KR20220058777A - Substrate treating appartus and substrate treating method - Google Patents

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조순천
최성민
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세메스 주식회사
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Abstract

Disclosed is a substrate processing apparatus to uniformly control the plasma density inside a processing chamber. According to the present invention, the substrate processing apparatus comprises: a processing chamber including a housing having a processing space with the open upper part and a window covering the open upper part; a support unit disposed in the processing chamber to support a substrate; a gas supply unit supplying a process gas into the processing chamber; a plasma generation unit generating plasma from the process gas; and a microwave unit applying microwaves to the processing chamber. The plasma generation unit includes an upper electrode disposed on the upper part of the substrate, a lower electrode disposed on the lower part of the substrate to face the upper electrode in the vertical direction, and a plurality of RF power sources applying RF power to the lower electrode.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE TREATING APPARTUS AND SUBSTRATE TREATING METHOD}Substrate processing apparatus and substrate processing method {SUBSTRATE TREATING APPARTUS AND SUBSTRATE TREATING METHOD}

본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 발명이다. 보다 상세하게는, 마이크로웨이브를 이용하는 열처리 장치에 관한 발명이다. The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method. More particularly, the invention relates to a heat treatment apparatus using microwaves.

기존의 기판 처리 장치에서, 기판의 어닐링(annealing)을 위해서는 세라믹 히터를 사용하여 기판을 가열하였다. 기존의 히터를 이용하여 기판을 가열하는 방식의 경우, 승온 및 감온에 시간이 오래 걸리는 단점이 있다. 또한 기판 전체의 온도가 올라가게 되는 문제점이 있다. 또한 150도 이상의 고온 가열에 한계가 있었다. In a conventional substrate processing apparatus, a substrate is heated using a ceramic heater for annealing the substrate. In the case of a method of heating a substrate using a conventional heater, there is a disadvantage that it takes a long time to increase and decrease the temperature. In addition, there is a problem in that the temperature of the entire substrate rises. In addition, there was a limit to high temperature heating over 150 degrees.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 레이저를 이용한 가열 방식이나 또는 플래시 램프(flash ramp)를 사용하는 방식 등이 제시되었으나, 이러한 방법들의 경우 기판 전체의 온도를 올리기는 어려운 문제점이 있었다. In order to solve this problem, a heating method using a laser or a method using a flash lamp has been proposed, but in these methods, it is difficult to raise the temperature of the entire substrate.

따라서, 이와 같이 기판의 표면 온도만 빠른 속도로 어닐링 할 수 있는 새로운 가열 방법이 요구된다.Therefore, a new heating method capable of annealing only the surface temperature of the substrate at a high speed is required.

본 발명은 히터를 사용하지 아니하고 기판을 가열할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of heating a substrate without using a heater.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above. Other technical problems not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description.

본 발명의 일 예시에 따른 상부가 개방된 처리 공간을 가지는 하우징 및 상기 개방된 상부를 덮는 윈도우를 가지는 공정 챔버; 상기 공정 챔버 내에 배치되어 기판을 지지하는 지지 유닛; 상기 공정 챔버 내로 공정 가스를 공급하는 가스 공급 유닛; 상기 공정 가스로부터 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 생성 유닛; 및 마이크로웨이브를 상기 공정 챔버에 인가하는 마이크로웨이브 유닛;을 포함하고, 상기 플라즈마 생성 유닛은, 상기 기판의 상부에 배치된 상부 전극; 상기 기판의 하부에 상기 상부 전극과 상하 방향으로 대향되게 배치된 하부 전극; 및 상기 하부 전극으로 고주파 전력을 인가하는 복수의 RF 전원;을 포함할 수 있다. A process chamber comprising: a housing having an open upper processing space and a window covering the open upper portion according to an exemplary embodiment of the present invention; a support unit disposed in the process chamber to support a substrate; a gas supply unit supplying a process gas into the process chamber; a plasma generating unit generating plasma from the process gas; and a microwave unit for applying a microwave to the process chamber, wherein the plasma generating unit includes: an upper electrode disposed on the substrate; a lower electrode disposed under the substrate to face the upper electrode in a vertical direction; and a plurality of RF power supplies for applying high-frequency power to the lower electrode.

일 예시에 따르면, 상기 하부 전극에 연결되는 DC 전원;을 더 포함하는 기판 처리 장치. According to an example, the substrate processing apparatus further comprising a DC power source connected to the lower electrode.

일 예시에 따르면, 상기 플라즈마 생성 유닛, 상기 마이크로웨이브 유닛 및 상기 DC 전원을 조합하여 챔버 내의 플라즈마의 밀도를 조절할 수 있다.According to an example, the density of plasma in the chamber may be adjusted by combining the plasma generating unit, the microwave unit, and the DC power source.

일 예시에 따르면, 상기 마이크로웨이브 유닛은, 상기 윈도우를 관통하여 제공될 수 있다.According to one example, the microwave unit may be provided through the window.

일 예시에 따르면, 상기 윈도우는 중심부에 상기 마이크로웨이브 유닛이 장착될 수 있는 홈이 형성되어 제공될 수 있다. According to one example, the window may be provided with a groove formed in the center in which the microwave unit can be mounted.

일 예시에 따르면, 상기 마이크로웨이브 유닛은 마이크로웨이브 플라즈마 토치를 포함할 수 있다.According to one example, the microwave unit may include a microwave plasma torch.

일 예시에 따르면, 상기 마이크로웨이브 플라즈마 토치의 압력을 조절하여 상기 공정 챔버 내의 플라즈마 밀도 조절 또는 상기 기판의 열처리를 조절할 수 있다.According to an example, by adjusting the pressure of the microwave plasma torch, the plasma density in the process chamber or the heat treatment of the substrate may be controlled.

일 예시에 따르면, 상기 기판 처리 장치는 열을 이용한 ALE(Thermal atomic layer etching) 공정에서 사용될 수 있다. According to an example, the substrate processing apparatus may be used in a thermal atomic layer etching (ALE) process using heat.

본 발명의 다른 일 예시에 따른 기판 처리 장치를 이용하여 기판 처리를 수행하는 방법이 개시된다. A method of performing substrate processing using a substrate processing apparatus according to another exemplary embodiment of the present invention is disclosed.

상기 방법은 상기 플라즈마 생성 유닛, 상기 마이크로웨이브 유닛 및 상기 DC 전원을 조합하여 챔버 내의 플라즈마의 밀도를 조절할 수 있다. The method may control the density of plasma in the chamber by combining the plasma generating unit, the microwave unit, and the DC power source.

일 예시에 따르면, 상기 마이크로웨이브 유닛을 이용하여 상기 기판의 열처리를 수행할 수 있다.According to one example, the heat treatment of the substrate may be performed using the microwave unit.

본 발명에 따르면 히터를 사용하지 아니하고 기판을 가열할 수 있다. According to the present invention, the substrate can be heated without using a heater.

본 발명에 따르면 챔버 내부의 플라즈마 밀도를 보다 균일하게 제어할 수 있다. According to the present invention, it is possible to more uniformly control the plasma density inside the chamber.

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 of ordinary skill in the art to which the present invention pertains from this specification and the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 일 예시를 나타내는 도면이다.
도 2는 다양한 방법에 따른 플라즈마 밀도 제어 결과를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 나타내는 순서도이다.
1 is a diagram illustrating an example of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a plasma density control result according to various methods.
3 is a flowchart illustrating a substrate processing method according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. However, the present invention may be implemented in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in describing a preferred embodiment of the present invention in detail, if it is determined that a detailed description of a related well-known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the same reference numerals are used throughout the drawings for parts having similar functions and functions.

어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 구체적으로, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다."Including" a certain component means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated. Specifically, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification is present, and includes one or more other features or It should be understood that the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof does not preclude the possibility of addition.

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.The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In addition, shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer description.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component.

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. As used throughout this specification, '~ unit' is a unit that processes at least one function or operation, and may refer to, for example, a hardware component such as software, FPGA, or ASIC. However, '~part' is not meant to be limited to software or hardware. '~' may be configured to reside on an addressable storage medium or may be configured to refresh one or more processors.

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.As an example, '~ part' denotes components such as software components, object-oriented software components, class components and task components, processes, functions, properties, procedures, and sub It may include routines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables. A function provided by a component and '~ unit' may be performed separately by a plurality of components and '~ unit', or may be integrated with other additional components.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장된 것이다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the following embodiments. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art. Therefore, the shape of the element in the drawings is exaggerated to emphasize a clearer description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)의 일 예시를 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating an example of a substrate processing apparatus 10 according to an embodiment of the present invention.

도 1은 용량 결합형 플라즈마(CCP : Capacitively Coupled Plasma) 처리방식에 의한 기판 처리 장치를 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 유도 결합형 플라즈마 처리방식(ICP : Inductively Coupled Plasma)에 의한 기판 처리 장치에도 적용될 수 있다.1 illustrates a substrate processing apparatus by a capacitively coupled plasma (CCP) processing method, but is not limited thereto, and the present invention is a substrate by an inductively coupled plasma (ICP) processing method. It can also be applied to processing devices.

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), 플라즈마 발생 유닛(300), 가스 공급 유닛, 배플 유닛 및 마이크로웨이브 유닛(500)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the substrate processing apparatus 10 processes the 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 may include a chamber 100 , a substrate support unit 200 , a plasma generation unit 300 , a gas supply unit, a baffle unit, and a microwave unit 500 .

하우징(110)은 내부에 상면이 개방된 공간을 갖는다. 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. 하우징(110)의 바닥면에는 배기홀(102)이 형성된다. 배기홀(102)은 배기 라인(151)과 연결된다. 공정 과정에서 발생한 반응 부산물 및 하우징의 내부 공간에 머무르는 가스는 배기 라인(151)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 배기 과정에 의해 하우징(110) 내부는 소정의 압력으로 감압된다.The housing 110 has an open upper surface therein. The inner space of the housing 110 is provided as a processing space in which a substrate processing process is performed. The housing 110 is provided with a metal material. The housing 110 may be made of an aluminum material. The housing 110 may be grounded. An exhaust hole 102 is formed in the bottom surface of the housing 110 . The exhaust hole 102 is connected to the exhaust line 151 . Reaction by-products generated during the process and gas remaining in the inner space of the housing may be discharged to the outside through the exhaust line 151 . The inside of the housing 110 is decompressed to a predetermined pressure by the exhaust process.

윈도우 유닛(120)는 하우징(110)의 개방된 상면을 덮는다. 윈도우 유닛(120)는 판 형상으로 제공되며, 하우징(110)의 내부 공간을 밀폐시킨다. 윈도우 유닛(120)는 유전체(dielectric substance) 창을 포함할 수 있다.The window unit 120 covers the open upper surface of the housing 110 . The window unit 120 is provided in a plate shape and seals the inner space of the housing 110 . The window unit 120 may include a dielectric substance window.

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.According to an example, the liner 130 may be provided inside the chamber 100 . The liner 130 may have a cylindrical shape with open top and bottom surfaces. The liner 130 may be provided to contact the inner surface of the chamber 100 . The liner 130 may protect the inner wall of the chamber 100 to prevent the inner wall of the chamber 100 from being damaged by arc discharge. In addition, it is possible to prevent impurities generated during the substrate processing process from being deposited on the inner wall of the chamber 100 .

챔버(100)의 내부에는 기판 지지 유닛(200)가 위치할 수 있다. 기판 지지 유닛(200)는 기판(W)을 지지할 수 있다. 기판 지지 유닛(200)는 정전기력을 이용하여 기판(W)을 흡착하는 정전 척(210)을 포함할 수 있다. 이와 달리, 기판 지지 유닛(200)는 기계적 클램핑과 같은 다양한 방식으로 기판(W)을 지지할 수도 있다. 이하에서는 정전 척(210)을 포함하는 기판 지지 유닛(200)에 대하여 설명한다.The substrate support unit 200 may be positioned inside the chamber 100 . The substrate support unit 200 may support the substrate W. The substrate support unit 200 may include an electrostatic chuck 210 for adsorbing the substrate W using an electrostatic force. Alternatively, the substrate support unit 200 may support the substrate W in various ways such as mechanical clamping. Hereinafter, the substrate support unit 200 including the electrostatic chuck 210 will be described.

기판 지지 유닛(200)는 정전 척(210), 하부 커버(250) 그리고 플레이트(270)를 포함할 수 있다. 기판 지지 유닛(200)는 챔버(100) 내부에서 챔버(100)의 바닥면으로부터 상부로 이격되어 위치할 수 있다.The substrate support unit 200 may include an electrostatic chuck 210 , a lower cover 250 , and a plate 270 . The substrate support unit 200 may be located inside the chamber 100 while being spaced apart from the bottom surface of the chamber 100 upwardly.

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.The electrostatic chuck 210 may include a dielectric plate 220 , a body 230 , and a focus ring 240 . The electrostatic chuck 210 may support the substrate W.

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. 때문에, 기판(W)의 가장자리 영역은 유전판(220)의 외측에 위치할 수 있다.The dielectric plate 220 may be positioned on the top of the electrostatic chuck 210 . The dielectric plate 220 may be provided as a disk-shaped dielectric (dielectric substance). A substrate W may be placed on the upper surface of the dielectric plate 220 . The upper surface of the dielectric plate 220 may have a smaller radius than the substrate W. Therefore, the edge region of the substrate W may be located outside the dielectric plate 220 .

제 1 전극(223)은 제 1 전원(223a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제 1 전원(223a)은 직류 전원을 포함할 수 있다. 제 1 전극(223)과 제 1 전원(223a) 사이에는 스위치(223b)가 설치될 수 있다. 제 1 전극(223)은 스위치(223b)의 온/오프(ON/OFF)에 의해 제 1 전원(223a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 스위치(223b)가 온(ON)되면, 제 1 전극(223)에는 직류 전류가 인가될 수 있다. 제 1 전극(223)에 인가된 전류에 의해 제 1 전극(223)과 기판(W) 사이에는 정전기력이 작용하며, 정전기력에 의해 기판(W)은 유전판(220)에 흡착될 수 있다.The first electrode 223 may be electrically connected to the first power source 223a. The first power source 223a may include a DC power source. A switch 223b may be installed between the first electrode 223 and the first power source 223a. The first electrode 223 may be electrically connected to the first power source 223a by ON/OFF of the switch 223b. When the switch 223b is turned on, a direct current may be applied to the first electrode 223 . An electrostatic force acts between the first electrode 223 and the substrate W by the current applied to the first electrode 223 , and the substrate W may be adsorbed to the dielectric plate 220 by the electrostatic force.

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 제 1 순환 유로(231), 제 2 순환 유로(232) 그리고 제 2 공급 유로(233)가 형성될 수 있다.The body 230 may be positioned under the dielectric plate 220 . The bottom surface of the dielectric plate 220 and the top surface of the body 230 may be bonded by an adhesive 236 . The body 230 may be made of an aluminum material. The upper surface of the body 230 may be stepped so that the central region is higher than the edge region. The central region of the top surface of the body 230 has an area corresponding to the bottom surface of the dielectric plate 220 , and may be adhered to the bottom surface of the dielectric plate 220 . The body 230 may have a first circulation passage 231 , a second circulation passage 232 , and a second supply passage 233 formed therein.

몸체(230)는 금속판을 포함할 수 있다. 몸체(230)는 하부 전극으로서 기능할 수 있다. 이 경우, 몸체(230)는 하부 전력 공급부(233)와 연결된다. 하부 전력 공급부(233)는 몸체(230), 즉 하부 전극으로 전력을 인가한다. 하부 전력 공급부(233)는 3개의 하부 전원(236a, 237a, 238a), 매칭부(235), 펄스 공급기(280)를 포함한다. 일 실시 예로서, 3 개의 하부 전원 중 2개의 하부 전원은 10MHz 이하의 주파수를 갖는 제1 주파수 전원(236a) 및 제2 주파수 전원(237a)이고, 나머지 1개의 하부 전원은 10MHz 이상의 주파수를 갖는 제3 주파수 전원(238a)일 수 있다. 3개의 하부 전원(236a, 237a, 238a) 각각에는 스위치(236b, 237b, 238b)가 연결되어 스위치(223b)의 온/오프(ON/OFF)에 따라 하부 전극과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 주파수 전원(236a) 및 제2 주파수 전원(237a)은 이온 에너지를 조절하고, 제3 주파수 전원(238a)은 플라즈마 밀도를 조절할 수 있다.The body 230 may include a metal plate. The body 230 may function as a lower electrode. In this case, the body 230 is connected to the lower power supply 233 . The lower power supply unit 233 applies power to the body 230 , that is, the lower electrode. The lower power supply unit 233 includes three lower power sources 236a , 237a , 238a , a matching unit 235 , and a pulse supply 280 . As an embodiment, two of the three lower power supplies are a first frequency power supply 236a and a second frequency power supply 237a having a frequency of 10 MHz or less, and the other lower power supply is a second power supply having a frequency of 10 MHz or higher. 3 may be a frequency power supply 238a. Switches 236b , 237b , and 238b are connected to each of the three lower power sources 236a , 237a , and 238a to be electrically connected to the lower electrode according to the ON/OFF of the switch 223b. The first frequency power source 236a and the second frequency power source 237a may control ion energy, and the third frequency power source 238a may control plasma density.

펄스 공급기(280)는 하부 전원(236a, 237a, 238a)으로 ON/OFF 펄스를 인가할 수 있다. 펄스 공급기(280)에 의해 인가되는 ON/OFF 펄스에 따라 하부 전원(236a, 237a, 238a)으로부터 몸체(230), 즉, 하부 전극으로 펄스화된 고주파 전력이 인가될 수 있다.The pulse supply 280 may apply an ON/OFF pulse to the lower power sources 236a, 237a, and 238a. Pulsed high frequency power may be applied from the lower power sources 236a , 237a , and 238a to the body 230 , that is, the lower electrode according to the ON/OFF pulse applied by the pulse supply 280 .

매칭부(225)는 제1 내지 제3 주파수 전원(236a, 237a, 238a)과 전기적으로 연결되며, 상이한 크기의 주파수 전력들을 매칭하여 하부 전극으로 작용하는 몸체(230)로 인가한다.The matching unit 225 is electrically connected to the first to third frequency power sources 236a, 237a, and 238a, and matches frequency powers of different magnitudes and applies them to the body 230 acting as a lower electrode.

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.The focus ring 240 may be disposed on an edge region of the electrostatic chuck 210 . The focus ring 240 has a ring shape and may be disposed along the circumference of the dielectric plate 220 . The upper surface of the focus ring 240 may be stepped such that the outer portion 240a is higher than the inner portion 240b. The inner portion 240b of the upper surface of the focus ring 240 may be positioned at the same height as the upper surface of the dielectric plate 220 . The upper inner portion 240b of the focus ring 240 may support an edge region of the substrate W positioned outside the dielectric plate 220 . The outer portion 240a of the focus ring 240 may be provided to surround an edge region of the substrate W. Referring to FIG. The focus ring 240 may control the electromagnetic field so that the density of plasma is uniformly distributed over the entire area of the substrate W. As a result, plasma is uniformly formed over the entire region of the substrate W, so that each region of the substrate W may be etched uniformly.

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.The lower cover 250 may be located at the lower end of the substrate support unit 200 . The lower cover 250 may be positioned to be spaced apart from the bottom surface of the chamber 100 upwardly. The lower cover 250 may have a space 255 having an open upper surface formed therein. The outer radius of the lower cover 250 may be provided to have the same length as the outer radius of the body 230 . In the inner space 255 of the lower cover 250 , a lift pin module (not shown) for moving the transferred substrate W from an external transfer member to the electrostatic chuck 210 may be positioned. The lift pin module (not shown) may be positioned to be spaced apart from the lower cover 250 by a predetermined distance. A bottom surface of the lower cover 250 may be made of a metal material. Air may be provided in the inner space 255 of the lower cover 250 . Since air has a lower dielectric constant than the insulator, it may serve to reduce the electromagnetic field inside the substrate support unit 200 .

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)를 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. The lower cover 250 may have a connection member 253 . The connecting member 253 may connect the outer surface of the lower cover 250 and the inner wall of the chamber 100 . A plurality of connection members 253 may be provided on the outer surface of the lower cover 250 at regular intervals. The connection member 253 may support the substrate support unit 200 in the chamber 100 . In addition, the connection member 253 may be connected to the inner wall of the chamber 100 so that the lower cover 250 is electrically grounded.

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.A plate 270 may be positioned between the electrostatic chuck 210 and the lower cover 250 . The plate 270 may cover the upper surface of the lower cover 250 . The plate 270 may be provided with a cross-sectional area corresponding to the body 230 . The plate 270 may include an insulator. According to an example, one or a plurality of plates 270 may be provided. The plate 270 may serve to increase the electrical distance between the body 230 and the lower cover 250 .

플라즈마 발생 유닛(300)은 챔버(100) 내 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기시킬 수 있다. 상기 플라즈마 발생 유닛(300)은 용량 결합형 플라즈마 타입의 플라즈마 소스를 사용할 수 있다. CCP 타입의 플라즈마 소스가 사용되는 경우, 챔버(100)에 상부 전극(330) 및 하부 전극, 즉 몸체(230)가 포함될 수 있다. 상부 전극(330) 및 하부 전극(230)은 처리 공간을 사이에 두고 서로 평행하게 상하로 배치될 수 있다. 하부 전극(230)뿐만 아니라 상부 전극(330)도 RF 전원(310)에 의해 RF 신호를 인가받아 플라즈마를 생성하기 위한 에너지를 공급받을 수 있으며, 각 전극에 인가되는 RF 신호의 수는 도시된 바와 같이 하나로 제한되지는 않는다. 양 전극 간의 공간에는 전기장이 형성되고, 이 공간에 공급되는 공정 가스는 플라즈마 상태로 여기될 수 있다. 이 플라즈마를 이용하여 기판 처리 공정이 수행된다.The plasma generating unit 300 may excite the process gas in the chamber 100 into a plasma state. The plasma generating unit 300 may use a capacitively coupled plasma type plasma source. When a CCP-type plasma source is used, the upper electrode 330 and the lower electrode, that is, the body 230 may be included in the chamber 100 . The upper electrode 330 and the lower electrode 230 may be vertically disposed parallel to each other with a processing space therebetween. The lower electrode 230 as well as the upper electrode 330 may receive an RF signal by the RF power source 310 to receive energy for generating plasma, and the number of RF signals applied to each electrode is as shown. are not limited to one. An electric field is formed in the space between the electrodes, and the process gas supplied to the space may be excited into a plasma state. A substrate processing process is performed using this plasma.

가스 공급 유닛은 챔버(100) 내부에 공정 가스를 공급한다. 가스 공급 유닛은 가스 공급 노즐, 가스 공급 라인 및 가스 저장부를 포함한다. 가스 공급 라인은 가스 공급 노즐과 가스 저장부를 연결한다. 가스 공급 라인은 가스 저장부에 저장된 공정 가스를 가스 공급 노즐에 공급한다. 가스 공급 라인에는 밸브가 설치된다. 밸브는 가스 공급 라인을 개폐하며, 가스 공급 라인을 통해 공급되는 공정 가스의 유량을 조절한다.The gas supply unit supplies a process gas into the chamber 100 . The gas supply unit includes a gas supply nozzle, a gas supply line, and a gas storage unit. The gas supply line connects the gas supply nozzle and the gas storage unit. The gas supply line supplies the process gas stored in the gas storage unit to the gas supply nozzle. A valve is installed in the gas supply line. The valve opens and closes the gas supply line, and regulates the flow rate of the process gas supplied through the gas supply line.

배플 유닛은 챔버(100)의 내측벽과 기판 지지 유닛(200)의 사이에 위치될 수 있다. 배플은 환형의 링 형상으로 제공될 수 있다. 배플에는 복수의 관통홀들이 형성될 수 있다. 챔버(100) 내에 제공된 공정 가스는 배플의 관통홀들을 통과하여 배기홀로 배기될 수 있다. 배플의 형상 및 관통홀들의 형상에 따라 공정 가스의 흐름이 제어될 수 있다.The baffle unit may be positioned between the inner wall of the chamber 100 and the substrate support unit 200 . The baffle may be provided in the shape of an annular ring. A plurality of through-holes may be formed in the baffle. The process gas provided in the chamber 100 may pass through the through-holes of the baffle and be exhausted to the exhaust hole. The flow of the process gas may be controlled according to the shape of the baffle and the shape of the through-holes.

마이크로웨이브 유닛(500)은 윈도우 유닛(120)의 중앙부에 설치된다. 마이크로웨이브 유닛(500)의 저면에는 분사구가 형성될 수 있다. 분사구를 통해 마이크로웨이브 유닛(500)은 마이크로웨이브를 챔버 내로 인가할 수 있다. 분사구는 윈도우 유닛(120)의 하부에 위치하며, 챔버(100) 내부의 처리공간으로 마이크로웨이브를 공급한다. 이를 통해 기판의 열처리를 수행할 수 있다. The microwave unit 500 is installed in the center of the window unit 120 . A spray hole may be formed on the bottom surface of the microwave unit 500 . The microwave unit 500 through the injection hole may apply a microwave into the chamber. The injection hole is located at the lower portion of the window unit 120 and supplies microwaves to the processing space inside the chamber 100 . Through this, heat treatment of the substrate may be performed.

본 발명의 윈도우 유닛(120)은 중심부에 상기 마이크로웨이브 유닛(500)이 장착될 수 있는 홈(121)이 형성될 수 있다. 윈도우 유닛(120)에 형성되는 홈(121)은 마이크로웨이브 유닛(500)이 포함하는 도파관(520)에 대응하는 크기로 제공될 수 있다. 일 예시에 따르면 마이크로웨이브 유닛(500)이 포함하는 도파관(520)의 끝단부는 윈도우 유닛(120)의 홈(121)에 장착되어 결합될 수 있다.In the window unit 120 of the present invention, a groove 121 in which the microwave unit 500 can be mounted may be formed in the center thereof. The groove 121 formed in the window unit 120 may be provided in a size corresponding to the waveguide 520 included in the microwave unit 500 . According to one example, the end of the waveguide 520 included in the microwave unit 500 may be mounted and coupled to the groove 121 of the window unit 120 .

마이크로웨이브의 파장은 반도체 칩의 금속 배선층 두께 및 간격보다 훨씬 길기 때문에 마이크로웨이브가 금속물질로 침투하는 깊이는 수 ㎛ 미만이다. 일 예시에 따르면, 마이크로웨이브 열처리에 의해 기판 또는 다이의 표면을 발열시켜, 표면 온도를 목표 온도로 급속하게 승온 시킬 수 있는 효과가 있다.Since the wavelength of the microwave is much longer than the thickness and spacing of the metal wiring layer of the semiconductor chip, the depth of penetration of the microwave into the metal material is less than several μm. According to one example, by heating the surface of the substrate or die by microwave heat treatment, there is an effect of rapidly increasing the surface temperature to a target temperature.

마이크로웨이브 유닛(500)은 하우징 내에 마이크로웨이브를 인가하는 도파관(520)을 포함할 수 있다. 마이크로웨이브 유닛(500)은 1 내지 5 GHz 주파수의 마이크로웨이브를 인가할 수 있다. 도파관(520)은 마그네트론(510)으로부터 발생된 마이크로파를 챔버 내로 인가할 수 있다. 일 예시에 따르면, 마그네트론(510)은 10MHz 내지 10GHz 대역의 전자파를 발진할 수 있다. 바람직하게는 마그네트론(510)은 2.45GHz 전자파를 발진할 수 있다. 한편, 플라즈마 소스는 유도결합 플라즈마 또는 용량 결합 플라즈마 타입으로 제공될 수도 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마는 대기압 플라즈마이다.The microwave unit 500 may include a waveguide 520 for applying microwaves in the housing. The microwave unit 500 may apply a microwave of a frequency of 1 to 5 GHz. The waveguide 520 may apply microwaves generated from the magnetron 510 into the chamber. According to an example, the magnetron 510 may oscillate an electromagnetic wave in a band of 10 MHz to 10 GHz. Preferably, the magnetron 510 may oscillate a 2.45 GHz electromagnetic wave. Meanwhile, the plasma source may be provided as an inductively coupled plasma or a capacitively coupled plasma type. Plasma according to an embodiment of the present invention is atmospheric pressure plasma.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 마이크로웨이브에 의해 기판의 표면이 선택적으로 가열되므로, 승온 속도 및 냉각 속도가 빠르고, 짧은 시간내에 기판의 표면을 목표 온도로 가열할 수 있어 공정 시간을 단축할 수 있다. 본 발명에 따른 기판 처리 장치(10)는 열을 이용한 ALE(Thermal atomic layer etching) 공정에서 사용될 수 있다. 일 예시에 따르면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)는 마이크로웨이브 열을 이용한 열처리(wafer heat treatment)가 포함된 공정에서 사용될 수 있다. 일 예시에 따르면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)는 t-ALD(thermal atomic layer deposition), t-ALE(thermal atmic layer etching) 공정 등에서 사용될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, since the surface of the substrate is selectively heated by microwaves, the temperature increase rate and cooling rate are fast, and the surface of the substrate can be heated to a target temperature within a short time, thereby shortening the process time. there is. The substrate processing apparatus 10 according to the present invention may be used in a thermal atomic layer etching (ALE) process using heat. According to one example, the substrate processing apparatus 1 according to the present invention may be used in a process including a heat treatment using microwave heat (wafer heat treatment). According to an example, the substrate processing apparatus 1 according to the present invention may be used in a thermal atomic layer deposition (t-ALD) process, a thermal atmic layer etching (t-ALE) process, and the like.

일 예시에 따르면, 본 발명에 따른 마이크로웨이브 유닛(500)은 마이크로웨이브 플라즈마 토치(미도시)를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 마이크로웨이브 유닛(500)은, 마이크로웨이브 플라즈마 토치에서 토출되는 압력을 조절하여 플라즈마 밀도 제어를 수행하거나, 혹은 이를 기판의 가열 수단으로 사용할 수 있다. According to one example, the microwave unit 500 according to the present invention may include a microwave plasma torch (not shown). The microwave unit 500 according to the present invention performs plasma density control by adjusting the pressure discharged from the microwave plasma torch, or it can be used as a heating means of the substrate.

즉 본 발명에 따르면 마이크로웨이브 플라즈마 토치를 사용하여 빠르게 기판의 표면을 가열할 수 있는 효과가 있다. 또한 열처리의 균일도도 플라즈마 토치의 압력을 조절하는 것을 통해 조절할 수 있는 효과가 있다.That is, according to the present invention, there is an effect that can quickly heat the surface of the substrate using a microwave plasma torch. In addition, there is an effect that the uniformity of the heat treatment can be controlled by adjusting the pressure of the plasma torch.

본 발명은 하부 전극에 연결되는 DC 전원(239)을 더 포함할 수 있다.The present invention may further include a DC power supply 239 connected to the lower electrode.

도 1의 일 예시에 따르면 DC 전원(239)은 하부 전극에 별도의 연결선을 통해 연결되나, 다른 일 실시예에 따르면 DC 전원(239)과 복수의 RF 전원은 같은 연결선을 통해 연결될 수도 있다. According to an example of FIG. 1 , the DC power supply 239 is connected to the lower electrode through a separate connection line, but according to another embodiment, the DC power supply 239 and the plurality of RF power sources may be connected to the lower electrode through the same connection line.

본 발명에 따르면, 플라즈마 생성 유닛, 마이크로웨이브 유닛(500) 및 DC 전원(239) 중 일부를 조합하여 챔버 내의 플라즈마의 밀도를 조절할 수 있다. According to the present invention, the density of plasma in the chamber can be adjusted by combining some of the plasma generating unit, the microwave unit 500 and the DC power source 239 .

일 예시에 따르면, 플라즈마 생성 유닛과 마이크로웨이브 유닛(500)을 조합하여 챔버 내의 플라즈마의 밀도를 조절할 수 있다. 다른 일 예시에 따르면, 플라즈마 생성 유닛과 DC 전원(239)을 조합하여 챔버 내의 플라즈마의 밀도를 조절할 수도 있다. 이 실시 예에 따르면 플라즈마 생성 유닛과 DC 전원(239)을 조합하여 챔버 내의 플라즈마의 밀도를 조절하고, 마이크로웨이브 유닛(500)을 사용하여 기판의 열처리를 수행할 수 있다. According to one example, the density of plasma in the chamber may be adjusted by combining the plasma generating unit and the microwave unit 500 . According to another example, the density of plasma in the chamber may be adjusted by combining the plasma generating unit and the DC power supply 239 . According to this embodiment, the density of plasma in the chamber may be adjusted by combining the plasma generating unit and the DC power source 239 , and the heat treatment of the substrate may be performed using the microwave unit 500 .

즉 본 발명에 따르면, 마이크로웨이브 유닛(500)과 RF 전원(236a, 237a, 238a), DC 전원(239) 중 2개 이상의 조합에 따라 플라즈마 밀도 제어 및 웨이퍼 열처리의 균일도를 증가시킬 수 있는 효과가 있다. 도 2는 다양한 방법에 따른 플라즈마 밀도 제어 결과를 설명하기 위한 도면이다.That is, according to the present invention, the effect of increasing the plasma density control and the uniformity of the wafer heat treatment according to a combination of two or more of the microwave unit 500 and the RF power source 236a, 237a, 238a, and the DC power source 239 is there is. 2 is a view for explaining a plasma density control result according to various methods.

도 2에 따르면, 마이크로웨이브 유닛만을 이용하여 플라즈마 제어를 한 결과가 가장 좌측에 도시되어 있고, AC 전원만을 이용하여 플라즈마 제어를 한 결과가 중간부에 도시되어 있으며, 두 가지를 조합하여 플라즈마 제어를 수행한 결과가 가장 우측에 도시되어 있다. 도 2에 따르면, 마이크로웨이브 유닛만을 이용하여 플라즈마 제어를 한 경우 단파장으로 초반부에만 플라즈마 밀도가 집중되어 있는 것을 확인할 수 있으며, AC 전원만을 이용하여 플라즈마 제어를 한 경우 가늘고 길게 플라즈마 제어가 수행되는 점을 확인할 수 있다. According to FIG. 2, the result of plasma control using only the microwave unit is shown on the far left, and the result of plasma control using only AC power is shown in the middle, and plasma control is performed by combining the two. The results obtained are shown on the far right. According to FIG. 2, when plasma control is performed using only the microwave unit, it can be confirmed that the plasma density is concentrated only in the early part with a short wavelength, and when plasma control is performed using only AC power, the plasma control is performed long and thin. can be checked

두 가지를 조합하여 플라즈마 제어를 수행하는 경우 마이크로웨이브 유닛을 이용한 경우와 AC 전원을 이용한 경우를 합친 결과가 나타남을 확인할 수 있다. 즉 이와 같은 경우 기존에 비해 플라즈마 제어를 폭넓은 범위에서 수행할 수 있는 효과가 있음을 확인할 수 있다. When the plasma control is performed by combining the two, it can be seen that the combined results of the case using the microwave unit and the case of using the AC power are displayed. That is, in this case, it can be confirmed that there is an effect that plasma control can be performed in a wider range compared to the conventional one.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 나타내는 순서도이다. 3 is a flowchart illustrating a substrate processing method according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 기판 처리 방법은, 플라즈마 생성 유닛, 마이크로웨이브 유닛 및 DC 전원(239)을 조합하여 챔버 내의 플라즈마의 밀도를 조절할 수 있다. 또한 마이크로웨이브 유닛을 이용하여 기판의 열처리를 수행할 수 있다.In the substrate processing method according to the present invention, the density of plasma in the chamber may be adjusted by combining the plasma generating unit, the microwave unit, and the DC power source 239 . In addition, heat treatment of the substrate may be performed using a microwave unit.

본 발명은 다양한 플라즈마원의 조합을 통해 플라즈마의 밀도를 조절함으로써, 보다 효율적인 플라즈마 처리를 수행할 수 있는 효과가 있으며, 마이크로웨이브 유닛을 이용한 열처리를 통해 기존에 비해 빠른 기판의 열처리를 수행할 수 있는 효과가 있다. The present invention has the effect of performing more efficient plasma treatment by controlling the density of plasma through a combination of various plasma sources, and can perform faster heat treatment of the substrate through heat treatment using a microwave unit. It works.

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.It should be understood that the above embodiments are presented to help the understanding of the present invention, and do not limit the scope of the present invention, and various modified embodiments therefrom also fall within the scope of the present invention. The drawings provided in the present invention merely show an optimal embodiment of the present invention. The technical protection scope of the present invention should be defined by the technical idea of the claims, and the technical protection scope of the present invention is not limited to the literal description of the claims itself, but is substantially equivalent to the technical value. It should be understood that it extends to the invention of

10 : 기판 처리 장치
239 : DC 전원
500 : 마이크로웨이브 유닛
10: substrate processing device
239: DC power
500: microwave unit

Claims (10)

상부가 개방된 처리 공간을 가지는 하우징 및 상기 개방된 상부를 덮는 윈도우를 가지는 공정 챔버;
상기 공정 챔버 내에 배치되어 기판을 지지하는 지지 유닛;
상기 공정 챔버 내로 공정 가스를 공급하는 가스 공급 유닛;
상기 공정 가스로부터 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 생성 유닛; 및
마이크로웨이브를 상기 공정 챔버에 인가하는 마이크로웨이브 유닛;을 포함하고,
상기 플라즈마 생성 유닛은,
상기 기판의 상부에 배치된 상부 전극;
상기 기판의 하부에 상기 상부 전극과 상하 방향으로 대향되게 배치된 하부 전극; 및
상기 하부 전극으로 고주파 전력을 인가하는 복수의 RF 전원;을 포함하는 기판 처리 장치.
a process chamber having a housing having an open upper processing space and a window covering the open upper portion;
a support unit disposed in the process chamber to support a substrate;
a gas supply unit supplying a process gas into the process chamber;
a plasma generating unit generating plasma from the process gas; and
Including; a microwave unit for applying a microwave to the process chamber;
The plasma generating unit,
an upper electrode disposed on the substrate;
a lower electrode disposed under the substrate to face the upper electrode in a vertical direction; and
and a plurality of RF power supplies for applying high-frequency power to the lower electrode.
제1항에 있어서,
상기 하부 전극에 연결되는 DC 전원;을 더 포함하는 기판 처리 장치.
According to claim 1,
The substrate processing apparatus further comprising a; DC power source connected to the lower electrode.
제2항에 있어서,
상기 플라즈마 생성 유닛, 상기 마이크로웨이브 유닛 및 상기 DC 전원을 조합하여 챔버 내의 플라즈마의 밀도를 조절하는 기판 처리 장치.
3. The method of claim 2,
A substrate processing apparatus for controlling a density of plasma in a chamber by combining the plasma generating unit, the microwave unit, and the DC power supply.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마이크로웨이브 유닛은, 상기 윈도우를 관통하여 제공되는 기판 처리 장치.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The microwave unit is a substrate processing apparatus provided through the window.
제4항에 있어서,
상기 윈도우는 중심부에 상기 마이크로웨이브 유닛이 장착될 수 있는 홈이 형성되어 제공되는 기판 처리 장치.
5. The method of claim 4,
The window is a substrate processing apparatus provided with a groove formed in the center in which the microwave unit can be mounted.
제5항에 있어서,
상기 마이크로웨이브 유닛은 마이크로웨이브 플라즈마 토치를 포함하는 기판 처리 장치.
6. The method of claim 5,
The microwave unit is a substrate processing apparatus comprising a microwave plasma torch.
제6항에 있어서,
상기 마이크로웨이브 플라즈마 토치의 압력을 조절하여 상기 공정 챔버 내의 플라즈마 밀도 조절 또는 상기 기판의 열처리를 조절하는 기판 처리 장치.
7. The method of claim 6,
A substrate processing apparatus for controlling plasma density in the process chamber or heat treatment of the substrate by adjusting the pressure of the microwave plasma torch.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판 처리 장치는 열을 이용한 ALE(Thermal atomic layer etching) 공정에서 사용되는 기판 처리 장치.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The substrate processing apparatus is a substrate processing apparatus used in a thermal atomic layer etching (ALE) process using heat.
제2항에 따른 기판 처리 장치를 이용하여 기판 처리를 수행하는 방법에 있어서,
상기 플라즈마 생성 유닛, 상기 마이크로웨이브 유닛 및 상기 DC 전원을 조합하여 챔버 내의 플라즈마의 밀도를 조절하는 기판 처리 방법.
In the method of performing substrate processing using the substrate processing apparatus according to claim 2,
A substrate processing method for controlling a density of plasma in a chamber by combining the plasma generating unit, the microwave unit, and the DC power supply.
제9항에 있어서,
상기 마이크로웨이브 유닛을 이용하여 상기 기판의 열처리를 수행하는 기판 처리 방법.
10. The method of claim 9,
A substrate processing method for performing heat treatment of the substrate using the microwave unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20230159091A (en) * 2022-05-13 2023-11-21 세메스 주식회사 Substrate processing apparatus

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