KR101306689B1 - 플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버를 위한 아크 방지 장치 - Google Patents

플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버를 위한 아크 방지 장치 Download PDF

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Abstract

플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버를 위한 아크 방지 장치가 개시된다.
개시되는 플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버를 위한 아크 방지 장치는 웨이퍼에 대한 에칭이 이루어지는 플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버 내에서 발생되는 아크를 방지하기 위한 것으로서, 챔버 바닥 부재; 상기 챔버 바닥 부재 상에 배치되고, 웨이퍼가 반응을 위해 얹혀지며, 절연 링 삽입 홀이 관통 형성되는 웨이퍼 지지 부재; 상기 절연 링 삽입 홀에 삽입 고정되고, 절연 링 부재측 핀 관통 홀이 관통 형성되는 절연 링 부재; 상기 웨이퍼가 상기 웨이퍼 지지 부재와 이격되도록 상기 절연 링 부재측 핀 관통 홀을 관통하여 상승하면서 상기 웨이퍼를 올릴 수 있는 푸셔 핀 부재; 및 상기 웨이퍼 지지 부재 하단에서의 아크(arc) 발생이 방지될 수 있도록, 상기 웨이퍼 지지 부재의 하단과 상기 절연 링 부재의 하단 사이의 갭에 의한 공간을 채우는 채움 부재;를 포함하고, 상기 채움 부재는 상기 챔버 바닥 부재의 상단과 상기 웨이퍼 지지 부재의 하단 사이를 채우는 채움 부재 몸체와, 상기 채움 부재 몸체로부터 일정 높이로 돌출되어, 상기 웨이퍼 지지 부재의 하단과 상기 절연 링 부재의 하단 사이의 갭을 채우는 갭 제거 돌출부와, 상기 푸셔 핀 부재가 관통하여 승강될 수 있도록, 상기 채움 부재 몸체와 상기 갭 제거 돌출부를 관통하는 채움 부재측 핀 관통 홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
개시되는 플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버를 위한 아크 방지 장치에 의하면, 채움 부재가 웨이퍼 지지 부재의 하단과 절연 링 부재의 하단 사이의 갭에 의한 공간을 채우게 되고, 그에 따라 웨이퍼 지지 부재의 하단과 절연 링 부재의 하단 사이의 갭에 의한 공간에 헬륨 가스가 정체되어 발생되던 이상 방전인 아크가 방지될 수 있으므로, 그러한 아크로 인한 웨이퍼 지지 부재 등의 손상이 방지될 수 있고, 웨이퍼 불량 제거를 통한 수율 향상이 이루어질 수 있는 장점이 있다.

Description

플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버를 위한 아크 방지 장치{Arc preventing apparatus for process chamber of plasma eching equipment}
본 발명은 플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버를 위한 아크 방지 장치에 관한 것이다.
플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버는 플라즈마를 이용한 에칭이 이루어지는 것으로, 그 개략적인 구성을 도면을 참조하여 간단히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버 내부를 개략적으로 보이는 도면이고, 도 2는 종래의 플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버 내에서 아크로 인해 손상이 발생된 모습을 보이는 사진이고, 도 3은 종래의 플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버 내에서 아크로 인해 손상이 발생된 모습을 보이는 다른 사진이다.
도 1 내지 도 3을 함께 참조하면, 종래의 플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버(10) 내에는 챔버 바닥 부재(20)와, 웨이퍼(10)가 얹혀지는 웨이퍼 지지 부재(40)와, 웨이퍼 지지 부재(40) 내부의 관통 홀(41)에 삽입되는 절연 링 부재(50)와, 절연 링 부재(50)를 관통하여 상승되면서 웨이퍼 지지 부재(40) 상의 웨이퍼를 올려주는 푸셔 핀 부재(30)와, 챔버 바닥 부재(20)와 웨이퍼 지지 부재(40) 사이를 밀폐시키는 실링 부재(21)로 구성된다.
그러나, 상기와 같이 구성되는 종래의 플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버(10)에 의하면, 절연 링 부재(50)가 별도로 제작 후 웨이퍼 지지 부재(40) 내에 삽입되는데, 이 때 절연 링 부재(50)의 하단과 웨이퍼 지지 부재(40)의 하단 사이에 높이 차, 즉 갭(h)이 발생되고, 그에 따라 플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버(10)의 작동 시에 챔버 내로 공급되는 헬륨 가스가 그러한 절연 링 부재(50)의 하단과 웨이퍼 지지 부재(40)의 하단 사이에 형성된 갭에 의한 공간에 정체되어, 플라즈마 형성 시 웨이퍼 지지 부재(40)의 하단에서 애노다이징(anodizing)이 약한 부분에서 이상 방전인 아크를 발생시켜, 결국 도 2 및 도 3에 도시된 사진에서와 같이 웨이퍼 지지 부재(40)를 손상시키는 원인이 되고 있다.
본 발명은 웨이저 지지 부재에서의 이상 방전인 아크 발생이 방지될 수 있는 구조를 가진 플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버를 위한 아크 방지 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버를 위한 아크 방지 장치는 웨이퍼에 대한 에칭이 이루어지는 플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버 내에서 발생되는 아크를 방지하기 위한 것으로서,
챔버 바닥 부재; 상기 챔버 바닥 부재 상에 배치되고, 웨이퍼가 반응을 위해 얹혀지며, 절연 링 삽입 홀이 관통 형성되는 웨이퍼 지지 부재; 상기 절연 링 삽입 홀에 삽입 고정되고, 절연 링 부재측 핀 관통 홀이 관통 형성되는 절연 링 부재; 상기 웨이퍼가 상기 웨이퍼 지지 부재와 이격되도록 상기 절연 링 부재측 핀 관통 홀을 관통하여 상승하면서 상기 웨이퍼를 올릴 수 있는 푸셔 핀 부재; 및 상기 웨이퍼 지지 부재 하단에서의 아크(arc) 발생이 방지될 수 있도록, 상기 웨이퍼 지지 부재의 하단과 상기 절연 링 부재의 하단 사이의 갭에 의한 공간을 채우는 채움 부재;를 포함하고,
상기 채움 부재는 상기 챔버 바닥 부재의 상단과 상기 웨이퍼 지지 부재의 하단 사이를 채우는 채움 부재 몸체와, 상기 채움 부재 몸체로부터 일정 높이로 돌출되어, 상기 웨이퍼 지지 부재의 하단과 상기 절연 링 부재의 하단 사이의 갭을 채우는 갭 제거 돌출부와, 상기 푸셔 핀 부재가 관통하여 승강될 수 있도록, 상기 채움 부재 몸체와 상기 갭 제거 돌출부를 관통하는 채움 부재측 핀 관통 홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버를 위한 아크 방지 장치에 의하면, 채움 부재가 웨이퍼 지지 부재의 하단과 절연 링 부재의 하단 사이의 갭에 의한 공간을 채우게 되고, 그에 따라 웨이퍼 지지 부재의 하단과 절연 링 부재의 하단 사이의 갭에 의한 공간에 헬륨 가스가 정체되어 발생되던 이상 방전인 아크가 방지될 수 있으므로, 그러한 아크로 인한 웨이퍼 지지 부재 등의 손상이 방지될 수 있고, 웨이퍼 불량 제거를 통한 수율 향상이 이루어질 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버 내부를 개략적으로 보이는 도면.
도 2는 종래의 플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버 내에서 아크로 인해 손상이 발생된 모습을 보이는 사진.
도 3은 종래의 플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버 내에서 아크로 인해 손상이 발생된 모습을 보이는 다른 사진.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버를 위한 아크 방지 장치를 개략적으로 보이는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버를 위한 아크 방지 장치에 적용되는 채움 부재를 보이는 사시도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시에에 따른 플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버를 위한 아크 방지 장치에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버를 위한 아크 방지 장치를 개략적으로 보이는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버를 위한 아크 방지 장치에 적용되는 채움 부재를 보이는 사시도이다.
도 4 및 도 5를 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버를 위한 아크 방지 장치(100)는 챔버 바닥 부재(110)와, 웨이퍼 지지 부재(130)와, 절연 링 부재(140)와, 푸셔 핀 부재(120)와, 채움 부재(150)를 포함하고, 웨이퍼(10)에 대한 에칭이 이루어지는 플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버 내에서 발생되는 아크를 방지하기 위한 것이다.
상기 웨이퍼 지지 부재(130)는 실링 부재(115)를 사이에 두고 상기 챔버 바닥 부재(110) 상에 배치되고, 웨이퍼(10)가 반응을 위해 얹혀지며, 절연 링 삽입 홀(131)이 대략 중앙부에 수직으로 관통 형성되는 것이다.
상기 절연 링 부재(140)는 상기 절연 링 삽입 홀(131)에 삽입 고정되고, 절연 링 부재측 핀 관통 홀이 중앙부에 수직으로 관통 형성되는 것으로, 세라믹 등으로 이루어질 수 있다.
상기 푸셔 핀 부재(120)는 상기 챔버 바닥 부재(110)에서 돌출되어, 상기 웨이퍼(10)가 상기 웨이퍼 지지 부재(130)와 이격되도록 상기 절연 링 부재측 핀 관통 홀을 관통하여 상승하면서 상기 웨이퍼(10)를 올릴 수 있는 것이다.
상기 푸셔 핀 부재(120)가 상기 챔버 바닥 부재(110)에서 돌출되도록 상승되면, 상기 웨이퍼 지지 부재(130)에 얹혀진 상기 웨이퍼(10)가 상기 웨이퍼 지지 부재(130) 상단에서 이격되어 운반 등이 용이하도록 상승될 수 있고, 상기 푸셔 핀 부재(120)가 상기 챔버 바닥 부재(110) 내로 다시 인입되도록 하강되면, 상기 웨이퍼 지지 부재(130)에 새로운 웨이퍼(10)가 올려질 수 있게 된다.
상기 푸셔 핀 부재(120)를 승강시키기 위한 수단 등 종래의 플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버를 구성하는 수단들이 그대로 이용될 수 있는 구성에 대하여는 여기서 구체적인 설명은 생략한다.
상기 채움 부재(150)는 상기 웨이퍼 지지 부재(130) 하단에서의 아크(arc) 발생이 방지될 수 있도록, 상기 웨이퍼 지지 부재(130)의 하단과 상기 절연 링 부재(140)의 하단 사이의 갭에 의한 공간을 채우는 것이다.
상세히, 상기 채움 부재(150)는 채움 부재 몸체(151)와, 갭 제거 돌출부(152)와, 채움 부재측 핀 관통 홀(153)을 포함한다.
상기 채움 부재 몸체(151)는 상기 챔버 바닥 부재(110)의 상단과 상기 웨이퍼 지지 부재(130)의 하단 사이를 채우는 것으로, 원판 형태로 이루어질 수 있다.
상기 갭 제거 돌출부(152)는 상기 채움 부재 몸체(151)의 대략 중앙부로부터 일정 높이로 돌출되어, 상기 웨이퍼 지지 부재(130)의 하단과 상기 절연 링 부재(140)의 하단 사이의 갭에 의한 공간을 채우는 것으로, 역시 원판 형태로 이루어질 수 있다.
상기 채움 부재측 핀 관통 홀(153)은 상기 푸셔 핀 부재(120)가 관통하여 승강될 수 있도록, 상기 채움 부재 몸체(151)와 상기 갭 제거 돌출부(152)의 대략 중앙부를 수직으로 관통하는 것이다.
상기 채움 부재(150)는 테프론(Teflon), 피크(PEEK, Polyetherethereketone), 폴리이미드(Vespel) 등의 절연 물질로 이루어지거나, 상기 절연 물질로 표면이 도포되어 형성될 수 있다.
상기와 같이 구성되면, 상기 채움 부재(150)가 상기 웨이퍼 지지 부재(130)의 하단과 상기 절연 링 부재(140)의 하단 사이의 갭에 의한 공간을 채우게 되고, 그에 따라 상기 웨이퍼 지지 부재(130)의 하단과 상기 절연 링 부재(140)의 하단 사이의 갭에 의한 공간에 헬륨 가스가 정체되어 발생되던 이상 방전인 아크가 방지될 수 있으므로, 그러한 아크로 인한 상기 웨이퍼 지지 부재(130) 등의 손상이 방지될 수 있고, 상기 웨이퍼(10) 불량 제거를 통한 수율 향상이 이루어질 수 있다.
상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버를 위한 아크 방지 장치에 의하면, 웨이저 지지 부재에서의 이상 방전인 아크 발생이 방지될 수 있으므로, 그 산업상 이용가능성이 높다고 하겠다.
110 : 챔버 바닥 부재 120 : 푸셔 핀 부재
130 : 웨이퍼 지지 부재 140 : 절연 링 부재
150 : 채움 부재

Claims (3)

  1. 웨이퍼에 대한 에칭이 이루어지는 플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버 내에서 발생되는 아크를 방지하기 위한 플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버를 위한 아크 방지 장치에 있어서,
    챔버 바닥 부재;
    상기 챔버 바닥 부재 상에 배치되고, 웨이퍼가 반응을 위해 얹혀지며, 절연 링 삽입 홀이 관통 형성되는 웨이퍼 지지 부재;
    상기 절연 링 삽입 홀에 삽입 고정되고, 절연 링 부재측 핀 관통 홀이 관통 형성되는 절연 링 부재;
    상기 웨이퍼가 상기 웨이퍼 지지 부재와 이격되도록 상기 절연 링 부재측 핀 관통 홀을 관통하여 상승하면서 상기 웨이퍼를 올릴 수 있는 푸셔 핀 부재; 및
    상기 웨이퍼 지지 부재 하단에서의 아크(arc) 발생이 방지될 수 있도록, 상기 웨이퍼 지지 부재의 하단과 상기 절연 링 부재의 하단 사이의 갭에 의한 공간을 채우는 채움 부재;를 포함하고,
    상기 채움 부재는
    상기 챔버 바닥 부재의 상단과 상기 웨이퍼 지지 부재의 하단 사이를 채우는 채움 부재 몸체와,
    상기 채움 부재 몸체로부터 일정 높이로 돌출되어, 상기 웨이퍼 지지 부재의 하단과 상기 절연 링 부재의 하단 사이의 갭을 채우는 갭 제거 돌출부와,
    상기 푸셔 핀 부재가 관통하여 승강될 수 있도록, 상기 채움 부재 몸체와 상기 갭 제거 돌출부를 관통하는 채움 부재측 핀 관통 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버를 위한 아크 방지 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 채움 부재는 절연 물질로 이루어지거나, 절연 물질로 도포되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭 장비의 프로세스 챔버를 위한 아크 방지 장치.
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