KR19990034786A

KR19990034786A - 플라즈마 식각장비

Info

Publication number: KR19990034786A
Application number: KR1019970056482A
Authority: KR
Inventors: 신재성
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1997-10-30
Filing date: 1997-10-30
Publication date: 1999-05-15

Abstract

본 발명은 플라즈마 식각장비를 개시한다. 이 장비는 밀폐된 주 챔버와, 주 챔버 내의 상부에 설치된 음극과, 주 챔버 내의 하부에 설치되어 음극과 마주보는 양극과, 음극의 하부면에 웨이퍼를 고정시키는 클램프와, 주 챔버의 측벽에 설치된 로드락 챔버와, 로드락 챔버와 주 챔버가 공유하는 측벽의 소정영역에 설치되어 로드락 챔버 내부와 주 챔버 내부 사이에 웨이퍼가 전송되는 통로를 제공하는 개폐부와, 로드락 챔버 내부에 위치하고 웨이퍼를 뒤집을 수 있도록 회전기능을 갖는 로봇 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 식각장비

본 발명은 반도체소자를 제조하는 장비에 관한 것으로, 특히 플라즈마를 사용하는 식각장비에 관한 것이다.

반도체소자는 여러 가지의 단위공정에 의해 제작된다. 이들 여러 가지의 단위공정중에 식각 공정은 소정의 물질막을 원하는 형태로 패터닝하는 공정으로서 반도체소자의 제조에 필수적으로 이용된다. 최근에 반도체소자의 집적도가 증가함에따라 미세패턴을 형성하기 위하여 플라즈마를 사용하는 건식 식각공정이 널리 이용되고 있다. 플라즈마 건식 식각공정은 웨이퍼가 놓이는 음극과 상기 음극 상부에 양극이 내부에 설치된 주 챔버에서 이루어지며, 웨이퍼와 양극 사이에 플라즈마가 형성된다.

도 1은 종래의 플라즈마 식각장비의 주 챔버부를 도시한 개략도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 플라즈마 식각장비의 주 챔버부는 밀폐된 챔버(1)의 바닥 상에 설치된 음극(3)과, 상기 음극(3)의 상부에 설치된 양극(7)을 구비한다. 여기서, 상기 음극(3)은 웨이퍼(5)가 놓이는 서셉터 역할을 하며, 플라즈마(P1)는 웨이퍼(5) 및 양극(7) 사이에 형성된다. 그리고, 상기 주 챔버(1)의 측벽에는 개폐부(9)가 설치되어 있다. 개폐부(9)는 외부로부터 주 챔버(1) 내부로 웨이퍼(5)를 로딩시키거나 그 반대로 언로딩시킬 때 작동한다.

상술한 바와 같이 종래의 플라즈마 식각장비는 웨이퍼 상부에 플라즈마가 형성되는 주 챔버를 구비하므로 플라즈마 식각공정시 발생하는 파티클들이 웨이퍼 표면으로 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 패터닝하고자 하는 물질막이 형성된 웨이퍼의 표면을 아래로 향하도록 챔버 내부로 로딩시키고 웨이퍼의 하부에 양극을 위치시킴으로써, 웨이퍼 및 양극 사이에 형성되는 플라즈마 내의 파티클이 웨이퍼 표면에 떨어지는 현상을 방지할 수 있는 플라즈마 식각장비를 제공하는 데 있다.

도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 식각장비의 주 챔버부 및 로드락 챔버부를 도시한 개략도이다.

도 3은 도 2에 도시된 로드락 챔버부의 로봇 어셈블리를 도시한 개략도이다.

도 4는 도 2에 도시된 주 챔버부의 웨이퍼 클램프를 도시한 사시도이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 밀폐된 주 챔버와, 상기 주 챔버 내의 상부에 설치된 음극와, 상기 주 챔버 내의 하부에 설치되어 상기 음극과 마주보는 양극와, 상기 음극의 하부면에 웨이퍼를 고정시키는 클램프와, 상기 주 챔버의 측벽에 설치된 로드락 챔버와, 상기 로드락 챔버와 상기 주 챔버가 공유하는 측벽의 소정영역에 설치되어 로드락 챔버 내부와 주 챔버 내부 사이에 웨이퍼가 전송되는 통로를 제공하는 개폐부와, 상기 로드락 챔버 내부에 위치하고 웨이퍼를 뒤집을 수 있도록 회전기능을 갖는 로봇 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 플라즈마 식각장비는 주 챔버부 및 로드락 챔버부를 구비한다. 주 챔버부는 밀폐된 주 챔버(11)와, 상기 주 챔버(11)의 상부에 설치된 음극(13)과, 상기 주 챔버(11)의 하부에 설치되어 상기 음극(13)과 마주보는 양극(23)과, 상기 음극(13)의 하부면에 웨이퍼(15)를 고정시키는 클램프(17)를 포함한다. 상기 클램프(17)는 클램프(17)의 소정영역, 바람직하게는 클램프(17)의 가장자리 상에 접착된 클램프 지지대(19)에 의하여 상/하 운동한다. 예를 들어, 웨이퍼(15)를 음극(13)의 하부표면에 고정시킬 때 상기 클램프 지지대(19)는 위로 이동하여 클램프(17) 상에 놓인 웨이퍼(15)를 음극(13)의 하부표면에 밀착시킨다. 그리고, 상기한 바와 같이 음극(13)의 하부표면에 밀착된 웨이퍼(15)를 주 챔버(11)의 외부로 전송시키기 위해서는 상기 클램프 지지대(19)를 아래로 이동시킴으로써 음극(13)의 하부표면으로부터 웨이퍼(15)를 떨어뜨린다. 주 챔버(11) 내에서 공정이 실시되는 동안 웨이퍼(15)는 도 2에 도시된 바와 같이 음극(13)의 하부표면에 밀착된 상태이고, 웨이퍼(15)와 양극(23) 사이에 플라즈마(P2)가 형성된다.

한편, 로드락 챔버부는 상기 주 챔버(11)의 한 쪽 측벽을 공유하도록 설치된 로드락 챔버(25)와, 상기 로드락 챔버(25) 내부에 마련된 로봇 어셈블리를 구비한다. 로드락 챔버(25) 및 주 챔버(11)가 공유하는 측벽의 소정영역에는 개폐부(21)가 설치되어 있다. 개폐부(21)는 상기 로드락 챔버(25) 및 주 챔버(11) 사이에 웨이퍼(15)가 전송되는 통로 역할을 한다. 상기 로봇 어셈블리는 웨이퍼(15)를 홀딩하는 블레이드(29)와 블레이드(29)의 일 단에 고정되고 블레이드(29)를 회전시키는 기능을 갖는 블레이드 지지대(27)로 구성된다. 상기한 로봇 어셈블리는 웨이퍼를 주 챔버(11) 내로 로딩시키거나 주 챔버(11) 내에 로딩된 웨이퍼를 로드락 챔버(25)로 언로딩시킬 때 상기 개폐부(21)를 통하여 웨이퍼를 홀딩한 상태에서 이동한다.

도 3은 도 2의 로봇 어셈블리를 자세히 도시한 개략도이다.

도 3을 참조하면, 로봇 어셈블리는 웨이퍼(15)가 놓이는 블레이드(29) 및 블레이드(29)의 일 단에 고정되고 상기 블레이드(29)를 화살표방향으로 회전시키는 블레이드 지지대(27)로 구성된다. 여기서, 상기 블레이드(29)는 블레이드(29)가 회전하여 웨이퍼(15)가 블레이드(29)의 아래에 위치되는 경우에 웨이퍼(15)가 아래로 떨어지는 것을 방지하기 위하여 웨이퍼(15)의 가장자리를 덮도록 설치된 고정핀(F)을 구비한다.

도 4는 도 2의 클램프(17)를 도시한 사시도이다.

도 4를 참조하면, 클램프(17)는 서로 일정간격으로 떨어진 두 개의 부분으로 분리되어 있다. 그리고, 이들 두 개의 부분 사이의 공간은 웨이퍼(15)가 홀딩된 로봇 어셈블리가 참조부호 A로 표시한 화살표 방향과 같이 원활한 수평운동을 할 수 있는 경로를 제공한다.

상술한 본 발명에 따른 플라즈마 식각장비의 동작을 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 반도체 웨이퍼(15)를 상기 로드락 챔버(25) 내의 블레이드(29) 위에 로딩시킨다. 그리고, 블레이드(29)에 설치된 고정핀(F)으로 웨이퍼(15)를 블레이드(29) 상에 고정시킨다. 다음에, 웨이퍼(15)가 블레이드(29)의 아래에 위치하도록 상기 블레이드 지지대(27)를 동작시키어 블레이드(29)를 회전시킨다. 이와 같이 블레이드(29) 아래에 위치한 웨이퍼(15)는 그 앞면이 아래 방향을 향하도록 뒤집어진 상태를 유지한다. 이때, 상기 고정핀(F)에 의하여 웨이퍼(15)는 블레이드(29)와 밀착된 상태를 유지한다. 이어서, 상기 주 챔버(11) 내의 클램프 지지대(19)를 동작시키어 클램프(17)를 하강시킨 상태에서 웨이퍼(15)가 홀딩된 로봇 어셈블리를 개폐부(21)를 통하여 주 챔버(11) 내부로 전송시킨다. 그리고, 뒤집어진 상태의 웨이퍼(15)를 클램프(17) 상에 안착시킨 후에 로봇 어셈블리를 다시 로드락 챔버(25) 내부로 이동시킨다. 계속해서, 웨이퍼(15)가 안착된 클램프(17)와 접속된 클램프 지지대(19)를 상승시킴으로써 웨이퍼(15)를 음극(13)의 하부면에 밀착시킨다. 이어서, 음극(13)의 하부면에 밀착된 웨이퍼(15)의 하부에 설치된 양극(23)에 소정의 전력을 공급함으로써, 웨이퍼(15) 및 양극(23) 사이에 플라즈마(P2)를 형성시키어 소정의 플라즈마 공정, 예컨대 플라즈마 식각공정을 진행한다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 당업자의 수준에서 그 변형 및 개량이 가능하다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 식각장비는 웨이퍼의 앞면이 아래로 향하도록 위치시키고 웨이퍼의 하부에 플라즈마를 형성시킴으로써, 플라즈마 공정을 진행할 때 플라즈마 내에 발생되는 파티클이 웨이퍼 표면에 떨어지는 현상을 방지할 수 있다. 이에 따라, 웨이퍼 표면이 오염되는 것을 방지할 수 있으므로 수율을 개선시킬 수 있다.

Claims

밀폐된 주 챔버;

상기 주 챔버 내의 상부에 설치된 음극;

상기 주 챔버 내의 하부에 설치되어 상기 음극과 마주보는 양극;

상기 음극의 하부면에 웨이퍼를 고정시키는 클램프;

상기 주 챔버의 측벽에 설치된 로드락 챔버;

상기 로드락 챔버와 상기 주 챔버가 공유하는 측벽의 소정영역에 설치되어 상기 로드락 챔버 내부와 상기 주 챔버 내부 사이에 웨이퍼가 전송되는 통로를 제공하는 개폐부; 및

상기 로드락 챔버 내부에 위치하고 웨이퍼를 뒤집을 수 있도록 회전기능을 갖는 로봇 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 식각장비.