KR100433032B1 - Photo-resister ashing system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 포토레지스터 애싱 장치에 관한 것으로, 챔버와, 상기 챔버 내에 설치된 서셉터와, 상기 서셉터를 사이에 두고 상기 서셉터로부터 소정거리만큼 이격되어 서로 대향되게 설치된 한쌍의 전극 및, 상기 한쌍의 전극에 대략 10kHz∼100kHz 정도의 중 주파수 대역의 교류전원을 인가하는 전원공급수단을 포함하여 구성된다. 이러한 본 발명은, 중 주파수의 낮은 주파수 특성을 이용해 전극을 서셉터로부터 분리시키고 양전극과 음전극 모두로 전원을 인가하여 플라즈마를 발생시키는 것이 가능함으로써, 웨이퍼의 양면을 동시에 애싱할 수 있고 전류 밀도와 라디칼 수 및 이온의 에너지를 용이하게 조절 할 수 있으며 이온에 의한 웨이퍼 손상을 줄일 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photoresist ashing apparatus, comprising: a chamber, a susceptor provided in the chamber, a pair of electrodes spaced apart from the susceptor by a predetermined distance to face each other with the susceptor therebetween, and the pair of electrodes. And a power supply means for applying AC power in a medium frequency band of approximately 10 kHz to 100 kHz to the electrode. The present invention is capable of generating the plasma by separating the electrode from the susceptor using a low frequency characteristic of the medium frequency and applying power to both the positive electrode and the negative electrode, thereby simultaneously ashing both sides of the wafer and providing a current density and radicals. The energy of water and ions can be easily controlled and wafer damage by ions can be reduced.
Description
본 발명은 애칭(Etching) 공정 후 남아 있는 포토레지스터를 제거하기 위한 포토레지스터 애싱 장치에 관한 것으로, 특히 중주파수로 플라즈마를 발생시켜 웨이퍼상의 포토레지스터를 제거하는 포토레지스터 애싱 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photoresist ashing apparatus for removing photoresists remaining after an etching process, and more particularly, to a photoresist ashing apparatus for generating a plasma at a medium frequency to remove photoresistors on a wafer.
일반적으로, 플라즈마를 이용한 애싱 장치는 마이크로파(Microwave)를 사용하거나 고주파(Radio frequency)를 이용하여 산소 플라즈마를 발생하고, 발생된 플라즈마 내에 포함된 산소 라디칼(Radical) 및 주변 열원을 이용하여 웨이퍼 상의 포토레지스터(Photo Register)를 제거한다.In general, an ashing apparatus using plasma generates an oxygen plasma using microwave or radio frequency, and uses oxygen radicals and ambient heat sources included in the generated plasma to form a photo on the wafer. Remove the photo register.
이 중 마이크로파를 이용한 방식의 애싱 장치는, 상부에 마이크로파를 발생시키는 발생기(Generator), 파의 전달을 유도하는 도파관(Waveguide), 파의 임피던스(Impedance)를 제어하는 다중 튜너(multi tuner), 파의 투과 및 진공 형성이 가능하도록 한 쿼츠 밸자(Quartz bell-jar), 공정을 수행하는 반응 챔버(Chamber) 등으로 구성되고, 챔버 내로 주입된 가스와 일정한 값으로 조절된 압력 하에서 챔버의 상부 또는 측부로 유입된 마이크로파를 이용해 플라즈마를 발생시킨다. 이때, 발생된 플라즈마에 포함된 이온에 의한 웨이퍼 손상을 최소화하기 위해 금속 등의 재료에 홀(hole)이 형성된 판 구조의 베플(Baffle)을 통과시켜 이온을 걸러준 후 라디칼과 포토레지스터를 반응시키게 된다.Among them, the ashing apparatus using the microwave system includes a generator that generates microwaves on the top, a waveguide that induces wave transmission, a multi tuner that controls the impedance of the wave, and a wave. It consists of a quartz bell-jar, which enables the transmission and vacuum formation of the chamber, a reaction chamber for carrying out the process, and the like, and the top or side of the chamber under a constant pressure and the gas injected into the chamber. The plasma is generated using the microwaves introduced into the. At this time, in order to minimize wafer damage caused by the ions contained in the generated plasma, the plate and the Baffle having a hole formed in a material such as metal are passed through to filter the ions and then react the radicals with the photoresist. do.
상기 설명한 마이크로파를 사용하는 애싱 장치는 웨이퍼의 한 방향으로만 플라즈마를 노출시키므로 상하방향의 이중구조(Dual type) 방식에 의한 애싱이 매우 힘들며, 좁은 영역에서 발생되는 플라즈마를 대면적에 분사시켜 대면적의 균일한애싱율을 얻기 위해 다층의 균일 분사 조절 장치가 반드시 구비되어야 한다.The ashing device using the microwave described above exposes the plasma only in one direction of the wafer, so the ashing by the dual type method in the vertical direction is very difficult, and the plasma generated in the narrow area is sprayed on the large area to provide a large area. In order to obtain a uniform ashing ratio of the multi-layer uniform injection control device must be provided.
그리고, 상기 고주파를 이용한 애싱 장치는, 대략 400kHz에서 13.56MHz 영역의 고주파를 이용하며, 플라즈마 발생 방식에 따라 유도 결합 플라즈마(Inductively Coupled Plasma) 방식과 용량 결합 플라즈마(Capacitively Coupled Plasma) 방식 등으로 구분된다.In addition, the ashing apparatus using the high frequency uses a high frequency in the region of about 13.56 MHz at 400 kHz, and is classified into an inductively coupled plasma method and a capacitively coupled plasma method according to a plasma generation method. .
상기 유도 결합 플라즈마 방식은 쿼츠 밸자 주변에 장착한 코일(Coil)에 고주파를 인가하여 플라즈마를 형성하는데, 이온 밀도가 높고 이온 에너지가 커서 웨이퍼가 손상되기 쉽기 때문에 임피던스를 적절한 조절을 위해 별도의 임피던스 매칭(Matching) 장치가 필요할 뿐만 아니라 기술적으로 임피던스의 매칭이 무척 난해하여 제작이 어려운 문제점이 있다.The inductively coupled plasma method forms a plasma by applying a high frequency to a coil mounted around a quartz ball. Since the ion density is high and the ion energy is large, it is easy to damage the wafer. (Matching) In addition to the need for a device, the impedance matching is very difficult, there is a problem that is difficult to manufacture.
상기 용량 결합 플라즈마 방식은 마주보는 대향 전극 사이에 전원을 인가하여 플라즈마를 형성하는데, 전기장이 강하게 발생하며 이온 밀도는 낮지만 이온 에너지가 크고 전극과 서셉터를 일체형으로 사용하기 때문에, 유도 결합 플라즈마 방식보다 더 많은 이온 충격이 발생하여 웨이퍼의 손상이 빈번하게 발생될 수 있으므로, 유도 결합 플라즈마 방식과 같은 별도의 매칭 장치가 필요하며 이 역시 임피던스의 매칭이 무척 난해하여 제작이 어려운 문제점이 있다.The capacitively coupled plasma method forms a plasma by applying power between opposing opposing electrodes. Since the electric field is generated strongly and the ion density is low, the ion energy is large and the electrode and the susceptor are integrally used. Since more ion bombardment may occur and damage to the wafer may occur frequently, a separate matching device such as an inductively coupled plasma method is required, which is also difficult to manufacture due to difficulty in matching impedance.
또한, 고주파를 이용한 애싱 장치는, 고주파를 사용함에 따라 고주파에 의한 전기적 노이즈(Noise)를 발생하고 주변의 전기/전자장치에 전자기파에 의한 장애를 유발하는 문제점도 안고 있다.In addition, the ashing apparatus using a high frequency has a problem of generating an electrical noise due to the high frequency and causing a disturbance caused by electromagnetic waves in the surrounding electrical / electronic devices.
고주파 플라즈마는 주파수 특성 상 동축 케이블(Cable)을 사용하며 중심선은주전원선, 바깥선은 접지선으로 사용한다. 따라서 음극(Cathode)에만 전원이 인가되고 대향 극은 접지처리가 되고 사용 주파수가 높아 전자(Electron)의 제어는 가능하지만 이온의 제어가 불가능하다는 단점도 있다.High frequency plasma uses a coaxial cable because of its frequency characteristics. The center line is the main power line and the outer line is the ground line. Therefore, only the cathode is supplied with power, the opposite pole is grounded, and the use frequency is high, so it is possible to control the electrons, but it is also impossible to control the ions.
또한, 고주파는 두 개 이상의 전극에 동일 극성의 전원을 병렬 공급할 경우 임피던스를 조절하기 힘들고, 대형 코일 제작 및 기타 균일 분사 유도 장치 제작이 어려우며, 용량 결합 방식에서도 대면적의 전극 구조를 설계하기 힘들어 대면적화 및 대형화에 어려움이 있다.In addition, high frequency is difficult to control impedance when supplying power of the same polarity to two or more electrodes in parallel, it is difficult to manufacture large coils and other uniform injection induction device, and it is difficult to design large area electrode structure in capacitive coupling method Difficulty in red and large scale.
상기와 같이 종래의 애싱 장치는, 마이크로파 방식의 경우 균일 분사 장치 등의 부가적인 장비가 필요하여 구성이 복잡하고 웨이퍼의 일면만 가공할 수 있는 단점이 있었고, 고주파 방식의 경우 웨이퍼가 손상되기 쉽고 임피던스 매칭이 어려워 제작이 어려우며 주변 장치에 장애를 유발하고 캠버 내에 다층의 전극으로 여러 웨이퍼를 동시에 애싱할 수 있는 구성으로 제작할 수 없는 문제점이 있었다.As described above, the conventional ashing device requires additional equipment such as a uniform spraying device in the case of the microwave method, and has a disadvantage in that the configuration is complicated and only one surface of the wafer can be processed. Difficult to match, it is difficult to manufacture, causing a failure in the peripheral device, there was a problem that can not be manufactured in a configuration capable of simultaneously ashing multiple wafers with a multi-layer electrode in the camber.
이에 본 발명은, 상기한 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로, 구성이 단순하면서도 웨이퍼의 양면을 동시에 애싱할 수 있고 주변에 장애를 유발하지 않으며 캠버 내에 다층의 전극으로 복수개의 웨이퍼를 동시에 애싱할 수 있는 포토레지스터 애싱 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and the configuration is simple, but it is possible to simultaneously ash both sides of the wafer and cause no disturbance to the surroundings. It is an object to provide an ashing photoresist ashing apparatus.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 포토레지스터 애싱 장치의 개략도,1 is a schematic diagram of a photoresist ashing apparatus according to a first embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 포토레지스터 애싱 장치의 개략도,2 is a schematic diagram of a photoresist ashing apparatus according to a second embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 포토레지스터 애싱 장치의 개략도,3 is a schematic diagram of a photoresist ashing apparatus according to a third embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 포토레지스터 애싱 장치의 개략도,4 is a schematic diagram of a photoresist ashing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 포토레지스터 애싱 장치의 개략도.5 is a schematic diagram of a photoresist ashing apparatus according to a fifth embodiment of the present invention;
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1: 챔버 10: 가스 공급관1: chamber 10: gas supply line
20: 배기관 30: 압력 게이지20: exhaust pipe 30: pressure gauge
100: 서셉터 101: 웨이퍼 지지대100: susceptor 101: wafer support
110: 웨이퍼 핀 111: 절연 지지대110: wafer pin 111: insulation support
120: 히터 전력공급기 200: 양전극120: heater power supply 200: positive electrode
210: 음전극 201, 211: 절연체210: negative electrode 201, 211: insulator
300: 전원공급수단 310: 중주파수발생기300: power supply means 310: medium frequency generator
320: 오실레이터320: oscillator
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 포토레지스터 애싱 장치는, 챔버와, 상기 챔버 내에 설치된 서셉터와, 상기 서셉터를 사이에 두고 상기 서셉터로부터소정거리만큼 이격되어 서로 대향되게 설치된 한쌍의 전극 및, 상기 한쌍의 전극에 대략 10kHz∼100kHz 정도의 중 주파수 대역의 교류전원을 인가하는 전원공급수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The photoresist ashing device of the present invention for achieving the above object, the chamber, a susceptor provided in the chamber, a pair of electrodes spaced apart from the susceptor by a predetermined distance to face each other with the susceptor in between; And a power supply means for applying AC power in a medium frequency band of about 10 kHz to 100 kHz to the pair of electrodes.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 포토레지스터 애싱 장치의 개략도로서, 동도면을 참조하면 알 수 있듯이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 포토레지스터 애싱 장치는, 챔버(1)와, 챔버(1) 내에 설치된 서셉터(100)와, 서셉터(100)를 사이에 두고 서셉터(100)로부터 소정거리(예컨대, 15mm 정도)만큼 이격되어 서로 대향되게 설치된 한쌍의 전극(200, 210) 및, 한쌍의 전극(200, 210)에 대략 10kHz∼100kHz 정도의 중 주파수 대역의 교류전원을 인가하는 전원공급수단(300)을 포함하여 구성된다.1 is a schematic diagram of a photoresist ashing apparatus according to a first embodiment of the present invention. As can be seen from the same figure, the photoresist ashing apparatus according to the first embodiment of the present invention includes a chamber 1, A pair of electrodes 200 and 210 which are spaced apart from the susceptor 100 by a predetermined distance (for example, about 15 mm) with the susceptor 100 installed in the chamber 1 and the susceptor 100 interposed therebetween. And a power supply means 300 for applying AC power in a medium frequency band of about 10 kHz to 100 kHz to the pair of electrodes 200 and 210.
상기 챔버(1)에는 반응 가스인 산소가 주입되는 가스 공급관(10)과 애싱 공정 후 반응물을 외부로 배출시키기 위한 배기관(20) 및, 챔버(1) 내의 압력을 나타내는 압력 게이지(30)가 설치되어 있다.The chamber 1 is provided with a gas supply pipe 10 into which oxygen as a reaction gas is injected, an exhaust pipe 20 for discharging the reactants to the outside after the ashing process, and a pressure gauge 30 indicating the pressure in the chamber 1. It is.
상기 서셉터(100)는 챔버(1) 내에 웨이퍼 지지대(101)에 의해 지지되고 표면에 도료형태의 세라믹히터가 피복되어 있다. 이 서셉터(100)는 그 상부에 웨이퍼(W)가 얹혀지고, 소정 개소에 복수개의 핀홀이 형성되어 있어 이 핀홀을 통해 복수개의 웨이퍼 핀(110)이 작동하여 웨이퍼(W)를 로딩(Loading) 및 언로딩(Unloading)하는데, 상기 웨이퍼 핀(110)은 절연지지대(111)에 의해 챔버(1)내에 지지된다.The susceptor 100 is supported by the wafer support 101 in the chamber 1 and is coated with a ceramic heater in the form of a paint. In the susceptor 100, a wafer W is placed on an upper portion of the susceptor 100, and a plurality of pinholes are formed at predetermined positions, so that the plurality of wafer pins 110 operate through the pinholes to load the wafer W. And unloading, the wafer pin 110 is supported in the chamber 1 by an insulating support 111.
그리고, 서셉터(100)에 피복된 세라믹히터는 챔버(1)의 측벽부에 형성된 진공 실링(sealing)된 포트(Port)를 통해 챔버(1)의 외부에 설치된 히터 전력공급기(120)로부터 교류전원을 인가 받아 열을 발생하여 웨이퍼(W)를 가열한다.In addition, the ceramic heater coated on the susceptor 100 is alternating from the heater power supply 120 installed outside the chamber 1 through a vacuum sealed port formed in the side wall of the chamber 1. The wafer W is heated by applying power to generate heat.
여기서, 서셉터(100)에 도료형태의 세라믹히터를 피복하는 것은, 히터가 차지하는 공간을 최소화하여 하나의 챔버(1) 내에 보다 많은 전극과 서셉터를 복수개로 배열하여 적층할 수 있게 하기 위한 것이다.The coating of the ceramic heater in the form of a paint on the susceptor 100 is to minimize the space occupied by the heater so that more electrodes and susceptors may be arranged in a plurality of layers in the chamber 1 and stacked. .
상기 한쌍의 전극은 양전극(200)과 음전극(210)으로 이루어지는데, 각각의 일면에는 웨이퍼(W)가 위치하지 않은 쪽에 플라즈마가 발생되는 것을 방지하기 위해 절연체(201, 211)가 부착되어 있다. 예컨대, 상기 절연체(201, 211)는 볼트체결을 통해 한쌍의 전극(200, 210)에 각기 부착될 수 있다.The pair of electrodes includes a positive electrode 200 and a negative electrode 210, and insulators 201 and 211 are attached to one surface of the pair of electrodes to prevent plasma from being generated. For example, the insulators 201 and 211 may be attached to the pair of electrodes 200 and 210 through bolts, respectively.
그리고, 한쌍의 전극(200, 210) 각각에는 도시되지 않은 냉각장치가 설치되어 각 전극에서 발생되는 열을 감소시키도록 되어 있으며, 예컨대 상기 냉각장치는 냉각수의 순환을 통해 열을 교환하는 수냉식 냉각장치일 수 있다.In addition, each of the pair of electrodes 200 and 210 is provided with a cooling device (not shown) to reduce heat generated by each electrode. For example, the cooling device is a water cooling cooling device that exchanges heat through circulation of cooling water. Can be.
상기 전원공급수단(300)은 대략 10kHz∼100kHz 정도의 중 주파수의 교류전원을 발생하여 한쌍의 전극(200, 210)에 인가하는 중주파수발생기(310)와 이 중주파수발생기(310)와 한쌍의 전극(200, 210) 간에 임피던스를 매칭시키고 에너지를 균일하게 안정적으로 공급하기 위해 상기 중주파수발생기(310)로부터 발생된 교류전원의 주파수를 조절하는 오실레이터(320)로 구성된다.The power supply means 300 generates an AC power having a medium frequency of about 10 kHz to 100 kHz to be applied to the pair of electrodes 200 and 210, and the pair of the middle frequency generator 310 and the dual frequency generator 310. It is composed of an oscillator 320 for adjusting the frequency of the AC power generated from the intermediate frequency generator 310 in order to match the impedance between the electrodes (200, 210) and supply energy uniformly.
여기서, 한쌍의 전극(200, 210)과 서셉터(100)를 복수개 배열하여 사용할 경우에는 전원공급수단(300)으로부터 인입되는 전원단자를 병렬로 연결하여 구성하며, 이 경우 임피던스의 매칭은 전원공급수단(300)의 오실레이터(320)에 의해 수행된다.In this case, when a plurality of pairs of the electrodes 200 and 210 and the susceptor 100 are used, the power terminals drawn from the power supply unit 300 are connected in parallel, and in this case, matching of impedance is supplied to the power supply. Performed by the oscillator 320 of the means 300.
즉, 전원공급수단(300)의 양극(+)단자와 복수개의 양전극(200)을 병렬로 연결하고, 전원공급수단(300)의 음극(-)단자와 복수개의 음전극(210)을 병렬로 연결한다.That is, the positive (+) terminal of the power supply means 300 and the plurality of positive electrodes 200 are connected in parallel, and the negative (-) terminal of the power supply means 300 and the plurality of negative electrodes 210 are connected in parallel. do.
그리고, 전원공급수단(300)으로부터 인출된 전선은 챔버(1)의 측벽부에 진공 실링된 구멍을 통해 챔버(1) 내로 인입되어 한쌍의 전극(200, 210)에 연결된다.The wire drawn out from the power supply means 300 is drawn into the chamber 1 through a vacuum sealed hole in the side wall of the chamber 1 and connected to the pair of electrodes 200 and 210.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the effects of the present invention configured as described above are as follows.
전원공급수단(300)의 중 주파수 발생기(310)로부터 인가된 교류전원은 오실레이터(320)에 의해 미리 설정된 임피던스에 상응하는 중 주파수로 조절되어 양전극(200)과 음전극(210)으로 인가되고, 챔버(1) 내로 공급된 공정 가스인 산소와 일정한 압력과 배기량이 조절된 환경에서 양전극(200)과 음전극(210) 사이에 플라즈마가 발생되어 서셉터(100) 상에 위치한 웨이퍼(W)의 포토레지스터가 애싱된다.AC power applied from the middle frequency generator 310 of the power supply means 300 is adjusted to a medium frequency corresponding to a predetermined impedance by the oscillator 320 and applied to the positive electrode 200 and the negative electrode 210, and the chamber (1) A plasma is generated between the positive electrode 200 and the negative electrode 210 in an environment in which oxygen, which is a process gas supplied into the gas, and a constant pressure and displacement are controlled so that the photoresist of the wafer W positioned on the susceptor 100 is formed. Is ashed.
여기서, 중 주파수의 플라즈마는 종래의 애싱 장치에 사용되고 있는 마이크로파 및 고주파와는 달리 대략 10kHz에서 100kHz까지의 낮은 주파수를 사용하므로, 전극(200, 210)을 서셉터(100)로부터 분리시키는 것이 가능하고, 양전극(200)과 음전극(210) 모두로 전원을 인가하여 플라즈마를 발생시키는 것이 가능하다.Here, since the medium frequency plasma uses a low frequency of approximately 10 kHz to 100 kHz unlike the microwave and high frequency used in the conventional ashing device, it is possible to separate the electrodes 200 and 210 from the susceptor 100. In addition, it is possible to generate a plasma by applying power to both the positive electrode 200 and the negative electrode 210.
참고적으로, 종래의 애싱 장치에 사용되는 마이크로파와 고주파는 전극에 바이어스(bias)가 크게 걸리면서 전극에서 이온을 끌어당기는 힘이 강해 음전극은 필히 접지시켜야 하고 서셉터와 전극을 분리하는 구조로 제작하는 것이 불가능하였다.For reference, the microwave and high frequency used in the conventional ashing device have a large bias to the electrode and a strong force for attracting ions from the electrode. Therefore, the negative electrode must be grounded, and the susceptor and the electrode are separated. It was impossible.
상기와 같이 양전극(200)과 음전극(210)의 양단으로 교류전원을 인가하여 플라즈마를 발생시킬 수 있고 양전극(200)과 음전극(210)을 서셉터(100)로부터 분리시킴으로써, 웨이퍼(W)의 양면을 애싱할 수 있고, 교류전원 및 접지를 양전극(200) 및 음전극(210)에 연결하는 방식에 따라 웨이퍼(W)를 향한 전류 밀도와 라디칼 수 및 이온의 에너지를 용이하게 조절 할 수 있으며 전자뿐만 아니라 이온에도 운동성을 부여할 수 있고 이온에 의한 웨이퍼 손상을 줄일 수 있다.As described above, an AC power may be applied to both ends of the positive electrode 200 and the negative electrode 210 to generate plasma, and the positive electrode 200 and the negative electrode 210 may be separated from the susceptor 100, thereby providing Both sides can be ashed, and according to the method of connecting the AC power source and the ground to the positive electrode 200 and the negative electrode 210, the current density toward the wafer W, the number of radicals, and the energy of ions can be easily adjusted. In addition, the mobility can be imparted to ions, and wafer damage caused by ions can be reduced.
또한, 중주파수대역의 교류전원을 사용함으로 인해 임피던스의 매칭이 쉬워 복수개의 전극을 병렬로 연결하여 전원을 인가할 수 있으며, 이를 통해 단일 챔버(1) 내에 전극와 서셉터를 복수개로 배열하여 동시에 여러 개의 웨이퍼를 애싱 가공할 수 있는 구조로 제작할 수 있어, 제조 비용과 가공 비용을 절감할 수 있으며 공정에 맞는 용도 변경이 매우 쉽다.In addition, the use of AC power in the middle frequency band is easy to match the impedance, it is possible to connect a plurality of electrodes in parallel to apply power, through which a plurality of electrodes and susceptors in a single chamber (1) arranged at the same time The wafers can be manufactured in an ashing structure, which reduces manufacturing and processing costs, and makes it easy to change the usage for the process.
이와 더불어, 중 주파수는 대면적의 전극에 전원을 공급 할 수 있어 초기에 대면적 플라즈마를 형성 할 수 있으며, 이로 인해 별도의 파를 분산시키기 위한 분산장치가 불필요하며, 도파관 역시 필요치 않아 챔버 내의 구조가 매우 단순화된다.In addition, the medium frequency can supply power to a large-area electrode, which can form a large-area plasma at an early stage, thereby eliminating the need for a dispersing device for dispersing a separate wave, and also requiring no waveguide. Is very simplified.
그리고, 본 발명은 전극(200, 210)이 서셉터(100)로부터 분리되어 있어 각 전극(200, 210)과 서셉터(100) 간의 간격을 조절함으로써, 이온 생성량과 라디칼수를 조절할 수 있으며, 전극(200, 210)에 굴곡을 주어 서셉터(100)와 전극(200, 210) 간의 전기장 분포를 조절함으로써, 별도의 이온을 걸러주기 위한 베플을 설치할 필요가 없어 구성이 단순해지고 제조원가가 절감된다.In addition, according to the present invention, since the electrodes 200 and 210 are separated from the susceptor 100, the amount of ion generation and the number of radicals can be controlled by adjusting the interval between the electrodes 200 and 210 and the susceptor 100. By bending the electrodes 200 and 210 to adjust the electric field distribution between the susceptor 100 and the electrodes 200 and 210, there is no need to install a baffle for filtering ions, thereby simplifying the construction and reducing manufacturing costs. .
예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이 한쌍의 전극(200, 210) 중 양전극(200)을 그 중심부가 서셉터(100)쪽으로부터 더 멀도록 볼록하게 굴절시키고 음전극(210)을 그 중심부가 서셉터(100)쪽으로 더 가깝도록 볼록하게 굴절시키면, 전극(200, 210)과 서셉터(100) 간 중심부의 전계를 낮출 수 있다.For example, as illustrated in FIG. 2, the positive electrode 200 of the pair of electrodes 200 and 210 is convexly refracted so that its center is farther from the susceptor 100 and the negative electrode 210 is susceptor at its center. Convex refraction closer to (100) can lower the electric field at the center between the electrodes (200, 210) and the susceptor (100).
또, 도 3에 도시된 바와 같이, 한쌍의 전극(200, 210) 중 양전극(200)을 그 중심부가 서셉터(100)쪽으로 더 가깝도록 오목하게 굴절시키고 음전극(210)을 그 중심부가 서셉터(100)쪽으로부터 더 멀도록 오목하게 굴절시키면, 전극(200, 210)과 서셉터(100) 간 중심부의 전계를 높일 수 있다.In addition, as illustrated in FIG. 3, the positive electrode 200 of the pair of electrodes 200 and 210 is concave to be concave so that the center thereof is closer to the susceptor 100, and the negative electrode 210 is the center of the susceptor. By refracting concave further away from the (100) side, the electric field at the center between the electrodes 200 and 210 and the susceptor 100 can be increased.
그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 한쌍의 전극(200, 210) 중 양전극(200)을 그 중심부가 서셉터(100)쪽으로부터 더 멀도록 볼록하게 굴절시키고 음전극(210)은 평평하게 형성하면, 양전극(200)과 서셉터(100) 간 중심부의 전계를 낮출 수 있다.As shown in FIG. 4, if the positive electrode 200 of the pair of electrodes 200 and 210 is convexly refracted so that its center is farther from the susceptor 100 and the negative electrode 210 is formed flat, The electric field at the center between the positive electrode 200 and the susceptor 100 may be lowered.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 한쌍의 전극(200, 210) 중 양전극(200)을 그 중심부가 서셉터(100)쪽으로 더 가깝도록 오목하게 굴절시키고 음전극(210)은 평평하게 형성하면, 양전극(200)과 서셉터(100) 간 중심부의 전계를 높일 수 있다.In addition, as shown in FIG. 5, if the positive electrode 200 of the pair of electrodes 200 and 210 is refracted to be concave so that the center thereof is closer to the susceptor 100 and the negative electrode 210 is formed flat, The electric field at the center between the positive electrode 200 and the susceptor 100 may be increased.
한편, 본 발명은 상기한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 안에서 여러 가지로 변형 및 수정하여 실시할 수 있는 것이다. 이러한 변형 또는 수정이 본 발명의 특징을 이용하는 한 본 발명의 범위에포함된다는 것을 명심해야 한다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described specific embodiments, but can be modified and modified in various ways without departing from the gist of the present invention. It should be noted that such variations or modifications are included within the scope of the present invention as long as the features of the present invention are used.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 중 주파수의 낮은 주파수 특성을 이용해 전극을 서셉터로부터 분리시키고 양전극과 음전극 모두로 전원을 인가하여 플라즈마를 발생시키는 것이 가능하여, 웨이퍼의 양면을 동시에 애싱할 수 있고 전류 밀도와 라디칼 수 및 이온의 에너지를 용이하게 조절 할 수 있으며 이온에 의한 웨이퍼 손상을 줄일 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to separate the electrodes from the susceptor using a low frequency characteristic of the medium frequency and to generate a plasma by applying power to both the positive electrode and the negative electrode, thereby ashing both sides of the wafer simultaneously. The current density, the number of radicals, and the energy of ions can be easily controlled, and there is an effect of reducing wafer damage by ions.
또한, 중주파수대역의 교류전원을 사용함으로 인해 임피던스의 매칭이 쉬워 복수개의 전극을 병렬로 연결하여 전원을 인가할 수 있으며, 이를 통해 단일 챔버 내에 전극와 서셉터를 복수개로 배열하여 동시에 여러 개의 웨이퍼를 애싱 가공할 수 있는 구조로 제작할 수 있어, 제조 비용과 가공 비용을 절감할 수 있으며 공정에 맞는 용도 변경이 매우 쉬운 효과가 있다.In addition, the use of AC power in the mid-frequency band makes it easy to match impedance so that power can be applied by connecting a plurality of electrodes in parallel. Through this arrangement, a plurality of electrodes and susceptors can be arranged in a single chamber to simultaneously connect several wafers. As it can be manufactured in an ashable structure, manufacturing cost and processing cost can be reduced, and it is very easy to change the usage according to the process.
그리고, 본 발명은 전극이 서셉터로부터 분리되어 있어 각 전극과 서셉터 간의 간격을 조절하여 이온 생성량과 라디칼 수를 조절할 수 있으며, 전극에 굴곡을 주어 서셉터와 전극 간의 전기장 분포를 조절함으로써, 별도의 이온을 걸러주기 위한 베플을 설치할 필요가 없어 구성이 단순해지고 제조원가가 절감되는 효과가 있다.In addition, in the present invention, the electrode is separated from the susceptor to adjust the amount of ion generation and the number of radicals by adjusting the distance between each electrode and the susceptor, by giving a bend to the electrode by adjusting the electric field distribution between the susceptor and the electrode, There is no need to install a baffle to filter out ions, thereby simplifying the configuration and reducing manufacturing costs.
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