KR20210106622A - Plasma ashing apparatus - Google Patents

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KR20210106622A
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Abstract

Disclosed is a plasma ashing device. The plasma ashing device comprises: a reaction chamber wherein water is stored; a chuck that supports a substrate and disposed higher than that of the water surface level in the reaction chamber; and a plasma source coupled to an upper part of the reaction chamber and forming a plasma state of water vapor provided from the water in order to remove the photoresist on the substrate. Therefore, the present invention is capable of allowing manufacturing costs and maintenance costs and the like to be greatly reduced.

Description

플라즈마 애싱 장치{PLASMA ASHING APPARATUS}Plasma ashing apparatus {PLASMA ASHING APPARATUS}

본 발명의 실시예들은 플라즈마 애싱 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 기판 상의 포토레지스트를 제거하기 위하여 반응 가스를 플라즈마 상태로 형성하고 상기 플라즈마 내의 라디칼과 상기 포토레지스트 사이의 반응을 이용하여 상기 포토레지스트를 제거하는 플라즈마 애싱 장치에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a plasma ashing apparatus. More particularly, it relates to a plasma ashing apparatus that forms a reaction gas in a plasma state to remove the photoresist on a substrate and removes the photoresist using a reaction between radicals in the plasma and the photoresist.

반도체 제조 공정 중 하나인 포토리소그래피(photo-lithography) 공정은 박막이 형성된 기판 상에 포토레지스트 층을 형성하는 스핀 코팅 단계와, 상기 포토레지스트 층을 선택적으로 노광하는 단계와, 상기 박막을 선택적으로 노출시키는 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 현상 단계와, 상기 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용하여 상기 박막을 식각하는 단계와, 상기 포토레지스트 패턴을 제거하기 위한 애싱 단계를 포함할 수 있다.A photo-lithography process, which is one of semiconductor manufacturing processes, includes a spin coating step of forming a photoresist layer on a substrate on which a thin film is formed, selectively exposing the photoresist layer, and selectively exposing the thin film It may include a developing step for forming a photoresist pattern to be formed, etching the thin film using the photoresist pattern as a mask, and an ashing step for removing the photoresist pattern.

상기 애싱 단계를 수행하기 위한 플라즈마 애싱 장치는 산소(O2), 수소(H2), 수증기(H2O), 질소(N2), CF4 및 SF6 등과 같은 불소계 가스 등의 반응 가스를 플라즈마 상태로 형성하고, 상기 플라즈마 내의 활성 라디칼과 상기 기판 상의 포토레지스트를 반응시킴으로써 상기 기판 상의 포토레지스트를 제거할 수 있다.Plasma ashing apparatus for performing the ashing step is oxygen (O 2 ), hydrogen (H 2 ), water vapor (H 2 O), nitrogen (N 2 ), CF 4 and a reactive gas such as a fluorine-based gas such as SF 6 The photoresist on the substrate may be removed by forming in a plasma state, and reacting active radicals in the plasma with the photoresist on the substrate.

일 예로서, 일본공개특허 제1995-221075호, 제2001-237229호 등에는 수증기를 이용하는 플라즈마 애싱 장치가 개시되어 있다. 또한, 일본공개특허 제2007-027567호에는 수증기를 이용하는 플라즈마 애싱 장치에서 상기 수증기를 공급하기 위한 수증기화 장치가 개시되어 있다. 상기 수증기화 장치는 순수를 저장하기 위한 탱크와, 상기 순수의 온도를 조절하기 위한 히터와, 상기 수증기의 공급 유량을 조절하는 유량 제어기와, 상기 수증기를 공급하기 위한 가스 공급관 등을 포함할 수 있다. 그러나, 상기와 같은 수증기화 장치는 그 구조가 복잡하고 또한 상기 수증기를 공급하는 동안 상기 가스 공급관 내에서의 결로 현상을 방지하기 위한 별도의 장치들이 요구되는 등의 문제점이 있다.As an example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 1995-221075 and 2001-237229 disclose a plasma ashing apparatus using water vapor. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-027567 discloses a vaporization apparatus for supplying water vapor in a plasma ashing apparatus using water vapor. The vaporization device may include a tank for storing pure water, a heater for adjusting the temperature of the pure water, a flow controller for controlling a supply flow rate of the water vapor, a gas supply pipe for supplying the water vapor, etc. . However, the vaporization apparatus as described above has problems in that the structure is complicated, and separate apparatuses are required to prevent dew condensation in the gas supply pipe while supplying the water vapor.

일본 공개특허공보 제1995-221075호 (공개일자 1995년 08월 18일)Japanese Laid-Open Patent Publication No. 1995-221075 (published on August 18, 1995) 일본 공개특허공보 제2001-237229호 (공개일자 2001년 08월 31일)Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2001-237229 (published on August 31, 2001) 일본 공개특허공보 제2007-027567호 (공개일자 2007년 02월 01일)Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2007-027567 (published on February 01, 2007)

본 발명의 실시예들은 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있는 개선된 플라즈마 애싱 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY Embodiments of the present invention have an object to provide an improved plasma ashing apparatus capable of solving the above problems.

본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 애싱 장치는, 물이 저장된 반응 챔버와, 상기 반응 챔버 내에서 상기 물의 수면보다 높게 배치되며 기판을 지지하기 위한 척과, 상기 반응 챔버의 상부에 결합되며 상기 기판 상의 포토레지스트를 제거하기 위하여 상기 물로부터 제공되는 수증기를 플라즈마 상태로 형성하는 플라즈마 소스를 포함할 수 있다.A plasma ashing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a reaction chamber in which water is stored, a chuck disposed higher than the water level in the reaction chamber and supporting a substrate, and coupled to an upper portion of the reaction chamber and on the substrate. In order to remove the photoresist, it may include a plasma source that forms water vapor provided from the water into a plasma state.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 플라즈마 애싱 장치는, 상기 반응 챔버 내에서 상기 물을 증발시키기 위한 히터와, 상기 물의 온도를 측정하기 위한 온도 측정 센서를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the plasma ashing apparatus may further include a heater for evaporating the water in the reaction chamber, and a temperature measuring sensor for measuring the temperature of the water.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 플라즈마 소스는, 상기 반응 챔버의 상부에 배치되는 유전체 창과, 상기 유전체 창을 통해 마이크로파를 제공하기 위한 도파관을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the plasma source may include a dielectric window disposed above the reaction chamber, and a waveguide for providing microwaves through the dielectric window.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 플라즈마 소스는, 상기 유전체 창의 상부에 배치되며 복수의 슬롯들을 갖는 플레이트를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the plasma source may further include a plate disposed on the dielectric window and having a plurality of slots.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 플라즈마 애싱 장치는, 상기 반응 챔버 내부로 반응 가스를 제공하기 위한 가스 제공부를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the plasma ashing apparatus may further include a gas providing unit for providing a reaction gas into the reaction chamber.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 플라즈마 애싱 장치는, 상기 반응 챔버 내부의 수증기 농도를 측정하기 위한 습도 센서를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the plasma ashing apparatus may further include a humidity sensor for measuring the concentration of water vapor in the reaction chamber.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 플라즈마 애싱 장치는, 상기 수증기 농도에 따라 상기 반응 가스의 공급 유량을 조절하기 위한 유량 제어부를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the plasma ashing apparatus may further include a flow rate controller for adjusting a supply flow rate of the reaction gas according to the water vapor concentration.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 플라즈마 애싱 장치는, 상기 플라즈마 소스에 의해 형성된 라디칼과 상기 포토레지스트 사이의 반응에 의해 생성되는 반응 부산물을 상기 반응 챔버로부터 제거하기 위한 배기 유닛을 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the plasma ashing apparatus may further include an exhaust unit for removing reaction by-products generated by a reaction between the photoresist and radicals formed by the plasma source from the reaction chamber. have.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 플라즈마 애싱 장치는, 상기 반응 챔버 내부의 압력을 측정하기 위한 압력 센서와, 상기 압력 센서에 의해 측정된 압력에 기초하여 상기 반응 챔버 내부의 압력이 기 설정된 압력으로 유지되도록 상기 배기 유닛의 동작을 제어하는 압력 제어부를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the plasma ashing apparatus includes a pressure sensor for measuring a pressure inside the reaction chamber, and a pressure in which the pressure inside the reaction chamber is preset based on the pressure measured by the pressure sensor. It may further include a pressure control unit for controlling the operation of the exhaust unit to be maintained.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 기판 상의 포토레지스트 제거를 위한 수증기는 상기 반응 챔버 내에 저장된 물로부터 직접 제공될 수 있다. 따라서, 종래 기술에서와 같이 수증기 공급을 위한 복잡한 장치들이 불필요하며 이에 따라 상기 플라즈마 애싱 장치의 구조가 간단해질 수 있고 아울러 제조 비용 및 유지보수 비용 등이 크게 절감될 수 있다.According to the embodiments of the present invention as described above, water vapor for removing the photoresist on the substrate may be provided directly from water stored in the reaction chamber. Accordingly, complicated devices for supplying water vapor are unnecessary as in the prior art, and accordingly, the structure of the plasma ashing device can be simplified, and manufacturing cost and maintenance cost can be greatly reduced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 애싱 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 멀티 슬롯 플레이트를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.1 is a schematic configuration diagram for explaining a plasma ashing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic plan view for explaining the multi-slot plate shown in FIG.

이하, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below and may be embodied in various other forms. The following examples are provided to fully convey the scope of the present invention to those skilled in the art, rather than to enable the present invention to be fully completed.

본 발명의 실시예들에서 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들이 이들 사이에 개재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결되는 것으로 설명되는 경우 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.In embodiments of the present invention, when an element is described as being disposed or connected to another element, the element may be directly disposed or connected to the other element, and other elements may be interposed therebetween. could be Alternatively, where one element is described as being directly disposed on or connected to another element, there cannot be another element between them. Although the terms first, second, third, etc. may be used to describe various items such as various elements, compositions, regions, layers and/or portions, the items are not limited by these terms. will not

본 발명의 실시예들에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.The terminology used in the embodiments of the present invention is only used for the purpose of describing specific embodiments, and is not intended to limit the present invention. In addition, unless otherwise limited, all terms including technical and scientific terms have the same meaning as understood by one of ordinary skill in the art of the present invention. The above terms, such as those defined in conventional dictionaries, shall be interpreted as having meanings consistent with their meanings in the context of the relevant art and description of the present invention, ideally or excessively outwardly intuitive, unless clearly defined. will not be interpreted.

본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 요소들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 요소들의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.Embodiments of the present invention are described with reference to schematic diagrams of ideal embodiments of the present invention. Accordingly, variations from the shapes of the diagrams, eg, variations in manufacturing methods and/or tolerances, are those that can be fully expected. Accordingly, embodiments of the present invention are not to be described as being limited to the specific shapes of the areas described as diagrams, but rather to include deviations in the shapes, and the elements described in the drawings are entirely schematic and their shapes It is not intended to describe the precise shape of the elements, nor is it intended to limit the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 애싱 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 멀티 슬롯 플레이트를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.1 is a schematic configuration diagram for explaining a plasma ashing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic plan view for explaining the multi-slot plate shown in FIG. 1 .

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 애싱 장치(100)는 기판(10) 상의 포토레지스트(미도시)를 제거하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 플라즈마 애싱 장치(100)는 반도체 장치의 제조를 위한 포토리소그래피 공정에서 사용된 포토레지스트 패턴을 반도체 웨이퍼 상으로부터 제거하기 위해 사용될 수 있다.1 and 2 , the plasma ashing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may be used to remove a photoresist (not shown) on a substrate 10 . For example, the plasma ashing apparatus 100 may be used to remove a photoresist pattern used in a photolithography process for manufacturing a semiconductor device from a semiconductor wafer.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 플라즈마 애싱 장치(100)는, 물(20)이 저장된 반응 챔버(110)와, 상기 반응 챔버(110) 내에서 상기 물(20)의 수면보다 높게 배치되며 기판(10)을 지지하기 위한 척(112)과, 상기 반응 챔버(110)의 상부에 결합되며 상기 물(20)로부터 제공되는 수증기를 플라즈마 상태로 형성하기 위한 플라즈마 소스(120)를 포함할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 반응 챔버(110)에는 순수 또는 초순수를 공급하기 위한 물 공급 유닛(미도시)이 연결될 수 있으며, 상기 반응 챔버(110) 내에는 상기 물(20)의 수위를 측정하기 위한 수위 측정 센서(미도시)가 구비될 수 있다. 상기 물 공급 유닛은 상기 반응 챔버(110) 내에 저장된 물(20)이 기 설정된 수위를 유지하도록 상기 반응 챔버(110) 내부로 상기 물(20)을 공급할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the plasma ashing apparatus 100 is disposed higher than the water surface of the water 20 in the reaction chamber 110 and the reaction chamber 110 in which the water 20 is stored, It may include a chuck 112 for supporting the substrate 10 and a plasma source 120 coupled to the upper portion of the reaction chamber 110 to form water vapor provided from the water 20 into a plasma state. have. Although not shown, a water supply unit (not shown) for supplying pure or ultrapure water may be connected to the reaction chamber 110 , and a water level for measuring the water level of the water 20 in the reaction chamber 110 . A water level measuring sensor (not shown) may be provided. The water supply unit may supply the water 20 into the reaction chamber 110 so that the water 20 stored in the reaction chamber 110 maintains a preset water level.

상기 수증기는 상기 플라즈마 소스(120)에 의해 플라즈마 상태로 형성될 수 있으며, 상기 플라즈마 내의 라디칼, 예를 들면, 산소 라디칼 및 수소 라디칼과 상기 포토레지스트 사이의 반응에 의해 상기 기판(10)으로부터 상기 포토레지스트가 제거될 수 있다. 상기 반응 챔버(110)에는 상기 반응에 의해 생성된 반응 부산물을 상기 반응 챔버(110)로부터 제거하기 위한 배기 유닛(114)이 연결될 수 있다. 일 예로서, 상기 배기 유닛(114)으로는 진공 펌프가 사용될 수 있다.The water vapor may be formed in a plasma state by the plasma source 120 , and the photoresist is removed from the substrate 10 by a reaction between radicals, for example, oxygen radicals and hydrogen radicals in the plasma, and the photoresist. The resist may be removed. An exhaust unit 114 for removing reaction byproducts generated by the reaction from the reaction chamber 110 may be connected to the reaction chamber 110 . As an example, a vacuum pump may be used as the exhaust unit 114 .

상기 반응 챔버(110) 내에는 상기 물(20)을 증발시키기 위한 히터(116)와 상기 물의 온도를 측정하기 위한 온도 측정 센서(118)가 구비될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 히터(116)의 동작은 온도 제어부(미도시)에 의해 제어될 수 있으며, 상기 온도 제어부는 상기 온도 측정 센서(118)에 의해 측정된 온도에 기초하여 상기 물(20)이 기 설정된 온도를 유지하도록 상기 히터(116)의 동작을 제어할 수 있다.A heater 116 for evaporating the water 20 and a temperature measuring sensor 118 for measuring the temperature of the water may be provided in the reaction chamber 110 . Although not shown, the operation of the heater 116 may be controlled by a temperature control unit (not shown), and the temperature control unit may control the water 20 based on the temperature measured by the temperature measuring sensor 118 . The operation of the heater 116 may be controlled to maintain this preset temperature.

상기 플라즈마 소스(120)는 상기 반응 챔버(110)의 상부에 배치되는 유전체 창(122)과, 상기 유전체 창(122)을 통해 마이크로파를 제공하기 위한 도파관(124)을 포함할 수 있다. 상기 도파관(124)은 마이크로파 발진기(126)와 연결될 수 있으며, 상기 유전체 창(124)은 석영과 같은 유전체로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 유전체 창(122)의 상부에는 상기 유전체 창(122)과 상기 기판(10) 사이에서 발생되는 플라즈마의 균일도를 향상시키기 위한 멀티 슬롯 플레이트(128)가 배치될 수 있다. 구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이 멀티 슬롯 플레이트(128)는 복수의 슬롯들(130)을 구비할 수 있으며 상기 플라즈마의 균일도를 개선하기 위한 안테나로서 기능할 수 있다.The plasma source 120 may include a dielectric window 122 disposed above the reaction chamber 110 , and a waveguide 124 for providing microwaves through the dielectric window 122 . The waveguide 124 may be connected to the microwave oscillator 126 , and the dielectric window 124 may be made of a dielectric material such as quartz. In addition, a multi-slot plate 128 for improving the uniformity of plasma generated between the dielectric window 122 and the substrate 10 may be disposed on the dielectric window 122 . Specifically, as shown in FIG. 2 , the multi-slot plate 128 may include a plurality of slots 130 and may function as an antenna for improving the uniformity of the plasma.

상기 플라즈마 애싱 장치(100)는 상기 반응 챔버(110) 내부로 반응 가스를 제공하기 위한 가스 제공부(132)를 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 가스 제공부(132)는 산소(O2), 질소(N2) 또는 CF4 및 SF6 등과 같은 불소계 가스와 같은 반응 가스를 상기 반응 챔버(110)로 공급할 수 있으며, 상기 반응 가스는 상기 물(20)로부터 공급되는 수증기와 함께 플라즈마 상태로 형성될 수 있다.The plasma ashing apparatus 100 may include a gas providing unit 132 for providing a reaction gas into the reaction chamber 110 . As an example, the gas providing unit 132 may supply a reactive gas such as oxygen (O 2 ), nitrogen (N 2 ), or a fluorine-based gas such as CF 4 and SF 6 to the reaction chamber 110 , and the The reaction gas may be formed in a plasma state together with water vapor supplied from the water 20 .

특히, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 플라즈마 애싱 장치(100)는 상기 반응 챔버(110) 내부의 수증기 농도를 측정하기 위한 습도 센서(136)를 구비할 수 있으며, 또한 상기 수증기의 농도에 따라 상기 반응 가스의 공급 유량을 조절하기 위한 유량 제어부(134)를 포함할 수 있다. 상기 유량 제어부(134)는 상기 수증기의 농도에 따라 상기 반응 가스의 공급 유량을 제어함으로써 상기 반응 챔버(110) 내부에서 상기 반응 가스와 상기 수증기의 공급 비율을 기 설정된 범위 내에서 조절할 수 있다.In particular, according to an embodiment of the present invention, the plasma ashing apparatus 100 may include a humidity sensor 136 for measuring the concentration of water vapor inside the reaction chamber 110 , and Accordingly, it may include a flow rate controller 134 for adjusting the supply flow rate of the reaction gas. The flow control unit 134 may control the supply flow rate of the reaction gas according to the concentration of the water vapor to adjust the supply ratio of the reaction gas to the water vapor in the reaction chamber 110 within a preset range.

또한, 상기 플라즈마 애싱 장치(100)는 상기 반응 챔버(110) 내부의 압력을 측정하기 위한 압력 센서(138)와 상기 압력 센서(138)에 의해 측정된 압력에 기초하여 상기 반응 챔버(110) 내부의 압력이 기 설정된 압력으로 유지되도록 상기 배기 유닛(114)의 동작을 제어하는 압력 제어부(140)를 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 반응 챔버(110) 내부의 압력은 대기압 또는 수십 내지 수백 Torr 정도의 저진공 상태로 유지될 수 있다. 또한, 상기 반응 챔버(110) 내부의 압력은 상기 반응 가스의 공급량 및 상기 물의 온도 등을 통해 직접 또는 간접적으로 조절될 수도 있다.In addition, the plasma ashing apparatus 100 includes a pressure sensor 138 for measuring the pressure inside the reaction chamber 110 and the inside of the reaction chamber 110 based on the pressure measured by the pressure sensor 138 . It may include a pressure controller 140 that controls the operation of the exhaust unit 114 to maintain the pressure of the predetermined pressure. As an example, the pressure inside the reaction chamber 110 may be maintained at atmospheric pressure or a low vacuum state of tens to hundreds of Torr. In addition, the pressure inside the reaction chamber 110 may be directly or indirectly adjusted through the supply amount of the reaction gas and the temperature of the water.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 기판(10) 상의 포토레지스트 제거를 위한 수증기는 상기 반응 챔버(110) 내에 저장된 물로부터 직접 제공될 수 있다. 따라서, 종래 기술에서와 같이 수증기 공급을 위한 복잡한 장치들이 불필요하며 이에 따라 상기 플라즈마 애싱 장치(100)의 구조가 간단해질 수 있고 아울러 제조 비용 및 유지보수 비용 등이 크게 절감될 수 있다.According to the embodiments of the present invention as described above, water vapor for removing the photoresist on the substrate 10 may be provided directly from water stored in the reaction chamber 110 . Therefore, as in the prior art, complicated devices for supplying water vapor are unnecessary, and accordingly, the structure of the plasma ashing device 100 can be simplified, and manufacturing cost and maintenance cost can be greatly reduced.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the following claims. You will understand that there is

10 : 기판 20 : 물
100 : 플라즈마 애싱 장치 110 : 반응 챔버
112 : 척 114 : 배기 유닛
116 : 히터 118 : 온도 측정 센서
120 : 플라즈마 소스 122 : 유전체 창
124 : 도파관 126 : 마이크로파 발진기
128 : 멀티 슬롯 플레이트 130 : 슬롯
132 : 가스 제공부 134 : 유량 제어부
136 : 습도 센서 138 : 압력 센서
140 : 압력 제어부10: substrate 20: water
100: plasma ashing device 110: reaction chamber
112: chuck 114: exhaust unit
116: heater 118: temperature measuring sensor
120: plasma source 122: dielectric window
124 waveguide 126 microwave oscillator
128: multi-slot plate 130: slot
132: gas providing unit 134: flow control unit
136: humidity sensor 138: pressure sensor
140: pressure control unit

Claims (9)

물이 저장된 반응 챔버;
상기 반응 챔버 내에서 상기 물의 수면보다 높게 배치되며 기판을 지지하기 위한 척; 및
상기 반응 챔버의 상부에 결합되며 상기 기판 상의 포토레지스트를 제거하기 위하여 상기 물로부터 제공되는 수증기를 플라즈마 상태로 형성하는 플라즈마 소스를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 애싱 장치.a reaction chamber in which water is stored;
a chuck disposed higher than the water level in the reaction chamber and configured to support a substrate; and
and a plasma source coupled to an upper portion of the reaction chamber and configured to form a plasma state of water vapor provided from the water in order to remove the photoresist on the substrate. 제1항에 있어서,
상기 반응 챔버 내에서 상기 물을 증발시키기 위한 히터와,
상기 물의 온도를 측정하기 위한 온도 측정 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 애싱 장치.According to claim 1,
a heater for evaporating the water in the reaction chamber;
Plasma ashing apparatus further comprising a temperature measuring sensor for measuring the temperature of the water. 제1항에 있어서, 상기 플라즈마 소스는,
상기 반응 챔버의 상부에 배치되는 유전체 창과,
상기 유전체 창을 통해 마이크로파를 제공하기 위한 도파관을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 애싱 장치.According to claim 1, wherein the plasma source,
a dielectric window disposed above the reaction chamber;
and a waveguide for providing microwaves through the dielectric window. 제3항에 있어서, 상기 플라즈마 소스는,
상기 유전체 창의 상부에 배치되며 복수의 슬롯들을 갖는 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 애싱 장치.According to claim 3, wherein the plasma source,
and a plate disposed on the dielectric window and having a plurality of slots. 제1항에 있어서,
상기 반응 챔버 내부로 반응 가스를 제공하기 위한 가스 제공부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 애싱 장치.According to claim 1,
Plasma ashing apparatus according to claim 1, further comprising a gas providing unit for providing a reaction gas into the reaction chamber. 제5항에 있어서,
상기 반응 챔버 내부의 수증기 농도를 측정하기 위한 습도 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 애싱 장치.6. The method of claim 5,
Plasma ashing apparatus according to claim 1, further comprising a humidity sensor for measuring the concentration of water vapor inside the reaction chamber. 제6항에 있어서,
상기 수증기 농도에 따라 상기 반응 가스의 공급 유량을 조절하기 위한 유량 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 애싱 장치.7. The method of claim 6,
Plasma ashing apparatus characterized in that it further comprises a flow rate control unit for adjusting the supply flow rate of the reaction gas according to the water vapor concentration. 제1항에 있어서,
상기 플라즈마 소스에 의해 형성된 라디칼과 상기 포토레지스트 사이의 반응에 의해 생성되는 반응 부산물을 상기 반응 챔버로부터 제거하기 위한 배기 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 애싱 장치.According to claim 1,
and an exhaust unit for removing reaction by-products generated by a reaction between the photoresist and radicals formed by the plasma source from the reaction chamber. 제8항에 있어서,
상기 반응 챔버 내부의 압력을 측정하기 위한 압력 센서와,
상기 압력 센서에 의해 측정된 압력에 기초하여 상기 반응 챔버 내부의 압력이 기 설정된 압력으로 유지되도록 상기 배기 유닛의 동작을 제어하는 압력 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 애싱 장치.9. The method of claim 8,
a pressure sensor for measuring the pressure inside the reaction chamber;
Plasma ashing apparatus according to claim 1, further comprising a pressure control unit for controlling an operation of the exhaust unit so that the pressure inside the reaction chamber is maintained at a preset pressure based on the pressure measured by the pressure sensor.
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