KR100280421B1

KR100280421B1 - 반도체 웨이퍼 식각장비의 잔류전하 제거장치

Info

Publication number: KR100280421B1
Application number: KR1019970077628A
Authority: KR
Inventors: 문성열
Original assignee: 김영환; 현대반도체주식회사
Priority date: 1997-12-30
Filing date: 1997-12-30
Publication date: 2001-06-01
Also published as: KR19990057565A

Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼 식각장비의 잔류전하 제거장치에 관한 것으로, 종래 기술 중 역바이어스를 인가하는 방식은 정전척에 존재하는 양전하의 양보다 공급되는 (-)바이어스의 양이 많을 경우 정전척이 음극으로 대전될 우려가 있고, 플라즈마를 이용하는 방식은 플라즈마를 발생시키기 위해 소정의 RF파워 및 공정가스를 공급해 주어야 하는 등 제반조건 설정으로 인해 시간의 소요가 극심하여 생산성이 저하되며, 플라즈마 내의 양전하에 의해 정전척에 물리적인 데미지(DAMAGE)를 가하여 수명을 단축시키는 바, 이에 본 발명은 소정의 내용적을 갖는 식각챔버와, 그 식각챔버의 내측 저면에 설치되어 식각챔버 내부로 인입된 웨이퍼를 정전기적 힘으로 고정하는 정전척을 포함하여 구성된 식각장비에 있어서; 상기 식각챔버의 일측에 설치되며 정전척에 잔존하는 양전하를 중화시키기 위한 다량의 열전자를 방출하는 필라멘트와, 그 필라멘트에 연결되어 DC 바이어스를 공급하는 바이어스공급부를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 식각장비의 잔류전하 제거장치를 제공함으로써, 열전자를 정전척에 잔존하는 양전하와 반응시키는 방식으로 상기 정전척에 남아 있는 전하를 용이하고 신속하게 제거할 수 있다.

Description

반도체 웨이퍼 식각장비의 잔류전하 제거장치

본 발명은 반도체 웨이퍼 식각장비에 관한 것으로, 특히 식각공정이 완료된 후 정전척에 잔존하는 전하를 제거하기 위한 반도체 웨이퍼 식각장비의 잔류전하 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 식각공정은 반도체 웨이퍼에 포토 레지스트를 도포하고 패턴을 갖는 래티클을 이용하여 노광공정을 진행하며 상기 웨이퍼에 코팅된 포토 레지스트를 선택적으로 제거하는 현상공정을 실시한 후, 상기 웨이퍼를 식각챔버 내부의 정전척에 고정 장착하고 상기 식각챔버 내에 공정가스를 공급한 상태에서 RF에너지를 기체 혼합물에 가함으로써, 그 기체 혼합물이 해리되어 생성된 플라즈마를 이용하여 상기 웨이퍼에 패턴을 형성하는 것이다.

한편, 상기와 같이 식각공정을 진행한 후 정전척으로부터 웨이퍼를 분리하여 다음 공정으로 이송시키면, 상기 정전척에는 웨이퍼를 고정하기 위해 공급된 전하가 잔존하게 된다.

이와 같이 정전척에 잔존하는 전하를 제거하기 위한 종래의 장치가 제1도에 도시되어 있는 바, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.

제1도는 종래 기술에 의한 잔류전하 제거장치가 구비된 식각장비를 보인 단면도로서, 이에 도시된 바와 같이, 종래 식각장비는 일측에 공정가스공급라인 및 공정가스배출라인(미도시)이 연결 설치된 소정의 내용적을 갖는 식각챔버(1)와, 그 식각챔버(1)의 내측 저면에 설치되어 식각챔버(1) 내부로 인입된 웨이퍼를 전기적으로 고정하기 위해 전하를 공급하는 정전척(2)과, 그 정전척(2)의 저면에 연결되며 정전척(2)에 공급된 전하와 반대 전하로 대전된 바이어스를 공급하는 DC 바이어스(3)와, 상기 식각챔버(1)의 상측에 연결 설치되는 접지(4)로 구성된다.

이와 같이 구성된 식각장비에 있어서, 웨이퍼가 분리된 후의 정전척(2)에 잔류하는 전하를 제거하기 위해서는 상기 정전척(2)에 연결 설치된 DC 바이어스(3)에 상기 정전척(2)에 잔존하는 이온과 반대 이온으로 대전된 바이어스를 인가하여 상호간의 전하를 중화시킴으로써 제거한다.

그리고 제2도에 도시된 바와 같이, 정전척(2)에 남아 있는 전하를 제거하기 위한 방식에는 플라즈마(P)를 이용하는 방식도 있는데, 이 방식은 식각공정이 완료된 식각챔버(1) 내에 RF파워를 인가하여 전자, 양전하 및 중성자 등으로 해리되는 플라즈마(P)를 형성시키고, 상기 정전척(2)에 남아 있는 양전하를 상기 플라즈마(P)를 경로로 해서 접지(4)를 통해 제거하는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술 중 역바이어스를 인가하는 방식은 정전척(2)에 존재하는 양전하의 양보다 공급되는 (-)바이어스의 양이 많을 경우 정전척(2)이 음극으로 대전될 우려가 있다.

또한, 상기 플라즈마(P)를 이용하는 방식은 플라즈마(P)를 발생시키기 위해 소정의 RF파워 및 공정가스를 공급해 주어야 하는 등 제반조건 설정으로 인해 시간의 소요가 극심하여 생산성이 저하되며, 플라즈마(P) 내의 양전하에 의해 정전척(2)에 물리적인 데미지(DAMAGE)를 가하여 수명을 단축시키는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 정전척에 잔존하는 전하의 제거가 용이하고 신속하게 이루어질 수 있으며, 정전척에 데미지가 가해지는 것을 방지하기 위한 식각장비의 잔류전하 제거장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

제1도는 종래 기술에 의한 잔류전하 제거장치가 구비된 식각장비를 보인 단면도.

제2도는 종래 기술의 다른 실시예를 보인 단면도.

제3도는 본 발명에 의한 잔류전하 제거장치가 구비된 식각장비를 보인 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 식각챔버 11 : 정전척

13 : 필라멘트 14 : 바이어스 공급부

15 : 차단막 16 : 차단판

17 : 구동모터 17a : 구동축

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 소정의 내용적을 갖는 식각챔버와, 그 식각챔버의 내측 저면에 설치되어 식각챔버 내부로 인입된 웨이퍼를 정전기적 힘으로 고정하는 정전척을 포함하여 구성된 식각장비에 있어서; 상기 식각챔버의 일측에 설치되며 정전척에 잔존하는 양전하를 중화시키기 위한 다량의 열전자를 방출하는 필라멘트와, 그 필라멘트에 연결되어 DC 바이어스를 공급하는 바이어스공급부와, 상기 필라멘트의 외측에 설치되며 절연체로 이루어진 차단막과, 상기 차단막의 하면에 설치되어 식각공정시 상기 필라멘트를 플라즈마로부터 절연시키는 차단판을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 식각장비의 잔류전하 제거장치가 제공된다.

이하, 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼 식각장비의 잔류전하 제거장치에 대한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

제3도는 본 발명에 의한 잔류전하 제거장치가 구비된 식각장비를 보인 단면도로서, 이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 식각장비는 소정의 내용적을 갖는 식각챔버(10)와, 그 식각챔버(10)의 내측 저면에 설치되어 식각챔버(10) 내부로 인입된 웨이퍼를 전기적으로 고정하기 위해 전하를 공급하는 정전척(11)과, 상기 식각챔버(10)의 상측에 연결 설치되는 접지(12)와, 상기 식각챔버(10)의 일측 상부에 설치되며 식각공정 진행 후 정전척(11)에 음전하를 공급하기 위한 필라멘트(13)와, 그 필라멘트(13)에 DC 바이어스를 공급하기 위한 바이어스공급부(14)로 구성된다.

그리고 상기 필라멘트(13)의 외측 사방에는 수개의 차단막(15)을 동일한 길이로 식각챔버(10)의 상면에 수직 형성하고, 그 차단막(15)의 저면에는 차폐 가능하도록 소정 면적의 차단판(16)을 설치하는데, 상기 차단판(16)은 구동모터(17)에 연결된 구동축(17a)과 연결 설치하여 회전 가능하도록 형성한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼 식각장비의 잔류전하 제거장치에 대한 작용을 설명하면 다음과 같다.

필라멘트(13)가 차단막(15) 및 차단판(16)에 의해 차폐되어 플라즈마에 노출되지 않은 상태에서 식각공정을 진행하고, 소정의 식각공정을 진행한 후 정전척(11)에 정전기적 힘으로 고정된 웨이퍼를 분리하여 다음 공정으로 이송한다.

이와 같이 웨이퍼가 이송되고 난 이후에 상기 정전척(11)에는 다량의 양전하가 남아 있게 되는데, 이때 구동모터(17)의 구동에 의해 차단판(16)을 회전시켜 필라멘트(13)를 개방시킨 상태에서 식각챔버(10)의 일측에 설치된 바이어스공급부(14)로부터 상기 필라멘트(13)에 고압의 DC 바이어스를 공급하면, 상기 필라멘트(13)에서 다량의 열전자가 발생하게 된다.

이와 같이 발생된 열전자는 상기 정전척(11)에 잔존하는 양전하와 반응하여 상호간에 중화됨으로써 상기 정전척(11)의 양전하는 제거된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼 식각장비의 잔류전하 제거장치는 식각챔버의 일측에 필라멘트를 설치하여 그 필라멘트에서 방출되는 열전자를 정전척에 잔존하는 양전하와 반응시키는 방식으로 상기 정전척에 남아 있는 전하를 용이하고 신속하게 제거할 수 있다.

Claims

소정의 내용적을 갖는 식각챔버와, 그 식각챔버의 내측 저면에 설치되어 식각챔버 내부로 인입된 웨이퍼를 정전기적 힘으로 고정하는 정전척을 포함하여 구성된 식각장비에 있어서, 상기 식각챔버의 일측에 설치되며 정전척에 잔존하는 양전하를 중화시키기 위한 다량의 열전자를 방출하는 필라멘트와, 그 필라멘트에 연결되어 DC 바이어스를 공급하는 바이어스공급부와, 상기 필라멘트의 외측에 설치되며 절연체로 이루어진 차단막과, 상기 차단막의 하면에 설치되어 식각공정시 상기 필라멘트를 플라즈마로부터 절연시키는 차단판을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 식각장비의 잔류전하 제거장치.