KR20010063673A - 반도체 제조설비용 석영 챔버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조설비용 석영 챔버에 관한 것으로서, 그 구성은 애싱 공정에서 상단의 가스 유입구(10)로 산소가 유입되고 이 유입된 산소를 이원화시켜 플라즈마를 형성시키는 과정에서 발생되는 순수한 래디컬 성분이 인덱시드 트라이던트(24)에 의해 지지되어 있는 하방의 웨이퍼(12)를 경유하여 이 웨이퍼(12) 하방의 가스 배출구(16)로 배출되는 동안 상기 웨이퍼(12) 표면의 포토 레지스트가 제거되도록 하는 반도체 제조설비용 석영 챔버에 있어서, 상기 인덱시드 트라이던트(24)는 웨이퍼(12)를 정 중앙에 위치시켜 래디컬이 상기 웨이퍼(12)의 표면 전체에 일률적으로 흐르면서 포토 레지스트를 완전히 제거할 수 있도록 상기 웨이퍼(12)의 외주면을 지지하는 역삼각형 접시형상으로 형성됨을 특징으로 한다. 따라서, 로봇에 의해 운반되는 웨이퍼(12)가 항상 인덱시드 트라이던트(24)의 정 중앙에 위치되도록 함으로써 웨이퍼(12) 표면의 포토 레지스트를 완벽하게 제거할 수 있는 효과를 얻는다.

Description

반도체 제조설비용 석영 챔버{Quartz chamber for semiconductor manufacturing facilities}

본 발명은 반도체 제조설비용 석영 챔버(quartz chamber)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 애싱 공정(ashing process)시 웨이퍼가 인덱시드 트라이던트(indexed trident)의 정 중앙에 놓이도록 하여 웨이퍼 표면의 포토 레지스트(photo resist)를 완벽하게 제거할 수 있도록 하는 반도체 제조설비용 석영 챔버에 관한 것이다.

일반적으로 웨이퍼는 사진, 확산, 식각, 화학 기상 증착 및 금속 증착 등의 공정이 반복 수행됨에 따라 반도체장치로 제작되고, 이들 각 공정은 반도체장치로 제작하는데 필요한 특정 상태를 설정한다.

이렇게 설정된 상태 즉, 진공 상태, 온도 상태, 가스 주입 상태 등은 웨이퍼가 반도체장치로 제작됨에 있어 반도체장치의 각부 형성 및 특성을 변화시키는 주요 요인으로 작용하게 되므로 상기 상태가 적정한 공정 조건을 만족할 수 있도록 유지하여야 한다.

그리고, 상술한 반도체장치 제조공정에 있어 빈번히 수행되는 공정의 하나가 식각 공정이다. 이러한 식각 공정은 포토리소그래피 (photolithography) 공정에 의해 형성된 패턴을 통해 웨이퍼의 상면층의 특정 부위를 선택적으로 제거하기 위한 공정으로서, 여러 가지 방식이 있으며 이들 방식에 따라 크게 건식 식각과 습식 식각, 물리적 식각과 화학적 식각 등으로 분류하게 된다.

그리고, 이들 식각 공정은 정밀도가 요구되는 반도체장치의 정상적 기능 수행을 위해 엄격하게 관리되고 있으며, 특히 진공 상태는 웨이퍼 상면의 식각 정도를 결정하는 주요 요인으로 작용하게 된다.

상술한 바와 같이 건식식각에 의한 식각공정이 수행된 후 웨이퍼 상의 포토 레지스트는 마스킹 막질로써의 용도가 완료되면 불필요하기 때문에 제거된다.

포토 레지스트 제거는 보통 스트립공정 또는 애싱공정을 통하여 이루어진다.

이 중 애싱공정은 건식식각 공정을 수행한 후에 포토 레지스트를 제거하기 위해서 수행되며, 애싱공정은 소정의 진공상태를 이루는 석영 챔버 내부에 웨이퍼 상면의 제거될 층과 반응하게 되는 산소(O₂)를 공급하면서 고주파(radio frequency : 이하, RF라고 함)를 인가하여 이 산소를 플라즈마 상태로 형성하여 포토레지스트 패턴에 의해 노출된 웨이퍼의 특정막과 반응하도록 함으로써 불필요한 부위를 제거하는 방식이다.

일례로 종래 기술에 대한 석영 챔버를 첨부된 도면에 의거 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3에서 나타낸 것과 같이, 종래 기술의 석영 챔버는 상단의 산소가 유입되는 가스 유입구(10)가 형성되고 내부 하방에웨이퍼(12)를 지지하는 인덱시드 트라이던트(14)가 마련되며 이 인덱시드 트라이던트(14)의 하방에 가스 배출구(16)가 형성되는 구성으로 되어 있다.

그리고, 상기 가스 유입구(10) 직하방에는 유입되는 산소를 이원화시켜 플라즈마를 형성시키기 위한 알에프파워(R.F power)(11)가 설치되어 있다.

여기서, 상기 알에프파워(11)에 의해 산소가 이원화되면서 플라즈마가 형성되는 과정에서 웨이퍼(12) 표면의 포토 레지스트를 제거하기 위한 순수한 래디컬(radical)성분이 발생한다.

상기 인덱시드 트라이던트(14)는 원띠 형상의 내주면에 등간격으로 배치된 3개의 원기둥이 마련되고 이 원기둥의 상단부가 뾰족하게 형성된 형상으로 되어있다.

상기 미설명부호 18은 할로겐 램프이고, 20은 척이다.

이러한 구성의 종래 기술에 따른 석영 챔버는 애싱 공정시 상단부의 가스 유입구(10)로 산소가 유입되고 이 유입된 산소를 알에프파워(11)가 이원화시켜 플라즈마를 형성시키며, 산소 이원화 과정에서 발생되는 순수한 래디컬 성분이 인덱시드 트라이던트(14)에 의해 지지되어 있는 하방의 웨이퍼(12) 표면을 경유하여 이 웨이퍼(12) 하방의 가스 배출구(16)로 배출되는 동안 상기 웨이퍼(12) 표면의 포토 레지스트를 제거시킨다.

여기서, 상기 래디컬은 웨이퍼의 상방에서 수직하방으로 웨이퍼 표면 전체를 향해 하강하면서 포토 레지스트를 제거하는 것이다.

그러나 종래 기술에 의한 상기 석영 챔버의 인덱시드 트라이던트(14)는 3개의 원기둥 뿔이 웨이퍼(12)의 저면을 지지하도록 되어 있기 때문에 로봇에 의해 운반되는 웨이퍼(12)를 상기 인덱시드 트라이던트(14)의 정 중앙에 위치시키는 작업이 어렵고, 이에 따라 웨이퍼(12)가 일측으로 치우쳐진 상태로 배치될 경우, 래디컬이 웨이퍼(12) 표면에 불균등하게 분포되면서 흘러가게 되며 이 과정에서 도 3에서와 같이 웨이퍼(12) 표면의 포토 레지스트(13)를 완벽하게 제거하지 못하는 불량이 발생하게 되는 문제점을 갖고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 애싱 공정시 웨이퍼가 인덱시드 트라이던트의 정 중앙에 놓이도록 함으로써 웨이퍼 표면의 포토 레지스트를 완벽하게 제거할 수 있도록 하는 반도체 제조설비용 석영챔버를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 반도체 제조설비용 석영 챔버를 나타낸 개략도이다.

도 2는 종래 기술에 의한 석영 챔버의 인덱시드 트라이던트를 나타낸 사시도이다.

도 3은 종래 기술에 의한 포토 레지스트의 제거작업 중 발생된 불량 웨이퍼를 나타낸 측면도이다.

도 4는 본 발명에 의한 반도체 제조설비용 석영 챔버를 나타낸 개략도이다.

도 5는 본 발명에 의한 석영 챔버의 인덱시드 트라이던트를 나타낸 사시도이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 가스 유입구 11 : 알에프파워

12 : 웨이퍼 13 : 포토 레지스트

14, 24 : 인덱시드 트라이던트 16 : 가스 배출구

18 : 할로겐 램프 20 : 척

이와 같이 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 제조설비용 석영 챔버는 애싱공정에서 상단의 가스 유입구로 산소 가스가 유입되고 이 유입된 산소 가스를 이원화시켜 플라즈마를 형성시키는 과정에서 발생되는 순수한 래디컬 성분이 인덱시드 트라이던트에 의해 지지되어 있는 하방의 웨이퍼를 경유하여 이 웨이퍼 하방의 가스 배출구로 배출되는 동안 상기 웨이퍼 표면의 포토 레지스트가 제거되도록 하는 반도체 제조설비용 석영 챔버에 있어서, 상기 인덱시드 트라이던트는 웨이퍼를 정 중앙에 위치시켜 래디컬이 상기 웨이퍼의 표면 전체에 일률적으로 흐르면서 포토 레지스트를 완전히 제거할 수 있도록 상기 웨이퍼의 외주면을 지지하는 역삼각형 접시형상으로 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 반도체 제조설비용 석영 챔버에 있어서, 상기 인덱시드 트라이던트는 웨이퍼의 상면으로 흐르는 래디컬이 상기 웨이퍼의 저면을 따라 흘러 가스 배출구로 원활히 배출될 수 있게 접시형상의 외주면이 절개되어 세조각으로 나누어진 형상으로 형성됨이 바람직하다.

이하, 본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 반도체 제조설비용 석영 챔버는 상단의 산소가 유입되는 가스 유입구(10)가 형성되고 내부 하방에 웨이퍼(12)를 지지하는 인덱시드 트라이던트(24)가 마련되며 이 인덱시드 트라이던트(24)의 하방에 가스 배출구(16)가 형성되는 구성으로 되어 있다.

이하, 본 발명에 대한 부호의 설명 중 종래 기술에서 설명된 부호의 반복되는 설명은 생략한다.

상기 인덱시드 트라이던트(24)는 로봇에 의해 운반된 웨이퍼(12)의 외주면이 미끄러져 지지되면서 항상 정 중앙에 위치되도록 원띠 형상의 내주면에서 상방으로 펼쳐진 역삼각형의 접시모양으로 형성되고, 래디컬이 웨이퍼(12)의 표면으로 흐른 후 웨이퍼(12)의 저면을 타고 하방의 가스배출구(16)로 원활하게 배출될 수 있게 상기 접시모양의 인덱시드 트라이던트(24)가 3조각으로 나누어지고 이들 조각들은 서로 소정간격 이격된 상태로 배치되어 있다.

이러한 구성의 본 발명에 따른 석영 챔버는 애싱 공정시 상단부의 가스 유입구(10)로 산소가 유입되고 이 유입된 산소를 알에프파워(11)가 이원화시켜 플라즈마를 형성시키며, 산소 이원화 과정에서 발생되는 순수한 래디컬 성분이 인덱시드 트라이던트(24)에 의해 지지되어 있는 하방의 웨이퍼(12) 표면을 경유하여 이 웨이퍼(12) 하방의 가스 배출구(16)로 배출된다.

이때, 상기 웨이퍼(12)는 인덱시드 트라이던트(24)의 정 중앙에 위치되어 있어 래디컬이 웨이퍼(12) 표면으로 골고루 분포되면서 흘러 내릴 수 있게 되고, 이러는 과정에서 상기 웨이퍼(12) 표면의 포토 레지스트는 완벽하게 제거되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 반도체 제조설비용 석영 챔버는 로봇에 의해 운반되는 웨이퍼가 항상 인덱시드 트라이던트의 정 중앙에 위치되도록 함으로써 웨이퍼 표면의 포토 레지스트를 완벽하게 제거할 수 있는 효과를 얻는다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (2)

1. 애싱공정에서 상단의 가스 유입구로 산소가 유입되고 이 유입된 산소를 이원화시켜 플라즈마를 형성시키는 과정에서 발생되는 순수한 래디컬 성분이 인덱시드 트라이던트에 의해 지지되어 있는 하방의 웨이퍼를 경유하여 이 웨이퍼 하방의 가스 배출구로 배출되는 동안 상기 웨이퍼 표면의 포토 레지스트가 제거되도록 하는 반도체 제조설비용 석영 챔버에 있어서,

   상기 인덱시드 트라이던트는 웨이퍼를 정 중앙에 위치시켜 래디컬이 상기 웨이퍼의 표면 전체에 일률적으로 흐르면서 포토 레지스트를 완전히 제거할 수 있도록 상기 웨이퍼의 외주면을 지지하는 역삼각형 접시형상으로 형성됨을 특징으로 하는 반도체 제조설비용 석영 챔버.
2. 제1항에 있어서, 상기 인덱시드 트라이던트는 웨이퍼의 상면으로 흐르는 래디컬이 상기 웨이퍼의 저면을 따라 흘러 가스 배출구로 원활히 배출될 수 있게 접시형상의 외주면이 절개되어 세조각으로 나누어진 형상으로 형성됨을 특징으로 하는 반도체 제조설비용 석영 챔버.