JP2004088051A - 半導体食刻装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】シールドリングへのポリマー蒸着、および、プラズマによるシールドリング及びフォーカスリングの食刻によるパーチクル生成を抑制することができる半導体食刻装置を提供する。
【解決手段】チャンバー10の内部で互いに対向される上部と下部にそれぞれ上部電極20と下部電極30を備え、上部電極10は周縁部がシールドリング40によりカバーされ、下部電極30の上部にはウェハWが安着される静電チャック50を備えると共に、静電チャック50の外周縁端部がフォーカスリング60に覆われる構成からなる半導体食刻装置において、シールドリング40は、フォーカスリング60の上部に位置し、内周面が垂直下向き延長され、放射状に多数の排気ホールが水平方向に形成される。
【選択図】 図1
【解決手段】チャンバー10の内部で互いに対向される上部と下部にそれぞれ上部電極20と下部電極30を備え、上部電極10は周縁部がシールドリング40によりカバーされ、下部電極30の上部にはウェハWが安着される静電チャック50を備えると共に、静電チャック50の外周縁端部がフォーカスリング60に覆われる構成からなる半導体食刻装置において、シールドリング40は、フォーカスリング60の上部に位置し、内周面が垂直下向き延長され、放射状に多数の排気ホールが水平方向に形成される。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、半導体食刻装置に係るもので、詳しくは、上部電極でプラズマのフォーカシング(focusing)のために具備されるシールドリング(shield ring)の構成を簡単に改善してシールドリングへのポリマー蒸着とプラズマによるシールドリング及びフォーカスリングの食刻に従うパーチクル生成を最大限防止及び抑制することができる半導体食刻装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、半導体を製造する設備において食刻装置は、ウェハの絶縁膜をエッチングしてコンタクトホールを形成するために用いられる装備である。このような食刻装置は通常図6に示すような構成を有する。
【0003】
半導体を製造する際に用いられる食刻装置は、チャンバー1の内部で上部と下部に互いに所定の高さだけを離隔して上部電極2と下部電極3を備え、下部電極3の上部にはウェハを静電気力によりチャッキングする静電チャック4が備えられる。静電チャック4にはウェハWが安着され、上部電極2側のガス流入口を通じてソースガスが充填され、上部電極2と下部電極3にはRF電源が印加される。
【0004】
そのため、静電チャック4にウェハWが安着した状態でガス流入口を通じてソースガスが流入され、上部電極2と下部電極3にRF電源が印加されると、上部電極2とウェハWとの間ではプラズマが発生し、このプラズマによりウェハWへの膜質を食刻する食刻工程を行うことになる。
【0005】
このとき、上部電極2はその底面と外周面がシールドリング5によりカバーされることにより、プラズマから上部電極2が保護され、このときのシールドリング5は通常絶縁性材質、代表的には石英からなっている。
【0006】
上部電極2の底面と外周面をカバーするシールドリング5の主な機能は上部電極2へのポリマー付着を防止することである。
【0007】
このシールドリング5については、既に多様に改善されている。(例えば、特許文献1〜5参照)
また、静電チャック4の外周縁上部には上下部電極2,3の間で発生されるプラズマがウェハWに集中的に集まるようにフォーカスリング6が具備される。
【0008】
一方、シールドリング5は、通常円形のリング形状でなり、上部電極2の底面をカバーする水平面にはセンターからウェハWより大きい直径の貫通孔が形成されている。
【0009】
また、水平面外側の終端部は所定の高さだけ垂直に突出されて上部電極2の底面と共に外側面が同時にカバーされる。
【0010】
【特許文献1】
韓国公開特許公報第1995−34589号
【特許文献2】
韓国公開特許公報第1998−70700号
【特許文献3】
特開平5−271917号公報
【特許文献4】
特開平第8−335568号公報
【特許文献5】
特開平第11−219935号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、食刻装置の工程実行のときには、余儀なく副産物のポリマーが生成され、これらのポリマーは高温では吸着力が弱いのに比べ、低温では吸着される性質があるため、特にシールドリング5の外周縁部に図7に示すようにポリマーが付着されるという問題点がある。このポリマーがRFパワーのオフのときにチャンバー1内部での流動渦流の影響でシールドリング5から落ちながらウェハWに安着されてウェハ汚染を誘発させるという問題点があった。
【0012】
また、上部電極2とウェハWとの間で発生されるプラズマは、イオン成分が非方向性、即ち、図8に示すような散乱分布をもちながらシールドリング5と共にフォーカスリング6の一部を同時に食刻する。これに従い、多数のパーチクルが生成されると共にウェハWでのスクラップ発生を招来してウェハ収率が減少されるという深刻な問題点が発生する。
【0013】
そこで、本発明の目的は、食刻工程の実行中に発生するポリマーがシールドリングに吸着するのを防止して悪性ポリマーによるウェハ汚染を防止することにある。
【0014】
本発明の他の目的は、プラズマの直進性を向上させて食刻効率を向上させると共に円滑な排気と部品の耐久力を向上させて使用寿命を延長させることにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため本発明は、チャンバーの内部で互いに対向される上部と下部にそれぞれ上部電極と下部電極を備え、前記上部電極は周縁部がシールドリングによりカバーされ、前記下部電極の上部にはウェハが安着される静電チャックを備えながら前記静電チャックの外周縁端部上にはフォーカスリングが配置される構成からなる半導体食刻装置において、前記シールドリングは、前記フォーカスリングの上部に位置し、内周面が垂直下向き延長されて放射状に多数の排気ホールが水平方向に形成される。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例を添付図を用いて詳しく説明する。
【0017】
図1は本発明による食刻装置の側断面図、図2は本発明によるシールドリングの拡大された側断面図である。
【0018】
本発明は半導体の食刻装置で上部電極をカバーするように備えられるシールドリングの構成を改善して食刻工程実行中のポリマー及びパーチクルによる影響を最小化することにある。
【0019】
即ち、図1に示すように、工程が実行されるチャンバー10の内部には互いに対向する上部と下部に所定高さだけ離隔させてそれぞれ上部電極20と下部電極30を備え、この中で上部電極20は外周縁部がシールドリング40によりカバーされ、下部電極30には上部にウェハが安着される静電チャック50を備え、静電チャック50の外周縁端部は上方に配置されたフォーカスリング60に覆われる。
【0020】
このとき、静電チャック50を固定する下部電極30を含むアセンブリは昇降可能になっている。
【0021】
そのため、上部電極20の上側からソースガスが流入され、上部電極20と下部電極30との間にRFパワーが印加されると、上部電極20と静電チャック50との間でプラズマが発生され、このときに発生されるプラズマが静電チャック50に安着されたウェハWの上部面に衝突しながら絶縁膜などの食刻によりコンタクトホールを形成する。
【0022】
このような構成は従来と類似である。本発明は、上述のように上部電極20をカバーするシールドリング40の構成を改善させることができるという特長を有する。
【0023】
即ち、図2に示すように、本発明のシールドリング40は、上部の直径が下部よりも大きく、垂直の段差をもつ円筒形の形状に形成されている。なお、シールドリング40の材質は石英である。
【0024】
本発明のシールドリング40はカバー部41と安置部42とガイド部43とからなる。
【0025】
カバー部41は、半導体食刻装置のRFパワーが印加される上部電極20の外周面下部を外側から覆う形状を有する。このようなカバー部41の外側はボルト締結により上部電極20と堅固に固定される。上部電極20とのボルト締結のためにカバー部41の周面に沿って放射状に複数個の締結ホール41aが形成される。
【0026】
そして、安置部42は、カバー部41の下段部が内側に向かって水平に折り曲げられた水平面をなす部分で、安置部42上には上部電極20が安置される。
【0027】
このようにカバー部41の内側へ上部電極20を挿入すると、上部電極20は安置部42に安全に安着される状態となる。
【0028】
一方、カバー部41及び安置部42は従来のシールドリングにも形成された構成であり、本発明はこのような構成に加えて、安置部42の内径面から垂直下向きに延長されて所定の高さをもつ円通形のガイド部43が一体に形成されることをその特徴としている。
【0029】
ガイド部43の内径は、静電チャック50に安着されるウェハWの直径よりも大きく形成され、垂直下向きに延長される下段部は静電チャック50の外周縁を覆うように備えられるフォーカスリング60の直上部に微細な間隙だけを維持して近接している。
【0030】
また、ガイド部43には周面にそって放射状に多数の排気ホール43aが形成されている。これらの排気ホール43aは、ポンピングにより工程実行直後の副産物を円滑に排出させることができる最小限の大きさと個数で形成されるのが最も好ましい。
【0031】
以下、図3〜図5を参照して、上記構成の本発明の作用について説明する。
【0032】
図3は、本発明による食刻装置においてウェハがローディングされる状態を示す側断面図、図4は本発明による食刻工程中でプラズマの流動性向を示す側断面図、図5は本発明に従い食刻工程を実行した直後にチャンバー内に発生される副産物の排出状態を示した側断面図である。
【0033】
チャンバー10の内部にウェハWをローディングする場合、下部電極30側のアセンブリは所定高さに下降しながらシールドリング40とフォーカスリング60との間に一定間隔のウェハローディング間隔を形成する(図3参照)。このとき、静電チャック50からは既に複数のリフトピン(図示せず)が所定の高さに上昇した状態であるため、上部電極20と静電チャック50との間に誘導されたウェハWをリフトピンの上部に安置することになる。
【0034】
ウェハWを安置させた状態でリフトピンが下降してウェハWを静電チャック50の上面に密着する(図4参照)。このとき、下部電極30側のアセンブリがもとの位置に上昇しながらシールドリング40のガイド部43の下段部がフォーカスリング60の上段部と相当に近接する状態になる。
【0035】
このような状態で上部電極20の上部からソースガスが流入され、同時に上部電極20と下部電極30にRF電源が印加されると、ウェハWと上部電極20との間ではプラズマが生成されながらプラズマがウェハWの絶縁膜と衝突してウェハWを食刻する。
【0036】
このようにプラズマによるウェハ食刻の際、プラズマは、垂直にカバーされるシールドリング40のガイド部43により直進性を一層向上させることができる。
【0037】
また、シールドリング40でプラズマに直接接触されるガイド部43の内周面は、高温に露出されることにより食刻作用の時に余儀なく発生されるポリマーの蒸着を未然に防止できる。RF電源がオフにされてもチャンバー10内で発生される副産物はガイド部43に形成した多数の排気ホール43aを通じて強制ポンピングにより円滑に排出させることにより、ウェハWへのポリマー蒸着による工程不良及び製品不良を大幅に減少することができる。
【0038】
このようにシールドリング40でその直下部のフォーカスリング60に近接するようにガイド部43を垂直下向き延長させる本発明の構成により、シールドリング40の比較的低温の状態に維持される外周縁側でのポリマー蒸着を防止することになる。
【0039】
つまり、図4に示すように本発明の食刻装置ではプラズマの形成時にプラズマがシールドリング40の内周面にそって垂直の直進性だけをもつため、プラズマをウェハWに集中的に供給することができて、ウェハWへの食刻効率を一層増大させることになる。
【0040】
また、プラズマの直進性はシールドリング40及びフォーカスリング60の食刻を防止するため、これらの部品の使用寿命を大幅に延長させることができる。
【0041】
特に、本発明の食刻装置は図5に矢印で示すようにガイド部43の周面に形成される排気ホール43aを通じて、工程実行時に余儀なく発生されるポリマーの蒸着を防止すると共に円滑に排気させることができ、ポリマーがウェハWに落ちることにより誘発されるウェハ不良を未然に防止することができる。
【0042】
一方、上記の説明で多くの事項が具体的に記載されているが、それらは発明の範囲を限定するものでなく、好ましい実施例の例示として解釈されるべきである。
【0043】
従って、本発明の範囲は説明された実施例により限定されず、特許請求範囲に記載された技術的思想により決めるべきである。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によると、上部電極20の外周縁をカバーするために具備されるシールドリング40に簡単な改善、即ち、ガイド部43を形成してそのガイド部43に排気ホール43aを形成するという改善により、食刻工程の実行中に発生するポリマーによるウェハ汚染を防止することができ、加えて、プラズマの垂直方向の直進流動性を向上させてウェハの食刻効率を増大させることができる。特にシールドリング40及びフォーカスリング60の食刻防止により、パーチクルの低減及び使用寿命を延長することができ、より経済的な維持管理が可能であるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による食刻装置の側断面図である。
【図2】本発明によるシールドリングの拡大された側断面図である。
【図3】本発明による食刻装置においてウェハがローディングされる状態を示す側断面図である。
【図4】本発明による食刻工程中でプラズマの流動性向を示す側断面図である。
【図5】本発明に従い食刻工程を実行した直後にチャンバー内に発生される副産物の排出状態を示した側断面図である。
【図6】従来の食刻装置の側断面図である。
【図7】従来の食刻装置を用いた食刻工程の実行中に発生されるポリマーがシールドリングに付着される構成を示した一部拡大例示図である。
【図8】従来の食刻装置を用いた食刻工程の実行中にプラズマの分散によるシールドリング及びフォーカスリングが食刻される状態を示した一部拡大例示図である。
【符号の説明】
10:チャンバー
20:上部電極
30:下部電極
40:シールドリング
41:カバー部
42:安置部
43:ガイド部
43a:排気ホール
50:静電チャック
60:フォーカスリング
【発明の属する技術の分野】
本発明は、半導体食刻装置に係るもので、詳しくは、上部電極でプラズマのフォーカシング(focusing)のために具備されるシールドリング(shield ring)の構成を簡単に改善してシールドリングへのポリマー蒸着とプラズマによるシールドリング及びフォーカスリングの食刻に従うパーチクル生成を最大限防止及び抑制することができる半導体食刻装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、半導体を製造する設備において食刻装置は、ウェハの絶縁膜をエッチングしてコンタクトホールを形成するために用いられる装備である。このような食刻装置は通常図6に示すような構成を有する。
【0003】
半導体を製造する際に用いられる食刻装置は、チャンバー1の内部で上部と下部に互いに所定の高さだけを離隔して上部電極2と下部電極3を備え、下部電極3の上部にはウェハを静電気力によりチャッキングする静電チャック4が備えられる。静電チャック4にはウェハWが安着され、上部電極2側のガス流入口を通じてソースガスが充填され、上部電極2と下部電極3にはRF電源が印加される。
【0004】
そのため、静電チャック4にウェハWが安着した状態でガス流入口を通じてソースガスが流入され、上部電極2と下部電極3にRF電源が印加されると、上部電極2とウェハWとの間ではプラズマが発生し、このプラズマによりウェハWへの膜質を食刻する食刻工程を行うことになる。
【0005】
このとき、上部電極2はその底面と外周面がシールドリング5によりカバーされることにより、プラズマから上部電極2が保護され、このときのシールドリング5は通常絶縁性材質、代表的には石英からなっている。
【0006】
上部電極2の底面と外周面をカバーするシールドリング5の主な機能は上部電極2へのポリマー付着を防止することである。
【0007】
このシールドリング5については、既に多様に改善されている。(例えば、特許文献1〜5参照)
また、静電チャック4の外周縁上部には上下部電極2,3の間で発生されるプラズマがウェハWに集中的に集まるようにフォーカスリング6が具備される。
【0008】
一方、シールドリング5は、通常円形のリング形状でなり、上部電極2の底面をカバーする水平面にはセンターからウェハWより大きい直径の貫通孔が形成されている。
【0009】
また、水平面外側の終端部は所定の高さだけ垂直に突出されて上部電極2の底面と共に外側面が同時にカバーされる。
【0010】
【特許文献1】
韓国公開特許公報第1995−34589号
【特許文献2】
韓国公開特許公報第1998−70700号
【特許文献3】
特開平5−271917号公報
【特許文献4】
特開平第8−335568号公報
【特許文献5】
特開平第11−219935号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、食刻装置の工程実行のときには、余儀なく副産物のポリマーが生成され、これらのポリマーは高温では吸着力が弱いのに比べ、低温では吸着される性質があるため、特にシールドリング5の外周縁部に図7に示すようにポリマーが付着されるという問題点がある。このポリマーがRFパワーのオフのときにチャンバー1内部での流動渦流の影響でシールドリング5から落ちながらウェハWに安着されてウェハ汚染を誘発させるという問題点があった。
【0012】
また、上部電極2とウェハWとの間で発生されるプラズマは、イオン成分が非方向性、即ち、図8に示すような散乱分布をもちながらシールドリング5と共にフォーカスリング6の一部を同時に食刻する。これに従い、多数のパーチクルが生成されると共にウェハWでのスクラップ発生を招来してウェハ収率が減少されるという深刻な問題点が発生する。
【0013】
そこで、本発明の目的は、食刻工程の実行中に発生するポリマーがシールドリングに吸着するのを防止して悪性ポリマーによるウェハ汚染を防止することにある。
【0014】
本発明の他の目的は、プラズマの直進性を向上させて食刻効率を向上させると共に円滑な排気と部品の耐久力を向上させて使用寿命を延長させることにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため本発明は、チャンバーの内部で互いに対向される上部と下部にそれぞれ上部電極と下部電極を備え、前記上部電極は周縁部がシールドリングによりカバーされ、前記下部電極の上部にはウェハが安着される静電チャックを備えながら前記静電チャックの外周縁端部上にはフォーカスリングが配置される構成からなる半導体食刻装置において、前記シールドリングは、前記フォーカスリングの上部に位置し、内周面が垂直下向き延長されて放射状に多数の排気ホールが水平方向に形成される。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例を添付図を用いて詳しく説明する。
【0017】
図1は本発明による食刻装置の側断面図、図2は本発明によるシールドリングの拡大された側断面図である。
【0018】
本発明は半導体の食刻装置で上部電極をカバーするように備えられるシールドリングの構成を改善して食刻工程実行中のポリマー及びパーチクルによる影響を最小化することにある。
【0019】
即ち、図1に示すように、工程が実行されるチャンバー10の内部には互いに対向する上部と下部に所定高さだけ離隔させてそれぞれ上部電極20と下部電極30を備え、この中で上部電極20は外周縁部がシールドリング40によりカバーされ、下部電極30には上部にウェハが安着される静電チャック50を備え、静電チャック50の外周縁端部は上方に配置されたフォーカスリング60に覆われる。
【0020】
このとき、静電チャック50を固定する下部電極30を含むアセンブリは昇降可能になっている。
【0021】
そのため、上部電極20の上側からソースガスが流入され、上部電極20と下部電極30との間にRFパワーが印加されると、上部電極20と静電チャック50との間でプラズマが発生され、このときに発生されるプラズマが静電チャック50に安着されたウェハWの上部面に衝突しながら絶縁膜などの食刻によりコンタクトホールを形成する。
【0022】
このような構成は従来と類似である。本発明は、上述のように上部電極20をカバーするシールドリング40の構成を改善させることができるという特長を有する。
【0023】
即ち、図2に示すように、本発明のシールドリング40は、上部の直径が下部よりも大きく、垂直の段差をもつ円筒形の形状に形成されている。なお、シールドリング40の材質は石英である。
【0024】
本発明のシールドリング40はカバー部41と安置部42とガイド部43とからなる。
【0025】
カバー部41は、半導体食刻装置のRFパワーが印加される上部電極20の外周面下部を外側から覆う形状を有する。このようなカバー部41の外側はボルト締結により上部電極20と堅固に固定される。上部電極20とのボルト締結のためにカバー部41の周面に沿って放射状に複数個の締結ホール41aが形成される。
【0026】
そして、安置部42は、カバー部41の下段部が内側に向かって水平に折り曲げられた水平面をなす部分で、安置部42上には上部電極20が安置される。
【0027】
このようにカバー部41の内側へ上部電極20を挿入すると、上部電極20は安置部42に安全に安着される状態となる。
【0028】
一方、カバー部41及び安置部42は従来のシールドリングにも形成された構成であり、本発明はこのような構成に加えて、安置部42の内径面から垂直下向きに延長されて所定の高さをもつ円通形のガイド部43が一体に形成されることをその特徴としている。
【0029】
ガイド部43の内径は、静電チャック50に安着されるウェハWの直径よりも大きく形成され、垂直下向きに延長される下段部は静電チャック50の外周縁を覆うように備えられるフォーカスリング60の直上部に微細な間隙だけを維持して近接している。
【0030】
また、ガイド部43には周面にそって放射状に多数の排気ホール43aが形成されている。これらの排気ホール43aは、ポンピングにより工程実行直後の副産物を円滑に排出させることができる最小限の大きさと個数で形成されるのが最も好ましい。
【0031】
以下、図3〜図5を参照して、上記構成の本発明の作用について説明する。
【0032】
図3は、本発明による食刻装置においてウェハがローディングされる状態を示す側断面図、図4は本発明による食刻工程中でプラズマの流動性向を示す側断面図、図5は本発明に従い食刻工程を実行した直後にチャンバー内に発生される副産物の排出状態を示した側断面図である。
【0033】
チャンバー10の内部にウェハWをローディングする場合、下部電極30側のアセンブリは所定高さに下降しながらシールドリング40とフォーカスリング60との間に一定間隔のウェハローディング間隔を形成する(図3参照)。このとき、静電チャック50からは既に複数のリフトピン(図示せず)が所定の高さに上昇した状態であるため、上部電極20と静電チャック50との間に誘導されたウェハWをリフトピンの上部に安置することになる。
【0034】
ウェハWを安置させた状態でリフトピンが下降してウェハWを静電チャック50の上面に密着する(図4参照)。このとき、下部電極30側のアセンブリがもとの位置に上昇しながらシールドリング40のガイド部43の下段部がフォーカスリング60の上段部と相当に近接する状態になる。
【0035】
このような状態で上部電極20の上部からソースガスが流入され、同時に上部電極20と下部電極30にRF電源が印加されると、ウェハWと上部電極20との間ではプラズマが生成されながらプラズマがウェハWの絶縁膜と衝突してウェハWを食刻する。
【0036】
このようにプラズマによるウェハ食刻の際、プラズマは、垂直にカバーされるシールドリング40のガイド部43により直進性を一層向上させることができる。
【0037】
また、シールドリング40でプラズマに直接接触されるガイド部43の内周面は、高温に露出されることにより食刻作用の時に余儀なく発生されるポリマーの蒸着を未然に防止できる。RF電源がオフにされてもチャンバー10内で発生される副産物はガイド部43に形成した多数の排気ホール43aを通じて強制ポンピングにより円滑に排出させることにより、ウェハWへのポリマー蒸着による工程不良及び製品不良を大幅に減少することができる。
【0038】
このようにシールドリング40でその直下部のフォーカスリング60に近接するようにガイド部43を垂直下向き延長させる本発明の構成により、シールドリング40の比較的低温の状態に維持される外周縁側でのポリマー蒸着を防止することになる。
【0039】
つまり、図4に示すように本発明の食刻装置ではプラズマの形成時にプラズマがシールドリング40の内周面にそって垂直の直進性だけをもつため、プラズマをウェハWに集中的に供給することができて、ウェハWへの食刻効率を一層増大させることになる。
【0040】
また、プラズマの直進性はシールドリング40及びフォーカスリング60の食刻を防止するため、これらの部品の使用寿命を大幅に延長させることができる。
【0041】
特に、本発明の食刻装置は図5に矢印で示すようにガイド部43の周面に形成される排気ホール43aを通じて、工程実行時に余儀なく発生されるポリマーの蒸着を防止すると共に円滑に排気させることができ、ポリマーがウェハWに落ちることにより誘発されるウェハ不良を未然に防止することができる。
【0042】
一方、上記の説明で多くの事項が具体的に記載されているが、それらは発明の範囲を限定するものでなく、好ましい実施例の例示として解釈されるべきである。
【0043】
従って、本発明の範囲は説明された実施例により限定されず、特許請求範囲に記載された技術的思想により決めるべきである。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によると、上部電極20の外周縁をカバーするために具備されるシールドリング40に簡単な改善、即ち、ガイド部43を形成してそのガイド部43に排気ホール43aを形成するという改善により、食刻工程の実行中に発生するポリマーによるウェハ汚染を防止することができ、加えて、プラズマの垂直方向の直進流動性を向上させてウェハの食刻効率を増大させることができる。特にシールドリング40及びフォーカスリング60の食刻防止により、パーチクルの低減及び使用寿命を延長することができ、より経済的な維持管理が可能であるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による食刻装置の側断面図である。
【図2】本発明によるシールドリングの拡大された側断面図である。
【図3】本発明による食刻装置においてウェハがローディングされる状態を示す側断面図である。
【図4】本発明による食刻工程中でプラズマの流動性向を示す側断面図である。
【図5】本発明に従い食刻工程を実行した直後にチャンバー内に発生される副産物の排出状態を示した側断面図である。
【図6】従来の食刻装置の側断面図である。
【図7】従来の食刻装置を用いた食刻工程の実行中に発生されるポリマーがシールドリングに付着される構成を示した一部拡大例示図である。
【図8】従来の食刻装置を用いた食刻工程の実行中にプラズマの分散によるシールドリング及びフォーカスリングが食刻される状態を示した一部拡大例示図である。
【符号の説明】
10:チャンバー
20:上部電極
30:下部電極
40:シールドリング
41:カバー部
42:安置部
43:ガイド部
43a:排気ホール
50:静電チャック
60:フォーカスリング
Claims (5)
- チャンバーの内部で互いに対向される上部と下部にそれぞれ上部電極と下部電極を備え、前記上部電極は周縁部がシールドリングによりカバーされ、前記下部電極の上部にはウェハが安着される静電チャックを備えると共に、前記静電チャックの外周縁端部上にはフォーカスリングが配置される構成からなる半導体食刻装置において、
前記シールドリングは、前記フォーカスリングの上部に位置し、内周面が垂直下向き延長されて放射状に多数の排気ホールが水平方向に形成されてなることを特徴とする半導体食刻装置。 - 前記シールドリングは、前記上部電極の外周面をカバーするカバー部と、前記上部電極が安着される安置部と、前記安置部の内径面から垂直下向きに前記フォーカスリングの上段部近傍まで延長してプラズマの直進流動を案内するガイド部とからなることを特徴とする請求項1に記載の半導体食刻装置。
- 前記ガイド部の内径は前記静電チャックに安着されるウェハの外径よりも大きく形成することを特徴とする請求項2に記載の半導体食刻装置。
- 前記ガイド部の周面に多数の排気ホールが放射状に形成されることを特徴とする請求項2に記載の半導体食刻装置。
- 前記シールドリングは石英でなることを特徴とする請求項1に記載の半導体食刻装置。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7318879B2 (en) | 2004-11-12 | 2008-01-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus to manufacture semiconductor |
JP2016189374A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-04 | Sppテクノロジーズ株式会社 | 半導体素子の製造方法及びその製造に用いられるプラズマエッチング装置 |
JP2021536660A (ja) * | 2018-09-07 | 2021-12-27 | ザ ハート リサーチ インスティテュート リミテッド | プラズマ重合装置 |
WO2023284033A1 (zh) * | 2021-07-16 | 2023-01-19 | 长鑫存储技术有限公司 | 一种安装装置及安装方法 |
Families Citing this family (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060000802A1 (en) * | 2004-06-30 | 2006-01-05 | Ajay Kumar | Method and apparatus for photomask plasma etching |
US8349128B2 (en) | 2004-06-30 | 2013-01-08 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for stable plasma processing |
KR100689664B1 (ko) * | 2005-09-07 | 2007-03-08 | 삼성전자주식회사 | 웨이퍼 세정 장치 |
KR100699681B1 (ko) * | 2005-12-28 | 2007-03-23 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 반도체 제조 장치 |
US7909961B2 (en) * | 2006-10-30 | 2011-03-22 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for photomask plasma etching |
US7943005B2 (en) * | 2006-10-30 | 2011-05-17 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for photomask plasma etching |
KR100978754B1 (ko) * | 2008-04-03 | 2010-08-30 | 주식회사 테스 | 플라즈마 처리 장치 |
US20080277064A1 (en) * | 2006-12-08 | 2008-11-13 | Tes Co., Ltd. | Plasma processing apparatus |
KR100823302B1 (ko) * | 2006-12-08 | 2008-04-17 | 주식회사 테스 | 플라즈마 처리 장치 |
KR20090024522A (ko) * | 2007-09-04 | 2009-03-09 | 주식회사 유진테크 | 기판처리장치 |
KR101507937B1 (ko) * | 2008-02-05 | 2015-04-03 | 참엔지니어링(주) | 플라즈마 식각장치 |
KR101402232B1 (ko) * | 2008-08-12 | 2014-06-02 | (주)소슬 | 기판 처리 장치 |
US8869741B2 (en) * | 2008-12-19 | 2014-10-28 | Lam Research Corporation | Methods and apparatus for dual confinement and ultra-high pressure in an adjustable gap plasma chamber |
US8540844B2 (en) * | 2008-12-19 | 2013-09-24 | Lam Research Corporation | Plasma confinement structures in plasma processing systems |
US8627783B2 (en) * | 2008-12-19 | 2014-01-14 | Lam Research Corporation | Combined wafer area pressure control and plasma confinement assembly |
US9076642B2 (en) | 2009-01-15 | 2015-07-07 | Solexel, Inc. | High-Throughput batch porous silicon manufacturing equipment design and processing methods |
US8906218B2 (en) | 2010-05-05 | 2014-12-09 | Solexel, Inc. | Apparatus and methods for uniformly forming porous semiconductor on a substrate |
GB0919274D0 (en) | 2009-11-03 | 2009-12-16 | Univ The Glasgow | Plasma generation apparatus and use of plasma generation apparatus |
CN102844883B (zh) | 2010-02-12 | 2016-01-20 | 速力斯公司 | 用于制造光电池和微电子器件的半导体衬底的双面可重复使用的模板 |
US20110315319A1 (en) * | 2010-06-25 | 2011-12-29 | Applied Materials, Inc. | Pre-clean chamber with reduced ion current |
US9184028B2 (en) | 2010-08-04 | 2015-11-10 | Lam Research Corporation | Dual plasma volume processing apparatus for neutral/ion flux control |
US8869742B2 (en) * | 2010-08-04 | 2014-10-28 | Lam Research Corporation | Plasma processing chamber with dual axial gas injection and exhaust |
EP2652774B1 (en) * | 2010-11-03 | 2017-10-11 | Solexel, Inc. | Apparatus and methods for uniformly forming porous semiconductor on a substrate |
CN102479877A (zh) * | 2010-11-19 | 2012-05-30 | 金元求 | 太阳能电池制造装置及其***及太阳能电池 |
CN102479878A (zh) * | 2010-11-19 | 2012-05-30 | 金元求 | 太阳能电池制造方法及根据该制造方法制造的太阳能电池 |
US9698386B2 (en) | 2012-04-13 | 2017-07-04 | Oti Lumionics Inc. | Functionalization of a substrate |
US8853070B2 (en) * | 2012-04-13 | 2014-10-07 | Oti Lumionics Inc. | Functionalization of a substrate |
CN103377867A (zh) * | 2012-04-14 | 2013-10-30 | 靖江先锋半导体科技有限公司 | 一种刻蚀电极机构中的上电极 |
CN104715997A (zh) * | 2015-03-30 | 2015-06-17 | 上海华力微电子有限公司 | 聚焦环及具有该聚焦环的等离子体处理装置 |
US10358721B2 (en) * | 2015-10-22 | 2019-07-23 | Asm Ip Holding B.V. | Semiconductor manufacturing system including deposition apparatus |
US20170278679A1 (en) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for controlling process within wafer uniformity |
US11127572B2 (en) * | 2018-08-07 | 2021-09-21 | Silfex, Inc. | L-shaped plasma confinement ring for plasma chambers |
CN111471980B (zh) * | 2020-04-15 | 2022-05-27 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 适于远程等离子体清洗的反应腔室、沉积设备及清洗方法 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6316625A (ja) * | 1986-07-09 | 1988-01-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ドライエツチング用電極 |
US5391275A (en) * | 1990-03-02 | 1995-02-21 | Applied Materials, Inc. | Method for preparing a shield to reduce particles in a physical vapor deposition chamber |
JP3210207B2 (ja) * | 1994-04-20 | 2001-09-17 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
JP3257328B2 (ja) * | 1995-03-16 | 2002-02-18 | 株式会社日立製作所 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
JP3192370B2 (ja) * | 1995-06-08 | 2001-07-23 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
US5997962A (en) * | 1995-06-30 | 1999-12-07 | Tokyo Electron Limited | Plasma process utilizing an electrostatic chuck |
US5735960A (en) * | 1996-04-02 | 1998-04-07 | Micron Technology, Inc. | Apparatus and method to increase gas residence time in a reactor |
US5997685A (en) * | 1996-04-15 | 1999-12-07 | Applied Materials, Inc. | Corrosion-resistant apparatus |
US6284093B1 (en) * | 1996-11-29 | 2001-09-04 | Applied Materials, Inc. | Shield or ring surrounding semiconductor workpiece in plasma chamber |
KR200163027Y1 (ko) * | 1997-05-26 | 1999-12-15 | 김영환 | 반도체 웨이퍼 식각챔버 |
US6553277B1 (en) * | 1999-05-07 | 2003-04-22 | Tokyo Electron Limited | Method and apparatus for vacuum treatment |
JP2001057359A (ja) * | 1999-08-17 | 2001-02-27 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置 |
JP2002057106A (ja) * | 2000-08-08 | 2002-02-22 | Tokyo Electron Ltd | 処理装置のクリーニング方法及び処理装置 |
WO2002023610A1 (fr) * | 2000-09-14 | 2002-03-21 | Tokyo Electron Limited | Dispositif d'usinage par plasma, plaque d'electrodes, porte-electrodes et bague protectrice du dispositif |
JP2002198355A (ja) * | 2000-12-26 | 2002-07-12 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置 |
JP2002270598A (ja) * | 2001-03-13 | 2002-09-20 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置 |
JP4657480B2 (ja) * | 2001-03-27 | 2011-03-23 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
-
2002
- 2002-08-23 KR KR10-2002-0049978A patent/KR100465877B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2003
- 2003-01-06 JP JP2003000357A patent/JP2004088051A/ja not_active Withdrawn
- 2003-02-25 US US10/372,211 patent/US20040035532A1/en not_active Abandoned
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7318879B2 (en) | 2004-11-12 | 2008-01-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus to manufacture semiconductor |
JP2016189374A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-04 | Sppテクノロジーズ株式会社 | 半導体素子の製造方法及びその製造に用いられるプラズマエッチング装置 |
JP2021536660A (ja) * | 2018-09-07 | 2021-12-27 | ザ ハート リサーチ インスティテュート リミテッド | プラズマ重合装置 |
JP7407801B2 (ja) | 2018-09-07 | 2024-01-04 | ナノメデックス インコーポレーテッド | プラズマ重合装置 |
WO2023284033A1 (zh) * | 2021-07-16 | 2023-01-19 | 长鑫存储技术有限公司 | 一种安装装置及安装方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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