KR101635451B1

KR101635451B1 - 기판 처리 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101635451B1
Application number: KR1020140025085A
Authority: KR
Inventors: 류제혁
Original assignee: 피에스케이 주식회사
Priority date: 2014-03-03
Filing date: 2014-03-03
Publication date: 2016-07-01
Also published as: KR20150103530A; TWI545644B; TW201535497A

Abstract

본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다. 기판 처리 장치는 공정 챔버, 서셉터, 배플, 가스 공급부, 플라스마 발생부 등을 포함한다. 플라스마 발생부는 가스 공급부에서 공급된 제 1 가스를 플라스마로 여기한다. 여기된 플라스마는 웨이퍼 표면에 잔류하는 접착제를 제거한다. 플라스마가 잔류 접착제를 제거하는 동안 서셉터에는 고주파 전력이 인가되어 플라스마의 웨이퍼에 대한 이온 충돌을 유발함으로써 보다 효율적인 잔류 접착제 제거 공정을 수행할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATE}

본 발명은 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라스마를 이용하여 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

프론트 엔드(FEOL : Front End Of Line)공정을 거친 웨이퍼는 두께가 필요 이상으로 두꺼우므로 백그라인딩(Back Grinding) 공정을 거쳐 얇아진다. 그러나 두께가 너무 얇아져 웨이퍼의 핸들링(Handling)이 쉽지 않다. 때문에 웨이퍼 핸들링을 위하여 접착제를 이용하여 캐리어를 웨이퍼에 부착한다. 캐리어는 후속 공정인 칩 본딩(Chip Bonding), 언더필(Underfill), 몰딩(Molding) 공정 후에 제거된다.

캐리어 제거 후, 웨이퍼는 프레임 링에 고정된 마운팅 테이프에 부착된 상태에서 핸들링된다. 마운팅 테이프는 웨이퍼의 핸들링을 용이하게 할 뿐만 아니라, 웨이퍼가 개별 칩으로 분리될 때 칩들이 흩어지는 것을 방지한다.

캐리어가 제거된 웨이퍼에는 접착제가 완전히 제거되지 않고 일부가 남게 된다. 남아있는 접착제는 제거하기가 용이하지 않다.

본 발명의 실시예들은 캐리어 제거 후 웨이퍼에 남아있는 접착제를 용이하게 제거할 수 있는 기판 처리 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 실시예들은 마운팅 테이프 및/또는 프레임 링의 변성을 방지할 수 있는 기판 처리 장치를 제공한다.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다. 일 실시예에 의하면, 기판 처리 장치는, 내부에 공간이 형성된 공정 챔버; 상기 공정 챔버 내부에 위치하며, 프레임 링; 상기 프레임 링의 내측면에 고정된 마운팅 테이프; 및 상기 마운팅 테이프의 상면에 부착되고 백그라인딩이 완료된 웨이퍼;를 포함하는 처리 대상물을 지지하는 서셉터; 상기 공정 챔버 내부로 공정 가스를 공급하는 가스 공급부; 상기 공정 가스를 플라스마로 여기 시키는 플라스마 소스; 상기 서셉터에 제공된 전극에 고주파 전력을 인가하는 고주파 전원; 및 상기 프레임 링이 플라스마에 노출되지 않도록 상기 프레임 링을 커버하는 블로킹 부재;를 더 포함하도록 제공된다.

상기 가스 공급부는, 상기 처리 대상물 표면의 접착제 잔여물의 제거에 사용되는 제 1 가스를 분사하는 제 1 가스 분사 유닛을 포함하도록 제공된다.

또한, 상기 가스 공급부는, 상기 처리 대상물의 친수처리에 사용되는 제 2 가스를 분사하는 제 2 가스 분사 유닛을 더 포함하도록 제공된다.

또한, 상기 제 1 가스로부터 여기된 플라스마로 상기 처리 대상물을 처리하는 동안 상기 고주파 전원이 고주파 전력을 발생시키도록 제어하는 제어기;를 더 포함하도록 제공된다.

또한, 상기 제어기는, 상기 플라스마로 상기 처리 대상물이 처리된 후 상기 제 2 가스 분사 유닛이 상기 제 2 가스를 분사하도록 제어한다.

또한, 상기 블로킹 부재는, 상기 마운팅 테이프가 플라스마에 노출되지 않도록 상기 웨이퍼와 상기 프레임 링 사이 및 상기 프레임 링을 커버한다.

본 발명은 기판 처리 방법을 제공한다. 일 실시예에 의하면 기판 처리 방법은, 프레임 링이 고정된 마운팅 테이프에 백그라인딩이 완료된 웨이퍼를 부착하여 처리 대상물을 구성하는 단계; 상기 처리 대상물을 고주파 전원이 연결된 서셉터에 위치시키는 단계; 플라스마로 여기된 제 1 가스를 이용하여 상기 웨이퍼 표면의 접착제 잔여물을 제거하는 단계;를 포함하되, 상기 프레임 링은, 상기 플라스마에 노출되지 않도록 블로킹 링에 의해 커버되고, 상기 접착제 잔여물을 제거하는 단계에서, 상기 서셉터에는 상기 고주파 전원에 의해 고주파 전력이 인가되어 상기 웨이퍼의 표면상에 상기 플라스마에 의한 이온충돌(Ion Bombardment)을 발생시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마운팅 테이프는, 상기 플라스마에 노출되지 않도록 상기 블로킹 링에 의해 커버된다.

또한, 상기 접착제 잔여물을 제거하는 단계가 완료된 후, 상기 처리 대상물이 상기 서셉터에 위치된 상태에서 제 2 가스를 이용하여 상기 웨이퍼를 친수 처리 한다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 캐리어 제거 후 웨이퍼에 남아있는 접착제가 완전히 제거된다.

또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 프레임 링 및/또는 마운팅 테이프가 플라스마에 노출되는 것이 차단되므로, 프레임 링 및/또는 마운팅 테이프의 변성이 방지된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 처리되는 처리 대상물의 일 예를 나타내는 사시도이다.
도 2 내지 도 8은 도 1의 처리 대상물을 제작하는 과정을 순차적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 단면도이다.
도 10은 도 9의 서셉터와 블로킹 부재를 나타내는 평면도이다.
도 11은 도 10의 선 A-A'를 따라 절단한 서셉터와 블로킹 부재를 나타내는 단면도이다.
도 12 내지 14는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 처리되는 처리 대상물의 일 예를 나타내는 사시도이고, 도 2 내지 도 8은 도 1의 처리 대상물을 제작하는 과정을 순차적으로 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 8을 참조하면, 도 2와 같이 프론트 엔드(FEOL) 공정이 완료된 웨이퍼(51)가 제공된다. 웨이퍼(51)에는 도 3과 같이 실리콘 관통 전극(TSV : Through Silicon Via, 52)과 범프(53)가 순차적으로 형성되고, 캐리어(54)가 접착된다. 캐리어(54)는 실리콘 또는 유리 재질의 판으로, 웨이퍼(51)가 백그라인딩 공정을 거칠 경우 두께가 매우 얇아 핸들링하기 어려우므로, 웨이퍼(51)의 핸들링을 위해 제공된다. 캐리어(54)는 접착제(55)에 의해 웨이퍼(51) 상면에 접착된다.

캐리어(54)가 부착된 웨이퍼(51)는 패키지(Package)의 조립 사이즈를 줄이기 위해 백그라인딩(Back Grinding) 공정에 제공된다. 프론트 엔드(FEOL) 공정을 거친 웨이퍼(51)는 두께가 불필요하게 두껍기 때문에 백그라인딩 공정에서 도 4와 같이 웨이퍼(51) 뒷면을 매우 얇게 연마한다.

백그라인딩 공정 후 웨이퍼(51a)는 도 5와 같이 플립(flip)되고, 칩 본딩(chip bonding, 61)이 이루어진다. 그리고 도 6과 같이 언더필(under fill, 62)과 몰딩(molding, 63) 공정이 순차적으로 진행된다.

몰딩 공정이 완료된 웨이퍼(51b)는 도 7과 같이 프레임 링(71)에 고정된 마운팅 테이프(72) 위에 부착된다. 프레임 링(71)은 웨이퍼(51b)보다 큰 반경을 갖는 링 형상으로, 스테인레스(Stainless) 또는 서스(SUS) 재질로 제공된다. 마운팅 테이프(72)는 두께가 얇은 필름으로, 필름 자체로 웨이퍼(51b)를 지탱하기 어려우므로 프레임 링(71)에 고정된다. 마운팅 테이프(72)는 3개의 층으로 구성되는데, 베이스(Base) 필름과, 웨이퍼가 접착되는 접착층, 그리고 이를 보호하는 보호 필름으로 구성된다. 프레임 링(71)은 웨이퍼(51b)보다 큰 반경을 가지므로, 상부에서 바라볼 때 프레임 링(71)과 웨이퍼(51b) 사이 영역에서 마운팅 테이프(72)가 외부에 노출된다.

웨이퍼(51b)를 마운팅 테이프(72)에 부착 후, 도 8과 같이 캐리어(54)를 제거한다. 캐리어(54)가 제거되면, 마운팅 테이프(72)는 일시적으로 캐리어(54) 역할을 대신하며 웨이퍼(51c)가 마운팅 테이프(72)에 부착된 상태로 공정에 제공된다. 프레임 링(71)과 마운팅 테이프(72)는 웨이퍼(51c)의 핸들링을 용이하게 한다. 그리고 마운팅 테이프(72)는 웨이퍼(51c)가 다이싱(Dicing)되어 개별 칩으로 분리될 때 칩들이 접착력에 의해 흩어지거나 손실되지 않도록 한다.

캐리어(54)가 제거된 웨이퍼(51c)의 상면에는 접착제(55a)가 잔류하며, 이를 제거하기 위한 추가 공정이 요구된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(30)는 플라스마를 이용하여 웨이퍼(51c)에 잔류하는 접착제(55a)를 제거하는 공정을 수행한다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(30)를 나타내는 도면이다. 도 9를 참조하면, 기판 처리 장치(30)는 공정 챔버(310), 서셉터(320), 배플(330), 플라스마 발생부(340), 블로킹 부재(350), 가스 공급부(370) 그리고 제어기(380)를 포함한다.

공정 챔버(310)는 공정 처리가 수행되는 공간을 제공한다. 공정 챔버(310)는 바디(311)와 밀폐 커버(312)를 가진다. 바디(311)는 상면이 개방되며 내부에 공간이 형성된다. 바디(311)의 측벽에는 처리 대상물(50)이 출입하는 개구(미도시)가 형성되며, 개구는 슬릿 도어(slit door)와 같은 개폐 부재(미도시)에 의해 개폐된다. 개폐 부재는 공정 챔버(310) 내에서 처리 대상물(50)의 처리가 수행되는 동안 개구를 폐쇄하고, 처리 대상물(50)이 공정 챔버(310) 내부로 반입될 때와 공정 챔버(310) 외부로 반출될 때 개구를 개방한다.

바디(311)의 하부벽에는 배기홀(313)이 형성된다. 배기홀(313)은 배기 라인(317)과 연결된다. 배기 라인(317)을 통해 공정 챔버(310)의 내부 압력이 조절되고, 공정에서 발생된 반응 부산물이 공정 챔버(310) 외부로 배출된다.

밀폐 커버(312)는 바디(311)의 상부벽과 결합하며, 바디(311)의 개방된 상면을 덮어 바디(311) 내부를 밀폐시킨다. 밀폐 커버(312)의 상단은 플라스마 발생부(340)와 연결된다. 밀폐 커버(312)에는 확산공간(314)이 형성된다. 확산공간(314)은 배플(330)에 가까워질수록 너비가 점차 넓어지며, 역 깔때기 형상을 갖는다.

서셉터(320)는 전극(322)을 가진다. 서셉터(320)는 공정 챔버(310) 내부에 위치한다. 서셉터(320)는 처리 대상물(50)을 지지한다.

서셉터(320)의 가장자리영역에는 수용 공간(321)이 형성된다. 수용 공간(321)은 서셉터(320)의 외측면으로부터 내측으로 만입된다. 수용 공간(321)은 웨이퍼(51c)의 에지가 놓이는 지점까지 서셉터(320) 내측으로 형성될 수 있다. 수용 공간(321)은 서셉터(320)의 둘레를 따라 복수 개 형성될 수 있다. 실시예에 의하면, 수용 공간(321)은 서셉터(320)의 일 측에 2개 형성되고, 이와 대칭되는 서셉터(320)의 타 측에 2개 형성될 수 있다. 수용 공간(321)은 후술하는 받침편(365)이 상하방향으로 이동할 수 있는 공간을 제공한다.

서셉터(320)의 내부에는 냉각 유체가 순환하는 냉각 유로(미도시)가 형성될 수 있다. 냉각 유체는 냉각 유로를 따라 순환하며 서셉터(320)와 처리 대상물(50)을 냉각한다. 냉각 유체의 순환으로, 플라스마 공정과정에서 웨이퍼(51c)의 온도가 상승하는 것이 억제된다.

서셉터(320)는 금속 재질로 된 전극(322)을 포함한다. 고주파 전원(323)은 전극(322)에 고주파 전력을 인가한다. 이로 인해 플라스마의 활성종 입자들이 아래로 직진방향으로 운동함으로써 웨이퍼(51c)에 대한 이온 충돌(Ion bombardment)을 유발하고, 웨이퍼(51c)의 표면에 잔류하는 접착제(55a)가 제거된다.

배플(330)은 체결 부재에 의해 바디(311)의 상부벽에 결합한다. 배플(330)은 원판 형상으로, 서셉터(320)의 상면과 나란하게 배치된다. 배플(330)은 알루미늄 재질로, 표면을 산화시켜 제공된다. 배플(330)에는 분배홀(331)들이 형성된다. 분배홀(331)들은 균일한 라디칼 공급을 위해 동심의 원주상에 일정 간격으로 형성된다. 확산공간(314)에서 확산된 플라스마는 분배홀(331)들에 유입된다. 이때 전자 또는 이온 등과 같은 하전 입자는 배플(330)에 갇히고, 산소 라디칼 등과 같이 전하를 띄지 않는 중성 입자들은 분배홀(331)들을 통과하여 처리 대상물(50)로 공급된다.

가스 공급부(370)는 제 1 가스 분사 유닛(372), 제 2 가스 분사 유닛(374) 및 가스 포트(376)를 가진다. 가스 공급부(370)는 플라스마 발생부(340)의 외부에 제공될 수 있다. 가스 공급부(340)는 하나 또는 복수개가 제공될 수 있다.

제 1 가스 분사 유닛(372)은 제 1 가스 공급라인(372a), 제 1 밸브(372b) 그리고 제 1 가스 저장부(372c)를 가진다.

제 1 가스 공급 라인(372a)의 일단에는 제 1 가스 저장부(372c)가 연결되고, 타단에는 가스 포트(376)가 연결된다. 제 1 가스 저장부(372c)에 저장된 제 1 가스는 제 1 가스 공급 라인(372a)를 통해 가스 포트(376)로 공급된다.

제 1 가스는 웨이퍼(51c) 표면의 잔류 접착제를 제거하기 위해 사용된다. 제 1 가스는 산소(O2) 또는 질소(N2) 등을 포함한다. 제 1 가스에는 접착제 제거 효율을 향상시키기 위해 사불화탄소(CF4) 등 불소계열의 가스가 첨가 될 수 있다.

제 1 밸브(372b)는 제 1 가스 공급 라인(372a)을 통해 공급되는 제 1 가스의 공급량 및 공급 여부를 조절할 수 있다.

제 2 가스 공급 유닛(374)은 제 2 가스 공급라인(374a), 제 2 밸브(374b) 그리고 제 2 가스 저장부(374c)를 가진다.

제 2 가스 공급 라인(374a)의 일단에는 제 2 가스 저장부(374c)가 연결되고, 타단에는 가스 포트(376)가 연결된다. 제 2 가스 저장부(374c)에 저장된 제 2 가스는 제 2 가스 공급 라인(374a)를 통해 가스 포트(376)로 공급된다.

제 2 가스는 제 1 가스를 이용한 잔류 접착제 제거 공정이 완료된 후, 웨이퍼(51c)를 친수처리하는 공정에 사용된다. 제 2 가스는 질소(N2), 산소(O2), 또는 아르곤(Ar)을 포함하는 가스로 제공될 수 있다.

제 2 밸브(374b)는 제 2 가스 공급 라인(374a)을 통해 공급되는 제 2 가스의 공급량 및 공급 여부를 조절할 수 있다.

가스 포트(376)는 유전체 관(343)의 상부에 결합된다. 가스 포트(376)를 통해 공급된 제 1 또는 제 2 가스는 유전체 관(343) 내부로 유입된다.

플라스마 발생부(340)는 공정 챔버(310)의 상부에 제공되며, 플라스마를 생성 및 공급한다. 플라스마 발생부(340)는 발진기(341), 도파관(342) 그리고 유전체 관(343)을 포함한다.

발진기(341)는 마이크로파를 발생시킨다. 도파관(342)은 발진기(341)와 유전체 관(343)을 연결한다. 발진기(341)에서 발생된 마이크로파는 도파관(342)을 따라 흐르며, 유전체 관(343)으로 제공된다. 가스 공급부(370)에 의해 유전체 관(343) 내부로 공급된 제 1 가스는 전자기파에 의해 플라스마 상태로 여기된다. 플라스마는 유전체 관(343)을 거쳐 확산공간(314)으로 유입된다.

도 10는 본 발명의 일 실시예에 따라 서셉터(320)와 블로킹 부재(350)를 나타내는 평면도이고, 도 11은 도 10의 선 A-A'을 따라 절단한 서셉터(320)와 블로킹 부재(350)를 나타내는 단면도이다.

도 9 내지 도 11을 참조하면, 블로킹 부재(350)는 마운팅 테이프(71) 및 프레임 링(72)이 플라스마에 노출되는 것을 차단한다. 블로킹 부재(350)는 처리 대상물(50)을 서셉터(320)의 상면에 안착시키고, 서셉터(320)에 놓인 처리 대상물(50)을 들어올린다. 블로킹 부재(350)는 블로킹 링(351)과 승강 부재(355)를 포함한다.

블로킹 링(351)은 서셉터(320)의 상부에 위치하며, 웨이퍼(51c)와 프레임 링(71) 사이 및 프레임 링(71)을 커버한다. 블로킹 링(351)은 세라믹 재질로 제공된다. 블로킹 링(351)은 링 형상으로, 내경이 웨이퍼(51c)의 원주보다 작고 외경이 프레임 링(71)의 외경에 상응하거나 그보다 작을 수 있다. 블로킹 링(351)은 웨이퍼(51c)의 가장자리영역으로부터 프레임 링(71)의 외측 가장자리영역을 커버할 수 있는 너비를 가진다. 블로킹 링(351)은 바디(352), 내측부(353), 그리고 외측부(354)를 가진다. 바디(352)는 링 형상으로 외부에 노출된 마운팅 테이프(72) 영역과 마주하여 위치한다. 바디(352)는 마운팅 테이프(72)와 소정 간격을 유지한다. 내측부(353)는 바디(352)의 내측으로부터 하향 경사지게 연장되며, 그 끝단이 웨이퍼(51c)의 가장자리영역과 인접하게 위치되거나 접촉한다. 외측부(354)는 바디(352)의 외측으로부터 하향 경사지게 연장되며, 그 끝단이 프레임 링(71)과 접촉한다. 상술한 블로킹 링(351)은 마운팅 테이프(71)와 비접촉 된다.

블로킹 링(351)은 프레임 링(71) 및 마운팅 테이프(72)가 플라스마에 노출되는 것을 차단한다. 블로킹 링(351)은 내측단(353)이 웨이퍼(51c)와 접촉하거나 인접하게 위치되고, 외측단(354)이 프레임 링(71)과 접촉하므로 마운팅 테이프(72) 측으로 플라스마 유입이 차단된다. 프레임 링(71) 및 마운팅 테이프(72)가 플라스마에 노출되는 경우, 마운팅 테이프(72)가 늘어나 처리 대상물(50)의 핸들링이 문제되고, 프레임 링(71) 및 마운팅 테이프(72)가 변성된다. 변성된 테이프(72)는 제거가 쉽지 않을 뿐 아니라, 완전히 제거되지 않고 일부가 웨이퍼(51c)에 남는 문제가 발생한다. 블로킹 링(71)은 프레임 링(71) 및 마운팅 테이프(72)가 플라스마에 노출되는 것을 차단하여 상술한 문제들의 발생을 예방한다.

승강 부재(355)는 블로킹 링(351)을 승강시킨다. 처리 대상물(50)이 서셉터(320)에 놓이거나, 서셉터(320)에서 들어올려지는 경우, 승강 부재(355)는 블로킹 링(351)을 들어올린다. 그리고, 처리 대상물(50)이 서셉터(320)에 놓이는 동안, 승강 부재(355)는 블로킹 링(351)을 아래로 내려 프레임 링(71) 및 마운팅 테이프(72)를 커버한다. 승강 부재(355)는 이동 로드(361), 받침편(365), 그리고 구동부(368)를 포함한다.

이동 로드(361)는 블로킹 링(351)을 지지하고, 블로킹 링(351)을 승강시킨다. 실시예에 의하면, 이동 로드(361)는 세 개의 로드(362 내지 364)들이 서로 연결된 구조로 제공된다. 제1로드(362)는 블로킹 링(351)을 지지한다. 제2로드(363)는 제1로드(362)의 하부에서 제1로드(362)를 지지하며, 내측에 제1로드(362)가 승강 가능한 공간이 형성된다. 제1로드(362)는 상하방향으로 이동하여 제2로드(363)의 내측과 제2로드(363)의 상부에 위치할 수 있다.

제3로드(364)는 제2로드(363)의 하부에서 제2로드(363)를 지지하며, 내측에 제3로드(364)가 승강 가능한 공간이 형성된다. 제2로드(363)는 상하방향으로 이동하여 제3로드(364)의 내측과 제3로드(364)의 상부에 위치할 수 있다.

구동부(368)는 이동 로드(361)를 승강시킨다. 구체적으로, 구동부(368)는 제1로드(362)와 제2로드(363)를 개별적으로 승강시킨다. 구동부(368)의 구동으로 제2로드(363)는 제3로드(364)에 대해 승강하고, 제1로드(362)는 제2로드(363)에 대해 승강한다.

받침편(365)은 이동 로드(361)에 결합하며, 이동로드(361)와 함께 승강한다. 실시예에 의하면, 받침편(365)은 제2로드(363)에 결합한다. 받침편(365)은 제2로드(363)로부터 서셉터(320) 측으로 연장되며, 그 끝단이 수용공간(321)에 위치한다. 제2로드(363)의 이동과 함께, 받침편(365)은 수용공간(321)을 따라 승강한다. 받침편(365)이 수용공간(321)의 상부에 위치하는 경우, 프레임 링(71)이 안착된다. 처리 대상물(50)은 프레임 링(71)이 받침편(365)에 안착된 상태에서, 받침편(365)의 하강과 함께 하강한다. 받침편(365)이 하강하는 과정에서 처리 대상물(50)은 서셉터(320)의 상면에 놓여진다. 이와 반대로, 받침편(365)이 수용공간(321) 내에서 위쪽으로 이동하는 경우 프레임 링(71)이 받침편(365)에 놓여진다. 받침편(365)이 상승하는 과정에서 처리 대상물(50)은 서셉터(320)로부터 픽업된다.

제어기(380)는 제 1 가스로부터 여기된 플라스마로 처리 대상물(50)을 처리하는 동안, 고주파 전원(323)으로부터 서셉터(320)에 고주파 전력을 인가하도록 제어할 수 있다. 따라서, 플라스마의 웨이퍼(51c)에 대한 이온 충돌(Ion bombardment)를 유발한다. 이온 충돌에 의해 잔류 접착제를 보다 효율적으로 제거할 수 있다. 또한, 제어기(380)는 제 1 가스로부터 인가된 플라스마로 웨이퍼(51c)의 잔류 접착제의 제거 공정이 완료된 후, 제 2 가스 분사 유닛(374)이 제 2 가스를 분사하도록 제어할 수 있다.

도 12는 기판 처리 장치의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다. 상술한 도 9의 실시예는, 제 1 가스를 이용한 잔류접착제 제거 공정 및 제 2 가스를 이용한 친수 처리 공정이 함께 수행될 수 있는 기판 처리 장치에 대해 설명하였다. 그러나 이와 달리, 도 12를 참고하면, 기판 처리 장치(31)는 한 종류의 가스 분사 유닛만이 제공됨으로써, 제 2 가스를 이용한 친수 처리 공정은 수행되지 않을 수 있다.

이하, 상술한 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법에 대해 설명한다.

도 1 내지 도 8을 참고하면, 상술한 바와 같이 프레임 링(71)에 고정된 마운팅 테이프(72)에 백그라인딩이 완료된 웨이퍼(51c)를 부착하여 처리 대상물(50)을 구성한다.

도 9 및 도 11을 참고하면, 공정 챔버(310) 내에서는 제1로드(362)와 제2로드(363)가 승강하여 받침편(365)이 대기한다. 처리 대상물(50)은 프레임 링(71)이 받침편(365)에 안착된다. 처리 대상물(50)이 받침편(365)에 지지된 상태에서 제2로드(363)가 하강한다. 제2로드(363)와 함께 받침편(365)이 하강하는 과정에서 처리 대상물(50)은 서셉터(320)에 안착된다. 이 후, 제1로드(362)와 함께 블로킹 링(351)이 하강하여 프레임 링(71) 및 마운팅 테이프(72)를 커버한다.

가스 공급부(370)는 유전체 관(343) 내부로 제 1 가스를 공급한다.

플라스마 발생부(340)는 제 1 가스로부터 플라스마를 생성한다. 발진기(341)에서 발생된 마이크로파가 도파관(342)을 통해 유전체 관(343) 내부로 전달된다. 마이크로파는 가스 공급부(370)에서 유전체 관(343) 내부로 공급된 제 1 가스를 플라스마 상태로 여기시킨다. 플라스마는 확산 공간(314)으로 유입되고, 확산공간(314)과 샤워 헤드(330)의 분배홀(331)들을 거쳐 공정 챔버(310) 내부로 유입된다. 플라스마는 웨이퍼(51c)의 상면으로 공급되고, 블로킹 링(351)에 의해 마운팅 테이프(72)로 유입이 제한된다.

플라스마는 웨이퍼(51c)의 상면에 부착된 접착제를 제거한다.

플라스마로 웨이퍼(51c)의 잔류 접착제를 제거하는 동안, 제어기(380)는 고주파 전원(323)으로부터 서셉터(320)에 고주파 전력을 인가하도록 제어하여 플라스마의 웨이퍼(51c)에 대한 이온 충돌을 유발한다.

공정 챔버(310) 내부에 머무르는 제 1 가스 및 반응 부산물은 배기 플레이트(410)의 홀들을 거쳐 배기홀(411)로 유입되어 외부로 배기된다.

이후, 제어기(380)는 제 1 가스를 이용한 잔류 접착제의 제거 공정이 완료됨을 인지하여, 제 2 가스 분사 유닛(374)이 제 2 가스를 분사하도록 제어할 수 있다. 따라서, 제 2 가스에 의해 웨이퍼(51c)는 친수처리될 수 있다.

제 1 가스를 이용한 공정 처리 또는 제 2 가스를 이용한 친수 처리가 완료되면, 제1로드(362)와 제2로드(363)가 상승한다. 제2로드(363)와 함께 받침편(365)이 상승하면서 서셉터(320)로부터 처리 대상물(50)을 들어올린다. 받침편(365)에 처리 대상물(50)이 지지되는 동안, 반송 로봇이 공정 챔버(310) 내부로 진입하여 프레임 링(71)을 파지한다. 반송 로봇은 공정 챔버(310)로부터 처리 대상물(50)을 반출한다.

상술한 실시예들은 마이크로파를 이용하여 처리 공간 외부에서 플라스마를 발생시키고 발생된 플라스마를 처리 공간 내부로 공급하여 처리 대상물을 처리하는 기판 처리 장치를 이용하여 설명하였다. 그러나 이와 달리, 본발명의 실시예들은 처리 공간 내부에서 플라스마의 발생 및 처리 대상물의 처리가 실시되는 기판 처리 장치에 제공될 수 있다. 도 13 및 도 14는 본 발명의 실시예를 처리 공간 내부에서 플라스마의 발생 및 처리 대상물의 처리가 실시되는 기판 처리 장치를 이용하여 나타낸 도면들이다. 도 13을 참고하면, 본 발명의 실시예는 처리 공간 내부에서 플라스마의 발생 및 처리 대상물의 처리가 실시되는 유도 결합 플라스마 소스 방식(ICP)을 이용한 기판 처리 장치에도 적용 가능하다. 또한, 도 14를 참고하면, 본 발명의 실시예는 처리 공간 내부에서 플라스마의 발생 및 처리 대상물의 처리가 실시되는 용량 결합 플라스마 소스 방식(CCP)을 이용한 기판 처리 장치에도 적용 가능하다.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 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 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 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.

50: 처리 대상물
310: 공정 챔버
320: 서셉터
330: 배플
340: 플라스마 소스
350: 블로킹 부재
370: 가스 공급부
380: 제어기

Claims

내부에 공간이 형성된 공정 챔버;
상기 공정 챔버 내부에 위치하며, 프레임 링; 상기 프레임 링의 내측면에 고정된 마운팅 테이프; 및 상기 마운팅 테이프의 상면에 부착되고 백그라인딩이 완료된 웨이퍼;를 포함하는 처리 대상물을 지지하고, 가장자리영역에 수용 공간이 외측면으로부터 내측으로 만입되어 형성된 서셉터;
상기 공정 챔버 내부로 공정 가스를 공급하는 가스 공급부;
상기 공정 가스를 플라스마로 여기 시키는 플라스마 소스;
상기 서셉터에 제공된 전극에 고주파 전력을 인가하는 고주파 전원; 및
상기 프레임 링이 플라스마에 노출되지 않도록 상기 프레임 링을 커버하는 블로킹 부재;를 포함하되,
상기 블로킹 부재는,
상기 프레임 링을 커버하는 블로킹 링;
상기 수용 공간에 대응되는 위치에서 승강 되어 상기 처리 대상물이 상기 서셉터에 위치되는 과정이나 상기 서셉터에서 들어 올려지는 과정에서 상기 프레임 링을 지지하는 받침편;
상기 블로킹 링과 상기 받침편을 승강시키는 이동 로드; 및
상기 이동 로드를 승강 시키는 구동부를 포함하는 기판 처리 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 가스 공급부는, 상기 처리 대상물 표면의 접착제 잔여물의 제거에 사용되는 제 1 가스를 분사하는 제 1 가스 분사 유닛을 포함하는 기판 처리 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 가스 공급부는, 상기 처리 대상물의 친수처리에 사용되는 제 2 가스를 분사하는 제 2 가스 분사 유닛을 더 포함하는 기판 처리 장치.
내부에 공간이 형성된 공정 챔버;
상기 공정 챔버 내부에 위치하며, 프레임 링; 상기 프레임 링의 내측면에 고정된 마운팅 테이프; 및 상기 마운팅 테이프의 상면에 부착되고 백그라인딩이 완료된 웨이퍼;를 포함하는 처리 대상물을 지지하는 서셉터;
상기 공정 챔버 내부로 상기 처리 대상물 표면의 접착제 잔여물의 제거에 사용되는 제 1 가스를 분사하는 제 1 가스 분사 유닛과 상기 접착제 잔여물의 제거 후 상기 처리 대상물의 친수처리에 사용되는 제 2 가스를 분사하는 제 2 가스 분사 유닛을 포함하는 가스 공급부;
상기 제 1 가스를 플라스마로 여기 시키는 플라스마 소스;
상기 서셉터에 제공된 전극에 고주파 전력을 인가하는 고주파 전원; 및
상기 프레임 링이 플라스마에 노출되지 않도록 상기 프레임 링을 커버하는 블로킹 부재를 포함하는 기판 처리 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제 1 가스로부터 여기된 플라스마로 상기 처리 대상물을 처리하는 동안 상기 고주파 전원이 고주파 전력을 발생시키도록 제어하는 제어기;를 더 포함하는 기판 처리 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 제어기는, 상기 플라스마로 상기 처리 대상물이 처리된 후 상기 제 2 가스 분사 유닛이 상기 제 2 가스를 분사하도록 제어하는 기판 처리 장치.
제 4 항, 제 5 항 또는 제 6 항 중 어느 하나에 있어서,
상기 제 1 가스는, 사불화탄소(CF4)를 포함하는 가스인 기판 처리 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 제 2 가스는, 아르곤(Ar), 산소(O2) 또는 질소(N2) 중 어느 하나를 포함하는 가스인 기판 처리 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 블로킹 부재는,
상기 프레임 링을 커버하는 블로킹 링; 및
상기 블로킹 링을 승강시키는 승강부재;를 포함하는 기판 처리 장치.
제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 하나에 있어서,
상기 블로킹 부재는,
상기 마운팅 테이프가 플라스마에 노출되지 않도록 상기 웨이퍼와 상기 프레임 링 사이 및 상기 프레임 링을 커버하는 기판 처리 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 블로킹 부재는,
상기 웨이퍼와 상기 프레임 링 사이 및 상기 프레임 링을 커버하는 블로킹 링; 및
상기 블로킹 링을 승강시키는 승강부재;를 포함하는 기판 처리 장치.
프레임 링이 고정된 마운팅 테이프에 백그라인딩이 완료된 웨이퍼를 부착하여 처리 대상물을 구성하는 단계;
상기 처리 대상물을 고주파 전원이 연결된 서셉터에 위치시키는 단계;
플라스마로 여기된 제 1 가스를 이용하여 상기 웨이퍼 표면의 접착제 잔여물을 제거하는 단계; 및
상기 웨이퍼를 친수처리하기 위한 제 2 가스를 공급하는 단계를 포함하되,
상기 프레임 링은, 상기 플라스마에 노출되지 않도록 블로킹 링에 의해 커버되고,
상기 접착제 잔여물을 제거하는 단계에서, 상기 서셉터에는 상기 고주파 전원에 의해 고주파 전력이 인가되어 상기 웨이퍼의 표면상에 상기 플라스마에 의한 이온충돌(Ion Bombardment)을 발생시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 마운팅 테이프는, 상기 플라스마에 노출되지 않도록 상기 블로킹 링에 의해 커버되는 기판 처리 방법.
삭제