KR20010059459A - 식각 및 증착 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 회전 및 이동하는 척(Chuck)상에 웨이퍼(Wafer)를 안착시켜 웨이퍼를 회전시키므로 플라즈마 인듀스드(Plasma Induced) 손상을 방지하고 식각 공정의 균일성을 증가시키기 위한 식각 및 증착 장치에 관한 것이다.
본 발명의 회전 및 이동하는 척상에 웨이퍼를 안착시켜 웨이퍼를 회전시키므로, 플라즈마 인듀스드 손상을 방지하여 소자의 특성을 향상시키고 또한 건식 식각과 감광막 제거 공정의 균일성 및 애싱(Ashing)률을 증가시키며 식각 잔류층 발생을 억제하고 상기 식각 균일성의 증가로 공정 마진(Margin)이 증가하여 서브 머티어리얼(Sub Material) 손상을 방지하므로 소자의 수율 및 경제적 효율성을 향상시키는 특징이 있다.

Description

식각 및 증착 장치{Apparatus for etch and chemical vapour deposition}
본 발명은 식각 및 증착 장치에 관한 것으로, 특히 회전 및 이동하는 척(Chuck)상에 웨이퍼(Wafer)를 안착시켜 소자의 특성, 수율 및 경제적 효율성을 향상시키는 식각 및 증착 장치에 관한 것이다.
안정적인 반도체 소자 개발을 위해서는 식각 공정의 경우, 공정 균일도 ±5.0% 미만을 유지하여야 하며, 감광막의 제거 공정의 경우, 공정 균일도 ±10.0% 미만을 유지하여야 한다.
상기 공정 균일성은 플라즈마 서스(Plasma Source)와 장비 구성 방식에 따라 차이를 나타낸다.
상기 플라즈마의 공간적인 분포 특성은 공정 균일도에 큰 영향을 미치며, 200℃ 전후의 높은 공정 온도에서 진행되는 감광막의 제거 공정의 경우는 웨이퍼가 안착되는 척의 온도 균일도가 공정 결과에 가장 큰 영향을 미친다.
또한, 소자의 경제성 확보를 위하여 200mm 웨이퍼 공정에서 300mm 웨이퍼 공정으로 대구경화 되어 가는 추세이다.
종래의 식각 및 증착 장치는 도 1에서와 같이, 식각 및 증착 대상인 웨이퍼(11)의 안착 부위이며 고정화된 척(12), 상기 척(12)에 안착된 웨이퍼(11)의 식각 및 증착 공정의 가스 공간을 위한 쳄버 월(Chamber Wall)(13)과 탑(14)으로 구성되고 접지된 RF(Radio Frequency) 파워(Power)(15)에 연결된다.
여기서, 상기 RF 파워(15)는 캐패시터(16)를 통하여 상기 척(12)에 연결되고 또한 상기 탑(14)에 연결된다.
상기와 같은 종래의 식각 및 증착 장치의 동작 설명은 다음과 같다.
먼저 상기 식각 및 증착 대상인 웨이퍼(11)를 상기 고정화된 척(12)에 안착시킨 후, 상기 척(12)을 상기 쳄버 월(13)과 탑(14)에 의한 가스 공간내로 이동시킨 다음, 상기 RF 파워(15)를 인가하여 상기 웨이퍼(11)에 식각 및 증착 공정을 한다.
그러나 종래의 식각 및 증착 장치는 고정된 척상에 웨이퍼를 안착시키고 식각 공정을 하므로, 웨이퍼가 고정되어 플라즈마의 불균일한 분포가 발생되므로 건식 식각과 감광막의 제거 공정에서 불균일한 전하 축적 현상의 유발에 의해 즉 플라즈마 인듀스드(Induced) 손상에 의해 소자의 특성을 저하시키고 웨이퍼의 대구경화에 따라 공정 균일성의 확보가 어려워 소자의 수율 및 경제적 효율성을 저하시키는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 회전 및 이동하는 척상에 웨이퍼를 안착시켜 웨이퍼를 회전시키므로 플라즈마 인듀스드 손상을 방지하고 식각 공정의 균일성을 증가시키는 식각 및 증착 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 식각 및 증착 장치를 나타낸 구조 단면도
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 식각 및 증착 장치를 나타낸 구조 단면도
도 3은 본 발명에서 영구 자석이 사용되어 척이 회전하는 형상을 나타낸 사시도
도 4는 본 발명에서 척이 회전하는 형상을 나타낸 평면도
도 5는 본 발명에서 척이 회전하는 형상을 나타낸 사시도
도 6은 본 발명에서 척이 회전하면서 둥그런 축을 따라 이동하는 형상을 나타낸 평면도
도 7은 본 발명에서 척이 회전하면서 수평선상의 축을 따라 이동하는 형상을 나타낸 평면도
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
31: 웨이퍼 32: 척
33: 쳄버 월 34: 탑
35: RF 파워 36: 캐패시터
본 발명의 식각 및 증착 장치는 웨이퍼, 상기 웨이퍼의 안착 부위로 회전 및 이동하는 척 및 상기 척에 안착된 웨이퍼의 식각 및 증착 공정의 가스 공간인 쳄버 월과 탑을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 식각 및 증착 장치의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 식각 및 증착 장치를 나타낸 구조 단면도이고, 도 3은 본 발명에서 영구 자석이 사용되어 척이 회전하는 형상을 나타낸 사시도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 식각 및 증착 장치는 도 2에서와 같이, 식각 및 증착 대상인 웨이퍼(31)의 안착 부위이며 회전 및 이동하는 척(32), 상기 척(32)에 안착된 웨이퍼(31)의 식각 및 증착 공정의 가스 공간을 위한 쳄버 월(33)과 탑(34)으로 구성되고 접지된 RF 파워(35)에 연결된다.
여기서, 상기 척(32)이 회전되는 방법 중 하나로 도 3에서와 같이 서로 극이 반대로 위치한 두 개의 영구자석(M)이 사용된다.
상기 웨이퍼(31) 자체도 회전할 수 있고, 상기 RF 파워(35)는 캐패시터(36)를 통하여 상기 척(32)에 연결되고 또한 상기 탑(34)에 연결된다.
상기와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 식각 및 증착 장치의 동작 설명은 다음과 같다.
먼저 상기 식각 및 증착 대상인 웨이퍼(31)를 상기 회전 및 이동하는 척(32)에 안착시킨 후, 상기 척(32)을 상기 쳄버 월(33)과 탑(34)에 의한 가스 공간내로 이동시킨 다음, 상기 RF 파워(35)를 인가하여 상기 웨이퍼(31)에 식각 및 증착 공정을 한다.
여기서, 상기 웨이퍼(31)와 척(32)이 플라즈마 서스에 대해서 웨이퍼(31)의회전, 척(32)의 회전 및 웨이퍼(31)나 척(32)이 회전과 동시에 이동한다.
도 4는 본 발명에서 척이 회전하는 형상을 나타낸 평면도이고, 도 5는 본 발명에서 척이 회전하는 형상을 나타낸 사시도이다.
그리고, 도 6은 본 발명에서 척이 회전하면서 둥그런 축을 따라 이동하는 형상을 나타낸 평면도이고, 도 7은 본 발명에서 척이 회전하면서 수평선상의 축을 따라 이동하는 형상을 나타낸 평면도이다.
즉, 상기 척(32)의 중심 부분에서 일정한 거리에 있는 곳의 식각 균일성을 향상시키기 위해 도 4 및 도 5에서와 같이, 상기 척(32)을 회전시킨다.
상기 척(32)의 중심부와 바깥 부분의 식각 균일성을 향상시키기 위해 도 6에서와 같이, 상기 척(32)을 회전시키면서 둥그런 축(41)을 따라 이동시키거나 도 7에서와 같이, 상기 척(32)을 회전시키면서 수평선상의 축(42)을 따라 이동시킨다.
상기 회전 및 이동하는 척(32)을 포함하여 구성된 식각 및 증착 장치는 알아이이(Reactive Ion Etching:RIE)나 엠이-알아이이(Magnetically Enhanced Reactive Ion Etcher:MERIE)의 플라즈마 식각 장비, 이시알(Electron Cyclotron Resonance:ECR), 아이시피(Inductively Coupled Plasma:ICP), 티시피(Transformer Coupled Plasma:TCP), 헬리컬(Helical) 및 헬리콘(Helicon) 플라즈마 서스 중 하나를 사용하는 식각 장비, 감광막의 스트립퍼(Stripper) 및 피브이디(Physical Vapor Deposition:PVD)나 피이-시브이디(Plasma Enhanced-Chemical Vapour Deposition:PE-CVD)의 플라즈마 증착 장비 등에 사용된다.
본 발명의 회전 및 이동하는 척상에 웨이퍼를 안착시켜 웨이퍼를 회전시키므로, 플라즈마 인듀스드 손상을 방지하여 소자의 특성을 향상시키고 또한 건식 식각과 감광막 제거 공정의 균일성 및 애싱(Ashing)률을 증가시키며 식각 잔류층 발생을 억제하고 상기 식각 균일성의 증가로 공정 마진(Margin)이 증가하여 서브 머티어리얼(Sub Material) 손상을 방지하므로 소자의 수율 및 경제적 효율성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 웨이퍼;
    상기 웨이퍼의 안착 부위로 회전 및 이동하는 척;
    상기 척에 안착된 웨이퍼의 식각 및 증착 공정의 가스 공간인 쳄버 월과 탑을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 식각 및 증착 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 자체도 회전됨을 특징으로 하는 식각 및 증착 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 척이 회전되면서 둥그런 축을 따라 이동되거나 수평 이동됨을 특징으로 하는 식각 및 증착 장치.
KR1019990066964A 1999-12-30 1999-12-30 식각 및 증착 장치 KR20010059459A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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