KR100268448B1 - Etching end point detector - Google Patents

Etching end point detector Download PDF

Info

Publication number
KR100268448B1
KR100268448B1 KR1019980033267A KR19980033267A KR100268448B1 KR 100268448 B1 KR100268448 B1 KR 100268448B1 KR 1019980033267 A KR1019980033267 A KR 1019980033267A KR 19980033267 A KR19980033267 A KR 19980033267A KR 100268448 B1 KR100268448 B1 KR 100268448B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polymer filter
vacuum chamber
window
etching
spectrometer
Prior art date
Application number
KR1019980033267A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20000014058A (en
Inventor
전상준
Original Assignee
윤종용
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 윤종용, 삼성전자주식회사 filed Critical 윤종용
Priority to KR1019980033267A priority Critical patent/KR100268448B1/en
Publication of KR20000014058A publication Critical patent/KR20000014058A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100268448B1 publication Critical patent/KR100268448B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32917Plasma diagnostics
    • H01J37/32935Monitoring and controlling tubes by information coming from the object and/or discharge
    • H01J37/32963End-point detection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082Radio frequency generated discharge
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532Electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32816Pressure
    • H01J37/32834Exhausting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

목적 : 진공챔버의 윈도우가 식각 시에 주위로 비산하여 퇴적되는 폴리머의 영향을 받지 않게 하여 스펙트로미터로 입사되는 플라즈마 광의 감도를 정확성 있게 하여 올바른 식각 종료점을 찾는데 있다.PURPOSE: To find the correct etch termination point by precisely the sensitivity of plasma light incident on the spectrometer by preventing the window of the vacuum chamber from being scattered around during the etching and being influenced by the deposited polymer.

구성 : 상부전극(2)과 고주파 파워 소스가 인가되는 하부전극(3), 그리고 반응 가스를 주입하기 위한 가스 주입구(4) 및 외부로 가스를 배출하기 위한 배기구(5)를 갖춘 진공챔버(1)의 내주벽 일측에 형성되는 슬릿(20), 이 슬릿(20)의 외측방으로 착탈 가능하게 연결되어서 진공챔버(1)의 내부에서 비산되는 폴리머들을 포집하는 폴리머 필터(30), 이 폴리머 필터의 종단부에 착탈 가능하게 장착되어서 플라즈마로부터 방사된 빔을 외부로 출사하는 윈도우(31), 이 윈도우(31)를 통해 입사되는 빔들 중 특정 파장의 빔만을 검출하는 스펙트로미터(40), 검출된 특정 파장의 빔 감도를 전기적 신호로 변환시켜 출력하는 포토 멀티플라이어(50) 및 포토 멀티플라이어(50)의 출력을 연산하여 식각 종료점을 찾는 검출부(60)로 구성된다.Composition: vacuum chamber 1 having an upper electrode 2, a lower electrode 3 to which a high frequency power source is applied, a gas inlet 4 for injecting reactant gas, and an exhaust port 5 for discharging gas to the outside Slit 20 formed on one side of the inner circumferential wall), a polymer filter 30 detachably connected to the outer side of the slit 20 to collect polymers scattered in the vacuum chamber 1, the polymer filter It is detachably mounted at the end of the window 31 for emitting a beam emitted from the plasma to the outside, the spectrometer 40 for detecting only the beam of a specific wavelength of the beams incident through the window 31, the detected The photo multiplier 50 converts a beam sensitivity of a specific wavelength into an electrical signal and outputs the photo signal.

효과 : 윈도우에 폴리머가 퇴적되는 것을 차단하여 장기간에 걸쳐 스펙트로미터에서 검출되는 특정 파장의 빔 감도가 정확성을 유지하여 식각 종료점이 정확하게 결정되고, 또 폴리머 필터는 주기적으로 보수하여 재사용할 수 있다.Effect: Blocking the deposition of polymer in the window, the beam sensitivity of a specific wavelength detected by the spectrometer over a long period of time maintains accuracy, so that the etch endpoint is accurately determined, and the polymer filter can be periodically repaired and reused.

Description

식각 종점 검출 장치Etch End Point Detection Device

본 발명은 식각 종점 검출 장치에 관한 것으로, 특히 플라즈마를 이용하여 반도체 웨이퍼를 식각하는 플라즈마 식각 장치에서 정밀하게 식각 말기의 종점을 검출하기 위한 식각 종점 검출장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an etching end point detection device, and more particularly, to an etching end point detection device for precisely detecting an end point of an end stage of etching in a plasma etching device for etching a semiconductor wafer using plasma.

플라즈마 식각(Plasma Etching) 장치는 챔버 내부를 특정한 진공압력 상태로 만든 다음 챔버 내에 반응 가스들을 주입하고 전기적 파워 소스인 고주파 파워 소스(Radio Frequency Power Source)를 인가하고, 플라즈마 방전에 의해 반응 가스들로부터 발생된 활성 래디칼(radical)인 반응종(反應種)과 웨이퍼 상에 코팅된 막질 간에 일어나는 화학 반응 및 충돌을 이용하여 웨이퍼 상에 코팅된 막질, 예를 들어 실리콘 산화막(SiO2), 실리콘 질화막(Si3N4) 또는 알루미늄(Al)이나 크롬(Cr)등의 금속 등으로 이루어진 막질의 일부를 식각하여 원하는 형상으로 패터닝하는 장치이다.Plasma Etching apparatus makes the inside of the chamber into a certain vacuum pressure state, then injects reactant gases into the chamber, applies a radio frequency power source, an electrical power source, from the reactant gases by plasma discharge. Films coated on the wafer, such as silicon oxide film (SiO 2 ), silicon nitride film (CB), are formed using chemical reactions and collisions that occur between the reactive radicals that are generated and the reactive species generated and the films coated on the wafer. Si 3 N 4 ) or a portion of the film quality made of a metal such as aluminum (Al), chromium (Cr), etc. are etched and patterned to a desired shape.

이러한 장치는 웨이퍼 상에 코팅된 다층의 막질 중, 식각하고자 하는 막질 만이 식각되도록 해야 하는 것이므로 식각의 종료 시기를 검출하길 수 있는 수단을 갖출 필요가 있다. 미국 특허 제5,322,590호는 식각하고자 하는 막질의 두께를 감시하기 위하여 반응종에서 방사되는 특정 파장의 광을 검출하고, 검출된 광의 파장의 변화를 추적하여 식각 종료점(End Point)을 찾아 식각을 완료하는 식각 종점 검출장치를 개시하고 있다.Since such a device is intended to etch only the film to be etched among the multilayer films coated on the wafer, it is necessary to have a means for detecting an end time of etching. U.S. Patent No. 5,322,590 detects light of a specific wavelength emitted from a reactive species in order to monitor the thickness of the film to be etched, and traces a change in the wavelength of the detected light to find an etch end point to complete the etching. An etching end point detection device is disclosed.

도 1은 상기 식각 종점 검출 장치를 구비한 플라즈마 식각 시스템의 개략 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a plasma etching system including the etching endpoint detection apparatus.

도면에서 플라즈마 식각 시스템은 진공챔버(1)를 가지고 있고, 이 진공챔버(1) 내에는 상부전극(2)과 하부전극(3)이 서로 평행하게 배치되고, 상부전극(2)은 접지전압(Vss)에 연결되고 하부전극(3)은 고주파 파워 소스(RF)에 연결되어 있다.In the drawing, the plasma etching system has a vacuum chamber 1, in which the upper electrode 2 and the lower electrode 3 are arranged in parallel to each other, and the upper electrode 2 is connected to the ground voltage ( Vss) and the lower electrode 3 are connected to a high frequency power source RF.

또, 진공챔버(1)에는 내부로 반응가스를 주입하기 위한 가스 주입구(4)와, 도시하지 않은 진공펌프에 연결되어 내부의 반응가스를 외부로 배출하기 위한 배기구(5)가 소정 개소에 연통되어 있으며, 이러한 구성에서 식각하고자 하는 막질이 코팅된 웨이퍼(6)는 하부전극(3)의 상면에 탑재된다. 그리고 진공챔버(1)의 외주벽 한쪽 면에는 유리등의 재질로 형성된 윈도우(7)가 장착되어 있다.The vacuum chamber 1 also has a gas inlet 4 for injecting the reaction gas therein and an exhaust port 5 connected to a vacuum pump (not shown) for discharging the reaction gas therein to the outside. In this configuration, the film 6 coated with the film to be etched is mounted on the upper surface of the lower electrode 3. On one side of the outer circumferential wall of the vacuum chamber 1, a window 7 made of a material such as glass is mounted.

웨이퍼(6)에 코팅된 막질의 식각 종료점은, 식각할 때에 상부전극(2)과 하부전극(3) 사이에 생성되는 플라즈마로부터 방사되는 광, 즉 윈도우(7)를 통해 출사되는 플라즈마광을 포토다이오드(Photodiode) 등으로 이루어진 스펙트로미터(Spectrometer)(8)가 수신하여 특정 파장의 빔만을 검출하고, 이렇게 검출된 빔은 포토멀티플라이어(9)에 의해 전기적 신호로 변환되어 검출부(10)로 입력되어 연산 처리한 결과에 따라 정해진다.The etching end point of the film quality coated on the wafer 6 is a photon of the light emitted from the plasma generated between the upper electrode 2 and the lower electrode 3 during the etching, that is, the plasma light emitted through the window 7. A spectrometer 8 made of a diode or the like receives and detects only a beam having a specific wavelength, and the detected beam is converted into an electrical signal by the photomultiplier 9 and input to the detector 10. It is determined according to the result of the calculation process.

이와 같은 구성의 플라즈마 식각 시스템은 그 사용에 있어서, 식각 시에 발생하는 부산물인 폴리머(Polymer)가 진공챔버(1)의 내주면으로 비산되어 쌓이게 되는데, 이 때 윈도우(7)에도 그 퇴적이 진행되기 때문에 장기간 사용하면 윈도우(7)를 통해 출사되는 플라즈마 광의 손실이 커져 스펙트로미터(8)를 통해 검출되는 플라즈마 광의 감도가 정확성을 잃어 올바른 식각 종료점을 찾을 수 없는 단점이 있다.In the plasma etching system having such a configuration, polymer, which is a by-product generated during etching, is scattered and accumulated on the inner circumferential surface of the vacuum chamber 1, and at this time, the deposition proceeds to the window 7. Therefore, the long term use of the plasma light emitted through the window 7 increases, so that the sensitivity of the plasma light detected through the spectrometer 8 loses its accuracy, so that a correct etching end point cannot be found.

본 발명의 목적은 식각 시에 주위로 비산하여 퇴적되는 폴리머를 차단 함으로써 스펙트로미터가 플라즈마 광의 감도를 정확하게 검출하여 올바른 식각 종료점을 찾을 수 있도록 한 식각 종점 검출 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an etching end point detection device that allows a spectrometer to accurately detect the sensitivity of plasma light to find the correct etching end point by blocking polymers scattered to the surroundings during deposition.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 식각 종점 검출장치는 반응 가스를 주입하기 위한 가스 주입구, 외부로 가스를 배출하기 위한 배기구, 상부전극 및 고주파 파워 소스가 인가되는 하부전극을 갖춘 진공챔버의 외주벽 일측으로 열진 슬릿, 이 슬릿의 외측방으로 착탈 가능하게 접속되어 식각 시에 진공챔버의 내부로부터 비산되는 폴리머들을 포집하는 폴리머 필터, 이 폴리머 필터의 종단부에 장착되어서 플라즈마 광을 외부로 출사시키는 윈도우, 출사되는 플라즈마 광에서 특정 파장의 빔만을 검출하는 스펙트로미터, 이 스펙트로미터에 의한 빔 감도 신호를 전기적 신호로 변환시켜 출력하는 포토 멀티플라이어 및 이 포토 멀티플라이어의 전기적 신호를 수신하여 이를 연산하여 식각 종료점을 찾는 검출부로 구성된다.In order to achieve the above object, the etching end point detection apparatus of the present invention has a gas inlet for injecting a reactive gas, an exhaust port for discharging gas to the outside, an outer periphery of a vacuum chamber having an upper electrode and a lower electrode to which a high frequency power source is applied. A slit opened to one side of the wall, a polymer filter detachably connected to the outside of the slit to collect polymers scattered from the inside of the vacuum chamber during etching, and mounted to an end of the polymer filter to emit plasma light to the outside. A spectrometer that detects only a beam of a specific wavelength in the emitted plasma light, a photo multiplier that converts a beam sensitivity signal by the spectrometer into an electrical signal, and receives and computes an electrical signal of the photo multiplier. It consists of a detection unit for finding the etching end point.

이와 같은 본 발명의 구성에서, 폴리머 필터는 내부에 관통홀이 뚫려진 중공관체로 구성된다. 또, 중공관체는 그 중심에 원형공, 다각형공 등으로 다수가 평행하게 배열된 구성으로 될 수 있다.In this configuration of the present invention, the polymer filter is composed of a hollow tube having a through hole therein. In addition, the hollow tube may have a configuration in which a plurality of hollow tubes are arranged in parallel with circular holes, polygonal holes, and the like.

본 발명은 상기한 구성에 의해 윈도우에 폴리머의 퇴적을 차단함으로써 장기간에 걸쳐 스펙트로미터에서 검출되는 특정 파장의 빔 감도가 정확성을 유지하여 식각 종료 시점을 올바르게 결정할 수 있고, 또 폴리머 필터는 떼고 붙일 수 있는 것이므로 주기적으로 보수하여 재사용할 수 있다.The present invention blocks the deposition of polymer in the window by the above-described configuration, so that the beam sensitivity of a specific wavelength detected by the spectrometer over a long period of time maintains accuracy, so that the etching end point can be correctly determined, and the polymer filter can be detached and attached. It can be repaired and reused periodically.

도 1은 종래의 식각 종점 검출 장치의 개략적 구성을 도시하는 측단면도.1 is a side cross-sectional view showing a schematic configuration of a conventional etching end point detection device.

도 2는 본 발명의 식각 종점 검출 장치의 개략적 구성을 도시하는 측단면도.2 is a side cross-sectional view showing a schematic configuration of an etching end point detection device of the present invention.

도 3은 도 2에 도시한 본 발명의 폴리머 필터의 다른 구조를 도시하는 측단면도.3 is a side cross-sectional view showing another structure of the polymer filter of the present invention shown in FIG.

도 4는 도 3의 화살표 Ⅲ-Ⅲ에 따른 단면도.4 is a cross-sectional view taken along arrow III-III of FIG. 3;

도 5는 도 4에 대응하는 도면으로서, 폴리머 필터의 또 다른 구조를 도시하는 측단면도.FIG. 5 is a side cross-sectional view corresponding to FIG. 4 showing another structure of the polymer filter. FIG.

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

1 - 진공챔버 2 - 상부전극1-vacuum chamber 2-upper electrode

3 - 하부전극 6 - 웨이퍼3-lower electrode 6-wafer

20 - 슬릿 30 - 폴리머 필터20-Slit 30-Polymer Filter

31 - 윈도우 32, 33 - 외향 플랜지31-Windows 32, 33-Outward Flange

34 - 마운트 링 35 - 외주 플랜지34-Mounting ring 35-outer flange

36 - 관통홀36-through hole

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 식각 종점 검출 장치를 구비한 플라즈마 식각 장치의 구성도로서, 상부전극(2)과, 고주파 파워 소스가 인가되는 하부전극(3), 반응 가스를 주입하기 위한 가스 주입구(4) 및 외부로 가스를 배출하기 위한 배기구(5)를 갖춘 진공챔버(1)는 상술한 종래 구성과 동일하다.FIG. 2 is a configuration diagram of a plasma etching apparatus including an etching endpoint detection apparatus of the present invention, the upper electrode 2, the lower electrode 3 to which a high frequency power source is applied, and a gas injection port 4 for injecting a reactive gas. ) And a vacuum chamber 1 having an exhaust port 5 for discharging gas to the outside is the same as the conventional configuration described above.

이 진공챔버(1)의 외주벽 일측에는 슬릿(Slit)(20)이 뚫려 있고, 그 외측방으로는 중공관체로 된 폴리머 필터(30)가 착탈 가능하게 연통되고, 그 종단부에는 윈도우(31)가 역시 착탈 가능하게 부착된다. 이와 같은 조립 구조를 위하여 상기 폴리머 필터(30)는 양단부에 각각 외향 플랜지(32)(33)를 일체로 형성하고 있고, 한쪽 외향 플랜지(32)는 진공챔버(1)에 볼트 등의 체결수단을 통해 연결되고, 반대측 외향 플랜지(32)에는 윈도우(31)를 고정시키기 위한 마운트 링(34)의 외주 플랜지(35)가 역시 볼트 등의 체결수단에 의해 일체로 연결된다.A slit 20 is pierced on one side of the outer circumferential wall of the vacuum chamber 1, and a polymer filter 30 made of a hollow tube is detachably connected to the outer side thereof, and a window 31 is connected to the end thereof. ) Is also detachably attached. The polymer filter 30 has integrally formed outward flanges 32 and 33 at both ends thereof for such an assembly structure, and one outward flange 32 has fastening means such as bolts on the vacuum chamber 1. The outer circumferential flange 35 of the mounting ring 34 for fixing the window 31 to the opposite outward flange 32 is also integrally connected by a fastening means such as a bolt.

상기와 같은 본 발명의 구성은 식각 시에 진공챔버(1)의 내부에서 비산되는 폴리머들이 폴리머 필터에 의하여 차단됨으로써 윈도우(31)로 퇴적되는 것을 억제하여 준다.The configuration of the present invention as described above suppresses the polymers scattered inside the vacuum chamber 1 during etching to be deposited into the window 31 by being blocked by the polymer filter.

보다 더 구체적으로 살펴보면, 식각하고자 하는 웨이퍼(6)를 진공챔버(1)내의 하부전극(3)에 놓고, 고주파 파워 소스(RF)를 인가하면, 가스 주입구(4)로 유입되는 반응 가스들에 의해 상부전극(2)과 하부전극(3) 사이에는 플라즈마 방전이 이루어지고, 활성화된 반응 가스들로부터 발생된 래디칼(radical)과 웨이퍼(6) 상에 코팅된 막질간의 화학 반응 및 충돌에 의해 웨이퍼 상에 코팅된 막질이 식각된다. 이 때, 진공챔버(1) 내에는 부산물인 폴리머들이 생성되며 생성된 폴리머들은 진공챔버(1) 벽에 형성된 슬릿(20)을 통해 폴리머 필터(30)로 유입된다. 폴리머들의 운동에너지는 고주파 파워 소스(RF)에 비례하는 것이나, 폴리머 필터(30)에 유입된 폴리머들은 중공관체로 된 폴리머 필터(30)의 내주벽과 충돌하므로 그 운동 에너지는 차츰 소멸되고, 결국 슬릿(20)을 통과한 폴리머들은 폴리머 필터(30)를 통과하는 도중에 그 내주면으로 퇴적되어 종단부 측의 윈도우(31)까지 도달하지 못하게 된다. 이에 따라 윈도우(31)에는 폴리머가 부착되지 않을 뿐만 아니라 진공챔버(1)의 슬릿(20)로부터 윈도우(31) 사이의 공간에도 폴리머들의 존재가 희소하게 된다.In more detail, when the wafer 6 to be etched is placed on the lower electrode 3 in the vacuum chamber 1 and a high frequency power source RF is applied, the wafers 6 to be etched into the reaction gas flowing into the gas inlet 4 are applied. Plasma discharge is generated between the upper electrode 2 and the lower electrode 3 by the chemical reaction and collision between radicals generated from the activated reaction gases and the film quality coated on the wafer 6. The film quality coated on the surface is etched. At this time, by-product polymers are generated in the vacuum chamber 1 and the polymers are introduced into the polymer filter 30 through the slits 20 formed on the wall of the vacuum chamber 1. The kinetic energy of the polymers is proportional to the high frequency power source (RF), but since the polymers introduced into the polymer filter 30 collide with the inner circumferential wall of the polymer filter 30 made of a hollow tube, the kinetic energy gradually disappears, and eventually The polymers that have passed through the slit 20 are deposited on their inner circumferential surface during the passage of the polymer filter 30 so that they do not reach the window 31 on the end side. Accordingly, the polymer is not attached to the window 31, and the presence of the polymers is rare in the space between the slit 20 and the window 31 of the vacuum chamber 1.

그 결과로 진공챔버(1) 내에서 식각 시 발생되는 플라즈마 빔은 폴리머들에 간섭되지 않고 그대로 손실 없이 윈도우(31)를 통해 스펙트로미터(40)로 전달된다. 스펙트로미터(40)는 윈도우(31)를 통해서 출사된 플라즈마 빔들 중 특정 파장의 빔만을 검출하며, 포토 멀티플라이어(50)는 스펙트로미터(40)에서 검출된 특정 파장의 빔을 전기적 신호로 변환시켜 출력하여 검출부(60)에서 미분 또는 적분 등으로 연산 처리되게 한다.As a result, the plasma beam generated during etching in the vacuum chamber 1 is transmitted to the spectrometer 40 through the window 31 without loss of interference with the polymers. The spectrometer 40 detects only a beam of a specific wavelength among the plasma beams emitted through the window 31, and the photo multiplier 50 converts a beam of a specific wavelength detected by the spectrometer 40 into an electrical signal. The detector 60 outputs arithmetic processing by differential or integral in the detection unit 60.

본 발명의 폴리머 필터(30)는 상술한 구성만으로 한정되는 것은 아니다.The polymer filter 30 of this invention is not limited only to the structure mentioned above.

도 3은 폴리머 필터(30)의 양단측 일부분의 내경을 확개(擴開)하고 그 중심을 드릴링하여 다수의 원형공(36)을 평행하게 뚫어 놓은 구조를 보여주고 있다. 이와 같은 구성은 도 4에 도시한 바와 같이, 다수의 원형공(36)을 임의로 배열하여 놓을 수 있고, 이렇게 배열된 원형공(36)에 의해 폴리머 필터(30)의 내주 면적이 증대되어 비산되는 폴리머들의 퇴적이 더 효율적으로 이루어지게 된다. 특히 슬릿(20)을 통해 폴리머 필터(30)로 유입된 폴리머들은 그 내측 중앙부에 다수 뚫려진 원형공(36)의 내주면과 충돌되는 기회가 더 빈번하게 되므로 유입된 폴리머들의 운동 에너지가 강하더라도 쉽게 운동 에너지가 소멸되어 버리므로 폴리머들을 용이하게 제거할 수 있다. 따라서 도 3 및 도 4에 도시한 폴리머 필터(30)는 진공챔버(1) 내에서 발생된 폴리머의 운동에너지가 큰 경우에 유용하게 사용되어질 수 있다.3 illustrates a structure in which a plurality of circular holes 36 are drilled in parallel by expanding an inner diameter of a portion of both ends of the polymer filter 30 and drilling a center thereof. As shown in FIG. 4, a plurality of circular holes 36 may be arbitrarily arranged, and the inner peripheral area of the polymer filter 30 is increased and scattered by the circular holes 36 arranged as described above. The deposition of polymers is made more efficient. In particular, the polymers introduced into the polymer filter 30 through the slit 20 have a more frequent chance of colliding with the inner circumferential surface of the circular hole 36 drilled in the inner central portion thereof, so that even if the kinetic energy of the introduced polymers is strong, Since the kinetic energy is lost, the polymers can be easily removed. Therefore, the polymer filter 30 shown in FIGS. 3 and 4 may be usefully used when the kinetic energy of the polymer generated in the vacuum chamber 1 is large.

또 원형공(36)은 도 5에 나타낸 바와 같이 사각공(37)으로도 형성될 수 있으며, 이 경우에 사각공(37)은 와이어 커팅법 등으로 형성할 수 있다.In addition, the circular hole 36 may be formed as a square hole 37 as shown in Figure 5, in this case, the square hole 37 may be formed by a wire cutting method or the like.

사각공(37)은 원형공(36)에 비하여 더 넓은 내주 면적을 제공하므로, 상기 사각공(37)과 원형공(36)을 폴리머의 운동을 소멸시키기 위한 동일 내주 면적을 갖도록 형성하는 조건 하에서, 폴리머 필터(30)의 내경 내에 원형공(36)에 비해 더 많은 개수의 사각공(37)을 형성할 수 있다.Since the square hole 37 provides a larger inner circumferential area than the circular hole 36, under the conditions of forming the square hole 37 and the circular hole 36 to have the same inner circumferential area to dissipate the motion of the polymer. In the inner diameter of the polymer filter 30, more square holes 37 may be formed than the circular holes 36.

상술한 폴리머 필터(30)는 식각 시에 조성되는 진공챔버(1) 내의 부압, 예를 들어 10-3Torr 이상의 압력에 견딜 수 있는 금속 또는 플라스틱 등의 재질로 형성할 수 있다. 또, 폴리머 필터(30)의 길이는 식각 시 진공챔버(1) 내에서 형성되는 폴리머들의 종류와 고주파 파워 소스(RF)를 감안하여 설정한다.The above-described polymer filter 30 may be formed of a material such as metal or plastic that can withstand a negative pressure in the vacuum chamber 1 formed during etching, for example, a pressure of 10 −3 Torr or more. In addition, the length of the polymer filter 30 is set in consideration of the types of polymers formed in the vacuum chamber 1 and the high frequency power source RF during etching.

본 발명의 식각 종점 검출 장치는, 진공챔버의 내부에서 슬릿을 통해 비산되는 폴리머들이 윈도우로 퇴적되지 않게 한 것이고, 그에 따라 윈도우를 통해 출사되는 플라즈마 광은 플라즈마의 간섭없이 스펙트로미터로 입사되어, 그 결과로 스펙트로미터에서 검출되는 빔 감도의 정확성이 항상 유지되고, 이를 전기적 신호로 변환시키는 포토 멀티플라이어의 출력과, 이 출력을 연산하여 식각 종료 시점을 결정하는 검출부의 데이터도 정확성을 유지하게 됨으로써 정밀한 식각을 구현하는 효과가 있다.In the etching endpoint detection apparatus of the present invention, polymers scattered through the slits in the vacuum chamber are prevented from being deposited into the window, so that the plasma light emitted through the window is incident on the spectrometer without the interference of the plasma. As a result, the accuracy of the beam sensitivity detected by the spectrometer is always maintained, and the output of the photo multiplier which converts it into an electrical signal and the data of the detector which calculates the end point of etching by calculating the output also maintain accuracy. It has the effect of implementing etching.

그리고 폴리머 필터는 진공챔버와는 물론 마운트 링과도 분해될 수 있는 구조이기 때문에 정기적으로 내부에 퇴적된 폴리머를 제거하여 재활용하는 효과도 가지고 있는 것이다.In addition, since the polymer filter can be decomposed not only with the vacuum chamber but also with the mount ring, the polymer filter can also periodically remove and recycle the polymer deposited therein.

Claims (5)

반응 가스를 주입하기 위한 가스 주입구, 외부로 가스를 배출하기 위한 배기구, 상부전극 및 고주파 파워 소스가 인가되는 하부전극을 갖춘 진공챔버 내에서 상기 고주파 파워 소스의 인가로 상기 상부전극과 하부전극 사이에 플라즈마를 생성시켜 웨이퍼에 코팅된 막질을 식각하는 플라즈마 식각 장치에 있어서,Between the upper electrode and the lower electrode by the application of the high frequency power source in a vacuum chamber having a gas inlet for injecting a reactive gas, an exhaust port for discharging gas to the outside, an upper electrode and a lower electrode to which a high frequency power source is applied. In the plasma etching apparatus for generating a plasma to etch the film quality coated on the wafer, 상기 진공챔버의 외주벽 일측으로 열려진 슬릿의 외측방으로 착탈 가능하게 접속되어 식각 시에 진공챔버의 내부로부터 비산되는 폴리머들을 포집하는 폴리머 필터, 이 폴리머 필터의 종단부에 장착되어서 플라즈마 광을 외부로 출사시키는 윈도우, 출사되는 플라즈마 광에서 특정 파장의 빔만을 검출하는 스펙트로미터, 이 스펙트로미터에 의한 빔 감도 신호를 전기적 신호로 변환시켜 출력하는 포토 멀티플라이어 및 이 포토 멀티플라이어의 전기적 신호를 수신하여 이를 연산하여 식각 종료점을 찾는 검출부로 구성된 식각 종점 검출 장치.A polymer filter detachably connected to an outer side of the slit opened to one side of the outer circumferential wall of the vacuum chamber to collect polymers scattered from the inside of the vacuum chamber during etching; Receives a window that emits, a spectrometer that detects only a beam of a specific wavelength in the emitted plasma light, a photo multiplier that converts the beam sensitivity signal by the spectrometer into an electrical signal and outputs the electrical signal of the photo multiplier An etching end point detection device comprising a detection unit for calculating and finding the etching end point. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리머 필터는 중공관체로 이루어지고, 상기 윈도우는 상기 폴리머 필터의 종단에 착탈 가능하게 연결되는 마운트 링에 의해 고정됨을 특징으로 하는 식각 종점 검출 장치.The apparatus of claim 1, wherein the polymer filter is made of a hollow tube, and the window is fixed by a mount ring detachably connected to an end of the polymer filter. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리머 필터의 양단부 내경이 소정 깊이로 확개 형성되고, 그 중심부에는 다수의 관통홀이 평행하게 뚫려진 구성으로 됨을 특징으로 하는 식각 종점 검출 장치.The apparatus of claim 1, wherein an inner diameter of both ends of the polymer filter is formed to a predetermined depth, and a plurality of through holes are formed in parallel in a central portion thereof. 제 3 항에 있어서, 상기 폴리머 필터의 관통홀이 원형공으로 됨을 특징으로 하는 식각 종점 검출 장치.The etching end point detection device according to claim 3, wherein the through hole of the polymer filter is a circular hole. 제 3 항에 있어서, 상기 폴리머 필터의 관통홀이 사각형으로 됨을 특징으로 하는 식각 종점 검출장치.The apparatus of claim 3, wherein the through hole of the polymer filter has a rectangular shape.
KR1019980033267A 1998-08-17 1998-08-17 Etching end point detector KR100268448B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980033267A KR100268448B1 (en) 1998-08-17 1998-08-17 Etching end point detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980033267A KR100268448B1 (en) 1998-08-17 1998-08-17 Etching end point detector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000014058A KR20000014058A (en) 2000-03-06
KR100268448B1 true KR100268448B1 (en) 2000-10-16

Family

ID=19547404

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980033267A KR100268448B1 (en) 1998-08-17 1998-08-17 Etching end point detector

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100268448B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100549955B1 (en) * 2004-07-20 2006-02-07 삼성전자주식회사 end point detector of semiconductor manufacturing equipment
KR101361289B1 (en) 2011-03-03 2014-02-11 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 Film forming apparatus
WO2014112818A1 (en) * 2013-01-16 2014-07-24 주식회사 잉크테크 Wet processing chamber and apparatus for wet processing comprising same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102125646B1 (en) * 2019-05-28 2020-06-23 한국기초과학지원연구원 Window for plasma oes diagnostic and plasma apparatus using the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100549955B1 (en) * 2004-07-20 2006-02-07 삼성전자주식회사 end point detector of semiconductor manufacturing equipment
KR101361289B1 (en) 2011-03-03 2014-02-11 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 Film forming apparatus
WO2014112818A1 (en) * 2013-01-16 2014-07-24 주식회사 잉크테크 Wet processing chamber and apparatus for wet processing comprising same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20000014058A (en) 2000-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0160288B1 (en) Gas distribution system
US20070131354A1 (en) Plasma processing apparatus
US11183405B2 (en) Semiconductor manufacturing apparatus
EP0093316B1 (en) Reactive ion etching apparatus
JP5149610B2 (en) Plasma processing equipment
KR20050053715A (en) Apparatus and method for use of optical system with plasma processing system
KR950034503A (en) Surface treatment method and plasma treatment apparatus of aluminum member
KR100268448B1 (en) Etching end point detector
US7544269B2 (en) Method and apparatus for electron density measurement
KR100558553B1 (en) Equipment for moniterring paticle state of semiconductor production device
KR101273922B1 (en) Self-plasma optical emission spectroscopy having active contamination preventing equipment and method of preventing contaminaion of plasma chamber
KR101931324B1 (en) Self plasma chamber contaminating delay apparatus
EP1274113A1 (en) Arrangement and method for detecting sidewall flaking in a plasma chamber
JP4855625B2 (en) Observation window of plasma processing apparatus and plasma processing apparatus
US6537460B1 (en) Method for detecting an end point of etching in a plasma-enhanced etching process
JP3217581B2 (en) Etching end point detection method
KR20120026872A (en) Process monitoring device and semiconductor process apparatus with the same, and process monitoring method
KR930006525B1 (en) Apparatus for dry etching
JP2006073751A (en) Endpoint detecting method and device for plasma cleaning treatment
JP3184765B2 (en) Plasma light detection window of plasma processing equipment
KR200169695Y1 (en) Window assembly for end point detector of semiconductor dry etching apparatus
KR102080237B1 (en) Plasma reactor for process monitoring
KR20050112361A (en) Apparatus for manufacturing a substrate
KR950009254Y1 (en) Plasma processing apparatus of semiconductor manufacturing apparatus
JP3418810B2 (en) End point detection method in dry etching

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20090615

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee