JP2011517087A - プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明はプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法に関する。
【解決手段】本発明のプラズマ処理装置は、チャンバと、前記チャンバ内の上部に設けられた上部電極と、前記チャンバ内の下部に前記上部電極と対向配置されて前記基板のベベルエッチング工程で前記基板のベベルが露出するように支持する下部電極と、前記上部電極と下部電極との間に設けられて前記基板の裏面エッチング工程で前記基板裏面の中央領域を露出するように支持する基板支持部と、前記基板の裏面エッチング工程で前記基板支持部を移動させて前記基板を前記基板支持部から分離させる移動部材と、を含む。
【選択図】図1
【解決手段】本発明のプラズマ処理装置は、チャンバと、前記チャンバ内の上部に設けられた上部電極と、前記チャンバ内の下部に前記上部電極と対向配置されて前記基板のベベルエッチング工程で前記基板のベベルが露出するように支持する下部電極と、前記上部電極と下部電極との間に設けられて前記基板の裏面エッチング工程で前記基板裏面の中央領域を露出するように支持する基板支持部と、前記基板の裏面エッチング工程で前記基板支持部を移動させて前記基板を前記基板支持部から分離させる移動部材と、を含む。
【選択図】図1
Description
[1]本開示はプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法に関し、より詳しくは基板の裏面エッチング工程及びベベルエッチング工程を一つの装置で連続的に実行することができるプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法に関する。
[2]一般的に、半導体装置及び平面表示装置は基板の全面に多数の薄膜を蒸着して蒸着した薄膜をエッチングし、所定パターンの素子を基板上に形成して製作する。即ち、所定の蒸着装置を利用して基板の全面に薄膜を蒸着し、エッチング装置を利用して薄膜の一部をエッチングし、所定のパターンを有する薄膜を形成する。
[3]ところが、薄膜蒸着工程で基板の裏面にも薄膜が蒸着されたり、エッチング工程後にも基板の裏面にパーティクル等の異物が残留したりする。また、薄膜又はパーティクル等の異物は、基板の移送のために構成された他の素子又は回路パターンが形成されない基板の周縁部、即ちベベル(bevel)領域にも残留するようになる。このように基板の裏面及びベベル領域に蒸着された異物は、後続工程で基板が曲がったり、基板の整列が難しくなる等の問題を引き起こす。また、基板裏面及びベベル領域に残留する薄膜又はパーティクルは、後続工程で工程不良として作用し、歩留りを減少させる。従って、基板の裏面及びベベル領域に残留する薄膜及びパーティクルを除去するために、主に乾式エッチングを通して基板の裏面及びベベルに蒸着された薄膜及びパーティクル等の異物を繰り返して除去した後、後続工程が行われる。
[4]ところが、従来は別々の基板の裏面エッチング装置及びベベルエッチング装置を利用して、基板の裏面エッチング工程及び基板のベベルエッチング工程をそれぞれ行っていた。例えば、裏面エッチング装置及び基板ベベルエッチング装置を蒸着装置又はエッチング装置と共に一つのクラスタに構成して、蒸着工程又はエッチング工程が完了した基板に、裏面エッチング工程及びベベルエッチング工程を別々に実行している。従って、基板の裏面エッチング及び基板のベベルエッチングを行うために少なくとも二つの装置が必要になる。更に、エッチング装置の数の増加で生産設備の数が増加し、生産費用が高くなってしまう。また、二つのエッチング装置を利用して基板の裏面及びベベルをエッチングするので、全体の処理時間が長くなってしまう。
[5]本開示は、基板の裏面エッチング工程及びベベルエッチング工程を一つの装置で連続的に実行することができ、生産費用を低減させて生産時間を短縮することができるプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法を提供する。
[6]本開示は、基板の裏面の周縁部を支持するよう構成された基板ホルダーと、基板ホルダーを移動させるよう構成された移動部材と、を備え、基板の裏面エッチング工程及びベベルエッチング工程を連続的に実行することができるプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法も提供する。
[7]本発明の一様態によるプラズマ処理装置は、チャンバと、前記チャンバ内の上部に配置された上部電極と、前記チャンバ内の下部に前記上部電極と対向配置されて基板のベベルエッチング工程で前記基板のベベルが露出するように基板を支持する下部電極と、前記上部電極と下部電極との間に配置されて基板の裏面エッチング工程で前記基板裏面の中央領域を露出するように支持する基板支持部と、前記基板の裏面エッチング工程で前記基板支持部を移動させて前記基板を前記基板支持部から分離させるよう構成された移動部材と、を含む。
[8]本プラズマ処理装置は、前記上部電極の下面に形成されて非反応ガスを噴射する非反応ガス噴射口と、前記非反応ガス噴射口と分離して反応ガスを噴射する第1反応ガス噴射口と、前記下部電極の上面に形成されて反応ガスを噴射する第2反応ガス噴射口と、を更に含んでいてもよい。前記第1反応ガス噴射口は前記非反応ガス噴射口と分離して前記上部電極の下面周縁部又は側面に形成されていてもよい。前記第1反応ガス噴射口は前記上部電極と離隔され、前記チャンバ上部に形成されていてもよい。
[9] 本プラズマ処理装置は、前記下部電極の上面及び側面にそれぞれ形成された第1及び第2反応ガス噴射口を更に含んでいてもよい。
[10]前記下部電極は細かく分離可能であり、前記下部電極は板状で中央部に配置された第1下部電極と、前記第1下部電極と分離して前記第1下部電極の外側に配置された第2下部電極と、を含む。
[11] 本プラズマ処理装置は、前記第1下部電極の下部に連結され、前記第1下部電極を上昇・下降させる第1昇降部材と、前記第2下部電極の下部に連結され、前記第2下部電極を上昇・下降させる第2昇降部材と、を更に含んでいてもよい。前記第1昇降部材は前記第2昇降部材内部に挿入されていてもよい。
[12] 本プラズマ処理装置は、前記上部電極の下面に形成された非反応ガス噴射口と、前記第1下部電極の上面に形成された第1反応ガス噴射口と、前記第2下部電極の凹部を除く上面又は側面に形成された第2反応ガス噴射口と、を更に含んでいてもよい。
[13] 本プラズマ処理装置は、前記上部電極の下面に前記非反応ガス噴射口と分離して形成された第3反応ガス噴射口を更に含んでいてもよい。本プラズマ処理装置は、前記上部電極と離隔され、前記チャンバの上部に形成された第3反応ガス噴射口を更に含んでいてもよい。
[14]前記基板支持部は、前記基板を支持するよう構成された基板ホルダーと、前記基板ホルダーを前記下部電極の下部側面に連結させる緩衝部材と、を含んでいてもよい。
[15]前記基板ホルダーは、前記下部電極の上面より高い位置に配置されていてもよい。
[16]前記緩衝部材は、上部が開放された内部空間が設けられた本体と、前記本体の内部空間に配置された弾性部材と、前記弾性部材の上部に配置されて前記本体の上部に突出するように延長形成されたホルダー支持台と、を含んでいてもよい。
[17] 本プラズマ処理装置は、前記上部電極と離隔されて前記チャンバの上部に配置されたハードストッパを更に含んでいてもよい。
[18]前記移動部材の一部は、前記チャンバ上側を貫通するように前記チャンバ内部に位置していてもよい。前記移動部材は上下動可能で、下方に移動して前記基板ホルダーを下方に押す。前記移動部材の一部は、前記チャンバ下側を貫通するように前記チャンバ内部に位置し、前記基板ホルダーと連結されている。前記移動部材は、前記基板ホルダーを下方に引いて移動させてもよい。
[19]本発明の他の様態によるプラズマ処理方法は、基板をチャンバ内に装填した後、前記チャンバ内で前記基板の裏面及びベベルをエッチングする。
[20]前記基板を前記チャンバ内に装填した後、本プラズマ処理装置は、前記チャンバ上部に配置された上部電極の下面から非反応ガスを噴射し、前記チャンバ下部に配置された下部電極の上面及び側面から反応ガスを噴射して、前記チャンバ内で前記基板の裏面及びベベルをエッチングする。
[21]前記基板を前記チャンバ内に装填した後、本プラズマ処理装置は、前記チャンバ上部に配置された上部電極の下面から非反応ガスを噴射し、前記チャンバ下部に配置されて分離及び結合が可能な第1及び第2下部電極の上面から反応ガスを噴射して、前記チャンバ内で前記基板の裏面及びベベルをエッチングしてもよい。
[22]基板の周縁部を支持するよう構成された基板ホルダーと、基板ホルダーを移動させるよう構成された移動部材と、が設けられ、チャンバ下部の下部電極が基板の裏面を支持する。よって、基板ホルダーが基板の裏面の周縁部を支持して基板の裏面エッチング工程を実行し、移動部材を利用して基板ホルダーを下方に移動させて下部電極が基板裏面を支持して基板のベベルエッチング工程を実行する。
[23]本開示によれば、同一のプラズマ処理装置を用いて基板の裏面エッチング工程及び基板のベベルエッチング工程を連続的に実行することができる。従って、従来技術に比べてプラズマ処理装置の数を減らすことができ、これにより生産時間及び生産費用を減らすことができる。
[35]以下、添付図面を参照して、本発明による実施形態を詳しく説明する。しかしながら、本発明は異なる形態に実現され、本明細書中に記載される実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は本開示を完全たるものとし、本技術分野における通常の知識を有する者に発明の範囲を完全に知らせるために提供されるものである。図中、同一の符号は同一の構成要素を示す。
[36]図1は本発明の一実施の形態によるプラズマ処理装置の断面図である。図1は基板の裏面エッチング工程及びベベルエッチング工程を連続的に実行することができるプラズマ処理装置の断面図を示す。
[37]図1を参照すると、本発明の一実施の形態によるプラズマ処理装置は、チャンバ100と、チャンバ100内の上部に設けられて接地端子と連結される上部電極200と、チャンバ100内の下部に設けられて基板Sを支持する基板支持部300と、チャンバ100内の上部に設けられて基板支持部300と接触されて上部電極200と基板Sとの間隔を維持するハードストッパ400と、基板支持部300の一部が一側部に固定されて電力が印加される下部電極500と、基板支持部300及び下部電極500を上昇・下降させる昇降部材600と、を含む。また、本プラズマ処理装置は、基板支持部300を移動させるように構成された移動部材700を更に含む。上部電極200の下面には、基板S上面に非反応ガスを供給するための非反応ガス噴射口230が形成されている。下部電極500の上面には、基板Sの裏面エッチングのための反応ガスを供給するよう構成された第1反応ガス噴射口530が形成されている。下部電極500の側面には、基板Sのベベルをエッチングするための反応ガスを供給するよう構成された第2反応ガス噴射口560が形成されている。
[38]チャンバ100は通常円筒状又は長方形箱形に形成されている。チャンバ100の内部には、基板Sを処理するための所定空間が設けられている。本実施の形態では、チャンバ100を円筒状又は長方形箱形に形成したが、これに限定されるのではない。例えば、本チャンバ100は基板Sの形状に対応する形状に形成できる。チャンバ100の一側壁には、基板Sをチャンバ100から搬入・搬出するための基板出入口110が形成されている。チャンバ100の下面には、エッチング工程の間に発生するパーティクル等の反応副産物をチャンバ100外部に排気するための排気部120が設けられている。この時、排気部120には、チャンバ100内の不純物をチャンバ100外部に排気するための排気ユニット130、例えば真空ポンプが連結されている。本実施の形態ではチャンバ100を一体型として説明するが、本発明はそれに限定されない。例えば、チャンバ100を上部が開放された下部チャンバと、下部チャンバの開放された側を覆うチャンバリッドとに分離して構成することもできる。
[39]上部電極200はチャンバ200の上部の内面から突出して形成され、例えば円板状に形成される。上部電極200は接地端子と連結されて高周波電力が印加される下部電極500との電位差によってプラズマが発生するようにされている。上部電極200は基板Sの直径より大きい直径に形成されることができ、ベベル領域を除いた領域、即ち基板S中心領域の直径と同じに形成できる。また、上部電極200には複数の非反応ガス噴射口230が形成される。非反応ガス噴射口230は基板Sの裏面及びベベルエッチング工程の間に、基板Sの上面がプラズマによって損傷されないように基板S上面に非反応ガスを噴射する。このために非反応ガス噴射口230は上部電極200の下面全体に形成でき、基板Sの上面と対応する領域の上部電極200の下面に形成できる。非反応ガス噴射口230は円形、楕円形など多様な形に形成できる。非反応ガス噴射口230は非反応ガス供給部210と連通している。非反応ガス供給部210を通して供給される非反応ガスは水素、窒素又は不活性ガスであってもよく、その他の非反応性ガス、即ち基板Sの上面と反応しないガスであってもいい。また、基板Sは半導体素子を製造するためのウェーハ又は表示装置を製造するためのガラス基板等にすることができ、基板Sの上面は所定の薄膜パターンを持つ素子が形成される面であってもよく、その他の基板Sのエッチングが要求されない面であってもいい。一方、上部電極200の内部にはチャンバ100外部に構成された冷却水循環ユニット(図示せず)と連結された冷却流路(図示せず)が配置されている。
[40]基板支持部300は、外部から搬入される基板Sが位置されるリフトピン310と、基板Sの裏面周縁部を支持する基板ホルダー320と、基板ホルダー320と下部電極550との間に連結された緩衝部材330と、を含む。
[41]リフトピン310は下部電極500を貫通して上下方向に突出するように形成され、下部電極500と一緒に上昇・下降移動できる。リフトピン310には基板出入口110を通して外部からチャンバ100内部に搬入された基板Sが位置している。リフトピン310は、基板Sの裏面を安定的に支持するために、複数、望ましくは三つ以上設けられている。
[42]基板ホルダー320は、リフトピン310の上部に位置された基板Sの裏面周縁部を支持して下部電極500と共に上下方向に移動して、基板Sを工程位置に位置させる。基板ホルダー320は、基板Sが位置される安着部321と、安着部321の下部を支持する側壁部323と、を含む。安着部321は所定幅を持つリング状に形成でき、この場合、安着部321の上面には、基板Sの裏面周縁部のほぼ全体が位置される。また、安着部321の上面には、内側に凹状の複数のホーム322を形成できる。ホーム322は、基板Sを工程位置に位置させるために基板ホルダー320を上昇させる場合、チャンバ100内の上部に設けられたハードストッパ400と接触することがある。よって、基板ホルダー320のホーム322とハードストッパ400とが接触することにより、下部電極500と基板Sとが所定間隔、例えば約0.5mm以下の間隔を維持するようになる。この時、安着部321の上部に形成される多数のホーム322は、必要により設けられていなくてもよい。また、本実施の形態では、安着部321はリング状に形成されているが、本発明はこれに限定されない。例えば、安着部は、基板Sの形状に応じて他の形状を有していてもよい。側壁部323は中心部が上下貫通される円筒状に形成され、側壁部323の上面は安着部321の下面と結合されている。ここで、側壁部323は他の結合部材によって安着部321と結合でき、接着部材によっても接着できる。また、側壁部323には左右に貫通して排気孔324が複数形成され、排気孔324は上部電極200から噴射される反応ガスを排気させる役割をする。ここで、排気孔324は円形又は多角形に形成でき、円形及び多角形の排気孔324を組合せて使用することもできる。また、側壁部323の下面には、側壁部323の外側に突出するように支持部325が更に設けられていてもよく、このような支持部325は、基板ホルダー320と下部電極500との間に連結される緩衝部材330の上部と連結されている。
[43]緩衝部材330は下部電極500と基板ホルダー320との間に配置され、基板ホルダー320を下部電極500に連結させる。また、緩衝部材330は収縮及び膨張して、移動部材700によって下方に移動する基板ホルダー320の一部を収縮によって納め、膨張によって基板ホルダー320を復帰させる。このような緩衝部材330は本体331と、本体331内に配置された弾性部材332と、弾性部材332の上部に配置されたホルダー支持台333と、を含む。本体は円筒状又は多角形に形成され、本体331の内部には、上部が開放された所定空間が設けられている。本体331内部の空間には弾性部材332が設けられ、弾性部材332は、所定空間が形成される本体331の内側底面に固定されて、収縮及び膨張する。弾性部材332としてスプリング等が利用できる。弾性部材332の上部にはホルダー支持台333が配置され、ホルダー支持台333は所定空間が形成される本体331の内側に一部が挿入されて、本体331の上部に突出するように延長形成される。ここで、緩衝部材330が下部電極500の外周縁に固定されるように、本体331の外周縁が絶縁プレート510の外周縁と結合され、ホルダー支持台333の上部は基板ホルダー320の下部と結合される。また、緩衝部材330は、下部電極500の外周面に離隔されるように複数設けられていてもよく、複数の緩衝部材333は絶縁プレート510の外周面に沿って結合できる。
[44]ハードストッパ400は上部電極200と水平方向で離隔されてチャンバ100の上部内側面に形成され、下部の基板ホルダー320に向けて突出して形成される。また、ハードストッパ400は基板Sの裏面及びベベル洗浄の時に上部電極200と基板Sの上面が所定間隔、例えば約0.5mm以下の間隔に維持されるようにする。即ち、ハードストッパ210は上昇する基板ホルダー320の上部、特にホーム322と接触するようになり、これによって基板ホルダー320に支持された基板Sは上部電極200の下面とあらかじめ決めている間隔に正確に維持することができる。この時、ハードストッパ400は上部電極200の下面に対してその外側に閉曲線を成すリング状に形成でき、分割されたリング状に形成することもできる。また、ハードストッパ400の突出の長さは、上部電極200の幅及び基板Sの厚さ、並びにホーム322の深さ及び上部電極200と基板Sとの間隔によって決めることができる。
[45]下部電極500は円板状に形成でき、基板Sの形状に対応する形状に形成されていてもよい。即ち、下部電極500は基板Sがウェーハ等の円形の場合には円形に形成され、ガラス基板等の長方形の場合には長方形に形成される。また、下部電極500の上面には、基板S裏面エッチングのために基板Sの裏面に反応ガスを供給するための複数の第1反応ガス噴射口530が形成され、下部電極500の側面には、基板Sのベベルエッチングのために基板Sのベベル領域に反応ガスを供給するための第2反応ガス噴射口560が形成される。第1反応ガス噴射口530は第1反応ガス供給部520と連通され、第2反応ガス噴射口560は第2反応ガス供給部550と連通される。第1反応ガス噴射口530及び第2反応ガス噴射口560はそれぞれ分離され、第1反応ガス噴射部520及び第2反応ガス噴射部550も分離されている。ここで、下部電極500の上面及び側面にそれぞれ形成される第1反応ガス噴射口530及び第2反応ガス噴射口560はそれぞれ円形、多角形等の多様な形状に形成できる。また、下部電極500の下部には、下部電極500に高周波信号を印加するための高周波電源540が備えられ、高周波電源540から印加された高周波信号は、第1及び第2反応ガス噴射口530、560で噴射された反応ガスを活性化させて、基板Sの下部空間にプラズマを発生させる。ここで、第1及び第2反応ガス供給部520、550を通して供給される反応ガスは、CF4、CHF4、SF6、NF3、C2F6、C4F8、F2、F2N2等のフッ素系ガス及びBCl3、Cl2等の塩素系ガスの内少なくとも一つであってもいい。一方、下部電極500の下部には絶縁プレート510を配置されていてもよく、絶縁プレート510は、下部電極500を支持する役割をする。
[46]昇降部材600は下部電極500の下部に連結され、下部電極500及び下部電極500に連結された基板ホルダー320を同時に上昇させる役割をする。昇降部材600は下部電極500の下部、具体的には絶縁プレート510の下部に連結され、昇降部材600を昇降・下降させるために昇降部材600に駆動力を提供するように、昇降部材600にはモーターのような駆動部(図示せず)が更に連結されていてもよい。
[47]移動部材700はチャンバ100外部の上部に配置され、一部がチャンバ100の上部壁を貫通する。また、移動部材700は弾性を有し、チャンバ100内の下部に向けて下降して基板ホルダー320と接触して、基板ホルダー320を下部に移動させる役割をする。即ち、移動部材700が下方に移動して基板ホルダー320を下方に押すと、基板ホルダー320と連結された緩衝部材330のホルダー支持台333が弾性部材332の収縮によって下方に移動し、それによって基板ホルダー320の安着部321が初期位置より下に下がるようになる。このような移動部材700は、水平部710と、水平部710から下方に垂直延長された垂直部720と、垂直部720の一部を囲むように形成された弾性部材730と、を含む。水平部710はチャンバ100上部壁と水平になるように形成される。垂直部720は水平部710の、例えば下面中央部から下方に延長されてチャンバ100の上部壁を貫通してチャンバ100内部の下方に突出して基板ホルダー320と接触される。弾性部材730は水平部710の下面からチャンバ100の上部外壁まで垂直部720を囲むように形成され、外気からチャンバ100を密閉させる。弾性部材730はベローズ等を利用することができ、弾性部材730によって移動部材700は弾性を有するようになる。また、移動部材700はリング状に形成でき、この場合、基板ホルダー320もまたリング状に形成できる。移動部材700はリング状だけではなく、複数に分離形成でき、この場合、互いに対称するように分離した3個以上の部材で形成することが望ましい。また、移動部材700を上昇・下降させるために移動部材700の駆動力を提供するように、移動部材700には、モーター又はエアシリンダー等の駆動部(図示せず)を更に連結できる。
[48]一方、移動部材700は多様な形状に形成されて、多様な位置に配置され、例えば、移動部材700がチャンバ100の下部に形成されることができる。この場合、移動部材700は基板ホルダー320と連結されるように形成され、緩衝部材330の本体331内の弾性部材332は設置しなくてもいい。即ち、移動部材700は緩衝部材330の本体331内でホルダー支持台333と連結される。そして、下部電極500の上昇運動時に基板ホルダー320及び移動部材700が一緒に上昇して基板ホルダー320が基板Sを支持するようにして、基板の裏面エッチング工程を実行する。また、下部電極500が更に上昇して基板S裏面を支持する場合、移動部材700が基板ホルダー320を下部に引いて基板ホルダー320を下方に移動させて、基板のベベルエッチング工程を実行する。
[49]上記のように構成される本発明の一実施の形態によるプラズマ処理装置は、基板Sを支持する基板ホルダー320が上昇してハードストッパ400に結合されて基板Sが上部電極200と所定間隔を維持するようにした後、基板Sの裏面エッチング工程を実行し、基板Sが下部電極500の上面に支持されるように下部電極500を上昇移動して、移動部材700によって基板ホルダー320を下方に移動させて基板Sのベベルエッチング工程が実行される。このような本発明の一実施の形態によるプラズマ処理方法を、図2乃至図4を参照して、次に説明する。
[50]図2は本発明の一実施の形態によるプラズマ処理方法のフローチャートであり、図3及び図4はプラズマ処理方法による基板裏面洗浄及び基板のベベル洗浄の各工程におけるプラズマ処理装置の断面図をそれぞれ図示したものである。
[51]図2を参照すると、本発明の一実施の形態によるプラズマ処理方法は、基板Sをチャンバ100内に搬入する動作S110と、基板Sを基板ホルダー320に装填する動作S120と、基板ホルダー320及び下部電極500を同時に上昇させる動作S130と、基板Sの裏面をエッチングする動作S140と、基板ホルダー320を下方に移動させて下部電極500上面に基板Sが支持されるようにする動作S150と、基板Sのベベルをエッチングする動作S160と、基板Sを搬出する動作S170と、を含む。
[52]S110:前処理を終えた基板S、例えば上部に所定の層が蒸着された基板Sが、外部ロボットアーム(図示せず)によって、チャンバ100内に水平移送される。チャンバ100内に移送された基板Sはチャンバ100内の下部に設置されたリフトピン310と離隔されるように配置され、ロボットアームは下方に移動して、図1に示すように、基板Sをリフトピン350の上面に位置させる。この時、基板ホルダー320の上面は、リフトピン310の上面より下側に配置されている。
[53]S120:次に、下部電極500の下部に連結された昇降部材600によって下部電極500及びこれと連結された基板ホルダー320は上部電極200に向けて上昇する。この時、下部電極500及び基板ホルダー400が上昇する間、リフトピン310の上部に位置された基板Sは、基板ホルダー320の上面に位置される。
[54]S130:次に、基板Sが周縁部に位置された基板ホルダー320は下部電極500と共に更に上昇し、図3に示すように、ハードストッパ400が基板ホルダー320の安着部321の上面に形成されたホーム322に結合すると、下部電極500及び基板ホルダー320の上昇が止められる。ここで、基板ホルダー320の上部に位置された基板Sの上面は、上部電極200の下面と約0.5mm以下離間している。この時、基板S裏面は、プラズマが発生できる間隔で、下部電極500と離間している。
[55]S140:続いて、上部電極200の下面に形成された非反応ガス噴射口230から非反応ガスが噴射され、下部電極500の上面に形成された第1反応ガス噴射口530を通して反応ガスが噴射され、下部電極500に高周波電源540が印加される。この時、反応ガスが基板Sの裏面に噴射される間に、基板ホルダー320の側壁部323に形成された排気孔324は、第1反応ガス噴射口530から噴射される反応ガスをほとんど全方向に均一に排気させて、基板S裏面に反応ガスが均一に分布するようにする。よって、上部電極200と下部電極500との間にプラズマが発生し、基板S裏面に形成された薄膜又はパーティクルを、プラズマ化された反応ガスを利用して、除去する。
[56]S150:次に、図4に示すように、移動部材700が下方に移動されて基板ホルダー320を下方に押し、昇降部材600の上昇運動によって下部電極500を更に上昇させて、基板S裏面を下部電極500の上面に位置させる。即ち、移動部材700が下方に移動して基板ホルダー320を下方に押すと、基板ホルダー320と連結された緩衝部材330のホルダー支持台333が弾性部材332の収縮によって下方に移動し、それによって基板ホルダー320の安着部321が初期位置より下に下がるようになる。この時、下部電極500は更に上昇して、基板S裏面を下部電極500の上面に位置される。よって、基板Sのベベル領域が下部電極500の外側に露出する。ところが、この場合にも下部電極200と基板Sとは、約0.5mm以下の間隔を維持している。
[57]S160:続いて、上部電極200に形成された非反応ガス噴射口230を通して非反応ガスを噴射し、下部電極500の側面に形成された第2反応ガス噴射口560を通して反応ガスを噴射し、下部電極500に高周波電源540を印加する。よって、基板Sの中央部、即ちパターンが形成された領域を除いたベベル領域でプラズマが形成され、基板Sベベル領域に形成された薄膜又はパーティクルはプラズマ化された反応ガスによって除去される。
[58]S170:次に、下部電極500の下部に連結された昇降部材600によって、下部電極500及び基板ホルダー320は下降させられる。よって、緩衝部材330の本体331内に配置された収縮した弾性部材332は、初期の形状に復帰する。この時、移動部材700は上方に移動していてもよい。以後、基板ホルダー320が下降する間、基板ホルダー320の上面に位置された基板Sはリフトピン310の上部に位置され、下部電極500及び基板ホルダー320は更に下降して、基板ホルダー320の上面がリフトピン310の上面より低い位置に配置されるように、初期位置に復帰する(図1参照)。続いて、リフトピン310の上部に位置された基板Sは、外部ロボットアームによって、チャンバ100の外部に搬出される。
[59]前記プラズマ処理方法の一実施の形態では基板の裏面エッチング工程を実行した後、基板のベベルエッチング工程を実行したが、基板のベベルエッチング工程を先に実行した後、基板の裏面エッチング工程を実行することもできる。即ち、下部電極500を上方に移動させて基板Sを下部電極500の上面に位置させると同時に、移動部材700を利用して基板ホルダー320を下方に移動させて基板Sのベベル領域をエッチングした後、下部電極500を下方に移動させると同時に移動部材700を上方に移動させて基板ホルダー320を上方に移動させて、基板ホルダー320の安着部321に基板Sの裏面周縁部を位置させて基板Sの裏面をエッチングすることもできる。
[60]また、前記一実施の形態では、ハードストッパ400によって基板ホルダー320の上昇が止まり、移動部材700を利用して基板ホルダー320を下方に移動させた。しかし、ハードストッパを形成しないで移動部材700がハードストッパの機能を同時に行うこともできる。即ち、移動部材700が初期状態で下方に一部突出しており、基板ホルダー320が上昇すれば、移動部材700の突出された部分で基板ホルダー320の移動が止められるようにする。以後、基板S裏面エッチング工程を実行する。この時、移動部材700は初期状態から、基板Sと上部電極200が所定間隔に離隔できる高さに突出する。そして、移動部材700が下方に移動して基板ホルダー320を下方に移動させ、下部基板500が基板Sの下面を支持するようにした後、基板のベベルエッチング工程を実行する。
[61]図5は本発明の他の実施の形態によるプラズマ処理装置の断面図であり、図6は本発明の他の実施の形態によるプラズマ処理装置の下部電極の断面図である。本発明の他の実施の形態によるプラズマ処理装置は本発明の一実施の形態によるプラズマ処理装置と比べて下部電極500の構成が異なっており、以下では本発明の一実施の形態の構成と重複した内容を省略し、下部電極500の構成を主に説明する。
[62]図5及び図6を参照すると、本発明の他の実施の形態によるプラズマ処理装置は、チャンバ100と、チャンバ100内の上部に設けられて接地端子と連結される上部電極200と、チャンバ100内の下部に設けられて基板Sを支持する基板支持部300と、チャンバ100内の上部に設けられて基板支持部300と接触されて上部電極200と基板Sとの間隔を維持するハードストッパ400と、基板支持部300の一部が一側部に固定されて電力が印加される下部電極500と、基板支持部300及び下部電極500を上昇・下降させる昇降部材600と、を含む。また、基板支持部300を移動させる移動部材700を更に含む。下部電極500は、分離及び結合が可能な第1下部電極500A及び第2下部電極500Bで構成される。第1下部電極500Aの上面には、基板Sの裏面エッチングのための反応ガスを供給する第1反応ガス噴射口530が形成されている。第2下部電極500Bの側面又は上面には、基板Sのベベルエッチングのための反応ガスを供給する第2反応ガス噴射口560が形成されていてもよい。ここで、第2反応ガス噴射口560は、基板Sの裏面エッチング時に反応ガスを供給することができる。
[63]下部電極500は円板状に製作され、基板Sの形状に対応する形状に製作されていてもよい。即ち、下部電極500は、基板Sがウェーハ等の円形の場合は円形に形成され、ガラス基板等の長方形の場合は長方形に形成される。下部電極500は、図2に示すように、互いに分離及び結合可能な第1下部電極500A及び第2下部電極500Bで構成される。第2下部電極500Bは、中心領域に形成された凹部510Bと、凹部510Bを除いた周縁部に配置された上面520Bと、を含む。また、第1下部電極500Aは、第2下部電極500Bの凹部510Bに対応する形状及び大きさを有する。よって、第1下部電極500Aは第2下部電極500Bの凹部510Bに位置されて、第1及び第2下部電極500A及び500Bが互いに結合される。ここで、第1下部電極500Aは、第2下部電極500Bの凹部510Bから上面520Bまでの高さに該当する厚さに形成される。よって、第1及び第2下部電極500A及び500Bが結合される場合、第1下部電極500Aの上面520Aと第2下部電極500Bの上面520Bとは段差がなく、同一平面上に存在する。また、第1下部電極500Aを基板Sのサイズより小さなサイズに製作することができ、例えばベベル領域を除いた基板Sのサイズで第1下部電極500Aを製作することができる。そして、第2下部電極500Bを基板Sのサイズより大きく製作することができる。一方、第1下部電極500Aの上面520Aには、基板Sの裏面エッチングのために基板Sの裏面に反応ガスを供給するための、複数の第1反応ガス噴射口530が形成される。そして、第2下部電極500Bの上面520Bには、基板Sのベベルエッチングのために基板Sのベベル領域に反応ガスを供給するための、第2反応ガス噴射口560が形成される。第2反応ガス噴射口560は、基板Sベベルエッチングだけでなく、基板S裏面エッチング時にも反応ガスを噴射することができる。第1反応ガス噴射口530は第1反応ガス供給部520と連通され、第2反応ガス噴射口560は第2反応ガス供給部550と連通される。ここで、第1及び第2反応ガス噴射口530、560は、それぞれ円形、多角形等の多様な形に形成できる。また、第2下部電極500Bの下には、第2下部電極500Bに高周波信号を印加するための高周波電源540が配置されている。高周波電源540から印加された高周波信号は、第1及び第2反応ガス噴射口530、560から噴射された反応ガスを活性化させて、基板Sの下部空間にプラズマを発生させる。第1下部電極500A及び第2下部電極500Bは結合された場合に電気的に通電された状態を維持するので、第2下部電極500Bに印加された高周波電源540は第1下部電極500Aにも印加される。しかし、第1下部電極500Aが第2下部電極500Bと分離している場合には電気的に絶縁されて、高周波電源540は第1下部電極500Aに印加されない。ここで、第1と第2反応ガス供給部520、550を通して供給される反応ガスは、CF4、CHF4、SF6、NF3、C2F6、C4F8、F2、F2N2等のフッ素系ガス及びBCl3、Cl2等の塩素系ガスの内少なくとも一つであってもいい。一方、下部電極500の下部には絶縁プレート510が配置されていてもよく、絶縁プレート510は下部電極500を支持する役割をする。
[64]一方、前記本発明の他の実施の形態では、基板Sのベベルエッチング時に反応ガスを供給する第2反応ガス噴射口560は第2下部電極500Bの上面520Bに形成されると説明したが、本発明はこれに限定されない。第2下部電極500Bの側面に第2反応ガス噴射口560が形成されていてもよい。また、上部電極200にも第3反応ガス噴射口が形成されていてもよく、上部電極200と離隔されてチャンバ100上部内側壁にも第3反応ガス噴射口が形成されていてもよい。第3反応ガス噴射口は、基板Sのベベルエッチング及び裏面エッチング時に反応ガスを噴射する。
[65]上記のように構成される本発明の他の実施の形態によるプラズマ処理装置は、基板Sを支持する基板ホルダー320が上昇してハードストッパ400に結合されて基板Sが上部電極200と所定間隔を維持するようにした後、基板Sの裏面エッチング工程を実行し、基板Sが第1下部電極500Aの上面に支持されるように第1下部電極500Aを上昇させて、移動部材700によって基板ホルダー320を下方に移動させて、基板Sのベベルエッチング工程が実行される。このような本発明の一実施の形態によるプラズマ処理方法を、図7乃至図9を参照して、次に説明する。
[66]図7は本発明の他の実施の形態によるプラズマ処理方法のフローチャートであり、図8及び図9は、本発明の他の実施の形態によるプラズマ処理方法による基板裏面洗浄及び基板のベベル洗浄の各工程におけるプラズマ処理装置の断面図を、それぞれ図示したものである。
[67]図7を参照すると、本発明の他の実施の形態によるプラズマ処理方法は、基板Sをチャンバ100内に搬入する動作S210と、基板Sを基板ホルダー320に装填する動作S220と、基板ホルダー320及び下部電極500を同時に上昇させる動作S230と、基板Sの裏面をエッチングする動作S240と、基板ホルダー320を下方に移動させて第1下部電極500A上面に基板Sが支持されるようにする動作S250と、基板Sのベベルをエッチングする動作S260と、基板Sを搬出する動作S270と、を含む。以下、本発明の一実施の形態と異なる部分に重点をおいて説明する。
[68]S210:前処理を終えた基板Sが外部ロボットアーム(図示せず)によってチャンバ100内に水平移送される。チャンバ100内に移送された基板Sはチャンバ100内の下部に設置されたリフトピン310と離隔するように配置され、ロボットアームは下方に移動して、基板Sをリフトピン350の上面に位置させる
[69]S220:次に、第2下部電極500Bの下部に連結された第2昇降部材600Bによって、下部電極500及びこれに連結された基板ホルダー320は、上部電極200に向かって上昇する。この時、下部電極500及び基板ホルダー400が上昇する間に、リフトピン310の上部に位置した基板Sは基板ホルダー320の上面に位置される。
[70]S230:次に、基板Sが周縁部に位置された基板ホルダー320は下部電極500と共に更に上昇し、図8に示すように、ハードストッパ400が基板ホルダー320の安着部321の上面に形成されるホーム322に結合すると、上部電極500及び基板ホルダー320の上昇が止められる。
[71]S240:続いて、上部電極200の下面に形成された非反応ガス噴射口230から非反応ガスが噴射され、第1下部電極500Aの上面520Aに形成された第1反応ガス噴射口530を通して反応ガスが噴射され、第2下部電極500Bに高周波電源540が印加される。この時、第2反応ガス噴射口560を通して反応ガスを噴射することができ、反応ガスが基板Sの裏面に噴射される間に、基板ホルダー320の側壁部323に形成された排気孔324は、第1反応ガス噴射口530から噴射される反応ガスをほとんど全方向に均一に排気させて、基板S裏面に反応ガスが均一に分布するようにする。よって、上部電極200と下部電極500との間にプラズマが発生し、基板S裏面に形成された薄膜又はパーティクルをプラズマ化された反応ガスを利用して除去する。
[72]S250:次に、図9に示すように、移動部材700が下方に移動して基板ホルダー320を下方に押し、第1昇降部材600Aの上昇運動によって第1下部電極500Aを更に上昇させて基板S裏面が第1下部電極500Aの上面520Aに位置するようにする。即ち、移動部材700が下方に移動して基板ホルダー320を下方に押すと、基板ホルダー320と連結された緩衝部材330のホルダー支持台333が弾性部材332の収縮によって下方に移動し、それによって基板ホルダー320の安着部321が初期位置より下に下がるようになる。この時、第1下部電極500Aは第2下部電極500Bから分離して更に上昇して、基板S裏面が第1下部電極500Aの上面に位置される。よって、基板Sのベベル領域が第1下部電極500Aの外側に露出する。ところが、この場合にも、第1下部電極500Aと基板Sとは約0.5mmの間隔を維持している。
[73]S260:続いて、上部電極200に形成された非反応ガス噴射口230を通して非反応ガスを噴射し、第2下部電極500Bの上面520Bに形成された第2反応ガス噴射口560を通して反応ガスを噴射し、第2下部電極500Bに高周波電源540を印加する。よって、基板Sの中央部、即ちパターンが形成された領域を除いたベベル領域でプラズマが発生し、基板Sベベル領域に形成された薄膜又はパーティクルは、プラズマ化された反応ガスによって除去される。
[74]S270:次に、第1昇降部材600Aによって第1下部電極500Aが下降して第1下部電極500Aと第2下部電極500Bとが結合された後、第2昇降部材600Bによって下部電極500及び基板ホルダー320が下降する。よって、緩衝部材330の本体331内に配置された収縮した弾性部材332は、初期の形状に復帰する。この時、移動部材700は上方に移動していてもよい。以後、基板ホルダー320が下降する間、基板ホルダー320の上面に位置された基板Sはリフトピン310の上部に位置され、下部電極500及び基板ホルダー320は更に下降し、基板ホルダー320の上面がリフトピン310の上面より低い位置に配置されるように、初期位置に復帰する(図1参照)。続いて、リフトピン310の上部に位置された基板Sは外部ロボットアームによってチャンバ100の外部に搬出される。
[75]一方、前記プラズマ処理方法の他の実施の形態では基板の裏面エッチング工程を実行した後、基板のベベルエッチング工程を実行したが、本発明はこれに限定されない。例えば、基板のベベルエッチング工程を先に実行した後、基板の裏面エッチング工程を実行することもできる。即ち、第1下部電極500Aを上方に移動させて基板Sを第1下部電極500Aの上面に位置させると同時に、移動部材700を利用して基板ホルダー320を下方に移動させて基板Sのベベル領域をエッチングした後、第1下部電極500Aを下方に移動させると同時に、移動部材700を上方に移動して基板ホルダー320を上方に移動させて、基板ホルダー320の安着部321に基板Sの裏面周縁部を位置させて、基板Sの裏面をエッチングすることもできる。
[76]図10は本発明の更に他の実施の形態によるプラズマ処理装置の断面図である。
[77]本発明の更に他の実施の形態によるプラズマ処理装置は本発明の一実施の形態及び他の実施の形態と比べて上部電極及び下部電極の構成が異なり、以下では上部電極及び下部電極の構成を主に本発明の他の実施の形態によるプラズマ処理装置を説明する。
[78]図10を参照すると、本発明の更に他の実施の形態によるプラズマ処理装置は、チャンバ100と、チャンバ100内の上部に設けられて接地端子と連結される上部電極200と、チャンバ100内の下部に設けられて基板Sを支持する基板支持部300と、チャンバ100内の上部に設けられて基板支持部300と接触されて上部電極200と基板Sとの間隔を維持するハードストッパ400と、基板支持部300の一部が一側部に固定されて電力が印加される下部電極500と、基板支持部300及び下部電極500を上昇・下降させる昇降部材600と、を含む。プラズマ処理装置は、基板支持部300を移動させる移動部材700を更に含む。
[79]上部電極200はチャンバ100の上部内側面から突出して形成され、例えば円板状に形成される。上部電極200は接地端子と連結して高周波電源540が印加される下部電極500との電位差によってプラズマが発生する。上部電極200は基板Sの直径より大きい直径に形成されていてもよい。また、上部電極200は、ベベル領域を除いた領域、即ち基板S中心領域の直径と同じ直径で形成されていてもよい。上部電極200にはそれぞれ複数の非反応ガス噴射口230及び第1反応ガス噴射口240が形成されていてもよい。非反応ガス噴射口230は基板Sの裏面及びベベルエッチング工程時、基板Sの上面がプラズマによって損傷されないように、基板S上面に非反応ガスを噴射する。このため、非反応ガス噴射口230は上部電極200の下面に全体的に形成でき、非反応ガス噴射口230は、基板Sの上面と対応する領域の上部電極200の下面に形成されていてもよい。また、第1反応ガス噴射口240は基板Sのベベルエッチング工程の時に反応ガスを供給する。このため、第1反応ガス噴射口240は基板Sと対応する領域を除いた下面の周縁部に形成されていてもよく、上部電極200の側面に形成されていてもよい。非反応ガス噴射口230及び第1反応ガス噴射口240はそれぞれ円形、楕円形など多様な形状に形成されていてもよい。非反応ガス噴射口230は非反応ガス供給部210と連通され、第1反応ガス噴射口240は第1反応ガス供給部220と連通される。即ち、上部電極200には、非反応ガス供給部210を通して非反応ガスが供給され、第1反応ガス供給部220を通して反応ガスが供給される。ここで、非反応ガス供給部210と第1反応ガス供給部220とは互いに分離している。非反応ガス供給部210を通して供給される非反応ガスは水素、窒素又は不活性ガスであってもよい。更に、非反応ガスは、その他の非反応性ガス、即ち基板Sの上面と反応しないガスであってもいい。第1反応ガス供給部210を通して供給される反応ガスは、CF4、CHF4、SF6、NF3、C2F6、C4F8、F2、F2N2等のフッ素系ガス及びBCl3、Cl2等の塩素系ガスの内少なくとも一つであってもいい。基板Sは、半導体素子を製造するためのウェーハ又は表示装置を製造するためのガラス基板を含む。基板Sの上面は所定の薄膜パターンを持つ素子が形成される面であってもよく、基板Sのエッチングが要求されない面であってもいい。上部電極200の内部には、チャンバ100外部に設けられた冷却水循環ユニット(図示せず)と連結された冷却流路(図示せず)が設けられている。
[0080]下部電極500は円板状に形成されていてもよく、基板Sの形状に対応する形状に形成されていてもよい。また、下部電極500の上面には、基板S裏面エッチングのために基板Sの裏面に反応ガスを供給するための複数の第2反応ガス噴射口530が形成され、下部電極500の下面には、第2反応ガス噴射口530に反応ガスを供給するよう構成された第2反応ガス供給部520が形成されており、第2反応ガス供給部520は第2反応ガス噴射口530と連通している。下部電極500の上面に形成された第2反応ガス噴射口530は、円形、多角形等の多様な形状に形成されていてもよい。下部電極500の下部には、下部電極500に高周波信号を印加するための高周波電源540が配置され、高周波電源540から印加された高周波信号は第2反応ガス噴射口530で噴射された反応ガスを活性化させて、基板Sの下部空間にプラズマを発生させる。下部電極500の下部には絶縁プレート510が設けられていてもよく、絶縁プレート510は下部電極500を支持する。
[0081]上記本発明の更に他の実施の形態では、基板Sのベベルエッチングのための反応ガスが上部基板200上に形成された第1反応ガス噴射口240を通して噴射されたが、これに限られることなく、多様な変形が可能である。例えば第1反応ガス噴射口240を上部電極200と離隔してチャンバ100上部に設置することができる。この場合、第1反応ガス噴射口240は上部電極200とハードストッパ400との間のチャンバ100上部壁を貫通する。
[0082]本発明の更に他の実施の形態によるプラズマ処理方法を、図11乃至図14を参照して、次に説明する。
[0083]図11は本発明の更に他の実施の形態によるプラズマ処理方法のフローチャートであり、図12乃至図14は本発明の更に他の実施の形態によるプラズマ処理方法を構成するプラズマ処理装置の断面図である。
[0084]図11を参照すると、本発明の一実施の形態によるプラズマ処理方法は、基板Sをチャンバ100内に搬入する動作S310と、基板Sを基板ホルダー320に装填する動作S320と、基板ホルダー320及び下部電極500を同時に上昇させる動作S330と、基板Sの裏面をエッチングする動作S340と、基板ホルダー320を下方に移動させて下部電極500上面に基板Sが支持されるようにする動作S350と、基板Sのベベルをエッチングする動作S360と、基板Sを搬出する動作S370と、を含む。以下、本発明の一実施の形態及び他の実施の形態と異なる部分に重点をおいて説明する。
[0085]S310:前処理を終えた基板Sが外部ロボットアーム(図示せず)によってチャンバ100内に水平移送される。チャンバ100内に移送された基板Sは、チャンバ100内の下部に設置されたリフトピン310と離隔して配置され、ロボットアームは下方に移動して、基板Sをリフトピン350の上面に位置させる。
[0086]S320:次に、下部電極500の下面に連結された昇降部材600によって、下部電極500及びこれと連結された基板ホルダー320は、上部電極200の方向に上昇する。この時、下部電極500及び基板ホルダー400が上昇する間、リフトピン310の上面に位置された基板Sは基板ホルダー320の上面に位置される。
[0087]S330:次に、その上に基板Sの周縁部が位置された基板ホルダー320は下部電極500と共に更に上昇し、図12に示すように、ハードストッパ400が基板ホルダー320の安着部321の上面に形成されたホーム322に結合されると、下部電極500及び基板ホルダー320の上昇が止められる。
[0088]S340:続いて、上部電極200の下面に形成された非反応ガス噴射口230及び下部電極500の上面に形成された第2反応ガス噴射口530を通して非反応ガス及び反応ガスがそれぞれ噴射され、下部電極500に高周波電源540が印加される。よって、上部電極200と下部電極500との間にプラズマが発生し、基板S裏面に形成された薄膜又はパーティクルはプラズマ化された反応ガスによって除去される。この時、反応ガスが基板Sの裏面に噴射される間に、基板ホルダー320の側壁部323に形成された排気孔324は、第2反応ガス噴射口530から噴射される反応ガスをほとんど全方向に均一に排気し、基板S裏面に反応ガスを均一に分布させる。
[0089]S350:次に、図13に示すように、移動部材700が下方に移動されて基板ホルダー320を下方に押し、昇降部材600の上昇運動によって上部電極500を更に上昇させて、基板S裏面が下部電極500の上面に位置されるようにする。即ち、移動部材700が下方に移動して基板ホルダー320を下方に押すと、基板ホルダー320と連結された緩衝部材330のホルダー支持台333が弾性部材332の収縮によって下方に移動する。それによって、基板ホルダー320の安着部321が初期位置より下に移動する。この時、下部電極500は更に上昇して基板S裏面が下部電極500の上面に位置される。これによって、基板Sのベベル領域が下部電極500の外側に露出する。また、この場合には、下部電極200と基板Sとは、約0.5mm以下の間隔を維持している。
[0090]S360:続いて、上部電極200に形成された非反応ガス噴射口230及び第1反応ガス噴射口240を通して非反応ガスと反応ガスをそれぞれ噴射する。下部電極500に高周波電源540を印加する。このようにして、基板Sの中央部、即ちパターン形成部を除いたベベル領域でプラズマが発生し、基板Sのベベル領域に形成された薄膜又はパーティクルは、プラズマ化された反応ガスによって除去される。
[0091]S370:次に、下部電極500の下部に連結された昇降部材600によって、下部電極500及び基板ホルダー320は下降する。このようにして、緩衝部材330の本体331内に設けられた収縮した弾性部材332が初期状態に復帰する。この時、移動部材700は上方に移動されていてもよい。その後、基板ホルダー320が下降する間、基板ホルダー320の上面に位置された基板Sはリフトピン310の上部に位置される。下部電極500及び基板ホルダー320は更に下降して、基板ホルダー320の上面がリフトピン310の上面より低い位置に配置される、初期位置に下降する。続いて、リフトピン310の上部に位置された基板Sは、外部ロボットアームによって、チャンバ100の外部に搬出される。
[0092]前記プラズマ処理方法の更に他の実施の形態では、基板の裏面エッチング工程を実行した後、基板のベベルエッチング工程を実行したが、基板のベベルエッチング工程を先に実行した後、基板の裏面エッチング工程を実行することもできる。即ち、下部電極500を上方に移動させて基板Sを下部電極500の上面に位置させると同時に、移動部材700を利用して基板ホルダー320を下方に移動させて、基板Sのベベル領域をエッチングする。その後、下部電極500を下方に移動させると同時に移動部材700を上方に移動させて基板ホルダー320を上方に移動させる。これにより、基板ホルダー320の安着部321に基板Sの裏面周縁部を位置させて基板Sの裏面をエッチングしてもよい。
[0093]有機ELについて実施形態及び添付図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されることなく、後述される特許請求範囲によって限定される。従って、本技術分野の通常の知識を持った者なら、後述される特許請求範囲の技術的思想の範囲内で、本発明が多様に変形及び修正できるはずである。
[0094]本発明は半導体素子製造工程中のウェーハエッチング工程、即ち、ウェーハ裏面エッチング及びベベルエッチング工程において、ウェーハ裏面及びベベル領域に堆積された膜及びパーティクルを完全に除去するために利用できる。
[0095]以上、本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、プラズマを利用してウェーハベベル領域をエッチングするすべてのプラズマエッチング装置に、本発明は適用できる。
Claims (23)
- チャンバと、
前記チャンバ内の上部に配置された上部電極と、
前記チャンバ内の下部で前記上部電極と対向配置され、基板のベベルエッチング工程で基板のベベルが露出するように基板を支持する下部電極と、
前記上部電極と下部電極との間に配置され、基板の裏面エッチング工程で前記基板裏面の中央領域を露出するように支持する基板支持部と、
前記基板の裏面エッチング工程で前記基板支持部を移動させ、前記基板を前記基板支持部から分離させるよう構成された移動部材と、を含む、プラズマ処理装置。 - 前記上部電極の下面に形成され、非反応ガスを噴射する非反応ガス噴射口と、
前記非反応ガス噴射口と分離して反応ガスを噴射する第1反応ガス噴射口と、
前記下部電極の上面に形成され、反応ガスを噴射する第2反応ガス噴射口と、を更に含む、請求項1記載のプラズマ処理装置。 - 前記第1反応ガス噴射口が前記非反応ガス噴射口と分離され、前記上部電極の下面周縁部又は側面に形成されている、請求項2記載のプラズマ処理装置。
- 前記第1反応ガス噴射口が前記上部電極と離隔され、前記チャンバ上部に形成されている、請求項2記載のプラズマ処理装置。
- 前記下部電極の上面及び側面にそれぞれ形成された第1及び第2反応ガス噴射口を更に含む、請求項1記載のプラズマ処理装置。
- 前記下部電極が互いに結合及び分離が可能な二つの副電極を含む、請求項1記載のプラズマ処理装置。
- 前記下部電極が板状で中央部に配置された第1下部電極と、
前記第1下部電極と分離して前記第1下部電極の外側に配置された第2下部電極と、を含む、請求項6記載のプラズマ処理装置。 - 前記第1下部電極の下部に連結され、前記第1下部電極を上昇・下降させる第1昇降部材と、
前記第2下部電極の下部に連結され、前記第2下部電極を上昇・下降させる第2昇降部材と、を更に含む、請求項7記載のプラズマ処理装置。 - 前記第1昇降部材が前記第2昇降部材内部に挿入されている、請求項8記載のプラズマ処理装置。
- 前記上部電極下面に形成された非反応ガス噴射口と、
前記第1下部電極の上面に形成された第1反応ガス噴射口と、
前記第2下部電極の凹部を除く上面又は側面に形成された第2反応ガス噴射口と、を更に含む、請求項7記載のプラズマ処理装置。 - 前記上部電極の下面に前記非反応ガス噴射口と分離して形成された第3反応ガス噴射口を更に含む、請求項10記載のプラズマ処理装置。
- 前記上部電極と離隔され、前記チャンバ上部に形成された第3反応ガス噴射口を更に含む、請求項10記載のプラズマ処理装置。
- 前記基板支持部が、前記基板を支持するよう構成された基板ホルダーと、
前記基板ホルダーを前記下部電極の下部側面に連結させる緩衝部材と、を含む、請求項1記載のプラズマ処理装置。 - 前記基板ホルダーが前記下部電極の上面より高い位置に配置された、請求項13記載のプラズマ処理装置。
- 前記緩衝部材が、上部が開放された内部空間が設けられた本体と、
前記本体の内部空間に配置された弾性部材と、
前記弾性部材の上部に配置され、前記本体の上部に突出するように延長形成されたホルダー支持台と、を含む、請求項13記載のプラズマ処理装置。 - 前記上部電極と離隔され、前記チャンバの上部に配置されたハードストッパを更に含む、請求項1記載のプラズマ処理装置。
- 前記移動部材の一部が前記チャンバ上側を貫通するように前記チャンバ内部に位置した、請求項1記載のプラズマ処理装置。
- 前記移動部材が上下動可能で、下方に移動して前記基板ホルダーを下方に押す、請求項17記載のプラズマ処理装置。
- 前記移動部材の一部が前記チャンバ下側を貫通するように前記チャンバ内部に位置し、前記基板ホルダーと連結されている、請求項13記載のプラズマ処理装置。
- 前記移動部材が前記基板ホルダーを下方に引いて移動させる、請求項19記載のプラズマ処理装置。
- 基板をチャンバ内に装填した後、前記チャンバ内で前記基板の裏面及びベベルをエッチングする、プラズマ処理方法。
- 前記基板を前記チャンバ内に装填した後、前記チャンバ上部に配置された上部電極の下面から非反応ガスを噴射し、前記チャンバの下部に配置された下部電極の上面及び側面から反応ガスを噴射して、前記チャンバ内で前記基板の裏面及びベベルをエッチングする、請求項21記載のプラズマ処理方法。
- 前記基板を前記チャンバ内に装填した後、前記チャンバ上部に設けられた上部電極の下面から非反応ガスを噴射し、前記チャンバ下部に配置されて第1及び第2下部電極の上面から反応ガスを噴射して、前記チャンバ内で前記基板の裏面及びベベルをエッチングする、請求項21記載のプラズマ処理方法。
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