KR100902619B1 - 기판 처리장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

기판 처리장치는 반도체 기판이 로딩되는 스핀 헤드, 반도체 기판을 가열하는 가열 플레이트, 및 가열 플레이트와 반도체 기판 간의 이격 거리를 조절하는 위치조절 유닛을 포함한다. 위치조절 유닛은 가열 플레이트와 반도체 기판 간의 이격 거리를 조절하여 반도체 기판의 온도를 조절한다. 이에 따라, 기판 처리장치는 반도체 기판의 처리 공정에 따라 반도체 기판의 적정 온도를 유지할 수 있으므로, 공정 효율을 향상시키고, 공정 시간을 감소시킬 수 있다.

Description

기판 처리장치 및 그 방법{SUBSTRATE TREATING APPARATUS AND METHOD OF THE SAME}
본 발명은 반도체 소자를 제조하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마를 이용하여 반도체 기판을 처리하는 기판 처리장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 플라즈마(Plasma)는 이온이나 전자, 라디칼(Radical) 등으로 이루어진 이온화된 가스 상태를 말하며, 매우 높은 온도나, 강한 전계 혹은 고주파 전자계(RF Electromagnetic Fields)에 의해 생성된다.
특히, 글로우 방전(Glow Discharge)에 의한 플라즈마 생성은 직류나 고주파 전자계에 의해 여기된 자유 전자에 의해 이루어지고, 여기된 자유 전자는 가스 분자와 충돌하여 이온, 라디칼, 전자 등과 같은 활성종(Active Species)을 생성한다. 이러한 활성종은 물리 혹은 화학적으로 물질의 표면에 작용하여 표면의 특성을 변화시킨다. 이와 같이, 활성종에 의해 물질의 표면을 처리하는 것을 플라즈마 처리라고 한다.
이러한 플라즈마 처리는 반도체 소자를 제조하는 공정, 예컨대, 박막 증착, 세정(cleaning), 애싱(ashing) 또는 에칭(etching) 공정에 이용된다. 일반적으로, 플라즈마를 이용하여 반도체 기판을 처리하는 장치는 두 개의 전극 사이에 강한 전계를 형성한 후, 두 개의 전극 사이에 소스가스를 공급함으로써 생성된다.
플라즈마 애싱 처리의 경우, 공정 온도에 따라 애싱 효율이 결정된다. 즉, 반도체 기판상의 감광층을 활성화시킨 상태에서 애싱 처리가 이루어질 경우, 애싱 효율이 극대화된다. 이와 같이, 애싱 효율을 극대화시키기 위해서는 반도체 기판을 적정 온도로 예열시켜야한다. 그러나, 플라즈마 애싱 처리 장치에는 반도체 기판을 가열할 수 있는 구성이 없으므로, 애싱 효율을 향상시키는데 한계가 있다.
본 발명의 목적은 반도체 기판의 온도를 조절할 수 있는 기판 처리장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 상기한 기판 처리장치를 이용하여 반도체 기판을 처리하는 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 기판 처리장치는, 지지부재, 회전축, 가열 플레이트 및 위치 조절부로 이루어진다.
지지부재는 반도체 기판이 안착되는 스핀 헤드 및 반도체 기판을 지지하여 스핀 헤드로부터 이격시키는 다수의 지지핀을 갖는다. 회전축은 스핀 헤드와 연결되고, 일방향으로 회전하여 스핀 헤드를 회전시킨다. 가열 플레이트는 스핀 헤드와 반도체 기판과의 사이에 개재되고, 전원을 제공받아 반도체 기판을 가열한다. 위치 조절부는 가열 플레이트의 하부에 구비되고, 가열 플레이트와 반도체 기판 간의 이격 거리를 조절한다.
구체적으로, 위치 조절부는, 적어도 하나의 플레이트 지지부 및 실린더를 포함한다. 플레이트 지지부는 가열 플레이트를 지지하고, 스핀 헤드에 결합되어 지지부재와 함께 회전하며, 스핀 헤드와는 별개로 수직 이동한다. 실린더는 플레이트 지지부와 결합하고, 플레이트 지지부를 수직 방향으로 이동시켜 가열 플레이트와 반도체 기판 간의 이격 거리를 조절한다.
한편, 플레이트 지지부는, 가열 플레이트를 지지하는 헤드부, 헤드부와 마주하고 실린더에 결합된 연결부, 및 헤드부로부터 수직 방향으로 연장되어 스핀 헤드를 관통하고, 연결부에 결합된 바디부를 포함한다.
또한, 위치 조정부는 회전축을 둘러싸고, 연결부와 실린더를 결합시키는 에어 베어링을 더 포함할 수 있다.
한편, 기판 처리장치는 스핀 헤드의 하부에 구비되고 가열 플레이트에 상기 전원을 제공하는 슬립 링을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 슬립 링은 전원 배선부, 다수의 브러쉬 및 회전부를 포함한다. 전원 배선부는 가열 플레이트와 전기적으로 연결되어 전원을 가열 플레이트에 제공한다. 다수의 브러쉬는 외부로부터 전원을 인가받는다. 회전부는 스핀 헤드의 하부에 구비되어 스핀 헤드와 함께 회전하고, 링 형상을 가지며, 전원 배선부 및 브러쉬들과 전기적으로 연결되고, 브러쉬들로부터 전원을 인가받아 전원 배선부에 제공한다.
한편, 가열 플레이트의 배면은 단열 처리되어 스핀 헤드로의 열 전도를 방지한다.
또한, 기판 처리장치는 플라즈마 생성유닛을 더 포함할 수 있다. 플라즈마 생성유닛은 반도체 기판을 사이에 두고 스핀 헤드와 마주하고, 플라즈마를 생성하여 반도체 기판에 제공한다.
또한, 상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 기판 처리방법은 다음과 같다. 먼저, 반도체 기판을 가열 플레이트와 마주하여 가열 플레이트의 상부에 배치한다. 이어, 반도체 기판을 회전시킴과 동시에 가열 플레이트를 구동시켜 반도체 기판을 가열한다. 가열 플레이트와 반도체 기판 간의 이격 거리를 조절하여 반도체 기판의 온도를 조절한다.
여기서, 반도체 기판의 온도를 조절하는 방법은, 가열 플레이트를 수직 방향으로 이동시켜 반도체 기판과 반도체 기판 간의 거리를 조절하여 반도체 기판의 온도를 조절한다.
또한, 기판 처리방법은, 플라즈마를 생성하여 상기 반도체 기판을 애싱 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서, 반도체 기판의 애싱 처리 단계는 반도체 기판의 온도 조절 단계와 동시에 이루어진다.
본 발명에 따른 기판 처리장치에 따르면, 플라즈마 애싱 처리시 가열 플레이트를 이용하여 반도체 기판을 예열시키고, 가열 플레이트와 반도체 기판 간의 이격 거리를 조절하여 반도체 기판의 온도를 조절한다. 이에 따라, 기판 처리장치는 플라즈마 애싱 효율을 향상시키고, 공정 시간을 단축할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 기판 지지유닛을 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 기판 지지유닛을 나타낸 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 기판 처리장치(600)는 기판 지지유닛(100), 가열 플레이트(200), 위치조절 유닛(300), 슬릿 링(400) 및 플라즈마 생성유닛(500)을 포함한다.
구체적으로, 상기 기판 지지유닛(100)은 스핀 헤드(110), 회전축(120) 및 고정축(130)을 포함한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 스핀 헤드(110)는 원판 형상을 갖고, 웨이퍼(10)가 안착된다. 상기 스핀 헤드(110)는 상기 웨이퍼(10)를 지지하는 다수의 지지핀(111) 및 상기 웨이퍼(10)를 가이드하는 다수의 척킹 핀(112)을 구비한다. 상기 다수의 지지핀(111)과 상기 다수의 척킹 핀(112)은 상기 스핀 헤드(110)의 단부에 구비된다. 상기 웨이퍼(10)가 상기 스핀 헤드(110)에 로딩되면, 상기 다수의 지지핀(111)은 상기 웨이퍼(10)의 단부를 지지하여 상기 웨이퍼(10)를 상기 스핀 헤드(110)로부터 이격시키고, 상기 다수의 척킹 핀(112)은 상기 웨이퍼(10)의 측부를 지지하여 상기 웨이퍼(10)의 위치를 가이드한다.
상기 스핀 헤드(110)의 하부에는 상기 회전축(120)이 구비된다. 상기 회전축(120)은 구동모터(미도시)에 연결되고, 상기 구동모터의 구동에 따라 일 방향으로 회전하여 상기 스핀 헤드(110)를 회전시킨다.
다시, 도 1을 참조하면, 상기 회전축(120)의 하부에는 상기 고정축(130)이 구비된다. 상기 고정축(130)은 일부분이 상기 회전축(120)에 삽입되고, 상기 회전축(120)을 지지한다. 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 고정축(130)은 베어링을 이용하여 상기 회전축(120)과 결합한다. 이에 따라, 상기 구동모터가 구동되면, 상 기 고정축(130)이 고정된 상태에서 상기 회전축(120)만 회전된다.
또한, 상기 기판 지지유닛(100)은 상기 웨이퍼(10)에 약액을 제공하는 백 노즐(140)을 더 구비하고, 상기 백 노즐(140)은 노즐부(141) 및 약액 공급관(142)을 포함한다. 상기 노즐부(141)는 상기 스핀 헤드(110)의 상면에서 중앙부에 구비되고, 세정 또는 식각 공정시 상기 세정액을 상기 웨이퍼(10)의 배면에 분사한다. 상기 약액 공급관(142)은 상기 노즐부(141)로부터 연장되어 상기 회전축(120) 및 상기 고정축(130) 내부에 구비되고, 상기 약액을 공급받아 상기 노즐부(141)에 제공한다.
한편, 상기 스핀 헤드(110)의 상면에는 상기 가열 플레이트(200)가 구비된다. 상기 가열 플레이트(200)는 전원을 제공받아 열을 발생하는 핫 플레이트(210)를 포함하고, 상기 핫 플레이트(210)는 상기 스핀 헤드(110)와 상기 웨이퍼(10) 사이에 구비되어 상기 웨이퍼(10)를 가열한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일례로, 상기 핫 플레이트(210)는 원판 형상을 갖고, 상기 다수의 지지핀(111) 보다 내측에 위치한다. 상기 핫 플레이트(210)는 상기 웨이퍼(10)의 단부를 제외한 영역을 커버하고, 상면의 중앙부에는 상기 노즐부(141)가 구비된다.
또한, 상기 가열 플레이트(200)는 상기 핫 플레이트(210)의 배면에 구비되는 단열판(220)을 더 포함한다. 상기 단열판(220)은 상기 핫 플레이트(210) 배면으로 방출되는 열을 차단하여 상기 핫 플레이트(210)로부터 발생된 열이 상기 스핀 헤드(110)에 전도되는 것을 방지한다.
이와 같이, 상기 기판 처리장치(600)는 상기 가열 플레이트(200)를 구비함으로써, 상기 웨이퍼(10)를 예열시킬 수 있으므로, 플라즈마 애싱 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 가열 플레이트(200)의 하부에는 상기 웨이퍼(10)의 가열 정도를 조절하는 위치조절 유닛(300)이 구비된다. 상기 위치조절 유닛(300)은 상기 가열 플레이트(200)를 지지하는 제1 및 제2 플레이트 지지부(310, 320), 상기 제1 및 제2 플레이트 지지부(310, 320)를 수직 이동시키는 제1 및 제2 실린더(330, 340), 및 에어 베어링(350)을 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 위치조절 유닛(300)은 두 개의 플레이트 지지부(310, 320)와 두 개의 실린더(330, 340)를 구비하나, 상기 플레이트 지지부와 상기 실린더의 각 개수는 상기 웨이퍼(10)의 크기에 따라 증가하거나 감소할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 및 제2 플레이트 지지부(310, 320)는 상기 가열 플레이트(200)를 지지하고, 상기 제1 및 제2 실린더(330, 340)의 구동에 따라 상기 가열 플레이트(200)를 수직 이동시킨다. 이 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 플레이트 지지부(310, 320)는 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 이하, 상기 제1 및 제2 플레이트 지지부(310, 320)의 구성에 대한 구체적인 설명에 있어서, 상기 제1 플레이트 지지부(310)를 일례로 하여 설명하고, 상기 제2 플레이트 지지부(320)에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 제1 및 제2 플레이트 지지부(310, 320)는 상 기 노즐부(141)를 사이에 두고 서로 마주하게 배치된다. 본 발명의 일례로, 상기 제1 및 제2 플레이트 지지부(310, 320)의 종단면은 각각 'I'자 형상을 갖는다.
구체적으로, 상기 제1 플레이트 지지부(310)는 헤드부(311), 연결부(312) 및 바디부(313)를 포함한다. 상기 헤드부(311)는 상기 가열 플레이트(200)의 배면을 지지한다.
상기 연결부(312)는 상기 헤드부(311)와 마주하고, 상기 스핀 헤드(110)의 하부에 위치한다. 상기 연결부(312)는 상기 스핀 헤드(110)로부터 이격되어 위치하고, 상기 연결부(312)와 상기 스핀 헤드(110) 간의 이격 거리는 상기 웨이퍼(10)와 상기 가열 플레이트(200) 간의 최대 이격 거리보다 크거나 같다. 상기 연결부(312)는 상기 제1 실린더(330)의 수직 이동부(331)와 결합한다. 마찬가지로, 상기 제2 플레이트 지지부(320)의 연결부 또한 상기 제2 실린더(340)의 수직 이동부(341)와 결합한다.
상기 바디부(313)는 상기 헤드부(311)로부터 수직 방향으로 연장되어 상기 스핀 헤드(110)를 관통하고, 상기 연결부(312)에 결합되며, 상기 스핀 헤드(110)의 두께보다 긴 길이를 갖는다.
상기 스핀 헤드(110)는 상기 제1 및 제2 플레이트 지지부(310, 320)와 결합하기 위한 제1 및 제2 삽입홈(113, 114)을 갖는다. 상기 제1 삽입홈(113)에는 상기 제1 플레이트 지지부(310)의 헤드부(311)와 바디부(313)가 삽입되고, 상기 제2 삽입홈(113)에는 상기 제2 플레이트 지지부(320)의 헤드부와 바디부가 삽입된다. 여기서, 상기 제1 및 제2 플레이트 지지부(310, 320)의 각 헤드부가 상기 제1 및 제2 삽입홈(113, 114)에 삽입되면, 상기 가열 플레이트(200)의 배면은 상기 스핀 헤드(110)의 상면과 접한다.
이와 같이, 상기 제1 및 제2 플레이트 지지부(310, 320)는 상기 스핀 헤드(110)와 결합되어 상기 스핀 헤드(110)와 함께 회전한다. 그러나, 상기 제1 및 제2 실린더(330, 340)의 구동에 의해 상기 제1 및 제2 플레이트 지지부(310, 320)의 수직 이동 시, 상기 제1 및 제2 플레이트 지지부(310, 320)만 수직 이동하여 상기 가열 플레이트(200)와 상기 웨이퍼(10)의 이격 거리를 조절한다.
상기 제1 및 제2 플레이트 지지부(310, 320)의 하부에는 상기 제1 및 제2 실린더(330, 340)가 구비된다. 상기 제1 및 제2 실린더(330, 340)는 외부로부터 입력되는 공기(air)의 압력에 따라 수직 이동부들(331, 341)이 수직 이동한다.
상기 에어 베어링(350)은 상기 제1 및 제2 플레이트 지지부(310, 320)와 상기 제1 및 제2 실린더(330, 340)를 결합시킨다. 즉, 상기 에어 베어링(350)은 상기 제1 및 제2 플레이트 지지부(310, 320)의 연결부들과 상기 제1 및 제2 실린더(330, 340)의 수직 이동부들(331, 341)을 결합한다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 플레이트 지지부(310, 320)는 상기 스핀헤드(110)와 함께 회전함과 동시에 상기 제1 및 제2 실린더(330, 340)에 의해 수직 이동하고, 이로써, 상기 가열 플레이트(200)와 상기 웨이퍼(10) 간의 이격 거리가 조절된다.
여기서, 상기 가열 플레이트(200)는 상기 웨이퍼(10)와 상기 스핀 헤드(110)의 사이에서 상기 웨이퍼(10)와의 이격 거리가 조절되고, 상기 웨이퍼(10)는 상기 가열 플레이트(200)와의 이격 거리에 따라 온도가 조절된다. 즉, 상기 웨이퍼(10) 는 상기 가열 플레이트(200)와의 이격 거리가 가까울수록 온도가 상승하고, 상기 가열 플레이트(200)와 의 이격 거리가 멀수록 온도가 감소한다.
이와 같이, 상기 위치조절 유닛(300)은 상기 가열 플레이트(200)와 상기 웨이퍼(10) 간의 이격 거리를 조절하여 상기 웨이퍼(10)의 온도를 조절한다. 이에 따라, 상기 기판 처리 장치(600)는 상기 웨이퍼(10)의 처리 공정에 대응하여 상기 웨이퍼(10)의 적정 온도를 유지할 수 있으므로, 상기 웨이퍼(10)의 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 가열 플레이트(200)는 상기 슬릿 링(400)과 전기적으로 연결되어 상기 슬릿 링(400)으로부터 전원을 인가받는다.
도 4는 도 1에 도시된 슬릿 링을 나타낸 사시도이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 상기 슬릿 링(400)은 상기 스핀 헤드(110)의 하부에 구비되고, 외부로부터 전원을 인가받아 상기 핫 플레이트(210)에 제공한다.
구체적으로, 상기 슬릿 링(400)은 전원 배선부(410), 하우징(420), 회전유닛(430), 및 고정유닛(440)을 포함한다.
상기 전원 배선부(410)는 상기 핫 플레이트(210)와 전기적으로 연결되고, 상기 회전유닛(430)으로부터 상기 전원을 인가받아 상기 핫 플레이트(210)에 제공한다.
상기 하우징(420)은 링 형상의 원기둥 형상을 갖고, 상기 고정축(130)을 둘러 싸며, 상기 회전유닛(430)과 상기 고정유닛(440)을 수납하기 위한 공간을 제공한다. 여기서, 상기 하우징(420)의 외측에는 상기 제1 및 제2 실린더(330, 340)가 구비된다.
상기 회전유닛(430)은 상기 고정축(130)을 둘러싼 회전링(431) 및 다수의 도전링(432)을 구비하고, 상기 가열 플레이트(200)가 회전 운동에 의해 상기 가열 플레이트(200)와 함께 회전한다. 상기 다수의 도전링(432)은 서로 이격되어 상기 회전링(431)의 외주면에 구비되고, 일단부가 상기 회전링(431)의 내주면에 구비되어 상기 전원 배선부(410)와 전기적으로 연결된다.
상기 회전유닛(430)의 일측에는 상기 고정유닛(440)이 구비된다. 본 발명의 일례로, 상기 슬릿 링(400)은 두 개의 고정유닛(440)을 구비한다. 상기 고정유닛(440)은 고정판(441) 및 상기 고정판(441)에 결합된 다수의 브러쉬(442)를 포함한다. 상기 다수의 브러쉬(442)는 상기 다수의 도전링(432)과 전기적으로 연결되고, 외부로부터 상기 전원을 인가받아 상기 다수의 도전링(432)으로 제공한다.
즉, 상기 스핀헤드(110)와 함께 상기 가열 플레이트(200)가 회전하면, 상기 회전유닛(430)은 상기 전원 배선부(410)에 의해 상기 핫 플레이트(210)에 연결되어 상기 가열 플레이트(200)와 함께 회전한다. 상기 다수의 도전링(432)은 상기 다수의 브러쉬(442)와 접촉된 상태에서 회전하므로, 회전하면서 상기 다수의 브러쉬(442)로부터 상기 전원을 인가받을 수 있다. 이렇게 인가된 전원은 상기 전원 배선부(410)를 통해 상기 핫 플레이트(210)에 제공되어 상기 핫 플레이트(210)를 가열시킨다.
이와 같이, 상기 가열 플레이트(200)는 상기 슬릿 링(400)으로부터 전원을 인가받으므로, 회전 운동을 하면서도 전원을 안정적으로 인가받을 수 있다.
한편, 상기 스핀 헤드(110)의 상부에는 상기 플라즈마 생성유닛(500)이 구비된다.
상기 플라즈마 생성유닛(500)은 다수의 전극(510), 플레이트(520) 및 가스 확산부(530), 커버(540) 및 플라즈마 암(550)을 포함한다.
구체적으로, 상기 다수의 전극(510)은 상기 웨이퍼(10)와 마주하게 배치되고, 다수의 제1 및 제2 전극으로 이루어진다. 각 제1 전극(511)과 각 제2 전극(512)은 일 방향으로 연장되어 로드 형상을 갖고, 서로 교대로 나란하게 배치된다. 상기 제1 및 제2 전극(511, 512)은 전원을 인가받아 자기장을 형성하고, 소스 가스(SG)에 반응하여 플라즈마를 생성한다.
상기 다수의 전극(510)은 상기 플레이트(520)의 하면에 고정된다. 상기 플레이트(520)는 상기 웨이퍼(10)와 마주하고, 단부에 상기 소스 가스(SG)를 확산시키기 위한 다수의 확산홀(521)이 형성된다.
상기 플레이트(520)의 상면에는 상기 가스 확산부(530)가 구비된다. 상기 가스 확산부(530)는 상기 소스 가스(SG)가 유입되는 바디부(531), 및 상기 바디부(531)로부터 상기 소스 가스(SG)를 제공받아 상기 다수의 확산홀(521)에 제공하는 다수의 가스라인(미도시)을 포함한다.
상기 다수의 전극(510)과 상기 플레이트(520) 및 상기 가스 확산부(530)는 상기 커버(540) 내부에 구비되고, 상기 커버(540)는 하면이 개구된다. 상기 커버(540)의 상부에는 상기 플라즈마 암(550)이 구비된다. 상기 플라즈마 암(550)은 상기 가스 확산부(530)와 연결되어 상기 소스 가스(SG)를 상기 가스 확산부(530)에 제공한다.
이하, 도면을 참조하여 상기 기판 처리장치(600)가 플라즈마를 이용하여 상기 웨이퍼(10)를 애싱하는 방법을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 5는 도 1에 도시된 기판 처리장치를 이용한 플라즈마 애싱처리 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 6 및 도 7은 도 1에 도시된 기판 처리장치에서 플라즈마 애싱 시 웨이퍼 온도를 조절하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 먼저, 상기 웨이퍼(10)를 상기 스핀 헤드(110) 상면에 로딩한다(단계 S110). 이때, 상기 웨이퍼(10)는 상기 다수의 지지핀(111)에 지지되어 상기 스핀 헤드(110)로부터 이격되고, 상기 다수의 척킹핀(112)에 의해 위치가 고정된다.
이어, 상기 가열 플레이트(200)를 구동시켜 상기 웨이퍼(10)를 가열한다(단계 S120). 즉, 상기 핫 플레이트(210)는 상기 슬릿 링(400)을 통해 전원을 제공받아 열을 발생하고, 상기 핫 플레이트(210)로부터의 열에 의해 상기 웨이퍼(10)가 가열된다.
이어, 상기 스핀 헤드(110)를 회전시키면서 상기 다수의 전극(510)에 전원 및 상기 소스 가스(SG)를 제공하여 상기 웨이퍼(10)를 애싱 처리하고, 이와 동시에, 상기 가열 플레이트(200)를 수직 이동시켜 상기 웨이퍼(10)의 온도를 조절한다(단계 S130).
예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 실린더(330, 340)의 수 직 이동부들(331, 341)이 상측으로 이동하면, 상기 제1 및 제2 플레이트 지지부(310, 320)는 회전하면서 상측으로 이동한다. 이에 따라, 상기 가열 플레이트(200)가 상기 웨이퍼(10) 측으로 이동하여 상기 웨이퍼(10)와의 이격 거리가 감소되고, 상기 웨이퍼(10)의 온도가 상승한다.
도 7은 도 6에 도시된 가열 플레이트(200)가 상기 스핀 헤드(110) 측으로 이동한 경우를 나타낸 도면이다. 즉, 상기 제1 및 제2 실린더(330, 340)의 수직 이동부들(331, 341)이 하측으로 이동하면, 상기 제1 및 제2 플레이트 지지부(310, 320)는 회전하면서 하측으로 이동한다. 이에 따라, 상기 가열 플레이트(200)가 상기 웨이퍼(10) 하측으로 이동하여 상기 웨이퍼(10)와의 이격 거리가 도 6에서 보다 감소되고, 상기 웨이퍼(10)의 온도가 감소한다.
이와 같이, 상기 기판 처리장치(600)는 상기 가열 플레이트(200)를 이용하여 상기 웨이퍼(10)를 예열하고, 상기 위치조절 유닛(300)을 이용하여 상기 웨이퍼(10)의 온도를 조절한다. 이에 따라, 상기 기판 처리장치(600)는 상기 웨이퍼(10)의 애싱 효율을 향상시키고, 공정 시간을 단축할 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 기판 지지유닛을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 기판 지지유닛을 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 슬릿 링을 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 기판 처리장치를 이용한 플라즈마 애싱처리 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6 및 도 7은 도 1에 도시된 기판 처리장치에서 플라즈마 애싱 시 웨이퍼의 온도를 조절하는 과정을 나타낸 도면이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*
100 : 기판 지지유닛 200 : 가열 플레이트
300 : 위치 조절유닛 400 : 슬릿 링
500 : 플라즈마 생성유닛 600 : 기판 처리장치

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 반도체 기판이 안착되는 스핀 헤드 및 상기 반도체 기판을 지지하여 상기 스핀 헤드로부터 이격시키는 다수의 지지핀을 갖는 지지부재;
    상기 스핀 헤드와 연결되고, 일방향으로 회전하여 상기 스핀 헤드를 회전시키는 회전축;
    상기 스핀 헤드와 상기 반도체 기판과의 사이에 개재되고, 전원을 제공받아 상기 반도체 기판을 가열하는 가열 플레이트; 및
    상기 가열 플레이트의 하부에 구비되고, 상기 가열 플레이트와 상기 반도체 기판 간의 이격 거리를 조절하는 위치 조절부를 포함하고,
    상기 위치 조절부는,
    상기 가열 플레이트를 지지하고, 상기 스핀 헤드에 결합되어 상기 지지부재와 함께 회전하며, 상기 스핀 헤드와는 별개로 수직 이동하는 적어도 하나의 플레이트 지지부; 및
    상기 플레이트 지지부와 결합하고, 상기 플레이트 지지부를 수직 방향으로 이동시켜 상기 가열 플레이트와 상기 반도체 기판 간의 이격 거리를 조절하는 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 플레이트 지지부는,
    상기 가열 플레이트를 지지하는 헤드부;
    상기 헤드부와 마주하고, 상기 실린더에 결합된 연결부; 및
    상기 헤드부로부터 수직 방향으로 연장되어 상기 스핀 헤드를 관통하고, 상기 연결부에 결합된 바디부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 위치 조정부는,
    상기 회전축을 둘러싸고, 상기 연결부와 상기 실린더를 결합시키는 에어 베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 스핀 헤드의 하부에 구비되고, 상기 가열 플레이트에 상기 전원을 제공하는 슬립 링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 슬립 링은,
    상기 가열 플레이트와 전기적으로 연결되어 상기 가열 플레이트에 상기 전원을 인가하는 전원 배선부;
    외부로부터 상기 전원을 인가받는 다수의 브러쉬; 및
    상기 스핀 헤드의 하부에 구비되어 상기 스핀 헤드와 함께 회전하고, 링 형상을 가지며, 상기 전원 배선부 및 상기 브러쉬들과 전기적으로 연결되고, 상기 브 러쉬들로부터 상기 전원을 인가받아 상기 전원 배선부에 제공하는 회전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  7. 반도체 기판이 안착되는 스핀 헤드 및 상기 반도체 기판을 지지하여 상기 스핀 헤드로부터 이격시키는 다수의 지지핀을 갖는 지지부재;
    상기 스핀 헤드와 연결되고, 일방향으로 회전하여 상기 스핀 헤드를 회전시키는 회전축;
    상기 스핀 헤드와 상기 반도체 기판과의 사이에 개재되고, 전원을 제공받아 상기 반도체 기판을 가열하는 가열 플레이트; 및
    상기 가열 플레이트의 하부에 구비되고, 상기 가열 플레이트와 상기 반도체 기판 간의 이격 거리를 조절하는 위치 조절부를 포함하고,
    상기 가열 플레이트의 배면은 단열 처리되어 상기 스핀 헤드로의 열 전도를 방지하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  8. 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반도체 기판을 사이에 두고 상기 스핀 헤드와 마주하며, 플라즈마를 생성하여 상기 반도체 기판에 제공하는 플라즈마 생성유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  9. 스핀 헤드 상에 설치된 가열 플레이트의 상부에 반도체 기판을 상기 가열 플레이트와 마주하게 배치하는 단계;
    상기 스핀 헤드를 회전시켜 상기 반도체 기판을 회전시키고, 이와 동시에 상기 가열 플레이트를 구동시켜 상기 반도체 기판을 가열하는 단계; 및
    상기 가열 플레이트와 상기 반도체 기판 간의 이격 거리를 조절하여 상기 반도체 기판의 온도를 조절하는 단계를 포함하고,
    상기 가열 플레이트는 상기 반도체 기판과 함께 회전되며 상기 스핀 헤드와 별개로 수직 이동하는 것을 특징으로 하는 기판 처리방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 반도체 기판의 온도 조절 단계는,
    상기 가열 플레이트를 수직 방향으로 이동시켜 상기 반도체 기판과 상기 가열 플레이트 간의 이격 거리를 조절하는 것을 특징으로 하는 기판 처리방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 반도체 기판의 온도 조절 단계와 동시에,
    플라즈마를 생성하여 상기 반도체 기판을 애싱 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리방법.
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