KR101909478B1 - Apparatus for treating substrate - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예는 기판을 가스 처리하는 장치 및 방법을 제공한다. 기판 처리 장치는 기판이 반출입되는 개구가 형성되며, 내부에 처리 공간을 가지는 챔버, 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛, 상기 처리 공간에 가스를 공급하는 가스 공급 유닛, 그리고 상기 처리 공간에 위치되며, 상기 챔버의 내측벽을 보호하는 링 형상의 라이너 유닛을 포함하되, 상기 라이너 유닛은 상부 라이너, 상기 상부 라이너의 아래에 위치되는 하부 라이너, 그리고 상기 상부 라이너 및 상기 하부 라이너가 서로 밀착되는 밀착 위치 또는 서로 이격되는 이격 위치로 이동되도록 상기 상부 라이너 또는 상기 하부 라이너를 승하강시키는 승강 부재를 포함한다. 개구가 형성된 챔버의 내측벽은 상부 라이너 및 하부 라이너에 의해 감싸진다. 이로 인해 처리 공간은 상부 라이너 및 하부 라이너에 의해 대칭되는 공간을 가지고, 기판을 영역 별로 균일하게 가스 처리할 수 있다.Embodiments of the present invention provide an apparatus and method for gas treating a substrate. The substrate processing apparatus includes a chamber in which an opening through which a substrate is introduced and unloaded is formed, a chamber having a processing space therein, a substrate supporting unit for supporting the substrate in the processing space, a gas supply unit for supplying gas to the processing space, Wherein the liner unit includes a top liner, a bottom liner positioned below the top liner, and a bottom liner positioned between the top liner and the bottom liner so that the top liner and the bottom liner are in close contact with each other And an elevating member for moving the upper liner or the lower liner up and down so as to be moved to a close position or a spaced apart position from each other. The inner wall of the chamber in which the opening is formed is surrounded by an upper liner and a lower liner. As a result, the processing space has a space symmetrical by the upper liner and the lower liner, and the substrate can be uniformly gas-processed on a region-by-region basis.
Description
본 발명은 기판을 가스 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for gas treating a substrate.
반도체 소자를 제조하는 공정에 있어서 사진, 식각, 박막 증착, 이온 주입, 그리고 세정 등 다양한 공정들이 수행된다. 이러한 공정들 중 식각, 박막 증착, 이온 주입, 그리고 세정 공정에는 가스를 이용한 기판 처리 장치가 사용된다.In the process of manufacturing a semiconductor device, various processes such as photolithography, etching, thin film deposition, ion implantation, and cleaning are performed. Among these processes, a substrate processing apparatus using gas is used for etching, thin film deposition, ion implantation, and cleaning processes.
일반적으로 가스 처리 공정은 기판 상에 가스를 공급하여 기판을 처리하는 공정으로, 영역 별 균일도가 매우 중요하다. 이러한 가스 균일도는 온도, 기류, 그리고 주변 환경 등에 의해 쉽게 변화된다. 이에 따라 영역 별 가스 밀도가 불균일할 경우에는 기판의 일부 영역에 가스가 과잉 공급되어 일부 영역이 과잉 처리될 수 있다. 또한 기판의 다른 일부 영역에는 가스가 기준치에 미달된 량이 공급될 수 있다. In general, the gas processing step is a step of processing a substrate by supplying a gas onto the substrate, and uniformity in each region is very important. Such gas uniformity is easily changed by temperature, airflow, and the surrounding environment. Accordingly, when the gas density of each region is nonuniform, gas may be excessively supplied to a part of the substrate to over-treat some of the regions. In addition, an amount of gas that is less than the reference value may be supplied to another part of the substrate.
도 1은 일반적으로 가스 처리 장치를 보여주는 단면도이고, 도 2은 도 1의 챔버의 개구 영역에서 가스의 흐름을 확대해 보여주는 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 챔버(2) 내에 기판(W)이 놓여지면, 챔버(2)의 일측벽에 형성된 개구는 도어에 의해 차단된다. 챔버 내에는 공정 가스가 공급된다. Fig. 1 is a cross-sectional view generally showing a gas processing apparatus, and Fig. 2 is a cross-sectional view showing an enlarged view of a gas flow in an opening region of the chamber of Fig. 1 and 2, when the substrate W is placed in the
그러나 챔버(2)의 내부 공간(12)은 개구에 의해 비대칭적 공간으로 제공된다. 이로 인해 챔버(2) 내에는 와류가 형성되거나, 일부 기류가 개구에 정체되며, 기판(W)은 불균일하게 가스 처리된다.However, the
본 발명은 기판의 전체 영역을 균일하게 가스 처리할 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide an apparatus and a method for uniformly gas-treating an entire region of a substrate.
또한 본 발명은 기판을 가스 처리하는 처리 공간이 기판의 반출입구에 의해 비대칭적 공간으로 제공되는 것을 방지할 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.It is another object of the present invention to provide an apparatus and a method that can prevent a processing space for gas processing a substrate from being provided in an asymmetric space by a substrate entry / exit port.
본 발명의 실시예는 기판을 가스 처리하는 장치 및 방법을 제공한다. 기판 처리 장치는 기판이 반출입되는 개구가 형성되며, 내부에 처리 공간을 가지는 챔버, 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛, 상기 처리 공간에 가스를 공급하는 가스 공급 유닛, 그리고 상기 처리 공간에 위치되며, 상기 챔버의 내측벽을 보호하는 링 형상의 라이너 유닛을 포함하되, 상기 라이너 유닛은 상부 라이너, 상기 상부 라이너의 아래에 위치되는 하부 라이너, 그리고 상기 상부 라이너 및 상기 하부 라이너가 서로 밀착되는 밀착 위치 또는 서로 이격되는 이격 위치로 이동되도록 상기 상부 라이너 또는 상기 하부 라이너를 승하강시키는 승강 부재를 포함한다. Embodiments of the present invention provide an apparatus and method for gas treating a substrate. The substrate processing apparatus includes a chamber in which an opening through which a substrate is introduced and unloaded is formed, a chamber having a processing space therein, a substrate supporting unit for supporting the substrate in the processing space, a gas supply unit for supplying gas to the processing space, Wherein the liner unit includes a top liner, a bottom liner positioned below the top liner, and a bottom liner positioned between the top liner and the bottom liner so that the top liner and the bottom liner are in close contact with each other And an elevating member for moving the upper liner or the lower liner up and down so as to be moved to a close position or a spaced apart position from each other.
상기 이격 위치에는 상기 상부 라이너와 상기 하부 라이너의 이격된 공간이 상기 개구와 대응되는 높이를 가질 수 있다. 상기 상부 라이너는 환형의 링 형상으로 제공되고, 상기 하부 라이너는 상기 상부 라이너와 동일한 직경을 가지는 환형의 링 형상으로 제공될 수 있다. 상기 상부 라이너 및 상기 하부 라이너는 각각의 수직축이 서로 일치되도록 위치될 수 있다. 상기 장치는 상기 가스 공급 유닛 및 상기 라이너 유닛을 제어하는 제어기를 더 포함하되, 상기 제어기는 상기 처리 공간에 기판을 반출입하는 기판 반출입 단계와 상기 처리 공간에 위치된 기판을 가스 처리하는 기판 처리 단계가 수행되도록 상기 가스 공급 유닛 및 상기 라이너 유닛을 제어하되, 상기 기판 반출입 단계에는 상기 라이너 유닛이 이격 위치로 이동되고, 상기 기판 처리 단계에는 상기 라이너 유닛이 밀착 위치로 이동될 수 있다. The spaced apart spaces may have a height corresponding to the openings of the upper liner and the lower liner. The upper liner is provided in an annular ring shape, and the lower liner may be provided in an annular ring shape having the same diameter as the upper liner. The upper liner and the lower liner may be positioned such that their respective vertical axes coincide with each other. The apparatus further includes a controller for controlling the gas supply unit and the liner unit, wherein the controller includes a substrate carry-in / take-out step for carrying a substrate into and out of the processing space, and a substrate processing step for gas- The liner unit is moved to the separated position and the liner unit is moved to the close position in the substrate processing step.
상기 장치는 상기 하부 라이너의 하단으로부터 연장되며, 상기 기판 지지 유닛과 상기 챔버의 내측벽 사이에 위치되며 배플을 더 포함하되, 상기 처리 공간이 상기 챔버의 상벽, 상부 라이너, 하부 라이너, 기판 지지 유닛, 그리고 배플 간 조합에 의해 정의될 수 있다. 상기 기판 지지 유닛은 기판이 놓이는 상면을 가지며, 상기 상면에 핀홀을 가지는 지지판, 상기 핀홀에 제공되며, 상기 상면으로부터 기판을 들어올리거나 내려놓는 리프트핀, 그리고 상기 리프트핀을 지지하는 하판을 포함하되, 상기 승강 부재는 상기 리프트핀과 상기 베플을 서로 역방향으로 승하강 이동시키는 링크 아암 및 상기 하판을 승하강시키는 구동기를 포함할 수 있다. The apparatus further includes a baffle extending from a lower end of the lower liner and positioned between the substrate support unit and an inner wall of the chamber, the processing space including a top wall, a top liner, a bottom liner, , And a combination of baffles. Wherein the substrate supporting unit includes a supporting plate having an upper surface on which the substrate is placed and having a pinhole on the upper surface, a lift pin provided on the pinhole and lifting or lowering the substrate from the upper surface, and a lower plate supporting the lift pin, The elevating member may include a link arm for moving the lift pin and the baffle up and down in mutually opposite directions, and a driver for moving the lift plate up and down.
기판을 가스 처리하는 방법은 챔버에 형성된 개구를 통해 상기 챔버 내에 형성된 처리 공간으로 기판을 반출입하는 기판 반출입 단계 및 상기 처리 공간에 공정 가스를 공급하여 기판을 가스 처리하는 기판 처리 단계를 포함하되, 상기 기판 반출입 단계에는 상기 챔버의 내측벽을 보호하며, 상하 방향으로 위치되는 상부 라이너 및 하부 라이너가 서로 이격되는 이격 위치로 이동하고, 상기 기판 처리 단계에는 상기 상부 라이너 및 하부 라이너가 서로 밀착되는 밀착 위치로 이동하되, 상기 기판 반출입 단계에는 상기 개구 및 상기 상부 라이너와 상기 하부 라이너의 사이 공간을 통해 상기 기판을 반출입한다. A method of gas-treating a substrate includes a substrate carrying-in / out step for carrying a substrate into and out of a processing space formed in the chamber through an opening formed in the chamber, and a substrate processing step for gas-treating the substrate by supplying a processing gas to the processing space, The upper liner and the lower liner are moved to a spaced position where the upper liner and the lower liner are separated from each other while protecting the inner wall of the chamber, The substrate is carried in and out through the opening and a space between the upper liner and the lower liner.
상기 상부 라이너는 위치가 고정되고, 상기 하부 라이너는 상기 이격 위치 및 상기 밀착 위치로 이동되도록 상가 상하 방향으로 이동되며, 상기 기판을 지지하는 지지판에는 상기 기판을 들어올리거나 내려놓도록 승하강 이동되는 리프트핀이 제공되고, 상기 리프트핀은 상기 상하 방향과 반대되는 역방향으로 이동될 수 있다. 상기 기판 처리 단계에는 상기 공정 가스로부터 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 상기 기판 처리 단계에는 상기 공정 가스로 상기 기판을 식각 처리하는 식각 공정을 수행할 수 있다. Wherein the upper liner is fixed in position and the lower liner is moved up and down in a vertical direction so as to move to the spaced apart position and the close contact position and the support plate supporting the substrate is lifted and lowered to lift or lower the substrate, A pin is provided, and the lift pin can be moved in a direction opposite to the up-down direction. In the substrate processing step, a plasma can be generated from the process gas. In the substrate processing step, an etching process for etching the substrate with the process gas may be performed.
본 발명의 실시예에 의하면, 개구가 형성된 챔버의 내측벽은 상부 라이너 및 하부 라이너에 의해 감싸진다. 이로 인해 처리 공간은 상부 라이너 및 하부 라이너에 의해 대칭되는 공간을 가지고, 기판을 영역 별로 균일하게 가스 처리할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the inner wall of the chamber in which the opening is formed is surrounded by an upper liner and a lower liner. As a result, the processing space has a space symmetrical by the upper liner and the lower liner, and the substrate can be uniformly gas-processed on a region-by-region basis.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 상부 라이너 및 하부 라이너는 개구와 대응되는 높이의 이격 공간을 형성할 수 있다. 이로 인해 기판이 반출입되는 중에 기판과 라이너들 간에 간섭을 피할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the upper liner and the lower liner can form a spaced-apart space corresponding to the opening. Thereby avoiding interference between the substrate and the liner during substrate transfer.
도 1은 일반적으로 가스 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 2은 도 1의 챔버의 개구 영역에서 가스의 흐름을 확대해 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 3의 정전척를 보여주는 평면도이다.
도 5는 도 3의 배플을 보여주는 평면도이다.
도 6은 도 3의 라이너 유닛을 보여주는 사시도이다.
도 7 및 도 8은 도 3의 승강 부재에 의해 라이너 유닛이 이동되는 과정을 보여주는 도면들이다.
도 9 및 도 10은 도 3의 장치를 이용하여 기판을 처리하는 과정을 보여주는 도면들이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a cross-sectional view generally showing a gas processing apparatus.
2 is a cross-sectional view of an enlarged view of the flow of gas in the open region of the chamber of FIG.
3 is a cross-sectional view illustrating a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a plan view showing the electrostatic chuck of FIG.
Figure 5 is a top view of the baffle of Figure 3;
Figure 6 is a perspective view showing the liner unit of Figure 3;
FIGS. 7 and 8 are views showing the process of moving the liner unit by the lifting member of FIG.
FIG. 9 and FIG. 10 are views showing a process of processing a substrate using the apparatus of FIG.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.The embodiments of the present invention can be modified into various forms and the scope of the present invention should not be interpreted as being limited by the embodiments described below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Accordingly, the shapes of the components and the like in the drawings are exaggerated in order to emphasize a clearer description.
본 실시예는 플라즈마를 이용하여 기판을 식각하는 기판 처리 장치 및 방법에 대해 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 플라즈마를 이용하여 공정을 수행하는 장치라면 다양하게 적용 가능하다.The present embodiment describes a substrate processing apparatus and method for etching a substrate using plasma. However, the present invention is not limited thereto, and various apparatuses can be applied as long as the apparatus is a device that performs a process using plasma.
이하, 도 3 내지 도 10을 참조하여 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to Figs. 3 to 10. Fig.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다. 도 3을 참조하면, 기판 처리 장치는 챔버(100), 기판 지지 유닛(200), 가스 공급 유닛(300), 플라즈마 소스(400), 배플(500), 라이너 유닛(600), 그리고 제어기(700)를 포함한다.3 is a cross-sectional view illustrating a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 3, the substrate processing apparatus includes a
챔버(100)는 내부에 기판(W)이 처리되는 처리 공간(102)을 제공한다. 챔버(100)는 몸체(110) 및 커버(120)를 포함한다. 몸체(110)는 상부가 개방된 원통 형상으로 제공된다. 커버(120)는 몸체(110)의 상부를 개폐하도록 제공된다. 몸체(110)는 금속 재질로 제공된다. 예컨대, 몸체(110)는 알루미늄 재질로 제공되고, 커버(120)는 유전체 재질로 제공될 수 있다. 몸체(110)의 바닥면에는 배기홀(150)이 형성된다. 배기홀(150)은 배기 라인을 통해 감압 부재(160)에 연결된다. 감압 부재(160)는 배기 라인을 통해 배기홀(150)로 진공압을 제공한다. 공정 진행 중에 발생되는 부산물은 진공압에 의해 챔버(100)의 외부로 배출된다. 몸체(110)의 일측벽에는 개구(104)가 형성된다. 개구(104)는 수평 방향을 향하도록 제공된다. 측부에서 바라볼 때 개구(104)는 챔버(100)의 원주방향을 향하는 슬릿 형상으로 제공된다. 개구(104)는 기판(W)이 반입 또는 반출되는 통로(104)로서 기능한다. 개구(104)는 도어(106)에 의해 차단 또는 개방된다.The
기판 지지 유닛(200)은 처리 공간(102)에서 기판(W)을 지지한다. 기판 지지 유닛(200)은 정전기력을 이용하여 기판(W)을 지지하는 정전척(200)으로 제공될 수 있다. 선택적으로 기판 지지 유닛(200)은 기계적 클램핑과 같은 다양한 방식으로 기판(W)을 지지할 수 있다.The
정전척(200)은 유전판(210), 포커스링(250), 그리고 베이스(230)를 포함한다. 유전판(210)은 기판(W)을 직접 지지하는 지지판(210)으로 제공된다. 유전판(210)의 상면에는 기판(W)이 직접 놓인다. 유전판(210)은 원판 형상으로 제공된다. 유전판(210)은 기판(W)보다 작은 반경을 가질 수 있다. 일 예에 의하면, 유전판(210)의 상단은 챔버의 개구(104)와 대향되는 높이를 가질 수 있다. 유전판(210)의 상면에는 핀홀들(220)이 형성된다. 핀홀들(220)은 복수 개로 제공된다. 예컨대 핀홀들(220)은 3 개로 제공되며, 서로 간에 동일 간격으로 이격되게 위치될 수 있다. 핀홀들(220) 각각에는 리프트핀(222)이 위치되며, 리프트핀(222)은 상하 방향으로 승강 이동될 수 있다. 리프트핀(222)은 상단이 핀홀(220) 내에 제공되는 하강 위치 또는 핀홀(220)로부터 돌출되는 승강 위치로 이동될 수 있다. 리프트핀들(222)은 하판(224)에 의해 지지된다. 하판(224)은 베이스(230)에 위치된다. 리프트핀들(222)은 하판(224)과 함께 승강 이동이 가능하다. 유전판(210)의 내부에는 하부전극(212)이 설치된다. 하부전극(212)에는 전원(미도시)이 연결되고, 전원(미도시)으로부터 전력을 인가받는다. 하부전극(212)은 인가된 전력(미도시)으로부터 기판(W)이 유전판(210)에 흡착되도록 정전기력을 제공한다. 유전판(210)의 내부에는 기판(W)을 가열하는 히터(214)가 설치된다. 히터(214)는 하부전극(212)의 아래에 위치될 수 있다. 히터(214)는 나선 형상의 코일로 제공될 수 있다. 예컨대, 유전판(210)은 세라믹 재질로 제공될 수 있다. The
베이스(230)는 유전판(210)을 지지한다. 베이스(230)는 유전판(210)의 아래에 위치되며, 유전판(210)과 고정결합된다. 베이스(230)의 상면은 그 중앙영역이 가장자리영역에 비해 높도록 단차진 형상을 가진다. 베이스(230)는 그 상면의 중앙영역이 유전판(210)의 저면에 대응하는 면적을 가진다. 베이스(230)의 내부에는 냉각 유로(232)가 형성된다. 냉각 유로(232)는 냉각 유체가 순환하는 통로로 제공된다. 냉각 유로(232)는 베이스(230)의 내부에서 나선 형상으로 제공될 수 있다. The
포커스링(250)은 플라즈마를 기판(W)으로 집중시킨다. 포커스링(250)은 내측링(252) 및 외측링(254)을 포함한다. 내측링(252)은 유전판(210)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내측링(252)을 베이스(230)의 가장자리영역에 위치된다. 내측링(252)의 상면은 유전판(210)의 상면과 동일한 높이를 가지도록 제공된다. 내측링(252)의 상면 내측부는 기판(W)의 저면 가장자리영역을 지지한다. 예컨대, 내측링(252)은 도전성 재질로 제공될 수 있다. 외측링(254)은 내측링(252)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 외측링(254)은 베이스(230)의 가장자리영역에서 내측링(252)과 인접하게 위치된다. 외측링(254)의 상면은 내측링(252)의 상면에 비해 그 높이가 높게 제공된다. 일 예에 의하면, 외측링(254)의 상단은 센싱홀(110)보다 낮은 높이를 가질 수 있다. 외측링(254)은 절연 물질로 제공될 수 있다.The
가스 공급 유닛(300)은 기판 지지 유닛(200)에 지지된 기판(W) 상으로 공정 가스를 공급한다. 가스 공급 유닛(300)은 가스 저장부(350), 가스 공급 라인(330), 그리고 가스 유입 포트(310)를 포함한다. 가스 공급 라인(330)은 가스 저장부(350)와 가스 유입 포트(310)를 연결한다. 가스 저장부(350)에 저장된 공정 가스는 가스 공급 라인(330)을 통해 가스 유입 포트(310)으로 공급한다. 가스 공급 라인(330)에는 밸브가 설치되어 그 통로를 개폐하거나, 그 통로에 흐르는 가스의 유량을 조절할 수 있다.The
플라즈마 소스(400)는 챔버(100) 내에 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기시킨다. 플라즈마 소스(400)로는 유도 결합형 플라즈마(ICP: inductively coupled plasma) 소스가 사용될 수 있다. 플라즈마 소스(400)는 안테나(410) 및 외부전원(430)을 포함한다. 안테나(410)는 챔버(100)의 외측 상부에 배치된다. 안테나(410)는 복수 회 감기는 나선 형상으로 제공되고, 외부전원(430)과 연결된다. 안테나(410)는 외부전원(430)으로부터 전력을 인가받는다. 전력이 인가된 안테나(410)는 챔버(100)의 처리 공간(102)에 방전 공간을 형성한다. 방전 공간 내에 머무르는 공정 가스는 여기되어 플라즈마 상태를 유지할 수 있다. 일 예에 의하면, 플라즈마는 기판을 식각 처리할 수 있다. The
배플(500)은 처리 공간(102)에서 플라즈마를 영역 별로 균일하게 배기시킨다. 도 4는 도 3의 배플을 보여주는 평면도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 배플(500)은 베이스와 챔버(100)의 측벽 사이에 위치된다. 배플(500)은 환형의 링 형상을 가지도록 제공된다. 또한 배플(500)은 판 형상을 가지도록 제공된다. 배플(500)에는 복수의 슬릿홀(502)들이 형성된다. 슬릿홀(502)들은 배플(500)의 상면에서 저면까지 연장되는 홀로 제공된다. 슬릿홀(502)들은 배플(500)의 원주 방향을 따라 순차적으로 배열된다. 슬릿홀(502)들 각각은 배플(500)의 반경 방향을 향하는 길이 방향을 가진다. 각각의 슬릿홀(502)은 서로 간에 동일 간격으로 이격되게 제공된다. The
라이너 유닛(600)은 챔버(100)의 내벽을 보호한다. 라이너 유닛(600)은 플라즈마에 의해 챔버(100)가 손상되는 것을 방지한다. 도 5는 도 3의 라이너 유닛을 보여주는 사시도이다. 도 3 및 도 5를 참조하면, 라이너 유닛(600)은 상부 라이너(620), 하부 라이너(640), 그리고 승강 부재(660)를 포함한다. 상부 라이너(620)는 환형의 링 형상을 가지도록 제공된다. 상부 라이너(620)는 중심축이 상하 방향을 향하는 수직축으로 제공된다. 상부 라이너(620)는 몸체(110)의 개구(104)를 기준으로 개구(104)의 상부 영역에 해당되는 몸체(110)의 내측벽을 감싸도록 제공될 수 있다. 상부 라이너(620)는 몸체(110)의 내측벽과 밀착되게 위치된다. 즉, 상부 라이너(620)의 하단은 개구(104)보다 위에 위치될 수 있다. 상부 라이너(620)는 챔버(100)의 내경과 동일한 외경을 가질 수 있다.The
하부 라이너(640)는 상부 라이너(620)의 아래에 위치된다. 하부 라이너(640)는 상부 라이너(620)와 동일한 직경을 가지는 환형의 링 형상을 가진다. 하부 라이너(640)는 상부 라이너(620)와 동일한 중심축을 가지도록 제공된다. 즉, 상부 라이너(620)의 하단과 하부 라이너(640)의 상단은 서로 일치되게 위치된다. 상부 라이너(620)와 하부 라이너(640)가 서로 이격되는 공간은 개구(104)와 대응되는 높이에 제공된다. 배플(500)은 하부 라이너(640)의 하단으로부터 수직하게 연장되는 판으로 제공될 수 있다. 배플(500)은 하부 라이너(640)의 내측에 위치된다. 일 예에 의하면, 처리 공간(102)은 챔버(100)의 상벽, 상부 라이너(620), 하부 라이너(640), 기판 지지 유닛(200), 그리고 배플(500) 간 조합에 의해 정의될 수 있다.The
승강 부재(660)는 상부 라이너(620)와 하부 라이너(640) 간에 상대 높이를 조절한다. 승강 부재(660)는 상부 라이너(620)와 하부 라이너(640) 중 하나를 승하강시킨다. 승강 부재(660)는 상부 라이너(620)와 하부 라이너(640)를 밀착 위치 또는 이격 위치로 이동시킨다. 여기서 밀착위치는 상부 라이너(620)와 하부 라이너(640)가 서로 밀착되어 접촉되는 위치이고, 이격 위치는 상부 라이너(620)와 하부 라이너(640)가 서로 이격되는 위치로 정의한다. 본 실시예에는 상부 라이너(620)가 챔버(100)에 고정되고, 하부 라이너(640)가 승하강되는 것으로 설명한다. 하부 라이너(640)는 승강 이동되어 상부 라이너(620)와 밀착되고, 하강 이동되어 상부 라이너(620)와 이격될 수 있다. The lifting
승강 부재(660)는 리프트핀(222)과 라이너 유닛(600)을 함께 이동시킨다. 승강 부재(660)는 리프트핀(222)과 하부 라이너(640)를 상하 방향에 대해 서로 역방향으로 이동시킨다. 일 예에 의하면, 리프트핀(222)은 승강 이동 시 하부 라이너(640)는 하강 이동될 수 있다. 또한 리프트핀(222)은 하강 이동 시 하부 라이너(640)는 승강 이동될 수 있다. 즉 리프트핀(222)이 지지판(210)으로부터 기판(W)을 들어올리도록 승강 위치로 이동되면, 하부 라이너(640)는 이격 위치로 이동될 수 있다. 리프트핀(222)이 지지판(210)에 기판(W)을 내려놓도록 하강 위치로 이동되면, 하부 라이너(640)는 밀착 위치로 이동될 수 있다.The
승강 부재(660)는 링크 아암(664)과 구동기(662)를 포함한다. 도 7 및 도 8을 참조하면, 링크 아암(664) 및 구동기(662)는 베이스에 제공된다. 링크 아암(664)은 하판(224)과 배플(500)을 서로 연결한다. 링크 아암(664)은 양단이 서로 상이한 높이를 가지도록 제공된다. 링크 아암(664)은 일단이 승강 이동되면 타단이 하강 이동되고, 일단이 하강 이동되면 타단이 승강 이동되도록 제공된다. 링크 아암(664)의 일단에는 하판(224)이 설치되고, 타단에는 배플(500)이 설치된다. 링크 아암(664)은 하판(224)이 승강 이동 시 배플(500)이 하강 이동되도록, 그리고 하판(224)이 하강 이동 시 배플(500)이 승강 이동되도록 이동 가능하다. 구동기(662)는 하판(224)은 승강 위치 또는 하강 위치로 이동시킨다. 예컨대, 구동기(662)는 실린더 또는 모터일 수 있다. 링크 아암(664)은 2 이상의 링크가 서로 연결된 아암일 수 있다.The lifting
제어기(700)는 가스 공급 유닛(300) 및 라이너 유닛(600)을 제어한다. 제어기(700)는 기판 반출입 단계 및 기판 처리 단계가 수행되도록 각 유닛(300,600)을 제어한다. 기판 반출입 단계는 챔버(100)의 개구(104)를 통해 기판(W)이 처리 공간(102)에 반출입되는 단계이다. 기판 처리 단계는 처리 공간(102)에 위치된 기판(W)을 플라즈마 처리하는 단계이다. 기판 반출입 단계는 처리 공간(102)이 개구(104)를 통해 외부와 통하도록 제공된다. 기판 처리 단계는 처리 공간(102)이 라이너 유닛(600)에 의해 외부로부터 밀폐된다. The
기판 처리 단계 이전의 기판 반출입 단계는 기판(W)을 처리 공간(102)에 반입하는 단계일 수 있다. 기판 반출입 단계가 수행되면, 개구(104)는 개방되고 라이너 유닛(600)은 이격 위치로 이동된다. 라이너 유닛(600)이 이격 위치로 이동되는 동시에 리프트핀(222)은 승강 위치로 이동된다. 반송 로봇(미도시)에 의해 리프트핀(222)에는 기판(W)이 놓여지고, 개구(104)는 도어(106)에 의해 닫혀지며, 라이너 유닛(600)은 밀착 위치로 이동된다. 라이너 유닛(600)이 밀착 위치로 이동되는 동시에 리프트핀(222)은 하강 위치로 이동된다. 리프트핀(222)에 올려진 기판(W)은 지지판(210)의 상면에 안착된다.The step of loading / unloading the substrate before the substrate processing step may be a step of bringing the substrate W into the
도 9 및 도 10은 도 3의 장치를 이용하여 기판을 처리하는 과정을 보여주는 도면들이다. 도 9 및 도 10을 참조하면, 지지판(210)에는 기판(W)이 놓여지고, 기판 처리 단계가 진행된다. 기판 처리 단계가 수행되면, 처리 공간(102)이 라이너 유닛(600)에 의해 외부로부터 차단된 상태에서, 처리 공간(102)에 공정 가스가 공급되고, 플라즈마 소스에 의해 여기된 공정 가스는 기판(W)을 플라즈마 처리한다. FIG. 9 and FIG. 10 are views showing a process of processing a substrate using the apparatus of FIG. 9 and 10, the substrate W is placed on the
기판(W)의 플라즈마 처리가 완료되면, 다시 기판 반출입 단계가 수행된다. 기판 처리 단계 이후의 기판 반출입 단계는 기판(W)을 처리 공간(102)으로부터 반출하는 단계일 수 있다. 라이너 유닛(600)은 밀착 위치에서 이격 위치로 이동된다. 라이너 유닛(600)이 이격 위치로 이동되는 동시에 리프트핀(222)은 하강 위치에서 승강 위치로 이동된다. 기판(W)은 지지판(210)으로부터 들어 올려지고, 반송 로봇(미도시)는 기판(W)을 처리 공간(102)으로부터 반출한다.When the plasma processing of the substrate W is completed, the substrate carrying-in / out step is carried out again. The substrate carrying-out step after the substrate processing step may be a step of taking the substrate W out of the
예컨대, 기판(W)의 플라즈마 처리 공정은 식각 처리 공정일 수 있다. 처리 공간(102)은 커버(120), 라이너 유닛(600), 배플(500), 그리고 유전판(210)에 의해 정의되며, 이는 중심축을 기준으로 대칭되는 공간으로 제공된다. 이에 따라 기판(W)의 전체 영역은 균일하게 플라즈마 처리될 수 있다.For example, the plasma processing process of the substrate W may be an etching process. The
또한 라이너 유닛은 리프트핀을 승강 이동시키는 승강 부재에 의해 이동된다. 이로 인해 라이너 유닛을 승강 이동시키기 위한 별도의 구동기가 제공되지 않으며, 이는 기판 처리 장치의 공간 효율을 향상시킬 수 있다.Further, the liner unit is moved by an elevating member for moving the lift pin up and down. As a result, no separate driver for lifting and moving the liner unit is provided, which can improve the space efficiency of the substrate processing apparatus.
본 실시예는 기판을 플라즈마 처리하는 장치에 대해 설명하였으나, 기판을 외부로부터 밀폐된 위치에서 기판을 가스 처리하는 장치라면 다양하게 적용 가능하다.Although the present embodiment has been described with respect to an apparatus for plasma-processing a substrate, it can be applied variously as long as it is an apparatus for gas-treating a substrate in a closed position from the outside.
100: 챔버 102: 처리 공간
104: 개구 110: 몸체
120: 커버 200: 기판 지지 유닛
600: 라이너 유닛 620: 상부 라이너
640: 하부 라이너 660: 승강 부재100: chamber 102: processing space
104: opening 110: body
120: cover 200: substrate support unit
600: liner unit 620: upper liner
640: lower liner 660: lifting member
Claims (11)
상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛과;
상기 처리 공간에 가스를 공급하는 가스 공급 유닛과;
상기 처리 공간에 위치되며, 상기 챔버의 내측벽을 보호하는 링 형상의 라이너 유닛과;
상기 처리 공간의 가스가 배기되는 슬릿홀이 형성되는 배플을 포함하되,
상기 라이너 유닛은,
상부 라이너와;
상기 상부 라이너의 아래에 위치되는 하부 라이너와;
상기 상부 라이너 및 상기 하부 라이너가 서로 밀착되는 밀착 위치 또는 서로 이격되는 이격 위치로 이동되도록 상기 하부 라이너를 승하강시키는 승강 부재를 포함하고,
상기 챔버는,
상부가 개방된 통 형상의 몸체와;
상기 몸체의 상부를 밀폐하는 커버를 포함하되,
상기 배플은 상기 하부 라이너의 하단으로부터 연장되며, 상기 기판 지지 유닛과 상기 하부 라이너 사이에 위치되고,
상기 승강 부재는 상기 배플과 연결되어 상기 배플을 승강시킴으로써 상기 하부 라이너를 승강시키고,
상기 이격 위치에서 상기 상부 라이너와 상기 하부 라이너 사이의 이격된 공간은 상기 개구에 대응되며,
상기 처리 공간은 상기 커버, 상기 밀착 위치에 위치되는 상기 상부 라이너 및 상기 하부 라이너, 상기 배플, 그리고 기판 지지 유닛 간 조합에 의해 정의되며,
상기 처리 공간 내 가스는 상기 배플에 제공된 상기 슬릿홀을 통해서 직접 상기 처리 공간의 아래 방향으로 상기 처리 공간의 외부로 배기되는 기판 처리 장치.A chamber in which an opening through which the substrate is taken in and out is formed, the chamber having a processing space therein;
A substrate supporting unit for supporting the substrate in the processing space;
A gas supply unit for supplying gas to the processing space;
A ring shaped liner unit located in the processing space and protecting the inner wall of the chamber;
And a baffle in which a slit hole is formed in which the gas in the processing space is exhausted,
Wherein the liner unit comprises:
A top liner;
A lower liner positioned below said upper liner;
And a lifting member for lifting and lowering the lower liner to move the upper liner and the lower liner to a close contact position where the upper liner and the lower liner are in close contact with each other,
The chamber may comprise:
A tubular body having an open top;
And a cover for sealing the upper portion of the body,
Wherein the baffle extends from a lower end of the lower liner and is positioned between the substrate support unit and the lower liner,
Wherein the lifting member is connected to the baffle to lift and lower the baffle,
Wherein the spaced apart space between the upper and lower liners in the spaced apart position corresponds to the opening,
Wherein the processing space is defined by a combination of the cover, the upper liner and the lower liner, the baffle, and the substrate support unit located in the close position,
Wherein the gas in the processing space is exhausted out of the processing space directly below the processing space through the slit hole provided in the baffle.
상기 상부 라이너는 환형의 링 형상으로 제공되고,
상기 하부 라이너는 상기 상부 라이너와 동일한 직경을 가지는 환형의 링 형상으로 제공되는 기판 처리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the upper liner is provided in an annular ring shape,
Wherein the lower liner is provided in an annular ring shape having the same diameter as the upper liner.
상기 상부 라이너 및 상기 하부 라이너는 각각의 수직축이 서로 일치되도록 위치되는 기판 처리 장치.The method of claim 3,
Wherein the upper liner and the lower liner are positioned so that their respective vertical axes coincide with each other.
상기 장치는,
상기 가스 공급 유닛 및 상기 라이너 유닛을 제어하는 제어기를 더 포함하되,
상기 제어기는 상기 처리 공간에 기판을 반출입하는 기판 반출입 단계와 상기 처리 공간에 위치된 기판을 가스 처리하는 기판 처리 단계가 수행되도록 상기 가스 공급 유닛 및 상기 라이너 유닛을 제어하되,
상기 기판 반출입 단계에는 상기 라이너 유닛이 이격 위치로 이동되고,
상기 기판 처리 단계에는 상기 라이너 유닛이 밀착 위치로 이동되는 기판 처리 장치.The method according to claim 1 or 3,
The apparatus comprises:
Further comprising a controller for controlling said gas supply unit and said liner unit,
Wherein the controller controls the gas supply unit and the liner unit such that a substrate carrying-in / out step for carrying the substrate in and out of the processing space and a substrate processing step for gassing the substrate placed in the processing space are performed,
The liner unit is moved to a spaced position at the substrate loading / unloading step,
And the liner unit is moved to the close position in the substrate processing step.
상기 기판 지지 유닛은,
기판이 놓이는 상면을 가지며, 상기 상면에 핀홀을 가지는 지지판과;
상기 핀홀에 제공되며, 상기 상면으로부터 기판을 들어올리거나 내려놓는 리프트핀과;
상기 리프트핀을 지지하는 하판을 포함하되,
상기 승강 부재는,
상기 리프트핀과 상기 배플을 서로 역방향으로 승하강 이동시키는 링크 아암과;
상기 하판을 승하강시키는 구동기를 포함하는 기판 처리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the substrate supporting unit comprises:
A support plate having a top surface on which the substrate is placed and having a pinhole on the top surface;
A lift pin provided on the pinhole and lifting or lowering the substrate from the upper surface;
And a lower plate for supporting the lift pins,
The elevating member
A link arm for moving the lift pin and the baffle up and down in opposite directions;
And a driver for moving the lower plate up and down.
상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛과;
상기 처리 공간에 가스를 공급하는 가스 공급 유닛과;
상기 처리 공간에 위치되며, 상기 챔버의 상부 내측벽을 보호하는 링 형상의 상부 라이너와;
상기 상부 라이너의 아래에 위치하며, 상기 챔버의 하부 내측벽을 보호하는 링 형상의 하부 라이너와;
상기 하부 라이너의 하단에 내측 방향으로 연결되고 상기 기판 지지 유닛과 상기 하부 라이너 사이에 위치하며, 상기 처리 공간의 가스가 배기되는 슬릿홀이 형성되는 배플과;
상기 배플과 연결되어 상기 배플을 승강시킴으로써 상기 하부 라이너를 승강시키고, 상기 하부 라이너를 상승시켜 상기 상부 라이너에 밀착되는 밀착 위치로 이동시키고, 상기 하부 라이너를 하강시켜 상기 상부 라이너에 이격되는 이격 위치로 이동시키는 승강 부재를 포함하되,
상기 기판 지지 유닛은,
기판이 놓이는 상면을 가지고 상기 상면에 핀홀이 형성되는 지지판과,
상기 핀홀에 수용되며, 상기 상면으로부터 기판을 들어올리거나 내려놓도록 승강하는 리프트핀과,
상기 리프트핀을 지지하는 하판을 포함하고,
상기 챔버는,
상부가 개방된 통 형상의 몸체와;
상기 몸체의 상부를 밀폐하는 커버를 포함하되,
상기 승강 부재는 상기 하판과 연결되어 상기 리프트핀을 승강시키고,
상기 이격 위치에서 상기 상부 라이너와 상기 하부 라이너 사이의 이격된 공간은 상기 개구에 대응되며,
상기 승강 부재는 상기 리프트핀과 상기 배플을 서로 역방향으로 승하강 이동시키고,
상기 처리 공간은 상기 커버, 상기 밀착 위치에 위치되는 상기 상부 라이너 및 상기 하부 라이너, 상기 배플, 그리고 기판 지지 유닛 간 조합에 의해 정의되며,
상기 처리 공간 내 가스는 상기 배플에 제공된 상기 슬릿홀을 통해서 직접 상기 처리 공간의 아래 방향으로 상기 처리 공간의 외부로 배기되는 기판 처리 장치.A chamber in which an opening through which the substrate is taken in and out is formed, the chamber having a processing space therein;
A substrate supporting unit for supporting the substrate in the processing space;
A gas supply unit for supplying gas to the processing space;
A ring shaped top liner positioned in the processing space and protecting the top inner wall of the chamber;
A lower ring-shaped liner positioned below the upper liner and protecting the lower inner wall of the chamber;
A baffle connected inward to a lower end of the lower liner and positioned between the substrate support unit and the lower liner, the baffle defining a slit hole through which the gas in the processing space is exhausted;
The baffle is moved up and down to raise and lower the lower liner to move the lower liner up to the close position where it is brought into close contact with the upper liner and lower the lower liner to be separated from the upper liner And a lifting member for moving the lifting member,
Wherein the substrate supporting unit comprises:
A support plate having a top surface on which the substrate is placed and a pinhole formed on the top surface,
A lift pin accommodated in the pinhole and lifted and lowered to lift or lower the substrate from the upper surface,
And a lower plate for supporting the lift pins,
The chamber may comprise:
A tubular body having an open top;
And a cover for sealing the upper portion of the body,
The lift member is connected to the lower plate to lift and lift the lift pin,
Wherein the spaced apart space between the upper and lower liners in the spaced apart position corresponds to the opening,
Wherein the lift member lifts and moves the lift pin and the baffle in directions opposite to each other,
Wherein the processing space is defined by a combination of the cover, the upper liner and the lower liner, the baffle, and the substrate support unit located in the close position,
Wherein the gas in the processing space is exhausted out of the processing space directly below the processing space through the slit hole provided in the baffle.
상기 승강 부재는 상기 리프트핀과 상기 배플을 연결하는 링크 아암을 포함하고,
상기 승강 부재가 상기 하판을 상승시키는 때에 상기 리프트핀은 상승하고, 상기 링크 아암을 통해 상기 하판과 연결되는 상기 배플은 하강하며,
상기 승강 부재가 상기 하판을 하강시키는 때에 상기 리프트핀은 하강하고, 상기 링크 아암을 통해 상기 하판과 연결되는 상기 배플은 상승하는 기판 처리 장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the lifting member includes a link arm connecting the lift pin and the baffle,
When the lift member lifts the lower plate, the lift pin rises and the baffle connected to the lower plate through the link arm descends,
Wherein the lift pin descends when the elevating member descends the lower plate, and the baffle connected to the lower plate via the link arm rises.
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