KR101039587B1

KR101039587B1 - 웨이퍼 에지 식각장치

Info

Publication number: KR101039587B1
Application number: KR1020100000522A
Authority: KR
Inventors: 노길식
Original assignee: (주)케이에스텍
Priority date: 2010-01-05
Filing date: 2010-01-05
Publication date: 2011-06-09

Abstract

본 발명은 웨이퍼 에지 식각장치에 관한 것으로, 그 주요구성은 외체를 이루는 챔버; 양단에 걸리는 전압차에 따라 상기 반응공간에 플라즈마가 발생될 수 있도록 하는 한 쌍의 전극; 상기 한 쌍의 전극 사이에 전압차를 발생시키는 전원 공급부; 상기 웨이퍼를 그 에지만이 상기 반응공간으로 노출되도록 구획하고 있는 한 쌍의 차폐링; 상기 한 쌍의 전극 사이에 형성되는 절연공간으로 절연가스를 공급하는 절연가스 공급부; 및 상기 한 쌍의 전극 사이에 걸리는 전압차에 의해 상기 한 쌍의 차폐링 외부로 상기 플라즈마가 발생할 수 있도록 상기 챔버 내에 공정가스를 공급하는 공정가스 공급부;로 이루어지되, 상기 각각의 차폐링은 상기 웨이퍼와 접촉하는 말단면의 반경방향 외측 모서리가 모나게 형성되면서 상기 외측 모서리로부터 형성되는 반경방향 외측면이 상기 외측 모서리보다 바깥쪽으로 돌출되지 않도록 되어 있는 것을 특징으로 하며, 따라서, 직각면 또는 오목면으로 된 차폐링의 외측면이 차폐링과 인접한 지점에서의 플라즈마 발생을 방해하지 않으므로, 차폐링을 경계로 웨이퍼 에지부분에 식각 천이부가 발생되지 않도록 하여 식각 천이부에 잔류하는 불순물 등으로 인한 웨이퍼 수율저하를 막을 수 있게 된다.

Description

웨이퍼 에지 식각장치{Wafer edge etching apparatus}

본 발명은 웨이퍼 에지 식각장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 칩 제조에 사용되는 웨이퍼의 에지 부분만을 식각 처리하여 제거함으로써 반도체 칩의 수율을 향상시킬 수 있도록 해주는 웨이퍼 에지 식각장치에 관한 것이다.

실리콘 웨이퍼는 일반적으로 웨이퍼의 이송을 위해 사용되는 에지 부분에 별도의 회로 패턴을 만들지 않도록 되어 있는 바, 에지 부분의 증착막에 존재하는 크랙 등의 미세 결함 또는 웨이퍼 가공공정 중에 발생하는 불필요한 막 등을 제거하지 않고 계속해서 후공정을 진행하는 경우 공정 결함이 발생하여 반도체 칩의 수율을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해 종전에는 전통적인 방식의 식각공정을 통해 에지를 제거하여 왔으나, 이 방식은 상대적으로 공정이 많고, 노광기와 같은 고가의 장비를 필요로 하며, 따라서 공정시간이 길어지고, 제조 경비가 과도하게 소요되는 또 다른 문제점을 가지고 있었다.

또한, HF를 가열, 증기화시켜 에지 부분을 식각하는 또 다른 에지 제거방식이 있으나, 이 방식은 단일공정으로서 시간 및 비용 상의 효율성에도 불구하고 위험물질인 HF 증기의 관리 및 취급이 까다롭고, 식각면이 불균일하며 환경오염이 초래되는 등의 이유로 극히 제한적으로밖에 활용되고 있지 않다.

이에 따라, 다양한 형태의 웨이퍼에지 식각장치가 개발된 바, 그 하나로 도 1에 도시된 식각장치를 들 수 있다. 이 식각장치는 도면부호 101로 도시된 것처럼, 챔버(103) 내에 전극블록(105)과 배플(107)을 설치하고, 배플(107) 저면에 인접하도록 웨이퍼(110)를 배치한 다음, 배플(107) 외곽의 통로(109)를 통해 공정가스를 주입함과 동시에 전극블록(105)에 의해 웨이퍼(110) 에지(112) 부분으로 플라즈마(P)를 발생시켜 이 에지(112) 부분을 식각하도록 되어 있다.

이때, 웨이퍼(110)의 에지(112) 안쪽 즉, 패턴영역(114)에 플라즈마에 의한 식각반응이 일어나지 않도록 하기 위해 배플(107) 중앙통로(111)에서부터 바깥쪽으로 Ar과 같은 불활성 가스(I)를 공급하도록 되어 있으나, Ar가스(I)가 충진된 차폐공간(116)에서 Ar 플라즈마가 발생하여 패턴영역(114)에서도 식각반응이 일어나는 것을 피할 수 없는 문제점이 있었다.

이에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(110)의 에지(112)와 패턴영역(114)의 경계 부분에 위치하도록 배플(107)의 저면에 차폐링(108)을 부착한 웨이퍼에지 식각장치가 개발된 바, 이 식각장치에 의하면 차폐링(108)에 의해 불활성 가스(I)가 충진되는 차폐공간(116)과 플라즈마(P)가 발생되는 반응공간(115)을 구획하여 차폐공간(116)을 외부와 특히, 플라즈마(P)가 발생되는 반응공간(115)과 차단시킴으로써, Ar가스(I)가 충진된 차폐공간(116)에서 Ar 플라즈마가 발생하여 패턴영역(114)에 식각반응이 일어나는 것을 방지할 수 있게 된다.

그러나, 위와 같이 반응공간(115)과 차폐공간(116)을 차단, 구획하는 차폐링(108)이 도시된 것처럼 포물선 형태의 단면 형상을 가지므로, 도 2에 A로 상세 도시된 것처럼 웨이퍼(110)와 접촉하는 말단면(182)에서 배플(107)에 이르는 차폐링(108)의 반경방향 외측면(183)이 포물선 형태로 된다. 따라서, 차폐링(108)은 말단면(182)에 인접한 위치일수록 웨이퍼(110)와 차폐링(108) 사이의 간격이 좁아지기 때문에 플라즈마(P)에 의한 식각이 정상적으로 이루어지지 않으므로, 반경방향 외측면(183)의 접선 기울기가 직각인 지점에서 말단면(182)까지 점차 식각두께 얇아지고, 이에 따라 얇아진 두께만큼 도시된 것처럼 식각 천이부(120)가 발생되는 바, 이 식각 천이부(120)는 내부에 불순물이나 디펙트(defect)가 잔류할 가능성이 높아 웨이퍼의 불량률을 높이는 문제점이 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래의 반도체 웨이퍼 에지 식각장치가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 식각이 이루어지는 웨이퍼의 에지와 식각이 발생해서는 안 되는 웨이퍼 에지 안쪽의 패턴영역을 차폐링에 의해 차폐시킴으로써 플라즈마에 의해 식각이 일어나는 반응공간과 절연가스로 인해 식각이 일어나지 않는 절연공간을 구획함에 있어, 식각되는 웨이퍼 에지와 식각되지 않는 웨이퍼 패턴영역의 경계가 식각 천이부 없이 깔끔하게 처리되도록 하여 식각 천이부로 인한 수율 저하를 방지하고자 하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위해, 외체를 이루는 챔버; 상기 챔버 내부에 상호 대향한 상태로 상대 이동 가능하게 설치되어 최근접한 반응위치에서 반응공간을 확보하면서 양단에 걸리는 전압차에 따라 상기 반응공간에 플라즈마가 발생될 수 있도록 하는 한 쌍의 전극; 상기 한 쌍의 전극 중 어느 한 쪽에 연결되어 상기 전극 사이에 전압차를 발생시키는 전원 공급부; 상기 한 쌍의 전극의 상호 대향면 상에 각각 돌출되어 상기 한 쌍의 전극이 상기 반응위치에 있을 때 웨이퍼와 접촉하되, 상기 웨이퍼를 그 에지만이 상기 반응공간으로 노출되도록 구획하고 있는 한 쌍의 차폐링; 상기 한 쌍의 차폐링 내부에서 상기 한 쌍의 전극 사이에 형성되는 절연공간으로 절연가스를 공급하는 절연가스 공급부; 및 상기 절연공간에 절연가스가 주입된 상태에서 상기 한 쌍의 전극 사이에 걸리는 전압차에 의해 상기 한 쌍의 차폐링 외부로 상기 플라즈마가 발생할 수 있도록 상기 챔버 내에 공정가스를 공급하는 공정가스 공급부;로 이루어지되, 상기 각각의 차폐링은 상기 반응공간에 발생한 상기 플라즈마에 의해 식각되는 상기 웨이퍼의 상기 에지와 식각되지 않는 상기 웨이퍼의 패턴영역 사이의 경계에 단이 지도록, 상기 웨이퍼와 접촉하는 말단면의 반경방향 외측 모서리가 모나게 형성되면서 상기 외측 모서리로부터 형성되는 반경방향 외측면이 상기 외측 모서리보다 바깥쪽으로 돌출되지 않도록 되어 있는 웨이퍼 에지 식각장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 웨이퍼 에지 식각장치는 상기 절연가스 공급부에서 상기 절연공간으로 절연가스를 주입하기 전에 상기 챔버 내부를 진공화시키는 진공펌프;를 더 포함하고 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 차폐링은 상기 말단면과 상기 반경방향 외측면이 이루는 각도가 75% 내지 90%의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 차폐링은 상기 말단면과 상기 반경방향 외측면이 이루는 각도가 직각인 것이 바람직하다.

본 발명의 웨이퍼 에지 식각장치에 의하면, 상하부 전극 사이에 개재된 웨이퍼의 에지를 식각 처리할 때 플라즈마를 발생시켜 식각반응이 일어나도록 하는 반응공간과 플라즈마 발생을 막아 식각반응이 일어나지 않도록 해야 하는 절연공간을 상하부 한 쌍의 차폐링에 의해 차단함에 있어, 반응공간으로 면한 차폐링의 반경방향 외측면이 직각면 또는 오목면으로 형성되어 있으므로, 상하부 전극과 웨이퍼 사이의 차폐링 외측면 인접 부위에서도 차폐링으로 인한 방해를 거의 받지 않고 플라즈마가 발생하기 때문에 거의 100%에 가까운 식각이 이루어져 웨이퍼 에지와 웨이퍼 패턴영역의 경계가 수직단이 발생할 정도로 깔끔하게 처리되어 식각 천이부를 발생시키지 않게 된다.

따라서, 식각 천이부에 흔히 포함되는 불순물이나 디펙트(defect)가 식각처리된 이후의 웨이퍼에 잔류할 가능성이 거의 없으므로, 웨이퍼의 수율을 대폭 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 종래의 웨이퍼 에지 식각장치를 도시한 정단면도.
도 2는 또 다른 종래의 웨이퍼 에지 식각장치를 도시한 부분확대 정단면도.
도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 에지 식각장치의 개략 정단면도.
도 4는 본 발명에 따른 웨이퍼 에지 식각장치의 웨이퍼 장전단계를 도시한 도면.
도 5는 도 3에 도시된 웨이퍼 에지 식각장치의 부분확대 정단면도.
도 6은 본 발명에 따른 웨이퍼 에지 식각장치에 의한 웨이퍼 에지식각 과정을 순차적으로 보인 블록도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 에지 식각장치를 첨부도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명의 웨이퍼 에지 식각장치는 도 3에 도면부호 1로 도시된 바와 같이, 크게 챔버(3), 한 쌍의 전극(4,5), 전원 공급부(6), 한 쌍의 차폐링(7,8), 절연가스 공급부(9), 및 공정가스 공급부(11)로 이루어져 있으며, 진공펌프(13)를 더 포함하고 있다.

여기에서, 상기 챔버(3)는 본 발명 식각장치(1)의 외체를 이루는 부분으로, 내부 공간을 진공으로 만들거나 내부 공간에 공정가스를 주입할 수 있도록 밀폐된 공간을 만들어 준다.

또한, 상기 한 쌍의 전극(4,5)은 도 3에 도시된 바와 같이, 중간에 개재된 웨이퍼(10)의 에지(12)를 식각하기 위한 플라즈마(P)를 발생시키는 부분으로, 챔버(3) 내부에 대향한 상태로 예컨대, 위아래로 배열되어 설치되는 바, 도시되어 있지 않지만 전극판(41,51)만을 그대로 사용할 수 있으나, 도 3에 도시된 것처럼, 전극판(41,51) 겉에 유전체(25) 층을 둘러싼 상태로 사용하는 것이 바람직하다.

이때, 어느 한 쪽 전극 예컨대, 하부 전극(5)은 도시된 것처럼 저면에 유압실린더(23)와 같은 이동수단이 연결됨으로써 다른 한 쪽 전극 즉, 상부 전극(4)에 대해 상하로 상대 이동시킬 수 있도록 되어 있으며, 반대로 하부 전극(5)을 고정시키고 상부 전극(4)을 승강 가능하게 할 수도 있다. 따라서, 도 4에 도시된 것처럼 상하부 전극(4,5)의 사이를 벌려 놓을 수 있을 뿐 아니라, 도 3에 도시된 것처럼 상하부 전극(4,5)을 최근접한 반응위치까지 접근시켜 상부 차폐링(7)과 하부 차폐링(8) 사이에 웨이퍼(10)가 접촉 상태로 개재되게 할 수 있다. 이에 따라 한 쌍의 상하부 전극(4,5)은 도 3에 도시된 것처럼 반응공간(15)을 확보하면서 전원 공급부(6)로부터 한 쪽으로 즉, 상부 전극(4)으로 전달되는 고압의 교류전압에 의해 전극(4,5) 양단에 걸리는 전압차에 따라 반응공간(15)으로 주입되는 공정가스(G)를 통해 플라즈마(P)를 발생시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 전원 공급부(6)는 도 3에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 전극(4,5) 중 어느 한 쪽 예컨대, 상부 전극(4)에 연결되어 고압의 교류 전압을 인가함으로써 전극(4)과 전극(5) 사이에 플라즈마를 만들기 위한 전압차를 발생시킨다.

또한, 상기 한 쌍의 차폐링(7,8)은 도 3에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(10)의 상하면에 각각 접촉하여 웨이퍼 표면을 반응공간(15)으로 노출되는 에지(12)와 절연공간(16)으로 노출되는 패턴영역(14)으로 구분 짓는 수단으로서, 상하부 한 쌍의 전극(4,5)이 상호 대향하는 면(21,22) 상에 축선을 중심으로 원주 방향으로 돌출되어 있다. 따라서, 한 쌍의 차폐링(7,8)은 한 쌍의 전극(4,5)이 반응위치에 있을 때 웨이퍼(10)와 접촉하여 웨이퍼(10)를 바깥쪽 테두리 부분의 에지(12)와 안쪽의 패턴영역(14)으로 구획함으로써, 웨이퍼(10) 패턴영역(14)을 둘러싸는 절연공간(16)을 에지(12) 주위의 반응공간(15)에 대하여 차폐시키는 역할을 한다.

이때, 각각의 차폐링(7,8)은 도 5에 확대 도시된 바와 같이, 웨이퍼(10)와 접촉하는 각각의 말단면(72,82)의 반경방향 외측 모서리(71,81)가 모나게 형성됨과 동시에, 각각의 외측 모서리(71,81)로부터 각각의 전극(4,5)을 향하여 뻗어 있는 반경방향 외측면(73,83)이 외측 모서리(71,81)보다 바깥쪽으로 돌출되지 않도록 즉, 웨이퍼(10)에 접하고 있는 각각의 말단면(72,82)과 반경방향 외측면(73,83) 사이의 각도가 직각이거나 또는 그 보다 작은 예각을 이루도록, 보다 바람직하게는 75% 내지 90%의 범위 내에 있도록 되어 있다. 즉, 반경방향 외측면(73,83)과 말단면(72,82)이 이루는 각도가 90%를 넘어가게 되면, 반경방향 외측면(73,83)은 외측 모서리(71,81)로부터 멀어질수록 반경방향 바깥쪽으로 점차 벌어지므로 일부라도 전극(4,5)과 웨이퍼(10) 사이에서의 플라즈마(P) 발생을 저해하게 된다. 반대로, 반경방향 외측면(73,83)과 말단면(72,82)이 이루는 각도가 75%에 못 미치게 되면, 차폐링(7,8)이 웨이퍼(10)에 대해 눌렸을 때 가해지는 하중을 지탱하기 어렵게 되므로, 외측 모서리(71,81)의 각도는 75% 내지 90%의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.

따라서, 외측 모서리(71,81) 즉, 반경방향 외측면(73,83)과 바로 인접한 웨이퍼(10) 에지(12) 부분까지 상하부 전극(4,5)과 웨이퍼(10) 사이에 차폐링(7,8)으로 인한 방해없이 100%의 플라즈마(P)가 발생되므로, 플라즈마(P)에 의해 식각되는 에지(12)와 플라즈마(P)에 의해 식각되지 않는 웨이퍼(10) 패턴영역(14) 사이의 경계 부분에는 단이 질 정도로 식각 천이부가 거의 발생하지 않게 된다.

또한, 상기 절연가스 공급부(9)는 위와 같이 한 쌍의 차폐링(7,8) 안쪽에서 상하부 전극(4,5) 사이에 형성되는 절연공간(16)으로 절연가스(I)를 공급하는 부분으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 챔버(3) 외측에 설치되어 있으며, 상하부 전극(4,5)을 각각 관통하여 연결된 공급관(27)을 통해 절연공간(16)까지 절연가스(I)를 공급한다. 이때, 사용되는 절연가스(I)로는 다양한 종류의 것이 사용될 수 있지만, 그 중 가장 대표적인 것으로 SF₆를 들 수 있다.

또한, 상기 공정가스 공급부(11)는 도 3에 도시된 바와 같이 챔버(3) 일측에 연결되어 챔버(3) 내부로 특히, 상하부 전극(4,5) 사이의 반응공간(15)으로 공정가스(G)를 공급하도록 되어 있는 바, 절연공간(16)에 절연가스(I)가 주입된 상태에서 반응공간(15)으로 공정가스(G)를 주입함으로써 상하부 전극(4,5) 사이에 전압차를 걸었을 때 주입된 공정가스(G)가 플라즈마화될 수 있도록 하고, 이렇게 해서 발생한 공정가스(G) 플라즈마에 의해 상하부 차폐링(7,8) 외부로 즉, 반응공간(15)으로 노출되어 있는 웨이퍼 에지(12)가 식각 처리될 수 있도록 한다. 이때, 공정가스로 사용되는 가스 또한 다양한 종류의 것이 사용될 수 있지만, 그 중 가장 대표적인 것으로 Ar과 CF₄의 혼합가스를 들 수 있는데, 이들의 혼합비는 4:1로 하는 것이 바람직하며, 이 외에도 He, N₂, O₂ 등의 가스가 공정가스로 사용될 수 있다.

한편, 상기 진공펌프(13)는 도 3에 도시된 바와 같이 챔버(3)의 일측에 연결되어 절연가스 공급부(9)에서 절연공간(16)으로 절연가스(I)를 주입하기 전에 챔버(3) 내부를 진공화시키는 수단으로서, 반응공간(15)에 공정가스(G)를 주입하고, 전극(4,5) 사이에 전압차를 발생시킴으로써 공정가스(G)가 플라즈마화되는 과정이 보다 원활하게 수행되도록 한다.

이제, 위와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 에지 식각장치(1)의 작용을 설명한다.

본 발명의 웨이퍼 에지 식각장치(1)에 의해 웨이퍼(10)의 에지(12)를 식각하기 위해서는 도 6에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 장전단계(S10), 웨이퍼 차폐단계(S20), 절연가스 주입단계(S30), 공정가스 주입단계(S40), 및 에지 식각단계(S50)를 거치게 되는 바, 먼저, 웨이퍼 장전단계(S10)에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 챔버(3) 내부에 개방되어 있는 한 쌍의 전극(4,5) 중 어느 한 쪽 예컨대, 하부 전극(5)의 상부 전극(4) 대향면(22) 상에 돌출되어 있는 하부 차폐링(8) 상에 에지(12)를 식각 처리할 웨이퍼(10)를 얹는다.

그리고 나서, 웨이퍼 차폐단계(S20)에서는 웨이퍼 장전단계(S10)에서 하부 차폐링(8) 위에 웨이퍼(10)를 장전한 상태에서 하부 전극(5)을 상부 전극(4) 쪽으로 밀어 올려 상하부 차폐링(7,8) 사이에 웨이퍼(10)가 접촉되도록 한다. 이때, 웨이퍼(10)는 식각 처리될 에지(12) 부분만 차폐링(7,8) 외부로 즉, 반응공간(15)으로 노출된다.

그 다음, 절연가스 주입단계(S30)에서는 웨이퍼(10)와 접촉하고 있는 상하부 차폐링(7,8) 내부의 상하부 전극(4,5)과 웨이퍼(10) 사이에 형성되는 절연공간(16)으로 절연가스 공급부(9)에서 공급되는 절연가스(I)를 주입한다.

그리고 나서, 공정가스 주입단계(S40)에서는 절연공간(16)에 절연가스(I)를 주입한 상태에서 공정가스 공급부(11)를 개방하여 챔버(3) 내부로 공정가스(G)를 주입한다. 이에 따라 상하부 차폐링(7,8) 외부로 노출되어 있는 에지(12)의 주위로 공정가스(G)가 충진된다.

그 다음, 에지 식각단계(S50)에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 챔버(3) 내부로 공정가스(G)를 주입한 상태에서 전원 공급부(6)를 온시켜 상하부 전극(4,5) 사이에 전압차를 발생시킴으로써 상하부 차폐링(7,8) 외부의 상하부 전극(4,5) 사이 반응공간(15)에 충진된 공정가스(G)가 플라즈마화 되도록 한다. 이에 따라 발생된 플라즈마(P)에 의해 반응공간(15)으로 노출된 웨이퍼(10)의 에지(12) 부분이 식각되어 이 에지(12) 부분의 증착막에 존재하는 크랙 등의 미세 결함 또는 웨이퍼 가공공정 중에 발생하는 불필요한 막 등을 제거할 수 있게 된다.

이때, 상하부 각각의 차폐링(7,8)은 도 5에 도시된 바와 같이, 각 말단면(72,82)의 반경방향 외측 모서리(71,81)가 각져 있고, 이 모서리(71,81)를 포함하는 반경방향 외측면(73,83)이 외측 모서리(71,81)보다 바깥쪽으로 돌출되지 않도록 수직면을 이루거나 또는 오목면을 형성하고 있으므로, 상하부 전극(4,5)과 웨이퍼(10) 사이에 발생하는 플라즈마(P)가 차폐링(7,8)으로 인해 가려지는 일없이 거의 100%에 가깝게 발생되기 때문에, 웨이퍼(10) 에지(12)의 반경방향 외측면(73,83)과 바로 인접한 부분까지 깔끔하게 식각이 이루어지게 되며, 이로 인해 식각면인 웨이퍼(10) 에지(12)와 비식각면인 웨이퍼(10) 패턴영역(14)의 경계에 수직단이 발생하게 된다.

이렇게 해서 웨이퍼(10) 에지(12) 부분의 식각이 완료되면, 역순으로 전원 공급을 오프시키고, 공정가스(G)의 공급을 멈춘 뒤, 유압실린더(23)를 원상태로 복귀시켜 하부 전극(5)을 아래로 이동시킨 다음, 진공을 해제하고, 웨이퍼(10)를 꺼내면 일련의 웨이퍼 에지 식각과정을 마칠 수 있게 된다.

1 : 웨이퍼 에지 식각장치 3 : 챔버
4,5 : 상하부 전극 6 : 전원 공급부
7,8 : 상하부 차폐링 9 : 절연가스 공급부
10 : 웨이퍼 11 : 공정가스 공급부
12 : 에지 13 : 진공펌프
14 : 패턴영역 15 : 반응공간
16 : 절연공간 23 : 유압실린더
71,81 : 모서리 72,82 : 말단면
73,83 : 외측면

Claims

외체를 이루는 챔버(3);
상기 챔버(3) 내부에 상호 대향한 상태로 상대 이동 가능하게 설치되어 최근접한 반응위치에서 반응공간(15)을 확보하면서 양단에 걸리는 전압차에 따라 상기 반응공간(15)에 플라즈마(P)가 발생될 수 있도록 하는 한 쌍의 전극(4,5);
상기 한 쌍의 전극(4,5) 중 어느 한 쪽에 연결되어 상기 전극(4,5) 사이에 전압차를 발생시키는 전원 공급부(6);
상기 한 쌍의 전극(4,5)의 상호 대향면(21,22) 상에 각각 돌출되어 상기 한 쌍의 전극(4,5)이 상기 반응위치에 있을 때 웨이퍼(10)와 접촉하되, 상기 웨이퍼(10)를 그 에지(12)만이 상기 반응공간(15)으로 노출되도록 구획하고 있는 한 쌍의 차폐링(7,8);
상기 한 쌍의 차폐링(7,8) 내부에서 상기 한 쌍의 전극(4,5) 사이에 형성되는 절연공간(16)으로 절연가스(I)를 공급하는 절연가스 공급부(9); 및
상기 절연공간(16)에 절연가스(I)가 주입된 상태에서 상기 한 쌍의 전극(4,5) 사이에 걸리는 전압차에 의해 상기 한 쌍의 차폐링(7,8) 외부로 상기 플라즈마(P)가 발생할 수 있도록 상기 챔버(3) 내에 공정가스(G)를 공급하는 공정가스 공급부(11);로 이루어지되,
상기 각각의 차폐링(7,8)은 상기 반응공간(15)에 발생한 상기 플라즈마(P)에 의해 식각되는 상기 웨이퍼(10)의 상기 에지(12)와 식각되지 않는 상기 웨이퍼(10)의 패턴영역(14) 사이의 경계에 단이 지도록, 상기 웨이퍼(10)와 접촉하는 말단면(72,82)의 반경방향 외측 모서리(71,81)가 모나게 형성되면서 상기 외측 모서리(71,81)로부터 형성되는 반경방향 외측면(73,83)이 상기 외측 모서리(71,81)보다 바깥쪽으로 돌출되지 않도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 에지 식각장치.
제1 항에 있어서,
상기 절연가스 공급부(9)에서 상기 절연공간(16)으로 절연가스(I)를 주입하기 전에 상기 챔버(3) 내부를 진공화시키는 진공펌프(13);를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 에지 식각장치.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 차폐링(7,8)은 상기 말단면(72,82)과 상기 반경방향 외측면(73,83)이 이루는 각도가 75% 내지 90%의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 에지 식각장치.
제3 항에 있어서,
상기 차폐링(7,8)은 상기 말단면(72,82)과 상기 반경방향 외측면(73,83)이 이루는 각도가 직각인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 에지 식각장치.