KR20220084667A - Substrate treating apparatus and method - Google Patents
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Abstract
기판 처리 장치 및 그 방법을 제공한다. 상기 기판 처리 장치는 출력단에서 출력 전압이 생성하여 기판 지지 모듈에 출력전압을 공급하는 HVDC 생성기, 출력단과 연결되고, 서로 직렬로 연결된 제1 커패시터와 제2 커패시터를 포함하는 전압 분배기, 전압 분배기에서 생성된 분배 전압을 이용하여 이득값을 생성하는 이득값 생성기, 이득값을 이용하여 오프셋 전압을 결정하는 오프셋 조절부 및 오프셋 전압과 셋 전압을 연산하여 보정된 셋 전압을 생성하여 HVDC 생성기의 입력단으로 공급하는 연산부를 포함한다.A substrate processing apparatus and method are provided. The substrate processing apparatus includes an HVDC generator for generating an output voltage at an output terminal and supplying an output voltage to the substrate support module, a voltage divider including a first capacitor and a second capacitor connected to the output terminal and connected in series to each other, and a voltage divider. A gain value generator that generates a gain value using the divided voltage, an offset adjuster that determines an offset voltage using the gain value, and a corrected set voltage by calculating the offset voltage and the set voltage are supplied to the input terminal of the HVDC generator It includes an arithmetic unit.
Description
본 발명은 기판 처리 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus and a method therefor.
반도체 장치 또는 디스플레이 장치를 제조할 때에는, 사진, 식각, 애싱, 이온주입, 박막증착, 세정 등 다양한 공정이 실시된다. 여기서, 식각 또는 세정 공정에서 플라즈마를 사용한다. 플라즈마는 높은 온도나, 강한 전계 혹은 고주파 전자계에 의해 생성되며, 이온이나 전자, 라디칼 등으로 이루어진 이온화된 가스 상태를 말한다. 플라즈마에 포함된 이온 또는 라디칼이 기판과 충돌하거나 반응하여, 기판에 대한 식각 또는 세정 공정이 진행될 수 있다.When manufacturing a semiconductor device or a display device, various processes such as photography, etching, ashing, ion implantation, thin film deposition, and cleaning are performed. Here, plasma is used in the etching or cleaning process. Plasma is generated by a high temperature, a strong electric field, or a high-frequency electromagnetic field, and refers to an ionized gas state composed of ions, electrons, radicals, and the like. Ions or radicals included in the plasma collide with or react with the substrate, so that the substrate may be etched or cleaned.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 척킹힘을 일정하게 제어하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus for constantly controlling a chucking force.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 척킹힘을 일정하게 제어하는 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.Another object to be solved by the present invention is to provide a substrate processing method for constantly controlling a chucking force.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The tasks of the present invention are not limited to the tasks mentioned above, and other tasks not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 일 면(aspect)은 출력단에서 출력 전압이 생성하여 기판 지지 모듈에 출력전압을 공급하는 HVDC 생성기, 상기 출력단과 연결되고, 서로 직렬로 연결된 제1 커패시터와 제2 커패시터를 포함하는 전압 분배기, 상기 전압 분배기에서 생성된 분배 전압을 이용하여 이득값을 생성하는 이득값 생성기, 상기 이득값을 이용하여 오프셋 전압을 결정하는 오프셋 조절부 및 상기 오프셋 전압과 셋 전압을 연산하여 보정된 셋 전압을 생성하여 상기 HVDC 생성기의 입력단으로 공급하는 연산부를 포함한다.One aspect of the substrate processing apparatus of the present invention for achieving the above object is an HVDC generator for supplying an output voltage to a substrate support module by generating an output voltage at an output terminal, a first connected to the output terminal and connected in series with each other A voltage divider including a capacitor and a second capacitor, a gain value generator generating a gain value using the division voltage generated by the voltage divider, an offset adjusting unit determining an offset voltage using the gain value, and the offset voltage; and a calculator for generating a corrected set voltage by calculating the set voltage and supplying it to the input terminal of the HVDC generator.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 다른 면은 공정 챔버, 상기 공정 챔버 내에 배치되고, 출력전압을 제공받아 척킹힘을 생성하여 기판을 고정하는 기판 지지 모듈 및 상기 출력 전압을 생성하는 전원 생성부를 포함하고, 상기 전원 생성부는 출력단에서 출력 전압이 생성하여 기판 지지 모듈에 출력 전압을 공급하는 HVDC 생성기와, 상기 출력단과 연결되고, 서로 직렬로 연결된 제1 커패시터와 제2 커패시터를 포함하는 전압 분배기와, 상기 전압 분배기에서 생성된 분배 전압을 이용하여 이득값을 생성하는 이득값 생성기와, 상기 이득값을 이용하여 오프셋 전압을 결정하는 오프셋 조절부와, 그리고 상기 오프셋 전압과 셋 전압을 연산하여 보정된 셋 전압을 생성하여 상기 HVDC 생성기의 입력단으로 공급하는 연산부를 포함한다.Another aspect of the substrate processing apparatus of the present invention for achieving the above object is a process chamber, a substrate support module disposed in the process chamber, receiving an output voltage to generate a chucking force to fix the substrate, and generating the output voltage A power generator comprising: an HVDC generator that generates an output voltage at an output terminal and supplies an output voltage to the substrate support module; and a first capacitor and a second capacitor connected to the output terminal and connected in series with each other a voltage divider, a gain value generator generating a gain value using the divided voltage generated by the voltage divider, an offset adjusting unit determining an offset voltage using the gain value, and calculating the offset voltage and the set voltage and a calculator for generating the corrected set voltage and supplying it to the input terminal of the HVDC generator.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 방법의 일 면은 출력단에서 출력전압을 생성하여 기판 지지 모듈에 출력전압을 공급하고, 상기 출력단과 연결되고, 서로 직렬로 연결된 제1 커패시터와 제2 커패시터를 이용하여 분배 전압을 생성하고, 상기 분배 전압을 이용하여 이득값을 생성하고, 상기 이득값을 이용하여 오프셋 전압을 결정하고, 상기 오프셋 전압과 셋 전압을 연산하여 보정된 셋 전압을 생성하여 입력단으로 공급하는 것을 포함한다.One aspect of the substrate processing method of the present invention for achieving the above object is to supply an output voltage to the substrate support module by generating an output voltage at an output terminal, and a first capacitor and a second capacitor connected to the output terminal and connected in series with each other. is used to generate a divided voltage, a gain value is generated using the divided voltage, an offset voltage is determined using the gain value, and a corrected set voltage is generated by calculating the offset voltage and the set voltage to generate a corrected set voltage at the input terminal. including the supply of
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 전원 생성부의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 방법을 나타내는 순서도이다.1 is a view showing a substrate processing apparatus according to some embodiments of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a power generator of FIG. 1 .
3 is a flowchart illustrating a substrate processing method according to some embodiments 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 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 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 accompanying drawings. Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the art 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.
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 the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “comprising” refers to the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements mentioned. or addition is not excluded.
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, and in the description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are given the same reference numbers regardless of reference numerals, A description will be omitted.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a substrate processing apparatus according to some embodiments of the present invention.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 플라즈마를 이용하여 기판(W)을 처리한다. 예를 들어, 기판 처리 장치(10)는 기판(W)에 대하여 식각 공정을 수행할 수 있다. 기판 처리 장치(10)는 공정 챔버(100), 지지 유닛(200), 가스 공급 유닛(300), 플라즈마 발생 유닛(400) 및 배플 유닛(500)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1 , the
공정 챔버(100)는 기판 처리 공정이 수행되는 공간을 제공한다. 공정 챔버(100)는 하우징(110), 밀폐 커버(120) 및 라이너(130)를 포함한다. The
하우징(110)은 내부에 상면이 개방된 공간을 갖는다. 하우징(110)의 내부 공간은 기판 처리 공정이 수행되는 처리 공간으로 제공된다. 하우징(110)은 금속 재질로 제공된다. 하우징(110)은 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 하우징(110)은 접지될 수 있다. 하우징(110)의 바닥면에는 배기홀(102)이 형성된다. 배기홀(102)은 배기 라인(151)과 연결된다. 공정 과정에서 발생한 반응 부산물 및 하우징의 내부 공간에 머무르는 가스는 배기 라인(151)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 배기 과정에 의해 하우징(110) 내부는 소정의 압력으로 감압된다.The
밀폐 커버(120)는 하우징(110)의 개방된 상면을 덮는다. 밀폐 커버(120)는 판 형상으로 제공되며, 하우징(110)의 내부 공간을 밀폐시킨다. 밀폐 커버(120)는 유전체(dielectric substance) 창을 포함할 수 있다.The
라이너(130)는 하우징(110) 내부에 제공된다. 라이너(130)는 상면 및 하면이 개방된 공간의 내부에 형성된다. 라이너(130)는 원통 형상으로 제공될 수 있다. 라이너(130)는 하우징(110)의 내측면에 상응하는 반경을 가질 수 있다. 라이너(130)는 하우징(110)의 내측면을 따라 제공된다. 라이너(130)의 상단에는 지지 링(131)이 형성된다. 지지 링(131)은 링 형상의 판으로 제공되며, 라이너(130)의 둘레를 따라 라이너(130)의 외측으로 돌출된다. 지지 링(131)은 하우징(110)의 상단에 놓이며, 라이너(130)를 지지한다. 라이너(130)는 하우징(110)과 동일한 재질로 제공될 수 있다. 즉, 라이너(130)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 라이너(130)는 하우징(110) 내측면을 보호한다. 공정 가스가 여기되는 과정에서 챔버(100) 내부에는 아크(Arc) 방전이 발생될 수 있다. 아크 방전은 주변 장치들을 손상시킨다. 라이너(130)는 하우징(110)의 내측면을 보호하여 하우징(110)의 내측면이 아크 방전으로 손상되는 것을 방지한다. 또한, 기판 처리 공정 중에 발생한 불순물이 하우징(110)의 내측벽에 증착되는 것을 방지한다. 라이너(130)는 하우징(110)에 비하여 비용이 저렴하고, 교체가 용이하다. 따라서, 아크 방전으로 라이너(130)가 손상될 경우, 작업자는 새로운 라이너(130)로 교체할 수 있다.The
하우징(110)의 내부에는 기판 지지 유닛(200)이 위치한다. 기판 지지 유닛(200)은 기판(W)을 지지한다. 기판 지지 유닛(200)은 정전기력을 이용하여 기판(W)을 흡착하는 정전 척(210)을 포함할 수 있다. 이와 달리, 기판 지지 유닛(200)은 기계적 클램핑과 같은 다양한 방식으로 기판(W)을 지지할 수도 있다. 이하에서는 정전 척(210)을 포함하는 지지 유닛(200)에 대하여 설명한다.The
지지 유닛(200)은 정전 척(210), 절연 플레이트(250) 및 하부 커버(270)를 포함한다. 지지 유닛(200)은 챔버(100) 내부에서 하우징(110)의 바닥면으로부터 상부로 이격되어 위치될 수 있다.The
정전 척(210)은 유전판(220), 하부 전극(223), 히터(225), 지지판(230) 및 포커스 링(240)을 포함한다.The electrostatic chuck 210 includes a
유전판(220)은 정전 척(210)의 상단부에 위치한다. 유전판(220)은 원판 형상의 유전체(dielectric substance)로 제공된다. 유전판(220)의 상면에는 기판(W)이 놓인다. 유전판(220)의 상면은 기판(W)보다 작은 반경을 갖는다. 따라서, 기판(W) 가장자리 영역은 유전판(220)의 외측에 위치한다. 유전판(220)에는 제1 공급 유로(221)가 형성된다. 제1 공급 유로(221)는 유전판(210)의 상면으로부터 저면으로 제공된다. 제1 공급 유로(221)는 서로 이격하여 복수 개 형성되며, 기판(W)의 저면으로 열전달 매체가 공급되는 통로로 제공된다.The
유전판(220)의 내부에는 하부 전극(223)과 히터(225)가 매설된다. 하부 전극(223)은 히터(225)의 상부에 위치한다. 하부 전극(223)은 전원 생성부(223a)와 전기적으로 연결된다. 전원 생성부(223a)는 직류 전원을 포함한다. 하부 전극(223)과 전원 생성부(223a) 사이에는 스위치(223b)가 설치된다. 하부 전극(223)은 스위치(223b)의 온/오프에 의해 전원 생성부(223a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 스위치(223b)가 온 되면, 하부 전극(223)에는 직류 전류가 인가된다. 하부 전극(223)에 인가된 전류에 의해 하부 전극(223)과 기판(W) 사이에는 정전기력이 작용하며, 정전기력에 의해 기판(W)은 유전판(220)에 흡착된다.A
히터(225)는 제2 하부 전원(225a)과 전기적으로 연결된다. 히터(225)는 제2 하부 전원(225a)에서 인가된 전류에 저항함으로써 열을 발생시킨다. 발생된 열은 유전판(220)을 통해 기판(W)으로 전달된다. 히터(225)에서 발생된 열에 의해 기판(W)은 소정 온도로 유지된다. 히터(225)는 나선 형상의 코일을 포함한다.The
유전판(220)의 하부에는 지지판(230)이 위치한다. 유전판(220)의 저면과 지지판(230)의 상면은 접착제(236)에 의해 접착될 수 있다. 지지판(230)은 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 지지판(230)의 상면은 중심 영역이 가장자리 영역보다 높게 위치되도록 단차질 수 있다. 지지판(230)의 상면 중심 영역은 유전판(220)의 저면에 상응하는 면적을 가지며, 유전판(220)의 저면과 접착된다. 지지판(230)에는 제1 순환 유로(231), 제2 순환 유로(232) 및 제2 공급 유로(233)가 형성된다.A
지지판(230)은 금속판을 포함할 수 있다. 지지판(230)은 고주파 전송 라인(610)에 의해 고주파 전원(620)과 연결될 수 있다. 지지판(230)은 고주파 전원(620)으로부터 전력이 인가되어, 처리 공간에 생성되는 플라즈마가 기판으로 원활히 공급되도록 할 수 있다. 즉, 지지판(230)은 전극으로 기능할 수 있다. 또한, 도 1에서 기판 처리 장치(10)는 ICP 타입으로 구성되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 몇몇 실시 예에 따른 기판 처리 장치(10)는 CCP 타입으로 구성될 수 있다. 기판 처리 장치(10)가 CCP 타입으로 구성되는 경우, 고주파 전송 라인(610)은 플라즈마를 생성하기 위한 하부 전극에 연결되어 고주파 전원(620)으로부터 하부 전극으로 전력을 인가할 수 있다.The
제1 순환 유로(231)는 열전달 매체가 순환하는 통로로 제공된다. 제1 순환 유로(231)는 지지판(230) 내부에 나선 형상으로 형성될 수 있다. 또는, 제1 순환 유로(231)는 서로 상이한 반경을 갖는 링 형상의 유로들이 동일한 중심을 갖도록 배치될 수 있다. 각각의 제1 순환 유로(231)는 서로 연통될 수 있다. 제1 순환 유로(231)는 동일한 높이에 형성된다.The
제2 순환 유로(232)는 냉각 유체가 순환하는 통로로 제공된다. 제2 순환 유로(232)는 지지판(230) 내부에 나선 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 제2 순환 유로(232)는 서로 상이한 반경을 갖는 링 형상의 유로들이 동일한 중심을 갖도록 배치될 수 있다. 각각의 제2 순환 유로(232)는 서로 연통될 수 있다. 제2 순환 유로(232)는 제1 순환 유로(231)보다 큰 단면적을 가질 수 있다. 제2 순환 유로(232)는 동일한 높이에 형성된다. 제2 순환 유로(232)는 제1 순환 유로(231)의 하부에 위치될 수 있다.The
제2 공급 유로(233)는 제1 순환 유로(231)부터 상부로 연장되며, 지지판(230)의 상면으로 제공된다. 제2 공급 유로(243)는 제1 공급 유로(221)에 대응하는 개수로 제공되며, 제1 순환 유로(231)와 제1 공급 유로(221)를 연결한다.The
제1 순환 유로(231)는 열전달 매체 공급 라인(231b)을 통해 열전달 매체 저장부(231a)와 연결된다. 열전달 매체 저장부(231a)에는 열전달 매체가 저장된다.The
열전달 매체는 불활성 가스를 포함한다. 본 발명의 몇몇 실시예에 의하면, 열전달 매체는 헬륨(He) 가스를 포함한다. 헬륨 가스는 공급 라인(231b)을 통해 제1 순환 유로(231)에 공급되며, 제2 공급 유로(233)와 제1 공급 유로(221)를 순차적으로 거쳐 기판(W) 저면으로 공급된다. 헬륨 가스는 플라즈마에서 기판(W)으로 전달된 열이 정전 척(210)으로 전달되는 매개체 역할을 한다.The heat transfer medium includes an inert gas. According to some embodiments of the present invention, the heat transfer medium includes helium (He) gas. The helium gas is supplied to the
제2 순환 유로(232)는 냉각 유체 공급 라인(232c)을 통해 냉각 유체 저장부(232a)와 연결된다. 냉각 유체 저장부(232a)에는 냉각 유체가 저장된다. 냉각 유체 저장부(232a) 내에는 냉각기(232b)가 제공될 수 있다. 냉각기(232b)는 냉각 유체를 소정 온도로 냉각시킨다. 이와 달리, 냉각기(232b)는 냉각 유체 공급 라인(232c) 상에 설치될 수 있다. 냉각 유체 공급 라인(232c)을 통해 제2 순환 유로(232)에 공급된 냉각 유체는 제2 순환 유로(232)를 따라 순환하며 지지판(230)을 냉각한다. 지지판(230)은 냉각되면서 유전판(220)과 기판(W)을 함께 냉각시켜 기판(W)을 소정 온도로 유지시킨다.The
포커스 링(240)은 정전 척(210)의 가장자리 영역에 배치된다. 포커스 링(240)은 링 형상을 가지며, 유전판(220)의 둘레를 따라 배치된다. 포커스 링(240)의 상면은 외측부(240a)가 내측부(240b)보다 높도록 단차질 수 있다. 포커스 링(240)의 상면 내측부(240b)는 유전판(220)의 상면과 동일 높이에 위치된다. 포커스 링(240)의 상면 내측부(240b)는 유전판(220)의 외측에 위치된 기판(W)의 가장자리 영역을 지지한다. 포커스 링(240)의 외측부(240a)는 기판(W)의 가장자리 영역을 둘러싸도록 제공된다. 포커스 링(240)은 챔버(100) 내에서 플라즈마가 기판(W)과 마주하는 영역으로 집중되도록 한다.The
지지판(230)의 하부에는 절연 플레이트(250)가 위치한다. 절연 플레이트(250)는 지지판(230)에 상응하는 단면적으로 제공된다. 절연 플레이트(250)는 지지판(230)과 하부 커버(270) 사이에 위치한다. 절연 플레이트(250)는 절연 재질로 제공되며, 지지판(230)과 하부 커버(270)를 전기적으로 절연시킨다.An insulating
하부 커버(270)는 기판 지지 유닛(200)의 하단부에 위치한다. 하부 커버(270)는 하우징(110)의 바닥면에서 상부로 이격되어 위치한다. 하부 커버(270)는 상면이 개방된 공간이 내부에 형성된다. 하부 커버(270)의 상면은 절연 플레이트(250)에 의해 덮어진다. 따라서, 하부 커버(270)의 단면의 외부 반경은 절연 플레이트(250)의 외부 반경과 동일한 길이로 제공될 수 있다. 하부 커버(270)의 내부 공간에는 반송되는 기판(W)을 외부의 반송 부재로부터 정전 척(210)으로 이동시키는 리프트 핀 모듈(미도시) 등이 위치할 수 있다.The
하부 커버(270)는 연결 부재(273)를 갖는다. 연결 부재(273)는 하부 커버(270)의 외측면과 하우징(110)의 내측벽을 연결한다. 연결 부재(273)는 하부 커버(270)의 외측면에 일정한 간격으로 복수 개 제공될 수 있다. 연결 부재(273)는 기판 지지 유닛(200)을 챔버(100) 내부에서 지지한다. 또한, 연결 부재(273)는 하우징(110)의 내측벽과 연결됨으로써 하부 커버(270)가 전기적으로 접지되도록 한다. 전원 생성부(223a)과 연결되는 제1 전원 라인(223c), 제2 하부 전원(225a)과 연결되는 제2 전원 라인(225c), 열전달 매체 저장부(231a)와 연결된 열전달 매체 공급 라인(231b), 및 냉각 유체 저장부(232a)와 연결된 냉각 유체 공급 라인(232c) 등은 연결 부재(273)의 내부 공간을 통해 하부 커버(270) 내부로 연장된다.The
가스 공급 유닛(300)은 챔버(100) 내부에 공정 가스를 공급한다. 가스 공급 유닛(300)은 가스 공급 노즐(310), 가스 공급 라인(320) 및 가스 저장부(330)를 포함한다. 가스 공급 노즐(310)은 밀폐 커버(120)의 중앙부에 설치된다. 가스 공급 노즐(310)의 저면에는 분사구가 형성된다. 분사구는 밀폐 커버(120)의 하부에 위치하며, 챔버(100) 내부의 처리공간으로 공정 가스를 공급한다. 가스 공급 라인(320)은 가스 공급 노즐(310)과 가스 저장부(330)를 연결한다. 가스 공급 라인(320)은 가스 저장부(330)에 저장된 공정 가스를 가스 공급 노즐(310)에 공급한다. 가스 공급 라인(320)에는 밸브(321)가 설치된다. 밸브(321)는 가스 공급 라인(320)을 개폐하며, 가스 공급 라인(320)을 통해 공급되는 공정 가스의 유량을 조절한다.The gas supply unit 300 supplies a process gas into the
플라즈마 발생 유닛(400)은 챔버(100) 내 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기시킨다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 플라즈마 발생 유닛(400)은 ICP 타입으로 구성될 수 있다. The
플라즈마 발생 유닛(400)은 고주파 전원(420), 제1 안테나(411), 제2 안테나(413), 그리고 전력 분배기(430)를 포함할 수 있다. 고주파 전원(420)은 고주파 신호를 공급한다. 예를 들어, 고주파 전원(420)은 RF 전원(420)일 수 있다. RF 전원(420)은 RF 전력을 공급한다. 이하, 고주파 전원(420)이 RF 전원(420)으로 제공되는 경우를 설명한다. 제1 안테나(411) 및 제2 안테나(413)는 RF 전원(420)과 직렬로 연결된다. 제1 안테나(411) 및 제2 안테나(413)는 각각 복수 회로 감긴 코일로 제공될 수 있다. 제1 안테나(411) 및 제2 안테나(413)는 RF 전원(420)에 전기적으로 연결되어 RF 전력을 인가받는다. 전력 분배기(430)는 RF 전원(420)으로부터 공급되는 전력을 제1 안테나(411) 및 제2 안테나(413)로 분배한다.The
제1 안테나(411) 및 제2 안테나(413)는 기판(W)에 대향하는 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나(411) 및 제2 안테나(413)는 공정 챔버(100)의 상부에 설치될 수 있다. 제1 안테나(411) 및 제2 안테나(413)는 링 형상으로 제공될 수 있다. 이때, 제1 안테나(411)의 반경은 제2 안테나(413)의 반경보다 작게 제공될 수 있다. 또한, 제1 안테나(411)는 공정 챔버(100)의 상부 안쪽에 위치하고, 제2 안테나(413)은 공정 챔버(100)의 상부 바깥쪽에 위치할 수 있다.The
본 발명의 몇몇 실시예에 따라, 상기 제1 및 제2 안테나(411, 413)는 공정 챔버(100)의 측부에 배치될 수도 있다. 본 발명의 몇몇 실시예에 따라, 상기 제1 및 제2 안테나(411, 413) 중 어느 하나는 공정 챔버(100)의 상부에 배치되고, 다른 하나는 공정 챔버(100)의 측부에 배치될 수도 있다. 복수의 안테나가 공정 챔버(100) 내에서 플라즈마를 생성하는 한, 코일의 위치는 제한되지 않는다.According to some embodiments of the present invention, the first and
제1 안테나(411) 및 제2 안테나(413)는 RF 전원(420)으로부터 RF 전력을 인가받아 챔버에 시변 전자장을 유도할 수 있으며, 그에 따라 공정 챔버(100)에 공급된 공정 가스는 플라즈마로 여기될 수 있다.The
배플 유닛(500)은 하우징(110)의 내측벽과 기판 지지 유닛(200) 사이에 위치된다. 배플 유닛(500)은 관통홀이 형성된 배플을 포함한다. 배플은 환형의 링 형상으로 제공된다. 하우징(110) 내에 제공된 공정가스는 배플의 관통홀들을 통과하여 배기홀(102)로 배기된다. 배플의 형상 및 관통홀들의 형상에 따라 공정가스의 흐름이 제어될 수 있다.The
도 2는 도 1의 전원 생성부의 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram of a power generator of FIG. 1 .
도 2를 참조하면, 전원 생성부(223a)은 HVDC(High Voltage Direct current) 생성기(51), 전압 분배기(52), 비교기(53), 오프셋 조절부(54) 및 연산부(55)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the
HVDC 생성기(51)는 출력단에서 출력 전압(Vout)을 생성할 수 있다. HVDC 생성기(51)에서 생성된 출력 전압(Vout)은 기판 지지 모듈에 출력 전압(Vout)을 공급할 수 있다.The
전압 분배기(52)는 제1 커패시터(C1)와 제2 커패시터(C2)를 포함할 수 있다. 전압 분배기(52)는 HVDC 생성기(51)의 출력단과 연결될 수 있다. 전압 분배기(52)의 제1 커패시터(C1)와 제2 커패시터(C2)는 서로 직렬로 연결될 수 있다. The voltage divider 52 may include a first capacitor C1 and a second capacitor C2 . The voltage divider 52 may be connected to an output terminal of the
제1 커패시터(C1)는 HVDC 생성기(51)의 출력단에 직접 연결될 수 있다. 즉, 제1 노드(N1)는 제1 커패시터(C1)와 HVDC 생성기(51)의 출력단과 연결되는 지점일 수 있다. 제2 커패시터(C2)는 접지 전압에 직접 연결될 수 있다. 제1 커패시터(C1)와 제2 커패시터(C2)를 연결하는 제2 노드(N2)는 이득값 생성기(53)와 연결될 수 있다. 즉, 제2 노드(N2)는 제2 커패시터(C2)와 이득값 생성기(53)를 연결하는 지점일 수 있다.The first capacitor C1 may be directly connected to an output terminal of the
이득값 생성기(53)은 분배 전압(Va)을 입력 받을 수 있다. 이득값 생성기(53)는 전압 분배기(52)의 분배 전압(Va)을 이용하여 이득값(gain)을 생성할 수 있다. 분배 전압(Va)은 출력 전압(Vout)과 전압 분배기(52)에 의해 결정될 수 있다.The
이러한, 분배 전압(Va)의 전압값을 표현하면 아래의 수학식 1에 의해 계산될 수 있다.When the voltage value of the divided voltage Va is expressed, it can be calculated by Equation 1 below.
<수학식 1><Equation 1>
여기서, C2는 제2 커패시터(C2)의 커패시턴스, C1은 제1 커패시터(C1)의 커패시턴스, Vout은 HVDC 생성기(51)의 출력단의 출력 전압 값, Va는 전압 분배기(52)에서 생성되는 전압값이다.Here, C2 is the capacitance of the second capacitor C2, C1 is the capacitance of the first capacitor C1, Vout is the output voltage value of the output terminal of the
예를 들어, Vout이 2500V이고, Va가 2.5V인 경우 C2 = 999C1일 수 있다. 여기서, 제2 커패시터(C2)의 커패시턴스는 제1 커패시터(C1)의 커패시턴스보다 클 수 있다. 다시 말해, 제1 커패시터(C1)의 커패시턴스는 제2 커패시터(C2)의 커패시턴스보다 작을 수 있다.For example, when Vout is 2500V and Va is 2.5V, C2 = 999C1 may be. Here, the capacitance of the second capacitor C2 may be greater than the capacitance of the first capacitor C1 . In other words, the capacitance of the first capacitor C1 may be smaller than the capacitance of the second capacitor C2 .
오프셋 조절부(54) 이득값(gain)을 입력 받아 오프셋 전압(Voffset)을 생성할 수 있다. 이득값 생성기(53)에서 생성된 이득값(gain)을 이용하여 오프셋 전압(Voffset)을 결정할 수 있다. The offset
오프셋 조절부(54)는 이득값(gain)과 오프셋 전압(Voffset) 사이의 관계를 나타내는 테이블을 포함할 수 있다. 오프셋 조절부(54)는 이득값 생성기(53)로부터 입력된 이득값(gain)을 기초로 하여 테이블을 이용하여 대응되는 오프셋 전압(Voffset)을 선택하여 출력할 수 있다. 즉, 이득값(gain)에 대응하는 오프셋 전압(Voffset)을 출력할 수 있다.The offset adjusting
연산부(55)는 오프셋 전압(Voffset)과 셋 전압(Vset)을 연산하여 보정된 셋 전압(Vfset)을 생성할 수 있다. 연산부(55)는 오프셋 조절부(54)에서 생성된 오프셋 전압(Voffset)과 셋 전압(Vset)을 연산하여 보정된 셋 전압(Vfset)을 생성할 수 있다.The
즉, 보정된 셋 전압(Vfset)은 셋 전압(Vset)과 오프셋 전압(Voffset)에 의해 결정될 수 있다.That is, the corrected set voltage Vfset may be determined by the set voltage Vset and the offset voltage Voffset.
이러한, 보정된 셋 전압(Vfset)을 표현하면 아래의 수학식 2에 의해 계산될 수 있다.Such a corrected set voltage Vfset can be expressed by
<수학식 2><
여기서, Vfset은 보정된 셋 전압의 전압 값이고, Vset은 셋 전압의 전압 값이고, Voffset은 오프셋 전압의 전압 값이다.Here, Vfset is the voltage value of the corrected set voltage, Vset is the voltage value of the set voltage, and Voffset is the voltage value of the offset voltage.
보정된 셋 전압(Vfset)은 HVDC 생성기(51)의 입력단에 공급될 수 있다.The corrected set voltage Vfset may be supplied to the input terminal of the
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 방법을 나타내는 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a substrate processing method according to some embodiments of the present invention.
도 3을 참조하면, HVDC의 출력단과 직렬로 연결된 제1 커패시터와 제2 커패시터를 이용하여 출력 전압을 분배하여 분배 전압을 생성한다(S10).Referring to FIG. 3 , a divided voltage is generated by dividing the output voltage using the first capacitor and the second capacitor connected in series with the output terminal of the HVDC ( S10 ).
예를 들어, 도 2를 참조하면, HVDC 생성기(51)는 출력 전압(Vout)을 생성할 수 있다. HVDC 생성기(51)의 출력단은 전압 분배기(52)와 연결될 수 있다. 전압 분배기(52)는 제1 커패시터(C1)와 제2 커패시터(C2)가 서로 직렬로 연결된다. 전압 분배기(52)에서 분배 전압(Va)을 생성할 수 있는데, 분배 전압(Va)과 출력 전압(Vout)과의 관계는 수학식 1에서 설명하였으므로 생략한다.For example, referring to FIG. 2 , the
다음, 상기 분배 전압을 이용하여 이득값을 획득한다(S20).Next, a gain value is obtained using the divided voltage (S20).
예를 들어, 도 2를 참조하면, 전압 분배기(52)에서 생성된 분배 전압(Va)이 이득값 생성기(53)에 입력될 수 있다. 이득값 생성기(53)는 분배 전압(Va)을 이용하여 이득값(gain)을 생성할 수 있다.For example, referring to FIG. 2 , the divided voltage Va generated by the voltage divider 52 may be input to the
다음, 상기 이득값을 이용하여 오프셋 전압을 결정한다(S30).Next, an offset voltage is determined using the gain value (S30).
예를 들어, 도 2를 참조하면, 비교기(51)에서 획득한 이득값(gain)이 오프셋 조절부(54)에 입력될 수 있다. 오프셋 조절부(54)는 이득값(gain)을 입력 받아 오프셋 전압(Voffset)을 생성할 수 있다.For example, referring to FIG. 2 , a gain obtained by the
마지막으로 상기 오프셋 전압과 상기 HVDC의 셋 전압을 연산하여 보정된 셋 전압을 생성하여 상기 HVDC의 입력단에 제공한다(S40).Finally, a corrected set voltage is generated by calculating the offset voltage and the set voltage of the HVDC and provided to the input terminal of the HVDC (S40).
예를 들어, 도 2를 참조하면, 연산부(55)는 셋 전압(Vset)과 오프셋 전압(Voffset)을 입력 받아 보정된 셋 전압(Vfset)을 생성한다. 보정된 셋 전압(Vfset)은 수학식 2에서 설명하였듯이, 셋 전압(Vset)과 보정된 셋 전압(Vfset)을 통해 생성될 수 있다. 이렇게 생성된 보정된 셋 전압(Vfset)은 HVDC 생성기(51)의 입력단에 제공될 수 있다.For example, referring to FIG. 2 , the
따라서, 보정된 셋 전압(Vfset)이 HVDC 생성기(51)의 입력단에 제공되어 출력 전압(Vout)이 생성됨으로써 척킹힘을 일정하게 제어할 수 있다.Accordingly, the corrected set voltage Vfset is provided to the input terminal of the
이상 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 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.The embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, but may be manufactured in various different forms, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.
51: HVDC 생성기 51: 전압 분배기
54: 이득값 생성기 55: 오프셋 조절부
55: 연산부 Va : 분배 전압
Voffset: 오프셋 전압 Vset: 셋 전압
Vfset: 보정된 셋 전압 Vout: 출력 전압51: HVDC generator 51: voltage divider
54: gain value generator 55: offset adjustment unit
55: arithmetic unit Va: division voltage
Voffset: offset voltage Vset: set voltage
Vfset: corrected set voltage Vout: output voltage
Claims (6)
상기 출력단과 연결되고, 서로 직렬로 연결된 제1 커패시터와 제2 커패시터를 포함하는 전압 분배기;
상기 전압 분배기에서 생성된 분배 전압을 이용하여 이득값을 생성하는 이득값 생성기;
상기 이득값을 이용하여 오프셋 전압을 결정하는 오프셋 조절부; 및
상기 오프셋 전압과 셋 전압을 연산하여 보정된 셋 전압을 생성하여 상기 HVDC 생성기의 입력단으로 공급하는 연산부를 포함하는 기판 처리 장치.an HVDC generator that generates an output voltage at the output stage and supplies the output voltage to the substrate support module;
a voltage divider connected to the output terminal and including a first capacitor and a second capacitor connected in series with each other;
a gain value generator for generating a gain value using the divided voltage generated by the voltage divider;
an offset adjustment unit for determining an offset voltage using the gain value; and
and a calculator configured to generate a corrected set voltage by calculating the offset voltage and the set voltage, and supply the calculated set voltage to an input terminal of the HVDC generator.
상기 제1 커패시터는 상기 출력단에 직접 연결되고, 상기 제2 커패시터는 접지 전압에 직접 연결되고, 상기 제1 커패시터와 상기 제2 커패시터를 연결하는 연결노드가 상기 이득값 생성기에 연결되고,
상기 제2 커패시터의 커패시턴스는 상기 제1 커패시터의 커패시턴스보다 큰, 기판 처리 장치.The method of claim 1,
The first capacitor is directly connected to the output terminal, the second capacitor is directly connected to a ground voltage, and a connection node connecting the first capacitor and the second capacitor is connected to the gain value generator,
and a capacitance of the second capacitor is greater than a capacitance of the first capacitor.
상기 오프셋 조절부는 상기 이득값과 상기 오프셋 전압 사이의 관계를 나타내는 테이블을 포함하고,
상기 오프셋 조절부는 상기 이득값 생성부로부터 입력된 이득값을 기초로, 상기 테이블을 이용하여 대응되는 오프셋 전압을 선택하여 출력하는, 기판 처리 장치. The method of claim 1,
The offset adjustment unit includes a table indicating the relationship between the gain value and the offset voltage,
The offset adjusting unit selects and outputs a corresponding offset voltage using the table based on the gain input from the gain value generating unit.
상기 공정 챔버 내에 배치되고, 출력전압을 제공받아 척킹힘을 생성하여 기판을 고정하는 기판 지지 모듈; 및
상기 출력 전압을 생성하는 전원 생성부를 포함하고,
상기 전원 생성부는
출력단에서 출력 전압이 생성하여 기판 지지 모듈에 출력 전압을 공급하는 HVDC 생성기와,
상기 출력단과 연결되고, 서로 직렬로 연결된 제1 커패시터와 제2 커패시터를 포함하는 전압 분배기와,
상기 전압 분배기에서 생성된 분배 전압을 이용하여 이득값을 생성하는 이득값 생성기와,
상기 이득값을 이용하여 오프셋 전압을 결정하는 오프셋 조절부와, 그리고
상기 오프셋 전압과 셋 전압을 연산하여 보정된 셋 전압을 생성하여 상기 HVDC 생성기의 입력단으로 공급하는 연산부를 포함하는, 기판 처리 장치.process chamber;
a substrate support module disposed in the process chamber and configured to receive an output voltage and generate a chucking force to fix the substrate; and
a power generator generating the output voltage;
The power generator
an HVDC generator that generates an output voltage at the output stage and supplies the output voltage to the substrate support module;
a voltage divider connected to the output terminal and including a first capacitor and a second capacitor connected in series with each other;
a gain value generator for generating a gain value using the divided voltage generated by the voltage divider;
an offset adjusting unit for determining an offset voltage using the gain value; and
and a calculator configured to generate a corrected set voltage by calculating the offset voltage and the set voltage and supply the calculated set voltage to an input terminal of the HVDC generator.
상기 제1 커패시터는 상기 출력단에 직접 연결되고, 상기 제2 커패시터는 접지 전압에 직접 연결되고, 상기 제1 커패시터와 상기 제2 커패시터를 연결하는 연결노드가 상기 이득값 생성기에 연결되고,
상기 제2 커패시터의 커패시턴스는 상기 제1 커패시터의 커패시턴스보다 큰, 기판 처리 장치.5. The method of claim 4,
The first capacitor is directly connected to the output terminal, the second capacitor is directly connected to a ground voltage, and a connection node connecting the first capacitor and the second capacitor is connected to the gain value generator,
and a capacitance of the second capacitor is greater than a capacitance of the first capacitor.
상기 출력단과 연결되고, 서로 직렬로 연결된 제1 커패시터와 제2 커패시터를 이용하여 분배 전압을 생성하고,
상기 분배 전압을 이용하여 이득값을 생성하고,
상기 이득값을 이용하여 오프셋 전압을 결정하고,
상기 오프셋 전압과 셋 전압을 연산하여 보정된 셋 전압을 생성하여 입력단으로 공급하는 것을 포함하는, 기판 처리 방법.An output voltage is generated at the output stage to supply the output voltage to the substrate support module,
It is connected to the output terminal and generates a divided voltage using a first capacitor and a second capacitor connected in series with each other,
generating a gain value using the divided voltage;
Determine the offset voltage using the gain value,
and generating a corrected set voltage by calculating the offset voltage and the set voltage and supplying the corrected set voltage to an input terminal.
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