KR101927916B1 - Apparatus and method for treating substrate - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 방법에 관한 것으로, 기판 처리 방법은 기판 표면에 대한 식각 작용이 있는 적어도 1종 이상의 가스상 물질을 탈이온수에 용해시킨 제1용해수를 이용하여 기판 표면을 식각하는 단계; 및 기판 표면에 대한 페시베이션 작용이 있는 적어도 1종 이상의 가스상 물질을 탈이온수에 용해시킨 제2용해수를 이용하여 기판 표면을 페시베이션하는 단계를 포함할 수 있다. The present invention relates to a substrate processing method, comprising: etching a surface of a substrate using a first dissolving water in which at least one gas phase substance having an etching action on a substrate surface is dissolved in deionized water; And pacifying the substrate surface using a second dissolution water in which at least one gaseous substance having a passivating action on the substrate surface is dissolved in deionized water.

Description

기판 처리 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATE}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATE [0002]

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 건식 식각 공정 없이 증기화, 액화된 식각 가스 또는 페시베이션 가스를 이용하여 습식 공정 만으로 식각, 클리닝, 페시베이션이 가능한 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly, to a substrate processing apparatus and method capable of etching, cleaning, and pacifying by a wet process using a vaporized, liquefied or gasified gas without a dry etching process .

반도체 디바이스의 식각공정은 기판에 액체 또는 기체의 에천트(etchant)를 이용해 불필요한 부분을 선택적으로 제거해 반도체 회로 패턴을 만드는 것으로, 반도체를 구성하는 여러 층의 얇은 막에 원하는 회로 패턴을 형성하는 과정을 반복함으로써, 반도체의 구조가 형성된다.The etching process of a semiconductor device is a process of forming a desired circuit pattern on a thin film of a plurality of layers constituting a semiconductor by selectively removing an unnecessary portion using a liquid or a gas etchant on the substrate, By repeating this, a semiconductor structure is formed.

식각공정은 식각 반응을 일으키는 물질의 상태에 따라 습식(wet)과 건식(dry)으로 나뉘게 되는데, 건식은 습식에 비해 비용이 비싸고 방법이 까다로운 단점이 있으나, 최근에는 나노스케일로 집적화되는 반도체 기술변화에 따라 회로선폭 역시 미세해지고 이에 따른 수율을 높이기 위한 방법으로 습식(Wet)보다는 건식(Dry)식각이 확대되고 있다.The etching process is divided into a wet process and a dry process depending on the state of the material causing the etching reaction. The dry process has a disadvantage that it is costly and difficult to process in comparison with wet process. Recently, however, , Dry etching is more widespread than wet etching in order to increase the yield by increasing the circuit line width.

그러나, 건식 식각 공정은 높은 종횡비(high aspect ratio)의 균일도(Uniformity), 선택비(selectivity)를 만족하기 어려울 뿐만 아니라 식각 속도가 습식 식각에 비해 낮고 높은 코스트가 요구된다. However, the dry etching process is difficult to satisfy the uniformity and selectivity of the high aspect ratio, and the etching rate is lower than that of the wet etching, and a high cost is required.

특히, 건식 식각은 습식 세정(wet cleaning) - 막 증착(layer deposition) - 드라이 에칭(dry etching)- 습식 세정(wet cleaning) 과정을 반복하여 진행하게 되는데, 이때 습식 세정, 막 증착, 드라이 에칭이 서로 다른 챔버에서 진행된다는데 그 문제점이 있다.Particularly, dry etching is performed by repeating wet cleaning, layer deposition, dry etching, and wet cleaning. In this case, wet cleaning, film deposition, dry etching, There is a problem in that it is carried out in different chambers.

본 발명의 실시예들은 동일 챔버에서 습식 공정만을 이용한 에칭, 클리닝 그리고 페시베이션이 가능한 기판 처리 장치 및 방법을 제공하고자 한다. Embodiments of the present invention are intended to provide a substrate processing apparatus and method capable of etching, cleaning, and passivation using only a wet process in the same chamber.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The objects of the present invention are not limited thereto, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 측면에 따르면, 기판 표면에 대한 식각 작용이 있는 적어도 1종 이상의 가스상 물질을 탈이온수에 용해시킨 제1용해수를 이용하여 기판 표면을 식각하는 단계; 및 기판 표면에 대한 페시베이션 작용이 있는 적어도 1종 이상의 가스상 물질을 탈이온수에 용해시킨 제2용해수를 이용하여 기판 표면을 페시베이션하는 단계를 포함하는 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: etching a surface of a substrate using a first dissolving water in which at least one gas phase substance having an etching action on a substrate surface is dissolved in deionized water; And a step of pacifying the substrate surface using a second dissolving water in which at least one gaseous substance having a passivating action with respect to the substrate surface is dissolved in deionized water.

또한, 상기 식각 단계는 상기 제1용해수를 증기 상태 또는 액상 상태로 기판 표면에 제공하고, 상기 페시베이션 단계는 상기 제2용해수를 증기 상태 또는 액상 상태로 기판 표면에 제공할 수 있다.Further, the etching step may provide the first dissolved water to the substrate surface in a vapor state or a liquid state, and the pacification step may provide the second dissolved water to the substrate surface in a vapor state or a liquid state.

또한, 상기 식각 단계 및 상기 페시베이션 단계는 동일 챔버에서 처리되며, 상기 챔버는 밀폐 챔버일 수 있다.Further, the etching step and the passivation step may be performed in the same chamber, and the chamber may be a closed chamber.

또한, 상기 식각 단계와 상기 페시베이션 단계 사이에 상기 챔버 내부를 퍼지가스를 이용하여 1차 퍼지하는 1차 퍼지 단계; 상기 페시베이션 단계후 상기 챔버 내부를 퍼지가스를 이용하여 2차 퍼지하는 2차 퍼지 단계를 더 포함하고, 상기 식각 단계, 상기 1차 퍼지 단계, 상기 페시베이션 단계 그리고 상기 2차 퍼지 단계는 반복적으로 수행될 수 있다.A first purge step of purifying the interior of the chamber using a purge gas between the etching step and the passivation step; Further comprising a second purge step of purifying the interior of the chamber using a purge gas after the passivation step, wherein the etching step, the first purge step, the passivation step, and the second purge step are repeatedly performed .

또한, 상기 페시베이션 단계 이후 기판을 세정하는 단계를 더 포함하되; 상기 세정 단계는 수증기를 이용하여 챔버 내부 분위기를 치환하는 전처리 단계; 및 세정 용액을 이용하여 기판을 세정하는 용액 클리닝 단계를 포함할 수 있다.The method may further include cleaning the substrate after the passivation step; The cleaning step may include a pretreatment step of replacing the atmosphere inside the chamber with water vapor; And a solution cleaning step of cleaning the substrate using a cleaning solution.

또한, 상기 수증기는 상기 세정 용액 또는 기판 표면에 대한 식각 작용이 있는 적어도 1종 이상의 가스상 물질이 용해되어 있을 수 있다.In addition, the water vapor may have dissolved at least one gas phase substance having an etching action on the cleaning solution or the substrate surface.

또한, 상기 전처리 단계는 저진공 상태의 챔버 분위기에서 이루어지고, 상기 용액 클리닝 단계는 대기압 상태의 챔버 분위기에서 이루어질 수 있다.In addition, the pretreatment step may be performed in a chamber atmosphere of a low vacuum state, and the solution cleaning step may be performed in a chamber atmosphere of an atmospheric pressure state.

또한, 상기 세정 단계 이후에 기판을 건조하는 건조 단계를 더 포함하되; 상기 건조 단계는 저진공 또는 대기압 상태의 챔버 분위기에서 회전하는 기판상으로 건조를 위한 IPA 증기 또는 불활성 기체를 제공할 수 있다.Further, the method may further include a drying step of drying the substrate after the cleaning step; The drying step may provide an IPA vapor or an inert gas for drying onto a rotating substrate in a low vacuum or atmospheric chamber atmosphere.

또한, 상기 세정 단계는 기판상에 전기장을 형성하여 식각 잔류물이 기판 표면으로부터의 거동을 유도할 수 있다.In addition, the cleaning step may form an electric field on the substrate to induce the behavior of the etching residue from the substrate surface.

또한, 상기 전기장은 바이어스 파워 또는 교류전류를 인가함으로써 제공될 수 있다. Further, the electric field may be provided by applying a bias power or an alternating current.

본 발명의 일 측면에 따르면, 대기압 또는 저진공 분위기를 제공하는 공정 챔버; 상기 공정 챔버의 내부공간에 설치되고, 기판이 놓여지는 기판 지지부재; 상기 기판 지지부재에 안착된 기판상으로 용해수를 공급하는 제1노즐부재; 기판 표면에 대한 식각 작용이 있는 적어도 1종 이상의 가스상 물질을 탈이온수에 용해시킨 제1용해수를 상기 제1노즐부재에 공급하는 제1용해수 공급부; 및 기판 표면에 대한 페시베이션 작용이 있는 적어도 1종 이상의 가스상 물질을 탈이온수에 용해시킨 제2용해수를 상기 제1노즐부재에 공급하는 제2용해수 공급부를 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the invention, there is provided a process chamber for providing an atmospheric pressure or a low vacuum atmosphere; A substrate support member installed in an inner space of the process chamber and on which a substrate is placed; A first nozzle member for supplying dissolution water onto a substrate placed on the substrate support member; A first dissolving water supply unit for supplying a first dissolving water to the first nozzle member, the first dissolving water having at least one kind of gaseous material having an etching action on the substrate surface dissolved in deionized water; And a second dissolving water supply unit for supplying a second dissolving water to the first nozzle member, wherein the second dissolving water dissolves at least one gas phase substance having a passivating action on the substrate surface in deionized water have.

또한, 상기 제1용해수 공급부는 상기 제1용해수를 증기 상태 또는 액상 상태로 공급하고, 상기 제2용해수 공급부는 상기 제2용해수를 증기 상태 또는 액상 상태로 공급할 수 있다.The first dissolving water supply unit may supply the first dissolving water in a vapor state or a liquid state, and the second dissolving water supply unit may supply the second dissolving water in a vapor state or a liquid state.

또한, 상기 기판 지지부재에 안착된 기판상으로 세정 유체를 공급하는 제2노즐부재; 및 상기 제2노즐부재에 수증기와 세정용액을 선택적으로 공급하는 세정 유체 공급부를 더 포함할 수 있다.A second nozzle member for supplying a cleaning fluid onto a substrate placed on the substrate support member; And a cleaning fluid supply unit for selectively supplying water vapor and a cleaning solution to the second nozzle member.

또한, 상기 수증기는 상기 세정 용액 또는 기판 표면에 대한 식각 작용이 있는 적어도 1종 이상의 가스상 물질이 용해되어 있을 수 있다.In addition, the water vapor may have dissolved at least one gas phase substance having an etching action on the cleaning solution or the substrate surface.

또한, 상기 제2노즐부재는 수증기가 기판 전면에 분사되도록 수증기를 분사하는 다수의 분사홀들이 형성된 원통형의 노즐 몸체; 및 상기 노즐 몸체의 중앙에 위치되고, 상기 세정 용액을 분사하는 중앙 분사노즐을 포함할 수 있다.The second nozzle member may include a cylindrical nozzle body having a plurality of injection holes for spraying water vapor so that water vapor is sprayed over the entire surface of the substrate. And a central spray nozzle located at the center of the nozzle body and spraying the cleaning solution.

또한, 상기 기판 지지부재와 상기 제2노즐부재 각각에는 바이어스 전류가 인가되는 전극들이 제공될 수 있다.The substrate support member and the second nozzle member may be provided with electrodes to which a bias current is applied.

또한, 상기 기판 지지부재에 제공되는 링 형태의 제1전극; 상기 기판 상부에 위치되는 링 형태의 제2전극; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 중 적어도 하나에 교류 전류값을 변화시키면서 인가하는 전원공급부를 더 포함할 수 있다. A first electrode in the form of a ring provided on the substrate support member; A ring-shaped second electrode located on the substrate; And a power supply unit applying the alternating current to at least one of the first electrode and the second electrode while changing the value of the alternating current.

본 발명에 의하면, 챔버간 이동 없이 밀폐된 챔버 내에서 여러 공정이 진행되므로 오염되지 않은 깨끗한 환경이 유지될 수 있는 각별한 효과를 기대할 수 있다.According to the present invention, since various processes are performed in a closed chamber without moving between chambers, a special effect that a clean and uncontaminated environment can be maintained can be expected.

본 발명에 의하면, 증기(vapor)화 또는 액(liquid)화된 페시베이션 공정의 진행을 통해 높은 높은 균일도(Uniformity) 및 선택비(selectivity)를 기대할 수 있다.According to the present invention, high uniformity and selectivity can be expected through the progress of the vaporization or liquidification passivation process.

본 발명에 의하면, 증기(Vapor)화 또는 액(Liquid)화된 가스의 경우 건식 가스로 분위기를 형성하기 위해 사용하는 양보다 극히 적은 양을 사용할 수 있어 코스트를 낮출 수 있고 처리 시간이 짧아질 수 있는 효과를 기대할 수 있다.According to the present invention, in the case of a vaporized or liquefied gas, an extremely smaller amount than the amount used for forming the atmosphere with the dry gas can be used, which can lower the cost and shorten the processing time Effect can be expected.

본 발명에 의하면, 건식 방식보다 밀폐 챔버 내 투입될 증기화, 액화된 가스의 독성(toxic)정도가 낮아 안전성도 향상되는 효과를 기대할 수 있다.According to the present invention, the degree of toxicity of the vaporized and liquefied gas to be introduced into the closed chamber is lower than that of the dry type, so that safety can be expected to be improved.

도 1은 기판 처리 시스템을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 구성을 보여주는 평면 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 구성을 보여주는 측단면 구성도이다.
도 4는 제1노즐부재와 연결되는 제1,2용해수 공급부를 보여주는 구성도이다.
도 5는 제2이동 노즐 부재에 연결되는 세정 유체 공급부를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 방법을 설명하기 위한 플로우 챠트이다.
도 7은 식각 단계와 페시베이션 단계에 따른 패턴 형성방법을 도시한 공정 단면도이다.
도 8은 전처리 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 용액 클리닝 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 건조 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 11a 및 도 11b는 기판 세정 공정에서 바이어스 파워를 이용한 전기장 유도 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 스핀 헤드에 설치되는 하부 전극을 보여주는 도면들이다.
도 13a 내지 도 13b는 기판 세정 공정에서 교류 전류를 이용한 전기장 유도 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 상부 전극의 다른 변형예를 보여주는 도면이다.1 is a plan view schematically showing a substrate processing system.
2 is a plan view showing a configuration of a substrate processing apparatus according to the present invention.
3 is a side cross-sectional view showing a configuration of a substrate processing apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a view illustrating a first and second dissolved water supply units connected to the first nozzle member.
5 is a view showing a cleaning fluid supply unit connected to the second movable nozzle member.
6 is a flow chart for explaining a substrate processing method according to an embodiment of the present invention.
7 is a process sectional view showing a pattern forming method according to the etching step and the passivation step.
8 is a diagram for explaining the pre-processing step.
9 is a view for explaining a solution cleaning step.
10 is a view for explaining the drying step.
11A and 11B are diagrams for explaining an electric field induction method using a bias power in a substrate cleaning process.
12 is a view showing a lower electrode provided on a spin head.
13A to 13B are views for explaining an electric field induction method using alternating current in a substrate cleaning process.
14 is a view showing another modification of the upper electrode.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout the specification and claims. The description will be omitted.

도 1은 본 발명의 기판 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 평면도이다.1 is a plan view schematically showing a substrate processing system of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 기판 처리 시스템(1000)은 인덱스부(10), 버퍼부(20) 그리고 처리부(50)를 포함할 수 있다. 인덱스부(10), 버퍼부(20) 그리고 처리부는 일렬로 배치된다. 이하, 인덱스부(10), 버퍼부(20) 그리고 처리부(50)가 배열된 방향을 제 1 방향이라 하고, 상부에서 바라볼 때, 제 1 방향의 수직인 방향을 제 2 방향이라 하며, 제 1 방향과 제 2 방향을 포함한 평면에 수직인 방향을 제 3 방향이라 정의한다. Referring to FIG. 1, the substrate processing system 1000 of the present invention may include an index unit 10, a buffer unit 20, and a processing unit 50. The index unit 10, the buffer unit 20, and the processing unit are arranged in a line. Hereinafter, the direction in which the index unit 10, the buffer unit 20, and the processing unit 50 are arranged is referred to as a first direction, the direction perpendicular to the first direction as viewed from above is referred to as a second direction, And a direction perpendicular to the plane including the first direction and the second direction is defined as a third direction.

인덱스부(10)는 기판 처리 시스템(1000)의 제 1 방향의 전방에 배치된다. 인덱스부(10)는 4개의 로드 포트(12) 및 1개의 인덱스 로봇(13)을 포함한다. 4개의 로드 포트(12)는 제 1 방향으로 인덱스부(10)의 전방에 배치된다. 로드 포트(12)는 복수 개가 제공되며 이들은 제 2 방향을 따라 배치된다. 로드 포트(12)의 개수는 기판 처리 시스템(1000)의 공정 효율 및 풋 프린트 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 로드 포트(12)들에는 공정에 제공될 기판(W) 및 공정처리가 완료된 기판(W)이 수납된 캐리어(예컨대, 카세트, FOUP등)가 안착된다. 캐리어(16)에는 기판들을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯이 형성된다.The index portion 10 is disposed in front of the substrate processing system 1000 in the first direction. The index section 10 includes four load ports 12 and one index robot 13. The four load ports 12 are disposed in front of the index portion 10 in the first direction. A plurality of load ports 12 are provided and they are disposed along the second direction. The number of load ports 12 may increase or decrease depending on the process efficiency and footprint conditions of the substrate processing system 1000. In the load ports 12, a substrate W to be supplied to the process and a carrier (e.g., cassette, FOUP, etc.) in which the processed substrate W is placed are placed. The carrier 16 is formed with a plurality of slots for accommodating the substrates horizontally arranged with respect to the paper surface.

인덱스 로봇(13)은 로드 포트(12)와 이웃하여 제 1 방향으로 배치된다. 인덱스 로봇(13)은 로드 포트(12)와 버퍼부(20) 사이에 설치된다. 인덱스 로봇(13)은 버퍼부(20)의 상층에 대기하는 기판(W)을 캐리어(16)로 이송하거나, 캐리어(16)에서 대기하는 기판(W)을 버퍼부(20)의 하층으로 이송한다. The index robot 13 is disposed in the first direction adjacent to the load port 12. [ The index robot 13 is installed between the load port 12 and the buffer unit 20. The index robot 13 transfers the substrate W waiting on the upper layer of the buffer unit 20 to the carrier 16 or transfers the substrate W waiting on the carrier 16 to the lower layer of the buffer unit 20 do.

버퍼부(20)는 인덱스부(10)와 처리부 사이에 설치된다. 버퍼부(20)는 인덱스 로봇(13)에 의해 이송되기 전에 공정에 제공될 기판(W) 또는 메인 이송 로봇(30)에 의해 이송되기 전에 공정 처리가 완료된 기판(W)이 일시적으로 수납되어 대기하는 장소이다. The buffer unit 20 is provided between the index unit 10 and the processing unit. The buffer unit 20 temporarily stores the substrate W to be supplied to the process before being transferred by the index robot 13 or the substrate W whose processing has been completed before being transferred by the main transfer robot 30, .

메인 이송 로봇(30)은 이동 통로(40)에 설치되며, 각 기판 처리 장치(1)들 및 버퍼부(20) 간에 기판을 이송한다. 메인 이송 로봇(30)은 버퍼부(20)에서 대기하는 공정에 제공될 기판을 각 기판 처리 장치(1)로 이송하거나, 각 기판 처리 장치(1)에서 공정 처리가 완료된 기판을 버퍼부(20)로 이송한다. The main transfer robot 30 is installed in the transfer passage 40 and transfers substrates between the substrate processing apparatuses 1 and the buffer unit 20. [ The main transfer robot 30 transfers the substrate to be provided to the process waiting in the buffer unit 20 to each substrate processing apparatus 1 or transfers the substrate that has been processed in each substrate processing apparatus 1 to the buffer unit 20 ).

이동 통로(40)는 처리부 내의 제 1 방향을 따라 배치되며, 메인 이송 로봇(30)이 이동하는 통로를 제공한다. 이동 통로(40)의 양측에는 기판 처리 장치(1)들이 서로 마주보며 제 1 방향을 따라 배치된다. 이동 통로(40)에는 메인 이송 로봇(30)이 제 1 방향을 따라 이동하며, 기판 처리 장치(1)의 상하층, 그리고 버퍼부(20)의 상하층으로 승강할 수 있는 이동 레일이 설치된다. The transfer passage 40 is disposed along a first direction in the processing section and provides a passage through which the main transfer robot 30 moves. On both sides of the transfer passage 40, the substrate processing apparatuses 1 are disposed to face each other and along the first direction. The main transfer robot 30 moves along the first direction to the transfer passage 40 and the upper and lower layers of the substrate processing apparatus 1 and the upper and lower layers of the buffer unit 20 are provided with movable rails .

기판 처리 장치(1)는 메인 이송 로봇(30)이 설치되는 이동통로(40)의 양측에 서로 마주하게 배치된다. 기판 처리 시스템(1000)은 상하층으로 된 다수개의 기판 처리 장치(1)를 구비하나, 기판 처리 장치(1)의 개수는 기판 처리 시스템(1000)의 공정 효율 및 풋 프린트 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 각각의 기판 처리 장치(1)는 독립적인 하우징으로 구성되며, 이에 각각의 기판 처리 장치 내에서는 독립적인 형태로 기판을 처리하는 공정이 이루어질 수 있다. The substrate processing apparatus 1 is disposed on both sides of the moving path 40 on which the main transfer robot 30 is installed so as to face each other. The substrate processing system 1000 includes a plurality of upper and lower substrate processing apparatuses 1 but the number of the substrate processing apparatuses 1 is increased or decreased depending on the process efficiency and the footprint conditions of the substrate processing system 1000 You may. Each of the substrate processing apparatuses 1 is constituted by an independent housing, and a process of processing the substrate in an independent form in each of the substrate processing apparatuses can be performed.

아래의 실시예에서는 식각 가스, 페시베이션 가스를 각각 탈이온수에 용해시킨 용해수를 이용하여 기판 표면의 에칭, 페시베이션 그리고 클리닝 공정을 수행하는 기판 처리 장치를 예를 들어 설명한다. In the following embodiments, a substrate processing apparatus for performing etching, passivation and cleaning processes on the surface of a substrate using dissolved water in which etching gas and passivation gas are respectively dissolved in deionized water will be described as an example.

도 2는 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 구성을 보여주는 평면 구성도이다. 도 3은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 구성을 보여주는 측단면 구성도이다. 2 is a plan view showing a configuration of a substrate processing apparatus according to the present invention. 3 is a side cross-sectional view showing a configuration of a substrate processing apparatus according to the present invention.

본 실시예에서는 기판 처리 장치(1)가 처리하는 기판으로 반도체 기판를 일례로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 유리 기판과 같은 다양한 종류의 기판에도 적용될 수 있다. In the present embodiment, the substrate processed by the substrate processing apparatus 1 is illustrated as a semiconductor substrate by way of example, but the present invention is not limited thereto and can be applied to various types of substrates such as a glass substrate.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)는 다양한 처리유체들을 사용하여 기판 표면을 식각, 페시베이션 그리고 세정하는 장치로써, 챔버(800), 처리 용기(100), 기판 지지부재(200), 제1이동 노즐 부재(300), 고정 노즐(500), 배기부재(400) 및 제2이동 노즐부재(900)를 포함한다. 2 and 3, a substrate processing apparatus 1 according to the present invention is an apparatus for etching, pacifying, and cleaning a substrate surface using various process fluids. The apparatus 800 includes a chamber 800, a processing vessel 100, And includes a substrate support member 200, a first moving nozzle member 300, a fixed nozzle 500, an exhaust member 400, and a second moving nozzle member 900.

챔버(800)는 밀폐된 내부 공간을 제공하며, 상부에는 팬필터유닛(810)이 설치된다. 팬필터유닛(810)은 챔버(800) 내부에 수직 기류를 발생시킨다. The chamber 800 provides a closed internal space, and a fan filter unit 810 is installed on the upper part. The fan filter unit 810 generates a vertical air flow inside the chamber 800.

팬필터유닛(810)은 필터와 공기공급팬이 하나의 유니트로 모듈화된 것으로, 고습도 외기를 필터링하여 챔버 내부로 공급해주는 장치이다. 고습도 외기는 팬 필터 유닛(810)을 통과하여 챔버 내부로 공급되어 수직기류를 형성하게 된다. 이러한 수직기류는 기판 상부에 균일한 기류를 제공하게 되며, 처리 유체에 의해 기판 표면이 처리되는 과정에서 발생되는 오염물질(흄)들은 공기와 함께 처리 용기(100)의 흡입덕트들을 통해 배기부재(400)로 배출되어 제거됨으로써 처리 용기 내부의 고청정도를 유지하게 된다. The fan filter unit 810 is a unit in which the filter and the air supply fan are modularized into one unit, and supplies the high-humidity outside air to the inside of the chamber by filtering. The high-humidity outside air passes through the fan filter unit 810 and is supplied into the chamber to form a vertical airflow. This vertical airflow provides a uniform air flow over the substrate and the contaminants (fumes) generated during the processing of the substrate surface by the processing fluid are directed to the exhaust member (not shown) through the suction ducts of the processing vessel 100 400 so that the cleanliness of the inside of the processing vessel can be maintained.

도 2에 도시된 바와 같이, 챔버(800)는 수평 격벽(814)에 의해 공정 영역(816)과 유지보수 영역(818)으로 구획된다. 도면에는 일부만 도시하였지만, 유지보수 영역(818)에는 처리 용기(100)와 연결되는 배출라인(141,143,145), 서브배기라인(410) 이외에도 승강유닛의 구동부 등이 위치되는 공간으로, 이러한 유지보수 영역(818)은 기판 처리가 이루어지는 공정 영역으로부터 격리되는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 2, the chamber 800 is partitioned into a process area 816 and a maintenance area 818 by a horizontal partition 814. The maintenance area 818 is a space in which the driving units of the elevation unit are located in addition to the discharge lines 141, 143 and 145 connected to the processing vessel 100 and the sub exhaust line 410, 818 are preferably isolated from the process region where the substrate processing is performed.

처리 용기(100)는 상부가 개구된 원통 형상을 갖고, 기판(w)을 처리하기 위한 공정 공간을 제공한다. 처리 용기(100)의 개구된 상면은 기판(w)의 반출 및 반입 통로로 제공된다. 공정 공간에는 기판 지지부재(200)가 위치된다. 기판 지지부재(200)는 공정 진행시 기판(W)을 지지하고, 기판를 회전시킨다. The processing vessel 100 has a cylindrical shape with an open top, and provides a processing space for processing the substrate w. The open upper surface of the processing vessel 100 is provided as a take-out and carry-in passage of the substrate w. The substrate support member 200 is located in the process space. The substrate support member 200 supports the substrate W and rotates the substrate during the process.

처리 용기(100)는 스핀헤드(210)가 위치되는 상부공간(132a)과, 상부공간(132a)과는 스핀헤드(210)에 의해 구분되며 강제 배기가 이루어지도록 하단부에 배기덕트(190)가 연결된 하부공간(132b)을 제공한다. 처리 용기(100)의 상부공간(132a)에는 회전되는 기판상에서 비산되는 처리액(용해수 포함)과 기체(수증기 포함)를 유입 및 흡입하는 환형의 제1, 제2 및 제3흡입덕트(110, 120, 130)가 다단으로 배치된다. 본 실시예에서, 처리 용기는 3개의 흡입 덕트를 갖는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 처리 용기는 2개의 흡입 덕트 또는 3개 이상의 흡입 덕트를 포함할 수 있다. The processing vessel 100 is divided into an upper space 132a where the spin head 210 is located and an upper space 132a by the spin head 210. An exhaust duct 190 is provided at the lower end of the processing vessel 100 And provides a connected lower space 132b. The upper space 132a of the processing vessel 100 is provided with annular first, second, and third suction ducts 110 (including water) for introducing and sucking processing liquid (including dissolved water) , 120, and 130 are arranged in multiple stages. In the present embodiment, the processing vessel is shown as having three suction ducts, but not limited thereto, and the processing vessel may include two suction ducts or three or more suction ducts.

환형의 제1, 제2 및 제3 흡입덕트(110, 120, 130)는 하나의 공통된 환형공간(용기의 하부공간에 해당)과 통하는 배기구(H)들을 갖는다. 하부공간(132b)에는 배기부재(400)와 연결되는 배기덕트(190)가 제공된다. 구체적으로, 제1 내지 제3 흡입덕트(110, 120, 130)는 각각 환형의 링 형상을 갖는 바닥면 및 바닥면으로부터 연장되어 원통 형상을 갖는 측벽을 구비한다. 제2 흡입덕트(120)는 제1흡입덕트(110)를 둘러싸고, 제1 흡입덕트(110)로부터 이격되어 위치한다. 제3 흡입덕트(130)는 제2 흡입덕트(120)를 둘러싸고, 제2 흡입덕트(120)로부터 이격되어 위치한다. The annular first, second and third suction ducts 110, 120 and 130 have exhaust ports H communicating with one common annular space (corresponding to the lower space of the container). In the lower space 132b, an exhaust duct 190 connected to the exhaust member 400 is provided. Specifically, the first to third suction ducts 110, 120, and 130 each have a bottom surface having an annular ring shape and a side wall having a cylindrical shape extending from the bottom surface. The second suction duct 120 surrounds the first suction duct 110 and is located apart from the first suction duct 110. The third suction duct 130 surrounds the second suction duct 120 and is located apart from the second suction duct 120.

제1 내지 제3 흡입덕트(110, 120, 130)는 기판(w)으로부터 비산된 처리액 및 기체가 포함된 기류가 유입되는 제1내지 제3 회수공간(RS1, RS2, RS3)을 제공한다. 제1 회수 공간(RS1)은 제1 흡입덕트(110)에 의해 정의되고, 제2회수공간(RS2)은 제1 흡입덕트(110)와 제2 흡입덕트(120) 간의 이격 공간에 의해 정의되며, 제3 회수공간(RS3)은 제2 흡입덕트(120)와 제3 흡입덕트(130) 간의 이격 공간에 의해 정의된다. The first to third suction ducts 110, 120 and 130 provide the first to third collection spaces RS1, RS2 and RS3 through which the airflow containing the processing liquid and the gas scattered from the substrate w flows . The first collection space RS1 is defined by the first intake duct 110 and the second collection space RS2 is defined by the spacing space between the first intake duct 110 and the second intake duct 120 And the third collection space RS3 is defined by the spacing space between the second suction duct 120 and the third suction duct 130. [

제1 내지 제3 흡입덕트(110, 120, 130)의 각 상면은 중앙부가 개구되고, 연결된 측벽으로부터 개구부측으로 갈수록 대응하는 바닥면과의 거리가 점차 증가하는 경사면으로 이루어진다. 이에 따라, 기판(w)으로부터 비산된 처리액은 제1 내지 제3 흡입덕트(110, 120, 130)의 상면들을 따라 회수 공간들(RS1, RS2, RS3) 안으로 흘러간다. Each of the upper surfaces of the first to third suction ducts 110, 120, and 130 has an inclined surface whose center portion is open and whose distance from the corresponding side surface gradually increases from the connected side wall to the opening side. Accordingly, the processing liquid scattered from the substrate w flows into the recovery spaces RS1, RS2, and RS3 along the upper surfaces of the first to third suction ducts 110, 120, and 130.

한편, 처리 용기(100)는 처리 용기(100)의 수직 위치를 변경시키는 승강 유닛(600)와 결합된다. 승강 유닛(600)은 처리 용기(100)를 상하 방향으로 직선 이동시킨다. 처리 용기(100)가 상하로 이동됨에 따라 스핀 헤드(210)에 대한 처리 용기(100)의 상대 높이가 변경된다. 승강 유닛(600)은 브라켓(612), 이동 축(614), 그리고 구동기(616)를 포함할 수 있다. 브라켓(612)은 처리 용기(100)의 외벽에 고정설치되고, 브라켓(612)에는 구동기(616)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동 축(614)이 고정결합된다. 기판(W)이 스핀 헤드(210)에 로딩 또는 스핀 헤드(210)로부터 언로딩될 때 스핀 헤드(210)가 처리 용기(100)의 상부로 돌출되도록 처리 용기(100)는 하강한다. 또한, 공정이 진행시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 흡입덕트(110, 120, 130)로 유입될 수 있도록 처리 용기(100)의 높이가 조절될 수 있다. 이에 따라, 처리 용기(100)와 기판(w) 간의 상대적인 수직 위치가 변경된다. 따라서, 처리 용기(100)는 상기 각 회수공간(RS1, RS2, RS3) 별로 회수되는 처리액과 오염 가스의 종류를 다르게 할 수 있다. On the other hand, the processing vessel 100 is combined with the elevation unit 600 that changes the vertical position of the processing vessel 100. The elevating unit 600 moves the processing vessel 100 linearly in the vertical direction. The relative height of the processing vessel 100 to the spin head 210 is changed as the processing vessel 100 is moved up and down. The lifting unit 600 may include a bracket 612, a moving shaft 614, and a driver 616. The bracket 612 is fixed to the outer wall of the processing container 100 and a moving shaft 614 which is moved upward and downward by a driver 616 is fixedly coupled to the bracket 612. The processing vessel 100 is lowered so that the spin head 210 protrudes to the upper portion of the processing vessel 100 when the substrate W is loaded into the spin head 210 or unloaded from the spin head 210. The height of the processing vessel 100 may be adjusted so that the processing solution may flow into the predetermined suction ducts 110, 120, and 130 depending on the type of the processing solution supplied to the substrate W. have. Thus, the relative vertical position between the processing container 100 and the substrate w is changed. Accordingly, the processing vessel 100 can differentiate the kinds of the processing liquid and the polluting gas recovered for each of the recovery spaces RS1, RS2, and RS3.

이 실시예에 있어서, 기판 처리장치(1)는 처리 용기(100)를 수직 이동시켜 처리 용기(100)와 기판 지지부재(200) 간의 상대적인 수직 위치를 변경시킨다. 그러나, 기판 처리장치(1)는 기판 지지부재(200)를 수직 이동시켜 처리 용기(100)와 기판 지지부재(200) 간의 상대적인 수직 위치를 변경시킬 수도 있다. In this embodiment, the substrate processing apparatus 1 vertically moves the processing vessel 100 to change the relative vertical position between the processing vessel 100 and the substrate supporting member 200. However, the substrate processing apparatus 1 may change the relative vertical position between the processing container 100 and the substrate supporting member 200 by vertically moving the substrate supporting member 200.

기판 지지 부재(200)는 처리 용기(100)의 내측에 설치된다. 기판 지지 부재(200)는 공정 진행 중 기판(W)을 지지하며, 공정이 진행되는 동안 후술할 구동부(240)에 의해 회전될 수 있다. 기판 지지 부재(200)는 원형의 상부면을 갖는 스핀헤드(210)를 가지며, 스핀헤드(210)의 상부 면에는 기판(W)을 지지하는 지지 핀(212)들과 척킹핀(214)들을 가진다. 지지 핀(212)들은 스핀헤드(210)의 상부 면 가장자리부에 소정 간격 이격되어 일정 배열로 배치되며, 스핀헤드(210)으로부터 상측으로 돌출되도록 구비된다. 지지 핀(212)들은 기판(W)의 하면을 지지하여 기판(W)이 스핀헤드(210)로부터 상측 방향으로 이격된 상태에서 지지되도록 한다. 지지 핀(212)들의 외 측에는 척킹 핀(214)들이 각각 배치되며, 척킹 핀(214)들은 상측으로 돌출되도록 구비된다. 척킹 핀(214)들은 다수의 지지 핀(212)들에 의해 지지된 기판(W)이 스핀헤드(210) 상의 정 위치에 놓이도록 기판(W)을 정렬한다. 공정 진행시 척킹 핀(214)들은 기판(W)의 측부와 접촉되어 기판(W)이 정 위치로부터 이탈되는 것을 방지한다. The substrate support member 200 is installed inside the processing vessel 100. The substrate support member 200 supports the substrate W during the process and can be rotated by a driving unit 240, which will be described later, during the process. The substrate support member 200 has a spin head 210 having a circular upper surface and support pins 212 and chucking pins 214 for supporting the substrate W are formed on the upper surface of the spin head 210 I have. The support pins 212 are disposed at predetermined intervals on the upper edge of the spin head 210 to be arranged in a predetermined array and protrude upward from the spin head 210. The support pins 212 support the lower surface of the substrate W so that the substrate W is supported in a state of being spaced upward from the spin head 210. Chucking pins 214 are disposed on the outer sides of the support pins 212, and the chucking pins 214 are provided to protrude upward. The chucking pins 214 align the substrate W such that the substrate W supported by the plurality of support pins 212 is in position on the spin head 210. The chucking pins 214 contact the side of the substrate W to prevent the substrate W from being displaced from the correct position.

스핀헤드(210)의 하부에는 스핀헤드(210)를 지지하는 지지축(220)이 연결되며, 지지축(220)은 그 하단에 연결된 구동부(230)에 의해 회전한다. 구동부(230)는 모터 등으로 마련될 수 있다. 지지축(220)이 회전함에 따라 스핀헤드(210) 및 기판(W)이 회전한다. A support shaft 220 for supporting the spin head 210 is connected to the lower portion of the spin head 210 and the support shaft 220 is rotated by a drive unit 230 connected to the lower end of the support shaft 220. The driving unit 230 may be a motor or the like. As the support shaft 220 rotates, the spin head 210 and the substrate W rotate.

배기부재(400)는 공정시 챔버 내부를 저진공(예를 들면, 10-3 torr) 분위기로 만들기 위해 그리고 제1 내지 제3 흡입덕트(110, 120, 130)중 처리액을 회수하는 흡입덕트에 배기압력(흡입압력)을 제공하기 위한 것이다. 배기부재(400)는 배기덕트(190)와 연결되는 서브배기라인(410), 댐퍼(420)를 포함한다. 서브배기라인(410)은 진공펌프(미도시됨)가 설치될 수 있다. The exhaust member 400 is connected to a suction duct (not shown) for making the interior of the chamber low in vacuum (for example, 10 -3 torr) and for recovering the processing solution in the first to third suction ducts 110, (Suction pressure). The exhaust member 400 includes a sub-exhaust line 410 connected to the exhaust duct 190, and a damper 420. The sub-exhaust line 410 may be provided with a vacuum pump (not shown).

고정 노즐(500)들은 처리 용기(100) 상단에 설치된다. 고정 노즐(500)은 스핀헤드(210)에 놓여진 기판(W)으로 처리유체를 분사한다. 고정 노즐(500)은 기판의 처리 위치에 따라 분사 각도 조절이 가능하다. Fixing nozzles 500 are installed at the top of the processing vessel 100. The fixed nozzle 500 ejects the processing fluid to the substrate W placed on the spin head 210. The fixed nozzle 500 can adjust the spray angle according to the processing position of the substrate.

제1이동 노즐 부재(300)는 스윙 이동을 통해 기판의 중심 상부로 이동되어 기판상에 식각 또는 페시베이션 처리를 위한 용해수를 분사한다. 제1이동 노즐 부재(300)는 지지축(310), 구동부(320), 노즐 암(330), 제1노즐(340)을 포함한다. The first moving nozzle member 300 is moved over the center of the substrate through the swing movement to spray the molten water for etching or passivation treatment on the substrate. The first moving nozzle member 300 includes a supporting shaft 310, a driving unit 320, a nozzle arm 330, and a first nozzle 340.

제1이동 노즐 부재(300)에는 제1용해수 공급부(380) 및 제2용해수 공급부(390)가 연결된다.A first molten water supply unit 380 and a second molten water supply unit 390 are connected to the first movable nozzle member 300.

제1용해수 공급부(380)는 기판 표면에 대한 식각 작용이 있는 적어도 1종 이상의 가스상 물질(이하, 식각 가스)을 탈이온수에 용해시킨 제1용해수를 제1노즐(340)에 공급한다. 제2용해수 공급부(390)는 기판 표면에 대한 페시베이션 작용이 있는 적어도 1종 이상의 가스상 물질(이하, 페시베이션 가스)을 탈이온수에 용해시킨 제2용해수를 제1노즐(340)에 공급한다.The first dissolving water supply unit 380 supplies the first nozzle 340 with a first dissolved water in which at least one kind of gas phase substance (hereinafter referred to as etching gas) having an etching action on the substrate surface is dissolved in deionized water. The second dissolved water supply unit 390 supplies the second dissolved water obtained by dissolving at least one kind of gas phase substance (hereinafter referred to as "pacification gas") having a passivating action to the substrate surface in deionized water to the first nozzle 340 do.

도 4는 제1노즐부재와 연결되는 제1,2용해수 공급부를 보여주는 구성도이다.FIG. 4 is a view illustrating a first and second dissolved water supply units connected to the first nozzle member.

도 4를 참조하면, 제1용해수 공급부(380)는 식각 가스 공급원(382), 식각 가스 공급원(382)으로부터 제공받은 식각 가스를 탈이온수에 용해하여 제1용해수를 제조하는 제1용해처리부(384)를 포함할 수 있다. 일 예로, 제1용해수 공급부(382)는 SF6 가스가 사용되지만 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 식각 가스가 사용될 수 있다. Referring to FIG. 4, the first dissolving water supply unit 380 includes a first dissolving processing unit 350 for dissolving etching gas supplied from the etching gas supply source 382 and the etching gas supply source 382 in deionized water to produce a first dissolving water, (384). For example, SF6 gas may be used as the first dissolved water supply unit 382, but not limited thereto, and various etching gases may be used.

제1용해처리부(384)에는 식각 가스의 용해도를 높이기 위해 에탄올, 헥세인(hexane), 벤젠(benzene)과 같은 용매가 사용될 수 있다. A solvent such as ethanol, hexane, or benzene may be used for the first dissolution processor 384 to increase the solubility of the etching gas.

제2용해수 공급부(390)는 페시베이션 가스 공급원(392), 페시베이션 가스 공급원(392)으로부터 제공받은 페시베이션 가스를 탈이온수에 용해하여 제2용해수를 제조하는 제2용해처리부(394)를 포함할 수 있다. 일 예로, 제2용해수 공급부(392)는 불화탄소계 가스(C4F8)가 사용되지만 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 페시베이션 가스가 적용될 수 있다. The second dissolution water supply unit 390 includes a passivation gas supply source 392, a second dissolution processing unit 394 for dissolving the passivation gas supplied from the passivation gas supply source 392 in deionized water to produce a second dissolution water, . ≪ / RTI > For example, the second dissolved water supply unit 392 may be made of fluorocarbon gas (C4F8), but is not limited thereto, and various passivation gases may be used.

제2용해처리부(394)에는 페시베이션 가스의 용해도를 높이기 위해 솔벤트, 폴리머 등의 용매가 사용될 수 있다. A solvent such as a solvent or a polymer may be used in the second dissolution processor 394 to increase solubility of the passivation gas.

식각 가스 및 페시베이션 가스가 탈이온수에 용해되는 효율을 높이기 위해, 탈이온수는 미리 탈기 처리된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 탈이온수를 탈기하면, 이상적으로는 탈이온수에 이미 용해되어있던 여러가지 가스가 제거되고 소망하는 가스를 용해할 수 있는 가스 용해의 용량이 증가할 수 있다. 다시 말해, 소망하는 가스의 용해 전에 탈이온수속에 여러 가지의 가스가 잔류하고 있으면 탈이온수에 소망하는 가스를 용해하는 용량이 부족해서, 소망하는 농도로는 되지 않을 수 있다. 이와 같은 점에서는, 탈이온수의 유량 변화에 의거해서 탈이온수에 용해하는 가스의 농도를 소망하는 농도로 설정할 수 없게 될 우려가 있다. 특히, 용해도가 작은 가스를 탈이온수에 용해시키는 경우, 비록 탈이온수의 유량이 변동해도, 일정한 농도로 유지하기 위해서는, 미리 탈이온수를 탈기해 두는 것이 필요하다.In order to increase the efficiency with which the etching gas and the passivation gas are dissolved in the deionized water, it is preferable to use deionized water which has been deaerated beforehand. Deaeration of the deionized water ideally removes various gases previously dissolved in the deionized water and may increase the capacity of the gas dissolution to dissolve the desired gas. In other words, if various gases remain in the deionized water before dissolving the desired gas, the capacity for dissolving the desired gas in the deionized water may be insufficient and the desired concentration may not be obtained. In this respect, there is a possibility that the concentration of the gas dissolved in the deionized water can not be set at a desired concentration based on the change in the flow rate of the deionized water. Particularly, when a gas having a low solubility is dissolved in deionized water, it is necessary to previously deionize the deionized water in order to maintain a constant concentration even if the flow rate of the deionized water fluctuates.

다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 제2이동 노즐 부재(900)는 스윙 이동을 통해 기판의 중심 상부로 이동되어 기판상에 세정 및 건조를 위한 처리 유체를 분사한다. 제2이동 노즐 부재(900)는 지지축(910), 구동부(920), 노즐 암(940), 제2노즐(980)을 포함한다. Referring again to Figures 2 and 3, the second moving nozzle member 900 is moved over the center of the substrate through the swing movement to dispense processing fluid for cleaning and drying on the substrate. The second moving nozzle member 900 includes a supporting shaft 910, a driving portion 920, a nozzle arm 940, and a second nozzle 980.

제2이동 노즐 부재(900)에는 수증기(또는 세정액 증기)와 세정용액을 선택적으로 공급하는 세정 유체 공급부(860)가 연결된다. The second movable nozzle member 900 is connected to a cleaning fluid supply unit 860 for selectively supplying water vapor (or cleaning liquid vapor) and cleaning liquid.

도 5는 제2이동 노즐 부재에 연결되는 세정 유체 공급부를 보여주는 도면이다.5 is a view showing a cleaning fluid supply unit connected to the second movable nozzle member.

도 5를 참조하면, 세정 유체 공급부(960)는 세정 용액 공급원(962), 세정 용액을 증기화하는 증기발생부(964) 그리고 순수한 수증기 공급부(966)를 포함할 수 있다. 여기서, 세정 용액은 기판 표면에 대한 식각 작용이 있는 적어도 1종 이상의 가스상 물질이 용해된 용해수가 포함될 수 있다. 5, the cleaning fluid supply 960 may include a cleaning solution source 962, a vapor generator 964 to vaporize the cleaning solution, and a pure water vapor supply 966. [ Here, the cleaning solution may contain dissolved water in which at least one gas phase substance having an etching action with respect to the substrate surface is dissolved.

제2노즐(980)은 세정 용액 수증기(케미칼 증기) 또는 순수 수증기가 기판 전면에 분사되도록 수증기를 분사하는 다수의 분사홀(982)들이 형성된 원통형의 노즐 몸체(984) 및 노즐 몸체(984)의 중앙에 위치되고, 세정 용액을 분사하는 중앙 분사노즐(986)을 포함한다. 중앙 분사노즐(986)은 세정 용액 공급원(962)과 연결되고, 분사홀(982)들은 증기발생부(964) 및 수증기 공급부(966)와 연결된다. The second nozzle 980 includes a cylindrical nozzle body 984 and a nozzle body 984 having a plurality of injection holes 982 for spraying water vapor so that the cleaning solution water vapor (chemical vapor) And a central injection nozzle 986 for spraying the cleaning solution. The central injection nozzle 986 is connected to the cleaning solution supply source 962 and the injection holes 982 are connected to the steam generating part 964 and the water vapor supplying part 966.

한편, 제2노즐(980)에는 건조 유체 공급부(970)이 연결될 수 있다. Meanwhile, the second nozzle 980 may be connected to a drying fluid supply unit 970.

도 6은 도 2에 도시된 기판 처리 장치에서의 기판 처리 방법을 보여주는 플로우 챠트이고, 도 7은 식각 단계와 페시베이션 단계에 따른 패턴 형성방법을 도시한 공정 단면도이다. FIG. 6 is a flow chart showing a substrate processing method in the substrate processing apparatus shown in FIG. 2, and FIG. 7 is a process sectional view showing a pattern forming method according to the etching step and the passivation step.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법은 식각 단계(S10), 퍼지 단계(S20), 페시베이션 단계(S30), 퍼지 단계(S40), 세정 단계(S50), 건조 단계(S60)를 포함한다. 여기서, 식각 단계(S10), 퍼지 단계(S20), 페시 베이션 단계(S30), 퍼지 단계(S40)는 기판에 원하는 패턴이 형성될 때까지 반복하게 된다. 6 and 7, a substrate processing method according to an embodiment of the present invention includes an etching step S10, a purge step S20, a passivation step S30, a purge step S40, a cleaning step S50 , And a drying step (S60). Here, the etching step S10, the purge step S20, the passivation step S30, and the purge step S40 are repeated until a desired pattern is formed on the substrate.

도 6을 참조하면, 기판(W)은 식각대상층(92) 위에 식각대상층(92)의 일부 표면을 노출시키는 개구부(94)를 갖는 식각마스크층패턴(95)을 포함한다. 식각마스크층패턴(95)은 개구부(94)에 의해 노출되는 식각대상층(92)의 노출면 적보다 충분히 큰 면적의 노출 상부면을 갖는다. 개구부(94)에 의해 노출되는 식각대상층(92)의 노출 부분은 일정 깊이의 트랜치(96)가 형성될 부분이다. 일 예에서 식각대상층(92)은, 사파이어, 실리콘, 폴리실리콘, 옥사이드, 나이트라이드, 및 금속 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 일 예에서 식각마스크층패턴(95)은 포토레지스트층으로 형성할 수 있다. 6, the substrate W includes an etch mask layer pattern 95 having an opening 94 that exposes a portion of the surface of the etch target layer 92 above the etch target layer 92. The etching mask layer pattern 95 has an exposed upper surface that is sufficiently larger than the exposed surface area of the etching target layer 92 exposed by the opening 94. The exposed portion of the etching target layer 92 exposed by the opening 94 is a portion where a trench 96 of a certain depth is to be formed. In one example, the etch target layer 92 may include at least one of sapphire, silicon, polysilicon, oxide, nitride, and metal. In one example, the etch mask layer pattern 95 may be formed of a photoresist layer.

식각 단계(S10)에서는 제1용해수를 회전하는 기판 표면으로 공급하여 식각대상층(92)의 노출 부분을 식각한다. In the etching step S10, the first dissolved water is supplied to the surface of the rotating substrate to etch the exposed portion of the etching target layer 92.

페시베이션 단계(S30)에서는 제2용해수를 회전하는 기판 표면으로 공급하여 식각된 부분의 표면에 페시베이션층(97)을 용착하거나 형성한다. In the passivation step S30, the second dissolution water is supplied to the surface of the rotating substrate to deposit or form the passivation layer 97 on the surface of the etched portion.

한편, 식각 및 페시베이션 단계(S10,S30)가 끝나면 각각 퍼지 단계(S20,S40)를 수행할 수 있다. 퍼지 단계(S20,S40)는 불활성 가스를 공급하여 챔버 내부를 치환하거나, 또는 초순수를 기판 표면에 분사하여 기판 표면에 남아 있는 용해수를 제거하는 공정을 포함할 수 있다. On the other hand, when the etching and passivation steps S10 and S30 are completed, the purge steps S20 and S40 may be performed, respectively. The purge steps S20 and S40 may include a step of replacing the inside of the chamber by supplying an inert gas or spraying ultrapure water onto the surface of the substrate to remove dissolved water remaining on the surface of the substrate.

상기와 같이, 본 발명은 드라이 식각 공정 없이 증기화, 액화된 식각 가스 또는 페시베이션 가스를 이용하게 된다. 따라서, 챔버간 이동 없이 한 챔버 내에서 식각 및 클리닝 그리고 페시베이션 공정이 진행됨으로 오염되지 않은 깨끗한 환경이 유지될 수 있다. 또한, 용해수의 농도 조절을 통해 높은 AR을 가진 패턴에 적용 가능할 뿐만 아니라, 오버 에칭 이슈 또한 개선할 수 있다.As described above, the present invention utilizes vaporization, liquefied etching gas or pacification gas without a dry etching process. Thus, the clean, uncontaminated environment can be maintained by the etching, cleaning and pacification processes in one chamber without moving between chambers. In addition, the concentration of dissolved water can be applied not only to patterns with high AR, but also to overetching issues.

도 8 및 도 9는 세정 공정을 설명하기 위한 도면들이다.8 and 9 are views for explaining a cleaning process.

도 6, 도 8 및 도 9에서와 같이, 식각 단계(S10), 퍼지 단계(S20), 페시 베이션 단계(S30), 퍼지 단계(S40)를 통해 기판에 원하는 패턴이 형성되면 세정 단계(S50)를 수행한다.If a desired pattern is formed on the substrate through the etching step (S10), the purge step (S20), the passivation step (S30), and the purge step (S40), as shown in FIGS. 6, 8 and 9, .

세정 단계(S50)는 전처리 단계와 용액 클리닝 단계를 포함할 수 있다. 세정 단계(S50)는 기판이 회전하는 상태에서 진행된다.The cleaning step S50 may include a pre-treatment step and a solution cleaning step. The cleaning step S50 proceeds while the substrate rotates.

도 8에서와 같이, 전처리 단계에서는 수증기를 이용하여 챔버 내부 분위기를 치환하게 된다. 전처리 단계는 저진공(예를 들면, 10-3 torr) 상태의 챔버 분위기에서 이루어질 수 있다. 즉, 전처리 단계에서 증기 형태의 세정(또는 식각) 약액이 먼저 패턴 내에 기체로 침투하므로 이후 세정 약액 토출시 용존량 보존 및 같은 성질끼리의 극성 영향으로 용이한 세정 공정이 이루어질 수 있다. As shown in FIG. 8, in the pretreatment step, the atmosphere inside the chamber is replaced by steam. The pretreatment step may be performed in a chamber atmosphere in a low vacuum (for example, 10 < -3 > torr). That is, in the pretreatment step, the cleaning solution (or etching solution) in the form of vapor penetrates into the gas in the pattern first, so that the cleaning process can be easily performed due to the preservation of the dissolved amount of the cleaning solution and the polarity of the same properties.

전처리 단계에서는 제2노즐(980)이 증기발생부(964)로부터 케미칼 증기 또는 수증기 공급부(966)로부터 순수 증기를 제공받아 기판(W) 상으로 공급한다. In the pre-treatment step, the second nozzle 980 receives pure steam from the chemical vapor or water vapor supply unit 966 from the vapor generating unit 964, and supplies the vapor to the substrate W.

전처리 단계에서 케미칼 증기는 세정 용액 또는 기판 표면에 대한 식각 작용이 있는 적어도 1종 이상의 가스상 물질이 용해되어 있는 수증기 또는 순수 수증기가 사용될 수 있다. In the pretreatment step, the chemical vapor may be used as a cleaning solution or water vapor or pure water vapor in which at least one gas phase substance having an etching action on the substrate surface is dissolved.

도 9에서와 같이, 용액 클리닝 단계는 세정 용액을 기판 표면으로 토출하여 기판 표면을 세정하게 된다. 용액 클리닝 단계는 대기압 환경에서 이루어진다. 세정용액은 중앙 분사노즐(986)을 통해 회전하는 기판 상부로 공급된다. As in FIG. 9, the solution cleaning step causes the cleaning solution to be discharged onto the substrate surface to clean the substrate surface. The solution cleaning step is performed in an atmospheric pressure environment. The cleaning solution is fed to the top of the rotating substrate through the central injection nozzle 986. [

이와 같이, 케미컬 증기 또는 순수 수증기 등의 선 토출로 표면 침투 및 개질이 시작되므로 높은 AR을 가진 패턴 면의 깊숙이 존재하는 스몰 파티클(식각 잔류물)로의 침투가 용이하다.As described above, surface infiltration and modification are initiated by line discharge such as chemical vapor or pure water vapor, so that penetration into small particles (etching residues) existing deep inside the pattern surface having high AR is easy.

도 10은 건조 단계를 설명하기 위한 도면이다.10 is a view for explaining the drying step.

도 10을 참조하면, 건조 단계는 저진공 또는 대기압 상태의 챔버 분위기에서 회전하는 기판상으로 건조를 위한 IPA 증기, 또는 페시베이션이 가능한 증기 또는 반응이 없는 불활성기체 등을 제공하여 스핀 건조시 분위기를 형성한다.Referring to FIG. 10, the drying step may be performed by providing IPA vapor for drying, inert gas without pervisable vapor, or the like on a rotating substrate in a chamber atmosphere of a low vacuum or atmospheric pressure, .

건조 단계에서 IPA 증기, 또는 페시베이션이 가능한 증기를 공급함으로써 패턴 사이사이 표면 에너지 조절 및 소수성 개질 등으로 리닝 발생을 감소시킬 수 있다.By supplying IPA vapor or feasible vapor in the drying step, it is possible to reduce the occurrence of lining by controlling the surface energy between the patterns and hydrophobic reforming.

또한, 건조 단계에서 불활성기체 또는 초순수 증기를 공급할 경우 정전기 발생을 축소시킬 수 있다.In addition, when an inert gas or an ultra pure water vapor is supplied in the drying step, the generation of static electricity can be reduced.

도 11a 내지 도 14는 본 발명의 다른 예를 보여주는 도면이다.11A to 14 are views showing another example of the present invention.

본 실시예에 따르면, 세정 단계시 기판상에 전기장을 형성하여 기판 표면으로부터 식각 잔류물의 거동을 유도하여 세정 효율을 높일 수 있다. 전기장 유도는 바이어스 파워를 이용한 전기장 유도와 교류전류를 이용한 전기장 유도가 적용될 수 있다. According to the present embodiment, an electric field is formed on the substrate during the cleaning step to induce the behavior of the etching residue from the substrate surface, thereby improving the cleaning efficiency. The electric field induction can be applied to the electric field induction using the bias power and the electric field induction using the alternating current.

도 11a 및 도 11b는 기판 세정 공정에서 바이어스 파워를 이용한 전기장 유도 방식을 설명하기 위한 도면이다.11A and 11B are diagrams for explaining an electric field induction method using a bias power in a substrate cleaning process.

도 11a에서와 같이, 전기장의 형성 방향은 (+) 전극에서 (-) 전극 방향이며, (+)/(-)의 바이어스가 주어질 때, +이온을 가지는 입자(파티클)는 전위차에 따라 F=qE의 힘(Field)가 주어지게 된다. 11A, when a positive (+) / negative (-) bias is given, the particles (particles) having positive ions are given by F = qE field is given.

따라서, 도 11b에서와 같이 스핀 헤드(210) 내에 하부 전극(710)을 제공하고, 노즐 암에 상부 전극(판 형상의 도체)(720)를 장착하여 전극에 바이어스 파워를 인가하면, 세정 공정시 E-field의 거동으로 (+)극성을 갖는 스몰 파티클(식각 잔류물)이 기판(W) 상면으로 이동하기 더욱 용이해진다.11B, when the lower electrode 710 is provided in the spin head 210 and the upper electrode (plate-shaped conductor) 720 is mounted on the nozzle arm to apply bias power to the electrode, The behavior of the E-field makes it easier for the small particles (etching residues) having positive polarity to move to the upper surface of the substrate W. [

도 12는 스핀 헤드(210)에 설치되는 하부 전극(710)을 보여주는 도면으로, 하부 전극(710)은 링 형태로 다수개가 설치될 수 있으며, 또 한, 각각의 링 전극들은 서로 스핀 헤드(210)의 회전중심으로부터 방사상으로 형성된 크로스 바(712)에 의해 상호 연결될 수 있는 다양한 전극 형태를 제공할 수 있다. 12 is a view showing a lower electrode 710 provided in the spin head 210. A plurality of lower electrodes 710 may be provided in a ring shape and each of the ring electrodes may be connected to a spin head 210 The crossbar 712 formed radially from the center of rotation of the electrode assembly 710. [

도 13a 내지 도 13b는 기판 세정 공정에서 교류 전류를 이용한 전기장 유도 방식을 설명하기 위한 도면이고, 도 14는 상부 전극의 다른 변형예를 보여주는 도면이다.FIGS. 13A and 13B are diagrams for explaining an electric field induction method using alternating current in a substrate cleaning process, and FIG. 14 is a view showing another modification of the upper electrode.

도 13a은 고리 형태의 전극(도선 고리) 2개가 나란히 있을 때 제1전극에 전류의 값을 변화하면서 흘려주면 제2전극에 유도 전류가 흐르면서 전기장이 형성되는 원리를 보여주고 있다. FIG. 13A shows a principle that an electric field is generated when an induced current flows through the second electrode when two current-circulating electrodes (conductive wires) are arranged side by side while changing the current value to the first electrode.

이러한 원리를 기판 세정에 적용하면, 도 13b에서와 같이, 바이어스 파워와는 달리 한쪽 전극에만 전류를 흔들어 주면 자기장이 형성되므로, 한 쪽 전극에만 전기적인 힘(current를 흔들어 주면) 식각 잔류물 거동에 영향을 주게 된다. 여기서, 하부 전극(730)은 스핀 헤드(210) 내에 고리 형태로 제공될 수 있으며, 상부 전극(740)은 도 13b에서와 같은 넓은 구조의 노즐 바디(799) 내에 고리 형태로 제공될 수 있다. 이를 위해 상부 전극에 교류 전류값을 변화시키면서 인가하는 전원공급부(760)가 제공될 수 있다. As shown in FIG. 13B, unlike the bias power, when a current is shaken only on one electrode, a magnetic field is formed. Therefore, when an electric force (current is shaken) is applied to only one electrode, Will influence. Here, the lower electrode 730 may be provided in a ring shape within the spin head 210, and the upper electrode 740 may be provided in a ring shape within the wide nozzle body 799 as shown in FIG. 13B. To this end, a power supply unit 760 may be provided for applying an alternating current value to the upper electrode while varying the value of the alternating current.

만약, 고리 형태의 상부 전극을 노즐 내부에 장착하기 힘든 경우에는, 도 14에서와 같이, 고리 형태의 상부 전극(750)을 별도로 구성하여 스핀 헤드(210) 상부에 위치시킬 수 있으며, 이때 상부 전극(750)은 상하 이동이 가능한 승강 구조를 갖는 것이 바람직하다. If it is difficult to mount the ring-shaped upper electrode in the nozzle, the ring-shaped upper electrode 750 may be separately formed on the spin head 210 as shown in FIG. 14, It is preferable that the lifting mechanism 750 has a lifting structure capable of moving up and down.

상기와 같이 스핀 헤드(210)의 내부, 노즐 분사면 또는 하단면에 전극(도체 링 또는 도체판)을 장착하고 전기장을 유도하여, 딥 트랜치 패턴 내에 잔존하는 스몰 파티클(주로 (+)극성을 가짐)이 필트(Field)에서 주어지는 F=qE의 힘으로 트랜치 바깥쪽으로의 이동성을 줌으로써 세정 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, electrodes (conductive rings or conductive plates) are mounted on the inner surface of the spin head 210, the spray surface of the nozzle, or the lower surface of the spin head 210 to induce an electric field so that small particles (mainly positive polarity) remaining in the deep trench pattern ) F = qE given in this field can improve the efficiency of cleaning by providing mobility to the outside of the trench.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

800 : 챔버 100 : 처리 용기
200 : 기판 지지부재 300 : 제1이동 노즐 부재
400 : 배기 부재 900 : 제2이동 노즐부재 800: chamber 100: processing vessel
200: substrate supporting member 300: first moving nozzle member
400: exhaust member 900: second moving nozzle member

Claims (23)

기판 표면에 대한 식각 작용이 있는 적어도 1종 이상의 가스상 물질을 탈이온수에 용해시킨 제1용해수를 이용하여 기판 표면을 식각하는 단계; 및
기판 표면에 대한 페시베이션 작용이 있는 적어도 1종 이상의 가스상 물질을 탈이온수에 용해시킨 제2용해수를 이용하여 기판 표면을 페시베이션하는 단계를 포함하되;
상기 식각 단계 및 상기 페시베이션 단계는 동일 챔버에서 처리되며, 상기 챔버는 밀폐 챔버이고,
상기 식각 단계와 상기 페시베이션 단계 사이에 상기 챔버 내부를 퍼지가스를 이용하여 1차 퍼지하는 1차 퍼지 단계;
상기 페시베이션 단계후 상기 챔버 내부를 퍼지가스를 이용하여 2차 퍼지하는 2차 퍼지 단계를 더 포함하고,
상기 식각 단계, 상기 1차 퍼지 단계, 상기 페시베이션 단계 그리고 상기 2차 퍼지 단계는 반복적으로 수행하는 기판 처리 방법.Etching the surface of the substrate using a first dissolving water in which at least one gaseous material having an etching action on the substrate surface is dissolved in deionized water; And
Pacifying the surface of the substrate using a second dissolving water in which at least one gaseous substance having a passivating action on the substrate surface is dissolved in deionized water;
Wherein the etching step and the passivation step are processed in the same chamber, the chamber is a hermetically sealed chamber,
A first purge step of purifying the interior of the chamber using a purge gas between the etching step and the passivation step;
Further comprising a second purge step of purifying the interior of the chamber using a purge gas after the passivation step,
Wherein the etching step, the first purge step, the passivation step, and the second purge step are repeatedly performed. 제1항에 있어서,
상기 식각 단계는
상기 제1용해수를 증기 상태 또는 액상 상태로 기판 표면에 제공하고,
상기 페시베이션 단계는
상기 제2용해수를 증기 상태 또는 액상 상태로 기판 표면에 제공하는 기판 처리 방법.The method according to claim 1,
The etching step
Supplying the first dissolved water to the substrate surface in a vapor state or a liquid state,
The passivation step
And the second dissolved water is supplied to the surface of the substrate in a vapor state or a liquid state. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 기판 표면에 대한 식각 작용이 있는 적어도 1종 이상의 가스상 물질을 탈이온수에 용해시킨 제1용해수를 이용하여 기판 표면을 식각하는 단계; 및
기판 표면에 대한 페시베이션 작용이 있는 적어도 1종 이상의 가스상 물질을 탈이온수에 용해시킨 제2용해수를 이용하여 기판 표면을 페시베이션하는 단계; 그리고
상기 페시베이션 단계 이후 기판을 세정하는 단계를 포함하되;
상기 세정 단계는
증기를 이용하여 챔버 내부 분위기를 치환하는 전처리 단계; 및
세정 용액을 이용하여 기판을 세정하는 용액 클리닝 단계를 포함하며,
상기 증기는
상기 세정 용액 또는 기판 표면에 대한 식각 작용이 있는 적어도 1종 이상의 가스상 물질이 용해되어 있는 기판 처리 방법.Etching the surface of the substrate using a first dissolving water in which at least one gaseous material having an etching action on the substrate surface is dissolved in deionized water; And
Pacifying the surface of the substrate using a second dissolution water in which at least one gaseous substance having a passivating action on the substrate surface is dissolved in deionized water; And
Cleaning the substrate after the passivation step;
The cleaning step
A pretreatment step of replacing the atmosphere inside the chamber with steam; And
And cleaning the substrate using a cleaning solution,
The steam
Wherein at least one gas phase substance having an etching action on the cleaning solution or the substrate surface is dissolved. 제6항에 있어서,
상기 전처리 단계는
저진공 상태의 챔버 분위기에서 이루어지고,
상기 용액 클리닝 단계는
대기압 상태의 챔버 분위기에서 이루어지는 기판 처리 방법.The method according to claim 6,
The pre-
Is performed in a chamber atmosphere of a low vacuum state,
The solution cleaning step
In a chamber atmosphere at atmospheric pressure. 제6항에 있어서,
상기 세정 단계 이후에 기판을 건조하는 건조 단계를 더 포함하되;
상기 건조 단계는
저진공 또는 대기압 상태의 챔버 분위기에서 회전하는 기판상으로 건조를 위한 IPA 증기 또는 불활성 기체를 제공하는 기판 처리 방법.The method according to claim 6,
Further comprising a drying step of drying the substrate after the cleaning step;
The drying step
A substrate processing method for providing an IPA vapor or an inert gas for drying onto a rotating substrate in a chamber atmosphere at a low vacuum or atmospheric pressure. 기판 표면에 대한 식각 작용이 있는 적어도 1종 이상의 가스상 물질을 탈이온수에 용해시킨 제1용해수를 이용하여 기판 표면을 식각하는 단계;
상기 식각하는 단계 이후에 기판 표면에 대한 페시베이션 작용이 있는 적어도 1종 이상의 가스상 물질을 탈이온수에 용해시킨 제2용해수를 이용하여 기판 표면을 페시베이션하는 단계; 그리고
상기 페시베이션 단계 이후 기판을 세정하는 단계를 포함하되,
상기 세정 단계는
기판상에 전기장을 형성하여 기판 표면으로부터의 식각잔류물의 거동을 유도하는 기판 처리 방법.Etching the surface of the substrate using a first dissolving water in which at least one gaseous material having an etching action on the substrate surface is dissolved in deionized water;
Pacifying the surface of the substrate with a second dissolving water in which at least one gaseous material having a passivating action on the substrate surface is dissolved in deionized water after the etching step; And
And cleaning the substrate after the passivation step,
The cleaning step
A substrate processing method for forming an electric field on a substrate to induce the behavior of etching residues from the substrate surface. 제9항에 있어서,
상기 전기장은
바이어스 파워 또는 교류전류를 인가하는 기판 처리 방법.10. The method of claim 9,
The electric field
Wherein bias power or alternating current is applied. 대기압 또는 저진공 분위기를 제공하는 공정 챔버;
상기 공정 챔버의 내부공간에 설치되고, 기판이 놓여지는 기판 지지부재;
상기 기판 지지부재에 안착된 기판상으로 용해수를 공급하는 제1노즐부재;
기판 표면에 대한 식각 작용이 있는 적어도 1종 이상의 가스상 물질을 탈이온수에 용해시킨 제1용해수를 상기 제1노즐부재에 공급하는 제1용해수 공급부; 및
기판 표면에 대한 페시베이션 작용이 있는 적어도 1종 이상의 가스상 물질을 탈이온수에 용해시킨 제2용해수를 상기 제1노즐부재에 공급하는 제2용해수 공급부를 포함하는 기판 처리 장치.A process chamber providing an atmospheric pressure or a low vacuum atmosphere;
A substrate support member installed in an inner space of the process chamber and on which a substrate is placed;
A first nozzle member for supplying dissolution water onto a substrate placed on the substrate support member;
A first dissolving water supply unit for supplying a first dissolving water to the first nozzle member, the first dissolving water having at least one kind of gaseous material having an etching action on the substrate surface dissolved in deionized water; And
And a second dissolving water supply unit for supplying the first nozzle member with a second dissolving water in which at least one kind of gas phase substance having a passivating action with respect to the substrate surface is dissolved in deionized water. 제11항에 있어서,
상기 제1용해수 공급부는
상기 제1용해수를 증기 상태 또는 액상 상태로 공급하고,
상기 제2용해수 공급부는
상기 제2용해수를 증기 상태 또는 액상 상태로 공급하는 기판 처리 장치.12. The method of claim 11,
The first dissolved water supply unit
Supplying the first dissolved water in a vapor state or a liquid state,
The second dissolved water supply unit
And supplies the second dissolved water in a vapor state or a liquid state. 제11항에 있어서,
상기 기판 지지부재에 안착된 기판상으로 세정 유체를 공급하는 제2노즐부재; 및
상기 제2노즐부재에 증기와 세정용액을 선택적으로 공급하는 세정 유체 공급부를 더 포함하는 기판 처리 장치.12. The method of claim 11,
A second nozzle member for supplying a cleaning fluid onto the substrate placed on the substrate support member; And
Further comprising a cleaning fluid supply portion for selectively supplying steam and a cleaning solution to the second nozzle member. 제13항에 있어서,
상기 증기는
상기 세정 용액 또는 기판 표면에 대한 식각 작용이 있는 적어도 1종 이상의 가스상 물질이 용해되어 있는 기판 처리 장치.14. The method of claim 13,
The steam
Wherein at least one gas phase substance having an etching action on the cleaning solution or the substrate surface is dissolved. 제13항에 있어서,
상기 제2노즐부재는
상기 증기가 기판 전면에 분사되도록 상기 증기를 분사하는 다수의 분사홀들이 형성된 원통형의 노즐 몸체; 및
상기 노즐 몸체의 중앙에 위치되고, 상기 세정 용액을 분사하는 중앙 분사노즐을 포함하는 기판 처리 장치. 14. The method of claim 13,
The second nozzle member
A cylindrical nozzle body having a plurality of spray holes for spraying the steam so that the steam is sprayed over the entire surface of the substrate; And
And a central injection nozzle located at the center of the nozzle body for spraying the cleaning solution. 제13항에 있어서,
상기 기판 지지부재와 상기 제2노즐부재 각각에는
바이어스 전류가 인가되는 전극들이 제공되는 기판 처리 장치. 14. The method of claim 13,
The substrate support member and the second nozzle member
Wherein the electrodes to which the bias current is applied are provided. 제16항에 있어서,
상기 기판 지지부재에 제공되는 링 형태의 제1전극;
상기 기판 상부에 위치되는 링 형태의 제2전극; 및
상기 제1전극과 상기 제2전극 중 적어도 하나에 교류 전류값을 변화시키면서 인가하는 전원공급부를 더 포함하는 기판 처리 장치. 17. The method of claim 16,
A first electrode in the form of a ring provided on the substrate support member;
A ring-shaped second electrode located on the substrate; And
Further comprising a power supply unit configured to apply an alternating current value to at least one of the first electrode and the second electrode while changing the value of the alternating current. 공정 챔버;
상기 공정 챔버의 내부공간에 설치되고, 기판이 놓여지는 기판 지지부재;
상기 기판 지지부재에 안착된 기판상으로 세정 유체를 공급하는 노즐부재와;
상기 기판 지지부재에 놓인 기판상에 전기장을 형성하여 기판 표면으로부터의 식각잔류물의 거동을 유도하는 전기장 형성부를 가지는 기판 처리 장치.A process chamber;
A substrate support member installed in an inner space of the process chamber and on which a substrate is placed;
A nozzle member for supplying a cleaning fluid onto the substrate placed on the substrate support member;
And an electric field forming unit for forming an electric field on the substrate placed on the substrate supporting member to induce the behavior of the etching residue from the substrate surface. 제18항에 있어서,
상기 전기장 형성부는,
상기 기판 지지부재에 놓인 기판보다 하부에 제공되는 하부전극과;
상기 기판 지지부재에 놓인 기판보다 상부에 위치되는 상부전극을 가지고,
상기 상부전극과 상기 하부전극 중 하나에는 (+) 바이어스가 제공되고 다른 하나에는 (-) 바이어스가 제공되는 기판 처리 장치.19. The method of claim 18,
The electric field forming unit includes:
A lower electrode provided below the substrate placed on the substrate supporting member;
An upper electrode positioned above the substrate placed on the substrate support member,
Wherein one of the upper electrode and the lower electrode is provided with a (+) bias and the other is provided with a (-) bias. 제18항에 있어서,
상기 전기장 형성부는,
상기 기판 지지부재에 놓인 기판보다 하부에 제공되는 제1전극과;
상기 기판 지지부재에 놓인 기판보다 상부에 제공되는 제2전극을 가지고,
상기 제1전극과 상기 제2전극 중 어느 하나에 교류 전류값을 변화시키면서 인가하는 전원 공급부를 가지는 기판 처리 장치.19. The method of claim 18,
The electric field forming unit includes:
A first electrode provided below the substrate placed on the substrate support member;
And a second electrode provided above the substrate placed on the substrate support member,
And a power supply unit for applying the alternating current to the first electrode and the second electrode while changing the value of the alternating current. 공정 챔버;
상기 공정 챔버의 내부공간에 설치되고, 기판이 놓여지는 기판 지지부재;
상기 기판 지지부재에 안착된 기판상으로 세정 유체를 공급하는 노즐부재와;
상기 노즐부재에 증기와 세정용액을 선택적으로 공급하는 세정 유체 공급부를 포함하되,
상기 증기에는 상기 세정 용액 또는 기판 표면에 대한 식각 작용이 있는 적어도 1종 이상의 가스상 물질이 용해되어 있는 기판 처리 장치.A process chamber;
A substrate support member installed in an inner space of the process chamber and on which a substrate is placed;
A nozzle member for supplying a cleaning fluid onto the substrate placed on the substrate support member;
And a cleaning fluid supply unit for selectively supplying steam and a cleaning solution to the nozzle member,
Wherein at least one gas phase substance having an etching action on the surface of the cleaning solution or the substrate is dissolved in the steam. 제1항, 제2항, 제6항 내지 제10항 중 어느 하나에 있어서,
상기 식각 단계와 상기 페시베이션 단계에서 상기 기판은 회전되는 기판 처리 방법.11. The method according to any one of claims 1, 2, and 6 to 10,
Wherein the substrate is rotated in the etching step and the passivation step. 제11항 내지 제21항 중 어느 하나에 있어서,
상기 기판 지지부재는 상기 기판을 회전 가능하게 지지하는 기판 처리 장치.
22. The method according to any one of claims 11 to 21,
Wherein the substrate support member rotatably supports the substrate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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KR100906987B1 (en) * 2007-12-10 2009-07-08 (주)제니스월드 Cleansing Method for Maintenance of Lower Electrode in Etching Chamber

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100361860B1 (en) * 1995-12-29 2003-02-19 주식회사 하이닉스반도체 Method for controlling etching selectivity between doped oxide layer and undoped oxide layer

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