KR20100070869A - 플라즈마 처리 장치의 척킹/디척킹 장치 및 척킹/디척킹 방법 - Google Patents

플라즈마 처리 장치의 척킹/디척킹 장치 및 척킹/디척킹 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디척킹 불량을 방지하고 소비전력 손실을 줄일 수 있는 플라즈마 처리 장치의 기판 척킹/디척킹 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치의 척킹/디척킹 장치는, 플라즈마 처리시 기판을 안착하는 정전척; 상기 정전척에 상기 기판을 착탈하기 위해 전압을 인가하는 정전척 전원 공급부; 플라즈마 처리시 상기 정전척의 내부에 삽입되고, 플라즈마 처리 완료후 상기 정전척으로부터 상승하여 상기 기판을 상기 정전척으로부터 분리하는 리프트 핀; 상기 리프트 핀과 접지단 사이에 연결되고, 플라즈마 처리가 완료되면 상기 기판의 접지 전압으로부터 충전되는 충전부; 및 상기 충전부의 충전 전압이 소정 전압 이상일 경우, 상기 리프트 핀을 기판 접촉면 이상으로 상승시키고 상기 충전부에 충전된 전하를 상기 전원 공급부로 인가하는 제어부를 포함한다.
플라즈마 식각 장치, 척킹, 디척킹

Description

플라즈마 처리 장치의 척킹/디척킹 장치 및 척킹/디척킹 방법{Chucking/Dechucking Apparatus and Chucking/Dechucking Method in Plasma Processing Apparatus}
본 발명은 반도체 장치의 제조를 위한 플라즈마 처리 장치(예컨대, 플라즈마 식각장치, 플라즈마 증착 장치 등)에 있어서 기판의 척킹/디척킹 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 플라즈마 처리 완료후 디척킹시 접지단으로 접지되는 기판의 표면 전하에 의한 접지전압을 이용하여 기판의 표면 전하를 충전하고 이를 재생함으로써 디척킹 불량을 억제하고 소비전력을 저감시키는 기판 척킹/디척킹 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하기 위해서는, 웨이퍼 상에 물질막을 증착하는 공정, 증착된 물질막을 필요한 형태로 패터닝하는 공정, 웨이퍼 상의 불필요한 잔류물을 제거하는 세정공정, 미세 패턴을 형성하기 위하여 웨이퍼 상에 증착된 박막을 식각하는 식각 공정 등 수많은 단위 공정들을 거친다. 이중에서 식각 공정은 가장 필수적 으로 요구되는 공정들 중 하나이다.
기판 상에 소정의 박막 패턴을 형성하기 위한 식각 공정은, 박막이 증착된 웨이퍼에 포토레지스트 또는 하드 마스크를 형성한 후, 포토레지스트나 하드 마스크에 의해 형성된 패턴을 따라서 웨이퍼(기판) 상에 형성된 박막을 제거하는 공정이다. 이러한 식각 공정은, 최근에 반도체 소자의 집적도 증가에 따라 단차 또는 종횡비(AR: aspect ratio)가 높고 선폭의 미세 조절이 우수하며 습식 식각에 비하여 환경 친화적이고 비등방성 식각이 가능한 플라즈마를 이용한 건식 식각 장치에 의해 주로 이루어지고 있다. 플라즈마를 이용한 식각 공정은, 진공 챔버 내에 고주파 전원을 인가하여 챔버 내에 공급된 식각 가스를 플라즈마 상태로 유동시키고 이 때 형성된 고에너지 전자 또는 라디칼에 의해 박막을 식각, 제거하는 공정을 말한다. 이러한 플라즈마 식각 공정을 성공적으로 수행하기 위해서는 챔버 내부에서 반도체 기판을 척킹 및 디척킹하는 공정이 중요하며 필수적으로 요구되는 단계이다. 플라즈마 식각 공정 뿐만 아니라 플라즈마를 이용한 증착 공정에서도 안정적인 기판 척킹/디척킹 과정이 요구된다.
일반적으로 반도체 소자 제조를 위한 공정 챔버 내에서의 기판의 홀딩은 기계적 클램프(mechanical clamp) 방식, 진공척을 이용하는 방식 및 정전척을 이용하는 방식등이 있으나, 최근에는 파티클(particle)과 공정의 균일성(uniformity)이 우수한 정전척(electrostatic chuck: ESC)의 사용이 급증하고 있다. 특히 고밀도 플라즈마 식각 및 증착을 위한 장비로서 정전척의 사용이 일반화되고 있다. 그러나 이러한 정전척 사용시 파티클이나 척에 폴리머가 증착되는 등 이물질이 발생되고 또한 정전척을 사용하여 기판을 척킹하는 장치에서 스티킹(sticking) 등의 문제가 발생하여 공정 챔버 내에서 기판의 깨짐 등이 발생한다. 이는 건식 식각 공정 등의 공정 완료후 기판 표면에 잔류하는 전하로 인한 흡착력을 완전히 제거하지 못한 상태에서 디척킹 및 기판 분리를 수행하기 때문인 것으로서, 최근에는 기판 디척킹시 기판에 잔류하는 표면전하를 제거하기 위한 방법이 많이 연구되고 있다.
도 1은 종래의 플라즈마 건식 식각 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 플라즈마 식각 장치(100)는 식각 공정이 이루어지는 식각 공간부(101)가 내부에 형성된 챔버(10)와, 챔버의 식각 공간부에 설치되며 웨이퍼가 안착되는 정전척(91)과, 정전척에 결합된 캐소드(21)와, 챔버의 상면에 배치되며 플라즈마를 형성하기 위한 코일부재(30)를 구비한다. 코일부재의 일단은 접지되고 타단은 고주파 전원을 인가하는 고주파 전원 공급부(50)와 연결된다. 또한 캐소드(21)도 고주파 전원 공급부(51)와 연결된다. 고주파 전원 공급부(50)와 코일부재(30) 사이 및 고주파 전원 공급부(51)과 캐소드(21) 사이에는 각각 고주파 전원을 임피던스 매칭하여 코일부재(30) 및 캐소드(21)에 전달하기 위한 매칭 네트워크(60, 61)가 전기적으로 연결되어 있다. 정전척(91) 내부에는 기판(18)을 승강(로딩/언로딩)시키기 위한 리프트 핀(90)이 있다. 또한 정전척(91) 하부에 연결되어 챔버(10)의 외부에서 정전척에 정전압 또는 역전압을 공급하는 정전척 전원 공급 부(70)가 있다. 정전척(91)에 위치한 기판(80)은 정전척(91)에 인가되는 정전압에 의해 기판(80) 하면에 반대극성의 전하가 유도된다. 유도된 전하에 의해 유도 전자기력이 발생되어 기판(80)이 정전척(91)에 고정된다. 정전척(91)의 상면에는 유전체 세라믹 코팅층(20)이 코팅되어 있다.
도 2는 플라즈막 식각 장치의 기판 척킹/디척킹 장치의 개략적인 구성을 도시한 단면도이다. 도 2를 참조하면, 플라즈마 상태를 이용한 식각 공정이 완료되면 정전척(91)에 공급되는 정전압의 반대 극성을 갖는 역전압을 인가하여 상기 유도 전자기력을 상쇄시킨다. 이 때 기판(80)에 유도된 전하를 완전히 제거시키지 않고 정전척(91)에 리프트 핀(90)이 기판(80)을 들어올릴 경우, 기판(80)은 정전척(91)으로부터 제대로 분리되지 않고 튀어 오르는 스티킹(sticking) 현상이 유발된다. 이러한 현상은 기판(80)의 정렬 상태를 변동시킬 수 있고 기판(80)의 손상을 유발시킬 수 있기 때문에, 디척킹시 역전압을 정전척에 인가한 후에도 리프트 핀(90)을 접지시킨 상태에서 리프트 핀(90)을 상승시켜 기판(80)을 정전척(91)으로부터 분리시킨다.
그러나, 이와 같은 플라즈마 식각 장치의 기판 척킹/디척킹 장치 및 그 방법은 일련의 디척킹 절차를 거친다고 하더라도 정전척(91)의 사용량이 증가함에 따라 정전척(91)의 정전용량이 증가하고, 계속적인 정전용량의 증가에 따라 기판의 표면전하량이 증가한다. 이에 따라, 일정한 역전압을 인가하거나 단순 접지만으로 디척 킹이 이루어지기 때문에 디척킹의 신뢰성이 떨어져 디척킹 불량이 증가하며, 접지로 나가는 전하량이 많이 소멸되는 단점이 있다. 또한 표면 전하량이 증가하므로 접지로 방전되는 전하량이 많아 소비 전력 손실이 너무 크다는 것도 역시 단점으로 작용한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 디척킹 불량 발생을 억제하고 디척킹시 접지로 없어지는 전하를 재생하여 사용함으로써 소비전력의 손실을 감소시킬 수 있는, 플라즈마 처리 장치의 척킹/디척킹 장치 및 척킹/디척킹 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 플라즈마 처리 장치의 척킹/디척킹 장치는, 플라즈마 처리시 기판을 안착하는 정전척; 상기 정전척에 상기 기판을 착탈하기 위해 정전압 또는 역전압을 인가하는 정전척 전원 공급부; 플라즈마 처리시 상기 정전척의 내부에 삽입되고, 플라즈마 처리 완료후 상기 정전척으로부터 상승하여 상기 기판을 상기 정전척으로부터 분리하는 리프트 핀; 상기 리프트 핀과 접지단 사이에 연결되고, 플라즈마 처리가 완료되면 상기 기판의 접지 전압으로부터 충전되는 충전부; 및 상기 충전부의 충전 전압이 소정 전압 이상일 경우, 상기 리프트 핀을 기판 접촉면 이상으로 상승시키고 상기 충전부에 충전된 전하를 상기 정전척 전원 공급부로 인가하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 제어부는 상기 충전부의 충전 전압이 소정 전압 미만일 경우 디척킹 불량을 표시하는 표시부를 구비할 수 있다. 또한 상기 제어부는 상기 충전부의 충전 전압이 소정 전압 미만일 경우 인터락 신호를 출력할 수 있다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 척킹/디척킹 장치는 상기 리프트 핀과 접지단 사이에 연결되고 상기 리프트 핀이 상기 정전척의 기판 접촉면까지 상승하여 상기 기판에 접촉할 경우 상기 기판의 접지전압을 감지하는 접지전압 감지부를 더 포함할 수 있다. 상기 제어부는 상기 접지전압 감지부에 의해 감지된 접지전압이 소정 전압 이상일 경우 상기 리프트 핀을 상기 기판 접촉면에서 정지시키고 상기 접지전압이 소정 전압 미만일 경우 상기 리프트 핀을 상기 기판 접촉면 이상으로 상승시킬 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 플라즈마 처리 장치의 척킹/디척킹 방법은, 정전척에 전압을 인가하여 상기 정전척 상에 배치된 기판을 상기 정전척에 척킹하여 고정시키는 단계; 플라즈마 반응을 이용하여 상기 정전척 상에 척킹된 기판을 플라즈마 처리하는 단계; 상기 플라즈마 처리 완료 후 상기 정전척에 역전압을 인가하여 상기 정전척이 상기 기판에 미치는 전자기력을 상쇄하는 단계; 상기 전자기력의 상쇄 단계 이후에, 상기 리프트 핀을 상기 정전척 상에 놓인 기판에 접촉하도록 상승시킨 후 상기 기판의 접지전압으로부터 상기 기판의 표면 전하을 충전하는 단계; 상기 충전에 의한 충전 전압이 소정 전압 이상일 경우 상기 리프트 핀을 기판 접촉면 이상으로 상승시키고 상기 충전부에 충전된 전하를 정전척 전원 공급부로 인 가하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 척킹/디척킹 방법은 상기 충전에 의한 충전 전압이 소정 전압 미만일 경우 디척킹 불량을 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 척킹/디척킹 방법은 상기 충전에 의한 충전 전압이 소정 전압 미만일 경우 인터락 신호를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 척킹/디척킹 방법은 상기 전자기력의 상쇄 단계 이후에, 상기 리프트 핀이 상기 정전척의 기판 접촉면까지 상승하여 상기 기판에 접촉할 경우 상기 기판의 접지전압을 감지하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 척킹/디척킹 방법은, 상기 접지전압 감지부에 의해 감지된 접지전압이 소정 전압 이상일 경우 상기 리프트 핀을 상기 기판 접촉면에서 정지시키고 상기 접지전압이 소정 전압 미만일 경우 상기 리프트 핀을 상기 기판 접촉면 이상으로 상승시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 플라즈마 처리 완료 후 디척킹시 기판의 접지전압을 이용해 충전하여 접지로 없어지는 전하를 정전척 전원공급부에 재활용하고 충전 전압을 이용해 리프트 핀의 상승을 제어함으로써, 디척킹 불량 발생을 억제하고 소비전력의 손실을 감소시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 플라즈마 처리 장치의 기판 척킹/디척킹 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 본 실시형태에서는 플라즈마 식각 장치를 예로 들어 설명하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 예컨대 플라즈마 증착 장치에도 적용될 수 있음은 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 분명하다.
도 3을 참조하면, 플라즈마 식각 장치(200)의 챔버(10) 내에는 식각 공정이 이루어지는 식각 공간부(101)가 형성되어 있다. 챔버(10)의 상면에는 플라즈마를 형성하기 위한 플라즈마 형성 유닛(30, 50, 60)가 구비되어 있다. 플라즈마 형성 유닛(30, 50, 60)은 식각 공간부(101)에 공급되는 식각 가스를 플라즈마 상태로 유도하여 웨이퍼 또는 기판(80)을 식각하도록 플라즈마화시킨다. 플라즈마 형성 유닛은, 고주파 전원을 인가하는 고주파 전원 공급부(50)와 복수의 코일부(30)를 포함 한다. 코일부(30) 각각의 일단은 고주파 전원 공급부(50)와 전기적으로 연결되고 각각의 타단은 접지되거나 레퍼런스 인가부에 전기적으로 연결되며 일방향과 교차하는 방향을 따라 상호 이격되게 병렬적으로 배치될 수 있다.
챔버(10) 내의 하부에는 플라즈마 반응시 기판(80)을 고정시키는 정전척(91)이 배치되어 있다. 기판(80)과 접촉하는 정전척(91)의 상면은 유전체 세라믹 코팅층(20)으로 코팅되어, 기판(80)이 정전척(91)에 안착될 때 신축성을 갖게 할 수 있다. 또한 정전척(91)에 기판(80)을 착탈하기 위해 정전척(91)에 정전압 또는 역전압을 인가하는 정전척 전원 공급부(70)가 구비되어 있다. 정전척(91)에 결합된 캐소드(21)는 고주파 전원 공급부(51)와 연결된다. 고주파 전원 인가부(50, 51)와 코일부재 및 캐소드(30, 21) 사이에는 임피던스 매칭을 위한 매칭 네트워크(60, 61)가 전기적으로 연결되어 있다.
기판(80) 식각시 정전척(91) 내부에 삽입되고 식각 공정이 완료되면 접지단에 접지된 상태에서 상승하여 기판(80)을 정전척(91)으로부터 분리하는 복수개의 리프트 핀(90)이 구비되어 있다. 리프트 핀(90)은 접지전압 감지부(71)와 연결되어 있는데, 이 접지전압 감지부(71)는 리프트 핀(90)을 통하여 기판(80)에서 접지단으로 접지되는 표면 전하에 의한 접지전압을 감지한다. 접지전압 감지부(71) 후단에는, 충전부(72)가 구비되어 있다. 이 충전부(72)는 리프트 핀(90)과 접지단 사이에 연결되어, 플라즈마 처리가 완료되면 기판(80)의 접지전압으로부터 전하를 충전한 다. 제어부(73)는 충전부(72)와 정전척 전원공급부(70) 사이에 배치되어 있다. 제어부(73)는 상기 충전부(72)에서 충전된 전하를 정전척 전원 공급부(70)로 인가함으로써, 기판의 잔류 표면 전하를 정전척 전원 공급부(70)에서 재활용할 수 있도록 한다. 또한, 후술하는 바와 같이, 충전부(72)에서 충전 전압이 기설정된 소정 전압 이상일 경우, 제어부(73)는 디척킹이 완료된 것으로 판단하여 리프트 핀(90)을 기판 접촉면 이상으로 상승시키도록 제어한다.
상술한 척킹/디척킹 장치를 갖는 플라즈마 처리 장치에서의 식각 공정은 고온 고압의 이온 분리 상태를 요하기 때문에 기판(80)의 온도가 상승하는 것을 방지하기 위해 정전척(91) 상에 헬륨 홀을 형성하여 헬륨 가스를 순환 공급하여 기판의 표면 온도를 하강시켜 진행될 수 있다. 또한 식각 공정이 완료되면, 정전척(91)에 역전압을 인가하고 리프트 핀(90)이 상승하여 기판(80)에 접촉하여 디척킹 작업을 수행한다. 이 때, 리프트 핀(90)이 기판을 분리시켜 기판(80)을 이송하는 별도의 로봇암을 통해 홀딩 공간을 만들어 준다.
한편, 여러개의 기판(80)이 식각 공정을 수행하기 위해 계속적으로 척킹과 디척킹 작업이 이루어질 경우, 기판이 정전척에 안착시 기판과 접촉하는 유전체 세라믹 코팅층(20)이 열화되어 기판(80)에 유도되는 전하가 증가한다. 따라서, 기판(80)에서 유도된 전하가 방전되기 전에 충전부(72)에 충전되는 량은 증가할 것이다. 이 때, 정전척(91)에 일정한 역전압을 가하거나 리프트 핀(90)을 기판(80)에 일정시간 동안 접촉하여 기판(80)의 표면 전하를 접지하더라도 기판(80)에 잔류 표면 전하가 남아있는 경우가 있어서 리프트 핀(90)을 상승시키면 기판(80)과 리프트 핀(90)이 부딪히는 스티킹 현상이 발생하여 기판(80)이 깨지거나 오정렬되는 현상이 유발된다.
본 실시형태에 따른 기판 척킹/디척킹 장치는 리프트 핀(90)이 기판 접촉면까지 상승하여 기판에 접촉하여 기판(80)의 표면 전하가 방전하면 접지단으로 접지되는 기판의 표면 전하를 충전부(72)에서 충전한다. 이 충전부(72)에서의 충전 전압이 기설정된 소정 전압 이상이 되면 제어부(73)는 경보음 또는 경보등과 같은 표시부에 디척킹을 표시하여 디척킹이 완료되었음을 작업자에게 알리는 인식표시를 할 수 있다. 충전부(72)에서의 충전전압이 소정 전압 이상이면 제어부(73)는 디척킹이 완료된 것으로 판단하여 리프트 핀(90)을 기판 접촉면 이상으로 상승시키도록 제어한다. 이로써, 디척킹 불량을 억제한 상태로 기판(80)을 정전척(91)에서 분리할 수 있다. 또한, 충전부(72)에서의 충전이 다 진행이 안 될 경우에도 제어부(73)에 의해 경보 등을 통해 디척킹 미완료를 표시할 수 있다. 제어부(73)는 디척킹 미완료시(충전부에서의 충전 전압이 소정 전압 이하일 때), 리프트 핀(90)의 상승을 저지하여 건식 식각 공정을 중지시키기 위한 인터락(inter-lock) 신호를 출력할 수 있다.
또한, 충전부(72)의 충전 전압이 소정 전압 이상일 경우, 제어부(73)는 충전 부(72)에 충전된 전하를 정전척 전원 공급부(70)로 인가하여, 종전에 접지로 버려졌던 기판(80)의 표면 전하를 정전척 전원 공급부(70)에서 재생하여 사용할 수 있게 한다. 이로써, 척킹/디척킹시 발생하는 소비 전력 손실을 감소시킬 수 있게 된다.
부가적으로, 접지전압 감지부(71)를 통해서 디척킹 완료 여부를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 리프트 핀(90)의 상승 또는 정지를 제어할 수도 있다. 플라즈마 처리 후 역전압으로 전자기력을 상쇄하고 나서, 리프트 핀(90)이 정전척(91)의 기판 접촉면까지 상승하여 기판(80)에 접촉할 경우 접지전압 감지부(71)는 기판의 표면 전하에 의한 접지 전압을 감지한다. 이와 같이 접지전압 감지부(71)에 의해 감지된 접지전압이 기설정된 소정 전압 이상일 경우, 제어부(73)는 기판(80)의 표면 전하의 방전이 아직 충분히 이루지지 않은 것으로 판단하여 리프트 핀(90)을 기판 접촉면에서 정지시킨다. 그러나, 접지전압 감지부(71)에서 감지된 접지전압이 소정 전압 미만일 경우에는 제어부(73)는 기판(80)의 표면 전하의 방전이 충분히 이루어진 것으로 판단하여 리프트 핀(90)을 기판 접촉면 이상으로 상승시켜서 기판(80)을 정전척으로부터 분리시킨다. 본 실시형태에서는 리프트 핀(90)과 접지단 사이에 상술한 접지전압 감지부(71)가 구비되어 있으나 접지전압 감지부(71)를 생략하고 충전부(72)를 리프트 핀(90)에 연결시킬 수도 있다.
상술한 실시형태에 따른 플라즈마 처리 장치의 척킹/디척킹 장치를 사용한 기판의 척킹/디척킹 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 포토레지스트 또는 하드마스크 등의 마스크막에 일정한 패턴을 갖도록 패터닝된 반도체 기판(80)을 플라즈마 식각 장치(200)의 챔버(10) 내부에 삽입하여 정전척(91) 상에 배치한다. 그리고 나서, 정전척 전원 공급부(70)는 정전척(91)에 정전압을 인가하여 정전기적 인력으로 기판(80)을 고정함으로써 기판 척킹을 수행한다.
이후, 고주파 전원 공급부(50, 51)에 의해 코일 부재(30) 및 캐소드(90)에 고주파를 인가하여 챔버(10) 내에 플라즈마를 발생시키고, 상기 마스크막을 식각 마스크로 하여 기판(80)의 표면 또는 기판(80) 상의 박막을 식각한다.
그리고 나서, 기판(80)에 대한 플라즈마 처리가 완료되면, 정전척(91)에 역전압을 인가하여 정전척(91)이 기판(80)에 미치는 전자기력을 상쇄한다. 또한 리프트 핀(90)을 기판 접촉면까지 상승시켜 기판(80)에 접촉시킨 상태에서 기판(80)의 접지 전압으로부터 기판(80)의 표면 전하를 충전부(72)에 충전한다. 충전부(72)에서의 충전 전압이 기설정된 소정 전압 이상일 경우 리프트 핀(90)을 기판 접촉면 이상으로 상승시켜 정전척(91)으로부터 기판(80)을 분리시킨다. 기판 분리 후에는 후속의 세정 공정 또는 다른 공정을 위한 공간으로 기판을 반송한다. 또한 충전부(72)에 충전된 전하를 제어부(73)에 의해 정전척 전원 공급부(70)로 인가하여 정 전척 공급부(70)에서 재활용할 수 있게 한다.
만약에 충전부(72)에서의 충전 전압이 기설정된 소정 전압 미만일 경우에는 디척킹 불량을 표시할 수 있다. 이 경우에는 제어부(73)는 리프트 핀(90)을 기판 접촉면에 정지시키도록 인터락 신호를 출력할 수 있다.
부가적으로, 정전척(70)에의 역전압 인가에 의한 전자기력 상쇄 단계 후에, 리프트 핀(90)의 기판(80) 접촉시 접지전압 감지부(71)를 이용하여 기판(80)의 접지전압을 감지할 수 있다. 접지전압 감지부(71)에 의해 감지된 접지전압이 소정 전압 이상이면, 리프트 핀(90)을 기판 접촉면에서 정지시킨다. 만약 접지전압 감지부(71)에 의해 감지된 접지전압이 소정 전압 미만이면, 리프트 핀(90)을 기판 접촉면 이상으로 상승시켜서 기판(80)을 정전척(91)으로부터 분리시키고, 후속 공정을 위해 기판(80)을 로봇암으로 반송한다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
도 1은 종래의 플라즈마 식각 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 플라즈막 식각 장치의 기판 척킹/디척킹 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 플라즈마 처리 장치의 척킹/디척킹 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 챔버 20: 유전체 세라믹 코팅층
21: 캐소드 30: 코일 부재
40: 세라믹 윈도우 50, 51: 고주파 전원 공급부
60, 61: 매칭 네트워크 70: 정전척 전원 공급부
71: 접지전압 감지부 72: 충전부
73: 제어부 80: 기판
90: 리프트 핀 91: 정전척
100, 200: 플라즈마 식각 장치 101: 식각 공간부

Claims (10)

  1. 플라즈마 처리시 기판을 안착하는 정전척;
    상기 정전척에 상기 기판을 착탈하기 위해 정전압 또는 역전압을 인가하는 정전척 전원 공급부;
    플라즈마 처리시 상기 정전척의 내부에 삽입되고, 플라즈마 처리 완료후 상기 정전척으로부터 상승하여 상기 기판을 상기 정전척으로부터 분리하는 리프트 핀;
    상기 리프트 핀과 접지단 사이에 연결되고, 플라즈마 처리가 완료되면 상기 기판의 접지 전압으로부터 충전되는 충전부; 및
    상기 충전부의 충전 전압이 소정 전압 이상일 경우, 상기 리프트 핀을 기판 접촉면 이상으로 상승시키고 상기 충전부에 충전된 전하를 상기 정전척 전원 공급부로 인가하는 제어부를 포함하는 플라즈마 처리 장치의 척킹/디척킹 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 충전부의 충전 전압이 소정 전압 미만일 경우 디척킹 불량을 표시하는 표시부를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치의 척킹/디척킹 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 충전부의 충전 전압이 소정 전압 미만일 경우 인터락 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치의 척킹/디척킹 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 리프트 핀과 접지단 사이에 연결되고 상기 리프트 핀이 상기 정전척의 기판 접촉면까지 상승하여 상기 기판에 접촉할 경우 상기 기판의 접지전압을 감지하는 접지전압 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치의 척킹/디척킹 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 접지전압 감지부에 의해 감지된 접지전압이 소정 전압 이상일 경우 상기 리프트 핀을 상기 기판 접촉면에서 정지시키고 상기 접지전압이 소정 전압 미만일 경우 상기 리프트 핀을 상기 기판 접촉면 이상으로 상승시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치의 척킹/디척킹 장치.
  6. 정전척에 전압을 인가하여 상기 정전척 상에 배치된 기판을 상기 정전척에 척킹하여 고정시키는 단계;
    플라즈마 반응을 이용하여 상기 정전척 상에 척킹된 기판을 플라즈마 처리하는 단계;
    상기 플라즈마 처리 완료 후 상기 정전척에 역전압을 인가하여 상기 정전척이 상기 기판에 미치는 전자기력을 상쇄하는 단계;
    상기 전자기력의 상쇄 단계 이후에, 상기 리프트 핀을 상기 정전척 상에 놓인 기판에 접촉하도록 상승시킨 후 상기 기판의 접지전압으로부터 상기 기판의 표면 전하을 충전하는 단계; 및
    상기 충전에 의한 충전 전압이 소정 전압 이상일 경우 상기 리프트 핀을 기판 접촉면 이상으로 상승시키고 상기 충전부에 충전된 전하를 정전척 전원 공급부로 인가하는 단계를 포함하는 플라즈마 처리 장치의 척킹/디척킹 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 충전에 의한 충전 전압이 소정 전압 미만일 경우 디척킹 불량을 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치의 척킹/디척킹 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 충전에 의한 충전 전압이 소정 전압 미만일 경우 인터락 신호를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치의 척킹/디척킹 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 전자기력의 상쇄 단계 이후에, 상기 리프트 핀이 상기 정전척의 기판 접촉면까지 상승하여 상기 기판에 접촉할 경우 상기 기판의 접지전압을 감지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치의 척킹/디척킹 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 접지전압 감지부에 의해 감지된 접지전압이 소정 전압 이상일 경우 상기 리프트 핀을 상기 기판 접촉면에서 정지시키고 상기 접지전압이 소정 전압 미만일 경우 상기 리프트 핀을 상기 기판 접촉면 이상으로 상승시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치의 척킹/디척킹 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160039042A (ko) * 2014-09-30 2016-04-08 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR20210006150A (ko) * 2019-07-08 2021-01-18 세메스 주식회사 기판 처리 장치

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