KR19980076918A - 반도체 식각장치의 식각잔류물 제거방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 식각장치의 식각잔류물 제거방법에 관한 것으로 특히, 챔버의 식각잔류물을 제거할 때 불활성 가스를 이용하여 용이하게 제거할 수 있는 반도체 식각장치의 식각잔류물 제거방법에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명 반도체 식각장치의 식각잔류물 제거방법은 챔버와 진공 펌프 사이의 배기라인에 챔버의 압력을 일정하게 유지하는 압력조절밸브를 구비한 챔버에 웨이퍼척에 로딩된 웨이퍼를 유입하는 단계와, 상기 챔버내의 상기 웨이퍼에 식각공정을 진행하는 단계와, 상기 식각공정 완료후 상기 웨이퍼를 언로딩하는 단계와, 상기 챔버에 불활성 가스를 주입하고 상기 진공 펌프를 구동하여 식각잔류물을 배기시키는 단계를 포함한다.

Description

반도체 식각장치의 식각잔류물 제거방법

본 발명은 반도체 식각장치의 식각잔류물 제거방법에 관한 것으로 특히, 챔버의 식각잔류물을 제거할 때 불활성가스를 이용하여 용이하게 식각잔류물을 제거할 수 있는 반도체 식각장치의 식각잔류물 제거방법에 관한 것이다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 종래 반도체 식각장치의 식각잔류물 제거방법을 설명하기로 한다.

도 1은 종래 반도체 식각장치를 나타낸 구성도이다.

일반적으로 종래 반도체 식각장치는 웨이퍼(5)가 로딩되는 웨이퍼척(6)이 내장되어 식각공정이 진행되는 챔버(1)와, 상기 챔버(1)의 반응가스를 배출시키는 배기라인(2)과, 상기 배기라인(2)의 일측 상단에 설치되어 상기 챔버(1) 내부를 진공으로 만드는 진공 펌프(3)와, 상기 진공 펌프(3)의 입구에 설치되어 펌핑되는 가스의 양을 제어하는 압력제어밸브(4)가 설치되어 있다. 그리고, 상기 챔버(1)의 타측에는 반응가스를 공급하기 위한 반응가스 공급라인(7)이 설치되어 있다.

이와 같은 종래 반도체 식각장치를 이용한 식각방법은 웨이퍼(5)를 웨이퍼척(6)에 로딩(loading)시킨다음 챔버(1)내부에 유입한다. 이어서, 상기 챔버(1)에 식각 반응가스를 주입하여 웨이퍼(5)의 식각대상 물질(예를 들면, 폴리실리콘)을 선택적으로 식각한다. 이때, 상기한 바와 같은 식각공정시 상기 챔버 내부는 저압(5 ~7 mTorr)으로 유지되어야 하기 때문에 상기 진공 펌프(3)는 저압을 유지하기 위하여 펌핑을 하고 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 식각장치는 식각공정이 진행됨에 따라 플라즈마와 식각대상물의 식각잔류물인 폴리머가 생성되어 압력제어밸브(4)의 표면이나 진공 펌프(3)의 내부에 쌓이게 되며, 특히, 압력제어밸브(4)의 설치구조상 압력제어밸브(4)의 챔버(1)측 표면에 다량의 식각잔류물이 쌓이게 된다.

한편, 식각공정이 끝난후 식각잔류물인 폴리머를 챔버(1) 내부로부터 외부로 배출시켜야 하므로 진공 펌프(3)가 펌핑동작을 일정 시간 동안 지속적으로 수행하게 되는데, 진공 펌프(3)의 펌핑동작시 공정가스의 주입이 중단되므로 챔버(1) 내부의 압력은 0 mTorr로 급격히 떨어지게 된다.

이에 따라, 압력제어밸브(4)가 급격한 압력 변화로 인해 진동하게 되므로써, 진공 펌프(3)의 배기 라인(2) 및 압력제어밸브(4)에 축적도어 있던 식각잔류물이 떨어져나와 부유하여 챔버(1)로 유입된다. 그리고, 상기한 바와 같은 공정은 계속해서 반복하게 되는데 그에 따라 더욱 많은 양의 식각잔류물이 계속해서 챔버(1) 내부 및 압력조절밸브(4)의 표면이나 배기 라인(2)의 입구에 쌓이게 된다.

따라서, 상기와 같이 축적된 식각잔류물을 배출시키기 위해 압력조절밸브(4)를 매뉴얼(manual)로 수회 구동시켜 제거하기도 한다.

종래 반도체 식각장치의 식각잔류물 제거방법에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 압력조절밸브를 매뉴얼로 구동시키지 않을 경우 웨이퍼에 대한 식각공정 진행시 발생한 식각잔류물이 챔버내부 또는 압력 조절 밸브가 구동하는 배기 라인에 잔류하여 다른 식각공정시 부유하여 웨이퍼의 불량을 초래하여 수율 및 신뢰도를 저하시켰다.

둘째, 압력조절밸브를 매뉴얼로 구동시킬 경우에도 시간 및 경제적인 손실이 발생하는 것을 방지할 수 없었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 반도체 식각장치의 식각잔류물 제거방법의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 챔버와 진공 펌프사이의 배기라인에 구성되는 압력조절밸브를 주기적으로 구동시켜 챔버의 식각잔류물을 제거할 수 있는 반도체 식각장치의 식각잔류물 제거방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 반도체 식각장치를 나탄낸 구성도

도 2는 본 발명 반도체 식각장치를 나타낸 구성도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 챔버 12 : 배기라인

13 : 진공펌프 14 : 압력조절밸브

15 : 웨이퍼 16 : 웨이퍼척

17 : 반응가스 공급라인 18 : 불활성가스 공급라인

본 발명에 따른 반도체 식각장치의 식각잔류물 제거방법은 챔버와 진공 펌프 사이의 배기라인에 챔버의 압력을 일정하게 유지하는 압력조절밸브를 구비한 챔버에 로딩된 웨이퍼를 유입하는 단계와, 상기 챔버내의 상기 웨이퍼에 식각공정을 진행하는 단계와, 상기 웨이퍼를 언로딩하는 단계와, 상기 식각공정 완료후 상기 챔버에 불활성 가스를 주입하고 상기 진공 펌프를 구동하여 식각잔류물을 제거하는 단계를 포함한다.

이와 같은 본 발명 반도체 식각장치의 식각잔류물 제거방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명 반도체 식각장치를 나타낸 구성도이다.

본 발명에 따른 반도체 반도체 식각장치는 웨이퍼(15)가 로딩되는 웨이퍼척(16)이 내장되어 식각공정이 진행되는 챔버(11)와, 상기 챔버(11)의 일측에 구성되어 반응가스를 배기시키는 배기라인(12)과, 상기 배기라인(12)의 일측 상단에 설치되어 상기 챔버(11) 내부를 진공으로 만드는 진공 펌프(13)와, 상기 진공 펌프(13)의 입구에 성치되어 펌핑되는 가스의 양을 제어하는 압력제어밸브(14)로 구성되어 있다. 그리고, 상기 챔버(1)의 타측으로는 반응가스를 공급하기위한 반응가스 공급라인(17)과 불활성 가스를 공급하기 위한 불활성가스 공급라인(18)이 설치되어 구성된다.

이와 같은 본 발명 반도체 식각장치를 이용한 식각방법은 우선, 웨이퍼(15)를 웨이퍼척(16)에 로딩(loading)시킨다음 챔버(11)내부에 유입한다. 이어서, 상기 챔버(11)에 식각 반응가스를 주입하여 웨이퍼(15)의 식각대상 물질(예를 들면, 폴리실리콘)을 선택적으로 식각한다. 이때, 상기한 바와 같은 식각공정시 상기 챔버(11) 내부는 저압(5 ~7 mTorr)으로 유지되어야 하기 때문에 상기 진공 펌프(13)는 저압을 유지하기 위하여 펌핑 동작을 수행하고 있다.

이때, 상기한 바와 같은 식각장치는 식각공정이 진행됨에 따라 플라즈마와 식각대상물의 식각잔류물인 폴리머가 생성되어 압력제어밸브(14)의 표면이나 진공 펌프(13)의 내부에 쌓이게 된다. 특히, 압력제어밸브(14)의 설치구조상 압력제어밸브(14)의 챔버(11)측 표면에 다량의 식각잔류물이 쌓인다.

이어서, 상기 웨이퍼(15)에 대한 식각공정이 완료되면 상기 웨이퍼(15)를 언로딩한다.

그다음, 상기 챔버(11) 내부, 배기라인(12) 및 압력제어밸브(14)의 표면에 형성된 식각잔류물을 제거하기 위하여 챔버(11)의 일측에 형성된 불활성가스 공급라인(18)을 통해 불활성 가스를 주입하고, 동시에 상기 압력조절밸브(14)를 구동시킨다. 이때, 상기 불활성가스는 헬륨(He)을 사용하여 주입한다. 그리고, 상기와 같은 불활성 가스주입과 압력조절밸브의 구동은 다음과 같은 조건으로 실행시킨다. 즉, 식각공정 및 웨이퍼(15) 언로딩 완료후, 챔버(11)내부의 압력을 100 mTorr로 유지하기 위한 펌핑동작을 진행시킨다. 이때, 상기 불활성가스는 주입하지 않는다. 그러면, 상기 챔버(11) 내부의 압력은 급격히 저하될 것이고 상기 챔버(11) 내부의 압력이 0 mTorr가 되면 그 상태에서 불활성 가스를 공급한다. 그러면, 상기 챔버(11)내부로 불활성 가스가 빨려들어가게 될 것이다. 이어서, 상기 압력조정밸브(14)를 구동시켜 진공 펌프(13)의 입구를 개방시켜 챔버(11) 내부, 배기 라인(13) 및 압력조절밸브(14) 등에 쌓여 있던 식각잔류물을 배기시킨다. 그다음, 상기한 바와 같은 동작을 반복하면 챔버(11) 내부 등에 쌓였던 식각잔류물이 완전히 제거된다. 즉, 진공 펌프(13)의 펌핑작용뿐 아니라 진공상태의 챔버(11) 내부에 불활성 가스를 유입할 때 발생하는 가스 분사압으로 인해 식각잔류물의 펌핑 아웃이 용이한 것이다.

본 발명에 따른 반도체 식각장치의 식각잔류물 제거방법에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 진공상태에서 불활성가스를 주입하여 불활성가스의 분사압과 진공 펌프의 펌핑으로 식각잔류물을 제거하므로 식각잔류물의 완벽한 제거가 용이하여 수율 및 신뢰도를 향상시킬수 있다.

둘째, 상기와 같은 공정을 자동으로 셋팅시킬 경우 시간 및 경제적 손실을 최소화할 수 있다.

Claims (4)

1. 챔버와 진공 펌프 사이의 배기라인에 챔버의 압력을 일정하게 유지하는 압력조절밸브를 구비한 챔버에 웨이퍼척에 로딩된 웨이퍼를 유입하는 단계와;

   상기 챔버내의 상기 웨이퍼에 식각공정을 진행하는 단계와;

   상기 식각공정 완료후 상기 웨이퍼를 언로딩하는 단계와;

   상기 챔버에 불활성가스를 주입하고 상기 진공 펌프를 구동하여 식각잔류물을 배기시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 식각장치의 식각잔류물 제거방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 불활성가스는 헬륨가스인 것을 특징으로 하는 반도체 식각장치의 식각잔류물 제거방법.
3. 제 1 항에 있어서. 상기 챔버에 불활성가스를 주입하고 상기 진공 펌프를 구동하여 식각잔류물을 배기시키는 단계는 상기 불활성가스를 주입하지 않는 상태에서 진공 펌프를 구동시켜 상기 챔버를 0 mTorr로 만드는 단계와, 상기 0 mTorr의 챔버에 불활성가스를 주입하여 식각잔류물을 배기시키는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 반도체 식각장치의 식각잔류물 제거방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 식각잔류물을 배기시키는 단계를 자동적으로 하도록 셋팅시켜 사용함을 특징으로 하는 반도체 식각장치의 식각잔류물 제거방법.