KR20060056713A

KR20060056713A - 플라즈마 한정링의 위치를 감지하는 센서를 가지는플라즈마 공정 장비

Info

Publication number: KR20060056713A
Application number: KR1020040095894A
Authority: KR
Inventors: 최승혁
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-11-22
Filing date: 2004-11-22
Publication date: 2006-05-25

Abstract

플라즈마 한정링(plasma confinement ring)의 위치를 감지하는 센서(sensor)를 가지는 플라즈마 공정 장비를 제공한다. 본 발명은 웨이퍼가 장착될 플라즈마 공정 챔버, 공정 챔버 내에 플라즈마 영역을 한정하기 위해 도입되는 플라즈마 한정링들, 및 플라즈마 한정링들의 위치를 감지하는 위치 감지부를 포함하는 플라즈마 공정 장비를 제시한다.

플라즈마 공정, 플라즈마 한정, 한정링, 플라즈마 식각, 파티클

Description

플라즈마 한정링의 위치를 감지하는 센서를 가지는 플라즈마 공정 장비{Plasma processing apparatus having sensor for checking position of plasma confinement rings}

도 1은 전형적인 플라즈마 한정링을 가지는 플라즈마 식각 장비를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 한정링의 위치를 감지하는 센서를 가지는 플라즈마 식각 장비를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 단면도이다.

본 발명은 플라즈마(plasma) 공정 장비에 관한 것으로, 특히, 플라즈마 영역을 한정(confine)하는 플라즈마 한정링(confinement ring)을 가지는 플라즈마 공정 장비에 관한 것이다.

다양한 형태의 반도체 소자들을 제조하는 데에는 물질층들을 증착하거나 또는 증착된 물질층을 특정 패턴 형태로 식각하는 과정이 요구된다. 증착된 물질층을 식각하는 데에는 식각 반응 가스를 플라즈마화하여 식각하는, 플라즈마 식각 과정이 현재 많이 이용되고 있다. 이들 중, 플라즈마 영역을 한정하는 한정링을 웨이퍼 (wafer) 가장 자리 외곽 상측에 도입한 형태의 플라즈마 식각 장비가 제시되고 있다.

도 1을 참조하면, 전형적인 플라즈마 식각 장비는 알려진 바와 같이 공정 챔버(process chamber) 및 그 내에 장착되는 상부 전극부(10)를 포함하여 구성될 수 있다. 상부 전극부(10)는 캐소드(cathode: 11)를 포함하여 챔버의 상측에 설치된다. 상부 전극부(10)에 한정부(20)가 매달린 형태로 설치된다. 상부 전극부(10)에 대향되는 아래에는 웨이퍼(40)를 지지하는 웨이퍼 지지부(30)가 설치된다. 이러한 웨이퍼(40)의 후단에 캐소드(11)에 대향되게 도입되는 애노드(anode: 도시되지 않음)를 웨이퍼 지지부(30)는 더 포함할 수 있다.

한정부(20)는 다수 개의 한정링(23)들을 포함하고, 한정링(23)들을 상부 전극부(10)에 연결하기 위한 상측링(top ring: 21)이 한정링(23)들의 최상측에 위치하게 된다. 상측링(21)은 연결부(25)에 의해서 상부 전극부(10)에 연결되어 한정부(20)가 상부 전극부(10)에 매달리게 한다.

한정링(21)은 서로 간에 이격된 다수 개의 석영 링들로 구성될 수 있는 데, 이때, 한정링(21)들은 스크류(screw)와 같은 연결축(28)에 의해 상호 간에 이격된 채 매달리게 된다. 또한, 연결축(28)의 끝단에는 한정링(21)들의 지지를 위한 어댑터(adaptor) 형태의 지지부(29)가 설치된다.

한정링(21)들은 공정에 따라 공정에 요구되는 압력 조건을 제공하기 위해서 위 아래로 이동되게 된다. 그런데, 이러한 한정링(21)을 고정하는 지지부(29) 또는 연결축(28)의 스크류 등이 깨지게 되면, 한정링(21)들은 평행하게 수평으로 유지되지 못하고 한쪽으로 기울어지게 된다. 이에 따라, 플라즈마 한정이 제대로 안되거나 한정링(21)들이 웨이퍼(40)의 이송을 위한 이송 로봇(transfer robot)의 암(arm)에 부딪히게 될 수 있다. 이러한 부딪힘은 한정링(21)의 깨짐 또는 웨이퍼(30)의 깨짐 또는 웨이퍼(30)에의 파티클(particle) 발생 등과 같은 원하지 않는 불량을 발생시키게 된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 플라즈마 한정링의 위치 이상에 따른 불량을 방지할 수 있는 플라즈마 공정 장비를 제공하는 데 있다.

상기의 기술적 과제들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점은, 웨이퍼가 장착될 플라즈마 공정 챔버, 상기 공정 챔버 내에 플라즈마 영역을 한정하기 위해 도입되는 플라즈마 한정링들, 및 상기 플라즈마 한정링들의 위치를 감지하는 위치 감지부를 포함하는 플라즈마 공정 장비를 제시한다.

상기 위치 감지부는 상기 플라즈마 공정 챔버의 측벽에 설치되는 것일 수 있다.

본 발명에 따르면, 한정부의 위치를 감지할 수 있어, 한정링들의 위치 오류에 따른 불량 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로 해석되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에서는 진공 공정 챔버 내에 플라즈마 공정을 수행받기 위해서 도입되는 웨이퍼의 가장 자리 부위 또는 그 외곽 상측에, 웨이퍼 상측 공간에 플라즈마를 한정하기 위한 플라즈마 한정링들을 도입하되, 한정링들의 움직임 또는/ 및 위치를 감지하는 위치 감지부를 챔버의 측벽에 설치한다. 위치 감지부는 한정링들이 움직일 때 한정링들의 움직임에 따른 위치의 이상 유무를 인식하여 이상 발생 시 설비 오류(error)를 경고하는 역할을 한다. 이에 따라, 한정링들의 위치 이상에 따른 불량 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 한정링을 가지는 플라즈마 식각 장비를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 식각 장비는 식각 공정과 같은 플라즈마 공정이 수행될 공정 챔버(100) 및 그 내에 챔버(100)의 상측에 장착되는 상부 전극부(110)를 포함하여 구성될 수 있다. 상부 전극부(110)는 캐소드(111)를 포함하여 설치된다. 상부 전극부(110)에 한정부(200)가 매달린 형태로 설치된다. 상부 전극부(110)에 대향되는 아래에는 웨이퍼(400)를 지지하는 웨이퍼 지지부(300)가 설치된다. 웨이퍼 지지부(300)에는 이러한 웨이퍼(400)의 후단에 캐 소드(110)에 대향되는 도입되는 애노드가 더 포함될 수 있다.

한정부(200)는 다수 개의 한정링(230)들 및 연결을 위한 상측링(210)을 포함한다. 상측링(210)은 연결부(250)에 의해서 상부 전극부(110)에 연결된다. 한정링(210)은 서로 간에 이격된 다수 개의 석영 링들로 구성될 수 있는 데, 이때, 한정링(210)들은 스크류와 같은 연결축에 의해 상호 간에 이격된 채 매달리게 된다. 또한, 연결축의 끝단에는 한정링(210)들의 지지를 위한 어댑터(adaptor) 형태의 지지부(270)가 설치될 수 있다.

한정부(200)에 인근하는 챔버(100)의 측벽(120)에는 위치 감지부(500)가 설치된다. 위치 감지부(500)는 광 센서와 같은 위치를 감지할 수 있는 센서를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 위치 감지부(500)는 한정링(210)들의 이상 동작, 예컨대, 한정링(210)이 기울어지거나 정상적인 위치에서 이탈되는 것을 감지하는 역할을 한다. 예컨대, 웨이퍼 가공이 종료된 후 웨이퍼(40)를 언로드(unload)한 후 펌핑(pumping) 단계에서 한정링(210)들은 이동 동작을 수행할 수 있다. 이때, 위치 감지부(500)는 한정링(210)들의 이상 유무를 인식하여 이상 발생시 설비 오류 신호를 발생시킨다. 이에 따라, 후속되는 웨이퍼의 가공 시의 플라즈마 이상 또는 웨이퍼에의 파티클에 의한 손상을 사전에 방지할 수 있다.

상술한 본 발명에 따르면, 한정링의 위치를 감지할 수 있어, 한정링의 위치 오류에 의한 플라즈마 공정 장비에의 손상 또는 플라즈마 공정에의 불량 발생을 사전에 방지할 수 있다. 또한, 웨이퍼에의 파티클 발생 또는/ 및 웨이퍼에의 손상 발 생을 미연에 방지할 수 있다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

Claims

웨이퍼가 장착될 플라즈마 공정 챔버;

상기 공정 챔버 내에 플라즈마 영역을 한정하기 위해 도입되는 플라즈마 한정링들; 및

상기 플라즈마 한정링들의 위치를 감지하는 위치 감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 공정 장비.
제1항에 있어서,

상기 위치 감지부는 상기 플라즈마 공정 챔버의 측벽에 설치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 공정 장비.