TWI460028B - 基板處理裝置的清洗方法 - Google Patents
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Description
本發明涉及一種基板處理裝置，尤其涉及對實施基板處理的基板處理裝置進行清洗之基板處理裝置的清洗方法。
基板處理裝置係做為實施蝕刻、蒸鍍等規定之基板處理的裝置，一般包括：處理室，其形成密封的處理空間；氣體供給部，其設置在處理室內，用於向處理空間內供給處理氣體；基板支承部，其設置在處理室內，用於放置基板。
另一方面，基板處理裝置在反覆進行基板處理製程時，會在處理室內沉積或堆積做為副產物的聚合物等微粒，在實施製程時，這樣的微粒會從處理室的內壁剝離，從而導致在基板上形成汙痕的問題。
因此，以往的基板處理裝置週期性地實施去除堆積在處理室內之微粒的清洗製程。
但是，堆積在處理室的微粒根據其物質的種類，牢固地堆積在處理室的內壁等處，在根據先前的清洗製程進行清洗的情況下，導致以下問題：因無法充分去除微粒，對基板處理造成影響，或者用於徹底去除微粒的清洗製程的所需時間增加，從而整體製程時間也增加。
特別是，在以往的基板處理裝置使用低頻(Low Frequency,LF)電源來實施蒸鍍製程的情況下，相較於使用高頻(High Frequency,HF)電源或者特高頻(Very High Frequency,VHF)電源的製程，微粒會更加牢固地形成在處理室的內壁等處，因而存在透過先前的清洗方法無法徹底去除微粒的問題。
根據本發明的基板處理裝置的清洗方法，組合遠距離電漿產生器(Remote Plasma Generator,RPG)清洗以及直接清洗來對處理室進行清洗，由此能夠充分去除處理室內的微粒。
本發明是為了達成以上所述之本發明的目的而提出，本發明提供一種基板處理裝置的清洗方法，對處理室的內部進行清洗，其特徵在於，包括：RPG清洗步驟，在與該處理室相連接的遠距離電漿產生器中對清洗氣體進行自由基化，並向該處理室的內部噴射該清洗氣體來清洗該處理室；以及直接清洗步驟，透過氣體供給部向處理空間噴射清洗氣體，同時對噴射到該處理空間的該清洗氣體進行電漿化來清洗處理室，在該基板處理裝置的清洗方法中，組合實施該RPG清洗步驟以及該直接清洗步驟。
較佳地，在該RPG清洗步驟後及該直接清洗步驟後的至少一個步驟之後，實施副產物去除步驟，該副產物去除步驟中，向該處理空間供給沖洗氣體，並透過排氣管去除產生在該處理室內部的副產物。
較佳地，在該RPG清洗步驟之前實施穩定化步驟，該穩定化步驟透過該氣體供給部向該處理空間噴射惰性氣體。
較佳地，該RPG清洗步驟及該直接清洗步驟中的任一步驟或這二個步驟是在改變該處理室內部之壓力的情況下實施的。
較佳地，該RPG清洗步驟及該直接清洗步驟中的任一步驟或這二個步驟都是組合定壓步驟及變壓步驟來實施的，在該定壓步驟中，維持該處理室的內部壓力為規定壓力來進行清洗，在該變壓步驟中，變化該處理室的內部壓力來進行清洗。
較佳地，該RPG清洗步驟之後，在實施該直接清洗步驟之前實施壓力下降步驟，該壓力下降步驟中，降低該處理室內部的壓力。
較佳地，在該直接清洗步驟中，透過上升支承基板的基板支承部來實施。
較佳地，該基板處理裝置透過使用LF電源在基板的表面實施蒸鍍製程。
較佳地，該基板是太陽能電池基板。
較佳地，該基板處理裝置在透過裝載有複數個基板之托盤移送的同時，實施基板處理；在實施該RPG清洗步驟及該直接清洗步驟時，該托盤以裝載於基板支承部上的狀態進行清洗。
較佳地，該RPG清洗步驟及該直接清洗步驟分別實施一次以上。
較佳地，以該RPG清洗步驟、該直接清洗步驟以及該RPG清洗步驟的順序實施，或者以該直接清洗步驟、該RPG清洗步驟以及該直接清洗步驟的順序實施。
較佳地，該RPG清洗步驟及該直接清洗步驟在整個清洗時間內，在全部或一部分時間內同時實施；或者該RPG清洗步驟及該直接清洗步驟在整個清洗時間內，彼此交替地實施。
根據本發明的基板處理裝置的清洗方法，利用RPG對處理室的內部實施RPG清洗，並且，在RPG清洗後或者與RPG清洗過程同時地組合實施直接清洗過程，由此能夠充分去除處理室內的微粒，該直接清洗過程中，向處理室內施加電源來在處理空間形成電漿，由此對處理室的內部進行清洗。
特別是，根據本發明的基板處理裝置的清洗方法，在如使用LF電源的蒸鍍製程時，當微粒牢固地堆積在處理室的內壁等而形成例如SiN層的情況下，透過首先實施RPG清洗，然後單獨實施直接清洗，或者與RPG清洗一起實施直接清洗，能夠有效地去除堆積在處理室內的微粒。
以下，透過參考所附圖式詳細說明根據本發明之基板處理裝置的清洗方法。
第1圖是表示應用本發明基板處理裝置的清洗方法之基板處理裝置一實施例的剖視圖。
首先，應用本發明基板處理裝置的清洗方法的基板處理裝置，是實施蒸鍍製程、蝕刻製程等基板處理的裝置，特別是實施使用LF電源來對基板的表面進行蒸鍍之蒸鍍製程的裝置，其可以有各種結構，簡單舉例說明為如下所述。
如第1圖所示，做為上述基板處理裝置的一個實施例，包括：處理室110，其形成處理空間S；氣體供給部150，其設置在處理室110，用於向處理空間S供給氣體；基板支承部130，其設置在處理室110，用於支承基板10。其中，做為基板處理對象的基板10可舉例LCD面板用玻璃基板、半導體晶片以及太陽能電池基板等。
處理室110用於形成處理空間S，可構成各種結構，如第1圖所示，包括：處理室本體112，其上側開放，並且形成有一個以上的門101、102；以及上蓋111，其可裝拆地與處理室本體112進行結合。
氣體供給部150為了實施製程，設置在處理空間S的上側，用於從氣體供給裝置170接收氣體來向處理空間S供給，根據製程及氣體供給方式可構成各種結構。
基板支承部130用於支承基板10，根據設計條件以及製程條件可具備各種結構。此時，在複數個基板10裝載於托盤20上移送的情況下，基板支承部130能夠支承托盤20。
並且，基板支承部130為了實施製程，設置有用於加熱基板10的加熱器，也可能會僅由加熱器構成。此時，構成基板支承部130的加熱器以一體方式構成，或者由多個加熱器分割設置。
另一方面，基板處理裝置為了實施製程而施加電源，在此情況下，根據其電源施加方式可構成各種結構，作為一個示例，在氣體供給部150施加射頻(Radio Frequency,RF)電源或LF電源來構成上部電源，對基板支承部130進行接地來構成下部電源。
並且，基板處理裝置包括RPG 160，RPG 160與氣體供給部150連接，從而實現對從氣體供給裝置170供給的清洗氣體進行自由基化，並透過氣體供給部150向處理空間S噴射。
在第1圖未進行說明的元件符號180是指與真空泵相連接的排氣管。
第2圖是表示本發明之基板處理裝置的清洗方法的流程圖，第3圖是表示第2圖之基板處理裝置的清洗方法清洗過程的曲線圖。
根據本發明的基板處理裝置的清洗方法如第2圖所示，對處理室110的內部進行清洗的基板處理裝置的清洗方法，包括如下步驟：RPG清洗步驟S10，在與處理室110相連接的RPG 160中對清洗氣體進行自由基化，並向處理室110的內部噴射來清洗處理室110；以及直接清洗步驟S20，在實施RPG清洗步驟S10的過程中或者在實施完RPG清洗步驟S10後，透過氣體供給部150向處理空間S噴射清洗氣體，同時對噴射到處理空間S的清洗氣體進行電漿化來清洗處理室110。
RPG清洗步驟S10做為第一次清洗製程，利用RPG 160來對清洗氣體進行自由基化，並透過做為噴淋頭的氣體供給部150，向處理空間S內噴射清洗氣體。其中，清洗氣體包括氟或氯，除了NF3
之外，還可包括C2
F6
、CF4
、F2
、CHF3
、SF6
及Cl2
等。
另一方面，在進行RPG清洗步驟S10之前，為了對基板處理裝置實施穩定的清洗製程，還可實施穩定化步驟S11，在穩定化步驟S11中，透過氣體供給部150向處理室110的內部噴射惰性氣體。
實施穩定化步驟S11的目的在於在實施RPG清洗步驟S10及直接清洗S20之前，進行處理室110的內部壓力的調節、殘留氣體的排出等，向處理室110內部注入不對處理室110產生影響之如Ar等惰性氣體。此時，如第3圖所示，在穩定化步驟S11中，使處理室110的內部壓力慢慢地從1.0 Torr以下的壓力上升到數十Torr的壓力。
上述RPG清洗步驟S10是利用遠距離電漿來實施第一次清洗製程的步驟，透過RPG 160對清洗氣體進行自由基化，並向處理空間S噴射。其中，上述清洗氣體噴射為使得處理室110的內部壓力維持數十Torr的壓力，並能與如Ar等惰性氣體混合而進行噴射。
另一方面，較佳地如第2圖及第3圖所示那樣，RPG清洗步驟S10在改變處理室110內部壓力的同時實施。
即，RPG清洗步驟S10以數秒鐘為單位改變處理室110內部壓力的同時，向處理室110的內部噴射已自由基化的清洗氣體來實施。其中，處理室110的內部壓力能夠透過對所噴射的已自由基化之清洗氣體的噴射量(sccm單位)、或者透過對排氣管的排氣量進行調節等各種方法來改變。
如果在實施RPG清洗步驟S10時改變處理室110的內部壓力，則已自由基化的清洗氣體可滲入到處理室110的內部深處，從而能夠增大清洗效果。
並且，對於RPG清洗步驟S10而言，相較於將處理室110的內部壓力經由整體時間來實施，較佳地組合實施定壓步驟及變壓步驟，在定壓步驟中，維持規定的處理室110之內部壓力來對氣體供給部150、氣體供給部150附近的元件等實施清洗，而在變壓步驟中，為了對遠離氣體供給部150的處理室110的處理室本體112等元件進行清洗，則透過改變處理室110的內部壓力來進行清洗。
定壓步驟及變壓步驟能夠按照各種組合來實施，例如可分別僅實施一次，或者改變其順序來實施多次。
在實施直接清洗步驟S20時，在處理室110的內部壓力為數Torr壓力下實施，此時可實施用於降低壓力的壓力下降步驟S13，以在RPG清洗步驟S10後能夠實施直接清洗步驟S20。
壓力下降步驟S13透過減少清洗氣體的噴射量(sccm單位)來實施，使處理室110的內部壓力下降，直至達到數Torr壓力為止。
直接清洗步驟S20是實施以下之第二次清洗製程的步驟：透過氣體供給部150噴射清洗氣體，並在基板處理裝置施加電源，即，在氣體供給部150施加LF電源，對處理室110及基板支承部130進行接地，由此在氣體供給部150與基板支承部130之間形成電漿。
如第3圖所示，直接清洗步驟S20中，較佳地為了穩定地實施清洗製程，以數秒鐘為單位，慢慢地增加施加的電源大小。
並且，直接清洗步驟S20的實施時間為數分鐘，其壓力維持在數Torr左右。
並且，在實施直接清洗步驟S20時所需的清洗氣體，能夠使用與在RPG清洗步驟S10中所使用之清洗氣體相同的氣體。
另一方面，在直接清洗步驟S20，透過使用於支承基板10的基板支承部130上升來實施直接清洗步驟S20。
特別是，如果在實施直接清洗步驟S20時，使基板支承部130上升，則會加強電漿的強度，進而能夠提高清洗效果。
並且，在基板處理裝置透過將裝載有複數個基板10之托盤20移送的同時實施基板處理的情況下，當實施RPG清洗步驟S10及直接清洗步驟S20時，托盤20以裝載於基板支承部130上的狀態進行清洗。
如上所述，如果在進行基板處理裝置的清洗製程時，如果托盤20也同時被清洗，則會最小化因附著在托盤20上的微粒而導致的影響，從而能夠實施更加良好的基板處理，並且，減少用於清洗托盤20本身的清洗週期，從而能夠延長基板處理的整體時間。
另一方面，在直接清洗步驟S20後，實施副產物去除步驟S30，在副產物去除步驟S30中，向處理空間S供給如惰性氣體的沖洗氣體，透過排氣管180去除實施RPG清洗步驟S10及直接清洗步驟S20時產生在處理室110內部的副產物。
雖然在實施例中副產物去除步驟S30是在直接清洗步驟S20之後實施的，但是當然也可在RPG清洗步驟S10及直接清洗步驟S20中的至少某一個步驟之後實施。
另一方面，本發明的特徵在於，組合實施RPG清洗及直接清洗，因而其順序以及次數能夠由各種方式來組合實施。
即，RPG清洗步驟S10及直接清洗步驟S20可分別實施一次以上。
並且，能以RPG清洗步驟S10、直接清洗步驟S20以及RPG清洗步驟S10的順序實施，或者能以直接清洗步驟S20、RPG清洗步驟S10以及直接清洗步驟S20的順序實施。
並且，RPG清洗步驟S10及直接清洗步驟S20能夠由以下的各種組合來實施：在整體清洗時間中，在全部或一部分時間內同時實施，或者RPG清洗步驟S10及直接清洗步驟S20在整體清洗時間內，彼此交替地實施。
如上所述，在組合RPG清洗步驟S10及直接清洗步驟S20來對處理室110實施清洗製程的情況下，由於彼此組合了對誘導堆積物龜裂有利的RPG清洗效果，以及對剝離堆積在各元件上之堆積物有利的直接清洗效果，因而具有能夠更加有效地去除堆積在處理室110內之堆積物的優點。
即，如果組合RPG清洗步驟S10及直接清洗步驟S20，不僅能夠縮短處理室110的清洗時間，而且還能提高針對堆積物的去除效果，從而能夠提高對清洗製程後的處理室110中製程的可靠性。
特別是，在為了形成在太陽能電池元件之受光面上所形成之如SiNx
膜等保護膜而實施蒸鍍製程時，在氣體供給部150、處理室110以及各種元件的表面上也形成由SiNx
膜所形成之堅固的堆積物。
但是，如果組合RPG清洗步驟S10及直接清洗步驟S20，就能有效地去除如SiNx
膜的堅固堆積物，如SiNx
膜的堅固堆積物是在為了形成如SiNx
膜之保護膜而實施的蒸鍍製程中形成的。
另一方面，直接清洗步驟S20還可以與先前所說明的RPG清洗步驟S10類似地改變處理室110的內部壓力來實施，例如可由一次以上的定壓步驟及變壓步驟的組合來實施。
如上所述，在直接清洗步驟S20或者RPG清洗步驟S10中改變內部壓力來實施，例如由一次以上的定壓步驟及變壓步驟的組合來實施的理由如下所述。
首先，氣體供給部150情況下，由於其直接在清洗氣體中露出，即使沒有壓力變化，也能透過直接清洗步驟S20或者RPG清洗步驟S10來有效地去除堆積物。
但是，對於處理室110的處理室本體112、設置於處理室本體112的側面及底面等處的各種元件，則因突出的部分或因其他元件而可能會阻斷或妨礙到清洗氣體的流動，因而存在對於該等元件得不到順利清洗的問題。
然而，如果在直接清洗步驟S20或RPG清洗步驟S10中改變內部壓力，則會在清洗氣體的流動上發生變化，使得清洗氣體到達處理室本體112、設置於處理室本體112的側面及底面等處的各種元件中的突出部分或因其他元件而導致清洗氣體的流動受到阻斷或妨礙的部分為止，從而能夠順利地實施清洗。
以上僅對能夠根據本發明實現之較佳實施例的一部分進行了說明，不能解釋為本發明的範圍限定於上述實施例，應視為如上說明的本發明的技術思想與基於本發明主旨的技術思想均包括在本發明的範圍內。
10．．．基板
20．．．托盤
101、102．．．門
110．．．處理室
111．．．上蓋
112．．．處理室本體
130．．．基板支承部
150．．．氣體供給部
160．．．RPG
170．．．氣體供給裝置
180．．．排氣管
S．．．理空間
S10、S11、S13、S20、S30．．．步驟
第1圖是表示應用本發明基板處理裝置的清洗方法之基板處理裝置一實施例的剖視圖；
第2圖是表示本發明的基板處理裝置的清洗方法的流程圖；以及
第3圖是表示第2圖之基板處理裝置的清洗方法清洗過程的曲線圖。
10．．．基板
20．．．托盤
101、102．．．門
110．．．處理室
111．．．上蓋
112．．．處理室本體
130．．．基板支承部
150．．．氣體供給部
160．．．RPG
170．．．氣體供給裝置
180．．．排氣管
S．．．處理空間
Claims (13)
- 一種基板處理裝置的清洗方法，係對處理室的內部進行清洗，其特徵在於，包括：一RPG清洗步驟，在與該處理室相連接的遠距離電漿產生器中對清洗氣體進行自由基化，並向該處理室的內部噴射該清洗氣體來清洗該處理室；以及一直接清洗步驟，透過一氣體供給部向一處理空間噴射清洗氣體，同時向該基板處理裝置施加電源，對噴射到該處理空間的該清洗氣體進行電漿化來清洗該處理室，在該基板處理裝置的清洗方法中，組合實施該RPG清洗步驟以及該直接清洗步驟。
- 根據申請專利範圍第1項所述的基板處理裝置的清洗方法，其中在該RPG清洗步驟後及該直接清洗步驟後的至少一個步驟之後，實施一副產物去除步驟，該副產物去除步驟中，向該處理空間供給沖洗氣體，並透過一排氣管去除產生在該處理室內部的副產物。
- 根據申請專利範圍第1項所述的基板處理裝置的清洗方法，其中在該RPG清洗步驟之前實施一穩定化步驟，該穩定化步驟中，透過該氣體供給部向該處理空間噴射惰性氣體。
- 根據申請專利範圍第1項所述的基板處理裝置的清洗方法，其中該RPG清洗步驟及該直接清洗步驟中的任一步驟或這二個步驟是在改變該處理室內部之壓力的情況下實施的。
- 根據申請專利範圍第1項所述的基板處理裝置的清洗方法，其中該RPG清洗步驟及該直接清洗步驟中的任一步驟或這二個步驟都是組合一定壓步驟及一變壓步驟來實施的，在該定壓步驟中，維持該處理室的內部壓力為一規定壓力來進行清洗，在該變壓步驟中，變化該處理室的內部壓力來進行清洗。
- 根據申請專利範圍第1項所述的基板處理裝置的清洗方法，其中該RPG清洗步驟之後，在實施該直接清洗步驟之前實施一壓力下降步驟，該壓力下降步驟中，降低該處理室內部的壓力。
- 根據申請專利範圍第1項所述的基板處理裝置的清洗方法，其中在該直接清洗步驟中，透過一上升支承基板的一基板支承部來實施。
- 根據申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的基板處理裝置的清洗方法，其中該基板處理裝置透過使用LF電源在基板的表面實施一蒸鍍製程。
- 根據申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的基板處理裝置的清洗方法，其中該基板是一太陽能電池基板。
- 根據申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的基板處理裝置的清洗方法，其中該基板處理裝置在透過裝載有複數個基板之托盤移送的同時，實施一基板處理；在實施該RPG清洗步驟及該直接清洗步驟時，該托盤以裝載於該基板支承部上的狀態進行清洗。
- 根據申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的基板處理裝置的清洗方法，其中該RPG清洗步驟及該直接清洗步驟分別實施一次以上。
- 根據申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的基板處理裝置的清洗方法，其中以該RPG清洗步驟、該直接清洗步驟以及該RPG清洗步驟的順序實施，或者以該直接清洗步驟、該RPG清洗步驟以及該直接清洗步驟的順序實施。
- 根據申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的基板處理裝置的清洗方法，其中該RPG清洗步驟及該直接清洗步驟在整個清洗時間內，在全部或一部分時間內同時實施；或者該RPG清洗步驟及該直接清洗步驟在整個清洗時間內，彼此交替地實施。
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