KR100286333B1 - 플라즈마식각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 식각장치에 관한 것으로, 종래 플라즈마 식각장치는 전원전압을 이용하는 제전과정을 통해 정전처크와 기판사이에 형성된 정전력을 제거함으로써, 완벽한 제전이 이루어지지 않아 반도체 기판을 정전처크로부터 분리하는 과정에서 기판의 깨짐이 발생하는 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 제전과정에서 상기 정전처크와 접지사이에 위치하는 캐패시터를 더 포함하여, 제전과정을 캐패시터와 전원전압을 이용하는 2단계로 실시하여 상기 정전처크와 기판사이의 정전력을 완전히 제거함으로써, 정전처크로 부터 기판을 분리하는 과정에서 일어날 수 있는 기판의 깨짐을 방지하는 효과가 있다.

Description

플라즈마 식각장치{PLASMA ETCHING APPARATUS}

본 발명은 플라즈마 식각장치에 관한 것으로, 특히 캐패시터를 이용하여 정전처크에 대전된 전하를 모두 제거하여 식각공정이 완료된 반도체 웨이퍼를 정전처크로 부터 용이하게 분리하는데 적당하도록 한 플라즈마 식각장치에 관한 것이다.

일반적으로, 플라즈마 식각장치에서는 식각의 대상인 특정 막이 증착된 반도체 기판을 고정시키고, 고온의 플라즈마로 부터 그 반도체 기판을 보호하기 위해 정전력을 이용하여 반도체 기판을 고정시키는 정전처크(ESC)를 사용하고 있으며, 이와 같은 종래 플라즈마 식각장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도1은 종래 플라즈마 식각장치의 구성도로서, 이에 도시한 바와 같이 전원전압(SDC)을 인가받아 대전되어 반도체 기판(1)을 고정시켜 이후에 생성되는 플라즈마(PLASMA)를 이용하여 그 반도체 기판(1) 상에 증착된 특정 막을 식각하는 정전처크(ESC)를 포함하여 구성되며, 상기 정전처크(ESC)는 전원전압(SDC)을 인가받는 전도성 스테이지(2)와; 상기 스테이지(2)의 상부 전면에 부착되어 정전력을 일으키는 실체인 절연층(3)으로 구성된다.

이하, 상기와 같이 구성된 종래 플라즈마 식각장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 음의 전원전압(SDC)가 상기 스테이지(2)에 인가되면, 상기 절연층(3)과 스테이지(2)의 접합부는 음의 전하로 대전된다.

이와 같은 상태에서 기판(1)이 장착되면, 그 기판(1)과 상기 절연층(3)이 맞닿는 부분은 양의 전하가 유도되며, 상기 절연층(3) 상부와 하부의 정전력에 의해 상기 기판(1)은 고정된다.

이후의 공정에서, 소스 가스를 상기 기판(1)이 정전처크(ESC)에 의해 고정되어 있는 챔버내부에 주입되고, 알에프(RF)전력의 인가로 그 소스 가스를 이온화하여 고온의 플라즈마(PLASMA)를 생성하고, 그 플라즈마를 이용하여 상기 기판(1) 또는 그 기판(1)에 증착된 특정 막을 식각하게 된다.

그 다음, 상기 식각공정이 완료된 후에, 상기 기판(1)을 정전처크(ESC)로 부터 분리하기 위해서 상기 스테이지(2)에 양의 전원전압을 인가하여 상기 음의 전원전압(SDC)의 인가로 인해 대전된 음전하를 제전시키게 된다.

이와 같은 과정을 통해 상기 기판(1)의 하부에 대전된 양전하 역시 제전되며, 이에 따라 반도체 기판(1)을 정전처크(ESC)로부터 분리할 수 있게 된다.

그러나, 상기한 바와 같이 종래 플라즈마 식각장치는 제전의 수단으로 양의 전원전압을 인가하는 것에만 의존하여 완벽한 제전이 이루어지지 않게 되어, 기판을 정전처크로부터 분리하는 과정에서 정전력이 남아있는 관계로 기판의 깨짐 및 위치 이탈에 의한 오류가 발생하는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 정전처크와 기판 사이에 정전력을 완벽하게 제거할 수 있는 플라즈마 식각장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 종래 플라즈마 식각장치의 구성도.

도2는 본 발명 플라즈마 식각장치의 구성도.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

1:기판 2:스테이지

3:절연층 ESC:정전처크

상기와 같은 목적은 정전처크와 기판 사이의 정전력을 이용하여 기판을 고정시키고, 전원전압을 이용하는 제전과정을 통해 식각이 완료된 기판을 정전처크로부터 분리하는 플라즈마 식각장치에 있어서, 제전과정에서 상기 정전처크와 접지사이에 접속되는 캐패시터를 더 포함하여 제전과정을 캐패시터와 전원전압에 의한 2단계로 수행함으로써 달성되는 것으로, 이와 같은 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도2는 본 발명 플라즈마 식각장치의 구성도로서, 이에 도시한 바와 같이 상기 도1에 도시한 종래 플라즈마 식각장치에 전원전압(SDC)을 스테이지(2)로 인가제어하는 스위치(S1)와; 제전시 스위치(S2)에 의해 상기 스테이지(2)와 접지사이에 접속되는 캐패시터(C1)를 더 포함하여 구성된다.

이하, 상기와 같은 본 발명 플라즈마 식각장치의 동작을 설명한다.

먼저, 음의 전원전압(SDC)가 상기 스테이지(2)에 인가되면, 상기 절연층(3)과 스테이지(2)의 접합부는 음의 전하로 대전된다.

이와 같은 상태에서 기판(1)이 장착되면, 그 기판(1)과 상기 절연층(3)이 맞닿는 부분은 양의 전하가 유도되며, 상기 절연층(3) 상부와 하부의 정전력에 의해 상기 기판(1)은 고정된다.

이후의 공정에서, 소스 가스를 상기 기판(1)이 정전처크(ESC)에 의해 고정되어 있는 챔버내부에 주입되고, 알에프(RF)전력의 인가로 그 소스 가스를 이온화하여 고온의 플라즈마(PLASMA)를 생성하고, 그 플라즈마를 이용하여 상기 기판(1) 또는 그 기판(1)에 증착된 특정 막을 식각하게 된다.

그 다음, 상기 식각공정이 완료된 후에, 상기 스위치(S1)를 열고, 스위치(S2)를 닫아 상기 스테이지(2)의 상부에 대전된 음전하를 캐패시터(C1)에 충전하게 된다.

그 다음, 상기 스위치(S2)를 열고, 종래와 동일한 방법으로 양의 전원전압을 상기 스테이지(2)에 인가하여 대전된 음전하를 제전시키게 된다.

즉, 캐패시터에 의한 제전과정을 거친다음, 양의 전원전압에 의한 제전과정을 실시하여 제전의 효과를 향상시키게 된다.

이와 같은 과정을 통해 상기 기판(1)의 하부에 대전된 양전하 역시 제전되며, 이에 따라 반도체 기판(1)을 정전처크(ESC)로부터 분리할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명은 정전처크를 제전시키는 과정을 캐패시터에 의한 제전과 양의 전원전압을 이용한 제전을 순차적으로 실시하여 완벽한 제전이 이루어지도록 함으로써, 상기 정전처크와 기판사이의 정전력을 완전히 제거하여 용이하게 기판을 분리하여 기판의 깨짐 및 오류의 발생을 방지하는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 전원전압을 인가받아 대전되어 반도체 웨이퍼를 고정시키는 정전처크를 포함하는 플라즈마 식각장치에 있어서, 전원전압을 정전처크로 인가제어하는 제1스위치와, 제전시 제2스위치에 의해 상기 정전처크와 접지사이에 연결되는 캐패시터를 더 포함하여 된 것을 특징으로 하는 플라즈마 식각장치.