KR20100083917A - Gas supply system for plasma etching apparatus - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A gas supply system for a plasma etching apparatus is provided to effectively regulate the uniformity of an etching operation using separate distributors according to the characteristics of processing gases. CONSTITUTION: A processing gas is injected into a chamber trough a gas inlet. The gas inlet includes a first gas inlet(20) and a second gas inlet(21). A supplying line(33) includes a first supplying line(33a) and a second supplying line(33b). A plurality of distributors obtains the processing gas from the supplying line and distributes the processing gas. The processing gas flows from the distributor to the gas inlet through a flowing path(36).

Description

플라즈마 식각 장치의 가스공급장치{Gas Supply System For Plasma Etching Apparatus}Gas Supply System for Plasma Etching Equipment {Gas Supply System For Plasma Etching Apparatus}

본 발명은 플라즈마 식각 장치의 가스공급장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분배비율이 서로 다르게 적용된 복수의 분배기를 사용하여 효과적인 식각 균일도 조절이 가능한 플라즈마 식각 장치의 가스공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gas supply apparatus of a plasma etching apparatus, and more particularly, to a gas supply apparatus of a plasma etching apparatus capable of effectively adjusting the etching uniformity by using a plurality of distributors having different distribution ratios.

일반적으로, 플라즈마 식각 장치는 기판이 처리되는 챔버, RF 전력이 공급되거나 접지되는 상부전극, 기판이 놓여지는 동시에 RF 전력이 공급되는 하부전극, 챔버에 공급된 가스를 플라즈마 상태로 만들기 위한 RF 전력공급시스템, 가스를 플라즈마 상태로 바꿔 기판을 처리하기 위한 가스공급장치로 구성된다.In general, the plasma etching apparatus includes a chamber in which a substrate is processed, an upper electrode supplied or grounded with RF power, a lower electrode supplied with RF power at the same time the substrate is placed, and an RF power supply for making the gas supplied to the chamber into a plasma state. System, a gas supply device for processing a substrate by converting the gas into a plasma state.

상부전극은 RF 전력공급과 공급되는 가스의 분배역할을 동시에 수행하며 식각량 균일도를 조절하기 위해 중앙부와 주변부로 영역이 분리되어 있으며, 분류량 조정수단를 통해 중앙부와 주변부에 공급되는 가스량을 조절하도록 구성되어 있다.The upper electrode performs RF distribution and the distribution of the supplied gas at the same time, and the region is divided into the central part and the peripheral part to adjust the etching amount uniformity, and is configured to adjust the amount of gas supplied to the central part and the peripheral part through the flow rate adjusting means. It is.

하지만, 이러한 구성은 서로 상반되는 특성을 가진 가스를 혼합 후 동일한 비율로 분배하므로 원하는 식각량 균일도 혹은 식각 특성을 얻는데 한계가 있으며, 또한 특정가스의 공급비율을 별도로 조절하기 위해서는 별도의 부가가스공급단을 구성하여야 하는 한계가 있다.However, such a configuration has limitations in obtaining the desired etching amount uniformity or etching characteristics since the gas having the opposite characteristics is mixed at the same ratio after mixing, and in order to separately control the supply ratio of a specific gas, a separate additional gas supply stage There is a limit that must be constructed.

본 발명의 일측면은 플라즈마 식각 장치의 가스공급장치에 있어서, 복수의 분배기를 사용하여 효과적인 식각 균일도 조절이 가능한 구성을 제공한다.One aspect of the present invention provides a configuration that enables effective etching uniformity control using a plurality of distributors in the gas supply apparatus of the plasma etching apparatus.

이를 위해 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 식각 장치의 가스공급장치는 기판이 처리되는 챔버에 공정가스를 공급하는 가스유입부를 가지는 플라즈마 식각 장치의 가스공급장치에 있어서, 가스공급원으로부터 상기 공정가스가 흘러가는 공급유로와, 상기 공급유로로부터 상기 공정가스를 공급받아 상기 공정가스의 공급을 분배하는 복수의 분배기와, 상기 복수의 분배기에서 상기 가스유입부로 상기 공정가스를 유입하는 유입유로를 포함하는 것을 특징으로 한다.To this end, the gas supply apparatus of the plasma etching apparatus according to an embodiment of the present invention is a gas supply apparatus of the plasma etching apparatus having a gas inlet for supplying a process gas to the chamber in which the substrate is processed, the process gas from the gas supply source And a plurality of distributors for flowing the supply channel, a plurality of distributors receiving the process gas from the supply channel, and distributing the supply of the process gas, and an inlet channel for introducing the process gas from the plurality of distributors to the gas inlet. It features.

또한, 상기 구성에 있어서, 상기 가스유입부는 제1가스유입부와 제2가스유입부를 포함하고, 상기 유입유로는 상기 복수의 분배기마다 각각 형성되며, 상기 제1가스유입부와 연결된 제1유입유로와 상기 제2가스유입부와 연결된 제2유입유로로 분기되는 것을 특징으로 한다.In the above configuration, the gas inlet part includes a first gas inlet part and a second gas inlet part, wherein the inflow path is formed for each of the plurality of distributors, and the first inflow path connected to the first gas inlet part. And a second inflow passage connected to the second gas inflow portion.

또한, 상기 구성에 있어서, 상기 복수의 분배기는 상기 제1유입유로와 상기 제2유입유로에 설치되는 압력센서 및 밸브를 포함하고, 상기 압력센서 및 밸브는 각각의 분배비율이 입력된 제어장치에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.In the above configuration, the plurality of distributors may include a pressure sensor and a valve installed in the first inflow passage and the second inflow passage, and the pressure sensor and the valve may be provided to a control device in which respective distribution ratios are input. It is characterized by being controlled by.

또한, 상기 구성에 있어서, 상기 공급유로 상에는 상기 공정가스가 흘러가는 양을 제어하는 MFC(Mass Flow Control)가 설치되는 것을 특징으로 한다.In the above configuration, it is characterized in that the MFC (Mass Flow Control) for controlling the amount of the flow of the process gas is provided on the supply passage.

또한, 상기 구성에 있어서, 상기 공급유로는 상기 MFC의 후단에서 상기 공급유로가 분기되어 이루어진 제1공급라인과 제2공급라인을 포함하고, 상기 복수의 분 배기는 상기 제1공급라인과 연결된 제1분배기와 상기 제2공급라인과 연결된 제2분배기로 구성되는 것을 특징으로 한다.In the above configuration, the supply passage includes a first supply line and a second supply line formed by branching the supply passage at the rear end of the MFC, wherein the plurality of discharge lines are connected to the first supply line. And a second distributor connected to the first distributor and the second supply line.

또한, 상기 구성에 있어서, 상기 제1공급라인과 상기 제2공급라인에는 각각 공압밸브가 설치되는 것을 특징으로 한다.In the above configuration, the first supply line and the second supply line are each characterized in that a pneumatic valve is installed.

또한, 상기 구성에 있어서, 상기 가스공급원은 복수개가 마련되고, 상기 공급유로는 상기 복수개의 가스공급원마다 형성되는 것을 특징으로 한다.In the above configuration, the gas supply source may be provided in plural, and the supply flow path is formed for each of the plurality of gas supply sources.

또한, 상기 구성에 있어서, 상기 제1가스유입부는 상기 기판의 중심부를 향해 가스가 공급되도록 배치되고, 상기 제2가스유입부는 상기 기판의 주변부를 향해 가스가 공급되도록 상기 제1가스유입부를 둘러싼 형태로 배치되는 것을 특징으로 한다.In the above configuration, the first gas inlet part is arranged to supply gas toward the center of the substrate, and the second gas inlet part surrounds the first gas inlet part so that gas is supplied toward the periphery of the substrate. Characterized in that arranged.

이상에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 식각 장치의 가스공급장치는 효과적으로 원하는 영역의 균일도를 개선할 수 있고, 별도의 부가가스공급단 없이 모든 공정가스에 대해 원하는 공정가스를 서로 다른 비율로 원하는 영역에 공급할 수 있다.The gas supply apparatus of the plasma etching apparatus according to the embodiment of the present invention described above can effectively improve the uniformity of the desired area, and the desired process gas for all the process gases without a separate additional gas supply stage at different ratios. Can be supplied to the desired area.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 식각 장치의 가스공급장치의 구조를 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a structure of a gas supply apparatus of a plasma etching apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 플라즈마 식각 장치(1)는 원통형의 챔버(2)를 갖추고 있 다.Referring to FIG. 1, the plasma etching apparatus 1 has a cylindrical chamber 2.

챔버(2)는 기판(W)의 가공공정을 수행하기 위한 것으로서, 챔버(2)의 내부에는 바닥면 중앙에 마련된 절연판(3)의 상부에 배치된 서셉터지지부(4)에 의해 지지되는 서셉터(5)가 마련된다. 서셉터지지부(4)는 서셉터(5)를 지지할 뿐만 아니라, 냉매가 흐르도록 서셉터지지부(4)의 내부에 형성된 냉매실(6)과 냉매배관(7)을 통해 기판(W)의 온도를 제어한다.The chamber 2 is for carrying out the processing of the substrate W. The chamber 2 is supported by a susceptor support part 4 disposed above the insulating plate 3 provided at the center of the bottom of the chamber 2. The acceptor 5 is provided. The susceptor support 4 not only supports the susceptor 5 but also allows the susceptor 5 to flow through the coolant chamber 6 and the coolant pipe 7 formed inside the susceptor support 4 so that the coolant flows. To control the temperature.

서셉터(5)의 상면에는 기판(W)을 지지하는 정전척(8)과 정전척(8)의 주위를 둘러싸는 환형링(9)이 설치된다. 정전척(8)의 내부에는 전극(10)이 마련되고, 전극(10)은 직류전원(11)과 전기적으로 연결되며, 직류전원(11)으로부터 전극(10)에 전압이 인가되어 발생하는 쿨롱힘에 의해 정전척(8)의 상면에 기판(W)을 흡착할 수 있게 된다. 서셉터지지부(4), 서셉터(5), 정전척(8) 및 환형링(9)의 외주면은 원통형상의 벽체(12)에 의해 지지되어 하부전극(13)을 구성한다.An upper surface of the susceptor 5 is provided with an electrostatic chuck 8 supporting the substrate W and an annular ring 9 surrounding the circumference of the electrostatic chuck 8. An electrode 10 is provided inside the electrostatic chuck 8, the electrode 10 is electrically connected to the DC power source 11, and a coulomb generated by applying a voltage to the electrode 10 from the DC power source 11. The substrate W can be attracted to the upper surface of the electrostatic chuck 8 by the force. The outer circumferential surfaces of the susceptor support 4, the susceptor 5, the electrostatic chuck 8, and the annular ring 9 are supported by a cylindrical wall 12 to form the lower electrode 13.

하부전극(13)의 상방에는 상부전극(14)이 마련된다. 상부전극(14)은 원형의 내측 상부전극(15)과 내측 상부전극(15)의 외주면을 둘러싸는 링형상의 외측 상부전극(16)으로 구성된다. 특히, 내측 상부전극(15)은 복수의 가스분사공(17)을 가진 전극판(18)과, 전극판(18)과 동일한 형태로 형성되어 전극판(18)의 상면과 결합되는 전극지지부(19)로 이루어진다. 즉, 내측 상부전극(15)은 공정가스가 유입되는 공간인 가스유입부(22)와 공정가스를 분사하는 샤워헤드를 구성한다. 그리고, 가스유입부(22)는 전극지지부(19)의 내부에 마련된 원형의 격벽부재(23)에 의해 기판(W)의 중앙부를 향해 가스를 분사하는 제1가스유입부(20)와, 기판(W)의 주변부를 향해 가스를 분사하도록 제1가스유입부(20)를 둘러싸고 있는 제2가스유입부(21)로 나뉘어진다. 또한, 내측 상부전극(15)과 외측 상부전극(16) 사이에는 링형상의 유전체(24)가 설치되고, 외측 상부전극(16)과 챔버(2)의 내주면 사이에는 링형상의 차폐부재(25)가 설치된다.The upper electrode 14 is provided above the lower electrode 13. The upper electrode 14 is composed of a circular inner upper electrode 15 and a ring-shaped outer upper electrode 16 surrounding the outer circumferential surface of the inner upper electrode 15. In particular, the inner upper electrode 15 has an electrode plate 18 having a plurality of gas injection holes 17 and an electrode support part formed in the same shape as the electrode plate 18 and coupled to the upper surface of the electrode plate 18 ( 19). That is, the inner upper electrode 15 constitutes a gas inlet 22, which is a space into which the process gas flows, and a shower head injecting the process gas. The gas inlet part 22 includes a first gas inlet part 20 that injects gas toward the center of the substrate W by a circular partition member 23 provided inside the electrode support part 19, and the substrate. It is divided into a second gas inlet 21 surrounding the first gas inlet 20 to inject gas toward the periphery of (W). In addition, a ring-shaped dielectric 24 is disposed between the inner upper electrode 15 and the outer upper electrode 16, and a ring-shaped shielding member 25 is formed between the outer upper electrode 16 and the inner circumferential surface of the chamber 2. ) Is installed.

상부전극(14)에는 챔버(2) 내부로 공급되는 공정가스를 플라즈마 상태로 만들 수 있도록 RF(Radio Frequency) 전원(26)이 인가되고, 하부전극(13)의 서셉터(5)에는 플라즈마 상태의 공정가스를 기판(W)으로 유도할 수 있도록 바이어스 전원(27)이 인가된다.An RF (Radio Frequency) power source 26 is applied to the upper electrode 14 to make the process gas supplied into the chamber 2 into a plasma state, and a plasma state is applied to the susceptor 5 of the lower electrode 13. A bias power source 27 is applied to guide the process gas of the to the substrate (W).

챔버(2)의 하부 일측에는 배출되는 공정가스가 이동하며 배출구(28)와 연통하는 가스배출유로가 마련된다. 가스배출유로는 챔버(2)의 공정가스가 진공펌프(29) 및 압력제어장치(30) 쪽으로 배출되어 챔버(2)가 진공으로 유지될 수 있도록 공정가스가 배출되는 배출구(28)와 챔버(2)를 연통하도록 형성된다.The lower side of the chamber 2 is provided with a gas discharge flow path which is discharged process gas and communicate with the discharge port (28). The gas discharge flow path is provided with a discharge port 28 and a chamber through which the process gas of the chamber 2 is discharged toward the vacuum pump 29 and the pressure control device 30 so that the chamber 2 is maintained in vacuum. It is formed to communicate 2).

위와 같은 플라즈마 식각 장치(1)는 챔버(2) 내부로 공급되는 공정가스 및 공정변수들을 조절하는 것에 의해 기판(W)의 표면에 막을 형성시키는 증착공정을 수행하거나 기판(W) 표면의 막을 식각하는 식각공정을 수행하는데 이용할 수 있다.The plasma etching apparatus 1 as described above performs a deposition process for forming a film on the surface of the substrate W by adjusting the process gas and process variables supplied into the chamber 2 or etching the film on the surface of the substrate W. It can be used to perform the etching process.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 식각 장치(1)의 가스공급장치(31)는 상부전극(14)에 마련된 가스유입부(22)와, 공정가스를 공급하는 가스공급원(32)과, 가스공급원(32)으로부터 공정가스가 흘러가는 공급유로(33)와, 공급유로(33)로부터 공정가스를 공급받아 공정가스의 공급을 분배하는 제1분배기(34) 및 제2분배기(35)와, 제1,2분배기(34,35)에서 가스유입부(22)로 공정가스를 유입하는 유입유로(36)를 포함하여 구성된다.On the other hand, the gas supply device 31 of the plasma etching apparatus 1 according to an embodiment of the present invention is a gas inlet 22 provided on the upper electrode 14, the gas supply source 32 for supplying the process gas and The first distributor 34 and the second distributor 35 for distributing the supply of the process gas are supplied with the supply passage 33 through which the process gas flows from the gas supply source 32, and the supply passage 33. And an inflow passage 36 through which the process gas flows from the first and second distributors 34 and 35 to the gas inlet portion 22.

공급유로(33)는 가스공급원(32)에서 공급되는 공정가스가 제1,2분배기(34,35) 중에서 해당하는 분배기로 흘러갈 수 있도록 두 갈래로 분기되어 형성된 제1공급라인(33a)과 제2공급라인(33b)으로 이루어진다.The supply flow path 33 is formed by branching into two branches so that the process gas supplied from the gas supply source 32 can flow into the corresponding distributor among the first and second distributors 34 and 35 and the first supply line 33a. It consists of the 2nd supply line 33b.

유입유로(36)는 제1,2공급라인(33a,33b)로부터 공정가스를 공급받는 제1,2분배기(34,35)에서 각각 두 갈래로 분기되어 제1가스유입부(20)와 연결되는 제1유입유로(36a)와, 제2가스유입부(21)로 연결되는 제2유입유로(36b)로 이루어진다.The inflow passage 36 is bifurcated into two branches at the first and second distributors 34 and 35 which receive the process gas from the first and second supply lines 33a and 33b, respectively, to connect the first gas inlet 20. It consists of a first inflow passage 36a and a second inflow passage 36b connected to the second gas inflow portion 21.

위와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 식각 장치(1)의 가스공급장치(31)는 제1,2공급라인(33a,33b)에 설치된 공압밸브(38:도 2참조)에 의해 공정가스들이 제1,2분배기(34,35) 중 어느 한 곳으로 공급되도록 조절되며, 제1,2분배기(34,35)의 분배비율은 서로 다르게 조절할 수 있으므로, 원하는 공정가스를 원하는 비율로 제1,2가스유입부(20,21)에 공급할 수 있다. 이러한 구성에 관해서는 후술할 내용에서 좀 더 상세히 설명하기로 한다.Gas supply device 31 of the plasma etching apparatus 1 according to an embodiment of the present invention as described above is a process gas by the pneumatic valve 38 (see Fig. 2) installed in the first and second supply lines (33a, 33b) Are adjusted to be supplied to any one of the first and second distributors 34 and 35, and the distribution ratios of the first and second distributors 34 and 35 may be adjusted differently, so that the desired process gas may be adjusted to the desired ratio. It can be supplied to the two gas inlet (20, 21). This configuration will be described in more detail in the following description.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 식각 장치의 가스공급장치의 구조의 개념을 사용한 구성을 나타낸 블럭도이다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration using the concept of the structure of the gas supply apparatus of the plasma etching apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 공정가스를 공급하는 가스공급원(32)은 복수개가 마련되고, 공급유로(33)는 복수개의 가스공급원(32)마다 각각 형성된다. 각 공급유로(33) 상에는 공정가스가 흘러가는 양을 제어하는 MFC(37:Mass Flow Control)가 설치되어 있고, 각 공급유로(33)는 MFC(37)의 후단에서 분기되어 제1분배기(34)와 연결되는 제1공급라인(33a)과 제2분배기(35)와 연결되는 제2공급라인(33b)을 형성 하며, 제1공급라인(33a)과 제2공급라인(33b)에는 각각 공압밸브(38)가 설치된다. 따라서, MFC(37)에 의해 유량이 조절된 각각의 공정가스는 공압밸브(38)를 통해 조절되어 제1공급라인(33a) 또는 제2공급라인(33b)을 통해 그 분배비율에 맞도록 제1,2분배기(34,35) 중 해당되는 분배기로 흘러가게 된다. 그리고, 각각의 제1공급라인(33a)과 제2공급라인(33b)은 같은 라인끼리 서로 하나의 지점에서 연결되어 연결된 지점에서부터 분배기까지는 하나의 라인을 형성하는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 2, a plurality of gas supply sources 32 supplying a process gas are provided, and a supply flow path 33 is formed for each of the plurality of gas supply sources 32. MFC (Mass Flow Control) (37) is provided on each of the supply passages (33) to control the flow of the process gas, and each of the supply passages (33) branched from the rear end of the MFC (37) to the first distributor 34. And a second supply line 33b connected to the second supply line 33a and the second distributor 35, and pneumatic pressures are respectively provided to the first supply line 33a and the second supply line 33b. The valve 38 is installed. Accordingly, each process gas whose flow rate is controlled by the MFC 37 is adjusted through the pneumatic valve 38 to be adjusted to match the distribution ratio through the first supply line 33a or the second supply line 33b. One or two distributors 34 and 35 flow to the corresponding distributor. In addition, each of the first supply line 33a and the second supply line 33b may preferably form one line from the point where the same lines are connected to each other and connected to the distributor.

제1,2분배기(34,35)로 흘러간 공정가스는 유입유로(36)를 통해 제1,2가스유입부(20,21)로 공급되는데, 공정가스를 정해진 비율로 분배하여 제1,2가스유입부(20,21)에 공급하기 위해서 유입유로(36)는 제1가스유입부(20)와 연결되는 제1유입유로(36a)와 제2가스유입부(21)와 연결되는 제2유입유로(36b)로 분기되고, 제1,2유입유로(36a,36b)에는 각각 압력센서(39)와 밸브(40)가 설치된다. 그리고, 제2분배기(35)에서 나오는 제1,2유입유로(36a,36b)는 각각 제1분배기(34)의 제1,2유입유로(36a,36b) 상에 연결되어 하나의 라인으로 제1,2가스유입부(20,21)와 연결된다. 제1,2분배기(34,35) 내부에는 압력컨트롤러(41)가 설치되고, 압력컨트롤러(41)는 제어부(미도시)에서 입력되는 분배비율에 따라 압력센서(39) 및 밸브(40)를 제어한다.The process gas flowing to the first and second distributors 34 and 35 is supplied to the first and second gas inlets 20 and 21 through the inflow passage 36, and the process gas is distributed at a predetermined ratio. In order to supply the gas inlets 20 and 21, the inflow passage 36 is connected to the first inlet passage 36a and the second gas inlet 21 which are connected to the first gas inlet 20. Branched to the inflow passage 36b, the pressure sensor 39 and the valve 40 are provided in the first and second inflow passages 36a and 36b, respectively. In addition, the first and second inflow passages 36a and 36b exiting from the second distributor 35 are connected to the first and second inflow passages 36a and 36b of the first distributor 34, respectively. It is connected to the first and second gas inlets 20 and 21. The pressure controller 41 is installed in the first and second distributors 34 and 35, and the pressure controller 41 controls the pressure sensor 39 and the valve 40 according to a distribution ratio input from a controller (not shown). To control.

즉, 제1,2분배기(34,35)에 차등하게 입력된 2가지의 분배비율을 각각의 공정가스에 적용하기 위하여 공급유로(33)를 MFC(37)의 후단에서 분배기의 개수만큼 두 갈래로 분기시키고, 각 공정가스의 분배비율에 따라 해당 분배기로 공정가스가 공급되도록 해당 공압밸브(38)만 개방하여 공정가스의 흐름을 조절한다.That is, in order to apply two distribution ratios differentially input to the first and second distributors 34 and 35 to the respective process gases, the supply flow path 33 is bisected by the number of distributors at the rear end of the MFC 37. Branching, and only the pneumatic valve 38 is opened to control the flow of the process gas so that the process gas is supplied to the distributor according to the distribution ratio of each process gas.

일반적으로, O2 가스는 식각속도를 빠르게 해주고, CH2F2 가스는 식각속도는 감소시키지만 표면에 폴리머를 생성시켜 Oxide-to-Mask 선택비를 증가시키는 특성이 있다.In general, O2 gas accelerates the etching rate, while CH2F2 gas reduces the etching rate but increases the oxide-to-mask selectivity by generating polymer on the surface.

예를 들어 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 식각 장치(1)의 가스공급장치(31)는 제2가스유입부(21)의 선택비 개선이 필요한 경우 제1분배기(34)에서 O2의 제2유입유로(36b)의 비율을 줄이고, 제2분배기(35)에서 CH2F2의 제2유입유로(36b)의 비율을 늘리게 되므로, 종래와 같이 전체 가스의 비율을 동일하게 조절해 줄 때 보다 효과적으로 원하는 영역의 선택비를 개선할 수 있다.For example, when the gas supply device 31 of the plasma etching apparatus 1 according to the embodiment of the present invention needs to improve the selection ratio of the second gas inlet 21, the first distributor 34 may remove O 2. Since the ratio of the two inflow passages 36b is reduced and the ratio of the second inflow passages 36b of CH2F2 is increased in the second distributor 35, when the ratio of the entire gas is controlled in the same manner as in the prior art, the desired efficiency is more effective. The selection ratio of the area can be improved.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 식각 장치(1)의 가스공급장치(31)는 공급되는 공정가스의 특성에 따라 제1,2분배기(34,35)를 사용함으로써 효과적인 식각 균일도 조절이 가능한 효과를 발휘한다. 그리고, 별도의 부가가스공급단 없이 모든 공정가스에 대해 원하는 공정가스를 서로 다른 비율로 원하는 영역에 공급할 수 있다.Therefore, the gas supply device 31 of the plasma etching apparatus 1 according to the embodiment of the present invention has effective etching uniformity control by using the first and second distributors 34 and 35 according to the characteristics of the supplied process gas. Possible effect. In addition, a desired process gas may be supplied to a desired region at different ratios for all process gases without a separate additional gas supply stage.

상술한 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 식각 장치(1)의 가스공급장치(31)는 아래와 같은 순서로 동작이 진행된다.The gas supply device 31 of the plasma etching apparatus 1 according to the embodiment of the present invention described above is operated in the following order.

도 3에 도시된 바와 같이, 각 공정가스에 따른 공급유량 및 제1,2분배기(34,35)의 분배비율을 결정한다.(S100) MFC(37)에서 각 공정가스에 따른 공급유량을 조절한다.(S200) MFC(37)에서 나온 공정가스를 제1,2분배기(34,35) 중 어느 분배기로 보내야 하는 지에 따라 공압밸브(38) 중 하나를 개방하여 해당 분배기로 공정가스를 공급한다.(S300) 각 분배기에서 정해진 분배비율에 따라 공정가스를 제 1유입유로(36a)와 제2유입유로(36b)로 분배한다.(S400) 각 분배기에서 분배된 공정가스는 다시 제1유입유로(36a)와 제2유입유로(36b)끼리 혼합된다.(S500) 혼합된 공정가스는 상부전극(14)의 제1,2가스유입부로 각각 공급된다.(S600) 각 공정가스는 정해진 비율로 정해진 위치의 기판(W) 표면 위에 공급되어 공정이 진행된다.(S700)As shown in FIG. 3, the supply flow rate of each process gas and the distribution ratio of the first and second distributors 34 and 35 are determined. (S100) The supply flow rate of each process gas is adjusted in the MFC 37. (S200) According to which of the first and second distributors 34 and 35 to send the process gas from the MFC 37, one of the pneumatic valves 38 is opened to supply the process gas to the corresponding distributor. (S300) The process gas is distributed to the first inflow passage 36a and the second inflow passage 36b according to the distribution ratio determined in each distributor. (S400) The process gas distributed in each distributor is again in the first inflow passage. 36a and the second inflow passage 36b are mixed with each other. (S500) The mixed process gases are supplied to the first and second gas inlets of the upper electrode 14, respectively (S600). The process is performed by being supplied on the surface of the substrate W at the predetermined position.

본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 식각 장치의 가스공급장치는 분배기를 2개 사용하는 구성에 관해 설명하였으나 이에 한정되지 않으며, 분배기를 3개 이상 사용하는 경우에도 본 발명의 기술적 사상을 구현할 수 있다.Although the gas supply apparatus of the plasma etching apparatus according to the embodiment of the present invention has been described with respect to the configuration using two distributors, the present invention is not limited thereto, and the technical spirit of the present invention may be realized even when using three or more distributors. .

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 식각 장치의 가스공급장치의 구조를 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a structure of a gas supply apparatus of a plasma etching apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 식각 장치의 가스공급장치의 구조의 개념을 사용한 구성을 나타낸 블럭도이다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration using the concept of the structure of the gas supply apparatus of the plasma etching apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 식각 장치의 가스공급장치의 동작을 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating an operation of a gas supply apparatus of a plasma etching apparatus according to an embodiment of the present invention.

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

1: 플라즈마 식각 장치, 14: 상부전극,1: plasma etching apparatus, 14: upper electrode,

20: 제1가스유입부, 21: 제2가스유입부20: first gas inlet, 21: second gas inlet

31: 가스공급장치, 32: 가스공급원,31: gas supply device, 32: gas supply source,

33: 공급유로, 34: 제1분배기,33: supply flow path, 34: first distributor,

35: 제2분배기, 36: 유입유로35: second distributor, 36: inflow passage

Claims (8)

기판이 처리되는 챔버에 공정가스를 공급하는 가스유입부를 가지는 플라즈마 식각 장치의 가스공급장치에 있어서,In the gas supply apparatus of the plasma etching apparatus having a gas inlet for supplying a process gas to the chamber in which the substrate is processed, 가스공급원으로부터 상기 공정가스가 흘러가는 공급유로와,A supply flow path through which the process gas flows from a gas supply source, 상기 공급유로로부터 상기 공정가스를 공급받아 상기 공정가스의 공급을 분배하는 복수의 분배기와,A plurality of distributors which receive the process gas from the supply passage and distribute the supply of the process gas; 상기 복수의 분배기에서 상기 가스유입부로 상기 공정가스를 유입하는 유입유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 식각 장치의 가스공급장치.And a gas inlet for introducing the process gas into the gas inlet from the plurality of distributors. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가스유입부는 제1가스유입부와 제2가스유입부를 포함하고,The gas inlet includes a first gas inlet and a second gas inlet, 상기 유입유로는 상기 복수의 분배기마다 각각 형성되며, 상기 제1가스유입부와 연결된 제1유입유로와 상기 제2가스유입부와 연결된 제2유입유로로 분기되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 식각 장치의 가스공급장치.The inflow passage is formed for each of the plurality of distributors, the gas of the plasma etching apparatus characterized in that the branched to the first inflow passage connected to the first gas inlet and the second inflow passage connected to the second gas inlet. Feeder. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 복수의 분배기는 상기 제1유입유로와 상기 제2유입유로에 설치되는 압력센서 및 밸브를 포함하고,The plurality of distributors includes a pressure sensor and a valve installed in the first inflow passage and the second inflow passage, 상기 압력센서 및 밸브는 각각의 분배비율이 입력된 제어장치에 의해 제어되 는 것을 특징으로 하는 플라즈마 식각 장치의 가스공급장치.The pressure sensor and the valve is a gas supply device of the plasma etching apparatus, characterized in that each distribution ratio is controlled by an input control device. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 공급유로 상에는 상기 공정가스가 흘러가는 양을 제어하는 MFC(Mass Flow Control)가 설치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 식각 장치의 가스공급장치.The gas supply apparatus of the plasma etching apparatus, characterized in that the mass flow control (MFC) is installed on the supply passage to control the flow of the process gas. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 공급유로는 상기 MFC의 후단에서 상기 공급유로가 분기되어 이루어진 제1공급라인과 제2공급라인을 포함하고,The supply passage includes a first supply line and a second supply line formed by branching the supply passage at the rear end of the MFC, 상기 복수의 분배기는 상기 제1공급라인과 연결된 제1분배기와 상기 제2공급라인과 연결된 제2분배기로 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 식각 장치의 가스공급장치.And the plurality of distributors comprises a first distributor connected to the first supply line and a second distributor connected to the second supply line. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제1공급라인과 상기 제2공급라인에는 각각 공압밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 식각 장치의 가스공급장치.The gas supply device of the plasma etching apparatus, characterized in that each of the first supply line and the second supply line is provided with a pneumatic valve. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 가스공급원은 복수개가 마련되고,The gas supply source is provided in plurality, 상기 공급유로는 상기 복수개의 가스공급원마다 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 식각 장치의 가스공급장치.The gas supply apparatus of the plasma etching apparatus, characterized in that the supply passage is formed for each of the plurality of gas supply sources. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 제1가스유입부는 상기 기판의 중심부를 향해 가스가 공급되도록 배치되고,The first gas inlet is arranged to supply gas toward the center of the substrate, 상기 제2가스유입부는 상기 기판의 주변부를 향해 가스가 공급되도록 상기 제1가스유입부를 둘러싼 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 식각 장치의 가스공급장치.The gas supply device of the plasma etching apparatus, characterized in that the second gas inlet is arranged in a form surrounding the first gas inlet so that gas is supplied toward the peripheral portion of the substrate.
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