KR20220088171A - 기판 처리 장치 - Google Patents

기판 처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20220088171A
KR20220088171A KR1020200178933A KR20200178933A KR20220088171A KR 20220088171 A KR20220088171 A KR 20220088171A KR 1020200178933 A KR1020200178933 A KR 1020200178933A KR 20200178933 A KR20200178933 A KR 20200178933A KR 20220088171 A KR20220088171 A KR 20220088171A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
processing unit
plasma processing
plasma
unit
Prior art date
Application number
KR1020200178933A
Other languages
English (en)
Inventor
박지훈
이항림
김민영
Original Assignee
세메스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 세메스 주식회사 filed Critical 세메스 주식회사
Priority to KR1020200178933A priority Critical patent/KR20220088171A/ko
Publication of KR20220088171A publication Critical patent/KR20220088171A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32697—Electrostatic control
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68764—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05F—STATIC ELECTRICITY; NATURALLY-OCCURRING ELECTRICITY
    • H05F3/00—Carrying-off electrostatic charges
    • H05F3/06—Carrying-off electrostatic charges by means of ionising radiation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 일 실시 예에 있어서, 기판 처리 장치는, 처리 공간을 제공하는 챔버; 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛; 공정 가스로부터 대기압 플라즈마를 발생시키고 생성된 이온들을 이용하여 기판 표면의 정전기를 제거하는 플라즈마 처리 유닛; 및 상기 플라즈마 처리 유닛에 상기 공정 가스를 공급하는 공정 가스 공급 유닛을 포함할 수 있다.

Description

기판 처리 장치{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE}
본 발명은 대기압 플라즈마 처리를 이용판 기판의 정전기 제거 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 장치는 실리콘 웨이퍼와 같은 반도체 기판 상에 전기 소자들을 포함하는 전기적인 회로 패턴의 형성을 통해 제조되며, 상기 회로 패턴은 여러 단위 공정의 반복적인 수행에 의해 제조된다.
상기 반도체 장치의 제조 공정 중에는 단위 공정을 처리할 때 상기 기판을 유지하는 기판 유지 유닛이 요구된다. 이때, 기판 유지 유닛 상에 지지되는 기판에 정전기가 발생할 경우 상기 기판 상에 불순물이 잔류할 수 있다. 상기 불순물은 상기 기판 상에 형성된 전기 소자들을 전기적의 파괴될 수 있다. 나아가 상기 불순물은 후속하는 단위 공정에 불량을 일으키는 오염원이 될 수 있다.
따라서, 상기 기판 유지 유닛에 유지된 상기 기판 상에 정전기를 효과적으로 제거하는 것이 요구된다.
본 발명은 기판의 표면에 발생하는 정전기를 제거할 수 있는 대기압 플라즈마 처리를 이용판 기판의 정전기 제거 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 기판 표면에서 발생하는 아킹 현상 및 기판의 패턴 손상을 방지할 수 있는 대기압 플라즈마 처리를 이용판 기판의 정전기 제거 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 처리 공간을 제공하는 챔버; 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛; 공정 가스로부터 대기압 플라즈마를 발생시키고 생성된 이온들을 이용하여 기판 표면의 정전기를 제거하는 플라즈마 처리 유닛; 및 상기 플라즈마 처리 유닛에 상기 공정 가스를 공급하는 공정 가스 공급 유닛을 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 공정 가스는 에어, 질소, 아르온, 헬륨 중에 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 처리 유닛에서 생성된 이온들을 기판 표면으로 제공하기 위한 운반 가스 공급 유닛을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 운반 가스 공급 유닛은 상기 플라즈마 처리 유닛에 설치되고 기판을 향해 운반 가스를 분사하는 분사 노즐을 포함할 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 처리 유닛은 상기 기판의 폭 또는 직경과 동일하거나 그 이상의 길이를 갖고, 상기 기판의 표면에 대하여 상기 플라즈마 처리 유닛의 길이 방향에 대하여 수직한 방향으로 상대 이동 가능하게 제공될 수 있다.
또한, 상기 챔버의 상부에는 가이드 레일이 제공되고, 상기 플라즈마 처리 유닛은 상기 가이드 레일에 결합되어 상기 가이드 레일을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 처리 유닛은 상기 기판의 폭 또는 직경과 동일하거나 그 이상의 길이를 갖고, 상기 플라즈마 처리 유닛은 상기 챔버의 기판 출입구 상부에 제공되어 상기 기판 출입구를 통과하는 기판 표면의 정전기를 제거할 수 있다.
또한, 상기 지지 유닛에 지지된 상기 기판에 처리액을 공급하는 노즐을 포함하는 액 공급 유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 일측면에 기판 출입구를 갖고, 처리 공간을 제공하는 챔버; 상기 처리 공간에서 기판을 지지하며 상기 지지된 기판을 회전시키는 스핀 척; 상기 스핀 척을 감싸도록 제공되고 상부가 개방된 처리 용기; 불활성 가스로부터 대기압 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 소스를 포함하며, 상기 대기압 플라즈마에서 생성된 이온들을 이용하여 기판 표면의 정전기를 제거하는 플라즈마 처리 유닛; 상기 플라즈마 처리 유닛에 상기 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급 유닛; 및 상기 스핀 척에 지지된 상기 기판에 처리액을 공급하는 노즐을 포함하는 액 공급 유닛을 포함하고, 상기 플라즈마 처리 유닛은 상기 기판의 폭 또는 직경과 동일하거나 그 이상의 길이를 갖는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 처리 유닛은 상기 기판의 표면에 대하여 상기 플라즈마 처리 유닛의 길이 방향에 대하여 수직한 방향으로 상대 이동 가능하게 제공될 수 있다.
또한, 상기 챔버의 상부에는 가이드 레일이 제공되고, 상기 플라즈마 처리 유닛은 상기 가이드 레일에 결합되어 상기 가이드 레일을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 처리 유닛은 상기 기판 출입구 상부에 제공되어 상기 기판 출입구를 통과하는 기판 표면의 정전기를 제거할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 기판의 표면에 발생하는 정전기를 제거할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 기판 표면에서 발생하는 아킹 현상 및 기판의 패턴 손상을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 대기압 플라즈마를 기판에 직접 닿지 않는 위치에서 발생시키고 생성된 이온들이 주입 가스 기류에 의해 기판까지 전달되고, 기판 표면 내 불균일한 이온들을 덮어버림으로써 이온의 불균형을 상쇄시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면 대기압 플라즈마 장치의 경우 전극이 석영관 등의 유전체로 쌓여있는 구조이며 교환 주기가 길어 유지 보수가 우수하다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 구현을 위한 예시적인 플라즈마 처리 유닛의 단면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 처리 유닛의 이동을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 변형예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다.
도 5는 플라즈마 처리 유닛의 변형예를 보여주는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 구체적으로, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
본 실시예의 설비는 반도체 웨이퍼 또는 평판 표시 패널과 같은 기판에 대해 액처리 공정을 수행하는 데 사용될 수 있다. 특히 본 실시예의 설비는 기판을 세정처리하는 공정에 사용될 수 있다. 아래에서는 기판으로 웨이퍼가 사용된 경우를 예로 들어 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
기판 처리 장치는 챔버(810), 기판 지지 유닛(100), 액 공급 유닛(300), 플라즈마 처리 유닛(200)을 포함한다.
챔버(810)는 기판 처리 장치의 구성이 저장되는 하우징으로 제공된다. 챔버(810)는 기판(W)이 처리될 처리 공간을 형성한다. 챔버(810)는 일측면에 기판이 출입할 수 있는 기판 출입구(812)를 갖는다.
기판 지지 유닛(100)은 기판(W)을 지지한다. 기판 지지 유닛(100)은 지지판(110), 회전축(130), 구동기(140)를 포함한다. 일 실시 예에 있어서, 기판 지지 유닛(100)은 스핀 척(100)으로 제공된다.
지지판(110)은 원형의 상부 면을 갖는다. 지지판(110)의 상부면에 기판(W)이 지지된다. 지지판(110)에는 기판(W)을 지지하는 핀 부재(미도시)가 설치될 수 있다. 혹은 지지판(110)에는 기판(W)을 흡착하는 흡착부가 제공될 수 있다.
지지판(110)의 하부에는 지지판(110)을 지지하는 회전축(130)이 연결된다. 회전축(130)은 그 하단에 연결된 구동기(140)에 의해 회전한다. 구동기(140)는 모터 등으로 마련될 수 있다. 구동기(140)는 회전축(130)에 회전 구동력을 공급한다. 회전축(130)이 회전함에 따라 지지판(110) 및 기판(W)이 회전하고, 기판(W)의 회전으로 인하여 기판에 공급되는 처리액가 기판(W)의 전면(全面)에 균일하게 공급할 수 있다.
액 공급 유닛(300)은 기판 지지 유닛(100)의 일측에 구비되며, 처리액을 이용하여 기판(W)을 처리한다. 액 공급 유닛(300)은 노즐(322), 노즐 암(323), 노즐 암 지지대(324)를 포함할 수 있다. 노즐 암 지지대(324)는 지면에 수직하게 연장되며, 상단에는 노즐 암(323)이 결합된다. 일 실시 예에서, 노즐 암(323)은 기판(W)의 상면에 해당하는 공정 위치와, 기판(W)의 상면을 벗어나는 위치인 대기 위치 사이를 노즐 암 지지대(324)를 축으로 스윙 이동 할 수 있다. 노즐 암 지지대(324)의 하단에는 노즐 암 구동기(326)가 연결된다. 노즐 암 구동기(326)는 노즐 암 지지대(324)을 승강시키거나 회전시킬 수 있다. 노즐 암 구동기(326)의 하단에는 액 공급 라인(328)이 연결된다. 액 공급 라인(328) 상에는 처리액 공급원(330)과 처리액의 공급 유량을 조절하는 밸브(332)가 배치된다. 액 공급 라인(328)은 노즐 암 지지대(324) 및 노즐 암(323)의 내부를 통하여 노즐(322)에 연결된다.일 실시 예에 있어서, 액 공급 유닛(300)이 공급하는 처리액은 기판을 세정 처리하는 세정액이다.
기판 지지 유닛(100)의 둘레에는 액 공급 공정 진행시 기판(W)의 회전에 의해 기판(W)상에 공급된 처리액 등이 외부로 비산하는 것을 방지하기 위해 처리 용기(410)가 제공된다. 처리 용기(410)는 대체로 원통 형상을 가진다. 처리 용기(410)는 상부컵(411)을 포함한다. 상부컵(411)의 아래쪽에는 배기구가 형성된다. 상부컵(411)의 아래쪽에는 설정 간격 이격된 상부컵(412)이 제공될 수 있다. 상부컵(412)은 배기구의 하단을 형성한다. 처리 용기(410)의 하부에는 배기구와 연결되는 연통 홀(430)이 형성되고, 연통 홀(430)에는 배기 라인(440)이 연통 설치된다. 배기 라인(440)에는 펌프와 같은 배기 부재(미도시)가 연결되며, 배기 부재(미도시)는 기판(W)의 회전에 의해 비산된 처리액, 흄(Fume)이 포함된 처리 용기(410) 내부의 기체를 배기시키도록 음압을 제공한다.
용기 승강 유닛(420)은 처리 용기(410)와 기판 지지 유닛(100) 간의 상대 높이를 조절한다. 일 예로, 용기 승강 유닛(420)은 처리 용기(410)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 용기 승강 유닛(420)은 브라켓(422), 그리고 구동기(421)를 포함한다. 브라켓(422)은 처리 용기(410)와 구동기(421)를 연결한다. 브라켓(422)은 처리 용기(410)의 수직벽에 고정 설치된다. 브라켓(422)은 구동기(421)에 의해 상하 방향으로 이동되고, 처리 용기(410)는 브라켓(422)과 함께 승강 이동이 가능하다. 일 실시 예에 있어서, 구동기(421)는 실린더 또는 모터일 수 있다.
본 실시 예에서는 처리 용기(410)를 승하강시켜 처리 용기(410)와 기판 지지 유닛(100) 간의 상대 높이를 조절하였으나, 처리 용기(410)를 승하강 시켜 처리 용기(410)와 기판 지지 유닛(100) 간의 상대 높이를 조절할 수도 있다.
챔버(810)의 상부에는 가이드 레일(250)이 설치된다. 가이드 레일(250)은 플라즈마 처리 유닛(200)이 이동하는 경로를 제공한다.
플라즈마 처리 유닛(200)은 가이드 레일(250)에 결합되고, 가이드 레일(250)을 따라 이동 가능하게 제공된다.
도 2는 본 발명의 구현을 위한 예시적인 플라즈마 처리 유닛의 단면 사시도이다.
일 실시 예에 따른 플라즈마 처리 유닛(200)은 전극(216), 절연체(218), 하우징(225)을 포함할 수 있다. 플라즈마 처리 유닛(200)은 대기압 플라즈마 소스를 이용하여 플라즈마에서 발생되는 이온을 이용해 기판 표면의 전류전하를 제거한다.
하우징(225)은 기판(W)의 폭 또는 직경과 동일하거나 그 이상의 길이를 갖는다. 일 예로 기판(W)이 디스플레이 기판이라면 하우징(225)은 기판의 폭과 동일하거나 그 이상의 길이를 갖고, 기판(W)이 웨이퍼라면 하우징(225)은 기판의 직경과 동일하거나 그 이상의 길이를 갖는다.
플라즈마 처리 유닛(200)은 하우징(225)의 길이 방향에 대하여 수직한 방향으로 이동 가능하게 제공된다(도 2 참조). 플라즈마 처리 유닛(200)은 가이드 레일(250)을 따라 이동 가능할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예로는 플라즈마 처리 유닛(200)이 기판(W)에 대하여 이동하는 예를 설명하였으나, 설계에 따라서, 기판(W)이 플라즈마 처리 유닛(200)에 대하여 이동하도록 구성할 수도 있다.
하우징(225)의 상부에는 공정 가스 공급 포트(222)가 제공된다. 공정 가스 공급 포트(222)는 공정 가스 공급 유닛(500)과 연결된다.
공정 가스 공급 유닛(500)은 공정 가스 공급원(510)과 공정 가스 공급 라인(530)을 포함한다. 공정 가스 공급 포트(222)는 공정 가스 공급 라인(530)과 연결된다. 공정 가스 공급 라인(530)은 공정 가스 공급원(510)과 플라즈마 처리 유닛(200)을 유체 이동 가능하게 연결시킨다. 공정 가스 공급 라인(530)에는 공정 가스의 공급을 제어할 수 있는 밸브(520)가 설치된다. 도시하지 않았으나, 공정 가스 공급 라인(530)에는 레귤레이터(미도시)가 제공되어 공정 가스의 공급량을 제어할 수도 있다. 일 실시 예에 있어서, 공정 가스 공급원(510)은 공정 가스를 저장한다. 공정 가스는 불활성 가스(질소, 헬륨, 아르곤 등) 또는 에어를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 제1 가스는 질소 가스일 수 있다.
공정 가스 공급 포트(222)를 통해 플라즈마 처리 유닛(200)로 유입된 공정 가스는 전극(216)에 고주파 전원(217)이 인가하는 인가된 고주파 전력에 의해 플라즈마로 여기된다. 고주파 전원(217)과 전극(218)은 전기적으로 연결된다. 일 실시 예에 있어서, 인가되는 고주파 전력의 주파수는 13MHz이상일 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 인가되는 전력은 300W 이상일 수 있다. 전극(216)은 절연체(218)에 의해 감싸진다. 절연체(218)는 전극을 절연한다.
고주파 전원(217)에 의해 인가되는 전력의 크기는 제어기(900)에 의해 제어될 수 있다. 또한, 제어기(900)는 공정 가스 공급 라인(530)의 밸브(232)의 개폐를 제어할 수 있다. 제어기(900)는 공정 가스 공급 라인(530)의 레귤레이터(미도시)를 제어하여, 공정 가스의 공급량을 조절할 수 있다.
플라즈마 처리 유닛(200)는 공정 가스를 대기압 조건에서 플라즈마로 여기하고, 여기된 플라즈마는 하우징(225) 하부의 개구를 통해 플라즈마 처리 유닛(200)으로부터 배출된다. 참고로, 플라즈마 처리 유닛(200)은 기판과 일정 거리 이격된 위치에 배치됨으로써, 플라즈마에 의해 발생되는 반응성 높은 라디칼은 기판 표면까지 도달하지 못하고 소멸되며, 이온만이 기판 표면에 도달하게 되면서 기판 표면을 제전처리한다. 즉, 플라즈마 처리 유닛(200)은 라디칼에 의한 기판 표면 영향성을 배제할 수 있도록 기판과 이격되어 배치된다.
본 발명의 일 실시 예의 구현을 위한 예시적인 플라즈마 처리 유닛(200)은 다른 형태로 구현될 수도 있으며, 상용화된 제품이 적용될 수 있으며, 기판(W)의 정전기를 제거할 수 있는 이온을 공급할 수 있으면 충분하다. 예컨대 플라즈마 처리 유닛(200)은 리모트 플라즈마 소스, 유도결합 플라즈마 소스, 용량 결합 플라즈마 소스 등 다양한 대기압 플라즈마 소스가 적용될 수 있다.
상술한 구성을 갖는 기판 처리 장치에서의 처리 과정은 다음과 같다.
기판(W)은 반송 로봇(미도시)에 의해 챔버(810)의 기판 출입구(812)를 통하여 챔버(810)의 내부로 반입되어 기판 지지 유닛(100)에 로딩된다. 이때, 기판 지지 유닛(100)의 지지판(110)은 기판(W)을 처리 용기(410)의 상부컵(411)의 상면보다 높은 제1 위치에 위치시킨 상태이다.
기판(W)은 제1 위치에 위치된 상태에서 플라즈마 처리 유닛(200)을 제어하여 기판 표면의 제전처리 공정을 수행할 수 있다. 플라즈마 처리 유닛(200)은 기판(W)의 상면을 벗어난 대기 위치에서 기판(W)의 상면을 스캔하며 제전 처리 공정을 수행한다. 이때, 공정 가스가 공급되고, 전극에 고주파 전력이 인가되면서 플라즈마가 발생하고, 플라즈마에서 발생되는 이온만이 기판에 도달하여 기판의 잔류전하를 제거한다. 플라즈마 처리 유닛(200)을 이용하여 기판(W)의 표면을 제전처리 하는데 있어서, 기판 지지 유닛(100)은 회전하지 않는 상태로 유지될 수 있다. 플라즈마 처리 유닛(200)은 기판(W)의 상면을 1번 왕복하여 스캔하며 처리할 수 있고, 복수회 왕복하여 스캔하며 처리할 수도 있다. 한편, 플라즈마 처리 유닛을 이용한 기판 제전 처리는 기판 표면을 액처리 하기 이전 또는 액처리 완료 후에도 수행할 수 있다.
기판(W) 표면의 제전 처리가 종료되면, 플라즈마 처리 유닛(200)은 대기 위치로 복귀하고, 기판에 대한 액처리 공정이 진행될 수 있다.
도 4는 본 발명의 변형예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다.
도 4에 변형예에 따른 기판 처리 장치는 챔버(810), 기판 지지 유닛(100), 액 공급 유닛(300), 플라즈마 처리 유닛(200)을 포함하며, 이들은 도 1에 도시된 챔버(810), 기판 지지 유닛(100), 액 공급 유닛(300), 플라즈마 처리 유닛(200)과 대체로 유사한 구성과 기능으로 제공되므로, 이하에서는 본 실시예와의 차이점을 위주로 변형예를 설명하기로 한다.
본 변형예에서, 플라즈마 처리 유닛은 기판이 출입하는 기판 출입구의 상부에 제공된다는데 그 특징이 있다. 플라즈마 처리 유닛은 기판 출입구를 통해 반입 또는 반출되는 기판 표면을 제전처리한다. 플라즈마 처리 유닛은 고정된 상태에서 챔버에 제공될 수 있다.
도 5는 플라즈마 처리 유닛의 변형예를 보여주는 도면이다.
도 5의 변형예에 따른 플라즈마 처리 유닛(200)은 도 2에 도시된 플라즈마 처리 유닛(200)과 동일한 구성과 기능으로 제공된다. 다만, 플라즈마 처리 유닛(200)에서 생성된 이온들이 기판 표면으로 원활하게 제공되도록 운반 가스 공급 유닛(600)을 더 포함한다.
운반 가스 공급 유닛(600)은 플라즈마 처리 유닛(200)에 하우징의 길이방향을 따라 설치되고 기판을 향해 운반 가스를 다운 플로우하는 분사 노즐(640) 및 운반 가스 공급원(610), 운반 가스 공급라인(630)을 포함할 수 있다. 운반 가스 공급라인(630)에는 운반 가스의 공급을 제어할 수 있는 밸브(620)가 설치될 수 있다. 도시하지 않았으나, 운반 가스 공급 라인(630)에는 레귤레이터(미도시)가 제공되어 운반 가스의 공급량을 제어할 수도 있다. 일 실시 예에 있어서, 운반 가스에는 불활성 가스(질소, 헬륨, 아르곤 등) 또는 에어를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예 전반에 걸쳐 반도체 웨이퍼를 처리하는 것을 예로 들었으나, 본 발명의 실시 예에 따른 제전 처리는 디스플레이 기판에도 적용될 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한, 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (12)

  1. 처리 공간을 제공하는 챔버;
    상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛;
    공정 가스로부터 대기압 플라즈마를 발생시키고 생성된 이온들을 이용하여 기판 표면의 정전기를 제거하는 플라즈마 처리 유닛; 및
    상기 플라즈마 처리 유닛에 상기 공정 가스를 공급하는 공정 가스 공급 유닛을 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 공정 가스는
    에어, 질소, 아르온, 헬륨 중에 어느 하나를 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 플라즈마 처리 유닛에서 생성된 이온들을 기판 표면으로 제공하기 위한 운반 가스 공급 유닛을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 운반 가스 공급 유닛은
    상기 플라즈마 처리 유닛에 설치되고 기판을 향해 운반 가스를 분사하는 분사 노즐을 포함하는 기판 처리 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 플라즈마 처리 유닛은 상기 기판의 폭 또는 직경과 동일하거나 그 이상의 길이를 갖고,
    상기 기판의 표면에 대하여 상기 플라즈마 처리 유닛의 길이 방향에 대하여 수직한 방향으로 상대 이동 가능하게 제공되는 기판 처리 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 챔버의 상부에는 가이드 레일이 제공되고,
    상기 플라즈마 처리 유닛은 상기 가이드 레일에 결합되어 상기 가이드 레일을 따라 이동 가능하게 제공되는 기판 처리 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 플라즈마 처리 유닛은 상기 기판의 폭 또는 직경과 동일하거나 그 이상의 길이를 갖고,
    상기 플라즈마 처리 유닛은 상기 챔버의 기판 출입구 상부에 제공되어 상기 기판 출입구를 통과하는 기판 표면의 정전기를 제거하는 기판 처리 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 지지 유닛에 지지된 상기 기판에 처리액을 공급하는 노즐을 포함하는 액 공급 유닛을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  9. 일측면에 기판 출입구를 갖고, 처리 공간을 제공하는 챔버;
    상기 처리 공간에서 기판을 지지하며 상기 지지된 기판을 회전시키는 스핀 척;
    상기 스핀 척을 감싸도록 제공되고 상부가 개방된 처리 용기;
    불활성 가스로부터 대기압 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 소스를 포함하며, 상기 대기압 플라즈마에서 생성된 이온들을 이용하여 기판 표면의 정전기를 제거하는 플라즈마 처리 유닛;
    상기 플라즈마 처리 유닛에 상기 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급 유닛; 및
    상기 스핀 척에 지지된 상기 기판에 처리액을 공급하는 노즐을 포함하는 액 공급 유닛을 포함하고,
    상기 플라즈마 처리 유닛은 상기 기판의 폭 또는 직경과 동일하거나 그 이상의 길이를 갖는 기판 처리 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 플라즈마 처리 유닛은
    상기 기판의 표면에 대하여 상기 플라즈마 처리 유닛의 길이 방향에 대하여 수직한 방향으로 상대 이동 가능하게 제공되는 기판 처리 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 챔버의 상부에는 가이드 레일이 제공되고,
    상기 플라즈마 처리 유닛은 상기 가이드 레일에 결합되어 상기 가이드 레일을 따라 이동 가능하게 제공되는 기판 처리 장치.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 플라즈마 처리 유닛은
    상기 기판 출입구 상부에 제공되어 상기 기판 출입구를 통과하는 기판 표면의 정전기를 제거하는 기판 처리 장치.
KR1020200178933A 2020-12-18 2020-12-18 기판 처리 장치 KR20220088171A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200178933A KR20220088171A (ko) 2020-12-18 2020-12-18 기판 처리 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200178933A KR20220088171A (ko) 2020-12-18 2020-12-18 기판 처리 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220088171A true KR20220088171A (ko) 2022-06-27

Family

ID=82247316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200178933A KR20220088171A (ko) 2020-12-18 2020-12-18 기판 처리 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220088171A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI652754B (zh) 基板處理裝置
KR102404528B1 (ko) 노즐, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
CN108269752B (zh) 基板处理装置和基板处理方法
WO2015137364A1 (ja) プラズマ処理装置
KR101329319B1 (ko) 노즐 및 이를 갖는 기판처리장치
KR101344930B1 (ko) 기판처리장치
KR20190085129A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR20220088171A (ko) 기판 처리 장치
US11919049B2 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
KR102096945B1 (ko) 기판처리장치 및 방법
KR102584515B1 (ko) 노즐, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
US11201067B2 (en) Substrate treatment method and substrate treatment device
KR102392489B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR101736853B1 (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR102121239B1 (ko) 기판처리장치 및 방법
KR101966814B1 (ko) 처리액 공급 유닛 및 기판 처리 장치
KR101934984B1 (ko) 기판 처리 장치 및 방법
JP6715019B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
KR102347973B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR20100013148A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR102202467B1 (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR102201879B1 (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR102083853B1 (ko) 기판 처리 장치 및 방법
JP2023045548A (ja) 基板処理装置および基板処理方法
KR102250358B1 (ko) 분사 유닛 및 기판 처리 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination