KR20060061089A - Semiconductor etching equipment - Google Patents

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KR20060061089A
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Abstract

본 발명은 기판이 정전척에 정상적으로 놓여졌는지를 확인할 수 있는 반도체 제조 장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면 반도체 식각 설비는 기판 지지대의 정전척상에 기판이 정위치에 놓여졌는지를 감지하는 센서부를 포함한다. 상기 센서부는 상기 공정챔버의 내측 벽면에 설치되는 그리고 기판와의 거리를 감지하는 적어도 하나 이상의 거리감지센서 그리고 상기 적어도 하나 이상의 거리감지센서로부터 기판이 정위치에 놓여져 있지 않았다는 신호를 받으면, 공정 진행을 중단하고, 알람을 발생시키는 제어부를 포함한다.The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus capable of confirming whether or not a substrate is normally placed on an electrostatic chuck. According to the present invention, the semiconductor etching facility includes a sensor unit for detecting whether the substrate is placed in position on the electrostatic chuck of the substrate support. When the sensor unit receives a signal from the at least one distance sensing sensor installed on the inner wall of the process chamber and senses the distance to the substrate and the at least one distance sensing sensor that the substrate is not in the correct position, the process stops. And a controller for generating an alarm.

Description

반도체 식각 설비{ SEMICONDUCTOR ETCHING EQUIPMENT}Semiconductor Etching Equipment {SEMICONDUCTOR ETCHING EQUIPMENT}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 식각 설비의 구성도;1 is a block diagram of a semiconductor etching facility according to a preferred embodiment of the present invention;

도 2는 정전척을 구비한 공정 챔버 내부를 도시한 개략적인 단면도이다. 2 is a schematic cross-sectional view of an interior of a process chamber with an electrostatic chuck.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

110 : 트랜스퍼 챔버110: transfer chamber

126 : 공정챔버126: process chamber

150 : 기판 지지대150: substrate support

160 : 센서부160: sensor unit

162 : 거리감지센서 162: distance detection sensor

164 : 제어부 164: control unit

본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 기판이 정전척에 정상적으로 놓여졌는지를 확인할 수 있는 반도체 제조 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly, to a semiconductor manufacturing apparatus capable of confirming whether or not a substrate is normally placed on an electrostatic chuck.

반도체 소자는 기판 상에 물질막을 증착하는 공정, 증착된 물질막을 필요한 형태로 패터닝하는 공정 및 기판상의 불필요한 잔류물들을 제거하는 세정공정 등 수 많은 공정을 거쳐서 가공이 된다. 이러한 공정들을 진행하기 위해서는 기판을 챔버 내부의 기판 지지대로 로딩(loading)하여 기판을 가공한 후 외부로 언로딩(unloading) 시키는 과정을 여러 번 반복하게 된다. The semiconductor device is processed through numerous processes such as a process of depositing a material film on a substrate, a process of patterning the deposited material film in a required form, and a cleaning process of removing unnecessary residues on the substrate. In order to proceed with these processes, a process of unloading the substrate after loading the substrate into the substrate support inside the chamber and processing the substrate is repeated several times.

이와 같은 기판 가공공정을 성공적으로 수행하기 위해서는 챔버 내부에서 기판을 척킹하여 고정하는 것과, 기판 가공공정이 끝난 후에 기판에 손상이 가지 않도록 기판을 디척킹하는 것이 상당히 중요하다. 최근에는 전기적인 압전 효과를 이용하여 고정시키는 정전척이 널리 사용되고 있다.In order to successfully perform such a substrate processing process, it is very important to chuck and fix the substrate in the chamber and to dechuck the substrate so that the substrate is not damaged after the substrate processing process is completed. Recently, an electrostatic chuck fixed by using an electric piezoelectric effect has been widely used.

플라즈마 방전을 이용한 식각 장비의 경우, 정전척이 필수적인 부품으로 자리 잡고 있다. 기존의 플라즈마 식각 장비에서 사용되던 정전척은 표면에 폴리머(Polymer) 증착, 폴리이미드 필름(Polymide Film)간의 접착력 저하, 외부 영향에 의한 척킹(Chucking) 능력 저하 등의 문제점으로 인해 헬륨 누출(He Leak), 처킹 포커스(Chucking Force) 불량, 수명저하 등의 단점이 있었다. In etching equipment using plasma discharge, an electrostatic chuck is an essential component. The electrostatic chuck used in the conventional plasma etching equipment has a helium leak due to problems such as deposition of polymer on the surface, deterioration of adhesion between polyimide films, and deterioration of chucking ability due to external influences. ), Poor chucking force, and reduced lifespan.

이를 보완하기 위해 최근에는 세라믹 정전척(Ceramic Esc)을 도입하였다. 하지만, 세라믹 정전척은 헬륨 누출의의 안정화 및 정전척 수명시간 등의 연장 효과가 있는 반면에, 강한 척킹력(Chucking Force)으로 인해 프로세스(Process) 종료 후 스틱킹(Sticking) 현상으로 기판 깨짐(W/F Broken) 및 슬라이딩(Sliding) 등의 문제가 지속적으로 발생하고 있다. In order to compensate for this, ceramic electrostatic chuck (Ceramic Esc) has recently been introduced. However, the ceramic electrostatic chuck has the effect of stabilizing helium leakage and extending the electrostatic chuck life time, while the substrate is broken due to sticking phenomenon after the end of the process due to the strong chucking force. Problems such as W / F Broken) and sliding are continuously occurring.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 정전척에 기판이 정위치에 놓여졌는지를 확인할 수 있는 새로운 형태의 반도체 식각 설비를 제공하는데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object thereof is to provide a new type of semiconductor etching equipment capable of confirming whether or not a substrate is placed in an electrostatic chuck.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 반도체 식각 설비는 기판을 이송하는 이송로봇을 갖는 트랜스퍼 챔버; 상기 트랜스퍼 챔버의 측면에 연통되어 설치되는 적어도 하나의 공정 챔버를 포함하되; 상기 공정챔버는 기판을 척킹하는 정전척을 갖는 기판 지지대와; 상기 기판 지지대의 정전척상에 기판이 정위치에 놓여졌는지를 감지하는 센서부를 포함한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the semiconductor etching equipment includes a transfer chamber having a transfer robot for transferring a substrate; At least one process chamber is installed in communication with the side of the transfer chamber; The process chamber includes a substrate support having an electrostatic chuck for chucking a substrate; It includes a sensor unit for detecting whether the substrate is placed in position on the electrostatic chuck of the substrate support.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 센서부는 상기 공정챔버의 내측 벽면에 설치되는 그리고 기판와의 거리를 감지하는 적어도 하나 이상의 거리감지센서와; 상기 적어도 하나 이상의 거리감지센서로부터 기판이 정위치에 놓여져 있지 않았다는 신호를 받으면, 공정 진행을 중단하고, 알람을 발생시키는 제어부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the sensor unit includes at least one distance detecting sensor installed on an inner wall of the process chamber and detecting a distance to a substrate; And receiving a signal from the at least one distance sensor that the substrate is not in the correct position, to stop the process and generate an alarm.

예컨대, 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다. For example, embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape of the elements in the drawings and the like are exaggerated to emphasize a clearer description.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 및 도 2에 의거하여 상세히 설명한다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. In addition, in the drawings, the same reference numerals are denoted together for components that perform the same function.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 식각 설비의 구성도이고, 도 2는 정전척을 구비한 공정 챔버 내부를 도시한 개략적인 단면도이다. 1 is a block diagram of a semiconductor etching apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing the interior of the process chamber having an electrostatic chuck.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 반도체 식각 설비(100)는 이송로봇(또는 핸들러;handler)(112)과, 그 주위에 마련된 복수의 처리 모듈들을 포함하는 멀티 챔버형으로 일명, 클라스터(cluster) 시스템이라고도 한다. As shown in FIG. 1, a semiconductor etching apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention is a multi-chamber type including a transfer robot (or handler) 112 and a plurality of processing modules disposed around the same. Also known as a cluster system.

상기 식각 설비(100)는 중앙에 펌프에 의해 일정한 저진공상태로 유지되는 트랜스퍼 챔버(110)가 설치된다. 상기 트랜스퍼 챔버(110)의 각진 측면에는 복수개의 챔버들이 연통되어 연결된다. 즉, 공정수행을 위해 대기중이거나 공정수행이 완료된 기판들이 대기중인 로드락챔버(122), 공정수행을 위한 기판을 정렬하기 위한 얼라인챔버(124), 고진공환경이 요구되는 공정챔버(126)와, 식각공정이 수행된 후 잔류하는 포토레지스트패턴이 제거되는 스트립챔버(128)와, 상술한 식각공정이 완료된 후 기판을 일정한 온도까지 냉각시키기 위한 냉각챔버(130)가 상기 트랜스퍼 챔버를 둘러싸고 배치된다. The etching facility 100 has a transfer chamber 110 that is maintained in a constant low vacuum state by a pump in the center. A plurality of chambers are connected in communication with the angled side surfaces of the transfer chamber 110. That is, the load lock chamber 122 in which the substrates which are waiting for the process execution or the processes are completed are waiting, the alignment chamber 124 for aligning the substrates for the process execution, and the process chamber 126 which requires a high vacuum environment. And a strip chamber 128 in which the photoresist pattern remaining after the etching process is removed, and a cooling chamber 130 for cooling the substrate to a predetermined temperature after the etching process is completed, surround the transfer chamber. do.

도 2를 참조하면, 상술한 공정 챔버(126)는 기판이 놓여지는 기판 지지대(150)와 기판이 상기 기판 지지대(150)에 정위치에 놓여졌는지를 감지하는 센서부(160)를 갖는다. 상기 기판 지지대(150)는 정전척(152), 받침대(154), 리프트 수단(156)을 갖는다. 상기 정전척(152)은 상기 받침대(154) 상부에 설치되며, 상기 챔버(126) 외부의 DC 제너레이터에 연결되어 하부 전극 역할을 한다. 상기 정전척(152)은 세라믹으로 이루어진다. 상기 정전척(152)과 받침대(154)에는 리프트 수단(156)의 리프트 핀(158)들이 기판(W)에 접촉되거나 기판을 리프트할 때 상기 리프트 핀(158)이 움직일 수 있도록 홀이 형성되어 있다. Referring to FIG. 2, the process chamber 126 described above has a substrate support 150 on which a substrate is placed and a sensor unit 160 that detects whether the substrate is placed in the substrate support 150. The substrate support 150 has an electrostatic chuck 152, a pedestal 154, and a lift means 156. The electrostatic chuck 152 is installed above the pedestal 154 and is connected to a DC generator outside the chamber 126 to serve as a lower electrode. The electrostatic chuck 152 is made of ceramic. Holes are formed in the electrostatic chuck 152 and the pedestal 154 to allow the lift pins 158 to move when the lift pins 158 of the lift means 156 contact the substrate W or lift the substrate. have.                     

본 발명에서 가장 중요한 구성요소인 상기 센서부(160)는 상기 정전척의 강한 척킹력(Chucking Force)으로 인해 프로세스(Process) 종료 후 스틱킹(Sticking) 현상으로 슬라이딩(Sliding)된 기판(즉, 기판이 정위치에 놓여졌는가)를 감지하게 된다. 상기 센서부(160)는 기판와의 거리를 감지 및 계산하여 정위치에 놓여있는지를 확인하게 된다. 이를 위해 상기 센서부는 적어도 2개의 거리감지센서(162)가 공정챔버의 측벽에 설치된다. The sensor unit 160, which is the most important component in the present invention, is a substrate (i.e., a substrate that is sliding due to sticking phenomenon after the end of the process due to the strong chucking force of the electrostatic chuck) Is placed in the right position. The sensor unit 160 detects and calculates a distance from the substrate to check whether the sensor unit 160 is positioned at the correct position. To this end, at least two distance detection sensors 162 are installed on the side walls of the process chamber.

만약, 기판(w)가 정전척에 비스듬하게 놓여지면, 센서부의 거리감지센서(162)가 이를 인식하여 제어부(164)로 에러신호를 제공하고, 제어부에서는 이를 신호를 받으면 공정을 중단시킴과 동시에 알람부재(166)를 통해 경고알람을 발생시키게 된다. If the substrate w is placed obliquely on the electrostatic chuck, the distance detecting sensor 162 of the sensor unit recognizes this and provides an error signal to the controller 164, and the controller stops the process at the same time when receiving the signal. The alarm member 166 generates a warning alarm.

상기 기판은 반도체 기판(semiconductor substrate), 유리 기판(glass substrate) 또는 액정 패널(liquid crystal panel) 등과 같은 기판(substrate)일 수 있다. The substrate may be a substrate such as a semiconductor substrate, a glass substrate, or a liquid crystal panel.

이와 같이 본 발명에 따른 반도체 식각 설비는 기판이 정전척에 비스듬하게 놓여지는 경우, 센서부가 이를 감지해냄으로써, 기판의 브로킨을 사전에 차단할 수 있는 이점이 있다. As described above, the semiconductor etching apparatus according to the present invention has an advantage in that the sensor unit detects the substrate when the substrate is placed obliquely on the electrostatic chuck, thereby blocking the Brokin of the substrate in advance.

이상에서, 본 발명에 따른 반도체 식각 설비의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.In the above, the configuration and operation of the semiconductor etching equipment according to the present invention is shown in accordance with the above description and drawings, but this is merely described, for example, and various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Of course.

이와 같은 본 발명의 식각 설비에 의하면, 기판이 정전척에 비스듬하게 놓여지는 경우, 센서부가 이를 감지해냄으로써, 기판의 브로킨을 사전에 차단할 수 있다.

According to the etching apparatus of the present invention, when the substrate is placed obliquely on the electrostatic chuck, the sensor unit detects this, it is possible to block the brokin of the substrate in advance.

Claims (2)

반도체 식각 설비에 있어서: In semiconductor etching equipment: 기판을 이송하는 이송로봇을 갖는 트랜스퍼 챔버;A transfer chamber having a transfer robot for transferring a substrate; 상기 트랜스퍼 챔버의 측면에 연통되어 설치되는 적어도 하나의 공정 챔버를 포함하되;At least one process chamber is installed in communication with the side of the transfer chamber; 상기 공정챔버는The process chamber 기판을 척킹하는 정전척을 갖는 기판 지지대와;A substrate support having an electrostatic chuck for chucking the substrate; 상기 기판 지지대의 정전척상에 기판이 정위치에 놓여졌는지를 감지하는 센서부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 식각 설비.And a sensor unit configured to detect whether the substrate is placed in a position on the electrostatic chuck of the substrate support. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 센서부는 The sensor unit 상기 공정챔버의 내측 벽면에 설치되는 그리고 기판와의 거리를 감지하는 적어도 하나 이상의 거리감지센서와;At least one distance sensor mounted on an inner wall of the process chamber and detecting a distance from the substrate; 상기 적어도 하나 이상의 거리감지센서로부터 기판이 정위치에 놓여져 있지 않았다는 신호를 받으면, 공정 진행을 중단하고, 알람을 발생시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 식각 설비.And a controller which stops the process and generates an alarm upon receiving a signal from the at least one distance sensor that the substrate is not in the correct position.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102274693B1 (en) * 2021-02-26 2021-07-07 강창수 System and method for centering wafer

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