KR100581401B1 - Atmospheric pressure plasma generator and apparatus for etching an edge of a substrate with the generator - Google Patents

Abstract

본 발명은 집적회로 제조에 사용되는 플라즈마 발생기에 관한 것으로, 플라즈마 발생기는 절연물질로 이루어진 몸체를 가진다. 몸체의 내에는 제 1전극이 삽입되고, 몸체의 외측벽에는 제 2전극이 설치된다. 제 1전극의 둘레에는 절연물질로 이루어진 유전체가 배치된다. 제 1전극은 전극홀더에 의해 몸체 내 정중앙에 고정 설치되고, 제 2전극이 외부로 노출되지 않도록 덮개가 제공된다.The present invention relates to a plasma generator for use in integrated circuit fabrication, the plasma generator having a body made of an insulating material. The first electrode is inserted into the body, and the second electrode is provided on the outer wall of the body. A dielectric made of an insulating material is disposed around the first electrode. The first electrode is fixedly installed in the center of the body by an electrode holder, and a cover is provided so that the second electrode is not exposed to the outside.

플라즈마, 유전체, 식각, 보호 커버Plasma, dielectric, etching, protective cover

Description

상압 플라즈마 발생기 및 이를 사용한 기판 가장자리 식각 장치{ATMOSPHERIC PRESSURE PLASMA GENERATOR AND APPARATUS FOR ETCHING AN EDGE OF A SUBSTRATE WITH THE GENERATOR}Atmospheric Pressure Plasma GENERATOR AND APPARATUS FOR ETCHING AN EDGE OF A SUBSTRATE WITH THE GENERATOR}

도 1과 도 2는 각각 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 플라즈마 발생기의 사시도와 단면도;1 and 2 are a perspective view and a cross-sectional view, respectively, of a plasma generator according to a preferred embodiment of the present invention;

도 3은 제 2전극의 변형된 예를 보여주는 플라즈마 발생기의 단면도;3 is a sectional view of a plasma generator showing a modified example of the second electrode;

도 4는 유전체의 변형된 예를 보여주는 플라즈마 발생기의 단면도;4 is a sectional view of a plasma generator showing a modified example of a dielectric;

도 5는 도 2의 전극홀더의 평면도;5 is a plan view of the electrode holder of FIG.

도 6은 전극홀더의 다른 예를 보여주는 평면도;6 is a plan view showing another example of the electrode holder;

도 7은 도 1의 플라즈마 발생기를 구비하는 기판 가장자리 식각 장치의 바람직한 일 예를 보여주는 도면;7 is a view showing a preferred example of a substrate edge etching apparatus having the plasma generator of FIG.

도 8은 보호 커버를 아래방향에서 바라본 사시도;8 is a perspective view of the protective cover viewed from below;

도 9는 보호 커버와 커버 이동부의 정면도;9 is a front view of the protective cover and the cover moving part;

도 10은 습식 식각부를 보여주는 도면;10 shows a wet etched portion;

도 11은 발생기 이동부를 보여주기 위한 보호 커버의 상부면이 개방된 상태에서 보호 커버의 평면도;11 is a plan view of the protective cover with the upper surface of the protective cover open to show the generator moving part;

도 12는 도 7의 장치를 사용하여 식각 공정이 수행되는 상태를 개략적으로 보여주는 도면;12 is a view schematically showing a state in which an etching process is performed using the apparatus of FIG. 7;

도 13은 습식 식각만으로 식각공정을 수행할 때와 본 발명의 장치를 사용하여 습식 식각과 건식식각을 동시에 수행할 때 막의 식각 상태를 보여주는 도면;FIG. 13 is a view showing an etching state of a film when performing an etching process using only wet etching and simultaneously performing wet etching and dry etching using the apparatus of the present invention; FIG.

도 14는 본 발명의 기판 처리 장치의 다른 예를 개략적으로 보여주는 도면; 그리고14 schematically shows another example of the substrate processing apparatus of the present invention; And

도 15는 기판 가장자리 식각 장치의 다른 예를 보여주는 단면도이다.15 is a cross-sectional view illustrating another example of the substrate edge etching apparatus.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

200 : 기판 지지부 320 : 보호 커버200: substrate support 320: protective cover

340 : 커버 이동부 400 : 습식 식각부340: cover moving part 400: wet etching part

420 : 약액 이동로 500 : 건식 식각부420: chemical liquid passage 500: dry etching

540 : 발생기 이동부 600 : 플라즈마 발생기540: generator moving unit 600: plasma generator

620 : 몸체 622 : 제 1공간620: body 622: first space

642 : 제 1전극 644 : 제 2전극642: First Electrode 644: Second Electrode

660 : 유전체 680 : 전극 홀더660: dielectric 680: electrode holder

690 : 덮개690: cover

본 발명은 플라즈마 발생기 및 집적회로를 제조하는 장치에 관한 것으로, 상압 상태에서 플라즈마를 발생하는 플라즈마 발생기 및 이를 이용하여 반도체 기판 의 가장자리를 식각하는 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma generator and an apparatus for manufacturing an integrated circuit, and more particularly, to a plasma generator for generating a plasma at atmospheric pressure and an apparatus for etching edges of a semiconductor substrate using the same.

일반적으로 반도체 소자의 제조공정에서 반도체 기판으로 사용되는 웨이퍼(wafer)상에는 다결정막, 산화막, 질화막 및 금속막 등과 같은 복수의 막질이 증착된다. 상기한 막질 위에는 포토레지스트막이 코팅되고, 노광 공정에 의해 포토마스크에 그려진 패턴은 상기 포토레지스트막으로 전사된다. 이후, 식각공정에 의해서 웨이퍼 상에는 원하는 패턴이 형성된다. 상술한 공정들이 수행된 웨이퍼의 상부면 가장자리 또는 하부면에는 각종 막질이나 포토레지스트 등과 같은 불필요한 이물질들이 잔류하게 된다. 이 상태에서 웨이퍼의 가장자리가 파지된 채로 이송되면, 이물질이 웨이퍼로부터 이탈되어 비산하게 된다. 이들 이물질들은 장치를 오염시키고 후속공정에서 파티클로 작용한다. 따라서 웨이퍼의 가장자리를 식각하는 공정이 필요하다. In general, a plurality of films such as a polycrystalline film, an oxide film, a nitride film, and a metal film are deposited on a wafer used as a semiconductor substrate in a semiconductor device manufacturing process. The photoresist film is coated on the film, and the pattern drawn on the photomask by the exposure process is transferred to the photoresist film. Thereafter, a desired pattern is formed on the wafer by an etching process. Unnecessary foreign substances such as various films or photoresist remain on the edge or bottom surface of the wafer on which the above-described processes are performed. In this state, when the edge of the wafer is transferred while being held, the foreign matter is separated from the wafer and scattered. These debris contaminate the device and act as particles in subsequent processes. Therefore, a process of etching the edge of the wafer is required.

웨이퍼를 식각하는 방법으로는 크게 건식 식각 방법과 습식 식각 방법이 있다. 종래에는 웨이퍼 가장자리를 식각하기 위해서 패턴이 형성된 웨이퍼의 상부면중 식각하고자 하는 웨이퍼 가장자리를 제외한 부분(식각을 요하지 않는 부분, 이하 비식각부)을 보호용 액 또는 마스크로 보호한다. 이후에, 웨이퍼를 식각액이 채워진 배쓰에 담가 식각하는 습식 식각 방법이 주로 사용되었다. 그러나 상술한 습식 식각 방법 사용시 식각 속도는 우수하나, 등방성 식각(isotropic etching)으로 인해 웨이퍼의 비식각부와 가장자리 간 경계면에서 막질이 경사지도록 식각되고, 이로 인해 수율이 저하된다. 또한, 상술한 방법은 보호용 액 또는 마스크로 패턴부가 형성된 부분을 보호하는 과정과, 식각 후에 이들을 다시 제거하는 과정을 가지 므로 작업시간이 오래 걸린다.There are two methods of etching a wafer, a dry etching method and a wet etching method. Conventionally, in order to etch the edge of the wafer, a portion of the upper surface of the patterned wafer except for the edge of the wafer to be etched (the portion that does not require etching, hereinafter, the non-etched portion) is protected with a protective liquid or a mask. Later, a wet etching method was mainly used in which a wafer was immersed in an etchant-filled bath. However, although the etching speed is excellent when the above-described wet etching method is used, the film quality is etched at the interface between the non-etched portion and the edge of the wafer due to the isotropic etching, thereby lowering the yield. In addition, the above-described method takes a long time because it has a process of protecting the portion formed with the pattern portion with a protective solution or mask, and the process of removing them again after etching.

또한, 플라즈마를 이용하여 건식 식각 방법으로 웨이퍼를 식각하는 장치는 상압 상태에서 글로우 방전을 만드는 것이 어렵기 때문에 고진공 상태에서 공정이 진행되고 있다. 그러나 이는 고진공 유지를 위해 많은 비용이 소요되고, 장비 또한 고가이다. In addition, in the apparatus for etching a wafer by a dry etching method using plasma, a process is performed in a high vacuum state because it is difficult to produce a glow discharge in an atmospheric pressure state. However, this is expensive to maintain a high vacuum, and the equipment is also expensive.

본 발명은 상압 상태에서 플라즈마를 발생시키고, 이를 기판 상으로 공급하는 플라즈마 발생기를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a plasma generator for generating a plasma in a normal pressure state and supplying it to a substrate.

또한, 본 발명은 웨이퍼와 같은 기판의 가장자리 부분을 효과적으로 식각할 수 있는 플라즈마 발생기 및 이를 이용한 식각 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a plasma generator and an etching apparatus using the same that can effectively etch the edge portion of the substrate such as a wafer.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명인 플라즈마 발생기는 내부에 공간이 형성된 몸체와 상기 공간으로 유입된 가스를 플라즈마 상태로 전환하는 전극부를 가진다. 상기 전극부는 상기 몸체의 공간 내로 삽입되는 제 1전극과 상기 몸체의 외측벽의 적어도 일부를 감싸도록 배치되는 제 2전극를 가지며, 상기 제 1전극과 상기 제 2전극에는 에너지원에 의해 에너지가 인가된다. 에너지원으로 마이크로파 또는 고주파 전원이 사용될 수 있다. 상기 제 1전극은 텅스텐으로 이루어지고, 상기 제 2전극은 구리로 이루어질 수 있다. 상기 제 2전극은 코일 형상으로 형성되거나 판 형상으로 형성될 수 있다.In order to achieve the above object, the plasma generator of the present invention has a body having a space formed therein and an electrode portion for converting the gas introduced into the space into a plasma state. The electrode part has a first electrode inserted into a space of the body and a second electrode disposed to surround at least a portion of an outer wall of the body, and energy is applied to the first electrode and the second electrode by an energy source. Microwave or high frequency power sources may be used as energy sources. The first electrode may be made of tungsten, and the second electrode may be made of copper. The second electrode may be formed in a coil shape or a plate shape.

상기 몸체는 절연물질(dielectric material)로 이루어지며, 상기 제 1전극의 적어도 일부분은 절연물질로 이루어진 유전체에 의해 감싸진다. 상기 유전체는 상기 제 1전극과 별도로 제조되어 상기 제 1전극을 덮도록 배치되거나 상기 제 1전극에 절연물질을 코팅함으로써 형성될 수 있다. 상기 유전체는 상기 제 1전극 전체를 감싸도록 배치되거나 상기 제 1전극의 끝단부 일부를 감싸도록 배치될 수 있다. The body is made of a dielectric material and at least a portion of the first electrode is surrounded by a dielectric made of an insulating material. The dielectric may be manufactured separately from the first electrode and disposed to cover the first electrode or may be formed by coating an insulating material on the first electrode. The dielectric may be disposed to surround the entire first electrode or may be disposed to surround a portion of an end portion of the first electrode.

일 예에 의하면, 상기 공간은 상기 몸체 내에서 일직선으로 형성되고, 상기 제 1전극은 상기 공간을 따라 상기 공간의 중앙에 일직선으로 배치되는 로드 형상을 가진다.According to one example, the space is formed in a straight line in the body, the first electrode has a rod shape disposed in a straight line in the center of the space along the space.

또한, 상기 제 2전극이 외부로 노출되는 것을 방지하기 위해 상기 제 2전극을 감싸도록 배치되는 덮개가 제공될 수 있으며, 상기 덮개는 테플론(teflon)을 재질로 할 수 있다. 상기 몸체 내의 공간에 위치되어 상기 제 1전극을 고정시키는 적어도 하나의 전극 홀더를 더 제공될 수 있다.In addition, a cover disposed to surround the second electrode may be provided to prevent the second electrode from being exposed to the outside, and the cover may be made of teflon. At least one electrode holder positioned in the space within the body to fix the first electrode may be further provided.

또한, 본 발명의 플라즈마를 이용하여 반도체 기판의 가장자리를 식각하는 장치는 기판을 지지하는 기판 지지부, 상기 기판 지지부에 놓여진 기판의 가장자리로 플라즈마를 공급하는 상술한 플라즈마 발생기, 그리고 상기 기판의 상부면 중 식각을 요하지 않는 부분인 비식각부로 식각에 사용되는 유체가 유입되는 것을 방지하는 보호부를 포함한다. In addition, the apparatus for etching the edge of the semiconductor substrate using the plasma of the present invention is a substrate support for supporting the substrate, the above-described plasma generator for supplying plasma to the edge of the substrate placed on the substrate support, and the upper surface of the substrate A non-etched portion that does not require etching includes a protection to prevent the fluid used for etching flows into.

상기 보호부는 상기 기판의 비식각부 및 가장자리의 경계와 대응되도록 형성된 돌출부를 가지고 상기 돌출부 내에 질소가스 또는 불활성 가스를 분사하는 공급구가 형성된 하부면을 포함하는 보호 커버며, 상기 보호 커버는 커버 이동부에 의 해 수직 또는 수평으로 이동될 수 있다. 또한, 상기 플라즈마 발생기는 상기 보호 커버에 결합될 수 있으며, 상기 플라즈마 발생기는 상기 보호 커버에 복수개가 균등하게 결합될 수 있다.The protective part has a protruding portion formed to correspond to the boundary of the non-etched portion and the edge of the substrate and a protective cover including a lower surface formed with a supply port for injecting nitrogen gas or inert gas into the protruding portion, the protective cover is a cover moving part It can be moved vertically or horizontally. The plasma generator may be coupled to the protective cover, and a plurality of plasma generators may be evenly coupled to the protective cover.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 15를 참조하면서 보다 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 15. The embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shape of the elements in the drawings are exaggerated to emphasize a clearer description.

본 발명의 플라즈마 발생기는 상압에서 플라즈마를 공급하여 공정을 수행하는 모든 장치에 사용될 수 있으며, 특히, 웨이퍼 상에 형성된 예컨대, 실리콘 질화막이나 실리콘 산화막과 같은 박막의 식각(특히, 웨이퍼의 가장자리 식각), 웨이퍼 표면의 세정, 또는 웨이퍼 상의 포토레지스트를 제거하는 데 사용될 수 있다. The plasma generator of the present invention can be used in any apparatus for performing a process by supplying plasma at atmospheric pressure, and in particular, etching of thin films (e.g., edge etching of wafers) formed on the wafer, for example, silicon nitride or silicon oxide, It can be used to clean the wafer surface or to remove photoresist on the wafer.

도 1과 도 2는 각각 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 플라즈마 발생기(600)의 사시도와 단면도이다. 도 1과 도 2를 참조하면, 플라즈마 발생기(plasma generator)(600)는 몸체(body)(620), 전극부(electrode)(640), 유전체(dielectric)(660), 전극 홀더(electrode holder)(680), 그리고 덮개(cover)(690)를 가진다. 몸체(620)는 긴 길이를 가지는 원통의 형상을 가진다. 몸체(620) 내에는 길이방향으로 길게 형성된 제 1공간(622)이 제공되며, 몸체(620) 내로 유입된 가스는 제 1공간(622)에서 플라즈마로 상태로 전환된다. 제 1공간(622)은 아래방향으로 개방되며, 위방향으로는 상부판(630)에 의해 막혀진다. 제 1공간(622)은 길이방향으로 동일한 지름을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다. 몸체(620)는 상압에서 플라즈마가 안정적으로 발생될 수 있도록 절연물질로 이루어진다. 예건대, 몸체(620)는 석영(quartz)을 재질로 하여 이루어질 수 있다. 상부판(630)은 내부에 가스가 일시적으로 머무르는 제 2공간(638)이 형성되고, 서로 대향되는 상부면(632)과 하부면(634), 그리고 원통형의 측면(636)을 가진다. 상부면(632)과 하부면(634)의 중앙에는 각각 관통홀(632a, 634a)이 형성되고, 측면(636)에는 가스공급관(542a)이 연결되는 포트가 형성된다. 또한, 하부면(634)에는 관통홀(634a) 주위에 복수의 유입홀(634b)이 형성된다. 즉 가스공급관(542a)을 통해 가스는 제 2공간(638)으로 유입된 후, 유입홀(634b)을 통해 제 1공간(622)으로 유입된다. 가스는 제 1공간(622)에서 플라즈마 상태로 전환된 후, 아래로 공급된다.1 and 2 are a perspective view and a cross-sectional view of the plasma generator 600 according to a preferred embodiment of the present invention, respectively. 1 and 2, a plasma generator 600 includes a body 620, an electrode 640, a dielectric 660, and an electrode holder. 680, and a cover 690. Body 620 has a cylindrical shape having a long length. The body 620 is provided with a first space 622 long in the longitudinal direction, and the gas introduced into the body 620 is converted into a plasma state in the first space 622. The first space 622 is opened downward, and is blocked by the upper plate 630 in the upward direction. The first space 622 is preferably formed to have the same diameter in the longitudinal direction. The body 620 is made of an insulating material so that the plasma can be stably generated at normal pressure. For example, the body 620 may be made of quartz. The upper plate 630 has a second space 638 in which gas temporarily stays, and has an upper surface 632, a lower surface 634, and a cylindrical side surface 636 facing each other. Through-holes 632a and 634a are formed at the centers of the upper and lower surfaces 632 and 634, respectively, and ports corresponding to the gas supply pipes 542a are formed at the side surfaces 636. In addition, a plurality of inflow holes 634b are formed in the lower surface 634 around the through holes 634a. That is, the gas flows into the second space 638 through the gas supply pipe 542a and then flows into the first space 622 through the inflow hole 634b. The gas is converted into a plasma state in the first space 622 and then supplied downward.

전극부(640)는 몸체(620) 내부로 유입된 가스를 플라즈마 상태로 전환시키는 에너지를 공급한다. 전극부(640)는 제 1전극(642), 제 2전극(644), 그리고 에너지원(646)을 포함한다. 제 1전극(642)은 로드 형상을 가지며, 상부판(630)에 형성된 관통홀들(632a, 634a)을 통해 삽입되어 제 1공간(622) 내의 하부까지 배치되도록 긴 길이를 가진다. 제 1전극(642)의 폭(또는, 직경)은 제 1공간(622)의 폭(또는 직경)에 비해 좁게 형성된다. 제 1전극(642)은 금속(metal)을 재질로 하여 이루어지며, 바람직하게는 텅스텐(tungsten)을 재질로 하여 이루어진다. 제 2전극(644)은 몸체(620)의 외측벽을 감싸도록 배치된다. 제 2전극(644)은 몸체(620)의 외측벽 중 아래부분을 감싸도록 배치되며, 선택적으로 제 2전극(644)은 몸체(620)의 외측벽 전체를 감싸도록 배치될 수 있다. 또한, 제 2전극(644)은 도 2에 도시된 바와 같이 코일 형상으로 형성될 수 있으며, 선택적으로 도 3에 도시된 바와 같이 제 2전극(644′)은 중앙에 몸체(620)가 삽입되는 통공이 형성된 원통형상의 판으로 형성되거나, 일정한 곡률 반경을 가지는 복수의 판 형상으로 형성될 수 있다. 제 1전극(642)과 제 2전극(644)은 서로 다른 극성을 가지며, 제 1전극(642)에는 고전압이 인가되고 제 2전극(644)에는 저전압이 인가될 수 있다. 선택적으로 제 1전극(642)에는 고전압이 공급되고, 제 2전극(644)은 접지될 수 있다. 제 1전극(642)과 제 2전극(644)에는 에너지원(646)이 결합되며, 에너지원(646)으로는 마이크로파(microwave)나 고주파(high frequency) 전원이 사용되는 것이 바람직하다. The electrode unit 640 supplies energy for converting the gas introduced into the body 620 into a plasma state. The electrode unit 640 includes a first electrode 642, a second electrode 644, and an energy source 646. The first electrode 642 has a rod shape and has a long length to be inserted through the through holes 632a and 634a formed in the upper plate 630 and disposed to the lower portion of the first space 622. The width (or diameter) of the first electrode 642 is smaller than the width (or diameter) of the first space 622. The first electrode 642 is made of metal, and preferably made of tungsten. The second electrode 644 is disposed to surround the outer wall of the body 620. The second electrode 644 may be disposed to surround the lower portion of the outer wall of the body 620, and optionally, the second electrode 644 may be disposed to surround the entire outer wall of the body 620. In addition, the second electrode 644 may be formed in a coil shape as shown in FIG. 2, and optionally, as shown in FIG. 3, the second electrode 644 ′ has a body 620 inserted therein. The through hole may be formed in a cylindrical plate, or may be formed in a plurality of plate shapes having a constant radius of curvature. The first electrode 642 and the second electrode 644 may have different polarities, and a high voltage may be applied to the first electrode 642 and a low voltage may be applied to the second electrode 644. Optionally, a high voltage may be supplied to the first electrode 642, and the second electrode 644 may be grounded. An energy source 646 is coupled to the first electrode 642 and the second electrode 644, and a microwave or high frequency power source is preferably used as the energy source 646.

제 1전극(642)에 고전압이 가해지는 경우, 제 1전극(642)으로부터 금속 파티클(metal particle)이 이탈되어 제 1공간(622) 내에 부유하게 되고, 이들 금속 파티클들은 후에 플라즈마와 함께 아래로 공급되어 웨이퍼를 오염시킨다. 또한, 제 1전극(642)으로부터의 강한 전자 방출에 의해 전계가 집중되어 제 1전극(642)과 인접하는 영역에서 아크가 발생되며, 이는 특히 제 1전극의 끝단부(642a)에서 주로 일어난다. 유전체(660)는 이들을 방지하기 위한 것으로, 제 1전극(642)의 적어도 일부를 감싼다. 유전체(660)는 절연물질을 재질로 하여 이루어지며, 바람직하게는 석영(quartz)을 재질로 하여 이루어진다. 이 외에 실리콘 카바이드(SiC)나 알루미나(Alumina) 등의 세라믹 재질이 사용될 수 있다. 유전체(660)는 도 2에 도시된 바 와 같이 제 1전극의 끝단부(642a)로부터 일정길이를 감싸도록 배치되거나, 도 4에 도시된 바와 같이 유전체(660′)는 제 1공간(622) 내에 위치되는 제 1전극(642) 전체를 감싸도록 배치될 수 있다. 유전체(660)는 별도로 제작되어 제 1전극(642)에 씌워질 수 있으며, 선택적으로 유전체(660)는 고순도의 절연물질을 제 1전극(642)에 코팅함으로써 형성될 수 있다. When a high voltage is applied to the first electrode 642, metal particles are separated from the first electrode 642 and float in the first space 622, which is later down with the plasma. Supplied to contaminate the wafer. In addition, an electric field is concentrated by the strong electron emission from the first electrode 642, and an arc is generated in the region adjacent to the first electrode 642, which occurs mainly at the end portion 642a of the first electrode. The dielectric 660 is for preventing them and surrounds at least a portion of the first electrode 642. The dielectric 660 is made of an insulating material, and preferably made of quartz. In addition, a ceramic material such as silicon carbide (SiC) or alumina may be used. As shown in FIG. 2, the dielectric 660 is disposed to surround a predetermined length from the end portion 642a of the first electrode, or as shown in FIG. 4, the dielectric 660 ′ is formed in the first space 622. The first electrode 642 may be disposed to surround the entire first electrode 642. The dielectric 660 may be separately manufactured and covered on the first electrode 642. Alternatively, the dielectric 660 may be formed by coating a high purity insulating material on the first electrode 642.

공정이 진행될 때, 제 1전극(642)은 제 1공간(622)의 정중앙에 위치되어 있어야 한다. 제 1전극(642)이 제 1공간(622) 내에서 한쪽으로 치우치거나 움직이면, 제 1공간(622) 내로 유입된 가스의 흐름이 원활하지 못하고, 플라즈마가 영역에 다라 불균일하게 발생된다. 전극 홀더(680)는 제 1전극(642)을 몸체의 제 1공간(622) 내 정중앙에 고정시킨다. 도 5는 전극 홀더(680)의 일 예를 보여주는 평면도이다. 전극홀더(680)는 몸체(620)의 내측면에 고정되는 링 형상의 외측면(682)과 외측면(682) 내에 위치되며 제 1전극(642)이 삽입되는 통공(689)이 형성된 링 형상의 내측면(684)을 가진다. 외측면(682)과 내측면(684) 사이에 가스가 이동될 수 있는 통로(688)가 형성되고, 외측면(682)과 내측면(684)은 하나 또는 복수의 연결로드(686)에 의해 결합된다. 전극홀더(680)는 제 1공간(622) 내에 하나 또는 복수개가 설치될 수 있다. 도 6은 전극 홀더(680′)의 다른 예를 보여주는 평면도이다. 도 6을 참조하면, 전극홀더(680′)는 중앙에 제 1전극(642)이 삽입되는 통공(689)이 형성되며, 가스가 흐를 수 있도록 망 형상으로 된 판으로 이루어질 수 있다.As the process proceeds, the first electrode 642 should be positioned at the center of the first space 622. When the first electrode 642 is biased or moved to one side in the first space 622, the flow of gas introduced into the first space 622 is not smooth, and plasma is unevenly generated depending on the region. The electrode holder 680 fixes the first electrode 642 at the center of the first space 622 of the body. 5 is a plan view illustrating an example of the electrode holder 680. The electrode holder 680 is formed in a ring-shaped outer surface 682 and an outer surface 682 fixed to the inner surface of the body 620, and has a ring shape in which a through hole 689 into which the first electrode 642 is inserted is formed. Has an inner side 684. Between the outer side 682 and the inner side 684, a passage 688 through which gas can move is formed, and the outer side 682 and the inner side 684 are formed by one or a plurality of connecting rods 686. Combined. One or more electrode holders 680 may be installed in the first space 622. 6 is a plan view showing another example of the electrode holder 680 '. Referring to FIG. 6, the electrode holder 680 ′ is formed with a through hole 689 in which a first electrode 642 is inserted in the center thereof, and may be formed of a plate having a mesh shape to allow gas to flow.

상술한 플라즈마 발생기(600)를 사용하여 식각 등의 공정이 수행될 때, 외부로부터 공급되는 가스나 공정 진행 중 발생되는 부산물이 제 2전극(644)으로 부유 된다. 가스 등은 제 2전극(644) 근처에서 제 2전극(644)에 인가되는 에너지에 의해 반응하여, 제 2전극(644) 근처에서 스파크를 발생시킨다. 상술한 스파크는 공정에 악영향을 미치며, 제 2전극(644)에 인가되는 에너지의 손실을 유발한다. 이를 방지하기 위해 제 2전극(644)을 외부로 노출되지 않도록 제 2전극(644)을 감싸는 덮개(690)가 제공된다. 덮개(690)는 테플론(teflon)을 재질로 하여 이루어질 수 있으며, 제 2전극(644)의 둘레를 완전히 감싸도록 설치되는 것이 바람직하다. When a process such as etching is performed using the plasma generator 600 described above, gas supplied from the outside or by-products generated during the process are suspended to the second electrode 644. The gas and the like react with energy applied to the second electrode 644 near the second electrode 644 to generate a spark near the second electrode 644. The above-described sparks adversely affect the process and cause loss of energy applied to the second electrode 644. In order to prevent this, a cover 690 is provided to surround the second electrode 644 so that the second electrode 644 is not exposed to the outside. The cover 690 may be made of teflon and may be installed to completely surround the circumference of the second electrode 644.

다음은 본 발명의 플라즈마 발생기(600)를 사용하여 소정의 공정을 수행하는 장치(1)의 일 예를 설명한다. 여기에서는 웨이퍼의 상부면 가장자리 및 하부면을 식각하는 장치를 예로 들어 설명한다. 그러나 이는 일 예에 불과하며, 플라즈마 발생기(600)는 상술한 바와 같이 플라즈마를 공급하여 공정을 수행하는 모든 장치에 사용될 수 있다.Next, an example of an apparatus 1 for performing a predetermined process using the plasma generator 600 of the present invention will be described. Here, an apparatus for etching the upper and lower edges of the wafer will be described as an example. However, this is only an example, and the plasma generator 600 may be used in any apparatus that performs a process by supplying plasma as described above.

본 예에서 사용되는 용어 중 웨이퍼의 상부면(도 13의 24)은 웨이퍼(도 13의 20)의 양면중 패턴이 형성된 면을 칭하고, 웨이퍼의 하부면(도 13의 22)은 그 반대면을 칭한다. 또한, 웨이퍼의 상부면(24)에서 식각을 요하지 않는 웨이퍼의 중심영역을 비식각부(도 13의 24b)라 칭한다.In the term used in this example, the upper surface of the wafer (24 in FIG. 13) refers to the surface on which the pattern is formed on both sides of the wafer (20 in FIG. 13), and the lower surface of the wafer (22 in FIG. 13) refers to the opposite surface. It is called. In addition, the central region of the wafer that does not require etching on the upper surface 24 of the wafer is referred to as an unetched portion (24b in FIG. 13).

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 반도체 기판 가장자리 식각 장치(1)의 사시도이다. 식각 장치(1)는 웨이퍼(20)와 같은 반도체 기판의 상부면 가장자리(22b) 및 하부면(24)을 식각한다. 도 7을 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 기판 지지부(200), 보호부(300), 습식 식각부(400), 그리고 건식 식각부(500)를 포함한다. 기판 지지부(200)는 공정 진행 중 웨이퍼(20)를 지지하고, 보호부(300)는 웨 이퍼의 비식각부(24b)로 식각에 사용되는 유체가 유입되는 것을 방지한다. 습식 식각부(400)는 식각액을 공급하여 웨이퍼의 상부면 가장자리(24a) 및 하부면(22)을 식각하고, 건식 식각부(500)는 웨이퍼의 가장자리(24a)와 비식각부(24b) 사이의 경계로 플라즈마를 공급하여 이를 식각한다. 7 is a perspective view of a semiconductor substrate edge etching apparatus 1 according to a preferred embodiment of the present invention. The etching apparatus 1 etches the upper surface edge 22b and the lower surface 24 of the semiconductor substrate, such as the wafer 20. Referring to FIG. 7, the substrate processing apparatus 1 includes a substrate support part 200, a protection part 300, a wet etching part 400, and a dry etching part 500. The substrate support part 200 supports the wafer 20 during the process, and the protection part 300 prevents the fluid used for etching into the non-etched part 24b of the wafer. The wet etching portion 400 supplies an etchant to etch the upper and lower edges 24a and 22 of the wafer, and the dry etching portion 500 is disposed between the edge 24a and the non-etching portion 24b of the wafer. The plasma is supplied to the boundary to etch it.

기판 지지부(200)는 원통형의 기저부(10) 상에 위치되며 대략 웨이퍼(20)와 유사한 직경을 가지는 원형의 상부면을 가지는 지지판(220)을 가진다. 지지판(220)의 상부면에는 복수의 지지핀들(222)이 위로 돌출 되도록 설치된다. 웨이퍼(20)는 지지핀들(222) 상에 놓여져, 공정 진행 중 웨이퍼(20)는 지지판(220) 상부면으로부터 이격된다. 상술한 구조에 의해 웨이퍼의 하부면(22)과 지지판(220) 사이에 식각에 사용되는 유체가 유입될 수 있는 공간(도 10의 30)이 형성되며, 이들 유체에 의해 웨이퍼의 하부면(22)이 식각된다. 지지판(220)의 가장자리에는 복수의 정렬핀(224)들이 배치된다. 정렬핀(224)은 지지핀(222)들 상에 놓여진 웨이퍼(20)를 정위치로 정렬시키고, 공정 진행 중 지지판(220)으로부터 웨이퍼(20)가 벗어나는 것을 방지한다. 지지판(220)의 하부면에는 이를 지지하는 지지로드(도 10의 240)가 결합되고, 공정진행 중 웨이퍼(20)가 회전되도록 지지로드(240)에는 모터(260)와 같은 구동부가 결합된다. 기저부(10) 상에는 기판 지지부(200)를 감싸도록 배치되며, 상부가 개방된 원통형상을 가지는 바울(100)이 설치된다. 바울(100)은 공정에 사용되는 약액이 바깥쪽으로 튀는 것을 방지한다. The substrate support 200 has a support plate 220 positioned on the cylindrical base 10 and having a circular top surface with a diameter approximately similar to the wafer 20. A plurality of support pins 222 protrude upward from the upper surface of the support plate 220. The wafer 20 is placed on the support pins 222 so that the wafer 20 is spaced apart from the top surface of the support plate 220 during the process. By the above-described structure, a space (30 in FIG. 10) through which the fluid used for etching flows is formed between the lower surface 22 of the wafer and the support plate 220, and the lower surface 22 of the wafer is formed by these fluids. ) Is etched. A plurality of alignment pins 224 are disposed on the edge of the support plate 220. The alignment pin 224 aligns the wafer 20 placed on the support pins 222 in position and prevents the wafer 20 from being deviated from the support plate 220 during the process. A support rod (240 of FIG. 10) supporting the lower surface of the support plate 220 is coupled, and a driving unit such as a motor 260 is coupled to the support rod 240 such that the wafer 20 is rotated during the process. The base 100 is disposed to surround the substrate support 200, and a Paul 100 having a cylindrical shape having an open top is installed. Paul (100) prevents the chemicals used in the process from splashing outward.

보호부(300)는 보호 커버(320)와 커버 이동부(340)를 가진다. 보호 커버(320)는 공정 진행 중 웨이퍼의 상부면(24)으로부터 소정거리 이격된 상태로 웨이퍼(20)와 마주보도록 위치되어 웨이퍼의 비식각부(24b)를 보호하고, 커버 이동부(340)는 보호 커버(320)를 수직 또는 수평방향으로 이동시킨다. The protection part 300 has a protection cover 320 and a cover moving part 340. The protective cover 320 is positioned to face the wafer 20 at a predetermined distance from the upper surface 24 of the wafer during the process to protect the non-etched portion 24b of the wafer, and the cover moving part 340 is The protective cover 320 is moved in the vertical or horizontal direction.

도 8은 보호 커버(320)를 아래방향에서 바라본 사시도이다. 도 8을 참조하면, 보호 커버(320)는 상부판(322), 하부판(324), 그리고 원통형의 측벽(326)을 가진다. 하부판(324)은 중앙에 평평하게 형성된 수평부(324a)와 이로부터 연장되어 일정각도 하향 경사지도록 형성된 경사부(324b)를 가진다. 경사부(324b)의 끝단에는 아래방향으로 돌출된 링 형상의 경계부(324c)가 형성된다. 경계부(324c)는 웨이퍼의 비식각부(24b) 및 가장자리(24a)의 경계와 대응되는 형상을 가진다. 경계부(324c)의 바깥쪽에는 경계부(324c)에 비해 높게 위치되는 안내부(324d)가 형성된다. 상술한 구조에 의해 식각 공정 진행 중 웨이퍼의 비식각부(24b) 및 보호 커버(320)의 수평부(324a), 경사부(324b), 그리고 경계부(324c)로 둘러싸여진 소정의 공간(30)이 제공된다. 수평부(324a)의 중심에는 아래로 질소가스를 분사하는 분사구(328)가 형성된다. 질소가스 대신 화학적으로 반응을 일으키지 않는 불활성 가스 등이 공급될 수 있다. 질소가스는 공정진행 중 식각을 위해 웨이퍼 가장자리(24a)로 공급된 유체가 웨이퍼(20)와 경계부(324c) 사이의 틈을 통해 상술한 공간(30)으로 유입되는 것을 방지한다. 경사부(324b)는 공간(30) 내로 분사된 질소가스가 경계부(324c) 근처에서 와류를 발생하지 않고 경계부(324c)의 바깥쪽으로 원활하게 이동되도록 한다. 또한, 경계부(324c)의 바깥쪽에 위치된 안내부(324d)는 웨이퍼 가장자리(24a)로 공급된 유체가 상부로 튀는 것을 방지한다. 8 is a perspective view of the protective cover 320 viewed from below. Referring to FIG. 8, the protective cover 320 has an upper plate 322, a lower plate 324, and a cylindrical sidewall 326. The lower plate 324 has a horizontal portion 324a formed flat in the center and an inclined portion 324b extending therefrom to be inclined downward by a predetermined angle. At the end of the inclined portion 324b, a ring-shaped boundary portion 324c protruding downward is formed. The boundary portion 324c has a shape corresponding to the boundary of the non-etched portion 24b and the edge 24a of the wafer. Outside the boundary part 324c, the guide part 324d located higher than the boundary part 324c is formed. With the above-described structure, a predetermined space 30 surrounded by the non-etched portion 24b of the wafer and the horizontal portion 324a, the inclined portion 324b, and the boundary portion 324c of the protective cover 320 is formed during the etching process. Is provided. In the center of the horizontal portion 324a, a spray hole 328 for injecting nitrogen gas downward is formed. Instead of nitrogen gas, an inert gas that does not chemically react may be supplied. Nitrogen gas prevents the fluid supplied to the wafer edge 24a for etching during the process from entering the aforementioned space 30 through the gap between the wafer 20 and the boundary 324c. The inclined portion 324b allows the nitrogen gas injected into the space 30 to move smoothly outward of the boundary portion 324c without generating a vortex near the boundary portion 324c. In addition, the guide portion 324d located outside the boundary portion 324c prevents the fluid supplied to the wafer edge 24a from splashing upward.

공정이 진행되기 전, 보호 커버(320)는 기판 지지부(200)의 상부로부터 벗어난 상태로 위치된다. 웨이퍼(20)가 기판 지지부(200)에 놓여지면 보호 커버(320)는 웨이퍼(20)와 기설정된 거리만큼 이격되어 웨이퍼(20) 상부에 배치되도록 커버 이동부(340)에 의해 이동된다. 도 9는 보호 커버(320)와 커버 이동부(340)의 정면도이다. 도 9를 참조하면, 커버 이동부(340)는 지지대(342), 이송봉(344), 이송봉 가이드(346), 그리고 구동부(348)를 가진다. 지지대(342)의 일단은 보호 커버(320)의 상부판(322)과 결합되어 보호 커버(320)를 지지한다. 지지대(342)의 타단에는 수직으로 배치되며 구동부(348)에 의해 상하로 이동되거나 회전 가능한 이송봉(344)이 연결된다. 이송봉(344)은 이송봉 가이드(346) 내에 형성된 통공 내에 삽입되어 이를 따라 상하로 이동되며, 이송봉 가이드(346)는 기저부(10) 상에 고정 설치될 수 있다.Before the process proceeds, the protective cover 320 is positioned away from the top of the substrate support 200. When the wafer 20 is placed on the substrate support 200, the protective cover 320 is moved by the cover moving part 340 so as to be spaced apart from the wafer 20 by a predetermined distance and disposed on the wafer 20. 9 is a front view of the protective cover 320 and the cover moving part 340. Referring to FIG. 9, the cover moving part 340 includes a support 342, a transfer rod 344, a transfer rod guide 346, and a driving unit 348. One end of the support 342 is coupled to the top plate 322 of the protective cover 320 to support the protective cover 320. The other end of the support 342 is disposed vertically and the transfer rod 344 which is vertically moved or rotatable by the driving unit 348 is connected. The transfer rod 344 is inserted into the through hole formed in the transfer rod guide 346 and moved up and down along the transfer rod guide 346. The transfer rod guide 346 may be fixedly installed on the base 10.

습식 식각부(400)는 웨이퍼(20)로 식각액을 공급하여 웨이퍼의 상부면 가장자리(24)와 하부면(22)을 식각한다. 도 10은 습식 식각부(400)를 보여주는 도면으로, 도 7의 기판 지지부(200)의 단면 및 습식 식각부(400)의 구성이 개략적으로 도시되었다. 습식 식각부(400)는 약액 이동로(420), 약액 공급관(440), 그리고 약액 공급부(460)를 가진다. 약액 공급부(460)에는 공정에 사용되는 식각액이 저장되며, 식각액은 약액 공급관(440)을 통해 약액 이동로(420)로 공급된다. 약액 공급관(440)에는 그 통로를 개폐하는 밸브(442) 또는 식각액을 강제로 송출하기 위한 펌프(도시되지 않음) 등이 연결될 수 있다. 약액 이동로(420)는 기판 지지부(200) 내에 형성되며, 약액 이동로(420)로 공급된 식각액은 이를 통해 지지 핀(222) 상에 놓여진 웨이퍼(20)와 지지판(220) 사이의 공간(30)으로 공급된다. 지지판(220)과 지지로드(240)의 중앙에는 약액 이동로(420)로 기능하는 홀이 형성된다. 상술한 공간으로 공급된 식각액은 공급 압력에 의해 지지판(220)의 중심에서 가장자리로 퍼지면서 웨이퍼의 하부면(24)을 식각하고, 웨이퍼의 상부면 가장자리(22)로 흐른다. 지지판(220)의 측부에는 진공펌프가 연결된 흡입부(도시되지 않음)가 설치되어 식각액이 기판의 상부면 가장자리(24a)까지 공급되도록 조절하거나 식각액의 유동방향을 조절할 수 있다. 식각액으로는 불산(hydrofluoric acid)이 사용될 수 있다.The wet etching unit 400 supplies an etchant to the wafer 20 to etch the upper edge 24 and the lower surface 22 of the wafer. FIG. 10 is a view illustrating the wet etching unit 400, and a cross-sectional view of the substrate support 200 of FIG. 7 and a configuration of the wet etching unit 400 are schematically illustrated. The wet etching unit 400 has a chemical liquid moving path 420, a chemical liquid supply pipe 440, and a chemical liquid supply unit 460. The chemical liquid supply unit 460 stores the etching liquid used for the process, and the etching liquid is supplied to the chemical liquid moving path 420 through the chemical liquid supply pipe 440. The chemical liquid supply pipe 440 may be connected to a valve 442 for opening and closing the passage or a pump (not shown) for forcibly discharging the etchant. The chemical liquid path 420 is formed in the substrate support 200, and the etching liquid supplied to the chemical liquid path 420 passes through the space between the wafer 20 and the support plate 220 placed on the support pin 222. 30). In the center of the support plate 220 and the support rod 240 is formed a hole that functions as the chemical liquid movement path 420. The etchant supplied into the above-mentioned space is etched from the center of the support plate 220 to the edge by the supply pressure to etch the lower surface 24 of the wafer and flows to the upper surface edge 22 of the wafer. A suction part (not shown) connected to the vacuum pump may be installed at the side of the support plate 220 to adjust the etching liquid to be supplied to the upper edge 24a of the substrate, or to adjust the flow direction of the etching liquid. Hydrofluoric acid may be used as an etchant.

상술한 바와 같이 습식 식각부(400)에 의해서만 식각이 이루어지는 경우, 등방성 식각(isotropic etching)으로 인해, 막(도 13의 28)의 측면은 일정각도 경사진 상태로 식각된다. 건식 식각부(500)는 플라즈마를 이용하여 웨이퍼의 상부면 가장자리(22a)(특히, 식각부와 가장자리의 경계)를 식각하는 부분으로, 막(28)의 측면이 수직으로 식각되도록 한다. 건식 식각부(500)는 플라즈마 발생기(600), 발생기 이동부(540), 그리고 가스 공급부(540)를 가진다. 플라즈마 발생기(600) 상압에서 그 내부로 공급된 가스로부터 플라즈마를 발생하고, 이를 웨이퍼의 가장자리(24a)로 공급한다. 플라즈마 발생기(600)는 도 1내지 도 6을 참조하여 상술한 실시예에서 설명되었으므로 상세한 설명은 생략한다. 처음에 플라즈마 발생기(600)는 웨이퍼의 상부로부터 벗어나도록 배치된다. 이후, 웨이퍼가 기판 지지부(200)에 놓여지면 플라즈마 발생기(600)는 웨이퍼의 가장자리(24a) 상부로 이송된다. 일 예에 의하면, 도 7에 도시된 바와 같이 플라즈마 발생기(600)는 보호 커버(320)에 결합되어, 플라즈마 발생기(600)는 보호 커버(320)와 함께 커버 이동부(340)에 의해 수직 또는 수평방향으로 이동될 수 있다. 발생기 이동부(540)는 플라즈마 발생기(520)를 직선 이동시킨다. 플라즈마 발생기(600)는 하나 또는 복수개가 보호 커버(320)와 결합될 수 있으며, 복수개가 결합되는 경우 이들은 균일한 간격으로 배치되는 것이 바람직하다.When the etching is performed only by the wet etching unit 400 as described above, the side surface of the film 28 of FIG. 13 is etched at a predetermined angle due to isotropic etching. The dry etching part 500 is a portion for etching the upper edge 22a of the wafer (particularly, the boundary between the etching part and the edge) by using plasma, so that the side surface of the film 28 is vertically etched. The dry etching unit 500 includes a plasma generator 600, a generator moving unit 540, and a gas supply unit 540. The plasma generator 600 generates a plasma from the gas supplied therein at an atmospheric pressure, and supplies it to the edge 24a of the wafer. Since the plasma generator 600 has been described in the above-described embodiment with reference to FIGS. 1 to 6, a detailed description thereof will be omitted. Initially, the plasma generator 600 is arranged to deviate from the top of the wafer. Thereafter, when the wafer is placed on the substrate support 200, the plasma generator 600 is transferred above the edge 24a of the wafer. According to an example, as shown in FIG. 7, the plasma generator 600 is coupled to the protective cover 320 so that the plasma generator 600 is vertically or vertically covered by the cover moving part 340 together with the protective cover 320. It can be moved in the horizontal direction. The generator moving part 540 linearly moves the plasma generator 520. One or a plurality of plasma generators 600 may be combined with the protective cover 320. When the plurality of plasma generators 600 are combined, the plasma generator 600 may be disposed at uniform intervals.

도 11은 발생기 이동부(540)를 보여주기 위한 것으로, 보호 커버(320)의 상부면이 개방된 상태에서 보호 커버(320)의 평면도이다. 도 11을 참조하면, 발생기 이동부(540)는 구동 풀리(542a), 피동 풀리(542b), 벨트(544), 브라켓(546), 지지대(548), 그리고 가이드 레일(549)을 가진다. 보호 커버(320)의 측벽에는 관통구(도 2의 326a)가 형성되고, 지지대(548)가 이를 통해 삽입된다. 지지대(548)의 일단은 보호 커버(320)의 외부에 위치되며 상술한 플라즈마 발생기(600)가 결합되고, 지지대(548)의 타단은 보호 커버(320)의 내부에 위치되며, 이를 이동시키는 구동부가 결합된다. 일 예에 의하면 구동부는 풀리와 벨트 등의 조합으로 이루어질 수 있다. 구동풀리(542a)는 보호 커버(320) 내 일 측에 위치되고, 피동풀리(542b)는 구동풀리(542a)와 마주보도록 보호 커버(320) 내 타측에 위치된다. 구동풀리(542a)와 피동풀리(542b)는 벨트(544)에 의해 연결되며, 일측 또는 양측 벨트(544)에는 지지대(548)가 결합된 브라켓(546)이 연결된다. 구동풀리(542a)가 모터(도시되지 않음)에 의해 회전되면, 벨트(544), 브라켓(546), 및 지지대(548)가 일직선으로 이동된다. FIG. 11 is a view illustrating the generator moving part 540 and is a plan view of the protective cover 320 with the upper surface of the protective cover 320 open. Referring to FIG. 11, the generator moving part 540 has a driving pulley 542a, a driven pulley 542b, a belt 544, a bracket 546, a support 548, and a guide rail 549. A through hole (326a in FIG. 2) is formed in the sidewall of the protective cover 320, and the support 548 is inserted therethrough. One end of the support 548 is located outside the protective cover 320 and the above-described plasma generator 600 is coupled, and the other end of the support 548 is located inside the protective cover 320, and the driving unit for moving it. Is combined. In one example, the driving unit may be a combination of a pulley and a belt. The driving pulley 542a is positioned at one side in the protective cover 320, and the driven pulley 542b is positioned at the other side in the protective cover 320 to face the driving pulley 542a. The driving pulley 542a and the driven pulley 542b are connected by a belt 544, and a bracket 546 coupled to the support 548 is connected to one or both belts 544. When the drive pulley 542a is rotated by a motor (not shown), the belt 544, the bracket 546, and the support 548 move in a straight line.

도 12는 상술한 장치를 사용하여 식각 공정이 수행되는 상태를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 습식 식각부(400)로부터 공급되는 식각액은 웨이퍼의 하부면(22) 및 상부면 가장자리(24a)를 식각하고, 건식 식각부(500)로부터 공급되는 플라즈마는 웨이퍼의 비식각부(24b)와 가장자리(24a)의 경계와 인접하는 부분을 식각한다.12 is a view schematically showing a state in which an etching process is performed using the above-described apparatus. As shown in FIG. 12, the etching liquid supplied from the wet etching unit 400 etches the lower surface 22 and the upper surface edge 24a of the wafer, and the plasma supplied from the dry etching unit 500 is formed of the wafer. The portion adjacent to the boundary between the non-etched portion 24b and the edge 24a is etched.

도 13은 습식 식각만으로 식각공정을 수행할 때와 본 발명의 장치(1)를 사용하여 습식 식각과 건식 식각을 동시에 수행할 때 막(28)의 식각 상태를 보여주는 도면이다. 도 13을 참조하면, 습식 식각만으로 공정을 수행하는 경우, 등방성 식각이 이루어져 도면에서 'a'로 표시된 바와 같이 등방성 식각으로 인해 막의 측면은 경사진다. 그러나 본 발명과 같이 습식식각과 건식 식각을 동시에 수행하는 경우 이방성 식각이 이루어져 도면에서 'b'로 표시된 바와 같이 막의 측면은 수직으로 이루어진다. 선택적으로 플라즈마 발생기로부터 공급되는 플라즈마의 방향을 조절하여 막의 측면의 경사도를 조절 할 수 있다.FIG. 13 is a view showing an etching state of the membrane 28 when performing an etching process using only wet etching and simultaneously performing wet etching and dry etching using the apparatus 1 of the present invention. Referring to FIG. 13, when the process is performed only by wet etching, an isotropic etching is performed, and the side surface of the film is inclined due to the isotropic etching as indicated by 'a' in the drawing. However, when the wet etching and the dry etching are simultaneously performed as in the present invention, anisotropic etching is performed, and as shown in the figure, the side of the membrane is vertical. Alternatively, the inclination of the side surface of the film may be adjusted by adjusting the direction of the plasma supplied from the plasma generator.

본 실시예에서는 웨이퍼의 하부면(22)의 식각은 식각액에 의해 이루어지고, 상부면 가장자리(24a)의 식각은 식각액과 플라즈마에 의해 이루어지는 것으로 설명하였다. 그러나 이와 달리 웨이퍼의 하부면의 식각은 식각액에 의해 이루어지고, 상부면 가장자리(24a)의 식각은 플라즈마에 의해서만 이루어질 수 있다.In the present embodiment, the etching of the lower surface 22 of the wafer is performed by the etching solution, and the etching of the upper edge 24a is performed by the etching solution and the plasma. In contrast, the etching of the lower surface of the wafer may be performed by an etchant, and the etching of the upper edge 24a may be performed only by plasma.

또한, 본 실시예에서 습식 식각부(400)와 건식 식각부(500)에 의한 식각은 동시에 이루어지는 것으로 설명하였다. 그러나 이와 달리 습식 식각부(400)에 의해 먼저 식각이 이루어지고, 이후에 건식 식각부(500)에 의해 식각이 이루어질 수 있다.In addition, in the present embodiment, the etching by the wet etching unit 400 and the dry etching unit 500 has been described as being performed at the same time. Unlike this, however, etching may be performed by the wet etching unit 400 first, and then etching may be performed by the dry etching unit 500.

도 14는 본 발명의 기판 처리 장치의 다른 예를 개략적으로 보여주는 도면이다. 기판 지지부(200), 세정액 공급부(600), 습식 식각부(400), 그리고 플라즈마 발생기(520)의 형상 및 기능은 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. 도 14를 참조하면, 웨이퍼의 비식각부(24b)를 보호하기 위한 보호부로서 상술한 실시예의 보호 커버(320) 대신 웨이퍼에 직접 부착되는 보호용 액 또는 보호마스크(300′)가 사용된다. 기저부(10)의 일측에는 플라즈마 발생기(520)를 수직 또는 수평으로 이동시키는 이동부(560)가 배치된다. 이동부(560)는 플라즈마 발생기(520)에 결합되어 이를 지지하는 지지대(562)를 가지며, 지지대(562)의 끝단에는 실린더 또는 모터(도시되지 않음)에 의해 구동되는 이동로드(564)가 결합된다. 이동로드(564)는 기저부(10) 상에 고정 설치된 가이드(566)의 통공에 삽입 설치되고, 이를 따라 상하로 이동될 수 있다. 14 is a view schematically showing another example of the substrate processing apparatus of the present invention. Since the shapes and functions of the substrate support 200, the cleaning solution supply unit 600, the wet etching unit 400, and the plasma generator 520 are the same, detailed descriptions thereof will be omitted. Referring to FIG. 14, a protective solution or protective mask 300 ′ attached directly to a wafer is used as a protective part for protecting the non-etched portion 24 b of the wafer, instead of the protective cover 320 of the above-described embodiment. One side of the base 10 is disposed with a moving unit 560 for moving the plasma generator 520 vertically or horizontally. The moving part 560 has a support 562 coupled to and supporting the plasma generator 520, and a moving rod 564 driven by a cylinder or a motor (not shown) is coupled to the end of the support 562. do. The moving rod 564 is inserted into the through hole of the guide 566 fixedly installed on the base 10, and can be moved up and down accordingly.

본 실시예에서는 웨이퍼의 상부면 가장자리 외에 기판의 하부면도 동시에 식각이 이루어지는 구조를 설명하였다. 그러나 이와 달리 도 15에 도시된 장치(1′)바와 같이 기판 지지부(200′)는 지지핀을 가지지 않고, 웨이퍼(20)는 기판 지지부(200′)의 지지판(220′)에 직접 놓여질 수 있다. 이 경우 웨이퍼의 상부면 가장자리만이 플라즈마를 이용한 건식 식각 방법으로 식각된다. 기판 지지부(200′)는 정전기력으로 기판을 지지하는 정전척이거나 진공에 의해 기판을 지지하는 진공척일 수 있다.In this embodiment, the structure in which the lower surface of the substrate is etched at the same time as the upper edge of the wafer is described. However, unlike the device 1 ′ shown in FIG. 15, the substrate support 200 ′ does not have a support pin, and the wafer 20 may be directly placed on the support plate 220 ′ of the substrate support 200 ′. . In this case, only the upper edge of the wafer is etched by a dry etching method using plasma. The substrate support 200 ′ may be an electrostatic chuck supporting the substrate by electrostatic force or a vacuum chuck supporting the substrate by vacuum.

본 발명의 플라즈마 발생기는 플라즈마 발생시 전극 주변에서 아크가 발생되 는 것을 방지할 수 있으며, 또한, 전극으로부터 이탈된 금속 파티클이 공정 진행시 오염원으로 제공되는 것을 방지할 수 있다.The plasma generator of the present invention may prevent the arc from being generated around the electrode during the plasma generation, and also prevent the metal particles separated from the electrode from being provided as a contaminant during the process.

또한, 본 발명의 플라즈마 발생기는 몸체 내부 중앙에 전극이 고정 설치되므로 몸체 내부로 가스가 원활하게 흐르고, 플라즈마가 전체 영역에서 균일하게 발생된다.In addition, the plasma generator of the present invention, since the electrode is fixed to the center inside the body, the gas flows smoothly into the body, the plasma is uniformly generated in the entire area.

또한, 본 발명의 플라즈마 발생기는 몸체 외부에 배치되는 전극이 덮개에 의해 보호되므로, 공정 진행 중 가스나 폴리머 등이 전극 근처에서 반응되어 스파크가 발생되는 것을 방지할 수 있고, 이로 인해 에너지가 손실되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the plasma generator of the present invention, since the electrode disposed outside the body is protected by the cover, it is possible to prevent the spark generated by the reaction of gas or polymer near the electrode during the process progress, thereby causing energy loss Can be prevented.

또한, 본 발명의 식각장치는 기판의 비식각부가 상하로 이동 가능한 보호 커버에 의해 보호되므로, 기판의 비식각부에 보호액이나 마스크를 부착하는 작업이 요구되지 않으며, 따라서 간단하고 신속하게 식각 공정을 수행할 수 있다.In addition, since the etching apparatus of the present invention is protected by a protective cover which can move up and down the non-etching portion of the substrate, it is not required to attach a protective liquid or a mask to the non-etching portion of the substrate, so that the etching process can be performed simply and quickly. Can be done.

또한, 본 발명의 식각 장치는 웨이퍼의 가장자리가 플라즈마에 의해 식각되므로, 막의 측면이 경사지게 식각되는 것을 방지할 수 있다.In addition, since the edge of the wafer is etched by the plasma, the etching apparatus of the present invention can prevent the side surface of the film from being etched obliquely.

Claims (15)

집적 회로 제조 장치에 사용되는 상압 플라즈마 발생기에 있어서,In the atmospheric pressure plasma generator used in the integrated circuit manufacturing apparatus, 절연물질(dielectric material)로 이루어지며, 내부에 가스가 유입되는 공간이 형성된 몸체와;A body made of an insulating material and having a space in which gas is introduced; 상기 몸체의 공간 내로 삽입되는 제 1전극과;A first electrode inserted into the space of the body; 상기 몸체의 외측벽의 적어도 일부를 감싸도록 배치되는 제 2전극과;A second electrode disposed to surround at least a portion of an outer wall of the body; 절연물질(dielectric material)로 이루어지며, 상기 제 1전극의 적어도 일부를 감싸는 유전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생기.An atmospheric pressure plasma generator comprising a dielectric material and comprising a dielectric covering at least a portion of the first electrode. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 공간은 상기 몸체 내에서 일직선으로 형성되고, The space is formed in a straight line in the body, 상기 제 1전극은 상기 공간을 따라 상기 공간의 중앙에 일직선으로 배치되는 로드 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생기.And the first electrode has a rod shape disposed in a straight line in the center of the space along the space. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 유전체는 상기 제 1전극의 끝단부를 감싸도록 배치되는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생기.And the dielectric is disposed to surround the end of the first electrode. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 유전체는 상기 제 1전극에 코팅됨으로써 이루어진 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생기.The dielectric is plasma pressure generator, characterized in that made by coating the first electrode. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제 2전극은 코일 형상으로 형성되거나, 판 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생기.The second electrode may be formed in a coil shape or a plate shape. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 플라즈마 발생기는 상기 제 2전극을 감싸도록 배치되어 상기 제 2전극이 외부로 노출되는 것을 방지하는 덮개를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생기.The plasma generator further comprises a cover disposed to surround the second electrode to prevent the second electrode from being exposed to the outside. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 덮개는 테플론(teflon)을 재질로 하는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생기.The cover is atmospheric pressure plasma generator, characterized in that the Teflon (teflon) material. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 플라즈마 발생기는 상기 몸체 내의 공간에 위치되어 상기 제 1전극을 고정시키는 적어도 하나의 전극 홀더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생기.The plasma generator further comprises at least one electrode holder positioned in the space within the body to fix the first electrode. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 장치는 웨이퍼의 가장자리를 식각하는 장치이고, 상기 가스는 웨이퍼의 식각 또는 세정을 위한 가스인 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생기.The apparatus is an apparatus for etching an edge of a wafer, wherein the gas is a gas for etching or cleaning the wafer. 플라즈마를 이용하여 반도체 기판의 가장자리를 식각하는 장치에 있어서,In the apparatus for etching the edge of the semiconductor substrate using a plasma, 기판을 지지하는 기판 지지부와;A substrate support for supporting a substrate; 상기 기판 지지부에 놓여진 기판의 가장자리로 플라즈마를 공급하는 플라즈마 발생기와;A plasma generator for supplying plasma to an edge of the substrate placed on the substrate support; 상기 기판의 상부면 중 식각을 요하지 않는 부분인 비식각부로 식각에 사용되는 유체가 유입되는 것을 방지하는 보호부를 포함하되,Includes a protection to prevent the fluid used for etching flows into the non-etched portion of the upper surface of the substrate that does not require etching, 상기 플라즈마 발생기는,The plasma generator, 절연물질(dielectric material)로 이루어지며, 내부에 가스가 유입되는 공간이 형성된 몸체와;A body made of an insulating material and having a space in which gas is introduced; 상기 몸체의 공간 내로 삽입되는 제 1전극과;A first electrode inserted into the space of the body; 상기 몸체의 외측벽의 적어도 일부를 감싸도록 배치되는 제 2전극과;A second electrode disposed to surround at least a portion of an outer wall of the body; 절연물질(dielectric material)로 이루어지며, 상기 제 1전극의 적어도 일부를 감싸는 유전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 가장자리 식각 장치.A semiconductor substrate edge etching device comprising a dielectric material, the dielectric material surrounding at least a portion of the first electrode. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 장치는 상기 제 2전극을 감싸 상기 제 2전극이 외부로 노출되는 것을 방지하는 덮개를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 가장자리 식각 장치.The device further comprises a cover surrounding the second electrode to prevent the second electrode from being exposed to the outside. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 장치는 상기 몸체 내의 공간에 배치되어 상기 제 1전극을 고정시키는 적어도 하나의 전극 홀더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 가장자리 식각 장치.The device further comprises at least one electrode holder disposed in the space within the body to hold the first electrode. 제 10항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 10 to 12, 상기 보호부는,The protection unit, 상기 기판의 비식각부 및 가장자리의 경계와 대응되도록 형성된 돌출부를 가지는, 그리고 상기 돌출부 내에 질소가스 또는 불활성 가스를 분사하는 공급구가 형성된 하부면을 포함하는 보호 커버와; A protective cover including a lower surface having a protrusion formed to correspond to a boundary of an unetched portion and an edge of the substrate, and having a supply port for injecting nitrogen gas or an inert gas into the protrusion; 상기 보호 커버를 수직 또는 수평으로 이동시키는 커버 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 가장자리 식각 장치.And a cover moving part for moving the protective cover vertically or horizontally. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 플라즈마 발생기는 상기 보호 커버에 결합되는 것을 특징으로 하는 기 판 가장자리 식각 장치.And the plasma generator is coupled to the protective cover. 제 14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 플라즈마 발생기는 상기 보호 커버에 복수개가 균등하게 결합되는 것을 특징으로 하는 기판 가장자리 식각 장치.And a plurality of plasma generators are evenly coupled to the protective cover.

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