KR100754363B1 - Cathode for wafer etching - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 집적회로를 제조할 때 웨이퍼를 에칭(식각)하는 전극의 지지판과 전극분사 판을 부착하는 접착제의 아킹을 방지할 수 있는 웨이퍼 에칭용 전극에 관한 것으로서, 그 특징적인 구성은 복수개의 분사공(111)이 일정간격으로 형성된 전극분사 판(110)과, 그 전극분사 판(110)의 상면에 접착제(150)를 매개로 부착되는 지지판(120)으로 구성된 웨이퍼 에칭용 전극(100)에 있어서, 상기 전극분사 판(110)과 지지판(120)을 부착시키는 접착제(150)가 전극분사 판(110)에 형성된 분사공(111)과 지지판(120)에 형성된 유도공(121)의 내부로 이동하는 가스와 접촉되지 않도록 지지판(120)의 저면에 형성된 접착홈(123)과, 상기 접착홈(123)의 내부에 수용되는 접착제(150)를 포함하여서 된 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrode for wafer etching capable of preventing arcing of an adhesive for attaching an electrode supporting plate and an electrode supporting plate to an electrode for etching (etching) a wafer in manufacturing a semiconductor integrated circuit. Wafer etching electrode 100 including an electrode injection plate 110 having injection holes 111 formed at regular intervals and a support plate 120 attached to an upper surface of the electrode injection plate 110 via an adhesive 150. In the above, the adhesive 150 for attaching the electrode injection plate 110 and the support plate 120 into the injection hole 111 formed in the electrode injection plate 110 and the induction hole 121 formed in the support plate 120. The adhesive groove 123 is formed on the bottom surface of the support plate 120 so as not to come into contact with the moving gas, and the adhesive 150 accommodated in the adhesive groove 123.

전극, 웨이퍼, 에칭, 지지볼트, 버닝 Electrodes, Wafers, Etching, Support Bolts, Burning

Description

웨이퍼 에칭용 전극{Cathode for wafer etching}Wafer etching electrode {Cathode for wafer etching}

도1은 종래의 웨이퍼 에칭용 전극이 설치된 상태의 단면 구성도,1 is a cross-sectional configuration of a state in which a conventional wafer etching electrode is installed;

도2는 종래의 웨이퍼 에칭용 전극 발췌 단면도,2 is a cross-sectional view of a conventional electrode etching electrode etching;

도3은 본 발명에 따른 웨이퍼 에칭용 전극을 나타낸 단면 구성도.Figure 3 is a cross-sectional view showing a wafer etching electrode according to the present invention.

도4는 본 발명에 따른 웨이퍼 에칭용 전극을 나타낸 발췌 단면도. Figure 4 is a cross-sectional view showing an electrode for wafer etching according to the present invention.

도5는 본 발명에 따른 다른 실시예의 웨이퍼 에칭용 전극을 나타낸 발췌 단면도. Figure 5 is an excerpt sectional view showing an electrode for wafer etching according to another embodiment of the present invention.

※도면의 주요부분에 대한 부호 설명※※ Explanation of symbols on main parts of drawing ※

100 : 전극 110 : 전극분사 판100 electrode 110 electrode injection plate

111 : 분사공 112 : 접착홈111: injection hole 112: adhesive groove

120 : 지지판 121 : 유도공120: support plate 121: guide hole

123 : 접착홈 150 : 접착제123: adhesive groove 150: adhesive

150 : 접착제150: adhesive

본 발명은 웨이퍼 에칭(Etching)용 전극의 아킹 방지구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 반도체 집적회로를 제조할 때 웨이퍼를 에칭(식각)하는 전극의 지지판과 전극분사 판을 부착하는 접착제의 아킹을 방지할 수 있는 웨이퍼 에칭용 전극에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an anti-arking structure of an electrode for wafer etching, and more particularly, to an arcing adhesive for attaching an electrode plate and a supporting plate of an electrode to etch (etch) a wafer when manufacturing a semiconductor integrated circuit. It relates to a wafer etching electrode that can prevent the.

일반적으로 반도체의 집적회로는 웨이퍼의 표면을 에칭(Etching)(식각)하여 제조하는 것이고, 이와 같이 웨이퍼를 에칭하는 장치로는 주로 에칭용 가스를 이용한 플라즈마 에칭장치를 사용하고 있으며, 이러한 플라즈마 에칭장치 구성을 살펴보면 도1에 나타낸 바와 같이 대개 챔버(40) 내부의 하단에는 웨이퍼(50)가 상치되는 가공대(51)를 설치하고 플랜지가 있는 지지링(11)과 전극분사 판(12)으로 복합실리콘 전극을 구성한 후 상기 복합실리콘 전극(10)을 상기 가공대의 웨이퍼(50) 상부에 설치한 구성으로 되어 있다.In general, an integrated circuit of a semiconductor is manufactured by etching (etching) a surface of a wafer. As the apparatus for etching a wafer, a plasma etching apparatus using an etching gas is mainly used. Looking at the configuration, as shown in Figure 1 is usually installed on the lower end of the chamber 40, the work table 51 on which the wafer 50 is placed, and is complex with the support ring 11 and the electrode injection plate 12 with a flange After the silicon electrode is formed, the composite silicon electrode 10 is provided on the wafer 50 above the working table.

상기 플라즈마 에칭장치는 진공용기 내부를 진공으로 유지시킨 상태에서 복합실리콘 전극에 알에프(RF) 전원을 가하면서 에칭용 가스를 주입하면 에칭용 가스는 전극분사 판(12)의 분사 공(13)으로 분사되면서 가공대(51)의 웨이퍼(50) 사이에서 플라즈마(plasma :전리상태)를 이루게 되며, 이와 같이 이루어지는 플라즈마가 웨이퍼(50)의 표면에 부딪힘에 따라 웨이퍼(50)의 표면에 에칭이 이루어지도록 되어있다.When the plasma etching apparatus injects the etching gas while applying the RF power to the composite silicon electrode while maintaining the inside of the vacuum chamber in a vacuum state, the etching gas is injected into the injection hole 13 of the electrode injection plate 12. While being sprayed, a plasma is formed between the wafers 50 of the working table 51, and the plasma is etched on the surface of the wafer 50 as the plasma strikes the surface of the wafer 50. It is meant to be built.

즉, 플라즈마 상태에서의 에칭은 집적회로 웨이퍼의 근처에서 가스 혼합물체 속에서 크롬방전을 시키면 그것에 의해 원자핵과 이온이 발생하면서 웨이퍼 표면상에 물질의 에칭이 행하여지는 것을 말한다. 이러한 에칭은 이온 충격에 의해 행하여지지만 상기 이온 충격의 강도는 가스압과 전극의 구조 및 기타 여러 가지 인자에 의하여 변하며, 또한 어떠한 재료에 대하여 에칭을 행하는지에 따라서 수 밀리(mm)부터 수십 밀리의 넓은 범위 내에서 압력을 선정하는 것도 가능하다. In other words, the etching in the plasma state means that the chromium discharge in the gas mixture in the vicinity of the integrated circuit wafer causes the material to be etched on the wafer surface while generating nuclear nuclei and ions. Such etching is performed by ion bombardment, but the intensity of the ion bombardment varies depending on the gas pressure, the structure of the electrode and other factors, and also varies from a few millimeters to several tens of millimeters depending on the material to be etched. It is also possible to select the pressure within.

그리고 상기와 같이 지지 링(12)과 전극분사 판(11)의 둘레면에 접착제(14)를 매개로 부착하는 구성은 웨이퍼(50)의 크기가 작을 경우(8인치 이하)에는 가능하지만 크기가 큰(12인치 이상) 웨이퍼(50)를 제조할 때에는 도2에 나타낸 바와 같은 전극(10)을 사용하고 있다.As described above, the configuration of attaching the adhesive ring 14 to the circumferential surfaces of the support ring 12 and the electrode ejection plate 11 is possible when the size of the wafer 50 is small (8 inches or less). When manufacturing the large (12 inches or more) wafer 50, the electrode 10 as shown in FIG. 2 is used.

여기에서 참조되는 바와 같이 전극은 복수개의 분사공(13)이 형성된 전극 분사판(12)의 상면에 지지판(15)이 접착제(14)를 매개로 부착되어 있되, 상기 지지판(15)에는 분사공(13)과 통하여지는 복수개의 유도공(16)이 천공되어 있으며, 상기 유도공(16)의 사이에는 지지볼트(20)가 끼워지는 고정공(17)이 형성되어 있다.As referred to herein, the support plate 15 is attached to the upper surface of the electrode injection plate 12 in which the plurality of injection holes 13 are formed via the adhesive 14, but the injection plate 15 is sprayed to the support plate 15. A plurality of guide holes 16 through the hole 13 are drilled, and a fixing hole 17 into which the support bolt 20 is fitted is formed between the guide holes 16.

그리고 상기 지지판(12)은 고정부재(30)의 저면에 설치되는 것으로서, 상기 고정부재(30)에는 가스가 공급되는 가스 주입공(31)이 형성되어 있고, 그 가스 주입공(31)의 저면에는 가스를 확산시키는 확산홈(32)이 형성되어 있으며, 상기 확산홈(32)에는 지지볼트(20)가 끼워지는 고정홈(33)이 형성되어 있다.In addition, the support plate 12 is installed on the bottom of the fixing member 30, and the fixing member 30 is provided with a gas injection hole 31 through which gas is supplied, and the bottom of the gas injection hole 31. Diffusion grooves 32 for diffusing gas are formed in the diffusion grooves 32, and fixing grooves 33 into which the support bolts 20 are inserted are formed.

한편, 상기 고정공(17)의 내부에는 고정공(17)의 내측면이 손상되는 것을 방지하기 위한 부시(21)가 삽입되어 있는 것으로서, 상기 지지볼트(20)는 부시(21)의 내측에 나사 결합되는 것이다.Meanwhile, a bush 21 is inserted into the fixing hole 17 to prevent the inner surface of the fixing hole 17 from being damaged, and the support bolt 20 is provided inside the bush 21. Screwed together.

따라서, 전극을 챔버(40)의 내부에 설치한 상태에서 지지판(15)에 형성된 유도공(16)의 내부로 가스를 분사시키면, 그 가스는 전극 분사판(12)에 형성된 분사공(13)을 통하여 분사되면서 웨이퍼(50) 표면을 에칭하는 것이다.Therefore, when gas is injected into the induction hole 16 formed in the support plate 15 in a state where the electrode is installed inside the chamber 40, the gas is used to eject the injection hole 13 formed in the electrode injection plate 12. It is to etch the surface of the wafer 50 while being sprayed through.

이때 사용되는 분사되는 가스는 주로 불소가스를 사용하며, 이러한 불소가스를 기체로 하는 플라즈마를 사용하여 스파터링 할 경우 발생되는 파티클은 0.2㎛ 이하 크기에서 20개 이하의 개수로 발생되어야만 양질의 웨이퍼를 제공할 수가 있다.At this time, the injected gas mainly uses fluorine gas, and the particles generated when spattering using plasma containing fluorine gas as a gas must be generated in a number of 20 or less in a size of 0.2 μm or less to produce a good wafer. I can provide it.

그런데 상기와 같이 플라즈마 에칭을 행할 때 지지링(15)에 형성된 유도공(16)의 하단부 둘레면과 전극 분사판(12)에 형성된 분사공(13)의 상단부 둘레면에 도포된 접착제(14)는 가스가 이동하는 경로에 존재하게 되므로 상기 가스와 직접 접촉되어 고온의 가스에 의해서 아킹(불꽃)이 발생하게 된다.However, when the plasma etching is performed as described above, the adhesive 14 applied to the circumferential surface of the lower end of the guide hole 16 formed in the support ring 15 and the circumferential surface of the upper end of the injection hole 13 formed in the electrode injection plate 12 is Since the gas is present in the moving path, the gas is in direct contact with the gas to generate arcing (flame) by the hot gas.

상술한 바와 같이 아킹이 발생될 경우에는 접착제가 연소되면서 연소가스 및 파티클(Particle)이 생성되고 그 연소가스 및 파티클은 분사공(13)을 통하여 배출되므로 챔버(40) 내부의 분위기를 일정하게 유지하지 못하게되는 문제점이 있었다.As described above, when arcing is generated, combustion gas and particles are generated while the adhesive is combusted, and the combustion gas and particles are discharged through the injection hole 13 to maintain a constant atmosphere inside the chamber 40. There was a problem that can not be.

한편, 상기 연소가스 및 파티클이 플라즈마 에칭시 웨이퍼 표면에 그대로 떨어지게 되면 지지판(12)과 웨이퍼(50) 사이에 이상 방전현상이 발생함은 물론 웨이퍼(50) 표면이 잔류된 파티클로 심하게 오염됨으로 인해 플라즈마 에칭된 웨이퍼의 집적회로 성능이 크게 저하되어 결국 품질 경쟁력이 약화되는 문제점이 되었다. On the other hand, when the combustion gas and particles fall on the surface of the wafer during plasma etching, abnormal discharge phenomenon occurs between the support plate 12 and the wafer 50, and the surface of the wafer 50 is severely contaminated by the remaining particles. The integrated circuit performance of the plasma-etched wafer is greatly degraded, resulting in a weak quality competitiveness.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 이를 해소하고자 발명한 것으로서, 그 목적은, 지지판의 저면에 접착제가 삽입되는 접착홈을 형성하여 지지판과 전극분사판을 부착하는 접착제가 가스의 이동경로(유도공 및 분사공)와 차단되게 하여 고온의 가스와 접촉으로 인한 접착제가 연소되는 것을 방지할 수 있는 웨이퍼 에칭용 전극을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to form an adhesive groove into which the adhesive is inserted into the bottom of the support plate, the adhesive for attaching the support plate and the electrode injection plate is a gas path (induction process) And an injection hole) to prevent the adhesive from being burned due to contact with the hot gas so as to be blocked.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 웨이퍼 에칭용 전극은 복수개의 분사공이 일정간격으로 형성된 전극분사 판과, 그 전극분사 판의 상면에 접착제를 매개로 부착되는 지지판으로 구성된 웨이퍼 에칭용 전극에 있어서, 상기 전극분사 판과 지지판을 부착시키는 접착제가 전극분사 판에 형성된 분사공과 지지판에 형성된 유도공의 내부로 이동하는 가스와 접촉되지 않도록 지지판의 저면에 형성된 접착홈과, 상기 접착홈의 내부에 수용되는 접착제를 포함하여서 된 것이다.In the wafer etching electrode of the present invention for achieving the above object is a wafer etching electrode consisting of an electrode injection plate formed with a plurality of injection holes at regular intervals, and a support plate attached to the upper surface of the electrode injection plate via an adhesive, An adhesive groove formed on the bottom of the support plate so that the adhesive for attaching the electrode injection plate and the support plate does not come into contact with the gas moving into the injection hole formed in the electrode injection plate and the induction hole formed in the support plate; It was to include.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention having such characteristics in detail as follows.

도3은 본 발명의 웨이퍼 에칭용 전극을 나타낸 단면 구성도이고, 도4는 본 발명의 웨이퍼 에칭용 전극을 나타낸 발췌 단면도이다.Fig. 3 is a cross sectional view showing the wafer etching electrode of the present invention, and Fig. 4 is an excerpt sectional view showing the wafer etching electrode of the present invention.

여기에서 참조되는 바와 같이 본 발명은 대형(12인치 이상) 웨이퍼를 에칭하는 웨이퍼 에칭용 전극(100)은 하부에 설치되는 전극분사 판(110)과 그 전극분사 판(110)의 상면에 부착되는 지지판(120)으로 크게 구성되어 있다.As referred to herein, the wafer etching electrode 100 for etching a large (12 inches or more) wafer is attached to an electrode injection plate 110 disposed below and an upper surface of the electrode injection plate 110. It is largely comprised from the support plate 120.

상기 전극분사 판(110)에는 웨이퍼(140)의 상부로 가스를 분사시키는 복수개 의 분사공(111)이 일정간격으로 형성되어 있고, 상기 지지판(120)에는 분사공(111)과 통하여지도록 복수개의 유도공(121)이 형성되어 있다.The electrode injection plate 110 is formed with a plurality of injection holes 111 for injecting gas into the upper portion of the wafer 140 at regular intervals, and the support plate 120 has a plurality of injection holes 111 so as to pass through the injection holes 111. Induction hole 121 is formed.

또한 상기 지지판(101)은 고정부재(180)의 저면에 설치되는 것으로서, 상기 고정부재(180)에는 가스가 공급되는 가스 주입공(181)이 형성되어 있고, 그 가스 주입공(181)의 저면에는 가스를 확산시키는 확산홈(182)이 형성되어 있으며, 상기 확산홈(182)에는 지지볼트(130)가 끼워지는 고정홈(183)이 형성되어 있다.In addition, the support plate 101 is installed on the bottom of the fixing member 180, and the fixing member 180 is provided with a gas injection hole 181 through which gas is supplied, and the bottom of the gas injection hole 181. A diffusion groove 182 is formed in the diffusion groove 182, and a fixing groove 183 into which the support bolt 130 is fitted is formed in the diffusion groove 182.

그리고, 상기 유도공(121)의 사이에는 고정공(122)이 형성되어 있되, 그 고정공(122)에는 부시(131)가 삽입되어 있고, 그 부시(131)에는 전극(100)을 지지하는 지지볼트(130)가 나사 결합되어 있다.In addition, a fixing hole 122 is formed between the induction hole 121, a bush 131 is inserted into the fixing hole 122, and the bush 131 supports to support the electrode 100. Bolt 130 is screwed.

한편, 상기 지지판(120)의 저면에는 유도공(121)과 분리되게 보수개의 접착홈(123)이 형성되어 있고, 그 접착홈(123)의 내부에는 전극분사 판(110)을 부착하는 접착제(150)가 충입되어 있다.On the other hand, the bottom of the support plate 120 is formed with an adhesive groove 123 of the maintenance dog to be separated from the guide hole 121, the adhesive 150 for attaching the electrode injection plate 110 inside the adhesive groove 123. ) Is filled.

또한, 상기 접착홈(123)은 지지판(120)의 저면은 물론, 전극분사 판(110)의 상면에 또 다른 접착홈(112)을 형성하여도 무방하다.In addition, the adhesive groove 123 may form another adhesive groove 112 on the bottom surface of the support plate 120 as well as on the top surface of the electrode injection plate 110.

따라서, 본 발명에 따른 웨이퍼 에칭용 전극을 이용하여 웨이퍼(140)를 에칭하는 방법은, 종래 도1의 방법과 마찬가지로 챔버(160)의 내부를 진공으로 유지시킨 상태에서 전극(100)에 알에프(RF) 전원을 가하면서 에칭용 가스를 주입하면 에칭용 가스는 지지판(120)의 유도공(121)을 통하여 전극분사 판(110)의 가스 분사공(111)으로 분사되면서 가공대(141)의 웨이퍼(140) 사이에서 플라즈마(plasma :전리상태)를 이루게 되며, 이와 같이 이루어지는 플라즈마가 웨이퍼(140)의 표면에 부 딪힘에 따라 웨이퍼(140)의 표면에 에칭이 이루어진다. Accordingly, in the method of etching the wafer 140 using the wafer etching electrode according to the present invention, the method of etching the wafer 140 is performed on the electrode 100 while the inside of the chamber 160 is kept in a vacuum as in the conventional method of FIG. When the etching gas is injected while applying RF power, the etching gas is injected into the gas injection hole 111 of the electrode injection plate 110 through the induction hole 121 of the support plate 120, and the wafer of the wafer 141. The plasma 140 forms an ionization state, and the plasma is etched on the surface of the wafer 140 as the plasma strikes the surface of the wafer 140.

이때 가스가 이동하는 경로 즉, 지지판(120)에 형성된 유도공(121)과 전극분사 판(110)에 형성된 분사공(111)은 접착홈(112, 123)에 충입된 접착제(150)와 분리되어 있으므로 웨이퍼(140)를 에칭할 때 공급되는 가스가 접착제(150)와 접촉되는 것이 방지된다.At this time, the path through which the gas moves, that is, the induction hole 121 formed in the support plate 120 and the injection hole 111 formed in the electrode injection plate 110 are separated from the adhesive 150 filled in the adhesive grooves 112 and 123. Therefore, the gas supplied when etching the wafer 140 is prevented from contacting the adhesive 150.

이와 같이 웨이퍼(140)를 에칭하는 가스와 접착제(150)가 접촉되지 않게되므로 가스이동시 발생되는 불꽃이 방지되어 챔버(160) 내부의 분위기를 일정하게 유지할 수 있게 되며, 웨이퍼(140)의 불량을 방지할 수 있게 되는 것이다.As such, the gas etching the wafer 140 and the adhesive 150 do not come into contact with each other, thereby preventing sparks generated during gas movement, thereby maintaining a constant atmosphere inside the chamber 160, and thus preventing defects in the wafer 140. It can be prevented.

이상과 같은 본 발명의 웨이퍼 에칭용 전극은 전극분사 판의 상면과 그 전극분사 판의 상면에 부착된 접착제는 가스가 이동하는 경로인 유도공 및 분사공과 차단되므로 에칭 공정중 접착제의 불꽃으로 인한 가스 및 파티클이 발생되지 않게 되어 웨이퍼의 불량을 방지할 수 있게되는 특유의 효과가 있다.The wafer etching electrode of the present invention as described above, the adhesive attached to the upper surface of the electrode injection plate and the upper surface of the electrode injection plate is blocked from the induction hole and the injection hole which is the path through which the gas moves, so that the Particles are not generated there is a unique effect that can prevent the defect of the wafer.

Claims (2)

복수개의 분사공(111)이 일정간격으로 형성된 전극분사 판(110)과, 그 전극분사 판(110)의 상면에 접착제(150)를 매개로 부착되는 지지판(120)으로 구성된 웨이퍼 에칭용 전극(100)에 있어서, A wafer etching electrode comprising an electrode injection plate 110 having a plurality of injection holes 111 formed at a predetermined interval, and a support plate 120 attached to an upper surface of the electrode injection plate 110 via an adhesive 150 ( 100), 상기 전극분사 판(110)과 지지판(120)을 부착시키는 접착제(150)가 전극분사 판(110)에 형성된 분사공(111)과 지지판(120)에 형성된 유도공(121)의 내부로 이동하는 가스와 접촉되지 않도록 지지판(120)의 저면에 형성된 접착홈(123)과, 상기 접착홈(123)의 내부에 수용되는 접착제(150)를 포함함을 특징으로 하는 웨이퍼 에칭용 전극.The adhesive agent 150 attaching the electrode injection plate 110 and the support plate 120 moves to the inside of the injection hole 111 formed in the electrode injection plate 110 and the induction hole 121 formed in the support plate 120. An adhesive groove (123) formed on the bottom surface of the support plate 120 so as not to come in contact with the wafer, characterized in that it comprises an adhesive (150) accommodated in the adhesive groove (123). 제1항에 있어서, 상기 지지판(120)에 형성된 접착홈(123)과 대응되도록 전극분사 판(110)의 상면에 또 다른 접착홈(112)이 더 형성됨을 특징으로 하는 웨이퍼 에칭용 전극.The wafer etching electrode of claim 1, wherein another adhesive groove 112 is further formed on an upper surface of the electrode injection plate 110 so as to correspond to the adhesive groove 123 formed in the support plate 120.
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