KR100451571B1 - 플라즈마 프로세스 챔버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 프로세스 챔버에 관한 것으로, 리모트 플라즈마 발생기로부터 유입되는 플라즈마를 프로세스 챔버의 내부에 고르게 확산시키기 위한 플라즈마 분사판, 플라즈마 분사판을 프로세스 챔버의 내측 상부에 고정 설치하는 다수의 고정로프 및 리모트 플라즈마 발생기에 일단이 연결되고, 타단이 프로세스 챔버의 상부를 관통하여 플라즈마 분사판의 중심부로 향하도록 설치되어 리모트 플라즈마 발생기로부터의 플라즈마를 프로세스 챔버의 내부로 유입하는 통로를 제공하는 전송관을 포함하여 구성된다. 프로세스 챔버 내부로 유입된 플라즈마는 플라즈마 분사판으로 분사되어 플라즈마의 일부는 분사판의 각 홀들을 통해 프로세스 챔버의 하부로 확산되어지며, 다른 일부는 분사판을 넘어 확산되어 플라즈마의 확산 영역이 프로세스 챔버의 전체 영역으로 고르게 확산된다.

Description

플라즈마 프로세스 챔버{PLASMA PROCESS CHAMBER}

본 발명은 플라즈마 프로세스 챔버(plasma process chamber)에 관한 것으로, 구체적으로는 플라즈마를 이용한 공정 진행시 플라즈마 프로세스 챔버 내의 플라즈마 균일도를 향상 시킬 수 있는 구조를 갖는 플라즈마 프로세스 챔버에 관한 것이다.

플라즈마 소오스(source)는 반도체 장치를 제조하기 위한 여러 공정들, 예를 들어, 식각(etching), 박리(stripping), 세정(cleaning) 등에서 널리 사용되고 있다. 플라즈마 프로세스 챔버는 반도체 제조 공정에서 플라즈마를 이용하여 식각, 박리 등의 공정을 진행하면서 반도체 장치를 제조한다.

플라즈마 발생 장치 분야에서, 플라즈마를 보다 안정적으로 발생시키는 것과 높은 이온화율을 갖는 것 그리고 플라즈마 균일도를 확보하는 것은 이 분야의 기술자들에게는 지속적인 연구과제가 되고 있다. 특히, 플라즈마 프로세스 챔버 내에서 플라즈마가 균일하게 분포해야만 웨이퍼에 진행되는 해당 공정이 효과적으로 진행될 수 있다. 즉, 플라즈마가 웨이퍼 전체에 걸처 고르게 뿌려져야만 전체적으로 균일한 공정 반응을 얻을 수 있기 때문이다.

최근 반도체 장치를 제조하기 위한 웨이퍼 사이즈가 증가되고 있는데, 이와 더불어 반도체 제조 공정에서는 여러 기술적 해결 과제가 발생되고 있으며 그 중 하나로서 증가된 사이즈를 갖는 웨이퍼에 대하여 균일한 공정 진행을 가능하게 하는 플라즈마 프로세스 챔버가 요구되고 있다. 즉, 플라즈마 균일도가 높은 플라즈마 프로세스 챔버가 요구되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서 플라즈마 프로세스 챔버 내에서 플라즈마의 고른 균일도를 얻을 수 있는 플라즈마 프로세스 챔버를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 프로세스 챔버의 내부 구조를 보여주는 도면; 그리고

도 2는 도 1의 플라즈마 분사판을 상세히 보여주는 사시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10: 가스 소오스 20: 리모트 플라즈마 발생기

30: 플라즈마 프로세스 챔버 40: 플라즈마 분사판

상술한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면,

본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 명확하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.

(실시예)

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 프로세스 챔버의 내부 구조를 보여주는 도면이고 도 2는 도 1의 플라즈마 분사판을 상세히 보여주는 사시도이다.

도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 프로세스 챔버(10)는 플라즈마 분사판(40)이 다수의 고정로프(42)에 의해 챔버(30) 상부에 고정 설치된다. 플라즈마 분사판(40)은 오목한 원형의 그릇 형상을 갖되 중심부가 융기된 형상을 갖는다. 그리고 전체적으로 분사판(40)에 다수의 홀(44)이 고르게 형성되어 있다.

프로세스 챔버(30)는 리모트 플라즈마 발생기(20)와 전송관(46)으로 연결되며, 전송관(46)을 통해 플라즈마를 제공받는다. 전송관(46)의 일단은 리모트 플라즈마 발생기(20)에 연결되고 타단은 프로세스 챔버(30)의 상부를 관통하여 플라즈마 분사판(46)의 중심부로 향하도록 설치된다. 프로세스 챔버(30) 내부는 진공 펌프(50)에 의해 진공 상태가 일정하게 유지된다. 프로세스 챔버(30)의 하부에는 서브스트레이트(substrate)(32)가 위치하며 그 상단에 공정 진행을 위한 웨이퍼(34)가 놓여진다.

리모트 플라즈마 발생기(20)는 RF 파워(미도시)로부터 RF 신호를 제공받고, 가스 소오스(10)로부터 제공되는 공정 가스를 제공받아 플라즈마를 발생시킨다. 발생된 플라즈마는 전송관(46)을 통하여 프로세스 챔버(30) 내부로 유입된다. 프로세스 챔버(30) 내부로 유입된 플라즈마는 플라즈마 분사판(40)으로 분사된다. 이때, 플라즈마의 일부는 분사판(40)의 각 홀(44)들을 통해 프로세스 챔버(30)의 하부로 확산되어지며, 다른 일부는 분사판(40)을 넘어 확산되게 된다.

이와 같이, 분사판(40)에 의해 플라즈마의 확산 영역이 프로세스 챔버(30)의 전체 영역으로 고르게 확산되면서 서브스트레이트(32) 상부에 위치한 웨이퍼(34)로 분사된다.

상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 프로세스 챔버의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 프로세스 챔버는 플라즈마 가스가 챔버 내부에 고르게 분포하여 웨이퍼로 입사될 때 보다 향상된 균일성을 확보할 수 있다. 특히, 사이즈가 큰 웨이퍼의 공정 진행시에도 웨이퍼 전면에 고르게 분포되는 플라즈마를 얻을 수 있다.

Claims (2)

1. 진공펌프에 의해 진공 상태를 일정하게 유지하고, 가스 소오스로부터 제공되는 공정 가스를 받아들여 플라즈마를 발생하는 리모트 플라즈마 발생기로부터 플라즈마를 제공받아 서브스트레이트 상부에 위치하는 웨이퍼를 가공처리하는 플라즈마 프로세스 챔버에 있어서:

   리모트 플라즈마 발생기로부터 유입되는 플라즈마를 프로세스 챔버의 내부에 고르게 확산시키기 위한 플라즈마 분사판;

   플라즈마 분사판을 프로세스 챔버의 내측 상부에 고정 설치하는 다수의 고정로프 및;

   리모트 플라즈마 발생기에 일단이 연결되고, 타단이 프로세스 챔버의 상부를 관통하여 플라즈마 분사판의 중심부로 향하도록 설치되어 리모트 플라즈마 발생기로부터의 플라즈마를 프로세스 챔버의 내부로 유입하는 통로를 제공하는 전송관을 포함하여,

   프로세스 챔버 내부로 유입된 플라즈마는 플라즈마 분사판으로 분사되어 플라즈마의 일부는 분사판의 각 홀들을 통해 프로세스 챔버의 하부로 확산되어지며, 다른 일부는 분사판을 넘어 확산되어 플라즈마의 확산 영역이 프로세스 챔버의 전체 영역으로 고르게 확산되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 프로세스 챔버.
2. 제1항에 있어서,

   상기 플라즈마 분사판은 오목한 원형의 그릇 형상을 갖되 중심부가 융기된 형상을 갖고 전체적으로 다수의 홀이 고르게 형성되는 것을 특징으로하는 플라즈마 프로세스 챔버.