KR20080025783A - Dry etching apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 건식 식각 장치를 도시한 평면도이다.1 is a plan view showing a dry etching apparatus according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 메인 식각 챔버의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the main etching chamber according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 건식 식각 장치의 배플을 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a baffle of a dry etching apparatus according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 의한 건식 식각 장치의 배플을 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a baffle of a dry etching apparatus according to a third exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 의한 건식 식각 장치의 배플을 도시한 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating a baffle of a dry etching apparatus according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 의한 건식 식각 장치의 배플을 도시한 단면도이다.6 is a cross-sectional view illustrating a baffle of a dry etching apparatus according to a fifth exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 건식 식각 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 식각 균일성을 향상시킨 건식 식각 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a dry etching apparatus. More specifically, the present invention relates to a dry etching apparatus with improved etching uniformity.
최근 들어, 정보처리장치의 기술 개발뿐만 아니라 정보처리장치에서 처리된 정보를 영상으로 표시하는 표시장치의 기술 개발이 급속히 이루어지고 있다.Recently, not only the technology development of the information processing apparatus but also the technology development of the display apparatus which displays the information processed by the information processing apparatus as an image is rapidly made.
대표적인 표시장치인 평판 표시장치의 종류는 액정표시장치, 유기광발생장치, 평판표시장치 등이 있다.Typical types of flat panel display devices include liquid crystal displays, organic light emitting devices, and flat panel displays.
이들 평판 표시장치는 공통적으로 영상을 표시하는 표시패널 내부에 박막 트랜지스터 들을 포함하고 있다.These flat panel displays commonly include thin film transistors inside a display panel for displaying an image.
박막 트랜지스터는 게이트 전극, 게이트 전극을 덮는 게이트 절연막, 게이트 전극과 대응하는 게이트 절연막 상에 배치된 반도체 패턴 및 반도체 패턴에 전기적으로 연결된 소오스 전극 및 드레인 전극을 포함한다.The thin film transistor includes a gate electrode, a gate insulating layer covering the gate electrode, a semiconductor pattern disposed on the gate insulating layer corresponding to the gate electrode, and a source electrode and a drain electrode electrically connected to the semiconductor pattern.
이들 박막 트랜지스터를 제조하기 위해서는 게이트 전극, 반도체 패턴, 소오스/드레인 전극을 형성하기 위한 박막을 증착하는 증착 설비, 박막을 패터닝 하는 식각 장치 등을 필요로 한다. 특히, 박막을 패터닝 하는 식각 장치의 예로서는 플라즈마를 이용하는 건식 식각 장치 및/또는 에천트를 이용하는 습식 식각 장치를 들 수 있다.In order to manufacture these thin film transistors, a deposition apparatus for depositing a thin film for forming a gate electrode, a semiconductor pattern, a source / drain electrode, an etching apparatus for patterning the thin film, and the like are required. In particular, examples of the etching apparatus for patterning the thin film include a dry etching apparatus using plasma and / or a wet etching apparatus using etchant.
이들 중 종래 건식 식각 장치는 건식 식각 공정을 진행하기 위한 챔버, 챔버 내부에 플라즈마를 발생하기 위한 전계를 형성하는 전극들, 챔버 내부로 소스 가스를 제공하는 소스 가스 공급 유닛 및 미반응 가스와 잔류 가스를 제거하기 위한 배기구를 포함한다.Among them, the conventional dry etching apparatus includes a chamber for performing a dry etching process, electrodes for forming an electric field for generating plasma in the chamber, a source gas supply unit for providing a source gas into the chamber, and an unreacted gas and a residual gas. It includes an exhaust for removing.
그러나, 종래 건식 식각 장치는 배기구 부분에서의 미반응 가스, 잔류 가스의 흐름 및 배기구 이외 부분에서의 미반응 가스, 잔류 가스의 흐름이 서로 달라 건식 식각 공정이 수행되는 박막의 식각 균일성이 크게 감소 되는 문제점을 갖는 다.However, in the conventional dry etching apparatus, the etching uniformity of the thin film on which the dry etching process is performed is greatly reduced because the flow of unreacted gas, residual gas in the exhaust port, and the flow of unreacted gas and residual gas in the portion other than the exhaust port is different. Have problems.
따라서, 본 발명의 하나의 목적은 박막의 식각 균일성을 향상시킨 건식 식각 장치를 제공함에 있다.Accordingly, one object of the present invention is to provide a dry etching apparatus that improves the etching uniformity of a thin film.
본 발명의 하나의 목적을 구현하기 위한 건식 식각 장치는 측벽들 및 바닥판을 갖는 챔버, 챔버의 바닥판 및 측벽들로부터 이격된 제1 전극, 제1 전극과 마주보는 플레이트 형상의 제2 전극, 바닥판에 형성된 배기구에 연결된 진공 펌프 및 측벽 및 제1 전극 사이에 개재되며, 배기구와 중첩되는 배플(baffle)을 포함한다.A dry etching apparatus for realizing one object of the present invention includes a chamber having sidewalls and a bottom plate, a first electrode spaced apart from the bottom plate and sidewalls of the chamber, a second electrode in a plate shape facing the first electrode, And a baffle interposed between the vacuum pump and the side wall and the first electrode connected to the exhaust port formed in the bottom plate, and overlapping the exhaust port.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 건식 식각 장치 에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다.Hereinafter, a dry etching apparatus according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and those skilled in the art will appreciate The present invention may be embodied in various other forms without departing from the spirit of the invention.
실시예Example 1 One
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 건식 식각 장치를 도시한 평면도이다.1 is a plan view showing a dry etching apparatus according to a first embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 건식 식각 장치는 로드락 챔버(100), 트랜스퍼 챔버(200) 및 메인 식각 챔버(300)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the dry etching apparatus includes a
본 실시예에서, 로드락 챔버(100)에는 트랜스퍼 챔버(200)가 연결되고, 트랜스퍼 챔버(200)에는 메인 식각 챔버(300)가 연결되어 있다. 로드락 챔버(100), 트 랜스퍼 챔버(200) 및 메인 식각 챔버(300)는 인-시튜 방식으로 연결되는 것이 바람직하다.In the present embodiment, the
로드락 챔버(100)는 선행 공정, 예를 들면, 기판(미도시) 상에 박막을 형성하는 박막 형성 공정 및 박막 상에 포토레지스트 패턴을 형성하는 포토레지스트 패턴 형성 공정이 종료된 기판이 임시적으로 수납된다.In the
트랜스퍼 챔버(200)는 로드락 챔버(100)에 수납된 기판을 메인 식각 챔버(300)로 전송 및 메인 식각 챔버(300)의 기판을 로드락 챔버(100)로 전송한다. 본 실시예에서, 트랜스퍼 챔버(200)에는 기판을 전송하기 위한 로봇 암을 포함할 수 있다.The
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 메인 식각 챔버의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the main etching chamber according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 메인 식각 챔버(300)는 챔버(310), 제1 전극(320), 제2 전극(330), 진공펌프(340) 및 배플(baffle;350)을 포함한다.Referring to FIG. 2, the
챔버(310)는 상부 챔버(312) 및 하부 챔버(314)를 포함한다.
상부 챔버(312)는, 예를 들어, 하부면이 개구된 사각 박스 형상을 갖는다. 따라서, 상부 챔버(312)는 바닥 플레이트(312a) 및 4 개의 측벽(312b)들을 갖는다.The
하부 챔버(314)는 상부면이 개구된 사각 박스 형상을 갖는다. 하부 챔버(314)는 바닥 플레이트(314a) 및 4개의 측벽(314b)들을 갖는다. 상부 챔버(312)의 개구 및 하부 챔버(314)는 개구가 마주하도록 어셈블리되어 챔버(310) 내부에는 건식 식각 공정을 수행하기에 적합한 공간이 형성된다.The
제1 전극(320)은, 예를 들어, 하부 챔버(314)의 바닥 플레이트(341a) 근처에 배치된다. 본 실시예에서, 제1 전극(320)은, 박막 증착 공정 및 포토레지스트 패턴 형성 공정과 같은 선행 공정이 종료된 기판(1)이 배치된다.The
제1 전극(320)의 측면은 하부 챔버(314)의 바닥 플레이트(314a)에 연결된 측벽(314b)과 소정 간격 이격 되어 배치된다. 본 실시예에서, 제1 전극(320)의 측면 및 하부 챔버(314)의 측벽(314b)들 사이에 형성된 공간은 미반응 가스 및 잔류 가스가 배출되기 위한 통로 역할을 한다.Side surfaces of the
본 실시예에서, 제1 전극(320)에는 챔버(310) 내부에서 플라즈마를 형성하기위한 전원, 예를 들면, 직류 전원, 교류 전원 및 고주파 전원 등이 인가된다.In the present embodiment, a power source for forming plasma in the
한편, 기판(1)은 제1 전극(320) 상에 진공 흡착 또는 정전기에 의하여 고정된다. 이에 더하여, 제1 전극(320)의 표면은 플라즈마에 의하여 손상받지 않도록 식각 방지층(미도시)이 형성된다.Meanwhile, the
한편, 제1 전극(320)의 하부면에는 제1 전극(320) 및 후술 될 제2 전극(330)의 사이 간격을 조절하기 위한 간격 조절 장치(325)가 설치된다. 간격 조절 장치(325)는 제1 전극(320) 및 제2 전극(330) 사이의 간격을 조절하여 플라즈마의 강도(intensity)를 조절한다.On the other hand, the lower surface of the
제2 전극(330)은 제1 전극(320)과 마주하며, 예를 들어, 상부 챔버(312)의 바닥면(313) 상에 배치된다. 본 실시예에서, 제2 전극(320)은 건식 식각 공정에 필요한 소스 가스를 챔버(310) 내부로 제공 및 플라즈마를 형성하기에 적합한 직류 전원, 교류 전원 및 고주파 전원 등과 같은 전원이 제공된다.The
한편, 챔버(310)의 하부 챔버(314)의 바닥 플레이트(314a)에는 제2 전 극(330)을 통해 챔버(310) 내부로 제공된 소스 가스 중 미반응 가스 및 잔류 가스를 배기하기 위한 배기구(316)가 형성된다. 본 실시예에서, 배기구(316)는 바닥 플레이트(314a)의 코너 부분에 형성될 수 있다. 예를 들어, 배기구(316)는, 평면상에서 보았을 때, 바닥 플레레이트(314a)의 코너마다 형성된다.On the other hand, the
각 배기구(316)에는 챔버(310)의 내부를 대기압보다 낮은 진공을 형성하기 위한 진공펌프(340)가 연결된다. 진공펌프(340)는 챔버 내부로 제공된 소스 가스 중 미반응 가스 및 잔류 가스를 하부 챔버(314) 및 제1 전극(320)의 측면 사이를 통해 배기구(316)로 배기시킨다.Each
배플(350)은 제1 전극(320) 및 하부 챔버(314)의 내측면 사이에 개재된다. 배플(350)은, 예를 들어, 배기구(316)와 중첩되는 위치에 형성된다. 배플(350)은 배기구(316)와 중첩되어 미반응 가스 및 잔류 가스의 배기 경로를 증가시켜 기판(1)에 형성된 박막의 식각 균일성을 크게 향상시킨다.The
실시예Example 2 2
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 건식 식각 장치의 배플을 도시한 단면도이다. 본 발명의 제2 실시예에 의한 건식 식각 장치는 배플의 형상을 제외하면 앞서 설명한 제1 실시예에 의한 건식 식각 장치와 실질적으로 동일하다. 따라서, 실질적으로 동일한 구성 요소에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 명칭 및 참조부호를 부여하기로 한다.3 is a cross-sectional view illustrating a baffle of a dry etching apparatus according to a second exemplary embodiment of the present invention. The dry etching apparatus according to the second embodiment of the present invention is substantially the same as the dry etching apparatus according to the first embodiment described above except for the shape of the baffle. Therefore, duplicate descriptions of substantially the same components will be omitted, and the same components and the same reference numerals will be given.
도 3을 참조하면, 건식 식각 장치(300)의 하부 챔버(314)에 형성된 배 플(352)은 하부 챔버(314)의 바닥면(314a)에 형성된 배기구(316)와 중첩된다. 본 실시예에서, 배기구(316) 및 배플(352)은 상호 소정 간격 이격 된다.Referring to FIG. 3, the
배플(352)은 하부 챔버(314)의 인접한 한 쌍의 측벽(314b)들에 형성된다. 본 실시예에서, 배플(352)은, 평면상에서 보았을 때, 삼각 플레이트 형상을 갖고, 따라서 배플(352)은 3 개의 측면들을 갖고, 배플(352)의 3 개의 측면들 중 2 개의 측면들은 인접한 한 쌍의 측벽(314)들에 결합 된다.The
본 실시예에서, 배기구(316)와 중첩된 배플(352)은 챔버(310) 내부의 미반응 가스 및 잔류 가스가 배기구(316)로 직접 유입되는 것을 방지하여 기판(1) 중 배기구(316)와 인접한 부분, 예를 들면, 기판(1)의 모서리 부분에서의 박막의 식각 균일성을 향상시키는 역할을 한다.In the present embodiment, the
실시예Example 3 3
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 의한 건식 식각 장치의 배플을 도시한 단면도이다. 본 발명의 제3 실시예에 의한 건식 식각 장치는 배플의 형상을 제외하면 앞서 설명한 제1 실시예에 의한 건식 식각 장치와 실질적으로 동일하다. 따라서, 실질적으로 동일한 구성 요소에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 명칭 및 참조부호를 부여하기로 한다.4 is a cross-sectional view illustrating a baffle of a dry etching apparatus according to a third exemplary embodiment of the present invention. The dry etching apparatus according to the third embodiment of the present invention is substantially the same as the dry etching apparatus according to the first embodiment described above except for the shape of the baffle. Therefore, duplicate descriptions of substantially the same components will be omitted, and the same components and the same reference numerals will be given.
도 4를 참조하면, 건식 식각 장치(300)의 하부 챔버(314)에 형성된 배플(354)은 하부 챔버(314)의 바닥면(314a)에 형성된 배기구(316)와 중첩된다. 본 실시예에서, 배기구(316) 및 배플(354)은 상호 소정 간격 이격 된다.Referring to FIG. 4, the
배플(354)은 하부 챔버(314)의 인접한 한 쌍의 측벽(314b)들에 형성된다. 본 실시예에서, 배플(354)은, 평면상에서 보았을 때, 삼각 플레이트 형상을 갖고, 따라서 배플(354)은 3 개의 측면들을 갖고, 배플(354)의 3 개의 측면들 중 2 개의 측면들은 인접한 한 쌍의 측벽(314)들에 결합되고, 나머지 하나의 측면(354a)는 제1 전극(320)의 측면과 마주한다. 이때, 배플(354) 중 제1 전극(320)의 측면과 마주하는 측면(354a)은, 평면상에서 보았을 때, 적어도 한번 절곡된 형상을 갖고, 배플(354)의 측면(354a)의 절곡된 각도는 둔각인 것이 바람직하다.The
본 실시예에서, 배기구(316)와 중첩된 배플(354)은 챔버(310) 내부의 미반응 가스 및 잔류 가스가 배기구(316)로 직접 유입되는 것을 방지하여 기판(1) 중 배기구(316)와 인접한 부분, 예를 들면, 기판(1)의 모서리 부분에서의 박막의 식각 균일성을 향상시키는 역할을 한다.In the present embodiment, the
실시예Example 4 4
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 의한 건식 식각 장치의 배플을 도시한 단면도이다. 본 발명의 제4 실시예에 의한 건식 식각 장치는 배플의 형상을 제외하면 앞서 설명한 제1 실시예에 의한 건식 식각 장치와 실질적으로 동일하다. 따라서, 실질적으로 동일한 구성 요소에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 명칭 및 참조부호를 부여하기로 한다.5 is a cross-sectional view illustrating a baffle of a dry etching apparatus according to a fourth exemplary embodiment of the present invention. The dry etching apparatus according to the fourth embodiment of the present invention is substantially the same as the dry etching apparatus according to the first embodiment described above except for the shape of the baffle. Therefore, duplicate descriptions of substantially the same components will be omitted, and the same components and the same reference numerals will be given.
도 5를 참조하면, 건식 식각 장치(300)의 하부 챔버(314)에 형성된 배플(356)은 하부 챔버(314)의 바닥면(314a)에 형성된 배기구(316)와 중첩된다. 본 실시예에서, 배기구(316) 및 배플(356)은 상호 소정 간격 이격 된다.Referring to FIG. 5, the
배플(356)은 하부 챔버(314)의 인접한 한 쌍의 측벽(314b)들에 형성된다. 본 실시예에서, 배플(356)은, 평면상에서 보았을 때, 하부 챔버(314)의 인접한 한 쌍의 측벽(314b)들 및 한 쌍의 측벽(314b)들과 마주하는 제1 전극(320)의 한 쌍의 인접한 측면들 사이에 개재된 'L' 자 형상으로 형성된다.The
본 실시예에서, 배기구(316)와 중첩된 배플(356)은 챔버(310) 내부의 미반응 가스 및 잔류 가스가 배기구(316)로 직접 유입되는 것을 방지하여 기판(1) 중 배기구(316)와 인접한 부분, 예를 들면, 기판(1)의 모서리 부분에서의 박막의 식각 균일성을 향상시키는 역할을 한다.In the present embodiment, the
실시예Example 5 5
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 의한 건식 식각 장치의 배플을 도시한 단면도이다. 본 발명의 제5 실시예에 의한 건식 식각 장치는 배플의 형상을 제외하면 앞서 설명한 제1 실시예에 의한 건식 식각 장치와 실질적으로 동일하다. 따라서, 실질적으로 동일한 구성 요소에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 명칭 및 참조부호를 부여하기로 한다.6 is a cross-sectional view illustrating a baffle of a dry etching apparatus according to a fifth exemplary embodiment of the present invention. The dry etching apparatus according to the fifth embodiment of the present invention is substantially the same as the dry etching apparatus according to the first embodiment described above except for the shape of the baffle. Therefore, duplicate descriptions of substantially the same components will be omitted, and the same components and the same reference numerals will be given.
도 6을 참조하면, 건식 식각 장치(300)의 하부 챔버(314)에 형성된 배플(352)은 하부 챔버(314)의 바닥면(314a)에 형성된 배기구(316)와 중첩된다. 본 실시예에서, 배기구(316) 및 배플(352)은 상호 소정 간격 이격 된다.Referring to FIG. 6, the
배플(352)은 하부 챔버(314)의 인접한 한 쌍의 측벽(314b)들에 형성된다. 본 실시예에서, 배플(352)은, 평면상에서 보았을 때, 삼각 플레이트 형상을 갖고, 따라서 배플(352)은 3 개의 측면들을 갖고, 배플(352)의 3 개의 측면들 중 2 개의 측면들은 인접한 한 쌍의 측벽(314)들에 결합 된다.The
한편, 배플(352)에는 복수개의 소공(352a)들이 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 소공(352a)들은 배플(352)을 통해 미반응 가스 및 잔류가스의 일부가 통과되도록 한다. 이때, 배기구(316)와 대응하는 부분에는 소공(352a)이 형성되지 않고, 배기구(316)의 주변에 소공(352a)을 형성하는 것이 바람직하다.Meanwhile, a plurality of
본 실시예에서, 배기구(316)와 중첩되며 다수개의 소공(352a)을 갖는 배플(352)은 챔버(310) 내부의 미반응 가스 및 잔류 가스가 배기구(316)로 직접 유입되는 것을 방지하여 기판(1) 중 배기구(316)와 인접한 부분, 예를 들면, 기판(1)의 모서리 부분에서의 박막의 식각 균일성을 향상시키는 역할을 한다.In this embodiment, the
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 배플을 챔버의 배기구와 중첩되도록 배치하여 배기구로 배출되는 잔류 가스 및 미반응 가스의 분포를 균일하게 하여 기판에 형성된 박막의 모서리 부분에서 식각 균일성이 저하되는 것을 방지하는 효과를 갖는다.As described in detail above, the baffle is disposed to overlap the exhaust port of the chamber to uniformly distribute the residual gas and the unreacted gas discharged to the exhaust port, thereby preventing the etching uniformity from deteriorating at the corners of the thin film formed on the substrate. Has the effect.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이 해할 수 있을 것이다.Although the detailed description of the present invention has been described with reference to the embodiments of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art will have the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. It will be understood that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the art.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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