KR20060114910A - Focus ring of dry etch device - Google Patents

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KR20060114910A
KR20060114910A KR1020050037116A KR20050037116A KR20060114910A KR 20060114910 A KR20060114910 A KR 20060114910A KR 1020050037116 A KR1020050037116 A KR 1020050037116A KR 20050037116 A KR20050037116 A KR 20050037116A KR 20060114910 A KR20060114910 A KR 20060114910A
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이정희
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삼성전자주식회사
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Abstract

A focus ring of a dry etching apparatus is provided to prevent the damage of the focus ring and reduce particles by using a replaceable inner ring that is replaced upon being over-etched by plasma. A wafer(41) is fixed on an upper portion of an electro static chuck(46) which is a cylindrical plate. A predetermined shaped focus ring(48) is formed on a stepped portion of the electro static chuck to fix the position of the wafer exposed from an upper surface of the electro static chuck. A cover ring(50) is formed to surround the focus ring. A circumference of the cover ring is tilted with a certain angle. An exhaust ring(52) is installed to support a lower surface of the cover ring and to prevent plasma from falling down to the lower portion. A base ring(54) is installed on the lower portion of the exhaust ring. The focus ring is comprised of an outer ring(60) and an inner ring(62).

Description

건식식각장치의 포커스링{FOCUS RING OF DRY ETCH DEVICE}FOCUS RING OF DRY ETCH DEVICE}

도 1은 종래의 반도체 제조설비의 산화막 건식식각쳄버의 구성도1 is a configuration diagram of an oxide dry etching chamber of a conventional semiconductor manufacturing equipment

도 2는 종래의 포커스링의 사시도2 is a perspective view of a conventional focus ring

도 3은 본 발명의 실시 예에 건식식각챔버의 구성도3 is a configuration diagram of a dry etching chamber in an embodiment of the present invention

도 4a 내지 도 4b는 도 3의 포커스링(48)의 사시도4A-4B are perspective views of the focus ring 48 of FIG. 3.

도 5는 도 3의 포커스링(48)의 단면 구성도5 is a cross-sectional view of the focus ring 48 of FIG.

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

40: 하우징 41: 웨이퍼40: housing 41: wafer

44: 상부전극 46: 정전척44: upper electrode 46: electrostatic chuck

48: 포커스링 50: 커버링48: focus ring 50: covering

52: 이그저스트링 54: 베이스링52: exhaust string 54: base ring

본 발명은 반도체 제조설비 중 식각장치에 관한 것으로, 특히 플라즈마를 이 용하여 건식식각할 시 플라즈마에 의해 식각되는 부위만을 교체할 수 있는 포커스링 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an etching apparatus of a semiconductor manufacturing facility, and more particularly, to a focus ring structure capable of replacing only a portion etched by a plasma when dry etching using a plasma.

일반적으로 반도체소자는 실리콘 웨이퍼상에 제조공정을 반복적으로 진행하여 완성되며, 반도체 제조공정은 그 소재가 되는 웨이퍼에 대하여 산화, 마스킹, 포토레지스트코팅, 식각,확산 및 적층공정들과 이들 공정들의 전, 후에서 보조적으로 세척, 건조 및 검사 등의 여러 공정들이 수행되어야 한다. 특히, 식각공정은 실질적으로 웨이퍼 상에 패턴을 형성시키는 중요한 공정의 하나로서, 포토레지스트코팅공정과 함께 사진식각공정을 이루는 것으로서, 감광성을 갖는 포토레지스트를 웨이퍼 상에 코팅하고, 패턴을 전사한 후, 그 패턴에 따라 식각을 수행하여 상기 패턴에 따라 적절한 소자의 물리적 특성을 부여하는 것이다.In general, a semiconductor device is completed by repeatedly performing a manufacturing process on a silicon wafer, and the semiconductor manufacturing process is performed by oxidizing, masking, photoresist coating, etching, diffusing, and laminating processes of the material wafer. Subsequently, several processes such as washing, drying, and inspection should be carried out afterwards. In particular, the etching process is one of the important processes for substantially forming a pattern on the wafer. The etching process forms a photolithography process together with the photoresist coating process. In this case, etching is performed according to the pattern to impart the physical characteristics of the device according to the pattern.

식각공정은 크게 습식식각과 건식식각으로 대별될 수 있으며, 습식식각은 제거되어야 하는 웨이퍼의 최상단층을 효과적으로 제거할 수 있는 화학물질을 담은 습식조에 웨이퍼를 담갔다가 꺼내는 방식이나, 또는 그 화학물질을 웨이퍼의 표면으로 분사하는 방식이나, 일정각도로 경사지게 고정시킨 웨이퍼 상으로 화학물질을 흘려보내는 방식 등이 개발되어 사용되고 있다.The etching process can be roughly divided into wet etching and dry etching, and wet etching is a method in which a wafer is immersed in a wet bath containing chemicals that can effectively remove the top layer of the wafer to be removed, or the chemical is removed. A method of spraying onto the surface of the wafer, a method of flowing chemicals onto the wafer fixedly inclined at an angle, and the like have been developed and used.

또한, 건식식각은 기체상의 식각가스를 사용하는 플라즈마식각, 이온빔식각 및 반응성 이온식각 등을 예로 들 수 있다. 그 중, 반응성 이온식각은 식각가스를 반응용기내로 인입시키고, 이온화시킨 후, 웨이퍼 표면으로 가속시켜 웨이퍼 표면의 최상층을 물리적, 화학적으로 제거하며, 식각의 조절이 용이하고, 생산성이 높으며, 1μm 정도의 패턴형성이 가능하여 널리 사용되고 있다.In addition, the dry etching may include plasma etching using gaseous etching gas, ion beam etching and reactive ion etching. Among them, reactive ion etching introduces an etching gas into the reaction vessel, ionizes it, accelerates it to the wafer surface, and physically and chemically removes the top layer of the wafer surface. It is possible to form a pattern of widely used.

반응성 이온식각에서의 균일한 식각을 위하여 고려되어야 할 변수(parameter)들로는 식각할 층의 두께와 밀도, 식각가스의 에너지 및 온도, 포토레지스트의 접착성과 웨이퍼 표면의 상태 및 식각가스의 균일성 등을 들 수 있다. 특히, 식각가스를 이온화시키고, 이온화된 식각가스를 웨이퍼 표면으로 가속시켜 식각을 수행하는 원동력이 되는 고주파(RF ; Radio frequency)의 조절은 중요한 변수가 될 수 있으며, 또한 실제 식각과정에서 직접적으로 그리고 용이하게 조절할 수 있는 변수로 고려된다.Parameters to be considered for uniform etching in reactive ion etching include the thickness and density of the layer to be etched, the energy and temperature of the etching gas, the adhesion of the photoresist and the state of the wafer surface, and the uniformity of the etching gas. Can be mentioned. In particular, the control of radio frequency (RF), which is the driving force for ionizing the etching gas and accelerating the ionized etching gas to the wafer surface, can be an important variable, and also directly and in the actual etching process. It is considered an easily adjustable variable.

그러나, 실제로 식각이 이루어지는 웨이퍼를 기준으로 볼 때, 웨이퍼 표면 전체에 대한 균일한 에너지 분포를 갖도록 하는 고른 고주파의 적용은 필수적이며, 이러한 고주파의 적용시의 균일한 에너지 분포의 적용은 고주파의 출력의 조절만으로는 달성될 수 없으며, 이를 해결하기 위하여는 고주파를 웨이퍼에 인가하는데 사용되는 고주파 전극으로서의 스테이지와 애노우드의 형태 및 실질적으로 웨이퍼를 고정시키는 기능을 하는 포커스링 등에 의하여 크게 좌우된다고 할 수 있다.However, in view of the wafer actually etched, it is essential to apply an even high frequency to have a uniform energy distribution over the entire surface of the wafer. It cannot be achieved by adjustment alone, and it can be said that the solution depends largely on the shape of the stage and the anode as the high frequency electrode used to apply the high frequency to the wafer, and a focus ring that substantially fixes the wafer.

상기에서 포커스링은 플라즈마가 존재하는 가혹한 조건의 반응챔버내에서 플라즈마의 확산을 방지하고, 웨이퍼주변에 플라즈마가 한정되어 형성되도록 하는 역할을 한다.The focus ring serves to prevent the diffusion of the plasma in the reaction chamber in the harsh conditions in which the plasma is present, and to form a plasma around the wafer.

이러한 공정쳄버에서 가스와 고주파 파워 등을 이용하여 식각공정을 수행하는 반도체 제조설비에는 고주파 파워를 이용하여 공급되는 공정가스를 플라즈마 상태로 변환시켜 웨이퍼 상의 상면 또는 패턴 마스크로부터 노출되는 부위에서 반응토록 하여 공정을 수행하는 것이 있다.In the semiconductor manufacturing equipment that performs the etching process using gas and high frequency power in such a process chamber, the process gas supplied by using high frequency power is converted into a plasma state so as to be reacted at a portion exposed on the top surface or a pattern mask on the wafer. To carry out the process.

이러한 반도체 제조설비의 공정 수행 과정에서 공정가스의 반응 시 반응에 의한 부산물 즉 폴리머가 생성되고, 이들 폴리머는 공정이 이루어지는 전역에 계속적으로 증착되어 공정 수행에 지장을 줄 뿐 아니라 증착된 표면으로부터 떨어져 웨이퍼 상으로 이동할 경우 그 부위의 결함을 유발하는 파티클로서 작용하게 된다.By-products, or polymers, are produced by the reaction of the process gas in the process of the semiconductor manufacturing process, and these polymers are continuously deposited throughout the process, which not only hinders the process but also removes the wafer from the deposited surface. When moving up, it acts as a particle that causes defects in that area.

상기와 같은 고주파 파워를 이용하는 종래의 반도체 제조설비의 산화막 건식식쳄버가 도 1에 도시되어 있다.An oxide film dry chamber of a conventional semiconductor manufacturing facility using such a high frequency power is shown in FIG. 1.

도 1을 참조하면, 소정 공간을 구획하는 하우징(10)이 있고, 이 하우징(10)은 다른 구성과 결합 연결되는 고정 구조물을 이룬다.Referring to FIG. 1, there is a housing 10 that defines a predetermined space, and the housing 10 forms a fixed structure that is coupled and coupled with another configuration.

또한 하우징(10)의 내벽에는, 공정 수행 과정에서 생성되는 폴리머(P)가 하우징(10) 내벽에 증착되는 것을 차단하도록 그 상측에서 하측 방향 소정 영역의 내벽을 커버하는 쉴드(도시하지 않음)가 설치된다.In addition, a shield (not shown) is disposed on the inner wall of the housing 10 to cover the inner wall of a predetermined region in the lower side from the upper side thereof to prevent the polymer P generated during the process from being deposited on the inner wall of the housing 10. Is installed.

또한 하우징(10)의 상측 단부 부위에는 소정 두께의 판 형상으로 조립되어 고주파 파워가 인가되는 상부전극부(14)가 설치되고, 이 상부전극부(14)의 결합 설치에 의해 하우징(10) 내부는 밀폐된 분위기를 이루게 된다.In addition, an upper electrode portion 14, which is assembled in a plate shape having a predetermined thickness and applied with high frequency power, is installed at an upper end portion of the housing 10. The upper electrode portion 14 is coupled to and installed inside the housing 10. Becomes a closed atmosphere.

그리고, 상부전극부(14) 하측의 하우징(10) 내부에는 투입되는 웨이퍼(W)를 선택적으로 고정하고, 상부전극부(14)에 대향하는 고주파 파워가 인가되는 하부전극부(16)를 포함하여 조립된 척 조립체가 승·하강 가능하게 설치된다.In addition, the lower electrode portion 16 to which the wafer W to be introduced is selectively fixed in the housing 10 under the upper electrode portion 14 and to which a high frequency power is applied to the upper electrode portion 14 is applied. The assembled chuck assembly is installed to be lifted and lowered.

이러한 구성에 있어서, 상술한 척 조립체의 구성을 보다 상세히 살펴보면, 도 3에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(11)의 저면을 밀착 지지하는 하부전극부(16)의 상면 가장자리 부위가 웨이퍼(11)의 저면 가장자리 부위로부터 소정 간격 중심 측 에 있게 되고, 하부전극부(16)의 상면 가장자리 외측 부위는 상면으로부터 하측으로 소정 두께의 단차를 이루며 평탄한 면을 이룬다.In this configuration, when the configuration of the chuck assembly described above is described in more detail, as shown in FIG. 3, the upper edge portion of the lower electrode portion 16 that closely supports the bottom surface of the wafer 11 may be formed in the wafer 11. It is located at the center of the predetermined distance from the bottom edge portion, the outer edge portion of the upper surface of the lower electrode portion 16 forms a flat surface with a step of a predetermined thickness from the upper surface to the lower side.

이때 하부전극부(16)는 그 상면에 밀착 지지되는 웨이퍼(11) 저면을 정전기력 또는 진공압을 이용하여 선택적으로 흡착 고정하게 되며, 이 하부전극부(16)의 단차진 부위에는 웨이퍼(11)와 동일 또는 유사한 재질로 웨이퍼(11)가 하부전극부(16)로부터의 고주파 파워 영역 중심 부위에 위치되도록 그 영역 분포를 확대하는 소정 형상의 포커스링(18)이 하부전극부(16)의 상면으로부터 노출되는 웨이퍼(11)의 저면 가장자리 부위를 밀착되게 지지하도록 위치된다.At this time, the lower electrode portion 16 selectively absorbs and fixes the bottom surface of the wafer 11 that is tightly supported on the upper surface by using electrostatic force or vacuum pressure, and the wafer 11 is disposed on the stepped portion of the lower electrode portion 16. The upper surface of the lower electrode portion 16 has a focus ring 18 having a predetermined shape that enlarges the region distribution so that the wafer 11 is located at the center of the high frequency power region from the lower electrode portion 16 of the same or similar material as that of the wafer 11. It is positioned to closely support the bottom edge portion of the wafer 11 exposed from the wafer 11.

그리고, 하부전극부(16)의 외측벽에는 하부전극부(16)의 단차진 부위의 외측으로 연장 돌출되는 포커스링(18)의 저면 부위를 받쳐 지지하는 커버링(20)이 설치되고, 이 커버링(20)의 하측 부위에는 플라즈마가 하부로 빠지는 것을 방지하기 위한 이그저스트링(22)이 설치되어 있다. 상기 이그저스트링(22)의 하부에는 베이스링(24)이 설치되어 있다.The outer wall of the lower electrode portion 16 is provided with a covering 20 for supporting and supporting the bottom portion of the focus ring 18 that protrudes outward from the stepped portion of the lower electrode portion 16. The lower part of 20) is provided with an aging string 22 to prevent the plasma from falling downward. A base ring 24 is installed below the exegstring 22.

웨이퍼(11)가 하우징(10) 내부로 투입되어 척 조립체 상부 즉, 하부전극부(16)의 상면과 포커스링(18)의 상면 내측 부위에 밀착되게 고정되면 척 조립체는 웨이퍼의 상면이 상부전극부(14)에 소정 간격을 이루며 근접하도록 승강 구동하게 된다.When the wafer 11 is inserted into the housing 10 and fixed to the upper part of the chuck assembly, that is, the upper surface of the lower electrode part 16 and the inner surface of the upper surface of the focus ring 18, the chuck assembly has an upper electrode on the upper electrode. The lifting and lowering operation is performed so as to approach the unit 14 at a predetermined interval.

이어 하우징(10)의 측부 소정 부위로부터 상·하부전극부(14, 16) 사이 즉, 웨이퍼(11) 상측으로 공정가스가 공급되고, 이러한 상태에서 상·하부전극부(14, 16)에 고주파 파워가 인가되면 그 사이에 위치되는 공정가스는 플라즈마 상태로 변 환된다.Subsequently, a process gas is supplied between the upper and lower electrode portions 14 and 16 from the side predetermined portion of the housing 10, that is, above the wafer 11, and the high frequency is applied to the upper and lower electrode portions 14 and 16 in this state. When power is applied, the process gas located between them is converted into a plasma state.

이렇게 플라즈마 상태로 변환된 공정가스는 웨이퍼(11) 상면 전체 또는 형성된 포토레지스트패턴에 의해 마스킹되지 않은 웨이퍼상의 산화막과 반응하여 산화막의 소정영역을 식각한다.The process gas converted into the plasma state reacts with the oxide film on the entire surface of the wafer 11 or on the wafer that is not masked by the formed photoresist pattern to etch a predetermined region of the oxide film.

이러한 건식식각장치에서 실제로 식각이 이루어지는 웨이퍼(11)를 기준으로 볼 때, 웨이퍼(11) 표면 전체에 대한 균일한 에너지 분포를 갖도록 하는 고른 고주파의 적용은 필수적이며, 이러한 고주파의 적용시의 균일한 에너지 분포의 적용은 고주파의 출력의 조절만으로는 달성될 수 없으며, 이를 해결하기 위하여는 고주파를 웨이퍼에 인가하는데 사용되는 고주파 전극으로서의 스테이지와 애노우드의 형태 및 실질적으로 웨이퍼를 고정시키는 기능을 하는 포커스링(18)에 의하여 크게 좌우된다고 할 수 있다. Based on the wafer 11 that is actually etched in such a dry etching apparatus, the application of an even high frequency to have a uniform energy distribution over the entire surface of the wafer 11 is essential. The application of the energy distribution cannot be achieved only by adjusting the output of the high frequency. To solve this problem, a focus ring functioning to fix the wafer substantially in the form of a stage and an anode as a high frequency electrode used to apply the high frequency to the wafer. It can be said that it is greatly influenced by (18).

그런데 포커스링(18)은 플라즈마가 존재하는 가혹한 조건의 반응챔버내에서 플라즈마의 확산을 방지하고, 웨이퍼주변에 플라즈마가 한정되어 형성되도록 하는 역할을 하고 있는데, 높이가 높아지면 플라즈마 밀도가 높아져 설비의 쓰루우풋(THROUGHTPUT)이 향상되는 장점이 있지만 포커스링(18)의 높이가 높아질수록 데포되는 폴리머의 이탈 가능성이 높아진다.However, the focus ring 18 serves to prevent the diffusion of the plasma in the reaction chamber under the harsh conditions in which the plasma is present, and to restrict the plasma to be formed around the wafer. The higher the height, the higher the plasma density. Throughput has an advantage that THROUGHTPUT is improved, but the higher the height of the focus ring 18, the higher the likelihood of the polymer to depart.

상기와 같은 종래의 반도체 제조설비의 산화막 건식식쳄버의 포커스링(18)은 웨이퍼(11)가 올려지고 홈(26)이 형성된 부분에 플라즈마에 집중적으로 전달되어 식각이 되고, 또한 그 홈(26)이 파트 크린 및 운반도중에 칩핑(Chipping)이 발생되는 문제가 있었다. The focus ring 18 of the oxide dry chamber of the conventional semiconductor manufacturing equipment as described above is etched by being concentrated in the plasma to the portion where the wafer 11 is raised and the groove 26 is formed, and the groove 26 ) There was a problem that the chipping (Chipping) occurs during the part clean and transport.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 식각공정쳄버 내에 설치된 포커스링을 두 개의 파트로 형성하여 플라즈마에 노출되는 파트만을 교환할 수 있도록 하여 제조비용을 절감할 수 있는 포커스링을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a focus ring that can reduce the manufacturing cost by forming only two parts of the focus ring installed in the etching process chamber to solve the above problems to replace only the parts exposed to the plasma. Is in.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 건식식각장치의 포커스링은, 웨이퍼 주변에 플라즈마가 한정되어 형성되도록 되도록 플라즈마의 확산을 방지하기 위한 아웃터링과, 상기 아웃터링에 결합되어 있으며, 플라즈마가 집중적으로 전달되어 식각이 발생되는 이너링으로 이루어짐을 특징으로 한다. The focus ring of the semiconductor dry etching apparatus of the present invention for achieving the above object is coupled to the outer ring and the outer ring to prevent the diffusion of the plasma so that the plasma is formed around the wafer, the plasma is concentrated It is characterized by consisting of the inner ring is transferred to the etching is generated.

상기 이너링은 상기 아웃터링의 하부에 결합되어 웨이퍼의 가장자리에 면접되도록 설치됨을 특징으로 한다.The inner ring is coupled to a lower portion of the outer ring and is installed to be interviewed at the edge of the wafer.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 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 embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if 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 3은 본 발명의 실시예에 따른 프로세스쳄버의 구조도이다.3 is a structural diagram of a process chamber according to an embodiment of the present invention.

하부전극이 포함되고, 원통형 평판으로 형성되어 상부에 웨이퍼(W)를 고정하도록 되어 있는 정전척(Electro Static Chuck)(46)과, 상기 정전척(46)의 단차진 부위에는 웨이퍼(W)와 동일 또는 유사한 재질로 웨이퍼(W)가 하부전극부(도시하지 않음)로부터의 고주파 파워 영역 중심 부위에 위치되도록 그 영역 분포를 확대하고 정전척(46)의 상면으로부터 노출되는 웨이퍼(41)의 위치를 잡아주는 소정 형상의 포커스링(48)과, 상기 포커스링(48)을 둘러싸도록 설치되며, 외주면이 일정 각도로 경사지도록 형성되어 있는 커버링(50)과, 상기 커버링(50)의 저면을 지지하도록 설치되어 플라즈마가 하부로 빠지는 것을 방지하는 이그저스트링(52)과, 상기 이그저스트링(52)의 하부에 설치된 베이스링(54)으로 구성되어 있다. 상기 포커스링(48)은 플라즈마에 노출되더라도 식각이 발생하지 않는 아웃터링(OUTER RING)(60)과, 상기 아웃터링(60)에 결합되어 플라즈마가 집중적으로 전달되어 식각이 발생하는 이너링(INNER RING)(62)으로 이루어져 있다.An electrostatic chuck 46 including a lower electrode and formed of a cylindrical flat plate to fix the wafer W thereon, and a wafer W and a stepped portion of the electrostatic chuck 46. The location of the wafer 41 exposed from the top surface of the electrostatic chuck 46 is enlarged so that the area distribution of the wafer W is located at the center of the high frequency power region from the lower electrode portion (not shown). A focus ring 48 having a predetermined shape for holding the cover ring, the cover ring 50 is installed to surround the focus ring 48, and the outer circumferential surface is formed to be inclined at an angle, and the bottom surface of the covering 50 is supported. And an base ring 54 provided below the base ring 54 to prevent the plasma from falling downward, and a base ring 54 disposed below the base string 52. The focus ring 48 is an outer ring 60 in which etching does not occur even when exposed to the plasma, and an inner ring coupled to the outer ring 60 so that the plasma is intensively delivered to generate the etching. RING) 62.

도 4a 내지 도 4c는 도 3의 포커스링(48)의 사시도로서,4A-4C are perspective views of the focus ring 48 of FIG.

도 4a는 포커스링(48) 중 아웃터링(60)의 사시도이고,4A is a perspective view of the outer ring 60 of the focus ring 48,

도 4b는 포커스링(48) 중 이너링(62)의 사시도이고, 4B is a perspective view of the inner ring 62 of the focus ring 48,

도 4c는 아웃터링(60)과 이너링(62)이 결합된 포커스링(48)의 저면도이다.4C is a bottom view of the focus ring 48 in which the outer ring 60 and the inner ring 62 are coupled to each other.

도 5는 도 3의 포커스링(48)의 단면 구성도이며, 5 is a cross-sectional view of the focus ring 48 of FIG.

도 6은 도 3의 포커스링(48)의 평면구성도이다.6 is a plan view illustrating the focus ring 48 of FIG. 3.

상술한 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예의 동작을 상세히 설명한다.3 to 6 will be described in detail the operation of the preferred embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 웨이퍼(41)의 저면을 밀착 지지하는 정전척(46)의 하부전극부의 상면 가장자리 부위가 웨이퍼(41)의 저면 가장자리 부위로부터 소정 간격 중심 측에 있게 되고, 정전척(46)의 하부전극부 상면 가장자리 외측 부위는 상면으로부터 하측으로 소정 두께의 단차를 이루며 평탄한 면을 이룬다.Referring to FIG. 3, the upper edge portion of the lower electrode portion of the electrostatic chuck 46 closely supporting the bottom surface of the wafer 41 is located at the center of the predetermined distance from the bottom edge portion of the wafer 41, and the electrostatic chuck 46 The outer edge portion of the upper electrode edge of the lower electrode portion forms a step with a predetermined thickness from the upper surface to the lower side to form a flat surface.

이때 정전척(46)은 그 상면에 밀착 지지되는 웨이퍼(41) 저면을 정전기력 또는 진공압을 이용하여 선택적으로 흡착 고정하게 되며, 이 정전척(46)의 단차진 부위에는 웨이퍼(41)와 동일 또는 유사한 재질로 웨이퍼(41)가 정전척(46)로부터의 고주파 파워 영역 중심 부위에 위치되도록 그 영역 분포를 확대하는 소정 형상의 포커스링(48)이 정전척(46)의 상면으로부터 노출되는 웨이퍼(41)의 저면 가장자리 부위를 밀착되게 지지하도록 위치된다.At this time, the electrostatic chuck 46 selectively adsorbs and fixes the bottom surface of the wafer 41 that is closely supported on the upper surface thereof by using electrostatic force or vacuum pressure, and the stepped portion of the electrostatic chuck 46 is the same as the wafer 41. Or a wafer in which a focus ring 48 of a predetermined shape is expanded from an upper surface of the electrostatic chuck 46 to enlarge the area distribution so that the wafer 41 is located at the center of the high frequency power region from the electrostatic chuck 46 with a similar material. It is positioned to closely support the bottom edge portion of (41).

건식식각장치에서 실제로 식각이 이루어지는 웨이퍼(41)를 기준으로 볼 때, 웨이퍼(41) 표면 전체에 대한 균일한 에너지 분포를 갖도록 하는 고른 고주파의 적용은 필수적이며, 이러한 고주파의 적용시의 균일한 에너지 분포의 적용은 고주파의 출력의 조절만으로는 달성될 수 없으며, 이를 해결하기 위하여는 고주파를 웨이퍼에 인가하는데 사용되는 고주파 전극으로서의 스테이지와 애노우드의 형태 및 실질적으로 웨이퍼를 고정시키는 기능을 하는 포커스링(48)에 의하여 크게 좌우된다고 할 수 있다. On the basis of the wafer 41 which is actually etched in the dry etching apparatus, the application of an even high frequency to have a uniform energy distribution over the entire surface of the wafer 41 is essential. The application of the distribution cannot be achieved only by adjusting the output of the high frequency, and in order to solve this problem, a focus ring having a function of fixing the wafer and the shape of the stage and the anode as a high frequency electrode used to apply the high frequency to the wafer ( 48) it can be said that greatly depends.

그런데 포커스링(48)은 플라즈마가 존재하는 가혹한 조건의 반응챔버내에서 플라즈마의 확산을 방지하고, 웨이퍼주변에 플라즈마가 한정되어 형성되도록 하는 역할을 하고 있다. 상기 포커스링(48)은 아웃터링(60)과 이너링(62)으로 2파트로 분리되어 있다. 상기 이너링(62)은 상기 아웃터링(60)의 하부에 결합되어 있다. 이때 웨이퍼(41)의 가장자리에 위치한 포커스링(48)의 이너링(60)에 플라즈마가 집중 적으로 전달되어 이너링(62)이 식각되면 아웃터링(60)은 교체하지 않고 이너링(62)만을 교체한다. 상기 포커스링은(48)은 예컨대 세라믹 재질로 형성되어 있다. 상기 이너링(62)은 웨이퍼(41)의 가장자리에 면접되도록 아웃터링(60)의 하부에 설치되어 있다.However, the focus ring 48 serves to prevent the diffusion of the plasma in the reaction chamber under the harsh conditions in which the plasma is present, and to form the plasma in the vicinity of the wafer. The focus ring 48 is divided into two parts, the outer ring 60 and the inner ring 62. The inner ring 62 is coupled to the lower portion of the outer ring 60. At this time, when the inner ring 62 is etched by the plasma being concentrated to the inner ring 60 of the focus ring 48 located at the edge of the wafer 41, the outer ring 60 is not replaced. Replace only. The focus ring 48 is formed of, for example, a ceramic material. The inner ring 62 is disposed below the outer ring 60 to be interviewed with the edge of the wafer 41.

상술한 바와 같이 본 발명은 건식식각장치에서 포커스링을 아웃터링과 이너링의 2파트로 형성하여 식각공정 진행 중에 이너링이 플라즈마의 집중적인 전달로 인해 과도한 식각발생 시 이너링만을 교체하도록 하여 비용을 절감할 수 있고 또한 파손을 미연에 방지하여 파티클 발생을 최소화할 수 있는 이점이 있다.As described above, the present invention forms the focus ring as two parts of the outer ring and the inner ring in the dry etching device so that the inner ring during the etching process may only replace the inner ring when excessive etching occurs due to the concentrated delivery of plasma. It is possible to reduce the particle size and to minimize the generation of particles by preventing damage in advance.

Claims (2)

반도체 건식식각장치의 포커스링에 있어서,In the focus ring of the semiconductor dry etching device, 웨이퍼 주변에 플라즈마가 한정되어 형성되도록 되도록 플라즈마의 확산을 방지하기 위한 아웃터링과, An outer ring to prevent the diffusion of the plasma so that the plasma is defined around the wafer; 상기 아웃터링에 결합되어 있으며, 플라즈마가 집중적으로 전달되어 식각이 발생되는 이너링으로 이루어짐을 특징으로 하는 건식식장치의 포커스링. Coupled to the outer ring, the focus ring of the dry apparatus, characterized in that made of an inner ring in which the plasma is intensively transferred to the etching. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 이너링은 상기 아웃터링의 하부에 결합되어 웨이퍼의 가장자리에 면접되도록 설치됨을 특징으로 건식식각장치의 포커스링.The inner ring is coupled to the lower portion of the outer ring is installed so as to interview the edge of the wafer focus ring of the dry etching apparatus.
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