TWI797368B - 利用大氣壓力電漿的表面處理裝置及方法 - Google Patents

Abstract

本發明公開一種利用大氣壓力電漿的表面處理裝置及方法。根據本發明的一態樣，可以提供一種利用大氣壓力電漿的表面處理裝置，包括：外殼，其提供密閉的內部空間；平台，其在該外殼的內部空間提供供處理對象物安放的上面；一對電漿電極，其在該外殼的內部空間生成大氣壓力電漿；噴嘴，其向該外殼的內部空間噴射非活性氣體而生成非活性氣體流；及排氣管線，其連接於該外殼的內部空間，供非活性氣體排出。

Description

利用大氣壓力電漿的表面處理裝置及方法

本發明涉及表面處理裝置及方法，更詳細而言，涉及一種用於去除諸如半導體裝置的處理對象物的表面異物質的表面處理裝置及方法。

最近，隨著半導體裝置的高集成化，對給半導體裝置運轉造成致命性不良影響的諸如微粒的異物質的管理日益嚴格。隨著這種趨勢，提出了有效去除半導體裝置用基板表面沾染的異物質的裝置。

但是，以往異物質去除裝置無法有效去除具有0.1μm以下直徑的異物質。

這是因為具有0.1μm以下直徑的異物質以強附著力附著於製品表面。具體而言，在制品表面帶電的電荷、介於製品表面與異物質之間的細微水分及在制品表面與異物質之間形成的靜電，形成強附著力。其結果，細微微粒中一部分即使在異物質去除工序後也未完全從製品表面去除而依然殘留，存在引起半導體裝置運轉不良的問題。

<現有技術文獻>

<專利文獻>

(專利文獻1)韓國授權專利公報第10-0933431號(2009.12.23，微粒去除方法及裝置以及包括其的微粒測量方法及裝置)

本發明的實施例提供一種能夠高效去除附著於諸如半導體裝置的處理對象物表面的異物質的利用大氣壓力電漿的表面處理裝置及方法。

根據本發明的一態樣，可以提供一種利用大氣壓力電漿的表面處理裝置，包括：外殼，其提供密閉的內部空間；平台，其在該外殼的內部空間提供處理對象物安放的上面；一對電漿電極，其在該外殼的內部空間生成大氣壓力電漿；噴嘴，其向該外殼的內部空間噴射非活性氣體而生成非活性氣體流；及排氣管線，其連接於該外殼的內部空間，供非活性氣體排出。

可以還包括結合於該外殼的內部表面的過濾器。

該過濾器可以為高效微粒空氣過濾器。

該平台可以從該外殼的內部底面向上隔開地配置，該一對電漿電極可以分別配置於該平台的上側和下側。

該平台可以具備使處理對象物的底面露出的網。

該電漿電極能以與該平台平行地延長的板形狀形成。

該噴嘴可以安裝於該外殼的上部，該排氣管線可以連接於該外殼的下部。

可以還包括水平移送該噴嘴的水平移送部。

可以還包括安裝於該排氣管線並測量非活性氣體的每單位體積的微粒數的感測器。

可以還包括：開閉閥，其開閉該噴嘴；及控制部，其控制該開閉閥，打開該噴嘴，直至該感測器測量的非活性氣體的每單位體積的微粒數達到預先設置的數值以下時為止。

根據本發明的另一態樣，可以提供一種使用利用大氣壓力電漿的表面處理裝置的表面處理方法，包括：在該外殼的內部空間生成大氣壓力電漿，灼燒附著於處理對象物的表面的異物質，去除在處理對象物與微粒之間形成的附著力的步驟；及向該外殼的內部空間噴射非活性氣體，使微粒從處理對象物飄浮並分離的步驟。

在該利用大氣壓力電漿的表面處理方法中，在該使微粒飄浮並分離的步驟之後，可以還包括：藉由排氣管線排出非活性氣體，感測器測量每單位體積的微粒數，調節對外殼內部空間的非活性氣體噴射的步驟。

根據本發明的實施例，利用大氣壓力電漿，灼燒附著於處理對象物全體表面的異物質，可以去除在處理對象物與微粒之間形成的附著力，並噴射非活性氣體，可以使從處理對象物分離的微粒飄浮並去除。

10:表面處理裝置

20:處理對象物

100:外殼

110:前面門

120:過濾器

130:排氣管線

200:平台

210:網

300:第一電漿電極

310:第二電漿電極

400:噴嘴

410:開閉閥

420:水平移送部

500:感測器

600:控制部

第1圖是顯示本發明一個實施例的利用大氣壓力電漿的表面處理裝置的圖。

第2圖是顯示控制部的圖。

第3圖是顯示本發明另一實施例的利用大氣壓力電漿的表面處理方法的順序圖。

本發明可以施加各種變換，可以具有多種實施例，將在圖式中示例性圖示特定實施例並在正文中詳細說明。但是，這並非要針對特定實施形態而限定本發明，應理解為包括本發明的思想及技術範圍內包含的所有變換、等同物以及替代物。

在說明本發明方面，當判斷認為對相關公知技術的具體說明可能混淆本發明要旨時，省略該詳細說明。

第一、第二等術語可以用於說明各種構成要素，但該構成要素不得由該術語所限定。該術語只用於把一種構成要素區別於另一構成要素的目的。

本申請中使用的術語只是為了說明特定的實施例而使用的，並非要限定本發明之意。只要在文理上未明確表示不同，單數的表現包括複數的表現。

在本申請中，「包括」或「具有」等術語應理解為，是要指定存在說明書上記載的特徵、數字、步驟、動作、構成要素、部件或它們的組合，不預先排除一個或其以上的其它特徵或數字、步驟、動作、構成要素、部件或它們的組合的存在或附加可能性。

下面參照圖式，詳細說明本發明的利用大氣壓力電漿的表面處理裝置及方法的較佳實施例，在參照圖式進行說明方面，相同或對應的構成要素賦予相同的圖式符號，省略對此的重複說明。

第1圖是顯示本發明一個實施例的利用大氣壓力電漿的表面處理裝置的圖，第2圖是顯示控制部的圖。

如果參照第1圖及第2圖，本發明一個實施例的利用大氣壓力電漿的表面處理裝置10可以包括外殼100、前面門110、過濾器120、排氣管線130、平台200、一對電漿電極(如第一電漿電極300、第二電漿電極310)、噴嘴400、開閉閥410、水平移送部420、感測器500及控制部600。

外殼100可以提供密閉的內部空間。處理對象物20的表面處理工序在外殼100的密閉的內部空間實現，從而處理對象物20表面處理所使用的電漿及非活性氣體可以作用於處理對象物20的全體表面。該處理對象物20可以為半導體裝置、半導體裝置用基板或顯示裝置基板。

在外殼100可以結合有前面門110和過濾器120。

前面門110能以鉸鏈方式結合於外殼100，開閉外殼100的前面部。

過濾器120可以結合於外殼100的內部表面，例如側面或底面，吸附飄浮中的微粒。過濾器120可以包括高效微粒空氣過濾器。

平台200可以在外殼100的內部空間提供處理對象物20安放的上面。

平台200能以被多個支柱支撐的板形狀形成，從外殼100的內部底面向上隔開地配置，可以具備使處理對象物20的底面露出的網210。即，處理對象物20可以安放於網210上。

一對電漿電極(如第一電漿電極300、第二電漿電極310)可以在外殼100的內部空間生成大氣壓力電漿。

第一電漿電極300可以藉由支架(圖上未示出)等結合於外殼100，配置於平台200的上側，即處理對象物20的上側。

第二電漿電極310可以安放於外殼100的內部底面，配置於平台200的下側。

第一電漿電極300及第二電漿電極310以與平台200平行地延長的板形狀形成，從而在第一電漿電極300與第二電漿電極310之間生成的電漿可以均勻作用於處理對象物20的上面和下面的全體區域。

噴嘴400可以向外殼100的內部空間噴射非活性氣體，詳細而言，噴射氮氣或氬氣而生成非活性氣體流。

噴嘴400噴射的非活性氣體可以使附著於處理對象物20表面的微粒飄浮。如此從處理對象物20表面分離的微粒，可以以飄浮於非活性氣體的狀態，藉由排氣管線130排出到外殼100的外部空間或吸附於過濾器120。排氣管線130可以結合於外殼100，相互連接外殼100的內部空間與外部空間。

噴嘴400可以安裝於外殼100的上部，排氣管線130可以連接於外殼100的下部，噴嘴400噴射的非活性氣體流可以在外殼100的全體內部空間形成。即，噴嘴400噴射的非活性氣體可以在外殼100的全體內部空 間形成流動場，以便能夠作用於處理對象物20的全體表面。非活性氣體流方向在第1圖中用空心大箭頭標示。

在噴嘴400可以結合有對噴嘴400進行開閉的開閉閥410，水平移送噴嘴400的水平移送部420可以結合於外殼100。水平移送部420可以包括空壓或液壓缸。噴嘴400的移動方向在第1圖中用實心小箭頭標示。

感測器500安裝於排氣管線130，可以測量藉由排氣管線130排出的非活性氣體的每單位體積的微粒數。

控制部600可以根據感測器500的測量結果，控制開閉閥410，開閉噴嘴400。

具體而言，控制部600可以控制開閉閥410，打開噴嘴400，直至感測器500測量的每單位體積的微粒數達到預先設置的數值以下時為止。其結果，可以進行藉助於非活性氣體的表面處理工序，直至在處理對象物20的表面殘存的微粒數達到適度水準時為止。

第3圖是顯示本發明另一實施例的利用大氣壓力電漿的表面處理方法的順序圖。

如果參照第3圖，本發明另一實施例的利用大氣壓力電漿的表面處理方法可以使用本發明一個實施例的利用大氣壓力電漿的表面處理裝置10進行，可以包括將處理對象物安放於平台的步驟S100、生成大氣壓力電漿的步驟S200及噴射非活性氣體的步驟S300。

首先，在藉助於前面門110而打開外殼100的前面部後，可以藉由過外殼100的打開的前面而將處理對象物20插入於外殼100的內部空間，安放於平台200上(步驟S100)。

然後，在藉助於前面門110而使外殼100的內部空間密閉後，可以向電漿電極(如第一電漿電極300、第二電漿電極310)供應電氣，在外殼100的內部空間生成大氣壓力電漿(步驟S200)。大氣壓力電漿可以灼燒附著於處理對象物20的表面的異物質，或去除在附著於處理對象物20的微粒與處理對象物20之間形成的附著力。

然後，可以向外殼100的內部空間噴射非活性氣體(步驟S300)。向外殼100的內部空間噴射的非活性氣體可以使微粒從處理對象物20飄浮。如此從處理對象物20表面分離的微粒可以以飄浮於非活性氣體的狀態，藉由排氣管線130排出到外殼100的外部空間或吸附於過濾器120。

然後，可以還包括藉由排氣管線130排出非活性氣體，感測器500測量非活性氣體的每單位體積的微粒數，根據測量結果，調節對外殼100內部空間的非活性氣體噴射的步驟。可以控制開閉閥410，打開噴嘴400，直至感測器500測量的每單位體積的微粒數達到預先設置的數值以下時為止，可以進行藉助於非活性氣體的表面處理工序，直至在處理對象物20的表面殘存的微粒數達到適度水準時為止。

以上對本發明一個實施例進行了說明，但只要是相應技術領域中具有通常知識者，便可以在不超出申請專利範圍中所述之本發明思想的範圍內，藉由構成要素的附加、變更、刪除或追加等而可對本發明進行各種修訂及變更，這也包括於本發明的申請專利範圍中所述之範圍內。

10:表面處理裝置

20:處理對象物

100:外殼

110:前面門

120:過濾器

130:排氣管線

200:平台

210:網

300、310:電漿電極

400:噴嘴

410:開閉閥

420:水平移送部

500:感測器

600:控制部

Claims (11)

1. 一種利用大氣壓力電漿的表面處理裝置，其包括：一外殼，其提供密閉的內部空間；一平台，其在該外殼的內部空間提供一處理對象物安放的上面；一對電漿電極，其在該外殼的內部空間生成一大氣壓力電漿；一噴嘴，其向該外殼的內部空間噴射一非活性氣體而生成一非活性氣體流；及一排氣管線，其連接於該外殼的內部空間，供該非活性氣體排出；及一過濾器，其結合於該外殼的內部表面。
2. 如申請專利範圍第1項所述的利用大氣壓力電漿的表面處理裝置，其中，該過濾器為高效微粒空氣過濾器。
3. 如申請專利範圍第1項所述的利用大氣壓力電漿的表面處理裝置，其中，該平台從該外殼的內部底面向上隔開地配置，該一對電漿電極分別配置於該平台的上側和下側。
4. 如申請專利範圍第3項所述的利用大氣壓力電漿的表面處理裝置，其中，該平台具備使該處理對象物的底面露出的網。
5. 如申請專利範圍第3項所述的利用大氣壓力電漿的表面處理裝置，其中，該一對電漿電極以與該平台平行地延長的板形狀形成。
6. 如申請專利範圍第1項所述的利用大氣壓力電漿的表面處理裝置，其中，該噴嘴安裝於該外殼的上部，該排氣管線連接於該外殼的下部。
7. 如申請專利範圍第6項所述的利用大氣壓力電漿的表面處理裝置，其還包括水平移送該噴嘴的一水平移送部。
8. 如申請專利範圍第1項所述的利用大氣壓力電漿的表面處理裝置，其還包括安裝於該排氣管線並測量該非活性氣體的每單位體積的微粒數的一感測器。
9. 如申請專利範圍第8項所述的利用大氣壓力電漿的表面處理裝置，其還包括：一開閉閥，其開閉該噴嘴；及一控制部，其控制該開閉閥，打開該噴嘴，直至該感測器測量的該非活性氣體的每單位體積的微粒數達到預先設置的數值以下時為止。
10. 一種使用利用大氣壓力電漿的表面處理裝置的表面處理方法，該表面處理裝置為如申請專利範圍第1項至第9項中任意一項的利用大氣壓力電漿的表面 處理裝置，其包括：在該外殼的內部空間生成大氣壓力電漿，灼燒附著於該處理對象物的表面的異物質，去除在該處理對象物與微粒之間形成的附著力的步驟；及向該外殼的內部空間噴射該非活性氣體，使微粒從該處理對象物飄浮並分離的步驟。
11. 申請專利範圍第10項所述的使用利用大氣壓力電漿的表面處理裝置的表面處理方法，其中，在使微粒飄浮並分離的步驟之後，還包括：通過該排氣管線排出該非活性氣體，感測器測量每單位體積的微粒數，調節對該外殼的內部空間的該非活性氣體噴射的步驟。

Images