이 동일한 중심을 갖도록 배치될 수 있다. 각각의 제2 순환 유로(232)들은 서로 연통될 수 있다. 제2 순환 유로(232)는 제1 순환 유로(231)보다 큰 단면적을 가질 수 있다. 제2 순환 유로(232)들은 동일한 높이에 형성된다. 제2 순환 유로(232)는 제1 순환 유로(231)의 하부에 위치될 수 있다.
제2 공급 유로(233)는 제1 순환 유로(231)부터 상부로 연장되며, 몸체(230)의 상면으로 제공된다. 제2 공급 유로(223)는 제1 공급 유로(221)에 대응하는 개수로 제공되며, 제1 순환 유로(231)와 제1 공급 유로(221)를 연결한다.
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. 일 예에 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.
제2 순환 유로(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 제2 순환 유로(232)에 공급된 냉각 유체는 제2 순환 유로(232)를 따라 순환하며 몸체(230)를 냉각한다. 몸체(230)는 냉각되면서 유전판(220)과 기판(W)을 함께 냉각시켜 기판(W)을 소정 온도로 유지시킨다.
몸체(230)는 금속판을 포함할 수 있다. 일 예에 의하면, 몸체(230) 전체가 금속판으로 제공될 수 있다. 몸체(230)는 제3 전원(235a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제3 전원(235a)은 고주파 전력을 발생시키는 고주파 전원으로 제공될 수 있다. 고주파 전원은 RF 전원으로 제공될 수 있다. 몸체(230)는 제3 전원(235a)으로부터 고주파 전력을 인가 받는다. 이로 인하여 몸체(230)는 전극으로서 기능할 수 있다.
측정 유닛(280)은 정전 척(210)의 내부에 배치되는 제1 및 제2 단자부(281, 282) 및 측정부(285)를 포함할 수 있다. 측정 유닛(280)은 정전 척(210)에 연결되어 정전 척(210)에 흐르는 전류를 측정하며, 측정된 전류 값에 기초하여 정전 척(210)의 이상 여부를 검출할 수 있다.
구체적으로, 제1 단자부(281)는 유전판(220)의 가장자리 일측에 배치되고, 제2 단자부(282)는 유전판(220)에서 제1 단자부(281)의 반대편에 배치될 수 있다. 측정부(285)는 제1 단자부(281) 및 제2 단자부(282)에 각각 연결되며, 제1 단자부(281) 및 제2 단자부(282) 사이에 흐르는 전류를 측정할 수 있다. 이후, 측정부(285)는 측정된 전류 값에 기초하여 저항 값을 산출할 수 있으며, 산출된 저항 값과 측정부(285)에 기저장된 초기 저항 값을 비교하여, 산출된 저항 값과 초기 저항 값의 차이가 기설정된 값보다 큰 경우, 정전 척(210)이 이상 상태인 것으로 판단할 수 있다.
측정 유닛(280)은 도 1과 같이, 유전판의 가장자리 영역에 형성되는 제1 및 제2 단자부(281, 282)와 챔버(100)의 외부에 위치하는 측정부(285)로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 측정부(285)가 정전 척(210)의 내부에 형성될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정전 척을 나타내는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 정전 척(210)은 유전판(220), 전극(223), 포커스 링(240), 측정 유닛(280) 및 온도 조절 유닛(290)을 포함한다.
측정 유닛(280)은 제1 단자부(281), 제2 단자부(282) 및 측정부(285)를 포함할 수 있다. 측정 유닛(280)은 제1 단자부(281) 및 제2 단자부(282)에 연결되는 측정부(285)를 이용하여 제1 단자부(281) 및 제2 단자부(282) 사이에 흐르는 전류를 측정할 수 있다. 구체적으로, 제1 단자부(281) 및 제2 단자부(282)는 유전판(220)의 가장자리 영역에 형성될 수 있으며, 제1 단자부(281)에 인가되는 전류가 유전판(220)을 통하여 제2 단자부(282)에 전달되어 측정부(285)에서 측정될 수 있다. 측정 유닛(280)에 의하여 정전 척(210)이 이상 상태인 것으로 판단되는 경우, 온도 조절 유닛(290)은 포커스 링(240)의 온도를 하강시켜서, 정전 척(210) 표면의 폴리머 증착으로 인하여 정전 척(210)의 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있다.
도 3은 도 2에서 제2 단자부(282)가 배치되는 영역을 확대한 도면이다. 도 3을 참조하면, 제2 단자부(282)는 상부가 정전 척(210)의 상면에 노출될 수 있다. 또한, 도 3에서는 제2 단자부(282)에 대해서만 도시하고 있으나, 제1 단자부(281)도 마찬가지로 상부가 정전 척(210)의 상면에 노출될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 및 제2 단자부(281, 282)는 상부의 일부가 정전 척(210)의 상면에 노출되어, 제1 및 제2 단자부(281, 282) 사이에 흐르는 전류를 더욱 정확히 측정할 수 있다. 또한, 정전 척(210)의 상면에 폴리머가 증착되는 경우, 정전 척(210)의 상면에 노출된 제1 및 제2 단자부(281, 282)를 폴리머가 덮게 되므로, 제1 및 제2 단자부(281, 282) 사이에 흐르는 전류 값에 큰 차이가 발생하여, 사용자는 정전 척의 폴리머 증착 여부를 쉽게 파악할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정전 척을 상부에서 바라본 도면이다. 제1 및 제2 단자부(281, 282)는 정전 척(210)의 상면에 노출되어 형성될 수 있으며, 서로 정전 척(210)의 반대편에 위치할 수 있다. 도 4와 같이, 제1 및 제2 단자부(281, 282)는 상면이 원형인 원기둥 형태일 수 있으나, 이에 한정되지 않고 다양한 형태로 제공될 수 있다.
또한, 도 4에서는 단자부(281, 282)가 2개인 것으로 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 4개 또는 그 이상의 단자부가 형성되어, 단자부들 사이에 흐르는 전류를 측정하여 정전 척의 이상 여부를 판단할 수 있다. 일 예로, 단자부는 도 4와 같은 제1 및 제2 단자부(281, 282)가 형성되고, 제1 및 제2 단자부(281, 282)가 배치되는 위치에 수직한 방향으로 2개의 단자부가 더 배치될 수 있다. 다른 예로, 단자부는 정전 척(210)의 둘레를 따라 원주 방향으로 다수의 단자부가 배치될 수도 있다. 이에 따라 정전 척(210)에는 복수의 단자부가 제공되어, 단자부 사이에 흐르는 전류를 측정함으로써, 정전 척(210)에 흐르는 전류를 측정하여 정전 척(210)의 이상 여부를 검출할 수 있다.
도 5를 참조하면, 기판 처리 장치(10)에서 플라즈마 공정이 진행되면 정전 척(210)의 표면에 폴리머가 증착될 수 있으며, 이에 따라 제1 단자부(281)에서 제2 단자부(282)로 흐르는 전류의 크기에 변화가 생길 수 있다. 측정 유닛(280)은 제1 단자부(281) 및 제2 단자부(282)에 연결되는 측정부(285)를 이용하여 정전 척(210)에 흐르는 전류를 측정하고, 측정된 전류 값에 기초하여 산출된 저항 값을 기저장된 초기 저항 값과 비교하여 정전 척(210)의 이상 여부를 검출할 수 있다. 예를 들어, 산출되는 저항 값과 기저장된 초기 저항 값의 차이가 기설정된 범위를 초과하는 경우, 정전 척(210)이 이상 상태인 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 측정 유닛(280)은 정전 척(210)에서 기판이 제거된 후 챔버(100)의 처리 공간 내부에 플라즈마가 생성된 상태에서 정전 척(210)에 흐르는 전류를 측정할 수 있다. 이에 따라, 측정 유닛(280)은 정전 척의 표면에 증착되는 폴리머에 의한 정전 척의 이상 여부를 용이하게 검출할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정전 척의 이상 여부 측정 방법을 나타내는 흐름도이다.
우선, 정전 척의 내부에 배치되는 제1 및 제2 단자부 사이에 흐르는 전류를 측정한다(S410). 여기서, 제1 단자부는 정전 척의 유전판 가장자리 일측에 배치되고, 제2 단자부는 유전판에서 제1 단자부의 반대편에 배치될 수 있다. 또한, S410 단계는 정전 척에서 기판이 제거된 후 처리 공간 내부에 플라즈마가 생성된 상태에서 정전 척에 흐르는 전류를 측정할 수 있다.
이어서, S410 단계에서 측정된 제1 및 제2 단자부 사이에 흐르는 전류 값에 기초하여 저항 값을 산출하고(S420), 산출된 저항 값과 기저장된 초기 저항 값의 차이가 기설정된 값보다 큰 경우, 정전 척이 이상 상태인 것으로 판단한다(S430). S430 단계에서, 정전 척이 이상 상태인 것으로 판단되는 경우, 온도 조절 유닛에 의하여 정전 척의 포커스링 온도를 하강시킬 수 있다. 이에 따라, 정전 척의 표면에 증착되는 폴리머에 의한 정전 척의 이상 여부를 용이하게 검출할 수 있으며, 폴리머에 의하여 정전 척의 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 정전척의 이상 여부 측정 방법을 순차적으로 수행하는 프로그램이 저장된 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 있다.
비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 컴퓨터에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
이상의 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시 예들도 본 발명의 범위에 속할 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 도시된 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 반대로 여러 개로 분산된 구성 요소들은 결합되어 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.
100: 챔버 210: 정전 척
220: 유전판 223: 전극
240: 포커스 링 280: 측정 유닛
290: 온도 조절 유닛

Claims (14)

  1. 내부에 처리 공간이 형성된 챔버;
    상기 처리 공간 내부에 위치하며, 정전기력에 의해 기판을 지지하는 정전 척;
    상기 처리 공간 내로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛;
    상기 가스로부터 플라즈마를 생성하는 플라즈마 소스; 및
    상기 정전 척에 연결되어 상기 정전 척에 흐르는 전류를 측정하며, 상기 측정된 전류 값에 기초하여 상기 정전 척의 이상 여부를 검출하는 측정 유닛;을 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측정 유닛은,
    상기 정전 척의 내부에 배치되는 제1 및 제2 단자부; 및
    상기 제1 및 제2 단자부에 연결되어, 상기 제1 및 제2 단자부 사이에 흐르는 전류를 측정하는 측정부;를 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 정전 척은,
    상기 정전 척의 상부에 위치되는 유전판;
    상기 유전판 내부에 제공되며, 외부에서 인가된 전류에 의해 정전기력을 발생시켜 기판을 상기 유전판에 흡착시키는 전극;을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 단자부는, 상기 유전판의 가장자리 영역에 형성되는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 측정 유닛은,
    상기 측정된 전류 값에 기초하여 저항 값을 산출하고, 상기 산출된 저항 값과 기저장된 초기 저항 값의 차이가 기설정된 값보다 큰 경우, 상기 정전 척이 이상 상태인 것으로 판단하는 기판 처리 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 단자부는, 상기 유전판의 가장자리 일측에 배치되고,
    상기 제2 단자부는, 상기 유전판에서 상기 제1 단자부의 반대편에 배치되는 기판 처리 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 정전 척은,
    상기 기판의 가장자리영역을 지지하는 포커스 링; 및
    상기 포커스 링의 온도를 조절하는 온도 조절 유닛;을 더 포함하고,
    상기 온도 조절 유닛은,
    상기 정전 척이 이상 상태인 것으로 판단되는 경우, 상기 포커스 링의 온도를 하강시키는 기판 처리 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 측정 유닛은,
    상기 정전 척에서 상기 기판이 제거된 후 상기 처리 공간 내부에 플라즈마가 생성된 상태에서, 상기 정전 척에 흐르는 전류를 측정하는 기판 처리 장치.
  8. 정전 척에 있어서,
    상기 정전 척의 상부에 위치되는 유전판;
    상기 유전판 내부에 제공되며, 외부에서 인가된 전류에 의해 정전기력을 발생시켜 기판을 상기 유전판에 흡착시키는 전극; 및
    상기 정전 척에 연결되어 상기 정전 척에 흐르는 전류를 측정하며, 상기 측정된 전류 값에 기초하여 상기 정전 척의 이상 여부를 검출하는 측정 유닛;을 포함하는 정전 척.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 정전 척은,
    상기 기판의 가장자리영역을 지지하는 포커스 링; 및
    상기 포커스 링의 온도를 조절하는 온도 조절 유닛;을 더 포함하고,
    상기 온도 조절 유닛은,
    상기 정전 척이 이상 상태인 것으로 판단되는 경우, 상기 포커스 링의 온도를 하강시키는 정전 척.
  10. 정전 척의 이상 여부를 측정하는 방법에 있어서,
    상기 정전 척의 내부에 배치되는 제1 및 제2 단자부 사이에 흐르는 전류를 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 전류 값에 기초하여 상기 정전 척의 이상 여부를 검출하는 단계;를 포함하는 측정 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 검출하는 단계는,
    상기 측정된 전류 값에 기초하여 저항 값을 산출하는 단계; 및
    상기 산출된 저항 값과 기저장된 초기 저항 값의 차이가 기설정된 값보다 큰 경우, 상기 정전 척이 이상 상태인 것으로 판단하는 단계;를 포함하는 측정 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 정전 척은,
    상기 정전 척의 상부에 위치되는 유전판;
    상기 유전판 내부에 제공되며, 외부에서 인가된 전류에 의해 정전기력을 발생시켜 기판을 상기 유전판에 흡착시키는 전극;
    상기 기판의 가장자리영역을 지지하는 포커스 링; 및
    상기 포커스 링의 온도를 조절하는 온도 조절 유닛;을 포함하며,
    상기 정전 척이 이상 상태인 것으로 판단되는 경우, 상기 포커스 링의 온도를 하강시키는 단계;를 더 포함하는 측정 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 단자부는, 상기 유전판의 가장자리 일측에 배치되고,
    상기 제2 단자부는, 상기 유전판에서 상기 제1 단자부의 반대편에 배치되는 측정 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 측정하는 단계는,
    상기 정전 척에서 상기 기판이 제거된 후 챔버의 처리 공간 내부에 플라즈마가 생성된 상태에서, 상기 정전 척에 흐르는 전류를 측정하는 측정 방법.

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