KR19980067037U - Window Assembly for Thin Film Endpoint Detector for Semiconductor Dry Etching Equipment - Google Patents
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Abstract
본 고안은 반도체 건식각장비의 박막 종말점 검출기용 윈도우 어셈블리에 관한 것으로, 종래에는 식각공정 진행시 공정챔버의 내측에서 발생되는 특정물질의 파장이 통과되는 도파관의 내측에 폴리머가 증착되어 종말점 검출기에서 정확한 종말점 검출이 이루어지지 못하여 제품불량을 유발시키는 문제점이 있었다. 본 고안 반도체 건식각장비의 박막 종말점 검출기용 윈도우 어셈블리는 식각공정 진행시 발생되는 특정 물질의 파장이 알루미늄 재질인 마운터(13)의 도파관(14)을 통하여 종말점 검출기에 전달되며, 이와 같이 마운터(13)의 도파관(14)을 공정챔버의 내측과 동일한 알루미늄 재질을 사용함에 따라서 열전달율이 동일하게 되어 도파관(14)의 파장통과관(14a) 내측에 폴리머의 증착이 방지되고, 따라서 종래와 같이 종말점 검출이 정확히 이루어지지 못하여 제품불량이 발생되는 것을 방지하는 효과가 있다.The present invention relates to a window assembly for a thin film end point detector of a semiconductor dry etching device. In the related art, a polymer is deposited inside a waveguide through which a wavelength of a specific material generated inside a process chamber passes during an etching process. There was a problem that caused the product defects because the end point is not detected. The window assembly for the thin film endpoint detector of the semiconductor dry etching apparatus of the present invention is transmitted to the endpoint detector through the waveguide 14 of the mounter 13 of which the wavelength of a specific material generated during the etching process is made of aluminum, and thus the mounter 13 By using the same aluminum material as that of the inside of the process chamber, the waveguide 14 of the waveguide 14 has the same heat transfer rate, thereby preventing the deposition of polymer inside the waveguide tube 14a of the waveguide 14, thus detecting the end point as conventionally. This is not done correctly and there is an effect of preventing the occurrence of product defects.
Description
본 고안은 반도체 건식각장비의 박막 종말점검출기용 윈도우 어셈블리에 관한 것으로, 특히 장기간 반복사용시 도파관의 내측에 형성된 파장통과공에 폴리머가 증착되어 종말점의 검출오류에 따른 제품불량이 발생되는 것을 방지하도록 하는데 적합한 반도체 건식각장비의 박막 종말점검출기용 윈도우 어셈블리에 관한 것이다.The present invention relates to a window assembly for a thin film end point detector of a semiconductor dry etching device, and in particular, to prevent product defects due to the detection error of the end point due to the deposition of polymer in the wavelength pass hole formed inside the waveguide during long-term repeated use. A window assembly for thin film endpoint detectors of suitable semiconductor dry etching equipment.
일반적으로 반도체 제조공정 중 건식각 공정은 현상공정이후에 진행되는 공정으로서, 장비와 기술의 진보에 의하여 습식식각 보다 훨씬 더빨리, 더 정확하게 식각할 수 있도록 발전 되었다. 한예로 플라즈마 시스템은 챔버의 내부에 특수기체가 채워진 상태에서 알 에프 에너지를 기체 혼합물에 가함으로서 옥사이드 막, 메탈 필름 등을 식각하게 되는데, 이와 같은 일반적인 종래 건식각 공정을 진행하는 건식각장비가 도 1에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.In general, the dry etching process in the semiconductor manufacturing process is a process that proceeds after the development process, and has been developed to etch much faster and more accurately than wet etching due to advances in equipment and technology. For example, the plasma system etches an oxide film, a metal film, etc. by applying RF energy to a gas mixture in a state where a special gas is filled in the chamber, and a dry etching apparatus for performing such a conventional conventional dry etching process is illustrated in FIG. 1. It is shown in the bar, briefly described as follows.
도 1은 종래 건식각장비의 구조를 보인 단면도이고, 도 2는 종래 건식각장비의 박막 종말점 검출기용 윈도우 어셈블리의 구조를 보인 분해사시도로서, 도시된 바와 같이, 종래 건식각 장비는 웨이퍼(1)를 장착한 상태에서 식각공정을 진행하는 공정챔버(2)와, 그 공정챔버(2)의 일측으로 연결되어 식각공정의 종말점을 검출하기 위한 종말점 검출기(MONOCHROMATOR)(3)로 구성되어 있으며, 상기 종말점 검출기(3)에 연결되는 공정챔버(2)의 출구측에는 특정파장을 통과시키거나 공정챔버(2)의 내측을 확인하기 위한 윈도우 어셈블리(4)가 설치되어 있다.1 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional dry etching equipment, Figure 2 is an exploded perspective view showing a structure of a window assembly for a thin film endpoint detector of a conventional dry etching equipment, as shown, the conventional dry etching equipment is a wafer (1) And an end point detector (MONOCHROMATOR) 3 connected to one side of the process chamber 2 to detect the end point of the etching process, wherein the process chamber 2 performs the etching process in the state of mounting. On the outlet side of the process chamber 2 connected to the end point detector 3, a window assembly 4 is provided for passing a specific wavelength or checking the inside of the process chamber 2.
상기 윈도우 어셈블리(4)는 공정챔버(2)의 일측에 형성된 파장검출공(2a)을 통하여 식각시 발생되는 물질의 파장이 통과되는 도파관(5a)이 돌출형성되어 있는 석영재질의 미러(5)와, 그 도파관(5a)이 삽입되도록 관통공(6a)이 형성된 자외선차단필터(UV-FILTER)(6)와, 상기 도파관(5a)이 삽입결합되도록 관통공(7a)이 형성되어 있고 볼트(8)로 상기 미러(5), 자외선차단필터(6)를 공정챔버(2)에 형성된 파장검출공(2a)에 설치되도록 플레이트 커버(7)가 조립되어 있다.The window assembly 4 is a quartz mirror 5 in which a waveguide 5a through which a wavelength of a material generated during etching passes passes through a wavelength detection hole 2a formed at one side of the process chamber 2. And a UV-FILTER 6 having a through hole 6a formed therein so that the waveguide 5a is inserted therein, and a through hole 7a formed so that the waveguide 5a is inserted into and coupled with a bolt. 8), the plate cover 7 is assembled so that the mirror 5 and the ultraviolet cut filter 6 are installed in the wavelength detection hole 2a formed in the process chamber 2.
도면중 미설명 부호 9는 오-링이다.Reference numeral 9 in the drawings is an o-ring.
상기와 같이 구성되어 있는 종래 건식각장비의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the conventional dry etching equipment configured as described above are as follows.
먼저, 공정챔버(2)의 내측에 웨이퍼(1)를 위치시킨 상태에서 공정챔버(2)의 내측을 진공상태로 유지시킨다, 그런 다음, 공정챔버(2)의 내측에 공정가스를 주입하고, 알 에프 에너지를 공정가스의 혼합물에 가함으로서 플라즈마를 발생시키게 되며, 이와 같은 플라즈마를 이용하여 옥사이드 막 또는 메탈 필름을 식각하게 된다.First, the inside of the process chamber 2 is maintained in a vacuum while the wafer 1 is placed inside the process chamber 2, and then the process gas is injected into the process chamber 2, The plasma is generated by applying RF energy to the mixture of process gases, and the oxide film or the metal film is etched using the plasma.
그리고, 상기와 같이 식각공정이 진행되는 중에 윈도우 어셈블리(4)의 미러(5)와 자외선차단필터(6)를 통하여 웨이퍼(1)의 정확한 위치와 플라즈마의 형성여부를 작업자가 육안으로 확인하게 되고, 공정챔버(2)의 내측에서 식각공정이 진행시 발생되는 특정물질의 파장은 미러(5)의 도파관(5a)을 통하여 전달되어 종말점 검출기(3)에서 선택적으로 감지하는 것으로 식각 종말점(ENDPOINT)을 검출하게 된다. 따라서, 정확한 식각이 이루어지기 위해서는 이러한 식각종말점을 검출하는 것이 식각율을 알아내는 것 보다 더욱 중요하다.Then, the operator visually checks the exact position of the wafer 1 and whether plasma is formed through the mirror 5 of the window assembly 4 and the UV blocking filter 6 during the etching process as described above. In addition, the wavelength of a specific material generated during the etching process in the process chamber 2 is transmitted through the waveguide 5a of the mirror 5 to be selectively sensed by the end point detector 3. Will be detected. Therefore, in order to achieve accurate etching, detecting such an etching endpoint is more important than finding an etching rate.
그러나, 종래 건식각장비의 공정챔버(2) 내측은 알루미늄 재질로서 열전도율이 높고, 특정 물질의 파장이 통과되도록 미러(5)에 형성된 도파관(5a)은 석영 재질로서 열전도율이 낮아서, 장기간 반복사용시 열전도율이 낮은 도파관(5a)의 내측에 식각공정 진행시 발생되는 폴리머가 증착되어, 종말점 검출기(3)에서 정확한 종말점 검출이 어렵게 되고, 따라서 제품불량을 유발시키는 문제점이 있었다.However, the inside of the process chamber 2 of the conventional dry etching equipment has a high thermal conductivity as an aluminum material, and the waveguide 5a formed in the mirror 5 to pass a wavelength of a specific material has a low thermal conductivity as a quartz material. The polymer generated during the etching process was deposited inside the low waveguide 5a, so that accurate end point detection was difficult in the end point detector 3, thus causing a problem in product defects.
상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 고안의 목적은 식각공정 진행시 발생되는 특정물질의 파장을 통과시키기 위한 파장통과관의 내측에 폴리머가 증착되는 것을 방지하여 식각의 종말점을 정확히 검출할 수 있도록 하는데 적합한 반도체 건식각장비의 박막 종말점검출기용 윈도우 어셈블리를 제공함에 있다.The object of the present invention devised in view of the above problems is to prevent the deposition of the polymer inside the wavelength passage to pass the wavelength of the specific material generated during the etching process to accurately detect the end point of the etching To provide a window assembly for a thin film endpoint detector of a semiconductor dry etching equipment.
도 1은 종래 건식각장비의 구조를 보인 단면도.1 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional dry etching equipment.
도 2는 종래 건식각장비의 박막 종말점 검출기용 윈도우 어셈블리의 구조를 보인 분해사시도.Figure 2 is an exploded perspective view showing a structure of a window assembly for a thin film endpoint detector of a conventional dry etching equipment.
도 3은 본 고안 박막 종말점검출기용 윈도우 어셈블리가 반도체 건식각장비에 설치된 상태를 보인 분해사시도.Figure 3 is an exploded perspective view showing a window assembly for the present invention thin-film endpoint detector installed in a semiconductor dry etching equipment.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
11 : 공정챔버 11a: 파장검출공11: process chamber 11a: wavelength detection hole
13 : 마운터 14 : 도파관13: mounter 14: waveguide
14a: 파장통과공 15 : 차단미러14a: wavelength through hole 15: blocking mirror
16,20 : 오-링 17 : 캡16,20: O-ring 17: Cap
18,24 : 볼트 19 : 투시창18,24: bolt 19: sight glass
21 : 관찰미러 22 : 자외선차단필터21: Observation mirror 22: UV cut filter
23 : 결합판 23a: 투시공23: bonding plate 23a: see-through
상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여 공정챔버의 일측에 형성된 파장검출공의 외측에 설치되며 상단부에 투시창이 형성됨과 아울러 하단부에 외측으로 돌출되도록 알루미늄 재질의 도파관이 형성되어 있는 마운터와; 상기 도파관에 형성된 파장통과공의 외측단부에 설치되어 이물질을 차단하기 위한 차단미러와; 상기 투시창에 설치되며 공정챔버의 내부를 관찰하기 위한 관찰미러를 구비하여서 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 건식각장비의 박막 종말점 검출기용 윈도우 어셈블 리가 제공된다.Mounter which is installed on the outside of the wavelength detection hole formed on one side of the process chamber in order to achieve the object of the present invention as described above, and a waveguide formed of an aluminum material so as to project outward to the lower end; A blocking mirror installed at an outer end of the wavelength passing hole formed in the waveguide to block foreign substances; The window assembly for the thin film end point detector of the semiconductor dry etching equipment, characterized in that provided in the see-through window and comprises an observation mirror for observing the inside of the process chamber.
공정챔버의 내측에 웨이퍼를 위치시키고, 식각공정을 진행시에 마운터의 투시창을 통하여 웨이퍼의 정위치 또는 플라즈마의 발생여부를 확인하게 되며, 상기 마운터의 도파관을 통하여 식각공정 진행시 발생되는 특정물질의 파장이 통과하게 되는데, 이때 마운터와 일체로 형성된 도파관이 공정챔버의 내측과 동일재질인 알루미늄으로 되어 있기 때문에 도파관의 파장통과공에 폴리머가 증착되지 않는다. 따라서 종래와 같이 폴리머의 증착에 따른 종말점 검출오류가 발생하여 제품불량이 발생되는 것을 방지하게 된다.The wafer is placed inside the process chamber, and when the etching process is performed, it is checked whether the wafer is in the correct position or the plasma is generated through the sight window of the mounter, and the specific material generated during the etching process is performed through the waveguide of the mounter. The wavelength passes, but since the waveguide formed integrally with the mounter is made of aluminum, which is the same material as the inside of the process chamber, no polymer is deposited in the wavelength passing hole of the waveguide. Therefore, as shown in the related art, an endpoint detection error occurs due to deposition of a polymer, thereby preventing product defects from occurring.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명 반도체 건식각장비의 박막 종말점 검출기용 윈도우 어셈블리를 첨부된 도면의 실시예에 의거하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a window assembly for a thin film end point detector of a semiconductor dry etching device of the present invention configured as described above will be described with reference to embodiments of the accompanying drawings.
도 3은 본 고안 박막 종말점검출기용 윈도우 어셈블리가 반도체 건식각장비에 설치된 상태를 보인 분해사시도로서, 도시된 바와 같이, 본 고안 윈도우 어셈블리는 공정챔버(11)의 일측에 형성된 파장검출공(11a)에는 볼트(12)로 공정챔버(11)의 내측과 동일재질인 알루미늄으로된 마운터(13)가 고정되어 있다.3 is an exploded perspective view showing a window assembly for the inventive thin-film endpoint detector installed in a semiconductor dry etching device, as shown, the present invention window assembly is a wavelength detection hole (11a) formed on one side of the process chamber (11) The mounter 13 made of aluminum having the same material as the inner side of the process chamber 11 is fixed to the bolt 12.
그리고, 상기 마운터(13)의 하단부에는 외측으로 돌출되도록 파장이 통과되는 도파관(14)이 일체로 형성되어 있고, 그 도파관(14)의 길이방향 중앙에 형성된 파장통과공(14a)의 외측 단부에는 이물질을 차단하기 위한 차단미러(15)가 설치되어 있으며, 그 차단미러(15)는 내,외측에 오-링(16)으로 밀봉된 상태에서 중앙에 관통공(17a)이 형성된 캡(17)에 의하여 지지되도록 볼트(18)로 조립되어 있다.The lower end of the mounter 13 is integrally formed with a waveguide 14 through which the wavelength passes so as to protrude outward, and is formed at the outer end of the wavelength passing hole 14a formed in the longitudinal center of the waveguide 14. A blocking mirror 15 is provided to block foreign substances, and the blocking mirror 15 has a cap 17 formed with a through hole 17a at the center in a state in which the blocking mirror 15 is sealed with an O-ring 16 at the inside and the outside. The bolt 18 is assembled to be supported by the.
상기에서는 도파관(14)이 일체로 형성된 것을 일예로 설명하였으나, 꼭 그에 한정하는 것은 아니고, 탈,부착가능하도록 설치하여도 무방하다.In the above, the waveguide 14 is integrally formed as an example, but the present invention is not limited thereto, and the waveguide 14 may be installed to be detachable.
또한, 상기 마운터(13)의 상단부에는 사각형의 투시창(19)이 형성되어 있고, 그 투시창(19)에는 오-링(20)에 의해 밀봉되도록 관찰미러(21)와 자외선차단필터(22)를 밀착하여 위치시킨 상태에서, 중앙부에 사각형의 투시공(23a)이 형성된 결합판(23)를 자외선차단필터(22)의 외측에 위치시키고 볼트(24)에 의해 조립되어 있다.In addition, a rectangular viewing window 19 is formed at an upper end of the mounter 13, and the observation mirror 21 and the UV blocking filter 22 are sealed at the viewing window 19 so as to be sealed by the O-ring 20. In a state of being in close contact with each other, the coupling plate 23 having the rectangular through-hole 23a formed at the center thereof is positioned outside the ultraviolet cut filter 22 and assembled by a bolt 24.
상기와 같이 구성되어 있는 본 고안 윈도우 어셈블리가 설치된 반도체 건식각장비의 박막 종말점 검출기의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the thin film end point detector of the semiconductor dry etching equipment is installed as described above window assembly is as follows.
먼저, 공정챔버(11)의 내측에 웨이퍼를 위치시킨 상태에서 공정챔버(11)의 내측을 진공상태로 유지시키고, 공정가스를 주입한 다음, 알 에프 에너지를 공정가스의 혼합물에 가함으로서 플라즈마를 발생시키게 되며, 이와 같은 플라즈마를 이용하여 옥사이드 막 또는 메탈 필름을 식각하게 된다.First, while the wafer is placed inside the process chamber 11, the inside of the process chamber 11 is maintained in a vacuum state, the process gas is injected, and then plasma is applied by applying RF energy to the mixture of process gases. The oxide film or the metal film is etched using the plasma.
상기와 같이 식각공정을 진행시 마운터(13)에 형성된 투시창(19)를 통하여 공정챔버(11)의 내측에 위치한 웨이퍼의 정위치여부 또는 플라즈마의 발생 등을 육안으로 확인한다.When the etching process is performed as described above, it is visually checked whether the wafer is positioned in the process chamber 11 or the plasma is generated through the see-through window 19 formed in the mounter 13.
그리고, 상기와 같이 식각공정이 진행되는 중에 알루미늄 재질인 마운터(13)의 도파관(14)에 형성된 파장통과공(14a)을 통하여 공정챔버(11)의 내측에서 식각공정 진행시 발생되는 특정물질의 파장이 통과하게 되며, 그 파장은 차단미러(15)에 의해 이물질이 차단되는 상태에서 종말점 검출기(미도시)에 전달되어 식각의 종말점을 검출하게 된다.As described above, the specific material generated during the etching process in the process chamber 11 through the wavelength through hole 14a formed in the waveguide 14 of the mounter 13 made of aluminum while the etching process is performed. The wavelength is passed, the wavelength is transmitted to the endpoint detector (not shown) in the state that the foreign matter is blocked by the blocking mirror 15 to detect the end point of the etching.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안 반도체 건식각장비의 박막 종말점 검출기용 윈도우 어셈블리는 식각공정 진행시 발생되는 특정 물질의 파장이 알루미늄 재질인 마운터의 도파관을 통하여 종말점 검출기에 전달되며, 이와 같이 마운터의 도파관을 공정챔버의 내측과 동일한 알루미늄 재질을 사용함에 따라서 열전달율이 동일하게 되어 도파관의 파장통과관 내측에 폴리머의 증착이 방지되고, 따라서 종래와 같이 종말점 검출이 정확히 이루어지지 못하여 제품불량이 발생되는 것을 방지하는 효과가 있다.As described in detail above, the window assembly for the thin film endpoint detector of the inventive semiconductor dry etching device is transmitted to the endpoint detector through the waveguide of the mounter, which is made of aluminum, with the wavelength of a specific material generated during the etching process. By using the same aluminum material as the inside of the process chamber, the heat transfer rate becomes the same, which prevents the deposition of polymer inside the waveguide of the waveguide, and thus prevents product defects from occurring due to inaccurate end point detection. It is effective.
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| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| REGI | Registration of establishment | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20051019 Year of fee payment: 7 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |