KR100319662B1 - 진공처리방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

진공처리장치 자신에 의해 적어도 불소원자를 함유한 불화처리용 가스를 활성화하여 불소기(fluorine radical)를 생성하고, 피처리물(S)을 처리실(2)로 반입하기 전에 처리실(2) 내부에 노출되어 있는 유기계 물질(32)의 표면을 불소기에 의해 불화처리한다. 불화처리공정 후에, 피처리물(S)을 처리실(2)로 반입한다. 적어도 산소기를 함유한 프로세스 가스에 의해 피처리물(S)을 처리한다. 처리실(2) 내부에 노출되어 있는 유기계 물질(32)을 불화처리함으로써, 유기계 물질(32)의 에칭을 방지할 수 있다.

Description

진공처리방법 및 장치 {VACUUM PROCESSING METHOD AND APPARATUS}
종래, 반도체용 웨이퍼기판이나 액정표시용 유리기판 등(이하, 피처리물로 총칭함)에 대해 에칭처리나 애싱(ashing)처리 등을 실시하기 위한 방법 및 장치로서 진공처리방법 및 장치가 사용되고 있다. 이 진공처리방법 및 장치는 진공용기의 내부에 형성된 처리실 내부로 피처리물을 반입하고, 이 피처리물을 진공하에서 처리하는 방법 및 장치이다.
종래의 진공처리방법 및 장치의 일례로서는, 처리실로부터 분리된 플라즈마 발생실에서 프로세스 가스를 활성화하여 기(radical)를 생성하고, 기를 처리실 내부로 도입하여 피처리물의 표면에 공급하며, 기에 의해 피처리물 표면의 박막의 에칭처리를 행하는 화학적 드라이 에칭(chemical dry etching: CDE)방법 및 장치가 있다.
또, 종래의 진공처리방법 및 장치의 다른 예로서는, 처리실 내부에 공급된 프로세스 가스를 고주파전압을 이용하여 플라즈마화하고, 처리실 내부에 형성된 플라즈마를 이용하여 에칭처리를 행하는 반응성 이온 에칭(RIE)방법 및 장치가 있다.더욱이, 처리실 내부에 공급된 프로세스 가스에 마이크로파를 인가하여 마이크로파 여기 플라즈마를 생성하고, 이 플라즈마를 이용하여 에칭을 행하는 마이크로파 플라즈마 에칭방법 및 장치가 있다.
그렇지만, 종래의 진공처리방법 및 장치에 있어서는, 산소기에 의해 피처리물을 처리하는 경우, 진공처리장치의 처리실 내부에 유기계 물질, 즉 유기계의 구조재료나 유기계 접착제 등이 노출되어 있으면, 이 유기계 물질은 산소기에 의해 에칭되어 버린다.
예컨대, 도 6에 나타낸 바와 같이 처리실의 내부에 설치된 피처리물의 탑재대(3)의 탑재면(3a)에는 피처리물을 탑재대(3)에 고정하기 위해 정전척(electrosta tic chuck)장치(28)가 설치되어 있고, 이 정전척장치(28)는 시트(sheet)형상의 전극(29)과, 이 전극(29)을 양면으로부터 사이에 끼워넣어 덮고 있는 전극용 시트 (30)를 갖추고 있다.
그리고, 이 전극용 시트(30)는 유기계 물질인 내열성 고분자재료, 예컨대 폴리이미드로 형성되어 있다. 또, 정전척장치(28) 하측의 전극용 시트(30)는 유기계 접착제(32)에 의해 탑재대(3)의 탑재면(3a)에 접착되어 있다.
이와 같이, 전극용 시트(30) 및 접착제(32)는 모두 유기계 물질로 이루어지기 때문에, 피처리물을 처리하기 위해 사용되는 산소기에 의해 처리실의 내부에 노출되어 있는 부분의 전극용 시트(30) 및 유기계 접착제(32)가 에칭되어 버린다.
이와 같이, 처리실의 내부에 노출된 유기계 물질은 피처리물을 처리할 때 사용되는 산소기에 의해 에칭되어 버리기 때문에, 진공처리장치를 구성하는 부품, 예컨대 정전척장치의 수명이 짧아짐과 동시에, 파티클의 발생원인으로 되어 제품수율의 저하를 초래한다는 문제가 있었다. 본래는, 산소기를 사용하는 진공처리장치에 있어서는 유기계 물질의 이용을 피해야 하지만, 부품가공상의 요구 혹은 부품공통화의 요구 등이 있기 때문에 유기계 물질의 이용을 피할 수 없는 것이 현상이다.
그래서, 본 발명의 목적은 산소기에 의해 피처리물을 처리하는 경우에도 처리실 내부에 노출되어 있는 유기계 물질의 에칭을 방지할 수 있는 진공처리방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명은 진공용기내에 형성된 처리실 내부에서 산소기(oxygen radical)에 의해 피처리물을 처리하는 진공처리방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 1실시형태에 따른 진공처리장치인 화학적 드라이 에칭장치 (CDE장치)의 개략구성을 나타낸 종단면도이고,
도 2는 도 1에 나타낸 진공처리장치의 탑재대의 일부를 확대하여 나타낸 종단면도,
도 3은 불화처리에 의한 유기계 물질의 보호효과를 나타낸 비교실험결과를 나타낸 표,
도 4는 CF4와 O2의 혼합가스에 의해 유기계 물질을 에칭한 경우의 에칭률과,그 때의 기생성비율을 발광분석에 의해 해석한 결과를 나타낸 그래프,
도 5는 도 1에 나타낸 CDE장치를 이용하여 CF4와 O2의 혼합가스에 의해 유기계 물질로 이루어진 막을 불화처리한 경우의 O2의 유량비에 대한 유기계 물질의 불화율을 나타낸 그래프,
도 6은 종래의 진공처리장치의 탑재대의 일부를 확대하여 나타낸 종단면도이다.
본 발명에 따른 진공처리방법은, 진공처리장치의 진공용기내에 형성된 처리실 내부에서 산소기에 의해 피처리물을 처리하는 진공처리방법에 있어서, 상기 피처리물을 상기 처리실로 반입하기 전에 상기 진공처리장치를 이용하여 적어도 불소원자를 함유한 불화처리용 가스를 활성화하여 불소기(fluorine radical)를 생성하고, 상기 처리실 내부에 노출되어 있는 유기계 물질의 표면을 상기 불소기에 의해 불화처리하는 공정과, 상기 불화처리하는 공정 후에 상기 피처리물을 상기 처리실로 반입하는 공정 및, 적어도 산소원자를 함유한 프로세스 가스를 활성화하여 산소기를 생성하고, 이 산소기에 의해 상기 피처리물을 처리하는 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.
한편, 본 명세서중에 있어서 「기(radical)」는 화학적으로 활성도가 큰 여기상태에 있는 원자 혹은 분자이다. 이「기」는 「활성종」으로 불리는 경우도 있다.
또, 바람직하게는, 상기 진공처리장치는 상기 피처리물을 탑재하기 위해 상기 처리실 내부에 설치된 탑재대와, 상기 피처리물을 상기 탑재대에 고정하기 위해 상기 탑재대의 표면에 설치된 정전척장치를 구비하고, 상기 정전척장치는 전극과, 이 전극을 덮고 있는 전극용 시트를 갖추며, 상기 유기계 물질은 상기 전극용 시트를 구성하는 유기계 재료 및 상기 정전척장치를 상기 탑재대의 표면에 접착하기 위해 사용된 유기계 접착제이다.
또, 바람직하게는, 상기 진공처리장치는 상기 피처리물을 탑재하기 위해 상기 처리실 내부에 설치된 탑재대와, 상기 피처리물을 상기 탑재대에 고정하기 위해 상기 탑재대의 표면에 설치된 정전척장치 및, 상기 정전척장치를 보호하기 위해 상기 정전척장치를 덮도록 설치된 불소수지제의 보호시트를 구비하고, 상기 유기계 물질은 상기 보호시트를 접착하기 위해 사용된 유기계 접착제이다.
또, 바람직하게는, 상기 불화처리용 가스는 적어도 불소원자를 함유한 가스와 O2가스의 혼합가스이다.
또, 바람직하게는, 적어도 상기 불소원자를 함유한 가스는 CF4, C2F6, C3F8, NF3, SF6중 어느 1종 또는 복수종을 적어도 함유한 가스이다.
또, 바람직하게는, 상기 불화처리용 가스내의 상기 O2가스의 유량비는 40%이하이다.
또, 바람직하게는, 상기 프로세스 가스는 적어도 O2가스를 함유한 가스이다.
또, 바람직하게는, 상기 프로세스 가스 및 상기 불화처리용 가스는 각각 상기 처리실로부터 분리된 플라즈마 발생실에서 활성화되고, 그런 후에 상기 불소기 또는 상기 산소기가 상기 처리실 내부로 도입된다.
또, 바람직하게는, 상기 피처리물을 처리하는 공정은 복수의 상기 피처리물을 연속적으로 처리하는 공정이고, 상기 피처리물을 처리하는 공정 후에 재차 상기 불화처리하는 공정을 반복하여 실시한다.
그리고, 본 발명에 따른 진공처리방법에 의하면, 처리실 내부에 노출되어 있는 유기계 물질의 표면을 불소기에 의해 불화처리하고, 그런 후에 산소기에 의해 피처리물을 처리하도록 했기 때문에, 유기계 물질의 불화된 표면이 보호막으로서 기능하여 산소기에 의한 유기계 물질의 에칭을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 진공처리장치는, 내부를 진공배기가능한 진공용기와, 상기 진공용기 내부에 형성된 처리실, 적어도 불소원자를 함유한 불화처리용 가스를 활성화하여 불소기를 생성하는 기능 및 적어도 산소원자를 함유한 프로세스 가스를 활성화하여 산소기를 생성하는 기능을 갖춘 기(radical)생성수단, 상기 불화처리용 가스 또는 상기 프로세스 가스를 상기 기생성수단에 공급하기 위한 가스공급수단 및, 상기 피처리물을 탑재하기 위해 상기 처리실 내부에 설치된 탑재대를 구비하고, 상기 처리실 내부에 노출되어 있는 유기계 물질의 표면을 상기 불소기에 의해 불화처리한 후에 상기 피처리물을 상기 처리실내의 상기 탑재대에 탑재하여 상기 산소기에 의해 상기 피처리물을 처리하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 진공처리장치는, 내부를 진공배기가능한 진공용기와, 상기진공용기 내부에 형성된 처리실, 적어도 산소원자를 함유한 프로세스 가스를 활성화하여 산소기를 생성하는 기생성수단, 상기 프로세스 가스를 상기 기생성수단에 공급하기 위한 가스공급수단, 상기 피처리물을 탑재하기 위해 상기 처리실 내부에 설치된 탑재대, 상기 피처리물을 상기 탑재대에 고정하기 위해 상기 탑재대 표면에 설치된 정전척장치 및, 상기 정전척장치를 보호하기 위해 상기 정전척장치를 덮도록 설치된 불소수지제 보호시트를 구비한 것을 특징으로 한다.
또, 바람직하게는, 상기 처리실 내부에 노출되어 있는 상기 유기계 물질의 표면은 적어도 불소원자를 함유한 불화처리용 가스를 상기 기생성수단을 이용하여 활성화하여 생성한 불소기에 의해 불화처리되고 있다.
또, 바람직하게는, 상기 불화처리용 가스는 적어도 불소원자를 함유한 가스와 O2가스의 혼합가스이다.
또, 바람직하게는, 적어도 상기 불소원자를 함유한 가스는 CF4, C2F6, C3F8, NF3, SF6중 어느 1종 또는 복수종을 적어도 함유한 가스이다.
또, 바람직하게는, 상기 불화처리용 가스내의 상기 O2가스의 유량비는 40%이하이다.
또, 바람직하게는, 상기 프로세스 가스는 적어도 O2가스를 함유한 가스이다.
또, 바람직하게는, 상기 기생성수단은 상기 처리실로부터 분리된 플라즈마 발생실을 갖추고 있고, 상기 플라즈마 발생실에서 생성된 상기 기는 상기 처리실내부로 도입된다.
또, 바람직하게는, 상기 처리실 내부에 노출되어 있는 유기계 물질을 상기 불소기에 의해 불화처리한 후에, 복수의 상기 피처리물을 연속적으로 처리하는 것을 반복하여 실시한다.
그리고, 본 발명에 따른 진공처리장치에 의하면, 처리실 내부에 노출되어 있는 유기계 물질의 표면을 불소기에 의해 불화처리하고, 그런 후에 산소기에 의해 피처리물을 처리하도록 했기 때문에, 유기계 물질의 불화된 표면이 보호막으로서 기능하여 산소기에 의한 유기계 물질의 에칭을 방지할 수 있다.
또, 본 발명에 따른 진공처리장치에 의하면, 정전척장치를 보호하기 위해 정전척장치를 덮도록 불소수지제의 보호시트를 설치했기 때문에, 이 보호시트에 의해 산소기에 의한 정전척장치의 에칭을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 1실시형태에 따른 진공처리방법 및 장치에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 실시형태에 따른 진공처리방법을 실시하기 위한 진공처리장치의 일례로서, 소위 다운플로우(downflow)형에 속하는 방전분리형의 화학적 드라이 에칭장치(이하, CDE장치라 칭함)를 나타내고 있다.
도 1에서 참조부호 1은 진공용기를 나타내고, 이 진공용기(1) 내부에 처리실 (2)이 형성되어 있다. 처리실(2) 내부에는 탑재대(3)가 설치되어 있고, 이 탑재대 (3) 위에는 피처리물(S)이 탑재되어 있다. 한편, 탑재대(3)에는 도시하지 않은 온도조절기구가 설치되어 있어, 이 온도조절기구에 의해 피처리물(S)의 온도를 제어할 수 있게 되어 있다.
진공용기(1)의 밑판(4)에는 배기구(5)가 형성되어 있고, 이 배기구(5)에는 일단이 진공펌프(도시를 생략)에 접속된 배기관(6)이 장착되어 있다. 진공용기(1)의 상판(上板; 7)에는 가스도입구(8)가 형성되어 있고, 이 가스도입구(8)에는 불소수지로 형성된 가스도입관(9)이 장착되어 있다.
이 가스도입관(9)에는 석영관(10)의 일단이 접속되어 있고, 이 석영관(10)의 타단에는 밀봉부재(11)가 장착되어 있으며, 이 밀봉부재(11)의 내부에는 가스유로 (19)가 형성되어 있다. 밀봉부재(11)에는 가스수송관(18)의 일단이 접속되어 있고, 가스수송관(18)의 타단은 배관(20) 및 배관(21)으로 분기하고 있다.
배관(20) 및 배관(21)에는 제1유량조정밸브(22)를 갖춘 제1가스실린더(23) 및 제2유량조정밸브(24)를 갖춘 제2가스실린더(25)가 각각 접속되어 있다. 제1가스실린더(23) 및 제2가스실린더(25)는 가스공급수단(26)을 구성한다.
여기에서, 제1가스실린더(23)에 충전되는 가스는 적어도 불소원자를 함유한 가스로, 바람직하게는 적어도 CF4, C2F6, C3F8, NF3, SF6중 어느 1종 또는 복수종을 함유한 가스이다. 또, 제2가스실린더(25)에 충전되는 가스는 적어도 산소원자를 함유한 가스로, 바람직하게는 적어도 O2가스를 함유한 가스이다.
석영관(10)의 도중에는 마이크로파 도파관(12)을 갖춘 기생성수단, 즉 플라즈마 발생장치(13)가 석영관(10)을 둘러싸도록 설치되어 있고, 이 플라즈마 발생장치(13)에 의해 둘러싸인 석영관(10) 내부에 플라즈마 발생실(14)이 형성되어 있다. 마이크로파 도파관(12)에는 마이크로파 발생기(27)가 접속되어 있다.
더욱이, 진공용기(1)의 상판(7)에 설치된 가스도입구(8)를 매개로 처리실(2)내부에 도입된 기를 피처리물(S)의 표면 전체에 걸쳐 균일하게 공급하기 위해, 처리실(2) 상부에 가스저장실(15)을 형성하도록 하여 샤워 플레이트(shower plate; 16)를 설치하고 있다. 그리고, 샤워 플레이트(16)에는 다수의 가스분출구(17)가 형성되어 있다.
또, 도 2는 도 1에 나타낸 CDE장치의 탑재대(3)의 일부를 확대하여 나타낸 종단면도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 탑재대(3)의 탑재면(3a)에는 피처리물 (S)을 정전흡착력으로 고정하기 위한 정전척장치(28)가 설치되어 있다. 이 정전척장치(28)는 구리 등의 도전성 부재로 이루어진 시트형상의 전극(29)과, 이 전극 (29)을 양면으로부터 사이에 끼워넣어 덮고 있는 전극용 시트(30)를 갖추고 있다. 여기에서, 전극용 시트(30)는 유기계 물질인 내열성 고분자재료, 예컨대 폴리이미드로 형성되어 있다. 또, 하측의 전극용 시트(30)는 유기계 접착제(32)에 의해 탑재대(3)의 탑재면(3a)에 접착되어 있다.
더욱이, 정전척장치(28)의 표면은 보호시트(31)로 덮여 있고, 이 보호시트 (31)는 바람직하게는 불소수지로 형성되어 있다. 이와 같이, 유기계 물질로 이루어진 전극용 시트(30)는 보호시트(31)로 덮여 있기 때문에, 피처리물(S)의 에칭시에 사용되는 산소기에 의해 전극용 시트(30)의 표면이 에칭되어 손모(損耗)되는 것을 방지할 수 있다.
보호시트(31)는 유기계 물질인 유기계 접착제(32)에 의해 정전척장치(28) 상측의 전극용 시트(30) 표면 및 탑재대(3)의 탑재면(3a) 주연부(周緣部)에 접착되어 있는데, 이 유기계 접착제(32)는 그 단부(端部; 33)가 처리실(2; 도 1참조) 내부에 노출되어 있다. 이 때문에, 어떠한 조치도 강구하지 않는 경우에는, 산소기를 이용한 피처리물(S)의 처리중에 유기계 접착제(32)의 노출된 단부(33)가 에칭되어 버린다.
또, 유기계 접착제(32)의 단부(33) 이외에도, 예컨대 진공용기(1)의 내벽면에서 유기계 물질이 노출되어 있는 부분이 있다.
그래서, 본 실시형태에 따른 진공처리방법 및 장치에 있어서는, 먼저 피처리물(S)을 처리실(2)로 반입하기 전에 배기관(6) 및 배기구(5)를 매개로 진공용기(1) 내부를 진공펌프에 의해 배기하여 진공상태(감압상태)로 한다.
다음으로, 배관(20)과 가스수송관(18) 및 밀봉부재(11)의 가스유로(19)를 매개로 제1가스실린더(23)로부터 적어도 불소원자를 함유한 가스를 석영관(10)의 일단으로부터 도입한다. 이 때, 제2가스실린더(25)로부터도 적어도 산소원자를 함유한 가스를 공급한다. 그리고, 제1유량조정밸브(22) 및 제2유량조정밸브(24)를 조절하여, 적어도 불소원자를 함유한 가스 및 적어도 산소원자를 함유한 가스유량 및 유량비를 유기계 물질의 불화처리에 적합한 값으로 설정한다.
그리고, 플라즈마 발생장치(13)의 마이크로파 도파관(12)을 매개로 마이크로파 발생기(27)로부터 플라즈마 발생실(14)로 마이크로파를 인가한다. 그러면, 플라즈마 발생실(14) 내부에 글로우방전(glow discharge)이 생겨 플라즈마(P)가 발생하고, 불화처리용의 혼합가스내의 불소가 여기되어 불소기가 생성된다.
그리고, 불소기를 함유한 불화처리용 가스를 석영관(10) 및 가스도입관(9)을 매개로 가스도입구(8)로부터 가스저장실(15) 내부로 공급한다. 가스저장실(15) 내부에 공급된 불화처리용 가스는, 가스저장실(15)과 처리실(2)의 압력차에 의해 가스분출구(17)로부터 처리실(2) 내부로 기세좋게 균일하게 분사된다.
그러면, 처리실(2) 내부로 공급된 불소기는, 처리실(2) 내부에 노출되어 있는 유기계 물질, 예컨대 유기계 접착제(32)의 단부(33)의 표면에 도달하여 이 단부 (33)의 표면을 불화처리한다. 유기계 접착제(32)의 단부(33)와 반응한 블화처리용 가스는 배기구(5) 및 배기관(6)을 매개로 진공펌프에 의해 배기된다.
상술한 불화처리는 소망하는 두께의 불화막을 형성하기 위해 필요한 시간에 걸쳐 실시되고, 그런 후 제1가스실린더(23) 및 제2가스실린더(25)로부터의 가스공급을 일단 정지하고 피처리물(S)을 처리실(2)로 반입한다. 다음으로, 제2가스실린더(25)로부터 적어도 산소원자를 함유한 가스를 배관(21)과 가스수송관(18) 및 밀봉부재(11)의 가스유로(19)를 매개로 석영관(10)의 일단으로부터 도입한다. 이 때, 제1가스실린더(23)로부터도 적어도 불소원자를 함유한 가스를 공급한다. 그리고, 제1유량조정밸브(22) 및 제2유량조정밸브(24)를 조절하여 적어도 불소원자를 함유한 가스 및 적어도 산소원자를 함유한 가스유량 및 유량비를 피처리물(S)의 에칭처리에 적합한 값으로 설정한다.
그리고, 플라즈마 발생장치(13)의 마이크로파 도파관(12)을 매개로 마이크로파 발생기(27)로부터 플라즈마 발생실(14)로 마이크로파를 인가한다. 그러면, 플라즈마 발생실(14) 내부에 글로우방전이 생겨 플라즈마(P)가 발생하고, 적어도 산소원자를 함유한 가스 및 적어도 불소원자를 함유한 가스로 이루어진 프로세스 가스내의 산소가 여기되어 산소기가 생성된다.
산소기를 함유한 프로세스 가스를 석영관(10) 및 가스도입관(9)을 매개로 가스도입구(8)로부터 가스저장실(15) 내부로 공급한다. 가스저장실(15) 내부에 공급된 산소기를 함유한 프로세스 가스는, 가스저장실(15)과 처리실(2)의 압력차에 의해 가스분출구(17)로부터 처리실(2) 내부로 기세좋게 균일하게 분사된다. 그러면, 처리실(2) 내부에 공급된 산소기는 피처리물(S)의 표면에 도달하여, 피처리물(S) 표면의 박막과 반응하여 이 박막을 에칭한다. 피처리물(S) 표면의 박막과 반응한 프로세스 가스는 배기구(5) 및 배기관(6)을 매개로 진공펌프에 의해 배기된다.
한편, 처리실(2) 내부로 공급된 산소기는 처리실(2) 내부에 노출되어 있는 유기계 물질, 예컨대 유기계 접착제(32)의 단부(33)의 표면에도 도달한다. 그렇지만, 이 유기계 접착제(32)의 단부(33) 등의 표면은 이미 불화처리되어 있기 때문에, 산소기에 의한 유기계 접착제(32) 등의 에칭이 현저하게 억제되어 그 에칭량은 극히 작다.
그리고, 수매 또는 수십매의 피처리물(S)에 대해 연속적으로 순차 에칭처리를 실시한 후, 피처리물(S)의 에칭처리를 일단 중지하고, 탑재대(3)에 피처리물(S)이 없는 상태에서 상술한 불화처리공정을 재차 실시한다. 이렇게 하여 유기계 물질의 표면을 재차 불화한 후, 피처리물(S)의 에칭처리를 재개하여 수매 또는 수십매를 처리하고, 이후 상술한 유기계 물질의 불화처리공정과 피처리물(S)의 에칭공정을 교대로 반복하여 실시한다.
이제까지는 피처리물의 에칭처리를 예로 들어 설명했지만, 본 실시형태는 피처리물의 애싱처리에도 적용할 수 있다.
또, 불화처리용 가스는, 바람직하게는 CF4, C2F6, C3F8, NF3, SF6중 어느 1종 또는 복수종을 적어도 함유한 가스이다.
또, 프로세스 가스는, 바람직하게는 적어도 O2가스를 함유한 가스이다.
상술한 실시형태에 있어서는, 정전척장치(28)의 표면이 보호시트(31)로 덮여 있는 경우에 대해 설명했지만, 도 6에 나타낸 바와 같이 정전척(28)의 표면에 보호시트(31)를 설치하지 않은 경우에도 본 실시형태에 따른 진공처리방법 및 장치를 적용할 수 있다.
즉, 도 6에 나타낸 구성에 있어서는, 피처리물(S)을 탑재대(3)에 탑재하기 전에 폴리이미드제의 전극용 시트(30)의 표면 및 유기계 접착제(32)의 노출부분을 상술한 불화처리방법과 마찬가지의 방법으로 불화처리한다.
이와 같이 하면, 피처리물(S)을 산소기에 의해 에칭처리할 때, 전극용 시트(30) 및 유기계 접착제(32)의 산소기에 의한 에칭을 방지할 수 있다.
도 3은 도 1에 나타낸 CDE장치를 이용하여 실시한 불화처리에 의한 유기계 물질의 보호효과를 검증한 비교실험결과를 나타내고 있다. 시료로서는, 유기계 물질로서 탄소막이 표면에 형성된 웨이퍼를 사용했다. 또, 이 실험에서는 웨이퍼 표면상의 유기계 물질을 대상으로 하고 있지만, 진공용기(1) 내벽면이나 탑재대(3) 등에서의 노출된 유기계 물질, 예컨대 유기계 접착제나 폴리이미드에 대해서도 적합한 것이다.
도 3에 있어서, 상란(上欄)은 불화처리를 실시하지 않고, 갑자기 산소기에의해 60분간 에칭처리를 시료에 대해 실시한 경우의 결과이다. 에칭 가스로서 CF4가스와 O2가스를 1:3의 비율로 혼합한 혼합가스를 사용하고, 마이크로파전력=450W, 압력=40Pa, 탑재대 온도=5℃로 하여 에칭처리를 실시했다. 이와 같이, 시료에 대해 미리 불화처리를 실시하지 않은 경우의 탄소막의 에칭량은 3.9㎛였다.
이에 대해 도 3의 하란(下欄)은, 먼저 처음 1분간 불화처리를 시료에 대해 실시하고, 그 후에 상기와 동일한 조건으로 에칭처리를 행한 경우의 결과이다. 구체적으로는, 불화처리를 위한 불소기를 발생시키는 가스로서 CF4가스와 O2가스를 3:1의 비율로 혼합한 혼합가스를 사용하고, 마이크로파전력=700W, 압력=40Pa, 탑재대 온도=5℃로 하여 시료에 대해 불화처리를 실시했다. 그 후에, 도 3의 상란과 동일조건으로 시료에 대해 에칭처리를 행했다.
이와 같이, 미리 불화처리를 실시한 경우의 탄소막의 에칭량은 0.5㎛로, 불화처리를 실시하지 않은 경우에 비해 산소기에 의한 에칭이 대폭적으로 억제되고 있음을 알 수 있었다.
도 4는 도 1에 나타낸 CDE장치를 이용하여 CF4와 O2의 혼합가스에 의해 유기계 물질로 이루어진 막을 에칭한 경우의 에칭률과, 그 때의 기의 생성비율을 발광분석에 의해 해석한 결과를 나타낸 그래프로, 횡축은 혼합가스의 전 유량에 대한 O2의 유량비를 나타내고 있다.
도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, O2의 유량비가 증대됨과 더불어 산소기의생성비가 증대되고, 이와 동시에 유기계 물질로 이루어진 막의 에칭률이 증대되고 있다. 또, O2의 유량비를 25%(즉, CF4가스 : O2가스 = 3 : 1)정도로 하면, 유기계 물질로 이루어진 막의 에칭률은 무시할 수 있을 정도로 작아지고, 이러한 조건하에서 불화처리를 실시하면 불화처리시의 유기계 물질의 에칭은 문제로는 되지 않는다.
도 5는 도 1에 나타낸 CDE장치를 이용하여 CF4와 O2의 혼합가스에 의해 유기계 물질로 이루어진 막을 불화처리한 경우의 O2의 유량비에 대한 유기계 물질의 불화율을 나타낸 그래프이다. 도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, O2의 유량비의 증가와 더불어 불화율이 감소되고 있고, O2의 유량비가 40%를 넘으면 유기계 물질의 불화는 거의 행해지지 않는다.
이와 같이, 불화처리용 가스로서 CF4와 O2의 혼합가스를 사용한 경우, 불화처리용 가스내의 O2가스의 유량비는 바람직하게는 40% 이하이다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시형태에 따른 진공처리방법 및 장치에 의하면, 처리실(2) 내부에 노출되어 있는 유기계 물질의 표면을 불소기에 의해 불화처리하고, 그런 후에 산소기에 의해 피처리물(S)을 에칭처리하도록 했기 때문에, 산소기에 의한 유기계 물질의 에칭을 방지할 수 있다.
또, 정전척장치(28)를 보호하기 위해 정전척장치(28)를 덮도록 하여 불소수지제의 보호시트(31)를 설치했기 때문에, 이 보호시트(31)에 의해 산소기에 의한정전척장치(28)의 전극용 시트(30)의 에칭을 방지할 수 있다.
더욱이, 유기계 물질의 불화처리는 진공처리장치 자신에 의해 실시할 수 있기 때문에, 유기계 물질의 불화처리를 위한 다른 장치는 불필요하고, 또 불화처리의 대상으로 되는 부재를 진공처리장치로부터 떼어내는 것과 같은 작업은 불필요하다.
또한, 본 발명을 적용할 수 있는 진공처리방법 및 장치는 상술한 CDE방법 및 장치에 한정되는 것이 아니라, 진공하에서 피처리물을 처리하는 각종 진공처리방법 및 장치에 적용할 수 있다. 구체적으로는, 반응성 이온에칭(RIE)방법 및 장치와, 마이크로파 플라즈마 에칭방법 및 장치 등의 각종 드라이 에칭방법 및 장치 혹은 애싱방법 및 장치 등에 본 발명을 적용할 수 있다.
본 발명은 반도체용 웨이퍼기판이나 액정표시용 유리기판 등의 에칭처리나 애싱처리에 이용할 수 있다.

Claims (15)

  1. 진공처리장치의 진공용기내에 형성된 처리실 내부에서 산소기에 의해 피처리물을 처리하는 진공처리방법에 있어서,
    상기 피처리물을 상기 처리실로 반입하기 전에 상기 진공처리장치를 이용하여 적어도 불소원자를 함유한 가스와 O2가스의 혼합가스인 불화처리용 가스를 활성화하여 불소기를 생성하고, 상기 처리실 내부에 노출되어 있는 유기계 물질의 표면을 상기 불소기에 의해 불화처리하는 공정과,
    상기 불화처리하는 공정 후에, 상기 피처리물을 상기 처리실로 반입하는 공정 및,
    적어도 산소원자를 함유한 프로세스 가스를 활성화하여 산소기를 생성하고, 이 산소기에 의해 상기 피처리물을 처리하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 진공처리방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 진공처리장치는, 상기 피처리물을 탑재하기 위해 상기 처리실 내부에 설치된 탑재대와, 상기 피처리물을 상기 탑재대에 고정하기 위해 상기 탑재대의 표면에 설치된 정전척장치를 구비하고,
    상기 정전척장치는, 전극과, 이 전극을 덮고 있는 전극용 시트를 갖추며,
    상기 유기계 물질은 상기 전극용 시트를 구성하는 유기계 재료 및 상기 정전척장치를 상기 탑재대의 표면에 접착하기 위해 사용된 유기계 접착제인 것을 특징으로 하는 진공처리방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 진공처리장치는, 상기 피처리물을 탑재하기 위해 상기 처리실 내부에 설치된 탑재대와, 상기 피처리물을 상기 탑재대에 고정하기 위해 상기 탑재대의 표면에 설치된 정전척장치 및, 상기 정전척장치를 보호하기 위해 상기 정전척장치를 덮도록 설치된 불소수지제의 보호시트를 구비하고,
    상기 유기계 물질은 상기 보호시트를 접착하기 위해 사용된 유기계 접착제인 것을 특징으로 하는 진공처리방법.
  4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 적어도 상기 불소원자를 함유한 가스는, CF4, C2F6, C3F8, NF3, SF6중 어느 1종 또는 복수종을 적어도 함유한 가스인 것을 특징으로 하는 진공처리방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 불화처리용 가스내의 상기 O2가스의 유량비는 40% 이하인 것을 특징으로 하는 진공처리방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 프로세스 가스는 적어도 O2가스를 함유한 가스인 것을 특징으로 하는 진공처리방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 프로세스 가스 및 상기 불화처리용 가스는, 각각 상기 처리실로부터 분리된 플라즈마 발생실에서 활성화되고, 그런 후에 상기 불소기 또는 상기 산소기가 상기 처리실 내부로 도입되는 것을 특징으로 하는 진공처리방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 피처리물을 처리하는 공정은 복수의 상기 피처리물을 연속적으로 처리하는 공정이고, 상기 피처리물을 처리하는 공정후에 재차 상기 불화처리하는 공정을 반복하여 실시하는 것을 특징으로 하는 진공처리방법.
  9. 내부를 진공배기가능한 진공용기와, 이 진공용기 내부에 형성된 처리실, 적어도 불소원자를 함유한 불화처리용 가스를 활성화하여 불소기를 생성하는 기능 및 적어도 산소원자를 함유한 프로세스 가스를 활성화하여 산소기를 생성하는 기능을 갖춘 기생성수단, 상기 불화처리용 가스 또는 상기 프로세스 가스를 상기 기생성수단에 공급하기 위한 가스공급수단 및, 상기 피처리물을 탑재하기 위해 상기 처리실 내부에 설치된 탑재대를 구비하고,
    상기 처리실 내부에 노출되어 있는 유기계 물질의 표면은 적어도 불소원자를 함유한 가스와 O2가스의 혼합가스인 상기 불화처리용 가스를 상기 기생성수단을 이용하여 활성화하여 생성한 불소기에 의해 불화처리되어 있으며, 이렇게 하여 불화처리한 후에 상기 피처리물을 상기 처리실내의 상기 탑재대에 탑재하여 상기 산소기에 의해 상기 피처리물을 처리하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  10. 내부를 진공배기가능한 진공용기와, 이 진공용기 내부에 형성된 처리실, 적어도 산소원자를 함유한 프로세스 가스를 활성화하여 산소기를 생성하는 기생성수단, 상기 프로세스 가스를 상기 기생성수단에 공급하기 위한 가스공급수단, 상기 피처리물을 탑재하기 위해 상기 처리실 내부에 설치된 탑재대, 상기 피처리물을 상기 탑재대에 고정하기 위해 상기 탑재대 표면에 설치된 정전척장치 및, 상기 정전척장치를 보호하기 위해 상기 정전척장치를 덮도록 설치된 불소수지제 보호시트를 구비하고, 상기 처리실 내부에 노출되어 있는 유기계 물질의 표면은, 적어도 불소원자를 함유한 가스와 O2가스의 혼합가스인 불화처리용 가스를 상기 기생성수단을 이용하여 활성화하여 생성한 불소기에 의해 불화처리되어 있으며, 상기 유기계 물질은 상기 보호시트를 접착하기 위해 사용된 유기계 접착제인 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  11. 제10항 또는 제11항에 있어서, 적어도 상기 불소원자를 함유한 가스는 CF4, C2F6, C3F8, NF3, SF6중 어느 1종 또는 복수종을 적어도 함유한 가스인 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 불화처리용 가스내의 상기 O2가스의 유량비는 40% 이하인 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  13. 제10항에 있어서, 상기 프로세스 가스는 적어도 O2가스를 함유한 가스인 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  14. 제10항에 있어서, 상기 기생성수단은, 상기 처리실로부터 분리된 플라즈마 발생실을 갖추고 있고, 상기 플라즈마 발생실에서 생성된 상기 기가 상기 처리실 내부로 도입되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  15. 제10항에 있어서, 상기 처리실 내부에 노출되어 있는 유기계 물질을 상기 불소기에 의해 불화처리한 후에, 복수의 상기 피처리물을 연속적으로 처리하는 것을 반복하여 실시하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6991699B2 (en) 2002-02-05 2006-01-31 Lg.Philips Lcd Co., Ltd. LCD bonding machine and method for fabricating LCD by using the same
US20070252347A1 (en) * 2005-12-28 2007-11-01 Trig Cycling Ltd. Quick release mechanism with integrated/attached multi-tool
JP2008177479A (ja) * 2007-01-22 2008-07-31 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置の部品及びその製造方法
JP4912907B2 (ja) * 2007-02-06 2012-04-11 東京エレクトロン株式会社 プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置
DE102007060515A1 (de) 2007-12-13 2009-06-18 Christof-Herbert Diener Oberflächenbehandlungsverfahren
US8785331B2 (en) * 2012-05-25 2014-07-22 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Method for replacing chlorine atoms on a film layer

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4180432A (en) * 1977-12-19 1979-12-25 International Business Machines Corporation Process for etching SiO2 layers to silicon in a moderate vacuum gas plasma
JPS5582782A (en) * 1978-12-18 1980-06-21 Fujitsu Ltd Dry etching method
JPS5779620A (en) * 1980-11-05 1982-05-18 Mitsubishi Electric Corp Plasma etching process
JPS59150427A (ja) 1983-02-15 1984-08-28 Toshiba Corp 半導体装置およびその製造方法
JPS59173273A (ja) 1983-03-18 1984-10-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd 反応性イオンエツチング装置
US4673456A (en) * 1985-09-17 1987-06-16 Machine Technology, Inc. Microwave apparatus for generating plasma afterglows
US4996077A (en) * 1988-10-07 1991-02-26 Texas Instruments Incorporated Distributed ECR remote plasma processing and apparatus
US5198634A (en) * 1990-05-21 1993-03-30 Mattson Brad S Plasma contamination removal process
JPH05114592A (ja) * 1991-10-22 1993-05-07 Hitachi Chem Co Ltd 有機膜のエツチング方法および半導体装置の製造法
US5310453A (en) * 1992-02-13 1994-05-10 Tokyo Electron Yamanashi Limited Plasma process method using an electrostatic chuck
JPH05226653A (ja) 1992-02-14 1993-09-03 Toshiba Corp Ｔｆｔアレイのエッチング加工方法
JPH05275326A (ja) 1992-03-30 1993-10-22 Sumitomo Metal Ind Ltd レジストのアッシング方法
JPH05347282A (ja) 1992-06-15 1993-12-27 Fujitsu Ltd アッシング装置及びその処理方法
TW255839B (ko) * 1993-05-20 1995-09-01 Hitachi Seisakusyo Kk
JP3323298B2 (ja) * 1993-09-29 2002-09-09 芝浦メカトロニクス株式会社 静電チャック装置及び同装置を備えたプラズマ処理装置
FI95421C (fi) * 1993-12-23 1996-01-25 Heikki Ihantola Puolijohteen, kuten piikiekon, prosessoinnissa käytettävä laitteisto ja menetelmä
JPH0864581A (ja) 1994-08-25 1996-03-08 Sumitomo Metal Ind Ltd プラズマアッシング装置
JPH0982787A (ja) * 1995-09-19 1997-03-28 Toshiba Corp プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
JP2956571B2 (ja) * 1996-03-07 1999-10-04 日本電気株式会社 半導体装置

Also Published As

Publication number Publication date
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KR20010020335A (ko) 2001-03-15
JP3394263B2 (ja) 2003-04-07
DE69826120D1 (de) 2004-10-14
TW411491B (en) 2000-11-11
US6465363B1 (en) 2002-10-15
EP0980092B1 (en) 2004-09-08
CN1261460A (zh) 2000-07-26
CN1149646C (zh) 2004-05-12
EP0980092A1 (en) 2000-02-16
DE69826120T2 (de) 2005-09-22

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