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KR200211257Y1 - 반도체 웨이퍼 식각장치 - Google Patents

반도체 웨이퍼 식각장치 Download PDF

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KR200211257Y1
KR200211257Y1 KR2019970041380U KR19970041380U KR200211257Y1 KR 200211257 Y1 KR200211257 Y1 KR 200211257Y1 KR 2019970041380 U KR2019970041380 U KR 2019970041380U KR 19970041380 U KR19970041380 U KR 19970041380U KR 200211257 Y1 KR200211257 Y1 KR 200211257Y1
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Abstract

본 고안은 반도체 웨이퍼 식각장치에 관한 것으로, 종래 기술은 식각챔버가 반구형으로 형성되어 있으므로 식각작업의 진행시 발생되는 폴리머들이 식각챔버의 중앙부보다 주변부에 많이 부착되어 상기 식각챔버를 통과하는 플라즈마가 불균일하게 되므로 웨이퍼에 가해지는 플라즈마의 밀도에 차이가 발생하여 식각불균일을 유발하는 바, 이에 본 고안은 마그네트론 및 도파관에 의해 마이크로웨이브가 유입되는 식각챔버와, 그 식각챔버의 외측에 설치되는 전기장을 발생시키는 코일과, 상기 식각챔버의 상면에 설치되어 DC 전원이 인가되는 수신안테나로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 식각장치를 제공함으로써, 웨이퍼의 식각균일성을 향상시키는 효과가 있다.

Description

반도체 웨이퍼 식각장치
본 고안은 반도체 웨이퍼 식각장치에 관한 것으로, 특히 웨이퍼의 상부에 플라즈마를 균일하게 형성하여 식각균일도를 향상시키기 위한 반도체 웨이퍼 식각장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 웨이퍼 제조공정 중 현상 및 최종 베이크공정을 마친 다음에는 식각공정을 실시하게 되는데, 이와 같은 식각공정을 실시하기 위한 종래의 장치가 도 1에 도시되어 있는 바, 이에 대해 간단히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 기술에 의한 반도체 웨이퍼 식각장치를 보인 단면도로서, 이에 도시한 바와 같이, 종래 반도체 웨이퍼 식각장치의 구성을 보면, 반구 형상으로 이루어진 식각챔버(1)의 내측에 웨이퍼가 얹혀지는 정전척(2)이 설치되어 있고, 상기 식각챔버(1)의 상측에는 마이크로웨이브(μ WAVE)를 발생시키는 마그네트론(3)이 설치되어 있으며, 상기 식각챔버(1)와 마그네트론(3) 사이에는 마그네트론(3)에서 발생한 마이크로웨이브를 식각챔버(1)에 전달하기 위한 도파관(4)이 연결 설치되어 있다.
그리고 상기 식각챔버(1)의 외측에는 전기장을 형성하는 코일(5)이 설치되어 있다.
상기와 같이 구성된 종래 반도체 웨이퍼 식각장치의 작동에 대해서 설명하면 다음과 같다.
식각챔버(1)의 내부에 설치된 정전척(2)에 웨이퍼 이송장치(미도시)를 이용하여 웨이퍼를 얹어 놓는다.
그후, 식각챔버(1) 내부로 공정가스를 주입함과 아울러 코일(5)을 이용하여 식각챔버(1)의 내측에 자장을 형성하여 웨이퍼의 표면이 여기되는 상태가 되도록 한다.
그후, 마그네트론(3)의 송출안테나에서 도파관(4)을 통해 송출된 마이크로웨이브를 식각챔버(1)의 내측에 인가시키면 상기 식각챔버(1)의 내부에 존재하는 가스입자들이 해리되어 플라즈마가 형성됨으로써 웨이퍼에 형성된 산화막이 식각된다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술은 식각챔버(1)가 반구형으로 형성되어 있으므로 식각작업의 진행시 발생되는 폴리머들이 식각챔버(1)의 중앙부보다 주변부에 많이 부착되어 상기 식각챔버(1)를 통과하는 플라즈마가 불균일하게 되므로 웨이퍼에 가해지는 플라즈마의 밀도에 차이가 발생하여 식각불균일을 유발하는 문제점이 있었다.
즉, 플라스마 소스가 집중되어 플라스마의 밀도가 높은 중앙부분에서는 식각이 많이 되어 식각속도가 빨라지며, 상대적으로 플라스마의 밀도가 낮은 주변부분에서는 식각이 적게 되어 식각속도가 느릴 수밖에 없는 문제점을 안고 있는 것이다.
따라서, 본 고안은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 웨이퍼에 전달되는 플라즈마의 균일성을 향상시켜 웨이퍼의 식각균일도를 향상시키기 위한 반도체 웨이퍼 식각장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 반도체 웨이퍼 식각장치를 보인 단면도.
도 2는 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 식각장치를 보인 단면도.
도 3은 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 식각장치를 보인 평면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 ; 식각챔버 11 ; 정전척
12 ; 마그네트론 13 ; 도파관
14 ; 코일 15 ; 수신안테나
상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 마그네트론 및 도파관에 의해 마이크로웨이브가 유입되는 식각챔버와, 그 식각챔버의 외측에 설치되어 전기장을 발생시키는 코일과, 상기 식각챔버의 상면에 설치되어 DC 전원이 인가되는 수신안테나로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 식각장치가 제공된다.
이하, 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 식각장치의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 식각장치를 보인 단면도이고, 도 3은 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 식각장치를 보인 평면도이다.
이에 도시한 바와 같이, 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 식각장치는 평판 형상으로 이루어진 식각챔버(10)의 내측 하부에 웨이퍼가 얹혀지는 정전척(11)이 설치되고, 상기 식각챔버(10)의 상측에는 마이크로웨이브를 발생시키는 마그네트론(12)이 설치되고, 상기 식각챔버(10)와 마그네트론(12) 사이에는 마그네트론(12)에서 발생한 마이크로웨이브를 식각챔버(10)에 전달하기 위한 도파관(13)이 설치되며, 상기 식각챔버(10)의 외측에는 전기장을 형성하는 코일(14)이 설치되어 있다.
그리고 상기 식각챔버(10)의 상면에는 식각챔버(10) 내로 들어오는 플라즈마의 균일성을 위해 수신안테나(15)를 설치하는데, 상기 수신안테나(15)는 평판형으로 이루어진 식각챔버(10)의 상면에 방사상으로 다수개 설치한다.
상기와 같이 구성된 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 식각장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
정전척(11)의 상면에 웨이퍼가 얹혀진 상태에서, 마그네트론(12)의 송출안테나에서 도파관(13)을 통해 송출된 마이크로웨이브를 식각챔버(10)로 유입하면, 상기 식각챔버(10)의 내측에서 플라즈마를 형성하여 웨이퍼의 상면을 식각하게 되는데, 여기서 플라즈마는 가스 분자가 기저 상태나 여기 상태에서 전자, 이온, 원자, 분자에 이르는 여러 가지 종류의 반응성이 큰 물질로 되어 공존하는 상태이다.
부연하여 설명하면, 상기 식각챔버(10)의 상면에 설치된 수신안테나(15)는 방사상으로 다수개 설치되므로 상기 수신안테나(15)에 DC전원인 인가되면, 전류는 상기 수신안테나(15)의중심에서 외측방향으로 흐르게 되고, 코일(14)에 의한 전기장은 식각챔버(10)의 외측에서 내측 방향으로 향하게 되어 도너츠 형태의 강한 플라즈마를 생성한다.
이와 같이 발생되는 플라즈마는 평판형으로 형성된 식각챔버(10)의 수신안테나(15) 사이에 형성된 슬릿(15a)을 통과하여 웨이퍼에 전달되어 증착막을 균일하게 식각하게 되며, 상기 식각챔버(10)의 평판형으로 이루어진 상면은 플라즈마의 직진성을 향상시켜 웨이퍼에 작용하는 플라즈마의 밀도를 균일하도록 유지시킴으로써 식각균일도를 향상시킨다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 식각장치는 플라즈마가 유입되는 식각챔버의 상면을 평판 형상으로 형성하고, 그 식각챔버의 상면에 설치되는 다수개의 수신안테나에 의하여 발생되는 밀도 높은 플라즈마를 웨이퍼에 균일하게 전달하여 웨이퍼의 식각균일성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 마그네트론 및 도파관에 의해 마이크로웨이브가 유입되는 식각챔버와, 그 식각챔버의 외측에 설치되어 전기장을 발생시키는 코일과, 상기 식각챔버의 상면에 설치되어 DC 전원이 인가되는 수신안테나로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 식각장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 수신안테나는 방사상으로 다수개 설치되며, 상기 DC 전원의 전류는 중심에서 바깥쪽으로 흐르는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 식각장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 수신안테나의 재질은 금속인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 식각장치.
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