KR100877740B1 - 반도체용 플라즈마 가공장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체용 플라즈마 가공장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 제1냉각기체이동로가 형성되어 챔버에 설치되는 척, 다수의 웨이퍼안착홈과 제2냉각기체이동로가 통공되어 상기 척의 상측에 설치된 트레이, 상기 웨이퍼안착홈에 대응되는 웨이퍼가공홀이 통공되어 상기 트레이의 상측을 덮는 트레이커버부, 상기 척의 상단과 웨이퍼안착홈 상단에 설치되는 실링부재, 상기 척과 트레이 및 트레이커버를 고정시키는 클램프부, 및 상기 트레이의 웨이퍼안착홈에 냉각기체가 공급하는 냉각기체공급부를 포함하여 이루어진다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 클램프부에 의해 트레이커버와 트레이 및 척을 견고하게 고정시 킬 수 있고, 상기 트레이에 의해 다수의 웨이퍼를 동시에 거치 및 가공할 수 있음으로 작업시간을 단축시 킬 수 있으며, 상기 척과 트레이 및 상기 웨이퍼안착홈에 실링부재가 각각 설치됨으로, 냉각기체가 유출되는 것을 방지하여 웨이퍼의 온도조절을 용이하게 할 수 있음은 물론, 비용을 절감시킴으로 작업의 효율성을 향상시킬 수 있다.
가공장치, 플라즈마, 웨이퍼, 클램프, 냉각, 실링부재

Description

반도체용 플라즈마 가공장치{Plasma processing device for Semi-conductor}
도 1은 본 발명에 따른 반도체용 플라즈마 가공장치를 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 반도체용 플라즈마 가공장치의 척과 클램프를 도시한 도면이며,
도 3은 본 발명에 따른 반도체용 플라즈마 가공장치의 척과 트레이의 평면도를 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 반도체용 플라즈마 가공장치의 척과 트레이의 사시도를 도시한 도면이며,
도 5는 본 발명에 따른 반도체용 플라즈마 가공장치의 척과 트레이의 분해사시도를 도시한 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1 : 웨이퍼 10 : 플라즈마 가공장치
20 : 챔버 30 : 안테나
100 : 척 110 : 제1냉각기체이동로
120 : 트레이안착홈 200 : 트레이
210 : 웨이퍼안착홈 220 : 제2냉각기체이동로
300 : 트레이커버부 310 : 웨이퍼가공홀
400 : 클램프부 410 : 클램프프레임
420 : 클램프 500 : 냉각기체공급부
600 : 실링부재
본 발명은 플라즈마 가공장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 웨이퍼안착홈이 형성된 트레이와 상기 트레이와 트레이커버부 및 척을 고정시키는 클램프부, 웨이퍼를 냉각시키는 냉각기체공급부 및 상기 냉각기체가 유출되는 것을 방지하기 위해 상기 척과 트레이 사이와 상기 트레이의 웨이퍼안착홈에 실링부재를 각각 설치하여 클램프부에 의해 트레이커버와 트레이 및 척을 견고하게 고정시 킬 수 있고, 상기 트레이에 의해 다수의 웨이퍼를 동시에 거치 및 가공할 수 있음으로 작업시간을 단축시 킬 수 있으며, 상기 척과 트레이 및 상기 웨이퍼안착홈에 실링부재가 각각 설치됨으로, 냉각기체가 유출되는 것을 방지하여 웨이퍼의 온도조절을 용이하게 할 수 있음은 물론, 비용을 절감시킴으로 작업의 효율성을 향상시킬 수 있는 반도체용 플라즈마 가공장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체에 사용되는 웨이퍼 및 정밀을 요하는 박막 가공공정에 플라즈마를 이용한 식각과 증착법을 사용하여 제품의 정밀도를 향상시키고 있다.
상기와 같은 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 가공장치는 외형을 형성하는 챔버와 상기 챔버의 상단 외측에 설치되는 안테나 및 상기 챔버 내부에 웨이퍼를 거치시키는 척으로 구성된다.
상기 안테나는 고주파수를 공급하고, 상기 고주파수에 의해 챔버 내부에 플라즈마가 형성되어 상기 척에 거치된 웨이퍼를 가공하게 된다.
그러나, 상기 플라즈마 가공장치는 상기 척에 하나의 웨이퍼를 거치시켜 가공함으로, 다수의 웨이퍼를 가공하는 작업시간이 오래걸려 생산력이 저하되는 문제점이 있다.
상기와 같은, 문제점을 해소하기 위해 다수의 웨이퍼를 가공하기 위한 척을 개발하고 있으나, 상기 웨이퍼를 척에 견고하게 고정시키지 못하여 불량이 발생되는 문제점이 있다.
또한, 상기 플라즈마 가공장치는 가공시 웨이퍼의 온도를 조절하여 상기 웨이퍼의 변형을 방지하고 있으나, 단순히 상기 웨이퍼 하측에서 냉각기체를 공급함으로 그 효율성이 저하되어 불량 발생율이 상승되는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로써, 다수의 웨이퍼안착홈이 형성된 트레이와 상기 트레이와 트레이커버부 및 척을 고정시키는 클램프부, 웨이퍼를 냉각시키는 냉각기체공급부 및 상기 냉각기체가 유출되는 것을 방지하기 위해 상기 척과 트레이 사이와 상기 트레이의 웨이퍼안착홈에 실링부재를 각각 설치하여 클램프부에 의해 트레이커버와 트레이 및 척을 견고하게 고정시 킬 수 있고, 상기 트레이에 의해 다수의 웨이퍼를 동시에 거치 및 가공할 수 있음으로 작업시간을 단축시 킬 수 있으며, 상기 척과 트레이 및 상기 웨이퍼안착홈에 실링부재가 각각 설치됨으로, 냉각기체가 유출되는 것을 방지하여 웨이퍼의 온도조절을 용이하게 할 수 있음은 물론, 비용을 절감시킴으로 작업의 효율성을 향상시킬 수 있는 반도체용 플라즈마 가공장치를 제공하는 것이 목적이다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 플라즈마 가공장치의 챔버에 설치되고, 내부가 상하방향으로 통공된 다수의 제1냉각기체이동로가 형성된 척, 다수의 웨이퍼안착홈이 형성되고, 상기 웨이퍼안착홈 저면에 제2냉각기체이동로가 통공되어 상기 척의 상측에 설치된 트레이, 상기 웨이퍼안착공에 대응되는 웨이퍼가공홀이 통공되어 상기 트레이의 상측을 덮는 트레이커버부, 상기 척의 상단 가장자리와 상기 트레이의 웨이퍼안착홈 상단 가장자리에 설치되는 실링부재, 상기 트레이커버를 하측으로 가압하여 상기 척과 트레이 및 트레이커버를 고정시키는 클램프부, 및 상기 트레이의 웨이퍼안착홈에 냉각기체가 공급되도록 상기 제1냉각기체이동로와 제2냉각기체이동로에 냉각기체를 공급하는 냉각기체공급부를 포함하여 이루어진다.
바람직하게, 상기 트레이커버부와 클램프부는 세라믹으로 이루어진다.
그리고, 상기 제1냉각기체이동로와 제2냉각기체이동로는 0.1 ~ 1mm이다.
또한, 상기 트레이커버부의 웨이퍼가공홀은 상단에서 하단으로 갈수록 단면적이 점차적으로 감소하도록 측면이 테이퍼 형성된다.
그리고, 상기 클램프부는, 상기 척의 외측을 따라 설치된 클램프프레임과 상기 클램프프레임의 상단을 따라 다수 개 형성되어 상하방향으로 이동되는 클램프를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 냉각기체공급부의 냉각기체는 헬륨이다.
상기와 같은 구성에 의하면, 클램프부에 의해 트레이커버와 트레이 및 척을 견고하게 고정시 킬 수 있고, 상기 트레이에 의해 다수의 웨이퍼를 동시에 거치 및 가공할 수 있음으로 작업시간을 단축시 킬 수 있으며, 상기 척과 트레이 및 상기 웨이퍼안착홈에 실링부재가 각각 설치됨으로, 냉각기체가 유출되는 것을 방지하여 웨이퍼의 온도조절을 용이하게 할 수 있음은 물론, 비용을 절감시킴으로 작업의 효율성을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
또한, 본 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고 단지 예시로 제시된 것이며, 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 반도체용 플라즈마 가공장치를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 반도체용 플라즈마 가공장치의 척과 클램프를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 반도체용 플라즈마 가공장치의 척과 트레이의 평면도를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 반도체용 플라즈마 가공장치의 척과 트레 이의 사시도를 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 반도체용 플라즈마 가공장치의 척과 트레이의 사시도를 도시한 도면이다.
도면에서 도시한 바와 같이, 플라즈마 가공장치(10)는 내부에 공간부가 형성된 챔버(20)와 상기 챔버(20)의 상부 외측에 설치되는 안테나(30) 및 상기 챔버(20)의 공간부에 척(100)이 설치된다.
상기 척(100)의 상단부에는 트레이(200)가 설치되고, 상기 트레이(200)의 상측을 덮는 트레이커버부(300)가 설치되며, 상기 트레이커버부(300)와 트레이(200)를 상기 척(100)에 고정시키는 클램프부(400)가 상기 척(100) 주변을 따라 다수개 형성되고, 상기 척(100)에 냉각기체를 공급하는 냉각기체공급부(500) 및 상기 척(100)과 트레이(200)에 각각 설치되는 다수의 실링부재(600)로 구성된다.
상기 척(100)은 상하방향으로 이동되는 것으로, 내부에 다수의 제1냉각기체이동로(110)가 형성되어 상기 냉각기체공급부(500)에서 공급되는 냉각기체가 이동되고, 상부에는 트레이안착홈(120)이 형성된다.
상기 트레이안착홈(120)에는 트레이(200)가 안착되는 것으로, 상기 트레이(200)는 다수의 웨이퍼안착홈(210)이 형성되고, 상기 웨이퍼안착홈(210)의 저면에는 상하로 통공된 제2냉각기체공급부(220)가 형성되며, 웨이퍼(1)가 안착 된다.
이때, 상기 척(100)의 제1냉각기체이동로(110)와 상기 트레이(200)의 제2냉각기체이동로(220)는 상호 연통되는 것으로, 상기 냉각기체공급부(500)에서 공급된 냉각기체를 상기 트레이(200)의 웨이퍼안착홈(210)에 이동시키게 된다.
또한, 상기 제2냉각기체이동로(220)는 상기 웨이퍼안착홈(210)에 적어도 두 개 이상 형성되어 상기 웨이퍼(1)의 온도를 유지시키는 것이 바람직하다.
상기 제1냉각기체이동로(110)와 제2냉각기체이동로(220)는 직경이 0.1 ~ 1mm로 형성되는 것으로, 0.1mm 미만 또는 1mm 초과로 형성되면, 일정량의 냉각시체가 이동되지 않아 냉각기능의 효율이 저하된다.
상기 트레이커버부(300)는 상기 트레이(200)의 상측에 설치되는 것으로, 상기 트레이(200)의 웨이퍼안착홈(210)과 대응되는 다수의 웨이퍼가공홀(310)이 통공되어 상기 웨이퍼안착홈(210)에 안착된 웨이퍼(1)를 가공할 수 있도록 한다.
이때, 상기 웨이퍼가공홀(310)은 상단에서 하단으로 갈수록 단면적이 점차적으로 감소하도록 측면이 테이퍼 형성되어 상기 웨이퍼(1)의 가공을 더욱 용이하게 함이 바람직하다.
그리고, 상기 클램프부(400)는 다수의 클램프프레임(410)과 상기 클램프프레임(410)의 상단에 각각 설치되는 클램프(420)로 구성되는 것으로, 상기 클램프프레임(410)은 상기 척(100)의 외측에 설치된다.
또한, 상기 클램프(420)는 상기 트레이커버부(300)와 트레이(200)를 하측으로 가압하여 상기 척(100)에 고정시 키는 것으로, 상기 척(100)의 트레이안착홈(120)에 안착된 트레이(200)와 트레이커버부(300)를 하측으로 가압하여 상기 트레이(200)와 트레이커버부(300)를 척(100)에 고정시킴으로, 다수의 웨이퍼(1)를 동시에 고정·가공시킬 수 있게 된다.
이때, 상기 클램프부(400)와 트레이커버부(300)는 세라믹으로 이루어지는 것으로, 상기 웨이퍼(1)를 손상시키는 것을 방지하고, 각 부품에 발생되는 손상을 최 소화시키는 것이 바람직하다.
상기 실링부재(600)는 상기 척(100)과 트레이(200) 사이 및 상기 트레이(200)의 웨이퍼안착홈(210)과 상기 트레이커버부(300) 사이에 각각 형성되는 것으로, 상기 냉각기체가 유출되는 것을 방지하게 된다.
즉, 상기 실링부재(600)는 상기 척(100)의 트레이안착홈(120)의 가장자리를 따라 설치되어 상기 트레이안착홈(120)과 트레이(200) 사이에서 냉각기체가 유출되는 것을 방지하는 것이다.
다시 말해, 상기 실링부재(600)는 상기 트레이안착홈(120)의 가장자리를 따라 설치되고, 상기 실링부재(600)의 상측에 상기 트레이(200)가 안착되어 상기 실링부재(600)를 하측으로 가압함으로 상기 트레이안착홈(120)과 트레이(200)의 사이에 간격이 발생되는 것을 방지하게 된다.
그리고, 상기 실링부재(600)는 상기 트레이(200)의 웨이퍼안착공(210)의 가장자리를 따라 설치되고, 상기 실링부재(600)의 상측에 웨이퍼(1)를 안착시킴으로, 상기 웨이퍼(1)와 웨이퍼안착공(210)의 사이가 상기 실링부재(500)에 의해 간격이 발생되는 것을 방지하게 되는 것이다.
이때, 상기 웨이퍼(1)의 상측에는 상기 트레이커버부(300)가 설치되어 상기 웨이퍼(1)를 하측으로 가압하여 상기 웨이퍼(1)와 트레이(200)의 웨이퍼안착홈(210) 사이에 간격이 발생되는 것을 방지하게 된다.
상기와 같이, 실링부재(600)에 의해 냉각기체가 상기 척(100)과 트레이(200)의 간격 및 웨이퍼안착홈(210)과 트레이커버부(300)의 간격을 통하여 유출되는 것 을 방지함으로 웨이퍼(1)의 냉각효과를 향상시킬 수 있게 된다.
이때, 상기 냉각기체공급부(500)에서 공급되는 기체는 헬륨으로, 상기 불안전한 기체인 헬륨의 특성을 이용하여 상기 웨이퍼(1)와 상기 웨이퍼(1) 주변의 온도를 유지시켜주는 것이다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 반도체용 플라즈마 가공장치에 의하면, 클램프부에 의해 트레이커버와 트레이 및 척을 견고하게 고정시 킬 수 있고, 상기 트레이에 의해 다수의 웨이퍼를 동시에 거치 및 가공할 수 있음으로 작업시간을 단축시 킬 수 있으며, 상기 척과 트레이 및 상기 웨이퍼안착홈에 실링부재가 각각 설치됨으로, 냉각기체가 유출되는 것을 방지하여 웨이퍼의 온도조절을 용이하게 할 수 있음은 물론, 비용을 절감시킴으로 작업의 효율성을 향상시킬 수 있게 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

Claims (6)

  1. 플라즈마 가공장치의 챔버에 설치되고, 내부가 상하방향으로 통공된 다수의 제1냉각기체이동로가 형성된 척;
    다수의 웨이퍼안착홈이 형성되고, 상기 웨이퍼안착홈 저면에 제2냉각기체이동로가 통공되어 상기 척의 상측에 설치된 트레이;
    상기 웨이퍼안착홈에 대응되는 웨이퍼가공홀이 통공되어 상기 트레이의 상측을 덮는 트레이커버부;
    상기 척의 상단 가장자리와 상기 트레이의 웨이퍼안착홈 상단 가장자리에 설치되는 실링부재;
    상기 트레이커버를 하측으로 가압하여 상기 척과 트레이 및 트레이커버를 고정시키는 클램프부; 및
    상기 트레이의 웨이퍼안착홈에 냉각기체가 공급되도록 상기 제1냉각기체이동로와 제2냉각기체이동로에 냉각기체를 공급하는 냉각기체공급부를 포함하여 이루어지는 반도체용 플라즈마 가공장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 트레이커버부와 클램프부는 세라믹으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체용 플라즈마 가공장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제2냉각기체이동로는 직경이 0.1 ~ 1mm인 것을 특징으로 하는 반도체용 플라즈마 가공장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 트레이커버부의 웨이퍼가공홀은 상단에서 하단으로 갈수록 단면적이 점차적으로 감소하도록 측면이 테이퍼 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체용 플라즈마 가공장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 클램프부는,
    상기 척의 외측을 따라 설치된 클램프프레임과 상기 클램프프레임의 상단을 따라 다수 개 형성되어 상하방향으로 이동되는 클램프를 포함하여 이루어지는 반도체용 플라즈마 가공장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 냉각기체공급부의 냉각기체는 헬륨인 것을 특징으로 하는 반도체용 플라즈마 가공장치.
KR1020070031991A 2007-03-30 2007-03-30 반도체용 플라즈마 가공장치 KR100877740B1 (ko)

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