KR102546998B1 - 플라즈마 세정 장치 - Google Patents

플라즈마 세정 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102546998B1
KR102546998B1 KR1020230023823A KR20230023823A KR102546998B1 KR 102546998 B1 KR102546998 B1 KR 102546998B1 KR 1020230023823 A KR1020230023823 A KR 1020230023823A KR 20230023823 A KR20230023823 A KR 20230023823A KR 102546998 B1 KR102546998 B1 KR 102546998B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chamber
fixing
high voltage
voltage electrode
dielectric tube
Prior art date
Application number
KR1020230023823A
Other languages
English (en)
Inventor
이상주
Original Assignee
이상주
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이상주 filed Critical 이상주
Priority to KR1020230023823A priority Critical patent/KR102546998B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102546998B1 publication Critical patent/KR102546998B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532—Electrodes
    • H01J37/32568—Relative arrangement or disposition of electrodes; moving means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32917—Plasma diagnostics
    • H01J37/3299—Feedback systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248—Temperature monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection

Abstract

플라즈마 세정 장치는, 내측 하부에 대상물을 수용하며, 세정 가스를 이용하여 상기 대상물의 세정 작업이 이루어지는 챔버와, 상기 챔버의 내측 상부에 배치되며, 상기 세정 가스를 플라즈마 상태로 방전시키는 고전압 전극 및 상기 챔버의 상부에 구비되며, 상기 세정 가스를 상기 대상물과 인접하여 플라즈마 상태로 방전시키기 위해 상기 고전압 전극이 상기 대상물과 일정 거리를 유지하도록 상기 고전압 전극을 상하로 이동시키는 이동부를 포함할 수 있다.

Description

플라즈마 세정 장치{Plasma cleaning device}
본 발명은 플라즈마 세정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대상물의 표면을 플라즈마를 이용하여 세정하는 플라즈마 세정 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 공정은 공정 챔버 내에서 웨이퍼 상에 박막을 증착하고, 증착된 박막을 선택적으로 식각하는 과정을 반복 수행함으로써 반도체 칩을 제조하는 공정이다.
상기 반도체 공정이 반복적으로 수행되면, 상기 공정 챔버 및 상기 공정 챔버와 연결된 부속 장치들에 공정 부산물이 생기게 된다. 상기 공정 부산물을 제거하지 않으면, 다음 반도체 공정 진행 시 상기 공정 부산물이 불순물로 작용할 수 있다.
따라서, 상기 공정 챔버나 상기 부속 장치들을 세정하여 상기 공정 부산물을 제거하기 위해 플라즈마를 이용한다.
플라즈마를 이용한 세정 장치는 대상물을 챔버 내부에 수용한 상태에서 고전압 전극을 이용하여 플라즈마를 생성하여 상기 대상물을 세정한다. 상기 고전압 전극은 위치가 고정되므로, 상기 플라즈마가 생성되는 영역도 고정된다. 따라서, 상기 대상물의 크기가 달라지는 경우, 상기 대상물의 위치와 상기 플라즈마의 생성 위치의 차이로 인해 상기 대상물이 충분히 세정되지 않을 수 있다.
본 발명은 플라즈마의 생성 위치를 조절하여 대상물을 안정적으로 세정할 수 있는 플라즈마 세정 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 플라즈마 세정 장치는, 내측 하부에 대상물을 수용하며, 세정 가스를 이용하여 상기 대상물의 세정 작업이 이루어지는 챔버와, 상기 챔버의 내측 상부에 배치되며, 상기 세정 가스를 플라즈마 상태로 방전시키는 고전압 전극 및 상기 챔버의 상부에 구비되며, 상기 세정 가스를 상기 대상물과 인접하여 플라즈마 상태로 방전시키기 위해 상기 고전압 전극이 상기 대상물과 일정 거리를 유지하도록 상기 고전압 전극을 상하로 이동시키는 이동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 이동부는, 상기 챔버를 관통하여 하단부가 상기 고전압 전극에 고정되고, 상기 고전압 전극으로 전원을 인가하기 위한 도체로 작용하는 고정 기둥과, 상기 고정 기둥을 감싸도록 구비되며, 상기 고정 기둥과 상기 챔버를 절연시키는 유전체 관 및 상기 챔버의 외측 상부에 구비되며, 상기 고전압 전극의 고정 및 상하 이동을 위해 상기 고정 기둥과 상기 유전체 관을 고정 및 고정 해제하는 홀더를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 홀더는, 상기 챔버의 외측 상부면에 고정되고, 상하를 관통하며 상기 고정 기둥 및 상기 유전체 관이 지나는 제1 관통홀 및 상부면에 상기 제1 관통홀을 둘레를 따라 수용 홈이 구비되는 하부 홀더와, 상기 고정 기둥 및 상기 유전체 관에 끼워지도록 상기 수용 홈에 삽입되는 탄성 재질의 고정 링 및 나사 결합을 통해 상기 하부 홀더에 고정되고, 상하를 관통하여 상기 고정 기둥 및 상기 유전체 관이 지나는 제2 관통홀 및 상기 수용 홈에 삽입되는 돌출부가 구비되는 상부 홀더를 포함하고, 상기 하부 홀더에 대해 상기 상부 홀더를 조이면, 상기 돌출부가 상기 수용 홈을 향해 하강하면서 상기 고정 링을 가압하고, 상기 돌출부의 가압력에 의해 상기 고정 링이 변형되면서 상기 유전체 관의 외측면과 밀착하여 상기 고정 기둥과 상기 유전체 관을 고정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 돌출부의 가압력에 의해 상기 고정 링이 변형될 때, 상기 고정 링이 상기 유전체 관을 향해 변형되도록 상기 수용 홈의 저면은 상기 제1 관통홀을 향해 하방으로 경사질 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 하부 홀더에 대해 상기 상부 홀더를 풀면, 상기 돌출부가 상기 수용 홈으로부터 상승하면서 상기 고정 링과 이격되고, 상기 돌출부의 가압력이 해소됨에 따라 상기 고정 링이 원형으로 복원되면서 상기 유전체 관의 외측면과 이격되어 상기 고정 기둥과 상기 유전체 관의 고정을 해제할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 이동부는, 상기 고정 기둥의 상단부에 구비되며, 상기 고정 기둥이 상기 챔버로부터 이탈하는 것을 방지하기 위해 상기 고정 기둥의 하강 범위를 제한하는 스토퍼를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 이동부는, 상기 챔버를 관통하여 하단부가 상기 고전압 전극과 연결되는 이동 축 및 상기 이동 축의 상단부와 연결되며, 상기 고전압 전극의 상하 이동을 위해 상기 이동 축을 상하 이동시키는 이동 수단을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 플라즈마 세정 장치는, 상기 챔버에 구비되며, 상기 대상물의 높이를 감지하는 제1 감지부를 더 포함하고, 상기 제1 감지부에서 감지된 상기 대상물의 높이에 따라 상기 고전압 전극과 상기 대상물이 상기 일정 거리를 유지하도록 상기 이동부를 이용하여 상기 고전압 전극을 상하로 이동시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 제1 감지부는, 상기 챔버의 내벽 일측에 서로 다른 높이로 복수로 구비되며, 수평 방향으로 광을 조사하는 발광부들과, 상기 챔버의 내벽 타측에 상기 발광부들과 같은 높이에 복수로 구비되며, 상기 발광부들에서 조사된 광을 각각 수신하는 수광부들 및 상기 수광부들 중에서 상기 발광부에서 조사된 광을 수광하는 상기 수광부들의 위치를 확인하거나, 상기 발광부에서 조사된 광을 수광하지 못하는 상기 수광부들의 위치를 확인하여 상기 대상물의 높이를 감지하는 확인부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 플라즈마 세정 장치는, 상기 챔버와 연결되며, 상기 챔버 내부를 진공 상태로 형성하기 위한 진공 형성부와, 상기 챔버의 내부 또는 외부에 구비되며, 상기 챔버 내부의 온도를 조절하는 온도 조절부 및 상기 챔버에 구비되며, 상기 챔버 내의 압력과 온도를 감지하는 제2 감지부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 플라즈마 세정 장치는, 상기 챔버와 연결되며, 상기 챔버 내부로 상기 세정 가스를 공급하기 위한 가스 공급부 및 상기 챔버와 연결되며, 상기 챔버로부터 상기 세정 가스와 세정 잔류물을 배출하기 위한 가스 배출부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 플라즈마 세정 장치는 상기 대상물과 일정 거리를 유지하도록 상기 고전압 전극을 상하로 이동할 수 있다. 따라서 상기 대상물과 인접하도록 세정 가스를 플라즈마 상태로 방전할 수 있으므로, 상기 대상물의 세정 효율을 향상시킬 수 있다
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 세정 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 홀더의 동작을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
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. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 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 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 세정 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이고, 도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 홀더의 동작을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 플라즈마 세정 장치(100)는 대상물(10)을 플라즈마를 이용하여 세정하기 위한 것으로, 챔버(110), 고전압 전극(120), 이동부(130), 제1 감지부(140), 진공 형성부(150), 온도 조절부(160), 제2 감지부(170), 가스 공급부(180) 및 가스 배출부(190)를 포함할 수 있다.
상기 대상물(10)은 반도체 공정 챔버의 부속 장치들이나 세정이 필요한 다양한 물품들일 수 있다.
상기 챔버(110)는 내측 하부에 상기 대상물(10)을 수용하며, 세정 가스를 이용하여 상기 대상물(10)의 세정 작업이 이루어진다. 일 예로, 상기 챔버(110)는 중공의 육면체 형상 또는 중공의 원기둥 형상일 수 있다.
상기 챔버(110)의 내측 하부에는 스테이지(111)가 구비되고, 상기 대상물(10)은 상기 스테이지(111) 상에 놓여질 수 있다.
이와 달리, 상기 스테이지(111)가 구비되지 않고 상기 대상물(10)이 상기 챔버(110)의 내측 바닥에 놓여질 수도 있다.
도시되지는 않았지만, 상기 챔버(110)의 일측에는 도어가 구비되어, 상기 도어를 통해 상기 대상물(10)이 상기 챔버(110)로 공급되거나, 상기 챔버(110)로부터 배출될 수 있다.
또한, 상기 챔버(110)는 상기 고전압 전극(120)과의 전위차를 발생하기 위해 접지될 수 있다.
상기 고전압 전극(120)은 상기 챔버(110)의 내측 상부에 배치되며, 전원이 인가되면 상기 챔버(110) 내부의 상기 세정 가스를 플라즈마 상태로 방전시킨다. 플라즈마 상태의 세정 가스가 상기 대상물(10)의 표면에 잔류하는 이물질을 세정한다.
상기 이동부(130)는 상기 챔버(110)의 상부에 구비되며, 상기 세정 가스를 상기 대상물(10)과 인접하여 플라즈마 상태로 방전시키기 위해 상기 고전압 전극(120)이 상기 대상물(10)과 일정 거리를 유지하도록 상기 고전압 전극(120)을 상하로 이동시킨다. 이때, 상기 일정 거리는 상기 고전압 전극(120)과 상기 대상물(10) 사이에서 상기 세정 가스를 플라즈마 상태로 방전시키기 위한 적정 거리이다.
구체적으로, 상기 이동부(130)는, 고정 기둥(131), 유전체 관(132) 및 홀더(133)를 포함할 수 있다.
상기 고정 기둥(131)은 상기 챔버(110)의 외부에서 상기 챔버(110)를 관통하여 하단부가 상기 고전압 전극(120)에 고정된다. 또한, 상기 고정 기둥(131)은 상기 고전압 전극(120)으로 전원을 인가하기 위한 도체로 작용할 수 있다.
상기 고정 기둥(131)을 상하로 이동시킴으로써 상기 고전압 전극(120)을 상하 이동시킬 수 있다.
상기 유전체 관(132)은 상기 고정 기둥(131)을 감싸도록 구비되며, 상기 고정 기둥(131)과 상기 챔버(110)를 절연시킨다. 이때, 상기 유전체 관(132)은 상기 고정 기둥(131)에 고정되며, 상기 고정 기둥(131)과 같이 상하 이동할 수 있다.
상기 유전체 관(132)의 재질로는 쿼츠, 알루미나, 세라믹 등의 유전체 재질로 이루어질 수 있다.
상기 홀더(133)는 상기 챔버(110)의 외측 상부에 구비되며, 상기 고전압 전극(120)의 고정 및 상하 이동을 위해 상기 고정 기둥(131)과 상기 유전체 관(132)을 고정 및 고정 해제할 수 있다.
상기 홀더(133)는 하부 홀더(134), 고정 링(135) 및 상부 홀더(136)를 포함할 수 있다.
상기 하부 홀더(134)는 상기 챔버(110)의 외측 상부면에 고정된다. 상기 하부 홀더(134)에는 상하를 관통하며 상기 고정 기둥(131) 및 상기 유전체 관(132)이 지나는 제1 관통홀(134a)이 구비된다. 또한, 상기 하부 홀더(134)의 상부면에는 제1 관통홀(134a)의 둘레를 따라 일정한 깊이로 형성되는 수용 홈(134b)이 구비된다.
이때, 상기 수용 홈(134b)의 저면은 상기 제1 관통홀(134a)을 향해 하방으로 경사질 수 있다.
또한, 상기 하부 홀더(134)의 외측면 상단 둘레를 따라 제1 나사산(134d)이 구비될 수 있다.
상기 고정 링(135)은 상기 고정 기둥(131) 및 상기 유전체 관(132)에 끼워지도록 상기 수용 홈(134b)에 삽입된다. 상기 고정 링(135)은 탄성 재질로 이루어질 수 있다.
상기 상부 홀더(136)는 나사 결합을 통해 상기 하부 홀더(134)에 고정된다. 상기 상부 홀더(136)에는 상기 고정 기둥(131) 및 상기 유전체 관(132)이 지나는 제2 관통홀(136a)이 구비된다. 또한, 상기 상부 홀더(136)의 하부면에는 상기 수용 홈(134b)에 삽입되는 돌출부(136b)가 구비될 수 있다.
또한, 상기 상부 홀더(136)의 내측면 하단 둘레를 따라 제2 나사산(136c)이 구비될 수 있다.
상기 제1 나사산(134d) 및 상기 제2 나사산(136c)이 맞물림으로써 상기 하부 홀더(134)와 상기 상부 홀더(136)가 나사 결합할 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 하부 홀더(134)에 대해 상기 상부 홀더(136)를 조이면, 상기 돌출부(136b)가 상기 수용 홈(134b)을 향해 하강하면서 상기 고정 링(135)을 가압한다.
상기 돌출부(134b)의 가압력에 의해 상기 고정 링(135)이 변형되면서 상기 유전체 관(132)의 외측면과 밀착한다. 따라서, 상기 고정 링(135)이 상기 고정 기둥(131)과 상기 유전체 관(132)을 고정할 수 있다.
특히, 상기 수용 홈(134b)의 저면은 상기 제1 관통홀(134a)을 향해 하방으로 경사지므로, 상기 돌출부(134b)의 가압력에 의해 상기 고정 링(135)이 변형될 때, 상기 고정 링(135)이 상기 유전체 관(132)을 향해 변형될 수 있다. 따라서, 상기 고정 링(135)이 상기 유전체 관(132)과 완전히 밀착될 수 있다.
이때, 상기 고정 링(135)은 상기 하부 홀더(134) 및 상기 상부 홀더(136)와도 밀착되므로, 상기 홀더(133)와 상기 유전체 관(132) 사이를 밀봉하는 밀봉 부재로 작용할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 하부 홀더(134)에 대해 상기 상부 홀더(136)를 풀면, 상기 돌출부(136b)가 상기 수용 홈(134b)으로부터 상승하면서 상기 고정 링(135)과 이격된다.
상기 돌출부(136b)의 가압력이 해소됨에 따라 상기 탄성 재질의 상기 고정 링(135)이 원형으로 복원되면서 상기 유전체 관(132)의 외측면과 이격된다. 따라서, 상기 고정 링(135)에 의한 상기 고정 기둥(131)과 상기 유전체 관(132)의 고정이 해제될 수 있다.
상기 홀더(133)가 상기 고정 기둥(131)과 상기 유전체 관(132)의 고정을 해제하면, 상기 고정 기둥(131) 및 상기 유전체 관(132)을 상하 이동시켜 상기 고전압 전극(120)의 높이를 조절할 수 있다. 상기 고전압 전극(120)의 높이가 조절되면, 도 2와 같이 상기 홀더(133)가 상기 고정 기둥(131) 및 상기 유전체 관(132)을 다시 고정하여 상기 고전압 전극(120)의 높이를 일정하게 유지할 수 있다.
한편, 상기 홀더(133)는 부도체 재질로 이루어질 수 있다. 따라서, 상기 챔버(110)와 상기 고정 기둥(131)을 전기적으로 연결하지 않으며, 절연 상태로 유지할 수 있다.
상기 이동부(130)는 스토퍼(137)를 더 포함할 수 있다.
상기 스토퍼(137)는 상기 고정 기둥(131)의 상단부에 구비되며, 상기 고정 기둥(131)의 하강 범위를 제한한다.
구체적으로, 상기 스토퍼(137)는 막대 또는 원판 형상일 수 있으며, 길이 또는 지름이 상기 홀더(133)의 관통공의 지름보다 크다. 상기 고정 기둥(131)이 하강하면서 상기 스토퍼(137)가 상기 홀더(133)에 걸리게 된다. 따라서, 상기 고정 기둥(131)의 하강 범위가 제한될 수 있다.
또한, 상기 스토퍼(137)가 상기 홀더(133)에 걸리게 되므로, 상기 고정 기둥(131)이 상기 챔버(110)의 내부로 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 상기 스토퍼(137)는 상기 고정 기둥(131)에 착탈 가능하도록 구비될 수 있다. 따라서, 상기 고전압 전극(120), 상기 고정 기둥(131) 및 상기 유전체 관(132)을 상기 챔버(110) 및 상기 홀더(133)에 쉽게 장착하거나 분리할 수 있다.
상기 제1 감지부(140)는 상기 챔버(110)의 내부에 구비되며, 상기 대상물(10)의 높이를 감지한다.
상기 제1 감지부(140)는 발광부들(141), 수광부들(142) 및 확인부(143)를 포함할 수 있다.
상기 발광부들(141)은 상기 챔버(110)의 내벽 일측에 서로 다른 높이로 복수로 구비된다. 상기 발광부들(141)은 수평 방향으로 광을 조사한다.
상기 수광부들(142)은 상기 내벽 일측과 반대되는 상기 챔버(110)의 내벽 타측에 상기 각 발광부들(141)과 같은 높이로 복수로 구비된다. 상기 수광부들(142)은 같은 높이에 위치한 상기 발광부들(141)에서 조사된 광을 각각 수신한다.
상기 발광부들(141) 중 상기 대상물(10)의 높이보다 낮은 높이에 위치한 발광부들(141)에서 조사된 광은 상기 대상물(10)에 의해 차단된다. 상기 발광부들(141) 중 상기 대상물(10)의 높이보다 높은 높이에 위치한 발광부들(141)에서 조사된 광은 상기 대상물(10)에 의해 차단되지 않고 상기 수광부들(142)에 수광된다.
상기 확인부(143)은 상기 수광부들(142) 중에서 상기 발광부들(141)에서 조사된 광을 수광하는 상기 수광부들(142)의 위치를 확인하여 상기 대상물(10)의 높이를 감지한다.
이와 달리, 상기 확인부(143)은 상기 수광부들(142) 중에서 상기 발광부들(141)에서 조사된 광을 수광하지 못하는 상기 수광부들(142)의 위치를 확인하여 상기 대상물(10)의 높이를 감지할 수도 있다.
상기 제1 감지부(140)가 상기 대상물(10)의 높이를 감지하면, 상기 제1 감지부(140)에서 감지된 상기 대상물(10)의 높이에 따라 상기 고전압 전극(120)과 상기 대상물(10)이 상기 일정 거리를 유지하도록 상기 이동부(130)를 이용하여 상기 고전압 전극(120)을 상하로 이동시킬 수 있다.
상기 고전압 전극(120)이 상기 대상물(10)과 인접한 상태에서 상기 세정 가스를 플라즈마 상태로 방전하므로, 상기 플라즈마 상태의 세정 가스가 상기 대상물(10)을 충분히 둘러싸면서 세정할 수 있다. 따라서, 상기 대상물(10)의 세정 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 진공 형성부(150)는 상기 챔버(110)와 연결되며, 상기 챔버(110) 내부를 진공 상태로 형성한다. 상기 진공 형성부(150)는 상기 챔버(110) 내부의 공기를 배출하기 위한 펌프, 상기 펌프와 상기 챔버(110)를 연결하는 배관 및 상기 배관 상에 구비되는 밸브를 포함할 수 있다.
상기 챔버(110)의 내부를 진공으로 형성함으로써 상기 플라즈마 상태의 세정 가스가 쉽게 확산할 수 있다.
상기 온도 조절부(160)는 상기 챔버(110)의 내부 또는 외부에 구비되며, 상기 챔버(110) 내부의 온도를 조절한다. 상기 온도 조절부(160)는 히터와 쿨러를 포함할 수 있다.
상기 온도 조절부(160)는 상기 챔버(110)를 가열하여 상기 챔버(110) 내부의 온도를 상승시킨다. 상기 챔버(110)의 내부 온도가 상승함에 따라 상기 대상물(10)의 온도도 상승한다. 상기 대상물(10)의 온도가 상승한 상태에서 세정이 이루어지므로, 상기 대상물(10)의 세정 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 온도 조절부(160)는 상기 대상물(10)의 세정이 완료되면 상기 챔버(110)를 냉각하여 상기 챔버(110) 내부의 온도를 하강시킨다. 상기 챔버(110)의 내부 온도가 하강함에 따라 상기 대상물(10)의 온도도 하강한다. 따라서, 세정이 완료된 상기 대상물(10)을 상기 챔버(110)로부터 신속하게 배출할 수 있다.
상기 제2 감지부(170)는 상기 챔버(110)에 구비되며, 상기 챔버(110) 내의 온도와 압력을 감지할 수 있다.
예를 들면, 상기 제2 감지부(170)는 상기 챔버(110) 내부의 온도를 측정하기 위한 온도 센서 및 상기 챔버(110) 내부의 압력을 측정하기 위한 압력 센서를 포함할 수 있다.
상기 제2 감지부(170)에서 감지된 상기 챔버(110) 내의 온도에 따라 상기 온도 조절부(160)의 동작을 제어할 수 있고, 상기 제2 감지부(170)에서 감지된 압력에 따라 상기 진공 형성부(150)의 동작을 제어할 수 있다.
상기 가스 공급부(180)는 상기 챔버(110)와 연결되며, 상기 챔버(110) 내부로 상기 세정 가스를 공급한다.
상기 가스 공급부(180)는 상기 세정 가스를 보관하는 가스 용기, 상기 가스 용기와 상기 챔버(110)를 연결하는 배관 및 상기 배관 상에 구비되는 밸브를 포함할 수 있다.
상기 세정 가스의 예로는 네온(Ne), 아르곤(Ar) 등을 들 수 있으며, 플라즈마 방전을 일으킬 수 있는 모든 종류의 기체가 상기 세정 가스로 사용 가능하다.
상기 가스 배출부(190)는 상기 챔버(110)와 연결되며, 상기 챔버(110)로부터 상기 세정 가스와 세정 잔류물을 배출한다.
상기 가스 배출부(190)는 상기 챔버(110) 내부의 공기를 배출하기 위한 펌프, 상기 펌프와 상기 챔버(110)를 연결하는 배관 및 상기 배관 상에 구비되는 밸브를 포함할 수 있다.
상기에서는 상기 진공 형성부(150)와 상기 가스 배출부(190)가 별도로 구비되는 것으로 설명되었으나, 상기 진공 형성부(150)가 구비되지 않고 상기 가스 배출부(190)로 상기 진공 형성부(150)의 역할을 수행할 수도 있다.
이하에서는 상기 플라즈마 세정 장치(100)의 동작에 대해 상세하게 설명한다.
먼저 상기 챔버(110)의 도어를 개방하고, 상기 대상물(10)을 상기 스테이지(111) 상에 놓은 후 상기 도어를 차단한다.
이후, 상기 제1 감지부(140)를 이용하여 상기 대상물(10)의 높이를 감지한다.
상기 제1 감지부(140)가 상기 대상물(10)의 높이를 감지하면, 상기 제1 감지부(140)에서 감지된 상기 대상물(10)의 높이에 따라 상기 고전압 전극(120)과 상기 대상물(10)이 상기 일정 거리를 유지하도록 상기 이동부(130)를 이용하여 상기 고전압 전극(120)을 상하로 이동시킨다.
다음으로, 상기 진공 형성부(150) 또는 상기 가스 배출부(190)를 이용하여 상기 챔버(110)의 내부를 진공 상태로 형성한다. 이때, 상기 제2 감지부(170)의 상기 압력 센서로 상기 챔버(110)의 압력을 감지하여 상기 챔버(110)의 진공 압력을 조절한다.
상기 온도 조절부(160)의 상기 히터로 상기 챔버(110)를 가열하고, 상기 제2 감지부(170)의 상기 온도 센서로 상기 챔버(110)의 온도를 감지하여 상기 챔버(110의 내부 온도를 일정 온도로 유지한다.
이후, 상기 가스 공급부(180)가 상기 챔버(110)의 내부로 상기 세정 가스를 공급한다. 이때, 상기 제2 감지부(170)의 상기 압력 센서로 상기 챔버(110)의 압력을 감지하여 상기 챔버(110)의 상기 세정 가스의 압력을 조절한다.
상기 챔버(110)에 상기 세정 가스가 공급된 상태에서 상기 고전압 전극(120)으로 전원을 인가하여 상기 세정 가스를 플라즈마 상태로 방전한다. 상기 플라즈마 상태의 세정 가스에 의해 상기 대상물(10)이 세정된다.
상기 대상물(10)의 세정이 완료되면, 상기 온도 조절부(160)의 상기 쿨러를 작동시켜 상기 챔버(110)의 내부를 냉각시키고, 상기 가스 배출부(190)를 작동시켜 상기 챔버(110)로부터 상기 세정 가스와 세정 잔류물을 배출한다.
상기 챔버(110)의 냉각 및 상기 세정 가스와 세정 잔류물의 배출이 완료되면, 상기 도어를 개방한 후 상기 대상물(10)을 상기 챔버(110)로부터 배출한다.
상기 플라즈마 세정 장치(100)의 동작은 제어부(미도시)에 의해 제어되면서 이루어질 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 대상물 100: 플라즈마 세정 장치
110: 챔버 111: 스테이지
120: 고전압 전극 130: 이동부
131: 고정 기둥 132: 유전체 관
133: 홀더 134: 하부 홀더
135: 고정 링 136: 상부 홀더
137: 스토퍼 140: 제1 감지부
141: 발광부 142: 수광부
143: 확인부 150: 진공 형성부
160: 온도 조절부 170: 제2 감지부
180: 가스 공급부 190: 가스 배출부

Claims (10)

  1. 내측 하부에 대상물을 수용하며, 세정 가스를 이용하여 상기 대상물의 세정 작업이 이루어지는 챔버;
    상기 챔버의 내측 상부에 배치되며, 상기 세정 가스를 플라즈마 상태로 방전시키는 고전압 전극; 및
    상기 챔버의 상부에 구비되며, 상기 세정 가스를 상기 대상물과 인접하여 플라즈마 상태로 방전시키기 위해 상기 고전압 전극이 상기 대상물과 일정 거리를 유지하도록 상기 고전압 전극을 상하로 이동시키는 이동부;를 포함하고,
    상기 이동부는,
    상기 챔버를 관통하여 하단부가 상기 고전압 전극에 고정되고, 상기 고전압 전극으로 전원을 인가하기 위한 도체로 작용하는 고정 기둥;
    상기 고정 기둥을 감싸도록 구비되며, 상기 고정 기둥과 상기 챔버를 절연시키는 유전체 관; 및
    상기 챔버의 외측 상부에 구비되며, 상기 고전압 전극의 고정 및 상하 이동을 위해 상기 고정 기둥과 상기 유전체 관을 고정 및 고정 해제하는 홀더;를 포함하고,
    상기 홀더는,
    상기 챔버의 외측 상부면에 고정되고, 상하를 관통하며 상기 고정 기둥 및 상기 유전체 관이 지나는 제1 관통홀 및 상부면에 상기 제1 관통홀을 둘레를 따라 수용 홈이 구비되는 하부 홀더;
    상기 고정 기둥 및 상기 유전체 관에 끼워지도록 상기 수용 홈에 삽입되는 탄성 재질의 고정 링; 및
    나사 결합을 통해 상기 하부 홀더에 고정되고, 상하를 관통하여 상기 고정 기둥 및 상기 유전체 관이 지나는 제2 관통홀 및 상기 수용 홈에 삽입되는 돌출부가 구비되는 상부 홀더;를 포함하고,
    상기 하부 홀더에 대해 상기 상부 홀더를 조이면, 상기 돌출부가 상기 수용 홈을 향해 하강하면서 상기 고정 링을 가압하고,
    상기 돌출부의 가압력에 의해 상기 고정 링이 변형되면서 상기 유전체 관의 외측면과 밀착하여 상기 고정 기둥과 상기 유전체 관을 고정하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 세정 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부의 가압력에 의해 상기 고정 링이 변형될 때, 상기 고정 링이 상기 유전체 관을 향해 변형되도록 상기 수용 홈의 저면은 상기 제1 관통홀을 향해 하방으로 경사지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 세정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하부 홀더에 대해 상기 상부 홀더를 풀면, 상기 돌출부가 상기 수용 홈으로부터 상승하면서 상기 고정 링과 이격되고,
    상기 돌출부의 가압력이 해소됨에 따라 상기 고정 링이 원형으로 복원되면서 상기 유전체 관의 외측면과 이격되어 상기 고정 기둥과 상기 유전체 관의 고정을 해제하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 세정 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이동부는,
    상기 고정 기둥의 상단부에 구비되며, 상기 고정 기둥이 상기 챔버로부터 이탈하는 것을 방지하기 위해 상기 고정 기둥의 하강 범위를 제한하는 스토퍼;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 세정 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 챔버에 구비되며, 상기 대상물의 높이를 감지하는 제1 감지부;를 더 포함하고,
    상기 제1 감지부에서 감지된 상기 대상물의 높이에 따라 상기 고전압 전극과 상기 대상물이 상기 일정 거리를 유지하도록 상기 이동부를 이용하여 상기 고전압 전극을 상하로 이동시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 세정 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 감지부는,
    상기 챔버의 내벽 일측에 서로 다른 높이로 복수로 구비되며, 수평 방향으로 광을 조사하는 발광부들;
    상기 챔버의 내벽 타측에 상기 발광부들과 같은 높이에 복수로 구비되며, 상기 발광부들에서 조사된 광을 각각 수신하는 수광부들; 및
    상기 수광부들 중에서 상기 발광부에서 조사된 광을 수광하는 상기 수광부들의 위치를 확인하거나, 상기 발광부에서 조사된 광을 수광하지 못하는 상기 수광부들의 위치를 확인하여 상기 대상물의 높이를 감지하는 확인부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 세정 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 챔버와 연결되며, 상기 챔버 내부를 진공 상태로 형성하기 위한 진공 형성부;
    상기 챔버의 내부 또는 외부에 구비되며, 상기 챔버 내부의 온도를 조절하는 온도 조절부; 및
    상기 챔버에 구비되며, 상기 챔버 내의 압력과 온도를 감지하는 제2 감지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 세정 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 챔버와 연결되며, 상기 챔버 내부로 상기 세정 가스를 공급하기 위한 가스 공급부; 및
    상기 챔버와 연결되며, 상기 챔버로부터 상기 세정 가스와 세정 잔류물을 배출하기 위한 가스 배출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 세정 장치.
KR1020230023823A 2023-02-22 2023-02-22 플라즈마 세정 장치 KR102546998B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230023823A KR102546998B1 (ko) 2023-02-22 2023-02-22 플라즈마 세정 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230023823A KR102546998B1 (ko) 2023-02-22 2023-02-22 플라즈마 세정 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102546998B1 true KR102546998B1 (ko) 2023-06-23

Family

ID=86993365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230023823A KR102546998B1 (ko) 2023-02-22 2023-02-22 플라즈마 세정 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102546998B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117558609A (zh) * 2024-01-09 2024-02-13 深圳市奥普斯等离子体科技有限公司 等离子处理装置温度控制方法及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130070087A (ko) * 2011-12-19 2013-06-27 세메스 주식회사 플라즈마 처리 장치
KR101855655B1 (ko) * 2016-11-30 2018-05-08 주식회사 테스 기판처리장치
KR20200050647A (ko) * 2018-11-02 2020-05-12 세메스 주식회사 반도체 소자 세정 장치
KR20230005094A (ko) * 2017-09-13 2023-01-09 삼성전자주식회사 플라즈마 식각 장치를 이용한 반도체 소자의 제조 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130070087A (ko) * 2011-12-19 2013-06-27 세메스 주식회사 플라즈마 처리 장치
KR101855655B1 (ko) * 2016-11-30 2018-05-08 주식회사 테스 기판처리장치
KR20230005094A (ko) * 2017-09-13 2023-01-09 삼성전자주식회사 플라즈마 식각 장치를 이용한 반도체 소자의 제조 방법
KR20200050647A (ko) * 2018-11-02 2020-05-12 세메스 주식회사 반도체 소자 세정 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117558609A (zh) * 2024-01-09 2024-02-13 深圳市奥普斯等离子体科技有限公司 等离子处理装置温度控制方法及系统
CN117558609B (zh) * 2024-01-09 2024-04-19 深圳市奥普斯等离子体科技有限公司 等离子处理装置温度控制方法及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102546998B1 (ko) 플라즈마 세정 장치
US10475670B2 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
CN110491756A (zh) 具有闭环夹持力控制的实时监测
JP4557814B2 (ja) プラズマ処理装置
US5892207A (en) Heating and cooling apparatus for reaction chamber
KR20100067654A (ko) 재치대 구조물 및 처리 장치
KR20120112661A (ko) 탑재대 구조 및 처리 장치
US20190027394A1 (en) Lift pin assembly
KR102466150B1 (ko) 열처리 장치 및 열처리 방법
KR101507548B1 (ko) 지지 유닛 및 기판 처리 장치
KR20150106974A (ko) 기판처리장치 및 방법
KR20150025903A (ko) 기판처리장치
KR102227870B1 (ko) 열전쌍 고정 지그
KR101927697B1 (ko) 기판 처리 장치
CN109671609B (zh) 基板处理装置和基板处理方法
KR101955575B1 (ko) 기판처리장치 및 방법
KR20090012710A (ko) 기판 처리 장치
KR100686285B1 (ko) 플라즈마 처리 장치 및 배기 판
KR102410743B1 (ko) 부품 세정 방법 및 장치
KR20170039797A (ko) 샤워 헤드 유닛 및 이를 가지는 기판 처리 장치
KR102323319B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR20190046327A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR20180017676A (ko) 박막증착장치
KR20130137964A (ko) 기판처리장치
KR101960944B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant