KR101118579B1

KR101118579B1 - 흡착 검지 해소 방법 및 처리 장치

Info

Publication number: KR101118579B1
Application number: KR1020100032293A
Authority: KR
Inventors: 세이지 다나카; 아츠키 후루야
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2009-06-01
Filing date: 2010-04-08
Publication date: 2012-02-27
Also published as: JP5390266B2; CN101901746A; KR20100129679A; TW201117316A; JP2010278374A; CN101901746B

Abstract

기판이 파손될 가능성을 경감시키면서 기판이 재치대 상에 흡착되어 있는지의 여부를 검출하여 해소하는 흡착 검지 해소 방법을 제공하는 것이다.
재치대의 재치면으로부터 피처리체의 이면에 대하여 소정의 흡착 판정 압력으로 유체를 공급하는 공정과(단계 2), 흡착 판정 압력으로 유체를 공급 개시하고 나서 소정의 흡착 판정 시간이 경과했을 때의 유체의 유량을 검지하는 공정과, 상기 공정에서 검지된 유체의 유량이 소정의 흡착 판정 유량 이하인지의 여부를 판정하는 공정과(단계 3), 상기 공정에서의 판정 결과, 유체의 유량이 흡착 판정 유량 이하인 경우, 피처리체의 이면에 대하여 유체를 공급하는 압력을 흡착 판정 압력보다 고압의 흡착 해소 압력으로 하는 공정(단계 7)을 구비한다.

Description

흡착 검지 해소 방법 및 처리 장치 {METHOD FOR DETECTING AND RELEASING ELECTROSTATIC ATTRACTION, AND PROCESSING APPARATUS}

본 발명은 글라스 기판 등의 기판이 재치대 상에 흡착되어 있는지 여부를 검출하여 해소하는 흡착 검지 해소 방법, 이 흡착 검지 해소 방법을 실행 가능한 처리 장치 및 상기 흡착 검지 해소 방법을 처리 장치에서 실행시키는 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체에 관한 것이다.

액정 디스플레이를 제조할 때, 글라스 기판 상에 전기적 소자를 형성하기 위하여 드라이 에칭 장치 등의 플라즈마 처리 장치가 이용된다. 플라즈마 처리 장치는 기판을 재치하는 재치대를 구비하고 있고, 재치대의 표면은 플라즈마에 의한 이상 방전을 방지하기 위하여 양극 산화막 등의 절연물로 피복되어 있다.

절연물인 글라스 기판을 절연물로 피복된 재치대 상에서 플라즈마 처리할 경우, 기판 또는 재치대 표면이 대전하여 쌍방이 흡착되는 경우가 있다. 쌍방이 흡착되어 있을 때 기판을 반출하기 위하여 리프터 핀을 구동시키면, 흡착력이 강한 경우, 기판이 부상(浮上)되지 못하고 부서진다.

그래서, 특허 문헌 1에는 기판을 리프터 핀으로 밀어 올릴 때에 기판의 재치대에의 정전 흡착력에 관한 데이터를 검출하여 정전 흡착력이 소정치 이상일 경우에 리프터 핀에 의한 밀어 올리는 동작을 규제하도록 한 기판의 취급 방법이 기재되어 있다.

또한 특허 문헌 2에는, 정전 흡착력이 강할 경우에, 전열 가스를 기판과 재치대의 사이로 공급하여, 리프터 핀에 의한 밀어 올리는 힘과 전열 가스에 의한 압력으로 기판을 밀어 올리도록 한 기판 분리 제어 방법이 기재되어 있다.

또한 특허 문헌 3에는, 성막 또는 에칭 처리 후에 시료를 시료 보지(保持)부로부터 이탈시키는 경우, 아르곤, 헬륨 등의 가스를, 시료 하면의 다수의 개소에 밀어 올리는 힘으로서 균등하게 부여하고, 이 후 플라즈마를 조사하여 시료에 축적된 전하를 방출시킨다. 가스 압력에 비해, 잔류 흡착력이 작아진 시점에 시료가 시료 보지부로부터 이탈한다고 하는 시료의 이탈 방법이 기재되어 있다.

일본특허공개공보 평11-260897호 일본특허공개공보 2000-200825호 일본특허공개공보 평7-130825호

글라스 기판은 박막화, 대형화가 진전되고 있다. 이 때문에, 특허 문헌 1, 2와 같이, 리프터 핀에 가해지는 압력에 기초하여 정전 흡착력의 세기를 판정하는 방식에서는, 기판과 재치대의 사이에 정전 흡착력이 작용하고 있는지의 여부에 상관없이 리프터 핀을 구동하기 때문에, 글라스 기판이 파손될 가능성이 높아지고 있다.

특허 문헌 3은, 시료의 이탈 방법을 기재하고 있을 뿐, 시료와 시료 보지부가 흡착되어 있는지의 여부에 대한 판정은 하지 않는다.

또한 특허 문헌 3에 기재된 이탈 방법은, 시료가 시료 보지부로부터 이탈할 때까지 가스 압력을 높인다. 이 때문에, 시료가 글라스 기판과 같이 파손되기 쉬운 것일 경우에는, 시료가 강하게 시료 보지부에 흡착되어 있으면, 시료가 시료 보지부로부터 이탈되기 전에 파손될 가능성이 있다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 기판이 파손될 가능성을 경감시키면서 기판이 재치대 상에 흡착되어 있는지의 여부를 검출하여 해소하는 흡착 검지 해소 방법, 이 흡착 검지 해소 방법을 실행 가능한 처리 장치 및 상기 흡착 검지 해소 방법을 처리 장치에서 실행시키는 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제 1 태양에 따른 흡착 검지 해소 방법은, 피처리체를 재치하는 재치대로부터 상기 피처리체를 이탈시키기 전에, 상기 피처리체가 상기 재치대 상에 흡착되어 있는지의 여부를 검지하여, 흡착되어 있는 경우에는 흡착을 해소하는 흡착 검지 해소 방법으로서, (1) 상기 재치대의 재치면으로부터 상기 피처리체의 이면에 대하여 소정의 흡착 판정 압력으로 유체를 공급하는 공정과, (2) 상기 흡착 판정 압력으로 유체를 공급 개시하고 나서 소정의 흡착 판정 시간이 경과했을 때의 상기 유체의 유량을 검지하는 공정과, (3) 상기 (2) 공정에서 검지된 상기 유체의 유량이 소정의 흡착 판정 유량 이하인지의 여부를 판정하는 공정과, (4) 상기 (3) 공정에서의 판정 결과, 상기 유체의 유량이 상기 흡착 판정 유량 이하인 경우, 상기 피처리체의 이면에 대하여 유체를 공급하는 압력을 상기 흡착 판정 압력보다 고압의 흡착 해소 압력으로 하는 공정을 구비한다.

또한 본 발명의 제 2 태양에 따른 처리 장치는, 피처리체를 재치하는 재치대와, 상기 재치대의 재치면 상으로부터 돌출 및 함몰 가능하게 구성되고, 상기 재치대의 재치면 상방에서 상기 기판을 승강시키는 리프터 핀과, 상기 재치대의 재치면 상에 설치된 복수의 가스홀과, 상기 복수의 가스홀에 접속된 가스 공급관과, 상기 가스 공급관으로 가스를 공급하는 가스 공급 기구와, 상기 가스 공급관에 설치되고 상기 가스 공급관 내의 압력이 설정된 압력이 되도록 상기 가스 공급관으로 공급되는 가스 유량을 조정하는 압력 조정 기구와, 상기 제 1 태양에 따른 흡착 검지 해소 방법을 실행하도록, 상기 압력 조정 기구 및 상기 리프터 핀 중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어 기구를 구비한다.

또한 본 발명의 제 3 태양에 따른 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체는, 컴퓨터 상에서 동작하고, 처리 장치를 제어하는 제어 프로그램이 기억된 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체로서, 상기 제어 프로그램은 실행 시에 상기 제 1 태양에 따른 흡착 검지 해소 방법이 행해지도록 상기 처리 장치를 제어시킨다.

본 발명에 따르면, 기판이 파손될 가능성을 경감하면서 기판이 재치대 상에 흡착되어 있는지의 여부를 검출하여 해소하는 흡착 검지 해소 방법, 이 흡착 검지 해소 방법을 실행 가능한 처리 장치 및 상기 흡착 검지 해소 방법을 처리 장치에 실행시키는 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 흡착 검지 해소 방법이 실시 가능한 기판 처리 장치의 일례를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 기판을 재치대 상에 재치한 상태를 도시한 도이다.
도 3은 흡착되지 않은 상태를 도시한 도이다.
도 4는 흡착되어 있는 상태를 도시한 도이다.
도 5는 흡착 여부에 따른 가스 유량의 변화를 나타낸 도이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 흡착 검지 해소 시퀀스의 일례를 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 흡착 검지 해소 시퀀스의 일례를 나타낸 흐름도이다.
도 8은 흡착 여부 및 흡착 해소 여부에 따른 가스 유량의 변화를 나타낸 도이다.
도 9는 기판(G)이 휘어진 상태의 일례를 도시한 도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐서 공통된 부분에는 공통된 참조 부호를 부여한다.

(제 1 실시예)

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 흡착 검지 해소 방법이 실시 가능한 처리 장치의 일례를 개략적으로 도시한 단면도이다. 본 예에서는, 처리 장치로서 피처리체인 기판, 예를 들면 플랫 패널 디스플레이(FPD)용의 글라스 기판(이하, 간단히 '기판'이라고 기재함)(G)에 대하여 플라즈마 에칭을 실시하는 플라즈마 에칭 장치를 예시한다. 또한, 본 발명은 플라즈마 에칭 장치에 한하여 적용되는 것은 아니다.

도 1에 도시한 바와 같이, 플라즈마 에칭 장치(1)는 기판(G)에 대하여 에칭을 행하는 용량 결합형 평행 평판 플라즈마 에칭 장치로서 구성되어 있다.

플라즈마 에칭 장치(1)는 기판(G)을 수용하는 처리 용기로서의 챔버(2)를 구비하고 있다. 챔버(2)는, 예를 들면 표면이 알루마이트 처리(양극 산화 처리)된 알루미늄으로 이루어지고, 기판(G)의 형상에 대응하여 사각통 형상으로 형성되어 있다.

챔버(2)의 저벽(底壁)에는 절연체(3b)를 개재하여 기판(G)을 재치하는 재치대(스테이지)(3)가 설치되어 있다. 재치대(3)는 기판(G)의 형상에 대응하여 사각판 형상으로 형성되어 있고, 본 예에서는 고주파 전원(7)에 접속되어 있다. 또한, 재치대(3)의 기판(G)을 재치하는 재치면(3a)에는, 기판(G)의 이면을 향하여 불활성 가스를 유출시키는 복수의 가스홀(4)이 형성되어 있다. 복수의 가스홀(4)은 각각 불활성 가스가 공급되는 불활성 가스 공급관(5)에 접속되어 있다. 또한 특별히 도시하지 않지만, 재치대(3)의 표면은 플라즈마에 의한 이상 방전을 방지하기 위하여 양극 산화막 등의 절연물로 피복되어 있다.

챔버(2)의 상벽(上壁)에는 챔버(2) 내로 처리 가스를 공급하는 샤워 헤드(6)가 재치대(3)와 대향하도록 설치되어 있다. 샤워 헤드(6)는 내부에 처리 가스를 확산시키는 가스 확산 공간(6a)을 구비하고, 재치대(3)와의 대향면에 처리 가스를 토출하는 복수의 토출홀(6b)을 구비하고 있다. 본 예에서는, 샤워 헤드(6)는 접지되어 있고, 재치대(3)와 함께 한 쌍의 평행 평판 전극을 구성한다.

샤워 헤드(6)의 상면에는 가스 도입구(6c)가 설치되어 있다. 가스 도입구(6c)는 처리 가스 공급관(8)에 접속되어 있다. 처리 가스 공급관(8)에는 도시하지 않은 밸브 및 매스 플로우 콘트롤러를 개재하여 도시하지 않은 처리 가스 공급원으로부터 에칭을 위한 처리 가스가 공급된다. 처리 가스로서는, 할로겐계의 가스, O2 가스, Ar 가스 등 통상 이 분야에서 이용되는 가스를 이용할 수 있다.

챔버(2)의 저벽에는 배기관(9)이 접속되어 있다. 배기관(9)은 도시하지 않은 배기 장치에 접속되어 있다. 챔버(2)의 내부는 도시하지 않은 배기 장치를 이용하여 배기함으로써 소정의 감압 분위기까지 진공 배기가 가능하다.

챔버(2)의 측벽에는 기판(G)을 반입출하는 반입출구(10)가 형성되어 있다. 반입출구(10)는 게이트 밸브(11)에 의해 개폐된다.

챔버(2)의 저벽 및 재치대(3)에는 이들을 관통하는 복수의 삽입 통과홀(12)이 형성되어 있다. 복수의 삽입 통과홀(12)에는 기판(G)을 하방으로부터 지지하여 승강시키는 리프터 핀(13)이 재치면(3a)에 대하여 돌출 및 함몰 가능하게 삽입되어 있다. 도 1에서는, 리프터 핀(13)이 재치면(3a)으로부터 돌출되어, 기판(G)을 재치대(3)의 상방에 보지하고 있는 상태가 도시되어 있다. 도 1에서는, 편의상 복수의 삽입 통과홀(12)은 재치대(3)의 주연부에만 도시되어 있지만, 복수의 삽입 통과홀(12)은 재치대(3)의 중앙부에도 형성되어 있다.

제어부(14)는 플라즈마 에칭 장치(1)를 제어한다. 제어부(14)는 콘트롤러(141), 유저 인터페이스(142) 및 기억부(143)를 포함하여 구성된다. 유저 인터페이스(142)는 공정 관리자가 플라즈마 에칭 장치(1)를 관리하기 위하여 커멘드의 입력 조작 등을 행하는 키보드, 플라즈마 에칭 장치(1)의 가동 상황을 가시화하여 표시하는 디스플레이 등을 포함한다. 기억부(143)에는 플라즈마 에칭 장치(1)에 의한 처리를 콘트롤러(141)의 제어로 실현시키기 위한 제어 프로그램 또는 구동 조건 데이터 등이 기록된 레시피가 저장된다. 레시피는 필요에 따라 유저 인터페이스(142)로부터의 지시에 따라 기억부(143)로부터 호출되어 콘트롤러(141)에 실행시킴으로써 플라즈마 에칭 장치(1)가 제어된다. 레시피는, 예를 들면 CD-ROM, 하드 디스크, 플래쉬 메모리 등의 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체에 저장된 상태의 것을 이용하거나, 혹은 다른 장치로부터 예를 들면 전용 회선을 거쳐 수시 전송시켜 이용하는 것도 가능하다.

플라즈마 에칭 장치(1)가 구비하는 재치대(3)는 상술한 바와 같이, 불활성 가스 공급관(5), 이 불활성 가스 공급관(5)에 접속되고 재치면(3a)으로부터 기판(G)의 이면을 향하여 불활성 가스를 유출시키는 복수의 가스홀(4)을 가지고 있다. 불활성 가스 공급관(5)의 상류에는 압력 조정 밸브(PCV)(15)가 있고, 이 압력 조정 밸브(15)를 개재하여 불활성 가스 공급 기구(16)에 접속되어 있다. 불활성 가스로서는, 헬륨(He) 가스, 아르곤(Ar) 가스 등의 희가스 외에 질소 가스도 사용할 수 있다. 압력 조정 밸브(15)는 불활성 가스 공급관(5) 내의 압력(P1)이 콘트롤러(141)에서 미리 설정된 압력(P0)이 되도록, 불활성 가스 공급관(5)으로 공급하는 불활성 가스 유량을 제어한다.

또한, 가스홀(4), 불활성 가스 공급관(5), 압력 조정 밸브(15) 및 불활성 가스 공급 기구(16)는 재치대(3)에 기설(旣設)되어 있는 기판 냉각 기구 등을 이용하도록 해도 좋다.

우선, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 흡착 상태를 확인하는 방법을 설명한다.

도 2는 기판을 재치대 상에 재치한 상태를 도시한 도면, 도 3은 흡착되지 않은 상태를 도시한 도면, 도 4는 흡착되어 있는 상태를 도시한 도면이다.

플라즈마 처리 종료 후, 기판(G)을 재치대(3)의 재치면(3a) 상에 재치한 상태(도 2 참조)에서 흡착 상태를 확인하는 방법은 다음과 같다.

(1) 압력 조정 밸브(15)의 설정 압력을 P0으로 하고, 불활성 가스 공급관(5)으로 불활성 가스를 공급한다. 설정 압력(P0)은 기판 냉각을 위하여 사용되는 백 쿨링 가스(back cooling gas)의 압력보다 낮게 설정한다.

(2) 불활성 가스 공급관(5)으로 불활성 가스를 공급 개시하고 나서 소정의 흡착 판정 시간(t1)이 경과한 후, 압력 조정 밸브(15)가 불활성 가스 공급관(5)으로 흐르게 하는 가스 유량(Q)을 검지한다. 이 때의 가스 유량(Q)의 대소(大小)에 기초하여 기판(G)과 재치대(3)의 흡착 여부를 판정한다.

기판(G)이 재치대(3)에 흡착되어 있지 않거나 또는 흡착이 약한 경우('흡착되어 있지 않음' 또는 '흡착 약함'인 경우), 불활성 가스를 불활성 가스 공급관(5)으로 공급하면 기판(G)이 부상(浮上)하여 재치면(3a)과 기판(G)의 이면 간에 큰 간극(100)이 생긴다(도 3 참조). 가스홀(4)로부터 유출된 불활성 가스는 큰 간극(100) 내를 흐르기 때문에, 불활성 가스 공급관(5) 내의 압력(P1)은 쉽게 상승되지 않는다. 이 때문에, 불활성 가스의 공급 개시로부터 흡착 판정 시간(t1)이 경과하더라도 불활성 가스 공급관(5) 내의 압력(P1)은 설정 압력(P0)에 도달할 수 없다(P0>>P1). 불활성 가스 공급관(5) 내의 압력(P1)이 설정 압력(P0)에 도달하지 않기 때문에, 압력 조정 밸브(15)가 불활성 가스 공급관(5)으로 흐르게 하는 가스 유량(Q)은 압력 조정 밸브(15)가 흐르게 할 수 있는 최대의 가스 유량(Q1)이 된다.

기판(G)이 재치대(3)에 흡착되어 있는, 즉 흡착이 강한 경우('흡착되어 있음' 또는 '흡착 강함'인 경우), 기판(G)은 반대로 쉽게 부상하지 않는다. 기판(G)이 쉽게 부상하지 않기 때문에, 재치대(3)와 기판(G) 간에는 간극이 생기지 않거나, 혹은 '흡착되어 있지 않음'인 경우에 비해 작은 간극(101)밖에 생기지 않는다(도 4 참조). 가스홀(4)로부터 유출된 불활성 가스의 누설이 '흡착되어 있지 않음'의 경우에 비해 대폭 제한되어 불활성 가스 공급관(5) 내의 압력(P1)은 쉽게 상승된다. 이 때문에, 흡착 판정 시간(t1)이 경과한 시점에서는, 압력 조정 밸브(15)가 불활성 가스 공급관(5)으로 흐르게 하는 가스 유량(Q)은 '흡착 없음'인 경우의 가스 유량(Q1)보다 작은 유량(Q2)이 된다.

이와 같이 흡착 여부에 따라, 불활성 가스 공급관(5)으로 불활성 가스를 공급 개시하고 나서 흡착 판정 시간(t1)이 경과했을 때의 압력 조정 밸브(15)가 불활성 가스 공급관(5)으로 흐르게 하는 가스 유량(Q)에 분명한 차이가 발생한다. 이 차이를 이용함으로써, 이하와 같이 흡착 여부를 판정할 수 있다.

도 5는 흡착 여부에 따른 가스 유량의 변화를 나타낸 도면이다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 흡착 판정 시간(t1)은 '흡착되어 있지 않음'인 경우에 압력 조정 밸브(15)가 흐르게 하는 가스 유량(Q1)이 거의 안정되는 시간으로 설정한다. 또한, '흡착되어 있지 않음'인 경우에 압력 조정 밸브(15)가 흐르게 하는 큰 가스 유량(Q1)과, '흡착되어 있음'인 경우의 작은 가스 유량(Q2)의 사이에 흡착 판정 유량(A)을 설정한다. 그리고, 흡착 판정 시간(t1)에서의 가스 유량(Q)이 흡착 판정 유량(A) 이상인지의 여부(혹은 흡착 판정 유량(A)을 초과했는지의 여부)로, '흡착되어 있음'인지 '흡착되어 있지 않음' 인지를 판정한다.

이어서, 구체적인 흡착 검지 시퀀스를 흡착 해소 시퀀스와 함께 설명한다.

도 6은 흡착 검지 해소 시퀀스의 일례를 나타낸 흐름도이다.

우선, 기판(G)을 재치대(3) 상에 재치하고, 재치대(3) 상에 재치된 기판(G)에 대하여 처리, 예를 들면 플라즈마 처리를 행하고 이를 종료시킨다(단계 1).

이어서, 플라즈마 처리가 종료된 기판(G)을 재치대(3) 상에 재치한 채로 압력 조정 밸브(15)의 설정 압력을 흡착 판정 압력(P0)으로 설정하고, 불활성 가스 공급관(5)으로 불활성 가스를 공급하여 가스홀(4)로부터 유출시킨다(단계 2).

흡착 판정 시간(t1) 경과 후, 압력 조정 밸브(15)가 흐르게 하는 가스 유량(Q)이 흡착 판정 유량(A) 이상인지의 여부를 판정한다(단계 3).

가스 유량(Q)이 흡착 판정 유량(A) 이상일 때(YES)에는, '흡착되어 있지 않음(= 흡착 약함)'으로 판정하여(단계 4), 불활성 가스의 공급을 멈추고 리프터 핀(13)을 구동(상승)시켜 기판(G)을 재치대(3) 상으로부터 이탈시킨다(단계 5).

반대로, 가스 유량(Q)이 흡착 판정 유량(A) 미만일 때(NO)에는, '흡착되어있음(= 흡착 강함)'으로 판정한다(단계 6). 이와 같이 흡착되어 있는 경우에는 흡착 해소 시퀀스로 이행한다.

흡착 해소 시퀀스에서는, 압력 조정 밸브(15)의 설정 압력을 흡착 판정 압력(P0)보다 높은 흡착 해소 압력(P3)으로 설정한다(단계 7).

압력 조정 밸브(15)의 설정 압력을 흡착 해소 판정 압력(P3)으로 설정하고 나서, 흡착 해소 판정 시간(t2)이 경과할 때까지의 동안에 압력 조정 밸브(15)가 흐르게 하는 가스 유량(Q)이 흡착 해소 판정 유량(B) 이상이 되는지 여부를 판정한다(단계 8). 여기서, 흡착 해소 판정 유량(B)의 값은 흡착 판정 유량(A)의 값보다 작게 설정되어 있다.

흡착 해소 판정 시간(t2) 내에 가스 유량(Q)이 흡착 해소 판정 유량(B)에 도달하지 않았을 때(NO)에는, '흡착 미해소'로 판정하고 후술하는 상태 확인 시퀀스로 진행한다.

반대로, 흡착 해소 판정 시간(t2) 내에 가스 유량(Q)이 흡착 해소 판정 유량(B)에 달했을 때(YES)에는, 잠정적으로 '흡착이 해소되었음'으로 판정하고 단계 10으로 진행된다.

단계 10에서는, 기판(G)의 이면에 대하여 공급되는 가스 유량(Q)이 흡착 판정 유량(A) 이상인지의 여부 혹은 흡착 판정 유량(A)을 초과했는지 여부를 재판정하여, 기판(G)이 재치대(3)에 흡착되어 있는지의 여부를 재판정한다.

가스 유량(Q)이 흡착 판정 유량(A) 이상일 때(YES)에는, '흡착 해소(= 흡착약함)'로 판정하여(단계 11), 불활성 가스의 공급을 멈추고 리프터 핀(13)을 구동(상승)시켜 기판(G)을 재치대(3) 상으로부터 이탈시킨다(단계 5).

반대로, 가스 유량(Q)이 흡착 판정 유량(A) 미만일 때(NO)에는, '흡착 미해소'로 판정하고 상태 확인 시퀀스로 진행된다.

상태 확인 시퀀스에서는, 불활성 가스 공급관(5)으로의 불활성 가스의 공급을 멈추고 경고를 발생하고(단계 14), 처리를 중지한다(단계 15).

여기서, 단계 7 내지 단계 10은, 압력(P0)을 P3까지 서서히 상승시켜, 그때마다 혹은 압력의 상승과 병행하여 흡착 해소 판정 유량(B) 이상인지의 여부 혹은 흡착 판정 유량(A) 이상인지의 여부를 판정해도 좋다. 또한 단계 10에서, 기판(G)이 재치대(3)에 흡착되어 있는지의 여부를 재판정할 경우, 압력(P3)을 P0까지 낮춘 후 판정을 실시해도 좋다.

이와 같이 제 1 실시예에서는, 흡착이 되지 않은 경우 혹은 흡착이 해소된 경우에만 리프터 핀(13)을 구동(상승)시켜 기판(G)을 재치대(3) 상으로부터 이탈시키는 동작으로 이행되므로, 기판이 파손될 가능성을 경감시킬 수 있다.

(제 2 실시예)

이어서, 다른 흡착 해소 방법을 포함한 흡착 검지 해소 방법을 본 발명의 제 2 실시예로서 설명한다.

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 흡착 검지 해소 시퀀스를 나타내는 흐름도이다. 도 7에 나타낸 제 2 실시예에 따른 흡착 검지 해소 시퀀스의 단계 1 ~ 단계 10은, 제 1 실시예에서 설명한 흡착 검지 해소 시퀀스에서의 단계 1 ~ 단계 10과 동일하다.

그러나, 제 2 실시예에 따른 흡착 검지 해소 시퀀스에서는, 단계 8 또는 단계 10에서 '흡착 미해소'로 판정되었을 경우, 기판(G)의 주연부 하방에 있는 리프터 핀(13)을 구동하여 기판(G)의 주연부를 들어 올려 기판(G)의 휨 허용 범위 내에서 기판(G)의 주연부를 재치대(3)로부터 분리시킨다(단계 9). 기판(G)이 휘어진 상태의 일례를 도 9에 도시한다.

도 9에 도시한 바와 같이, 기판(G)을 휨 허용 범위 내에서 휘게 하여 기판(G)의 주연부를 재치대(3)의 재치면(3a) 상으로부터 분리시킨다. 이에 따라, 기판(G)의 이면과 재치대(3)의 재치면(3a)와의 간극이 넓어진다. 이 결과, 가스홀(4)로부터의 불활성 가스의 유출량이 증가하여 기판(G)의 이면 및 재치면(3a)에 보다 많은 불활성 가스가 접촉됨으로써, 기판(G)의 정전기 제거가 진행되어 흡착의 해소가 촉진된다. 기판(G)의 주연부를 들어 올릴 수 있는 범위는 기판(G)의 휨 허용 범위 내이기 때문에, 기판(G)이 파손될 우려는 없다.

들어 올리는 기판(G)의 주연부로서는, 기판(G)의 네 모서리만이어도 좋고, 기판(G)의 대향하는 2 변만이어도 좋고, 혹은 기판(G)의 주연부 모두를 들어 올려도 좋다.

어느 쪽이든 기판(G)을 단순하게 들어 올리는 것이 아니라, 기판(G)의 주연부만이 재치대(3)로부터 분리하도록 들어 올릴 수 있으면 된다.

또한, 기판(G)의 주연부 하방의 리프터 핀(13)의 구동을 개시한 후, 기판(G)의 이면에 대하여 공급되는 가스의 유량이 흡착 판정 유량(A) 이상인지의 여부, 혹은 흡착 판정 유량(A)을 초과했는지의 여부를 재판정하여, 기판(G)의 재치대(3)에의 흡착이 해소되었는지의 여부를 판정한다(단계 12). 이 판정을 제한 시간까지 계속한다. 구체적인 일례는 단계 3과 동일하며, 흡착 판정 시간(t1)에서 압력 조정 밸브(15)가 흐르게 하는 가스 유량(Q)이, 예를 들면 흡착 판정 유량(A) 이상인지의 여부를 판정한다.

가스 유량(Q)이 흡착 판정 유량(A) 이상일 때(YES)에는, '흡착 해소(= 흡착 약함)'로 판정하여(단계 13), 불활성 가스의 공급을 멈추고 리프터 핀(13)을 구동(상승)시켜 기판(G)을 재치대(3) 상으로부터 이탈시킨다(단계 5).

구체적으로는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 기판(G)의 주연부 하방의 리프터 핀(13)을 구동한 결과, 가스 유량(Q)이 증가하여 흡착 판정 압력(A)을 초과했을 때에 흡착 해소로 한다.

반대로, 제한 시간을 초과해도 가스 유량(Q)이 흡착 판정 유량(A) 미만일 때(NO)에, 도 8에 나타낸 바와 같이 '타임 아웃'으로 판정하여, 예를 들면 경고를 발생하고(단계 14), 처리를 중지한다(단계 15).

이와 같이 제 2 실시예에 따른 흡착 검지 해소 방법에 따르면, 기판(G)의 이면에 인가되는 압력을 높여도 흡착이 해소되지 않은 경우에, 기판(G)의 주연부만을 재치대로부터 분리시킴으로써 흡착의 해소를 촉진시킨다. 이 때문에, 가스의 압력만으로 흡착을 해소하는 경우에 비해, 흡착을 해소할 수 있는 확률을 보다 높일 수 있다.

또한, 단지 기판(G) 주연부 하방의 리프터 핀(13)을 상승시켜 기판(G)의 주연부를 재치대(3)로부터 분리할 뿐만 아니라, 제한 시간 범위 내에서 상기 리프터 핀(13)을 상하 이동시켜 기판(G)의 외측을 반복하여 들어 올리도록 해도 좋다.

이상, 본 발명을 두 개의 실시예에 따라 설명했는데, 이들 실시예에 따른 흡착 검지 해소 방법은 도 6 및 도 7의 흐름도에 나타낸 바와 같이, 흡착 여부를 판정하여 흡착이 된 경우에도, 장치의 가동을 멈추지 않고 그 흡착을 해소할 수 있고 생산을 행할 수 있다. 이 때문에, 제품의 스루풋을 유지하는 것, 나아가서는 스루풋을 향상시키는 것도 가능하다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 기판(G)이 파손될 가능성을 경감시키면서 기판(G)이 재치대(3) 상에 흡착되어 있는지의 여부를 검출하여 해소하는 흡착 검지 해소 방법, 이 흡착 검지 해소 방법을 실행 가능한 기판 처리 장치 및 상기 흡착 검지 해소 방법을 기판 처리 장치에서 실행시키는 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체를 제공할 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 그 주지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변형할 수 있다.

예를 들면 상기 실시예에서는, 압력 조정 밸브(15)는 불활성 가스 공급관(5) 내의 압력(P1)이 설정 압력(P0)이 되도록 불활성 가스 공급관(5)으로 공급하는 불활성 가스 유량을 제어했지만, 기판(G)과 재치대(3) 간의 압력, 가스홀(4) 내의 압력 등 압력 조정 밸브(15)로부터 기판(G) 바로 아래까지의 사이라면 임의의 개소의 압력을 설정 압력(P0)으로 하도록 불활성 가스 공급관(5)으로 공급하는 불활성 가스 유량을 제어해도 좋다.

또한, 재치대(3)의 재치면(3a)으로부터 기판(G)의 이면에 대하여 유체를 공급했을 때, 기판(G)의 중앙 부분만이 팽창되어 기판(G)이 파손되는 경우가 있다. 이러한 사정을 해소하고자 할 경우에는, 기판(G)의 중앙 부분의 팽창의 변위를 광학적 센서 등을 이용하여 감시하고, 팽창이 예를 들면 휨 한계에 이르렀을 때, 일단 유체의 공급을 정지하여 휨을 해소시킨 후, 재차 유체의 공급과 함께 기판(G)의 주연부 하방의 리프터 핀(13)을 구동하여 기판(G)의 주연부를 들어 올려, 기판(G)의 주연부를 기판(G)의 휨 허용 범위 내에서 휘게 하여 재치대(3)로부터 분리시키도록 해도 좋다. 이와 같이 기판(G)의 주연부를 재치대(3)로부터 분리시킴으로써, 팽창부로부터 가스가 빠져 기판(G)의 파손을 억제할 수 있다.

또한, 상기 실시예에 기판(G)의 정전기를 제거하는 정전기 제거 시퀀스를 적용해도 좋다. 정전기 제거의 예로서는, 챔버(2) 내에 예를 들면 플라즈마를 생성하는 것 또는, 챔버(2) 내의 압력을 높이는 것 등을 들 수 있다. 예를 들면, 단계 1과 단계 2의 사이, 혹은 단계 9 내지 단계 12와 병행하여 기판(G)의 정전기를 제거하는 정전기 제거 시퀀스를 적용할 수 있다.

11 : 플라즈마 에칭 장치
2 : 챔버
3 : 재치대
3a : 재치면
4 : 가스홀
5 : 불활성 가스 공급관
6 : 샤워 헤드
7 : 고주파 전원
8 : 처리 가스 공급관
9 : 배기관
10 : 반입출구
11 : 게이트 밸브
12 : 삽입 통과홀
13 : 리프터 핀
14 : 제어부
15 : 압력 조정 밸브
16 : 불활성 가스 공급 기구
100, 101 : 재치면과 기판 이면 간에 생기는 간극

Claims

피처리체를 재치하는 재치대로부터 상기 피처리체를 이탈시키기 전에, 상기 피처리체가 상기 재치대 상에 흡착되어 있는지의 여부를 검지하고, 흡착되어 있는 경우에는 흡착을 해소하는 흡착 검지 해소 방법으로서,
(1) 상기 재치대의 재치면으로부터 상기 피처리체의 이면에 대하여 소정의 흡착 판정 압력으로 유체를 공급하는 공정과,
(2) 상기 흡착 판정 압력으로 유체를 공급 개시하고 나서 소정의 흡착 판정 시간이 경과했을 때의 상기 유체의 유량을 검지하는 공정과,
(3) 상기 (2) 공정에서 검지된 상기 유체의 유량이 소정의 흡착 판정 유량 이하인지의 여부를 판정하는 공정과,
(4) 상기 (3) 공정에서의 판정 결과, 상기 유체의 유량이 상기 흡착 판정 유량 이하인 경우, 상기 피처리체의 이면에 대하여 유체를 공급하는 압력을 상기 흡착 판정 압력보다 고압의 흡착 해소 압력으로 하는 공정
을 구비하는 것을 특징으로 하는 흡착 검지 해소 방법.
제 1 항에 있어서,
(5) 상기 피처리체의 이면에 대하여 유체를 공급하는 압력을 상기 흡착 해소 압력으로 한 후, 소정의 흡착 해소 판정 시간이 경과할 때까지의 상기 피처리체의 이면에 대하여 공급되는 상기 유체의 유량이 소정의 흡착 해소 판정 유량 이상인지의 여부를 판정하는 공정
을 더 구비한 것을 특징으로 하는 흡착 검지 해소 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 흡착 해소 판정 유량의 값이 상기 흡착 판정 유량의 값보다 작은 것을 특징으로 하는 흡착 검지 해소 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 (5) 공정에서의 판정 결과, 상기 유체의 유량이 상기 흡착 해소 판정 유량 이상인 경우,
(6) 상기 피처리체의 이면에 대하여 공급되는 상기 유체의 유량이 상기 흡착 판정 유량 이상인지의 여부를 판정하여, 상기 피처리체의 상기 재치대에의 흡착이 해소되어 있는지의 여부를 판정하는 공정
을 더 구비한 것을 특징으로 하는 흡착 검지 해소 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 (5) 공정에서의 판정 결과, 흡착이 미해소인 경우, 또는
상기 (6) 공정에서의 재판정 결과, 흡착이 미해소인 경우,
(7) 상기 피처리체의 주연부를 들어 올리는 리프터 핀을 구동하여, 상기 피처리체의 휨 허용 범위 내에서 상기 피처리체의 주연부만을 들어 올려 상기 재치대로부터 분리시키는 공정
을 더 구비한 것을 특징으로 하는 흡착 검지 해소 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 (7) 공정에서, 상기 리프터 핀을 구동하여 들어 올리는 상기 피처리체의 주연부는 상기 피처리체의 네 모서리인 것을 특징으로 하는 흡착 검지 해소 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 (7) 공정에서, 상기 리프터 핀을 구동하여 들어 올리는 상기 피처리체의 주연부는 상기 피처리체의 대향하는 2 변인 것을 특징으로 하는 흡착 검지 해소 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 (7) 공정에서, 상기 리프터 핀에 의한 상기 피처리체의 주연부만을 들어 올리는 동작은, 소정의 제한 시간동안 반복 실시되는 것을 특징으로 하는 흡착 검지 해소 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 (7) 공정이 상기 피처리체의 정전기를 제거하면서 행해지는 것을 특징으로 하는 흡착 검지 해소 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 (7) 공정에서, 상기 피처리체의 이면에 대하여 공급되는 상기 유체의 유량이 상기 흡착 판정 유량 이하인지의 여부를 재판정하여, 상기 피처리체의 상기 재치대에의 흡착이 해소되었는지의 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 흡착 검지 해소 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 (3) 공정에서의 판정 결과, 흡착되어 있지 않는 경우 또는
상기 (6) 공정에서의 재판정 결과, 흡착이 해소된 경우 또는
상기 (7) 공정에서의 재판정 결과, 흡착이 해소된 경우,
상기 리프터 핀을 이용하여 상기 피처리체를 상기 재치대로부터 이탈시키는 것을 특징으로 하는 흡착 검지 해소 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 (7) 공정에서의 재판정은 소정의 제한 시간까지 계속되고, 상기 제한 시간까지 상기 피처리체의 상기 재치대에의 흡착이 해소되지 않은 경우에는 처리를 중지시키는 것을 특징으로 하는 흡착 검지 해소 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 재치대의 재치면으로부터 상기 피처리체의 이면에 대하여 유체를 공급했을 때, 상기 피처리체의 중앙 부분의 팽창이 한계에 달한 경우,
(8) 상기 리프터 핀을 구동하여 상기 피처리체의 외측을 들어 올리고, 상기 피처리체의 외측을 상기 피처리체의 휨 허용 범위 내에서 상기 재치대로부터 분리시키는 공정을 더 구비한 것을 특징으로 하는 흡착 검지 해소 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (1) 공정과 상기 (2) 공정의 사이에,
(9) 상기 피처리체의 정전기를 제거하는 정전기 제거 공정을 더 구비한 것을 특징으로 하는 흡착 검지 해소 방법.
피처리체를 재치하는 재치대와,
상기 재치대의 재치면 상으로부터 돌출 및 함몰 가능하게 구성되고, 상기 재치대의 재치면 상방에서 상기 기판을 승강시키는 리프터 핀과,
상기 재치대의 재치면 상에 설치된 복수의 가스홀과,
상기 복수의 가스홀에 접속된 가스 공급관과,
상기 가스 공급관으로 가스를 공급하는 가스 공급 기구와,
상기 가스 공급관에 설치되고 상기 가스 공급관 내의 압력이 설정된 압력이 되도록 상기 가스 공급관으로 공급되는 가스 유량을 조정하는 압력 조정 기구와,
상기 청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 기재된 흡착 검지 해소 방법을 실행하도록, 상기 압력 조정 기구 및 상기 리프터 핀 중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어 기구
를 구비하는 것을 특징으로 하는 처리 장치.