KR20020078122A - Apparatus for plasma generated using semiconductor wafer etching process - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 웨이퍼 식각 공정용 플라즈마 발생장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상부전극과 하부전극의 간격을 조정하지 않고도 이온 피폭 강도 및 이온 피폭 량을 조절할 수 있도록 한 반도체 웨이퍼 식각 공정용 플라즈마 발생장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma generator for a semiconductor wafer etching process, and more particularly, to a plasma generator for semiconductor wafer etching process to adjust an ion exposure intensity and an ion exposure amount without adjusting a gap between an upper electrode and a lower electrode. It is about.
일반적인 반도체의 웨이퍼 식각용 플라즈마 발생장치는 이온화된 고온의 플라즈마를 이용하여 웨이퍼에 형성된 물질(Si3N4, Polysilicon, Aluminum, Photo resist 등)을 기화(氣化), 회화(灰化)시켜 제거하는 장치이다.A plasma generator for wafer etching of a general semiconductor is vaporized and sintered to remove materials (Si 3 N 4 , Polysilicon, Aluminum, Photo resist, etc.) formed on the wafer by using ionized high temperature plasma. Device.
플라즈마를 형성시키기 위한 방식으로 평판 플라즈마, 활성이온 플라즈마, 유도 플라즈마, 전자공명 플라즈마 등이 소개되어 있으며, 플라즈마 응용분야는 반도체 소자 제조기술과 더불어 발전해왔다. 그러나, 플라즈마를 형성하는 방법의 차이에 기준을 두고 응용장비를 만들었기 때문에 각각의 플라즈마 소스는 개별적인 특성이 있음에도 불구하고, 그 응용분야는 매우 한정되어 있었다. 또한, 발전된 고밀도 플라즈마 소스들은 저압에서 운용됨을 원칙으로 하기 때문에 저전위 전력을 가지고도 이온 피폭의 수준을 조절할 수 있다. 그러나, 이 방식은 더 많은 구동부위와 더 많은 구조물들이 필요하게 된다. 장치의 가격은 부품의 수와 구동부위의많고 적음에 영향을 받기 때문에 실제 응용분야에서는 원가에 적잖은 압박을 주게 된다.Plate plasma, activated ion plasma, inductive plasma, electron resonance plasma, and the like are introduced as a method for forming plasma, and plasma application fields have been developed along with semiconductor device manufacturing technology. However, because the application equipment was made based on the difference in the method of forming the plasma, the application field was very limited, although each plasma source had individual characteristics. In addition, advanced high-density plasma sources operate at low pressure, so the level of ion exposure can be controlled even with low potential power. However, this method requires more driving parts and more structures. The price of the device depends on the number of parts and the high and low number of driving parts, which puts a lot of pressure on the cost in practical applications.
고주파 전원이 공급되는 전극과 접지부 사이에서 전계의 차이에 의해 형성된 플라즈마 영역 안의 이온들이 전자가 과도하게 축적된 전극으로 유도되며, 이들 이온의 웨이퍼 표면 피폭이 물리적인 식각을 이루어낸다.The ions in the plasma region formed by the difference in the electric field between the electrode to which the high frequency power is supplied and the ground are induced to the electrode in which the electrons are excessively accumulated, and the wafer surface exposure of these ions causes physical etching.
이러한 이온 피폭의 강도 및 이온 피폭 량을 조절하는 방법은 첫째, 두 개의 전극의 간격을 조절하는 방법과, 둘째, 상대 전극의 면적을 증감하는 방법, 및 셋째, 고주파 전원의 강도를 조절하는 방법 등 크게 세 가지로 구분할 수 있다.The method of controlling the intensity and ion exposure amount of the ion exposure is, firstly, the method of adjusting the spacing of the two electrodes, second, the method of increasing or decreasing the area of the counter electrode, and third, the method of adjusting the intensity of the high frequency power supply, etc. There are three main categories.
여기서, 두 개의 전극의 간격을 조정하는 방법은 전극의 간격을 조정하기 위해 전극을 구동하여야 하므로, 외부와의 밀봉부위가 구동되는 결과가 발생하며, 이로 인해, 마찰에 의한 먼지 입자가 발생하고, 구동부위의 면적에 따른 밀폐 효율이 저하되는 현상이 발생한다. 따라서, 두 개의 전극의 간격을 조정하여 이온 피폭의 강도 및 이온 피폭 량을 조절하는 것은 바람직하지 않다.Here, the method of adjusting the spacing of the two electrodes has to drive the electrode in order to adjust the spacing of the electrodes, resulting in the driving of the sealing portion with the outside, which causes dust particles due to friction, The phenomenon that the sealing efficiency is lowered according to the area of the driving part occurs. Therefore, it is not desirable to adjust the interval between the two electrodes to control the intensity and ion exposure amount of the ion exposure.
또한, 고주파 전원의 강도를 조정하는 방법은 고주파 전원의 강도 변화에 따른 이온 피폭에 의한 웨이퍼의 물리적인 결함을 초래한다. 따라서, 고주파 전원의 강도를 조정하여 이온 피폭의 강도 및 이온 피폭 량을 조절하는 것은 바람직하지 않다.In addition, the method of adjusting the intensity of the high frequency power source causes a physical defect of the wafer due to the ion exposure caused by the change of the intensity of the high frequency power source. Therefore, it is not desirable to adjust the intensity of the high frequency power supply to adjust the intensity of the ion exposure and the ion exposure amount.
또한, 전극의 면적을 증감하는 방법은 필요에 따라 전극을 교체하여야 하는 불편함이 발생한다. 따라서, 작업 공정이 비효율적으로 운용되는 결과가 발생한다.In addition, the method of increasing or decreasing the area of the electrode is inconvenient to replace the electrode as necessary. As a result, the work process is inefficiently operated.
또한, 종래의 플라즈마 발생장치에는 이온 피폭이 상부전극과 하부전극에서만 발생하므로, 측벽에는 불순물이 침착되는 현상이 발생하며, 이로 인하여 플라즈마 발생장치의 효율이 저하되고, 플라즈마의 오염이 발생한다.In addition, in the conventional plasma generator, since the ion exposure occurs only in the upper electrode and the lower electrode, impurities are deposited on the sidewalls, thereby degrading the efficiency of the plasma generator and contaminating the plasma.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점(들)을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 전극을 교체할 필요 없이 간단한 조작만으로 전극의 면적을 증감시켜 이온 피폭의 강도 및 피폭 량을 가변할 수 있도록 한 반도체 웨이퍼 식각 공정용 플라즈마 발생장치를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention is to solve such a problem (s), it is an object of the present invention to increase and decrease the area of the electrode with a simple operation without changing the electrode so that the intensity and exposure of the ion exposure can be changed The present invention provides a plasma generator for a semiconductor wafer etching process.
또한, 본 발명의 다른 목적은 플라즈마 발생장치의 측벽에 일정 레벨의 전위를 강제로 공급함으로써, 이온 피폭을 측벽으로 유도하여 측벽에 침착된 불순물을 강제로 제거할 수 있도록 한 반도체 웨이퍼 식각 공정용 플라즈마 발생장치를 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention is to supply a potential of a predetermined level to the side wall of the plasma generator, plasma for semiconductor wafer etching process to induce ion exposure to the side wall to forcibly remove impurities deposited on the side wall In providing a generator.
도 1은 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼 식각 공정용 플라즈마 발생장치의 개략적 구성도이고,1 is a schematic configuration diagram of a plasma generator for a semiconductor wafer etching process according to the present invention,
도 2는 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼 식각 공정용 플라즈마 발생장치의 실시예를 나타내는 외관도이며,2 is an external view showing an embodiment of a plasma generator for semiconductor wafer etching process according to the present invention,
도 3은 상부 및 하부전극에 공급되는 주 전원의 전위와 측벽에 공급되는 보조 전원의 전위의 관계를 나타내는 도면이다.3 is a diagram showing the relationship between the potential of the main power supply supplied to the upper and lower electrodes and the potential of the auxiliary power supply supplied to the side wall.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
101: 웨이퍼102: 챔버101: wafer 102: chamber
103: 플라즈마104, 104a, 104b, 104n: 상부전극103: plasma 104, 104a, 104b, 104n: upper electrode
105: 하부전극106: 주 전원부105: lower electrode 106: main power supply
107: 측부전극108a, 108b: 보조 전원부107: side electrodes 108a, 108b: auxiliary power supply
109, 112: 절연체110a, 110b, 111a, 111b: 스위치109, 112: insulator 110a, 110b, 111a, 111b: switch
이와 같은 목적(들)을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 반응가스가 주입되어 웨이퍼에 대한 소정의 플라즈마 식각공정이 수행되는 챔버와; 챔버 내에 고정되어 플라즈마를 발생하도록 소정 전위의 전원을 공급받는 상부전극 및 하부전극과; 상부전극 및 하부전극에 소정 전위의 전원을 공급하는 주 전원부를 포함하며; 상부전극은, 챔버의 중심 축으로부터 일정 반경을 갖는 다수의 영역으로 분할되고, 분할된 다수의 영역 사이에 절연체가 개재되며, 분할된 다수의 영역에는 주 전원부로부터 소정 전위의 전원이 각각 독립적으로 공급되도록 연결되며; 주 전원부로부터의 소정 전위의 전원이 분할된 다수의 영역에 공급되는 것을 스위칭하도록 분할된 다수의 영역에 일대일 대응되도록 구성된 다수의 제1 스위칭소자를 더 포함하는 점에 있다.A feature of the present invention for achieving such object (s) includes a chamber in which a reaction gas is injected to perform a predetermined plasma etching process on a wafer; An upper electrode and a lower electrode fixed in the chamber and receiving power at a predetermined potential to generate plasma; A main power supply for supplying power of a predetermined potential to the upper electrode and the lower electrode; The upper electrode is divided into a plurality of regions having a predetermined radius from the central axis of the chamber, and an insulator is interposed between the divided regions, and the divided regions are each independently supplied with power having a predetermined potential from the main power supply. To be connected; The method further includes a plurality of first switching elements configured to correspond one-to-one to a plurality of divided regions so as to switch power supplied from a main power supply to a plurality of divided regions.
여기서, 제1 스위칭소자는, 상부전극의 분할된 다수의 영역 중 챔버의 중심 축에 가장 가까운 영역을 제외한 나머지 영역에 일대일 대응되도록 구성된 것이 바람직하다.Here, the first switching element is preferably configured to correspond one-to-one to the remaining regions except for the region closest to the central axis of the chamber among the plurality of divided regions of the upper electrode.
또한, 주 전원부는, 상부전극에는 기준전위를 공급하고; 하부전극에는 기준전위에 대해 소정의 전위차를 갖는 음전위의 교류전압을 공급하는 것이 바람직하다.In addition, the main power supply unit supplies a reference potential to the upper electrode; The lower electrode is preferably supplied with an alternating voltage of negative potential having a predetermined potential difference with respect to the reference potential.
또한, 챔버의 측면에 설치된 측부전극과; 측부전극에 주 전원부에서 공급되는 전원의 전위보다 낮은 전위의 보조전원을 공급하는 제1 보조 전원부와; 제1 보조전원부로부터 발생한 보조전원이 측부전극에 공급되는 것을 스위칭하는 제2 스위칭소자를 더 포함할 수도 있다.In addition, the side electrode provided on the side of the chamber; A first auxiliary power supply unit supplying side electrodes with an auxiliary power supply having a potential lower than that of the power supplied from the main power supply unit; The display device may further include a second switching device for switching the auxiliary power generated from the first auxiliary power supply to be supplied to the side electrode.
또한, 상부전극에 공급되는 기준전위보다 높은 전위의 보조 전원을 공급하는 제2 보조 전원부; 및 제2 보조전원부로부터 발생한 보조전원이 측부전극에 공급되는 것을 스위칭하는 제3 스위칭소자를 더 포함할 수도 있다.In addition, the second auxiliary power supply for supplying an auxiliary power of a potential higher than the reference potential supplied to the upper electrode; And a third switching device for switching the auxiliary power generated from the second auxiliary power supply to be supplied to the side electrode.
이때, 제1 보조 전원부 및 제2 보조전원부에서 발생하는 보조 전원은, 직류전원인 것이 바람직하다.At this time, the auxiliary power source generated in the first auxiliary power unit and the second auxiliary power unit is preferably a DC power source.
여기서, 챔버의 측면에 설치된 측부전극과; 측부전극에 주 전원부에서 공급되는 전원의 전위 레벨보다 높거나 낮은 전위를 갖는 보조전원을 공급하는 보조 전원부와; 보조전원부로부터 발생한 보조전원이 측부전극에 공급되는 것을 스위칭하는 스위칭소자를 더 포함할 수도 있다.Here, the side electrode provided on the side of the chamber; An auxiliary power supply unit supplying side electrodes with an auxiliary power source having a potential higher or lower than a potential level of the power source supplied from the main power unit; It may further include a switching device for switching the auxiliary power generated from the auxiliary power supply to supply the side electrode.
이때, 보조 전원부에서 발생하는 보조 전원은, 직류전원인 것이 바람직하다.At this time, the auxiliary power source generated in the auxiliary power supply unit is preferably a DC power source.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예(들)에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다. 또한, 하기의 설명에서는 구체적인 회로의 구성소자 등과 같은 많은 특정사항들이 도시되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiment (s) of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the elements of each drawing, it should be noted that the same elements are denoted by the same reference numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in the following description there are shown a number of specific details, such as components of the specific circuit, which are provided only to help a more general understanding of the present invention that the present invention may be practiced without these specific details. It is self-evident to those of ordinary knowledge in Esau. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1에는 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼 식각 공정용 플라즈마 발생장치의 개략적 구성도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼 식각 공정용 플라즈마 발생장치의 실시예를 나타내는 외관도가 도시되어 있으며, 도 3에는 상부 및 하부전극에 공급되는 주 전원의 전위와 측벽에 공급되는 보조 전원의 전위의 관계를 나타내는 도면이 도시되어 있다.1 is a schematic configuration diagram of a plasma generator for semiconductor wafer etching process according to the present invention, Figure 2 is an external view showing an embodiment of a plasma generator for semiconductor wafer etching process according to the present invention. 3 is a diagram showing the relationship between the potential of the main power supply supplied to the upper and lower electrodes and the potential of the auxiliary power supply supplied to the side wall.
본 발명에 의한 플라즈마 발생장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 반응가스가 주입되어 웨이퍼(101)에 대한 플라즈마 식각공정이 수행되는 플라즈마 반응용 챔버(102)와, 이 챔버(102) 내에 고정되어 플라즈마(103)를 발생하는 상부전극(104) 및 하부전극(105)과, 상부전극(104) 및 하부전극(105)에 연결되어 음전위의 고주파 교류전원을 공급하는 주 전원부(106)와, 상부전극(104) 및 하부전극(105)의 외주면 측에 배치되어 플라즈마 발생장치(100) 내에서 발생한 부산물을 강제로 제거하는 측부전극(107)과, 측부전극(107)에 일정 전위의 직류전원을 공급하는 보조 전원부(108a, 108b)로 구성된다.1 and 2, the plasma generating apparatus according to the present invention includes a plasma reaction chamber 102 in which a reaction gas is injected to perform a plasma etching process on a wafer 101, and the chamber 102. A main power supply 106 fixed to the upper electrode 104 and the lower electrode 105 to generate the plasma 103 and connected to the upper electrode 104 and the lower electrode 105 to supply a high-frequency alternating current power of negative potential; And side electrodes 107 disposed on the outer circumferential surfaces of the upper electrode 104 and the lower electrode 105 to forcibly remove by-products generated in the plasma generating apparatus 100, and the side electrodes 107 having a predetermined potential. It consists of auxiliary power supply parts 108a and 108b which supply DC power.
또한, 상부전극(104)은 다수의 영역으로 분할되어 있고, 각각 분할된 다수의 영역은 주 전원부(106)와 개별적으로 접속된다. 또한, 각각의 분할된 다수의 영역 사이에는 절연체(109)에 의해 가스의 밀봉상태가 유지되도록 하였다. 이때, 각각 분할된 다수의 영역을 플라즈마 발생장치의 중심 축을 기준으로 제1 영역(104a), 제2 영역(104b), …, 제N 영역(104n)으로 구분할 때, 제1 영역(104a)을 제외한 나머지 영역(104b~104n)에는 모두 주 전원부(106)와의 접속상태를 제어하도록 컨트롤러(도시되지 않았음)에 의해 제어되는 스위치(110a, 110b)가 구성된다.In addition, the upper electrode 104 is divided into a plurality of regions, and each of the divided regions is individually connected to the main power supply 106. In addition, the sealing state of the gas is maintained by the insulator 109 between each divided plurality of regions. In this case, each of the plurality of divided regions is defined by the first region 104a, the second region 104b,... When divided into the N-th region 104n, all of the remaining regions 104b to 104n except the first region 104a are controlled by a controller (not shown) to control a connection state with the main power supply 106. The switches 110a and 110b are configured.
또한, 보조 전원부(108a, 108b)와 측부전극(107) 사이에는 사용자가 조작 가능한 스위치(111a, 111b)가 설치되어, 필요에 따라 측부전극(107)에 보조 전원부(108a, 108b)에서 발생한 양전위 및 음전위의 직류전원이 공급되도록 구성된다. 즉, 보조 전원부(108a, 108b)는 상호 극성이 반전된 한 쌍의 전원으로 구성되며, 스위치(111a, 111b)의 조작에 의해 측부전극(107)에 양전위 혹은 음전위의 직류전원이 선택적으로 공급되도록 구성된다.In addition, the user-operable switches 111a and 111b are provided between the auxiliary power supply units 108a and 108b and the side electrodes 107, and the amount generated from the auxiliary power supply units 108a and 108b to the side electrodes 107 as necessary. It is configured to supply DC power of potential and negative potential. That is, the auxiliary power supply units 108a and 108b are constituted by a pair of power sources whose polarities are inverted mutually, and the DC power supply of positive or negative potential is selectively supplied to the side electrodes 107 by the operation of the switches 111a and 111b. It is configured to be.
이때, 보조 전원부(108a)에서 공급되는 양전위의 직류전원은 플라즈마(103)내의 이온 피폭을 하부전극(105) 위에 놓여진 웨이퍼(101)로 유도하기 위하여, 플라즈마(103) 가스의 전위보다 높은 전위를 갖는다. 반대로, 보조 전원부(108b)에서 공급되는 음전위의 직류전원은 플라즈마(103)내의 이온 피폭을 측부전극(107)으로 유도하기 위하여 하부전극(105)에 공급되는 음전위의 교류전원보다 더 낮은 전위를 갖는다.At this time, the positive potential DC power supplied from the auxiliary power source 108a has a potential higher than that of the plasma 103 gas in order to induce ion exposure in the plasma 103 to the wafer 101 placed on the lower electrode 105. Has On the contrary, the negative potential DC power supplied from the auxiliary power supply 108b has a lower potential than the AC power supply of the negative potential supplied to the lower electrode 105 to induce ion exposure in the plasma 103 to the side electrode 107. .
또한, 측부전극(107)과 상부전극(104) 및 하부전극(105) 사이에는 절연체(112)가 개재되어 가스를 밀봉하도록 구성되어 있다.In addition, an insulator 112 is interposed between the side electrode 107, the upper electrode 104, and the lower electrode 105 to seal the gas.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 동작에 대하여 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 3 with respect to the operation of the present invention having such a configuration as follows.
먼저, 식각될 웨이퍼(101)를 챔버(102)의 내부에 투입한 후, 챔버(102)를 진공상태로 유지한 상태에서 챔버(102)내의 가스(적용 공정에 따라 달라질 수 있음)를 주입한다. 이후, 사용자가 웨이퍼 식각공정을 시작하면, 주 전원부(106)에서 공급되는 13.56㎒의 고주파 교류전원에 의해 하부전극(105)에 평행하게 전기장이형성되고, 이 전기장에 의해 전자들이 가속되면서 서로 충돌되거나 또는 이온들이 형성되면서(이온 피폭), 고밀도의 플라즈마(103)가 만들어져 웨이퍼(101) 표면의 식각 대상물과 화학반응을 일으키게 된다. 따라서, 웨이퍼(101) 표면의 식각 대상물이 식각된다.First, the wafer 101 to be etched is introduced into the chamber 102, and then the gas (which may vary depending on the application process) in the chamber 102 is injected while the chamber 102 is maintained in a vacuum state. . Then, when the user starts the wafer etching process, an electric field is formed in parallel to the lower electrode 105 by the high frequency alternating current power of 13.56 MHz supplied from the main power supply 106, and the electrons are accelerated by the electric field and collide with each other. Or as ions are formed (ion exposure), a high-density plasma 103 is created to cause a chemical reaction with the etch target on the surface of the wafer 101. Therefore, the etching target on the surface of the wafer 101 is etched.
이때, 컨트롤러(도시되지 않았음)의 제어에 따라 상부전극(104)에 연결된 다수의 스위치(110a, 110b)를 조합하여 개폐하면, 즉, 제1 영역(104a)만을 개폐한 상태와, 제1 영역(104a) 및 제2 영역(104b)을 개폐한 상태와, 제1 영역(104a)으로부터 제N 영역(104n)까지 모두 개폐한 상태의 차이에 따라 상부전극(104)의 면적이 변화되는 결과가 발생하므로, 이온 피폭의 강도 및 이온 피폭 량이 변화된다. 따라서, 상부전극(104)을 교체할 필요 없이 스위치(110a, 110b)의 조작만으로 상부전극(104)의 면적을 가변하여 이온 피폭의 강도 및 이온 피폭 량을 제어할 수 있다.In this case, when a plurality of switches 110a and 110b connected to the upper electrode 104 are opened and closed in combination with the control of a controller (not shown), that is, only the first region 104a is opened and closed, The area of the upper electrode 104 is changed according to the difference between the state of opening and closing the region 104a and the second region 104b and the state of opening and closing both the first region 104a and the N-th region 104n. Is generated, the intensity of ion exposure and the amount of ion exposure are changed. Accordingly, the area of the upper electrode 104 may be varied by controlling the switches 110a and 110b without having to replace the upper electrode 104, thereby controlling the intensity of the ion exposure and the amount of ion exposure.
한편, 사용자가 보조 전원부(108a)에 접속된 스위치(111a)를 접속함에 따라, 플라즈마(103)의 가스의 전위보다 높은 전위의 직류전원이 측부전극(107)에 공급되고, 이로 인하여 측부전극(107)에서 발생한 전계에 의해 플라즈마(103)가 밀리는 현상이 발생한다. 따라서, 측부전극(107)에서 발생한 전계는 이온 피폭의 방향을 웨이퍼(101) 측으로 유도하는 결과가 발생한다.On the other hand, as the user connects the switch 111a connected to the auxiliary power supply 108a, a direct current power source having a potential higher than that of the gas of the plasma 103 is supplied to the side electrode 107, whereby the side electrode ( The phenomenon that the plasma 103 is pushed by the electric field generated at 107 occurs. Therefore, the electric field generated in the side electrode 107 results in inducing the direction of ion exposure toward the wafer 101 side.
또한, 사용자가 보조 전원부(108b)에 접속된 스위치(111b)를 접속함에 따라 하부전극(105)에 공급되는 교류전원의 전위보다 낮은 전위의 직류전원이 측부전극(107)에 공급되고, 이로 인하여 측부전극(107)에서 발생한 전계에 의해 플라즈마(103)가 당겨지는 현상이 발생한다. 따라서, 측부전극(107)에서 발생한 전계는 이온 피폭의 방향을 측부전극(107) 측으로 유도하는 결과가 발생한다. 이는 측부전극(107)에 침착된 부산물을 식각하는 결과가 발생하며, 이로 인하여 측부전극(107)에 침착된 부산물이 제거된다. 따라서, 부산물에 의한 오염을 방지할 수 있다.In addition, as the user connects the switch 111b connected to the auxiliary power supply 108b, a DC power supply having a potential lower than that of the AC power supplied to the lower electrode 105 is supplied to the side electrode 107. The phenomenon that the plasma 103 is pulled by the electric field generated in the side electrode 107 occurs. Therefore, the electric field generated in the side electrode 107 results in inducing the direction of ion exposure toward the side electrode 107. This results in etching the by-product deposited on the side electrode 107, thereby removing the by-product deposited on the side electrode 107. Therefore, contamination by the by-products can be prevented.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예(들)에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예(들)에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, although the specific embodiment (s) have been described in the detailed description of the present invention, various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiment (s), but should be defined by the claims below and equivalents thereof.
결국, 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼 식각 공정용 플라즈마 발생장치에 따르면 다음과 같은 이점(들)이 발생한다.As a result, according to the plasma generating apparatus for a semiconductor wafer etching process according to the present invention the following advantage (s) occurs.
즉, 전극을 교체할 필요 없이 간단한 스위치 조작만으로 전극의 면적을 가변하여 이온의 피폭강도를 조정할 수 있으므로, 식각과 증착의 특성상 웨이퍼 표면에서 발생하는 화학적 반응의 비율과 이온 피폭의 물리적인 비율을 조정할 수 있어서 플라즈마의 물리적 특성을 임의대로 공정에 적용할 수 있다.In other words, the exposure intensity of ions can be adjusted by varying the area of the electrode with a simple switch operation, without the need to replace the electrodes. Therefore, the ratio of chemical reactions occurring on the wafer surface and the physical ratio of ion exposures can be adjusted by the characteristics of etching and deposition. The physical properties of the plasma can optionally be applied to the process.
또한, 고주파 전원의 전위 변화와 전극의 이동에 따른 문제점을 극복할 수있으며, 반도체 웨이퍼 식각 공정의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.In addition, it is possible to overcome the problems caused by the potential change of the high frequency power supply and the movement of the electrode, it is possible to improve the reliability of the semiconductor wafer etching process.
또한, 밀폐공간내의 측벽에 침착된 부산물을 강제로 제거할 수 있으므로, 웨이퍼 식각공정의 오염발생을 방지할 수 있고, 장비의 신뢰도를 향상시킬 수 있으며, 장비의 가동률을 증가시킬 수 있다.In addition, since by-products deposited on the side walls in the closed space can be forcibly removed, contamination of the wafer etching process can be prevented, reliability of the equipment can be improved, and the operation rate of the equipment can be increased.
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