KR102488111B1 - 전도성 레이어를 포함하는 포커스링 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전도성 레이어를 포함하는 포커스링에 관한 것으로서 포커스링의 수명을 연장하기 위한 구성이다. 이를 위해 본 발명은 포커스링 내부에 둘레방향을 따라 형성된 전도성 레이어를 포함한다.
본 발명에 따르면, 전도성 레이어는 플라즈마상에 전기저항 차이를 발생함으로 포커스링의 수직 방향으로부터 공급되는 플라즈마의 조사각도를 변화시킬 수 있다. 이를 통해, 식각 과정에서 플라즈마 밀도의 불균일로 인해 포커스링의 일정부분이 집중적으로 식각되는 것을 방지할 수 있다. 더 나아가, 포커스링의 수명을 높이는 동시에 교체 주기를 연장시킴으로써 포커스링을 교체하는 과정에서 발생하는 시간 및 비용적 손실을 절감시킬 수 있다.

Description

전도성 레이어를 포함하는 포커스링{FOCUS RING WITH CONDUCTIVE LAYER}
본 발명은 전도성 레이어를 구비하는 포커스링에 관한 것이다. 보다 상세하게는 반도체 제조공정용 포커스링 사이에 형성된 금속 레이어로 플라즈마를 유도함으로써 포커스링의 수명을 증가시킬 수 있는 전도성 레이어를 구비하는 포커스링에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자의 제조과정에서 산화 공정 및 포토 공정을 마친 웨이퍼에 액체 또는 기체의 에천트(Etchant)를 이용하여 불필요한 부분을 선택적으로 제거함으로써 반도체 회로 패턴을 만드는 식각 공정을 거치며, 회로 패턴을 형성하는 과정을 반복함으로써 반도체의 구조가 형성된다. 이러한 식각 공정은 식각 반응을 일으키는 물질의 상태에 따라 크게 습식 식각과 건식 식각으로 구분된다.
이 중 습식 식각은 액체상태의 에천트(Etchant)를 식각 시키려는 물질 표면에 공급하여 화학반응을 일으킴으로써 식각하는 방식으로 다소 가격이 저렴하고 생산성이 높다는 장점이 있지만, 공정의 안정성이 떨어지며 미세공정이 어렵기 때문에 미세공정에 사용하기에는 어려움이 있다.
반면에 건식 식각은 플라즈마 식각이라고도 불리며, 진공과 가스, RF power의 3조건하에서 형성되는 가스 플라즈마로부터 만들어진 원자나 자유기(Radical)와 같은 반응성 물질이 기판에 증착된 물질과 반응하여 휘발성 물질로 변하는 현상을 이용한 방법이다. 플라즈마 식각은 미세공정이 가능하고 진공 챔버(chamber)에서 진행되므로 안정성이 높은 장점이 있지만, 식각 속도가 느리고 습식 식각에 비해 비용이 비싸고 까다롭다는 문제점이 있다. 한편, 이와 같은 식각 공정에서 웨이퍼를 고정시키고, 균일한 플라즈마 밀도유지와 웨이퍼 측면의 오염을 방지하기 위하여 포커스링을 사용한다. 상세하게, 포커스링은 진공 챔버(chamber)와 같은 식각 공정 장비 안에서 플라즈마가 웨이퍼의 정확한 위치에 균일하게 모이도록 하는 역할을 한다.
이때, 포커스링과 같은 소모성 부품은 고온 및 고압 등 극한의 환경에 노출되기 때문에 수명이 짧고 주기적인 교체를 필요로 한다. 또한, 교체를 하는 과정에서 공정을 멈추고 식각 공정 장비 내부 세정 등 추가적인 작업이 필요하기 때문에 많은 비용이 발생하게 된다. 따라서, 작업의 효율을 높이는 동시에 비용을 절감하기 위해서는 포커스링과 같은 소모성 부품의 내구성을 높이고 수명을 연장시키는 것이 중요하다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로 특허문헌1(제10-1739795) 및 특허문헌2(제10-2250215)와 같은 포커스링에 관한 기술 등이 개발되고 있다.
특허문헌1(대한민국 등록특허 제10-1739795)는 사파이어 소재로 이루어지며, 제1 및 제2 단차부가 구비된 복수개의 조립 유닛과 접착부가 서로 연결 형성된 에지링 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
하지만, 사파이어 등의 고가의 재료로 에지링을 제조하는 경우, 일정 주기로 교체가 필요한 소모성 비품의 특성상 경제성 문제로 인해 실용화 가능성이 낮다. 또한, 식각 과정에서 플라즈마 밀도의 불균일로 인해 일정부분이 집중적으로 훼손될 가능성이 높으며, 일정부분이 훼손되면 에지링 전체를 교체해줘야 하므로 비용적인 손실이 발생하게 된다.
특허문헌2(대한민국 등록특허 제10-2250215)는 식각 공정에 있어서 처리실을 대기 개방하는 일 없이 배치대에 배치되어 있는 훼손된 포커스링을 반출, 배치대 클리닝 처리 및 새로운 포커스링을 반입하는 단계를 포함하는 포커스링 교환 방법에 관한 것이다.
하지만, 통상적으로 플라즈마 식각 과정에서는 플라즈마에 의한 포커스링의 하단과 상단의 훼손정도가 상이함으로, 포커스링 하부에 형성된 슬롯의 훼손정도를 기준으로 교체주기를 설정하게 되면 상단부분은 훼손되지 않았음에도 포커스링 전체를 교체하게 되므로 비용적인 손실이 생기는 문제점이 발생한다.
특허문헌1: 대한민국등록특허 제10-1739795호 (등록일:2017.05.19) 특허문헌2: 대한민국등록특허 제10-2250215호 (등록일:2021.05.03)
본 발명의 기술적 과제는 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 포커스링의 일부분이 과도하게 식각되는 것을 방지하기 위한 것이다.
상세하게, 플라즈마 식각 과정에서 포커스링의 일정부분에 플라즈마가 집중적으로 유도되는 것을 방지하여 일정부분의 과도한 식각을 방지함으로써, 포커스링의 수명을 높이는 동시에 교체 주기를 연장시킴으로써 포커스링을 교체하는 과정에서 발생하는 시간 및 비용적 손실을 절감시키기 위한 것이다.
본 발명은 포커스링 내부에 전도성 레이어가 형성되어 전기저항 차이를 통해 플라즈마의 조사각도를 변화시키는 것을 특징으로 하는 전도성 레이어를 포함하는 포커스링을 제공한다.
또한, 전도성 레이어는 포커스링 일단면의 중점(c)을 기준으로 외측 방향에 치우쳐지도록 위치될 수 있다.
또한, 전도성 레이어는 포커스링 일단면의 중점(c)을 기준으로 상측 또는 하측 방향에 치우쳐지도록 위치될 수 있다.
또한, 전도성 레이어는 내측 방향과 외측 방향의 두께가 서로 다를 수 있다.
또한, 전도성 레이어는 내측 방향의 제 1 두께(T1)보다 외측 방향의 제 2 두께(T2)가 클 수 있다.
또한, 전도성 레이어는 내주면에서 외주면으로 갈수록 두께가 커질 수 있다.
또한, 전도성 레이어는 내주면에서 외주면으로 갈수록 두께가 연속적으로 증가할 수 있다.
또한, 전도성 레이어는 내주면에서 외주면으로 갈수록 두께가 순차적으로 증가할 수 있다.
또한, 전도성 레이어는 상면 또는 하면 중 어느 하나가 평면일 수 있다.
또한, 포커스링은 상부링 및 하부링으로 구획되고, 전도성 레이어는 상부링과 하부링 중 어느 하나에 형성되는 홈부에 개제될 수 있다.
또한, 플라즈마 식각 공정 상에서 웨이퍼를 고정하고, 전기저항 차이를 통해 플라즈마의 조사각도를 변화시키는 포커스링을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 환 형상의 몰드에 내플라즈마성 제 1 파우더를 적층하는 단계; 제 1 파우더를 가압 및 고온 소결을 통해 상부링을 제조하는 단계; 상부링 하면에 전도성 레이어를 적층시키는 단계; 전도성 레이어 하면에 내플라즈마성 제 2 파우더를 적층하는 단계; 및 제 2 파우더를 가압 및 고온 소결을 통해 하부링을 제조하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 제 1 파우더를 가압 및 고온 소결을 통해 상부링을 제조하는 단계는,
전도성 레이어와 대응되는 형상으로 돌출된 프레스를 통해 가압해 상부링 하면에 홈부를 형성하고, 상부링 하면에 전도성 레이어를 적층시키는 단계에서 전도성 레이어는 홈부에 개재될 수 있다.
또한, 전도성 레이어는 파우더 형태 또는 미리 제조된 성형체일 수 있다.
또한, 전도성 레이어는 텅스텐을 포함할 수 있다.
또한, 전도성 레이어는 Ti 또는 TiB2 재질을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 포커스링의 일정 부분이 과도하게 식각되는 것을 방지할 수 있다.
구체적으로, 본 발명에 따르면 포커스링의 내부에 구비되는 전도성 레이어가 포커스링상에 전기저항 차이를 발생시키고 플라즈마의 조사 각도를 변화시킴으로써, 플라즈마가 일정 부분에 과도하게 조사되는 것을 방지할 수 있다. 상세하게, 일정 분에 집중되어 조사되는 플라즈마를 유도함으로써, 웨이퍼 및 커버링의 일정 부분의 과도한 식각을 방지하는 동시에, 커버링의 수명을 연장시킴으로써 커버링을 교체하는 과정에서 발생하는 시간 및 비용적 손실을 절감할 수 있다.
도 1은 종래의 포커스링 및 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 레이어를 포함하는 포커스링에 따른 플라즈마 현상의 차이를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 레이어를 포함하는 포커스링의 사시도 및 일 단면을 절단한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 레이어를 포함하는 포커스링을 상부링 및 하부링으로 구획한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 레이어가 포커스링 일단면의 중점(c)을 기준으로 일방향으로 치우쳐지도록 위치한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 레이어의 내측 방향과 외측 방향의 두께가 서로 다르게 형성된 전도성 레이어의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 레이어가 내주면에서 외주면으로 갈수록 두께가 연속적으로 증가하는 전도성 레이어의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 레이어가 내주면에서 외주면으로 갈수록 두께가 순차적으로 증가하는 전도성 레이어의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 레이어를 포함하는 포커스링 제조방법의 흐름도를 나타낸 도면이다.
이 성과(또는 논문)은 2021 년도 경기도의 재원으로 (재)차세대융합기술연구원의 지원을 받아 수행된 소재부품장비산업 자립화 연구지원사업임 (No. AICT-E1-030 (AICT-009-T1)).
This work (or research) was supported by Materials, Components& Equipments Research Program funded by the Gyeonggi Province (No. AICT-E1-030 (AICT-009-T1)).
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 개시하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다.
본 발명을 설명하기에 앞서, 도 1을 참조하여 종래의 포커스링(F)에 따른 플라즈마 현상에 대해 설명하도록 한다. 도 1은 종래의 포커스링(F) 및 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 레이어(200)를 포함하는 포커스링(100)에 따른 플라즈마 현상의 차이를 나타낸 단면도이다.
도 1 참조하면, 종래의 포커스링(F)은 웨이퍼(1)의 가장자리를 둘러싸는 형태로 웨이퍼(1)를 정전척(10)의 상부 표면에 고정 및 지지하며, 플라즈마가 정확한 위치에 모여지도록 하는 역할을 수행한다. 이 때, 종래의 포커스링(F)을 사용 시, 도 1 <a>와 같이 포커스링이 위치하는 수직 방향으로부터 조사되는 플라즈마가 포커스링의 내측 정전척(10)이 위치한 방향으로 휘어지는 현상이 발생한다. 따라서, 웨이퍼(1)의 가장자리에 플라즈마가 과도하게 조사되어 웨이퍼(1)의 가장자리에 훼손이 발생할 수 있다. 또한, 웨이퍼(1)의 가장자리에 밀접한 포커스링의 내측부분에도 과도한 식각이 발생하여 포커스링의 수명을 감소시킬 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 레이어(200)를 포함하는 포커스링(100)을 사용 시, 도 1 <b>와 같이 커버링의 외측방향으로 플라즈마를 유도함으로써, 플라즈마가 웨이퍼(1)에 균일하게 조사될 수 있다. 이하, 도 2 내지 도 8을 참조하여 본 발명을 자세히 설명하도록 한다.
본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 레이어(200)를 포함하는 포커스링(100)의 사시도 및 일 단면을 절단한 도면이다.
도 2를 참고하면, 전도성 레이어(200)를 포함하는 포커스링(100)은 환 형상으로 구현되고 내부에 전도성 레이어(200)를 포함할 수 있다.
전도성 레이어(200)는 전도성 챔버(chamber)내 포커스링(100)이 위치하는 수직 방향으로부터 공급되는 플라즈마의 조사각도를 변화시키기 위한 구성이다. 상세하게, 전도성 레이어(200)는 환 형상의 포커스링(100) 내부에 둘레방향을 따라 형성되고, 포커스링(100)상에 전기저항 차이를 발생시켜 플라즈마의 조사각도를 변화시킴으로써, 포커스링(100)의 내측부분에 과도한 식각이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 전도성 레이어(200)를 포함하는 포커스링(100) 형상에는 제한이 없다. 상세하게, 본 발명에서는 포커스링(100)의 단면부를 직사각형을 기준으로 설명하였으나, 사다리꼴, 원형, 타원형, ㄱ형, ㄴ형, ㄷ형, ㅁ형, c형 및 요철(凹凸)형 등 다양한 형상으로 구현할 수 있다.
또한, 전도성 레이어(200)를 포함하는 포커스링(100)은 상부링(110) 및 하부링(120)으로 구획되어 구현될 수 있다.
도 3을 참고하면, 전도성 레이어(200)를 포함하는 포커스링(100)은 상부링(110) 및 하부링(120)으로 구획되고, 전도성 레이어(200)는 상부링(110)과 하부링(120) 중 어느 하나에 형성되는 홈부에 개제될 수 있다. 이때, 하부링(120)에 홈부가 형성되는 경우, 상부링(110)에 홈부가 형성되는 경우보다 전도성 레이어(200)와 웨이퍼(1) 상면과의 거리차가 커지게 되고, 전도성 레이어(200)가 효과적으로 플라즈마를 유도하기 위해서는 더 두꺼운 형태로 형성되어야 한다. 따라서, 상부링(110)에 홈부가 형성되고, 상부링(110)에 형성된 홈부에 전도성 레이어(200)가 개제되는 경우 얇은 두께로도 동일한 전기저항 차이 효과를 얻을 수 있다. 상세하게, 상부링(110)의 하단면에 홈부가 형성되고, 홈부에 전도성 레이어(200)가 개제된 형태가 바람직하다. 또한, 전도성 레이어(200)는 다양한 형상으로 홈부에 개제될 수 있다. 상세하게, 전도성 레이어(200)는 파우더 형태, 홈부에 대응되는 형상으로 미리 제조된 성형체 및 테이프케스팅을 통한 형상일 수 있다. 한편, 홈부에 개제되는 전도성 레이어(200)의 형상은 상술한 형상으로 한정되지 않는 것은 당연하다.
또한, 전도성 레이어(200)는 적어도 텅스텐(W), 티타늄(Ti) 및 티타늄다이보라이드(TIB2)중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상세하게, 포커스링(100)을 가압 및 고온 소결하는 과정에서 텅스텐(W)은 녹는점이 3400 ℃로 보론카바이드(B4C)의 소결 온도에서 고상 형태로 소결될 수 있다. 또한, 티타늄(Ti) 및 티타늄다이보라이드(TIB2)를 보론카바이드(B4C)와 반응 및 소결 조제로 사용하였을 시 전도성 레이어(200)에 전도도를 부여하여 플라즈마를 유도할 수 있다. 한편, 전도성 레이어(200)는 상술한 금속들도 제한하지 않는 것은 당연하다.
도 4를 참고하면, 전도성 레이어(200)는 포커스링(100) 일단면의 중점(c)을 기준으로 일방향으로 치우쳐지도록 위치할 수 있다. 상세하게, 전도성 레이어(200)는 포커스링(100)의 일단면의 중점(c)을 기준으로 내측 또는 외측 방향에 치우쳐지도록 위치될 수 있다.
다만, 포커스링(100)의 내측 방향으로 휘어져 조사되는 플라즈마를 효과적으로 유도하기 위해서는 포커스링(100)의 외측 방향으로 치우쳐지도록 위치하는 것이 바람직하다. 상세하게, 전도성 레이어(200)는 포커스링(100)의 일단면의 중점(c)을 기준으로 외측 방향에 치우쳐지도록 위치하여 포커스링(100)의 내측 방향으로 휘어져 조사되는 플라즈마를 외측 방향으로 유도함으로써, 웨이퍼(1) 및 포커스링(100)에 플라즈마가 균일한 밀도로 공급되도록 할 수 있다. 또한, 전도성 레이어(200)는 포커스링(100) 일단면의 중점(c)을 기준으로 상측 또는 하측 방향으로 치우쳐지도록 위치할 수 있다.
도 5을 참고하면, 전도성 레이어(200)는 내측 방향과 외측 방향의 두께가 서로 다르게 형성될 수 있다. 상세하게, 전도성 레이어(200)는 내측 방향의 제 1 두께(T1)보다 외측 방향의 제 2 두께(T2)가 클 수 있다. 보다 상세하게, 전도성 레이어(200)는 포커스링(100)의 둘레방향 내부에 형성되고, 내측 방향 및 외측 방향의 두께가 다르게 형성됨으로써, 포커스링(100)상에서 전기저항 차이를 발생시킬 수 있다. 보다 더 상세하게, 도 5 <a>, <b> 및 <c>와 같이 내측 방향의 제 1 두께(T1)보다 외측 방향의 제 2 두께(T2)가 크게 형성됨으로써, 플라즈마를 외측 방향으로 유도할 수 있다.
또한, 전도성 레이어(200)는 도 6 및 7과 같이 상면 또는 하면 중 어느 하나가 평면으로 형성될 수 있다. 이하 설명에선, 전도성 레이어(200)의 하면이 평면인 것을 기준을 설명하도록 한다.
도 6 및 도 7을 참고하면, 전도성 레이어(200)는 내주면에서 외주면으로 갈수록 두께가 커질 수 있다. 상세하게, 전도성 레이어(200)는 내주면에서 외주면으로 갈수록 두께가 연속적으로 증가할 수 있다. 본 발명에서는 연속적으로 증가한다는 것은, 두께가 끊임없이 계속해서 증가함을 의미한다. 상세하게, 도 6 <a>, <b> 및 <c>와 같이 전도성 레이어(200)의 상면이 하면을 기준으로 하여, 내주면에서 시작하여 외주면에 도달할 때까지 끊임없이 계속해서 높아지면서, 전도성 레이어(200)의 두께가 계속해서 증가한다. 이때, 내주면에서 외주면으로 갈수록 두께의 증가정도는 줄어들거나 커질 수도 있지만, 전도성 레이어(200)의 두께는 연속적으로 증가한다.
또한, 전도성 레이어(200)는 내주면에서 외주면으로 갈수록 두께가 순차적으로 증가할 수 있다. 본 발명에서는 순차적으로 증가한다는 것은, 일정 지점들을 기준으로 증가와 유지를 반복하면서 증가함을 의미한다. 상세하게, 지점 1 을 기준으로 두께가 증가하다, 지점 2 에 도달하면 증가를 멈추고 동일한 두께를 유지하고, 지점 3 부터 다시 두께가 증가하는 방식으로 두께가 증가한다. 보다 상세하게, 도 7 <a>, <b> 및 <c>와 같이 전도성 레이어(200)의 상면이 하면을 기준으로 하여, 내주면에서 시작하여 외주면에 도달할 때까지 일정 지점에서 높아진 후 높이를 유지하다가, 또 다른 지점에서 높이가 증가하는 방식으로, 전도성 레이어(200)의 두께가 순차적으로 증가한다. 이때, 내주면에서 외주면 사이 증가와 유지의 기준이 되는 지점의 수 및 간격에는 제한이 없다. 또한, 증가정도가 줄어들거나 커질 수도 있다. 다만, 내주면에서 시작하여 외주면에 도달하기 전까지 두께가 순차적으로 증가하는 형태라면 만족한다.
본 발명의 플라즈마 식각 공정 상에서 웨이퍼(1)를 고정하고, 전기저항 차이를 통해 플라즈마의 조사각도를 변화시키는 포커스링(100)을 제조하는 방법을 도 8를 참고하여 상세히 설명한다.
환 형상의 몰드에 내플라즈마성 제 1 파우더를 적층한다(S1).
몰드에 적층한 제 1 파우더를 가압 및 고온 소결을 통해 상부링(110)을 제조한다(S2). 이때, 전도성 레이어(200)와 대응되는 형상으로 돌출된 프레스를 통해 가압해 상부링(110)의 하면에 홈부를 형성한다.
홈부가 형성된 상부링(110)의 하면에 전도성 레이어(200)를 적층시킨다(S3). 이때, 전도성 레이어(200)는 상부링(110) 하면에 형성된 홈부에 개재된다. 또한, 전도성 레이어(200)는 다양한 형상으로 홈부에 개제될 수 있다. 상세하게, 전도성 레이어(200)는 파우더 형태, 홈부에 대응되는 형상으로 미리 제조된 성형체 및 테이프케스팅을 통한 형상일 수 있다. 한편, 홈부에 개제되는 전도성 레이어(200)의 형상은 상술한 형상으로 한정되지 않는 것은 당연하다. 또한, 전도성 레이어(200)는 적어도 텅스텐(W), 티타늄(Ti) 및 티타늄다이보라이드(TIB2)중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상세하게, 포커스링(100)을 가압 및 고온 소결하는 과정에서 텅스텐(W)은 녹는점이 3400 ℃로 보론카바이드(B4C)의 소결 온도에서 고상 형태로 소결될 수 있다. 또한, 티타늄(Ti) 및 티타늄다이보라이드(TIB2)를 보론카바이드(B4C)와 반응 및 소결 조제로 사용하였을 시 전도성 레이어(200)에 전도도를 부여하여 플라즈마를 유도할 수 있다. 한편, 전도성 레이어(200)는 상술한 금속들도 제한하지 않는 것은 당연하다.
전도성 레이어(200)의 하면에 내플라즈마성 제 2 파우더를 적층한다(S4).
적층한 제 2 파우더를 가압 및 고온 소결을 통해 하부링(120)을 제조한다(S5).
상기한 본 발명의 바람직한 실시 예는 예시의 목적으로 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 상기의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
1: 웨이퍼 10: 정전척
100: 포커스링 110: 상부링
120: 하부링 200: 전도성 레이어
S1: 제 1 파우더 적층 단계 S2: 상부링 제조 단계
S3: 전도성 레이어 적층 단계 S4: 제 2 파우더 적층 단계
S5: 하부링 제조 단계

Claims (15)

  1. 플라즈마 식각 공정 상에서 웨이퍼를 고정하는 환 형상의 포커스링에 관한 것으로서,
    상기 포커스링 내부에 전도성 레이어가 형성되어 전기저항 차이를 통해 플라즈마의 조사각도를 변화시키고,
    상기 전도성 레이어는 내측 방향의 제 1 두께(T1)보다 외측 방향의 제 2 두께(T2)가 큰 것을 특징으로 하는 전도성 레이어를 포함하는 포커스링.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전도성 레이어는 포커스링 일단면의 중점(c)을 기준으로 외측 방향에 치우쳐지도록 위치되는 것을 특징으로 하는 전도성 레이어를 포함하는 포커스링.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전도성 레이어는 포커스링 일단면의 중점(c)을 기준으로 상측 또는 하측 방향에 치우쳐지도록 위치되는 것을 특징으로 하는 전도성 레이어를 포함하는 포커스링.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전도성 레이어는 내주면에서 외주면으로 갈수록 두께가 커지는 것을 특징으로 하는 전도성 레이어를 포함하는 포커스링.
  7. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 전도성 레이어는 내주면에서 외주면으로 갈수록 두께가 연속적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 전도성 레이어를 포함하는 포커스링.
  8. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 전도성 레이어는 내주면에서 외주면으로 갈수록 두께가 순차적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 전도성 레이어를 포함하는 포커스링.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 전도성 레이어는 상면 또는 하면 중 어느 하나가 평면인 것을 특징으로 하는 전도성 레이어를 포함하는 포커스링.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 포커스링은 상부링 및 하부링으로 구획되고, 상기 전도성 레이어는 상기 상부링과 하부링 중 어느 하나에 형성되는 홈부에 개제되는 것을 특징으로 하는 전도성 레이어를 포함하는 포커스링.
  11. 플라즈마 식각 공정 상에서 웨이퍼를 고정하고, 전기저항 차이를 통해 플라즈마의 조사각도를 변화시키는 포커스링을 제조하는 방법에 관한 것으로서,
    환 형상의 몰드에 내플라즈마성 제 1 파우더를 적층하는 단계;
    상기 제 1 파우더를 가압 및 고온 소결을 통해 상부링을 제조하는 단계;
    상기 상부링의 하면에 전도성 레이어를 적층시키는 단계;
    상기 전도성 레이어의 하면에 내 플라즈마성 제 2 파우더를 적층하는 단계; 및
    제 2 파우더를 가압 및 고온 소결을 통해 하부링을 제조하는 단계를 포함하고,
    상기 전도성 레이어는 내측 방향의 제 1 두께(T1)보다 외측 방향의 제 2 두께(T2)가 큰 것을 특징으로 하는 전도성 레이어를 포함하는 포커스링의 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 파우더를 가압 및 고온 소결을 통해 상부링을 제조하는 단계는,
    상기 전도성 레이어와 대응되는 형상으로 돌출된 프레스를 통해 가압해 상부링 하면에 홈부를 형성하고,
    상부링 하면에 전도성 레이어를 적층시키는 단계에서 상기 전도성 레이어는 상기 홈부에 개재되는 것을 특징으로 하는 전도성 레이어를 포함하는 포커스링의 제조 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 전도성 레이어는 파우더 형태 또는 미리 제조된 성형체인 것을 특징으로 하는 전도성 레이어를 포함하는 포커스링의 제조 방법.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전도성 레이어는 텅스텐을 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 레이어를 포함하는 포커스링의 제조 방법.
  15. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전도성 레이어는 Ti 또는 TiB2 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 레이어를 포함하는 포커스링의 제조 방법.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002246370A (ja) * 2001-02-15 2002-08-30 Tokyo Electron Ltd フォーカスリング及びプラズマ処理装置
JP2005260011A (ja) * 2004-03-12 2005-09-22 Hitachi High-Technologies Corp ウエハ処理装置およびウエハ処理方法
KR20080029569A (ko) * 2006-09-29 2008-04-03 주식회사 하이닉스반도체 식각프로파일 휘어짐 방지를 위한 플라즈마 식각 장치
KR20080046822A (ko) * 2006-11-23 2008-05-28 삼성전자주식회사 포커스 링 내부에 조절 전극을 갖는 플라즈마 처리 장치
KR20110057510A (ko) * 2009-11-24 2011-06-01 세메스 주식회사 건식 식각 장치
KR101739795B1 (ko) 2016-10-27 2017-06-08 (주)코마테크놀로지 에지링 및 그의 제조방법
KR102250215B1 (ko) 2016-07-14 2021-05-07 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 포커스 링 교환 방법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002246370A (ja) * 2001-02-15 2002-08-30 Tokyo Electron Ltd フォーカスリング及びプラズマ処理装置
JP2005260011A (ja) * 2004-03-12 2005-09-22 Hitachi High-Technologies Corp ウエハ処理装置およびウエハ処理方法
KR20080029569A (ko) * 2006-09-29 2008-04-03 주식회사 하이닉스반도체 식각프로파일 휘어짐 방지를 위한 플라즈마 식각 장치
KR20080046822A (ko) * 2006-11-23 2008-05-28 삼성전자주식회사 포커스 링 내부에 조절 전극을 갖는 플라즈마 처리 장치
KR20110057510A (ko) * 2009-11-24 2011-06-01 세메스 주식회사 건식 식각 장치
KR102250215B1 (ko) 2016-07-14 2021-05-07 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 포커스 링 교환 방법
KR101739795B1 (ko) 2016-10-27 2017-06-08 (주)코마테크놀로지 에지링 및 그의 제조방법

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