KR102652280B1 - 수집 어셈블리 및 반도체 사전 세척 챔버 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 가공 디바이스 분야에 관한 것으로, 수집 어셈블리 및 반도체 사전 세척 챔버를 제공한다. 상기 수집 어셈블리는 반도체 사전 세척 챔버 내의 입자 불순물을 수집하는 데 사용된다. 여기에는 반도체 사전 세척 챔버 내에 이격 설치된 보호판 및 수집판이 포함된다. 여기에서 보호판은 환형이다. 또한 상기 보호판 상에는 반도체 사전 세척 챔버 내의 공정 가스를 통과시키도록 제공되는 복수의 제1 통공이 설치된다. 수집판은 제1 통공의 배기단 일측에 위치하며, 제1 통공을 통과하는 적어도 일부의 반도체 사전 세척 챔버 내로부터의 입자 불순물을 포획하는 데 사용된다. 본 발명에서 제공하는 수집 어셈블리는 입자 불순물을 효과적으로 수집할 수 있으며, 입자 불순물의 잔류량이 적다. 따라서 반도체 사전 세척 챔버의 내벽면을 쉽게 오염시키지 않으며, 사전 세척된 웨이퍼가 2차적으로 오염될 위험 역시 적다.
Description
본 발명은 반도체 가공 디바이스의 기술 분야에 관한 것으로, 구체적으로 수집 어셈블리 및 반도체 사전 세척 챔버에 관한 것이다.
플라즈마 디바이스는 반도체 칩 제조, 패키징, LED(Light Emitting Diode, 발광 다이오드) 및 평면 디스플레이 등의 제작 공정에 광범위하게 적용된다. 종래 기술에 사용되는 플라즈마 디바이스의 방전 유형에는 직류 방전, 용량 결합 방전, 유도 결합 방전 및 전자 사이클로트론 공명 방전 등이 있다. 이는 물리 기상 증착(Physical Vapor Deposition, PVD), 플라즈마 에칭 및 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition, CVD) 등에 광범위하게 적용된다.
종래 기술에서는 특히 웨이퍼가 집적 회로(Integrated Circuit, IC) 제조, 실리콘 관통 전극(Through Silicon Via, TSV) 및 패키징(packaging) 등 공정을 완료한 후, 통상적으로 웨이퍼를 사전 세척해야 한다. 그런 다음 마그네트론 스퍼터링을 통해 알루미늄, 구리 등 금속 박막을 증착하여, 금속 접촉 또는 금속 상호 연결선 등을 형성해야 한다. 사전 세척 공정은 반도체 사전 세척 챔버(예를 들어 사전 세척 챔버) 내에서 진행되며, Ar(아르곤), He(헬륨), H2(수소) 등 가스를 플라즈마로 여기시켜 대량의 전자, 이온, 여기된 원자, 분자 및 자유 라디칼 등 활성기를 생성한다. 이러한 활성기는 웨이퍼 표면과 다양한 화학 반응 및 물리적 충격을 일으켜, 웨이퍼 표면의 불순물을 제거하여 후속 물리 기상 증착 공정의 효과적인 진행에 도움이 되고, 증착된 박막의 접착력을 현저하게 향상시킨다. 그렇지 않으면, 웨이퍼 표면의 불순물이 회로의 저항을 현저하게 증가시켜, 회로의 열 손실을 높이고 칩의 성능을 저하시킬 수 있다.
그러나 종래 기술 중의 반도체 사전 세척 챔버는 입자 불순물에 대한 수집 효과가 떨어지며, 잔류하는 입자 불순물은 반도체 사전 세척 챔버의 내벽면을 오염시키기 쉽다. 오염된 반도체 사전 세척 챔버는 사전 세척된 웨이퍼에 2차 오염을 유발할 가능성도 비교적 높다.
본 발명의 목적은 적어도 종래 기술에 존재하는 기술적 문제를 해결하기 위하여, 수집 어셈블리 및 반도체 사전 세척 챔버를 제안하는 데에 있다. 이는 종래 기술에 존재하는 반도체 사전 세척 챔버가 입자 불순물에 대한 수집 효과가 떨어지고 잔류하는 입자 불순물이 반도체 사전 세척 챔버 내벽면을 오염시키기 쉬우며 웨이퍼에 2차 오염을 유발할 가능성도 비교적 높은 문제를 해결한다.
본 발명의 제1 목적은 반도체 사전 세척 챔버 내의 입자 불순물을 수집하는 데 사용되는 수집 어셈블리를 제공하는 데에 있다. 여기에는 상기 반도체 사전 세척 챔버 내에 이격 설치된 보호판 및 수집판이 포함된다. 여기에서 상기 보호판은 환형이다. 상기 보호판 상에는 상기 반도체 사전 세척 챔버 내의 공정 가스가 통과하도록 제공되는 복수의 제1 통공이 설치된다.
상기 수집판은 상기 제1 통공의 배기단 일측에 위치하고, 상기 제1 통공을 통과하는 적어도 일부의 상기 반도체 사전 세척 챔버 내로부터의 입자 불순물을 포획하는 데 사용된다.
또한 상기 수집판은 환형이며, 상기 보호판과 대향 설치된다. 또한 수평면 상에서 상기 보호판 상의 모든 상기 제1 통공의 정투영은 모두 상기 수평면 상에서 상기 수집판의 정투영에 떨어진다.
또한 상기 수집판과 상기 보호판이 대향하는 표면은 평면이다. 상기 평면은 상기 보호판과 평행하거나, 상기 보호판에 대해 비스듬하다.
또한 상기 수집판과 상기 보호판이 대향하는 표면은 리세스 구조를 구비한다.
또한 상기 리세스 구조는 상기 수집판의 둘레 방향을 따라 감싸도록 설치된 환형 오목홈을 포함한다.
또한 상기 환형 오목홈의 종단면 형상은 직사각형, 호형 또는 삼각형을 포함한다.
또한 상기 수집판의 외주 에지 지점에는 상기 보호판에 근접하는 방향을 향해 연장 설치된 환형 돌기가 구비된다. 상기 환형 돌기의 상기 보호판에 근접한 일단과 상기 보호판 사이에는 갭이 구비된다.
또한 상기 수집판과 상기 보호판이 대향하는 표면은 표면 조화 처리를 거친 표면이다.
또한 상기 수집 어셈블리는 상기 수집판과 상기 보호판 사이의 거리를 조절하는 데 사용되는 거리 조절 구조를 더 포함한다.
또한 상기 거리 조절 구조는 적어도 하나의 거리 조절 부재를 포함한다. 상기 적어도 하나의 거리 조절 부재는 상기 수집판과 상기 보호판 사이에 설치되고, 상기 보호판의 내주 에지 또는 외주 에지 지점에 위치한다. 상기 거리 조절 부재의 수량 및/또는 두께를 설정함으로써, 상기 수집판과 상기 보호판 사이의 거리를 조절한다.
또한 상기 수집판 상에는 연결부가 더 설치된다. 상기 연결부는 상기 수집판의 내주 에지 또는 외주 에지 지점에 설치된다. 상기 연결부와 상기 보호판 상에는 복수의 나사산 홀이 대응하도록 설치되고, 상기 보호판의 둘레 방향을 따라 이격 분포된다.
상기 수집 어셈블리는 복수의 체결 나사를 더 포함한다. 각각의 상기 체결 나사는 각각의 상기 나사산 홀과 일일이 대응하도록 나사산 연결되어, 상기 연결부와 상기 보호판을 고정 연결하는 데 사용된다.
또한 상기 수집판은 적어도 2개이고, 상기 보호판에서 멀어지는 방향을 따라 이격 설치된다. 또한 적어도 2개의 상기 수집판에서, 상기 보호판으로부터 가장 먼 상기 수집판 이외에, 나머지 상기 수집판 상에는 모두 복수의 제2 통공이 설치된다. 인접한 2개의 상기 수집판 상의 상기 제2 통공의 축선은 겹치지 않는다. 상기 보호판으로부터 가장 근접한 상기 수집판 상의 제2 통공의 축선은 상기 보호판 상의 상기 제1 통공의 축선과 모두 겹치지 않는다.
본 발명의 제2 목적은 반도체 사전 세척 챔버를 제공하는 데에 있다. 여기에는 캐비티, 상기 캐비티에 설치되는 패러데이 컵, 웨이퍼를 운반하는 데 사용되는 베이스 및 본 발명에서 제공하는 수집 어셈블리가 포함된다. 상기 수집 어셈블리 중의 상기 보호판은 상기 베이스를 씌우도록 설치된다. 상기 베이스가 공정 위치에 있을 때, 상기 보호판과 상기 패러데이 컵이 서로 매칭되어, 상기 캐비티 내의 공간을 상부 서브 캐비티와 하부 서브 캐비티로 분할한다.
본 발명의 유익한 효과는 하기와 같다.
본 발명에서 제공하는 수집 어셈블리는 반도체 사전 세척 챔버 내에 이격 설치되는 보호판 및 수집판을 포함한다. 여기에서 상기 보호판은 환형이며, 반도체 사전 세척 챔버 내의 베이스 둘레를 씌우도록 설치될 수 있다. 또한 상기 보호판 상에는 복수의 제1 통공이 설치되어, 반도체 사전 세척 챔버 내의 공정 가스가 통과하도록 제공된다. 동시에 상기 제1 통공의 홀 벽은 소량의 기류가 운반하는 입자 불순물을 수집할 수 있다. 수집판은 상기 제1 통공의 배기단 일측에 위치하며, 상기 제1 통공을 통과하는 적어도 일부의 반도체 사전 세척 챔버 내로부터 입자 불순물를 포획하는 데 사용된다. 상기 수집판과 제1 통공의 배기 방향이 대향하고, 대량의 입자 불순물을 운반하는 기류가 수집판의 표면과 충돌하기 때문에, 입자 불순물입자 불순물을 효과적으로 수집판의 표면에 수집할 수 있다. 이를 통해 사전 세척 챔버 내에 잔류한 입자 불순물을 크게 감소시켜 심지어 잔류물이 없도록 만들 수 있다. 나아가 반도체 사전 세척 챔버의 내벽면이 쉽게 오염되지 않아, 웨이퍼에 2차 오염이 발생할 위험을 줄일 수 있다. 또한 본 발명에서 제공하는 수집 어셈블리는 세척이 필요할 때 이를 분해하여 세척할 수 있으며 유지보수성이 강하다.
본 발명에서 제공하는 반도체 사전 세척 챔버는 상술한 수집 어셈블리의 모든 장점을 구비하므로 여기에서 반복하여 설명하지 않기로 한다.
본 발명의 실시예 또는 종래 기술의 기술적 해결책을 보다 명확하게 설명하기 위하여, 이하에서는 실시예 또는 종래 기술의 설명에 필요한 첨부 도면을 간략히 소개한다.
물론, 이하의 설명에 기재된 첨부 도면은 본 발명의 실시예일 뿐이며, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 창의적인 노력 없이, 제공되는 첨부 도면에 따라 다른 첨부 도면을 획득할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에서 제공하는 반도체 사전 세척 챔버의 구조도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에서 제공하는 수집 어셈블리 형태 2의 구조도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에서 제공하는 수집 어셈블리 형태 3의 구조도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에서 제공하는 수집 어셈블리 형태 4의 구조도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에서 제공하는 수집 어셈블리 형태 5의 구조도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에서 제공하는 수집 어셈블리 형태 6의 구조도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에서 제공하는 수집 어셈블리의 수집판 형태 2의 측단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에서 제공하는 수집 어셈블리의 수집판 형태 3의 측단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에서 제공하는 수집 어셈블리의 수집판 형태 4의 측단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에서 제공하는 수집 어셈블리의 보호판 형태 1의 저면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에서 제공하는 수집 어셈블리의 보호판 형태 2의 저면도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에서 제공하는 수집 어셈블리의 보호판 형태 3의 측단면도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에서 제공하는 수집 어셈블리의 보호판 형태 4의 측단면도이다.
첨부 도면의 부호에 대한 설명은 하기와 같다.
100-보호판, 110-제1 통공, 120-중심 통공
210-수집판, 211-환형 오목홈, 212-환형 돌기, 213-나사산 홀, 214-체결 나사, 215-제2 통공, 220-연결부
300-거리 조절 부재
510-캐비티, 521-제1 금속링, 522-제2 금속링, 530-코일, 540-코일 차폐함, 550-결합 윈도우, 560-패러데이 컵, 570-덮개판, 580-석영링, 590-베이스
610-상부 전극 RF 전원, 620-상부 전극 매처, 630-하부 전극 RF 전원, 640-하부 전극 매처
700-진공 펌프
800-웨이퍼
물론, 이하의 설명에 기재된 첨부 도면은 본 발명의 실시예일 뿐이며, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 창의적인 노력 없이, 제공되는 첨부 도면에 따라 다른 첨부 도면을 획득할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에서 제공하는 반도체 사전 세척 챔버의 구조도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에서 제공하는 수집 어셈블리 형태 2의 구조도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에서 제공하는 수집 어셈블리 형태 3의 구조도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에서 제공하는 수집 어셈블리 형태 4의 구조도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에서 제공하는 수집 어셈블리 형태 5의 구조도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에서 제공하는 수집 어셈블리 형태 6의 구조도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에서 제공하는 수집 어셈블리의 수집판 형태 2의 측단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에서 제공하는 수집 어셈블리의 수집판 형태 3의 측단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에서 제공하는 수집 어셈블리의 수집판 형태 4의 측단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에서 제공하는 수집 어셈블리의 보호판 형태 1의 저면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에서 제공하는 수집 어셈블리의 보호판 형태 2의 저면도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에서 제공하는 수집 어셈블리의 보호판 형태 3의 측단면도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에서 제공하는 수집 어셈블리의 보호판 형태 4의 측단면도이다.
첨부 도면의 부호에 대한 설명은 하기와 같다.
100-보호판, 110-제1 통공, 120-중심 통공
210-수집판, 211-환형 오목홈, 212-환형 돌기, 213-나사산 홀, 214-체결 나사, 215-제2 통공, 220-연결부
300-거리 조절 부재
510-캐비티, 521-제1 금속링, 522-제2 금속링, 530-코일, 540-코일 차폐함, 550-결합 윈도우, 560-패러데이 컵, 570-덮개판, 580-석영링, 590-베이스
610-상부 전극 RF 전원, 620-상부 전극 매처, 630-하부 전극 RF 전원, 640-하부 전극 매처
700-진공 펌프
800-웨이퍼
본 발명의 상술한 목적, 특징 및 이점에 대한 보다 명확한 이해를 돕기 위하여, 이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다. 본원에 설명된 구체적인 실시예는 본 발명을 설명하고 해석하기 위한 것으로, 본 발명을 제한하지 않음에 유의한다.
본 실시예는 반도체 사전 세척 챔버를 제공한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 반도체 사전 세척 챔버는 캐비티(510) 및 캐비티(510) 내에 설치된 패러데이 컵(560), 웨이퍼(800)를 운반하는 데 사용되는 베이스(590) 및 수집 어셈블리를 포함한다. 상기 수집 어셈블리는 베이스(590)를 씌우도록 설치된다. 베이스(590)가 공정 위치에 있을 때, 수집 어셈블리 중의 보호판(100)은 패러데이 컵(560)과 매칭되어, 캐비티(510) 내의 공간을 상부 서브 캐비티와 하부 서브 캐비티로 분할한다.
본 실시예에 있어서, 반도체 사전 세척 챔버는 제1 금속링(521), 제2 금속링(522), 코일(530), 코일 차폐함(540), 결합 윈도우(550), 덮개판(570), 석영링(580), 상부 전극 RF(radio frequency) 전원(610), 상부 전극 매처(620), 하부 전극 RF 전원(630), 하부 전극 매처(640) 및 진공 펌프(700) 등을 더 포함할 수 있다. 수집 어셈블리를 제외한 상술한 구조 및 상응하는 작업 원리 등은 모두 성숙한 종래 기술임에 유의한다. 본 출원은 이에 대해 어떠한 개선도 수행하지 않았으므로, 여기에서 반복하여 설명하지 않기로 한다.
본 출원에서 제공하는 반도체 사전 세척 챔버는 공정 수행 시, 웨이퍼(800)를 베이스(590) 상에 거치한다. 상부 전극 RF 전원(610)은 상부 전극 매처(620)를 통해 RF 전원을 코일(530) 상에 인가한다. RF 에너지는 패러데이 컵(560)을 통해 상부 서브 캐비티 내에 결합되어, 공정 가스(예를 들어 아르곤)를 플라즈마로 여기시킨다. 하부 전극 RF 전원(630)의 RF 전력은 하부 전극 매처(640)를 통해 RF 전력을 베이스(590) 상에 인가하여, 베이스(590)에 RF 셀프 바이어스를 발생시킨다. 나아가 플라즈마를 끌어당겨 웨이퍼(800)에 물리적으로 충돌시키거나, 동시에 화학적 반응을 가하여 웨이퍼 표면의 불순물을 제거한다. 공정에 의해 생성되는 입자 불순물은 보호판(100) 상의 제1 통공(110)에서 하부 서브 캐비티로 유입된다. 이 과정에서 대량의 입자 불순물이 수집판(210)에 의해 포획 및 수집되며, 수집판(210)에 의해 포획 및 수집되지 않은 잔여 입자 불순물은 진공 펌프(700)에 의해 흡입 및 수집된다.
이하에서는 본 실시예에서 제공하는 수집 어셈블리를 상세하게 소개한다.
본 실시예에서 제공하는 수집 어셈블리는 반도체 사전 세척 챔버 내의 입자 불순물을 수집하는 데 사용된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 수집 어셈블리는 반도체 사전 세척 챔버 내에 이격 설치된 보호판(100) 및 수집판(210)을 포함한다. 여기에서 보호판(100)은 환형이다. 구체적으로, 보호판(100)에는 중심 통공(120)이 설치된다. 보호판(100)은 중심 통공(120)을 통해 베이스(590)를 씌우도록 설치된다. 또한 보호판(100) 상에는 복수의 제1 통공(110)이 설치되어 반도체 사전 세척 챔버 내의 공정 가스가 통과하도록 제공된다. 즉, 공정 가스는 상부 서브 캐비티로부터 각각의 제1 통공(110)을 거쳐 하부 서브 캐비티로 유입될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 통공(110)은 횡단면 형상이 원형의 직선 모양인 관통공이다. 그러나 본 출원의 다른 실시예에서 제1 통공(110)은 다른 형상일 수도 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 통공(110)의 횡단면 형상은 직사각형일 수도 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 통공(110)은 꺾인 모양의 홀일 수도 있다. 또한 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 통공(110)은 비스듬한 홀일 수도 있다.
제1 통공(110)의 형상과 관계없이, 보호판(100)의 제1 통공(110)의 홀 직경은 플라즈마가 통과할 수 없는 요건을 충족하도록 설치됨에 유의한다. 이를 통해 플라즈마가 보호판(100) 하방의 하부 서브 캐비티로 유입되어 하부 서브 캐비티에 스파크가 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 도 10에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 통공(110)은 보호판(100)의 중심 통공(120)을 둘러싸며 3개의 원으로 배치된다. 각 원의 제1 통공(110)은 보호판(100)의 원주 방향을 따라 균일하게 분포된다. 이러한 설치를 통해 상부 서브 캐비티 내의 기류 및 입자 불순물이 제1 통공(110) 내에 안정적으로 유입될 수 있도록 보장할 수 있다. 물론, 본 출원의 다른 실시예에서 제1 통공(110)의 원 수, 각 원의 제1 통공(110)의 개수 및 균일한 배치 여부 등은 모두 제한하지 않을 수 있다.
수집판(210)은 제1 통공(110)의 배기단 일측에 위치한다. 즉, 제1 통공(110)의 배기 방향과 대향하여, 제1 통공(110)을 통과하는 적어도 일부의 반도체 사전 세척 챔버 내로부터의 입자 불순물을 포획하는 데 사용된다. 상기 수집판(210)과 제1 통공(110)의 배기 방향이 대향하고, 대량의 입자 불순물을 운반하는 기류가 수집판(210)의 표면과 충돌하기 때문에, 입자 불순물입자 불순물을 효과적으로 수집판(210)의 표면에 수집할 수 있다. 이를 통해 사전 세척 챔버 내에 잔류한 입자 불순물을 크게 감소시켜 심지어 잔류물이 없도록 만들 수 있다. 나아가 반도체 사전 세척 챔버의 내벽면이 쉽게 오염되지 않아, 웨이퍼(800)에 2차 오염이 발생할 위험을 줄일 수 있다. 또한 본 발명에서 제공하는 수집 어셈블리는 세척이 필요할 때 이를 분해하여 세척할 수 있으며 유지보수성이 강하다.
일부 선택적 실시예에 있어서, 수집판(210)은 보호판(100)과 평행하도록 설치된다. 물론 실제 적용에서 수집판(210)과 보호판(100)은 협각을 이룰 수도 있다.
일부 선택적 실시예에 있어서, 수집판(210)은 환형이며, 보호판(100)과 대향 설치된다. 수평면 상에서 보호판(100) 상의 모든 제1 통공(110)의 정투영은 수평면 상에서 수집판(210)의 정투영에 떨어진다. 이처럼 모든 제1 통공(110)에서 유출되는 가스가 모두 수집판(210)의 표면과 충돌하도록 보장하여, 입자 불순물의 수집 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
본 실시예에 있어서, 도 1에 도시된 바와 같이, 수집판(210)과 보호판(100)의 외경은 동일하다. 즉, 이들 둘은 수평면 상에서의 정투영 윤곽이 겹친다. 그러나 본 출원의 다른 실시예에 있어서, 수평면 상에서 수집판(210)과 보호판(100)의 정투영 윤곽은 겹치지 않을 수도 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 수집판(210)의 외경은 보호판(100)의 외경보다 크다. 즉, 수평면 상에서 수집판(210)의 정투영 윤곽은 보호판(100)의 정투영 윤곽 밖에 있다. 다시 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 수집판(210)의 외경은 보호판(100)의 외경보다 작다. 즉, 수평면 상에서 수집판(210)의 정투영 윤곽은 보호판(100)의 정투영 윤곽 안에 있다. 보호판(100)과 수집판(210)이 수평면 상에서의 정투영이 어떠한가와 관계없이, 수평면 상에서 보호판(100) 상의 모든 제1 통공(110)이 수평면 상에서 수집판(210)의 정투영에 떨어져, 모든 제1 통공(110)으로부터 유출되는 가스가 모두 수집판(210)의 표면과 충돌을 일으키도록 보장할 수 있기만 하면 된다.
본 실시예에 있어서, 도 1에 도시된 바와 같이, 수집판(210)과 보호판(100)이 대향하는 표면은 평면이다. 상기 평면은 보호판(100)과 서로 평행하다. 이러한 설치를 통해 제1 통공(110)에서 이송되는 입자 불순물이 수집판(210)의 표면과 확실히 충돌할 수 있도록 하여 입자 불순물을 용이하게 수집할 수 있다. 물론 실제 적용에서 상기 평면은 보호판(100)에 대해 비스듬할 수도 있다.
그러나 본 출원의 다른 실시예에 있어서, 수집판(210)과 보호판(100)의 대향하는 표면은 평면에 한정되지 않으며, 리세스 구조를 구비할 수도 있다. 상기 리세스 구조의 설치는 입자 불순물이 보호판(100)과 수집판(210)이 서로 대향하는 표면 사이에서 튕기며 충돌되는 데에 도움이 되므로, 입자 불순물의 수집율이 향상되는 데 유리하다. 구체적으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 리세스 구조는 수집판(210)의 둘레 방향을 따라 감싸도록 설치된 환형 오목홈(211)을 포함한다. 상기 환형 오목홈(211)의 종단면 형상은 직사각형, 호형 또는 삼각형 등을 포함한다. 예를 들어, 도 7에 도시된 환형 오목홈(211)은 그 종단면 형상이 직사각형이다. 도 8에 도시된 환형 오목홈(211)은 그 종단면 형상이 호형이다. 도 9에 도시된 환형 오목홈(211)은 그 종단면 형상이 삼각형이다. 또한 환형 오목홈(211)의 종단면 형상은 단차형(미도시) 등일 수도 있다.
일부 선택적 실시예에 있어서, 도 8에 도시된 바와 같이, 수집판(210)의 외주 에지 지점에는 보호판(100)에 근접하는 방향을 향해 연장 설치된 환형 돌기(212)가 구비된다. 상기 환형 돌기(212)의 보호판(100)에 근접한 일단과 보호판(100) 사이에는 갭이 구비된다. 이러한 설치는 입자 불순물이 수집판(210)과 보호판(100) 사이에서 튕겨지는 데 도움이 되며, 나아가 입자 불순물을 포획 및 수집하여 수집율을 향상시키는 데 유리하다.
일부 선택적 실시예에 있어서, 수집 어셈블리는 수집판(210)과 보호판(100) 사이의 거리를 조절하는 데 사용되는 거리 조절 구조를 더 포함한다. 이들 둘 사이의 거리를 조절함으로써, 이들 둘 사이의 유동 안내, 즉 이들 둘 사이에 가스를 통과시키는 능력을 조절할 수 있다. 나아가 반도체 사전 세척 챔버의 흡기량 및 흡기 속도를 조절할 수 있다. 구체적으로, 수집판(210)과 보호판(100) 사이의 거리가 짧을수록 흡기 속도가 낮아지고 수집율이 높아진다. 반대로, 수집판(210)과 보호판(100)의 거리가 길수록 흡기 속도가 높아지고 수집율이 낮아진다. 이를 기반으로, 웨이퍼(800) 표면에 대한 입자 불순물 잔류 요구 수준이 비교적 높은 경우, 수집판(210)과 보호판(100) 사이의 거리를 적절하게 감소시켜 흡기 속도를 낮춰 수집율을 향상시킬 수 있다. 웨이퍼(800) 표면에 대한 입자 불순물 잔류 요구 수준이 비교적 낮거나 흡기 속도에 대해 일정한 요구가 있는 경우, 수집판(210)과 보호판(100) 사이의 거리를 적절하게 증가시켜 흡기 속도를 높일 수 있다.
일부 선택적 실시예에 있어서, 수집판(210)과 보호판(100) 사이의 거리는 3mm 이상 20mm 이하이다.
또한 상기 거리 조절 구조를 통해 수집판(210)과 보호판(100) 사이의 거리를 조절하여, 상이한 공정 과정에 적용할 수 있다. 이를 통해 반도체 사전 세척 챔버가 다양한 가공 디바이스의 기능을 집적할 수 있도록 하여, 디바이스 비용을 낮출 수 있다.
상기 거리 조절 구조는 다양할 수 있다. 예를 들어, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 거리 조절 구조는 적어도 하나의 거리 조절 부재(300)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 거리 조절 부재(300)는 수집판(210)과 보호판(100) 사이에 설치되며, 보호판(100)의 내주 에지 또는 외주 에지 지점에 위치한다. 거리 조절 부재(300)의 수량 및/또는 두께를 설정함으로써, 수집판(210)과 보호판(100) 사이의 거리를 조절한다. 거리 조절 부재(300)는 예를 들어 와셔이다. 선택적으로, 상기 와셔의 내경은 상기 중심 통공(120)의 직경과 동일하다.
거리 조절 부재(300), 수집판(210)과 보호판(100)이 대향하는 표면은 표면 조화 처리를 거친 표면이다. 예를 들어, 수집판(210)과 보호판(100)이 대향하는 표면은 샌드블라스팅(sandblasting), 용사(thermal spray) 등 처리를 거친 표면일 수 있다. 이러한 설치는 수집판(210)의 표면이 입자 불순물을 포획 및 저장하고 나아가 수집 효과를 더욱 향상시키는 데 도움이 된다.
본 실시예에 있어서, 도 1에 도시된 바와 같이, 수집판(210)은 1개이다.
그러나 본 출원의 다른 실시예에 있어서, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 수집판(210)의 수량은 1개로 한정되지 않는다. 수집판(210)은 적어도 2개일 수도 있으며, 보호판(100)에서 멀어지는 방향을 따라 이격 설치된다. 또한 적어도 2개의 수집판(210)에서, 보호판(100)으로부터 가장 먼 수집판(210) 이외에, 나머지 수집판(210) 상에는 모두 복수의 제2 통공(215)이 설치된다. 인접한 2개의 수집판(210) 상의 제2 통공(215)의 축선은 겹치지 않는다. 또한 보호판(100)으로부터 가장 근접한 수집판(210) 상의 제2 통공(215)의 축선은 보호판(100) 상의 제1 통공(110)의 축선과 모두 겹치지 않는다.
복수의 수집판(210)을 설치함으로써, 입자 불순물를 층층이 여과 및 수집하여 입자 불순물에 대한 수집율을 더욱 향상시킬 수 있다. 동시에, 보호판(100)에서 가장 근접한 수집판(210) 상의 제2 통공(215)의 축선을 보호판(100) 상의 제1 통공(110)의 축선과 모두 겹치지 않도록 하여, 제1 통공(110)에서 이송되는 입자 불순물이 직접 보호판(100)에서 가장 근접한 수집판(210)의 제2 통공(215)으로부터 아래로 이송되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 따라서 입자 불순물과 상기 수집판(210)의 표면 충돌 확률을 높일 수 있어 입자 불순물의 수집율을 향상시키는 데 도움이 된다. 서로 인접한 2개의 수집판(210) 상의 제2 통공(215) 축선이 겹치지 않도록 함으로써, 수집판(210)에 의해 이송된 입자 불순물이 직접 그 하층과 인접한 수집판(210)의 제2 통공(215)으로부터 아래로 이송되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 이는 입자 불순물과 하층 수집판(210)의 표면이 충돌할 확률을 높여, 하층 수집판(210)이 입자 불순물을 포집하는 데 도움이 되고, 하층 수집판(210)의 이용률을 효과적으로 향상시킨다. 각 층 수집판(210)의 이용률 향상은 모든 수집판의 입자 불순물에 대한 수집율을 전체적으로 향상시키는 데 도움이 된다.
본 출원의 다른 실시예에 있어서, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 수집판(210)이 적어도 2개인 경우, 인접한 두 수집판(210) 사이에는 인접한 두 수집판(210) 사이의 거리를 조절하는 데 사용되는 거리 조절 부재(300)가 설치될 수도 있다.
일부 선택적 실시예에 있어서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 수집판(210) 상에는 연결부(220)가 더 설치된다. 상기 연결부(220)는 수집판(210)의 내주 에지 지점에 설치된다. 구체적으로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 연결부(220)는 링체이다. 상기 링체의 외경은 수집판(210)과 보호판(100)의 외경보다 작다. 상기 링체의 내경은 중심 통공(120)의 직경과 동일하며, 링체와 중심 통공(120)은 동축으로 설치된다. 이 경우, 수집판(210)의 연결부(220) 외측에 위치한 부분과 보호판(100) 사이에는 갭이 구비되어, 공정 수행 시 기류를 유출시키는 데 사용된다.
또한 연결부(220), 거리 조절 부재(300) 및 보호판(100) 상에는 복수의 나사산 홀(213)이 대응하도록 설치되며, 보호판(100)의 둘레 방향을 따라 이격 분포된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 수집 어셈블리는 복수의 체결 나사(214)를 더 포함한다. 각각의 체결 나사(214)는 각각의 나사산 홀(213)과 나사산 연결되어, 연결부(220), 거리 조절 부재(300) 및 보호판(100)을 고정 연결하는 데 사용된다.
다른 일부 선택적 실시예에 있어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 연결부(220)는 수집판(210)의 외주 에지 지점에 설치될 수도 있다. 구체적으로, 연결부(220)는 링체이다. 상기 링체의 외경은 보호판(100)의 외경과 같다. 상기 링체의 내경은 중심 통공(120)의 직경보다 크고, 링체와 중심 통공(120)은 동축으로 설치된다. 이 경우, 수집판(210)의 연결부(220) 내측에 위치한 부분과 보호판(100) 사이에는 갭이 구비되어, 공정 수행 시 기류를 유출시킨 후, 기류가 수집판(210)의 중심공을 통해 유출될 수 있도록 제공된다.
본 출원의 다른 실시예에 있어서, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 수집판(210)의 수량이 적어도 2개인 경우, 각각의 수집판(210)에는 모두 연결부(220)가 설치된다. 여기에서 보호판(100)에서 가장 근접한 수집판(210)은 제1 수집판이고, 나머지 수집판(210)은 제2 수집판이다. 제1 수집판 상의 연결부(220)는 제1 수집판과 보호판(100) 사이에 설치되고, 제2 수집판 상의 연결부(220)는 인접한 두 제2 수집판 사이에 설치된다.
선택적으로, 적어도 2개의 수집판(210) 상의 연결부(220)는 수집판(210)의 내주 에지 또는 외주 에지 지점에 모두 설치될 수 있다. 또는 일부 수집판(210) 상의 연결부(220)는 수집판(210)의 내주 에지 지점에 설치되고, 다른 일부 수집판(210) 상의 연결부(220)는 수집판(210)의 외주 에지 지점에 설치될 수도 있다. 예를 들어, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 보호판(100)에서 가장 근접한 수집판(210)의 제1 수집판은, 그 연결부(220)가 수집판(210)의 외주 에지 지점에 설치된다. 이는 기류가 보호판(100)과 제1 수집판 사이로부터 통과하는 것을 차단할 수 있으며, 기류가 각각의 제2 통공(215)을 통해 유출될 수 있도록 한다. 제2 수집판 상의 연결부(220)는 수집판(210)의 내주 에지 지점에 설치된다. 또한 상기 제1 수집판 상의 연결부(220)에 나사산 홀을 설치하지 않고, 제2 수집판 상의 연결부(220) 중의 나사산 홀(213)과 대응하는 제1 수집판의 위치 지점에 나사산홀을 설치할 수 있다. 체결 나사(314)를 통해 제1 수집판과 제2 수집판의 고정 연결을 구현할 수 있다.
마지막으로, 본원에서 "제1" 및 "제2" 등과 같은 관계 용어는 하나의 실체 또는 작업을 다른 실체 또는 작업과 구분하기 위한 것일 뿐이며, 이는 이러한 실체나 작업 사이에 임의의 실제적 관계나 순서가 존재함을 요구하거나 암시하는 것이 아니다. 또한 용어 "포괄", "포함" 또는 그 임의의 다른 변형은 비배타적 포함을 의미한다. 따라서 일련의 요소를 포함하는 과정, 방법, 물품 또는 디바이스는 그러한 요소를 포함할 뿐만 아니라 명시적으로 나열되지 않은 다른 요소를 더 포함하거나, 이러한 과정, 방법, 물품 또는 디바이스 고유의 요소를 더 포함한다.
개시된 실시예에 대한 상술한 설명은 본 기술 분야의 당업자가 본 발명을 구현하거나 사용할 수 있도록 한다. 실시예에 대한 다양한 수정은 본 기술 분야의 당업자에게 용이하게 명백할 것이다. 본원에 정의된 일반적인 원리는 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예에서 구현될 수 있다. 따라서 본 발명은 본원에 도시된 실시예에 의해 제한되지 않으며, 본원에 개시된 원리 및 신규한 특징과 일치하는 가장 넓은 범위와 부합해야 한다.
Claims (13)
- 반도체 사전 세척 챔버 내의 입자 불순물을 수집하는 데 사용되는 수집 어셈블리에 있어서,
상기 반도체 사전 세척 챔버 내에 이격 설치된 보호판 및 수집판을 포함하고,
상기 보호판은 환형이고, 상기 보호판 상에는 상기 반도체 사전 세척 챔버 내의 공정 가스가 통과하도록 제공되는 복수의 제1 통공이 설치되고,
상기 수집판은 환형이고, 상기 수집판은 상기 제1 통공의 배기단 일측에 위치하고, 상기 제1 통공을 통과하는 적어도 일부의 상기 반도체 사전 세척 챔버 내의 입자 불순물을 포획하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 수집 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 수집판은 상기 보호판과 대향 설치되고, 수평면 상에서 상기 보호판 상의 모든 상기 제1 통공의 정투영은 모두 상기 수평면 상에서 상기 수집판의 정투영에 떨어지는 것을 특징으로 하는 수집 어셈블리. - 제2항에 있어서,
상기 수집판과 상기 보호판이 대향하는 표면은 평면이고, 상기 평면은 상기 보호판과 평행하거나, 상기 보호판에 대해 비스듬한 것을 특징으로 하는 수집 어셈블리. - 제2항에 있어서,
상기 수집판과 상기 보호판이 대향하는 표면은 리세스 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 수집 어셈블리. - 제4항에 있어서,
상기 리세스 구조는 상기 수집판의 둘레 방향을 따라 감싸도록 설치된 환형 오목홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 수집 어셈블리. - 제5항에 있어서,
상기 환형 오목홈의 종단면 형상은 직사각형, 호형 또는 삼각형을 포함하는 것을 특징으로 하는 수집 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 수집판의 외주 에지 지점에는 상기 보호판에 근접하는 방향을 향해 연장 설치된 환형 돌기가 구비되고, 상기 환형 돌기의 상기 보호판에 근접한 일단과 상기 보호판 사이에는 갭이 구비되는 것을 특징으로 하는 수집 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 수집판과 상기 보호판이 대향하는 표면은 표면 조화 처리를 거친 표면인 것을 특징으로 하는 수집 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 수집 어셈블리는 상기 수집판과 상기 보호판 사이의 거리를 조절하는 데 사용되는 거리 조절 구조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수집 어셈블리. - 제9항에 있어서,
상기 거리 조절 구조는 적어도 하나의 거리 조절 부재를 포함하고, 상기 적어도 하나의 거리 조절 부재는 상기 수집판과 상기 보호판 사이에 설치되고, 상기 보호판의 내주 에지 또는 외주 에지 지점에 위치하고, 상기 거리 조절 부재의 수량 및 두께 중 적어도 하나를 설정함으로써, 상기 수집판과 상기 보호판 사이의 거리를 조절하는 것을 특징으로 하는 수집 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 수집판 상에는 연결부가 더 설치되고, 상기 연결부는 상기 수집판의 내주 에지 또는 외주 에지 지점에 설치되고, 상기 연결부와 상기 보호판 상에는 복수의 나사산 홀이 대응하도록 설치되고, 상기 보호판의 둘레 방향을 따라 이격 분포되고,
상기 수집 어셈블리는 복수의 체결 나사를 더 포함하고, 각각의 상기 체결 나사는 각각의 상기 나사산 홀과 일일이 대응하도록 나사산 연결되어, 상기 연결부와 상기 보호판을 고정 연결하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 수집 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 수집판은 적어도 2개이고, 상기 보호판에서 멀어지는 방향을 따라 이격 설치되고, 적어도 2개의 상기 수집판에서, 상기 보호판에서 가장 먼 상기 수집판 이외에, 나머지 상기 수집판 상에는 모두 복수의 제2 통공이 설치되고, 인접한 2개의 상기 수집판 상의 상기 제2 통공의 축선은 겹치지 않으며, 상기 보호판에서 가장 근접한 상기 수집판 상의 제2 통공의 축선은 상기 보호판 상의 상기 제1 통공의 축선과 모두 겹치지 않는 것을 특징으로 하는 수집 어셈블리. - 반도체 사전 세척 챔버에 있어서,
캐비티, 상기 캐비티에 설치되는 패러데이 컵, 웨이퍼를 운반하는 데 사용되는 베이스 및 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 수집 어셈블리를 포함하고, 상기 수집 어셈블리 중의 상기 보호판은 상기 베이스를 씌우도록 설치되고, 상기 베이스가 공정 위치에 있을 때, 상기 보호판과 상기 패러데이 컵이 서로 매칭되어, 상기 캐비티 내의 공간을 상부 서브 캐비티와 하부 서브 캐비티로 분할하는 것을 특징으로 하는 반도체 사전 세척 챔버.
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