KR101540609B1 - 웨이퍼 에지 식각 장치 - Google Patents

웨이퍼 에지 식각 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101540609B1
KR101540609B1 KR1020090015412A KR20090015412A KR101540609B1 KR 101540609 B1 KR101540609 B1 KR 101540609B1 KR 1020090015412 A KR1020090015412 A KR 1020090015412A KR 20090015412 A KR20090015412 A KR 20090015412A KR 101540609 B1 KR101540609 B1 KR 101540609B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wafer
ring
edge
blocking
protrusion
Prior art date
Application number
KR1020090015412A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100096507A (ko
Inventor
장종광
조오상
이인근
김효정
Original Assignee
삼성전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자 주식회사 filed Critical 삼성전자 주식회사
Priority to KR1020090015412A priority Critical patent/KR101540609B1/ko
Priority to US12/710,801 priority patent/US8349126B2/en
Publication of KR20100096507A publication Critical patent/KR20100096507A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101540609B1 publication Critical patent/KR101540609B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70908—Hygiene, e.g. preventing apparatus pollution, mitigating effect of pollution or removing pollutants from apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32623—Mechanical discharge control means
    • H01J37/32642—Focus rings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02082—Cleaning product to be cleaned
    • H01L21/02087—Cleaning of wafer edges
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68721—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by edge clamping, e.g. clamping ring

Abstract

웨이퍼가 과식각되는 것을 방지하기 위한 구조를 갖는 웨이퍼 에지 식각 장치가 제공된다. 웨이퍼 에지 식각 장치는, 챔버와, 챔버 내부에 위치하고 웨이퍼가 안착되는 척과, 웨이퍼와 이격되어 웨이퍼 상부에 배치되는 플레이트와, 웨이퍼의 에지를 따라 형성되며 플레이트 외주부에 결합되는 에지링을 포함하되, 에지링은 웨이퍼와 이격되어 평행면을 형성하는 링 베이스와, 링 베이스로부터 돌출되어 웨이퍼의 에지를 웨이퍼의 중앙부와 격리하는 제1 링 돌기를 포함한다
에지링, 링 돌기, 웨이퍼 에지

Description

웨이퍼 에지 식각 장치{Apparatus for etching edge of wafer}
본 발명은 웨이퍼 에지 식각 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 웨이퍼가 과식각되는 것을 방지하기 위한 구조를 갖는 웨이퍼 에지 식각 장치에 관한 것이다.
웨이퍼 위에 형성된 감광막 패턴(pattern)을 따라 하부 막을 제거하는 식각(etching) 공정의 식각 방법으로는 습식 식각(wet etching)과 건식 식각(dry etching)이 있다. 여기서, 건식 식각은 공정 챔버 내부에 적절한 기체를 주입하고, 플라즈마(plasma)를 형성시킨 후, 이온화된 입자들을 웨이퍼 표면과 충돌시킴으로써 물리적 혹은 화학적 반응에 의해 물질을 제거하는 방법이다.
건식 식각 장치에서는 웨이퍼와 식각 가스들이 반응하면서 식각 부산물인 폴리머(polymer)가 생성된다. 이와 같은, 폴리머 등은 미세한 파티클 형태로서, 웨이퍼의 에지 부분에 증착되어 잔류할 수 있다.
특히, 웨이퍼의 에지 부분에 잔류하는 파티클은 전체적인 수율 저하를 발생시키는 등 문제가 되고 있어, 웨이퍼의 에지 부분의 파티클을 제거하기 위한 다양한 방법들이 사용된다.
웨이퍼의 에지에 형성된 파티클을 제거하기 위해, 웨이퍼 이지를 노광하고 습식 식각하여 제거하는 방법과, 플라즈마를 이용한 건식 식각하여 제거하는 방법 등이 일반적으로 사용된다.
건식 식각 방법으로 웨이퍼 에지의 파티클을 제거하는 경우, 플라즈마가 웨이퍼의 에지 영역뿐만 아니라 칩 영역까지 침투하여 웨이퍼가 과식각되는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 웨이퍼가 과식각되는 것을 방지하기 위한 구조를 갖는 웨이퍼 에지 식각 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 웨이퍼 에지 식각 장치는, 챔버와, 상기 챔버 내부에 위치하고 웨이퍼가 안착되는 척과, 상기 웨이퍼와 이격되어 상기 웨이퍼 상부에 배치되는 플레이트와, 상기 웨이퍼의 에지를 따라 형성되며 상기 플레이트 외주부에 결합되는 에지링을 포함하되, 상기 에지링은 상기 웨이퍼와 이격되어 평행면을 형성하는 링 베이스와, 상기 링 베이스로부터 돌출되어 상기 웨이퍼의 에지를 상기 웨이퍼의 중앙부와 격리하는 제1 링 돌기를 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 에지 식각 장치에 관하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨이퍼 에지 식각 장치의 단면도이고, 도 2는 도 1의 웨이퍼 이제 식각 장치의 부분 확대 단면 도이고, 도 3은 도 1의 웨이퍼 에지 식각 장치에 포함되는 에지링의 절개 사시도이고, 도 4는 도 1의 웨이퍼 에지 식각 장치의 작동 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
먼저 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨이퍼 에지 식각 장치(1)는 챔버(10), 상부 인슐레이터(20), 하부 인슐레이터(30), 척(40), 상부 전극(51), 하부 전극(55), 에지링(61), 차단링(65), 플레이트(70), 가스 공급관(25), 및 가스 노즐(26)을 포함한다.
챔버(10)는 내부에 웨이퍼(W)가 배치되어 식각 공정이 수행되는 공간을 제공한다. 이러한 챔버(10)는 내부에 상부 인슐레이터(20), 하부 인슐레이터(30), 척(40), 상부 전극(51), 하부 전극(55), 에지링(61), 차단링(65), 플레이트(70), 가스 공급관(25), 및 가스 노즐(26)가 수용될 수 있을 정도의 공간을 형성하며, 내부가 진공을 유지할 수 있도록 충분한 강성을 갖는 구조로 형성된다.
챔버(10)는 식각 공정의 대상이 되는 웨이퍼(W)의 크기에 따라 다양한 크기와 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 챔버(10)에는 웨이퍼(W)가 출입하는 출입구(미도시)가 형성될 수 있으며, 챔버(10) 내의 압력을 진공으로 유지하는 진공 펌프(미도시) 등이 부착될 수 있다.
척(40)은 챔버(10) 내부에 배치되어 웨이퍼(W)가 안착되는 안착면을 제공한다. 웨이퍼(W)는 척(40)의 상면에 안착되어 식각 가스에 의해 식각된다.
척(40)은 웨이퍼(W)를 고정하기 위해 진공 흡착하는 진공척 또는 정전기력을 이용하여 웨이퍼를 고정하는 정전척으로 이루어질 수 있다. 이와 같은 척(40)은 직 경이 웨이퍼(W)의 직경보다 작은 원반 형태로 형성될 수 있다. 따라서, 척(40)에 안착된 웨이퍼(W)는 에지가 척(40)의 외부로 돌출될 수 있다.
차단링(65)은 척(40)의 웨이퍼(W)의 에지 부근을 따라 척(40)의 외주부에 결합된다. 차단링(65)은 웨이퍼(W)의 하부로 식각 가스 및/또는 플라즈마화된 식각 가스(도 4의 P 참조)가 침투하는 것을 방지할 수 있으며, 차단링(65)의 상부에는 차단 돌기(66)가 형성되어 있다. 차단 돌기(66)는 차단링(65)의 상부로 돌출되어 웨이퍼(W)의 하면과 밀착하여 식각 가스 및/또는 플라즈마화된 식각 가스(P)의 침투를 효과적으로 차단하며, 식각 가스 및/또는 플라즈마화된 식각 가스(P)로부터 척(40)을 보호할 수 있다. 차단 돌기(66)는 척(40)의 상면과 동일 높이로 형성될 수 있다.
척(40)과 차단링(65)의 하부에는 하부 인슐레이터(30)가 구비된다. 하부 인슐레이터(30)는 척(40)과 차단링(65)을 지지하며, 챔버(10)의 하부를 관통하여 챔버(10)의 외부로 돌출될 수 있다. 이와 같은 하부 인슐레이터(30)는 세라믹 또는 석영 등의 재질로 형성될 수 있다.
플레이트(70)는 척(40)과 대향하는 웨이퍼(W) 상부에 배치된다. 플레이트(70)는 플라즈마화된 식각 가스(P)에 의해 웨이퍼(W)의 중앙 영역이 식각되는 것을 방지하며, 웨이퍼(W)의 직경 보다 다소 작은 직경을 갖는 디스크 형상으로 형성될 수 있다. 이러한, 플레이트(70)는 웨이퍼(W)와 중첩되며, 웨이퍼(W)의 에지를 노출하고, 웨이퍼(W)의 중앙 부근을 차폐한다. 이에 따라, 웨이퍼(W)의 에지 또는 에지로부터 내측의 소정 영역까지는 플레이트(70)와 중첩되지 않아, 플라즈마화된 식각 가스(P)에 노출될 수 있다.
한편, 플레이트(70)는 웨이퍼(W)에 직접 접촉하지 않도록 이격하여 형성되며, 플레이트(70)와 웨이퍼(W)의 간격은 플라즈마의 침투를 방지하기 위해 최소화되는 것이 바람직하다.
플레이트(70)는 절연체인 세라믹이나 석영 등으로 형성될 수 있으며, 플레이트(70)의 일측에는 플라즈마의 발생 및 침투를 방지하는 차단 가스가 분출되는 홀(미도시)을 포함할 수 있다.
에지링(61)은 웨이퍼(W)의 에지를 따라 형성되며, 플레이트(70)의 외주부에 결합된다. 이와 같은 에지링(61)은 플라즈마화된 식각 가스(P)가 웨이퍼(W)의 중앙 부근으로 침투하는 것을 차단한다.
플레이트(70)는 웨이퍼(W)의 중앙 부위가 플라즈마화된 식각 가스(P)에 노출되는 것을 방지하는 역할을 하나, 플레이트(70)는 웨이퍼(W)와 소정의 간격만틈 이격되어 있어 플라즈마화된 식각 가스(P)가 일부 침투할 수 있다. 즉, 플레이트(70)가 웨이퍼(W)와 접촉하는 경우 웨이퍼(W)가 손상될 수 있어, 플레이트(70)와 웨이퍼(W) 사이에는 소정의 간격이 형성되어 있으며, 이 간격을 통하여 플라즈마화된 식각 가스(P)가 일부 침투할 수 있다. 따라서, 플레이트(70)와 웨이퍼(W) 사이로 플라즈마화된 식각 가스(P)가 침투하는 것을 방지하기 위해 에지링(61)을 형성한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 에지링(61)은 웨이퍼(W)와 대향하는 면을 형성하는 링 베이스(63)와 링 베이스(63)로부터 돌출된 링 돌기(62)를 포함한다.
링 베이스(63)는 웨이퍼(W)와 이격되어 평행면을 형성한다. 이와 같은, 링 베이스(63)에는 하부로 돌출된 링 돌기(62)가 형성된다.
링 돌기(62)는 에지링(61)을 따라 링 베이스(63)에 돌출되어 형성된 것으로서, 링 형상으로 형성되어 있다. 링 돌기(62)는 웨이퍼(W)의 에지를 따라 형성되며, 웨이퍼(W)의 에지로부터 중앙 방향으로 소정의 간격만큼 이격되어 형성될 수 있다.
링 돌기(62)는 링 베이스(63)로부터 돌출되어 웨이퍼(W)에 접하거나 소정의 간격만큼 이격되도록 형성될 수 있다. 링 돌기(62)는 웨이퍼(W)와 접하거나, 최소한의 간격으로 이격됨으로써, 플라즈마화된 식각 가스(P)의 침투를 방지할 수 있게 된다.
링 돌기(62)는 에지링(61)의 외곽부에 형성될 수 있다. 즉, 에지링(61)의 하면은 링 베이스(63)와 링 돌기(62)를 포함하며, 링 돌기(62)가 링 베이스(63)를 둘러싸는 형태로 형성될 수 있다. 여기서, 링 베이스(63)는 링 돌기(62) 보다 폭이 넓게 형성될 수 있다. 따라서, 플라즈마화된 식각 가스(P)가 링 돌기(62)와 웨이퍼(W) 사이를 통과하더라도 링 베이스(63)의 폭이 넓어 링 베이스(63)와 웨이퍼(W) 사이를 통과하기가 쉽지 않게된다.
링 돌기(62)는 웨이퍼(W)를 향하여 횡단면의 단면적이 점차 감소하도록 형성된다. 즉, 링 돌기(62)의 끝단부는 웨이퍼(W)와 접촉 면적을 최소화하기 위해 날카롭게 형성될 수 있다. 따라서, 링 돌기(62)는 웨이퍼(W)와 선접촉할 수 있다.
링 돌기(62)는 웨이퍼(W)를 사이에 두고 차단링(65)의 차단 돌기(66)와 대향 하여 배치될 수 있다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 플레이트(70)와 에지링(61)의 상부에는 상부 인슐레이터(20)가 형성된다. 상부 인슐레이터(20)는 세라믹 또는 석영과 같은 절연체로 형성되어, 상부 전극(51)과 절연된다.
상부 전극(51)은 에지링(61)의 외곽의 상부 인슐레이터(20)에 결합된다. 상부 전극(51)은 웨이퍼(W)의 에지와 중첩되도록 형성될 수 있다. 이러한 상부 전극(51)은 RF(Radio Frequency) 전원이 인가될 수 있으며, 약 600W의 전원이 인가될 수 있다.
하부 전극(55)은 상부 전극(51)에 대향하며 차단링(65)의 외곽을 따라 하부 인슐레이터(30)에 형성된다. 하부 전극(55)은 웨이퍼(W)를 사이에 두고 상부 전극(51)과 대향하여 배치된다.
상부 전극(51)과 하부 전극(55)은 서로 동일한 면적으로 형성될 수 있다. 하부 전극(55)에는 상부 전극(51) 같이 RF(Radio Frequency) 전원이 인가될 수 있으며, 상부 전극(51)과 같이 약 600W가 인가될 수 있다.
상부 전극(51)과 하부 전극(55)에 전원이 인가되면, 상부 전극(51)과 하부 전극(55) 사이의 식각 가스는 플라즈마화 된다.
한편, 식각 가스는 상부 인슐레이터(20)에 형성된 가스 공급관(25)을 통하여 공급될 수 있다. 가스 공급관(25)은 상부 인슐레이터(20)를 관통하여 형성될 수 있으며, 챔버(10) 외부로부터 식각 가스를 챔버(10) 내부로 공급한다.
가스 공급관(25)은 가스 노즐(26)과 연결되어 있으며, 식각 가스는 가스 노 즐(26)을 통하여 웨이퍼(W)의 에지로 분사된다.
가스 노즐(26)은 에지링(61)과 상부 전극(51) 사이에 형성될 수 있다. 즉, 웨이퍼(W)의 에지에 직접 분사될 수 있는 위치에 형성될 수 있다.
식각 가스는 식각하려는 물질에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, Al을 식각하려는 경우에는 Cl2, BCl3, N2 등의 혼합 가스를 공급할 수 있고, SiNx을 식각하려는 경우에는 SF6, CF4 등의 혼합 가스를 공급할 수 있다. 또한, 산화막을 식각하려는 경우에는 O2, CF4, CHF3 등의 혼합 가스를 공급할 수 있다.
이때, 챔버(10) 내의 압력은 예를 들어, 약 120mTorr 내지 130mTorr 또는 약 170mTorr 내지 180mTorr 로 유지될 수 있다. 적정 압력은 식각 하려는 물질에 따라 달라질 수 있다.
도 4를 참조하여 웨이퍼(W) 에지의 식각 공정을 설명하면, 먼저 가스 노즐(26)을 통하여 웨이퍼(W)의 에지를 향하여 식각 가스가 공급된다.
식각 가스는 상부 전극(51) 및 하부 전극(55) 사이로 분사되며, 웨이퍼(W)의 에지의 표면에 직접 분사될 수 있다. 이때, 식각 가스는 에지링(61)과 차단링(65)에 의해 웨이퍼(W)의 중앙 부근으로 침투되는 것이 방지되며, 식각 가스는 웨이퍼(W)의 에지 부근에만 위치하게 된다.
한편, 식각 가스의 공급과 함께 상부 전극(51) 및 하부 전극(55)에는 RF 전원이 인가된다. 상부 전극(51)과 하부 전극(55) 사이에 전원이 인가됨으로써, 상부 전극(51)과 하부 전극(55) 사이에 플라즈마가 발생하게 된다. 즉, 식각 가스는 플 라즈마화되어 웨이퍼(W)의 에지를 식각하게 된다.
이때, 전술한 바와 같이, 플라즈마화된 식각 가스(P)는 에지링(61)의 링 돌기(62)를 통과할 수 없어, 웨이퍼(W)는 에지 부분만 식각되며 중앙 부분은 식각되지 않는다. 따라서, 웨이퍼(W)의 에지에 부착된 이물질만을 선택적으로 식각하여 제거할 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 웨이퍼 에지 식각 장치에 관하여 상세히 설명한다. 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 웨이퍼 에지 식각 장치의 부분 확대 단면도이고, 도 6은 도 5의 웨이퍼 에지 식각 장치의 작동 과정을 설명하기 위한 부분 확대 단면도이고, 도 7은 도 5의 웨이퍼 에지 식각 장치에 포함되는 에지링의 절개 사시도이다. 설명의 편의상 상기 제1 실시예와 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 붙이고 그 설명은 생략한다
본 발명의 제2 실시예에 따른 웨이퍼 에지 식각 장치는 제1 링 돌기(162a)와 제2 링 돌기(162b)를 포함하는 에지링(161)을 포함한다.
에지링(161)은 웨이퍼(W)의 에지를 따라 형성되며, 플레이트(70)의 외주부에 결합된다. 이와 같은 에지링(161)은 플라즈마가 웨이퍼(W)의 중앙 부근으로 침투하는 것을 차단한다.
에지링(161)은 웨이퍼(W)와 대향하는 면을 형성하는 링 베이스(163)와 링 베이스(163)로부터 돌출된 제1 링 돌기(162a)와 제2 링 돌기(162b)를 포함한다.
링 베이스(163)는 웨이퍼(W)와 이격되어 평행면을 형성한다. 이와 같은, 링 베이스(163)에는 하부로 돌출된 제1 링 돌기(162a)와 제2 링 돌기(162b)가 형성된 다.
제1 링 돌기(162a)와 제2 링 돌기(162b)는 에지링(161)을 따라 링 베이스(163)에 돌출되어 형성된 것으로서, 이중의 링 형상으로 형성되어 있다. 제1 링 돌기(162a)는 제2 링 돌기(162b)의 외곽에 배치될 수 있다.
제1 링 돌기(162a) 및 제2 링 돌기(162b)는 링 베이스(163)로부터 돌출되어 웨이퍼(W)에 접하거나 소정의 간격만큼 이격되도록 형성될 수 있다. 제1 링 돌기(162a) 및 제2 링 돌기(162b)는 전술한 바와 같이 플라즈마화된 식각 가스(P)를 차단하는 역할을 하며, 제1 링 돌기(162a) 및 제2 링 돌기(162b)는 서로 중첩되어 있어 2중 차단 구조를 형성한다.
구체적으로, 도 6을 참조하면, 제1 링 돌기(162a)와 웨이퍼(W) 사이의 간격(D1)은 제2 링 돌기(162b)와 웨이퍼(W) 사이의 간격(D2)보다 크게 형성될 수 있다. 웨이퍼(W)의 손상을 최소화하기 위해서는 제1 링 돌기(162a)와 제2 링 돌기(162b)가 웨이퍼(W)에 접하지 않는 구조로 형성하는 것이 바람직하다. 따라서, 제1 링 돌기(162a)와 제2 링 돌기(162b)를 웨이퍼(W)와 이격하여 형성하는 것이 바람직하다. 이때, 제1 링 돌기(162a)와 제2 링 돌기(162b)를 웨이퍼(W)와 미세한 간격만큼 이격시키면 제1 링 돌기(162a) 및 제2 링 돌기(162b)가 웨이퍼(W)와 접촉 가능성이 높아진다. 따라서, 제1 링 돌기(162a)와 웨이퍼(W) 사이의 간격(D1)을 다소 크게 형성하여 1차적으로 플라즈마화된 식각 가스(P)를 차단하고, 제2 링 돌기(162b)와 웨이퍼(W) 사이의 간격(D2)를 다소 작게 형성하여 2차적으로 플라즈마화된 식각 가스(P)를 차단할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이 링 베이스(163)와 웨이퍼(W) 사이의 간격에 의해 플라즈마는 사실상 웨이퍼(W)의 중앙 부분으로 침투하는 것을 차단할 수 있다.
이하, 도 8을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 웨이퍼 에지 식각 장치에 관하여 상세히 설명한다. 도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 웨이퍼 에지 식각 장치의 부분 확대 단면도이다. 설명의 편의상 상기 제1 실시예와 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 붙이고 그 설명은 생략한다
본 발명의 제3 실시예에 따른 웨이퍼 에지 식각 장치는 제1 차단 돌기(66)와 제2 차단 돌기(67)를 포함하는 차단링(65)을 포함한다.
차단링(65)은 웨이퍼(W)의 하부로 플라즈마화된 식각 가스(도 4의 P 참조)가 침투하는 것을 방지하며, 웨이퍼(W)를 향하여 제1 차단 돌기(66) 및 제2 차단 돌기(67)가 돌출되어 있다.
제1 차단 돌기(66)는 전술한 바와 같이, 플라즈마화된 식각 가스(P)의 침투를 차단하며 척(40)과 함께 웨이퍼(W)의 안착 공간을 형성하게 된다. 제1 차단 돌기(66)는 척(40)과 동일한 높이로 형성될 수 있다.
제2 차단 돌기(67)는 제1 차단 돌기(66)의 외곽부에 차단링(65)을 따라 형성될 수 있다. 제1 차단 돌기(66) 및 제2 차단 돌기(67)는 웨이퍼(W)의 에지를 따라 링 형태로 형성될 수 있다.
제1 차단 돌기(66) 및 제2 차단 돌기(67)는 웨이퍼(W)의 하부로 침투하는 플라즈마화된 식각 가스(P)를 이중으로 차단하는 역할을 하게 된다. 제1 차단 돌기(66)는 끝단부가 날카롭게 형성되어 웨이퍼(W)와 접촉 면적을 최소화할 수 있다.
이때, 제1 차단 돌기(66) 및 제2 차단 돌기(67) 중 적어도 하나는 웨이퍼(W)를 사이에 두고 링 돌기(62)와 대향하여 형성될 수 있다.
상부 전극(51)과 하부 전극(55) 사이에 형성되는 플라즈마화된 식각 가스(P)는 웨이퍼(W)의 에지를 따라 도넛 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 웨이퍼(W)의 표면을 따라 웨이퍼(W)의 중앙 부근으로 침투하는 플라즈마화된 식각 가스(P)는 링 돌기(62), 제1 차단 돌기(66) 및 제2 차단 돌기(67)에 의해 차단된다. 즉, 웨이퍼(W)의 상면으로 침투하는 플라즈마화된 식각 가스(P)는 링 돌기(62)에 의해 차단되며, 웨이퍼(W)의 하면으로 침투하는 플라즈마화된 식각 가스(P)는 제1 차단 돌기(66) 및 제2 차단 돌기(67)에 의해 차단된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨이퍼 에지 식각 장치의 단면도이다.
도 2는 도 1의 웨이퍼 이제 식각 장치의 부분 확대 단면도이다.
도 3은 도 1의 웨이퍼 에지 식각 장치에 포함되는 에지링의 절개 사시도이다.
도 4는 도 1의 웨이퍼 에지 식각 장치의 작동 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 웨이퍼 에지 식각 장치의 부분 확대 단면도이다.
도 6은 도 5의 웨이퍼 에지 식각 장치의 작동 과정을 설명하기 위한 부분 확대 단면도이다.
도 7은 도 5의 웨이퍼 에지 식각 장치에 포함되는 에지링의 절개 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 웨이퍼 에지 식각 장치의 부분 확대 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 웨이퍼 에지 식각 장치 10: 챔버
20: 상부 인슐레이터 25: 가스 공급관
26: 가스 노즐 30: 하부 인슐레이터
40: 척 51: 상부 전극
55: 하부 전극 61, 161: 에지링
62: 링 돌기 63, 163: 링 베이스
65: 차단링 66: 차단 돌기
67: 제2 차단 돌기 70: 플레이트
162a: 제1 링 돌기 162b: 제2 링 돌기

Claims (10)

  1. 챔버;
    상기 챔버 내부에 위치하고 웨이퍼가 안착되는 척;
    상기 웨이퍼와 이격되어 상기 웨이퍼 상부에 배치되는 플레이트; 및
    상기 웨이퍼의 에지를 따라 형성되며 상기 플레이트 외주부에 결합되는 에지링을 포함하되,
    상기 에지링은 상기 웨이퍼와 이격되어 평행면을 형성하고, 상기 플레이트에서 아래방향으로 연장되는 링 베이스, 및
    상기 링 베이스로부터 돌출되어 상기 웨이퍼의 에지를 상기 웨이퍼의 중앙부와 격리하고, 가늘어지는 끝을 포함하는 제1 링 돌기를 포함하되,
    상기 제1 링 돌기는 상기 링 베이스와 인접한 상기 에지링의 가장자리에 형성되고, 상기 제1 링 돌기는 상기 웨이퍼의 표면과 접촉하고,
    상기 제1 링 돌기는 상기 웨이퍼의 직경보다 작은 직경을 갖는 링형태로 형성되어, 상기 웨이퍼의 에지보다 내측에 위치하고,
    상기 링 베이스로부터 돌출되고 상기 제1 링 돌기의 직경보다 작은 제2 링 돌기를 더 포함하는 웨이퍼 식각 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 링 돌기는 상기 웨이퍼를 향하여 횡단면의 단면적이 점차 감소하는 웨이퍼 식각 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 링 돌기는 상기 웨이퍼의 표면과 접하는 웨이퍼 식각 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 링 돌기와 상기 웨이퍼 사이의 간격은 상기 제2 링 돌기와 상기 웨이퍼 사이의 간격보다 큰 웨이퍼 식각 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 웨이퍼의 하부에 위치하여 상기 척의 외주부에 결합되며 상기 웨이퍼의 에지를 따라 형성된 차단링을 더 포함하는 웨이퍼 식각 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 차단링은 상기 웨이퍼를 향하여 돌출한 하나 이상의 차단 돌기를 더 포함하는 웨이퍼 식각 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 차단 돌기는 상기 웨이퍼를 사이에 두고 상기 제1 링 돌기와 대향하는 웨이퍼 식각 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 웨이퍼의 에지를 사이에 두고 배치된 상부 전극과 하부 전극; 및
    상기 상기 제1 링 돌기의 외측에 배치되어 식각 가스를 공급하는 가스 노즐을 더 포함하는 웨이퍼 식각 장치.
KR1020090015412A 2009-02-24 2009-02-24 웨이퍼 에지 식각 장치 KR101540609B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090015412A KR101540609B1 (ko) 2009-02-24 2009-02-24 웨이퍼 에지 식각 장치
US12/710,801 US8349126B2 (en) 2009-02-24 2010-02-23 Apparatus for etching edge of wafer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090015412A KR101540609B1 (ko) 2009-02-24 2009-02-24 웨이퍼 에지 식각 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100096507A KR20100096507A (ko) 2010-09-02
KR101540609B1 true KR101540609B1 (ko) 2015-07-31

Family

ID=42629902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090015412A KR101540609B1 (ko) 2009-02-24 2009-02-24 웨이퍼 에지 식각 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8349126B2 (ko)
KR (1) KR101540609B1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9633862B2 (en) * 2015-08-31 2017-04-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor manufacturing apparatus and semiconductor manufacturing method
US10265735B2 (en) * 2016-01-14 2019-04-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Cup wash disk with shims
CN106206236B (zh) * 2016-08-30 2018-05-04 上海华力微电子有限公司 刻蚀设备以及用于去除晶背边缘薄膜的晶背边缘刻蚀方法
KR20210025744A (ko) * 2019-08-27 2021-03-10 삼성전자주식회사 기판 가장자리의 베벨 식각 장치 및 그를 이용한 반도체 소자의 제조 방법
JP7332398B2 (ja) * 2019-09-04 2023-08-23 キオクシア株式会社 半導体ウェハ

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100532354B1 (ko) * 2004-05-31 2005-11-30 삼성전자주식회사 식각 영역 조절 장치 및 웨이퍼 에지 식각 장치 그리고웨이퍼 에지 식각 방법
US20070068900A1 (en) * 2005-09-27 2007-03-29 Lam Research Corporation Apparatus and methods to remove films on bevel edge and backside of wafer
KR20070115058A (ko) * 2006-05-30 2007-12-05 주식회사 하이닉스반도체 그라운드링을 구비한 베벨 식각 장치
US20080227301A1 (en) * 2007-01-26 2008-09-18 Lam Research Corporation Control of bevel etch film profile using plasma exclusion zone rings larger than the wafer diameter

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6344105B1 (en) * 1999-06-30 2002-02-05 Lam Research Corporation Techniques for improving etch rate uniformity
KR100442194B1 (ko) * 2002-03-04 2004-07-30 주식회사 씨싸이언스 웨이퍼 건식 식각용 전극
US20050189068A1 (en) * 2004-02-27 2005-09-01 Kawasaki Microelectronics, Inc. Plasma processing apparatus and method of plasma processing
KR101249247B1 (ko) 2005-12-21 2013-04-01 참엔지니어링(주) 플라즈마 에칭 챔버
KR20070113778A (ko) 2006-05-26 2007-11-29 삼성전자주식회사 웨이퍼 에지 식각 장치
US7943007B2 (en) * 2007-01-26 2011-05-17 Lam Research Corporation Configurable bevel etcher

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100532354B1 (ko) * 2004-05-31 2005-11-30 삼성전자주식회사 식각 영역 조절 장치 및 웨이퍼 에지 식각 장치 그리고웨이퍼 에지 식각 방법
US20070068900A1 (en) * 2005-09-27 2007-03-29 Lam Research Corporation Apparatus and methods to remove films on bevel edge and backside of wafer
KR20070115058A (ko) * 2006-05-30 2007-12-05 주식회사 하이닉스반도체 그라운드링을 구비한 베벨 식각 장치
US20080227301A1 (en) * 2007-01-26 2008-09-18 Lam Research Corporation Control of bevel etch film profile using plasma exclusion zone rings larger than the wafer diameter

Also Published As

Publication number Publication date
US8349126B2 (en) 2013-01-08
KR20100096507A (ko) 2010-09-02
US20100212833A1 (en) 2010-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI543255B (zh) 用於電漿切割半導體晶圓的方法及裝置
KR101540609B1 (ko) 웨이퍼 에지 식각 장치
US9343365B2 (en) Method and apparatus for plasma dicing a semi-conductor wafer
JP4288229B2 (ja) 半導体チップの製造方法
US9202721B2 (en) Method and apparatus for plasma dicing a semi-conductor wafer
US9202737B2 (en) Method and apparatus for plasma dicing a semi-conductor wafer
KR101433957B1 (ko) 기판 에지로부터 부산물 세트의 제거를 위한 장치 및 그방법들
KR100718072B1 (ko) 기판의 실리콘층에 직통으로 접촉홀을 형성하기 위한 방법
CN106068548B (zh) 用于对半导体晶圆进行等离子体切片的方法和设备
JP2009277720A (ja) 半導体装置の製造方法及びエッチング装置
JP2006196573A (ja) 半導体チップの製造方法及び半導体ウェハ
KR101295889B1 (ko) 반도체 장치의 제조 방법
JP2016167573A (ja) 半導体装置の製造方法
KR100794308B1 (ko) 반도체 플라즈마 장치
KR20180080520A (ko) 포커스 링 및 이를 포함하는 플라즈마 처리 장치
KR20050035674A (ko) 실리콘 이방성 식각 방법
KR20070016587A (ko) 플라즈마 처리 장치
JP4417600B2 (ja) エッチング方法
KR20050038898A (ko) 반도체 기판의 건식 식각 장치
KR20160097688A (ko) 샤워헤드 전극 어셈블리
JP3360588B2 (ja) 平行平板型ドライエッチャー
KR100511918B1 (ko) 웨이퍼 엣지 처리장치
KR0155905B1 (ko) 하부 전극에 아이솔레이션 링을 구비한 건식 에칭 장치
KR100905845B1 (ko) 웨이퍼 에지 식각 장치 및 이를 이용한 웨이퍼 에지 식각방법
KR0136817Y1 (ko) 웨이퍼 식각장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant