KR19980084815A - Chemical Aid Ion Beam Etcher - Google Patents

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KR19980084815A
KR19980084815A KR1019970020714A KR19970020714A KR19980084815A KR 19980084815 A KR19980084815 A KR 19980084815A KR 1019970020714 A KR1019970020714 A KR 1019970020714A KR 19970020714 A KR19970020714 A KR 19970020714A KR 19980084815 A KR19980084815 A KR 19980084815A
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이재원
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윤종용
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Abstract

본 발명은 반도체를 식각하는데 이용되는 화학 보조 이온빔 식각장치에 관한 것으로서, 진공챔버와 식각대상 기판이 장착되는 기판홀더와 기판에 가속된 이온빔을 조사하는 이온건과 상기 기판의 식각대상부분을 조성하고 있는 물질과 화학적 반응을 유도하는 반응성 개스가 분사되는 개스 분사구가 상기 기판홀더의 상기 기판이 장착되는 장착부 주위로 다수 마련되어 있고, 장착부 중앙에는 반응성 개스를 배출하는 배출관이 형성되어 있으며, 기판홀더 상부에는 반응성개스와 식각에 기여하지못하는 개스를 제거하기 위한 흡착수단으로서 링형상의 튜브내에 액체질소가 담긴 액제질소 트랩이 구비된다. 따라서, 반응성 개스와의 충돌빈도가 낮아진 대부분의 이온빔은 그 진행경로를 바꾸지 않고 직진하면서 식각대상 기판에 충돌하는 여 식각에 기여하게 되고, 반응성 개스는 기판 주위에만 국지적으로 그 흐름이 유지되면서 기판과의 화학적 반응에 의한 보조 식각이 이루어짐으로써 식각이 원하는 수직방향으로 정확하게 진행되고, 식각에 소요되는 시간 또한 단축되어 효율이 증대된다.The present invention relates to a chemically assisted ion beam etching apparatus used to etch a semiconductor, comprising a substrate holder on which a vacuum chamber and an etching target substrate are mounted, an ion gun irradiating an accelerated ion beam to the substrate, and an etching target portion of the substrate. A plurality of gas injection holes for injecting a reactive gas to induce a chemical reaction with the substance is provided around the mounting portion on which the substrate of the substrate holder is mounted, and a discharge pipe for discharging the reactive gas is formed in the center of the mounting portion. A liquid nitrogen trap containing liquid nitrogen in a ring-shaped tube is provided as an adsorption means for removing a reactive gas and a gas which does not contribute to etching. Therefore, most ion beams having a low collision frequency with the reactive gas contribute to the etching by impinging on the substrate to be etched while changing the path of progress, and the reactive gas is locally maintained only around the substrate. As the secondary etching is performed by the chemical reaction of the etching, the etching proceeds accurately in the desired vertical direction, and the time required for etching is also shortened, thereby increasing efficiency.

Description

화학 보조 이온빔 식각장치Chemical Aided Ion Beam Etchers

본 발명은 화학 보조 이온빔 식각장치에 관한 것으로서, 특히 화학적 반응에 기여하도록 분사되는 반응성개스가 식각대상 기판 주위에만 집중 분포되고, 식각대상을 향해 가속되는 이온빔과의 충돌빈도를 낮출 수 있도록 된 화학 보조 이온빔 식각장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chemically assisted ion beam etching apparatus. In particular, chemically assisted ion beams are distributed around the substrate to be etched to reduce the frequency of collision with the ion beam accelerated toward the etching target. The present invention relates to an ion beam etching apparatus.

건식식각장치의 하나인 화학 보조 이온빔 식각 장치는 CAIBE(Chemical Assisted Ion Beam Etching)장치라 부르는 것으로서, 집속된 이온빔을 고전압에 의해 가속시켜 식각대상 기판에 입사시킴과 동시에 식각대상영역을 조성하고 있는 물질과 화학반응을 일으키는 반응성 개스를 상기 이온빔과 별도로 식각대상 기판 주위에 분사함으로써 이온빔의 충돌과 반응성 개스에 의한 화학반응이 동시에 진행되면서 식각대상기판의 식각부위를 이방성으로 일정 깊이 식각해내는 장치이다.Chemical assisted ion beam etching (CAIBE), which is one of the dry etching devices, is called CAIBE (Chemical Assisted Ion Beam Etching) device, which accelerates the focused ion beam by high voltage and enters the substrate to be etched and forms an etching target area. By irradiating a reactive gas that causes a chemical reaction with the ion beam separately around the substrate to be etched, the collision of the ion beam and the chemical reaction by the reactive gas proceed simultaneously, thereby anisotropically etching the etched portion of the etching target plate in a predetermined depth.

도 1은 종래의 화학 보조 이온빔 식각 장치의 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면이다.1 is a view schematically showing the configuration of a conventional chemically assisted ion beam etching apparatus.

이를 참조하면, 화학 보조 이온빔 식각 장치는 식각대상 기판(4)이 장착되는 기판홀더(3)와 상기 기판에 이온빔을 조사하는 이온건(1)과 기판(4)의 식각대상부분을 조성하고 있는 물질과 화학적 반응을 유도하는 반응성 개스를 공급하는 반응성 개스 공급기(2)가 마련되어 있다. 참조부호 2a는 반응성 개스 공급기의 일부로서 그 표면에 일정 간격으로 미세한 구멍이 형성되어 주입되는 개스를 분출하는 분사링이다.In this regard, the chemically assisted ion beam etching apparatus includes a substrate holder 3 on which an etching target substrate 4 is mounted, an ion gun 1 for irradiating an ion beam to the substrate, and an etching target portion of the substrate 4. A reactive gas feeder 2 is provided which supplies a reactive gas which induces a chemical reaction with the substance. Reference numeral 2a denotes a part of the reactive gas feeder, which ejects the injected gas by forming fine holes at predetermined intervals on the surface thereof.

종래 화학 보조 이온빔 식각 장치에서는 분사링(2a)이 이온건으로부터 가속진행되는 이온빔의 진행 횡단면의 반경 내에 위치되게 되면 가속된 이온빔에 의해 분사링(2a)의 표면이 식각되게되고, 식각된 물질이 기판(4) 표면을 오염시키는 문제가 있기 때문에 이온빔의 횡단면에 중첩되지 않게 분사링(2a)을 배치하였다. 이와 같이 가속되는 이온빔의 진행경로를 벗어난 영역에 배치된 분사링(2a)으로부터 분사되는 반응성 개스는 기판 표면에만 밀집되어 분포되는 것이 아니고, 분사과정에서 확산되어 챔버내부로 퍼지게 된다. 특히 기판(4)이 입사되는 이온빔에 대해 일정한 각도로 유지되면서 일정한 속도로 회전되어야 할 경우에는 분사링(2a)의 크기 및 배치 위치 등에 대한 제약이 심해 기판(4)과 분사링(2a) 사이의 간격은 더욱 이격되어야만 하고, 반응성 개스의 확산에 의한 진공챔버내부의 압력을 증가시키게 된다.In the conventional chemically assisted ion beam etching apparatus, when the injection ring 2a is positioned within a radius of a traveling cross section of the ion beam accelerated from the ion gun, the surface of the injection ring 2a is etched by the accelerated ion beam, and the etched material In order to contaminate the surface of the board | substrate 4, the injection ring 2a was arrange | positioned so that it may not overlap in the cross section of an ion beam. The reactive gas emitted from the injection ring 2a disposed in the region deviating from the accelerated path of the ion beam thus accelerated is not concentrated and distributed only on the surface of the substrate, but diffuses during the injection process and spreads into the chamber. In particular, when the substrate 4 is to be rotated at a constant speed while being maintained at a constant angle with respect to the incident ion beam, the size and arrangement position of the injection ring 2a are severely restricted, and thus, between the substrate 4 and the injection ring 2a. The spacing of must be further spaced apart, increasing the pressure in the vacuum chamber due to the diffusion of the reactive gas.

이와 같이 진공챔버 전체로 확산되는 반응성 개스는 도 2에 도시된 바와 같이 이온빔과의 충돌확률이 높아진다. 따라서 이온빔과 반응성 개스의 충돌에 의해 이온빔은 운동에너지를 소모하게되고, 반응성 개스는 충돌에 의해 이온화 됨으로써 화학적 반응에 기여할 수 없게 되어 식각진행효율을 급격히 떨어뜨린다. 그리고, 반응성 개스와의 충돌에 의해 이온빔의 진행경로가 변경됨으로써 이온빔의 방향성이 왜곡되고 직진성이 약화되어 이방성 수직식각이 제대로 되지 않는 문제점이 있다.As described above, as shown in FIG. 2, the probability of collision with the ion beam is increased. Accordingly, the ion beam consumes kinetic energy due to the collision of the ion beam and the reactive gas, and the reactive gas is ionized by the collision, thereby making it impossible to contribute to the chemical reaction, thereby rapidly decreasing the etching progression efficiency. In addition, since the path of the ion beam is changed by collision with the reactive gas, the direction of the ion beam is distorted and the straightness is weakened, so that anisotropic vertical etching is not properly performed.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선코자 창출된 것으로, 반응성 개스가 기판주위에만 주로 분포되도록 제어하여 이온빔과의 충돌빈도를 낮춤으로써, 식각처리속도 및 정밀도를 증가시키는 화학 보조 이온빔 식각장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to improve the above problems, and provides a chemically assisted ion beam etching apparatus that increases the etching speed and precision by controlling the reactive gas to be distributed mainly around the substrate to lower the collision frequency with the ion beam. The purpose is.

도 1은 종래의 화학보조 이온빔 식각장치를 개략적으로 나타내보인 도면이고,1 is a view schematically showing a conventional chemically assisted ion beam etching apparatus,

도 2는 도 1의 화학보조 이온빔 식각장치를 통해 식각시 식각진행상태를 설명하기 위한 도면이고,FIG. 2 is a view for explaining an etching progress state during etching through the chemically assisted ion beam etching apparatus of FIG. 1;

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학보조 이온빔 식각장치를 개략적으로 나타내보인 도면이고,3 is a view schematically showing a chemically assisted ion beam etching apparatus according to an embodiment of the present invention,

도 4는 도 3의 화학보조 이온빔 식각장치를 통해 식각시 식각진행상태를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 4 is a view for explaining an etching progress state during etching through the chemically assisted ion beam etching apparatus of FIG. 3.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

1, 11: 이온건(ion gun) 2: 반응성 개스 공급기1, 11: ion gun 2: reactive gas feeder

3, 13: 기판 홀더 4, 14: 기판3, 13: substrate holder 4, 14: substrate

13a: 장착부 13b: 개스 분사구13a: mounting portion 13b: gas nozzle

13c: 배기구 15: 액체 질소 트랩13c: vent 15: liquid nitrogen trap

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 화학 보조 이온빔 식각장치는 진공챔버와 상기 진공챔버 내부의 공기를 배출하는 배출기와 식각대상 기판이 장착되는 기판홀더와 이온빔을 상기 식각대상 기판에 조사하는 이온건과 상기 기판의 식각대상부분을 조성하고 있는 물질과 화학적 반응을 유도하는 반응성 개스를 상기 챔버내부에 공급하는 반응성 개스 공급기를 구비하는 화학보조 이온빔 식각장치에 있어서, 상기 기판홀더의 상부에는 상기 기판과의 화학적 반응에 기여하지 못한 반응성개스나 반응에 의해 생성된 개스를 흡착하는 흡착수단이 더 마련된 것을 그 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the chemically assisted ion beam etching apparatus according to the present invention includes a vacuum chamber, an ejector for discharging air inside the vacuum chamber, a substrate holder on which an etching target substrate is mounted, and an ion beam irradiating the etching target substrate. In a chemically assisted ion beam etching apparatus having a gun and a reactive gas supply for supplying a reactive gas for inducing a chemical reaction with a material forming an etch target portion of the substrate in the chamber, wherein the substrate on the substrate holder; Adsorption means for adsorbing the reactive gas or the gas produced by the reaction that did not contribute to the chemical reaction with the is characterized in that it is further provided.

상기 흡착수단은 링형상의 튜브와 상기 튜브에 담겨진 액체질소를 포함하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 기판홀더는 상기 기판이 장착되는 장착부 주위의 소정 위치에 상기 반응성 개스 공급기로부터의 상기 반응성 개스가 분출되는 개스 분사구가 다수 마련되어 있고, 상기 개스 분사구에서 분사된 반응성 개스가 상기 식각대상 기판을 거치는 흐름이 유도되도록 상기 배출기와는 다른 별도의 펌프에 의해 배기되는 배기구가 상기 장착부의 중앙 소정부위에 마련되는 것이 바람직하다.The adsorption means preferably comprises a ring-shaped tube and the liquid nitrogen contained in the tube. The substrate holder includes a plurality of gas injection holes through which the reactive gas from the reactive gas supplier is ejected at a predetermined position around the mounting portion on which the substrate is mounted, and the reactive gas injected from the gas injection holes passes through the etching target substrate. It is preferable that an exhaust port exhausted by a pump separate from the discharger is provided at a central predetermined portion of the mounting portion so as to guide the flow.

이하 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학보조 이온빔 식각장치를 개략적으로 나타내보인 도면이다.3 is a view schematically showing a chemically assisted ion beam etching apparatus according to an embodiment of the present invention.

이를 참조하면, 화학보조 이온빔 식각장치는 진공챔버 내부에 기판(14)이 장착되는 것으로서 그 일측에 반응성 개스가 분사되는 개스분사구(13b)가 다수 마련된 기판홀더(13)와 상기 기판홀더(13)에 대향되는 위치에 마련된 이온건(11) 및 개스를 흡착하는 흡착수단으로 액제질소를 담고 있는 링튜브로 된 액체질소 트랩(15)을 구비하고 있다.Referring to this, in the chemically assisted ion beam etching apparatus, the substrate 14 is mounted inside the vacuum chamber, and the substrate holder 13 and the substrate holder 13 are provided with a plurality of gas injection holes 13b through which reactive gas is injected at one side thereof. An ion gun (11) provided at a position opposite to and a liquid nitrogen trap (15) made of a ring tube containing liquid nitrogen as adsorption means for adsorbing gas are provided.

이온건(11)은 가속된 이온빔을 타겟에 쏘는 장치로서, 이온을 발생기시키는 이온 반응실과 전계를 인가하는 복수의 그리드에 의해 발생된 이온을 집속 및 가속하도록 구성되어 있다.The ion gun 11 is a device for shooting an accelerated ion beam on a target, and is configured to focus and accelerate ions generated by an ion reaction chamber for generating ions and a plurality of grids for applying an electric field.

기판홀더(13)는 기판을 장착하는 주기능외에 다수의 개스 분사구(13b)와 배기구(13c)가 마련되어 기판으로의 반응성 개스 흐름을 제어한다. 여기서 배기구는 챔버 내부를 진공상태로 유지시키기 위해 마련되는 것 외에 추가로 반응성 개스의 배출을 위해 마련된 것이다.The substrate holder 13 is provided with a plurality of gas injection ports 13b and exhaust ports 13c in addition to the main function of mounting the substrate to control the reactive gas flow to the substrate. In this case, the exhaust port is provided to discharge the reactive gas in addition to providing the inside of the chamber in a vacuum state.

기판 홀더(13)에 마련된 개스분사구(13b)는 반응성 개스주입기(미도시)와 적절한 관을 통해 접속되어 있다. 그리고 반응성 개스 주입기에 마련된 질량흐름 제어기(mass flow controller)에 의해 개스분사구(13b)를 통해 챔버내부로 주입되는 반응성개스의 양이 제어된다. 기판홀더(13)의 기판(14)이 장착되는 장착부(13a)에 대해 개스분사구(13b)로부터 분출된 반응성 개스가 기판(14) 표면으로의 도달이 용이하도록 개스분사구(13b)는 기판(14)이 장착되는 장착부(13a)의 바닥면에 대해 그 중심이 소정 높이 위에 위치되어 마련되는 것이 바람직하다. 도시된 예에서는 기판(14)이 장착되는 장착면에 대해 경사지게 형성된 경사면(13d)에 개스분사구(13b)가 위치되어 개스분사구(13b)와 기판(14)이 상호 대향되게 되어 있다.The gas injection port 13b provided in the substrate holder 13 is connected to a reactive gas injector (not shown) through an appropriate pipe. The amount of reactive gas injected into the chamber through the gas injection port 13b is controlled by a mass flow controller provided in the reactive gas injector. The gas injection port 13b is connected to the substrate 14 so that the reactive gas ejected from the gas injection port 13b can easily reach the surface of the substrate 14 with respect to the mounting portion 13a on which the substrate 14 of the substrate holder 13 is mounted. It is preferable that the center thereof is provided above a predetermined height with respect to the bottom surface of the mounting portion 13a on which is mounted. In the example shown, the gas injection port 13b is located in the inclined surface 13d inclined with respect to the mounting surface on which the board | substrate 14 is mounted, and the gas injection port 13b and the board | substrate 14 oppose mutually.

그리고 개스 분사구(13b)로 부터 분출된 반응성 개스가 기판(14) 표면을 거친 후 바로 배출되도록 기판(14)이 장착되는 장착부(13a) 중앙에 배기구(13c)가 마련되어 있다. 상기 배기구(13c)는 챔버를 진공으로 유지시키기 위해 설치된 배출기용 펌프와는 별도의 다른 펌프에 의해 챔버내부의 평균 진공도 보다 더 낮게 배기 시키기 위한 것이다.And the exhaust port 13c is provided in the center of the mounting part 13a in which the board | substrate 14 is mounted so that the reactive gas blown out from the gas injection port 13b may be discharged immediately after passing through the board | substrate 14 surface. The exhaust port 13c is for exhausting lower than the average vacuum degree in the chamber by another pump separate from the pump for the ejector installed to maintain the chamber in vacuum.

따라서 반응성 개스는 진공챔버내부에서 각 개스 분사구(13b)와 배기구(13c)를 연결하는 경로를 통해 그 흐름이 대부분 유지됨으로써 반응성개스의 확산이 제한되어 가속 진행중인 이온빔과의 충돌빈도가 낮아진다.Therefore, the reactive gas is mostly maintained through a path connecting the respective gas injection ports 13b and the exhaust ports 13c in the vacuum chamber, thereby restricting the diffusion of the reactive gas and lowering the collision frequency with the accelerated ion beam.

또한, 배기구(13c)로 향하지 않고 다른 방향으로 확산되는 반응성 개스와 기판과의 화학반응 후에 생성된 개스를 제거하기 위한 흡착수단으로서 기판홀더(13)와 이온건(11) 사이에 링형상의 튜브에 액체질소가 담긴 액체질소트랩(15)이 마련되어 있다. 액체질소 트랩(15)은 이온빔의 빔 단면적보다 큰 내경을 갖도록 형성시켜 이온빔의 진행경로를 벗어난 위치에 마련되는 것이 바람직하다. 또한 액체질소 트랩(15)은 링 형상외에 흡착효율을 증대시키기 위해 표면적을 늘리기 위한 다양한 형상이 가능하다. 여기서 액체질소는 제거하고자 하는 개스의 흡착효율과 챔버내부의 이온빔의 흐름 등을 방해하지 않는 적절한 온도로 유지시키는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 액체질소의 온도를 77K도 유지하였다.Also, a ring-shaped tube is provided between the substrate holder 13 and the ion gun 11 as adsorption means for removing the gas generated after the chemical reaction between the reactive gas diffused in another direction and not directed to the exhaust port 13c. The liquid nitrogen trap 15 in which liquid nitrogen is contained is provided. The liquid nitrogen trap 15 is preferably formed to have an inner diameter larger than the beam cross-sectional area of the ion beam so that the liquid nitrogen trap 15 is provided at a position outside the traveling path of the ion beam. In addition, the liquid nitrogen trap 15 is possible in various shapes to increase the surface area in addition to the ring shape to increase the adsorption efficiency. The liquid nitrogen is preferably maintained at an appropriate temperature that does not interfere with the adsorption efficiency of the gas to be removed and the flow of the ion beam in the chamber. In this example, the temperature of liquid nitrogen was also maintained at 77K.

이와 같이 구조된 화학보조 이온빔 식각장치의 식각과정을 도 3과 함께 도 3의 화학보조 이온빔 식각장치를 통해 식각시 식각진행상태를 설명하기 위한 도 4 도면을 함께 참조하면서 설명하면 다음과 같다.The etching process of the chemically assisted ion beam etching apparatus structured as described above will be described with reference to FIG. 4 for explaining the etching progress state during etching through the chemically assisted ion beam etching apparatus of FIG. 3.

기판홀더(13)에 식각 대상 기판을 장착하고, 진공챔버 내부를 소정압력상태로 유지시킨다. 다음은 반응성 개스공급기로부터 기판홀더(13)에 마련된 개스분사구(13b)를 통해 반응성 개스를 분사하면서, 이온건(11)으로부터 이온빔을 식각 대상 기판의 표적영역에 가속시킨다. 이때, 펌프의 가동에 의해 기판홀더(13) 중앙에 마련된 배기구(13c)를 통해 반응성 개스의 흐름이 유도되면, 식각대상 기판(14)은 가속된 이온빔의 충돌과 반응성 개스와의 화학적 반응에 의해 소망하는 패턴으로 식각이 진행된다. 이때 개스 분사구(13b)를 빠져나온 반응성 개스의 대부분은 배기구(13c)로 향하여 흐름이 진행되면서 배기구(13c) 진입전에 기판(14)과 접촉하여 화학적 반응에 의한 식각을 보조하게되고 계속해서 흐름을 따라 배기구(13c)를 통해 빠져나간다. 그리고 개스 분사구(13b)를 빠져나온 반응성 개스중 상부로 확산되는 반응성 개스는 액체질소 트랩(15)에 흡착됨으로써 이온빔의 진행경로상으로 진행하는 것이 차단된다.The substrate to be etched is mounted on the substrate holder 13, and the inside of the vacuum chamber is maintained at a predetermined pressure state. Next, while injecting the reactive gas through the gas injection port 13b provided in the substrate holder 13 from the reactive gas supplier, the ion beam 11 is accelerated to the target region of the substrate to be etched. At this time, when the flow of the reactive gas is induced through the exhaust port 13c provided in the center of the substrate holder 13 by the operation of the pump, the substrate 14 is etched by the collision of the accelerated ion beam and the chemical reaction of the reactive gas. The etching proceeds in the desired pattern. At this time, most of the reactive gas exiting the gas injection port 13b flows toward the exhaust port 13c, and comes into contact with the substrate 14 before entering the exhaust port 13c to assist etching by chemical reaction, and then continue to flow. Therefore, it exits through the exhaust port 13c. In addition, the reactive gas diffused to the upper portion of the reactive gas exiting the gas injection port 13b is adsorbed by the liquid nitrogen trap 15 to block the progress of the ion beam on the path of travel.

따라서 이온빔은 수직으로 그 진행경로를 바꾸지 않고 식각대상 기판(14)에 충돌하여 식각에 기여하게 되고, 반응성 개스는 기판(14) 주위에서만 국지적으로 그 흐름이 유지되면서 기판(14)과의 화학적 반응에 의한 보조 식각이 이루어짐으로써 식각이 원하는 수직방향으로 정확하게 진행되고, 식각에 소요되는 시간 또한 단축되어 효율이 증대된다. 이와 같이 정밀성향상 및 식각처리속도 증대 효과에 따라 한 번의 식각대상공정시 처리가능한 식각대상 면적이 증대되고, 여러개의 기판을 한꺼번에 장착하여 동시에 처리하는 공정이 가능해져 생산효율이 향상된다.Therefore, the ion beam impinges on the substrate to be etched 14 without changing its propagation path vertically, thereby contributing to etching, and the reactive gas reacts chemically with the substrate 14 while maintaining its flow locally only around the substrate 14. By the secondary etching is performed by the etching is precisely progressed in the desired vertical direction, the time required for etching is also shortened to increase the efficiency. As described above, according to the improvement of precision and the speed of etching processing, the area of the etching target that can be processed in one etching target process is increased, and the process of simultaneously mounting and processing several substrates at the same time enables the production efficiency to be improved.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 화학보조 이온빔 식각장치는 반응성 개스가 기판주위에만 국지적 흐름이 유도됨으로써 이온빔과의 충돌빈도가 낮아 식각속도가 향상되고, 식각의 정밀도가 높아진다.As described above, in the chemically assisted ion beam etching apparatus according to the present invention, the localized flow of the reactive gas is induced only around the substrate, so that the collision rate with the ion beam is low, the etching speed is improved, and the etching precision is increased.

Claims (5)

진공챔버와 상기 진공챔버 내부의 공기를 배출하는 배출기와 식각대상 기판이 장착되는 기판홀더와 이온빔을 상기 식각대상 기판에 조사하는 이온건과 상기 기판의 식각대상부분을 조성하고 있는 물질과 화학적 반응을 유도하는 반응성 개스를 상기 챔버내부에 공급하는 반응성 개스 공급기를 구비하는 화학보조 이온빔 식각장치에 있어서,A chemical reaction with a vacuum chamber, an ejector for discharging air in the vacuum chamber, a substrate holder on which an etching target substrate is mounted, an ion gun irradiating an ion beam to the etching target substrate, and a material forming an etching target portion of the substrate In the chemically assisted ion beam etching apparatus having a reactive gas supply for supplying a reactive gas to the inside of the chamber, 상기 기판홀더의 상부에는 상기 기판과의 화학적 반응에 기여하지 못한 반응성개스나 반응에 의해 생성된 개스를 흡착하는 흡착수단이 더 마련된 것을 특징으로 하는 화학 보조 이온빔 식각장치.And an adsorption means for adsorbing a reactive gas or a gas generated by the reaction, which is not contributing to the chemical reaction with the substrate, above the substrate holder. 제1항에 있어서, 상기 흡착수단은 링형상의 튜브와 상기 튜브에 담겨진 액체질소를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 보조 이온빔 식각장치.The chemical assisted ion beam etching apparatus of claim 1, wherein the adsorption means comprises a ring-shaped tube and liquid nitrogen contained in the tube. 제1항에 있어서, 상기 기판홀더의 상기 기판이 장착되는 장착부 주위의 소정 위치에 상기 반응성 개스 공급기로부터의 상기 반응성 개스가 분출되는 개스 분사구가 다수 마련되어 있는 것을 특징으로 화학보조 이온빔 식각장치.The chemically assisted ion beam etching apparatus according to claim 1, wherein a plurality of gas injection holes for ejecting the reactive gas from the reactive gas supplier are provided at a predetermined position around a mounting portion of the substrate holder. 제3항에 있어서, 상기 개스 분사구에서 분사된 반응성 개스가 상기 식각대상 기판을 거치는 흐름이 유도되도록 상기 배출기와는 다른 별도의 펌프에 의해 배기되는 배기구가 상기 장착부의 중앙 소정부위에 마련된 것을 특징으로 하는 화학 보조 이온빔 식각장치.According to claim 3, wherein the exhaust gas is discharged by a separate pump from the discharger is provided in the central predetermined portion of the mounting portion so that the reactive gas injected from the gas injection port is guided to flow through the substrate to be etched. Chemical auxiliary ion beam etching apparatus. 제3항에 있어서, 상기 개스 분사구는 상기 장착부의 바닥면에 대해 소정 높이 위에 마련된 것을 특징으로 하는 화학 보조 이온빔 식각장치.The chemical assisted ion beam etching apparatus of claim 3, wherein the gas injection hole is provided above a predetermined height with respect to a bottom surface of the mounting part.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100345289B1 (en) * 1999-09-16 2002-07-25 한국과학기술연구원 Development of polymer surface modification by hydrogen ion assisted reaction

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100345289B1 (en) * 1999-09-16 2002-07-25 한국과학기술연구원 Development of polymer surface modification by hydrogen ion assisted reaction

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