KR20200030648A - Substrate treating apparatus and substrate treating method - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method. According to one embodiment of the present invention, the substrate processing apparatus includes: a chamber having a processing space therein; an electrostatic chuck provided in the chamber and supporting a substrate by electrostatic force; a plurality of pressure sensors installed in each area of the electrostatic chuck to measure the distribution of the electrostatic force; and an analyzing part analyzing at least one of a surface state of the electrostatic chuck and an abnormal state of the electrostatic chuck based on the distribution of the electrostatic force measured by the plurality of pressure sensors.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{Substrate treating apparatus and substrate treating method}Substrate treating apparatus and substrate treating method

본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정전기력에 의해 기판을 지지하는 정전척을 구비하는 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 having an electrostatic chuck for supporting the substrate by electrostatic force.

반도체 소자를 제조하기 위해서, 기판을 포토리소그라피, 식각, 애싱, 이온주입, 박막증착, 그리고 세정 등 다양한 공정을 수행하여 기판 상에 원하는 패턴을 형성한다. 이때 기판을 지지하기 위하여 정전척이 사용될 수 있다. 기판과 정전척의 정전 전극 간의 정전기력에 의해 기판은 정전척 상에 지지된 상태에서 처리된다. 정전척의 표면이 이물질로 오염되는 경우, 이물질에 의해 기판과 정전척 사이에 공간이 생길 수 있으며, 이로 인해 이물질이 부착된 영역에서 기판과 정전척 간의 정전기력이 감소하여 기판과 정전척 간의 정전기력의 분포가 불균해질 수 있다. 이러한 경우, 기판의 온도가 불균일해질 수 있으며, 기판의 온도 제어를 위해 기판의 저면으로 공급되는 가스가 이물질에 의해 기판과 정전척 사이에 형성된 틈으로 누출될 수 있다.In order to manufacture a semiconductor device, various processes such as photolithography, etching, ashing, ion implantation, thin film deposition, and cleaning are performed to form a desired pattern on the substrate. At this time, an electrostatic chuck may be used to support the substrate. The substrate is processed in a state supported on the electrostatic chuck by the electrostatic force between the substrate and the electrostatic chuck of the electrostatic chuck. When the surface of the electrostatic chuck is contaminated with foreign matter, a space may be generated between the substrate and the electrostatic chuck by the foreign matter, thereby reducing the electrostatic force between the substrate and the electrostatic chuck in the area where the foreign matter is attached, thereby distributing the electrostatic force between the substrate and the electrostatic chuck. Can become uneven. In this case, the temperature of the substrate may be non-uniform, and the gas supplied to the bottom surface of the substrate for temperature control of the substrate may leak into the gap formed between the substrate and the electrostatic chuck by foreign matter.

본 발명은 기판과 정전척 간의 정전기력 분포를 측정하여 정전척 표면의 오염 상태 또는 정전척의 이상 여부를 판단할 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 determining the contamination state of the surface of the electrostatic chuck or the abnormality of the electrostatic chuck by measuring the distribution of electrostatic force between the substrate and the electrostatic chuck.

본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 처리 공간을 가지는 챔버; 상기 챔버 내에 마련되고, 정전기력에 의해 기판을 지지하는 정전척을 포함하는 포함하는 정전척; 상기 정전척의 영역 별로 설치되어 정전기력 분포를 측정하는 다수의 압력 센서; 및 상기 다수의 압력 센서에 의해 측정된 정전기력 분포를 기반으로 상기 정전척의 표면 상태 및 상기 정전척의 이상 상태 중 적어도 하나를 분석하는 분석부를 포함하는 기판 처리 장치가 제공된다.According to one aspect of the invention, the chamber having a processing space therein; An electrostatic chuck provided in the chamber and including an electrostatic chuck supporting the substrate by electrostatic force; A plurality of pressure sensors installed for each area of the electrostatic chuck to measure electrostatic force distribution; And an analysis unit analyzing at least one of a surface state of the electrostatic chuck and an abnormal state of the electrostatic chuck based on the electrostatic force distribution measured by the plurality of pressure sensors.

상기 정전척은 직류 전압이 인가되는 정전 전극을 포함하고, 상기 다수의 압력 센서는 상기 정전 전극의 상부 또는 하부에 설치될 수 있다.The electrostatic chuck includes an electrostatic electrode to which a DC voltage is applied, and the plurality of pressure sensors may be installed on an upper or lower portion of the electrostatic electrode.

상기 다수의 압력 센서는 상기 정전 전극의 반경 방향을 따라 동심을 이루도록 배열될 수 있다.The plurality of pressure sensors may be arranged to be concentric along the radial direction of the electrostatic electrode.

상기 다수의 압력 센서는 상기 정전 전극의 상부 또는 하부에 방사형 또는 격자 형태로 배열될 수 있다.The plurality of pressure sensors may be arranged in a radial or lattice form above or below the electrostatic electrode.

상기 분석부는 상기 정전기력 분포에서 다른 영역보다 정전기력이 낮은 영역에 이물질이 부착한 것으로 판단할 수 있다.The analysis unit may determine that a foreign substance is attached to a region having a lower electrostatic force than other regions in the electrostatic force distribution.

상기 분석부는 상기 다수의 압력 센서 중 가장 낮은 정전기력 측정값을 나타낸 압력 센서와, 상기 정전척의 중심 간을 연결하는 직선을 기준으로, 정전기력 분포가 대칭을 이루는 경우, 이물질에 의한 오염이 발생한 것으로 판단할 수 있다.When the electrostatic force distribution is symmetrical based on the straight line connecting the center of the electrostatic chuck with the pressure sensor showing the lowest electrostatic force measurement value among the plurality of pressure sensors, it is determined that contamination by foreign matter has occurred. You can.

상기 분석부는 상기 다수의 압력 센서 중 가장 낮은 정전기력 측정값을 나타낸 압력 센서와, 상기 정전척의 중심 간을 연결하는 직선을 기준으로, 정전기력 분포가 대칭을 이루는 경우, 이물질에 의한 오염이 발생한 것으로 판단할 수 있다.When the electrostatic force distribution is symmetrical based on the straight line connecting the center of the electrostatic chuck with the pressure sensor showing the lowest electrostatic force measurement value among the plurality of pressure sensors, it is determined that contamination by foreign matter has occurred. You can.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 정전척 상에 정전기력에 의해 기판을 지지하는 단계; 상기 정전척의 영역 별로 설치된 다수의 압력 센서에 의해 상기 기판과 상기 정전척 간의 정전기력 분포를 측정하는 단계; 및 상기 다수의 압력 센서에 의해 측정된 정전기력 분포를 기반으로 상기 정전척의 표면 상태 및 상기 정전척의 이상 상태 중 적어도 하나를 분석하는 단계를 포함하는 기판 처리 방법이 제공된다.According to another aspect of the invention, supporting the substrate by electrostatic force on the electrostatic chuck; Measuring an electrostatic force distribution between the substrate and the electrostatic chuck by a plurality of pressure sensors installed for each area of the electrostatic chuck; And analyzing at least one of a surface state of the electrostatic chuck and an abnormal state of the electrostatic chuck based on the electrostatic force distribution measured by the plurality of pressure sensors.

상기 분석하는 단계는 상기 정전기력 분포에서 다른 영역보다 정전기력이 낮은 영역에 이물질이 부착한 것으로 판단할 수 있다.In the analyzing step, it may be determined that a foreign substance is attached to an area having a lower electrostatic force than other areas in the electrostatic force distribution.

상기 분석하는 단계는 상기 다수의 압력 센서 중 가장 낮은 정전기력 측정값을 나타낸 압력 센서와, 상기 정전척의 중심 간을 연결하는 직선을 기준으로, 상기 정전기력 분포가 대칭을 이루는 경우, 이물질에 의한 오염이 발생한 것으로 판단할 수 있다.In the analyzing step, when the electrostatic force distribution is symmetrical based on a straight line connecting the center of the electrostatic chuck and the pressure sensor showing the lowest electrostatic force measurement value among the plurality of pressure sensors, contamination by foreign matter occurs You can judge that.

상기 분석하는 단계는 상기 정전기력 분포를 기반으로 상기 정전척의 이상 여부를 판단하되, 상기 정전척의 중심 간을 연결하는 직선을 기준으로 상기 정전기력 분포가 대칭을 이루지 않으면서 불균일한 경우, 상기 정전척에 이상이 있거나 상기 기판의 형상이 불량한 것으로 판단할 수 있다.The analyzing step determines whether the electrostatic chuck is abnormal based on the electrostatic force distribution, but when the electrostatic force distribution is not symmetrical with respect to a straight line connecting between the centers of the electrostatic chuck, the electrostatic chuck is abnormal. It may be determined that there is or the shape of the substrate is poor.

본 발명의 실시예에 의하면, 기판과 정전척 간의 정전기력 분포를 측정하여 정전척 표면의 오염 상태 또는 정전척의 이상 여부를 판단할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of determining the contamination state of the surface of the electrostatic chuck or the abnormality of the electrostatic chuck by measuring the electrostatic force distribution between the substrate and the electrostatic chuck.

본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 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 effects described above. Effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the present specification and the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 압력 센서와 분석부를 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 작용효과를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 정전척의 표면에 이물질 오염 상태를 판단하는 방법을 보여주는 예시도이다.1 is a cross-sectional view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 to 4 are plan views showing a pressure sensor and an analysis unit constituting a substrate processing apparatus according to various embodiments of the present invention.
5 is a conceptual diagram for explaining the effect of the substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is an exemplary view showing a method of determining a foreign matter contamination state on the surface of an electrostatic chuck according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be interpreted as being limited to the following examples. This embodiment is provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shape of the elements in the drawings has been exaggerated to emphasize a clearer explanation.

본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법은 정전척(ESC; Electro-Static Chuck)의 영역 별로 설치되는 다수의 압력 센서에 의해 정전척과 기판 간의 정전기력의 분포를 측정하고, 측정된 정전기력의 분포를 기반으로 정전척의 표면 상태 및 정전척의 이상 상태 중 적어도 하나를 분석한다. 일 실시예에서, 정전척의 표면 상태는 정전척의 표면에 이물질 오염 여부 및 오염 위치를 포함할 수 있다. The substrate processing apparatus and the substrate processing method according to an embodiment of the present invention measure the distribution of the electrostatic force between the electrostatic chuck and the substrate by a plurality of pressure sensors installed for each area of the electrostatic chuck (ESC), and measure the electrostatic force measured Based on the distribution of, at least one of the surface state of the electrostatic chuck and the abnormal state of the electrostatic chuck is analyzed. In one embodiment, the surface condition of the electrostatic chuck may include whether or not foreign substances are contaminated on the surface of the electrostatic chuck.

다수의 압력 센서는 정전 전극의 상부 또는 하부에 설치될 수 있다. 실시예에서, 다수의 압력 센서는 정전척의 형상 등에 따라, 정전 전극의 반경 방향을 따라 동심을 이루도록 배열되거나, 방사형 또는 격자 등의 형태로 배열될 수 있다. 압력 센서는 스트레인 게이지(strain gauge)로 제공될 수 있다.A number of pressure sensors can be installed on the top or bottom of the electrostatic electrode. In an embodiment, the plurality of pressure sensors may be arranged to be concentric along the radial direction of the electrostatic electrode, depending on the shape of the electrostatic chuck, or may be arranged in the form of a radial or grating. The pressure sensor can be provided as a strain gauge.

본 발명의 실시예에 의하면, 다수의 압력 센서에 의해 측정되는 정전척의 정전기력 분포를 기판으로 기판과 정전척 간의 이물질 오염 상태 또는 정전척의 이상 여부를 분석할 수 있다. 또한, 기판의 온도 제어를 위해 기판 저면으로 공급되는 열전달 매체의 누출 위험, 기판의 온도 불균일 발생 등을 사전에 감지할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to analyze whether a foreign matter is contaminated or an abnormality of the electrostatic chuck between the substrate and the electrostatic chuck by using the electrostatic force distribution of the electrostatic chuck measured by a plurality of pressure sensors as a substrate. In addition, in order to control the temperature of the substrate, it is possible to detect in advance the risk of leakage of the heat transfer medium supplied to the bottom surface of the substrate and the occurrence of temperature unevenness of the substrate.

이하에서 유도결합형 플라스마(ICP: Inductively Coupled Plasma) 방식으로 플라스마를 생성하여 기판을 식각하는 기판 처리 장치에 대해 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 용량결합형 플라스마(CCP: Conductively Coupled Plasma) 방식 또는 리모트 플라스마 방식 등으로 기판을 처리하는 다양한 종류의 장치에 적용 가능하며, 식각 처리 외에 세정, 증착 등의 처리를 행하는 다양한 기판 처리 장치에 적용될 수도 있다.Hereinafter, a substrate processing apparatus for etching a substrate by generating a plasma using an inductively coupled plasma (ICP) method will be described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to various types of devices that process substrates in a capacitively coupled plasma (CCP: Conductively Coupled Plasma) method or a remote plasma method. It may be applied to various substrate processing apparatuses.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 플라스마를 이용하여 기판(W)을 처리한다. 예를 들어, 기판 처리 장치(10)는 기판(W)에 대하여 식각 공정을 수행할 수 있다. 기판 처리 장치(10)는 챔버(100), 정전척(200), 가스 공급 유닛(300), 플라스마 소스(400) 및 배기 유닛(700)을 포함한다.1 is a cross-sectional view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the substrate processing apparatus 10 processes a substrate W using plasma. For example, the substrate processing apparatus 10 may perform an etching process on the substrate W. The substrate processing apparatus 10 includes a chamber 100, an electrostatic chuck 200, a gas supply unit 300, a plasma source 400 and an exhaust unit 700.

챔버(100)는 내부에 기판(W)을 처리하는 처리 공간을 가진다. 챔버(100)는 하우징(110), 커버(120), 그리고 라이너(130)를 포함한다. 하우징(110)은 내부에 상면이 개방된 공간을 가진다. 하우징(110)의 내부 공간은 기판 처리 공정이 수행되는 처리 공간으로 제공된다. 하우징(110)은 금속 재질로 제공된다. 하우징(110)은 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 하우징(110)은 접지될 수 있다.The chamber 100 has a processing space for processing the substrate W therein. The chamber 100 includes a housing 110, a cover 120, and a liner 130. The housing 110 has a space with an open top surface therein. The inner space of the housing 110 is provided as a processing space in which the substrate processing process is performed. The housing 110 is made of a metal material. The housing 110 may be made of aluminum. The housing 110 may be grounded.

하우징(110)의 바닥면에는 배기홀(102)이 형성된다. 배기홀(102)은 배기 라인(151)과 연결된다. 공정 과정에서 발생한 반응 부산물 및 하우징(110)의 내부 공간에 머무르는 가스는 배기 라인(151)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 배기 과정에 의해 하우징(110) 내부는 소정 압력으로 감압된다. 커버(120)는 하우징(110)의 개방된 상면을 덮는다. 커버(120)는 판 형상으로 제공되며, 하우징(110)의 내부 공간을 밀폐시킨다. 커버(120)는 유전체(dielectric substance) 창을 포함할 수 있다.An exhaust hole 102 is formed on the bottom surface of the housing 110. The exhaust hole 102 is connected to the exhaust line 151. Reaction by-products generated in the process and gas staying in the interior space of the housing 110 may be discharged to the outside through the exhaust line 151. The interior of the housing 110 is depressurized to a predetermined pressure by an exhaust process. The cover 120 covers the open upper surface of the housing 110. The cover 120 is provided in a plate shape, and seals the inner space of the housing 110. The cover 120 may include a dielectric substance window.

라이너(130)는 하우징(110) 내부에 제공된다. 라이너(130)는 상면 및 하면이 개방된 내부 공간을 가진다. 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.The liner 130 is provided inside the housing 110. The liner 130 has an inner space in which the upper and lower surfaces are opened. The liner 130 may be provided in a cylindrical shape. The liner 130 may have a radius corresponding to the inner surface of the housing 110. The liner 130 is provided along the inner surface of the housing 110.

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.A support ring 131 is formed on the top of the liner 130. The support ring 131 is provided as a ring-shaped plate, and protrudes outward of the liner 130 along the circumference of the liner 130. The support ring 131 is placed on the top of the housing 110 and supports the liner 130. The liner 130 may be made of the same material as the housing 110. The liner 130 may be made of aluminum. The liner 130 protects the inner surface of the housing 110.

예를 들면, 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 반응 부산물이 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.For example, an arc discharge may be generated inside the chamber 100 during the process gas excitation. Arc discharge damages peripheral devices. The liner 130 protects the inner surface of the housing 110 to prevent the inner surface of the housing 110 from being damaged by arc discharge. In addition, it prevents deposition of reaction by-products generated during the substrate processing process on the inner wall of the housing 110. The liner 130 is cheaper than the housing 110 and is easy to replace. Therefore, when the liner 130 is damaged by arc discharge, an operator can replace the liner 130 with a new one.

정전척(200)은 챔버(100) 내부의 처리 공간 내에서 기판을 지지한다. 예를 들면, 정전척(200)은 하우징(110)의 내부에 배치된다. 정전척(200)은 기판(W)을 지지한다. 정전척(200)은 정전기력(electrostatic force)을 이용하여 기판(W)을 흡착하도록 제공될 수 있다. 정전척(200)은 지지판(220), 정전 전극(223), 유로 형성판(230), 포커스 링(240), 절연 플레이트(250) 및 하부 커버(270)를 포함한다. 정전척(200)은 챔버(100) 내부에서 하우징(110)의 바닥면에서 상부로 이격되어 제공될 수 있다.The electrostatic chuck 200 supports the substrate in the processing space inside the chamber 100. For example, the electrostatic chuck 200 is disposed inside the housing 110. The electrostatic chuck 200 supports the substrate W. The electrostatic chuck 200 may be provided to adsorb the substrate W using electrostatic force. The electrostatic chuck 200 includes a support plate 220, an electrostatic electrode 223, a flow path forming plate 230, a focus ring 240, an insulating plate 250, and a lower cover 270. The electrostatic chuck 200 may be provided spaced upward from the bottom surface of the housing 110 inside the chamber 100.

지지판(220)은 정전척(200)의 상단부에 위치한다. 지지판(220)은 원판 형상의 유전체(dielectric substance)로 제공된다. 지지판(220)의 상면에는 기판(W)이 놓인다. 지지판(220)에는 기판(W)의 저면으로 열 전달 가스가 공급되는 통로로 이용되는 제1 공급 유로(221)가 형성된다.The support plate 220 is located at the upper end of the electrostatic chuck 200. The support plate 220 is provided as a disc-shaped dielectric substance. The substrate W is placed on the upper surface of the support plate 220. The support plate 220 is formed with a first supply flow path 221 used as a passage through which heat transfer gas is supplied to the bottom surface of the substrate W.

정전 전극(223)은 지지판(220) 내에 매설된다. 정전 전극(223)은 제1 하부 전원(223a)과 전기적으로 연결된다. 정전 전극(223)에 인가된 직류 전압에 의해 정전 전극(223)과 기판(W) 사이에는 정전기력이 작용하며, 정전기력에 의해 기판(W)은 지지판(220)에 흡착된다.The electrostatic electrode 223 is embedded in the support plate 220. The electrostatic electrode 223 is electrically connected to the first lower power source 223a. An electrostatic force acts between the electrostatic electrode 223 and the substrate W by the DC voltage applied to the electrostatic electrode 223, and the substrate W is adsorbed to the support plate 220 by the electrostatic force.

유로 형성판(230)은 지지판(220)의 하부에 위치된다. 지지판(220)의 저면과 유로 형성판(230)의 상면은 접착제(236)에 의해 접착될 수 있다. 유로 형성판(230)에는 제1 순환 유로(231), 제2 순환 유로(232), 그리고 제2 공급 유로(233)가 형성된다.The flow path forming plate 230 is located under the support plate 220. The bottom surface of the support plate 220 and the top surface of the flow path forming plate 230 may be adhered by an adhesive 236. A first circulation passage 231, a second circulation passage 232, and a second supply passage 233 are formed in the passage forming plate 230.

제1 순환 유로(231)는 열 전달 가스가 순환하는 통로로 제공된다. 제2 순환 유로(232)는 냉각 유체가 순환하는 통로로 제공된다. 제2 공급 유로(233)는 제1 순환 유로(231)와 제1 공급 유로(221)를 연결한다. 제1 순환 유로(231)는 열 전달 가스가 순환하는 통로로 제공된다. 제1 순환 유로(231)는 유로 형성판(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 first circulation channel 231 is provided as a passage through which the heat transfer gas circulates. The second circulation channel 232 is provided as a passage through which the cooling fluid circulates. The second supply flow passage 233 connects the first circulation flow passage 231 and the first supply flow passage 221. The first circulation channel 231 is provided as a passage through which the heat transfer gas circulates. The first circulation passage 231 may be formed in a spiral shape inside the passage forming plate 230. Alternatively, the first circulation flow paths 231 may be arranged such that ring-shaped flow paths having different radii have the same center. Each of the first circulation flow passages 231 may communicate with each other. The first circulation channels 231 are formed at the same height.

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. 열전달 매체는 헬륨(He) 가스를 포함할 수 있다. 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 기판(W)과 지지판(220) 간에 열 교환을 돕는 매개체 역할을 한다. 따라서 기판(W)은 전체적으로 온도가 균일하게 된다.The first circulation channel 231 is connected to the heat transfer medium storage unit 231a through a heat transfer medium supply line 231b. A heat transfer medium is stored in the heat transfer medium storage unit 231a. The heat transfer medium contains an inert gas. The heat transfer medium may include helium (He) gas. The helium gas is supplied to the first circulation channel 231 through the supply line 231b, and is sequentially supplied to the bottom surface of the substrate W through the second supply channel 233 and the first supply channel 221. Helium gas serves as a medium to help heat exchange between the substrate W and the support plate 220. Therefore, the temperature of the substrate W is uniform throughout.

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 유로 형성판(230)을 냉각한다. 유로 형성판(230)은 냉각되면서 지지판(220)과 기판(W)을 함께 냉각시켜 기판(W)을 소정 온도로 유지시킨다. 상술한 바와 같은 이유로, 일반적으로, 포커스 링(240)의 하부는 상부에 비해 낮은 온도로 제공된다.The second circulation channel 232 is connected to the cooling fluid storage unit 232a through a cooling fluid supply line 232c. Cooling fluid is stored in the cooling fluid storage unit 232a. A cooler 232b may be provided in the cooling fluid storage 232a. The cooler 232b cools the cooling fluid to a predetermined temperature. Alternatively, the cooler 232b can be installed on the cooling fluid supply line 232c. The cooling fluid supplied to the second circulation passage 232 through the cooling fluid supply line 232c circulates along the second circulation passage 232 and cools the flow path forming plate 230. As the flow path forming plate 230 is cooled, the support plate 220 and the substrate W are cooled together to maintain the substrate W at a predetermined temperature. For the reasons described above, generally, the lower portion of the focus ring 240 is provided at a lower temperature than the upper portion.

포커스 링(240)은 정전척(200)의 가장자리 영역에 배치된다. 포커스 링(240)은 링 형상을 가지며, 지지판(220)을 둘러싸도록 제공된다. 예를 들면, 포커스 링(240)은 지지판(220)의 둘레를 따라 배치되어 기판(W)의 외측 영역을 지지한다.The focus ring 240 is disposed in the edge region of the electrostatic chuck 200. The focus ring 240 has a ring shape and is provided to surround the support plate 220. For example, the focus ring 240 is disposed along the circumference of the support plate 220 to support the outer region of the substrate W.

절연 플레이트(250)는 유로 형성판(230)의 하부에 위치한다. 절연 플레이트(250)는 절연 재질로 제공되며, 유로 형성판(230)과 하부 커버(270)를 전기적으로 절연시킨다. 하부 커버(270)는 정전척(200)의 하단부에 위치한다. 하부 커버(270)는 하우징(110)의 바닥면에서 상부로 이격 되어 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 전달받아 지지판으로 안착시키는 리프트 핀 등이 위치할 수 있다.The insulating plate 250 is positioned under the flow path forming plate 230. The insulating plate 250 is made of an insulating material, and electrically insulates the flow path forming plate 230 and the lower cover 270. The lower cover 270 is located at the lower end of the electrostatic chuck 200. The lower cover 270 is spaced apart from the bottom surface of the housing 110 to the upper portion. In the lower cover 270, a space in which an upper surface is open is formed. The upper surface of the lower cover 270 is covered by an insulating plate 250. Therefore, the outer radius of the cross section of the lower cover 270 may be provided with the same length as the outer radius of the insulating plate 250. In the inner space of the lower cover 270, a lift pin or the like, which receives the conveyed substrate W from an external conveying member and seats it as a support plate, may be located.

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 정전척(200)을 챔버(100) 내부에서 지지한다. 또한, 연결 부재(273)는 하우징(110)의 내측벽과 연결됨으로써 하부 커버(270)가 전기적으로 접지(grounding)되도록 한다.The lower cover 270 has a connecting member 273. The connecting member 273 connects the outer surface of the lower cover 270 and the inner wall of the housing 110. A plurality of connection members 273 may be provided at regular intervals on the outer surface of the lower cover 270. The connecting member 273 supports the electrostatic chuck 200 inside the chamber 100. In addition, the connection member 273 is connected to the inner wall of the housing 110 so that the lower cover 270 is electrically grounded.

제1 하부 전원(223a)과 연결되는 제1 전원라인(223c), 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.A first power line 223c connected to the first lower power source 223a, a heat transfer medium supply line 231b connected to the heat transfer medium storage unit 231a, and a cooling fluid supply line 232c connected to the cooling fluid storage unit 232a ) And the like extends into the lower cover 270 through the inner space of the connecting member 273.

가스 공급 유닛(300)은 챔버(100) 내부의 처리 공간에 가스를 공급한다. 가스 공급 유닛(300)이 공급하는 가스는 기판의 처리에 사용되는 공정 가스를 포함한다. 또한, 가스 공급 유닛(300)은 챔버(100) 내측을 세정하는데 사용되는 세정 가스를 공급할 수 있다.The gas supply unit 300 supplies gas to the processing space inside the chamber 100. The gas supplied by the gas supply unit 300 includes process gas used for processing the substrate. Further, the gas supply unit 300 may supply cleaning gas used to clean the inside of the chamber 100.

가스 공급 유닛(300)은 가스 공급 노즐(310), 가스 공급 라인(320), 그리고 가스 저장부(330)를 포함한다. 가스 공급 노즐(310)은 커버(120)의 중앙부에 설치된다. 가스 공급 노즐(310)의 저면에는 분사구가 형성된다. 분사구는 커버(120)의 하부에 위치하며, 챔버(100) 내부로 가스를 공급한다. 가스 공급 라인(320)은 가스 공급 노즐(310)과 가스 저장부(330)를 연결한다. 가스 공급 라인(320)은 가스 저장부(330)에 저장된 가스를 가스 공급 노즐(310)에 공급한다. 가스 공급 라인(320)에는 밸브(321)가 설치된다. 밸브(321)는 가스 공급 라인(320)을 개폐하며, 가스 공급 라인(320)을 통해 공급되는 가스의 유량을 조절한다.The gas supply unit 300 includes a gas supply nozzle 310, a gas supply line 320, and a gas storage unit 330. The gas supply nozzle 310 is installed at the center of the cover 120. An injection port is formed on the bottom surface of the gas supply nozzle 310. The injection hole is located under the cover 120 and supplies gas into the chamber 100. The gas supply line 320 connects the gas supply nozzle 310 and the gas storage unit 330. The gas supply line 320 supplies gas stored in the gas storage unit 330 to the gas supply nozzle 310. A valve 321 is installed in the gas supply line 320. The valve 321 opens and closes the gas supply line 320 and adjusts the flow rate of gas supplied through the gas supply line 320.

플라스마 소스(400)는 챔버(100) 내부의 처리 공간 내에 공급된 가스로부터 플라스마를 생성한다. 플라스마 소스(400)는 챔버(100)의 처리 공간의 외부에 제공된다. 일 실시예에 따르면, 플라스마 소스(400)로는 유도결합형 플라스마(ICP: inductively coupled plasma) 소스가 사용될 수 있다.The plasma source 400 produces plasma from the gas supplied within the processing space inside the chamber 100. The plasma source 400 is provided outside the processing space of the chamber 100. According to an embodiment, as the plasma source 400, an inductively coupled plasma (ICP) source may be used.

플라스마 소스(400)는 안테나 실(410), 안테나(420), 그리고 플라스마 전원(430)을 포함한다. 안테나 실(410)은 하부가 개방된 원통 형상으로 제공된다. 안테나 실(410)은 내부에 공간이 제공된다. 안테나 실(410)은 챔버(100)와 대응되는 직경을 가지도록 제공된다. 안테나 실(410)의 하단은 커버(120)에 탈착 가능하도록 제공된다.The plasma source 400 includes an antenna seal 410, an antenna 420, and a plasma power source 430. The antenna seal 410 is provided in a cylindrical shape with an open bottom. The antenna seal 410 is provided with a space therein. The antenna chamber 410 is provided to have a diameter corresponding to the chamber 100. The lower end of the antenna seal 410 is provided detachably to the cover 120.

안테나(420)는 안테나 실(410)의 내부에 배치된다. 안테나(420)는 복수 회 감기는 나선 형상의 코일로 제공되고, 플라스마 전원(430)과 연결된다. 안테나(420)는 플라스마 전원(430)으로부터 전력을 인가받는다. 플라스마 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 플라스마 상태로 여기 된다.The antenna 420 is disposed inside the antenna seal 410. The antenna 420 is provided as a spiral coil wound a plurality of times, and is connected to the plasma power source 430. The antenna 420 receives power from the plasma power source 430. The plasma power source 430 may be located outside the chamber 100. The antenna 420 to which power is applied may form an electromagnetic field in the processing space of the chamber 100. The process gas is excited in a plasma state by an electromagnetic field.

배기 유닛(700)은 하우징(110)의 내측벽과 정전척(200)의 사이에 위치된다. 배기 유닛(700)은 관통홀(711)이 형성된 배기판(710)을 포함한다. 배기판(710)은 환형의 링 형상으로 제공된다. 배기판(710)에는 복수의 관통홀(711)들이 형성된다. 하우징(110) 내에 제공된 공정가스는 배기판(710)의 관통홀(711)들을 통과하여 배기홀(102)로 배기된다. 배기판(710)의 형상 및 관통홀(711)들의 형상에 따라 공정가스의 흐름이 제어될 수 있다.The exhaust unit 700 is located between the inner wall of the housing 110 and the electrostatic chuck 200. The exhaust unit 700 includes an exhaust plate 710 in which a through hole 711 is formed. The exhaust plate 710 is provided in an annular ring shape. A plurality of through holes 711 are formed in the exhaust plate 710. The process gas provided in the housing 110 passes through the through holes 711 of the exhaust plate 710 and is exhausted to the exhaust hole 102. The flow of process gas may be controlled according to the shape of the exhaust plate 710 and the shape of the through holes 711.

지지판(220) 내에는 히터(225)가 매설된다. 히터(225)는 정전 전극(223)의 하부에 위치한다. 히터 전원 공급부(225a)는 히터(225)에 발열 전원을 인가하기 위해 제공된다. 히터케이블(225c)은 히터 전원 공급부(225a)와 히터(225) 간에 연결되고, 히터 전원 공급부(225a)로부터 인가된 발열 전원을 히터(225)로 전달한다. 히터케이블(225c)은 연결 부재(273)의 내부 공간을 통해 하부 커버(270) 내부로 연장될 수 있다. 히터(225)는 히터케이블(225c)과 전기적으로 연결되며, 히터케이블(225c)로부터 인가되는 발열 전원(전류)에 저항함으로써 열을 발생시킨다. 발생된 열은 지지판(220)을 통해 기판(W)으로 전달된다. 히터(225)에서 발생된 열에 의해 기판(W)은 소정 온도로 유지된다.The heater 225 is buried in the support plate 220. The heater 225 is located under the electrostatic electrode 223. The heater power supply unit 225a is provided to apply heating power to the heater 225. The heater cable 225c is connected between the heater power supply 225a and the heater 225 and transfers the heat generated from the heater power supply 225a to the heater 225. The heater cable 225c may extend into the lower cover 270 through the inner space of the connecting member 273. The heater 225 is electrically connected to the heater cable 225c, and generates heat by resisting the heating power (current) applied from the heater cable 225c. The generated heat is transferred to the substrate W through the support plate 220. The substrate W is maintained at a predetermined temperature by the heat generated from the heater 225.

다수의 압력 센서(500)는 정전척(200)의 영역 별로 설치되어 정전척(200)과 기판(W) 간의 정전기력 분포를 측정한다. 도 2 내지 도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 압력 센서와 분석부를 나타낸 평면도이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 다수의 압력 센서(500)는 정전 전극(223)의 상부 또는 하부에 설치될 수 있다. 실시예에서, 압력 센서(500)는 스트레인 게이지(strain gauge)로 제공될 수 있다. 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 다수의 압력 센서(500)는 정전척(200)의 형상 등에 따라, 정전 전극(223)의 반경 방향을 따라 동심을 이루도록 배열되거나, 방사형 또는 격자 등의 다양한 형태로 배열될 수 있다.A plurality of pressure sensors 500 are installed for each area of the electrostatic chuck 200 to measure the electrostatic force distribution between the electrostatic chuck 200 and the substrate W. 2 to 4 are plan views showing a pressure sensor and an analysis unit constituting a substrate processing apparatus according to various embodiments of the present invention. 1 to 4, a plurality of pressure sensors 500 may be installed on the top or bottom of the electrostatic electrode 223. In an embodiment, the pressure sensor 500 may be provided as a strain gauge. 2 to 4, the plurality of pressure sensors 500 are arranged to be concentric along the radial direction of the electrostatic electrode 223, depending on the shape of the electrostatic chuck 200, or the like, radial or grating It can be arranged in various forms.

분석부(600)는 다수의 압력 센서(500)에 의해 측정된 기판(W)과 정전척(200) 간의 정전기력의 분포를 기반으로 정전척(200)의 표면 상태 및 정전척(200)의 이상 상태 중 적어도 하나를 분석한다. 실시예에서, 정전척(200)의 표면 상태는 정전척(200)의 표면에 이물질 오염 여부 및 오염 위치를 포함할 수 있다.The analysis unit 600 is based on the distribution of the electrostatic force between the substrate W and the electrostatic chuck 200 measured by a plurality of pressure sensors 500 and the surface condition of the electrostatic chuck 200 and the abnormality of the electrostatic chuck 200 Analyze at least one of the states. In an embodiment, the surface condition of the electrostatic chuck 200 may include whether or not foreign matter is contaminated on the surface of the electrostatic chuck 200 and the location of the contamination.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 작용효과를 설명하기 위한 개념도이다. 다수의 압력 센서(500)는 제어부(510)에 의해 작동하게 된다. 도 5를 참조하면, 정전척(200)을 구성하는 지지판(220) 표면에 이물질(P)이 부착되어 있는 경우, 이물질(P)이 부착된 영역에서 기판(W)과 지지판(220) 간의 간격이 멀어지게 된다. 이로 인해, 이물질(P)이 부착된 영역에서의 기판(W)과 지지판(220) 간의 정전기력(F2)은 이물질이 없는 영역에서의 기판(W)과 지지판(220) 간의 정전기력(F1)보다 작아지게 된다.5 is a conceptual diagram for explaining the effect of the substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. The plurality of pressure sensors 500 are operated by the control unit 510. Referring to FIG. 5, when the foreign matter P is attached to the surface of the support plate 220 constituting the electrostatic chuck 200, the space between the substrate W and the support plate 220 in the region where the foreign matter P is attached This is going away. Due to this, the electrostatic force F2 between the substrate W and the support plate 220 in the region where the foreign material P is attached is smaller than the electrostatic force F1 between the substrate W and the support plate 220 in the region where there is no foreign substance. Lose.

따라서, 다수의 압력 센서(500)에 의해 측정되는 정전기력 분포에서, 이물질이 부착된 영역의 정전기력이 다른 영역의 정전기력보다 작아지게 되는 것으로부터, 이물질(P)의 부착 여부 및 이물질(P)의 부착 위치를 판단할 수 있다. 즉, 분석부(600)는 기판(W)과 정전척(200) 간의 정전기력 분포에서 다른 영역보다 정전기력이 낮은 영역에 이물질(P)이 부착한 것으로 판단할 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 실시예에 의하면, 다수의 압력 센서(500)에 의해 측정되는 정전척(200)의 정전기력 분포를 기판으로 기판(W)과 정전척(200) 간의 이물질 오염 상태 또는 정전척(200)의 이상 여부를 분석할 수 있다.Therefore, in the electrostatic force distribution measured by the plurality of pressure sensors 500, since the electrostatic force of the region to which the foreign substance is attached becomes smaller than that of the other region, whether the foreign substance P is attached and whether the foreign substance P is attached is attached. You can determine the location. That is, the analysis unit 600 may determine that the foreign matter P is attached to a region having a lower electrostatic force than other regions in the electrostatic force distribution between the substrate W and the electrostatic chuck 200. As described above, according to an embodiment of the present invention, the electrostatic force distribution of the electrostatic chuck 200 measured by a plurality of pressure sensors 500 as a substrate is a contaminant state or an electrostatic chuck between the substrate W and the electrostatic chuck 200 It is possible to analyze whether the 200 is abnormal.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 기판(W)의 온도 제어를 위해 기판(W) 저면으로 공급되는 열전달 매체(예를 들어, 헬륨 가스)의 누출 위험, 기판(W)의 온도 불균일 발생 등을 사전에 감지할 수 있다. 정전척의 표면에 이물질이 부착된 경우, 이물질에 의해 기판과 정전척 간에 간격이 형성되고, 이 간격을 통해 기판의 열적 제어를 위해 기판의 저면으로 공급되는 열전달 매체(예를 들어, 헬륨 가스)가 누출될 수 있으며, 기판의 온도가 불균일해질 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the risk of leakage of the heat transfer medium (for example, helium gas) supplied to the bottom surface of the substrate W for temperature control of the substrate W, temperature unevenness of the substrate W, etc. Can be detected in advance. When a foreign substance adheres to the surface of the electrostatic chuck, a gap is formed between the substrate and the electrostatic chuck by the foreign substance, and through this gap, a heat transfer medium (for example, helium gas) supplied to the bottom surface of the substrate for thermal control of the substrate It may leak, and the temperature of the substrate may become non-uniform.

본 발명의 실시예에 의하면, 정전기력이 다른 영역보다 기준값 이상 낮은 영역으로 열전달 매체가 유출될 가능성이 높은 것으로 판단할 수 있으며, 정전기력의 편차가 설정값 보다 큰 경우 기판 온도 불균일을 사전에 판단할 수 있다. 또한, 압력 센서를 정전 전극의 하부에 설치하는 경우, 다수의 레이어가 결합된 정전척 구조에서 각 레이어 간의 접촉력 차이를 측정할 수 있으며, 이를 통해 정전척의 노후화, 고장 여부를 사전 진단 가능하다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to determine that there is a high possibility that the heat transfer medium flows into an area where the electrostatic force is lower than a reference value than other areas, and when the deviation of the electrostatic force is greater than a set value, it is possible to determine in advance the substrate temperature non-uniformity. have. In addition, when the pressure sensor is installed under the electrostatic electrode, it is possible to measure the difference in contact force between each layer in the electrostatic chuck structure in which a plurality of layers are combined, and through this, it is possible to pre-diagnose the aging and failure of the electrostatic chuck.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라 정전척의 표면에 이물질 오염 상태를 판단하는 방법을 보여주는 예시도이다. 정전척의 표면이 이물질(P)로 오염되어 있는 경우, 이물질(P)과 정전척의 중심 간을 연결하는 직선을 따라, 이물질(P)의 반대편으로부터 이물질(P)을 향하는 방향으로 기판(W)과 정전척 간의 거리(간격)이 점차 증가하게 된다.6 is an exemplary view showing a method of determining a foreign matter contamination state on the surface of an electrostatic chuck according to an embodiment of the present invention. When the surface of the electrostatic chuck is contaminated with foreign matter (P), along the straight line connecting the foreign matter (P) and the center of the electrostatic chuck, the substrate (W) in the direction from the opposite side of the foreign matter (P) toward the foreign matter (P) The distance (interval) between electrostatic chucks gradually increases.

이에 따라 이물질(P)로부터 멀리 떨어진 압력 센서(500c)의 정전기력 측정값보다, 이물질(P) 주변의 압력 센서(500a)의 정전기력 측정값이 작아지게 된다. 이때, 이물질(P)과 정전척의 중심 간을 연결하는 직선을 기준으로 정전기력의 분포는 어느 정도 대칭을 이루게 된다. 따라서, 낮은 정전기력 측정값을 나타낸 압력 센서와 정전척의 중심 간을 연결하는 직선을 기준으로 정전기력 분포가 대칭을 이루는 경우, 이물질(P)에 의한 오염이 발생한 것으로 판단할 수 있으며, 낮은 정전기력 측정값을 나타낸 압력 센서의 위치를 이물질(P)이 부착된 오염 위치로 판단할 수 있다. 만약, 낮은 정전기력 측정값을 나타낸 압력 센서와 정전척의 중심 간을 연결하는 직선을 기준으로 정전기력 분포가 대칭을 이루지 않는 경우, 정전척의 이상 또는 기판의 형상 불량 등으로 인해 이상이 발생한 것으로 판단할 수 있다.Accordingly, the electrostatic force measurement value of the pressure sensor 500a around the foreign matter P is smaller than the electrostatic force measurement value of the pressure sensor 500c far from the foreign matter P. At this time, the distribution of the electrostatic force on the basis of a straight line connecting the foreign material P and the center of the electrostatic chuck is somewhat symmetrical. Therefore, when the electrostatic force distribution is symmetrical based on the straight line connecting the center of the electrostatic chuck and the pressure sensor showing the low electrostatic force measurement value, it can be determined that contamination by the foreign material P occurs, and the low electrostatic force measurement value is The position of the indicated pressure sensor can be determined as the contamination position to which the foreign material P is attached. If the electrostatic force distribution is not symmetrical with respect to the straight line connecting the center of the electrostatic chuck and the pressure sensor showing the low electrostatic force measurement, it may be determined that the abnormality has occurred due to an abnormality of the electrostatic chuck or a poor shape of the substrate. .

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 above detailed description is to illustrate the present invention. In addition, the above-described content is to describe and describe preferred embodiments of the present invention, and the present invention can be used in various other combinations, modifications and environments. That is, it is possible to change or modify the scope of the concept of the invention disclosed herein, the scope equivalent to the disclosed contents, and / or the scope of the art or knowledge in the art. The embodiments described describe the best conditions for implementing the technical spirit of the present invention, and various changes required in specific application fields and uses of the present invention are possible. Accordingly, the detailed description of the invention is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments. In addition, the appended claims should be construed to include other embodiments.

100: 챔버 110: 하우징
200: 정전척 220: 지지판
223: 정전 전극 225: 히터
300: 가스 공급 유닛 400: 플라스마 소스
500: 압력 센서 510: 제어부
600: 분석부100: chamber 110: housing
200: electrostatic chuck 220: support plate
223: electrostatic electrode 225: heater
300: gas supply unit 400: plasma source
500: pressure sensor 510: control unit
600: analysis unit

Claims (12)

내부에 처리 공간을 가지는 챔버;
상기 챔버 내에 마련되고, 정전기력에 의해 기판을 지지하는 정전척을 포함하는 포함하는 정전척;
상기 정전척의 영역 별로 설치되어 정전기력 분포를 측정하는 다수의 압력 센서; 및
상기 다수의 압력 센서에 의해 측정된 정전기력 분포를 기반으로 상기 정전척의 표면 상태 및 상기 정전척의 이상 상태 중 적어도 하나를 분석하는 분석부를 포함하는 기판 처리 장치.A chamber having a processing space therein;
An electrostatic chuck provided in the chamber and including an electrostatic chuck supporting the substrate by electrostatic force;
A plurality of pressure sensors installed for each area of the electrostatic chuck to measure electrostatic force distribution; And
And an analysis unit analyzing at least one of a surface state of the electrostatic chuck and an abnormal state of the electrostatic chuck based on the electrostatic force distribution measured by the plurality of pressure sensors. 제 1 항에 있어서,
상기 정전척은 직류 전압이 인가되는 정전 전극을 포함하고, 상기 다수의 압력 센서는 상기 정전 전극의 상부 또는 하부에 설치되는 기판 처리 장치.According to claim 1,
The electrostatic chuck includes an electrostatic electrode to which a DC voltage is applied, and the plurality of pressure sensors is a substrate processing apparatus installed on an upper or lower portion of the electrostatic electrode. 제 2 항에 있어서,
상기 다수의 압력 센서는 상기 정전 전극의 반경 방향을 따라 동심을 이루도록 배열되는 기판 처리 장치.According to claim 2,
The plurality of pressure sensors is a substrate processing apparatus arranged to form concentricity along the radial direction of the electrostatic electrode. 제 2 항에 있어서,
상기 다수의 압력 센서는 상기 정전 전극의 상부 또는 하부에 방사형 또는 격자 형태로 배열되는 기판 처리 장치.According to claim 2,
The plurality of pressure sensors is a substrate processing apparatus arranged in a radial or lattice form on the upper or lower portion of the electrostatic electrode. 제 1 항에 있어서,
상기 분석부는 상기 정전기력 분포에서 가장 정전기력이 낮은 영역에 이물질이 부착한 것으로 판단하는 기판 처리 장치.According to claim 1,
The analysis unit determines that the foreign matter is attached to the region with the lowest electrostatic force in the electrostatic force distribution. 제 5 항에 있어서,
상기 분석부는
상기 다수의 압력 센서 중 가장 낮은 정전기력 측정값을 나타낸 압력 센서와, 상기 정전척의 중심 간을 연결하는 직선을 기준으로, 정전기력 분포가 대칭을 이루는 경우, 이물질에 의한 오염이 발생한 것으로 판단하는 기판 처리 장치.The method of claim 5,
The analysis unit
A substrate processing apparatus for determining that contamination by foreign matter has occurred when the electrostatic force distribution is symmetrical based on a straight line connecting the center of the electrostatic chuck and the pressure sensor showing the lowest electrostatic force measurement value among the plurality of pressure sensors . 제 6 항에 있어서,
상기 분석부는 상기 정전기력 분포를 기반으로 상기 정전척의 이상 여부를 판단하되, 상기 정전척의 중심 간을 연결하는 직선을 기준으로 상기 정전기력 분포가 대칭을 이루지 않으면서 불균일한 경우, 상기 정전척에 이상이 있거나 상기 기판의 형상이 불량한 것으로 판단하는 기판 처리 장치.The method of claim 6,
The analysis unit determines whether the electrostatic chuck is abnormal based on the electrostatic force distribution, but when the electrostatic force distribution is non-uniform without being symmetrical based on a straight line connecting between the centers of the electrostatic chuck, there is an abnormality in the electrostatic chuck or A substrate processing apparatus for determining that the shape of the substrate is poor. 정전척 상에 정전기력에 의해 기판을 지지하는 단계;
상기 정전척의 영역 별로 설치된 다수의 압력 센서에 의해 상기 기판과 상기 정전척 간의 정전기력 분포를 측정하는 단계; 및
상기 다수의 압력 센서에 의해 측정된 정전기력 분포를 기반으로 상기 정전척의 표면 상태 및 상기 정전척의 이상 상태 중 적어도 하나를 분석하는 단계를 포함하는 기판 처리 방법.Supporting the substrate by electrostatic force on the electrostatic chuck;
Measuring an electrostatic force distribution between the substrate and the electrostatic chuck by a plurality of pressure sensors installed for each area of the electrostatic chuck; And
And analyzing at least one of a surface state of the electrostatic chuck and an abnormal state of the electrostatic chuck based on the electrostatic force distribution measured by the plurality of pressure sensors. 제 8 항에 있어서,
상기 다수의 압력 센서는 상기 정전 전극의 반경 방향을 따라 동심을 이루도록 배열되거나, 방사형 또는 격자형으로 배열되는 기판 처리 방법.The method of claim 8,
The plurality of pressure sensors are arranged so as to be concentric along the radial direction of the electrostatic electrode, or a substrate processing method arranged in a radial or lattice shape. 제 8 항에 있어서,
상기 분석하는 단계는 상기 정전기력 분포에서 가장 정전기력이 낮은 영역에 이물질이 부착한 것으로 판단하는 기판 처리 방법.The method of claim 8,
In the analyzing step, it is determined that a foreign substance is attached to a region having the lowest electrostatic force in the electrostatic force distribution. 제 10 항에 있어서,
상기 분석하는 단계는
상기 다수의 압력 센서 중 가장 낮은 정전기력 측정값을 나타낸 압력 센서와, 상기 정전척의 중심 간을 연결하는 직선을 기준으로, 상기 정전기력 분포가 대칭을 이루는 경우, 이물질에 의한 오염이 발생한 것으로 판단하는 기판 처리 방법.The method of claim 10,
The analyzing step
When the electrostatic force distribution is symmetrical based on a straight line connecting between the center of the electrostatic chuck and the pressure sensor showing the lowest electrostatic force measurement value among the plurality of pressure sensors, processing the substrate is judged to be caused by contamination by foreign matter Way. 제 11 항에 있어서,
상기 분석하는 단계는 상기 정전기력 분포를 기반으로 상기 정전척의 이상 여부를 판단하되, 상기 정전척의 중심 간을 연결하는 직선을 기준으로 상기 정전기력 분포가 대칭을 이루지 않으면서 불균일한 경우, 상기 정전척에 이상이 있거나 상기 기판의 형상이 불량한 것으로 판단하는 기판 처리 방법.The method of claim 11,
The analyzing step determines whether the electrostatic chuck is abnormal based on the electrostatic force distribution, but when the electrostatic force distribution is not symmetrical with respect to a straight line connecting between the centers of the electrostatic chuck, the electrostatic chuck is abnormal. A substrate processing method for determining that there is or is a bad shape of the substrate.
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