KR101445224B1 - 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

기판 처리 장치가 개시된다. 기판 처리 장치는 내부에 처리 공간이 형성된 공정 챔버; 상기 처리 공간에 위치하며, 기판을 지지하는 서셉터; 플라스마가 생성되는 방전 공간을 가지며, 플라스마를 상기 처리 공간으로 공급하는 플라스마 발생부; 소스 가스를 저장하는 소스 가스 저장부; 상기 플라스마 발생부와 상기 소스 가스 저장부를 연결하며, 소스가스를 상기 방전 공간으로 공급하는 제1가스 공급라인; 상기 제1가스 공급 라인과 연결되는 제2가스 공급 라인; 및 상기 제2가스 공급 라인과 연결되며, 수증기를 발생시키고 이를 상기 제2가스 공급 라인으로 공급하는 증기 발생부를 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATE}
본 발명은 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라스마를 이용하여 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 반도체는 점점 고집적화가 되어가고 미세한 패턴을 형성하므로, 극미량의 오염물도 반도체 특성에 영향을 끼칠 수 있다. 이러한 극미세 소자 개발을 위해 무엇보다 초청정 표면이 필요하다. 이를 구현하기 위해 기판에 존재하는 다양한 오염물의 제거와 표면의 미세 거칠기에 대한 제어가 필수적이 요구된다.
이러한 오염물들 중 기판 표면에 발생하는 자연 산화막은 대기 중에 있는 산소에 의해 형성된다. 도 1은 자연 산화막이 형성된 기판의 일 예를 나타내는 도면으로, 실리콘(a)의 패턴(b)에 도포된 포토레지스트막(c1)에 자연 산화막(c2)이 형성될 수 있다. 자연 산화막은 완전히 제거되어도 24시간이 경과하면 5~20Å이 성장한다.
게이트에 산화막이 형성될 경우, 소자 특성 저하 및 저항이 증가한다. 그리고 접촉면에 산화막이 형성될 경우, 접촉 저항을 높이고, 이후 도전체 증착을 방해한다. 반도체가 고집적화 되어감에 따라 이러한 산화막 제거가 점점 중요시 여겨지고 있으며, 특히 패턴이 형성된 기판의 데미지(damage)를 줄이며 산화막을 효과적으로 제거하는 방법이 요구된다.
본 발명은 기판상에 형성된 산화막을 용이하게 제거할 수 있는 기판 처리 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 내부에 처리 공간이 형성된 공정 챔버; 상기 처리 공간에 위치하며, 기판을 지지하는 서셉터; 플라스마가 생성되는 방전 공간을 가지며, 플라스마를 상기 처리 공간으로 공급하는 플라스마 발생부; 소스 가스를 저장하는 소스 가스 저장부; 상기 플라스마 발생부와 상기 소스 가스 저장부를 연결하며, 소스가스를 상기 방전 공간으로 공급하는 제1가스 공급라인; 상기 제1가스 공급 라인과 연결되는 제2가스 공급 라인; 및 상기 제2가스 공급 라인과 연결되며, 수증기를 발생시키고 이를 상기 제2가스 공급 라인으로 공급하는 증기 발생부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2가스 공급 라인은 양 갈래로 분리되며, 어느 하나에는 상기 증기 발생부가 연결되고, 다른 하나에는 오존 발생기가 연결되되, 상기 오존 발생기는 오존(O3)을 발생시키고 이를 상기 제2가스 공급 라인으로 공급할 수 있다.
또한, 상기 증기 발생부와 연결되며, 순수(DI-watwe)를 상기 증기 발생부에 공급하는 순수 공급 라인을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 내부에 처리 공간이 형성된 공정 챔버; 상기 처리 공간에 위치하며, 기판을 지지하는 서셉터; 플라스마가 생성되는 방전 공간을 가지며, 플라스마를 상기 처리 공간으로 공급하는 플라스마 발생부; 소스 가스를 저장하는 소스 가스 저장부; 상기 플라스마 발생부와 상기 소스 가스 저장부를 연결하며, 소스가스를 상기 방전 공간을 공급하는 제1가스 공급라인; 상기 제1가스 공급 라인과 연결되는 제2가스 공급 라인; 및 상기 제2가스 공급 라인과 연결되며, 오존을 발생시키고 이를 상기 제2가스 공급 라인으로 공급하는 오존 발생부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2가스 공급 라인은 양 갈래로 분리되며, 어느 하나에는 상기 오존 발생부가 연결되고, 다른 하나에는 증기 발생기가 연결되되, 상기 증기 발생기는 수증기를 발생시키고 이를 상기 제2가스 공급 라인으로 공급할 수 있다.
또한, 상기 증기 발생기와 연결되며, 순수를 상기 증기 발생기에 공급하는 순수 공급 라인을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법은 방전 공간으로 수증기를 공급하고, 상기 수증기가 처리 공간으로 흘러 기판을 처리하는 제1처리 단계; 및 상기 방전 공간으로 소스 가스를 공급하고, 상기 소스 가스를 플라스마 상태로 방전시키며, 방전된 상기 소스 가스가 상기 처리 공간으로 흘러 상기 기판을 처리하는 제2처리 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 수증기가 상기 방전 공간을 통과하는 동안, 상기 방전 공간을 감싸는 유도 코일에 전력이 인가되며, 상기 수증기는 플라스마 상태로 방전되어 상기 처리 공간으로 흐를 수 있다.
또한, 상기 수증기가 상기 방전 공간을 통과하는 동안, 상기 방전 공간을 감싸는 유도 코일에는 전력이 인가되지 않을 수 있다.
또한, 상기 수증기는 가열된 순수일 수 있다.
또한, 상기 1 처리 단계는, 상기 방전 공간으로 오존을 공급하고, 상기 오존이 상기 처리 공간으로 흘러 상기 기판을 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 오존은 플라스마 상태일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법은 방전 공간으로 오존을 공급하고, 상기 오존이 처리 공간으로 흘러 기판을 처리하는 제1처리 단계; 및 상기 방전 공간으로 소스 가스를 공급하고, 상기 소스 가스를 플라스마 상태로 방전시키며, 방전된 상기 소스 가스가 상기 처리 공간으로 흘러 상기 기판을 처리하는 제2처리 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 오존이 상기 방전 공간을 통과하는 동안, 상기 방전 공간을 감싸는 유도 코일에 전력이 인가되며, 상기 오존은 플라스마 상태로 방전되어 상기 처리 공간으로 흐를 수 있다.
또한, 상기 오존이 상기 방전 공간을 통과하는 동안, 상기 방전 공간을 에워싸는 유도 코일에는 전력이 인가되지 않을 수 있다.
또한, 상기 1 처리 단계는, 상기 방전 공간으로 수증기를 공급하고, 상기 수증기가 상기 처리 공간으로 흘러 상기 기판을 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 수증기는 플라스마 상태일 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 기판상에 형성된 자연 산화막 또는 화학적 산화막이 용이하게 제거된다.
도 1은 자연 산화막이 형성된 기판의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 간략하게 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 간략하게 나타내는 평면도이다.
도 2를 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 설비 전방 단부 모듈(equipment front end module, EFEM, 10)과 공정 처리실(20)를 포함한다. 설비 전방 단부 모듈(EFEM, 10)과 공정 처리실(20)은 일 방향으로 배치된다. 이하, 설비 전방 단부 모듈(EFEM, 10)과 공정 처리실(20)이 배열된 방향을 제1방향(X)이라 정의하고, 상부에서 바라볼 때 제 1 방향(X)에 수직인 방향을 제2방향(Y)이라 정의한다.
설비 전방 단부 모듈(10)은 공정 처리실(20) 전방에 장착되며, 기판이 수납된 캐리어(16)와 공정 처리실(20) 간에 기판(W)을 이송한다. 설비 전방 단부 모듈(10)은 로드 포트(12)와 프레임(14)을 포함한다.
로드 포트(12)는 프레임(14) 전방에 배치되며, 복수 개 제공된다. 로드 포트(12)들은 서로 이격하여 제2방향(2)을 따라 일렬로 배치된다. 캐리어(16)(예를 들어, 카세트, FOUP 등)는 로드 포트(12)들에 각각 안착된다. 캐이어(16)에는 공정에 제공될 기판(W) 및 공정처리가 완료된 기판(W)이 수납된다.
프레임(14)은 로드 포트(12)와 로드락 챔버(22) 사이에 배치된다. 프레임(14) 내부에는 로드 포트(12)와 로드락 챔버(22)간에 기판(W)을 이송하는 이송로봇(18)이 배치된다. 이송로봇(18)은 제2방향(Y)으로 구비된 이송레일(19)을 따라 이동가능하다.
공정처리실(20)은 로드락 챔버(22), 트랜스퍼 챔버(24), 그리고 복수 개의 기판 처리 장치(30)를 포함한다.
로드락 챔버(22)는 트랜스퍼 챔버(24)와 프레임(14) 사이에 배치되며, 공정에 제공될 기판(W)이 기판 처리 장치(30)로 이송되기 전, 또는 공정 처리가 완료된 기판(W)이 캐리어(16)로 이송되기 전 대기하는 공간을 제공한다. 로드락 챔버(22)는 하나 또는 복수 개 제공될 수 있다. 실시예에 의하면, 로드락 챔버(22)는 두 개 제공된다. 하나의 로드락 챔버(22)에는 공정 처리를 위해 기판 처리 장치(30)로 제공되는 기판(W)이 수납되고, 다른 하나의 로드락 챔버(22)에는 기판 처리 장치(30)에서 공정이 완료된 기판(W)이 수납될 수 있다.
트랜스퍼 챔버(24)는 제1방향(X)을 따라 로드락 챔버(22)의 후방에 배치되며, 상부에서 바라볼 때 다각형의 몸체(25)를 갖는다. 몸체(25)의 외측에는 로드락 챔버(22)들과 복수 개의 기판 처리 장치(30)들이 몸체(25)의 둘레를 따라 배치된다. 실시예에 의하면, 트랜스퍼 챔버(24)는 상부에서 바라볼 때, 오각형의 몸체를 갖는다. 설비 전방 단부 모듈(10)과 인접한 두 측벽에는 로드락 챔버(22)가 각각 배치되고, 나머지 측벽에는 기판 처리 장치(30)들이 배치된다. 몸체(25)의 각 측벽에는 기판(W)이 출입하는 통로(미도시)가 형성된다. 통로는 트랜스퍼 챔버(24)와 로드락 챔버(22) 간에, 또는 트랜스퍼 챔버(24)와 기판 처리 장치(30) 간에 기판(W)이 출입하는 공간을 제공한다. 각 통로에는 통로를 개폐하는 도어(미도시)가 제공된다. 트랜스퍼 챔버(24)는 요구되는 공정모듈에 따라 다양한 형상으로 제공될 수 있다.
트랜스퍼 챔버(24)의 내부에는 반송로봇(26)이 배치된다. 반송로봇(26)은 로드락 챔버(22)에서 대기하는 미처리 기판(W)을 기판 처리 장치(30)로 이송하거나, 기판 처리 장치(30)에서 공정처리가 완료된 기판(W)을 로드락 챔버(22)로 이송한다. 반송 로봇(26)은 기판 처리 장치(30)들에 순차적으로 기판(W)을 제공할 수 있다.
기판 처리 장치(30)는 플라스마 상태의 가스를 기판으로 공급하여 공정 처리를 수행한다. 플라스마 가스는 반도체 제작 공정에서 다양하게 사용될 수 있다. 이하에서는 기판 처리 장치(30)가 애싱(Ashing) 공정을 수행하는 것으로 설명하나, 이에 한정되지 않으며 에칭(etching) 공정과 증착(deposition) 공정 등 플라스마 가스를 이용한 다양한 공정에 적용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 기판 처리 장치(30)는 공정 처리부(100), 플라스마 발생부(200), 그리고 가스 공급부(300)를 포함한다. 공정 처리부(100)는 기판(W) 처리가 수행되는 공간을 제공하고, 플라스마 발생부(200)는 기판(W) 처리 공정에 사용되는 플라스마를 발생시키고, 플라스마를 다운 스크림(Down Stream) 방식으로 기판(W)으로 공급한다. 가스 공급부(300)는 플라스마 발생을 위한 가스를 플라스마 발생부(200)에 공급한다. 이하, 각 구성에 대해 상세하게 설명하도록 한다.
공정 처리부(100)는 공정 챔버(110), 서셉터(140), 그리고 샤워 헤드(150)를 가진다.
공정 챔버(110)는 기판(W) 처리가 수행되는 처리공간(TS)을 제공한다. 공정 챔버(110)는 바디(120)와 밀폐 커버(130)를 가진다. 바디(120)는 상면이 개방되며 내부에 공간이 형성된다. 바디(120)의 측벽에는 기판(W)이 출입하는 개구(미도시)가 형성되며, 개구는 슬릿 도어(slit door)(미도시)와 같은 개폐 부재에 의해 개폐된다. 개폐 부재는 공정 챔버(110) 내에서 기판(W) 처리가 수행되는 동안 개구를 폐쇄하고, 기판(W)이 공정 챔버(110) 내부로 반입될 때와 공정 챔버(110) 외부로 반출될 때 개구를 개방한다. 바디(120)의 하부벽에는 배기홀(121)이 형성된다. 배기홀(121)은 배기 라인(170)과 연결된다. 배기 라인(170)을 통해 공정 챔버(110)의 내부 압력이 조절되고, 공정에서 발생된 반응 부산물이 공정 챔버(110) 외부로 배출된다.
밀폐 커버(130)는 바디(120)의 상부벽과 결합하며, 바디(120)의 개방된 상면을 덮어 바디(120) 내부를 밀폐시킨다. 밀폐 커버(130)의 상단은 플라스마 공급부(200)와 연결된다. 밀폐 커버(130)에는 유도공간(DS)이 형성된다. 플라스마 공급부(200)에서 유입된 플라스마는 유도공간(DS)에서 확산되며 샤워 헤드(150)로 이동한다.
서셉터(140)는 처리공간(TS)에 위치되며, 기판(W)을 지지한다. 서셉터(140)는 정전력에 의해 기판(W)을 흡착하는 정전 척(Electro Static Chuck)이 제공될 수 있다. 서셉터(140)에는 리프트 홀(미도시)들이 형성될 수 있다. 리프트 홀들에는 리프트 핀(미도시)들이 각각 제공된다. 리프트 핀들은 기판(W)이 서셉터(140)상에 로딩/언로딩되는 경우, 리프트 홀들을 따라 승강한다. 서셉터(140) 내부에는 히터(141)가 제공될 수 있다. 히터(141)는 기판(W)을 가열하여 공정온도로 유지시킨다.
샤워 헤드(150)는 바디(120)와 밀폐 커버(130)의 사이에서 바디(120)의 상부벽과 결합한다. 샤워 헤드(150)는 원판 형상으로 제공되며, 서셉터(140)의 상면과 나란하게 배치된다. 샤워 헤드(150)는 서셉터(140)와 마주하는 면이 평평하게 제공된다. 샤워 헤드(150)는 기판(W)보다 넓은 면적으로 제공될 수 있다. 샤워 헤드(150)에는 홀(151)들이 형성된다. 유도공간(DS)에서 확산된 플라스마 가스는 홀(151)들을 통과하여 기판(W)으로 공급된다.
플라스마 발생부(200)는 공정 챔버(110) 상부에 위치하며, 가스를 방전시켜 플라스마 가스를 생성한다. 플라스마 발생부(200)는 반응기(211), 가스 주입 포트(212), 유도 코일(215), 그리고 전원(217)을 포함한다.
반응기(211)는 원통 형상으로, 상면 및 하면이 개방되며 내부에 공간이 형성된다. 반응기(211)의 내부는 가스가 방전되는 방전공간(ES)으로 제공된다.
반응기(211)의 상단에는 가스 주입 포트(212)가 결합한다. 가스 주입 포트(212)는 가스 공급부(300)와 연결되며, 가스가 공급된다. 가스 주입 포트(212)의 저면에는 유도 공간(IS)이 형성된다. 유도 공간(IS)은 역 깔때기 형상을 가지며, 방전 공간(ES)과 연통된다. 유도 공간(IS)으로 유입된 가스는 확산되며 방전 공간(ES)으로 제공된다.
유도 코일(215)은 반응기(211)의 둘레를 따라 반응기(211)에 복수 회 감긴다. 유도 코일(215)의 일단은 전원(217)과 연결되고, 타단은 접지된다. 전원(217)은 유도 코일(215)에 고주파 전력 또는 마이크로파 전력을 인가한다.
가스 공급부(300)는 방전 공간(ES)으로 가스를 공급한다. 가스 공급부(300)는 제1가스 공급 라인(310), 제2가스 공급 라인(320), 소스 가스 저장부(330), 증기 발생부(340), 그리고 순수 공급 라인(350)을 포함한다.
제1가스 공급 라인(310)은 일단이 가스 주입 포트(212)와 연결되고, 타단이 소스 가스 저장부(330)와 연결된다. 제1가스 공급 라인(310)은 소스 가스 저장부(330)에 저장된 소스 가스를 방전 공간(ES)으로 공급한다. 소스 가스는 NH3, O2, N2, H3, NF3CH4 중 적어도 어느 하나의 가스를 포함할 수 있다. 소스 가스 저장부(330)는 상술한 가스를 개별적으로 저장하는 복수의 저장부(331, 332, 333, ...)를 가질 수 있다. 이 경우, 제1가스 공급 라인(310)의 끝단은 복수 갈래로 분리되며, 저장부(331, 332, 333,...)들과 각각 연결될 수 있다. 이와 달리, 소스 가스는 상술한 가스들이 혼합된 혼합가스로 제공되며, 하나의 저장부에 저장될 수 있다.
제2가스 공급 라인(320)은 제1가스 공급 라인(310)으로부터 분기되며, 일단이 제1가스 공급 라인(310)과 연결된다. 제2가스 공급 라인(320) 상에는 증기 발생부(340)가 설치된다. 증기 발생부(340)는 순수 공급 라인(350)과 연결되며, 순수 공급 라인(350)으로부터 순수(DI-water)를 공급받는다. 증기 발생부(340)는 순수를 가열하여 증기 상태로 상태 변화시키며, 발생된 수증기를 제2가스 공급 라인(320)으로 공급한다.
제1가스 공급 라인(310)으로부터 제2가스 공급 라인(320)이 분기되는 지점과 소스 가스 저장부(330) 사이 구간에서, 제1가스 공급 라인(310)에는 제1밸브(361)가 설치된다. 제1밸브(361)는 제1가스 공급 라인(310)을 개폐하며, 소스 가스의 공급을 조절한다.
제2가스 공급 라인(320)에는 제2밸브(362)가 설치된다. 제2밸브(362)는 제2가스 공급 라인(320)을 개폐하며, 수증기의 공급을 조절한다.
이하, 상술한 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법을 설명하도록 한다.
기판 처리 방법은 도 1과 같이, 산화막(C2)이 형성된 포토레지스트(C1)를 제거한다. 기판 처리 방법은 제1처리 단계와 제2처리 단계를 포함한다. 제1처리 단계와 제2처리 단계가 진행되는 동안, 서셉터(140)는 히터(141)의 가열로 약 350℃ 또는 그보다 낮은 온도로 유지될 수 있다.
제1처리 단계는 방전 공간(ES)으로 수증기를 공급하고, 수증기가 처리 공간(TS)으로 흘러 기판(W)을 처리한다. 순수 공급 라인(350)을 통해 순수가 증기 발생기(340)에 공급된다. 증기 발생기(340)는 순수를 가열하여 증기 상태로 생성하며, 수증기는 제2가스 공급 라인(320)과 제1가스 공급 라인(310)을 순차적으로 거쳐 방전 공간(ES)으로 공급된다.
수증기가 방전 공간(ES)을 통과하는 동안, 전원(217)으로부터 유도 코일(215)에 전력이 인가된다. 인가된 전력은 방전 공간(ES)에 유도 전기장을 형성하며, 수증기는 유도 전기장으로부터 이온화에 필요한 에너지를 얻어 플라스마 상태로 방전된다. 방전된 수증기는 수산화 이온과 수소 이온 활성종을 가지며, 산소의 함량이 최소화된다. 방전된 수증기는 처리 공간(TS)으로 제공되어 포토레지스트막(C1)과 산화막(C2)을 1차 처리한다.
이와 달리, 수증기가 방전 공간(ES)을 통과하는 동안, 유도 코일(215)에는 전력이 인가되지 않을 수 있다. 수증기는 처리 공간(TS)을 흘러 포토레지스트막(C1)과 산화막(C2)을 1차 처리한다.
제2처리 단계는 1차 단계 후, 소스 가스를 방전 공간(ES)으로 공급한다. 소스 가스가 방전 공간(ES)을 통과하는 동안, 전원(217)으로부터 유도 코일(215)에 전력이 인가된다. 인가된 전력에 의해 소스 가스는 플라스마 상태로 방전된다. 방전된 소스 가스는 처리 공간(TS)으로 흘러 포토레지스트막(C1)과 산화막(C2)을 2차 처리한다.
상술한 제1처리 단계와 제2처리 단계를 거치면서, 산화막(C2)이 형성된 포토레지스트막(C1)이 기판(W)으로부터 제거될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 기판 처리 장치(30')는 가스 공급부(400)를 제외한 구성이 상술한 기판 처리 장치(30)와 동일하게 제공된다. 도 3의 실시예와 달리, 제2가스 공급 라인(420)에는 오존 발생기(440)가 연결된다. 오존 발생기(440)는 오존을 생성하고, 이를 제2가스 공급 라인(420)으로 공급한다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 방법은 오존 발생기(440)에서 발생된 오존을 제2가스 공급 라인(420)과 제1가스 공급 라인(410)을 통해 방전 공간(ES)으로 공급한다.
오존이 방전 공간(ES)을 통과하는 동안, 전원(217)으로부터 유도 코일(215)에 전력이 인가된다. 전력 인가에 의해 오존은 플라스마 상태로 방전된다. 방전된 오존은 처리 공간(TS)으로 제공되어 포토레지스트막(C1)과 산화막(C2)을 1차 처리한다. 오존은 플라스마 상태로 방전되는 과정에서 O와 O2로 분해되고, 이들이 다시 결합하여 O3가 생성한다. O3는 다시 O와 O2로 분해되는 반응을 통해 O와 O3를 생성한다. 이들은 유기오염물을 휘발성 화합물로 변화시켜 제거하므로, 포토레지스트(C1)와 산화막(C2) 제거에 효과적이다.
이와 달리, 오존이 방전 공간(ES)을 통과하는 동안, 유도 코일(215)에는 전력이 인가되지 않을 수 있다. 오존은 처리 공간(TS)을 흘러 포토레지스트막(C1)과 산화막(C2)을 1차 처리한다.
오존에 의한 처리가 완료되면, 소스 가스를 방전 공간(ES)으로 공급한다. 소스 가스가 방전 공간(ES)을 통과하는 동안, 전원(217)으로부터 유도 코일(215)에 전력이 인가된다. 인가된 전력에 의해 소스 가스는 플라스마 상태로 방전된다. 방전된 소스 가스는 처리 공간(TS)으로 흘러 포토레지스트막(C1)과 산화막(C2)을 2차 처리한다.
상술한 제1처리 단계와 제2처리 단계를 거치면서, 산화막(C2)이 형성된 포토레지스트막(C1)이 기판(W)으로부터 제거될 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 상술한 실시예들과 달리, 제2가스 공급 라인(520)에는 증기 발생기(540)와 오존 발생기(560)가 연결된다. 제2가스 공급 라인(520)의 타단은 두 갈래로 분리되며, 각각 증기 발생기(540)와 오존 발생기(560)와 연결된다.
증기 발생기(540)는 순수 공급 라인(550)과 연결되며, 순수 공급 라인(550)으로부터 공급된 순수를 가열하여 증기 상태로 생성한다. 수증기는 제2가스 공급 라인(520)과 제1가스 공급 라인(510)을 거쳐 방전 공간(ES)으로 공급된다.
오존 발생기(560)는 오존을 발생시키며, 오존은 제2가스 공급 라인(520)과 제1가스 공급 라인(510)을 거쳐 방전 공간(ES)으로 공급된다.
수증기와 오존은 순차적으로 방전 공간(ES)으로 공급될 수 있다. 이와 달리, 수증기와 오존은 동시에 방전 공간(ES)으로 공급될 수 있다.
수증기와 오존이 방전 공간(ES)을 통과하는 동안, 전원(217)으로부터 유도 코일(215)에 전력이 인가된다. 전력 인가에 의해 수증기와 오존은 플라스마 상태로 방전된다. 방전된 수증기와 오존은 처리 공간(TS)으로 제공되어 포토레지스트막(C1)과 산화막(C2)을 1차 처리한다.
이와 달리, 수증기와 오존이 방전 공간(ES)을 통과하는 동안, 유도 코일(215)에는 전력이 인가되지 않을 수 있다. 수증기와 오존은 처리 공간(TS)을 흘러 포토레지스트막(C1)과 산화막(C2)을 1차 처리한다.
수증기와 오존에 의한 처리가 완료되면, 소스 가스를 방전 공간(ES)으로 공급한다. 소스 가스가 방전 공간(ES)을 통과하는 동안, 전원(217)으로부터 유도 코일(215)에 전력이 인가된다. 인가된 전력에 의해 소스 가스는 플라스마 상태로 방전된다. 방전된 소스 가스는 처리 공간(TS)으로 흘러 포토레지스트막(C1)과 산화막(C2)을 2차 처리한다.
상술한 실시예에서는 포토레지스트막에 형성된 산화막을 제거하는 것으로 설명하였으나, 상술한 방법에 의해 처리할 수 있는 산화막은 이에 한정되지 않는다. 기판 처리 방법은 패턴에 형성된 산화막을 제거할 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나태 내고 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당 업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한, 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
30, 30', 30'': 기판 처리 장치
100: 공정 처리부
200: 플라스마 발생부
300, 400, 500: 가스 공급부
310, 410, 510: 제1가스 공급 라인
320, 420. 520: 제2가스 공급 라인
330, 430, 530: 소스 가스 저장부
340, 540: 증기 발생부
350, 550: 순수 공급 라인
440, 560: 오존 발생기

Claims (18)

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  8. 방전 공간으로 수증기를 공급하고, 상기 수증기가 처리 공간으로 흘러 기판을 처리하는 제1처리 단계; 및
    상기 제1처리 단계 이후에 상기 방전 공간으로 소스 가스를 공급하고, 상기 소스 가스를 플라스마 상태로 방전시키며, 방전된 상기 소스 가스가 상기 처리 공간으로 흘러 상기 기판을 처리하는 제2처리 단계를 포함하되,
    상기 수증기가 상기 방전 공간을 통과하는 동안, 상기 방전 공간을 감싸는 유도 코일에 전력이 인가되며,
    상기 수증기는 플라스마 상태로 방전되어 상기 처리 공간으로 흐르는 기판 처리 방법.
  9. 방전 공간으로 수증기를 공급하고, 상기 수증기가 처리 공간으로 흘러 기판을 처리하는 제1처리 단계; 및
    상기 제1처리 단계 이후에 상기 방전 공간으로 소스 가스를 공급하고, 상기 소스 가스를 플라스마 상태로 방전시키며, 방전된 상기 소스 가스가 상기 처리 공간으로 흘러 상기 기판을 처리하는 제2처리 단계를 포함하되,
    상기 수증기가 상기 방전 공간을 통과하는 동안, 상기 방전 공간을 감싸는 유도 코일에는 전력이 인가되지 않는 기판 처리 방법.
  10. 방전 공간으로 수증기를 공급하고, 상기 수증기가 처리 공간으로 흘러 기판을 처리하는 제1처리 단계; 및
    상기 제1처리 단계 이후에 상기 방전 공간으로 소스 가스를 공급하고, 상기 소스 가스를 플라스마 상태로 방전시키며, 방전된 상기 소스 가스가 상기 처리 공간으로 흘러 상기 기판을 처리하는 제2처리 단계를 포함하되,
    상기 수증기는 가열된 순수인 기판 처리 방법.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 1 처리 단계는,
    상기 방전 공간으로 오존을 공급하고, 상기 오존이 상기 처리 공간으로 흘러 상기 기판을 처리하는 단계를 더 포함하는 기판 처리 방법.
  12. 상기 제 11 항에 있어서,
    상기 오존은 플라스마 상태인 기판 처리 방법.
  13. 삭제
  14. 방전 공간으로 오존을 공급하고, 상기 오존이 처리 공간으로 흘러 기판을 처리하는 제1처리 단계; 및
    상기 제1처리 단계 이후에 상기 방전 공간으로 소스 가스를 공급하고, 상기 소스 가스를 플라스마 상태로 방전시키며, 방전된 상기 소스 가스가 상기 처리 공간으로 흘러 상기 기판을 처리하는 제2처리 단계를 포함하되,
    상기 오존이 상기 방전 공간을 통과하는 동안, 상기 방전 공간을 감싸는 유도 코일에 전력이 인가되며,
    상기 오존은 플라스마 상태로 방전되어 상기 처리 공간으로 흐르는 기판 처리 방법.
  15. 방전 공간으로 오존을 공급하고, 상기 오존이 처리 공간으로 흘러 기판을 처리하는 제1처리 단계; 및
    상기 제1처리 단계 이후에 상기 방전 공간으로 소스 가스를 공급하고, 상기 소스 가스를 플라스마 상태로 방전시키며, 방전된 상기 소스 가스가 상기 처리 공간으로 흘러 상기 기판을 처리하는 제2처리 단계를 포함하되,
    상기 오존이 상기 방전 공간을 통과하는 동안, 상기 방전 공간을 에워싸는 유도 코일에는 전력이 인가되지 않는 기판 처리 방법
  16. 제 14 항 내지 제 15 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 1 처리 단계는,
    상기 방전 공간으로 수증기를 공급하고, 상기 수증기가 상기 처리 공간으로 흘러 상기 기판을 처리하는 단계를 더 포함하는 기판 처리 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 수증기는 플라스마 상태인 기판 처리 방법.
  18. 제 8 항 내지 제 10 항, 제 14 항 및 제 15 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 제 1 처리 단계는, 상기 기판의 표면에서 산화막을 제거하는 단계이고,
    상기 제 2 처리 단계는, 상기 기판의 표면에서 포토 레지스터를 제거하는 단계인 기판 처리 방법.
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