KR19990057565A - Residual Charge Removal Device for Semiconductor Wafer Etching Equipment - Google Patents
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본 발명은 반도체 웨이퍼 식각장비의 잔류전하 제거장치에 관한 것으로, 종래 기술중 역바이어스를 인가하는 방식은 정전척에 존재하는 양전하의 양보다 공급되는 (-)바이어스의 양이 많을 경우 정전척이 음극으로 대전될 우려가 있고, 플라즈마를 이용하는 방식은 플라즈마를 발생시키기 위해 소정의 RF파워 및 공정가스를 공급해 주어야 하는 등 제반조건 설정으로 인해 시간의 소요가 극심하여 생산성이 저하되며, 플라즈마 내의 양전하에 의해 정전척에 물리적인 데미지(DAMAGE)를 가하여 수명을 단축시키는 바, 이에 본 발명은 소정의 내용적을 갖는 식각챔버와, 그 식각챔버의 내측 저면에 설치되어 식각챔버 내부로 인입된 웨이퍼를 정전기적 힘으로 고정하는 정전척을 포함하여 구성된 식각장비에 있어서; 상기 식각챔버의 일측에 설치되며 정전척에 잔존하는 양전하를 중화시키기 위한 다량의 열전자를 방출하는 필라멘트와, 그 필라멘트에 연결되어 DC 바이어스를 공급하는 바이어스공급부를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 식각장비의 잔류전하 제거장치를 제공함으로써, 열전자를 정전척에 잔존하는 양전하와 반응시키는 방식으로 상기 정전척에 남아 있는 전하를 용이하고 신속하게 제거할 수 있다.The present invention relates to a device for removing residual charge of a semiconductor wafer etching equipment. In the conventional art, a method of applying reverse bias has a negative electrode when the amount of negative bias supplied is greater than the amount of positive charge present in the electrostatic chuck. There is a possibility that it is charged, and the method using the plasma requires a lot of time due to various conditions such as supplying a predetermined RF power and a process gas to generate the plasma, and the productivity is degraded due to the positive charge in the plasma. By applying a physical damage (DAMAGE) to the electrostatic chuck to shorten the life, the present invention provides an electrostatic force to the etching chamber having a predetermined content and the wafer installed in the inner bottom of the etching chamber and introduced into the etching chamber In the etching equipment comprising an electrostatic chuck fixed with; A semiconductor wafer etching apparatus installed on one side of the etching chamber and having a filament emitting a large amount of hot electrons to neutralize the positive charge remaining in the electrostatic chuck, and a bias supply unit connected to the filament to supply a DC bias By providing a residual charge removing device of the present invention, the charge remaining in the electrostatic chuck can be easily and quickly removed by reacting the hot electrons with the positive charge remaining in the electrostatic chuck.
Description
본 발명은 반도체 웨이퍼 식각장비에 관한 것으로, 특히 식각공정이 완료된 후 정전척에 잔존하는 전하를 제거하기 위한 반도체 웨이퍼 식각장비의 잔류전하 제거장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor wafer etching equipment, and more particularly, to a device for removing residual charge of a semiconductor wafer etching equipment for removing charges remaining in an electrostatic chuck after an etching process is completed.
일반적으로 플라즈마 식각공정은 반도체 웨이퍼에 포토 레지스트를 도포하고 패턴을 갖는 래티클을 이용하여 노광공정을 진행하며 상기 웨이퍼에 코팅된 포토 레지스트를 선택적으로 제거하는 현상공정을 실시한 후, 상기 웨이퍼를 식각챔버 내부의 정전척에 고정 장착하고 상기 식각챔버 내에 공정가스를 공급한 상태에서 RF에너지를 기체 혼합물에 가함으로써, 그 기체 혼합물이 해리되어 생성된 플라즈마를 이용하여 상기 웨이퍼에 패턴을 형성하는 것이다.In general, a plasma etching process is performed by applying a photoresist to a semiconductor wafer, performing an exposure process using a patterned lattice, and performing a developing process to selectively remove the photoresist coated on the wafer, and then etching the wafer. The RF mixture is applied to the gas mixture in a state in which the electrostatic chuck is fixed to the inside and the process gas is supplied into the etching chamber. The gas mixture is dissociated to form a pattern on the wafer using the generated plasma.
한편, 상기와 같이 식각공정을 진행한 후 정전척으로부터 웨이퍼를 분리하여 다음 공정으로 이송시키면, 상기 정전척에는 웨이퍼를 고정하기 위해 공급된 전하가 잔존하게 된다.On the other hand, if the wafer is separated from the electrostatic chuck after the etching process as described above and transferred to the next process, the charge supplied to fix the wafer remains in the electrostatic chuck.
이와 같이 정전척에 잔존하는 전하를 제거하기 위한 종래의 장치가 도 1에 도시되어 있는 바, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.As described above, a conventional apparatus for removing electric charge remaining in the electrostatic chuck is illustrated in FIG. 1.
도 1은 종래 기술에 의한 잔류전하 제거장치가 구비된 식각장비를 보인 단면도로서, 이에 도시된 바와 같이, 종래 식각장비는 일측에 공정가스공급라인 및 공정가스배출라인(미도시)이 연결 설치된 소정의 내용적을 갖는 식각챔버(1)와, 그 식각 챔버(1)의 내측 전면에 설치되어 식각챔버(1) 내부로 인입된 웨이퍼를 전기적으로 고정하기 위해 전하를 공급하는 정전척(2)과, 그 정전척(2)의 저면에 연결되며 정전척(2)에 공급된 전하와 반대 전하로 대전된 바이어스를 공급하는 DC 바이어스(3)와, 상기 식각챔버(1)의 상측에 연결 설치되는 접지(4)로 구성된다.1 is a cross-sectional view showing an etching apparatus having a residual charge removing device according to the prior art, as shown in the conventional etching equipment is a predetermined process gas supply line and a process gas discharge line (not shown) is connected to one side An etch chamber (1) having an internal volume thereof, an electrostatic chuck (2) provided at an inner front surface of the etch chamber (1) for supplying electric charges to electrically fix a wafer introduced into the etch chamber (1), A DC bias 3 connected to the bottom of the electrostatic chuck 2 and supplying a bias charged with a charge opposite to that supplied to the electrostatic chuck 2, and a ground connected to an upper side of the etching chamber 1. It consists of (4).
이와 같이 구성된 식각장비에 있어서, 웨이퍼가 분리된 후의 정전척(2)에 잔류하는 전하를 제거하기 위해서는 상기 정전척(2)에 연결 설치된 DC 바이어스(3)에 상기 정전척(2)에 잔존하는 이온과 반대 이온으로 대전된 바이어스를 인가하여 상호간의 전하를 중화시킴으로써 제거한다.In the etching apparatus configured as described above, in order to remove the electric charge remaining in the electrostatic chuck 2 after the wafer is separated, the etching equipment remaining in the electrostatic chuck 2 remains in the DC bias 3 installed in the electrostatic chuck 2. A bias charged with ions and counter ions is applied to remove them by neutralizing their charges.
그리고 도 2에 도시된 바와 같이, 정전척(2)에 남아 있는 전하를 제거하기 위한 방식에는 플라즈마(P)를 이용하는 방식도 있는데, 이 방식은 식각공정은 완료된 식각 챔버(1)내에 RF파워를 인가하여 전자, 양전하 및 중성자 등으로 해리되는 플라즈마(P)를 형성시키고, 상기 정전척(2)에 남아 있는 양전하를 상기 플라즈마(P)를 경로로 해서 접지(4)를 통해 제거하는 것이다.And, as shown in Figure 2, there is also a method for removing the charge remaining in the electrostatic chuck (2) is a method using a plasma (P), the etching process is the RF power in the etch chamber (1) is completed It is applied to form a plasma (P) that is dissociated into electrons, positive charges, neutrons and the like, and removes the positive charge remaining in the electrostatic chuck (2) through the ground (4) via the plasma (P) as a path.
그러나, 상기와 같은 종래 기술 중 역바이어스를 인가하는 방식은 정전척(2)에 존재하는 양전하의 양보다 공급되는 (-)바이어스의 양이 많을 경우 정전척(2)이 음극으로 대전될 우려가 있다.However, in the conventional method of applying a reverse bias, the electrostatic chuck 2 may be charged to the cathode when the amount of negative bias supplied is greater than the amount of positive charge present in the electrostatic chuck 2. have.
또한, 상기 플라즈마(P)를 이용하는 방식은 플라즈마(P)를 발생시키기 위해 소정의 RF파워 및 공정가스를 공급해 주어야 하는 등 제반조건 설정으로 인해 시간의 소요가 극심하여 생산성이 저하되며, 플라즈마(P) 내의 양전하에 의해 정전척(2)에 물리적인 데미지(DAMAGE)를 가하여 수명을 단축시키는 문제점이 있었다.In addition, in the method of using the plasma P, productivity is reduced due to severe time required due to various conditions such as supplying predetermined RF power and process gas to generate the plasma P, and plasma P There was a problem of shortening the life by applying physical damage (DAMAGE) to the electrostatic chuck (2) by the positive charge in the).
따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 정전척에 잔존하는 전하의 제거가 용이하고 신속하게 이루어질 수 있으며, 정전척에 데미지가 가해지는 것을 방지하기 위한 식각장비의 잔류전하 제거장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described conventional problems, it is possible to easily and quickly remove the charge remaining in the electrostatic chuck, the remaining of the etching equipment for preventing damage to the electrostatic chuck Its purpose is to provide a charge removing device.
도 1은 종래 기술에 의한 잔류전하 제거장치가 구비된 식각장비를 보인 단면도.1 is a cross-sectional view showing an etching apparatus equipped with a residual charge removing device according to the prior art.
도 2는 종래 기술의 다른 실시예를 보인 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view showing another embodiment of the prior art.
도 3은 본 발명에 의한 잔류전하 제거장치가 구비된 식각장비를 보인 단면도.Figure 3 is a cross-sectional view showing an etching apparatus equipped with a residual charge removal apparatus according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 식각챔버11 : 정전척10: etching chamber 11: electrostatic chuck
13 : 필라멘트14 : 바이어스 공급부13 filament 14 bias supply
15 : 차단막16 : 차단판15: blocking film 16: blocking plate
17 : 구동모터17a : 구동축17: drive motor 17a: drive shaft
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 소정의 내용적을 갖는 식각챔버와, 그 식각챔버의 내측 저면에 설치되어 식각챔버 내부로 인입된 웨이퍼를 정전기적 힘으로 고정하는 정전척을 포함하여 구성된 식각장비에 있어서; 상기 식각챔버의 일측에 설치되며 정전척에 잔존하는 양전하를 중화시키기 위한 다량의 열전자를 방출하는 필라멘트와, 그 필라멘트에 연결되어 DC 바이어스를 공급하는 바이어스공급부를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 식각장비의 잔류전하 제거장치가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention as described above, it comprises an etching chamber having a predetermined internal volume and an electrostatic chuck which is installed on the inner bottom of the etching chamber to fix the wafer introduced into the etching chamber with an electrostatic force In etching equipment; A semiconductor wafer etching apparatus installed on one side of the etching chamber and having a filament emitting a large amount of hot electrons to neutralize the positive charge remaining in the electrostatic chuck, and a bias supply unit connected to the filament to supply a DC bias A residual charge removal device of is provided.
이하, 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼 식각장비의 잔류전하 제거장치에 대한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of a residual charge removing apparatus of a semiconductor wafer etching apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 의한 잔류전하 제거장치가 구비된 식각장비를 보인 단면도로서, 이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 식각장비는 소정의 내용적을 갖는 식각챔버(10)와, 그 식각챔버(10)의 내측 저면에 설치되어 식각챔버(10) 내부로 인입된 웨이퍼를 전기적으로 고정하기 위해 전하를 공급하는 정전척(11)과, 상기 식각챔버(10)의 상측에 연결설치되는 접지(12)와, 상기 식각챔버(10)의 일측 상부에 설치되며 식각공정 진행 후 정전척(11)에 음전하를 공급하기 위한 필라멘트(13)와, 그 필라멘트(13)에 DC 바이어스를 공급하기 위한 바이어스공급부(14)로 구성된다.3 is a cross-sectional view showing an etching apparatus having a residual charge removing device according to the present invention, as shown in the drawing, the etching apparatus of the present invention has an etching chamber 10 having a predetermined content and the etching chamber 10 thereof. Electrostatic chuck (11) is provided on the inner bottom surface of the) to supply electric charge to electrically fix the wafer drawn into the etching chamber (10), and the ground (12) connected to the upper side of the etching chamber (10) And a filament 13 installed on one side of the etching chamber 10 to supply negative charge to the electrostatic chuck 11 after the etching process is progressed, and a bias supply unit to supply a DC bias to the filament 13. 14).
그리고 상기 필라멘트(13)의 외측 사방에는 수개의 차단막(15)을 동일한 길이로 식각챔버(10)의 상면에 수직 형성하고, 그 차단막(15)의 저면에는 차폐 가능하도록 소정 면적의 차단판(16)을 설치하는데, 상기 차단판(16)은 구동모터(17)에 연결된 구동축(17a)과 연결 설치하여 회전 가능하도록 형성한다.In addition, the outer surface of the filament 13 has several blocking films 15 formed vertically on the upper surface of the etching chamber 10 with the same length, and the blocking plate 16 having a predetermined area so as to be shielded on the bottom surface of the blocking film 15. ), The blocking plate 16 is formed to be rotatable by connecting to the drive shaft (17a) connected to the drive motor (17).
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼 식각장비의 잔류전하 제거장치에 대한 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the residual charge removal device of the semiconductor wafer etching equipment according to the present invention configured as described above are as follows.
필라멘트(13)가 차단막(15) 및 차단판(16)에 의해 차폐되어 플라즈마에 노출되지 않은 상태에서 식각공정을 진행하고, 소정의 식각공정을 진행한 후 정전척(11)에 정전기적 힘으로 고정된 웨이퍼를 분리하여 다음 공정으로 이송한다.The filament 13 is shielded by the blocking film 15 and the blocking plate 16 and is subjected to the etching process without being exposed to the plasma, and after the predetermined etching process is performed, the electrostatic chuck 11 is subjected to electrostatic force. The fixed wafer is separated and transferred to the next process.
이와 같이 웨이퍼가 이송되고 난 이후에 상기 정전척(11)에는 다량의 양전하가 남아 있게 되는데, 이때 구동모터(17)의 구동에 의해 차단판(16)을 회전시켜 필라멘트(13)를 개방시킨 상태에서 식각챔버(10)의 일측에 설치된 바이어스공급부(14)로 부터 상기 필라멘트(13)에 고압의 DC 바이어스를 공급하면, 상기 필라멘트(13)에서 다량의 열전자가 발생하게 된다.After the wafer is transferred as described above, a large amount of positive charge remains in the electrostatic chuck 11, in which the filament 13 is opened by rotating the blocking plate 16 by driving the driving motor 17. When a high-pressure DC bias is supplied to the filament 13 from the bias supply unit 14 installed on one side of the etching chamber 10, a large amount of hot electrons are generated in the filament 13.
이와 같이 발생된 열전자는 상기 정전척(11)에 잔존하는 양전하와 반응하여 상호간에 중화됨으로써 상기 정전척(11)의 양전하는 제거된다.The hot electrons generated as described above are neutralized with each other in response to the positive charge remaining in the electrostatic chuck 11, thereby removing the positive charge of the electrostatic chuck 11.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼 식각장비의 잔류전하 제거장치는 식각챔버의 일측에 필라멘트를 설치하여 그 필라멘트에서 방출되는 열전자를 정전척에 잔존하는 양전하와 반응시키는 방식으로 상기 정전척에 남아 있는 전하를 용이하고 신속하게 제거할 수 있다.As described above, the residual charge removing device of the semiconductor wafer etching equipment according to the present invention is installed in a filament on one side of the etching chamber to react the hot electrons emitted from the filament with the positive charge remaining in the electrostatic chuck The charge remaining in the can be removed easily and quickly.
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KR20030069340A (en) * | 2002-02-20 | 2003-08-27 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | Vaccum dry plasma process |
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- 1997-12-30 KR KR1019970077628A patent/KR100280421B1/en not_active IP Right Cessation
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