KR100621778B1 - 플라즈마 처리 장치 - Google Patents

플라즈마 처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100621778B1
KR100621778B1 KR1020050052197A KR20050052197A KR100621778B1 KR 100621778 B1 KR100621778 B1 KR 100621778B1 KR 1020050052197 A KR1020050052197 A KR 1020050052197A KR 20050052197 A KR20050052197 A KR 20050052197A KR 100621778 B1 KR100621778 B1 KR 100621778B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ring
confinement
confinement ring
wall
quartz
Prior art date
Application number
KR1020050052197A
Other languages
English (en)
Inventor
손성구
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020050052197A priority Critical patent/KR100621778B1/ko
Priority to US11/452,338 priority patent/US7438018B2/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100621778B1 publication Critical patent/KR100621778B1/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
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • 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
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32623—Mechanical discharge control means

Abstract

본 발명은 플라즈마 처리 장치에 관한 것으로서, 즉 본 발명은 반응 챔버의 커버(10) 상부에서 회전 가능하게 구비되는 캠 링(20)에 의해 베어링 블록(40)에 지지되는 승강 로드(50)를 승강시켜 상기 승강 로드(50) 하단에 결합된 컨파인먼트 링(80)(90)에 의해서 공정 챔버의 내부를 저압으로 유지되도록 하는 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상기 승강 로드(50)의 승강 작용을 안내하는 플런저(60)의 하부에서 쿼츠 링(70)과 함께 부싱(62)에 결합되는 어퍼 컨파인먼트 링(80)과 상기 승강 로드(50)의 하단부에 결합되는 하나 또는 그 이상의 로워 컨파인먼트 링(90)의 내경을 최하단부 측의 로워 컨파인먼트 링(91) 또는 이 로워 컨파인먼트 링(91)과 함께 일정한 높이의 로워 컨파인먼트 링보다는 더욱 크게 형성되도록 하고, 상대적으로 내경을 작게 형성되도록 한 최하단부 측의 로워 컨파인먼트 링(91)과 그 상부에 일정 높이에 구비되는 로워 컨파인먼트의 내측 단부에는 소정의 높이로 상향 연장되도록 하는 이너 월(100)이 형성되게 함으로서 공정 수행 중 쿼츠 링(70)과 어퍼 컨파인먼트 링(80) 및 로워 컨파인먼트 링(90) 들간으로의 불필요한 플라즈마 손실을 방지하면서 제품성 및 생산성이 향상되도록 하는 것이다.
플라즈마, 반응 챔버, 컨파인먼트, 링

Description

플라즈마 처리 장치{Plasma treatment apparatus}
도 1은 종래의 컨파인먼트 어셈블리를 도시한 단면도,
도 2는 종래의 플라즈마 처리 장치에서 쿼츠 링과 컨파인먼트 링들의 결합 구조를 도시한 요부 확대 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치의 일실시예를 도시한 요부 확대 단면도,
도 4는 본 발명의 일실시예 구성에서 이너 월의 다른 형성 구조도,
도 5는 본 발명에 플라즈마 처리 장치의 다른 실시예를 도시한 요부 확대 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치의 또 다른 실시예 구성을 도시한 요부 확대 단면도,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에서 이너 월의 다른 형성 구조도,
도 8은 본 발명에 따라 이너 월에 폴리머가 접착되어 있는 상태를 예시한 요부 확대 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 반응 챔버의 커버
20 : 캠 링
30 : 롤러
40 : 베어링 블록
50 : 승강 로드
60 : 플런저
61 : 스프링
62 : 부싱
70 : 쿼츠 링
80 : 어퍼 컨파인먼트 링
90, 91, 92, 93, 94, 95 : 로워 컨파인먼트 링
100 : 이너 월
본 발명은 플라즈마 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 컨파인먼트 링 사이로의 플라즈마 손실을 최소화하면서 컨파인먼트 링에서의 폴리머 드랍(drop)이 방지되도록 하는 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자의 제조에는 기판에 필요로 하는 박막을 증착하거나 증착된 박막을 필요로 하는 패턴으로 식각하기 위한 플라즈마 처리 장치가 대단히 많이 사용된다.
플라즈마 처리 장치에는 통상 상부 전극과 하부 전극이 구비되고, 이들 사이에 공정 가스를 주입하면서 상부 전극과 하부 전극 사이에 일정한 RF 파워를 인가하게 되면 이때 상부 전극과 하부 전극의 사이에서는 플라즈마가 형성되어 기판을 필요로 하는 형상으로 가공한다.
플라즈마 처리 장치는 가공할 기판에 가해지는 압력이 균일하게 제어될 수 있도록 컨파인먼트 링(confinement ring)을 사용하기도 한다.
컨파인먼트 링은 공정 수행 중에 발생되는 기판의 면적압의 변화를 감소시키게 되며, 이런 컨파인먼트 링의 이동 수단에는 주로 캠을 이용한다.
도 1은 현재 사용되고 있는 플라즈마 처리 장치의 캠 구동식 컨파인먼트 링 어셈블리를 도시한 것으로서, 반응 챔버의 커버(10) 상부에는 모터 구동에 의해 회전하는 캠 링(cam ring, 20)이 구비되고, 이 캠 링(20)에는 저면 외주연부를 따라 복수의 롤러(30)가 구름 접촉되며, 이들 롤러(30)는 캠 링(20)의 불규칙한 저면과의 접촉에 의해 승강하게 된다.
롤러(30)는 베어링 블록(40)에 축고정되고, 베어링 블록(40)에는 하부로 승강 로드(50)의 상단부가 결합되며, 승강 로드(50)는 플런저(60)의 내부에서 스프링(61)에 의해 탄력 지지되도록 하고 있다.
특히 플런저(60)에서 승강 가능하게 구비되는 승강 로드(50)는 플런저(60) 하단부에 결합된 부싱(62)의 내부를 수직 관통하여 하단부가 하향 인출되도록 한다.
한편 플런저(60)의 부싱(62)에는 외주면으로 쿼츠 링(quartz ring, 70)이 결합되도록 하고, 이 쿼츠 링(70)에는 저부로 어퍼 컨파인먼트 링(80)이 부싱(62)에 의해 하향 이탈이 방지되게 결합되도록 하고 있다.
이러한 구성에서 어퍼 컨파인먼트 링(80)의 하부에는 로워 컨파인먼트 링(90)이 승강 로드(50)의 하단에 스크류 체결되면서 승강 로드(50)의 승강 작용에 의해서 미세하게 승강하도록 하고 있다.
이때 통상 쿼츠 링(70)과 어퍼 컨파인먼트 링(80)과 로워 컨파인먼트 링(90)들은 각 내경과 외경이 서로 같거나 거의 유사한 크기로서 이루어지도록 한다.
따라서 캠 링(20)의 저면을 따라 상향 및 하향 이동하는 승강 로드(50)에 의해 로워 컨파인먼트 링(90)이 승강하도록 하여 플라즈마 처리 장치의 공정 챔버(10) 내에서 저압이 유지될 수 있도록 하고 있다.
한편 일부의 설비 제조 업체에서는 공정 챔버(10)의 내부로 구비하는 컨파인먼트 링을 보다 증가시켜 다수의 구성으로 형성하기도 하고 있다.
하지만 도 2에서와 같이 종전의 컨파인먼트 링(80)(90)은 플라즈마가 형성되는 내측의 단부가 컨파인먼트 링(80)(90)간 서로 소정의 간격만큼 이격되도록 하고 있으므로 공정 수행 중 발생되는 일부의 플라즈마가 이들 컨파인먼트 링(80)(90)들 사이로 유도되면서 플라즈마의 손실을 초래하게 되어 플라즈마를 이용한 공정 효율을 대폭적으로 저하시키고 있다.
또한 공정 수행 시 반응 가스 및 플라즈마에 의하여 컨파인먼트 링(80)(90)의 표면에는 폴리머가 흡착되는데 이런 폴리머는 특히 컨파인먼트 링(80)(90)의 내 측 단면적(두께)이 너무 작게 형성되므로 충분한 접착 면적을 제공하지 못해 흡착력이 약하고, 따라서 컨파인먼트 링(80)(90)으로부터 쉽게 떨어지면서 파티클 소스로 작용하여 제품의 품질을 저하시키게 되는 심각한 문제를 유발시키기도 한다.
따라서 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 주된 목적은 복수의 컨파인먼트 링들 중 하측의 컨파인먼트 링의 내측 단부를 소정의 높이로 형성되도록 하여 컨파인먼트 링 사이로의 플라즈마 손실이 최대한 방지되도록 하는 플라즈마 처리 장치를 제공하는데 있다.
또한 본 발명은 컨파인먼트 링의 내측 단부의 면적을 확장시킴으로써 폴리머의 부착이 용이토록 하여 폴리머 드랍에 의한 공정 오류와 제품의 품질 저하가 방지되도록 하는 플라즈마 처리 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 반응 챔버의 커버 상부에서 회전 가능하게 구비되는 캠 링에 의해 베어링 블록에 지지되는 승강 로드를 승강시켜 상기 승강 로드 하단에 결합된 컨파인먼트 링에 의해서 공정 챔버의 내부를 저압으로 유지되도록 하는 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상기 승강 로드의 승강 작용을 안내하는 플런저에 결합시킨 부싱에 결합되는 어퍼 컨파인먼트 링은 상기 승강 로드의 하단부에 결합되는 로워 컨파인먼트 링보다는 내경을 소정의 길이만큼 크게 형성하고, 상기 로워 컨파인먼트 링의 내측 단부는 상기 어퍼 컨파인먼트 링의 내측 단부와 소정의 간극을 이격시켜 소정의 높이만큼 수직으로 상향 연장되도록 하여 어퍼 컨파인먼트 링과 로워 컨파인먼트 링 사이의 간극으로 플라즈마가 유입되지 않도록 하는 것이다.
이때 로워 컨파인먼트 링의 상향 연장된 내측 단부의 상단부는 상기 어퍼 컨파인먼트 링의 상부에 구비되는 쿼츠 링의 저면에 상기 어퍼 컨파인먼트 링과 상기 쿼츠 링간 간극만큼 간극을 형성하도록 하는 것이 보다 바람직하다.
또한 본 발명은 반응 챔버의 커버 상부에서 회전 가능하게 구비되는 캠 링에 의해 베어링 블록에 지지되는 승강 로드를 승강시켜 상기 승강 로드 하단에 결합된 복수의 컨파인먼트 링에 의해서 공정 챔버의 내부를 저압으로 유지되도록 하는 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상기 복수의 컨파인먼트 링 중 최하단부 측의 컨파인먼트 링을 제외한 그 상측의 컨파인먼트 링들은 상기 최하단부 측의 컨파인먼트 링보다는 내경을 소정의 길이만큼 크게 형성되도록 하고, 상기 최하단부 측의 컨파인먼트 링의 내측 단부는 그 상측의 어퍼 컨파인먼트 링들의 내측 단부와는 소정의 간극이 이격되도록 하면서 소정의 높이만큼 수직으로 상향 연장되도록 하여 복수의 컨파인먼트 링들 사이의 간극으로 플라즈마가 유입되지 않도록 하는 것이다.
그리고 상기한 구성에서 상기 최하단부 측의 컨파인먼트 링의 상향 연장된 내측 단부의 상단부는 최상단부 측의 컨파인먼트 링의 상부에 구비되는 쿼츠 링의 저면에 상기 최상단부 측의 컨파인먼트 링과 상기 쿼츠 링간 간극만큼 간극을 형성하도록 하는 것이 보다 바람직하다.
한편 본 발명은 반응 챔버의 커버 상부에서 회전 가능하게 구비되는 캠 링에 의해 베어링 블록에 지지되는 승강 로드를 승강시켜 상기 승강 로드 하단에 결합된 복수의 컨파인먼트 링에 의해서 공정 챔버의 내부를 저압으로 유지되도록 하는 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상기 복수의 컨파인먼트 링들 중 일정한 높이의 컨파인먼트 링을 제외한 그 사이의 컨파인먼트 링들은 내경을 소정의 길이만큼 크게 형성되도록 하고, 내경이 상대적으로 짧게 형성되도록 한 컨파인먼트 링들의 내측 단부는 상대적으로 내경이 크게 형성되도록 한 컨파인먼트 링들의 내측 단부와는 소정의 간극이 이격되도록 하면서 소정의 높이만큼 수직으로 상향 연장되도록 하여 복수의 컨파인먼트 링들 사이로 플라즈마가 유입되지 않도록 하는 것이다.
특히 상기한 구성에서 내경이 상대적으로 짧게 형성되는 컨파인먼트 링들의 상향 연장된 내측 단부의 상단부는 그 상측의 동일한 내경을 갖는 컨파인먼트 링들의 저면 및 최상단부 측의 컨파인먼트 링의 상부에 구비되는 쿼츠 링의 저면에 상기 최상단부 측의 컨파인먼트 링과 상기 쿼츠 링간 간극만큼의 간극을 형성하도록 하는 것이 보다 바람직하다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
또한 본 발명의 설명을 위하여 종전의 구성과 동일한 구성에는 도 1의 도면 부호를 그대로 적용하기로 한다.
본 발명은 플라즈마를 이용하여 공정을 수행하는 플라즈마 처리 장치에서 컨파인먼트 링의 구성을 간단히 개선시키도록 하는 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치의 일실시예를 도시한 요부 확대도로서, 공정 챔버의 상부측 커버(10)의 상부에는 별도의 구동 수단에 의해서 회전이 가능하게 캠 링(20)을 구비하고, 캠 링(20)의 하부에는 외주연을 따라 상호 소정의 각도를 이격하여 복수의 컨파인먼트 어셈블리를 구비한다.
컨파인먼트 어셈블리는 크게 롤러(30)와 베어링 블록(40)과 승강 로드(50)와 쿼츠 링(70)과 복수의 컨파인먼트 링으로 이루어지는 구성이다.
이때 롤러(30)는 베어링 블록(40)에 축고정되면서 외주면이 캠 링(20)의 저면과 미끄럼 접촉되며, 롤러(20)와 대응되는 위치인 베어링 블록(40)의 하부에는 승강 로드(50)의 상단부가 결합되도록 하고, 승강 로드(50)는 원통형상의 플런저(60) 내부를 수직 관통하도록 한다.
플런저(60)는 내측 하단부에 쿼드 실(quad seal)과 O링이 끼워지면서 이들 상부에서 스프링(61)이 승강 로드(50)를 감싸는 형상으로 구비되도록 하는 동시에 베어링 블록(40)이 상측으로 탄력 지지되게 함으로써 베어링 블록(40)에 축고정한 롤러(30)가 항상 캠 링(20)의 저면과 면접촉이 이루어지는 상태가 유지되도록 한다.
플런저(60)에는 하단부측 저면으로 쿼츠 링(70)이 견고하게 결합되도록 하고, 쿼츠 링(70)의 저면에는 다시 어퍼 컨파인먼트 링(80)이 구비되도록 하되 쿼츠 링(70)과 어퍼 컨파인먼트 링(80)의 승강 로드(50)가 수직 관통하는 부위에는 부싱(62)이 결합되면서 승강 로드(50)와의 접촉 마찰이 최소화되도록 한다.
한편 어퍼 컨파인먼트 링(80)의 하부에는 승강 로드(50)의 하단부에 스크류 체결에 의해서 로워 컨파인먼트 링(90)이 구비되도록 한다.
이와 같은 컨파인먼트 어셈블리의 구성은 전술한 종래의 구성과 대동소이하다.
다만 본 발명은 상기의 구성에서 승강 로드(50)의 승강 작용을 안내하도록 구비되는 부싱(62)에 쿼츠 링(70)과 함께 결합되는 어퍼 컨파인먼트 링(80)은 승강 로드(50)의 하단부에 결합되는 로워 컨파인먼트 링(90)보다는 내경을 소정의 길이만큼 크게 형성되도록 하고, 로워 컨파인먼트 링(90)의 내측 단부는 어퍼 컨파인먼트 링(80)의 내측 단부와 소정의 간극으로 이격되게 하면서 소정의 높이만큼 수직으로 상향 연장되도록 하는 것이 가장 두드러진 특징이다.
다시 말해 어퍼 컨파인먼트 링(80)과 로워 컨파인먼트 링(90)은 서로 내경이 다르게 형성되도록 하되 어퍼 컨파인먼트 링(80)이 로워 컨파인먼트 링(90)보다는 내경이 더 큰 형상이 되도록 하고, 로워 컨파인먼트 링(90)의 어퍼 컨파인먼트 링(80)보다는 더욱 내측에 구비되는 내측 단부를 소정의 높이로 상향 연장되도록 하여 이너 월(inner wall, 100)을 형성하도록 하는 것이다.
이때의 이너 월(100)은 상단부가 어퍼 컨파인먼트 링(80)의 상부면과 동일한 높이가 되도록 하며, 다만 승강 로드(50)에 의한 승강 높이를 감안하여 쿼츠 링(70)의 저면과 접촉되지 않게 어퍼 컨파인먼트 링(80)의 상부면보다는 보다 높게 형성되게 할 수도 있다.
특히 상기의 구성에서 도 4에서와 같이 이너 월(100)의 상부측 쿼츠 링(70)의 저면 일부는 이너 월(100)의 폭보다는 큰 폭으로 소정의 높이로 상향 요입되게 하여 이너 월(100)의 상단부가 쿼츠 링(70)의 저면과 같거나 그 상부에 구비되게 할 수도 있다.
이렇게 이너 월(100)을 로워 컨파인먼트 링(90)의 내측 단부에서 소정의 높이로 형성하게 되면 최소한 이너 월(100)에 의해서 로워 컨파인먼트 링(90)과 어퍼 컨파인먼트 링(80)간 간극으로의 공정 수행 중 플라즈마 유입을 차단시킬 수가 있고, 이너 월(100)의 상단부를 더욱 높이게 되면 어퍼 컨파인먼트 링(80)과 쿼츠 링(70)간 간극으로의 공정 수행 중 플라즈마의 유입 또한 차단시킬 수가 있게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치의 다른 실시예를 도시한 요부 확대도로서, 본 실시예에서의 컨파인먼트 어셈블리는 전기한 실시예에서와 대동소이하다.
즉 컨파인먼트 어셈블리는 크게 롤러(30)와 베어링 블록(40)과 승강 로드(50)와 쿼츠 링(70)과 복수의 컨파인먼트 링으로 이루어지도록 하는 구성이다.
이와 같은 구성에서 컨파인먼트 링은 플런저(60)에 고정 결합되는 쿼츠 링(70)과 함께 부싱(62)에 의해 동시에 결합되는 어퍼 컨파인먼트 링(80)과 이 어퍼 컨파인먼트 링(80)의 하부에서 승강 로드(50)에 축결합되는 복수의 로워 컨파인먼트 링(90)으로 이루어지는 구성이다.
복수의 로워 컨파인먼트 링(90)은 각각 스페이서(51)에 의해서 일정한 간극을 가지면서 상부로 구비되며, 가장 하단의 로워 컨파인먼트 링(91)은 승강 로드(50)의 하단과 스크류 결합에 의해서 고정되는 구성이다.
이에 본 실시예는 플런저(60)의 하부에 구비되는 복수의 컨파인먼트 링 (80)(90)들 중 최하단부 측의 로워 컨파인먼트 링(91)을 제외한 그 상측의 컨파인먼트 링들은 최하단부 측의 컨파인먼트 링(91)보다는 내경을 소정의 길이만큼 크게 형성되도록 하고, 최하단부 측의 컨파인먼트 링(91)의 내측 단부는 소정의 높이만큼 수직으로 상향 연장되도록 하여 이너 월(100)을 형성하도록 하는 것이다.
이때 이너 월(100)은 외측의 컨파인먼트 링(80)(92)(93)들과는 소정의 간극이 이격되도록 한다.
한편 최하단부 측의 로워 컨파인먼트 링(91)의 이너 월(100)은 상단부가 어퍼 컨파인먼트 링(80)의 상부면과 쿼츠 링(70)의 하부면간 이격한 간극정도로 쿼츠 링(70)의 저면과 이격되도록 한다.
또한 전기의 실시예에서와 같이 이너 월(100)의 상부측 쿼츠 링(70)의 저면 일부는 이너 월(100)의 폭보다는 큰 폭으로 소정의 높이로 상향 요입되게 하여 이너 월(100)의 상단부가 쿼츠 링(70)의 저면과 같거나 그 상부에 구비되게 할 수도 있다.
이렇게 이너 월(100)을 로워 컨파인먼트 링(90)의 내측 단부에서 소정의 높이로 형성하게 되면 최소한 이너 월(100)에 의해서 로워 컨파인먼트 링들(91)(92)(93)들간 그리고 최상측의 로워 컨파인먼트 링(93)과 어퍼 컨파인먼트 링(80)간 간극으로의 공정 수행 중 플라즈마가 유입되는 것을 막을 수가 있고, 이너 월(100)의 상단부를 더욱 높여 쿼츠 링(70)의 저면과 같거나 그보다 상측으로 형성되게 하면 어퍼 컨파인먼트 링(80)과 쿼츠 링(70)간 간극으로의 공정 수행 중 플라즈마의 유입 또한 차단시킬 수가 있게 되어 불필요한 플라즈마 손실을 예방할 수가 있다.
도 6은 본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치의 또 다른 실시예를 도시한 요부 확대도로서, 본 실시예에서의 컨파인먼트 어셈블리는 전기한 실시예들과 대동소이하다.
즉 컨파인먼트 어셈블리는 크게 롤러(30)와 베어링 블록(40)과 승강 로드(50)와 쿼츠 링(70)과 복수의 컨파인먼트 링으로 이루어지도록 하는 구성이다.
이와 같은 구성에서 컨파인먼트 링은 플런저(60)에 고정 결합되는 쿼츠 링(70)과 함께 부싱(62)에 의해 동시에 결합되는 어퍼 컨파인먼트 링(80)과 이 어퍼 컨파인먼트 링(80)의 하부에서 승강 로드(50)에 축결합되는 복수의 로워 컨파인먼트 링(90)으로 이루어지는 구성이다.
복수의 로워 컨파인먼트 링(90)은 각각 스페이서(51)에 의해서 일정한 간극을 가지면서 상부로 구비되며, 가장 하단의 로워 컨파인먼트 링(91)은 승강 로드(50)의 하단과 스크류 결합에 의해서 고정되는 구성이다.
이에 본 실시예에서는 복수의 컨파인먼트 링(80)(90)들 중 특히 승강 로드(50)에 일정하게 축고정되는 로워 컨파인먼트 링(90)에서 일정한 높이의 컨파인먼트 링을 제외한 그 사이의 컨파인먼트 링들은 내경을 소정의 길이만큼 크게 형성되도록 하고, 내경이 상대적으로 짧게 형성되도록 한 컨파인먼트 링들의 내측 단부는 상대적으로 내경이 크게 형성되도록 한 컨파인먼트 링들의 내측 단부와는 소정의 간극이 이격되도록 하면서 소정의 높이만큼 수직으로 상향 연장되도록 하여 이너 월(100)을 각각 형성하며, 이러한 이너 월(100)들에 의해서 외측으로 구비되는 컨 파인먼트 링들 사이로의 플라즈마 유입이 방지되도록 하는 것이다.
다시 말해 도면에 도시한 바와 같이 승강 로드(50)에 축고정되는 로워 컨파인먼트 링(90)이 3개 이상 특히 5개 이상으로 다수개로서 구비되는 구성인 경우 가장 하단부에 위치하는 로워 컨파인먼트 링(91)과 함께 그 상부의 일정한 높이에 구비되는 로워 컨파인먼트 링(94)과 쿼츠 링(70) 사이에 구비되는 하나 이상의 로워 컨파인먼트 링(92)(93)과 어퍼 컨파인먼트 링(80) 및 이 어퍼 컨파인먼트 링(80)의 하부에 구비되는 로워 컨파인먼트 링(95)은 최하단부 측의 로워 컨파인먼트 링(91)과 함께 일정한 높이에 구비되는 로워 컨파인먼트 링(94)에 비해 내경이 보다 크게 형성되도록 하고, 상대적으로 내경이 크게 형성되는 로워 컨파인먼트 링(91)(94)들의 내측 단부는 소정의 높이만큼 수직으로 상향 연장되게 함으로써 이너 월(100)을 각각 형성되도록 한다.
이때 이너 월(100)들은 그 바깥측으로 구비되는 로워 컨파인먼트 링(92)(93)(95)들과 어퍼 컨파인먼트 링(80)의 내측 단부와는 미세한 간격으로 이격되게 하여 상호 접촉되지 않도록 하며, 또한 이너 월(100)들은 상단부가 그 상측의 로워 컨파인먼트 링(94)의 저면과 쿼츠 링(70)의 저면에 근접하도록 한다.
특히 도 7에서와 같이 이너 월(100)의 상부측으로 구비되는 컨파인먼트 링(94)의 저면 및 쿼츠 링(70)의 저면 일부는 이너 월(100)의 폭보다는 큰 폭으로 소정의 높이로서 상향 요입되게 하고, 이 부위에 이너 월(100)의 상단부가 위치되게 함으로써 쿼츠 링(70)의 저면과 같거나 그 상부에 구비되도록 한다.
이렇게 서로 일정한 높이로 이격되어 있는 로워 컨파인먼트 링(91)(94)에 각 각 이너 월(100)을 형성하게 되면 최소한 이너 월(100)에 의해서 로워 컨파인먼트 링들(91)(92)(93)(94)(95)간 및 로워 컨파인먼트 링(95)과 어퍼 컨파인먼트(80)간 간극으로의 공정 수행 중 발생되는 플라즈마의 유입을 막을 수가 있고, 이너 월(100)의 상단부를 더욱 높여 로워 컨파인먼트 링(94)과 쿼츠 링(70)의 각 저면과 같거나 그보다 상측으로 형성되도록 하면 더욱 플라즈마의 불필요한 손실을 예방할 수가 있다.
상기와 같은 구성과 작용에서 특히 쿼츠 링(70)은 재질을 쿼츠로도 할 수가 있으나 이너 링(100)의 상단부에서 상향 요입되게 하는 요입 높이를 키울 수 있도록 하기 위해서는 최근 반도체 설비에서 많이 사용되는 세라믹으로 이루어지게 하는 것도 보다 바람직하다.
특히 이너 월(100)의 상단부는 승강 로드(50)의 승강 작용 높이보다는 미세한 높이로서 그 상측에 구비되는 면과 높이차를 유지하도록 하는 것이 가장 바람직하다.
이와 같은 이너 링(100)은 공정 수행 중 각종 폴리머들의 접착면을 제공하게 되고, 이러한 접착면을 보다 확장시키는 결과를 제공하게 되므로 도 8에서와 같이 이너 링(100)의 내측면에 접착되는 폴리머들의 접착력이 강력해지도록 함으로써 공정 수행 중의 웨이퍼 오염을 최소화 내지는 방지할 수가 있도록 한다.
한편 상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다는 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다.
따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 컨파인먼트 어셈블리의 승강 로드(50)에 결합되는 최하단부 측의 로워 컨파인먼트 링과 이 로워 컨파인먼트 링에 소정의 높이에 구비되는 로워 컨파인먼트 링의 각 내측 단부에는 소정의 높이로 상향 연장되게 하는 이너 월(100)이 구비되도록 하는 간단한 구조 개선에 의하여 각 컨파인먼트 링(80)(90)들 사이와 쿼츠 링(70)과의 사이로의 공정 수행 중 발생되는 플라즈마의 불필요한 손실을 방지할 수가 있도록 하여 보다 정확하고 최대의 공정 효율을 제공할 수 있도록 한다.
또한 본 발명은 다량의 폴리머 드랍에 의한 파티클에 의한 제품 오염을 최소화시킬 수가 있으므로 불량률을 줄이고 더욱 생산성이 향상될 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

Claims (10)

  1. 반응 챔버의 커버 상부에서 회전 가능하게 구비되는 캠 링에 의해 베어링 블록에 지지되는 승강 로드를 승강시켜 상기 승강 로드 하단에 결합된 컨파인먼트 링에 의해서 공정 챔버의 내부를 저압으로 유지되도록 하는 플라즈마 처리 장치에 있어서,
    상기 승강 로드의 승강 작용을 안내하는 플런저에 결합시킨 부싱에 쿼츠 링과 함께 결합되도록 구비한 어퍼 컨파인먼트 링은 상기 승강 로드의 하단부에 결합되는 로워 컨파인먼트 링보다는 내경을 크게 형성하고, 상기 로워 컨파인먼트 링의 내측 단부는 상기 어퍼 컨파인먼트 링의 내측 단부와 일정한 간극으로 이격되도록 하여 수직으로 일정한 높이만큼 상향 연장되도록 하며, 상기 어퍼 컨파인먼트 링의 상향 연장시킨 내측 단부인 이너 월은 상기 어퍼 컨파인먼트 링과 상기 로워 컨파인먼트 링 사이의 이격된 간극으로의 공정 수행 중 발생되는 플라즈마의 유입이 방지되도록 하는 플라즈마 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 로워 컨파인먼트 링의 상향 연장된 상기 이너 월의 상단부는 상기 어퍼 컨파인먼트 링과 상부에서 부싱에 의해 동시에 축결합되는 상기 쿼츠 링의 저면으로부터 상기 어퍼 컨파인먼트 링과 상기 쿼츠 링간 간극 정도의 간극이 이격되도록 하는 플라즈마 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 로워 컨파인먼트 링의 상기 이너 월과 상부에서 마주보는 상기 쿼츠 링의 저면 일부는 상기 이너 월의 폭보다는 큰 폭으로 소정의 높이로 상향 요입되게 하여 상기 이너 월의 상단부가 상기 쿼츠 링의 저면과 같거나 그 상부에 구비되도록 하는 플라즈마 처리 장치.
  4. 반응 챔버의 커버 상부에서 회전 가능하게 구비되는 캠 링에 의해 베어링 블록에 지지되는 승강 로드를 승강시켜 상기 승강 로드 하단에 결합된 복수의 로워 컨파인먼트 링에 의해서 공정 챔버의 내부를 저압으로 유지되도록 하는 플라즈마 처리 장치에 있어서,
    상기 복수의 로워 컨파인먼트 링 중 최하단부 측의 로워 컨파인먼트 링을 제외한 그 상측의 로워 컨파인먼트 링들과 상기 승강 로드의 승강 작용을 안내하는 플런저에 결합시킨 부싱에 쿼츠 링과 함께 결합되도록 구비한 어퍼 컨파인먼트 링은 상기 최하단부 측의 로워 컨파인먼트 링보다는 내경을 크게 형성되도록 하고, 상기 최하단부 측의 로워 컨파인먼트 링의 내측 단부는 그 상측의 로워 컨파인먼트 링들과 상기 어퍼 컨파인먼트 링의 내측 단부와는 일정한 간극만큼 이격되도록 하면서 수직으로 일정한 높이만큼 상향 연장되도록 하여 이너 월을 형성하고, 상기 이너 월은 상기 어퍼 컨파인먼트 링과 상기 로워 컨파인먼트 링 사이의 이격된 간극으로 공정 수행 중 발생되는 플라즈마의 유입을 방지하게 되는 플라즈마 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 최하단부 측의 로워 컨파인먼트 링의 상향 연장된 상기 이너 월의 상단부는 상기 어퍼 컨파인먼트 링과 상부에서 부싱에 의해 동시에 축결합되는 상기 쿼츠 링의 저면으로부터 상기 어퍼 컨파인먼트 링과 상기 쿼츠 링간 간극 정도의 간극이 이격되도록 하는 플라즈마 처리 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 최하단부 측의 상기 로워 컨파인먼트 링의 상기 이너 월과 상부에서 마주보는 상기 쿼츠 링의 저면 일부는 상기 이너 월의 폭보다는 큰 폭으로 소정의 높이로 상향 요입되게 하여 상기 이너 월의 상단부가 상기 쿼츠 링의 저면과 같거나 그 상부에 구비되도록 하는 플라즈마 처리 장치.
  7. 반응 챔버의 커버 상부에서 회전 가능하게 구비되는 캠 링에 의해 베어링 블록에 지지되는 승강 로드를 승강시켜 상기 승강 로드 하단에 결합된 복수의 컨파인먼트 링에 의해서 공정 챔버의 내부를 저압으로 유지되도록 하는 플라즈마 처리 장치에 있어서,
    상기 복수의 컨파인먼트 링들 중 최하단부 측의 로워 컨파인먼트 링과 중간 높이에 위치하는 로워 컨파인먼트 링을 제외한 쿼츠 링과 그 이외의 로워 컨파인먼트 링들은 상기 최하단부 측의 로워 컨파인먼트 링과 중간 높이에 위치하는 로워 컨파인먼트 링보다는 내경을 보다 크게 형성되도록 하고, 상기 최하단부 측의 로워 컨파인먼트 링과 중간 높이에 위치하는 로워 컨파인먼트 링의 내측 단부는 상대적으로 내경을 크게 형성되도록 한 컨파인먼트 링들의 내측 단부와는 일정한 간극이 이격되도록 하면서 수직으로 일정한 높이만큼 상향 연장되도록 하여 이너 월을 형성하고, 상기 이너 월은 상기 어퍼 컨파인먼트 링과 상기 로워 컨파인먼트 링들간 사이의 이격된 간극으로의 공정 수행 중 발생되는 플라즈마의 유입을 방지하도록 하는 플라즈마 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 최하단부 측의 로워 컨파인먼트 링과 상기 중간 높이에 위치하는 로워 컨파인먼트 링 사이에는 하나 이상의 로워 컨파인먼트 링들 구비되도록 하고, 상기 중간 높이에 위치하는 로워 컨파인먼트 링과 상기 쿼츠 링 사이에는 어퍼 컨파인먼트 링을 포함하여 로워 컨파인먼트 링이 구비되는 플라즈마 처리 장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 최하단부와 중간 높이에 위치하는 로워 컨파인먼트 링에 형성되는 상기 이너 월들은 상단부가 그 상측의 로워 컨파인먼트 링의 저면과 쿼츠 링(70)의 저면에 근접하도록 구비되는 플라즈마 처리 장치.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 이너 월들의 상부에 위치하는 상기 로워 컨파인먼트링과 상기 쿼츠 링의 저면은 상기 이너 월의 폭보다는 큰 폭으로 일정한 높이로 상향 요입되도록 하여 상기 이너 월의 상단부가 요입된 부위에 위치되도록 하는 플라즈마 처리 장치.
KR1020050052197A 2005-06-17 2005-06-17 플라즈마 처리 장치 KR100621778B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050052197A KR100621778B1 (ko) 2005-06-17 2005-06-17 플라즈마 처리 장치
US11/452,338 US7438018B2 (en) 2005-06-17 2006-06-14 Confinement ring assembly of plasma processing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050052197A KR100621778B1 (ko) 2005-06-17 2005-06-17 플라즈마 처리 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100621778B1 true KR100621778B1 (ko) 2006-09-11

Family

ID=37572194

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050052197A KR100621778B1 (ko) 2005-06-17 2005-06-17 플라즈마 처리 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7438018B2 (ko)
KR (1) KR100621778B1 (ko)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9659758B2 (en) 2005-03-22 2017-05-23 Honeywell International Inc. Coils utilized in vapor deposition applications and methods of production
US7713379B2 (en) * 2005-06-20 2010-05-11 Lam Research Corporation Plasma confinement rings including RF absorbing material for reducing polymer deposition
US8161906B2 (en) 2008-07-07 2012-04-24 Lam Research Corporation Clamped showerhead electrode assembly
US8221582B2 (en) 2008-07-07 2012-07-17 Lam Research Corporation Clamped monolithic showerhead electrode
US8206506B2 (en) 2008-07-07 2012-06-26 Lam Research Corporation Showerhead electrode
US8540844B2 (en) * 2008-12-19 2013-09-24 Lam Research Corporation Plasma confinement structures in plasma processing systems
US8402918B2 (en) 2009-04-07 2013-03-26 Lam Research Corporation Showerhead electrode with centering feature
US8272346B2 (en) 2009-04-10 2012-09-25 Lam Research Corporation Gasket with positioning feature for clamped monolithic showerhead electrode
SG169960A1 (en) 2009-09-18 2011-04-29 Lam Res Corp Clamped monolithic showerhead electrode
KR200464037Y1 (ko) 2009-10-13 2012-12-07 램 리써치 코포레이션 샤워헤드 전극 어셈블리의 에지-클램핑되고 기계적으로 패스닝된 내부 전극
US8573152B2 (en) 2010-09-03 2013-11-05 Lam Research Corporation Showerhead electrode
US9076826B2 (en) * 2010-09-24 2015-07-07 Lam Research Corporation Plasma confinement ring assembly for plasma processing chambers
US11183373B2 (en) 2017-10-11 2021-11-23 Honeywell International Inc. Multi-patterned sputter traps and methods of making
US11127572B2 (en) 2018-08-07 2021-09-21 Silfex, Inc. L-shaped plasma confinement ring for plasma chambers
USD943539S1 (en) 2020-03-19 2022-02-15 Applied Materials, Inc. Confinement plate for a substrate processing chamber
USD979524S1 (en) * 2020-03-19 2023-02-28 Applied Materials, Inc. Confinement liner for a substrate processing chamber

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000030896A (ja) * 1998-07-10 2000-01-28 Anelva Corp プラズマ閉込め装置
KR20000021300A (ko) * 1998-09-28 2000-04-25 윤종용 반도체 제조공정에 사용되는 플라즈마 장비의 상부전극부
US6527911B1 (en) * 2001-06-29 2003-03-04 Lam Research Corporation Configurable plasma volume etch chamber
US6823815B2 (en) * 2000-10-04 2004-11-30 Lam Research Corporation Wafer area pressure control for plasma confinement
US6841943B2 (en) * 2002-06-27 2005-01-11 Lam Research Corp. Plasma processor with electrode simultaneously responsive to plural frequencies

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5534751A (en) 1995-07-10 1996-07-09 Lam Research Corporation Plasma etching apparatus utilizing plasma confinement
US6008130A (en) 1997-08-14 1999-12-28 Vlsi Technology, Inc. Polymer adhesive plasma confinement ring
US6019060A (en) * 1998-06-24 2000-02-01 Lam Research Corporation Cam-based arrangement for positioning confinement rings in a plasma processing chamber
US6744212B2 (en) * 2002-02-14 2004-06-01 Lam Research Corporation Plasma processing apparatus and method for confining an RF plasma under very high gas flow and RF power density conditions

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000030896A (ja) * 1998-07-10 2000-01-28 Anelva Corp プラズマ閉込め装置
KR20000021300A (ko) * 1998-09-28 2000-04-25 윤종용 반도체 제조공정에 사용되는 플라즈마 장비의 상부전극부
US6823815B2 (en) * 2000-10-04 2004-11-30 Lam Research Corporation Wafer area pressure control for plasma confinement
US6527911B1 (en) * 2001-06-29 2003-03-04 Lam Research Corporation Configurable plasma volume etch chamber
US6841943B2 (en) * 2002-06-27 2005-01-11 Lam Research Corp. Plasma processor with electrode simultaneously responsive to plural frequencies

Also Published As

Publication number Publication date
US20060283551A1 (en) 2006-12-21
US7438018B2 (en) 2008-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100621778B1 (ko) 플라즈마 처리 장치
KR100532354B1 (ko) 식각 영역 조절 장치 및 웨이퍼 에지 식각 장치 그리고웨이퍼 에지 식각 방법
TWI695413B (zh) 用於處理基板的裝置及用於該裝置的基板邊緣環的升降解決方案
JP7185725B2 (ja) ウェハエッジリングの持ち上げに関する解決
WO2008018731A1 (en) Device for supporting substrate
TW201810355A (zh) 調節排氣通路之尺寸之電漿處理裝置
KR101974422B1 (ko) 기판처리장치 및 방법
US20200185256A1 (en) Apparatus to reduce polymers deposition
US10036091B2 (en) Semiconductor manufacturing apparatus and manufacturing method of semiconductor device
KR20100013124A (ko) 기판 처리 장치
US20190341286A1 (en) Batch substrate support with warped substrate capability
KR102143140B1 (ko) 배플 유닛, 이를 이용한 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
CN109994357B (zh) 一种等离子体处理装置
KR20220027005A (ko) 기판처리장치
CN105789006B (zh) 一种高度可调节的聚焦环及其高度调节方法
CN114664622A (zh) 一种等离子体处理装置及调节方法
KR102139020B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR100997496B1 (ko) 압력 조절 어셈블리 및 이를 구비하는 플라즈마 처리 장치
KR20060022149A (ko) 플라즈마 에칭 장치
KR20070008317A (ko) 플라즈마 처리설비
KR102398614B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 장치의 세정 방법
JP2016184684A (ja) 基板処理装置と処理ガス供給ノズル
TWI791215B (zh) 基板處理裝置及基板處理方法
KR102256214B1 (ko) 기판 처리 장치
CN110544646B (zh) 加热基座、工艺腔室及退火方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120831

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130902

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140901

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee