KR102652014B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents
기판 처리 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102652014B1 KR102652014B1 KR1020200056692A KR20200056692A KR102652014B1 KR 102652014 B1 KR102652014 B1 KR 102652014B1 KR 1020200056692 A KR1020200056692 A KR 1020200056692A KR 20200056692 A KR20200056692 A KR 20200056692A KR 102652014 B1 KR102652014 B1 KR 102652014B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- substrate
- discharge spaces
- lower electrode
- substrate processing
- processing device
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 16
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 10
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 10
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 4
- 239000000615 nonconductor Substances 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 3
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical group 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
- H01J37/32816—Pressure
- H01J37/32825—Working under atmospheric pressure or higher
-
- 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
- H01J37/3244—Gas supply 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
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32532—Electrodes
- H01J37/32568—Relative arrangement or disposition of electrodes; moving means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
- B08B7/0035—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/42—Stripping or agents therefor
- G03F7/427—Stripping or agents therefor using plasma means only
-
- 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
- H01J37/3244—Gas supply means
- H01J37/32449—Gas control, e.g. control of the gas flow
-
- 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
- H01J37/32458—Vessel
-
- 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
- H01J37/32541—Shape
-
- 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
- H01L21/67034—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for drying
-
- 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
- H01L21/683—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 for supporting or gripping
- H01L21/687—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 for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—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 for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68764—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 for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
- H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
- H01J2237/335—Cleaning
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
본 발명의 실시예는 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판 처리 장치는 기판이 놓여지는 상부면을 갖는 하부전극; 상기 하부전극 상부에 제공되고, 상부전극을 가지며, 다수의 격벽들에 의해 독립된 방전공간들을 갖는 플라즈마 발생 장치; 및 상기 독립된 방전공간들 각각으로 반응가스를 독립적으로 공급 제어하기 위한 제어부를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 기판을 처리하는 장치에 관한 것이다.
산업적으로 사용되는 플라즈마는 저온 플라즈마와 열 플라즈마로 나눌 수 있는데 저온 플라즈마의 경우 반도체 제조 공정에서 가장 널리 사용되고 있으며, 열 플라즈마는 금속의 절단 등에 응용하고 있다.
대기압 플라즈마는 기체의 압력을 100Torr부터 대기압(760 Torr)이상 가지 유지하면서 저온 플라즈마를 발생하는 기술을 의미한다. 대기압 플라즈마 시스템은 고가의 진공 장비를 필요로 하지 않기 때문에 경제적이며 펌핑(pumping)없고, 인라인 형태로 공정이 가능하므로 생산성을 극대화할 수 있는 플라즈마 시스템을 개발 할 수 있다. 대기압 플라즈마 시스템을 사용하는 응용분야로는 초고속 에칭&코팅기술, 반도체 패키징, 디스플레이, 물질의 표면 개질 및 코팅 그리고 나노분말 생성, 유해가스 제거 및 산화성 기체의 생성 등 여러 응용분야가 있다.
이러한 대기압 플라즈마를 발생시키기 위한 선형 타입의 플라즈마 발생 장치(1)는 가스 공급 라인(2)이 한 개로 일정한 유량과 정해진 혼합비율만 적용할 수 있으며, 플라즈마 발생 장치(1)의 길이방향과 직교하는 방향으로 피처리물(3)을 이송하면서 플라즈마 처리를 한다(도 1 참조).
따라서, 피처리물(3)을 이동시키기 위해서 최소한 피처리물 면적의 2배 공간이 필요하게 되어 플라즈마 처리 장치를 구성할 때 필수 공간이 넓어지는 문제점이 있고, 사각이 아닌 원형의 피처리물(웨이퍼)을 처리할 경우 필요없는 부분(플라즈마 발생 장치의 길이에서 벗어나는 원형 외부)도 처리를 해야 함으로 하부 이송 장치부분이 부식되는 문제점이 있다.
본 발명의 일 과제는 원형의 피처리물에 대해 균일한 플라즈마 처리가 가능한 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 기판이 놓여지는 상부면을 갖는 하부전극; 상기 하부전극 상부에 제공되고, 상부전극을 가지며, 다수의 격벽들에 의해 독립된 방전공간들을 갖는 플라즈마 발생 장치; 및 상기 독립된 방전공간들 각각으로 반응가스를 독립적으로 공급 제어하기 위한 제어부를 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 발생 장치는 중공의 바 형상으로 이루어지며, 내부에 상기 방전공간들이 제공되는 반응기 몸체; 및 상기 반응기 몸체의 저면에 길이방향을 따라 선형으로 제공되고, 상기 독립된 방전공간들에서 발생한 플라즈마를 상기 스핀헤드에 놓여진 기판으로 분사하기 위한 분사구를 포함할 수 있다.
또한, 상기 분사구는 그 길이가 기판의 지름과 같거나 클 수 있다.
또한, 상기 상부전극은 상기 독립된 방전공간들을 관통하도록 제공되고, 외부가 절연체에 의해 감싸여지도록 제공될 수 있다.
또한, 상기 하부 전극은 회전 가능하게 제공되고, 상기 격벽들은 부도체로 제공될 수 있다.
또한, 상기 상부 전극은 단면이 원형으로 이루어지며, 상기 절연체의 단면은 환형으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 방전 공간은 단면 형상이 상기 상부 전극을 둘러싸는 환형으로 제공될 수 있다.
또한, 상기 반응기 몸체는 상기 방전공간들 각각으로 반응가스가 유입되는 공급 포트들을 포함하고, 상기 공급 포트들에는 각각의 가스 공급라인들이 연결되며, 상기 제어부는 상기 가스 공급라인들 상의 밸브 제어를 통해 유량 및 반응가스의 혼합비율을 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 선형의 플라즈마 발생 장치 내의 투입가스의 유량과 혼합비율을 방전공간들 마다 다르게 적용함으로써, 기판이 회전하면서 플라즈마 처리시 발생할 수 있는 처리 균일도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일반적인 대기압 플라즈마 처리 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 도면이다
도 3은 도 2의 기판 지지 유닛과 플라즈마 발생 장치를 보여주는 사시도이다.
도 4는 플라즈마 발생 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 도 4에 표시된 A-A선을 따라 절취한 단면도이다.
도 6은 플라즈마 발생 장치의 요부 단면 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 도면이다
도 3은 도 2의 기판 지지 유닛과 플라즈마 발생 장치를 보여주는 사시도이다.
도 4는 플라즈마 발생 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 도 4에 표시된 A-A선을 따라 절취한 단면도이다.
도 6은 플라즈마 발생 장치의 요부 단면 사시도이다.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술하는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 공지된 구성에 대한 일반적인 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해 생략될 수 있다. 본 발명의 도면에서 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 가급적 동일한 도면부호가 사용된다. 본 발명의 이해를 돕기 위하여, 도면에서 일부 구성은 다소 과장되거나 축소되어 도시될 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", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서상에 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.
이하 도 2 내지 도 9를 통해 본 발명의 기판 처리 장치를 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 도면이고, 도 3은 도 2의 기판 지지 유닛과 플라즈마 발생 장치를 보여주는 사시도이다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 대기압 플라즈마를 이용하여 반도체 장치용 기판에 일련의 플라즈마 표면 처리를 실시할 수 있는 장치이다.
예컨대, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(10)는 기판(W) 표면에 잔류하는 유기물(불순물)을 제거하는 세정 공정, 기판 표면의 포토레지스트패턴을 스트립(strip)하고 페시베이션(passivation)하는 애싱(ashing) 공정 등이 진행될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 기판 처리 장치(10)는 대기압 상태의 공정 챔버(100)를 포함할 수 있다. 공정 챔어(100)는 하우징 또는 벽을 가지며, 내부에는 기판(W)이 놓여지는 기판 지지 유닛(200)이 위치된다.
기판 지지 유닛(200)는 공정 진행 중 기판(W)을 지지하며, 공정이 진행되는 동안 후술할 구동부(230)에 의해 회전될 수 있다. 일 예로, 기판 지지 유닛(200)는 원형의 상부면을 갖으며 하부전극으로 사용되는 스핀헤드(210)를 갖는 스핀척일 수 있다. 기판(W)은 스핀헤드(210) 상에 정전기력에 의해 고정되거나 또는 진공력에 의해 고정될 수 있다. 또 다른 방법으로 기판은 스핀 헤드(210) 상에 제공되는 척킹핀들에 의해 고정될 수 있다.
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. 한편, 스핀헤드(210)는 접지되도록 제공된다. 즉, 스핀헤드(210)는 하부 전극으로 사용된다. 스핀헤드(210) 자체가 하부 전극일 수 있고 또는 스핀헤드 내부에 하부 전극이 매립될 수 있다.
공정 챔버(100)에는 플라즈마 발생 장치(300)가 제공된다. 플라즈마 발생 장치(300)는 스핀헤드(210)와 대응되도록 공정 챔버(100)의 상부에 설치되어, 기판의 표면처리에 필요한 플라즈마 가스를 생성하여 분사한다.
도 4는 플라즈마 발생 장치를 설명하기 위한 단면도이고, 도 5는 도 4에 표시된 A-A선을 따라 절취한 단면도이며, 도 6은 플라즈마 발생 장치의 요부 단면 사시도이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 플라즈마 발생 장치(300)는 기판의 직경에 대응하는 길이(기판 직경보다 큰 것이 바람직함)를 가지는 반응기 몸체(310)를 포함할 수 있다.
반응기 몸체(310)는 스핀 헤드(210)의 상부에 기판(W)과 평행하게 배치될 수 있다. 예컨대, 반응기 몸체(310)는 직육면체 형상으로 길게 형성된 바 형상을 가질 수 있다. 반응기 몸체(310)는 내부에 빈 공간이 형성되어 있고, 하부가 개방되어 있다. 이러한 반응기 몸체(310)의 내부 빈 공간은 독립된 방전공간(312)들로 이루어질 수 있다. 방전공간(312)들은 다수의 격벽(320)들에 의해 구획될 수 있다. 본 실시예에서, 반응기 몸체(310)는 2개의 격벽(320)에 의해 3개의 독립된 방전공간(312)들을 갖는 것으로 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 바람직하게 격벽(320)들은 3개 이상이 제공될 수 있다. 반응기 몸체(310)는 접지될 수 있다.
반응기 몸체(310)의 상단부에는 각각의 방전 공간(312)들로 반응가스를 공급하기 위한 공급 포트(314)들이 설치된다. 도 2에서와 같이, 공급 포트(314)들 각각에는 가스 공급원과 연결된 가스 공급라인(316)들이 연결된다.
반응기 몸체(310)는 저면에 분사구(330)를 갖는다. 분사구(330)는 반응기 몸체(310)의 저면에 길이방향을 따라 선형으로 제공될 수 있다. 분사구(330)는 방전공간(312)들과 연결된다. 독립된 방전공간(312)들에서 발생한 플라즈마는 분사구(330)를 통해 스핀헤드(210)에 놓여진 기판으로 분사될 수 있다. 분사구(330)는 그 길이가 기판(W)의 지름보다 큰 것이 바람직하다.
한편, 플라즈마 발생 장치(300)의 반응기 몸체(310)는 공정 조건에 따라 그 길이 방향 중심이 기판 처리면의 중심(기판 회전 중심)과 정렬되도록 배치되는 것이 바람직하다.
플라즈마 발생 장치(300)는 상부 전극(340)을 갖는다. 상부 전극(340)은 독립된 방전공간(312)들을 관통하도록 제공된다. 상부 전극(340)은 전극(342)과 전극(342)을 둘러싸는 절연체(344)를 포함할 수 있다. 도 5 및 도 6에서와 같이, 전극(342)의 단면은 원형으로 이루어지고, 전극(342)을 감싸기 위한 절연체(344)의 단면은 환형으로 이루어질 수 있다. 다만, 전극(342)과 절연체(344)의 단면은 이에 한정되지 않는 다양한 형상이 가능할 수 있다.
도시하지 않았지만, 전극(342)은 플라즈마 발생에 따른 발열을 억제시키는 냉매가 통과하는 유로가 제공될 수 있다.
예컨대, 전극(342)은 방전에 따른 발열을 최소화하기 위해, 전기 저항이 작고, 열전도율이 높은 구리(Cu) 또는 구리를 포함하는 합금으로 이루어질 수 있다. 아울러, 절연체(344)는 방전에 따른 발열을 억제시키고, 플라즈마에 대한 내구성을 가지는 석영(Si), 알루미나(Alumina) 또는 알루미나를 포함하는 화합물 등이 가능할 수 있으며, 바람직하게는 열 전도도가 우수한 질화 알루미늄(AlN)일 수 있다.
도면에 도시하지 않았으나, 전극(342)에는 고전압이 인가될 수 있으며, 하부 전극은 접지되어 안정된 플라즈마를 발생시킬 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 독립된 방전공간(312)들 각각으로 반응가스를 독립적으로 공급 제어하기 위한 제어부(400)를 포함할 수 있다. 제어부(400)는 각각의 공급 포트(314)들에 연결된 가스 공급라인(316) 상의 밸브(318) 제어를 통해 유량 및 반응가스의 혼합비율을 제어할 수 있다. 도시하지 않았지만 각각의 공급 포트에 연결되는 공급라인(gas MFC)들은 최소 2개 이상으로 구성될 수 있다.
예컨대, 제어부(40))는 기판의 중심영역에 대응되는 방전공간으로 공급되는 반응가스의 유량을 기판 가장자리 영역에 대응되는 방전공간으로 공급되는 반응가스의 유량보다 적게 제어함으로써 기판 전체의 플라즈마 처리 균일도를 향상시킬 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 기판 처리 장치(10)는 선형의 플라즈마 발생 장치 내의 투입가스의 유량과 혼합비율을 방전공간들 마다 다르게 적용함으로써, 기판이 회전하면서 플라즈마 처리시 발생할 수 있는 처리 균일도를 향상시킬 수 있다.
특히, 기판 처리 장치(10)는 하부 전극의 회전 구성으로 원형의 기판 처리시 플라즈마 처리 영역을 기판에만 선택/집중시킬 수 있어 기판 하부에 구성되는 장치들이 플라즈마에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있고, 하부 전극의 이송에 필요한 추가 공간이 불필요하여 플라즈마 처리 장치의 크기를 절감할 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 상술한 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.
100: 공정 챔버 200 : 기판 지지 유닛
300 : 플라즈마 발생 장치 310 : 반응기 몸체
320 : 격벽 330 : 분사구
300 : 플라즈마 발생 장치 310 : 반응기 몸체
320 : 격벽 330 : 분사구
Claims (8)
- 기판 처리 장치에 있어서:
기판이 놓여지는 상부면을 갖는 하부전극;
상기 하부전극 상부에 제공되고, 상부전극을 가지며, 다수의 격벽들에 의해 독립된 방전공간들을 갖는 플라즈마 발생 장치; 및
상기 독립된 방전공간들 각각으로 반응가스를 독립적으로 공급 제어하기 위한 제어부를 포함하되;
상기 플라즈마 발생 장치는
중공의 바 형상으로 이루어지며, 내부에 상기 방전공간들이 제공되는 반응기 몸체; 및
상기 반응기 몸체의 저면에 길이방향을 따라 선형으로 제공되고, 상기 독립된 방전공간들에서 발생한 플라즈마를 상기 하부 전극에 놓여진 기판으로 분사하기 위한 분사구를 포함하고,
상기 상부전극은
상기 독립된 방전공간들을 관통하도록 제공되고, 외부가 절연체에 의해 감싸여지도록 제공되는 기판 처리 장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 분사구는
그 길이가 기판의 지름과 같거나 큰 기판 처리 장치. - 삭제
- 기판 처리 장치에 있어서:
기판이 놓여지는 상부면을 갖는 하부전극;
상기 하부전극 상부에 제공되고, 상부전극을 가지며, 다수의 격벽들에 의해 독립된 방전공간들을 갖는 플라즈마 발생 장치; 및
상기 독립된 방전공간들 각각으로 반응가스를 독립적으로 공급 제어하기 위한 제어부를 포함하되;
상기 플라즈마 발생 장치는
중공의 바 형상으로 이루어지며, 내부에 상기 방전공간들이 제공되는 반응기 몸체; 및
상기 반응기 몸체의 저면에 길이방향을 따라 선형으로 제공되고, 상기 독립된 방전공간들에서 발생한 플라즈마를 상기 하부전극에 놓여진 기판으로 분사하기 위한 분사구를 포함하고,
상기 하부 전극은 회전 가능하게 제공되고,
상기 격벽들은 부도체로 제공되는 기판 처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 상부 전극은
단면이 원형으로 이루어지며,
상기 절연체의 단면은 환형으로 이루어지는 기판 처리 장치. - 기판 처리 장치에 있어서:
기판이 놓여지는 상부면을 갖는 하부전극;
상기 하부전극 상부에 제공되고, 상부전극을 가지며, 다수의 격벽들에 의해 독립된 방전공간들을 갖는 플라즈마 발생 장치; 및
상기 독립된 방전공간들 각각으로 반응가스를 독립적으로 공급 제어하기 위한 제어부를 포함하되;
상기 플라즈마 발생 장치는
중공의 바 형상으로 이루어지며, 내부에 상기 방전공간들이 제공되는 반응기 몸체; 및
상기 반응기 몸체의 저면에 길이방향을 따라 선형으로 제공되고, 상기 독립된 방전공간들에서 발생한 플라즈마를 상기 하부전극에 놓여진 기판으로 분사하기 위한 분사구를 포함하고,
상기 방전 공간은
단면 형상이 상기 상부 전극을 둘러싸는 환형으로 제공되는 기판 처리 장치. - 제1항, 제5항, 제7항 중 어느 하나에 있어서,
상기 반응기 몸체는 상기 방전공간들 각각으로 반응가스가 유입되는 공급 포트들을 포함하고,
상기 공급 포트들에는 각각의 가스 공급라인들이 연결되며,
상기 제어부는 상기 가스 공급라인들 상의 밸브 제어를 통해 유량 및 반응가스의 혼합비율을 제어하는 기판 처리 장치.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200056692A KR102652014B1 (ko) | 2020-05-12 | 2020-05-12 | 기판 처리 장치 |
US17/315,322 US20210358720A1 (en) | 2020-05-12 | 2021-05-09 | Substrate treating apparatus |
CN202110512756.4A CN113658843B (zh) | 2020-05-12 | 2021-05-11 | 基板处理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200056692A KR102652014B1 (ko) | 2020-05-12 | 2020-05-12 | 기판 처리 장치 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20210138401A KR20210138401A (ko) | 2021-11-19 |
KR102652014B1 true KR102652014B1 (ko) | 2024-03-28 |
Family
ID=78476927
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020200056692A KR102652014B1 (ko) | 2020-05-12 | 2020-05-12 | 기판 처리 장치 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20210358720A1 (ko) |
KR (1) | KR102652014B1 (ko) |
CN (1) | CN113658843B (ko) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20230377846A1 (en) * | 2022-05-19 | 2023-11-23 | Creating Nano Technologies, Inc. | Wide area atmospheric pressure plasma device |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100887447B1 (ko) * | 2006-08-15 | 2009-03-10 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 기판 처리 장치, 가스 공급 장치, 기판 처리 방법 및 기억매체 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5997649A (en) * | 1998-04-09 | 1999-12-07 | Tokyo Electron Limited | Stacked showerhead assembly for delivering gases and RF power to a reaction chamber |
ATE543199T1 (de) * | 2005-05-23 | 2012-02-15 | New Power Plasma Co Ltd | Plasmakammer mit entladung induzierender brücke |
KR100949095B1 (ko) * | 2007-08-14 | 2010-03-23 | 세메스 주식회사 | 기판 처리 장치 및 방법 |
US8668775B2 (en) * | 2007-10-31 | 2014-03-11 | Toshiba Techno Center Inc. | Machine CVD shower head |
KR101612741B1 (ko) * | 2010-03-08 | 2016-04-18 | 주성엔지니어링(주) | 가스분배수단 및 이를 포함한 기판처리장치 |
KR101251882B1 (ko) * | 2011-06-21 | 2013-04-08 | 주식회사 테스 | 플라즈마 발생용 전극 및 이의 제조방법 |
WO2013035377A1 (ja) * | 2011-09-08 | 2013-03-14 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | プラズマ発生装置、cvd装置およびプラズマ処理粒子生成装置 |
US20130087093A1 (en) * | 2011-10-10 | 2013-04-11 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for hvpe processing using a plasma |
KR101451244B1 (ko) * | 2013-03-22 | 2014-10-15 | 참엔지니어링(주) | 라이너 어셈블리 및 이를 구비하는 기판 처리 장치 |
KR101649304B1 (ko) | 2014-02-27 | 2016-08-19 | 주식회사 뉴파워 프라즈마 | 선형 유전체 장벽 방전 플라즈마 발생기 및 이를 포함한 플라즈마 처리 시스템 |
US9528185B2 (en) * | 2014-08-22 | 2016-12-27 | Applied Materials, Inc. | Plasma uniformity control by arrays of unit cell plasmas |
WO2016108568A1 (ko) * | 2014-12-31 | 2016-07-07 | (주)젠 | 플라즈마 처리장치 |
KR102453450B1 (ko) * | 2017-10-23 | 2022-10-13 | 삼성전자주식회사 | 플라즈마 처리 장치, 반도체 소자의 제조설비 및 그의 제조방법 |
CN111263977B (zh) * | 2017-10-30 | 2023-09-26 | 应用材料公司 | Epi中的多区域点加热 |
KR102477354B1 (ko) * | 2018-03-29 | 2022-12-15 | 삼성전자주식회사 | 가스 분배 판을 갖는 플라즈마 처리 장치 |
US11053591B2 (en) * | 2018-08-06 | 2021-07-06 | Asm Ip Holding B.V. | Multi-port gas injection system and reactor system including same |
-
2020
- 2020-05-12 KR KR1020200056692A patent/KR102652014B1/ko active IP Right Grant
-
2021
- 2021-05-09 US US17/315,322 patent/US20210358720A1/en active Pending
- 2021-05-11 CN CN202110512756.4A patent/CN113658843B/zh active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100887447B1 (ko) * | 2006-08-15 | 2009-03-10 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 기판 처리 장치, 가스 공급 장치, 기판 처리 방법 및 기억매체 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113658843A (zh) | 2021-11-16 |
KR20210138401A (ko) | 2021-11-19 |
US20210358720A1 (en) | 2021-11-18 |
CN113658843B (zh) | 2024-08-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7666479B2 (en) | Apparatus and method of gas injection sequencing | |
US20150214066A1 (en) | Method for material removal in dry etch reactor | |
US20060060303A1 (en) | Plasma processing system and method | |
JP3585591B2 (ja) | エッチング装置及びエッチング方法 | |
US5855725A (en) | Vacuum processing system and method of removing film deposited on inner face of vacuum vessel in the vacuum processing system | |
US20040129218A1 (en) | Exhaust ring mechanism and plasma processing apparatus using the same | |
KR20020012520A (ko) | 기판 처리 챔버에 가스 흐름을 주입하는 방법 및 장치 | |
JP7407607B2 (ja) | プラズマ発生装置および基板処理装置 | |
KR100865475B1 (ko) | 노즐 어셈블리, 이를 갖는 처리액 공급 장치 및 이를이용하는 처리액 공급 방법 | |
JP7458195B2 (ja) | 載置台、プラズマ処理装置及びクリーニング処理方法 | |
JP7204350B2 (ja) | 載置台、基板処理装置及びエッジリング | |
CN112439573B (zh) | 喷嘴,包括该喷嘴的基板处理装置以及基板处理方法 | |
KR102652014B1 (ko) | 기판 처리 장치 | |
KR102568084B1 (ko) | 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 | |
KR100712224B1 (ko) | 냉각 유로 | |
KR102584515B1 (ko) | 노즐, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 | |
KR102566903B1 (ko) | 기판 처리 장치 | |
TW202219644A (zh) | 用於在euv圖案化中減少缺陷的多層硬遮罩 | |
KR100697665B1 (ko) | 상부 전극부 및 이를 이용한 플라즈마 처리 장치 | |
KR102575677B1 (ko) | 다중복합 물질을 에칭하기 위한 플라즈마 에칭 장치 | |
KR20210046150A (ko) | 기판 처리 시스템 및 방법 | |
KR100712225B1 (ko) | 정전척 | |
KR20220015630A (ko) | 가스 분배 장치와 가스 분배 방법과 플라즈마 반응 장치 및 기판 처리 시스템 | |
KR100557761B1 (ko) | 반도체 제조용 공정챔버 | |
KR20230100215A (ko) | 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) |