KR102125063B1 - 빔 조절 기능을 갖는 반도체 공정 시스템용 그리드 장치 및, 이를 이용한 반도체 박막 공정 방법 - Google Patents

빔 조절 기능을 갖는 반도체 공정 시스템용 그리드 장치 및, 이를 이용한 반도체 박막 공정 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102125063B1
KR102125063B1 KR1020190021096A KR20190021096A KR102125063B1 KR 102125063 B1 KR102125063 B1 KR 102125063B1 KR 1020190021096 A KR1020190021096 A KR 1020190021096A KR 20190021096 A KR20190021096 A KR 20190021096A KR 102125063 B1 KR102125063 B1 KR 102125063B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
grid
thin film
electrode
plate
uniform
Prior art date
Application number
KR1020190021096A
Other languages
English (en)
Inventor
박흥균
Original Assignee
박흥균
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 박흥균 filed Critical 박흥균
Priority to KR1020190021096A priority Critical patent/KR102125063B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102125063B1 publication Critical patent/KR102125063B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67138—Apparatus for wiring semiconductor or solid state device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02266—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by physical ablation of a target, e.g. sputtering, reactive sputtering, physical vapour deposition or pulsed laser deposition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67207—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process
    • H01L21/67213—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process comprising at least one ion or electron beam chamber

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

본 발명은 다수의 그리드 전극이 일정 거리 이격되게 적층되는 형상의 그리드 플레이트를 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.
본 발명에 따른 빔 조절 기능을 갖는 반도체 공정 시스템용 그리드 장치 및 이를 이용한 반도체 박막 공정 방법은, 반도체 박막 공정을 수행하는 챔버내에서 빔이 형성되는 하측에 배치되어 외부로부터 인가되는 전원에 따라 다수의 홀을 통해 상측에 위치하는 빔을 하측에 배치된 기판으로 가속화하여 방출하되, 판상의 다수개의 그리드 전극이 일정 거리 이격되게 적층되게 배치되고, 각 그리드 전극은 다수의 전극 라인이 일정 거리 이격되게 형성되며, 다수의 그리드 전극은 각 그리드 전극의 전극 라인들이 교차 각도를 갖도록 서로 다른 방향으로 배치되는 그리드 플레이트와, 상기 각 그리드 전극의 각 전극라인에 각각 결합되어 각 전극라인으로 전원을 공급하는 전원 공급부, 그리드 플레이트로 균일한 전원을 공급하여 획득된 초기화 박막 공정이 완료된 기판상의 박막에서 기 설정된 기준 두께와 차이가 발생된 비균일 영역에 대응하여 해당 비균일 영역이 균일 영역과 동일한 박막 두께를 갖도록 각 그리드 전극의 해당 전극라인에 대한 기 공급된 전원정보를 재 설정하여 이루어진 챔버의 고유 공정 환경에 대응되는 기준 전원정보가 저장되는 데이터 메모리 및, 데이터 메모리에 저장된 기준 전원정보를 근거로 상기 전원 공급부를 통해 각 그리드 전극의 각 전극 라인으로 공급되는 전원을 제어하는 그리드 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

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 }
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.
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.
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.
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.
이때, 빔 발생장치와 기판 사이에는 그리드 플레이트가 배치되고, 그리드 플레이트로 전압을 인가함으로써, 그리드 플레이트의 홀을 통해 상측의 빔을 보다 가속화하여 하측에 위치하는 기판으로 방출한다.
종래 그리드 플레이트는 일정 두께의 전도성 재질의 판형상으로 이루어지면서, 일정 크기의 홀이 일정 위치에 적어도 하나 이상 구비되어 구성된다.
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.
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.
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.
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.
이와 같은 공정 완료된 박막의 두께의 미세한 차이는 반도체 소자의 성능 및 수율에 많은 영향을 끼치게 된다.
1. 일본공개특허 제2009-299129호 (발명의 명칭 : 진공 증착 장치 및 이 장치의 전자빔 조사방법)
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
따라서, 박막 공정에 의한 불량률을 최소화함은 물론, 보다 신뢰성있는 반도체 소자의 제조가 가능하다.
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.
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.
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.
도2와 도3은 본 발명에 따른 빔 조절 기능을 갖는 그리드 장치를 구비한 반도체 공정 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
이러한 그리드 제어장치(300)는 데이터 메모리(310)와, 전원 공급부(320) 및, 그리드 제어부(330)를 포함한다.
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.
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.
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.
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.
그리고, 데이터 메모리(310)에 저장되는 기준 전원정보는 운용자에 의해 저장될 수도 있고, 그리드 제어부(330)에서 생성하여 저장될 수 있다.
전원 공급부(320)는 상기 각 그리드 전극의 각 전극라인에 각각 결합되어 그리드 제어부(330)의 제어신호에 따라 각 전극라인으로 전원을 공급한다.
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.
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.
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.
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.
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.
이때, 상기 챔버(C)의 상측에는 안테나(미도시) 등이 형성되어 빔의 상태를 균일화하도록 구성될 수 있다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
이어, 상기한 구성으로 된 빔 조절 기능을 갖는 반도체 공정 시스템용 그리드 장치를 이용한 박막 공정 동작을 도6을 참조하여 설명한다.
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).
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.
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.

Claims (13)

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.
  6. 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.
  7. 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.
  8. 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.
  9. 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.
  10. 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.
  11. 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.
  12. 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.
  13. 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.
KR1020190021096A 2019-02-22 2019-02-22 빔 조절 기능을 갖는 반도체 공정 시스템용 그리드 장치 및, 이를 이용한 반도체 박막 공정 방법 KR102125063B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190021096A KR102125063B1 (ko) 2019-02-22 2019-02-22 빔 조절 기능을 갖는 반도체 공정 시스템용 그리드 장치 및, 이를 이용한 반도체 박막 공정 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190021096A KR102125063B1 (ko) 2019-02-22 2019-02-22 빔 조절 기능을 갖는 반도체 공정 시스템용 그리드 장치 및, 이를 이용한 반도체 박막 공정 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102125063B1 true KR102125063B1 (ko) 2020-06-19

Family

ID=71137417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190021096A KR102125063B1 (ko) 2019-02-22 2019-02-22 빔 조절 기능을 갖는 반도체 공정 시스템용 그리드 장치 및, 이를 이용한 반도체 박막 공정 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102125063B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102358914B1 (ko) * 2021-02-24 2022-02-08 박흥균 반도체 공정 시스템의 정전기 제거 장치
KR102358908B1 (ko) * 2021-01-27 2022-02-08 박흥균 반도체 공정 시스템의 정전기 제거 장치
KR102497755B1 (ko) * 2021-08-12 2023-02-08 (주)넥스틴 반도체 기판의 정전기 제거 장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06208837A (ja) * 1993-01-11 1994-07-26 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> イオンビ―ムプロセス装置のプラズマ引出し用グリッド
KR20080061416A (ko) * 2006-12-28 2008-07-03 포스데이타 주식회사 청소로봇 및 청소로봇의 제어방법
JP2009299129A (ja) 2008-06-13 2009-12-24 Toshiba Corp 真空蒸着装置及びこの装置の電子ビーム照射方法
KR20110099145A (ko) * 2009-02-06 2011-09-06 캐논 아네르바 가부시키가이샤 플라즈마 처리장치, 플라즈마 처리방법 및 피처리 기판을 포함한 소자 제조방법
KR20170012395A (ko) * 2015-03-16 2017-02-02 캐논 아네르바 가부시키가이샤 그리드 및 그 제조 방법 그리고 이온빔 처리 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06208837A (ja) * 1993-01-11 1994-07-26 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> イオンビ―ムプロセス装置のプラズマ引出し用グリッド
KR20080061416A (ko) * 2006-12-28 2008-07-03 포스데이타 주식회사 청소로봇 및 청소로봇의 제어방법
JP2009299129A (ja) 2008-06-13 2009-12-24 Toshiba Corp 真空蒸着装置及びこの装置の電子ビーム照射方法
KR20110099145A (ko) * 2009-02-06 2011-09-06 캐논 아네르바 가부시키가이샤 플라즈마 처리장치, 플라즈마 처리방법 및 피처리 기판을 포함한 소자 제조방법
KR20170012395A (ko) * 2015-03-16 2017-02-02 캐논 아네르바 가부시키가이샤 그리드 및 그 제조 방법 그리고 이온빔 처리 장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102358908B1 (ko) * 2021-01-27 2022-02-08 박흥균 반도체 공정 시스템의 정전기 제거 장치
KR102358914B1 (ko) * 2021-02-24 2022-02-08 박흥균 반도체 공정 시스템의 정전기 제거 장치
KR102497755B1 (ko) * 2021-08-12 2023-02-08 (주)넥스틴 반도체 기판의 정전기 제거 장치
WO2023017998A1 (ko) * 2021-08-12 2023-02-16 (주)넥스틴 반도체 기판의 정전기 제거 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102125063B1 (ko) 빔 조절 기능을 갖는 반도체 공정 시스템용 그리드 장치 및, 이를 이용한 반도체 박막 공정 방법
KR100706809B1 (ko) 이온 빔 조절 장치 및 그 방법
JP5643820B2 (ja) イオン源
US10522332B2 (en) Plasma processing system, electron beam generator, and method of fabricating semiconductor device
US20210151290A1 (en) Method and Apparatus for Anisotropic Pattern Etching and Treatment
KR101937910B1 (ko) 작업물 처리 방법 및 플라즈마 프로세싱 시스템
JP6899218B2 (ja) 基板をエッチングする方法、デバイス構造をエッチングする方法及び処理装置
US6407399B1 (en) Uniformity correction for large area electron source
JP3902263B2 (ja) プラズマドーピング（ｐｌａｄ）イオンインプランテーション処理において、注入量の一様性を得る装置
KR20170025417A (ko) Cs-ald 장치의 샤워헤드
JP2012523122A (ja) プラズマ処理装置
US8907307B2 (en) Apparatus and method for maskless patterned implantation
US10950414B2 (en) Plasma processing apparatus and method of manufacturing semiconductor device using the same
CN109698110B (zh) 中空阴极以及用于制造半导体器件的装置和方法
JP2017534145A (ja) ワークピース処理方法および装置
US10796884B2 (en) Plasma processing apparatus
US10861674B2 (en) Compensated location specific processing apparatus and method
TWI830114B (zh) 蝕刻系統
JP2002026673A (ja) 圧電共振子の周波数調整方法
JP2006517715A (ja) 粒子ビームシステム製造方法及び製造装置
KR20090044420A (ko) 반도체 소자 제조용 플라즈마 공정 장치
US20190096636A1 (en) Plasma processing apparatus, plasma processing method and method of manufacturing semiconductor device using the same
KR102358908B1 (ko) 반도체 공정 시스템의 정전기 제거 장치
KR20200040183A (ko) 라인 형태의 전자빔 방출 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant