KR19990069263A - 3-pole chuck of semiconductor etching equipment - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 반도체 식각장비의 3극척장치는 공정중 웨이퍼를 잡아주는 3극척과, 상기 웨이퍼가 3극척에서 미끄러지는 것을 방지하도록 척 둘레에 설치한 포커스링과, 상기 3극척 상부에 내설되며 분리되어 형성된 직류전극과, 상기 일측 직류전극 및 타측 직류전극에 각각 양/음 직류전류를 공급하여 정전력에 의해 웨이퍼를 파지하는 직류전류공급기와, 상기 직류전류공급기의 일측에 설치한 센터탭단자와, 상기 포커스링에 지지된 3극척의 일측에 연결되며 플라즈마에서 발생된 셀프바이어스를 독취하여 직류전류공급기의 센터탭단자로 보내어 양/음 전압을 조정하는 센서핀으로 구성되어, 공정진행시 센서핀에 의해 직류전류를 독취함으로써 양/음 전압을 조절하여 웨이퍼와 척 사이의 넷챠지(net charge)가 '0' 이 되게 하므로 웨이퍼의 충전을 막고, 공정완료후 방전을 시키기 위해 플라즈마를 다시 켜지 않아도 되므로 플라즈마에 의한 웨이퍼의 손상을 줄일 수 있도록 하였다.The three-pole chuck apparatus of the semiconductor etching apparatus according to the present invention includes a three-pole chuck for holding a wafer during the process, a focus ring installed around the chuck to prevent the wafer from slipping on the three-pole chuck, and built-in on the three-pole chuck. And a DC current supply for supplying a positive / negative DC current to each of the one side DC electrode and the other side DC electrode, and holding the wafer by electrostatic power, and a center tap terminal provided on one side of the DC current supply. The sensor pin is connected to one side of the three pole chuck supported by the focus ring and reads the self bias generated from the plasma and sends it to the center tap terminal of the DC current supply to adjust the positive / negative voltage. By reading the DC current by the positive / negative voltage, the net charge between the wafer and the chuck becomes '0', thus preventing the charge of the wafer. In addition, since the plasma does not need to be turned on again to discharge after the process is completed, damage to the wafer due to plasma can be reduced.
Description
본 발명은 반도체 식각장비의 3극척장치에 관한 것으로, 특히 공정진행시 센서핀에 의해 직류전류를 독취함으로써 양/음 전압을 조절하여 웨이퍼와 척 사이의 넷챠지(net charge)가 '0' 이 되게 하므로 웨이퍼의 충전을 막고, 공정완료후 방전을 시키기 위해 플라즈마를 다시 켜지 않아도 되므로 플라즈마에 의한 웨이퍼의 손상을 줄일 수 있도록 한 반도체 식각장비의 3극척장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-pole chuck apparatus of semiconductor etching equipment. In particular, the net charge between the wafer and the chuck is zero because the positive / negative voltage is adjusted by reading a direct current through the sensor pin during process. The present invention relates to a three-pole chuck apparatus of a semiconductor etching apparatus, which prevents the wafer from being charged and does not have to turn on the plasma again in order to discharge after the process is completed.
종래 식각장비에 사용되고 있는 엠(M)-척과 이에스(ES)-척이 있는데, 이에스-척 장비에는 1극형, 2극형, 3극형 형태가 있다. 모든 이에스-척에는 직류와 무선주파수 전원이 동시에 공급되는데, 하부에 공급해주는 방식에 따라서 차이가 있다.There are M-chucks and ES-chucks that are used in conventional etching equipment, and there are one-pole, two-pole, and three-pole types. All es-chucks are supplied with direct current and radio frequency power at the same time, depending on how they are supplied to the bottom.
도 1에 도시한 바와 같이, 1극형 척(10)의 경우 직류전류공급기(1)에서 양 전압을 걸어 웨이퍼(W)를 파지하고, 공정완료후 아르곤 플라즈마를 켜서 웨이퍼(W)를 방전시킨다. 도면중 미설명 부호 2는 직류전극을 나타내고, 3은 바이어스 알에프를 나타낸다.As shown in FIG. 1, in the case of the one-pole chuck 10, the DC current supply 1 is applied with a positive voltage to hold the wafer W. After completion of the process, the argon plasma is turned on to discharge the wafer W. FIG. In the figure, reference numeral 2 denotes a direct current electrode, and 3 denotes a bias RF.
도 2에 도시한 바와 같이, 2극형 척(20)의 경우 직류전류공급기(11)에서 양/음 전압을 걸어 웨이퍼(W)를 파지하며, 바이어스알 에프(Bias RF)(13)와 직류전류가 함께 인가되도록 구성된다. 도면중 미설명 부호 11은 직류전류공급기를 나타내고, 12는 직류전극을 나타낸다.As shown in FIG. 2, in the case of the bipolar chuck 20, the wafer W is held by applying a positive / negative voltage at the DC current supply 11, and a bias RF 13 and a DC current are provided. Is configured to be applied together. In the figure, reference numeral 11 denotes a DC current supply, and 12 denotes a DC electrode.
그러나, 이러한 종래의 기술에서는 1극형 척(10)의 경우 공정 완료후 방전을 시켜주기 위해 아르곤 플라즈마를 다시 켜야하기 때문에 웨이퍼(W)에 손상을 주게되는 문제점이 있고, 2극형 척(20)의 경우 넷챠지가 '0'이 되지 않고, 바이어스 알에프(13)와 직류전류가 같이 인가됨으로써 두 전원간 간섭을 초래할 수 있는 문제점이 있다.However, in the conventional technology, since the argon plasma needs to be turned on again to discharge the process after the completion of the process, the single pole chuck 10 has a problem of damaging the wafer W. In this case, there is a problem that the net charge is not '0' and the bias RF 13 and the DC current are applied together to cause interference between the two power supplies.
따라서, 본 발명의 목적은 공정진행시 센서핀에 의해 직류전류를 독취함으로써 양/음 전압을 조절하여 웨이퍼와 척 사이의 넷챠지(net charge)가 '0' 이 되게 하므로 웨이퍼의 충전을 막고, 공정완료후 방전을 시키기 위해 플라즈마를 다시 켜지 않아도 되므로 플라즈마에 의한 웨이퍼의 손상을 줄일 수 있도록 한 반도체 식각장비의 3극척장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to prevent the charging of the wafer because the net charge between the wafer and the chuck is '0' by adjusting the positive / negative voltage by reading the DC current by the sensor pin during the process. Since the plasma does not need to be turned on again to discharge after the process is completed, the present invention provides a three-pole chuck apparatus for semiconductor etching equipment that can reduce wafer damage caused by plasma.
도 1은 종래의 기술에 의한 반도체 식각장비의 1극척장치를 나타내는 개략 단면도.1 is a schematic cross-sectional view showing a one-pole chuck of a semiconductor etching apparatus according to the prior art.
도 2는 종래의 기술에 의한 반도체 식각장비의 2극척장치를 나타내는 개략 단면도.Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing a two-pole chuck of the semiconductor etching equipment according to the prior art.
도 3은 본 발명에 의한 반도체 식각장비의 3극척장치를 나타내는 개략 단면도.Figure 3 is a schematic cross-sectional view showing a three-pole chuck device of the semiconductor etching equipment according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
21 ; 직류전류공급기 22a,22b ; 직류전극21; DC current supply 22a, 22b; DC electrode
23 ; 바이어스 알에프 24 ; 센서핀23; Bias RF 24; Sensor pin
25 ; 포커스링 26 ; 센터탭25; Focus ring 26; Center tab
30 ; 3극척 W ; 웨이퍼30; Tripolar W; wafer
이러한, 본 발명의 목적은 공정중 웨이퍼를 잡아주는 3극척과, 상기 웨이퍼가 3극척에서 미끄러지는 것을 방지하도록 척 둘레에 설치한 포커스링과, 상기 3극척 상부에 내설되며 분리되어 형성된 직류전극과, 상기 일측 직류전극 및 타측 직류전극에 각각 양/음 직류전류를 공급하여 정전력에 의해 웨이퍼를 파지하는 직류전류공급기와, 상기 직류전류공급기의 일측에 설치한 센터탭단자와, 상기 포커스링에 지지된 3극척의 일측에 연결되며 플라즈마에서 발생된 셀프바이어스를 독취하여 직류전류공급기의 센터탭단자로 보내어 양/음 전압을 조정하는 센서핀에 의해 달성된다.The object of the present invention is a three-pole chuck that holds a wafer during the process, a focus ring installed around the chuck to prevent the wafer from slipping on the three-pole chuck, a direct current electrode formed separately from the three-pole chuck, and And a DC current supply for supplying a positive / negative DC current to the one DC electrode and the other DC electrode, respectively, to hold the wafer by the electrostatic power, a center tap terminal provided at one side of the DC current supply, and the focus ring. It is connected to one side of the supported three-pole chuck and is achieved by a sensor pin that reads the self-bias generated from the plasma and sends it to the center tap terminal of the DC current supply to adjust the positive and negative voltages.
이하, 본 발명에 의한 반도체 식각장비의 3극척장치를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라서 설명한다.Hereinafter, a three-pole chuck of a semiconductor etching apparatus according to the present invention will be described according to the embodiment shown in the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 의한 반도체 식각장비의 3극척장치를 나타내는 개략 단면도를 보인 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 본 발명은 공정중 웨이퍼(W)를 잡아주는 3극척(30)과, 상기 웨이퍼(W)가 3극척(30)에서 미끄러지는 것을 방지하도록 척 둘레에 설치한 포커스링(25)과, 상기 3극척(30) 상부에 내설되며 분리되어 형성된 직류전극(22a)(22b)과, 상기 일측 직류전극(22a) 및 타측 직류전극(22b)에 각각 양/음 직류전류를 공급하여 정전력에 의해 웨이퍼(W)를 파지하는 직류전류공급기(21)와, 상기 직류전류공급기(21)의 일측에 설치한 센터탭단자(26)와, 상기 포커스링(25)에 지지된 3극척(30)의 일측에 연결되며 플라즈마에서 발생된 셀프바이어스(23)를 독취하여 직류전류공급기(21)의 센터탭단자(26)로 보내어 양/음 전압을 조정하는 센서핀(24)을 포함하여 구성된다.Figure 3 is a schematic cross-sectional view showing a three-pole chuck of the semiconductor etching equipment according to the present invention, as shown in the present invention, the three-pole chuck 30 to hold the wafer (W) during the process, and the wafer ( A focus ring 25 installed around the chuck to prevent the W from slipping on the tripolar chuck 30, direct current electrodes 22a and 22b formed separately from the tripolar chuck 30, and A DC current supply 21 for supplying a positive / negative DC current to one DC electrode 22a and the other DC electrode 22b and holding the wafer W by the electrostatic power, and the DC current supply 21 of The center tap terminal 26 installed at one side and the one side of the three-pole chuck 30 supported by the focus ring 25 read the self bias 23 generated in the plasma to read the DC current supply 21. It is configured to include a sensor pin 24 to be sent to the center tap terminal 26 to adjust the positive and negative voltage.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 반도체 식각장비의 3극척장치의 작용효과를 설명한다.The effect of the three-pole chuck of the semiconductor etching equipment according to the present invention configured as described above will be described.
웨이퍼(W)가 척에 로딩되면 직류전류공급기(21)를 통해 직류전류가 공급되어 웨이퍼를 파지하게 된다. 그런 다음 3극척(30)에서 뒷면 헬륨이 공급됨으로써 웨이퍼를 냉각시킨다. 그런 다음 플라즈마 소스에 의해 플라즈마가 켜지게 되고, 바이어스 알에프(23)가 켜짐으로써 이온을 조절하게 된다. 그런 다음 센서핀(24)에서 셀프바이어스를 독취하여 직류전류공급기(21)의 센터탭(26)으로 보내게 되면, 직류전압만큼 직류전류공급기(21)에서 양/음 전압을 상승시켜 넷챠지가 '0'이 되게 조정한 후 3극척(30)에 공급한다. 공정이 끝난 후 직류전류를 끈 다음 웨이퍼(W)를 언로딩하면 된다.When the wafer W is loaded on the chuck, a DC current is supplied through the DC current supply 21 to hold the wafer. Then, the rear helium is supplied from the tripolar chuck 30 to cool the wafer. The plasma is then turned on by the plasma source, and the bias RF 23 is turned on to control the ions. Then, when the self-bias is read from the sensor pin 24 and sent to the center tap 26 of the DC current supply 21, the net charge is increased by increasing the positive / negative voltage by the DC current supply 21 by the DC voltage. After adjusting to be '0', it is supplied to the three pole chuck (30). After the process is completed, turn off the DC current and then unload the wafer (W).
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 반도체 식각장비의 3극척장치는 공정중 웨이퍼를 잡아주는 3극척과, 상기 웨이퍼가 3극척에서 미끄러지는 것을 방지하도록 척 둘레에 설치한 포커스링과, 상기 3극척 상부에 내설되며 분리되어 형성된 직류전극과, 상기 일측 직류전극 및 타측 직류전극에 각각 양/음 직류전류를 공급하여 정전력에 의해 웨이퍼를 파지하는 직류전류공급기와, 상기 직류전류공급기의 일측에 설치한 센터탭단자와, 상기 포커스링에 지지된 3극척의 일측에 연결되며 플라즈마에서 발생된 셀프바이어스를 독취하여 직류전류공급기의 센터탭단자로 보내어 양/음 전압을 조정하는 센서핀으로 구성되어, 공정진행시 센서핀에 의해 직류전류를 독취함으로써 양/음 전압을 조절하여 웨이퍼와 척 사이의 넷챠지(net charge)가 '0' 이 되게 하므로 웨이퍼의 충전을 막고, 공정완료후 방전을 시키기 위해 플라즈마를 다시 켜지 않아도 되므로 플라즈마에 의한 웨이퍼의 손상을 줄일 수 있도록 한 효과가 있다.As described above, the three-pole chuck of the semiconductor etching apparatus according to the present invention includes a three-pole chuck for holding a wafer during the process, a focus ring installed around the chuck to prevent the wafer from slipping on the three-pole chuck, and the three-pole chuck. A direct current electrode formed on the upper part of the upper part and separately formed; a direct current current supplying positive / negative direct current to the one direct current electrode and the other direct current electrode; It is composed of a center tap terminal installed and a sensor pin connected to one side of the three pole chuck supported by the focus ring and reading the self-bias generated from the plasma and sending it to the center tap terminal of the DC current supply to adjust the positive / negative voltage. During the process, the DC pin is read by the sensor pin to adjust the positive and negative voltage so that the net charge between the wafer and the chuck becomes '0'. Since there is one effective to reduce damage to the wafer by the plasma, so preventing the charging of the wafer, without turning back to the plasma discharge after the completion of the process.
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