KR102395029B1 - Apparatus and method for treating a substrate - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공한다. 본 발명에 의한 기판 처리 장치는, 내부에 처리공간을 가지는 챔버와; 상기 처리공간에 위치하며 기판을 지지하는 지지 유닛과; 상기 챔버로 처리 가스를 공급하는 가스 공급 유닛과; 상기 처리 가스를 상기 지지 유닛의 상부로 공급하는 샤워 헤드 유닛과; 그리고 상기 샤워 헤드 유닛을 냉각하는 냉각 유닛을 포함하고, 상기 샤워 헤드 유닛은, 샤워 헤드와; 상기 샤워 헤드 상부에 위치하고, 내부에 냉각 유로를 가지는 냉각 플레이트를 포함하고, 상기 냉각 유닛은, 냉각 유체를 저장하는 공급 탱크와; 상기 공급 탱크로부터 상기 냉각 유로에 상기 냉각 유체를 공급하는 공급 라인과; 상기 냉각 유로에 흐르는 상기 냉각 유체를 상기 공급 탱크로 회수하는 회수 라인과; 상기 공급 라인에서 분기되어 상기 공급 라인에 흐르는 상기 냉각 유체를 상기 공급 탱크로 회수하는 분기 라인과; 상기 공급 라인에 설치되는 밸브와; 상기 밸브를 제어하는 제어기를 포함한다.The present invention provides a substrate processing apparatus and a substrate processing method. A substrate processing apparatus according to the present invention includes: a chamber having a processing space therein; a support unit positioned in the processing space to support a substrate; a gas supply unit supplying a processing gas to the chamber; a shower head unit supplying the processing gas to an upper portion of the support unit; and a cooling unit for cooling the shower head unit, wherein the shower head unit includes: a shower head; a cooling plate positioned above the shower head and having a cooling passage therein, wherein the cooling unit includes: a supply tank configured to store a cooling fluid; a supply line for supplying the cooling fluid from the supply tank to the cooling passage; a recovery line for recovering the cooling fluid flowing through the cooling passage to the supply tank; a branch line branching from the supply line and collecting the cooling fluid flowing in the supply line to the supply tank; a valve installed in the supply line; and a controller for controlling the valve.
Description
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 샤워 헤드 유닛을 적정한 온도로 냉각시킬 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method, and more particularly, to a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of cooling a shower head unit to an appropriate temperature.
플라즈마는 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 공정은 플라즈마를 사용하여 식각 공정을 수행한다. 식각 공정은 플라즈마에 함유된 이온 입자들이 기판과 충돌함으로써 수행된다.Plasma is generated by a very high temperature, a strong electric field, or a high-frequency electromagnetic field (RF Electromagnetic Fields), and refers to an ionized gas state composed of ions, electrons, radicals, and the like. In a semiconductor device manufacturing process, an etching process is performed using plasma. The etching process is performed when ion particles contained in plasma collide with the substrate.
식각 공정은 챔버 내부에서 수행된다. 챔버 내부로 공정 가스가 공급되고, 챔버 내부에 고주파 전력을 인가하여 공정가스를 플라즈마 상태로 여기시킨다. 기판을 식각하는 공정은 준비 단계, 처리 단계, 클리닝 단계로 이루어진다. 준비 단계는 기판을 처리 하기 전에 챔버를 공정 처리를 위해 적정한 환경으로 설정하는 단계이고, 처리 단계는 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 단계이며, 클리닝 단계는 기판을 처리한 이후에 발생한 부산물(By-Product) 등을 클리닝하는 단계이다.The etching process is performed inside the chamber. A process gas is supplied into the chamber, and high-frequency power is applied to the inside of the chamber to excite the process gas into a plasma state. The process of etching a substrate includes a preparation step, a processing step, and a cleaning step. The preparation stage is a stage to set the chamber to an appropriate environment for processing before processing the substrate, the processing stage is a stage to process the substrate using plasma, and the cleaning stage is a by-product (By-) generated after processing the substrate. Product) is a step to clean.
공정 가스에 플라즈마 상태로 여기시킬 때, 샤워 헤드 유닛이 일반적으로 사용된다. 샤워 헤드 유닛은 전원과 연결되어 상부 전극으로 기능하며, 샤워 헤드의 상부에는 히터가 설치되는 가스 분사판이 위치한다. 기판을 식각하는 처리 단계에서는 플라즈마에 의한 열 발생으로 샤워 헤드 유닛이 과열된다. 샤워 헤드 유닛이 과열되면, 샤워 헤드가 빠르게 식각되어 샤워 헤드의 교체주기가 짧아지고, 유지보수 비용이 증대된다. 또한, 샤워 헤드에는 가스가 통과하는 분사홀이 형성되어 있는데, 과열로 인해 분사홀이 변형되어, 결과적으로 가스가 균일하게 공급되지 못한다. When energizing the process gas into a plasma state, a shower head unit is generally used. The shower head unit is connected to a power source and functions as an upper electrode, and a gas injection plate on which a heater is installed is positioned above the shower head. In the processing step of etching the substrate, the shower head unit is overheated due to heat generation by plasma. When the shower head unit is overheated, the shower head is etched quickly, thereby shortening the replacement cycle of the shower head and increasing the maintenance cost. In addition, the shower head has an injection hole through which the gas passes, but the injection hole is deformed due to overheating, and as a result, the gas is not uniformly supplied.
이를 방지하기 위해 샤워 헤드 유닛을 순환하는 냉각 유체를 공급하는 냉각 유닛이 제공된다. 그러나, 냉각 유체의 온도를 과냉각 시킬 경우, 플라즈마에 의한 열 발생이 적은 준비 단계 및 클리닝 단계에서는 샤워 헤드 유닛이 과냉각된다. 샤워 헤드 유닛이 과냉각되면 기판 표면에 증착되는 공정 부산물의 양을 증가시켜 공정 오염의 문제가 발생한다. In order to prevent this, a cooling unit for supplying a cooling fluid circulating in the shower head unit is provided. However, when the temperature of the cooling fluid is supercooled, the shower head unit is supercooled in the preparation step and the cleaning step in which heat generated by plasma is small. When the shower head unit is overcooled, the amount of process by-products deposited on the substrate surface increases, resulting in process contamination.
본 발명은 샤워 헤드 유닛을 냉각할 수 있는 기판 처리 장치 및 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a processing method capable of cooling a shower head unit.
또한, 본 발명은 샤워 헤드 유닛이 과냉각 되는 것을 방지할 수 있는 기판 처리 장치 및 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a processing method capable of preventing the shower head unit from being overcooled.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited thereto, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다. The present invention provides a substrate processing apparatus.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 기판을 처리하는 장치에 있어서, 내부에 처리공간을 가지는 챔버와; 상기 처리공간에 위치하며 기판을 지지하는 지지 유닛과; 상기 챔버로 처리 가스를 공급하는 가스 공급 유닛과; 상기 처리 가스를 상기 지지 유닛의 상부로 공급하는 샤워 헤드 유닛과; 그리고 상기 샤워 헤드 유닛을 냉각하는 냉각 유닛을 포함하고, 상기 샤워 헤드 유닛은, 샤워 헤드와; 상기 샤워 헤드 상부에 위치하고, 내부에 냉각 유로를 가지는 냉각 플레이트를 포함하고, 상기 냉각 유닛은, 냉각 유체를 저장하는 공급 탱크와; 상기 공급 탱크로부터 상기 냉각 유로에 상기 냉각 유체를 공급하는 공급 라인과; 상기 냉각 유로에 흐르는 상기 냉각 유체를 상기 공급 탱크로 회수하는 회수 라인과; 상기 공급 라인에서 분기되어 상기 공급 라인에 흐르는 상기 냉각 유체를 상기 공급 탱크로 회수하는 분기 라인과; 상기 공급 라인에 설치되는 밸브와; 상기 밸브를 제어하는 제어기를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided an apparatus for processing a substrate, comprising: a chamber having a processing space therein; a support unit positioned in the processing space to support a substrate; a gas supply unit supplying a processing gas to the chamber; a shower head unit supplying the processing gas to an upper portion of the support unit; and a cooling unit for cooling the shower head unit, wherein the shower head unit includes: a shower head; a cooling plate positioned above the shower head and having a cooling passage therein, the cooling unit comprising: a supply tank storing a cooling fluid; a supply line for supplying the cooling fluid from the supply tank to the cooling passage; a recovery line for recovering the cooling fluid flowing through the cooling passage to the supply tank; a branch line branching from the supply line and collecting the cooling fluid flowing in the supply line to the supply tank; a valve installed in the supply line; and a controller for controlling the valve.
일 실시 예에 따르면, 상기 분기 라인은 상기 회수 라인에 연결된다.According to an embodiment, the branch line is connected to the recovery line.
일 실시 예에 따르면, 상기 밸브는 상기 공급 라인으로부터 상기 분기 라인이 분기되는 분기점에 설치된다.According to an embodiment, the valve is installed at a branch point where the branch line is branched from the supply line.
일 실시 예에 따르면, 상기 공급 라인은 상기 분기점의 상류에 위치하는 전방 공급 라인과 상기 분기점의 하류에 위치하는 후방 공급 라인을 포함하고, 상기 밸브는, 상기 분기점에 설치되고, 상기 전방 공급 라인, 후방 공급 라인 및 상기 분기 라인과 연결되는 바디와; 상기 바디 내부에 삽입되어 회동 가능하게 제공되는 회동 부재와; 상기 회동 부재를 구동하는 구동기를 포함하고, 상기 회동 부재의 회전에 의해 상기 냉각 유체가 상기 후방 공급 라인에 공급되는 공급 유량과 상기 냉각 유체가 상기 분기 라인으로 회수되는 회수 유량을 제어한다.According to an embodiment, the supply line includes a front supply line located upstream of the junction and a rear supply line located downstream of the junction, wherein the valve is installed at the junction, the front supply line; a body connected to the rear supply line and the branch line; a rotation member inserted into the body and provided rotatably; and a driver for driving the rotation member, and by rotation of the rotation member, a supply flow rate at which the cooling fluid is supplied to the rear supply line and a recovery flow rate at which the cooling fluid is returned to the branch line are controlled.
일 실시 예에 따르면, 상기 기판을 처리하는 공정은, 대기 단계와; 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 처리 단계를 포함하고, 상기 제어기는, 상기 처리 단계에서 상기 후방 공급 라인으로 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량이 상기 대기 단계에서 상기 후방 공급 라인으로 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량보다 많도록 상기 구동기를 제어한다.According to an embodiment, the processing of the substrate may include a waiting step; a processing step of processing a substrate by using plasma, wherein the controller is configured to control, in the processing step, the supply flow rate of the cooling fluid supplied to the rear supply line is the cooling fluid supplied to the rear supply line in the standby step Control the actuator to be greater than the supply flow rate of
일 실시 예에 따르면, 상기 대기 단계는, 상기 처리 단계 이전에 상기 기판의 처리를 준비하는 준비단계와; 상기 처리 단계 이후에 상기 챔버를 클리닝 하는 클리닝 단계를 포함하고, 상기 제어기는, 상기 클리닝 단계에서 상기 후방 공급 라인으로 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량이 상기 준비 단계에서 상기 후방 공급 라인으로 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량보다 많도록 상기 구동기를 제어한다.According to an embodiment, the waiting step may include a preparation step of preparing to process the substrate before the processing step; and a cleaning step of cleaning the chamber after the processing step, wherein the controller is configured such that the supply flow rate of the cooling fluid supplied to the rear supply line in the cleaning step is supplied to the rear supply line in the preparation step. The actuator is controlled to be greater than the supply flow rate of the cooling fluid.
일 실시 예에 따르면, 상기 대기 단계에서 상기 후방 공급 라인으로 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량과 분기 라인으로 회수되는 상기 냉각 유체의 회수 유량의 합은, 상기 처리 단계에서 상기 후방 공급 라인으로 공급되는 공급 유량과 상기 분기 라인에 회수되는 상기 냉각 유체의 회수 유량의 합과 동일하다.According to an embodiment, the sum of the supply flow rate of the cooling fluid supplied to the rear supply line in the standby step and the recovery flow rate of the cooling fluid returned to the branch line is supplied to the rear supply line in the processing step It is equal to the sum of the supply flow rate and the recovery flow rate of the cooling fluid returned to the branch line.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어기는 상기 대기 단계에서 상기 후방 공급 라인으로 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량을 0보다 많도록 상기 구동기를 제어한다.According to an embodiment, the controller controls the actuator so that the supply flow rate of the cooling fluid supplied to the rear supply line in the standby step is greater than zero.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어기는 상기 처리 단계에서 상기 분기 라인으로 회수되는 상기 냉각 유체의 회수 유량을 0보다 많도록 제어한다.According to an embodiment, the controller controls the recovery flow rate of the cooling fluid recovered to the branch line in the processing step to be greater than zero.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어기는, 상기 샤워 헤드 유닛의 온도를 측정하여, 측정한 온도에 따라 상기 구동기를 제어하되, 상기 샤워 헤드 유닛의 온도가 설정 온도보다 높으면 상기 후방 공급 라인으로 공급되는 상기 냉각유체의 공급 유량을 증가시키고, 상기 샤워 헤드 유닛의 온도가 상기 설정 온도보다 낮으면 상기 후방 공급 라인으로 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량을 감소시켜 상기 샤워 헤드 유닛의 온도가 상기 설정 온도를 유지할 수 있도록 상기 구동기를 제어한다.According to an embodiment, the controller measures the temperature of the shower head unit and controls the driver according to the measured temperature, but when the temperature of the shower head unit is higher than a set temperature, the temperature of the shower head unit is supplied to the rear supply line. Increase the supply flow rate of the cooling fluid, and decrease the supply flow rate of the cooling fluid supplied to the rear supply line when the temperature of the shower head unit is lower than the set temperature to maintain the temperature of the shower head unit at the set temperature Control the actuator so that
일 실시 예에 따르면, 상기 샤워 헤드 유닛은, 상기 샤워 헤드와 상기 냉각 플레이트 사이에 제공되고, 복수의 분사홀을 가지는 가스 분사판을 더 포함하고, 상기 가스 분사판은 내부에 히터가 제공된다.According to an embodiment, the shower head unit is provided between the shower head and the cooling plate, and further includes a gas injection plate having a plurality of injection holes, wherein the gas injection plate is provided with a heater therein.
일 실시 예에 따르면, 상기 냉각 플레이트는 금속 재질로 구비되고, 전력이 제공된다.According to an embodiment, the cooling plate is made of a metal material, and power is provided.
본 발명은 기판 처리 방법을 제공한다. The present invention provides a method for processing a substrate.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 밸브를 이용하여 상기 샤워 헤드 유닛에 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량을 조절하되, 상기 공급 라인으로부터 분기되는 상기 분기 라인을 통해 상기 냉각 유체의 일부를 회수하여, 상기 샤워 헤드 유닛에 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량을 조절한다.According to an embodiment of the present invention, a supply flow rate of the cooling fluid supplied to the shower head unit is adjusted using the valve, but a part of the cooling fluid is recovered through the branch line branched from the supply line. , to adjust the supply flow rate of the cooling fluid supplied to the shower head unit.
일 실시 예에 따르면, 상기 기판을 처리하는 공정은, 대기 단계와; 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 처리 단계를 포함하고, 상기 처리 단계에서 상기 샤워 헤드 유닛으로 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량이 상기 대기 단계에서 상기 샤워 헤드 유닛으로 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량보다 많다.According to an embodiment, the processing of the substrate may include a waiting step; a processing step of processing the substrate using plasma, wherein the supply flow rate of the cooling fluid supplied to the shower head unit in the processing step is higher than the supply flow rate of the cooling fluid supplied to the shower head unit in the standby step many.
일 실시 예에 따르면, 상기 대기 단계는, 상기 처리 단계 이전에 상기 기판의 처리를 준비하는 준비단계와; 상기 처리 단계 이후에 상기 챔버를 클리닝 하는 클리닝 단계를 포함하고, 상기 클리닝 단계에서의 상기 샤워 헤드 유닛에 상기 냉각 유체가 공급되는 공급 유량이 상기 준비단계에서의 상기 샤워 헤드 유닛에 상기 냉각 유체가 공급되는 공급 유량보다 많다.According to an embodiment, the waiting step may include a preparation step of preparing to process the substrate before the processing step; and a cleaning step of cleaning the chamber after the processing step, wherein the supply flow rate at which the cooling fluid is supplied to the shower head unit in the cleaning step is the supply flow rate at which the cooling fluid is supplied to the shower head unit in the preparing step greater than the supply flow.
일 실시 예에 따르면, 상기 대기 단계에서의 상기 샤워 헤드 유닛으로 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량과 상기 분기 라인으로 회수되는 상기 냉각 유체의 회수 유량의 합은, 상기 처리 단계에서 상기 샤워 헤드 유닛으로 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량과 상기 분기 라인으로 회수되는 상기 냉각 유체의 회수 유량의 합과 동일하다.According to an embodiment, the sum of the supply flow rate of the cooling fluid supplied to the shower head unit in the standby step and the recovery flow rate of the cooling fluid returned to the branch line is returned to the shower head unit in the processing step. It is equal to the sum of the supply flow rate of the supplied cooling fluid and the recovery flow rate of the cooling fluid returned to the branch line.
일 실시 예에 따르면, 상기 대기 단계에서의 상기 샤워 헤드 유닛으로 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량은 0보다 많다.According to an embodiment, the supply flow rate of the cooling fluid supplied to the shower head unit in the standby step is greater than zero.
일 실시 예에 따르면, 상기 처리 단계에서의 상기 분기 라인으로 회수되는 상기 냉각 유체의 회수 유량은 0보다 많다.According to an embodiment, the recovery flow rate of the cooling fluid returned to the branch line in the processing step is greater than zero.
일 실시 예에 따르면, 상기 샤워 헤드 유닛의 온도가 설정 온도보다 높으면 상기 샤워 헤드 유닛으로 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량을 증가시키고,According to an embodiment, when the temperature of the shower head unit is higher than the set temperature, the supply flow rate of the cooling fluid supplied to the shower head unit is increased,
상기 샤워 헤드 유닛의 온도가 상기 설정 온도보다 낮으면 상기 샤워 헤드 유닛으로 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량을 감소시켜, 상기 샤워 헤드 유닛의 온도를 상기 설정 온도로 유지한다.When the temperature of the shower head unit is lower than the set temperature, the supply flow rate of the cooling fluid supplied to the shower head unit is decreased to maintain the temperature of the shower head unit at the set temperature.
본 발명은 기판을 식각하는 공정에서 샤워 헤드 유닛을 냉각시킬 수 있다.The present invention can cool the shower head unit in the process of etching the substrate.
또한, 본 발명은 샤워 헤드 유닛이 과냉각되는 것을 방지하면서도, 적정한 온도로 샤워 헤드 유닛을 냉각시킬 수 있다.In addition, the present invention can prevent the shower head unit from being overcooled, while cooling the shower head unit to an appropriate temperature.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and the effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the present specification and accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 의한 기판 처리 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 기판 처리 장치의 챔버를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 가스 분사판에 제공되는 히터를 보여주는 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 밸브의 구동을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 공정 단계를 나타낸 플로우 차트이다.
도 7은 본 발명에 따른 시간 또는 공정 단계에 대한 샤워 헤드 유닛의 온도를 나타낸 그래프이다.1 is a diagram schematically illustrating a substrate processing apparatus according to the present invention.
2 is a diagram illustrating a chamber of a substrate processing apparatus according to the present invention.
3 is a view showing a heater provided in the gas injection plate of the present invention.
4 and 5 are views showing the operation of the valve according to the present invention.
6 is a flow chart showing the process steps of the present invention.
7 is a graph showing the temperature of the shower head unit with respect to time or process step according to the present invention.
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, an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Embodiments of the present invention may 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 completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art. Accordingly, the shapes of elements in the drawings are exaggerated to emphasize a clearer description.
본 발명의 실시예에서는 플라즈마를 이용하여 기판을 식각하는 기판처리장치 에 대해 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 챔버 내에 플라즈마를 공급하여 공정을 수행하는 다양한 종류의 장치에 적용 가능하다.In an embodiment of the present invention, a substrate processing apparatus for etching a substrate using plasma will be described. However, the present invention is not limited thereto, and may be applied to various types of apparatuses for performing a process by supplying plasma into a chamber.
도 1는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 다른 챔버를 보여주는 도면이다. 이하, 도 1과 도 2를 참조하여 본 발명의 기판 처리 장치를 설명한다. 1 is a view schematically showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing a chamber according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a substrate processing apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 .
기판 처리 장치(10)는 플라즈마를 이용하여 기판(W)을 처리한다. 기판 처리 장치(10)는 챔버(100), 지지 유닛(200), 샤워 헤드 유닛(300), 가스 공급 유닛(400), 플라즈마 소스, 라이너 유닛(500), 베플 유닛(600), 그리고 냉각 유닛(700)을 포함한다.The
챔버(100)는 내부에 기판 처리 공정이 수행되는 처리 공간을 제공한다. 챔버(100)는 내부의 처리 공간을 가진다. 챔버(100)는 밀폐된 형상으로 제공된다. 챔버(100)는 금속 재질로 제공된다. 일 예로 챔버(100)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 챔버(100)는 접지될 수 있다. 챔버(100)의 바닥면에는 배기홀(102)이 형성된다. 배기홀(102)은 배기 라인(151)과 연결된다. 배기 라인(151)은 펌프(미도시)와 연결된다. 공정 과정에서 발생한 반응 부산물 및 챔버(100)의 내부 공간에 머무르는 가스는 배기 라인(151)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 배기 과정에 의해 챔버(100)의 내부는 소정 압력으로 감압된다. The
챔버(100)의 벽에는 히터(150)가 제공된다. 히터(150)는 챔버(100)의 벽을 가열한다. 히터(150)는 가열 전원(미도시)과 전기적으로 연결된다. 히터(150)는 가열 전원(미도시)에서 인가된 전류에 저항함으로써 열을 발생시킨다. 히터(150)에서 발생된 열은 내부 공간으로 전달된다. 히터(150)에서 발생된 열에 의해서 처리공간은 소정 온도로 유지된다. 히터(150)는 코일 형상의 열선으로 제공된다. 히터(150)는 챔버(100)의 벽에 복수개 제공될 수 있다.A heater 150 is provided on the wall of the
챔버(100)의 내부에는 지지 유닛(200)이 위치한다. 지지 유닛(200)은 기판(W)을 지지한다. 지지 유닛(200)은 정전기력을 이용하여 기판(W)을 흡착하는 정전 척을 포함한다. 이와 달리, 지지 유닛(200)은 기계적 클램핑과 같은 다양한 방식으로 기판(W)을 지지할 수도 있다. 이하에서는 지지 유닛(200)이 정전 척인 경우에 대하여 설명한다.The
지지 유닛(200)은 지지 플레이트(210), 전극 플레이트(220), 히터(230), 하부 플레이트(240), 플레이트(250), 하부판(260), 링부재(280), 플라즈마 조절 부재(270) 그리고 제어기(290)을 포함한다.The
지지 플레이트(210)에는 기판(W)이 놓인다. 지지 플레이트(210)는 원판 형상으로 제공된다. 지지 플레이트(210)는 유전체(dielectric substance)로 제공될 수 있다. 지지 플레이트(210)의 상면은 기판(W)보다 작은 반경을 갖는다. 기판(W)이 지지 플레이트(210)의 상에 놓일 때, 기판(W)의 가장자리 영역은 지지 플레이트(210)의 외측에 위치한다. 지지 플레이트(210)는 외부의 전원을 공급받아 기판(W)에 정전기력을 작용한다. 지지 플레이트(210)에는 정전 전극(211)이 제공된다. 정전 전극(221)은 흡착 전원(213)과 전기적으로 연결된다. 흡착 전원(213)은 직류 전원을 포함한다. 정전 전극(211)과 흡착 전원(213) 사이에는 스위치(212)가 설치된다. 정전 전극(211)은 스위치(212)의 온/오프(ON/OFF)에 의해 흡착 전원(213)과 전기적으로 연결될 수 있다. 스위치(212)가 온(ON)되면, 정전 전극(211)에는 직류 전류가 인가된다. 정전 전극(211)에 인가된 전류에 의해 정전 전극(211)과 기판(W) 사이에는 정전기력이 작용한다. 기판(W)은 정전기력에 의해 지지 플레이트(210)에 흡착된다. 지지 플레이트(210)의 내부에는 히터(230)가 제공된다. 히터(230)는 가열 전원(233)과 전기적으로 연결된다. 히터(230)는 가열 전원(233)에서 인가된 전류에 저항함으로써 열을 발생시킨다. 발생된 열은 지지 플레이트(210)을 통해 기판(W)으로 전달된다. 히터(230)에서 발생된 열에 의해 기판(W)은 소정 온도로 유지된다. 히터(230)는 코일 형상의 열선으로 제공된다. 히터(230)는 지지 플레이트(210)의 영역에 복수개 제공된다. A substrate W is placed on the
전극 플레이트(220)는 지지 플레이트(210)의 아래에 제공된다. 전극 플레이트 상부면은 지지 플레이트의 하부면과 접촉한다. 전극 플레이트(220)는 원판형상으로 제공된다. 전극 플레이트(220)는 도전성 재질로 제공된다. 일 예로 전극 플레이트(220)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 전극 플레이트(220)의 상부 중심 영역은 지지 플레이트(210)의 저면과 상응하는 면적을 가진다. The
전극 플레이트(220)의 내부에는 상부 유로(221)가 제공된다. 상부 유로(221)는 주로 지지 플레이트(210)를 냉각한다. 상부 유로(221)에는 냉각 유체가 공급된다. 일 예로 냉각 유체는 냉각수 또는 냉각 가스로 제공될 수 있다.An
전극 플레이트(220)는 금속판을 포함할 수 있다. 일 예에 의하면, 전극 플레이트는 전체가 금속판으로 제공될 수 있다. 전극 플레이트(220)는 하부 전원(227)과 전기적으로 연결될 수 있다. 하부 전원(227)은 고주파 전력을 발생시키는 고주파 전원으로 제공될 수 있다. 고주파 전원은 RF 전원으로 제공될 수 있다. RF전원은 하이 바이어스 파워 알에프(High Bias Power RF) 전원으로 제공될 수 있다. 전극 플레이트(220)는 하부 전원(227)으로부터 고주파 전력을 인가받는다. 이로 인해 전극 플레이트(220)는 전극으로서 기능할 수 있다. 전극 플레이트(220)는 접지되어 제공될 수 있다. The
전극 플레이트(220)의 하부에는 플레이트(250)가 제공된다. 플레이트(250)는 원형의 판형상으로 제공될 수 있다. 플레이트(250)는 전극 플레이트(220)와 상응하는 면적으로 제공될 수 있다. 플레이트(250)는 절연판으로 제공될 수 있다. 일 예로 플레이트(250)는 유전체로 제공될 수 있다. A
하부 플레이트(240)는 전극 플레이트(220)의 하부에 제공된다. 하부 플레이트(240)는 하부판(260)의 하부에 제공된다. 하부 플레이트(240)는 링 형상으로 제공된다. The
하부판(260)은 플레이트(250)의 하부에 위치한다. 하부판(260)은 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 하부판(260)은 상부에서 바라 볼 때, 원형으로 제공된다. 하부판(260)의 내부 공간에는 반송되는 기판(W)을 외부의 반송 부재로부터 지지 플레이트(210)로 이동시키는 리프트 핀 모듈(미도시) 등이 위치할 수 있다. The
링부재(280)는 지지 유닛(200)의 가장자리 영역에 배치된다. 링부재(280)는 링 형상을 가진다. 링부재(280)는 지지 플레이트(210)의 상부를 감싸며 제공된다. 일 예로 링부재(280)는 포커스링으로 제공될 수 있다. 링부재(280)는 내측부(282)과 외측부(281)을 포함한다. 내측부(282)는 링부재(280)의 안쪽에 위치한다. 내측부(282)는 외측부(281)보다 낮게 제공된다. 내측부(282)의 상면은 지지 플레이트(210)의 상면과 동일한 높이로 제공된다. 내측부(282)는 지지판(210)의 외측에 위치된 기판(W)의 가장자리영역을 지지한다. 외측부(281)는 내측부(282)의 외측에 위치한다. 외측부(281)는 지지판(210)에 기판(W)이 놓일 시 기판(W)의 측부와 마주보며 위치한다. 외측부(281)는 기판(W) 가장자리 영역을 둘러싸도록 제공된다. The
샤워 헤드 유닛(300)은 챔버(100) 내부에서 지지 유닛(200)의 상부에 위치한다. 샤워 헤드 유닛(300)은 지지 유닛(200)과 대향되게 위치한다. 샤워 헤드 유닛(300)은 샤워 헤드(310), 가스 분사판(320), 히터(323), 냉각 플레이트(340), 그리고 절연판(390)을 포함한다. The shower head unit 300 is positioned above the
샤워 헤드(310)는 챔버(100)의 상면에서 하부로 일정거리 이격되어 위치한다. 샤워 헤드(310)는 지지 유닛(200)의 상부에 위치한다. 샤워 헤드(310)와 챔버(100)의 상면은 그 사이에 일정한 공간이 형성된다. 샤워 헤드(310)는 두께가 일정한 판 형상으로 제공될 수 있다. 샤워 헤드(310)의 저면은 플라즈마에 의한 아크 발생을 방지하기 위하여 그 표면이 양극화 처리될 수 있다. 샤워 헤드(310)의 단면은 지지 유닛(200)와 동일한 형상과 단면적을 가지도록 제공될 수 있다. 샤워 헤드(310)는 복수개의 분사홀(311)을 포함한다. 분사홀(311)은 샤워 헤드(310)의 상면과 하면을 수직 방향으로 관통한다.The
도 3은 가스 분사판에 제공되는 히터를 보여주는 도면이다. 도 2와 도 3을 참고하면, 가스 분사판(320)은 샤워 헤드(310)의 상부에 위치한다. 가스 분사판(320)은 챔버(100)의 상면에서 일정거리 이격되어 위치한다. 가스 분사판(320)은 두께가 일정한 판 형상으로 제공될 수 있다. 가스 분사판(320)의 가장자리 영역(A2)은, 가스 분사판(320)의 중앙 영역(A1)보다 높게 제공된다. 가스 분사판(320)의 가장자리 영역(A2)은 링 형상으로 가스 분사판(320)의 중앙영역(A1)을 감싸며 제공된다. 3 is a view showing a heater provided to the gas injection plate. 2 and 3 , the
가스 분사판(320)의 가장자리 영역(A2)에는 히터(323)가 제공된다. 히터(323)는 가스 분사판(320)을 가열한다. 히터(323)는 타원형의 형상으로 가스 분사판(320)의 가장자리 영역(A2)에 제공된다. 히터(323)는 입력단자(324)와 출력단자(325)를 포함한다. 입력단자(324)와 출력단자(325)는 외부의 전원을 공급받는다. A
가스 분사판(320)에는 확산 영역(322)과 분사홀(321)이 제공된다. 확산 영역(322)과 분사홀(321)은 가스 분사판의 중앙 영역(A1)에 위치한다. 확산 영역(322)은 상부에서 공급되는 가스를 분사홀(321)로 고루게 퍼지게 한다. 확산 영역(322)은 하부에 분사홀(321)과 연결된다. 인접하는 확산 영역(322)은 서로 연결된다. 분사홀(321)은 확산 영역(322)과 연결되여, 하면을 수직 방향으로 관통한다. 분사홀(321)은 샤워 헤드(310)의 분사홀(311)과 대향되게 위치한다. 가스 분사판(320)은 금속 재질로 제공될 수 있다.The
냉각 플레이트(340)는 가스 분사판(320)의 상부에 위치한다. 냉각 플레이트(340)는 두께가 일정한 판 형상으로 제공될 수 있다. 냉각 플레이트(340)는 중앙에 공급홀(341)이 형성된다. 공급홀(341)은 가스가 통과한다. 공급홀(341)을 통과한 가스는 가스 분사판(320)의 확산 영역(322)에 공급된다. 냉각 플레이트(340)의 내부에는 냉각 유로(343)가 형성된다. 냉각 유로(343)에는 냉각 유체가 공급될 수 있다. 일 예로 냉각 유체는 냉각수일 수 있다. The
냉각 플레이트(340)는 금속 재질로 제공될 수 있다. 냉각 플레이트(340)에는 전력이 제공될 수 있다. 냉각 플레이트(340)는 상부 전원(370)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상부전원(370)은 고주파 전원으로 제공될 수 있다. 이와 달리, 냉각 플레이트(340)는 전기적으로 접지될 수도 있다. 냉각 플레이트(340)는 상부전원(370)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이와는 달리 냉각 플레이트(340)는 접지되어 전극으로서 기능할 수 있다. The
절연판(390)은 샤워 헤드(310), 가스 분사판(320), 그리고 냉각 플레이트(330)의 측부를 지지한다. 절연판(390)은 챔버(100)의 측벽과 연결된다. 절연판(390)은 샤워 헤드(310), 가스 분사판(320), 그리고 냉각 플레이트(340)를 감싸며 제공된다. 절연판(390)은 링 형상으로 제공될 수 있다. 절연판(390)은 비금속 재질로 제공될 수 있다. The insulating
가스 공급 유닛(400)은 챔버(100) 내부에 공정 가스를 공급한다. 가스 공급 유닛(400)은 가스 공급 노즐(410), 가스 공급 라인(420), 그리고 가스 저장부(430)를 포함한다. 가스 공급 노즐(410)은 챔버(100)의 상면 중앙부에 설치된다. 가스 공급 노즐(410)의 저면에는 분사구가 형성된다. 분사구는 챔버(100) 내부로 공정 가스를 공급한다. 가스 공급 라인(420)은 가스 공급 노즐(410)과 가스 저장부(430)를 연결한다. 가스 공급 라인(420)은 가스 저장부(430)에 저장된 공정 가스를 가스 공급 노즐(410)에 공급한다. 가스 공급 라인(420)에는 밸브(421)가 설치된다. 밸브(421)는 가스 공급 라인(420)을 개폐하며, 가스 공급 라인(420)을 통해 공급되는 공정 가스의 유량을 조절한다.The
플라즈마 소스는 챔버(100) 내에 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기시킨다. 본 발명의 실시예에서는, 플라즈마 소스로 용량 결합형 플라즈마(CCP: capacitively coupled plasma)가 사용된다. 용량 결합형 플라즈마는 챔버(100)의 내부에 상부 전극 및 하부 전극을 포함할 수 있다. 일 예에 의하면, 상부 전극은 샤워 헤드 유닛(300)로 제공되고, 하부 전극은 전극 플레이트(220)로 제공될 수 있다. 상부 전극은 냉각 플레이트(340)로 제공될 수 있다. 하부 전극에는 고주파 전력이 인가되고, 상부 전극은 접지될 수 있다. 이와 달리, 상부 전극과 하부 전극에 모두 고주파 전력이 인가될 수 있다. 이로 인하여 상부 전극과 하부 전극 사이에 전자기장이 발생된다. 발생된 전자기장은 챔버(100) 내부로 제공된 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기 시킨다.A plasma source excites a process gas within the
라이너 유닛(500)은 공정 중 챔버(100)의 내벽 및 지지 유닛(200)이 손상되는 것을 방지한다. 라이너 유닛(500)은 공정 중에 발생한 불술물이 내측벽 및 지지 유닛(200)에 증착되는 것을 방지한다. 라이너 유닛(500)은 내측 라이너(510)와 외측 라이너(530)을 포함한다. The
외측 라이너(530)는 챔버(100)의 내벽에 제공된다. 외측 라이너(530)는 상면 및 하면이 개방된 공간을 가진다. 외측 라이너(530)는 원통 형상으로 제공될 수 있다. 외측 라이너(530)는 챔버(100)의 내측면에 상응하는 반경을 가질 수 있다. 외측 라이너(530)는 챔버(100)의 내측면을 따라 제공된다. An
외측 라이너(530)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 외측 라이너(530)는 몸체(110) 내측면을 보호한다. 공정 가스가 여기되는 과정에서 챔버(100) 내부에는 아크(Arc) 방전이 발생될 수 있다. 아크 방전은 챔버(100)를 손상시킨다. 외측 라이너(530)는 몸체(110)의 내측면을 보호하여 몸체(110)의 내측면이 아크 방전으로 손상되는 것을 방지한다.The
내측 라이너(510)는 지지 유닛(200)을 감싸며 제공된다. 내측 라이너(510)는 링 형상으로 제공된다. 내측 라이너(510)는 지지 플레이트(210), 전극 플레이트(220) 그리고 하부 플레이트(240) 전부를 감싸도록 제공된다. 내측 라이너(510)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 내측 라이너(510)는 지지 유닛(200)의 외측면을 보호한다. The
배플 유닛(600)은 챔버(100)의 내측벽과 지지 유닛(200)의 사이에 위치된다. 배플은 환형의 링 형상으로 제공된다. 배플에는 복수의 관통홀들이 형성된다. 챔버(100) 내에 제공된 공정가스는 배플의 관통홀들을 통과하여 배기홀(102)로 배기된다. 배플의 형상 및 관통홀들의 형상에 따라 공정가스의 흐름이 제어될 수 있다.The
냉각 유닛(700)은 공급 탱크(710), 공급 라인(720), 분기 라인(740), 회수 라인(730), 밸브(750), 그리고 제어기(760)를 포함한다. 도 1의 화살표는 냉각 유체의 흐름을 나타낸 것이다.The
공급 탱크(710)는 냉각 유체를 저장한다. 냉각 유체는 냉각수일 수 있다. 공급 라인(720)은 공급 탱크(710)에 저장된 냉각 유체를 냉각 플레이트(340)의 냉각 유로(343)에 공급한다. 공급 라인(720)은 전방 공급 라인(722)과 후방 공급 라인(724)을 포함할 수 있다. 전방 공급 라인(722)은 후술하는 분기점을 기준으로 상류에 위치하는 공급 라인이다. 후방 공급 라인(724)은 후술하는 분기점을 기준으로 하류에 위치하는 공급 라인이다.The
분기 라인(740)은 공급 라인(720)으로부터 분기된다. 분기 라인(740)이 공급 라인(720)으로부터 분기되는 지점을 분기점으로 지칭한다. 분기 라인(740)은 전방 공급 라인(722)에 흐르는 냉각 유체 일부를 공급 탱크(710)로 회수한다.
회수 라인(730)은 냉각 유체를 공급 탱크(710)로 회수한다. 회수되는 냉각 유체는 냉각 유로(343)에 흐르는 냉각 유체일 수 있다. 또는, 회수되는 냉각 유체는 분기 라인(740)에 흐르는 냉각 유체일 수 있다. 이때, 분기 라인(740)은 회수 라인(730)에 연결된다.The
밸브(750)는 공급 탱크(710)로부터 샤워 헤드 유닛(300)으로 공급되는 냉각 유체의 공급 유량을 조절한다. 밸브(750)는 공급 라인(720)에 설치된다. 밸브(750)는 공급 라인(720)으로부터 분기 라인(740)이 분기되는 분기점에 설치될 수 있다. 밸브(750)는 냉각 유체가 후방 공급 라인(724)에 공급되는 공급 유량을 제어한다. 밸브(750)는 냉각 유체가 분기 라인(740)으로 회수되는 회수 유량을 제어한다.The
도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 밸브(750)의 구동을 보여주는 도면이다. 화살표의 크기는 냉각 유체의 유량을 나타낸다. 도 1, 도 4 및 도 5를 참조하여 밸브의 구성과 구동을 설명한다.4 and 5 are views showing the operation of the
밸브(750)는 바디(752), 회동 부재(754), 그리고 구동기(756)를 포함한다. 바디(752)는 분기점에 설치될 수 있다. 바디(752)는 3개의 개구부를 가질 수 있다. 각각의 개구부는 전방 공급 라인(722), 후방 공급 라인(724) 그리고 분기 라인(740)과 연결될 수 있다. 회동 부재(754)는 바디(752)의 내부에 삽입된다. 회동 부재(754)는 일축을 중심으로 회동가능하게 제공된다. 회동 부재(754)는 일측이 절삭된 구 형상으로 제공될 수 있다. 회동 부재(754)는 전방 공급 라인(722)으로부터 공급되는 냉각 유체가 절삭된 단면에 접촉할 수 있도록 그 범위 내에서 회동할 수 있다. 절삭된 단면에 접촉한 냉각 유체는 후방 공급 라인(724) 또는 분기 라인(740)으로 유입된다. 후방 공급 라인(724)에 유입된 냉각 유체는 냉각 플레이트(340)의 냉각 유로(343)에 공급된다. 분기 라인(740)으로 유입된 냉각 유체는 공급 탱크(710)로 회수된다. The
구동기(756)는 회동 부재(754)를 구동한다. 구동기(756)는 후술하는 제어기(760)에 의해 제어된다. 회동 부재(754)의 회전에 의해 냉각 유체가 후방 공급 라인(724)에 공급되는 공급 유량이 제어된다. The
한편, 공급 탱크(710)로부터 전방 공급 라인(722) 상으로 공급되는 냉각 유체의 공급 유량은 일정하다. 따라서, 후방 공급 라인(724)으로 공급되는 냉각 유체의 공급 유량과, 분기 라인(740)으로 회수되는 냉각 유체의 회수 유량의 합은 항상 일정하다. 후방 공급 라인(724)으로 공급되는 냉각 유체의 공급 유량이 제어됨에 따라, 분기 라인(740)으로 회수되는 냉각 유체의 회수 유량도 제어된다.Meanwhile, the supply flow rate of the cooling fluid supplied from the
제어기(760)는 밸브(750)를 제어한다. 제어기(760)는 구동기(756)를 제어한다. 제어기(760)는 PID(Proportional-Integral-Derivative) 방식 제어기일 수 있다. 제어기(760)는 온도 센서(미도시) 및 출력부(미도시)를 포함할 수 있다. 온도 센서는 챔버 내의 샤워 헤드 유닛(300)의 온도를 감지할 수 있다. 온도 센서는 샤워 헤드(310)에 제공될 수 있다. 온도 센서는 가스 분사판(320)에 제공될 수 있다. 출력부는 구동기(756)에 전류 신호를 송신하여 구동기(756)를 제어한다. 온도 센서가 샤워 헤드 유닛(300)의 온도를 측정하면, 샤워 헤드 유닛(300)의 온도가 설정 온도를 유지할 수 있도록 출력부가 구동기(756)에 전류 신호를 송신한다. 수신된 전류 신호에 따라 구동기(756)가 회동 부재(754)를 제어한다. 설정 온도는 공정을 수행하기 위한 샤워 헤드 유닛(300)의 적정 온도이다. 설정 온도는 100℃ 내지 160℃일 수 있다. 다만, 이에 한하는 것은 아니다.
한편, 공급 탱크(710)에서 전방 공급 라인(722)으로 공급되는 유량은 일정하다. 전방 공급 라인(722)으로 공급된 냉각 유체는 밸브(750)를 거쳐 일부는 후방 공급 라인(724)으로 공급되고, 나머지 냉각 유체는 분기 라인(740)으로 회수된다. 따라서, 밸브(750)를 거쳐 후방 공급 라인(724)으로 공급되는 공급 유량과 분기 라인(740)으로 회수되는 회수 유량의 합은 일정하다.Meanwhile, the flow rate supplied from the
예를 들어, 대기 단계에서 후방 공급 라인(724)으로 공급되는 냉각유체의 공급 유량과 분기 라인(740)으로 회수되는 냉각 유체의 회수 유량의 합은, 처리 단계(S200)에서 후방 공급 라인(724)으로 공급되는 공급 유량과 분기 라인(740)으로 회수되는 냉각 유체의 회수 유량의 합과 동일하다.For example, the sum of the supply flow rate of the cooling fluid supplied to the
제어기(760)는 구동기(756)를 제어하되, 샤워 헤드 유닛(300)의 온도가 설정 온도보다 낮으면 후방 공급 라인(724)으로 공급되는 냉각 유체의 공급 유량이 증가하도록 회동 부재(754)를 회전시킨다. 반대로, 샤워 헤드 유닛(300)의 온도가 설정 온도보다 낮으면 후방 공급 라인(724)으로 공급되는 냉각 유체의 공급 유량이 감소하도록 회동 부재(754)를 회전시킨다. 이와 같이, 샤워 헤드 유닛(300)의 온도가 설정 온도를 유지할 수 있도록 하여 공정의 효율을 높일 수 있다. The
다시 도 4와 도 5를 참조하여 밸브(750)의 구동을 설명한다. 도 4는 샤워 헤드 유닛(300)의 온도가 설정 온도보다 낮을 때 밸브(750)의 구동을 보여주는 도면이다. 화살표의 크기는 냉각 유체의 유량을 나타낸 것이다. 전방 공급 라인(722)으로부터 유입되는 냉각 유체는 소량이 후방 공급 라인(724)으로 공급되고, 나머지 다량의 냉각 유체는 분기 라인(740)으로 회수된다. 따라서, 샤워 헤드 유닛(320)이 과냉각되는 것을 방지할 수 있다.The operation of the
도 5는 샤워 헤드 유닛(300)의 온도가 설정 온도보다 높을 때 밸브(750)의 구동을 보여주는 도면이다. 화살표의 크기는 냉각 유체의 유량을 나타낸 것이다. 전방 공급 라인(722)으로부터 유입되는 냉각 유체는 다량이 후방 공급 라인(724)으로 공급되고, 나머지 소량의 냉각 유체는 분기 라인(740)으로 회수된다. 따라서, 샤워 헤드 유닛(320)은 충분히 냉각될 수 있다.5 is a view showing the operation of the
제어기(760)는 기판을 처리하는 공정 단계에 따라 구동기(756)를 제어할 수 있다. 기판 처리 공정은 대기 단계와 처리 단계(S200)를 포함할 수 있다. 대기 단계는 기판을 처리하지 않고 대기 상태를 유지하는 단계이다. 대기 단계는 준비 단계(S100)와 클리닝 단계(S300)를 포함할 수 있다. 기판 처리 공정은 준비 단계(S100), 처리 단계(S200), 클리닝 단계(S300) 순으로 수행될 수 있다.The
준비 단계(S100)는 기판을 처리하는 처리 단계(S200) 이전에 기판처리를 위한 준비를 하는 단계이다. 준비 단계(S100)에서는 히터(323)에 의해 샤워 헤드 유닛(300)을 가열하여 설정 온도를 유지할 수 있다. 준비 단계(S100)에서는 플라즈마를 이용한 기판 처리를 수행하지 않으므로, 플라즈마에 의한 열 발생이 일어나지 않는다. 따라서, 샤워 헤드 유닛(300)이 과열될 우려가 낮다. 클리닝 단계(S300)는 기판을 처리한 이후에 챔버(100) 내부를 클리닝 하는 단계이다. 기판 처리가 완료되면, 챔버(100) 내부에 파티클과 같은 불순물이 잔류한다. 후속 기판 처리 공정을 위해 챔버(100)에서 파티클을 제거하고 클리닝한다. 클리닝 단계(S300)에서는 챔버(100) 클리닝을 위해 소량의 플라즈마를 발생시킨다. 따라서, 플라즈마에 의한 열 발생이 일어난다. 다만, 후술하는 기판을 처리하는 처리 단계(S200)와 같은 정도로 과열되는 것은 아니다.The preparation step ( S100 ) is a step of preparing for substrate processing before the processing step ( S200 ) of processing the substrate. In the preparation step ( S100 ), the shower head unit 300 may be heated by the
처리 단계(S200)는 플라즈마를 이용하여 기판을 처리한다. 처리 단계(S200)에서는 플라즈마를 이용하여 기판을 식각할 수 있다. 처리 단계(S200)에서는 다량의 플라즈마로 인한 열 발생이 일어난다. 따라서, 샤워 헤드(310)가 변형되고, 공정 효율이 낮아진다.In the processing step S200, the substrate is processed using plasma. In the processing step ( S200 ), the substrate may be etched using plasma. In the processing step ( S200 ), heat is generated due to a large amount of plasma. Accordingly, the
도 7은 공정 단계에 대한 샤워 헤드 유닛(300)의 온도를 나타낸 그래프이다. 도 7을 참조하여, 공정 단계에 따른 회동 부재(754)의 구동에 대하여 설명한다.7 is a graph showing the temperature of the shower head unit 300 for the process steps. Referring to FIG. 7 , the driving of the
제어기(760)는 처리 단계(S200)에서 후방 공급 라인(724)으로 공급되는 냉각 유체의 공급 유량이, 대기 단계에서 후방 공급 라인(724)으로 공급되는 냉각 유체의 공급 유량보다 많도록 구동기(756)를 제어할 수 있다. 따라서, 대기 단계에서는 냉각 유체로 인하여 샤워 헤드 유닛(300)이 과냉각되는 것을 방지할 수 있다. 처리 단계(S200)에서는 냉각 유체를 충분히 공급하여, 샤워 헤드 유닛(300)이 과열되는 것을 방지하고 충분히 냉각할 수 있다.The
또한, 클리닝 단계(S300)에서 후방 공급 라인(724)으로 공급되는 냉각 유체의 공급 유량이, 준비 단계(S100)에서 후방 공급 라인(724)으로 공급되는 냉각 유체의 공급 유량보다 많도록 구동기(756)를 제어할 수 있다. 상술한 바와 같이, 클리닝 단계(S300)에서는 소량이지만 플라즈마에 의한 열 발생이 일어난다. 따라서, 준비 단계(S100)보다 후방 공급 라인(724)으로 더 많은 양의 냉각 유체를 공급하여, 설정 온도 이상으로 과열되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the
다시 도 4와 도 5를 참조하여 각 단계에서 밸브(750)의 구동을 설명한다. 도 4는 준비 단계(S100), 클리닝 단계(S300)와 같은 대기 단계에서의 밸브(750)의 구동을 보여주는 도면이다. 화살표의 크기는 냉각 유체의 유량을 나타낸 것이다. 전방 공급 라인(722)으로부터 유입되는 냉각 유체는 소량이 후방 공급 라인(724)으로 공급되고, 나머지 다량의 냉각 유체는 분기 라인(740)으로 회수된다. 따라서, 샤워 헤드 유닛(320)이 과냉각되는 것을 방지할 수 있다.Referring again to FIGS. 4 and 5 , the operation of the
도 5는 처리 단계(S200)에서의 밸브(750)의 구동을 보여주는 도면이다. 화살표의 크기는 냉각 유체의 유량을 나타낸 것이다. 전방 공급 라인(722)으로부터 유입되는 냉각 유체는 다량이 후방 공급 라인(724)으로 공급되고, 나머지 소량의 냉각 유체는 분기 라인(740)으로 회수된다. 따라서, 샤워 헤드 유닛(320)이 충분히 냉각될 수 있다.5 is a view showing the operation of the
제어기(760)는 회동 부재(754)가 후방 공급 라인(724) 및 분기 라인(740) 중 어느 하나라도 완전히 폐쇄되지 않도록 구동기(756)를 제어할 수 있다. 따라서, 후방 공급 라인(724)으로 공급되는 냉각 유체의 공급 유량은 항상 0보다 많도록 한다. 또한, 분기 라인(740)으로 회수되는 냉각 유체의 회수 유량은 항상 0보다 많도록 한다. 회동 부재(754)가 라인을 완전히 폐쇄하게 되면 수격 현상이 발생한다. 수격 현상에 의해 배관이 손상되고 공정 효율이 저하된다. 이러한 수격 현상을 방지하기 위해, 회동 부재(754)는 후방 공급 라인(724) 및 분기 라인(740)에 냉각 유체가 유동할 수 있도록 한다. 예를 들어, 대기 단계에서 후방 공급 라인(724)으로 공급되는 냉각 유체의 공급 유량을 적어도 0보다 많도록 한다. 또한, 처리 단계(S200)에서 분기 라인(740)으로 회수되는 냉각 유체의 회수 유량을 적어도 0보다 많도록 한다.The
제어기(760)는 준비 단계(S100), 처리 단계(S200), 클리닝 단계(S300)가 진행되면서 단계 도중에서도 구동기(756)를 제어할 수 있다. 샤워 헤드 유닛(300)의 온도가 설정 온도보다 높으면 후방 공급 라인(724)으로 공급되는 냉각 유체의 공급 유량이 증가하도록 회동 부재(754)를 회전시킨다. 반대로, 샤워 헤드 유닛(300)의 온도가 설정 온도보다 낮으면 후방 공급 라인(724)으로 공급되는 냉각 유체의 공급 유량을 감소하도록 회동 부재(754)를 회전시킨다. 이와 같이, 샤워 헤드 유닛(300)의 온도가 시간에 따라 설정 온도를 유지할 수 있도록 하여 공정의 효율을 높일 수 있다. The
한편, 공급 탱크(710)에서 전방 공급 라인(722)으로 공급되는 유량은 일정하다. 전방 공급 라인(722)으로 공급된 냉각 유체는 밸브(750)를 거쳐 일부는 후방 공급 라인(724)으로 공급되고, 나머지는 분기 라인(740)으로 회수된다. 따라서, 밸브(750)를 거쳐 후방 공급 라인(724)으로 공급되는 공급 유량과 분기 라인(740)으로 회수되는 회수 유량의 합은 일정하다.Meanwhile, the flow rate supplied from the
예를 들어, 대기 단계에서 후방 공급 라인(724)으로 공급되는 냉각유체의 공급 유량과 분기 라인(740)으로 회수되는 냉각 유체의 회수 유량의 합은, 처리 단계(S200)에서 후방 공급 라인(724)으로 공급되는 공급 유량과 분기 라인(740)으로 회수되는 냉각 유체의 회수 유량의 합과 동일하다.For example, the sum of the supply flow rate of the cooling fluid supplied to the
이하, 본 발명에 의한 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 과정을 설명한다.Hereinafter, a process of processing a substrate using the substrate processing apparatus according to the present invention will be described.
우선, 준비 단계(S100)가 수행된다. 준비 단계(S100)에서는 히터(323)를 통해 가스 분사판을 가열하고, 샤워 헤드 유닛(300)의 온도를 설정 온도로 가열한다. 히터(323)의 온도는 120℃ 내지 180℃일 수 있다. 샤워 헤드 유닛(300)의 설정 온도는 100℃ 내지 150℃일 수 있다. 플라즈마에 의한 열 발생이 없기 때문에 냉각 플레이트(340)의 냉각 유로(343)에 공급하는 냉각 유체의 공급 유량을 적게 유지한다. 냉각 유체의 온도는 40℃ 내지 60℃일 수 있다. 다만 히터(323)의 온도, 설정 온도, 냉각 유체의 온도는 이에 한하는 것은 아니다. 공정에 따라서 상기 온도들은 가변될 수 있다. 제어기(760)는 온도 센서로 샤워 헤드 유닛(300)의 온도를 측정하면서 샤워 헤드 유닛(300)의 온도가 설정 온도를 유지할 수 있도록 구동기(756)를 제어한다. 구동기(756)는 회동 부재(754)를 적정하게 회전시키면서 소량의 냉각 유체를 후방 공급 라인(724)으로 공급하고, 다량의 냉각 유체를 분기 라인(740)으로 회수한다. 분기 라인(740)으로 회수된 냉각 유체는 공급 탱크(710)로 회수된다.First, a preparation step (S100) is performed. In the preparation step ( S100 ), the gas injection plate is heated through the
준비 단계(S100) 이후에, 처리 단계(S200)가 수행된다. 처리 단계(S200)에서는 기판이 챔버로 투입되고 기판을 처리한다. 처리 단계(S200)에서는 플라즈마를 이용하여 기판을 식각할 수 있다. 플라즈마에 의한 열 발생으로 샤워 헤드 유닛(300)이 가열된다. 샤워 헤드 유닛(300)이 적정한 공정 온도인 설정 온도를 유지할 수 있도록 냉각 유로(343)에 냉각 유체를 충분히 공급한다. 제어기(760)는 온도 센서로 샤워 헤드 유닛(300)의 온도를 측정하면서 샤워 헤드 유닛(300)의 온도가 설정 온도를 유지할 수 있도록 구동기(756)를 제어한다. 구동기(756)는 회동 부재(754)를 회전시키면서 충분한 양의 냉각 유체를 후방 공급 라인(724)으로 공급하고, 나머지 냉각 유체는 분기 라인(740)으로 회수시킨다. 분기 라인(740)으로 회수된 냉각 유체는 공급 탱크(710)로 회수된다.After the preparation step (S100), the processing step (S200) is performed. In the processing step ( S200 ), the substrate is introduced into the chamber and the substrate is processed. In the processing step ( S200 ), the substrate may be etched using plasma. The shower head unit 300 is heated by heat generation by plasma. The cooling fluid is sufficiently supplied to the
처리 단계(S200) 이후에, 클리닝 단계(S300)가 수행된다. 클리닝 단계(S300)에서는 기판이 챔버로부터 반출된다. 클리닝 단계(S300)에서는 챔버 내에 잔존하는 파티클과 같은 불순물 제거를 위해 약한 플라즈마를 발생시킨다. 플라즈마에 의한 열 발생으로 샤워 헤드 유닛(300)이 가열된다. 샤워 헤드 유닛(300)이 적정한 공정 온도인 설정 온도를 유지할 수 있도록 냉각 유로(343)에 냉각 유체를 공급한다. 제어기(760)는 온도 센서로 샤워 헤드 유닛(300)의 온도를 측정하면서 샤워 헤드 유닛(300)의 온도가 설정 온도를 유지할 수 있도록 구동기(756)를 제어한다. 구동기(756)는 회동 부재(754)를 회전시키면서 냉각 유체를 후방 공급 라인(724)으로 공급하고, 나머지 냉각 유체는 분기 라인(740)으로 회수시킨다. 분기 라인(740)으로 회수된 냉각 유체는 공급 탱크(710)로 회수된다. 클리닝 단계(S300)에서 후방 공급 라인(724)을 통해 냉각 플레이트(340)의 냉각 유로(343)에 공급하는 냉각 유체의 공급 유량은, 준비 단계(S100)에서보다는 많고, 처리 단계(S200)에서보다는 적도록 제어할 수 있다.After the processing step (S200), a cleaning step (S300) is performed. In the cleaning step (S300), the substrate is unloaded from the chamber. In the cleaning step ( S300 ), a weak plasma is generated to remove impurities such as particles remaining in the chamber. The shower head unit 300 is heated by heat generation by plasma. A cooling fluid is supplied to the
한편, 어느 단계에서나 후방 공급 라인(724)으로 공급되는 냉각 유체의 공급 유량 및 분기 라인(740)으로 회수되는 회수 유량은 0보다 많도록 하여 수격 현상으로 인한 밸브 및 장비 손상을 방지할 수 있다. Meanwhile, at any stage, the supply flow rate of the cooling fluid supplied to the
상술한 실시예에서는 기판을 처리하는 공정이 준비 단계, 처리 단계, 클리닝 단계를 포함하는 것으로 하였으나, 어느 하나는 생략될 수 있다. 그리고 각 단계의 순서는 다를 수 있다.In the above-described embodiment, the process of treating the substrate includes a preparation step, a processing step, and a cleaning step, but any one may be omitted. And the order of each step may be different.
상술한 실시예에서 예시로 든 히터의 온도, 공정의 효율을 위한 설정 온도, 그리고 냉각 유체의 온도는 공정에 따라 달라질 수 있다.The temperature of the heater exemplified in the above-described embodiment, the set temperature for process efficiency, and the temperature of the cooling fluid may vary depending on the process.
상술한 실시예에서는 분기 라인이 회수 라인과 연결된 것으로 설명하였으나, 분기 라인은 회수 라인과 연결되지 않고, 공급 탱크와 직접적으로 연결될 수 있다.Although it has been described that the branch line is connected to the recovery line in the above-described embodiment, the branch line is not connected to the recovery line and may be directly connected to the supply tank.
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 above detailed description is illustrative of the present invention. In addition, the above description shows and describes preferred embodiments of the present invention, and the present invention can be used in various other combinations, modifications, and environments. That is, changes or modifications are possible within the scope of the concept of the invention disclosed herein, the scope equivalent to the written disclosure, and/or within the scope of skill or knowledge in the art. The written embodiment describes the best state for implementing the technical idea of the present invention, and various changes required in specific application fields and uses of the present invention are possible. Accordingly, the detailed description of the present invention is not intended to limit the present invention to the disclosed embodiments. Also, the appended claims should be construed to include other embodiments.
10: 기판 처리 장치 100: 챔버
200: 지지 유닛 300: 샤워 헤드 유닛
310: 샤워 헤드 320: 가스 분사판
323: 히터 340: 냉각 플레이트
390: 절연판 400: 가스 공급 유닛
500: 라이너 유닛 600: 베플 유닛
700: 냉각 유닛10: substrate processing apparatus 100: chamber
200: support unit 300: shower head unit
310: shower head 320: gas injection plate
323: heater 340: cooling plate
390: insulating plate 400: gas supply unit
500: liner unit 600: baffle unit
700: cooling unit
Claims (19)
내부에 처리공간을 가지는 챔버와;
상기 처리공간에 위치하며 기판을 지지하는 지지 유닛과;
상기 챔버로 처리 가스를 공급하는 가스 공급 유닛과;
상기 처리 가스를 상기 지지 유닛의 상부로 공급하는 샤워 헤드 유닛과; 그리고
상기 샤워 헤드 유닛을 냉각하는 냉각 유닛을 포함하고,
상기 샤워 헤드 유닛은,
샤워 헤드와;
상기 샤워 헤드 상부에 위치하고, 내부에 냉각 유로를 가지는 냉각 플레이트를 포함하고,
상기 냉각 유닛은,
냉각 유체를 저장하는 공급 탱크와;
상기 공급 탱크로부터 상기 냉각 유로에 상기 냉각 유체를 공급하는 공급 라인과;
상기 냉각 유로에 흐르는 상기 냉각 유체를 상기 공급 탱크로 회수하는 회수 라인과;
상기 공급 라인에서 분기되어 상기 공급 라인에 흐르는 상기 냉각 유체를 상기 공급 탱크로 회수하는 분기 라인과;
상기 분기 라인이 분기되는 분기점에 설치되는 밸브와;
상기 밸브를 제어하는 제어기를 포함하며,
상기 공급 라인은 상기 분기점의 상류에 위치하는 전방 공급 라인과 상기 분기점의 하류에 위치하는 후방 공급 라인을 포함하고,
상기 제어기는
플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 처리 단계 및 상기 처리 단계 전후의 대기 단계에서 상기 후방 공급 라인 및 상기 분기 라인 중 어느 하나라도 완전히 폐쇄되지 않도록 상기 밸브를 제어하는 기판 처리 장치.An apparatus for processing a substrate, comprising:
a chamber having a processing space therein;
a support unit positioned in the processing space to support a substrate;
a gas supply unit supplying a processing gas to the chamber;
a shower head unit supplying the processing gas to an upper portion of the support unit; And
A cooling unit for cooling the shower head unit,
The shower head unit,
shower head;
It is located above the shower head and includes a cooling plate having a cooling passage therein,
The cooling unit is
a supply tank for storing a cooling fluid;
a supply line for supplying the cooling fluid from the supply tank to the cooling passage;
a recovery line for recovering the cooling fluid flowing through the cooling passage to the supply tank;
a branch line branching from the supply line and collecting the cooling fluid flowing in the supply line to the supply tank;
a valve installed at a branch point at which the branch line is branched;
a controller for controlling the valve;
the supply line includes a front supply line located upstream of the junction and a rear supply line located downstream of the junction;
the controller
A substrate processing apparatus for controlling the valve such that any one of the rear supply line and the branch line is not completely closed in a processing step of processing a substrate using plasma and a standby step before and after the processing step.
상기 분기 라인은 상기 회수 라인에 연결된 기판 처리 장치.
According to claim 1,
and the branch line is connected to the recovery line.
상기 제어기는
상기 처리 단계에서 상기 분기 라인으로 회수되는 상기 냉각 유체의 회수 유량을 0보다 많고 상기 전방 공급 라인으로 공급되는 상기 냉각 유체의 유량보다는 적도록 상기 밸브를 제어하는 기판 처리 장치.
According to claim 1,
the controller
and controlling the valve so that a recovery flow rate of the cooling fluid returned to the branch line in the processing step is greater than zero and less than a flow rate of the cooling fluid supplied to the front supply line.
상기 밸브는,
상기 분기점에 설치되고, 상기 전방 공급 라인, 상기 후방 공급 라인 및 상기 분기 라인과 연결되는 바디와;
상기 바디 내부에 삽입되어 회동 가능하게 제공되는 회동 부재와;
상기 회동 부재를 구동하는 구동기를 포함하고,
상기 회동 부재의 회전에 의해 상기 냉각 유체가 상기 후방 공급 라인에 공급되는 공급 유량과 상기 냉각 유체가 상기 분기 라인으로 회수되는 회수 유량을 제어하는 기판 처리 장치.
According to claim 1,
The valve is
a body installed at the branch point and connected to the front supply line, the rear supply line, and the branch line;
a rotation member inserted into the body and provided rotatably;
Comprising a actuator for driving the rotating member,
and a supply flow rate at which the cooling fluid is supplied to the rear supply line and a recovery flow rate at which the cooling fluid is recovered to the branch line by rotation of the rotation member.
상기 제어기는,
상기 처리 단계에서 상기 후방 공급 라인으로 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량이 상기 대기 단계에서 상기 후방 공급 라인으로 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량보다 많도록 상기 구동기를 제어하는 기판 처리 장치.
5. The method of claim 4,
The controller is
and controlling the driver such that a supply flow rate of the cooling fluid supplied to the rear supply line in the processing step is greater than a supply flow rate of the cooling fluid supplied to the rear supply line in the standby step.
상기 대기 단계는,
상기 처리 단계 이전에 상기 기판의 처리를 준비하는 준비단계와;
상기 처리 단계 이후에 상기 챔버를 클리닝 하는 클리닝 단계를 포함하고,
상기 제어기는,
상기 클리닝 단계에서 상기 후방 공급 라인으로 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량이 상기 준비 단계에서 상기 후방 공급 라인으로 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량보다 많도록 상기 구동기를 제어하는 기판 처리 장치.
5. The method of claim 4,
The waiting step is
a preparation step of preparing the substrate for processing before the processing step;
a cleaning step of cleaning the chamber after the processing step;
The controller is
and controlling the driver such that a supply flow rate of the cooling fluid supplied to the rear supply line in the cleaning step is greater than a supply flow rate of the cooling fluid supplied to the rear supply line in the preparation step.
상기 대기 단계에서 상기 후방 공급 라인으로 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량과 상기 분기 라인으로 회수되는 상기 냉각 유체의 회수 유량의 합은, 상기 처리 단계에서 상기 후방 공급 라인으로 공급되는 공급 유량과 상기 분기 라인에 회수되는 상기 냉각 유체의 회수 유량의 합과 동일한 기판 처리 장치.
5. The method of claim 1 or 4,
The sum of the supply flow rate of the cooling fluid supplied to the rear supply line in the standby step and the recovery flow rate of the cooling fluid returned to the branch line is the supply flow rate supplied to the rear supply line in the processing step and the branching A substrate processing apparatus equal to the sum of the return flow rates of the cooling fluid returned to the line.
상기 제어기는 상기 대기 단계에서 상기 후방 공급 라인으로 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량을 0보다 많도록 상기 구동기를 제어하는 기판 처리 장치.
5. The method of claim 4,
and the controller controls the driver to increase a supply flow rate of the cooling fluid supplied to the rear supply line in the standby step to be greater than zero.
상기 제어기는 상기 처리 단계에서 상기 분기 라인으로 회수되는 상기 냉각 유체의 회수 유량을 0보다 많도록 상기 구동기를 제어하는 기판 처리 장치.
5. The method of claim 4,
and the controller controls the driver so that a recovery flow rate of the cooling fluid recovered to the branch line in the processing step is greater than zero.
상기 제어기는,
상기 샤워 헤드 유닛의 온도를 측정하여, 측정한 온도에 따라 상기 구동기를 제어하되,
상기 샤워 헤드 유닛의 온도가 설정 온도보다 높으면 상기 후방 공급 라인으로 공급되는 상기 냉각유체의 공급 유량을 증가시키고, 상기 샤워 헤드 유닛의 온도가 상기 설정 온도보다 낮으면 상기 후방 공급 라인으로 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량을 감소시켜 상기 샤워 헤드 유닛의 온도가 상기 설정 온도를 유지할 수 있도록 상기 구동기를 제어하는 기판 처리 장치.
6. The method of claim 5,
The controller is
By measuring the temperature of the shower head unit, but controlling the actuator according to the measured temperature,
When the temperature of the shower head unit is higher than the set temperature, the supply flow rate of the cooling fluid supplied to the rear supply line is increased, and when the temperature of the shower head unit is lower than the set temperature, the cooling supplied to the rear supply line A substrate processing apparatus for controlling the driver so that the temperature of the shower head unit maintains the set temperature by reducing a supply flow rate of the fluid.
상기 샤워 헤드 유닛은,
상기 샤워 헤드와 상기 냉각 플레이트 사이에 제공되고, 복수의 분사홀을 가지는 가스 분사판을 더 포함하고,
상기 가스 분사판은 내부에 히터가 제공된 기판 처리 장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The shower head unit,
It is provided between the shower head and the cooling plate, further comprising a gas injection plate having a plurality of injection holes,
The gas injection plate is a substrate processing apparatus provided with a heater therein.
상기 냉각 플레이트는 금속 재질로 구비되고, 전력이 제공되는 기판 처리 장치.
12. The method of claim 11,
The cooling plate is provided with a metal material, the substrate processing apparatus to which electric power is provided.
상기 밸브를 이용하여 상기 샤워 헤드 유닛에 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량을 조절하되, 상기 공급 라인으로부터 분기되는 상기 분기 라인을 통해 상기 냉각 유체의 일부를 회수하여, 상기 샤워 헤드 유닛에 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량을 조절하되;
상기 처리 단계에서 상기 분기 라인으로 회수되는 상기 냉각 유체의 회수 유량은 0보다 많고, 상기 전방 공급 라인으로 공급되는 상기 냉각 유체의 유량보다는 적은 기판 처리 방법.
In the method of processing a substrate using the substrate processing apparatus of claim 1,
The supply flow rate of the cooling fluid supplied to the shower head unit is adjusted by using the valve, but a portion of the cooling fluid is recovered through the branch line branched from the supply line, and the supply to the shower head unit is supplied. regulating the supply flow rate of the cooling fluid;
In the processing step, a recovery flow rate of the cooling fluid returned to the branch line is greater than zero and less than a flow rate of the cooling fluid supplied to the front supply line.
상기 처리 단계에서 상기 샤워 헤드 유닛으로 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량이 상기 대기 단계에서 상기 샤워 헤드 유닛으로 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량보다 많은 기판 처리 방법.14. The method of claim 13,
A substrate processing method wherein a supply flow rate of the cooling fluid supplied to the shower head unit in the processing step is greater than a supply flow rate of the cooling fluid supplied to the shower head unit in the standby step.
상기 대기 단계는,
상기 처리 단계 이전에 상기 기판의 처리를 준비하는 준비단계와;
상기 처리 단계 이후에 상기 챔버를 클리닝 하는 클리닝 단계를 포함하고,
상기 클리닝 단계에서의 상기 샤워 헤드 유닛에 상기 냉각 유체가 공급되는 공급 유량이 상기 준비단계에서의 상기 샤워 헤드 유닛에 상기 냉각 유체가 공급되는 공급 유량보다 많은 기판 처리 방법.
15. The method of claim 14,
The waiting step is
a preparation step of preparing the substrate for processing before the processing step;
a cleaning step of cleaning the chamber after the processing step;
A substrate processing method wherein a supply flow rate at which the cooling fluid is supplied to the shower head unit in the cleaning step is greater than a supply flow rate at which the cooling fluid is supplied to the shower head unit in the preparation step.
상기 대기 단계에서의 상기 샤워 헤드 유닛으로 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량과 상기 분기 라인으로 회수되는 상기 냉각 유체의 회수 유량의 합은, 상기 처리 단계에서 상기 샤워 헤드 유닛으로 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량과 상기 분기 라인으로 회수되는 상기 냉각 유체의 회수 유량의 합과 동일한 기판 처리 방법.
15. The method of claim 14,
The sum of the supply flow rate of the cooling fluid supplied to the shower head unit in the standby step and the recovery flow rate of the cooling fluid returned to the branch line is the amount of the cooling fluid supplied to the shower head unit in the processing step. A substrate processing method equal to the sum of the supply flow rate and the recovery flow rate of the cooling fluid returned to the branch line.
상기 대기 단계에서의 상기 샤워 헤드 유닛으로 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량은 0보다 많은 기판 처리 방법.
15. The method of claim 14,
A supply flow rate of the cooling fluid supplied to the shower head unit in the standby step is greater than zero.
상기 샤워 헤드 유닛의 온도가 설정 온도보다 높으면 상기 샤워 헤드 유닛으로 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량을 증가시키고,
상기 샤워 헤드 유닛의 온도가 상기 설정 온도보다 낮으면 상기 샤워 헤드 유닛으로 공급되는 상기 냉각 유체의 공급 유량을 감소시켜, 상기 샤워 헤드 유닛의 온도를 상기 설정 온도로 유지하는 기판 처리 방법.14. The method of claim 13,
When the temperature of the shower head unit is higher than the set temperature, increasing the supply flow rate of the cooling fluid supplied to the shower head unit,
When the temperature of the shower head unit is lower than the set temperature, the supply flow rate of the cooling fluid supplied to the shower head unit is decreased to maintain the temperature of the shower head unit at the set temperature.
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