KR20210137268A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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KR20210137268A
KR20210137268A KR1020200054306A KR20200054306A KR20210137268A KR 20210137268 A KR20210137268 A KR 20210137268A KR 1020200054306 A KR1020200054306 A KR 1020200054306A KR 20200054306 A KR20200054306 A KR 20200054306A KR 20210137268 A KR20210137268 A KR 20210137268A
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KR1020200054306A
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성효성
김지현
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세메스 주식회사
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Abstract

기판 처리 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 기판이 처리되는 공간을 제공하는 챔버; 상기 챔버 내에서 상기 기판을 지지하는 기판 지지 유닛; 상기 챔버 내부로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛; 및 상기 챔버 내에서 수행되는 플라즈마 공정을 제어하기 위한 고주파 전력을 공급하는 전력 공급 유닛;을 포함하되, 상기 전력 공급 유닛은, 상기 챔버로 RF 전력을 인가하는 RF 전원; 상기 챔버의 입력 임피던스와 상기 RF 전원의 출력 임피던스를 정합시키는 임피던스 정합부; 및 상기 임피던스 정합부 및 상기 RF 전원을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 챔버의 상기 입력 임피던스의 변화 속도에 기초하여 상기 RF 전원을 제어함으로써, 상기 챔버로 인가되는 상기 RF 전력의 크기를 가변할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE TREATING APPARATUS AND SUBSTRATE TREATING METHOD}
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 발명이다. 보다 상세하게는 챔버의 등가 모델을 이용하여 플라즈마 처리를 수행하는 방법 및 장치에 관한 발명이다.
반도체 웨이퍼를 제조하는 공정 중 건식 식각 공정에 사용되는 식각 장치나 이온 주입을 위해 사용되는 이온 주입기 등은 플라즈마 공정을 위한 챔버를 포함한다. 이러한 플라즈마 공정을 위하여, RF 전원으로부터 출력된 고주파 전력이 챔버로 공급된다. 이 과정에서, 상기 고주파 전력의 특성상 주변 환경에 따라 시스템의 임피던스가 변화할 수 있다. 그 결과, 상기 RF 전원으로부터 출력된 고주파 전력이 반사파에 의해 손실되어 상기 챔버로 전부 전송되지 않을 수 있다.
이러한 반사파를 최소로 줄이기 위해, 임피던스 매칭기가 상기 챔버에 연결된다. 일반적으로 상기 임피던스 매칭기는 가변 커패시터와 인덕터로 구성되어 있으며, 상기 가변 커패시터의 커패시턴스를 조절하여 임피던스 매칭을 구현한다.
종래의 임피던스 매칭기는 스텝핑 모터와 기어단이 결합된 구동 수단을 이용하여 커패시터를 구성하는 도전체 간의 간격을 조절함으로써 커패시턴스를 변화시키고 임피던스를 매칭시키는 방식을 사용하였다. 그러나 스텝핑 모터의 구동 속도가 챔버의 임피던스의 변화 속도보다 느린 경우에는 임피던스의 속도를 따라가지 못해 추가적으로 반사파가 발생되는 문제점이 존재하였다.
본 발명에서는 프로세스 챔버 별로 동일한 전력이 인가될 수 있도록 RF 전원에서 입력되는 전원을 조절할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 기판 처리 장치가 개시된다.
본 발명에 따른 기판 처리 장치는 기판이 처리되는 공간을 제공하는 챔버; 상기 챔버 내에서 상기 기판을 지지하는 기판 지지 유닛; 상기 챔버 내부로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛; 및 상기 챔버 내에서 수행되는 플라즈마 공정을 제어하기 위한 고주파 전력을 공급하는 전력 공급 유닛;을 포함하되, 상기 전력 공급 유닛은, 상기 챔버로 RF 전력을 인가하는 RF 전원; 상기 챔버의 임피던스를 정합시키며, 모터를 이용하여 구동되는 임피던스 정합부; 및 상기 임피던스 정합부 및 상기 RF 전원을 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 제어부는 상기 모터의 구동 속도와 상기 챔버의 임피던스 변화 속도를 비교하여, 상기 모터의 구동 속도가 상기 챔버의 임피던스 변화 속도보다 느린 경우 인가되는 전력의 크기를 변화시킬 수 있다.
일 예시에 따르면,상기 제어부는 상기 챔버의 상기 입력 임피던스의 변화 속도에 기초하여 상기 RF 전원을 제어함으로써, 상기 챔버로 인가되는 상기 RF 전력의 크기를 가변할 수 있다.
일 예시에 따르면, 상기 전력 공급 유닛은, 상기 챔버로부터 반사되는 반사 전력을 감지하는 센서를 더 포함할 수 있다.
일 예시에 따르면, 상기 제어부는 상기 센서에서 감지된 반사 전력만큼을 상기 챔버에 추가로 인가하도록 상기 RF 전원을 제어할 수 있다.
일 예시에 따르면, 상기 챔버의 임피던스는 가변 저항, 가변 리액턴스 중 하나 이상을 포함하는 등가 모델을 통해 계산될 수 있다.
일 예시에 따르면, 상기 챔버의 임피던스 변화 속도는 상기 가변 저항, 상기 가변 리액턴스 중 하나 이상의 변화 속도일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, RF 전원을 인가하여 챔버 내에 배치된 기판을 처리하며 임피던스 정합은 모터를 이용하는 기판 처리 방법이 개시된다.
상기 방법은, 상기 모터의 구동 속도와 상기 챔버의 임피던스 변화 속도를 비교하는 단계; 및 상기 모터의 구동 속도가 상기 챔버의 임피던스 변화 속도보다 느린 경우 인가되는 RF 전력의 크기를 변화시키는 단계;를 포함할 수 있다.
일 예시에 따르면, 인가되는 상기 RF 전원의 크기를 변화시키는 단계;는, 챔버에서 반사되는 반사 전력을 측정하는 단계; 를 포함할 수 있다.
일 예시에 따르면, 인가되는 상기 RF 전원의 크기를 변화시키는 단계;는, 상기 측정된 반사 전력에 대응하는 크기만큼 인가되는 RF 전력의 크기를 증가시키는 단계;를 포함할 수 있다.
일 예시에 따르면, 상기 모터의 구동 속도와 상기 챔버의 임피던스 변화 속도를 비교하는 단계;는 상기 챔버의 임피던스의 크기와 대응되는 가변 저항, 가변 리액턴스 중 하나 이상을 포함하는 등가 모델을 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.
일 예시에 따르면, 상기 모터의 구동 속도와 상기 챔버의 임피던스 변화 속도를 비교하는 단계;는, 상기 생성된 등가 모델에서의 저항, 리액턴스 중 어느 하나 이상의 변화 속도와, 상기 모터의 구동 속도를 비교하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 프로세스 챔버 별로 동일한 전력이 인가될 수 있도록 RF 전원에서 입력되는 전원을 조절할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 일 예시이다.
도 2는 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 간략하게 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 챔버를 등가 모델로 변환하는 것을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 챔버의 임피던스 변화 주기와 그에 따른 출력 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따라 인가되는 RF 전력을 계산하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 기판 처리 방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 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.
만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
본 명세서 전체에서 사용되는 '~부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위로서, 예를 들어 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있다. 그렇지만 '~부'가 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.
일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함할 수 있다. 구성요소와 '~부'에서 제공하는 기능은 복수의 구성요소 및 '~부'들에 의해 분리되어 수행될 수도 있고, 다른 추가적인 구성요소와 통합될 수도 있다.
본 발명은 1개 이상의 등가 모델을 이용하여 플라즈마를 형성시키는 프로세스에 관련된 것이다. 일 예시에 따르면 1개 이상의 프로세스 모듈의 공정 결과가 안정적이고 재연 가능하게 하기 위해 계산을 수행한 전력 값을 출력한다.
종래의 경우, RF 전원과 챔버를 정합하기 위한 임피던스 정합부에서는 스텝 모터를 사용하였다. 스텝 모터의 제어 주기가 챔버의 임피던스의 등가 모델에 포함된 저항 및 리액턴스의 변화 주기보다 큰 경우(모터의 제어 주기 > R, X 변화 주기) 프로세스 모듈 별로 반사 전력값(Pout)이 차이가 발생하게 된다. 임피던스 정합부는 스텝 모터를 사용하기 때문에, 스텝 모터가 제어되는 속도보다 더 빠르게 임피던스가 변화하는 경우에는 프로세스 챔버 별로 반사 전력이 서로 상이하게 발생하기 때문에 복수의 프로세스 챔버에서의 전력 값을 일치하는 것이 용이하지 아니한 문제점이 있었다.
따라서 본 발명에서는, 프로세스 챔버의 등가 모델에 포함된 저항 및 리액턴스의 변화 주기가 임피던스 정합부에 포함된 스텝 모터의 제어 주기보다 짧을 경우 발생하는 챔버 별 반사 전력의 차이를 보상하여 프로세스 챔버 별로 최종적으로 인가되는 전력 크기의 일치 작업을 용이하게 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치(10)를 나타내는 예시적인 도면이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 플라즈마를 이용하여 기판(W)을 처리한다. 예를 들어, 기판 처리 장치(10)는 기판(W)에 대하여 식각 공정을 수행할 수 있다. 기판 처리 장치(10)는 챔버(100), 기판 지지 유닛(200), 샤워 헤드(300), 가스 공급 유닛(400), 배플 유닛(500) 및 전력 공급 유닛을 포함할 수 있다.
챔버(100)는 내부에 기판 처리 공정이 수행되는 처리 공간을 제공할 수 있다. 챔버(100)는 내부에 처리 공간을 가지고, 밀폐된 형상으로 제공될 수 있다. 챔버(100)는 금속 재질로 제공될 수 있다. 챔버(100)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 챔버(100)는 접지될 수 있다. 챔버(100)의 바닥면에는 배기홀(102)이 형성될 수 있다. 배기홀(102)은 배기 라인(151)과 연결될 수 있다. 공정 과정에서 발생한 반응 부산물 및 챔버의 내부 공간에 머무르는 가스는 배기 라인(151)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 배기 과정에 의해 챔버(100)의 내부는 소정 압력으로 감압될 수 있다.
일 예에 의하면, 챔버(100) 내부에는 라이너(130)가 제공될 수 있다. 라이너(130)는 상면 및 하면이 개방된 원통 형상을 가질 수 있다. 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 방지할 수 있다. 또한, 기판 처리 공정 중에 발생한 불순물이 챔버(100)의 내측벽에 증착되는 것을 방지할 수 있다. 선택적으로, 라이너(130)는 제공되지 않을 수도 있다.
챔버(100)의 내부에는 기판 지지 유닛(200)이 위치할 수 있다. 기판 지지 유닛(200)은 기판(W)을 지지할 수 있다. 기판 지지 유닛(200)은 정전기력을 이용하여 기판(W)을 흡착하는 정전 척(210)을 포함할 수 있다. 이와 달리, 기판 지지 유닛(200)은 기계적 클램핑과 같은 다양한 방식으로 기판(W)을 지지할 수도 있다. 이하에서는 정전 척(210)을 포함하는 기판 지지 유닛(200)에 대하여 설명한다.
기판 지지 유닛(200)은 정전 척(210), 하부 커버(250) 그리고 플레이트(270)를 포함할 수 있다. 기판 지지 유닛(200)은 챔버(100) 내부에서 챔버(100)의 바닥면에서 상부로 이격되어 위치할 수 있다.
정전 척(210)은 유전판(220), 몸체(230) 그리고 포커스 링(240)을 포함할 수 있다. 정전 척(210)은 기판(W)을 지지할 수 있다.
유전판(220)은 정전 척(210)의 상단에 위치할 수 있다. 유전판(220)은 원판 형상의 유전체(dielectric substance)로 제공될 수 있다. 유전판(220)의 상면에는 기판(W)이 놓일 수 있다. 유전판(220)의 상면은 기판(W)보다 작은 반경을 가질 수 있다. 따라서 기판(W)의 가장자리 영역은 유전판(220)의 외측에 위치할 수 있다.
유전판(220)은 내부에 제1 전극(223), 히터(225) 그리고 제1 공급 유로(221)를 포함할 수 있다. 제1 공급 유로(221)는 유전판(210)의 상면으로부터 저면으로 제공될 수 있다. 제1 공급 유로(221)는 서로 이격하여 복수 개 형성되며, 기판(W)의 저면으로 열전달 매체가 공급되는 통로로 제공될 수 있다.
제1 전극(223)은 제1 전원(223a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전원(223a)은 직류 전원을 포함할 수 있다. 제1 전극(223)과 제1 전원(223a) 사이에는 스위치(223b)가 설치될 수 있다. 제1 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, 제1 전극(223)에는 직류 전류가 인가될 수 있다. 제1 전극(223)에 인가된 전류에 의해 제1 전극(223)과 기판(W) 사이에는 정전기력이 작용하며, 정전기력에 의해 기판(W)은 유전판(220)에 흡착될 수 있다.
히터(225)는 제1 전극(223)의 하부에 위치할 수 있다. 히터(225)는 제2 전원(225a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 히터(225)는 제2 전원(225a)에서 인가된 전류에 저항함으로써 열을 발생시킬 수 있다. 발생된 열은 유전판(220)을 통해 기판(W)으로 전달될 수 있다. 히터(225)에서 발생된 열에 의해 기판(W)은 소정 온도로 유지될 수 있다. 히터(225)는 나선 형상의 코일을 포함할 수 있다.
유전판(220)의 하부에는 몸체(230)가 위치할 수 있다. 유전판(220)의 저면과 몸체(230)의 상면은 접착제(236)에 의해 접착될 수 있다. 몸체(230)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 몸체(230)의 상면은 중심 영역이 가장자리 영역보다 높게 위치되도록 단차질 수 있다. 몸체(230)의 상면 중심 영역은 유전판(220)의 저면에 상응하는 면적을 가지며, 유전판(220)의 저면과 접착될 수 있다. 몸체(230)는 내부에 제1 순환 유로(231), 제2 순환 유로(232) 그리고 제2 공급 유로(233)가 형성될 수 있다.
제1 순환 유로(231)는 열전달 매체가 순환하는 통로로 제공될 수 있다. 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 형성될 수 있다.
제2 순환 유로(232)는 냉각 유체가 순환하는 통로로 제공될 수 있다. 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 형성될 수 있다. 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 제공될 수 있다. 제2 공급 유로(243)는 제1 공급 유로(221)에 대응하는 개수로 제공되며, 제1 순환 유로(231)와 제1 공급 유로(221)를 연결할 수 있다.
제1 순환 유로(231)는 열전달 매체 공급라인(231b)을 통해 열전달 매체 저장부(231a)와 연결될 수 있다. 열전달 매체 저장부(231a)에는 열전달 매체가 저장될 수 있다. 열전달 매체는 불활성 가스를 포함할 수 있다. 실시 예에 의하면, 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 공급될 수 있다. 헬륨 가스는 플라즈마에서 기판(W)으로 전달된 열이 정전 척(210)으로 전달되는 매개체 역할을 할 수 있다.
제2 순환 유로(232)는 냉각 유체 공급 라인(232c)을 통해 냉각 유체 저장부(232a)와 연결될 수 있다. 냉각 유체 저장부(232a)에는 냉각 유체가 저장될 수 있다. 냉각 유체 저장부(232a) 내에는 냉각기(232b)가 제공될 수 있다. 냉각기(232b)는 냉각 유체를 소정 온도로 냉각시킬 수 있다. 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 냉각할 수 있다. 몸체(230)는 냉각되면서 유전판(220)과 기판(W)을 함께 냉각시켜 기판(W)을 소정 온도로 유지시킬 수 있다.
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 전원을 포함할 수 있다. 몸체(230)는 제3 전원(235a)으로부터 고주파 전력을 인가받을 수 있다. 이는 제3 전원(235a)과 연결딘 스위치(235b)를 통해 조절될 수 있다. 이로 인하여 몸체(230)는 전극으로서 기능할 수 있다.
포커스 링(240)은 정전 척(210)의 가장자리 영역에 배치될 수 있다. 포커스 링(240)은 링 형상을 가지며, 유전판(220)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 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 지지할 수 있다. 포커스 링(240)의 외측부(240a)는 기판(W)의 가장자리 영역을 둘러싸도록 제공될 수 있다. 포커스 링(240)은 기판(W)의 전체 영역에서 플라즈마의 밀도가 균일하게 분포하도록 전자기장을 제어할 수 있다. 이에 의해, 기판(W)의 전체 영역에 걸쳐 플라즈마가 균일하게 형성되어 기판(W)의 각 영역이 균일하게 식각될 수 있다.
하부 커버(250)는 기판 지지 유닛(200)의 하단부에 위치할 수 있다. 하부 커버(250)는 챔버(100)의 바닥면에서 상부로 이격되어 위치할 수 있다. 하부 커버(250)는 상면이 개방된 공간(255)이 내부에 형성될 수 있다. 하부 커버(250)의 외부 반경은 몸체(230)의 외부 반경과 동일한 길이로 제공될 수 있다. 하부 커버(250)의 내부 공간(255)에는 반송되는 기판(W)을 외부의 반송 부재로부터 정전 척(210)으로 이동시키는 리프트 핀 모듈(미도시) 등이 위치할 수 있다. 리프트 핀 모듈(미도시)은 하부 커버(250)로부터 일정 간격 이격되어 위치할 수 있다. 하부 커버(250)의 저면은 금속 재질로 제공될 수 있다. 하부 커버(250)의 내부 공간(255)은 공기가 제공될 수 있다. 공기는 절연체보다 유전율이 낮으므로 기판 지지 유닛(200) 내부의 전자기장을 감소시키는 역할을 할 수 있다.
하부 커버(250)는 연결 부재(253)를 가질 수 있다. 연결 부재(253)는 하부 커버(250)의 외측면과 챔버(100)의 내측벽을 연결할 수 있다. 연결 부재(253)는 하부 커버(250)의 외측면에 일정한 간격으로 복수 개 제공될 수 있다. 연결 부재(253)는 기판 지지 유닛(200)을 챔버(100) 내부에서 지지할 수 있다. 또한, 연결 부재(253)는 챔버(100)의 내측벽과 연결됨으로써 하부 커버(250)가 전기적으로 접지되도록 할 수 있다. 제1 전원(223a)과 연결되는 제1 전원라인(223c), 제2 전원(225a)과 연결되는 제2 전원라인(225c), 제3 전원(235a)과 연결되는 제3 전원라인(235c), 열전달 매체 저장부(231a)와 연결된 열전달 매체 공급라인(231b) 그리고 냉각 유체 저장부(232a)와 연결된 냉각 유체 공급 라인(232c) 등은 연결 부재(253)의 내부 공간(255)을 통해 하부 커버(250) 내부로 연장될 수 있다.
정전 척(210)과 하부 커버(250)의 사이에는 플레이트(270)가 위치할 수 있다. 플레이트(270)는 하부 커버(250)의 상면을 덮을 수 있다. 플레이트(270)는 몸체(230)에 상응하는 단면적으로 제공될 수 있다. 플레이트(270)는 절연체를 포함할 수 있다. 일 예에 의하면, 플레이트(270)는 하나 또는 복수 개가 제공될 수 있다. 플레이트(270)는 몸체(230)와 하부 커버(250)의 전기적 거리를 증가시키는 역할을 할 수 있다.
샤워 헤드(300)는 챔버(100) 내부에서 기판 지지 유닛(200)의 상부에 위치할 수 있다. 샤워 헤드(300)는 기판 지지 유닛(200)와 대향하도록 위치할 수 있다.
샤워 헤드(300)는 가스 분산판(310)과 지지부(330)를 포함할 수 있다. 가스 분산판(310)은 챔버(100)의 상면에서 하부로 일정거리 이격되어 위치할 수 있다. 가스 분산판(310)과 챔버(100)의 상면은 그 사이에 일정한 공간이 형성될 수 있다. 가스 분산판(310)은 두께가 일정한 판 형상으로 제공될 수 있다. 가스 분산판(310)의 저면은 플라즈마에 의한 아크 발생을 방지하기 위하여 그 표면이 양극화 처리될 수 있다. 가스 분산판(310)의 단면은 기판 지지 유닛(200)과 동일한 형상과 단면적을 가지도록 제공될 수 있다. 가스 분산판(310)은 복수 개의 분사홀(311)을 포함할 수 있다. 분사홀(311)은 가스 분산판(310)의 상면과 하면을 수직 방향으로 관통할 수 있다. 가스 분산판(310)은 금속 재질을 포함할 수 있다. 가스 분산판(310)은 제4 전원(351)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제4 전원(351)은 고주파 전원으로 제공될 수 있다. 이와 달리, 가스 분산판(310)은 전기적으로 접지될 수도 있다. 가스 분산판(310)은 제4 전원(351)과 전기적으로 연결되거나, 접지되어 전극으로서 기능할 수 있다.
지지부(330)는 가스 분산판(310)의 측부를 지지할 수 있다. 지지부(330)는 상단이 챔버(100)의 상면과 연결되고, 하단이 가스 분산판(310)의 측부와 연결될 수 있다. 지지부(330)는 비금속 재질을 포함할 수 있다.
가스 공급 유닛(400)은 챔버(100) 내부에 공정 가스를 공급할 수 있다. 가스 공급 유닛(400)은 가스 공급 노즐(410), 가스 공급 라인(420), 그리고 가스 저장부(430)를 포함할 수 있다. 가스 공급 노즐(410)은 챔버(100)의 상면 중앙부에 설치될 수 있다. 가스 공급 노즐(410)의 저면에는 분사구가 형성될 수 있다. 분사구는 챔버(100) 내부로 공정 가스를 공급할 수 있다. 가스 공급 라인(420)은 가스 공급 노즐(410)과 가스 저장부(430)를 연결할 수 있다. 가스 공급 라인(420)은 가스 저장부(430)에 저장된 공정 가스를 가스 공급 노즐(410)에 공급할 수 있다. 가스 공급 라인(420)에는 밸브(421)가 설치될 수 있다. 밸브(421)는 가스 공급 라인(420)을 개폐하며, 가스 공급 라인(420)을 통해 공급되는 공정 가스의 유량을 조절할 수 있다.
배플 유닛(500)은 챔버(100)의 내측벽과 기판 지지 유닛(200)의 사이에 위치될 수 있다. 배플(510)은 환형의 링 형상으로 제공될 수 있다. 배플(510)에는 복수의 관통홀(511)들이 형성될 수 있다. 챔버(100) 내에 제공된 공정 가스는 배플(510)의 관통홀(511)들을 통과하여 배기홀(102)로 배기될 수 있다. 배플(510)의 형상 및 관통홀(511)들의 형상에 따라 공정 가스의 흐름이 제어될 수 있다.
전력 공급 유닛은 챔버(100) 내 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기시킬 수 있다. 상기 전력 공급 유닛은 용량 결합형 플라즈마(CCP: capacitively coupled plasma) 타입의 플라즈마 소스를 사용할 수 있다. CCP 타입의 플라즈마 소스가 사용되는 경우, 챔버(100)의 내부에 상부 전극 및 하부 전극이 포함될 수 있다. 상부 전극 및 하부 전극은 챔버(100)의 내부에서 서로 평행하게 상하로 배치될 수 있다. 양 전극 중 어느 하나의 전극은 고주파 전력을 인가하고, 다른 전극은 접지되거나, 직류 전원에 전기적으로 연결되거나, 또는 플로팅(floating)될 수 있다. 양 전극 간의 공간에는 전자기장이 형성되고, 이 공간에 공급되는 공정 가스는 플라즈마 상태로 여기될 수 있다. 이 플라즈마를 이용하여 기판 처리 공정이 수행될 수 있다. 일 예에 의하면, 상부 전극은 샤워 헤드(300)로 제공되고, 하부 전극은 몸체(230)로 제공될 수 있다. 하부 전극에는 고주파 전력이 인가되고, 상부 전극은 접지되거나, 직류 전원에 전기적으로 연결되거나, 또는 플로팅될 수 있다. 이와 달리, 상부 전극과 하부 전극에 모두 고주파 전력이 인가될 수도 있다. 이로 인하여 상부 전극과 하부 전극 사이에 전자기장이 발생될 수 있다. 발생된 전자기장은 챔버(100) 내부로 제공된 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기시킬 수 있다.
이하, 상술한 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 과정을 설명하도록 한다.
기판 지지 유닛(200)에 기판(W)이 놓이면, 제1 전원(223a)으로부터 제1 전극(223)에 직류 전류가 인가될 수 있다. 제1 전극(223)에 인가된 직류 전류에 의해 제1 전극(223)과 기판(W) 사이에는 정전기력이 작용하며, 정전기력에 의해 기판(W)은 정전 척(210)에 흡착될 수 있다.
기판(W)이 정전 척(210)에 흡착되면, 가스 공급 노즐(410)을 통하여 챔버(100) 내부에 공정 가스가 공급될 수 있다. 공정 가스는 샤워 헤드(300)의 분사홀(311)을 통하여 챔버(100)의 내부 영역으로 균일하게 분사될 수 있다. 제3 전원(235a)에서 생성된 고주파 전력은 하부 전극으로 제공되는 몸체(230)에 인가될 수 있다. 상부 전극으로 제공되는 샤워 헤드의 분사판(310)은 접지될 수 있다. 상부 전극과 하부 전극 사이에는 전자기력이 발생할 수 있다. 전자기력은 기판 지지 유닛(200)와 샤워 헤드(300) 사이의 공정 가스를 플라즈마로 여기시킬 수 있다. 플라즈마는 기판(W)으로 제공되어 기판(W)을 처리할 수 있다. 플라즈마는 식각 공정을 수행할 수 있다.
도 1에 도시된 기판 처리 장치(10)는 CCP(Capacitively Coupled Plasma) 타입의 플라즈마 소스(예컨대, 챔버 내에 설치된 전극)를 이용하여 챔버(100) 내에 전기장을 생성함으로써 플라즈마를 생성하였다. 하지만, 기판 처리 장치(10)는 이에 제한되지 않고 실시 예에 따라 ICP(Inductively Coupled Plasma) 타입의 플라즈마 소스(예컨대, 챔버의 외부 또는 내부에 설치되는 코일)를 이용하여 전자기장을 유도함으로써 플라즈마를 생성할 수도 있다.
도 2는 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 간략하게 나타내는 블록도이다.
도 2에 따르면 본 발병에 따른 기판 처리 장치는 전력 공급 유닛과 프로세스 챔버(100)를 포함할 수 있다. 전력 공급 유닛은 RF 전원(610)을 공급하는 RF 전원(610)과, 프로세스 챔버(100)와 RF 전원(610) 사이에서 임피던스 매칭을 수행하는 임피던스 정합부(620)를 포함할 수 있다. 예를 들어, RF 전원(610)은 도 1에서 전술한 제3 전원(235a)에 해당할 수 있다. 예를 들어, 임피던스 정합부(620)는 도 1에서 전술한 제3 전원라인(235c) 상에 위치할 수 있다. 전력 공급 유닛은 RF 전원(610)에 인가되는 RF 전력과 임피던스 정합부(620)에서의 구동 모터를 제어하는 제어부(630)를 더 포함할 수 있다.
RF 전원(610)은 RF 신호를 생성하여 챔버(100)로 전송할 수 있다. 일 실시예에 따르면 RF 전원(610)은 펄스 파형을 갖는 RF 신호를 생성하여 챔버(100)로 제공할 수 있다. 다른 일 실시예에 따르면 RF 전원(610)은 정현파 형태의 RF 신호를 생성하여 챔버(100)로 제공할 수 있으나, 상기 RF 신호는 이에 제한되지 않고 톱니파, 삼각파 등 다양한 파형을 가질 수 있다. 또 다른 실시 예에 따르면, RF 전원(610)은 DWG(Designed Waveform Generator) 혹은 AWG(Arbitrary Waveform Generator)일 수도 있다. RF 전원(610)은 RF 전력을 챔버(100)에 인가하거나 제공할 수 있다.
챔버(100)는 상기 RF 신호를 이용하여 플라즈마를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 챔버(100)는 상기 RF 신호를 통해 전달되는 고주파 전력을 이용하여 챔버(100)로 유입되는 기체를 플라즈마 상태로 변화시킬 수 있다.
임피던스 정합부(620)는 챔버(100)의 임피던스를 매칭시킬 수 있다. 임피던스 정합부(620)는 모터를 포함할 수 있다. 임피던스 정합부(620)는 제어부(630)의 제어에 따라, 모터의 구동을 조절하여 임피던스의 매칭을 수행할 수 있다. 임피던스 정합부(620)는 RF 전원(610)과 챔버(100) 사이에 연결될 수 있다. 임피던스 정합부(620)는 RF 전원(610)과 챔버(100) 사이에 배치되어 RF 전원(610)의 출력 임피던스와 챔버(100)의 입력 임피던스를 정합시킬 수 있다. 이에 따라 임피던스 정합부(620)는 RF 전원(610)의 RF 신호를 효율적으로 전달할 수 있다.
도 2의 일 예시에 따르면, RF 전원(610)에서 프로세스 챔버(100)에 처음 인가하는 전력을 Pin이라 하고, 인가된 전력에서 반사되는 전력을 Pout이라 한다.
종래 기술에 따르면, RF 전원(610)을 인가할 때 챔버(100)에 해당 전력을 제대로 전달하기 위해 임피던스 정합부(620)를 사용하여 임피던스를 보상한다. 본 발명에 따르면 임피던스 정합부(620)는 모터를 이용하여 임피던스 매칭을 수행한다.
일 예시에 따르면, 모터가 구동되는 속도가 1이라 가정할 때, 임피던스가 0.5의 속도로 가변 되는 경우, 즉 모터의 구동 속도보다 임피던스의 가변 속도가 느린 경우에는 임피던스 매칭에 문제가 없으나, 임피던스의 가변 속도가 2로 가변 되는 경우, 즉 모터의 구동 속도보다 임피던스의 가변 속도가 빠른 경우에는 임피던스의 가변 속도를 모터의 구동 속도가 커버할 수 없게 되어 반사파가 발생할 수 있다.
즉, 종래의 경우 임피던스 정합부(620)에 포함되는 모터의 제어 주기가 챔버(100) 내부의 임피던스의 변화 주기보다 더 긴 조건의 경우에는 임피던스 정합부(620)가 정확하게 매칭을 할 수 없게 되어 반사 전력이 발생하는 문제점이 있었다.
이러한 경우, 복수의 프로세스 챔버(100)가 있다고 가정했을 때, 각각의 프로세스 챔버(100)의 조건은 모두 상이하기 때문에 반사전력의 값이 모두 상이하고, 이로 인해 같은 전력을 처음에 인가하더라도 각각의 프로세스 챔버(100)에 실질적으로 인가되는 전력이 모두 다른 문제점이 있었다. 이러한 경우, 동일한 시간에 인가하는 힘이 상이하게 되어 공정 결과에 영향을 미치게 되고, 에칭 레이트가 상이하게 되어 균일한 공정 결과를 얻을 수 없는 문제점이 있었다.
이 때, 실제 프로세스 챔버(100)에 인가되는 전력은 (Pin-Pout)만큼이 인가되기 때문에, 반사되는 전력만큼의 손실이 발생하는 것과 같다. 따라서 반사되는 전력만큼의 손실을 보상하고, 실질적으로 동일한 전력이 인가되도록 RF 전원(610)을 제어하여야 할 필요성이 존재한다.
도 3은 본 발명에 따른 챔버(100)를 등가 모델로 변환하는 것을 설명하기 위한 블록도이다.
본 발명에 따른 프로세스 챔버(100)는 RF, 온도, 가스, 압력 등 다양한 요인에 의해 내부의 임피던스가 변경될 수 있다. 상기와 같은 다양한 요소들이 동시에 변하게 되는 경우 챔버(100) 내부의 임피던스의 계산이 쉽지 아니하고, 그 관계성을 입증하는 것이 어려운 문제점이 있기 때문에 본 발명에서는 이를 저항 및 리액턴스를 포함하는 등가 모델로 치환하여 보다 용이하게 임피던스 변화를 관찰할 수 있는 효과가 존재한다.
본 발명에 따르면 챔버(100) 내부의 임피던스의 등가 모델은 1개 이상의 저항을 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면 챔버(100) 내부의 임피던스의 등가 모델은 1개 이상의 리액턴스를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면 챔버(100) 내부의 임피던스의 등가 모델은 1개 이상의 저항과 1개 이상의 리액턴스를 동시에 포함할 수도 있다.
등가 모델에 포함되는 저항은 가변 저항일 수 있다. 등가 모델에 포함되는 리액턴스는 가변 리액턴스일 수 있다.
챔버(100)의 임피던스 변화 속도는 챔버(100) 내부의 임피던스의 등가 모델에 포함되는 가변 저항, 가변 리액턴스 중 하나 이상의 변화 속도일 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 챔버(100)의 임피던스 변화 주기와 그에 따른 출력 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 따른 그래프 중 위쪽 그래프의 세로축은 등가 모델에 포함되는 저항과 리액턴스를 의미하고, 그래프의 가로축은 시간을 의미한다. 도 4에 따른 그래프 중 아래쪽 그래프의 세로축은 반사 전력을 의미하고, 그래프의 가로축은 시간을 의미한다.
도 4에 따르면 챔버(100)의 임피던스의 등가 모델에 포함되는 저항 및 리액턴스의 변화 주기에 따라 반사 전력이 발생하는 예시가 개시된다.
저항과 리액턴스의 변화 속도가 모터의 제어 주기보다 클 경우에는 반사 전력이 0이나, 저항과 리액턴스의 변화 주기가 모터의 제어 주기보다 빨리 변하는 경우에는 모터가 따라오지 못한 만큼 반사 전력이 발생할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따라 인가되는 RF 전력을 계산하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 전력 공급 유닛은 센서(640)를 더 포함할 수 있다. 센서(640)는 RF 전원(610)과 챔버(100)의 사이에 배치되어, 챔버(100)로 인가되는 전력 및 챔버(100)에서 반사되는 전력을 감지할 수 있다. 센서(640)는 전력을 감지하는 센서(640)일 수 있다. 다른 일 실시예에 따르면 센서(640)는 전압이나 전류를 측정하거나 전압 및 전류를 측정하도록 구현될 수도 있다.
본 발명에서는, 센서(640)를 이용하여 입력 전력(Pin)과 반사 전력(Pout)을 측정하고, 측정한 Pin값과 Pout값을 제어부(630)에 전달한다. 제어부(630)는 연산 과정을 거쳐 프로세스 챔버(100) 별로 동일한 전력이 플라즈마로 인가될 수 있도록 인가되는 전력 값을 결정한다. 제어부(630)는 전달된 정보를 이용하여 연산 과정을 수행하고, 연산된 결과를 RF 전원(610)으로 출력할 수 있다. 제어부(630)는 연산된 결과에 기초하여 RF 전원(610)을 제어할 수 있다. 제어부(630)는 프로세스 챔버(100) 별로 측정한 Pin값과 Pout값을 더한 값에 해당하는 입력 전력이 프로세스 챔버(100)별로 입력되도록 RF 전원(610)을 제어함으로써 모든 프로세스 챔버(100)에 실질적으로 인가되는 전력이 동일하도록 처리할 수 있다. 제어부(630)는 프로세스 챔버(100)의 임피던스 변화 속도에 기초하여 RF 전원(610)을 제어할 수 있고, 이에 따라 프로세스 챔버(100)로 인가되는 RF 전력의 크기도 프로세스 챔버(100)의 임피던스 변화 속도에 맞춰 가변될 수 있다.
일 예시에 따르면 프로세스 챔버(100)가 2개가 있다고 가정한다.
프로세스 챔버(100) 2개에 동일한 RF 전원(610) 100을 인가한다고 가정하는 경우, 각각의 프로세스 챔버(100)의 온도나 가스, 압력 등의 조건이 전부 상이하기 때문에 각 프로세스 챔버(100)의 등가 모델에서의 R과 X 값이 상이하고, 이에 의해 각 프로세스 챔버(100)에서 반사되는 반사 전력의 값이 상이한 결과가 도출된다.
종래의 기술에 따르면, 각각의 프로세스 챔버(100)에서 반사되는 반사전력 때문에 각각의 프로세스 챔버(100)에 인가되는 전력의 양이 상이하게 되어 균일한 결과를 도출할 수 없게 되는 문제점이 있었다.
일 예시에 따르면 제1 프로세스 챔버(100)에서의 반사 전력이 7이고, 제1 프로세스 챔버(100)에 처음 인가한 전력인 Pin이 100이라고 가정하면, 반사 전력의 크기만큼을 추가한 전력인 107을 인가하는 경우 최종적으로 제1 프로세스 챔버(100)에 인가되는 전력은 100으로 일정해질 수 있다.
일 예시에 따르면 제2 프로세스 챔버(100)에서의 반사 전력이 3이고, 제1 프로세스 챔버(100)에 처음 인가한 전력인 Pin이 100이라고 가정하면, 반사 전력의 크기만큼을 추가한 전력인 103을 인가하는 경우 최종적으로 제2 프로세스 챔버(100)에 인가되는 전력은 100으로 일정해질 수 있다.
물론 이와 같은 판단은 임피던스 정합부(620)에 포함되는 모터의 구동 속도와, 프로세스 챔버(100)의 임피던스의 등가 모델에 포함되는 저항과 리액턴스의 변화 속도를 비교한 결과 모터의 구동 속도가 더 느린 경우에 이와 같이 처리될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 기판 처리 방법을 나타내는 순서도이다.
도 6에 따르면, 제어부(630)는 임피던스 정합부(620)에 포함되는 모터의 구동 속도와 챔버(100)의 임피던스의 변화 속도를 비교할 수 있다.
모터의 구동 속도와 챔버(100)의 임피던스의 변화 속도를 비교하여, 챔버(100)의 임피던스의 변화 속도가 모터의 구동 속도보다 더 빠른 경우 프로세스 챔버(100) 별로 동일한 전력이 인가될 수 있도록 반사 전력만큼의 전력을 보상할 수 있다.
챔버(100)의 임피던스의 변화 속도가 모터의 구동 속도보다 빠르지 아니한 경우에는, 반사 전력이 발생하지 아니하므로 처음에 인가했던 전력만큼을 인가하여 기판 처리를 수행할 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 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명에서 제공되는 도면은 본 발명의 최적의 실시예를 도시한 것에 불과하다. 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 발명까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.
10 : 기판 처리 장치
100 : 챔버
200 : 지지 유닛
400 : 가스 공급 유닛
600 : 전력 공급 유닛
610 : RF 전원
620 : 임피던스 정합부
630 : 제어부
640 : 센서

Claims (10)

  1. 기판이 처리되는 공간을 제공하는 챔버;
    상기 챔버 내에서 상기 기판을 지지하는 기판 지지 유닛;
    상기 챔버 내부로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛; 및
    상기 챔버 내에서 수행되는 플라즈마 공정을 제어하기 위한 고주파 전력을 공급하는 전력 공급 유닛;을 포함하되,
    상기 전력 공급 유닛은,
    상기 챔버로 RF 전력을 인가하는 RF 전원;
    상기 챔버의 입력 임피던스와 상기 RF 전원의 출력 임피던스를 정합시키는 임피던스 정합부; 및
    상기 임피던스 정합부 및 상기 RF 전원을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 챔버의 상기 입력 임피던스의 변화 속도에 기초하여 상기 RF 전원을 제어함으로써, 상기 챔버로 인가되는 상기 RF 전력의 크기를 가변하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전력 공급 유닛은,
    상기 챔버로부터 반사되는 반사 전력을 감지하는 센서를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 센서에 의해 감지된 상기 반사 전력만큼 상기 챔버에 추가로 인가되도록, 상기 RF 전원을 제어하는 기판 처리 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 챔버의 상기 입력 임피던스는 가변 저항, 가변 리액턴스 중 하나 이상을 포함하는 등가 모델을 통해 계산되는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 챔버의 상기 입력 임피던스의 상기 변화 속도는 상기 가변 저항, 상기 가변 리액턴스 중 하나 이상의 변화 속도인 기판 처리 장치.
  6. RF 전원을 인가하여 챔버 내에 배치된 기판을 처리하며 임피던스 정합은 모터를 이용하는 기판 처리 방법에 있어서,
    상기 모터의 구동 속도와 상기 챔버의 임피던스 변화 속도를 비교하는 단계; 및
    상기 모터의 구동 속도가 상기 챔버의 임피던스 변화 속도보다 느린 경우 인가되는 RF 전력의 크기를 변화시키는 단계;를 포함하는 기판 처리 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    인가되는 상기 RF 전원의 크기를 변화시키는 단계;는,
    챔버에서 반사되는 반사 전력을 측정하는 단계; 를 포함하는 기판 처리 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    인가되는 상기 RF 전원의 크기를 변화시키는 단계;는,
    상기 측정된 반사 전력에 대응하는 크기만큼 인가되는 RF 전력의 크기를 증가시키는 단계;를 포함하는 기판 처리 방법.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모터의 구동 속도와 상기 챔버의 임피던스 변화 속도를 비교하는 단계;는,
    상기 챔버의 임피던스의 크기와 대응되는 가변 저항, 가변 리액턴스 중 하나 이상을 포함하는 등가 모델을 생성하는 단계;를 포함하는 기판 처리 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 모터의 구동 속도와 상기 챔버의 임피던스 변화 속도를 비교하는 단계;는,
    상기 생성된 등가 모델에서의 저항, 리액턴스 중 어느 하나 이상의 변화 속도와, 상기 모터의 구동 속도를 비교하는 단계;를 포함하는 기판 처리 방법.
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