KR20080114427A - 플라즈마 챔버 장비 - Google Patents
플라즈마 챔버 장비 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20080114427A KR20080114427A KR1020070063957A KR20070063957A KR20080114427A KR 20080114427 A KR20080114427 A KR 20080114427A KR 1020070063957 A KR1020070063957 A KR 1020070063957A KR 20070063957 A KR20070063957 A KR 20070063957A KR 20080114427 A KR20080114427 A KR 20080114427A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- chamber
- reaction gas
- plasma
- chuck
- closing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
- H01J37/32816—Pressure
- H01J37/32834—Exhausting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
- H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
내부에 진공이 형성되는 챔버(chamber), 챔버 내로 반응 가스를 공급하는 공급관, 챔버 내에 장착되는 웨이퍼를 지지하는 척(chuck), 척에 대향되게 설치되는 상부 전극, 척의 주위에 배기홀(hole)들이 배치되는 배기관들, 배기관들을 각각 독립적으로 개폐하게 설치된 개폐 밸브(valve)들, 개폐 밸브들의 개폐를 제어하는 제어부, 및 배기관들에 연결되어 반응 가스를 배기하는 구동력을 제공하는 진공 펌프(pump)를 포함하는 플라즈마(plasma) 챔버 장비를 제시한다.
플라즈마 공정, 진공 펌프, 식각 균일도, 배기관
Description
도 1은 종래의 플라즈마 챔버 장비를 설명하기 위해 제시한 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 챔버 장비를 설명하기 위해 제시한 도면들이다.
본 발명은 반도체 장비에 관한 것으로, 특히, 플라즈마 챔버(plasma chamber) 장비에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조할 때 플라즈마(plasma)를 이용하여 기판 또는 웨이퍼(wafer) 상에 공정을 수행할 때 플라즈마 챔버 장비가 이용되고 있다. 플라즈마 챔버 장비는 플라즈마를 이용하여 웨이퍼 표면이나 웨이퍼 상에 형성된 대상층을 식각하는 식각 장비로 구성될 수 있다. 플라즈마 챔버 장비는 또한 웨이퍼 상에 물질층을 증착하는 데 이용되는 증착 장비로 구성될 수 있다.
도 1은 종래의 플라즈마 챔버 장비를 설명하기 위해 제시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 플라즈마 챔버 장비는, 플라즈마 여기를 위한 실질적인 진공 상태를 제공하는 진공 챔버(10) 내에, 웨이퍼(20)가 장착되는 척(chuck: 31)을 포함하여 구성된다. 척(31)에 대향되게 상부 전극(33)이 도입되고, 척(31)은 상부 전극(33)에 대향되는 바닥 전극을 내부에 포함하고 있다. 척(31)과 상부 전극(33) 사이에 전원(35)에 의한 전압이 인가된다. 챔버(10) 내부에 공급관(11)을 통해 공급된 반응 가스는 챔버(10) 내에서 플라즈마로 여기되거나 또는 플라즈마 상태로 공급될 수도 있다.
플라즈마로 여기되어 웨이퍼(20) 상에 식각 반응 또는 증착 반응에 참여하고 잔류한 반응 가스 및 반응 가스와 함께 공급되는 비활성 가스 또는 분위기 가스는, 챔버(10) 바닥에 마련된 배기관(13)으로 배기되게 된다. 배기관(13)에는 진공 펌프(vacuum pump: 40)와 같은 배기 구동 수단이 연결되어 챔버(10) 내부의 반응 가스를 배기하게 된다. 이때, 배기관(13)은 챔버(10)의 바닥의 어느 한 부분에 고정 설치되고, 배기관(13)을 통해 진공 펌프(40)와 챔버(10) 내부가 직접적으로 연결되고 이다.
도 1과 같은 종래의 플라즈마 챔버 장비는, 전체 장비의 구조는 단순하지만, 실제 장비를 사용하는 플라즈마 공정을 수행할 때 여러 가지 공정 제약이 유발될 수 있다. 예컨대, 진공 챔버(10)와 진공 펌프(40)가 직접적으로 연결되어 있어, 반응 가스 흐름이 이에 연관되어 고정되게 된다. 이에 따라, 반응 가스 흐름을 인위적으로 변화시키거나 조절하는 것이 용이하지 않아, 반도체 플라즈마 식각 공정을 조절하는 것이 용이하지 않다. 예컨대, 식각하여 형성하고자 하는 패턴의 크기, 형태나 재료 등이 변화할 때, 즉, 식각 대상층의 종류가 바뀌거나 사용되는 식각 조건이 바뀔 경우 식각 결과가 불균일해지는 문제가 발생될 수 있다.
반응 가스의 흐름은 소스(source)에서 공정 챔버(10)로 공급관(11)을 통해 공급되고, 반응 뒤에 진공 펌프(40)에 의해 배기 배출되게 된다. 이러한 반응 가스의 흐름의 구동력(driving force)은 압력 구배이며, 반응 가스의 흐름은 유체역학에 따라 예측할 수 있다. 이와 같이, 반응 가스의 챔버(10) 내부에서의 흐름은 압력 구배에 의존하게 되는 데, 챔버(10) 내부의 압력 구배는 배기관(13)을 통해 연결된 진공 펌프(40)에 의존하게 된다.
그런데, 도 1에 제시된 바와 같은 플라즈마 챔버 장비는 단일 배기관(13)을 통해 챔버(10)와 진공 펌프(40)가 직접적으로 연결되므로, 진공 펌프(40)에 의한 챔버(10) 내부의 압력을 조절하기 어렵고, 이에 따라, 반응 가스의 흐름을 제어하거나 변화 조절시키기 어렵다. 반응 가스의 흐름은 챔버(10) 내부에 형성되는 플라즈마의 분포에 영향을 미치고, 플라즈마 분포는 식각 반응 또는 증착 반응의 균일성에 영향을 미친다. 따라서, 보다 개선된 플라즈마 공정을 수행하기 위해서는 반응 가스의 흐름의 조절이 필요하며, 이에 따라, 반응 가스 흐름을 의도적으로 조절할 수 있는 플라즈마 챔버 장비의 개발이 요구되고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 반응 가스 흐름을 변경 및 조절할 수 있는 플라즈마 챔버 장비를 제시하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 위한 본 발명의 일 관점은, 내부에 진공이 형성되는 챔버(chamber), 상기 챔버 내로 반응 가스를 공급하는 공급관, 상기 챔버 내에 장 착되는 웨이퍼를 지지하는 척(chuck), 상기 척에 대향되게 설치되는 상부 전극, 상기 척의 주위에 배기홀(hole)들이 배치되는 배기관들, 상기 배기관들을 각각 독립적으로 개폐하게 설치된 개폐 밸브(valve)들, 상기 개폐 밸브들의 개폐를 제어하는 제어부, 및 상기 배기관들에 연결되어 상기 반응 가스를 배기하는 구동력을 제공하는 진공 펌프(pump)를 포함하는 플라즈마 챔버 장비를 제시한다.
상기 제어부는 상기 개폐 밸브를 독립적으로 개폐시켜 상기 공급되는 반응 가스의 흐름을 제어하여 상기 반응 가스가 여기되어 형성되는 플라즈마의 분포를 조절하는 플라즈마 챔버 장비를 제시한다.
본 발명에 따르면, 반응 가스 흐름을 변경 및 조절할 수 있는 플라즈마 챔버 장비를 제시할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 다중 배기관들 및 이들을 개폐하는 개폐 밸브(valve)들을 도입하여, 개폐 밸브들의 상호 독립적인 개폐에 따라 챔버 내부의 반응 가스의 흐름 상태 및 경로를 변경할 수 있는 플라즈마 챔버 장비를 제시한다. 반응 가스 흐름 상태 및 경로를 의도적으로 변경시키거나 조절할 수 있어, 챔버 내부에 여기되는 플라즈마의 분포 상태를 변경 및 조절할 수 있다. 이에 따라, 반응 가스 흐름의 변경 및 실질적인 최적화를 통해 플라즈마 공정, 예컨대, 식각 공정 또는 증착 공정의 균일도를 개선할 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 챔버 장비를 설명하기 위해 제시한 도면들이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 챔버 장비는, 내부에 진공이 형성되는 챔버(chamber: 100)를 포함하여 구성된다. 챔버(100)에 반응 가스 및 비활성 가스(inert gas)가 공급관(101)을 통해 소스로부터 제공된다. 챔버(100) 내에 설치된 웨이퍼(200)가 장착되는 척(310) 및 이에 대향되게 설치된 상부 전극(330)에 전원(350)으로부터 전압이 인가된다. 챔버(100) 내부에 전기장의 변위가 유도되고 이에 따라 공급된 반응 가스는 플라즈마로 여기될 수 있어, 웨이퍼(200) 상에 식각 반응 또는 증착 반응을 수행하게 된다.
이러한 플라즈마의 분포를 조절하기 위해서는 반응 가스 흐름의 분포 및 경로가 조절되는 것이 요구된다. 이를 위해, 척(310)의 주위에 도 3에 제시된 바와 같은 배기홀(hole: 131)들이 배치된 배기관(132)들을 도 2에 제시된 바와 같이 챔버(100)에 연결된다. 배기관(132)들 각각에는 독립적으로 해당 배기관(132)을 개폐하는 개폐 밸브(133)가 각각 설치된다. 개폐 밸브(133)는 제어부(134)에 의해서 원격 제어될 수 있게 솔레노이드 밸브(solenoid valve)로 설치될 수 있다. 배기관(132)들은 주된 배기관(main exhaust line: 135)에 취합 연결되고, 주된 배기관(135)에는 반응 가스의 배기 시 배기 구동력, 즉, 압력 구배를 제공하는 진공 펌프(400)가 설치된다.
제어부(134)는 개폐 밸브(133)들을 상호 독립적으로 개폐시켜, 공급되는 반응 가스의 흐름 상태, 예컨대, 속도 및 경로 등을 변경시켜, 반응 가스가 여기되어 형성되는 플라즈마의 분포를 조절한다. 이때, 개폐 밸브(133)들의 개폐에 따라 배기 상태는 가변적으로 변화되게 되며, 따라서, 플라즈마 분포 상태 또한 변화될 수 있다. 따라서, 챔버(100) 내의 플라즈마 환경 또는 공정 환경, 결과적인 공정 결과 상태, 예컨대, 식각 패턴의 크기 및 상태 또는 증착 막질의 두께 및 증착 상태 등을 모니터링(monitoring)하고, 모니터링된 정보를 바탕으로 개폐 밸브(133)들의 개폐 상태를 조절함으로써, 공정에 요구되는 실질적으로 최적인 플라즈마 상태를 제공할 수 있다. 따라서, 식각 공정 또는 증착 공정과 같은 플라즈마 공정의 공정 균일도의 개선을 구현할 수 있다.
상술한 본 발명에 따르면, 다수의 배기관들 및 이들을 개폐하는 개폐 밸브들을 도입하여, 플라즈마 챔버 내의 반응 가스 흐름 상태 및 경로를 의도적으로 변경시킬 수 있다. 이에 따라, 식각 또는 화학기상증착(CVD) 공정에 요구되는 실질적으로 개선된 플라즈마 분포를 구현할 수 있어, 식각 균일도 또는 증착 균일도의 개선을 구현할 수 있다.
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
Claims (3)
- 내부에 진공이 형성되는 챔버(chamber);상기 챔버 내로 반응 가스를 공급하는 공급관;상기 챔버 내에 장착되는 웨이퍼를 지지하는 척(chuck);상기 척에 대향되게 설치되는 상부 전극;상기 척의 주위에 배기홀(hole)들이 배치되는 배기관들;상기 배기관들을 각각 독립적으로 개폐하게 설치된 개폐 밸브(valve)들;상기 개폐 밸브들의 개폐를 제어하는 제어부; 및상기 배기관들에 연결되어 상기 반응 가스를 배기하는 구동력을 제공하는 진공 펌프(pump)를 포함하는 플라즈마 챔버 장비.
- 제1항에 있어서,상기 제어부는 상기 개폐 밸브를 독립적으로 개폐시켜 상기 공급되는 반응 가스의 흐름을 제어하여 상기 반응 가스가 여기되어 형성되는 플라즈마의 분포를 조절하는 플라즈마 챔버 장비.
- 제1항에 있어서,상기 개폐 밸브들은 상기 제어부에 의해서 원격 제어되는 솔레노이드 밸브를 포함하는 플라즈마 챔버 장비.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070063957A KR20080114427A (ko) | 2007-06-27 | 2007-06-27 | 플라즈마 챔버 장비 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070063957A KR20080114427A (ko) | 2007-06-27 | 2007-06-27 | 플라즈마 챔버 장비 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20080114427A true KR20080114427A (ko) | 2008-12-31 |
Family
ID=40371516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020070063957A KR20080114427A (ko) | 2007-06-27 | 2007-06-27 | 플라즈마 챔버 장비 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20080114427A (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113322446A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-08-31 | 厦门中材航特科技有限公司 | 一种化学气相沉积设备及沉积方法 |
| CN113832448A (zh) * | 2020-06-23 | 2021-12-24 | 拓荆科技股份有限公司 | 一种半导体薄膜沉积设备及半导体镀膜方法 |
| US20220084794A1 (en) * | 2020-09-16 | 2022-03-17 | Applied Materials, Inc. | Plasma chamber with a multiphase rotating modulated cross-flow |
| KR20220048739A (ko) | 2020-10-13 | 2022-04-20 | 에이피시스템 주식회사 | 박막 제조 장치 및 방법 |
-
2007
- 2007-06-27 KR KR1020070063957A patent/KR20080114427A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113832448A (zh) * | 2020-06-23 | 2021-12-24 | 拓荆科技股份有限公司 | 一种半导体薄膜沉积设备及半导体镀膜方法 |
| CN113832448B (zh) * | 2020-06-23 | 2023-06-09 | 拓荆科技股份有限公司 | 一种半导体薄膜沉积设备及半导体镀膜方法 |
| US20220084794A1 (en) * | 2020-09-16 | 2022-03-17 | Applied Materials, Inc. | Plasma chamber with a multiphase rotating modulated cross-flow |
| KR20220048739A (ko) | 2020-10-13 | 2022-04-20 | 에이피시스템 주식회사 | 박막 제조 장치 및 방법 |
| CN113322446A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-08-31 | 厦门中材航特科技有限公司 | 一种化学气相沉积设备及沉积方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102358027B1 (ko) | 컨덕턴스 제어를 갖는 화학적 증착 장치 | |
| KR102689380B1 (ko) | 웨이퍼 에지 링 리프팅 솔루션 | |
| US10287687B2 (en) | Substrate processing device | |
| JP5902896B2 (ja) | 基板処理装置 | |
| KR101236108B1 (ko) | 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 | |
| KR100884107B1 (ko) | 플라즈마 처리 장치 및 그것에 사용되는 전극 | |
| TW201448091A (zh) | 用於半導體處理應用的壓力控制器配置 | |
| WO2010088267A2 (en) | Method and apparatus for etching | |
| KR20150075957A (ko) | 기판 처리 장치 및 방법 | |
| KR20080114427A (ko) | 플라즈마 챔버 장비 | |
| KR20130047620A (ko) | 성막 방법 및 성막 장치 | |
| KR20110006136A (ko) | 기판 처리 장치 및 이의 배기 방법 | |
| KR20050048891A (ko) | 유니버설 박막증착장치 | |
| US11136670B2 (en) | Gas spraying apparatus, substrate processing facility including the same, and method for processing substrate using substrate processing facility | |
| WO2012087919A2 (en) | Methods and apparatus for gas delivery into plasma processing chambers | |
| KR100916931B1 (ko) | 기판 처리 장치 | |
| KR101994700B1 (ko) | 샤워헤드 및 기판처리장치 | |
| KR100790795B1 (ko) | 진공처리장치 | |
| US20220305601A1 (en) | Use of vacuum during transfer of substrates | |
| KR100952671B1 (ko) | 척킹부재, 이를 갖는 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법 | |
| KR100369859B1 (ko) | 원자층 증착 장치 | |
| KR101088679B1 (ko) | 기판 처리장치 및 기판 처리방법 | |
| KR20170052330A (ko) | 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 | |
| US20230141653A1 (en) | Frontside and backside pressure monitoring for substrate movement prevention | |
| KR20130085637A (ko) | 기판처리장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Withdrawal due to no request for examination |