KR20070055010A - Dry etching apparatus - Google Patents
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Abstract
건식 식각 장치가 개시된다. 본 발명의 건식 식각 장치는, 반도체 웨이퍼의 식각 공정이 수행되는 식각공정챔버; 식각공정챔버의 일측에 착탈가능하게 결합되어, 반도체 웨어퍼에 대한 식각 공정의 종료점을 검출하는 식각종료점검출기(EPD, End Point Detector); 및 식각공정챔버와 식각종료점검출기 중 적어도 어느 하나에 마련되어, 식각공정챔버와 식각종료점검출기의 결합여부를 감시하는 결합감시부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 식각공정챔버에 식각종료점검출기가 결합된 경우에만 식각 공정이 진행될 수 있도록 하여, 종래 식각공정챔버에 식각종료점검출기가 결합되지 않은 상태로 식각 공정이 진행되어 반도체 웨이퍼를 원하는 막질로 식각하지 못하고, 따라서 웨이퍼 불량 내지는 공정 불량이 발생하는 현상을 확실히 방지할 수 있다.Dry etching apparatus is disclosed. Dry etching apparatus of the present invention, the etching process chamber is performed the etching process of the semiconductor wafer; Etch end point detector (EPD, End Point Detector) detachably coupled to one side of the etching process chamber, for detecting the end point of the etching process for the semiconductor wafer; And a coupling monitoring unit provided in at least one of the etching process chamber and the etching end point detector to monitor whether the etching process chamber and the etching end point detector are coupled to each other. According to the present invention, the etching process may be performed only when the etching end point detector is coupled to the etching process chamber, so that the etching process is performed without the etching end point detector being coupled to the conventional etching process chamber, thereby forming the semiconductor wafer as a desired film quality. It cannot be etched, and therefore, a phenomenon in which wafer defects or process defects occur can be reliably prevented.
건식 식각 장치, 식각, 식각공정챔버, 식각종료점검출기(EPD), 결합감시부, 반도체 웨이퍼 Dry Etching Equipment, Etching, Etching Chamber, Etch End Point Detector (EPD), Coupling Monitoring Unit, Semiconductor Wafer
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건식 식각 장치의 개략적인 블록도이다.1 is a schematic block diagram of a dry etching apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 건식 식각 장치에서 식각공정챔버에 식각종료점검출기가 결합된 상태를 도시한 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view illustrating a state in which an etching end point detector is coupled to an etching process chamber in the dry etching apparatus of FIG. 1.
도 3은 도 2의 건식 식각 장치의 결합감시부의 확대 단면도이다.3 is an enlarged cross-sectional view of the coupling monitoring unit of the dry etching apparatus of FIG.
도 4는 도 1의 건식 식각 장치의 식각 공정 진행에 따라 식각공정챔버에서 방출되는 특정 파장의 빛의 검출빈도를 나타낸 그래프이다.4 is a graph illustrating a detection frequency of light having a specific wavelength emitted from an etching process chamber as the etching process of the dry etching apparatus of FIG. 1 progresses.
도 5는 도 2의 건식 식각 장치에서 식각공정챔버에 식각종료점검출기가 분리된 상태를 도시한 사시도이다.FIG. 5 is a perspective view illustrating a state in which an etching end point detector is separated from an etching process chamber in the dry etching apparatus of FIG. 2.
도 6은 도 5의 건식 식각 장치의 결합감시부의 확대 단면도이다.6 is an enlarged cross-sectional view of the coupling monitoring unit of the dry etching apparatus of FIG. 5.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1 : 건식 식각 장치 10 : 식각공정챔버1: dry etching apparatus 10: etching process chamber
15 : 윈도우(window) 20 : 식각종료점검출기(EPD)15: window 20: etching end point detector (EPD)
22 : 필터(filter) 24 : 모노크로미터(monochromator)22: filter 24: monochromator
26 : 광전증폭관튜브(PMT) 30 : 제어부26 photoelectric amplifier tube (PMT) 30 control unit
40 : 결합감시부 42 : 푸쉬스위치(push switch)40: coupling monitoring unit 42: push switch
44 : 압축스프링 46 : 센서(sensor)44: compression spring 46: sensor
50 : 표시부 E : 식각종료점50: display unit E: end of etching
본 발명은, 건식 식각 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 식각공정챔버에 식각종료점검출기가 결합된 경우에만 식각 공정이 진행될 수 있도록 한 건식 식각 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a dry etching apparatus, and more particularly, to a dry etching apparatus that allows an etching process to proceed only when an etching end point detector is coupled to an etching process chamber.
반도체 웨이퍼(wafer)의 식각 공정은 습식 식각(wet etching)과 건식 식각(dry etching)으로 나뉘어 진다. 습식 식각 공정은 일반적으로 식각 용액(액체)에 웨이퍼를 넣어 액체-고체(liquid-solid) 화학반응에 의해 식각이 이루어지게 하는 것을 말하는데, 일반적으로 공정 제어가 어렵고, 마스크 아래가 식각되는, 언더컷(undercut)을 유발하여 식각 모형의 분해능 저하를 일으키는 한 원인이 되며, 식각할 수 있는 선폭이 제한적이다. 또한, 부가적으로 생성되는 식각 용액을 처리해야 하는 문제가 발생하는 단점을 가지고 있다. 따라서, 현재는 습식 식각 공정의 단점을 보완할 수 있는 건식 식각 공정이 많이 사용되고 있다.The etching process of the semiconductor wafer is divided into wet etching and dry etching. A wet etching process generally involves placing a wafer in an etching solution (liquid) so that it is etched by liquid-solid chemistry, which is typically difficult to control and underetch, which is etched under the mask. Undercut) is one cause of the degradation of the resolution of the etching model, and the line width that can be etched is limited. In addition, there is a disadvantage that a problem that must deal with the additionally generated etching solution occurs. Therefore, at present, a lot of dry etching processes are used that can compensate for the disadvantages of the wet etching process.
건식 식각은 웨이퍼 표면에의 이온 충격에 의한 물리적 작용이나, 플라즈마(plasma) 속에서 발생된 반응 물질들의 화학 작용, 또는 물리 및 화학 작용이 동시에 일어나 식각이 진행되는 공정이다. 물리적 건식 식각은 이온들이 식각 대상 물질을 향하여 전계(electric field)에 의해 가속된 후 충돌할 때의 운동량 이전에 의해 표면 마멸 현상이 일어나는 것으로서, 여기에는 이온빔(ion beam) 식각(혹은 이온빔 밀링(milling)), 스퍼터(sputter) 식각, 그리고 RF(radio-frequency) 식각 등이 있다. Dry etching is a process in which etching is performed by physical action by ion bombardment on the surface of the wafer, chemical reaction of reactants generated in plasma, or physical and chemical action simultaneously. Physical dry etching is a phenomenon in which the surface wear is caused by the momentum when the ions are accelerated by the electric field towards the material to be etched and then collided, which includes ion beam etching (or ion beam milling). )), Sputter etching, and radio-frequency (RF) etching.
한편, 화학적 건식 식각은 플라즈마에서 생성된 반응 종들이 식각될 물질의 표면에 공급되어 그곳에서 반응 종과 표면 원자들 사이에 화학 반응이 일어나 그 결과, 휘발성 기체를 생성시킴으로써 진행되는 식각을 의미한다. 이 경우는 습식 식각과 마찬가지로 등방성 식각이 일어나는데, 습식 식각과의 차이는 반응기가 진공상태에 있기 때문에 휘발성 생성물의 표면으로부터의 이동 즉, 제거가 보다 용이하다는 점이다. On the other hand, chemical dry etching refers to etching proceeding by supplying reactive species generated in the plasma to the surface of the material to be etched, whereby a chemical reaction occurs between the reactive species and the surface atoms, thereby generating volatile gas. In this case, isotropic etching takes place as well as wet etching. The difference from wet etching is that the reactor is in a vacuum and therefore easier to move from the surface of the volatile product, i.e., to remove it.
물리적 및 화학적 건식 식각은 전계를 통한 가속과 같은 물리적 방법에 의하여 이온이나 전자, 혹은 광자들이 식각될 물질 표면에 충돌하여 표면 물질들을 먼저 활성화(activate)시키고, 이렇게 활성화된 표면 물질들이 반응기 내에 존재하는 화학종들과 화학반응을 일으켜 휘발성 기체를 생성시키면서 식각이 일어나는 것을 뜻한다. 이 경우 이온자체도 반응물질이 될 수 있다. Physical and chemical dry etching involves ions, electrons, or photons impinging on the surface of the material to be etched by a physical method such as acceleration through an electric field to first activate the surface materials, Etching occurs when chemical reactions with species produce volatile gases. In this case, the ions themselves may also be reactants.
이상 설명한 건식 식각 공정은 식각공정챔버 내에서 이루어지게 되며, 식각공정챔버는 그 내부에 웨이퍼가 안착되기 위한 웨이퍼 척(wafer chuck)이 구비되고, 일측 상단에는 소정의 가스가 주입되기 위한 가스 피드스로우(gas feedthrough)가 설치되며, 일측 벽면에는 식각종료점검츨기(EPD, end point detector)가 장착되기 위한 윈도우(window)가 형성되어 있다. The dry etching process described above is performed in an etching process chamber, and the etching process chamber is provided with a wafer chuck for mounting a wafer therein, and a gas feed throw for injection of a predetermined gas at one upper end thereof. (gas feedthrough) is installed, and one side wall is formed with a window for mounting an end point detector (EPD).
건식 식각 공정이 진행되어 웨이퍼에 원하는 미세패턴이 형성되도록 하기 위해서는, 불필요한 웨이퍼 막질을 선택적으로 제거함이 매우 중요한데, 웨이퍼 막질 의 제거정도를 검출하기 위하여 식각종료점검출기가 사용되며, 식각종료점검출기는 식각 공정의 종료점을 검출한다.In order for the dry etching process to form a desired fine pattern on the wafer, it is very important to selectively remove the unnecessary wafer film quality. An etching end point detector is used to detect the removal of the wafer film quality. Detect the end point.
한편, 반도체 웨이퍼의 건식 식각 공정이 수회에 걸쳐서 상당시간 반복되면 식각 공정 중에 웨이퍼 표면의 막질에서 발생된 폴리머가 식각공정챔버 내벽에 증착하게 된다. 그리고, 이와 같이 증착된 폴리머가 반도체 웨이퍼 상으로 낙하하게 되면 불량 발생의 원인이 되는바, 식각공정챔버 내부의 폴리머를 제거하는 정기적인 세정 작업을 하여야 함은 물론 식각공정챔버 내,외부의 이상을 방지하기 위한 정기적인 PM(Prevent Maintenance) 작업이 필요하다. 그리고, 이상과 같은 정기적인 세정 작업 내지는 정기적인 PM 작업은 식각공정챔버로부터 식각종료점검출기를 분리된 뒤에 실시된다.On the other hand, if the dry etching process of the semiconductor wafer is repeated for a considerable number of times, the polymer generated in the film quality on the wafer surface during the etching process is deposited on the inner wall of the etching process chamber. In addition, when the deposited polymer falls on the semiconductor wafer, it may cause defects. In addition, it is necessary to perform regular cleaning to remove the polymer inside the etching process chamber. Regular PM maintenance is needed to prevent this. The periodic cleaning operation or the periodic PM operation as described above is performed after the etching end point detector is separated from the etching process chamber.
그런데, 종래의 건식 식각 장치에 있어서는, 식각공정챔버로부터 식각종료점검출기를 분리하고 정기적인 세정 작업이나 정기적인 PM 작업을 수행한 후 식각 공정을 다시 진행하기 전에 식각공정챔버에 식각종료점검출기를 결합시켜야 함에도 불구하고, 사용자의 부주의로 인하여 식각종료점검출기를 다시 식각공정챔버에 결합하지 않은 상태에서 반도체 웨이퍼의 식각 공정을 진행시키는 경우가 종종 발생하여, 반도체 웨이퍼에 원하는 막질로 식각하지 못하고, 결과적으로 웨이퍼 불량 및 공정 불량을 야기시키는 문제점이 있다.However, in the conventional dry etching apparatus, the etching end point detector must be separated from the etching process chamber, and after performing regular cleaning or periodic PM operation, the etching end point detector must be coupled to the etching process chamber before the etching process is performed again. Nevertheless, due to the carelessness of the user, the etching process of the semiconductor wafer is often performed without the etching end point detector being coupled to the etching process chamber again. There is a problem that causes defects and process defects.
따라서, 본 발명의 목적은, 종래의 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 식각공정챔버에 식각종료점검출기가 결합된 경우에만 식각 공정이 진행될 수 있도록 하 여, 종래 식각공정챔버에 식각종료점검출기가 결합되지 않은 상태로 식각 공정이 진행되어 반도체 웨이퍼를 원하는 막질로 식각하지 못하고, 따라서 웨이퍼 불량 내지는 공정 불량이 발생하는 현상을 확실히 저지할 수 있는 건식 식각 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention, in order to solve such problems in the prior art, the etching process can proceed only when the etching end point detector is coupled to the etching process chamber, the etching end point detector is not coupled to the conventional etching process chamber An etching process is performed in a state so that a semiconductor wafer cannot be etched to a desired film quality, and thus a dry etching apparatus capable of reliably preventing a phenomenon in which wafer defects or process defects occur is provided.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 반도체 웨이퍼의 식각 공정이 수행되는 식각공정챔버; 상기 식각공정챔버의 일측에 착탈가능하게 결합되어, 상기 반도체 웨어퍼에 대한 상기 식각 공정의 종료점을 검출하는 식각종료점검출기(EPD, End Point Detector); 및 상기 식각공정챔버와 상기 식각종료점검출기 중 적어도 어느 하나에 마련되어, 상기 식각공정챔버와 상기 식각종료점검출기의 결합여부를 감시하는 결합감시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 식각 장치에 의해 달성된다.The object is, according to the present invention, an etching process chamber in which the etching process of the semiconductor wafer is performed; An etch end point detector (EPD, End Point Detector) detachably coupled to one side of the etch process chamber to detect an end point of the etch process with respect to the semiconductor wafer; And a coupling monitoring unit provided in at least one of the etching process chamber and the etching end point detector to monitor whether the etching process chamber and the etching end point detector are coupled to each other.
그리고, 상기 식각종료점검출기로부터 상기 반도체 웨이퍼의 상기 식각 공정의 종료점에 관한 신호를 입력받아 상기 식각 공정을 정지시키기 위한 제어신호를 발생하는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.The controller may further include a controller configured to receive a signal about an end point of the etching process of the semiconductor wafer from the etching end point detector and generate a control signal for stopping the etching process.
여기서, 상기 제어부는 상기 식각공정챔버에 상기 식각종료점검출기가 결합되지 않은 경우, 상기 결합감지부로부터 출력된 신호에 기초하여 상기 식각 공정을 정지시키는 것이 바람직하다.Here, when the etching end point detector is not coupled to the etching process chamber, the controller stops the etching process based on a signal output from the coupling detecting unit.
상기 결합감시부는, 상기 식각공정챔버를 향해 접근 및 후퇴가능하게 상기 식각종료점검출기의 상기 식각공정챔버의 대향측 벽부에 결합되는 푸쉬스위치(push switch); 상기 식각종료점검출기에 결합되어 상기 푸쉬스위치를 상기 식각공정챔버 를 향해 탄성바이어스시키는 탄성부재; 및 상기 식각공정챔버에 상기 식각종료점검출기가 결합된 때, 상기 푸쉬스위치가 상기 식각공정챔버로부터 후퇴된 소정의 후퇴위치를 센싱(sensing)하는 센서를 포함할 수 있다.The coupling monitoring unit may include: a push switch coupled to an opposite wall portion of the etching process chamber of the etching end point detector to be accessible and retracted toward the etching process chamber; An elastic member coupled to the etching end point detector to elastically bias the push switch toward the etching process chamber; And a sensor configured to sense a predetermined retracted position at which the push switch is retracted from the etching process chamber when the etching end point detector is coupled to the etching process chamber.
이때, 상기 탄성부재는 상기 푸쉬스위치와 상기 센서 사이에서 탄성변형되는 압축스프링일 수 있다.In this case, the elastic member may be a compression spring elastically deformed between the push switch and the sensor.
그리고, 상기 식각공정챔버와 상기 식각종료점검출기의 결합여부를 감지한 결과에 기초하여 상기 식각공정챔버에 대한 상기 식각종료점검출기의 결합여부를 외부로 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.The display apparatus may further include a display unit configured to externally display whether the etching end point detector is coupled to the etching process chamber based on a result of detecting whether the etching process chamber and the etching end point detector are coupled to each other.
이때, 상기 표시부는 모니터, 램프, 부저 중 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.In this case, the display unit is preferably at least one of a monitor, a lamp, and a buzzer.
또한, 상기 결합감시부는, 상기 식각종료점검출기와 상기 식각공정챔버의 상호 접촉하는 대향 벽부에 마련되어 상기 식각종료점검출기와 상기 식각공정챔버가 접촉결합시 전기적 신호를 상기 제어부로 출력하는 접촉센서일 수 있다.In addition, the coupling monitoring unit may be a contact sensor provided on an opposing wall portion of the etch end point detector and the etch process chamber which are in contact with each other to output an electrical signal to the controller when the etch end point detector and the etch process chamber are in contact with each other. .
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건식 식각 장치의 개략적인 블록도이며, 도 2는 도 1의 건식 식각 장치에서 식각공정챔버에 식각종료점검출기가 결합된 상태를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 건식 식각 장치의 결합감시부의 확대 단면도이다. 도 4는 도 1의 건식 식각 장치의 식각 공정 진행에 따라 식각공정챔버에서 방출되는 특정 파장의 빛의 검출빈도를 나타낸 그래프이고, 도 5는 도 2의 건식 식각 장치에서 식각공정챔버에 식각종료점검출기가 분리된 상태를 도시한 사시도이 며, 도 6은 도 5의 건식 식각 장치의 결합감시부의 확대 단면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 건식 식각 장치(1)는, 식각공정챔버(10)와, 식각종료점검출기(20)와, 결합감시부(40)와, 제어부(30)와, 표시부(50)를 포함한다. 1 is a schematic block diagram of a dry etching apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view illustrating a state where an etching end point detector is coupled to an etching process chamber in the dry etching apparatus of FIG. 1, and FIG. 3. 2 is an enlarged cross-sectional view of the coupling monitoring unit of the dry etching apparatus of FIG. 2. FIG. 4 is a graph illustrating a detection frequency of light having a specific wavelength emitted from an etching process chamber as the etching process of the dry etching apparatus of FIG. 1 is used. FIG. 5 is an etching end point detector of the etching process chamber of the dry etching apparatus of FIG. 2. Is a perspective view illustrating a separated state, and FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the coupling monitoring unit of the dry etching apparatus of FIG. 5. As shown in these drawings, the
식각공정챔버(10)는 반도체 웨이퍼의 식각 공정이 수행되며, 커버(12)와 본체(13)를 구비한다. 커버(12)에는 커버손잡이(14)와 로커(11, locker)가 마련되어 있으며, 본체(13)에는 윈도우(15)와 나사결합공(17a, 17b)이 마련되어 있다. 그리고, 식각공정챔버(10)의 내부에는 반도체 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 척(wafer chuck, 미도시)과, 내부의 기체를 배출시키는 진공펌프(미도시)와, 소정의 가스를 유입시키는 가스 피드스로우(미도시) 등이 설치된다. 식각공정챔버(10) 내에서 식각 공정이 진행되면 반도체 웨이퍼(60)의 표면에 도포되어 있던 막질(65)이 주입된 가스 및 플라즈마(69)와 반응하여 식각되면서 반도체 웨이퍼(60)의 상부 표면에 원하는 패턴이 형성된다.The
윈도우(15)는 식각공정챔버(10)내부에서 발산되는 빛을 외부로 방출시키는 역할을 하므로, 빛을 투과시킬 수 있는 재질로 마련된다. The
식각종료점검출기(20)는 식각공정챔버(10)에 마련된 윈도우(15)에 착탈가능하게 결합되어, 반도체 웨이퍼(60)에 대한 식각 공정의 종료점을 검출하는데, 식각종료점검출기(20)는 필터(22)와, 모노크로미터(24)와, 광전증폭관튜브(26)를 구비한다.Etch
필터(22)는 식각종료점검출기(20)가 식각공정챔버(10)와 맞닿는 측에 설치되 며, 식각종료점검출기(20)가 식각공정챔버(10)에 결합된 때 식각공정챔버(10)의 일측 벽면에 위치한 윈도우(15)에 밀착접촉된다. 이러한 필터(22)는 식각공정챔버(10) 내부에서 식각 공정이 진행될 때 발생되는 빛을 수광(收光)한 후 모노크로미터(24)로 보낸다.The
모노크로미터(24)는 식각종료점검출기(20)의 내부에 마련되며, 필터(22)를 통하여 수광(收光)된 빛 중에서 특정 파장의 빛만을 선택적으로 통과시켜 광전증폭관튜브(26)로 보낸다.The
광전증폭관튜브(26)는 식각종료점검출기(20)의 내부에 위치하며, 모노크로미터(24)로부터 받은 특정 파장의 빛을 특정 파장에 해당하는 전기적 신호로 전환한다.The
이와 같이 전환된 전기적 신호를 기준으로 식각종료점검출기(20)는 식각 공정의 종료점을 검출한다.The etching
한편, 결합감시부(40)는 식각공정챔버(10)에 식각종료점검출기(20)의 결합여부를 감시하는데, 식각종료점검출기(20)에 설치되는 푸쉬스위치(42)와, 푸쉬스위치(42)를 식각공정챔버(10)를 향해 탄성바이어스시키는 압축스프링(44)과, 푸쉬스위치(42)의 위치를 센싱하는 센서(46)를 구비한다.Meanwhile, the
푸쉬스위치(42)는 식각종료점검출기(20)에 설치된다. 푸쉬스위치(42) 후단에는 푸쉬스위치(42)를 식각공정챔버(10)를 향하여 탄성바이어스 시켜서 푸쉬스위치(42)가 식각종료점검출기(20)로부터 식각공정챔버(10) 방향을 향하여 돌출되도록 하는 압축스프링(44)이 있다. 그리고, 압축스프링(44)이 후퇴위치에 있게 될 때 푸 쉬스위치(42)에 의하여 눌려지며 푸쉬스위치(42)가 후퇴위치에 있음을 센싱(sensing)할 수 있는 센서(46)가 구비된다. 푸쉬스위치(42)는, 식각공정챔버(10)에 식각종료점검출기(20)가 분리되어 있는 경우에는 도 5 및 도 6에 상세히 도시한 바와 같이 푸쉬스위치(42)가 식각종료점검출기(20)의 설치면에서부터 일정거리 돌출되는 접근위치에 있다. 그러나, 식각공정챔버(10)에 식각종료점검출기(20)가 결합되어 있는 경우에는 돌출되었던 푸쉬스위치(42)가 식각종료점검출기(20) 내부로 삽입되는 후퇴위치에 있게 된다.The
제어부(30)는, 결합감시부(40)의 센서(46) 신호를 수신하여 식각공정챔버(10)에 식각종료점검출기(20)가 결합되지 않은 경우에 식각공정챔버(10) 내부의 반도체 웨이퍼(60) 식각 공정을 저지시켜, 식각공정챔버(10)에 식각종료점검출기(20)가 결합되지 않은 상태에서 식각 공정이 진행됨으로써 종래 발생하던 웨이퍼 불량 및 공정 불량을 방지하게 된다. 또한 제어부(30)는 식각공정챔버(10)에 식각종료점검출기(20)가 결합되지 않은 경우 표시부(50)로 신호를 출력하여 표시부(50)가 그 상태를 표시하여 사용자가 식각공정챔버(10)에 식각종료점검출기(20)가 결합된 상태를 확인 할 수 있게 한다.The
표시부(50)는 식각공정챔버(10)와 식각종료점검출기(20)의 결합여부를 감지한 결과를 외부로 표시하며, 모니터와, 램프와, 부저 중에서 선택될 수 있다. 본 실시예에서는 램프(미도시)가 사용된다.The
이러한 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 건식 식각 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.By this configuration, it will be described the operation of the dry etching apparatus according to an embodiment of the present invention.
식각공정챔버(10) 내부에 있는 웨이퍼 척(미도시)에 반도체 웨이퍼(60)가 안착되면 손잡이(14)를 이용하여 커버(12)를 본체(13)에 밀착시키고 로커(11)로 고정시킨후 사용자는 식각 공정이 진행되도록 건식 식각 장치(1)를 가동시킨다. 사용자가 건식 식각 장치(1)를 가동시키면, 결합감시부(40)는 식각종료점검출기(20)가 식각공정챔버(10)에 결합되어 있는가 여부를 감시한다. 식각종료점검출기(20)가 식각공정챔버(10)의 일측에 마련된 윈도우(15)에 부착되어 있으면, 식각종료점검출기(20)에 설치된 푸쉬스위치(42)가 식각공정챔버(10)의 외벽에 닿아있기 때문에 푸쉬스위치(42)에 압력이 작용하게 되어 압축스프링(44)이 압축되고, 따라서 푸쉬스위치(42)가 후퇴위치로 이동해 있게 된다. When the
따라서, 푸쉬스위치(42)가 후퇴위치에 있는 경우에는, 푸쉬스위치(42) 후단이 센서(46)에 접촉하게 되고, 센서(46)는 푸쉬스위치(42)가 후퇴위치에 있음을 나타내는 신호를 제어부(30)로 출력한다. 푸쉬스위치(42)가 후퇴위치에 있음을 나타내는 센서(46)의 신호를 수신한 제어부(30)는 반도체 웨이퍼(60)의 식각 공정을 진행하도록 하는 제어신호를 출력한다. Therefore, when the
식각 공정이 진행되면, 진공펌프(미도시)를 가동시켜 식각공정챔버(10)의 내부를 소정의 진공상태에 이르도록 한 다음에, 소정의 가스를 가스 피드스로우(미도시)를 통해 식각공정챔버(10)의 내부로 유입시킨다. 그리고, 고주파 파워소스를 인가하여 발생되는 플라즈마(69, RF plasma)를 통하여 반도체 웨이퍼(60)의 표면에 도포된 막질(65)을 선택적으로 제거하는 과정이 진행되는데, 주입된 가스 및 플라즈마(69)와 웨이퍼 표면에 도포되어 있던 막질(65)이 반응하며 발생되는 빛이 식각 공정챔버(10)의 벽면에 위치한 윈도우(15)를 통하여 방출되기 시작한다. When the etching process is performed, a vacuum pump (not shown) is operated to bring the interior of the
윈도우(15)를 통하여 방출된 빛은 윈도우(15)에 밀착되어 있는 필터(22)를 통하여 수광(收光)되며, 수광된 빛은 모노크로미터(24)의 작동에 의하여 특정 파장만이 검출된다. 검출된 특정 파장의 빛은 광전증폭관튜브(26)를 거치며 특정 파장에 해당하는 전기적 신호로 전환된다.Light emitted through the
이와 같이 전환된 전기적 신호를 기준으로 하여 식각종료점검출기(20)는 특정 파장의 검출 빈도와 미리 입력된 기준값을 비교하고, 비교한 값이 기준값 이하로서 식각종료점(E)에 이르렀다고 판단되면 식각종료점(E)을 검출하여 제어부(30)로 신호를 출력하여 식각 공정을 정지시키도록 한다.The etch
식각종료점(E)의 판단과정을 구체적으로 살펴보면, 식각이 진행됨에 따라 웨이퍼 표면에 되포되어 있던 막질(65)이 고주파 파워소스를 인가하여 발생되는 플라즈마(69)에 의하여 제거되게 되고, 이에 따라 식각공정챔버(10)내에서 발생되는 빛 중 제거되는 막질(65)의 성분에 따른 특정 파장의 빈도가 증가하게 된다(A 구간). Looking at the determination process of the etching end point (E) in detail, as the etching proceeds, the
그러나, 식각이 계속 진행되어 제거하고자 하는 특정 막질(65)이 감소하면 그에 따라 식각공정챔버 내에서 발생되는 빛 중 특정 파장의 빈도도 감소하게 된다(B 구간). 식각 공정이 진행됨에 따라서 특정 파장의 빈도가 계속하여 감소하게 되고 미리 입력된 값인 식각종료점(E) 이하로 떨어지면, 식각종료점검출기(20)는 식각종료점(E)에 도달한 것으로 판단하여 신호를 제어부(30)로 출력하여 건식 식각 공정의 진행을 종료시키도록 한다.However, as the etching proceeds and the
한편, 반도체 웨이퍼의 건식 식각 공정이 수회에 걸쳐서 상당시간 반복되면 식각 공정 중에 웨이퍼 표면의 막질(65)에서 발생된 폴리머가 식각공정챔버(10) 내벽에 증착하게 된다. 그리고, 이와 같이 증착된 폴리머가 반도체 웨이퍼 상으로 낙하하게 되면 불량 발생의 원인이 되는바, 식각공정챔버(10) 내부의 폴리머를 제거하는 정기적인 세정 작업을 하여야 함은 물론 식각공정챔버(10) 내,외부의 이상을 방지하기 위한 정기적인 PM(Prevent Maintenance) 작업이 필요한데, 정기적인 세정 작업 내지는 정기적인 PM 작업은 식각공정챔버(10)로부터 식각종료점검출기(20)를 분리한 뒤 실시됨은 전술한 바와 같다.On the other hand, if the dry etching process of the semiconductor wafer is repeated for a considerable number of times, polymer generated in the
따라서, 정기적인 세정 작업 내지는 정기적인 PM 작업을 수행한 후 식각 공정을 다시 진행하기 전에 식각공정챔버(10)에 식각종료점검출기(20)를 결합시켜야 하는데, 만약 사용자의 부주의로 식각종료점검출기(20)가 식각공정챔버(10)에 부착되지 않고 식각 공정을 진행시키려는 경우에, 푸쉬스위치(42)가 식각종료점검출기(40)상의 설치면으로부터 외부로 돌출된 위치에 있어, 센서(46)는 푸쉬스위치(42)가 접근위치에 있음을 나타내는 신호를 제어부(30)로 출력하고, 제어부(30)는 이에 따라 식각공정챔버(10)내의 식각 공정의 진행을 저지시킨다. Therefore, after performing a regular cleaning operation or a regular PM operation, before the etching process is performed again, the
이에 의하여 식각공정챔버(10)에 식각종료점검출기(20)를 결합시키지 않은 상태에서는 식각 공정의 진행이 되지 않게 되어, 종래 발생하던 웨이퍼 불량 내지는 공정 불량이 미연에 방지된다. 또한, 제어부(30)는 식각공정챔버(10)에 식각종료점검출기(20)가 결합되지 않았음을 나타내는 신호를 표시부(50)로 출력하고, 표시부(50)는 이를 외부에서 사용자가 확인할 수 있도록 나타낸다.As a result, the etching process does not proceed in the state where the etching
전술한 실시예에서는, 결합감시부(40)가 푸쉬스위치(42)인 경우에 대하여 상 술하였으나, 결합감시부(40)는 식각종료점검출기(20)와 식각공정챔버(10)의 상호 접촉하는 대향벽부에 구비되어 결합감시부(40)와 식각종료점검출기(20)가 접촉시에 결합여부를 감지한 신호를 제어부(30)로 출력하는 접촉센서일 수 있다.In the above-described embodiment, the
또한, 전술한 실시예에서는, 결합감시부(40)의 탄성부재를 압축스프링(44)인 것으로 도시하였으나, 압축스프링(44) 이외에 탄성력을 가지는 고무 등이 가능할 수 있다.In addition, in the above-described embodiment, although the elastic member of the
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.As described above, the present invention is not limited to the described embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the present invention, which will be apparent to those skilled in the art. Therefore, such modifications or variations will have to be belong to the claims of the present invention.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 식각공정챔버에 식각종료점검출기가 결합된 경우에만 식각 공정이 진행될 수 있도록 하여, 종래 식각공정챔버에 식각종료점검출기가 결합되지 않은 상태로 식각 공정이 진행되어 반도체 웨이퍼를 원하는 막질로 식각하지 못하고, 따라서 웨이퍼 불량 내지는 공정 불량이 발생하는 현상을 확실히 방지할 수 있다.As described above, according to the present invention, the etching process may be performed only when the etching end point detector is coupled to the etching process chamber, and the etching process is performed without the etching end point detector being coupled to the conventional etching process chamber. It is not possible to etch the wafer into the desired film quality, and thus a phenomenon in which wafer defects or process defects occur can be reliably prevented.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050113213A KR20070055010A (en) | 2005-11-25 | 2005-11-25 | Dry etching apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020050113213A KR20070055010A (en) | 2005-11-25 | 2005-11-25 | Dry etching apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20070055010A true KR20070055010A (en) | 2007-05-30 |
Family
ID=38276601
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020050113213A KR20070055010A (en) | 2005-11-25 | 2005-11-25 | Dry etching apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20070055010A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8658002B2 (en) | 2010-05-04 | 2014-02-25 | Samsung Display Co., Ltd. | System for sputtering and method thereof |
-
2005
- 2005-11-25 KR KR1020050113213A patent/KR20070055010A/en not_active Application Discontinuation
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US8658002B2 (en) | 2010-05-04 | 2014-02-25 | Samsung Display Co., Ltd. | System for sputtering and method thereof |
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