KR20200022636A - Substrate processing apparatus - Google Patents

Substrate processing apparatus Download PDF

Info

Publication number
KR20200022636A
KR20200022636A KR1020180098478A KR20180098478A KR20200022636A KR 20200022636 A KR20200022636 A KR 20200022636A KR 1020180098478 A KR1020180098478 A KR 1020180098478A KR 20180098478 A KR20180098478 A KR 20180098478A KR 20200022636 A KR20200022636 A KR 20200022636A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sealing member
metal ring
thermally conductive
electrostatic chuck
focus ring
Prior art date
Application number
KR1020180098478A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102096985B1 (en
Inventor
이동목
이정기
김선일
Original Assignee
세메스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 세메스 주식회사 filed Critical 세메스 주식회사
Priority to KR1020180098478A priority Critical patent/KR102096985B1/en
Publication of KR20200022636A publication Critical patent/KR20200022636A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102096985B1 publication Critical patent/KR102096985B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67126—Apparatus for sealing, encapsulating, glassing, decapsulating or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68721—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by edge clamping, e.g. clamping ring

Abstract

The present invention relates to a substrate processing apparatus. According to the present invention, the substrate processing apparatus includes: an electrostatic chuck on which a substrate is mounted; a focus ring provided on an outer circumferential portion of the electrostatic chuck to surround a side surface of the substrate; a metal ring which is arranged between the outer circumferential portion of the electrostatic chuck and the focus ring and in which a plurality of heat conductive rubber members are mounted on an upper surface and a back surface; a first inner sealing member and a first outer sealing member sealing a space between the focus ring and the metal ring; and a second inner sealing member and a second outer sealing member sealing a space between the metal ring and the electrostatic chuck, thereby preventing heat deformation of the heat conductive rubber member.

Description

기판 처리장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}Substrate Processing Equipment {SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}

본 발명은 기판 처리장치에 관한 것으로서, 구체적으로 포커스링 하부에 배치되는 다수의 열전도성 탄성부재의 열변형을 방지하거나 열변형된 다수의 열전도성 탄성부재로부터 파티클 유입 방지를 위한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate processing apparatus, and specifically, to prevent thermal deformation of a plurality of thermally conductive elastic members disposed under a focus ring, or to prevent particles from being introduced from a plurality of thermally conductive elastic members.

웨이퍼가 플라즈마 에칭 처리될 때, 에칭에 의해 식각되는 웨이퍼 표면 상의 패턴 폭과 패턴 깊이는 웨이퍼의 온도의 영향을 많이 받는다. 따라서 기판 처리장치는 웨이퍼 표면의 온도를 균일하게 유지할 필요가 있다.When the wafer is plasma etched, the pattern width and pattern depth on the wafer surface that are etched by the etching are heavily influenced by the temperature of the wafer. Therefore, the substrate processing apparatus needs to maintain the temperature of the wafer surface uniformly.

일반적으로 기판 처리장치는 웨이퍼를 수용하고 감압 가능한 챔버와, 에칭 처리 중에 웨이퍼를 지지하는 정전척을 포함한다. 감압된 챔버 내에는 플라즈마가 발생하여 해당 플라즈마가 웨이퍼를 에칭한다. 웨이퍼가 에칭 처리될 때, 웨이퍼는 플라즈마로부터 열을 받아 온도가 상승하므로 정전척에 구비된 온도조절기구가 웨이퍼를 냉각하여 그 온도를 일정하게 유지한다.Generally, a substrate processing apparatus includes a chamber that accommodates a wafer and can reduce the pressure, and an electrostatic chuck that supports the wafer during an etching process. Plasma is generated in the decompressed chamber so that the plasma etches the wafer. When the wafer is etched, the wafer receives heat from the plasma and the temperature rises, so that the temperature control mechanism provided in the electrostatic chuck cools the wafer and keeps the temperature constant.

또한, 정전척에는 웨이퍼의 외주부를 둘러싸도록, 예컨대, 실리콘으로 이루어지는 고리 형상의 포커스 링이 구비된다. 포커스 링은 챔버 내의 플라즈마를 웨이퍼 상에 포커스시킨다. 포커스 링도 에칭 처리 시에 플라즈마로부터 열을 받아 온도가 상승한다.In addition, the electrostatic chuck is provided with an annular focus ring made of, for example, silicon so as to surround the outer peripheral portion of the wafer. The focus ring focuses the plasma in the chamber on the wafer. The focus ring also receives heat from the plasma during the etching process and the temperature rises.

에칭 처리 시, 웨이퍼의 대부분은 정전척에 구비되는 온도 조절 기구에 의해서 냉각되지만, 웨이퍼의 외주부는 포커스 링의 방사열의 영향을 받기 때문에, 웨이퍼의 전표면의 온도를 균일하게 유지하기 어렵다.In the etching process, most of the wafer is cooled by the temperature control mechanism provided in the electrostatic chuck, but since the outer circumferential portion of the wafer is affected by the radiant heat of the focus ring, it is difficult to maintain the temperature of the entire surface of the wafer uniformly.

또한, 종래, 포커스 링은 정전척에 탑재될 뿐이기 때문에, 포커스 링과 정전척이 밀착되지 않아, 포커스 링 및 정전척 사이의 열 전달 효율은 낮다. 그 결과, 포커스 링에 열이 축적되어, 포커스 링의 온도가 일정하게 되지 않기 때문에, 동일 로트 내의 복수의 웨이퍼에 균일한 에칭 처리를 실시하기 어렵다.In addition, conventionally, since the focus ring is only mounted on the electrostatic chuck, the focus ring and the electrostatic chuck are not in close contact, and the heat transfer efficiency between the focus ring and the electrostatic chuck is low. As a result, heat is accumulated in the focus ring and the temperature of the focus ring does not become constant. Therefore, it is difficult to uniformly etch a plurality of wafers in the same lot.

이에 따라 포커스 링 및 정전척 사이 열 전달 효율을 개선하는 방법이 개발되어 있다. 그 중 하나는 포커스 링 및 정전척 사이에 열전도성 고무부재를 배치함으로써 열 전달 효율을 개선할 수 있다.Accordingly, a method of improving the heat transfer efficiency between the focus ring and the electrostatic chuck has been developed. One of them can improve heat transfer efficiency by disposing a thermally conductive rubber member between the focus ring and the electrostatic chuck.

한편 포커스 링의 사용한계온도는 열전도성 고무부재의 사용한계온도에 의해 정해진다. 그 이유는 열전도성 고무부재가 고온의 포커스링에 의해 열분해되면서 열전도도가 변경되고, 변경된 열전도도에 의해 포커스링의 온도를 변화시켜 웨이퍼 에지부분의 CD의 변화를 유발시키기 때문이다. On the other hand, the service temperature of the focus ring is determined by the service temperature of the thermally conductive rubber member. The reason is that the thermally conductive rubber member is thermally decomposed by the high temperature focus ring, and the thermal conductivity is changed, and the temperature of the focus ring is changed by the changed thermal conductivity to cause the CD of the wafer edge portion to be changed.

한편 열전도성 고무부재는 포커스링으로부터 방사되는 열에 의해 열분해되면, 기판을 오염시킬 수 있는 파티클 인자가 될 수 있다.On the other hand, when the thermally conductive rubber member is thermally decomposed by heat radiated from the focus ring, the thermally conductive rubber member may be a particle factor that may contaminate the substrate.

또한 챔버 내에는 기압이 챔버 외의 기압보다 낮게 설정되므로 열전도성 고무부재의 한계온도가 낮아져서 파티클 인자가 될 확률이 높아진다.In addition, since the air pressure in the chamber is set lower than the air pressure outside the chamber, the limit temperature of the thermally conductive rubber member is lowered, which increases the probability of becoming a particle factor.

본 발명은 열전도성 고무 부재의 열변형을 방지하는 데에 그 목적이 있다.An object of the present invention is to prevent thermal deformation of a thermally conductive rubber member.

또한 본 발명은 열전도성 고무부재가 열분해되어 파티클 인자가 발생된 경우, 파티클 인자가 기판을 오염시키지 못하도록 방지하는 데에 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to prevent the particle factor from contaminating the substrate when the thermally conductive rubber member is thermally decomposed to generate the particle factor.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 기판이 안착되는 정전척, 상기 정전척의 외주부에 구비되어 상기 기판의 측면을 감싸는 포커스링, 상기 정전척의 외주부와 상기 포커스링 사이에 배치되고, 상면 및 배면에 다수의 열전도성 탄성부재가 장착된 금속링, 상기 포커스링과 상기 금속링 사이 공간을 실링하는 제1 내측실링부재와 제1 외측실링부재, 상기 금속링과 상기 정전척 사이 공간을 실링하는 제2 내측실링부재와 제2 외측실링부재를 포함하는 기판 처리장치를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention is provided with an electrostatic chuck on which a substrate is seated, a focus ring provided on an outer circumferential portion of the electrostatic chuck and surrounding the side surface of the substrate, disposed between the outer circumferential portion of the electrostatic chuck and the focus ring, A metal ring having a plurality of thermally conductive elastic members mounted on a rear surface thereof, a first inner sealing member and a first outer sealing member sealing a space between the focus ring and the metal ring, and sealing a space between the metal ring and the electrostatic chuck Provided is a substrate processing apparatus including a second inner sealing member and a second outer sealing member.

또한, 상기 제1 내측실링부재, 상기 제1 외측실링부재, 상기 제2 내측실링부재 및, 상기 제2 외측실링부재는 오링(O-ring)인 것을 특징으로 한다.The first inner sealing member, the first outer sealing member, the second inner sealing member, and the second outer sealing member may be O-rings.

또한, 상기 금속링은, 상면에 제1 내측실링부재가 결합되는 제1 내측홈과, 제1 외측실링부재가 결합되는 제1 외측홈을 구비하고, 하면에 제2 내측실링부재가 결합되는 제2 내측홈과, 제2 외측실링부재가 결합되는 제2 외측홈을 구비하는 것을 특징으로 한다.The metal ring may include a first inner groove to which the first inner sealing member is coupled to an upper surface, a first outer groove to which the first outer sealing member is coupled, and a second inner sealing member to be coupled to the lower surface of the metal ring. It characterized in that it comprises a second inner groove and the second inner groove, the second outer sealing member is coupled.

또한, 상기 다수의 열전도성 탄성부재는 실리콘 고무, 열전도성 필러 및, 탄소나노튜브를 포함하는 열전도성 실리콘 고무 조성물인 것을 특징으로 한다.In addition, the plurality of thermally conductive elastic members are characterized in that the thermally conductive silicone rubber composition comprising a silicone rubber, a thermally conductive filler, and carbon nanotubes.

본 발명은 포커스링과 금속링 사이 공간을 실링하고, 금속링과 정전척 사이 공간을 실링함으로써, 금속링에 장착된 열전도성 탄성부재 교체 시 발생되는 파티클의 챔버 내 유입을 방지할 수 있다.The present invention seals the space between the focus ring and the metal ring, and seals the space between the metal ring and the electrostatic chuck, thereby preventing the inflow of particles generated during the replacement of the thermally conductive elastic member mounted on the metal ring.

본 발명은 포커스링과 금속링 사이 공간을 실링하고, 금속링과 정전척 사이 공간을 실링함으로써, 실링되지 않은 경우보다 높은 압력이 가해지므로 금속링에 장착된 열전도성 탄성부재의 기화점이 높아지고, 열전도성 탄성부재의 열변형에 대한 내구도를 증가시킬 수 있다.The present invention seals the space between the focus ring and the metal ring, and seals the space between the metal ring and the electrostatic chuck, so that a higher pressure is applied than when it is unsealed, thereby increasing the vaporization point of the thermally conductive elastic member mounted on the metal ring, Durability to thermal deformation of the conductive elastic member can be increased.

본 발명은 열전도성 탄성부재로서 실리콘 고무, 열전도성 필러, 고순도 탄소나노튜브를 포함함으로써 높은 온도에서 기판처리 공정을 진행할 수 있다.The present invention can include a silicon rubber, a thermally conductive filler, high-purity carbon nanotubes as the thermally conductive elastic member to proceed the substrate treatment process at a high temperature.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리장치를 보여주는 단면도이다.
도 2a는 도 1의 정전척의 외주부에 대한 단면도이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 금속링의 상면을 나타내는 도면이다.
도 2c는 도 2a에 도시된 금속링의 하면을 나타내는 도면이다. 1 is a cross-sectional view showing a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a cross-sectional view of an outer circumference of the electrostatic chuck of FIG. 1.
FIG. 2B is a diagram illustrating an upper surface of the metal ring illustrated in FIG. 2A.
FIG. 2C is a view illustrating the bottom surface of the metal ring illustrated in FIG. 2A.

이하, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. Embodiments of the present invention are described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention should not be construed as limited to the embodiments described below and may be embodied in various other forms.

하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다고 하기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.The following examples are provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, rather than being provided to enable the invention to be fully completed.

본 발명의 실시예들에서 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들이 이들 사이에 개재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결되는 것으로 설명되는 경우 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.In the embodiments of the present invention, when one element is described as being disposed or connected on another element, the element may be disposed or connected directly on the other element, with other elements interposed therebetween. May be Alternatively, if one element is described as being directly disposed or connected on another element, there may be no other element between them. Terms such as first, second, third, etc. may be used to describe various items such as various elements, compositions, regions, layers and / or parts, but the items are not limited by these terms. Will not.

본 발명의 실시예들에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.The terminology used in the embodiments of the present invention is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the present invention. Also, unless otherwise defined, all terms including technical and scientific terms have the same meaning as would be understood by one of ordinary skill in the art having ordinary skill in the art. Such terms, such as those defined in conventional dictionaries, will be construed to have meanings consistent with their meanings in the context of the related art and description of the invention, and ideally or excessively intuitional unless otherwise specified. It will not be interpreted.

본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 요소들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 요소들의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.Embodiments of the invention are described with reference to schematic illustrations of ideal embodiments of the invention. Accordingly, changes from the shapes of the above illustrations, such as changes in manufacturing methods and / or tolerances, are those that can be expected sufficiently. Accordingly, embodiments of the invention are not to be described as limited to the particular shapes of the areas described as the illustrations, but include variations in the shapes, and the elements described in the figures are entirely schematic and their shapes Is not intended to describe the precise shape of the elements nor is it intended to limit the scope of the invention.

본 실시예에서는 챔버 내에서 플라즈마를 이용하여 기판을 식각 처리하는 기판 처리 장치를 일 예로 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 장치라면 다양한 공정에 적용 가능하다.In the present embodiment, a substrate processing apparatus for etching a substrate using plasma in a chamber will be described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention can be applied to various processes as long as it is an apparatus for treating a substrate using plasma.

이하, 도 1 내지 도 3b를 참조하여 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3B.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리장치를 보여주는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 챔버(100), 기판 지지 유닛(200), 가스 공급 유닛(300), 플라즈마 소스(400), 배기 유닛(500) 그리고 배플 유닛(600)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the substrate processing apparatus 10 may include a chamber 100, a substrate support unit 200, a gas supply unit 300, a plasma source 400, an exhaust unit 500, and a baffle unit 600. Include.

챔버(100)는 내부에 기판(W)이 처리되는 처리 공간(101)을 제공한다. 챔버(100)는 원형의 통 형상으로 제공된다. The chamber 100 provides a processing space 101 in which a substrate W is processed. The chamber 100 is provided in a circular cylindrical shape.

챔버(100)의 일측벽에는 개구가 형성된다. 개구(106)는 기판(W)이 반출입되는 입구로 기능한다. An opening is formed in one side wall of the chamber 100. The opening 106 serves as an inlet through which the substrate W is carried in and out.

챔버(100)의 외측면에는 도어(108)가 제공된다. 도어(108)는 개구(106)를 개폐한다. 하우징(100)은 금속 재질로 제공된다. 예컨대, 챔버(100)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. The outer surface of the chamber 100 is provided with a door 108. The door 108 opens and closes the opening 106. The housing 100 is provided of a metallic material. For example, the chamber 100 may be made of aluminum.

챔버(100)의 바닥면에는 배기홀(150)이 형성된다.An exhaust hole 150 is formed in the bottom surface of the chamber 100.

기판 지지 유닛(200)은 처리 공간(101)에서 기판(W)을 지지한다. 기판 지지 유닛(200)은 정전기력을 이용하여 기판(W)을 지지하는 정전척(200)으로 제공될 수 있다. 선택적으로 기판 지지 유닛(200)은 기계적 클램핑과 같은 다양한 방식으로 기판(W)을 지지할 수 있다.The substrate support unit 200 supports the substrate W in the processing space 101. The substrate support unit 200 may be provided to the electrostatic chuck 200 supporting the substrate W by using electrostatic force. Optionally, the substrate support unit 200 can support the substrate W in a variety of ways, such as mechanical clamping.

정전척(200)은 지지판(210), 포커스링(250), 그리고 베이스(230)를 포함한다. The electrostatic chuck 200 includes a support plate 210, a focus ring 250, and a base 230.

지지판(210)은 유전체 재질을 포함하는 유전판(210)으로 제공된다. 유전판(210)의 상면에는 기판(W)이 직접 놓인다. 유전판(210)은 원판 형상으로 제공된다. 유전판(210)은 기판(W)보다 작은 반경을 가질 수 있다. The support plate 210 is provided as a dielectric plate 210 including a dielectric material. The substrate W is directly placed on the top surface of the dielectric plate 210. The dielectric plate 210 is provided in a disc shape. The dielectric plate 210 may have a radius smaller than that of the substrate (W).

유전판(210)의 내부에는 내부 전극(212)이 설치된다. 내부 전극(212)에는 전원(미도시)이 연결되고, 전원(미도시)으로부터 전력을 인가받는다. 내부 전극(212)은 인가된 전력(미도시)으로부터 기판(W)이 유전판(210)에 흡착되도록 정전기력을 제공한다. The internal electrode 212 is installed inside the dielectric plate 210. A power source (not shown) is connected to the internal electrode 212 and receives power from the power source (not shown). The internal electrode 212 provides an electrostatic force so that the substrate W is adsorbed to the dielectric plate 210 from the applied power (not shown).

유전판(210)의 내부에는 기판(W)을 가열하는 히터(214)가 설치된다. 히터(214)는 내부 전극(212)의 아래에 위치될 수 있다. 히터(214)는 나선 형상의 코일로 제공될 수 있다. 예컨대, 유전판(210)은 세라믹 재질로 제공될 수 있다.A heater 214 for heating the substrate W is installed in the dielectric plate 210. The heater 214 may be located below the internal electrode 212. The heater 214 may be provided as a spiral coil. For example, the dielectric plate 210 may be provided of a ceramic material.

포커스링(250)은 플라즈마를 기판(W)으로 집중시킨다. 포커스링(250)과 관련된 부분은 후술하기로 한다.The focus ring 250 concentrates the plasma on the substrate W. The part related to the focus ring 250 will be described later.

베이스(230)는 유전판(210)을 지지한다. 베이스(230)는 유전판(210)의 아래에 위치되며, 유전판(210)과 고정결합된다. Base 230 supports dielectric plate 210. The base 230 is positioned below the dielectric plate 210 and is fixedly coupled to the dielectric plate 210.

베이스(230)의 상면은 그 중앙영역이 가장자리영역에 비해 높도록 단차진 형상을 가진다. 베이스(230)는 그 상면의 중앙영역이 유전판(210)의 저면에 대응하는 면적을 가진다. The upper surface of the base 230 has a stepped shape such that its center region is higher than that of the edge region. The base 230 has an area where the center region of the top surface thereof corresponds to the bottom surface of the dielectric plate 210.

베이스(230)의 내부에는 냉각유로(232)가 형성된다. 냉각유로(232)는 냉각유체가 순환하는 통로로 제공된다. 냉각유로(232)는 베이스(230)의 내부에서 나선 형상으로 제공될 수 있다. The cooling passage 232 is formed inside the base 230. The cooling passage 232 is provided as a passage through which the cooling fluid circulates. The cooling passage 232 may be provided in a spiral shape inside the base 230.

베이스에는 외부에 위치된 고주파 전원(234)과 연결된다. 고주파 전원(234)은 베이스(230)에 전력을 인가한다. 베이스(230)에 인가된 전력은 챔버(100) 내에 발생된 플라즈마가 베이스(230)를 향해 이동되도록 안내한다. 베이스(230)는 금속 재질로 제공될 수 있다.The base is connected to a high frequency power source 234 located outside. The high frequency power supply 234 applies power to the base 230. Power applied to the base 230 guides the plasma generated in the chamber 100 to move toward the base 230. The base 230 may be provided with a metal material.

가스 공급 유닛(300)은 기판 지지 유닛(200)에 지지된 기판(W) 상으로 공정 가스를 공급한다. 가스 공급 유닛(300)은 가스 저장부(350), 가스 공급 라인(330), 그리고 가스 유입 포트(310)를 포함한다. The gas supply unit 300 supplies a process gas onto the substrate W supported by the substrate support unit 200. The gas supply unit 300 includes a gas storage unit 350, a gas supply line 330, and a gas inflow port 310.

가스 공급 라인(330)은 가스 저장부(350) 및 가스 유입 포트(310)를 연결한다. 가스 저장부(350)에 저장된 공정 가스는 가스공급 라인(330)을 통해 가스 유입 포트(310)으로 공급한다. 가스 유입 포트(310)는 챔버(100)의 상부벽에 설치된다. The gas supply line 330 connects the gas storage unit 350 and the gas inflow port 310. The process gas stored in the gas storage 350 is supplied to the gas inlet port 310 through the gas supply line 330. The gas inlet port 310 is installed on the upper wall of the chamber 100.

가스 유입 포트(310)는 기판 지지 유닛(200)과 대향되게 위치된다. 일 예에 의하면, 가스 유입 포트(310)는 챔버(100) 상부벽의 중심에 설치될 수 있다.The gas inlet port 310 is positioned to face the substrate support unit 200. In one example, the gas inlet port 310 may be installed at the center of the upper wall of the chamber 100.

가스 공급 라인(330)에는 밸브가 설치되어 그 내부 통로를 개폐하거나, 그 내부 통로에 흐르는 가스의 유량을 조절할 수 있다. 예컨대, 공정 가스는 식각 가스일 수 있다.The gas supply line 330 may be provided with a valve to open or close the inner passage or to adjust the flow rate of the gas flowing in the inner passage. For example, the process gas may be an etching gas.

플라즈마 소스(400)는 챔버(100) 내에 공정가스를 플라즈마 상태로 여기시킨다. 플라즈마 소스(400)로는 유도 결합형 플라즈마(ICP: inductively coupled plasma) 소스가 사용될 수 있다. The plasma source 400 excites the process gas into the plasma state in the chamber 100. As the plasma source 400, an inductively coupled plasma (ICP) source may be used.

플라즈마 소스(400)는 안테나(410) 및 외부전원(430)을 포함한다. 안테나(410)는 챔버(100)의 외측 상부에 배치된다. The plasma source 400 includes an antenna 410 and an external power source 430. The antenna 410 is disposed above the outer side of the chamber 100.

안테나(410)는 복수 회감기는 나선 형상으로 제공되고, 외부전원(430)과 연결된다. 안테나(410)는 외부전원(430)으로부터 전력을 인가받는다. 전력이 인가된 안테나(410)는 챔버(100)의 처리 공간(101)에 방전 공간을 형성한다. 방전 공간 내에 머무르는 공정 가스는 플라즈마 상태로 여기될 수 있다.The antenna 410 is provided in a spiral shape and connected to an external power source 430. The antenna 410 receives power from the external power source 430. The antenna 410 to which power is applied forms a discharge space in the processing space 101 of the chamber 100. The process gas staying in the discharge space may be excited in a plasma state.

배기 유닛(500)은 처리 공간(101)을 진공 분위기로 형성한다. 배기 유닛(500)은 배기 라인(520) 및 감압 부재(540)를 포함한다. The exhaust unit 500 forms the processing space 101 in a vacuum atmosphere. The exhaust unit 500 includes an exhaust line 520 and a pressure reducing member 540.

배기 라인(520)은 배기홀(150)에 연결되고, 감압 부재(540)는 배기 라인(520)에 설치된다. 감압 부재(540)로부터 발생된 감압력은 배기 라인(520)을 통해 처리 공간(101)으로 전달된다. 이에 따라 처리공간(101)은 감압되어 진공 분위기를 형성할 수 있다.The exhaust line 520 is connected to the exhaust hole 150, and the pressure reducing member 540 is installed in the exhaust line 520. The decompression force generated from the decompression member 540 is transmitted to the processing space 101 through the exhaust line 520. As a result, the processing space 101 may be reduced in pressure to form a vacuum atmosphere.

배기 유닛(500)은 공정 진행 중에 발생되는 부산물 및 챔버(100) 내에 머무르는 플라즈마는 진공압에 의해 챔버(100)의 외부로 배출한다.The exhaust unit 500 discharges the by-products generated during the process and the plasma staying in the chamber 100 to the outside of the chamber 100 by vacuum pressure.

배플 유닛(600)은 처리 공간(101)에서 플라즈마가 영역 별로 균일하게 배기되도록 안내한다. 배플 유닛(600)은 처리 공간(101)에서 챔버(100)의 내측벽과 기판 지지 유닛(200)의 사이에 위치된다The baffle unit 600 guides the plasma to be uniformly exhausted for each region in the processing space 101. The baffle unit 600 is located between the inner wall of the chamber 100 and the substrate support unit 200 in the processing space 101.

이하 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 포커스링(250), 금속링(260), 열전도성 탄성부재(270), 정전척(200)에 대해 설명한다.Hereinafter, the focus ring 250, the metal ring 260, the thermally conductive elastic member 270, and the electrostatic chuck 200 will be described with reference to FIGS. 2A to 2C.

도 2a는 도 1의 정전척의 외주부에 대한 단면도이고, 도 2b는 금속링의 상면을 나타내는 도면이고, 도 2c는 금속링의 하면을 나타내는 도면이다.FIG. 2A is a cross-sectional view of the outer circumferential portion of the electrostatic chuck of FIG. 1, FIG. 2B is a view showing the top surface of the metal ring, and FIG.

도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 정전척(200)은 기판(W)을 지지하고 고정한다. 정전척(200)은 내부에 쿨링 수단이 구비된다. 쿨링 수단은 정전척의 온도를 낮출 수 있다.2A to 2C, the electrostatic chuck 200 supports and fixes the substrate W. As shown in FIG. The electrostatic chuck 200 is provided with cooling means therein. The cooling means can lower the temperature of the electrostatic chuck.

포커스링(250)은 정전척(200)의 외주부에 구비되어 상기 웨이퍼(W)등과 같은 기판의 측면을 감싼다. 포커스링(250)은 정전척(200)의 외주부에 고정될 수 있다.포커스링(250)의 온도는, 웨이퍼(W) 처리 공정에 이용되는 고온의 플라즈마에 의해 200도 내지 300도 사이까지 상승될 수 있다. 포커스링(250)의 온도가 상승하면, 금속링(260)을 통해 정전척(200)으로 열을 방출해야 한다. 한편 포커스링(250)은 고체 상태이므로 고체인 금속링(260)과의 접촉 정도가 좋지 않기 때문에 이를 개선하기 위해 후술하는 바와 같이 금속링(260)에 열전도성 탄성부재(271, 272)가 구비된다.The focus ring 250 is provided on an outer circumferential portion of the electrostatic chuck 200 to surround side surfaces of a substrate such as the wafer W. The focus ring 250 may be fixed to an outer circumferential portion of the electrostatic chuck 200. The temperature of the focus ring 250 is raised to between 200 and 300 degrees by a high temperature plasma used in a wafer W processing process. Can be. When the temperature of the focus ring 250 rises, heat must be released to the electrostatic chuck 200 through the metal ring 260. On the other hand, since the focus ring 250 is in a solid state, the contact degree with the metal ring 260 which is a solid is not good, and thus, the heat conductive elastic members 271 and 272 are provided on the metal ring 260 as described below. do.

정전척(200)의 외주부와 포커스링(250) 사이에는 금속링(260)이 배치된다.금속링(260)은 포커스링(250)으로부터 발생되는 열을 정전척(200)으로 방출할 수 있다. 금속링(260)은 열전도성, 전기전도성을 갖는 금속재질로 구성된다. 예를 들어 금속링(260)은 알루미늄 링(AL-ring)일 수 있다.The metal ring 260 is disposed between the outer circumferential portion of the electrostatic chuck 200 and the focus ring 250. The metal ring 260 may discharge heat generated from the focus ring 250 to the electrostatic chuck 200. . The metal ring 260 is made of a metal material having thermal conductivity and electrical conductivity. For example, the metal ring 260 may be an aluminum ring.

금속링(260)의 상면과 배면에는 다수의 열전도성 탄성부재(271, 272)가 각각 장착된다. A plurality of thermally conductive elastic members 271 and 272 are mounted on the top and back surfaces of the metal ring 260, respectively.

금속링(260)의 상면과 하면에 형성된 다수의 홈이 구비될 수 있다. 열전도성 탄성부재(271, 272)는 금속링(260)의 상면과 하면에 형성된 각각의 홈에 장착될 수 있다. A plurality of grooves formed on the top and bottom surfaces of the metal ring 260 may be provided. The thermally conductive elastic members 271 and 272 may be mounted in respective grooves formed on the upper and lower surfaces of the metal ring 260.

금속링(260)의 상면에 장착된 열전도성 탄성부재(272)는 포커스링(250)으로부터 전달되는 열을 금속링(260)을 통해 정전척(200)으로 전달할 수 있다. 또한 금속링(260)의 하면에 장착된 열전도성 탄성부재(271)는 정전척(200)과 접촉되어 열을 정전척(200)으로 방출할 수 있다.The thermally conductive elastic member 272 mounted on the upper surface of the metal ring 260 may transfer heat transferred from the focus ring 250 to the electrostatic chuck 200 through the metal ring 260. In addition, the thermally conductive elastic member 271 mounted on the lower surface of the metal ring 260 may be in contact with the electrostatic chuck 200 to release heat to the electrostatic chuck 200.

금속링(260)의 상면에 장착된 다수의 열전도성 탄성부재(272)는 포커스링(250)과의 열접촉을 강화한다. 따라서 포커스링(250)으로부터 다수의 열전도성 탄성부재(272)로의 열전달이 효율적으로 수행될 수 있다.The plurality of thermally conductive elastic members 272 mounted on the upper surface of the metal ring 260 strengthens thermal contact with the focus ring 250. Therefore, heat transfer from the focus ring 250 to the plurality of thermally conductive elastic members 272 can be efficiently performed.

금속링(260)의 하면에 장착된 다수의 열전도성 탄성부재(271)은 정전척(200)과의 열접촉을 강화한다. 따라서 다수의 열전도성 탄성부재(271)로부터 정전척(200)으로의 열전달이 효율적으로 수행될 수 있다. 금속링(260)은 정전척(200)에 고정수단을 이용하여 고정될 수 있다.The plurality of thermally conductive elastic members 271 mounted on the lower surface of the metal ring 260 strengthens thermal contact with the electrostatic chuck 200. Therefore, heat transfer from the plurality of thermally conductive elastic members 271 to the electrostatic chuck 200 can be efficiently performed. The metal ring 260 may be fixed to the electrostatic chuck 200 using fixing means.

한편 금속링(260)의 상면 및 하면에 장착된 다수의 열전도성 부재(271, 272)는 포커스링(250)으로부터 방사되는 열에 의해 열변형될 수 있다. 열변형된 다수의 열전도성 부재(271, 272)의 일부는 파티클 인자가 되어 기판(W)을 오염시킬 수 있다. Meanwhile, the plurality of thermally conductive members 271 and 272 mounted on the upper and lower surfaces of the metal ring 260 may be thermally deformed by heat radiated from the focus ring 250. A portion of the plurality of thermally deformed thermally conductive members 271 and 272 may be a particle factor to contaminate the substrate W.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 금속링(260)의 상면에는 제1 내측실링부재(281), 제1 외측실링부재(282)가 구비된다. 금속링(260)의 하면에는 제2 내측실링부재(285), 제2 외측실링부재(286)가 구비된다.In order to solve the above problems, the first inner sealing member 281 and the first outer sealing member 282 are provided on the upper surface of the metal ring 260. The lower surface of the metal ring 260 is provided with a second inner sealing member 285 and a second outer sealing member 286.

금속링(260)의 상면에는 제1 내측실링부재(281), 제1 외측실링부재(282)가 끼움결합이 가능한 제1 내측홈(261), 제1 외측홈(262)이 대응되는 위치에 각각 구비된다. 금속링(260)의 하면에는 제2 내측실링부재(285), 제2 외측실링부재(286)가 끼움결합이 가능한 제2 내측홈(265), 제2 외측홈(266)이 대응되는 위치에 각각 구비된다. 도면에는 도시되지 않았지만 정전척(200) 또는 포커스링(250)에도 실링부재들을 끼움결합할 수 있는 홈들이 더 구비될 수 있다.On the upper surface of the metal ring 260, a first inner groove 261 and a first outer groove 262 to which the first inner sealing member 281 and the first outer sealing member 282 can be fitted are fitted. Each is provided. The second inner sealing member 285 and the second outer sealing member 286 may be fitted to the bottom surface of the metal ring 260 at a position corresponding to the second inner groove 265 and the second outer groove 266. Each is provided. Although not shown in the drawings, the electrostatic chuck 200 or the focus ring 250 may further include grooves for fitting the sealing members.

제1 내측실링부재(281)과 제1 외측실링부재(282)는 금속링(260)과 포커스링(250)의 사이 공간을 실링한다. 제1 내측실링부재(281)는 금속링(260) 상면의 내주부에 구비되고, 제1 외측실링부재(282)는 금속링(260) 상면의 외주부에 구비된다. 따라서 금속링(260)의 상면과 포커스링(250) 사이 공간은 실링된다. The first inner sealing member 281 and the first outer sealing member 282 seal a space between the metal ring 260 and the focus ring 250. The first inner sealing member 281 is provided on the inner circumferential portion of the upper surface of the metal ring 260, and the first outer sealing member 282 is provided on the outer circumferential portion of the upper surface of the metal ring 260. Therefore, the space between the upper surface of the metal ring 260 and the focus ring 250 is sealed.

금속링(260)의 상면과 포커스링(250) 사이 공간에는 금속링(260)의 상면에 장착된 다수의 열전도성 탄성부재(272)를 사이에 두고 제1 내측실링부재(281)와 제1 외측실링부재(282)가 배치된다. 따라서 금속링(260)의 상면과 포커스링(250) 사이 공간에서 다수의 열전도성 탄성부재(272)는 제1 내측실링부재(281)과 제1 외측실링부재(282)에 의해 실링된다. In the space between the upper surface of the metal ring 260 and the focus ring 250, the first inner sealing member 281 and the first inner sealing member 281 are disposed between the plurality of thermally conductive elastic members 272 mounted on the upper surface of the metal ring 260. The outer sealing member 282 is disposed. Therefore, the plurality of thermally conductive elastic members 272 are sealed by the first inner sealing member 281 and the first outer sealing member 282 in the space between the upper surface of the metal ring 260 and the focus ring 250.

상기와 같이, 다수의 열전도성 탄성부재(272)는 포커스링(250)으로부터 방사되는 고온의 열에 의해 열변형될 수 있다. 열변형된 열전도성 탄성부재(272)로부터 파티클이 발생한 경우, 파티클은 제1 내측실링부재(281)과 제1 외측실링부재(282)에 의해 실링된 공간을 벗어날 수 없다. 따라서 파티클은 기판(W)을 오염시킬 수 없다.As described above, the plurality of thermally conductive elastic members 272 may be thermally deformed by high temperature heat radiated from the focus ring 250. When particles are generated from the thermally deformable thermally conductive elastic member 272, the particles may not escape the space sealed by the first inner sealing member 281 and the first outer sealing member 282. Therefore, particles cannot contaminate the substrate W.

한편 공정처리시 챔버 내 기압은 낮아진다. 챔버 내 기압이 낮아지면, 금속링(260)의 상면과 포커스링(250) 사이 실링된 공간은 상대적으로 기압이 높아진다. 금속링(260)의 상면과 포커스링(250) 사이 실링된 공간에는 다수의 열전도성 탄성부재(272)가 위치하므로, 상대적 압력 상승에 의해 다수의 열전도성 탄성부재(272)의 열변형되는 한계온도가 상승한다. 따라서 제1 내측실링부재(281)과 제1 외측실링부재(282)를 이용하여 내부공간을 실링하면, 다수의 열전도성 탄성부재(272)의 열변형을 저감할 수 있다.On the other hand, the atmospheric pressure in the chamber during the process is lowered. When the air pressure in the chamber is lowered, the sealed space between the upper surface of the metal ring 260 and the focus ring 250 becomes relatively high in air pressure. Since the plurality of thermally conductive elastic members 272 are positioned in the sealed space between the upper surface of the metal ring 260 and the focus ring 250, the limit of thermal deformation of the plurality of thermally conductive elastic members 272 due to the relative pressure rise. The temperature rises. Therefore, when the inner space is sealed using the first inner sealing member 281 and the first outer sealing member 282, thermal deformation of the plurality of thermally conductive elastic members 272 can be reduced.

제2 내측실링부재(285)과 제2 외측실링부재(286)는 금속링(260)과 정전척(200)의 외주부의 사이 공간을 실링한다. 제2 내측실링부재(285)는 금속링(260) 하면의 내주부에 구비되고, 제2 외측실링부재(286)는 금속링(260) 하면의 외주부에 구비된다. 따라서 금속링(260)의 하면과 정전척(200)의 외주부 사이 공간은 실링된다. The second inner sealing member 285 and the second outer sealing member 286 seal a space between the metal ring 260 and the outer circumferential portion of the electrostatic chuck 200. The second inner sealing member 285 is provided at the inner circumferential portion of the lower surface of the metal ring 260, and the second outer sealing member 286 is provided at the outer circumferential portion of the lower surface of the metal ring 260. Therefore, the space between the lower surface of the metal ring 260 and the outer peripheral portion of the electrostatic chuck 200 is sealed.

금속링(260)의 하면과 정전척(200)의 외주부 사이 공간에는 금속링(260)의 하면에 장착된 다수의 열전도성 탄성부재(271)를 사이에 두고 제2 내측실링부재(285)과 제2 외측실링부재(286)가 배치된다. 따라서 다수의 열전도성 탄성부재(271)는 제2 내측실링부재(285)과 제2 외측실링부재(286)에 의해 실링된다. In the space between the lower surface of the metal ring 260 and the outer peripheral portion of the electrostatic chuck 200, the second inner sealing member 285 and the plurality of thermally conductive elastic members 271 mounted on the lower surface of the metal ring 260 are interposed therebetween. The second outer sealing member 286 is disposed. Therefore, the plurality of thermally conductive elastic members 271 are sealed by the second inner sealing member 285 and the second outer sealing member 286.

상술한 바와 같이, 다수의 열전도성 탄성부재(271)는 포커스링(250)으로부터 방사되는 고온의 열에 의해 열변형될 수 있다. 열변형된 열전도성 탄성부재(271)로부터 파티클이 발생한 경우, 파티클은 제2 내측실링부재(285)와 제2 외측실링부재(286)에 의해 실링된 공간을 벗어날 수 없다. 따라서 파티클은 기판(W)을 오염시킬 수 없다.As described above, the plurality of thermally conductive elastic members 271 may be thermally deformed by the high temperature heat radiated from the focus ring 250. When particles are generated from the thermally deformable thermally conductive elastic member 271, the particles may not escape the space sealed by the second inner sealing member 285 and the second outer sealing member 286. Therefore, particles cannot contaminate the substrate W.

한편, 공정처리시 챔버 내 기압은 낮아진다. 챔버 내 기압이 낮아지면, 금속링(260)의 하면과 정전척(200)의 외주부 사이 실링된 공간은 상대적으로 기압이 높아진다. 금속링(260)의 하면과 정전척(200)의 외주부 사이 실링된 공간에는 다수의 열전도성 탄성부재(271)가 위치하므로, 상대적인 압력 상승으로 인하여 다수의 열전도성 탄성부재(271)가 열변형되는 한계온도가 상승한다. 따라서 제2 내측실링부재(285)과 제2 외측실링부재(286)를 이용하여 내부 공간을 실링하면 다수의 열전도성 탄성부재(271)의 열변형을 저감할 수 있다.On the other hand, the atmospheric pressure in the chamber during the process is lowered. When the air pressure in the chamber is lowered, the sealed space between the lower surface of the metal ring 260 and the outer circumferential portion of the electrostatic chuck 200 becomes relatively high. Since the plurality of thermally conductive elastic members 271 are located in the sealed space between the lower surface of the metal ring 260 and the outer circumferential portion of the electrostatic chuck 200, the plurality of thermally conductive elastic members 271 are thermally deformed due to the relative pressure rise. The limit temperature rises. Therefore, when the inner space is sealed using the second inner sealing member 285 and the second outer sealing member 286, thermal deformation of the plurality of thermally conductive elastic members 271 may be reduced.

상기와 같이 실링부재들(280)들은 금속링(260)과 포커스링(250)의 사이 공간을 실링하고, 정전척(200)과 금속링(260) 사이 공간을 실링할 수 있다.As described above, the sealing members 280 may seal a space between the metal ring 260 and the focus ring 250 and seal the space between the electrostatic chuck 200 and the metal ring 260.

상기와는 다르게 실링부재들(280)은 다수의 열전도성 탄성부재(271, 272)가 장착된 공간만을 실링할 수도 있다. 실링부재들(280)이 오링인 경우, 열전도성 탄성부재(271, 272)는 오링에 의해 각각 실링될 수 있다. 즉, 금속링(260) 상면에 형성된 홈에 탄성부재(272)가 장착되는 경우, 홈 주위를 감싸도록 오링을 배치하면 하나의 탄성부재(272)를 실링할 수 있다.Unlike the above, the sealing members 280 may seal only the space in which the plurality of thermally conductive elastic members 271 and 272 are mounted. When the sealing members 280 are O-rings, the thermally conductive elastic members 271 and 272 may be sealed by O-rings, respectively. That is, when the elastic member 272 is mounted in the groove formed on the upper surface of the metal ring 260, when the O-ring is disposed to surround the groove, one elastic member 272 may be sealed.

상기와 같은 실링부재(281, 282, 285, 286)들은 오링(O-ring)일 수 있다. 일반적으로 오링은 300도 이상에서도 열변형되지 않는다. 한편 오링은 열전도성이 없을 수 있다.The sealing members 281, 282, 285, and 286 may be O-rings. In general, the O-rings do not thermally deform above 300 degrees. O-rings, on the other hand, may not be thermally conductive.

상기와 같이, 금속링(260)의 상면에는 제1 내측실링부재(281), 제1 외측실링부재(282)가 끼움결합이 가능한 제1 내측홈(261), 제1 외측홈(262)가 대응되는 위치에 각각 구비된다. 금속링(260)의 하면에는 제2 내측실링부재(285), 제2 외측실링부재(286)가 끼움결합이 가능한 제2 내측홈(265), 제2 외측홈(266)이 대응되는 위치에 각각 구비된다.As described above, the first inner groove 261 and the first outer groove 262 to which the first inner sealing member 281 and the first outer sealing member 282 can be fitted are formed on the upper surface of the metal ring 260. Each is provided at a corresponding position. On the lower surface of the metal ring 260, the second inner sealing member 285 and the second outer sealing member 286 can be fitted into a position where the second inner groove 265 and the second outer groove 266 correspond. Each is provided.

제1 내측홈(261), 제1 외측홈(262), 제2 내측홈(265), 제2 외측홈(266)의 각각의 단면 형상은 제1 내측실링부재(281), 제1 외측실링부재(282), 제2 내측실링부재(285), 제2 외측실링부재(286)의 단면 형상과 일치할 수도 있고 일치하지 않을 수도 있다.The cross-sectional shape of each of the first inner groove 261, the first outer groove 262, the second inner groove 265, and the second outer groove 266 may include the first inner sealing member 281 and the first outer sealing. It may or may not coincide with the cross-sectional shape of the member 282, the second inner sealing member 285, and the second outer sealing member 286.

도 2a에 도시된 실링부재들(281, 282, 285, 286)들의 형상과 내측홈들(261, 262, 265, 266)의 단면 형상은 원형으로 서로 동일할 수 있다. 도면에는 도시되지 않았지만 실링부재들(281, 282, 285, 286)들의 단면 형상이 다각형일 때, 내측홈들(261, 262, 265, 266)의 단면 형상은 원형일 수 있다. 또한 실링부재들(281, 282, 285, 286)들의 단면 형상이 원형일 때, 내측홈들(261, 262, 265, 266)의 단면 형상은 다각형일 수 있다.The shape of the sealing members 281, 282, 285, and 286 and the cross-sectional shapes of the inner grooves 261, 262, 265, and 266 illustrated in FIG. 2A may be circularly the same. Although not shown in the drawing, when the cross-sectional shape of the sealing members 281, 282, 285, and 286 is polygonal, the cross-sectional shape of the inner grooves 261, 262, 265, and 266 may be circular. In addition, when the cross-sectional shape of the sealing members 281, 282, 285, and 286 is circular, the cross-sectional shape of the inner grooves 261, 262, 265, and 266 may be polygonal.

열전도성 탄성부재(271, 272)는 탄소나노튜브를 포함하는 실리콘 고무 조성물일 수 있다. 실리콘 고무 조성물은, 탄성력을 위한 실리콘 고무와, 열전도성을 위한 열전도성 필러와, 내열성을 갖기 위한 고순도 탄소나노튜브로 구성될 수 있다.The thermally conductive elastic members 271 and 272 may be silicone rubber compositions including carbon nanotubes. The silicone rubber composition may be composed of a silicone rubber for elastic force, a thermally conductive filler for thermal conductivity, and a high purity carbon nanotube for having heat resistance.

실리콘 고무는 탄소나노튜브를 고형화하기 위한 것으로서 탄성력을 갖는 다른 수지로 이루어질 수도 있다. 예를 들어 아크릴, 우레탄, 비닐, 에폭시 등으로 교체될 수 있다.The silicone rubber is for solidifying the carbon nanotubes and may be made of another resin having elastic force. For example acrylic, urethane, vinyl, epoxy and the like.

열전도성을 위한 열전도성 필러는 금속산화물, 금속이온을 포함한다. 예를 들어, 열전도성 필러는 산화알루미늄(Al2O3), 질화알루미늄(AlN), 산화실리콘(SiO2)가 될 수 있다.Thermally conductive fillers for thermal conductivity include metal oxides and metal ions. For example, the thermally conductive filler may be aluminum oxide (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), silicon oxide (SiO 2 ).

고순도 탄소나노튜브는 내열성을 강화하기 위한 성분이다. 고순도 탄소나노튜브를 포함하는 실리콘 고무는, 실리콘 고무가 열분해 되는데 핵심이 되는 라디칼이 고순도 탄소나노튜브에 의해 포집되게 함으로써 열전도성 실리콘 고무의 내열 특성을 향상시킬 수 있다. High purity carbon nanotubes are components for enhancing heat resistance. Silicon rubber containing high purity carbon nanotubes can improve the heat resistance characteristics of the thermally conductive silicone rubber by allowing the radicals, which are the core of the silicon rubber to be pyrolyzed, to be collected by the high purity carbon nanotubes.

따라서 열전도성 탄성부재(271, 272)가 탄소나노튜브를 포함하는 실리콘 고무 조성물인 경우, 열전도성 탄성부재(271, 272)가 열변화되어 파티클 인자가 되는 것을 저감할 수 있다. Therefore, when the thermally conductive elastic members 271 and 272 are silicone rubber compositions including carbon nanotubes, the thermally conductive elastic members 271 and 272 are thermally changed to reduce the particle factor.

본 발명은 포커스링과 금속링 사이 공간을 실링하고, 금속링과 정전척 사이 공간을 실링함으로써, 금속링에 장착된 열전도성 탄성부재가 열변형되어 발생되는 파티클의 챔버 내 유입을 방지할 수 있다.The present invention seals the space between the focus ring and the metal ring, and seals the space between the metal ring and the electrostatic chuck, thereby preventing the particles from entering the chamber caused by thermal deformation of the thermally conductive elastic member mounted on the metal ring. .

본 발명은 포커스링과 금속링 사이 공간을 실링하고, 금속링과 정전척 사이 공간을 실링함으로써, 실링되지 않은 경우보다 높은 압력이 가해지므로 금속링에 장착된 열전도성 탄성부재의 기화점이 높아지고, 열전도성 탄성부재의 열변형에 대한 내구도를 증가시킬 수 있다.The present invention seals the space between the focus ring and the metal ring, and seals the space between the metal ring and the electrostatic chuck, so that a higher pressure is applied than when it is unsealed, thereby increasing the vaporization point of the thermally conductive elastic member mounted on the metal ring, Durability to thermal deformation of the conductive elastic member can be increased.

본 발명은 열전도성 탄성부재로서 실리콘 고무, 열전도성 필러, 고순도 탄소나노튜브를 포함함으로써 높은 온도에서 기판처리 공정을 진행할 수 있다.The present invention can include a silicon rubber, a thermally conductive filler, high-purity carbon nanotubes as the thermally conductive elastic member to proceed the substrate treatment process at a high temperature.

10: 기판 처리 장치 100: 챔버
200: 기판 지지 유닛 250: 포커스링
260: 금속링 271, 272: 열전도성 탄성부재
281: 제1 내측실링부재 282:제1 외측실링부재
285: 제2 내측실링부재 286:제2 외측실링부재
300: 가스 공급 유닛 400: 플라즈마 소스
500: 배기 유닛 600: 배플 유닛10: substrate processing apparatus 100: chamber
200: substrate support unit 250: focus ring
260: metal ring 271, 272: heat conductive elastic member
281: first inner sealing member 282: first outer sealing member
285: second inner sealing member 286: second outer sealing member
300: gas supply unit 400: plasma source
500: exhaust unit 600: baffle unit

Claims (4)

기판이 안착되는 정전척;
상기 정전척의 외주부에 구비되어 상기 기판의 측면을 감싸는 포커스링;
상기 정전척의 외주부와 상기 포커스링 사이에 배치되고, 상면 및 배면에 다수의 열전도성 고무부재가 장착된 금속링;
상기 포커스링과 상기 금속링 사이 공간을 실링하는 제1 내측실링부재와 제1 외측실링부재;
상기 금속링과 상기 정전척 사이 공간을 실링하는 제2 내측실링부재와 제2 외측실링부재를 포함하는 기판 처리장치.An electrostatic chuck on which the substrate is seated;
A focus ring provided on an outer circumferential portion of the electrostatic chuck and surrounding a side surface of the substrate;
A metal ring disposed between an outer circumferential portion of the electrostatic chuck and the focus ring and having a plurality of thermally conductive rubber members mounted on upper and rear surfaces thereof;
A first inner sealing member and a first outer sealing member sealing a space between the focus ring and the metal ring;
And a second inner sealing member and a second outer sealing member sealing the space between the metal ring and the electrostatic chuck. 제1항에 있어서,
상기 제1 내측실링부재, 상기 제1 외측실링부재, 상기 제2 내측실링부재 및, 상기 제2 외측실링부재는 오링(O-ring)인 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.The method of claim 1,
And the first inner sealing member, the first outer sealing member, the second inner sealing member, and the second outer sealing member are O-rings. 제1항에 있어서,
상기 금속링은,
상면에 제1 내측실링부재가 결합되는 제1 내측홈과, 제1 외측실링부재가 결합되는 제1 외측홈을 구비하고,
하면에 제2 내측실링부재가 결합되는 제2 내측홈과, 제2 외측실링부재가 결합되는 제2 외측홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.The method of claim 1,
The metal ring is,
A first inner groove to which the first inner sealing member is coupled and a first outer groove to which the first outer sealing member is coupled;
And a second inner groove to which the second inner sealing member is coupled, and a second outer groove to which the second outer sealing member is coupled to the lower surface. 제1항에 있어서,
상기 다수의 열전도성고무부재는 실리콘 고무, 열전도성 필러 및, 탄소나노튜브를 포함하는 열전도성 실리콘 고무 조성물인 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
The method of claim 1,
The plurality of thermally conductive rubber members is a thermally conductive silicone rubber composition comprising a silicone rubber, a thermally conductive filler and carbon nanotubes.
KR1020180098478A 2018-08-23 2018-08-23 Substrate processing apparatus KR102096985B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180098478A KR102096985B1 (en) 2018-08-23 2018-08-23 Substrate processing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180098478A KR102096985B1 (en) 2018-08-23 2018-08-23 Substrate processing apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200022636A true KR20200022636A (en) 2020-03-04
KR102096985B1 KR102096985B1 (en) 2020-04-03

Family

ID=69783237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180098478A KR102096985B1 (en) 2018-08-23 2018-08-23 Substrate processing apparatus

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102096985B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102548445B1 (en) 2021-05-10 2023-06-28 부경대학교 산학협력단 Method for manufacturing electrostatic chuck having electrode layer consisting of clad material and electrostatic chuck manufactured thereby
KR102520805B1 (en) 2021-05-10 2023-04-13 주식회사 템네스트 Method for manufacturing electrostatic chuck having electrode layer consisting of composite material and electrostatic chuck manufactured thereby

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010098814A (en) * 2000-04-25 2001-11-08 히가시 데쓰로 Worktable device and plasma processing apparatus for semiconductor process
KR20080065828A (en) * 2007-01-10 2008-07-15 삼성전자주식회사 Structure for protecting gap formation and plasma processing equipment having the same
JP3155802U (en) * 2009-09-17 2009-12-03 日本碍子株式会社 Wafer mounting device
KR20140000169A (en) * 2012-06-22 2014-01-02 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Processing apparatus for target object and mounting table for target object
JP2014222786A (en) * 2008-08-15 2014-11-27 ラム リサーチ コーポレーションＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Temperature controlled hot edge ring assembly
JP5838054B2 (en) * 2011-07-27 2015-12-24 株式会社日立ハイテクノロジーズ Plasma processing equipment
KR20170076572A (en) * 2015-12-24 2017-07-04 어드밴스드 마이크로 패브리케이션 이큅먼트 인코퍼레이티드, 상하이 A temperature adjusting apparatus and method for a focus ring

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010098814A (en) * 2000-04-25 2001-11-08 히가시 데쓰로 Worktable device and plasma processing apparatus for semiconductor process
KR20080065828A (en) * 2007-01-10 2008-07-15 삼성전자주식회사 Structure for protecting gap formation and plasma processing equipment having the same
JP2014222786A (en) * 2008-08-15 2014-11-27 ラム リサーチ コーポレーションＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Temperature controlled hot edge ring assembly
JP3155802U (en) * 2009-09-17 2009-12-03 日本碍子株式会社 Wafer mounting device
JP5838054B2 (en) * 2011-07-27 2015-12-24 株式会社日立ハイテクノロジーズ Plasma processing equipment
KR20140000169A (en) * 2012-06-22 2014-01-02 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Processing apparatus for target object and mounting table for target object
KR20170076572A (en) * 2015-12-24 2017-07-04 어드밴스드 마이크로 패브리케이션 이큅먼트 인코퍼레이티드, 상하이 A temperature adjusting apparatus and method for a focus ring

Also Published As

Publication number Publication date
KR102096985B1 (en) 2020-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108878247B (en) Support unit and substrate processing apparatus including the same
KR101141488B1 (en) Method and apparatus for reducing substrate backside deposition during processing
CN100474521C (en) Temperature controlled hot edge ring assembly, and device comprising the same and the use thereof
JP5660753B2 (en) High temperature cathode for plasma etching
CN107578976B (en) Shower head with detachable gas distribution plate
JP4547182B2 (en) Plasma processing equipment
US6767844B2 (en) Plasma chamber equipped with temperature-controlled focus ring and method of operating
TWI471963B (en) Low sloped edge ring for plasma processing chamber
US20050042881A1 (en) Processing apparatus
KR20190124348A (en) Methods and apparatus toward preventing esc bonding adhesive erosion
KR102089949B1 (en) Substrate treating apparatus component of substrate treating apparatus
US6228208B1 (en) Plasma density and etch rate enhancing semiconductor processing chamber
US20210305014A1 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
US20060037702A1 (en) Plasma processing apparatus
KR20210087547A (en) Edge ring temperature and bias control
US11551916B2 (en) Sheath and temperature control of a process kit in a substrate processing chamber
KR20170139690A (en) Process kit having reduced erosion sensitivity
US20210280449A1 (en) Stage and plasma processing apparatus
JP7381713B2 (en) Process kit sheath and temperature control
KR102096985B1 (en) Substrate processing apparatus
JP3113796B2 (en) Plasma processing equipment
US20210005477A1 (en) Substrate processing apparatus
US20200373130A1 (en) Plasma processing apparatus
US11705346B2 (en) Substrate processing apparatus
JP2019046865A (en) Plasma processing device and method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant