KR20080020027A

KR20080020027A - Apparatus for treating substrates

Info

Publication number: KR20080020027A
Application number: KR1020060082775A
Authority: KR
Inventors: 김이정
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2006-08-30
Filing date: 2006-08-30
Publication date: 2008-03-05

Abstract

A substrate processing apparatus is provided to supply uniformly process gas to a gap between discharge electrodes by improving a structure thereof. A substrate is loaded on a substrate supporting member. A plasma processing unit includes an upper electrode(223) and a lower electrode(225) facing the upper electrode to process the substrate by supplying plasma generated between the upper and lower electrodes to the substrate loaded on the substrate supporting member. A plurality of first gas supply holes(227) are formed to supply the process gas to a gap between the upper and lower electrodes. A plasma supply holes(228) are formed at the lower electrode to supply the plasma onto the substrate.

Description

Substrate Processing Unit {APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATES}

도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 일 예를 도시해 보인 개략적 구성도,1 is a schematic configuration diagram showing an example of a substrate processing apparatus according to the present invention;

도 2는 도 1에 도시된 플라즈마 공급 유닛의 개략적 단면도,FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the plasma supply unit shown in FIG. 1;

도 3은 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 플라즈마 처리하는 과정을 설명하기 위해 도시해 보인 개략적 동작 상태도이다.3 is a schematic operation state diagram shown for explaining a process of plasma processing a substrate using the substrate processing apparatus according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

100 : 기판 지지 부재 110 : 지지판100 substrate support member 110 support plate

120 : 핀 부재 130 : 지지 축120: pin member 130: support shaft

140 : 구동부 200 : 플라즈마 처리부140: driving unit 200: plasma processing unit

220 : 플라즈마 공급 유닛 222 : 하우징220: plasma supply unit 222: housing

223 : 상부 전극 225 : 하부 전극223: upper electrode 225: lower electrode

224,226 : 유전체 막 227 : 제 1 가스 공급 홀224,226: dielectric film 227: first gas supply hole

228 : 플라즈마 공급 홀 230 : 전원 공급부228: plasma supply hole 230: power supply

232 : 프라즈마 누설 방지 판 233 : 제 2 가스 공급 홀232: plasma leakage prevention plate 233: second gas supply hole

300 : 세정 처리부 320 : 약액 공급 부재300: cleaning processing unit 320: chemical liquid supply member

340 : 건조 가스 공급 부재340: dry gas supply member

본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상압의 분위기에서 플라즈마를 생성시켜 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly, to a substrate processing apparatus for generating a plasma in an atmospheric pressure atmosphere to process a substrate.

일반적으로, 플라즈마는 제 4의 물질 상태로써, 외부에서 가해진 강한 전계 혹은 고주파 전자계(RF Electromagnetic Fields) 등에 의해 생성된 이온, 전자, 라디칼 및 중성 입자로 구성되어, 전기적으로 중성을 이루는 물질 상태이다.In general, a plasma is a fourth material state, which is composed of ions, electrons, radicals and neutral particles generated by a strong electric field or RF electromagnetic fields applied from the outside, and is an electrically neutral material state.

플라즈마 처리 장치는 반응 물질을 플라즈마 상태로 만들어 반도체 기판상에 증착하거나, 플라즈마 상태의 반응 물질을 이용하여 기판을 세정, 애싱(Ashing) 또는 식각 처리하는 장치를 말한다.The plasma processing apparatus refers to a device for depositing a reaction material into a plasma state and depositing the same on a semiconductor substrate, or cleaning, ashing, or etching a substrate using the reaction material in a plasma state.

이러한 플라즈마 처리 장치는, 플라즈마 상태가 이루어지는 챔버 내의 기압이 어떠한 압력 상태에 있는가에 따라, 저압 플라즈마 처리 장치와 상압 플라즈마 처리 장치 등으로 분류될 수 있다.Such a plasma processing apparatus can be classified into a low pressure plasma processing apparatus, an atmospheric pressure plasma processing apparatus, and the like according to the pressure state in which the atmospheric pressure in the chamber in which the plasma state is formed is present.

저압 플라즈마 처리 장치는, 진공에 가까운 저압 하에서 플라즈마를 발생시켜, 기판상에 박막을 형성하거나, 기판상에 형성된 소정 물질을 식각 혹은 애싱하는 처리 장치이다. 그러나, 저압 플라즈마 처리 장치는 진공 챔버, 진공 배기 장치 등의 고가 장비가 요구되며, 또한 장치 내의 구성이 복잡하기 때문에 장비 유지 관리 및 진공 펌핑 시간이 길어지는 문제점이 있었다.The low pressure plasma processing apparatus is a processing apparatus for generating a plasma under a low pressure close to a vacuum to form a thin film on a substrate, or etching or ashing a predetermined material formed on the substrate. However, the low pressure plasma processing apparatus requires expensive equipment such as a vacuum chamber and a vacuum exhaust apparatus, and also has a problem in that equipment maintenance and vacuum pumping time are lengthened because of a complicated configuration in the apparatus.

이로 인해, 진공 장비가 요구되지 않는 대기압 하에서 플라즈마를 발생시켜 기판을 처리하는 상압 플라즈마 처리 장치가 제안되어 왔다. 그러나, 상압 플라즈마 처리 장치는, 대기압 하에서 전극들 사이의 방전시 발생하는 글로우 디스차지(Glow Discharge) 상태가 열역학적 평형 상태인 아크 디스차지(Arc Discharge) 상태로 전환되어, 안정적인 플라즈마 특성을 나타내지 못해 플라즈마 처리 공정을 진행하기에 적합하지 않았다.For this reason, the atmospheric pressure plasma processing apparatus which processes a board | substrate by generating a plasma under atmospheric pressure which does not require a vacuum equipment has been proposed. However, the atmospheric pressure plasma processing apparatus converts a glow discharge state generated during discharge between electrodes under atmospheric pressure to an arc discharge state in a thermodynamic equilibrium state, and thus does not exhibit stable plasma characteristics. It was not suitable to proceed with the treatment process.

이 경우, 플라즈마 처리를 하는 방전 전극들을 절연 특성이 좋은 유전체 물질로 절연한 후 고주파 전원을 인가하면, 대기압 상태에서도 방전 전극들 사이에 사일런트(Silent) 방전이 일어나고, 캐리어 가스(Carrier Gas)로 준안정 상태인 불활성 기체, 예를 들어, 헬륨(He), 아르곤(Ar)을 이용하면 대기압 하에서도 균일하고 안정된 상태의 플라즈마를 얻을 수 있다.In this case, when the discharge electrodes subjected to the plasma treatment are insulated with a dielectric material having good insulating properties, and then a high frequency power is applied, a silent discharge occurs between the discharge electrodes even at atmospheric pressure, and the carrier gas is applied as a carrier gas. Using a stable inert gas, for example, helium (He) and argon (Ar), it is possible to obtain a uniform and stable plasma even under atmospheric pressure.

그런데, 상하 이격 배치된 방전 전극들을 가지는 일반적인 상압 플라즈마 처리 장치의 경우, 방전 전극들 중 상부 전극이 닫힌 플레이트 구조를 가지기 때문에, 처리 가스가 상부 전극과 하부 전극 사이의 측면 공간을 통해 공급되어, 전극들 사이의 중심부까지 처리 가스가 균일하게 공급되지 못하는 문제점이 있었다.By the way, in the case of a general atmospheric pressure plasma processing apparatus having discharge electrodes spaced up and down, since the upper electrode of the discharge electrode has a closed plate structure, the processing gas is supplied through the side space between the upper electrode and the lower electrode, the electrode There was a problem that the processing gas is not uniformly supplied to the center between the two.

그리고, 처리 가스가 두 전극 사이에 균일하게 공급되지 못하게 되면 플라즈마의 밀도가 불균일해져, 플라즈마를 이용한 애싱이나 에칭 등의 공정 시 공정 균일도가 저하되는 문제점이 있었다.In addition, when the processing gas is not uniformly supplied between the two electrodes, the density of the plasma becomes uneven, and there is a problem in that the process uniformity is reduced during the ashing or etching process using the plasma.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 일반적인 상압 플라즈마 처리 장치가 가진 문제점을 감안하여 이를 해소하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 플라즈마 처리 공정의 균일도를 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems in view of the conventional general atmospheric pressure plasma processing apparatus as described above, and an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus that can improve the uniformity of the plasma processing process. It is to.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 처리 장치는, 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 장치에 있어서, 기판이 놓이는 기판 지지 부재와; 서로 마주보도록 상하 방향으로 배치된 상부 및 하부 전극을 가지며, 그리고 상기 상부 및 하부 전극 사이에 생성된 플라즈마를 상기 기판 지지 부재에 놓인 기판상으로 공급하여 상기 기판을 처리하는 플라즈마 처리부;를 포함하되, 상기 상부 전극에는 상기 상부 및 하부 전극의 사이로 처리 가스를 균일하게 공급하기 위한 다수의 제 1 가스 공급 홀들이 형성되고, 상기 하부 전극에는 상기 상부 및 하부 전극의 사이에 생성된 플라즈마를 상기 기판상에 공급하기 위한 다수의 플라즈마 공급 홀들이 형성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a substrate processing apparatus according to the present invention, comprising: a substrate supporting member on which a substrate is placed; And a plasma processing unit having upper and lower electrodes disposed to face each other and supplying a plasma generated between the upper and lower electrodes onto a substrate placed on the substrate supporting member to process the substrate. The upper electrode is provided with a plurality of first gas supply holes for uniformly supplying the processing gas between the upper and lower electrodes, and the lower electrode has a plasma generated between the upper and lower electrodes on the substrate. A plurality of plasma supply holes for supplying is formed.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 상기 상부 전극에 형성된 상기 다수의 제 1 가스 공급 홀과 상기 하부 전극에 형성된 상기 다수의 플라즈마 공급 홀들은 그 중심 위치가 서로 엇갈리도록 형성되는 것이 바람직하다.In the substrate processing apparatus according to the present invention having the configuration as described above, the plurality of first gas supply holes formed in the upper electrode and the plurality of plasma supply holes formed in the lower electrode are arranged so that their center positions are staggered from each other. It is preferably formed.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 장치는 상기 상부 전극을 통한 플라즈마의 누설을 방지하도록 상기 상부 전극의 상측에 설치되며, 그리고 상기 상부 전극 측으로 공급되는 상기 처리 가스의 이동 통로를 제공하는 다수의 제 2 가스 공급 홀들이 형성된 플라즈마 누설 방지판;을 더 포함하는 것이 바람직하다.According to one aspect of the invention, the apparatus is provided on the upper side of the upper electrode to prevent leakage of the plasma through the upper electrode, and a plurality of agents for providing a movement passage of the processing gas supplied to the upper electrode side It is preferable to further include a; plasma leakage preventing plate formed with two gas supply holes.

그리고, 상기 플라즈마 누설 방지판에 형성된 상기 다수의 제 2 가스 공급 홀들은 상기 상부 전극에 형성된 상기 제 1 가스 공급 홀들과 그 중심 위치가 서로 엇갈리도록 형성되는 것이 바람직하다.The plurality of second gas supply holes formed in the plasma leakage preventing plate may be formed such that the first gas supply holes formed in the upper electrode and their center positions are alternated with each other.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, a substrate processing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible, even if shown on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

아래의 실시 예에서는 기판 처리 장치로 사진 공정 후 기판상에 남아있는 불필요한 감광막 층을 제거하는 애싱 장치를 예로 들어 설명하였다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않으며, 플라즈마를 이용하여 기판상에 막질을 증착하거나 기판을 세정 또는 식각 처리하는 다른 종류의 장치에도 적용될 수 있다.In the following example, an ashing apparatus for removing an unnecessary photoresist layer remaining on a substrate after a photographing process is described as an example of a substrate processing apparatus. However, the technical spirit of the present invention is not limited thereto, and may be applied to other types of devices for depositing film quality on a substrate or cleaning or etching the substrate using plasma.

( 실시 예 )(Example)

도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 일 예를 도시해 보인 개략적 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 플라즈마 공급 유닛의 개략적 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 플라즈마 처리하는 과정을 설명하기 위해 도시해 보인 개략적 동작 상태도이다.1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a substrate processing apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the plasma supply unit shown in FIG. 1, and FIG. 3 uses a substrate processing apparatus according to the present invention. To illustrate a process of plasma processing a substrate.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시 예에 따른 기판 처리 장치(10)는, 건식 처리 방법 및 습식 처리 방법을 이용하여 기판상의 불필요한 감광막 층을 제거하기 위한 것으로, 기판 지지 부재(100), 플라즈마 처리부(200) 및 세정 처리부(300)를 포함한다.1 to 3, the substrate processing apparatus 10 according to the present embodiment is for removing an unnecessary photosensitive film layer on a substrate by using a dry processing method and a wet processing method. The plasma processing unit 200 and the cleaning processing unit 300 are included.

본 실시 예에 따른 기판 처리 장치(10)는, 플라즈마 처리부(200)를 이용하여 기판 지지 부재(100)에 놓인 기판(W)상의 감광막 층을 1차적으로 제거한다. 그리고, 세정 처리부(300)의 약액 공급 부재(320)를 이용해 기판(W)상에 약액을 공급하여 기판(W)상에 남아있는 감광막 층을 2차적으로 제거한다. 기판(W)상의 감광막 층을 제거한 후에는, 기판(W)상에 탈이온수를 공급하여 기판(W)을 린스 처리하고, 세정 처리부(300)의 건조 가스 공급 부재(340)를 이용해 기판(W)상에 건조 가스를 공급하여 기판(W)을 건조시킨다.The substrate processing apparatus 10 according to the present embodiment primarily removes the photosensitive film layer on the substrate W placed on the substrate support member 100 using the plasma processing unit 200. Then, the chemical liquid is supplied onto the substrate W using the chemical liquid supply member 320 of the cleaning processing unit 300 to remove the photoresist layer remaining on the substrate W. After removing the photoresist layer on the substrate W, deionized water is supplied onto the substrate W to rinse the substrate W, and the substrate W is dried using the dry gas supply member 340 of the cleaning treatment unit 300. ), The drying gas is supplied to dry the substrate (W).

기판 지지 부재(100)는 공정 진행 중 기판(W)을 지지하며, 공정이 진행되는 동안 후술할 구동부(140)에 의해 회전된다. 기판 지지 부재(100)는 원형의 상부 면을 갖는 지지판(110)을 가지며, 지지판(110)의 상부 면에는 기판(W)을 지지하는 핀 부재(120)가 설치된다. 핀 부재(120)는 지지 핀(122)들과 정렬 핀(124)들을 가진다. 지지 핀(122)들은 지지판(110)의 상부 면 가장자리부에 소정 간격 이격되어 일정 배열로 배치되며, 지지판(110)으로부터 상측으로 돌출되도록 구비된다. 지지 핀(122)들은 기판(W)의 하면을 지지하여 기판(W)이 지지판(110)으로부터 상측 방향으로 이격된 상태에서 지지되도록 한다. 지지 핀(122)들의 외측에는 정렬 핀(124)들이 각각 배치되며, 정렬 핀(124)들은 상측으로 돌출되도록 구비된다. 정렬 핀(124)들은 다수의 지지 핀(122)들에 의해 지지된 기판(W)이 지지판(110) 상의 정 위치에 놓이도록 기판(W)을 정렬한다. 공정 진행시 정렬 핀(124)들은 기판(W)의 측 부와 접촉되어 기판(W)이 정 위치로부터 이탈되는 것을 방지한다.The substrate supporting member 100 supports the substrate W during the process and is rotated by the driving unit 140 to be described later during the process. The substrate supporting member 100 has a supporting plate 110 having a circular upper surface, and the pin member 120 supporting the substrate W is installed on the upper surface of the supporting plate 110. The pin member 120 has support pins 122 and alignment pins 124. The support pins 122 are spaced apart from each other at predetermined edges of the upper surface edge portion of the support plate 110, and are provided to protrude upward from the support plate 110. The support pins 122 support the bottom surface of the substrate W so that the substrate W is supported in a state spaced upward from the support plate 110. Alignment pins 124 are disposed on the outside of the support pins 122, and the alignment pins 124 are provided to protrude upward. The alignment pins 124 align the substrate W such that the substrate W supported by the plurality of support pins 122 is placed in position on the support plate 110. During the process, the alignment pins 124 are in contact with the side of the substrate W to prevent the substrate W from being displaced from the right position.

지지판(110)의 하부에는 지지판(110)을 지지하는 지지축(130)이 연결되며, 지지축(130)은 그 하단에 연결된 구동부(140)에 의해 회전한다. 구동부(140)는 모터 등으로 마련될 수 있다. 지지축(130)이 회전함에 따라 지지판(110) 및 기판(W)이 회전하고, 기판(W)의 회전으로 인하여 기판 처리 공정의 진행시 플라즈마, 약액 및 건조 가스 등을 기판(W)의 전면(全面)에 균일하게 공급할 수 있다. 또한, 구동부(140)는 지지판(110) 상에 기판(W)을 로딩하거나 지지판(110)으로부터 기판(W)을 언로딩하는 경우, 그리고 이외에도 공정상 필요가 있을 때 지지판(110)을 상하로 이동시킬 수 있다.A support shaft 130 supporting the support plate 110 is connected to the lower portion of the support plate 110, and the support shaft 130 is rotated by the driving unit 140 connected to the lower end thereof. The driving unit 140 may be provided by a motor or the like. As the support shaft 130 rotates, the support plate 110 and the substrate W rotate, and the plasma, the chemical liquid, and the dry gas, etc., during the process of the substrate processing are rotated due to the rotation of the substrate W. It can supply uniformly to a whole surface. In addition, the driving unit 140 loads the substrate W on the support plate 110 or unloads the substrate W from the support plate 110, and when necessary, in addition to the process, the support plate 110 moves up and down. You can move it.

플라즈마 처리부(200)는 기판 지지 부재(100)에 놓인 기판(W)상으로 플라즈마를 공급하여 기판(W)을 처리한다. 플라즈마 처리부(200)는 플라즈마 공급 유닛(220)과, 플라즈마 공급 유닛(220)을 이동시키는 제 1 이동 암(240) 및 제 2 이동 암(260)을 포함한다.The plasma processor 200 processes the substrate W by supplying a plasma onto the substrate W placed on the substrate support member 100. The plasma processing unit 200 includes a plasma supply unit 220, a first moving arm 240 and a second moving arm 260 for moving the plasma supply unit 220.

플라즈마 공급 유닛(220)은 그 내측에 서로 마주보도록 배치되는 상부 전극(223)과 하부 전극(225)을 가지며, 상부 전극(223)과 하부 전극(225)의 사이로 공급된 플라즈마 처리 가스를 이용하여 플라즈마를 생성시키고, 처리될 기판(W)상에 플라즈마를 공급한다.The plasma supply unit 220 has an upper electrode 223 and a lower electrode 225 disposed to face each other inside thereof, and uses a plasma processing gas supplied between the upper electrode 223 and the lower electrode 225. The plasma is generated and the plasma is supplied onto the substrate W to be processed.

플라즈마 공급 유닛(220)은 그 내부에 플라즈마 처리 공정이 진행되는 공간이 마련되며, 하부가 개방된 구조의 하우징(222)을 포함한다. 하우징(222)은 중심부에 처리 가스 유입구(221)가 형성된 상부벽(222a)과, 상부벽(222a)의 가장자리부 로부터 하측으로 연장 형성된 측벽(222b)을 가진다.The plasma supply unit 220 has a space in which a plasma processing process is performed, and includes a housing 222 having an open structure at a lower portion thereof. The housing 222 has an upper wall 222a having a processing gas inlet 221 formed in the center thereof, and a sidewall 222b extending downward from an edge of the upper wall 222a.

하우징(222)의 내부에는 한 쌍의 평행 평판형 전극이 구비된다. 전극은 하우징(222)의 상측에 설치되는 상부 전극(223)과, 상부 전극(223)에 대향하도록 하우징(222)의 측벽(222b) 하단에 설치되는 하부 전극(225)을 포함한다. 상부 전극(223) 및 하부 전극(225)은 스테인레스, 알루미늄 및 구리 등의 도체 금속으로 마련될 수 있다.The pair of parallel plate electrodes is provided in the housing 222. The electrode includes an upper electrode 223 installed above the housing 222, and a lower electrode 225 installed below the sidewall 222b of the housing 222 so as to face the upper electrode 223. The upper electrode 223 and the lower electrode 225 may be made of a conductive metal such as stainless steel, aluminum, and copper.

상부 전극(223)의 하면과 하부 전극(225)의 상면에는 절연 특성이 좋은 유전체 막(224,226)이 각각 구비된다. 유전체 막(224,226)은 플라즈마의 생성시 발생되는 아크(Arc)로 인하여 상부 전극(223) 및 하부 전극(225)이 손상되는 것을 방지한다. 유전체 막(224,226)의 재질로는 석영 또는 세라믹 등이 사용될 수 있다.Dielectric films 224 and 226 having good insulating properties are provided on the lower surface of the upper electrode 223 and the upper surface of the lower electrode 225, respectively. The dielectric films 224 and 226 prevent the upper electrode 223 and the lower electrode 225 from being damaged by arcs generated during the generation of the plasma. As the material of the dielectric films 224 and 226, quartz or ceramic may be used.

상부 전극(223) 및 그 하면에 설치된 유전체 막(224)의 전면(全面)에는 다수의 제 1 가스 공급 홀들(227)이 일정 배열로 형성된다. 제 1 가스 공급 홀들(227)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 하우징(222) 상부벽(222a)의 처리 가스 유입구(221)를 통해 제공되는 처리 가스를 상부 전극(223)과 하부 전극(225)의 사이로 공급한다. 이때, 제 1 가스 공급 홀들(227)은 상부 전극(223) 및 유전체 막(224)의 전면(全面)에 형성되기 때문에, 상부 전극(223)과 하부 전극(225) 사이로 처리 가스를 균일하게 공급할 수 있다. 이로 인해 전극들 사이에 생성되는 플라즈마의 밀도가 균일해질 수 있으며, 이를 통해 플라즈마 처리 공정의 균일도를 향상시킬 수 있게 된다. 그리고, 하부 전극(225) 및 그 상면에 설치된 유전체 막(226)의 전면(全面)에는 전극들 사이에 생성된 플라즈마를 기판(W)상에 공급하기 위한 다수의 플라즈 마 공급 홀들(228)이 형성된다. 여기서, 상부 전극(223)에 형성된 제 1 가스 공급 홀들(227)과 하부 전극(225)에 형성된 플라즈마 공급 홀들(228)은 그 중심 위치가 서로 엇갈리게 배치될 수 있다.A plurality of first gas supply holes 227 are formed in a predetermined arrangement in the entire surface of the dielectric film 224 provided on the upper electrode 223 and its lower surface. As illustrated in FIG. 3, the first gas supply holes 227 may include a process gas provided through the process gas inlet 221 of the upper wall 222a of the housing 222. 225). In this case, since the first gas supply holes 227 are formed on the entire surface of the upper electrode 223 and the dielectric film 224, the process gas may be uniformly supplied between the upper electrode 223 and the lower electrode 225. Can be. As a result, the density of the plasma generated between the electrodes may be uniform, thereby improving the uniformity of the plasma treatment process. In addition, a plurality of plasma supply holes 228 for supplying the plasma generated between the electrodes on the substrate W are disposed on the entire surface of the lower electrode 225 and the dielectric film 226 provided on the upper surface thereof. Is formed. Here, the central gas positions of the first gas supply holes 227 formed in the upper electrode 223 and the plasma supply holes 228 formed in the lower electrode 225 may be alternately disposed.

상부 전극(223) 및 하부 전극(225)에는 전원을 인가하는 전원 공급부(230)가 연결된다. 상부 전극(223)은 고주파(Radio Frequency, RF) 전원에 연결되고, 하부 전극(225)은 접지되어 있다. 전원 공급부(230)는 상부 전극(223)에 고주파 전원을 인가하여 상부 전극(223)으로부터 플라즈마 발생을 위한 전자가 방출되도록 한다. 플라즈마 발생을 위한 고주파(RF) 전원의 주파수 대역은 50 Hz ~ 2,45 GHz를 사용하는 것이 바람직하다.The power supply 230 for applying power is connected to the upper electrode 223 and the lower electrode 225. The upper electrode 223 is connected to a radio frequency (RF) power source, and the lower electrode 225 is grounded. The power supply 230 applies high frequency power to the upper electrode 223 to emit electrons for generating plasma from the upper electrode 223. It is preferable to use a frequency band of a high frequency (RF) power supply for plasma generation from 50 Hz to 2,45 GHz.

그리고, 하우징(222) 내의 상부 전극(223) 상측에는 상부 전극(223)을 통한 플라즈마의 누설을 방지하기 위해 플라즈마 누설 방지판(232)이 설치될 수 있다. 플라즈마 누설 방지판(232)에는 처리 가스 유입구(221)로부터 상부 전극(223) 측으로 공급되는 처리 가스의 이동 통로를 제공하도록 다수의 제 2 가스 공급 홀들(233)이 형성된다. 제 2 가스 공급 홀들(233)은 상부 전극(223)에 형성된 제 1 가스 공급 홀들(227)과 그 중심 위치가 서로 엇갈리게 배치될 수 있다. 플라즈마 누설 방지판(232)은 절연 특성이 좋은 유전체 물질로 마련될 수 있다.In addition, a plasma leakage preventing plate 232 may be installed above the upper electrode 223 in the housing 222 to prevent leakage of plasma through the upper electrode 223. A plurality of second gas supply holes 233 are formed in the plasma leakage preventing plate 232 to provide a moving passage of the processing gas supplied from the processing gas inlet 221 to the upper electrode 223. The second gas supply holes 233 may be alternately disposed with the first gas supply holes 227 formed in the upper electrode 223 and the center positions thereof. The plasma leakage preventing plate 232 may be formed of a dielectric material having good insulating properties.

플라즈마 공급 유닛(220)의 상부에는 제 1 이동 암(240)의 일단이 연결되고, 제 1 이동 암(240)의 타단은 제 1 이동부(242)에 연결된다. 제 1 이동부(242)는 기판(W)과 나란한 방향으로 제 1 이동 암(240)을 직선 왕복 운동시키며, 제 1 이동 암(240)이 이동하면 플라즈마 공급 유닛(220)도 함께 기판(W) 상부에서 이동한다. 제 1 이동부(242)의 하부에는 제 2 이동 암(260)의 일단이 연결되며, 제 2 이동 암(260)의 타단은 제 2 이동부(262)에 연결된다. 제 2 이동부(262)는 제 2 이동 암(260)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있으며, 뿐만 아니라 제 2 이동 암(260)을 회전시킬 수도 있다.One end of the first moving arm 240 is connected to the upper portion of the plasma supply unit 220, and the other end of the first moving arm 240 is connected to the first moving part 242. The first moving part 242 linearly reciprocates the first moving arm 240 in a direction parallel to the substrate W. When the first moving arm 240 moves, the plasma supply unit 220 also moves on the substrate W. FIG. ) Move from the top. One end of the second moving arm 260 is connected to the lower portion of the first moving part 242, and the other end of the second moving arm 260 is connected to the second moving part 262. The second moving unit 262 may move the second moving arm 260 in the vertical direction, as well as rotate the second moving arm 260.

제 2 이동부(262)의 하단에는 플라즈마 처리 가스를 공급하기 위한 처리 가스 공급 라인(270)이 연결된다. 처리 가스 공급 라인(270) 상에는 처리 가스 공급원(272)과 처리 가스의 공급 유량을 조절하는 밸브(274)가 배치된다. 그리고, 처리 가스 공급 라인(270)은 제 1 이동 암(240), 제 1 이동부(242), 제 2 이동 암(260) 및 제 2 이동부(262)를 통하여 플라즈마 공급 유닛(220)에 연결된다.A process gas supply line 270 for supplying a plasma process gas is connected to a lower end of the second moving unit 262. On the processing gas supply line 270, a processing gas supply source 272 and a valve 274 for adjusting a supply flow rate of the processing gas are disposed. The process gas supply line 270 is connected to the plasma supply unit 220 through the first moving arm 240, the first moving part 242, the second moving arm 260, and the second moving part 262. Connected.

처리 가스 공급 라인(270)을 통해 플라즈마 공급 유닛(220)에 플라즈마 처리 가스가 공급되면, 그 내부의 전극들에 의해 형성된 전계에 의하여 플라즈마가 생성된다. 생성된 플라즈마는 플라즈마 공급 유닛(220)의 상부에 공급되는 처리 가스의 흐름에 의하여 기판(W)의 상부면으로 이동하여 기판(W)을 처리한다.When the plasma processing gas is supplied to the plasma supply unit 220 through the processing gas supply line 270, plasma is generated by an electric field formed by the electrodes therein. The generated plasma moves to the upper surface of the substrate W by the flow of the processing gas supplied to the upper portion of the plasma supply unit 220 to process the substrate W.

세정 처리부(300)는 플라즈마 처리된 기판(W)상에 약액 및 건조 가스를 공급하여 기판을 세정 건조한다. 세정 처리부(300)는 기판(W)상에 약액을 공급하는 약액 공급 부재(320)와, 기판(W)상에 건조 가스를 공급하는 건조 가스 공급 부재(340)를 포함한다.The cleaning processing unit 300 supplies the chemical liquid and the drying gas onto the plasma-treated substrate W to clean and dry the substrate. The cleaning processing unit 300 includes a chemical liquid supply member 320 for supplying a chemical liquid onto the substrate W and a dry gas supply member 340 for supplying a dry gas onto the substrate W.

약액 공급 부재(320)는 기판 지지 부재(100)의 일측에 구비되며, 약액을 이용하여 기판(W)을 처리한다. 약액 공급 부재(320)는 약액 노즐(322)과 약액 노즐 이동 암(324)을 포함한다. 약액 노즐(322)은 기판 지지 부재(100) 상의 기판(W) 중 심부에 약액을 분사한다. 약액 노즐(322)은 후술하는 약액 노즐 이동 암(324)의 상단으로부터 지면과 나란하게 연장되며, 끝단부는 아래 방향으로 경사지게 연장된다. 약액 노즐 이동 암(324)은 지면에 수직하며, 상단에는 약액 노즐(322)이 연결된다. 약액 노즐 이동 암(324)의 하단에는 약액 노즐 이동부(326)가 연결된다. 약액 노즐 이동부(326)는 약액 노즐 이동 암(324)을 승강시키거나 회전시킬 수 있다. 약액 노즐 이동부(326)의 하단에는 약액 라인(328)이 연결된다. 약액 라인(328) 상에는 약액 공급원(330)과 약액의 공급 유량을 조절하는 밸브(332)가 배치된다. 그리고, 약액 라인(328)은 약액 노즐 이동 암(324) 및 약액 노즐 이동부(326)의 내부를 통하여 약액 노즐(322)에 연결된다.The chemical liquid supply member 320 is provided on one side of the substrate support member 100 to process the substrate W using the chemical liquid. The chemical liquid supply member 320 includes a chemical liquid nozzle 322 and a chemical liquid nozzle moving arm 324. The chemical liquid nozzle 322 injects the chemical liquid to the center of the substrate W on the substrate support member 100. The chemical liquid nozzle 322 extends in parallel with the ground from an upper end of the chemical liquid nozzle moving arm 324 to be described later, and the end portion extends inclined downward. The chemical liquid nozzle moving arm 324 is perpendicular to the ground, and the chemical liquid nozzle 322 is connected to an upper end thereof. The chemical liquid nozzle moving unit 326 is connected to the lower end of the chemical liquid nozzle moving arm 324. The chemical liquid nozzle moving unit 326 may elevate or rotate the chemical liquid nozzle moving arm 324. The chemical liquid line 328 is connected to the lower end of the chemical liquid nozzle moving unit 326. On the chemical liquid line 328, a chemical liquid supply source 330 and a valve 332 for adjusting a supply flow rate of the chemical liquid are disposed. The chemical liquid line 328 is connected to the chemical liquid nozzle 322 through the chemical liquid nozzle moving arm 324 and the chemical liquid nozzle moving unit 326.

가스 공급 부재(340)는 약액 공급 부재(320)의 일측에 구비되며, 기판(W)상에 건조 가스를 공급하여 기판(W)상에 남아 있는 약액을 건조시킨다. 가스 공급 부재(340)는 건조 노즐(342)과 건조 노즐 이동 암(344)을 포함한다. 건조 노즐(342)은 기판 지지 부재(100) 상의 기판(W) 중심부에 건조 가스를 분사한다. 건조 노즐(342)은 후술하는 건조 노즐 이동 암(344)의 상단으로부터 지면과 나란하게 연장되며, 끝단부는 아래 방향으로 경사지게 연장된다. 건조 노즐 이동 암(344)은 지면에 수직하며, 상단에는 건조 노즐(342)이 연결된다. 건조 노즐 이동 암(344)의 하단에는 건조 노즐 이동부(346)가 연결된다. 건조 노즐 이동부(346)는 건조 노즐 이동 암(344)을 승강시키거나 회전시킬 수 있다. 건조 노즐 이동부(346)의 하단에는 건조 가스 라인(348)이 연결된다. 건조 가스 라인(348) 상에는 건조 가스 공급원(350)과 건조 가스의 공급 유량을 조절하는 밸브(352)가 배치된다. 그리고, 건조 가스 라인(348)은 건조 노즐 이동 암(344) 및 건조 노즐 이동부(346)의 내부를 통하여 건조 노즐(342)에 연결된다.The gas supply member 340 is provided at one side of the chemical liquid supply member 320 and supplies a dry gas to the substrate W to dry the chemical liquid remaining on the substrate W. The gas supply member 340 includes a drying nozzle 342 and a drying nozzle moving arm 344. The drying nozzle 342 injects a drying gas to the center of the substrate W on the substrate support member 100. The drying nozzle 342 extends in parallel with the ground from the upper end of the drying nozzle moving arm 344, which will be described later, and the end portion extends inclined downward. The drying nozzle moving arm 344 is perpendicular to the ground, and a drying nozzle 342 is connected to the top. The dry nozzle moving part 346 is connected to the lower end of the drying nozzle moving arm 344. The dry nozzle mover 346 may lift or rotate the dry nozzle mover arm 344. The dry gas line 348 is connected to the lower end of the drying nozzle moving part 346. On the dry gas line 348, a dry gas supply source 350 and a valve 352 for adjusting a supply flow rate of the dry gas are disposed. The dry gas line 348 is connected to the drying nozzle 342 through the inside of the drying nozzle moving arm 344 and the drying nozzle moving part 346.

한편, 기판 지지 부재(100)의 둘레에는 공정 진행시 기판(W)의 회전에 의해 기판(W)상에 공급된 약액 등이 외부로 비산하는 것을 방지하기 위해 보호 용기(400)가 설치된다. 보호 용기(400)는 대체로 원통 형상을 가진다. 구체적으로 보호 용기(400)는 원형의 하부벽(410)과, 하부 벽(410) 상부로 연장되는 측벽(420)을 가지며, 측벽(420)의 상단은 경사지게 연장 형성된다. 이러한 구조에 의해 기판(W)으로부터 비산되는 약액 등은 측벽(420) 상단의 경사진 부분의 내벽을 통해 아래로 흘러 배출된다.On the other hand, a protective container 400 is installed around the substrate support member 100 to prevent the chemicals and the like supplied on the substrate W from scattering to the outside due to the rotation of the substrate W during the process. The protective container 400 has a generally cylindrical shape. Specifically, the protective container 400 has a circular bottom wall 410 and a side wall 420 extending above the bottom wall 410, and an upper end of the side wall 420 is formed to be inclined. The chemical liquid scattered from the substrate W by this structure flows downward through the inner wall of the inclined portion of the upper sidewall 420.

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 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 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 above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 방전 전극들 사이에 플라즈마 처리 가스를 균일하게 공급할 수 있다.As described above, according to the present invention, the plasma processing gas can be uniformly supplied between the discharge electrodes.

또한, 본 발명에 의하면, 방전 전극들 사이에 생성되는 플라즈마의 밀도가 균일해져 플라즈마 처리 공정의 균일도를 향상시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, the density of the plasma generated between the discharge electrodes is uniform, thereby improving the uniformity of the plasma treatment process.

Claims

In the apparatus for processing a substrate using a plasma,

A substrate support member on which the substrate is placed;

And a plasma processing unit having upper and lower electrodes disposed to face each other and supplying a plasma generated between the upper and lower electrodes onto a substrate placed on the substrate supporting member to process the substrate.

The first electrode is provided with a plurality of first gas supply holes for uniformly supplying the processing gas between the upper and lower electrodes,

And a plurality of plasma supply holes are formed in the lower electrode for supplying the plasma generated between the upper and lower electrodes on the substrate.

The method of claim 1,

And the plurality of first gas supply holes formed in the upper electrode and the plurality of plasma supply holes formed in the lower electrode are formed such that their central positions are staggered from each other.

The method according to claim 1 or 2,

The device,

A plasma leakage preventing plate disposed above the upper electrode to prevent leakage of the plasma through the upper electrode, and formed with a plurality of second gas supply holes for providing a movement passage of the processing gas supplied to the upper electrode side; Substrate processing apparatus further comprising.

The method of claim 3, wherein

And the plurality of second gas supply holes formed in the plasma leakage preventing plate are formed such that the first gas supply holes formed in the upper electrode and their center positions are alternated with each other.