KR20240010393A - Focus ring, apparatus for substrate processing including the same, and method for semiconductor device manufacturing using the same - Google Patents

Focus ring, apparatus for substrate processing including the same, and method for semiconductor device manufacturing using the same Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 포커스 링은 제1 방향으로 연장되는 중심축을 갖는 포커스 링에 있어서, 상기 포커스 링의 상면은 제1 내경을 가지고, 상기 포커스 링의 하면은 제2 내경을 가지며, 상기 제1 내경은 상기 제2 내경보다 작으며, 상기 포커스 링의 내측면은 상기 상면 및 상기 하면 사이에 위치하며, 제1 내측면 및 제2 내측면을 포함하고, 상기 제2 내측면은 상기 제1 내측면으로부터 아래로 연장하되, 상기 제1 내측면이 상기 제1 방향과 이루는 각도는 상기 제2 내측면이 상기 제1 방향과 이루는 각도와 서로 다를 수 있다.A focus ring according to the present invention has a central axis extending in a first direction, wherein the upper surface of the focus ring has a first inner diameter, the lower surface of the focus ring has a second inner diameter, and the first inner diameter is It is smaller than the second inner diameter, and the inner surface of the focus ring is located between the upper surface and the lower surface and includes a first inner surface and a second inner surface, and the second inner surface is from the first inner surface. Extending downward, the angle formed by the first inner surface with the first direction may be different from the angle formed by the second inner surface with the first direction.

Description

포커스 링, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 이를 이용하는 반도체 소자의 제조 방법. {Focus ring, apparatus for substrate processing including the same, and method for semiconductor device manufacturing using the same}A focus ring, a substrate processing device including the same, and a semiconductor device manufacturing method using the same. {Focus ring, apparatus for substrate processing including the same, and method for semiconductor device manufacturing using the same}

본 발명은 포커스 링, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 이를 이용하는 반도체 소자 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정전 척과 정렬될 수 있는 포커스 링, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 이를 이용하는 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a focus ring, a substrate processing device including the same, and a semiconductor device manufacturing method using the same. More specifically, the present invention relates to a focus ring that can be aligned with an electrostatic chuck, a substrate processing device including the same, and a semiconductor device manufacturing method using the same. It's about.

반도체 소자는 다양한 공정을 거쳐 제조될 수 있다. 예를 들어, 반도체 소자는 실리콘 등의 웨이퍼에 대한 포토 공정, 식각 공정, 증착 공정 등을 거쳐 제조될 수 있다. 반도체 소자의 제조를 위한 식각 공정에서, 플라즈마가 사용될 수 있다. 플라즈마를 이용한 웨이퍼 식각 공정에서, 플라즈마의 분포를 제어하기 위해 포커스 링이 사용될 수 있다.Semiconductor devices can be manufactured through various processes. For example, semiconductor devices may be manufactured through a photo process, an etching process, a deposition process, etc. on a wafer such as silicon. In an etching process for manufacturing semiconductor devices, plasma may be used. In a wafer etching process using plasma, a focus ring may be used to control the distribution of plasma.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 중심축이 정렬되어 기판의 산포를 개선 시킬 수 있는 포커스 링, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법을 제공하는데 있다.The problem to be solved by the present invention is to provide a focus ring that can improve substrate distribution by aligning the central axis, a substrate processing device including the same, and a method of manufacturing a semiconductor device using the same.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예들에 따른 포커스 링은 제1 방향으로 연장되는 중심축을 갖는 포커스 링에 있어서, 상기 포커스 링의 상면은 제1 내경을 가지고, 상기 포커스 링의 하면은 제2 내경을 가지며, 상기 제1 내경은 상기 제2 내경보다 작고, 상기 포커스 링의 내측면은 상기 상면 및 상기 하면 사이에 위치하며, 제1 내측면 및 제2 내측면을 포함하고, 상기 제2 내측면은 상기 제1 내측면으로부터 아래로 연장하되, 상기 제1 내측면이 상기 제1 방향과 이루는 각도는 상기 제2 내측면이 상기 제1 방향과 이루는 각도와 서로 다를 수 있다.In order to achieve the problem to be solved, a focus ring according to embodiments of the present invention has a central axis extending in a first direction, wherein the upper surface of the focus ring has a first inner diameter, and the lower surface of the focus ring has a second inner diameter, wherein the first inner diameter is smaller than the second inner diameter, and the inner surface of the focus ring is located between the upper surface and the lower surface and includes a first inner surface and a second inner surface, The second inner surface extends downward from the first inner surface, and the angle that the first inner surface makes with the first direction may be different from the angle that the second inner surface makes with the first direction.

상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예들에 따른 기판 처리 장치는 기판을 지지하는 척을 갖는 정전 척, 및 제1 방향으로 연장되는 중심축을 가지며, 상기 척의 측면 상에 위치하는 포커스 링을 포함하되, 상기 포커스 링의 상면은 제1 내경을 가지고, 상기 포커스 링의 하면은 제2 내경을 가지며, 상기 제1 내경은 상기 제2 내경보다 작고, 상기 척의 직경은 298.6mm 내지 300mm 일 수 있다.In order to achieve the problem to be solved, a substrate processing apparatus according to embodiments of the present invention includes an electrostatic chuck having a chuck for supporting a substrate, a central axis extending in a first direction, and a focus ring located on a side of the chuck. Including, the upper surface of the focus ring has a first inner diameter, the lower surface of the focus ring has a second inner diameter, the first inner diameter is smaller than the second inner diameter, and the chuck may have a diameter of 298.6 mm to 300 mm. there is.

상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예들에 따른 기판 처리 장치는 정전 척, 상기 정전 척 상에 위치하며, 제1 방향으로 연장되는 중심축을 갖는 포커스 링, 및 상기 포커스 링을 둘러싸는 외측 링; 을 포함하되, 상기 포커스 링의 내측면은 제1 내측면 및 제2 내측면을 포함하고, 상기 제2 내측면은 상기 제1 내측면과 접하고, 상기 제1 내측면은 상기 제2 내측면보다 상기 정전 척에 더 인접할 수 있다.In order to achieve the problem to be solved, a substrate processing apparatus according to embodiments of the present invention includes an electrostatic chuck, a focus ring located on the electrostatic chuck and having a central axis extending in a first direction, and a focus ring surrounding the focus ring. outer ring; wherein the inner surface of the focus ring includes a first inner surface and a second inner surface, the second inner surface is in contact with the first inner surface, and the first inner surface is larger than the second inner surface. It may be closer to the electrostatic chuck.

상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예들에 따른 반도체 소자의 제조 방법은 기판을 정전 척 상에 로딩하는 것, 반도체 공정을 수행하는 것, 상기 기판을 상기 정전 척 상에서 제거하는 것 및 포커스 링을 교체하는 것을 포함하되, 상기 포커스 링은 제1 방향으로 연장되는 중심축을 갖고, 상기 포커스 링의 내측면은 제1 내측면 및 상기 제1 내측면으로부터 연장되는 제2 내측면을 포함하며, 상기 포커스 링을 교체하는 것은, 상기 포커스 링의 상기 제2 내측면의 적어도 일부가 상기 정전 척과 접하는 것 및 상기 정전 척의 중심과 상기 포커스 링의 상기 중심축이 정렬되는 것을 포함할 수 있다.In order to achieve the problem to be solved, a method of manufacturing a semiconductor device according to embodiments of the present invention includes loading a substrate on an electrostatic chuck, performing a semiconductor process, removing the substrate from the electrostatic chuck, and Replacing a focus ring, wherein the focus ring has a central axis extending in a first direction, and an inner surface of the focus ring includes a first inner surface and a second inner surface extending from the first inner surface, and , Replacing the focus ring may include at least a portion of the second inner surface of the focus ring coming into contact with the electrostatic chuck and aligning the center of the electrostatic chuck with the central axis of the focus ring.

본 발명의 포커스 링, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법에 따르면, 포커스 링의 상면이 제1 내경을 갖고, 포커스 링의 하면은 제2 내경을 가질 수 있다. 제1 내경은 제2 내경보다 작으므로, 포커스 링의 상면은 포커스 링의 하면보다 정전 척에 인접할 수 있다. 이로 인해, 포커스 링의 중심축이 정전 척의 중심과 정렬될 수 있다. 따라서, 포커스 링과 정전 척 사이의 간격이 모든 방향에서 균일할 수 있다. According to the focus ring of the present invention, the substrate processing device including the same, and the method of manufacturing a semiconductor device using the same, the upper surface of the focus ring may have a first inner diameter, and the lower surface of the focus ring may have a second inner diameter. Since the first inner diameter is smaller than the second inner diameter, the upper surface of the focus ring may be closer to the electrostatic chuck than the lower surface of the focus ring. Because of this, the central axis of the focus ring can be aligned with the center of the electrostatic chuck. Accordingly, the gap between the focus ring and the electrostatic chuck can be uniform in all directions.

본 발명의 포커스 링, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법에 따르면, 포커스 링과 정전 척 사이의 간격이 모든 방향에서 균일하므로, 정전 척 상에 기판이 정확하게 위치할 수 있다. 이로 인해, 정전 척은 기판과 동일한 직경을 가질 수 있고, 기판의 중심 영역과 엣지 영역이 동일한 조건으로 반도체 공정이 수행될 수 있다. 따라서, 기판 내의 산포가 개선될 수 있다.According to the focus ring of the present invention, the substrate processing device including the same, and the method of manufacturing a semiconductor device using the same, the distance between the focus ring and the electrostatic chuck is uniform in all directions, so the substrate can be accurately positioned on the electrostatic chuck. Because of this, the electrostatic chuck can have the same diameter as the substrate, and a semiconductor process can be performed under conditions where the center area and edge area of the substrate are the same. Accordingly, dispersion within the substrate can be improved.

본 발명의 포커스 링, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법에 따르면, 포커스 링의 내측면은 제1 내측면 및 제2 내측면을 포함할 수 있다. 제1 내측면이 수직 방향과 이루는 각도는 평행할 수 있다. 제2 내측면은 제1 내측면의 아래로부터 연장되며, 수직 방향과 이루는 각도는 예각일 수 있다. 이로 인해, 포커스 링의 아킹(arcing) 현상 및 작업자의 베임 사고를 방지할 수 있다. 또한, 포커스 링의 하부와 정전 척 사이에 예비 공간이 제공되므로, 반도체 공정 중에 포커스 링의 열팽창으로 인해 포커스 링이 깨지는 것을 방지할 수 있다.According to the focus ring of the present invention, the substrate processing device including the same, and the method of manufacturing a semiconductor device using the same, the inner surface of the focus ring may include a first inner surface and a second inner surface. The angle formed by the first inner surface with the vertical direction may be parallel. The second inner surface extends from below the first inner surface, and the angle formed with the vertical direction may be an acute angle. As a result, it is possible to prevent arcing of the focus ring and cuts to workers. Additionally, since a spare space is provided between the lower part of the focus ring and the electrostatic chuck, it is possible to prevent the focus ring from breaking due to thermal expansion of the focus ring during a semiconductor process.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 정전 척, 포커스 링 및 외측 링을 설명하기 위한 확대도로서, 도 1의 A 영역을 확대한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 포커스 링을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 포커스 링을 나타내는 평면도이다.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 실시 예들에 따른 정전 척 및 포커스 링을 설명하기 위한 확대도로서, 도 2의 B 영역을 확대한 도면들이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 포커스 링을 설명하기 위한 확대도로서, 도 2의 C 영역을 확대한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 단면도이다.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 정전 척 및 포커스 링을 설명하기 위한 확대도로서, 도 11의 D 영역을 확대한 도면들이다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 16 내지 도 20은 도 15의 순서도에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 순서대로 나타내는 단면도들이다.
도 21 및 도 22는 본 발명의 실시 예에 따른 포커스 링을 교체하는 것을 설명하기 위한 확대도로서, 도 20의 E 영역을 확대한 도면들이다.
1 is a cross-sectional view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view illustrating an electrostatic chuck, a focus ring, and an outer ring according to an embodiment of the present invention, and is an enlarged view of area A of FIG. 1.
Figure 3 is a perspective view showing a focus ring according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a plan view showing a focus ring according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 5 to 9 are enlarged views for explaining an electrostatic chuck and a focus ring according to embodiments of the present invention, and are enlarged views of area B of FIG. 2.
FIG. 10 is an enlarged view for explaining a focus ring according to an embodiment of the present invention, and is an enlarged view of area C of FIG. 2.
11 is a cross-sectional view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 12 to 14 are enlarged views for explaining an electrostatic chuck and a focus ring according to an embodiment of the present invention, and are enlarged views of area D of FIG. 11.
Figure 15 is a flowchart showing a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
16 to 20 are cross-sectional views sequentially showing the method of manufacturing a semiconductor device according to the flow chart of FIG. 15.
FIGS. 21 and 22 are enlarged views for explaining replacement of the focus ring according to an embodiment of the present invention, and are enlarged views of area E of FIG. 20.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명한다. 명세서 전문에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings. The same reference signs may refer to the same elements throughout the specification.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(1)가 제공될 수 있다. 기판 처리 장치(1)는 기판에 대하여 반도체 공정을 수행하는 장치일 수 있다. 예를 들어, 반도체 공정은 식각(etching) 공정, 증착(deposition) 공정, 이온 주입(ion implantation) 공정, 세정(cleaning) 공정, 및 노광(photolithography) 공정일 수 있으며, 바람직하게는 식각 공정일 수 있다.Referring to FIG. 1, a substrate processing apparatus 1 may be provided. The substrate processing device 1 may be a device that performs a semiconductor process on a substrate. For example, the semiconductor process may be an etching process, a deposition process, an ion implantation process, a cleaning process, and a photolithography process, and preferably may be an etching process. there is.

예를 들어, 기판 처리 장치(1)는 플라즈마를 이용해 기판의 일면을 식각하는 장치일 수 있다. 기판 처리 장치(1)는 다양한 방법으로 플라즈마를 생성할 수 있다. 예를 들어, 기판 처리 장치(1)는 CCP(Capacitor Couple Plasma), ICP(Inductive Coupled Plasma) 또는 MERIE(Magnetically Enhanced RIE) 등의 방식을 이용해 플라즈마를 생성할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 기판 처리 장치(1)는 플라즈마를 이용하여 기판의 일면을 세정할 수 있다. 또는, 기판 처리 장치(1)는 플라즈마를 이용하지 않을 수 있다.For example, the substrate processing device 1 may be a device that etches one side of a substrate using plasma. The substrate processing apparatus 1 can generate plasma in various ways. For example, the substrate processing apparatus 1 may generate plasma using a method such as Capacitor Couple Plasma (CCP), Inductive Coupled Plasma (ICP), or Magnetically Enhanced RIE (MERIE). However, the present invention is not limited thereto. That is, the substrate processing apparatus 1 can clean one side of the substrate using plasma. Alternatively, the substrate processing apparatus 1 may not use plasma.

이하에서, 편의 상 CCP 방식을 이용해 플라즈마를 생성하는 기판 처리 장치(1)를 기준으로 서술하도록 한다.Hereinafter, for convenience, the description will be based on the substrate processing device 1 that generates plasma using the CCP method.

기판 처리 장치(1)는 공정 챔버(CH), 가스 공급부(GS), 링 리프트 핀 구동부(RPM), 기판 리프트 핀 구동부(WPM), 제1 RF 파워 공급부(ED1) 및 제2 RF 파워 공급부(ED2)를 포함할 수 있다. The substrate processing apparatus 1 includes a process chamber (CH), a gas supply unit (GS), a ring lift pin driver (RPM), a substrate lift pin driver (WPM), a first RF power supply unit (ED1), and a second RF power supply unit ( ED2) may be included.

공정 챔버(CH)는 샤워 헤드(SH), 정전 척(5), 한정 링(CR), 포커스 링(FR), 커플링 링(6), 그라운드 링(8), 외측 링(9), 기판 리프트 핀(4), 및 링 리프트 핀(2)을 포함할 수 있다. 공정 챔버(CH)는 공정 공간(PS)을 제공할 수 있다. 즉, 공정 공간(PS) 내에 샤워 헤드(SH), 정전 척(5), 한정 링(CR), 포커스 링(FR), 커플링 링(6), 그라운드 링(8), 외측 링(9), 기판 리프트 핀(4), 및 링 리프트 핀(2)이 위치할 수 있다. The process chamber (CH) includes a shower head (SH), an electrostatic chuck (5), a confinement ring (CR), a focus ring (FR), a coupling ring (6), a ground ring (8), an outer ring (9), and a substrate. It may include a lift pin (4) and a ring lift pin (2). The process chamber (CH) may provide a process space (PS). That is, the shower head (SH), electrostatic chuck (5), confinement ring (CR), focus ring (FR), coupling ring (6), ground ring (8), and outer ring (9) in the process space (PS). , substrate lift pins 4, and ring lift pins 2 may be positioned.

가스 공급부(GS)는 공정 챔버(CH) 외부에 위치하며, 공정 챔버(CH)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 가스 공급부(GS)는 가스 유입구(GI)를 통해 공정 공간(PS)에 연결될 수 있다. 즉, 가스 공급부(GS)는 플라즈마가 될 공정 가스를 가스 유입구(GI)를 통해 공정 공간(PS) 내로 공급할 수 있다. 예를 들어, 가스 공급부(GS)는 가스 탱크 및 압축기 등을 더 포함할 수 있다.The gas supply unit (GS) is located outside the process chamber (CH) and may be connected to the process chamber (CH). For example, the gas supply unit GS may be connected to the process space PS through the gas inlet GI. That is, the gas supply unit GS may supply process gas to be plasma into the process space PS through the gas inlet GI. For example, the gas supply unit GS may further include a gas tank and a compressor.

샤워 헤드(SH)는 공정 챔버(CH)의 상부에 위치할 수 있다. 샤워 헤드(SH) 상에 분배 공간(DH)이 제공될 수 있다. 분배 공간(DH)은 가스 유입구(GI)를 통해 가스 공급부(GS)에 연결될 수 있다. 샤워 헤드(SH)는 분배구들(GH)을 제공할 수 있다. 평면적 관점에서, 분배구들(GH)은 제2 방향(D2) 및 제3 방향(D3)에 따라 배치될 수 있다. 이로 인해, 가스 공급부(GS)로부터 공급된 공정 가스가 분배구들(GH)을 통해 정전 척(5) 상에 균일하게 공급될 수 있다. 샤워 헤드(SH)의 하면은 평면 형상을 가질 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.The shower head (SH) may be located at the top of the process chamber (CH). A distribution space (DH) may be provided on the shower head (SH). The distribution space (DH) may be connected to the gas supply (GS) through the gas inlet (GI). The shower head (SH) may provide outlets (GH). From a plan view, the distribution holes GH may be arranged along the second direction D2 and the third direction D3. Because of this, the process gas supplied from the gas supply unit GS can be uniformly supplied onto the electrostatic chuck 5 through the distribution holes GH. The lower surface of the shower head (SH) may have a planar shape , but the present invention is not limited thereto.

한정 링(CR)은 샤워 헤드(SH)와 정전 척(5) 사이의 공간을 둘러쌀 수 있다. 한정 링(CR)은 슬릿(CRe)을 제공할 수 있다. 슬릿(CRe)은 복수 개로 제공될 수 있다. 평면적 관점에서, 복수 개의 슬릿(CRe)은 일정한 간격으로 제공될 수 있다. 이로 인해, 가스 공급부(GS)에서 공급된 공정 가스는 복수 개의 슬릿(CRe)을 통해 균일하게 빠져나갈 수 있다. 한정 링(CR)은 그라운드 부재(CRg)를 포함할 수 있으며, 그라운드 부재(CRg)에 의해 접지될 수 있다.The confinement ring (CR) may surround the space between the shower head (SH) and the electrostatic chuck (5). The confinement ring (CR) may provide a slit (CRe). A plurality of slits (CRe) may be provided. From a plan view, a plurality of slits CRe may be provided at regular intervals. Because of this, the process gas supplied from the gas supply unit GS can escape uniformly through the plurality of slits CRe. The confinement ring CR may include a ground member CRg and may be grounded by the ground member CRg.

정전 척(5)은 공정 챔버(CH)의 중앙에 위치할 수 있다. 정전 척(5) 상에 기판이 배치될 수 있다. 정전 척(5)은 기판을 지지 및/또는 고정할 수 있다. 예를 들어, 정전 척(5) 상에 기판이 배치되면, 정전 척(5)은 정전기력을 이용해 기판을 일정 위치에 고정할 수 있다. 정전 척(5) 측면 상에 커플링 링(6), 그라운드 링(8) 및 외측 링(9)이 제공될 수 있다. 즉, 커플링 링(6), 그라운드 링(8) 및 외측 링(9) 각각은 정전 척(5)을 둘러쌀 수 있다. The electrostatic chuck 5 may be located in the center of the process chamber (CH). A substrate may be placed on the electrostatic chuck 5. The electrostatic chuck 5 may support and/or secure the substrate. For example, when a substrate is placed on the electrostatic chuck 5, the electrostatic chuck 5 can fix the substrate in a certain position using electrostatic force. A coupling ring (6), a ground ring (8) and an outer ring (9) may be provided on the side of the electrostatic chuck (5). That is, each of the coupling ring 6, ground ring 8, and outer ring 9 may surround the electrostatic chuck 5.

포커스 링(FR)은 정전 척(5) 상에 위치하며, 정전 척(5) 상에 배치되는 기판을 둘러쌀 수 있다. 포커스 링(FR)은 중심축(CA)을 기준으로 하는 회전체일 수 있다. 포커스 링(FR)의 중심축(CA)은 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 포커스 링(FR)은 실리콘(Si) 및/또는 실리콘 카바이드(SiC)를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 포커스 링(FR)은 석영(Quartz) 및/또는 탄화붕소(B4C)를 포함할 수도 있다. 포커스 링(FR)은 2개 이상의 부재로 분리될 수 있다. 포커스 링(FR)의 2개 이상의 부재 각각은 서로 다른 물질을 포함할 수 있다.The focus ring FR is located on the electrostatic chuck 5 and may surround the substrate placed on the electrostatic chuck 5. The focus ring (FR) may be a rotating body based on the central axis (CA). The central axis CA of the focus ring FR may extend in the first direction D1. For example, the focus ring (FR) may include silicon (Si) and/or silicon carbide (SiC), but is not limited thereto. That is, the focus ring FR may include quartz and/or boron carbide (B 4 C). The focus ring (FR) may be separated into two or more members. Each of the two or more members of the focus ring FR may include different materials.

커플링 링(6)은 포커스 링(FR) 아래에 위치하며, 중심축(CA)을 기준으로 하는 회전체일 수 있다. 즉, 커플링 링(6)은 포커스 링(FR) 및 후술하는 그라운드 링(8) 사이에 위치하며, 정전 척(5)을 둘러쌀 수 있다. 구체적으로, 평면적 관점에서 커플링 링(6)은 정전 척(5)을 외측에서 둘러쌀 수 있다. 예를 들어, 커플링 링(6)은 알루미나(Al2O3)를 포함할 수 있다. The coupling ring 6 is located below the focus ring FR and may be a rotating body based on the central axis CA. That is, the coupling ring 6 is located between the focus ring FR and the ground ring 8, which will be described later, and may surround the electrostatic chuck 5. Specifically, from a plan view, the coupling ring 6 may surround the electrostatic chuck 5 from the outside. For example, the coupling ring 6 may include alumina (Al 2 O 3 ).

그라운드 링(8) 및 외측 링(9)은 정전 척(5)을 둘러쌀 수 있다. 즉, 그라운드 링(8) 및 외측 링(9)은 중심축(CA)을 기준으로 하는 회전체일 수 있다. 구체적으로, 그라운드 링(8) 상에 커플링 링(6)이 위치할 수 있다. 외측 링(9)은 그라운드 링(8) 및 커플링 링(6) 상에 위치하며, 포커스 링(FR)을 둘러쌀 수 있다. 외측 링(9)은 포커스 링(FR)과 서로 다른 물질을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The ground ring 8 and the outer ring 9 may surround the electrostatic chuck 5. That is, the ground ring 8 and the outer ring 9 may be rotating bodies based on the central axis CA. Specifically, the coupling ring 6 may be located on the ground ring 8. The outer ring 9 is located on the ground ring 8 and the coupling ring 6 and may surround the focus ring FR. The outer ring 9 may include a different material from the focus ring FR, but is not limited thereto.

기판 리프트 핀(4)은 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다. 기판 리프트 핀(4)은 정전 척(5)을 상하로 관통할 수 있다. 즉, 기판 리프트 핀(4)은 정전 척(5) 내에 제공될 수 있다. 기판 리프트 핀(4)은 기판 리프트 핀 구동부(WPM)와 연결될 수 있다. 기판 리프트 핀(4)은 기판 리프트 핀 구동부(WPM)에 의해 상하로 이동 가능할 수 있다. 기판 리프트 핀(4)은 상하로 이동하며, 정전 척(5) 상에 기판을 로딩하거나 언로딩할 수 있다. 기판 리프트 핀(4)은 복수 개가 제공될 수 있다. 예를 들어, 3개의 기판 리프트 핀(4)이 제공될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 복수 개의 기판 리프트 핀(4)은 서로 수평 방향으로 이격 배치될 수 있다. 이하에서, 편의 상 기판 리프트 핀(4)은 단수로 서술하도록 한다.The substrate lift pin 4 may extend in the first direction D1. The substrate lift pin 4 may penetrate the electrostatic chuck 5 up and down. That is, the substrate lift pins 4 may be provided within the electrostatic chuck 5. The substrate lift pin 4 may be connected to a substrate lift pin driver (WPM). The substrate lift pin 4 may be moved up and down by the substrate lift pin driver (WPM). The substrate lift pins 4 move up and down and can load or unload a substrate onto the electrostatic chuck 5. A plurality of substrate lift pins 4 may be provided. For example, three substrate lift pins 4 may be provided, but is not limited thereto. The plurality of substrate lift pins 4 may be arranged to be spaced apart from each other in the horizontal direction. Hereinafter, for convenience, the substrate lift pin 4 will be described in the singular.

링 리프트 핀(2)은 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다. 링 리프트 핀(2)은 정전 척(5)의 외측에 위치할 수 있다. 링 리프트 핀(2)은 커플링 링(6), 그라운드 링(8) 및 외측 링(9)을 상하로 관통할 수 있다. 즉, 링 리프트 핀(2)은 커플링 링(6), 그라운드 링(8) 및 외측 링(9) 내에 제공될 수 있다. 링 리프트 핀(2)은 링 리프트 핀 구동부(RPM)에 의해 상하로 이동 가능할 수 있다. 링 리프트 핀(2)은 상하로 이동하며, 포커스 링(FR)을 로딩하거나 언로딩할 수 있다. 링 리프트 핀(2)은 복수 개가 제공될 수 있다. 예를 들어, 3개의 링 리프트 핀(2)이 제공될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 복수 개의 링 리프트 핀(2)은 서로 수평 방향으로 이격될 수 있다. 이하에서, 편의 상 링 리프트 핀(2)은 단수로 기술하도록 한다.The ring lift pin 2 may extend in the first direction D1. The ring lift pin (2) may be located on the outside of the electrostatic chuck (5). The ring lift pin (2) can penetrate the coupling ring (6), the ground ring (8), and the outer ring (9) up and down. That is, the ring lift pin (2) may be provided in the coupling ring (6), the ground ring (8) and the outer ring (9). The ring lift pin 2 may be moved up and down by a ring lift pin driving unit (RPM). The ring lift pin (2) moves up and down and can load or unload the focus ring (FR). A plurality of ring lift pins 2 may be provided. For example, three ring lift pins 2 may be provided, but the present invention is not limited thereto. The plurality of ring lift pins 2 may be spaced apart from each other in the horizontal direction. Hereinafter, for convenience, the ring lift pin 2 will be described in the singular.

기판 리프트 핀 구동부(WPM) 및 링 리프트 핀 구동부(RPM) 각각은 기판 리프트 핀(4) 및 링 리프트 핀(2)을 상하로 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 기판 리프트 핀 구동부(WPM) 및 링 리프트 핀 구동부(RPM) 각각은 전기 모터 및/또는 유압 모터 등의 액츄에이터를 포함할 수 있다. 기판 리프트 핀 구동부(WPM) 및 링 리프트 핀 구동부(RPM)가 공정 챔버(CH) 외부에 위치하는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The substrate lift pin driver (WPM) and the ring lift pin driver (RPM) can each move the substrate lift pin 4 and the ring lift pin 2 up and down. For example, the substrate lift pin driver (WPM) and the ring lift pin driver (RPM) may each include an actuator such as an electric motor and/or a hydraulic motor. Although the substrate lift pin driver (WPM) and the ring lift pin driver (RPM) are shown as being located outside the process chamber (CH), they are not limited thereto.

제1 RF 파워 공급부(ED1)는 정전 척(5)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 RF 파워 공급부(ED1)는 정전 척(5)에 제1 RF 파워를 공급할 수 있다. 제2 RF 파워 공급부(ED2)는 정전 척(5)의 외부에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 RF 파워 공급부(ED2)는 정전 척(5)의 외부에 제2 RF 파워를 공급할 수 있다. 제2 RF 파워는 제1 RF 파워와 구분될 수 있다. 즉, 제1 RF 파워의 주파수와 제2 RF 파워의 주파수가 서로 다를 수 있다. 제1 RF 파워 및 제2 RF 파워가 동시에 공급되거나, 동시에 공급되지 않을 수도 있다.The first RF power supply unit ED1 may be electrically connected to the electrostatic chuck 5. The first RF power supply unit ED1 may supply first RF power to the electrostatic chuck 5. The second RF power supply unit ED2 may be electrically connected to the outside of the electrostatic chuck 5. The second RF power supply unit ED2 may supply second RF power to the outside of the electrostatic chuck 5. The second RF power can be distinguished from the first RF power. That is, the frequency of the first RF power and the frequency of the second RF power may be different. The first RF power and the second RF power may be supplied simultaneously, or may not be supplied simultaneously.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 정전 척, 포커스 링 및 외측 링을 설명하기 위한 확대도로서, 도 1의 A 영역을 확대한 도면이다.FIG. 2 is an enlarged view illustrating an electrostatic chuck, a focus ring, and an outer ring according to an embodiment of the present invention, and is an enlarged view of area A of FIG. 1.

이하에서, 설명의 편의를 위하여 도 1을 참조하여 설명한 것과 동일한 사항에 대한 설명을 생략하고 차이점에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, for convenience of explanation, description of the same items as those described with reference to FIG. 1 will be omitted and differences will be described in detail.

도 2를 참조하면, 정전 척(5)은 플라즈마 전극(51) 및 척(53)을 포함할 수 있다. 플라즈마 전극(51)은 전극 몸체(511) 및 플레토(513)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the electrostatic chuck 5 may include a plasma electrode 51 and a chuck 53. The plasma electrode 51 may include an electrode body 511 and a plateau 513.

플라즈마 전극(51) 상에 척(53)이 위치할 수 있다. 플라즈마 전극(51)은 척(53)을 지지할 수 있다. 플라즈마 전극(51) 및 척(53)은 원통의 형태일 수 있다. 플라즈마 전극(51)은 제1 RF 파워 공급부(ED1)에 연결될 수 있다. 플라즈마 전극(51)은 제1 RF 파워 공급부(ED1)로부터 제1 RF 파워를 공급받을 수 있다. 플라즈마 전극(51)은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 플라즈마 전극(51)은 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다. 기판 처리 장치(도 1의 1)가 CCP 장치인 경우, 플라즈마 전극(51)은 하부 전극일 수 있다. 또한, 샤워 헤드(도 1의 SH)가 상부 전극일 수 있다.A chuck 53 may be positioned on the plasma electrode 51. The plasma electrode 51 may support the chuck 53. The plasma electrode 51 and the chuck 53 may have a cylindrical shape. The plasma electrode 51 may be connected to the first RF power supply (ED1). The plasma electrode 51 may receive first RF power from the first RF power supply unit ED1. The plasma electrode 51 may include a conductive material. For example, the plasma electrode 51 may include aluminum (Al). When the substrate processing device (1 in FIG. 1) is a CCP device, the plasma electrode 51 may be a lower electrode. Additionally, the shower head (SH in FIG. 1) may be the upper electrode.

전극 몸체(511) 상에 플레토(513)가 위치할 수 있다. 전극 몸체(511) 및 플레토(513) 각각은 원통의 형태를 가질 수 있다. 플레토(513)의 직경은 전극 몸체(511)의 직경보다 작을 수 있다. 즉, 전극 몸체(511)의 상면의 일부분이 외부에 노출될 수 있다. 노출된 전극 몸체(511)의 상면 상에 포커스 링(FR)이 위치할 수 있다. 즉, 전극 몸체(511)는 포커스 링(FR)의 일부를 지지할 수 있다. 전극 몸체(511)의 상면은 포커스 링(FR)의 제1 하면(BS1)과 동일 평면상에 위치할 수 있다.A plateau 513 may be located on the electrode body 511. Each of the electrode body 511 and the plateau 513 may have a cylindrical shape. The diameter of the plateau 513 may be smaller than the diameter of the electrode body 511. That is, a portion of the upper surface of the electrode body 511 may be exposed to the outside. A focus ring FR may be located on the exposed upper surface of the electrode body 511. That is, the electrode body 511 may support a portion of the focus ring FR. The upper surface of the electrode body 511 may be positioned on the same plane as the first lower surface BS1 of the focus ring FR.

척(53)은 플라즈마 전극(51) 상에 위치할 수 있다. 척(53)의 상면(53t) 상에 기판이 제공될 수 있다. 즉, 척(53)은 기판과 접하면서 기판을 지지 및 고정할 수 있다. 척(53)의 상면(53t)에 기판의 지지를 위한 복수 개의 버(burl) 구조가 제공될 수 있다. 척(53)은 전극을 포함할 수 있다. 전극은 정전기력을 이용해 기판을 척(53) 상의 일정 위치에 고정할 수 있다.The chuck 53 may be positioned on the plasma electrode 51 . A substrate may be provided on the upper surface 53t of the chuck 53. That is, the chuck 53 can support and fix the substrate while being in contact with the substrate. A plurality of burr structures may be provided on the upper surface 53t of the chuck 53 to support the substrate. Chuck 53 may include an electrode. The electrode can fix the substrate at a certain position on the chuck 53 using electrostatic force.

커플링 링(6)은 외측 전극(7)을 포함할 수 있다. 외측 전극(7)은 포커스 링(FR) 아래에 위치하며, 커플링 링(6) 내에 위치할 수 있다. 외측 전극(7)은 링 리프트 핀(2)과 이격될 수 있다. 외측 전극(7)은 텅스텐 및/또는 백금을 포함할 수 있다. 외측 전극(7)은 도 1의 제2 RF 파워 공급부(ED2)에 전기적으로 연결될 수 있다. 외측 전극(7)은 제2 RF 파워 공급부(ED2)로부터 제2 RF 파워를 공급받을 수 있다.The coupling ring 6 may include an outer electrode 7. The outer electrode 7 is located below the focus ring FR and may be located within the coupling ring 6. The outer electrode 7 may be spaced apart from the ring lift pin 2. The outer electrode 7 may include tungsten and/or platinum. The outer electrode 7 may be electrically connected to the second RF power supply (ED2) of FIG. 1. The outer electrode 7 may receive second RF power from the second RF power supply unit ED2.

포커스 링(FR)의 상면 및 하면은 단차를 가질 수 있다. 즉. 포커스 링(FR)의 상면은 레벨이 서로 다른 제1 상면(TS1) 및 제2 상면(TS2)을 포함할 수 있다. 포커스 링(FR)의 하면은 레벨이 서로 다른 제1 하면(BS1) 및 제2 하면(BS2)을 포함할 수 있다. 제1 상면(TS1)은 제2 상면(TS2)보다 낮은 레벨에 위치할 수 있다. 제1 하면(BS1)은 제2 하면(BS2)보다 낮은 레벨에 위치할 수 있다. 포커스 링(FR)의 내측면은 제1 상면(TS1) 및 제1 하면(BS1) 사이에 위치할 수 있다. 포커스 링(FR)의 외측면은 제2 상면(TS2) 및 제2 하면(BS2) 사이에 위치할 수 있다. 본 명세서에서, 레벨은 제1 방향(D1)으로 높이를 의미할 수 있다.The upper and lower surfaces of the focus ring FR may have a step difference. in other words. The upper surface of the focus ring FR may include a first upper surface TS1 and a second upper surface TS2 at different levels. The lower surface of the focus ring FR may include a first lower surface BS1 and a second lower surface BS2 at different levels. The first top surface TS1 may be located at a lower level than the second top surface TS2. The first lower surface BS1 may be located at a lower level than the second lower surface BS2. The inner surface of the focus ring FR may be located between the first upper surface TS1 and the first lower surface BS1. The outer surface of the focus ring FR may be located between the second upper surface TS2 and the second lower surface BS2. In this specification, level may mean height in the first direction D1.

포커스 링(FR)은 정전 척(5), 커플링 링(6) 및 외측 링(9) 상에 위치할 수 있다. 구체적으로, 포커스 링(FR)의 제1 하면(BS1)은 노출된 전극 몸체(511)의 상면 및 커플링 링(6)의 상면과 동일 평면 상에 위치할 수 있다. 포커스 링(FR)의 제2 하면(BS2)은 외측 링(9)의 일부 상에 위치할 수 있다.The focus ring (FR) may be located on the electrostatic chuck (5), the coupling ring (6) and the outer ring (9). Specifically, the first lower surface BS1 of the focus ring FR may be positioned on the same plane as the exposed upper surface of the electrode body 511 and the upper surface of the coupling ring 6. The second lower surface BS2 of the focus ring FR may be located on a portion of the outer ring 9.

포커스 링(FR)의 제1 상면(TS1)은 척(53)의 상면(53t)보다 낮은 레벨에 위치할 수 있다. 이로 인해, 기판이 정전 척(5) 상에 위치하는 경우, 기판은 포커스 링(FR)의 제1 상면(TS1)과 접하지 않을 수 있다. 포커스 링(FR)의 제2 상면(TS2)은 외측 링(9)의 상면(9t)보다 낮은 레벨에 위치할 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 포커스 링(FR)의 제1 상면(TS1)은 척(53)의 상면(53t)과 동일 평면 상에 또는 높은 레벨에 위치할 수 있다. 포커스 링(FR)의 제2 상면(TS2)은 외측 링(9)의 상면(9t)과 동일 평면 상에 위치하거나, 높을 수 있다.The first upper surface TS1 of the focus ring FR may be located at a lower level than the upper surface 53t of the chuck 53. Because of this, when the substrate is positioned on the electrostatic chuck 5, the substrate may not be in contact with the first upper surface TS1 of the focus ring FR. The second upper surface TS2 of the focus ring FR may be located at a lower level than the upper surface 9t of the outer ring 9. However, the present invention is not limited thereto. That is, the first upper surface TS1 of the focus ring FR may be located on the same plane or at a higher level than the upper surface 53t of the chuck 53. The second upper surface TS2 of the focus ring FR may be located on the same plane as the upper surface 9t of the outer ring 9 or may be higher.

도면에 도시하지 않았지만, 정전 척(5)과 포커스 링(FR) 사이에 열 전달 패드(미도시)가 위치할 수 있다. 열 전달 패드는 온도를 전달하면서, 접착제 기능을 수행할 수 있다. 즉, 열 전달 패드는 정전 척(5)의 온도를 포커스 링(FR)에 전달할 수 있으며, 포커스 링(FR)이 움직이지 않도록 고정시킬 수 있다. 예를 들어, 열 전달 패드는 실리콘(Si) 기반의 물질, CNT(Carbon nanotube) 및/또는 알루미늄(Al) 등의 필러를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Although not shown in the drawing, a heat transfer pad (not shown) may be located between the electrostatic chuck 5 and the focus ring FR. The heat transfer pad can transfer temperature and perform an adhesive function. That is, the heat transfer pad can transfer the temperature of the electrostatic chuck 5 to the focus ring FR and can fix the focus ring FR so that it does not move. For example, the heat transfer pad may include fillers such as silicon (Si)-based materials, carbon nanotubes (CNTs), and/or aluminum (Al), but is not limited thereto.

링 리프트 핀(2)은 포커스 링(FR) 아래에 위치할 수 있다. 링 리프트 핀(2)은 포커스 링(FR)의 제2 하면(BS2)과 접할 수 있다. 링 리프트 핀(2)은 외측 전극(7)의 외측에 위치할 수 있다. 평면적 관점에서, 링 리프트 핀(2)은 외측 전극(7)과 중첩되지 않을 수 있다. 링 리프트 핀(2)은 커플링 링(6), 그라운드 링(8) 및 외측 링(9)을 상하로 관통할 수 있다. 즉, 커플링 링(6), 그라운드 링(8), 및 외측 링(9)은 핀 삽입공(미부호)을 제공할 수 있다. 링 리프트 핀(2)은 핀 삽입공 내에 위치하며, 상하로 움직일 수 있다.The ring lift pin (2) may be located below the focus ring (FR). The ring lift pin 2 may contact the second lower surface BS2 of the focus ring FR. The ring lift pin 2 may be located outside the outer electrode 7. From a plan view, the ring lift pin 2 may not overlap the outer electrode 7 . The ring lift pin (2) can penetrate the coupling ring (6), the ground ring (8), and the outer ring (9) up and down. That is, the coupling ring 6, the ground ring 8, and the outer ring 9 may provide pin insertion holes (unmarked). The ring lift pin (2) is located in the pin insertion hole and can move up and down.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 포커스 링을 나타내는 사시도이다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 포커스 링을 나타내는 평면도이다.Figure 3 is a perspective view showing a focus ring according to an embodiment of the present invention. Figure 4 is a plan view showing a focus ring according to an embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4를 참조하면, 포커스 링(FR)은 제1 방향(D1)으로 연장되는 중심축(CA)을 가지는 회전체일 수 있다. 포커스 링(FR)의 내측면은 중심축(CA)을 향할 수 있다. 포커스 링(FR)의 내측면은 중심축(CA)이 지나는 공간을 정의할 수 있다. 포커스 링(FR)의 외측면은 중심축(CA)에 반대되는 방향을 향할 수 있다. 포커스 링(FR)의 내경은 중심축(CA)을 지나면서 포커스 링(FR)의 내측면(IS) 사이의 거리를 의미할 수 있다. 포커스 링(FR)의 외경은 중심축(CA)을 지나면서 포커스 링(FR)의 외측면(OS) 사이의 거리를 의미할 수 있다. 즉, 중심축(CA)으로부터 포커스 링(FR)의 내측면(IS)까지의 거리는 포커스 링(FR)의 내경의 절반일 수 있다. 중심축(CA)으로부터 포커스 링(FR)의 외측면(OS)까지의 거리는 포커스 링(FR)의 외경의 절반일 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 4 , the focus ring FR may be a rotating body having a central axis CA extending in the first direction D1. The inner surface of the focus ring (FR) may face the central axis (CA). The inner surface of the focus ring (FR) may define a space through which the central axis (CA) passes. The outer surface of the focus ring (FR) may face in a direction opposite to the central axis (CA). The inner diameter of the focus ring (FR) may refer to the distance between the inner surface (IS) of the focus ring (FR) while passing through the central axis (CA). The outer diameter of the focus ring (FR) may refer to the distance between the outer surface (OS) of the focus ring (FR) while passing through the central axis (CA). That is, the distance from the central axis CA to the inner surface IS of the focus ring FR may be half of the inner diameter of the focus ring FR. The distance from the central axis CA to the outer surface OS of the focus ring FR may be half of the outer diameter of the focus ring FR.

기판 리프트 핀(4)은 중심축(CA)이 지나는 공간 내에 위치할 수 있다. 평면적 관점에서, 기판 리프트 핀(4)은 포커스 링(FR)과 중첩되지 않을 수 있다. 기판 리프트 핀(4)은 3개가 제공될 수 있다. 3개의 기판 리프트 핀(4)은 삼각형의 세 꼭지점을 형성할 수 있다. 즉, 3개의 기판 리프트 핀(4) 사이의 각도는 120°일 수 있다. The substrate lift pin 4 may be located within a space through which the central axis CA passes. From a plan view, the substrate lift pins 4 may not overlap the focus ring FR. Three substrate lift pins 4 may be provided. Three substrate lift pins 4 may form the three vertices of a triangle. That is, the angle between the three substrate lift pins 4 may be 120°.

링 리프트 핀(2)은 포커스 링(FR) 아래에 위치할 수 있다. 구체적으로, 링 리프트 핀(2)은 포커스 링(FR)의 내측면보다 포커스 링(FR)의 외측면에 인접하여 위치할 수 있다. 링 리프트 핀(2)은 3개가 제공될 수 있다. 3개의 링 리프트 핀(2)은 삼각형의 세 꼭지점을 형성할 수 있다. 즉, 3개의 링 리프트 핀(2) 사이의 각도는 120°일 수 있다. 따라서, 3개의 링 리프트 핀(2)의 배치는 3개의 기판 리프트 핀(4)의 배치와 유사할 수 있다.The ring lift pin (2) may be located below the focus ring (FR). Specifically, the ring lift pin 2 may be located closer to the outer surface of the focus ring FR than to the inner surface of the focus ring FR. Three ring lift pins (2) may be provided. The three ring lift pins (2) can form the three vertices of a triangle. That is, the angle between the three ring lift pins 2 may be 120°. Accordingly, the arrangement of the three ring lift pins 2 may be similar to the arrangement of the three substrate lift pins 4.

그러나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 기판 리프트 핀(4)의 개수 및 기판 리프트 핀(4) 사이의 각도는 다양하게 제공될 수 있다. 또한, 링 리프트 핀(2)의 개수 및 링 리프트 핀(2) 사이의 각도는 다양하게 제공될 수 있다. 따라서, 기판 리프트 핀(4)의 배치와 링 리프트 핀(2)의 배치가 서로 다를 수 있다.However, the present invention is not limited thereto. That is, the number of substrate lift pins 4 and the angle between the substrate lift pins 4 may be provided in various ways. Additionally, the number of ring lift pins 2 and the angle between the ring lift pins 2 may be provided in various ways. Accordingly, the arrangement of the substrate lift pins 4 and the arrangement of the ring lift pins 2 may be different.

도 5 내지 도 9는 본 발명의 실시 예들에 따른 정전 척 및 포커스 링을 설명하기 위한 확대도로서, 도 2의 B 영역을 확대한 도면이다.FIGS. 5 to 9 are enlarged views for explaining an electrostatic chuck and a focus ring according to embodiments of the present invention, and are enlarged views of area B of FIG. 2 .

이하에서, 설명의 편의를 위하여 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 것과 동일한 사항에 대한 설명을 생략하고 차이점에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, for convenience of explanation, description of the same items as those described with reference to FIGS. 1 and 2 will be omitted and differences will be described in detail.

도 5를 참조하면, 포커스 링(FR)의 내측면(IS)은 포커스 링(FR)의 제1 상면(TS1) 및 제1 하면(BS1) 사이에 위치할 수 있다. 포커스 링(FR)의 내측면(IS)은 제1 내측면(IS1) 및 제2 내측면(IS2)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the inner surface IS of the focus ring FR may be located between the first upper surface TS1 and the first lower surface BS1 of the focus ring FR. The inner surface (IS) of the focus ring (FR) may include a first inner surface (IS1) and a second inner surface (IS2).

제1 내측면(IS1)은 제1 상면(TS1)과 직교할 수 있다. 즉, 제1 내측면(IS1)과 제1 상면(TS1) 사이의 각도는 90°일 수 있다. 다시 말하면, 제1 내측면(IS1)은 제1 방향(D1)과 평행할 수 있으며, 제1 내측면(IS1)이 제1 방향(D1)과 이루는 각도는 0°일 수 있다. The first inner surface IS1 may be perpendicular to the first upper surface TS1. That is, the angle between the first inner surface IS1 and the first upper surface TS1 may be 90°. In other words, the first inner surface IS1 may be parallel to the first direction D1, and the angle formed by the first inner surface IS1 with the first direction D1 may be 0°.

제2 내측면(IS2)은 제1 내측면(IS1)으로부터 연장될 수 있다. 즉, 제2 내측면(IS2)은 제1 내측면(IS1)과 접할 수 있으며, 제1 내측면(IS1)과 제1 하면(BS1) 사이에 위치할 수 있다. 제2 내측면(IS2)과 제1 내측면(IS1)은 서로 접하는 지점에서 하나의 원의 둘레를 공유할 수 있다. 제2 내측면(IS2)은 제1 방향(D1)과 일정한 각도(θ)를 이룰 수 있다. 즉, 제2 내측면(IS2)이 제1 방향(D1)과 이루는 각도(θ)는 제1 내측면(IS1)이 제1 방향(D1)과 이루는 각도와 서로 다를 수 있다. 제2 내측면(IS2)은 제1 방향(D1)과 평행하지 않을 수 있다. 제2 내측면(IS2)은 제1 상면(TS1) 또는 제1 하면(BS1)과 직교하지 않을 수 있다. 제2 내측면(IS2)이 제1 방향(D1)과 이루는 각도(θ)는 예각일 수 있다. 예를 들어, 제2 내측면(IS2)이 제1 방향(D1)과 이루는 각도(θ)는 0° 초과 약 5° 이하일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The second inner surface IS2 may extend from the first inner surface IS1. That is, the second inner surface IS2 may be in contact with the first inner surface IS1 and may be located between the first inner surface IS1 and the first lower surface BS1. The second inner surface (IS2) and the first inner surface (IS1) may share the circumference of one circle at the point where they contact each other. The second inner surface IS2 may form a constant angle θ with the first direction D1. That is, the angle θ formed by the second inner surface IS2 with the first direction D1 may be different from the angle formed by the first inner surface IS1 with the first direction D1. The second inner surface IS2 may not be parallel to the first direction D1. The second inner surface IS2 may not be perpendicular to the first upper surface TS1 or the first lower surface BS1. The angle θ formed by the second inner surface IS2 and the first direction D1 may be an acute angle. For example, the angle θ formed by the second inner surface IS2 and the first direction D1 may be greater than 0° and less than or equal to about 5°, but is not limited thereto.

제1 상면(TS1)은 제1 내경(R1)을 가질 수 있다. 제1 하면(BS1)은 제2 내경(R2)을 가질 수 있다. 제1 내경(R1)은 제2 내경(R2)보다 작을 수 있다. 즉, 제1 상면(TS1)은 제1 하면(BS1)보다 정전 척(5)에 더 인접할 수 있다. 예를 들어, 제1 내경(R1)과 제2 내경(R2)의 차이는 약 0.01mm 내지 약 0.5mm일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The first upper surface TS1 may have a first inner diameter R1. The first lower surface BS1 may have a second inner diameter R2. The first inner diameter (R1) may be smaller than the second inner diameter (R2). That is, the first upper surface TS1 may be closer to the electrostatic chuck 5 than the first lower surface BS1. For example, the difference between the first inner diameter (R1) and the second inner diameter (R2) may be about 0.01 mm to about 0.5 mm, but is not limited thereto.

제1 내측면(IS1)과 정전 척(5)의 측면(5s) 사이의 거리는 제1 거리(L1)일 수 있다. 제2 내측면(IS2)과 정전 척(5)의 측면(5s) 사이의 거리는 제1 상면(TS1)에서 제1 하면(BS1)으로 갈수록 커질 수 있다. 제2 내측면(IS2)과 정전 척(5)의 측면(5s) 사이의 평균 거리는 제2 거리(L2)일 수 있다. 제1 거리(L1)는 제2 거리(L2)보다 작을 수 있다. 즉, 제1 내측면(IS1)은 제2 내측면(IS2)보다 정전 척(5)의 측면(5s)에 더 인접할 수 있다. 정전 척(5)의 측면(5s)과 제2 내측면(IS2) 사이에 예비 공간(S)이 제공될 수 있다.The distance between the first inner surface IS1 and the side surface 5s of the electrostatic chuck 5 may be the first distance L1. The distance between the second inner surface IS2 and the side surface 5s of the electrostatic chuck 5 may increase from the first upper surface TS1 to the first lower surface BS1. The average distance between the second inner surface IS2 and the side surface 5s of the electrostatic chuck 5 may be the second distance L2. The first distance L1 may be smaller than the second distance L2. That is, the first inner surface IS1 may be closer to the side surface 5s of the electrostatic chuck 5 than the second inner surface IS2. A spare space S may be provided between the side surface 5s of the electrostatic chuck 5 and the second inner surface IS2.

도 6을 참조하면, 제1 내측면(IS1)은 정전 척(5)의 측면(5s)을 향하여 볼록한 형태일 수 있다. 다시 말하면, 제1 내측면(IS1)은 도 3의 중심축(CA)을 향하여 볼록한 형태일 수 있다. 제1 내측면(IS1)과 정전 척(5)의 측면(5s) 사이의 거리는 제1 상면(TS1)에서 제1 하면(BS1)으로 갈수록 멀어질 수 있다.Referring to FIG. 6 , the first inner surface IS1 may have a convex shape toward the side surface 5s of the electrostatic chuck 5. In other words, the first inner surface IS1 may have a convex shape toward the central axis CA of FIG. 3. The distance between the first inner surface IS1 and the side surface 5s of the electrostatic chuck 5 may increase from the first upper surface TS1 to the first lower surface BS1.

제2 내측면(IS2)은 제1 내측면(IS1)으로부터 아래로 연장되며, 제1 방향(D1)과 일정한 각도(θ)를 이룰 수 있다. 즉, 제2 내측면(IS2)은 제1 방향(D1)과 평행하지 않을 수 있다. 따라서, 제2 내측면(IS2)이 제1 방향(D1)과 이루는 각도(θ)는 제1 내측면(IS1)이 제1 방향(D1)과 이루는 각도와 서로 다를 수 있다. 제2 내측면(IS2)과 제1 방향(D1)과 이루는 각도(θ)는 예각일 수 있다. 예를 들어, 제2 내측면(IS2)과 제1 방향(D1)과 이루는 각도(θ)는 0° 초과 약 5° 이하일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The second inner surface IS2 extends downward from the first inner surface IS1 and may form a constant angle θ with the first direction D1. That is, the second inner surface IS2 may not be parallel to the first direction D1. Accordingly, the angle θ formed by the second inner surface IS2 with the first direction D1 may be different from the angle formed by the first inner surface IS1 with the first direction D1. The angle θ formed between the second inner surface IS2 and the first direction D1 may be an acute angle. For example, the angle θ formed between the second inner surface IS2 and the first direction D1 may be greater than 0° and less than or equal to about 5°, but is not limited thereto.

제1 내측면(IS1)과 제2 내측면(IS2)이 접하는 곳은 제3 내경(R3)을 가질 수 있다. 제3 내경(R3)은 제1 내경(R1)보다 클 수 있다. 제3 내경(R3)은 제2 내경(R2)보다는 작을 수 있다. 즉, 제3 내경(R3)은 제1 내경(R1) 및 제2 내경(R2) 사이에 위치할 수 있다.The place where the first inner surface (IS1) and the second inner surface (IS2) contact each other may have a third inner diameter (R3). The third inner diameter (R3) may be larger than the first inner diameter (R1). The third inner diameter (R3) may be smaller than the second inner diameter (R2). That is, the third inner diameter (R3) may be located between the first inner diameter (R1) and the second inner diameter (R2).

이와 달리, 제2 내측면(IS2)이 제1 방향(D1)과 평행할 수 있다. 즉, 제2 내측면(IS2)이 제1 방향(D1)과 이루는 각도가 0°일 수 있다. 이 경우, 제2 내경(R2)은 제3 내경(R3)과 실질적으로 동일할 수 있다. Alternatively, the second inner surface IS2 may be parallel to the first direction D1. That is, the angle between the second inner surface IS2 and the first direction D1 may be 0°. In this case, the second inner diameter R2 may be substantially the same as the third inner diameter R3.

도 7을 참조하면, 포커스 링(FR)의 내측면(IS)은 제3 내측면(IS3)을 더 포함할 수 있다. 제3 내측면(IS3)은 제1 내측면(IS1) 및 제2 내측면(IS2) 사이에 위치할 수 있다. 즉, 제3 내측면(IS3)은 제1 내측면(IS1)으로부터 아래로 연장될 수 있으며, 제2 내측면(IS2)은 제3 내측면(IS3)으로부터 아래로 연장될 수 있다. 제1 내측면(IS1)과 제3 내측면(IS3)은 하나의 원의 둘레를 공유할 수 있으며, 제3 내측면(IS3)과 제2 내측면(IS2)은 또 다른 하나의 원의 둘레를 공유할 수 있다. Referring to FIG. 7 , the inner surface (IS) of the focus ring (FR) may further include a third inner surface (IS3). The third inner surface IS3 may be located between the first inner surface IS1 and the second inner surface IS2. That is, the third inner surface IS3 may extend downward from the first inner surface IS1, and the second inner surface IS2 may extend downward from the third inner surface IS3. The first inner surface (IS1) and the third inner surface (IS3) may share the perimeter of one circle, and the third inner surface (IS3) and the second inner surface (IS2) may share the perimeter of another circle. can be shared.

제1 및 제2 내측면들(IS1, IS2)은 제1 방향(D1)과 평행할 수 있다. 즉, 제1 및 제2 내측면들(IS1, IS2)은 제1 상면(TS1) 또는 제1 하면(BS1)과 직교할 수 있다. 제1 내측면(IS1)은 제2 내측면(IS2)과 서로 평행할 수 있다. 제3 내측면(IS3)은 제1 방향(D1)과 일정한 각도(θ)를 이룰 수 있다. 제3 내측면(IS3)은 제1 방향(D1)과 평행하지 않을 수 있다. 제3 내측면(IS3)이 제1 방향(D1)과 이루는 각도(θ)는 예각일 수 있다. 예를 들어, 제3 내측면(IS3)이 제1 방향(D1)과 이루는 각도(θ)는 0° 초과 약 5° 이하일 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니다. 예를 들어, 제2 내측면(IS2)은 제1 방향(D1)과 평행하지 않으며, 제2 내측면(IS2)이 제1 방향(D1)과 이루는 각도는 제3 내측면(IS3)이 제1 방향(D1)과 이루는 각도와 다를 수 있다.The first and second inner surfaces IS1 and IS2 may be parallel to the first direction D1. That is, the first and second inner surfaces IS1 and IS2 may be perpendicular to the first upper surface TS1 or the first lower surface BS1. The first inner surface IS1 and the second inner surface IS2 may be parallel to each other. The third inner surface IS3 may form a constant angle θ with the first direction D1. The third inner surface IS3 may not be parallel to the first direction D1. The angle θ formed by the third inner surface IS3 and the first direction D1 may be an acute angle. For example, the angle θ formed by the third inner surface IS3 and the first direction D1 may be greater than 0° and less than or equal to about 5°. However, the present invention is not limited thereto. For example, the second inner surface IS2 is not parallel to the first direction D1, and the angle formed by the second inner surface IS2 with the first direction D1 is the third inner surface IS3. 1 The angle formed with direction (D1) may be different.

제1 내측면(IS1)은 제2 및 제3 내측면들(IS2, IS3)보다 정전 척(5)의 측면(5s)과 인접할 수 있다. 제2 내측면(IS2)은 제1 및 제3 내측면들(IS1, IS3)보다 정전 척(5)의 측면(5s)과 이격될 수 있다. The first inner surface IS1 may be closer to the side surface 5s of the electrostatic chuck 5 than the second and third inner surfaces IS2 and IS3. The second inner surface IS2 may be spaced further apart from the side surface 5s of the electrostatic chuck 5 than the first and third inner surfaces IS1 and IS3.

도 8을 참조하면, 제3 내측면(IS3)은 정전 척(5)의 측면(5s)을 향하여 볼록한 형태일 수 있다. 다시 말하면, 제3 내측면(IS3)은 도 3의 중심축(CA)을 향하여 볼록한 형태일 수 있다. 제3 내측면(IS3)과 정전 척(5)의 측면(5s) 사이의 거리는 제1 상면(TS1)에서 제1 하면(BS1)으로 갈수록 커질 수 있다.Referring to FIG. 8, the third inner surface IS3 may have a convex shape toward the side surface 5s of the electrostatic chuck 5. In other words, the third inner surface IS3 may have a convex shape toward the central axis CA of FIG. 3. The distance between the third inner surface IS3 and the side surface 5s of the electrostatic chuck 5 may increase from the first upper surface TS1 to the first lower surface BS1.

제2 내측면(IS2)은 제1 방향(D1)과 일정한 각도(θ)를 이룰 수 있다. 즉, 제2 내측면(IS2)은 제1 방향(D1)과 평행하지 않을 수 있다. 제2 내측면(IS2)이 제1 방향(D1)과 이루는 각도(θ)는 제1 내측면(IS1)이 제1 방향(D1)과 이루는 각도와 서로 다를 수 있다. 제2 내측면(IS2)이 제1 방향(D1)과 이루는 각도(θ)는 예각일 수 있다. 예를 들어, 제2 내측면(IS2)이 제1 방향(D1)과 이루는 각도(θ)는 0° 초과 약 5° 이하일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The second inner surface IS2 may form a constant angle θ with the first direction D1. That is, the second inner surface IS2 may not be parallel to the first direction D1. The angle θ formed by the second inner surface IS2 with the first direction D1 may be different from the angle formed by the first inner surface IS1 with the first direction D1. The angle θ formed by the second inner surface IS2 and the first direction D1 may be an acute angle. For example, the angle θ formed by the second inner surface IS2 and the first direction D1 may be greater than 0° and less than or equal to about 5°, but is not limited thereto.

제2 내측면(IS2)과 제3 내측면(IS3)이 접하는 곳은 제3 내경(R3)을 가질 수 있다. 제3 내경(R3)은 제1 내경(R1)보다 크고, 제2 내경(R2)보다는 작을 수 있다.The place where the second inner surface (IS2) and the third inner surface (IS3) contact each other may have a third inner diameter (R3). The third inner diameter (R3) may be larger than the first inner diameter (R1) and smaller than the second inner diameter (R2).

이와 달리, 제2 내측면(IS2)이 제1 방향(D1)과 평행할 수 있다. 즉, 제2 내측면(IS2)이 제1 방향(D1)과 이루는 각도(θ)가 0° 일 수 있다. 이 경우, 제3 내경(R3)은 제2 내경(R2)과 실질적으로 동일할 수 있다.Alternatively, the second inner surface IS2 may be parallel to the first direction D1. That is, the angle θ formed by the second inner surface IS2 and the first direction D1 may be 0°. In this case, the third inner diameter (R3) may be substantially the same as the second inner diameter (R2).

도 5 내지 도 8을 참조하면, 제1 내경(R1)은 제2 내경(R2)보다 작을 수 있다. 즉, 제1 상면(TS1)은 제1 하면(BS1)보다 정전 척(5)의 측면(5s)에 더 인접할 수 있다. 또한, 제1 내측면(IS1)이 제2 내측면(IS2)보다 정전 척(5)에 더 인접할 수 있다. 제1 내측면(IS1)과 정전 척(5)의 측면(5s) 사이의 거리는 제2 내측면(IS2)과 정전 척(5)의 측면(5s) 사이의 거리보다 작을 수 있다. 포커스 링(FR)의 상부는 포커스 링(FR)의 하부보다 정전 척(5)에 인접하므로, 포커스 링(FR)이 정전 척(5)의 어느 한 방향으로 치우치는 것을 방지할 수 있다. 즉, 제1 내측면(IS1)은 포커스 링(FR)과 정전 척(5)을 정렬하는데 사용되는 보조 도구의 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 본 발명의 포커스 링(FR)은 보조도구 없이 정전 척(5)의 중심과 포커스 링(FR)의 중심축(CA)을 정렬할 수 있다. 이로 인해, 후술하는 반도체 소자의 제조 방법에 있어서, 기판 상에 플라즈마가 균일하게 생성될 수 있으며, 기판 내의 반도체 소자의 산포가 개선될 수 있다.Referring to FIGS. 5 to 8 , the first inner diameter (R1) may be smaller than the second inner diameter (R2). That is, the first upper surface TS1 may be closer to the side surface 5s of the electrostatic chuck 5 than the first lower surface BS1. Additionally, the first inner surface IS1 may be closer to the electrostatic chuck 5 than the second inner surface IS2. The distance between the first inner surface IS1 and the side surface 5s of the electrostatic chuck 5 may be smaller than the distance between the second inner surface IS2 and the side surface 5s of the electrostatic chuck 5. Since the upper part of the focus ring FR is closer to the electrostatic chuck 5 than the lower part of the focus ring FR, it is possible to prevent the focus ring FR from being biased in any direction of the electrostatic chuck 5. That is, the first inner surface IS1 may function as an auxiliary tool used to align the focus ring FR and the electrostatic chuck 5. Therefore, the focus ring (FR) of the present invention can align the center of the electrostatic chuck (5) and the central axis (CA) of the focus ring (FR) without an auxiliary tool. For this reason, in the method of manufacturing a semiconductor device described later, plasma can be uniformly generated on the substrate, and the distribution of the semiconductor devices in the substrate can be improved.

또한, 포커스 링(FR)과 정전 척(5) 사이에 예비 공간(S)이 제공될 수 있다. 구체적으로, 제2 내측면(IS2)과 정전 척(5)의 측면(5s) 사이에 예비 공간(S)이 제공될 수 있다. 후술하는 반도체 소자의 제조 방법에서, 반도체 공정은 고온에서 진행될 수 있으므로, 포커스 링(FR)이 반도체 공정 진행 중에 열 팽창될 수 있다. 즉, 예비 공간(S)은 포커스 링(FR)의 열 팽창을 대비한 공간일 수 있다. 따라서, 예비 공간(S)으로 인해 포커스 링(FR)이 열 팽창으로 인해 깨지는 것을 방지할 수 있다.Additionally, a spare space (S) may be provided between the focus ring (FR) and the electrostatic chuck (5). Specifically, a spare space S may be provided between the second inner surface IS2 and the side surface 5s of the electrostatic chuck 5. In the method of manufacturing a semiconductor device described later, the semiconductor process may be performed at a high temperature, so the focus ring FR may thermally expand during the semiconductor process. That is, the spare space S may be a space prepared for thermal expansion of the focus ring FR. Therefore, the spare space S can prevent the focus ring FR from breaking due to thermal expansion.

또한, 제1 내측면(IS1)은 제1 상면(TS1)과 직교하거나 실질적으로 직교할 수 있다. 다시 말하면, 제1 내측면(IS1)과 제1 상면(TS1) 사이의 각도는 약 90° 일 수 있다. 즉, 제1 내측면(IS1)과 제1 상면(TS1) 사이의 각도가 60° 이하의 예각이 아니므로, 포커스 링(FR)의 제1 상면과 제1 내측면(IS)이 접하는 곳이 날카롭지 않을 수 있다. 이로 인해, 포커스 링(FR)에 의한 베임 사고가 방지될 수 있으며, RF 파워가 집중되지 않아 포커스 링(FR)의 아킹(arcing) 현상을 방지할 수 있다.Additionally, the first inner surface IS1 may be perpendicular to or substantially perpendicular to the first upper surface TS1. In other words, the angle between the first inner surface IS1 and the first upper surface TS1 may be about 90°. That is, since the angle between the first inner surface (IS1) and the first upper surface (TS1) is not an acute angle of 60° or less, the place where the first upper surface and the first inner surface (IS) of the focus ring (FR) contact is It may not be sharp. As a result, cut accidents caused by the focus ring (FR) can be prevented, and RF power is not concentrated, thereby preventing arcing of the focus ring (FR).

도 9를 참조하면, 포커스 링(FR)의 내측면(IS)은 제1 상면(TS1) 및 제1 하면(BS1) 사이에 위치할 수 있으며, 제1 내측면(IS1) 및 제2 내측면(IS2)을 포함할 수 있다. 제2 내측면(IS2)은 제1 내측면(IS1)으로부터 연장될 수 있으며, 제2 내측면(IS2)과 제1 내측면(IS1)은 서로 접하는 곳에서 하나의 원의 둘레를 공유할 수 있다.Referring to FIG. 9, the inner surface (IS) of the focus ring (FR) may be located between the first upper surface (TS1) and the first lower surface (BS1), and the first inner surface (IS1) and the second inner surface (IS2) may be included. The second inner surface (IS2) may extend from the first inner surface (IS1), and the second inner surface (IS2) and the first inner surface (IS1) may share the circumference of one circle at the point where they contact each other. there is.

제1 내측면(IS1)은 제1 방향(D1)과 일정한 각도(θ)를 이룰 수 있다. 즉, 제1 내측면(IS1)은 제1 방향(D1)과 평행하지 않을 수 있다. 제1 내측면(IS1)과 제1 방향(D1)이 이루는 각도(θ)는 예각일 수 있다. 예를 들어, 제1 내측면(IS1)과 제1 방향(D1)이 이루는 각도(θ)는 0° 초과 약 5° 이하일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 따라서, 제1 내측면(IS1)과 정전 척(5)의 측면(5s) 사이의 거리는 제1 상면(TS1)에서 제1 하면(BS1)으로 가까워질 수 있다. 제1 내측면(IS1)과 정전 척(5)의 측면(5s) 사이의 평균 거리는 제1 거리(L1)일 수 있다.The first inner surface IS1 may form a constant angle θ with the first direction D1. That is, the first inner surface IS1 may not be parallel to the first direction D1. The angle θ formed between the first inner surface IS1 and the first direction D1 may be an acute angle. For example, the angle θ formed between the first inner surface IS1 and the first direction D1 may be greater than 0° and less than or equal to about 5°, but is not limited thereto. Accordingly, the distance between the first inner surface IS1 and the side surface 5s of the electrostatic chuck 5 may become closer from the first upper surface TS1 to the first lower surface BS1. The average distance between the first inner surface IS1 and the side surface 5s of the electrostatic chuck 5 may be the first distance L1.

제2 내측면(IS2)은 제1 방향(D1)과 평행할 수 있다. 따라서, 제2 내측면(IS2)과 정전 척(5)의 측면(5s) 사이의 거리는 일정할 수 있다. 제2 내측면(IS2)과 정전 척(5)의 측면(5s) 사이의 거리는 제2 거리(L2)일 수 있다. 제2 거리(L2)는 제1 거리(L1)보다 작을 수 있다.The second inner surface IS2 may be parallel to the first direction D1. Accordingly, the distance between the second inner surface IS2 and the side surface 5s of the electrostatic chuck 5 may be constant. The distance between the second inner surface IS2 and the side surface 5s of the electrostatic chuck 5 may be the second distance L2. The second distance L2 may be smaller than the first distance L1.

제1 상면(TS1)은 제1 내경(R1)을 가질 수 있다. 제1 하면(BS1)은 제2 내경(R2)을 가질 수 있다. 제1 내경(R1)은 제2 내경(R2)보다 클 수 있다. 예를 들어, 제1 내경(R1)과 제2 내경(R2)의 차이는 약 0.01mm 내지 0.5mm일 수 있다.The first upper surface TS1 may have a first inner diameter R1. The first lower surface BS1 may have a second inner diameter R2. The first inner diameter (R1) may be larger than the second inner diameter (R2). For example, the difference between the first inner diameter (R1) and the second inner diameter (R2) may be about 0.01 mm to 0.5 mm.

그러나, 본 발명의 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 제1 내경(R1)이 제2 내경(R2)보다 큰 다양한 포커스 링(FR)의 실시 예들이 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 5 내지 도 8에서 설명한 포커스 링(FR)이 상하로 대칭된 형태일 수 있다.However, the present invention is not limited to this. That is, various embodiments of the focus ring FR in which the first inner diameter R1 is larger than the second inner diameter R2 may be provided. For example, the focus ring FR described in FIGS. 5 to 8 may be vertically symmetrical.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 포커스 링을 설명하기 위한 확대도로서, 도 2의 C 영역을 확대한 도면이다.FIG. 10 is an enlarged view for explaining a focus ring according to an embodiment of the present invention, and is an enlarged view of area C of FIG. 2.

이하에서, 설명의 편의를 위하여 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 것과 동일한 사항에 대한 설명을 생략하고 차이점에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, for convenience of explanation, description of the same items as those described with reference to FIGS. 1 and 2 will be omitted and differences will be described in detail.

도 10을 참조하면, 포커스 링(FR)의 외측면(OS)은 포커스 링(FR)의 제2 상면(TS2) 및 제2 하면(BS2) 사이에 위치할 수 있다. 포커스 링(FR)의 외측면(OS)은 제1 외측면(OS1) 및 제2 외측면(OS2)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 10 , the outer surface OS of the focus ring FR may be located between the second upper surface TS2 and the second lower surface BS2 of the focus ring FR. The outer surface (OS) of the focus ring (FR) may include a first outer surface (OS1) and a second outer surface (OS2).

제1 외측면(OS1)은 제2 상면(TS2) 또는 제2 하면(BS2)과 직교할 수 있다. 즉, 제1 외측면(OS1)과 제2 상면(TS2) 또는 제2 하면(BS2) 사이의 각도는 90°일 수 있다. 다시 말하면, 제1 외측면(OS1)은 제1 방향(D1)과 평행할 수 있으며, 제1 외측면(OS1)은 제1 방향(D1)과 이루는 각도는 0°일 수 있다. 따라서, 제1 외측면(OS1)과 외측 링(9)의 측면 사이의 거리는 일정할 수 있다.The first outer surface OS1 may be perpendicular to the second upper surface TS2 or the second lower surface BS2. That is, the angle between the first outer surface OS1 and the second upper surface TS2 or the second lower surface BS2 may be 90°. In other words, the first outer surface OS1 may be parallel to the first direction D1, and the angle formed by the first outer surface OS1 with the first direction D1 may be 0°. Accordingly, the distance between the first outer surface OS1 and the side surface of the outer ring 9 may be constant.

제2 외측면(OS2)은 제1 외측면(OS1)으로부터 아래로 연장될 수 있다. 즉, 제2 외측면(OS2)은 제1 외측면(OS1)과 접할 수 있으며, 제1 외측면(OS1)과 제2 하면(BS2) 사이에 위치할 수 있다. 제2 외측면(OS2)과 제1 외측면(OS1)은 서로 접하는 곳에서 하나의 원의 둘레를 공유할 수 있다. 제2 외측면(OS2)은 제1 방향(D1)과 일정한 각도(θ)를 이룰 수 있다. 즉, 제2 외측면(OS2)이 제1 방향(D1)과 이루는 각도(θ)는 제1 외측면(OS1)이 제1 방향(D1)과 이루는 각도와 서로 다를 수 있다. 제2 외측면(OS2)은 제1 방향(D1)과 평행하지 않을 수 있다. 제2 외측면(OS2)은 제2 상면(TS2) 또는 제2 하면(BS2)과 직교하지 않을 수 있다. 따라서, 제2 외측면(OS2)과 외측 링(9) 사이의 거리는 위에서 아래로 갈수록 커질 수 있다. 제2 외측면(OS2)이 제1 방향(D1)과 이루는 각도(θ)는 예각일 수 있다. 예를 들어, 제2 외측면(OS2)이 제1 방향(D1)과 이루는 각도(θ)는 0° 초과 약 5° 이하일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The second outer surface OS2 may extend downward from the first outer surface OS1. That is, the second outer surface OS2 may be in contact with the first outer surface OS1 and may be located between the first outer surface OS1 and the second lower surface BS2. The second outer surface (OS2) and the first outer surface (OS1) may share the circumference of a circle at a place where they contact each other. The second outer surface OS2 may form a constant angle θ with the first direction D1. That is, the angle θ formed by the second outer surface OS2 with the first direction D1 may be different from the angle formed by the first outer surface OS1 with the first direction D1. The second outer surface OS2 may not be parallel to the first direction D1. The second outer surface OS2 may not be perpendicular to the second upper surface TS2 or the second lower surface BS2. Accordingly, the distance between the second outer surface OS2 and the outer ring 9 may increase from top to bottom. The angle θ formed by the second outer surface OS2 and the first direction D1 may be an acute angle. For example, the angle θ formed by the second outer surface OS2 and the first direction D1 may be greater than 0° and less than or equal to about 5°, but is not limited thereto.

제2 상면(TS2)은 제1 외경(R4)을 가질 수 있다. 제2 하면(BS2)은 제2 외경(R5)을 가질 수 있다. 제1 외경(R4)은 제2 외경(R5)보다 클 수 있다. 즉, 제2 상면(TS2)은 제2 하면(BS2)보다 외측 링(9)에 더 인접할 수 있다. 다시 말하면, 제1 외측면(OS1)은 제2 외측면(OS2)보다 외측 링(9)에 더 인접할 수 있다.The second upper surface TS2 may have a first outer diameter R4. The second lower surface BS2 may have a second outer diameter R5. The first outer diameter (R4) may be larger than the second outer diameter (R5). That is, the second upper surface TS2 may be closer to the outer ring 9 than the second lower surface BS2. In other words, the first outer surface OS1 may be closer to the outer ring 9 than the second outer surface OS2.

그러나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 포커스 링(FR)의 외측면(OS)은 다양한 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 포커스 링(FR)의 외측면(OS)은 도 5 내지 도 8에서 설명한 포커스 링(FR)의 내측면(IS)이 좌우로 대칭된 형태일 수 있다.However, the present invention is not limited thereto. That is, the outer surface (OS) of the focus ring (FR) of the present invention may be provided in various forms. For example, the outer surface (OS) of the focus ring (FR) may be left and right symmetrical to the inner surface (IS) of the focus ring (FR) described in FIGS. 5 to 8 .

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 단면도이다. 도 12 내지 도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 정전 척 및 포커스 링을 설명하기 위한 확대도로서, 도 11의 D 영역을 확대한 도면들이다.11 is a cross-sectional view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIGS. 12 to 14 are enlarged views for explaining an electrostatic chuck and a focus ring according to an embodiment of the present invention, and are enlarged views of area D of FIG. 11.

도 11을 참조하면, 기판 처리 장치(1)가 제공될 수 있다. 기판 처리 장치(1) 내에 기판(W)이 위치할 수 있다. 기판(W)은 정전 척(5) 상에 위치할 수 있으며, 정전 척(5)에 고정될 수 있다. 정전 척(5)은 도 1의 정전 척과 서로 다른 직경을 가질 수 있다. 정전 척(5)을 제외한 기판 처리 장치(1)의 나머지 구성들은 도 1에서 설명한 것과 실질적으로 동일할 수 있다.Referring to FIG. 11, a substrate processing apparatus 1 may be provided. A substrate W may be located within the substrate processing apparatus 1. The substrate W may be placed on the electrostatic chuck 5 and may be fixed to the electrostatic chuck 5 . The electrostatic chuck 5 may have a different diameter from the electrostatic chuck of FIG. 1 . The remaining configurations of the substrate processing apparatus 1 except the electrostatic chuck 5 may be substantially the same as those described in FIG. 1 .

도 12를 참조하면, 정전 척(5) 상에 도 11의 기판(W)이 위치하기 전 상태일 수 있다. 정전 척(5)은 플라즈마 전극(51) 및 플라즈마 전극(51) 상의 척(53)을 포함할 수 있다. 플라즈마 전극(51)은 전극 몸체(511) 및 전극 몸체(511) 상의 플레토(513)를 포함할 수 있다. 정전 척(5)의 전극 몸체(511), 플레토(513) 및 척(53)은 도 2에서 설명한 것과 실질적으로 동일하게 기능할 수 있다. 즉, 플라즈마 전극(51)은 기판 처리 장치(1)의 하부 전극일 수 있다. 척(53)은 정전기력을 이용하여 기판(W)을 고정시킬 수 있다.Referring to FIG. 12, the substrate W of FIG. 11 may be in a state before being placed on the electrostatic chuck 5. The electrostatic chuck 5 may include a plasma electrode 51 and a chuck 53 on the plasma electrode 51 . The plasma electrode 51 may include an electrode body 511 and a plateau 513 on the electrode body 511. The electrode body 511, plateau 513, and chuck 53 of the electrostatic chuck 5 may function substantially the same as those described in FIG. 2 . That is, the plasma electrode 51 may be a lower electrode of the substrate processing apparatus 1. The chuck 53 can fix the substrate W using electrostatic force.

정전 척(5) 및 척(53)은 원통형의 모양을 가질 수 있다. 평면적 관점에서, 척(53)은 원형의 모양을 가질 수 있다. 중심축(CA)으로부터 척(53)의 측면(53s)까지의 거리는 척(53)의 반경(R6)일 수 있다. 척(53)의 직경은 중심축(CA)을 지나면서 척(53)의 측면(53s)으로부터 반대편의 척(53)의 측면(53s)까지의 거리일 수 있다. 척(53) 아래에 위치하는 플레토(513)는 척(53)과 실질적으로 동일한 직경을 가질 수 있다. 즉, 플레토(513)의 측면은 척(53)의 측면(53s)과 정렬될 수 있다. 예를 들어, 척(53)의 직경은 약 298.6mm 내지 약 300mm 일 수 있다.The electrostatic chuck 5 and chuck 53 may have a cylindrical shape. From a plan view, the chuck 53 may have a circular shape. The distance from the central axis CA to the side surface 53s of the chuck 53 may be the radius R6 of the chuck 53. The diameter of the chuck 53 may be the distance from the side surface 53s of the chuck 53 to the side surface 53s of the chuck 53 on the opposite side while passing through the central axis CA. The plateau 513 located below the chuck 53 may have substantially the same diameter as the chuck 53. That is, the side of the plateau 513 may be aligned with the side 53s of the chuck 53. For example, the diameter of the chuck 53 may be about 298.6 mm to about 300 mm.

포커스 링(FR)은 전극 몸체(511) 및 척(53)의 측면(53s) 상에 위치할 수 있다. 포커스 링(FR)은 척(53)과 수평 방향(예를 들어, 제2 방향(D2))으로 이격될 수 있다. 포커스 링(FR)은 레벨이 서로 다른 제1 상면(TS1) 및 제2 상면(TS2)을 포함할 수 있다. 포커스 링(FR)은 제1 방향(D1)과 이루는 각도가 서로 다른 제1 내측면(IS1) 및 제2 내측면(IS2)을 포함할 수 있다. 제1 내측면(IS1)은 제1 상면(TS1)과 접할 수 있으며, 제1 방향(D1)과 평행할 수 있다. 제2 내측면(IS2)은 제1 내측면(IS1)으로부터 아래로 연장되며, 제1 방향(D1)과 평행하지 않을 수 있다. 제2 내측면(IS2)은 제1 방향(D1)과 예각을 이룰 수 있다. 즉, 포커스 링(FR)에 형태는 도 5 내지 도 8에서 설명한 것과 실질적으로 동일하거나 유사할 수 있다.The focus ring FR may be located on the electrode body 511 and the side surface 53s of the chuck 53. The focus ring FR may be spaced apart from the chuck 53 in a horizontal direction (eg, in the second direction D2). The focus ring FR may include a first upper surface TS1 and a second upper surface TS2 at different levels. The focus ring FR may include a first inner surface IS1 and a second inner surface IS2 that have different angles with the first direction D1. The first inner surface IS1 may be in contact with the first upper surface TS1 and may be parallel to the first direction D1. The second inner surface IS2 extends downward from the first inner surface IS1 and may not be parallel to the first direction D1. The second inner surface IS2 may form an acute angle with the first direction D1. That is, the shape of the focus ring FR may be substantially the same or similar to that described in FIGS. 5 to 8.

도 13을 참조하면, 정전 척(5) 상에 기판이 위치하고, 기판 처리 장치(1) 내에 플라즈마(PL)가 형성된 상태일 수 있다. 도면 상의 기판(W)은 기판(W)의 엣지(edge) 영역일 수 있다. 평면적 관점에서, 기판(W)의 엣지 영역은 기판(W)의 중심 영역을 둘러쌀 수 있다. 포커스 링(FR)은 반도체 공정이 수행되기 전의 초기 상태일 수 있다.Referring to FIG. 13, a substrate may be positioned on the electrostatic chuck 5, and plasma PL may be formed within the substrate processing apparatus 1. The substrate W in the drawing may be an edge area of the substrate W. From a plan view, the edge area of the substrate W may surround the center area of the substrate W. The focus ring FR may be in an initial state before a semiconductor process is performed.

기판(W)은 척(53)의 상면(53t) 상에 위치하며, 척(53)과 접할 수 있다. 평면적 관점에서, 기판(W)은 원형의 모양을 가질 수 있다. 중심축(CA)으로부터 기판(W)의 측면(Ws)까지의 거리는 기판(W)의 반경(R7)일 수 있다. 기판(W)의 반경(R7)은 척(53)의 반경(R6)과 동일할 수 있다. 즉, 기판(W)의 직경은 척(53)의 직경과 실질적으로 동일할 수 있다. 이로 인해, 기판(W)의 측면(Ws)은 척(53)의 측면(53s)과 정렬될 수 있다. 따라서, 척(53)의 상면(53t)은 기판(W)에 의해 플라즈마(PL)에 노출되지 않으므로, 척(53)이 플라즈마(PL)로 인해 손상되는 것이 방지될 수 있다.The substrate W is located on the upper surface 53t of the chuck 53 and can be in contact with the chuck 53. From a plan view, the substrate W may have a circular shape. The distance from the central axis CA to the side surface Ws of the substrate W may be the radius R7 of the substrate W. The radius R7 of the substrate W may be equal to the radius R6 of the chuck 53. That is, the diameter of the substrate W may be substantially the same as the diameter of the chuck 53. Because of this, the side surface Ws of the substrate W may be aligned with the side surface 53s of the chuck 53. Accordingly, since the upper surface 53t of the chuck 53 is not exposed to the plasma PL by the substrate W, the chuck 53 can be prevented from being damaged by the plasma PL.

다른 실시 예에 따르면, 기판(W)의 직경은 척(53)의 직경보다 클 수 있다. 예를 들어, 기판(W)의 직경과 척(53)의 직경의 차이는 약 1.4mm 이하일 수 있다. 이 경우에도, 척(53)의 상면(53t)은 기판(W)에 의해 완전히 덮이므로, 척(53)이 플라즈마(PL)로 인해 손상되는 것이 방지될 수 있다.According to another embodiment, the diameter of the substrate W may be larger than the diameter of the chuck 53. For example, the difference between the diameter of the substrate W and the diameter of the chuck 53 may be about 1.4 mm or less. Even in this case, since the upper surface 53t of the chuck 53 is completely covered by the substrate W, the chuck 53 can be prevented from being damaged by the plasma PL.

기판(W) 및 포커스 링(FR) 상에 플라즈마(PL)가 형성될 수 있다. 플라즈마(PL)는 도 11의 제1 RF 파워 공급부(ED1)에 의해 발생한 전기장 및 공정 가스로 형성될 수 있다. 기판(W) 상의 플라즈마 쉬스(plasma sheath)는 제1 두께(T1)를 가질 수 있다. 포커스 링(FR) 상의 플라즈마 쉬스는 제2 두께(T2)를 가질 수 있다. 제1 두께(T1)는 제2 두께(T2)와 실질적으로 동일할 수 있다. 본 명세서에서, 플라즈마 쉬스는 양이온 및 중성자의 수가 전자의 수보다 상대적으로 많은 영역일 수 있다. Plasma PL may be formed on the substrate W and the focus ring FR. The plasma PL may be formed from the electric field and process gas generated by the first RF power supply unit ED1 of FIG. 11 . The plasma sheath on the substrate W may have a first thickness T1. The plasma sheath on the focus ring FR may have a second thickness T2. The first thickness T1 may be substantially the same as the second thickness T2. In this specification, the plasma sheath may be a region in which the number of positive ions and neutrons is relatively greater than the number of electrons.

기판(W)의 상면(Wt)과 기판(W) 상의 플라즈마(PL1) 사이의 거리는 기판(W) 상의 플라즈마 쉬스의 제1 두께(T1)일 수 있다. 포커스 링(FR)의 제2 상면(TS2)과 포커스 링(FR) 상의 플라즈마(PL2) 사이의 거리는 포커스 링(FR) 상의 플라즈마 쉬스의 제2 두께(T2)일 수 있다. 즉, 기판(W)의 상면(Wt)과 기판(W) 상의 플라즈마(PL1) 사이의 거리는 포커스 링(FR)의 제2 상면(TS2)과 포커스 링(FR) 상의 플라즈마(PL2) 사이의 거리와 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 기판(W)의 상면(Wt)은 포커스 링(FR)의 제2 상면(TS2)과 동일 평면 상에 위치할 수 있다. 이로 인해, 일정한 레벨을 가지는 플라즈마(PL)가 형성될 수 있다. 즉, 단차가 없는 플라즈마(PL)가 형성될 수 있다.The distance between the upper surface (Wt) of the substrate (W) and the plasma (PL1) on the substrate (W) may be the first thickness (T1) of the plasma sheath on the substrate (W). The distance between the second upper surface TS2 of the focus ring FR and the plasma PL2 on the focus ring FR may be the second thickness T2 of the plasma sheath on the focus ring FR. That is, the distance between the upper surface (Wt) of the substrate (W) and the plasma (PL1) on the substrate (W) is the distance between the second upper surface (TS2) of the focus ring (FR) and the plasma (PL2) on the focus ring (FR) may be substantially the same as Additionally, the upper surface Wt of the substrate W may be located on the same plane as the second upper surface TS2 of the focus ring FR. As a result, plasma PL having a constant level can be formed. That is, plasma (PL) without steps can be formed.

다시 말하면, 기판(W) 상의 플라즈마(PL1)의 제1 방향(D1)으로 높이는 일정할 수 있다. 이로 인해, 기판(W) 상의 플라즈마(PL1)에 존재하는 이온들은 제1 방향(D1)과 평행하게 기판(W) 상으로 이동할 수 있다. 포커스 링(FR) 상의 플라즈마(PL2)의 제1 방향(D1)으로 높이도 일정하므로, 포커스 링(FR) 상의 플라즈마(PL2)에 존재하는 이온들은 제1 방향(D1)과 평행하게 포커스 링(FR) 상으로 이동할 수 있다.In other words, the height of the plasma PL1 on the substrate W in the first direction D1 may be constant. Because of this, ions present in the plasma PL1 on the substrate W may move onto the substrate W parallel to the first direction D1. Since the height of the plasma PL2 on the focus ring FR is constant in the first direction D1, the ions present in the plasma PL2 on the focus ring FR are parallel to the first direction D1 in the focus ring ( FR) can be moved to the top.

도 14를 참조하면, 정전 척(5) 상에 기판(W)이 위치하고, 기판 처리 장치(1) 내에 플라즈마(PL)가 형성된 상태일 수 있다. 도면 상의 기판(W)은 기판(W)의 엣지 영역일 수 있다. 평면적 관점에서, 기판(W)의 엣지 영역은 기판(W)의 중심 영역을 둘러쌀 수 있다. 포커스 링(FR)은 반도체 공정이 여러 번 수행된 이후의 상태일 수 있다. 반도체 공정으로 인해 포커스 링(FR)의 상면이 식각될 수 있다. 즉, 포커스 링(FR)의 제3 상면(TS3)은 도 13의 포커스 링(FR)의 제2 상면(TS2)이 플라즈마(PL)에 의해 식각되어 형성될 수 있다. 이로 인해, 포커스 링(FR)의 제3 상면(TS3)은 포커스 링(FR)의 제2 상면(TS2)보다 낮은 레벨에 위치할 수 있다.Referring to FIG. 14 , the substrate W may be positioned on the electrostatic chuck 5 and plasma PL may be formed within the substrate processing apparatus 1 . The substrate W on the drawing may be an edge area of the substrate W. From a plan view, the edge area of the substrate W may surround the center area of the substrate W. The focus ring (FR) may be in a state after a semiconductor process has been performed several times. Due to the semiconductor process, the top surface of the focus ring (FR) may be etched. That is, the third upper surface TS3 of the focus ring FR may be formed by etching the second upper surface TS2 of the focus ring FR in FIG. 13 using plasma PL. For this reason, the third upper surface TS3 of the focus ring FR may be located at a lower level than the second upper surface TS2 of the focus ring FR.

기판(W) 및 포커스 링(FR) 상에 플라즈마(PL)가 형성될 수 있다. 기판(W) 상의 플라즈마 쉬스는 제1 두께(T1)를 가질 수 있다. 포커스 링(FR) 상의 플라즈마 쉬스는 제2 두께(T2)를 가질 수 있다. 제1 두께(T1)는 제2 두께(T2)와 실질적으로 동일할 수 있다. 기판(W)의 상면(Wt)과 기판(W) 상의 플라즈마(PL1) 사이의 거리는 기판(W) 상의 플라즈마 쉬스의 제1 두께(T1)일 수 있다. 포커스 링(FR)의 제3 상면(TS3)과 포커스 링(FR) 상의 플라즈마(PL2) 사이의 거리는 포커스 링(FR) 상의 플라즈마 쉬스의 제2 두께(T2)일 수 있다. 즉, 기판(W)의 상면(Wt)과 기판(W) 상의 플라즈마(PL1) 사이의 거리는 포커스 링(FR)의 제3 상면(TS3)과 포커스 링(FR) 상의 플라즈마(PL2) 사이의 거리와 실질적으로 동일할 수 있다. 다만, 기판(W)의 상면(Wt)은 포커스 링(FR)의 제3 상면(TS3)보다 높은 레벨에 위치할 수 있다. 이로 인해, 기판(W) 상의 플라즈마(PL1)는 포커스 링(FR) 상의 플라즈마(PL2)보다 높은 레벨에 위치할 수 있다. 즉, 플라즈마(PL)는 제1 방향(D1)으로 단차를 가질 수 있다.Plasma PL may be formed on the substrate W and the focus ring FR. The plasma sheath on the substrate W may have a first thickness T1. The plasma sheath on the focus ring FR may have a second thickness T2. The first thickness T1 may be substantially the same as the second thickness T2. The distance between the upper surface (Wt) of the substrate (W) and the plasma (PL1) on the substrate (W) may be the first thickness (T1) of the plasma sheath on the substrate (W). The distance between the third upper surface TS3 of the focus ring FR and the plasma PL2 on the focus ring FR may be the second thickness T2 of the plasma sheath on the focus ring FR. That is, the distance between the upper surface (Wt) of the substrate (W) and the plasma (PL1) on the substrate (W) is the distance between the third upper surface (TS3) of the focus ring (FR) and the plasma (PL2) on the focus ring (FR) may be substantially the same as However, the upper surface Wt of the substrate W may be located at a higher level than the third upper surface TS3 of the focus ring FR. Because of this, the plasma PL1 on the substrate W may be located at a higher level than the plasma PL2 on the focus ring FR. That is, the plasma PL may have a step in the first direction D1.

다시 말하면, 여러 번의 반도체 공정이 수행됨에 따라 포커스 링(FR)의 상면의 레벨이 낮아지지만, 기판(W)의 상면(Wt)의 레벨은 일정할 수 있다. 즉, 반도체 공정이 수행됨에 따라 포커스 링(FR)의 상면은 기판(W)의 상면(Wt)보다 낮아질 수 있다. 이로 인해, 포커스 링(FR) 상의 플라즈마(PL2)가 생성되는 위치가 낮아질 수 있다. 즉, 기판(W) 상의 플라즈마(PL1)의 높이와 포커스 링(FR) 상의 플라즈마(PL2)의 높이가 서로 다르므로, 기판(W) 상의 플라즈마(PL1)와 포커스 링(FR) 상의 플라즈마(PL2) 사이에 기울어진 플라즈마(PL3)가 형성될 수 있다. 기울어진 플라즈마(PL3)는 척(53)과 제2 방향(D2)으로 이격될 수 있다. 평면적 관점에서, 기울어진 플라즈마(PL3)와 척(53)은 중첩되지 않을 수 있다.In other words, as several semiconductor processes are performed, the level of the top surface of the focus ring FR decreases, but the level of the top surface Wt of the substrate W may be constant. That is, as the semiconductor process is performed, the top surface of the focus ring FR may become lower than the top surface Wt of the substrate W. As a result, the position at which the plasma PL2 is generated on the focus ring FR may be lowered. That is, since the height of the plasma (PL1) on the substrate (W) and the height of the plasma (PL2) on the focus ring (FR) are different from each other, the plasma (PL1) on the substrate (W) and the plasma (PL2) on the focus ring (FR) ) An inclined plasma (PL3) may be formed between the The inclined plasma PL3 may be spaced apart from the chuck 53 in the second direction D2. From a plan view, the tilted plasma PL3 and the chuck 53 may not overlap.

기울어진 플라즈마(PL3)의 제1 방향(D1)으로 높이는 일정하지 않을 수 있다. 기울어진 플라즈마(PL3)의 제1 방향(D1)으로 높이는 기판(W)에 인접할수록 높아질 수 있다. 이로 인해, 기울어진 플라즈마(PL3)에 존재하는 이온들은 제1 방향(D1)과 일정한 각도를 가지면서 이동할 수 있다. 즉, 기울어진 플라즈마(PL3)에 존재하는 이온들은 기울어진 방향으로 이동할 수 있다. The height of the inclined plasma PL3 in the first direction D1 may not be constant. The height of the inclined plasma PL3 in the first direction D1 may increase as it approaches the substrate W. Because of this, ions present in the tilted plasma PL3 can move at a constant angle with the first direction D1. That is, ions present in the tilted plasma PL3 can move in the tilted direction.

본 발명의 척(53)은 기판(W)과 실질적으로 동일한 직경을 가지므로, 척(53)의 측면(53s)은 기판(W)의 측면(Ws)과 정렬될 수 있다. 기울어진 플라즈마(PL3)는 척(53)과 제2 방향(D2)으로 이격되어 위치하므로, 기울어진 플라즈마(PL3)는 기판(W)과 제2 방향(D2)으로 이격되어 위치할 수 있다. 평면적 관점에서, 기울어진 플라즈마(PL3)는 기판(W)과 중첩되지 않을 수 있다. 이로 인해, 기울어진 방향을 가진 이온들은 기판(W)의 상면(Wt) 상으로 이동하지 않을 수 있다. 즉, 기판(W)의 엣지 영역과 중심 영역 모두 제1 방향(D1)과 평행하게 이동하는 이온들이 도달할 수 있다. 이로 인해, 엣지 영역의 반도체 패턴과 중심 영역의 반도체 패턴이 동일한 모양으로 형성될 수 있다. 따라서, 기판(W) 내의 반도체 패턴의 산포가 개선될 수 있다.Since the chuck 53 of the present invention has substantially the same diameter as the substrate W, the side surface 53s of the chuck 53 can be aligned with the side surface Ws of the substrate W. Since the inclined plasma PL3 is positioned spaced apart from the chuck 53 in the second direction D2, the tilted plasma PL3 may be positioned spaced apart from the substrate W in the second direction D2. From a two-dimensional perspective, the tilted plasma PL3 may not overlap the substrate W. Because of this, ions with an inclined direction may not move onto the top surface (Wt) of the substrate (W). That is, ions moving parallel to the first direction D1 can reach both the edge area and the center area of the substrate W. Because of this, the semiconductor pattern in the edge area and the semiconductor pattern in the center area can be formed to have the same shape. Accordingly, the distribution of the semiconductor pattern within the substrate W can be improved.

또한, 온도 제어 가스는 정전 척(5)으로부터 척(53)의 상면(53t)과 기판(W)의 하면 사이로 공급될 수 있다. 온도 제어 가스는 정전 척(5)의 온도를 기판(W)에 전달하는 매개체일 수 있다. 예를 들어, 온도 제어 가스는 헬륨(He)을 포함할 수 있다. 본 발명의 척(53)은 기판(W)과 실질적으로 동일한 직경을 가지므로, 기판(W)의 엣지 영역까지 온도 제어 가스가 도달할 수 있다. 이로 인해, 엣지 영역의 온도가 제어될 수 있다. 따라서, 기판(W) 내의 반도체 패턴의 산포가 개선될 수 있다.Additionally, temperature control gas may be supplied from the electrostatic chuck 5 between the upper surface 53t of the chuck 53 and the lower surface of the substrate W. The temperature control gas may be a medium that transfers the temperature of the electrostatic chuck 5 to the substrate W. For example, the temperature control gas may include helium (He). Since the chuck 53 of the present invention has substantially the same diameter as the substrate W, the temperature control gas can reach the edge area of the substrate W. Because of this, the temperature of the edge area can be controlled. Accordingly, the distribution of the semiconductor pattern within the substrate W can be improved.

도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.Figure 15 is a flowchart showing a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

도 15를 참조하면, 반도체 소자의 제조 방법이 제공될 수 있다. 반도체 소자의 제조 방법은 도 1에서 설명한 기판 처리 장치(1) 및 도 1 내지 도 10에서 설명한 포커스 링(FR)을 이용해 반도체 소자를 제조하는 방법을 의미할 수 있다. 반도체 소자의 제조 방법은 기판을 로딩하는 것(S10), 반도체 공정을 수행하는 것(S20), 기판을 제거하는 것(S30) 및 포커스 링을 교체하는 것(S40)을 포함할 수 있다. 이하에서, 도 16 내지 도 22를 참조하여 도 15의 반도체 소자의 제조 방법을 상세히 설명하도록 한다.Referring to FIG. 15, a method of manufacturing a semiconductor device may be provided. The method of manufacturing a semiconductor device may refer to a method of manufacturing a semiconductor device using the substrate processing apparatus 1 illustrated in FIG. 1 and the focus ring FR illustrated in FIGS. 1 to 10 . A method of manufacturing a semiconductor device may include loading a substrate (S10), performing a semiconductor process (S20), removing the substrate (S30), and replacing the focus ring (S40). Hereinafter, the manufacturing method of the semiconductor device of FIG. 15 will be described in detail with reference to FIGS. 16 to 22.

도 16 내지 도 20은 도 15의 순서도에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 순서대로 나타내는 단면도들이다. 도 21 및 도 22은 본 발명의 실시 예에 따른 포커스 링을 설명하기 위한 확대도로서, 도 20의 E 영역을 확대한 도면들이다.16 to 20 are cross-sectional views sequentially showing the method of manufacturing a semiconductor device according to the flow chart of FIG. 15. FIGS. 21 and 22 are enlarged views for explaining a focus ring according to an embodiment of the present invention, and are enlarged views of area E of FIG. 20.

도 16 및 도 17을 참조하면, 기판을 로딩하는 것(S10)은 기판 리프트 핀 구동부(WPM)에 의해 상승한 기판 리프트 핀(4) 상에 기판(W)을 배치하는 것, 기판 리프트 핀 구동부(WPM)에 의해 기판 리프트 핀(4)을 하강하여 정전 척(5) 상에 기판(W)을 배치하는 것 및 정전 척(5) 상에 기판(W)을 고정하는 것을 포함할 수 있다. 기판(W)은 실리콘(Si) 웨이퍼 등을 의미할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 16 and 17, loading the substrate (S10) involves placing the substrate W on the substrate lift pin 4 raised by the substrate lift pin driver WPM, and the substrate lift pin driver (WPM). It may include placing the substrate W on the electrostatic chuck 5 by lowering the substrate lift pin 4 by WPM) and fixing the substrate W on the electrostatic chuck 5. The substrate W may refer to a silicon (Si) wafer, etc., but is not limited thereto.

구체적으로, 기판(W)은 로봇 암(미도시) 등에 의해 공정 챔버(CH) 내로 들어올 수 있다. 기판(W)이 로봇 암에 의해 공정 챔버(CH) 내로 들어오면, 기판 리프트 핀(4)이 기판 리프트 핀 구동부(WPM)에 의해 제1 방향(D1)으로 상승할 수 있다. 즉, 기판 리프트 핀(4)이 상승하면서 기판(W)의 하면과 접할 수 있고, 기판(W) 역시 제1 방향(D1)으로 상승할 수 있다. 즉, 상승한 기판 리프트 핀(4) 상에 기판(W)이 배치될 수 있으며, 기판(W)과 로봇 암이 이격될 수 있다. 이후, 로봇 암은 공정 챔버(CH) 내에서 제거될 수 있다.Specifically, the substrate W may be brought into the process chamber CH by a robot arm (not shown) or the like. When the substrate W enters the process chamber CH by the robot arm, the substrate lift pin 4 may rise in the first direction D1 by the substrate lift pin driver WPM. That is, the substrate lift pin 4 may come into contact with the lower surface of the substrate W as it rises, and the substrate W may also rise in the first direction D1. That is, the substrate W can be placed on the raised substrate lift pin 4, and the substrate W and the robot arm can be spaced apart. The robot arm can then be removed from the process chamber (CH).

기판 리프트 핀(4)은 기판 리프트 핀 구동부(WPM)에 의해 제1 방향(D1)으로 하강할 수 있다. 이로 인해, 기판(W)이 제1 방향(D1)으로 하강할 수 있으며, 기판(W)은 정전 척(5) 상에 배치될 수 있다. 기판(W)이 정전 척(5) 상에 배치되면, 정전 척(5)의 척(도 2의 53)은 척 전극이 제공하는 정전기력을 이용하여 기판(W)을 고정시킬 수 있다.The substrate lift pin 4 may descend in the first direction D1 by the substrate lift pin driver WPM. Because of this, the substrate W can be lowered in the first direction D1, and the substrate W can be placed on the electrostatic chuck 5. When the substrate W is placed on the electrostatic chuck 5, the chuck (53 in FIG. 2) of the electrostatic chuck 5 can fix the substrate W using the electrostatic force provided by the chuck electrode.

기판을 로딩하는 것(S10)은 정전 척(5)의 측면과 기판(W)의 측면이 정렬되는 것을 포함할 수 있다. 도 11 내지 도 14를 참조하면, 정전 척(5)의 척(53)의 직경은 기판(W)의 직경과 실질적으로 동일할 수 있다. 이로 인해, 정전 척(5)의 척(53) 상에 기판(W)이 위치하면, 기판(W)의 측면(Ws)과 척(53)의 측면(53s)은 정렬될 수 있다. Loading the substrate (S10) may include aligning the side of the electrostatic chuck 5 with the side of the substrate W. Referring to FIGS. 11 to 14 , the diameter of the chuck 53 of the electrostatic chuck 5 may be substantially the same as the diameter of the substrate W. For this reason, when the substrate W is positioned on the chuck 53 of the electrostatic chuck 5, the side surface Ws of the substrate W and the side surface 53s of the chuck 53 may be aligned.

도 18을 참조하면, 반도체 공정을 수행하는 것(S20)은 공정 챔버(CH) 내에 공정 가스를 공급하는 것, 플라즈마 전극(도 2의 51)에 제1 RF 파워를 공급하는 것 및 외측 전극(도 2의 7)에 제2 RF 파워를 공급하는 것을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 18, performing a semiconductor process (S20) includes supplying process gas into the process chamber (CH), supplying first RF power to the plasma electrode (51 in FIG. 2), and external electrode (51 in FIG. 2). It may include supplying the second RF power to 7) of FIG. 2.

공정 챔버(CH) 내에 공정 가스를 공급하는 것은 가스 공급부(GS)가 공정 챔버(CH) 내에 공정 가스를 공급하는 것을 포함할 수 있다. 구체적으로, 공정 가스는 가스 유입구(GI), 분배 공간(DH) 및 샤워 헤드(SH)의 분배구들(GH)을 거쳐 기판(W) 상으로 이동할 수 있다. 이후, 공정 가스는 한정 링(CR)의 슬릿(CRe)을 통해 공정 챔버(CH)의 아래로 이동하여 외부로 배출될 수 있다. 평면적 관점에서, 샤워 헤드(SH)의 분배구들(GH)은 2차원적으로 배열될 수 있다. 이로 인해, 기판(W) 상에 공정 가스가 균일하게 공급될 수 있다.Supplying the process gas into the process chamber (CH) may include the gas supply unit (GS) supplying the process gas into the process chamber (CH). Specifically, the process gas may move onto the substrate W through the gas inlet GI, the distribution space DH, and the distribution holes GH of the shower head SH. Thereafter, the process gas may move down the process chamber (CH) through the slit (CRe) of the confinement ring (CR) and be discharged to the outside. From a plan view, the distribution holes GH of the shower head SH may be arranged two-dimensionally. Because of this, the process gas can be uniformly supplied to the substrate W.

플라즈마 전극(도2의 51)에 제1 RF 파워를 공급하는 것은 제1 RF 파워 공급부(ED1)에 의해 수행될 수 있다. 제1 RF 파워가 인가된 플라즈마 전극(도 2의 51)은 기판(W) 상의 공간에 전기장을 형성할 수 있다. 전기장 및 공정 가스로 인해 기판(W) 상의 공간에 플라즈마(PL)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 반도체 공정은 플라즈마(PL)를 이용한 반도체 공정일 수 있으며, 구체적으로 플라즈마(PL)를 이용한 식각 공정일 수 있다. 따라서, 플라즈마(PL)에 의해 기판(W)의 상면의 일부가 식각될 수 있다.Supplying the first RF power to the plasma electrode (51 in FIG. 2) may be performed by the first RF power supply unit ED1. The plasma electrode (51 in FIG. 2) to which the first RF power is applied may form an electric field in the space on the substrate W. Plasma PL may be formed in the space on the substrate W due to the electric field and process gas. For example, the semiconductor process may be a semiconductor process using plasma (PL), and specifically, it may be an etching process using plasma (PL). Accordingly, a portion of the upper surface of the substrate W may be etched by the plasma PL.

외측 전극(도 2의 7)에 제2 RF 파워를 공급하는 것은 제2 RF 파워 공급부(ED2)에 의해 수행될 수 있다. 제2 RF 파워는 제1 RF 파워와 구분될 수 있다. 예를 들어, 제1 RF 파워의 주파수는 약 60MHz이고, 제2 RF 파워의 주파수는 약 400kHz일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 외측 전극(도 2의 7)에 인가된 제2 RF 파워에 의해, 외측 전극(도 2의 7) 상의 공간에 전기장이 형성될 수 있다. 이에 의해 외측 전극(도 2의 7) 상의 공간에 있는 플라즈마(PL)의 거동이 제어될 수 있다. 따라서, 기판(W)의 중심과 가장자리 영역 사이의 산포가 개선될 수 있다.Supplying the second RF power to the outer electrode (7 in FIG. 2) may be performed by the second RF power supply unit ED2. The second RF power can be distinguished from the first RF power. For example, the frequency of the first RF power may be about 60MHz, and the frequency of the second RF power may be about 400kHz, but are not limited thereto. An electric field may be formed in the space on the outer electrode (7 in FIG. 2) by the second RF power applied to the outer electrode (7 in FIG. 2). As a result, the behavior of the plasma PL in the space on the outer electrode (7 in FIG. 2) can be controlled. Accordingly, dispersion between the center and edge areas of the substrate W can be improved.

다시 도 16을 참조하면, 기판을 제거하는 것(S30)은 기판(W)을 고정시키는 정전기력을 제거하는 것 및 기판(W)을 공정 챔버(CH)의 외부로 이송하는 것을 포함할 수 있다. Referring again to FIG. 16 , removing the substrate (S30) may include removing the electrostatic force that secures the substrate W and transferring the substrate W to the outside of the process chamber CH.

구체적으로, 정전기력을 제거하여 정전 척(5)과 기판(W) 사이의 결합력이 제거될 수 있다. 이후, 기판 리프트 핀 구동부(WPM)에 의해 기판 리프트 핀(4)이 제1 방향(D1)으로 상승하여 기판(W)과 정전 척(5)을 이격시킬 수 있다. 상승된 기판(W)은 로봇 암에 의해 공정 챔버(CH) 외부로 이송될 수 잇다. 즉, 기판을 제거하는 것(S30)은 기판을 로딩하는 것(S10)과 반대되는 순서로 진행될 수 있다.Specifically, the coupling force between the electrostatic chuck 5 and the substrate W can be removed by removing the electrostatic force. Thereafter, the substrate lift pin 4 may be raised in the first direction D1 by the substrate lift pin driver WPM to separate the substrate W from the electrostatic chuck 5 . The raised substrate (W) can be transported outside the process chamber (CH) by a robot arm. That is, removing the substrate (S30) may be performed in the opposite order to loading the substrate (S10).

도 19 및 도 20을 참조하면, 포커스 링을 교체하는 것(S40)은 포커스 링(FR)을 들어올리는 것, 포커스 링(FR)을 공정 챔버(CH)의 외부로 이송하는 것, 새로운 포커스 링(FR)을 공정 챔버(CH)의 내부로 이송하는 것, 및 포커스 링(FR)을 내리는 것을 포함할 수 있다.19 and 20, replacing the focus ring (S40) includes lifting the focus ring (FR), transporting the focus ring (FR) to the outside of the process chamber (CH), and installing a new focus ring. It may include transferring (FR) into the inside of the process chamber (CH) and lowering the focus ring (FR).

포커스 링(FR)을 들어올리는 것은 링 리프트 핀(2) 및 링 리프트 핀 구동부(RPM)에 의해 수행될 수 있다. 구체적으로, 링 리프트 핀 구동부(RPM)에 의해 링 리프트 핀(2)이 제1 방향(D1)으로 상승할 수 있다. 도 2에서 설명한 것과 같이, 링 리프트 핀(2)은 포커스 링(FR)의 제2 하면(BS2)과 접할 수 있다. 이로 인해, 링 리프트 핀(2)이 상승하면서 포커스 링(FR)을 들어올릴 수 있으며, 정전 척(5)의 측면, 커플링 링(6)의 상면 및 외측 링(9)의 측면이 외부에 노출될 수 있다.Lifting the focus ring (FR) can be performed by the ring lift pin (2) and the ring lift pin driving unit (RPM). Specifically, the ring lift pin 2 may rise in the first direction D1 by the ring lift pin driving unit RPM. As described in FIG. 2, the ring lift pin 2 may contact the second lower surface BS2 of the focus ring FR. As a result, the ring lift pin (2) rises to lift the focus ring (FR), and the side of the electrostatic chuck (5), the upper surface of the coupling ring (6), and the side of the outer ring (9) are exposed to the outside. may be exposed.

포커스 링(FR)을 공정 챔버(CH)의 외부로 이송하는 것은 로봇 암 등에 의해 수행될 수 있다. 구체적으로, 로봇 암이 공정 챔버(CH) 내로 들어오면, 링 리프트 핀(2)이 링 리프트 핀 구동부(RPM)에 의해 제1 방향(D1)으로 하강할 수 있다. 이로 인해, 포커스 링(FR)이 로봇 암 상에 위치할 수 있다. 이후, 로봇 암은 포커스 링(FR)을 공정 챔버(CH)의 외부로 이송할 수 있다. Transporting the focus ring FR to the outside of the process chamber CH may be performed by a robot arm or the like. Specifically, when the robot arm enters the process chamber (CH), the ring lift pin 2 may descend in the first direction D1 by the ring lift pin driving unit (RPM). Because of this, the focus ring (FR) can be positioned on the robot arm. Afterwards, the robot arm may transfer the focus ring (FR) to the outside of the process chamber (CH).

포커스 링(FR)을 공정 챔버(CH)의 내부로 이송하는 것은 로봇 암 등에 의해 수행될 수 있다. 구체적으로, 공정 챔버(CH)의 외부에서 로봇 암 상에 새로운 포커스 링(FR)을 위치시킬 수 있다. 이후, 로봇 암은 새로운 포커스 링(FR)을 공정 챔버(CH)의 내부로 이송할 수 있다. 링 리프트 핀(2)이 링 리프트 핀 구동부(RPM)에 의해 다시 제1 방향(D1)으로 상승할 수 있다. 이로 인해, 새로운 포커스 링(FR)은 링 리프트 핀(2)과 접하면서 제1 방향(D1)으로 상승할 수 있다. 즉, 새로운 포커스 링(FR)은 로봇 암과 이격될 수 있다. 이후, 로봇 암은 공정 챔버(CH) 내에서 제거될 수 있다.Transporting the focus ring FR into the inside of the process chamber CH may be performed by a robot arm or the like. Specifically, a new focus ring (FR) can be placed on the robot arm outside the process chamber (CH). Afterwards, the robot arm can transfer the new focus ring (FR) into the inside of the process chamber (CH). The ring lift pin 2 may rise again in the first direction D1 by the ring lift pin driving unit RPM. Because of this, the new focus ring FR can rise in the first direction D1 while contacting the ring lift pin 2. That is, the new focus ring (FR) can be spaced apart from the robot arm. The robot arm can then be removed from the process chamber (CH).

즉, 포커스 링(FR)을 공정 챔버(CH)의 외부로 이송하는 것 및 포커스 링(FR)을 공정 챔버(CH)의 내부로 이송하는 것은 앞에서 서술한 기판을 제거하는 것(S30) 및 기판을 로딩하는 것(S10)과 유사한 단계일 수 있다.That is, transferring the focus ring (FR) to the outside of the process chamber (CH) and transferring the focus ring (FR) to the inside of the process chamber (CH) involve removing the previously described substrate (S30) and the substrate. This may be a similar step to loading (S10).

도 20 내지 도 22를 참조하면, 포커스 링(FR)을 내리는 것은 포커스 링(FR)의 제2 내측면(IS2)의 적어도 일부가 정전 척(5)과 접하는 것 및 정전 척(5)의 중심과 포커스 링(FR)의 중심축(CA)이 정렬되는 것을 포함할 수 있다.20 to 22, lowering the focus ring FR means that at least a portion of the second inner surface IS2 of the focus ring FR is in contact with the electrostatic chuck 5 and the center of the electrostatic chuck 5. and the central axis (CA) of the focus ring (FR) may be aligned.

구체적으로, 포커스 링(FR)은 링 리프트 핀(2) 상에 위치할 수 있다. 링 리프트 핀(2)은 링 리프트 핀 구동부(RPM)에 의해 제1 방향(D1)으로 하강할 수 있다. 이로 인해, 포커스 링(FR)은 제1 방향(D1)으로 하강할 수 있다. 포커스 링(FR)이 제1 방향(D1)으로 하강하면서, 제1 하면(BS1)이 척(53)의 상면(53t)보다 낮은 레벨에 위치할 수 있다. 이 경우, 포커스 링(FR)의 중심축(CA)은 정전 척(5)의 중심과 정렬되지 않은 상태일 수 있다. 즉, 평면적 관점에서, 포커스 링(FR)의 내측면(IS)과 정전 척(5)의 측면(5s) 사이의 거리는 모든 방향에서 일정하지 않을 수 있다. 이로 인해, 포커스 링(FR)이 제1 방향(D1)으로 하강하면서, 내측면(IS)의 적어도 일부가 정전 척(5)과 접할 수 있다. 보다 구체적으로, 포커스 링(FR)이 제1 방향(D1)으로 하강할 때, 포커스 링(FR)의 제2 내측면(IS2)의 적어도 일부가 정전 척(5)과 접할 수 있다. Specifically, the focus ring (FR) may be located on the ring lift pin (2). The ring lift pin 2 may descend in the first direction D1 by the ring lift pin driving unit RPM. Because of this, the focus ring FR may descend in the first direction D1. As the focus ring FR descends in the first direction D1, the first lower surface BS1 may be positioned at a lower level than the upper surface 53t of the chuck 53. In this case, the central axis CA of the focus ring FR may be not aligned with the center of the electrostatic chuck 5. That is, from a plan view, the distance between the inner surface IS of the focus ring FR and the side surface 5s of the electrostatic chuck 5 may not be constant in all directions. As a result, as the focus ring FR descends in the first direction D1, at least a portion of the inner surface IS may come into contact with the electrostatic chuck 5. More specifically, when the focus ring FR descends in the first direction D1, at least a portion of the second inner surface IS2 of the focus ring FR may contact the electrostatic chuck 5.

제2 내측면(IS2)은 제1 방향(D1)과 평행하지 않을 수 있다. 제2 내측면(IS2)은 제1 방향(D1)과 일정한 각도(θ)를 이룰 수 있다. 제2 내측면(IS2)이 제1 방향(D1)과 이루는 각도(θ)는 예각일 수 있다. 즉, 제2 내측면(IS2)은 제1 방향(D1)에 대해서 경사진 면일 수 있다. 이로 인해, 포커스 링(FR)의 제2 내측면(IS2)이 정전 척(5)과 접하면서 하강할 때, 포커스 링(FR)은 제2 방향(D2) 또는 제2 방향(D2)의 반대 방향으로 이동할 수 있다. 즉, 제2 내측면(IS2)이 척(53)의 상면(53t)보다 낮아질 때까지 포커스 링(FR)은 제2 방향(D2) 또는 제2 방향(D2)의 반대 방향으로 이동할 수 있다. 따라서, 포커스 링(FR)은 제2 방향(D2) 또는 제2 방향(D2)의 반대 방향으로 이동하면서 포커스 링(FR)의 중심축(CA)과 정전 척(5)의 중심이 정렬될 수 있다.The second inner surface IS2 may not be parallel to the first direction D1. The second inner surface IS2 may form a constant angle θ with the first direction D1. The angle θ formed by the second inner surface IS2 and the first direction D1 may be an acute angle. That is, the second inner surface IS2 may be a surface inclined with respect to the first direction D1. For this reason, when the second inner surface (IS2) of the focus ring (FR) descends while contacting the electrostatic chuck (5), the focus ring (FR) moves in the second direction (D2) or the opposite of the second direction (D2). You can move in any direction. That is, the focus ring FR may move in the second direction D2 or in a direction opposite to the second direction D2 until the second inner surface IS2 is lower than the upper surface 53t of the chuck 53. Accordingly, the central axis CA of the focus ring FR and the center of the electrostatic chuck 5 may be aligned while the focus ring FR moves in the second direction D2 or in a direction opposite to the second direction D2. there is.

이후, 포커스 링(FR)은 포커스 링(FR)의 제1 상면(TS1)이 척(53)의 상면(53t)보다 낮은 레벨에 위치할 때까지 하강할 수 있다. 즉, 포커스 링을 교체하는 것(S40)이 끝나면, 포커스 링(FR)의 제1 상면(TS1)은 척(53)의 상면(53t)보다 낮은 레벨에 위치할 수 있다. Thereafter, the focus ring FR may descend until the first upper surface TS1 of the focus ring FR is located at a lower level than the upper surface 53t of the chuck 53. That is, when replacing the focus ring (S40) is completed, the first upper surface TS1 of the focus ring FR may be located at a lower level than the upper surface 53t of the chuck 53.

일 실시 예에 따르면, 포커스 링(FR)은 복수 개의 부재로 구성될 수 있다. 예를 들어, 포커스 링(FR)은 제1 링 및 제 2링을 포함할 수 있다. 이 경우, 포커스 링을 교체하는 것(S40)은 포커스 링(FR) 전부를 교체하는 것 또는 포커스 링(FR)의 일부를 교체하는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the focus ring FR may be composed of a plurality of members. For example, the focus ring FR may include a first ring and a second ring. In this case, replacing the focus ring (S40) may include replacing the entire focus ring (FR) or replacing a part of the focus ring (FR).

일 실시 예에 따르면, 포커스 링을 교체하는 것(S40)은 기판을 로딩하는 것(S10), 반도체 공정을 수행하는 것(S20) 및 기판을 제거하는 것(S30)이 여러 번 반복된 후에 진행될 수 있다. 즉, 복수 개의 기판(W)에 대하여 반도체 공정을 수행한 후, 포커스 링(FR)이 교체될 수 있다.According to one embodiment, replacing the focus ring (S40) may be performed after loading the substrate (S10), performing the semiconductor process (S20), and removing the substrate (S30) are repeated several times. You can. That is, after performing a semiconductor process on a plurality of substrates W, the focus ring FR can be replaced.

본 발명의 포커스 링(FR)에 의하면, 포커스 링(FR)을 내리면서 포커스 링(FR)의 중심축(CA)과 정전 척(5)의 중심이 자동적으로 정렬될 수 있다. 즉, 포커스 링(FR)을 기판 처리 장치(1) 내에 설치하는 과정에서 보조 도구가 필요 없을 수 있다. 포커스 링(FR)과 정전 척(5)은 모든 방향에서 항상 일정한 간격으로 정렬될 수 있다. 따라서, 링 리프트 핀(2) 과 링 리프트 핀 구동부(RPM) 및 로봇 암만을 이용하여 포커스 링(FR)을 교체할 수 있다. 즉, 공정 챔버(CH) 내부의 분위기를 유지하면서 포커스 링(FR)만 교체할 수 있으므로, 기판 처리 장치(1)의 백업 시간을 단축하여 수율을 향상시킬 수 있다.According to the focus ring FR of the present invention, the central axis CA of the focus ring FR and the center of the electrostatic chuck 5 can be automatically aligned while lowering the focus ring FR. That is, auxiliary tools may not be needed in the process of installing the focus ring FR in the substrate processing apparatus 1. The focus ring FR and the electrostatic chuck 5 can always be aligned at regular intervals in all directions. Therefore, the focus ring (FR) can be replaced using only the ring lift pin (2), the ring lift pin driving unit (RPM), and the robot arm. That is, since only the focus ring (FR) can be replaced while maintaining the atmosphere inside the process chamber (CH), the backup time of the substrate processing apparatus 1 can be shortened and yield can be improved.

또한, 포커스 링(FR)과 정전 척(5)이 자동적으로 정렬되므로, 정전 척(5) 상에 기판(W)이 자동적으로 정렬될 수 있다. 즉, 척(53)이 기판(W)과 실질적으로 동일한 직경을 가지더라도, 척(53)의 상면(53t)이 기판(W)으로 인해 완전히 덮일 수 있다. 따라서, 도 13 내지 도 14에서 설명한 것과 실질적으로 동일한 효과를 얻을 수 있으므로, 기판(W) 내의 산포가 개선될 수 있다.Additionally, since the focus ring FR and the electrostatic chuck 5 are automatically aligned, the substrate W can be automatically aligned on the electrostatic chuck 5. That is, even if the chuck 53 has substantially the same diameter as the substrate W, the upper surface 53t of the chuck 53 may be completely covered by the substrate W. Accordingly, substantially the same effects as those described in FIGS. 13 and 14 can be obtained, and distribution within the substrate W can be improved.

이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 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 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Above, embodiments of the present invention have been described with reference to the attached drawings, but those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing its technical idea or essential features. You will understand that it exists. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive.

Claims (20)

제1 방향으로 연장되는 중심축을 갖는 포커스 링에 있어서,
상기 포커스 링의 상면은 제1 내경을 가지고, 상기 포커스 링의 하면은 제2 내경을 가지며,
상기 제1 내경은 상기 제2 내경보다 작고,
상기 포커스 링의 내측면은 상기 상면 및 상기 하면 사이에 위치하며, 제1 내측면 및 제2 내측면을 포함하고,
상기 제2 내측면은 상기 제1 내측면으로부터 아래로 연장하되,
상기 제1 내측면이 상기 제1 방향과 이루는 각도는 상기 제2 내측면이 상기 제1 방향과 이루는 각도와 서로 다른 포커스 링.
A focus ring having a central axis extending in a first direction,
The upper surface of the focus ring has a first inner diameter, and the lower surface of the focus ring has a second inner diameter,
The first inner diameter is smaller than the second inner diameter,
The inner surface of the focus ring is located between the upper surface and the lower surface and includes a first inner surface and a second inner surface,
The second inner surface extends downward from the first inner surface,
The focus ring wherein the angle formed by the first inner surface with the first direction is different from the angle formed by the second inner surface with the first direction.
제1 항에 있어서,
상기 제1 내측면은 상기 제1 방향과 평행하고,
상기 제2 내측면은 상기 제1 방향과 예각을 이루는 포커스 링.
According to claim 1,
The first inner surface is parallel to the first direction,
A focus ring wherein the second inner surface forms an acute angle with the first direction.
제2 항에 있어서,
상기 예각은 0° 초과 5°이하인 포커스 링.
According to clause 2,
A focus ring where the acute angle is greater than 0° and less than or equal to 5°.
제1 항에 있어서,
상기 제1 내측면은 상기 중심축을 향하여 볼록한 형태인 포커스 링.
According to claim 1,
A focus ring wherein the first inner surface is convex toward the central axis.
제1 항에 있어서,
상기 포커스 링의 상기 내측면은 제3 내측면을 더 포함하되,
상기 제3 내측면은 상기 제1 내측면 및 상기 제2 내측면 사이에 위치하는 포커스 링.
According to claim 1,
The inner surface of the focus ring further includes a third inner surface,
The third inner surface is a focus ring located between the first inner surface and the second inner surface.
제1 항에 있어서,
상기 제1 내경과 상기 제2 내경의 차이는 0.01mm 내지 0.5mm인 포커스 링.
According to claim 1,
A focus ring wherein a difference between the first inner diameter and the second inner diameter is 0.01 mm to 0.5 mm.
제1 항에 있어서,
상기 포커스 링의 외측면은 제1 외측면 및 상기 제1 외측면으로부터 연장되는 제2 외측면을 포함하되,
상기 제1 외측면은 상기 제1 방향과 평행하고,
상기 제2 외측면은 상기 제1 방향과 예각을 이루는 포커스 링.
According to claim 1,
The outer surface of the focus ring includes a first outer surface and a second outer surface extending from the first outer surface,
The first outer surface is parallel to the first direction,
A focus ring wherein the second outer surface forms an acute angle with the first direction.
기판을 지지하는 척을 갖는 정전 척; 및
제1 방향으로 연장되는 중심축을 가지며, 상기 척의 측면 상에 위치하는 포커스 링을 포함하되,
상기 포커스 링의 상면은 제1 내경을 가지고, 상기 포커스 링의 하면은 제2 내경을 가지며,
상기 제1 내경은 상기 제2 내경보다 작고,
상기 척의 직경은 298.6mm 내지 300mm인 기판 처리 장치.
an electrostatic chuck having a chuck to support the substrate; and
A focus ring having a central axis extending in a first direction and located on a side of the chuck,
The upper surface of the focus ring has a first inner diameter, and the lower surface of the focus ring has a second inner diameter,
The first inner diameter is smaller than the second inner diameter,
A substrate processing device wherein the chuck has a diameter of 298.6mm to 300mm.
제8 항에 있어서,
상기 포커스 링의 상면은 상기 척의 상면보다 낮은 레벨에 위치하는 기판 처리 장치.
According to clause 8,
A substrate processing device wherein the upper surface of the focus ring is located at a lower level than the upper surface of the chuck.
제8 항에 있어서,
상기 포커스 링은 상기 상면과 상기 하면 사이의 제1 내측면 및 상기 제1 내측면으로부터 연장되는 제2 내측면을 포함하고,
상기 제1 내측면과 상기 제1 방향이 이루는 각도는 상기 제2 내측면과 상기 제1 방향이 이루는 각도와 서로 다른 기판 처리 장치.
According to clause 8,
The focus ring includes a first inner surface between the upper surface and the lower surface and a second inner surface extending from the first inner surface,
The substrate processing apparatus wherein the angle formed by the first inner surface and the first direction is different from the angle formed by the second inner surface and the first direction.
제10 항에 있어서,
상기 포커스 링은 상기 제1 내측면 및 상기 제2 내측면 사이의 제3 내측면을 더 포함하되,
상기 제1 내지 제3 내측면들 중 적어도 어느 하나는 상기 중심축을 향하여 볼록한 형태인 기판 처리 장치.
According to claim 10,
The focus ring further includes a third inner surface between the first inner surface and the second inner surface,
At least one of the first to third inner surfaces is convex toward the central axis.
정전 척;
상기 정전 척 상에 위치하며, 제1 방향으로 연장되는 중심축을 갖는 포커스 링; 및
상기 포커스 링을 둘러싸는 외측 링; 을 포함하되,
상기 포커스 링의 내측면은 제1 내측면 및 제2 내측면을 포함하고,
상기 제2 내측면은 상기 제1 내측면과 접하며,
상기 제1 내측면은 상기 제2 내측면보다 상기 정전 척에 더 인접하는 기판 처리 장치.
electrostatic chuck;
a focus ring located on the electrostatic chuck and having a central axis extending in a first direction; and
an outer ring surrounding the focus ring; Including,
The inner surface of the focus ring includes a first inner surface and a second inner surface,
The second inner surface is in contact with the first inner surface,
The first inner surface is closer to the electrostatic chuck than the second inner surface.
제12 항에 있어서,
상기 제1 내측면이 상기 제1 방향과 이루는 각도는 상기 제2 내측면이 상기 제1 방향과 이루는 각도와 서로 다른 기판 처리 장치.
According to claim 12,
The substrate processing apparatus wherein the angle formed by the first inner surface with the first direction is different from the angle formed by the second inner surface with the first direction.
제12 항에 있어서,
상기 포커스 링의 상면은 제1 내경을 가지고,
상기 포커스 링의 하면은 제2 내경을 가지며,
상기 제1 내경은 상기 제2 내경보다 작은 기판 처리 장치.
According to claim 12,
The upper surface of the focus ring has a first inner diameter,
The lower surface of the focus ring has a second inner diameter,
A substrate processing device wherein the first inner diameter is smaller than the second inner diameter.
제12 항에 있어서,
상기 제1 내측면은 상기 제1 방향과 평행하고,
상기 제2 내측면은 상기 제1 방향과 예각을 이루는 기판 처리 장치.
According to claim 12,
The first inner surface is parallel to the first direction,
The second inner surface is at an acute angle with the first direction.
제12 항에 있어서,
상기 포커스 링의 내측면은 제3 내측면을 더 포함하되,
상기 제1 내지 제3 내측면들 중 적어도 하나는 상기 정전 척을 향하여 볼록한 형태인 기판 처리 장치.
According to claim 12,
The inner surface of the focus ring further includes a third inner surface,
At least one of the first to third inner surfaces is convex toward the electrostatic chuck.
제12 항에 있어서,
상기 정전 척과 이격되고, 상기 제1 방향으로 연장되는 링 리프트 핀을 더 포함하되,
상기 링 리프트 핀은 상기 포커스 링 아래에 위치하는 기판 처리 장치.
According to claim 12,
Further comprising a ring lift pin spaced apart from the electrostatic chuck and extending in the first direction,
The ring lift pin is a substrate processing device located below the focus ring.
제12 항에 있어서,
상기 정전 척과 연결되는 파워 공급부;
상기 정전 척 상의 샤워 헤드; 및
상기 정전 척 및 상기 샤워 헤드 사이의 한정 링을 더 포함하는 기판 처리 장치.
According to claim 12,
a power supply unit connected to the electrostatic chuck;
a shower head on the electrostatic chuck; and
A substrate processing apparatus further comprising a confinement ring between the electrostatic chuck and the shower head.
기판을 정전 척 상에 로딩하는 것;
반도체 공정을 수행하는 것;
상기 기판을 상기 정전 척 상에서 제거하는 것; 및
포커스 링을 교체하는 것을 포함하되,
상기 포커스 링은:
제1 방향으로 연장되는 중심축을 갖고,
상기 포커스 링의 내측면은 제1 내측면 및 상기 제1 내측면으로부터 연장되는 제2 내측면을 포함하며,
상기 포커스 링을 교체하는 것은, 상기 포커스 링의 상기 제2 내측면의 적어도 일부가 상기 정전 척과 접하는 것 및 상기 정전 척의 중심과 상기 포커스 링의 상기 중심축이 정렬되는 것을 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.
loading the substrate onto an electrostatic chuck;
performing semiconductor processes;
removing the substrate from the electrostatic chuck; and
Including replacing the focus ring,
The focus ring:
It has a central axis extending in a first direction,
The inner surface of the focus ring includes a first inner surface and a second inner surface extending from the first inner surface,
Replacing the focus ring includes at least a portion of the second inner surface of the focus ring being in contact with the electrostatic chuck and aligning the center of the electrostatic chuck with the central axis of the focus ring. .
제19 항에 있어서,
상기 기판을 정전 척 상에 로딩하는 것은 상기 기판의 측면과 상기 정전 척의 측면이 정렬되는 것을 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.
According to clause 19,
A method of manufacturing a semiconductor device wherein loading the substrate onto the electrostatic chuck includes aligning a side surface of the substrate and a side surface of the electrostatic chuck.
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