KR102201336B1 - Wafer holder for apparatus manufacturing a semiconductor device and edge ring assembly comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
구현예는 반도체 소자를 제조하는 장비에 사용되는 웨이퍼 홀더 및 이를 포함하는 엣지 링 조립체에 관한 것이다.The embodiment relates to a wafer holder used in equipment for manufacturing a semiconductor device and an edge ring assembly including the same.
웨이퍼는 사진공정, 식각공정, 박막증착공정, 이온주입공정 등 다수의 단위공정이 반복적으로 수행됨으로써 반도체 장치인 칩(Chip)으로 제조된다. 상기 박막증착공정은 웨이퍼 상에 소정 두께의 박막을 형성하는 공정으로 박막 증착 방법에 따라 크게 물리 기상 증착법과 화학 기상 증착법으로 구분된다.A wafer is manufactured into a chip, which is a semiconductor device, by repeatedly performing a number of unit processes such as a photo process, an etching process, a thin film deposition process, and an ion implantation process. The thin film deposition process is a process of forming a thin film of a predetermined thickness on a wafer, and is largely classified into a physical vapor deposition method and a chemical vapor deposition method according to a thin film deposition method.
이중, 화학 기상 증착법은 기체상태의 화합물을 분해한 후 화학적 반응 때문에 웨이퍼 상에 박막을 형성하는 것이다. 화학 기상 증착법은 다시 반응압력과 반응온도 및 주입되는 에너지에 따라 대기압에서 화학기상증착이 이루어지는 AP CVD(Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition)와, 저압에서 화학기상증착이 이루어지는 LP CVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition) 및 저압 상태에서 플라즈마(Plasma)에 의해 화학기상증착이 이루어지는 PE CVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 등으로 나누어진다.Among them, the chemical vapor deposition method forms a thin film on a wafer due to a chemical reaction after decomposing a gaseous compound. In the chemical vapor deposition method, AP CVD (Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition) in which chemical vapor deposition is performed at atmospheric pressure depending on the reaction pressure, reaction temperature and injected energy, and LP CVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition) in which chemical vapor deposition is performed at low pressure. And PE CVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) in which chemical vapor deposition is performed by plasma in a low pressure state.
도 1 및 도 2를 참고하면, 화학 기상 증착장치는 웨이퍼(W) 상에 금속 박막을 형성하기 위한 공간을 제공하는 챔버(1); 웨이퍼(W)가 로딩(Loading)되어 지지되는 받침대(2, Pedestal); 금속 박막을 형성하기 위한 공정 가스를 제공하는 샤워 헤드(3, Shower Head); 웨이퍼(W) 상에 막을 형성할 때 웨이퍼(W)의 테두리부에 박막이 증착되는 것을 제어하는 엣지 링 조립체(이하 엣지 링 조립체라 함); 엣지 링 조립체(4)의 이동을 위한 웨이퍼 인덱싱 플레이트(5); 및 웨이퍼(W)의 이동을 위한 이송수단을 갖는다.1 and 2, the chemical vapor deposition apparatus includes: a chamber 1 providing a space for forming a metal thin film on a wafer W; A pedestal 2 on which the wafer W is loaded and supported; A shower head (3, Shower Head) providing a process gas for forming a metal thin film; An edge ring assembly (hereinafter referred to as an edge ring assembly) for controlling deposition of a thin film on an edge of the wafer W when a film is formed on the wafer W; A
샤워 헤드(3)는 받침대(2)에 각각 대응하게 배치되어 금속 박막을 형성하기 위한 소스 가스와 반응 가스를 웨이퍼(W)의 상면으로 공급한다. 공급된 가스는 플라즈마 상태로 변한 다음, 웨이퍼(W)의 표면으로 증착된다. 이때 엣지 링 조립체(4)에 의해 웨이퍼(W)의 가장자리부에는 증착이 조절될 수 있다.The
화학 기상 증착법의 주 목적은 웨이퍼로부터 가능한 가장 많은 수의 소자를 얻기 위하여 가능한 가장 넓은 유효면적을 얻고자 하는 것에 있다. 이때, 웨이퍼의 엣지 부분은 증착 과정에서 경사지게 형성되어 유효면적에 영향을 줄 수 있어, 증착 균일도를 제어하기 위하여 이러한 엣지 링 조립체를 적용한다.The main purpose of chemical vapor deposition is to obtain the largest possible effective area in order to obtain the largest possible number of devices from a wafer. At this time, since the edge portion of the wafer is formed to be inclined during the deposition process, it may affect the effective area, and thus the edge ring assembly is applied to control deposition uniformity.
도 3 및 도 4를 참고하면, 엣지 링 조립체(4)는 웨이퍼(W)의 가장자리부와 접하는 엣지 링(41), 그리고 엣지 링(41)의 하면에 결합되어 있고 엣지 링(41)이 웨이퍼 인덱싱 플레이트(5)에 의해 들어 올려질 때 웨이퍼를 들어 올리는 복수의 웨이퍼 홀더(42)를 포함한다.3 and 4, the edge ring assembly 4 is coupled to the
그리고, 웨이퍼 홀더(42)는 일측이 엣지 링(41)의 외측 하면과 결합되어 있고 타측이 엣지 링(41)의 내측 하면과 간격을 두고 마주하는 홀더몸체(421); 엣지 링(41)을 관통하여 홀더몸체(421)에 체결되면서 엣지 링(41)과 홀더몸체(421)를 결합하는 체결수단(422); 홀더몸체(421)의 타측에 회전할 수 있게 결합되어 있고 웨이퍼의 가장자리가 안착되는 휠(423); 및 홀더몸체(421)에 결합되어 휠(423)을 회전할 수 있게 지지하는 핀(424)의 이탈을 방지하는 클립(425)을 포함한다.In addition, the
도 5 및 도 6을 참고하면, 홀더몸체(421)의 타측에는 휠(423)이 위치하는 휠공간(421a), 휠(423)을 회전할 수 있게 지지하는 핀(424)이 관통하는 핀홀(421b)이 형성되어 있다. 핀(424)의 양단은 홀더몸체(421)의 표면으로 노출되며, 클립(425)이 홀더몸체(421)와 결합되면서 그 단부가 홀더몸체(421)에서 핀(424)의 양단을 지지하여 핀(424)이 핀홀(421b)에서 이탈하지 않도록 한다.5 and 6, on the other side of the
이러한 엣지 링 조립체(4)는 엣지 링(41)과 웨이퍼 홀더(42)를 분리하여 세정 후 결합하여 재 사용한다. 이때 홀더몸체(421), 휠(423) 및 핀(424)의 분리 결합에 따른 공정 증가로 작업이 번거로웠다. 또한, 엣지 링 조립체(4)의 분리 및 결합이 다수 반복되면서 클립(425), 체결수단(422) 등이 파손되는 문제가 발생하였다. 아울러, 체결수단(422)이 납작머리, 접시머리, 둥근머리 따위의 볼트로 이루어지면서 머리부분이 공정 가스에 노출되면서 분리 결합 과정 중에 볼트의 머리부분이 쉽게 파손되었다.The edge ring assembly 4 separates the
관련 선행기술로,As related prior art,
미국 등록특허 6,143,082(2000.11.07. 공개) 및US Patent 6,143,082 (published on November 7, 2000) and
한국 공개실용신안공보 20-2013-0006691(2013.11.20. 공개) 등이 있다.Korea Public Utility Model Publication 20-2013-0006691 (published on November 20, 2013), etc.
전술한 배경기술은 발명자가 구현예의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.The above-described background technology is technical information possessed by the inventors for derivation of implementation examples or acquired during the derivation process, and is not necessarily known to be disclosed to the general public prior to filing the present invention.
구현예는 반도체 소자를 제조하는 장비에 사용되는 분리 결합에 따른 내구성을 향상시킨 엣지 링 조립체 및 이에 포함되는 웨이퍼 홀더를 제공한다.The embodiment provides an edge ring assembly having improved durability due to separation and bonding used in equipment for manufacturing a semiconductor device, and a wafer holder included therein.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 구현예에 따른 웨이퍼 홀더는,In order to achieve the above object, the wafer holder according to the embodiment,
웨이퍼의 가장자리에 박막이 증착되는 것을 제어하는 엣지 링 조립체의 웨이퍼 홀더이고,
엣지 링과 연결되는 결합부; 및 상기 웨이퍼의 가장자리를 지지하는 홀더부;를 포함하고,
상기 결합부는 상기 엣지 링과 슬라이드 결합 또는 분리되고,
상기 결합부는 결합몸체 및 슬라이드 레일홈을 포함하고,
상기 슬라이드 레일홈은 상기 결합몸체의 내부에 배치되고 결합몸체의 상면 일측으로 개방되고,
상기 결합몸체에 배치되어 상기 결합몸체와 상기 엣지 링을 서로 고정하는 움직임방지부재가 삽입되는 삽입홈을 더 포함할 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 구현예에 따른 웨이퍼 홀더는,It is a wafer holder of the edge ring assembly that controls the deposition of a thin film on the edge of the wafer,
A coupling part connected to the edge ring; And a holder part supporting the edge of the wafer,
The coupling portion is slide-coupled or separated from the edge ring,
The coupling portion includes a coupling body and a slide rail groove,
The slide rail groove is disposed inside the coupling body and opened to one side of the upper surface of the coupling body,
It is disposed on the coupling body may further include an insertion groove into which a movement preventing member for fixing the coupling body and the edge ring to each other is inserted.
In order to achieve the above object, the wafer holder according to the embodiment,
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웨이퍼의 가장자리에 박막이 증착되는 것을 제어하는 엣지 링 조립체의 웨이퍼 홀더이고,
엣지 링과 연결되는 결합부; 및 상기 웨이퍼의 가장자리를 지지하는 홀더부;를 포함하고,
상기 결합부는 상기 엣지 링과 슬라이드 결합 또는 분리되고,
상기 결합부는 결합몸체 및 슬라이드 레일을 포함하고,
상기 슬레이드 레일은 상기 결합몸체의 상부에 배치되어 엣지링의 슬라이드 레일홈과 결합되는 돌출부를 갖고,
상기 결합몸체에 배치되어 상기 결합몸체와 상기 엣지 링을 서로 고정하는 움직임방지부재가 삽입되는 삽입홈을 더 포함할 수 있다.
일 구현예에 있어서, 상기 삽입홈에는 움직임방지부재가 더 배치될 수 있다.
일 구현예에 있어서, 상기 홀더부는, 상기 홀더부와 탈착 가능하게 결합되고 상기 웨이퍼가 안착되도록 가이드하는 휠; 상기 휠을 회전할 수 있게 지지하는 휠지지부재; 및 상기 휠지지부재를 고정하는 휠지지부재 안착홈을 포함할 수 있다.
일 구현예에 있어서, 상기 홀더부는 휠공간 및 휠지지부재 가이드홈을 더 포함하고, 상기 휠공간은 상기 휠의 배치 또는 이동을 허용하는 공간이고, 상기 휠지지부재 가이드홈은 상기 휠공간과 연결되고 상기 휠지지부재 안착홈으로 상기 휠지지부재의 이동을 허용하고, 상기 휠지지부재 안착홈은 상기 휠공간과 연결되고 상기 휠지지부재의 수평방향 움직임을 제한할 수 있다.
일 구현예에 있어서, 상기 홀더부는, 상기 엣지 링의 하면 아래에 위치하는 홀더몸체; 그리고 상기 홀더몸체에서 상기 엣지 링의 중앙 방향으로 돌출되어 있고 상기 웨이퍼의 가장자리를 지지하는 지지몸체;를 포함하며, 상기 지지몸체 일측 말단의 두께는 상기 홀더몸체 타측 말단의 두께보다 두꺼운 것일 수 있다.
일 구현예에 있어서, 상기 휠지지부재 가이드홈은 상기 홀더몸체의 타측 상면에서 상기 휠지지부재 안착홈으로 경사져 있고, 상기 휠지지부재 안착홈은 상기 휠지지부재의 수직방향 움직임을 제한할 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 구현예에 따른 엣지 링은,
웨이퍼 홀더와 결합하여 엣지 링 조립체를 형성하는 엣지 링으로,
상기 엣지 링은 중앙이 상하 관통되어 있는 링몸체; 및 상기 링몸체의 외측 방향으로 돌출된 거치편을 포함하고,
상기 엣지 링은 웨이퍼의 가장자리 상에 배치되고,
상기 거치편은 상기 웨이퍼의 가장자리를 지지하는 상기 웨이퍼 홀더와 슬라이드 결합 또는 분리되고,
상기 거치편은 i) 슬라이드 레일홈 또는 ii) 슬라이드 레일을 포함하고,
상기 i) 슬라이드 레일홈은 상기 웨이퍼 홀더의 슬라이드 레일과 결합되는 형태를 갖고,
상기 ii) 슬라이드 레일은 상기 웨이퍼 홀더의 슬라이드 레일홈과 결합되는 형태를 갖고,
상기 거치편은 상기 웨이퍼 홀더와 상기 엣지 링을 서로 고정하는 움직임방지부재가 삽입되는 홀을 더 포함할 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 구현예에 따른 엣지 링 조립체는,
웨이퍼의 가장자리에 박막이 증착되는 것을 제어하는 엣지 링 조립체이고,
상기 엣지 링 조립체는 엣지 링과 웨이퍼 홀더를 포함하고,
상기 엣지 링은 중앙이 상하 관통되어 있고 웨이퍼의 가장자리 상에 배치되고 링몸체와 상기 링 몸체에서 외측 방향으로 돌출되는 거치편을 포함하고,
상기 웨이퍼 홀더는 상기 엣지 링과 연결되는 결합부; 및 상기 웨이퍼의 가장자리를 지지하는 홀더부;를 포함하고,
상기 결합부와 상기 엣지 링은 슬라이드 결합 또는 분리되고,
상기 결합부는 결합몸체와, i) 슬라이드 레일홈 또는 ii) 슬라이드 레일을 포함하고,
상기 i) 슬라이드 레일홈은 상기 결합몸체의 내부에 배치되고 결합몸체의 상면 일측으로 개방되고,
상기 ii) 슬라이드 레일은 상기 결합몸체의 상부에 배치되어 상기 엣지링의 슬라이드 레일홈과 결합되는 돌출부를 갖고,
상기 엣지 링과 상기 웨이퍼 홀더를 서로 고정하는 움직임방지부재를 더 포함하고,
상기 결합몸체는 상기 움직임방지부재의 형상과 대응되는 삽입홈이 형성되고,
상기 거치편은 상기 움직임방지부재가 삽입되는 홀을 더 포함하고,
상기 움직임방지부재는 상기 거치편을 관통하여 상기 삽입홈으로 삽입될 수 있다.It is a wafer holder of the edge ring assembly that controls the deposition of a thin film on the edge of the wafer,
A coupling part connected to the edge ring; And a holder part supporting the edge of the wafer,
The coupling portion is slide-coupled or separated from the edge ring,
The coupling portion includes a coupling body and a slide rail,
The slave rail has a protrusion disposed on the upper portion of the coupling body and coupled to the slide rail groove of the edge ring,
It is disposed on the coupling body may further include an insertion groove into which a movement preventing member for fixing the coupling body and the edge ring to each other is inserted.
In one embodiment, a motion preventing member may be further disposed in the insertion groove.
In one embodiment, the holder unit includes a wheel that is detachably coupled to the holder unit and guides the wafer to be mounted; A wheel support member that supports the wheel to rotate; And a wheel support member seating groove for fixing the wheel support member.
In one embodiment, the holder unit further includes a wheel space and a wheel support member guide groove, the wheel space is a space allowing the arrangement or movement of the wheel, and the wheel support member guide groove is connected to the wheel space The wheel support member may be moved to the wheel support member seating groove, and the wheel support member seating groove may be connected to the wheel space and limit horizontal movement of the wheel support member.
In one embodiment, the holder unit, the holder body located under the lower surface of the edge ring; And a support body protruding from the holder body in the center direction of the edge ring and supporting the edge of the wafer, wherein a thickness of one end of the support body may be thicker than a thickness of the other end of the holder body.
In one embodiment, the wheel support member guide groove is inclined from the upper surface of the other side of the holder body to the wheel support member seating groove, and the wheel support member seating groove may limit the vertical movement of the wheel support member. .
In order to achieve the above object, the edge ring according to the embodiment,
An edge ring that combines with a wafer holder to form an edge ring assembly,
The edge ring includes a ring body having a center vertically penetrating it; And a mounting piece protruding outwardly of the ring body,
The edge ring is disposed on the edge of the wafer,
The mounting piece is slide-coupled or separated from the wafer holder supporting the edge of the wafer,
The mounting piece includes i) a slide rail groove or ii) a slide rail,
The i) slide rail groove has a form coupled to the slide rail of the wafer holder,
The ii) slide rail has a form coupled to the slide rail groove of the wafer holder,
The mounting piece may further include a hole into which a motion preventing member fixing the wafer holder and the edge ring to each other is inserted.
In order to achieve the above object, the edge ring assembly according to the embodiment,
It is an edge ring assembly that controls the deposition of a thin film on the edge of the wafer,
The edge ring assembly includes an edge ring and a wafer holder,
The edge ring has a center vertically penetrating and disposed on the edge of the wafer, and includes a ring body and a mounting piece protruding outward from the ring body,
The wafer holder may include a coupling part connected to the edge ring; And a holder part supporting the edge of the wafer,
The coupling portion and the edge ring are slide-coupled or separated,
The coupling portion includes a coupling body and i) a slide rail groove or ii) a slide rail,
The i) slide rail groove is disposed inside the coupling body and opened to one side of the upper surface of the coupling body,
The ii) slide rail has a protrusion disposed on the upper portion of the coupling body and coupled to the slide rail groove of the edge ring,
Further comprising a movement preventing member for fixing the edge ring and the wafer holder to each other,
The coupling body has an insertion groove corresponding to the shape of the movement preventing member,
The mounting piece further includes a hole into which the movement preventing member is inserted,
The movement preventing member may pass through the mounting piece and be inserted into the insertion groove.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 구현예에 따른 웨이퍼의 제조방법은,In order to achieve the above object, the method of manufacturing a wafer according to the embodiment,
증착장치 내부공간에, 상기에 따른 엣지 링 조립체의 홀더부에 안착된 웨이퍼를 준비하는 준비단계; 및A preparation step of preparing a wafer seated in the holder portion of the edge ring assembly according to the above in the inner space of the deposition apparatus; And
상기 내부공간에 반응원료 및 가스를 주입하여 상기 웨이퍼 상에 증착막을 형성시키는 증착단계;를 포함하여, 증착막이 형성된 웨이퍼를 제조할 수 있다.Including a deposition step of forming a deposition film on the wafer by injecting a reaction material and a gas into the inner space, it is possible to manufacture a wafer on which the deposition film is formed.
구현예에 따르면, 결합부가 엣지 링과 슬라이드 결합된다. 따라서, 종래와 같이 엣지 링과 고정을 위해 사용하는 볼트 결합 등을 배제할 수 있어 이의 파손으로 인한 경제적인 손실을 예방하는 효과가 있고, 웨이퍼 홀더와 엣지 링 간 결합과정이 간소화될 수 있다.According to an embodiment, the coupling portion is slide-coupled with the edge ring. Accordingly, it is possible to eliminate the bolt coupling used for fixing the edge ring and the like as in the related art, thereby preventing economic loss due to damage thereof, and the coupling process between the wafer holder and the edge ring can be simplified.
또한, 구현예에 따르면, 웨이퍼를 가이드하는 휠을 회전할 수 있게 지지하는 휠지지부재가 휠지지부재 가이드홈을 통해 휠지지부재 안착홈으로 유도되어 안착되면서 홀더몸체의 내부에 고정될 수 있고, 휠지지부재의 이탈을 방지하기 위해 사용하는 클립을 배제할 수 있어 클립 파손으로 인한 경제적인 손실을 예방할 수 있다.In addition, according to the embodiment, the wheel support member for supporting the wheel that guides the wafer so as to be rotatable may be guided to the wheel support member seating groove through the wheel support member guide groove to be seated and fixed inside the holder body, The clip used to prevent separation of the wheel support member can be eliminated, thereby preventing economic loss due to clip breakage.
도 1은 화학 기상 증착장치를 설명하기 위한 개략도.
도 2는 도 1을 결합하여 II-II선을 따라 자른 단면도.
도 3은 도 1의 엣지 링 조립체를 나타낸 저면 사시도.
도 4는 도 3의 웨이퍼 홀더 분해도.
도 5는 도 3을 V-V선을 따라 자른 단면도.
도 6은 도 5를 VI-VI선을 따라 자른 단면도.
도 7은 구현예에 따른 웨이퍼 홀더가 결합된 엣지 링 조립체 저면 사시도.
도 8은 도 7의 웨이퍼 홀더 확대도.
도 9는 도 8의 A부분 확대도.
도 10은 구현예에 따른 엣지 링 조립체를 나타낸 저면 분해도.
도 11은 도 10의 웨이퍼 홀더를 나타내 사시도.
도 12는 도 10의 웨이퍼 홀더를 결합하는 상태에서 XII-XII선을 따라 자른 단면도.1 is a schematic diagram for explaining a chemical vapor deposition apparatus.
2 is a cross-sectional view taken along line II-II by combining FIG. 1;
Figure 3 is a bottom perspective view showing the edge ring assembly of Figure 1;
Figure 4 is an exploded view of the wafer holder of Figure 3;
5 is a cross-sectional view of FIG. 3 taken along line VV.
6 is a cross-sectional view of FIG. 5 taken along line VI-VI.
7 is a bottom perspective view of an edge ring assembly to which a wafer holder is coupled according to an embodiment.
8 is an enlarged view of the wafer holder of FIG. 7.
9 is an enlarged view of part A of FIG. 8.
10 is an exploded bottom view showing an edge ring assembly according to an embodiment.
11 is a perspective view showing the wafer holder of FIG. 10;
12 is a cross-sectional view taken along line XII-XII in a state in which the wafer holder of FIG. 10 is coupled.
이하, 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 하나 이상의 구현예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 구현예들은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, one or more embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the invention. However, implementations may be implemented in various different forms and are not limited to the embodiments described herein. The same reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.
본 명세서에서, 어떤 구성이 다른 구성을 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 그 외 다른 구성을 제외하는 것이 아니라 다른 구성들을 더 포함할 수도 있음을 의미한다.In the present specification, when a certain configuration "includes" other configurations, it means that other configurations may be further included rather than excluding other configurations unless otherwise specified.
본 명세서에서, 어떤 구성이 다른 구성과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우만이 아니라, '그 중간에 다른 구성을 사이에 두고 연결'되어 있는 경우도 포함한다.In the present specification, when a configuration is said to be "connected" with another configuration, this includes not only a case of being'directly connected' but also a case of being'connected with another configuration in between'.
본 명세서에서, A 상에 B가 위치한다는 의미는 A 상에 직접 맞닿게 B가 위치하거나 그 사이에 다른 층이 위치하면서 A 상에 B가 위치하는 것을 의미하며 A의 표면에 맞닿게 B가 위치하는 것으로 한정되어 해석되지 않는다.In the present specification, the meaning that B is located on A means that B is located directly on A or B is located on A while another layer is located between them, and B is located so as to contact the surface of A. It is limited to that and is not interpreted.
본 명세서에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.In the present specification, the term "combination of these" included in the expression of the Makushi format refers to one or more mixtures or combinations selected from the group consisting of components described in the expression of the Makushi format, and the components It means to include one or more selected from the group consisting of.
본 명세서에서, "A 및/또는 B"의 기재는, "A, B, 또는, A 및 B"를 의미한다.In the present specification, the description of "A and/or B" means "A, B, or A and B".
본 명세서에서, "제1", "제2" 또는 "A", "B"와 같은 용어는 특별한 설명이 없는 한 동일한 용어를 서로 구별하기 위하여 사용된다.In this specification, terms such as "first", "second", or "A" and "B" are used to distinguish the same terms from each other unless otherwise specified.
본 명세서에서 단수 표현은 특별한 설명이 없으면 문맥상 해석되는 단수 또는 복수를 포함하는 의미로 해석된다.In the present specification, the singular expression is interpreted as meaning including the singular or plural, interpreted in context, unless otherwise specified.
웨이퍼 홀더(130)Wafer Holder(130)
이하, 구현예에 따른 웨이퍼 홀더에 대하여 도 7 내지 도 16을 참고하여 설명한다.Hereinafter, a wafer holder according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 7 to 16.
웨이퍼 홀더(130)는 화학 기상 증착법에서 웨이퍼 상에 박막을 형성할 때 웨이퍼의 가장자리에 박막이 증착되는 것을 제어하는 엣지 링 조립체의 엣지 링(110)과 결합되어 엣지 링(110)이 웨이퍼 인덱싱 플레이트(5)(도면 도 1 및 도 2 참조)에 의해 상승할 때 웨이퍼(W)(도면 도 2 참조)를 들어 올린다.The
웨이퍼 홀더(130)-결합부(120)Wafer holder (130)-coupling portion (120)
결합부(120)는 슬라이드 레일(123) 또는 슬라이드 레일홈(122) 중 어느 하나와, 결합몸체(121)를 포함하며 웨이퍼 홀더(130)의 홀더부(131)를 엣지 링(110)에 연결할 수 있다.The
슬라이드 레일(123)은 기 설정된 길이를 가지며 거치편(112)의 하면에 형성된 슬라이드 레일홈(122)과 결합될 수 있다. 슬라이드 레일(123)을 정면에서 보면 "凸" 모양으로 형성될 수 있다.The
결합몸체(121)는 블록 형태로 형성될 수 있다. 결합몸체(121)의 내부에는 결합몸체(121) 상면 일측으로 개방된 슬라이드 레일홈(122)이 배치될 수 있다. 슬라이드 레일홈(122)의 내부 둘레 형상은 엣지 링(110)의 거치편 하부면에 형성될 수 있는 슬라이드 레일(123)의 모양과 대응될 수 있다. 결합몸체(121)는 슬라이드 레일홈(122)을 통해 슬라이드 레일(123)에 결합할 수 있고, 분리할 수 있다. 상기 슬라이드 레일이 슬라이드 레일홈에 결합될 시 결합몸체(121)의 상면은 거치편(112)의 하면과 접할 수 있다.The
또한, 결합부(120)는 슬라이드 레일홈(122)과 반대로, 결합몸체(121)의 상면에서 상부로 돌출되면서 결합몸체(121)의 후방으로 연장된 슬라이드 레일(123)을 포함할 수 있다. 이때, 슬라이드 레일(123)은 엣지 링(110)의 거치편(112) 하부에 형성될 수 있는 슬라이드 레일홈(122)과 대응된 형상으로 형성되어 삽입될 수 있다. 결합몸체(121)의 상면 일측은 또한 엣지 링(110)의 거치편(112) 하부에 형성될 수 있는 보강레일(122a)과 접할 수 있고, 결합몸체(121)의 상면 타측은 거치편(112)의 하면과 간격을 두고 마주할 수 있다.In addition, the
결합부(120)는 결합몸체(121)가 슬라이드 레일(123)에 결합된 상태에서 움직이지 않도록 고정하는 움직임방지부재(124)를 더 포함할 수 있다.The
움직임방지부재(124)는 기 설정된 길이를 가지며 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 협소해지는 형태로 형성될 수 있다. 움직임방지부재(124)는 거치편(112)을 관통하여 결합몸체(121)의 내부로 삽입될 수 있다. 이에 결합몸체(121)에는 움직임방지부재(124)의 형상과 대응되는 삽입홈(121a)이 형성될 수 있다. 움직임방지부재(124)에 걸린 결합몸체(121)는 슬라이드 레일(123)과 결합된 상태에서 움직이지 않고 고정될 수 있다.The
움직임방지부재(124)는 원, 타원 다각형 등의 단면적을 갖는 핀 형태이거나, 또는 무두볼트와 너트를 포함할 수 있다. 무두볼트와 너트를 포함할 경우, 무두볼트는 거치편(112)을 관통하여 결합몸체(121)의 타측 내부로 삽입되어 결합몸체(121)의 삽입홈(121a)에 체결되도록 할 수 있다. 그리고 너트는 거치편(112)의 상면에 위치하여 일부 돌출된 무두볼트 상부와 결합될 수 있다. 이때, 너트만 공정 가스에 노출되므로 볼트 전체를 교체하는 것이 아니라 너트만 교체할 수 있어, 유지 보수에 따른 비용을 절감할 수 있다.The
그리고 삽입홈(121a)의 바닥에는 툴삽입홈(121b)이 결합몸체(121)의 하면으로 관통될 수 있다. 툴삽입홈(121b)의 직경은 삽입홈(121a)의 바닥 직경보다 작을 수 있다. 움직임방지부재(124)를 삽입홈(121a)에서 인출할 때 핀 따위의 툴을 툴삽입홈(121b)을 통해 삽입홈(121a)으로 삽입할 수 있다. 삽입홈(121a)으로 지속해서 삽입되는 툴은 움직임방지부재(124)를 들어 올릴 수 있다. 이에 움직임방지부재(124)가 거치편(112)의 상면에서 상승하면서 인출될 수 있다. 움직임방지부재(124)가 삽입홈(121a)에서 인출되면 결합몸체(121)는 슬라이드 레일(123)에서 분리될 수 있다.In addition, at the bottom of the
이와 같은 결합부는 하기 후술한 도면 도 7 내지 도 9의 구현예에 따른 홀더부와 같은 재질로 만들어질 수 있다.Such a coupling portion may be made of the same material as the holder portion according to the embodiments of FIGS. 7 to 9 described below.
결합몸체(121)의 타측에는 웨이퍼(W)의 가장자리를 지지하는 웨이퍼 홀더(130)의 홀더부(131)가 연결될 수 있다. 웨이퍼 홀더(130) 및 홀더부(131)의 구성과 작용은 하기 후술한 도면 도 7 내지 도 16의 구현예에 따른 웨이퍼 홀더와 동일한 것이므로 중복된 설명은 생략하기로 하며, 이외 다른 구성은 도 7 내지 도 16의 구현예의 구성이 그대로 적용될 수 있다.A
웨이퍼 홀더(130)의 홀더부(131)가 결합부(120)에 의해 엣지 링(110)에 슬라이드 방식으로 결합, 분리되므로 엣지 링 조립체(100a, 100b)의 조립성이 향상된다.Since the
움직임방지부재(124)가 거치편(112)을 관통하여 삽입홈(121a)으로 삽입되므로 공정 가스에 노출되지 않아 공정 가스에 의해 움직임방지부재(124)가 손상되거나 내구성이 약화되는 것을 현저히 감소시킬 수 있다.Since the motion-preventing
사용 과정에서 챔버 내의 주기적인 세척이 필요하고, 세척 과정에서 분해와 조립을 반복하는 엣지링 조립체의 특성상 움직임방지부재 등의 내구성 약화는 소모품의 교체 주기 단축을 가져올 수 있다. 또한, 플라즈마 장치 구동 중에 발생하는 손상은 챔버 내에 파티클 발생 등의 원인이 되어 제품 제조 수율을 하락시킬 수 있다. 위의 움직임방지부재(124) 등을 적용하면, 엣지 링 조립체의 기능은 이전과 동일한 수준으로 유지하면서 이러한 문제점 발생을 낮출 수 있다.In the process of use, periodic cleaning of the chamber is required, and due to the nature of the edge ring assembly that repeats disassembly and assembly during the cleaning process, the durability of the motion-preventing member, etc., may be reduced, resulting in a shortened replacement cycle of consumables. In addition, damage that occurs while driving the plasma device may cause particles to be generated in the chamber, thereby reducing the product manufacturing yield. When the above
웨이퍼 홀더(130)-홀더부(131)Wafer holder 130-
웨이퍼 홀더(130)는 홀더부(131), 휠(132) 및 휠지지부재(133)를 포함하며 분리 결합에 따른 내구성을 향상시킨 것이다.The
홀더부(131)는 홀더몸체(131a), 그리고 지지몸체(131b)를 포함하며 엣지 링(110)의 하면 아래에 배치되어 웨이퍼(W)를 지지하며 웨이퍼 홀더의 전체적인 외형을 형성한다.The
홀더몸체(131a)는 기 설정된 길이를 가지는 일측이 결합부(120)를 통해 엣지 링(110)의 하면과 연결될 수 있다. 홀더몸체(131a)의 상면은 엣지 링(110)의 하면과 간격을 두고 마주하고 있으며 홀더몸체(131a)의 타측은 엣지 링(110)의 중심을 향할 수 있다.One side of the
지지몸체(131b)는 홀더몸체(131a)의 타측 하부에서 엣지 링(110)의 중앙 방향으로, 내부 중심을 향해 돌출될 수 있으며 홀더몸체(131a)와 단차를 이룰 수 있다. 또한, 지지몸체(131b)의 일측 말단의 두께는 홀더몸체(131a) 타측 말단의 두께보다 두꺼운 것일 수 있다. 단차는 경사면(131c)을 이룰 수 있다. 지지몸체(131b)의 상면에는 웨이퍼(W)의 가장자리 하면이 놓일 수 있다. 그리고 지지몸체(131b)의 상면에는 웨이퍼(W)와 접촉면적을 최소화하면서 웨이퍼(W)를 지지하기 위한 돌기(131d)가 돌출될 수 있다.The
한편, 홀더몸체(131a)의 타측과 지지몸체(131b)의 일부분에는 휠(132)이 위치하거나 이동을 허용하는 휠공간(131e)이 형성될 수 있다. 휠공간(131e)은 휠(132)의 적어도 일부를 수용할 수 있고, 지지몸체(131b)는 휠공간(131e)이 배치된 측의 일단을 가질 수 있다. 휠공간(131e)은 상하 관통되어 형성될 수 있다. 휠공간(131e)의 내부면 양측에는 기 설정된 위치에서 휠지지부재 안착홈(131f)이 형성될 수 있다. 휠지지부재 안착홈(131f)은 표면이 오목한 곡면으로 형성될 수 있다. 그리고 휠공간(131e)의 양측 내부면에는 홀더몸체(131a)의 상면과 휠지지부재 안착홈(131f)을 연결하는 휠지지부재 가이드홈(131g)이 형성될 수 있다. 휠지지부재 가이드홈(131g)은 일부가 오목한 곡면으로 형성될 수 있다. 휠지지부재 가이드홈(131g)의 상부는 휠지지부재(133)의 최대길이에 대응하여 삽입될 수 있는 상부홈을 포함할 수 있고, 상기 상부홈에서 휠지지부재 안착홈(131f)로 이어지며 상기 휠지지부재의 최대길이보다 간격(폭)이 좁은 경로를 포함할 수 있다. 상기 경로의 폭은 상기 휠지지부재의 최대길이 대비 0.5배 내지 0.95배일 수 있고, 0.6배 내지 0.9배일 수 있다. 이렇게 휠지지부재의 최대길이보다 간격이 좁은 경로를 형성하여, 휠지지부재(133)를 포함하는 휠(132)이 휠지지부재 안착홈(131f)으로 비스듬하게 이동할 수 있도록 하고, 안착홈(131f)에 안착 후 화학 기상 증착 시 다시 경로를 통해 빠져나오기 어렵게 할 수 있다. 상기 휠지지부재 가이드홈 및 경로는 설정된 각도로 경사지게 형성될 수 있다. 상기 휠지지부재 가이드홈 및 경로의 경사 각도는 휠공간(131e) 상부에서 지지부재를 향하는 수평방향(x축 방향)을 기준으로 아래로 5 도 내지 70 도 경사질 수 있고, 10 도 내지 50 도 경사질 수 있으며, 10 도 내지 40 도 경사질 수 있다. 또한, 상기 경로는 상기 휠공간과 경로의 경계를 기준으로 5 도 내지 50 도 경사질 수 있고, 10 도 내지 40 도 경사질 수 있다. 이러한 경사각도를 갖는 휠지지부재 가이드홈은 휠지지부재 및 휠을 상부홈으로부터 경로를 통해 안정적으로 휠지지부재 안착홈으로 가이드할 수 있다. 여기서 휠공간(131e)의 내부면을 기준으로 휠지지부재 안착홈(131f)의 깊이는 휠지지부재 가이드홈(131g)의 깊이 보다 깊게 형성될 수 있다. 이에 휠지지부재 가이드홈(131g)과 휠지지부재 안착홈(131f)의 경계부분에 단턱(131h)이 형성될 수 있고, 휠지지부재 안착홈(131f)의 다른 경계 부분에 단턱이 형성될 수 있다. 이에 휠지지부재 안착홈(131f)은 휠지지부재(133) 및 휠(131)의 수평방향(x축 방향) 및 수직방향(z축 방향) 움직임을 제한할 수 있고, 수직방향은 휠공간(132)에서 엣지 링(110)을 향하는 방향, 수평방향은 상기 수직방향과 직교하는 방향일 수 있다.Meanwhile, a
상기 웨이퍼 홀더(130) 및 엣지 링(110)은 알루미나, 사파이어를 포함할 수 있다.The
상기 웨이퍼 홀더(130) 및 엣지 링(110)의 밀도는 3 g/cm3 이상일 수 있고, 5 g/cm3 이하일 수 있다.The density of the
상기 웨이퍼 홀더(130) 및 엣지 링(110)의 굽힘강도는 280 MPa 이상일 수 있고, 400 MPa 이하일 수 있다.The bending strength of the
상기 웨이퍼 홀더(130) 및 엣지 링(110)의 압축강도는 1400 MPa 이상일 수 있고, 2300 MPa 이하일 수 있다.The compressive strength of the
상기 웨이퍼 홀더(130) 및 엣지 링(110)의 상온 내지 800 ℃에서 열팽창계수는 5×10-6/℃ 이상일 수 있고, 10×10-6/℃ 이하일 수 있다.At room temperature to 800°C of the
상기 웨이퍼 홀더(130) 및 엣지 링(110)의 열충격저항이 250 △T 이상일 수 있고, 350 △T 이하일 수 있다. 열충격저항은 상온으로부터 크랙이 발생하지 않는 허용 가능한 최대 온도차일 수 있다.The thermal shock resistance of the
상기 웨이퍼 홀더(130) 및 엣지 링(110)의 최대 사용가능 온도는 1500 ℃ 이하일 수 있다.The maximum usable temperature of the
이러한 물성을 갖는 웨이퍼 홀더(130) 및 엣지 링(110)은 화학 기상 증착법에서 양호한 내구성 및 신뢰성을 나타낼 수 있다.The
휠(132)은 휠공간(131e)에 위치하며, 휠공간에서 휠을 회전할 수 있게 지지하는 휠지지부재(133)을 포함할 수 있다.The
휠(132)의 반경은 지지몸체(131b)의 일단 두께의 0.6배 내지 1.8배일 수 있고, 0.8배 내지 1.6배일 수 있다. 이러한 두께 비율을 갖는 휠(132)은 지지몸체(131b)의 휠공간(131e)에 안정적으로 삽입될 수 있다.The radius of the
휠지지부재(133)는 휠(132)과 일체로 또는 별도의 부재로 형성될 수 있고, 휠(132)과 일체로 형성되는 경우 휠의 중심 양단에 형성되는 돌출 형태일 수 있다. 휠(132)과 별도로 형성되는 경우, 예시적으로 사프트 형태의 휠지지부재(133)가 적용될 수 있고, 휠의 중심을 휠지지부재(133)가 관통할 수 있다.The
휠지지부재(133)는 휠(132)에 삽입될 시 휠지지부재의 양단은 휠의 외부로 돌출될 수 있다. 휠(132)에 외력이 가해지면 휠(132)은 휠지지부재(133)의 원주 방향을 따라 회전할 수 있다.When the
휠지지부재(133)의 양단은 곡면으로 형성될 수 있으며 휠지지부재 가이드홈(131g)을 통해 비스듬하게 삽입될 수 있고 상기 휠지지부재 가이드흠의 경로를 따라 이동하며 휠지지부재 안착홈(131f)에 안착되어 고정될 수 있다.Both ends of the
휠지지부재(133)의 양단은 홀더몸체(131a)의 외부로 노출되지 않은 상태로 홀더몸체(131a)의 내부에 고정될 수 있다. 그리고 휠지지부재(133)는 단턱(131h)에 의해 휠지지부재 안착홈(131f)에서 휠지지부재 가이드홈(131g)으로 빠지지 않는다. 이에 휠지지부재(133)가 홀더몸체(131a)에서 분리되어 발생하는 분실, 손실 등을 예방할 수 있다.Both ends of the
한편, 휠지지부재(133)가 휠지지부재 안착홈(131f)에 위치하면 휠(132)의 외부 둘레 일부분은 홀더몸체(131a)의 상면 타측, 경사면(131c) 지지몸체(131b)의 외부로 노출될 수 있다. 노출된 휠(132)의 외부 둘레는 지지몸체(131b)에 위치한 웨이퍼(W)와 접할 수도 있다. 또한 휠(132)은 웨이퍼(W)가 지지몸체(131b)와 엣지 링(110)의 하면 사이로 삽입될 때 지지몸체(131b)에 안착될 수 있도록 웨이퍼(W)의 가장자리를 가이드한다.On the other hand, when the
이러한 휠(132)과 휠지지부재(133)는 알루미나 및 사파이어를 포함할 수 있다.The
상기 휠(132) 및 휠지지부재(133)의 밀도는 3 g/cm3 이상일 수 있고, 5 g/cm3 이하일 수 있다.The density of the
상기 휠(132) 및 휠지지부재(133)의 경도는 9 모스 기준(9 Mohs std) Knoop 경도 측정 시험에 따른 값이 1500 kg/mm2 이상일 수 있고, 2500 kg/mm2 이하일 수 있다.The hardness of the
상기 휠(132) 및 휠지지부재(133)의 압축 강도는 1.5 GPa 이상일 수 있고, 2.5 GPa 이하일 수 있다.The compressive strength of the
상기 휠(132) 및 휠지지부재(133)의 인장 강도는 250 MPa 이상일 수 있고, 450 MPa 이하일 수 있다.Tensile strength of the
상기 휠(132) 및 휠지지부재(133)의 열팽창계수는 1000 ℃에서 4.0×10-6/℃ 이상일 수 있고, 5.0×10-6/℃ 이하일 수 있다.The coefficient of thermal expansion of the
상기 휠(132) 및 휠지지부재(133)의 최대 사용가능 온도는 1800 ℃ 이하일 수 있다.The maximum usable temperature of the
이러한 물성을 갖는 휠(132) 및 휠지지부재(133)는 화학 기상 증착법에서 양호한 내구성 및 신뢰성을 나타낼 수 있다.The
휠지지부재(133)를 휠지지부재 가이드홈(131g)을 통해 휠지지부재 안착홈(131f)에 안착시켜 고정하므로 종래에 클립으로 휠지지부재를 고정하는 구조보다 조립 공정이 감소하므로 세정에 따른 분리 결합이 용이하다.Since the
웨이퍼(W)를 가이드하는 휠(132)을 회전할 수 있게 지지하는 휠지지부재(133)가 휠지지부재 가이드홈(131g)을 통해 휠지지부재 안착홈(131f)으로 유도되어 안착되면서 홀더몸체(131a)의 내부에 고정될 수 있다. 따라서, 종래와 같이 휠지지부재의 이탈을 방지하기 위해 사용하는 클립의 배제할 수 있어 클립 파손으로 인한 경제적인 손실을 예방할 수 있다.The
엣지 링(110)Edge Ring(110)
엣지 링(110)은 링몸체(111) 및 거치편(112)을 포함하며 웨이퍼의 가장자리에 박막이 증착되는 것을 제어할 수 있다.The
링몸체(111)는 중앙이 상하 관통되어 있으며 웨이퍼 인덱싱 플레이트(5, 도면 도 1 및 도 2 참조)의 홀에 위치하여 웨이퍼(W)가 로딩되어 지지되는 받침대(20, 도면 도 1 및 도 2 참조)의 가장자리와 마주할 수 있다.The
거치편(112)은 링몸체(111)에서 외측 방향으로 돌출될 수 있다. 거치편(112)은 링몸체(111)의 외부 둘레를 따라 간격을 두고 복수 개 형성될 수 있고, 2개 내지 8개 형성될 수 있다. 이웃한 거치편(112)의 간격은 링몸체(111)의 원주방향을 기준으로 등간격일 수 있다. 거치편(112)은 링몸체(111)가 웨이퍼 인덱싱 플레이트(5)의 홀에 위치한 상태에서 웨이퍼 인덱싱 플레이트(5)의 홀과 연결된 거치홈에 놓일 수 있다. 거치편(112)에 의해 엣지 링(110)은 웨이퍼 인덱싱 플레이트(5)의 홀에 위치하여 아래에 위치한 웨이퍼(W)의 가장자리와 마주할 수 있다.The mounting
엣지 링(110)의 거치편(112)의 하부는 슬라이드 레일(123) 또는 슬라이드 레일홈(122)을 포함할 수 있고, 슬라이드 레일홈을 포함하는 경우 슬라이드 레일홈의 주변을 보강하는 보강레일(122a)을 가질 수 있다. 이때, 결합부(120)의 결합몸체(121) 상부는 거치편(112)의 하부와 대응되어 슬라이드 결합될 수 있도록, 슬라이드 레일홈(122) 또는 슬라이드 레일(123)이 형성될 수 있다.The lower portion of the mounting
엣지 링(110)의 재질은 위에서 설명한 엣지 링(110)과 동일한 것이므로 중복된 설명은 생략하기로 한다.Since the material of the
엣지 링 조립체(100a, 100b)Edge ring assembly (100a, 100b)
다음으로 구현예에 따른 엣지 링 조립체에 대하여 도 7 내지 도 16을 참고하여 설명한다.Next, an edge ring assembly according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 7 to 16.
엣지 링 조립체는 취급 업체에 따라 모어 조립체(Minimum Overlapped Exclusion Ring; MOER)로도 불리고, 이는 화학 기상 증착법에서 웨이퍼 상에 박막을 형성할 때 웨이퍼의 가장자리에 박막이 증착되는 것을 제어할 수 있다.The edge ring assembly is also called a Minimum Overlapped Exclusion Ring (MOER) depending on the handling company, and it can control the deposition of a thin film on the edge of the wafer when forming a thin film on the wafer in the chemical vapor deposition method.
도 7 내지 도 16을 참고하면, 구현예에 따른 엣지 링 조립체(100a, 100b)는 엣지 링(110), 결합부(120), 웨이퍼 홀더(130) 및 홀더부(131)를 포함하며 내구성을 향상시켜 세정, 점검 등을 위해 분리 결합 시 파손되지 않도록 한다.7 to 16, the
엣지 링(110)의 구성과 작용은 전술된 구현예에 따른 엣지 링(110)와 동일한 것이므로 중복된 설명은 생략하기로 한다.Since the configuration and operation of the
결합부(120)의 구성과 작용은 전술된 구현예에 따른 결합부(120)와 동일한 것이므로 중복된 설명은 생략하기로 한다.Since the configuration and operation of the
웨이퍼 홀더(130)의 홀더부(131)가 결합부(120)에 의해 엣지 링(110)에 슬라이드 방식으로 결합, 분리되므로 엣지 링 조립체(100a, 100b)의 조립성이 향상된다. 그리고 움직임방지부재(124)가 거치편(112)을 관통하여 삽입홈(121a)으로 삽입되므로 공정 가스에 노출되지 않아 공정 가스에 의해 움직임방지부재(124)가 손상되지 않는다.Since the
웨이퍼의 제조방법Wafer manufacturing method
다음으로 구현예에 따른 엣지 링 조립체를 적용한 웨이퍼의 제조방법에 대하여 설명한다.Next, a method of manufacturing a wafer to which the edge ring assembly according to the embodiment is applied will be described.
구현예에 따른 웨이퍼의 제조방법은,A method of manufacturing a wafer according to an embodiment,
증착장치 내부공간에, 상기 엣지 링 조립체(100a, 100b)의 홀더부(131) 내 지지몸체(131b)에 안착된 웨이퍼를 준비하는 준비단계; 및A preparation step of preparing a wafer seated on the
상기 내부공간에 반응원료 및 가스를 주입하여 상기 웨이퍼 상에 증착막을 형성시키는 증착단계;를 포함하여, 증착막이 형성된 웨이퍼를 제조할 수 있다.Including a deposition step of forming a deposition film on the wafer by injecting a reaction material and a gas into the inner space, it is possible to manufacture a wafer on which the deposition film is formed.
상기 준비단계는 도 1, 도 2 및 도 9에 도시한 바와 같이, 엣지 링(110)의 하부 지지몸체(131b)의 돌기(131d)에 웨이퍼의 가장자리(엣지)가 안착되도록 할 수 있다.In the preparation step, the edge (edge) of the wafer may be seated on the
상기 준비단계의 웨이퍼 안착은 엣지 링 조립체(100a, 100b)에서 엣지 링(110)과 홀더부(130) 사이의 공간으로 웨이퍼가 이동된 다음, 홀더부(130)의 휠(132)을 통해 웨이퍼 가장자리 홀더부 지지몸체의 돌기(131d)에 안착되도록 가이드할 수 있다.Wafer mounting in the preparation step is performed by moving the wafer into the space between the
상기 준비단계의 증착장치는 화학 기상 증착장치일 수 있다.The deposition apparatus in the preparation step may be a chemical vapor deposition apparatus.
상기 증착단계는 내부공간으로 주입된 반응원료 및 가스가 열, 빛, 전기장 등의 형태로 에너지를 공급받아 여기(excite)되어 화학반응을 일으킬 수 있는 상태로 활성화될 수 있다. 이렇게 활성화된 물질들은 물리적으로 웨이퍼 상에 증착되거나 웨이퍼 상의 원자들 또는 증착되는 원자들과 화학결합을 형성하여 증착막을 형성할 수 있다. 이때 상기 엣지 링(110) 등의 영향으로 웨이퍼 가장자리 부근의 반응을 조절할 수 있고, 활성화된 물질들은 경우에 따라 웨이퍼 표면을 따라 이동하며 최적의 위치를 찾아 안정된 연속적 그물구조를 형성할 수 있다. 이 과정에서 불완전하게 결합된 원자 또는 부산물은 탈착되어 배기펌프 등에 의해 외부로 배기될 수 있다.The deposition step may be activated in a state in which a reaction material and gas injected into the internal space are supplied with energy in the form of heat, light, and electric field, and are excited to cause a chemical reaction. The activated materials may be physically deposited on a wafer, or may form a chemical bond with atoms on the wafer or deposited atoms to form a deposition film. At this time, the reaction near the edge of the wafer can be controlled by the influence of the
종래의 도 4 내지 도 6에 도시한 엣지 링 조립체(4)는 상기 증착공정 등 이후 엣지 링 조립체(4)를 분리하여 세정한 다음 재사용하는 과정에서 핀(424)의 분리 결합에 따른 작업량 증가로 번거로운 점이 있고, 클립(425), 체결수단(422) 등이 쉽게 파손되는 문제가 발생하였다. 또한, 둥근머리 따위의 볼트(422) 머리부분이 공정 가스에 노출될 수 있고, 분리 결합 과정 중에 볼트의 머리부분이 쉽게 파손될 우려가 있었다.The conventional edge ring assembly 4 shown in FIGS. 4 to 6 is due to an increase in the amount of work due to the separation and coupling of the
구현예에 따른 엣지 링 조립체(100a, 100b)는 웨이퍼 홀더(130)를 엣지 링(110)에 연결시키는 과정에서 슬라이드 방식 및 움직임방지부재(124)를 적용하고, 휠(132)을 고정하는 과정에서 클립이 아닌 휠지지부재 가이드홈(131g) 및 경로를 통해 고정하며, 공정 중 휠의 이탈을 방지하는 단턱(131h), 가이드홈(131g)의 경로 폭 등의 구조를 설계하여 재사용이 용이하고 안정적으로 웨이퍼 상에 막을 형성시킬 수 있도록 하였다.The
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also present. It belongs to the scope of rights of
100a, 100b: 엣지 링 조립체 110: 엣지 링
111: 링몸체 112: 거치편
120: 결합부 121: 결합몸체
121a: 삽입홈 121b: 툴삽입홈
122: 슬라이드 레일홈 122a: 보강레일
123: 슬라이드 레일 124: 움직임방지부재
130: 웨이퍼 홀더 131: 홀더부
131a: 홀더몸체 131b: 지지몸체
131c: 경사면 131d: 돌기
131e: 휠공간 131f: 휠지지부재 안착홈
131g: 휠지지부재 가이드홈 131h: 단턱
132: 휠 133: 휠지지부재100a, 100b: edge ring assembly 110: edge ring
111: ring body 112: mounting piece
120: coupling portion 121: coupling body
121a:
122: slide
123: slide rail 124: motion preventing member
130: wafer holder 131: holder portion
131a:
131c:
131e:
131g: wheel support
132: wheel 133: wheel support member
Claims (11)
엣지 링과 연결되는 결합부; 및 상기 웨이퍼의 가장자리를 지지하는 홀더부;를 포함하고,
상기 결합부는 상기 엣지 링과 슬라이드 결합 또는 분리되고,
상기 결합부는 결합몸체 및 슬라이드 레일홈을 포함하고,
상기 슬라이드 레일홈은 상기 결합몸체의 내부에 배치되고 결합몸체의 상면 일측으로 개방되고,
상기 결합몸체에 배치되어 상기 결합몸체와 상기 엣지 링을 서로 고정하는 움직임방지부재가 삽입되는 삽입홈을 더 포함하고,
상기 홀더부는,
상기 홀더부와 탈착 가능하게 결합되고 상기 웨이퍼가 안착되도록 가이드하는 휠;
상기 휠을 회전할 수 있게 지지하는 휠지지부재; 및
상기 휠지지부재를 고정하는 휠지지부재 안착홈을 포함하고,
상기 홀더부는 휠공간 및 휠지지부재 가이드홈을 더 포함하고,
상기 휠공간은 상기 휠의 배치 또는 이동을 허용하는 공간이고,
상기 휠지지부재 가이드홈은 상기 휠공간과 연결되고 상기 휠지지부재 안착홈으로 상기 휠지지부재의 이동을 허용하고,
상기 휠지지부재 안착홈은 상기 휠공간과 연결되고 상기 휠지지부재의 수평방향 움직임을 제한하고,
상기 휠지지부재 가이드홈의 상부는 상기 휠지지부재의 최대길이에 대응하여 삽입될 수 있는 상부홈을 포함하고,
상기 휠지지부재 가이드홈은 상기 상부홈에서 휠지지부재 안착홈으로 이어지며 상기 휠지지부재의 최대길이보다 좁은 폭을 갖는 경로를 포함하는, 웨이퍼 홀더.
It is a wafer holder of the edge ring assembly that controls the deposition of a thin film on the edge of the wafer,
A coupling part connected to the edge ring; And a holder part supporting the edge of the wafer,
The coupling portion is slide-coupled or separated from the edge ring,
The coupling portion includes a coupling body and a slide rail groove,
The slide rail groove is disposed inside the coupling body and opened to one side of the upper surface of the coupling body,
It is disposed on the coupling body further comprises an insertion groove into which a movement preventing member for fixing the coupling body and the edge ring to each other is inserted,
The holder part,
A wheel detachably coupled to the holder unit and guiding the wafer to be seated;
A wheel support member that supports the wheel to rotate; And
It includes a wheel support member seating groove for fixing the wheel support member,
The holder portion further includes a wheel space and a wheel support member guide groove,
The wheel space is a space that allows the arrangement or movement of the wheel,
The wheel support member guide groove is connected to the wheel space and allows movement of the wheel support member to the wheel support member seating groove,
The wheel support member seating groove is connected to the wheel space and restricts horizontal movement of the wheel support member,
The upper portion of the wheel support member guide groove includes an upper groove that can be inserted corresponding to the maximum length of the wheel support member,
The wheel support member guide groove includes a path extending from the upper groove to the wheel support member seating groove and having a width narrower than the maximum length of the wheel support member.
엣지 링과 연결되는 결합부; 및 상기 웨이퍼의 가장자리를 지지하는 홀더부;를 포함하고,
상기 결합부는 상기 엣지 링과 슬라이드 결합 또는 분리되고,
상기 결합부는 결합몸체 및 슬라이드 레일을 포함하고,
상기 슬라이드 레일은 상기 결합몸체의 상부에 배치되어 엣지링의 슬라이드 레일홈과 결합되는 돌출부를 갖고,
상기 결합몸체에 배치되어 상기 결합몸체와 상기 엣지 링을 서로 고정하는 움직임방지부재가 삽입되는 삽입홈을 더 포함하고,
상기 홀더부는,
상기 홀더부와 탈착 가능하게 결합되고 상기 웨이퍼가 안착되도록 가이드하는 휠;
상기 휠을 회전할 수 있게 지지하는 휠지지부재; 및
상기 휠지지부재를 고정하는 휠지지부재 안착홈을 포함하고,
상기 홀더부는 휠공간 및 휠지지부재 가이드홈을 더 포함하고,
상기 휠공간은 상기 휠의 배치 또는 이동을 허용하는 공간이고,
상기 휠지지부재 가이드홈은 상기 휠공간과 연결되고 상기 휠지지부재 안착홈으로 상기 휠지지부재의 이동을 허용하고,
상기 휠지지부재 안착홈은 상기 휠공간과 연결되고 상기 휠지지부재의 수평방향 움직임을 제한하고,
상기 휠지지부재 가이드홈의 상부는 상기 휠지지부재의 최대길이에 대응하여 삽입될 수 있는 상부홈을 포함하고,
상기 휠지지부재 가이드홈은 상기 상부홈에서 휠지지부재 안착홈으로 이어지며 상기 휠지지부재의 최대길이보다 좁은 폭을 갖는 경로를 포함하는, 웨이퍼 홀더.
It is a wafer holder of the edge ring assembly that controls the deposition of a thin film on the edge of the wafer,
A coupling part connected to the edge ring; And a holder part supporting the edge of the wafer,
The coupling portion is slide-coupled or separated from the edge ring,
The coupling portion includes a coupling body and a slide rail,
The slide rail has a protrusion disposed on the upper portion of the coupling body and coupled to the slide rail groove of the edge ring,
It is disposed on the coupling body further comprises an insertion groove into which a movement preventing member for fixing the coupling body and the edge ring to each other is inserted,
The holder part,
A wheel detachably coupled to the holder unit and guiding the wafer to be seated;
A wheel support member that supports the wheel to rotate; And
It includes a wheel support member seating groove for fixing the wheel support member,
The holder portion further includes a wheel space and a wheel support member guide groove,
The wheel space is a space that allows the arrangement or movement of the wheel,
The wheel support member guide groove is connected to the wheel space and allows movement of the wheel support member to the wheel support member seating groove,
The wheel support member seating groove is connected to the wheel space and restricts horizontal movement of the wheel support member,
The upper portion of the wheel support member guide groove includes an upper groove that can be inserted corresponding to the maximum length of the wheel support member,
The wheel support member guide groove includes a path extending from the upper groove to the wheel support member seating groove and having a width narrower than the maximum length of the wheel support member.
상기 삽입홈에는 움직임방지부재가 더 배치되는, 웨이퍼 홀더.
The method according to claim 1 or 2,
In the insertion groove, a motion preventing member is further disposed.
상기 홀더부는,
상기 엣지 링의 하면 아래에 위치하는 홀더몸체; 그리고
상기 홀더몸체에서 상기 엣지 링의 중앙 방향으로 돌출되어 있고 상기 웨이퍼의 가장자리를 지지하는 지지몸체;를 포함하며,
상기 지지몸체 일측 말단의 두께는 상기 홀더몸체 타측 말단의 두께보다 두꺼운 것인, 웨이퍼 홀더.
The method of claim 1,
The holder part,
A holder body located under the lower surface of the edge ring; And
Includes; a support body protruding from the holder body in the center direction of the edge ring and supporting the edge of the wafer,
The thickness of one end of the support body is thicker than the thickness of the other end of the holder body, the wafer holder.
상기 휠지지부재 가이드홈은 상기 홀더몸체의 타측 상면에서 상기 휠지지부재 안착홈으로 경사져 있고,
상기 휠지지부재 안착홈은 상기 휠지지부재의 수직방향 움직임을 제한하는, 웨이퍼 홀더.
The method of claim 7,
The wheel support member guide groove is inclined from the upper surface of the other side of the holder body to the wheel support member seating groove,
The wheel support member seating groove restricts vertical movement of the wheel support member.
상기 엣지 링 조립체는 엣지 링과 웨이퍼 홀더를 포함하고,
상기 엣지 링은 중앙이 상하 관통되어 있고 웨이퍼의 가장자리 상에 배치되고 링몸체와 상기 링 몸체에서 외측 방향으로 돌출되는 거치편을 포함하고,
상기 웨이퍼 홀더는 상기 엣지 링과 연결되는 결합부; 및 상기 웨이퍼의 가장자리를 지지하는 홀더부;를 포함하고,
상기 결합부와 상기 엣지 링은 슬라이드 결합 또는 분리되고,
상기 결합부는 결합몸체와, i) 슬라이드 레일홈 또는 ii) 슬라이드 레일을 포함하고,
상기 i) 슬라이드 레일홈은 상기 결합몸체의 내부에 배치되고 결합몸체의 상면 일측으로 개방되고,
상기 ii) 슬라이드 레일은 상기 결합몸체의 상부에 배치되어 상기 엣지링의 슬라이드 레일홈과 결합되는 돌출부를 갖고,
상기 엣지 링과 상기 웨이퍼 홀더를 서로 고정하는 움직임방지부재를 더 포함하고,
상기 결합몸체는 상기 움직임방지부재의 형상과 대응되는 삽입홈이 형성되고,
상기 거치편은 상기 움직임방지부재가 삽입되는 홀을 더 포함하고,
상기 움직임방지부재는 상기 거치편을 관통하여 상기 삽입홈으로 삽입되고,
상기 홀더부에 탈착 가능하게 결합되어 상기 웨이퍼가 안착되도록 가이드하는 휠; 및
상기 휠을 회전할 수 있게 지지하는 휠지지부재;를 포함하고,
상기 홀더부는 상기 휠지지부재의 양단을 고정하는 휠지지부재 안착홈을 포함하고,
상기 홀더부는 휠공간 및 휠지지부재 가이드홈을 더 포함하고,
상기 휠공간은 상기 휠의 배치 또는 이동을 허용하는 공간이고,
상기 휠지지부재 가이드홈은 상기 휠공간과 연결되고 상기 휠지지부재 안착홈으로 상기 휠지지부재의 이동을 허용하고,
상기 휠지지부재 안착홈은 상기 휠공간과 연결되고 상기 휠지지부재의 수평방향 움직임을 제한하고,
상기 휠지지부재 가이드홈의 상부는 상기 휠지지부재의 최대길이에 대응하여 삽입될 수 있는 상부홈을 포함하고,
상기 휠지지부재 가이드홈은 상기 상부홈에서 휠지지부재 안착홈으로 이어지며 상기 휠지지부재의 최대길이보다 좁은 폭을 갖는 경로를 포함하는, 엣지 링 조립체.
It is an edge ring assembly that controls the deposition of a thin film on the edge of the wafer,
The edge ring assembly includes an edge ring and a wafer holder,
The edge ring has a center vertically penetrating and disposed on the edge of the wafer, and includes a ring body and a mounting piece protruding outward from the ring body,
The wafer holder may include a coupling part connected to the edge ring; And a holder part supporting the edge of the wafer,
The coupling portion and the edge ring are slide-coupled or separated,
The coupling portion includes a coupling body and i) a slide rail groove or ii) a slide rail,
The i) slide rail groove is disposed inside the coupling body and opened to one side of the upper surface of the coupling body,
The ii) slide rail has a protrusion disposed on the upper portion of the coupling body and coupled to the slide rail groove of the edge ring,
Further comprising a motion preventing member for fixing the edge ring and the wafer holder to each other,
The coupling body has an insertion groove corresponding to the shape of the movement preventing member,
The mounting piece further includes a hole into which the movement preventing member is inserted,
The movement preventing member is inserted into the insertion groove through the mounting piece,
A wheel detachably coupled to the holder to guide the wafer to be seated; And
Including; a wheel support member for supporting the wheel to rotate,
The holder part includes a wheel support member seating groove for fixing both ends of the wheel support member,
The holder portion further includes a wheel space and a wheel support member guide groove,
The wheel space is a space that allows the arrangement or movement of the wheel,
The wheel support member guide groove is connected to the wheel space and allows movement of the wheel support member to the wheel support member seating groove,
The wheel support member seating groove is connected to the wheel space and restricts horizontal movement of the wheel support member,
The upper portion of the wheel support member guide groove includes an upper groove that can be inserted corresponding to the maximum length of the wheel support member,
The wheel support member guide groove extends from the upper groove to the wheel support member seating groove and includes a path having a width narrower than the maximum length of the wheel support member.
상기 내부공간에 반응원료 및 가스를 주입하여 상기 웨이퍼 상에 증착막을 형성시키는 증착단계;를 포함하여, 증착막이 형성된 웨이퍼를 제조하는, 웨이퍼의 제조방법.
A preparation step of preparing a wafer seated in the holder portion of the edge ring assembly according to claim 10 in an internal space of the deposition apparatus; And
Including a deposition step of forming a deposition film on the wafer by injecting a reaction material and a gas into the inner space; manufacturing a wafer on which the deposition film is formed.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200055801A KR102201336B1 (en) | 2020-05-11 | 2020-05-11 | Wafer holder for apparatus manufacturing a semiconductor device and edge ring assembly comprising the same |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117004928A (en) * | 2023-09-21 | 2023-11-07 | 上海谙邦半导体设备有限公司 | Chemical vapor deposition wafer protection system |
CN117655898A (en) * | 2023-12-07 | 2024-03-08 | 佛山市顺德区顺崇机械制造有限公司 | Automatic polishing device for side edges of target material and using method thereof |
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CN201075384Y (en) * | 2007-08-15 | 2008-06-18 | 陈汉阳 | Wafer holder for thermal treatment |
-
2020
- 2020-05-11 KR KR1020200055801A patent/KR102201336B1/en active IP Right Grant
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CN117655898A (en) * | 2023-12-07 | 2024-03-08 | 佛山市顺德区顺崇机械制造有限公司 | Automatic polishing device for side edges of target material and using method thereof |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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AMND | Amendment | ||
X091 | Application refused [patent] | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
GRNT | Written decision to grant |