KR20060065766A - Wafer de-chucking method - Google Patents

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KR20060065766A
KR20060065766A KR1020040104169A KR20040104169A KR20060065766A KR 20060065766 A KR20060065766 A KR 20060065766A KR 1020040104169 A KR1020040104169 A KR 1020040104169A KR 20040104169 A KR20040104169 A KR 20040104169A KR 20060065766 A KR20060065766 A KR 20060065766A
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electrostatic chuck
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polymer
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정윤상
김택곤
장기중
정진수
최재선
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 반도체 플라즈마 장치의 정전척 상에 부착된 폴리머를 제거하여 디척킹(de-chucking)시 웨이퍼의 손상 및 웨이퍼 얼라인 미스를 방지할 수 있는 웨이퍼 디척킹 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 챔버로부터 웨이퍼가 언로딩 된 후 소정의 압력조건에서 소정량의 산소가스를 챔버로 공급하여 플라즈마를 발생시키기 위한 준비단계를 거치고, 이후 상기 산소가스에 소정의 압력조건과 소정의 알에프 파워를 인가하여 정전척에 부착된 폴리머를 일차적으로 제거하며, 이어서 상기 산소가스 및 제거된 폴리머를 챔버에서 배출시킨 후 소정량의 불화유황가스를 챔버로 공급하고 소정의 압력조건과 소정의 알에프 파워를 인가하여 상기 정전척에 부착된 폴리머를 이차적으로 제거하고, 이어서 상기 불화유황가스 및 제거된 폴리머를 챔버에서 배출시킨 후 소정량의 아르곤가스를 챔버로 공급하고 소정의 압력조건과 소정의 알에프 파워를 인가하여 상기 정전척에 부착된 폴리머를 삼차적으로 제거한다. 다음으로, 챔버 내 정전척 상에 웨이퍼를 로딩하고 플라즈마를 사용하여 이 웨이퍼에 메인공정을 진행하며, 마지막으로 리프트 핀을 상승시켜 웨이퍼를 디척킹한다.The present invention relates to a wafer dechucking method capable of removing a polymer adhered on an electrostatic chuck of a semiconductor plasma device to prevent damage to the wafer and missed wafer alignment during de-chucking. According to the present invention, after the wafer is unloaded from the chamber, a predetermined amount of oxygen gas is supplied to the chamber at a predetermined pressure condition to prepare a plasma, and then the oxygen gas has a predetermined pressure condition and a predetermined pressure. RF power is first applied to remove the polymer attached to the electrostatic chuck, and then the oxygen gas and the removed polymer are discharged from the chamber, and then a predetermined amount of sulfur fluoride gas is supplied to the chamber, and a predetermined pressure condition and a predetermined Applying power to secondaryly remove the polymer attached to the electrostatic chuck, and then the sulfur fluoride gas and the removed polymer is discharged from the chamber, and then a predetermined amount of argon gas is supplied to the chamber, and a predetermined pressure condition and a predetermined A third power is applied to remove the polymer attached to the electrostatic chuck by applying power. Next, the wafer is loaded onto the electrostatic chuck in the chamber and the main process is performed on the wafer using plasma, and finally the lift pin is raised to dechuck the wafer.

플라즈마 장치, 디척킹(de-chucking), 스틱킹(sticking), 식각공정, 폴리머 Plasma Apparatus, De-chucking, Sticking, Etching Process, Polymer

Description

웨이퍼 디척킹 방법{Wafer de-chucking Method} Wafer de-chucking method             

도 1은 종래 기술에 의해 웨이퍼를 척킹하는 방법을 설명하기 위하여 도시한 단면도이고,1 is a cross-sectional view illustrating a method of chucking a wafer by a prior art;

도 2는 종래 기술에 의해 웨이퍼를 디척킹하는 방법을 설명하기 위하여 도시한 단면도이며,2 is a cross-sectional view illustrating a method of dechucking a wafer according to the prior art;

도 3은 종래의 정전척 표면 거칠기(roughness)를 측정한 데이터이고, 3 is data of measuring the surface roughness of a conventional electrostatic chuck,

도 4는 종래 기술에 의한 디척킹 시 정전척에 부착된 폴리머로 인하여 웨이퍼가 손상되는 것을 나타낸 도면이며,4 is a view showing that the wafer is damaged by the polymer attached to the electrostatic chuck during the dechucking according to the prior art,

도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 웨이퍼 디척킹 방법에 있어서 정전척에 부착된 폴리머를 제거하는 공정을 나타낸 공정표이고,5 is a process table showing a process of removing the polymer attached to the electrostatic chuck in the wafer dechucking method according to an embodiment of the present invention,

도 6은 폴리머 제거공정을 진행한 후 측정한 정전척 표면 거칠기(roughness)를 나타낸 데이터이다.
6 is data showing the electrostatic chuck surface roughness measured after the polymer removal process.

<도면의 주요부분에 대한 참조 부호의 설명><Description of reference numerals for main parts of the drawings>

10 : 정전척 12 : 리프트 핀 10: electrostatic chuck 12: lift pin

15 : 폴리머 20 : 웨이퍼15 polymer 20 wafer

본 발명은 반도체 제조를 위한 플라즈마 장치에 있어서, 정전척(electro-static chuck) 상의 폴리머를 제거하여 디척킹(de-chucking)시 웨이퍼의 손상이 없도록 한 웨이퍼 디척킹 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer dechucking method in which a polymer on an electro-static chuck is removed to avoid damage to a wafer during de-chucking in a plasma apparatus for semiconductor manufacturing.

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

이와 같은 웨이퍼 가공공정을 성공적으로 수행하기 위해서는 챔버 내부에서 웨이퍼를 척킹(chucking)하여 고정하는 것과, 웨이퍼 가공 공정이 끝난 후에 웨이퍼에 손상이 가지 않도록 웨이퍼를 디척킹하는 것이 상당히 중요하다. 반도체 소자의 고집적화에 따라 디자인 룰이 작아지고, 공정 마진이 좁아지면서 웨이퍼를 척킹하여 고정시키고 디척킹시 웨이퍼의 손상이 없도록 할 필요성이 더욱 증대되고 있다.In order to successfully perform such a wafer processing process, it is very important to chuck and fix the wafer inside the chamber and to dechuck the wafer so that the wafer is not damaged after the wafer processing process is completed. As the integration of semiconductor devices increases, design rules become smaller and process margins become narrower, and the necessity of chucking and fixing the wafers and preventing damage to the wafers during dechucking is increasing.

웨이퍼 로딩단계에서 웨이퍼를 프로세스 챔버 내부의 웨이퍼 지지대에 고정시키는 방법은 클램프(clamp)와 같은 하드웨어적인 구조물을 이용하여 고정시키는 방법, 진공을 이용하여 웨이퍼 뒷면을 흡착하여 웨이퍼를 고정시키는 방법(진공 척 , vacuum chuck), 중력을 이용하여 자연스런 상태로 웨이퍼 지지대에 고정시키는 방법 및 전기적인 압전효과를 이용하여 고정시키는 방법 등이 있다. 가공공정 후 고정된 웨이퍼를 웨이퍼 지지대에서 디척킹하는 방법은 웨이퍼를 고정시킨 방법에 따라 여러가지 방법이 사용될 수 있다.The method of fixing the wafer to the wafer support in the process chamber in the wafer loading step is to fix using a hardware structure such as a clamp, or to fix the wafer by adsorbing the back side of the wafer using a vacuum (vacuum chuck). , a vacuum chuck), a method of fixing to a wafer support in a natural state using gravity, and a method of fixing using an electric piezoelectric effect. As a method of dechucking the fixed wafer after the processing step in the wafer support, various methods may be used according to the method of fixing the wafer.

상술한 방법 중에서 전기적인 압전효과를 이용하여 고정시키는 방법이 최근 널리 사용되고 있다. 이 방법에서는 웨이퍼를 고정시키기 위하여 정전척(electro-static chuck)을 이용한다. 그리고 고정된 웨이퍼를 디척킹 하는 방법은 정전척 및 리프트 수단 등을 사용한다.Among the above-described methods, a method of fixing using an electric piezoelectric effect has been widely used in recent years. In this method, an electro-static chuck is used to fix the wafer. The method of dechucking the fixed wafer uses an electrostatic chuck and a lift means.

이하, 종래 기술에 의한 정전척을 이용한 웨이퍼의 척킹 및 디척킹 방법을 도면을 참조하여 설명한다. Hereinafter, a chucking and dechucking method of a wafer using an electrostatic chuck according to the prior art will be described with reference to the drawings.

도 1은 종래 기술에 의해 웨이퍼를 척킹하는 방법을 설명하기 위하여 도시한 단면도로서, 도 1을 참조하여, 정전척(10)의 구조를 먼저 설명하고, 이어서 웨이퍼(20)의 척킹방법을 설명한다. 상기 정전척(10)은 최상단에 상부 절연막(2)이 있고 그 아래에 정전 전극(4), 하부 절연막(6) 및 하부 전극(8)을 구비한다. 상기 하부전극(8)은 챔버(30) 내부에서 플라즈마가 발생될 때 플라즈마의 반응속도를 조절하는 역할을 한다. 상기 정전 전극(4)은 DC 제너레이터(미도시)에 연결되어 있고, 상기 DC 제너레이터에 의하여 양전하 또는 음전하가 정전 전극(4)에 대전된다. 상기 정전 전극(4)에 대전된 전하는 정전장(electrostatic field)을 형성시켜 상기 웨이퍼(20)가 척킹 또는 디척킹될 수 있도록 기능을 수행한다. 상기 하부 절연막(6)은 상기 정전 전극(4)과 상기 하부 전극(8)을 절연시키고 상기 상부 절연막(2)은 상기 웨이퍼(20)와 상기 정전 전극(4)을 절연시킨다.FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a method of chucking a wafer according to the prior art. Referring to FIG. 1, the structure of the electrostatic chuck 10 will be described first, followed by the chucking method of the wafer 20. . The electrostatic chuck 10 has an upper insulating film 2 at an upper end thereof, and has an electrostatic electrode 4, a lower insulating film 6, and a lower electrode 8 thereunder. The lower electrode 8 controls the reaction rate of the plasma when the plasma is generated in the chamber 30. The electrostatic electrode 4 is connected to a DC generator (not shown), and a positive or negative charge is charged to the electrostatic electrode 4 by the DC generator. The charged charge on the electrostatic electrode 4 functions to form an electrostatic field so that the wafer 20 can be chucked or dechucked. The lower insulating film 6 insulates the electrostatic electrode 4 and the lower electrode 8, and the upper insulating film 2 insulates the wafer 20 and the electrostatic electrode 4.

종래 기술에 의하여 웨이퍼(20)를 척킹하는 방법을 설명하면, 상기 웨이퍼(20)를 정전척(10) 위에 놓고, 전압을 상기 정전척(10) 상단 면에 위치한 상부 절연막(2) 바로 아래 위치한 정전 전극(4)에 인가하여 정전장(electrostatic field)을 형성한다. 즉, 외부의 DC 제너레이터(미도시)에 연결된 전극(4)에 양전하를 인가하고 상기 웨이퍼(20) 상부 공간에 발생된 플라즈마에 의하여 상기 웨이퍼(20) 하면에는 음전하가 인가됨으로써, 상기 웨이퍼(20)와 상기 정전 전극(4) 사이에 정전장이 형성된다. 상기 정전장에 의해 클램핑 힘(clamping force)이 형성되고 상기 정전척(10)의 상부 표면과 상기 웨이퍼(20)간에 완전한 접촉을 이루며 척킹을 이루게 된다.Referring to the method of chucking the wafer 20 according to the related art, the wafer 20 is placed on the electrostatic chuck 10 and the voltage is positioned directly below the upper insulating film 2 located on the top surface of the electrostatic chuck 10. It is applied to the electrostatic electrode 4 to form an electrostatic field. That is, a positive charge is applied to an electrode 4 connected to an external DC generator (not shown), and a negative charge is applied to a lower surface of the wafer 20 by plasma generated in an upper space of the wafer 20, thereby providing the wafer 20. ) And the electrostatic electrode 4 is formed. A clamping force is formed by the electrostatic field and chucking is made in perfect contact between the upper surface of the electrostatic chuck 10 and the wafer 20.

한편, 상기 정전척(10)의 상기 정전 전극(4)에 인가된 전류가 일부는 상기 상부 절연막(2)을 통하여 상기 정전척(10) 상부 표면으로 이동하게 되고, 시간이 경과되면서 그 전하량은 누적이 된다. 누적된 전하는 상기 웨이퍼(20)와 상기 정전척(10)간의 클램핑 힘을 증가시키게 된다. 결국, 누적된 전하는 상기 정전척(10)의 상기 정전 전극(4)에 인가한 전압에 비해 상대적으로 큰 클램핑 힘을 형성시키는 원인을 제공한다. 이와 같이 증가된 클램핑 힘은 상기 웨이퍼(20)와 상기 정전척(10)을 디척킹 할때 상기 웨이퍼(20)와 상기 정전척(10)을 떨어지지 않게 한다.On the other hand, a portion of the current applied to the electrostatic electrode 4 of the electrostatic chuck 10 is moved to the upper surface of the electrostatic chuck 10 through the upper insulating film 2, the amount of charge over time Cumulative. Accumulated charge increases the clamping force between the wafer 20 and the electrostatic chuck 10. As a result, the accumulated charge provides a cause for forming a relatively large clamping force relative to the voltage applied to the electrostatic electrode 4 of the electrostatic chuck 10. The increased clamping force prevents the wafer 20 and the electrostatic chuck 10 from falling off when dechucking the wafer 20 and the electrostatic chuck 10.

도 2는 종래 기술에 의해 웨이퍼를 디척킹하는 방법을 설명하기 위하여 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating a method of dechucking a wafer according to the prior art.

상기 웨이퍼(20)가 척킹된 상태에서 상기 웨이퍼(20) 상부 공간에서 공급하 던 플라즈마의 발생을 중단하고, 상기 웨이퍼(20)에 잔류하는 전하를 제거하기 위해 소오스 파워(source power)를 공급하여 상기 플라즈마보다는 미약한 플라즈마를 발생시킨다. 이 플라즈마와 상기 웨이퍼(20)에 잔류하는 전하들은 중화되어 방전된다. 그리고 정전척(10)의 정전 전극(4)에 전원 공급을 중단시킨다. 척킹 상태에서 상기 정전 전극(4)에 전원 공급을 중단하게 되면, 대전된 전하가 빠져나가서 클램핑 힘이 감소한다. 그러나 클램핑 힘이 감소하기까지는 어느 정도의 전하 배출 시간(discharging time)이 필요함으로 상기 웨이퍼(20)와 상기 정전척(10)이 떨어지지 않는 스틱킹(sticking) 현상이 생긴다.In the state where the wafer 20 is chucked, generation of plasma supplied from the upper space of the wafer 20 is stopped, and source power is supplied to remove charges remaining in the wafer 20. It generates a weaker plasma than the plasma. The plasma and charges remaining in the wafer 20 are neutralized and discharged. Then, power supply to the electrostatic electrode 4 of the electrostatic chuck 10 is stopped. When the power supply to the electrostatic electrode 4 is stopped in the chucking state, the charged electric charges are released to reduce the clamping force. However, some amount of discharging time is required until the clamping force decreases, thereby causing a sticking phenomenon in which the wafer 20 and the electrostatic chuck 10 do not fall.

이러한 스틱킹 상태에서 리프트 핀(12)을 업(up)시켜 상기 웨이퍼(20)를 디척킹한다면, 상기 웨이퍼(20)에 무리한 힘을 가하게 되어 웨이퍼에 손상을 가하기 쉽다. 이러한 스틱킹 현상을 방지하고자 상기 정전 전극(4)에 다시 전원을 공급하여 상기 정전 전극(4)에 존재하는 양전하 대신 음전하를 공급한다. 즉, 척킹시에 상기 정전 전극(4)에 공급하던 전하와 반대의 특성을 지닌 전하를 디척킹시에 상기 정전 전극(4)에 공급함으로써, 상기 정전 전극(4)을 중화시키고 상기 웨이퍼(20)를 쉽게 디척킹할 수 있다. In this sticking state, when the lift pin 12 is lifted up to dechuck the wafer 20, an excessive force is applied to the wafer 20, thereby easily damaging the wafer. In order to prevent the sticking phenomenon, power is supplied to the electrostatic electrode 4 again to supply negative charge instead of the positive charge existing in the electrostatic electrode 4. In other words, the electrostatic electrode 4 is neutralized by supplying a charge having a characteristic opposite to that of the electric charge supplied to the electrostatic electrode 4 at the time of chucking to the electrostatic electrode 4 at the time of dechucking, thereby neutralizing the wafer 20 Can be easily dechucked.

그런데, 상술한 종래기술에서는 정전척(10)에 부착되는 폴리머로 인해 또 다른 문제가 발생한다. However, in the above-described prior art, another problem occurs due to the polymer attached to the electrostatic chuck 10.

도 3은 종래의 정전척 표면 거칠기(roughness)를 측정한 데이터이고, 도 4는 종래 기술에 의한 디척킹 시 정전척에 부착된 폴리머로 인하여 웨이퍼가 손상되는 것을 나타낸 도면이다. Figure 3 is a measurement of the surface roughness of the conventional electrostatic chuck, Figure 4 is a view showing that the wafer is damaged by the polymer attached to the electrostatic chuck during the dechucking according to the prior art.                         

공정진행 중 발생하는 폴리머들은 진공펌프(미도시)를 통해 빠져나가며, 잔류한 일부 폴리머(15)는 챔버(30) 내 정전척(10) 상에 부착될 수 있다. 도 3을 참조하면 폴리머(15)의 부착으로 인해 정전척(10) 표면이 고르지 않음을 알 수 있다. 나아가, 웨이퍼(20)의 처리 매수가 증가함에 따라 상기 정전척(10) 상에 부착되는 폴리머(15)의 양은 증가하게 된다. 즉, RF ON TIME이 증가함에 따라 두께가 커지게 된다. 이러한 폴리머 층(15)은 커패시터(capacitor) 역할을 하게 되어, 정전척(10)의 정전 전극(4)에 전원 공급을 중단시키더라도 완전히 방전되지 않은 상태가 된다. 아울러, 상기 폴리머층(15)으로 인해 웨이퍼(20) 또한 완전히 방전되지 않는다.The polymers generated during the process are discharged through the vacuum pump (not shown), and some of the remaining polymers 15 may be attached onto the electrostatic chuck 10 in the chamber 30. Referring to FIG. 3, it can be seen that the surface of the electrostatic chuck 10 is uneven due to the attachment of the polymer 15. In addition, as the number of processed wafers 20 increases, the amount of polymer 15 deposited on the electrostatic chuck 10 increases. That is, the thickness increases as the RF ON TIME increases. The polymer layer 15 acts as a capacitor, and thus is not completely discharged even when power supply to the electrostatic electrode 4 of the electrostatic chuck 10 is stopped. In addition, the wafer 20 is also not completely discharged due to the polymer layer 15.

따라서 이러한 종래기술에 의하면 폴리머층(15)과 웨이퍼(20)사이에 작용하는 클램핑 힘 때문에 상기 웨이퍼(20)와 상기 폴리머층(15)이 떨어지지 않는 스틱킹 현상이 생기게 된다. Therefore, according to the related art, a sticking phenomenon occurs in which the wafer 20 and the polymer layer 15 do not fall due to the clamping force acting between the polymer layer 15 and the wafer 20.

또한, 이러한 스틱킹 상태에서 리프트 핀(12)을 업(up)시켜 상기 웨이퍼(20)를 디척킹할 경우에는 상기 웨이퍼(20)에 무리한 힘을 가하게 되어 웨이퍼(20)가 손상(broken)되거나 웨이퍼(20) 얼라인이 어긋나는 문제점이 발생한다.
In addition, when dechucking the wafer 20 by raising the lift pin 12 in such a sticking state, an excessive force is applied to the wafer 20 so that the wafer 20 may be broken. There arises a problem that the alignment of the wafer 20 is misaligned.

이에 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 정전척 상에 부착된 폴리머를 제거하는 공정을 진행하여 디척킹시 웨이퍼의 손상 및 웨이퍼 얼라인이 어긋나는 것을 방지할 수 있는 웨이퍼 디척킹 방법을 제공하는 데 있다.
Accordingly, an object of the present invention is to solve the conventional problems as described above, the process of removing the polymer adhered on the electrostatic chuck to prevent damage to the wafer and wafer alignment misalignment during dechucking To provide a dechucking method.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 웨이퍼 디척킹 방법은 챔버로부터 웨이퍼가 언로딩 된 후 소정의 압력조건에서 소정량의 산소가스를 챔버로 공급하여 플라즈마를 발생시키기 위한 준비단계를 거치고, 이후 상기 산소가스에 소정의 압력조건과 소정의 알에프 파워를 인가하여 정전척에 부착된 폴리머를 일차적으로 제거하며, 이어서 상기 산소가스 및 제거된 폴리머를 챔버에서 배출시킨 후 소정량의 불화유황가스를 챔버로 공급하고 소정의 압력조건과 소정의 알에프 파워를 인가하여 상기 정전척에 부착된 폴리머를 이차적으로 제거하고, 이어서 상기 불화유황가스 및 제거된 폴리머를 챔버에서 배출시킨 후 소정량의 아르곤가스를 챔버로 공급하고 소정의 압력조건과 소정의 알에프 파워를 인가하여 상기 정전척에 부착된 폴리머를 삼차적으로 제거한다. 다음으로, 챔버 내 정전척 상에 웨이퍼를 로딩하고 플라즈마를 사용하여 이 웨이퍼에 메인공정을 진행하며, 마지막으로 리프트 핀을 상승시켜 웨이퍼를 디척킹하게 된다.In the wafer dechucking method according to the present invention for achieving the above object, after the wafer is unloaded from the chamber, the preparation step for generating a plasma by supplying a predetermined amount of oxygen gas to the chamber under a predetermined pressure condition, and then A predetermined pressure condition and a predetermined RF power are applied to the oxygen gas to first remove the polymer attached to the electrostatic chuck, and then the oxygen gas and the removed polymer are discharged from the chamber, and then a predetermined amount of sulfur fluoride gas is removed. The secondary battery is secondarily removed by applying a predetermined pressure condition and a predetermined RF power, and then the sulfur fluoride gas and the removed polymer are discharged from the chamber, and then a predetermined amount of argon gas is discharged. And the polymer attached to the electrostatic chuck by applying a predetermined pressure condition and a predetermined RF power. Remove it automatically. Next, the wafer is loaded onto the electrostatic chuck in the chamber and the plasma is subjected to the main process, and finally the lift pin is raised to dechuck the wafer.

여기서, 상기 메인공정은 식각공정일 수 있다.Here, the main process may be an etching process.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 비록 본 발명은 첨부된 도면에 의하여 설명되지만, 이는 당해 기술이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로써, 다양한 형태, 크기 등으로 대체될 수 있음은 자명한 일이다. 한편, 일반적으로 널리 알려져 있는 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략하도록 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Although the present invention is illustrated by the accompanying drawings, it is provided to fully inform the scope of the invention to those of ordinary skill in the art, and may be replaced with various forms, sizes, and the like. Is self-explanatory. On the other hand, in the case of well-known techniques generally known, the detailed description thereof will be omitted.

도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 웨이퍼 디척킹 방법에 있어서 정전척에 부착된 폴리머를 제거하는 공정을 나타낸 공정표이다. 이를 참조하여 웨이퍼 디척킹 방법을 공정 순서대로 설명하면, 우선 챔버 내 정전척으로 웨이퍼를 로딩하고 플라즈마를 사용하여 이 웨이퍼에 메인공정을 진행한다. 가령, 상기 메인공정은 식각공정일 수 있다. 이어서, 정전척 내부에 설치된 리프트 핀을 상승시켜 웨이퍼를 디척킹한다. 상기 정전척에 부착되는 폴리머로 인하여 발생하는 스틱킹(sticking) 현상 등은 아래 설명하는 공정을 진행함으로써 해결될 수 있다.5 is a process table showing a process of removing a polymer attached to an electrostatic chuck in a wafer dechucking method according to an embodiment of the present invention. Referring to this, the wafer dechucking method is described in the order of the process. First, the wafer is loaded into the electrostatic chuck in the chamber and the main process is performed on the wafer using plasma. For example, the main process may be an etching process. Next, the lift pins provided inside the electrostatic chuck are raised to dechuck the wafer. The sticking phenomenon caused by the polymer attached to the electrostatic chuck can be solved by carrying out the process described below.

웨이퍼가 메인공정을 끝내고 챔버로부터 언로딩(unloading)된 후, 소정의 압력조건에서 소정량의 산소가스가 챔버로 공급된다. 이는 상기 플라즈마를 발생시키기 위한 준비단계로서, 예컨대 약 30mtorr의 압력조건에서 약 5초 동안 약 400sccm의 산소가스가 공급된다.(1step)After the wafer has finished the main process and unloaded from the chamber, a predetermined amount of oxygen gas is supplied to the chamber under a predetermined pressure condition. This is a preparatory step for generating the plasma, for example, about 400 sccm of oxygen gas is supplied for about 5 seconds under a pressure condition of about 30 mtorr (1 step).

2step에서는 상기 산소가스에 소정의 압력조건과 소정의 알에프 파워를 인가하여 정전척에 부착된 폴리머를 일차적으로 제거한다. In step 2, a predetermined pressure condition and a predetermined RF power are applied to the oxygen gas to first remove the polymer attached to the electrostatic chuck.

가령, 약 30mtorr의 압력조건에서 바이어스 파워 50W, 소스파워 1200W를 인가하여 약 7초 동안 정전척에 부착한 폴리머를 제거한다.For example, at a pressure of about 30 mtorr, a bias power of 50 W and source power of 1200 W are applied to remove the polymer attached to the electrostatic chuck for about 7 seconds.

3step에서는 상기 산소가스 및 제거된 폴리머를 챔버에서 배출한 후, 소정량의 불화유황가스를 챔버로 공급하고 소정의 압력조건과 소정의 알에프 파워를 인가하여 상기 정전척에 부착된 폴리머를 이차적으로 제거한다.  In step 3, after the oxygen gas and the removed polymer are discharged from the chamber, a predetermined amount of sulfur fluoride gas is supplied to the chamber, and the polymer attached to the electrostatic chuck is secondarily removed by applying a predetermined pressure condition and a predetermined RF power. do.                     

가령, 약 30mtorr의 압력조건에서 바이어스 파워 50W, 소스파워 1200W를 인가하여 약 7초 동안 정전척에 부착한 폴리머를 제거한다.For example, at a pressure of about 30 mtorr, a bias power of 50 W and source power of 1200 W are applied to remove the polymer attached to the electrostatic chuck for about 7 seconds.

4step에서는 상기 불화유황가스 및 제거된 폴리머를 챔버에서 배출한 후, 소정량의 아르곤가스를 챔버로 공급하고 소정의 압력조건과 소정의 알에프 파워를 인가하여 상기 정전척에 부착된 폴리머를 삼차적으로 제거한다.In step 4, the sulfur fluoride gas and the removed polymer are discharged from the chamber, and then a predetermined amount of argon gas is supplied to the chamber, and a predetermined pressure condition and a predetermined RF power are applied to the polymer attached to the electrostatic chuck. Remove

가령, 0.5 내지 1mtorr의 압력조건에서 소스파워 400W를 인가하여 약 5초 동안 정전척에 부착한 폴리머를 제거한다.For example, 400W of source power is applied at a pressure of 0.5 to 1 mtorr to remove the polymer attached to the electrostatic chuck for about 5 seconds.

정전척에 부착된 폴리머층은 상술한 폴리머 제거공정에 의하여 완전히 제거된다. 도 6은 상술한 폴리머 제거공정을 진행한 후 측정한 정전척 표면 거칠기(roughness)를 나타낸 데이터인데, 이를 통하여 정전척 표면에 부착된 폴리머가 완전히 제거되었고, 그 표면이 고르다는 것을 확인할 수 있다. The polymer layer attached to the electrostatic chuck is completely removed by the polymer removal process described above. 6 is data showing the surface roughness of the electrostatic chuck measured after the above-described polymer removal process. Through this, it can be seen that the polymer attached to the surface of the electrostatic chuck has been completely removed and the surface is even.

즉, 상술한 폴리머 제거공정에 의하면 커패시터(capacitor) 역할을 하는 폴리머층은 완전히 제거되며, 결국 디척킹 시 정전척과 웨이퍼는 완전히 방전될 수 있게 된다. That is, according to the polymer removal process described above, the polymer layer serving as a capacitor is completely removed, and thus, the electrostatic chuck and the wafer can be completely discharged when dechucking.

이러한 폴리머 제거공정을 진행한 후, 가공될 웨이퍼를 챔버 내 정전척으로 로딩하고, 플라즈마를 사용하여 이 웨이퍼에 메인공정을 진행한다. 상기 메인공정이 끝나면 리프트 핀을 상승시켜 웨이퍼를 디척킹한다. 이때, 정전척 표면에 부착된 폴리머는 제거된 상태이므로, 정전척과 웨이퍼는 완전 방전될 수 있고 또 스틱킹 현상은 발생하지 않게 된다. After the polymer removal process, the wafer to be processed is loaded into an electrostatic chuck in the chamber, and the main process is performed on the wafer using plasma. After the main process is completed, the lift pin is raised to dechuck the wafer. At this time, since the polymer attached to the surface of the electrostatic chuck is removed, the electrostatic chuck and the wafer may be completely discharged and no sticking phenomenon may occur.

따라서 리프트 핀을 상승시켜 상기 웨이퍼를 용이하게 디척킹할 수 있다. Therefore, the wafer can be easily dechucked by raising the lift pin.                     

한편, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다. 예컨대, 폴리머 제거 공정을 진행할 때, 인가되는 알에프 파워, 압력조건 및 처리시간 등은 각 설비마다 적절하게 조절될 수 있다.
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, It is clear that the deformation | transformation and improvement are possible for those skilled in the art within the range which does not deviate from the idea of this invention. For example, when the polymer removal process is performed, the applied RF power, pressure conditions and treatment time may be appropriately adjusted for each facility.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 정전척에 부착된 폴리머를 제거할 수 있기 때문에 디척킹 시 정전척과 웨이퍼를 완전히 방전시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, since the polymer attached to the electrostatic chuck can be removed, the electrostatic chuck and the wafer can be completely discharged during dechucking.

또한, 정전척과 웨이퍼가 완전히 방전되므로 인해 스틱킹(sticking) 현상이 방지되고, 웨이퍼의 손상 및 웨이퍼 얼라인 미스가 없이 용이하게 웨이퍼를 디척킹할 수 있다.








In addition, since the electrostatic chuck and the wafer are completely discharged, sticking is prevented, and the wafer can be easily dechucked without damaging the wafer and misaligning the wafer.








Claims (6)

챔버 내에 플라즈마를 생성하는 하부 전극 및 웨이퍼를 척킹하기 위한 정전 전극을 포함하고 있는 정전척과, 상기 정전척 내부에 설치되고 상기 웨이퍼를 리프팅시키는 리프트 핀을 포함하는 플라즈마 장치의 웨이퍼 디척킹 방법에 있어서,A wafer dechucking method of a plasma apparatus comprising an electrostatic chuck including a lower electrode generating plasma in the chamber and an electrostatic electrode for chucking a wafer, and a lift pin installed inside the electrostatic chuck and lifting the wafer. (a) 상기 챔버로부터 웨이퍼가 언로딩 된 후 소정의 압력조건에서 소정량의 산소가스를 챔버로 공급하여 플라즈마를 발생시키기 위한 준비단계;(a) preparing a plasma by supplying a predetermined amount of oxygen gas to the chamber under a predetermined pressure condition after the wafer is unloaded from the chamber; (b) 상기 산소가스에 소정의 압력조건과 소정의 알에프 파워를 인가하여 상기 정전척에 부착된 폴리머를 일차적으로 제거하는 단계; (b) applying a predetermined pressure condition and a predetermined RF power to the oxygen gas to first remove the polymer attached to the electrostatic chuck; (c) 상기 산소가스 및 제거된 폴리머를 챔버에서 배출시킨 후 소정량의 불화유황가스를 챔버로 공급하고 소정의 압력조건과 소정의 알에프 파워를 인가하여 상기 정전척에 부착된 폴리머를 이차적으로 제거하는 단계;(c) after the oxygen gas and the removed polymer are discharged from the chamber, a predetermined amount of sulfur fluoride gas is supplied to the chamber, and the polymer attached to the electrostatic chuck is secondarily removed by applying a predetermined pressure condition and a predetermined RF power. Doing; (d) 상기 불화유황가스 및 제거된 폴리머를 챔버에서 배출시킨 후 소정량의 아르곤가스를 챔버로 공급하고 소정의 압력조건과 소정의 알에프 파워를 인가하여 상기 정전척에 부착된 폴리머를 삼차적으로 제거하는 단계;(d) discharging the sulfur fluoride gas and the removed polymer from the chamber, and then supplying a predetermined amount of argon gas to the chamber and applying a predetermined pressure condition and a predetermined RF power to tertiarily remove the polymer attached to the electrostatic chuck. Removing; (e) 상기 챔버 내 정전척 상에 웨이퍼를 로딩하고 플라즈마를 사용하여 이 웨이퍼에 메인공정을 진행하는 단계; 및(e) loading the wafer onto the electrostatic chuck in the chamber and subjecting the wafer to a main process using plasma; And (f) 상기 리프트 핀을 상승시켜 상기 메인공정이 완료된 웨이퍼를 디척킹하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 디척킹 방법.(f) lifting the lift pin to dechuck the wafer on which the main process is completed. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (e)단계의 메인공정은 식각공정임을 특징으로 하는 웨이퍼 디척킹 방법.The main process of step (e) is a wafer dechucking method characterized in that the etching process. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 (a)단계는 약 30mtorr의 압력조건에서, 약 5초 동안 약 400sccm의 산소가스를 제공하는 것임을 특징으로 하는 웨이퍼 디척킹 방법.The step (a) is a wafer dechucking method, characterized in that to provide about 400sccm oxygen gas for about 5 seconds under the pressure condition of about 30mtorr. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 (b)단계의 일차 폴리머 제거는 약 30mtorr의 압력조건에서, 바이어스 파워 50W, 소스파워 1200W를 인가하여 약 7초 동안 정전척에 부착한 폴리머를 제거하는 것임을 특징으로 하는 웨이퍼 디척킹 방법.The primary polymer removal of step (b) is to remove the polymer attached to the electrostatic chuck for about 7 seconds by applying a bias power 50W, source power 1200W at a pressure of about 30mtorr. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 (c)단계의 이차 폴리머 제거는 약 30mtorr의 압력조건에서, 불화유황가스 18sccm을 제공하고 바이어스 파워 50W, 소스파워 1200W를 인가하여 약 7초 동안 정전척에 부착한 폴리머를 제거하는 것임을 특징으로 하는 웨이퍼 디척킹 방법.The removal of the secondary polymer in the step (c) is to remove the polymer attached to the electrostatic chuck for about 7 seconds by providing a sulfur fluoride gas 18sccm under a pressure condition of about 30mtorr and applying a bias power 50W, source power 1200W. Wafer dechucking method. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 (d)단계의 삼차 폴리머 제거는 0.5 내지 1mtorr의 압력조건에서, 아르곤가스 100sccm을 제공하고 소스파워 400W를 인가하여 약 5초 동안 정전척에 부착한 폴리머를 제거하는 것임을 특징으로 하는 웨이퍼 디척킹 방법.The tertiary polymer removal of step (d) is performed by removing the polymer attached to the electrostatic chuck for about 5 seconds by providing 100 sccm of argon gas and applying 400 W of source power under a pressure condition of 0.5 to 1 mtorr. Way.
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