KR101174816B1 - 플라즈마 처리 장치의 포커스 링 및 이를 구비한 플라즈마 처리 장치 - Google Patents

플라즈마 처리 장치의 포커스 링 및 이를 구비한 플라즈마 처리 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 처리 장치의 포커스 링 및 이를 구비한 플라즈마 처리 장치에 대한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 플라즈마 상태에서 웨이퍼를 처리하는 에칭 공정 또는 증착 공정을 수행하는 플라즈마 처리 장치에 있어서 웨이퍼 또는 웨이퍼를 수납한 웨이퍼 트레이를 효과적으로 로딩 및 언로딩하며 고정하는 것이 가능한 플라즈마 처리 장치의 포커스 링 및 이를 구비한 플라즈마 처리 장치에 대한 것이다.
본 발명은, 공정 챔버와; 상기 공정 챔버 내에 구비되며 상하 구동되는 척; 상기 척의 외주연에 장착되는 포커스 링; 및 상기 척에 안착되는 웨이퍼 또는 웨이퍼 트레이를 상기 척에 고정하기 위한 클램프를 포함하며, 상기 포커스 링은, 포커스링 베이스에 고정되는 제 1 포커스 링과, 상기 척의 외주연에 고정 또는 안착되는 제 2 포커스 링의 결합으로 이루어져 상기 척이 하강할 때 상기 제 2 포커스 링이 상기 제 1 포커스 링보다 더 하강하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치를 제공한다.
플라즈마, 반도체, 웨이퍼, 클램프, 리프트 핀, 웨이퍼 트레이, 포커스 링

Description

플라즈마 처리 장치의 포커스 링 및 이를 구비한 플라즈마 처리 장치{Focus Ring of Plasma Processing Apparatus and Plasma Processing Apparatus Having the Same}
본 발명은 플라즈마 처리 장치의 포커스 링 및 이를 구비한 플라즈마 처리 장치에 대한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 플라즈마 상태에서 웨이퍼를 처리하는 에칭 공정 또는 증착 공정을 수행하는 플라즈마 처리 장치에 있어서 웨이퍼 또는 웨이퍼를 수납한 트레이를 효과적으로 로딩 및 언로딩하며 고정하는 것이 가능한 플라즈마 처리 장치의 포커스 링 및 이를 구비한 플라즈마 처리 장치에 대한 것이다.
반도체 제조에 있어서 기판 상에 박막을 형성하거나 원하는 패턴으로 가공하기 위하여 플라즈마(Plasma)를 이용한다. 플라즈마를 이용한 기판 처리의 대표적인 예로서, 플라즈마 화학기상증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition : PECVD) 공정과 플라즈마 식각(Plasma Etching) 공정을 들 수 있다.
플라즈마는 기상의 화학 물질을 반응성이 강한 라디칼(radical)로 만들어 반응성을 증가시킨다. 이러한 원리를 이용한 PECVD 공정은 플라즈마 분위기에서 가스 상태의 공정 가스를 반응시켜 기판 상에 박막을 형성시키는 공정이다. 한편, 플라즈마 내의 이온들이 기판 표면에 충돌하면서 식각하고자 하는 물질을 물리적으로 제거하거나 물질 내의 화학 결합을 절단하여 라디칼에 의한 식각이 빠르게 일어나도록 한다. 이를 이용한 플라즈마 식각 공정은 감광제(Photoresist) 등으로 마스크 처리된 기판 영역은 남겨 두고 나머지 부분은 부식성 가스로 선택적으로 제거함으로써 기판에 반도체 회로 패턴을 형성한다.
플라즈마 처리 장치는 플라즈마를 발생시키는 방법에 따라 용량결합형 플라즈마(Capacitive Coupled Plasma : CCP) 타입과 유도결합형 플라즈마(Inductive Coupled Plasma : ICP) 타입으로 구분할 수 있다. CCP 타입 플라즈마 처리 장치의 경우에는 플라즈마를 형성하기 위하여 반응 챔버의 상부에 상부 전극이 구비되고, 기판 또는 기판 트레이가 올려지는 척(chuck)의 하부에 하부 전극이 구비된다. 반면, ICP 타입 플라즈마 처리 장치의 경우에는 반응 챔버의 상부 또는 상부 둘레에 유도 코일이 구비되고, 척의 하부에 하부 전극이 구비된다. CCP 타입 및 ICP 타입 플라즈마 처리 장치는 상기 상부 전극과 하부 전극 또는 상기 유도 코일과 하부 전극에 RF 또는 DC 전원을 공급하여 반응 챔버 내에 플라즈마를 생성시킨다. 한편, 이러한 플라즈마 처리 장치는 플라즈마에 의해 척이 손상되는 것을 방지하고, 생성된 플라즈마가 웨이퍼로 집중되도록 하기 위해 척의 외주로 포커스 링(focus ring)이 장착된다.
더불어, 플라즈마 처리 장치는 상기한 바와 같은 반응 챔버와, 반응 챔버로 단일 웨이퍼 또는 다수의 웨이퍼를 적재한 웨이퍼 트레이를 전달하는 트랜스퍼 챔 버(transfer chamber) 또는 로드락 챔버(loadlock chamber)를 추가로 구비한다. 다수의 반응 챔버를 포함하는 클러스터 타입의 플라즈마 처리 장치의 경우에는 로드락 챔버와 트랜스퍼 챔버를 구비하여 로드락 챔버에서 진공 처리된 웨이퍼 또는 웨이퍼 트레이가 트랜스퍼 챔버를 거쳐 반응 챔버로 전달된다. 반면 단일의 반응 챔버를 구비하는 경우에는 트랜스퍼 챔버를 구비하지 않고 로드락 챔버에서 반응 챔버로 웨이퍼 또는 웨이퍼 트레이가 바로 전달된다.
트랜스퍼 챔버 또는 로드락 챔버와 반응 챔버간에 웨이퍼 또는 웨이퍼 트레이의 로딩(loading) 및 언로딩(unloading) 과정에 있어서, 이송 암이 반응 챔버의 내부로 진입한다. 이 때 척을 관통하여 상하 구동되는 리프트 핀(lift pin)이 웨이퍼 또는 웨이퍼 트레이를 지지하게 된다.
그런데, 종래 기술과 같이 리프트 핀을 구비하는 경우에는 다음과 같은 문제점이 발생한다.
첫째, 리프트 핀이 척을 관통하여 이동하도록 하기 위해 척에 형성된 관통공 주변에서의 열전달이 원활하지 않아 웨이퍼 또는 웨이퍼 트레이의 고른 온도 분포의 형성이 이루어지지 않는다.
둘째, 이송 암은 척의 상부까지 이동하게 되는데 척의 상부로 돌출되는 리프트 핀과 이송 암이 충돌하지 않도록 하기 위해 이송 암의 형상을 복잡하게 형성하여야 하는 문제점이 존재한다.
셋째, 리프트 핀이 척의 중앙부에 위치하는 경우에는 리프트 핀이 웨이퍼 또는 웨이퍼 트레이의 중심을 정확하게 지지하지 않으면 웨이퍼 또는 웨이퍼 트레이 가 리프트 핀으로부터 미끄러져 하방으로 떨어지는 문제점이 발생할 수 있다. 반면, 리프트 핀이 척의 중심에서 외곽으로 구비되는 경우에는 이송 암이 리프트 핀 사이의 간격에 맞도록 폭이 좁게 형성되어야 하는바 웨이퍼 또는 웨이퍼 트레이가 하방으로 떨어지는 문제점이 역시 발생할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 리프트 핀을 제거하고 포커스 링이 웨이퍼 또는 웨이퍼 트레이의 로딩 및 언로딩시 웨이퍼 또는 웨이퍼 트레이를 지지하도록 하는 플라즈마 처리 장치의 포커스 링 및 이를 구비한 플라즈마 처리 장치를 제공함을 목적으로 한다.
본 발명은, 공정 챔버와; 상기 공정 챔버 내에 구비되며 상하 구동되는 척; 상기 척의 외주연에 장착되는 포커스 링; 및 상기 척에 안착되는 웨이퍼 또는 웨이퍼 트레이를 상기 척에 고정하기 위한 클램프를 포함하며, 상기 포커스 링은, 포커스링 베이스에 고정되는 제 1 포커스 링과, 상기 척의 외주연에 고정 또는 안착되는 제 2 포커스 링의 결합으로 이루어져 상기 척이 하강할 때 상기 제 2 포커스 링이 상기 제 1 포커스 링보다 더 하강하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치를 제공한다.
바람직하게는, 상기 포커스링 베이스는 상기 제 1 포커스 링이 결합되는 제 1 포커스링 베이스부와 상기 제 2 포커스 링의 위치에 대응하는 제 2 포커스링 베이스부로 이루어지고 상기 제 2 포커스 링은 상기 제 2 포커스링 베이스부의 내측에서 상하로 이동된다.
바람직하게는, 상기 제 1 포커스 링 또는 상기 제 2 포커스 링 중 어느 하나에는 측면 단부에 날개가 구비되고, 다른 하나의 측면 단부에는 상기 날개에 대응 하는 날개 홈이 구비된다.
한편, 상기 클램프는 상기 웨이퍼 또는 웨이퍼 트레이의 외주연을 가압하기 위한 클램프 플레이트와, 상기 클램프 플레이트를 지지하는 클램프 바디와, 상기 클램프 바디와 결합 또는 연결되며 상기 공정 챔버의 저면에 안착되는 클램프 하부 링을 포함하고, 상기 포커스링 베이스는 상기 척의 하강시 소정 위치에서 상기 클램프 하부 링의 단턱에 안착되어 더 이상 하강하지 않도록 함이 바람직하다.
본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치의 작동에 있어서, 상기 제 2 포커스 링이 상기 제 1 포커스 링보다 더 하강한 상태에서 상기 웨이퍼 또는 웨이퍼 트레이가 상기 제 1 포커스 링의 상부면에 로딩 또는 상기 제 1 포커스 링의 상부면으로부터 언로딩된다. 이를 위해, 본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치는, 상기 웨이퍼 또는 웨이퍼 트레이를 로딩 또는 언로딩하기 위하여 상기 공정 챔버로 진입하고 상하 구동되는 이송 암을 추가로 포함한다.
또한, 본 발명은, 척의 외주연에 장착되는 포커스 링에 있어서, 포커스링 베이스; 상기 포커스링 베이스에 고정되는 제 1 포커스 링; 및 상기 척의 외주연에 고정 또는 안착되는 제 2 포커스 링을 포함하여, 상기 척의 하강시 상기 제 2 포커스 링이 상기 제 1 포커스 링보다 더 하강하는 것을 특징으로 하는 포커스 링을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 공정 챔버와; 상기 공정 챔버 내에 구비되며 상하 구동되는 정전척; 상기 척의 외주연에 장착되는 포커스 링을 포함하며, 상기 포커스 링은, 포커스링 베이스에 고정되는 제 1 포커스 링과, 상기 척의 외주연에 고정 또는 안착되는 제 2 포커스 링의 결합으로 이루어져 상기 척이 하강할 때 상기 제 2 포커스 링이 상기 제 1 포커스 링보다 더 하강하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 척을 관통하여 구비되던 리프트 핀을 제거함으로써 척 상부의 온도 분포를 고르게 할 수 있는 장점이 있다. 더불어 리프트 핀에 의해 형상이 제한적이었던 이송 암의 형상을 단순하게 할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 포커스 링이 웨이퍼 또는 웨이퍼 트레이를 안정적으로 지지할 수 있도록 함으로써 웨이퍼 또는 웨이퍼 트레이의 추락에 따른 파손을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 리프트 핀을 위한 이동 경로를 척에 형성하지 않아도 되고, 리프트 핀의 구동을 위한 부품들도 제거할 수 있어 플라즈마 처리 장치 제조 비용이 절감되는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치에 있어서 척과 포커스 링 및 클램프의 전개 사시도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치에 있어서 포커스 링의 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 공정 챔버(10)와, 공정 챔버(10) 내에 구비되는 척(20), 포커스 링(30) 및 클램프(50)를 포함한다. 도 1에서는 공정 챔버(10) 내에 ICP 타입으로 플라즈마를 발생시키기 위하여 유도 코일(12)이 공정 챔버(10)의 상부에 구비되는 것으로 도시하였으나, CCP 타입으로 플라즈마를 발생시키기 위하여 상부 전극이 공정 챔버(10)에 구비되는 것도 가능하다.
척(20)은 상하로 구동되며 척(20)의 상부에는 큰 직경을 가진 단일 웨이퍼 또는 도 1에서와 같이 다수의 웨이퍼(W)를 적재한 웨이퍼 트레이(40)가 안착된다. 포커스 링(30)은 플라즈마로 인해 척(20)이 손상되는 것을 방지하고 플라즈마가 웨이퍼(W)에 집중되도록 하기 위해 척(20)의 외주연에 구비된다.
클램프(50)는 웨이퍼 트레이(40)를 고정하기 위하여 구비되는데, 도 1에서와 같이 척(20)이 상부로 이동하면 웨이퍼 트레이(40)의 외주연을 클램프 플레이트(56)가 가압함으로써 웨이퍼 트레이(40)가 척(20)의 상부에 고정된다.
도 2를 참조하면, 척(20)은 상부면 외곽에 실링 부재(22)를 구비하고 그 내 부에 냉각기체 유로(24)를 형성한다. 냉각기체 유로(24)에는 헬륨(He)과 같은 기체가 공급되어 척(20)의 상부에 안착되는 웨이퍼 트레이(40)를 냉각할 수 있도록 한다. 실링 부재(22)로는 오링(O-ring)이나 립실(lip seal)을 이용할 수 있다. 실링 부재(22)는 웨이퍼 트레이(40)가 척(20)의 상부에 안착되어 플라즈마 처리 공정이 수행될 때 냉각기체 유로(24)로 공급되는 냉각 기체의 유출을 방지함으로써 웨이퍼 트레이(40)의 효과적인 냉각이 가능하도록 한다.
포커스 링(30)은 링 형태의 포커스링 베이스(32)와, 포커스링 베이스(32)에 고정되는 마주보는 한 쌍의 제 1 포커스 링(34), 및 제 1 포커스 링(34)의 단부에 연결되며 포커스링 베이스(32)에 고정되지 않는 마주보는 한 쌍의 제 2 포커스 링(36)을 포함한다. 제 2 포커스 링(36)은 척(20)의 외주연에 고정되어 척(20)의 상하 이동시 척(20)과 함께 이동된다.
도 3을 참조하면, 포커스 링(30)의 포커스링 베이스(32)는 제 1 포커스링 베이스부(32a)와 제 2 포커스링 베이스부(32b)로 이루어지는데, 제 2 포커스링 베이스부(32b)의 내경이 제 1 포커스링 베이스부(32a)의 내경보다 크게 이루어진다. 더욱 상세하게는, 제 2 포커스링 베이스부(32b)의 내경은 제 2 포커스 링(36)의 외경과 동일 또는 더 크게 구비하여 제 2 포커스 링(36)이 제 2 포커스링 베이스부(32b)의 내측면에서 상하 이동이 가능하도록 한다. 한편, 제 1 포커스 링(34)의 양측 단부의 내측에는 날개 홈(35)을 형성하고 제 2 포커스 링(36)의 양측 단부 외측으로 날개(37)를 돌출 형성한다. 이에 따라 제 1 포커스 링(34)과 제 2 포커스 링(36)이 결합될 때 날개(37)가 날개 홈(35) 내부로 결합됨으로써 플라즈마가 제 1 포커스 링(34)과 제 2 포커스 링(36)의 결합면을 따라 침입하는 것을 방지하고, 바이어스용 RF의 유출을 최소화하도록 하는 것이 바람직하다. 그러나 본 발명의 실시에 있어서 상기 날개(37)는 상기 제 1 포커스 링(34)에 구비되고, 상기 날개 홈(35)은 상기 제 2 포커스 링(36)에 구비되는 것도 가능함은 물론이다.
도 2를 참조하면, 클램프(50)는 원통형의 클램프 베이스(52)와, 원판형의 클램프 플레이트(56), 및 클램프 플레이트(56)를 클램프 베이스(52)에 연결시키는 마주보는 한 쌍의 클램프 바디(54)를 포함한다. 클램프 플레이트(56)는 척(20)의 상부에 안착되는 웨이퍼 트레이(40)의 외곽을 가압하여 웨이퍼 트레이(40)를 고정시키고 척(20)에 구비되는 실링 부재(22)를 통한 냉각 기체의 누설을 방지한다. 클램프 바디(54)를 원통형으로 하지 않고 도 2에서와 같이 전후방으로 개방된 형태가 되도록 한 것은 웨이퍼 트레이(40)를 로딩 또는 언로딩하는 이송 암(60)의 이동 통로를 확보하기 위함이다.
한편, 클램프 베이스(52)의 하부에는 원통형의 클램프 하부 링(58)이 도 1에서와 같이 구비된다. 클램프 하부 링(58)을 포함한 클램프(50)는 척(20)이 하강한 상태에서 공정 챔버(10)의 저면에 놓인다. 척(20)의 상부에 웨이퍼 트레이(40)를 안착시킨 상태에서 척(20)이 상승하면 웨이퍼 트레이(40)의 외곽에 클램프 플레이트(56)가 접하게 되고, 이 상태에서 척(20)이 더 상승하면 도 1에서와 같이 클램프 하부 링(58)이 공정 챔버(10)의 저면에서 떨어진다. 이에 따라 클램프(50)의 전체 무게로 웨이퍼 트레이(40)의 외곽을 가압함으로써 클램프(50)의 기능이 달성된다. 다만, 본 발명의 실시에 있어서는 클램프 하부 링(58)이 공정 챔버(10)의 저면에서 떨어지지 않는 한도 내에서 또는 클램프 하부 링(58)이 공정 챔버(10)의 저면에 고정된 상태에서 척(20)의 상승 정도를 조절함으로써 웨이퍼 트레이(40)에 적절한 하중이 가해질 수 있도록 하는 것도 가능함은 물론이다.
더불어, 도 1을 참조하면, 클램프 하부 링(58)은 내경이 포커스 링(30)의 포커스링 베이스(32)의 외경보다 작게 형성되어 척(20)의 하강시 포커스링 베이스(32)의 저면이 클램프 하부 링(58)의 내측 상부면에 안착된다. 이는 포커스 링(30)이 종래의 리프트 핀의 기능을 대체할 수 있도록 하기 위함으로써, 이하에서 본 발명에 따른 분리형 포커스 링(30)을 이용하여 웨이퍼 트레이(40)를 로딩 또는 언로딩하는 구성에 대해 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치에 있어서, 척을 하강시킨 상태를 도시한 도면이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 포커스 링(30)은 제 1 포커스 링(34)과 제 2 포커스 링(36)이 분리되어 구성되어 있다. 제 1 포커스 링(34)은 포커스링 베이스(32)에 고정되어 있고, 척(30)이 하강할 때 포커스링 베이스(32)가 클램프 하부 링(58)의 내측 상부에 안착되어 더 이상 하강하지 않게 된다. 반면, 제 2 포커스 링(36)은 척(30)의 외주연에 고정된 상태이므로 척(30)의 하강시 제 2 포커스 링(36)도 함께 하강하여 도 4와 같은 상태가 된다.
이송 암(60)은 웨이퍼 트레이(40)를 척(20)의 상부로 이송시킨 후 하강하여 웨이퍼 트레이(40)가 제 1 포커스 링(34)의 상부에 안착되도록 한다. 즉, 본 발명 에 있어서는 웨이퍼 트레이(40)를 척(20)에 안착시키기 위하여 리프트 핀을 사용하지 않는 대신 포커스 링(30)이 리프트 핀의 기능을 대신하게 된다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치에 있어서 웨이퍼 트레이를 척에 안착시키는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5의 (a)를 참조하면, 척(20)이 하강하면 포커스 링(30)은 척(20)과 같이 하강하다가, 제 1 포커스 링(34)은 포커스링 베이스(32)가 클램프 하부 링(58)의 상부에 안착되어 하강을 멈추고 제 2 포커스 링(36)은 척(20)과 같이 하강한다. 이 상태에서 이송 암(60)은 웨이퍼 트레이(40)를 척(20)의 상부로 이송한다.
다음으로 도 5의 (b)를 참조하면, 이송 암(60)은 척(20)의 상부까지 이동한 후 하강한다. 그러면, 도 5의 (c)와 같이 웨이퍼 트레이(40)는 제 1 포커스 링(34)에 안착되고, 이송 암(60)은 후퇴한다. 본 발명에 있어서 제 2 포커스 링(36)이 제 1 포커스 링(34)보다 더 하강함에 따라 이송 암(60)은 웨이퍼 트레이(40)를 제 1 포커스 링(34)의 상부에 안착시킨 후 제 1 포커스 링(34) 사이로 후퇴할 수 있다.
도 5의 (d)를 참조하면, 웨이퍼 트레이(40)가 제 1 포커스 링(34)에 안착된 상태에서 척(20)이 상승하여 제 2 포커스 링(36)도 웨이퍼 트레이(40)의 저면 외주연에 접하게 된다. 이 상태에서 척(20)이 더욱 상승하면 도 1에 도시된 바와 같이 척(20)의 외주연에 제 1 포커스 링(34)이 접한 상태에서 같이 상승하여 웨이퍼 트레이(40)의 외주연에 클램프 플레이트(56)가 접하게 된다.
한편, 웨이퍼 트레이(40)를 언로딩하는 경우에는 척(20)이 최저 위치로 하강한 상태에서 제 1 포커스 링(34)의 단부 사이로 이송 암(60)이 진입하고 상승하여 웨이퍼 트레이(40)를 파지한 후 후퇴한다.
이상에서 포커스 링(30)은 포커스링 베이스(32)에 고정된 마주보는 한 쌍의 제 1 포커스 링(34)과 척(20)에 고정되어 함께 승하강하는 마주보는 한 쌍의 제 2 포커스 링(36)을 포함하는 것으로 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시에 있어서는 이송 암(60)이 진입하는 부분에만 제 2 포커스 링(36)을 구비하는 것도 가능하다.
도 6은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 포커스 링의 분해 사시도이다.
도 6에 도시된 바에 따르면 포커스 링(30)은 포커스링 베이스(32)에 고정된 하나의 제 1 포커스 링(34)과 이송 암(60) 진입 방향의 일 방향에만 구비된 하나의 제 2 포커스 링(36)을 포함한다. 다만 이 경우 이송 암(60)의 형상은, 이송 암(60)에 의해 이송되는 웨이퍼 트레이(40)가 척(20)의 상부에 위치할 때 제 1 포커스 링(34)에 충돌되지 않도록 구성될 필요가 있다.
다음으로 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 설명한다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 구성도이고, 도 8은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치에 있어서 척과 포커스 링의 전개 사시도이다.
본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 다른 플라즈마 처리 장치는 제 1 실시예 와 비교할 때, 척(20) 대신에 정전척(200)을 구비하고 클램프(50)를 제거함을 특징으로 한다.
정전척(200)을 구비함에 따라 웨이퍼 트레이(40)는 정전척(200) 상부에 클램프(50)를 구비하지 않고도 웨이퍼 트레이(40)를 정전척(200)에 고정 또는 밀착시키는 것이 가능하다. 그 외 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치에 있어서, 포커스 링(30)의 구성은 제 1 실시예와 동일하다.
한편, 정전척(200)의 하강시에 포커스 링(30)의 포커스링 베이스(32)를 지지하는 구성요소가 필요한 바, 공정 챔버(10)의 내부 저면에는 원통형의 포커스링 지지부(210)가 고정된다. 이에 따라 정전척(200)의 하강시 제 1 포커스 링(34)이 고정된 포커스링 베이스(32)는 포커스링 지지부(210)의 상부에 지지되어 하강을 멈추고, 정전척(200)의 외주연에 고정된 제 2 포커스 링(36)은 정전척(200)과 함께 하강하게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치에 있어서 척과 포커스 링 및 클램프의 전개 사시도,
도 3은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치에 있어서 포커스 링의 분해 사시도,
도 4는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치에 있어서, 척을 하강시킨 상태를 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치에 있어서 웨이퍼 트레이를 척에 안착시키는 과정을 개략적으로 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 포커스 링의 분해 사시도,
도 7은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 구성도,
도 8은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치에 있어서 척과 포커스 링의 전개 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 도면부호의 설명>
10 : 공정 챔버 20 : 척
30 : 포커스 링 40 : 웨이퍼 트레이
50 : 클램프 200 : 정전척

Claims (17)

  1. 공정 챔버와;
    상기 공정 챔버 내에 구비되며 상하 구동되는 척; 및
    상기 척의 외주연에 장착되는 포커스 링을 포함하며,
    상기 포커스 링은, 포커스링 베이스에 고정되는 제 1 포커스 링과, 상기 척의 외주연에 고정 또는 안착되는 제 2 포커스 링의 결합으로 이루어지고, 상기 척이 하강할 때 상기 제 2 포커스 링이 상기 제 1 포커스 링보다 더 하강한 상태에서 웨이퍼 또는 웨이퍼 트레이가 상기 제 1 포커스 링에 로딩 또는 상기 제 1 포커스 링으로부터 언로딩되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 포커스링 베이스는 상기 제 1 포커스 링이 결합되는 제 1 포커스링 베이스부와 상기 제 2 포커스 링의 위치에 대응하는 제 2 포커스링 베이스부로 이루어지고 상기 제 2 포커스 링은 상기 제 2 포커스링 베이스부의 내측에서 상하로 이동되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 포커스 링 또는 상기 제 2 포커스 링 중 어느 하나에는 측면 단부 에 날개가 구비되고, 다른 하나의 측면 단부에는 상기 날개에 대응하는 날개 홈이 구비되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 척에 안착되는 상기 웨이퍼 또는 상기 웨이퍼 트레이를 상기 척에 고정하기 위한 클램프를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 클램프는 상기 웨이퍼 또는 웨이퍼 트레이의 외주연을 가압하기 위한 클램프 플레이트와, 상기 클램프 플레이트를 지지하는 클램프 바디와, 상기 클램프 바디와 결합 또는 연결되며 상기 공정 챔버의 저면에 안착되는 클램프 하부 링을 포함하고, 상기 포커스링 베이스는 상기 척의 하강시 소정 위치에서 상기 클램프 하부 링의 단턱에 안착되어 더 이상 하강하지 않는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 또는 웨이퍼 트레이를 로딩 또는 언로딩하기 위하여 상기 공정 챔버로 진입하고 상하 구동되는 이송 암을 추가로 포함하는 플라즈마 처리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 포커스 링은 대향하는 한 쌍으로 이루어지고, 한 쌍의 제 1 포커스 링의 단부 사이에 한 쌍의 대향하는 상기 제 2 포커스 링이 위치하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 포커스 링은 일부가 개방되어 형성되고 상기 포커스링 베이스에 고정되며, 상기 제 1 포커스 링의 개방된 부분에 상기 제 2 포커스 링이 위치하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  9. 척의 외주연에 장착되는 포커스 링에 있어서,
    포커스링 베이스;
    상기 포커스링 베이스에 고정되는 제 1 포커스 링; 및
    상기 척의 외주연에 고정 또는 안착되는 제 2 포커스 링을 포함하여,
    상기 척의 하강시 상기 제 2 포커스 링이 상기 제 1 포커스 링보다 더 하강한 상태에서 웨이퍼 또는 웨이퍼 트레이가 상기 제 1 포커스 링에 로딩 또는 상기 제 1 포커스 링으로부터 언로딩되는 것을 특징으로 하는 포커스 링.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 포커스링 베이스는 상기 제 1 포커스 링이 결합되는 제 1 포커스링 베이스부와 상기 제 2 포커스 링의 위치에 대응하는 제 2 포커스링 베이스부로 이루어지고 상기 제 2 포커스 링은 상기 제 2 포커스링 베이스부의 내측에서 상하로 이동되는 것을 특징으로 하는 포커스 링.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 포커스 링은 대향하는 한 쌍으로 이루어지고, 한 쌍의 상기 제 1 포커스 링의 단부 사이에 한 쌍의 대향하는 상기 제 2 포커스 링이 위치하는 것을 특징으로 하는 포커스 링.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 포커스 링은 일부가 개방되어 형성되고 상기 포커스링 베이스에 고정되며, 상기 제 1 포커스 링의 개방된 부분에 상기 제 2 포커스 링이 위치하는 것을 특징으로 하는 포커스 링.
  13. 공정 챔버와;
    상기 공정 챔버 내에 구비되며 상하 구동되는 정전척;
    상기 정전척의 외주연에 장착되는 포커스 링을 포함하며,
    상기 포커스 링은, 포커스링 베이스에 고정되는 제 1 포커스 링과, 상기 정전척의 외주연에 고정 또는 안착되는 제 2 포커스 링의 결합으로 이루어지고, 상기 정전척이 하강할 때 상기 제 2 포커스 링이 상기 제 1 포커스 링보다 더 하강한 상태에서 웨이퍼 또는 웨이퍼 트레이가 상기 제 1 포커스 링에 로딩 또는 상기 제 1 포커스 링으로부터 언로딩되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 포커스링 베이스는 상기 제 1 포커스 링이 결합되는 제 1 포커스링 베이스부와 상기 제 2 포커스 링의 위치에 대응하는 제 2 포커스링 베이스부로 이루어지고 상기 제 2 포커스 링은 상기 제 2 포커스링 베이스부의 내측에서 상하로 이동되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 포커스 링 또는 상기 제 2 포커스 링 중 어느 하나에는 측면 단부에 날개가 구비되고, 다른 하나의 측면 단부에는 상기 날개에 대응하는 날개 홈이 구비되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  16. 삭제
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 또는 상기 웨이퍼 트레이를 로딩 또는 언로딩하기 위하여 상기 공정 챔버로 진입하고 상하 구동되는 이송 암을 추가로 포함하는 플라즈마 처리 장치.
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