KR100335127B1 - wafer etching apparatus in fabrication of semiconductor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유전체창 하부면에 도전성 피막이 형성되지 못하도록 하여, 유전체창 하부면에 형성되는 도전성피막으로 인한 챔버 내의 플라즈마 밀도 저하 현상을 미연에 방지하므로써, 에칭공정 진행시 공정의 재현성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.The present invention prevents the conductive film from being formed on the lower surface of the dielectric window, thereby preventing the plasma density decrease in the chamber caused by the conductive film formed on the lower surface of the dielectric window, thereby improving the reproducibility of the process during the etching process. It is.

이를 위해, 본 발명은 내부에 플라즈마가 형성되는 공간부가 구비된 도전성 챔버(1)와, 상기 도전성 챔버(1) 상부에 설치되는 석영 또는 세라믹 재질의 유전체창(2)과, 상기 유전체창(2) 상부에 설치되는 안테나(3)와, 상기 도전성 챔버(1) 내에 설치되는 웨이퍼척(4)을 구비한 반도체소자 제조용 웨이퍼 에칭장치에 있어서; 상기 유전체창(2) 하부에 복수개의 가스 어퍼처(600)가 형성된 샤워헤드(6)가 구비됨을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 웨이퍼 에칭장치가 제공된다.To this end, the present invention is a conductive chamber (1) having a space portion in which a plasma is formed therein, a dielectric window (2) of quartz or ceramic material provided on the conductive chamber (1), and the dielectric window (2) A wafer etching apparatus for manufacturing a semiconductor device having an antenna (3) provided on the upper side and a wafer chuck (4) provided in the conductive chamber (1); Provided is a wafer etching apparatus for manufacturing a semiconductor device, characterized in that a shower head 6 having a plurality of gas apertures 600 formed below the dielectric window 2 is provided.

Description

반도체소자 제조용 웨이퍼 에칭장치{wafer etching apparatus in fabrication of semiconductor}Wafer etching apparatus for fabricating semiconductor devices

본 발명은 반도체소자 제조용 에칭장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 에칭장치의 챔버 내부 구조를 개선하므로써 플라즈마의 밀도 저하를 방지하여 에칭공정의 재현성을 향상시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.The present invention relates to an etching apparatus for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to improve the reproducibility of an etching process by preventing a decrease in plasma density by improving the internal structure of the chamber of the etching apparatus.

도 1은 종래의 반도체소자 제조용 웨이퍼 에칭장치를 나타낸 종단면도로서, 내부에 플라즈마가 형성되는 공간부가 구비된 도전성 챔버(1)와, 상기 도전성 챔버(1) 상부에 설치되는 석영 또는 세라믹 재질의 유전체창(2)(dielectric window)과, 상기 유전체창(2) 상부에 설치되는 안테나(3)와, 상기 도전성 챔버(1) 내에 설치되는 웨이퍼척(4)으로 구성된다.1 is a vertical cross-sectional view showing a wafer etching apparatus for manufacturing a semiconductor device according to the related art, wherein a conductive chamber 1 having a space portion in which a plasma is formed and a dielectric material of quartz or ceramic material provided on the conductive chamber 1 are provided. It consists of a window 2, an antenna 3 provided above the dielectric window 2, and a wafer chuck 4 provided in the conductive chamber 1.

이 때, 상기 안테나(3)는 RF(Radio Frequency; 이하, RF라고 한다)를 발생시키는 RF 전원(8)에 연결된다.At this time, the antenna 3 is connected to an RF power source 8 which generates a radio frequency (hereinafter referred to as RF).

그리고, 상기 도전성 챔버(1) 하부측에는 이그조스트(7)(exhaust)가 구비된다.In addition, an extrudate 7 is provided on the lower side of the conductive chamber 1.

한편, 도 2는 종래의 안테나 유형을 나타낸 것으로서, 안테나에는 루프(loop)형, 나선(spiral)형, 와류(volute)형, 방사(radial)형등 여러 가지 패턴을 갖는 유형이 있다.On the other hand, Figure 2 shows a conventional antenna type, the antenna has a type having a variety of patterns, such as loop (spiral), spiral (spiral), vortex (vorlute), radial (radial) type.

이와 같이 구성된 종래에는, 도전성 챔버(1) 내에 가스가 주입된 상태에서 RF 전류가 안테나(3)에 인가되면, RF 또는 마이크로 웨이브가 도전성 재질로 이루어진 챔버(1) 외벽에 전달되고, 이 에너지에 의해 챔버(1) 내부에 플라즈마가 발생된다.In the conventional configuration configured as described above, when RF current is applied to the antenna 3 in a state where gas is injected into the conductive chamber 1, RF or microwave is transmitted to the outer wall of the chamber 1 made of a conductive material. As a result, plasma is generated inside the chamber 1.

즉, 안테나(3)에 RF 전류가 흐르면 이 전류에 의해서 전자기파가 발생하고, 이 전자기파에 의해서 방전이 일어나 챔버(1) 내부에 주입된 가스가 전리되어 플라즈마가 발생 및 유지된다.That is, when an RF current flows through the antenna 3, electromagnetic waves are generated by this current, and discharge is caused by the electromagnetic waves, and the gas injected into the chamber 1 is ionized to generate and maintain plasma.

이 때, 플라즈마를 발생 및 유지하는 주된 전자기파는 유도성 전자기장(inductive field)으로서 전자기파의 패턴이 안테나(3)의 패턴 형상과 유사하게 형성된다.At this time, the main electromagnetic wave which generates and maintains the plasma is an inductive field, and the pattern of the electromagnetic wave is formed similar to the pattern shape of the antenna 3.

한편, 플라즈마의 강한 전기 전도성 때문에 안테나(3)에 흐른 RF 전류에 의해 발생된 유도성 전자기장은 챔버(1) 내의 플라즈마 하부쪽으로 침투되지 못하므로, 플라즈마의 상부 영역에만 존재하게 되며, 이에 따라 플라즈마의 하부 영역 영역에는 거의 전기장이 존재하지 못하게 된다.On the other hand, the inductive electromagnetic field generated by the RF current flowing through the antenna 3 due to the strong electrical conductivity of the plasma does not penetrate into the lower part of the plasma in the chamber 1, and thus exists only in the upper region of the plasma. There is almost no electric field in the lower region.

이와 더불어, 웨이퍼(5)측에는 RF가 인가되어 자기 유도 직류 바이어스 전압(self induced DC bias voltage)이 형성되고, 이 전압에 의해서 전리된 이온이 가속되어 이온이 포격(bombardment) 에너지에 도달하게 된다.In addition, RF is applied to the wafer 5 to form a self induced DC bias voltage, and the ionized ion is accelerated by the voltage to reach the bombardment energy.

이에 따라, 이온은 소정의 운동에너지를 가지고 웨이퍼(5) 표면을 때리게 되고, 이에 의하여 웨이퍼(5) 표면에 형성된 금속막(예:Pt, Ir)에 대한 에칭이 이루어지게 된다.As a result, the ions strike the surface of the wafer 5 with a predetermined kinetic energy, thereby etching the metal films (eg, Pt and Ir) formed on the surface of the wafer 5.

그러나, 이와 같은 종래에는 웨이퍼(5) 표면에 대한 이온 포격에 의해서 스퍼터링이 일어나고, 이에 따라 챔버(1) 상부에 구비되는 유전체창(2)의 저면에는 도전성 피막(conducting)이 형성된다.However, in the related art, sputtering occurs due to ion bombardment on the surface of the wafer 5, and thus a conductive film is formed on the bottom of the dielectric window 2 provided on the chamber 1.

이때, 안테나(3)에서 발생된 전자기파는 유전체창(2)을 통해서 플라즈마에 전달되기 때문에 유전체창(2) 하부면에 형성된 도전성 피막은 이러한 전자기파가 플라즈마에 전파되는 것을 중간에서 차단하는 역할을 하게 된다.At this time, since the electromagnetic waves generated from the antenna 3 are transmitted to the plasma through the dielectric window 2, the conductive film formed on the lower surface of the dielectric window 2 serves to intercept the electromagnetic wave propagated to the plasma in the middle. do.

이에 따라, 챔버(1) 내로 주입된 가스의 전리가 제대로 일어나지 않아 플라즈마 밀도가 저하된다든지, 방전이 지속적으로 유지되지 못하는 현상이 발생하게 된다.Accordingly, the ionization of the gas injected into the chamber 1 does not occur properly, resulting in a decrease in the plasma density, or a phenomenon in which the discharge is not maintained continuously.

이 경우, 플라즈마의 밀도 변화는 공정 특성에 심각한 영향을 미치게 되며, 보다 구체적으로는 에칭 공정의 재현성을 떨어뜨리게 되는 문제점을 야기시키게 된다.In this case, the change in the density of the plasma has a serious effect on the process characteristics, and more specifically, causes a problem that degrades the reproducibility of the etching process.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유전체창 하부면에 도전성 피막이 형성되지 못하도록 하여, 챔버 내의 플라즈마 밀도 저하 현상을 미연에 방지하므로써, 에칭공정 진행시 공정의 재현성을 향상시킬 수 있도록 한 반도체소자 제조를 위한 에칭장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, by preventing the conductive film from forming on the lower surface of the dielectric window, thereby preventing the plasma density decrease in the chamber in advance, thereby improving the reproducibility of the process during the etching process. It is an object of the present invention to provide an etching apparatus for manufacturing a semiconductor device.

도 1은 종래의 에칭장치를 나타낸 종단면도Figure 1 is a longitudinal cross-sectional view showing a conventional etching apparatus

도 2는 도 1의 기술장치에 적용되는 안테나 유형을 나타낸 평면도2 is a plan view showing an antenna type applied to the technical device of FIG.

도 3은 본 발명이 적용된 에칭장치 구성을 나타낸 종단면도Figure 3 is a longitudinal sectional view showing the configuration of an etching apparatus to which the present invention is applied

도 4a 내지 도 4d는 도 3의 샤워헤드 유형을 나타낸 것으로서, 각 안테나 유형에 대응하여 샤워헤드에 형성되는 가스 어퍼처의 형태를 예시한 평면도4A to 4D illustrate the showerhead types of FIG. 3, which are plan views illustrating the shape of gas apertures formed in the showerheads corresponding to each antenna type.

도 5a 및 도 5b는 도 4의 루프형 안테나와 나선형 안테나에 대응하여 샤워헤드에 형성되는 가스 어퍼처의 다른 실시예를 나타낸 평면도5A and 5B are plan views illustrating other embodiments of gas apertures formed in the shower head corresponding to the loop antenna and the spiral antenna of FIG. 4.

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

1:챔버 2:유전체창1: Chamber 2: Dielectric Window

3:안테나 4:웨이퍼척3: antenna 4: wafer chuck

5:웨이퍼 6:샤워헤드5: Wafer 6: Shower head

600:가스 어퍼처 600a:메인 어퍼처600: gas aperture 600a: main aperture

600b:보조 어퍼처 7:이그조스트600b: Second Aperture 7: Igzost

8:RF 전원8: RF power

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 내부에 플라즈마가 형성되는 공간부가 구비된 도전성 챔버와, 상기 도전성 챔버 상부에 설치되는 석영 또는 세라믹 재질의 유전체창과, 상기 유전체창 상부에 설치되는 안테나와, 상기 도전성 챔버 내에 설치되는 웨이퍼척을 구비한 반도체소자 제조용 웨이퍼 에칭장치에 있어서; 상기 유전체창 하부에 복수개의 가스 어퍼처가 형성된 샤워헤드가 구비됨을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 웨이퍼 에칭장치가 제공된다.In order to achieve the above object, the present invention provides a conductive chamber having a space portion in which a plasma is formed, a dielectric window of quartz or ceramic material provided on the conductive chamber, an antenna provided on the dielectric window, A wafer etching apparatus for manufacturing a semiconductor device having a wafer chuck provided in the conductive chamber; There is provided a wafer etching apparatus for manufacturing a semiconductor device, characterized in that a shower head having a plurality of gas apertures formed under the dielectric window is provided.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부도면 도 3 및 도 5를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 5.

도 3은 본 발명이 적용된 에칭장치 구성을 나타낸 종단면도이고, 도 4a 내지 도 4d는 도 3의 샤워헤드 유형을 나타낸 것으로서, 각 안테나 유형에 대응하여 샤워헤드에 형성되는 가스 어퍼처의 형태를 예시한 평면도이다.3 is a longitudinal sectional view showing the configuration of an etching apparatus to which the present invention is applied, and FIGS. 4A to 4D show the showerhead types of FIG. 3, illustrating shapes of gas apertures formed in the showerheads corresponding to each antenna type. One floor plan.

본 발명은 내부에 플라즈마가 형성되는 공간부가 구비된 도전성 챔버(1)와, 상기 도전성 챔버(1) 상부에 설치되는 석영 또는 세라믹 재질의 유전체창(2)과, 상기 유전체창(2) 상부에 설치되는 안테나(3)와, 상기 도전성 챔버(1) 내에 설치되는 웨이퍼척(4)을 구비한 반도체소자 제조용 웨이퍼 에칭장치에 있어서; 상기 유전체창(2) 하부에 복수개의 가스 어퍼처(600)가 형성된 샤워헤드(6)(shower head)가 구비되어 구성된다.The present invention provides a conductive chamber (1) having a space in which a plasma is formed therein, a dielectric window (2) of quartz or ceramic material installed on the conductive chamber (1), and an upper portion of the dielectric window (2). A wafer etching apparatus for manufacturing a semiconductor element having an antenna (3) provided and a wafer chuck (4) provided in the conductive chamber (1); A shower head 6 having a plurality of gas apertures 600 formed below the dielectric window 2 is provided.

이 때, 상기 샤워헤드(6)는 알루미늄등의 금속재질로서, 표면이 산화막 처리된다.At this time, the shower head 6 is made of metal such as aluminum, and the surface is subjected to an oxide film treatment.

또한, 상기 샤워헤드(6)의 저면 일부분은 금속상태로 노출되어 도전성인 챔버(1)에 접지되도록 구성된다.In addition, a portion of the bottom surface of the shower head 6 is configured to be exposed to the metal state and grounded to the conductive chamber 1.

그리고, 상기 샤워헤드(6)에 형성되는 가스 어퍼처(600)는 대응하는 각 안테나(3)의 패턴에 대해 직교하는 방향으로 길이를 갖도록 형성된다.In addition, the gas aperture 600 formed in the shower head 6 is formed to have a length in a direction orthogonal to the patterns of the corresponding antennas 3.

한편, 상기 가스 어퍼처(600)의 형태를 각 안테나(3)의 패턴별로 세분하여 설명하면 다음과 같다.On the other hand, the shape of the gas aperture 600 is described in detail by the pattern of each antenna 3 as follows.

먼저, 루프형 및 나선형 패턴을 갖는 안테나(3)가 설치될 경우, 이에 대응하여 설치되는 샤워헤드(6)에는 도 4a 및 도 4b에 나타낸 바와 같이 방사상으로 가스 어퍼처(600)가 형성된다.First, when the antenna 3 having the looped and spiral patterns is installed, the gas aperture 600 is radially formed in the showerhead 6 correspondingly installed as shown in FIGS. 4A and 4B.

그리고, 볼류트형 패턴을 갖는 안테나(3)의 경우에는, 샤워헤드(6)에 형성되는 가스 어퍼처(600)가 도 4c에 나타낸 바와 같이, 안테나(3)에 형성된 볼류트 패턴과는 반대 방향으로 소용돌이진 형태를 이루도록 형성된다.In the case of the antenna 3 having the volute pattern, the gas aperture 600 formed in the shower head 6 is opposite to the volute pattern formed in the antenna 3, as shown in FIG. 4C. It is formed to form a swirl in the direction.

한편, 방사형 패턴을 갖는 안테나(3)의 경우에는, 도 4d에 나타낸 바와 같이, 샤워헤드(6)에 형성되는 가스 어퍼처(600)가 방사형 패턴의 길이방향과 직교함과 더불어 소정 거리 이격된 도트(dot) 형태로 형성된다.On the other hand, in the case of the antenna 3 having a radial pattern, as shown in Figure 4d, the gas aperture 600 formed in the shower head 6 is orthogonal to the longitudinal direction of the radial pattern and spaced a predetermined distance apart It is formed in the form of dots.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용은 다음과 같다.The operation of the present invention configured as described above is as follows.

챔버(1) 내부에 플라즈마가 발생하여 웨이퍼(5)로 이온 포격이 일어나 식각이 행해지는 기본 과정은 종래와 동일하므로 설명을 생략하고 샤워헤드(6)에 의해 유전체창(2)에 도전성 피막의 형성이 방지되는 과정을 주로 하여 설명한다.Since the plasma is generated inside the chamber 1 and ion bombardment occurs on the wafer 5, and the etching is performed, the basic process is the same as in the related art, and thus the description thereof is omitted and the conductive film is applied to the dielectric window 2 by the shower head 6. The description will mainly be made on the process of preventing formation.

에칭 진행시, 이온 포격에 의해서 스퍼터링이 일어나고, 이에 따라 챔버(1) 상부에 구비되는 유전체창(2)의 저면에는 도전성 피막(conducting)이 형성되는데, 본 발명의 이온주입장치에서는 챔버(1) 내부에 안테나(3)의 패턴과 수직방향을 이루는 가스 어퍼처(600)가 형성된 샤워헤드(6)가 구비되어 있으므로 인해, 유전체창(2)에 도전성 피막이 형성되는 현상이 방지된다.During etching, sputtering occurs due to ion bombardment, and thus a conductive film is formed on the bottom surface of the dielectric window 2 provided above the chamber 1. In the ion implantation apparatus of the present invention, the chamber 1 is formed. Since the shower head 6 having the gas aperture 600 formed perpendicular to the pattern of the antenna 3 is provided therein, the phenomenon in which the conductive film is formed on the dielectric window 2 is prevented.

즉, 이온 포격에 의해 스퍼터링된 금속입자는 유전체창(2) 하부에 설치된 샤워헤드(6)에 의해 차폐된 상태이므로 유전체창(2)에는 부착되지 못하게 된다.That is, the metal particles sputtered by ion bombardment are not attached to the dielectric window 2 because they are shielded by the shower head 6 installed under the dielectric window 2.

보다 엄밀히 말하면, 유전체창(2) 하부면중 샤워헤드(6)의 가스 어퍼처(600) 영역에만 도전성 피막이 형성될 뿐, 상기 유전체창(2) 하부면중 가스 어퍼처 영역을 제외한 나머지 영역은 샤워헤드(6)에 의해 차단되어 도전성 피막의 형성이 이루어지지 않는다.More precisely, the conductive film is formed only in the gas aperture 600 region of the showerhead 6 in the lower surface of the dielectric window 2, and the remaining region except the gas aperture region in the lower surface of the dielectric window 2 is formed. Blocking by the showerhead 6 prevents the formation of the conductive film.

한편, 상기 샤워헤드(6)의 영역중 가스 어퍼처(600)가 형성된 영역에는 도전성 피막이 형성되지 못하고, 샤워헤드(6) 하면에 부착된 도전성 피막은 이미 금속재질인 샤워헤드(6)에 의해 유전체창(2)과는 전기적으로 차단되어 있기 때문에, RF 파워와 플라즈마간의 전자기적 결합에는 영향을 끼치지 못하게 된다.Meanwhile, the conductive film is not formed in the area where the gas aperture 600 is formed in the area of the shower head 6, and the conductive film attached to the lower surface of the shower head 6 is already formed by the shower head 6 made of metal. Since it is electrically isolated from the dielectric window 2, the electromagnetic coupling between the RF power and the plasma is not affected.

이 때, 어퍼처의 형상은 안테나(3)의 패턴과 수직을 이루도록 형성되기 때문에 플라즈마를 유지하는데 필요한 RF와 플라즈마간의 유도성 결합(inductive coupling)을 방해하지 않는다.At this time, since the shape of the aperture is formed to be perpendicular to the pattern of the antenna 3, it does not interfere with the inductive coupling between the plasma and the RF required to maintain the plasma.

또한, 어퍼처의 위치는 안테나(3)에 매우 가깝게 위치하고 있기 때문에 안테나(3)에서 발생되는 전자기파는 근접장(near field)이 되고, 이 경우 안테나(3)의 전류에 의하여 발생되는 전기장의 형태는 안테나(3)의 패턴과 거의 같은 모양을 갖게 된다.In addition, since the position of the aperture is located very close to the antenna 3, the electromagnetic wave generated from the antenna 3 becomes a near field, and in this case, the form of the electric field generated by the current of the antenna 3 It has almost the same shape as the pattern of the antenna 3.

한편, 어퍼처의 형상이 안테나(3)의 형상과 수직을 이루게 만들어지면, 안테나(3)에서 발생된 전기장 입장에서는 전기적으로 오픈되고, 플라즈마에 대해 전자기 에너지를 전달하는데 방해를 주지 않게 된다.On the other hand, if the shape of the aperture is made perpendicular to the shape of the antenna 3, it is electrically open in terms of the electric field generated by the antenna 3, and does not interfere with the transfer of electromagnetic energy to the plasma.

그리고, 전자나 이온을 가속시켜 챔버(1) 내벽이나 웨이퍼(5)에 손상을 주게 되는 안테나(3)에 평행하거나 샤워헤드(6)에 수직한 전기장에 대해서는 쇼트를 시켜서 플라즈마에 영향을 미치지 못하게 한다.In addition, an electric field parallel to the antenna 3 or perpendicular to the showerhead 6 that accelerates electrons or ions to damage the inner wall of the chamber 1 or the wafer 5 is shortened so that the plasma is not affected. do.

상기에서, 상기 샤워헤드(6)의 가스 어퍼처(600)는 에칭 진행시 챔버(1) 내부로 가스를 공급하는 노즐 역할을 겸하게 된다.In the above, the gas aperture 600 of the shower head 6 also serves as a nozzle for supplying gas into the chamber 1 during the etching process.

요컨대, 본 발명은 에칭에 의하여 형성되는 도전성 피막이 샤워헤드(6)의 가스 어퍼처(600)에는 형성되지 못하는 것을 이용하여, 안테나(3)의 패턴과 수직을 이루는 가스 어퍼처가 형성된 샤워헤드(6)를 설치하므로써 정전차폐(electrostatic shield) 기능을 간접적으로 발휘하게 한 것이다.In short, the present invention utilizes that the conductive film formed by etching is not formed in the gas aperture 600 of the shower head 6, so that the gas head perpendicular to the pattern of the antenna 3 is formed. By installing), the electrostatic shield function is indirectly exerted.

한편, 도 5a 및 도 5b는 도 4의 루프형 패턴을 갖는 안테나와 나선형 패턴을 갖는 안테나에 대응하여 샤워헤드(6)에 형성되는 가스 어퍼처(600)의 다른 실시예를 나타낸 평면도로서, 이 경우는 루프형 안테나(3) 및 나선형 안테나(3)에 대응하여 샤워헤드(6)에 형성되는 가스 어퍼처(600)의 형상이, 샤워헤드(6)를 통해 챔버(1) 내부로 공급되는 가스 분포가 보다 균일해지도록 개선된 것이다.5A and 5B are plan views illustrating another embodiment of the gas aperture 600 formed in the showerhead 6 corresponding to the antenna having the loop-shaped pattern and the antenna having the spiral pattern of FIG. 4. In this case, the shape of the gas aperture 600 formed in the shower head 6 corresponding to the loop antenna 3 and the spiral antenna 3 is supplied into the chamber 1 through the shower head 6. The gas distribution is improved to be more uniform.

즉, 도 5a의 경우에는 방사상을 이룬 가스 어퍼처에 있어, 메인 어퍼처(600a) 사이에 보조 어퍼처(600b)를 형성하므로써 가스가 샤워헤드(6)를 통과하여 챔버(1) 내부로 공급될 때 그 분포가 균일하게 되도록 한 것이다.That is, in the case of FIG. 5A, in the radially formed gas aperture, the auxiliary aperture 600b is formed between the main apertures 600a so that the gas passes through the shower head 6 and is supplied into the chamber 1. The distribution is uniform.

그리고, 도 5b의 경우에는 방사상을 이룬 가스 어퍼처에 있어, 메인 어퍼처(600a) 끝단에 원주방향으로 연장된 보조 어퍼처(600b) 영역을 추가적으로 형성하므로써, 전술한 바와 마찬가지로 샤워헤드(6)를 통과하여 챔버(1) 내부로 공급되는 가스 분포가 균일도를 유지할 수 있도록 한 것이다.In the case of FIG. 5B, in the radially formed gas aperture, the shower head 6 is formed in the same manner as described above by additionally forming an auxiliary aperture 600b extending in the circumferential direction at the end of the main aperture 600a. The gas distribution supplied through the chamber 1 to the inside of the chamber 1 may maintain uniformity.

이상에서와 같이, 본 발명은 유전체창 하부면에 도전성 피막이 형성되지 못하도록 하여, 유전체창 하부면에 형성되는 도전성피막으로 인한 챔버 내의 플라즈마 밀도 저하 현상을 미연에 방지하므로써, 에칭공정 진행시 공정의 재현성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.As described above, the present invention prevents the conductive film from being formed on the lower surface of the dielectric window, thereby preventing the plasma density decrease in the chamber caused by the conductive film formed on the lower surface of the dielectric window, thereby reproducing the process during the etching process. To improve it.

즉, 본 발명은 챔버 내의 유전체창 하부에 안테나의 패턴과 직교하는 형태의 가스 어퍼처가 구비된 샤워헤드를 설치하므로써, 안테나에서 발생된 전자기 에너지가 챔버 내의 플라즈마에 그대로 전달될 수 있도록 하여, 플라즈마 밀도의 저하없이 에칭공정이 진행되도록 하므로써, 에칭 공정의 재현성을 향상시킬 수 있게 되는 효과가 있다.That is, according to the present invention, by installing a shower head having a gas aperture in a form orthogonal to the pattern of the antenna under the dielectric window in the chamber, the electromagnetic energy generated from the antenna can be transferred to the plasma in the chamber as it is. By allowing the etching process to proceed without deterioration, the reproducibility of the etching process can be improved.

Claims (9)

내부에 플라즈마가 형성되는 공간부가 구비된 도전성 챔버와, 상기 도전성 챔버 상부에 설치되는 석영 또는 세라믹 재질의 유전체창과, 상기 유전체창 상부에 설치되는 안테나와, 상기 도전성 챔버 내에 설치되는 웨이퍼척을 구비한 반도체소자 제조용 웨이퍼 에칭장치에 있어서;A conductive chamber having a space therein to form a plasma therein, a dielectric window of quartz or ceramic material provided on the conductive chamber, an antenna provided on the dielectric window, and a wafer chuck installed in the conductive chamber. A wafer etching apparatus for manufacturing a semiconductor device; 상기 유전체창 하부에는 안테나의 패턴에 대해 직교하는 방향으로 길이를 갖는 복수개의 가스 어퍼처가 형성된 샤워헤드가 구비됨을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 웨이퍼 에칭장치.And a shower head having a plurality of gas apertures having a length in a direction orthogonal to the pattern of the antenna under the dielectric window. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 샤워헤드는 알루미늄등의 금속재질로서, 표면이 산화막 처리됨을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 웨이퍼 에칭장치.The shower head is a metal material, such as aluminum, the wafer etching apparatus for manufacturing a semiconductor device, characterized in that the surface is an oxide film treatment. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 샤워헤드의 저면 일부분은 금속상태로 노출되어 도전성인 챔버에 접지되도록 된 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 웨이퍼 에칭장치.A portion of the bottom surface of the shower head is exposed to a metal state to be grounded to the conductive chamber, the wafer etching apparatus for manufacturing a semiconductor device. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 안테나가 루프형 및 나선형 패턴을 가질 경우, 샤워헤드에는 방사상으로 가스 어퍼처가 형성됨을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 웨이퍼 에칭장치.And a gas aperture formed radially in the shower head when the antenna has a loop shape and a spiral pattern. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 안테나가 볼류트(volute)형 패턴을 가질 경우, 샤워헤드에 형성되는 가스 어퍼처는 안테나에 형성된 볼류트 패턴과는 반대 방향으로 소용돌이진 형태를 이루도록 형성됨을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 웨이퍼 에칭장치.When the antenna has a volute pattern, the gas aperture formed in the shower head is formed to form a swirled shape in a direction opposite to the volute pattern formed on the antenna. . 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 안테나가 방사형 패턴을 가질 경우에는, 샤워헤드에 형성되는 가스 어퍼처가 방사형 패턴의 길이방향과 직교함과 더불어 소정 거리 이격된 도트(dot) 형태로 형성됨을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 웨이퍼 에칭장치.When the antenna has a radial pattern, the gas aperture formed in the shower head is formed in the form of a dot (dot) spaced at a predetermined distance orthogonal to the longitudinal direction of the radial pattern. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 샤워헤드에 방사상을 이루며 형성되는 가스 어퍼처에 있어,In the gas aperture formed radially on the shower head, 상기 방사상을 이룬 메인 어퍼처들 사이에, 상기 메인 어퍼처들에 비해 길이가 짧은 보조 어퍼처를 형성하여 샤워헤드를 통과하여 챔버 내부로 공급되는 가스 분포의 균일도가 유지되도록 한 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 웨이퍼 에칭장치.A semiconductor having a shorter length than the main apertures is formed between the radially formed main apertures to maintain uniformity of gas distribution supplied through the shower head into the chamber. Wafer etching apparatus for device manufacturing. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 샤워헤드에 방사상을 이루며 형성되는 가스 어퍼처에 있어서,In the gas aperture formed radially on the shower head, 방사상을 이룬 메인 어퍼처 끝단에 원주방향으로 연장된 보조 어퍼처를 추가적으로 형성하므로써, 샤워헤드를 통과하여 챔버 내부로 공급되는 가스 분포의 균일도가 유지되도록 한 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 웨이퍼 에칭장치.A wafer etch apparatus for manufacturing a semiconductor device, characterized in that the auxiliary aperture extending in the circumferential direction is additionally formed at the end of the radial main aperture, so that uniformity of gas distribution supplied through the shower head into the chamber is maintained.
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