KR100912837B1 - 건식식각장치 - Google Patents

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KR100912837B1
KR100912837B1 KR1020080024231A KR20080024231A KR100912837B1 KR 100912837 B1 KR100912837 B1 KR 100912837B1 KR 1020080024231 A KR1020080024231 A KR 1020080024231A KR 20080024231 A KR20080024231 A KR 20080024231A KR 100912837 B1 KR100912837 B1 KR 100912837B1
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조국형
이관재
이석식
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참앤씨(주)
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Abstract

본 발명은 웨이퍼 가장자리부의 잔막만을 제거하는 건식식각장치에 관한 것으로, 진공수단과 연결되어 내부에 형성된 작업공간이 선택적으로 진공상태가 되는 진공챔버; 상기 진공챔버의 하부에 구비되되, 상면에 웨이퍼가 놓이는 스테이지; 상기 스테이지 상부의 상기 웨이퍼에 대향되게 구비되는 차단블럭; 상기 차단블럭의 상측으로부터 상기 작업공간에 선택적으로 공정가스를 공급하는 공정가스공급부; 상기 웨이퍼 가장자리부의 상하면 중 적어도 어느 일면에 대향되게 구비되며, 상기 가장자리부를 비접촉 열전달로 가열시키는 가열램프를 포함하여 이루어지는 건식식각장치를 제공한다.
진공챔버, 차단블럭, 가열램프

Description

건식식각장치{dry etching apparatus}
본 발명은 건식식각장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼의 가장자리부에 형성되는 잔막만을 제거하는 건식식각장치에 관한 것이다.
반도체 기술의 발달로 40nm이하의 메모리가 적용되어 초고집적 회로(ULSI, ultra large scale integration)가 실현되는 반도체 제조공정에서는, 보편적으로 사용되는 배선재료인 알루미늄(Al)이 구리(Cu)로 대체될 필요성이 증가 되고 있다.
즉, 구리가 알루미늄과 비교해서 낮은 비저항과 높은 전자이동(electromigration) 내성을 가짐으로써, 초고집적 회로에서 반도체 소자의 배선의 저항을 낮출 수 있어 적합하다.
한편, 배선재료로서 구리(Cu)가 사용된 반도체 제조공정에서 반도체 웨이퍼의 가장자리(에지(edge) 또는 베벨(bevel))에 형성된 구리 잔막은 후속공정에서 열확산에 의해 소자의 안정적인 형성에 악영향을 미친다. 즉, 실리콘 웨이퍼에서는 구리원자가 더욱 빠른 속도로 확산되고, 특히 BTS(biasable temperature stress)조건에서는 웨이퍼 상에 형성된 유전막 내로 확산되어 웨이퍼 상에 형성된 트랜지스터의 동작특성에 악영향을 줄 수 있다.
또한, 상기 웨이퍼의 가장자리에 잔존되는 구리 잔막은, 다음 공정 중 또는 운반과정에서 파티클화되어 상기 웨이퍼 상에 패턴 형성되는 회로부의 수율을 저하시키는 문제점을 유발할 수 있다.
따라서, 이러한 웨이퍼 가장자리의 구리 잔막을 제거할 필요가 있는데, 이를 위한 웨이퍼 가장자리에 형성된 구리잔막의 식각공정은 크게 습식식각과 건식식각을 통하여 진행될 수 있다.
그러나, 상기 습식식각은 건식식각에 비해 제조비용과 초기 투자 비용이 높은 단점과 액체상의 화학물질이 사용됨으로써, 상기 웨이퍼 가장자리만을 식각하기 위한 유체의 흐름에 대한 제어 기술의 한계에 부딪히게 되는 문제점이 있었다. 이러한 유체 흐름에 대한 제어가 어려운 문제점은 건식식각을 적용하는 경우에도 기술적 한계로써 작용되어 왔다.
종래의 웨이퍼 가장자리를 식각하기 위한 공정은 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째, 구리(Cu)를 사용하는 반도체공정에서 실리콘 웨이퍼의 가장자리부에 잔존되는 구리 잔막은 열확산 내지는 파티클화되어 패턴화된 회로부의 형성시 악영향을 주는 파티클을 형성하여 소자 불량의 원인이 되므로, 반도체 생산 수율을 현저히 저하시키는 문제점이 있었다.
둘째, 상기 구리 잔막을 제거하기 위해 사용되는 건식식각 내지 습식식각은 유체의 흐름을 제어하는 기술의 한계로 공정가스 내지 제거작용제가 웨이퍼의 내부의 패턴화된 회로부로 유입되어 직접적으로 악영향이 미치는 문제점이 있었다.
상기의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 진공수단과 연결되어 내부에 형성된 작업공간이 선택적으로 진공상태가 되는 진공챔버; 상기 진공챔버의 하부에 구비되되, 상면에 웨이퍼가 놓이는 스테이지; 상기 스테이지 상부의 상기 웨이퍼에 대향되게 구비되는 차단블럭; 상기 차단블럭의 상측으로부터 상기 작업공간에 선택적으로 공정가스를 공급하는 공정가스공급부; 상기 웨이퍼 가장자리부의 상하면 중 적어도 어느 일면에 대향되게 구비되며, 상기 가장자리부를 비접촉 열전달로 가열시키는 가열램프를 포함하여 이루어지는 건식식각장치를 제공한다.
여기서, 상기 웨이퍼의 상면에는 구리(Cu)를 포함하는 금속 잔막이 형성되 고, 상기 공정가스는 상기 가장자리부의 잔막과 활성되는 CF3C(O)CH2C(O)CF3 의 화합물 가스가 사용됨이 바람직하다. 또한, 상기 차단블럭은 원통 형상으로 이루어지고, 그의 외경은 상기 공정가스가 상기 가장자리부에만 반응되도록 상기 웨이퍼의 외경보다 작게 구비된다.
그리고, 상기 스테이지는 상하이동되도록 구비되고, 그의 외경은 상기 가장자리부의 하면이 상기 공정가스와 활성되게 노출되도록 상기 웨이퍼의 외경보다 작게 구비됨이 바람직하다.
한편, 상기 차단블럭의 일측에 상하방향으로 관통하여 구비되되, 상기 공정가스가 상기 웨이퍼 중앙부 측으로 유입되지 않도록 비활성가스를 배출하는 비활성가스공급부가 구비됨이 바람직하다. 또한, 상기 가열램프는 상기 차단블럭과 상기 스테이지의 외주부를 감싸는 원형의 링형상으로 각각 구비되며, 내부에 상기 가장자리부를 가열하는 내부램프가 구비됨이 바람직하다.
본 발명에 따른 건식식각장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 차단블럭의 배치를 통해 공정가스의 흐름을 제어할 수 있어 웨이퍼의 가장자리부의 잔막만이 선택적으로 깨끗이 제거됨에 따라 불량의 원인이 되는 파티클의 형성을 억제하여 반도체 소자의 수율이 현저히 향상될 수 있다.
둘째, 공정가스로서 구리과 활성화되는 CF3C(O)CH2C(O)CF3 의 화합물 가스가 사용됨으로써, 구리 잔막을 식각할 때 요구되는 온도를 150℃~ 250℃로 범위로 낮 추어 줄 수 있으므로 과도한 열에너지 발생을 위한 에너지 소모부담을 현저히 경감할 수 있다.
셋째, 구리 잔막의 식각시 요구되는 온도가 상대적으로 낮으므로 링 형상의 가열램프만으로 상기 웨이퍼 가장자리의 식각부위만 정확히 조사함으로써 웨이퍼 전체를 가열할 필요가 없이 상기 웨이퍼 가장자리에 잔존하는 구리 잔막을 안정적이고 정확히 식각할 수 있다.
넷째, 식각반응에 필요한 온도가 낮아지게 되어 복사열원이 가열램프로만으로 구비될 수 있으며, 상기 가열램프의 공급과 교체가 용이한 구조를 이룰 수 있다.
다섯째, 상기 차단블럭의 하부 중앙부를 통하여 배출되는 비활성가스는 상기 공정가스가 웨이퍼 중앙부 내측으로의 유입됨을 차단함으로써, 상기 웨이퍼의 패턴화된 회로부가 더욱 안전하게 보호될 수 있다.
이하, 상기 해결하고자 하는 과제를 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
도 1는 웨이퍼의 가장자리부를 나타낸 부분확대도이다.
도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명에서 사용되는 웨이퍼(25)는 구리(Cu)를 배선재료로서 사용되며, 이로 인해 상기 웨이퍼의 가장자리에는 구리 잔막이 잔존하게 된다. 상기 구리(Cu)는 알루미늄(Al)보다 더 낮은 비저항 값과 높은 전자이동(electromigration) 저항을 갖으므로, 초고집적회로에 사용되는 배선재료로서 적 합하다.
상기 구리(Cu)는 다마신(damascene)공정에 의해 증착될 수 있는데, 상기 다마신(damascene)공정은 패턴형성된 실리콘 웨이퍼(25)의 상면에 전해도금법 등을 이용하여 상기 구리(Cu)를 증착시키고, 필요없는 부분은 CMP공정으로 제거하는 공정이다.
한편, 상기 웨이퍼(25)의 상면 중앙부에는 복수층의 구리막(250)과 산화막(251)이 패턴형성되고, 상기 가장자리부(26)에는 증착공정시 시드층으로 제공된(seed layer) 구리 잔막(264)이 잔존하게 된다.
이러한 웨이퍼 가장자리의 구리 잔막(264)은 배경기술에서 전술된 바와 같이 차회 공정에서 여러 문제점을 유발하므로 제거되어야 한다. 한편, 상기 구리 잔막(264)을 건식식각하기 위해, 일반적인 알루미늄의 식각시 사용되는 염소(Cl) 내지 플루오린(F)을 공정가스로서 사용하는 경우에는 반응조건을 맞추기 위하여 식각부위를 300 ℃ 이상으로 과도하게 가열하여야 하는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기 웨이퍼 가장자리의 구리 잔막(264)을 식각하기 위한 공정가스로서 상기 구리 잔막(264)과 반응되어 증발되는 과정을 반복하여 상기 구리 잔막(264)을 제거시키는 CF3C(O)CH2C(O)CF3의 화합물 가스를 사용할 것을 제시한다.
상세히, CF3C(O)CH2C(O)CF3 공정가스는 일예로 다음과 같은 반응경로의 메커니즘으로 실현된다. 여기서, CF3C(O)CH2C(O)CF3는 hafc(hexafluoroacetylacetone)로 나타내었다.
2Cu (s) + O → Cu2O (s) : Cu 산화공정(Ⅰ)
Cu2O + 2H(hafc)(g) → Cu (s) + Cu(hafc)2 (g) + H2O(g) : Cu 식각공정(Ⅰ)
Cu (s) + O → CuO (s) : Cu 산화공정(Ⅱ)
CuO + 2H(hafc)(g) → Cu(hafc)2 (g) + H2O(g) : Cu 식각공정(Ⅱ)
즉, 상기 반응과정에서 보는 바와 같이, 상기 구리 잔막(264)에 O2 플라즈마, O3, O3 플라즈마와 같은 산화 작용제를 사용하여 산화된 산화구리(CuOX)막을 상기 공정가스(H(hafc))와 반응되게 하여 휘발성의 구리화합물(Cu(hafc)2)과 수증기(H2O)를 형성시켜 증발시키는 과정을 2회에 걸쳐 반복함으로써 구리(Cu)원자로 이루어진 구리 잔막(264)을 제거할 수 있다.
또한, 상기 구리 잔막(264)의 식각률은 공정가스의 양, 흐름의 정도, 플라즈마의 정도, 웨이퍼의 온도에 따라 증가될 수 있다.
따라서, 후술하는 차단블럭(도 2의 30 참조)으로 흐름이 제어되는 CF3C(O)CH2C(O)CF3의 화합물 가스가 사용되어 상기 가장자리부(26)에 형성되는 구리 잔막(264)을 깨끗이 제거함으로써, 반도체 소자의 수율을 향상시킬 수 있다.
여기서, 상기 구리(Cu) 금속을 CF3C(O)CH2C(O)CF3 의 공정가스로 식각하는 공정은 반응온도가 150℃ ~ 250℃ 범위의 조건에서 안정적으로 수행될 수 있다. 따라 서, 상기 구리(Cu) 금속과 CF3C(O)CH2C(O)CF3 의 혼합물 가스를 사용하게 되면 건식식각의 경우에는 식각되는 상기 가장자리부(26)만 가열하여 150℃ ~ 250℃의 온도에 도달하도록 하기만 하면 안정적인 식각공정이 이루어질 수 있다.
한편, 이러한 CF3C(O)CH2C(O)CF3 와 같은 공정가스를 사용하여 웨이퍼의 가장자리를 정확하게 식각하기 위해서는, 상기 공정가스의 흐름을 정확히 제어할 필요가 있다. 이하 상기 공정가스의 흐름을 정확히 제어할 수 있는 본 발명의 일실시예에 따른 건식식각장치를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 건식식각장치의 주요부를 나타낸 개략단면도이다.
도 2에서 보는 바와 같이, 상기 건식식각장치는 진공챔버(10), 스테이지(20), 차단블럭(30), 공정가스공급부(40), 그리고 가열램프(50)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 진공챔버(10)는 내측 작업공간이 공정수행시 선택적으로 진공화될 수 있도록 형성된 하부의 일측에는 진공포트(11)가 구비되고, 상기 진공포트(11)를 통하여 진공펌프 등의 진공수단과 연결됨이 바람직하다. 이때, 상기 진공챔버(10)는 안정적인 작동을 위하여 외부와 접지구조를 이루도록 함이 바람직하다.
또한, 상기 진공챔버(10)의 하부에는 상기 스테이지(20)가 선택적으로 상하 이동되도록 설치됨이 바람직하다. 이를 통하여, 상기 스테이지(20)가 상하방향으로 이동됨에 따라, 상기 웨이퍼(25)의 반입/반출을 위한 공간 형성이 가능하다.
상기 스테이지(20)의 상면에는 웨이퍼(25)가 놓이도록 하며, 상기 스테이지(20)는 상기 웨이퍼(25)에 대응되도록 원판 형상으로 이루어진다. 이때, 상기 스테이지(20)에 놓인 웨이퍼(25)의 하면 가장자리가 노출되도록, 상기 스테이지(20)의 직경은 웨이퍼(25)의 직경보다 작게 형성됨이 바람직하다.
그리고, 상기 작업공간에 선택적으로 공정가스를 공급하는 공정가스공급부(40)가 상기 공정챔버의 상부를 관통하여 구비되되, 상기 공정가스공급부(40)는 상기 공정가스가 상기 작업공간에 균일하게 분포되도록 상기 진공챔버(10)의 상측 중앙부에 위치됨이 바람직하다.
따라서, 상기 스테이지(20)의 상부에는 웨이퍼(25)가 안착된 상태에서 공정가스는 상기 진공챔버(10)의 상부로부터 공정가스공급부(40)에 의하여 공급된다.
여기서, 상기 공정가스가 웨이퍼(25)의 중앙부에 패턴형성된 회로부로 공급되는 것을 방지하기 위하여, 상기 웨이퍼(25)와 공정가스공급부(40)의 사이에는 상기 공정가스를 웨이퍼(25) 가장자리측으로 안내하기 위한 차단블럭(30)이 설치된다. 이를 위해, 상기 차단블럭(30)은 원통 형상으로 이루어지고, 그의 외경은 상기 공정가스가 상기 웨이퍼(25)의 가장자리부(26)에만 반응되도록 상기 웨이퍼(25)의 외경보다 작게 구비된다.
즉, 상기 차단블럭(30)은 상기 스테이지(20)의 상면에 대향되도록 이격 배치되며, 상기 공정가스는 상기 차단블럭(30)의 외면을 따라 웨이퍼(25) 가장자리부(26)측으로만 공급되도록 안내되어 식각이 수행되도록 함으로써, 상기 웨이퍼(25) 중앙부의 패턴형성된 회로부는 안전하게 보호될 수 있다.
더욱이, 상기 스테이지(20)의 상부에 놓이는 웨이퍼(25) 상면과 상기 차단블럭(30) 하면 사이의 갭은 1mm이하로 유지하여 상기 공정가스가 상기 웨이퍼(25)의 상면 중앙부로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 이러한 갭의 조절은 상하 이동가능하게 배치된 스테이지(20)에 의하여 조절될 수 있음은 물론이며, 상기 차단블럭(30)이 상하방향으로 이동되도록 구비될 수도 있을 것이다.
따라서, 식각공정 진행시에는 상기 공정가스의 흐름을 제어하도록 상기 웨이퍼(25)와 1mm이하의 간격으로 유지되게 위치하고, 상기 웨이퍼(25)의 반입/반출시에는 공간확보를 위하여 상기 스테이지(20)가 하측으로 이동될 수 있다.
여기서, 상기 차단블럭(30)은 상기 공정가스와 화학적으로 비활성인 재료로 만들어짐으로써, 상기 공정가스의 흐름을 안정적으로 안내하도록 함이 바람직하다.
이와 같이, 상기 차단블럭(30)은 상기 공정가스가 상기 웨이퍼(25)의 가장자리부(26)에만 반응되도록 상기 공정가스의 흐름을 제어함으로써, 상기 웨이퍼(25)의 상면 내부는 보호되고 국부적으로 존재하는 잔막만을 선택적으로 제거할 수 있다.
또한, 상기 가장자리부(26)의 상하면에 대향되도록 각각 구비되는 상기 가열램프(50)에서 상기 가장자리부(26)를 가열하여 상기 가장자리부(26)의 잔막이 공정가스와 반응시 활성되는데 필요한 열에너지를 공급함으로써, 상기 잔막의 제거가 원활하게 이루어지도록 한다.
즉, 상기 가열램프(50)는 상기 웨이퍼(25) 가장자리부(26)의 상하면 중 적어도 어느 일면에 대향되게 구비되며, 상기 가장자리부(26)를 비접촉 열전달의 방식 으로 가열시킨다. 여기서, 상기 가열램프(50)는 상기 차단블럭(30)과 스테이지(20) 각각의 외주부를 감싸는 원형의 링형상으로 구비됨이 바람직하며, 따라서, 상기 웨이퍼 가장자리부(26)의 상하면을 동시에 가열하도록 배치될 수 있다.
이를 위해서는, 상기 웨이퍼 가장자리부(26)가 공정가스와 활성되게 노출되도록 상기 차단블럭(30) 및 스테이지(20)의 외경은 각각 상기 웨이퍼(25)의 외경보다 작게 형성됨이 바람직하다. 따라서, 상기 가열램프(50)는 상기 가장자리부(26)의 상면 및 하면에 대향되게 배치될 수 있고, 효과적으로 열을 전달할 수 있다.
물론, 상기 스테이지(20) 내측에 가열수단을 별도로 구비할 수도 있으나, 상술한 바와 같이 구리(Cu) 금속과 CF3C(O)CH2C(O)CF3 의 혼합물 가스는 식각시 활성화에 요구되는 반응온도가 150℃ ~ 250℃로서 상대적으로 저온이므로 상기 가열램프(50)에 의한 비접촉식 복사에너지만으로도 식각이 가능하다.
즉, 상기 가장자리부(26)의 상하면을 가열하는 상기 가열램프(50)만을 사용하더라도 상기 150℃ ~ 250℃의 반응온도가 가능하게 되므로, 상기 스테이지(20)에 별도의 가열수단을 구비할 필요는 없게 되며, 이로 인하여 웨이퍼 전체를 고온으로 가열함으로써 발생되는 수율의 저하를 방지할 수 있다.
즉, 상기 스테이지(20) 내측에 가열수단을 구비하여 웨이퍼(25) 전체를 300℃이상의 고온으로 가열하게 되면 휨 등의 영향을 받으며 회로부가 손상될 위험성이 있었으나, 상기 가열램프(50)에 의하여 비접촉식으로 가장자리부(26)만 국부적으로 가열함으로써 에너지 효율의 개선은 물론이고 상기 웨이퍼(25)의 수율도 개선 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 건식식각장치의 가열램프가 웨이퍼의 상하면에 배치되는 형태를 나타낸 사시도이다.
도 3에서 보는 바와 같이, 상기 가열램프(50)는 상기 차단블럭(30)과 상기 스테이지(20)의 외주부를 감싸도록 원형의 링형상으로 구비되고, 상기 가장자리부(26)의 상하면에 대향되도록 구비됨이 바람직하다.
따라서, 식각공정시에는 상기 가장자리부(26)의 상하면에 대향되게 구비되는 각각의 가열램프(50)가 동심축을 중심으로 하여 정배열하도록 배치되고, 각각의 가열램프(50) 사이에 상기 웨이퍼(25)를 상기 동심축에 정렬하여 배치시킨다.
이를 통하여, 상기 가열램프(26)은 상기 가장자리부(26)의 상하면에 배치되어, 상기 가장자리부(26)에 증착된 잔막의 반응에 필요한 복사 열에너지를 공급하는 역할을 수행할 수 있다. 몰론, 상기 가열램프(50)는 상기 가장자리부(26)의 상하면 중 어느 한 면에만 대향되도록 구비될 수도 있다.
또한, 상기 가열램프(50)는 외부케이스(51)와 내부램프(52)로 이루어짐이 바람직하고, 상기 외부케이스(51)는 상기 공정가스와 비활성되는 재질로 이루어지고, 상기 가장자리부(26)와 대향되는 면은 자외선, 적외선을 포함하는 복사열원이 투과되는 재질로 이루어짐이 바람직하다.
물론, 상기 복사열원의 전달의 효율을 증대시키기 위해 상기 가장자리부(26)에 대향되는 면과 상기 외부케이스(51)의 측면 중 적어도 하나 이상의 면이 동시에 투과성 재질로 이루어질 수도 있고, 더욱이, 상기 내부램프(52)는 적외선램프, 할 로겐램프, 자외선램프를 포함한 것 중에서 어느 하나를 사용하여 복사열원을 웨이퍼(25)에 제공할 수 있다.
또한, 상기 가열램프(50)로 복사방식의 열원을 이용하는 비접촉 복사열전달 방식으로 상기 가장자리부(26)의 온도를 높여 상기 공정가스와 반응이 원활해지도록 할 수 있다. 여기서, 상기 가장자리부(26)를 균등하게 분할하여 적어도 4군데 이상은 가열되도록 할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 건식식각장치의 주요부를 나타낸 개략단면도이다. 본실시예의 기본적인 구성은 전술한 전술한 일실시예와 동일하므로 설명을 생략한다.
도 4에서 보는 바와 같이, 건식식각장치는 진공챔버(10), 스테이지(20), 차단블럭(30), 공정가스공급부(40), 비활성가스공급부(400) 그리고 가열램프(50)로 이루어짐이 바람직하다. 즉, 비활성가스공급부(400)가 추가적으로 구비되어 상기 웨이퍼(25)의 상단부와 상기 차단블럭(30)의 하단부 사이의 틈으로 침투될 수 있는 상기 공정가스의 유입을 방지한다.
상세히, 상기 비활성가스공급부(400)는 상기 차단블럭(30)의 중앙부를 상하방향으로 관통하여 상기 진공챔버(10)의 외부와 연결되고, 상기 외부로부터 비활성가스가 공급되도록 구비된다.
또한, 상기 비활성가스공급부(400)는 상기 차단블럭(30)의 하단의 중앙부에 위치하여 상기 차단블럭(30)의 외주부로 균일하게 확산되도록 구비됨이 바람직하며, 상기 비활성가스공급부(400)에서 배출되는 상기 비활성가스는 상기 공정가스와 비활성되는 기체로 이루어짐이 바람직하다.
물론, 상기 차단블럭(30)의 하면에 비활성가스가 토출되는 홀을 2개소 이상 형성하여 비활성가스가 적정량 확산되도록 함으로써 상기 공정가스의 웨이퍼(25) 중앙부로 유입되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
이와 같이, 상기 비활성가스공급부(400)는 상기 차단블럭(30)의 하단부에서 비활성가스를 배출함으로써, 상기 웨이퍼(25)와 상기 차단블럭(30) 사이의 갭으로 유입되는 상기 공정가스가 상기 웨이퍼(25)의 상면에 패턴형성된 회로부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
이를 통하여, 상기 가장자리부(26)에 형성된 잔막을 제거함과 동시에 상기 웨이퍼(25)의 회로부는 더욱 안전하게 보호되어 반도체 소자의 신뢰성과 내구성이 현저히 향상될 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 본 발명의 각 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 구성한 것으로서 단순히 전술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 전술한 실시예의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형을 포함한다.
도 1은 웨이퍼의 가장자리부를 나타낸 부분확대도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 건식식각장치의 주요부를 나타낸 개략단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 건식식각장치의 가열램프가 웨이퍼의 상하면에 배치되는 형태를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 건식식각장치의 주요부를 나타낸 개략단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 진공챔버 20: 스테이지
25: 웨이퍼 26: 가장자리부
30: 차단블럭 40: 공정가스공급부
50: 가열램프 264: 구리 잔막

Claims (6)

  1. 진공수단과 연결되어 내부에 형성된 작업공간이 선택적으로 진공상태가 되는 진공챔버;
    상기 진공챔버의 하부에 구비되되, 상면에 웨이퍼가 놓이는 스테이지;
    상기 스테이지 상부의 상기 웨이퍼에 대향되게 구비되는 차단블럭;
    상기 차단블럭과 상기 스테이지의 외주부를 감싸는 원형의 링형상을 가지고 상기 웨이퍼 가장자리부의 상하면에 대향되게 구비되며, 상기 웨이퍼의 가장자리부를 비접촉 열전달로 가열시키는 가열램프; 및
    상기 차단블럭의 상측으로부터 상기 차단블럭과 상기 가열램프 사이의 공간을 통하여 상기 웨이퍼의 가장자리부에 선택적으로 공정가스를 공급하는 공정가스공급부를 포함하며,
    상기 가열램프의 내부에는 상기 웨이퍼의 가장자리부 및 상기 차단블럭과 상기 가열램프 사이의 공간을 가열하는 내부램프가 구비됨을 특징으로 하는 건식식각장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 웨이퍼의 상면에는 구리(Cu)를 포함하는 금속 잔막이 형성되고, 상기 공정가스는 상기 가장자리부의 잔막과 활성되는 CF3C(O)CH2C(O)CF3 의 화합물 가스가 사용됨을 특징으로 하는 건식식각장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 차단블럭은 원통 형상으로 이루어지고, 그의 외경은 상기 공정가스가 상기 가장자리부에만 반응되도록 상기 웨이퍼의 외경보다 작게 구비됨을 특징으로 하는 건식식각장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스테이지는 상하이동되도록 구비되고, 그의 외경은 상기 가장자리부의 하면이 상기 공정가스와 활성되게 노출되도록 상기 웨이퍼의 외경보다 작게 구비됨을 특징으로 하는 건식식각장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 차단블럭의 일측에 상하방향으로 관통하여 구비되되, 상기 공정가스가 상기 웨이퍼 상면의 축 방향으로 유입되지 않도록 비활성가스를 배출하는 비활성가스공급부가 구비됨을 특징으로 하는 건식식각장치.
  6. 삭제
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