KR20030012645A

KR20030012645A - Photo resister striping apparatus

Info

Publication number: KR20030012645A
Application number: KR1020010046778A
Authority: KR
Inventors: 윤호중
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2001-08-02
Filing date: 2001-08-02
Publication date: 2003-02-12

Abstract

PURPOSE: An apparatus for stripping photoresist is provided to remove fully the photoresist from the surface of a wafer by sensing an etch ratio of the photoresist in an etch process in a vacuum chamber. CONSTITUTION: A wafer(6) is located at a vacuum chamber(10). A polysilicon layer is formed on the surface of the wafer(6). A photoresist pattern is formed on the polysilicon layer of the wafer(6). The wafer(6) is connected with an RF power source(2) of the vacuum chamber(10). The wafer(6) is located on a cathode(4) for supplying RF power. A top lead(1) connected with ground potential is located at a position facing the wafer(6). A gas distribution hole(8') is formed on a gas distribution plate(8) in order to supply uniformly an etching gas to the wafer(6). An EPD(End Point Detection) window is inserted into an insertion hole formed on a wall of the vacuum chamber(10). An EPD portion(20) is installed at one end portion of the EPD window. The EPD portion(20) is formed with a sensor portion(22), an optical cable(24), a controller(26), and a monitor(28).

Description

포토레지스트 스트립핑 장치{PHOTO RESISTER STRIPING APPARATUS}Photoresist Stripping Device {PHOTO RESISTER STRIPING APPARATUS}

본 발명은 반도체 식각 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 종료점 검출 장치인 EPD(End Point Detector)를 갖는 플라즈마 식각 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor etching apparatus, and more particularly, to a plasma etching apparatus having an end point detector (EPD) which is an endpoint detection apparatus.

일반적으로 건식 식각 방법은 밀폐된 챔버내의 캐소드에 웨이퍼를 장착한 후 그 웨이퍼 상에 기 형성된 절연막 또는 금속층을 플라즈마 상태의 가스에 의해 식각하는 방법으로, 이러한 건식 식각 방법은 웨이퍼의 세척 공정이 필요하지 않고, 그 절연막 또는 금속층이 이방성 식각되는 특징으로 갖고 있다.Generally, a dry etching method is a method in which a wafer is mounted on a cathode in a sealed chamber and an insulating film or metal layer formed on the wafer is etched by a gas in a plasma state. This dry etching method does not require a wafer cleaning process. Instead, the insulating film or metal layer is characterized by being anisotropically etched.

이러한 식각방법에 의해 소정의 공정을 수행하는 설비가 플라즈마 에칭 장치이다.A facility for performing a predetermined process by such an etching method is a plasma etching apparatus.

종래에는 식각 완료후 PR 스트립 진행시 오로지 시간에만 의존하여 그 진행여부를 확인하는 프로세스를 가지고 있었다. 따라서 스트립 후에 잔존하는 PR에 대해서는 사전에 손쓸 겨를도 없이 RUN 사고로 이어지고 있는 실정이다. 실제로 PR이 제거 되었는지 확인되지 않고 진행되는 현재의 기술은 커다란 문제점을 안고 있다고 말할 수 있다.Conventionally, when the PR strip proceeds after completion of etching, it has a process of checking whether the progress depends only on time. Therefore, the PR remaining after the strip is leading to a RUN accident without any need for hand in advance. It can be said that the current technology, which is not confirmed that PR has been removed, has a big problem.

이처럼, 지금까지 스트립 공정의 문제점은 부식 방지를 위한 VDS 타임과 실제의 스트립 타임 등 오로지 시간에 의해서만 그 프로세스가 진행됨으로, 프로세스 타임동안 실제 PR이 제거되지 못한다 하더라도 이를 점검할 수 있는 시스템을 가지고 있지 못하다.As such, the problem of the strip process so far is that the process is performed only by the time such as the VDS time to prevent corrosion and the actual strip time, so there is no system to check even if the actual PR cannot be removed during the process time. Can not do it.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 진공 챔버에서 프로세스가 진행되는 동안 실제로 PR이 식각되는 율을 감지하여 PR이 남게 되는 부적합을 예방할 수 있는 새로운 형태의 플라즈마 식각 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide a new type of plasma etching apparatus capable of detecting a rate at which PR is actually etched during a process in a vacuum chamber, thereby preventing inadequateity of PR remaining. have.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 식각 공정의 스트립핑 장치의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a stripping apparatus of an etching process according to a preferred embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 톱 리드1: top lead

2 : 고주파 전원2: high frequency power

4 : 캐소드4: cathode

6 : 웨이퍼6: wafer

8 : 가스 분배 플레이트8: gas distribution plate

10 : 진공챔버10: vacuum chamber

18 : 원도우18: window

20 : 종료시점검출기20: end point detector

22 : 감지부22: detector

24 : 광 케이블24: optical cable

26 : 컨트롤러26: controller

28 : 모니터28: monitor

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 소정의 공정을 진행하기 위한 챔버와, 상기 챔버내에 배치된 소정의 박막층이 형성되어 있는 반도체 기판과, 반응가스를 상기 챔버내로 공급하는 공급부와,According to a feature of the present invention for achieving the above object, a chamber for performing a predetermined process, a semiconductor substrate having a predetermined thin film layer disposed in the chamber, and a supply unit for supplying a reaction gas into the chamber Wow,

상기 공급부로부터 상기 챔버내로 유입되는 상기 반응가스를 고르게 분사하는 가스분배수단과, 상기 챔버내에 위치하여 플라즈마 형성을 위해 고주파가 인가되는 캐소드와, 상기 챔버의 일측에 결합되고, 빛을 통과 시켜 주는 투명한 윈도우와; 상기 챔버 내에서 상기 투명한 윈도우를 통과하여 방출되는 플라즈마 파장을 검출하여 식각 종료점을 검출하기 위한 식각 종료 검출 장치를 포함한다.Gas distribution means for evenly injecting the reaction gas flowing into the chamber from the supply portion, a cathode is located in the chamber is applied to the high frequency to form a plasma, transparent to be coupled to one side of the chamber and to pass the light A window; And an etching end detection device for detecting an etching end point by detecting a plasma wavelength emitted through the transparent window in the chamber.

이와 같은 본 발명에서 상기 식각 종료 검출 장치는 상기 플라즈마와 상기 박막층이 반응하면서 발생하는 광의 파장을 감지하는 감지수단과;상기 감지수단에 의해 감지된 광의 파장을 전송하는 수단과; 상기 전송 수단으로부터 전송되는 광의 파장을 분석하는 컨트롤러를 포함한다.The etching end detection device in the present invention as described above comprises: sensing means for sensing the wavelength of the light generated while the plasma and the thin film layer reacts; means for transmitting the wavelength of the light detected by the sensing means; And a controller for analyzing the wavelength of light transmitted from said transmission means.

이와 같은 본 발명에서 상기 전송 수단은 광 케이블일 수 있다.In the present invention as described above the transmission means may be an optical cable.

이와 같은 본 발명에서 상기 식각 종료 검출 장치는 상기 컨트롤러에서 분석된 데이터를 작업자가 확인할 수 있도록 모니터를 더 포함할 수 있다.In the present invention, the etching end detection device may further include a monitor so that the operator can check the data analyzed by the controller.

이와 같은 본 발명에서 상기 원도우는 석영재질로 이루어진다.In the present invention as described above the window is made of a quartz material.

이와 같은 본 발명에서 플라즈마 장치는 PR을 제거하기 위한 스트립핑 장치이다.In the present invention, the plasma apparatus is a stripping apparatus for removing PR.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1을 참조하면서 보다 상세히 설명한다. 상기 도면들에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호가 병기되어 있다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an embodiment of the present invention will be described in more detail. In the drawings, the same reference numerals are given to components that perform the same function.

도 1에 도시된 스트립핑 장치는 웨이퍼상에 소정의 패턴을 형성시키기 위해 사용되는 PR막을 제거하기 위한 장치로서, 스트립핑 장치는 반응 가스인 산소를 마이크파에 의해 플라즈마 형태로 전환시켜, 이 산소 래디컬을 웨이퍼 표면에 형성된 포토레지스트에 분사시키므로써, 포토레지스트를 제거하는 장치이다.The stripping apparatus shown in Fig. 1 is a device for removing a PR film used to form a predetermined pattern on a wafer, and the stripping apparatus converts oxygen, which is a reaction gas, into a plasma form by means of a microwave, and this oxygen The photoresist is removed by spraying radicals onto a photoresist formed on the wafer surface.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 스트립핑 장치는 진공챔버(10)내에는 선행 공정을 거친 시료, 예를 들어 다결정 실리콘 박막이 표면에 형성되고 동시에 포토레지스트 패턴이 다결정 박막상에 형성된 웨이퍼(6)가 위치해 있다.As shown in FIG. 1, the stripping apparatus of the present invention is a wafer in which a sample, for example, a polycrystalline silicon thin film, which has been subjected to a preliminary process, is formed on the surface of a vacuum chamber 10 and a photoresist pattern is formed on the polycrystalline thin film. (6) is located.

이 웨이퍼(6)는 진공 챔버(10)내에 고주파 전원(2)에 접속되어 고주파 전력을 공급하는 캐소드(4) 위에 놓여진다.The wafer 6 is placed on the cathode 4 which is connected to the high frequency power supply 2 in the vacuum chamber 10 and supplies high frequency power.

웨이퍼(6)에 대향되는 위치에는 접지전위에 연결된 톱 리드(1)가 위치해 있고, 톱 리드(1) 하부에 소정 거리 이격되어 반응성 가스인 에칭재료가스를 웨이퍼(6)를 향하여 균일하게 공급하기 위한 가스 분배 홀(8')이 관통 형성된 원판형상의 가스 분배 플레이트(8)가 위치해 있다.The top lead 1 connected to the ground potential is located at a position opposite to the wafer 6, and the etching material gas, which is a reactive gas, is spaced a predetermined distance from the bottom of the top lead 1 to the wafer 6 uniformly. There is a disk-shaped gas distribution plate 8 through which the gas distribution holes 8 'are formed.

또한, 가스 분배 플레이트(8) 하부의 진공챔버 벽면에 형성된 삽입홀(미도시)에는 웨이퍼(6)상에 형성되어 있는 복수개의 박막층 가운데 소정의 박막층을 선택적으로 식각할 경우 발생하는 광의 파장에 대한 정보를 감지하는 EPD 윈도우(18)가 삽입되어 벽면과 분리 가능할 수 있도록 소정의 고정수단(미도시)에 의해 고정 설치되어 있다.In addition, an insertion hole (not shown) formed in the wall of the vacuum chamber under the gas distribution plate 8 may be used for a wavelength of light generated when a predetermined thin film layer is selectively etched among a plurality of thin film layers formed on the wafer 6. An EPD window 18 for detecting information is inserted and fixed by a predetermined fixing means (not shown) to be detachable from the wall.

상기 윈도우(18)의 석영봉의 타측단부에는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 원도우(18)를 통해 투과된 광의 파장을 감지하는 감지부(22)와, 이 감지부(21)에서 감지된 광의 파장을 전송하기 위한 광 케이블(24)과, 광 케이블(24)의 타측단은 전송되는 광의 파장을 분석하는 컨트롤러(26) 그리고 상기 컨트롤러(26)에서 분석된 데이터를 작업자가 확인할 수 있도록 디스플레이 하는 모니터(28)로 이루어진 종료시점검출기(20)(end point detect ; 이하 EPD라고 칭함)가 설치된다.On the other end of the quartz rod of the window 18, as shown in Figure 1, the sensing unit 22 for detecting the wavelength of the light transmitted through the window 18, and the detection of the light detected by the sensing unit 21 The optical cable 24 for transmitting the wavelength, and the other end of the optical cable 24 to display the controller 26 for analyzing the wavelength of the transmitted light and the data analyzed by the controller 26 for the operator to confirm. An end point detector 20 (hereinafter referred to as an EPD) including a monitor 28 is installed.

상기 진공 챔버(10)의 내부에서 플라즈마를 이용한 PR 제거 공정이 진행되면, 그에 따라 발생되는 플라즈마 파장이 상기 석영 윈도우(18)를 통과하게 된다. 상기 석영 윈도우(18)를 통과한 플라즈마 파장은 상기 식각 종료점 검출 장치(20)에 의해 검출되어 그에 따른 식각 종료점을 공지의 방법에 의해 검출하여 모니터(28)를 통해 디스플레이 된다.When the PR removal process using plasma is performed in the vacuum chamber 10, the plasma wavelength generated therethrough passes through the quartz window 18. The plasma wavelength passing through the quartz window 18 is detected by the etching end point detecting device 20, and the etching end point is detected by a known method and displayed on the monitor 28.

이처럼, 본 발명의 스트립핑 장치는 PR이 웨이퍼 표면에 남아 있는 현상을 없앨 수 있다.As such, the stripping device of the present invention can eliminate the phenomenon that PR remains on the wafer surface.

이상에서, 본 발명에 따른 스트립핑 장치의 구성 및 작용을 상기한 설명 및도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.In the above, the configuration and operation of the stripping apparatus according to the present invention is shown in accordance with the above description and drawings, but this is merely described for example, and various changes and modifications are possible without departing from the technical spirit of the present invention. Of course.

이와 같은 본 발명을 적용하면, 진공 챔버에서 프로세스가 진행되는 동안 실제로 PR이 식각되는 율을 감지함으로써, PR이 남게 되는 부적합을 예방할 수 있다.Applying the present invention as described above, it is possible to prevent the non-conformity that the PR remains by sensing the rate that the PR is actually etched during the process in the vacuum chamber.

Claims

소정의 공정을 진행하기 위한 챔버와,A chamber for performing a predetermined process,

상기 챔버내에 배치된 소정의 박막층이 형성되어 있는 반도체 기판과,A semiconductor substrate having a predetermined thin film layer disposed in the chamber;

반응가스를 상기 챔버내로 공급하는 공급부와,A supply unit for supplying a reaction gas into the chamber;

상기 공급부로부터 상기 챔버내로 유입되는 상기 반응가스를 고르게 분사하는 가스분배수단과,Gas distribution means for evenly injecting the reaction gas introduced into the chamber from the supply part;

상기 챔버내에 위치하여 플라즈마 형성을 위해 고주파가 인가되는 캐소드와,A cathode located in the chamber and to which a high frequency is applied for plasma formation;

상기 챔버의 일측에 결합되고, 빛을 통과 시켜 주는 투명한 윈도우와;A transparent window coupled to one side of the chamber and allowing light to pass through;

상기 챔버 내에서 상기 투명한 윈도우를 통과하여 방출되는 플라즈마 파장을 검출하여 식각 종료점을 검출하기 위한 식각 종료 검출 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 식각 장치.And an etch end detecting device for detecting an etch end point by detecting a plasma wavelength emitted through the transparent window in the chamber.

제 1 항에 있어서,The method of claim 1,

상기 식각 종료 검출 장치는The etching end detection device is

상기 플라즈마와 상기 박막층이 반응하면서 발생하는 광의 파장을 감지하는 감지수단과;Sensing means for sensing a wavelength of light generated while the plasma and the thin film layer react;

상기 감지수단에 의해 감지된 광의 파장을 전송하는 수단과;Means for transmitting a wavelength of light sensed by said sensing means;

상기 전송 수단으로부터 전송되는 광의 파장을 분석하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 식각 장치.And a controller for analyzing a wavelength of light transmitted from said transmission means.

제 1 항에 있어서,The method of claim 1,

상기 전송 수단은 광 케이블인 것을 특징으로 하는 플라즈마 식각 장치.And said transmission means is an optical cable.

제 2 항에 있어서,The method of claim 2,

상기 식각 종료 검출 장치는 상기 컨트롤러에서 분석된 데이터를 작업자가 확인할 수 있도록 모니터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 식각 장치.The etching end detection apparatus further comprises a monitor so that the operator can check the data analyzed by the controller.

제 1 항에 있어서,The method of claim 1,

상기 원도우는 석영재질인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The window is plasma processing apparatus, characterized in that the quartz material.

제 1 항에 있어서,The method of claim 1,

플라즈마 장치는 PR을 제거하기 위한 스트립핑 장치인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The plasma apparatus is a stripping apparatus for removing the PR.