KR20090017179A - Apparatus and method for treating substrate - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 일 예를 보여주는 도면,1 is a view showing an example of a substrate processing apparatus according to the present invention,
도 2는 도 1의 기판 지지 부재와 플라즈마 공급 부재의 구성을 확대하여 보여주는 도면,FIG. 2 is an enlarged view of the substrate supporting member and the plasma supply member of FIG. 1; FIG.
도 3은 도 1의 기판 지지 부재에 연결된 접지 라인의 다른 예를 보여주는 도면,3 is a view showing another example of a ground line connected to the substrate support member of FIG. 1;
도 4는 기판 지지 부재에 연결된 접지 라인 상의 스위치가 오프(Off)된 상태에서의 기판 처리 장치의 동작 상태를 보여주는 도면,4 is a view illustrating an operating state of a substrate processing apparatus in a state where a switch on a ground line connected to a substrate supporting member is turned off;
도 5는 기판 지지 부재에 연결된 접지 라인 상의 스위치가 온(On)된 상태에서의 기판 처리 장치의 동작 상태를 보여주는 도면,5 is a view illustrating an operating state of a substrate processing apparatus in a state where a switch on a ground line connected to a substrate support member is turned on;
도 6a 및 도 6b는 기판 지지 부재와 플라즈마 공급 유닛 간의 상대 운동을 보여주는 도면이다.6A and 6B show the relative motion between the substrate support member and the plasma supply unit.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100 : 기판 지지 부재 220 : 플라즈마 공급 유닛100
223 : 제 1 전극 224 : 제 2 전극223: first electrode 224: second electrode
225 : 전원 공급부 226 : 접지 라인225: power supply 226: ground line
227 : 스위치227: switch
본 발명은 반도체 제조 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라즈마를 이용하여 기판상의 불필요한 감광막 층을 제거하는 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus and method, and more particularly, to a substrate processing apparatus and method for removing an unnecessary photosensitive film layer on a substrate using plasma.
일반적으로 반도체 소자는 실리콘 기판상에 소정의 회로 패턴을 형성하도록 박막을 순차적으로 적층하는 과정을 반복함으로써 제조되며, 박막의 형성 및 적층을 위해서는 증착 공정, 사진 공정, 식각 공정 등 다수의 단위 공정들을 반복 수행해야만 한다.Generally, a semiconductor device is manufactured by repeating a process of sequentially stacking thin films to form a predetermined circuit pattern on a silicon substrate, and for forming and stacking thin films, a plurality of unit processes such as a deposition process, a photo process, and an etching process are performed. Must be repeated.
이러한 다수의 단위 공정들 중 사진 공정은 기판상에 패턴을 형성하기 위한 공정으로서, 감광액 도포(Coating) 공정, 노광(Exposuring) 공정 및 현상(Developing) 공정 등으로 이루어진다. 그리고 현상 공정에 의해 기판상에 형성된 패턴을 이용하여 기판의 최상단층을 식각(Etching)한 후, 기판상에 남아 있는 감광막 층을 제거하는 애싱(Ashing) 공정을 진행함으로써 패턴에 따른 소자의 형성이 가능하게 된다. Among such a plurality of unit processes, a photo process is a process for forming a pattern on a substrate, and includes a photoresist coating process, an exposure process, and a developing process. After etching the uppermost layer of the substrate using the pattern formed on the substrate by the developing process, an ashing process of removing the photoresist layer remaining on the substrate is performed to form the device according to the pattern. It becomes possible.
애싱 공정을 수행하는 장치로는 플라즈마 처리 장치가 일반적으로 사용되고 있으며, 이는 공정 가스를 챔버 내에 공급하고 마이크로 웨이브 또는 고주파 전원 등을 인가하여 기판의 상부에 플라즈마를 형성시켜 기판에 도포된 감광막 층을 제거하는 장치이다. Plasma processing apparatus is generally used as the apparatus for performing the ashing process, which supplies a process gas into the chamber and applies a microwave or high frequency power to form a plasma on the substrate to remove the photoresist layer applied to the substrate. Device.
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 진공 챔버, 진공 배기 장치 등의 고가 장비가 요구되며, 또한 장치 내의 구성이 복잡하기 때문에 장비 유지 관리 및 진공 펌핑 시간이 길어지는 문제점이 있다. The low pressure plasma processing apparatus requires expensive equipment such as a vacuum chamber and a vacuum evacuation apparatus, and also has a problem in that equipment maintenance and vacuum pumping time are lengthened because the configuration in the apparatus is complicated.
이로 인해, 진공 장비가 요구되지 않는 대기압 하에서 플라즈마를 발생시켜 기판을 처리하는 상압 플라즈마 처리 장치가 제안되었다. 상압 플라즈마 처리 장치의 경우, 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.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 is proposed. In the case of an atmospheric pressure plasma processing apparatus, when high frequency power is applied after the discharge electrodes are insulated with a dielectric material having good insulating properties, a silent discharge occurs between the discharge electrodes even at atmospheric pressure, and a carrier gas is applied. 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.
본 발명은 플라즈마 방전 영역의 내측 또는 외측에서 선택적으로 기판을 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a substrate processing apparatus and method capable of selectively processing a substrate inside or outside the plasma discharge region.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited thereto, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 처리 장치는, 기판을 지지하는 기판 지지 부재와; 상기 기판으로 플라즈마를 공급하며, 플라즈마 소스로 작용하는 한 쌍의 제 1 전극 및 제 2 전극을 가지는 플라즈마 공급 부재와; 상기 기판 지지 부재를 접지시키는 접지 라인과; 상기 접지 라인 상에 배치되는 스위칭부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the substrate processing apparatus according to the present invention includes a substrate support member for supporting a substrate; A plasma supply member for supplying plasma to the substrate and having a pair of first and second electrodes serving as a plasma source; A ground line for grounding the substrate support member; And a switching unit disposed on the ground line.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 상기 제 1 전극에 전원을 인가하는 전원 공급 단자와, 상기 제 2 전극을 접지시키는 접지 단자를 가지는 전원 공급부;를 더 포함하고, 상기 접지 라인은 상기 전원 공급부의 상기 접지 단자에 연결될 수 있다.A substrate processing apparatus according to the present invention having the configuration as described above, further comprising: a power supply having a power supply terminal for applying power to the first electrode and a ground terminal for grounding the second electrode; The ground line may be connected to the ground terminal of the power supply unit.
상기 접지 라인은 상기 제 2 전극과 독립적으로 접지될 수 있다.The ground line may be grounded independently of the second electrode.
상기 플라즈마 공급 부재는 상기 기판의 직경에 대응하는 길이를 가지고, 상기 기판 처리면에 수직한 중심축을 지나도록 상기 기판의 상측에 평행하게 배치될 수 있다.The plasma supply member may have a length corresponding to the diameter of the substrate and may be disposed parallel to the upper side of the substrate so as to pass through a central axis perpendicular to the substrate processing surface.
상기 기판에 대한 플라즈마 처리 공정의 진행 중 상기 기판이 회전되도록 상기 기판 지지 부재를 회전시키는 제 1 구동부;를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a first driver configured to rotate the substrate support member to rotate the substrate while the plasma processing process is performed on the substrate.
상기 기판에 대한 플라즈마 처리 공정의 진행 중 상기 플라즈마 공급 부재를 상기 플라즈마 공급 부재의 길이 방향에 수직한 방향으로 직선 이동시키는 제 2 구동부;를 더 포함할 수 있다.And a second driving unit which linearly moves the plasma supply member in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the plasma supply member during the plasma processing process with respect to the substrate.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 처리 방법은, 플라즈마를 이용하여 기판상의 이온 주입된 포토레지스트 층을 제거하는 방법에 있어서, 이온 주입된 포토레지스트 층을 가지는 기판이 플라즈마 발생 영역 내(內)에 위치하 도록 제공되고, 플라즈마를 이용하여 상기 이온 주입된 포토레지스트 층의 경화된 상단 영역을 제거하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the substrate processing method of the present invention is a method for removing an ion implanted photoresist layer on a substrate by using a plasma, wherein the substrate having the ion implanted photoresist layer is formed in a plasma generating region ( And iii) removing the cured top region of the ion implanted photoresist layer using a plasma.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 처리 방법에 있어서, 상기 경화된 상단 영역이 제거된 상기 기판이 플라즈마 발생 영역 외(外)에 위치하도록 제공되고, 플라즈마를 이용하여 상기 경화된 상단 영역 아래의 하단 영역을 제거할 수 있다.In the substrate processing method according to the present invention having the configuration as described above, it is provided so that the substrate from which the cured top region is removed is located outside the plasma generation region, and the cured top region using plasma You can remove the bottom area below.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 처리 방법은, 기판 지지 부재에 놓인 기판상으로 플라즈마를 공급하여 기판상의 이온 주입에 사용된 포토레지스트를 제거하되, 포토레지스트의 경화된 상단 영역의 제거시 기판 지지 부재를 접지시켜 공정을 수행하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the substrate processing method according to the present invention, by supplying a plasma to the substrate placed on the substrate support member to remove the photoresist used for ion implantation on the substrate, the removal of the cured top region of the photoresist It is characterized in that the process is performed by grounding the substrate support member.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 처리 방법에 있어서, 상기 포토레지스트의 경화된 상단 영역의 제거시에는 상기 기판 지지 부재에 연결된 접지 라인에 제공되는 스위치를 온(On)시키고, 상기 포토레지스트의 경화된 상단 영역을 제거한 후 상기 포토레지스트의 하단 영역의 제거시에는 상기 스위치를 오프(Off)시킬 수 있다.In the substrate processing method according to the present invention having the configuration as described above, upon removal of the cured upper region of the photoresist, the switch provided to the ground line connected to the substrate support member On (On), the photo After removing the cured top region of the resist, the switch may be turned off when the bottom region of the photoresist is removed.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기판 처리 장치 및 방법을 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 발명 의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, a substrate processing apparatus and a method 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.
( 실시 예 )(Example)
도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 일 예를 보여주는 도면이고, 도 2는 도 1의 기판 지지 부재와 플라즈마 공급 부재의 구성을 확대하여 보여주는 도면이다.1 is a view showing an example of a substrate processing apparatus according to the present invention, Figure 2 is an enlarged view showing the configuration of the substrate supporting member and the plasma supply member of FIG.
도 1 및 도 2를 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 and 2, the
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
기판 지지 부재(100)는 공정 진행 중 기판(W)을 지지하며, 공정이 진행되는 동안 후술할 구동부(140)에 의해 회전될 수 있다. 기판 지지 부재(100)는 원형의 상부 면을 갖는 지지판(110)을 가지며, 지지판(110)의 상부 면에는 기판(W)을 지지 하는 핀 부재(120)가 설치된다. 핀 부재(120)는 지지 핀(122)들과 척킹 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 척킹 핀(124)들이 각각 배치되며, 척킹 핀(124)들은 상측으로 돌출되도록 구비된다. 척킹 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 척킹 핀(124)들은 기판(W)의 측부와 접촉되어 기판(W)이 정 위치로부터 이탈되는 것을 방지한다.The
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
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 유 닛(220)과, 플라즈마 공급 유닛(220)을 이동시키는 제 1 이동 암(240) 및 제 2 이동 암(260)을 포함한다.The
플라즈마 공급 유닛(220)은 기판(W)의 직경에 대응하는 길이를 가지는 육면체 형상으로 제공될 수 있으며, 기판(W)의 상측에 기판(W)과 평행하게 배치된다. 플라즈마 공급 유닛(220)은 공정 조건에 따라 그 길이 방향 중심이 기판 처리면의 중심과 정렬되도록 배치될 수 있다.The
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
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
플라즈마 공급 유닛(220)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 그 내부에 플라즈마 생성을 위한 공간이 마련되며, 하부가 개방된 구조의 하우징(221)을 포함한다. 하우징(221)은 중심부에 처리 가스 유입구(222)가 형성된 상부벽(221a)과, 상부벽(221a)의 가장자리부로부터 하측으로 연장 형성된 측벽(221b)을 가진다.As shown in FIG. 2, the
하우징(221)의 내부에는 한 쌍의 평행 평판형 전극이 구비된다. 전극은 하우징(221)의 측벽(221b)과 나란하고, 서로 마주보도록 설치되는 제 1 전극(223) 및 제 2 전극(224)을 가진다. 제 1 전극(223) 및 제 2 전극(224)은 스테인레스, 알루미늄 및 구리 등의 도체 금속으로 마련될 수 있다. 제 1 전극(223)과 제 2 전극(224)의 내 측면과 상하면에는 절연 특성이 좋은 유전체 막(223a,224a)이 각각 구비된다. 유전체 막(223a,224a)은 플라즈마의 생성시 발생되는 아크(Arc)로 인하여 제 1 전극(223) 및 제 2 전극(224)이 손상되는 것을 방지한다. 유전체 막(223a,224a)의 재질로는 석영 또는 세라믹 등이 사용될 수 있다.The pair of parallel plate electrodes is provided in the
제 1 전극(223) 및 제 2 전극(224)에는 고주파 전원(Radio Frequency, RF)을 인가하는 전원 공급부(225)가 연결된다. 전원 공급부(225)는 전원 공급 단자(225a)와 접지 단자(225b)를 가진다. 제 1 전극(223)은 전원 공급 단자(225a)에 연결되고, 제 2 전극(224)은 접지 단자(225b)에 연결된다. 전원 공급부(225)는 전원 공급 단자(225a)를 통해 제 1 전극(223)에 고주파 전원을 인가하여 제 1 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
그리고, 기판 지지 부재(100)의 지지판(110)에는 지지판(110)이 제 1 전 극(223)에 대하여 접지 전극으로 작용하도록 지지판(110)을 접지시키는 접지 라인(226)이 연결된다. 접지 라인(226)은 제 2 전극(224)이 접지된 전원 공급부(225)의 접지 단자(225b)에 연결될 수 있다. 또한 접지 라인(226)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 2 전극(224)과는 독립적으로 접지될 수도 있다. 접지 라인(226) 상에는 접지 라인(226)을 개폐하는 스위칭부(227)가 설치된다.In addition, a
접지 라인(226) 상의 스위칭부(227)의 온(On)/오프(Off) 상태에 따른 기판 처리 장치의 동작 상태를 설명하면 다음과 같다.An operation state of the substrate processing apparatus according to an on / off state of the
도 4는 기판 지지 부재에 연결된 접지 라인 상의 스위치가 오프(Off)된 상태에서의 기판 처리 장치의 동작 상태를 보여주는 도면이다.4 is a view illustrating an operating state of a substrate processing apparatus in a state where a switch on a ground line connected to a substrate supporting member is turned off.
도 4에 도시된 바와 같이, 접지 라인(226) 상의 스위칭부(227)가 오프(Off)되면, 플라즈마 공급 유닛(220)의 제 1 전극(223) 및 제 2 전극(224)이 플라즈마 소스로 작용한다. 하우징(221) 상부 벽(221a)의 처리 가스 유입구(222)를 통해 처리 가스가 유입된다. 전원 공급부(225)로부터 제 1 전극(223)으로 전원이 공급되면, 제 1 전극(223)과 제 2 전극(224)에 의해 형성된 전계에 의해 제 1 전극(223)과 제 2 전극(224) 사이의 공간에는 플라즈마가 생성된다. 생성 플라즈마는 플라즈마 공급 유닛(220)에 공급되는 처리 가스의 흐름에 의하여 기판(W)의 상부 면으로 이동하여 기판(W)을 처리한다. 이때, 생성 플라즈마를 이용하여 기판(W)의 전면(全面)을 처리하기 위해서는 기판 지지 부재(100)와 플라즈마 공급 유닛(220) 간에 상대 운동이 이루어져야 한다. 예를 들면, 도 6a에 도시된 바와 같이, 기판 지지 부 재(100)에 지지된 기판(W)은 고정되고, 플라즈마 공급 유닛(220)이 길이 방향에 수직한 방향으로 기판(W)과 나란하게 직선 이동될 수 있다. 이와는 달리, 도 6b에 도시된 바와 같이, 플라즈마 공급 유닛(220)이 고정되고, 기판 지지 부재(100)에 지지된 기판(W)이 회전될 수도 있다. 이와 같은 방식(이하 '리모트(Remote) 방식'이라 한다.)의 플라즈마 처리 공정은 기판이 플라즈마 발생 영역의 외 측에 위치하기 때문에, 비정상 방전에 의한 기판의 파괴 현상을 방지할 수 있는 장점이 있다. 그러나 리모트 방식의 플라즈마 처리 공정은 이온 스퍼터링 효과가 없기 때문에, 에싱율(Ashing Rate)이 저하되는 단점이 있다.As shown in FIG. 4, when the
도 5는 기판 지지 부재에 연결된 접지 라인 상의 스위치가 온(On)된 상태에서의 기판 처리 장치의 동작 상태를 보여주는 도면이다.5 is a view illustrating an operating state of a substrate processing apparatus in a state where a switch on a ground line connected to a substrate support member is turned on.
도 5에 도시된 바와 같이, 접지 라인(226) 상의 스위칭부(227)가 온(On)되면, 플라즈마 공급 유닛(220)의 제 1 및 제 2 전극(223,224)과 기판 지지 부재(100)의 지지판(110)이 플라즈마 소스로 작용한다. 이는 제 1 전극(223)과 제 2 전극(224) 사이에 전위차가 발생하고, 제 1 전극(223)과 기판 지지 부재(100)의 지지판(110) 사이에 전위차가 발생하기 때문이다. 하우징(221) 상부 벽(221a)의 처리 가스 유입구(222)를 통해 처리 가스가 유입된다. 전원 공급부(225)로부터 제 1 전극(223)으로 전원이 공급되면, 제 1 전극(223)과 제 2 전극(224)에 의해 형성된 전계에 의해 제 1 전극(223)과 제 2 전극(224) 사이의 공간에 플라즈마가 생성된다. 생성 플라즈마는 플라즈마 공급 유닛(220)에 공급되는 처리 가스의 흐름에 의하여 기판(W)의 상부 면으로 이동한다. 이때, 기판(W)의 상부 면으로는 플라즈마 뿐만 아니라 미반응 가스도 함께 이동한다. 미반응 가스는 제 1 및 제 2 전극(223,224)과 기판 지지 부재(100)의 지지판(110) 사이로 이동하고, 제 1 전극(223)과 지지판(110)에 의해 형성된 전계에 의해 제 1 전극(223)과 지지판(110) 사이의 공간에는 플라즈마가 생성된다. 생성 플라즈마를 이용하여 기판(W)의 전면(全面)을 처리하기 위해서는 기판 지지 부재(100)와 플라즈마 공급 유닛(220) 간에 상대 운동이 이루어져야 한다. 예를 들면, 도 6a에 도시된 바와 같이, 기판 지지 부재(100)에 지지된 기판(W)은 고정되고, 플라즈마 공급 유닛(220)이 길이 방향에 수직한 방향으로 기판(W)과 나란하게 직선 이동될 수 있다. 이와는 달리, 도 6b에 도시된 바와 같이, 플라즈마 공급 유닛(220)이 고정되고, 기판 지지 부재(100)에 지지된 기판(W)이 회전될 수도 있다. 이와 같은 방식(이하 '다이렉트(Direct) 방식'이라 한다.)의 플라즈마 처리 공정은 기판이 플라즈마 발생 영역의 내 측에 위치하기 때문에, 이온 스퍼터링 효과에 의해 에싱율이 향상되는 장점이 있다. 그러나 다이렉트 방식의 플라즈마 처리 공정은 비정상적인 방전에 의한 기판의 파괴 현상이 일어나는 단점이 있다. As shown in FIG. 5, when the
이상에서 설명한 바와 같이, 다이렉트(Direct) 방식과 리모트(Remote) 방식은 이온 스퍼터링 효과와 비정상 방전에 의한 기판 파괴 현상 등에서 상호 보완적인 관계에 있다. 다이렉트(Direct) 방식과 리모트(Remote) 방식을 적절하게 선택하여 조합하면, 이온 스퍼터링 효과에 의해 에싱율을 향상시키고, 비정상 방전에 의 한 기판의 파괴 현상을 방지할 수 있다. As described above, the direct method and the remote method have a complementary relationship in ion sputtering effect and substrate breakdown phenomenon due to abnormal discharge. By properly selecting and combining the direct method and the remote method, the ashing rate can be improved by the ion sputtering effect, and the breakage phenomenon of the substrate due to abnormal discharge can be prevented.
예를 들어, 기판상의 이온 주입된 포토레지스트 층을 제거하기 위해 다이렉트(Direct) 방식과 리모트(Remote) 방식을 조합하면, 보다 효율적으로 이온 주입된 포토레지스트 층을 제거할 수 있다. 이온 주입된 포토레지스트 층의 상부 영역은 탄소 경화층으로 이루어지고, 그 아래의 하부 영역은 유기물층으로 이루어진다. 먼저, 상부 영역인 탄소 경화층은 다이렉트(Direct) 방식의 이온 스퍼터링 효과를 이용하여 제거한다. 이때, 상부 영역은 경화층이기 때문에 비정상 방전이 일어난다 하더라도 기판의 파괴 현상이 일어나지 않는다. 그리고, 하부 영역인 유기물층은 이온 스퍼터링 효과를 필요로 하지 않기 때문에 리모트(Remote) 방식을 이용하여 제거한다. 이때, 기판은 플라즈마 발생 영역의 외 측에 위치하기 때문에, 비정상 방전에 의한 기판 파괴 현상이 일어나지 않는다.For example, when the direct method and the remote method are combined to remove the ion implanted photoresist layer on the substrate, the ion implanted photoresist layer can be removed more efficiently. The upper region of the ion implanted photoresist layer is composed of a carbon cured layer, and the lower region is formed of an organic material layer. First, the carbon cured layer, which is the upper region, is removed using a direct sputtering effect. At this time, since the upper region is a hardened layer, even if abnormal discharge occurs, the phenomenon of destruction of the substrate does not occur. In addition, since the organic layer, which is a lower region, does not require an ion sputtering effect, the organic layer is removed using a remote method. At this time, since the substrate is located outside the plasma generation region, the substrate breaking phenomenon due to abnormal discharge does not occur.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 이용하여 다이렉트(Direct) 방식과 리모트(Remote) 방식의 플라즈마 처리 공정을 선택적으로 조합함으로써, 기판상의 이온 주입된 포토레지스트 층의 상부 영역과 하부 영역을 효율적으로 제거할 수 있다.As described above, by selectively combining the direct processing method and the remote processing plasma processing process using the substrate processing apparatus according to the present invention, the upper region and the lower region of the ion-implanted photoresist layer on the substrate. The area can be removed efficiently.
다시, 도 1을 참조하면, 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.Referring back to FIG. 1, the cleaning
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) 중심부에 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
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 이 동 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
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
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 해 석되어야 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 scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas falling within the scope of the present invention should be construed as being included in the scope of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 플라즈마 방전 영역의 내측 또는 외측에서 선택적으로 기판을 처리할 수 있다.As described above, according to the present invention, the substrate can be selectively processed inside or outside the plasma discharge region.
또한, 본 발명에 의하면, 기판상의 이온 주입된 포토레지스트 층을 효율적으로 제거할 수 있다.Moreover, according to this invention, the ion-implanted photoresist layer on a board | substrate can be removed efficiently.
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