KR102453704B1 - Clean equipment for wafer Physical Vapor Deposition process - Google Patents

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KR102453704B1
KR102453704B1 KR1020220043523A KR20220043523A KR102453704B1 KR 102453704 B1 KR102453704 B1 KR 102453704B1 KR 1020220043523 A KR1020220043523 A KR 1020220043523A KR 20220043523 A KR20220043523 A KR 20220043523A KR 102453704 B1 KR102453704 B1 KR 102453704B1
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김형준
이흥열
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주식회사 세미노바
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Abstract

The present invention relates to a pre-cleaning device for a wafer PVD process and, more specifically, to a device for processing a surface of a wafer using plasma. The pre-cleaning device for a wafer PVD process comprises: a chamber body having a processing space therein to process a wafer, and formed with a through hole communicating with the processing space; a holding unit provided on the chamber body, and arranged with the to-be-processed wafer on an upper part; a plasma generation unit disposed on an upper side of the chamber body; and a top cover disposed on an upper part of the chamber body while surrounding the plasma generation unit. A cover panel made of an alumina material is provided on the chamber body, and the plasma generation unit for generating plasma is placed on an upper part of the cover panel to prevent particles from being generated during the processing of the wafer and prevent the contamination of the wafer due to the particles. Accordingly, the quality and productivity of a processed wafer can be effectively improved.

Description

웨이퍼 PVD 공정용 프리 크린 장치 { Clean equipment for wafer Physical Vapor Deposition process }Pre-clean equipment for wafer PVD process { Clean equipment for wafer Physical Vapor Deposition process }

본 발명은 웨이퍼 PVD 공정용 프리 크린 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 챔버본체에 알루미나재로 이루어진 커버패널을 마련하고, 커버패널의 상부에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마발생부를 배치하여, 웨이퍼를 가공하는 과정에서 파티클이 발생되는 것을 방지함과 아울러 파티클에 의해 웨이퍼가 오염되는 것을 방지하여, 가공된 웨이퍼의 품질 및 생산성을 효과적으로 향상시킬 수 있게 되는 웨이퍼 PVD 공정용 프리 크린 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pre-clean apparatus for a wafer PVD process, and more particularly, a cover panel made of an alumina material is provided in a chamber body, and a plasma generator for generating plasma is disposed on the upper part of the cover panel to process the wafer It relates to a pre-clean apparatus for a wafer PVD process that can prevent particles from being generated in the process and also prevent contamination of the wafer by particles, thereby effectively improving the quality and productivity of a processed wafer.

일반적으로 반도체 가공장치는 현재 반도체 집적회로, 태양전지, 평판 디스플레이 등 제조공정에서 광범위하게 사용되고 있다. In general, semiconductor processing devices are currently widely used in manufacturing processes such as semiconductor integrated circuits, solar cells, and flat panel displays.

반도체 제조공정중 PVD(Physical Vapor Deposition)공정은 식각을 마친 웨이퍼에 박막을 증착하는 공정이다.Among the semiconductor manufacturing processes, PVD (Physical Vapor Deposition) process is a process of depositing a thin film on an etched wafer.

상기한 PVD 공정 과정에서 제품 품질을 높이기 위하여, PVD 공정을 실행하기 전, 웨이퍼 표면의 산화물 등 이물질을 제거하기 위하여 우선 웨이퍼에 대해 전세정(Preclean)을 진행한다. 통상적인 전세정 챔버의 기본 원리는 세정 챔버로 유입된 아르곤 가스, 헬륨 가스 또는 수소 가스 등과 같은 세정 기체를 여기(excitation)시켜 플라즈마를 형성하여 화학적 반응과 물리적 충격을 웨이퍼에 인가함으로써 웨이퍼 표면에 존재하는 이물질을 제거하는 것이다.In order to improve product quality in the above PVD process, a preclean is first performed on the wafer in order to remove foreign substances such as oxides on the wafer surface before performing the PVD process. The basic principle of a conventional pre-cleaning chamber is to form a plasma by excitation of a cleaning gas such as argon gas, helium gas, or hydrogen gas introduced into the cleaning chamber to apply a chemical reaction and physical impact to the wafer, thereby being present on the wafer surface. to remove foreign matter.

도 1은 현재 사용하고 있는 일종의 전세정 챔버를 도시하는 구조 사시도이다. 도 1에서 도시한 바와 같이, 상기 세정 챔버는 측벽(1), 바닥벽(2) 및 상부 커버(9)로 구성되는 것으로, 세정 챔버의 바닥부에는 제1 정합기(7)와 제1 무선 주파수 전원(8)을 연결하는 웨이퍼 탑재용 받침대(4)가 설치되고; 상부 커버(9)의 상부에는 코일(3)이 설치되며, 코일(3)은 솔레노이드 코일로서 환형으로 감겨 있으며, 그 환형의 바깥 지름과 측벽(1)의 바깥 지름은 상응되며, 코일(3)은 제2 정합기(5) 및 제2 무선 주파수 전원(6)과 순차적으로 연결된다. 전세정을 실시하는 과정에서 제2 무선 주파수 전원(6)을 연결함으로써, 세정 챔버 내의 기체를 플라즈마로 여기시키고, 동시에 제1무선 주파수 전원(8)을 연결함으로써, 플라즈마 이온을 흡수하여 웨이퍼 상의 이물질을 충격하여 제거한다.1 is a structural perspective view showing a kind of pre-cleaning chamber currently in use. As shown in FIG. 1, the cleaning chamber is composed of a side wall 1, a bottom wall 2, and an upper cover 9, and the bottom of the cleaning chamber includes a first matching device 7 and a first wireless device. a pedestal 4 for mounting a wafer for connecting a frequency power source 8 is provided; A coil 3 is installed on the upper part of the upper cover 9, and the coil 3 is wound in an annular shape as a solenoid coil, and the outer diameter of the annular shape and the outer diameter of the side wall 1 correspond to each other, and the coil 3 is sequentially connected to the second matcher 5 and the second radio frequency power supply 6 . By connecting the second radio frequency power supply 6 during the pre-cleaning process, the gas in the cleaning chamber is excited with plasma, and at the same time, by connecting the first radio frequency power source 8, plasma ions are absorbed and foreign substances on the wafer Remove by impact.

그러나, 종래의 전세정 챔버는 웨이퍼를 감싸는 상부 커버가 돔구조로 이루어져 있으며 석영재질로 형성되어, 전세정 공정중 상부 커버에서 파티클이 발생하는 문제점이 있으며, 파티클로 인해 가공중 웨이퍼가 오염되거나 손상되는 문제점이 상존하게 된다.However, in the conventional pre-cleaning chamber, the upper cover surrounding the wafer has a dome structure and is formed of a quartz material, so there is a problem that particles are generated from the upper cover during the pre-cleaning process, and the wafer is contaminated or damaged during processing due to the particles problems will persist.

전술한 발명은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.The above-described invention refers to the background of the technical field to which the present invention pertains, and does not mean the prior art.

등록특허 제10-1780013호Registered Patent No. 10-1780013

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 챔버본체에 알루미나재로 이루어진 커버패널을 마련하고, 커버패널의 상부에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마발생부를 배치하여, 웨이퍼를 가공하는 과정에서 파티클이 발생되는 것을 방지함과 아울러 파티클에 의해 웨이퍼가 오염되는 것을 방지하여, 가공된 웨이퍼의 품질 및 생산성을 효과적으로 향상시킬 수 있게 되는 웨이퍼 PVD 공정용 프리 크린 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a cover panel made of an alumina material in a chamber body, and arrange a plasma generating unit for generating plasma on the upper part of the cover panel, To provide a pre-clean device for wafer PVD process that prevents particles from being generated in the process of wafer processing and prevents contamination of the wafer by particles, thereby effectively improving the quality and productivity of the processed wafer. There is a purpose.

본 발명은 플라즈마를 이용하여 웨이퍼의 표면을 가공하도록 된 장치로서, 상기 웨이퍼를 가공하도록 내부에 가공공간이 마련되고 상기 가공공간과 연통되게 관통구가 형성된 챔버본체와, 상기 챔버본체에 마련되며 상부에 가공될 웨이퍼가 배치되는 거치부와, 상기 챔버본체의 상측에 배치되는 플라즈마발생부와, 상기 플라즈마발생부를 감싸면서 상기 챔버본체의 상부에 배치되는 탑 커버로 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention is an apparatus for processing the surface of a wafer by using plasma, a chamber body having a processing space provided therein to process the wafer and having a through hole in communication with the processing space, and an upper portion provided in the chamber body It characterized in that it consists of a holding part on which a wafer to be processed is disposed, a plasma generating part disposed on the upper side of the chamber body, and a top cover disposed on the upper part of the chamber body while surrounding the plasma generating part.

또한, 상기 챔버본체의 관통구에는 커버패널이 더 체결되고, 상기 커버패널의 상부에는 상기 플라즈마발생부가 배치되며, 상기 커버패널은 알루미나재로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, a cover panel is further fastened to the through hole of the chamber body, the plasma generator is disposed on the upper portion of the cover panel, and the cover panel is made of an alumina material.

또한, 상기 플라즈마발생부는 상기 커버패널의 상면 중앙에 배치되는 메인코일유닛과, 상기 커버패널의 상면에 배치되며 상기 메인코일유닛을 감싸면서 일정간격을 유지하며 환형으로 배치되는 확장코일유닛들로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the plasma generator consists of a main coil unit disposed in the center of the upper surface of the cover panel, and expansion coil units disposed on the upper surface of the cover panel and arranged in an annular shape while enclosing the main coil unit while maintaining a predetermined interval. characterized in that

또한, 상기 커버패널에는 상기 플라즈마발생부를 지지함과 아울러 고정시키도록 인입형안착지지수단이 더 마련되고, 상기 인입형안착지지수단은 상기 플라즈마발생부의 메인코일유닛의 일부가 끼움되도록 상기 커버패널의 상면부 중앙 부분에 형성되는 메인안착홈과, 상기 플라즈마발생부의 확장코일유닛들의 일부가 끼움되도록 상기 커버패널의 상면부에 형성되는 확장안착홈들과, 상기 메인안착홈과 상기 확장안착홈의 바닥면에 돌출되게 형성되어, 상기 메인코일유닛 및 상기 확장코일유닛을 지지하는 가이드돌부와, 상기 메인안착홈과 상기 확장안착홈의 바닥면에 형성되는 연통홀들과, 상기 커버패널의 저면부에 형성되며 가공될 웨이퍼가 인입되는 인입홈으로 이루어지며, 상기 인입홈의 상면과 상기 웨이퍼 사이에는 가공공간이 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, a retractable seating support means is further provided on the cover panel to support and fix the plasma generator, and the retractable seating support means includes a part of the main coil unit of the plasma generator to be inserted into the cover panel of the cover panel. A main seating groove formed in the center of the upper surface portion, extended seating grooves formed in the upper surface of the cover panel so that some of the expansion coil units of the plasma generator are fitted, and the main seating groove and the bottom of the extended seating groove A guide protrusion formed to protrude from the surface and supporting the main coil unit and the expansion coil unit, communication holes formed in the bottom surfaces of the main seating groove and the expansion seating groove, and the bottom surface of the cover panel It is formed and made of a lead-in groove into which a wafer to be processed is introduced, and a processing space is formed between the upper surface of the lead-in groove and the wafer.

또한, 상기 챔버본체에는 상기 플라즈마발생부를 이동시킴과 아울러 회전시키도록 플라즈마발생부 이송수단이 더 마련되고, 상기 플라즈마발생부 이송수단은 상기 메인코일유닛의 상부에 고정되는 메인브라켓과, 상기 확장코일유닛들을 연결하며 상기 확장코일유닛들의 상부에 고정되는 환형의 확장링패널과, 상기 확장링패널의 상부에 고정되는 확장브라켓과, 상기 메인코일유닛에 고정된 상기 메인브라켓과 상기 확장코일유닛들에 고정된 상기 확장브라켓을 상호 연결하는 연결샤프트와, 상기 챔버본체의 내측 상면에 일단이 고정되는 이송실린더와, 상기 이송실린더의 이송축에 일단이 고정되고, 회전축의 단부가 상기 연결샤프트에 고정되어, 구동에 의해 상기 플라즈마발생부를 회전시키는 구동모터로 이루어져, 상기 이송실린더와 상기 구동모터의 구동에 의해 상기 플라자마발생부를 회전시킴과 아울러 이송시키도록 된 것을 특징으로 한다.In addition, a plasma generating unit transfer means is further provided in the chamber body to move and rotate the plasma generating unit, and the plasma generating unit transfer means includes a main bracket fixed to an upper portion of the main coil unit, and the expansion coil. An annular extension ring panel connecting units and fixed to the upper portions of the extension coil units, an extension bracket fixed to the upper portion of the extension ring panel, and the main bracket fixed to the main coil unit and the extension coil units A connecting shaft connecting the fixed expansion brackets to each other, a transfer cylinder having one end fixed to the inner upper surface of the chamber body, one end being fixed to a transfer shaft of the transfer cylinder, and an end of the rotating shaft being fixed to the connecting shaft , it consists of a driving motor that rotates the plasma generating unit by driving, characterized in that it is configured to rotate and transfer the plasma generating unit by driving the transfer cylinder and the driving motor.

본 발명인 웨이퍼 PVD 공정용 프리 크린 장치는 챔버본체에 알루미나재로 이루어진 커버패널을 마련하고, 커버패널의 상부에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마발생부를 배치하여, 웨이퍼를 가공하는 과정에서 파티클이 발생되는 것을 방지함과 아울러 파티클에 의해 웨이퍼가 오염되는 것을 방지하여, 가공된 웨이퍼의 품질 및 생산성을 효과적으로 향상시킬 수 있게 되는 효과가 있다.The present invention's pre-clean apparatus for wafer PVD process provides a cover panel made of alumina material in the chamber body, and arranges a plasma generator that generates plasma on the upper part of the cover panel to prevent particles from being generated during wafer processing In addition, it is possible to prevent contamination of the wafer by particles, thereby effectively improving the quality and productivity of the processed wafer.

도 1은 종래의 전세정 챔버를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 PVD 공정용 프리 크린 장치를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 PVD 공정용 프리 크린 장치의 플라즈마발생부를 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 웨이퍼 PVD 공정용 프리 크린 장치의 플라즈마발생부를 나타낸 사시사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 웨이퍼 PVD 공정용 프리 크린 장치의 부분확대 단면사진이다.
도 6은 본 발명에 따른 웨이퍼 PVD 공정용 프리 크린 장치의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 웨이퍼 PVD 공정용 프리 크린 장치의 다른 실시예를 나타낸 분해도이다.
도 8은 본 발명에 따른 웨이퍼 PVD 공정용 프리 크린 장치의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 웨이퍼 PVD 공정용 프리 크린 장치의 또 다른 실시예를 나타낸 평면도이다.1 is a view showing a conventional pre-cleaning chamber.
2 is a cross-sectional view showing a pre-clean apparatus for a wafer PVD process according to the present invention.
3 is a plan view showing a plasma generating unit of the pre-clean apparatus for a wafer PVD process according to the present invention.
4 is a perspective view showing the plasma generating unit of the pre-clean apparatus for the wafer PVD process according to the present invention.
5 is a partially enlarged cross-sectional photograph of a pre-clean apparatus for a wafer PVD process according to the present invention.
6 is a cross-sectional view showing another embodiment of a pre-clean apparatus for a wafer PVD process according to the present invention.
7 is an exploded view showing another embodiment of a pre-clean apparatus for a wafer PVD process according to the present invention.
8 is a cross-sectional view showing another embodiment of a pre-clean apparatus for a wafer PVD process according to the present invention.
9 is a plan view showing another embodiment of a pre-clean apparatus for a wafer PVD process according to the present invention.

본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the description of the present invention is merely an embodiment for structural or functional description, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiment described in the text. That is, since the embodiment is capable of various changes and may have various forms, it should be understood that the scope of the present invention includes equivalents capable of realizing the technical idea.

한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.On the other hand, the meaning of the terms described in the present invention should be understood as follows.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as “first” and “second” are for distinguishing one component from another, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, a first component may be termed a second component, and similarly, a second component may also be termed a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수 도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being “connected to” another component, it may be directly connected to the other component, but it should be understood that other components may exist in between. On the other hand, when it is mentioned that a certain element is "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle. On the other hand, other expressions describing the relationship between elements, that is, "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to", etc., should be interpreted similarly.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The singular expression is to be understood to include the plural expression unless the context clearly dictates otherwise, and terms such as "comprises" or "have" refer to the embodied feature, number, step, action, component, part or these It is intended to indicate that a combination exists, and it should be understood that it does not preclude the possibility of the existence or addition of one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.Identifiers (eg, a, b, c, etc.) in each step are used for convenience of description, and the identification code does not describe the order of each step, and each step clearly indicates a specific order in context. Unless otherwise specified, it may occur in a different order from the specified order. That is, each step may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Terms defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having the meaning consistent with the context of the related art, and cannot be interpreted as having an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 PVD 공정용 프리 크린 장치를 나타낸 단면도이다. 도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 PVD 공정용 프리 크린 장치의 플라즈마발생부를 나타낸 평면도이다. 도 4는 본 발명에 따른 웨이퍼 PVD 공정용 프리 크린 장치의 플라즈마발생부를 나타낸 사시사진이다. 도 5는 본 발명에 따른 웨이퍼 PVD 공정용 프리 크린 장치의 부분확대 단면사진이다. 도 6은 본 발명에 따른 웨이퍼 PVD 공정용 프리 크린 장치의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다. 도 7은 본 발명에 따른 웨이퍼 PVD 공정용 프리 크린 장치의 다른 실시예를 나타낸 분해도이다. 도 8은 본 발명에 따른 웨이퍼 PVD 공정용 프리 크린 장치의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도이다. 도 9는 본 발명에 따른 웨이퍼 PVD(Physical Vapor Deposition) 공정용 프리 크린 장치의 또 다른 실시예를 나타낸 평면도이다.2 is a cross-sectional view showing a pre-clean apparatus for a wafer PVD process according to the present invention. 3 is a plan view showing a plasma generating unit of the pre-clean apparatus for a wafer PVD process according to the present invention. 4 is a perspective view showing the plasma generating unit of the pre-clean apparatus for the wafer PVD process according to the present invention. 5 is a partially enlarged cross-sectional photograph of a pre-clean apparatus for a wafer PVD process according to the present invention. 6 is a cross-sectional view showing another embodiment of a pre-clean apparatus for a wafer PVD process according to the present invention. 7 is an exploded view showing another embodiment of a pre-clean apparatus for a wafer PVD process according to the present invention. 8 is a cross-sectional view showing another embodiment of a pre-clean apparatus for a wafer PVD process according to the present invention. 9 is a plan view showing another embodiment of a pre-clean apparatus for a wafer PVD (Physical Vapor Deposition) process according to the present invention.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명인 웨이퍼 PVD 공정용 프리 크린 장치(10)(이하에서는 설명의 편의상 프리 크린 장치라 명명함)는 플라즈마를 이용하여 웨이퍼(100)의 표면을 가공하도록 된 장치(10)로서, 이에 이와같은 프리 크린 장치(10)는 챔버본체(20)와 거치부(30)와 플라즈마발생부(40)와 탑 커버(50)로 이루어진다.As shown in the drawing, the present invention's pre-clean apparatus 10 for a wafer PVD process (hereinafter referred to as a pre-clean apparatus for convenience of description) is an apparatus 10 configured to process the surface of the wafer 100 using plasma As such, the pre-clean device 10 includes a chamber body 20 , a mounting part 30 , a plasma generating part 40 , and a top cover 50 .

상기 챔버본체(20)는 상기 웨이퍼(100)를 가공하도록 내부에 가공공간(76)이 마련되고 상기 가공공간(76)과 연통되게 관통구(21)가 형성된다.The chamber body 20 has a processing space 76 provided therein to process the wafer 100 , and a through hole 21 is formed to communicate with the processing space 76 .

상기 챔버본체(20)는 금속재 또는 석재로 이루어지며, 상면패널에 상기 관통구(21)가 형성된다.The chamber body 20 is made of metal or stone, and the through hole 21 is formed in the upper panel.

상기 챔버본체(20)의 관통구(21)에는 커버패널(60)이 더 체결되고, 상기 커버패널(60)의 상부에는 상기 플라즈마발생부(40)가 배치되며, 상기 커버패널(60)은 알루미나재로 이루어진다.A cover panel 60 is further fastened to the through hole 21 of the chamber body 20 , and the plasma generating unit 40 is disposed on the top of the cover panel 60 , and the cover panel 60 is made of alumina material.

즉, 상기 커버패널(60)의 상부에 플라즈마발생부(40)를 배치시키고, 커버패널(60)의 재질을 알무미나재로 형성시킴으로써, 플라즈마가 발생되는 과정에서 석영으로 이루어진 종래의 탑 커버(50)에서 파티클이 발생되어, 웨이퍼(100)를 오염시키는 문제점이 발생하지 않게 된다.That is, by arranging the plasma generating unit 40 on the top of the cover panel 60 and forming the material of the cover panel 60 with alumina material, the conventional top cover ( 50), particles are generated, and the problem of contaminating the wafer 100 does not occur.

상기 관통구(21)에는 내면에 환형의 걸림턱이 더 형성되고, 상기 커버패널(60)은 상기 관통구(21)에 끼움된 후 상기 걸림턱에 걸림된다.An annular locking jaw is further formed on the inner surface of the through hole 21 , and the cover panel 60 is fitted in the through hole 21 and then caught by the locking jaw.

이때, 상기 커버패널(60)에는 상면에 중공의 연통공들을 더 형성하여, 플라즈마발생기에서 발생되는 플라즈마가 상기 연통공을 통해 상기 웨이퍼(100)로 전달되도록 하는 것도 가능하다.In this case, it is also possible to further form hollow communication holes on the upper surface of the cover panel 60 so that plasma generated from the plasma generator is transmitted to the wafer 100 through the communication holes.

여기서, 상기 플라자마발생부는 상기 챔버본체(20)의 상부에 배치시키는 것도 가능하다.Here, it is also possible to arrange the plasma generating unit on the upper portion of the chamber body (20).

상기 거치부(30)는 상기 챔버본체(20)에 마련되며 상부에 가공될 웨이퍼(100)가 배치된다.The mounting part 30 is provided in the chamber body 20 and the wafer 100 to be processed is disposed thereon.

상기 거치부(30)는 상기 챔버본체(20)의 내측 하부에 배치되는 거치지주와 상기 거치지주의 상부에 형성되어, 상기 웨이퍼(100)를 지지하는 거치패널로 이루어진다.The mounting portion 30 includes a mounting post disposed on the lower inner side of the chamber body 20 and a mounting panel formed on the top of the mounting post to support the wafer 100 .

이때, 상기 거치지주를 실린더로 대체하여 상기 거치패널을 승강시키도록 하는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable to elevate the mounting panel by replacing the mounting post with a cylinder.

상기 플라즈마발생부(40)는 상기 챔버본체(20)의 상측에 배치된다.The plasma generating unit 40 is disposed above the chamber body 20 .

상기 블라즈마발생부는 외부에서 전원을 공급받아 플라즈마를 발생시키게 된다.The plasma generating unit generates plasma by receiving power from the outside.

상기 플라즈마발생부(40)는 상기 커버패널(60)의 상면 중앙에 배치되는 메인코일유닛(41)과, 상기 커버패널(60)의 상면에 배치되며 상기 메인코일유닛(41)을 감싸면서 일정간격을 유지하며 환형으로 배치되는 확장코일유닛(42)들로 이루어진다.The plasma generating unit 40 includes a main coil unit 41 disposed in the center of the upper surface of the cover panel 60 , and disposed on the upper surface of the cover panel 60 , while surrounding the main coil unit 41 . It consists of expansion coil units (42) which are arranged in an annular shape while maintaining an interval.

상기 메인코일유닛(41)과 상기 확장코일유닛(42)들은 코일이 환형으로 권취된 구조로 이루어진다.The main coil unit 41 and the expansion coil units 42 have a structure in which a coil is wound in an annular shape.

상기 확장코일유닛(42)들과 상기 메인코일유닛(41)은 연결샤프트(84)에 의해 나사체결 또는 용접하여 상호 연결시키는 것도 가능하며, 상기 연결샤프트(84)는 상기 탑 커버(50)의 내측면에 고정되는 고정샤프트에 나사체결하여 연결시키는 것도 가능하다.The expansion coil units 42 and the main coil unit 41 may be connected to each other by screwing or welding by means of a connection shaft 84 , and the connection shaft 84 is the top cover of the top cover 50 . It is also possible to connect by screwing the fixing shaft fixed to the inner surface.

여기서, 상기 메일코일유닛과 상기 확장코일유닛(42)은 저면에 입구가 형성된 환형의 캡부재에 끼우는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the male coil unit and the expansion coil unit 42 are inserted into an annular cap member having an inlet formed on a bottom surface thereof.

여기서, 상기 플라즈마발생부(40)가 상기 커버패널(60)의 상부에 배치되어, 상기 탑 커버(50)에 고정되는 구조에 비해 상기 웨이퍼(100)에 근접되게 배치되어 플라즈마의 전달효율을 높일 수 있게 되고, 플라즈마에 따른 웨이퍼(100) 표면의 가공(표면 절삭)효율을 높일 수 있게 된다.Here, the plasma generator 40 is disposed on the top of the cover panel 60 and is disposed closer to the wafer 100 compared to the structure fixed to the top cover 50 to increase plasma transfer efficiency. It becomes possible, and it is possible to increase the processing (surface cutting) efficiency of the surface of the wafer 100 according to the plasma.

상기 탑 커버(50)는 상기 플라즈마발생부(40)를 감싸면서 상기 챔버본체(20)의 상부에 배치된다.The top cover 50 is disposed above the chamber body 20 while surrounding the plasma generating unit 40 .

상기 탑 커버(50)는 상기 챔버본체(20)의 상부에 힌지결합되어 회전되며, 상기 챔버본체(20)의 상부에 배치되는 상기 플라즈마발생부(40)를 감싸도록 함으로써, 상기 플라즈마발생기에 전원을 공급시 발생되는 플라즈마가 외부로 발산되는 것을 방지하게 된다.The top cover 50 is hinged to the upper portion of the chamber body 20 and rotates, and surrounds the plasma generator 40 disposed on the chamber body 20, thereby providing power to the plasma generator. It prevents the plasma generated when supplying to the outside from being emitted.

상기 커버패널(60)에는 상기 플라즈마발생부(40)를 지지함과 아울러 고정시키도록 인입형안착지지수단(70)이 더 마련된다.The cover panel 60 is further provided with a retractable seating support means 70 to support and fix the plasma generating unit 40 .

상기 인입형안착지지수단(70)은 상기 플라즈마발생부(40)의 메인코일유닛(41)의 일부가 끼움되도록 상기 커버패널(60)의 상면부 중앙 부분에 형성되는 메인안착홈(71)과, 상기 플라즈마발생부(40)의 확장코일유닛(42)들의 일부가 끼움되도록 상기 커버패널(60)의 상면부에 형성되는 확장안착홈(72)들과, 상기 메인안착홈(71)과 상기 확장안착홈(72)의 바닥면에 돌출되게 형성되어, 상기 메인코일유닛(41) 및 상기 확장코일유닛(42)을 지지하는 가이드돌부(73)와, 상기 메인안착홈(71)과 상기 확장안착홈(72)의 바닥면에 형성되는 연통홀(74)들과, 상기 커버패널(60)의 저면부에 형성되며 가공될 웨이퍼(100)가 인입되는 인입홈(75)으로 이루어지며, 상기 인입홈(75)의 상면과 상기 웨이퍼(100) 사이에는 가공공간(76)이 형성되도록 한다.The retractable seating support means 70 includes a main seating groove 71 formed in the center portion of the upper surface of the cover panel 60 so that a part of the main coil unit 41 of the plasma generator 40 is fitted. , extended seating grooves 72 formed on the upper surface of the cover panel 60 so that some of the expansion coil units 42 of the plasma generating unit 40 are fitted, the main seating groove 71 and the A guide protrusion 73 formed to protrude from the bottom surface of the expansion seating groove 72 and supporting the main coil unit 41 and the expansion coil unit 42, the main seating groove 71 and the expansion Communication holes 74 formed in the bottom surface of the seating groove 72 and the inlet groove 75 formed in the bottom surface of the cover panel 60 and into which the wafer 100 to be processed is introduced, A processing space 76 is formed between the upper surface of the inlet groove 75 and the wafer 100 .

상기 메인안착홈(71)과 상기 확장안착홈(72)에 상기 메인코일유닛(41)과 상기 확장코일유닛(42)의 하부가 끼움되어, 이동되는 것을 방지하게 되고, 상기 가이드돌부(73)에 환형의 상기 메인코일유닛(41)과 상기 확장코일유닛(42)가 끼움되어 재차 고정력 및 지지력을 향상시킬 수 있게 되고, 외력이나 구동시 진동에 의해 이동되는 것을 방지할 수 있게 된다.The lower portions of the main coil unit 41 and the extension coil unit 42 are fitted into the main seating groove 71 and the extension seating groove 72 to prevent movement, and the guide protrusion 73 The annular main coil unit 41 and the expansion coil unit 42 are fitted in the torso so that the fixing force and the supporting force can be improved again, and it is possible to prevent movement by external force or vibration during driving.

상기 메인안착홈(71)과 상기 확장안착홈(72)에 의해 상기 메인코일유닛(41) 및 상기 확장코일유닛(42)과 웨이퍼(100) 사이의 간격을 상기 커버패널(60)의 상면에 배치되는 것어 비해 줄일 수 있어, 표면가공효율을 향상시킬 수 있게 된다.The distance between the main coil unit 41 and the expansion coil unit 42 and the wafer 100 is formed on the upper surface of the cover panel 60 by the main seating groove 71 and the expansion seating groove 72. It can be reduced compared to the arrangement, so that the surface processing efficiency can be improved.

또한, 상기 연통홀에 의해 발생되는 플라즈마가 상기 웨이퍼(100)로 전달되도록 하고, 상기 인입홈(75)에 상기 웨이퍼(100)가 인입되어 재차 플라즈마의 전달효율 및 표면가공효율을 높일 수 있게 된다.In addition, the plasma generated by the communication hole is transferred to the wafer 100, and the wafer 100 is introduced into the lead-in groove 75 to increase plasma transfer efficiency and surface processing efficiency again. .

상기 챔버본체(20)에는 상기 플라즈마발생부(40)를 이동시킴과 아울러 회전시키도록 플라즈마발생부 이송수단(80)이 더 마련된다.A plasma generating unit transfer means 80 is further provided in the chamber body 20 to move and rotate the plasma generating unit 40 .

상기 플라즈마발생부 이송수단(80)은 상기 메인코일유닛(41)의 상부에 용접 또는 나사체결되어 고정되는 메인브라켓(81)과, 상기 확장코일유닛(42)들을 연결하며 상기 확장코일유닛(42)들의 상부에 용접 또는 나사체결되어 고정되는 환형의 확장링패널(82)과, 상기 확장링패널(82)의 상부에 나사체결되는 확장브라켓(83)과, 상기 메인코일유닛(41)에 고정된 상기 메인브라켓(81)과 상기 확장코일유닛(42)들에 고정된 상기 확장브라켓(83)을 상호 나사체결하여 연결하는 연결샤프트(84)와, 상기 챔버본체(20)의 내측 상면에 일단이 체결되어 고정되는 이송실린더(85)와, 상기 이송실린더(85)의 이송축에 일단이 고정되고, 회전축의 단부가 상기 연결샤프트(84)에 고정되어, 구동에 의해 상기 플라즈마발생부(40)를 회전시키는 구동모터(86)로 이루어져, 상기 이송실린더(85)와 상기 구동모터(86)의 구동에 의해 상기 플라즈마발생부(40)를 회전시킴과 아울러 이송(승강)시키도록 된다.The plasma generating unit transfer means (80) connects the main bracket (81) fixed to the upper part of the main coil unit (41) by welding or screwing, and the extension coil unit (42), and connects the extension coil unit (42). ), an annular expansion ring panel 82 fixed by welding or screwing on the upper portion, an expansion bracket 83 screwed on the upper portion of the expansion ring panel 82, and fixed to the main coil unit 41 A connecting shaft 84 connecting the main bracket 81 and the expansion bracket 83 fixed to the expansion coil units 42 by screwing each other, and one end on the inner upper surface of the chamber body 20 The transfer cylinder 85 which is fastened and fixed, one end is fixed to the transfer shaft of the transfer cylinder 85, and the end of the rotating shaft is fixed to the connecting shaft 84, and the plasma generating unit 40 by driving ) and a driving motor 86 for rotating the plasma generating unit 40 by driving the conveying cylinder 85 and the driving motor 86 as well as conveying (elevating) the plasma generating unit 40 .

상기 플라즈마발생부(40)가 회전하면서 플라즈마를 발생시켜 균일하게 플라즈마가 상기 웨이퍼(100)에 전달되도록 하고, 플라즈마발생부(40)가 회전 및 승강되어 원활한 유지보수를 할 수 있게 되며, 웨이퍼(100)의 크기나 위치에 따라 가공효율이 높은 최적의 높이에 플라즈마발생부(40)를 배치시킬 수 있어, 가공효율을 높일 수 있게 된다.The plasma generating unit 40 is rotated to generate plasma so that the plasma is uniformly transmitted to the wafer 100, and the plasma generating unit 40 is rotated and lifted to enable smooth maintenance, and the wafer ( According to the size or location of 100), the plasma generating unit 40 can be disposed at an optimal height with high processing efficiency, thereby increasing processing efficiency.

지금까지 본 발명에 대해서 상세히 설명하였으나, 그 과정에서 언급한 실시예는 예시적인 것일 뿐이며, 한정적인 것이 아님을 분명히 하고, 본 발명은 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상이나 분야를 벗어나지 않는 범위내에서, 균등하게 대처될 수 있는 정도의 구성요소 변경은 본 발명의 범위에 속한다 할 것이다.Although the present invention has been described in detail so far, it is clear that the embodiments mentioned in the process are merely illustrative and not restrictive, and the present invention is the technical spirit or field of the present invention provided by the following claims. Within a range that does not depart from, it will be said that component changes to a degree that can be equally dealt with fall within the scope of the present invention.

10 : 프리 크린 장치
20 : 챔버본체
21 : 관통구
30 : 거치부
40 : 플라즈마발생부
41 : 메인코일유닛
42 : 확장코일유닛
50 : 탑 커버
60 : 커버패널
70 : 인입형안착지지수단
71 : 메인안착홈
72 : 확장안착홈
73 : 가이드돌부
74 : 연통홀
75 : 인입홈
76 : 가공공간
80 : 플라즈마발생부 이송수단
81 : 메인브라켓
82 : 확장링패널
83 : 확장브라켓
84 : 연결샤프트
85 : 이송실린더
86 : 구동모터
100 : 웨이퍼10: pre-clean device
20: chamber body
21: through hole
30: mount
40: plasma generating unit
41: main coil unit
42: expansion coil unit
50 : top cover
60: cover panel
70: retractable seating support means
71: main seating groove
72: extended seating groove
73: guide stone
74: communication hole
75: inlet groove
76: processing space
80: plasma generating unit transfer means
81: main bracket
82: expansion ring panel
83: extension bracket
84: connecting shaft
85: transfer cylinder
86: drive motor
100: wafer

Claims (5)

플라즈마를 이용하여 웨이퍼의 표면을 가공하도록 된 장치로서,
상기 웨이퍼를 가공하도록 내부에 가공공간이 마련되고 상기 가공공간과 연통되게 관통구가 상부에 형성된 챔버본체;
상기 챔버본체에 마련되며 상부에 가공될 웨이퍼가 배치되는 거치부;
상기 챔버본체의 상측에 배치되는 플라즈마발생부; 및
상기 플라즈마발생부를 감싸면서 상기 챔버본체의 상부에 배치되는 탑 커버로 이루어진 웨이퍼 PVD 공정용 프리 크린 장치에 있어서,
상기 챔버본체의 관통구에는 커버패널이 더 체결되고,
상기 커버패널의 상부에는 상기 플라즈마발생부가 배치되며,
상기 커버패널은 알루미나재로 이루어지고,
상기 플라즈마발생부는 상기 커버패널의 상면 중앙에 배치되는 메인코일유닛과,
상기 커버패널의 상면에 배치되며 상기 메인코일유닛을 감싸면서 일정간격을 유지하며 환형으로 배치되는 확장코일유닛들로 이루어지며,
상기 챔버본체에는 상기 플라즈마발생부를 이동시킴과 아울러 회전시키도록 플라즈마발생부 이송수단이 더 마련되고,
상기 플라즈마발생부 이송수단은,
상기 메인코일유닛의 상부에 고정되는 메인브라켓과,
상기 확장코일유닛들을 연결하며 상기 확장코일유닛들의 상부에 고정되는 환형의 확장링패널과,
상기 확장링패널의 상부에 고정되는 확장브라켓과,
상기 메인코일유닛에 고정된 상기 메인브라켓과 상기 확장코일유닛들에 고정된 상기 확장브라켓을 상호 연결하는 연결샤프트와,
상기 챔버본체의 내측 상면에 일단이 고정되는 이송실린더와,
상기 이송실린더의 이송축에 일단이 고정되고, 회전축의 단부가 상기 연결샤프트에 고정되어, 구동에 의해 상기 플라즈마발생부를 회전시키는 구동모터로 이루어져,
상기 이송실린더와 상기 구동모터의 구동에 의해 상기 플라즈마발생부를 회전시킴과 아울러 이송시키도록 된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 PVD 공정용 프리 크린 장치.
An apparatus configured to process the surface of a wafer using plasma,
a chamber body having a processing space provided therein to process the wafer and having a through hole formed therein to communicate with the processing space;
a holder provided in the chamber body and on which a wafer to be processed is disposed;
a plasma generating unit disposed on the upper side of the chamber body; and
In the pre-clean apparatus for a wafer PVD process comprising a top cover disposed on an upper portion of the chamber body while surrounding the plasma generator,
A cover panel is further fastened to the through hole of the chamber body,
The plasma generating unit is disposed on an upper portion of the cover panel,
The cover panel is made of an alumina material,
The plasma generating unit includes a main coil unit disposed in the center of the upper surface of the cover panel;
It is disposed on the upper surface of the cover panel and surrounds the main coil unit and consists of expansion coil units arranged in an annular shape while maintaining a predetermined interval,
A plasma generating unit transfer means is further provided in the chamber body to move and rotate the plasma generating unit,
The plasma generating unit transfer means,
a main bracket fixed to the upper part of the main coil unit;
An annular expansion ring panel connecting the expansion coil units and fixed to the top of the expansion coil units;
an expansion bracket fixed to the upper part of the expansion ring panel;
a connecting shaft interconnecting the main bracket fixed to the main coil unit and the extension bracket fixed to the extension coil units;
a transfer cylinder having one end fixed to the inner upper surface of the chamber body;
One end is fixed to the transfer shaft of the transfer cylinder, the end of the rotating shaft is fixed to the connection shaft, and consists of a driving motor that rotates the plasma generating unit by driving,
Pre-clean apparatus for wafer PVD process, characterized in that the plasma generating unit is rotated and transferred by the driving of the transfer cylinder and the driving motor.
 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 커버패널에는 상기 플라즈마발생부를 지지함과 아울러 고정시키도록 인입형안착지지수단이 더 마련되고,
상기 인입형안착지지수단은,
상기 플라즈마발생부의 메인코일유닛의 일부가 끼움되도록 상기 커버패널의 상면부 중앙 부분에 형성되는 메인안착홈과,
상기 플라즈마발생부의 확장코일유닛들의 일부가 끼움되도록 상기 커버패널의 상면부에 형성되는 확장안착홈들과,
상기 메인안착홈과 상기 확장안착홈의 바닥면에 돌출되게 형성되어, 상기 메인코일유닛 및 상기 확장코일유닛을 지지하는 가이드돌부와,
상기 메인안착홈과 상기 확장안착홈의 바닥면에 형성되는 연통홀들과,
상기 커버패널의 저면부에 형성되며 가공될 웨이퍼가 인입되는 인입홈으로 이루어지며,
상기 인입홈의 상면과 상기 웨이퍼 사이에는 가공공간이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 PVD 공정용 프리 크린 장치.



The method of claim 1,
A retractable seating support means is further provided on the cover panel to support and fix the plasma generator,
The retractable seating support means,
a main seating groove formed in a central portion of the upper surface of the cover panel so that a part of the main coil unit of the plasma generating unit is fitted;
and extended seating grooves formed on the upper surface of the cover panel so that some of the expansion coil units of the plasma generating unit are fitted;
a guide protrusion formed to protrude from the bottom surface of the main seating groove and the expansion seating groove, and supporting the main coil unit and the expansion coil unit;
Communication holes formed in the bottom surfaces of the main seating groove and the extended seating groove;
It is formed on the bottom surface of the cover panel and consists of an inlet groove into which the wafer to be processed is introduced,
Pre-clean apparatus for wafer PVD process, characterized in that a processing space is formed between the upper surface of the inlet groove and the wafer.



 삭제delete
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KR101780013B1 (en) 2013-08-07 2017-09-19 베이징 나우라 마이크로일렉트로닉스 이큅먼트 씨오., 엘티디. Pre-cleaning chamber and semiconductor processing device

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