KR100828944B1 - A manufacturing method of electrode for plasma etching device - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 일반적인 플라즈마 식각 장치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a general plasma etching apparatus.
도 2, 3 및 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플라즈마 식각 장치용 전극의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.2, 3, and 4 are views for explaining a method of manufacturing an electrode for a plasma etching apparatus according to a first embodiment of the present invention.
도 5, 6 및 7는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플라즈마 식각 장치용 전극의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.5, 6 and 7 are views for explaining a method of manufacturing an electrode for a plasma etching apparatus according to a second embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 플라즈마 식각 장치용 전극의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining a method of manufacturing an electrode for a plasma etching apparatus according to a third embodiment of the present invention.
<주요도면부호에 관한 설명> <Description of main drawing code>
10 : 전극용 모재 10a, 40a : 가스 홀10: base material for
20 : 노광용 마스크 20a, 30a, 37a, 39a : 가스 홀 패턴20:
30 : 감광액 35 : 마스크 모재30: photosensitive liquid 35: mask base material
37 : 메탈 마스크 39 : 드라이 필름37: metal mask 39: dry film
40 : 캐소드 전극(cathode) 45 : 애노드 전극(anode)40: cathode electrode (cathode) 45: anode electrode (anode)
50 : 챔버 51 : 가스 유입구50
본 발명은 플라즈마 식각 장치용 전극에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가스 홀 패턴이 형성된 마스크를 전극용 모재의 상부에 위치시키고 플라즈마 식각 공정에 의해 마스크에 형성된 가스 홀 패턴에 따라 전극용 모재를 식각함으로써 단시간에 다수 개의 가스 홀이 형성 가능하고, 가스 홀이 보다 정밀하게 형성되는 플라즈마 식각 장치용 전극의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode for a plasma etching apparatus, and more particularly, by placing a mask on which a gas hole pattern is formed on an electrode base material and etching the electrode base material according to a gas hole pattern formed on the mask by a plasma etching process. The present invention relates to a method for manufacturing an electrode for a plasma etching apparatus in which a plurality of gas holes can be formed in a short time, and the gas holes are formed more precisely.
일반적으로 반도체 제조 공정에서 웨이퍼를 식각하기 위해 플라즈마 식각 장치를 이용하고 있다.In general, a plasma etching apparatus is used to etch a wafer in a semiconductor manufacturing process.
도 1 은 일반적인 플라즈마 식각 장치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a general plasma etching apparatus.
도 1 에 도시된 바와 같이, 플라즈마 식각 장치는 챔버(100)의 내부 공간에 애노드 전극(anode;250)이 하부에 설치되고, 애노드 전극(250)의 상측으로 회로패턴에 상응하는 가스 홀(200a)이 형성된 캐소드 전극(cathode;200)이 설치되는 구조를 갖는다.As shown in FIG. 1, in the plasma etching apparatus, an
이러한 플라즈마 식각 장치는 애노드 전극(250) 상에 웨이퍼(300)가 안착되고, 챔버(100)는 유입구(110)를 통해 내부 공간에 식각을 위한 가스가 공급된다.In the plasma etching apparatus, the
이때 챔버(100) 내부에는 RF(Radio Frequency) 전력 또는 DC 전력이 인가됨 으로써 캐소드 전극(200)과 애노드 전극(250) 간에 플라즈마가 형성되고, 가스가 캐소드 전극(200)에 형성된 가스 홀(200a)을 통해 하방으로 분사되면서 웨이퍼(300)는 상부에 도포된 감광액(400)의 가스 홀(400a)과 동일한 패턴으로 식각된다.In this case, a plasma is formed between the
이때 캐소드 전극(200)에 형성된 무수히 다수 개의 가스 홀(200a)은 일반적으로 0.7mm 이하의 직경을 갖는다.At this time, the myriad of
이러한 가스 홀(200a)은 웨이퍼(300)를 패턴에 따라 식각하기 위한 것으로서, 정밀한 가공을 위해 드릴링, 초음파 또는 레이저를 이용하여 가공하고 있다.The
하지만 이러한 가공방법은 드릴링, 초음파 또는 레이저를 이용하여 다수 개의 가스 홀(200a)을 순차적으로 가공해야 하므로 시간이 많이 소모되고, 비용이 고가인 문제점이 있다.However, such a processing method requires a lot of time and costs, since the
또한, 가스 홀(200a)은 직경이 작고, 개수가 많으므로 가공시에 오차가 많이 발생하여 정밀한 가스 홀(200a)을 형성하기에 어려움이 따른다.In addition, since the
특히, 0.7mm 이하의 작은 직경을 갖는 가스 홀(200a)은 미세한 오차만으로도 불량이 발생하기 때문에 이러한 문제점을 해결할 수 있는 방법에 대한 필요성이 심각하게 대두되고 있는 실정이다.In particular, the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 가스 홀 패턴이 형성된 마스크를 전극용 모재의 상부에 위치시키고 플라즈 마 식각 공정에 의해 마스크에 형성된 가스 홀 패턴에 따라 전극용 모재를 식각함으로써 단시간에 다수 개의 가스 홀이 형성 가능하고, 가스 홀이 보다 정밀하게 형성되는 플라즈마 식각 장치용 전극의 제조방법을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to place the mask on which the gas hole pattern is formed on the electrode base material and the electrode according to the gas hole pattern formed on the mask by a plasma etching process The present invention provides a method of manufacturing an electrode for a plasma etching apparatus in which a plurality of gas holes can be formed in a short time by etching the base metal, and gas holes are formed more precisely.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 가스 홀 패턴이 형성된 마스크를 제조하는 단계 및 전극용 모재 상부에 상기 마스크를 안착시킨 상태에서 플라즈마 식각 공정으로 식각하여 가스 홀을 형성하는 단계가 수행된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, the step of manufacturing a mask having a gas hole pattern and forming a gas hole by etching in a plasma etching process in a state in which the mask is seated on an electrode base material Step is performed.
여기서 상기 가스 홀 패턴이 형성된 마스크를 제조하는 단계는 드라이 필름을 금속 재질의 마스크 모재에 접착하는 단계, 상기 마스크 모재를 미리 설정된 패턴에 따라 부분 노광시켜 상기 드라이 필름을 형상하는 단계 및 상기 현상된 마스크 모재를 습식 에칭하여 상기 마스크 모재에 가스 홀 패턴을 형성하는 단계가 포함된다.The manufacturing of the mask on which the gas hole pattern is formed may include attaching a dry film to a mask base material of a metal material, partially exposing the mask base material according to a predetermined pattern to form the dry film, and the developed mask. Wet etching the base material to form a gas hole pattern on the mask base material.
또한, 상기 가스 홀 패턴이 형성된 마스크를 제조하는 단계는 상기 전극용 모재의 상면에 감광액을 도포하는 단계 및 상기 전극용 모재를 미리 설정된 패턴에 따라 부분 노광시켜 상기 감광액에 가스 홀 패턴을 형성하는 단계가 포함되는 것도 가능하다.The manufacturing of the mask on which the gas hole pattern is formed may include applying a photoresist to an upper surface of the electrode base material and partially exposing the electrode base material according to a predetermined pattern to form a gas hole pattern in the photoresist. It is also possible to include.
여기서 상기 전극용 모재는 실리콘, 알루미늄 또는 흑연 중 어느 하나인 것이 바람직하다.Here, the electrode base material is preferably any one of silicon, aluminum or graphite.
또한, 상기 가스 홀의 직경이 0.05mm ~ 0.7mm인 것이 보다 바람직하다.Moreover, it is more preferable that the diameter of the said gas hole is 0.05 mm-0.7 mm.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 2, 3 및 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플라즈마 식각 장치용 전극의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.2, 3, and 4 are views for explaining a method of manufacturing an electrode for a plasma etching apparatus according to a first embodiment of the present invention.
도 2 내지 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플라즈마 식각 장치용 전극의 제조를 위해 가스 홀 패턴(37a)이 형성된 메탈 마스크(37)가 제공된다.As shown in FIGS. 2 to 3, a
이와 같은 메탈 마스크(37)를 제조하는 과정을 설명하면, 금속 재질의 마스크 모재(35) 상에 드라이 필름(39)을 부착한다.Referring to the process of manufacturing the
이러한 드라이 필름(39)은 자외선 필름(UV Film) 등이 사용될 수 있고, 자외선에 노광되는 부분이 현상됨으로써 제거된다.The
이때 마스크 모재(35)의 상부에는 가스 홀 패턴(20a)이 형성된 노광용 마스크(20)가 설치되고, 노광용 마스크(20)의 상부에서 자외선이 노광됨으로써 드라이 필름(39)이 현상되어 가스 홀 패턴(39a)이 형성된다.In this case, an
이후에 상부로부터 식각액(미도시)이 공급되고, 마스크 모재(35)는 가스 홀 패턴(39a)이 형성된 부분만 식각됨으로써 가스 홀 패턴(37a)이 형성된 메탈 마스크(37)가 제조된다.Thereafter, an etchant (not shown) is supplied from the upper portion, and the
도 4에 도시된 바와 같이, 가스 홀(10a)을 형성하기 위해 전극용 모재(10)의 상부에 메탈 마스크(37)를 위치시킨 상태에서 플라즈마 식각 공정이 수행된다.As shown in FIG. 4, a plasma etching process is performed while the
전극용 모재(10)는 전극을 제조하기 위한 평판형의 모체로서, 실리콘, 알루미늄 또는 흑연이 사용된다.The
전술한 바와 같이 플라즈마 식각 공정을 통해 전극용 모재(10)에 가스 홀(10a)을 형성하기 위해 상부에 가스 유입구(51)가 형성되고 내부 공간을 갖는 챔버(50)가 제공된다.As described above, a
챔버(50)의 내부 공간은 진공의 형태로 제공되고, 이와 같은 내부 공간에는 캐소드 전극(cathode;40)과 애노드 전극(anode;45)이 상, 하부에 소정 거리 이격되도록 설치된다.The inner space of the
상부에 설치되는 캐소드 전극(40)은 다수 개의 가스 홀(40a)이 형성되며, 하부에 애노드 전극(45) 상에는 전극용 모재(10)가 안착된다.A plurality of
전극용 모재(10)에 가스 홀(10a)이 형성되는 과정을 설명하면, 가스 유입구(51)를 통해 챔버(50)의 내부 공간으로 식각을 위한 가스가 공급되는데, 가스로는 아르곤, 질소 및 불소가 사용될 수 있다.Referring to the process of forming the gas hole (10a) in the
공급된 가스는 캐소드 전극(40)의 상부에 공급되고, 이와 동시에 챔버(50) 내부에 RF(Radio frequency) 전력 또는 DC 전력이 인가되면서, 가스의 공급 및 두 전극(40, 45) 의 전압차에 의해 캐소드 전극(40)과 애노드 전극(45) 간에 플라즈마(Plasma)가 형성되고, 이온화된 가스는 캐소드 전극(40)에 형성된 가스 홀(40a)을 통해 하방의 전극용 모재(10) 상부에 분사된다.The supplied gas is supplied to the upper portion of the
이때 전극용 모재(10)의 상부에 안착된 메탈 마스크(37)에 의해 가스 홀 패턴(37a)을 통해서만 가스가 분사되고, 전극용 모재(10)는 가스 홀 패턴(37a)에 따라 식각되면서 다수 개의 가스 홀(10a)이 형성된다.At this time, the gas is injected only through the
이렇게 형성되는 가스 홀(10a)은 직경이 0.05mm ~ 0.7mm인 것이 바람직하다.The
만약 가스 홀(10a)의 직경이 0.05mm 이하인 경우 상부로부터 가스의 공급이 원활하게 이루어 지지 않아 캐소드 전극(40)과 애노드 전극(45) 간에 플라즈마가 형성되지 않는 문제가 발생하고, 가스 홀(10a)의 직경이 0.7mm인 경우 가스 홀(10a)을 통해 분사되는 가스의 균일도가 저하되는 문제점이 있으므로 가스 홀(10a)은 상술한 범위의 직경으로 형성되는 것이 바람직하다.If the diameter of the
도 5, 6 및 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플라즈마 식각 장치용 전극의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.5, 6 and 7 are views for explaining a method of manufacturing an electrode for a plasma etching apparatus according to a second embodiment of the present invention.
도 5 내지 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에서는 메탈 마스크(37)를 사용하지 않고 전극용 모재(10) 상에 도포된 감광액(30)에 가스 홀 패턴(30a)을 형성하고, 가스 홀 패턴(30a)이 형성된 감광액(30)이 마스크로서 사용된다.5 to 6, in the second embodiment of the present invention, the
이때 감광액(30)에 가스 홀 패턴(30a)을 형성하기 위해 노광용 마스크(20)가 제공되고, 노광용 마스크(20)는 가스 홀 패턴(20a)이 형성된 상태로 제공된다.In this case, an
감광액(30)은 감광성 수지로서, 노광되는 부분이 반응하는 형태에 따라 양성과 음성으로 구분되는데, 본 발명의 일 실시예에서는 노광되는 부분이 제거되는 양 성을 사용하였다.The
감광액(30)에 가스 홀 패턴(30a)을 형성하는 과정을 설명하면, 전극용 모재(10)의 상부에 감광액(30)을 도포한 후에 전극용 모재(10)의 상측으로 노광용 마스크(20)를 위치시키고, 노광용 마스크(20)의 상부를 자외선에 노광시킨다.Referring to the process of forming the
이때 자외선은 노광용 마스크(20)에 의해 차단되면서 가스 홀 패턴(20a)이 형성된 부분에서만 하방으로 통과된다.At this time, the ultraviolet ray is blocked by the
이러한 노광용 마스크(20)는 전극용 모재(10)에 선택적으로 자외선을 노광시키기 위한 것으로서, 전극용 모재(10)의 외경과 동일하도록 형성되는 것이 바람직하다.The
하방으로 통과된 자외선은 전극용 모재(10)의 상부에 도포된 감광액(30)과 반응하고, 감광액(30)은 자외선이 노광되어 반응된 부분만 식각된다.The ultraviolet light passed downward reacts with the
즉, 전극용 모재(10)의 상부에 도포된 감광액(30)은 자외선에 노광된 부분만 식각됨으로써 노광용 마스크(20)의 가스 홀 패턴(20a)과 동일한 가스 홀 패턴(30a)이 형성된다.That is, the
이하에서는 플라즈마 식각 공정을 통해 전극용 모재(10)에 가스 홀(10a)을 형성하는 과정을 설명하도록 한다.Hereinafter, a process of forming the
도 7에 도시된 바와 같이, 플라즈마 식각 공정시 분사되는 가스는 전극용 모재(10)의 상부에 도포된 감광액(30)에 의해 차단되고, 가스 홀 패턴(30a)을 통해서만 전극용 모재(10)에 분사된다.As shown in FIG. 7, the gas injected during the plasma etching process is blocked by the
이때 전극용 모재(10)는 감광액(30)의 가스 홀 패턴(30a)에 따라 식각되면서 가스 홀(10a)이 형성된다. At this time, the
도시되어 있지는 않지만 가스 홀(10a)이 형성된 후에 전극용 모재(10)의 상부에 도포된 감광액(30)을 제거하는 공정을 수행함으로써 전극의 제조가 완료된다.Although not shown, manufacturing of the electrode is completed by performing a process of removing the
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 플라즈마 식각 장치용 전극의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining a method of manufacturing an electrode for a plasma etching apparatus according to a third embodiment of the present invention.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 플라즈마 식각 장치용 전극의 제조를 위해 제공되는 챔버(50)의 구조를 제외하고는 제 1 실시예와 동일하다.As shown in FIG. 8, the same as the first embodiment except for the structure of the
제 3 실시예에 따른 챔버(50)는 상부 및 하부에 가스 유입구(51)가 형성되고, 애노드 전극(45)의 상, 하부에 캐소드 전극(40)이 설치됨으로써 애노드 전극(45)의 양면에 전극용 모재(10)를 안착시킨 상태에서 플라즈마 식각 공정이 수행될 수 있다. In the
즉, 한 번의 플라즈마 식각 공정으로 두 개의 전극용 모재(10)에 가스 홀(10a)을 형성하는 것이 가능하다.That is, it is possible to form the
본 발명의 제 3 실시예에서는 메탈 마스크(37)가 사용되었지만 다른 실시예에서는 감광액(30)을 사용하는 것도 가능하다.In the third embodiment of the present invention, the
상기와 같은 본 발명에 따르면, 가스 홀 패턴이 형성된 마스크를 전극용 모 재의 상부에 위치시키고 플라즈마 식각 공정에 의해 마스크에 형성된 가스 홀 패턴에 따라 전극용 모재를 식각함으로써 단시간에 다수 개의 가스 홀이 형성 가능하고, 가스 홀이 보다 정밀하게 형성되는 효과가 있다.According to the present invention as described above, a plurality of gas holes are formed in a short time by placing a mask on which a gas hole pattern is formed on the electrode base material and etching the base material for electrode according to the gas hole pattern formed on the mask by a plasma etching process. It is possible, and there is an effect that the gas hole is formed more precisely.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications or variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the appended claims will cover such modifications and variations as fall within the spirit of the invention.
Claims (5)
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- 2007-06-14 KR KR1020070058291A patent/KR100828944B1/en not_active IP Right Cessation
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