KR20240109689A

KR20240109689A - Apparatus for processing substrate

Info

Publication number: KR20240109689A
Application number: KR1020230001510A
Authority: KR
Inventors: 신유리; 서동원; 류희성
Original assignee: 한화정밀기계 주식회사
Filing date: 2023-01-05
Publication date: 2024-07-12

Abstract

본 발명은 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것으로서, 플라즈마 원자층 박막 증착법으로 비정질 탄소막을 증착하는 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는 감광막 패턴(photoresist layer pattern)이 형성된 기판에 박막을 증착하기 위한 공정 처리 공간을 제공하는 공정 챔버와, 상기 공정 챔버에 구비되고, 상기 기판으로 공정 가스를 분사하는 샤워헤드, 및 상기 공정 가스의 분사를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 공정 챔버에 소스 가스가 분사되도록 하고, 상기 소스 가스가 분사된 공정 챔버에 1차 RF 전력이 공급되도록 하고, 상기 1차 RF 전력의 공급이 종료된 이후에 상기 공정 챔버에 반응 가스가 분사되도록 하며, 상기 반응 가스의 분사와 함께 상기 공정 챔버에 2차 RF 전력이 공급되도록 한다.The present invention relates to a substrate processing apparatus and method, and to a substrate processing apparatus and method for depositing an amorphous carbon film by plasma atomic layer thin film deposition.
A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a process chamber that provides a processing space for depositing a thin film on a substrate on which a photoresist layer pattern is formed, is provided in the process chamber, and supplies a process gas to the substrate. A showerhead for spraying, and a control unit for controlling the injection of the process gas, wherein the control unit causes source gas to be injected into the process chamber and supplies primary RF power to the process chamber into which the source gas is injected. And, after the supply of the primary RF power is terminated, a reactive gas is injected into the process chamber, and secondary RF power is supplied to the process chamber along with the injection of the reactive gas.

Description

Substrate processing apparatus and method {Apparatus for processing substrate}

본 발명은 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것으로서, 플라즈마 원자층 박막 증착법으로 비정질 탄소막을 증착하는 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus and method, and to a substrate processing apparatus and method for depositing an amorphous carbon film by plasma atomic layer thin film deposition.

기판에 박막을 증착시키기 위하여 화학 기상 증착법(CVD; Chemical Vapor Deposition) 또는 원자층 박막 증착법(ALD; Atomic Layer Deposition) 등의 박막 증착 방법이 이용될 수 있다. 화학 기상 증착법 또는 원자층 박막 증착법에 의한 경우 공정 가스가 기판의 표면에서 화학 반응을 일으켜 박막이 형성될 수 있다. 특히, 원자층 박막 증착법에 의한 경우 기판의 표면에 부착된 공정 가스의 한 층이 박막을 형성하기 때문에 원자의 직경과 유사한 두께의 박막의 형성이 가능하다.To deposit a thin film on a substrate, a thin film deposition method such as chemical vapor deposition (CVD) or atomic layer deposition (ALD) may be used. In the case of chemical vapor deposition or atomic layer thin film deposition, a process gas may cause a chemical reaction on the surface of the substrate to form a thin film. In particular, in the case of atomic layer thin film deposition, a layer of process gas attached to the surface of the substrate forms a thin film, making it possible to form a thin film with a thickness similar to the diameter of an atom.

공정 온도의 범위를 확장하기 위하여 플라즈마 화학 기상 증착법(PECVD; Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 또는 플라즈마 원자층 박막 증착법(PEALD; Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition)이 이용될 수 있다. 플라즈마 화학 기상 증착법 및 플라즈마 원자층 박막 증착법은 화학 기상 증착법 및 원자층 박막 증착법에 비하여 낮은 온도에서 공정 처리가 가능하기 때문에 박막의 물성이 향상될 수 있다.To expand the range of process temperature, plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) or plasma enhanced atomic layer deposition (PEALD) may be used. Since plasma chemical vapor deposition and plasma atomic layer thin film deposition can be processed at a lower temperature than chemical vapor deposition and atomic layer thin film deposition, the physical properties of the thin film can be improved.

플라즈마 화학 기상 증착법 또는 플라즈마 원자층 박막 증착법과 같은 플라즈마 증착법에 의한 공정을 위하여 공정 챔버로 RF 전력이 공급될 수 있다. 박막은 패턴에 증착될 수도 있는데, 박막의 증착을 위한 RF 전력의 공급 시간이 지나치게 긴 경우 패턴이 손상될 수 있다.RF power may be supplied to the process chamber for a process by plasma deposition, such as plasma chemical vapor deposition or plasma atomic layer thin film deposition. A thin film may be deposited on a pattern, but if the supply time of RF power for deposition of the thin film is too long, the pattern may be damaged.

이에, 박막의 하부에 형성된 패턴의 손상을 방지하면서 플라즈마 증착법에 의한 공정을 가능하게 하는 발명의 등장이 요구된다.Accordingly, there is a need for an invention that enables a process using plasma deposition while preventing damage to the pattern formed on the lower part of the thin film.

대한민국 공개특허공보 제10-2016-0011155호 (2016.01.29)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2016-0011155 (2016.01.29)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 플라즈마 원자층 박막 증착법으로 비정질 탄소막을 증착하는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a substrate processing apparatus and method for depositing an amorphous carbon film by plasma atomic layer thin film deposition.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는 감광막 패턴(photoresist layer pattern)이 형성된 기판에 박막을 증착하기 위한 공정 처리 공간을 제공하는 공정 챔버와, 상기 공정 챔버에 구비되고, 상기 기판으로 공정 가스를 분사하는 샤워헤드, 및 상기 공정 가스의 분사를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 공정 챔버에 소스 가스가 분사되도록 하고, 상기 소스 가스가 분사된 공정 챔버에 1차 RF 전력이 공급되도록 하고, 상기 1차 RF 전력의 공급이 종료된 이후에 상기 공정 챔버에 반응 가스가 분사되도록 하며, 상기 반응 가스의 분사와 함께 상기 공정 챔버에 2차 RF 전력이 공급되도록 한다.A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a process chamber that provides a processing space for depositing a thin film on a substrate on which a photoresist layer pattern is formed, is provided in the process chamber, and supplies a process gas to the substrate. A showerhead for spraying, and a control unit for controlling the injection of the process gas, wherein the control unit causes source gas to be injected into the process chamber and supplies primary RF power to the process chamber into which the source gas is injected. And, after the supply of the primary RF power is terminated, a reactive gas is injected into the process chamber, and secondary RF power is supplied to the process chamber along with the injection of the reactive gas.

상기 1차 RF 전력은 상기 2차 RF 전력에 비하여 작거나 동일하게 형성된다.The primary RF power is smaller than or equal to the secondary RF power.

상기 제어부는 상기 감광막 패턴이 형성된 기판에 박막을 증착하기 이전에 상기 감광막 패턴에 보호막이 형성되도록 한다.The control unit causes a protective film to be formed on the photosensitive film pattern before depositing a thin film on the substrate on which the photosensitive film pattern is formed.

상기 보호막은, 상기 공정 챔버에 전처리 소스 가스가 분사되고, 상기 전처리 소스 가스가 분사된 공정 챔버에 전처리 반응 가스가 분사되며, 상기 전처리 반응 가스의 분사와 함께 상기 공정 챔버에 전처리 RF 전력이 공급됨으로써 형성된다.The protective film is formed by spraying a pretreatment source gas into the process chamber, spraying a pretreatment reaction gas into the process chamber into which the pretreatment source gas was sprayed, and supplying pretreatment RF power to the process chamber along with the injection of the pretreatment reaction gas. is formed

상기 전처리 RF 전력은 상기 2차 RF 전력에 비하여 작거나 동일하게 형성된다.The pre-processing RF power is smaller than or equal to the secondary RF power.

상기 박막은 비정질 탄소막을 포함한다.The thin film includes an amorphous carbon film.

본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 방법은 감광막 패턴(photoresist layer pattern)이 형성된 기판에 박막을 증착하는 기판 처리 장치의 기판 처리 방법에 있어서, 상기 기판의 공정을 위한 공정 처리 공간을 제공하는 공정 챔버에 소스 가스를 분사하는 단계와, 상기 소스 가스가 분사된 공정 챔버에 1차 RF 전력을 공급하는 단계와, 상기 1차 RF 전력의 공급이 종료된 이후에 상기 공정 챔버에 반응 가스를 분사하는 단계, 및 상기 반응 가스의 분사와 함께 상기 공정 챔버에 2차 RF 전력을 공급하는 단계를 포함한다.A substrate processing method according to an embodiment of the present invention is a substrate processing method of a substrate processing apparatus for depositing a thin film on a substrate on which a photoresist layer pattern is formed, including a process chamber that provides a process space for processing the substrate. Injecting a source gas into the process chamber, supplying primary RF power to the process chamber into which the source gas is injected, and injecting a reaction gas into the process chamber after the supply of the primary RF power is terminated. , and supplying secondary RF power to the process chamber along with injection of the reaction gas.

상기 기판 처리 방법은 상기 소스 가스가 분사되기 이전에 상기 감광막 패턴에 보호막을 형성하는 단계를 더 포함하되, 상기 보호막을 형성하는 단계는, 상기 공정 챔버에 전처리 소스 가스를 분사하는 단계와, 상기 전처리 소스 가스가 분사된 공정 챔버에 전처리 반응 가스를 분사하는 단계, 및 상기 전처리 반응 가스의 분사와 함께 상기 공정 챔버에 전처리 RF 전력을 공급하는 단계를 포함한다.The substrate processing method further includes forming a protective film on the photosensitive film pattern before the source gas is sprayed, wherein forming the protective film includes spraying a pretreatment source gas into the process chamber, and the pretreatment. It includes spraying a pretreatment reaction gas into a process chamber into which a source gas is injected, and supplying pretreatment RF power to the process chamber along with injection of the pretreatment reaction gas.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치에 따르면 패턴에 보호 박막을 형성하고, 보호 박막에 메인 박막을 형성함으로써 플라즈마 증착법에 의한 공정을 수행하더라도 패턴의 손상이 방지되는 장점이 있다.According to the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention as described above, there is an advantage in that damage to the pattern is prevented even when a process by plasma deposition is performed by forming a protective thin film on the pattern and forming a main thin film on the protective thin film.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 기판 지지부가 공정 지점으로 이동한 것을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법으로 기판에 박막이 증착되는 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 방법을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 RF 전력을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 처리 방법을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 처리 방법으로 기판에 박막이 증착되는 것을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 RF 전력을 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram showing the substrate support moved to the process point.
Figure 3 is a diagram showing a substrate processing method according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram showing a thin film being deposited on a substrate using a substrate processing method according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a diagram showing a substrate processing method according to another embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram showing RF power according to another embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram showing a substrate processing method according to another embodiment of the present invention.
Figure 8 is a diagram showing a thin film being deposited on a substrate using a substrate processing method according to another embodiment of the present invention.
Figure 9 is a diagram showing RF power according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms. The present embodiments are merely intended to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to provide common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used with meanings that can be commonly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Additionally, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless clearly specifically defined.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 기판 지지부가 공정 지점으로 이동한 것을 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a diagram showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a substrate support unit moved to a process point.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)는 공정 챔버(100), 커버(200), 기판 지지부(300), 구동부(400), 샤워헤드(500) 및 제어부(600)를 포함하여 구성된다.1 and 2, the substrate processing apparatus 10 according to an embodiment of the present invention includes a process chamber 100, a cover 200, a substrate supporter 300, a driver 400, and a showerhead 500. and a control unit 600.

공정 챔버(100)는 기판(700)의 공정을 위한 공정 처리 공간을 제공한다. 공정 챔버(100)는 배기 덕트(110), 배출구(120) 및 배출물 이송홀(130)을 포함할 수 있다. 배기 덕트(110)는 공정 챔버(100)로 유입된 공정 가스 또는 부산물 등의 배출물을 외부로 배출시키기 위한 경로를 제공할 수 있다. 예를 들어, 배기 덕트(110)는 공정 챔버(100)의 내측 가장자리를 따라 링의 형태로 배치될 수 있다.The process chamber 100 provides a processing space for processing the substrate 700. The process chamber 100 may include an exhaust duct 110, an outlet 120, and a discharge transfer hole 130. The exhaust duct 110 may provide a path for discharging emissions such as process gas or by-products introduced into the process chamber 100 to the outside. For example, the exhaust duct 110 may be arranged in the shape of a ring along the inner edge of the process chamber 100.

배출구(120)는 공정 챔버(100)의 바닥에 형성될 수 있다. 배출물 이송홀(130)은 배기 덕트(110)와 배출구(120)를 연결하여, 배기 덕트(110)에서 배출구(120)로 이동하는 배출물의 이송 경로를 제공할 수 있다. 공정 챔버(100)의 내부에서 배기 덕트(110)로 전달된 배출물은 배출물 이송홀(130)을 통해 공정 챔버(100)의 외부로 배출될 수 있다.The outlet 120 may be formed at the bottom of the process chamber 100. The discharge transfer hole 130 may connect the exhaust duct 110 and the discharge port 120 to provide a transfer path for discharge moving from the exhaust duct 110 to the discharge port 120. Emissions delivered from the inside of the process chamber 100 to the exhaust duct 110 may be discharged to the outside of the process chamber 100 through the emission transfer hole 130.

공정 챔버(100)의 일측에는 기판(700)의 출입을 위한 기판 출입구(140)가 형성될 수 있다. 기판(700)은 기판 출입구(140)를 통해 공정 챔버(100)의 내부로 반입되거나 공정 챔버(100)의 외부로 반출될 수 있다.A substrate entrance 140 may be formed on one side of the process chamber 100 to allow the substrate 700 to enter and exit. The substrate 700 may be brought into the process chamber 100 through the substrate entrance 140 or taken out of the process chamber 100 .

기판 출입구(140)에는 셔터(150)가 구비될 수 있다. 셔터(150)는 기판 출입구(140)를 개방하거나 폐쇄할 수 있다. 셔터(150)가 기판 출입구(140)를 개방한 경우 기판 출입구(140)를 통해 기판(700)이 반입되거나 반출될 수 있다. 기판(700)에 대한 공정이 진행되는 경우에는 셔터(150)가 기판 출입구(140)를 폐쇄하여 공정 챔버(100)의 내부를 외부에 대하여 차단할 수 있다.A shutter 150 may be provided at the substrate entrance 140. The shutter 150 may open or close the substrate entrance 140. When the shutter 150 opens the substrate entrance 140, the substrate 700 may be loaded or unloaded through the substrate entrance 140. When a process for the substrate 700 is in progress, the shutter 150 may close the substrate entrance 140 to block the inside of the process chamber 100 from the outside.

커버(200)는 공정 챔버(100)의 상부 개구를 밀폐시키는 역할을 수행한다. 이를 위하여, 커버(200)는 공정 챔버(100)의 상부에 배치될 수 있다. 커버(200)는 후술하는 샤워헤드(500)의 분사 몸체(510)에 적층되어 배치될 수 있다. 커버(200)가 공정 챔버(100)의 상부 개구를 밀폐시킴에 따라 공정 챔버(100)의 상부 개구를 통한 공정 가스의 유출 및 외부 물질의 유입이 방지될 수 있다.The cover 200 serves to seal the upper opening of the process chamber 100. To this end, the cover 200 may be placed on the upper part of the process chamber 100. The cover 200 may be stacked and disposed on the spray body 510 of the showerhead 500, which will be described later. As the cover 200 seals the upper opening of the process chamber 100, the outflow of process gas and the inflow of external substances through the upper opening of the process chamber 100 can be prevented.

커버(200)는 커버 플레이트(210), 공정 가스 유입부(220) 및 공정 가스 유입관(230)을 포함할 수 있다. 커버 플레이트(210)는 플레이트의 형태로 제공되어 공정 챔버(100)의 상부 개구를 밀폐시킬 수 있다. 공정 가스 유입부(220) 및 공정 가스 유입관(230)은 공정 가스의 이송 경로를 제공할 수 있다.The cover 200 may include a cover plate 210, a process gas inlet 220, and a process gas inlet pipe 230. The cover plate 210 is provided in the form of a plate and can seal the upper opening of the process chamber 100. The process gas inlet 220 and the process gas inlet pipe 230 may provide a transfer path for the process gas.

공정 가스 유입부(220)는 커버 플레이트(210)에 결합되고, 공정 가스 유입관(230)은 공정 가스 유입부(220)에 결합될 수 있다. 공정 가스 유입관(230)은 직접 또는 간접적으로 공정 가스 탱크(미도시)에 연결될 수 있다. 공정 가스 탱크에 수용된 공정 가스는 공정 가스 유입관(230)을 통해 이송되고, 이송된 공정 가스는 공정 가스 유입부(220)를 통해 샤워헤드(500)로 전달될 수 있다.The process gas inlet 220 may be coupled to the cover plate 210, and the process gas inlet pipe 230 may be coupled to the process gas inlet 220. The process gas inlet pipe 230 may be directly or indirectly connected to a process gas tank (not shown). The process gas contained in the process gas tank may be transferred through the process gas inlet 230, and the transferred process gas may be delivered to the showerhead 500 through the process gas inlet 220.

기판 지지부(300)는 기판(700)을 지지할 수 있다. 기판 지지부(300)는 기판(700)이 안착 가능한 안착면을 구비할 수 있다. 기판 지지부(300)의 안착면에 안착된 기판(700)에 대하여 공정이 수행될 수 있다.The substrate supporter 300 may support the substrate 700. The substrate supporter 300 may have a seating surface on which the substrate 700 can be seated. A process may be performed on the substrate 700 seated on the seating surface of the substrate supporter 300.

기판 지지부(300)는 기판(700)을 가열할 수 있다. 이를 위하여. 기판 지지부(300)의 내부에는 히터(미도시)가 구비될 수 있다. 히터에서 발산된 열은 기판 지지부(300)의 몸체를 통해 기판(700)으로 전달될 수 있다.The substrate support 300 may heat the substrate 700. For this purpose. A heater (not shown) may be provided inside the substrate support unit 300. Heat emitted from the heater may be transferred to the substrate 700 through the body of the substrate supporter 300.

기판 지지부(300)는 접지된 전극(미도시)을 포함할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 샤워헤드(500)에 RF 전력이 공급되는 경우 샤워헤드(500)와 기판 지지부(300)의 사이에 전계가 형성될 수 있다.The substrate support 300 may include a grounded electrode (not shown). As will be described later, when RF power is supplied to the showerhead 500, an electric field may be formed between the showerhead 500 and the substrate support 300.

기판 지지부(300)에는 지지 핀(310)이 구비될 수 있다. 지지 핀(310)은 기판(700)을 지지할 수 있다. 구체적으로, 지지 핀(310)은 기판 지지부(300)의 안착면에서 일정 거리만큼 기판(700)이 이격되도록 기판(700)을 지지할 수 있다.The substrate support part 300 may be provided with a support pin 310. The support pin 310 may support the substrate 700. Specifically, the support pin 310 may support the substrate 700 so that the substrate 700 is spaced apart from the seating surface of the substrate supporter 300 by a certain distance.

본 발명에서 기판 지지부(300)는 공정 챔버(100)의 내부에서 상하 방향으로 이동할 수 있다. 구동부(400)는 구동력을 발생시켜 기판 지지부(300)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 도 1은 기판 지지부(300)가 공정 챔버(100)의 바닥면에 안착된 것을 도시하고 있고, 도 2는 기판 지지부(300)가 공정 챔버(100)의 내부에서 상부 지점으로 이동한 것을 도시하고 있다.In the present invention, the substrate support 300 can move in the vertical direction within the process chamber 100. The driving unit 400 may generate driving force to move the substrate support unit 300 in the vertical direction. FIG. 1 shows the substrate support 300 seated on the bottom surface of the process chamber 100, and FIG. 2 shows the substrate support 300 moved to an upper point inside the process chamber 100. there is.

기판(700)이 공정 챔버(100)의 내부로 반입되거나 외부로 반출되는 경우 기판 지지부(300)는 도 1에 도시된 바와 같이 공정 챔버(100)의 바닥면에 안착될 수 있다. 기판(700)에 대한 공정이 수행되는 경우 기판 지지부(300)는 도 2에 도시된 바와 같이 공정 챔버(100)의 내부에서 상부 지점으로 이동할 수 있다. 이하, 기판(700)에 대한 공정이 수행되는 기판 지지부(300)의 위치를 공정 지점이라 한다.When the substrate 700 is brought into or taken out of the process chamber 100, the substrate supporter 300 may be seated on the bottom surface of the process chamber 100 as shown in FIG. 1. When a process is performed on the substrate 700, the substrate support 300 may move to an upper point within the process chamber 100, as shown in FIG. 2. Hereinafter, the location of the substrate support unit 300 where a process for the substrate 700 is performed is referred to as a process point.

기판(700)에 대한 공정이 수행되는 경우 기판(700)은 기판 지지부(300)의 안착면에 안착되는 것이 바람직하다. 기판(700)이 기판 지지부(300)의 안착면에 안착됨에 따라 기판(700)의 움직임이 방지된 상태에서 기판(700)에 대한 공정이 수행될 수 있다.When a process is performed on the substrate 700, the substrate 700 is preferably seated on the seating surface of the substrate supporter 300. As the substrate 700 is seated on the seating surface of the substrate supporter 300, a process on the substrate 700 may be performed while the movement of the substrate 700 is prevented.

한편, 기판(700)이 공정 챔버(100)의 내부로 반입되거나 외부로 반출되는 경우 기판(700)은 기판 지지부(300)의 안착면에서 이탈되는 것이 바람직하다. 기판(700)을 운반하는 이송 로봇(미도시)의 핸드(미도시)는 기판(700)의 하측면을 지지하여 기판(700)을 운반할 수 있다. 이송 로봇의 핸드가 기판(700)의 하측면으로 접근할 수 있도록 하기 위하여 기판(700)이 기판 지지부(300)의 안착면에서 일정 거리만큼 이격되어야 하는 것이다.Meanwhile, when the substrate 700 is brought into or taken out of the process chamber 100, the substrate 700 is preferably separated from the seating surface of the substrate supporter 300. A hand (not shown) of a transfer robot (not shown) carrying the substrate 700 may transport the substrate 700 by supporting the lower side of the substrate 700. In order for the hand of the transfer robot to access the lower side of the substrate 700, the substrate 700 must be spaced a certain distance away from the seating surface of the substrate support 300.

지지 핀(310)은 기판(700)을 지지하여 기판(700)이 기판 지지부(300)의 안착면에서 이탈되도록 할 수 있다. 지지 핀(310)은 핀 헤드(311) 및 핀 몸체(312)를 포함할 수 있다. 핀 헤드(311)는 기판(700)의 하측면에 직접적으로 접촉할 수 있다. 핀 몸체(312)는 핀 헤드(311)에서 하측 방향으로 연장 형성될 수 있다. 핀 몸체(312)는 일직선의 막대의 형상으로 제공될 수 있다. 핀 몸체(312)는 기판 지지부(300)를 관통할 수 있다. 이를 위하여, 기판 지지부(300)에는 관통홀이 형성될 수 있다.The support pin 310 may support the substrate 700 so that the substrate 700 is separated from the seating surface of the substrate supporter 300. The support pin 310 may include a pin head 311 and a pin body 312. The pin head 311 may directly contact the lower side of the substrate 700. The pin body 312 may extend downward from the pin head 311. The pin body 312 may be provided in the shape of a straight bar. The pin body 312 may penetrate the substrate support 300. For this purpose, a through hole may be formed in the substrate support part 300.

핀 몸체(312)는 관통홀을 따라 자유롭게 이동할 수 있다. 기판 지지부(300)가 공정 챔버(100)의 바닥면에 안착된 경우 핀 몸체(312)의 하측 말단이 공정 챔버(100)의 바닥면에 접촉됨으로써 핀 헤드(311)가 기판 지지부(300)의 안착면에서 이탈될 수 있다. 이러한 경우 핀 헤드(311)에 의해 지지된 기판(700)은 기판 지지부(300)의 안착면에서 이탈될 수 있게 된다. 한편, 기판 지지부(300)가 상승하는 경우 핀 몸체(312)가 관통홀을 따라 이동하면서 기판 지지부(300)에 대하여 지지 핀(310)이 하강할 수 있다. 지지 핀(310)의 하강은 핀 헤드(311)가 기판 지지부(300)의 헤드 수용홈(320)에 삽입될 때까지 수행될 수 있다. 핀 헤드(311)가 헤드 수용홈(320)에 삽입된 경우 핀 헤드(311)에 의한 기판(700)의 지지는 해제되고, 기판(700)은 기판 지지부(300)의 안착면에 지지될 수 있다.The pin body 312 can move freely along the through hole. When the substrate support 300 is seated on the bottom of the process chamber 100, the lower end of the pin body 312 contacts the bottom of the process chamber 100, so that the pin head 311 is attached to the bottom of the substrate support 300. It may come off the seating surface. In this case, the substrate 700 supported by the pin head 311 may be separated from the seating surface of the substrate supporter 300. Meanwhile, when the substrate supporter 300 rises, the pin body 312 moves along the through hole and the support pin 310 may descend with respect to the substrate supporter 300. The support pin 310 may be lowered until the pin head 311 is inserted into the head receiving groove 320 of the substrate support part 300. When the pin head 311 is inserted into the head receiving groove 320, the support of the substrate 700 by the pin head 311 is released, and the substrate 700 can be supported on the seating surface of the substrate support 300. there is.

핀 헤드(311)의 직경은 핀 몸체(312)의 직경에 비하여 크게 형성될 수 있다. 헤드 수용홈(320)의 직경은 관통홀의 직경에 비하여 크게 형성되고, 핀 헤드(311)의 직경은 관통홀의 직경에 비하여 크게 형성될 수 있다. 핀 헤드(311)가 헤드 수용홈(320)에 삽입된 상태에서 기판 지지부(300)가 상승하는 경우 지지 핀(310)도 기판 지지부(300)와 함께 상승할 수 있다. 기판 지지부(300)가 상승하여 공정 지점에 위치한 경우 기판(700)은 기판 지지부(300)의 안착면에 안착된 상태를 유지할 수 있다.The diameter of the pin head 311 may be larger than the diameter of the pin body 312. The diameter of the head receiving groove 320 may be larger than the diameter of the through hole, and the diameter of the pin head 311 may be larger than the diameter of the through hole. When the substrate supporter 300 rises while the pin head 311 is inserted into the head receiving groove 320, the support pin 310 may also rise together with the substrate supporter 300. When the substrate supporter 300 is raised and positioned at the process point, the substrate 700 may remain seated on the seating surface of the substrate supporter 300.

샤워헤드(500)는 공정 챔버(100)에 구비되고, 기판(700)으로 공정 가스를 분사하는 역할을 수행한다. 샤워헤드(500)는 공정 가스 유입부(220)로부터 공정 가스를 제공받을 수 있다. 샤워헤드(500)는 공정 챔버(100)의 상부에 배치될 수 있다. 샤워헤드(500)에서 분사된 공정 가스는 하측 방향으로 분사되어 기판(700)에 도달하게 된다.The showerhead 500 is provided in the process chamber 100 and serves to spray process gas to the substrate 700. The showerhead 500 may receive process gas from the process gas inlet 220. The showerhead 500 may be placed at the top of the process chamber 100. The process gas sprayed from the showerhead 500 is sprayed downward and reaches the substrate 700.

본 발명에서 공정 가스는 소스 가스 및 반응 가스를 포함할 수 있다. 소스 가스 및 반응 가스는 순차적으로 분사될 수 있다. 소스 가스 및 반응 가스는 샤워헤드(500)에서 분사된 이후에 서로 충돌하여 반응할 수 있다. 그리고, 반응 가스에 의하여 활성화된 소스 가스가 기판(700)에 접촉하여 기판(700)에 대한 공정 처리가 수행될 수 있다. 예를 들어, 활성화된 소스 가스가 기판(700)에 박막으로 증착될 수 있다.In the present invention, the process gas may include a source gas and a reaction gas. The source gas and reaction gas may be injected sequentially. After the source gas and the reaction gas are sprayed from the showerhead 500, they may collide with each other and react. Then, the source gas activated by the reaction gas may contact the substrate 700 to process the substrate 700. For example, the activated source gas may be deposited as a thin film on the substrate 700.

샤워헤드(500)는 분사 몸체(510), 분사부(520) 및 가이드 링(530)을 포함할 수 있다. 분사 몸체(510)는 공정 가스를 유입 받을 수 있다. 이를 위하여, 분사 몸체(510)는 공정 가스 유입부(220)에 인접하여 배치될 수 있다. 또한, 분사 몸체(510)는 RF 전력을 공급받을 수 있다. 예를 들어, 분사 몸체(510)의 천장면에는 RF 전력을 공급받는 전극 플레이트(미도시)가 구비될 수 있다. 전술한 바와 같이, 기판 지지부(300)는 접지된 전극을 포함할 수 있다. 전극 플레이트로 RF 전력이 공급되는 경우 전극 플레이트와 기판 지지부(300)의 전극의 사이에 전계가 형성될 수 있다. RF 전력의 공급으로 형성된 전계에 의해 공정 챔버(100)로 유입된 공정 가스가 플라즈마 상태의 입자로 변환되고, 플라즈마 입자가 상호간에 반응하거나 기판(700)의 표면과 반응하여 기판(700)에 대한 공정 처리가 수행될 수 있다.The showerhead 500 may include a spray body 510, a spray unit 520, and a guide ring 530. The injection body 510 may receive process gas. To this end, the injection body 510 may be disposed adjacent to the process gas inlet 220. Additionally, the spray body 510 may be supplied with RF power. For example, an electrode plate (not shown) that receives RF power may be provided on the ceiling of the spray body 510. As described above, the substrate support 300 may include a grounded electrode. When RF power is supplied to the electrode plate, an electric field may be formed between the electrode plate and the electrode of the substrate support 300. The process gas flowing into the process chamber 100 is converted into particles in a plasma state by the electric field formed by the supply of RF power, and the plasma particles react with each other or with the surface of the substrate 700 to form particles on the substrate 700. Processing may be performed.

분사부(520)는 분사 몸체(510)의 일측에 배치되어 분사 몸체(510)로 유입된 공정 가스를 분사하는 역할을 수행한다. 이를 위하여, 분사부(520)는 공정 가스를 분사하는 분사홀(521)을 구비할 수 있다. 분사홀(521)은 기판(700)의 일측면에 대응하는 형상으로 분사부(520)에 복수 개가 형성될 수 있다.The injection unit 520 is disposed on one side of the injection body 510 and serves to spray the process gas introduced into the injection body 510. To this end, the injection unit 520 may be provided with a spray hole 521 through which process gas is sprayed. A plurality of injection holes 521 may be formed in the injection unit 520 in a shape corresponding to one side of the substrate 700.

분사 몸체(510)와 분사부(520)의 사이에는 확산 공간(S)이 형성될 수 있다. 분사 몸체(510)를 통해 유입된 공정 가스는 확산 공간(S)에서 확산된 이후에 복수의 분사홀(521)을 통해 분사될 수 있다.A diffusion space S may be formed between the injection body 510 and the injection unit 520. The process gas introduced through the injection body 510 may be diffused in the diffusion space S and then injected through a plurality of injection holes 521.

가이드 링(530)은 분사 몸체(510) 및 분사부(520)의 가장자리를 링의 형태로 감쌀 수 있다. 본 발명에서 분사 몸체(510)와 분사부(520)는 결합될 수 있다. 가이드 링(530)은 분사 몸체(510)와 분사부(520)의 결합 부분을 감쌀 수 있다. 가이드 링(530)은 분사 몸체(510)와 분사부(520)의 결합 부분을 통하여 공정 가스가 유출되는 것을 방지할 수 있다.The guide ring 530 may surround the edges of the injection body 510 and the injection unit 520 in the form of a ring. In the present invention, the injection body 510 and the injection unit 520 may be combined. The guide ring 530 may surround the joined portion of the injection body 510 and the injection unit 520. The guide ring 530 can prevent process gas from leaking through a joint portion of the injection body 510 and the injection unit 520.

또한, 가이드 링(530)은 기판(700)에 대한 공정이 완료된 배출물을 배기 덕트(110)로 가이드하는 역할을 수행한다. 공정 챔버(100)에는 챔버 링(160)이 구비될 수 있다. 챔버 링(160)은 공정 챔버(100)의 내부에서 링의 형태로 배치될 수 있다. 챔버 링(160)은 공정 지점에 위치한 기판 지지부(300)의 가장자리를 감쌀 수 있다. 가이드 링(530)과 챔버 링(160)의 사이에 배출물의 이송을 위한 공간(이하, 이송 공간이라 한다)이 형성될 수 있다. 기판(700)에 대한 공정이 완료된 공정 가스 및 반응 가스 등의 배출물은 이송 공간을 통해 배기 덕트(110)로 이동할 수 있다. 배기 덕트(110)의 크기가 이송 공간의 크기보다 상대적으로 크기 때문에 배기 덕트(110)의 압력이 이송 공간의 압력에 비하여 작게 형성될 수 있다. 이로 인해, 배기 덕트(110)의 배출물이 이송 공간으로 역류하는 것이 방지될 수 있다.In addition, the guide ring 530 serves to guide the discharged material after the process for the substrate 700 has been completed to the exhaust duct 110. The process chamber 100 may be provided with a chamber ring 160. The chamber ring 160 may be disposed in the shape of a ring inside the process chamber 100. The chamber ring 160 may surround the edge of the substrate support 300 located at the process point. A space (hereinafter referred to as a transfer space) for transporting discharged substances may be formed between the guide ring 530 and the chamber ring 160. Emissions such as process gas and reaction gas upon completion of the process for the substrate 700 may move to the exhaust duct 110 through the transfer space. Since the size of the exhaust duct 110 is relatively larger than the size of the transfer space, the pressure of the exhaust duct 110 may be made smaller than the pressure of the transfer space. Because of this, the discharge from the exhaust duct 110 can be prevented from flowing back into the transfer space.

기판 지지부(300)에는 에지 링(330)이 형성될 수 있다. 에지 링(330)은 기판 지지부(300)의 가장자리를 따라 링의 형태로 배치될 수 있다. 에지 링(330)은 공정 가스가 공정 챔버(100)의 하부 공간으로 이동하는 것을 방지할 수 있다. 기판 지지부(300)가 공정 지점에 위치한 경우 에지 링(330)은 챔버 링(160)과 일정 간격으로 이격될 수 있다. 에지 링(330)과 챔버 링(160)이 일정 간격으로 이격된 상태에서 공정 챔버(100)의 하부 공간으로 퍼지 가스가 공급되고, 공급된 퍼지 가스는 에지 링(330)과 챔버 링(160)이 이격된 틈을 통해 공정 챔버(100)의 상부 공간으로 제공될 수 있다. 이에 따라, 공정 챔버(100)의 상부 공간에 공급된 공정 가스가 하부 공간으로 이동하는 것이 차단되고, 공정 가스는 배기 덕트(110) 및 배출물 이송홀(130)을 통해 배출구(120)로 이동할 수 있다. 여기서, 상부 공간은 공정 가스가 유입되어 기판(700)에 대한 공정이 수행되는 공간을 나타내고, 하부 공간은 상부 공간을 제외한 공간을 나타낸 것일 수 있다. 상부 공간과 하부 공간 간의 가스 이동이 차단됨에 따라 상부 공간으로 유입된 공정 가스의 밀도가 유지되고, 공정 가스가 기판(700)과 반응하는 반응 효율이 향상될 수 있다.An edge ring 330 may be formed on the substrate support 300. The edge ring 330 may be arranged in the shape of a ring along the edge of the substrate support 300. The edge ring 330 may prevent process gas from moving into the lower space of the process chamber 100 . When the substrate support 300 is located at a process point, the edge ring 330 may be spaced apart from the chamber ring 160 at a certain distance. With the edge ring 330 and the chamber ring 160 spaced apart from each other at regular intervals, a purge gas is supplied to the lower space of the process chamber 100, and the supplied purge gas is supplied to the edge ring 330 and the chamber ring 160. It may be provided to the upper space of the process chamber 100 through this spaced gap. Accordingly, the process gas supplied to the upper space of the process chamber 100 is blocked from moving to the lower space, and the process gas can move to the outlet 120 through the exhaust duct 110 and the discharge transfer hole 130. there is. Here, the upper space may represent a space where process gas is introduced and a process for the substrate 700 is performed, and the lower space may represent a space excluding the upper space. As the gas movement between the upper space and the lower space is blocked, the density of the process gas flowing into the upper space is maintained, and the reaction efficiency of the process gas reacting with the substrate 700 can be improved.

제어부(600)는 기판 처리 장치(10)에 대한 전반적인 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어부(600)는 셔터(150)를 동작시켜 기판 출입구(140)를 개폐하거나, 구동부(400)를 제어하여 기판 지지부(300)를 이동시킬 수 있다. 또한, 제어부(600)는 샤워헤드(500)를 통한 공정 가스의 분사를 제어하거나 샤워헤드(500)의 전극 플레이트에 RF 전력이 공급되는 것을 제어할 수도 있다. 후술하는 기판 처리 방법 중 적어도 일부의 단계는 제어부(600)의 제어에 의해 수행될 수 있다.The control unit 600 may perform overall control of the substrate processing apparatus 10 . For example, the control unit 600 may operate the shutter 150 to open and close the substrate entrance 140 or control the driver 400 to move the substrate support unit 300. Additionally, the controller 600 may control the injection of process gas through the showerhead 500 or control the supply of RF power to the electrode plate of the showerhead 500. At least some steps in the substrate processing method described later may be performed under the control of the control unit 600.

본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)는 기판(700)에 박막을 증착할 수 있다. 구체적으로, 기판 처리 장치(10)는 감광막 패턴(photoresist layer pattern)(710)(도 4 참조)이 형성된 기판(700)에 박막을 증착할 수 있다. 여기서, 박막은 비정질 탄소막을 포함할 수 있다. 이에, 소스 가스 및 반응 가스는 탄소가 포함된 가스일 수 있다. 예를 들어, 소스 가스는 C₇H₁₄N₂이고, 반응 가스는 CH₄, C₂H₂ 및 C₃H₆ 중 적어도 하나를 포함한 것일 수 있으나, 본 발명의 소스 가스 및 반응 가스가 이에 한정되는 것은 아니다.The substrate processing apparatus 10 according to an embodiment of the present invention can deposit a thin film on the substrate 700. Specifically, the substrate processing apparatus 10 may deposit a thin film on the substrate 700 on which a photoresist layer pattern 710 (see FIG. 4) is formed. Here, the thin film may include an amorphous carbon film. Accordingly, the source gas and the reaction gas may be gas containing carbon. For example, the source gas is C ₇ H ₁₄ N ₂ and the reaction gas may include at least one of CH ₄ , C ₂ H ₂ and C ₃ H ₆ , but the source gas and reaction gas of the present invention are limited thereto. It doesn't work.

전술한 공정 챔버(100)는 감광막 패턴(710)이 형성된 기판(700)에 박막을 증착하기 위한 공정 처리 공간을 제공할 수 있다. 감광막 패턴(710)이 형성된 기판(700)에 박막을 증착하기 위하여 플라즈마 화학 기상 증착법(PECVD; Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)을 이용하는 경우 공정 챔버(100)의 내부를 가열하기 위한 열에 의해 감광막 패턴(710)이 손상될 수 있다.The above-described process chamber 100 may provide a processing space for depositing a thin film on the substrate 700 on which the photosensitive film pattern 710 is formed. When using plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) to deposit a thin film on the substrate 700 on which the photoresist pattern 710 is formed, the photoresist pattern 710 is formed by heat to heat the inside of the process chamber 100. ) may be damaged.

본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)는 감광막 패턴(710)의 손상을 방지하면서 기판(700)에 박막을 증착하기 위하여 플라즈마 원자층 박막 증착법(PEALD; Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition)을 이용할 수 있다. 플라즈마 원자층 박막 증착법을 이용하는 경우 공정 챔버(100)의 내부 온도가 상대적으로 낮기 때문에 감광막 패턴(710)의 손상이 방지된 상태로 박막을 형성하는 것이 가능하게 된다.The substrate processing apparatus 10 according to an embodiment of the present invention uses plasma enhanced atomic layer deposition (PEALD) to deposit a thin film on the substrate 700 while preventing damage to the photosensitive film pattern 710. You can. When using the plasma atomic layer thin film deposition method, since the internal temperature of the process chamber 100 is relatively low, it is possible to form a thin film while preventing damage to the photosensitive film pattern 710.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법으로 기판에 박막이 증착되는 것을 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a diagram showing a substrate processing method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram showing a thin film being deposited on a substrate using a substrate processing method according to an embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4를 참조하면, 제어부(600)는 감광막 패턴(710)이 형성된 기판(700)에 박막(800)을 증착하기 위하여 공정 가스의 분사 및 RF 전력의 공급을 제어할 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 4 , the control unit 600 may control the injection of process gas and the supply of RF power in order to deposit the thin film 800 on the substrate 700 on which the photosensitive film pattern 710 is formed.

도 3은 3개의 공정 사이클을 도시하고 있으며, 제어부(600)는 각 공정 사이클별로 공정 가스의 분사 및 RF 전력의 공급을 제어하여 기판(700)에 박막(800)이 증착되도록 할 수 있다.FIG. 3 shows three process cycles, and the controller 600 can control the injection of process gas and the supply of RF power for each process cycle to deposit the thin film 800 on the substrate 700.

감광막 패턴(710)이 형성된 기판(700)에 박막(800)을 증착하기 위하여 제어부(600)는 공정 챔버(100)에 소스 가스가 분사되도록 할 수 있다. 소스 가스의 분사를 위하여 소스 퍼지 가스가 소스 가스를 지속적으로 가압할 수 있다.In order to deposit the thin film 800 on the substrate 700 on which the photosensitive film pattern 710 is formed, the control unit 600 may cause source gas to be sprayed into the process chamber 100. For injection of the source gas, the source purge gas may continuously pressurize the source gas.

소스 가스가 분사된 이후에 제어부(600)는 공정 챔버(100)에 반응 가스가 분사되도록 할 수 있다. 반응 가스의 분사를 위하여 반응 퍼지 가스가 반응 가스를 지속적으로 가압할 수 있다.After the source gas is injected, the control unit 600 may cause the reaction gas to be injected into the process chamber 100 . For injection of the reaction gas, the reaction purge gas may continuously pressurize the reaction gas.

제어부(600)는 반응 가스의 분사와 함께 공정 챔버(100)에 RF 전력이 공급되도록 할 수 있다. RF 전력의 크기는 500~800W이고, 이 때의 공정 온도는 50~100도일 수 있다. RF 전력의 공급으로 형성된 전계에 의해 공정 챔버(100)로 유입된 소스 가스 및 반응 가스가 플라즈마 상태의 입자로 변환되고, 플라즈마 입자가 상호간에 반응하거나 기판(700)의 표면과 반응하여 감광막 패턴(710)이 형성된 기판(700)에 박막(800)이 증착될 수 있다. 상대적으로 낮은 공정 온도에서 박막 증착 공정이 수행되기 때문에 감광막 패턴(710)의 손상이 방지될 수 있다.The control unit 600 may supply RF power to the process chamber 100 along with injection of the reaction gas. The size of the RF power is 500 to 800 W, and the process temperature at this time can be 50 to 100 degrees. The source gas and reaction gas introduced into the process chamber 100 by the electric field formed by the supply of RF power are converted into particles in a plasma state, and the plasma particles react with each other or with the surface of the substrate 700 to form a photoresist pattern ( A thin film 800 may be deposited on the substrate 700 on which 710 is formed. Because the thin film deposition process is performed at a relatively low process temperature, damage to the photosensitive film pattern 710 can be prevented.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 방법을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 RF 전력을 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a diagram showing a substrate processing method according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram showing RF power according to another embodiment of the present invention.

도 5 및 도 6을 참조하면, 제어부(600)는 감광막 패턴(710)이 형성된 기판(700)에 박막(800)을 증착하기 위하여 공정 가스의 분사 및 RF 전력의 공급을 제어할 수 있다.Referring to FIGS. 5 and 6 , the control unit 600 may control the injection of process gas and the supply of RF power in order to deposit the thin film 800 on the substrate 700 on which the photosensitive film pattern 710 is formed.

도 5는 2개의 공정 사이클을 도시하고 있으며, 제어부(600)는 각 공정 사이클별로 공정 가스의 분사 및 RF 전력의 공급을 제어하여 기판(700)에 박막(800)이 증착되도록 할 수 있다.FIG. 5 shows two process cycles, and the controller 600 can control the injection of process gas and the supply of RF power for each process cycle to deposit the thin film 800 on the substrate 700.

소스 가스가 분사된 이후에 제어부(600)는 공정 챔버(100)에 1차 RF 전력이 공급되도록 할 수 있다. 1차 RF 전력의 크기(P1)는 100~300W이고, 1차 RF 전력의 공급 시간(t1)은 대략 0.1초이며, 이 때의 공정 온도는 50~100도일 수 있다.After the source gas is injected, the control unit 600 may ensure that primary RF power is supplied to the process chamber 100. The size (P1) of the primary RF power is 100 to 300 W, the supply time (t1) of the primary RF power is approximately 0.1 seconds, and the process temperature at this time may be 50 to 100 degrees.

1차 RF 전력의 공급이 종료된 이후에 제어부(600)는 공정 챔버(100)에 반응 가스가 분사되도록 할 수 있다. 반응 가스의 분사를 위하여 반응 퍼지 가스가 반응 가스를 지속적으로 가압할 수 있다.After the supply of primary RF power is terminated, the control unit 600 may cause the reaction gas to be sprayed into the process chamber 100. For injection of the reaction gas, the reaction purge gas may continuously pressurize the reaction gas.

제어부(600)는 반응 가스의 분사와 함께 공정 챔버(100)에 2차 RF 전력이 공급되도록 할 수 있다. 2차 RF 전력의 크기(P2)는 1차 RF 전력의 크기(P1)와 동일하거나 상이할 수 있다. 구체적으로, 2차 RF 전력의 크기(P2)는 1차 RF 전력의 크기(P1)에 비하여 크거나 동일할 수 있다. 또한, 2차 RF 전력의 공급 시간(t2)은 1차 RF 전력의 공급 시간(t1)에 비하여 상이할 수 있다. 구체적으로, 2차 RF 전력의 공급 시간(t2)은 1차 RF 전력의 공급 시간(t1)에 비하여 길게 형성될 수 있다. 예를 들어, 2차 RF 전력의 크기(P2)는 300~500W이고, 2차 RF 전력의 공급 시간(t2)은 대략 0.5초이며, 이 때의 공정 온도는 50~100도일 수 있다. 2차 RF 전력의 공급에 의해 감광막 패턴(710)이 형성된 기판(700)에 박막(800)이 증착될 수 있다.The control unit 600 may supply secondary RF power to the process chamber 100 along with injection of the reaction gas. The size of the secondary RF power (P2) may be the same as or different from the size of the primary RF power (P1). Specifically, the size of the secondary RF power (P2) may be greater than or equal to the size of the primary RF power (P1). Additionally, the supply time (t2) of the secondary RF power may be different from the supply time (t1) of the primary RF power. Specifically, the supply time (t2) of the secondary RF power may be longer than the supply time (t1) of the primary RF power. For example, the size (P2) of the secondary RF power is 300 to 500 W, the supply time (t2) of the secondary RF power is approximately 0.5 seconds, and the process temperature at this time may be 50 to 100 degrees. The thin film 800 may be deposited on the substrate 700 on which the photosensitive film pattern 710 is formed by supplying secondary RF power.

1차 RF 전력은 소스 가스의 리간드를 분리하는 역할을 수행한다. 이에, 1차 RF 전력은 2차 RF 전력에 비하여 작거나 동일하게 형성될 수 있다. 1차 RF 전력의 공급으로 인하여 소스 가스의 리간드가 분리되기 때문에 이후에 공급되는 2차 RF 전력은 상대적으로 낮은 크기를 가질 수 있다. 상대적으로 낮은 크기를 갖는 2차 RF 전력에 의해 박막 증착 공정이 수행되기 때문에 감광막 패턴(710)의 손상이 방지될 수 있다.Primary RF power serves to separate the ligands in the source gas. Accordingly, the primary RF power may be smaller than or equal to the secondary RF power. Because the ligands of the source gas are separated due to the supply of the first RF power, the secondary RF power supplied subsequently may have a relatively low level. Since the thin film deposition process is performed using secondary RF power having a relatively low level, damage to the photosensitive film pattern 710 can be prevented.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 처리 방법을 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 처리 방법으로 기판에 박막이 증착되는 것을 나타낸 도면이며, 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 RF 전력을 나타낸 도면이다.FIG. 7 is a view showing a substrate processing method according to another embodiment of the present invention, FIG. 8 is a view showing a thin film being deposited on a substrate by a substrate processing method according to another embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a view showing a thin film being deposited on a substrate. This is a diagram showing RF power according to another embodiment of the present invention.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 제어부(600)는 감광막 패턴(710)이 형성된 기판(700)에 박막(800)을 증착하기 위하여 공정 가스의 분사 및 RF 전력의 공급을 제어할 수 있다.Referring to FIGS. 7 to 9 , the control unit 600 may control the injection of process gas and the supply of RF power in order to deposit the thin film 800 on the substrate 700 on which the photosensitive film pattern 710 is formed.

도 7은 1개의 전처리 공정 및 2개의 공정 사이클을 도시하고 있으며, 제어부(600)는 각 공정 사이클별로 공정 가스의 분사 및 RF 전력의 공급을 제어하여 기판(700)에 박막(800)이 증착되도록 할 수 있다.FIG. 7 shows one pretreatment process and two process cycles, and the control unit 600 controls the injection of process gas and the supply of RF power for each process cycle to deposit the thin film 800 on the substrate 700. can do.

제어부(600)는 감광막 패턴(710)이 형성된 기판(700)에 박막(800)을 증착하기 이전에 전처리 공정을 통하여 감광막 패턴(710)에 보호막(900)이 형성되도록 할 수 있다. 보호막(900)은 다공성(porous) 막으로서 이를 통하여 감광막 패턴(710)의 손상이 방지될 수 있다.The control unit 600 may cause the protective film 900 to be formed on the photosensitive film pattern 710 through a pretreatment process before depositing the thin film 800 on the substrate 700 on which the photosensitive film pattern 710 is formed. The protective film 900 is a porous film, through which damage to the photosensitive film pattern 710 can be prevented.

보호막(900)의 형성을 위하여 제어부(600)는 공정 챔버(100)에 전처리 소스 가스가 분사되도록 할 수 있다. 본 발명에서 전처리 소스 가스는 박막(800)이 증착되기 이전에 분사되는 소스 가스를 의미하는 것으로서, 전처리 소스 가스의 분사를 위하여 소스 퍼지 가스가 소스 가스를 지속적으로 가압할 수 있다.To form the protective film 900, the control unit 600 may inject pretreatment source gas into the process chamber 100. In the present invention, the pretreatment source gas refers to the source gas injected before the thin film 800 is deposited, and the source purge gas can continuously pressurize the source gas for injection of the pretreatment source gas.

전처리 소스 가스가 분사된 이후에 제어부(600)는 공정 챔버(100)에 전처리 반응 가스가 분사되도록 할 수 있다. 본 발명에서 전처리 반응 가스는 박막(800)이 증착되기 이전에 분사되는 반응 가스를 의미하는 것으로서, 전처리 반응 가스의 분사를 위하여 반응 퍼지 가스가 반응 가스를 지속적으로 가압할 수 있다.After the pretreatment source gas is injected, the control unit 600 may cause the pretreatment reaction gas to be injected into the process chamber 100 . In the present invention, the pretreatment reaction gas refers to a reaction gas injected before the thin film 800 is deposited, and the reaction purge gas can continuously pressurize the reaction gas for injection of the pretreatment reaction gas.

제어부(600)는 전처리 반응 가스의 분사와 함께 공정 챔버(100)에 전처리 RF 전력이 공급되도록 할 수 있다. 전처리 RF 전력의 크기(P3)는 100~200W이고, 전처리 RF 전력의 공급 시간(t3)은 대략 0.1초이며, 이 때의 공정 온도는 50~100도일 수 있다. 전처리 RF 전력이 공급됨으로써 감광막 패턴(710)에 보호막(900)이 형성될 수 있다.The control unit 600 may supply pretreatment RF power to the process chamber 100 along with injection of the pretreatment reaction gas. The size (P3) of the preprocessing RF power is 100 to 200W, the supply time (t3) of the preprocessing RF power is approximately 0.1 seconds, and the process temperature at this time may be 50 to 100 degrees. A protective film 900 may be formed on the photosensitive film pattern 710 by supplying pretreatment RF power.

보호막(900)이 형성된 기판(700)에 박막(800)을 증착하기 위하여 제어부(600)는 공정 챔버(100)에 소스 가스가 분사되도록 할 수 있다. 소스 가스의 분사를 위하여 소스 퍼지 가스가 소스 가스를 지속적으로 가압할 수 있다.In order to deposit the thin film 800 on the substrate 700 on which the protective film 900 is formed, the control unit 600 may cause source gas to be sprayed into the process chamber 100. For injection of the source gas, the source purge gas may continuously pressurize the source gas.

소스 가스가 분사된 이후에 제어부(600)는 공정 챔버(100)에 1차 RF 전력이 공급되도록 할 수 있다. 1차 RF 전력의 크기(P1)는 100~300W이고, 1차 RF 전력의 공급 시간(t1)은 대략 0.1초이며, 이 때의 공정 온도는 50~100도일 수 있다. 전술한 전처리 RF 전력의 크기(P3)와 1차 RF 전력의 크기(P1)는 동일하거나 상이할 수 있다. 예를 들어, 전처리 RF 전력의 크기(P3)는 1차 RF 전력의 크기(P1)에 비하여 작거나 동일할 수 있다. 또한, 전처리 RF 전력의 공급 시간(t3)과 1차 RF 전력의 공급 시간(t1)도 동일하거나 상이할 수 있다. 예를 들어, 전처리 RF 전력의 공급 시간(t3)은 1차 RF 전력의 공급 시간(t1)에 비하여 짧거나 동일할 수 있다.After the source gas is injected, the control unit 600 may ensure that primary RF power is supplied to the process chamber 100. The size (P1) of the primary RF power is 100 to 300 W, the supply time (t1) of the primary RF power is approximately 0.1 seconds, and the process temperature at this time may be 50 to 100 degrees. The magnitude of the above-described pre-processing RF power (P3) and the magnitude of the primary RF power (P1) may be the same or different. For example, the size of the pre-processing RF power (P3) may be smaller than or equal to the size of the primary RF power (P1). Additionally, the supply time (t3) of the pre-processing RF power and the supply time (t1) of the primary RF power may be the same or different. For example, the supply time (t3) of the pre-processing RF power may be shorter or the same as the supply time (t1) of the primary RF power.

1차 RF 전력은 소스 가스의 리간드를 분리하는 역할을 수행한다. 또한, 전처리 RF 전력은 박막(800)에 비하여 얇은 두께의 보호막(900)을 형성하는 역할을 수행한다. 이에, 1차 RF 전력 및 전처리 RF 전력은 2차 RF 전력에 비하여 작거나 동일하게 형성될 수 있다. 1차 RF 전력의 공급으로 인하여 소스 가스의 리간드가 분리되기 때문에 이후에 공급되는 2차 RF 전력은 상대적으로 낮은 크기를 가질 수 있다. 상대적으로 낮은 크기를 갖는 2차 RF 전력에 의해 박막 증착 공정이 수행되기 때문에 감광막 패턴(710)의 손상이 방지될 수 있다. 또한, 보호막(900)이 감광막 패턴(710)을 보호하기 때문에 2차 RF 전력에 의한 전계 또는 열에 의한 감광막 패턴(710)의 손상이 방지될 수 있다.Primary RF power serves to separate the ligands in the source gas. In addition, the pretreatment RF power serves to form a protective film 900 with a thinner thickness than the thin film 800. Accordingly, the primary RF power and pre-processing RF power may be smaller than or equal to the secondary RF power. Because the ligands of the source gas are separated due to the supply of the first RF power, the secondary RF power supplied subsequently may have a relatively low level. Since the thin film deposition process is performed using secondary RF power having a relatively low level, damage to the photosensitive film pattern 710 can be prevented. Additionally, because the protective film 900 protects the photoresist pattern 710, damage to the photoresist pattern 710 due to electric fields or heat caused by secondary RF power can be prevented.

보호막(900)의 형성을 위한 공정은 1회 수행되고, 박막(800)의 형성을 위한 공정은 적어도 1회 수행될 수 있다. 일단 보호막(900)이 형성되면 해당 보호막(900)에 의해 이어서 인가되는 1차 RF 전력 및 2차 RF 전력에도 감광막 패턴(710)이 보호될 수 있다. 또한, 보호막(900)에 박막(800)이 증착된 경우 해당 박막(800)에 의해 감광막 패턴(710)이 보호될 수도 있다. 따라서, 1회의 보호막 형성 공정에 의하더라도 감광막 패턴(710)이 충분히 보호될 수 있다.The process for forming the protective film 900 may be performed once, and the process for forming the thin film 800 may be performed at least once. Once the protective film 900 is formed, the photoresist film pattern 710 can be protected from the primary RF power and secondary RF power subsequently applied by the protective film 900. Additionally, when the thin film 800 is deposited on the protective film 900, the photosensitive film pattern 710 may be protected by the thin film 800. Therefore, the photosensitive film pattern 710 can be sufficiently protected even by a single protective film forming process.

그러나, 본 발명의 몇몇 실시예에 따르면 보호막(900)의 두께를 조절하기 위하여 다수 회의 전처리 공정이 수행될 수 있으며, 보호막(900)의 형성이 완료된 이후에 박막(800)의 증착을 위한 공정이 수행될 수 있다. 여기서, 보호막(900)의 두께는 10~30

으로서, 이는 박막(800)의 두께의 대략 10% 정도로 결정될 수 있다.However, according to some embodiments of the present invention, multiple pretreatment processes may be performed to adjust the thickness of the protective film 900, and after the formation of the protective film 900 is completed, a process for depositing the thin film 800 is performed. It can be done. Here, the thickness of the protective film 900 is 10 to 30

As, this can be determined to be approximately 10% of the thickness of the thin film 800.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described with reference to the above and the attached drawings, 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.

10: 기판 처리 장치 100: 공정 챔버
200: 커버 300: 기판 지지부
400: 구동부 500: 샤워헤드
600: 제어부 700: 기판
710: 감광막 패턴 800: 박막
900: 보호막10: substrate processing device 100: process chamber
200: Cover 300: Substrate support
400: Drive part 500: Shower head
600: Control unit 700: Board
710: Photosensitive film pattern 800: Thin film
900: Shield

Claims

A process chamber that provides a processing space for depositing a thin film on a substrate on which a photoresist layer pattern is formed;
a showerhead provided in the process chamber and spraying process gas to the substrate; and
Including a control unit that controls injection of the process gas,
The control unit,
causing source gas to be injected into the process chamber,
Ensure that primary RF power is supplied to the process chamber where the source gas is injected,
After the supply of the first RF power is terminated, a reaction gas is injected into the process chamber,
A substrate processing device that supplies secondary RF power to the process chamber along with injection of the reaction gas.

According to claim 1,
A substrate processing device in which the primary RF power is smaller than or equal to the secondary RF power.

According to claim 1,
The control unit is a substrate processing device that causes a protective film to be formed on the photosensitive film pattern before depositing a thin film on the substrate on which the photosensitive film pattern is formed.

According to clause 3,
The protective film is,
A pretreatment source gas is injected into the process chamber,
A pretreatment reaction gas is injected into the process chamber where the pretreatment source gas is injected,
A substrate processing device formed by supplying pretreatment RF power to the process chamber along with injection of the pretreatment reaction gas.

According to clause 4,
A substrate processing device wherein the pre-treatment RF power is smaller than or equal to the secondary RF power.

According to claim 1,
A substrate processing device wherein the thin film includes an amorphous carbon film.

In a substrate processing method of a substrate processing apparatus for depositing a thin film on a substrate on which a photoresist layer pattern is formed,
spraying source gas into a process chamber that provides a processing space for processing the substrate;
Supplying primary RF power to the process chamber into which the source gas is injected;
spraying a reaction gas into the process chamber after the supply of the first RF power is terminated; and
A substrate processing method comprising supplying secondary RF power to the process chamber along with injection of the reaction gas.

According to clause 7,
A substrate processing method wherein the primary RF power is smaller than or equal to the secondary RF power.

According to clause 7,
Further comprising forming a protective film on the photosensitive film pattern before the source gas is sprayed,
The step of forming the protective film is,
Injecting pretreatment source gas into the process chamber;
Injecting a pretreatment reaction gas into the process chamber into which the pretreatment source gas is injected; and
A substrate processing method comprising supplying pretreatment RF power to the process chamber along with injection of the pretreatment reaction gas.

According to clause 9,
A substrate processing device wherein the pre-treatment RF power is smaller than or equal to the secondary RF power.