KR20070080517A - 기판 처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판 처리 장치를 개시한 것으로서, 기판 처리 공정이 진행되는 공정 챔버, 공정 챔버의 일 측에 구비되는 윈도우, 윈도우를 통해 방출되는 플라즈마 파장을 감지하여 식각 종료점을 검출하는 식각 종료점 검출기 및 윈도우를 가열시키는 히팅 유닛을 포함하는 구성을 가진다. 이러한 구성에 의하면, 공정 진행 중 챔버 내에 발생되는 폴리머가 석영 윈도우에 증착되는 것을 억제함으로써, 식각 종료점을 정확하게 검출하여 식각량의 과부족으로 인해 발생되는 공정 불량을 방지하는 기판 처리 장치를 제공할 수 있다.

식각 종료 검출기, EPD, 석영 윈도우, 폴리머 증착, 히팅 유닛

Description

기판 처리 장치{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATES}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시해 보인 개략적 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 동작 상태를 설명하기 위해 도시해 보인 개략적 동작도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 공정 챔버 110 : 가스 공급부

112 : 가스 공급관 120 : 상부 전극

130 : 고주파 전원 140 : 하부 전극

150 : 석영 윈도우 160 : 식각 종료점 검출기

170 : 히팅 유닛 172 : 기체 공급원

174 : 히터 176 : 밸브

178 : 기체 공급 부재

본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마를 이 용한 식각 공정의 식각 종료점을 검출하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.

일반적으로 기판 위에 형성된 감광막 패턴에 따라 하부 막을 제거하는 식각 공정은 습식 식각 방법 또는 건식 식각 방법에 의해 진행된다. 그 중 최근에는 미세 반도체 패턴을 형성하기 위해 플라즈마를 이용한 건식 식각 방법이 주로 사용되고 있다.

건식 식각 방법은 밀폐된 챔버 내의 캐소드에 웨이퍼를 장착한 후 그 웨이퍼 상에 기 형성된 절연막 또는 금속 층을 플라즈마 상태의 가스에 의해 식각하는 방법으로, 웨이퍼의 세척 공정이 필요하지 않고, 절연막 또는 금속 층이 이방성 식각되는 특징을 갖고 있다.

이러한 건식 식각 방법에 의해 소정의 공정을 수행하는 설비가 플라즈마 에칭 장치이며, 플라즈마 에칭 장치의 공정 챔버에는 웨이퍼의 식각 정도를 관측하기 위한 식각 종료점 검출기(EPD;End Point Detector)가 설치된다. 식각 종료점 검출기는 공정 챔버의 일측에 설치된 석영 윈도우를 통하여 식각 공정 중에 발생되는 플라즈마의 파장을 검출하게 된다.

그런데, 종래의 플라즈마 에칭 장치에서의 식각 종료점 검출은 석영 윈도우를 통과한 플라즈마의 파장에 따른 식각 종료점을 검출하는 것으로, 식각 공정 중 발생한 폴리머가 석영 윈도우에 과도하게 증착될 경우 식각 종료점의 검출이 어려워지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 통상적인 플라즈마 에칭 장치가 가진 문제점을 감안하여 이를 해소하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 폴리머가 석영 윈도우에 증착되는 것을 억제할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 처리 장치는, 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 장치에 있어서, 기판 처리 공정이 진행되는 공정 챔버와; 상기 공정 챔버의 일 측에 구비되는 윈도우와; 상기 윈도우를 통해 방출되는 플라즈마 파장을 감지하여 식각 종료점을 검출하는 식각 종료점 검출기와; 상기 윈도우를 가열시키는 히팅 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 상기 히팅 유닛은, 기체 공급원과; 상기 기체 공급원으로부터 공급되는 기체를 가열하는 히터와; 상기 히터에 의해 가열된 고온 기체의 공급 유량을 조절하는 밸브와; 상기 윈도우와 상기 식각 종료점 검출기의 사이에 개재되며, 상기 밸브를 통해 공급되는 고온의 기체를 상기 윈도우 면에 유통시키는 기체 공급 부재;를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일측면에 따르면, 상기 기체는 공기 또는 질소 가스를 포함하는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 처리 장치를 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가 능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

( 실시예 )

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시해 보인 개략적 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 동작 상태를 설명하기 위해 도시해 보인 개략적 동작도이다.

본 실시예의 기판 처리 장치로는 기판상에 기형성된 절연막 또는 금속 층을 플라즈마 상태의 가스에 의해 식각 처리하는 플라즈마 에칭 장치(10)를 예로 들어 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 공정 챔버(100)의 내측에 가스 공급부(110)로부터 가스 공급관(112)을 통해 플라즈마 생성을 위한 반응 가스를 주입시키고, 이와 동시에 상부 전극(120)에 고주파 전원(130)을 인가하면 기판(W)의 상측 공간에 플라즈마가 생성된다. 그리고, 상기와 같이 생성된 플라즈마를 이용하여, 하부 전극(140) 위에 놓여진 기판(W)상에 형성되어 있는 절연막 또는 금속 층을 식각함으로써 기판의 표면 처리를 진행한다.

공정 챔버(100) 내에서 플라즈마를 이용한 식각 공정이 진행됨에 따라 발생되는 플라즈마 파장이 공정 챔버(100)의 일 측에 구비된 윈도우(150)를 통해 방출된다. 석영 윈도우(150)를 통해 방출된 플라즈마 파장은 식각 종료점 검출기(160)에 의해 감지되며, 이에 따라 식각 종료점을 검출하여 기판의 식각 정도를 관측하 게 된다.

그런데, 식각 공정 중 발생되는 반응 부산물인 폴리머는 낮은 온도의 챔버 내벽에 부착되며, 이러한 폴리머가 석영 윈도우(150)에 과도하게 증착되면, 식각 종료점의 검출이 어려워지게 되고, 이로 인해 식각량의 과부족이 발생되어 공정 불량을 유발시키게 된다. 이에 따라, 본 발명에서는 석영 윈도우(150)에 폴리머가 증착되는 것을 억제시키기 위한 수단으로, 석영 윈도우(150)를 가열시키는 히팅 유닛(170)을 제공한다.

히팅 유닛(170)은 기체 공급원(172), 히터(174), 밸브(176) 및 기체 공급 부재(178)를 포함한다. 기체 공급원(172)으로부터 공급되는 기체는 히터(174)에 의해 고온으로 가열된 후 기체 공급 부재(178)로 공급되고, 기체 공급 부재(178)로 유입되는 고온 기체의 공급 유량은 밸브(176)에 의해 조절된다. 기체 공급 부재(178)는 석영 윈도우(150)와 식각 종료점 검출기(160)의 사이에 설치되며, 도 2에 도시된 바와 같이, 내부로 유입된 고온의 기체를 석영 윈도우(150) 면에 공급하여 석영 윈도우(150)를 가열시킨다. 여기서, 기체 공급원(172)으로부터 공급되는 기체는 공기 또는 질소 가스 등을 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이, 히팅 유닛(170)을 통해 공급되는 고온의 기체를 이용하여 석영 윈도우(150)를 가열하여, 폴리머가 석영 윈도우(150)에 과도하게 증착되는 것을 억제함으로써, 석영 윈도우(150)를 통해 방출되는 플라즈마 파장의 감쇠 현상을 최소화할 수 있게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으 로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 플라즈마 광을 투과시키는 윈도우를 가열하도록 히팅 유닛을 구비하여, 공정 진행 중 챔버 내에 발생되는 폴리머가 석영 윈도우에 증착되는 것을 억제함으로써, 식각 종료점을 정확하게 검출하여 식각량의 과부족으로 인해 발생되는 공정 불량을 방지할 수 있다.

Claims (3)

1. 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 장치에 있어서,

   기판 처리 공정이 진행되는 공정 챔버와;

   상기 공정 챔버의 일 측에 구비되는 윈도우와;

   상기 윈도우를 통해 방출되는 플라즈마 파장을 감지하여 식각 종료점을 검출하는 식각 종료점 검출기와;

   상기 윈도우를 가열시키는 히팅 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 히팅 유닛은,

   기체 공급원과;

   상기 기체 공급원으로부터 공급되는 기체를 가열하는 히터와;

   상기 히터에 의해 가열된 고온 기체의 공급 유량을 조절하는 밸브와;

   상기 윈도우와 상기 식각 종료점 검출기의 사이에 개재되며, 상기 밸브를 통해 공급되는 고온의 기체를 상기 윈도우 면에 유통시키는 기체 공급 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 기체는,

   공기 또는 질소 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.

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