(57)【要約】【課題】工程チャンバー内部空間の空間的な不均衡によるプラズマ及びガスの密度差を最低化できる基板処理装置及び方法を提供する。【解決手段】基板処理工程が行われるプロセス空間を提供し、かつ一側面に基板の入出のための基板出入口と前記基板出入口を開閉するゲートバルブを有する工程チャンバーと、前記工程チャンバー内部に設けられ、前記基板出入口を通して入ってきた基板が置かれる基板支持部材と、前記工程チャンバーの上側に前記プロセス空間でプラズマ及び工程ガスを分配するためのガス分配プレートとを含み、前記ガス分配プレートは、非対称に形成される多数のガス噴射流路とを含む。本発明によれば、空間的な不均衡を有する工程チャンバー内部空間に均一なプラズマ密度を提供して均一な基板処理が可能である。【選択図】図３
2008177568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理装置において、
基板処理工程が行われるプロセス空間を提供し、かつ一側面に基板の入出のための基板出入口と上記基板出入口を開閉するゲートバルブを有する工程チャンバーと、
上記工程チャンバー内部に設けられ、上記基板出入口を通して入ってきた基板が置かれる基板支持部材と、
上記工程チャンバーの上側に上記プロセス空間でプラズマ及び工程ガスを分配するためのガス分配プレートとを含み、
上記ガス分配プレートは、非対称に形成される多数のガス噴射流路とを含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記ガス分配プレートは、
前記基板出入口と隣接した領域に形成された前記ガス噴射流路の開孔密度が他の領域に形成されたガス噴射流路の開孔密度より大きいことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記非対称のガス噴射流路の中に前記基板出入口と隣接した領域に形成された前記ガス噴射流路の大きさが相対的に大きいことを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記基板処理装置は、
前記ガス分配プレートの上側にプラズマ生成のためのプラズマ源をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記工程チャンバーは、さらに底部に排気口が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置
【請求項６】
前記ガス分配プレートは、
前記排気口と隣接した領域に形成された前記ガス噴射流路の大きさが他の領域に形成されたガス噴射流路の大きさより大きいことを特徴とする請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記基板出入口と隣接した領域に形成された前記ガス噴射流路の大きさは、他の領域に形成されたガス噴射流路の大きさより１%から１０００%大きいことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項８】
工程チャンバー内部の基板側でプラズマ及び工程ガスを分配するためのガス分配プレートを含む基板処理装置において、
前記ガス分配プレートは、プラズマ及び工程ガスの分配が前記工程チャンバー内部に相違して提供されるように多数のガス噴射流路が非対称に形成されることを特徴とする基板処理装置。
【請求項９】
基板上にアッシング工程を行う装置において、
内部に基板処理工程が行われるプロセス空間を提供し、かつ一側面に基板の入出のための基板出入口を有する工程チャンバーと、
上記工程チャンバー内部に設けられて、工程時に基板を支持する複数の基板支持部材と、
上記基板支持部各々に電力を印加する電力印加機と、
プラズマを発生させて、上記工程チャンバー内部でプラズマを供給するプラズマ生成部材と、
上記工程チャンバー内のガスを排気させる排気部材と、
上記基板支持部材が設けられる上記工程チャンバー内のプロセス空間及び上記排気部材の排気空間を区画する区画部材と、
上記工程チャンバー内の上記プロセス空間上部に設けられて、上記基板支持部材各々に置かれた基板側でプラズマ及び工程ガスを分配するためのガス分配プレートとを含み、
上記ガス分配プレートは、非対称に形成される多数のガス噴射流路とを含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項１０】
前記ガス分配プレートは、
前記基板出入口と隣接した領域に形成された前記ガス噴射流路の大きさが他の領域に形成されたガス噴射流路の大きさより大きいことを特徴とする請求項９に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記ガス分配プレートは、
前記排気部材と隣接した領域に形成された前記ガス噴射流路の大きさが他の領域に形成されたガス噴射流路の大きさより大きいことを特徴とする請求項９に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記排気部材は、
前記工程チャンバーの下部壁で前記基板支持部材各々の中心を基準として環状で形成される排気口を通して前記プロセス空間内のガスを排出させる共通排気管を含み、
前記区画部材は、
上記工程チャンバー内部で上記プロセス空間を区画する区画壁と、
上記プロセス空間各々から排気されるガスが独立的に排気されるように上記共通排気管内の排気空間を区画する隔壁とを含むことを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記区画壁は、
前記支持部材の中心を通して前記区画壁と平行する線を中心で左右対称になるように前記工程空間を区画し、
前記隔壁は、
上記隔壁を中心で左右対称になるように前記排気空間を区画することを特徴とする請求項１２に記載の基板処理装置。
【請求項１４】
基板処理方法において、
工程チャンバーの基板出入口を通してプロセス空間に位置する基板支持部材に基板をローディングする段階と、
上記工程チャンバーの内部圧力を予め設定された圧力で減圧する段階と、
プラズマ生成部材で生成されたプラズマ及び工程ガスをガス供給部材を通して上記工程チャンバーのプロセス空間で供給する段階とを含み、
上記工程チャンバーのプロセス空間で供給されるプラズマ及び工程ガスは基板エッジ領域の中で上記工程チャンバーの基板出入口と隣接した基板エッジ領域でさらに供給されることを特徴とする基板処理方法。
【請求項１５】
前記プラズマ及び工程ガスの供給は、前記ガス供給部材の非対称に形成された多数のガス噴射流路を有するガス分配プレートを通して上記工程チャンバーのプロセス空間で非対称に提供されることを特徴とする請求項１４に記載の基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置に関し、特に、基板が工程チャンバーでローディング/アンローディングされるとき、開き、閉められる基板出入口を有する基板処理装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常に、半導体ウエハまたは液晶基板を処理するための装置において、半導体ウエハまたは液晶基板は、工程チャンバーに備わる基板移送通路である基板出入口を通して出し入れされるが、このような基板出入口には、この通路を開閉するゲートバルブが備わる。
【０００３】
図１に示すように、ゲートバルブ２０は、工程チャンバー１０の一側壁１３に設けられて、工程チャンバー１０の基板移送通路である基板出入口１２を開閉する。前記のような構造で、基板Ｗは、工程チャンバー１０一側面に形成された基板出入口１２を通して工程チャンバー１０内に搬入または搬出される。
【０００４】
以上のような従来の工程チャンバーでは、次のような問題点が発生する。
【０００５】
従来のゲートバルブ２０は、工程チャンバー１０外部に結合されて選択的に工程チャンバー１０の一側面に形成された基板出入口１２を開閉するので、工程チャンバー１０内部の空間的な非対称が発生して、基板Ｗに対するプラズマ処理などを行う場合、不均一が発生する。即ち、工程チャンバー１０、一側面１３に形成された基板出入口１２によってチャンバー隔壁の厚さほどの空間的な不均一が発生し、これに従って工程チャンバー１０内部でプラズマ処理などを行う場合に均一な処理が難しくなる問題点が発生する。特に、基板の左右エッジ部分(ａ部分とｂ部分)でプラズマ密度差が存在し、これによって基板処理の均一度が低くなる。
【０００６】
一方、このような問題を改善させるために、ドア内側だけスリットを共に作動してこのような問題を防ぐ方法も使用する。しかしながら、この方法では、エラーを引き起こしたり微粒子の発生を招く可動部材を工程チャンバーに設ける必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、工程チャンバー内部空間の空間的な不均衡によるプラズマ及びガスの密度差を最低化できる基板処理装置及び方法を提供することにある。
【０００８】
本発明の目的は、工程チャンバー内部でプラズマ処理などを行う場合に均一なプラズマ密度を提供して均一な基板処理が可能な基板処理装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するための本発明の特徴によれば、基板処理装置は、基板処理工程が行われたプロセス空間を提供する、かつ一側面に基板の入出のための基板出入口と前記基板出入口を開閉するゲートバルブを有する工程チャンバーと、前記工程チャンバー内部に設けられ、前記基板出入口を通して入ってきた基板が置かれる基板支持部材と、前記工程チャンバーの上側に前記プロセス空間でプラズマ及び工程ガスを分配するためのガス分配プレートとを含み、前記ガス分配プレートは、非対称に形成される多数のガス噴射流路とを含む。
【００１０】
本発明の一実施形態によれば、前記ガス分配プレートは、前記基板出入口と隣接した領域に形成されたガス噴射流路の開孔密度が他の領域に形成されたガス噴射流路の開孔密度より大きいことが好ましい。
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、前記非対称のガス噴射流路の中に前記基板出入口と隣接した領域に形成されたガス噴射流路の大きさが相対的に大きいことが好ましい。
【００１２】
本発明の一実施形態によれば、前記基板処理装置は、前記ガス分配プレートの上側にプラズマ生成のためのプラズマ源をさらに含む。
【００１３】
本発明の一実施形態によれば、前記工程チャンバーは、底に形成される排気口をさらに含む。
【００１４】
本発明の一実施形態によれば、前記ガス分配プレートは、前記排気口と隣接した領域に形成されたガス噴射流路の大きさが他の領域に形成されたガス噴射流路の大きさより大きいことが好ましい。
【００１５】
本発明の一実施形態によれば、前記基板出入口と隣接した領域に形成されたガス噴射流路の大きさは、他の領域に形成されたガス噴射流路の大きさより１%から１０００%大きい。
【００１６】
前記の目的を達成するための本発明の特徴によれば、 工程チャンバー内部の基板側でプラズマ及び工程ガスを分配するためのガス分配プレートを含む基板処理装置において、前記ガス分配プレートは、プラズマ及び工程ガスの分配が前記工程チャンバー内部に相違して提供されるように多数のガス噴射流路が非対称に形成される。
【００１７】
前記の目的を達成するための本発明の特徴によれば、基板上にアッシング工程を行う装置において、内部に基板処理工程が行われるプロセス空間を提供する、かつ一側面に基板の入出のための基板出入口を有する工程チャンバーと、前記工程チャンバー内部に設けられて、工程時基板を支持する複数の基板支持部材と、前記基板支持部材各々に電力を印加する電力印加機と、プラズマを発生させて、前記工程チャンバー内部でプラズマを供給するプラズマ生成部材と、前記工程チャンバー内のガスを排気させる排気部材と、前記基板支持部材が設けられる前記工程チャンバー内のプロセス空間及び前記排気部材の排気空間を区画する区画部材と、前記工程チャンバー内のプロセス空間上部に設けられて、前記基板支持部材各々に置かれた基板側でプラズマ及び工程ガスを分配するためのガス分配プレートとを含み、前記ガス分配プレートは、非対称に形成される多数のガス噴射流路とを含む。
【００１８】
本発明の一実施形態によれば、前記ガス分配プレートは、前記基板出入口と隣接した領域に形成されたガス噴射流路の大きさが他の領域に形成されたガス噴射流路の大きさより大きい。
【００１９】
本発明の一実施形態によれば、前記ガス分配プレートは、前記排気部材と隣接した領域に形成されたガス噴射流路の大きさが他の領域に形成されたガス噴射流路の大きさより大きい。
【００２０】
本発明の一実施形態によれば、前記排気部材は、前記工程チャンバーの下部壁で前記基板支持部材各々の中心を基準として環状で形成される排気口を通して前記プロセス空間内のガスを排出させる共通排気管を含み、前記区画部材は、前記工程チャンバー内部で前記プロセス空間を区画する区画壁と、前記プロセス空間各々から排気されるガスが独立的に排気されるように前記共通排気管内の排気空間を区画する隔壁とを含む。
【００２１】
本発明の一実施形態によれば 前記区画壁は、前記支持部材の中心を通して前記区画壁と平行する線を中心で左右対称になるように前記工程空間を区画し、前記隔壁は、前記隔壁を中心で左右対称になるように前記排気空間を区画する。
【００２２】
前記の目的を達成するための本発明の特徴によれば、基板処理方法は、工程チャンバーの基板出入口を通してプロセス空間に位置する基板支持部材に基板をローディングする段階と、前記工程チャンバーの内部圧力を予め設定された圧力で減圧する段階と、プラズマ生成部材で生成されたプラズマ及び工程ガスをガス供給部材を通して前記工程チャンバーのプロセス空間で供給する段階とを含み、前記工程チャンバーのフローセス空間で供給されるプラズマ及び工程ガスは基板エッジ領域の中で前記工程チャンバーの基板出入口と隣接した基板エッジ領域でさらに供給し、基板出入口による空間不均衡によるプラズマ不均衡を最低化する。
【００２３】
本発明の一実施形態によれば、前記プラズマ及び工程ガスの供給は、前記ガス供給部材の非対称に形成された多数のガス噴射流路を有するガス分配プレートを通して前記工程チャンバーのプロセス空間で非対称に提供される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、工程チャンバー内部空間の空間的な不均衡によるプラズマ及びガスの分布差を最低化できる。本発明は、工程チャンバー内部でプラズマ処理などを行う場合に均一なプラズマ密度を提供して均一な基板処理が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明によるアッシング装置を添付した図面を参照して、詳細に説明する。
【００２６】
本発明は、ここで説明される一実施形態に限定されず、他の形態で具現されることができる。ここで紹介される一実施形態は開示された内容が徹底かつ完全になるように、また当業者に本発明の思想と特徴が十分に伝達できるようにするために提供されるものである。図面において、各々の装置は、本発明の明確性を期するために概略的に示されたものである。また、各々の装置には本明細書で詳細に説明されない各種の多様な付加装置が備わっている場合がある。明細書全体にわたって、同一な図面符号は同一な構成要素を表す。
【００２７】
(一実施形態)
本実施形態において、プラズマを用いてフォトリソグラフィー工程の後、基板上に残っている不要な感光剤を除去するプラズマアッシング装置を挙げて説明する。しかしながら、本発明の技術的思想は、これに限定されず、プラズマを用いて半導体基板を処理する他の種類の全ての装置にも適用されることができる。
【００２８】
また、本実施形態においては、プラズマを生成させるためのエネルギー源で、マイクロ波を挙げて説明するが、その他にも高周波電源など多様なエネルギー源が使用されることができる。
【００２９】
図２〜図６に示すように、本発明の一実施形態による基板処理装置１００は、プラズマ源で生成されるラジカル(ｒａｄｉｃａｌ)を用いて半導体素子製造用基板(以下、基板と称する)の表面をアッシングするための半導体製造装置である。
【００３０】
図２〜図４に示すように、基板処理装置１００は、所定の密閉された雰囲気を提供する工程チャンバー１１０、基板支持部材１２０、排気部材１５０、区画部材１６０、プラズマ生成部材１４０、そして第１、２ガス分配プレート１７０ａ、１７０ｂを有するガス供給部材１３０を含む。
【００３１】
工程チャンバー１１０は、内部にアッシング工程(ａｓｈｉｎｇ  ｐｒｏｃｅｓｓ)を行うプロセス空間を提供する。工程チャンバー１１０は、二つの基板を同時に処理できる構造を有する。即ち、工程チャンバー１１０のプロセス空間は、第１空間ａと第２空間ｂで区画される。第１空間ａと第２空間ｂの各々は、工程の時受容された一枚の基板上にアッシング工程が行われる空間である。工程チャンバー１１０の一側壁には、第１空間ａと第２空間ｂで各々基板出入がなされる基板出入口１１２が形成される。基板出入口１１２は、ゲートバルブのような開閉ドア１１４により開閉される。
【００３２】
そして、工程チャンバー１１０の下部壁には、工程チャンバー１１０内ガスが排気される排気口１１６が提供される。排気口１１６は、各々の基板支持部材１２０を中心で環状で形成される。本一実施形態においては、二つの空間を有する工程チャンバー１１０を挙げて説明しているが、工程チャンバー１１０内区画空間は三つ以上でもよい。
【００３３】
前記工程チャンバー１１０の第１空間ａと第２空間ｂには、工程の時、基板を支持する基板支持部材１２０が各々設けられる。基板支持部材１２０としては、静電チャックが使用されることができる。また、基板支持部材１２０は，工程の時、基板Ｗを固着させて予め設定された工程温度で加熱する。このために、基板支持部材１２０は、基板を一定温度で加熱するためのヒーター及び前記ロボットによって基板の移送が容易に基板を支持する形態で昇下降駆動するリフトアセンブリー(図示せず)などが備わった通常の構成を有する。基板支持部材１２０は、基板Ｗ上のフォトレジスターが除去できる適正温度２００-４００℃で維持される。図示されていないが、通常のリフトアセンブリーは、基板出入口１１２の開放によってロボット(図示せず)によって投入位置になる基板Ｗの底面を支えて支持するリフトピンと、リフトピンを上昇(アップ位置)/下降(ダウン位置)させるための駆動部を含むことができる。基板Ｗは、リフトピンによって基板支持部材上面から離隔されたアップ位置と、基板支持部材上面に置かれるダウン位置で移動される。そして、基板支持部材１２０には、電力印加機１２２が連結される。電力印加機１２２は、基板支持部材１２０に予め設定されたバイアス電力を印加する。
【００３４】
図３に示すように、排気部材１５０は、工程チャンバー１１０の内部を真空状態で形成し、アッシング工程が行われる間に発生する反応副産物などを排出させるためのものである。
【００３５】
排気部材１５０は、共通排気管１５２、メーン排気管１５４、そして減圧部材１５６を含む。共通排気管１５２は、工程チャンバー１１０内部ガスを外部で排気させる。共通排気管１５２は、第１及び第２空間ａ、ｂ内のガスを全て排気するように工程チャンバー１１０の排気口１１６と連結される。ここで、より効果的な分離排気のために排気部材１５０は、単一排気管１５２ａをさらに備えることができる。単一排気管１５２ａは、排気口１１６から下方向で環状に延びる。単一排気管１５２ａは、工程時第１及び第２空間ａ、ｂから排気口１１６を通して排気されるガスが均一な流れを有し、共通排気管１５２へ移動されるようにする。単一排気管１５２ａは、排気口１１６を通して排気されるガスの逆流及び流れの不均一を防止する。共通排気管１５２は、単一排気管１５２ａの間で単一各々の第１及び第２空間ａ、ｂと連結される排気管１５２ａから排気されるガスを排気させる。メーン排気管１５４は、共通排気管１５２と連結される。減圧部材１５６は、メーン排気管１５４に設けられる。減圧部材１５６は、工程チャンバー１１０内部圧力を減圧するように第１及び第２空間ａ、ｂ内のガスを強制に吸入する。減圧部材１５６としては、真空ポンプが使用されることができる。
【００３６】
区画部材１６０は、区画壁１６２及び隔壁１６４を含む。区画壁１６２は、第１空間ａ及び第２空間ｂが同等な構造を有するように工程チャンバー１１０内部を区画する。区画壁１６２は、工程チャンバー１１０内部中央で上下に垂直に設けられる。この際、区画壁１６２は、第１空間ａ及び第２空間ｂ各々が線Ｘ２、Ｘ３を基準として左右対称になるように工程チャンバー１１０内部を区画する。線Ｘ２は、第１空間ａの基板支持部材１２０中心を横切る仮想線で、線Ｘ３は、第２空間の基板支持部材１２０の中心を横切る仮想線である。この際、線Ｘ２、Ｘ３は、区画壁１６２を垂直に横切る線Ｘ１と平行する。区画壁１６２の外側面１６２ａは、線Ｘ２、Ｘ３を基準として工程チャンバー１１０の内側面１１１と対称される形状で製作される。
【００３７】
隔壁１６４は、第１空間ａ及び第２空間ｂから排気されるガスが分離排気されるように共通排気管１５２内部の排気空間を区画する。隔壁１６４は、区画壁１６２から下方向に垂直に延びる。隔壁１６４は、共通排気管１５２とメーン排気管１５４が連結される部分まで延びることが好ましい。隔壁１６４は、第１空間ａ内ガスが排気される第１排気空間ｃと第２空間ｂ内ガスが排気される第２排気空間ｄが互いに同等な構造を有するように共通排気管１５２を区画する。
【００３８】
区画部材１６０は、第１空間ａ及び第２空間ｂの分離排気のために提供される。また、区画部材１６０は、第１空間ａの基板支持部材１２０に印加される電力と第２空間ｂの基板支持部材１２０に印加される電力が互いに影響を受けないように第１空間ａ及び第２空間ｂを区画する。従って、区画部材１６０の材質は、絶縁体であることが好ましい。
【００３９】
本一実施形態においては、区画部材１６０が一体型の区画壁１６２及び隔壁１６４を備えて工程チャンバー１１０及び共通排気管１５２を区画することを挙げて説明しているが、区画部材の構造及び形状、そして設置方式は、多様に変更及び変形できる。例えば、区画部材１６０は、区画壁１６２と隔壁１６４が互い分離可能な構造からなることができ、区画壁１６２と隔壁１６４は、複数個からなることができる。又は、区画部材１６０の区画壁１６２は、工程チャンバー１１０に固定設けられ、隔壁１６６は、共通排気管１５２に固定設けられて基板処理装置１００を組み立てる際、区画壁と隔壁が互いに締結される構成である場合もある。
【００４０】
プラズマ生成部材１４０は、工程の時、プラズマを発生させて工程チャンバー１１０で供給する。プラズマ生成部材１４０としては、遠隔プラズマ発生装置が使用される。プラズマ生成部材１４０は、第１生成部材１４２及び第２生成部材１４４を含む。第１生成部材１４２は、工程の時、第１供給部材１３２でプラズマを供給し、第２生成部材１４４は、工程の時、第２供給部材１３４でプラズマを供給する。第１及び第２生成部材１４２、１４４各々は、マグネトロン１４２ａ、１４４ａ、導波管１４２ｂ、１４４ｂ、そしてガス供給管１４２ｃ、１４４ｃを含む。マグネトロン１４２ａ、１４４ａは、工程の時、プラズマ生成のためのマイクロ波を発生させる。導波管１４２ｂは、マグネトロン１４２ａで生成されたマイクロ波をガス供給管１４２ｃへ誘導し、導波管１４４ｂは、マグネトロン１４４ａで生成されたマイクロ波を各々のガス供給管１４４ｃへ誘導する。ガス供給管１４２ｃ、１４４ｃは、工程の時、反応ガスを供給する。この時、マグネトロン１４２ａ、１４４ｂで生成されたマイクロ波によってガス供給管１４２ｃ、１４４ｃを通して供給を受けた反応ガスからプラズマが発生される。プラズマ生成部材１４０で生成されたプラズマは、アッシング工程の時、ガス供給部材１３０で供給される。
【００４１】
ガス供給部材１３０の第１供給部材１３２と第２供給部材１３４は、工程の時、工程チャンバー１１０の第１空間ａと第２空間ｂでプラズマとガスを噴射する。第１供給部材１３２は、工程チャンバー１１０の第１空間ａ上部に設けられ、第１生成部材１４２と連結されるトンネル形状の流路を提供する蓋１３６ａと、蓋１３６ａ下部に基板Ｗに対向されるように設けられる第１ガス分配プレート(Ｇａｓ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  Ｐｌａｔｅ，  ＧＤＰ)１７０ａを有する。第２供給部材１３４は、工程チャンバー１１０の第２空間ｂ上部に設けられ、第２生成部材１４４と連結するトンネル形状の流路を提供する蓋１３６ｂと、蓋１３６ｂ下部に基板Ｗに対向されるように設けられる第２ガス分配プレート１７０ｂを有する。
【００４２】
第１供給部材１３２は、工程の時、第１空間ａの基板支持部材１２０に固着した基板Ｗに向けてプラズマと工程ガスを噴射し、第２供給部材１３４は、工程の時、第２空間ｂの基板支持部材１２０に固着した基板Ｗに向けてプラズマと工程ガスを噴射する。
【００４３】
特に、第１及び第２ガス分配プレート１７０ａ、１７０ｂは、第１及び第２空間ａ、ｂで提供される工程ガス及びプラズマの密度が均一に形成されるように非対称に形成される多数のガス噴射流路１７２ａ、１７２ｂを有する。具体的に、第１及び第２ガス分配プレート１７０ａ、１７０ｂは、同じ大きさのガス噴射流路１７２ａが形成された第１エッジ部分ｋ１と、基板出入口１１２と隣接して第１エッジ部分ｋ１に形成されたガス噴射流路１７２ａよりは相対的に大きいガス噴射流路１７２ｂが形成された第２エッジ部分ｋ２に区分されることができる非対称のガス噴射流路１７２ａ、１７２ｂを有する。
【００４４】
図５に示すように、工程チャンバー１１０は、基板が入り、出ていく基板出入口１１２によって一側面１１１ａが凹んでいる形態をしている。即ち、基板出入口１１２によって工程チャンバー１１０の一側面の厚さほどの空間的な不均一が発生し、これにより、基板出入口１１２部分では工程チャンバー１１０内の他の領域とは異なるガス及びプラズマの流れが発生されて基板処理工程の均一な処理が難しくなる問題点が発生する。従って、基板出入口１１２によるガス及びプラズマの流れ変化による密度不均衡を防止するために、ガス及びプラズマの分配構造を改善する必要性がある。即ち、図５及び図６に示すように、本発明の第１及び第２ガス分配プレート１７０ａ、１７０ｂは、第２エッジ部分ｋ２に形成されたガス噴射流路１７２ｂを通して基板出入口１１２と隣接した空間では第１エッジ部分ｋ１で提供される量より相対的に多くのプラズマと工程ガスを提供される。このような非対称型のガス噴射流路１７２ａ、１７２ｂを有する第１及び第２ガス分配プレート１７０ａ、１７０ｂは、工程チャンバー１１０の非対称的な空間構造で密度が低い基板出入口１１２の付近でより多くのプラズマを分配することによって、基板Ｗエッジに形成されるプラズマ密度を均一化してアッシング均一度を向上させる。第２エッジ部分ｋ２に形成されたガス噴射流路１７２ｂの大きさは、第１エッジ部分ｋ１に形成されたガス噴射流路１７２ａに比べて、小さくは１%で、最も大きくは１０００%まで開口面積の差を有することが好ましい。参考に、中央部分ｋ３に形成されたガス噴射流路１７２ｃは、対称形でに形成され、その大きさは、第２エッジ部分ｋ２に形成されたガス噴射流路１７２ｂより相対的に小さなことが好ましい。一方、図９に示したガス分配プレート１７０ｄのように、第２エッジ部分ｋ２に形成されたガス噴射流路１７２ｂは、スロット形状でもなされることができる。
【００４５】
図８は、変形されたガス分配プレートを示す図面であり、図７は、本発明に図８に示めすガス分配プレートが適用された例を示す平断面図である。
【００４６】
図３に示すように、工程チャンバー１１０の第１及び第２空間ａ、ｂでの排気流れを見れば、共通排気管１５２とダイレクトに連結した排気口１１６側(区画壁と隣接した領域)が第１、２空間内の他の領域に比べて、ガス及びプラズマの流れが早くなされるため、ガス及びプラズマ密度差が発生される。従って、共通排気管１５２の影響によるガス及びプラズマの流れ変化による密度不均衡を防止するためにガス及びプラズマの分配構造を改善する必要性がある。図７及び図８のように、第３ガス分配プレート１７０ｃは、第２エッジ部分ｋ２に形成されたガス噴射流路１７２ｂを通して基板出入口１１２と隣接した空間で第１エッジ部分ｋ１で提供される量より相対的に多くのプラズマと工程ガスを提供し、特に、共通排気管１５２と隣接した第３エッジ部分ｋ４に形成されたガス噴射流路１７２ｄ等を通して共通排気管１５２と隣接した空間で第１エッジ部分ｋ１で提供される量より相対的に多くのプラズマとガスを提供するようになる。このような非対称型のガス噴射流路１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｄを有する第３ガス分配プレート１７０ｃは、工程チャンバー１１０の非対称的な空間構造で密度が低い基板出入口１１２付近と共通排気管１５２付近でより多くのプラズマとガスを分配することによって、基板Ｗエッジに形成されるプラズマ密度を均一化してアッシング均一度を向上させる。
【００４７】
図２に示した基板処理装置でのアッシング工程を詳細に説明する。
【００４８】
図２及び図３に示すように、基板処理装置１００の工程が開示されれば、基板Ｗは、基板出入口１１２を通して基板支持部材１２０に各々ローディング(ｌｏａｄｉｎｇ)される。基板Ｗが基板支持部材１２０にローディングされれば、基板Ｗは基板支持部材１２０に提供されたヒーターによって予め設定された温度でに加熱する。そして、電力印加機１２２は、基板支持部材１２０各々にバイアス電力を印加する。また、減圧部材１５６は、工程チャンバー１１０内部空気を強制吸入して、工程チャンバー１１０内部圧力を予め設定された圧力でに減圧する。
【００４９】
工程チャンバー１１０内部工程圧力及び温度などの工程条件が予め設定された条件を満たせば、プラズマ生成部材１４０は、プラズマを生成してガス供給部材１３０で供給し、排気部材１５０は、工程チャンバー１１０内部圧力を一定圧力を維持させる。ガス供給部材１３０を通して噴射されるプラズマは、基板Ｗ表面の不必要なレジストを除去する。そして、排気部材１５０は、工程チャンバー１１０内部で供給されたプラズマ及び工程ガスを一定流量で排気させ、工程チャンバー１１０内部圧力を維持する。基板Ｗ表面にレジストが除去されれば、基板Ｗは、基板支持部材１２０からアンローディング(ｕｎｌｏａｄｉｎｇ)された後、基板出入口１１２を通して工程チャンバー１１０から搬出される。
【００５０】
前記基板Ｗ表面のレジスト除去工程（アッシング工程）が行われる過程で第１及び第２空間ａ、ｂへのプラズマ及びガスの分配は非対称的になる。即ち、工程チャンバー１１０の非対称的である空間構造で密度が低くなる基板出入口１１２付近でより多くのプラズマとガスを分配することによって、基板Ｗエッジに形成されるプラズマ密度を均一化してアッシング均一度を向上させる。
【００５１】
また、第１空間ａ及び第２空間ｂ各々の排気は独立的になる。即ち、第１空間ａ内プラズマ及び工程ガスは、区画部材１６０によって共通排気管１５２内第１排気空間ｃに排気され、第２空間ｂ内プラズマ及び工程ガスは、区画部材１６０によって共通排気管１５２内第２排気空間ｄに排気される。この時、第１及び第２空間ａ、ｂから排気されるガスは、単一排気管１５２ａによって逆流が防止される。従って、第１空間ａと第２空間ｂに供給されたガスは、互い独立的に分離排気され、第１空間ａと第２空間ｂ内プラズマ及びガスの流れは、互い同じ流れを有する。
【００５２】
詳述したように、本発明による基板処理装置１００は、基板出入口１１２による非対称的である空間構造を有する工程チャンバー１１０で基板を処理する時、基板出入口１１２付近でより多くのプラズマとガスを分配することによって、基板Ｗ上に形成されるプラズマ密度を均一化してアッシング均一度を向上させることができる。また、工程チャンバー１１０内部に複数の支持部材１２０を備えて複数の基板を同時に処理する時、各々の基板が処理される工程空間を同等な大きさ及び構造、そして支持部材を中心で左右対称になる構造を有するようにハウジング内部を区画することによって、各々の基板上に均一、同等な工程処理を行うことができる。
【００５３】
以上の詳細な説明は本発明を例示するものである。また、前述の内容は本発明の好ましい実施形態を表して説明することに過ぎなく、本発明は多様な他の組合、変更及び環境で使用できる。即ち、本明細書に開示された発明の概念の範囲、著述した開示内容と均等な範囲及び/または当業界の技術または知識の範囲内で変更または修正が可能である。前述した一実施形態は、本発明を実施するに最善の状態を説明するためのものであり、本発明と同じ他の発明を利用するに当業界に知られた他の状態への実施、そして発明の具体的な適用分野及び用途で求められる多様な変更も可能である。従って、以上の発明の詳細な説明は開示された実施状態で本発明を制限しようとする意図ではない。また、添付された請求の範囲は他の実施状態も含むことと解析すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】従来のアッシング装置を示す図面である。
【図２】本発明による基板処理装置の外観図である。
【図３】本発明による基板処理装置の正断面図である。
【図４】図３に表紙されたＡ-Ａ'線を沿って切り取った断面図である。
【図５】図４に表示されたＢ-Ｂ'線を沿って切り取った断面図である。
【図６】第１ガス分配プレートの平面図である
【図７】本発明に図８に示したガス分配プレートが適用された例を示す平断面図である。
【図８】変形されたガス分配プレートを示す図面である。
【図９】第２エッジ部分にスロット形状のガス噴射流路が形成されたガス分配プレートを示す図面である。
【符号の説明】
【００５５】
１１０    工程チャンバー
１２０    基板支持部材
１３０    ガス供給部材
１４０    プラズマ生成部材
１５０    排気部材
１６０    区画部材
１７０ａ  第１ガス分配プレート
１７０ｂ  第２ガス分配プレート
【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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