KR100237825B1 - 반도체장치 제조설비의 페디스탈 - Google Patents

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Abstract

에칭(Etching)설비의 공정챔버내에 설치되어 공정을 위한 웨이퍼가 놓여지도록 된 페디스탈(Pedestal)에 관한 것이다.
본 발명의 페디스탈은 삽입홈(17)에 수평방향으로 더욱 연장된 걸림홈(17a)이 형성되고, 시일부재(16)에는 걸림홈(17a)에 걸림유지되는 걸림돌기(16c)가 형성되어 삽입홈(17)에 시일부재(16)를 장착함과 동시에 걸림돌기(16c)가 걸림홈(17a)에 걸림유지되도록 구성하고, 상기 시일부재(16)의 듀로미터(Durometer)에 의한 측정경도는 74A로 설정된 것이다.
따라서 웨이퍼에 밀착되어 기밀을 유지하도록 된 시일부재가 페디스탈몸체에 견고하게 고정됨으로써 시일부재의 이탈로 발생되는 리크 및 이로인한 공정불량이 방지되는 것이고, 시일부재의 경도를 낮추어 탄성율이 높아짐으로써 시일부재의 변형에 의한 리크가 방지되는 효과가 있다.

Description

반도체장치 제조설비의 페디스탈
본 발명은 반도체장치 제조설비의 페디스탈(Pedestal)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 에칭(Etching)설비의 공정챔버내에 설치되어 공정을 위한 웨이퍼가 놓여지도록 된 페디스탈에 관한 것이다.
일반적으로 페디스탈은 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 페디스탈몸체(1)의 상부에 에칭공정을 수행하고자 하는 웨이퍼(2)가 놓여지는 안착면(3)이 형성되어 있고, 웨이퍼(2)는 페디스탈몸체(1)를 관통하여 상,하방향으로 작동하는 리프트 핀(4)에 의해 업(Up),다운(Down)된다.
페디스탈몸체(1)의 안착면(3) 중앙에는 내부로 관통되어 형성된 냉각가스 공급통로(5)가 구비되고, 이 냉각가스 공급통로(5)는 웨이퍼(2)를 냉각시키는 헬륨가스가 공급된다.
냉각가스 공급통로(5)로 공급된 헬륨가스는 안착면(3)에 형성된 가스흐름홈(3a)을 따라 웨이퍼(2) 저면에 균일하게 공급되고, 이러한 헬륨가스의 공급은 에칭공정시 페디스탈에 고주파전압이 인가되는 것이므로 고온에 의해 웨이퍼(2)상의 포토레지스트(Photoresist)층이 타거나 공정이 불안정해지는 것을 방지하게 된다.
또한 안착면(3)의 가장자리부에는 웨이퍼(2)의 저면에 밀착되어 웨이퍼(2)와 안착면(3) 사이의 기밀을 유지하는 시일부재(6)가 설치된다. 시일부재(6)의 단면구조는 도3에 도시된 바와 같이 수평부(6a)와 경사부(6b)가 소정의 각도를 이루어 일체로 형성되고, 이러한 시일부재(6)가 설치되는 안착면(3)의 가장자리부에는 시일부재(6)가 삽입되어 고정될 수 있도록 시일부재(6)와 부합하는 형상의 삽입홈(7)이 형성된다.
따라서 시일부재(6)는 안착면(3)의 삽입홈(7)에 삽입됨으로써 고정되고, 상기 시일부재(6)가 고정된 상태에서 경사부(6b)의 상단은 페디스탈몸체(1)의 안착면(3)으로부터 약간 돌출되어 웨이퍼(2)와의 접촉시 탄성변형하게 되고, 이 탄성변형에 의한 탄성력으로 웨이퍼(2)의 저면과 밀착됨으로써 기밀이 유지되는 것이다.
그러나 이러한 구성의 페디스탈은 에칭공정이 높은 온도에서 수행되는 것이므로 웨이퍼(2)의 온도가 상승하게 되고, 이로써 웨이퍼(2)에 밀착된 시일부재(6)의 접촉부위 표면이 반용융상태로 녹아 웨이퍼(2)의 저면에 달라붙게 된다.
이 상태에서 공정을 마친 웨이퍼(2)를 리프트 핀(4)이 업(Up)시키게 되면, 시일부재(6)가 웨이퍼(2)와 함께 따라 상승하여 삽입홈(7)으로부터 이탈되는 것이고, 이로써 다음 에칭공정시 시일부재(6)가 삽입홈(7)으로부터 이탈된 부분에서 리크(Leak)가 발생하게 되므로 제기능을 발휘하지 못하여 공정불량을 유발하게 된다.
또한 시일부재(6)는 탄성재질로 제조되는 것으로, 통상적으로 원료의 양을 증가시켜 제조단가를 낮추기 위해 첨가제(Filler)를 15％이상 첨가하여 제조하였고, 이러한 시일부재는 듀로미터(Durometer)에 의한 경도 측정치가 80A로 비교적 높다.
따라서 경도가 높아짐에 따른 탄성율의 저하로 유통과정에서 제품 포장이 불량한 경우 시일부재가 찌그러지는 불량이 쉽게 발생하게 되고, 이러한 상태에서 페디스탈에 장착하여 사용하는 경우 장착초기에 리크(Leak)발생으로 공정불량을 유발하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 에칭공정중 웨이퍼에 밀착되어 기밀을 유지하는 시일부재가 페디스탈몸체로부터 이탈되어 공정불량을 유발하는 것을 방지할 수 있는 반도체장치 제조설비의 페디스탈을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 웨이퍼에 밀착되어 기밀을 유지하는 시일부재의 경도를 낮추어 탄성율을 향상시킴으로써 시일부재의 구조적변형을 방지하여 시일부재의 장착초기에 발생하는 리크를 방지할 수 있는 반도체장치 제조설비의 페디스탈을 제공하는 것이다.
도1은 종래의 페디스탈을 나타낸 평면도이다.
도2는 도1의 A-A선 단면도이다.
도3은 도2의 A부 확대단면도이다.
도4은 본 발명에 따른 페디스탈의 단면구조도이다.
도5는 도4의 B부 확대도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1, 11 : 페디스탈몸체2, 12 : 웨이퍼
3, 13 : 안착면3a, 13a : 가스흐름홈
4, 14 : 리프트 핀5, 15 : 냉각가스 공급통로
6, 16 : 시일부재6a, 16a : 수평부
6b, 16b : 경사부16c : 걸림돌기
7, 17 : 삽입홈17a : 걸림홈
상기의 목적은 반도체장치 제조설비의 공정챔버내에 설치되는 것으로, 웨이퍼가 놓여지는 페디스탈몸체의 상면 가장자리부를 따라 삽입홈이 형성되고, 이 삽입홈에 웨이퍼의 저면과 밀착되어 기밀을 유지하는 시일부재가 장착된 반도체장치 제조설비의 페디스탈에 있어서, 상기 삽입홈에 수평방향으로 더욱 연장된 걸림홈이 형성되고, 상기 시일부재에는 걸림홈에 걸림유지되는 걸림돌기가 형성되어 삽입홈에 시일부재를 장착함과 동시에 걸림돌기가 걸림홈에 걸림유지되도록 구성함을 특징으로 하는 반도체장치 제조설비의 페디스탈에 의해 달성될 수 있다.
이때 상기 시일부재의 경도는 74A로 설정하여 탄성율을 향상시키는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도4는 본 발명에 따른 반도체 제조장치의 페디스탈을 나타낸 것으로, 페디스탈몸체(11)의 상부에 웨이퍼(12)가 놓여지는 안착면(13)이 형성되고, 웨이퍼(12)를 업,다운시키는 리프트 핀(14)이 페디스탈몸체(11)를 관통하여 상,하방향으로 작동하도록 설치되어 있다.
또한 페디스탈몸체(11)에는 안착면(13)의 중앙으로부터 내부로 관통된 냉각가스 공급통로(15)가 형성되고, 이 냉각가스 공급통로(15)로는 헬륨가스가 공급되어 웨이퍼(12)를 냉각시키도록 되어 있으며, 안착면(13)에는 공급되어진 헬륨가스가 웨이퍼(12)의 저면에 고루 공급될 수 있도록 가스흐름홈(13a)이 형성되어 있다.
또한 상기 안착면(13)의 가장자리부를 따라 삽입홈(17)이 형성되어 있고, 이 삽입홈(17)은 수평면과 경사면이 소정의 각도를 이루어 형성된다. 상기 삽입홈(17)에는 시일부재(16)가 삽입되어 고정되는 것으로, 시일부재(16)의 단면구조는 삽입홈(17)에 삽입될 수 있도록 수평부(16a)와 경사부(16b)가 삽입홈(17)과 동일한 각도를 이루어 형성되며, 상기 삽입홈(17)에 시일부재(16)가 삽입됨으로써 시일부재(16)가 페디스탈몸체(11)에 설치되는 구성이다.
이때 상기 삽입홈(17)의 경사면과 수평면이 만나는 지점에 수평방향으로 연장형성된 걸림홈(17a)이 구비되어 있고, 시일부재(16)에는 상기 걸림홈(17a)에 삽입되는 동일한 형상의 걸림돌기(16c)가 수평부(16a)와 경사부(16b)가 만나는 지점에 수평방향으로 연장형성된다.
따라서 시일부재(16)가 삽입홈(17)에 삽입됨과 동시에 걸림홈(17a)에 시일부재(16)의 걸림돌기(16c)가 삽입되어 2중으로 고정되므로 시일부재(16)의 고정이 더욱 견고하게 된다. 이러한 구성의 시일부재(16)는 고무 또는 합성수지재의 탄성재질로 제조되는 것으로, 경도를 낮게 설정하여 탄성율을 높이는 것이 바람직하다.
예를 들면 시일부재(16)의 제조시 고무나 합성수지류의 경도측정기인 듀로미터에 의한 경도측정치가 74A가 되도록 하는 것이 바람직하고, 이는 시일부재(16)의 제조시 원료의 양을 증가시키기 위해 첨가되는 첨가제의 양을 조절함으로써 이루어진다.
이러한 구성의 본 발명은 페디스탈몸체(11)의 안착면(13) 가장자리부에 형성된 삽입홈(17)에 시일부재(16)가 삽입되어 고정됨과 동시에 시일부재(16)의 걸림돌기(16c)가 삽입홈(17)의 걸림홈(17a)에 삽입되어 걸림유지되는 것이므로 시일부재(16)가 더욱 견고하게 고정되어 삽입홈(17)으로부터 쉽게 이탈될 염려가 없다.
특히 고온에 의해 웨이퍼(12)의 저면과 시일부재(16)가 달라붙은 상태에서 리프트 핀(14)에 의한 웨이퍼(12)의 상승동작시에도 시일부재(16)가 걸림턱(17a)에 걸림유지된 걸림돌기(17c)에 의해 견고하게 고정된 것이므로 웨이퍼(12)와 함께 상승하지 않아 삽입홈(17)으로부터 이탈될 염려가 없는 것이다.
따라서 시일부재(16)가 삽입홈(17)으로부터 빠지는 것이 방지되어 웨이퍼(12)의 기밀을 유지하는 본연의 기능을 지속적으로 수행함으로써 리크에 의한 공정불량이 방지된다.
또한 본 발명의 시일부재(16)는 경도가 74A로 낮아짐에 따라 상대적으로 탄성율이 높아지게 됨으로써 인위적인 변형이 가해지게 되어도 탄성복원력에 의해 다시 원상태를 유지하게 된다. 따라서 제품의 유통과정에서 포장불량에 의한 변형이 방지되므로 시일부재의 초기장착시 발생되었던 리크가 방지되는 것이다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 반도체장치 제조설비의 페디스탈에 의하면, 웨이퍼에 밀착되어 기밀을 유지하도록 된 시일부재가 페디스탈몸체에 견고하게 고정됨으로써 시일부재의 이탈로 발생되는 리크 및 이로인한 공정불량이 방지되는 것이고, 시일부재의 경도를 낮추어 탄성율이 높아짐으로써 시일부재의 변형에 의한 리크가 방지되는 효과가 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (3)

  1. 반도체장치 제조설비의 공정챔버내에 설치되는 것으로, 웨이퍼가 놓여지는 페디스탈몸체의 상면 가장자리부를 따라 삽입홈이 형성되고, 이 삽입홈에 웨이퍼의 저면과 밀착되어 기밀을 유지하는 시일부재가 장착된 반도체장치 제조설비의 페디스탈에 있어서,
    상기 삽입홈에 수평방향으로 더욱 연장된 걸림홈이 형성되고, 상기 시일부재에는 걸림홈에 걸림유지되는 걸림돌기가 형성되어 삽입홈에 시일부재를 장착함과 동시에 걸림돌기가 걸림홈에 걸림유지되도록 구성함을 특징으로 하는 반도체장치 제조설비의 페디스탈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 걸림홈은 삽입홈의 수평면과 경사면이 만나는 지점에 형성되고, 상기 걸림돌기는 시일부재의 수평부와 경사부가 만나는 지점에 형성됨을 특징으로 하는 상기 반도체장치 제조설비의 페디스탈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 시일부재는 듀로미터로 측정된 경도가 74A인 것을 특징으로 하는 상기 반도체장치 제조설비의 페디스탈.
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