KR100845508B1

KR100845508B1 - 웨이퍼 고정용 정전척의 알에프전극 로드 연결 장치

Info

Publication number: KR100845508B1
Application number: KR1020070038229A
Authority: KR
Inventors: 이주성
Original assignee: 코리아세미텍 주식회사
Priority date: 2007-04-19
Filing date: 2007-04-19
Publication date: 2008-07-10

Abstract

본 발명은 웨이퍼 고정용 정전척의 알에프전극 로드 연결 장치에 관한 것으로서, 웨이퍼를 고정하는 정전척 몸체와, 상기 정전척 몸체에 내장된 알에프전극과, 상기 알에프전극에 전원이 인가되도록 결합된 연결부재와, 상기 연결부재의 단부에 결합되는 부시 및, 상기 부시의 단부에 결합된 알에프전극 로드를 포함하여 구성된 것이다.

웨이퍼, 정전척, 챔버, 히터전극, 알에프전극, 코팅

Description

웨이퍼 고정용 정전척의 알에프전극 로드 연결 장치{Apparatus for connecting a poewr-supply rod to a Radio Frequency electrode chuck for fixing wafer}

도 1은 종래의 에칭 장치를 도시한 도면.

도 2는 종래의 웨이퍼 고정용 정전척의 알에프전극 로드 연결 장치의 개략도.

도 3은 종래의 웨이퍼 고정용 정전척의 알에프전극 로드 연결 장치의 히터 전극 및 알에프전극 결합을 도시한 도면.

도 4는 종래의 웨이퍼 고정용 정전척의 알에프전극이 정전척에 결합되는 모습을 도시한 결합 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 웨이퍼 고정용 정전척의 알에프전극 로드 연결 장치의 개략도.

도 6은 본 발명에 따른 웨이퍼 고정용 정전척의 알에프전극 로드 연결 장치의 결합도.

도 7은 도 6에 코팅막을 형성한 결합 단면도.

※도면의 주요 부분에 대한 부호 설명※

100: 챔버 200: 웨이퍼

300: 고정대 500: 정전척

510: 알에프전극 520: 히터

540: 장착공 610: 연결부재

620: 부시 621: 끼움홈

630: 알에프전극 로드 710: 코팅층

본 발명은 웨이퍼 고정용 정전척의 알에프전극 로드 연결 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 집적회로를 제조할 때 웨이퍼를 고정하는 정전척과 이 정전척 내부에 마련된 알에프전극에 전원을 공급하기 위해 알에프전극과 연결 설치되는 웨이퍼 고정용 정전척의 알에프전극 로드 연결 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 웨이퍼를 가공하여 반도체 장치를 제조하기 위한 반도체 공정은 특성에 따라서 복수 매의 웨이퍼를 하나의 단위로 프로세스가 진행되거나 낯 매의 웨이퍼를 하나의 단위로 프로세스가 진행되는 것으로 구분될 수 있다.

반도체의 직접회로는 웨이퍼의 표면을 에칭(Etching)하여 제조하는 것이고, 이와 같이 웨이퍼를 에칭하는 장치로는 주로 에칭용 가스를 이용한 플라즈마 에칭장치를 사용하고 있다.

도 1에서 보듯이, 상기 에칭장치의 구성을 살펴보면 챔버(10) 내부의 하단에는 웨이퍼(20)가 상치되는 가공대(30)를 설치하고 플랜지가 있는 지지링(41)과 전극분사 판(42)으로 복합 실리콘 전극을 구성한 후 상기 복합 실리콘 전극(40)을 상기 가공대의 웨이퍼(20) 상부에 설치한 구성으로 되어 있다.

상기 플라즈마 애칭 장치는 진공용기 내부를 유지시킨 상태에서 복합실리콘 전극에 알에프(RF.Radio Frequency) 전원을 가하면서 에칭용 가스를 주입하면 에칭용 가스는 전극분사 판(42)의 분사 공(43)으로 분사되면서 가공대(30)의 웨이퍼(20) 사이에서 플라즈마(plasma: 전리상태)를 이루게 되며, 이와 같이 이루어지는 플라즈마가 웨이퍼(20)의 표면에 부딪힘에 따라 웨이퍼(20)의 표면에 에칭이 이루어지도록 되어있다.

즉, 플라즈마 상태에서의 에칭은 집적회로 웨이퍼의 근처에서 가스 혼합물체 속에서 크롬 방전을 시키면 그것에 의해 원자핵과 이온이 발생하면서 웨이퍼 표면상에 물질의 애칭이 행하여지는 것을 말한다. 이러한 애칭은 이온 충격에 의해 행하여지지만, 상기 이온 충격의 강도는 가스압과 전극의 구조 및 기타 여러가지 인자에 의하여 변하며 또한, 어떠한 재료에 대하여 에칭을 행하는지에 따라서 수 밀리(mm)부터 밀리의 넓은 범위 내에서 압력을 선정하는 것도 가능하다.

이러한 웨이퍼를 생산하기 위해 도 2에서 보듯이, 챔버 내부에는 웨이퍼(20)의 회로 구성을 위해 이 웨이퍼(20)를 하부에서 잡아 위치시키고 다음 공정챔버 내부에 반응 가스를 주입함과 동시에 고주파 전압(RF: Radio Frequency)을 인가하게 되면, 상기 공정챔버 내에 플라즈마가 생성되고 상기 플라즈마는 정전척(50)에 의해 웨이퍼(20)로 유도됨으로써 작업공정을 수행하게 된다.

따라서, 그 구성은 도 3에서 보듯이, 정전척(50)의 내부에는 히터(52)가 마 련되어 이 히터(52)에 전원을 인가할 수 있도록, 이 히터(52) 하부로 나사산이 형성된 히터결합공(53)이 형성되어 히터 전원봉(62)의 히터 결합부(63)가 나사결합되고, 상기 히터(52) 상부에는 고주파 전압인 알에프전극(51)이 마련되고, 이 알에프전극(51) 하부로 나사산이 형성된 알에프 결합공(54)이 형성되어 알에프전극 전원봉(61)의 알에프전극 결합부(64)가 알에프 결합공(54)에 나사 결합 되는 것이다.

그러나, 상기와 같이 나사 알에프 결합공에 나사 결합되는 알에프전극 전원봉의 결합 구조는 다음과 같은 문제점이 있었다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 정전척(50)의 하부로 연장되게 형성된 알에프 결합공(54)은 그 결합 자체가 알에프 결합공(54) 내주면에 형성된 나사산에 알에프전극 결합부(64)가 결합되기 때문에 그 나사산 사이로 가스가 유입되는 일이 발생하고 버닝과 산화가 일어나 저항이 증가함에 따라 전원의 공급이 불안정하여 알에프전극의 오작동이 일어나는 문제점이 있었다.

또한, 상기 정전척의 알에프 결합공은 AIN 재질로 알에프 결합부의 금속재질 성분과 상이하여 고온의 열을 받게 되면 열팽창 계수가 달리 작용하여 정전척의 상부면과 근접되게 마련된 알에프전극으로 인해 그 표면파손의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 기존의 알에프 전원봉의 알에프전극 결합부가 정전척의 알에프 결합공에 볼트 결합으로 이루어지던 것을, 그 결합 구조를 변경하여 볼트 결합부위의 틈 사이로 가스가 유입됨에 따라 발생하던 버닝과 산화를 방지함과 더불어 결합공과 결합부의 성분 재질의 상이함에 열팽창 계수가 달리 작용하여 결합부가 파손되는 것을 해결하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 웨이퍼 고정용 정전척의 알에프전극 로드 연결 장치는, 웨이퍼를 고정하는 정전척 몸체와, 상기 정전척 몸체에 내장된 알에프전극(RF)과, 상기 알에프전극에 전원이 인가되도록 결합된 연결부재와, 상기 연결부재의 단부에 결합되는 부시 및, 상기 부시의 단부에 결합된 알에프전극 로드를 포함한다.

이하에서, 본 발명에 따른 웨이퍼 고정용 정전척의 알에프전극 로드 연결 장치의 구성 및 그에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조로 더욱 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 웨이퍼 고정용 정전척의 알에프전극 로드 연결 장치의 개략도이며, 도 6은 웨이퍼 고정용 정전척의 알에프전극 로드 연결 장치의 결합 단면도이고, 도 7은 도 6에 코팅막을 형성한 결합 단면도이다.

웨이퍼(200) 표면에 직접회로를 형성하기 위해 분위기를 조성하고, 이러한 분위기를 조성하기 위해 하우스(House) 역할을 하는 챔버(100)가 마련된다.

상기와 같이 웨이퍼(200)가 챔버(100) 내부에 마련되면 웨이퍼(200)를 고정시 킬 수 있는 부재가 필요한데, 상기 웨이퍼(200)의 하면이 위치되어 상기 웨이퍼(200)를 고정하고 그 내부 상부에는 상기 웨이퍼(200) 표면에 직접회로가 형성될 수 있도록 전류를 가하는 알에프전극(510)과 이 알에프전극(510) 하부에는 열을 가 할 수 있는 히터(520)가 내장된 정전척(Electrostatic Chuck.500)이 마련된다.

상기 정전척(500)은 반도체와 LCD 제조장비의 진공 챔버 내부에 기판이 놓이는 곳으로 정전기의 힘을 사용해 기판을 하부전극에 고정해주는 핵심부품이다.

상기와 같이 웨이퍼(200)에 정전력을 가할 수 있도록 마련된 알에프전극(510)에는 전류가 유입되어야 하기에 상기 정전척(500)의 하면에 알에프전극(510) 하부와 연결될 수 있게 장착공(540)이 형성된다.

상기 장착공(540)에 끼워지어 상기 알에프전극(510) 하부와 연결될 수 있도록 연결부재(610)가 마련된다.

상기 연결부재(610)의 하면과 접착제로 본딩되어 그 상면이 결합되는 부시(620)가 마련된다.

상기 연결부재(610)의 하면과 그 상면이 접착된 부시(620)의 하면과 접착제로 다시 본딩되어 그 상면이 결합되며 상기 알에프전극(510)이 전극을 방출할 수 있는 알에프전극 로드(630)가 마련된다.

이러한 구성으로 이루어지는 본 발명의 또 다른 중요 요소는 정전척(500)과, 연결부재(610)는 동일 재질로 구성되기에 기존의 재질이 상이하여 종래의 전극 전도율이 불균일하던 것을 해결할 수 있다.

또한, 상기 부시(620)의 상/하면에는 끼움홈(621)이 형성되어, 부시(620)의 형상은 상/하 외주면을 따라 상/하부로 돌출되도록 형성되어 상기 연결부재(610)의 하부 외주면과 알에프전극 로드(630)의 상부 외주면을 감싸게 된다. 이는 접착되는 부분의 면적을 넓히기 위함이다. 여기서, 연결 부재(610)와 접착되는 부시(620)의 끼움홈(621)과, 장착공(540)에는 코팅층 예컨대, 접합 코팅층(700)이 형성될 수 있으며, 이러한 접합 코팅층(700)은 접합 기밀성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 부시(620)의 외주면과 상기 연결부재(610), 알에프전극 로드(630)의 결합부 외주면에 무기접착제를 도포한 후, 24시간 동안 자연건조시키고 550℃ 로 1시간 동안 대기 중에서 가열하여 한번 더 코팅층 예컨대, 보호 코팅층(710)을 형성함으로써 그 기밀성을 향상시킨다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 웨이퍼 고정용 정전척의 알에프전극 로드 연결 장치에 따르면, 기존의 볼트 형식으로 정전척에 결합하던 알에프전극 로드의 결합 구조를 달리하여 접착제를 이용 본딩 처리 기법을 사용함으로써 기존의 나사산 사이로 가스가 유입되어 버닝과 산화를 방지하는 효과로 전원의 공급이 일정하고, 성분 재질이 상이하여 고온의 열을 받게 될 시 열팽창 계수가 달리 작용하여 결합부가 파손되는 문제점과, 수리시 산화층 제거를 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

Claims

웨이퍼(200)를 고정하는 정전척(500) 몸체와, 상기 정전척(500) 몸체에 내장된 알에프전극(510)과, 상기 알에프전극(510)에 전원이 인가되도록 결합된 연결부재(610)와, 상기 연결부재(610)의 단부에 결합되는 부시(620) 및, 상기 부시(620)의 단부에 결합된 알에프전극 로드(630)를 포함하고,

상기 연결부재(610)는 상기 정전척(500) 몸체와 열팽창 계수가 동일한 것을 특징으로 하는 웨이퍼 고정용 정전척의 알에프전극 로드 연결 장치.
삭제
제1항에 있어서, 연결부재(610)와 부시(620), 알에프전극 로드(630)는 접착제로 접착되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 고정용 정전척의 알에프전극 로드 연결 장치.
제1항에 있어서, 상기 연결부재(610)와 부시(620), 알에프전극 로드(630) 연결부의 측 둘레면에는 코팅층(710)이 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 고정용 정전척의 알에프전극 로드 연결 장치.
제1항에 있어서, 상기 부시(620)의 상/하면에는 끼움홈(621)이 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 고정용 정전척의 알에프전극 로드 연결 장치.