KR20010053749A - 이온 금속 플라즈마 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이온 금속 플라즈마 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 장치는 진공 챔버와 상기 진공 챔버의 상부에 타겟이 설치되고 교류 전압이 인가된 캐소드 전극과 상기 캐소드 전극으로부터 분리되도록 캐소드 전극에 대향하여 웨이퍼가 배열되고 직류 전압이 인가된 애노드 전극과 상기 캐소드 전극과 상기 애노드 전극 사이에 배치되고 상기 타겟으로부터 상기 애노드 전극 상에 구비된 웨이퍼에 퇴적되지 못하고 링-형 코일의 뒷면에 퇴적되는 일부 입자가 리프팅되지 못하도록 표면을 거칠게 처리한 링- 형 코일을 구비하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 의하면 타겟으로부터 떨어져 나온 입자가 웨이퍼에 퇴적하지 않고 링-형 코일의 뒷면에 흡착하는 입자가 링-형 코일의 뒷면을 굴곡처리하여 표면을 거칠게 형성하여 완전히 퇴적되어 리프팅에 의해 떨어져나온 불순물이 웨이퍼에 퇴적되지 못하도록 하여 웨이퍼의 균일도를 증대할 수 있다. 또한, 불순물이 히터 테이블에 퇴적되어서 발생되는 척 장착 불량 발생을 방지할 수 있다.

Description

이온 금속 플라즈마 장치{Ionic Metal Plasma Device}

본 발명은 플라즈마 퇴적 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 타겟으로부터 떨어져 나온 입자가 웨이퍼에 퇴적하지 않고 링-형 코일의 뒷면에 흡착하는 일부 입자가 링-형 코일의 뒷면을 굴곡처리하여 표면을 거칠게 형성하여 완전히 퇴적되도록 하는 플라즈마 퇴적 장치에 관한 것이다.

최근 마이크로 전자장치의 제조분야에 플라즈마 퇴적법이 유용하게 사용되어왔다. 플라즈마 처리는 반도체 제조 공정 중에서도 미세가공이 필요하게 되는 제조공정에서 널리 이용되고 있다. 일반적으로, 플라즈마처리로 행하기 위한 장치로서 이온 금속 플라즈마(Ionic Metal Plasma; 이하 IMP) 장치가 있다.

도 1은 종래 이온 금속 플라즈마 장치를 나타낸 단면도이다.

도 1에서 보면, 진공 챔버(1) 상부에 웨이퍼(7)에 퇴적할 물질의 타겟(Target)(3)이 구비된다. 진공 챔버(1)의 하부에는 웨이퍼(7)가 히터 케이블(9)상에 구비된다. 상기 타겟(3)과 상기 웨이퍼(7) 사이에서 양측으로 링-형 코일(5)이 배치된다.

이러한 구비에 따르면, 타겟(3)에는 교류전압이 인가되고 캐소드(Cathode) 전극(2)이 형성된다. 상기 히터 케이블(9)에는 직류 전압이 인가되어 애노드(Anode)(8) 전극이 형성된다. 링-형 코일(5)에는 직류전압과 고주파 전압이 인가되고 가속-캐서드 전극(도시 생략)을 형성한다. 도시 생략한 가스 공급관으로 아르곤(Ar) 가스가 공급되면, 아르곤 양이온(Ar⁺)과 음전하체 전자(e^-)의 플라즈마가 형성된다. 타겟(3) 전면의 음극 강하 영역(Dark Space)에 아르곤 양이온이 가속되어 타겟(3)에 충돌하여 2차 전자를 방출시킨다.이 2차 전지 또한 전계에 의해 가속되어 계속적인 이온화 작용을 한다. 또한, 링-형 코일(5)에 고주파 전압이 인가된 가속-캐소드 전극(도시 생략)은 플라즈마 간섭이 증가되어 플라즈마의 전위 균일성을 증가시킨다. 상기 타겟(3)으로부터 떨어져 나온 입자는 애노드 전극(9)이 형성된 히터 테이블(9) 상의 웨이퍼(7)에 퇴적된다.

그러나 이러한 종래 기술에 의하면, 일반적으로 타겟(3)으로부터 떨어져 입자 전부가 웨이퍼(7)에 퇴적되지 않고, 일부 입자는 링-형 코일(5)의 뒷면에 흡착된다.

도 2는 종래 연한 표면을 가진 링-형 코일 및 리프팅을 나타낸 도면이다.

도 2에서 보면, 종래 링-형 코일(5)의 표면은 굴곡이 없어 거칠기(Roughness)가 작은 연한(Soft) 표면을 가진다. 그러므로, 흡착되어 퇴적한 입자들은 접착성(Adhesion)이 약하다. 진공 챔버(1)내의 온도 및 링-형 코일(5)에 인가되는 고주파 전압에 의한 외부 조건에 의해 영향을 받아 접착성이 약한 입자들이 다시 떨어져 나가게 되어 링-형 코일(5) 뒷면의 표면에 리프팅(Rifting)(11)이 발생된다. 결국 상기 입자들은 불순물로서 진공 챔버(1)에 돌아다니다가 웨이퍼에 원하지 않는 결함으로 퇴적된다. 또한, 웨이퍼(7)가 안착되는 히터 테이블(9)에 퇴적되어 척 장착 불량을 초래하는 원인이 발생된다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위하여 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 링-형 코일의 뒷면에 굴곡처리를 하여 거칠기를 증가하여 퇴적한 입자가 외부의 영향에 의해서 리프팅이 발생하여 떨어져 나가지 않도록 하는 이온 금속 플라즈마 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 이온 금속 플라즈마 장치를 나타낸 단면도.

도 2는 종래 연한 표면을 가진 링-형 코일 및 리프팅을 나타낸 도면.

도 3은 본 발명에 의한 굴곡 처리된 링-형 코일 및 그 표면을 나타낸 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 진공 챔버, 2 : 캐소드 전극,

3 : 타겟, 5 : 링-형 코일,

7 : 웨이퍼, 8 : 애노드 전극,

9 : 히터 테이블

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 웨이퍼 간접 가열 장치는 진공 챔버와 상기 진공 챔버의 상부에 타겟이 설치되고 교류 전압이 인가된 캐소드전극과 상기 캐소드 전극으로부터 분리되도록 캐소드 전극에 대향하여 웨이퍼가 배열되고 직류 전압이 인가된 애노드 전극과 상기 캐소드 전극과 상기 애노드 전극 사이에 배치되고 상기 타겟으로부터 상기 애노드 전극 상에 구비된 웨이퍼에 퇴적되지 못하고 링-형 코일의 뒷면에 퇴적되는 일부 입자가 리프팅되지 못하도록 표면을 거칠게 처리한 링- 형 코일을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의하여 더욱 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 굴곡 처리된 링-형 코일 및 그 표면을 나타낸 도면이다.

도 3(a)에서 보면, 링-형 코일의 표면을 비드(Bead)처리하여 거칠기를 증가하였다. 도 3(b)에서 보면, 링형 코일의 표면을 널(Knurl)처리하여 거칠기를 증가하였다. 상기 도 1에서, 타겟(3)으로부터 떨어져 입자 전부가 웨이퍼(7)에 퇴적되지 않고, 일부 입자는 링-형 코일(5)의 뒷면에 흡착하는 경우 굴곡이 있어서 표면이 거친 링-형 코일의 뒷면에 완전히 퇴적된다.

도면 및 상세한 설명에서 본 발명의 바람직한 기술을 설명했는데, 이는 이하의 청구범위에 개시되어 있는 발명의 범주로 이를 제한 하고자 하는 목적이 아니다. 따라서 본 발명은 청구사항에 한정되지 않고 당업자의 수준에서 그 변형 및 개량이 가능하다.

상술한 본 발명에 의하면, 타겟으로부터 떨어져 나온 입자가 웨이퍼에 퇴적하지 않고 링-형 코일의 뒷면에 흡착하는 일부 입자가 링-형 코일의 뒷면을 굴곡 처리하여 표면을 거칠게 형성하여 완전히 퇴적되어서 리프팅이 발생되어 불순물이 웨이퍼의 표면에 형성되는 것을 방지할 수 있어서 웨이퍼 표면 균일도를 더욱 더 향상시킬 수 있다. 또한, 히터 테이블(9)에 퇴적되어 척 장착 불량을 되는 설비적 문제점을 방지할 수 있다.

Claims (1)

1. 진공 챔버;

   상기 진공 챔버의 상부에 타겟이 설치되고 교류 전압이 인가된 캐소드 전극;

   상기 캐소드 전극으로부터 분리되도록 캐소드 전극에 대향하여 웨이퍼가 배열되고 직류 전압이 인가된 애노드 전극;

   상기 캐소드 전극과 상기 애노드 전극 사이에 배치되고 상기 타겟으로부터 상기 애노드 전극 상에 구비된 웨이퍼에 퇴적되지 못하고 링-형 코일의 뒷면에 퇴적되는 일부 입자가 리프팅되지 못하도록 표면을 거칠게 처리한 링- 형 코일을 구비하는 것을 특징으로 하는 이온 금속 플라즈마 장치.