KR0125243Y1 - 플라즈마 식각장치 - Google Patents

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KR0125243Y1
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Abstract

본 고안은 플라즈마 식각 장치에 관한 것으로, 챔버 몸체와, 챔버 몸체에 형성된 파장 검출을 위한 개구부와, 개구부를 막으며 형성되는 파장 검출창과, 챔버 몸체와 검출창 사이를 밀봉시키는 밀봉수단과, 검출창에 열을 가하는 검출창 가열부와, 검출창의 수광부위에 형성되는 수광 필터와, 수광 필터와 연결되는 모노크로마토(Monochromator)와, 모노크로마토에 연결되는 신호검출기를 포함하여 이루어진다.

Description

플라즈마 식각장치
제1도는 종래의 플라즈마 식각장치를 도시한 도면.
제2조는 본 고안의 플라즈마 식각장치를 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10,20 : 웨이퍼 11,21 : 챔버몸체
12,22 : 개구부 13,23 : 밀봉수단
14,24 : 파장 검출창 15,25 : 수광필터
16,26 : 광케이블 17,27 : 모노크로마토
18,28 : 아나로그 신호검출기 29 : 가열부
본 고안은 플라즈마 식각장치에 관한 것으로, 특히 플라즈마 식각공정에 있어 정확한 식각 종점 검출에 적당하도록 한 플라즈마 식각 장치에 관한 것이다.
플라즈마를 발생시켜 식각을 수행하는 건식각 장치에서는 식각 종점을 알기위해 반응 생성물의 특정 파장을 검출하여 종점 확인을 하는 방식을 이용하고 있다.
제1도는 종래의 플라즈마 식각장치를 도시한 도면으로, (a)는 개략 단면도이고, (b)는 검출창에 반응 생성물이 퇴적된 상태를 도시한 도면이다.
제1도의 (a)에 도시한 바와 같이 종래의 장치는 챔버 몸체(11)와, 챔버몸체(11)에 형성된 파장 검출을 위한 개구부(12)가 있고, 챔버 몸체의 개구부에는 투명창인 평면형 파장 검출창(14)과, 챔버 몸체와 검출창 사이를 밀봉시키는 밀봉수단(13) 오-링(O-ring)이 형성된다. 또한 검출창의 수광부위에는 수광 필터(15)가 형성되고, 수광 필터(15)는 광케이블(16)로 모노크로마토(Monochromator)(17)와 연결되고, 이 모노크로마토(17)는 아나로그 신호검출기(18)와 연결된다.
이와 같이 구성된 종래의 장치는 챔버 내에 피식각 샘플인 웨이퍼(10)를 로딩하고 플라즈마를 발생시켜 식각공정을 수행하게 되면,
예로써,
과 같은 반응이 일어나게 되어 식각이 진행되게 된다. 이때 발생되는 플라즈마 파장을 파장 검출창(14)을 통하여 수광 필터(15)가 받아 들이게 되고, 수광필터(15)에 전달된 파장은 광 케이블(16)을 통하여 모노크로마토(18)에 전달되어 모노크로마토(18)에 의해 식각종점에 필요한 특정파장(예로 SiF4; 485nm, AlCl3; 386nm)을 검출한다. 이 검출된 특정파장은 아나로그 신호검출기(18)에 전달되어 식각종점을 검출하게 된다.
그런데 식각 시에 발생하는 생성물은 식각매수가 증가함에 따라 챔버 내부 및 제1도의 (b)에서 도시한 바와 같이, 평면형 파장 검출창(14)에 증착에 의한 퇴적이 된다. 특히 검출창(14)에 퇴적된 반응생성물(A)은 검출 파형 감도를 떨어뜨리거나, 검출 파형을 변화시키게 되어 정확한 식각 종점 검출을 어렵게 하고 있으며, 이러한 결과로 잦은 세정이 수행되고 있다.
본 고안은 상술한 종래의 장치의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 파장 검출창에 퇴적되는 반응 생성물을 종래보다 줄임으로써, 정확한 식각 종점 검출이 이루어질 수 있도록 한 플라즈마 식각 장치를 제공하는 목적을 가지고 있다.
본 고안의 플라즈마 식각 장치는 챔버 몸체와 챔버 몸체에 형성된 파장 검출을 위한 개구부와, 개구부를 막으며 형성되는 파장 검출창과, 챔버 몸체와 검출창 사이를 밀봉시키는 밀봉수단과, 검출창에 열을 가하는 검출창 가열부와, 검출창의 수광부위에 형성되는 수광 필터와, 수광 필터와 연결되는 모노크로마토(Monochromator)와, 모노크로마토에 연결되는 신호검출기를 포함하여 이루어진다.
여기서, 파장 검출창은 컵(Cup) 형태로 형성되고, 검출창 가열부는 컵(Cup)형 검출창의 몸통을 감싸는 히팅코일로 형성되는 것이 특징이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
제2도는 본안에 따른 일실시예를 도시한 개략적인 단면도이다.
제2도에 도시한 바와 같이, 본 고안에 따른 플라즈마 식각장치의 일실시예는, 챔버 몸체(21)와, 챔버 몸체에 파장 검출을 위한 개구부(22)가 형성된다. 도면부호(23)는 밀봉수단으로써 오-링(O-ring)이며, 컵(Cup) 형 파장 검출창(24)이 이 오-링을 챔버 몸체(21)와의 사이에 개재하며 형성되어 개구부(22)를 막게 된다. 도면부호 (29)는 검출창 가열부 즉, 히팅코일을 나타내고 있다. 이 히팅코일의 가열온도는 챔버 몸체가 약 30℃ 내지 40℃로 유지되고 있으므로 약 30℃ 내지 80℃이면 된다. 여기서 검출창(24)은 컵(Cup) 형태 외에 가열부(29)를 설치할 수 있는 형태이면 되는데, 본 실시예에서는 검출창(24)이 컵(Cup) 형태로 형성되므로써 그 몸통에 히팅코일을 감는 방법을 이용하여 용이하게 하고 있다.
또한 검출창의 수광부위에는 수광 필터(25)가 형성되고, 수광 필터(25)에는 모노크로마토(27)가 광케이블(26)을 이용해 연결 형성된다. 여기서 수광필터(25)와 모노크로마토(27) 연결을 위해 광케이블(26)을 사용하였으나, 광케이블의 사용없이 직접 연결하여도 된다. 모노크로마토(26)에는 아나로그 신호검출기(28)가 연결형성된다.
본 고안의 플라즈마 식각장치의 챔버 내에 피식각 샘플인 웨이퍼(20)를 로딩하고 플라즈마를 발생시켜 식각공정을 진행시키면, 종래의 장치와 마찬가지로 발생되는 플라즈마 파장을 파장 검출창(24)을 통하여 수광 필터(25)가 받아 들이게 되고, 수광필터(25)에 전달된 파장은 광 케이블(26)을 통하여 모노크로마토(27)에 전달되어 모노크로마토(27)에 의해 식각종점에 필요한 특정파장을 검출한다. 이 검출된 특정파장은 아나로그 신호검출기(28)에 전달되어 식각종점을 검출하게 된다.
이때 가열부(29)인 히팅 코일은 검출창을 약 30℃ 내지 80℃의 온도로 가열함으로써 바응 생성물의 퇴적을 감소시키게 된다.
본 고안의 플라즈마 식각장치는 파장 검출창을 가열하여 검출창에 반응생성물이 퇴적되는 것을 최대한으로 억제함으로써, 퇴적물에 의한 파형 감도의 저하나 파형의 변화를 방지할 수 있어서 정확한 종점 검출을 수행할 수 있는 효과를 얻을수 있으며, 챔버 세정주기를 연장시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (3)

  1. 플라즈마 식각장치에 있어서, 챔버 몸체와, 상기 챔버 몸체에 형성된 파장 검출을 위한 개구부와, 상기 개구부를 막으며 형성되는 파장 검출창과, 상기 챔버 몸체와 상기 검출창 사이를 밀봉시키는 밀봉수단과, 상기 검출창에 열을 가하는 검출창 가열부와, 상기 검출창의 수광부위에 형성되는 수광 필터와, 상기 수광 필터와 연결되는 모노크로마토(Monochromator)와, 상기 모노크로마토에 연결되는 신호검출기를 포함하여 이루어진 플라즈마 식각 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 검출창은 컵(Cup) 형태로 형성되고, 상기 검출창 가열부는 상기 컵(Cup)형 검출창의 몸통을 감싸는 히팅코일로 형성되는 것이 특징인 플라즈마 식각장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 검출창 가열부의 가열온도는 약 30℃ 내지 80℃인 것이 특징인 플라즈마 식각장치.
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