KR100843956B1 - Plasma treatment apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공정 진행 종료 시점 검출의 부정확성으로 인한 웨이퍼 로스를 방지할 수 있는 플라즈마 처리장치에 관한 것으로, 플라즈마 가스의 파장을 감지하는 감지 소자의 출력값을 광학 케이블을 통해 전달받아 공정 진행 종료 시점을 제어하는 플라즈마 처리장치에 있어서, 상기 광학 케이블과 감지 소자 사이의 연결 불량이 발생되는 경우 이를 감지하여 경고 신호를 출력하는 플라즈마 처리장치를 제공한다.[0001] The present invention relates to a plasma processing apparatus capable of preventing wafer loss due to inaccurate detection of a process progress end point, and more particularly, to a plasma processing apparatus capable of controlling an end point of a process progress by receiving an output value of a sensing element for detecting a wavelength of a plasma gas, The plasma processing apparatus further includes a plasma processing unit for detecting a connection failure between the optical cable and the sensing element and outputting a warning signal.

플라즈마, 건식, 식각, 엔드포인트, EPD, 인터록킹, Plasma, dry, etch, endpoint, EPD, interlocking,

Description

플라즈마 처리장치{PLASMA TREATMENT APPARATUS}[0001] PLASMA TREATMENT APPARATUS [0002]

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 반도체 소자 제조용 플라즈마 처리장치 및 이의 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공정 진행 종료 시점 검출의 부정확성으로 인한 웨이퍼 로스를 방지할 수 있는 플라즈마 처리장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing apparatus for manufacturing a semiconductor device and a driving method thereof, and more particularly, to a plasma processing apparatus capable of preventing wafer loss due to inaccuracy in detecting a process end point.

일반적으로, 반도체 제품을 생산하기 위해서는 매우 정밀한 반도체 제조 공정은 물론, 반도체 제조 공정을 수행하는 반도체 제조 설비를 필요로 한다.In general, in order to produce a semiconductor product, a very precise semiconductor manufacturing process as well as a semiconductor manufacturing facility that performs a semiconductor manufacturing process are required.

이들 반도체 제조 설비는 크게 선행 반도체 제조 설비와 후속 반도체 제조 설비로 구분할 수 있는 바, 선행 반도체 제조 설비는 순수 실리콘 웨이퍼에 반도체 박막 패턴을 형성하기 위한 선행 공정인 포토레지스트 도포 공정-노광 공정-현상 공정을 복합적으로 수행하고, 후속 반도체 제조 설비는 웨이퍼에 패터닝된 포토레지스트 박막을 매개로 웨이퍼에 소정의 특성을 갖는 불순물을 주입하는 이온 주입 공정, 이미 형성된 반도체 박막을 식각하여 패터닝하는 식각 공정, 웨이퍼에 소정 박막을 부가하는 증착 공정, 미세 박막 회로 패턴을 연결하는 메탈 공정 등을 수행 한다.These semiconductor manufacturing facilities can be roughly divided into a preceding semiconductor manufacturing facility and a succeeding semiconductor manufacturing facility. The preceding semiconductor manufacturing facility includes a photoresist coating process, an exposure process, and a developing process, which are the preceding processes for forming a semiconductor thin film pattern on a pure silicon wafer And a subsequent semiconductor manufacturing facility includes an ion implantation process for implanting impurities having predetermined characteristics into the wafer via a photoresist thin film patterned on the wafer, an etching process for patterning and etching the already formed semiconductor thin film, A deposition process for adding a predetermined thin film, a metal process for connecting a fine thin film circuit pattern, and the like.

이 중에서, 식각 공정을 수행하는 반도체 제조 설비는 습식 식각 설비와 건식 식각 설비로 나눌 수 있으며, 건식 식각 설비로는 플라즈마 가스를 사용하는 플라즈마 처리장치가 있다.Among them, the semiconductor manufacturing facility for performing the etching process can be divided into a wet etching facility and a dry etching facility, and as the dry etching facility, there is a plasma processing apparatus using plasma gas.

통상적으로, 상기한 플라즈마 처리장치는 공정 챔버와, 공정 챔버 내부에 설치되어 플라즈마 가스를 생성하는데 필요한 소스 가스를 공정 챔버 내부로 공급하는 가스 공급 유닛과, 웨이퍼가 안착됨과 동시에 전극 역할을 하는 전극 유닛과, 가스 공급 유닛으로부터 공급된 소스 가스를 웨이퍼를 향해 균일하게 분사하는 가스 분배 수단을 포함한다.Generally, the above-described plasma processing apparatus includes a process chamber, a gas supply unit installed in the process chamber to supply a source gas necessary for generating a plasma gas into the process chamber, and an electrode unit And gas distributing means for uniformly injecting the source gas supplied from the gas supply unit toward the wafer.

이러한 구성의 플라즈마 처리장치는 가스 공급 유닛으로부터 공급된 소스 가스가 가스 분배 수단을 통해 공정 챔버 내부에 공급되면, 공급된 소스 가스는 전극 유닛에 인가된 고주파 전원에 의해 글로우 방전이 발생됨에 따라 플라즈마 가스로 변환된 후, 전극 유닛에 안착된 웨이퍼를 식각하게 된다.When the source gas supplied from the gas supply unit is supplied to the inside of the process chamber through the gas distributing means, the supplied source gas is supplied to the plasma processing apparatus in such a manner that the glow discharge is generated by the high- And then the wafer placed on the electrode unit is etched.

그리고, 상기한 플라즈마 처리장치는 공정 진행 종료 시점을 감지하기 위한 EPD(End Point Detector) 시스템을 구비하는데, 이 시스템은 공정 챔버의 내부에 설치되어 챔버 내부에서 발생한 플라즈마의 파장을 감지하는 감지 소자와, 상기 감지 소자에서 감지된 플라즈마 파장을 광학 케이블을 통해 전달받고, 특정 파장이 발생된 경우 공정 진행을 종료하는 제어부를 포함한다.The plasma processing apparatus includes an EPD (End Point Detector) system for detecting the end of the process. The system includes a sensing element for sensing the wavelength of plasma generated in the chamber, And a controller for receiving the plasma wave detected by the sensing element through the optical cable and terminating the process when a specific wavelength is generated.

그런데, 상기한 구성의 EPD 시스템에 의하면, 감지 소자와 광학 케이블의 연결이 불량하여 상기 감지 소자가 플라즈마의 파장을 정상적으로 감지하지 못하는 경우에도 공정이 진행된다.However, according to the EPD system having the above-described structure, even if the sensing element and the optical cable are not properly connected to each other, the sensing element can not normally detect the wavelength of the plasma.

따라서, 실질적인 공정 진행 종료 시점에 도달하였음에도 불구하고 공정을 계속 진행하고, 이로 인해 웨이퍼 로스가 발생되는 문제점이 있다.Therefore, there is a problem that the process continues despite the fact that the actual process progress termination time has been reached, resulting in a wafer loss.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 공정 진행 종료 시점 검출의 부정확성으로 인한 웨이퍼 로스를 방지할 수 있는 플라즈마 처리장치를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a plasma processing apparatus capable of preventing wafer loss due to inaccuracies in detection of a process progress end point.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,According to an aspect of the present invention,

플라즈마 가스를 이용한 공정이 진행되는 공정 챔버;A process chamber in which a process using a plasma gas is performed;

상기 공정 챔버에서 공정이 진행되는 동안 상기 플라즈마 가스의 파장을 감지하는 감지 소자와, 상기 감지 소자에서 감지된 파장을 광학 케이블을 통해 전달받아 공정 진행 종료 시점을 제어하는 제어부를 포함하는 EPD 시스템; 및,An EPD system including a sensing element for sensing a wavelength of the plasma gas during a process in the process chamber, and a controller for receiving a wavelength sensed by the sensing element through an optical cable and controlling an end point of the process progress; And

상기 광학 케이블의 연결 불량을 감지하는 인터록킹 시스템;An interlocking system for detecting a connection failure of the optical cable;

을 포함하는 플라즈마 처리장치를 제공한다.And a plasma processing apparatus.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 인터록킹 시스템은, 상기 광학 케이블에 연결되는 점퍼 커넥터와, 시리얼 케이블에 의해 상기 점퍼 커넥터에 연결되어 광학 케이블의 연결 불량이 감지되는 경우 경고 신호를 발생하는 시스템부를 포함한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the interlocking system comprises a jumper connector connected to the optical cable, a system connected to the jumper connector by a serial cable to generate a warning signal when a connection failure of the optical cable is detected, .

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 구성을 나타내는 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram showing the configuration of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도시한 바와 같이 본 실시예의 플라즈마 처리장치는 플라즈마를 이용한 공정, 예를 들어 건식 식각 공정이 진행되는 공정 챔버(10)를 구비한다.As shown in the figure, the plasma processing apparatus of this embodiment includes a process chamber 10 in which a process using plasma, for example, a dry etching process, is performed.

보다 구체적으로, 상기 공정 챔버(10)는 소정의 면적을 가지며 외부에 대하여 밀봉된 챔버로, 실제 식각 공정은 이 공정 챔버(10)의 내부에서 수행되며, 이 챔버(10)는 접지되어 있다.More specifically, the process chamber 10 is a chamber having a predetermined area and sealed to the outside, and an actual etching process is performed inside the process chamber 10, and the chamber 10 is grounded.

상기 공정 챔버(10)에는 플라즈마화 되기 쉬운 소스 가스를 공정 챔버(10) 내부로 공급하는 도시하지 않은 가스 공급 유닛이 연결되고, 공정 챔버(10)의 내부에는 가스 공급 유닛에서 공급되는 소스 가스를 공정 챔버(10)의 내부로 분배하는 도시하지 않은 가스 분배 수단, 예를 들어 샤워 헤드가 설치된다. A gas supply unit (not shown) for supplying a source gas, which is easily plasmaized, into the process chamber 10 is connected to the process chamber 10, and a source gas supplied from the gas supply unit is supplied into the process chamber 10 (Not shown) for distributing the gas into the process chamber 10, for example, a showerhead.

그리고, 상기 플라즈마 처리장치는 EPD 시스템을 더욱 포함하는데, 이 시스템은 공정 챔버(10)에서 공정이 진행되는 동안 플라즈마 가스의 파장을 감지하는 감지 소자(22)와, 감지 소자(22)에서 감지된 파장을 광학 케이블(24)을 통해 전달받아 공정 진행 종료 시점을 제어하는 제어부(26)를 포함한다.The plasma processing apparatus further includes an EPD system having a sensing element 22 for sensing the wavelength of the plasma gas during the process in the process chamber 10 and a sensing element 22 for sensing the wavelength of the plasma gas, And a control unit 26 that receives the wavelength through the optical cable 24 and controls the process progress ending point.

더욱이, 본 실시예의 플라즈마 처리장치는 상기 광학 케이블(24)의 연결 불량을 감지하는 인터록킹 시스템(interlocking system)을 더욱 포함하는데, 이 시스템은 광학 케이블(24)에 연결되는 점퍼 커넥터(32)와, 시리얼 케이블(34)에 의해 상기 점퍼 커넥터(32)에 연결되어 광학 케이블(24)의 연결 불량이 감지되는 경우 경고 신호를 발생하는 시스템부(36)를 포함한다. 도 1에서, 미설명 도면부호 38은 시스템 보드를 나타낸다.Further, the plasma processing apparatus of the present embodiment further includes an interlocking system for detecting defective connection of the optical cable 24, which includes a jumper connector 32 connected to the optical cable 24, And a system unit 36 connected to the jumper connector 32 by a serial cable 34 to generate a warning signal when a faulty connection of the optical cable 24 is detected. In Fig. 1, reference numeral 38 denotes a system board.

이러한 구성에 의하면, 광학 케이블(24)과 감지 소자(22)의 연결이 불량한 경우, 상기 점퍼 커넥터(32)에 의해 연결 불량이 감지되고, 이에 따라 상기 시스템부(36)에서 경고 신호, 예를 들어 경고음을 출력하게 된다.According to such a configuration, when the connection between the optical cable 24 and the sensing element 22 is poor, the connection failure is detected by the jumper connector 32, and accordingly, the system unit 36 outputs a warning signal, A warning sound is output.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 공정 진행 종료 시점을 감지하는 감지 소자와 이 소자를 제어부에 연결하는 광학 케이블이 여러 가지 이유로 연결 불량 상태가 된 경우, 작업자가 상기한 연결 불량 상태를 인식하여 필요한 조치를 취할 수 있게 된다.As described above, according to the embodiment of the present invention, when the sensing element for detecting the end of the process progress and the optical cable connecting the sensing element to the controller are in a connection failure state for various reasons, And can take necessary measures.

따라서, 공정 진행 종료 시점을 정확하게 파악하지 못함으로 인해 공정이 과도하게 진행되어 웨이퍼 로스가 발생되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.Therefore, it is possible to effectively prevent the occurrence of wafer loss due to the excessive process of the process due to the inability to precisely grasp the end point of the process progress.

Claims (2)

플라즈마 가스를 이용한 공정이 진행되는 공정 챔버;A process chamber in which a process using a plasma gas is performed; 상기 공정 챔버에서 공정이 진행되는 동안 상기 플라즈마 가스의 파장을 감지하는 감지 소자와, 상기 감지 소자에서 감지된 파장을 광학 케이블을 통해 전달받아 공정 진행 종료 시점을 제어하는 제어부를 포함하는 EPD 시스템; 및,An EPD system including a sensing element for sensing a wavelength of the plasma gas during a process in the process chamber, and a controller for receiving a wavelength sensed by the sensing element through an optical cable and controlling an end point of the process progress; And 상기 광학 케이블의 연결 불량을 감지하는 인터록킹 시스템을 포함하며,And an interlocking system for detecting a connection failure of the optical cable, 상기 인터록킹 시스템은, 상기 광학 케이블에 연결되는 점퍼 커넥터와, 시리얼 케이블에 의해 상기 점퍼 커넥터에 연결되어 광학 케이블의 연결 불량이 감지되는 경우 경고 신호를 발생하는 시스템부를 포함하는 플라즈마 처리장치.Wherein the interlocking system includes a jumper connector connected to the optical cable and a system unit connected to the jumper connector by a serial cable to generate a warning signal when a connection failure of the optical cable is detected. 제 1항에 있어서, The method according to claim 1, 상기 광학 케이블의 연결 불량이 감지되는 경우 발생되는 경고 신호는 경고음인 것을 포함하는 플라즈마 처리장치.Wherein the warning signal generated when the connection failure of the optical cable is detected is a warning sound.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR19980016330A (en) * 1996-08-27 1998-05-25 김광호 Temperature sensor connection failure check device of semiconductor manufacturing facility
KR20030012645A (en) * 2001-08-02 2003-02-12 삼성전자주식회사 Photo resister striping apparatus

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