KR101272024B1 - Apparatus and method for cleaning backside of substrate - Google Patents
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Abstract
본 발명은 웨이퍼 또는 유리와 같은 기판의 후면에 형성된 이물질을 제거하기 위한 세정 장치 및 기판의 후면 세정 방법에 관한 것으로, 챔버와, 상기 챔버 상부 영역에 마련되고 공정 가스를 토출하는 상부 전극부와, 상기 상부 전극부에 대향 배치된 하부 전극부와, 기판이 상기 상부 전극부와 상기 하부 전극부 사이에 위치하도록 지지하고 상기 기판과 상기 하부 전극부간의 간극을 유지하기 위한 간극 고정부를 구비하는 기판 지지부 및 상기 챔버 외측 하부 영역에 마련되어 상기 기판 지지부를 상하 방향으로 이동시키는 하부 구동부를 구비하는 챔버부 및 상기 기판의 후면이 상방을 향하도록 반전시켜 상기 챔버부에 인입시키는 기판 인입 및 인출부를 포함하는 기판 후면 세정 장치 및 세정 방법을 제공한다. 이를 통해 본 발명은 플라즈마에 의한 세정 효율을 향상시킬 수 있고, 기판과 하부 전극 사이의 간극을 일정하게 유지할 수 있다. The present invention relates to a cleaning apparatus for removing foreign substances formed on the rear surface of a substrate such as a wafer or glass, and a rear surface cleaning method of the substrate, comprising: a chamber, an upper electrode portion provided in the upper region of the chamber and discharging a process gas; A substrate having a lower electrode portion opposed to the upper electrode portion and a gap fixing portion for supporting the substrate so as to be positioned between the upper electrode portion and the lower electrode portion and maintaining a gap between the substrate and the lower electrode portion; A chamber part having a support part and a lower driving part provided in the lower outer region of the chamber and moving the substrate support part in a vertical direction; Provided are a substrate backside cleaning apparatus and a cleaning method. Through this, the present invention can improve the cleaning efficiency by the plasma, it is possible to maintain a constant gap between the substrate and the lower electrode.
기판, 후면, 세정, 반전, 플라즈마, 기판 지지부, 하부 전극 Substrate, Back Side, Clean, Invert, Plasma, Substrate Support, Bottom Electrode
Description
본 발명은 기판 후면 세정 장치 및 방법에 관한 것으로, 플라즈마를 이용하여 기판 후면에 형성된 이물질을 제거할 수 있는 기판 후면 세정 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for cleaning a substrate back surface, and an apparatus and method for cleaning a substrate back surface which can remove foreign substances formed on the substrate back surface using plasma.
일반적으로 반도체 장치 및 평판 표시 장치는 기판의 전면에 다수의 박막을 증착하고 식각하여 소정 패턴의 소자들을 형성하여 제작한다. 즉, 소정의 증착 장비를 이용하여 기판의 전면에 박막을 증착하고, 식각 장비를 이용하여 박막의 일부를 식각하여 박막이 소정의 패턴을 갖도록 제작하였다. In general, semiconductor devices and flat panel displays are manufactured by depositing and etching a plurality of thin films on the entire surface of a substrate to form elements having a predetermined pattern. That is, the thin film is deposited on the entire surface of the substrate using a predetermined deposition equipment, and a portion of the thin film is etched using the etching equipment to produce the thin film having a predetermined pattern.
이때, 기존의 증착 장비와 식각 장비는 그 내부에서 기판을 지지하기 위해 정전척, 진공척과 같은 기판 안착 수단을 사용하였다. 이와 같은 종래의 기판 안착 수단은 기판과 완전히 밀착되지 못하고, 기판 안착 수단과 기판 사이에 미세한 공간(틈)을 갖게 되었다. 이로인해 박막의 증착시에는 이 미세한 공간으로 공정 가 스가 유입되어 기판의 후면에 박막이 증착된다. 또한, 식각 공정시 이 미세한 공간으로 식각 잔류물(즉, 파티클)이 유입되어 기판 에지 및 기판의 후면에 흡착되는 문제가 발생한다. 이러한 기판 후면에 불순물(원치 않는 박막 및 파티클)을 제거하지 않은 상태에서 계속적인 박막 증착과 식각을 수행하게 되면 기판이 휘어지거나 기판의 정렬이 어려워지는 등의 많은 문제점이 발생된다.At this time, the conventional deposition equipment and etching equipment used substrate mounting means such as an electrostatic chuck, vacuum chuck to support the substrate therein. Such a conventional substrate seating means is not completely in contact with the substrate, and has a minute space between the substrate seating means and the substrate. As a result, when the thin film is deposited, process gas flows into the microcavity to deposit the thin film on the backside of the substrate. In addition, during the etching process, an etching residue (that is, particles) is introduced into the microcavity, thereby causing adsorption on the substrate edge and the rear surface of the substrate. If a continuous thin film deposition and etching is performed without removing impurities (undesired thin films and particles) on the back surface of the substrate, many problems, such as bending of the substrate or difficulty in aligning the substrate, occur.
이에 종래에는 기판 후면의 박막 및 파티클을 제거하기 위해 기판을 용제나 린스에 침적하여 표면의 파티클을 제거하는 습식 세정을 실시하였다. 그러나 습식 세정의 경우 공정 관리가 어려워 기판 후면만을 선택적으로 세정하기 어려운 문제가 발생하였다. 그리고, 습식 세정의 경우 화공 약품의 사용으로 인한 환경 문제를 유발시키는 원인이 되었다. 따라서, 최근에는 플라즈마를 이용한 건식 세정을 통해 기판 후면의 박막 및 파티클을 제거하였다. 이러한 플라즈마를 이용한 건식 세정 장비는 챔버 내측에 플라즈마 발생을 위한 상부와 하부 전극을 마련한다. 그리고, 두 전극 사이에 기판을 위치시키고, 기판의 전면과 상부 전극을 인접 배치시킨다. 반응성 가스를 챔버 내에 제공한다. 이후, 상기 전극에 플라즈마 발생을 위한 전원을 인가하면, 인접 배치된 상부 전극과 기판의 전면 영역에는 플라즈마가 발생되지 않고, 하부 전극과 기판의 후면 영역에 플라즈마가 발생되게 된다. 따라서, 기판의 후면에 발생된 플라즈마를 이용하여 기판 후면의 박막 및 파티클을 제거할 수 있게 되었다. Thus, in order to remove the thin film and particles on the back of the substrate, a wet cleaning was performed to remove particles on the surface by immersing the substrate in a solvent or a rinse. However, in the case of wet cleaning, it is difficult to selectively clean only the rear surface of the substrate due to difficult process control. In addition, in the case of wet cleaning, it causes a problem of the environment due to the use of chemicals. Therefore, recently, the thin film and particles on the back side of the substrate have been removed by dry cleaning using plasma. Dry cleaning equipment using such a plasma provides upper and lower electrodes for plasma generation inside the chamber. Then, the substrate is positioned between the two electrodes, and the front and upper electrodes of the substrate are disposed adjacent to each other. Reactive gas is provided in the chamber. Then, when a power source for generating plasma is applied to the electrode, no plasma is generated in the front region of the adjacent upper electrode and the substrate, and plasma is generated in the rear region of the lower electrode and the substrate. Accordingly, the plasma generated on the rear surface of the substrate can be used to remove thin films and particles on the rear surface of the substrate.
이와 같은 기존의 기판 후면 세정을 위한 건식 세정 장비는 기판의 후면과 하부 전극 사이 공간으로 반응 가스를 제공하여 기판 후면을 세정하였다. 이러한 기판 후면 세정 장치는 반응 가스의 공급 방향과 배기 가스의 흐름 방향이 반대가 되기 때문에 반응 가스의 흐름이 기판의 후면에 도달하는데 장애 요소로 작용한다. 또한, 챔버 상측에 마련된 구동 장치를 이용하여 상부 전극과 기판을 인접 배치한다. 즉, 구동 장치를 이용하여 상부 전극과 기판 사이 공간에 플라즈마가 발생되지 않을 정도의 거리로 기판을 이동시킨다. 하지만, 기존의 구동 장치를 이용하여 상부 전극과 기판을 플라즈마가 발생되지 않을 거리로 유지하기 위해서는, 구동 장치를 이용하여 기판을 상부 전극 방향으로 이동시키고, 측정 장치를 이용하여 기판과 상부 전극 사이의 거리를 측정하고, 측정 결과에 따라 기판을 다시 이동시켰다. 이와 같이, 기종의 기판 후면 세정 장치는 매 기판이 인입될 때마다, 기판과 상부 전극 사이의 거리를 새롭게 세팅하여야 하는 어려움이 있었다. The conventional dry cleaning equipment for cleaning the back side of the substrate cleans the back side of the substrate by providing a reaction gas into the space between the back side of the substrate and the lower electrode. Since the substrate backside cleaning device is reversed in the supply direction of the reaction gas and the flow direction of the exhaust gas, the flow of the reactive gas reaches a rear surface of the substrate. In addition, the upper electrode and the substrate are disposed adjacent to each other using a driving device provided above the chamber. That is, the substrate is moved by a distance such that no plasma is generated in the space between the upper electrode and the substrate using the driving device. However, in order to keep the upper electrode and the substrate at a distance where no plasma will be generated by using a conventional driving apparatus, the substrate is moved in the direction of the upper electrode by using the driving apparatus, and the measuring apparatus is used to separate the substrate from the upper electrode. The distance was measured and the substrate was moved again according to the measurement result. As such, there is a difficulty in setting a distance between the substrate and the upper electrode every time the substrate is cleaned.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 반응 가스의 흐름과 배기 가스의 흐름 방향이 일치되도록 하고, 별도의 거리 측정 및 거리 재조정 없이 기판 전면과 전극 사이의 거리를 플라즈마가 발생하지 않을 거리가 되도록 하여 공정 단순화는 물론 기판 후면을 균일하게 세정할 수 있는 기판 후면 세정 장치 및 방법을 제공한다. In order to solve the above problems, the present invention is to match the flow direction of the reaction gas and the flow of the exhaust gas, so that the distance between the front surface of the substrate and the electrode without the distance measurement and distance readjustment so that the plasma does not occur The present invention provides a substrate rear cleaning apparatus and method capable of simplifying the process and uniformly cleaning the rear of the substrate.
본 발명에 따른 챔버와, 상기 챔버 상부 영역에 마련되고 공정 가스를 토출하는 상부 전극부와, 상기 상부 전극부에 대향 배치된 하부 전극부와, 기판이 상기 상부 전극부와 상기 하부 전극부 사이에 위치하도록 지지하고 상기 기판과 상기 하부 전극부간의 간극을 유지하기 위한 간극 고정부를 구비하는 기판 지지부 및 상기 챔버 외측 하부 영역에 마련되어 상기 기판 지지부를 상하 방향으로 이동시키는 하부 구동부를 구비하는 챔버부 및 상기 기판의 후면이 상방을 향하도록 반전시켜 상기 챔버부에 인입시키는 기판 인입 및 인출부를 포함하는 기판 후면 세정 장치를 제공한다. A chamber according to the present invention, an upper electrode portion provided in the upper region of the chamber and discharging process gas, a lower electrode portion disposed opposite to the upper electrode portion, and a substrate is disposed between the upper electrode portion and the lower electrode portion. A chamber support portion having a gap support portion for supporting the position and maintaining a gap between the substrate and the lower electrode portion, and a chamber portion provided in the lower region outside the chamber to move the substrate support portion in a vertical direction; Provided is a substrate back cleaning device including a substrate lead-in and lead-out unit which inverts the rear surface of the substrate to face upward and introduces the chamber into the chamber.
상기 기판은 기판의 후면이 상기 상부 전극부와 마주보도록 상기 기판 지지부 상에 안치되고, 상기 상부 전극과 상기 기판의 후면 사이 영역에 플라즈마가 발생되는 것이 바람직하다. The substrate is preferably placed on the substrate support so that a rear surface of the substrate faces the upper electrode portion, and plasma is generated in an area between the upper electrode and the rear surface of the substrate.
상기 간극 고정부는 상측에 상기 기판의 전면이 접속되고, 하측에 상기 하부 전극부가 접속되는 돌출 영역을 포함하는 것이 효과적이다. It is effective that the gap fixing part includes a protruding region to which the front surface of the substrate is connected to the upper side and the lower electrode part is connected to the lower side.
상기 간극 고정부는 상부 고정링과, 상기 상부 고정링 하부에 마련되어 상부 고정링의 내측 영역으로 돌출된 하부 고정링을 구비하는 것이 바람직하다. Preferably, the gap fixing part includes an upper fixing ring and a lower fixing ring provided below the upper fixing ring and protruding into an inner region of the upper fixing ring.
상기 간극 고정부는 복수의 판 형상으로 제작되고, 상기 판의 하측 영역이 기판 방향으로 돌출된 돌출 영역을 갖는 것이 효과적이다. It is effective that the gap fixing portion is formed in a plurality of plate shapes, and the lower region of the plate has a protruding region protruding in the substrate direction.
상기 간극 고정부가 상기 하부 전극부에 접속될 때, 상기 기판과 상기 하부 전극부 사이의 간극은 상기 돌출 영역의 두께와 동일한 것이 효과적이다. When the gap fixing portion is connected to the lower electrode portion, it is effective that the gap between the substrate and the lower electrode portion is equal to the thickness of the protruding region.
상기 돌출 영역의 두께는 0.2 ~ 0.6mm인 것이 바람직하다. It is preferable that the thickness of the protruding region is 0.2 to 0.6 mm.
상기 돌출 영역 상에 안치되는 상기 기판의 전면 가장자리 영역의 폭은 0.1 ~ 3mm인 것이 바람직하다. It is preferable that the width of the front edge area of the substrate placed on the protruding area is 0.1 to 3 mm.
상기 기판 지지부는 상기 하부 구동부에 따라 상기 간극 고정부를 상하로 이동시키는 승강부를 더 구비하는 것이 바람직하다.Preferably, the substrate support part further includes a lifting part configured to move the gap fixing part up and down in accordance with the lower driving part.
상기 승강부는 상기 챔버의 바닥면을 관통하여 상기 챔버 외측 하부 영역으로 연장된 연장부와, 상기 하부 구동부로부터 구동력을 인가받고 상기 연장부 간을 연결하는 연결부를 구비하는 것이 효과적이다. The lifting unit is effective to include an extension extending through the bottom surface of the chamber to the lower area outside the chamber, and a connecting portion for receiving a driving force from the lower driving portion and connecting the extension portions.
상기 기판 지지부와 상기 하부 구동부 사이에 마련되고, 상기 기판 지지부의 간극 고정부가 상기 하부 전극부에 접속되는 경우 상기 기판 지지부와 상기 하부 구동부 사이에 이격 공간을 마련하는 무빙 가이드부를 더 구비하는 것이 가능하다. It is possible to further include a moving guide part provided between the substrate support part and the lower driver part and providing a space between the substrate support part and the lower driver part when the gap fixing part of the substrate support part is connected to the lower electrode part. .
상기 챔버는 기판을 인입 및 인출하는 개폐부와, 상기 챔버의 바닥면의 일측 가장자리에 마련된 연통홀과 연통된 진공 배기부를 더 구비하는 것이 바람직하다. The chamber may further include an opening and closing unit for introducing and withdrawing a substrate, and a vacuum exhaust unit communicating with a communication hole provided at one side edge of the bottom surface of the chamber.
상기 상부 전극부는 상기 챔버의 상측면에 설치되고, 접지 전원을 인가받는 전극판과 공정 가스를 토출하는 복수의 분사공을 구비하는 것이 바람직하다. Preferably, the upper electrode part is provided on an upper surface of the chamber and includes an electrode plate to which ground power is applied and a plurality of injection holes for discharging the process gas.
상기 하부 전극부는 상기 챔버의 바닥에 설치되고, 플라즈마 전원을 인가받는 하부 전극판과, 하부 전극판을 지지하는 전극 지지부를 구비하는 것이 바람직하다. The lower electrode portion is preferably provided at the bottom of the chamber, the lower electrode plate to which the plasma power is applied, and an electrode support portion for supporting the lower electrode plate.
상기 하부 전극판에 플라즈마 전원을 제공하기 위한 플라즈마 전원부를 더 구비하는 것이 효과적이다. It is effective to further provide a plasma power supply unit for providing a plasma power supply to the lower electrode plate.
상기 하부 전극부는 비활성 가스를 제공받아 비활성 가스를 하부 전극부 상에 위치한 기판의 전면에 분사하는 것이 바람직하다. The lower electrode part is preferably provided with an inert gas to inject the inert gas to the front surface of the substrate located on the lower electrode portion.
상기 기판 인입 및 인출부는 기판을 파지하는 기판 파지부와, 상기 기판 파지부를 회전 및 전후 방향으로 이동시키는 이송부를 포함하는 것이 바람직하다.The substrate lead-in and lead-out unit preferably includes a substrate gripping unit for holding a substrate and a transfer unit for moving the substrate gripping unit in a rotational and front-rear direction.
또한, 본 발명에 따른 기판의 후면이 상방을 향하도록 반전시키는 단계와, 상기 반전된 기판을 상부 전극부와 하부 전극부 사이 영역에 마련된 기판 지지부 상측면 상에 안치시키는 단계와, 상기 기판 지지부의 하측면이 상기 하부 전극부에 접속되도록 하강시키는 단계와, 상기 상부 전극을 통해 반응성 가스를 토출시키고, 상기 하부 전극에 플라즈마 전원을 인가하여 상기 기판 후면을 세정하는 단계를 포함하는 기판 후면 세정 방법을 제공한다. In addition, the step of inverting the rear surface of the substrate according to the invention facing upwards, placing the inverted substrate on the upper surface of the substrate support provided in the region between the upper electrode and the lower electrode, and the substrate support And lowering a lower side to be connected to the lower electrode part, and discharging a reactive gas through the upper electrode, and cleaning the rear surface of the substrate by applying plasma power to the lower electrode. to provide.
상기 기판 지지부를 하강시키는 단계를 통해, 상기 기판과 접속된 상기 기판 지지부의 상측면과 상기 하부 전극부와 접속된 상기 기판 지지부의 하부면 사이의 두께만큼 상기 기판과 상기 하부 전극부 사이가 이격되는 것이 효과적이다. The substrate support may be lowered so that the substrate is spaced apart from the lower electrode by a thickness between an upper surface of the substrate support connected to the substrate and a lower surface of the substrate support connected to the lower electrode. Is effective.
상기 기판 지지부를 하강시키는 단계 이후, 상기 하부 전극부를 통해 비활성 가스를 상기 하부 전극부와 상기 기판의 전면 사이 공간에 분사하는 것이 바람직하다. After the lowering of the substrate support, it is preferable to spray an inert gas into the space between the lower electrode and the front surface of the substrate through the lower electrode.
상기 기판 후면을 세정하는 단계 이후, 상기 기판 지지부를 상승시키는 단계와, 상기 기판 지지부 상의 기판을 인출시키는 단계와, 상기 인출된 기판의 전면이 상방을 향하도록 다시 반전시키는 단계를 포함하는 것이 효과적이다.After the step of cleaning the back side of the substrate, it is effective to include raising the substrate support, withdrawing the substrate on the substrate support, and inverting again so that the front surface of the withdrawn substrate faces upward. .
상술한 바와 같이 본 발명은 기판의 후면이 챔버의 상측면에 대향하도록 챔버 내에 배치시키고, 챔버 내 가스의 흐름(즉, 배기 또는 압력 방향)에 따라 플라즈마에 의해 활성화된 반응 가스가 기판의 후면에 도달되도록 하여 플라즈마 세정 효율을 향상시킬 수 있다. As described above, in the present invention, the rear surface of the substrate is disposed in the chamber so as to face the upper side of the chamber, and the reactive gas activated by the plasma according to the flow of the gas in the chamber (ie, the exhaust or the pressure direction) is placed on the rear surface of the substrate. To achieve the plasma cleaning efficiency.
또한, 본 발명은 경면 반전된 기판을 기판 지지부의 돌출 영역의 상측에 위치시키고, 기판 지지부의 하강을 통해 돌출 영역의 하측에 하부 전극부가 위치되도록 하여 돌출 영역의 두께만큼 기판과 하부 전극부 간의 간격을 일정하게 유지할 수 있다. In addition, the present invention is to position the mirror-inverted substrate on the upper side of the protruding region of the substrate support portion, the lower electrode portion is positioned below the protruding region through the lowering of the substrate support portion so that the distance between the substrate and the lower electrode portion by the thickness of the protruding region Can be kept constant.
또한, 본 발명은 기판 지지부를 하부 전극부 만을 접속시켜 기판과 하부 전극부 간의 간격을 일정하게 유지하여 공정 단순화 및 생산성을 향상시킬 수 있다. In addition, in the present invention, the substrate support may be connected to only the lower electrode to maintain a constant distance between the substrate and the lower electrode, thereby simplifying the process and improving productivity.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 후면 세정 장치의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a substrate back cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 K영역의 확대도이다. 도 3은 일 실시예에 따른 기판 지지부의 계략 평면도이다. 도 4는 일 실시예의 변형예에 따른 기판 후면 세정 장치의 계략 평면도이다. 도 5는 도 1의 J영역의 확대도이다. 도 6은 기판 인입 및 인출부를 설명하기 위한 도면이다. FIG. 2 is an enlarged view of region K of FIG. 1. 3 is a schematic plan view of a substrate support according to an embodiment. 4 is a schematic plan view of a substrate backside cleaning apparatus according to a modification of the embodiment. FIG. 5 is an enlarged view of region J of FIG. 1. 6 is a view for explaining a substrate lead-in and lead-out unit.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 기판 후면 세정 장치는 기판(10)의 후면(B)을 세정하는 챔버부(100)와, 기판(10)을 회전시켜 즉, 경면 반전시켜 챔버부(100)에 인입시키는 기판 인입 및 인출부(200)를 구비한다.1 to 6, the substrate rear cleaning apparatus according to the present embodiment rotates the
챔버부(100)는 내부 공간을 갖는 챔버(110)와, 챔버(110) 상부 영역에 마련되고 공정 가스를 토출하는 상부 전극부(120)과, 상부 전극부(120)에 대향 배치된 하부 전극부(130)와, 상기 기판(10)이 상부 전극부(120)와 하부 전극부(130) 사이에 위치하도록 지지하고, 기판(10)과 하부 전극부(130) 간의 간극을 유지하기 위한 간극 고정부(141)를 구비하는 기판 지지부(140)와, 상기 챔버(110) 외측 하부 영역 에 마련되어 상기 기판 지지부(140)를 상하 방향으로 이동시키는 하부 구동부(150)를 포함한다. 챔버부(100)는 챔버(110)로의 기판 인입 인출을 담당하는 개폐부(160)와, 챔버(110)에 연통된 진공 배기부(170)를 더 포함한다. The
상술한 챔버(110)는 상측면과 복수의 측벽면 및 바닥면을 구비하고, 상측면, 측벽면 및 바닥면을 통해 마련된 반응 공간을 포함한다. 즉, 챔버(110)는 내부가 비어 있는 통 형상으로 제작된다. 이때, 통 형상은 그 수평 단면이 원형, 타원형 및 다각형 형상인 것이 바람직하다. 물론 이에 한정되지 않고, 상기 챔버(110)의 형상은 챔버부(100)가 적용 및 설치되는 공간 그리고, 후면 세정이 수행되는 기판(10)의 형상에 따라 다양하게 변화될 수 있다. The
물론 필요에 따라 상기 챔버(110)는 복수의 부분으로 분리 제작될 수도 있다. 즉, 챔버(110)는 측벽면과 바닥면을 구비하는 하부 몸체부와, 상측면을 구성하는 상부 몸체부를 구비한다. 이때, 상부 몸체부와 하부 몸체부를 착탈 가능하도록 결합시켜 챔버(110)는 물론 챔버(110) 내의 반응 공간에 마련된 장비들의 유지 보수를 효율적으로 수행할 수 있다. 여기서, 상부 몸체부는 챔버 리드인 것이 바람직하다. 물론 이에 한정되지 않고, 상기 측벽면의 일부가 착탈 가능하게 결합될 수도 있다. Of course, if necessary, the
그리고, 도 1에 도시된 바와 같이 챔버(110)의 측벽면의 일측에는 기판(10)의 인입 및 인출을 위한 관통홀이 마련된다. 그리고, 상기 관통홀은 앞서 언급한 개폐부(160)에 의해 개폐된다. 이때, 상기 개폐부(160)로 게이트 벨브 또는 슬릿 밸브를 사용하는 것이 가능하다. 물론 이에 한정되지 않고, 개폐부(160)로 기 판(10) 인입후 챔버(110) 내부를 진공으로 유지할 수 있는 다양한 형태의 개폐 수단이 사용될 수 있다. 1, a through hole is provided at one side of the sidewall surface of the
또한, 도 1에 도시된 바와 같이 챔버(110)의 바닥면의 일측 가장자리에는 진공 배기부(170)와 연통된 연통홀이 마련된다. 이와 같이 챔버(110)가 연통홀을 통해 진공 배기부(170)와 연통됨으로 인해 챔버(110) 내부의 압력을 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 연통홀을 통해 챔버(110) 내부의 불순물이 배기 된다. 이에 한정되지 않고, 상기의 연통홀이 복수개가 마련되고, 복수개의 연통홀이 챔버(110)의 바닥면의 일측 가장자리에 균일하게 마련될 수 있다. In addition, as shown in FIG. 1, a communication hole communicating with the
상술한 상부 전극부(120)은 도 1에 도시된 바와 같이 챔버(110)의 상측면에 부착된다. 상부 전극부(120)는 접지에 접속된 전극판(121)과, 공정 가스를 토출하는 복수의 분사공(122)을 구비한다. 도 1에 도시된 바와 같이 전극판(121)의 일부가 돌출되어 챔버(110)의 상측면에 부착된다. 이를 통해 상부 전극부(120)와 챔버(110) 사이의 접촉 면적을 줄일 수 있다. 그리고 필요에 따라 상기 챔버(110)와 상부 전극부(120) 사이에 절연 물질이 마련될 수도 있다. The
또한, 하부 전극부(130)과 대향하는 상부 전극부(120)의 전극판(121) 영역에는 복수의 분사공(122)이 마련된다. 분사공(122)은 상부 전극부(120)의 전극판(121)과 챔버(110)의 상측면을 관통하여 연장된 배관을 통해 공정 가스 제공 수단(180)과 연통된다. 물론 상기 분사공(122)이 마련된 전극판(121) 영역에는 도시되지 않았지만 상기 배관에 의한 공정 가스가 분사되고, 공정 가스를 전극판(121) 전면에 균일하게 퍼지도록 하기 위한 내부 공간이 마련될 수도 있다. In addition, a plurality of injection holes 122 are provided in the region of the
본 실시예에서는 상부 전극부(120)의 하측 영역 즉, 상부 전극부(120)와 기판(10) 후면(B) 사이 영역에서 플라즈마가 발생된다. 따라서, 상부 전극부(120)의 하측면으로 공정 가스를 균일하게 토출시켜 공정 가스들이 플라즈마에 의해 활성화될 수 있다. 그리고, 본 실시예에서는 챔버의 상측 영역에 위치한 상부 전극부(120)를 통해 기판(10) 후면 세정을 위한 공정 가스가 분사되고, 챔버(110)의 하측 영역에 위치한 진공 배기부(170)를 통해 챔버(110) 내부가 일정한 압력을 유지할 수 있게 된다. 이와 같이 공정 가스의 흐름과 배기 가스 흐름 방향이 일치하여 기판(10) 후면 세정시 기판(10) 후면(B) 전체에 균일한 세정이 수행될 수 있다.In the present embodiment, the plasma is generated in the lower region of the
또한, 이에 한정되지 않고, 상부 전극부(120)는 전극판(121)과 분사공을 통해 공정 가스를 토출하는 가스 분사부(미도시)를 구비할 수 있다. 이때, 가스 분사부는 전극판과 동일 물질로 제작되어 전극판(121)의 하측면(즉, 하부 전극부(130)에 대향하는 면)에 부착될 수도 있다. 이때, 상기 전극판(121)에는 공정 가스 제공 수단(180)의 공정 가스를 가스 분사부 영역에 공급하는 배관이 마련되는 것이 바람직하다. 여기서, 공정 가스 제공 수단(180)이 제공하는 공정 가스는 기판(10) 후면(B)의 파티클 및 박막에 따라 다양한 가스가 사용될 수 있다. 그리고, 도 1에서는 하나의 배관을 통해 공정 가스가 제공됨이 도시되었다. 하지만 이에 한정되지 않고, 복수의 배관을 통해 다양한 종류의 공정 가스가 제공될 수 있다. In addition, the present invention is not limited thereto, and the
상술한 하부 전극부(130)는 도 1에 도시된 바와 같이 상부 전극부(120)와 대향하여 챔버(110)의 바닥면에 설치된다. 하부 전극부(130)는 플라즈마 전원을 인가 받는 하부 전극판(131)과, 하부 전극판(131)을 지지하는 전극 지지부(132)를 구비 한다. The
이때, 본 실시예에서는 하부 전극부(131)에 플라즈마 전원을 제공하기 위한 별도의 플라즈마 전원부(190)를 더 구비한다. 플라즈마 전원부(190)는 플라즈마 전원으로 고주파 전원을 제공한다. 플라즈마 전원부(190)를 통해 제공되는 전원의 전력은 100W 내지 100KW인 것이 바람직하다. 그리고, 상기 전원의 주파수는 2MHz 내지 100MHz인 것이 효과적이다. 물론 상기 주파수로는 13.56 MHz의 정수배의 주파수를 사용하는 것이 가능하다. 이때, 플라즈마 전원부(190)을 통해 하부 전극부(131)에 제공되는 고주파 전원은 단일 전력과 주파수를 갖는 전원일 수 있다. 그러나 이에 한정되지않고, 플라즈마 전원부(190)을 통해 하부 전극부(131)에 제공되는 고주파 전원은 복수 전력과 복수 주파수를 갖는 복수의 전원일 수도 있다. At this time, the present embodiment further includes a separate plasma
하부 전극부(130)에 플라즈마 전원이 인가되면 하부 전극부(130)와 상부 전극부(120) 사이 공간에 플라즈마가 발생될 수 있다. 여기서, 본 실시예에서는 기판(10)의 전면(A)과 하부 전극부(130)는 플라즈마가 발생되지 않을 정도의 간극을 유지한다. 따라서, 앞서 언급한 바와 같이 하부 전극부(130)에 플라즈마 전원이 인가되면 기판(10)의 후면(B)과 상부 전극부(120) 사이 영역에서 플라즈마가 발생된다. When plasma power is applied to the
도 1에서는 상기 하부 전극판(131)과 플라즈마 전원부(190)이 고주파 전원을 전달하는 전선에 의해 연결됨이 도시되어 있다. 이는 플라즈마 전원부(190)이 챔버(110)의 외측에 마련되어 있기 때문이다. 그리고, 상기 전선은 도시되지 않았지만, 챔버(110)의 바닥면과 전극 지지부(132)를 관통하여 하부 전극판(131)에 접속 되는 것이 바람직하다. In FIG. 1, the
하부 전극판(131)과 전극 지지부(132)는 동일 물질로 제작될 수 있다. 이경우 상기 전극 지지부(132)와 챔버(110)의 바닥면 사이에는 절연성 물질이 마련될 수 있다. 그리고, 이에 한정되지 않고, 하부 전극판(131)과 전극 지지부(132)를 서로 다른 전기적 특성의 물질로 제작할 수 있다. 즉, 전극 지지부(132)를 절연성 물질로 제작할 수도 있다. 본 실시예에서는 하부 전극판(131)이 전극 지지부(132)에 의해 챔버(110)의 바닥면에 고정된다. 그러나 이에 한정되지 않고, 상기 전극 지지부(132)가 승강하여 하부 전극판(131)을 이동시킬 수 있다. The
또한, 본 실시예에서는 하부 전극판(131)을 통해 하부 전극부(130)와 인접 배치된 기판(10)의 전면(A)에 비활성 가스를 분사할 수도 있다. 이를 통해 하부 전극부(130)와 기판(10)의 전면(A) 사이 공간에 활성화된 공정 가스가 유입되는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 상기 하부 전극부(130)와 기판(10)의 전면(A)에 분사되는 비활성 가스를 제공하는 비활성 가스 공급 수단을 더 구비할 수 있다. In addition, in the present embodiment, an inert gas may be injected onto the front surface A of the
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 하부 전극부(130)의 직경이 기판(10)의 직경보다 작은 것이 바람직하다. As shown in FIGS. 2 and 3, the diameter of the
상술한 기판 지지부(140)는 기판(10)을 지지 고정시키고 기판(10)의 전면(A)과 하부 전극부(130) 사이의 거리(간극)을 일정하기 유지하는 간극 고정부(141)와, 상기 간극 고정부(141)를 승강시키는 승강부(142)를 구비한다. The
간극 고정부(141)는 계단형 단차를 갖는 링 형상으로 제작되는 것이 바람직하다. 상기 링 형상의 간극 고정부(141)는 링 형상의 내측 상부 영역에 계단형 단 차가 마련되는 것이 효과적이다. 즉, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 간극 고정부(141)는 제 1 내부 직경(R1)을 갖는 상부 고정링(141-a)과, 상부 고정링(141-a) 하부에 마련되어 상기 제 1 내부 직경(R1) 보다 작은 제 2 내부 직경(R2)을 갖는 하부 고정링(141-b)을 갖는다. 이를 통해 하부 고정링(141-b)이 상부 고정링(141-a) 하부에서 링의 내측 방향으로 돌출된 형상(단턱 형상)으로 제작된다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 상부 및 하부 고정링(141-a, 141-b)의 외부 직경(R3)이 동일할 경우, 제 1 내부 직경(R1)은 외부 직경(R3)에서 상부 고정링(141-a)의 폭(W1)을 뺀 값이다. 제 2 내부 직경(R2)은 외부 직경(R3)에서 하부 고정링(141-b)의 폭(W1+W2)을 뺀 값이다. 그리고, 상부 고정링(141-a) 하부에서 링의 내측 방향으로 돌출된 하부 고정링(141-b)의 폭(W2)은 하부 고정링(141-b)의 폭(W1+W2)에서 상부 고정링(141-a)의 폭(W1)을 뺀 값이다. The
여기서, 상부 고정링(141-a)의 제 1 내부 직경(R1)은 기판(10)의 직경과 거의 동일하거나, 기판이 내부에 들어갈 정도로 큰 것이 바람직하다. 그리고, 상부 고정링(141-a)의 내부는 기판(10)의 형상과 동일한 것이 효과적이다. 이를 통해 상부 고정링(141-a)은 기판(10)이 간극 고정부(141)을 이탈하는 것을 방지하고, 세정 공정 중 기판(10)이 미끄러지거나 흔들리는 것을 방지할 수 있다. Here, it is preferable that the first inner diameter R1 of the upper fixing ring 141-a is about the same as the diameter of the
또한, 하부 고정링(141-b)의 돌출된 영역(즉, 돌출부) 상에는 기판(10)이 안치된다. 즉, 하부 고정링(141-b)의 돌출 영역을 통해 간극 고정부(141)는 기판(10)의 가장자리 영역을 지지하게 된다. 이를 통해 기판(10)을 안치시킬 수 있게 된다. 도 2에 도시된 바와 같이 하부 고정링(141-b)의 돌출된 폭(W2)만큼 기판(10)의 가 장자리를 지지하게 된다. 기판(10)은 그 중심 영역에 박막 패턴이 형성되고, 기판(10)의 가장자리 영역에는 패턴이 형성되지 않고 공정 완료 후 절단하는 영역이 존재한다. 이에 본 실시예의 하부 고정링(141-b)의 돌출 영역은 상기 기판의 가장자리 절단 영역을 지지하는 것이 바람직하다. 따라서, 하부 고정링(141-b)의 돌출 영역의 폭(W2)은 0.1 ~ 3mm인 것이 효과적이다. In addition, the
하부 고정링(141-b)은 승강부(142)에 의해 하강하여 하부 전극부(130)에 고정된다. 따라서, 하부 고정링(141-b)의 제 2 내부 직경(R2)은 기판(10) 및 하부 전극부(130)의 직경 보다 작은 것이 바람직하다. 이를 통해 하부 고정링(141-b)의 상측면에는 기판(10)이 위치하고, 하측면에는 하부 전극부(130)가 위치한다. 이로인해 기판(10)과 하부 전극부(130) 사이에는 도 2에 도시된 바와 같이, 하부 고정링(141-b)의 두께(T2) 만큼의 간극(d)이 형성된다. 즉, 간극 고정부(141) 상에 기판(10)을 안치 시킨후, 승강부(142)를 통해 간극 고정부(141)를 하강시켜 하부 전극부(130) 상에 간극 고정부(141)을 밀착하기만 하면, 자연스럽게 기판(10)과 하부 전극부(130) 사이에 일정한 간극(d)이 유지될 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 별도의 간극 조절을 위한 공정을 수행하지 않아도 된다. 또한, 간극 조절 공정을 수행하기 위한 장비들을 챔버에서 분리시킬 수 있어 챔버의 제작 및 구동을 단순화시킬 수 있다. The lower fixing ring 141-b is lowered by the
여기서, 기판(10)과 하부 전극부(130) 사이의 간극(d)은 상부 고정링(141-a) 하측으로 돌출된 하부 고정링(141-b)의 두께(T2)와 동일하다. 즉, 앞서 언급한 바와 같이 하부 고정링(141-b)의 돌출 영역의 상측면에는 기판(10)의 전면(A)이 밀착 되고, 돌출 영역의 하측면에는 하부 전극부(130)가 밀착된다. 따라서, 돌출 영역의 상측면과 하측면 사이의 거리 즉, 두께만큼 기판(10)과 하부 전극부(130)가 이격된 간극(d)이 형성된다. 그리고 상기 간극(d)은 플라즈마가 발생되지 않을 정도의 거리인 것이 바람직하다. 이에 본 실시예에서는 상기 간극(d)즉, 하부 고정링(141-b)의 두께(T2)는 0.1 ~ 1mm 인 것이 바람직하다. 물론 이에 한정되지 않고, 상기 간극(d)이 0.2 ~ 0.6mm 인 것이 효과적이다. Here, the gap d between the
그리고, 도 2에서는 상기 하부 고정링(141-b)의 두께(T2)가 일정함을 기준으로 설명하였다. 그러나, 상기 하부 고정링(141-b)의 두께(T2)가 일정하지 않을 수도 있다. 즉, 상기 간극(d)과 하부 고정링(141-b)의 두께(T2)가 동일하지 않을 수도 있다. 그러나, 하부 고정링(141-b)의 돌출 영역의 두께(T2)는 상기 간극(d)과 동일한 것이 바람직하다. 또한, 상부 고정링(141-a)의 두께(T1)은 기판(10)의 두께보다 두껍거나 얇을 수 있다. 도 2에서는 상부 고정링(141-a)의 두께(T1)와 기판의 두께가 동일하게 도시되었다. 본 실시예에서는 상부 고정링(141-a)과 하부 고정링(141-b)을 단일 몸체로 제작하는 것이 바람직하다. 물론 이에 한정되지 않고, 상부 고정링(141-a)과 하부 고정링(141-b)를 각기 제작한 다음 이들을 결합시킬 수도 있다. In FIG. 2, the thickness T2 of the lower fixing ring 141-b is described as a reference. However, the thickness T2 of the lower fixing ring 141-b may not be constant. That is, the thickness T2 of the gap d and the lower fixing ring 141-b may not be the same. However, the thickness T2 of the protruding region of the lower fixing ring 141-b is preferably equal to the gap d. In addition, the thickness T1 of the upper fixing ring 141-a may be thicker or thinner than the thickness of the
상술한 간극 고정부(141)는 이에 한정되지 않고, 다양한 변형예가 가능하다. 그 일예로 도 4의 변형예에서와 같이 4개의 간극 고정부(141)가 기판(10)의 가장자리 영역을 지지할 수 있다. 상기 간극 고정부(141)의 개수는 4개에 한정되지 않고, 적어도 2개 이상의 개수로 마련되는 것이 효과적이다. 간극 고정부(141) 각각은 판 형상으로 제작되고, 판의 하측 영역에 기판(10) 방향으로 돌출된 돌출부를 갖는다. 이를 통해 간극 고정부(141) 각각은 그 단면이 계단형 단차를 갖는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 돌출부 상에는 기판(10)의 전면(A)이 밀착되고, 돌출부 아래에는 하부 전극부(130)가 밀착된다. 또한, 간극 고정부(141)는 하측의 일부가 돌출된 돌출 영역을 갖는 링 또는 복수의 판으로 제작할 수 있다. The
그리고, 승강부(142)는 도 1에 도시된 바와 같이 챔버(110)의 바닥면을 관통하여 챔버(110) 외측 하부 영역으로 연장된 연장부(142-a)와, 상기 연장부(142-a) 간을 연결하는 연결부(142-b)를 구비한다. 이때, 연장부(142-a)가 챔버(110) 외측으로 연장되기 때문에 챔버(110) 내부의 압력을 유지하기 위해 챔버(110) 내측의 연장부(142-a)의 일부를 감싸는 벨로우즈를 더 구비할 수 있다. 물론 벨로우즈 이외의 다양한 유동성의 차폐수단이 사용될 수 있다. As shown in FIG. 1, the elevating
연장부(142-a)는 간극 고정부(141)에 접속되어 간극 고정부(141)을 승강시킨다. 즉, 연장부(142-a)의 일단이 간극 고정부(141)의 하부 고정링(141-b)에 결합되어 연장부(142-a)의 이동력이 간극 고정부(141)에 제공된다. 물론 이에 한정되지 않고, 상기 연장부(142-a)는 간극 고정부(141)와 일체로 제작될 수 있다. The extension part 142-a is connected to the
연장부(142-a)는 핀 또는 봉 형상으로 제작되는 것이 바람직하다. 물론 이에 한정되지 않고, 연장부(142-a)가 간극 고정부(141)의 링 형상과 동일한 형상으로 제작될 수 있다. 여기서, 연장부(142-a)가 핀 또는 봉 형상으로 제작되는 경우 간극 고정부(141)를 지지하고, 간극 고정부(141)를 승강시키기 위해 적어도 2개 이상의 핀 또는 봉을 구비하는 것이 바람직하다. The extension 142-a is preferably manufactured in a pin or rod shape. Of course, the present invention is not limited thereto, and the extension part 142-a may be manufactured in the same shape as the ring shape of the
챔버(110)의 하측 외부 영역에는 상기 연장부(142-a)를 연결하는 연결부(142-b)가 마련된다. 연결부(142-b)는 판 형상으로 마련되는 것이 바람직하다. 물론 이에 한정되지 않고, 연결부(142-b)는 링 형상으로 마련될 수도 있고, 바 형상으로 마련될 수도 있다. 상기 연결부(142-b)는 하부 구동부(150)에 의해 승강하게 된다. 이를 통해 연결부(142-b)에 연결된 연장부(142-a)가 승강하게 되어 간극 고정부(141)을 승강시킨다. 상기 연결부(142-b)는 연장부(142-a)와 일체로 제작될 수 있다. 물론 이들을 각기 제작한 다음 연장부(142-a)를 연결부(142-b)에 고정시킬 수도 있다. A connection part 142-b connecting the extension part 142-a is provided in the lower outer region of the
상술한 하부 구동부(150)는 소정의 동력원을 이용하여 상기 기판 지지부(140)를 승강시킨다. 즉, 하부 구동부(150)는 기판(10)이 기판 지지부(140)의 간극 고정부(141)에 안착되면 구동력을 승강부(142)에 인가하여 간극 고정부(141)를 하강시킨다. 이때, 간극 고정부(141)의 하부 고정링(141-b)이 하부 전극부(130)에 접속될 때까지 상기 승강부(142)를 하강시킨다. 또한, 하부 구동부(150)는 기판(10) 후면(B) 세정이 완료되면 구동력을 승강부(142)에 인가하여 간극 고정부(141)을 상승시킨다. 이를 통해 후면(B) 세정이 완료된 기판(10)을 챔버(110) 외측으로 인출시킬 수 있다. The
하부 구동부(150)는 구동력을 발생시키는 구동부(151)와, 상기 구동부(151)의 구동력을 기판 지지부(140)에 전달하는 동력 전달부(152)를 구비한다. 여기서, 동력 전달부는 구동부(151)의 구동력을 인가받는 스테이지부(152-a)와, 상기 스테이지부(152-a) 상측에 마련되어 승강하는 기둥부(152-b)를 구비한다. 여기서, 기둥 부(152-b)는 기판 지지부(140)의 승강부(142)를 상하로 이동시킨다. The
여기서, 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 기판 지지부(140)와 하부 구동부(150) 사이에는 무빙 가이드부(145)가 위치할 수 있다. 여기서 무빙 가이드부(145)는 하부 구동부(150)와 기판 지지부(140) 사이에서 아크 방전이 발생하는 것을 방지한다. 즉, 무빙 가이드부(145)는 내부가 비어 있고, 하측이 개방된 통 형상으로 제작된다. 무빙 가이드부(145)의 상부벽은 기판 지지부(140)의 승강부(142)에 결합된다. 무빙 가이드부(145)의 내부 빈 공간으로 하부 구동부(150)의 기둥부(152-b)가 인입된다. 무빙 가이드부(145)는 기판 지지부(140)의 간극 고정부(141)가 하부 전극부(130)에 밀착될 경우, 하부 구동부(150)의 기둥부(152-b)가 무빙 가이드부(145)의 내부 빈 공간에서 이격된다(도 5의 O 참조). 이때, 무빙 가이드부(145)는 절연성 물질로 제작되는 것이 바람직하다. 1 and 5, the moving
본 실시예에의 챔버부(100)에는 기판(10)의 전면(A)(즉, 박막 패턴이 형성된면)이 챔버(110)의 바닥면 방향을 향하고, 기판(10)의 후면(B)(즉, 세정 영역)이 챔버(110)의 상측면 방향을 향하도록 한다. In the
이를 위해 앞서 설명한 바와 같이 상기 챔버부(100) 전단에 기판(10)을 회전시키는 기판 인입 및 인출부(200)를 구비한다. To this end, as described above, a substrate inlet and
기판 인입 및 인출부(200)는 도 6에 도시된 바와 같이 기판(10)을 파지하는 기판 파지부(210)와, 상기 기판 파지부(210)를 회전 및 전후 방향으로 이동시키는 이송부(220)를 포함한다.As illustrated in FIG. 6, the substrate inlet and
여기서, 기판 파지부(210)는 도 6에 도시된 바와 같이 기판(10)의 후면(B)과 접속된 파지 몸체(211)와, 파지 몸체(211)의 일측 끝단에 고정되어 기판(10)의 일측 가장자리 영역을 고정시키기는 제 1 고정부(212)와, 파지 몸체(211)의 타측 끝단에 고정되어 기판(10)의 타측 가장자리 영역을 고정하되 전후 이동가능한 제 2 고정부(213)와, 상기 제 2 고정부(213)을 이동시키는 실린더부(214)를 구비한다. Here, the
이때, 기판 파지부(210)에 기판(10)을 파지하기 위해 먼저 실린더부(214)에 의해 제 2 고정부(213)가 후퇴하여 기판(10)이 안치될 공간을 마련한다. 이어서, 기판(10)을 파지 몸체(211)에 안치한다. 이어서, 제 2 고정부(213)을 전진시키면 기판(10)은 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 제 1 및 제 2 고정부(212, 213)에 의해 그 양측 가장자리 영역이 파지된다. At this time, in order to hold the
상기의 이송부(220)는 기판 파지부(210)에 접속되어 회전 및 전후 방향으로 이동하는 이동부재(221)와, 상기 이동 부재(221)를 회전 및 전후 방향으로 이동시키는 구동부재(222)를 구비한다. 이때, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 구동 부재(222)에 의해 이동 부재(221)를 180도 회전시키면, 이동 부재(221)에 접속된 기판 파지부(210)도 180도 회전한다. 이를 통해 기판(10)의 전,후면(A, B)을 뒤집는다. 즉, 여러 박막이 형성되는 기판(10)의 경면이 하방을 향하도록 하고, 기판(10)의 배면이 상방을 향하도록 경면 반전시킨다. The
그리고, 이동 부재(221)가 전진하여 뒤집힌 기판(10)을 상기 챔버부(100)로 인입시킨다. 이와 같이 기판 인입 및 인출부(200)는 기판(10)의 후면(B)이 챔버(110)의 상측면(즉, 공정 가스가 분사되는 상부전극 방향)을 향하도록 할 수 있다.Then, the moving
또한, 기판 인입 및 인출부(200)는 기판(10) 후면(B) 세정이 완료된 이후, 챔버(110) 내의 기판 지지부(140)에 의해 지지되었던 기판(10)을 파지하고, 기판(10)을 챔버(110) 외측으로 인출한다. 그리고, 인출된 기판(10)을 다시 회전시켜 원래의 상태(기판(100)의 전면(A)이 위쪽에 위치하고, 후면(B)이 아래쪽에 위치된 상태)가 되도록 한다. In addition, the substrate inlet and
여기서, 기판 인입 및 인출부(200)로 기판의 회전을 수행할 수 있는 로봇암을 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 실리더를 사용하여 웨이퍼를 잡고 그 상태에서 로봇이 회전하여 안착 위치로 이동한 다음 실린더를 원상 복귀하여 기판을 기판 지지부(140)에 내려놓는 것이 가능하다. 또한, 이에 한정되지 않고, 실린더 대신 진공을 이용하여 웨이퍼를 파지할 수도 있다. Here, it is preferable to use a robot arm capable of rotating the substrate to the substrate inlet and
그리고, 기판 인입 및 인출부(200)는 도시되지 않았지만, 챔버 내 혹은 회부에 마련될 수 있다. 그리고 상기 챔버는 기판을 공급하는 공급부를 더 구비하고, 상기 챔버부(110)의 개폐부(160)과 연결될 수도 있다. In addition, although not shown, the substrate inlet and
이와 같이 상술한 구성을 갖는 기판 후면 세정 장치는 독립된 시스템으로 작동할 수 있다. 또한, 이에 한정되지 않고, 박막 증착 시스템 또는 박막 식각 시스템의 일 요소로 첨가될 수 있다. 예를 들어 클러스터 타입의 경우 이송 챔버에 상기 기판 인입 및 인출부(200)를 갖는 본 실시예의 챔버부(100)가 마련될 수 있다. 또한, 이송 챔버가 기판(10)을 회전시키는 기능을 갖도록 하고, 기판 회전 기능을 갖는 이송 챔버에 챔버부(100)가 부착될 수도 있다. 또한, 기판 후면 세정 장치는 독립적으로 작용하는 박막 증착 챔버 또는 식각 챔버에 결합될 수도 있다. 또한, 기판 후면 세정 장치는 기판의 가장자리 영역을 식각하는 기판 에지 식각 장치와 결합될 수 있고, 기판 에지 식각 장치와 일체로 제작될 수도 있다. Thus, the substrate back cleaning device having the above-described configuration can operate as an independent system. In addition, the present invention is not limited thereto, and may be added as an element of the thin film deposition system or the thin film etching system. For example, in the case of a cluster type, the
하기에서는 상술한 기판 후면 세정 장치의 동작을 설명한다. Hereinafter, the operation of the substrate back cleaning apparatus described above will be described.
먼저 기판 인입 및 인출부(200)의 기판 파지부(210)에 전면(A)에 박막 패턴이 형성된 기판(10)을 파지한다. 이어서, 이송부(220)를 통해 기판(10)의 후면(B)이 위쪽으로, 전면(A)이 아래쪽으로 위치되도록 기판 파지부(210)를 회전시킨다. 이어서, 뒤집힌 기판(10)을 챔버부(100) 내측으로 인입시킨다. First, the
이때, 챔버부(100)의 개폐부(170)가 개방된다. 상기 개폐부(170)를 통해 기판(10)이 인입된다. 챔버부(100)로 인입된 기판(10)은 챔버(110) 내의 기판 지지부(140)에 의해 지지 고정된다. 즉, 기판 지지부(140)의 간극 고정부(141)의 돌출 영역 상에 기판(10)이 안착된다. 이때, 기판(10)은 회전되어 인입되기 때문에 간극 고정부(141)의 돌출 영역에 기판(10)의 전면(A)이 밀착된다. 이때, 간극 고정부(141)는 링 형상으로 제작되기 때문에 기판(10) 전면(A) 에지 영역을 지지하는 것이 바람직하다. 이를 통해 기판(10) 전면(A)의 박막 패턴에 손상을 주지않게 된다. 기판(10)의 전면(A)이 기판 지지부(140)에 지지 고정되면, 기판 인입 및 인출부(200)는 챔버부(100) 외측으로 빠져나오고, 챔버(110)의 개폐부(160)가 닫히게 된다. At this time, the opening and
이어서, 하측 구동부(150)에 의해 기판 지지부(140)가 하강하여 기판 지지부(140)의 간극 고정부(141)가 하부 전극부(130)상에 놓여지게 된다. 이때, 본 실시예에서는 간극 고정부(141)의 돌출 영역의 하부가 하부 전극부(130)과 밀착된다. 따라서, 기판(10)의 상면(A)과 하부 전극부(130)는 간극 고정부(141)의 돌출 영역의 두께만큼 자동으로 이격되게 된다. 이와 같이 본 실시예에서는 기판 지지부(140)를 하강시켜 하부 전극부(130) 상에 둠으로써, 기판(10)과 하부 전극부(130) 사이의 간극을 일정하게 유지할 수 있다. 이때, 상기 간극은 간극 고정부(141)의 돌출 영역의 두께에 따라 다양하게 변화될 수 있지만, 본 실시예에서는 플라즈마가 발생되지 않을 정도의 두께인 것이 바람직하다. Subsequently, the
그리고, 챔버(110)의 내부 압력을 일정하게 유지한 상태에서 하부 전극부(130)에 플라즈마 전원을 인가하고, 상부 전극부(120)를 통해 공정 가스(반응 가스)를 제공한다. 이를 통해 기판(10)의 후면(B)과 상부 전극부(120) 사이에는 플라즈마가 발생되어 상기 공정 가스(반응 가스)를 활성화시킨다. 이와 같이 활성화된 공정 가스에 의해 기판(10) 후면(B)의 박막 또는 파티클을 제거한다. 본 실시예에서는 공정 가스가 챔버(110)의 상측 영역부터 하측 영역 방향으로 분출되도록 구성된다. 그리고, 챔버(110)의 바닥면을 통해 배기가 이루어진다. 따라서, 챔버(110) 내 배기 가스의 흐름에 따라 자연스럽게 플라즈마에 의해 활성화된 반응 가스가 하측 방향으로 유도되어 용이하게 기판(10)의 후면(B)에 도달될 수 있게 되어 플라즈마 세정 효율이 더욱 향상될 수 있다. In addition, plasma power is applied to the
그리고, 앞서 언급한 바와 같이 기판(10)의 전면(A)과 하부 전극부(130) 사이에는 플라즈마가 발생되지 않게 된다. 따라서, 기판(10)의 전면(A)의 박막 패턴은 손상을 받지 않게 된다. 여기서, 간극 고정부(141)를 링 형상으로 제작하여 기판의 전면(A)을 감쌓을 경우 활성화된 공정 가스의 침투를 방지할 수 있다. 또한, 하부 전극부(130)를 통해 기판의 전면과 하부 전극부 사이 공간으로 비 활성 가스를 공급할 경우, 비활성 가스에 의해 활성화된 공정 가스가 상기 공간으로 침투하는 것을 방지할 수도 있다. As described above, the plasma is not generated between the front surface A of the
이어서, 플라즈마화된 반응가스가 기판(10) 후면(B)에 증착된 박막을 식각하여 기판(10) 후면(B)의 세정이 완료된 다음 공정 가스와 플라즈마 전원의 공급을 차단하고, 챔버(110) 내의 미 반응 가스를 모두 배기한다. 상기 기판 지지부(140)를 상승시킨다. 이때, 상승 높이는 초기 기판(10)이 인입된 높이가 되는 것이 바람직하다. 이어서, 챔버(110)의 압력을 기판 인입 및 인출부(200)의 압력과 동일한 다음 챔버(110)의 개폐부(160)를 개방한다. 개방된 개폐부(170)로 기판 인입 및 인출부(200)가 인입되어 세정이 완료된 기판(10)을 파지한다. 파지된 기판(10)을 챔버(110) 외측으로 인출한 다음 기판(10)을 회전시켜 기판(10)의 전면(A)이 위쪽에 후면(B)이 아래쪽에 위치하도록 한다. Subsequently, the plasmalized reaction gas etches the thin film deposited on the rear surface B of the
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다. Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings and the preferred embodiments described above, the present invention is not limited thereto but is limited by the following claims. Accordingly, those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes may be made thereto without departing from the spirit of the following claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 후면 세정 장치의 단면도. 1 is a cross-sectional view of a substrate back cleaning device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 K영역의 확대도. FIG. 2 is an enlarged view of region K of FIG. 1. FIG.
도 3은 일 실시예에 따른 기판 후면 세정 장치의 계략 평면도. 3 is a schematic plan view of a substrate back cleaning device according to one embodiment.
도 4는 일 실시예의 변형예에 따른 기판 후면 세정 장치의 계략 평면도. 4 is a schematic plan view of a substrate back cleaning device according to a modification of one embodiment.
도 5는 도 1의 J영역의 확대도. 5 is an enlarged view of region J of FIG. 1;
도 6은 기판 인입 및 인출부를 설명하기 위한 도면.6 is a diagram for explaining a substrate inlet and withdrawal unit;
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 챔버부 110 : 챔버100: chamber 110: chamber
120 : 상부 전극부 130 : 하부 전극부120: upper electrode portion 130: lower electrode portion
140 : 기판 지지부 150 : 하부 구동부140: substrate support portion 150: lower drive portion
160 : 개폐부 170 : 진공 배기부160: opening and closing part 170: vacuum exhaust
180 : 공정 가스 제공 수단 190 : 플라즈마 전원부180: process gas providing means 190: plasma power supply unit
200 : 기판 인입 및 인출부 210 : 기판 파지부200: substrate inlet and withdrawal unit 210: substrate holding unit
220 : 이송부220: transfer unit
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