KR20230075153A - substrate supporting apparatus and substrate processing apparatus including the same - Google Patents

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이승호
이우성
오용탁
임성순
정운영
김동형
김민진
김학민
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Abstract

According to one aspect of the present invention, a substrate supporting device comprises: a substrate-supporting unit on which a substrate is seated on an upper surface; a first heater installed in a center unit of the substrate-supporting unit to heat a center unit of the substrate; a second heater installed on an outer unit of the substrate-supporting unit to heat an outer unit of the substrate; a first heater power-supplying unit applying power to the first heater; a second heater power-supplying unit applying power to the second heater; a first sensor for obtaining information related to the temperature of the first heater or the center unit of the substrate-supporting unit; a first heater control unit controlling the first heater power-supplying unit to set the center unit of the substrate to a first set temperature; and a second heater control unit controlling the second heater power supplying unit to dynamically adjust the outer unit of the substrate to a second set temperature calculated based on a first temperature value obtained by using the first sensor. According to embodiments of the present invention, it is possible to control the substrate-supporting unit by dividing the same into several areas while suppressing damage due to temperature differences, thereby increasing the lifespan of the substrate-supporting unit.

Description

기판 지지 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치{substrate supporting apparatus and substrate processing apparatus including the same}Substrate supporting apparatus and substrate processing apparatus including the same {substrate supporting apparatus and substrate processing apparatus including the same}

본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판 지지 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly, to a substrate support apparatus and a substrate processing apparatus including the same.

반도체 소자를 제조하기 위해서는 진공 분위기의 기판 처리 장치에서 각종 기판 처리 공정이 수행된다. 예컨대, 공정 챔버 내에 기판을 로딩하고 기판 상에 박막을 증착하거나 박막을 식각하는 등의 공정이 진행될 수 있다. 여기서, 기판은 공정 챔버 내에 설치된 기판 지지부에 지지되며, 기판 지지부의 상부에 설치되는 가스 분사부를 통해 공정 가스를 기판으로 분사할 수 있다.In order to manufacture a semiconductor device, various substrate processing processes are performed in a substrate processing apparatus in a vacuum atmosphere. For example, a process such as loading a substrate into a process chamber, depositing a thin film on the substrate, or etching the thin film may be performed. Here, the substrate is supported by a substrate support unit installed in the process chamber, and process gas may be injected to the substrate through a gas dispensing unit installed above the substrate support unit.

이러한 기판 처리 장치에서 기판의 정밀한 온도 제어를 위하여 기판 지지부 내에 히터들을 두 존, 예컨대 중심부와 외곽부로 나누어 배치하고 각 존 별로 히터를 별도로 제어하는 멀티 존 히팅 방법이 사용되고 있다. 통상적으로 기판 지지부의 온도는 중심부에서만 측정되기 때문에, 중심부는 측정된 온도에 따라서 제어하지만, 외곽부는 별도로 온도를 측정하지 않기 때문에, 중심부의 제어값에 비례하여 제어하고 있다.In such a substrate processing apparatus, a multi-zone heating method is used in which heaters are divided into two zones, for example, a central part and an outer part, and separately controlled for each zone, in order to precisely control the temperature of the substrate. Typically, since the temperature of the substrate support is measured only at the center, the center is controlled according to the measured temperature, but since the temperature of the outer portion is not separately measured, it is controlled in proportion to the control value of the center.

하지만, 기판 지지부의 중심부가 가스 등으로 인해서 갑자기 차가워지는 경우, 중심부의 파워가 급격하게 상승되게 되며 이 경우 외곽부는 온도 변화가 없는 경우에도 비례하여 파워가 급격하게 상승되게 된다. 이러한 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 외곽부의 온도(T2)가 중심부의 온도(T1)보다 순간적으로 급격하게 상승하여 기판 지지부 내에 온도 편차가 크게 생길 수 있다. 도 1에서 외곽부의 온도(T2)는 후술하는 본 발명의 방법에 따라서 측정된 것이다. 이러한 온도 편차는 기판 지지부를 손상시켜, 그 수명을 감소시킬 수 있다. However, when the center of the substrate support is suddenly cold due to gas or the like, the power of the center increases rapidly, and in this case, the power of the outer portion increases rapidly in proportion to the case where there is no temperature change. In this case, as shown in FIG. 1 , the temperature T2 of the outer portion instantaneously and more rapidly rises than the temperature T1 of the central portion, so that a large temperature deviation may occur in the substrate support portion. In FIG. 1, the temperature T2 of the outer portion is measured according to the method of the present invention described later. These temperature variations can damage the substrate support, reducing its life.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 기판 지지부의 온도를 여러 영역으로 나누어 제어하면서도 온도 차에 의한 손상 발생을 억제하여 수명을 늘릴 수 있는 기판 지지 장치 및 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The present invention is intended to solve various problems including the above problems, and a substrate support device and a substrate processing device capable of extending life by suppressing damage caused by a temperature difference while controlling the temperature of a substrate support by dividing it into several areas. It aims to provide However, these tasks are illustrative, and the scope of the present invention is not limited thereby.

본 발명의 일 관점에 의한 기판 지지 장치는, 상면에 기판이 안착되는 기판 지지부와, 상기 기판의 중심부를 가열하기 위하여 상기 기판 지지부의 중심부에 설치되는 제 1 히터와, 상기 기판의 외곽부를 가열하기 위하여 상기 기판 지지부의 외곽부에 설치되는 제 2 히터와, 상기 제 1 히터에 전원을 인가하는 제 1 히터 전원부와, 상기 제 2 히터에 전원을 인가하는 제 2 히터 전원부와, 상기 제 1 히터 또는 상기 기판 지지부의 중심부의 온도에 관련된 정보를 얻기 위한 제 1 센서와, 상기 기판의 중심부를 제 1 설정 온도로 맞추도록 상기 제 1 히터 전원부를 제어하는 제 1 히터 제어부와, 상기 기판의 외곽부를, 상기 제 1 센서를 이용하여 얻어진 제 1 온도값에 기초하여 계산된 제 2 설정 온도로 동적으로 맞추도록, 상기 제 2 히터 전원부를 제어하는 제 2 히터 제어부를 포함한다.A substrate supporting device according to one aspect of the present invention includes a substrate support on which a substrate is seated on an upper surface, a first heater installed in the center of the substrate support to heat the center of the substrate, and heating the outer portion of the substrate. A second heater installed on the outer edge of the substrate supporter, a first heater power supply unit for applying power to the first heater, a second heater power supply unit for applying power to the second heater, and the first heater or A first sensor for obtaining information related to the temperature of the central portion of the substrate support unit, a first heater controller for controlling the first heater power supply unit to adjust the central portion of the substrate to a first set temperature, and an outer portion of the substrate, and a second heater control unit controlling the second heater power supply unit to dynamically adjust to a second set temperature calculated based on the first temperature value obtained by using the first sensor.

상기 기판 지지 장치에 있어서, 상기 제 1 센서는 상기 제 1 히터의 제 1 저항값을 얻기 위한 제 1 저항 측정부를 포함하고, 상기 제 1 히터 제어부는 상기 제 1 저항 측정부로부터 전달받은 상기 제 1 저항값을 변환하여 상기 제 1 온도값을 얻기 위한 제 1 온도 변환부를 포함할 수 있다.In the substrate support device, the first sensor includes a first resistance measurement unit for obtaining a first resistance value of the first heater, and the first heater control unit measures the first resistance transmitted from the first resistance measurement unit. A first temperature conversion unit configured to obtain the first temperature value by converting a resistance value may be included.

상기 기판 지지 장치에 있어서, 상기 제 2 설정 온도는 상기 제 1 히터 제어부로부터 얻어진 상기 제 1 온도값에 비례하여 또는 상기 제 1 온도값에 오프셋값을 부가하여 계산될 수 있다.In the substrate supporting apparatus, the second set temperature may be calculated in proportion to the first temperature value obtained from the first heater control unit or by adding an offset value to the first temperature value.

상기 기판 지지 장치에 있어서, 상기 제 1 저항 측정부는 상기 제 1 히터에 인가되는 전압과 상기 제 1 히터를 통해서 흐르는 전류를 통해서 상기 제 1 저항값을 계산할 수 있다.In the substrate support device, the first resistance measuring unit may calculate the first resistance value based on a voltage applied to the first heater and a current flowing through the first heater.

상기 기판 지지 장치에 있어서, 상기 제 1 센서는 상기 기판 지지부의 중심부에 설치된 온도 센서를 포함하고, 상기 제 1 히터 제어부는 상기 온도 센서로부터 제 1 온도 측정값을 얻고, 상기 제 1 온도 측정값과 상기 제 1 설정 온도에 기초하여 상기 제 1 히터 전원부를 제어할 수 있다.In the substrate support device, the first sensor includes a temperature sensor installed in the center of the substrate support unit, and the first heater controller obtains a first temperature measurement value from the temperature sensor, and the first temperature measurement value and The first heater power source may be controlled based on the first set temperature.

상기 기판 지지 장치에 있어서, 상기 제 1 히터 제어부는 상기 제 1 온도 측정값을 상기 제 1 온도값으로 이용할 수 있다.In the substrate supporting device, the first heater controller may use the first temperature measurement value as the first temperature value.

상기 기판 지지 장치에 있어서, 상기 제 2 히터의 온도에 관련된 정보를 얻기 위해서, 상기 제 2 히터의 제 2 저항값을 얻기 위한 제 2 저항 측정부를 포함하고, 상기 제 2 히터 제어부는 상기 제 2 저항 측정부로부터 전달받은 상기 제 2저항값을 변환하여 제 2 온도값을 얻기 위한 제 2 온도 변환부를 포함하고, 상기 제 2 온도값과 상기 제 2 설정 온도에 기초하여 상기 제 2 히터 전원부를 제어할 수 있다.In the substrate support device, in order to obtain information related to the temperature of the second heater, a second resistance measurement unit for obtaining a second resistance value of the second heater is included, and the second heater control unit measures the second resistance A second temperature conversion unit configured to obtain a second temperature value by converting the second resistance value received from the measurement unit, and to control the second heater power supply unit based on the second temperature value and the second set temperature. can

상기 기판 지지 장치에 있어서, 상기 제 2 저항 측정부는 상기 제 2 히터에 인가되는 전압과 상기 제 2 히터를 통해서 흐르는 전류를 통해서 상기 제 2 저항값을 계산할 수 있다.In the substrate supporting device, the second resistance measuring unit may calculate the second resistance value based on a voltage applied to the second heater and a current flowing through the second heater.

상기 기판 지지 장치에 있어서, 상기 기판 지지부를 회전시키거나 또는 승강시키기 위하여 상기 기판 지지부에 결합된 샤프트를 더 포함하고, 상기 샤프트 내에는 상기 제 1 히터와 상기 제 1 히터 전원부를 전기적으로 연결하기 위한 제 1 파워 로드 및 상기 제 2 히터와 상기 제 2 히터 전원부를 전기적으로 연결하기 위한 제 2 파워 로드가 삽입될 수 있다.In the substrate support device, further comprising a shaft coupled to the substrate support to rotate or elevate the substrate support, and in the shaft for electrically connecting the first heater and the first heater power supply. A first power rod and a second power rod for electrically connecting the second heater and the second heater power source may be inserted.

본 발명의 다른 관점에 따른 기판 처리 장치는, 공정 챔버와, 상기 공정 챔버에 결합된 전술한 기판 지지 장치와, 상기 기판 지지부로 공정 가스를 분사하기 위해서 상기 기판 지지부에 대항되게 상기 공정 챔버에 결합된 가스 분사부를 포함한다.A substrate processing apparatus according to another aspect of the present invention includes a process chamber, the aforementioned substrate support apparatus coupled to the process chamber, and coupled to the process chamber to face the substrate support for injecting a process gas to the substrate support. It includes a gas injection part.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 실시예들에 따른 기판 지지 장치 및 기판 처리 장치에 따르면, 기판 지지부를 여러 영역으로 나누어 제어하면서도 온도 차에 의한 손상 발생을 억제하여 그 수명을 늘릴 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to the substrate support apparatus and the substrate processing apparatus according to the embodiments of the present invention made as described above, while controlling the substrate support by dividing it into several regions, it is possible to suppress damage caused by a temperature difference and thus extend its lifespan. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 통상적인 기판 지지 장치의 사용 시 온도 편차를 보여주는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 장치를 보여주는 개략도이다.
도 3은 도 2의 기판 지지 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 기판 지지 장치의 동작 시 온도 편차를 보여주는 그래프이다.1 is a graph showing temperature variations when using a conventional substrate support device.
2 is a schematic diagram showing a substrate support device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic block diagram illustrating an operating method of the substrate support device of FIG. 2 .
4 is a schematic diagram showing a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
5 is a graph showing a temperature deviation during operation of a substrate support device according to embodiments of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, several preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art, and the following examples may be modified in many different forms, and the scope of the present invention is as follows It is not limited to the examples. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the spirit of the invention to those skilled in the art. In addition, the thickness or size of each layer in the drawings is exaggerated for convenience and clarity of explanation.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 장치(50)를 보여주는 개략도이다.2 is a schematic diagram showing a substrate support device 50 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 기판 지지 장치(50)는 기판 지지부(52) 및 샤프트(60)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , a substrate support device 50 may include a substrate support 52 and a shaft 60 .

기판 지지부(52)에는 상면에 기판(S)이 안착되는 기판 안착부(54)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 기판 안착부(54)는 기판(S)이 안착될 수 있도록 기판 지지부(52)의 상면에 소정의 리세스 홈을 파서 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 기판 지지부(52)는 세라믹 소재로 형성되고, 세라믹 분말을 소결하여 형성될 수 있다.A substrate seating portion 54 on which the substrate S is seated may be formed on an upper surface of the substrate support portion 52 . For example, the substrate seating portion 54 may be formed by digging a predetermined recess in the upper surface of the substrate support portion 52 so that the substrate S can be seated thereon. In some embodiments, the substrate support 52 is formed of a ceramic material and may be formed by sintering ceramic powder.

기판 지지부(52)의 형상은 대체로 기판(S)의 모양에 대응되나 이에 한정되지 않고 기판(S)을 안정적으로 안착시킬 수 있도록 기판(S)보다 크게 다양한 형상으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 기판(S)은 반도체 웨이퍼일 수 있고, 이 경우 기판 안착부(54)는 이러한 웨이퍼 형상에 대응되게 형성될 수 있다.The shape of the substrate support 52 generally corresponds to the shape of the substrate (S), but is not limited thereto and may be provided in various shapes larger than the substrate (S) so as to stably seat the substrate (S). For example, the substrate S may be a semiconductor wafer, and in this case, the substrate seating portion 54 may be formed to correspond to the shape of the wafer.

기판 지지부(52)는 기판(S)의 중심부(S1)에 대응하는 중심부(52a)와 기판(S)의 외곽부(S2)에 대응하는 외곽부(52b)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 기판 지지부(52)의 중심부(52a)는 내측 영역(inner region)으로 불리고, 외곽부(52b)는 외측 영역(outer region)으로 불릴 수도 있다. The substrate support 52 may include a central portion 52a corresponding to the central portion S1 of the substrate S and an outer portion 52b corresponding to the outer portion S2 of the substrate S. In some embodiments, the central portion 52a of the substrate support 52 may be referred to as an inner region and the outer portion 52b may be referred to as an outer region.

한편, 기판(S)에서 중심부(S1)와 외곽부(S2)는 편의상 구분으로서, 중심부(S1)는 기판(S)의 중심을 포함하는 영역이고, 외곽부(S2)는 이러한 중심부(S1)를 둘러싸는 나머지 영역으로 이해될 수 있다. 유사하게, 기판 지지부(52)에서 중심부(52a)는 기판 지지부(52)의 중심을 포함하는 영역이고, 외곽부(52b)는 중심부(52a)를 둘러싸는 나머지 영역으로 이해될 수 있다.On the other hand, in the substrate (S), the center (S1) and the outer portion (S2) are divided for convenience, the center (S1) is a region including the center of the substrate (S), and the outer portion (S2) is such a center (S1) It can be understood as the remaining area surrounding . Similarly, in the substrate supporter 52, the center portion 52a may be an area including the center of the substrate supporter 52, and the outer portion 52b may be understood as the remaining area surrounding the center portion 52a.

샤프트(60)는 기판 지지부(52)의 하방에서 기판 지지부(52)에 결합될 수 있다. 샤프트(60)는 기판 지지부(52)를 지지하면서, 기판 지지부(52)를 상하로 이동시키거나 또는 회전 시킬 수 있도록 구동 장치(미도시)에 연결될 수 있다. 일부 실시예에서, 샤프트(60)에는 공정 챔버의 기밀 유지를 위하여 벨로우즈관(미도시)이 연결될 수도 있다.The shaft 60 may be coupled to the substrate support 52 below the substrate support 52 . The shaft 60 may be connected to a driving device (not shown) to vertically move or rotate the substrate support 52 while supporting the substrate support 52 . In some embodiments, a bellows pipe (not shown) may be connected to the shaft 60 to keep the process chamber airtight.

제 1 히터(72)는 기판(S)의 중심부(S1)를 가열하기 위하여 기판 지지부(52)의 중심부(52a)에 설치될 수 있고, 제 2 히터(82)는 기판(S)의 외곽부(S2)를 가열하기 위하여 기판 지지부(52)의 외곽부(52b)에 설치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 히터(72) 및 제 2 히터(82)는 기판 지지부(52) 내에 매설될 수 있다. 나아가, 제 1 히터(72)는 저항 가열을 위한 제 1 발열 열선을 포함하고, 제 2 히터(82)는 저항 가열을 위한 제 2 발열 열선을 포함할 수 있다. 제 1 히터(72)와 제 2 히터(82)는 다양한 모양으로 루프를 구성하도록 배치될 수 있고, 다만 별도의 제어를 위해서 서로 분리될 수 있다.The first heater 72 may be installed in the central portion 52a of the substrate support 52 to heat the central portion S1 of the substrate S, and the second heater 82 may be installed in the outer portion of the substrate S. In order to heat (S2), it may be installed on the outer portion 52b of the substrate support 52. For example, the first heater 72 and the second heater 82 may be embedded within the substrate support 52 . Furthermore, the first heater 72 may include a first heating wire for resistance heating, and the second heater 82 may include a second heating wire for resistance heating. The first heater 72 and the second heater 82 may be arranged to form a loop in various shapes, but may be separated from each other for separate control.

제 1 히터 전원부(74)는 제 1 히터(72)에 전원을 인가하도록 제 1 히터(72)에 연결될 수 있고, 제 2 히터 전원부(84)는 제 2 히터(82)에 전원을 인가하도록 제 2 히터(82)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제 1 히터 전원부(74) 및 제 2 히터 전원부(84)는 제 1 히터(72) 및 제 2 히터(82)에 각각 RF 전력을 인가할 수 있는 RF 전원을 포함할 수 있다.The first heater power supply unit 74 may be connected to the first heater 72 to apply power to the first heater 72, and the second heater power supply unit 84 may supply power to the second heater 82. 2 can be connected to the heater 82. For example, the first heater power supply unit 74 and the second heater power supply unit 84 may include RF power sources capable of applying RF power to the first heater 72 and the second heater 82 , respectively.

일부 실시예에서, 샤프트(60) 내에는 제 1 히터(72)와 제 1 히터 전원부(74)를 전기적으로 연결하기 위한 제 1 파워 로드(64) 및 제 2 히터(82)와 제 2 히터 전원부(84)를 전기적으로 연결하기 위한 제 2 파워 로드(62)가 삽입될 수 있다. 예를 들어, 제 1 파워 로드(64) 및 제 2 파워 로드(62)는 전력 회로망의 구성에 따라서 복수로 배치될 수 있다.In some embodiments, a first power rod 64 and a second heater 82 and a second heater power supply for electrically connecting the first heater 72 and the first heater power supply 74 are provided in the shaft 60. A second power rod 62 for electrically connecting 84 may be inserted. For example, the first power rod 64 and the second power rod 62 may be arranged in plurality according to the configuration of the power circuitry.

부가적으로, 제 1 히터(72) 및 제 1 히터 전원부(74) 사이와, 제 2 히터(82) 및 제 2 히터 전원부(84) 사이에는 노이즈 필터링을 위한 적어도 하나의 필터(미도시)가 각각 부가될 수도 있다.Additionally, at least one filter (not shown) for noise filtering is provided between the first heater 72 and the first heater power supply unit 74 and between the second heater 82 and the second heater power supply unit 84. Each may be added.

제 1 히터 제어부(78)는 제 1 히터 전원부(74)를 제어하여 제 1 히터(72)의 발열을 제어할 수 있다. 에를 들어, 제 1 히터 제어부(78)는 기판(S)의 중심부(S1)의 온도를 제 1 설정 온도로 맞추도록 제 1 히터 전원부(74)를 제어할 수 있다.The first heater control unit 78 may control heat generation of the first heater 72 by controlling the first heater power supply unit 74 . For example, the first heater control unit 78 may control the first heater power supply unit 74 to adjust the temperature of the central portion S1 of the substrate S to a first set temperature.

제 2 히터 제어부(88)는 제 2 히터 전원부(84)를 제어하여 제 2 히터(82)의 발열을 제어할 수 있다. 에를 들어, 제 2 히터 제어부(88)는 기판(S)의 외곽부(S2)의 온도를 제 2 설정 온도로 맞추도록 제 2 히터 전원부(84)를 제어할 수 있다.The second heater control unit 88 may control heat generation of the second heater 82 by controlling the second heater power supply unit 84 . For example, the second heater control unit 88 may control the second heater power supply unit 84 to adjust the temperature of the outer portion S2 of the substrate S to the second set temperature.

제 1 센서(77)는 제 1 히터(72) 또는 기판 지지부(52)의 중심부(52a)의 온도에 관련된 정보를 얻기 위해서 부가될 수 있다. 예를 들어, 제 1 센서(77)는 기판 지지부(52)의 중싱부(52a)에 설치된 온도 센서(73) 및/또는 제 1 히터(72)의 제 1 저항값을 얻기 위한 제 1 저항 측정부(75)를 포함할 수 있다. A first sensor 77 may be added to obtain information related to the temperature of the first heater 72 or the central portion 52a of the substrate support 52 . For example, the first sensor 77 is a temperature sensor 73 installed in the central portion 52a of the substrate support 52 and/or a first resistance measurement to obtain a first resistance value of the first heater 72. A portion 75 may be included.

보다 구체적으로 보면, 온도 센서(73)는 써모커플(thermocouple) 센서를 포함할 수 있고, 기판 지지부(52)의 중싱부(52a)의 온도를 측정하기 위하여 샤프트(60)의 내부를 통해서 제 1 히터(72) 주변에 그 접점이 위치되도록 설치될 수 있다. More specifically, the temperature sensor 73 may include a thermocouple sensor, and in order to measure the temperature of the central portion 52a of the substrate support portion 52, the first temperature sensor 73 passes through the inside of the shaft 60. It can be installed so that its contacts are located around the heater 72 .

제 1 저항 측정부(75)는 제 1 히터(72)에 인가되는 전압과 제 1 히터(72)를 통해서 흐르는 전류를 통해서 제 1 저항값을 계산할 수 있다. 일부 실시예에서, 제 1 히터(72)에는 RF 전력이 인가될 수 있고, 이 경우 제 1 저항값은 임피던스(impedance)를 의미하거나 또는 이러한 임피던스로부터 변환된 저항값을 의미할 수도 있다. 제 1 저항 측정부(75)는 제 1 히터(72)에 인가되는 전압과 제 1 히터(72)를 통해서 흐르는 전류를 측정하기 위해서 제 1 히터(72) 또는 제 1 히터 전원부(74)의 전력 라인 경로 상 또는 전력 라인과 연결되도록 설치될 수 있다.The first resistance measurement unit 75 may calculate the first resistance value through a voltage applied to the first heater 72 and a current flowing through the first heater 72 . In some embodiments, RF power may be applied to the first heater 72, and in this case, the first resistance value may mean impedance or a resistance value converted from such impedance. The first resistance measurement unit 75 measures the voltage applied to the first heater 72 and the current flowing through the first heater 72 to measure the power of the first heater 72 or the first heater power supply unit 74. It can be installed on a line path or connected to a power line.

제 1 히터(72)의 제 1 저항값은 제 1 히터(72)의 온도에 따라서 가변되는 함수로 알려져 있다. 따라서, 제 1 히터(72)의 제 1 저항값과 온도에 따른 관계식을 이론과 측정예들을 이용하여 구하면, 제 1 히터(72)의 제 1 저항값을 제 1 히터(72)의 제 1 온도값으로 변환할 수 있게 된다. The first resistance value of the first heater 72 is known as a function varying according to the temperature of the first heater 72 . Therefore, if a relational expression according to the first resistance value and temperature of the first heater 72 is obtained using theory and measurement examples, the first resistance value of the first heater 72 is determined as the first temperature of the first heater 72 value can be converted.

제 1 온도 변환부(76)는 제 1 저항 측정부(75)로부터 전달받은 제 1 저항값을 변환하여 제 1 히터(72)의 제 1 온도값을 얻을 수 있다. 예를 들어, 제 1 히터 제어부(78)는 제 1 온도 변환부(76)를 포함하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 제 1 온도 변환부(76)는 제 1 히터 제어부(78) 외부에 별도로 구성되거나 또는 제 1 저항 측정부(75)와 결합되도록 구성될 수도 있다.The first temperature conversion unit 76 may obtain a first temperature value of the first heater 72 by converting the first resistance value received from the first resistance measuring unit 75 . For example, the first heater controller 78 may include a first temperature converter 76 . In some embodiments, the first temperature conversion unit 76 may be separately configured outside the first heater control unit 78 or may be configured to be combined with the first resistance measuring unit 75 .

부가적으로, 제 2 저항 측정부(85)가 제 2 히터(82)의 온도에 관련된 정보를 얻기 위해서 제 2 히터(82)의 제 2 저항값을 얻기 위해서 제공될 수 있다. 예를 들어, 제 2 저항 측정부(85)는 제 2 히터(82)에 인가되는 전압과 제 2 히터(82)를 통해서 흐르는 전류를 통해서 제 2 저항값을 계산할 수 있다. Additionally, a second resistance measurement unit 85 may be provided to obtain a second resistance value of the second heater 82 in order to obtain information related to the temperature of the second heater 82 . For example, the second resistance measurement unit 85 may calculate the second resistance value through a voltage applied to the second heater 82 and a current flowing through the second heater 82 .

일부 실시예에서, 제 2 히터(82)에는 RF 전력이 인가될 수 있고, 이 경우 제 2 저항값은 임피던스(impedance)를 의미하거나 또는 이러한 임피던스로부터 변환된 저항값을 의미할 수도 있다. 제 2 저항 측정부(85)는 제 2 히터(82)에 인가되는 전압과 제 2 히터(82)를 통해서 흐르는 전류를 측정하기 위해서 제 2 히터(82) 또는 제 2 히터 전원부(84)의 전력 라인 경로 상 또는 전력 라인과 연결되도록 설치될 수 있다.In some embodiments, RF power may be applied to the second heater 82, and in this case, the second resistance value may mean impedance or a resistance value converted from such impedance. The second resistance measuring unit 85 measures the voltage applied to the second heater 82 and the current flowing through the second heater 82 to measure the power of the second heater 82 or the second heater power supply unit 84. It can be installed on a line path or connected to a power line.

제 2 히터(82)의 제 2 저항값은 제 2 히터(82)의 온도에 따라서 가변되는 함수로 알려져 있다. 따라서, 제 2 히터(82)의 제 2 저항값과 온도에 따른 관계식을 이론과 측정예들을 이용하여 구하면, 제 2 히터(82)의 제 2 저항값을 제 2 히터(82)의 제 2 온도값으로 변환할 수 있게 된다. The second resistance value of the second heater 82 is known as a function varying according to the temperature of the second heater 82 . Therefore, if a relational expression according to the second resistance value and temperature of the second heater 82 is obtained using theory and measurement examples, the second resistance value of the second heater 82 is calculated as the second temperature of the second heater 82 value can be converted.

제 2 온도 변환부(86)는 제 2 저항 측정부(85)로부터 전달받은 제 2 저항값을 변환하여 제 2 히터(82)의 제 2 온도값을 얻을 수 있다. 예를 들어, 제 2 히터 제어부(88)는 제 2 온도 변환부(86)를 포함하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 제 2 온도 변환부(86)는 제 2 히터 제어부(88) 외부에 별도로 구성되거나 또는 제 2 저항 측정부(85)와 결합되도록 구성될 수도 있다.The second temperature conversion unit 86 may obtain a second temperature value of the second heater 82 by converting the second resistance value received from the second resistance measurement unit 85 . For example, the second heater controller 88 may include a second temperature converter 86 . In some embodiments, the second temperature conversion unit 86 may be separately configured outside the second heater controller 88 or configured to be combined with the second resistance measuring unit 85 .

일부 실시예에서, 온도 센서(73), 제 1 온도 변환부(76) 및 제 2 온도 변환부(86)에 얻어진 온도를 아래와 같이 편의 상 구분할 수 있다. 예를 들어, 온도 센서(73)에 의해서 얻어진 제 1 히터(72) 또는 기판 지지부(52)의 중싱부(52a)의 제 1 온도값은 측정된 값(measured value)으로 지칭되고, 제 1 온도 변환부(76) 및 제 2 온도 변환부(86)에서 각각 얻어진 제 1 온도값 및 제 2 온도값은 변환된 값(transformed value)으로 지칭될 수도 있다. In some embodiments, the temperatures obtained by the temperature sensor 73, the first temperature converter 76, and the second temperature converter 86 may be classified as follows for convenience. For example, the first temperature value of the first heater 72 obtained by the temperature sensor 73 or the central portion 52a of the substrate support 52 is referred to as a measured value, and the first temperature The first temperature value and the second temperature value respectively obtained by the conversion unit 76 and the second temperature conversion unit 86 may be referred to as transformed values.

일부 실시예에서, 제 1 히터 제어부(78)는 온도 센서(73)로부터 제 1 온도 측정값을 얻고, 이 제 1 온도 측정값과 제 1 설정 온도에 기초하여 제 1 히터 전원부(74)를 제어할 수 있다. 또한, 제 2 히터 제어부(88)는 제 2 저항 측정부(85)로부터 전달받은 제 2저항값을 변환하여 제 2 온도값을 얻기 위한 제 2 온도 변환부(86)를 포함하고, 이 제 2 온도값과 제 2 설정 온도에 기초하여 제 2 히터 전원부(84)를 제어할 수 있다.In some embodiments, the first heater controller 78 obtains a first temperature measurement from the temperature sensor 73 and controls the first heater power source 74 based on the first temperature measurement and the first set temperature. can do. In addition, the second heater control unit 88 includes a second temperature conversion unit 86 for obtaining a second temperature value by converting the second resistance value received from the second resistance measurement unit 85, The second heater power source 84 may be controlled based on the temperature value and the second set temperature.

이하에서는 기판 지지 장치(50)의 동작에 대해서 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the operation of the substrate support device 50 will be described in more detail.

도 3은 도 2의 기판 지지 장치(50)의 동작 방법을 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.FIG. 3 is a schematic block diagram illustrating an operating method of the substrate support device 50 of FIG. 2 .

도 2 및 도 3을 같이 참조하면, 제 1 히터 제어부(78)는 기판(S)의 중심부(S1)의 온도를 제 1 설정 온도로 맞추도록 제 1 히터 전원부(74)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제 1 히터 제어부(78)는 제 1 센서(77)를 이용하여 얻어진 제 1 온도값과 제 1 설정 온도에 기초하여 제 1 히터 전원부(74)의 출력을 제어할 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 3 together, the first heater control unit 78 may control the first heater power supply unit 74 to adjust the temperature of the central portion S1 of the substrate S to the first set temperature. For example, the first heater control unit 78 may control the output of the first heater power supply unit 74 based on the first temperature value obtained by using the first sensor 77 and the first set temperature.

제 2 히터 제어부(88)는 기판(S)의 중심부(S1)의 온도 변화를 추종하도록 기판(S)의 외곽부(S2)의 온도를 제어하기 위하여 제 2 히터 전원부(84)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제 2 히터 제어부(88)는 제 1 센서(77)를 이용하여 얻어진 제 1 온도값에 기초하여 계산된 제 2 설정 온도로 기판(S)의 외곽부(S2)의 온도를 동적으로 맞추도록 제 2 히터 전원부(84)의 출력을 제어할 수 있다. The second heater control unit 88 may control the second heater power supply unit 84 to control the temperature of the outer portion S2 of the substrate S to follow the temperature change of the central portion S1 of the substrate S. there is. For example, the second heater controller 88 dynamically sets the temperature of the outer portion S2 of the substrate S to the second set temperature calculated based on the first temperature value obtained by using the first sensor 77. It is possible to control the output of the second heater power supply unit 84 to match.

일부 실시예에서, 제 2 설정 온도는 제 1 온도값에 비례하여 또는 제 1 온도값에 오프셋값을 부가하여 계산될 수 있다. 기판(S)의 중심부(S1)와 외곽부(S2)를 동일한 설정 온도로 제어하더라도 실제적으로는 장치 구성상의 차이 또는 공정 조건의 차이에 따라 일정한 온도 차이를 보일 수 있고, 이러한 온도 차이를 오프셋값으로 설정할 수 있다.In some embodiments, the second set temperature may be calculated in proportion to the first temperature value or by adding an offset value to the first temperature value. Even if the center (S1) and the outer portion (S2) of the substrate (S) are controlled to the same set temperature, they may actually show a constant temperature difference depending on differences in device configuration or process conditions, and this temperature difference is an offset value can be set to

보다 구체적으로 보면, 제 1 히터 제어부(78)는 제 1 설정 온도에 대한 설정값(set value)을 입력받고, 온도 센서(73)로부터 제 1 온도 측정값(measured T1)을 받아, 이러한 제 1 온도 측정값과 제 1 설정 온도에 기초하여 제 1 히터 전원부(74)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제 1 히터 제어부(78)는 제 1 히터(72)를 제 1 설정 온도로 제어하기 위해 제 1 온도 측정값을 피드백 받아 PID 루프(PID loop) 모드로 제 1 히터 전원부(74)의 출력을 제어할 수 있다. 제 1 히터 전원부(74)는 PID 루프 모드로 계산된 전력(power)을 제 1 히터(72)에 전달할 수 있다.More specifically, the first heater controller 78 receives a set value for the first set temperature, receives a first measured temperature value (measured T1) from the temperature sensor 73, and The first heater power source 74 may be controlled based on the measured temperature value and the first set temperature. For example, in order to control the first heater 72 to a first set temperature, the first heater control unit 78 receives feedback of the first temperature measurement value and operates the first heater power supply unit 74 in a PID loop mode. output can be controlled. The first heater power supply unit 74 may transfer power calculated in the PID loop mode to the first heater 72 .

제 1 온도 변환부(76)는 제 1 저항 측정부(75)로부터 제 1 히터(72)의 저항(resistance), 예컨대 제 1 저항값을 전달받고 이를 온도로 변환하여, 변환된 제 1 온도(transformed T1), 예컨대 제 1 온도값을 제 1 히터 제어부(78)에 전달할 수 있다. 이 실시예의 변형된 예에서, 제 1 온도 변환부(76)는 제 1 히터 제어부(78)의 내부 블록으로 제공될 수 있다. 제 1 저항값은 매우 빠른 주기로 얻을 수 있기 때문에, 제 1 저항값을 통해서 얻어진 제 1 온도값은 단시간 내 급격한 온도 변화를 읽을 때 유용할 수 있다.The first temperature conversion unit 76 receives the resistance of the first heater 72, for example, the first resistance value, from the first resistance measuring unit 75 and converts it into a temperature, and obtains the converted first temperature ( transformed T1), for example, the first temperature value may be transmitted to the first heater controller 78. In a modified example of this embodiment, the first temperature conversion unit 76 may be provided as an internal block of the first heater control unit 78. Since the first resistance value can be obtained in a very fast cycle, the first temperature value obtained through the first resistance value can be useful when reading a rapid temperature change within a short period of time.

제 1 히터 제어부(78)는 제 1 온도값을 제 2 히터 제어부(88)에 전달할 수 있다. 이 실시예의 변형된 예에서, 제 1 온도 변환부(76)가 제 2 히터 제어부(88)에 제 1 온도값을 전달할 수도 있다.The first heater controller 78 may transmit the first temperature value to the second heater controller 88 . In a modified example of this embodiment, the first temperature conversion unit 76 may transmit the first temperature value to the second heater control unit 88 .

제 2 히터 제어부(88)는 오프셋값(offset value)을 입력받고, 전달받은 제 1 온도값에 오프셋값을 더하여 계산된 제 2 설정 온도로 제 2 히터(82)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제 2 온도 변환부(86)는 제 2 저항 측정부(85)로부터 제 2 히터(82)의 저항(resistance), 예컨대 제 2 저항값을 전달받고 이를 온도로 변환하여, 변환된 제 2 온도(transformed T2), 즉 제 2 온도값을 제 2 히터 제어부(88)에 전달할 수 있다. 제 2 히터 제어부(88)는 제 2 히터(82)를 제 2 설정 온도로 제어하기 위해서 제 2 온도값을 피드백 받아 PID 루프 모드로 제 2 히터 전원부(84)의 출력을 제어할 수 있다. 제 2 히터 전원부(84)는 PID 루프 모드로 계산된 전력(power)을 제 2 히터(82)에 전달할 수 있다.The second heater controller 88 may receive an offset value and control the second heater 82 at a second set temperature calculated by adding the offset value to the received first temperature value. For example, the second temperature conversion unit 86 receives the resistance of the second heater 82, for example, the second resistance value from the second resistance measurement unit 85 and converts it into a temperature. The second temperature (transformed T2), that is, the second temperature value may be transmitted to the second heater controller 88. The second heater control unit 88 may control the output of the second heater power supply unit 84 in the PID loop mode by receiving feedback of the second temperature value in order to control the second heater 82 to the second set temperature. The second heater power supply unit 84 may transmit power calculated in the PID loop mode to the second heater 82 .

일부 실시예에서, 제 1 히터 제어부(78)는 제 1 설정 온도와 제 1 온도 변환부(76)로부터 전달받은 제 1 온도 변환값(transformed T1)을 기초로 PID 루프 모드의 제어값을 설정할 수도 있다. 이 경우, 온도 센서(73)가 생략될 수도 있다. 다만, 제 1 온도 변환값은 추정값이라는 점에서, 보다 정확한 온도를 주기적으로 체크하기 위해서 온도 센서(73)가 필요할 수 있다.In some embodiments, the first heater controller 78 may set the control value of the PID loop mode based on the first set temperature and the first temperature transformed value (transformed T1) received from the first temperature converter 76. there is. In this case, the temperature sensor 73 may be omitted. However, since the first temperature conversion value is an estimated value, a temperature sensor 73 may be required to periodically check a more accurate temperature.

일부 실시예에서, 제 1 히터 제어부(78)는 온도 센서(73)로부터 얻은 제 1 온도 측정값을 제 1 온도값으로 이용하여, 이 제 1 온도 측정값을 제 2 히터 제어부(88)에 전달할 수 있다. 제 2 히터 제어부(88)는 제 1 온도 측정값을 이용하여 제 2 설정 온도를 구하여, 이를 기초로 제 2 히터(82)를 제어할 수도 있다. 다만, 제 1 저항값으로부터 얻은 제 1 온도 변환값이 제 1 온도 측정값보다 정보 취득 주기가 빠르므로, 급격한 온도 변화를 추종할 때에는 제 1 저항값이 제 1 온도 측정값보다 유리할 수도 있다.In some embodiments, the first heater controller 78 uses the first temperature measurement value obtained from the temperature sensor 73 as the first temperature value and transmits the first temperature measurement value to the second heater controller 88. can The second heater controller 88 may obtain a second set temperature using the first temperature measurement value, and may control the second heater 82 based on this. However, since the information acquisition cycle of the first temperature conversion value obtained from the first resistance value is faster than the first temperature measurement value, the first resistance value may be more advantageous than the first temperature measurement value when following a rapid temperature change.

일부 실시예에서, 제 2 히터 제어부(88)는 제 2 저항값을 받지 않고, 오픈 루프(open loop) 방식으로 제 2 히터(82)를 제 2 설정 온도로 제어할 수도 있다. 이 경우, 제 2 온도 제어부(88)는 제 2 설정 온도에 따른 전력을 미리 저장해서, 이를 이용하여 제 2 전원부(84)를 제어할 수 있다. 다만, 이러한 오픈 루프 방식은 PID 루프 방식에 비해서 온도 제어의 정밀성이 다소 떨어질 수 있다.In some embodiments, the second heater controller 88 may control the second heater 82 to the second set temperature in an open loop manner without receiving the second resistance value. In this case, the second temperature control unit 88 may store power according to the second set temperature in advance and control the second power supply unit 84 using this. However, the open loop method may have slightly lower precision of temperature control than the PID loop method.

도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 기판 지지 장치(50)의 동작 시 온도 편차를 보여주는 그래프이다.5 is a graph showing a temperature deviation during operation of the substrate support device 50 according to embodiments of the present invention.

도 5를 참조하면, 기판(S)의 중심부(S1)의 측정 온도(measured T1)가 갑자기 내려가는 경우, 제 1 히터(72)의 온도 및 제 2 히터(82)의 온도가 유사하게 감소되는 것을 알 수 있다. 제 1 히터(72)의 온도는 제 1 저항값으로 변환된 제 1 온도 변환값(transformed T1)이고, 제 2 히터(82)의 온도는 제 2 저항값으로부터 변환된 제 2 온도 변환값(transformed T2)이다. Referring to FIG. 5, when the measured temperature (measured T1) of the central portion S1 of the substrate S suddenly decreases, the temperature of the first heater 72 and the temperature of the second heater 82 are similarly reduced. Able to know. The temperature of the first heater 72 is a first temperature transformed value (transformed T1) converted into a first resistance value, and the temperature of the second heater 82 is a second temperature transformed value (transformed T1) from a second resistance value. T2).

따라서, 전술한 기판 지지 장치(50)를 이용하면, 기판(S)의 외곽부(S2)의 온도가 기판(S)의 중심부(S1)의 온도인, 제 1 온도값의 변화를 추종하도록 제어될 수 있다. 이에 따라, 기판(S)의 중심부(S1)의 온도가 갑자기 내려가는 경우, 실시간으로 얻어지는 제 1 온도값이 내려가고, 제 2 히터 전원부(84)는 이러한 제 1 온도값의 하향을 반영하여 제 2 설정 온도를 하향시킴으로써 기판(S)의 외곽부(S2)의 온도가 급상승하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 기판 지지 장치(50)의 손상을 방지하여, 그 수명을 늘릴 수 있다. 나아가, 기판(S)의 중심부(S1)와 외곽부(S2)를 각각 제어할 수 있어서 온도 제어성이 확대될 수 있다.Therefore, when using the substrate support device 50 described above, the temperature of the outer portion S2 of the substrate S is controlled to follow the change in the first temperature value, which is the temperature of the central portion S1 of the substrate S. It can be. Accordingly, when the temperature of the central portion S1 of the substrate S suddenly decreases, the first temperature value obtained in real time decreases, and the second heater power supply unit 84 reflects the decrease in the first temperature value to generate the second temperature value. By lowering the set temperature, it is possible to prevent the temperature of the outer portion S2 of the substrate S from rapidly increasing. Accordingly, damage to the substrate holding device 50 can be prevented, and its lifespan can be increased. Furthermore, since the central portion S1 and the outer portion S2 of the substrate S can be individually controlled, temperature controllability can be expanded.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)를 보여주는 개략도이다.4 is a schematic diagram showing a substrate processing apparatus 100 according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 기판 처리 장치(100)는 도 1의 기판 지지 장치(50)를 이용할 수 있다. 예를 들어, 기판 처리 장치(100)는 공정 챔버(110), 기판 지지 장치(50) 및 가스 분사부(120)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the substrate processing apparatus 100 may use the substrate support apparatus 50 of FIG. 1 . For example, the substrate processing apparatus 100 may include a process chamber 110 , a substrate support apparatus 50 , and a gas injection unit 120 .

공정 챔버(110)의 내부에는 기판(S)의 처리를 위한 반응 공간(112)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 공정 챔버(110)는 기밀을 유지하도록 구성되며, 반응 공간(112) 내 공정 가스를 배출하고 반응 공간(112) 내 진공도를 조절하도록 배기 포트를 통해서 진공 챔버(미도시)에 연결될 수 있다. 공정 챔버(110)는 다양한 형상으로 제공될 수 있으며, 예컨대 반응 공간(112)을 한정하는 측벽부와 측벽부 상단에 위치하는 덮개부를 포함할 수 있다.A reaction space 112 for processing the substrate S may be formed inside the process chamber 110 . For example, the process chamber 110 is configured to maintain airtightness and may be connected to a vacuum chamber (not shown) through an exhaust port to exhaust process gases in the reaction space 112 and adjust the degree of vacuum in the reaction space 112. can The process chamber 110 may be provided in various shapes, and may include, for example, a sidewall portion defining the reaction space 112 and a cover portion positioned at an upper end of the sidewall portion.

가스 분사부(120)는 공정 챔버(110)의 외부로부터 공급된 공정 가스를 반응 공간(112)으로 공급하도록 공정 챔버(110)에 설치될 수 있다. 가스 분사부(120)는 기판 지지 장치(50) 상에 안착된 기판(S)에 공정 가스를 분사하도록 공정 챔버(110)의 상부에 기판 지지부(52)에 대항되게 설치될 수 있다. 가스 분사부(120)는 가스 유입 라인(122)을 통해서 외부로부터 공정 가스를 공급받을 수 있고, 기판(S) 상에 공정 가스를 분사하기 위해서 기판(S)을 바라보는 하방으로 형성된 복수의 분사홀들을 포함할 수 있다. The gas injection unit 120 may be installed in the process chamber 110 to supply process gas supplied from the outside of the process chamber 110 to the reaction space 112 . The gas dispensing unit 120 may be installed above the process chamber 110 to face the substrate support unit 52 so as to spray process gas to the substrate S seated on the substrate supporting device 50 . The gas dispensing unit 120 may receive process gas from the outside through the gas inlet line 122, and in order to inject the process gas onto the substrate S, a plurality of jets formed downward facing the substrate S. may contain holes.

예를 들어, 가스 분사부(120)는 샤워 헤드(shower head) 형태, 노즐(nozzle) 형태 등 다양한 형태를 가질 수 있다. 가스 분사부(120)가 샤워 헤드 형태인 경우, 가스 분사부(120)는 공정 챔버(110)의 상부를 부분적으로 덮는 형태로 공정 챔버(110)에 결합될 수도 있다. 예를 들어, 가스 분사부(120)가 공정 챔버(110)의 덮개 형태로 덮개부 또는 측벽부에 결합될 수 있다.For example, the gas spraying unit 120 may have various shapes such as a shower head shape and a nozzle shape. When the gas dispensing unit 120 is in the form of a shower head, the gas dispensing unit 120 may be coupled to the process chamber 110 in a form partially covering an upper portion of the process chamber 110 . For example, the gas dispensing unit 120 may be coupled to a cover part or a side wall part of the process chamber 110 in the form of a cover.

기판 지지 장치(50)는 기판 지지부(52)가 공정 챔버(110) 내에 배치되고 샤프트(60)가 공정 챔버(110)의 하면에 유동적으로 결합되도록 공정 챔버(110)에 설치될 수 있다. 제 1 히터 전원부(74), 제 2 히터 전원부(84), 제 1 히터 제어부(78) 및 제 2 히터 제어부(88)는 공정 챔버(110)의 외부에 배치될 수 있다.The substrate support device 50 may be installed in the process chamber 110 such that the substrate support 52 is disposed within the process chamber 110 and the shaft 60 is fluidly coupled to a lower surface of the process chamber 110 . The first heater power supply unit 74 , the second heater power supply unit 84 , the first heater control unit 78 , and the second heater control unit 88 may be disposed outside the process chamber 110 .

일부 실시예에서, 플라즈마 전원부(미도시)가 공정 챔버(110) 내부로 플라즈마 분위기를 형성하기 위한 전력을 공급하도록 가스 분사부(120)에 연결될 수도 있다. In some embodiments, a plasma power supply unit (not shown) may be connected to the gas dispensing unit 120 to supply power for forming a plasma atmosphere into the process chamber 110 .

일부 실시예에서, 기판 지지 장치(50)는 기판(S)에 정전기력을 인가하여 그 상부에 고정하기 위해서 정전 전극(미도시)을 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 정전 전극은 정전력 전원 공급부로부터 DC 전력을 공급받을 수 있다. 예를 들어, 정전 전극은 기판 지지 장치(50)의 기판 지지부(52) 내에 배치될 수 있다.In some embodiments, the substrate support device 50 may further include an electrostatic electrode (not shown) to apply electrostatic force to the substrate S and fix it thereon. In this case, the electrostatic electrode may be supplied with DC power from the constant power power supply unit. For example, the electrostatic electrode may be disposed within the substrate support 52 of the substrate support apparatus 50 .

전술한 바와 같이, 기판 처리 장치(100)는 기판(S)의 중심부(S1)의 온도 변화를 추종하도록 외곽부(S2)의 온도를 제어함으로써, 기판(S)과 기판 지지부(52) 내 급격한 온도 편차 발생을 억제할 수 있다. 나아가, 기판 처리 장치(100)에 의하면 기판 지지부(52) 내 손상 발생을 억제하여, 기판 지지부(52)의 장수명화를 도모하여, 생산성이 향상될 수 있다.As described above, the substrate processing apparatus 100 controls the temperature of the outer portion S2 to follow the temperature change of the central portion S1 of the substrate S, so that the substrate S and the substrate support portion 52 rapidly The occurrence of temperature deviation can be suppressed. Furthermore, according to the substrate processing apparatus 100 , damage in the substrate supporter 52 can be suppressed, lifespan of the substrate supporter 52 can be extended, and productivity can be improved.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

50: 기판 지지 장치
52: 기판 지지부
60: 샤프트
72, 82: 히터
73: 온도 센서
74, 84: 히터 전원부
100: 기판 처리 장치
110: 공정 챔버
120: 가스 분사부
78, 88: 히터 제어부50: substrate support device
52: substrate support
60: shaft
72, 82: heater
73: temperature sensor
74, 84: heater power unit
100: substrate processing device
110: process chamber
120: gas injection unit
78, 88: heater control unit

Claims (10)

상면에 기판이 안착되는 기판 지지부;
상기 기판의 중심부를 가열하기 위하여 상기 기판 지지부의 중심부에 설치되는 제 1 히터;
상기 기판의 외곽부를 가열하기 위하여 상기 기판 지지부의 외곽부에 설치되는 제 2 히터;
상기 제 1 히터에 전원을 인가하는 제 1 히터 전원부;
상기 제 2 히터에 전원을 인가하는 제 2 히터 전원부;
상기 제 1 히터 또는 상기 기판 지지부의 중심부의 온도에 관련된 정보를 얻기 위한 제 1 센서;
상기 기판의 중심부를 제 1 설정 온도로 맞추도록 상기 제 1 히터 전원부를 제어하는 제 1 히터 제어부; 및
상기 기판의 외곽부를, 상기 제 1 센서를 이용하여 얻어진 제 1 온도값에 기초하여 계산된 제 2 설정 온도로 동적으로 맞추도록, 상기 제 2 히터 전원부를 제어하는 제 2 히터 제어부를 포함하는,
기판 지지 장치.A substrate support on which a substrate is seated on an upper surface;
a first heater installed in the center of the substrate support to heat the center of the substrate;
a second heater installed on an outer portion of the substrate support portion to heat the outer portion of the substrate;
a first heater power supply unit for applying power to the first heater;
a second heater power supply unit for applying power to the second heater;
a first sensor for obtaining information related to a temperature of the first heater or a central portion of the substrate support;
a first heater control unit controlling the first heater power supply unit to adjust the central portion of the substrate to a first set temperature; and
And a second heater controller for controlling the second heater power source to dynamically adjust the outer portion of the substrate to a second set temperature calculated based on a first temperature value obtained using the first sensor.
Substrate support device. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 센서는 상기 제 1 히터의 제 1 저항값을 얻기 위한 제 1 저항 측정부를 포함하고,
상기 제 1 히터 제어부는 상기 제 1 저항 측정부로부터 전달받은 상기 제 1 저항값을 변환하여 상기 제 1 온도값을 얻기 위한 제 1 온도 변환부를 포함하는,
기판 지지 장치.According to claim 1,
The first sensor includes a first resistance measurement unit for obtaining a first resistance value of the first heater,
The first heater control unit includes a first temperature conversion unit for converting the first resistance value received from the first resistance measurement unit to obtain the first temperature value,
Substrate support device. 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 설정 온도는 상기 제 1 히터 제어부로부터 얻어진 상기 제 1 온도값에 비례하여 또는 상기 제 1 온도값에 오프셋값을 부가하여 계산되는,
기판 지지 장치.According to claim 1,
The second set temperature is calculated in proportion to the first temperature value obtained from the first heater control unit or by adding an offset value to the first temperature value,
Substrate support device. 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 저항 측정부는 상기 제 1 히터에 인가되는 전압과 상기 제 1 히터를 통해서 흐르는 전류를 통해서 상기 제 1 저항값을 계산하는,
기판 지지 장치.According to claim 2,
The first resistance measuring unit calculates the first resistance value through a voltage applied to the first heater and a current flowing through the first heater,
Substrate support device. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 센서는 상기 기판 지지부의 중심부에 설치된 온도 센서를 포함하고,
상기 제 1 히터 제어부는 상기 온도 센서로부터 제 1 온도 측정값을 얻고, 상기 제 1 온도 측정값과 상기 제 1 설정 온도에 기초하여 상기 제 1 히터 전원부를 제어하는,
기판 지지 장치.According to claim 1,
The first sensor includes a temperature sensor installed in the center of the substrate support part,
The first heater controller obtains a first temperature measurement value from the temperature sensor and controls the first heater power source based on the first temperature measurement value and the first set temperature.
Substrate support device. 제 5 항에 있어서,
상기 제 1 히터 제어부는 상기 제 1 온도 측정값을 상기 제 1 온도값으로 이용하는,
기판 지지 장치.According to claim 5,
The first heater control unit uses the first temperature measurement value as the first temperature value,
Substrate support device. 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 히터의 온도에 관련된 정보를 얻기 위해서, 상기 제 2 히터의 제 2 저항값을 얻기 위한 제 2 저항 측정부를 포함하고,
상기 제 2 히터 제어부는 상기 제 2 저항 측정부로부터 전달받은 상기 제 2저항값을 변환하여 제 2 온도값을 얻기 위한 제 2 온도 변환부를 포함하고, 상기 제 2 온도값과 상기 제 2 설정 온도에 기초하여 상기 제 2 히터 전원부를 제어하는,
기판 지지 장치.According to claim 1,
In order to obtain information related to the temperature of the second heater, a second resistance measuring unit for obtaining a second resistance value of the second heater,
The second heater control unit includes a second temperature conversion unit for converting the second resistance value received from the second resistance measurement unit to obtain a second temperature value, and the second temperature value and the second set temperature Controlling the second heater power source based on the
Substrate support device. 제 7 항에 있어서,
상기 제 2 저항 측정부는 상기 제 2 히터에 인가되는 전압과 상기 제 2 히터를 통해서 흐르는 전류를 통해서 상기 제 2 저항값을 계산하는,
기판 지지 장치.According to claim 7,
The second resistance measuring unit calculates the second resistance value through a voltage applied to the second heater and a current flowing through the second heater,
Substrate support device. 제 1 항에 있어서,
상기 기판 지지부를 회전시키거나 또는 승강시키기 위하여 상기 기판 지지부에 결합된 샤프트를 더 포함하고,
상기 샤프트 내에는 상기 제 1 히터와 상기 제 1 히터 전원부를 전기적으로 연결하기 위한 제 1 파워 로드 및 상기 제 2 히터와 상기 제 2 히터 전원부를 전기적으로 연결하기 위한 제 2 파워 로드가 삽입되는,
기판 지지 장치.According to claim 1,
Further comprising a shaft coupled to the substrate support for rotating or elevating the substrate support;
A first power rod for electrically connecting the first heater and the first heater power source and a second power rod for electrically connecting the second heater and the second heater power source are inserted into the shaft,
Substrate support device. 공정 챔버;
상기 공정 챔버에 결합된 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 기판 지지 장치; 및
상기 기판 지지부로 공정 가스를 분사하기 위해서 상기 기판 지지부에 대항되게 상기 공정 챔버에 결합된 가스 분사부를 포함하는,
기판 처리 장치.
process chamber;
a substrate support device according to any one of claims 1 to 9 coupled to the process chamber; and
a gas dispensing portion coupled to the process chamber opposite the substrate support for injecting process gases into the substrate support;
Substrate processing device.
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