KR200169695Y1 - 반도체 건식각장비의 박막 종말점검출기용 윈도우 어셈블리 - Google Patents

반도체 건식각장비의 박막 종말점검출기용 윈도우 어셈블리 Download PDF

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Abstract

본 고안은 반도체 건식각장비의 박막 종말점 검출기용 윈도우 어셈블리에 관한 것으로, 종래에는 식각공정 진행시 공정챔버의 내측에서 발생되는 특정물질의 파장이 통과되는 도파관의 내측에 폴리머가 증착되어 종말점 검출기에서 정확한 종말점 검출이 이루어지지 못하여 제품불량을 유발시키는 문제점이 있었다. 본 고안 반도체 건식각장비의 박막 종말점 검출기용 윈도우 어셈블리는 식각공정 진행시 발생되는 특정 물질의 파장이 알루미늄 재질인 마운터(13)의 도파관(14)을 통하여 종말점 검출기에 전달되며, 이와 같이 마운터(13)의 도파관(14)을 공정챔버의 내측과 동일한 알루미늄 재질을 사용함에 따라서 열전달율이 동일하게 되어 도파관(14)의 파장통과관(14a) 내측에 폴리머의 증착이 방지되고, 따라서 종래와 같이 종말점 검출이 정확히 이루어지지 못하여 제품불량이 발생되는 것을 방지하는 효과가 있다.

Description

반도체 건식각장비의 박막 종말점검출기용 윈도우 어셈블리
본 고안은 반도체 건식각장비의 박막 종말점검출기용 윈도우 어셈블리에 관한 것으로, 특히 장기간 반복사용시 도파관의 내측에 형성된 파장통과공에 폴리머가 증착되어 종말점의 검출오류에 따른 제품불량이 발생되는 것을 방지하도록 하는데 적합한 반도체 건식각장비의 박막 종말점검출기용 윈도우 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조공정 중 건식각 공정은 현상공정이후에 진행되는 공정으로서, 장비와 기술의 진보에 의하여 습식식각 보다 훨씬 더빨리, 더 정확하게 식각할 수 있도록 발전 되었다. 한예로 플라즈마 시스템은 챔버의 내부에 특수기체가 채워진 상태에서 알 에프 에너지를 기체 혼합물에 가함으로서 옥사이드 막, 메탈 필름 등을 식각하게 되는데, 이와 같은 일반적인 종래 건식각 공정을 진행하는 건식각장비가 도 1에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 건식각장비의 구조를 보인 단면도이고, 도 2는 종래 건식각장비의 박막 종말점 검출기용 윈도우 어셈블리의 구조를 보인 분해사시도로서, 도시된 바와 같이, 종래 건식각 장비는 웨이퍼(1)를 장착한 상태에서 식각공정을 진행하는 공정챔버(2)와, 그 공정챔버(2)의 일측으로 연결되어 식각공정의 종말점을 검출하기 위한 종말점 검출기(MONOCHROMATOR)(3)로 구성되어 있으며, 상기 종말점 검출기(3)에 연결되는 공정챔버(2)의 출구측에는 특정파장을 통과시키거나 공정챔버(2)의 내측을 확인하기 위한 윈도우 어셈블리(4)가 설치되어 있다.
상기 윈도우 어셈블리(4)는 공정챔버(2)의 일측에 형성된 파장검출공(2a)을 통하여 식각시 발생되는 물질의 파장이 통과되는 도파관(5a)이 돌출형성되어 있는 석영재질의 미러(5)와, 그 도파관(5a)이 삽입되도록 관통공(6a)이 형성된 자외선차단필터(UV-FILTER)(6)와, 상기 도파관(5a)이 삽입결합되도록 관통공(7a)이 형성되어 있고 볼트(8)로 상기 미러(5), 자외선차단필터(6)를 공정챔버(2)에 형성된 파장검출공(2a)에 설치되도록 플레이트 커버(7)가 조립되어 있다.
도면중 미설명 부호 9는 오-링이다.
상기와 같이 구성되어 있는 종래 건식각장비의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 공정챔버(2)의 내측에 웨이퍼(1)를 위치시킨 상태에서 공정챔버(2)의 내측을 진공상태로 유지시킨다, 그런 다음, 공정챔버(2)의 내측에 공정가스를 주입하고, 알 에프 에너지를 공정가스의 혼합물에 가함으로서 플라즈마를 발생시키게 되며, 이와 같은 플라즈마를 이용하여 옥사이드 막 또는 메탈 필름을 식각하게 된다.
그리고, 상기와 같이 식각공정이 진행되는 중에 윈도우 어셈블리(4)의 미러(5)와 자외선차단필터(6)를 통하여 웨이퍼(1)의 정확한 위치와 플라즈마의 형성여부를 작업자가 육안으로 확인하게 되고, 공정챔버(2)의 내측에서 식각공정이 진행시 발생되는 특정물질의 파장은 미러(5)의 도파관(5a)을 통하여 전달되어 종말점 검출기(3)에서 선택적으로 감지하는 것으로 식각 종말점(ENDPOINT)을 검출하게 된다. 따라서, 정확한 식각이 이루어지기 위해서는 이러한 식각종말점을 검출하는 것이 식각율을 알아내는 것 보다 더욱 중요하다.
그러나, 종래 건식각장비의 공정챔버(2) 내측은 알루미늄 재질로서 열전도율이 높고, 특정 물질의 파장이 통과되도록 미러(5)에 형성된 도파관(5a)은 석영 재질로서 열전도율이 낮아서, 장기간 반복사용시 열전도율이 낮은 도파관(5a)의 내측에 식각공정 진행시 발생되는 폴리머가 증착되어, 종말점 검출기(3)에서 정확한 종말점 검출이 어렵게 되고, 따라서 제품불량을 유발시키는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 고안의 목적은 식각공정 진행시 발생되는 특정물질의 파장을 통과시키기 위한 파장통과관의 내측에 폴리머가 증착되는 것을 방지하여 식각의 종말점을 정확히 검출할 수 있도록 하는데 적합한 반도체 건식각장비의 박막 종말점검출기용 윈도우 어셈블리를 제공함에 있다.
도 1은 종래 건식각장비의 구조를 보인 단면도.
도 2는 종래 건식각장비의 박막 종말점 검출기용 윈도우 어셈블리의 구조를 보인 분해사시도.
도 3은 본 고안 박막 종말점검출기용 윈도우 어셈블리가 반도체 건식각장비에 설치된 상태를 보인 분해사시도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
11 : 공정챔버 11a: 파장검출공
13 : 마운터 14 : 도파관
14a: 파장통과공 15 : 차단미러
16,20 : 오-링 17 : 캡
18,24 : 볼트 19 : 투시창
21 : 관찰미러 22 : 자외선차단필터
23 : 결합판 23a: 투시공
상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여 공정챔버의 일측에 형성된 파장검출공의 외측에 설치되며 상단부에 투시창이 형성됨과 아울러 하단부에 외측으로 돌출되도록 알루미늄 재질의 도파관이 형성되어 있는 마운터와; 상기 도파관에 형성된 파장통과공의 외측단부에 설치되어 이물질을 차단하기 위한 차단미러와; 상기 투시창에 설치되며 공정챔버의 내부를 관찰하기 위한 관찰미러를 구비하여서 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 건식각장비의 박막 종말점 검출기용 윈도우 어셈블 리가 제공된다.
공정챔버의 내측에 웨이퍼를 위치시키고, 식각공정을 진행시에 마운터의 투시창을 통하여 웨이퍼의 정위치 또는 플라즈마의 발생여부를 확인하게 되며, 상기 마운터의 도파관을 통하여 식각공정 진행시 발생되는 특정물질의 파장이 통과하게 되는데, 이때 마운터와 일체로 형성된 도파관이 공정챔버의 내측과 동일재질인 알루미늄으로 되어 있기 때문에 도파관의 파장통과공에 폴리머가 증착되지 않는다. 따라서 종래와 같이 폴리머의 증착에 따른 종말점 검출오류가 발생하여 제품불량이 발생되는 것을 방지하게 된다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명 반도체 건식각장비의 박막 종말점 검출기용 윈도우 어셈블리를 첨부된 도면의 실시예에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 고안 박막 종말점검출기용 윈도우 어셈블리가 반도체 건식각장비에 설치된 상태를 보인 분해사시도로서, 도시된 바와 같이, 본 고안 윈도우 어셈블리는 공정챔버(11)의 일측에 형성된 파장검출공(11a)에는 볼트(12)로 공정챔버(11)의 내측과 동일재질인 알루미늄으로된 마운터(13)가 고정되어 있다.
그리고, 상기 마운터(13)의 하단부에는 외측으로 돌출되도록 파장이 통과되는 도파관(14)이 일체로 형성되어 있고, 그 도파관(14)의 길이방향 중앙에 형성된 파장통과공(14a)의 외측 단부에는 이물질을 차단하기 위한 차단미러(15)가 설치되어 있으며, 그 차단미러(15)는 내,외측에 오-링(16)으로 밀봉된 상태에서 중앙에 관통공(17a)이 형성된 캡(17)에 의하여 지지되도록 볼트(18)로 조립되어 있다.
상기에서는 도파관(14)이 일체로 형성된 것을 일예로 설명하였으나, 꼭 그에 한정하는 것은 아니고, 탈,부착가능하도록 설치하여도 무방하다.
또한, 상기 마운터(13)의 상단부에는 사각형의 투시창(19)이 형성되어 있고, 그 투시창(19)에는 오-링(20)에 의해 밀봉되도록 관찰미러(21)와 자외선차단필터(22)를 밀착하여 위치시킨 상태에서, 중앙부에 사각형의 투시공(23a)이 형성된 결합판(23)를 자외선차단필터(22)의 외측에 위치시키고 볼트(24)에 의해 조립되어 있다.
상기와 같이 구성되어 있는 본 고안 윈도우 어셈블리가 설치된 반도체 건식각장비의 박막 종말점 검출기의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 공정챔버(11)의 내측에 웨이퍼를 위치시킨 상태에서 공정챔버(11)의 내측을 진공상태로 유지시키고, 공정가스를 주입한 다음, 알 에프 에너지를 공정가스의 혼합물에 가함으로서 플라즈마를 발생시키게 되며, 이와 같은 플라즈마를 이용하여 옥사이드 막 또는 메탈 필름을 식각하게 된다.
상기와 같이 식각공정을 진행시 마운터(13)에 형성된 투시창(19)를 통하여 공정챔버(11)의 내측에 위치한 웨이퍼의 정위치여부 또는 플라즈마의 발생 등을 육안으로 확인한다.
그리고, 상기와 같이 식각공정이 진행되는 중에 알루미늄 재질인 마운터(13)의 도파관(14)에 형성된 파장통과공(14a)을 통하여 공정챔버(11)의 내측에서 식각공정 진행시 발생되는 특정물질의 파장이 통과하게 되며, 그 파장은 차단미러(15)에 의해 이물질이 차단되는 상태에서 종말점 검출기(미도시)에 전달되어 식각의 종말점을 검출하게 된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안 반도체 건식각장비의 박막 종말점 검출기용 윈도우 어셈블리는 식각공정 진행시 발생되는 특정 물질의 파장이 알루미늄 재질인 마운터의 도파관을 통하여 종말점 검출기에 전달되며, 이와 같이 마운터의 도파관을 공정챔버의 내측과 동일한 알루미늄 재질을 사용함에 따라서 열전달율이 동일하게 되어 도파관의 파장통과관 내측에 폴리머의 증착이 방지되고, 따라서 종래와 같이 종말점 검출이 정확히 이루어지지 못하여 제품불량이 발생되는 것을 방지하는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 공정챔버의 일측에 형성된 파장검출공의 외측에 설치되며 상단부에 투시창이 형성됨과 아울러 하단부에 외측으로 돌출되도록 도파관이 일체로 형성되어 있는 알루미늄 재질의 마운터와;
    상기 도파관에 형성된 파장통과공의 외측단부에 설치되어 이물질을 차단하기 위한 차단미러와;
    상기 투시창에 설치되며 공정챔버의 내부를 관찰하기 위한 관찰미러를 구비하여서 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 건식각장비의 박막 종말점 검출기용 윈도우 어셈블리.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 차단미러는 양측에 오링을 설치하고, 외측에서 캡으로 밀착시킨 상태에서 볼트로 조립된 것을 특징으로 하는 반도체 건식각장비의 박막 종말점 검출기용 윈도우 어셈블리.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 관찰미러는 전면에 오링을 위치시키고, 후면에 자외선차단필터를 위치시키며, 그 자외선차단필터의 외측에 사각형의 투시공이 형성된 결합판을 밀착시킨 상태에서 볼트로 조립된 것을 특징으로 하는 반도체 건식각장비의 박막 종말점 검출기용 윈도우 어셈블리.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 도파관은 착,탈가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 건식각장비의 박막 종말점 검출기용 윈도우 어셈블리.
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