KR20010046531A

KR20010046531A - Apparatus for etching semiconductor

Info

Publication number: KR20010046531A
Application number: KR1019990050328A
Authority: KR
Inventors: 이강용
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1999-11-12
Filing date: 1999-11-12
Publication date: 2001-06-15

Abstract

PURPOSE: A semiconductor etcher is provided to prevent particles generated in separating/assembling rings for equipment inspection from being dropped to the bottom of a chamber, by forming a confinement ring and an upper insulator ring as one body to eliminate a screw hole of the confinement ring. CONSTITUTION: A cathode(16) is used as an electrode for improving an etching characteristic of gases passing through baffles. A shroud ring shrouds plasma so that the plasma gets out of the circumference of a wafer. The shroud ring is fixed in the first ring. The second ring confines the plasma, located inside the first ring and surrounding the periphery of the cathode. The first and second rings are formed as one body.

Description

Semiconductor Etching Equipment {APPARATUS FOR ETCHING SEMICONDUCTOR}

본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 반도체 식각 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly to a semiconductor etching apparatus.

컨파인먼트 링(confinement ring)과 어퍼 인슐레이터 링(upper insulator ring)은 반도체 제조 공정의 건식 식각(dry etch) 공정에서 사용되는 챔버 중 어퍼 챔버를 구성하는 한 부분으로, 이 링들은 공정 진행시 가스 반응 및 플라즈마가 웨이퍼 및 정전척(ESC) 둘레 밖으로 벗어나지 않도록 챔버 분위기를 만드는 역할을 한다.The confinement ring and the upper insulator ring are part of the chamber used in the dry etch process of the semiconductor manufacturing process. It serves to create a chamber atmosphere so that the reaction and plasma do not deviate out around the wafer and the electrostatic chuck (ESC).

여기서, 상기 어퍼 인슐레이터 링과 컨파인먼트 링은 서로 분리되어 있고, 이들은 고정을 위한 나사홀들을 갖는다. 상기 컨파인먼트 링의 세팅 방법은 12개의 나사로 고정된다.Here, the upper insulator ring and the confinement ring are separated from each other, and they have screw holes for fixing. The setting method of the confinement ring is fixed with 12 screws.

그러나, 기존 건식 식각 챔버에서 공정 진행시 다음과 같은 문제들이 발생되었다. 상기 컨파인먼트 링을 고정하는 스크류 부분에서 인슐레이팅이 완벽하지 않아 플라즈마 컨파인(plasma confine)이 불량하여 플라즈마 이상 데포등으로 파티클이 다량 발생하게 된다. 그리고, 설비의 점검을 위해 링들을 분리/조립하는 과정에서 파티클(particle)이 발생되는데, 이 파티클이 로워 챔버를 오염시키게 된다. 식각 공정 진행시 나사 홀 및 스크류 등의 부품들에 의해 발생되는 폴리머 와류에 의해 폴리머(polymer)가 쌓이게 되어 챔버의 점검 주기가 짧아질 수 있다. 또한, 분리된 상기 어퍼 인슐레이터 링과 컨파인먼트 링 각각을 분리/조립하기 위한 시간적 손실이 생기고, 설비의 백업(back-up)이 늦어지게 되는 문제가 생긴다.However, the following problems occurred during the process in the existing dry etching chamber. Insulating is not perfect in the screw portion fixing the confinement ring, so plasma confine is poor, and a large amount of particles are generated due to abnormal plasma depot. Particles are then generated during the separation / assembly of the rings for inspection of the facility, which contaminates the lower chamber. During the etching process, polymers accumulate due to polymer vortices generated by components such as screw holes and screws, which may shorten the inspection cycle of the chamber. In addition, there is a problem in that time loss for separating / assembling each of the separated upper insulator ring and the confinement ring occurs, and a back-up of the equipment is delayed.

본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 그 목적은 플라즈마 컨파인 불량과 설비 점검을 위한 링들의 조립/분리시 파티클의 발생을 최소화할 수 있고, 점검 시간을 단축시킬 있는 반도체 식각 설비를 제공하는데 있다.The present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems, and its object is to minimize the occurrence of particles during assembly and disassembly of the plasma confinement ring and the inspection of the equipment, and to reduce the inspection time. To provide facilities.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 식각 챔버의 개략적인 구조를 보여주는 도면;1 illustrates a schematic structure of an etching chamber according to an embodiment of the present invention;

도 2는 도 1에 도시된 어퍼 챔버부분에서 링들의 체결 상태를 보여주는 도면이다.2 is a view showing a fastening state of the rings in the upper chamber portion shown in FIG.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10 : 식각 챔버 12 : 어퍼(upper) 챔버 부분10: etching chamber 12: upper chamber portion

14 : 로워(lower) 챔버 부분 16 : 캐소드14 lower chamber portion 16 cathode

18 : 일체형 링 18a : 어퍼 인슐레이터 링18: integral ring 18a: upper insulator ring

18b : 컨파인먼트 링 20 : 정전척18b: Confinement ring 20: electrostatic chuck

22 : 포커스 링 30 : 웨이퍼22: focus ring 30: wafer

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 반도체 식각 장치는 식각 공정이 수행되는 공정 챔버의 어퍼 챔버 부분에 있어서, 배플들을 통과한 가스들의 식각 특성을 좋게 하기 위한 전극으로 사용되는 캐소드와; 플라즈마가 웨이퍼 둘레 밖으로 나가지 않도록 이를 모아두는 쉬라우드 링과; 이 쉬라우드 링이 고정되는 제 1 링과; 이 제 1 링의 내부에 있고 상기 캐소드의 주변을 감싸며 플라즈마를 컨파인 하기 위한 제 2 링을 포함하되; 상기 제 1 및 제 2 링은 일체형으로 이루어진다.According to the present invention for achieving the above object, the semiconductor etching apparatus comprises: a cathode used as an electrode for improving the etching characteristics of the gases passing through the baffles in the upper chamber portion of the process chamber in which the etching process is performed; A shroud ring that collects the plasma so that the plasma does not go out of the periphery of the wafer; A first ring to which the shroud ring is fixed; A second ring inside the first ring and surrounding the cathode and for confining the plasma; The first and second rings are integral.

이와 같은 본 장치에서 상기 일체형의 제 1 및 제 2 링은 각각 어퍼 인슐레이터 링(upper insulator ring)과 컨파인먼트 링(confinement ring)일 수 있다.In this device, the integrated first and second rings may be an upper insulator ring and a confinement ring, respectively.

도 1을 참조하면, 이와 같은 반도체 식각 장치에 의하면 컨파인먼트 링과 어퍼 인슐레이터 링을 일체형으로 하여 컨파인먼트 링의 나사홀을 제거함으로써 설비 점검을 위한 링의 분리/조립시 파티클 발생을 방지할 수 있고, 나사홀에 폴리머가 침적되는 것을 방지할 수 있어 점검 주기를 연장할 수 있다. 그리고, 분리/조립 시간을 단축하여 점검 시간을 줄일 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있다.Referring to FIG. 1, according to the semiconductor etching apparatus, the confinement ring and the upper insulator ring are integrated to remove the screw holes of the confinement ring to prevent particle generation during the separation / assembly of the ring for facility inspection. It is possible to prevent the deposition of polymer in the screw hole, thereby extending the inspection interval. In addition, the inspection time can be reduced by shortening the separation / assembly time, thereby improving productivity.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 도 1 및 도 2에 있어서, 동일한 기능을 갖는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. In Fig. 1 and Fig. 2, the same reference numerals are given together for components having the same function.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 식각 챔버의 개략적인 구조를 보여주는 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 어퍼 챔버부분에서 링들의 체결 상태를 보여주는 도면이다.1 is a view showing a schematic structure of an etching chamber according to an embodiment of the present invention. 2 is a view showing a fastening state of the rings in the upper chamber portion shown in FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 식각 챔버(10)는 어퍼(upper) 챔버 부분(12)과 로워(lower) 챔버 부분(14)으로 나뉘어져 있다. 상기 어퍼 챔버 부분(12)의 캐소드(cathode;16) 주변에는 일체형 링(18)과 쉬라우드 링(shroud ring;19) 등이 있다. 상기 로워 챔버 부분(14)에는 웨이퍼(30)가 고정되는 정전척(ESC;20)과 그 정전척 주변에는 포커스 링(focus ring;22)이 등이 있다.1 and 2, the etching chamber 10 is divided into an upper chamber portion 12 and a lower chamber portion 14. Around the cathode 16 of the upper chamber portion 12 are an integral ring 18, a shroud ring 19 and the like. The lower chamber portion 14 includes an electrostatic chuck (ESC) 20 to which the wafer 30 is fixed, and a focus ring 22 around the electrostatic chuck.

도 2를 참조하면, 본 발명에서 상기 일체형 링(18)은 기존에 서로 분리되어 있던 어퍼 인슐레이터 링과 컨파인먼트 링을 일체로 제작 구현한 것으로서, 컨파인먼트 링의 불필요한 나사홀들이 제거되었음을 알 수 있다. 이로 인해 12개의 고정 나사와 12개의 스몰 테플론 링(small teflon ring) 등의 부속품들이 줄어들기 때문에 보전비 절감효과를 얻을 수 있다.Referring to FIG. 2, in the present invention, the integrated ring 18 is manufactured by implementing the upper insulator ring and the confinement ring, which are previously separated from each other, and the unnecessary ring holes of the confinement ring are removed. Can be. This saves maintenance costs by reducing the number of accessories such as 12 set screws and 12 small teflon rings.

설비의 점검 후에 어퍼 챔버의 체결 과정은 배플들을 체결한 다음, 캐소드(16)를 조립한 후, 캐소드 링(도면에 미도시)이 체결된다. 종래에는 12개의 컨파인먼트 링 나사홀에 나사를 세팅하여 컨파인먼트 링을 상기 캐소드 링에 체결하였으나, 본 발명에서는 상기 컨파인먼트 링(18b)과 어퍼 인슐레이터 링(18a)을 일체형로 한 일체형 링(18)은 기존의 어퍼 인슐레이터 링(18a)의 나사홀을 이용하여 세팅한다. 따라서, 상기 링들의 조립/분리시 파티클 발생이 최소화되고, 상기 링들 사이에 공간이 생기지 않아 파티클의 침적이 방지된다.The fastening process of the upper chamber after the inspection of the equipment is to fasten the baffles, then to assemble the cathode 16, the cathode ring (not shown) is fastened. Conventionally, the confinement ring is fastened to the cathode ring by setting screws in twelve confinement ring screw holes, but in the present invention, the confinement ring 18b and the upper insulator ring 18a are integrally formed. The ring 18 is set using the screw hole of the existing upper insulator ring 18a. Therefore, particle generation is minimized when assembling / removing the rings, and no space is formed between the rings, thereby preventing particle deposition.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 상기 어퍼 인슐레이터 링(18a)과 컨파인먼트 링(18b)을 일체형으로 구현하여 컨파인먼트 링 나사홀을 제거함으로써 설비 점검을 위한 상기 링들(18a,18b)의 분리/조립시 파티클 발생을 최소화하였다. 특히, 폴리머가 침전되던 부분인 나사홀들이 제거됨으로서 설비의 점검 주기가 길어졌다. 그리고, 점검을 위한 분리/조립 시간을 단축하여 점검 시간을 감소시킬 수 있고, 따라서 생산성이 향상된다.As described above, in the present invention, the upper insulator ring 18a and the confinement ring 18b are integrally implemented to remove the confinement ring screw holes, thereby separating the rings 18a and 18b for facility inspection. Minimized particle generation during assembly. In particular, the inspection cycle of the equipment was lengthened by removing the screw holes, which are the parts where the polymer was deposited. And, the inspection time can be reduced by shortening the separation / assembly time for inspection, thus improving the productivity.

이상에서, 본 발명에 따른 장치의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.In the above, the configuration and operation of the apparatus according to the present invention is shown in accordance with the above description and drawings, but this is merely an example, and various changes and modifications are possible without departing from the spirit of the present invention. .

본 발명은 컨파인먼트 링과 어퍼 인슐레이터 링을 일체형으로 하여 컨파인먼트 링의 나사홀을 제거함으로써 그에 따른 부속품들이 제거됨으로 보전비가 절감되는 효과가 있다. 또한, 설비 점검을 위한 링들의 분리/조립시 파티클 발생이 현저히 감소되는 이점이 있다. 뿐만 아니라, 컨파인먼트 링에 형성된 나사홀들과 스크류 등의 부품들의 끝부분에서 발생되던 플라즈마 와류가 없어짐으로 그 부분에 폴리머가 침적되는 것을 방지할 수 있어 점검 주기를 연장할 수 있다. 그리고, 분리/조립 시간을 단축하여 점검 시간을 줄일 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention has the effect of reducing the maintenance cost by removing the screw holes of the confinement ring by integrally confining the ring and the upper insulator ring. In addition, there is an advantage that the particle generation is significantly reduced when removing / assembling the rings for the facility inspection. In addition, the plasma vortex generated at the end of the parts such as the screw holes and the screw formed in the confinement ring is eliminated to prevent the polymer deposited on the portion can be extended to extend the inspection period. In addition, the inspection time can be reduced by shortening the separation / assembly time, thereby improving productivity.

Claims

In the upper chamber portion of the process chamber where the etching process is performed,

A cathode used as an electrode for improving the etching characteristics of the gases passing through the baffles;

A shroud ring that collects the plasma so that the plasma does not go out of the periphery of the wafer;

A first ring to which the shroud ring is fixed;

A second ring in the interior of the first ring and surrounding the cathode and for confining the plasma;

And the first and second rings are integral.

The method of claim 1,

Wherein said integral first and second rings are an upper insulator ring and a confinement ring, respectively.