KR20030056522A - 반도체 공정 쳄버의 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 공정 쳄버의 제어 장치에 관한 것으로, 쳄버 측벽에 설치한 전극과, RF 파워를 발생하는 RF 발생기와, RF 파워를 전극으로 공급하는 정합 회로를 포함하며, 쳄버 측벽에 증착되는 폴리머를 정량적으로 제어하여 공정 중에 이물이 떨어지는 것을 최소화하여 수율을 향상시킬 수 있고, 웨트 크리닝 주기를 연장하여 수율 및 생산성이 향상되는 이점이 있다.

Description

반도체 공정 쳄버의 제어 장치{APPARATUS FOR CONTROLLING SEMICONDUCTOR PROCESS CHAMBER}

본 발명은 반도체 공정 쳄버의 제어 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 쳄버의 측벽에 설치한 전극에 RF 파워를 공급하여 측벽 폴리머를 제거하도록 한 반도체 공정 쳄버의 제어 장치에 관한 것이다.

반도체 제조 공정에서 웨이퍼는 쳄버내에 안착되어 반도체 제조를 위한 여러가지 가공이 실시되며, 플라즈마를 사용하는 드라이 에칭은 공정 중 발생하는 폴리머(Polymer)가 쳄버 측벽에 쌓이게 되고, 폴리머가 이물의 소오스가 되어 웨트 크리닝(Wet Cleaning) 주기가 빨라지므로 이를 제어하는 장치가 요구된다.

도 1은 종래 기술에 따른 반도체 공정 쳄버 제어 장치의 구성도이며, 도 2는 도 1에 도시된 쳄버 제어 장치의 블록 구성도이다.

종래의 폴리머 제거 기술은, 쳄버의 측벽(10)에 쌓이는 폴리머를 제거하기 위해 열교환기(20)로 온수를 히팅 라인(30)을 통해 순환시켜 측벽(10)의 온도를 높게 유지하여 폴리머가 벽에 붙는 것을 억제하고 펌핑 포트(40)를 통해 폴리머를 배기한다. 즉 쳄버 측벽의 온도를 높여서 측벽으로 폴리머가 증착이 덜 되게 하는 방식이다.

그러나, 모든 폴리머가 배기되지 못하고 폴리머의 성분에 따라 증착 정도가 다르며 정량적으로 제어하지는 못하므로 측벽에 쌓이는 폴리머는 이물의 소오스가 된다.

측벽에 증착된 폴리머가 일정 두께 이상으로 되면 측벽으로부터 떨어져 나오므로 이 시기가 되면 쳄버를 오픈하여 웨트 크리닝을 하여야 하므로 생산성 및 수율이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안한 것으로, 쳄버의 측벽에 설치한 전극에 RF 파워를 공급하여 측벽에 쌓인 폴리머를 에칭하여 제거함으로써 이물로 인한 디바이스 데미지를 최소화하고 웨트 크리닝 주기를 연장하여수율 및 생산성이 향상되도록 하는 데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 반도체 공정 쳄버의 제어 장치는, 반도체 제조 공정 중 측벽 폴리머를 제거하기 위한 제어 장치에 있어서, 쳄버 측벽에 설치한 전극과, RF 파워를 발생하는 RF 발생기와, 상기 RF 파워를 상기 전극으로 공급하는 정합 회로를 포함한다.

도 1은 종래 기술에 따른 반도체 공정 쳄버 제어 장치의 구성도,

도 2는 도 1에 도시된 쳄버 제어 장치의 블록 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 반도체 공정 쳄버 제어 장치의 구성도,

도 4는 도 3에 도시된 쳄버 제어 장치의 블록 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 열교환기 30 : 히팅 라인

40 : 펌핑 포트 110 : 전극

130 : 정합 회로 120 : RF 발생기

본 발명의 실시예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이 실시예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 보다 잘 이해할 수 있게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 반도체 공정 쳄버 제어 장치의 구성도이며, 도 4는 도 3에 도시된 쳄버 제어 장치의 블록 구성도이다.

본 발명의 폴리머 제거 기술은, 드라이 에칭 중 발생하는 폴리머가 측벽에 증착하는 것을 물리적으로 제거할 수 있으며, 드라이 에칭 장비에서 플라즈마를 발생시키는 에너지인 RF 파워를 사용하여 웨이퍼 위의 필름을 식각하여 패터닝을 하는 것과 동일한 방식을 사용한다.

쳄버 측벽에 설치한 히팅 라인(30)과, 히팅 라인(30)을 통해 온수를 순환시키는 열교환기(20)와, 쳄버 측벽에 설치한 전극(110)과, RF 파워를 발생하는 RF 발생기(120)와, 상기 RF 파워를 교류 저항이 일정하도록 전극(110)에 공급하는 정합 회로(130)로 구성된다. 도면 중 미설명 부호 40은 펌핑 포트이다.

열교환기(20)와 히팅 라인(30) 및 펌핑 포트(40)는 도 1을 참조하여 설명한종래 기술과 동일한 역할을 수행한다.

상기와 같이 구성된 쳄버 제어 장치에서, 쳄버 측벽 온도의 제어는 종래의 기술과 동일하며, RF 발생기(120)에서 인가하는 RF 파워는 정합 회로(130)를 통해 쳄버 측벽에 설치된 전극(110)으로 인가된다.

전극(110)으로 RF 파워가 인가되어 플라즈마가 만들어지고, 측벽에는 DC 바이어스가 형성되어 이온 스퍼터링(Sputtering)을 유도함으로써 측벽에 쌓인 폴리머를 정량적으로 제어할 수 있다.

이때, 정합 회로(130)는 쳄버의 교류저항(임피던스)을 센싱하여 50Ω으로 일정하게 맞춰주는 역할을 하여 반사 파워 없이 RF 파워를 공급해 주도록 한다.

한편, 이온 스퍼터링을 하여 측벽의 폴리머를 제거하는 시점은 웨이퍼 낱장 기준 또는 웨이퍼 매수에 따라 다르게 설정하여 사용하면 된다.

상기에서는 본 발명의 일 실시예에 국한하여 설명하였으나 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하다. 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명은 쳄버 측벽에 증착되는 폴리머를 정량적으로 제어하여 공정 중에 이물이 떨어지는 것을 최소화하여 수율을 향상시킬 수 있으며, 웨트 크리닝 주기를 연장하여 수율 및 생산성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 반도체 제조 공정 중 측벽 폴리머를 제거하기 위한 제어 장치에 있어서,

   쳄버 측벽에 설치한 전극과,

   RF 파워를 발생하는 RF 발생기와,

   상기 RF 파워를 상기 전극으로 공급하는 정합 회로를 포함하는 반도체 공정 쳄버의 제어 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 장치는

   상기 쳄버 측벽에 설치한 히팅 라인과,

   상기 히팅 라인을 통해 온수를 순환시키는 열교환기를 더 포함하는 반도체 공정 쳄버의 제어 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 정합 회로는

   상기 쳄버의 교류저항(임피던스)을 센싱하여 일정하게 맞춰 반사 파워 없이 상기 RF 파워를 공급하는 것을 특징으로 한 반도체 공정 쳄버의 제어 장치.