KR101966810B1 - Substrate treating apparatus and substrate treating method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 내부에 공정 공간이 형성된 공정 챔버; 상기 공정 챔버 내에 배치되며 기판을 지지하는 기판 플레이트; 상기 기판 플레이트의 상부에 배치되며, 복수의 슬롯들이 형성된 안테나; 상기 안테나의 위쪽에 위치되고, 그 측면과 상기 공정 챔버의 내면 사이에 설정 체적을 갖는 링 형상의 설치 공간이 형성되도록 하는 유전판을 포함한다.The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method. According to an aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus including: a processing chamber having a processing space formed therein; A substrate plate disposed within the process chamber and supporting the substrate; An antenna disposed on the substrate plate and having a plurality of slots; And a dielectric plate positioned above the antenna and forming a ring-shaped installation space having a predetermined volume between the side surface and the inner surface of the process chamber.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{Substrate treating apparatus and substrate treating method}[0001] DESCRIPTION [0002] Substrate treating apparatus and substrate treating method [

본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method.

플라스마는 매우 높은 온도나, 강한 전계 혹은 고주파 전자계(RF Electromagnetic Fields)에 의해 생성되며, 이온이나 전자, 라디칼등으로 이루어진 이온화된 가스 상태를 말한다. 반도체 소자 제조 공정에서는 플라스마를 사용하여 다양한 공정을 수행한다. 일 예로 식각 공정은 플라스마에 함유된 이온 입자들이 기판과 충돌함으로써 수행된다.Plasma is an ionized gas state produced by very high temperature, strong electric field or RF electromagnetic fields, and composed of ions, electrons, radicals, and so on. In the semiconductor device manufacturing process, various processes are performed using plasma. For example, the etching process is performed by colliding the ion particles contained in the plasma with the substrate.

안테나는 공정 가스에 마이크로파를 인가하여 공정 가스를 플라스마 상태로 여기시킨다. 안테나에는 마이크로파가 투과하는 슬롯들이 형성된다. 안테나에 형성된 슬롯들의 형상 및 배열에 따라 전계가 달리 형성된다.The antenna applies a microwave to the process gas to excite the process gas into a plasma state. The antennas are formed with slots through which microwaves are transmitted. The electric field is formed differently depending on the shape and arrangement of the slots formed in the antenna.

본 발명은 기판을 효율적으로 처리하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention provides a substrate processing apparatus and a substrate processing method for efficiently processing a substrate.

또한, 본 발명의 공정 공간의 에너지 분포를 조절 가능한 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.It is also intended to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of adjusting the energy distribution of the process space of the present invention.

본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 공정 공간이 형성된 공정 챔버; 상기 공정 챔버 내에 배치되며 기판을 지지하는 기판 플레이트; 상기 기판 플레이트의 상부에 배치되며, 복수의 슬롯들이 형성된 안테나; 상기 안테나의 위쪽에 위치되고, 그 측면과 상기 공정 챔버의 내면 사이에 설정 체적을 갖는 링 형상의 설치 공간이 형성되도록 하는 유전판을 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a process chamber comprising: a process chamber having a process space formed therein; A substrate plate disposed within the process chamber and supporting the substrate; An antenna disposed on the substrate plate and having a plurality of slots; And a dielectric plate disposed above the antenna and having a ring-shaped installation space formed between the side surface and the inner surface of the process chamber, the ring-shaped installation space having a setting volume.

또한, 상기 기판 처리 장치는 상기 설치 공간에 위치되는 조절 부재를 더 포함할 수 있다.Further, the substrate processing apparatus may further include an adjustment member positioned in the installation space.

또한, 상기 조절 부재는 호(arc)형상으로 제공될 수 있다.Further, the adjustment member may be provided in an arc shape.

또한, 상기 조절 부재는 내측면이 도체로 제공될 수 있다.Further, the adjustment member may be provided with an inner surface as a conductor.

또한, 상기 조절 부재의 상기 내측면은 접지될 수 있다.Further, the inner surface of the regulating member may be grounded.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 안테나를 통해 공정 챔버에 형성된 공정 공간에 마이크로파를 인가하여 플라즈마를 여기하여 기판을 처리하는 기판 처리 장법에 있어서, 상기 안테나의 위쪽에 위치된 유전판의 측면과 상기 공정 챔버의 내측면 사이에 링 형상의 설치 공간을 형성하는 단계; 상기 설치 공간에 조절 부재를 위치시켜, 상기 마이크로파가 상기 안테나의 중심에서 반경 방향으로 진행한 후 반사되는 위치를 조절하는 단계를 포함하는 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a substrate processing method for processing a substrate by exciting a plasma by applying a microwave to a processing space formed in a process chamber through an antenna, Forming a ring-shaped mounting space between the inner surfaces of the chamber; And adjusting a position where the microwave is reflected in the radial direction from the center of the antenna after positioning the adjustment member in the installation space.

또한, 상기 조절 부재는 호(arc)형상으로 제공될 수 있다.Further, the adjustment member may be provided in an arc shape.

또한, 상기 조절 부재는 내측면이 도체로 제공될 수 있다.Further, the adjustment member may be provided with an inner surface as a conductor.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 공정 챔버의 내측에 위치된 안테나와 상기 안테나의 위쪽에 유전판이 위치되는 기판 처리 장치를 가동 시키는 단계; 상기 공정 챔버의 내측에 형성되고 기판이 처리되는 공간인 공정 공간에서 에너지 분포를 검사하는 단계; 및 상기 유전판의 외측에서 마이크로파가 반사되는 위치를 영역별로 조절하는 단계를 포함하는 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: operating a substrate processing apparatus having an antenna positioned inside a process chamber and a dielectric plate disposed above the antenna; Inspecting an energy distribution in a process space which is a space formed inside the process chamber and in which the substrate is processed; And controlling a position of the microwave to be reflected on the outer side of the dielectric plate for each region.

또한, 상기 마이크로파가 반사되는 위치의 조절은 호 형상을 갖는 조절 부재를 상기 유전판의 외측 둘레 일부에 위치시켜 이루어 질 수 있다.In addition, the position of the reflection of the microwave may be adjusted by locating a control member having a arc shape on a part of the outer circumference of the dielectric plate.

또한, 상기 조절 부재는 내측면이 도체로 제공될 수 있다.Further, the adjustment member may be provided with an inner surface as a conductor.

또한, 상기 유전판의 둘레에는 상기 조절 부재가 복수 개 위치될 수 있다.In addition, a plurality of the adjustment members may be disposed around the dielectric plate.

또한, 상기 조절 부재들 각각의 두께는 상이하게 제공될 수 있다.Further, the thickness of each of the adjustment members may be differently provided.

본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판을 효율적으로 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a substrate processing apparatus and a substrate processing method that can efficiently process a substrate can be provided.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 공정 공간의 에너지 분포를 조절 가능할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of adjusting an energy distribution of a process space can be provided.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 공정 챔버의 상부가 개방된 상태의 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다.
도 3은 조절 부재를 나타내는 도면이다.
도 4는 조절 부재가 위치되지 않은 부분을 나타내는 도면이다.
도 5는 조절 부재가 위치된 부분을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a view showing a substrate processing apparatus with an upper part of the processing chamber opened.
3 is a view showing an adjusting member.
4 is a view showing a portion in which the adjustment member is not positioned;
5 is a view showing a portion in which an adjustment member is located;

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the following embodiments. This embodiment is provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Thus, the shape of the elements in the figures has been exaggerated to emphasize a clearer description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다.1 is a view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 기판(W)에 대하여 플라스마 공정 처리를 수행한다. 기판 처리 장치(10)는 공정 챔버(100), 지지 유닛(200), 가스 공급부(300), 마이크로파 인가 유닛(400), 그리고 안테나(520) 부재(500)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the substrate processing apparatus 10 performs plasma processing on a substrate W. As shown in FIG. The substrate processing apparatus 10 includes a process chamber 100, a support unit 200, a gas supply unit 300, a microwave application unit 400, and an antenna 520 member 500.

공정 챔버(100)는 내부에 공정 공간(101)이 형성되며, 공정 공간(101)은 기판(W)처리 공정이 수행되는 공간으로 제공된다. 공정 챔버(100)는 바디(110)와 커버(120)를 포함할 수 있다. 바디(110)는 상면이 개방되며 내부에 공간이 형성된다. 커버(120)는 바디(110)의 상단에 놓이며, 바디(110)의 개방된 상면을 밀폐한다. 커버(120)는 상부 공간이 하부 공간보다 더 큰 반경을 갖도록 하단부 내측이 단차질 수 있다.The process chamber 100 is provided with a process space 101 therein and the process space 101 is provided with a space in which the process of processing the substrate W is performed. The process chamber 100 may include a body 110 and a cover 120. The upper surface of the body 110 is opened and a space is formed therein. The cover 120 is placed on top of the body 110 and seals the open top surface of the body 110. The cover 120 may be stepped inside the lower end so that the upper space has a larger radius than the lower space.

공정 챔버(100)의 일 측벽에는 개구(미도시)가 형성될 수 있다. 개구는 기판(W)이 공정 챔버(100) 내부로 출입할 수 있는 통로로 제공된다. 개구는 도어(미도시)에 의해 개폐된다. An opening (not shown) may be formed in one side wall of the process chamber 100. The opening is provided as a passage through which the substrate W can enter and exit the process chamber 100. The opening is opened and closed by a door (not shown).

공정 챔버(100)의 바닥면에는 배기홀(102)이 형성된다. 배기홀(102)은 배기 라인(131)과 연결된다. 배리 라인(131)을 통한 배기로, 공정 챔버(100)의 내부는 상압보다 낮은 압력으로 유지될 수 있다. 그리고, 공정 과정에서 발생한 반응 부산물 및 공정 챔버(100) 내부에 머무르는 가스는 배기 라인(131)을 통해 외부로 배출될 수 있다.An exhaust hole 102 is formed in the bottom surface of the process chamber 100. The exhaust hole 102 is connected to the exhaust line 131. With the exhaust through the barrier line 131, the interior of the process chamber 100 can be maintained at a pressure lower than normal pressure. The reaction byproducts generated in the process and the gas remaining in the process chamber 100 may be discharged to the outside through the exhaust line 131.

지지 유닛(200)은 공정 챔버(100)의 내부에 위치하며, 기판(W)을 지지한다. 지지 유닛(200)은 지지 플레이트(210), 리프트 핀(미도시), 히터(220)와 지지축(230)을 포함한다.The support unit 200 is located inside the process chamber 100 and supports the substrate W. [ The support unit 200 includes a support plate 210, a lift pin (not shown), a heater 220, and a support shaft 230.

지지 플레이트(210)는 소정 두께를 가지며, 기판(W) 보다 큰 반경을 갖는 원판으로 제공된다. 지지 플레이트(210)의 상면에는 기판(W)이 놓인다. 지지 플레이트(210)에는 기판(W)을 고정하는 구성이 제공되지 않으며, 기판(W)은 지지 플레이트(210)의 상면에 놓인 상태로 공정에 제공되거나, 지지 플레이트(210)는 정전기력을 이용하여 기판(W)을 고정시키는 정전 척으로 제공되거나, 기계적 클램핑 방식으로 기판(W)을 고정시키는 척으로 제공될 수 있다.The support plate 210 has a predetermined thickness and is provided as a disk having a larger radius than the substrate W. [ The substrate W is placed on the upper surface of the support plate 210. The support plate 210 is not provided with a structure for fixing the substrate W and the substrate W is provided to the process while being placed on the upper surface of the support plate 210 or the support plate 210 is rotated by using the electrostatic force May be provided as an electrostatic chuck for fixing the substrate W, or may be provided as a chuck for fixing the substrate W in a mechanical clamping manner.

리프트 핀은 복수 개 제공되며, 지지 플레이트(210)에 형성된 핀 홀(미도시)들 각각에 위치한다. 리프트 핀들은 핀 홀들을 따라 상하방향으로 이동하며, 기판(W)을 지지 플레이트(210)에 로딩하거나 지지 플레이트(210)에 놓인 기판(W)을 언로딩 한다.A plurality of lift pins are provided and located in each of the pin holes (not shown) formed in the support plate 210. The lift pins move up and down along the pin holes to load the substrate W onto the support plate 210 or unload the substrate W placed on the support plate 210. [

히터(220)는 지지 플레이트(210)의 내부에 제공된다. 히터(220)는 나선 형상의 코일로 제공되며, 균일한 간격으로 지지 플레이트(210) 내부에 매설될 수 있다. 히터(220)는 외부 전원(미도시)과 연결되며, 외부 전원에서 인가된 전류에 저항함으로써 열을 발생시킨다. 발생된 열은 지지 플레이트(210)를 거쳐 기판(W)으로 전달되며, 기판(W)을 소정 온도로 가열한다.The heater 220 is provided inside the support plate 210. The heater 220 is provided as a helical coil and can be embedded in the support plate 210 at uniform intervals. The heater 220 is connected to an external power source (not shown) and generates heat by resistance to a current applied from an external power source. The generated heat is transferred to the substrate W via the support plate 210, and the substrate W is heated to a predetermined temperature.

지지축(230)은 지지 플레이트(210)의 하부에 위치하며, 지지 플레이트(210)를 지지한다.The support shaft 230 is positioned below the support plate 210 and supports the support plate 210.

가스 공급부(300)는 공정 챔버(100) 내부로 공정 가스를 공급한다. 가스 공급부(300)는 공정 챔버(100)의 측벽에 형성된 가스 공급홀(105)을 통해 공정 챔버(100) (100) 내부로 공정 가스를 공급할 수 있다.The gas supply unit 300 supplies the process gas into the process chamber 100. The gas supply unit 300 may supply the process gas into the process chamber 100 through the gas supply hole 105 formed in the side wall of the process chamber 100.

마이크로파 인가 유닛(400)은 안테나(520) 부재(500)로 마이크로파를 인가한다.The microwave application unit 400 applies microwaves to the antenna 520 member 500.

마이크로파 인가 유닛(400)은 마이크로파 발생기(410), 제1도파관(420), 제2도파관(430), 위상 변환기(440), 그리고 매칭 네트워크(450)를 포함한다.The microwave application unit 400 includes a microwave generator 410, a first waveguide 420, a second waveguide 430, a phase shifter 440, and a matching network 450.

마이크로파 발생기(410)는 마이크로파를 발생시킨다. The microwave generator 410 generates a microwave.

제1도파관(420)은 마이크로파 발생기(410)와 연결되며, 내부에 통로가 형성된다. 마이크로파 발생기(410)에서 발생된 마이크로파는 제1도파관(420)을 따라 위상 변화기(440) 측으로 전달된다.The first waveguide 420 is connected to the microwave generator 410 and a passageway is formed therein. The microwave generated by the microwave generator 410 is transmitted to the phase changer 440 along the first waveguide 420.

제2도파관(430)은 제1도판관(420)의 끝단에서 수직한 방향으로 아래로 연장되며, 내부에 통로가 형성된다. 위상 변환기(440)에서 위상이 변환된 마이크로파는 제2도파관(430)를 따라 안테나(520) 측으로 전달된다.The second waveguide 430 extends downward in the vertical direction at an end of the first plate pipe 420, and a passage is formed therein. The microwave whose phase is converted in the phase converter 440 is transmitted to the antenna 520 side along the second waveguide 430.

위상 변환기(440)는 제1도파관(420)과 제2도파관(430)이 접속되는 지점에 제공되며, 마이크로파의 위상을 변화시킨다. 위상 변환기(440)은 콘 형상으로 제공될 수 있다. 위상 변환기(440)는 제1도파관(420)으로부터 전달된 마이크로파를 모드가 변환된 상태로 제2도파관(430)에 전파한다. 위상 변환기(440)는 마이크로파를 TE 모드에서 TEM 모드로 변환시킬 수 있다.The phase shifter 440 is provided at a point where the first waveguide 420 and the second waveguide 430 are connected to change the phase of the microwave. The phase shifter 440 may be provided in a cone shape. The phase shifter 440 propagates the microwave transmitted from the first waveguide 420 to the second waveguide 430 in a mode-converted state. The phase converter 440 may convert the microwave into TE mode to TEM mode.

매칭 네트워크(450)는 제1도파관(420)에 제공된다. 매칭 네트워크(450)는 제1도파관(420)을 통해 전파되는 마이크로파를 소정 주파수로 매칭시킨다. The matching network 450 is provided in the first waveguide 420. The matching network 450 matches the microwave propagated through the first waveguide 420 to a predetermined frequency.

안테나(520) 부재(500)는 내부 도체(510) 및 안테나(520)를 포함한다. The antenna 520 member 500 includes an inner conductor 510 and an antenna 520.

내부 도체(510)는 제2도파관(430) 내에 위치한다. 내부 도체(510)는 원기둥 형상의 로드(rod)로 제공되며, 그 길이방향이 상하방향과 나란하게 배치된다. 내부 도체(520)의 상단은 위상 변환기(434)의 하단부에 삽입 고정된다. 내부 도체(510)는 아래 방향으로 연장되어 그 하단이 공정 챔버(100)의 내부에 위치한다. 내부 도체(510)의 하단은 안테나(520)의 중심에 고정 결합된다. 내부 도체(510)는 안테나(520)의 상면에 수직하게 배치된다. 내부 도체(510)는 구리 재질의 로드에 제1도금막과 제2도금막이 순차적으로 코팅되어 제공될 수 있다. 실시 예에 의하면, 제1 도금막은 니켈(Ni) 재질이고, 제2 도금막은 금(Au) 재질로 제공될 수 있다. 마이크로파는 주로 제1 도금막을 통해 안테나(520)로 전파된다.The inner conductor 510 is located within the second waveguide 430. The inner conductor 510 is provided as a rod in the form of a cylinder, and its longitudinal direction is arranged in parallel with the up-and-down direction. The upper end of the inner conductor 520 is inserted and fixed to the lower end of the phase shifter 434. The inner conductor 510 extends downward and its lower end is located inside the process chamber 100. The lower end of the inner conductor 510 is fixedly coupled to the center of the antenna 520. The inner conductor 510 is vertically disposed on the upper surface of the antenna 520. The inner conductor 510 may be provided by sequentially coating a first plated film and a second plated film on a copper rod. According to the embodiment, the first plating film may be made of nickel (Ni) and the second plating film may be provided of gold (Au). The microwave is propagated mainly to the antenna 520 through the first plated film.

안테나(520)는 지지 플레이트(210)와 마주 배치된다. 안테나(520)는 두께가 얇은 원판으로 제공되며, 복수의 슬롯(521)들이 서로 이격하여 형성된다. 마이크로파는 슬롯(521)들을 투과하여 유전판(620)으로 전달된다.The antenna 520 is disposed opposite the support plate 210. The antenna 520 is provided as a thin disk, and a plurality of slots 521 are formed spaced apart from each other. The microwaves are transmitted through the slots 521 to the dielectric plate 620.

도 2는 공정 챔버의 상부가 개방된 상태의 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다.Fig. 2 is a view showing a substrate processing apparatus in a state in which an upper part of the processing chamber is opened.

도 1 및 도 2를 참조하면, 지파관(610)은 안테나(520)의 상부에 위치하며, 소정 두께를 갖는 원판으로 제공된다. 지파관(610)은 공정 챔버(100)의 상부 내측에 대응되는 형상을 갖는다. 지파관(610)의 측면은 공정 챔버(100)의 내측면과 설정 거리 이격 되게 제공되어, 지과관의 측면과 공정 챔버(100)의 내측면 사이에는 설정 체적의 설치 공간(611)이 링 형상으로 형성된다. Referring to FIGS. 1 and 2, the waveguide 610 is disposed on an upper portion of the antenna 520 and is provided as a disk having a predetermined thickness. The trench tube 610 has a shape corresponding to the upper inside of the process chamber 100. The side surface of the tribo tube 610 is provided so as to be spaced apart from the inner surface of the process chamber 100 by a predetermined distance so that the setting space 611 of the set volume is formed between the side surface of the paper tube and the inner surface of the process chamber 100, .

지파관(610)은 알루미나, 석영등의 유전체로 제공된다. 내부 도체(510)를 통해 수직 방향으로 전파된 마이크로파는 지파관(610)의 반경 방향으로 전파된다. 지파관(610)에 전파된 마이크로파는 파장이 압축되며, 공진된다.The trench tube 610 is provided with a dielectric such as alumina, quartz, or the like. The microwaves propagated in the vertical direction through the inner conductor 510 propagate in the radial direction of the waveguide tube 610. The wavelength of the microwave propagated to the waveguide 610 is compressed and resonated.

유전판(620)은 안테나(520)의 하부에 위치하며, 소정 두께를 갖는 원판으로 제공된다. 유전판(620)은 알루미나, 석영등의 유전체로 제공된다. 유전판(620)의 저면은 내측으로 만입된 오목면으로 제공된다. 유전판(620)은 저면이 커버(120)의 하단과 동일 높이에 위치할 수 있다. 유전판(620)의 측부는 상단이 하단보다 큰 반경을 갖도록 단차진다. 유전판(620)의 상단은 커버(120)의 단차진 하단부에 놓인다. 유전판(620)의 하단은 커버(120)의 하단부보다 작은 반경을 가지며, 커버(120)의 하단부와 소정 간격을 유지한다. 마이크로파는 유전판(620)을 거쳐 공정 챔버(100) 내부로 방사된다. 방사된 마이크로파의 전계에 의하여 공정 챔버(100) 내에 공급된 공정 가스는 플라스마 상태로 여기된다. The dielectric plate 620 is disposed under the antenna 520 and is provided as a disk having a predetermined thickness. The dielectric plate 620 is provided with a dielectric such as alumina, quartz, or the like. The bottom surface of the dielectric plate 620 is provided with a concave surface recessed inward. The dielectric plate 620 may be positioned at the same height as the lower end of the cover 120. The side of the dielectric plate 620 is stepped so that the upper end has a larger radius than the lower end. The upper end of the dielectric plate 620 is placed at the stepped lower end of the cover 120. The lower end of the dielectric plate 620 has a smaller radius than the lower end of the cover 120 and maintains a predetermined distance from the lower end of the cover 120. The microwave is radiated into the process chamber 100 through the dielectric plate 620. The process gas supplied into the process chamber 100 by the electric field of the emitted microwaves is excited into a plasma state.

실시 예에 의하면, 지파관(610), 안테나(520) 그리고 유전판(620)은 서로 밀착될 수 있다.According to the embodiment, the waveguide 610, the antenna 520, and the dielectric plate 620 can be in close contact with each other.

도 3은 조절 부재를 나타내는 도면이다.3 is a view showing an adjusting member.

도 3을 참조하면, 조절 부재(700)는 호(arc)형상으로 제공된다. 조절 부재(700)는 설치 공간(611)에 대응되는 형상으로 제공되어, 설치 공간(611) 가운데 일부 영역에 위치될 수 있다. 조절 부재(700)의 내측면은 마이크로파를 반사 가능하게 제공된다. 예를 들어, 조절 부재(700)의 전체 또는 내측면은 도체로 제공될 수 있다.Referring to FIG. 3, the adjustment member 700 is provided in an arc shape. The adjustment member 700 may be provided in a shape corresponding to the installation space 611 and may be located in a part of the installation space 611. The inner surface of the regulating member 700 is provided so as to reflect microwaves. For example, the entire or inner surface of the adjustment member 700 may be provided as a conductor.

도 4는 조절 부재가 위치되지 않은 부분을 나타내는 도면이고, 도 5는 조절 부재가 위치된 부분을 나타내는 도면이다.Fig. 4 is a view showing a portion where the adjustment member is not placed, and Fig. 5 is a view showing a portion where the adjustment member is located.

지파관(610)의 측면과 마주보는 공정 챔버(100)의 내면은 마이크로파를 반사 가능하게 제공된다. 일 예로, 지파관(610)의 측면과 마주보는 공정 챔버(100)의 내면은 도체로 제공된다. 따라서, 지파관(610) 및 안테나(520)의 표면을 통해 중심에서 외측 방향으로 전파된 마이크로파 가운데 일부는 안테나(520)의 슬롯을 통해 공정 공간(101)으로 방사 되고, 일부는 공정 챔버(100)의 내면에 도달된 후 내측으로 반사(이하, 반사파)된다. 내부 도체를 통해 전파된 후 반경 방향으로 전파되는 마이크로파와 반사파는 서로 간섭하여 합성파를 형성할 수 있다. 이와 같은 합성파로 인해, 마이크로파는 지파관(610) 및 안테나(520)의 영역별에 따라 상이한 진폭을 가지고 되고, 이로 인해 공정 공간(101)으로 방사되는 에너지가 영역별로 불균일 하게 된다.The inner surface of the process chamber 100 facing the side of the trench tube 610 is provided to reflect microwaves. As an example, the inner surface of the process chamber 100 facing the side of the trench tube 610 is provided as a conductor. A portion of the microwaves propagated from the center through the surface of the waveguide tube 610 and the antenna 520 are radiated into the process space 101 through the slot of the antenna 520 and a portion of the microwaves propagated from the process chamber 100 (Hereinafter referred to as a reflected wave). The microwave propagated through the inner conductor and propagating in the radial direction and the reflected wave can interfere with each other to form a composite wave. Due to such a synthetic wave, the microwaves have different amplitudes depending on the regions of the waveguide 610 and the antenna 520, so that the energy radiated to the process space 101 becomes nonuniform in each region.

공정 챔버(100)의 내면, 지파관(610), 안테나(520)는 중심을 기준으로 대칭성을 가지도록 설계 및 가공되나, 이들 구성의 재료가 모든 영역에서 균일하지 않은 점, 가공상의 비대칭성 발생 등으로 인해 실제 기판 처리 장치(10)에서 공정 챔버(100)의 내면, 지파관(610), 안테나(520)는 중심을 기준으로 방향에 따라 비대칭성이 발생될 수 있다. 이와 같은 비대칭성으로 인해, 중심을 기준으로 지파관(610)과 안테나(520)의 일부 방향 또는 일부 영역에는 비대칭성이 발생된다. 이들 비대칭성은 중심에서 외측 방향으로 전파되는 마이크로파, 마이크로파가 반사되는 위치, 반사파 등에 영향을 미친다. 그리고, 이로 인해, 이들 방향 또는 이들 영역의 합성파가 다른 부분과 상이하게 하여, 이들 방향 또는 이들 영역의 하부로 전달되는 에너지(전계, electric field)가 다른 영역과 차이가 발생한다.The inner surface of the process chamber 100, the trench tube 610, and the antenna 520 are designed and fabricated to have symmetry with respect to the center, but the material of these structures is not uniform in all areas, The asperity of the inner surface of the process chamber 100, the waveguide 610 and the antenna 520 in the actual substrate processing apparatus 10 may be asymmetrical with respect to the center. Because of this asymmetry, asymmetry is generated in some directions or in some regions of the waveguide 610 and the antenna 520 with respect to the center. The asymmetry affects the microwave propagating from the center to the outer side, the position where the microwave is reflected, and the reflected wave. As a result, these directions or the synthetic waves of these regions are different from other portions, and the energy (electric field) transmitted to these directions or to the lower portion of these regions differs from other regions.

이에 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치(10)는 다음과 같은 방법으로, 영역별로 마이크로파가 반사되는 위치를 조절하여 영역에 따른 에너지의 불균형을 조절할 수 있다.Accordingly, the substrate processing apparatus 10 according to the embodiment of the present invention can adjust the unevenness of the energy according to the region by adjusting the reflection position of the microwave for each region by the following method.

먼저, 지지 유닛(200)에 기판(W)이 위치된 상태로 기판(W)을 처리하는 방식으로 기판 처리 장치(10)를 가동하거나, 기판(W)이 없는 상태에서 기판 처리 장치(10)를 시험 가동할 수 있다.First, the substrate processing apparatus 10 is operated in such a manner that the substrate W is processed in a state where the substrate W is placed on the support unit 200, or the substrate processing apparatus 10 is operated without the substrate W, .

이 후, 기판 처리 장치(10)가 동작하는 과정에서 공정 공간(101)의 영역별 전계를 모니터링 하는 방법, 공정 공간(101)의 영역별 또는 처리되는 기판(W)의 영역별 온도를 모니터링 하는 방법, 또는 처리된 기판(W)의 영역별 처리 정도를 검사하는 방법을 통해 다른 영역에 비해 에너지의 분포 정도가 불균일한 영역을 추출할 수 있다.Thereafter, a method of monitoring the electric field for each region of the process space 101 in the process of operating the substrate processing apparatus 10, a method for monitoring the electric field for each region of the process space 101 or for each region of the processed substrate W Or a method of examining the degree of processing of the treated substrate W, it is possible to extract a region where the degree of distribution of energy is uneven compared to other regions.

그리고, 에너지의 분포가 불균일한 영역으로 판별된 부분에 조절 부재(700)를 삽입할 수 있다. 이 때, 조절 부재(700)의 내면은 접지되어, 마이크로파에 의해 차징되는 것이 방지될 수 있다. 조절 부재(700)가 삽입되면, 중심에서 공정 챔버(100)의 내면까지의 거리(a)에 비해, 중심에서 조절 부재(700)의 내면까지의 거리(b)가 짧아 짐에 따라, 중심에서 외측 방향으로 전파된 마이크로파가 진행하는 거리 및 반사되는 지점이 달라지게 된다. 그에 따라, 조절 부재(700)가 삽입되면 반사파 및 합성파를 조절되어, 에너지의 분포 정도를 개선할 수 있다. 또한, 삽입되는 조절 부재(700)는 조절이 수행되는 영역에 맞는 중심각을 갖는 호가 선택될 수 있다. 또한, 조절 부재(700)는 마이크로파가 반사되는 위치를 조절하기 위해 반경 방향으로의 두께가 조절될 수 있다.In addition, the adjustment member 700 can be inserted into the region where the distribution of the energy is determined to be nonuniform. At this time, the inner surface of the regulating member 700 is grounded and can be prevented from being charged by the microwave. As the distance b from the center to the inner surface of the adjustment member 700 becomes shorter than the distance a from the center to the inner surface of the process chamber 100 when the adjustment member 700 is inserted, The distance traveled by the microwaves propagated in the outward direction and the reflected spot are different. Accordingly, when the adjusting member 700 is inserted, the reflected wave and the synthetic wave can be adjusted to improve the degree of energy distribution. Also, the inserted adjusting member 700 can be selected with a radius having a central angle corresponding to the area in which the adjustment is performed. In addition, the adjustment member 700 can be adjusted in thickness in the radial direction to adjust the position where the microwave is reflected.

또한, 조절 부재(700)는 설치 공간(611)의 둘레를 따라 연속적으로 또는 단속적으로 2개 이상이 함께 설치될 수 있다. 즉, 조절이 수행되는 영역이 2개 이상이 존재하는 경우, 각각의 영역 외측에 각각 조절 부재(700)가 위치될 수 있다. 이 때, 반사파 및 합성파를 조절의 정도에 따라, 각각의 조절 부재(700)의 두께는 동일하거나 상이할 수 있다.In addition, two or more adjustment members 700 may be installed along the circumference of the installation space 611 either continuously or intermittently. That is, when there are two or more regions where adjustment is performed, the adjustment member 700 may be positioned outside each region. At this time, depending on the degree of control of the reflected wave and the synthetic wave, the thickness of each of the control members 700 may be the same or different.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The foregoing detailed description is illustrative of the present invention. In addition, the foregoing is intended to illustrate and explain the preferred embodiments of the present invention, and the present invention may be used in various other combinations, modifications, and environments. That is, it is possible to make changes or modifications within the scope of the concept of the invention disclosed in this specification, within the scope of the disclosure, and / or within the skill and knowledge of the art. The embodiments described herein are intended to illustrate the best mode for implementing the technical idea of the present invention and various modifications required for specific applications and uses of the present invention are also possible. Accordingly, the detailed description of the invention is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments. It is also to be understood that the appended claims are intended to cover such other embodiments.

100: 공정 챔버 200: 지지 유닛
300: 가스 공급부 400: 마이크로파 인가 유닛
410: 마이크로파 발생기 420: 제1도파관
430: 제2도파관 520: 안테나100: process chamber 200: support unit
300: gas supply unit 400: microwave application unit
410: Microwave generator 420: First waveguide
430: second waveguide 520: antenna

Claims (14)

내부에 공정 공간이 형성된 공정 챔버;
상기 공정 챔버 내에 배치되며 기판을 지지하는 기판 플레이트;
상기 기판 플레이트의 상부에 배치되며, 복수의 슬롯들이 형성된 안테나;
상기 안테나의 위쪽에 위치되고, 그 측면과 상기 공정 챔버의 내면 사이에 설정 체적을 갖는 링 형상의 설치 공간이 형성되도록 하는 지파관;
상기 지파관과 상기 공정 챔버 사이의 상기 설치 공간에 위치되는 조절 부재를 포함하고,
상기 조절 부재는 상기 지파관의 원주 방향으로 비대칭 형상을 구비하는 기판 처리 장치.A process chamber in which a process space is formed;
A substrate plate disposed within the process chamber and supporting the substrate;
An antenna disposed on the substrate plate and having a plurality of slots;
A ground wave tube positioned above the antenna and having a ring-shaped installation space having a predetermined volume between the side surface and the inner surface of the process chamber;
And an adjustment member located in said installation space between said tribological tube and said process chamber,
Wherein the adjusting member has an asymmetrical shape in the circumferential direction of the wave guide tube. 제1 항에 있어서,
상기 조절 부재는 상기 지파관의 원주 방향으로 두께가 다른 부분을 포함하는 기판 처리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the adjusting member comprises a portion having a different thickness in a circumferential direction of the waveguide tube. 제1 항에 있어서,
상기 조절 부재는 호(arc)형상으로 제공되는 기판 처리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the adjustment member is provided in an arc shape. 제1 항에 있어서,
상기 조절 부재는, 상기 지파관과 이격되어 배치되고 내측면이 도체로 제공되는 기판 처리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the adjustment member is disposed apart from the trenched pipe and the inner surface is provided as a conductor. 제4 항에 있어서,
상기 조절 부재의 상기 내측면은 상기 공정 챔버의 내면에 접지되는 기판 처리 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the inner surface of the adjustment member is grounded to the inner surface of the process chamber. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 공정 챔버의 내측에 위치된 안테나와 상기 안테나의 위쪽에 지파관이 위치되는 기판 처리 장치를 가동 시키는 단계;
상기 공정 챔버의 내측에 형성되고 기판이 처리되는 공간인 공정 공간에서 에너지 분포를 검사하는 단계; 및
상기 지파관의 외측에서 마이크로파가 반사되는 위치를 영역별로 조절하는 단계를 포함하며,
상기 마이크로파가 반사되는 위치의 조절은 상기 지파관의 원주 방향으로 비대칭 형상을 구비하는 조절부재를 상기 지파관과 상기 공정 챔버 사이에 위치시켜 이루어 지는 기판 처리 방법.Operating a substrate processing apparatus having an antenna positioned inside the process chamber and a tribo tube above the antenna;
Inspecting an energy distribution in a process space which is a space formed inside the process chamber and in which the substrate is processed; And
And adjusting the position of the microwave reflected by the outside of the waveguide tube by region,
Wherein the adjustment of the position where the microwave is reflected is performed by positioning an adjusting member having an asymmetric shape in the circumferential direction of the waveguide tube between the waveguide tube and the process chamber. 삭제delete 제9 항에 있어서,
상기 조절 부재는 내측면이 도체로 제공되고 상기 지파관과 이격되도록 배치하는 기판 처리 방법.10. The method of claim 9,
Wherein the adjusting member is disposed so that an inner side thereof is provided as a conductor and is spaced apart from the waveguide tube. 제9 항에 있어서,
상기 지파관의 둘레에는 상기 조절 부재가 복수 개 위치되는 기판 처리 방법.10. The method of claim 9,
And a plurality of the adjustment members are disposed around the waveguide. 제12 항에 있어서,
상기 조절 부재들 각각의 두께는 상이하게 제공되는 기판 처리 방법.13. The method of claim 12,
Wherein the thickness of each of the adjustment members is provided differently. 삭제delete
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