KR20000008369A

KR20000008369A - 반도체장치 제조용 건식 식각 반응 종료점 검출기

Info

Publication number: KR20000008369A
Application number: KR1019980028157A
Authority: KR
Inventors: 김영우
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-07-13
Filing date: 1998-07-13
Publication date: 2000-02-07

Abstract

반도체 장치 제조용 건식 식각 반응 종료점 검출기(end point detecting system)를 개시한다. 본 발명의 일 관점은, 조망 포트(view port), 검출기, 광섬유 케이블(optic fiber cable), 브랙킷(bracket) 및 광집속 수단 등을 구비한다. 조망 포트는 반도체 기판이 내부에 장착되어 플라즈마(plasma) 등과 같은 반응 매질에 의해서 건식 식각 반응이 진행되는 건식 식각 장비의 챔버(chamber)에 연결되어 건식 식각 반응으로부터 발생하는 고유 파장의 광을 조망할 수 있도록 한다. 검출기는 조망 포트를 통해 조망되는 광을 검출한다. 광섬유 케이블은 조망 포트로부터 검출기로 조망되는 광을 이송한다. 브랙킷은 광섬유 케이블을 지지하여 광섬유 케이블의 수광면을 조망 포트에 정렬시킨다. 광집속 수단은 브랙킷 내에 장착되어 조망되는 광을 수광면에 집속한다.

Description

반도체 장치 제조용 건식 식각 반응 종료점 검출기

본 발명은 반도체 장치 제조용 장비에 관한 것으로, 특히 건식 식각 장비(dry etcher)의 건식 식각 반응 종료점 검출기(end point detecting system)에 관한 것이다.

반도체 장치를 제조하는 공정에서 식각 장비는 필수적으로 사용된다. 특히, 건식 식각 장비를 이용하는 경우가 증가하고 있다. 건식 식각 장비는 챔버(chamber) 내에 반도체 기판을 인입하고 식각 가스를 공급하며 여기시켜 발생되는 플라즈마(plasma)로 상기 반도체 기판 또는 상기 반도체 기판 상의 물질막을 식각한다.

즉, 상기 플라즈마가 상기 반도체 기판을 이루는 물질 또는 상기 물질막을 이루는 물질과 반응하여 상기 반도체 기판 또는 상기 물질막을 선택적으로 식각한다. 이와 같은 식각 반응에는 고유의 파장을 가지는 광이 방출된다. 이러한 방출 광은 상기 식각 반응에 참여하는 물질의 종류, 예컨대, 플라즈마의 종류 및 상기 물질막 또는 반도체 기판을 이루는 물질의 종류에 따라 각기 다른 파장을 가진다.

상술한 바와 같은 고유의 파장을 가지는 광은 상기 건식 식각 반응의 종료점을 검출하는 데 이용된다. 즉, 식각하고자 하는 물질막의 하부막이 식각될 때 방출되는 광을 검출함으로써 상기 물질막의 건식 식각 공정을 종료시킬 수 있다.

도 1은 종래의 반도체 장치 제조용 건식 식각 반응 종료점 검출기를 개략적으로 나타낸다.

구체적으로, 종래의 건식 식각 반응 종료점 검출기는 건식 식각 장비의 챔버(10)에 연결되는 조망 포트(view port;20)와, 광섬유 케이블(optic fiber cable;30)과 브랙킷(bracket;40) 및 검출부(detecting part;60) 등을 구비한다.

챔버(10)의 척부(chuck part;11)에 장착되는 반도체 기판(13) 상에는 플라즈마(15)가 도입되어 건식 식각 반응이 일어난다. 상기 건식 식각 반응은 고유 파장의 광(17)을 방출한다.

조망 포트(20)를 투과하여 조망되는 광(17)은 광섬유 케이블(30)에 의해서 상기 검출부(60)로 이송되어 건식 식각 반응의 종료 여부를 판단한다. 광섬유 케이블(30)은 브랙킷(40)에 의해 지지된다.

이와 같은 건식 식각 반응 종료점 검출기에서 종료점을 검출하기 위해서는 일정한 세기 이상의 광(17) 세기가 요구된다. 즉, 최소 세기 이상의 광(17)이 상기 검출부(60)에 이송되어야 한다. 그러나, 건식 식각 공정 중에 상기 조망 포트(20)가 손상되어 흠집이 난다든지 공정 중에 발생되는 부산물로 오염될 경우에는, 조망 포트(20)를 투과한 광(17)의 세기는 크게 약화될 수 있다. 이에 따라, 검출부(60)에서 상기 광(17)을 검출하지 못해, 건식 식각 반응의 종료점이 검출되지 못하는 불량이 발생할 수 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 조망 포트를 투과하는 광의 세기가 약화되는 것을 극복하여 건식 식각 공정의 종료점을 정확하게 검출할 수 있는 반도체 장치 제조용 건식 식각 반응 종료점 검출기를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래의 반도체 장치 제조용 건식 식각 반응 종료점 검출기를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 반도체 장치 제조용 건식 식각 반응 종료점 검출기를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면이다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 관점은, 반도체 기판이 내부에 장착되어 반응 매질에 의해서 건식 식각 반응이 진행되는 건식 식각 장비의 챔버에 연결되어 상기 건식 식각 반응으로부터 발생하는 고유 파장의 광을 조망하는 조망 포트(view port)와, 상기 조망 포트를 통해 조망되는 상기 광을 검출하는 검출부와, 상기 조망 포트로부터 상기 검출부로 상기 조망되는 광을 이송하는 광섬유 케이블(optic fiber cable)과, 상기 광섬유 케이블을 지지하여 상기 광섬유 케이블의 수광면을 상기 조망 포트에 정렬시키는 브랙킷(bracket) 및 상기 브랙킷 내에 장착되어 상기 조망되는 광을 상기 수광면에 집속하는 광집속 수단 등을 구비한다.

상기 반응 매질로는 플라즈마(plasma) 등을 이용한다. 상기 광집속 수단으로는 내측에 반사면을 가지며 꼭지가 상기 수광면에 정렬되는 깔대기형 반사판 등을 이용한다. 이때, 상기 반사판은 거울, 유리 또는 알루미늄 등으로 형성된다.

본 발명에 따르면, 조망 포트를 투과하는 광의 세기가 약화되는 것을 극복하여 건식 식각 공정의 종료점을 정확하게 검출할 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 막의 두께 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다. 또한 어떤 막이 다른 막 또는 반도체 기판의 "상"에 있다 또는 접촉하고 있다라고 기재되는 경우에, 상기 어떤 막은 상기 다른 막 또는 반도체 기판에 직접 접촉하여 존재할 수 있고, 또는 그 사이에 제 3의 막이 개재되어질 수도 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 반도체 장치 제조용 건식 식각 반응 종료점 검출기를 개략적으로 나타낸다.

구체적으로, 본 발명의 실시예에 의한 건식 식각 반응 종료점 검출기는 건식 식각 장비의 챔버(100)에 연결되는 조망 포트(200)와, 광섬유 케이블(300)과 브랙킷(400), 검출부(600) 및 광집속 수단(500) 등을 구비한다.

챔버(100)의 척부(110)에는 반도체 기판(130)이 장착된다. 상기 챔버(100) 내부에 장착되는 반도체 기판(130) 상에는 플라즈마(150)가 도입되어 건식 식각 반응이 일어난다. 이때, 상기 플라즈마(150)는 상기 건식 식각 반응의 반응 매질로 이용된다. 또한, 상기 건식 식각 반응에 의해서 고유 파장의 광(170)이 방출된다.

이러한 방출되는 광(170)은 상기 건식 식각 반응에 참여되는 물질, 예컨대, 플라즈마(150)와 반도체 기판(130)을 이루는 물질 또는 반도체 기판(130) 상에 형성되는 물질막을 이루는 물질 등에 따라 각기 고유의 파장을 가지게 된다.

조망 포트(200)는 건식 식각 반응이 진행되는 상기 챔버(100)에 연결된다. 또한, 상기 건식 식각 반응으로부터 발생하는 고유 파장의 광(170)을 외부로 끌어내어 조망할 수 있도록 석영(quartz) 등과 같은 투명한 재질로 형성된다. 즉, 조망 포트(200)는 창(window)의 역할을 한다.

조망 포트(200)를 통해서 조망되는 광(170), 즉, 조망 포트(200)를 투과하는 광(170)은 광섬유 케이블(300)의 수광면에서 수광되어 상기 검출부(600)로 이송된다. 상기 검출부(600)에서는 상기 이송되는 광을 검출하여 상기 건식 식각 반응의 종료 여부를 판단한다.

이때, 상기 투과하는 광(170)은 상기 조망 포트(200)의 불순물 등에 의한 오염 또는 손상 등에 의해서 투과되는 광(170)의 세기가 약화될 수 있다. 이에 따라, 광섬유 케이블(300)의 수광면에 의해서 수광되는 광(170)의 세기는 상기 검출부(600)에서 검출되기 어려울 정도로 미약할 수 있다. 따라서, 검출부(600)에서 건식 식각 반응의 종료점이 검출되지 않을 수 있다.

상술한 바와 같은 투과되는 광(170)의 세기 약화를 극복하기 위해서, 즉, 상기 수광면에 의해서 수광되는 광(170)의 세기를 상기 검출부(600)에서 검출될 정도로 확보하기 위해서, 투과되는 광(170)을 집속할 수 있는 광집속 수단(500)을 상기 광섬유 케이블(300)의 수광면 앞에 도입한다.

예를 들어, 내측에 반사면을 가지며 꼭지가 상기 수광면에 정렬되는 깔대기형 반사판을 상기 광집속 수단(500)으로 광섬유 케이블(300)의 수광면 앞단에 도입한다. 상기 깔때기형 반사판은 거울, 유리 또는 알루미늄 등과 같이 표면에서 입사되는 빛을 반사시킬 수 있는 물질 등으로 형성된다.

상기 깔대기형 반사판의 반사면은 입사되는 광(170)을 반사시켜 일정 지점, 예컨대, 상기 수광면에 도달하게 한다. 이에 따라, 상기 수광면에 입사되는 광(170)의 세기는 증가하게 된다. 따라서, 상기 조망 포트(200)의 불순물 등에 의한 오염 또는 손상 등에 의한 투과되는 광(170)의 약화를 극복할 수 있다.

브랙킷(400)은 상기 광섬유 케이블(300)을 지지하여 상기 광섬유 케이블(300)의 수광면을 상기 조망 포트(200)에 정렬시킨다. 이에 따라, 상기 광집속 수단(500)은 상기 브랙킷(400)과 상기 조망 포트(200) 사이에 도입된다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통해서 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

상술한 본 발명에 따르면, 조망 포트를 투과하는 광을 광집속 수단으로 집속하여 광섬유 케이블의 수광면으로 입사시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 수광면에 입사되는 광의 세기의 증가를 구현할 수 있다. 즉, 상기 조망 포트의 오염 또는 손상 등에 의한 투과되는 광의 세기 약화를 극복할 수 있다. 이에 따라, 건식 식각 공정에서 식각 반응 종료점의 검출을 보다 정밀하게 구현할 수 있다.

Claims

반도체 기판이 내부에 장착되어 반응 매질에 의해서 건식 식각 반응이 진행되는 건식 식각 장비의 챔버에 연결되어 상기 건식 식각 반응으로부터 발생하는 고유 파장의 광을 조망하는 조망 포트(view port);

상기 조망 포트를 통해 조망되는 상기 광을 검출하는 검출부;

상기 조망 포트로부터 상기 검출부로 상기 조망되는 광을 이송하는 광섬유 케이블(optic fiber cable);

상기 광섬유 케이블을 지지하여 상기 광섬유 케이블의 수광면을 상기 조망 포트에 정렬시키는 브랙킷(bracket); 및

상기 브랙킷 내에 장착되어 상기 조망되는 광을 상기 수광면에 집속하는 광집속 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치 제조용 건식 식각 반응 종료점 검출기.
제1항에 있어서, 상기 반응 매질은

플라즈마인 것을 특징으로 하는 반도체 장치 제조용 건식 식각 반응 종료점 검출기.
제2항에 있어서, 상기 광집속 수단은

내측에 반사면을 가지며 꼭지가 상기 수광면에 정렬되는 깔대기형 반사판인 것을 특징으로 하는 반도체 장치 제조용 건식 식각 반응 종료점 검출기.
제3항에 있어서, 상기 반사판은

거울, 유리 및 알루미늄으로 이루어지는 일군에서 선택되는 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치 제조용 건식 식각 반응 종료점 검출기.