KR930002675B1 - 드라이에칭장치 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제 1 도는 본 발명의 제 1 실시예에 관한 드라이에칭장치의 반응용기를 개략적으로 도시한 단면도.
제 2 도는 본 발명의 제 2 실시예에 관한 드라이에칭장치를 개략적으로 도시한 단면도.
제 3 도는 본 발명의 제 3 실시예에 관한 드라이에칭장치를 개략적으로 도시한 단면도.
제 4 도는 본 발명의 제 4 실시예에 관한 드라이에칭장치를 개략적으로 도시한 단면도.
제 5 도는 본 발명의 제 5 실시예에 관한 드라이에칭장치를 개략적으로 도시한 단면도.
제 6 도는 본 발명의 제 6 실시예에 관한 드라이에칭장치를 개략적으로 도시한 단면도.
제 7 도는 종래의 드라이에칭장치에 있어서의 반응용기를 개략적으로 도시한 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
5 : 하부반응용기 9 : 상부반응용기
12, 18, 19, 21, 23, 25, 26, 28 : 전극간 조정링
17 : 히터 20 : 가스분출구멍
24 : 전위인가부 26 : 가스배기구
29 : 냉각부
본 발명은 평행평판전극을 가진 드라이에칭장치에 관한 것이다.
최근, 반도체웨이퍼 등으로 대표되는 패턴형성에 있어서는, 소자의 고집적화, 미세화에 수반해서 고정밀도의 에칭을 행하기 위하여, 평행평판전극에 의한 드라이에칭장치가 사용되고 있다.
이하 도면을 참조하면서, 종래의 드라이에칭장치의 반응용기의 구성의 일예에 대해서 설명한다.
제 7 도는 종래의 드라이에칭장치의 반응용기의 구성을 도시하고 있다.
제 7 도에 있어서, (1)은 반응용기로서, 내부를 진공으로 유지하고 있다. (2)는 상부 전극으로서, 하부 전극(3)과의 전극간의 거리를 가변할 수 있도록 위하여 상하이동 가능하게 설치되어 있고, 반응용기(1)의 내부에서 1쌍의 평행평판 전극을 구성하고, 하부 전극(3)위에 웨이퍼(4)를 놓고 전극중 어느 한쪽이 전극에 13.56MHz의 고주파전력을 인가하여 드라이에칭 한다.
그러나, 상기와 같은 구성은, 전극간 거리의 변경은 용이하지만, 전극간 거리의 치수재현성이 정밀하지 않기 때문에, 에칭의 재현성을 악화시킨다. 또한, 상부 전극의 가동부로부터 발생한 먼지가 웨이퍼위에 앉게 되어 미세패턴의 결함이 발생된다고 하는 문제점이 있었다.
본 발명은, 상기 문제점에 비추어, 에칭의 재현성을 개선하고, 먼지의 발생을 억제한 드라이에칭장치의 반응용기를 제공하는데 있다.
상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 평행평판방식의 드라이에칭장치에 있어서, 진공용기를 분할하여 각각에 전극을 고정하고, 전극간의 최적의 거리를 유지하도록 분할부에 특정한 두께를 가진 1개 이상의 링을 중첩하여 삽입한 구성을 구비한 드라이에칭장치를 제공하는데 있다.
본 발명은 상기 구성에 의해서, 특정한 두께를 가진 링을 사용함으로써 전극간 거리를 일정하게 하고, 또한 상부 전극을 고정시킬 수 있으므로, 상부 전극의 가동부로부터의 마모에 의한 먼지의 발생을 방지할 수 있다.
이하 본 발명의 일실시예에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.
제 1 도는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 드라이에칭장치의 구성을 도시한 도면으로서, 특정한 두께를 가진 링(전극간격조정링)을 1개 또는 복수개 중첩하여 반응용기 사이에 삽입함으로써 전극간의 거리를 일정하게 하고, 또한 상부 전극을 고정시키고 있다.
제 1 도에 있어서, (5)는 스테인레스 또는 알루미늄으로 제조된 반응용기의 하부용기이고, (6)은 웨이퍼(7)를 얹어 놓은 하부 전극이고, (8)은 상기 하부 전극(6)을 상기 하부용기(5)으로부터 절연시키는 알루미나 등의 절연체이고, (9)는 반응용기의 상부용기이고, (10)은 상부 전극이고, (11)은 알루미나 등의 절연체이다. 또한, (12)는 전극간 조정링으로서, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50mm 등의 특정한 두께를 가지고 있고, 1개 또는 복수개의 링을 중첩하여 전극간이 거리를 최적의 상태로 선택할 수 있고, 내주부에 중첩의 위치 결정부가 형성되어 있다. (13)은 ○링이며, 전공시일로 되어 있다. 상기 각 부품은, 각각 ○링에 의해 진공시일 되고, 반응실에는 가스공급수단(14)과, 진공배기구(15)와, 전극에 접속된 고주파전력의 공급수단(6)이 접속되어 있다.
본 발명은 상기한 구성에 의해, 특정한 두께를 가진 링(12)에 의해 전극간의 거리를 결정하여 고정시키기 때문에, 에칭패라미터중의 하나인 전극간의 거리를 고정시킴으로써, 에칭의 재현성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상부 전극(10)을 고정시킴으로써, 마모에 의한 먼지의 발생을 방지할 수 있다.
제 2 도는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 전극간 조정링의 구성을 도시한 것으로서, 반응용기의 내부벽을 가열함으로써 드라이에칭에 의한 반응생성물의 재부착을 방지한다.
제 2 도에 있어서, (17)은 히터이고, (18)은 전극간 조정링으로서, 특정한 두께의 전극간 조정링(12)과 조합할 수 있고, 링의 내주부는 진공용기의 내부벽을 덮도록 구성되어 있다. 히터(17)는 전극간 조정링(18)내에 복수개 삽입되어 있고, 예를들면 알루미늄막의 드라이에칭시에 약 100℃의 온도로 조절되도록 되어 있다. 알루미늄막을 염소계가스에 의해 드라이에칭할 경우 AlCl3의 반응생성물이 반응용기내에 부착되기 때문에, 가열된 전극간 조정링(18)에 의해 상기 반응생성물을 기화하여 모두 외부로 배기함으로써 반응용기의 내부를 청정한 상태로 유지할 수 있기 때문에, 에칭의 재현성을 확보할 수 있다. 여기서 히터를 가열수단으로 사용하고 있지만, 가열한 액체를 순환시켜서 가열수단으로 사용하여도 된다. 또한, 제 1 실시예와 동일한 구성요소에는 동일한 도면부호를 사용하고 있으므로, 그 설명을 생략한다(이하, 제 3 실시예~제 6 실시예에 대해서도 마찬가지이다).
제 3 도는 본 발명의 제 3 실시예에 의한 전극간 조정링의 구성을 도시한 것으로서, 전극간 조정링의 내주부에 복수의 가스분출구멍을 형성하여 웨이퍼의 표면에 균일하게 가스를 공급한다.
제 3 도에 있어서, (19)은 전극간 조정링이며 내주부에 복수의 에칭가스 분출구멍(20)이 형성되어 있다. (14)는 에칭가스의 공급수단이다. 하부전극상의 웨이퍼의 표면에 균일하게 에칭가스를 공급함으로써, 드라이에칭의 균일성을 향상시킬 수 있다.
제 4 도는 본 발명의 제 4 실시예에 의한 전극간 조정링의 구성을 도시한 것으로서, 1쌍의 평행평판전극간에 제 3 전극을 설치함으로써 에칭패라미터의 자유도를 증대시킬 수 있다.
제 4 도에 있어서, (21)은 제 3 전극의 역활을 하는 전극간 조정링이고, 상부 전극을 (10) 및 하부 전극(6) 사이에 위치하고, 중앙부에 복수의 관통구멍(22)이 형성되어 있다. (23)은 절연체로 구성된 전극간 조정링이고, (24)는 전위인가부로서, 접지하거나 직류전압 또는 고주파전력을 인가하여 반응용기 내부의 플라즈마 상태를 제어한다. 제 3 전극을 반응용기의 내부에 설치함으로써 에칭패라미터의 자유도를 증대시킬 수 있기 때문에, 임의의 에칭상태를 용이하게 얻을 수 있다.
제 5 도는 본 발명의 제 5 실시예에 의한 전극간 조정링의 구성을 도시한 것으로서, 전극간 조정링의 내주부에 형성한 복수의 에칭가스의 배기구멍에 의해서, 반응용기내의 가스를 웨이퍼의 표면으로부터 균일하게 배기할 수 있다.
제 5 도에 있어서, (25)는 전극간 조정링이고, 내주부에 복수의 에칭가스배기구(26)가 형성되어 있다. (27)은 전극간 조정링(25)에 접속된 진공배기수단으로서, 진공펌프나 압력제어기로 이루어진다. 하부 전극 위의 웨이퍼 전체둘레에 대하여 균일하게 에칭가스를 배기할 수 있으므로, 드라이에칭의 균일성이 향상된다.
제 6 도는 본 발명의 제 6 실시예에 의한 전극간 링의 구성을 도시한 것으로서, 반응용기의 내부벽을 냉각함으로써, 드라이에칭에 의한 반응생성물이나 수증기를 흡착한다.
제 6 도에 있어서, (28)은 전극간 조정링으로서, 링의 내주부는 반응용기의 내부벽을 형성하도록 구성한다. (29)는 액체질소 등의 냉각액을 공급하는 냉각부이다. 링의 내주부에 액체질소 등에 의해 강제적으로 냉각시킴으로써 에칭에 의한 반응생성물을 고착할 수 있기 때문에 링의 내주부에 고착한 반응생성물은 에칭에 악영향을 주지 않는다. 따라서, 에칭의 재현성을 양호하게 실현할 수 있다. 또한, 진공배기부에 흘러들어가는 반응생성물을 반응용기의 내부벽에 고착할 수 있으므로, 진공펌프의 열화를 방지할 수 있고, 또한 수증기 등의 흡착에도 마찬가지로 유효하다.
이상과 같이 본 발명은 진공반응용기를 분할하여 각각에 전극을 설치하고 분할부에 특정한 두께를 가진 1개 또는 복수개의 링을 조합하여 삽입함으로써, 최적의 전극간 거리를 선택고정할 수 있기 때문에, 전극간의 거리에 의한 에칭패라미터가 고정되어, 에칭의 재현성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상부 전극을 고정함으로써 마모에 의한 먼지의 발생원을 제거할 수 있고, 웨이퍼위의 표면에 먼지부착에 의한 패턴불량을 방지할 수 있다.
Claims (6)
- 평행평판방식의 드라이에칭장치에 있어서, 반응용기를 분할하여 각각에 전극을 부착하고, 전극간의 최적의 거리를 유지하도록 분할부에 특정한 두께를 가진 1개 이상의 링을 삽입하는 것을 특징으로 하는 드라이에칭장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 링은, 링의 내주부가 반응용기 내벽을 덮도록 구성하고, 상기 링의 내부에 발열수단을 설치한 것을 특징으로 하는 드라이에칭장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 링은, 링의 내주부에 복수의 가스분출구멍을 가진 가스공급수단을 설치한 것을 특징으로 하는 드라이에칭장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 링은, 링 내의 둘레부에서 대향하는 전극간을 덮는 동시에, 중앙부에 복수의 관통구멍을 형성하고, 또한 진공용기와 링 사이에 절연체를 설치하고, 링을 접지하거나 링에 전위를 인가하도록 구성한 것을 특징으로 하는 드라이에칭장치.
- 제 1 항에 있어서, 링의 내주부에 복수의 가스배기구멍을 가진 배기수단을 형성한 것을 특징으로 하는 드라이에칭장치.
- 제 1 항에 있어서, 링의 내주부가 반응용기의 내벽을 덮도록 구성하고, 링의 내부에 냉각 수단을 형성한 것을 특징으로 하는 드라이에칭장치.
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