KR20230000610A - Apparatus and method for processing substrate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method.
반도체 제조 공정에서 유리 기판이나 웨이퍼를 처리하는 공정에는 감광액 도포 공정(photoresist coating process), 현상 공정(developing process), 식각 공정(etching process), 애싱 공정(ashing process), 세정 공정(cleaning process)과 같은 다양한 공정이 수행된다. 식각 공정 또는 세정 공정 등에는 기판을 가열하기 위해 마이크로파가 인가된다.Processes for processing glass substrates or wafers in the semiconductor manufacturing process include a photoresist coating process, a developing process, an etching process, an ashing process, a cleaning process, and Various processes such as In an etching process or a cleaning process, microwaves are applied to heat the substrate.
마이크로파를 이용하여 기판을 가열하는 경우, 마이크로파를 인가하는 장치와 기판의 위치 관계에 따라 기판이 불균일하게 가열될 수 있다. 예를 들어, 마이크로파 인가 유닛과 중첩되는 기판의 일부분은 더 많이 가열되는 반면, 마이크로파 인가 유닛과 중첩되지 않는 기판의 다른 부분은 충분히 가열되지 않을 수 있다.When a substrate is heated using microwaves, the substrate may be heated nonuniformly depending on the positional relationship between a device for applying microwaves and the substrate. For example, a portion of the substrate that overlaps with the microwave application unit may be heated more, while another portion of the substrate that does not overlap with the microwave application unit may not be sufficiently heated.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 기판 처리 공정 시 기판을 균일하게 가열할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다. An object to be solved by the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of uniformly heating a substrate during a substrate processing process.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 기판 처리 공정 시 기판을 균일하게 가열할 수 있는 기판 처리 방법을 제공하는 것이다. An object to be solved by the present invention is to provide a substrate processing method capable of uniformly heating a substrate during a substrate processing process.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The tasks of the present invention are not limited to the tasks mentioned above, and other tasks not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 일 면(aspect)은, 내부 공간을 형성하는 공정 챔버, 마이크로파를 발생시키는 소오스 및 상기 마이크로파를 제공받아 상기 내부 공간으로 확산 및 투과시켜 기판으로 전달하는 유전체를 포함하되, 상기 유전체는, 상기 마이크로파의 기판에 대한 제1 전달율을 가지는 제1 영역과, 상기 제1 전달율보다 작은 제2 전달율을 가지는 제2 영역을 포함할 수 있다.One aspect of the substrate processing apparatus of the present invention for achieving the above object is a process chamber forming an inner space, a source for generating microwaves, and receiving the microwaves to diffuse and transmit them into the inner space to transmit them to the substrate. The dielectric may include a first region having a first transmission rate of the microwave with respect to the substrate, and a second region having a second transmission rate smaller than the first transmission rate.
상기 제1 영역은 제1 표면 거칠기를 가지고, 상기 제2 영역은 상기 제1 표면 거칠기보다 작은 제2 표면 거칠기를 가질 수 있다.The first area may have a first surface roughness, and the second area may have a second surface roughness smaller than the first surface roughness.
상기 제1 영역은 제1 유전율을 가지고, 상기 제2 영역은 상기 제1 유전율보다 작은 제2 유전율을 가질 수 있다.The first region may have a first permittivity, and the second region may have a second permittivity smaller than the first permittivity.
상기 제1 영역은, 상기 제1 영역의 일부 또는 전부가 상기 소오스와 중첩될 수 있다.A part or all of the first region may overlap the source.
상기 제2 영역은 상기 제1 영역을 둘러쌀 수 있다.The second area may surround the first area.
상기 제1 영역은, AlN, Al2O3 및 SiC 중 어느 하나를 포함하고, 상기 제2 영역은, BN, Si3N4 및 BeO 중 어느 하나를 포함할 수 있다.The first region may include any one of AlN, Al2O3, and SiC, and the second region may include any one of BN, Si3N4, and BeO.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 다른 면은, 내부 공간을 형성하는 공정 챔버, 마이크로파를 발생시키는 소오스 및 북수의 영역을 포함하고, 상기 마이크로파를 제공받아 상기 내부 공간으로 확산 및 투과시켜 기판으로 전달하는 유전체를 포함하되, 상기 복수의 영역은, 동심원 형태로 배치되고, 상기 복수의 영역 각각은, 각각 다른 전달율로 상기 마이크로파를 상기 기판으로 전달할 수 있다.Another aspect of the substrate processing apparatus of the present invention for achieving the above object includes a process chamber forming an inner space, a source for generating microwaves, and an area of north water, receiving the microwaves to diffuse and transmit into the inner space. and a dielectric that transmits the microwave to a substrate, wherein the plurality of regions are arranged in a concentric circle shape, and each of the plurality of regions can transmit the microwave to the substrate at a different transmission rate.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 또다른 면은, 마이크로파를 발생시키는 소오스 및 상기 마이크로파를 제공받아 상기 내부 공간으로 확산 및 투과시켜 기판으로 전달하는 유전체를 포함하되, 상기 유전체는, 제1 표면 거칠기를 가지는 센터 영역과, 상기 센터 영역을 둘러싸고 상기 제1 표면 거칠기보다 작은 제2 표면 거칠기를 가지는 에지 영역을 포함할 수 있다.Another aspect of the substrate processing apparatus of the present invention for achieving the above object includes a source for generating microwaves and a dielectric that receives the microwaves and diffuses and transmits them into the internal space to transmit them to the substrate, wherein the dielectric comprises: It may include a center region having a first surface roughness, and an edge region surrounding the center region and having a second surface roughness smaller than the first surface roughness.
상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 방법의 일 면은, 내부 공간을 형성하는 공정 챔버, 상기 내부 공간에 설치되고, 기판을 지지하는 기판 지지부, 마이크로파를 발생시키는 소오스 및 제1 영역과 제2 영역을 포함하고, 상기 마이크로파를 제공받아 상기 기판으로 전달하는 유전체를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하고, 상기 내부 공간으로 상기 기판을 반입하여 상기 기판 지지부에 상기 기판을 배치하고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역을 통해 상기 마이크로파를 상기 내부 공간으로 전달하여 상기 기판을 어닐링하는 것을 포함하되, 상기 유전체는, 상기 제1 영역을 통해 상기 마이크로파를 제1 전달율로 상기 기판에 전달하고, 상기 제2 영역을 통해 상기 마이크로파를 상기 제1 전달율보다 작은 제2 전달율로 상기 기판에 전달할 수 있다.One aspect of the substrate processing method of the present invention for achieving the other object is a process chamber forming an inner space, a substrate support part installed in the inner space and supporting a substrate, a source and a first region for generating microwaves, and A substrate processing apparatus including a second region and a dielectric material receiving and transmitting microwaves to the substrate, carrying the substrate into the inner space, disposing the substrate in the substrate support unit, and disposing the substrate in the substrate support unit, annealing the substrate by transmitting the microwaves to the inner space through a region and the second region, wherein the dielectric transmits the microwaves to the substrate at a first transmission rate through the first region; The microwave may be transmitted to the substrate at a second transmission rate lower than the first transmission rate through the second region.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 유전체를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2 내지 도 5는 제1 내지 제4 실시예에 따른 유전체를 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 유전체를 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 제5 실시예에 따른 유전체를 도시한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 유전체를 포함하는 기판 처리 장치를 도시한 도면이다.
도 9 및 도 10은 도 8의 A를 도시한 확대도이다.
도 11은 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 유전체를 포함하는 기판 처리 장치를 도시한 도면이다.
도 12는 도 11의 B를 도시한 확대도이다.
도 13은 본 발명의 또다른 몇몇 실시예에 따른 유전체를 포함하는 기판 처리 장치를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 또다른 몇몇 실시예에 따른 유전체를 도시한 평면도이다.
도 15는 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 유전체를 포함하는 기판 처리 장치를 도시한 도면이다.1 is a conceptual diagram for explaining a dielectric according to some embodiments of the present invention.
2 to 5 are plan views illustrating dielectrics according to first to fourth embodiments.
6 is a conceptual diagram for explaining a dielectric according to some other embodiments of the present invention.
7 is a plan view showing a dielectric according to a fifth embodiment.
8 is a diagram illustrating a substrate processing apparatus including a dielectric according to some embodiments of the present invention.
9 and 10 are enlarged views of A of FIG. 8 .
11 is a diagram illustrating a substrate processing apparatus including a dielectric according to some other embodiments of the present invention.
FIG. 12 is an enlarged view illustrating B of FIG. 11 .
13 is a diagram illustrating a substrate processing apparatus including a dielectric material according to another exemplary embodiment of the present invention.
14 is a plan view illustrating a dielectric according to some other embodiments of the present invention.
15 is a diagram illustrating a substrate processing apparatus including a dielectric material according to some other embodiments of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them, will become clear with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms, only the present embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the common knowledge in the art to which the present invention belongs It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numbers designate like elements throughout the specification.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.When an element or layer is referred to as being "on" or "on" another element or layer, it is not only directly on the other element or layer, but also when another layer or other element is intervening therebetween. All inclusive. On the other hand, when an element is referred to as “directly on” or “directly on”, it indicates that another element or layer is not intervened.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.The spatially relative terms "below", "beneath", "lower", "above", "upper", etc. It can be used to easily describe the correlation between elements or components and other elements or components. Spatially relative terms should be understood as encompassing different orientations of elements in use or operation in addition to the orientations shown in the figures. For example, when flipping elements shown in the figures, elements described as “below” or “beneath” other elements may be placed “above” the other elements. Thus, the exemplary term “below” may include directions of both below and above. Elements may also be oriented in other orientations, and thus spatially relative terms may be interpreted according to orientation.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.Although first, second, etc. are used to describe various elements, components and/or sections, it is needless to say that these elements, components and/or sections are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element, component or section from another element, component or section. Accordingly, it goes without saying that the first element, first element, or first section referred to below may also be a second element, second element, or second section within the spirit of the present invention.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" means that a stated component, step, operation, and/or element is present in the presence of one or more other components, steps, operations, and/or elements. or do not rule out additions.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used in a meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless explicitly specifically defined.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components regardless of reference numerals are given the same reference numerals, Description is omitted.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 유전체를 설명하기 위한 개념도이다. 도 2 내지 도 5는 제1 내지 제4 실시예에 따른 유전체를 도시한 평면도이다. 1 is a conceptual diagram for explaining a dielectric according to some embodiments of the present invention. 2 to 5 are plan views illustrating dielectrics according to first to fourth embodiments.
도 1을 참조하면, 마이크로파를 사용하여 기판을 가열하는 공정 시, 유전체(10)와 마이크로파 소오스(20)가 사용될 수 있다.Referring to FIG. 1 , during a process of heating a substrate using microwaves, a dielectric 10 and a
유전체(10)는 제1 굴절부(101), 제2 굴절부(102) 및 유전판(103)을 포함할 수 있다. 유전체(10)는 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)을 포함할 수 있다. 유전체(10)는 마이크로파 소오스(20)로부터 제공받은 마이크로파를 기판(W)으로 전달할 수 있다.The dielectric 10 may include a
제1 영역(R1)은 마이크로파 소오스(20)와 중첩되는 영역을 포함한다. 제2 영역(R2)은 마이크로파 소오스(20)와 중첩되지 않는 영역을 포함한다. 달리 표현하자면, 제1 영역(R1)과 마이크로파 소오스(20) 사이의 최단 거리는 제2 영역(R2)과 마이크로파 소오스(20) 사이의 최단 거리보다 짧다. 이에 따라, 유전체(10)가 마이크로파 소오스(20)로부터 제공받는 마이크로파의 양은 제2 영역(R2)보다 제1 영역(R1)에서 더 많다.The first region R1 includes a region overlapping the
제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)은 각각 유전판(103)으로부터 기판(W)을 향해 볼록하게 형성된 제1 굴절부(101) 및 제2 굴절부(102)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)는 돌기 형태의 제1 굴절부(101) 및 제2 굴절부(102)를 포함함으로써 표면 거칠기를 가질 수 있다.The first region R1 and the second region R2 may include a
제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)은 각각 다른 표면 거칠기를 가진다. 예를 들어, 제1 영역(R1)에 포함되는 제1 굴절부(101)와 제2 영역(R2)에 포함되는 제2 굴절부(102)는 다른 크기를 가질 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 영역(R1)에 포함되는 제1 굴절부(101)의 개수와 제2 영역(R2)에 포함되는 제2 굴절부(102)의 개수는 다를 수 있다. The first region R1 and the second region R2 each have different surface roughness. For example, the
도 1에서는 제1 굴절부(101)와 제2 굴절부(102)의 크기가 다르고, 동시에 개수도 다른 것으로 도시되었으나, 실시예는 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 제1 굴절부(101)와 제2 굴절부(102)의 크기는 동일하고, 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)은 다른 개수의 제1 굴절부(101)와 제2 굴절부(102)를 포함할 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)에 포함되는 제1 굴절부(101)와 제2 굴절부(102)의 개수는 동일하고, 제1 굴절부(101)와 제2 굴절부(102)의 크기가 상이할 수 있다. 즉, 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)은 다른 표면 거칠기를 가질 뿐, 각 영역의 표면 거칠기를 형성하는 굴절부의 크기와 개수 등은 실시예를 제한하지 않는다.In FIG. 1 , the size of the
마이크로파 소오스(20)로부터 제공되는 마이크로파는 각각 표면 거칠기가 다른 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)을 통과함에 따라, 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)에서 굴절되는 정도가 달라질 수 있다. 예를 들어, 마이크로파 소오스(20)로부터 제공된 마이크로파는 제1 영역(R1)의 제1 굴절부(101)를 통과하면서 더 많이 굴절되는 반면, 제2 영역(R2)의 제2 굴절부(102)를 통과하면서 상대적으로 덜 굴절될 수 있다. As the microwaves provided from the
앞서 설명한 바와 같이, 유전체(10)가 마이크로파 소오스(20)로부터 제공받는 마이크로파의 양은 제2 영역(R2)보다 제1 영역(R1)에서 더 많음에도 불구하고, 마이크로파 소오스(20)로부터 제공된 마이크로파가 상대적으로 제1 영역(R1)에서 더 많이 굴절되고, 제2 영역(R2)에서 적게 굴절됨으로써, 기판(W)으로 전달되는 마이크로파의 양이 조절될 수 있다. 이에 따라, 마이크로파에 의해 가열되는 기판(W)은 마이크로파 소오스(20)의 위치와 상관없이 균일한 온도로 가열될 수 있다.As described above, although the amount of microwaves supplied from the
도 1에서는 유전체(10)가 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)을 포함하는 것으로 도시하였으나, 실시예는 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 유전체(10)는 제3 영역을 더 포함할 수 있다. 유전체(10)는 표면 거칠기가 다른 복수 개의 영역을 포함할 수 있다.In FIG. 1 , the dielectric 10 is illustrated as including a first region R1 and a second region R2, but the embodiment is not limited thereto. For example, the dielectric 10 may further include a third region. The dielectric 10 may include a plurality of regions having different surface roughness.
유전체(10)의 제1 굴절부(101)와 제2 굴절부(102)의 배치 형태와, 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)의 배열은 실시예에 따라 다양하게 변경될 수 있다. The arrangement of the
도 2를 참조하면, 유전체(10)의 제1 영역(R1)은 마이크로파 소오스(20)와 일부만 중첩될 수 있다. 유전체(10)의 제1 영역(R1)은 제2 영역(R2)의 굴절부보다 큰 크기의 굴절부를 포함할 수 있다. 유전체(10)의 제1 영역(R1)의 굴절부는 십자 형태로 배열될 수 있다. 유전체(10)의 제2 영역(R2)의 굴절부는 방사상 형태로 배열될 수 있다. 유전체(10)의 제2 영역(R2)은 제1 영역(R1)을 둘러싸는 형태로 배치될 수 있다. 즉, 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)은 동심원 형태로 정렬될 수 있다. Referring to FIG. 2 , the first region R1 of the dielectric 10 may partially overlap the
도 3을 참조하면, 유전체(11)의 제1 영역(R1)의 모든 부분은 마이크로파 소오스(20)와 중첩될 수 있다. 유전체(11)의 제2 영역(R2)은 제1 영역(R1)과 경계를 이루는 일부가 마이크로파 소오스(20)와 일부 중첩할 수 있다. 마찬가지로, 유전체(11)의 제1 영역(R1)의 굴절부는 십자 형태로 배열될 수 있다. 유전체(11)의 제2 영역(R2)의 굴절부는 방사상 형태로 배열될 수 있다. 유전체(11)의 제2 영역(R2)은 제1 영역(R1)을 둘러싸는 형태로 배치될 수 있다.Referring to FIG. 3 , all portions of the first region R1 of the dielectric 11 may overlap the
도 4를 참조하면, 유전체(12)의 제1 영역(R1)과 마이크로파 소오스(20)는 완전히 중첩할 수 있다. 유전체(12)의 제1 영역(R1)은 다른 크기의 굴절부를 모두 포함할 수 있다. 유전체(12)의 제2 영역(R2)은 일정한 크기의 굴절부를 포함할 수 있다. 유전체(12)의 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)의 굴절부는 불규칙적으로 배열될 수 있다. Referring to FIG. 4 , the first region R1 of the dielectric 12 and the
도 5를 참조하면, 유전체(13)는 제1 영역(R1), 제2 영역(R2) 및 제3 영역(R3)를 포함할 수 있다. 유전체(13)의 제1 영역(R1), 제2 영역(R2) 및 제3 영역(R3)은 한 방향으로 평행하게 정렬될 수 있다. 제1 영역(R1)은 유전체(13)의 지름을 포함하는 중심부에 배치될 수 있다. 제2 영역(R2)은 제1 영역(R1)을 사이에 두고 이격되어 평행하게 정렬될 수 있다. 제3 영역(R3)은 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)을 사이에 두고 이격되어 평행하게 정렬될 수 있다. 제1 영역(R1)은 마이크로파 소오스(20)와 일부만 중첩될 수 있다. 제2 영역(R2)과 제3 영역(R3)은 마이크로파 소오스(20)와 중첩하지 않을 수 있다. 유전체(13)의 제1 영역(R1)은 제2 영역(R2) 및 제3 영역(R3)의 굴절부보다 큰 크기의 굴절부를 포함할 수 있다. 유전체(13)의 제2 영역(R2)과 제3 영역(R3)은 제1 영역(R1)의 굴절부보다 작고, 각각 동일한 크기의 굴절부를 포함할 수 있다. 유전체(13)의 제3 영역(R3)은 제2 영역(R2)보다 적은 수의 굴절부를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the dielectric 13 may include a first region R1 , a second region R2 , and a third region R3 . The first region R1 , the second region R2 , and the third region R3 of the dielectric 13 may be aligned in parallel in one direction. The first region R1 may be disposed in the center including the diameter of the dielectric 13 . The second region R2 may be spaced apart and aligned in parallel with the first region R1 interposed therebetween. The third region R3 may be spaced apart and aligned in parallel with the first region R1 and the second region R2 interposed therebetween. The first region R1 may partially overlap the
도 6은 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 유전체를 설명하기 위한 개념도이다. 도 7은 제5 실시예에 따른 유전체를 도시한 평면도이다. 설명의 편의를 위해, 상기 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.6 is a conceptual diagram for explaining a dielectric according to some other embodiments of the present invention. 7 is a plan view showing a dielectric according to a fifth embodiment. For convenience of explanation, the description will focus on differences from those described with reference to FIGS. 1 to 5 .
도 6을 참조하면, 유전체(10)는 제1 영역(R1), 제2 영역(R2) 및 제3 영역(R3)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6 , the dielectric 10 may include a first region R1 , a second region R2 , and a third region R3 .
제1 영역(R1)은 마이크로파 소오스(20)와 중첩되는 영역을 포함한다. 제2 영역(R2)은 마이크로파 소오스(20)와 일부 또는 전부가 중첩될 수도 있고, 중첩되지 않을 수도 있다. 제3 영역(R3)은 마이크로파 소오스(20)와 중첩되지 않는 영역을 반드시 포함한다. 달리 표현하자면, 제1 영역(R1)과 마이크로파 소오스(20) 사이의 최단 거리는 제2 영역(R2)과 마이크로파 소오스(20) 사이의 최단 거리보다 짧다. 또한, 제2 영역(R2)과 마이크로파 소오스(20) 사이의 최단 거리는 제3 영역(R3)과 마이크로파 소오스(20) 사이의 최단 거리보다 짧다. 이에 따라, 유전체(10)가 마이크로파 소오스(20)로부터 제공받는 마이크로파의 양은 제2 영역(R2)보다 제1 영역(R1)에서 더 많고, 제3 영역(R3)보다 제2 영역(R2)에서 더 많다.The first region R1 includes a region overlapping the
제1 영역(R1), 제2 영역(R2) 및 제3 영역(R3)은 각각 다른 유전율을 가지는 다른 유전 물질을 포함할 수 있다. 제1 영역(R1)의 유전율은 제2 영역(R2)의 유전율보다 클 수 있다. 제2 영역(R2)의 유전율은 제3 영역(R3)의 유전율보다 클 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(R1)은 SiC를 포함하고, 제2 영역(R2)는 AlN 및 Al2O3 중 어느 하나를 포함하고, 제3 영역(R3) BN, Si3N4 및 BeO 중 어느 하나를 포함할 수 있다.The first region R1 , the second region R2 , and the third region R3 may each include different dielectric materials having different dielectric constants. The dielectric constant of the first region R1 may be greater than that of the second region R2. The dielectric constant of the second region R2 may be greater than that of the third region R3. For example, the first region R1 may include SiC, the second region R2 may include any one of AlN and Al2O3, and the third region R3 may include any one of BN, Si3N4, and BeO. can
유전체(10)는 각각 유전율이 다른 제1 영역(R1), 제2 영역(R2) 및 제3 영역(R3)을 통해 마이크로파 소오스(20)로부터 제공받은 마이크로파를 기판(W)으로 다른 양으로 전달할 수 있다. 예를 들어, 유전율이 가장 높은 제1 영역(R1)은 정전용량이 크므로, 마이크로파 소오스(20)로부터 제공받은 마이크로파 중 유전체(10)를 통해 기판(W)으로 전달되는 마이크로파의 양의 비율인 마이크로파 전달율은, 유전체(10)의 제1 영역(R1)에서 가장 낮을 수 있다. The dielectric 10 transmits microwaves received from the
또한, 유전율이 가장 낮은 제3 영역(R3)은 정전용량이 작으므로, 마이크로파 전달율은 유전체(10)의 제3 영역(R3)에서 가장 높을 수 있다. 유전율이 제3 영역(R3)보다 높고 제1 영역(R1)보다 낮은 제2 영역(R2)은 정전용량이 제3 영역(R3)보다 크고 제1 영역(R1)보다 작으므로, 마이크로파 전달율이 제1 영역(R1)보다 높고 제3 영역(R3)보다 낮을 수 있다.In addition, since the third region R3 having the lowest permittivity has a small capacitance, the microwave transmittance may be highest in the third region R3 of the dielectric 10 . Since the second region R2 having a permittivity higher than the third region R3 and lower than the first region R1 has a capacitance higher than the third region R3 and lower than the first region R1, the microwave transmittance is the first. It may be higher than the first region R1 and lower than the third region R3.
앞서 설명한 바와 같이, 유전체(10)가 마이크로파 소오스(20)로부터 제공받는 마이크로파의 양은 제3 영역(R3)보다 제2 영역(R2)에서 더 많고, 제2 영역(R2)보다 제1 영역(R1)에서 더 많음에도 불구하고, 각 영역에서의 마이크로파 전달율이 다르므로, 유전체(10)를 통해 기판(W)으로 전달되는 마이크로파의 양이 균일하게 조절될 수 있다. 이에 따라, 마이크로파에 의해 가열되는 기판(W)은 마이크로파 소오스(20)의 위치와 상관없이 균일한 온도로 가열될 수 있다.As described above, the amount of microwaves received by the dielectric 10 from the
도 6에서는 유전체(10)가 제1 영역(R1), 제2 영역(R2) 및 제3 영역(R3)을 포함하는 것으로 도시하였으나, 실시예는 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 유전체(10)는 제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2)만을 포함할 수 있다.In FIG. 6 , the dielectric 10 is illustrated as including a first region R1 , a second region R2 , and a third region R3 , but the embodiment is not limited thereto. For example, the dielectric 10 may include only the first region R1 and the second region R2.
유전체(10)의 제1 영역(R1), 제2 영역(R2) 및 제3 영역(R3)의 배치 형태는 실시예에 따라 다양하게 변경될 수 있다.Arrangements of the first region R1 , the second region R2 , and the third region R3 of the dielectric 10 may be variously changed according to embodiments.
도 7을 참조하면, 제2 영역(R2)은 제1 영역(R1)을 둘러싸는 형태로 배치될 수 있다. 제3 영역(R3)은 제2 영역(R2)을 둘러싸는 형태로 배치될 수 있다. 즉, 제1 영역(R1), 제2 영역(R2) 및 제3 영역(R3)은 동심원 형태로 정렬될 수 있다.Referring to FIG. 7 , the second region R2 may be disposed in a shape surrounding the first region R1. The third region R3 may be disposed in a shape surrounding the second region R2. That is, the first region R1, the second region R2, and the third region R3 may be aligned in a concentric circle shape.
도 7에서는, 제1 영역(R1), 제2 영역(R2) 및 제3 영역(R3)이 동심원 형태로 배열되는 것으로 도시하였으나, 실시예는 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 제1 영역(R1), 제2 영역(R2) 및 제3 영역(R3)은 도 5에 도시된 제1 영역(R1), 제2 영역(R2) 및 제3 영역(R3)과 같이 나란히 배열될 수도 있다.In FIG. 7 , the first region R1 , the second region R2 , and the third region R3 are illustrated as being concentrically arranged, but the embodiment is not limited thereto. For example, the first region R1 , the second region R2 , and the third region R3 are the first region R1 , the second region R2 , and the third region R3 shown in FIG. 5 . They may also be arranged side by side, such as
도 8은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 유전체를 포함하는 기판 처리 장치를 도시한 도면이다. 도 9 및 도 10은 도 8의 A를 도시한 확대도이다.8 is a diagram illustrating a substrate processing apparatus including a dielectric according to some embodiments of the present invention. 9 and 10 are enlarged views of A of FIG. 8 .
도 8을 참조하면, 제1 실시예에 따른 유전체를 포함하는 기판 처리 장치는 공정 챔버(100), 기판 지지 유닛(200), 가스 공급 유닛(300), 마이크로파 인가 유닛(400), 안테나 유닛(500), 지파판(600) 및 유전판(700)을 포함한다.Referring to FIG. 8 , the substrate processing apparatus including the dielectric according to the first embodiment includes a
공정 챔버(100)는 내부에 처리 공간(140)이 형성되며, 처리 공간(140)은 기판(W) 처리 공정이 수행되는 공간으로 제공된다. 공정 챔버(100)는 바디(110)와 커버(120)를 포함한다. 바디(110)는 상면이 개방되며 내부에 공간이 형성된다. 커버(120)는 바디(110)의 상단에 놓이며, 바디(110)의 개방된 상면을 밀폐한다. 커버(120)는 상부 공간이 하부 공간보다 더 큰 반경을 갖도록 하단부 내측이 단차진다.The
공정 챔버(100)의 바닥면에는 배기홀(130)이 형성될 수 있다. 배기홀(130)은 배기 라인(131)과 연결된다. 배기 라인(131)을 통한 배기로, 공정 챔버(100)의 내부는 상압보다 낮은 압력으로 유지될 수 있다. 그리고, 공정 과정에서 발생한 반응 부산물 및 공정 챔버(100) 내부에 머무르는 가스는 배기 라인(131)을 통해 외부로 배출될 수 있다.An
공정 챔버(100)의 일 측벽에는 기판 출입구(106)가 형성될 수 있다. 기판 출입구(106)는 도어에 의해 개폐될 수 있다.A
공정 챔버(100)의 내부면은 플라즈마로부터 공정 챔버(100)를 보호하기 위해 쿼츠 등의 절연성 부품으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 공정 챔버(100)의 내측벽(111)과 하부면(112)은 쿼츠를 포함할 수 있다. An inner surface of the
기판 지지 유닛(200)은 처리 공간(140)의 내부에서 기판(W)을 지지한다. 기판 지지 유닛(200)은 지지 플레이트(210), 히터(220)와 지지축(230)을 포함한다.The
지지 플레이트(210)는 소정 두께를 가지며, 기판(W) 보다 큰 반경을 갖는 원판으로 제공된다. 지지 플레이트(210)의 상면에는 기판(W)이 놓인다. 실시예에 의하면, 지지 플레이트(210)에는 기판(W)을 고정하는 구성이 제공되지 않으며, 기판(W)은 지지 플레이트(210)의 상면에 놓인 상태로 공정에 제공된다. 이와 달리, 지지 플레이트(210)는 정전기력을 이용하여 기판(W)을 고정시키는 정전 척으로 제공되거나, 기계적 클램핑 방식으로 기판(W)을 고정시키는 척으로 제공될 수 있다.The
리프트 핀은 복수 개 제공되며, 지지 플레이트(210)에 형성된 핀 홀(미도시)들 각각에 위치한다. 리프트 핀들은 핀 홀들을 따라 상하방향으로 이동하며, 기판(W)을 지지 플레이트(210)에 로딩하거나 지지 플레이트(210)에 놓인 기판(W)을 언로딩할 수 있다.A plurality of lift pins are provided and located in each of pin holes (not shown) formed in the
히터(220)는 지지 플레이트(210)의 내부에 제공된다. 히터(220)는 나선 형상의 코일로 제공되며, 균일한 간격으로 지지 플레이트(210) 내부에 매설될 수 있다. 히터(220)는 외부 전원(미도시)과 연결되며, 외부 전원에서 인가된 전류에 저항함으로써 열을 발생시킨다. 발생된 열은 지지 플레이트(210)를 거쳐 기판(W)으로 전달되며, 기판(W)을 소정 온도로 가열한다.The
지지축(230)은 지지 플레이트(210)의 하부에 위치하며, 지지 플레이트(210)를 지지한다.The
가스 공급 유닛(300)은 처리 공간(140)으로 공정 가스를 공급한다. 가스 공급 유닛(300)은 가스 저장부(310), 밸브(320), 가스 공급 라인(330)을 포함한다. 밸브(320)는 가스 공급 라인(330)을 개폐하고 공정 가스의 공급 유량을 조절할 수 있다. 가스 공급 유닛(300)은 가스 저장부(320)에 저장된 공정 가스를 공정 챔버(100)의 측벽에 형성된 가스 공급홀(130)과 가스 공급 라인(330)을 통해 공정 챔버(100) 내부로 공정 가스를 공급할 수 있다. 가스 공급홀(105)은 복수개가 제공될 수 있다.The
마이크로파 인가 유닛(400)은 금속층(510)에 마이크로파를 인가한다. 마이크로파 인가 유닛(400)은 마이크로파 발생기(410), 제1도파관(420), 제2도파관(430), 위상 변환기(440), 그리고 매칭 네트워크(450)를 포함한다.The
마이크로파 발생기(410)는 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기시키기 위해 필요한 마이크로파를 발생시킨다.The
제1도파관(420)은 마이크로파 발생기(410)와 연결되며, 내부에 통로가 형성된다. 마이크로파 발생기(410)에서 발생된 마이크로파는 제1 도파관(420)을 따라 위상 변환기(440) 측으로 전달된다.The
제2도파관(430)은 외부 도체(432) 및 내부 도체(434)를 포함한다.The
외부 도체(432)는 제1 도파관(420)의 끝단에서 수직한 방향으로 아래로 연장되며, 내부에 통로가 형성된다. 외부 도체(432)의 상단은 제1 도파관(420)의 하단에 연결되고, 외부 도체(432)의 하단은 커버(120)의 상단에 연결된다.The
내부 도체(434)는 외부 도체(432) 내에 위치한다. 내부 도체(434)는 원기둥 형상의 로드(rod)로 제공되며, 그 길이방향이 상하방향과 나란하게 배치된다. 내부 도체(434)의 상단은 위상 변환기(440)의 하단부에 삽입 고정된다. 내부 도체(434)는 아래 방향으로 연장되어 그 하단이 공정 챔버(100)의 내부에 위치한다. 내부 도체(434)의 하단은 금속층(510)의 중심에 고정 결합된다. 내부 도체(434)는 금속층(510)의 상면에 수직하게 배치된다. 내부 도체(434)는 구리 재질의 로드에 제1도금막과 제2도금막이 순차적으로 코팅되어 제공될 수 있다. 일 실시 예에 의하면, 제1도금막은 니켈(Ni) 재질이고, 제2도금막은 금(Au) 재질로 제공될 수 있다. 마이크로파는 주로 제1도금막을 통해 금속층(510)으로 전파된다.
위상 변환기(440)에서 위상이 변환된 마이크로파는 제2도파관(430)를 따라 금속층(510)으로 전달된다.The phase-converted microwaves in the
위상 변환기(440)는 제1도파관(420)과 제2도파관(430)이 접속되는 지점에 제공되며, 마이크로파의 위상을 변화시킨다. 위상 변환기(440)는 아래가 뾰족한 콘 형상으로 제공될 수 있다. 위상 변환기(440)는 제1도파관(420)으로부터 전달된 마이크로파를 모드가 변환된 상태로 제2도파관(430)에 전파한다. 위상 변환기(440)는 마이크로파를 TE(Transverse Electric) 모드에서 TEM(Transverse Electro Magnetic) 모드로 변환시킬 수 있다.The
매칭 네트워크(450)는 제1도파관(420)에 제공된다. 매칭 네트워크(450)는 제1 도파관(420)을 통해 전파되는 마이크로파를 소정 주파수로 매칭시킨다.A
안테나 판(500)은 플레이트 형상으로 제공될 수 있다. 일 예로, 안테나 판(500)은 두께가 얇은 원판으로 제공될 수 있다. 안테나 판(500)은 기판 지지 유닛(200)의 상부에 지지 플레이트(210)에 대향 되도록 배치될 수 있다. The
지파판(600)은 안테나 판(500)의 상부에 위치하며, 소정 두께를 갖는 원판으로 제공된다. 지파판(600)은 커버(120)의 내측에 상응하는 반경을 가질 수 있다. 지파판(600)은 알루미나, 석영 등의 유전체로 제공된다. 내부 도체(434)를 통해 수직 방향으로 전파된 마이크로파는 지파판(600)의 반경 방향으로 전파된다. 지파판(600)에 전파된 마이크로파는 파장이 압축되며, 공진된다.The
유전판(700)은 마이크로파를 금속층(510)으로부터 처리 공간(140)으로 전달한다. 금속층(510) 및 유전판(700)은 서로 밀착되게 제공된다. 유전판(700)은 처리 공간(140)의 상면에 제공된다. 즉, 유전판(700)은 금속층(510)의 하부에 위치하며, 소정 두께를 갖는 원판으로 제공된다. 유전판(700)은 쿼츠 등의 유전체로 제공된다. 유전판(700)은 저면이 커버(120)의 하단과 동일 높이에 위치할 수 있다. 유전판(700)의 측부는 상단이 하단보다 큰 반경을 갖도록 단차진다. 유전판(700)의 상단은 커버(120)의 단차진 하단부에 놓인다. 유전판(700)의 하단은 커버(120)의 하단부보다 작은 반경을 가지며, 커버(120)의 하단부와 소정 간격을 유지한다. 마이크로파는 유전판(700)을 거쳐 공정 챔버(100)의 처리 공간(140)으로 방사된다.
도 8 내지 10을 참조하면, 유전판(700)은 앞서 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 유전체(도 1의 10)가 적용될 수 있다. 즉, 유전판(700)은 굴절부를 포함할 수 있다. 유전판(700)은 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)을 포함할 수 있다. 유전판(700)은 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)을 통해 마이크로파를 처리 공간(140)과 기판(W)으로 전달할 수 있다.Referring to FIGS. 8 to 10 , a dielectric ( 10 in FIG. 1 ) described above with reference to FIGS. 1 to 5 may be applied to the
제1 영역(R1)은 내부 도체(434)와 중첩되는 영역을 포함한다. 제2 영역(R2)은 내부 도체(434)와 중첩되지 않는 영역을 반드시 포함한다. 달리 표현하자면, 제1 영역(R1)과 내부 도체(434) 사이의 최단 거리는 제2 영역(R2)과 내부 도체(434) 사이의 최단 거리보다 짧다. 이에 따라, 유전판(700)이 내부 도체(434)로부터 제공받는 마이크로파의 양은 제2 영역(R2)보다 제1 영역(R1)에서 더 많을 수 있다.The first region R1 includes an area overlapping the
유전판(700)의 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)은 각각 다른 표면 거칠기를 가진다. 예를 들어, 제1 영역(R1)에 포함되는 굴절부와 제2 영역(R2)에 포함되는 굴절부는 다른 크기를 가질 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 영역(R1)에 포함되는 굴절부의 개수와 제2 영역(R2)에 포함되는 굴절부의 개수는 다를 수 있다. 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 유전판(700)의 제1 영역(R1)은 큰 크기와 작은 크기의 굴절부를 모두 포함하고, 제2 영역(R2)은 작은 크기의 굴절부만을 포함할 수 있다.The first region R1 and the second region R2 of the
마이크로파 인가 유닛(400)으로부터 제공되는 마이크로파는 각각 표면 거칠기가 다른 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)을 통과함에 따라, 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)에서 굴절되는 정도가 달라질 수 있다. 예를 들어, 표면 거칠기가 더 큰 제1 영역(R1)을 통과하는 마이크로파는 굴절부를 통과하면서 더 많이 굴절되는 반면, 표면 거칠기가 더 작은 제2 영역(R2)을 통과하는 마이크로파는 굴절부를 통과하면서 상대적으로 적게 굴절될 수 있다. 이에 따라, 유전판(700)을 거쳐 전달되는 마이크로파는 기판(W)으로 균일하게 전달될 수 있다.As the microwaves supplied from the
도 9를 참조하면, 유전판(700)은 유전판(700)과 다른 물질을 포함하는 굴절부를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 9 , the
도 10을 참조하면, 유전판(700)은 유전판(700)과 일체형으로 형성되는 같은 물질의 굴절부를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 10 , the
도 11은 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 유전체를 포함하는 기판 처리 장치를 도시한 도면이다. 도 12는 도 11의 B를 도시한 확대도이다. 설명의 편의를 위해, 도 8 내지 도 10을 참조하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.11 is a diagram illustrating a substrate processing apparatus including a dielectric according to some other embodiments of the present invention. FIG. 12 is an enlarged view illustrating B of FIG. 11 . For convenience of description, the description will focus on differences from those described with reference to FIGS. 8 to 10 .
도 11 및 도 12를 참조하면, 유전판(700)은 앞서 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한 유전체(도 6의 10)가 적용될 수 있다. 즉, 유전판(700)은 각각 다른 유전율을 가지는 제1 영역(R1), 제2 영역(R2) 및 제3 영역(R3)을 포함할 수 있다. 제1 영역(R1)의 유전율은 제2 영역(R2)의 유전율보다 클 수 있다. 제2 영역(R2)의 유전율은 제3 영역(R3)의 유전율보다 클 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(R1)은 SiC를 포함하고, 제2 영역(R2)는 AlN 및 Al2O3 중 어느 하나를 포함하고, 제3 영역(R3) BN, Si3N4 및 BeO 중 어느 하나를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 11 and 12 , a dielectric ( 10 in FIG. 6 ) described above with reference to FIGS. 6 and 7 may be applied to the
제1 영역(R1)은 내부 도체(434)와 중첩되는 영역을 포함한다. 제2 영역(R2)은 내부 도체(434)와 일부 또는 전부가 중첩될 수도 있고, 중첩되지 않을 수도 있다. 제3 영역(R3)은 내부 도체(434)와 중첩되지 않는 영역을 포함한다. 달리 표현하자면, 제1 영역(R1)과 내부 도체(434) 사이의 최단 거리는 제2 영역(R2)과 내부 도체(434) 사이의 최단 거리보다 짧다. 또한, 제2 영역(R2)과 내부 도체(434) 사이의 최단 거리는 제3 영역(R3)과 내부 도체(434) 사이의 최단 거리보다 짧다. 이에 따라, 유전판(700)이 내부 도체(434)로부터 제공받는 마이크로파의 양은 제2 영역(R2)보다 제1 영역(R1)에서 더 많고, 제3 영역(R3)보다 제2 영역(R2)에서 더 많다.The first region R1 includes an area overlapping the
유전판(700)은 각각 유전율이 다른 1 영역(R1), 제2 영역(R2) 및 제3 영역(R3)을 통해 내부 도체(434)로부터 제공받은 마이크로파를 기판(W)으로 다른 전달율로 전달할 수 있다. 예를 들어, 유전율이 가장 높은 제1 영역(R1)은 정전용량이 크므로, 내부 도체(434)로부터 제공받은 마이크로파 중 유전판(700)를 통해 기판(W)으로 전달되는 마이크로파의 양의 비율인 마이크로파 전달율은, 유전판(700)의 제1 영역(R1)에서 가장 낮을 수 있다. The
또한, 유전율이 가장 낮은 제3 영역(R3)은 정전용량이 작으므로, 마이크로파 전달율은 유전판(700)의 제3 영역(R3)에서 가장 높을 수 있다. 유전율이 제3 영역(R3)보다 높고 제1 영역(R1)보다 낮은 제2 영역(R2)은 정전용량이 제3 영역(R3)보다 크고 제1 영역(R1)보다 작으므로, 마이크로파 전달율이 제1 영역(R1)보다 높고 제3 영역(R3)보다 낮을 수 있다.Also, since the third region R3 having the lowest permittivity has a small capacitance, the microwave transmittance may be highest in the third region R3 of the
이에 따라, 유전판(700)이 내부 도체(434)로부터 제공받는 마이크로파의 양은 제3 영역(R3)보다 제2 영역(R2)에서 더 많고, 제2 영역(R2)보다 제1 영역(R1)에서 더 많음에도 불구하고, 유전판(700)을 거쳐 기판(W)으로 전달되는 마이크로파의 양은 균일할 수 있다.Accordingly, the amount of microwaves received by the
도 13은 본 발명의 또다른 몇몇 실시예에 따른 유전체를 포함하는 기판 처리 장치를 도시한 도면이다. 도 14는 본 발명의 또다른 몇몇 실시예에 따른 유전체를 도시한 평면도이다. 설명의 편의를 위해, 도 8 내지 도 12를 참조하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.13 is a diagram illustrating a substrate processing apparatus including a dielectric material according to another exemplary embodiment of the present invention. 14 is a plan view illustrating a dielectric according to some other embodiments of the present invention. For convenience of description, the description will focus on differences from those described with reference to FIGS. 8 to 12 .
도 13 및 도 14를 참조하면, 유전판(700)은 앞서 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한 유전체(도 1의 10 및 도6의 10)가 적용될 수 있다. 즉, 유전판(700)은 각각 다른 유전율 및 다른 표면 거칠기를 가지는 제1 영역(R1), 제2 영역(R2) 및 제3 영역(R3)을 포함할 수 있다. 제1 영역(R1)의 유전율은 제2 영역(R2)의 유전율보다 클 수 있다. 제2 영역(R2)의 유전율은 제3 영역(R3)의 유전율보다 클 수 있다. 동시에, 제1 영역(R1)의 표면 거칠기는 제2 영역(R2)의 표면 거칠기보다 클 수 있다. 제2 영역(R2)의 표면 거칠기는 제3 영역(R3)의 표면 거칠기보다 클 수 있다.Referring to FIGS. 13 and 14 , the
마이크로파 인가 유닛(400)의 내부 도체(434)으로부터 제공되는 마이크로파는 각각 유전율과 표면 거칠기가 다른 제1 영역(R1), 제2 영역(R2) 및 제3 영역(R3)을 통과함에 따라, 제1 영역(R1), 제2 영역(R2) 및 제3 영역(R3)에서 기판(W)으로의 전달율과 마이크로파의 굴절되는 정도가 달라질 수 있다. As the microwaves supplied from the
예를 들어, 유전율이 가장 높은 제1 영역(R1)은 정전용량이 크므로, 내부 도체(434)로부터 제공받은 마이크로파 중 유전판(700)를 통해 기판(W)으로 전달되는 마이크로파의 양의 비율인 마이크로파 전달율은, 유전판(700)의 제1 영역(R1)에서 가장 낮을 수 있다. 유전율이 가장 낮은 제3 영역(R3)은 정전용량이 작으므로, 마이크로파 전달율은 유전판(700)의 제3 영역(R3)에서 가장 높을 수 있다. 유전율이 제3 영역(R3)보다 높고 제1 영역(R1)보다 낮은 제2 영역(R2)은 정전용량이 제3 영역(R3)보다 크고 제1 영역(R1)보다 작으므로, 마이크로파 전달율이 제1 영역(R1)보다 높고 제3 영역(R3)보다 낮을 수 있다.For example, since the first region R1 having the highest permittivity has a large capacitance, the ratio of the amount of microwaves transmitted to the substrate W through the
또한, 제2 영역(R2)보다 표면 거칠기가 더 큰 제1 영역(R1)을 통과할 때 마이크로파는 굴절부를 통과하면서 제2 영역(R2)보다 제1 영역(R1)에서 더 많이 굴절될 수 있다. 또한, 제3 영역(R3)보다 표면 거칠기가 더 큰 제2 영역(R2)을 통과할 때 마이크로파는 굴절부를 통과하면서 제3 영역(R3)보다 제2 영역(R2)에서 더 많이 굴절될 수 있다.In addition, when passing through the first region R1 having a larger surface roughness than the second region R2, the microwave may be refracted more in the first region R1 than in the second region R2 while passing through the refracting unit. . In addition, when passing through the second region R2 having a larger surface roughness than the third region R3, the microwave may be refracted more in the second region R2 than in the third region R3 while passing through the refracting part. .
이에 따라, 유전판(700)이 내부 도체(434)로부터 제공받는 마이크로파의 양은 제3 영역(R3)보다 제2 영역(R2)에서 더 많고, 제2 영역(R2)보다 제1 영역(R1)에서 더 많음에도 불구하고, 유전판(700)을 거쳐 기판(W)으로 전달되는 마이크로파는 균일할 수 있다.Accordingly, the amount of microwaves received by the
도 15는 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 유전체를 포함하는 기판 처리 장치를 도시한 도면이다. 설명의 편의를 위해, 도 8, 도 11 및 도 13을 참조하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.15 is a diagram illustrating a substrate processing apparatus including a dielectric material according to some other embodiments of the present invention. For convenience of explanation, the description will focus on differences from those described with reference to FIGS. 8, 11, and 13 .
도 15를 참조하면, 도 2를 참조하면, 기판 처리 장치는 공정 챔버(100), 기판 지지 유닛(200), 가스 공급 유닛(300), 마이크로파 인가 유닛(400), 플라즈마 소스(500) 및 유전판(700)을 포함한다.Referring to FIG. 15 and FIG. 2 , the substrate processing apparatus includes a
기판 지지 유닛(200)은 기둥부(210) 및 링 어셈블리(230)를 포함할 수 있다. 기둥부(210)는 유전판(700)과 링 어셈블리(230)를 지지할 수 있다. 링 어셈블리(230)는 플라즈마를 기판(W)으로 집중시킨다. 링 어셈블리(250)는 내측링(232) 및 외측링(234)을 포함한다. 내측링(232)은 유전판(210)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내측링(232)을 베이스(230)의 가장자리영역에 위치된다. 내측링(232)의 상면은 유전판(210)의 상면과 동일한 높이를 가지도록 제공된다. 내측링(232)의 상면 내측부는 기판(W)의 저면 가장자리영역을 지지한다. 외측링(234)은 내측링(232)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 외측링(234)은 베이스(230)의 가장자리영역에서 내측링(232)과 인접하게 위치된다. 외측링(234)의 상면은 내측링(232)의 상면에 비해 그 높이가 높게 제공된다. 일 예에 의하면, 포커스링은 세라믹을 포함하는 재질로 제공될 수 있다.The
플라즈마 소스(500)는 챔버(100) 내에 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기시킨다. 플라즈마 소스(500)로는 유도 결합형 플라즈마(ICP: inductively coupled plasma) 소스가 사용될 수 있다. 플라즈마 소스(500)는 안테나 (510) 및 외부전원(530)을 포함한다. 안테나(510)는 챔버(100)의 외측 상부에 배치된다. 안테나(510)는 복수 회 감기는 나선 형상으로 제공되고, 외부전원(530)과 연결된다. 안테나(510)는 외부전원(530)으로부터 전력을 인가받는다. 전력이 인가된 안테나(510)는 챔버(100)의 처리 공간(140)에 방전공간을 형성한다. 방전공간 내에 머무르는 공정 가스는 플라즈마 상태로 여기될 수 있다.The
유전판(700)은 마이크로파를 마이크로파 인가 유닛(400)으로부터 기판(W)으로 전달한다. 유전판(700)은 기판(W)의 하부에 위치하며, 소정 두께를 갖는 원판으로 제공될 수 있다. The
유전판(700)은 앞서 설명한 유전체가 적용될 수 있다. 예를 들어, 유전판(700)은 각각 다른 유전율을 가지는 제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2)을 포함할 수 있다. 제1 영역(R1)의 유전율은 제2 영역(R2)의 유전율보다 클 수 있다.The
제1 영역(R1)은 마이크로파 인가 유닛(400)과 중첩되는 영역을 포함할 수 있다. 제2 영역(R2)은 마이크로파 인가 유닛(400)과 중첩되지 않는 영역을 반드시 포함한다. 달리 표현하자면, 제1 영역(R1)과 마이크로파 인가 유닛(400) 사이의 최단 거리는 제2 영역(R2)과 마이크로파 인가 유닛(400) 사이의 최단 거리보다 짧다. 이에 따라, 유전판(210)이 마이크로파 인가 유닛(400)으로부터 제공받는 마이크로파의 양은 제2 영역(R2)보다 제1 영역(R1)에서 더 많다.The first area R1 may include an area overlapping the
유전판(700)은 각각 유전율이 다른 1 영역(R1) 및 제2 영역(R2)을 통해 마이크로파 인가 유닛(400)으로부터 제공받은 마이크로파를 기판(W)으로 다른 전달율로 전달할 수 있다. 이에 따라, 유전판(700)이 마이크로파 인가 유닛(400)으로부터 제공받는 마이크로파의 양은 제2 영역(R2)보다 제1 영역(R1)에서 더 많음에도 불구하고, 유전판(210)을 거쳐 기판(W)으로 전달되는 마이크로파는 균일할 수 있다.The
도 15에는 유전판(700)이 각각 다른 유전율을 가지는 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)을 포함하는 것으로 도시하였으나, 실시예는 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 유전판(700)은 표면 거칠기가 다른 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)을 포함할 수 있다. 다른 예를 들어, 유전판(700)은 유전율과 표면 거칠기가 모두 다른 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)을 포함할 수 있다.Although the
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the above and accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. You will understand that there is Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting.
10: 유전체
20: 마이크로파 소오스
100: 공정 챔버
200: 기판 지지 유닛
300: 가스 공급 유닛
400: 마이크로파 인가 유닛
500: 안테나 유닛
600: 지파판
700: 유전판10: dielectric 20: microwave source
100: process chamber 200: substrate support unit
300: gas supply unit 400: microwave application unit
500: antenna unit 600: wave plate
700: dielectric plate
Claims (9)
마이크로파를 발생시키는 소오스; 및
상기 마이크로파를 제공받아 상기 내부 공간으로 확산 및 투과시켜 기판으로 전달하는 유전체를 포함하되,
상기 유전체는,
상기 마이크로파의 기판에 대한 제1 전달율을 가지는 제1 영역과,
상기 제1 전달율보다 작은 제2 전달율을 가지는 제2 영역을 포함하는, 기판 처리 장치.a process chamber forming an inner space;
a source that generates microwaves; and
Including a dielectric that receives the microwaves, diffuses and transmits them into the inner space, and transmits them to the substrate,
The dielectric,
a first region having a first transmittance of the microwave to the substrate;
A substrate processing apparatus comprising a second region having a second transmittance smaller than the first transmittance.
상기 제1 영역은 제1 표면 거칠기를 가지고,
상기 제2 영역은 상기 제1 표면 거칠기보다 작은 제2 표면 거칠기를 가지는, 기판 처리 장치.According to claim 1,
The first region has a first surface roughness,
The substrate processing apparatus of claim 1 , wherein the second region has a second surface roughness smaller than the first surface roughness.
상기 제1 영역은 제1 유전율을 가지고,
상기 제2 영역은 상기 제1 유전율보다 작은 제2 유전율을 가지는, 기판 처리 장치.According to claim 1,
The first region has a first permittivity,
The second region has a second permittivity smaller than the first permittivity, the substrate processing apparatus.
상기 제1 영역은,
상기 제1 영역의 일부 또는 전부가 상기 소오스와 중첩되는, 기판 처리 장치.According to claim 1,
The first region,
A part or all of the first region overlaps the source.
상기 제2 영역은 상기 제1 영역을 둘러싸는, 기판 처리 장치.According to claim 1,
The second area surrounds the first area, the substrate processing apparatus.
상기 제1 영역은, AlN, Al2O3 및 SiC 중 어느 하나를 포함하고,
상기 제2 영역은, BN, Si3N4 및 BeO 중 어느 하나를 포함하는, 기판 처리 장치.According to claim 1,
The first region includes any one of AlN, Al2O3 and SiC,
The second region includes any one of BN, Si3N4 and BeO.
마이크로파를 발생시키는 소오스; 및
복수의 영역을 포함하고, 상기 마이크로파를 제공받아 상기 내부 공간으로 확산 및 투과시켜 기판으로 전달하는 유전체를 포함하되,
상기 복수의 영역은, 동심원 형태로 배치되고,
상기 복수의 영역 각각은,
각각 다른 전달율로 상기 마이크로파를 상기 기판으로 전달하는, 기판 처리 장치.a process chamber forming an inner space;
a source that generates microwaves; and
Including a plurality of regions, including a dielectric that receives the microwaves, diffuses and transmits them into the inner space, and transmits them to the substrate,
The plurality of regions are arranged in a concentric circle shape,
Each of the plurality of areas,
A substrate processing apparatus that transmits the microwaves to the substrate at different transmission rates.
마이크로파를 발생시키는 소오스; 및
상기 마이크로파를 제공받아 상기 내부 공간으로 확산 및 투과시켜 기판으로 전달하는 유전체를 포함하되,
상기 유전체는,
제1 표면 거칠기를 가지는 센터 영역과, 상기 센터 영역을 둘러싸고 상기 제1 표면 거칠기보다 작은 제2 표면 거칠기를 가지는 에지 영역을 포함하는, 기판 처리 장치.a process chamber forming an inner space;
a source that generates microwaves; and
Including a dielectric that receives the microwaves, diffuses and transmits them into the inner space, and transmits them to the substrate,
The dielectric,
A substrate processing apparatus comprising: a center region having a first surface roughness; and an edge region surrounding the center region and having a second surface roughness smaller than the first surface roughness.
상기 내부 공간에 설치되고, 기판을 지지하는 기판 지지부;
마이크로파를 발생시키는 소오스; 및
제1 영역과 제2 영역을 포함하고, 상기 마이크로파를 제공받아 상기 기판으로 전달하는 유전체를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하고,
상기 내부 공간으로 상기 기판을 반입하여 상기 기판 지지부에 상기 기판을 배치하고,
상기 제1 영역과 상기 제2 영역을 통해 상기 마이크로파를 상기 내부 공간으로 전달하여 상기 기판을 어닐링하는 것을 포함하되,
상기 유전체는,
상기 제1 영역을 통해 상기 마이크로파를 제1 전달율로 상기 기판에 전달하고,
상기 제2 영역을 통해 상기 마이크로파를 상기 제1 전달율보다 작은 제2 전달율로 상기 기판에 전달하는, 기판 처리 방법.a process chamber forming an inner space;
a substrate support unit installed in the inner space and supporting a substrate;
a source that generates microwaves; and
Providing a substrate processing apparatus including a dielectric including a first region and a second region and receiving and transmitting the microwave to the substrate;
carrying the substrate into the inner space and disposing the substrate on the substrate support;
annealing the substrate by transmitting the microwave to the inner space through the first region and the second region;
The dielectric,
Transmitting the microwave to the substrate at a first transmission rate through the first region;
Transmitting the microwave to the substrate at a second transmission rate smaller than the first transmission rate through the second region.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination |