基板处理装置和方法

技术领域

本发明涉及基板处理装置和方法。

背景技术

在制造半导体装置或显示装置时，可以实施光刻、蚀刻、灰化、离子注入、薄膜沉积、清洗等各种工艺。在这里，光刻工艺包括涂覆、曝光和显影工艺。将感光液涂覆到基板上(即，涂覆工艺)，在形成有感光膜的基板上进行曝光而形成电路图案(即，曝光工艺)，并且对基板的经曝光处理的区域选择性地进行显影(即，显影工艺)。

在工艺腔室内，基板可以支承在静电卡盘上。静电卡盘可以通过由静电感应生成的静电力固定基板。

发明内容

解决的技术问题

本发明要解决的问题在于提供基板处理装置和方法。

本发明的问题不限于在上文中提及的问题，并且本领域的技术人员通过下面的记载将可以清楚地理解未提及的其他问题。

问题的解决方案

为解决问题的本发明的基板处理装置的一个方面包括基板支承部、等离子体生成部和电力供应部，其中：基板支承部支承基板，并且能够通过静电力固定基板；等离子体生成部生成用于使基板的电荷放电的放电用等离子体；电力供应部向基板支承部和等离子体生成部供应电力，其中，电力供应部在使基板的电荷放电时向等离子体生成部供应具有波动图案的电力。

电力供应部包括第一电力供应部和第二电力供应部，其中：第一电力供应部向基板支承部供应直流电力；以及第二电力供应部向等离子体生成部供应RF电力。

第一电力供应部在使基板的电荷放电时施加比用于对基板的工艺处理的直流电压小的第一放电直流电压，并且在施加第一放电直流电压之后施加比第一放电直流电压小的第二放电直流电压。

第二电力供应部在使基板的电荷放电时供应比用于对基板的工艺处理的RF电力小的第一放电RF电力，在供应第一放电RF电力之后供应比第一放电RF电力大的第二放电RF电力，并且在供应第二放电RF电力之后供应比第一放电RF电力和第二放电RF电力小的第三放电RF电力。

由第一电力供应部和第二电力供应部供应的电力图案包括工艺处理区间、放电开始区间、无序度提升区间和放电结束区间，其中：在工艺处理区间执行针对基板的工艺处理；在放电开始区间完成针对基板的工艺并且基板开始放电；在无序度提升区间使残留在基板上的电荷的无序度提升；以及在放电结束区间使残留在基板上的电荷持续放电。

第一电力供应部在放电开始区间供应比工艺处理区间小的电力，并且在无序度提升区间和放电结束区间供应比放电开始区间小的电力。

第二电力供应部在放电开始区间供应比工艺处理区间小的电力，在无序度提升区间供应比工艺处理区间小并比放电开始区间大的电力，并且在放电结束区间供应比放电开始区间和无序度提升区间小的电力。

放电用等离子体与用于基板的工艺的工艺气体被激发而形成的工艺用等离子体相同。

放电用等离子体在通过工艺用等离子体完成针对基板的工艺之后生成。

电力供应部通过使放电用等离子体作用于基板的电荷强度改变，从而提升存在于基板上的电荷的无序度。

为解决问题的本发明的基板处理方法的一个方面包括：针对通过静电力固定在基板支承部上的基板执行工艺的步骤；以及利用等离子体生成部生成放电用等离子体，以去除残留在基板上的电荷的步骤，其中，放电用等离子体通过向等离子体生成部供应具有波动图案的电力而生成。

向基板支承部施加直流电压的第一电力供应部在使基板的电荷放电时施加比用于对基板的工艺处理的直流电压小的第一放电直流电压，并且在施加第一放电直流电压之后施加比第一放电直流电压小的第二放电直流电压。

向等离子体生成部供应RF电力的第二电力供应部在使基板的电荷放电时供应比用于对基板的工艺处理的RF电力小的第一放电RF电力，在供应第一放电RF电力之后供应比第一放电RF电力大的第二放电RF电力，并且在供应第二放电RF电力之后供应比第一放电RF电力和第二放电RF电力小的第三放电RF电力。

供应至基板支承部和等离子体生成部的电力图案包括工艺处理区间、放电开始区间、无序度提升区间和放电结束区间，其中：在工艺处理区间执行对基板的工艺处理；在放电开始区间完成针对基板的工艺并且基板开始放电；在无序度提升区间使残留在基板上的电荷的无序度提升；以及在放电结束区间使残留在基板上的电荷持续放电。

在放电开始区间，向基板支承部供应比工艺处理区间小的电力，并且在无序度提升区间和放电结束区间，向基板支承部供应比放电开始区间小的电力。

在放电开始区间，向等离子体生成部供应比工艺处理区间小的电力，在无序度提升区间，向等离子体生成部供应比工艺处理区间小并且比放电开始区间大的电力，并且在放电结束区间，向等离子体生成部供应比放电开始区间和无序度提升区间小的电力。

放电用等离子体与用于基板的工艺的工艺气体被激发而形成的工艺用等离子体相同。

通过具有波动图案的电力生成的放电用等离子体使作用于基板的电荷强度改变，从而提升存在于基板上的电荷的无序度。

为解决问题的本发明的基板处理装置的另一方面包括基板支承部、等离子体生成部和电力供应部，其中：基板支承部支承基板，并且能够通过静电力固定基板；等离子体生成部生成用于使基板的电荷放电的放电用等离子体；电力供应部向基板支承部和等离子体生成部供应电力，其中，电力供应部在使基板的电荷放电时向等离子体生成部供应比对基板执行工艺处理时小的第一放电RF电力，随后向等离子体生成部供应比第一放电RF电力大的第二放电RF电力，且随后向等离子体生成部供应比第二放电RF电力小的第三放电RF电力，其中，第三放电RF电力具有大于0的值。

第二放电RF电力使残留在基板上的电荷的无序度提升。

其他实施方式的具体细节包含在详细的描述和附图中。

附图说明

图1是示出根据本发明的一个实施方式的基板处理装置的图。

图2是示出对支承在图1所示的基板处理装置上的基板执行工艺的图。

图3是示出生成用于使图2中完成工艺的基板放电的等离子体的图。

图4是示出在针对图2和图3所示的基板的工艺中由电力供应部供应的电力图案的图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本发明的优选实施方式。参考结合附图在下文详细叙述的实施方式，本发明的优点和特征以及实现优点和特征的方法将变得明确。然而，本发明并不受限于在下文中公布的实施方式，而是可以以各种不同的形式实现，并且本实施方式仅是为了使本发明的公开内容完整并向本发明所属技术领域的普通技术人员完整告知发明的范围而提供的，并且本发明仅由权利要求的范围限定。在整个说明书中，相同的参考标号指代相同的构成要素。

元件或层被称为在另一元件或层的“上方”或“上”时，其不仅包括在另一元件或另一层的正上方，还包括中间介入有另一层或另一元件的情况。相反，元件被称为“直接在上方”或“在正上方”时，其表示中间不存介入的另一元件或层。

可以使用“下方”、“下面”、“下部”、“上方”、“上部”等空间相对术语以便于描述如图中所示的一个元件或构成要素与其他元件或构成要素的相互关系。空间相对术语应当理解为除了图中所示的方向之外还包括元件在使用时或操作时的不同方向的术语。例如，在图中所示的元件翻转的情况下，被描述为在另一元件的“下方”或“下面”的元件可以定位成在另一元件的“上方”。因此，示例性术语“下方”可以包括下方和上方两种方向。元件也可以定向为另外的方向，且因此空间相对术语可以依据定向进行解释。

虽然使用了第一、第二等来叙述各种元件、构成要素和/或部分，但显然这些元件、构成要素和/或部分不受这些术语的限制。这些术语仅是用于将一个元件、构成要素或部分与其他元件、构成要素或部分区分开。因此，在本发明的技术思想内，下文中提到的第一元件、第一构成要素或第一部分显然也可以是第二元件、第二构成要素或第二部分。

本说明书中使用的术语是用于描述实施方式的，而不是旨在限制本发明。在本说明书中，除非句子中特别说明，否则单数形式还包括复数形式。说明书中使用的“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”表示包括所提到的构成要素、步骤、操作和/或元件，而不排除一个以上的其他构成要素、步骤、操作和/或元件的存在或添加。

除非另有定义，否则本说明书中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)可以被用作本发明所属技术领域的普通技术人员通常可以理解的含义。此外，除非明确特别地进行定义，否则在通常使用的字典中定义的术语不应以理想化或过度地进行解释。

在下文中，将参考附图详细描述本发明的实施方式，并且在参考附图进行描述时，与附图标号无关地，相同或对应的构成要素给予相同的参考标号，并省略对其的重复描述。

图1是示出根据本发明的一个实施方式的基板处理装置的图。

参考图1，基板处理装置10构成为包括基板支承部100、等离子体生成部200、电力供应部310和320以及控制部400。

基板支承部100可以支承基板。此外，基板支承部100可以通过静电力固定所支承的基板。基板支承部100构成为包括静电主体110和静电卡盘120。

静电主体110可以支承静电卡盘120。此外，静电主体110可以使静电卡盘120相对于设置有基板支承部100的空间的底表面间隔开一定距离。

静电卡盘120起到支承基板的作用。基板的一个表面与静电卡盘120相对，并且基板可以通过该一个表面紧贴至静电卡盘120的支承表面而被支承。

静电卡盘120可以通过静电力固定基板。为此，静电卡盘120可以具有静电电极130。静电电极130可以电连接到第一电力供应部310。静电电极130可以通过由第一电力供应部310供应的电力生成静电力。由第一电力供应部310供应的电力可以是直流电力。基板可以通过静电电极130的静电力而被吸附到静电卡盘120。

基板支承部100中可以形成有通孔H。通孔H可以形成为依次横穿过静电主体110和静电卡盘120。升降销140可以沿着通孔H移动。即，升降销140可以在通孔H的长度方向上移动。

升降销140起到使安装在基板支承部100上的基板升降的作用。由于基板支承部100的通孔H，静电卡盘120的支承表面形成有开口，其中，升降销140可以通过开口突出或被插入以使基板升降。虽然未示出，但可以设置使升降销140沿着通孔H升降的驱动部(未示出)。

等离子体生成部200可以布置在基板支承部100的上方。在等离子体生成部200与基板支承部100之间可以形成有用于对基板执行工艺的处理空间。

等离子体生成部200可以生成用于对基板执行工艺的等离子体。等离子体生成部200可以向处理空间喷射工艺气体，并且施加RF电力以将工艺气体激发为等离子体。

此外，等离子体生成部200可以生成用于使基板的电荷放电的放电用等离子体。放电用等离子体可以是工艺气体被激发而成的等离子体，并且也可以是另外的气体被激发而成的等离子体。

电力供应部310和320起到向基板支承部100和等离子体生成部200供应电力的作用。通过由电力供应部310和320供应的电力，基板支承部100产生静电力，并且等离子体生成部200可以生成等离子体。

在基板支承部100通过静电力固定基板以对基板执行工艺的情况下，即使在工艺完成之后，基板上也可能存在残留电荷。残留电荷可以产生静电力，从而妨碍基板与基板支承部100分离。例如，在基板上存在残留电荷的状态下，当通过升降销提升基板时，基板可能会受损或发生滑动。因此，优选地，在使基板的电荷放电从而将存在于基板上的残留电荷全部去除之后提升基板。

在使基板的电荷放电时，电力供应部320可以向等离子体生成部200供应具有波动图案的电力。即，电力供应部320可以向等离子体生成部200供应具有上升和下降图案的电力。随着电力大小的变化，放电用等离子体作用于基板的电荷的强度改变，同时存在于基板上的电荷的无序度提升并且静电力减小。

电力供应部310和320包括第一电力供应部310和第二电力供应部320。第一电力供应部310可以向基板支承部100供应直流电力，并且第二电力供应部320可以向等离子体生成部200供应RF电力。

控制部400可以控制第一电力供应部310和第二电力供应部320。第一电力供应部310和第二电力供应部320可以通过控制部400的控制来调节供应的电力大小。

在下文中，将通过图2至图4描述针对基板的工艺和放电过程。

图2是示出针对支承在图1所示的基板处理装置上的基板执行工艺的图，图3是示出针对图2中完成工艺的基板生成用于放电的等离子体的图，并且图4是示出针对图2和图3所示的基板的工艺中由电力供应部供应的电力图案的图。

参考图2，可以针对支承在基板支承部100上的基板W执行工艺。例如，可以针对基板W执行蚀刻、薄膜沉积或清洗等的工艺。此时，也可以通过等离子体20执行工艺。

为了对基板W执行工艺，静电卡盘120可以通过静电力固定基板W。此时，基板W的与静电卡盘120接触的一个表面可以带有与静电电极130相反的电荷。

参考图3，可以针对完成工艺的基板W生成用于放电的等离子体30。

基板W所带有的电荷中的一部分可以通过放电用等离子体30进行放电。放电用等离子体30可以与工艺用等离子体20相同。

在使残留在基板W上的电荷放电时，控制部400可以控制第一电力供应部310和第二电力供应部320。通过控制部400的控制，第一电力供应部310可以在使基板W的电荷放电时施加比用于对基板W执行工艺处理的直流电压小的第一放电直流电压，并且施加在第一放电直流电压之后施加比第一放电直流电压小的第二放电直流电压。此外，通过控制部400的控制，第二电力供应部320可以在使基板W的电荷放电时供应比用于对基板W执行工艺处理的RF电力小的第一放电RF电力，在供应第一放电RF电力之后供应比第一放电RF电力大的第二放电RF电力，并且在供应第二放电RF电力之后供应比第一放电RF电力和第二放电RF电力小的第三放电RF电力。

图4示出了在对基板W执行工艺以及放电时由第一电力供应部310和第二电力供应部320供应的示例性的电力图案。

图4的(a)示出了由第一电力供应部310供应的电力的电压，并且图4的(b)示出了由第二电力供应部320供应的电力的大小。

0至t1的区间表示对基板W执行工艺处理的区间。此时，第一电力供应部310和第二电力供应部320可以供应相对较大的电力以用于工艺处理。

t1为完成针对基板W的工艺的时间点，t1至t2的区间表示基板W开始放电的区间。此时，第一电力供应部310施加比用于工艺处理的直流电压V0小的第一放电直流电压V1，并且第二电力供应部320可以供应比用于工艺处理的RF电力P0小的第一放电RF电力P1。

t2至t3的区间表示提升残留在基板W上的电荷的无序度的区间。此时，第一电力供应部310施加比第一放电直流电压V1小的第二放电直流电压V2，并且第二电力供应部320可以供应比第一放电RF电力P1大的第二放电RF电力P2。在这里，第二放电直流电压V2可以是0V。

由于在供应相对较小的第一放电RF电力P1之后，供应相对较大的第二放电RF电力P2，残留在基板W上的电荷的无序度将会提升。

t3之后的区间表示结束针对基板W的放电的区间。此时，第二电力供应部320可以供应比第一放电RF电力P1和第二放电RF电力P2小的第三放电RF电力P3。通过供应极小的第三放电RF电力P3，残留在基板W上的电荷通过放电用等离子体30持续被放电。

以上参考附图对本发明的实施方式进行了描述，但本发明所属技术领域的普通技术人员将可以理解，本发明在不变更其技术思想或必要特征的情况下，可以以其他具体的形式进行实施。因此，应理解在上文中记载的实施方式在所有方面都是示例性的，而不是限制性的。