(57)【要約】【課題】本発明はプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法に関する。【解決手段】本発明のプラズマ処理装置は、チャンバと、前記チャンバ内の上部に設けられた上部電極と、前記チャンバ内の下部に前記上部電極と対向配置されて前記基板のベベルエッチング工程で前記基板のベベルが露出するように支持する下部電極と、前記上部電極と下部電極との間に設けられて前記基板の裏面エッチング工程で前記基板裏面の中央領域を露出するように支持する基板支持部と、前記基板の裏面エッチング工程で前記基板支持部を移動させて前記基板を前記基板支持部から分離させる移動部材と、を含む。【選択図】図１
2011517087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバと、
前記チャンバ内の上部に配置された上部電極と、
前記チャンバ内の下部で前記上部電極と対向配置され、基板のベベルエッチング工程で基板のベベルが露出するように基板を支持する下部電極と、
前記上部電極と下部電極との間に配置され、基板の裏面エッチング工程で前記基板裏面の中央領域を露出するように支持する基板支持部と、
前記基板の裏面エッチング工程で前記基板支持部を移動させ、前記基板を前記基板支持部から分離させるよう構成された移動部材と、を含む、プラズマ処理装置。
【請求項２】
前記上部電極の下面に形成され、非反応ガスを噴射する非反応ガス噴射口と、
前記非反応ガス噴射口と分離して反応ガスを噴射する第１反応ガス噴射口と、
前記下部電極の上面に形成され、反応ガスを噴射する第２反応ガス噴射口と、を更に含む、請求項１記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記第１反応ガス噴射口が前記非反応ガス噴射口と分離され、前記上部電極の下面周縁部又は側面に形成されている、請求項２記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記第１反応ガス噴射口が前記上部電極と離隔され、前記チャンバ上部に形成されている、請求項２記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記下部電極の上面及び側面にそれぞれ形成された第１及び第２反応ガス噴射口を更に含む、請求項１記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記下部電極が互いに結合及び分離が可能な二つの副電極を含む、請求項１記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記下部電極が板状で中央部に配置された第１下部電極と、
前記第１下部電極と分離して前記第１下部電極の外側に配置された第２下部電極と、を含む、請求項６記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記第１下部電極の下部に連結され、前記第１下部電極を上昇・下降させる第１昇降部材と、
前記第２下部電極の下部に連結され、前記第２下部電極を上昇・下降させる第２昇降部材と、を更に含む、請求項７記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記第１昇降部材が前記第２昇降部材内部に挿入されている、請求項８記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記上部電極下面に形成された非反応ガス噴射口と、
前記第１下部電極の上面に形成された第１反応ガス噴射口と、
前記第２下部電極の凹部を除く上面又は側面に形成された第２反応ガス噴射口と、を更に含む、請求項７記載のプラズマ処理装置。
【請求項１１】
前記上部電極の下面に前記非反応ガス噴射口と分離して形成された第３反応ガス噴射口を更に含む、請求項１０記載のプラズマ処理装置。
【請求項１２】
前記上部電極と離隔され、前記チャンバ上部に形成された第３反応ガス噴射口を更に含む、請求項１０記載のプラズマ処理装置。
【請求項１３】
前記基板支持部が、前記基板を支持するよう構成された基板ホルダーと、
前記基板ホルダーを前記下部電極の下部側面に連結させる緩衝部材と、を含む、請求項１記載のプラズマ処理装置。
【請求項１４】
前記基板ホルダーが前記下部電極の上面より高い位置に配置された、請求項１３記載のプラズマ処理装置。
【請求項１５】
前記緩衝部材が、上部が開放された内部空間が設けられた本体と、
前記本体の内部空間に配置された弾性部材と、
前記弾性部材の上部に配置され、前記本体の上部に突出するように延長形成されたホルダー支持台と、を含む、請求項１３記載のプラズマ処理装置。
【請求項１６】
前記上部電極と離隔され、前記チャンバの上部に配置されたハードストッパを更に含む、請求項１記載のプラズマ処理装置。
【請求項１７】
前記移動部材の一部が前記チャンバ上側を貫通するように前記チャンバ内部に位置した、請求項１記載のプラズマ処理装置。
【請求項１８】
前記移動部材が上下動可能で、下方に移動して前記基板ホルダーを下方に押す、請求項１７記載のプラズマ処理装置。
【請求項１９】
前記移動部材の一部が前記チャンバ下側を貫通するように前記チャンバ内部に位置し、前記基板ホルダーと連結されている、請求項１３記載のプラズマ処理装置。
【請求項２０】
前記移動部材が前記基板ホルダーを下方に引いて移動させる、請求項１９記載のプラズマ処理装置。
【請求項２１】
基板をチャンバ内に装填した後、前記チャンバ内で前記基板の裏面及びベベルをエッチングする、プラズマ処理方法。
【請求項２２】
前記基板を前記チャンバ内に装填した後、前記チャンバ上部に配置された上部電極の下面から非反応ガスを噴射し、前記チャンバの下部に配置された下部電極の上面及び側面から反応ガスを噴射して、前記チャンバ内で前記基板の裏面及びベベルをエッチングする、請求項２１記載のプラズマ処理方法。
【請求項２３】
前記基板を前記チャンバ内に装填した後、前記チャンバ上部に設けられた上部電極の下面から非反応ガスを噴射し、前記チャンバ下部に配置されて第１及び第２下部電極の上面から反応ガスを噴射して、前記チャンバ内で前記基板の裏面及びベベルをエッチングする、請求項２１記載のプラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[1]本開示はプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法に関し、より詳しくは基板の裏面エッチング工程及びベベルエッチング工程を一つの装置で連続的に実行することができるプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[2]一般的に、半導体装置及び平面表示装置は基板の全面に多数の薄膜を蒸着して蒸着した薄膜をエッチングし、所定パターンの素子を基板上に形成して製作する。即ち、所定の蒸着装置を利用して基板の全面に薄膜を蒸着し、エッチング装置を利用して薄膜の一部をエッチングし、所定のパターンを有する薄膜を形成する。
【０００３】
[3]ところが、薄膜蒸着工程で基板の裏面にも薄膜が蒸着されたり、エッチング工程後にも基板の裏面にパーティクル等の異物が残留したりする。また、薄膜又はパーティクル等の異物は、基板の移送のために構成された他の素子又は回路パターンが形成されない基板の周縁部、即ちベベル（bevel）領域にも残留するようになる。このように基板の裏面及びベベル領域に蒸着された異物は、後続工程で基板が曲がったり、基板の整列が難しくなる等の問題を引き起こす。また、基板裏面及びベベル領域に残留する薄膜又はパーティクルは、後続工程で工程不良として作用し、歩留りを減少させる。従って、基板の裏面及びベベル領域に残留する薄膜及びパーティクルを除去するために、主に乾式エッチングを通して基板の裏面及びベベルに蒸着された薄膜及びパーティクル等の異物を繰り返して除去した後、後続工程が行われる。
【０００４】
[4]ところが、従来は別々の基板の裏面エッチング装置及びベベルエッチング装置を利用して、基板の裏面エッチング工程及び基板のベベルエッチング工程をそれぞれ行っていた。例えば、裏面エッチング装置及び基板ベベルエッチング装置を蒸着装置又はエッチング装置と共に一つのクラスタに構成して、蒸着工程又はエッチング工程が完了した基板に、裏面エッチング工程及びベベルエッチング工程を別々に実行している。従って、基板の裏面エッチング及び基板のベベルエッチングを行うために少なくとも二つの装置が必要になる。更に、エッチング装置の数の増加で生産設備の数が増加し、生産費用が高くなってしまう。また、二つのエッチング装置を利用して基板の裏面及びベベルをエッチングするので、全体の処理時間が長くなってしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
[5]本開示は、基板の裏面エッチング工程及びベベルエッチング工程を一つの装置で連続的に実行することができ、生産費用を低減させて生産時間を短縮することができるプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法を提供する。
【０００６】
[6]本開示は、基板の裏面の周縁部を支持するよう構成された基板ホルダーと、基板ホルダーを移動させるよう構成された移動部材と、を備え、基板の裏面エッチング工程及びベベルエッチング工程を連続的に実行することができるプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法も提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
[7]本発明の一様態によるプラズマ処理装置は、チャンバと、前記チャンバ内の上部に配置された上部電極と、前記チャンバ内の下部に前記上部電極と対向配置されて基板のベベルエッチング工程で前記基板のベベルが露出するように基板を支持する下部電極と、前記上部電極と下部電極との間に配置されて基板の裏面エッチング工程で前記基板裏面の中央領域を露出するように支持する基板支持部と、前記基板の裏面エッチング工程で前記基板支持部を移動させて前記基板を前記基板支持部から分離させるよう構成された移動部材と、を含む。
【０００８】
[8]本プラズマ処理装置は、前記上部電極の下面に形成されて非反応ガスを噴射する非反応ガス噴射口と、前記非反応ガス噴射口と分離して反応ガスを噴射する第１反応ガス噴射口と、前記下部電極の上面に形成されて反応ガスを噴射する第２反応ガス噴射口と、を更に含んでいてもよい。前記第１反応ガス噴射口は前記非反応ガス噴射口と分離して前記上部電極の下面周縁部又は側面に形成されていてもよい。前記第１反応ガス噴射口は前記上部電極と離隔され、前記チャンバ上部に形成されていてもよい。
【０００９】
[9] 本プラズマ処理装置は、前記下部電極の上面及び側面にそれぞれ形成された第１及び第２反応ガス噴射口を更に含んでいてもよい。
【００１０】
[10]前記下部電極は細かく分離可能であり、前記下部電極は板状で中央部に配置された第１下部電極と、前記第１下部電極と分離して前記第１下部電極の外側に配置された第２下部電極と、を含む。
【００１１】
[11] 本プラズマ処理装置は、前記第１下部電極の下部に連結され、前記第１下部電極を上昇・下降させる第１昇降部材と、前記第２下部電極の下部に連結され、前記第２下部電極を上昇・下降させる第２昇降部材と、を更に含んでいてもよい。前記第１昇降部材は前記第２昇降部材内部に挿入されていてもよい。
【００１２】
[12] 本プラズマ処理装置は、前記上部電極の下面に形成された非反応ガス噴射口と、前記第１下部電極の上面に形成された第１反応ガス噴射口と、前記第２下部電極の凹部を除く上面又は側面に形成された第２反応ガス噴射口と、を更に含んでいてもよい。
【００１３】
[13] 本プラズマ処理装置は、前記上部電極の下面に前記非反応ガス噴射口と分離して形成された第３反応ガス噴射口を更に含んでいてもよい。本プラズマ処理装置は、前記上部電極と離隔され、前記チャンバの上部に形成された第３反応ガス噴射口を更に含んでいてもよい。
【００１４】
[14]前記基板支持部は、前記基板を支持するよう構成された基板ホルダーと、前記基板ホルダーを前記下部電極の下部側面に連結させる緩衝部材と、を含んでいてもよい。
【００１５】
[15]前記基板ホルダーは、前記下部電極の上面より高い位置に配置されていてもよい。
【００１６】
[16]前記緩衝部材は、上部が開放された内部空間が設けられた本体と、前記本体の内部空間に配置された弾性部材と、前記弾性部材の上部に配置されて前記本体の上部に突出するように延長形成されたホルダー支持台と、を含んでいてもよい。
【００１７】
[17] 本プラズマ処理装置は、前記上部電極と離隔されて前記チャンバの上部に配置されたハードストッパを更に含んでいてもよい。
【００１８】
[18]前記移動部材の一部は、前記チャンバ上側を貫通するように前記チャンバ内部に位置していてもよい。前記移動部材は上下動可能で、下方に移動して前記基板ホルダーを下方に押す。前記移動部材の一部は、前記チャンバ下側を貫通するように前記チャンバ内部に位置し、前記基板ホルダーと連結されている。前記移動部材は、前記基板ホルダーを下方に引いて移動させてもよい。
【００１９】
[19]本発明の他の様態によるプラズマ処理方法は、基板をチャンバ内に装填した後、前記チャンバ内で前記基板の裏面及びベベルをエッチングする。
【００２０】
[20]前記基板を前記チャンバ内に装填した後、本プラズマ処理装置は、前記チャンバ上部に配置された上部電極の下面から非反応ガスを噴射し、前記チャンバ下部に配置された下部電極の上面及び側面から反応ガスを噴射して、前記チャンバ内で前記基板の裏面及びベベルをエッチングする。
【００２１】
[21]前記基板を前記チャンバ内に装填した後、本プラズマ処理装置は、前記チャンバ上部に配置された上部電極の下面から非反応ガスを噴射し、前記チャンバ下部に配置されて分離及び結合が可能な第１及び第２下部電極の上面から反応ガスを噴射して、前記チャンバ内で前記基板の裏面及びベベルをエッチングしてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
[22]基板の周縁部を支持するよう構成された基板ホルダーと、基板ホルダーを移動させるよう構成された移動部材と、が設けられ、チャンバ下部の下部電極が基板の裏面を支持する。よって、基板ホルダーが基板の裏面の周縁部を支持して基板の裏面エッチング工程を実行し、移動部材を利用して基板ホルダーを下方に移動させて下部電極が基板裏面を支持して基板のベベルエッチング工程を実行する。
【００２３】
[23]本開示によれば、同一のプラズマ処理装置を用いて基板の裏面エッチング工程及び基板のベベルエッチング工程を連続的に実行することができる。従って、従来技術に比べてプラズマ処理装置の数を減らすことができ、これにより生産時間及び生産費用を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】[25]図１は、本発明の一実施の形態によるプラズマ処理装置の断面図である。
【図２】[26]図２は、本発明の一実施の形態によるプラズマ処理方法のフローチャートである。
【図３】[27]図３は、本発明の一実施の形態によるプラズマ処理方法を構成する各工程におけるプラズマ処理装置の断面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施の形態によるプラズマ処理方法を構成する各工程におけるプラズマ処理装置の断面図である。
【図５】[28]図５は、本発明の他の実施の形態によるプラズマ処理装置の断面図である。
【図６】[29]図６は、本発明の他の実施の形態によるプラズマ処理装置で使用される下部電極の断面図である。
【図７】[30]図７は、本発明の他の実施の形態によるプラズマ処理方法のフローチャートである。
【図８】[31]図８は、本発明の他の実施の形態によるプラズマ処理方法を構成する各工程におけるプラズマ処理装置の断面図である。
【図９】図９は、本発明の他の実施の形態によるプラズマ処理方法を構成する各工程におけるプラズマ処理装置の断面図である。
【図１０】[32]図１０は、本発明の更に他の実施の形態によるプラズマ処理装置の断面図である。
【図１１】[33]図１１は、本発明の更に他の実施の形態によるプラズマ処理方法のフローチャートである。
【図１２】[34]図１２は、本発明の更に他の実施の形態によるプラズマ処理方法を構成する各工程におけるプラズマ処理装置の断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の更に他の実施の形態によるプラズマ処理方法を構成する各工程におけるプラズマ処理装置の断面図である。
【図１４】図１４は、本発明の更に他の実施の形態によるプラズマ処理方法を構成する各工程におけるプラズマ処理装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
[35]以下、添付図面を参照して、本発明による実施形態を詳しく説明する。しかしながら、本発明は異なる形態に実現され、本明細書中に記載される実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は本開示を完全たるものとし、本技術分野における通常の知識を有する者に発明の範囲を完全に知らせるために提供されるものである。図中、同一の符号は同一の構成要素を示す。
【００２６】
[36]図１は本発明の一実施の形態によるプラズマ処理装置の断面図である。図１は基板の裏面エッチング工程及びベベルエッチング工程を連続的に実行することができるプラズマ処理装置の断面図を示す。
【００２７】
[37]図１を参照すると、本発明の一実施の形態によるプラズマ処理装置は、チャンバ１００と、チャンバ１００内の上部に設けられて接地端子と連結される上部電極２００と、チャンバ１００内の下部に設けられて基板Ｓを支持する基板支持部３００と、チャンバ１００内の上部に設けられて基板支持部３００と接触されて上部電極２００と基板Ｓとの間隔を維持するハードストッパ４００と、基板支持部３００の一部が一側部に固定されて電力が印加される下部電極５００と、基板支持部３００及び下部電極５００を上昇・下降させる昇降部材６００と、を含む。また、本プラズマ処理装置は、基板支持部３００を移動させるように構成された移動部材７００を更に含む。上部電極２００の下面には、基板Ｓ上面に非反応ガスを供給するための非反応ガス噴射口２３０が形成されている。下部電極５００の上面には、基板Ｓの裏面エッチングのための反応ガスを供給するよう構成された第１反応ガス噴射口５３０が形成されている。下部電極５００の側面には、基板Ｓのベベルをエッチングするための反応ガスを供給するよう構成された第２反応ガス噴射口５６０が形成されている。
【００２８】
[38]チャンバ１００は通常円筒状又は長方形箱形に形成されている。チャンバ１００の内部には、基板Ｓを処理するための所定空間が設けられている。本実施の形態では、チャンバ１００を円筒状又は長方形箱形に形成したが、これに限定されるのではない。例えば、本チャンバ１００は基板Ｓの形状に対応する形状に形成できる。チャンバ１００の一側壁には、基板Ｓをチャンバ１００から搬入・搬出するための基板出入口１１０が形成されている。チャンバ１００の下面には、エッチング工程の間に発生するパーティクル等の反応副産物をチャンバ１００外部に排気するための排気部１２０が設けられている。この時、排気部１２０には、チャンバ１００内の不純物をチャンバ１００外部に排気するための排気ユニット１３０、例えば真空ポンプが連結されている。本実施の形態ではチャンバ１００を一体型として説明するが、本発明はそれに限定されない。例えば、チャンバ１００を上部が開放された下部チャンバと、下部チャンバの開放された側を覆うチャンバリッドとに分離して構成することもできる。
【００２９】
[39]上部電極２００はチャンバ２００の上部の内面から突出して形成され、例えば円板状に形成される。上部電極２００は接地端子と連結されて高周波電力が印加される下部電極５００との電位差によってプラズマが発生するようにされている。上部電極２００は基板Ｓの直径より大きい直径に形成されることができ、ベベル領域を除いた領域、即ち基板Ｓ中心領域の直径と同じに形成できる。また、上部電極２００には複数の非反応ガス噴射口２３０が形成される。非反応ガス噴射口２３０は基板Ｓの裏面及びベベルエッチング工程の間に、基板Ｓの上面がプラズマによって損傷されないように基板Ｓ上面に非反応ガスを噴射する。このために非反応ガス噴射口２３０は上部電極２００の下面全体に形成でき、基板Ｓの上面と対応する領域の上部電極２００の下面に形成できる。非反応ガス噴射口２３０は円形、楕円形など多様な形に形成できる。非反応ガス噴射口２３０は非反応ガス供給部２１０と連通している。非反応ガス供給部２１０を通して供給される非反応ガスは水素、窒素又は不活性ガスであってもよく、その他の非反応性ガス、即ち基板Ｓの上面と反応しないガスであってもいい。また、基板Ｓは半導体素子を製造するためのウェーハ又は表示装置を製造するためのガラス基板等にすることができ、基板Ｓの上面は所定の薄膜パターンを持つ素子が形成される面であってもよく、その他の基板Ｓのエッチングが要求されない面であってもいい。一方、上部電極２００の内部にはチャンバ１００外部に構成された冷却水循環ユニット（図示せず）と連結された冷却流路（図示せず）が配置されている。
【００３０】
[40]基板支持部３００は、外部から搬入される基板Ｓが位置されるリフトピン３１０と、基板Ｓの裏面周縁部を支持する基板ホルダー３２０と、基板ホルダー３２０と下部電極５５０との間に連結された緩衝部材３３０と、を含む。
【００３１】
[41]リフトピン３１０は下部電極５００を貫通して上下方向に突出するように形成され、下部電極５００と一緒に上昇・下降移動できる。リフトピン３１０には基板出入口１１０を通して外部からチャンバ１００内部に搬入された基板Ｓが位置している。リフトピン３１０は、基板Ｓの裏面を安定的に支持するために、複数、望ましくは三つ以上設けられている。
【００３２】
[42]基板ホルダー３２０は、リフトピン３１０の上部に位置された基板Ｓの裏面周縁部を支持して下部電極５００と共に上下方向に移動して、基板Ｓを工程位置に位置させる。基板ホルダー３２０は、基板Ｓが位置される安着部３２１と、安着部３２１の下部を支持する側壁部３２３と、を含む。安着部３２１は所定幅を持つリング状に形成でき、この場合、安着部３２１の上面には、基板Ｓの裏面周縁部のほぼ全体が位置される。また、安着部３２１の上面には、内側に凹状の複数のホーム３２２を形成できる。ホーム３２２は、基板Ｓを工程位置に位置させるために基板ホルダー３２０を上昇させる場合、チャンバ１００内の上部に設けられたハードストッパ４００と接触することがある。よって、基板ホルダー３２０のホーム３２２とハードストッパ４００とが接触することにより、下部電極５００と基板Ｓとが所定間隔、例えば約０．５ｍｍ以下の間隔を維持するようになる。この時、安着部３２１の上部に形成される多数のホーム３２２は、必要により設けられていなくてもよい。また、本実施の形態では、安着部３２１はリング状に形成されているが、本発明はこれに限定されない。例えば、安着部は、基板Ｓの形状に応じて他の形状を有していてもよい。側壁部３２３は中心部が上下貫通される円筒状に形成され、側壁部３２３の上面は安着部３２１の下面と結合されている。ここで、側壁部３２３は他の結合部材によって安着部３２１と結合でき、接着部材によっても接着できる。また、側壁部３２３には左右に貫通して排気孔３２４が複数形成され、排気孔３２４は上部電極２００から噴射される反応ガスを排気させる役割をする。ここで、排気孔３２４は円形又は多角形に形成でき、円形及び多角形の排気孔３２４を組合せて使用することもできる。また、側壁部３２３の下面には、側壁部３２３の外側に突出するように支持部３２５が更に設けられていてもよく、このような支持部３２５は、基板ホルダー３２０と下部電極５００との間に連結される緩衝部材３３０の上部と連結されている。
【００３３】
[43]緩衝部材３３０は下部電極５００と基板ホルダー３２０との間に配置され、基板ホルダー３２０を下部電極５００に連結させる。また、緩衝部材３３０は収縮及び膨張して、移動部材７００によって下方に移動する基板ホルダー３２０の一部を収縮によって納め、膨張によって基板ホルダー３２０を復帰させる。このような緩衝部材３３０は本体３３１と、本体３３１内に配置された弾性部材３３２と、弾性部材３３２の上部に配置されたホルダー支持台３３３と、を含む。本体は円筒状又は多角形に形成され、本体３３１の内部には、上部が開放された所定空間が設けられている。本体３３１内部の空間には弾性部材３３２が設けられ、弾性部材３３２は、所定空間が形成される本体３３１の内側底面に固定されて、収縮及び膨張する。弾性部材３３２としてスプリング等が利用できる。弾性部材３３２の上部にはホルダー支持台３３３が配置され、ホルダー支持台３３３は所定空間が形成される本体３３１の内側に一部が挿入されて、本体３３１の上部に突出するように延長形成される。ここで、緩衝部材３３０が下部電極５００の外周縁に固定されるように、本体３３１の外周縁が絶縁プレート５１０の外周縁と結合され、ホルダー支持台３３３の上部は基板ホルダー３２０の下部と結合される。また、緩衝部材３３０は、下部電極５００の外周面に離隔されるように複数設けられていてもよく、複数の緩衝部材３３３は絶縁プレート５１０の外周面に沿って結合できる。
【００３４】
[44]ハードストッパ４００は上部電極２００と水平方向で離隔されてチャンバ１００の上部内側面に形成され、下部の基板ホルダー３２０に向けて突出して形成される。また、ハードストッパ４００は基板Ｓの裏面及びベベル洗浄の時に上部電極２００と基板Ｓの上面が所定間隔、例えば約０．５ｍｍ以下の間隔に維持されるようにする。即ち、ハードストッパ２１０は上昇する基板ホルダー３２０の上部、特にホーム３２２と接触するようになり、これによって基板ホルダー３２０に支持された基板Ｓは上部電極２００の下面とあらかじめ決めている間隔に正確に維持することができる。この時、ハードストッパ４００は上部電極２００の下面に対してその外側に閉曲線を成すリング状に形成でき、分割されたリング状に形成することもできる。また、ハードストッパ４００の突出の長さは、上部電極２００の幅及び基板Ｓの厚さ、並びにホーム３２２の深さ及び上部電極２００と基板Ｓとの間隔によって決めることができる。
【００３５】
[45]下部電極５００は円板状に形成でき、基板Ｓの形状に対応する形状に形成されていてもよい。即ち、下部電極５００は基板Ｓがウェーハ等の円形の場合には円形に形成され、ガラス基板等の長方形の場合には長方形に形成される。また、下部電極５００の上面には、基板Ｓ裏面エッチングのために基板Ｓの裏面に反応ガスを供給するための複数の第１反応ガス噴射口５３０が形成され、下部電極５００の側面には、基板Ｓのベベルエッチングのために基板Ｓのベベル領域に反応ガスを供給するための第２反応ガス噴射口５６０が形成される。第１反応ガス噴射口５３０は第１反応ガス供給部５２０と連通され、第２反応ガス噴射口５６０は第２反応ガス供給部５５０と連通される。第１反応ガス噴射口５３０及び第２反応ガス噴射口５６０はそれぞれ分離され、第１反応ガス噴射部５２０及び第２反応ガス噴射部５５０も分離されている。ここで、下部電極５００の上面及び側面にそれぞれ形成される第１反応ガス噴射口５３０及び第２反応ガス噴射口５６０はそれぞれ円形、多角形等の多様な形状に形成できる。また、下部電極５００の下部には、下部電極５００に高周波信号を印加するための高周波電源５４０が備えられ、高周波電源５４０から印加された高周波信号は、第１及び第２反応ガス噴射口５３０、５６０で噴射された反応ガスを活性化させて、基板Ｓの下部空間にプラズマを発生させる。ここで、第１及び第２反応ガス供給部５２０、５５０を通して供給される反応ガスは、ＣＦ４、ＣＨＦ４、ＳＦ６、ＮＦ３、Ｃ２Ｆ６、Ｃ４Ｆ８、Ｆ２、Ｆ２Ｎ２等のフッ素系ガス及びＢＣｌ３、Ｃｌ２等の塩素系ガスの内少なくとも一つであってもいい。一方、下部電極５００の下部には絶縁プレート５１０を配置されていてもよく、絶縁プレート５１０は、下部電極５００を支持する役割をする。
【００３６】
[46]昇降部材６００は下部電極５００の下部に連結され、下部電極５００及び下部電極５００に連結された基板ホルダー３２０を同時に上昇させる役割をする。昇降部材６００は下部電極５００の下部、具体的には絶縁プレート５１０の下部に連結され、昇降部材６００を昇降・下降させるために昇降部材６００に駆動力を提供するように、昇降部材６００にはモーターのような駆動部（図示せず）が更に連結されていてもよい。
【００３７】
[47]移動部材７００はチャンバ１００外部の上部に配置され、一部がチャンバ１００の上部壁を貫通する。また、移動部材７００は弾性を有し、チャンバ１００内の下部に向けて下降して基板ホルダー３２０と接触して、基板ホルダー３２０を下部に移動させる役割をする。即ち、移動部材７００が下方に移動して基板ホルダー３２０を下方に押すと、基板ホルダー３２０と連結された緩衝部材３３０のホルダー支持台３３３が弾性部材３３２の収縮によって下方に移動し、それによって基板ホルダー３２０の安着部３２１が初期位置より下に下がるようになる。このような移動部材７００は、水平部７１０と、水平部７１０から下方に垂直延長された垂直部７２０と、垂直部７２０の一部を囲むように形成された弾性部材７３０と、を含む。水平部７１０はチャンバ１００上部壁と水平になるように形成される。垂直部７２０は水平部７１０の、例えば下面中央部から下方に延長されてチャンバ１００の上部壁を貫通してチャンバ１００内部の下方に突出して基板ホルダー３２０と接触される。弾性部材７３０は水平部７１０の下面からチャンバ１００の上部外壁まで垂直部７２０を囲むように形成され、外気からチャンバ１００を密閉させる。弾性部材７３０はベローズ等を利用することができ、弾性部材７３０によって移動部材７００は弾性を有するようになる。また、移動部材７００はリング状に形成でき、この場合、基板ホルダー３２０もまたリング状に形成できる。移動部材７００はリング状だけではなく、複数に分離形成でき、この場合、互いに対称するように分離した３個以上の部材で形成することが望ましい。また、移動部材７００を上昇・下降させるために移動部材７００の駆動力を提供するように、移動部材７００には、モーター又はエアシリンダー等の駆動部（図示せず）を更に連結できる。
【００３８】
[48]一方、移動部材７００は多様な形状に形成されて、多様な位置に配置され、例えば、移動部材７００がチャンバ１００の下部に形成されることができる。この場合、移動部材７００は基板ホルダー３２０と連結されるように形成され、緩衝部材３３０の本体３３１内の弾性部材３３２は設置しなくてもいい。即ち、移動部材７００は緩衝部材３３０の本体３３１内でホルダー支持台３３３と連結される。そして、下部電極５００の上昇運動時に基板ホルダー３２０及び移動部材７００が一緒に上昇して基板ホルダー３２０が基板Ｓを支持するようにして、基板の裏面エッチング工程を実行する。また、下部電極５００が更に上昇して基板Ｓ裏面を支持する場合、移動部材７００が基板ホルダー３２０を下部に引いて基板ホルダー３２０を下方に移動させて、基板のベベルエッチング工程を実行する。
【００３９】
[49]上記のように構成される本発明の一実施の形態によるプラズマ処理装置は、基板Ｓを支持する基板ホルダー３２０が上昇してハードストッパ４００に結合されて基板Ｓが上部電極２００と所定間隔を維持するようにした後、基板Ｓの裏面エッチング工程を実行し、基板Ｓが下部電極５００の上面に支持されるように下部電極５００を上昇移動して、移動部材７００によって基板ホルダー３２０を下方に移動させて基板Ｓのベベルエッチング工程が実行される。このような本発明の一実施の形態によるプラズマ処理方法を、図２乃至図４を参照して、次に説明する。
【００４０】
[50]図２は本発明の一実施の形態によるプラズマ処理方法のフローチャートであり、図３及び図４はプラズマ処理方法による基板裏面洗浄及び基板のベベル洗浄の各工程におけるプラズマ処理装置の断面図をそれぞれ図示したものである。
【００４１】
[51]図２を参照すると、本発明の一実施の形態によるプラズマ処理方法は、基板Ｓをチャンバ１００内に搬入する動作Ｓ１１０と、基板Ｓを基板ホルダー３２０に装填する動作Ｓ１２０と、基板ホルダー３２０及び下部電極５００を同時に上昇させる動作Ｓ１３０と、基板Ｓの裏面をエッチングする動作Ｓ１４０と、基板ホルダー３２０を下方に移動させて下部電極５００上面に基板Ｓが支持されるようにする動作Ｓ１５０と、基板Ｓのベベルをエッチングする動作Ｓ１６０と、基板Ｓを搬出する動作Ｓ１７０と、を含む。
【００４２】
[52]Ｓ１１０：前処理を終えた基板Ｓ、例えば上部に所定の層が蒸着された基板Ｓが、外部ロボットアーム（図示せず）によって、チャンバ１００内に水平移送される。チャンバ１００内に移送された基板Ｓはチャンバ１００内の下部に設置されたリフトピン３１０と離隔されるように配置され、ロボットアームは下方に移動して、図１に示すように、基板Ｓをリフトピン３５０の上面に位置させる。この時、基板ホルダー３２０の上面は、リフトピン３１０の上面より下側に配置されている。
【００４３】
[53]Ｓ１２０：次に、下部電極５００の下部に連結された昇降部材６００によって下部電極５００及びこれと連結された基板ホルダー３２０は上部電極２００に向けて上昇する。この時、下部電極５００及び基板ホルダー４００が上昇する間、リフトピン３１０の上部に位置された基板Ｓは、基板ホルダー３２０の上面に位置される。
【００４４】
[54]Ｓ１３０：次に、基板Ｓが周縁部に位置された基板ホルダー３２０は下部電極５００と共に更に上昇し、図３に示すように、ハードストッパ４００が基板ホルダー３２０の安着部３２１の上面に形成されたホーム３２２に結合すると、下部電極５００及び基板ホルダー３２０の上昇が止められる。ここで、基板ホルダー３２０の上部に位置された基板Ｓの上面は、上部電極２００の下面と約０．５ｍｍ以下離間している。この時、基板Ｓ裏面は、プラズマが発生できる間隔で、下部電極５００と離間している。
【００４５】
[55]Ｓ１４０：続いて、上部電極２００の下面に形成された非反応ガス噴射口２３０から非反応ガスが噴射され、下部電極５００の上面に形成された第１反応ガス噴射口５３０を通して反応ガスが噴射され、下部電極５００に高周波電源５４０が印加される。この時、反応ガスが基板Ｓの裏面に噴射される間に、基板ホルダー３２０の側壁部３２３に形成された排気孔３２４は、第１反応ガス噴射口５３０から噴射される反応ガスをほとんど全方向に均一に排気させて、基板Ｓ裏面に反応ガスが均一に分布するようにする。よって、上部電極２００と下部電極５００との間にプラズマが発生し、基板Ｓ裏面に形成された薄膜又はパーティクルを、プラズマ化された反応ガスを利用して、除去する。
【００４６】
[56]Ｓ１５０：次に、図４に示すように、移動部材７００が下方に移動されて基板ホルダー３２０を下方に押し、昇降部材６００の上昇運動によって下部電極５００を更に上昇させて、基板Ｓ裏面を下部電極５００の上面に位置させる。即ち、移動部材７００が下方に移動して基板ホルダー３２０を下方に押すと、基板ホルダー３２０と連結された緩衝部材３３０のホルダー支持台３３３が弾性部材３３２の収縮によって下方に移動し、それによって基板ホルダー３２０の安着部３２１が初期位置より下に下がるようになる。この時、下部電極５００は更に上昇して、基板Ｓ裏面を下部電極５００の上面に位置される。よって、基板Ｓのベベル領域が下部電極５００の外側に露出する。ところが、この場合にも下部電極２００と基板Ｓとは、約０．５ｍｍ以下の間隔を維持している。
【００４７】
[57]Ｓ１６０：続いて、上部電極２００に形成された非反応ガス噴射口２３０を通して非反応ガスを噴射し、下部電極５００の側面に形成された第２反応ガス噴射口５６０を通して反応ガスを噴射し、下部電極５００に高周波電源５４０を印加する。よって、基板Ｓの中央部、即ちパターンが形成された領域を除いたベベル領域でプラズマが形成され、基板Ｓベベル領域に形成された薄膜又はパーティクルはプラズマ化された反応ガスによって除去される。
【００４８】
[58]Ｓ１７０：次に、下部電極５００の下部に連結された昇降部材６００によって、下部電極５００及び基板ホルダー３２０は下降させられる。よって、緩衝部材３３０の本体３３１内に配置された収縮した弾性部材３３２は、初期の形状に復帰する。この時、移動部材７００は上方に移動していてもよい。以後、基板ホルダー３２０が下降する間、基板ホルダー３２０の上面に位置された基板Ｓはリフトピン３１０の上部に位置され、下部電極５００及び基板ホルダー３２０は更に下降して、基板ホルダー３２０の上面がリフトピン３１０の上面より低い位置に配置されるように、初期位置に復帰する（図１参照）。続いて、リフトピン３１０の上部に位置された基板Ｓは、外部ロボットアームによって、チャンバ１００の外部に搬出される。
【００４９】
[59]前記プラズマ処理方法の一実施の形態では基板の裏面エッチング工程を実行した後、基板のベベルエッチング工程を実行したが、基板のベベルエッチング工程を先に実行した後、基板の裏面エッチング工程を実行することもできる。即ち、下部電極５００を上方に移動させて基板Ｓを下部電極５００の上面に位置させると同時に、移動部材７００を利用して基板ホルダー３２０を下方に移動させて基板Ｓのベベル領域をエッチングした後、下部電極５００を下方に移動させると同時に移動部材７００を上方に移動させて基板ホルダー３２０を上方に移動させて、基板ホルダー３２０の安着部３２１に基板Ｓの裏面周縁部を位置させて基板Ｓの裏面をエッチングすることもできる。
【００５０】
[60]また、前記一実施の形態では、ハードストッパ４００によって基板ホルダー３２０の上昇が止まり、移動部材７００を利用して基板ホルダー３２０を下方に移動させた。しかし、ハードストッパを形成しないで移動部材７００がハードストッパの機能を同時に行うこともできる。即ち、移動部材７００が初期状態で下方に一部突出しており、基板ホルダー３２０が上昇すれば、移動部材７００の突出された部分で基板ホルダー３２０の移動が止められるようにする。以後、基板Ｓ裏面エッチング工程を実行する。この時、移動部材７００は初期状態から、基板Ｓと上部電極２００が所定間隔に離隔できる高さに突出する。そして、移動部材７００が下方に移動して基板ホルダー３２０を下方に移動させ、下部基板５００が基板Ｓの下面を支持するようにした後、基板のベベルエッチング工程を実行する。
【００５１】
[61]図５は本発明の他の実施の形態によるプラズマ処理装置の断面図であり、図６は本発明の他の実施の形態によるプラズマ処理装置の下部電極の断面図である。本発明の他の実施の形態によるプラズマ処理装置は本発明の一実施の形態によるプラズマ処理装置と比べて下部電極５００の構成が異なっており、以下では本発明の一実施の形態の構成と重複した内容を省略し、下部電極５００の構成を主に説明する。
【００５２】
[62]図５及び図６を参照すると、本発明の他の実施の形態によるプラズマ処理装置は、チャンバ１００と、チャンバ１００内の上部に設けられて接地端子と連結される上部電極２００と、チャンバ１００内の下部に設けられて基板Ｓを支持する基板支持部３００と、チャンバ１００内の上部に設けられて基板支持部３００と接触されて上部電極２００と基板Ｓとの間隔を維持するハードストッパ４００と、基板支持部３００の一部が一側部に固定されて電力が印加される下部電極５００と、基板支持部３００及び下部電極５００を上昇・下降させる昇降部材６００と、を含む。また、基板支持部３００を移動させる移動部材７００を更に含む。下部電極５００は、分離及び結合が可能な第１下部電極５００Ａ及び第２下部電極５００Ｂで構成される。第１下部電極５００Ａの上面には、基板Ｓの裏面エッチングのための反応ガスを供給する第１反応ガス噴射口５３０が形成されている。第２下部電極５００Ｂの側面又は上面には、基板Ｓのベベルエッチングのための反応ガスを供給する第２反応ガス噴射口５６０が形成されていてもよい。ここで、第２反応ガス噴射口５６０は、基板Ｓの裏面エッチング時に反応ガスを供給することができる。
【００５３】
[63]下部電極５００は円板状に製作され、基板Ｓの形状に対応する形状に製作されていてもよい。即ち、下部電極５００は、基板Ｓがウェーハ等の円形の場合は円形に形成され、ガラス基板等の長方形の場合は長方形に形成される。下部電極５００は、図２に示すように、互いに分離及び結合可能な第１下部電極５００Ａ及び第２下部電極５００Ｂで構成される。第２下部電極５００Ｂは、中心領域に形成された凹部５１０Ｂと、凹部５１０Ｂを除いた周縁部に配置された上面５２０Ｂと、を含む。また、第１下部電極５００Ａは、第２下部電極５００Ｂの凹部５１０Ｂに対応する形状及び大きさを有する。よって、第１下部電極５００Ａは第２下部電極５００Ｂの凹部５１０Ｂに位置されて、第１及び第２下部電極５００Ａ及び５００Ｂが互いに結合される。ここで、第１下部電極５００Ａは、第２下部電極５００Ｂの凹部５１０Ｂから上面５２０Ｂまでの高さに該当する厚さに形成される。よって、第１及び第２下部電極５００Ａ及び５００Ｂが結合される場合、第１下部電極５００Ａの上面５２０Ａと第２下部電極５００Ｂの上面５２０Ｂとは段差がなく、同一平面上に存在する。また、第１下部電極５００Ａを基板Ｓのサイズより小さなサイズに製作することができ、例えばベベル領域を除いた基板Ｓのサイズで第１下部電極５００Ａを製作することができる。そして、第２下部電極５００Ｂを基板Ｓのサイズより大きく製作することができる。一方、第１下部電極５００Ａの上面５２０Ａには、基板Ｓの裏面エッチングのために基板Ｓの裏面に反応ガスを供給するための、複数の第１反応ガス噴射口５３０が形成される。そして、第２下部電極５００Ｂの上面５２０Ｂには、基板Ｓのベベルエッチングのために基板Ｓのベベル領域に反応ガスを供給するための、第２反応ガス噴射口５６０が形成される。第２反応ガス噴射口５６０は、基板Ｓベベルエッチングだけでなく、基板Ｓ裏面エッチング時にも反応ガスを噴射することができる。第１反応ガス噴射口５３０は第１反応ガス供給部５２０と連通され、第２反応ガス噴射口５６０は第２反応ガス供給部５５０と連通される。ここで、第１及び第２反応ガス噴射口５３０、５６０は、それぞれ円形、多角形等の多様な形に形成できる。また、第２下部電極５００Ｂの下には、第２下部電極５００Ｂに高周波信号を印加するための高周波電源５４０が配置されている。高周波電源５４０から印加された高周波信号は、第１及び第２反応ガス噴射口５３０、５６０から噴射された反応ガスを活性化させて、基板Ｓの下部空間にプラズマを発生させる。第１下部電極５００Ａ及び第２下部電極５００Ｂは結合された場合に電気的に通電された状態を維持するので、第２下部電極５００Ｂに印加された高周波電源５４０は第１下部電極５００Ａにも印加される。しかし、第１下部電極５００Ａが第２下部電極５００Ｂと分離している場合には電気的に絶縁されて、高周波電源５４０は第１下部電極５００Ａに印加されない。ここで、第１と第２反応ガス供給部５２０、５５０を通して供給される反応ガスは、ＣＦ４、ＣＨＦ４、ＳＦ６、ＮＦ３、Ｃ２Ｆ６、Ｃ４Ｆ８、Ｆ２、Ｆ２Ｎ２等のフッ素系ガス及びＢＣｌ３、Ｃｌ２等の塩素系ガスの内少なくとも一つであってもいい。一方��下部電極５００の下部には絶縁プレート５１０が配置されていてもよく、絶縁プレート５１０は下部電極５００を支持する役割をする。
【００５４】
[64]一方、前記本発明の他の実施の形態では、基板Ｓのベベルエッチング時に反応ガスを供給する第２反応ガス噴射口５６０は第２下部電極５００Ｂの上面５２０Ｂに形成されると説明したが、本発明はこれに限定されない。第２下部電極５００Ｂの側面に第２反応ガス噴射口５６０が形成されていてもよい。また、上部電極２００にも第３反応ガス噴射口が形成されていてもよく、上部電極２００と離隔されてチャンバ１００上部内側壁にも第３反応ガス噴射口が形成されていてもよい。第３反応ガス噴射口は、基板Ｓのベベルエッチング及び裏面エッチング時に反応ガスを噴射する。
【００５５】
[65]上記のように構成される本発明の他の実施の形態によるプラズマ処理装置は、基板Ｓを支持する基板ホルダー３２０が上昇してハードストッパ４００に結合されて基板Ｓが上部電極２００と所定間隔を維持するようにした後、基板Ｓの裏面エッチング工程を実行し、基板Ｓが第１下部電極５００Ａの上面に支持されるように第１下部電極５００Ａを上昇させて、移動部材７００によって基板ホルダー３２０を下方に移動させて、基板Ｓのベベルエッチング工程が実行される。このような本発明の一実施の形態によるプラズマ処理方法を、図７乃至図９を参照して、次に説明する。
【００５６】
[66]図７は本発明の他の実施の形態によるプラズマ処理方法のフローチャートであり、図８及び図９は、本発明の他の実施の形態によるプラズマ処理方法による基板裏面洗浄及び基板のベベル洗浄の各工程におけるプラズマ処理装置の断面図を、それぞれ図示したものである。
【００５７】
[67]図７を参照すると、本発明の他の実施の形態によるプラズマ処理方法は、基板Ｓをチャンバ１００内に搬入する動作Ｓ２１０と、基板Ｓを基板ホルダー３２０に装填する動作Ｓ２２０と、基板ホルダー３２０及び下部電極５００を同時に上昇させる動作Ｓ２３０と、基板Ｓの裏面をエッチングする動作Ｓ２４０と、基板ホルダー３２０を下方に移動させて第１下部電極５００Ａ上面に基板Ｓが支持されるようにする動作Ｓ２５０と、基板Ｓのベベルをエッチングする動作Ｓ２６０と、基板Ｓを搬出する動作Ｓ２７０と、を含む。以下、本発明の一実施の形態と異なる部分に重点をおいて説明する。
【００５８】
[68]Ｓ２１０：前処理を終えた基板Ｓが外部ロボットアーム（図示せず）によってチャンバ１００内に水平移送される。チャンバ１００内に移送された基板Ｓはチャンバ１００内の下部に設置されたリフトピン３１０と離隔するように配置され、ロボットアームは下方に移動して、基板Ｓをリフトピン３５０の上面に位置させる
【００５９】
[69]Ｓ２２０：次に、第２下部電極５００Ｂの下部に連結された第２昇降部材６００Ｂによって、下部電極５００及びこれに連結された基板ホルダー３２０は、上部電極２００に向かって上昇する。この時、下部電極５００及び基板ホルダー４００が上昇する間に、リフトピン３１０の上部に位置した基板Ｓは基板ホルダー３２０の上面に位置される。
【００６０】
[70]Ｓ２３０：次に、基板Ｓが周縁部に位置された基板ホルダー３２０は下部電極５００と共に更に上昇し、図８に示すように、ハードストッパ４００が基板ホルダー３２０の安着部３２１の上面に形成されるホーム３２２に結合すると、上部電極５００及び基板ホルダー３２０の上昇が止められる。
【００６１】
[71]Ｓ２４０：続いて、上部電極２００の下面に形成された非反応ガス噴射口２３０から非反応ガスが噴射され、第１下部電極５００Ａの上面５２０Ａに形成された第１反応ガス噴射口５３０を通して反応ガスが噴射され、第２下部電極５００Ｂに高周波電源５４０が印加される。この時、第２反応ガス噴射口５６０を通して反応ガスを噴射することができ、反応ガスが基板Ｓの裏面に噴射される間に、基板ホルダー３２０の側壁部３２３に形成された排気孔３２４は、第１反応ガス噴射口５３０から噴射される反応ガスをほとんど全方向に均一に排気させて、基板Ｓ裏面に反応ガスが均一に分布するようにする。よって、上部電極２００と下部電極５００との間にプラズマが発生し、基板Ｓ裏面に形成された薄膜又はパーティクルをプラズマ化された反応ガスを利用して除去する。
【００６２】
[72]Ｓ２５０：次に、図９に示すように、移動部材７００が下方に移動して基板ホルダー３２０を下方に押し、第１昇降部材６００Ａの上昇運動によって第１下部電極５００Ａを更に上昇させて基板Ｓ裏面が第１下部電極５００Ａの上面５２０Ａに位置するようにする。即ち、移動部材７００が下方に移動して基板ホルダー３２０を下方に押すと、基板ホルダー３２０と連結された緩衝部材３３０のホルダー支持台３３３が弾性部材３３２の収縮によって下方に移動し、それによって基板ホルダー３２０の安着部３２１が初期位置より下に下がるようになる。この時、第１下部電極５００Ａは第２下部電極５００Ｂから分離して更に上昇して、基板Ｓ裏面が第１下部電極５００Ａの上面に位置される。よって、基板Ｓのベベル領域が第１下部電極５００Ａの外側に露出する。ところが、この場合にも、第１下部電極５００Ａと基板Ｓとは約０．５ｍｍの間隔を維持している。
【００６３】
[73]Ｓ２６０：続いて、上部電極２００に形成された非反応ガス噴射口２３０を通して非反応ガスを噴射し、第２下部電極５００Ｂの上面５２０Ｂに形成された第２反応ガス噴射口５６０を通して反応ガスを噴射し、第２下部電極５００Ｂに高周波電源５４０を印加する。よって、基板Ｓの中央部、即ちパターンが形成された領域を除いたベベル領域でプラズマが発生し、基板Ｓベベル領域に形成された薄膜又はパーティクルは、プラズマ化された反応ガスによって除去される。
【００６４】
[74]Ｓ２７０：次に、第１昇降部材６００Ａによって第１下部電極５００Ａが下降して第１下部電極５００Ａと第２下部電極５００Ｂとが結合された後、第２昇降部材６００Ｂによって下部電極５００及び基板ホルダー３２０が下降する。よって、緩衝部材３３０の本体３３１内に配置された収縮した弾性部材３３２は、初期の形状に復帰する。この時、移動部材７００は上方に移動していてもよい。以後、基板ホルダー３２０が下降する間、基板ホルダー３２０の上面に位置された基板Ｓはリフトピン３１０の上部に位置され、下部電極５００及び基板ホルダー３２０は更に下降し、基板ホルダー３２０の上面がリフトピン３１０の上面より低い位置に配置されるように、初期位置に復帰する（図１参照）。続いて、リフトピン３１０の上部に位置された基板Ｓは外部ロボットアームによってチャンバ１００の外部に搬出される。
【００６５】
[75]一方、前記プラズマ処理方法の他の実施の形態では基板の裏面エッチング工程を実行した後、基板のベベルエッチング工程を実行したが、本発明はこれに限定されない。例えば、基板のベベルエッチング工程を先に実行した後、基板の裏面エッチング工程を実行することもできる。即ち、第１下部電極５００Ａを上方に移動させて基板Ｓを第１下部電極５００Ａの上面に位置させると同時に、移動部材７００を利用して基板ホルダー３２０を下方に移動させて基板Ｓのベベル領域をエッチングした後、第１下部電極５００Ａを下方に移動させると同時に、移動部材７００を上方に移動して基板ホルダー３２０を上方に移動させて、基板ホルダー３２０の安着部３２１に基板Ｓの裏面周縁部を位置させて、基板Ｓの裏面をエッチングすることもできる。
【００６６】
[76]図１０は本発明の更に他の実施の形態によるプラズマ処理装置の断面図である。
【００６７】
[77]本発明の更に他の実施の形態によるプラズマ処理装置は本発明の一実施の形態及び他の実施の形態と比べて上部電極及び下部電極の構成が異なり、以下では上部電極及び下部電極の構成を主に本発明の他の実施の形態によるプラズマ処理装置を説明する。
【００６８】
[78]図１０を参照すると、本発明の更に他の実施の形態によるプラズマ処理装置は、チャンバ１００と、チャンバ１００内の上部に設けられて接地端子と連結される上部電極２００と、チャンバ１００内の下部に設けられて基板Ｓを支持する基板支持部３００と、チャンバ１００内の上部に設けられて基板支持部３００と接触されて上部電極２００と基板Ｓとの間隔を維持するハードストッパ４００と、基板支持部３００の一部が一側部に固定されて電力が印加される下部電極５００と、基板支持部３００及び下部電極５００を上昇・下降させる昇降部材６００と、を含む。プラズマ処理装置は、基板支持部３００を移動させる移動部材７００を更に含む。
【００６９】
[79]上部電極２００はチャンバ１００の上部内側面から突出して形成され、例えば円板状に形成される。上部電極２００は接地端子と連結して高周波電源５４０が印加される下部電極５００との電位差によってプラズマが発生する。上部電極２００は基板Ｓの直径より大きい直径に形成されていてもよい。また、上部電極２００は、ベベル領域を除いた領域、即ち基板Ｓ中心領域の直径と同じ直径で形成されていてもよい。上部電極２００にはそれぞれ複数の非反応ガス噴射口２３０及び第１反応ガス噴射口２４０が形成されていてもよい。非反応ガス噴射口２３０は基板Ｓの裏面及びベベルエッチング工程時、基板Ｓの上面がプラズマによって損傷されないように、基板Ｓ上面に非反応ガスを噴射する。このため、非反応ガス噴射口２３０は上部電極２００の下面に全体的に形成でき、非反応ガス噴射口２３０は、基板Ｓの上面と対応する領域の上部電極２００の下面に形成されていてもよい。また、第１反応ガス噴射口２４０は基板Ｓのベベルエッチング工程の時に反応ガスを供給する。このため、第１反応ガス噴射口２４０は基板Ｓと対応する領域を除いた下面の周縁部に形成されていてもよく、上部電極２００の側面に形成されていてもよい。非反応ガス噴射口２３０及び第１反応ガス噴射口２４０はそれぞれ円形、楕円形など多様な形状に形成されていてもよい。非反応ガス噴射口２３０は非反応ガス供給部２１０と連通され、第１反応ガス噴射口２４０は第１反応ガス供給部２２０と連通される。即ち、上部電極２００には、非反応ガス供給部２１０を通して非反応ガスが供給され、第１反応ガス供給部２２０を通して反応ガスが供給される。ここで、非反応ガス供給部２１０と第１反応ガス供給部２２０とは互いに分離している。非反応ガス供給部２１０を通して供給される非反応ガスは水素、窒素又は不活性ガスであってもよい。更に、非反応ガスは、その他の非反応性ガス、即ち基板Ｓの上面と反応しないガスであってもいい。第１反応ガス供給部２１０を通して供給される反応ガスは、ＣＦ４、ＣＨＦ４、ＳＦ６、ＮＦ３、Ｃ２Ｆ６、Ｃ４Ｆ８、Ｆ２、Ｆ２Ｎ２等のフッ素系ガス及びＢＣｌ３、Ｃｌ２等の塩素系ガスの内少なくとも一つであってもいい。基板Ｓは、半導体素子を製造するためのウェーハ又は表示装置を製造するためのガラス基板を含む。基板Ｓの上面は所定の薄膜パターンを持つ素子が形成される面であってもよく、基板Ｓのエッチングが要求されない面であってもいい。上部電極２００の内部には、チャンバ１００外部に設けられた冷却水循環ユニット（図示せず）と連結された冷却流路（図示せず）が設けられている。
【００７０】
[0080]下部電極５００は円板状に形成されていてもよく、基板Ｓの形状に対応する形状に形成されていてもよい。また、下部電極５００の上面には、基板Ｓ裏面エッチングのために基板Ｓの裏面に反応ガスを供給するための複数の第２反応ガス噴射口５３０が形成され、下部電極５００の下面には、第２反応ガス噴射口５３０に反応ガスを供給するよう構成された第２反応ガス供給部５２０が形成されており、第２反応ガス供給部５２０は第２反応ガス噴射口５３０と連通している。下部電極５００の上面に形成された第２反応ガス噴射口５３０は、円形、多角形等の多様な形状に形成されていてもよい。下部電極５００の下部には、下部電極５００に高周波信号を印加するための高周波電源５４０が配置され、高周波電源５４０から印加された高周波信号は第２反応ガス噴射口５３０で噴射された反応ガスを活性化させて、基板Ｓの下部空間にプラズマを発生させる。下部電極５００の下部には絶縁プレート５１０が設けられていてもよく、絶縁プレート５１０は下部電極５００を支持する。
【００７１】
[0081]上記本発明の更に他の実施の形態では、基板Ｓのベベルエッチングのための反応ガスが上部基板２００上に形成された第１反応ガス噴射口２４０を通して噴射されたが、これに限られることなく、多様な変形が可能である。例えば第１反応ガス噴射口２４０を上部電極２００と離隔してチャンバ１００上部に設置することができる。この場合、第１反応ガス噴射口２４０は上部電極２００とハードストッパ４００との間のチャンバ１００上部壁を貫通する。
【００７２】
[0082]本発明の更に他の実施の形態によるプラズマ処理方法を、図１１乃至図１４を参照して、次に説明する。
【００７３】
[0083]図１１は本発明の更に他の実施の形態によるプラズマ処理方法のフローチャートであり、図１２乃至図１４は本発明の更に他の実施の形態によるプラズマ処理方法を構成するプラズマ処理装置の断面図である。
【００７４】
[0084]図１１を参照すると、本発明の一実施の形態によるプラズマ処理方法は、基板Ｓをチャンバ１００内に搬入する動作Ｓ３１０と、基板Ｓを基板ホルダー３２０に装填する動作Ｓ３２０と、基板ホルダー３２０及び下部電極５００を同時に上昇させる動作Ｓ３３０と、基板Ｓの裏面をエッチングする動作Ｓ３４０と、基板ホルダー３２０を下方に移動させて下部電極５００上面に基板Ｓが支持されるようにする動作Ｓ３５０と、基板Ｓのベベルをエッチングする動作Ｓ３６０と、基板Ｓを搬出する動作Ｓ３７０と、を含む。以下、本発明の一実施の形態及び他の実施の形態と異なる部分に重点をおいて説明する。
【００７５】
[0085]Ｓ３１０：前処理を終えた基板Ｓが外部ロボットアーム（図示せず）によってチャンバ１００内に水平移送される。チャンバ１００内に移送された基板Ｓは、チャンバ１００内の下部に設置されたリフトピン３１０と離隔して配置され、ロボットアームは下方に移動して、基板Ｓをリフトピン３５０の上面に位置させる。
【００７６】
[0086]Ｓ３２０：次に、下部電極５００の下面に連結された昇降部材６００によって、下部電極５００及びこれと連結された基板ホルダー３２０は、上部電極２００の方向に上昇する。この時、下部電極５００及び基板ホルダー４００が上昇する間、リフトピン３１０の上面に位置された基板Ｓは基板ホルダー３２０の上面に位置される。
【００７７】
[0087]Ｓ３３０：次に、その上に基板Ｓの周縁部が位置された基板ホルダー３２０は下部電極５００と共に更に上昇し、図１２に示すように、ハードストッパ４００が基板ホルダー３２０の安着部３２１の上面に形成されたホーム３２２に結合されると、下部電極５００及び基板ホルダー３２０の上昇が止められる。
【００７８】
[0088]Ｓ３４０：続いて、上部電極２００の下面に形成された非反応ガス噴射口２３０及び下部電極５００の上面に形成された第２反応ガス噴射口５３０を通して非反応ガス及び反応ガスがそれぞれ噴射され、下部電極５００に高周波電源５４０が印加される。よって、上部電極２００と下部電極５００との間にプラズマが発生し、基板Ｓ裏面に形成された薄膜又はパーティクルはプラズマ化された反応ガスによって除去される。この時、反応ガスが基板Ｓの裏面に噴射される間に、基板ホルダー３２０の側壁部３２３に形成された排気孔３２４は、第２反応ガス噴射口５３０から噴射される反応ガスをほとんど全方向に均一に排気し、基板Ｓ裏面に反応ガスを均一に分布させる。
【００７９】
[0089]Ｓ３５０：次に、図１３に示すように、移動部材７００が下方に移動されて基板ホルダー３２０を下方に押し、昇降部材６００の上昇運動によって上部電極５００を更に上昇させて、基板Ｓ裏面が下部電極５００の上面に位置されるようにする。即ち、移動部材７００が下方に移動して基板ホルダー３２０を下方に押すと、基板ホルダー３２０と連結された緩衝部材３３０のホルダー支持台３３３が弾性部材３３２の収縮によって下方に移動する。それによって、基板ホルダー３２０の安着部３２１が初期位置より下に移動する。この時、下部電極５００は更に上昇して基板Ｓ裏面が下部電極５００の上面に位置される。これによって、基板Ｓのベベル領域が下部電極５００の外側に露出する。また、この場合には、下部電極２００と基板Ｓとは、約０．５ｍｍ以下の間隔を維持している。
【００８０】
[0090]Ｓ３６０：続いて、上部電極２００に形成された非反応ガス噴射口２３０及び第１反応ガス噴射口２４０を通して非反応ガスと反応ガスをそれぞれ噴射する。下部電極５００に高周波電源５４０を印加する。このようにして、基板Ｓの中央部、即ちパターン形成部を除いたベベル領域でプラズマが発生し、基板Ｓのベベル領域に形成された薄膜又はパーティクルは、プラズマ化された反応ガスによって除去される。
【００８１】
[0091]Ｓ３７０：次に、下部電極５００の下部に連結された昇降部材６００によって、下部電極５００及び基板ホルダー３２０は下降する。このようにして、緩衝部材３３０の本体３３１内に設けられた収縮した弾性部材３３２が初期状態に復帰する。この時、移動部材７００は上方に移動されていてもよい。その後、基板ホルダー３２０が下降する間、基板ホルダー３２０の上面に位置された基板Ｓはリフトピン３１０の上部に位置される。下部電極５００及び基板ホルダー３２０は更に下降して、基板ホルダー３２０の上面がリフトピン３１０の上面より低い位置に配置される、初期位置に下降する。続いて、リフトピン３１０の上部に位置された基板Ｓは、外部ロボットアームによって、チャンバ１００の外部に搬出される。
【００８２】
[0092]前記プラズマ処理方法の更に他の実施の形態では、基板の裏面エッチング工程を実行した後、基板のベベルエッチング工程を実行したが、基板のベベルエッチング工程を先に実行した後、基板の裏面エッチング工程を実行することもできる。即ち、下部電極５００を上方に移動させて基板Ｓを下部電極５００の上面に位置させると同時に、移動部材７００を利用して基板ホルダー３２０を下方に移動させて、基板Ｓのベベル領域をエッチングする。その後、下部電極５００を下方に移動させると同時に移動部材７００を上方に移動させて基板ホルダー３２０を上方に移動させる。これにより、基板ホルダー３２０の安着部３２１に基板Ｓの裏面周縁部を位置させて基板Ｓの裏面をエッチングしてもよい。
【００８３】
[0093]有機ＥＬについて実施形態及び添付図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されることなく、後述される特許請求範囲によって限定される。従って、本技術分野の通常の知識を持った者なら、後述される特許請求範囲の技術的思想の範囲内で、本発明が多様に変形及び修正できるはずである。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
[0094]本発明は半導体素子製造工程中のウェーハエッチング工程、即ち、ウェーハ裏面エッチング及びベベルエッチング工程において、ウェーハ裏面及びベベル領域に堆積された膜及びパーティクルを完全に除去するために利用できる。
【００８５】
[0095]以上、本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、プラズマを利用してウェーハベベル領域をエッチングするすべてのプラズマエッチング装置に、本発明は適用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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