KR100924654B1 - Substrate processing apparatus and method of cleaning for the same - Google Patents
Substrate processing apparatus and method of cleaning for the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR100924654B1 KR100924654B1 KR1020080014000A KR20080014000A KR100924654B1 KR 100924654 B1 KR100924654 B1 KR 100924654B1 KR 1020080014000 A KR1020080014000 A KR 1020080014000A KR 20080014000 A KR20080014000 A KR 20080014000A KR 100924654 B1 KR100924654 B1 KR 100924654B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- chamber
- plasma
- steam
- gas
- substrate
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
- C23C16/4405—Cleaning of reactor or parts inside the reactor by using reactive gases
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
기판 처리 장치는 기판의 처리가 이루어지는 챔버 및 챔버에 수증기를 제공하는 수증기 공급부를 구비한다. 수증기 공급부로부터 챔버에 제공된 수증기는 챔버 내부를 세정한다. 이에 따라, 기판 처리 장치는 챔버의 세정 과정에서 챔버가 훼손되는 것을 방지하고, 챔버의 교체 주기를 연장시키며, 세정 효율을 향상시키고, 기판의 불량을 방지할 수 있다.The substrate processing apparatus includes a chamber where a substrate is processed and a steam supply unit for providing steam to the chamber. Water vapor provided to the chamber from the water vapor supply cleans the interior of the chamber. Accordingly, the substrate processing apparatus can prevent the chamber from being damaged during the cleaning of the chamber, extend the replacement cycle of the chamber, improve the cleaning efficiency, and prevent the defect of the substrate.
Description
본 발명은 반도체 소자를 처리하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마를 이용하여 반도체 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for processing a semiconductor element, and more particularly, to a substrate processing apparatus for processing a semiconductor substrate using plasma.
일반적으로, 플라스마(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.In general, plasma refers to an ionized gas state composed of ions, electrons, radicals, and the like, and is generated by a very high temperature, a strong electric field, or high frequency electromagnetic fields (RF Electromagnetic Fields).
특히, 글로우 방전(Glow Discharge)에 의한 플라스마 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.Particularly, plasma generation by glow discharge is performed by free electrons excited by direct current or high frequency electromagnetic field, and the excited free electrons collide with gas molecules to generate active species such as ions, radicals and electrons. ). These active species physically or chemically act on the surface of the material to change the surface properties. As such, treating the surface of a substance with active species is referred to as plasma treatment.
이러한 플라스마 처리는 반도체 소자를 처리하는 공정에 다양하게 이용되며, 원격 플라스마를 이용하여 기판상에 생성된 산화막을 제거하는 공정은 플라스마를 이용하여 반도체 소자를 처리하는 공정 중 하나이다.Such plasma processing is variously used in a process of processing a semiconductor device, and a process of removing an oxide film formed on a substrate using a remote plasma is one of processes of processing a semiconductor device using plasma.
원격 플라스마를 이용한 산화막 제거 공정은, 먼저, 챔버 내부에 기판을 로딩한 후, 질소 및 수소 가스 또는 암모니아 가스를 이용하여 원격 플라스마 장치에서 플라스마를 발생시킨다. 생성된 플라스마는 챔버에 연결된 유입관을 통해 챔버에 제공된다. 이때, 유입관에는 플라스마의 라디칼의 밀도를 낮추기 위해 유입관 중간에 불소계 가스를 공급한다.In the oxide film removing process using a remote plasma, first, a substrate is loaded into a chamber, and then plasma is generated in a remote plasma apparatus using nitrogen and hydrogen gas or ammonia gas. The resulting plasma is provided to the chamber through an inlet tube connected to the chamber. At this time, the inlet pipe is supplied with a fluorine-based gas in the middle of the inlet pipe to lower the density of the radicals of the plasma.
플라스마는 배플에 의해 여과되어 주로 라디칼만이 기판에 제공된다. 이러한 라디칼은 기판에 형성된 산화막과 반응하여 질소와 수소 및 불소 성분으로 구성된 산화성 폴리머막을 형성한다. 이후, 열처리 공정을 통해 폴리머막이 제거되고, 기판상의 산화막이 제거된다.The plasma is filtered by a baffle so that mainly radicals are provided to the substrate. These radicals react with the oxide film formed on the substrate to form an oxidative polymer film composed of nitrogen, hydrogen, and fluorine components. Thereafter, the polymer film is removed through the heat treatment process, and the oxide film on the substrate is removed.
그러나, 이 과정에서 산화성 폴리머 성분의 파티클이 챔버 내벽이나 배플에 부착되고, 추후 공정 진행 시 챔버 내부에 잔존하는 파티클이 라디칼을 흡수하여 기판의 처리 불량을 유발한다.However, in this process, particles of the oxidative polymer component are attached to the chamber inner wall or baffle, and particles remaining inside the chamber absorb radicals in the process and cause processing failure of the substrate.
이를 방지하기 위해, 주기적으로 챔버 내벽과 배플을 세정하는 공정이 요구된다. 챔버 내벽과 배플을 세정하는 공정은, 원격 플라스마 장치에서 불소계 가스를 이용하여 플라스마를 형성한 후, 이를 챔버 내부에 제공하여 산화성 폴리머 성분의 파티클을 제거한다. 그러나, 불소계 가스를 이용한 플라스마는 라디칼의 활성도가 매우 높아 챔버와 배플의 손상을 유발한다. 이로 인해, 챔버와 배플의 교체 주기가 단축되고, 챔버와 배플의 손상으로 인한 이물이 기판에 부착되어 기판의 불량을 유발한다.To prevent this, a process of periodically cleaning the chamber inner wall and the baffle is required. The process of cleaning the chamber inner wall and the baffle forms a plasma using a fluorine-based gas in a remote plasma apparatus and then provides it inside the chamber to remove particles of the oxidative polymer component. However, plasma using fluorine-based gas has very high radical activity, causing damage to the chamber and baffle. As a result, the replacement cycle of the chamber and the baffle is shortened, and foreign substances due to the damage of the chamber and the baffle are attached to the substrate, causing the substrate to be defective.
본 발명의 목적은 세정 효율을 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of improving the cleaning efficiency.
또한, 본 발명의 목적은 상기한 기판 처리 장치를 세정하는 방법을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a method for cleaning the substrate processing apparatus described above.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 기판 처리 장치는, 챔버, 지지부재 및 수증기 공급부를 구비한다.A substrate processing apparatus according to one feature for realizing the object of the present invention described above includes a chamber, a support member, and a water vapor supply unit.
챔버는 기판의 처리 공정이 이루어지는 공정 공간을 제공한다. 지지부재는 상기 공정 공간에 구비되고, 상기 기판이 안착된다. 수증기 공급부는 상기 챔버에 수증기를 제공하여 상기 챔버 내부를 세정하는 수증기 공급부를 포함한다.The chamber provides a process space in which the processing of the substrate takes place. A support member is provided in the process space and the substrate is seated. The steam supply includes a steam supply for supplying steam to the chamber to clean the interior of the chamber.
구체적으로, 상기 수증기 공급부는 수증기 생성부와 수증기 공급관을 구비한다. 수증기 생성부는 상기 수증기를 생성하고, 수증기 공급관은 상기 챔버와 연결되어 상기 수증기 생성부로부터의 상기 수증기를 상기 챔버에 제공한다.Specifically, the steam supply unit includes a steam generator and a steam supply pipe. The steam generator generates the steam, and a steam supply pipe is connected to the chamber to provide the steam from the steam generator to the chamber.
상기 수증기 생성부는, 제1 용기와 가열부재를 포함할 수 있다. 제1 용기는 초순수를 저장하고, 상기 수증기 공급관과 연결된다. 가열부재는 상기 제1 용기를 가열한다.The steam generator may include a first container and a heating member. The first vessel stores ultrapure water and is connected with the steam supply pipe. The heating member heats the first container.
또한, 상기 수증기 생성부는, 제2 용기, 점화코일, 산소 공급관, 및 수소 공급관을 포함할 수 있다. 제2 용기는 내부에서 상기 수증기가 형성되고, 상기 수증 기 공급관과 연결된다. 점화코일은 상기 제2 용기 안에 설치되어 불꽃을 발생시킨다. 산소 공급관은 상기 제2 용기에 연결되어 산소 가스를 상기 제2 용기에 제공한다. 수소 공급관은 상기 제2 용기에 연결되어 수소 가스를 상기 제2 용기에 제공한다.The steam generator may include a second vessel, an ignition coil, an oxygen supply pipe, and a hydrogen supply pipe. The second container has the steam formed therein, and is connected to the steam supply pipe. An ignition coil is installed in the second container to generate a spark. An oxygen supply pipe is connected to the second vessel to provide oxygen gas to the second vessel. A hydrogen supply line is connected to the second vessel to provide hydrogen gas to the second vessel.
한편, 기판 처리 장치는 커버와 플라스마 생성부를 포함한다. 커버는 상기 챔버 상부에 구비되어 상기 챔버의 상단부와 결합하고, 챔버 내부를 밀폐시킨다. 플라스마 생성부는 상기 커버의 상면에 결합되고, 상기 기판을 처리하기 위한 플라스마를 생성하여 상기 공정 공간에 제공한다.On the other hand, the substrate processing apparatus includes a cover and a plasma generating unit. The cover is provided at the upper portion of the chamber to engage with the upper end of the chamber and seal the inside of the chamber. The plasma generating unit is coupled to an upper surface of the cover, and generates a plasma for processing the substrate and provides the plasma to the process space.
또한, 상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 기판 처리 장치 세정 방법은 다음과 같다.In addition, a substrate processing apparatus cleaning method according to one feature for realizing the above object of the present invention is as follows.
먼저, 기판의 처리가 이루어지는 챔버로부터 상기 기판을 인출한다. 수증기를 생성하고, 상기 수증기를 이용하여 챔버 내부에 잔존하는 파티클을 제거한다.First, the substrate is taken out from the chamber in which the substrate is processed. Water vapor is generated and the water vapor is used to remove particles remaining inside the chamber.
구체적으로, 상기 파티클을 제거하는 과정은 다음과 같다. 먼저, 상기 수증기를 상기 챔버 내부에 제공한다. 이어, 퍼지 가스를 상기 챔버 내부에 제공하여 상기 파티클을 배출시킨다.Specifically, the process of removing the particles is as follows. First, the water vapor is provided inside the chamber. Then, purge gas is provided inside the chamber to discharge the particles.
또한, 상기 파티클을 제거하는 과정은, 불소계 가스를 이용하여 생성된 플라스마를 상기 챔버 내부에 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.The removing of the particles may further include providing a plasma generated using a fluorine-based gas into the chamber.
상술한 본 발명에 따르면, 기판 처리 장치는 수증기를 이용하여 챔버 내부를 세정한다. 이에 따라, 챔버의 손상 없이 챔버 내벽을 세정할 수 있으므로, 챔버의 교체 주기를 연장시키고, 세정 효율을 향상시키며, 기판의 불량을 방지할 수 있다.According to the present invention described above, the substrate processing apparatus cleans the inside of the chamber using water vapor. Accordingly, the chamber inner wall can be cleaned without damaging the chamber, thereby prolonging the replacement cycle of the chamber, improving the cleaning efficiency, and preventing the defect of the substrate.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
이하에서는 플라스마 식각 장치를 일 례로하여 설명하나, 본 발명은 증착 장치를 비롯한 다양한 반도체 처리장치에 응용될 수 있다.Hereinafter, a plasma etching apparatus will be described as an example, but the present invention can be applied to various semiconductor processing apparatuses including a deposition apparatus.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 도면이다.1 illustrates a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 기판 처리 장치(501)는 처리 유닛(100), 플라스마 생성유닛(200), 제1 및 제2 배기관(310,320) 및 수증기 생성유닛(400)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the
상기 처리 유닛(100)은 플라스마를 이용한 기판의 처리 공정이 이루어지고, 상기 플라스마 생성유닛(200)은 상기 기판의 처리 공정에 필요한 플라스마를 생성하여 상기 처리 유닛(100)에 제공한다. 상기 제1 및 제2 배기관(310, 320)은 상기 처리 유닛(100) 내부의 가스와 반응 부산물을 외부로 배출하고, 상기 처리 유닛(100)의 내부 압력을 조절한다.The
구체적으로, 상기 처리 유닛(100)은 챔버(110), 척(chuck)(120), 배플(130) 및 커버(140)를 포함한다.In detail, the
상기 챔버(110)는 상기 기판의 처리 공정이 이루어지는 공정 공간(PS)을 제공하고, 바닥면(111)에는 상기 제1 및 제2 배기관(310, 320)과 각각 연통되는 제1 및 제2 배기홀(111a, 111b)이 형성된다. 상기 기판의 처리 공정 시, 상기 챔버(110)는 접지된다.The
상기 척(120)은 상기 공정 공간(PS)에 설치되고, 상기 기판 처리시 상기 기판을 지지한다.The
상기 척(120)의 상부에는 상기 배플(130) 및 상기 커버(140)가 구비된다. 상기 배플(130)은 상기 챔버(110)의 상단부에 결합되고, 상기 척(120)과 마주한다. 상기 배플(130)은 접지되어 상기 플라스마 생성유닛(200)으로부터 생성된 플라스마를 여과시키며, 주로 상기 플라스마의 라디칼을 통과시켜 상기 공정 공간(PS)에 제공한다.The
상기 커버(140)는 상기 챔버(110)와 상기 배플(130) 상부에 구비되고, 상기 챔버(110)와 결합하여 상기 공정 공간(PS)을 밀폐시킨다. 또한, 상기 커버(140)는 상기 플라스마 생성유닛(200)과 결합하고, 상기 플라스마 생성유닛(200)으로부터의 플라스마가 유입되는 유입구(141)가 형성된다. 상기 커버(140)의 내부에는 상기 유입구(141)를 통해 유입된 플라스마를 상기 배플(130)에 제공하기 위한 유도 공간(GS)이 형성된다. 본 발명의 일례로, 상기 유도 공간(GS)은 역 깔때기 형상으로 형성된다.The
상기 커버(140)의 상부에는 상기 플라스마 생성유닛(200)이 설치된다. 상기 플라스마 생성유닛(200)은 마그네트론(210), 도파관(220), 제1 및 제2 가스 공급관(231, 233), 플라스마 소스부(240), 및 유입관(250)을 포함한다.The
구체적으로, 상기 마그네트론(210)은 플라스마 생성을 위한 마이크로 파(microwave)를 발생시키고, 상기 도파관(220)은 상기 마그네트론(210)에서 생성된 마이크로파를 상기 플라스마 소스부(240)로 유도한다. 상기 제1 가스 공급관(231)은 상기 플라스마 소스부(240)에 연결되고, 제1 처리가스를 상기 플라스마 소스부(240)에 공급한다. 여기서, 상기 제1 처리가스는 질소, 수소 및 암모니아 중 적어도 어느 하나를 포함한다.In detail, the
상기 플라스마 소스부(240)의 안에서는 상기 제1 가스 공급관(231)으로부터의 제1 처리 가스와 상기 마그네트론(210)으로부터의 마이크로파에 의해 상기 플라스마가 생성된다.In the
상기 플라스마 소스부(240)는 상기 유입관(250)의 입력단과 연결되고, 상기 유입관(250)의 출력단은 상기 커버(140) 상면에 결합되어 상기 유입구(141)와 연통된다. 상기 플라스마 소스부(240)에서 생성된 플라스마는 상기 유입관(250)을 통해 상기 유도 공간(GS)에 제공되고, 상기 배플(130)을 통해 상기 공정 공간(PS)에 제공된다.The
또한, 상기 유입관(250)은 상기 제2 가스 공급관(233)과 연결된다. 상기 제2 가스 공급관(233)의 출력단은 상기 유입관(250)의 측부에 결합되고, 상기 유입관(250)에 제2 처리 가스를 제공하여 상기 플라스마 소스부(240)에서 생성되는 플라스마의 라디칼 생성 속도를 조절한다. 본 발명의 일례로, 상기 제2 처리 가스는 불소, 염화수소, 염화붕소, 브롬화수소 및 삼불화염소 중 적어도 어느 하나를 포함한다.In addition, the
상기 플라스마 생성유닛(200)은 상기 챔버(110) 내부를 세정하기 위한 세정 가스를 제공하는 제3 가스 공급관(235)을 더 포함할 수 있다. 상기 제3 가스 공급관(235)은 상기 플라스마 소스부(240)에 연결되고, 상기 세정 가스는 상기 기판의 처리 과정에서 상기 챔버(110) 내벽과 상기 배플(130)에 부착된 파티클을 제거한다. 상기 세정 가스로는 불소계 가스가 이용될 수 있다.The
한편, 상기 챔버(110)의 아래에는 상기 제1 및 제2 배기관(310, 320)이 설치된다. 상기 제1 및 제2 배기관(310, 320)은 상기 챔버(110) 바닥면(111)에 결합되어 상기 챔버(110)의 바닥면(111)에 형성된 제1 및 제2 배기홀(111a, 111b)과 각각 연통되고, 상기 공정 공간(PS)에 유입된 가스와 공정과정에서 발생된 공정 부산물을 외부로 배출시킨다. 상기 제1 및 제2 배기관(310, 320)은 외부의 압력 조절장치(미도시)와 연결되고, 상기 제1 및 제2 배기관(310, 320)을 통해 상기 공정 공간의 압력이 조절된다.Meanwhile, the first and
이 실시예에 있어서, 상기 기판 처리 장치(501)는 두 개의 배기관(310, 320)을 구비하나, 상기 배기관(310, 320)의 개수는 상기 챔버(110)의 크기에 따라 증가하거나 감소할 수 있다.In this embodiment, the
상기 플라스마 생성유닛(200)은 상기 수증기 발생유닛(401)과 연결되고, 상기 수증기 발생유닛(401)은 수증기를 상기 공정 공간(PS)에 제공하여 상기 챔버(110) 내벽과 상기 배플(130)에 부착된 파티클을 제거한다.The
이하, 도면을 참조하여 상기 수증기 발생유닛(401)에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the
도 2는 도 1에 도시된 수증기 발생유닛을 나타낸 도면이다.2 is a view showing a steam generating unit shown in FIG.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 수증기 발생유닛(401)은 수증기 생성부(410), 수증기 공급관(420), 조절 밸스(430) 및 초순수 공급관(440)을 포함한다.1 and 2, the
구체적으로, 상기 수증기 생성부(410)는 초순수를 저장하는 제1 용기(411), 및 상기 제1 용기(411)를 가열하는 히터(413)를 포함한다. 상기 히터(413)는 상기 제1 용기(411)의 외벽에 설치되어 상기 제1 용기(411) 안의 초순수를 가열하고, 이에 따라, 상기 제1 용기(411) 내부에서 상기 수증기가 형성된다.Specifically, the
이 실시예에 있어서, 상기 수증기 발생유닛(401)은 초순수를 이용하여 수증기를 생성하나, 순수를 이용할 수도 있다.In this embodiment, the
상기 제1 용기(411)는 상기 수증기 공급관(420) 및 초순수 공급관(440)과 연결된다. 상기 초순수 공급관(440)은 상기 제1 용기(411)에 상기 초순수를 제공하고, 상기 수증기 공급관(420)은 상기 유입관(250)의 측부에 연결된다. 상기 제1 용기(411) 안의 수증기는 상기 수증기 공급관(420)과 상기 유입관(250)을 통해 상기 유도 공간(GS)에 유입되고, 상기 배플(130)을 경유하여 상기 공정 공간(PS)에 제공된다. 일반적으로, 상기 챔버(110) 내벽과 상기 배플(130)에 부착된 파티클은 수용성의 산화물질로 이루어진다. 따라서, 상기 수증기에 의해 녹아 상기 챔버(110) 또는 상기 배플(130)과의 결합성이 감소되므로, 상기 기판 처리 장치(501)는 상기 챔버(110) 내부의 파티클을 제거할 수 있다.The
한편, 상기 수증기 공급관(420)에는 상기 조절 밸브(430)가 설치되고, 상기 조절 밸브(430)는 상기 챔버(110)에 제공되는 수증기의 양을 조절한다.Meanwhile, the
도 3은 도 1에 도시된 수증기 발생유닛의 다른 일례를 나타낸 도면이다.3 is a view showing another example of the steam generating unit shown in FIG.
도 3을 참조하면, 수증기 발생유닛(402)은 제2 용기(450), 점화 코일(460), 수소 공급관(471), 산소 공급관(473), 수증기 공급관(420) 및 조절 밸브(430)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the
구체적으로, 상기 제2 용기(450)는 상기 수증기가 형성되는 공간을 제공하고, 상기 점화 코일(460)은 상기 제2 용기(450) 안에 설치된다. 상기 수소 공급관(471)은 상기 제2 용기(450)와 결합하여 상기 제2 용기(450)에 상기 수소 가스를 제공하고, 상기 산소 공급관(473)은 상기 제2 용기(450)와 결합하여 상기 제2 용기(450)에 상기 산소 가스를 제공한다.In detail, the
상기 제2 용기(450) 안에 상기 수소 가스와 산소 가스가 주입된 상태에서 상기 점화 코일(460)에 불꽃이 발생하면, 상기 수소 가스와 상기 산소 가스가 반응하여 수증기가 형성된다. 이러한 불꽃 반응을 통해 생성된 수증기는 상기 제2 용기(450)에 연결된 상기 수증기 공급관(420)을 통해 상기 유입관(250)(도 1 참조)에 제공된다. 상기 수증기 공급관(420)과 상기 조절 밸브(430)는 도 2에 도시된 수증기 공급관(420) 및 조절 밸브(430)와 동일하므로, 참조 부호를 병기하고, 구체적인 설명은 생략한다.When a spark is generated in the
이하, 도면을 참조하여서 상기 챔버(110) 내부의 파티클을 제거하는 과정에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a process of removing particles in the
도 4는 도 1에 도시된 기판 처리 장치의 세정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a cleaning method of the substrate processing apparatus shown in FIG. 1.
도 1 및 도 4를 참조하면, 먼저, 상기 챔버(110)로부터 상기 제1 및 제2 처리 가스에 의해 플라스마 처리된 기판을 인출한다(단계 S110).Referring to FIGS. 1 and 4, first, a substrate subjected to plasma treatment by the first and second processing gases is taken out from the chamber 110 (step S110).
상기 수증기 발생유닛(401)은 상기 챔버(110) 내부를 세정하기 위한 수증기를 생성한다(단계 S120). 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 수증기는 상기 초순수를 가열시켜 생성될 수도 있고, 도 3에 도시된 바와 같이, 산소 가스와 수소 가스를 이용한 불꽃 반응을 통해 생성될 수도 있다.The
상기 척(120) 상에 기판이 적재되지 않은 상태에서, 상기 수증기를 이용하여 상기 챔버(110) 내부를 세정한다(단계 S130).In a state where a substrate is not loaded on the
도 5는 도 4에 도시된 수증기를 이용한 챔버 내부의 세정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a cleaning method inside a chamber using water vapor shown in FIG. 4.
도 1 및 도 5를 참조하면, 먼저, 상기 수증기 발생유닛(401)은 생성된 수증기를 상기 수증기 공급관(420)을 통해 상기 유입관(250)에 제공하고, 상기 수증기는 상기 유입관(250)을 통해 상기 커버(140) 내부, 즉, 유도 공간(GS)으로 유입된다. 상기 유도 공간(GS)에 유입된 수증기는 상기 배플(130)에 제공되고, 상기 배플(130)을 경유하여 상기 공정 공간(PS)에 유입된다(단계 S131).1 and 5, first, the
이렇게 상기 유도 공간(GS)과 상기 공정 공간(PS)에 유입된 수증기는, 상기 유도 공간(GS)과 상기 공정 공간(PS)에 잔존하는 파티클을 융해시킨다. 이에 따라, 상기 챔버(110) 내벽과 상기 배플(130)에 부착된 파티클들이 상기 챔버(110)와 상기 배플(130)로부터 분리 제거되거나, 상기 챔버(110) 및 상기 배플(130)과의 결합력이 감소된다.The water vapor introduced into the induction space GS and the process space PS melts particles remaining in the induction space GS and the process space PS. Accordingly, particles attached to the inner wall of the
상기 수증기가 기 설정된 시간 동안 상기 챔버(110)에 제공되면, 상기 수증기 공급을 중단하고, 상기 퍼지 가스를 상기 챔버(130)에 공급하여 상기 챔버(110) 내부의 파티클들을 외부로 배출한다(단계 S133).When the water vapor is provided to the
본 발명의 일례로, 상기 퍼지 가스는 상기 제1 가스 공급관(231)으로부터 공급되며, 상기 플라스마 소스부(240) 및 상기 유입관(250)을 경유하여 상기 유도 공간(GS)에 유입된다. 여기서, 상기 퍼지 가스는 기 설정된 시간 동안 공급된다. 상기 유도 공간(GS)에 유입된 퍼지 가스는 상기 배플(130)을 경유하여 상기 공정 공간(PS)에 제공되고, 상기 챔버(110) 바닥면(111)에 설치된 상기 제1 및 제2 배기관(310, 320)을 통해 배기된다. 상기 유도 공간(GS)과 상기 공정 공간(PS)에 잔존하는 파티클은 상기 퍼지 가스에 의해 상기 챔버(110)와 상기 배플(130)로부터 분리되고, 상기 퍼지 가스와 함께 상기 제1 및 제2 배기관(310, 320)을 통해 배출된다. 이로써, 상기 챔버(110) 내부가 세정된다.In one example of the present invention, the purge gas is supplied from the first
본 발명의 일례로, 상기 수증기를 공급하는 단계(S131)와 상기 퍼지 가스를 공급하는 단계(S133)는 교대로 기 설정된 회수만큼 반복된다. 이에 따라, 세정 시간이 단축되고, 세정 효율이 향상된다.In one example of the present invention, the step of supplying the steam (S131) and the step of supplying the purge gas (S133) are alternately repeated a predetermined number of times. This shortens the washing time and improves the washing efficiency.
이와 같이, 상기 기판 처리 장치(501)는 수증기를 이용하여 내부에 잔존하는 파티클을 제거한다. 이에 따라, 상기 챔버(110)와 상기 배플(130)의 손상 없이 상기 챔버(110) 내부를 세정할 수 있고, 상기 챔버(110)와 상기 배플(130)의 교체 주기를 연장시키며, 기판의 손상을 방지하고, 제품의 수율을 향상시킬 수 있다.As described above, the
또한, 상기 챔버(110) 내부를 세정하는 방법은, 불소계열의 세정가스를 공급 하여 상기 파티클들을 제거하는 단계(S135)를 더 포함할 수 있다.In addition, the method of cleaning the inside of the
상기 세정가스를 공급하여 상기 파티클들을 제거하는 단계(S135)를 구체적으로 살펴보면, 먼저, 상기 제3 가스 공급관(235)으로부터 상기 세정가스가 상기 플라스마 소스부(240)에 공급되고, 상기 마그네트론(210)으로부터 마이크로파가 발생된다. 상기 마이크로파는 상기 도파관(220)을 통해 상기 플라스마 소스부(240)로 유도되고, 상기 마이크로파와 상기 세정가스에 의해 상기 플라스마 소스부(240)에서 플라스마가 생성된다.Looking at the step (S135) of removing the particles by supplying the cleaning gas in detail, first, the cleaning gas from the third
이렇게 생성된 세정용 플라스마는 상기 유도관(250)을 통해 상기 유도 공간(GS)에 유입되고, 상기 배플(130)을 경유하여 상기 공정 공간(PS)에 유입된다. 상기 세정용 플라스마는 상기 유도 공간(GS)과 상기 공정 공간(PS)에 잔존하는 파티클들과 반응하여 상기 챔버(110)와 상기 배플(130)로부터 파티클들을 분리 제거한다.The cleaning plasma generated in this way is introduced into the induction space GS through the
이와 같이, 상기 챔버(110) 내부를 세정하는 단계(S130)는 수증기와 퍼지 가스 및 불소계열의 세정가스를 이용하여 상기 챔버(110) 내벽과 상기 배플(130)을 세정한다. 이에 따라, 상기 기판 처리 장치(501)의 세정 효율이 향상되고, 상기 세정가스를 이용하여 파티클 제거를 하는 시간을 단축시키며, 세정 효율이 향상되고, 챔버(110)와 배플(130)의 손상을 방지한다.As described above, in the cleaning of the inside of the chamber 110 (S130), the inner wall of the
본 발명의 일례로, 상기 세정가스를 이용한 파티클 제거 단계(S135)는 상기 퍼지 가스를 제공하는 단계(S133) 이후에 제공되나, 그 순서는 변경될 수도 있다.In one example of the present invention, the particle removal step (S135) using the cleaning gas is provided after the step (S133) of providing the purge gas, the order may be changed.
또한, 본 발명의 일례로, 상기 챔버(110) 내부를 세정하는 단계(S130)는, 수 증기를 공급하는 단계(S131)와 퍼지가스를 공급하는 단계(S133) 및 세정가스를 이용한 파티클 제거 단계(S135) 중 적어도 두 개 이상의 단계들을 각각 포함하는 단계 조합들을 구성하고, 상기 단계 조합들을 교대로 기 설정된 회수만큼 반복한다. 이에 따라, 상기 기판 처리 장치(501)의 세정 효율이 향상된다.In addition, as an example of the present invention, the step of cleaning the inside of the chamber 110 (S130), the step of supplying water vapor (S131) and the step of supplying the purge gas (S133) and the particle removal step using the cleaning gas Step combinations each including at least two or more steps of S135 are configured, and the step combinations are alternately repeated a predetermined number of times. As a result, the cleaning efficiency of the
본 발명의 일례로, 상기 챔버(110) 내부를 세정하는 단계(S120)가 진행되는 동안 상기 챔버(110)는 진공 상태를 유지한다.In one example of the present invention, the
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 도면이다.6 illustrates a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 기판 처리 장치(502)는 처리 유닛(100), 플라스마 생성유닛(200) 및 제1 및 제2 배기관(310,320)을 포함한다. 상기 처리 유닛(100)과 상기 플라스마 생성유닛(200) 및 상기 배기관들(310, 320)은 도 1에 도시된 처리유닛(100)과 플라스마 생성유닛(200) 및 제1 및 제2 배기관(310, 320)과 동일한 구성을 가지므로, 참조 부호를 병기하고, 그 구체적인 설명은 생략한다.Referring to FIG. 6, the
구체적으로, 상기 처리 유닛(100)은 플라스마를 이용한 기판의 처리가 이루어지는 챔버(110), 기판이 안착되는 척(chuck)(120), 상기 플라스마를 여과시키는 배플(130) 및 상기 챔버(110) 내부를 밀폐하는 커버(140)를 포함한다.In detail, the
상기 커버(140)의 상부에는 상기 플라스마 생성유닛(200)이 설치된다. 상기 플라스마 생성유닛(200)은 마그네트론(210), 도파관(220), 제1 및 제2 가스 공급관(231, 233), 플라스마 소스부(240), 및 유입관(250)을 포함하고, 상기 플라스마를 생성하여 상기 챔버(110)에 제공한다.The
또한, 상기 플라스마 생성유닛(200)은 상기 챔버(110) 내부를 세정하기 위한 수증기를 생성하여 상기 챔버에 제공한다. 구체적으로, 상기 제1 가스 공급관(231)은 산소 가스와 수소 가스를 상기 플라스마 소스부(240)에 공급한다. 상기 마그네트론(210)은 마이크로파를 발생시키고, 상기 마이크로파는 상기 도파관(220)을 통해 상기 플라스마 소스부(240)로 유도된다.In addition, the
상기 산소 및 수소 가스와 마이크로파에 의해 상기 플라스마 소스부(240) 내에서 플라스마가 생성되고, 생성된 플라스마에 의해 수증기가 발생한다. 상기 플라스마 소스부(240)에서 생성된 수증기는 상기 유도관(250)을 통해 상기 커버(140)의 유도 공간(GS)으로 유입되고, 상기 유도 공간(GS)의 수증기는 상기 배플(130)을 경유하여 상기 챔버(110)의 공정 공간(PS)에 유입된다. 상기 유도 공간(GS)과 상기 공정 공간(PS)에 유입된 수증기는 상기 챔버(110)의 내벽과 상기 배플(130)에 부착된 파티클들을 분리 및 제거한다.The plasma is generated in the
이렇게 분리된 파티클들은 상기 챔버(110) 바닥면(111)에 연결된 상기 제1 및 제2 배기관(310, 320)을 통해 외부로 배출된다.The particles separated in this way are discharged to the outside through the first and
이와 같이, 상기 기판 처리 장치(502)는 플라스마를 이용하여 수증기를 형성하고, 수증기를 이용하여 상기 챔버(110)와 배플(130)에 부착된 파티클들을 제거한다. 이에 따라, 상기 기판 처리 장치(502)는 챔버(110)와 배플(130)의 손상 없이 상기 챔버(110) 내부를 세정할 수 있고, 상기 챔버(110)와 배플(130)의 교체 주기를 연장시키며, 기판의 불량을 방지하고, 제품의 수율을 향상시키며, 세정 효율을 향상시킬 수 있다.As such, the
도 7은 도 6에 도시된 기판 처리 장치의 세정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.FIG. 7 is a flowchart illustrating a cleaning method of the substrate processing apparatus shown in FIG. 6.
도 6 및 도 7을 참조하면, 먼저, 플라스마에 의해 처리된 기판을 상기 챔버(110)로부터 인출한다(단계 S210).6 and 7, first, the substrate processed by the plasma is taken out from the chamber 110 (step S210).
상기 제1 가스 공급관(231)을 통해 상기 플라스마 소스부(240)에 산소 가스와 수소 가스를 제공한다(단계 S220).Oxygen gas and hydrogen gas are provided to the
산소 및 수소 가스에 의해 상기 플라스마 소스부(240)에서 플라스마가 생성되고, 생성된 플라스마에 의해 수증기가 생성된다(단계 S230).Plasma is generated in the
즉, 상기 마그네트론(210)으로부터 발생된 마이크로파가 상기 도파관(220)을 통해 상기 플라스마 소스부(240)로 유도되고, 산소 및 수소 가스와 마이크로파에 의해 상기 플라스마 소스부(240) 내에서 플라스마가 생성된다. 이렇게 생성된 플라스마에 의해 상기 플라스마 소스부(240) 내에서 수증기가 생성된다.That is, microwaves generated from the
상기 플라스마 소스부(240)는 상기 유도관(250)을 통해 상기 수증기를 상기 챔버(110)에 제공하고, 상기 챔버(110) 내부가 상기 수증기에 의해 세정된다(단계 S240). 여기서, 상기 수증기를 이용하여 상기 챔버(110) 내부를 세정하는 단계(S240)는 상술한 도 5에 도시된 챔버(110) 내부 세정 단계(S130)와 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.The
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.Although described with reference to the above embodiments, those skilled in the art will understand that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. Could be.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 도면이다.1 illustrates a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 수증기 발생유닛을 나타낸 도면이다.2 is a view showing a steam generating unit shown in FIG.
도 3은 도 1에 도시된 수증기 발생유닛의 다른 일례를 나타낸 도면이다.3 is a view showing another example of the steam generating unit shown in FIG.
도 4는 도 1에 도시된 기판 처리 장치의 세정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a cleaning method of the substrate processing apparatus shown in FIG. 1.
도 5는 도 4에 도시된 수증기를 이용한 챔버 내부의 세정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a cleaning method inside a chamber using water vapor shown in FIG. 4.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 도면이다.6 illustrates a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 7은 도 6에 도시된 기판 처리 장치의 세정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.FIG. 7 is a flowchart illustrating a cleaning method of the substrate processing apparatus shown in FIG. 6.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 처리 유닛 200 : 플라스마 생성유닛100: processing unit 200: plasma generating unit
310, 320 : 배기관 401, 402 : 수증기 발생유닛310, 320:
501, 502 : 기판 처리 장치501, 502: substrate processing apparatus
Claims (18)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080014000A KR100924654B1 (en) | 2008-02-15 | 2008-02-15 | Substrate processing apparatus and method of cleaning for the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080014000A KR100924654B1 (en) | 2008-02-15 | 2008-02-15 | Substrate processing apparatus and method of cleaning for the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20090088611A KR20090088611A (en) | 2009-08-20 |
KR100924654B1 true KR100924654B1 (en) | 2009-11-03 |
Family
ID=41207178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020080014000A KR100924654B1 (en) | 2008-02-15 | 2008-02-15 | Substrate processing apparatus and method of cleaning for the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100924654B1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101934984B1 (en) * | 2016-11-25 | 2019-01-03 | 세메스 주식회사 | Apparatus and method for treating substrate |
KR101989248B1 (en) * | 2017-12-13 | 2019-06-13 | (주) 예스티 | A device, a method and a system for cleaning mask |
KR102108261B1 (en) * | 2018-12-21 | 2020-05-11 | 세메스 주식회사 | Apparatus for treating substrate |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0936096A (en) * | 1995-07-14 | 1997-02-07 | Sony Corp | Reaction chamber cleaning method of semiconductor processing equipment and reaction chamber exhaustion method |
-
2008
- 2008-02-15 KR KR1020080014000A patent/KR100924654B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0936096A (en) * | 1995-07-14 | 1997-02-07 | Sony Corp | Reaction chamber cleaning method of semiconductor processing equipment and reaction chamber exhaustion method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20090088611A (en) | 2009-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100271694B1 (en) | Method and apparatus for reducing perfluorocompound gases from substrate processing equipment emission | |
KR100503127B1 (en) | Microwave apparatus for in-situ vacuum line cleaning for substrate processing equipment | |
US6450117B1 (en) | Directing a flow of gas in a substrate processing chamber | |
JP5269770B2 (en) | In-situ cleaning of CVD system discharge | |
US4576698A (en) | Plasma etch cleaning in low pressure chemical vapor deposition systems | |
US5882424A (en) | Plasma cleaning of a CVD or etch reactor using a low or mixed frequency excitation field | |
KR20210035769A (en) | Film formation method and film formation apparatus | |
US20040139983A1 (en) | Cleaning of CVD chambers using remote source with CXFYOZ based chemistry | |
WO2002090615A9 (en) | Duo-step plasma cleaning of chamber residues | |
KR20120054023A (en) | Cleaning of a process chamber | |
KR100924654B1 (en) | Substrate processing apparatus and method of cleaning for the same | |
US6564810B1 (en) | Cleaning of semiconductor processing chambers | |
KR101895329B1 (en) | Gas dissociation system | |
JP2013541187A (en) | Cleaning chemical vapor deposition chambers using molecular fluorine. | |
TWI400583B (en) | Substrate manufacturing method | |
JP3581890B2 (en) | Heat treatment method and heat treatment apparatus | |
JP2007173853A (en) | Plasma processing device | |
JP4220318B2 (en) | Cleaning method inside process chamber | |
JPH07335563A (en) | Plasma cvd device | |
KR102438550B1 (en) | Semiconductor production facility and operating method of the same | |
JP5896419B2 (en) | Plasma processing apparatus and cleaning method thereof | |
JP2003197605A (en) | Dry etching device and dry cleaning method therefor | |
KR100870118B1 (en) | Device and method for mixing gases, and plasma treating apparatus using the same | |
JP2004137556A (en) | Semiconductor manufacturing apparatus | |
KR101873804B1 (en) | Apparatus and method for treating substrate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20121029 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131029 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140721 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151021 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161018 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170925 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181001 Year of fee payment: 10 |