KR100653681B1 - plasma source for generating ion - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이온 발생 플라즈마 소스에 관한 것으로서, 이온빔을 발생시켜 에칭 챔버로 공급하는 이온 발생 플라즈마 소스에 있어서, 내부에 버스-바 및 페라이트를 포함하여 상기 이온 발생 플라즈마 소스 내부 전압을 발생시키는 매칭 박스와, 상기 매칭 박스의 하부에 위치되며, 상기 에칭 챔버로 가스를 공급하도록 가스공급 통로가 형성된 스페이서와, 상기 스페이서의 상면에 안착되며, 상기 스페이서의 가스 공급통로와 연통되는 가스 공급 통로가 형성된 가스 공급 분배링과, 상기 가스 공급 분배링과 매칭 박스 사이에 개재되어 상호간의 절연을 도모하는 인슐레이터를 포함하여 구성되어, 챔버 내로 가스를 공급하는 가스 분배체를 스페이서와 가스 공급 분배링으로 분리 형성함으로써 가스 공급 후 잔유물의 존재시 이의 세척을 용이하게 할 수 있으며, 이로 인해 상기 잔유물에 의한 부식을 미연에 방지할 수 있다는 특징이 있다.The present invention relates to an ion generating plasma source, the ion generating plasma source for generating an ion beam and supplying it to an etching chamber, comprising: a matching box for generating an internal voltage of the ion generating plasma source including a bus bar and a ferrite therein; And a gas supply passage positioned below the matching box and having a gas supply passage formed to supply gas to the etching chamber, and a gas supply passage seated on an upper surface of the spacer and communicating with a gas supply passage of the spacer. A distribution ring, and an insulator interposed between the gas supply distribution ring and the matching box to insulate each other, wherein the gas distribution body for supplying gas into the chamber is formed by separating the gas distribution body into a spacer and a gas supply distribution ring. In the presence of residue after feeding can facilitate its cleaning It was, whereby there is a feature that can prevent the corrosion due to the residue beforehand.
Description
도 1은 일반적인 이온 식각 장치에 대한 구성도,1 is a block diagram of a general ion etching apparatus,
도 2는 종래의 이온 발생 플라즈마 소스에 대한 분리 사시도,2 is an exploded perspective view of a conventional ion generating plasma source,
도 3은 도 2의 결합 상태에 대한 단면도,3 is a cross-sectional view of the coupled state of FIG.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이온 발생 플라즈마 소스에 대한 분리 사시도,4 is an exploded perspective view of an ion generating plasma source according to an embodiment of the present invention;
도 5는 도 4의 결합 상태에 대한 단면도.5 is a cross-sectional view of the coupled state of FIG.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100 : 이온 발생 플라즈마 소스 110 : 가스 분배체100 ion generating
110a : 스페이서 110b, 140a : 가스 공급 통로110a: spacer 110b, 140a: gas supply passage
120, 130 : 제1 및 제2 링 140 : 가스 공급 분배링120, 130: first and second ring 140: gas supply distribution ring
150, 160 : 제3 및 제4 링 170 : 인슐레이터150, 160: third and fourth ring 170: insulator
180 : 제5 링 190 : 페라이트 하우징180: fifth ring 190: ferrite housing
200 : 페라이트 210 : 버스 바200: ferrite 210: bus bar
220 : 매칭 박스 230 : 가스 공급 밸브220: matching box 230: gas supply valve
본 발명은 이온 발생 플라즈마 소스에 관한 것으로서, 특히, 이온빔을 발생시켜 에칭 챔버로 공급하는 이온 발생 플라즈마 소스에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to ion generating plasma sources, and more particularly to ion generating plasma sources for generating and supplying ion beams to an etching chamber.
도 1은 일반적인 이온 식각 장치에 대한 구성도로서, 도 1을 참조하면, 상기 이온 식각 장치는 이온 발생 플라즈마 소스(10) 추출자(40), 중화기(50),이온빔(60), 에칭 챔버(70), 테이블(80) 및 웨이퍼(90)로 구성되며, 상기 이온 발생 플라즈마 소스(10)에서 발생된 이온빔(60)이 상기 추출자(40)에 의해 추출된 후, 가속되어 에칭 챔버(70)내의 중화기(50)를 통과하면서, 전하가 중성을 띠고, 테이블(80)에 안착된 웨이퍼(90)로 이동함으로써, 웨이퍼에 식각 공정을 수행하게 된다.1 is a block diagram of a general ion etching apparatus. Referring to FIG. 1, the ion etching apparatus includes an ion generating
본 발명은 이러한 이온 식각 장치 중 상기 이온빔(60)을 발생시키는 이온 발생 플라즈마 소스(10)에 관한 것으로서, 이러한 이온 발생 플라즈마 소스(10)의 구성이 도 2에 나타나 있다.The present invention relates to an ion generating
도 2는 종래의 이온 발생 플라즈마 소스에 대한 분리 사시도로서, 도 2를 참조하면, 상기와 같은 이온 발생 플라즈마 소스(10)는 버스-바(bus bar)(18)와 페라이트(ferrite)(17) 등이 내장 설치되어, 상기 이온 발생 플라즈마 소스(10) 내부 전압을 발생시키는 매칭 박스(matching box)(19)를 구비하며, 상기 페라이트(17)를 지지 설치하기 위한 페라이트 하우징(ferrite housing)(16) 및 인슐레이터(insulator)(14)와 가스 분배체(gas distributor)(11)등이 순차적으로 설치된다.FIG. 2 is an exploded perspective view of a conventional ion generating plasma source. Referring to FIG. 2, the ion generating
이 때, 상기 가스 분배체(11)와 인슐레이터(14) 및 상기 인슐레이터(14)와 페라이트 하우징(16) 사이에는 가스의 누출을 방지하기 위한 보조 링(12, 13, 15)이 부가로 설치되며, 특히, 상기 가스 분배체(11)와 인슐레이터(14)의 사이에는 지름이 서로 다른 두개의 동심원으로 구성된 보조 링(12, 13)이 설치된다.At this time, between the
한편, 도 3은 상기 도 2의 결합 상태에 대한 단면도로서, 상기 매칭 박스(19) 및 페라이트 하우징(16)을 제외한 종래의 이온 플라즈마 소스의 구성 요소들이 결합된 상태가 나타나 있는데, 상기 도 3을 참조하여 상기 결합 상태를 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, FIG. 3 is a cross-sectional view of the coupling state of FIG. 2, in which components of a conventional ion plasma source except for the matching
먼저, 상기 가스 분배체(11)의 경우 가스 공급 통로(21)가 형성된 스페이서(spacer)(11a)와 이 스페이서(11a)의 가스 공급통로(21)를 통해 상기 가스 분배체(11) 내의 공간(30)으로 가스를 공급하기 위한 밸브(20)로 이루어진다.First, in the case of the
이러한 종래 기술의 경우 상기 가스 분배체(11)가 단일체로 이루어져 있기 때문에 상기 가스 분배체(11) 내의 공간(30)으로 가스를 공급하는 과정에서 발생된 잔유물의 세척이 원활하지 못하며, 이로 인해 상기 잔유물에 의한 부식이 발생되어 제품의 불량을 야기시킨다는 문제점이 있다.In the case of the prior art, since the
또한, 상기 가스 분배체(11)의 가스 공급 통로(21)가 산화피막을 도포한 구조를 취하고 있는 바, 가스 공급 과정에서 외부로부터의 충격에 의해 산화피막이 쉽게 벗겨짐으로써 잔유물에 의한 부식이 초래된다는 문제점이 있다.In addition, since the
따라서, 본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 챔버 내로 가 스를 공급하는 가스 분배체를 스페이서와 가스 공급 분배링으로 분리 형성함으로써 가스 공급 후 잔유물의 존재시 이의 세척을 용이하게 할 수 있으며, 이로 인해 상기 잔유물에 의한 부식을 미연에 방지할 수 있도록 하고, 또한 상기 가스 공급 통로의 부식을 미연에 방지할 수 있도록 하는 이온 발생 플라즈마 소스를 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, in the present invention, in order to solve the above problems, by separating and forming the gas distribution body for supplying gas into the chamber by the spacer and the gas supply distribution ring, it is easy to wash it in the presence of residue after gas supply. Accordingly, an object of the present invention is to provide an ion generating plasma source capable of preventing corrosion caused by the residue in advance and preventing corrosion in the gas supply passage.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 제공하는 이온 발생 플라즈마 소스는 이온빔을 발생시켜 에칭 챔버로 공급하는 이온 발생 플라즈마 소스에 있어서, 내부에 버스-바 및 페라이트를 포함하여 상기 이온 발생 플라즈마 소스 내부 전압을 발생시키는 매칭 박스와, 상기 매칭 박스의 하부에 위치되며, 상기 에칭 챔버로 가스를 공급하도록 가스 공급 통로가 형성된 스페이서와, 상기 스페이서의 상면에 안착되며, 상기 스페이서의 가스 공급통로와 연통되는 가스 공급 통로가 형성된 가스 공급 분배링과, 상기 가스 공급 분배링과 매칭 박스 사이에 개재되어 상호간의 절연을 도모하는 인슐레이터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the ion generating plasma source provided in the present invention is an ion generating plasma source for generating an ion beam and supplying it to an etching chamber, wherein the internal voltage of the ion generating plasma source includes a bus bar and a ferrite. A matching box to be generated, a spacer positioned below the matching box, the gas supply passage being formed to supply gas to the etching chamber, and a gas supply seated on an upper surface of the spacer and in communication with a gas supply passage of the spacer. And an insulator interposed between the gas supply distribution ring having a passage and the gas supply distribution ring and the matching box for mutual insulation.
특히, 상기 가스 공급 분배링은 세라믹으로 구성함으로써, 가스 공급시 공급통로의 방지하도록 된 것을 특징으로 한다.In particular, the gas supply distribution ring is made of a ceramic, it characterized in that to prevent the supply passage during gas supply.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 이온 발생 플라즈마 소스를 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail the ion generating plasma source of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이온 발생 플라즈마 소스에 대한 분리 사시도로서, 도 4를 참조하면, 본 발명의 이온 발생 플라즈마 소스(100)는 내부에 버스-바(210)와, 페라이트(200)등을 포함하여 상기 이온 발생 플라즈마 소스(100) 내부 전압을 발생시키는 매칭 박스(220)를 구비하여, 상기 페라이트(200)를 지지 설치하기 위한 페라이트 하우징(190), 인슐레이터(170), 가스 공급 링(140) 및 가스 분배체(110)가 순차적으로 설치된다.4 is an exploded perspective view of an ion generating plasma source according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the ion generating
이 때, 상기 가스 분배체(110)와 가스 공급링(140), 상기 가스 공급링(140)과 인슐레이터(170) 및 상기 인슐레이터(170)와 페라이트 하우징(190) 사이에는 가스의 누출을 방지하기 위한 보조 링(120, 130, 150, 160, 180)이 부가로 설치되며, 특히, 상기 가스 분배체(110)와 가스 공급링(140) 및 상기 가스 공급링(140)과 인슐레이터(170) 사이에는 지름이 서로 다른 두개의 동심원으로 구성된 보조 링(120, 130, 150, 160)이 설치된다.At this time, the
한편, 도 5는 상기 도 4의 결합 상태에 대한 단면도로서, 상기 매칭 박스(220) 및 페라이트 하우징(190)을 제외한 본 발명의 이온 플라즈마 소스의 구성 요소들이 결합된 상태가 나타나 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 가스 분배체(110)의 경우 가스 공급 통로(110b)가 형성된 스페이서(spacer)(110a)와, 이 스페이서(110a)의 가스 공급통로(110b)를 통해 상기 가스 분배체(110) 내의 공간(300)으로 가스를 공급하기 위한 밸브(230)로 이루어진다.Meanwhile, FIG. 5 is a cross-sectional view of the coupling state of FIG. 4, in which components of the ion plasma source of the present invention except for the matching
4 and 5, the
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또한, 상기 가스 공급 분배링(GDR : Gas Distribution Ring)(140)은 상기 스페이서(110a)의 상면에 상기 보조 링(120, 130)을 통해 안착되며, 상기 스페이서(110a)의 가스 공급 통로(110b)와 연통되는 가스 공급 통로(140a)가 형성 된다.In addition, the gas distribution ring (GDR) 140 is seated on the upper surface of the
한편, 상기 스페이서(110a) 및 가스 공급 분배링(140)은 부식에 강한 세라믹으로 성형되어 있어 가스의 잔유물에 의한 부식을 방지할 수 있게 된다.On the other hand, since the
이러한 구성을 갖는 본 발명의 이온 발생 플라즈마 소스의 경우 가스 분배를 위하여 마련되는 가스 분배체가 스페이서(110a)와 가스 공급 분배링(140)의 두 개의 조립체로 분리 형성되어 분리 가능한 상태이기 때문에 잔유물의 클리닝을 위한 물 세척을 단 시간 내에 빠르게 행할 수 있으며, 특히 상기 스페이서(110a) 및 가스 공급 링(140)에 형성된 가스 공급 통로(110b, 140a)상의 잔유물 제거를 안정되게 행할 수 있게된다. 따라서 잔유물에 의한 제품의 부식과 이에 따른 불량 발생을 방지할 수 있다.In the case of the ion generating plasma source of the present invention having such a configuration, since the gas distributor provided for gas distribution is separated and formed into two assemblies, the
또한, 상기 가스 분배체(110)와 가스 공급 분배링(140), 상기 가스 공급 분배링(140)과 인슐레이터(170) 사이에 설치된 복수의 보조링(120, 130, 150, 160)이 개재됨으로써 가스가 누설되는 현상을 좀더 효과적으로 방지할 수 있는 이점을 얻게 된다. 이 경우에, 도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 가스 분배체(110)의 상기 스페이서(110a)와 상기 가스 공급 분배링(140) 사이에 제1 보조링(120,130)이 개재된다. 또한, 상기 가스 공급 분배링(140)과 상기 인슐레이터(170) 사이에 제2 보조링(150,160)이 개재된다.
이에 더하여, 상기 인슐레이터(170)와 상기 매칭 박스(220) 사이에 제3 보조링(180)이 개재된다.In addition, the
In addition, a third
이와 같이 상술한 본 발명의 적용 범위는 이에 한정되는 것이 아니며, 본원의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 적절하게 변경 가능한 것은 당업자라면 주지할 수 있는 사실일 것이다.As described above, the scope of application of the present invention is not limited thereto, and it will be appreciated by those skilled in the art that the present invention can be appropriately changed within the scope of the present application.
상기와 같은 본 발명의 이온 발생 플라즈마 소스는 가스를 공급하기 위한 가스 분배체를 스페이서와 가스 공급 분배링으로 분리 형성함으로써 가스 공급 후 잔 유물의 존재시 이를 물을 통해 쉽게 세척할 수 있도록 하였다. 따라서, 잔유물에 의한 부식의 문제점을 미연에 방지할 수 있는 이점이 있으며, 특히 상기 가스 공급 분배링 및 스페이서를 세라믹으로 형성하여 가스 공급시 발생되는 부식을 방지할 수 있다는 이점이 있다.As described above, the ion generating plasma source of the present invention separates the gas distribution body for supplying the gas into the spacer and the gas supply distribution ring so that it can be easily washed through the water in the presence of the residue after the gas supply. Therefore, there is an advantage in that the problem of corrosion due to residues can be prevented in advance, and in particular, the gas supply distribution ring and the spacer are formed of a ceramic to prevent corrosion generated during gas supply.
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