KR20140144383A - Baffle unit, apparatus and method for treating substrate using the same - Google Patents

Baffle unit, apparatus and method for treating substrate using the same Download PDF

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KR20140144383A KR20130066114A KR20130066114A KR20140144383A KR 20140144383 A KR20140144383 A KR 20140144383A KR 20130066114 A KR20130066114 A KR 20130066114A KR 20130066114 A KR20130066114 A KR 20130066114A KR 20140144383 A KR20140144383 A KR 20140144383A
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Abstract

The present invention relates to a method for treating a substrate. More particularly, the present invention relates to a method for treating a substrate using plasma. A method for treating a substrate according to an embodiment of the present invention includes: a process chamber having a processing space therein; a support unit which supports a substrate transferred to the processing space; a gas supply unit which supplies a process gas to the processing space; and a plasma source which generates plasma from the process gas. The support unit is extended downwards from the support plate for placing the substrate and includes a support shaft which supports the support plate. The support plate includes a support region which is in a center part and supports a substrate, and a protrusion region which has a ring shape which surrounds the support region. The protrusion region has a first discharge hole extended from the inner side to the outer side.

Description

배플 유닛, 이를 이용한 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{BAFFLE UNIT, APPARATUS AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATE USING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a baffle unit,

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마를 이용한 기판 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly, to a substrate processing apparatus using plasma.

플라즈마는 이온이나 전자, 라디칼(Radical) 등으로 이루어진 이온화된 가스 상태를 말하며, 플라즈마는 매우 높은 온도나, 강한 전계 혹은 고주파 전자계(RF Electromagnetic Fields)에 의해 생성된다.Plasma is an ionized gas state composed of ions, electrons, radicals and the like. Plasma is generated by a very high temperature, a strong electric field, or RF electromagnetic fields.

이러한 플라즈마는 반도체 소자를 제조하기 위하여 포토레지스트(photoresist)를 사용하는 리소그래피(lithography) 공정에서 다양하게 활용된다. 일 예로, 기판상에 라인(line) 또는 스페이스(space) 패턴 등과 같은 각종의 미세 회로 패턴들을 형성하거나 이온 주입(ion implantation) 공정에서 마스크(mask)로 이용된 포토레지스트막을 제거하는 애싱(ashing) 공정에서 활용도가 점점 높아지고 있다. Such a plasma is variously utilized in a lithography process using a photoresist to fabricate a semiconductor device. For example, an ashing process is performed to form various fine circuit patterns such as a line or a space pattern on a substrate or to remove a photoresist film used as a mask in an ion implantation process. Utilization in the process is increasing.

애싱 공정에서 챔버 내부로 제공되는 플라즈마의 양은 각각의 공정마다 상이할 수 있다. 또한, 하나의 공정 중에도 제공되는 플라즈마의 양을 조절하여 보다 정밀한 공정 진행의 필요성이 점점 요구되고 있다. 그러나, 공정 챔버 내부의 플라즈마 양을 조절하기 위하여는 플라즈마가 통과되는 배플의 두께나 형상을 공정 전에 조절해야 한다. 이러한 방법은 기판 처리 장치의 가동을 멈추어야 하므로 기판 처리 공정의 효율성이 저하되며, 공정 도중에 플라즈마의 양을 조절할 수 없는 문제점이 있었다.The amount of plasma supplied into the chamber in the ashing process may be different for each process. In addition, there is a growing demand for more precise process control by controlling the amount of plasma provided in a single process. However, in order to control the amount of plasma inside the process chamber, the thickness or shape of the baffle through which the plasma passes must be adjusted before the process. In this method, since the operation of the substrate processing apparatus must be stopped, the efficiency of the substrate processing process is lowered and the amount of the plasma can not be controlled during the process.

본 발명은 챔버 내부로 제공되는 플라즈마의 양을 조절할 수 있는 배플 유닛과 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a baffle unit capable of controlling the amount of plasma supplied into a chamber, and a substrate processing apparatus and method including the baffle unit.

또한, 본 발명은 플라즈마를 이용하는 공정 중에 제공되는 플라즈마의 양을 조절할 수 있는 배플 유닛과 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a baffle unit capable of controlling the amount of plasma provided during a process using plasma, and a substrate processing apparatus and method including the same.

본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and the problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description and the accompanying drawings will be.

본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다.The present invention provides a substrate processing apparatus.

본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 내부에 처리 공간을 가지는 챔버, 상기 챔버 내에 위치하고, 기판을 지지하는 기판 지지 유닛, 상기 챔버 내부로 공정 가스를 공급하는 가스 공급 유닛, 상기 공정 가스로부터 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 소스 및 상기 기판 지지 유닛 상부에 위치하고, 복수개의 분사홀을 가지는 배플을 포함하는 배플 유닛을 포함하되, 상기 배플 유닛은 상기 분사홀의 개방율을 조절가능하도록 제공된다A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a chamber having a processing space therein, a substrate support unit disposed in the chamber, for supporting the substrate, a gas supply unit for supplying a process gas into the chamber, And a baffle unit disposed above the substrate supporting unit and including a baffle having a plurality of baffles, wherein the baffle unit is provided to adjust the opening rate of the baffle hole

상기 배플은 복수개의 제1 분사홀을 가지는 상부 플레이트 및 상기 상부 플레이트 하부에 위치하고, 복수개의 제2 분사홀을 포함하는 하부 플레이트를 포함하되, 상기 배플 유닛은 상기 상부 플레이트 또는 상기 하부 플레이트를 승하강 시키는 승강 부재를 더 포함할 수 있다.The baffle includes an upper plate having a plurality of first injection holes, and a lower plate disposed at a lower portion of the upper plate and including a plurality of second injection holes, wherein the baffle unit vertically moves the upper plate or the lower plate And a lifting member for lifting the lifting member.

상기 제1 분사홀과 상기 제2 분사홀은 상부에서 바라볼 때 서로 중첩되지 않는 위치에 제공될 수 있다.The first injection hole and the second injection hole may be provided at positions not overlapping each other when viewed from above.

상기 하부 플레이트는 그 상면에 상부로 돌출된 돌출부를 더 포함하되, 상기 돌출부는 상부에서 바라볼 때 상기 제1 분사홀과 서로 중첩되는 위치에 제공될 수 있다.The lower plate may further include a protrusion protruding upward from the upper surface thereof, and the protrusion may be provided at a position overlapping with the first injection hole when viewed from above.

상기 돌출부는 상부로 갈수록 그 중심으로부터 외측면까지의 거리가 작아지도록 제공될 수 있다.The protrusions may be provided so that the distance from the center to the outer side becomes smaller toward the upper side.

상기 돌출부는 상부로 갈수록 그 면적이 작아지는 원뿔대 형상으로 제공될 수 있다.The protruding portion may be provided in a truncated cone shape in which the area becomes smaller toward the upper portion.

상기 돌출부는 그 상단의 직경이 상기 제1 분사홀의 직경보다 작게 제공될 수 있다.The projecting portion may be provided such that the diameter of the upper end thereof is smaller than the diameter of the first injection hole.

상기 돌출부는 상기 제2 분사홀들 사이에 위치할 수 있다.The protrusion may be located between the second injection holes.

상기 복수개의 제1 분사홀들은 상부 플레이트의 중심으로부터 방사형으로 배열될 수 있다.The plurality of first ejection holes may be radially arranged from the center of the upper plate.

또한, 본 발명은 배플 유닛을 제공한다.The present invention also provides a baffle unit.

발명의 일 실시예에 따른 배플 유닛은, 복수개의 분사홀을 가지는 배플 및 상기 배플의 일부 또는 전부를 승하강시키는 승강 부재를 포함하되, 상기 배플은 하나 또는 복수개의 제1 분사홀을 가지는 상부 플레이트 및 상기 상부 플레이트 하부에 위치하고, 하나 또는 복수개의 제2 분사홀을 가지는 하부 플레이트를 포함하고, 상가 상부 플레이트 또는 상기 하부 플레이트 중 하나가 승하강하면서 상기 분사홀의 개방율을 조절한다.The baffle unit according to an embodiment of the present invention includes a baffle having a plurality of injection holes and an elevating member for moving up or down part or all of the baffle, wherein the baffle includes an upper plate having one or a plurality of first injection holes And a lower plate positioned at a lower portion of the upper plate and having one or a plurality of second injection holes, wherein one of the upper plate or the lower plate moves up and down to adjust the opening ratio of the injection hole.

상기 제1 분사홀과 상기 제2 분사홀은 상부에서 바라볼 때 서로 중첩되지 않는 위치에 제공될 수 있다.The first injection hole and the second injection hole may be provided at positions not overlapping each other when viewed from above.

상기 하부 플레이트는 그 상면에 상부로 돌출된 돌출부를 더 포함하되, 상기 돌출부는 상부에서 바라볼 때 상기 제1 분사홀과 서로 중첩되는 위치에 제공될 수 있다.The lower plate may further include a protrusion protruding upward from the upper surface thereof, and the protrusion may be provided at a position overlapping with the first injection hole when viewed from above.

상기 돌출부는 상부로 갈수록 그 면적이 작아지는 원뿔대 형상으로 제공될 수 있다.The protruding portion may be provided in a truncated cone shape in which the area becomes smaller toward the upper portion.

상기 돌출부는 그 상단의 직경이 상기 제1 분사홀의 직경보다 작게 제공될 수 있다.The projecting portion may be provided such that the diameter of the upper end thereof is smaller than the diameter of the first injection hole.

또한, 본 발명은 기판 처리 방법을 제공한다.The present invention also provides a substrate processing method.

본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법은, 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 공정에서, 상기 기판이 처리되는 공간으로 제공되는 상기 플라즈마가 통과하는 배플 분사홀의 개방율을 조절하여 상기 플라즈마의 양이 조절된다.A substrate processing method according to an embodiment of the present invention is a method for processing a substrate by using a plasma to adjust an opening rate of a baffle ejection hole through which the plasma is provided, .

상기 배플은 하나 또는 복수개의 제1 분사홀을 가지는 상부 플레이트 및 상기 상부 플레이트 하부에 위치하고, 하나 또는 복수개의 제2 분사홀을 포함하는 하부 플레이트를 포함하되, 상기 플라즈마의 양을 조절하는 단계는 상기 상부 플레이트 또는 상기 하부 플레이트를 승하강하면서 상기 분사홀의 개방율이 조절될 수 있다.Wherein the baffle includes an upper plate having one or more first injection holes and a lower plate located below the upper plate and including one or a plurality of second injection holes, The opening ratio of the injection hole can be adjusted while raising or lowering the upper plate or the lower plate.

상기 하부 플레이트는 그 상면에 상부로 돌출된 돌출부를 더 포함하되, 상기 돌출부의 일부가 상기 제1 분사홀에 삽입되어 상기 제1 분사홀의 개방율이 조절될 수 있다.The lower plate may further include a projection protruding upwardly from an upper surface of the lower plate, wherein a portion of the projection is inserted into the first injection hole to adjust the opening ratio of the first injection hole.

상기 기판 처리 방법은 공정 가스가 플라즈마로 여기되는 제1 단계, 상기 플라즈마가 챔버 내부의 처리 공간으로 공급되는 제2 단계 및 상기 플라즈마가 기판을 처리하는 제3 단계를 더 포함하되, 상기 제3 단계에서 상기 분사홀의 개방율이 조절될 수 있다.The substrate processing method may further include a first step in which the process gas is excited with a plasma, a second step in which the plasma is supplied to a process space inside the chamber, and a third step in which the plasma processes the substrate, The opening ratio of the injection hole can be adjusted.

본 발명의 일 실시 예에 의하면 챔버 내부로 제공되는 플라즈마의 양을 조절할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the amount of plasma supplied into the chamber can be controlled.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면 플라즈마를 이용하는 공정 중에 제공되는 플라즈마의 양을 조절할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the amount of plasma provided during the process using the plasma can be controlled.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 챔버 내부로 제공되는 플라즈마의 양을 조절함으로써 플라즈마를 이용한 기판 처리 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the efficiency of the substrate processing process using the plasma can be improved by controlling the amount of plasma supplied into the chamber.

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-mentioned effects, and the effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the present specification and attached drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 간략하게 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 배플 유닛의 일 실시예를 보여주는 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 배플 유닛에서 상부 플레이트를 보여주는 평면도이다.
도 5는 도 3의 배플 유닛에서 하부 플레이트를 보여주는 평면도이다.
도 6은 도 3의 배플 유닛의 단면 일부를 확대하여 보여주는 도면이다.
도 7은 도 2의 배플 유닛의 다른 실시예를 보여주는 분해 사시도이다.
도 8은 도 7의 배플 유닛의 단면 일부를 확대하여 보여주는 도면이다.
도 9는 도 2의 배플 유닛의 또 다른 실시예를 포함하는 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 도 9의 배플 유닛을 보여주는 분해 사시도이다.
도 11은 도 2의 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법의 일 예를 보여주는 순서도이다.
도 12 내지 17은 도 2의 기판 처리 장치의 배플 유닛이 플라즈마의 양을 조절하는 과정을 보여주는 도면이다.1 is a plan view schematically showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an exploded perspective view showing an embodiment of the baffle unit of FIG. 2;
Figure 4 is a top view of the top plate in the baffle unit of Figure 3;
Figure 5 is a top plan view of the lower plate in the baffle unit of Figure 3;
FIG. 6 is an enlarged view showing a part of a cross section of the baffle unit of FIG. 3. FIG.
Fig. 7 is an exploded perspective view showing another embodiment of the baffle unit of Fig. 2;
FIG. 8 is an enlarged view showing a part of a cross section of the baffle unit of FIG. 7; FIG.
Figure 9 is a schematic representation of a substrate processing apparatus including another embodiment of the baffle unit of Figure 2;
10 is an exploded perspective view showing the baffle unit of Fig.
11 is a flowchart showing an example of a method of processing a substrate using the substrate processing apparatus of FIG.
12 to 17 are views showing a process of controlling the amount of plasma by the baffle unit of the substrate processing apparatus of FIG.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 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 into 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 실시예에 따른 기판 처리 설비를 간략하게 나타내는 평면도이다.1 is a plan view schematically showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 설비 전방 단부 모듈(equipment front end module, EFEM, 10)과 공정 처리실(20)를 포함한다. 설비 전방 단부 모듈(EFEM, 10)과 공정 처리실(20)은 일 방향으로 배치된다. 이하, 설비 전방 단부 모듈(EFEM, 10)과 공정 처리실(20)이 배열된 방향을 제1방향(X)이라 정의하고, 상부에서 바라볼 때 제 1 방향(X)에 수직인 방향을 제2방향(Y)이라 정의한다.Referring to FIG. 1, the substrate processing apparatus 1 includes an equipment front end module (EFEM) 10 and a processing chamber 20. The facility front end module (EFEM) 10 and the process chamber 20 are arranged in one direction. A direction in which the facility front end module (EFEM) 10 and the process chamber 20 are arranged is defined as a first direction X and a direction perpendicular to the first direction X as viewed from the top is defined as a second direction Direction (Y).

설비 전방 단부 모듈(10)은 공정 처리실(20) 전방에 장착되며, 기판이 수납된 캐리어(16)와 공정 처리실(20) 간에 기판(W)을 이송한다. 설비 전방 단부 모듈(10)은 로드 포트(12)와 프레임(14)을 포함한다.The facility front end module 10 is mounted in front of the processing chamber 20 and transports the substrate W between the carrier 16 in which the substrate is housed and the processing chamber 20. The facility front end module 10 includes a load port 12 and a frame 14. [

로드 포트(12)는 프레임(14) 전방에 배치되며, 복수 개 제공된다. 로드 포트(12)들은 서로 이격하여 제2방향(2)을 따라 일렬로 배치된다. 캐리어(16)(예를 들어, 카세트, FOUP 등)는 로드 포트(12)들에 각각 안착된다. 캐이어(16)에는 공정에 제공될 기판(W) 및 공정처리가 완료된 기판(W)이 수납된다. The load port 12 is disposed in front of the frame 14, and a plurality of load ports 12 are provided. The load ports 12 are arranged in a line along the second direction 2 away from each other. The carrier 16 (e.g., cassette, FOUP, etc.) is seated in the load ports 12, respectively. The cassette 16 stores a substrate W to be supplied to the process and a substrate W to which the process is completed.

프레임(14)은 로드 포트(12)와 로드락 챔버(22) 사이에 배치된다. 프레임(14) 내부에는 로드 포트(12)와 로드락 챔버(22)간에 기판(W)을 이송하는 이송로봇(18)이 배치된다. 이송로봇(18)은 제2방향(Y)으로 구비된 이송레일(19)을 따라 이동가능하다.The frame 14 is disposed between the load port 12 and the load lock chamber 22. A transfer robot 18 for transferring the substrate W between the load port 12 and the load lock chamber 22 is disposed in the frame 14. [ The transfer robot 18 is movable along the transfer rail 19 provided in the second direction Y. [

공정처리실(20)은 로드락 챔버(22), 트랜스퍼 챔버(24), 그리고 복수 개의 기판 처리 장치(30)를 포함한다.The process chamber 20 includes a load lock chamber 22, a transfer chamber 24, and a plurality of substrate processing apparatuses 30.

로드락 챔버(22)는 트랜스퍼 챔버(24)와 프레임(14) 사이에 배치되며, 공정에 제공될 기판(W)이 기판 처리 장치(30)로 이송되기 전, 또는 공정 처리가 완료된 기판(W)이 캐리어(16)로 이송되기 전 대기하는 공간을 제공한다. 로드락 챔버(22)는 하나 또는 복수 개 제공될 수 있다. 실시예에 의하면, 로드락 챔버(22)는 두 개 제공된다. 하나의 로드락 챔버(22)에는 공정 처리를 위해 기판 처리 장치(30)로 제공되는 기판(W)이 수납되고, 다른 하나의 로드락 챔버(22)에는 기판 처리 장치(30)에서 공정이 완료된 기판(W)이 수납될 수 있다.The load lock chamber 22 is disposed between the transfer chamber 24 and the frame 14 and before the substrate W to be supplied to the process is transferred to the substrate processing apparatus 30, To be conveyed to the carrier 16 is provided. One or a plurality of load lock chambers 22 may be provided. According to the embodiment, two load lock chambers 22 are provided. One of the load lock chambers 22 houses a substrate W supplied to the substrate processing apparatus 30 for processing and the other one of the load lock chambers 22 receives the substrate W processed by the substrate processing apparatus 30 The substrate W can be housed.

트랜스퍼 챔버(24)는 제1방향(X)을 따라 로드락 챔버(22)의 후방에 배치되며, 상부에서 바라볼 때 다각형의 몸체(25)를 갖는다. 몸체(25)의 외측에는 로드락 챔버(22)들과 복수 개의 기판 처리 장치(30)들이 몸체(25)의 둘레를 따라 배치된다. 실시예에 의하면, 트랜스퍼 챔버(24)는 상부에서 바라볼 때, 오각형의 몸체를 갖는다. 설비 전방 단부 모듈(10)과 인접한 두 측벽에는 로드락 챔버(22)가 각각 배치되고, 나머지 측벽에는 기판 처리 장치(30)들이 배치된다. 몸체(25)의 각 측벽에는 기판(W)이 출입하는 통로(미도시)가 형성된다. 통로는 트랜스퍼 챔버(24)와 로드락 챔버(22) 간에, 또는 트랜스퍼 챔버(24)와 기판 처리 장치(30) 간에 기판(W)이 출입하는 공간을 제공한다. 각 통로에는 통로를 개폐하는 도어(미도시)가 제공된다. 트랜스퍼 챔버(24)는 요구되는 공정모듈에 따라 다양한 형상으로 제공될 수 있다.The transfer chamber 24 is disposed rearwardly of the load lock chamber 22 along the first direction X and has a polygonal body 25 as viewed from the top. On the outside of the body 25, load lock chambers 22 and a plurality of substrate processing apparatuses 30 are disposed along the periphery of the body 25. [ According to the embodiment, the transfer chamber 24 has a pentagonal body when viewed from the top. A load lock chamber 22 is disposed on each of the two sidewalls adjacent to the facility front end module 10, and the substrate processing apparatuses 30 are disposed on the remaining sidewalls. On the respective side walls of the body 25, passages (not shown) through which the substrate W enters and exits are formed. The passage provides a space for the substrate W to be transferred between the transfer chamber 24 and the load lock chamber 22 or between the transfer chamber 24 and the substrate processing apparatus 30. [ Each passage is provided with a door (not shown) for opening and closing the passage. The transfer chamber 24 may be provided in various shapes depending on the required process module.

트랜스퍼 챔버(24)의 내부에는 반송로봇(26)이 배치된다. 반송로봇(26)은 로드락 챔버(22)에서 대기하는 미처리 기판(W)을 기판 처리 장치(30)로 이송하거나, 기판 처리 장치(30)에서 공정처리가 완료된 기판(W)을 로드락 챔버(22)로 이송한다. 반송 로봇(26)은 기판 처리 장치(30)들에 순차적으로 기판(W)을 제공할 수 있다.A transfer robot (26) is disposed inside the transfer chamber (24). The transfer robot 26 transfers the unprocessed substrate W waiting in the load lock chamber 22 to the substrate processing apparatus 30 or transfers the substrate W processed in the substrate processing apparatus 30 to the load lock chamber 22, (22). The transfer robot 26 may sequentially provide the substrate W to the substrate processing apparatuses 30. [

기판 처리 장치(30)는 플라스마 상태의 가스를 기판으로 공급하여 공정 처리를 수행한다. 플라스마 가스는 반도체 제작 공정에서 다양하게 사용될 수 있다. 이하에서는 기판 처리 장치(30)가 기판상에 도포된 포토레지스트 막을 제거하는 애싱(Ashing) 공정을 수행하는 것으로 설명하나, 이에 한정되지 않으며 에칭(etching) 공정과 증착(deposition) 공정 등 플라스마 가스를 이용한 다양한 공정에 적용될 수 있다.The substrate processing apparatus 30 supplies a gas in a plasma state to the substrate to perform a process process. Plasma gases can be used in a wide variety of semiconductor manufacturing processes. Hereinafter, the substrate processing apparatus 30 performs the ashing process for removing the photoresist film applied on the substrate. However, the present invention is not limited to this, and a plasma gas such as an etching process and a deposition process may be used. Can be applied to a variety of processes.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 2 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(30)는 플라즈마를 이용하여 기판(W) 상의 박막을 식각한다. 박막은 폴리 실리콘막, 실리콘 산화막, 그리고 실리콘 질화막 등 다양한 종류의 막일 수 있다. 또한, 박막은 자연 산화막이나 화학적으로 생성된 산화막일 수 있다. Referring to FIG. 1, the substrate processing apparatus 30 etches a thin film on a substrate W using a plasma. The thin film may be a variety of films such as a polysilicon film, a silicon oxide film, and a silicon nitride film. Further, the thin film may be a natural oxide film or a chemically generated oxide film.

기판 처리 장치(30)는 공정 챔버(100), 기판 지지 유닛(200), 가스 공급 유닛(300), 플라즈마 소스(400), 배플(500), 그리고 배기 플레이트(600)을 가진다.The substrate processing apparatus 30 has a process chamber 100, a substrate support unit 200, a gas supply unit 300, a plasma source 400, a baffle 500, and an exhaust plate 600.

공정 챔버(100)는 처리실(120)과 플라즈마 발생실(140)을 가진다. 처리실(120)은 플라즈마에 의해 기판(W)이 처리되는 공간(121)을 제공한다. 플라즈마 발생실(140)은 공정 가스로부터 플라즈마가 발생되는 공간(149)을 제공한다. The process chamber 100 has a process chamber 120 and a plasma generation chamber 140. The process chamber 120 provides a space 121 through which the substrate W is processed by the plasma. The plasma generating chamber 140 provides a space 149 from which plasma is generated from the process gas.

처리실(120)은 내부에 상부가 개방된 공간(121)을 가진다. 처리실(120)은 대체로 원통 형상으로 제공될 수 있다. 처리실(120)의 측벽에는 개구(도시되지 않음)가 형성된다. 기판(W)은 개구를 통하여 처리실(120) 내부로 출입한다. 개구는 도어(미도시)와 같은 개폐 부재에 의해 개폐될 수 있다. 처리실(120)의 바닥면에는 배기 홀(122)이 형성된다. 배기 홀(122)에는 배기 라인(126)이 연결된다. 배기 라인(126)에는 펌프(128)가 설치된다. 펌프(128)는 처리실(120) 내 압력을 공정 압력으로 조절한다. 처리실(120) 내 잔류 가스 및 반응 부산물은 배기 라인(126)을 통해 처리실(120) 외부로 배출된다. 처리실(120)의 외측에 월 히터(129)가 제공될 수 있다. 월 히터(129)는 코일 형상으로 제공될 수 있다. 선택적으로 월 히터(129)는 공정 챔버(100)의 외벽 내부에 제공될 수 있다. The treatment chamber 120 has a space 121 open at the top. The treatment chamber 120 may be provided in a substantially cylindrical shape. An opening (not shown) is formed in the side wall of the process chamber 120. The substrate W enters and exits the processing chamber 120 through the opening. The opening can be opened and closed by an opening / closing member such as a door (not shown). An exhaust hole 122 is formed in the bottom surface of the process chamber 120. An exhaust line 126 is connected to the exhaust hole 122. The exhaust line 126 is provided with a pump 128. The pump 128 regulates the pressure in the processing chamber 120 to the process pressure. Residual gas and reaction by-products in the process chamber 120 are discharged to the outside of the process chamber 120 through the exhaust line 126. A wall heater 129 may be provided outside the process chamber 120. The wall heater 129 may be provided in a coil shape. Optionally, a wall heater 129 may be provided inside the outer wall of the process chamber 100.

플라즈마 발생실(140)은 처리실(120)의 외부에 위치한다. 일 예에 의하면, 플라즈마 발생실(140)은 처리실(120)의 상부에 위치되며 처리실(120)에 결합된다. 플라즈마 발생실(140)은 가스 포트(142), 방전실(144), 그리고 확산실(146)을 가진다. 가스 포트(142), 방전실(144), 그리고 확산실(146)은 위에서부터 아래를 향하는 방향으로 순차적으로 제공된다. 가스 포트(142)는 외부로부터 가스를 공급받는다. 방전실(144)은 중공의 원통 형상을 가진다. 상부에서 바라볼 때 방전실(144) 내 공간(149)은 처리실(120) 내 공간(121)보다 좁게 제공된다. 방전실(144) 내에서 가스로부터 플라즈마가 발생된다. 확산실(146)은 방전실(144)에서 발생된 플라즈마를 처리실(120)로 공급한다. 확산실(146) 내 공간은 아래로 갈수록 점진적으로 넓어지는 부분을 가진다. 확산실(146)의 하단은 처리실(120)의 상단과 결합되며, 이들 사이에는 외부와의 밀폐를 위해 실링 부재(도시되지 않음)가 제공된다. The plasma generation chamber 140 is located outside the process chamber 120. According to an example, the plasma generation chamber 140 is located at the top of the process chamber 120 and is coupled to the process chamber 120. The plasma generating chamber 140 has a gas port 142, a discharge chamber 144, and a diffusion chamber 146. The gas port 142, the discharge chamber 144, and the diffusion chamber 146 are sequentially provided in a direction from top to bottom. The gas port 142 is supplied with gas from the outside. The discharge chamber 144 has a hollow cylindrical shape. The space 149 in the discharge chamber 144 is provided narrower than the space 121 in the processing chamber 120 as viewed from above. Plasma is generated from the gas in the discharge chamber 144. The diffusion chamber 146 supplies the plasma generated in the discharge chamber 144 to the processing chamber 120. The space in the diffusion chamber 146 has a gradually widening portion as it goes downward. The lower end of the diffusion chamber 146 is engaged with the upper end of the processing chamber 120, and a sealing member (not shown) is provided therebetween for sealing against the outside.

공정 챔버(100)는 도전성 재질로 제공된다. 공정 챔버(100)는 접지라인(123)을 통해 접지될 수 있다.The process chamber 100 is provided with a conductive material. The process chamber 100 may be grounded via a ground line 123.

기판 지지 유닛(200)은 처리실(120)의 내부에서 기판(W)을 지지한다. 기판 지지 유닛(200)은 지지 플레이트(220)와 지지 축(240)을 가진다. 지지 플레이트(220)는 공간(121) 내에 위치되며 원판 형상으로 제공된다. 일 예에 의하면, 지지 플레이트(220)는 정전력에 의해 기판(W)을 흡착하는 정전 척(Electro Static Chuck)으로 제공될 수 있다. 지지 플레이트(220)는 지지 축(240)에 의해 지지된다. 기판(W)은 지지 플레이트(220)의 상면에 놓인다. 지지 플레이트(220)의 내부에는 전극(미도시)이 제공되고, 기판(W)은 정전기력에 의해 기판(W)에 지지 될 수 있다. 지지 플레이트(220)의 내부에는 가열 부재(222)가 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 가열 부재(222)는 열선으로 제공될 수 있다. 또한, 지지 플레이트(220)의 내부에는 냉각 부재(224)가 제공될 수 있다. 냉각 부재(224)는 냉각수가 흐르는 냉각 라인으로 제공될 수 있다. 가열 부재(222)는 기판(W)을 기 설정된 온도로 가열하고, 냉각 부재(224)는 기판(W)을 강제 냉각시킬 수 있다.The substrate supporting unit 200 supports the substrate W in the processing chamber 120. The substrate support unit 200 has a support plate 220 and a support shaft 240. The support plate 220 is disposed in the space 121 and is provided in a disc shape. According to an example, the support plate 220 may be provided with an electrostatic chuck for attracting the substrate W by electrostatic force. The support plate 220 is supported by the support shaft 240. The substrate W is placed on the upper surface of the support plate 220. An electrode (not shown) is provided inside the support plate 220, and the substrate W can be supported on the substrate W by an electrostatic force. A heating member 222 may be provided inside the support plate 220. According to one example, the heating member 222 may be provided as a hot wire. Further, a cooling member 224 may be provided inside the support plate 220. The cooling member 224 may be provided as a cooling line through which cooling water flows. The heating member 222 heats the substrate W to a predetermined temperature and the cooling member 224 can force the substrate W to be cooled.

가스 공급 유닛(300)은 제 1 가스 공급 부재(320)와 제 2 가스 공급 부재(340)를 가진다. The gas supply unit 300 has a first gas supply member 320 and a second gas supply member 340.

제 1 가스 공급 부재(320)는 제 1 가스 공급라인(322) 및 제 1 가스 저장부(324)를 가진다. 제 1 가스 공급라인(322)은 가스 포트(142)에 결합된다. 가스 포트(142)를 통해 공급된 제 1 가스는 방전실(144)로 유입되고, 방전실(144)에서 플라즈마로 여기된다. 제 1 가스는 이불화메탄(CH2F2, Difluoromethane), 질소(N2), 그리고 산소(O2)를 포함할 수 있다. 선택적으로 제 1 가스는 사불화탄소(CF4, Tetrafluoromethane) 등 다른 종류의 가스를 더 포함할 수 있다.The first gas supply member 320 has a first gas supply line 322 and a first gas storage unit 324. The first gas supply line 322 is coupled to the gas port 142. The first gas supplied through the gas port 142 flows into the discharge chamber 144 and is excited into the plasma in the discharge chamber 144. The first gas may include oxygen (O2), nitrogen (N2), and nitrogen (CH2F2). Optionally, the first gas may further comprise other types of gases such as CF4 (tetrafluoromethane).

제 2 가스 공급 부재(340)는 제 2 가스 공급라인(342) 및 제 2 가스 저장부(344)를 가진다. 제 2 가스는 제 1 가스로부터 발생된 플라즈마가 처리실(120)로 흐르는 경로 상에 공급된다. 일 예에 의하면, 제 2 가스 공급라인(342)은 후술하는 안테나(420)보다 아래 영역에서 방전실(144)에 결합된다. 제 2 소스 가스는 삼불화질소(NF3, Nitrogen trifluoride)를 포함할 수 있다. The second gas supply member 340 has a second gas supply line 342 and a second gas storage 344. The second gas is supplied on the path of the plasma generated from the first gas to the processing chamber 120. According to one example, the second gas supply line 342 is coupled to the discharge chamber 144 in a region below the antenna 420 described later. The second source gas may include nitrogen trifluoride (NF3).

상술한 구조로 인해 제 1 가스는 전력에 의해 직접 플라즈마로 여기되고, 제 2 가스는 제 1 가스와의 반응에 의해 플라즈마로 여기된다. Due to the above-described structure, the first gas is directly excited by the electric power to the plasma, and the second gas is excited to the plasma by the reaction with the first gas.

상술한 예에서 제 1 가스와 제 2 가스의 종류는 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 제 2 가스 공급 부재(340)의 제공 없이 제 1 가스 공급 부재(320)만 제공될 수 있다.In the above-described example, the types of the first gas and the second gas may be variously changed. Further, only the first gas supply member 320 can be provided without providing the second gas supply member 340. [

플라즈마 소스(400)는 방전실(144)에서 제 1 가스로부터 플라즈마를 발생시킨다. 일 예에 의하면, 플라즈마 소스(400)는 유도 결합형 플라즈마 소스(400)일 수 있다. 플라즈마 소스(400)는 안테나(420)와 전원(440)을 가진다. 안테나(420)는 방전실(144)의 외부에 제공되며 방전실(144)을 복수 회 감싸도록 제공된다. 안테나(420)의 일단은 전원(440)에 연결되고, 타단은 접지된다. 전원(440)은 안테나(420)에 전력을 인가한다. 일 예에 의하면, 전원(440)은 안테나(420)에 고주파 전력을 인가할 수 있다.The plasma source (400) generates a plasma from the first gas in the discharge chamber (144). According to one example, the plasma source 400 may be an inductively coupled plasma source 400. The plasma source 400 has an antenna 420 and a power supply 440. The antenna 420 is provided outside the discharge chamber 144 and is provided to surround the discharge chamber 144 a plurality of times. One end of the antenna 420 is connected to the power supply 440, and the other end is grounded. The power source 440 applies power to the antenna 420. According to an example, the power source 440 may apply a high frequency power to the antenna 420.

도 3은 도 2의 배플 유닛의 일 실시예를 보여주는 분해 사시도이고, 도 4는 도 3의 배플 유닛에서 상부 플레이트를 보여주는 평면도이고, 도 5는 도 3의 배플 유닛에서 하부 플레이트를 보여주는 평면도이고, 도 6은 도 3의 배플 유닛의 단면 일부를 확대하여 보여주는 도면이다.FIG. 3 is an exploded perspective view showing an embodiment of the baffle unit of FIG. 2, FIG. 4 is a plan view showing the upper plate in the baffle unit of FIG. 3, FIG. 5 is a plan view of the lower plate of the baffle unit of FIG. FIG. 6 is an enlarged view showing a part of a cross section of the baffle unit of FIG. 3. FIG.

도 2 내지 도 6을 참조하면, 배플 유닛(500)은 처리실(120)과 플라즈마 발생실(140) 사이에 위치된다. 배플 유닛(500)은 플라즈마가 기판(W)에 공급될 때 처리실(120) 내 전체 영역에서 플라즈마의 밀도와 흐름을 균일하게 유지한다. 배플 유닛(500)은 접지될 수 있다. 배플 유닛(500)은 라디칼이 처리실(120)로 공급되고, 이온과 전자는 처리실(120) 내로 유입이 방해되도록 한다. 배플 유닛(500)은 공정 챔버(100)에 고정된다. 배플 유닛(500)은 플라즈마 발생실(140)의 하단에 결합될 수 있다. 배플 유닛(500)은 기판 지지 유닛(200) 상부에 위치할 수 있다. 일 예에 의하면, 배플 유닛(500)은 배플(510, 530)과 승강 부재(550)를 포함한다.2 to 6, the baffle unit 500 is positioned between the process chamber 120 and the plasma generation chamber 140. [ The baffle unit 500 uniformly maintains the density and flow of the plasma in the entire region in the processing chamber 120 when the plasma is supplied to the substrate W. [ The baffle unit 500 may be grounded. The baffle unit 500 allows radicals to be supplied to the processing chamber 120, so that ions and electrons are prevented from entering the processing chamber 120. The baffle unit 500 is secured to the process chamber 100. The baffle unit 500 may be coupled to the lower end of the plasma generating chamber 140. The baffle unit 500 may be located above the substrate support unit 200. According to one example, the baffle unit 500 includes baffles 510 and 530 and a lift member 550.

일 예에 의하면, 배플은 상부 플레이트(510)와 하부 플레이트(530)를 포함할 수 있다. 상부 플레이트(510)는 복수개의 제1 분사홀(511)을 가진다. 복수개의 제1 분사홀(511)은 상부 플레이트(510)의 중심으로부터 방사형으로 위치할 수 있다. 또한, 복수개의 제1 분사홀(511)은 상부 플레이트(510)에서 동심을 가지고, 각각 직경이 상이한 환형의 링 형상을 형성하면서 위치할 수 있다. 이때 복수개의 제1 분사홀(511)은 서로간에 일정한 간격을 유지하도록 위치할 수 있다. 일 예에 의하면, 복수개의 제1 분사홀(511)은 상부 플레이트(510)의 중앙 영역에서 가장자리 영역으로 갈수록 그 면적이 넓어지도록 제공될 수 있다.According to one example, the baffle may include an upper plate 510 and a lower plate 530. The upper plate 510 has a plurality of first injection holes 511. The plurality of first injection holes 511 may be positioned radially from the center of the upper plate 510. The plurality of first injection holes 511 may be positioned concentrically in the upper plate 510 while forming an annular ring shape having a different diameter. At this time, the plurality of first ejection holes 511 may be positioned so as to maintain a predetermined gap therebetween. According to an example, the plurality of first ejection holes 511 may be provided so as to have an increased area from the central region to the edge region of the upper plate 510.

하부 플레이트(530)는 상부 플레이트(510)의 하부에 위치한다. 하부 플레이트(530)는 상부 플레이트(510)와 대향하는 위치에 제공된다. 하부 플레이트(530)는 상부에서 바라볼 때 상부 플레이트(510)와 중첩되는 위치에 제공될 수 있다. 하부 플레이트(530)는 그 면적이 상부 플레이트(510)와 동일할 수 있다. 하부 플레이트(530)는 그 면적이 상부 플레이트(510)보다 크게 제공될 수도 있다. 하부 플레이트(530)는 복수개의 제2 분사홀(531)을 가진다. 복수개의 제2 분사홀(531)은 하부 플레이트(530)의 중심으로부터 방사형으로 위치할 수 있다. 또한, 복수개의 제2 분사홀(531)은 하부 플레이트(530)에서 동심을 가지고, 각각 직경이 상이한 환형의 링 형상을 형성하면서 위치할 수 있다. 일 예에 의하면, 복수개의 제2 분사홀(531)은 상부에서 바라볼 때 복수개의 제1 분사홀(511)과 중첩되지 않는 위치에 제공될 수 있다. 또한, 복수개의 제2 분사홀(531)은 하부 플레이트(530)의 중앙 영역에서 가장자리 영역으로 갈수록 그 면적이 넓어지도록 제공될 수 있다.The lower plate 530 is located below the upper plate 510. The lower plate 530 is provided at a position facing the upper plate 510. The lower plate 530 may be provided at a position overlapping the upper plate 510 when viewed from above. The area of the lower plate 530 may be the same as that of the upper plate 510. The lower plate 530 may be provided with an area larger than that of the upper plate 510. The lower plate 530 has a plurality of second ejection holes 531. The plurality of second injection holes 531 may be positioned radially from the center of the lower plate 530. The plurality of second ejection holes 531 may be positioned concentrically in the lower plate 530 and forming an annular ring shape having different diameters. According to an example, the plurality of second ejection holes 531 may be provided at positions that do not overlap with the plurality of first ejection holes 511 when viewed from above. In addition, the plurality of second ejection holes 531 may be provided so that the area of the second ejection holes 531 increases from the central area to the edge area of the lower plate 530.

일 예에 의하면, 하부 플레이트(530)는 그 상면에 복수개의 돌출부(533)를 가질 수 있다. 복수개의 돌출부(533)는 복수개의 제2 분사홀(531)들 사이에 위치할 수 있다. 복수개의 돌출부(533)는 하부 플레이트(530)의 중심으로부터 방사형으로 위치할 수 있다. 복수개의 돌출부(533)는 하부 플레이트(530)에서 동심을 가지고, 각각 직경이 상이한 환형의 링 형상을 형성하면서 위치할 수 있다. 복수개의 돌출부(533)는 상부에서 바라볼 때 복수개의 제1 분사홀(511)과 중첩되는 위치에 제공될 수 있다. 복수개의 돌출부(533)는 복수개의 제1 분사홀(511)의 수와 동일한 수가 제공될 수 있다. 돌출부(533)는 상부로 갈수록 그 중심으로부터 외측면까지의 거리가 작아지도록 제공될 수 있다. 돌출부(533)는 상부로 갈수록 그 면적이 작아지는 원뿔대 형상으로 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 돌출부(533)는 그 상단의 직경(d1)이 제1 분사홀(511)의 직경(d3)보다 작게 제공될 수 있다. 또한, 돌출부(533)는 그 하단의 직경(d2)이 제1 분사홀(511)의 직경(d3)보다 작게 제공될 수도 있다. According to one example, the lower plate 530 may have a plurality of protrusions 533 on its upper surface. The plurality of protrusions 533 may be positioned between the plurality of second ejection holes 531. The plurality of protrusions 533 may be positioned radially from the center of the lower plate 530. The plurality of protrusions 533 may be positioned concentrically in the lower plate 530 while forming an annular ring shape having a different diameter. The plurality of protrusions 533 may be provided at a position overlapping the plurality of first injection holes 511 when viewed from above. The plurality of protrusions 533 may be provided in a number equal to the number of the plurality of first injection holes 511. The projection 533 may be provided so that the distance from the center to the outer side becomes smaller toward the upper side. The protrusion 533 may be provided in a truncated cone shape in which its area becomes smaller toward the upper part. According to an example, the protrusion 533 may be provided such that the diameter d1 of the upper end thereof is smaller than the diameter d3 of the first injection hole 511. [ The protrusion 533 may be provided such that the diameter d2 of the lower end thereof is smaller than the diameter d3 of the first injection hole 511. [

승강 부재(550)는 상부 플레이트(510) 또는 하부 플레이트(530)를 승하강시킨다. 일 예에 의하면, 승강 부재(550)는 하부 플레이트(530)와 연결되도록 제공될 수 있다. 승강 부재(550)는 하부 플레이트(530)를 상승 또는 하강되도록 제공될 수 있다. 승강 부재(550)는 연결 부재(551)와 구동기(555)를 포함할 수 있다. 연결 부재(551)는 하부 플레이트(530)와 연결될 수 있다. 연결 부재(551)는 복수개 제공되고, 각각 일정한 간격으로 하부 플레이트(530)와 연결될 수 있다. 도 3에서는 4개 제공되는 것으로 도시되었으나, 4개 이상 또는 4개 이하의 연결 부재(551)가 제공될 수도 있다. 연결 부재(551)는 상승 또는 하강하면서, 연결된 하부 플레이트(530)를 상승 또는 하강시킨다. 구동기(555)는 연결 부재(551)가 상승 또는 하강하는 동력을 제공한다.The elevating member 550 moves the upper plate 510 or the lower plate 530 up and down. According to an example, the elevating member 550 may be provided to be connected to the lower plate 530. The elevating member 550 may be provided to raise or lower the lower plate 530. The elevating member 550 may include a connecting member 551 and a driver 555. The connecting member 551 may be connected to the lower plate 530. A plurality of connecting members 551 may be provided and connected to the lower plate 530 at regular intervals. In FIG. 3, four connection members 551 may be provided, but four or more connection members 551 may be provided. The connecting member 551 raises or lowers the connected lower plate 530 while raising or lowering. The driver 555 provides power for the connecting member 551 to move up or down.

상술한 구성으로 인해, 배플 유닛(500)은 배플에 제공된 분사홀들의 개방율이 조절된다. 구체적인 배플 유닛(500)의 구동은 이하에서 상세히 설명한다.Due to the above-described configuration, the baffle unit 500 adjusts the opening rate of the injection holes provided in the baffle. The driving of the specific baffle unit 500 will be described in detail below.

도 7은 도 2의 배플 유닛의 다른 실시예를 보여주는 분해 사시도이고, 도 8은 도 7의 배플 유닛의 단면 일부를 확대하여 보여주는 도면이다.FIG. 7 is an exploded perspective view showing another embodiment of the baffle unit of FIG. 2, and FIG. 8 is an enlarged view showing a part of a cross section of the baffle unit of FIG.

도 7 및 도 8을 참조하면, 배플 유닛(5100)은 배플(5110, 5130)과 승강 부재(5150)를 포함한다. 배플은 상부 플레이트(5110)와 하부 플레이트(5130)를 포함할 수 있다. 배플 유닛(5100)은 도 3의 배플 유닛(500)과 비교하여 돌출부(5113)의 위치만이 상이하고, 그 외의 구성은 동일하다. 이하에서는 도 3의 배플 유닛(500)과의 차이점을 중심으로 설명한다.Referring to Figs. 7 and 8, the baffle unit 5100 includes baffles 5110 and 5130 and a lifting member 5150. Fig. The baffle may include an upper plate 5110 and a lower plate 5130. The baffle unit 5100 differs from the baffle unit 500 of FIG. 3 only in the position of the projecting portion 5113, and the other structures are the same. Hereinafter, differences from the baffle unit 500 of FIG. 3 will be mainly described.

일 예에 의하면, 상부 플레이트(5110)는 그 저면에 복수개의 돌출부(5113)를 가질 수 있다. 복수개의 돌출부(5113)는 복수개의 제1 분사홀(5111)들 사이에 위치할 수 있다. 복수개의 돌출부(5113)는 상부 플레이트(5110)의 중심으로부터 방사형으로 위치할 수 있다. 복수개의 돌출부(5113)는 상부 플레이트(5110)에서 동심을 가지고, 각각 직경이 상이한 환형의 링 형상을 형성하면서 위치할 수 있다. 복수개의 돌출부(5113)는 상부에서 바라볼 때 복수개의 제2 분사홀(5131)과 중첩되는 위치에 제공될 수 있다. 복수개의 돌출부(5113)는 복수개의 제2 분사홀(5131)의 수와 동일한 수가 제공될 수 있다. 돌출부(5113)는 하부로 갈수록 그 중심으로부터 외측면까지의 거리가 작아지도록 제공될 수 있다. 돌출부(5113)는 하부로 갈수록 그 면적이 작아지는 원뿔대 형상으로 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 돌출부(5113)는 그 하단의 직경(d4)이 제2 분사홀(5131)의 직경(d6)보다 작게 제공될 수 있다. 또한, 돌출부(5113)는 그 상단의 직경(d5)이 제2 분사홀(511)의 직경(d6)보다 작게 제공될 수도 있다.According to one example, the top plate 5110 may have a plurality of protrusions 5113 on its bottom surface. The plurality of protrusions 5113 may be positioned between the plurality of first injection holes 5111. The plurality of projections 5113 may be positioned radially from the center of the top plate 5110. The plurality of projections 5113 may be positioned concentrically in the upper plate 5110 and forming an annular ring shape of different diameter. The plurality of protrusions 5113 may be provided at a position overlapping the plurality of second injection holes 5131 when viewed from above. The plurality of projections 5113 may be provided in a number equal to the number of the plurality of second injection holes 5131. The protrusion 5113 may be provided so that the distance from the center to the outer side becomes smaller toward the lower side. The protrusion 5113 may be provided in a truncated cone shape in which the area becomes smaller as it goes downward. According to an example, the protrusion 5113 may be provided such that the diameter d4 of the lower end thereof is smaller than the diameter d6 of the second injection hole 5131. [ The protrusion 5113 may be provided such that the diameter d5 of the upper end thereof is smaller than the diameter d6 of the second injection hole 511. [

도 9는 도 2의 배플 유닛의 또 다른 실시예를 포함하는 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 10은 도 9의 배플 유닛을 보여주는 분해 사시도이다.FIG. 9 is a schematic view of a substrate processing apparatus including another embodiment of the baffle unit of FIG. 2, and FIG. 10 is an exploded perspective view showing the baffle unit of FIG.

도 9 및 도 10을 참조하면, 배플 유닛(5200)은 배플(5210, 5230)과 승강 부재(5250)를 포함한다. 배플은 상부 플레이트(5210)와 하부 플레이트(5230)를 포함할 수 있다. 배플 유닛(5200)은 도 3의 배플 유닛(500)과 비교하여 승강 부재(5250)만이 상이하고, 그 외의 구성은 동일하다. 이하에서는 도 3의 배플 유닛(500)과의 차이점을 중심으로 설명한다.Referring to Figs. 9 and 10, the baffle unit 5200 includes baffles 5210 and 5230 and a lifting member 5250. Fig. The baffle may include a top plate 5210 and a bottom plate 5230. The baffle unit 5200 differs from the baffle unit 500 of FIG. 3 only in the elevating member 5250, and the other structures are the same. Hereinafter, differences from the baffle unit 500 of FIG. 3 will be mainly described.

일 예에 의하면, 승강 부재(5250)는 상부 플레이트(5210)와 연결되도록 제공된다. 승강 부재(5250)는 상부 플레이트(5210)와 함께 상승 또는 하강되도록 제공될 수 있다. 승강 부재(5250)는 연결 부재(5251)와 구동기(5255)를 포함할 수 있다. 연결 부재(5251)는 상부 플레이트(5210)와 연결될 수 있다. 연결 부재(5251)는 복수개 제공되고, 각각 일정한 간격으로 상부 플레이트(5210)와 연결될 수 있다. 도 10에서는 4개 제공되는 것으로 도시되었으나, 4개 이상 또는 4개 이하의 연결 부재(5251)가 제공될 수도 있다. 연결 부재(5251)는 상승 또는 하강하면서, 연결된 상부 플레이트(5210)를 상승 또는 하강시킨다. 구동기(5255)는 연결 부재(5251)가 상승 또는 하강하는 동력을 제공한다.According to one example, the lifting member 5250 is provided to be connected to the upper plate 5210. The lifting member 5250 may be provided to be raised or lowered together with the upper plate 5210. The elevating member 5250 may include a connecting member 5251 and a driver 5255. The connecting member 5251 may be connected to the upper plate 5210. A plurality of connecting members 5251 may be provided, and may be connected to the upper plate 5210 at regular intervals. 10, four or more connection members 5251 may be provided. The connecting member 5251 raises or lowers the connected top plate 5210 while raising or lowering. The driver 5255 provides power for the connecting member 5251 to move up or down.

다시 도 2를 참조하면, 배기 플레이트(600)는 공정 챔버(100)의 내측벽과 기판 지지 유닛(200)의 사이에 위치된다. 배기 플레이트(600)는 환형의 링 형상으로 제공된다. 배기 플레이트(600)는 복수의 관통홀(610)들을 포함한다. 공정 챔버(100)내에 제공된 공정 가스는 배기 플레이트(600)의 관통홀(610)들을 통과하여 배기 홀(122)로 배기된다. 배기 플레이트(600)의 형상 및 관통홀(610)들의 형상에 따라 공정 가스의 흐름이 제어될 수 있다.Referring again to FIG. 2, the exhaust plate 600 is positioned between the inner wall of the process chamber 100 and the substrate support unit 200. The exhaust plate 600 is provided in an annular ring shape. The exhaust plate 600 includes a plurality of through holes 610. The process gas provided in the process chamber 100 passes through the through holes 610 of the exhaust plate 600 and is exhausted to the exhaust hole 122. The flow of the process gas can be controlled according to the shape of the exhaust plate 600 and the shape of the through holes 610.

이하, 상술한 기판 처리 장치를 이용하여 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 공정을 설명한다. 본 실시예에서는 애싱 공정을 예를 들어 설명하나, 에칭 공정과 같이 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 다른 공정에도 본 발명이 적용될 수 있다.Hereinafter, a process of processing a substrate using plasma using the above-described substrate processing apparatus will be described. In this embodiment, the ashing process will be described as an example, but the present invention can also be applied to another process for processing a substrate by using a plasma as an etching process.

도 11은 도 2의 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법의 일 예를 보여주는 순서도이다.11 is a flowchart showing an example of a method of processing a substrate using the substrate processing apparatus of FIG.

도 11을 참조하면, 기판 처리 공정은 공정 가스가 플라즈마 상태로 여기되는 제1 단계(S10), 플라즈마가 챔버 내부의 처리 공간으로 공급되는 제2 단계(S30), 플라즈마가 기판을 처리하는 제3 단계(S30), 그리고 챔버 내부로 공급되는 플라즈마의 양을 조절하는 제4 단계(S40)을 포함한다. 11, the substrate processing step includes a first step (S10) of exciting a process gas into a plasma state, a second step (S30) in which plasma is supplied to a process space inside the chamber, a third step A step S30, and a fourth step S40 of adjusting the amount of plasma supplied into the chamber.

일반적으로, 플라즈마의 양을 조절하는 제4 단계(S40)는 기판 처리 공정이 시작되기 전에 제공되었다. 이러한 경우에 기판 처리 공정 중에 공정의 진행 상황에 따라 플라즈마의 양을 조절하면서 공정을 진행할 수 없다. 또한, 기판 처리 공정을 시작할 때마다 배플을 조절하여 기판 처리 장치의 가동율을 떨어뜨리고, 이로 인하여 기판 처리 공정의 효율이 저하될 수 있다.In general, a fourth step (S40) of adjusting the amount of plasma was provided before the start of the substrate processing process. In this case, the process can not proceed while adjusting the amount of plasma according to the progress of the process during the substrate processing process. Further, the baffle may be adjusted every time the substrate processing process is started to lower the operating rate of the substrate processing apparatus, thereby reducing the efficiency of the substrate processing process.

이와 달리, 본 발명의 일 실시예에서는 플라즈마의 양을 조절하는 제4 단계(S40)가 기판 처리 공정 도중에 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 배플 유닛(500)에 제공되는 분사홀의 개방율을 조절하여, 분사홀을 통과하는 플라즈마의 양을 조절한다. 배플 유닛(500)에 제공되는 상부 플레이트(510) 또는 하부 플레이트(530)를 승하강시켜 분사홀의 개방율을 조절할 수 있다. 이로 인하여, 플라즈마를 이용한 기판 처리 공정이 각각의 공정 진행 상황에 따라 보다 정밀하게 제어될 수 있다. 이로 인하여 기판 처리 공정의 신뢰도와 효율성이 향상될 수 있다. 이하에서는 플라즈마의 양을 조절하는 제4 단계(S40)의 구동을 구체적으로 설명한다.Alternatively, in an embodiment of the present invention, a fourth step (S40) of adjusting the amount of plasma may be provided during the substrate processing step. According to one example, the opening rate of the spray holes provided in the baffle unit 500 is adjusted to adjust the amount of plasma passing through the spray holes. The opening ratio of the injection hole can be adjusted by moving the upper plate 510 or the lower plate 530 provided to the baffle unit 500 up and down. Therefore, the substrate processing process using the plasma can be more precisely controlled according to the progress of each process. This can improve the reliability and efficiency of the substrate processing process. Hereinafter, the driving of the fourth step S40 for controlling the amount of plasma will be described in detail.

도 12 내지 17은 도 2의 기판 처리 장치의 배플 유닛이 플라즈마의 양을 조절하는 과정을 보여주는 도면이다.12 to 17 are views showing a process of controlling the amount of plasma by the baffle unit of the substrate processing apparatus of FIG.

도 12 내지 17을 참조하면, 도 12 및 13은 배플 유닛(500)의 분사홀(511, 531)이 최대한 개방되고, 이로 인하여 플라즈마가 기판(W)이 위치하는 처리공간으로 가장 많이 이동되는 상태를 보여준다. 이러한 경우에 상부 플레이트(510)와 하부 플레이트(530)는 서로 이격되어 위치한다. 승강 부재(550)가 제공된 하부 플레이트(530)는 고정된 위치에 제공되는 상부 플레이트(510)로부터 하방으로 이격되어 위치된다. 이때 하부 플레이트(530)의 상면에 제공되는 돌출부(533)는 그 상단이 상부 플레이트(510)의 제1 분사홀(511)의 내부에 삽입되지 않는 위치에 제공된다. 하부 플레이트(530)의 상면에 제공되는 돌출부(533)는 그 상단이 상부 플레이트(510)의 저면보다 낮은 위치에 제공될 수 있다. 이로 인하여 제1 분사홀(511)과 제2 분사홀(531)은 최대의 개방율을 가진다. 따라서, 처리공간으로 제공되는 플라즈마의 양이 가장 많이 제공되도록 조절된다.12 and 13, the injection holes 511 and 531 of the baffle unit 500 are opened as much as possible, so that the plasma is moved most to the processing space where the substrate W is located Lt; / RTI > In this case, the upper plate 510 and the lower plate 530 are spaced apart from each other. The lower plate 530 provided with the lifting member 550 is positioned downwardly from the upper plate 510 provided at a fixed position. The protrusion 533 provided on the upper surface of the lower plate 530 is provided at a position where the upper end of the protrusion 533 is not inserted into the first injection hole 511 of the upper plate 510. The protrusion 533 provided on the upper surface of the lower plate 530 may be provided at a position lower than the bottom of the upper plate 510. [ Therefore, the first injection hole 511 and the second injection hole 531 have the maximum opening ratio. Thus, the amount of plasma provided to the processing space is adjusted to provide the greatest amount.

도 14 및 15는 배플 유닛(500)의 분사홀(511, 531)의 개방율이 감소하여, 이로 인하여 분사홀(511, 531)을 통과하는 플라즈마의 양이 감소된 상태를 보여준다. 도 14 및 15는 도 12 및 13에 비하여 승강 부재(550)가 제공된 하부 플레이트(530)가 고정된 상부 플레이트(510)에 가까이 위치하도록 상승된 상태를 보여준다. 상부 플레이트(510)와 하부 플레이트(530)는 서로 일정 간격 이격되어 위치한다. 이때 하부 플레이트(530)의 상면에 제공되는 돌출부(533)는 그 상단이 상부 플레이트(510)의 제1 분사홀(511)의 내부에 삽입되도록 위치한다. 돌출부(533)는 그 일부가 제1 분사홀(511)의 내부에 삽입되어, 제1 분사홀(511)의 개방율을 감소시킨다. 이로 인하여 제1 분사홀(511)을 통과하는 플라즈마의 양이 감소된다. 이를 통해 처리 공간으로 제공되는 플라즈마의 양이 조절된다. 돌출부(533)는 상부로 갈수록 그 면적이 좁아지는 원뿔형으로 제공된다. 이로 인하여 돌출부(533)는 그 높이에 따라 제1 분사홀(511)의 개방율을 조절할 수 있다. 돌출부(533)는 그 단면적이 상부에서 하부로 갈수록 크게 제공된다. 따라서, 돌출부(533)는 상승되면서 그 하부가 제1 분사홀(511)에 위치할수록 제1 분사홀(511)의 개방율을 감소시킬 수 있다. 반대로, 돌출부(533)는 하강되면서 그 상부가 제1 분사홀(511)에 위치할수록 제1 분사홀(511)의 개방율을 증가시킬 수 있다. 이러한 방법은 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 공정 중에 제공될 수 있다.14 and 15 show a state in which the opening rate of the spray holes 511 and 531 of the baffle unit 500 is reduced and the amount of plasma passing through the spray holes 511 and 531 is reduced. 14 and 15 show a state in which the lower plate 530 provided with the elevation member 550 is raised to be closer to the fixed upper plate 510 as compared with FIGS. The upper plate 510 and the lower plate 530 are spaced apart from each other. At this time, the protrusion 533 provided on the upper surface of the lower plate 530 is positioned such that its upper end is inserted into the first injection hole 511 of the upper plate 510. A part of the protrusion 533 is inserted into the first injection hole 511 to reduce the opening ratio of the first injection hole 511. The amount of plasma passing through the first injection hole 511 is reduced. This controls the amount of plasma provided to the processing space. The protrusion 533 is provided in a conical shape whose area becomes narrower toward the upper part. Accordingly, the protrusion 533 can adjust the opening ratio of the first injection hole 511 according to the height. The projection 533 is provided so as to have a larger cross-sectional area from the upper portion to the lower portion. Therefore, as the protrusion 533 rises and the lower portion thereof is located in the first injection hole 511, the opening ratio of the first injection hole 511 can be reduced. On the contrary, the protrusion 533 may be lowered and the opening ratio of the first injection hole 511 may be increased as the upper part of the protrusion 533 is positioned in the first injection hole 511. This method can be provided during a process of processing a substrate using a plasma.

도 16 및 17은 배플 유닛(500)의 분사홀(511, 531)이 닫힌 상태로서, 이로 인하여 플라즈마가 기판(W)이 위치하는 처리공간으로 이동되지 못하는 상태를 보여준다. 이러한 경우에 상부 플레이트(510)의 저면과 하부 플레이트(530)의 상면이 서로 접촉되도록 위치한다. 이는 하부 플레이트(530)에 제공된 승강 부재(550)가 하부 플레이트(530)를 상승시켜 상부 플레이트(510)와 접촉되도록 제공한다. 이때, 하부 플레이트(530)의 상면에 제공되는 돌출부(533)는 제1 분사홀(511)의 내부에 삽입된다. 이로 인하여, 제1 분사홀(511)은 완전히 폐쇄된다. 따라서, 플라즈마는 기판(W)이 위치하는 처리공간으로 제공되지 않는다.16 and 17 show a state in which the ejection holes 511 and 531 of the baffle unit 500 are closed so that the plasma can not be moved to the processing space where the substrate W is located. In this case, the bottom surface of the upper plate 510 and the upper surface of the lower plate 530 are positioned to be in contact with each other. This allows the lifting member 550 provided in the lower plate 530 to raise the lower plate 530 to be brought into contact with the upper plate 510. At this time, the protrusion 533 provided on the upper surface of the lower plate 530 is inserted into the first injection hole 511. Due to this, the first injection hole 511 is completely closed. Thus, the plasma is not provided to the processing space where the substrate W is located.

상술한 바와 같이, 기판 처리 장치는 배플 유닛의 하부 플레이트(530)를 승강 또는 하강시킴으로서 제1 분사홀(511)의 개방율을 조절한다. 이로 인하여 처리공간으로 제공되는 플라즈마의 양을 조절할 수 있다. 이와 달리, 상부 플레이트(510)를 승하강시킴으로서 제1 분사홀(511)의 개방율을 조절할 수도 있다. As described above, the substrate processing apparatus adjusts the opening rate of the first injection hole 511 by raising or lowering the lower plate 530 of the baffle unit. Thus, the amount of plasma supplied to the processing space can be controlled. Alternatively, the opening ratio of the first injection hole 511 may be adjusted by moving the upper plate 510 up and down.

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.

1 : 기판 처리 설비 10 : 설비 전방 단부 모듈
20 : 공정 처리실 30 : 기판 처리 장치
100 : 공정 챔버 200 : 기판 지지 유닛
300 : 가스 공급 유닛 400 : 플라즈마 소스
500: 배플 유닛 600 : 배기 플레이트1: substrate processing facility 10: facility front end module
20: process chamber 30: substrate processing apparatus
100: process chamber 200: substrate support unit
300: gas supply unit 400: plasma source
500: baffle unit 600: exhaust plate

Claims (2)

내부에 처리 공간을 가지는 챔버;
상기 챔버 내에 위치하고, 기판을 지지하는 기판 지지 유닛;
상기 챔버 내부로 공정 가스를 공급하는 가스 공급 유닛;
상기 공정 가스로부터 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 소스; 및
상기 기판 지지 유닛 상부에 위치하고, 복수개의 분사홀을 가지는 배플을 포함하는 배플 유닛;을 포함하되,
상기 배플 유닛은 상기 분사홀의 개방율을 조절가능하도록 제공되는 기판 처리 장치.A chamber having a processing space therein;
A substrate support unit located in the chamber and supporting the substrate;
A gas supply unit for supplying a process gas into the chamber;
A plasma source for generating a plasma from the process gas; And
A baffle unit located above the substrate support unit and including a baffle having a plurality of ejection holes,
Wherein the baffle unit is provided so as to be able to adjust the opening ratio of the injection hole. 제1항에 있어서,
상기 배플은
복수개의 제1 분사홀을 가지는 상부 플레이트; 및
상기 상부 플레이트 하부에 위치하고, 복수개의 제2 분사홀을 포함하는 하부 플레이트;를 포함하되,
상기 배플 유닛은
상기 상부 플레이트 또는 상기 하부 플레이트를 승하강 시키는 승강 부재;를 더 포함하는 기판 처리 장치.The method according to claim 1,
The baffle
An upper plate having a plurality of first injection holes; And
And a lower plate disposed below the upper plate and including a plurality of second injection holes,
The baffle unit
And an elevating member for elevating and lowering the upper plate or the lower plate.
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