KR100968563B1 - Automatic pressure control method of plasma etcher - Google Patents
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Abstract
플라즈마 식각 장치에 설치되어있는 복수개의 가스 유출량 제어기 부근의 압력값들을 각각 측정하는 단계; 측정된 압력값들을 압력 제어기로 전달하여 압력값들의 평균값으로 기준 압력값을 설정하는 단계; 기준 압력값을 가지도록 복수개의 가스 유출량 제어기를 조절하는 단계를 포함하는 플라즈마 식각 장치의 자동 압력 조절 방법. Measuring pressure values in the vicinity of the plurality of gas flow rate controllers installed in the plasma etching apparatus; Delivering the measured pressure values to a pressure controller to set a reference pressure value as an average value of the pressure values; Adjusting a plurality of gas outlet controllers to have a reference pressure value.
플라즈마식각장치, APCPlasma Etching Equipment, APC
Description
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 식각 장치의 자동 압력 조절 장치의 개략도이고,1 is a schematic diagram of an automatic pressure regulating apparatus of a plasma etching apparatus according to a first embodiment of the present invention,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 식각 장치의 자동 압력 조절 장치의 구성을 설명한 도면이고,2 is a view for explaining the configuration of the automatic pressure control device of the plasma etching apparatus according to the first embodiment of the present invention,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 식각 장치의 압력 조절 방법의 흐름도이고,3 is a flowchart of a pressure adjusting method of the plasma etching apparatus according to the first embodiment of the present invention,
도 4a는 4개의 배출구의 압력값이 다른 경우를 도시한 도면이고, 4A is a diagram showing a case where the pressure values of the four outlets are different;
도 4b는 본 발명의 압력 조절 방법을 이용하여 4개의 배출구의 압력값을 기준 압력값으로 일치시킨 상태를 도시한 도면이고,4B is a view showing a state in which the pressure values of the four outlets are matched to the reference pressure values using the pressure regulating method of the present invention.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 식각 장치의 자동 압력 조절 장치의 구성을 설명한 도면이고,5 is a view for explaining the configuration of the automatic pressure control device of the plasma etching apparatus according to a second embodiment of the present invention,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 식각 장치의 압력 조절 방법의 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a pressure adjusting method of the plasma etching apparatus according to the second embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 ; 챔버 20 ; 펌프
10;
40 ; 가스 유출량 제어기 50 ; 압력 센서40; Gas
60 ; 압력 제어기 70 ; 이상 배기 알림 장치60;
본 발명은 플라즈마 식각 장치의 자동 압력 조절 방법에 관한 것으로서, 특히 반도체 소자나 액정 표시 장치의 제조 공정에 사용되는 플라즈마 식각 장치의 챔버 내의 압력을 조절하는 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
액정 표시 장치의 식각 공정은 일반적으로 대기압에 비해 매우 낮은 압력, 즉, 진공에 가까운 압력 하에서 진행된다. 따라서, 플라즈마 식각 장치의 챔버 내부의 압력을 극히 낮게 유지하기 위해서 챔버에 펌프가 구비된다. 이러한 플라즈마 식각 장치의 챔버 내부를 일정한 압력(주로 저압)으로 유지하기 위해 자동 압력 제어 장치(auto pressure controller, APC)가 설치된다.The etching process of the liquid crystal display is generally performed at a pressure very low compared to atmospheric pressure, that is, at a pressure close to a vacuum. Thus, a pump is provided in the chamber to keep the pressure inside the chamber of the plasma etching apparatus extremely low. An auto pressure controller (APC) is installed to maintain a constant pressure (mainly low pressure) inside the chamber of the plasma etching apparatus.
즉, 플라즈마 식각 장치에서 자동 압력 조절 장치(Automatic Pressure Controller, APC)는 펌프를 이용하여 배기를 하며 펌프에 연결된 가스 유출량 제어기 부근의 압력값(APC 값)을 조절함으로써 챔버 내에서의 압력을 조절한다. 그러나, 플라즈마 식각 장치가 대형화되면서 펌프의 수가 많아지고, 각각의 펌프에 연결된 가스 유출량 제어기 부근의 APC 값 사이에도 차이가 발생한다. 따라서, 챔버 내에 위치하는 기판상에 형성되어 있는 박막이 식각되는 정도가 각각의 펌프가 위치하는 부위마다 달라져서 식각의 균일도가 저하된다는 문제점이 있다. That is, in the plasma etching apparatus, the automatic pressure controller (APC) controls the pressure in the chamber by controlling the pressure value (APC value) near the gas flow rate controller connected to the pump by exhausting the pump. . However, as the plasma etching apparatus becomes larger, the number of pumps increases, and a difference also occurs between the APC values near the gas flow rate controllers connected to the respective pumps. Accordingly, there is a problem in that the degree of etching of the thin film formed on the substrate located in the chamber is different for each portion where the respective pumps are located, thereby decreasing the uniformity of etching.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 식각의 균일성을 향상시키는 플라즈마 식각 장치의 자동 압력 조절 방법을 제공하는 데 목적이 있다. The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention to provide an automatic pressure control method of the plasma etching apparatus to improve the uniformity of the etching.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라즈마 식각 장치의 자동 압력 조절 방법은 플라즈마 식각 장치에 설치되어있는 복수개의 가스 유출량 제어기 부근의 압력값들을 각각 측정하는 단계; 측정된 상기 압력값들을 압력 제어기로 전달하여 상기 압력값들의 평균값으로 기준 압력값을 설정하는 단계; 상기 기준 압력값을 가지도록 복수개의 가스 유출량 제어기를 조절하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. Automatic pressure control method of the plasma etching apparatus of the present invention for achieving the above object comprises the steps of measuring the respective pressure values in the vicinity of the plurality of gas flow rate controller installed in the plasma etching apparatus; Transferring the measured pressure values to a pressure controller and setting a reference pressure value as an average value of the pressure values; And adjusting the plurality of gas outlet controllers to have the reference pressure value.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라즈마 식각 장치의 자동 압력 조절 방법은 플라즈마 식각 장치에 설치되어있는 복수개의 가스 유출량 제어기 부근의 압력값들을 각각 측정하는 단계; 측정된 상기 압력값들의 평균값을 A, 최대값을 M 및 최소값을 m이라 하고, 압력 제어기의 수를 K라 할 때, 측정된 상기 압력값들을 이상 배기 알림 장치로 전달하여 (M-m)/A로 계산되는 균일도가 K이상인 경우에는 이상 배기 상태임을 알려주며 플라즈마 식각 장치의 동작을 멈추는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the automatic pressure control method of the plasma etching apparatus of the present invention for achieving the above object comprises the steps of measuring the respective pressure values in the vicinity of the plurality of gas flow rate controller installed in the plasma etching apparatus; When the average value of the measured pressure values is A, the maximum value is M, and the minimum value is m, and the number of pressure controllers is K, the measured pressure values are transferred to the abnormality exhaust notification device to (Mm) / A. If the calculated uniformity is K or more, it is preferable to include the step of informing that the abnormal exhaust state and the operation of the plasma etching apparatus.
또한, 상기 이상 배기 알림 장치는 알람 신호나 점등 신호로 알려 주는 것이 바람직하다. In addition, the abnormal exhaust notification device is preferably informed by an alarm signal or a lighting signal.
또한, 균일도가 K이하인 경우에는 측정된 상기 압력값들을 압력 제어기로 전 달하여 상기 압력값들의 평균값으로 기준 압력값을 설정하는 단계; 상기 기준 압력값을 가지도록 복수개의 가스 유출량 제어기를 조절하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. In addition, when the uniformity is K or less, passing the measured pressure values to a pressure controller to set a reference pressure value as the average value of the pressure values; And adjusting the plurality of gas outlet controllers to have the reference pressure value.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 식각 장치의 자동 압력 조절 장치의 개략도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 식각 장치의 자동 압력 조절 장치의 구성을 설명한 도면이 도시되어 있고, 도 3에는 압력 조절 방법의 흐름도가 도시되어 있다. 그리고, 도 2에서 점선으로 표시된 부분이 APC에 해당된다. 1 shows a schematic diagram of an automatic pressure regulating apparatus of a plasma etching apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a configuration of an automatic pressure regulating apparatus of a plasma etching apparatus according to a first embodiment of the present invention. The illustrated figure is shown and in FIG. 3 a flow chart of the pressure regulation method is shown. In addition, a portion indicated by a dotted line in FIG. 2 corresponds to an APC.
도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 식각 장치의 자동 압력 조절 장치 및 방법을 상세히 설명한다. 1 to 3 will be described in detail an automatic pressure regulating apparatus and method of the plasma etching apparatus according to a first embodiment of the present invention.
플라즈마 식각 장치의 챔버(10)의 저면에는 복수개의 펌프(20)가 형성되어 있다. 본 발명의 제1 실시예에서는 4개의 펌프(20)가 형성되어 있는 것으로 하여 설명한다. 펌프(20)가 동작하여 챔버(10)의 내부를 진공에 가까운 상태로 만들어 준다. 챔버(10)의 저면에 형성되어 있는 4개의 가스 배출구 즉, 제1 내지 제4 배출구(31, 32, 33, 34)는 배관(21)을 통해 펌프(20)와 연결되어 있다. 배관(21) 상에는 펌프(20)에 의해 배출되는 가스의 유출량을 제어하는 가스 유출량 제어기(40) 및 가스 유출량 제어기(40) 부근의 압력값 즉, APC 값을 측정하는 압력 센서(50)가 설치되어 있다. 그리고, 가스 유출량 제어기(40)를 조절하여 APC 값을 조절하는 압 력 제어기(60)가 챔버(10)의 외부에 설치되어 있다. A plurality of
이러한 압력 조절 장치로 챔버(10)(Chamber)내의 압력을 조절하기 위해서 4개 펌프(Pump)(20)의 APC 값이 동일할 필요는 없으나, 식각 균일도 확보를 위해서는 4개의 펌프(20)의 APC 값이 동일 또는 오차 범위 내에서 근접해야 한다. The APC values of the four
즉, 챔버(10) 내부의 압력값을 일정하게 설정하고 플라즈마 식각 공정을 진행하는 경우, 챔버(10) 내부의 압력값을 일정하게 유지하기 위해서는 가스 유입량과 가스 유출량을 조절해야한다. 이 때 챔버(10) 내의 전체 가스 유입량과 가스 유출량이 일정하면 챔버(10) 내의 압력은 일정하게 유지된다. 4개의 펌프(20)로 가스가 유출되는 것을 조절할 때, 챔버(10) 내에 위치하는 기판 상에 형성되는 박막의 식각의 균일도를 확보하기 위해서는 전체 유출량을 A라고 할 때, 4개의 펌프(20)에 각각 A/4 씩의 유출량이 배분되어야한다. 챔버(10) 내부의 압력 조절을 위해서는 가스 유입량이 일정한 경우 가스 유출량의 총합이 일정하면 되고, 식각의 균일도를 확보하기 위해서는 4개의 펌프(20)가 위치하는 곳의 압력값의 균형을 맞추어햐 한다. That is, when the pressure value inside the
이러한 플라즈마 식각 장치의 자동 압력 조절 장치를 이용한 압력 조절 방법은 우선, 플라즈마 식각 장치에 설치되어있는 4개의 가스 유출량 제어기(40) 부근의 압력값들을 압력 센서(50)를 이용하여 각각 측정한다.(S110) 이를 A1, A2, A3 및 A4라 한다. In the pressure control method using the automatic pressure control device of the plasma etching apparatus, first, the pressure values near the four gas
측정된 압력값들은 압력 제어기(60)로 전달하여 압력값들의 평균값으로 기준 압력값을 설정한다.(S120) 따라서, 기준 압력값 A는 (A1+A2+A3+A4)/4로 설정한다.
The measured pressure values are transmitted to the
4개의 가스 유출량 제어기(40)를 조절하여 4개의 가스 유출량 제어기(40) 부근의 압력값이 설정된 기준 압력값을 가지도록 한다.(S130) The four gas
도 4a는 4개의 배출구의 압력값이 다른 경우를 도시한 도면이고, 도 4b는 본 발명의 압력 조절 방법을 이용하여 4개의 배출구의 압력값을 기준 압력값으로 일치시킨 상태를 도시한 도면이다. 4A is a diagram illustrating a case where the pressure values of the four outlets are different, and FIG. 4B is a diagram illustrating a state in which the pressure values of the four outlets match the reference pressure values using the pressure regulating method of the present invention.
즉, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 4개의 배출구 중에서, 측정된 압력값이 기준 압력값보다 큰 제2 배출구(32)는 가스 유출량 제어기(40)를 조절하여 펌프(20)로의 가스의 흐름이 더 커지도록 하여 압력값을 낮추어 기준 압력값과 일치시킨다. That is, as shown in FIGS. 4A and 4B, of the four outlets, the
그리고, 4개의 배출구 중에서, 측정된 압력값이 기준 압력값보다 작은 제1 배출구(31)는 가스 유출량 제어기(40)를 조절하여 펌프(20)로의 가스의 흐름이 더 커지도록 하여 압력값을 낮추어 기준 압력값과 일치시킨다.In addition, among the four outlets, the
즉, 제1 배출구(31)의 압력값이 100 kgf/㎠ 이고, 제2 배출구(32)의 압력값이 300 kgf/㎠ 이고, 제3 배출구(33) 및 제4 배출구(34)의 압력값이 150kgf/㎠ 인 경우에, 본 발명의 제1 실시예에 따른 압력 조절 방법에 의해 제1 배출구(31)의 압력값을 150 kgf/㎠ 으로 설정하고, 제2 배출구(32)의 압력값을 150kgf/㎠ 로 설정하여 4개의 배출구의 압력값을 일치시켜 챔버(10) 내에 위치하는 기판(1) 상에 형성되는 박막의 식각의 균일도를 향상시킬 수 있다.That is, the pressure value of the
본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 식각 장치의 자동 압력 조절 장치의 구성도를 설명한 도면이 도 5에 도시되어 있고, 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라 즈마 식각 장치의 자동 압력 조절 방법이 도 6에 도시되어 있다. 여기서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가리킨다. 5 is a view illustrating a configuration diagram of an automatic pressure regulating apparatus of a plasma etching apparatus according to a second embodiment of the present invention, and the automatic pressure regulating method of the plasma etching apparatus according to the second embodiment of the present invention is 6 is shown. Here, the same reference numerals as in the above-described drawings indicate the same members having the same function.
가스 유출량은 가스 유입량과 플라즈마에 의해 분해된 가스, 식각 부산물(Etch Product)들의 혼합량이다. 이 때 시각 균일도나 가스의 유입량에 문제가 생기는 경우에는 APC 값들간의 편차가 심하게 될 것이다. The gas outflow is a mixture of gas inflow, gas decomposed by plasma, and etching products. At this time, if there is a problem in the visual uniformity or the gas flow rate, the deviation between the APC values will be severe.
이를 방지하기 위해 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 식각 장치의 자동 압력 조절 방법에서는 이상 배기 알람 장치를 설치한다. 이하에서 상세히 설명한다. In order to prevent this, in the automatic pressure control method of the plasma etching apparatus according to the second embodiment of the present invention, an abnormal exhaust alarm device is provided. It will be described in detail below.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 식각 장치의 자동 압력 조절 장치를 이용한 압력 조절 방법은 우선, 플라즈마 식각 장치에 설치되어있는 4개의 가스 유출량 제어기(40) 부근의 압력값들을 압력 센서(50)를 이용하여 각각 측정한다.(S210) 이 값들을 A1, A2, A3, A4라고 한다.5 and 6, the pressure control method using the automatic pressure control device of the plasma etching apparatus according to the second embodiment of the present invention, first, the four gas flow rate controller (40) installed in the plasma etching apparatus The pressure values near) are measured using the
그리고, 측정된 압력값들의 평균값을 A, 최대값을 M 및 최소값을 m이라 정의한다. 그리고, (M-m)/A를 균일도라고 정의한다. 균일도는 최대값과 최소값의 차이를 평균값에 대해서 상대적으로 나타낸 것으로 이 값은 0 이상이며, 이상 배기 기준값인 K 이하의 범위에 있게 된다. 균일도가 0에 가까울 수록 균일하게 흡기 및 배기가 이루어진다는 것이다. The average value of the measured pressure values is defined as A, the maximum value as M, and the minimum value as m. And (M-m) / A is defined as uniformity. Uniformity represents the difference between the maximum value and the minimum value relative to the average value. The value is equal to or greater than 0 and falls within the range of K or less as the abnormal exhaust reference value. The closer to 0, the more uniform the intake and exhaust.
다음으로, 측정된 압력값들을 이상 배기 알림 장치(70)로 전달하여 균일도와 K를 비교한다.(S220) Next, the measured pressure values are transferred to the abnormality
만약, 균일도가 K이상인 경우에는 이상 배기 상태임을 알려준다. 이러한 이 상 배기 알림 장치(70)는 알람 신호나 점등 신호로 알려 주는 것이 바람직하다.(S230)If the uniformity is greater than or equal to K, it indicates that the abnormal exhaust state. This abnormal
그리고, 플라즈마 식각 장치의 동작을 멈추도록 한다.(S240) 이상 배기 상태의 원인을 찾아내어 이를 해결한 후에 다시 플라즈마 식각 장치를 동작시킨다.Then, the operation of the plasma etching apparatus is stopped. (S240) The cause of the abnormal exhaust condition is found and solved, and then the plasma etching apparatus is operated again.
바람직하게는 균일도의 기준을 정해서 (예를 들어 0.5) 이 값을 넘는 경우 이상 배기 알림 장치(70)가 동작하도록 하여 흡기 및 배기의 균일도의 이상 현상을 조기에 발견할 수도 있다. Preferably, when the standard of uniformity is set (for example, 0.5) and exceeds this value, the abnormality
그리고, 균일도가 K이하인 경우에는 측정된 압력값들은 압력 제어기(60)로 전달하여 압력값들의 평균값으로 기준 압력값을 설정한다.(S250)When the uniformity is equal to or less than K, the measured pressure values are transmitted to the
4개의 가스 유출량 제어기(40)를 조절하여 4개의 가스 유출량 제어기(40) 부근의 압력값이 설정된 기준 압력값을 가지도록 한다.(S260) The four gas
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Could be. Accordingly, the true scope of protection of the invention should be defined only by the appended claims.
본 발명에 따른 플라즈마 식각 장치의 자동 압력 조절 방법은 챔버 내에 위치하는 복수개의 펌프의 압력값이 서로 동일하도록 함으로써 가스 유출량의 균일도를 향상시켜 챔버 내에 위치하는 기판 상에 형성되는 박막의 식각의 균일도를 향상 시킬 수 있다는 장점이 있다. The automatic pressure control method of the plasma etching apparatus according to the present invention improves the uniformity of the gas flow rate by making the pressure values of the plurality of pumps positioned in the chamber equal to each other, thereby improving the uniformity of etching of the thin film formed on the substrate positioned in the chamber. The advantage is that it can be improved.
또한, 이상 배기 알림 장치를 통해 흡기 및 배기의 균일도을 이상 현상을 조기에 발견할 수 있고, 식각의 이상 여부도 확인 할 수 있다는 장점이 있다. In addition, the abnormal exhaust notification device has the advantage that the uniformity of the intake and exhaust can be detected early, the abnormality of the etching can be confirmed.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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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 |