KR20200012635A - Apparatus for and Method of Processing Substrate - Google Patents

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홍성준
신영식
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인베니아 주식회사
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, an apparatus for processing a substrate to reduce the phenomenon that a by-product is attached to a window comprises: a processing chamber receiving a substrate to be treated; an antenna disposed to face the substrate to be processed, which is accommodated in the processing chamber; a window provided between the antenna and the processing chamber; and a heater positioned on one surface of the window to heat the window.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{Apparatus for and Method of Processing Substrate}Substrate processing apparatus and substrate processing method {Apparatus for and Method of Processing Substrate}

본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유도 결합 플라즈마를 이용한 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method, and more particularly, to a substrate processing apparatus and a substrate processing method using an inductively coupled plasma.

플라즈마를 이용하여 CVD(Chemical Vapor Deposition), 에칭(Etching) 등의 기판처리를 수행하는 장치에서는, 안테나를 포함한 장치에 고주파 전력을 인가하여 안테나 주변에 유도 전계를 형성시켜 플라즈마를 발생시키는 방식이 많이 적용되고 있다.In a device that performs substrate processing such as chemical vapor deposition (CVD) and etching using plasma, many methods of generating plasma by applying high frequency power to a device including an antenna to form an induction field around the antenna Is being applied.

유도 전계를 이용한 플라즈마 처리 장치는 유도 전계를 발생시키기 위한 안테나, 안테나를 플라즈마로부터 보호하기 위한 윈도우가 필수적으로 사용된다.In the plasma processing apparatus using an induction electric field, an antenna for generating an induction electric field and a window for protecting the antenna from plasma are essentially used.

그러나 플라즈마를 이용한 기판 처리 과정에서 발생하는 부산물들은 공정 중에 챔버 내에서 상대적으로 온도가 낮은 윈도우에 부착되어, 윈도우의 교체 주기가 짧아지거나, 윈도우에 부착되는 부산물을 제거하는 유지/보수가 필요하다.However, the by-products generated during the substrate processing using plasma are attached to the relatively low temperature window in the chamber during the process, so that the replacement cycle of the window is shortened or maintenance / repair to remove the by-products attached to the window is required.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 플라즈마의 발생을 위한 유도 전계에 영향을 크게 주지 않으면서도, 윈도우에 부산물이 부착되는 현상을 감소시키는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method for reducing a phenomenon in which by-products adhere to a window without significantly affecting an induction electric field for generating plasma.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 피처리 기판을 수용하는 처리실, 상기 처리실 내에 수용되는 상기 피처리 기판과 마주하도록 배치되는 안테나, 상기 안테나와 상기 처리실 사이에 구비되는 윈도우; 및 상기 윈도우의 일면 상에 위치하여 상기 윈도우를 가열하는 히터를 포함한다.A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention for solving the above problems, the processing chamber for receiving a substrate, an antenna disposed to face the substrate to be accommodated in the processing chamber, provided between the antenna and the processing chamber Being a window; And a heater positioned on one surface of the window to heat the window.

상기 안테나로부터 발생되는 전자기장을 차폐하지 않도록 상기 히터는 부도체, 절연체, 유전체, 비자성체 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.The heater may be formed of at least one of an insulator, an insulator, a dielectric, and a nonmagnetic material so as not to shield the electromagnetic field generated from the antenna.

상기 히터는 세라믹 히터일 수 있다.The heater may be a ceramic heater.

상기 히터는 보론나이트라이드(BN) 및 티타늄디보라이드(TiB2) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The heater may include at least one of boron nitride (BN) and titanium diboride (TiB2).

상기 히터는 상기 윈도우가 상기 안테나와 마주하는 면 상에 구비되는 판상형 히터를 포함할 수 있다.The heater may include a plate heater provided on a surface of the window facing the antenna.

상기 윈도우는 복수 개로 분할 구성되며, 상기 히터는 상기 복수의 윈도우와 일대일 대응되도록 구비될 수 있다.The window may be divided into a plurality, and the heater may be provided to correspond one-to-one with the plurality of windows.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 방법은, 피처리 기판을 수용하는 처리실과, 안테나, 상기 안테나와 상기 처리실 사이에 구비되는 윈도우 및 상기 윈도우의 일면 상에 위치하여 상기 윈도우를 가열하는 히터를 포함하는 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법에 관한 것이며, 상기 처리실 내에 상기 기판을 진입시키는 단계, 상기 히터에 전력을 공급하여 상기 윈도우를 가열하는 단계, 상기 안테나에 전력을 공급하기 이전에 상기 히터에 공급되던 전력을 차단하는 단계 및 상기 안테나에 전력을 공급하여 상기 피처리 기판을 처리하는 단계를 포함한다.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a substrate processing method including a processing chamber accommodating a substrate to be processed, an antenna, a window provided between the antenna and the processing chamber, and a window disposed on one surface of the window. A substrate processing method using a substrate processing apparatus comprising a heater for heating a substrate, the method comprising: entering the substrate into the processing chamber, supplying power to the heater to heat the window, and supplying power to the antenna. Cutting off power previously supplied to the heater; and supplying power to the antenna to process the substrate to be processed.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.According to embodiments of the present invention has at least the following effects.

플라즈마의 발생을 위한 유도 전계에 영향을 크게 주지 않으면서도, 윈도우에 부산물이 부착되는 현상을 감소시킨다.By-product adhesion to the window is reduced without significantly affecting the induced electric field for the generation of plasma.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.The effects according to the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the present specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 개략도이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치의 횡단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 횡단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.1 is a schematic diagram of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the substrate processing apparatus of FIG. 1.
3 is a schematic cross-sectional view of a substrate processing apparatus according to another embodiment.
4 is a flowchart illustrating a substrate processing method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be embodied in various different forms, and the present embodiments merely make the disclosure of the present invention complete, and those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 또한 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.In addition, the embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional and / or schematic views, which are ideal illustrations of the invention. Accordingly, shapes of the exemplary views may be modified by manufacturing techniques and / or tolerances. In addition, each component in each drawing shown in the present invention may be shown to be somewhat enlarged or reduced in view of the convenience of description. Like reference numerals refer to like elements throughout.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the drawings illustrating a substrate processing apparatus and a substrate processing method using the same according to an embodiment of the present invention will be described for the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 개략도이고, 도 2는 도 1의 기판 처리 장치의 횡단면을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic cross-sectional view of the substrate processing apparatus of FIG.

본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 챔버(10)의 내부로 공정 가스를 공급하고 플라즈마를 발생시켜, 챔버(10) 내부에 위치하는 기판(S)을 처리하는 공정이 진행되는 장치이다.The substrate processing apparatus 1 according to the exemplary embodiment of the present invention supplies a process gas into the chamber 10 and generates a plasma to process the substrate S located in the chamber 10. Device.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 챔버(10), 스테이지(30), 윈도우 지지 프레임(50), 윈도우(61, 62), 히터(71, 72) 및 안테나(40)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the substrate processing apparatus 1 according to the exemplary embodiment may include a chamber 10, a stage 30, a window support frame 50, windows 61 and 62, and a heater 71. 72, and an antenna 40.

챔버(10)는 내부에 스테이지(30), 윈도우 지지 프레임(50), 윈도우(61, 62), 히터(71, 72) 및 안테나(40)가 설치되는 공간이 형성된 밀폐 구조로 형성된다. 챔버(10)는 내벽이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 이루어질 수 있다.The chamber 10 is formed in a sealed structure in which a space in which the stage 30, the window support frame 50, the windows 61 and 62, the heaters 71 and 72 and the antenna 40 are installed is formed. The chamber 10 may be made of aluminum whose inner wall is anodized.

도 1에 도시된 바와 같이, 스테이지(30)는 챔버(10) 내부의 하부에 위치한다. 스테이지(30)는 챔버(10) 내부로 반입된 기판(S)을 지지하도록 구성되며, 플라즈마의 이온이 기판(S)으로 끌려 오도록, 바이어스용 고주파 전원(미도시)과 전기적으로 연결될 수 있다. 바이어스용 고주파 전원은 6MHz의 고주파 전력을 스테이지에 인가할 수 있다.As shown in FIG. 1, the stage 30 is located below the interior of the chamber 10. The stage 30 is configured to support the substrate S loaded into the chamber 10, and may be electrically connected to a high frequency power source (not shown) for bias so that ions of plasma are attracted to the substrate S. The high frequency power supply for the bias may apply high frequency power of 6 MHz to the stage.

스테이지(30) 내에는 처리 중인 기판(S)의 온도를 제어하기 위해, 히터 및/또는 냉매 유로 등의 온도 조절 기구가 설치될 수 있다. 스테이지(30)의 상부면에는 기판(S)이 안착되며 공정 중에 기판(S)을 고정하는 정전척(미도시)이 설치될 수 있다.In the stage 30, a temperature control mechanism such as a heater and / or a coolant flow path may be installed to control the temperature of the substrate S being processed. The upper surface of the stage 30 may have a substrate S mounted thereon, and an electrostatic chuck (not shown) may be installed to fix the substrate S during the process.

한편, 챔버(10) 내부의 상부에는 윈도우 지지 프레임(50) 및 윈도우(61, 62)가 설치된다. 윈도우(61, 62)는 챔버(10) 내부의 공간을 상하로 구획할 수 있다. 윈도우(61, 62)를 기준으로 챔버(10) 내부의 하부 공간은 처리실(A)이 되고, 챔버(10) 내부의 상부 공간은 안테나실(B)이 된다. Meanwhile, the window support frame 50 and the windows 61 and 62 are installed in the upper portion of the chamber 10. The windows 61 and 62 may partition the space inside the chamber 10 up and down. The lower space inside the chamber 10 becomes the processing chamber A based on the windows 61 and 62, and the upper space inside the chamber 10 becomes the antenna chamber B.

따라서, 윈도우(61, 62)는 안테나실(B)의 바닥임과 동시에 처리실(A)의 천정이 될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 처리실(A)에는 스테이지(30)가 설치되고, 안테나실(B)에는 히터(71, 72) 및 안테나(40)가 설치된다.Therefore, the windows 61 and 62 can be the floor of the antenna chamber B and the ceiling of the processing chamber A. As shown in FIG. 1, the stage 30 is installed in the processing chamber A, and the heaters 71 and 72 and the antenna 40 are installed in the antenna chamber B. As shown in FIG.

처리실(A)의 일측에는 처리실(A) 내부의 공기, 가스 등을 외부로 배기하는 배기홀(20)이 형성된다. 배기홀(20)은 챔버(10)를 관통하여 형성되고, 챔버(10) 외부에 구비되는 진공 펌프(미도시)와 연결될 수 있다. 진공 펌프의 작동에 의해 처리실(A) 내부는 진공 분위기로 형성될 수 있다.One side of the processing chamber A is provided with an exhaust hole 20 for exhausting air, gas, and the like in the processing chamber A to the outside. The exhaust hole 20 may be formed through the chamber 10 and may be connected to a vacuum pump (not shown) provided outside the chamber 10. By the operation of the vacuum pump, the inside of the processing chamber A can be formed in a vacuum atmosphere.

또한, 처리실(A)의 타측에는 기판(S)이 출입하는 게이트(11)가 챔버(10)를 관통하여 형성된다. 기판(S)이 출입할 때에만 개방되고 공정 중에는 게이트(11)를 폐쇄할 수 있도록, 게이트(11)를 개폐하는 게이트 밸브(12)가 구비된다. 게이트 밸브(12)는 처리실(A) 내부가 진공 배기 될 때에 게이트(11)를 밀폐하여 처리실(A) 내부가 진공 분위기로 유지될 수 구성될 수 있다.In addition, at the other side of the processing chamber A, a gate 11 through which the substrate S enters and exits is formed through the chamber 10. A gate valve 12 is provided to open and close the gate 11 so that the substrate S is opened only when the substrate S enters and exits and the gate 11 can be closed during the process. The gate valve 12 may be configured to seal the gate 11 when the interior of the processing chamber A is evacuated so that the interior of the processing chamber A may be maintained in a vacuum atmosphere.

윈도우(61, 62)는 세라믹, 석영 등의 유전체로 이루어지거나, 알루미늄 또는 알루미늄 합금과 같은 도전체로 이루어질 수 있다.The windows 61 and 62 may be made of a dielectric such as ceramic or quartz, or may be made of a conductor such as aluminum or an aluminum alloy.

윈도우(61, 62)는 윈도우 지지 프레임(50)에 의해 지지되도록 설치될 수 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 윈도우(61, 62)로 분할 구성될 수 있다.The windows 61 and 62 may be installed to be supported by the window support frame 50, and may be divided into a plurality of windows 61 and 62, as shown in FIG. 1.

안테나(40)는 윈도우(61, 62)의 상부에 설치된다. The antenna 40 is installed above the windows 61 and 62.

안테나(40)는 고주파 전원(미도시)으로부터 고주파 전력을 공급받는다. 고주파 전원은 13.56MHz의 고주파 전력을 안테나 구조체로 공급할 수 있다. 고주파 전원으로부터 공급된 고주파 전력이 안테나(40)에 인가되면, 처리실(A) 내에 유도 전계가 생성되고, 유도 전계에 의해 처리실(A)로 공급된 처리 가스는 플라즈마화되어 처리실(A) 내에 플라즈마가 생성된다. 도 1에 도시되지는 않았지만, 챔버(10)에는 외부로부터 공급된 처리 가스를 처리 공간으로 전달하는 가스 유로 및 샤워 헤드가 설치될 수 있다.The antenna 40 receives high frequency power from a high frequency power source (not shown). The high frequency power source can supply high frequency power of 13.56 MHz to the antenna structure. When the high frequency power supplied from the high frequency power source is applied to the antenna 40, an induction electric field is generated in the processing chamber A, and the processing gas supplied to the processing chamber A by the induction electric field is converted into plasma to form a plasma in the processing chamber A. Is generated. Although not shown in FIG. 1, the chamber 10 may be provided with a gas flow path and a shower head for delivering a processing gas supplied from the outside to the processing space.

플라즈마 처리 과정에서 발생되는 부산물들은 처리실(A) 내에서 상대적으로 온도가 낮은 윈도우(61, 62)에 부착되는 경향이 있다. 이를 방지하기 위해 윈도우(61, 62)의 온도를 높여줄 필요가 있다.By-products generated during the plasma treatment process tend to adhere to relatively low temperature windows 61 and 62 in the processing chamber A. In order to prevent this, it is necessary to increase the temperature of the windows 61 and 62.

종래에는 윈도우(61, 62)의 온도를 높이기 위해 윈도우(61, 62)를 지지하는 윈도우 지지 프레임(50)을 가열하여 윈도우(61, 62)의 온도를 높이는 방식으로 부산물이 윈도우(61, 62)에 부착되는 것을 방지하였다.In the related art, by-products are formed by heating the window support frame 50 supporting the windows 61 and 62 to increase the temperature of the windows 61 and 62 so as to increase the temperature of the windows 61 and 62. )).

그러나, 위와 같은 종래의 방식은, 윈도우 지지 프레임(50)이 윈도우(61, 62)의 가장자리를 지지하는 구조로 인해, 윈도우(61, 62)가 전체적으로 고르게 가열되지 않아 윈도우(61, 62)의 중앙부가 가장자리에 비해 상대적으로 온도가 낮게 가열되었고, 이로 인해 부산물들이 윈도우(61, 62)의 중앙부에 부착되거나, 윈도우(61, 62)의 중앙부까지 필요한 온도가 가열하기 위해 주변부를 과도하게 가열할 필요가 있었다.However, in the conventional method as described above, due to the structure in which the window supporting frame 50 supports the edges of the windows 61 and 62, the windows 61 and 62 are not heated evenly as a whole. The central portion has been heated to a lower temperature relative to the edges, so that by-products can be attached to the central portion of the windows 61, 62, or overheated at the periphery to heat the required temperature up to the central portion of the windows 61, 62. There was a need.

이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 윈도우(61, 62)의 일면 상에 위치하여 윈도우(61, 62)를 가열하는 히터(71, 72)를 포함한다. 히터(71, 72)는 윈도우(61, 62)의 상면, 즉 윈도우(61, 62)가 안테나(40)와 마주하는 면에 설치되는 것이 바람직하다.To this end, the substrate processing apparatus 1 according to the embodiment of the present invention is located on one surface of the windows 61 and 62, as shown in FIGS. 1 and 2, to heat the windows 61 and 62. Heaters 71 and 72 to be included. The heaters 71 and 72 are preferably installed on the upper surfaces of the windows 61 and 62, that is, the surfaces of the windows 61 and 62 facing the antenna 40.

히터(71, 72)가 자성체, 도체 등으로 형성되는 경우, 안테나(40)에서 발생한 유도 전계가 히터(71, 72)에 의해 영향을 받거나, 유도 전계의 일부를 차폐하여, 처리실(A)에서 발생하는 플라즈마의 형성에 악영향을 줄 수 있다.When the heaters 71 and 72 are formed of a magnetic material, a conductor, or the like, the induction electric field generated by the antenna 40 is influenced by the heaters 71 and 72, or a part of the induction electric field is shielded, so that in the processing chamber A It may adversely affect the formation of the plasma generated.

따라서, 히터(71, 72)는 안테나(40)에서 발생한 유도 전계에 영향을 크게 미치지 않는 부도체, 절연체, 유전체, 비자성체 중 적어도 하나로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 히터(71, 72)로는 세라믹 히터가 사용될 수 있다.Therefore, the heaters 71 and 72 are preferably formed of at least one of an insulator, an insulator, a dielectric, and a nonmagnetic material that do not significantly affect the induced electric field generated by the antenna 40. For example, a ceramic heater may be used as the heaters 71 and 72.

또한, 히터(71, 72)는 윈도우(61, 62)를 전체적으로 가열할 수 있도록 윈도우(61, 62)의 일면의 대부분을 덮는 판상형 세라믹 히터로 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the heaters 71 and 72 are preferably configured of a plate-shaped ceramic heater covering most of one surface of the windows 61 and 62 so as to heat the windows 61 and 62 as a whole.

이를 위해 히터(71, 72)는 보론나이트라이드(BN) 분말 등을 판상형으로 소결하여 제작할 수 있다. 보론나이트라이드(BN) 특유의 높은 내열성과 절연성 등으로 인해, 안테나(40)에서 발생한 유도 전계에 영향을 크게 미치지 않으면서도 윈도우(61, 62)를 효과적으로 가열할 수 있다.To this end, the heaters 71 and 72 may be manufactured by sintering boron nitride (BN) powder or the like into a plate shape. Due to the high heat resistance, insulation, and the like peculiar to boron nitride (BN), the windows 61 and 62 can be effectively heated without significantly affecting the induced electric field generated by the antenna 40.

또는 히터(71, 72)는 티타늄디보라이드(TiB2) 분말 등을 판상형으로 소결하여 제작할 수 있다. 티타늄디보라이드(TiB2)는 금속성의 높은 경도를 가지면서도 높은 열전도성 및 열안정성을 가지므로, 안테나(40)에서 발생한 유도 전계에 영향을 크게 미치지 않으면서도 윈도우(61, 62)를 효과적으로 가열할 수 있다.Alternatively, the heaters 71 and 72 may be manufactured by sintering titanium diboride (TiB 2) powder or the like into a plate shape. Since titanium diboride (TiB2) has a high metallic hardness and high thermal conductivity and thermal stability, the titanium diboride (TiB2) can effectively heat the windows 61 and 62 without significantly affecting the induced electric field generated by the antenna 40. have.

도 2에 도시된 바와 같이, 히터(71~74)는 DC 전원이 인가되어 발열될 수 있다.As shown in FIG. 2, the heaters 71 to 74 may be heated by applying DC power.

대면적 기판을 처리하는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 윈도우(61 ~ 64)가 복수 개로 분할되어 설치될 수 있다. 도 2에는 4개의 윈도우(61 ~ 64)가 설치되는 예를 도시하였으나, 윈도우의 설치 개수는 실시예에 따라 변형될 수 있다.In the case of processing a large-area substrate, as shown in FIG. 2, the windows 61 to 64 may be divided into a plurality of windows. 2 illustrates an example in which four windows 61 to 64 are installed, but the number of installation of the windows may be modified according to an embodiment.

이 경우, 히터(71 ~ 74) 역시 각 윈도우(61 ~ 64)에 일대일 대응되도록 복수 개가 구비될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 히터(71 ~ 74)는 각각 독립적으로 DC 전원과 연결되어, 윈도우(61 ~ 64)의 가열 온도를 개별적으로 조절할 수 있다.In this case, a plurality of heaters 71 to 74 may also be provided to correspond one-to-one to each window 61 to 64. As shown in FIG. 2, the plurality of heaters 71 to 74 may be independently connected to DC power supplies, respectively, to individually control heating temperatures of the windows 61 to 64.

예를 들어, 이전 공정에서 다른 윈도우(62 ~ 63) 보다 제1 윈도우(61)에 부착된 부산물이 많은 경우, 다음 공정에서는 제1 윈도우(61)의 온도가 더 높은 상태에서 유지되도록 제1 히터(71)에 인가되는 DC 전원의 파워를 향상시키거나, DC 전원이 인가되는 시간을 늘릴 수 있다.For example, when there are more by-products attached to the first window 61 than the other windows 62 to 63 in the previous process, the first heater is maintained in the next process so that the temperature of the first window 61 is kept higher. The power of the DC power applied to the 71 can be improved or the time for which the DC power is applied can be increased.

실시예에 따라서는 각 히터(71 ~ 74)가 하나의 DC 전원에 직렬 또는 병렬로 연결되도록 구성될 수도 있다.In some embodiments, each heater 71 to 74 may be configured to be connected to one DC power supply in series or in parallel.

도 3은 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 횡단면을 개략적으로 도시한 도면이다. 설명의 편의를 위하여 전술한 실시예와 유사한 부분은 동일한 도면부호를 사용하고, 전술한 실시예와 공통되는 부분은 그 설명을 생략한다.3 is a schematic cross-sectional view of a substrate processing apparatus according to another embodiment. For convenience of description, parts similar to the above-described embodiments use the same reference numerals, and parts common to the above-described embodiments will be omitted.

도 3에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치는 각 윈도우(61 ~ 64)에 복수의 히터(71a ~ 71d, 72a ~ 72d, 73a ~ 73d, 74a ~ 74d)가 구비된다. 예를 들어, 제1 윈도우(61)에는 4개의 히터(71a ~ 71d)가 구비될 수 있다. 도 3에는 윈도우(61 ~ 64)에 각각 4개의 히터(71a ~ 71d, 72a ~ 72d, 73a ~ 73d, 74a ~ 74d)가 구비되는 예를 도시하였으나, 실시예에 따라 히터의 수는 변경될 수 있다.As illustrated in FIG. 3, the substrate processing apparatus according to another embodiment includes a plurality of heaters 71a to 71d, 72a to 72d, 73a to 73d, and 74a to 74d in each of the windows 61 to 64. For example, four heaters 71a to 71d may be provided in the first window 61. 3 illustrates an example in which four heaters 71a to 71d, 72a to 72d, 73a to 73d, and 74a to 74d are provided in the windows 61 to 64, respectively, but the number of heaters may be changed according to an embodiment. have.

도 3에 도시된 바와 같이, 하나의 윈도우의 상면에 복수의 히터를 분할하여 구성하는 경우, 하나의 윈도우 내에서도 부분적으로 온도를 다르게 제어할 수 있으므로, 전력을 효율적으로 사용하면서도 윈도우에 부산물이 부착되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 반복적인 공정 경험에 의해 윈도우의 특정 부분에만 부산물이 집중되는 경우에는 해당 부분의 온도가 높아지도록 해당 부분에 대응하는 히터를 제어하고, 윈도우의 특정 부분에는 부산물이 거의 부착되지 않는 경우에는 해당 부분의 온도를 낮추거나 해당 부분의 히터를 사용하지 않는 방식으로 전력을 효율적으로 사용할 수 있다.As shown in FIG. 3, when a plurality of heaters are divided and configured on an upper surface of one window, the temperature can be controlled differently even within one window, so that by-products are attached to the window while using power efficiently. Can be prevented. For example, when by-products are concentrated only on a certain part of the window due to repetitive process experience, the heater corresponding to the part is controlled to increase the temperature of the part, and the by-product is hardly attached to a specific part of the window. The power can be efficiently used by lowering the temperature of the part or by not using the heater of the part.

이하에서는, 상술한 기판 처리 장치(1)를 이용한 기판 처리 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, the substrate processing method using the substrate processing apparatus 1 mentioned above is demonstrated.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a substrate processing method according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법은, 피처리 기판을 진입시키는 단계(S11), 윈도우를 가열하는 단계(S12), 히터에 공급되는 전력을 차단하는 단계(S13), 안테나에 전력을 공급하는 단계(S14) 및 피처리 기판을 처리하는 단계(S15)를 포함한다.As shown in Figure 4, the substrate processing method according to an embodiment of the present invention, the step of entering the substrate to be processed (S11), heating the window (S12), the step of cutting off the power supplied to the heater (S13), supplying power to the antenna (S14) and processing the substrate to be processed (S15).

피처리 기판을 진입시키는 단계(S11)에서는 피처리 기판(S)을 챔버(10)의 처리실(A)로 반입한다. 피처리 기판(S)은 로봇암 등에 이송 장치(미도시)에 의해 챔버(10)의 게이트(11)를 통과하여 처리실(A) 내로 반입된 후, 스테이지(30)에 안착된다. 스테이지(30)에 피처리 기판(S)이 안착된 이후, 정전척 등에 의해 피처리 기판(S)은 스테이지(30) 상에 고정된다.In step S11 of entering the processing target substrate, the processing target substrate S is carried into the processing chamber A of the chamber 10. The substrate S is loaded into the processing chamber A by passing through the gate 11 of the chamber 10 by a transfer device (not shown) by a robot arm or the like, and is then mounted on the stage 30. After the substrate S is mounted on the stage 30, the substrate S is fixed on the stage 30 by an electrostatic chuck or the like.

한편, 피처리 기판(S)이 스테이지(30)에 안착되고, 피처리 기판(S)을 처리실(A) 내로 반입한 이송 장치가 게이트(11)를 통해 챔버(10)의 외부로 반출되면, 게이트 밸브(12)는 게이트(11)를 폐쇄한다.On the other hand, when the substrate S to be processed is seated on the stage 30 and the transfer device having the substrate S to be loaded into the processing chamber A is taken out of the chamber 10 through the gate 11, The gate valve 12 closes the gate 11.

게이트(11)가 폐쇄된 이후에는 배기홀(20)을 통해 처리실(A) 내부가 진공 배기되어 진공 분위기가 된다.After the gate 11 is closed, the inside of the processing chamber A is evacuated through the exhaust hole 20 to form a vacuum atmosphere.

윈도우를 가열하는 단계(S12)에서는 히터(71 ~ 74)에 전력을 공급하여 윈도우(61 ~ 64)가 가열되도록 한다. 윈도우(61 ~ 64)에는 온도 센서(미도시)가 구비되어 히터(71 ~ 74)에 의해 윈도우(61 ~ 64)가 미리 정해진 온도까지만 가열되도록 할 수 있다.In the step S12 of heating the window, power is supplied to the heaters 71 to 74 so that the windows 61 to 64 are heated. The windows 61 to 64 may be provided with a temperature sensor (not shown) so that the windows 61 to 64 are heated only to a predetermined temperature by the heaters 71 to 74.

윈도우를 가열하는 단계(S12)는 피처리 기판을 진입시키는 단계(S11)와 동시에 진행되거나, 피처리 기판을 진입시키는 단계(S11) 이전에 진행되거나, 피처리 기판을 진입시키는 단계(S11) 이후에 진행될 수 있다. 다만, 처리실(A) 내에 플라즈마가 발생하기 이전에 윈도우(61 ~ 64)가 충분히 가열될 수 있도록 윈도우를 가열하는 단계(S12)는 피처리 기판을 진입시키는 단계(S11)와 동시에 진행되거나, 피처리 기판을 진입시키는 단계(S11) 이전에 진행되는 것이 바람직하다.The step S12 of heating the window proceeds simultaneously with the step S11 of entering the substrate, or before the step S11 of entering the substrate, or after the step S11 of entering the substrate. Can proceed. However, the step (S12) of heating the window so that the windows 61 to 64 are sufficiently heated before the plasma is generated in the processing chamber A may proceed simultaneously with the step (S11) of entering the substrate, or It is preferable to proceed before the step S11 of entering the processing substrate.

히터에 공급되는 전력을 차단하는 단계(S13)에서는 히터(71 ~ 74)에 공급되던 전력을 차단한다. 히터(71 ~ 74)에 공급되던 전력이 차단되더라도, 윈도우(61 ~ 64)는 일정 시간 동안 가열된 상태를 유지한다.In step S13 of interrupting the power supplied to the heater, the power supplied to the heaters 71 to 74 is interrupted. Even when the electric power supplied to the heaters 71 to 74 is cut off, the windows 61 to 64 remain heated for a predetermined time.

안테나에 전력을 공급하는 단계(S14)에서는 안테나(40)에 고주파 전력을 인가한다. 안테나(40)에 인가된 고주파 전력에 의해 처리실(A) 내에는 유도 전계가 생성되고, 처리실(A)로 공급된 처리 가스는 유도 전계에 의해 플라즈마화되어 처리실(A) 내에 플라즈마가 생성된다.In the step S14 of supplying power to the antenna, high frequency power is applied to the antenna 40. An induction electric field is generated in the processing chamber A by the high frequency power applied to the antenna 40, and the processing gas supplied to the processing chamber A is plasmalized by the induction electric field to generate plasma in the processing chamber A.

히터에 공급되는 전력을 차단하는 단계(S13)는 안테나에 전력을 공급하는 단계(S14) 이전에 진행되는 것이 바람직하다.It is preferable that the step S13 of cutting off the power supplied to the heater is performed before the step S14 of supplying power to the antenna.

피처리 기판을 처리하는 단계(S15)에서는 처리실(A) 내에 발생한 플라즈마를 이용해 피처리 기판(S)을 처리한다. 예를 들어, 피처리 기판을 처리하는 단계(S15)에서는 플라즈마를 이용해 피처리 기판(S)에 대한 에칭 처리가 진행될 수 있다.In step S15 of processing the substrate to be processed, the substrate S is processed using plasma generated in the processing chamber A. FIG. For example, in step S15 of processing the substrate, an etching process may be performed on the substrate S using a plasma.

본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 히터(71 ~ 74)에 의해 윈도우(61 ~ 64)가 가열되었으므로, 피처리 기판(S)이 처리되는 중에 발생되는 부산물은 윈도우(61 ~ 64)에 부착되지 않고, 상대적으로 온도가 낮은 배기홀(20) 측으로 이동하여 챔버(10) 외부로 배출된다.In the substrate processing apparatus 1 according to the exemplary embodiment of the present invention, since the windows 61 to 64 are heated by the heaters 71 to 74, the by-products generated while the substrate S is processed are window 61. 64 is moved to the exhaust hole 20 side, which is relatively low in temperature, and is discharged to the outside of the chamber 10.

본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 윈도우(61 ~ 64)에 부산물이 잘 부착되지 않으므로 윈도우(61 ~ 64)의 유지 보수가 보다 용이해지고, 윈도우(61 ~ 64)에 부착되었던 부산물이 공정 중에 기판(S) 측으로 낙하하며 발생되는 악영향도 감소된다.In the substrate processing apparatus 1 according to the exemplary embodiment of the present invention, the by-products do not adhere well to the windows 61 to 64, and thus the maintenance of the windows 61 to 64 becomes easier, and the substrate processing apparatus 1 is attached to the windows 61 to 64. The adverse effects generated by the by-products that fall to the substrate (S) side during the process is also reduced.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

1: 기판 처리 장치 10: 챔버
11: 게이트 12: 게이트 밸브
20: 배기홀 30: 스테이지
40: 안테나 50: 윈도우 지지 프레임
61 ~ 64: 윈도우 71 ~ 74: 히터
A: 처리실 B: 안테나실
S: 피처리 기판1: Substrate Processing Apparatus 10: Chamber
11: gate 12: gate valve
20: exhaust hole 30: stage
40: antenna 50: window support frame
61-64: Windows 71-74: Heater
A: treatment chamber B: antenna chamber
S: substrate to be processed

Claims (7)

피처리 기판을 수용하는 처리실;
상기 처리실 내에 수용되는 상기 피처리 기판과 마주하도록 배치되는 안테나;
상기 안테나와 상기 처리실 사이에 구비되는 윈도우; 및
상기 윈도우의 일면 상에 위치하여 상기 윈도우를 가열하는 히터;를 포함하는 기판 처리 장치.A processing chamber accommodating a substrate to be processed;
An antenna disposed to face the substrate to be accommodated in the processing chamber;
A window provided between the antenna and the processing chamber; And
And a heater positioned on one surface of the window to heat the window. 제1항에 있어서,
상기 안테나로부터 발생되는 전자기장을 차폐하지 않도록 상기 히터는 부도체, 절연체, 유전체, 비자성체 중 적어도 하나로 형성되는, 기판 처리 장치.The method of claim 1,
And the heater is formed of at least one of an insulator, an insulator, a dielectric, and a nonmagnetic material so as not to shield the electromagnetic field generated from the antenna. 제1항에 있어서,
상기 히터는 세라믹 히터인, 기판 처리 장치.The method of claim 1,
And the heater is a ceramic heater. 제1항에 있어서,
상기 히터는 보론나이트라이드(BN) 및 티타늄디보라이드(TiB2) 중 적어도 하나를 포함하는, 기판 처리 장치.The method of claim 1,
And the heater comprises at least one of boron nitride (BN) and titanium diboride (TiB2). 제1항에 있어서,
상기 히터는 상기 윈도우가 상기 안테나와 마주하는 면 상에 구비되는 판상형 히터를 포함하는, 기판 처리 장치.The method of claim 1,
And the heater comprises a plate-shaped heater provided on a surface of the window facing the antenna. 제1항에 있어서,
상기 윈도우는 복수 개로 분할 구성되며,
상기 히터는 상기 복수의 윈도우와 일대일 대응되도록 구비되는, 기판 처리 장치.The method of claim 1,
The window is divided into a plurality,
The heater is provided to correspond to the plurality of windows, the substrate processing apparatus. 피처리 기판을 수용하는 처리실과, 안테나, 상기 안테나와 상기 처리실 사이에 구비되는 윈도우 및 상기 윈도우의 일면 상에 위치하여 상기 윈도우를 가열하는 히터를 포함하는 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법에 있어서,
상기 처리실 내에 상기 피처리 기판을 진입시키는 단계;
상기 히터에 전력을 공급하여 상기 윈도우를 가열하는 단계;
상기 안테나에 전력을 공급하기 이전에 상기 히터에 공급되던 전력을 차단하는 단계; 및
상기 안테나에 전력을 공급하여 상기 피처리 기판을 처리하는 단계를 포함하는, 기판 처리 방법.A substrate processing method using a substrate processing apparatus including a processing chamber accommodating a substrate to be processed, an antenna, a window provided between the antenna and the processing chamber, and a heater positioned on one surface of the window to heat the window.
Entering the substrate to be processed into the processing chamber;
Supplying power to the heater to heat the window;
Cutting off power supplied to the heater before supplying power to the antenna; And
Supplying power to the antenna to process the substrate to be processed.
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