KR100904553B1 - Apparatus and Method for Etching Wafer Using Plasma - Google Patents

Apparatus and Method for Etching Wafer Using Plasma Download PDF

Info

Publication number
KR100904553B1
KR100904553B1 KR1020070134727A KR20070134727A KR100904553B1 KR 100904553 B1 KR100904553 B1 KR 100904553B1 KR 1020070134727 A KR1020070134727 A KR 1020070134727A KR 20070134727 A KR20070134727 A KR 20070134727A KR 100904553 B1 KR100904553 B1 KR 100904553B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wafer
edge
region
upper electrode
etching apparatus
Prior art date
Application number
KR1020070134727A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20090066970A (en
Inventor
이진원
Original Assignee
주식회사 동부하이텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 동부하이텍 filed Critical 주식회사 동부하이텍
Priority to KR1020070134727A priority Critical patent/KR100904553B1/en
Publication of KR20090066970A publication Critical patent/KR20090066970A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100904553B1 publication Critical patent/KR100904553B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32366—Localised processing
    • H01J37/32385—Treating the edge of the workpieces
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching

Abstract

본 발명은 플라즈마 식각 장치, 웨이퍼 식각 방법, 웨이퍼 에지 식각 장치, 웨이퍼 에지 식각 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는, 웨이퍼의 전면 식각과 웨이퍼의 에지 식각을 동시에 수행하여 공정 시간과 비용을 절감할 수 있는 웨이퍼 식각 장치 및 방법에 관한 것이며 이와 동시에 상기의 웨이퍼 식각 장치 및 방법에 의하여 선택적으로 웨이퍼의 에지 만을 식각할 수 있는 웨이퍼 에지 식각 장치, 웨이퍼 에지 식각 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma etching apparatus, a wafer etching method, a wafer edge etching apparatus, a wafer edge etching method, and more particularly, to simultaneously process the front side etching of the wafer and the edge etching of the wafer, thereby reducing process time and cost. The present invention relates to a wafer etching apparatus and method, and at the same time, to a wafer edge etching apparatus and a wafer edge etching method capable of selectively etching only an edge of a wafer by the above-described wafer etching apparatus and method.

본 발명의 플라즈마 식각 장치(1)는, 웨이퍼(W)가 로딩되는 척(10); 상기 척(10)의 하부에 적층되는 하부전극(20); 상기 웨이퍼(W)에 대항하여 상부에 형성되는 상부전극(50); 상기 상부전극(50)의 하부면에 적층되며 상기 웨이퍼(W)에 대항하여 형성되는 절연체(40, insulator)를 포함하는 플라즈마 식각 장치(1)에 있어서, 상기 상부전극(30)과 상기 절연체(40)는 상기 웨이퍼(W)의 에지에 대항하는 영역(a, c)과 상기 웨이퍼(W)의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역(b)으로 나누어 형성되고 웨이퍼의 에지에 대항하는 영역의 상부전극(30a, 30c)과 웨이퍼의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역의 상부전극(30b)에는 각각 RF(Radio Frequency) 전력공급수단(미도시)이 구비되는 것을 특징으로 한다.Plasma etching apparatus 1 of the present invention, the chuck 10 is loaded wafer (W); A lower electrode 20 stacked below the chuck 10; An upper electrode 50 formed on an upper surface of the wafer W; In the plasma etching apparatus 1 including an insulator 40 stacked on a lower surface of the upper electrode 50 and formed against the wafer W, the upper electrode 30 and the insulator ( 40 is formed by dividing the regions (a, c) against the edge of the wafer (W) and the region (b) against the non-edge region of the wafer (W), and the top of the region against the edge of the wafer (W). RF (Radio Frequency) power supply means (not shown) are provided at the electrodes 30a and 30c and the upper electrode 30b in the region opposite to the non-edge region of the wafer.

본 발명에 따른 웨이퍼 식각 장치 및 방법에 의하면 웨이퍼 상에 패턴을 형성하는 식각을 수행한 후에 별도의 베벨 식각 장치를 구비함이 없이 상기 식각을 수행한 장비 내에서 웨이퍼의 에지 식각을 동시에 수행하게 함으로서 식각 공정 시 간과 비용을 절감할 수 있다.According to the wafer etching apparatus and method according to the present invention, by performing the etching to form a pattern on the wafer after performing the edge etching of the wafer at the same time in the equipment performing the etching without having a separate bevel etching apparatus The etching process time and costs can be reduced.

플라즈마, 식각, 장치, 방법, 웨이퍼, 에지, Plasma, etch, device, method, wafer, edge,

Description

플라즈마 식각 장치 및 방법{Apparatus and Method for Etching Wafer Using Plasma}Apparatus and Method for Etching Wafer Using Plasma}

본 발명은 플라즈마 식각 장치 및 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는, 웨이퍼의 전면 식각과 웨이퍼의 에지 식각을 동시에 수행하여 공정 시간과 비용을 절감할 수 있는 웨이퍼 식각 장치 및 방법에 관한 것이며 이와 동시에 상기의 웨이퍼 식각 장치 및 방법에 의하여 선택적으로 웨이퍼의 에지 만을 식각할 수 있는 웨이퍼 에지 식각 장치, 웨이퍼 에지 식각 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma etching apparatus and method, and more particularly, to a wafer etching apparatus and method that can reduce the process time and cost by performing the front surface etching of the wafer and the edge etching of the wafer at the same time and at the same time The present invention relates to a wafer edge etching apparatus and a wafer edge etching method capable of selectively etching only edges of a wafer by a wafer etching apparatus and a method.

식각 공정은 크게 습식식각과 건식식각으로 구분되고, 건식식각에는 플라즈마 식각, 이온 빔 밀링(ion beam mealing) 등의 방식이 있다.The etching process is largely divided into wet etching and dry etching, and the dry etching includes plasma etching and ion beam mealing.

이 중 플라즈마 식각은 저압상태에서 가스를 이용하여 웨이퍼 전면에 대하여 웨이퍼 상에 패턴을 형성한다.Among them, plasma etching forms a pattern on the wafer with respect to the entire surface of the wafer by using a gas at a low pressure.

여기서, 상기의 패턴 형성 중 웨이퍼의 에지(edge)에서 원하지 않는 오염이 발생될 수 있고 이는 후속 공정에서 기판에 악영향을 미칠 수 있다.Here, unwanted contamination may occur at the edge of the wafer during the pattern formation, which may adversely affect the substrate in subsequent processes.

따라서, 상기의 패턴을 형성한 다음에는 별도로 구비되는 베벨(bevel) 식각 장치를 사용하여 웨이퍼의 에지를 세정가스로 식각하여 웨이퍼 에지의 오염을 방지하고 있다.Therefore, after forming the pattern, a bevel etching apparatus provided separately is used to etch the edge of the wafer with a cleaning gas to prevent contamination of the wafer edge.

다만, 웨이퍼 에지의 식각 만을 위하여 신규공정과 장비 투자비가 추가되기 때문에 막대한 시간적, 경제적 손실이 발생하는 문제점이 있었다.However, there is a problem that a huge time and economic loss occurs because the new process and equipment investment costs are added only for the etching of the wafer edge.

따라서 본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 일반 식각 장치에 웨이퍼의 전면 식각과 웨이퍼의 에지 식각을 동시에 수행할 수 있는 수단을 구비하여 공정 시간과 비용을 절감할 수 있는 웨이퍼 식각 장치 및 방법을 제공하고 이와 동시에 보다 정교하게 웨이퍼의 에지를 식각할 수 있는 웨이퍼 에지 식각 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, a wafer etching apparatus which can reduce the process time and cost by having a means for performing the front etching of the wafer and the edge etching of the wafer at the same time in the general etching apparatus And a wafer edge etching apparatus and method capable of etching the edge of a wafer more precisely at the same time.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 플라즈마 식각 장치는, 웨이퍼가 로딩되는 척; 상기 척의 하부에 적층되는 하부전극; 상기 웨이퍼에 대항하여 상부에 형성되는 상부전극; 상기 상부전극의 하부면에 적층되며 상기 웨이퍼에 대항하여 형성되는 절연체를 포함하는 플라즈마 식각 장치에 있어서, 상기 상부전극과 상기 절연체는 상기 웨이퍼의 에지에 대항하는 영역과 상기 웨이퍼의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역으로 나누어 형성되고 웨이퍼의 에지에 대항하는 영역의 상부전극과 웨이퍼의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역의 상부전극에는 각각 RF(Radio Frequency) 전력공급수단(미도시)이 구비되는 것을 특징으로 한다.Plasma etching apparatus of the present invention for achieving the above object, the wafer is loaded chuck; A lower electrode stacked below the chuck; An upper electrode formed on the wafer against the wafer; In the plasma etching apparatus including an insulator stacked on the lower surface of the upper electrode and formed against the wafer, the upper electrode and the insulator are in the region facing the edge of the wafer and the non-edge region of the wafer. RF (Radio Frequency) power supply means (not shown) are provided on the upper electrode of the region which is formed by dividing into the opposing regions and opposes the edge of the wafer, and the upper electrode of the region which opposes the non-edge region of the wafer. It is done.

또한, 상기 웨이퍼의 에지에 대항하는 영역의 상부전극과 웨이퍼의 에지에 대항하는 영역의 절연체는 상기 상부전극의 센터를 중심으로 동일한 간격으로 이격 되어 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the upper electrode of the region opposed to the edge of the wafer and the insulator of the region opposed to the edge of the wafer is characterized in that formed at equal intervals from the center of the upper electrode.

또한, 상기 웨이퍼의 에지에 대항하는 영역의 상부전극은 상기 플라즈마 식각 장치의 천정에 형성된 고정자에 의해 고정되는 것을 특징으로 한다.In addition, the upper electrode of the region facing the edge of the wafer is characterized in that it is fixed by a stator formed on the ceiling of the plasma etching apparatus.

또한, 상기 고정자는 상기 웨이퍼의 에지에 대항하는 영역의 절연체의 하부면과 상기 웨이퍼의 상부면 간의 거리가 1.5 mm 내지 3 mm 가 되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the stator is characterized in that the distance between the lower surface of the insulator in the area opposite the edge of the wafer and the upper surface of the wafer is 1.5 mm to 3 mm.

또한, 상기 웨이퍼의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역의 상부전극은 상기 플라즈마 식각장치의 천정에 구비된 에어베어링에 의해 고정되는 것을 특징으로 한다.In addition, the upper electrode of the region facing the non-edge region of the wafer is fixed by an air bearing provided on the ceiling of the plasma etching apparatus.

또한, 상기 에어베어링은 상기 플라즈마 식각 장치가 상기 웨이퍼의 에지를 식각 공정을 수행하는 경우에는 상기 웨이퍼의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역의 상부전극을 상기 웨이퍼의 상부면을 향하여 이동시키는 것을 특징으로 한다.In addition, when the plasma etching apparatus performs an etching process on the edge of the wafer, the air bearing moves an upper electrode of a region facing an area other than the edge of the wafer toward the upper surface of the wafer. do.

또한, 상기 에어베어링은 상기 웨이퍼의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역의 절연체의 하부면과 상기 웨이퍼의 상부면 간의 거리가 0.5 내지 0.3 mm 가 되도록 이동하는 것을 특징으로 한다.In addition, the air bearing is characterized in that the distance between the lower surface of the insulator in the area opposite the non-edge area of the wafer and the upper surface of the wafer is characterized in that the movement is 0.5 to 0.3 mm.

또한, 상기 플라즈마 식각 장치의 외측에 모터를 구비하여 상기 모터에 의해 구동되는 것을 특징으로 한다.In addition, the plasma etching apparatus is characterized in that it is provided with a motor that is driven by the motor.

본 발명의 또 다른 일 측면으로서, 본 발명의 웨이퍼 에지 식각 장치는, 웨이퍼(W)가 로딩되는 척; 상기 척의 하부에 적층되는 하부전극; 상기 웨이퍼에 대항하여 상부에 형성되는 상부전극; 상기 상부전극의 하부면에 적층되며 상기 웨이퍼에 대항하여 형성되는 절연체를 포함하는 웨이퍼 에지 식각 장치에 있어서, 상기 상부전극과 상기 절연체는 상기 웨이퍼의 에지에 대항하는 영역과 상기 웨이퍼의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역으로 나누어 형성되고 웨이퍼의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역의 절연체의 하부면과 상기 웨이퍼의 상부면 간의 거리는 0.5 내지 0.3 mm 로 형성되고 웨이퍼의 에지에 대항하는 영역의 절연체의 하부면과 상기 웨이퍼의 상부면 간의 거리는 1.5 내지 3 mm 로 형성되는 것을 특징으로 한다.As another aspect of the present invention, the wafer edge etching apparatus of the present invention, the chuck is loaded wafer (W); A lower electrode stacked below the chuck; An upper electrode formed on the wafer against the wafer; A wafer edge etching apparatus comprising an insulator stacked on a lower surface of the upper electrode and formed against the wafer, wherein the upper electrode and the insulator are formed in a region opposite to the edge of the wafer and in a region other than the edge of the wafer. The distance between the lower surface of the insulator in the region opposite to the non-edge region of the wafer and the upper surface of the wafer formed in the region opposite to the edge of the wafer is 0.5-0.3 mm and the lower surface of the insulator in the region against the edge of the wafer. And a distance between the upper surface of the wafer and 1.5 to 3 mm.

본 발명의 또 다른 일 측면으로서, 본 발명의 플라즈마 식각 방법은, 웨이퍼가 로딩되는 척; 상기 척의 하부에 적층되는 하부전극; 상기 웨이퍼에 대항하여 상부에 형성되는 상부전극; 상기 상부전극의 하부면에 적층되며 상기 웨이퍼에 대항하여 형성되는 절연체를 포함하는 플라즈마 식각 장치에 있어서, 상기 상부전극과 상기 절연체는 상기 웨이퍼의 에지에 대항하는 영역과 상기 웨이퍼의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역으로 나누어 형성되고 웨이퍼의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역의 상부전극과 웨이퍼의 에지에 대항하는 영역의 상부전극에는 각각 RF 전력공급수단을 구비하는 1 단계; 상부전극에 RF 전력을 공급하여 상기 웨이퍼의 전면을 식각하는 2 단계; 웨이퍼의 에지에 대항하는 영역의 상부전극에 RF 전력을 공급하여 상기 웨이퍼의 에지를 식각하는 3 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.As another aspect of the invention, the plasma etching method of the present invention, the chuck is loaded wafer; A lower electrode stacked below the chuck; An upper electrode formed on the wafer against the wafer; In the plasma etching apparatus including an insulator stacked on the lower surface of the upper electrode and formed against the wafer, the upper electrode and the insulator are in the region facing the edge of the wafer and the non-edge region of the wafer. A first step in which an RF power supply means is formed in each of the upper electrode of the region opposite to the edge of the wafer and the upper electrode of the region opposite to the non-edge region of the wafer; Supplying RF power to an upper electrode to etch the entire surface of the wafer; And etching the edge of the wafer by supplying RF power to the upper electrode in an area opposite the edge of the wafer.

또한 상기의 플라즈마 식각 방법에 있어서, 상기 3 단계는 에어베어링이 상기 웨이퍼의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역의 절연체의 하부면과 상기 웨이퍼의 상부면 간의 거리가 0.5 내지 0.3 mm가 되도록 이동하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the plasma etching method, the three steps may be performed by moving the air bearing so that the distance between the lower surface of the insulator in the region opposed to the non-edge region of the wafer and the upper surface of the wafer is 0.5 to 0.3 mm. It is characterized by.

본 발명의 또 다른 일 측면으로서, 본 발명의 웨이퍼 에지 식각 방법은, 웨이퍼가 로딩되는 척; 상기 척의 하부에 적층되는 하부전극; 상기 웨이퍼에 대항하여 상부에 형성되는 상부전극; 상기 상부전극의 하부면에 적층되며 상기 웨이퍼에 대항하여 형성되는 절연체를 포함하는 플라즈마 식각 장치에 있어서, 상기 상부전극과 절연체은 웨이퍼의 에지에 대항하는 영역과 웨이퍼의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역으로 나누어 형성되고 웨이퍼의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역의 절연체의 하부면과 상기 웨이퍼의 상부면 간의 거리는 0.5 내지 0.3 mm 로 형성되고 웨이퍼의 에지에 대항하는 영역의 절연체의 하부면과 상기 웨이퍼의 상부면 간의 거리는 1.5 내지 3 mm로 형성되는 웨이퍼 에지 식각 장치를 구비하는 1 단계; 상기 웨이퍼의 에지에 대항하는 영역의 상부전극에 RF 전력을 공급하여 상기 웨이 퍼의 에지를 식각하는 단계 2 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.As another aspect of the present invention, the wafer edge etching method of the present invention, the wafer is loaded chuck; A lower electrode stacked below the chuck; An upper electrode formed on the wafer against the wafer; In the plasma etching apparatus including an insulator stacked on the lower surface of the upper electrode and formed against the wafer, the upper electrode and the insulator are regions that oppose the edge of the wafer and regions that are not the edge of the wafer. The distance between the bottom surface of the insulator in the divided area and the non-edge area of the wafer and the top surface of the wafer is 0.5-0.3 mm and the bottom surface of the insulator in the area opposite the edge of the wafer and the top of the wafer. A first step comprising a wafer edge etching apparatus formed of 1.5 to 3 mm in distance between faces; And etching the edge of the wafer by supplying RF power to an upper electrode in a region opposite the edge of the wafer.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼 식각 장치 및 방법에 의하면 웨이퍼 상에 패턴을 형성하는 식각을 수행한 후에 별도의 베벨 식각 장치를 구비함이 없이 상기 식각을 수행한 장비 내에서 웨이퍼의 에지 식각을 동시에 수행하게 함으로서 식각 공정 시간과 비용을 절감할 수 있다.As described in detail above, according to the wafer etching apparatus and method according to the present invention, after performing an etching to form a pattern on the wafer, the wafer is not etched in the equipment in which the etching is performed without a separate bevel etching apparatus. By simultaneously performing edge etching, the etching process time and cost can be saved.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 식각 장치의 단면도, 도 2는 플라즈마 식각 장치에 형성된 플라즈마의 구조를 설명하기 위한 개념도, 도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 식각 장치에서 절연막과 웨이퍼의 거리를 설명하기 위한 단면도, 도 4은 본 발명에 따른 플라즈마 식각 장치가 전면 식각을 수행하는 모습을 설명하는 단면도, 도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 식각 장치가 에지 식각을 수행하는 모습을 설명하는 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a plasma etching apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a structure of a plasma formed in the plasma etching apparatus, and FIG. 3 is a view illustrating a distance between an insulating film and a wafer in the plasma etching apparatus according to the present invention. 4 is a cross-sectional view illustrating a surface etching performed by the plasma etching apparatus according to the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an edge etching performed by the plasma etching apparatus according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 식각 장치(1)는 웨이퍼(W)가 로딩되는 척(10); 상기 척(10)의 하부에 적층되는 하부전극(20); 상기 웨이퍼(W)에 대항하여 상부에 형성되는 상부전극(50); 상기 상부전극(50)의 하부면에 적층되며 상기 웨이퍼(W)에 대항하여 형성되는 절연체(40)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the plasma etching apparatus 1 of the present invention includes a chuck 10 into which a wafer W is loaded; A lower electrode 20 stacked below the chuck 10; An upper electrode 50 formed on an upper surface of the wafer W; It includes an insulator 40 stacked on the lower surface of the upper electrode 50 and formed against the wafer (W).

여기서 본 발명은 하나의 식각 장치에서 상기 웨이퍼(W)의 전면 식각과 상기 웨이퍼(W)의 에지 식각을 동시에 수행하기 위해 상기 상부전극(30)과 상기 절연체(40)는 상기 웨이퍼(W)의 에지에 대항하는 영역(a, c)과 상기 웨이퍼(W)의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역(b)으로 나누어 형성되고 웨이퍼의 에지에 대항하는 영역의 상부전극(30a, 30c)과 웨이퍼의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역의 상부전극(30b)에는 각각 RF(Radio Frequency) 전력공급수단(미도시)이 구비된다.In an embodiment, the upper electrode 30 and the insulator 40 may be formed on the wafer W to simultaneously perform front etching of the wafer W and edge etching of the wafer W in one etching apparatus. The upper electrodes 30a and 30c and the wafers of the region formed by dividing the regions a and c opposed to the edges and the regions b opposed to the non-edge regions of the wafer W and opposed to the edges of the wafer are formed. RF (Radio Frequency) power supply means (not shown) are respectively provided in the upper electrode 30b of the region facing the non-edge region.

그리고, 상기 웨이퍼의 에지에 대항하는 영역의 상부전극(30a, 30c)과 웨이퍼의 에지에 대항하는 영역의 절연체(40a, 40c)는 상기 상부전극(30)의 센터를 중심으로 동일한 간격으로 이격되어 형성된다.In addition, the upper electrodes 30a and 30c of the region facing the edge of the wafer and the insulators 40a and 40c of the region facing the edge of the wafer are spaced at equal intervals from the center of the upper electrode 30. Is formed.

또한, 상기 웨이퍼의 에지에 대항하는 영역의 상부전극(30a, 30c)은 상기 플라즈마 식각 장치(1)의 천정에 형성된 고정자(50)에 의해 고정된다.In addition, the upper electrodes 30a and 30c in the region facing the edge of the wafer are fixed by the stator 50 formed on the ceiling of the plasma etching apparatus 1.

도 2를 보면, 플라즈마 식각 공정에서 사용되는 플라즈마는 양극(Anode)의 하부에 가장 최상층으로 양극 쉬쓰(anode sheath, anode dark space), 상기 양극 쉬스의 하부에는 네거티브 글로우(negative glow), 최하층으로 음극(cathode)의 상부에 음극 쉬쓰(cathode sheath, cathod dark space)로 구성된다.Referring to FIG. 2, the plasma used in the plasma etching process includes an anode sheath (anode dark space) as the top layer at the bottom of the anode, a negative glow at the bottom of the anode sheath, and a cathode as the bottom layer. It consists of a cathode sheath (cathod dark space) on top of the cathode.

여기서 상기와 같은 구성을 가지는 플라즈마 식각 장비에서 플라즈마 식각에 사용되는 플라즈마가 유지되려면 상기 네거티브 글로우가 어느 정도 유지되어야 한다.Here, in order to maintain the plasma used for plasma etching in the plasma etching apparatus having the above configuration, the negative glow must be maintained to some extent.

대체로 상기 네거티브 글로우의 두께가 상기 음극 쉬쓰의 두께의 두배 이상이 되어야 한다.In general, the thickness of the negative glow should be at least twice the thickness of the cathode sheath.

상기와 같은 구성을 가지는 플라즈마 식각 장치(1)에서는 상기 절연체(40)와 상기 웨이퍼(W) 간의 거리가 0.5 mm 이상이 되어야 플라즈마 식각을 위한 플라즈마가 유지된다.In the plasma etching apparatus 1 having the above configuration, the plasma for plasma etching is maintained only when the distance between the insulator 40 and the wafer W is 0.5 mm or more.

따라서, 상기 고정자(50a, 50c)는 상기 웨이퍼의 에지에 대항하는 영역의 절연체(40a, 40c)의 하부면과 상기 웨이퍼(W)의 상부면 간의 거리(Te, 도 3에 도시)가 1.5 mm 내지 3 mm 가 되도록 형성된다.Thus, the stator 50a, 50c has a distance (Te, shown in FIG. 3) between the lower surface of the insulators 40a, 40c in the region opposed to the edge of the wafer and the upper surface of the wafer W 1.5 mm. To 3 mm.

상기 웨이퍼(W)를 전면 식각 하는 경우에는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 웨이퍼의 에지에 대항하는 영역의 절연체(40a, 40c)의 하부면과 상기 웨이퍼(W)의 상부면 간의 거리(Te)가 1.5 mm 내지 3 mm 가 되며 상기 웨이퍼의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역의 절연체(40b)의 하부면과 상기 웨이퍼(W)의 상부면 간의 거리(Tc) 또한 1.5 mm 내지 3 mm로 된다.In the case of etching the entire surface of the wafer W, as shown in FIG. 3, the distance Te between the lower surface of the insulators 40a and 40c in the region facing the edge of the wafer and the upper surface of the wafer W. Is 1.5 mm to 3 mm, and the distance Tc between the bottom surface of the insulator 40b and the top surface of the wafer W in the region opposite the non-edge region of the wafer is also 1.5 mm to 3 mm.

상기와 같은 구성을 가지는 경우에는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 웨이퍼(W)의 상부의 전면에 플라즈마(80)가 형성되어 상기 웨이퍼(W)의 전면 식각이 이루어진다.In the case of having the configuration as described above, as shown in FIG. 4, the plasma 80 is formed on the entire surface of the upper portion of the wafer W so that the entire surface of the wafer W is etched.

다만 본 발명은 상기 전면 식각을 한 이후에 상기 웨이퍼(W)의 에지를 식각하기 위하여 상기 웨이퍼의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역의 절연체(40b)의 하부면과 상기 웨이퍼(W)의 상부면 간의 거리(Tc)를 0.5 mm 이하로 유지할 필요가 있다.However, according to the present invention, the lower surface of the insulator 40b and the upper surface of the wafer W in the region opposite to the non-edge region of the wafer to etch the edge of the wafer W after the entire surface etching is performed. It is necessary to keep the distance Tc of 0.5 mm or less.

따라서, 상기 웨이퍼의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역의 상부전극(30b)은 상하 이동을 위해 상기 플라즈마 식각장치(1)의 천정에 구비된 에어베어링(70)에 의해 고정되어 상기 웨이퍼(W)와 웨이퍼의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역의 절연체(40b) 간의 거리(Tc)를 조정한다.Accordingly, the upper electrode 30b of the region facing the non-edge region of the wafer is fixed by an air bearing 70 provided on the ceiling of the plasma etching apparatus 1 for vertical movement. And the distance Tc between the insulator 40b in the region against the region other than the edge of the wafer.

상기 플라즈마 식각 장치(1)의 외측에 모터(60)을 구비하여 상기 모터(60)에 의해 구동된다.The motor 60 is provided outside the plasma etching apparatus 1 and driven by the motor 60.

도 5에 도시된 바와 같이, 에어베어링(70)은 상기 플라즈마 식각 장치(1)가 상기 웨이퍼(W)의 에지를 식각 공정을 수행하는 경우에는 상기 웨이퍼의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역의 상부전극(30b)을 상기 웨이퍼(W)의 상부면을 향하여 이동시키며 상기 웨이퍼의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역의 절연체(40b)의 하부면과 상기 웨이퍼(W)의 상부면 간의 거리가 0.5 내지 0.3 mm 가 되도록 유지한다.As shown in FIG. 5, the air bearing 70 has an upper portion of an area opposed to an area other than the edge of the wafer when the plasma etching apparatus 1 performs an etching process on the edge of the wafer W. As shown in FIG. The electrode 30b is moved toward the upper surface of the wafer W, and the distance between the lower surface of the insulator 40b and the upper surface of the wafer W in a region opposed to an area other than the edge of the wafer is 0.5 to Maintain 0.3 mm.

따라서 상기와 같은 구성으로 상기 웨이퍼(W)의 에지에만 플라즈마(80)을 형성하여 에지 식각을 수행할 수 있다.Accordingly, the edge etching may be performed by forming the plasma 80 only at the edge of the wafer W in the above configuration.

일반적으로 웨이퍼의 에지 식각을 수행하는 베벨 식각 장치의 경우 에지 식각시 웨이퍼의 에지에서 발생한 플라즈마가 역류하여 웨이퍼의 에지의 안쪽으로 흘러들어와 웨이퍼 내부의 패턴 일부를 손상시키는 현상을 방지하기 위해 배리어 가스를 주입하여 웨이퍼의 중심부에 흘려준다.In general, a bevel etching apparatus that performs edge etching of a wafer may use a barrier gas to prevent a phenomenon in which plasma generated at the edge of the wafer flows back and flows into the edge of the wafer to damage part of the pattern inside the wafer. It is injected into the center of the wafer.

따라서, 웨이퍼의 에지 식각 진행시 플라즈마의 역류를 상기 베리어 가스가 제어한다.Therefore, the barrier gas controls the backflow of the plasma during the edge etching of the wafer.

여기서 본 발명은 웨이퍼의 에지가 아닌 영역의 플라즈마를 소멸시키는 구조를 가짐으로서 상기와 같이 플라즈마의 역류를 방지하기 위한 별도의 구성을 가지지 않고도 웨이퍼의 에지만을 정교하게 식각할 수 있다.The present invention has a structure that dissipates the plasma in the region other than the edge of the wafer, so that only the edge of the wafer can be precisely etched without having a separate configuration for preventing the reverse flow of the plasma as described above.

그리고 상기와 같이 도 5에 도시된 구성으로 웨이퍼의 에지 만을 식각하는 공정을 수행할 수도 있다.As described above, the process of etching only the edge of the wafer may be performed using the configuration shown in FIG. 5.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정·변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It is apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the above embodiments and can be practiced in various ways without departing from the technical spirit of the present invention. will be.

도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 식각 장치의 단면도,1 is a cross-sectional view of a plasma etching apparatus according to the present invention,

도 2는 플라즈마 식각 장치에 형성된 플라즈마의 구조를 설명하기 위한 개념도,2 is a conceptual diagram illustrating a structure of a plasma formed in a plasma etching apparatus;

도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 식각 장치에서 절연막과 웨이퍼의 거리를 설명하기 위한 단면도,3 is a cross-sectional view illustrating a distance between an insulating film and a wafer in the plasma etching apparatus according to the present invention;

도 4은 본 발명에 따른 플라즈마 식각 장치가 전면 식각을 수행하는 모습을 설명하는 단면도,4 is a cross-sectional view illustrating a state in which a plasma etching apparatus performs front surface etching according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 식각 장치가 에지 식각을 수행하는 모습을 설명하는 단면도.5 is a cross-sectional view illustrating a state in which the plasma etching apparatus performs edge etching according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1 : 플라즈마 식각 장치1: plasma etching device

W : 웨이퍼W: Wafer

10 : 척10: Chuck

20 : 하부전극20: lower electrode

30 : 상부전극30: upper electrode

30a, 30c : 웨이퍼의 에지에 대항하는 영역의 상부전극30a, 30c: upper electrode in the region opposed to the edge of the wafer

30b : 웨이퍼의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역의 상부전극30b: upper electrode of the region against the non-edge region of the wafer

40 : 절연체(insulator)40: insulator

40a, 40c : 웨이퍼의 에지에 대항하는 영역의 절연체40a, 40c: insulator in the area against the edge of the wafer

40b : 웨이퍼의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역의 절연체40b: Insulator in the area against the non-edge area of the wafer

50, 50a, 50c : 고정자50, 50a, 50c: stator

60 : 모터60: motor

70 : 에어베어링70: air bearing

b : 상부전극과 절연체가 웨이퍼의 에지에 대항하는 영역b: area where the upper electrode and the insulator face the edge of the wafer

a, c : 상부전극과 절연체가 웨이퍼의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역a, c: region where the upper electrode and the insulator oppose the non-edge region of the wafer

80 : 플라즈마80: plasma

Claims (10)

청구항 1은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 1 was abandoned when the setup fee was paid. 웨이퍼가 로딩되는 척; 상기 척의 하부에 적층되는 하부전극; 상기 웨이퍼에 대항하여 상부에 형성되는 상부전극; 상기 상부전극의 하부면에 적층되며 상기 웨이퍼에 대항하여 형성되는 절연체를 포함하는 플라즈마 식각 장치에 있어서, 상기 상부전극과 상기 절연체는 상기 웨이퍼의 에지에 대항하는 영역과 상기 웨이퍼의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역으로 나누어 형성되고 웨이퍼의 에지에 대항하는 영역의 상부전극과 웨이퍼의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역의 상부전극에는 각각 RF 전력공급수단이 구비되고 상기 웨이퍼의 에지에 대항하는 영역의 상부전극은 상기 플라즈마 식각 장치의 천정에 형성된 고정자에 의해 고정되며 상기 웨이퍼의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역의 상부전극은 상기 플라즈마 식각장치의 천정에 구비된 에어베어링에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 식각 장치.A chuck in which the wafer is loaded; A lower electrode stacked below the chuck; An upper electrode formed on the wafer against the wafer; In the plasma etching apparatus including an insulator stacked on the lower surface of the upper electrode and formed against the wafer, the upper electrode and the insulator are in the region facing the edge of the wafer and the non-edge region of the wafer. RF power supply means is provided on the upper electrode of the region which is formed by dividing into the opposing region and opposes the edge of the wafer, and the upper electrode of the region which opposes the non-edge region of the wafer, and is provided with the RF power supply means. The electrode is fixed by a stator formed on the ceiling of the plasma etching apparatus, and the upper electrode of the region opposed to the non-edge region of the wafer is fixed by an air bearing provided on the ceiling of the plasma etching apparatus. Etching device. 삭제delete 삭제delete 청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 4 was abandoned when the registration fee was paid. 제 1 항에 있어서, 상기 고정자는 상기 웨이퍼의 에지에 대항하는 영역의 절연체의 하부면과 상기 웨이퍼의 상부면 간의 거리가 1.5 mm 내지 3 mm 가 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 식각 장치.The apparatus of claim 1, wherein the stator is formed such that a distance between an upper surface of the wafer and a lower surface of an insulator in an area opposed to an edge of the wafer is 1.5 mm to 3 mm. 삭제delete 청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 6 was abandoned when the registration fee was paid. 제 1 항에 있어서, 상기 에어베어링(70)은 상기 플라즈마 식각 장치(1)가 상기 웨이퍼(W)의 에지를 식각 공정을 수행하는 경우에는 상기 웨이퍼의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역의 상부전극(30b)을 상기 웨이퍼(W)의 상부면을 향하여 이동시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 식각 장치.The upper electrode of claim 1, wherein the air bearing 70 faces an area other than the edge of the wafer when the plasma etching apparatus 1 performs an etching process of the edge of the wafer W. 6. Plasma etching apparatus, characterized in that for moving (30b) toward the upper surface of the wafer (W). 청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 7 was abandoned upon payment of a set-up fee. 제 1 항에 있어서, 상기 에어베어링은 상기 웨이퍼의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역의 절연체의 하부면과 상기 웨이퍼의 상부면 간의 거리가 0.5 내지 0.3 mm 가 되도록 이동하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 식각 장치.2. The plasma etching apparatus of claim 1, wherein the air bearing moves so that a distance between a lower surface of an insulator in a region opposed to a non-edge region of the wafer and an upper surface of the wafer is 0.5 to 0.3 mm. . 청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 8 was abandoned when the registration fee was paid. 제 1 항에 있어서, 상기 플라즈마 식각 장치의 외측에 모터를 구비하여 상기 모터에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 식각 장치.The plasma etching apparatus of claim 1, further comprising a motor provided outside the plasma etching apparatus to be driven by the motor. 웨이퍼가 로딩되는 척; 상기 척의 하부에 적층되는 하부전극; 상기 웨이에 대항하여 상부에 형성되는 상부전극; 상기 상부전극의 하부면에 적층되며 상기 웨이퍼에 대항하여 형성되는 절연체를 포함하는 플라즈마 식각 장치에 있어서, 상기 상부전극과 상기 절연체는 상기 웨이퍼의 에지에 대항하는 영역과 상기 웨이퍼의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역으로 나누어 형성되고 웨이퍼의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역의 상부전극과 웨이퍼의 에지에 대항하는 영역의 상부전극에는 각각 RF 전력공급수단을 구비하는 1 단계;A chuck in which the wafer is loaded; A lower electrode stacked below the chuck; An upper electrode formed on an upper side of the way; In the plasma etching apparatus including an insulator stacked on the lower surface of the upper electrode and formed against the wafer, the upper electrode and the insulator are in the region facing the edge of the wafer and the non-edge region of the wafer. A first step in which an RF power supply means is formed in each of the upper electrode of the region opposite to the edge of the wafer and the upper electrode of the region opposite to the non-edge region of the wafer; 상부전극에 RF 전력을 공급하여 상기 웨이퍼의 전면을 식각하는 2 단계;Supplying RF power to an upper electrode to etch the entire surface of the wafer; 에어베어링이 상기 웨이퍼의 에지가 아닌 영역에 대항하는 영역의 절연체의 하부면과 상기 웨이퍼의 상부면 간의 거리가 0.5 내지 0.3 mm가 되도록 이동하고나서 상기 웨이퍼의 에지에 대항하는 영역의 상부전극에 RF 전력을 공급하여 상기 웨이퍼의 에지를 식각하는 3 단계;After the air bearing is moved so that the distance between the lower surface of the insulator in the area opposite the non-edge area of the wafer and the upper surface of the wafer is 0.5 to 0.3 mm, the RF is applied to the upper electrode in the area opposite the edge of the wafer. Supplying power to etch an edge of the wafer; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 식각 방법.Plasma etching method comprising a. 삭제delete
KR1020070134727A 2007-12-20 2007-12-20 Apparatus and Method for Etching Wafer Using Plasma KR100904553B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070134727A KR100904553B1 (en) 2007-12-20 2007-12-20 Apparatus and Method for Etching Wafer Using Plasma

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070134727A KR100904553B1 (en) 2007-12-20 2007-12-20 Apparatus and Method for Etching Wafer Using Plasma

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090066970A KR20090066970A (en) 2009-06-24
KR100904553B1 true KR100904553B1 (en) 2009-06-25

Family

ID=40994905

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070134727A KR100904553B1 (en) 2007-12-20 2007-12-20 Apparatus and Method for Etching Wafer Using Plasma

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100904553B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060044089A (en) * 2004-11-11 2006-05-16 삼성전자주식회사 Plasma etch apparatus having height-adjustable and segmented anode electrodes and etching method using the apparatus

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060044089A (en) * 2004-11-11 2006-05-16 삼성전자주식회사 Plasma etch apparatus having height-adjustable and segmented anode electrodes and etching method using the apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090066970A (en) 2009-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10707053B2 (en) Plasma processing method and plasma processing apparatus
KR101291347B1 (en) Apparatus for the removal of a fluorinated polymer from a substrate and methods therefor
JP4593402B2 (en) Etching method and etching apparatus
US7351664B2 (en) Methods for minimizing mask undercuts and notches for plasma processing system
US6239036B1 (en) Apparatus and method for plasma etching
KR100447891B1 (en) Dry Etching Method For Wafer
KR100625318B1 (en) Apparatus and method for treating substrate
KR100904553B1 (en) Apparatus and Method for Etching Wafer Using Plasma
KR100712125B1 (en) Inductively Coupled Plasma Processing Apparatus
KR100603099B1 (en) Plasma processing method
KR20060041497A (en) Dry etching apparatus
KR101333521B1 (en) Apparatus for plasma treatment
KR101362814B1 (en) Method for plasma-treatment
CN213660344U (en) Plasma processing device
KR100734778B1 (en) apparatus and method for treating a substrate by plasma
KR100667675B1 (en) Atmospheric pressure plasma apparatus used in etching of an substrate
KR102030470B1 (en) Test method and apparatus for treating substrate
US10573526B2 (en) Method of charge controlled patterning during reactive ion etching
CN111341657A (en) Plasma processing method
KR100697665B1 (en) Upper electrode and plasma processing apparatus using same
JPH10335098A (en) Plasma processing device
KR101362815B1 (en) Method for plasma-treatment
KR20060097842A (en) Plasma apparatus
KR100761680B1 (en) Apparatus for processing substrate with plasma
KR101039587B1 (en) Wafer edge etching apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee