KR20230074691A - 기판 처리 장치, 이온 주입 처리 장치 및 이온 주입 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치, 이온 주입 처리 장치 및 이온 주입 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는, 기판을 지지하는 지지판과 상기 지지판을 회전시키는 회전 구동 부재를 포함하는 지지 유닛과; 상기 지지판에 지지된 기판의 하면으로 유체를 공급하는 하부 유체 공급 유닛을 포함하되, 상기 회전 구동 부재는, 상기 지지판과 결합되는 중공축과; 상기 중공축을 회전시키는 구동기를 포함하고, 상기 하부 유체 공급 유닛은, 내부 공간을 가지고, 상기 중공축 내에 제공되는 고정 샤프트와; 상기 유체를 공급하고, 상기 내부 공간에 제공되는 유체 공급관을 포함하고, 상기 고정 샤프트의 외면에는 상기 중공축이 회전시 상기 중공축과 상기 고정 샤프트의 사이 공간에 하강 기류를 발생시키는 기류 발생부가 형성될 수 있다.

Description

기판 처리 장치, 이온 주입 처리 장치 및 이온 주입 처리 방법{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE, ION IMPANTATION TREATMENT APPARATUS AND ION IMPANTATION TREATMENT APPARATUS METHOD}
본 발명은 기판 처리 장치, 이온 주입 처리 장치 및 이온 주입 처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자를 제조하기 위해서 웨이퍼 등의 기판 상에 처리 액을 공급하는 액 처리 공정이 널리 이용되고 있다. 이러한 액 처리 공정의 예로 기판으로 감광 액을 공급하여 기판 상에 액 막을 형성하는 도포 공정, 기판으로 세정 액을 공급하여 기판 표면에 잔류하는 파티클(Particle), 유기 오염물, 그리고 금속 오염물 등의 오염 물질을 제거하는 세정 공정 등을 들 수 있다.
액 처리 공정에서 사용되는 처리 액(예컨대, 산성 또는 알칼리 성을 가지는 케미칼, IPA와 같은 유기 용제, DIW 등)은 높은 반응성을 가진다. 또한, 기판을 처리하는 과정에서 기판과 처리 액이 마찰하여 열이 발생된다. 이에, 기판을 처리하는 장치에 제공되는 바울(Bowl) 또는 척(Chuck)과 같은 컴포넌트(Component)들은 처리 액 및 높은 온도에 견딜 수 있도록 불소 수지 또는 엔지니어링 플라스틱 소재로 만들어지고 있다. 불소 수지 또는 엔지니어링 플라스틱 소재로 만들어진 컴포넌트들은 우수한 내화학성 또는 내열성을 가진다.
그러나, 불소 수지 또는 엔지니어링 플라스틱 소재로 만들어진 컴포넌트들은 그 표면 저항이 1 T Ohms ~ 10 T Ohms 정도의 저항을 가진다. 그러나, 이러한 표면 저항은 SEMI(Semiconductor equipment and materials international)의 기준에 미치지 못한다. 또한, 액 처리 공정에서는 처리 액이 기판과 마찰하는 과정 또는 처리 액이 컴포넌트에 비산되는 과정에서 정전기가 쉽게 발생한다. 그러나, 상술한 불소 수지 또는 엔지니어링 플라스틱 소재로 만들어진 컴포넌트들은 정전기 발생에 매우 취약하다. 예컨대, 불소 수지류는 마찰 대전 서열에서 가장 하위에 속해 있어 정전기가 쉽게 대전된다. 대전된 정전기는 아킹(Arching) 또는 파티클(Particle)의 흡착 현상을 유발하기에 정전기 대전을 방지하거나, 대전된 정전기를 적절히 제거하는 것이 중요하다.
대전된 정전기를 적절히 제거하기 위해, 컴포넌트를 금속 소재로 제작하는 방안을 고려할 수 있다. 그러나, 금속 소재로 만들어진 컴포넌트들은 처리 액에 대한 내식성 및 내열성이 매우 떨어지기에 적절하지 못하다.
또한, 최근에는 Carbon류 (Carbon black, CNT, Graphene, graphite 등) 또는 폴리프로필렌 등에 도전성 고분자를 혼합하여 컴포넌트를 제조하는 방법이 제시되고 있다. 일본 공개특허 1999-283914에서는, 이러한 방법의 일 예를 개시하고 있다. 일본 공개특허 1999-283914에서는 폴리프로필렌에 도전성 고분자를 배합한 대전 방지 플라스틱 재료로 형성되는 컵에 대하여 개시하고 있다. 그러나, 이와 같이 Carbon류 또는 폴리프로필렌에 도전성 고분자를 혼합하여 제작된 컴포넌트는, 컴포넌트로부터 가루가 묻어 나오는 용출 현상이 쉽게 발생한다. 용출 현상으로 발생된 가루는 기판을 처리하는데 있어서 오염 물질로 작용하기에 적절하지 못하다.
본 발명은 기판을 효율적으로 처리할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 과정에서 정전기 발생을 최소화 할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 과정에서 발생된 정전기를 효과적으로 제거할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 불소 수지 또는 플라스틱의 내화학성, 그리고 내열성을 가지면서 정전기 발생을 최소화 할 수 있는 컴포넌트를 제조하는 이온 주입 처리 장치, 그리고 이온 주입 처리 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 불소 수지 또는 플라스틱의 내화학성, 그리고 내열성을 가지면서 발생된 정전기를 효과적으로 제거할 수 있는 컴포넌트를 제조하는 이온 주입 처리 장치, 그리고 이온 주입 처리 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재들로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는, 기판에 처리 액을 공급하여 액 처리 공정을 수행하는 공정 챔버; 및 상기 공정 챔버에 제공되는 컴포넌트들을 포함하고, 상기 컴포넌트들 중 적어도 어느 하나는, 그 표면이 이온 주입 처리된 불소 수지를 포함하는 소재로 제공될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 장치는, 상부가 개방된 통 형상으로 제공되고, 내부에 기판이 처리되는 처리 공간을 가지는 처리 용기를 포함하고, 상기 컴포넌트는, 상기 처리 용기일 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 처리 용기는, 상기 처리 용기를 상하 방향으로 이동시키며 접지된 승강 유닛과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 처리 용기는, 상기 승강 유닛과 결합되는 측벽 부; 및 상기 측벽 부로부터 상향 경사지게 연장되는 경사 부를 포함하고, 상기 경사 부의 표면에 주입되는 상기 이온의 양은 상기 측벽 부의 표면에 주입되는 상기 이온의 양과 서로 상이할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 경사 부의 표면에 주입되는 상기 이온의 양은 상기 측벽 부의 표면에 주입되는 상기 이온의 양보다 적을 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 장치는, 상기 공정 챔버 내에서 기판을 지지하는 지지 판; 및 상기 지지 판에 설치되어 기판을 척킹하는 척 핀을 포함하고, 상기 컴포넌트는, 상기 지지 판일 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 척 핀은 접지되고, 상기 지지 판은 상기 척 핀과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상부에서 바라 본 상기 지지 판의 중앙 영역에 주입되는 상기 이온의 양은 상기 지지 판의 가장자리 영역에 주입되는 상기 이온의 양과 서로 상이할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 중앙 영역에 주입되는 상기 이온의 양은 상기 가장자리 영역에 주입되는 상기 이온의 양보다 적을 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 척 핀은, 기판과 접촉되는 접촉 부; 상기 접촉 부와 전기적으로 연결되고, 접지되는 접지 부를 포함하고, 상기 접촉 부와 상기 접지 부의 저항은 서로 상이할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 접촉 부의 저항은, 상기 접지 부의 저항보다 클 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 장치는, 상기 공정 챔버 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛; 및 상기 지지 유닛으로 처리 액을 공급하는 노즐을 포함하고, 상기 컴포넌트는, 상기 노즐일 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 노즐은 접지되고, 상기 노즐 내에 형성되고 상기 처리 액이 흐르는 토출 유로는 상기 이온 주입 처리될 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판 처리 장치는, 처리 공간을 가지는 처리 용기; 상기 처리 공간에서 기판을 지지하고, 지지 판을 가지는 지지 유닛; 및 상기 지지 유닛에 지지된 기판으로 처리 액을 공급하는 노즐을 가지는 액 공급 유닛을 포함하고, 상기 처리 용기, 상기 지지 판, 그리고 상기 노즐 중 적어도 어느 하나는, 불소 수지 또는 플라스틱을 포함하는 소재로 제공되되, 그 표면이 이온 주입 처리되어 소산성을 가질 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 처리 용기는, 상기 처리 용기를 상하 방향으로 이동시키며 접지된 승강 유닛과 전기적으로 연결되고, 상기 처리 용기의 표면 저항은, 상기 처리 용기가 상기 승강 유닛과 결합된 영역으로 갈수록 작아질 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 지지 판은, 상부에서 바라 본 상기 지지 판의 중앙 영역의 표면 저항은 상기 지지 판의 가장자리 영역의 표면 저항보다 클 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 지지 유닛은, 상기 지지 판에 설치되며 기판을 척킹하는 척 핀을 포함하고, 상기 척 핀은, 접지되고, 상기 지지 판과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 척 핀은, 기판과 접촉되는 접촉 부; 상기 접촉 부와 전기적으로 연결되고, 접지되는 접지 부를 포함하고, 상기 접촉 부의 저항은, 상기 접지 부의 저항보다 클 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판 처리 장치는, 처리 공간을 가지는 처리 용기; 상기 처리 공간에서 기판을 지지하고, 지지 판을 가지는 지지 유닛; 상기 지지 유닛에 지지된 기판으로 처리 액을 공급하는 노즐을 가지는 액 공급 유닛을 포함하고, 상기 처리 용기, 그리고 상기 지지 판은, 불소 수지를 포함하는 소재로 제공되되, 이온 주입 처리되어 그 표면 저항이 1 M Ohms 내지 1 G Ohms 일 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 처리 용기는, 상기 처리 용기를 상하 방향으로 이동시키며 접지된 승강 유닛과 전기적으로 연결되고, 상기 승강 유닛과 결합되는 측벽 부; 및 상기 측벽 부로부터 상향 경사진 방향으로 연장되는 경사 부를 포함하고, 상기 경사 부의 표면 저항은, 상기 측벽 부의 표면 저항보다 클 수 있다.
또한, 본 발명은 이온 주입 처리 방법을 제공한다. 이온 주입 처리 방법은, 회전 척에 기판을 액 처리하는 공정 챔버에 제공되는 컴포넌트를 지지시키고, 상기 회전 척을 구동하여 상기 컴포넌트를 일 방향으로 회전시키고, 회전하는 상기 컴포넌트로 기체 또는 고체 이온을 포함하는 이온 빔을 조사할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 이온 빔은, 상부에서 바라볼 때, 상기 컴포넌트의 회전 중심에 대하여 편심된 위치에서 상기 컴포넌트로 조사될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 이온 빔은, 상부에서 바라볼 때, 상기 컴포넌트의 중앙 영역에 주입되는 상기 이온의 양과 상기 컴포넌트의 가장자리 영역에 주입되는 상기 이온의 양이 서로 상이하도록 상기 컴포넌트로 조사될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 컴포넌트는, 처리 공간을 가지는 처리 용기, 상기 처리 공간에 제공되는 지지 판, 기판으로 처리 액을 공급하는 노즐 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판을 효율적으로 처리할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판을 처리하는 과정에서 정전기 발생을 최소화 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판을 처리하는 과정에서 발생된 정전기를 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 불소 수지 또는 플라스틱의 내화학성, 그리고 내열성을 가지면서 정전기 발생을 최소화 할 수 있는 컴포넌트를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 불소 수지 또는 플라스틱의 내화학성, 그리고 내열성을 가지면서 발생된 정전기를 효과적으로 제거할 수 있는 컴포넌트를 제조할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 척 핀을 보여주는 단면도이다.
도 4, 그리고 도 5는 불소 수지 또는 플라스틱 소재로 제조되는 컴포넌트의 표면에 이온 주입시 발생하는 분자 결합 파괴, 그리고 크로스 링킹 현상을 보여주는 도면들이다.
도 6은 도 2의 기판 처리 장치의 일부를 보여주는 도면이다.
도 7은 도 2의 기판 처리시 발생된 정전기가 제거되는 모습을 보여주는 도면이다.
도 8, 그리고 도 9는 도 2의 지지 판을 상부에서 바라본 도면이다.
도 10은 도 2의 노즐을 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이온 주입 처리 장치를 보여주는 도면이다.
도 12는 도 11의 이온 주입 처리 장치가 컴포넌트에 이온 주입 처리를 수행하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 13은 컴포넌트의 반경 방향을 따라 컴포넌트에 전달되는 이온의 양의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 14는 컴포넌트의 반경 방향을 따라 컴포넌트에 전달되는 이온의 양을 다른 예를 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 실시 예를 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.
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.
이하, 도 1 내지 도 14를 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 인덱스 모듈(10)과 공정 처리 모듈(20)을 가진다. 인덱스 모듈(10)은 로드 포트(120) 및 이송 프레임(140)을 가진다. 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(20)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(20)이 배열된 방향을 제1방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때, 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하며, 제1방향(12)과 제2방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3방향(16)이라 칭한다.
로드 포트(120)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(130)가 안착된다. 로드 포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 로드 포트(120)의 개수는 공정 처리 모듈(20)의 공정효율 및 풋 프린트조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(130)에는 기판(W)들을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯(미도시)이 형성된다. 캐리어(130)로는 전면개방일체형포드(Front Opening Unifed Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.
공정 처리 모듈(20)은 버퍼 유닛(220), 이송 챔버(240), 그리고 공정 챔버(260)를 가진다. 이송 챔버(240)는 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 평행하게 배치된다. 이송 챔버(240)의 양측에는 각각 공정 챔버(260)들이 배치된다. 이송 챔버(240)의 일측 및 타측에서 공정 챔버(260)들은 이송 챔버(240)를 기준으로 대칭되도록 제공된다. 이송 챔버(240)의 일측에는 복수 개의 공정챔버(260)들이 제공된다. 공정 챔버(260)들 중 일부는 이송 챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 공정 챔버(260)들 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송 챔버(240)의 일측에는 공정 챔버(260)들이 A X B의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(260)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(260)의 수이다. 이송 챔버(240)의 일측에 공정 챔버(260)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 공정 챔버(260)들은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정 챔버(260)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. 상술한 바와 달리, 공정 챔버(260)는 이송 챔버(240)의 일 측에만 제공될 수 있다. 또한, 공정 챔버(260)는 이송 챔버(240)의 일 측 및 양 측에 단층으로 제공될 수 있다.
버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 이송 챔버(240) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(220)은 이송 챔버(240)와 이송 프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼 유닛(220)의 내부에는 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공된다. 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개가 제공된다. 버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 마주보는 면 및 이송 챔버(240)와 마주보는 면이 개방된다.
이송 프레임(140)은 로드 포트(120)에 안착된 캐리어(130)와 버퍼 유닛(220) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 프레임(140)에는 인덱스 레일(142)과 인덱스 로봇(144)이 제공된다. 인덱스 레일(142)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스 로봇(144)은 인덱스 레일(142) 상에 설치되며, 인덱스 레일(142)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스 로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스암(144c)을 가진다. 베이스(144a)는 인덱스 레일(142)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(144b)는 베이스(144a)에 결합된다. 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 몸체(144b)에 결합되고, 몸체(144b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 인덱스암(144c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스암(144c)들 중 일부는 공정 처리 모듈(20)에서 캐리어(130)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 이의 다른 일부는 캐리어(130)에서 공정 처리 모듈(20)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스 로봇(144)이 기판(W)을 반입 및 반출하는 과정에서 공정 처리 전의 기판(W)으로부터 발생된 파티클이 공정 처리 후의 기판(W)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
이송 챔버(240)는 버퍼 유닛(220)과 공정 챔버(260) 간에, 그리고 공정 챔버(260)들 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 챔버(240)에는 가이드 레일(242)과 메인 로봇(244)이 제공된다. 가이드 레일(242)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인 로봇(244)은 가이드 레일(242) 상에 설치되고, 가이드 레일(242) 상에서 제1방향(12)을 따라 직선 이동된다. 메인 로봇(244)은 베이스(244a), 몸체(244b), 그리고 메인암(244c)을 가진다. 베이스(244a)는 가이드 레일(242)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(244b)는 베이스(244a)에 결합된다. 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 몸체(244b)에 결합되고, 이는 몸체(244b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 메인암(244c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다.
공정 챔버(260)는 기판(W)에 처리 액(L)을 공급하여 액 처리 공정을 수행하는 챔버일 수 있다. 예컨대, 공정 챔버(260)에는 기판(W)에 대해 액 처리하는 공정을 수행하는 기판 처리 장치(300)가 제공될 수 있다. 기판 처리 장치(300)는 수행하는 액 처리 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 기판 처리 장치(300)는 기판(W)에 공급되는 처리 액(L)의 종류에 따라 서로 상이한 구조를 가질 수 있다. 이와 달리 각각의 공정 챔버(260) 내의 기판 처리 장치(300)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 공정 챔버(260)들은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 공정 챔버(260) 내에 기판 처리 장치(300)들은 서로 동일하고, 서로 상이한 그룹에 속하는 공정 챔버(260) 내에 제공된 기판 처리 장치(300)의 구조는 서로 상이하게 제공될 수 있다.
기판 처리 장치(300)는 처리 액(L)을 공급하여 기판(W)을 액 처리할 수 있다. 본 실시 예에는 기판(W)에 대한 액 처리 공정을 세정 공정으로 설명한다. 이러한 액 처리 공정은 세정 공정에 한정되지 않으며, 도포 공정 등 처리 액(L)을 공급하여 기판(W)을 처리하는 공지된 공정 등에 다양하게 적용 가능하다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 기판 처리 장치(300)는 처리 용기(320), 지지 유닛(340), 승강 유닛(360), 하부 유체 공급 유닛(370), 상부 유체 공급 유닛(380), 그리고 제어기(390)를 포함한다.
처리 용기(320)는 공정 챔버(260)에 제공될 수 있다. 처리 용기(320)는 내부에 기판이 처리되는 처리 공간을 제공할 수 있다. 처리 용기(320)는 상부가 개방된 통 형상을 가질 수 있다. 처리 용기(320)는 바울(Bowl)일 수 있다.
처리 용기(320)는 내부 회수통(322) 및 외부 회수통(326)을 가질 수 있다. 내부 회수통(322), 그리고 외부 회수통(326)은 공정에 사용된 처리 액(L)들 중 서로 상이한 처리 액을 회수할 수 있다. 내부 회수통(322)은 상부에서 바라볼 때, 지지 유닛(340)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 외부 회수통(326)은 내부 회수통(322)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공될 수 있다.
내부 회수통(322)은 제1경사 부(322a), 제1측벽 부(322b), 그리고 제1바닥 부(322c)를 가질 수 있다. 제1측벽 부(322b)는 제1바닥 부(322c)로부터 수직한 방향으로 연장될 수 있다. 예컨대, 제1측벽 부(322b)는 제1바닥 부(322c)로부터 위 방향으로 연장될 수 있다. 또한, 제1경사 부(322a)는 제1측벽 부(322b)로부터 후술하는 지지 판(342)을 향하는 방향으로 상향 경사지게 연장될 수 있다.
외부 회수통(326)은 제2경사 부(326a), 제2측벽 부(326b), 그리고 제2바닥 부(326c)를 가질 수 있다. 제2측벽 부(326b)는 제2바닥 부(326c)로부터 수직한 방향으로 연장될 수 있다. 예컨대, 제2측벽 부(326b)는 제2바닥 부(326c)로부터 위 방향으로 연장될 수 있다. 또한, 제2경사 부(326a)는 제2측벽 부(326b)로부터 후술하는 지지 판(342)을 향하는 방향으로 상향 경사지게 연장될 수 있다.
내부 회수통(322)의 내측 공간 및 제1경사 부(322a)는 내부 회수통(322)으로 처리 액(L)이 유입되는 제1유입구(323)를 형성할 수 있다. 제1경사 부(322a)와 제2경사 부(326a)는 외부 회수통(326)으로 처리 액(L)이 유입되는 제2유입구(327)를 형성할 수 있다. 일 예에 의하면, 각각의 유입구(323, 327)는 서로 상이한 높이에 위치될 수 있다. 또한, 각각의 회수통(322,326)의 저면 아래에는 회수 라인(324, 328)이 연결된다. 각각의 회수통(322, 326)에 유입된 처리 액(L)들은 회수 라인(324, 328)을 통해 외부의 처리 액 재생 시스템(미도시)으로 제공되어 재사용될 수 있다.
지지 유닛(340)은 처리 공간에서 기판(W)을 지지한다. 지지 유닛(340)은 공정 진행 중 기판(W)을 지지 및 회전시킨다. 지지 유닛(340)은 지지 판(342), 지지핀(344), 척 핀(346), 그리고 회전 구동 부재(347, 348)를 가진다. 지지 판(342)은 대체로 원형의 판 형상으로 제공되며, 상면 및 저면을 가진다. 하부면은 상부면에 비해 작은 직경을 가진다. 상면 및 저면은 그 중심축이 서로 일치하도록 위치된다. 지지 판(342)에는 지지 핀(344), 그리고 척 핀(346)이 설치될 수 있다. 지지 핀(344), 그리고 척 핀(346)은 각각 기판(W)의 측부와 후면을 지지할 수 있다. 즉, 지지 판(342)은 지지 핀(344), 그리고 척 핀(346)을 매개로 기판(W)을 지지할 수 있다.
지지 핀(344)은 복수 개 제공된다. 지지 핀(344)은 지지 판(342)의 상면의 가장 자리부에 소정 간격으로 이격되게 배치되고 지지 판(342)에서 상부로 돌출된다. 지지 핀(344)들은 서로 간에 조합에 의해 전체적으로 환형의 링 형상을 가지도록 배치된다. 지지 핀(344)은 지지 판(342)의 상부면으로부터 기판(W)이 일정거리 이격되도록 기판(W)의 후면 가장자리를 지지한다.
척 핀(346)은 지지 판(342)에 설치될 수 있다. 척 핀(346)은 기판(W)의 측 부를 척킹할 수 있다. 척 핀(346)은 복수 개 제공된다. 척 핀(346)은 지지 판(342)의 중심에서 지지 핀(344)보다 멀리 떨어지게 배치된다. 척 핀(346)은 지지 판(342)의 상면으로부터 위 방향으로 돌출되도록 제공된다. 척 핀(346)은 지지 판(342)이 회전될 때 기판(W)이 정 위치에서 측 방향으로 이탈되지 않도록 기판(W)의 측 부를 지지한다. 척 핀(346)은 지지 판(342)의 반경 방향을 따라 외측 위치와 내측 위치 간에 직선 이동이 가능하도록 제공된다. 외측 위치는 내측 위치에 비해 지지 판(342)의 중심으로부터 멀리 떨어진 위치이다. 기판(W)이 지지 판(342)에 로딩 또는 언로딩 시 척 핀(346)은 외측 위치에 위치되고, 기판(W)에 대해 공정 수행 시 척 핀(346)은 내측 위치에 위치된다. 내측 위치는 척 핀(346)과 기판(W)의 측 부가 서로 접촉되는 위치이고, 외측 위치는 척 핀(346)과 기판(W)이 서로 이격되는 위치이다.
또한, 척 핀(346)은 도 3에 도시된 바와 같이 접지될 수 있다. 또한, 척 핀(346)은 지지 판(342)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이에, 기판(W)을 처리하는 과정에서 발생되는 정전기는 척 핀(346)이 형성하는 접지 경로를 통해 제거될 수 있다. 또한, 척 핀(346)은, 기판(W)의 측 부와 접촉하는 접촉 부(346a), 접지되는 접지 부(346c), 그리고 접촉 부(346a)와 접지 부(346c) 사이에 제공되는 중간 부(346b)를 포함할 수 있다. 또한, 접촉 부(346a), 중간 부(346b), 그리고 접지 부(346c)의 저항은 서로 상이할 수 있다. 예컨대, 접지 라인과 가까울수록 저항 값이 작을 수 있다. 예컨대, 접촉 부(346a)의 저항 값은 중간 부(346b)보다 크고, 중간 부(346b)의 저항 값은 접지 부(346c)보다 클 수 있다. 일 예로, 접촉 부(346a)의 저항 값은 1 M Ohms 이고, 중간 부(346b)의 저항 값은 1 K Ohms 이고, 접지 부(346c)의 저항 값은 10 Ohms일 수 있다. 정전기는 저항 값이 작은 기재를 향하는 방향으로 흐르는 성질이 있다. 즉, 척 핀(346)의 저항 값이 구배를 가짐에 따라 기판 처리 과정에서 발생된 정전기는 접지 라인을 향하는 방향으로 흐르게 되어, 보다 효과적으로 정전기를 제거할 수 있게 된다.
회전 구동 부재(347, 348)는 지지판(342)을 회전시킨다. 지지판(342)은 회전 구동 부재(347, 348)에 의해 자기 중심축을 중심으로 회전 가능하다. 회전 구동 부재(347, 348)는 중공 축(347) 및 구동기(348)를 포함한다. 중공축(347)은 제3방향(16)을 향하는 통 형상을 가진다. 중공 축(347)의 상단은 지지판(342)의 저면에 고정 결합된다. 구동기(348)는 중공 축(347)이 회전되도록 구동력을 제공한다. 구동기(348)는 모터일 수 있다. 구동기(348)는 중심이 개방된 중공 모터일 수 있다. 중공축(347)은 구동기(348)에 의해 회전되고, 지지판(342)은 중공축(347)과 함께 회전 가능하다.
승강 유닛(360)은 처리 용기(320)를 상하 방향으로 직선 이동시킨다. 처리 용기(320)가 상하로 이동됨에 따라 지지 판(342)에 대한 처리 용기(320)의 상대 높이가 변경된다. 승강 유닛(360)은 기판(W)이 지지 판(342)에 로딩되거나, 언로딩될 때 지지 판(342)이 처리 용기(320)의 상부로 돌출되도록 처리 용기(320)는 하강된다. 또한, 공정이 진행될 시에는 기판(W)에 공급된 처리 액(L)의 종류에 따라 처리 액(L)이 기설정된 회수통(322,326)으로 유입될 수 있도록 처리 용기(320)의 높이가 조절한다. 승강 유닛(360)은 브라켓(362), 이동축(364), 그리고 구동기(366)를 가진다. 브라켓(362)은 처리 용기(320)의 외벽에 고정설치되고, 브라켓(362)에는 구동기(366)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동축(364)이 고정 결합된다. 또한, 승강 유닛(360)은 내부 회수 통(322), 그리고 외부 회수 통(326)의 높이를 서로 독립적으로 조절할 수도 있다. 또한, 선택적으로 승강 유닛(360)은 지지 판(342)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
또한, 승강 유닛(360)은 접지될 수 있다. 또한, 승강 유닛(360)은 처리 용기(320)와 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 이에, 처리 액(L)이 처리 용기(320)와 마찰되어 발생될 수 있는 정전기는 승강 유닛(360)이 형성하는 접지 경로를 따라 제거될 수 있다.
상부 유체 공급 유닛(380)은 기판(W)으로 처리 액(L)을 공급하는 액 공급 유닛일 수 있다. 상부 유체 공급 유닛(380)은 기판(W)의 상면으로 처리 액(L)을 공급한다. 기판의 상면은 패턴이 형성된 패턴면일 수 있다. 상부 액 공급 유닛(380)은 복수 개로 제공되며, 각각은 서로 상이한 종류의 처리 액(L)들을 공급할 수 있다. 상부 액 공급 유닛(380)은 이동 부재(381) 및 노즐(389)을 포함한다.
이동 부재(381)는 노즐(389)을 공정 위치 및 대기 위치로 이동시킨다. 여기서 공정 위치는 노즐(389)이 기판 지지 유닛(340)에 지지된 기판(W)과 대향되는 위치이고, 대기 위치는 노즐(389)이 공정 위치를 벗어난 위치로 정의한다. 일 예에 의하면, 공정 위치는 전처리 위치 및 후처리 위치를 포함한다. 전처리 위치는 노즐(389)이 제1공급 위치에 처리액을 공급하는 위치이고, 후처리 위치는 노즐(389)이 제2공급 위치에 처리액을 공급하는 위치로 제공된다. 제1공급 위치는 제2공급 위치보다 기판(W)의 중심에 더 가까운 위치이고, 제2공급 위치는 기판의 단부를 포함하는 위치일 수 있다. 선택적으로 제2공급 위치는 기판의 단부에 인접한 영역일 수 있다.
이동 부재(381)는 지지축(386), 아암(382), 그리고 구동 부재(388)를 포함한다. 지지축(386)은 처리 용기(320)의 일측에 위치된다. 지지축(386)은 그 길이 방향이 제3방향을 향하는 로드 형상을 가진다. 지지축(386)은 구동 부재(388)에 의해 회전 가능하도록 제공된다. 지지축(386)은 승강 이동이 가능하도록 제공된다. 아암(382)은 지지축(386)의 상단에 결합된다. 아암(382)은 지지축(386)으로부터 수직하게 연장된다. 아암(382)의 끝단에는 노즐(389)이 고정 결합된다. 지지축(386)이 회전됨에 따라 노즐(389)은 아암(382)과 함께 스윙 이동 가능하다. 노즐(389)은 스윙 이동되어 공정 위치 및 대기 위치로 이동될 수 있다. 선택적으로 아암(382)은 그 길이방향을 향해 전진 및 후진 이동이 가능하도록 제공될 수 있다. 상부에서 바라볼 때 노즐(389)이 이동되는 경로는 공정 위치에서 기판(W)의 중심축과 일치될 수 있다. 예컨대, 처리액은 케미칼, 린스액, 그리고 유기 용제일 수 있다. 케미칼은 산 또는 염기 성질을 가지는 액일 수 있다. 케미칼은 황산(H2SO4), 인산(P2O5), 불산(HF) 그리고 수산화 암모늄(NH4OH)을 포함할 수 있다. 린스액은 순수(H20)일 수 있다. 유기 용제는 이소프로필알코올(IPA) 액일 수 있다.
하부 유체 공급 유닛(370)은 기판(W)의 하면을 세정 및 건조 처리할 수 있다. 하부 유체 공급 유닛(370)은 기판(W)의 하면으로 유체를 공급할 수 있다. 기판(W)의 하면은 패턴이 형성되는 면과 반대되는 비패턴면일 수 있다. 하부 유체 공급 유닛(370)은 상부 유체 공급 유닛(380)과 동시에 액을 공급할 수 있다. 하부 유체 공급 유닛(370)은 회전되지 않게 고정될 수 있다.
제어기(390)는 기판 처리 장치(300)를 제어할 수 있다. 제어기(390)는 기판 처리 장치(300)가 기판(W)에 대하여 액 처리 공정을 수행하도록 기판 처리 장치(300)를 제어할 수 있다.
상술한 처리 용기(320), 지지 유닛(340), 승강 유닛(360), 상부 유체 공급 유닛(380), 그리고 하부 유체 공급 유닛(370)은 이하에서 설명하는 공정 챔버(260)에 제공되는 컴포넌트(Component)의 일 예일 수 있다. 예컨대, 처리 용기(320), 노즐(389), 그리고 지지 판(342)은 이하에서 설명하는 컴포넌트의 일 예일 수 있다.
공정 챔버(260)에 제공되는 컴포넌트(Component)는 불소 수지 또는 플라스틱을 포함하는 소재로 제공될 수 있다. 예컨대, 컴포넌트는 에틸렌 4불화에틸렌 공중합체(ETFE) 또는 플라스틱을 포함하는 소재로 제공될 수 있다. 또한, 불소 수지 또는 플라스틱을 포함하는 소재로 제공되는 컴포넌트는 그 표면이 이온 주입 처리된 상태로 제공될 수 있다.
도 4, 그리고 도 5는 불소 수지 또는 플라스틱 소재로 제조되는 컴포넌트의 표면에 이온 주입시 발생하는 분자 결합 파괴, 그리고 크로스 링킹 현상을 보여주는 도면들이다. 불소 수지 또는 플라스틱 소재로 제공되는 컴포넌트에 기체 또는 고체 이온(Ion)을 주사하면, 이온은 컴포넌트의 표면에 침투한다. 이온이 컴포넌트의 표면에 침투하게 되면 표면 전기 전도도가 향상된다. 표면 전기 전도도의 향상은 컴포넌트의 표면에 주사된 이온에 의한 C-C 및/또는 C=C 의 결합 증가, 그리고 Radiation Damage 증가에 따른 분자 결합의 파괴와 크로스 링킹(Cross-linking) 현상에 그 원인이 있다.
예를 들어, 불소 수지 중 ETFE에 이온을 주입하게 되면, C-H, C-F의 결합이 감소되고, C=C 이중 결합과 C≡C 삼중 결합이 증가하는 크로스 링킹(Cross linking) 현상이 발생된다. 이로 인해 컴포넌트의 표면에 적당한 전도성이 만들어진다. 또한, 이온 주입 처리된 컴포넌트의 표면은 정전기가 거의 발생되지 않는 정전기 방전 소산성(ESD Dissipative)을 가지게 된다. 또한, 불소 수지를 포함하는 소재로 만들어진 컴포넌트의 표면에 이온을 주입하게 되면, 컴포넌트의 표면은 1 M Ohms 내지 1 G Ohms 정도의 저항 값을 가진다. 1 M Ohms 내지 1 G Ohms 정도의 저항 값은 SEMI 기준도 충족한다.
컴포넌트의 표면이 소산성을 가지게 되면, 처리 액(L) 등과의 마찰로 인한 정전기가 거의 발생되지 않는다. 가사, 적은 양의 정전기가 발생되더라도, 컴포넌트의 표면은 어느 정도의 도전성을 가지고 있기 때문에 컴포넌트가 접지되면, 컴포넌트의 접지 경로를 통해 제거될 수 있다. 또한, 컴포넌트의 표면은 1 M Ohms 내지 1 G Ohms 정도의 저항 값을 가지게 되면, 발생된 정전기가 급속도로 제거되지 않아 아킹(Arching) 현상이 발생되는 것을 최소화 할 수 있다.
도 6은 도 2의 기판 처리 장치의 일부를 보여주는 도면이다. 상술한 컴포넌트의 일 예로 처리 용기(320)를 들 수 있다. 예컨대, 처리 용기(320)는 불소 수지 또는 플라스틱을 포함하는 소재로 제공될 수 있다. 또한, 처리 용기(320)는 그 표면이 이온 주입 처리 될 수 있다. 예컨대, 처리 용기(320)의 내 표면, 그리고 외 표면은 이온 주입 처리될 수 있다. 이온 주입 처리 된 처리 용기(320)의 표면은 소산 성을 가질 수 있다. 또한, 이온 주입 처리 된 처리 용기(320)의 표면은 적당한 전도 성을 가질 수 있다. 또한, 이온 주입 처리 된 처리 용기(320)의 표면은 1 M Ohms 내지 1 G Ohms 의 저항 값을 가질 수 있다.
이에, 도 7에 도시된 바와 같이 처리 액(L)이 회전하는 기판(W)으로 공급되어 비산되고, 비산된 처리 액(L)이 처리 용기(320)와 마찰되더라도 정전기가 거의 발생되지 않는다. 가사 정전기가 발생되더라도, 정전기는 처리 용기(320), 그리고 승강 유닛(360)을 통해 방전될 수 있다. 처리 용기(320)는 그 표면이 적당한 도전 성을 가지고 있기 때문이다.
또한, 정전기를 보다 효율적으로 제거하기 위해, 제2경사 부(326a)의 표면(도 6의 A 영역 참조)에 주입되는 이온의 양과 제2측벽 부(326b)의 표면(도 6의 B 영역 참조)에 주입되는 이온의 양이 서로 상이할 수 있다. 이는 제2경사 부(326a)의 표면 저항 값과 제2측벽 부(326b)의 표면 저항 값을 서로 다르게 하기 위함이다. 이는 컴포넌트에 주입되는 이온의 양이 많으면, 컴포넌트의 표면 저항이 낮아지고, 컴포넌트에 주입되는 이온의 양이 적으면 컴포넌트의 표면 저항이 높아지는 원리를 이용한 것이다.
예컨대, 제2경사 부(326a)에 주입되는 이온의 양이 제2측벽 부(326b)에 주입되는 이온의 양 보다 적으면, 제2경사 부(326a)의 표면 저항의 크기는 제2측벽 부(326b)의 표면 저항의 크기보다 클 수 있다. 즉, 처리 액(L)이 제2경사 부(326a)와 마찰되어 정전기가 발생되더라도, 발생된 정전기는 표면 저항이 작은 제2측벽 부(326b)를 향해 흐른다. 제2측벽 부(326b)는 접지된 승강 유닛(360)과 결합되어 있으므로, 제2측벽 부(326b)에 정전기가 전달되면 정전기는 승강 유닛(360)과 연결된 접지 라인을 제거될 수 있다. 즉, 처리 용기(320)의 표면 저항이 처리 용기(320)가 승강 유닛(360)과 결합된 영역으로 갈수록 작아지도록 제공되어 발생된 정전기를 효과적으로 제거할 수 있다.
이와 유사하게 제1경사 부(322a)의 표면에 주입되는 이온의 양과 제1측벽 부(322b)의 표면에 주입되는 이온의 양이 서로 상이할 수 있다. 예컨대, 제1경사 부(322a)의 표면에 주입되는 이온의 양은 제1측벽 부(322b)의 표면에 주입되는 이온의 양보다 적을 수 있다.
도 8은 도 2의 지지 판을 상부에서 바라본 도면이다. 상술한 컴포넌트의 일 예로 지지 판(342)을 들 수 있다. 예컨대, 지지 판(342)은 불소 수지 또는 플라스틱을 포함하는 소재로 제공될 수 있다. 또한, 지지 판(342)은 그 표면이 이온 주입 처리 될 수 있다. 예컨대, 지지 판(342)의 상면은 이온 주입 처리될 수 있다. 이온 주입 처리 된 지지 판(342)의 상면은 소산 성을 가질 수 있다. 또한, 이온 주입 처리 된 지지 판(342)의 상면은 적당한 전도 성을 가질 수 있다. 또한, 이온 주입 처리 된 지지 판(342)의 상면은 1 M Ohms 내지 1 G Ohms 의 저항 값을 가질 수 있다.
또한, 상부에서 바라본 지지 판(342)의 중앙 영역에 주입되는 이온의 양은 지지 판(342)의 가장자리 영역에 주입되는 이온의 양과 서로 상이할 수 있다. 예컨대, 지지 판(342)의 중앙 영역에 주입되는 이온의 양은 지지 판(342)의 가장자리 영역에 주입되는 이온의 양보다 적을 수 있다. 이 경우, 지지 판(342)의 중앙 영역의 표면 저항은 지지 판(342)의 가장자리 영역의 표면 저항보다 클 수 있다. 지지 판(342)의 반경 방향을 따라, 지지 판(342) 상면의 표면 저항 값은 점차 작아질 수 있다. 예컨대, 도 9에 도시된 바와 같이 지지 판(342)의 중앙 영역(P1)의 표면 저항 값은 100 M ohms 일 수 있다. 또한, 지지 판(342)의 미들 영역(P2)의 표면 저항 값은 10 M ohms 일 수 있다. 또한, 지지 판(342)의 가장자리 영역의 표면 저항 값은 1 M ohms 일 수 있다. 지지 판(342)의 중앙 영역의 표면 저항이 지지 판(342)의 가장자리 영역의 표면 저항보다 크므로, 지지 판(342)의 상면에 전달된 정전기는 지지 판(342)의 가장자리 영역을 향해 흐른다. 또한, 상술한 바와 같이 지지 판(342)의 가장자리 영역에는 접지된 척 핀(346)이 제공된다. 또한, 지지 판(342)의 가장자리 영역의 표면 저항 값은 척 핀(346)의 접촉 부(346a)의 저항 값과 서로 동일할 수 있다. 이에, 지지 판(342)에 전달된 정전기는 척 핀(346)을 통해 효과적으로 제거될 수 있다.
도 10은 도 2의 노즐을 보여주는 도면이다. 상술한 컴포넌트의 일 예로 노즐(389)을 들 수 있다. 노즐(389)은 불소 수지 또는 플라스틱을 포함하는 소재로 제공될 수 있다. 또한, 노즐(389)은 그 표면이 이온 주입 처리 될 수 있다. 예컨대, 노즐(389)의 외 표면(389a)은 이온 주입 처리될 수 있다. 또한, 노즐(389) 내에 형성되고, 처리 액(L)이 흐르는 토출 유로(389b)는 이온 주입 처리 될 수 있다(도 10의 C 영역 참조). 이온 주입 처리 된 노즐(389)의 외 표면(389a) 및 토출 유로(389b)는 소산 성을 가질 수 있다. 또한, 이온 주입 처리 된 노즐(389)의 외 표면(389a) 및 토출 유로(389b)는 적당한 전도 성을 가질 수 있다. 또한, 이온 주입 처리 된 노즐(389)의 외 표면(389a) 및 토출 유로(389b)는 1 M Ohms 내지 1 G Ohms 의 저항 값을 가질 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이온 주입 처리 장치를 보여주는 도면이다. 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 이온 주입 처리 장치(400)는 하우징(410), 회전 척(420), 이동 레일(430), 이온 빔 조사 부(440), 그리고 배기 라인(450)을 포함할 수 있다.
하우징(410)은 내부 공간(412)을 가질 수 있다. 회전 척(420)은 내부 공간(412)에서 상술한 컴포넌트(예컨대, 지지 판(342))를 지지 및 회전시킬 수 있다. 이동 레일(430)은 회전 척(420)을 측 방향으로 이동시킬 수 있다. 이온 빔 조사 부(440)는 회전 척(420)에 지지된 컴포넌트로 이온 빔을 주사할 수 있다. 배기 라인(450)은 하우징(410)과 연결되어 내부 공간(412)에서 발생되는 가스(G) 또는 부산물을 하우징(410)의 외부로 배기할 수 있다.
도 12는 도 11의 이온 주입 처리 장치가 컴포넌트에 이온 주입 처리를 수행하는 모습을 보여주는 도면이다. 도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 다른 이온 주입 처리 방법은, 회전 척(420)에 컴포넌트(342)를 지지시키고, 회전 척(420)을 구동하여 컴포넌트(342)를 일 방향으로 회전시킬 수 있다. 또한, 회전하는 컴포넌트(342)로 이온 빔 조사 부(440)가 이온 빔을 조사할 수 있다. 이때, 이온 빔 조사 부(440)는 기체 이온, 그리고 고체 이온 중 선택된 상태의 이온을 포함하는 이온 빔을 컴포넌트(342)로 조사할 수 있다. 예컨대, 컴포넌트(342)의 표면 저항을 보다 낮추고자 하는 경우에 이온 빔 조사 부(440)는 고체 이온을 포함하는 이온 빔을 컴포넌트(342)에 조사할 수 있다. 이와 반대로, 컴포넌트(342)의 표면 저항을 보다 높이고자 하는 경우에 이온 빔 조사 부(440)는 기체 이온을 포함하는 이온 빔을 컴포넌트(342)에 조사할 수 있다.
또한, 컴포넌트(342)에 조사되는 이온 빔은, 상부에서 바라볼 때 컴포넌트(342)의 회전 중심에 대하여 편심된 위치에서 컴포넌트(342)로 주사될 수 있다. 이와 같이 이온 빔이 조사되면, 컴포넌트(342)에 이온 빔이 집중되어 컴포넌트(342)가 과도하게 가열되는 것을 최소화 할 수 있다.
또한, 컴포넌트(342)에 이온 빔이 조사되면, 이온에 의해 결합이 끊어진 F, H 등이 아웃 가스(G)로 생성된다. 그러나, 본 발명의 일 실시 예에 따르면 이온 빔이 조사되는 동안 컴포넌트(342)가 회전 척(420)에 의해 회전되므로, 이온 주입 처리 동안 발생하는 아웃 가스(G)는 회전 척(420) 또는 컴포넌트(342)의 회전에 의해 발생하는 기류에 의해 컴포넌트(342)로부터 멀어질 수 있다.
도 13은 컴포넌트의 반경 방향을 따라 컴포넌트에 전달되는 이온의 양의 일 예를 보여주는 도면이다. 구체적으로, 도 13은 이온 빔 조사부(440)가 컴포넌트(342)로 전달하는 이온의 양을 보여주는 도면이다. 도 13에 도시된 바와 같이 컴포넌트(342)의 표면에 조사되는 이온의 양은 컴포넌트(342)의 반경 방향을 따라 대체로 일정할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 상술한 바와 같이 컴포넌트(342)의 표면 저항의 구배를 발생시키기 위해 도 14에 도시된 바와 같이 컴포넌트(342)의 반경 방향을 따라 전달되는 이온의 양을 달리 할 수도 있다. 예컨대, 이온 빔은 컴포넌트(342)의 중앙 영역에 주입되는 이온의 양과 컴포넌트의 가장자리 영역에 주입되는 이온이 서로 상이하도록 컴포넌트(342)로 조사될 수 있다. 예컨대, 이온 빔은 컴포넌트(342)의 중앙 영역에 주입되는 이온의 양이 컴포넌트의 가장자리 영역에 주입되는 이온의 양보다 적도록 컴포넌트(342)로 조사될 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.
처리 용기 : 320
지지 유닛 : 340
승강 유닛 : 360
하부 유체 공급 유닛 : 370
상부 유체 공급 유닛 : 380
제어기 : 390
이온 주입 처리 장치 : 400

Claims (7)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    기판에 처리 액을 공급하여 액 처리 공정을 수행하는 공정 챔버; 및
    상기 공정 챔버에 제공되는 컴포넌트들을 포함하고,
    상기 컴포넌트들 중 적어도 어느 하나는,
    그 표면이 이온 주입 처리된 불소 수지를 포함하는 소재로 제공되고
    상기 장치는,
    상기 공정 챔버 내에서 기판을 지지하는 지지 판; 및
    상기 지지 판에 설치되어 기판을 척킹하는 척 핀을 포함하고,
    상기 컴포넌트는,
    상기 지지 판이고,
    상기 척 핀은 접지되고,
    상기 지지 판은 상기 척 핀과 전기적으로 연결되고,
    상부에서 바라본 상기 지지 판의 중앙 영역에 주입되는 상기 이온의 양은 상기 지지 판의 가장자리 영역에 주입되는 상기 이온의 양과 서로 상이한 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 영역에 주입되는 상기 이온의 양은 상기 가장자리 영역에 주입되는 상기 이온의 양보다 적은 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 척 핀은,
    기판과 접촉되는 접촉 부;
    상기 접촉 부와 전기적으로 연결되고, 접지되는 접지 부를 포함하고,
    상기 접촉 부와 상기 접지 부의 저항은 서로 상이한 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 접촉 부의 저항은,
    상기 접지 부의 저항보다 큰 기판 처리 장치.
  5. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    처리 공간을 가지는 처리 용기;
    상기 처리 공간에서 기판을 지지하고, 지지 판을 가지는 지지 유닛; 및
    상기 지지 유닛에 지지된 기판으로 처리 액을 공급하는 노즐을 가지는 액 공급 유닛을 포함하고,
    상기 처리 용기, 상기 지지 판, 그리고 상기 노즐 중 적어도 어느 하나는,
    불소 수지 또는 플라스틱을 포함하는 소재로 제공되되, 그 표면이 이온 주입 처리되어 소산성을 가지고,
    상기 지지 판은,
    상부에서 바라본 상기 지지 판의 중앙 영역의 표면 저항은 상기 지지 판의 가장자리 영역의 표면 저항보다 큰 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 지지 유닛은,
    상기 지지 판에 설치되며 기판을 척킹하는 척 핀을 포함하고,
    상기 척 핀은,
    접지되고, 상기 지지 판과 전기적으로 연결되는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 척 핀은,
    기판과 접촉되는 접촉 부;
    상기 접촉 부와 전기적으로 연결되고, 접지되는 접지 부를 포함하고,
    상기 접촉 부의 저항은,
    상기 접지 부의 저항보다 큰 기판 처리 장치.
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