KR102592414B1 - An unit for controlling an electrode and an apparatus for treating a substrate with the unit - Google Patents

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Abstract

베벨 에칭을 이용하여 기판의 베벨 에지 영역에 축적되어 있는 부산물을 제거하는 전극 제어 유닛 및 이를 구비하는 기판 처리 장치를 제공한다. 상기 기판 처리 장치는, 기판 상으로 제2 공정 가스를 분사하는 샤워 헤드 유닛; 샤워 헤드 유닛의 상부에 설치되며, 제1 영역과 제1 영역의 외측에 위치하는 제2 영역을 포함하는 탑 소스; 및 제2 영역에 전원을 인가하는 제2 전원을 포함하며, 제2 공정 가스 및 탑 소스를 통해 공급되는 제3 공정 가스를 이용하여 기판을 식각하되, 제2 전원의 제어에 따라 기판의 베벨 영역을 식각한다.An electrode control unit that removes by-products accumulated in the bevel edge area of a substrate using bevel etching and a substrate processing device including the same are provided. The substrate processing apparatus includes a shower head unit that sprays a second process gas onto a substrate; A top source installed on the upper part of the shower head unit and including a first area and a second area located outside the first area; and a second power source for applying power to the second area, wherein the substrate is etched using the second process gas and the third process gas supplied through the top source, and the bevel area of the substrate is controlled by the second power source. Etch.

Description

전극 제어 유닛을 구비하는 기판 처리 장치 {An unit for controlling an electrode and an apparatus for treating a substrate with the unit}{An unit for controlling an electrode and an apparatus for treating a substrate with the unit}

본 발명은 전극 제어 유닛 및 이를 구비하는 기판 처리 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 기판을 처리하기 위해 플라즈마를 발생시키는 전극 제어 유닛 및 이를 구비하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode control unit and a substrate processing apparatus including the same. More specifically, it relates to an electrode control unit that generates plasma to process a substrate and a substrate processing device including the same.

반도체 소자 제조 공정은 반도체 제조 설비 내에서 연속적으로 수행될 수 있으며, 전공정 및 후공정으로 구분될 수 있다. 반도체 제조 설비는 반도체 소자를 제조하기 위해 팹(FAB)으로 정의되는 공간 내에 설치될 수 있다.The semiconductor device manufacturing process can be performed continuously within a semiconductor manufacturing facility and can be divided into pre-process and post-process. Semiconductor manufacturing facilities may be installed in a space defined as a fab to manufacture semiconductor devices.

전공정은 기판(예를 들어, 웨이퍼(Wafer)) 상에 회로 패턴을 형성하여 칩(Chip)을 완성하는 공정을 말한다. 이러한 전공정은 기판 상에 박막을 형성하는 증착 공정(Deposition Process), 포토 마스크(Photo Mask)를 이용하여 박막 상에 포토 레지스트(Photo Resist)를 전사하는 노광 공정(Photo Lithography Process), 기판 상에 원하는 회로 패턴을 형성하기 위해 화학 물질이나 반응성 가스를 이용하여 필요 없는 부분을 선택적으로 제거하는 식각 공정(Etching Process), 식각 후에 남아있는 포토 레지스트를 제거하는 에싱 공정(Ashing Process), 회로 패턴과 연결되는 부분에 이온을 주입하여 전자 소자의 특성을 가지도록 하는 이온 주입 공정(Ion Implantation Process), 기판 상에서 오염원을 제거하는 세정 공정(Cleaning Process) 등을 포함할 수 있다.The preprocess refers to the process of completing a chip by forming a circuit pattern on a substrate (e.g., wafer). These pre-processes include a deposition process that forms a thin film on a substrate, an exposure process that transfers photo resist onto a thin film using a photo mask, and a photo lithography process that transfers a photo resist onto a thin film using a photo mask. An etching process that selectively removes unnecessary parts using chemicals or reactive gases to form a circuit pattern, an ashing process that removes photoresist remaining after etching, and a process that is connected to the circuit pattern. It may include an ion implantation process in which ions are implanted into a part to have the characteristics of an electronic device, a cleaning process in which contaminants are removed from the substrate, etc.

후공정은 전공정을 통해 완성된 제품의 성능을 평가하는 공정을 말한다. 후공정은 기판 상의 각각의 칩에 대해 동작 여부를 검사하여 양품과 불량을 선별하는 기판 검사 공정, 다이싱(Dicing), 다이 본딩(Die Bonding), 와이어 본딩(Wire Bonding), 몰딩(Molding), 마킹(Marking) 등을 통해 각각의 칩을 절단 및 분리하여 제품의 형상을 갖추도록 하는 패키지 공정(Package Process), 전기적 특성 검사, 번인(Burn In) 검사 등을 통해 제품의 특성과 신뢰성을 최종적으로 검사하는 최종 검사 공정 등을 포함할 수 있다.Post-process refers to the process of evaluating the performance of a product completed through the pre-process. The post-process includes a board inspection process that checks the operation of each chip on the board to select good and defective products, dicing, die bonding, wire bonding, molding, The product's characteristics and reliability are ultimately determined through the package process, which involves cutting and separating each chip to form the product shape through marking, electrical characteristic testing, and burn-in testing. It may include the final inspection process, etc.

한국공개특허 제10-2019-0063941호 (공개일: 2019.06.10.)Korea Patent Publication No. 10-2019-0063941 (Publication date: 2019.06.10.)

반도체 소자를 제조하기 위해 기판을 처리하는 과정에서, 그 부산물(예를 들어, 탄소(C), 산소(O), 질소(N), 불소(F) 등으로 구성된 폴리머(Polymer))이 기판의 베벨 에지(Bevel Edge) 영역에 축적될 수 있다. 이러한 부산물은 디바이스의 표면을 오염시키거나, 제품의 수율에 영향을 끼칠 수 있다.In the process of processing a substrate to manufacture a semiconductor device, the by-products (e.g., polymer composed of carbon (C), oxygen (O), nitrogen (N), fluorine (F), etc.) are removed from the substrate. It can accumulate in the bevel edge area. These by-products can contaminate the surface of the device or affect product yield.

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 베벨 에칭(Bevel Etching)을 이용하여 기판의 베벨 에지 영역에 축적되어 있는 부산물을 제거하는 전극 제어 유닛 및 이를 구비하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide an electrode control unit that removes by-products accumulated in the bevel edge area of a substrate using bevel etching, and a substrate processing device including the same.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 일 면(aspect)은, 기판 상으로 제2 공정 가스를 분사하는 샤워 헤드 유닛; 상기 샤워 헤드 유닛의 상부에 설치되며, 제1 영역과 상기 제1 영역의 외측에 위치하는 제2 영역을 포함하는 탑 소스; 및 상기 제2 영역에 전원을 인가하는 제2 전원을 포함하며, 상기 제2 공정 가스 및 상기 탑 소스를 통해 공급되는 제3 공정 가스를 이용하여 상기 기판을 식각하되, 상기 제2 전원의 제어에 따라 상기 기판의 베벨 영역을 식각한다.One aspect of the substrate processing apparatus of the present invention for achieving the above object includes a shower head unit for spraying a second process gas onto a substrate; a top source installed on an upper part of the shower head unit and including a first area and a second area located outside the first area; and a second power source for applying power to the second area, wherein the substrate is etched using the second process gas and a third process gas supplied through the top source, wherein the second power source is controlled. Accordingly, the bevel area of the substrate is etched.

상기 기판 처리 장치는, 상기 제1 영역에 전원을 인가하는 제1 전원을 더 포함할 수 있다.The substrate processing apparatus may further include a first power source that applies power to the first area.

상기 제1 전원 및 상기 제2 전원은 독립적으로 제어될 수 있다.The first power source and the second power source can be controlled independently.

상기 제1 전원 및 상기 제2 전원은 서로 다른 값의 전원을 인가할 수 있다.The first power source and the second power source may apply power of different values.

상기 제1 전원 및 상기 제2 전원은 상기 기판의 영역별 에칭 레이트에 따라 각각 전원을 인가할 수 있다.The first power source and the second power source may each apply power according to an etching rate for each region of the substrate.

상기 탑 소스는 상기 제1 영역으로 제4 공정 가스를 공급하고, 상기 제2 영역으로 상기 제3 공정 가스를 공급하며, 상기 제4 공정 가스는 상기 제3 공정 가스가 상기 기판의 센터 영역으로 침범하는 것을 차단할 수 있다.The top source supplies a fourth process gas to the first area and a third process gas to the second area, and the fourth process gas invades the center area of the substrate. You can block it from doing so.

상기 제3 공정 가스는 에칭 가스이고, 상기 제4 공정 가스는 비활성 가스일 수 있다.The third process gas may be an etching gas, and the fourth process gas may be an inert gas.

상기 기판 처리 장치는, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역 사이에 설치되는 절연체를 더 포함할 수 있다.The substrate processing apparatus may further include an insulator installed between the first area and the second area.

상기 절연체는 상기 샤워 헤드 유닛까지 연장될 수 있다.The insulator may extend to the shower head unit.

상기 절연체는 상기 제2 영역의 외측에 더 설치될 수 있다.The insulator may be further installed outside the second area.

상기 제3 공정 가스는 플루오린 성분을 포함하며, 상기 제2 공정 가스는 수소 성분을 포함할 수 있다.The third process gas may include a fluorine component, and the second process gas may include a hydrogen component.

상기 샤워 헤드 유닛은 상기 제1 영역에 대응하는 제3 영역 및 상기 제2 영역에 대응하는 제4 영역을 포함하며, 상기 제2 공정 가스 및 상기 제3 공정 가스는 상기 제4 영역을 통해 상기 기판이 위치한 방향으로 이동할 수 있다.The shower head unit includes a third area corresponding to the first area and a fourth area corresponding to the second area, and the second process gas and the third process gas are supplied to the substrate through the fourth area. You can move in the direction where it is located.

상기 기판 처리 장치는, 상기 기판을 지지하는 기판 지지 유닛의 내부에 설치되며, 상기 기판을 승강시키는 리프트 핀을 더 포함하며, 상기 리프트 핀은 상기 기판의 베벨 영역을 식각할 때 작동할 수 있다.The substrate processing apparatus is installed inside a substrate support unit that supports the substrate, and further includes lift pins that lift and lower the substrate, and the lift pins can operate when etching a beveled region of the substrate.

상기 기판 처리 장치는, 상기 기판을 지지하는 기판 지지 유닛의 내부에 설치되며, 상기 기판을 가열시키는 가열 부재; 및 상기 기판 지지 유닛의 내부에 설치되며, 상기 기판을 냉각시키는 냉각 부재 중 적어도 하나를 더 포함하며, 상기 가열 부재 및/또는 상기 냉각 부재는 상기 기판의 베벨 영역을 식각할 때 작동할 수 있다.The substrate processing apparatus includes a heating member installed inside a substrate support unit that supports the substrate and heats the substrate; and at least one of a cooling member installed inside the substrate support unit and cooling the substrate, wherein the heating member and/or the cooling member may operate when etching a bevel area of the substrate.

상기 샤워 헤드 유닛은 상기 기판이 처리되는 공간을 제공하는 하우징의 내부 공간을 상기 기판을 처리하기 위한 라디칼이 생성되는 플라즈마 생성 영역 및 상기 기판이 처리되는 프로세스 영역으로 분할할 수 있다.The shower head unit may divide the internal space of the housing, which provides a space where the substrate is processed, into a plasma generation area where radicals for processing the substrate are generated and a process area where the substrate is processed.

상기 기판 처리 장치는, 상기 기판을 지지하는 기판 지지 유닛에 전원을 인가하는 제3 전원을 더 포함하며, 상기 제3 전원은 상기 기판의 베벨 영역을 식각할 때 제어될 수 있다.The substrate processing apparatus further includes a third power source that applies power to a substrate support unit supporting the substrate, and the third power source can be controlled when etching a bevel area of the substrate.

상기 기판 처리 장치는 상기 기판의 베벨 영역을 포함하여 상기 기판의 에지 영역을 식각할 수 있다.The substrate processing apparatus may etch an edge region of the substrate, including a bevel region of the substrate.

상기 기판 처리 장치는 상기 기판의 베벨 영역에 축적된 부산물을 제거하는 세정 장치일 수 있다.The substrate processing device may be a cleaning device that removes by-products accumulated in the bevel area of the substrate.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 다른 면은, 기판 상으로 제2 공정 가스를 분사하는 샤워 헤드 유닛; 상기 샤워 헤드 유닛의 상부에 설치되며, 제1 영역과 상기 제1 영역의 외측에 위치하는 제2 영역을 포함하는 탑 소스; 상기 제1 영역에 전원을 인가하는 제1 전원; 및 상기 제2 영역에 전원을 인가하는 제2 전원을 포함하며, 상기 제2 공정 가스 및 상기 탑 소스를 통해 공급되는 제3 공정 가스를 이용하여 상기 기판을 식각하되, 상기 제1 전원 및 상기 제2 전원은 독립적으로 제어되며, 상기 제2 전원의 제어에 따라 상기 기판의 베벨 영역 및/또는 에지 영역을 식각한다.Another aspect of the substrate processing apparatus of the present invention for achieving the above object is a shower head unit that sprays a second process gas onto the substrate; a top source installed on an upper part of the shower head unit and including a first area and a second area located outside the first area; a first power supply for applying power to the first area; and a second power source for applying power to the second area, wherein the substrate is etched using the second process gas and a third process gas supplied through the top source, wherein the first power source and the third process gas are used to etch the substrate. The two power sources are controlled independently, and the bevel area and/or edge area of the substrate is etched according to the control of the second power source.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 전극 제어 유닛의 일 면은, 제1 영역과 상기 제1 영역의 외측에 위치하는 제2 영역을 포함하는 탑 소스를 구비하는 기판 처리 장치, 또는 상기 제1 영역과 상기 제2 영역을 포함하는 안테나 유닛을 포함하는 기판 처리 장치 중 어느 하나의 장치에 구비되며, 상기 제1 영역에 전원을 인가하는 제1 전원; 상기 제2 영역에 전원을 인가하는 제2 전원; 및 상기 제1 전원 및 상기 제2 전원을 제어하는 전원 제어부를 포함하고, 상기 전원 제어부는 기판을 처리할 때 상기 제1 전원 및 상기 제2 전원을 독립적으로 제어한다.One side of the electrode control unit of the present invention for achieving the above object is a substrate processing device including a top source including a first region and a second region located outside the first region, or the first region. and a substrate processing device including an antenna unit including the second region, and comprising: a first power source that applies power to the first region; a second power supply for applying power to the second area; and a power control unit that controls the first power source and the second power source, and the power control unit independently controls the first power source and the second power source when processing a substrate.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 샤워 헤드 유닛의 내부 구조를 구체적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 탑 소스의 제1 실시 형태에 따른 내부 구조를 구체적으로 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 탑 소스의 제1 실시 형태에 따른 내부 구조를 구체적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 탑 소스의 제2 실시 형태에 따른 내부 구조를 구체적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 처리 방법을 설명하기 위한 제1 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 처리 방법을 설명하기 위한 제2 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 처리 방법을 설명하기 위한 제3 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 처리 방법에 따라 처리되는 기판 상의 영역을 설명하기 위한 제1 예시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 처리 방법에 따라 처리되는 기판 상의 영역을 설명하기 위한 제2 예시도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing the internal structure of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view specifically showing the internal structure of a shower head unit constituting a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view specifically illustrating the internal structure of a top source according to the first embodiment of the substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view specifically illustrating the internal structure of a top source according to the first embodiment of the substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a cross-sectional view specifically illustrating the internal structure of a top source according to a second embodiment of the substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a cross-sectional view schematically showing the internal structure of a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
7 is a first example diagram for explaining a substrate processing method of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 is a second example diagram for explaining a substrate processing method of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
9 is a third example diagram for explaining a substrate processing method of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
10 is a first example diagram for explaining an area on a substrate to be processed according to a substrate processing method of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
11 is a second example diagram for explaining an area on a substrate to be processed according to a substrate processing method of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms. The present embodiments are merely intended to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to provide common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.When an element or layer is referred to as “on” or “on” another element or layer, it refers not only to being directly on top of another element or layer, but also to having another element or layer in between. Includes all. On the other hand, when an element is referred to as “directly on” or “directly on”, it indicates that there is no intervening element or layer.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.Spatially relative terms such as “below”, “beneath”, “lower”, “above”, “upper”, etc. are used as a single term as shown in the drawing. It can be used to easily describe the correlation between elements or components and other elements or components. Spatially relative terms should be understood as terms that include different directions of the element during use or operation in addition to the direction shown in the drawings. For example, if an element shown in the drawings is turned over, an element described as “below” or “beneath” another element may be placed “above” the other element. Accordingly, the illustrative term “down” may include both downward and upward directions. Elements can also be oriented in other directions, so spatially relative terms can be interpreted according to orientation.

비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.Although first, second, etc. are used to describe various elements, elements and/or sections, it is understood that these elements, elements and/or sections are not limited by these terms. These terms are merely used to distinguish one element, element, or section from other elements, elements, or sections. Therefore, it goes without saying that the first element, first element, or first section mentioned below may also be a second element, second element, or second section within the technical spirit of the present invention.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for describing embodiments and is not intended to limit the invention. As used herein, singular forms also include plural forms, unless specifically stated otherwise in the context. As used herein, “comprises” and/or “comprising” refers to the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements. or does not rule out addition.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used with meanings that can be commonly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Additionally, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless clearly specifically defined.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description with reference to the accompanying drawings, identical or corresponding components will be assigned the same reference numbers regardless of the reference numerals, and overlapping elements will be assigned the same reference numbers. The explanation will be omitted.

본 발명은 기판(예를 들어, 웨이퍼(Wafer))의 베벨 에지(Bevel Edge) 영역에 축적되어 있는 부산물을 제거하는 기판 처리 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 베벨 에칭(Bevel Etching)을 이용하여 기판의 베벨 에지 영역에 축적되어 있는 부산물을 제거할 수 있다. 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 베벨 에지 영역을 포함하여 기판의 에지 영역에 축적되어 있는 부산물을 제거하는 것도 가능하다.The present invention relates to a substrate processing device that removes by-products accumulated in the bevel edge area of a substrate (eg, wafer). Specifically, the substrate processing device according to the present invention can remove by-products accumulated in the bevel edge area of the substrate using bevel etching. The substrate processing apparatus according to the present invention is also capable of removing by-products accumulated in the edge area of the substrate, including the bevel edge area.

본 발명에 따른 기판 처리 장치는 기판의 센터 영역 상에 배치되는 제1 전극 모듈 및 기판의 에지 영역 상에 배치되는 제2 전극 모듈을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 제1 전극 모듈 및 제2 전극 모듈을 차등 제어함으로써, 기판의 베벨 에지 영역에 축적되어 있는 부산물을 효과적으로 제거할 수 있으며, 이에 따라 제품의 수율(Yield)을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.The substrate processing apparatus according to the present invention may include a first electrode module disposed on a center area of the substrate and a second electrode module disposed on an edge area of the substrate. The substrate processing device according to the present invention can effectively remove by-products accumulated in the bevel edge area of the substrate by differentially controlling the first electrode module and the second electrode module, thereby improving the yield of the product. You can get the effect.

이하에서는 도면 등을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing the internal structure of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1에 따르면, 기판 처리 장치(100)는 하우징(110), 기판 지지 유닛(120), 샤워 헤드 유닛(130), 공정 가스 제공 유닛(140) 및 전극 제어 유닛(150)을 포함하여 구성될 수 있다.According to FIG. 1, the substrate processing apparatus 100 may include a housing 110, a substrate support unit 120, a shower head unit 130, a process gas providing unit 140, and an electrode control unit 150. You can.

기판 처리 장치(100)는 하우징(110) 내에 설정된 진공 환경에서 기판(W)(예를 들어, 웨이퍼(Wafer))을 처리하는 것이다. 이러한 기판 처리 장치(100)는 플라즈마 공정(Plasma Process)을 이용하여 기판(W)을 처리할 수 있다. 기판 처리 장치(100)는 예를 들어, 식각 설비(Etching System)나 세정 설비(Cleaning System)로 구현될 수 있다.The substrate processing apparatus 100 processes a substrate W (eg, a wafer) in a vacuum environment set within the housing 110. This substrate processing apparatus 100 can process the substrate W using a plasma process. The substrate processing apparatus 100 may be implemented as, for example, an etching system or a cleaning system.

하우징(110)은 기판(W)이 처리되는 공간을 제공하는 것이다. 이러한 하우징(110)은 플라즈마 공정이 수행되는 동안 그 내부가 밀폐될 수 있다. 하우징(110)은 기판(W)의 내부 출입을 위해 그 측면에 개폐 가능한 도어(미도시)를 구비할 수 있으며, 잔여 가스의 외부 배출을 위해 그 하부에 배기구(미도시)를 구비할 수 있다.The housing 110 provides a space where the substrate W is processed. The interior of this housing 110 may be sealed while the plasma process is performed. The housing 110 may be provided with an openable door (not shown) on its side for internal entry and exit of the substrate W, and may be provided with an exhaust port (not shown) at its lower portion for external discharge of remaining gas. .

기판 지지 유닛(120)은 기판(W)을 지지하는 것이다. 이러한 기판 지지 유닛(120)은 플라즈마 공정이 수행되는 동안 기판(W)을 지지할 수 있도록 하우징(110)의 내부에 설치될 수 있다.The substrate support unit 120 supports the substrate (W). This substrate support unit 120 may be installed inside the housing 110 to support the substrate W while a plasma process is performed.

기판 지지 유닛(120)은 정전기력을 이용하여 기판(W)을 지지할 수 있다. 이 경우, 기판 지지 유닛(120)은 정전 척(ESC; Electro Static Chuck)(미도시)을 포함하여 구성될 수 있다.The substrate support unit 120 may support the substrate W using electrostatic force. In this case, the substrate support unit 120 may be configured to include an electrostatic chuck (ESC) (not shown).

정전 척은 세라믹 물질을 소재로 하여 제조될 수 있다. 정전 척은 기판(W)을 보다 균일한 플라즈마 분포를 나타내는 영역에 위치시키기 위해 하우징(110)의 내부에서 상하 방향(제3 방향(30))으로 이동 가능하게 설치될 수 있다.Electrostatic chucks may be manufactured using ceramic materials. The electrostatic chuck may be installed to be movable in the vertical direction (third direction 30) inside the housing 110 in order to position the substrate W in an area showing more uniform plasma distribution.

한편, 기판 지지 유닛(120)은 기계적 클램핑(Mechanical Clamping), 진공(Vacuum) 등 정전기력 외 다양한 방식을 이용하여 기판(W)을 지지하는 것도 가능하다.Meanwhile, the substrate support unit 120 can also support the substrate W using various methods other than electrostatic force, such as mechanical clamping and vacuum.

기판 지지 유닛(120)은 그 상부에 안착되는 기판(W)을 둘러싸도록 제공되는 링 어셈블리(Ring Assembly)(미도시)를 포함할 수 있다. 이러한 링 어셈블리는 포커스 링(Focus Ring), 에지 링(Edge Ring) 등을 포함하여 구성될 수 있다.The substrate support unit 120 may include a ring assembly (not shown) provided to surround the substrate W seated thereon. This ring assembly may include a focus ring, an edge ring, etc.

포커스 링은 실리콘 재질로 제공될 수 있으며, 플라즈마 공정시 생성되는 이온이 기판(W) 상에 집중되도록 하는 역할을 할 수 있다.The focus ring may be made of silicon and may serve to focus ions generated during the plasma process on the substrate W.

에지 링은 포커스 링의 외측에 배치되어 포커스 링을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 이러한 에지 링은 절연 역할을 위해 쿼츠(Quartz) 재질로 제공될 수 있다. 한편, 에지 링은 플라즈마에 의해 정전 척의 측면이 손상되는 것을 방지하기 위해 포커스 링뿐만 아니라 정전 척을 둘러싸도록 형성되는 것도 가능하다.The edge ring may be disposed on the outside of the focus ring and may be formed to surround the focus ring. These edge rings may be made of quartz material for an insulating role. Meanwhile, the edge ring may be formed to surround the electrostatic chuck as well as the focus ring to prevent the side of the electrostatic chuck from being damaged by plasma.

기판 지지 유닛(120)은 기판(W)이 처리되는 동안 공정 온도를 유지할 수 있도록 제공되는 가열 부재(Heater)(미도시) 및 냉각 부재(Cooler)(미도시)를 그 내부에 포함할 수 있다. 가열 부재는 열선으로 기판 지지 유닛(120)의 내부에 설치될 수 있으며, 냉각 부재는 냉매가 흐르는 냉각 라인으로 기판 지지 유닛(120)의 내부에 설치될 수 있다. 냉각 부재는 하우징(110)의 외부에 설치되는 냉각 장치(Chiller)(미도시)를 이용하여 냉매를 공급받을 수 있다.The substrate support unit 120 may include a heating member (Heater) (not shown) and a cooling member (Cooler) (not shown) provided to maintain the process temperature while the substrate W is processed. . The heating member may be installed inside the substrate support unit 120 as a heating wire, and the cooling member may be installed inside the substrate support unit 120 as a cooling line through which a coolant flows. The cooling member may be supplied with refrigerant using a cooling device (Chiller) (not shown) installed on the outside of the housing 110.

샤워 헤드 유닛(Shower Head Unit; 130)은 기판(W)이 위치한 방향으로 공정 가스를 분사하는 것이다. 샤워 헤드 유닛(130)은 이를 위해 하우징(110)의 내부에서 기판(W)의 상부에 배치될 수 있다.The shower head unit (Shower Head Unit) 130 sprays process gas in the direction where the substrate (W) is located. For this purpose, the shower head unit 130 may be placed on top of the substrate W inside the housing 110 .

본 실시예에서 하우징(110)의 내부 공간은 샤워 헤드 유닛(130)에 의해 플라즈마 생성 영역(Plasma Generation Region; 210) 및 프로세스 영역(Process Region; 220)으로 구분될 수 있다.In this embodiment, the internal space of the housing 110 may be divided into a plasma generation region 210 and a process region 220 by the shower head unit 130.

플라즈마 생성 영역(210)은 하우징(110)의 내부에서 샤워 헤드 유닛(130)의 상부에 위치하는 공간이다. 플라즈마 생성 영역(210)에서는 플라즈마가 활성화되어, 라디칼(Radical)이 생성될 수 있다.The plasma generation area 210 is a space located inside the housing 110 and at the top of the shower head unit 130. In the plasma generation region 210, plasma may be activated and radicals may be generated.

프로세스 영역(220)은 하우징(110)의 내부에서 샤워 헤드 유닛(130)의 하부에 위치하는 공간이다. 프로세스 영역(220)에서는 플라즈마 생성 영역(210)에서 생성되는 라디칼을 이용하여 기판(W)이 처리될 수 있다.The process area 220 is a space located inside the housing 110 and below the shower head unit 130. In the process region 220 , the substrate W may be processed using radicals generated in the plasma generation region 210 .

샤워 헤드 유닛(130)은 프로세스 영역(220)으로 라디칼을 포함하는 공정 가스를 분사하기 위해 복수 개의 가스 피딩 홀(Gas Feeding Hole)(미도시)을 구비할 수 있다. 샤워 헤드 유닛(130)은 기판(W)과 동일한 직경을 가지도록 제공되거나, 기판(W)보다 더 큰 직경을 가지도록 제공될 수 있다. 샤워 헤드 유닛(130)은 세라믹 성분이나 금속 성분을 소재로 하여 제조될 수 있다.The shower head unit 130 may be provided with a plurality of gas feeding holes (not shown) to spray process gas containing radicals into the process area 220. The shower head unit 130 may be provided to have the same diameter as the substrate (W) or may be provided to have a larger diameter than the substrate (W). The shower head unit 130 may be manufactured using ceramic components or metal components.

샤워 헤드 유닛(130)은 도 2에 도시된 바와 같이 센터 영역(Center Zone)에 배치되는 제1 부분 모듈(310) 및 에지 영역(Edge Zone)에 배치되는 제2 부분 모듈(320)로 분할될 수 있다.As shown in FIG. 2, the shower head unit 130 is divided into a first partial module 310 disposed in the center zone and a second partial module 320 disposed in the edge zone. You can.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 샤워 헤드 유닛의 내부 구조를 구체적으로 도시한 단면도이다. 이하 설명은 도 2를 참조한다.Figure 2 is a cross-sectional view specifically showing the internal structure of a shower head unit constituting a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. The following description refers to FIG. 2.

샤워 헤드 유닛(130)이 이와 같이 구성되는 경우, 제1 부분 모듈(310)에 형성되는 복수 개의 가스 피딩 홀과 제2 부분 모듈(320)에 형성되는 복수 개의 가스 피딩 홀을 이용하여 서로 다른 공정 가스를 프로세스 영역(220)으로 공급하거나, 기판(W) 상부의 센터 영역 및 에지 영역 중 어느 하나의 영역에 공정 가스를 공급할 수 있다.When the shower head unit 130 is configured in this way, different processes are performed using the plurality of gas feeding holes formed in the first partial module 310 and the plurality of gas feeding holes formed in the second partial module 320. The gas may be supplied to the process area 220 or the process gas may be supplied to any one of the center area and the edge area on the upper part of the substrate W.

한편, 샤워 헤드 유닛(130)의 상부에는 이온 차단 유닛(Ion Blocking Unit; 330)이 설치될 수 있다. 이온 차단 유닛(330)은 플라즈마 생성 영역(210)에서 생성되는 라디칼만 통과시키고, 그 외의 이온은 차단시키는 역할을 할 수 있다.Meanwhile, an ion blocking unit (Ion Blocking Unit) 330 may be installed on the top of the shower head unit 130. The ion blocking unit 330 may serve to pass only radicals generated in the plasma generation region 210 and block other ions.

이온 차단 유닛(330)은 샤워 헤드 유닛(130)의 상부 전면에 설치될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 이온 차단 유닛(330)은 샤워 헤드 유닛(130)의 내부에 설치되거나, 제1 부분 모듈(310)의 상부 및 제2 부분 모듈(320)의 상부 중 어느 하나에 설치되는 것도 가능하다.The ion blocking unit 330 may be installed on the upper front of the shower head unit 130. However, this embodiment is not limited to this. The ion blocking unit 330 may be installed inside the shower head unit 130, or may be installed on either the top of the first partial module 310 or the top of the second partial module 320.

한편, 샤워 헤드 유닛(130)은 세 개 이상의 부분 모듈로 분할되는 것도 가능하다. 샤워 헤드 유닛(130)은 세 개의 부분 모듈로 분할되는 경우, 예를 들어, 센터 영역(Center Zone)에 배치되는 부분 모듈, 미들 영역(Middle Zone)에 배치되는 부분 모듈, 에지 영역(Edge Zone)에 배치되는 부분 모듈 등으로 분할될 수 있다. 이 경우, 센터 영역에 배치되는 부분 모듈 및 미들 영역에 배치되는 부분 모듈이 도 2의 제1 부분 모듈(310)과 동일하게 취급될 수 있으며, 에지 영역에 배치되는 부분 모듈이 도 2의 제2 부분 모듈(320)과 동일하게 취급될 수 있다.Meanwhile, the shower head unit 130 can also be divided into three or more partial modules. When the shower head unit 130 is divided into three partial modules, for example, a partial module placed in the center zone, a partial module placed in the middle zone, and an edge zone. It can be divided into partial modules placed in . In this case, the partial module disposed in the center area and the partial module disposed in the middle area may be treated the same as the first partial module 310 of FIG. 2, and the partial module disposed in the edge area may be treated as the second partial module 310 of FIG. 2. It can be treated the same as the partial module 320.

한편, 샤워 헤드 유닛(130)은 네 개의 부분 모듈로 분할되는 경우, 예를 들어 센터 영역(Center Zone)에 배치되는 부분 모듈, 미들 영역(Middle Zone)에 배치되는 부분 모듈, 에지 영역(Edge Zone)에 배치되는 부분 모듈, 극단 에지 영역(Extremely Edge Zone)에 배치되는 부분 모듈 등으로 분할될 수 있다. 이 경우, 센터 영역에 배치되는 부분 모듈 및 미들 영역에 배치되는 부분 모듈이 도 2의 제1 부분 모듈(310)과 동일하게 취급될 수 있으며, 에지 영역에 배치되는 부분 모듈 및 극단 에지 영역에 배치되는 부분 모듈이 도 2의 제2 부분 모듈(320)과 동일하게 취급될 수 있다.On the other hand, when the shower head unit 130 is divided into four partial modules, for example, a partial module placed in the center zone, a partial module placed in the middle zone, and an edge zone ) can be divided into partial modules placed in the area, partial modules placed in the Extremely Edge Zone, etc. In this case, the partial module placed in the center area and the partial module placed in the middle area may be treated the same as the first partial module 310 of FIG. 2, and the partial module placed in the edge area and the partial module placed in the extreme edge area The partial module may be treated the same as the second partial module 320 of FIG. 2.

다시 도 1을 참조하여 설명한다.Description will be made again with reference to FIG. 1 .

공정 가스 제공 유닛(140)은 기판(W)을 처리하기 위해 하우징(110)의 내부로 제1 공정 가스를 제공하는 것이다. 이러한 공정 가스 제공 유닛(140)은 제1 공정 가스 공급 모듈(140a) 및 제2 공정 가스 공급 모듈(140b)을 포함하여 구성될 수 있다.The process gas providing unit 140 provides first process gas to the inside of the housing 110 to process the substrate W. This process gas supply unit 140 may include a first process gas supply module 140a and a second process gas supply module 140b.

제1 공정 가스 공급 모듈(140a)은 탑 소스(Top Source; 160)을 통해 플라즈마 생성 영역(210)으로 제1 공정 가스를 공급하는 것이다. 이러한 제1 공정 가스 공급 모듈(140a)은 식각 가스(Etching Gas), 비활성 가스 등을 플라즈마 생성 영역(210)으로 공급할 수 있다.The first process gas supply module 140a supplies the first process gas to the plasma generation area 210 through a top source (Top Source) 160. This first process gas supply module 140a may supply etching gas, inert gas, etc. to the plasma generation area 210.

탑 소스(160)는 하우징(110)의 상부를 덮도록 형성되는 것이다. 이러한 탑 소스(160)는 전류가 흐를 수 있도록 금속 성분을 소재로 하여 제조될 수 있다.The top source 160 is formed to cover the upper part of the housing 110. This top source 160 may be manufactured using metal components to allow current to flow.

탑 소스(160)는 도 3에 도시된 바와 같이 센터 영역(Center Zone)에 배치되는 제3 부분 모듈(340) 및 에지 영역(Edge Zone)에 배치되는 제4 부분 모듈(350)로 분할될 수 있다.As shown in FIG. 3, the top source 160 can be divided into a third partial module 340 disposed in the center zone and a fourth partial module 350 disposed in the edge zone. there is.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 탑 소스의 제1 실시 형태에 따른 내부 구조를 구체적으로 도시한 평면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 탑 소스의 제1 실시 형태에 따른 내부 구조를 구체적으로 도시한 단면도이다. 이하 설명은 도 3 및 도 4를 참조한다.FIG. 3 is a plan view specifically showing the internal structure of a top source according to a first embodiment of the substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. This is a cross-sectional view specifically showing the internal structure of the top source according to the first embodiment. The following description refers to FIGS. 3 and 4.

탑 소스(160)의 제3 부분 모듈(340)은, 샤워 헤드 유닛(130)이 제1 부분 모듈(310) 및 제2 부분 모듈(320)로 분할되는 경우, 샤워 헤드 유닛(130)의 제1 부분 모듈(310)에 대응하는 크기를 가지도록 형성될 수 있다. 마찬가지로, 탑 소스(160)의 제4 부분 모듈(350)은, 샤워 헤드 유닛(130)이 제1 부분 모듈(310) 및 제2 부분 모듈(320)로 분할되는 경우, 샤워 헤드 유닛(130)의 제2 부분 모듈(320)에 대응하는 크기를 가지도록 형성될 수 있다.The third partial module 340 of the top source 160 is the first partial module of the shower head unit 130 when the shower head unit 130 is divided into a first partial module 310 and a second partial module 320. It may be formed to have a size corresponding to the one-part module 310. Likewise, the fourth partial module 350 of the top source 160 is the shower head unit 130 when the shower head unit 130 is divided into the first partial module 310 and the second partial module 320. It may be formed to have a size corresponding to the second partial module 320 of .

제1 공정 가스 공급 모듈(140a)은 탑 소스(160)의 제3 부분 모듈(340) 및 제4 부분 모듈(350)을 통해 식각 가스와 비활성 가스를 플라즈마 생성 영역(210)에 함께 공급할 수 있다.The first process gas supply module 140a may supply the etching gas and the inert gas to the plasma generation region 210 through the third partial module 340 and the fourth partial module 350 of the top source 160. .

그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 공정 가스 공급 모듈(140a)은 탑 소스(160)의 제3 부분 모듈(340) 및 제4 부분 모듈(350)을 통해 서로 다른 공정 가스를 플라즈마 생성 영역(210)에 공급하는 것도 가능하다. 제1 공정 가스 공급 모듈(140a)은 예를 들어, 제3 부분 모듈(340)을 통해 비활성 가스를 공급할 수 있으며, 제4 부분 모듈(350)을 통해 식각 가스를 공급할 수 있다.However, this embodiment is not limited to this. The first process gas supply module 140a can also supply different process gases to the plasma generation region 210 through the third partial module 340 and the fourth partial module 350 of the top source 160. . For example, the first process gas supply module 140a may supply an inert gas through the third partial module 340 and an etching gas through the fourth partial module 350.

한편, 탑 소스(160)의 제3 부분 모듈(340) 및 제4 부분 모듈(350) 사이에는 절연체(Insulator; 360)가 설치될 수 있다. 이때, 절연체(360)는 제4 부분 모듈(350)의 외측에도 추가로 설치될 수 있다. 절연체(360)는, 제1 공정 가스 공급 모듈(140a)이 탑 소스(160)의 제3 부분 모듈(340) 및 제4 부분 모듈(350)을 통해 서로 다른 공정 가스를 플라즈마 생성 영역(210)에 공급하는 경우, 제3 부분 모듈(340) 및 제4 부분 모듈(350) 사이에 설치될 수 있다.Meanwhile, an insulator 360 may be installed between the third partial module 340 and the fourth partial module 350 of the top source 160. At this time, the insulator 360 may be additionally installed on the outside of the fourth partial module 350. The insulator 360 allows the first process gas supply module 140a to supply different process gases to the plasma generation region 210 through the third partial module 340 and the fourth partial module 350 of the top source 160. When supplied, it may be installed between the third partial module 340 and the fourth partial module 350.

절연체(360)는 탑 소스(160)의 제3 부분 모듈(340) 및 제4 부분 모듈(350)에 삽입되어 설치될 수 있다. 이 경우, 절연체(360)는 제3 부분 모듈(340) 및 제4 부분 모듈(350)을 분할하는 역할도 할 수 있다.The insulator 360 may be inserted and installed into the third partial module 340 and the fourth partial module 350 of the top source 160. In this case, the insulator 360 may also serve to divide the third partial module 340 and the fourth partial module 350.

그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 절연체(360)는 상기의 역할에 더하여, 플라즈마 생성 영역(210)을 센터 영역(Center Zone)과 에지 영역(Edge Zone)으로 분할하는 역할도 할 수 있다. 이 경우, 절연체(360)는 도 5에 도시된 바와 같이 그 단부가 샤워 헤드 유닛(130)의 상부면에 접촉되도록 하우징(110)의 내부에서 상하 방향(제3 방향(30))으로 연장 형성될 수 있다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 탑 소스의 제2 실시 형태에 따른 내부 구조를 구체적으로 도시한 단면도이다.However, this embodiment is not limited to this. In addition to the above role, the insulator 360 may also serve to divide the plasma generation area 210 into a center zone and an edge zone. In this case, the insulator 360 extends in the vertical direction (third direction 30) inside the housing 110 so that its end contacts the upper surface of the shower head unit 130, as shown in FIG. 5. It can be. Figure 5 is a cross-sectional view specifically illustrating the internal structure of a top source according to a second embodiment of the substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

절연체(360)는 세라믹 성분을 소재로 하여 제조될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 본 실시예에서 절연체(360)는 절연 및/또는 차단 기능을 할 수 있는 것이라면 그 어떠한 성분을 소재로 하여 제조되어도 무방하다.The insulator 360 may be manufactured using ceramic components. However, this embodiment is not limited to this. In this embodiment, the insulator 360 may be manufactured from any material as long as it can perform an insulating and/or blocking function.

한편, 본 실시예에서는 절연체(360) 대신에 절연체 역할을 할 수 있는 아이솔레이터(Isolator)가 탑 소스(160)의 제3 부분 모듈(340) 및 제4 부분 모듈(350) 사이에 설치되는 것도 가능하다.Meanwhile, in this embodiment, instead of the insulator 360, an isolator that can act as an insulator may be installed between the third partial module 340 and the fourth partial module 350 of the top source 160. do.

한편, 제1 공정 가스 공급 모듈(140a)은 플라즈마 생성 영역(210)에 플루오린(Fluorine) 성분을 포함하는 가스를 식각 가스로 공급할 수 있다. 제1 공정 가스 공급 모듈(140a)은 예를 들어, NF3 가스를 식각 가스로 공급할 수 있다. 또한, 제1 공정 가스 공급 모듈(140a)은 He 가스, Ar 가스, Xe 가스 등을 비활성 가스로 공급할 수 있다.Meanwhile, the first process gas supply module 140a may supply a gas containing a fluorine component to the plasma generation region 210 as an etching gas. For example, the first process gas supply module 140a may supply NF3 gas as an etching gas. Additionally, the first process gas supply module 140a may supply He gas, Ar gas, Xe gas, etc. as inert gases.

다시 도 1을 참조하여 설명한다.Description will be made again with reference to FIG. 1 .

제2 공정 가스 공급 모듈(140b)은 샤워 헤드 유닛(130)을 통해 프로세스 영역(220)으로 제2 공정 가스를 공급하는 것이다. 이러한 제2 공정 가스 공급 모듈(140b)은 수소 성분을 포함하는 가스를 제2 공정 가스로 공급할 수 있다. 제2 공정 가스 공급 모듈(140b)은 예를 들어, NH3 가스를 제2 공정 가스로 공급할 수 있다.The second process gas supply module 140b supplies the second process gas to the process area 220 through the shower head unit 130. This second process gas supply module 140b may supply gas containing a hydrogen component as the second process gas. For example, the second process gas supply module 140b may supply NH3 gas as the second process gas.

제2 공정 가스 공급 모듈(140b)은, 샤워 헤드 유닛(130)이 제1 부분 모듈(310) 및 제2 부분 모듈(320)로 분할되는 경우, 제2 부분 모듈(320)을 통해 기판(W)의 에지 영역으로 제2 공정 가스를 공급할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 공정 가스 공급 모듈(140b)은 상기의 기능에 더하여, 제1 부분 모듈(310)을 통해 기판(W)의 센터 영역으로 제2 공정 가스를 공급하는 것도 가능하다.When the shower head unit 130 is divided into the first partial module 310 and the second partial module 320, the second process gas supply module 140b operates on the substrate W through the second partial module 320. ) can be supplied to the edge area of the second process gas. However, this embodiment is not limited to this. In addition to the above functions, the second process gas supply module 140b can also supply the second process gas to the center area of the substrate W through the first partial module 310.

전극 제어 유닛(150)은 플라즈마 생성 영역(210)에 플라즈마를 발생시키고, 프로세스 영역(220)에서 기판(W)이 처리될 수 있도록, 전극을 제어하는 것이다. 이러한 전극 제어 유닛(150)은 기판(W)의 상부에 배치되는 상부 전극 및 기판(W)의 하부에 배치되는 하부 전극을 제어할 수 있다.The electrode control unit 150 generates plasma in the plasma generation area 210 and controls the electrode so that the substrate W can be processed in the process area 220. This electrode control unit 150 can control the upper electrode disposed on the top of the substrate W and the lower electrode disposed on the bottom of the substrate W.

전극 제어 유닛(150)은 플라즈마 생성 영역(210)에 플라즈마를 발생시키기 위해 CCP(Capacitively Coupled Plasma) 방식을 이용할 수 있다. 이 경우, 전극 제어 유닛(150)은 탑 소스(160)를 상부 전극으로 이용하고, 기판 지지 유닛(120)의 정전 척을 하부 전극으로 이용할 수 있다.The electrode control unit 150 may use a capacitively coupled plasma (CCP) method to generate plasma in the plasma generation area 210. In this case, the electrode control unit 150 may use the top source 160 as an upper electrode and the electrostatic chuck of the substrate support unit 120 as a lower electrode.

그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 전극 제어 유닛(150)은 플라즈마 생성 영역(210)에 플라즈마를 발생시키기 위해 ICP(Inductively Coupled Plasma) 방식을 이용하는 것도 가능하다. 이 경우, 전극 제어 유닛(150)은 도 6에 도시된 바와 같이 탑 소스(160)의 상부에 설치되는 안테나 유닛(170)을 상부 전극으로 이용하고, 기판 지지 유닛(120)의 정전 척을 하부 전극으로 이용할 수 있다.However, this embodiment is not limited to this. The electrode control unit 150 may also use an inductively coupled plasma (ICP) method to generate plasma in the plasma generation area 210. In this case, the electrode control unit 150 uses the antenna unit 170 installed on the top of the top source 160 as the upper electrode, as shown in FIG. 6, and the electrostatic chuck of the substrate support unit 120 as the lower electrode. It can be used as an electrode.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다. 이하 설명은 도 6을 참조한다.Figure 6 is a cross-sectional view schematically showing the internal structure of a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention. The following description refers to FIG. 6.

안테나 유닛(170)은 폐루프를 형성하는 코일(예를 들어, 평판 스파이럴(Planar Spiral) 형태의 코일)로 제공될 수 있다. 이러한 안테나 유닛(170)은 상부 전극으로 작동하기 위해 탑 소스(160)의 상부에 설치될 수 있다.The antenna unit 170 may be provided as a coil forming a closed loop (for example, a coil in the form of a planar spiral). This antenna unit 170 may be installed on top of the top source 160 to operate as an upper electrode.

그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 안테나 유닛(170)은 하우징(110)의 측면을 둘러싸도록 설치되는 것도 가능하다. 이 경우, 기판 지지 유닛(120)의 정전 척은 하부 전극으로 작동하지 않아도 무방하다.However, this embodiment is not limited to this. The antenna unit 170 can also be installed to surround the side of the housing 110. In this case, the electrostatic chuck of the substrate support unit 120 does not need to operate as a lower electrode.

다시 도 1을 참조하여 설명한다.Description will be made again with reference to FIG. 1 .

전극 제어 유닛(150)은 상부 전극 및 하부 전극을 제어하기 위해 제1 전원(150a), 제2 전원(150b), 제3 전원(150c) 및 전원 제어부(150d)를 포함하여 구성될 수 있다.The electrode control unit 150 may include a first power source 150a, a second power source 150b, a third power source 150c, and a power control unit 150d to control the upper electrode and the lower electrode.

제1 전원(150a) 및 제2 전원(150b)은 탑 소스(160)에 전원을 인가하는 것이다. 구체적으로, 제1 전원(150a)은 탑 소스(160)의 제3 부분 모듈(340)에 전원을 인가하며, 제2 전원(150b)은 탑 소스(160)의 제4 부분 모듈(350)에 전원을 인가한다. 제1 전원(150a) 및 제2 전원(150b)은 플라즈마의 특성을 제어하는 역할을 할 수 있다. 제1 전원(150a) 및 제2 전원(150b)은 예를 들어, 이온 충격 에너지(Ion Bombardment Energy)를 조절하는 역할을 할 수 있다.The first power source 150a and the second power source 150b apply power to the top source 160. Specifically, the first power source 150a applies power to the third partial module 340 of the top source 160, and the second power source 150b applies power to the fourth partial module 350 of the top source 160. Turn on the power. The first power source 150a and the second power source 150b may serve to control the characteristics of plasma. For example, the first power source 150a and the second power source 150b may serve to control ion bombardment energy.

제1 전원(150a) 및 제2 전원(150b)은 탑 소스(160)의 제3 부분 모듈(340) 및 제4 부분 모듈(350)에 동일한 값의 RF 전원을 인가할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 전원(150a) 및 제2 전원(150b)은 제3 부분 모듈(340) 및 제4 부분 모듈(350)에 서로 다른 값의 RF 전원을 인가하는 것도 가능하다.The first power source 150a and the second power source 150b may apply RF power of the same value to the third partial module 340 and the fourth partial module 350 of the top source 160. However, this embodiment is not limited to this. The first power source 150a and the second power source 150b may apply different values of RF power to the third partial module 340 and the fourth partial module 350.

한편, 제1 전원(150a) 및 제2 전원(150b)이 서로 다른 값의 RF 전원을 인가하는 경우, 제1 전원(150a)이 제2 전원(150b)보다 더 큰 값의 RF 전원을 인가할 수 있다. 예를 들어, 제1 전원(150a)이 50MHz ~ 70MHz의 RF 전원을 인가하고, 제2 전원(150b)이 10MHz ~ 20MHz의 RF 전원을 인가할 수 있다.Meanwhile, when the first power source 150a and the second power source 150b apply RF power of different values, the first power source 150a may apply an RF power of a greater value than the second power source 150b. You can. For example, the first power source 150a may apply RF power of 50 MHz to 70 MHz, and the second power source 150b may apply RF power of 10 MHz to 20 MHz.

제3 전원(150c)은 기판 지지 유닛(120)의 정전 척에 전원을 인가하는 것이다. 제3 전원(150c)은 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 소스 역할을 하거나, 제1 전원(150a) 및 제2 전원(150b)과 더불어 플라즈마의 특성을 제어하는 역할을 할 수 있다.The third power source 150c applies power to the electrostatic chuck of the substrate support unit 120. The third power source 150c may serve as a plasma source that generates plasma, or may serve to control the characteristics of plasma together with the first power source 150a and the second power source 150b.

전원 제어부(150d)는 제1 전원(150a), 제2 전원(150b) 및 제3 전원(150c)이 소정 값의 RF 전원을 인가할 수 있도록 제1 전원(150a), 제2 전원(150b) 및 제3 전원(150c)을 제어하는 것이다.The power control unit 150d controls the first power source 150a, the second power source 150b, and the third power source 150c so that the first power source 150a, the second power source 150b, and the third power source 150c can apply RF power of a predetermined value. and controlling the third power source 150c.

이상, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)에 대하여 설명하였다. 이하에서는 기판 처리 장치(100)의 기판 처리 방법에 대하여 설명한다.Above, the substrate processing apparatus 100 according to various embodiments of the present invention has been described with reference to FIGS. 1 to 6. Below, the substrate processing method of the substrate processing apparatus 100 will be described.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 처리 방법을 설명하기 위한 제1 예시도이다. 이하 설명은 도 7을 참조한다.7 is a first example diagram for explaining a substrate processing method of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. The following description refers to FIG. 7.

기판(W)에 대해 베벨 에칭(Bevel Etching)을 수행하는 경우 즉, 기판(W)의 베벨 영역(Bevel Area)에 잔여하는 부산물(예를 들어, 산화물(Oxide), 질화물(Nitride) 등)을 식각하는 경우, 제2 전원(150b) 및 제3 전원(150c)은 각각 ON 설정되어, 탑 소스(160)의 제4 부분 모듈(350) 및 기판 지지 유닛(120)의 정전 척에 RF 전원(410, 420)을 인가한다. 이때, 제1 전원(150a)은 OFF 설정되어, 탑 소스(160)의 제3 부분 모듈(340)에 RF 전원을 인가하지 않는다.When bevel etching is performed on the substrate W, that is, by-products (e.g., oxide, nitride, etc.) remaining in the bevel area of the substrate W are removed. In the case of etching, the second power source 150b and the third power source 150c are each set to ON, thereby supplying RF power (RF power) to the fourth partial module 350 of the top source 160 and the electrostatic chuck of the substrate support unit 120 410, 420) are approved. At this time, the first power source 150a is set to OFF, and RF power is not applied to the third partial module 340 of the top source 160.

제1 공정 가스 공급 모듈(140a)이 탑 소스(160)의 제4 부분 모듈(350)을 통해 플라즈마 생성 영역(210)에 제3 공정 가스(430)(예를 들어, 에칭 가스)를 공급하면, 플라즈마 생성 영역(210)에서는 라디칼(440)이 생성되며(예를 들어, NF3 *), 라디칼(440)은 샤워 헤드 유닛(130)을 통해 프로세스 영역(220)으로 이동한다.When the first process gas supply module 140a supplies the third process gas 430 (e.g., etching gas) to the plasma generation region 210 through the fourth partial module 350 of the top source 160 , radicals 440 are generated in the plasma generation region 210 (eg, NF 3 * ), and the radicals 440 move to the process region 220 through the shower head unit 130.

한편, 제2 공정 가스 공급 모듈(140b)은 샤워 헤드 유닛(130)을 통해 제2 공정 가스(450)를 프로세스 영역(220)에 공급하며(예를 들어, NH3), 라디칼(440) 및 제2 공정 가스(450)은 기판(W)의 베벨 영역으로 이동하여(NF3 *+NH3), 기판(W)의 베벨 영역에 잔여하는 부산물을 제거한다.Meanwhile, the second process gas supply module 140b supplies the second process gas 450 to the process region 220 through the shower head unit 130 (for example, NH 3 ), and radicals 440 and The second process gas 450 moves to the bevel area of the substrate W (NF 3 * +NH 3 ) and removes by-products remaining in the bevel area of the substrate W.

한편, 본 실시예에서는 기판(W)의 베벨 영역에 잔여하는 부산물을 제거할 때, 리프트 핀(Lift Pin)(미도시)을 이용하여 기판(W)을 기판 지지 유닛(120)의 상부 방향(제3 방향(30))으로 리프트시킬 수 있다.Meanwhile, in this embodiment, when removing by-products remaining in the bevel area of the substrate W, the substrate W is moved toward the top of the substrate support unit 120 using a lift pin (not shown). It can be lifted in the third direction (30).

한편, 기판 처리 장치(100)가 기판(W)에 대해 베벨 에칭만을 수행하는 것인 경우, 기판 처리 장치(100)는 제1 전원(150a)을 구비하지 않고, 제2 전원(150b) 및 제3 전원(150c)만 구비하는 것도 가능하다.On the other hand, when the substrate processing apparatus 100 only performs bevel etching on the substrate W, the substrate processing apparatus 100 does not include the first power source 150a, and includes the second power source 150b and the second power source 150b. 3 It is also possible to have only a power source (150c).

한편, 기판 처리 장치(100)는 기판(W)의 베벨 영역을 포함하여 기판(W)의 에지 영역에 잔여하는 부산물을 제거하는 것도 가능하다.Meanwhile, the substrate processing apparatus 100 is also capable of removing by-products remaining in the edge area of the substrate W, including the bevel area of the substrate W.

상기에서, 베벨 영역은 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 기판(W)의 상부, 측부 및 하부를 포함하는 극단 에지 영역(Extremely Edge Zone; 710)을 의미한다. 그리고, 에지 영역(720)은 극단 에지 영역보다 더 넓은 폭을 가지며, 기판(W)의 상부만을 포함하는 영역을 의미한다.In the above, the bevel area refers to an extreme edge area (Extremely Edge Zone) 710 including the top, side, and bottom of the substrate W, as shown in FIGS. 10 and 11. Additionally, the edge area 720 has a wider width than the extreme edge area and refers to an area including only the top of the substrate W.

따라서, 기판 처리 장치(100)가 기판(W)의 베벨 영역에 잔여하는 부산물을 제거한다는 것은 도 10에서 알 수 있듯이 기판(W)의 극단 에지 영역(710) 상부, 측부 및 하부에 축적된 부산물(730, 740, 750)을 제거한다는 것을 의미한다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 처리 방법에 따라 처리되는 기판 상의 영역을 설명하기 위한 제1 예시도이다.Therefore, as can be seen in FIG. 10 , the substrate processing apparatus 100 removes by-products remaining in the bevel area of the substrate W, by-products accumulated on the top, side, and bottom of the extreme edge area 710 of the substrate W. This means removing (730, 740, 750). 10 is a first example diagram for explaining an area on a substrate to be processed according to a substrate processing method of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

또한, 기판 처리 장치(100)가 기판(W)의 에지 영역에 잔여하는 부산물을 제거한다는 것은 도 11에서 알 수 있듯이 기판(W)의 에지 영역(720) 상부에 축적된 부산물(760)을 제거한다는 것을 의미한다. 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 처리 방법에 따라 처리되는 기판 상의 영역을 설명하기 위한 제2 예시도이다.In addition, as can be seen in FIG. 11 , the substrate processing apparatus 100 removes by-products remaining in the edge area of the substrate W by removing the by-products 760 accumulated on the upper part of the edge area 720 of the substrate W. It means doing it. 11 is a second example diagram for explaining an area on a substrate to be processed according to a substrate processing method of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

한편, 기판 처리 장치(100)는 기판(W)에 대해 베벨 에칭을 수행하는 경우, 기판 지지 유닛(120)의 가열 부재 및 냉각 부재를 이용하여 기판(W)의 센터 영역과 에지 영역 간에 온도 차를 발생시키는 것도 가능하다.Meanwhile, when performing bevel etching on the substrate W, the substrate processing apparatus 100 uses the heating member and cooling member of the substrate support unit 120 to create a temperature difference between the center area and the edge area of the substrate W. It is also possible to generate .

한편, 라디칼(440) 및 제2 공정 가스(450)가 기판(W)의 베벨 영역으로 이동하지 않고, 기판(W)의 센터 영역으로 이동하여 기판(W)의 센터 영역을 식각할 수도 있다.Meanwhile, the radicals 440 and the second process gas 450 may not move to the bevel area of the substrate W, but may move to the center area of the substrate W to etch the center area of the substrate W.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 처리 방법을 설명하기 위한 제2 예시도이다. 이하 설명은 도 8을 참조한다.8 is a second example diagram for explaining a substrate processing method of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. The following description refers to FIG. 8.

제2 전원(150b) 및 제3 전원(150c)이 탑 소스(160)의 제4 부분 모듈(350) 및 기판 지지 유닛(120)의 정전 척에 RF 전원(510, 520)을 인가하고, 제1 공정 가스 공급 모듈(140a)이 탑 소스(160)의 제4 부분 모듈(350)을 통해 플라즈마 생성 영역(210)에 제3 공정 가스(530)를 공급하면, 플라즈마 생성 영역(210)에서는 라디칼(540)이 생성되며, 라디칼(540)은 제2 공정 가스 공급 모듈(140b)에 의해 공급되는 제2 공정 가스(550)와 함께 샤워 헤드 유닛(130)을 통해 프로세스 영역(220)으로 이동한다.The second power source 150b and the third power source 150c apply RF power sources 510 and 520 to the fourth partial module 350 of the top source 160 and the electrostatic chuck of the substrate support unit 120, and 1 When the process gas supply module 140a supplies the third process gas 530 to the plasma generation region 210 through the fourth partial module 350 of the top source 160, radicals are generated in the plasma generation region 210. 540 is generated, and the radicals 540 move to the process area 220 through the shower head unit 130 together with the second process gas 550 supplied by the second process gas supply module 140b. .

한편, 제1 공정 가스 공급 모듈(140a)은 탑 소스(160)의 제3 부분 모듈(340)을 통해 플라즈마 생성 영역(210)에 제4 공정 가스(560)(예를 들어, 비활성 가스)를 공급한다. 제4 공정 가스(560)은 라디칼(540) 및 제2 공정 가스(550)와 마찬가지로 샤워 헤드 유닛(130)을 통해 프로세스 영역(220)으로 이동한다.Meanwhile, the first process gas supply module 140a supplies the fourth process gas 560 (for example, an inert gas) to the plasma generation area 210 through the third partial module 340 of the top source 160. supply. The fourth process gas 560, like the radicals 540 and the second process gas 550, moves to the process area 220 through the shower head unit 130.

상기의 경우, 라디칼(540) 및 제2 공정 가스(550)는 프로세스 영역(220)에서 기판(W)의 센터 영역을 향해 이동하는 제4 공정 가스(560)에 의해 차단되기 때문에, 기판(W)의 센터 영역을 향해 이동하지 못한다. 따라서, 본 실시예에서는 기판(W)의 베벨 영역으로 이동하는 라디칼(540) 및 제2 공정 가스(550)를 이용하여 기판(W)의 베벨 영역에 잔여하는 부산물만을 효과적으로 제거할 수 있다.In the above case, since the radicals 540 and the second process gas 550 are blocked by the fourth process gas 560 moving from the process area 220 toward the center area of the substrate W, the substrate W ) cannot move toward the center area. Therefore, in this embodiment, only by-products remaining in the bevel area of the substrate W can be effectively removed using the radicals 540 and the second process gas 550 moving to the bevel area of the substrate W.

프로세스 영역(220)에서, 제4 공정 가스(560)가 기판(W)의 센터 영역으로 이동하는 것은 라디칼(540) 및 제2 공정 가스(550)가 기판(W)의 베벨 영역으로 이동하는 것보다 먼저 수행되기 시작할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제4 공정 가스(560)가 기판(W)의 센터 영역으로 이동하는 것은 라디칼(540) 및 제2 공정 가스(550)가 기판(W)의 베벨 영역으로 이동하는 것과 동시에 수행되는 것도 가능하다.In the process area 220, the movement of the fourth process gas 560 to the center area of the substrate W means the radicals 540 and the second process gas 550 move to the bevel area of the substrate W. It may start to run earlier. However, this embodiment is not limited to this. It is possible that the fourth process gas 560 moves to the center area of the substrate W at the same time as the radicals 540 and the second process gas 550 move to the bevel area of the substrate W.

한편, 본 실시예에서는 제1 전원(150a) 및 제2 전원(150b)을 독립적으로 제어하여, 기판(W)의 베벨 영역에 축적되어 있는 부산물을 포함하여 기판(W)의 전면에 축적되어 있는 부산물을 효과적으로 제거하는 것도 가능하다.Meanwhile, in this embodiment, the first power source 150a and the second power source 150b are controlled independently to remove by-products accumulated on the front surface of the substrate W, including by-products accumulated in the bevel area of the substrate W. It is also possible to effectively remove by-products.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 처리 방법을 설명하기 위한 제3 예시도이다. 이하 설명은 도 9를 참조한다.9 is a third example diagram for explaining a substrate processing method of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. The following description refers to FIG. 9.

제1 전원(150a), 제2 전원(150b) 및 제3 전원(150c)은 모두 ON 설정되고, 탑 소스(160)의 제3 부분 모듈(340), 탑 소스(160)의 제4 부분 모듈(350) 및 기판 지지 유닛(120)의 정전 척에 RF 전원(610, 620, 630)이 인가된다.The first power source 150a, the second power source 150b, and the third power source 150c are all set to ON, and the third partial module 340 of the top source 160 and the fourth partial module of the top source 160 RF power sources 610, 620, and 630 are applied to 350 and the electrostatic chuck of the substrate support unit 120.

제1 공정 가스 공급 모듈(140a)이 탑 소스(160)의 제3 부분 모듈(340) 및 제4 부분 모듈(350)을 통해 플라즈마 생성 영역(210)에 제3 공정 가스(640) 및 제4 공정 가스(650)를 공급하면, 플라즈마 생성 영역(210)에서는 라디칼(660)이 생성되며, 라디칼(660)은 제2 공정 가스 공급 모듈(140b)에 의해 공급되는 제2 공정 가스(670)와 함께 샤워 헤드 유닛(130)을 통해 프로세스 영역(220)으로 이동한다.The first process gas supply module 140a supplies the third process gas 640 and the fourth process gas 640 to the plasma generation region 210 through the third partial module 340 and the fourth partial module 350 of the top source 160. When the process gas 650 is supplied, radicals 660 are generated in the plasma generation area 210, and the radicals 660 are combined with the second process gas 670 supplied by the second process gas supply module 140b. Together they move to the process area 220 through the shower head unit 130.

프로세스 영역(220)으로 이동한 라디칼(660) 및 제2 공정 가스(670)는 기판(W)의 전면에 축적되어 있는 부산물을 제거한다.The radicals 660 and the second process gas 670 that have moved to the process area 220 remove by-products accumulated on the front surface of the substrate W.

본 실시예에서, 기판 처리 장치(100)는 기판(W)의 베벨 영역에 축적되어 있는 부산물을 효과적으로 제거하기 위한 것이다. 따라서 본 실시예에서는 상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 전원 제어부(150d)를 이용하여 제1 전원(150a) 및 제2 전원(150b)을 독립적으로 제어할 수 있다.In this embodiment, the substrate processing apparatus 100 is used to effectively remove by-products accumulated in the bevel area of the substrate W. Therefore, in this embodiment, in order to achieve the above objective, the first power source 150a and the second power source 150b can be independently controlled using the power control unit 150d.

구체적으로, 제1 전원(150a) 및 제2 전원(150b)은 제3 부분 모듈(340) 및 제4 부분 모듈(350)에 서로 다른 값의 RF 전원(610, 620)을 인가할 수 있다(610≠620).Specifically, the first power source 150a and the second power source 150b may apply different values of RF power sources 610 and 620 to the third partial module 340 and the fourth partial module 350 ( 610≠620).

한편, 제1 전원(150a) 및 제2 전원(150b)은 제3 부분 모듈(340) 및 제4 부분 모듈(350)에 동일한 값의 RF 전원(610, 620)을 인가하는 것도 가능하다. 즉, 제1 전원(150a) 및 제2 전원(150b)은 기판(W)의 센터 영역에서의 에칭 레이트(E/R; Etch Rate) 및 에지 영역에서의 에칭 레이트(E/R)를 비교하여 얻은 결과를 토대로 서로 다른 값의 RF 전원(610, 620) 또는 동일한 값의 RF 전원(610, 620)을 제3 부분 모듈(340) 및 제4 부분 모듈(350)에 각각 인가할 수 있다.Meanwhile, the first power source 150a and the second power source 150b may apply RF power sources 610 and 620 of the same value to the third partial module 340 and the fourth partial module 350. That is, the first power source 150a and the second power source 150b compare the etching rate (E/R) in the center area of the substrate W and the etching rate (E/R) in the edge area. Based on the obtained results, different values of RF power (610, 620) or the same value of RF power (610, 620) can be applied to the third partial module 340 and the fourth partial module 350, respectively.

이상, 도 1 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 다양한 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(100) 및 그 장치(100)의 기판 처리 방법에 대하여 설명하였다. 기판 처리 장치(100)는 센터(Center)와 에지(Edge)에 대해 독립적으로 제어(Control)가 가능한 RF 구조에서의 베벨 에칭(Bevel Etching) 방법을 구현하는 것이다. 기판 처리 장치(100)는 이를 통해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.Above, the substrate processing apparatus 100 and the substrate processing method of the apparatus 100 according to various embodiments of the present invention have been described with reference to FIGS. 1 to 9 . The substrate processing device 100 implements a bevel etching method in an RF structure that allows independent control of the center and edge. Through this, the substrate processing apparatus 100 can achieve the following effects.

첫째, 센터와 에지 간 라디칼 밀도(Center/Edge Radical Density)를 독립적으로 제어할 수 있다.First, the radical density between the center and the edge (Center/Edge Radical Density) can be controlled independently.

둘째, 베벨 에칭시, 에지 영역 플라즈마만 턴 온(Turn On)하여 에지만 에칭을 할 수 있다.Second, during bevel etching, only the edge area plasma can be turned on to etch only the edge.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described with reference to the above and the attached drawings, those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical idea or essential features. You will understand that it exists. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive.

100: 기판 처리 장치 110: 하우징
120: 기판 지지 유닛 130: 샤워 헤드 유닛
140: 공정 가스 제공 유닛 140a: 제1 공정 가스 공급 모듈
140b: 제2 공정 가스 공급 모듈 150: 전극 제어 유닛
150a: 제1 전원 150b: 제2 전원
150c: 제3 전원 150d: 전원 제어부
160: 탑 소스 170: 안테나 유닛
210: 플라즈마 생성 영역 220: 프로세스 영역
310: 제1 부분 모듈 320: 제2 부분 모듈
330: 이온 차단 유닛 340: 제3 부분 모듈
350: 제4 부분 모듈 360: 절연체
410, 420, 510, 520, 610, 620, 630: RF 전원
430, 530, 640: 제3 공정 가스 440, 540, 660: 라디칼
450, 550, 670: 제2 공정 가스 560, 650: 제4 공정 가스
710: 극단 에지 영역 720: 에지 영역
730, 740, 750, 760: 부산물100: substrate processing device 110: housing
120: substrate support unit 130: shower head unit
140: process gas provision unit 140a: first process gas supply module
140b: second process gas supply module 150: electrode control unit
150a: first power source 150b: second power source
150c: third power source 150d: power control unit
160: Top source 170: Antenna unit
210: plasma generation area 220: process area
310: first partial module 320: second partial module
330: ion blocking unit 340: third portion module
350: fourth partial module 360: insulator
410, 420, 510, 520, 610, 620, 630: RF power
430, 530, 640: third process gas 440, 540, 660: radical
450, 550, 670: second process gas 560, 650: fourth process gas
710: Extreme edge area 720: Edge area
730, 740, 750, 760: By-products

Claims (20)

제1 영역과 상기 제1 영역의 외측에 위치하는 제2 영역을 포함하는 탑 소스;
상기 탑 소스의 하부에 설치되며, 상기 제1 영역에 대응하는 제3 영역 및 상기 제2 영역에 대응하는 제4 영역을 포함하고, 기판 상으로 제2 공정 가스를 분사하는 샤워 헤드 유닛; 및
제3 공정 가스 및 제4 공정 가스를 제공하는 제1 공정 가스 공급 모듈을 포함하며,
상기 제4 공정 가스는 비활성 가스이고, 상기 제1 영역 및 상기 제3 영역을 차례대로 통과하여 상기 기판의 센터 영역 상에 분포하고,
상기 제2 영역을 통과한 상기 제3 공정 가스에 의해 생성된 라디칼과 상기 제2 공정 가스는 상기 제4 영역을 통과하여 상기 기판을 식각하되, 상기 제4 공정 가스가 분포하는 공간과 상기 라디칼 및 상기 제2 공정 가스가 분포하는 공간의 경계 부분에 형성되는 에어 커튼에 의해 상기 기판의 베벨 영역을 식각하는 기판 처리 장치.a top source including a first region and a second region located outside the first region;
a shower head unit installed below the top source, including a third area corresponding to the first area and a fourth area corresponding to the second area, and spraying a second process gas onto the substrate; and
A first process gas supply module providing a third process gas and a fourth process gas,
The fourth process gas is an inert gas and passes through the first region and the third region in order and is distributed on the center region of the substrate,
The radicals generated by the third process gas passing through the second area and the second process gas pass through the fourth area to etch the substrate, and the space where the fourth process gas is distributed and the radicals and A substrate processing device that etches the beveled area of the substrate by an air curtain formed at the boundary of the space where the second process gas is distributed. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 영역에 전원을 인가하는 제1 전원; 및
상기 제2 영역에 전원을 인가하는 제2 전원을 더 포함하며,
상기 제2 전원의 제어에 따라 상기 기판의 베벨 영역을 식각하는 기판 처리 장치.According to claim 1,
a first power supply for applying power to the first area; and
It further includes a second power source for applying power to the second area,
A substrate processing device that etches the bevel area of the substrate under the control of the second power source. 제 2 항에 있어서,
상기 제1 전원 및 상기 제2 전원은 독립적으로 제어되는 기판 처리 장치.According to claim 2,
A substrate processing device wherein the first power source and the second power source are independently controlled. 제 2 항에 있어서,
상기 제1 전원 및 상기 제2 전원은 서로 다른 값의 전원을 인가하는 기판 처리 장치.According to claim 2,
A substrate processing device wherein the first power source and the second power source apply power of different values. 제 2 항에 있어서,
상기 제1 전원 및 상기 제2 전원은 상기 기판의 영역별 에칭 레이트에 따라 각각 전원을 인가하는 기판 처리 장치.According to claim 2,
The first power source and the second power source each apply power according to an etching rate for each region of the substrate. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제1 영역 및 상기 제2 영역 사이에 설치되는 절연체를 더 포함하는 기판 처리 장치.According to claim 1,
A substrate processing apparatus further comprising an insulator installed between the first area and the second area. 제 8 항에 있어서,
상기 절연체는 상기 샤워 헤드 유닛까지 연장되는 기판 처리 장치.According to claim 8,
A substrate processing device wherein the insulator extends to the shower head unit. 제 8 항에 있어서,
상기 절연체는 상기 제2 영역의 외측에 더 설치되는 기판 처리 장치.According to claim 8,
The substrate processing apparatus wherein the insulator is further installed outside the second area. 제 1 항에 있어서,
상기 제3 공정 가스는 플루오린 성분을 포함하며, 상기 제2 공정 가스는 수소 성분을 포함하는 기판 처리 장치.According to claim 1,
The third process gas includes a fluorine component, and the second process gas includes a hydrogen component. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 기판을 지지하는 기판 지지 유닛의 내부에 설치되며, 상기 기판을 승강시키는 리프트 핀을 더 포함하며,
상기 리프트 핀은 상기 기판의 베벨 영역을 식각할 때 작동하는 기판 처리 장치.According to claim 1,
It is installed inside the substrate support unit for supporting the substrate, and further includes a lift pin for lifting the substrate,
A substrate processing device in which the lift pin operates when etching a beveled area of the substrate. 제 1 항에 있어서,
상기 기판을 지지하는 기판 지지 유닛의 내부에 설치되며, 상기 기판을 가열시키는 가열 부재; 및
상기 기판 지지 유닛의 내부에 설치되며, 상기 기판을 냉각시키는 냉각 부재 중 적어도 하나를 더 포함하며,
상기 가열 부재 및/또는 상기 냉각 부재는 상기 기판의 베벨 영역을 식각할 때 작동하는 기판 처리 장치.According to claim 1,
a heating member installed inside the substrate support unit supporting the substrate and heating the substrate; and
It is installed inside the substrate support unit and further includes at least one cooling member that cools the substrate,
A substrate processing apparatus wherein the heating member and/or the cooling member operates when etching a beveled region of the substrate. 제 1 항에 있어서,
상기 샤워 헤드 유닛은 상기 기판이 처리되는 공간을 제공하는 하우징의 내부 공간을 상기 기판을 처리하기 위한 라디칼이 생성되는 플라즈마 생성 영역 및 상기 기판이 처리되는 프로세스 영역으로 분할하는 기판 처리 장치.According to claim 1,
The shower head unit is a substrate processing device that divides the internal space of the housing, which provides a space for processing the substrate, into a plasma generation area where radicals for processing the substrate are generated and a process area where the substrate is processed. 제 2 항에 있어서,
상기 기판을 지지하는 기판 지지 유닛에 전원을 인가하는 제3 전원을 더 포함하며,
상기 제3 전원은 상기 기판의 베벨 영역을 식각할 때 제어되는 기판 처리 장치.According to claim 2,
It further includes a third power source for applying power to a substrate support unit supporting the substrate,
The third power source is controlled when etching a bevel area of the substrate. 제 1 항에 있어서,
상기 기판 처리 장치는 상기 기판의 베벨 영역을 포함하여 상기 기판의 에지 영역을 식각하는 기판 처리 장치.According to claim 1,
The substrate processing device etches an edge region of the substrate, including a bevel region of the substrate. 제 1 항에 있어서,
상기 기판 처리 장치는 상기 기판의 베벨 영역에 축적된 부산물을 제거하는 세정 장치인 기판 처리 장치.According to claim 1,
The substrate processing device is a cleaning device that removes by-products accumulated in the bevel area of the substrate. 제1 영역과 상기 제1 영역의 외측에 위치하는 제2 영역을 포함하는 탑 소스;
상기 탑 소스의 하부에 설치되며, 상기 제1 영역에 대응하는 제3 영역 및 상기 제2 영역에 대응하는 제4 영역을 포함하고, 기판 상으로 제2 공정 가스를 분사하는 샤워 헤드 유닛;
제3 공정 가스 및 제4 공정 가스를 제공하는 제1 공정 가스 공급 모듈;
상기 제1 영역에 전원을 인가하는 제1 전원; 및
상기 제2 영역에 전원을 인가하는 제2 전원을 포함하며,
상기 제1 전원 및 상기 제2 전원은 독립적으로 제어되고,
상기 제4 공정 가스는 비활성 가스이고, 상기 제1 영역 및 상기 제3 영역을 차례대로 통과하여 상기 기판의 센터 영역 상에 분포하고,
상기 제2 영역을 통과한 상기 제3 공정 가스에 의해 생성된 라디칼과 상기 제2 공정 가스는 상기 제4 영역을 통과하여 상기 기판을 식각하되, 상기 제4 공정 가스가 분포하는 공간과 상기 라디칼 및 상기 제2 공정 가스가 분포하는 공간의 경계 부분에 형성되는 에어 커튼에 의해 상기 기판의 베벨 영역을 식각하는 기판 처리 장치.a top source including a first region and a second region located outside the first region;
a shower head unit installed below the top source, including a third area corresponding to the first area and a fourth area corresponding to the second area, and spraying a second process gas onto the substrate;
a first process gas supply module providing a third process gas and a fourth process gas;
a first power supply for applying power to the first area; and
It includes a second power source that applies power to the second area,
The first power source and the second power source are independently controlled,
The fourth process gas is an inert gas and passes through the first region and the third region in order and is distributed on the center region of the substrate,
The radicals generated by the third process gas passing through the second area and the second process gas pass through the fourth area to etch the substrate, and the space where the fourth process gas is distributed and the radicals and A substrate processing device that etches the beveled area of the substrate by an air curtain formed at the boundary of the space where the second process gas is distributed. 삭제delete
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