KR102125063B1 - Grid apparatus having a beam control function in semiconductor processing system and semiconductor thin film processing method using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a grid device for a semiconductor processing system having a beam control function, and a semiconductor thin film processing method using the same. According to the present invention, the grid device for a semiconductor processing system having a beam control function comprises: a grid plate; a power supply unit supplying power to each electrode line; and a grid control unit, wherein the grid plate is arranged in a chamber for performing a semiconductor thin film process. According to the present invention, a more reliable semiconductor device can be manufactured.

Description

빔 조절 기능을 갖는 반도체 공정 시스템용 그리드 장치 및, 이를 이용한 반도체 박막 공정 방법{Grid apparatus having a beam control function in semiconductor processing system and semiconductor thin film processing method using the same }Grid apparatus having a beam control function in semiconductor processing system and semiconductor thin film processing method using the same}

본 발명은 다수의 그리드 전극이 일정 거리 이격되게 적층되는 형상의 그리드 플레이트를 플라즈마 등을 이용하여 형성되는 빔이 발생된 하측에 배치하고, 그리드 전극에 형성된 각 전극라인으로 인가되는 전원을 조절하여 그리드 플레이트로 유입되는 영역별 빔의 상태를 변경시킴으로써, 장비의 고유 공정 환경에 상관없이 공정 완료된 박막이 항상 균일성을 유지할 수 있도록 해 주는 기술에 관한 것이다. In the present invention, a grid plate having a shape in which a plurality of grid electrodes are stacked at a predetermined distance is disposed at a lower side where a beam formed by using plasma or the like is generated, and the power applied to each electrode line formed in the grid electrode is adjusted to grid. By changing the state of the beam for each region flowing into the plate, it relates to a technology that enables a process-completed thin film to maintain uniformity regardless of the unique process environment of the equipment.

최근, 반도체 산업의 집적화가 높아질수록, 반도체 소자의 크기가 감소하고 이에 따라 반도체 소자의 패턴을 형성하는 박막의 두께가 감소하고 있다. 따라서, 수 nm 두께의 박막에 대한 정확한 물성의 이해가 차세대 반도체 소자 개발에서 중요한 부분을 차지하게 되었다.Recently, as the integration of the semiconductor industry increases, the size of semiconductor devices decreases, and accordingly, the thickness of thin films forming patterns of semiconductor devices decreases. Therefore, the understanding of accurate physical properties for thin films with a thickness of several nm has become an important part in the development of next-generation semiconductor devices.

반도체 박막 공정은 빔 발생장치에서 플라즈마 등을 이용하여 형성되는 이온빔 또는 전자빔을 이용하여 챔버의 하측에 배치된 기판상에 박막을 증착하거나, 기판상에 증착된 박막을 식각 또는 경화하는 등의 공정이 될 수 있다. In the semiconductor thin film process, a process such as depositing a thin film on a substrate disposed under the chamber using an ion beam or an electron beam formed by using plasma or the like in a beam generating device, or etching or curing the thin film deposited on the substrate Can be.

빔 발생장치에는 고 에너지를 이용하여 전자를 방출하여, 가공품의 표면을 녹이거나 개질하는 등 여러 가지 가공하기 위한 전자빔 발생장치와, 플라즈마 상태에서 이온을 이용하여 시료표면의 박막을 식각 혹은 증착하는 이용하는 이온빔 발생장치가 있다. The beam generator uses electron beam generator to process electrons by using high energy to emit electrons to melt or modify the surface of the workpiece, and to etch or deposit thin films on the sample surface using ions in the plasma state. There is an ion beam generator.

이때, 빔 발생장치와 기판 사이에는 그리드 플레이트가 배치되고, 그리드 플레이트로 전압을 인가함으로써, 그리드 플레이트의 홀을 통해 상측의 빔을 보다 가속화하여 하측에 위치하는 기판으로 방출한다.At this time, a grid plate is disposed between the beam generating device and the substrate, and by applying a voltage to the grid plate, the upper beam is further accelerated through the holes of the grid plate and discharged to the lower substrate.

종래 그리드 플레이트는 일정 두께의 전도성 재질의 판형상으로 이루어지면서, 일정 크기의 홀이 일정 위치에 적어도 하나 이상 구비되어 구성된다.The conventional grid plate is made of a plate shape of a conductive material having a predetermined thickness, and is formed by providing at least one hole of a predetermined size at a predetermined location.

그리고, 외부로부터 양전압(전자빔인 경우) 또는 음전압(이온빔인 경우)을 그리드 플레이트로 인가함으로써, 그리드 상측에 위치하는 전자 또는 이온 상태의 빔이 그리드 플레이트의 하측으로 방출된다. Then, by applying a positive voltage (in the case of an electron beam) or a negative voltage (in the case of an ion beam) to the grid plate from outside, an electron or ion state beam positioned above the grid is emitted to the lower side of the grid plate.

일반적으로, 반도체 박막 공정은 다수의 장비(챔버)를 이용하여 다수의 기판에 대해 동일한 박막 공정을 수행함으로써, 다수의 반도체 소자를 생산하게 된다.이때, 반도체 박막 공정은 반도체 특성에 큰 영향을 미치는 공정으로, 공정 정확도가 필수적으로 요구된다. In general, a semiconductor thin film process produces a plurality of semiconductor devices by performing the same thin film process on a plurality of substrates using a plurality of equipment (chambers). At this time, the semiconductor thin film process has a large effect on semiconductor properties. As a process, process accuracy is essential.

그러나, 각 장비(챔버)가 동일하게 제조되고, 박막 공정시 동일한 조건의 공정 환경을 제공한다 하더라도, 장비에 따라 빔을 이용한 박막의 공정 결과가 다르게 나타날 수 있다. However, even if each equipment (chamber) is manufactured the same and provides a process environment with the same conditions during thin film processing, process results of a thin film using a beam may be different depending on equipment.

예컨대, 도1에 도시된 바와 같이 기판(1)상에 박막(2)이 균일하게 증착되어야 하여야 하나, 빔 발생장치에서 균일한 특성의 빔을 발생한다 하더라도, 장비의 고유 공정 환경, 예컨대 챔버 내부의 가스 흐름이나 빔 발생장치나 그리드 플레이트등에 인가되는 전극 전압의 미세한 차이들에 의해 공정 완료 후 박막(2)의 두께가 기준 두께에 비해 크거나 작은 비 균일 영역(Z)이 발생될 수 있다.For example, as shown in Fig. 1, the thin film 2 should be uniformly deposited on the substrate 1, but even if the beam generating device generates a beam of uniform characteristics, the unique process environment of the equipment, such as inside the chamber A non-uniform region Z in which the thickness of the thin film 2 is larger or smaller than the reference thickness may be generated after completion of the process due to minute differences in the electrode voltage applied to the gas flow or the beam generator or grid plate.

이와 같은 공정 완료된 박막의 두께의 미세한 차이는 반도체 소자의 성능 및 수율에 많은 영향을 끼치게 된다. The minute difference in the thickness of the thin film after the process has a great influence on the performance and yield of the semiconductor device.

1. 일본공개특허 제2009-299129호 (발명의 명칭 : 진공 증착 장치 및 이 장치의 전자빔 조사방법)1. Japanese Laid-Open Patent No. 2009-299129 (Invention name: vacuum deposition device and electron beam irradiation method of the device)

이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로, 다수의 그리드 전극이 일정 거리 이격되게 적층되는 형상의 그리드 플레이트를 빔이 발생된 하측에 배치하고, 그리드 전극에 형성된 각 전극라인으로 인가되는 전원을 각각 조절하여 그리드 플레이트로 유입되는 영역별 빔의 상태를 변경시킴으로써, 장비의 고유 공정 환경에 상관없이 공정 완료된 박막이 항상 균일성을 유지할 수 있도록 해 주는 빔 조절 기능을 갖는 반도체 공정 시스템용 그리드 장치 및 이를 이용한 반도체 박막 공정 방법을 제공함에 그 기술적 목적이 있다.Accordingly, the present invention was created in consideration of the above-described circumstances, and a grid plate of a shape in which a plurality of grid electrodes are stacked at a predetermined distance is disposed under a beam, and applied to each electrode line formed in the grid electrode. Grid for semiconductor processing system with beam control function that enables the finished film to maintain uniformity regardless of the unique process environment of the equipment by changing the state of the beam for each area flowing into the grid plate by adjusting the power supply. The technical object is to provide an apparatus and a method for processing a semiconductor thin film using the same.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 다수개의 그리드 전극이 전기적으로 서로 절연되도록 일정 거리 이격되면서 적층되게 배치되되, 각 그리드 전극은 다수의 전극 라인이 일정 거리 이격되게 배치되는 판상 구조로 각 그리드 전극의 전극 라인들이 교차 각도를 갖도록 서로 다른 방향으로 배치되게 구성되는 그리드 플레이트와, 상기 각 그리드 전극의 다수의 전극라인에 각각 결합되어 전극라인별로 독립적으로 전원을 공급하는 전원 공급부 및, 상기 전원 공급부를 통해 각 그리드 전극의 다수의 전극라인으로 개별 전원 공급을 수행하도록 제어하되, 기 설정된 기준 두께와 차이가 발생되는 박막의 비균일 영역에 대해서는 균일 영역과 동일한 박막 두께를 갖도록 해당 비균일 영역을 형성하는 각 그리드 전극의 전극라인으로 균일 영역과 다른 상태의 전원을 공급하도록 제어하는 그리드 제어부를 포함하여 구성되고, 상기 그리드 플레이트는 반도체 박막 공정을 수행하는 챔버내에 배치되되, 빔 발생장치로부터 방출되는 빔의 하측에 배치되어 외부로부터 인가되는 전원에 따라 다수의 홀을 통해 상측에 위치하는 빔을 하측에 배치된 기판으로 가속화하여 방출하는 것을 특징으로 하는 빔 조절 기능을 갖는 반도체 공정시스템용 그리드 장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a plurality of grid electrodes are arranged to be stacked while being spaced apart by a certain distance so as to be electrically isolated from each other, each grid electrode is a plate-like structure in which a plurality of electrode lines are spaced apart a certain distance A grid plate configured to be disposed in different directions so that the electrode lines of each grid electrode have a crossing angle, and a power supply unit coupled to a plurality of electrode lines of each grid electrode to independently supply power for each electrode line, It is controlled to perform individual power supply to a plurality of electrode lines of each grid electrode through the power supply unit, but for a non-uniform region of a thin film where a difference from a predetermined reference thickness is generated, the non-uniformity has a thin film thickness equal to a uniform region. An electrode line of each grid electrode forming a region is configured to include a grid control unit that controls to supply power in a uniform region and a different state, and the grid plate is disposed in a chamber performing a semiconductor thin film process, from a beam generator. A grid for a semiconductor processing system having a beam control function, characterized in that a beam positioned at an upper side is accelerated and emitted to a substrate disposed at a lower side through a plurality of holes according to a power applied from the outside, which is disposed under the emitted beam. Device is provided.

또한, 상기 그리드 플레이트는 서로 다른 그리드 전극의 전극 라인들이 교차 배치됨에 의해 형성되는 메쉬 형태의 홀을 통해 빔을 하측으로 방출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 빔 조절 기능을 갖는 반도체 공정시스템용 그리드 장치가 제공된다.In addition, the grid plate is a grid device for a semiconductor processing system having a beam conditioning function, characterized in that configured to emit a beam downward through a mesh-shaped hole formed by cross-arranged electrode lines of different grid electrodes. Is provided.

또한, 상기 그리드 플레이트는 판 형상의 제1 그리드 전극과 제2 그리드 전극 사이에 일정 높이를 갖는 유전체층을 형성하여 구성되고, 상기 제1 및 제2 그리드 전극과 유전체층은 동일한 위치에 동일한 크기를 갖는 다수의 홀을 구비하여 구성되며, 상기 제1 그리드 전극은 다수의 전극 라인이 제1 방향으로 일정 거리 이격되게 형성되고, 제2 그리드 전극은 다수의 전극 라인이 제2 방향으로 일정 거리 이격되게 형성되는 것을 특징으로 하는 빔 조절 기능을 갖는 반도체 공정시스템용 그리드 장치가 제공된다.In addition, the grid plate is formed by forming a dielectric layer having a predetermined height between the plate-shaped first grid electrode and the second grid electrode, and the first and second grid electrodes and the dielectric layer have the same size at the same location. The first grid electrode is formed such that a plurality of electrode lines are spaced apart a predetermined distance in the first direction, and the second grid electrode is formed such that a plurality of electrode lines are spaced apart a certain distance in the second direction. There is provided a grid device for a semiconductor processing system having a beam conditioning function, characterized in that.

또한, 상기 유전체층의 각 홀 주변에는 신호라인이 형성되어 그리드 제어부와 연결되고, 상기 그리드 제어부는 유전체층에 연결된 홀별 신호라인으로 인가되는 전계값을 근거로 해당 홀을 통과하는 빔의 상태를 판단함과 더불어, 홀 별 빔 상태를 근거로 공정 완료된 박막이 균일한 특성을 갖도록 하기 위해 비균일 영역에 해당하는 각 그리드 전극별 다수 전극라인으로 공급되는 전원을 변경하여 개별 제어하는 것을 특징으로 하는 빔 조절 기능을 갖는 반도체 공정시스템용 그리드 장치가 제공된다.In addition, a signal line is formed around each hole of the dielectric layer to be connected to a grid control unit, and the grid control unit determines the state of the beam passing through the hole based on the electric field value applied to the signal line for each hole connected to the dielectric layer. In addition, to adjust the power supplied to the multiple electrode lines for each grid electrode corresponding to the non-uniform region, in order to have uniform properties of the processed thin film based on the beam state for each hole, the beam adjustment function is characterized in that it is individually controlled. There is provided a grid device for a semiconductor processing system having a.

또한, 상기 그리드 제어부는 그리드 플레이트로 균일한 전원을 공급하여 초기화 박막 공정이 완료된 박막으로부터 기 설정된 기준 두께와 차이가 발생된 비균일 영역을 획득하고, 비균일 영역이 균일 영역과 동일한 박막 두께를 갖도록 비균일 영역에 대한 전극라인의 전원 공급정보를 변경하여 기준 전원정보를 생성함으로써, 기준 전원정보에 기반하여 각 전극라인에 대한 개별 전원 제어를 수행하되, 상기 기준 전원정보는 비 균일 영역의 해당 전극 라인으로 공급되는 전압 레벨을 변경하거나 또는 공급 전압의 주기를 변경하여 생성되는 것을 특징으로 하는 빔 조절 기능을 갖는 반도체 공정시스템용 그리드 장치가 제공된다.In addition, the grid control unit supplies a uniform power to the grid plate to obtain a non-uniform region where a predetermined reference thickness and a difference are generated from a thin film in which the initialization thin film process is completed, and the non-uniform region has the same thin film thickness as the uniform region. By changing the power supply information of the electrode line for the non-uniform region to generate reference power information, individual power control for each electrode line is performed based on the reference power information, wherein the reference power information is a corresponding electrode in a non-uniform region. A grid device for a semiconductor processing system having a beam control function is provided, which is generated by changing a voltage level supplied to a line or by changing a period of a supply voltage.

또한, 상기 빔 발생장치는 전자빔 또는 이온빔을 발생하며, 상기 챔버의 내측에 구비되거나 또는 챔버의 일측에 배치되어 챔버의 내측으로 빔을 방출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 빔 조절 기능을 갖는 반도체 공정시스템용 그리드 장치가 제공된다.In addition, the beam generating apparatus generates an electron beam or an ion beam, and is provided on the inside of the chamber or is disposed on one side of the chamber and is configured to emit a beam to the inside of the chamber. A grid device is provided.

또한, 상기 그리드 플레이트의 하측에는 중성자 빔을 생성하기 위한 뉴트럴라이즈(neutralize) 그리드 또는 리타딩(retarding) 그리드를 포함하는 특정 기능의 그리드 중 적어도 하나 이상이 추가로 배치되어 구성되는 것을 특징으로 하는 빔 조절 기능을 갖는 반도체 공정시스템용 그리드 장치가 제공된다.In addition, at least one of the grids of a specific function including a neutralized grid or a retarding grid for generating a neutron beam is further arranged on the lower side of the grid plate, characterized in that the beam is configured. A grid device for a semiconductor process system having an adjustment function is provided.

또한, 상기 빔 발생장치는 박막 증착, 박막 식각 및 박막 경화 공정을 위해 전체적으로 균일한 밀도 특성의 빔을 발생하는 것을 특징으로 하는 빔 조절 기능을 갖는 반도체 공정시스템용 그리드 장치가 제공된다.In addition, the beam generating device is provided with a grid device for a semiconductor processing system having a beam control function, characterized in that for generating a thin film deposition, thin film etching and thin film curing process, a beam having a uniform density characteristic is generated.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일측면에 따르면, 그리드 제어장치로부터 인가되는 전원에 대응되는 챔버 상측에 형성된 빔을 하측으로 가속화하여 하측에 배치된 기판으로 방출하는 그리드 플레이트가 구비되고, 그리드 플레이트는 다수의 그리드 전극이 전기적으로 서로 절연되도록 일정 거리 이격되면서 적층되는 형태로 배치되되, 그리드 전극은 다수의 전극 라인이 일정 거리 이격되게 배치되는 판상으로 이루어지고, 다수의 그리드 전극은 각 그리드 전극의 전극 라인이 교차 각도를 갖도록 서로 다른 방향으로 배치되는 반도체 공정 시스템용 그리드 장치를 이용한 박막 공정 방법에 있어서, 그리드 제어장치는 그리드 플레이트를 구성하는 각 그리드 전극의 각 전극라인으로 기 설정된 초기 전원을 동일하게 공급하여 초기화 박막 공정을 수행하는 제1 단계와, 그리드 제어장치는 초기화 박막 공정이 완료된 기판의 박막 상태를 근거로 공정 완료 상태에서 균일한 박막 특성을 갖도록 전극라인에 대한 초기 전원정보를 갱신함으로써, 챔버의 고유 공정 환경에 대응되는 기준 전원정보를 생성하는 제2 단계 및, 그리드 제어장치는 박막 공정을 수행할 기판이 챔버에 배치된 상태에서, 상기 제2 단계에서 생성된 기준 전원정보를 근거로 그리드 플레이트의 각 전극 라인으로 개별적으로 전원을 공급하여 박막 공정을 수행하는 제3 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 시스템용 그리드 장치를 이용한 박막 공정 방법이 제공된다.In addition, according to another aspect of the present invention for achieving the above object, there is provided a grid plate that accelerates the beam formed on the upper side of the chamber corresponding to the power applied from the grid control device to the lower side and discharges it to the substrate disposed on the lower side. The grid plates are arranged in a stacked form with a plurality of grid electrodes spaced apart from each other so that they are electrically insulated from each other, and the grid electrodes are formed in a plate shape in which a plurality of electrode lines are spaced apart at a certain distance, and the plurality of grid electrodes In the thin film processing method using a grid device for a semiconductor processing system, which is arranged in different directions so that the electrode lines of each grid electrode have a crossing angle, the grid control device is preset to each electrode line of each grid electrode constituting the grid plate. The first step of performing the initializing thin film process by supplying the same initial power, and the grid control device is the initial power for the electrode line to have uniform thin film characteristics in the process completed state based on the thin film state of the substrate on which the initializing thin film process is completed. By updating the information, the second step of generating reference power information corresponding to the unique process environment of the chamber, and the grid control device, the substrate generated in the second step, the substrate to be performed in the thin film process is placed in the chamber A thin film processing method using a grid device for a semiconductor processing system is provided, comprising a third step of performing a thin film process by separately supplying power to each electrode line of a grid plate based on power information.

또한, 상기 제2 단계는 초기화 박막 공정이 완료된 기판의 위치별 박막 두께를 근거로 기준 박막 두께와 차이가 발생되는 비균일 영역을 설정하는 단계와, 비균일 영역에 해당하는 그리드 전극별 전극 라인을 추출하는 단계, 해당 비균일 영역의 박막 두께가 기준 박막 두께를 갖도록 추출된 전극라인에 대한 초기 전원정보를 변경함으로써, 기준 전원정보를 생성하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 시스템용 그리드 장치를 이용한 박막 공정 방법이 제공된다.In addition, the second step is a step of setting a non-uniform region in which a difference from the reference thin film thickness is generated based on the thin film thickness for each position of the substrate on which the initialization thin film process is completed, and the electrode lines for each grid electrode corresponding to the non-uniform region. Extracting, by changing the initial power information for the electrode line is extracted so that the thin film thickness of the non-uniform region has a reference thin film thickness, comprising the step of generating a reference power information for a semiconductor process system characterized in that comprises a A thin film processing method using a grid device is provided.

또한, 상기 기준 전원정보는 초기 전원의 전압레벨 또는 전압의 공급주기를 변경하여 생성되는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 시스템용 그리드 장치를 이용한 박막 공정 방법이 제공된다.In addition, the reference power information is provided by a thin film processing method using a grid device for a semiconductor processing system, characterized in that generated by changing the voltage supply cycle of the initial power voltage level or voltage.

또한, 상기 그리드 플레이트는 판 형상의 제1 그리드 전극과 제2 그리드 전극 사이에 일정 높이를 갖는 유전체층을 형성하여 구성되고, 상기 제1 및 제2 그리드 전극과 유전체층은 동일한 위치에 동일한 크기를 갖는 다수의 홀을 구비하여 구성되며, 상기 유전체층의 각 홀 주변에는 신호라인이 형성되어 그리드 제어부와 연결되어 구성되고, 상기 제2 단계는 그리드 제어장치에서 유전체층에 연결된 홀별 신호라인으로 인가되는 전계값을 근거로 해당 홀을 통과하는 빔의 상태를 판단함과 더불어, 홀 별 빔 상태를 근거로 공정완료된 박막이 균일한 특성을 갖도록 비 균일 영역에 해당하는 각 전극라인에 대한 초기 전원정보를 갱신함으로써, 기준 전원정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 시스템용 그리드 장치를 이용한 박막 공정 방법이 제공된다.In addition, the grid plate is formed by forming a dielectric layer having a predetermined height between the plate-shaped first grid electrode and the second grid electrode, and the first and second grid electrodes and the dielectric layer have the same size at the same location. It is composed of a hole, and a signal line is formed around each hole of the dielectric layer to be connected to a grid control unit, and the second step is based on the electric field value applied to the signal line for each hole connected to the dielectric layer in the grid control device. By determining the state of the beam passing through the hole, and updating the initial power information for each electrode line corresponding to the non-uniform region so that the processed thin film has uniform characteristics based on the beam state for each hole, the reference A thin film processing method using a grid device for a semiconductor processing system, characterized in that it generates power information.

또한, 상기 그리드 플레이트는 그리드 제어장치에서 유전체층에 연결된 홀별 신호라인으로 인가되는 전계값을 근거로 공정완료된 박막이 균일한 특성을 갖도록 비 균일 영역에 해당하는 각 전극라인별 기 저장된 기준 전원정보를 갱신하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 시스템용 그리드 장치를 이용한 박막 공정 방법이 제공된다.In addition, the grid plate updates the pre-stored reference power information for each electrode line corresponding to the non-uniform region so that the processed thin film has uniform characteristics based on the electric field value applied to the signal line for each hole connected to the dielectric layer in the grid control device. A thin film processing method using a grid device for a semiconductor processing system is provided.

본 발명에 의하면, 챔버별 고유 공정 환경에 대응하여 그리드 플레이트로 인가되는 전원을 조절함으로써, 각 챔버별 고유 공정 환경의 차이에 상관없이 다수의 챔버에서 공정 완료된 반도체 소자의 박막이 균일한 특성을 갖도록 할 수 있다. According to the present invention, by controlling the power applied to the grid plate in response to the unique process environment for each chamber, regardless of the difference in the unique process environment for each chamber, the thin film of the semiconductor device that has been processed in multiple chambers has uniform characteristics. can do.

따라서, 박막 공정에 의한 불량률을 최소화함은 물론, 보다 신뢰성있는 반도체 소자의 제조가 가능하다. Therefore, it is possible to minimize the defect rate due to the thin film process and to manufacture a more reliable semiconductor device.

도1은 반도체 박막 공정 상태를 설명하기 위한 도면.
도2와 도3는 본 발명에 따른 빔 조절 기능을 갖는 그리드 장치를 구비한 반도체 공정시스템의 개략적인 구성을 나타낸 도면.
도4와 도5는 도2 및 도3에 도시된 그리드 플레이트(200)의 구조를 설명하기 위한 도면.
도6은 본 발명에 따른 빔 조절 기능을 갖는 그리드 장치를 이용한 반도체 공정시스템의 박막 공정 동작을 설명하기 위한 도면.
도7은 도6에서 기준 전원정보 생성 과정을 설명하기 위한 도면.
도8은 본 발명의 또 다른 구조의 그리드 플레이트를 도시한 도면.
도9는 본 발명의 또 다른 빔 조절 기능을 갖는 그리드 장치를 구비한 반도체 공정시스템의 구성을 설명하기 위한 도면.1 is a view for explaining a semiconductor thin film process state.
2 and 3 are diagrams showing a schematic configuration of a semiconductor processing system with a grid device having a beam control function according to the present invention.
4 and 5 are views for explaining the structure of the grid plate 200 shown in FIGS. 2 and 3.
6 is a view for explaining a thin film process operation of a semiconductor processing system using a grid device having a beam control function according to the present invention.
7 is a view for explaining a process of generating reference power information in FIG. 6;
8 is a view showing a grid plate of another structure of the present invention.
9 is a view for explaining the configuration of a semiconductor processing system having a grid device having another beam control function of the present invention.

본 발명에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예 및 도면에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The configurations shown in the embodiments and drawings described in the present invention are only preferred embodiments of the present invention, and do not represent all the technical spirit of the present invention, so the scope of the present invention is the embodiments and drawings described in the text It should not be construed as limited by. That is, since the embodiments can be variously changed and have various forms, it should be understood that the scope of the present invention includes equivalents capable of realizing technical ideas. In addition, the purpose or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only such an effect, and the scope of the present invention should not be understood as being limited thereby.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as generally understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains, unless otherwise defined. The terms defined in the commonly used dictionary should be interpreted to be consistent with meanings in the context of related technologies, and cannot be interpreted as having ideal or excessively formal meanings that are not explicitly defined in the present invention.

도2와 도3은 본 발명에 따른 빔 조절 기능을 갖는 그리드 장치를 구비한 반도체 공정 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.2 and 3 are diagrams showing a schematic configuration of a semiconductor processing system having a grid device having a beam adjustment function according to the present invention.

도2를 참조하면, 본 발명에 따른 반도체 공정시스템은 공정대상 기판(1)이 배치되는 챔버(C)의 내측에 빔 발생장치(100)와 그리드 플레이트(200)가 구비되고, 그리드 플레이트(200)로 인가되는 전압을 제어하여 그리드 플레이트(200)를 통해 하측으로 방출되는 빔의 상태를 변경할 수 있도록 해 주는 그리드 제어장치(300)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, the semiconductor processing system according to the present invention includes a beam generator 100 and a grid plate 200 inside a chamber C in which a process target substrate 1 is disposed, and a grid plate 200 It is configured to include a grid control device 300 that allows to change the state of the beam emitted downward through the grid plate 200 by controlling the voltage applied to ).

빔 발생장치(100)는 전자빔 또는 이온빔을 발생시키는 각종 형태의 장치로서, 박막의 증착 공정이나 식각 공정 및 퓨리어 공정을 수행하기 위해 전체적으로 균일한 밀도 특성을 갖는 빔을 발생한다. The beam generator 100 is a device of various types that generates an electron beam or an ion beam, and generates a beam having uniform density characteristics as a whole in order to perform a thin film deposition process, an etching process, and a Fourier process.

그리드 플레이트(200)는 상기 그리드 제어장치(300)로부터 인가되는 전원에 따라 다수의 홀(H)을 통해 상측에 위치하는 빔을 하측에 배치된 기판으로 가속화하여 방출한다.The grid plate 200 accelerates and releases a beam positioned on the upper side through a plurality of holes H to a substrate disposed on the lower side according to a power applied from the grid control device 300.

이러한 그리드 플레이트(200)는 판상의 서로 다른 그리드 전극이 일정 거리 이격되면서 적층되게 배치되되, 각 판상의 그리드 전극은 다수의 전극 라인이 일정 거리 이격되게 일정 방향으로 형성된다. 그리고, 각 그리드 전극의 전극 라인들이 교차 각도를 형성하도록 그리드 전극을 서로 다른 방향으로 배치함으로써, 서로 다른 그리드 전극이 적층되는 형태가 된다. The grid plates 200 are arranged such that different grid electrodes on the plate are stacked while being spaced at a predetermined distance, and the grid electrodes on each plate are formed in a certain direction such that a plurality of electrode lines are spaced at a certain distance. And, by arranging the grid electrodes in different directions so that the electrode lines of each grid electrode form an intersection angle, different grid electrodes are stacked.

그리드 제어장치(300)는 그리드 플레이트(200)의 각 전극 라인으로 기 설정된 전원을 공급함으로써, 빔 발생장치(100)에서 방출되는 빔이 그리드 플레이트(200)을 통해 가속화하면서 하측으로 방출하도록 한다. 이에 따라, 그리드 플레이트(200)를 통과한 빔이 챔버 내의 공정가스와 반응함으로써, 기판상에 박막을 증착하거나, 기판상에 형성된 박막을 식각하거나, 또는 기판상에 형성된 박막에 대한 경화처리를 수행하도록 제어한다.The grid control device 300 supplies predetermined power to each electrode line of the grid plate 200, so that the beam emitted from the beam generator 100 accelerates through the grid plate 200 and discharges downward. Accordingly, the beam passing through the grid plate 200 reacts with the process gas in the chamber to deposit a thin film on the substrate, etch the thin film formed on the substrate, or perform a curing process on the thin film formed on the substrate. Control.

또한, 그리드 제어장치(300)는 경우에 따라 그리드 플레이트(200)로 인가되는 전압 제어를 통해 빔 발생장치(100)에서 생성되는 전자빔 또는 이온빔을 선택적으로 차단하는 기능을 수행할 수 있다.In addition, the grid control device 300 may perform a function of selectively blocking an electron beam or an ion beam generated in the beam generator 100 through voltage control applied to the grid plate 200 in some cases.

이러한 그리드 제어장치(300)는 데이터 메모리(310)와, 전원 공급부(320) 및, 그리드 제어부(330)를 포함한다. The grid control device 300 includes a data memory 310, a power supply unit 320, and a grid control unit 330.

데이터 메모리(310)에는 박막 고정을 위한 초기 전원정보와, 해당 챔버(2)의 고유 공정 환경에 대응하여 공정 완료된 상태에서 기판(1)에 형성된 박막이 균일성을 갖도록 하기 위한 기준 전원정보가 저장된다. 기준 전원정보는 각 그리드 전극의 전극 라인별 기준 전압 레벨 또는 전압 공급 주기정보(펄스 신호)가 될 수 있다. The data memory 310 stores initial power information for fixing the thin film and reference power information for ensuring that the thin film formed on the substrate 1 has uniformity in a process completed state corresponding to the unique process environment of the corresponding chamber 2. do. The reference power information may be a reference voltage level for each electrode line of each grid electrode or voltage supply cycle information (pulse signal).

즉, 데이터 메모리(310)에는 초기 공정 수행시 그리드 플레이트(200)로 동일하게 공급된 초기 전원에 의해 획득된 공정 완료된 기판상의 박막 두께를 근거로 공정 완료된 박막의 기준 두께와의 차이를 갖는 비균일 영역에 대해 해당 비균일 영역이 균일 영역과 동일한 박막 두께를 갖도록 각 그리드 전극의 해당 전극라인에 대한 초기 전원정보를 갱신하여 생성된 챔버의 고유 공정 환경에 대응되는 기준 전원정보가 저장된다. That is, the data memory 310 has a non-uniformity having a difference from the reference thickness of the process completed thin film based on the thickness of the process completed substrate obtained by the initial power supplied to the grid plate 200 during the initial process. The reference power information corresponding to the unique process environment of the generated chamber is stored by updating the initial power information for the corresponding electrode line of each grid electrode so that the non-uniform area for the area has the same thin film thickness as the uniform area.

예컨대, 챔버 고유 공정 환경에 대응하여 제1 그리드 전극의 제3 전극라인 내지 제5 전극라인은 타 전극라인에 비해 일정 레벨 높은 전압 레벨이 기준 전원정보로 설정될 수 있다. For example, in response to the chamber-specific process environment, the third electrode line to the fifth electrode line of the first grid electrode may have a voltage level that is higher than another electrode line by a predetermined level as reference power information.

이때, 초기 전원정보 및 기준 전원정보는 공정 대상 기판의 막질과 요구되는 막질의 식각 두께 및, 공정시 사용하는 가스 종류에 따라 다르며, 공정 장치에 사용되는 안테나 및 빔 발생 타입에 따라 다르게 설정되도록 초기 전원정보 및 기준 전원정보가 된다.At this time, the initial power information and the reference power information are different depending on the film thickness of the substrate to be processed, the etching thickness of the required film quality, and the type of gas used in the process. Power information and reference power information.

그리고, 데이터 메모리(310)에 저장되는 기준 전원정보는 운용자에 의해 저장될 수도 있고, 그리드 제어부(330)에서 생성하여 저장될 수 있다. In addition, the reference power information stored in the data memory 310 may be stored by an operator or may be generated and stored in the grid control unit 330.

전원 공급부(320)는 상기 각 그리드 전극의 각 전극라인에 각각 결합되어 그리드 제어부(330)의 제어신호에 따라 각 전극라인으로 전원을 공급한다. The power supply unit 320 is coupled to each electrode line of each grid electrode to supply power to each electrode line according to a control signal from the grid control unit 330.

그리드 제어부(330)는 데이터 메모리(310)에 저장된 기준 전원정보를 근거로 상기 전원 공급부(320)를 통해 각 그리드 전극별 전극 라인으로 인가되는 전원을 제어한다. The grid control unit 330 controls power applied to the electrode lines for each grid electrode through the power supply unit 320 based on the reference power information stored in the data memory 310.

이때, 그리드 제어부(330)는 데이터 메모리(310)에 저장된 초기 전원정보를 이용하여 초기화 박막 공정을 수행하고, 초기화 박막 공정이 완료된 기판(1)상의 박막 상태를 근거로 박막의 비균일 영역에 대응되는 각 그리드 전극의 전극라인에대한 전원 정보를 갱신함으로써, 기준 전원정보를 생성하여 데이터 메모리(310)에 저장한다.At this time, the grid control unit 330 performs an initial thin film process using initial power information stored in the data memory 310, and corresponds to a non-uniform region of the thin film based on the thin film state on the substrate 1 on which the initial thin film process is completed. By updating power information for the electrode lines of each grid electrode, reference power information is generated and stored in the data memory 310.

그리고, 그리드 제어부(330)는 반도체 소자를 위한 박막 공정시 기준 전원정보에 대응하여 전원 공급부(320)를 통해 각 전극 라인으로 인가되는 전압 레벨을 설정하거나 또는 전압 공급 주기를 설정한다. In addition, the grid control unit 330 sets a voltage level applied to each electrode line through the power supply unit 320 or sets a voltage supply cycle in response to reference power information during a thin film process for a semiconductor device.

한편, 도2에는 챔버(2)의 내부와 빔 발생장치(100)와 그리드 플레이트(200)가 함께 구비되는 반도체 공정시스템이 도시되어 있으나, 도3에 도시된 바와 같이 빔 발생장치(100)가 챔버(2)의 외측에 결합되어 챔버(2)의 내측으로 빔을 공급하는 구조에 적용하여 실시할 수 있음은 물론이다.On the other hand, although the semiconductor processing system in which the inside of the chamber 2 and the beam generating apparatus 100 and the grid plate 200 are provided is illustrated in FIG. 2, the beam generating apparatus 100 as shown in FIG. Needless to say, it can be applied to a structure that is coupled to the outside of the chamber 2 and supplies a beam to the inside of the chamber 2.

도3을 참조하면, 그리드 플레이트(200)는 챔버(2)의 내부에 배치되되, 빔 발생장치(100)로부터 방출되는 빔 영역의 하측에 배치되어 그리드 플레이트(200)의 상측에서 측방향으로 유입되는 빔을 기판이 배치된 하측방향으로 가속화한다. Referring to FIG. 3, the grid plate 200 is disposed inside the chamber 2 and is disposed below the beam region emitted from the beam generator 100 and flows in the lateral direction from the top side of the grid plate 200. The beam is accelerated in the downward direction in which the substrate is placed.

이때, 상기 챔버(C)의 상측에는 안테나(미도시) 등이 형성되어 빔의 상태를 균일화하도록 구성될 수 있다.At this time, an antenna (not shown) or the like may be formed on the upper side of the chamber C to uniformize the state of the beam.

도4와 도5에는 도2 및 도3에 도시된 그리드 플레이트(200) 구조가 예시되어 있으며, 도4에는 메쉬 타입의 그리드 플레이트(200)가 도시되어 있고, 도5에는 일정 두께를 갖는 판상에 홀이 형성되는 홀 타입의 그리드 플레이트(200)가 도시되어 있다. 4 and 5 illustrate the structure of the grid plate 200 shown in FIGS. 2 and 3, and FIG. 4 shows a mesh type grid plate 200, and FIG. 5 shows a plate having a certain thickness. The hole type grid plate 200 in which the hole is formed is illustrated.

먼저, 도4를 참조하면, 그리드 플레이트(200)는 (A)에 도시된 바와 같이, 도전성 재질의 전극 라인(WIRE, LX)이 제1 방향으로 일정 거리 이격되게 형성되는 제1 그리드 전극(210)과 도전성 재질의 전극 라인(WIRE, LY)이 제2 방향으로 일정 거리 이격되게 형성되는 제2 그리드(120)가 일정 거리 이격되어 적층 배치되는 형태로 전기적으로 상호 접촉되지 않도록 구성된다. First, referring to FIG. 4, the grid plate 200 is a first grid electrode 210 in which electrode lines WIRE and LX of a conductive material are formed to be spaced apart at a predetermined distance in a first direction, as shown in (A). ) And the second grid 120 in which the electrode lines (WIRE, LY) of a conductive material are formed to be spaced apart at a predetermined distance in the second direction are spaced apart from each other at a predetermined distance so that they are not electrically in contact with each other.

그리고, 제1 그리드 전극(210)의 각 전극라인(LX)과 제2 그리드 전극(220)의 각 전극라인(LY)은 전원 공급부(320)에 각각 결합된다. 즉, 전원 공급부(320)는 각 전극 라인(LX,LY)에 대해 독립적으로 전원을 공급하여 전계를 조절한다. In addition, each electrode line LX of the first grid electrode 210 and each electrode line LY of the second grid electrode 220 are respectively coupled to the power supply unit 320. That is, the power supply unit 320 controls the electric field by supplying power to each electrode line LX and LY independently.

또한, 제1 그리드 전극(210)와 제2 그리드 전극(220)은 챔버(C) 내부에 구비된 지지수단(미도시)에 의해 챔버(C) 내부에 고정되어 물리적으로 일정 이격 거리를 형성하여 전기적으로 서로 절연되게 배치되거나, 제1 및 제2 그리드 전극(210,220) 사이의 테두리 부분이나 테두리 부분을 포함한 일정 단위로 이격 거리에 대응되는 높이를 갖는 스페이서(미도시)를 추가로 구비하여 이격 거리를 형성함으로써, 전기적으로 서로 절연되게 배치된다. In addition, the first grid electrode 210 and the second grid electrode 220 are fixed inside the chamber C by supporting means (not shown) provided inside the chamber C to physically form a predetermined separation distance. The separation distance is further provided by having spacers (not shown) that are electrically insulated from each other or having a height corresponding to the separation distance in a predetermined unit including a border portion or a border portion between the first and second grid electrodes 210 and 220. By forming, it is arranged to be electrically insulated from each other.

또한, 제1 그리드 전극(210)과 제2 그리드 전극(220)의 전극 라인은 10°~ 90°범위에서 임의의 교차 각도를 형성하도록 배치되고, 이를 상측에서 바라보면, (B)에 도시된 바와 같이 제1 그리드 전극(210)과 제2 그리드 전극(220)의 전극 라인이 교차함으로 인해 메쉬 형태를 갖게 된다. In addition, the electrode lines of the first grid electrode 210 and the second grid electrode 220 are arranged to form an arbitrary cross angle in a range of 10° to 90°, and when viewed from the upper side, shown in (B) As described above, the electrode lines of the first grid electrode 210 and the second grid electrode 220 intersect to have a mesh shape.

이와 같이 제1 그리드 전극(210)의 전극 라인(LX)과 제2 그리드 전극(220)의 전극 라인(LY)이 일정 각도로 교차함에 따라 자동적으로 빔 발생장치(100)에서 발생된 빔을 하측으로 방출하기 위한 홀(H)이 형성된다. 이때, 홀(H)의 크기는 제1 그리드 전극(110)의 전극 라인(LX)간 이격 거리와 제2 그리드 전극(220)의 전극 라인(LY)간 이격 거리에 비례한다.As described above, as the electrode line LX of the first grid electrode 210 and the electrode line LY of the second grid electrode 220 cross at a predetermined angle, the beam generated by the beam generator 100 is automatically lowered. A hole (H) for discharge is formed. In this case, the size of the hole H is proportional to the distance between the electrode lines LX of the first grid electrode 110 and the distance between the electrode lines LY of the second grid electrode 220.

빔의 분해능을 보다 좋게 하기 위해서는 제1 그리드 전극(210) 및 제2 그리드 전극(220)의 전극 라인간 이격 거리는 작을수록 좋으나, 메쉬 타입의 경우 전극 라인간 이격 거리는 0.1 ~ 1mm 범위로 설정될 수 있다.In order to improve the resolution of the beam, the separation distance between the electrode lines of the first grid electrode 210 and the second grid electrode 220 is smaller, but in the case of the mesh type, the separation distance between the electrode lines can be set in a range of 0.1 to 1 mm. have.

또한, 제1 그리드 전극(210)과 제2 그리드 전극(220) 사이의 이격 거리는 빔이 홀(H)을 통해 하측으로 용이하게 방출될 수 있도록 보다 작은 이격 거리를 갖는 것이 좋으나, 0.1 ~ 5mm 범위로 설정되는 것이 바람직하다.In addition, the separation distance between the first grid electrode 210 and the second grid electrode 220 is preferably to have a smaller separation distance so that the beam can be easily emitted downward through the hole H, but in the range of 0.1 to 5 mm It is preferably set to.

또한, 메쉬 타입의 그리드 플레이트(200)는 보다 향상된 분해능을 제공하기 위해 3개 이상의 그리드 전극을 일정 거리 이격 배치하여 구성될 수 있다. 이때, 각 그리드 전극의 전극 라인은 서로 다른 방향으로 배치된다. In addition, the mesh type grid plate 200 may be configured by arranging three or more grid electrodes spaced apart at a predetermined distance to provide improved resolution. At this time, the electrode lines of each grid electrode are arranged in different directions.

도4 (C)에는 3개의 그리드 전극이 일정 거리 이격되게 적층 배치된 그리드 플레이트(200)를 상측에서 바라본 상태도가 예시되어 있다. 도4 (C)를 참조하면, 제1 그리드 전극의 제1 전극라인(LX)과, 제2 그리드 전극의 제2 전극라인(LY) 및 제2 그리드 전극의 제3 전극라인(LZ)이 서로 다른 방향으로 배치되어 교차 각도를 형성함에 따라 2개의 그리드 전극으로 이루어지는 그리드 플레이트(200, 도4 (B))에 비해 보다 작은 크기의 홀(H)이 형성됨을 알 수 있다.FIG. 4(C) is a state diagram illustrating a grid plate 200 in which three grid electrodes are stacked and spaced apart from each other by a predetermined distance. Referring to FIG. 4(C), the first electrode line LX of the first grid electrode, the second electrode line LY of the second grid electrode, and the third electrode line LZ of the second grid electrode are mutually It can be seen that holes H having a smaller size are formed than the grid plates 200 (Fig. 4(B)) made of two grid electrodes as they are disposed in different directions to form an intersection angle.

한편, 도5를 참조하면, 그리드 플레이트(200)는 (D)에 도시된 바와 같이, 판 형상의 제1 그리드 전극(210)과 제2 그리드 전극(220) 사이에 일정 높이를 갖는 유전체층(230)을 형성하여 구성되고, 상기 제1 및 제2 그리드 전극(210,220)과 유전체층(230)은 동일한 위치에 다수의 홀(H)을 구비하여 구성된다. 이때, 홀(H)의 크기는 수십μm ~ 수 mm 크기를 갖도록 구성된다.Meanwhile, referring to FIG. 5, as shown in (D), the grid plate 200 includes a dielectric layer 230 having a predetermined height between the plate-shaped first grid electrode 210 and the second grid electrode 220. ) Is formed, and the first and second grid electrodes 210 and 220 and the dielectric layer 230 are provided with a plurality of holes H at the same location. At this time, the size of the hole H is configured to have a size of several tens of μm to several mm.

또한, (E)에 도시된 바와 같이 제1 그리드 전극(210)은 다수의 전극 라인(LX)이 제1 방향으로 일정 거리 이격되게 형성되고, 제2 그리드 전극(220)은 다수의 전극 라인(LY)이 제2 방향으로 일정 거리 이격되게 형성된다. 이때, 전극 라인(LX, LY)은 홀(H)이 형성되도록 상면에서 볼 때 상호 교차되게 배치되되, 서로다른 홀(H)을 형성하는 서로 다른 각 전극 라인(LX, LY)은 전원 공급부(320)에 각각 결합되어 독립적으로 제어된다. In addition, as shown in (E), the first grid electrode 210 is formed such that a plurality of electrode lines LX are spaced apart a predetermined distance in the first direction, and the second grid electrode 220 includes a plurality of electrode lines ( LY) is formed to be spaced a certain distance in the second direction. At this time, the electrode lines (LX, LY) are arranged to cross each other when viewed from the top so that the hole (H) is formed, each of the different electrode lines (LX, LY) forming a different hole (H) is a power supply ( 320) and are independently controlled.

즉, 제1 그리드 전극(210)과 제2 그리드 전극(220)에 형성되는 전극 라인(LX, LY)은 도3과 마찬가지로, 제1 그리드 전극(210)의 전극라인(LX)과 제2 그리드 전극(220)의 전극라인(LY)이 상측에서 바라볼 때, 서로 일치하지 않도록 10°~ 90°의 교차 각도를 형성하도록 배치된다. 바람직하게는 제1 그리드 전극(210)의 전극라인(LX)과 제2 그리드 전극(220)의 전극라인(LY)은 (F)에 도시된 바와 같이 상호 직교(90°)하도록 제1 그리드 전극(210)과 제2 그리드 전극(220)이 배치될 수 있으며, 홀(H)을 중심으로 홀(H)의 외측에서 제1 그리드 전극(210)의 전극라인(LX)과 제2 그리드 전극(220)이 교차하도록 구성될 수 있다. That is, the electrode lines LX and LY formed on the first grid electrode 210 and the second grid electrode 220 are the electrode lines LX and the second grid of the first grid electrode 210, as shown in FIG. When the electrode line LY of the electrode 220 is viewed from above, it is arranged to form a cross angle of 10° to 90° so as not to coincide with each other. Preferably, the electrode line LX of the first grid electrode 210 and the electrode line LY of the second grid electrode 220 are orthogonal to each other (90°), as shown in (F). 210 and the second grid electrode 220 may be disposed, and the electrode line LX and the second grid electrode of the first grid electrode 210 from the outside of the hole H around the hole H 220) may be configured to intersect.

이어, 상기한 구성으로 된 빔 조절 기능을 갖는 반도체 공정 시스템용 그리드 장치를 이용한 박막 공정 동작을 도6을 참조하여 설명한다.Next, a thin film process operation using a grid device for a semiconductor processing system having a beam control function having the above-described configuration will be described with reference to FIG. 6.

먼저, 빔 발생장치(100)에서 빔 발생하는 상태에서, 그리드 제어장치(300)는 그리드 플레이트(200)의 각 전극라인으로 균일한 전원을 공급하여 초기화 박막 공정 수행한다(ST100).First, in a state in which beams are generated in the beam generator 100, the grid controller 300 supplies uniform power to each electrode line of the grid plate 200 to perform an initial thin film process (ST100 ).

즉, 도2 또는 도3과 같이 챔버(C) 내부에 그리드 플레이트(200)가 구비되고, 그 하측에 기판이 배치된 상태에서, 빔 발생장치(100)를 통해 균일한 특성의 빔을 방출한다. 여기서, 그리드 플레이트(200)는 공정에 따라 보다 정교한 빔 상태 제어를 위해 3개 이상의 그리드 전극을 일정 거리 이격되게 적층 형태로 배치하되, 각 그리드 전극의 전극 라인이 교차 각도를 형성하도록 배치되어 설치될 수 있다. That is, as shown in FIG. 2 or 3, the grid plate 200 is provided inside the chamber C, and in the state where the substrate is disposed on the lower side, a beam having uniform characteristics is emitted through the beam generator 100. . Here, the grid plate 200 is disposed in a stacked form with three or more grid electrodes spaced a predetermined distance for more sophisticated beam state control according to the process, the electrode lines of each grid electrode are arranged and installed to form a cross angle Can be.

이때, 그리드 제어장치(300)는 그리드 플레이트(200)로 각 그리드 전극의 모든 전극 라인으로 동일한 특성의 전원, 즉, 기 설정된 초기 전원을 공급하여 빔을 동일한 밀도로 가속화한다. 예컨대, 그리드 제어장치(300)는 그리드 플레이트(200)의 모든 전극 라인으로 동일한 전압레벨을 동일한 주기로 공급한다. At this time, the grid control device 300 accelerates the beam to the same density by supplying power of the same characteristic, that is, a predetermined initial power to all the electrode lines of each grid electrode to the grid plate 200. For example, the grid control device 300 supplies the same voltage level to all electrode lines of the grid plate 200 at the same cycle.

그리드 플레이트(200)에 전원이 인가됨에 따라 그리드 플레이트(200)의 상측에 형성된 빔은 하측으로 가속화되어 그리드 플레이트(200)를 통해 하측으로 방출되고, 챔버(2) 내측으로 유입되는 공정가스에 대응하여 기판(1)상에 박막을 증착하거나, 기판(1)상에 증착된 박막을 식각 또는 경화하는 등의 목적하는 초기 박막 공정을 수행한다.As the power is applied to the grid plate 200, the beam formed on the upper side of the grid plate 200 is accelerated to the lower side and discharged to the lower side through the grid plate 200, corresponding to the process gas flowing into the chamber 2 By performing a desired initial thin film process, such as depositing a thin film on the substrate 1 or etching or curing the thin film deposited on the substrate 1.

이러한 초기화 박막 공정이 종료되면, 공정완료된 기판의 초기화 박막 공정 상태를 근거로 비균일 영역에 대응되는 전극 라인의 초기 전원정보를 갱신함으로써, 챔버에 대한 기준 전원정보를 생성함과 더불어 이를 데이터 메모리(310)에 등록한다(ST200).When the initializing thin film process is completed, the initial power information of the electrode line corresponding to the non-uniform region is updated based on the initial thin film process state of the completed substrate, thereby generating reference power information for the chamber and data memory ( 310) (ST200).

즉, 초기화 박막 공정이 완료된 기판(1)을 챔버(C)로부터 인출하여 기판(C)상에 형성된 박막의 균일도 상태를 분석하게 되는데, 박막의 균일도 상태는 외부의 다른 분석 기기를 이용할 수도 있고, 박막 공정이 완료된 기판 촬영 이미지를 그리드 제어부(330)로 제공하여 그리드 제어부(330)에서 판단할 수 있다.That is, the substrate 1 in which the initialization thin film process is completed is taken out from the chamber C to analyze the uniformity state of the thin film formed on the substrate C. The uniformity state of the thin film may be used by an external analysis device, The grid control unit 330 may provide the captured image of the substrate on which the thin film process is completed to the grid control unit 330 and determine the grid control unit 330.

그리드 제어부(330)는 초기화 박막 공정이 완료된 기판(1)의 위치별 박막 두께를 근거로 기준 박막 두께와 차이가 발생되는 비균일 영역을 설정하고, 비균일 영역에 해당하는 그리드 전극별 전극 라인을 추출하며,해당 비균일 영역의 박막 두께가 기준 박막 두께를 갖도록 추출된 전극라인에 대한 초기 전원정보를 변경함으로써, 기준 전원정보를 생성한다. 이때, 기준 전원정보는 공정의 종류 및 공정 가스에 따라 다르게 설정될 수 있다.The grid control unit 330 sets a non-uniform region in which a difference from a reference thin film thickness is generated based on the thin film thickness for each position of the substrate 1 on which the initialization thin film process is completed, and sets electrode lines for each grid electrode corresponding to the non-uniform region. Extracting and changing the initial power information for the extracted electrode line so that the thickness of the thin film in the non-uniform region has a reference thin film thickness, generate reference power information. At this time, the reference power information may be set differently according to the type of process and the process gas.

즉, 증착공정에 대해서는 보다 높은 두께 영역에 대해 빔 밀도가 높아지도록 전원 레벨 또는 전원 공급 주기를 재설정함과 더불어 보다 낮은 두께 영역에 대해 빔 밀도가 낮아지도록 전원 레벨 또는 전원 공급 주기를 재설정하고, 식각공정에 대해서는 보다 높은 두께 영역에 대해 빔 밀도가 높아지도록 전원 레벨 또는 전원 공급주기를 재설정함과 더불어 보다 낮은 두께 영역에 대해 빔 밀도가 낮아지도록 전원레벨 및 전원 공급 주기를 재설정함으로써, 박막 공정별 기준 전원정보를 설정한다. That is, for the deposition process, the power level or power supply cycle is reset to increase the beam density for a higher thickness region, and the power level or power supply cycle is reset to decrease the beam density for a lower thickness region, and etching is performed. For the process, the power level or power supply cycle is reset to increase the beam density for a higher thickness region, and the power level and power supply cycle is reset to lower the beam density for a lower thickness region, thereby determining the thin film process-specific criteria. Set power information.

예컨대, 도7에 도시된 바와 같이, 박막 공정이 완료된 상태에서 박막의 균일도 특성 결과, 기준 두께보다 높은 두께의 제1 비균일 영역(Z1)과 기준 두께보다 낮은 제2 비균일 영역(Z2)가 존재하는 경우, 제1 비균일 영역(Z1)에 대해서는 전극 라인(LX8,LY9)의 전압 레벨을 초기 전압보다 높은 제1 레벨로 변경함과 더불어, 전극 라인(LX7,LX9,LY7,LY9)는 제2 레벨보다 낮은 제2 레벨로 변경 설정할 수 있다. 또한, 제2 비균일 영역(Z2)에 대해서는 전극 라인(LX3,LY3)의 전압 레벨을 초기 전압보다 낮은 제3 레벨로 변경함과 더불어, 전극 라인(LX2,LX4,LY2,LY4)는 초기 전압과 제3 레벨 사이의 제4 레벨로 변경 설정할 수 있다. For example, as shown in FIG. 7, as a result of uniformity characteristics of the thin film in a state in which the thin film process is completed, the first non-uniform region Z1 having a thickness higher than the reference thickness and the second non-uniform region Z2 lower than the reference thickness are When present, for the first non-uniform region Z1, the voltage level of the electrode lines LX8 and LY9 is changed to a first level higher than the initial voltage, and the electrode lines LX7, LX9, LY7 and LY9 It can be set to change to a second level lower than the second level. In addition, for the second non-uniform region Z2, the voltage level of the electrode lines LX3 and LY3 is changed to a third level lower than the initial voltage, and the electrode lines LX2, LX4, LY2 and LY4 are the initial voltage. It can be set to change to a fourth level between and the third level.

본 발명에서는 각 공정 종류별 및 챔버로 주입되는 공정 가스별로 상술한 초기화 박막 공정을 수행하여 공정의 종류 및 공정 가스에 대응하는 기준 전원정보를 획득하여 데이터 메모리(310)에 등록할 수 있다.In the present invention, by performing the above-described initialization thin film process for each process type and for each process gas injected into the chamber, reference power information corresponding to the process type and process gas may be obtained and registered in the data memory 310.

이후, 상술한 바와 같이 데이터 메모리(310)에 그리드 전극별 각 전극라인에 대한 기준 전원정보가 등록되고, 반도체 박막 공정을 위한 기판이 챔버(2) 내에 배치된 상태에서, 빔 발생장치를 통해 빔을 발생함과 더불어, 기 등록된 기준 전원정보에 따라 그리드 플레이트(200)의 각 전극라인으로 전원을 공급함으로써, 기판(1)에 대한 균일한 특성의 박막 공정을 수행한다(ST300).Subsequently, as described above, reference power information for each electrode line for each grid electrode is registered in the data memory 310, and a substrate for a semiconductor thin film process is disposed in the chamber 2, and a beam is generated through a beam generator. In addition, by supplying power to each electrode line of the grid plate 200 according to the pre-registered reference power information, a thin film process with uniform characteristics is performed on the substrate 1 (ST300).

한편, 본 발명에 있어서는 도8에 도시된 바와 같이, 도5에 도시된 그리드 플레이트(200)가 유전체층(230)의 각 홀(H) 주변에 신호라인(S)이 추가적으로 형성되어 그리드 제어장치(300)와 연결되도록 구성할 수 있다.On the other hand, in the present invention, as shown in FIG. 8, the grid plate 200 shown in FIG. 5 has a signal line S additionally formed around each hole H of the dielectric layer 230, and the grid control device ( 300).

이때, 유전체층(230)에 결합된 각 신호라인(S)은 그리드 제어부(330)와 결합되어 그리드 제어부(330)에서 유전체층(230)에 연결된 홀(H)별 신호라인(S)으로 인가되는 전계값을 근거로 해당 홀(H)을 통과하는 빔의 밀도를 판단할 수 있다.At this time, each signal line (S) coupled to the dielectric layer 230 is coupled to the grid control unit 330, the electric field applied from the grid control unit 330 to the signal line (S) for each hole (H) connected to the dielectric layer 230 The density of the beam passing through the corresponding hole H may be determined based on the value.

또한, 그리드 제어부(330)는 홀(H)별 빔 밀도를 근거로 공정 완료된 박막이 균일한 특성을 갖도록 기준 전원정보를 생성함은 물론, 기준 전원정보를 생성한 이후에는 상술한 바와 같이 유전체층(230)에 결합된 신호라인(S)으로 인가되는 전계값을 일정 주기로 확인하여 비 균일 영역이 발생되는 경우, 기 저장된 기준 전원정보를 갱신할 수 있다. In addition, the grid control unit 330 generates reference power information so that the thin film, which has been processed based on the beam density for each hole H, has uniform characteristics, and after generating the reference power information, the dielectric layer ( When the non-uniform region is generated by checking the electric field value applied to the signal line S coupled to 230 at regular intervals, the pre-stored reference power information may be updated.

이에 따라, 그리드 제어부(330)는 시간이 지남에 따라 챔버(C)의 박막 공정 환경이 변화되더라도 공정 완료된 박막이 균일한 특성을 유지하도록 기준 전원정보를 자동으로 갱신하는 것이 가능하다. Accordingly, the grid control unit 330 may automatically update the reference power source information so that the processed thin film maintains uniform characteristics even if the thin film process environment of the chamber C changes over time.

또한, 본 발명은 도9에 도시된 바와 같이, 그리드 플레이트(200)의 하측에 중성자 빔을 생성하기 위한 뉴트럴라이즈(neutralize) 그리드 또는 리타딩(retarding) 그리드를 포함하는 특정 기능의 그리드 중 적어도 하나 이상이 추가로 배치되어 구조에 대해서도 동일하게 실시될 수 있음은 물론이다.In addition, the present invention, as shown in Figure 9, at least one of a grid of a specific function, including a neutralizing (neutralize) grid or retarding (retarding) grid for generating a neutron beam below the grid plate 200 Needless to say, the above may be additionally disposed to carry out the same for the structure.

한편, 본 발명에 있어서는 공정이 완료된 박막 특성이 균일하게 되도록 그리드 제어장치(300)에서 그리드 플레이트(200)로 전원을 공급하도록 실시하였으나, 특정 목적에 따라 기판(1)의 일정 부분에 대응되는 각 그리드 전극의 전극 라인으로 인가되는 기준 전원을 보다 크게 또는 보다 낮게 설정함으로써, 기판(1)의 일정 부분으로 빔을 집중화하는데 적용 실시하는 것도 가능하다. Meanwhile, in the present invention, power was supplied from the grid control device 300 to the grid plate 200 so that the characteristics of the thin film after the process was uniform, but each of the angles corresponding to a certain portion of the substrate 1 was applied according to a specific purpose. By setting the reference power applied to the electrode line of the grid electrode larger or lower, it is also possible to apply it to concentrate the beam to a certain portion of the substrate 1.

100 : 빔 발생장치, 200 : 그리드 플레이트,
210 : 제1 그리드 전극, 220 : 제2 그리드 전극,
230 : 유전체층, 300 : 그리드 제어장치,
310 : 데이터 메모리, 320 : 전원 공급부,
330 : 그리드 제어부,
1 : 기판,
C : 챔버, B : 빔,
LX, LY : 전극라인, S : 신호라인,
Z,Z1,Z2 : 비균일 영역.100: beam generator, 200: grid plate,
210: first grid electrode, 220: second grid electrode,
230: dielectric layer, 300: grid control device,
310: data memory, 320: power supply,
330: grid control unit,
1: substrate,
C: chamber, B: beam,
LX, LY: electrode line, S: signal line,
Z, Z1, Z2: non-uniform area.

Claims (13)

다수개의 그리드 전극이 전기적으로 서로 절연되도록 일정 거리 이격되면서 적층되게 배치되되, 각 그리드 전극은 다수의 전극 라인이 일정 거리 이격되게 배치되는 판상 구조로 각 그리드 전극의 전극 라인들이 교차 각도를 갖도록 서로 다른 방향으로 배치되게 구성되는 그리드 플레이트와,
상기 각 그리드 전극의 다수의 전극라인에 각각 결합되어 전극라인별로 독립적으로 전원을 공급하는 전원 공급부 및,
상기 전원 공급부를 통해 각 그리드 전극의 다수의 전극라인으로 개별 전원 공급을 수행하도록 제어하되, 기 설정된 기준 두께와 차이가 발생되는 박막의 비균일 영역에 대해서는 균일 영역과 동일한 박막 두께를 갖도록 해당 비균일 영역을 형성하는 각 그리드 전극의 전극라인으로 균일 영역과 다른 상태의 전원을 공급하도록 제어하는 그리드 제어부를 포함하여 구성되고,
상기 그리드 플레이트는 반도체 박막 공정을 수행하는 챔버내에 배치되되, 빔 발생장치로부터 방출되는 빔의 하측에 배치되어 외부로부터 인가되는 전원에 따라 다수의 홀을 통해 상측에 위치하는 빔을 하측에 배치된 기판으로 가속화하여 방출하는 것을 특징으로 하는 빔 조절 기능을 갖는 반도체 공정시스템용 그리드 장치.
A plurality of grid electrodes are arranged to be stacked while being spaced apart at a predetermined distance to be electrically insulated from each other, and each grid electrode is a plate-like structure in which a plurality of electrode lines are spaced apart at a certain distance, so that the electrode lines of each grid electrode have different cross angles. A grid plate configured to be arranged in a direction,
A power supply unit coupled to a plurality of electrode lines of each grid electrode to independently supply power for each electrode line;
It is controlled to perform individual power supply to a plurality of electrode lines of each grid electrode through the power supply unit, but for a non-uniform region of a thin film where a difference from a predetermined reference thickness is generated, the non-uniformity has a thin film thickness equal to a uniform region. An electrode line of each grid electrode forming a region is configured to include a grid control unit that controls to supply power in a state different from that of the uniform region.
The grid plate is disposed in a chamber performing a semiconductor thin film process, and is disposed on the lower side of the beam emitted from the beam generator, and the substrate positioned on the upper side through a plurality of holes according to power applied from the outside is disposed on the lower side. A grid device for a semiconductor process system having a beam control function, characterized in that it accelerates and releases.
제1항에 있어서,
상기 그리드 플레이트는 서로 다른 그리드 전극의 전극 라인들이 교차 배치됨에 의해 형성되는 메쉬 형태의 홀을 통해 빔을 하측으로 방출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 빔 조절 기능을 갖는 반도체 공정시스템용 그리드 장치.
According to claim 1,
The grid plate is a grid device for a semiconductor processing system having a beam adjustment function, characterized in that the beam line is configured to be emitted downward through a mesh-shaped hole formed by cross-arranged electrode lines of different grid electrodes.
제1항에 있어서,
상기 그리드 플레이트는 판 형상의 제1 그리드 전극과 제2 그리드 전극 사이에 일정 높이를 갖는 유전체층을 형성하여 구성되고,
상기 제1 및 제2 그리드 전극과 유전체층은 동일한 위치에 동일한 크기를 갖는 다수의 홀을 구비하여 구성되며,
상기 제1 그리드 전극은 다수의 전극 라인이 제1 방향으로 일정 거리 이격되게 형성되고, 제2 그리드 전극은 다수의 전극 라인이 제2 방향으로 일정 거리 이격되게 형성되는 것을 특징으로 하는 빔 조절 기능을 갖는 반도체 공정시스템용 그리드 장치.
According to claim 1,
The grid plate is formed by forming a dielectric layer having a predetermined height between the plate-shaped first grid electrode and the second grid electrode,
The first and second grid electrodes and the dielectric layer are composed of a plurality of holes having the same size at the same location,
The first grid electrode has a beam adjustment function characterized in that a plurality of electrode lines are formed to be spaced apart at a certain distance in the first direction, and a second grid electrode is formed of a plurality of electrode lines spaced apart at a certain distance in the second direction. A grid device for semiconductor processing systems.
제3항에 있어서,
상기 유전체층의 각 홀 주변에는 신호라인이 형성되어 그리드 제어부와 연결되고,
상기 그리드 제어부는 유전체층에 연결된 홀별 신호라인으로 인가되는 전계값을 근거로 해당 홀을 통과하는 빔의 상태를 판단함과 더불어, 홀 별 빔 상태를 근거로 공정 완료된 박막이 균일한 특성을 갖도록 하기 위해 비균일 영역에 해당하는 각 그리드 전극별 다수 전극라인으로 공급되는 전원을 변경하여 개별 제어하는 것을 특징으로 하는 빔 조절 기능을 갖는 반도체 공정시스템용 그리드 장치.
According to claim 3,
A signal line is formed around each hole of the dielectric layer to be connected to a grid control unit,
The grid control unit determines the state of the beam passing through the corresponding hole based on the electric field value applied to the signal line for each hole connected to the dielectric layer, and in order to ensure that the processed thin film has uniform characteristics based on the beam state for each hole. A grid device for a semiconductor processing system having a beam control function characterized in that the power supplied to a plurality of electrode lines for each grid electrode corresponding to a non-uniform region is individually controlled by changing power.
제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 그리드 제어부는 그리드 플레이트로 균일한 전원을 공급하여 초기화 박막 공정이 완료된 박막으로부터 기 설정된 기준 두께와 차이가 발생된 비균일 영역을 획득하고, 비균일 영역이 균일 영역과 동일한 박막 두께를 갖도록 비균일 영역에 대한 전극라인의 전원 공급정보를 변경하여 기준 전원정보를 생성함으로써, 기준 전원정보에 기반하여 각 전극라인에 대한 개별 전원 제어를 수행하되,
상기 기준 전원정보는 비 균일 영역의 해당 전극 라인으로 공급되는 전압 레벨을 변경하거나 또는 공급 전압의 주기를 변경하여 생성되는 것을 특징으로 하는 빔 조절 기능을 갖는 반도체 공정시스템용 그리드 장치.
The method of claim 1 or 4,
The grid control unit supplies a uniform power to the grid plate to obtain a non-uniform region having a predetermined reference thickness and a difference from the thin film on which the initialization thin film process is completed, and the non-uniform region has a thin film thickness equal to that of the uniform region. By changing the power supply information of the electrode line for the region to generate reference power information, individual power control for each electrode line is performed based on the reference power information,
The reference power source information is generated by changing a voltage level supplied to a corresponding electrode line in a non-uniform region or by changing a cycle of the supply voltage, a grid device for a semiconductor processing system having a beam conditioning function.
제1항에 있어서,
상기 빔 발생장치는 전자빔 또는 이온빔을 발생하며,
상기 챔버의 내측에 구비되거나 또는 챔버의 일측에 배치되어 챔버의 내측으로 빔을 방출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 빔 조절 기능을 갖는 반도체 공정시스템용 그리드 장치.
According to claim 1,
The beam generating device generates an electron beam or an ion beam,
A grid device for a semiconductor processing system having a beam control function, which is provided inside the chamber or is disposed on one side of the chamber to emit a beam inside the chamber.
제6항에 있어서,
상기 그리드 플레이트의 하측에는 중성자 빔을 생성하기 위한 뉴트럴라이즈(neutralize) 그리드 또는 리타딩(retarding) 그리드를 포함하는 특정 기능의 그리드 중 적어도 하나 이상이 추가로 배치되어 구성되는 것을 특징으로 하는 빔 조절 기능을 갖는 반도체 공정시스템용 그리드 장치.
The method of claim 6,
Beam adjustment function characterized in that at least one of the grids of a specific function including a neutralized grid or a retarding grid for generating a neutron beam is additionally arranged on the lower side of the grid plate. Grid device for a semiconductor process system having a.
제1항에 있어서,
상기 빔 발생장치는 박막 증착, 박막 식각 및 박막 경화 공정을 위해 전체적으로 균일한 밀도 특성의 빔을 발생하는 것을 특징으로 하는 빔 조절 기능을 갖는 반도체 공정시스템용 그리드 장치.
According to claim 1,
The beam generating device is a grid device for a semiconductor processing system having a beam control function, characterized in that for generating a thin film deposition, thin film etching and thin film curing process, a beam having a uniform density characteristic is generated.
그리드 제어장치로부터 인가되는 전원에 대응되는 챔버 상측에 형성된 빔을 하측으로 가속화하여 하측에 배치된 기판으로 방출하는 그리드 플레이트가 구비되고, 그리드 플레이트는 다수의 그리드 전극이 전기적으로 서로 절연되도록 일정 거리 이격되면서 적층되는 형태로 배치되되, 그리드 전극은 다수의 전극 라인이 일정 거리 이격되게 배치되는 판상으로 이루어지고, 다수의 그리드 전극은 각 그리드 전극의 전극 라인이 교차 각도를 갖도록 서로 다른 방향으로 배치되는 반도체 공정 시스템용 그리드 장치를 이용한 박막 공정 방법에 있어서,
그리드 제어장치는 그리드 플레이트를 구성하는 각 그리드 전극의 각 전극라인으로 기 설정된 초기 전원을 동일하게 공급하여 초기화 박막 공정을 수행하는 제1 단계와,
그리드 제어장치는 초기화 박막 공정이 완료된 기판의 박막 상태를 근거로 공정 완료 상태에서 균일한 박막 특성을 갖도록 전극라인에 대한 초기 전원정보를 갱신함으로써, 챔버의 고유 공정 환경에 대응되는 기준 전원정보를 생성하는 제2 단계 및,
그리드 제어장치는 박막 공정을 수행할 기판이 챔버에 배치된 상태에서, 상기 제2 단계에서 생성된 기준 전원정보를 근거로 그리드 플레이트의 각 전극 라인으로 개별적으로 전원을 공급하여 박막 공정을 수행하는 제3 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 시스템용 그리드 장치를 이용한 박막 공정 방법.
A grid plate is provided that accelerates the beam formed on the upper side of the chamber corresponding to the power applied from the grid control device to the lower side and discharges it to the substrate disposed on the lower side, and the grid plates are spaced a certain distance so that a plurality of grid electrodes are electrically isolated from each other. While being arranged in a stacked form, the grid electrodes are formed in a plate shape in which a plurality of electrode lines are spaced apart at a predetermined distance, and the plurality of grid electrodes are semiconductors arranged in different directions so that the electrode lines of each grid electrode have a crossing angle. In the thin film process method using a grid device for a process system,
The grid control device includes a first step of performing an initialization thin film process by equally supplying a predetermined initial power to each electrode line of each grid electrode constituting the grid plate,
The grid control unit generates initial power information for the electrode line to have uniform thin film characteristics in the process completion state based on the thin film state of the substrate on which the initial thin film process is completed, thereby generating reference power information corresponding to the unique process environment of the chamber. The second step and,
The grid control device may perform a thin film process by separately supplying power to each electrode line of the grid plate based on the reference power information generated in the second step, in a state in which a substrate to perform a thin film process is disposed in the chamber. A thin film processing method using a grid device for a semiconductor processing system, characterized in that it comprises three steps.
제9항에 있어서,
상기 제2 단계는 초기화 박막 공정이 완료된 기판의 위치별 박막 두께를 근거로 기준 박막 두께와 차이가 발생되는 비균일 영역을 설정하는 단계와, 비균일 영역에 해당하는 그리드 전극별 전극 라인을 추출하는 단계, 해당 비균일 영역의 박막 두께가 기준 박막 두께를 갖도록 추출된 전극라인에 대한 초기 전원정보를 변경함으로써, 기준 전원정보를 생성하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 시스템용 그리드 장치를 이용한 박막 공정 방법.
The method of claim 9,
The second step is a step of setting a non-uniform region in which a difference from the reference thin film thickness is generated based on the thin film thickness for each position of the substrate on which the initializing thin film process is completed, and extracting electrode lines for each grid electrode corresponding to the non-uniform region. Step, by changing the initial power information for the electrode line is extracted so that the thin film thickness of the non-uniform region has a reference thin film thickness, comprising the step of generating the reference power information grid device for a semiconductor process system characterized in that comprises a Thin film process method using.
제10항에 있어서,
상기 기준 전원정보는 초기 전원의 전압레벨 또는 전압의 공급주기를 변경하여 생성되는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 시스템용 그리드 장치를 이용한 박막 공정 방법.
The method of claim 10,
The reference power source information is generated by changing the voltage level of the initial power source or the supply cycle of the voltage.
제9항에 있어서,
상기 그리드 플레이트는 판 형상의 제1 그리드 전극과 제2 그리드 전극 사이에 일정 높이를 갖는 유전체층을 형성하여 구성되고, 상기 제1 및 제2 그리드 전극과 유전체층은 동일한 위치에 동일한 크기를 갖는 다수의 홀을 구비하여 구성되며, 상기 유전체층의 각 홀 주변에는 신호라인이 형성되어 그리드 제어부와 연결되어 구성되고,
상기 제2 단계는 그리드 제어장치에서 유전체층에 연결된 홀별 신호라인으로 인가되는 전계값을 근거로 해당 홀을 통과하는 빔의 상태를 판단함과 더불어, 홀 별 빔 상태를 근거로 공정완료된 박막이 균일한 특성을 갖도록 비 균일 영역에 해당하는 각 전극라인에 대한 초기 전원정보를 갱신함으로써, 기준 전원정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 시스템용 그리드 장치를 이용한 박막 공정 방법.
The method of claim 9,
The grid plate is formed by forming a dielectric layer having a predetermined height between the plate-shaped first grid electrode and the second grid electrode, and the first and second grid electrodes and the dielectric layer have a plurality of holes having the same size at the same location. The signal line is formed around each hole of the dielectric layer to be connected to the grid control unit.
In the second step, the state of the beam passing through the hole is determined based on the electric field value applied to the signal line for each hole connected to the dielectric layer in the grid control device, and the process completed thin film is uniform based on the beam state for each hole. A method of thin film processing using a grid device for a semiconductor processing system, characterized in that by generating initial power information for each electrode line corresponding to a non-uniform region to have characteristics, reference power information is generated.
제12항에 있어서,
상기 그리드 플레이트는 그리드 제어장치에서 유전체층에 연결된 홀별 신호라인으로 인가되는 전계값을 근거로 공정완료된 박막이 균일한 특성을 갖도록 비 균일 영역에 해당하는 각 전극라인별 기 저장된 기준 전원정보를 갱신하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 시스템용 그리드 장치를 이용한 박막 공정 방법.
The method of claim 12,
The grid plate is used to update pre-stored reference power information for each electrode line corresponding to a non-uniform region so that the processed thin film has uniform characteristics based on the electric field value applied to the signal line for each hole connected to the dielectric layer in the grid control device. A thin film processing method using a grid device for a semiconductor processing system.
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