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KR102833519B1 - Substrate treating apparatus - Google Patents

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KR102833519B1
KR102833519B1 KR1020230195476A KR20230195476A KR102833519B1 KR 102833519 B1 KR102833519 B1 KR 102833519B1 KR 1020230195476 A KR1020230195476 A KR 1020230195476A KR 20230195476 A KR20230195476 A KR 20230195476A KR 102833519 B1 KR102833519 B1 KR 102833519B1
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이호준
김형준
정철호
전종준
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명의 기판 처리 장치는, 기판을 처리하는 처리 공간에 마련되며, 상기 기판을 지지하고, 상기 기판으로 공급되는 열전달 매체가 경유하는 제1 순환 유로와, 내부에서 온도 조절 유체가 순환하는 제2 순환 유로가 구비된 기판 지지 유닛; 및 상기 지지 유닛으로 상기 열전달 매체와 상기 온도 조절 유체를 공급하는 온도 조절부를 포함하고, 상기 지지 유닛과 상기 기판은, 상기 기판의 중심을 기준으로 방사 방향으로 가상의 3개 영역 이상으로 구획되고, 상기 제1 순환 유로는, 상기 기판의 다수의 영역에 대응하여 개별로 상기 열전달 매체가 상기 기판으로 공급되도록 분리되어 다수의 유로로 제공되며, 상기 온도 조절부는, 상기 다수의 유로로 제공된 상기 제1 순환 유로에 상기 열전달 매체를 하나 이상 서로 다른 유체압으로 공급한다.The substrate processing device of the present invention comprises: a substrate support unit provided in a processing space for processing a substrate, the substrate support unit supporting the substrate and having a first circulation path through which a heat transfer medium supplied to the substrate passes, and a second circulation path through which a temperature control fluid circulates inside; and a temperature control unit supplying the heat transfer medium and the temperature control fluid to the support unit, wherein the support unit and the substrate are partitioned into three or more virtual regions in a radial direction based on the center of the substrate, the first circulation path is provided as a plurality of paths so that the heat transfer medium is individually supplied to the substrate corresponding to a plurality of regions of the substrate, and the temperature control unit supplies one or more heat transfer media at different fluid pressures to the first circulation paths provided as the plurality of paths.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE TREATING APPARATUS}{SUBSTRATE TREATING APPARATUS}

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing device.

반도체를 제조하는 공정은 반도체 웨이퍼(이하, 기판이라 함) 상에 막을 형성하기 위한 증착 공정과, 막을 평탄화하기 위한 화학/기계적 연마 공정과, 막 상에 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 포토 리소그래피 공정과, 포토레지스트 패턴을 이용하여 막을 전기적인 특성을 갖는 패턴으로 형성하기 위한 식각 공정과, 기판의 소정 영역에 특정 이온을 주입하기 위한 이온 주입 공정과, 기판 상의 불순물을 제거하기 위한 세정 공정과, 막 또는 패턴이 형성된 기판의 표면을 검사하기 위한 검사 공정 등을 포함한다.A process for manufacturing a semiconductor includes a deposition process for forming a film on a semiconductor wafer (hereinafter referred to as “substrate”), a chemical/mechanical polishing process for planarizing the film, a photolithography process for forming a photoresist pattern on the film, an etching process for forming the film into a pattern having electrical characteristics using the photoresist pattern, an ion implantation process for implanting specific ions into a predetermined area of the substrate, a cleaning process for removing impurities on the substrate, and an inspection process for inspecting the surface of the substrate on which the film or pattern is formed.

예시로 식각 공정은 건식 식각(dry etching)과 습식 식각(wet etching)으로 나눌 수 있다. 건식 식각 공정은 식각 공정이 진행되는 밀폐된 내부 공간에 소정 간격 이격 설치된 상부 전극 및 하부 전극에 고주파 전력을 인가하여 전기장을 형성하고, 밀폐 공간 내부로 공급된 반응 가스에 전기장을 가해 반응 가스를 활성화시켜 플라즈마 상태로 만든 후, 플라즈마 내의 이온이 하부 전극 상에 위치한 기판을 식각하도록 한다.For example, the etching process can be divided into dry etching and wet etching. In the dry etching process, high-frequency power is applied to upper and lower electrodes installed at a predetermined interval in a closed internal space where the etching process is performed to form an electric field, and an electric field is applied to a reaction gas supplied into the closed space to activate the reaction gas and create a plasma state, and then ions in the plasma etch the substrate located on the lower electrode.

이때, 기판의 상면 전체에서 플라즈마를 균일하게 형성할 필요가 있다. 기판의 상면 전체에서 플라즈마를 균일하게 형성하기 위해 기판의 온도는 균일할 필요가 있으나, 기판 처리 과정에서 챔버 내부의 환경 변화(예, 오염물 적층, 구성품 식각, 설계 변화 등)로, 플라즈마 소스에 영향이 발생될 수 있는 바와 같이, 기판의 영역에 따라 온도를 제어하여 기판 수율 불량 문제를 개선할 필요가 있다. At this time, it is necessary to form plasma uniformly over the entire upper surface of the substrate. In order to form plasma uniformly over the entire upper surface of the substrate, the temperature of the substrate must be uniform. However, as the plasma source may be affected by changes in the environment inside the chamber (e.g., contaminant deposition, component etching, design changes, etc.) during the substrate processing process, it is necessary to improve the substrate yield problem by controlling the temperature according to the area of the substrate.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 가상의 다수의 영역으로 구획된 기판에 대응하여 기판의 온도를 조절하여, 기판 수율을 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다. The problem to be solved by the present invention is to provide a substrate processing device capable of improving substrate yield by controlling the temperature of a substrate corresponding to a substrate divided into a plurality of virtual regions.

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

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 일 면(aspect)은, 기판을 처리하는 처리 공간에 마련되며, 상기 기판을 지지하고, 상기 기판으로 공급되는 열전달 매체가 경유하는 제1 순환 유로와, 내부에서 온도 조절 유체가 순환하는 제2 순환 유로가 구비된 기판 지지 유닛; 및 상기 지지 유닛으로 상기 열전달 매체와 상기 온도 조절 유체를 공급하는 온도 조절부를 포함하고, 상기 지지 유닛과 상기 기판은, 상기 기판의 중심을 기준으로 방사 방향으로 가상의 3개 영역 이상으로 구획되고, 상기 제1 순환 유로는, 상기 기판의 다수의 영역에 대응하여 개별로 상기 열전달 매체가 상기 기판으로 공급되도록 분리되어 다수의 유로로 제공되며, 상기 온도 조절부는, 상기 다수의 유로로 제공된 상기 제1 순환 유로에 상기 열전달 매체를 하나 이상 서로 다른 유체압 또는 유량으로 공급한다.In order to achieve the above object, one aspect of the substrate processing device of the present invention comprises: a substrate support unit provided in a processing space for processing a substrate, the substrate support unit supporting the substrate and having a first circulation path through which a heat transfer medium supplied to the substrate passes, and a second circulation path through which a temperature control fluid circulates inside; and a temperature control unit supplying the heat transfer medium and the temperature control fluid to the support unit, wherein the support unit and the substrate are partitioned into three or more virtual regions in a radial direction based on the center of the substrate, and the first circulation path is provided as a plurality of paths so that the heat transfer medium is individually supplied to the substrate corresponding to a plurality of regions of the substrate, and the temperature control unit supplies one or more heat transfer media at different fluid pressures or flow rates to the first circulation paths provided as the plurality of paths.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 다른 면은, 기판을 처리하는 처리 공간이 형성되는 챔버; 상기 처리 공간으로 공정 가스를 공급하는 가스 공급 유닛; 상기 처리 공간의 상부에 마련되며, 상기 가스 공급 유닛으로부터 공급된 상기 공정 가스를 상기 처리 공간으로 분사하며, 상부 전극을 이루는 샤워 헤드 유닛; 상기 처리 공간에서 상기 상부 전극에 대응하는 하부 전극을 이루며, 상기 기판을 지지하는 지지 척과, 상기 지지 척을 두르는 링 어셈블리를 구비하는 지지 유닛; 및 상기 지지 유닛으로 헬륨 가스와 냉각 유체를 공급하는 온도 조절부를 포함하고, 상기 지지 유닛은, 상기 지지 척의 내부에 마련되며, 상기 기판으로 공급되는 상기 헬륨 가스가 경유하는 제1 순환 유로; 및 상기 제1 순환 유로와 연통되지 않고 상기 제1 순환 유로의 아래 위치하며, 상기 제1 순환 유로보다 직경이 크고, 상기 냉각 유체가 경유하는 제2 순환 유로를 포함하고, 상기 지지 척과 상기 기판은, 상기 기판의 중심을 기준으로 방사 방향으로 가상의 4개 영역으로 구획되어, 상기 기판의 중심 영역에 대응하는 제1 영역과, 상기 제1 영역의 외측에 위치하는 제2 영역과, 상기 제2 영역의 외측에 위치하는 제3 영역과, 상기 제3 영역의 외측에 위치하며, 상기 기판의 가장 자리 영역에 대응하는 제4 영역을 포함하며, 상기 제1 순환 유로는, 상기 제1 영역에 대응하는 위치에서 상기 기판으로 상기 헬륨 가스를 공급하는 제1 기체 유로; 상기 제2 영역에 대응하는 위치에서 상기 기판으로 상기 헬륨 가스를 공급하는 제2 기체 유로; 상기 제3 영역에 대응하는 위치에서 상기 기판으로 상기 헬륨 가스를 공급하는 제3 기체 유로; 및 상기 제4 영역에 대응하는 위치에서 상기 기판으로 상기 헬륨 가스를 공급하는 제4 기체 유로를 포함하고, 상기 제2 순환 유로는, 상기 제1 영역, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역에 대응하는 위치에서 상기 냉각 유체가 경유하는 제1 액체 유로; 및 상기 제1 액체 유로와 연통되지 않도록 분리되며, 상기 제4 영역에 대응하는 위치에서 상기 냉각 유체가 경유하는 제2 액체 유로를 포함하며, 상기 온도 조절부는, 상기 제1 기체 유로와 연결되며 제1 솔레노이드 밸브에 의해 유체압 또는 유량이 조절되는 제1 기체 공급부와, 상기 제2 기체 유로와 연결되며 제2 솔레노이드 밸브에 의해 유체압 또는 유량이 조절되는 제2 기체 공급부와, 상기 제3 기체 유로와 연결되며 제3 솔레노이드 밸브에 의해 유체압 또는 유량이 조절되는 제3 기체 공급부와, 상기 제4 기체 유로와 연결되며 제4 솔레노이드 밸브에 의해 유체압 또는 유량이 조절되는 제4 기체 공급부를 구비하는 열전달 매체 저장부; 및 상기 제1 액체 유로와 연결되며 제5 솔레노이드 밸브에 의해 유체압 또는 유량이 조절되는 제1 액체 공급부와, 상기 제2 액체 유로와 연결되며 제6 솔레노이드 밸브에 의해 유체압 또는 유량이 조절되는 제2 액체 공급부를 구비하는 냉각 유체 저장부를 포함한다.Another aspect of the substrate processing device of the present invention for achieving the above object comprises: a chamber in which a processing space for processing a substrate is formed; a gas supply unit for supplying a processing gas to the processing space; a shower head unit provided above the processing space and spraying the processing gas supplied from the gas supply unit into the processing space, the shower head unit forming an upper electrode; a support unit forming a lower electrode corresponding to the upper electrode in the processing space, the support unit having a support chuck for supporting the substrate, and a ring assembly surrounding the support chuck; and a temperature control unit for supplying helium gas and a cooling fluid to the support unit, wherein the support unit comprises: a first circulation path provided inside the support chuck and through which the helium gas supplied to the substrate passes; And a second circulation passage which is not connected to the first circulation passage and is located below the first circulation passage, has a larger diameter than the first circulation passage, and through which the cooling fluid passes, wherein the support chuck and the substrate are divided into four virtual regions in a radial direction based on the center of the substrate, and includes a first region corresponding to the center region of the substrate, a second region located outside the first region, a third region located outside the second region, and a fourth region located outside the third region and corresponding to an edge region of the substrate, and the first circulation passage includes: a first gas passage which supplies the helium gas to the substrate at a position corresponding to the first region; a second gas passage which supplies the helium gas to the substrate at a position corresponding to the second region; and a third gas passage which supplies the helium gas to the substrate at a position corresponding to the third region. And a fourth gas path for supplying the helium gas to the substrate at a position corresponding to the fourth region, wherein the second circulation path includes a first liquid path through which the cooling fluid passes at positions corresponding to the first region, the second region, and the third region; and a second liquid path which is separated so as not to communicate with the first liquid path and through which the cooling fluid passes at a position corresponding to the fourth region, and the temperature control unit includes a heat transfer medium storage unit having a first gas supply unit connected to the first gas path and having a fluid pressure or flow rate controlled by a first solenoid valve, a second gas supply unit connected to the second gas path and having a fluid pressure or flow rate controlled by a second solenoid valve, a third gas supply unit connected to the third gas path and having a fluid pressure or flow rate controlled by a third solenoid valve, and a fourth gas supply unit connected to the fourth gas path and having a fluid pressure or flow rate controlled by a fourth solenoid valve; And a cooling fluid storage unit having a first liquid supply unit connected to the first liquid path and having a fluid pressure or flow rate controlled by a fifth solenoid valve, and a second liquid supply unit connected to the second liquid path and having a fluid pressure or flow rate controlled by a sixth solenoid valve.

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

본 발명에 따른 기판 처리 장치는, 4개의 가상의 영역으로 구획되는 기판과 기판 지지 유닛에 대응하여 4개의 채널로 제공되는 제1 순환 유로가 기판의 영역 별로 헬륨 가스를 공급하여 기판 영역별 온도 제어가 가능하고, 전체 채널 길이는 감소되지 않으면서 인렛과 아웃렛 사이의 길이를 줄이도록 다수의 채널로 구비된 제2 순환 유로가 제공되어 기판의 온도 제어가 용이할 수 있어, 기판 수율이 향상될 수 있다.The substrate processing device according to the present invention is provided with a first circulation path provided with four channels corresponding to a substrate and a substrate support unit divided into four virtual regions, which supplies helium gas to each region of the substrate to enable temperature control for each region of the substrate, and a second circulation path equipped with a plurality of channels is provided to reduce the length between the inlet and the outlet without reducing the overall channel length, so that the temperature control of the substrate can be facilitated, and thus the substrate yield can be improved.

도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치가 구비된 반도체 소자 제조 설비를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 지지 유닛의 영역을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치의 제2 순환 유로를 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치의 제2 순환 유로를 도시한 사시도이다.
FIG. 1 is a drawing illustrating a semiconductor device manufacturing facility equipped with a substrate processing device according to some embodiments of the present invention.
FIG. 2 is a drawing illustrating a substrate processing device according to some embodiments of the present invention.
FIG. 3 is a drawing illustrating an area of a substrate support unit of a substrate processing device according to some embodiments of the present invention.
FIG. 4 is a plan view illustrating a second circulation path of a substrate processing device according to some embodiments of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view illustrating a second circulation path of a substrate processing device according to some embodiments of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참고하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 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 참고 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 the methods for achieving them will become clear with reference to the embodiments described in detail below together with the attached drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and these embodiments are provided only to make the disclosure of the present invention complete and to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular includes the plural unless the context clearly dictates otherwise. The terms "comprises" and/or "comprising" as used herein do not exclude the presence or addition of one or more other components, steps, operations, and/or elements.

도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치가 구비된 반도체 소자 제조 설비를 도시한 도면이다.FIG. 1 is a drawing illustrating a semiconductor device manufacturing facility equipped with a substrate processing device according to some embodiments of the present invention.

도 1을 참고하면, 반도체 소자 제조 설비(900)는 로드 포트 모듈(820), 인덱스 모듈(910), 로드락 챔버(920), 트랜스퍼 챔버(930) 및 공정 챔버를 포함하여 구성될 수 있다. 이하에서는 공정 챔버를 기판 처리 장치(1)로 명칭하도록 한다.Referring to FIG. 1, the semiconductor device manufacturing facility (900) may be configured to include a load port module (820), an index module (910), a load lock chamber (920), a transfer chamber (930), and a process chamber. Hereinafter, the process chamber will be referred to as a substrate processing device (1).

반도체 소자 제조 설비(900)는 식각 공정(Etching Process) 및 세정 공정(Cleaning Process) 등 다양한 공정을 거쳐 복수 개의 기판(W)(예를 들어, 웨이퍼(Wafer))을 처리하는 시스템이다. 반도체 소자 제조 설비(900)는 기판 이송을 담당하는 반송 로봇(911, 931)과 그 주위에 마련되는 기판 처리 모듈인 복수 개의 기판 처리 장치(1)를 포함하는 멀티 챔버형 기판 처리 시스템으로 구현될 수 있다.The semiconductor device manufacturing facility (900) is a system that processes a plurality of substrates (W) (e.g., wafers) through various processes such as an etching process and a cleaning process. The semiconductor device manufacturing facility (900) can be implemented as a multi-chamber type substrate processing system that includes a transfer robot (911, 931) in charge of transferring substrates and a plurality of substrate processing devices (1), which are substrate processing modules, arranged around the transfer robot.

로드 포트 모듈(820)은 복수 개의 기판(W)이 탑재된 컨테이너(950)(예를 들어, FOUP(Front Opening Unified Pod))가 안착되는 것이다. 이러한 로드 포트 모듈(820)은 인덱스 모듈(910)의 전방에 복수 개 배치될 수 있다. The load port module (820) is where a container (950) (e.g., a Front Opening Unified Pod (FOUP)) having a plurality of substrates (W) mounted is mounted. A plurality of such load port modules (820) can be placed in front of the index module (910).

로드 포트 모듈(820)이 인덱스 모듈(910)의 전방에 복수 개 배치되는 경우, 각각의 로드 포트 모듈(820) 상에 안착되는 컨테이너(950)는 서로 다른 물건을 탑재할 수 있다. 로드 포트 모듈(820)이 예를 들어, 인덱스 모듈(910)의 전방에 세 개 배치되는 경우, 좌측의 제1 로드 포트(820a) 상에 안착되는 제1 컨테이너(950a)는 웨이퍼형 센서(미도시)를 탑재할 수 있으며, 가운데 측의 제2 로드 포트(820b) 상에 안착되는 제2 컨테이너(950b)는 기판(W)을 탑재할 수 있고, 우측의 제3 로드 포트(820c) 상에 안착되는 제3 컨테이너(950c)는 소모성 부품(미도시)을 탑재할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 각각의 로드 포트(820a, 820b, 820c) 상에 안착되는 컨테이너(950a, 950b, 950c)는 동일한 물건을 탑재하는 것도 가능한 바와 같이 필요에 따라 변경될 수 있다. When a plurality of load port modules (820) are arranged in front of the index module (910), the containers (950) mounted on each load port module (820) can load different objects. For example, when three load port modules (820) are arranged in front of the index module (910), the first container (950a) mounted on the first load port (820a) on the left can load a wafer-type sensor (not shown), the second container (950b) mounted on the second load port (820b) on the middle side can load a substrate (W), and the third container (950c) mounted on the third load port (820c) on the right can load a consumable part (not shown). However, the present embodiment is not limited thereto. The containers (950a, 950b, 950c) mounted on each load port (820a, 820b, 820c) can be changed as needed, such that they can also load the same objects.

인덱스 모듈(910)은 로드 포트 모듈(820)과 로드락 챔버(920) 사이에 배치되어, 로드 포트 모듈(820) 상의 컨테이너(950)와 로드락 챔버(920) 간에 기판(W)을 이송하도록 인터페이스하는 것이다. 인덱스 모듈(910)은 전방 단부 모듈(FEM; Front End Module)로 구현될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The index module (910) is arranged between the load port module (820) and the load lock chamber (920) to interface to transfer the substrate (W) between the container (950) on the load port module (820) and the load lock chamber (920). The index module (910) may be implemented as a front end module (FEM), but is not limited thereto.

인덱스 모듈(910)은 기판(W) 이송을 담당하는 제1 반송 로봇(911)을 구비할 수 있다. 이러한 제1 반송 로봇(911)은 대기압 환경에서 동작할 수 있으며, 컨테이너(950)와 로드락 챔버(920) 사이에서 기판(W)을 이송할 수 있다.The index module (910) may be equipped with a first transport robot (911) responsible for transporting the substrate (W). The first transport robot (911) may operate in an atmospheric pressure environment and transport the substrate (W) between the container (950) and the load lock chamber (920).

로드락 챔버(920)는 반도체 소자 제조 설비(900) 상의 입력 포트와 출력 포트 사이에서 버퍼 역할을 할 수 있다. 로드락 챔버(920)는 그 내부에 기판(W)이 임시 대기하는 버퍼 스테이지를 구비할 수 있다.The load lock chamber (920) can act as a buffer between an input port and an output port on a semiconductor device manufacturing facility (900). The load lock chamber (920) can have a buffer stage inside which a substrate (W) temporarily waits.

로드락 챔버(920)는 인덱스 모듈(910)과 트랜스퍼 챔버(930) 사이에 복수 개 구비될 수 있다. 본 실시예에서는 예를 들어, 제1 로드락 챔버(921)와 제2 로드락 챔버(922) 등 두 개의 로드락 챔버(921, 922)가 인덱스 모듈(910)과 트랜스퍼 챔버(930) 사이에 구비될 수 있다.A plurality of load lock chambers (920) may be provided between the index module (910) and the transfer chamber (930). In the present embodiment, for example, two load lock chambers (921, 922), such as a first load lock chamber (921) and a second load lock chamber (922), may be provided between the index module (910) and the transfer chamber (930).

제1 로드락 챔버(921)와 제2 로드락 챔버(922)는 인덱스 모듈(910)과 트랜스퍼 챔버(930) 사이에서 수평 방향으로 배치될 수 있다. 예시로, 제1 로드락 챔버(921)와 제2 로드락 챔버(922)는 좌우 방향으로 나란하게 배치되는 상호 대칭형 단층 구조로 제공될 수 있다. 또는 제1 로드락 챔버(921)와 제2 로드락 챔버(922)는 인덱스 모듈(910)과 트랜스퍼 챔버(930) 사이에서 상하 방향으로 배치되는 것도 가능하다. The first load lock chamber (921) and the second load lock chamber (922) may be arranged horizontally between the index module (910) and the transfer chamber (930). For example, the first load lock chamber (921) and the second load lock chamber (922) may be provided as a mutually symmetrical single-layer structure arranged in a left-right direction. Alternatively, the first load lock chamber (921) and the second load lock chamber (922) may be arranged vertically between the index module (910) and the transfer chamber (930).

제1 로드락 챔버(921)는 인덱스 모듈(910)로부터 트랜스퍼 챔버(930)로 기판(W)을 이송하고, 제2 로드락 챔버(922)는 트랜스퍼 챔버(930)로부터 인덱스 모듈(910)로 기판(W)을 이송할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 로드락 챔버(921)는 트랜스퍼 챔버(930)로부터 인덱스 모듈(910)로 기판(W)을 이송하고, 제2 로드락 챔버(922)는 인덱스 모듈(910)로부터 트랜스퍼 챔버(930)로 기판을 이송하는 것도 가능하다.The first load lock chamber (921) can transfer the substrate (W) from the index module (910) to the transfer chamber (930), and the second load lock chamber (922) can transfer the substrate (W) from the transfer chamber (930) to the index module (910). However, the present embodiment is not limited thereto. The first load lock chamber (921) can transfer the substrate (W) from the transfer chamber (930) to the index module (910), and the second load lock chamber (922) can also transfer the substrate from the index module (910) to the transfer chamber (930).

로드락 챔버(920)는 트랜스퍼 챔버(930)의 제2 반송 로봇(931)에 의해 기판(W)이 로딩되거나 언로딩될 수 있다. 로드락 챔버(920)는 인덱스 모듈(910)의 제1 반송 로봇(911)에 의해 기판(W)이 로딩되거나 언로딩될 수도 있다.The load lock chamber (920) can be loaded with or unloaded with a substrate (W) by the second return robot (931) of the transfer chamber (930). The load lock chamber (920) can also be loaded with or unloaded with a substrate (W) by the first return robot (911) of the index module (910).

로드락 챔버(920)는 게이트 밸브 등을 이용하여 그 내부를 진공 환경과 대기압 환경으로 변화시키면서 압력을 유지할 수 있다. 로드락 챔버(920)는 이를 통해 트랜스퍼 챔버(930)의 내부 기압 상태가 변화되는 것을 방지할 수 있다.The load lock chamber (920) can maintain pressure while changing its internal environment between a vacuum environment and an atmospheric pressure environment using a gate valve, etc. Through this, the load lock chamber (920) can prevent the internal pressure state of the transfer chamber (930) from changing.

구체적으로 설명하면, 로드락 챔버(920)는 제2 반송 로봇(931)에 의해 기판(W)이 로딩되거나 언로딩되는 경우, 그 내부를 트랜스퍼 챔버(930)의 경우와 동일한(또는 근접한) 진공 환경으로 형성할 수 있다. 또한 로드락 챔버(920)는 제1 반송 로봇(911)에 의해 기판(W)이 로딩되거나 언로딩되는 경우(즉, 제1 반송 로봇(911)으로부터 미가공된 기판(W)을 공급받거나, 기가공된 기판(W)을 인덱스 모듈(910)로 이송하는 경우), 그 내부를 대기압 환경으로 형성할 수 있다.Specifically, the load lock chamber (920) can form its interior into a vacuum environment identical to (or close to) that of the transfer chamber (930) when the substrate (W) is loaded or unloaded by the second transfer robot (931). In addition, the load lock chamber (920) can form its interior into an atmospheric pressure environment when the substrate (W) is loaded or unloaded by the first transfer robot (911) (i.e., when an unprocessed substrate (W) is supplied from the first transfer robot (911) or a processed substrate (W) is transferred to the index module (910)).

트랜스퍼 챔버(930)는 로드락 챔버(920)와 기판 처리 장치(1) 사이에서 기판(W)을 이송하는 것이다. 트랜스퍼 챔버(930)는 이를 위해 적어도 하나의 제2 반송 로봇(931)을 구비할 수 있다.The transfer chamber (930) transfers the substrate (W) between the load lock chamber (920) and the substrate processing device (1). For this purpose, the transfer chamber (930) may be equipped with at least one second return robot (931).

제2 반송 로봇(931)은 미처리 기판(W)을 로드락 챔버(920)에서 기판 처리 장치(1)로 이송하거나, 기처리 기판(W)을 기판 처리 장치(1)에서 로드락 챔버(920)로 이송한다. 트랜스퍼 챔버(930)의 각 변은 이를 위해 로드락 챔버(920) 및 복수 개의 기판 처리 장치(1)와 연결될 수 있다.The second return robot (931) transfers an unprocessed substrate (W) from the load lock chamber (920) to the substrate processing device (1), or transfers a processed substrate (W) from the substrate processing device (1) to the load lock chamber (920). For this purpose, each side of the transfer chamber (930) can be connected to a load lock chamber (920) and a plurality of substrate processing devices (1).

한편, 제2 반송 로봇(931)은 진공 환경에서 동작할 수 있으며, 회동이 자유롭게 마련될 수 있다.Meanwhile, the second return robot (931) can operate in a vacuum environment and can rotate freely.

기판 처리 장치(1)는 기판(W)을 처리할 수 있다. 기판 처리 장치(1)는 식각 공정을 이용하여 기판(W)을 처리하는 식각 챔버로 구현될 수 있으며, 예를 들어 플라즈마 공정을 이용하여 기판(W)을 식각 처리하는 플라즈마 반응 챔버(Plasma Reaction Chamber)로 구현될 수 있다.The substrate processing device (1) can process a substrate (W). The substrate processing device (1) can be implemented as an etching chamber that processes the substrate (W) using an etching process, and can be implemented as a plasma reaction chamber that etches the substrate (W) using, for example, a plasma process.

기판 처리 장치(1)는 트랜스퍼 챔버(930)의 둘레에 복수 개 배치될 수 있다. 이 경우, 각각의 기판 처리 장치(1)는 트랜스퍼 챔버(930)로부터 기판(W)을 공급받아 기판(W)을 공정 처리하며, 공정 처리된 기판(W)을 트랜스퍼 챔버(930)로 제공할 수 있다.A plurality of substrate processing devices (1) may be arranged around the transfer chamber (930). In this case, each substrate processing device (1) may receive a substrate (W) from the transfer chamber (930), process the substrate (W), and provide the processed substrate (W) to the transfer chamber (930).

기판 처리 장치(1)는 원통 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 기판 처리 장치(1)는 표면이 양극 산화막이 형성된 알루마이트(alumite)로 이루어질 수 있으며, 그 내부는 기밀하게 구성될 수 있다. 한편, 기판 처리 장치(1)는 본 실시예에서 원통 형상 외의 다른 형상으로 형성되는 것도 가능하다.The substrate processing device (1) may be formed in a cylindrical shape. The substrate processing device (1) may be formed of alumite having an anodic oxide film formed on the surface, and the interior thereof may be configured to be airtight. Meanwhile, the substrate processing device (1) may also be formed in a shape other than a cylindrical shape in the present embodiment.

이하에서 도면을 참고하여 기판 처리 장치(1)에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.Below, the substrate processing device (1) will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 지지 유닛의 영역을 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치의 제2 순환 유로를 도시한 평면도이고, 도 5는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치의 제2 순환 유로를 도시한 사시도이다.FIG. 2 is a drawing illustrating a substrate processing apparatus according to some embodiments of the present invention, FIG. 3 is a drawing illustrating an area of a substrate support unit of a substrate processing apparatus according to some embodiments of the present invention, FIG. 4 is a plan view illustrating a second circulation path of a substrate processing apparatus according to some embodiments of the present invention, and FIG. 5 is a perspective view illustrating a second circulation path of a substrate processing apparatus according to some embodiments of the present invention.

도 2 내지 도 5를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 챔버(100), 기판 지지 유닛(200), 가스 공급 유닛(300) 및 샤워 헤드 유닛(400)을 포함할 수 있다. 기판 처리 장치(1)는 플라즈마를 이용하여 기판(W)을 처리할 수 있다. 예시적으로 기판 처리 장치(1)는 기판(W)에 대하여 산화막 및/또는 질화막 등을 식각 처기하는 식각 공정을 수행할 수 있으나, 세정 공정을 수행하거나 또는 폴리 실리콘 및/또는 포토레지스트를 식각/세정 공정할 수 있는 바와 같이 다양한 변형예가 가능하다. Referring to FIGS. 2 to 5, a substrate processing device (1) according to an embodiment of the present invention may include a chamber (100), a substrate support unit (200), a gas supply unit (300), and a shower head unit (400). The substrate processing device (1) may process a substrate (W) using plasma. For example, the substrate processing device (1) may perform an etching process for etching an oxide film and/or a nitride film on the substrate (W), but various modifications are possible, such as performing a cleaning process or performing an etching/cleaning process on polysilicon and/or photoresist.

챔버(100)는 내부에 기판 처리 공정이 수행되는 처리 공간을 제공할 수 있다. 예시로 챔버(100)는 원통 형상을 가질 수 있다. 챔버(100)는 처리 공간이 밀폐된 형상으로 제공될 수 있다. 챔버(100)는 알루미늄과 같은 금속 재질로 이루어질 수 있으며, 접지될 수 있다. The chamber (100) can provide a processing space in which a substrate processing process is performed inside. For example, the chamber (100) can have a cylindrical shape. The chamber (100) can be provided in a sealed processing space shape. The chamber (100) can be made of a metal material such as aluminum and can be grounded.

챔버(100)의 바닥 면에는 배기홀(102)이 형성될 수 있다. 배기홀(102)은 배기 라인(111)과 연결될 수 있다. 공정 과정에서 발생한 반응 부산물 및 챔버(100)의 내부 공간에 머무르는 가스는 배기홀(102) 및 배기 라인(111)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 배기 과정에 의해 챔버(100)의 내부는 소정 압력으로 감압될 수 있으며, 예를 들어 진공 분위기가 형성될 수 있다.An exhaust hole (102) may be formed on the bottom surface of the chamber (100). The exhaust hole (102) may be connected to an exhaust line (111). Reaction by-products generated during the process and gases remaining in the internal space of the chamber (100) may be discharged to the outside through the exhaust hole (102) and the exhaust line (111). Through the exhaust process, the interior of the chamber (100) may be decompressed to a predetermined pressure, and for example, a vacuum atmosphere may be formed.

챔버(100)의 내부에는 기판 지지 유닛(200)이 위치할 수 있다. 기판 지지 유닛(200)은 기판(W)을 지지할 수 있다. 기판 지지 유닛(200)은 정전기력을 이용하여 기판(W)을 흡착하는 정전 척으로 제공될 수 있다. 이와 달리, 기판 지지 유닛(200)은 기계적 클램핑과 같은 다양한 방식으로 기판(W)을 지지할 수도 있다. 이하에서는 기판 지지 유닛(200)이 정전척으로 제공되는 것을 예시하여 설명하도록 한다.A substrate support unit (200) may be positioned inside the chamber (100). The substrate support unit (200) may support a substrate (W). The substrate support unit (200) may be provided as an electrostatic chuck that absorbs the substrate (W) using electrostatic force. Alternatively, the substrate support unit (200) may support the substrate (W) in various ways, such as mechanical clamping. Hereinafter, an example in which the substrate support unit (200) is provided as an electrostatic chuck will be described.

예시로 기판 지지 유닛(200)은, 지지 척(210) 및 링 어셈블리(280)를 포함할 수 있고, 온도 조절부(240, 260)가 연결될 수 있다.For example, the substrate support unit (200) may include a support chuck (210) and a ring assembly (280), and a temperature control unit (240, 260) may be connected.

지지 척(210)은, 예를 들어 상하부로 구분될 수 있는데, 지지 척(210)의 상부는 중심 영역이 가장자리 영역보다 높게 위치되도록 단차가 형성될 수 있고, 상부 둘레면에 링 어셈블리(280)가 배치될 수 있다.The support chuck (210) may be divided into upper and lower parts, for example. The upper part of the support chuck (210) may have a step formed so that the center region is positioned higher than the edge region, and a ring assembly (280) may be arranged on the upper circumferential surface.

지지 척(210)의 상부는, 원판 형상의 유전체(dielectric substance)로 제공될 수 있다. 지지 척(210)의 상면에는 기판(W)이 놓일 수 있다. 지지 척(210)의 상면은 기판(W)보다 작은 반경을 가질 수 있다. 기판(W)의 가장자리 영역은 지지 척(210)의 외측에 위치할 수 있다. 즉 기판(W)의 가장자리 영역은 링 어셈블리(280)에 위치할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않는다.The upper part of the support chuck (210) may be provided with a dielectric substance in the shape of a disk. A substrate (W) may be placed on the upper surface of the support chuck (210). The upper surface of the support chuck (210) may have a smaller radius than the substrate (W). The edge area of the substrate (W) may be located on the outer side of the support chuck (210). That is, the edge area of the substrate (W) may be located in the ring assembly (280). However, the present invention is not limited thereto.

게다가 지지 척(210)은 내부에는 정전기력에 의해 기판(W)을 흡착하는 별도의 전극(미도시)이 제공될 수 있다. 별도의 전극은 스위치의 온/오프에 의해 전극과 기판(W) 사이에 발생되는 정전기력으로 기판(W)을 흡착할 수 있다. 여기서 지지 척(210)의 별도의 전극은, 플라즈마 소소의 전극(하부 전극)이 아닌 기판을 정전기력에 의해 흡착하는 별도의 전극이다. In addition, the support chuck (210) may be provided with a separate electrode (not shown) that absorbs the substrate (W) by electrostatic force inside. The separate electrode can absorb the substrate (W) by electrostatic force generated between the electrode and the substrate (W) by turning on/off the switch. Here, the separate electrode of the support chuck (210) is a separate electrode that absorbs the substrate by electrostatic force, not the electrode (lower electrode) of the plasma source.

즉, 지지 척(210)의 하부는 알루미늄 재질과 같은 금속 재질로 제공되면서, RF(고전압 교류 파워)와 같은 고주파 전력을 발생시키는 고주파 전원과 연결되어, 전원으로부터 고주파 전력을 인가받는 하부 전극으로서 기능할 수 있다. 또는 별도의 하부 전극을 이루는 별도의 전극판이 제공될 수도 있다. 즉 지지 척(210)은 플라즈마 소스로 제공되기 위한 전극 기능이 제공될 수 있다.That is, the lower part of the support chuck (210) may be provided with a metal material such as aluminum, and may be connected to a high-frequency power source that generates high-frequency power such as RF (high-voltage alternating current power), so as to function as a lower electrode that receives high-frequency power from the power source. Alternatively, a separate electrode plate forming a separate lower electrode may be provided. That is, the support chuck (210) may be provided with an electrode function for serving as a plasma source.

링 어셈블리(280)는 플라즈마를 기판으로 집중시킬 수 있다. 도면에 도시하지 않았으나 링 어셈블리(280)는 하나 이상의 링이 조합되어 제공될 수 있고, 예시로 지지 척(210)을 두르는 내측링과 내측링을 두르는 외측링 등으로 제공될 수 있다.The ring assembly (280) can focus plasma onto the substrate. Although not shown in the drawing, the ring assembly (280) can be provided by combining one or more rings, and for example, can be provided as an inner ring surrounding the support chuck (210) and an outer ring surrounding the inner ring.

더불어 지지 척(210)의 상단에는, 다수의 엠보스(부호 미도시)가 형성될 수 있다. 엠보스 사이의 리세스(부호 미도시)로 제1 순환 유로(230)에서 토출된 열전달 매체가 공급될 수 있다. 또한, 지지 척(210) 상에는 하나 이상의 댐(211, 215)이 마련될 수 있다. 예를 들어 댐(211, 215)은, 아우터 댐(211)과 이너 댐(215)으로 제공될 수 있고, 아우터 댐(211)은 기판(W)의 가장 자리에 대응하여 배치되고, 이너 댐(215)은 아우터 댐(211)에 비하여 기판(W)의 안쪽에 배치될 수 있다.In addition, a plurality of embosses (not shown) may be formed on the upper side of the support chuck (210). A heat transfer medium discharged from the first circulation path (230) may be supplied to the recesses (not shown) between the embosses. In addition, one or more dams (211, 215) may be provided on the support chuck (210). For example, the dams (211, 215) may be provided as an outer dam (211) and an inner dam (215), and the outer dam (211) may be arranged to correspond to an edge of the substrate (W), and the inner dam (215) may be arranged on the inside of the substrate (W) compared to the outer dam (211).

아울러 지지 척(210)의 내부에는, 기판(W)의 온도 제어를 위해 제1 순환 유로(230) 및 제2 순환 유로(250)가 형성될 수 있다.In addition, a first circulation path (230) and a second circulation path (250) may be formed inside the support chuck (210) to control the temperature of the substrate (W).

제1 순환 유로(230) 및 제2 순환 유로(250)를 설명하기에 앞서, 본 실시예의 기판 지지 유닛(200) 및 기판(W)은, 다수의 영역으로 구획될 수 있으며, 예시로 이너 댐(215)의 안쪽 영역에 마련되는 제1 영역(Z1), 제2 영역(Z2) 및 제3 영역(Z3)과 아우터 댐(211)에 인접한 제4 영역(Z4)으로 구분될 수 있다.Before explaining the first circulation path (230) and the second circulation path (250), the substrate support unit (200) and the substrate (W) of the present embodiment can be divided into a number of regions, and for example, can be divided into a first region (Z1), a second region (Z2), and a third region (Z3) provided in the inner region of the inner dam (215) and a fourth region (Z4) adjacent to the outer dam (211).

여기서, 제1 영역(Z1)은 기판(W)의 중심 영역에 대응하고, 제2 영역(Z2)은 제1 영역(Z1)의 외측에 위치하고, 제3 영역(Z3)은 제2 영역(Z2)의 외측에 위치하고, 제4 영역(Z4)은 제3 영역(Z3)의 외측으로서 기판(W)의 가장 자리 영역에 대응할 수 있다. 즉, 기판(W)의 중심영역으로부터 가장자리 영역까지 차례로, 제1 영역(Z1), 제2 영역(Z2), 제3 영역(Z3) 및 제4 영역(Z4)이 대응하게 제공될 수 있다.Here, the first region (Z1) corresponds to the central region of the substrate (W), the second region (Z2) is located outside the first region (Z1), the third region (Z3) is located outside the second region (Z2), and the fourth region (Z4) may correspond to an edge region of the substrate (W) outside the third region (Z3). That is, the first region (Z1), the second region (Z2), the third region (Z3), and the fourth region (Z4) may be provided correspondingly in sequence from the central region to the edge region of the substrate (W).

이는 공정 환경에 대응하여 기판(W)의 처리가 균일하게 수행되도록, 기판(W)의 영역에 따라 온도를 개별로 제어하기 위해, 기판(W)의 영역을 가상의 4개 영역으로 구분하되, 제1 순환 유로(230)와 제2 순환 유로(250)가 연장되는 구조가 지지 척(210)의 내부 공간을 최소로 차지하도록 하기 위함이다. This is to divide the area of the substrate (W) into four virtual areas in order to individually control the temperature according to the area of the substrate (W) so that the processing of the substrate (W) is performed uniformly in response to the process environment, and to ensure that the structure in which the first circulation path (230) and the second circulation path (250) extends takes up the minimum amount of internal space of the support chuck (210).

즉 지지 척(210)의 내부에는 리프트핀(미도시)가 같은 다양한 구조가 마련되어, 지지 척(210)의 내부 구조를 변경하여 제1 순환 유로(230)와 제2 순환 유로(250)가 연장되기 위한 라인이 추가되는 것에 한계가 있어, 본 실시예는 기판(W)의 영역별 온도 제어를 개별로 하도록 4개 영역으로 구획하면서 설계 변경이 최소화되도록 바람직하게는 4개의 영역으로 구분하여 기판(W)의 온도를 제어하는 것이다.That is, since various structures such as lift pins (not shown) are provided inside the support chuck (210), there is a limit to adding lines to extend the first circulation path (230) and the second circulation path (250) by changing the internal structure of the support chuck (210), and so in this embodiment, the temperature of the substrate (W) is controlled by dividing it into four areas so that temperature control for each area of the substrate (W) is individually performed, while minimizing design changes by dividing it into four areas.

지지 척(210)에 구비되는 제1 순환 유로(230)는 열전달 매체가 순환하는 통로로 제공될 수 있다. 예를 들어 제1 순환 유로(230)는 서로 상이한 반경을 갖는 링 형상의 유로들이 동일한 중심을 갖도록 배치될 수 있고, 각각의 제1 순환 유로(230)는 서로 분리되어 개별의 열전달 매체가 경유할 수 있다. The first circulation path (230) provided in the support chuck (210) may be provided as a passage through which a heat transfer medium circulates. For example, the first circulation path (230) may be arranged so that ring-shaped paths having different radii have the same center, and each of the first circulation paths (230) may be separated from each other so that an individual heat transfer medium may pass through each of them.

제1 순환 유로(230)는 다수의 열전달 매체 공급라인(부호 미도시)을 통해 열전달 매체 저장부(240)와 연결될 수 있다. 열전달 매체 저장부에는 열전달 매체가 저장될 수 있다. 열전달 매체는 헬륨 가스와 같은 불활성 가스일 수 있다. 헬륨 가스는 열전달 매체 공급라인을 통해 제1 순환 유로(230)에 공급될 수 있다. 제1 순환 유로(230)를 경유하는 헬륨 가스는, 기판(W)의 열을 전달시키는 매질 역할을 할 수 있다. 즉 헬륨 가스에 의해 기판(W)이 냉각될 수 있다.The first circulation path (230) may be connected to a heat transfer medium storage unit (240) through a plurality of heat transfer medium supply lines (not shown). A heat transfer medium may be stored in the heat transfer medium storage unit. The heat transfer medium may be an inert gas such as helium gas. The helium gas may be supplied to the first circulation path (230) through the heat transfer medium supply line. The helium gas passing through the first circulation path (230) may act as a medium that transfers heat of the substrate (W). In other words, the substrate (W) may be cooled by the helium gas.

제1 순환 유로(230)는 상부 방향으로 연장된 제1 공급 유로(부호 미도시)가 제공될 수 있다. 예를 들어 제1 공급 유로는 지지 척(210)을 관통하여 기판(W)의 저면으로 열전달 매체를 공급할 수 있다. 그리고 제1 공급 유로와 제1 순환 유로(230)는 기판(W)의 식각이 완료된 이후에는 열전달 매체를 다시 회수하는 유로로 제공될 수 있다. The first circulation path (230) may be provided with a first supply path (not shown) extending upward. For example, the first supply path may supply a heat transfer medium to the lower surface of the substrate (W) by penetrating the support chuck (210). In addition, the first supply path and the first circulation path (230) may be provided as paths for recovering the heat transfer medium after the etching of the substrate (W) is completed.

즉 제1 순환 유로(230)와 제1 공급 유로를 거쳐 기판(W) 저면으로 헬륨 가스가 공급된 이후, 다시 제1 공급 유로와 제1 순환 유로(230)를 거쳐 열전달 매체 저장부로 회수될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 더불어 제1 공급 유로는 리세스와 연통되도록 제공될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.That is, after helium gas is supplied to the bottom surface of the substrate (W) through the first circulation path (230) and the first supply path, it may be returned to the heat transfer medium storage unit through the first supply path and the first circulation path (230), but is not limited thereto. In addition, the first supply path may be provided to be in communication with the recess, but is not limited thereto.

게다가 제1 순환 유로(230)는 다수의 영역으로 구획되는 기판(W)에 대응하여 다수의 유로로 제공될 수 있다. 예를 들어 4개의 영역(제1 영역(Z1), 제2 영역(Z2), 제3 영역(Z3) 및 제4 영역(Z4))으로 구분되는 기판(W)에 4개로 구분된 헬륨 가스가 공급되도록 제1 순환 유로(230)가 제공될 수 있다.In addition, the first circulation path (230) may be provided as a plurality of paths corresponding to the substrate (W) divided into a plurality of regions. For example, the first circulation path (230) may be provided so that helium gas divided into four regions is supplied to the substrate (W) divided into four regions (a first region (Z1), a second region (Z2), a third region (Z3), and a fourth region (Z4)).

예시로 제1 순환 유로(230)는, 제1 기체 유로(231), 제2 기체 유로(232), 제3 기체 유로(233) 및 제4 기체 유로(234)를 포함할 수 있다.For example, the first circulation path (230) may include a first gas path (231), a second gas path (232), a third gas path (233), and a fourth gas path (234).

제1 기체 유로(231)는 제1 영역(Z1)에 대응하는 위치에서 기판(W)으로 헬륨 가스를 공급할 수 있다. 제1 기체 유로(231)는 제1 기체 공급부(241)와 연결되어, 제1 유체압 및/또는 제1 유량으로 헬륨 가스가 공급될 수 있다.The first gas path (231) can supply helium gas to the substrate (W) at a location corresponding to the first region (Z1). The first gas path (231) is connected to the first gas supply unit (241), so that helium gas can be supplied at a first fluid pressure and/or a first flow rate.

제2 기체 유로(232)는 제2 영역(Z2)에 대응하는 위치에서 기판(W)으로 헬륨 가스를 공급할 수 있다. 제2 기체 유로(232)는 제2 기체 공급부(242)와 연결되어, 제2 유체압 및/또는 제2 유량으로 헬륨 가스가 공급될 수 있다.The second gas path (232) can supply helium gas to the substrate (W) at a location corresponding to the second region (Z2). The second gas path (232) is connected to the second gas supply unit (242), so that helium gas can be supplied at a second fluid pressure and/or a second flow rate.

제3 기체 유로(233)는 제3 영역(Z3)에 대응하는 위치에서 기판(W)으로 헬륨 가스를 공급할 수 있다. 제3 기체 유로(233)는 제3 기체 공급부(243)와 연결되어, 제3 유체압 및/또는 제3 유량으로 헬륨 가스가 공급될 수 있다.The third gas path (233) can supply helium gas to the substrate (W) at a location corresponding to the third region (Z3). The third gas path (233) is connected to the third gas supply unit (243), so that helium gas can be supplied at a third fluid pressure and/or a third flow rate.

제4 기체 유로(234)는 제4 영역(Z4)에 대응하는 위치에서 기판(W)으로 헬륨 가스를 공급할 수 있다. 제4 기체 유로(234)는 제4 기체 공급부(244)와 연결되어, 제4 유체압 및/또는 제4 유량으로 헬륨 가스가 공급될 수 있다.The fourth gas path (234) can supply helium gas to the substrate (W) at a location corresponding to the fourth region (Z4). The fourth gas path (234) is connected to the fourth gas supply unit (244), so that helium gas can be supplied at a fourth fluid pressure and/or a fourth flow rate.

즉, 제1 기체 유로(231), 제2 기체 유로(232), 제3 기체 유로(233) 및 제4 기체 유로(234)는 개별로 헬륨 가스가 공급되면서, 유체압 및/또는 유량이 개별로 조절될 수 있어, 제1 유체압/제1 유량, 제2 유체압/제2 유량, 제3 유체압/제3 유량 및 제4 유체압/제4 유량 중 적어도 어느 하나는 유체압/유량이 상이하게 제공될 수 있어, 실시예에 따라, 2개 이상의 유체압/유량이 상이하거나, 4개의 유로에서 토출되는 유체압/유량이 모두 상이할 수 있다. That is, while helium gas is individually supplied to the first gas path (231), the second gas path (232), the third gas path (233), and the fourth gas path (234), the fluid pressure and/or the flow rate can be individually controlled, so that at least one of the first fluid pressure/first flow rate, the second fluid pressure/second flow rate, the third fluid pressure/third flow rate, and the fourth fluid pressure/fourth flow rate can be provided with a different fluid pressure/flow rate, so that, depending on the embodiment, two or more fluid pressures/flow rates may be different, or the fluid pressures/flow rates discharged from all four paths may be different.

예시로 제1 영역(Z1)에서, 제2 영역(Z2), 제3 영역(Z3) 및 제4 영역(Z4)으로 갈수록 기판(W)의 온도가 높아지면, 제1 유체압, 제2 유체압, 제3 유체압 및 제4 유체압으로 갈수록 유체의 압력이 높아질 수 있다. 즉, 기판(W)의 온도가 높은 영역일수록 열전달 매체의 압력이 높을 수 있고, 유량이 클 수 있다.For example, as the temperature of the substrate (W) increases in the first region (Z1), the second region (Z2), the third region (Z3), and the fourth region (Z4), the pressure of the fluid may increase in the first fluid pressure, the second fluid pressure, the third fluid pressure, and the fourth fluid pressure. In other words, the pressure of the heat transfer medium may be higher and the flow rate may be larger in the region where the temperature of the substrate (W) is higher.

여기서, 제1 유체압/제1 유량, 제2 유체압/제2 유량, 제3 유체압/제3 유량 및 제4 유체압/제4 유량의 제어는, 온도 조절부(240, 260)에 의해 수행될 수 있다.Here, control of the first fluid pressure/first flow rate, the second fluid pressure/second flow rate, the third fluid pressure/third flow rate, and the fourth fluid pressure/fourth flow rate can be performed by the temperature control unit (240, 260).

제2 순환 유로(250)는 제1 순환 유로(230)와 연통되지 않고, 온도 조절 유체로서 냉각 유체(예, 냉각수)가 순환하는 통로로 제공될 수 있다. 제2 순환 유로(250)는 지지 척(210) 내부에 나선 및/또는 원형의 형상으로 형성될 수 있다. 또는, 제2 순환 유로(250)는 서로 상이한 반경을 갖는 링 형상의 유로들이 동일한 중심을 갖도록 배치될 수 있다. The second circulation path (250) is not connected to the first circulation path (230) and may be provided as a passage through which a cooling fluid (e.g., cooling water) circulates as a temperature control fluid. The second circulation path (250) may be formed in a spiral and/or circular shape inside the support chuck (210). Alternatively, the second circulation path (250) may be arranged such that ring-shaped paths having different radii have the same center.

제2 순환 유로(250)는 제1 순환 유로(230)보다 큰 직경/단면적을 가질 수 있다. 제2 순환 유로(250)는 다수의 라인으로 구분될 수 있고, 동일한 높이에 형성될 수 있다. 제2 순환 유로(250)는 제1 순환 유로(230)의 하부에 위치될 수 있다.The second circulation path (250) may have a larger diameter/cross-sectional area than the first circulation path (230). The second circulation path (250) may be divided into a plurality of lines and formed at the same height. The second circulation path (250) may be located below the first circulation path (230).

제2 순환 유로(250)는 냉각 유체 공급 라인(261L1, 261L2, 263L1, 263L2)을 통해 냉각 유체 저장부(부호 미도시)와 연결될 수 있다. 냉각 유체 저장부에는 냉각 유체가 저장될 수 있다. 냉각 유체 저장부 내에는 냉각기(미도시)가 제공될 수 있다. 냉각기는 냉각 유체를 소정 온도로 냉각시킬 수 있다. 이와 달리, 냉각기는 냉각 유체 공급라인(261L1, 261L2, 263L1, 263L2) 상에 설치될 수도 있다. 냉각 유체 공급 라인(261L1, 261L2, 263L1, 263L2)을 통해 제2 순환 유로(250)에 공급된 냉각 유체는 제2 순환 유로(250)를 따라 순환하며 기판 지지 유닛(200)을 냉각할 수 있다. 기판 지지 유닛(200)은 냉각되면서 기판(W)을 함께 냉각시켜 기판(W)을 소정 온도로 유지시킬 수 있다.The second circulation path (250) may be connected to a cooling fluid storage unit (not shown) through cooling fluid supply lines (261L1, 261L2, 263L1, 263L2). The cooling fluid storage unit may store cooling fluid. A cooler (not shown) may be provided within the cooling fluid storage unit. The cooler may cool the cooling fluid to a predetermined temperature. Alternatively, the cooler may be installed on the cooling fluid supply lines (261L1, 261L2, 263L1, 263L2). The cooling fluid supplied to the second circulation path (250) through the cooling fluid supply lines (261L1, 261L2, 263L1, 263L2) may circulate along the second circulation path (250) and cool the substrate support unit (200). The substrate support unit (200) can cool the substrate (W) together with the substrate while cooling, thereby maintaining the substrate (W) at a predetermined temperature.

예를 들어 제2 순환 유로(250)는, 제1 액체 유로(251)와 제2 액체 유로(253)를 포함할 수 있다.For example, the second circulation path (250) may include a first liquid path (251) and a second liquid path (253).

제1 액체 유로(251)는 제1 영역(Z1), 제2 영역(Z2) 및 제3 영역(Z3)에 대응하는 위치에서 냉각 유체가 경유하도록 제공될 수 있다. 제1 액체 유로(251)는 제1 냉각 유체 공급 라인(261L1, 261L2)에 의해 제1 액체 공급부(261)와 연결되어, 냉각 유체가 순환되면서 기판 지지 유닛(200)의 온도를 제어할 수 있다.The first liquid path (251) may be provided so that the cooling fluid may pass through positions corresponding to the first region (Z1), the second region (Z2), and the third region (Z3). The first liquid path (251) is connected to the first liquid supply unit (261) by the first cooling fluid supply lines (261L1, 261L2), so that the temperature of the substrate support unit (200) may be controlled as the cooling fluid circulates.

제2 액체 유로(253)는 제1 액체 유로(251)와 연통되지 않도록 분리되며, 제4 영역(Z4)에 대응하는 위치에서 냉각 유체가 경유하도록 제공될 수 있다. 제2 액체 유로(253)는 제2 냉각 유체 공급 라인(263L1, 263L2)에 의해 제2 액체 공급부(262)와 연결되어, 냉각 유체가 순환되면서 기판 지지 유닛(200)의 온도를 제어할 수 있다.The second liquid path (253) is separated from the first liquid path (251) so as not to be in communication with it, and can be provided so that the cooling fluid passes through it at a location corresponding to the fourth region (Z4). The second liquid path (253) is connected to the second liquid supply unit (262) by the second cooling fluid supply line (263L1, 263L2), so that the temperature of the substrate support unit (200) can be controlled as the cooling fluid circulates.

온도 조절부(240, 260)는, 기판 지지 유닛(200)으로 헬륨 가스와 냉각 유체를 공급하도록, 열전달 매체 저장부(240) 및 냉각 유체 저장부(260)를 포함할 수 있다. 그리고 도면에 도시하지는 않았으나, 열전달 매체 공급라인 상에는 바라트론 게이지가 마련되어, 온도 조절부(240, 260)에서 공급되는 유체의 유체압/유량이 실시간으로 측정되면서 제어되도록 제공될 수 있다.The temperature control unit (240, 260) may include a heat transfer medium storage unit (240) and a cooling fluid storage unit (260) to supply helium gas and cooling fluid to the substrate support unit (200). Although not shown in the drawing, a baratron gauge may be provided on the heat transfer medium supply line so that the fluid pressure/flow rate of the fluid supplied from the temperature control unit (240, 260) may be measured in real time and controlled.

열전달 매체 저장부(240)는 열전달 매체를 공급할 수 있으며, 열전달 매체 공급라인이 각각 구비된 제1 기체 공급부(241), 제2 기체 공급부(242), 제3 기체 공급부(243) 및 제4 기체 공급부(244)를 포함할 수 있다.The heat transfer medium storage unit (240) can supply a heat transfer medium and may include a first gas supply unit (241), a second gas supply unit (242), a third gas supply unit (243), and a fourth gas supply unit (244), each of which is equipped with a heat transfer medium supply line.

제1 기체 공급부(241)는 열전달 매체 공급라인에 의해 제1 기체 유로(231)와 연결되며, 열전달 매체 공급라인 상에 구비된 제1 솔레노이드 밸브(241V)에 의해 열전달 매체의 유체압이 조절되어 기판(W)으로 공급할 수 있다.The first gas supply unit (241) is connected to the first gas path (231) by a heat transfer medium supply line, and the fluid pressure of the heat transfer medium can be controlled by the first solenoid valve (241V) provided on the heat transfer medium supply line to supply it to the substrate (W).

제2 기체 공급부(242)는 열전달 매체 공급라인에 의해 제2 기체 유로(232)와 연결되며, 열전달 매체 공급라인 상에 구비된 제2 솔레노이드 밸브(242V)에 의해 열전달 매체의 유체압이 조절되어 기판(W)으로 공급할 수 있다.The second gas supply unit (242) is connected to the second gas path (232) by a heat transfer medium supply line, and the fluid pressure of the heat transfer medium can be controlled by a second solenoid valve (242V) provided on the heat transfer medium supply line to supply it to the substrate (W).

제3 기체 공급부(243)는 열전달 매체 공급라인에 의해 제3 기체 유로(233)와 연결되며, 열전달 매체 공급라인 상에 구비된 제3 솔레노이드 밸브(243V)에 의해 열전달 매체의 유체압이 조절되어 기판(W)으로 공급할 수 있다.The third gas supply unit (243) is connected to the third gas path (233) by a heat transfer medium supply line, and the fluid pressure of the heat transfer medium can be controlled by a third solenoid valve (243V) provided on the heat transfer medium supply line to supply it to the substrate (W).

제4 기체 공급부(244)는 열전달 매체 공급라인에 의해 제4 기체 유로(234)와 연결되며, 열전달 매체 공급라인 상에 구비된 제4 솔레노이드 밸브(244V)에 의해 열전달 매체의 유체압이 조절되어 기판(W)으로 공급할 수 있다.The fourth gas supply unit (244) is connected to the fourth gas path (234) by a heat transfer medium supply line, and the fluid pressure of the heat transfer medium can be controlled by the fourth solenoid valve (244V) provided on the heat transfer medium supply line to supply it to the substrate (W).

냉각 유체 저장부(260)는, 제1 액체 공급부(261) 및 제2 액체 공급부(262)를 구비할 수 있다.The cooling fluid storage unit (260) may be equipped with a first liquid supply unit (261) and a second liquid supply unit (262).

제1 액체 공급부(261)는 제1 냉각 유체 공급 라인(261L1, 261L2)에 의해 제1 액체 유로(251)와 연결되며, 제1 냉각 유체 공급 라인(261L1, 261L2) 상의 제5 솔레노이드 밸브(261V)에 의해 유체압 및/또는 유량이 조절될 수 있다.The first liquid supply unit (261) is connected to the first liquid path (251) by the first cooling fluid supply line (261L1, 261L2), and the fluid pressure and/or flow rate can be controlled by the fifth solenoid valve (261V) on the first cooling fluid supply line (261L1, 261L2).

제2 액체 공급부(262)는 제2 냉각 유체 공급 라인(263L1, 263L2)에 의해 제2 액체 유로(253)와 연결되며, 제2 냉각 유체 공급 라인(263L1, 263L2) 상의 제6 솔레노이드 밸브(263V)에 의해 유체압 및/또는 유량이 조절될 수 있다.The second liquid supply unit (262) is connected to the second liquid path (253) by a second cooling fluid supply line (263L1, 263L2), and the fluid pressure and/or flow rate can be controlled by a sixth solenoid valve (263V) on the second cooling fluid supply line (263L1, 263L2).

이와 같이 액체 유로를 하나의 채널(channel)로 구비하지 않고, 제1 액체 유로(251)와 제2 액체 유로(253)와 구분하여 인렛과 아웃렛 사이의 전체 길이를 줄일 수 있어, 즉 입구를 이루는 인렛과 열교환 후 배출되는 출구를 이루는 아웃렛 사이의 길이를 줄일 수 있으므로, 기판(W)의 가장자리 영역에 대응하는 제4 영역(Z4)의 열교환 효율이 제1 영역(Z1)의 열교환 효율가 차이 나는 것을 줄이거나, 서로 다른 온도를 가지는 냉각 유체를 공급하여 제4 영역(Z4)의 온도를 개별로 제어할 수 있어, 기판(W) 처리 공정을 위한 환경을 최적화할 수 있다.In this way, rather than providing the liquid path as a single channel, the first liquid path (251) and the second liquid path (253) are separated so that the overall length between the inlet and the outlet can be reduced, that is, the length between the inlet forming the entrance and the outlet forming the exit through which heat is discharged after heat exchange can be reduced, so that the difference in the heat exchange efficiency of the fourth region (Z4) corresponding to the edge area of the substrate (W) with the heat exchange efficiency of the first region (Z1) can be reduced, or the temperature of the fourth region (Z4) can be individually controlled by supplying cooling fluids having different temperatures, so that the environment for the substrate (W) processing process can be optimized.

더불어 본 실시예의 제1 냉각 유체 공급 라인(261L1, 261L2) 및 제2 냉각 유체 공급 라인(263L1, 263L2)은, 인렛 라인(261L1, 263L1)과 아웃렛 라인(261L2, 263L2)으로 제공될 수 있다. 인렛 라인(261L1, 263L1)은 기판 지지 유닛(200)과 열교환되기 전의 냉각 유체가 경유하는 라인이고, 아웃렛 라인(261L2, 263L2)은 기판 지지 유닛(200)과 열교환된 냉각 유체가 경유하는 라인일 수 있다.In addition, the first cooling fluid supply line (261L1, 261L2) and the second cooling fluid supply line (263L1, 263L2) of the present embodiment may be provided as an inlet line (261L1, 263L1) and an outlet line (261L2, 263L2). The inlet line (261L1, 263L1) may be a line through which cooling fluid passes before heat exchange with the substrate support unit (200), and the outlet line (261L2, 263L2) may be a line through which cooling fluid that has been heat exchanged with the substrate support unit (200) passes.

여기서, 제5 솔레노이드 밸브(261V)와 제6 솔레노이드 밸브(263V)는, 기판 지지 유닛(200)으로 유입되는 경로를 이루는 인렛 라인(261L1, 263L1) 상에 제공될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.Here, the fifth solenoid valve (261V) and the sixth solenoid valve (263V) may be provided on the inlet line (261L1, 263L1) forming a path leading to the substrate support unit (200), but are not limited thereto.

한편 본 실시예의 제1 액체 공급부(261)와 제2 액체 공급부(262)는, 2개로 구분되지 않고 하나로 구비되고, 제1 냉각 유체 공급 라인(261L1, 261L2)에서 제2 냉각 유체 공급 라인(263L1, 263L2)가 분기되는 구조를 가질 수도 있는 바와 같이 다양한 변형예가 가능하다.Meanwhile, the first liquid supply unit (261) and the second liquid supply unit (262) of the present embodiment may be provided as one unit rather than being divided into two, and various modifications are possible, such as having a structure in which the second cooling fluid supply line (263L1, 263L2) branches from the first cooling fluid supply line (261L1, 261L2).

가스 공급 유닛(300)은 챔버(100) 내부에 공정 가스를 공급할 수 있다. 가스 공급 유닛(300)은 가스 피더(310), 가스 공급 배관(320), 그리고 가스 저장부(330)를 포함할 수 있다. The gas supply unit (300) can supply process gas inside the chamber (100). The gas supply unit (300) can include a gas feeder (310), a gas supply pipe (320), and a gas storage unit (330).

가스 저장부(330)의 가스는, 가스 공급 배관(320)을 경유하여 가스 피더(310)를 통해 챔버(100) 내부로 공급될 수 있다. 예시적으로 가스 피더(310)는 챔버(100)의 상면 중앙부에 설치될 수 있다.Gas from the gas storage unit (330) can be supplied into the chamber (100) through the gas feeder (310) via the gas supply pipe (320). For example, the gas feeder (310) can be installed at the center of the upper surface of the chamber (100).

샤워 헤드 유닛(400)은 챔버(100)의 상면에서 하부로 일정거리 이격되어 챔버(100)의 상부에서 일정한 공간이 형성될 수 있다. 샤워 헤드 유닛(400)은 두께가 일정한 판 형상으로 제공될 수 있다. 샤워 헤드 유닛(400)은 복수 개의 분사홀이 형성될 수 있다. 분사홀은 샤워 헤드 유닛(400)을 수직 방향으로 관통하여 처리 공간으로 공정 가스를 분사할 수 있다. The shower head unit (400) may be spaced a certain distance downward from the upper surface of the chamber (100) so that a certain space may be formed at the upper portion of the chamber (100). The shower head unit (400) may be provided in a plate shape with a certain thickness. The shower head unit (400) may be formed with a plurality of injection holes. The injection holes may vertically penetrate the shower head unit (400) and inject process gas into the processing space.

샤워 헤드 유닛(400)은 상부 전극 기능을 이루는 별도의 상부 플레이트(미도시)가 제공될 수 있다. 상부 플레이트는 금속 재질로 제공될 수 있고, 기판 지지 유닛(200)과 동일하거나 유사한 직경을 가지도록 제공될 수 있다. 샤워 헤드 유닛(400)의 저면은 플라즈마에 의한 아크 발생을 방지하기 위하여 그 표면이 양극화 처리될 수 있다. 샤워 헤드 유닛(400)의 상부 플레이트는 별도의 전원(미도시)과 전기적으로 연결될 수 있다. 샤워 헤드 유닛(400)의 전원은 고주파 전원(예, 고전압 교류)으로 제공될 수 있다. 이와 달리, 샤워 헤드 유닛(400)은 전기적으로 접지될 수도 있다. 샤워 헤드 유닛(400)은 전원과 전기적으로 연결되거나, 접지되어 전극으로서 기능할 수 있다. The shower head unit (400) may be provided with a separate upper plate (not shown) that functions as an upper electrode. The upper plate may be provided with a metal material and may be provided to have the same or similar diameter as the substrate support unit (200). The bottom surface of the shower head unit (400) may be anodized to prevent arc generation due to plasma. The upper plate of the shower head unit (400) may be electrically connected to a separate power source (not shown). The power source of the shower head unit (400) may be provided as a high-frequency power source (e.g., high-voltage alternating current). Alternatively, the shower head unit (400) may be electrically grounded. The shower head unit (400) may be electrically connected to the power source or may be grounded to function as an electrode.

즉 샤워 헤드 유닛(400)(예, 상부 플레이트)은 상부 전극 기능을 이루고, 지지 척(210)(예, 전극판)은 하부 전극 기능을 이루며, 상부 전극과 하부 전극이 처리 공간(101)을 기준으로 서로 평행하게 상하로 배치되는 구조를 이룰 수 있다. 상부 전극 및 하부 전극 중 어느 하나의 전극은 고주파 전력을 인가하고, 다른 전극은 접지될 수 있다. 상부 전극과 하부 전극 간의 공간에는 전자기장이 형성되고, 상부 전극과 하부 전극 간의 공간인 처리 공간에 공급되는 공정가스는, 플라즈마 상태로 여기될 수 있다. That is, the shower head unit (400) (e.g., upper plate) functions as an upper electrode, and the support chuck (210) (e.g., electrode plate) functions as a lower electrode, and the upper electrode and the lower electrode can be structured to be arranged vertically and parallel to each other with respect to the processing space (101). One of the upper electrode and the lower electrode can apply high-frequency power, and the other electrode can be grounded. An electromagnetic field is formed in the space between the upper electrode and the lower electrode, and the process gas supplied to the processing space, which is the space between the upper electrode and the lower electrode, can be excited into a plasma state.

이상과 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the above and the attached drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical idea or essential features thereof. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

1: 기판 처리 장치 100: 챔버
200: 기판 지지 유닛 300: 가스 공급 유닛
400: 샤워 헤드 유닛
1: Substrate processing device 100: Chamber
200: Substrate support unit 300: Gas supply unit
400: Shower Head Unit

Claims (10)

기판을 처리하는 처리 공간에 마련되며, 상기 기판을 지지하고, 상기 기판으로 공급되는 열전달 매체가 경유하는 제1 순환 유로와, 내부에서 온도 조절 유체가 순환하는 제2 순환 유로가 구비된 기판 지지 유닛; 및
상기 기판 지지 유닛으로 상기 열전달 매체와 상기 온도 조절 유체를 공급하는 온도 조절부를 포함하고,
상기 기판 지지 유닛과 상기 기판은,
상기 기판의 중심을 기준으로 방사 방향으로 가상의 3개 영역 이상으로 구획되고,
상기 기판의 중심 영역에 대응하는 제1 영역과, 상기 제1 영역의 외측에 위치하는 제2 영역과, 상기 제2 영역의 외측에 위치하는 제3 영역과, 상기 제3 영역의 외측에 위치하며, 상기 기판의 가장 자리 영역에 대응하는 제4 영역을 포함하고,
상기 제1 순환 유로는,
상기 기판의 다수의 영역에 대응하여 개별로 상기 열전달 매체가 상기 기판으로 공급되도록 분리되어 다수의 유로로 제공되며,
상기 제2 순환 유로는,
상기 제1 영역, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역에 대응하는 위치에서 상기 온도 조절 유체가 경유하는 제1 액체 유로, 및
상기 제1 액체 유로와 연통되지 않도록 분리되며, 상기 제4 영역에 대응하는 위치에서 상기 온도 조절 유체가 경유하는 제2 액체 유로를 포함하고,
상기 온도 조절부는,
상기 다수의 유로로 제공된 상기 제1 순환 유로에 상기 열전달 매체를 하나 이상 서로 다른 유체압 또는 유량으로 공급하는, 기판 처리 장치.
A substrate support unit provided in a processing space for processing a substrate, supporting the substrate and having a first circulation path through which a heat transfer medium supplied to the substrate passes, and a second circulation path through which a temperature control fluid circulates inside; and
A temperature control unit is included for supplying the heat transfer medium and the temperature control fluid to the substrate support unit.
The above substrate support unit and the above substrate,
It is divided into three or more virtual regions in a radial direction based on the center of the above substrate,
It includes a first region corresponding to the central region of the substrate, a second region located outside the first region, a third region located outside the second region, and a fourth region located outside the third region and corresponding to the edge region of the substrate.
The above first circulation path is,
The heat transfer medium is supplied to the substrate separately in multiple areas corresponding to the substrate and provided as multiple paths.
The above second circulation path is,
A first liquid path through which the temperature-controlling fluid passes at positions corresponding to the first region, the second region, and the third region, and
A second liquid path is separated so as not to be in communication with the first liquid path, and includes a second liquid path through which the temperature control fluid passes at a location corresponding to the fourth region,
The above temperature control unit,
A substrate processing device, wherein one or more heat transfer media are supplied to the first circulation path provided by the plurality of paths at different fluid pressures or flow rates.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 열전달 매체는 불활성 가스를 포함하고,
상기 제1 순환 유로는,
상기 제1 영역에 대응하는 위치에서 상기 기판으로 상기 불활성 가스를 공급하는 제1 기체 유로;
상기 제2 영역에 대응하는 위치에서 상기 기판으로 상기 불활성 가스를 공급하는 제2 기체 유로;
상기 제3 영역에 대응하는 위치에서 상기 기판으로 상기 불활성 가스를 공급하는 제3 기체 유로; 및
상기 제4 영역에 대응하는 위치에서 상기 기판으로 상기 불활성 가스를 공급하는 제4 기체 유로를 포함하는, 기판 처리 장치.
In the first paragraph,
The above heat transfer medium contains an inert gas,
The above first circulation path is,
A first gas path for supplying the inert gas to the substrate at a location corresponding to the first region;
A second gas path for supplying the inert gas to the substrate at a location corresponding to the second region;
A third gas path for supplying the inert gas to the substrate at a location corresponding to the third region; and
A substrate processing device comprising a fourth gas path for supplying the inert gas to the substrate at a location corresponding to the fourth region.
제3항에 있어서,
상기 온도 조절부는,
상기 기판의 상기 제1 영역, 상기 제2 영역, 상기 제3 영역 및 상기 제4 영역에 따라, 상기 기판으로 공급되는 상기 열전달 매체의 유체압 또는 유량이 개별로 조절되도록, 다수의 밸브에 의해 개별로 조절되는, 기판 처리 장치.
In the third paragraph,
The above temperature control unit,
A substrate processing device, wherein the fluid pressure or flow rate of the heat transfer medium supplied to the substrate is individually controlled by a plurality of valves according to the first region, the second region, the third region, and the fourth region of the substrate.
제4항에 있어서,
상기 제1 기체 유로와 연결되며, 상기 다수의 밸브 중 하나를 이루는 제1 솔레노이드 밸브에 의해 유체압 또는 유량이 조절되는 제1 기체 공급부;
상기 제2 기체 유로와 연결되며, 상기 다수의 밸브 중 하나를 이루는 제2 솔레노이드 밸브에 의해 유체압 또는 유량이 조절되는 제2 기체 공급부와;
상기 제3 기체 유로와 연결되며, 상기 다수의 밸브 중 하나를 이루는 제3 솔레노이드 밸브에 의해 유체압 또는 유량이 조절되는 제3 기체 공급부; 및
상기 제4 기체 유로와 연결되며, 상기 다수의 밸브 중 하나를 이루는 제4 솔레노이드 밸브에 의해 유체압 또는 유량이 조절되는 제4 기체 공급부를 구비하는, 기판 처리 장치.
In paragraph 4,
A first gas supply unit connected to the first gas path and having a fluid pressure or flow rate controlled by a first solenoid valve forming one of the plurality of valves;
A second gas supply unit connected to the second gas path and having a fluid pressure or flow rate controlled by a second solenoid valve forming one of the plurality of valves;
A third gas supply unit connected to the third gas path and having a fluid pressure or flow rate controlled by a third solenoid valve forming one of the plurality of valves; and
A substrate processing device having a fourth gas supply unit connected to the fourth gas path and having a fluid pressure or flow rate controlled by a fourth solenoid valve forming one of the plurality of valves.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 온도 조절부는,
상기 제1 액체 유로와 연결되며 상기 온도 조절 유체를 공급하는 제1 액체 공급부; 및
상기 제2 액체 유로와 연결되며 상기 온도 조절 유체를 공급하는 제2 액체 공급부를 구비하는, 기판 처리 장치.
In the first paragraph,
The above temperature control unit,
A first liquid supply unit connected to the first liquid path and supplying the temperature control fluid; and
A substrate processing device having a second liquid supply unit connected to the second liquid path and supplying the temperature control fluid.
제1항에 있어서,
상기 지지 유닛은,
상기 처리 공간에서 하부 전극을 이루며, 상기 기판을 지지하는 지지 척; 및
상기 지지 척을 두르는 링 어셈블리를 포함하는, 기판 처리 장치.
In the first paragraph,
The above support unit,
A support chuck forming a lower electrode in the above processing space and supporting the substrate; and
A substrate processing device comprising a ring assembly surrounding the support chuck.
제8항에 있어서,
상기 처리 공간이 형성되는 챔버;
상기 처리 공간으로 공정 가스를 공급하는 가스 공급 유닛;
상기 처리 공간의 상부에 마련되며, 상기 가스 공급 유닛으로부터 공급된 상기 공정 가스를 상기 처리 공간으로 분사하며, 상기 지지 유닛의 하부 전극에 대응하는 상부 전극을 이루는 샤워 헤드 유닛을 더 포함하는, 기판 처리 장치.
In Article 8,
A chamber in which the above processing space is formed;
A gas supply unit for supplying process gas to the above processing space;
A substrate processing device further comprising a shower head unit provided at an upper portion of the processing space and spraying the process gas supplied from the gas supply unit into the processing space, the shower head unit forming an upper electrode corresponding to the lower electrode of the support unit.
기판을 처리하는 처리 공간이 형성되는 챔버;
상기 처리 공간으로 공정 가스를 공급하는 가스 공급 유닛;
상기 처리 공간의 상부에 마련되며, 상기 가스 공급 유닛으로부터 공급된 상기 공정 가스를 상기 처리 공간으로 분사하며, 상부 전극을 이루는 샤워 헤드 유닛;
상기 처리 공간에서 상기 상부 전극에 대응하는 하부 전극을 이루며, 상기 기판을 지지하는 지지 척과, 상기 지지 척을 두르는 링 어셈블리를 구비하는 지지 유닛; 및
상기 지지 유닛으로 헬륨 가스와 냉각 유체를 공급하는 온도 조절부를 포함하고,
상기 지지 유닛은,
상기 지지 척의 내부에 마련되며, 상기 기판으로 공급되는 상기 헬륨 가스가 경유하는 제1 순환 유로; 및
상기 제1 순환 유로와 연통되지 않고 상기 제1 순환 유로의 아래 위치하며, 상기 제1 순환 유로보다 직경이 크고, 상기 냉각 유체가 경유하는 제2 순환 유로를 포함하고,
상기 지지 척과 상기 기판은,
상기 기판의 중심을 기준으로 방사 방향으로 가상의 4개 영역으로 구획되어, 상기 기판의 중심 영역에 대응하는 제1 영역과, 상기 제1 영역의 외측에 위치하는 제2 영역과, 상기 제2 영역의 외측에 위치하는 제3 영역과, 상기 제3 영역의 외측에 위치하며, 상기 기판의 가장 자리 영역에 대응하는 제4 영역을 포함하며,
상기 제1 순환 유로는,
상기 제1 영역에 대응하는 위치에서 상기 기판으로 상기 헬륨 가스를 공급하는 제1 기체 유로;
상기 제2 영역에 대응하는 위치에서 상기 기판으로 상기 헬륨 가스를 공급하는 제2 기체 유로;
상기 제3 영역에 대응하는 위치에서 상기 기판으로 상기 헬륨 가스를 공급하는 제3 기체 유로; 및
상기 제4 영역에 대응하는 위치에서 상기 기판으로 상기 헬륨 가스를 공급하는 제4 기체 유로를 포함하고,
상기 제2 순환 유로는,
상기 제1 영역, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역에 대응하는 위치에서 상기 냉각 유체가 경유하는 제1 액체 유로; 및
상기 제1 액체 유로와 연통되지 않도록 분리되며, 상기 제4 영역에 대응하는 위치에서 상기 냉각 유체가 경유하는 제2 액체 유로를 포함하며,
상기 온도 조절부는,
상기 제1 기체 유로와 연결되며 제1 솔레노이드 밸브에 의해 유체압 또는 유량이 조절되는 제1 기체 공급부와, 상기 제2 기체 유로와 연결되며 제2 솔레노이드 밸브에 의해 유체압 또는 유량이 조절되는 제2 기체 공급부와, 상기 제3 기체 유로와 연결되며 제3 솔레노이드 밸브에 의해 유체압 또는 유량이 조절되는 제3 기체 공급부와, 상기 제4 기체 유로와 연결되며 제4 솔레노이드 밸브에 의해 유체압 또는 유량이 조절되는 제4 기체 공급부를 구비하는 열전달 매체 저장부; 및
상기 제1 액체 유로와 연결되며 제5 솔레노이드 밸브에 의해 유체압 또는 유량이 조절되는 제1 액체 공급부와, 상기 제2 액체 유로와 연결되며 제6 솔레노이드 밸브에 의해 유체압 또는 유량이 조절되는 제2 액체 공급부를 구비하는 냉각 유체 저장부를 포함하는, 기판 처리 장치.

A chamber in which a processing space for processing a substrate is formed;
A gas supply unit for supplying process gas to the above processing space;
A shower head unit provided at the upper portion of the processing space and spraying the process gas supplied from the gas supply unit into the processing space, the shower head unit forming the upper electrode;
A support unit having a lower electrode corresponding to the upper electrode in the processing space, a support chuck supporting the substrate, and a ring assembly surrounding the support chuck; and
Includes a temperature control unit that supplies helium gas and cooling fluid to the above support unit,
The above support unit,
A first circulation path provided inside the support chuck and through which the helium gas supplied to the substrate passes; and
A second circulation path is not connected to the first circulation path and is located below the first circulation path, has a diameter larger than the first circulation path, and includes a second circulation path through which the cooling fluid passes.
The above support chuck and the above substrate,
The substrate is divided into four virtual regions in a radial direction based on the center of the substrate, including a first region corresponding to the center region of the substrate, a second region located outside the first region, a third region located outside the second region, and a fourth region located outside the third region and corresponding to the edge region of the substrate.
The above first circulation path is,
A first gas path for supplying helium gas to the substrate at a location corresponding to the first region;
A second gas path for supplying helium gas to the substrate at a location corresponding to the second region;
A third gas path for supplying the helium gas to the substrate at a location corresponding to the third region; and
Including a fourth gas path for supplying the helium gas to the substrate at a location corresponding to the fourth region;
The above second circulation path is,
A first liquid path through which the cooling fluid passes at positions corresponding to the first region, the second region and the third region; and
A second liquid path is separated so as not to be in communication with the first liquid path, and includes a second liquid path through which the cooling fluid passes at a location corresponding to the fourth region,
The above temperature control unit,
A heat transfer medium storage unit having a first gas supply unit connected to the first gas path and having a fluid pressure or flow rate controlled by a first solenoid valve, a second gas supply unit connected to the second gas path and having a fluid pressure or flow rate controlled by a second solenoid valve, a third gas supply unit connected to the third gas path and having a fluid pressure or flow rate controlled by a third solenoid valve, and a fourth gas supply unit connected to the fourth gas path and having a fluid pressure or flow rate controlled by a fourth solenoid valve; and
A substrate processing device comprising a cooling fluid storage unit having a first liquid supply unit connected to the first liquid path and having a fluid pressure or flow rate controlled by a fifth solenoid valve, and a second liquid supply unit connected to the second liquid path and having a fluid pressure or flow rate controlled by a sixth solenoid valve.

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