KR19990037758U - 반도체 제조용 포코스 링 - Google Patents

Abstract

본 고안은 웨이퍼가 안착되는 정전척 및 포코스 링 사이의 이격된 틈새를 따라 증착되는 폴리머를 방지하기 위하여 포코스 링의 단턱을 임의간격으로 돌설하는 반도체 제조용 포코스 링에 관한 것으로 종래의 포코스 링은 지지턱에 의하여 식각작업시 생성되는 폴리머의 배출이 원활히 이루어지지 않아 정전척과의 사이에 형성된 펌핑포트내에 폴리머가 잔류하여 웨이퍼의 흡착력이 저하되고 이에따라 정전척과 웨이퍼의 사이가 이격되어 냉각조건이 변화되므로써 웨이퍼가 과대식각되는 문제점이 있었던바 본 고안은 포코스 링의 상부면에 소정높이로 돌출된 지지턱을 상호 일정간격을 유지하며 다 수개 형성하여 정전척에 안착된 웨이퍼의 이탈을 방지하며 각 지지턱 사이에 배출면을 형성하여 공정가스가 원활히 배출되어 펌핑포트내의 폴리머 잔류를 미연에 방지하는 잇점이 있는 반도체 제조용 포코스 링이다.

Description

반도체 제조용 포코스 링

본 고안은 반도체 제조용 포코스 링에 관한 것으로 더욱 상세하게는 웨이퍼가 안착되는 정전척(Electro static chuck) 및 포코스 링(Focus ring) 사이의 이격된 틈새를 따라 증착되는 폴리머를 방지하기 위하여 포코스 링의 단턱을 임의간격으로 돌설하는 반도체 제조용 포코스 링에 관한 것이다.

일반적으로 웨이퍼를 가공하기 위하여 여러공정이 진행되는 공정 챔버내에 웨이퍼를 안착하여 고정하는 정전척이 형성된다. 이러한 정전척의 외주연에는 소정높이만큼의 단차를 이루는 포코스 링이 형성된다.

상기 포코스 링은 정전척의 외주연 상부를 커버하면서 RF(Ratio frequency)방전에 의한 웨이퍼 식각시 정전척을 보호하는 동시에 이온화된 플라즈마 가스를 웨이퍼로 집중하는 세라믹 재질의 링이다.

종래의 정전척에 장착된 포코스 링은 도 1 및 도 2에서 도시된 바와같이 웨이퍼(3)를 상부면에 안착하는 정전척(1)의 외주연에 형성되어 웨이퍼(3)의 바깥부위 일부가 안착되고 웨이퍼(3)가 안착된 면에서 소정높이만큼 돌출되는 지지턱(7)을 형성하되 상기 정전척(1)과의 사이에 웨이퍼(3)를 흡착하는 펌핑포트(Pumping port)(9)가 형성되도록 구성된다.

이러한 종래의 포코스 링(5)은 정전척(1) 상부에 안착된 웨이퍼(3)의 바깥부위 일부면을 지지하는 동시에 정전척(1)과의 사이에 형성된 펌핑포트(9)에 의하여 웨이퍼(3)를 흡착하도록 한다. 또한 정전척(1)의 외주연을 커버하므로써 식각작업시 정전척(1)의 훼손을 미연에 방지하는 한편 플라즈마 가스를 웨이퍼(3)면에 집중되도록 모아주므로써 작업효율을 향상시키는 역할을 수행한다.

이때 상기 포코스 링(5)의 지지턱(7)은 웨이퍼(3)가 안착된 면과 소정높이만큼 단차를 형성하며 웨이퍼(3)의 외주연 주변에 형성되어 웨이퍼(3)가 정전척(1)으로부터 이탈되는 것을 방지한다. 이때 상기 웨이퍼(3)상에 작용하는 공정가스는 공정챔버의 일측에 형성된 유입관으로 유입되어 웨이퍼(3)의 상부면을 거쳐 배출관을 통하여 배기되고 상측에서 RF방전에 의하여 생성되는 플라즈마 가스와 상호 작용하여 웨이퍼(3)의 식각작업이 수행된다.

한편 상기 정전척(1)에는 상측에 안착된 웨이퍼(3)에 냉각가스를 공급하는 냉각공(미도시)이 형성된다. 따라서 상기 웨이퍼(3)는 냉각공(미도시)을 통하여 방출되는 냉각가스의 압력, 분사량, 냉각속도 등에 의하여 식각작업에 영향을 받는다.

그러나, 종래의 포코스 링은 지지턱에 의하여 식각작업시 생성되는 폴리머의 배출이 원활히 이루어지지 않아 정전척과의 사이에 형성된 펌핑포트내에 폴리머가 잔류하여 웨이퍼의 흡착력이 저하되고 이에따라 정전척과 웨이퍼의 사이가 이격되어 냉각조건이 변화되므로써 웨이퍼가 과대식각되는 문제점이 있다.

본 고안의 목적은 포코스 링의 상부면에 소정높이로 돌출된 지지턱을 상호 일정간격을 유지하며 다 수개 형성하여 정전척에 안착된 웨이퍼의 이탈을 방지하며 각 지지턱 사이의 공간으로 공정가스가 원활히 배출되어 펌핑포트내의 폴리머 잔류를 미연에 방지하는 반도체 제조용 포코스 링을 제공하는 데 있다.

따라서, 본 고안은 상기의 목적을 달성하고자, 웨이퍼를 상부면에 안착하는 정전척과, 상기 정전척의 외주연에 형성되는 반도체 제조용 포코스 링에 있어서, 상기 웨이퍼의 외주연과 측면이 상호 맞닿는 지지턱을 상기 포코스 링의 상단에 다 수개로 분활하여 형성하되 각각의 지지턱과 지지턱 사이의 면을 정전척의 상부면과 상호 대등한 높이를 이루는 틈새면을 형성하여 공정가스가 유·출입하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 정전척에 장착된 포코스 링을 도시한 평면도이고,

도 2는 도 1의 요부측단면도이고,

도 3은 본 고안의 정전척에 장착된 포코스 링을 도시한 평면도이고,

도 4는 도 3의 A - A 선 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 정전척, 3 : 웨이퍼,

5, 100 : 포코스 링, 7, 101 : 지지턱,

9 : 펌핑 포트, 103 : 틈새면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안의 정전척에 장착된 포코스 링을 도시한 평면도이고, 도 4는 도 3의 A - A 선단면도이다.

상부면에 웨이퍼(3)가 안착되는 정전척(1)의 외주연 둘레에 세라믹 재질로 형성된 포코스 링(100)이 형성된다. 이러한 포코스 링(100)은 웨이퍼(3)가 안착된 정전척(1)보다 낮은 위치에 내주면을 형성하며 웨이퍼(3)의 끝단을 지지하되 소정부위에서부터 상측으로 일정높이만큼 돌출된 지지턱(101)을 형성한다.

이때 상기 지지턱(101)은 일정간격을 이루며 다 수개가 이격되도록 형성되고 각각의 지지턱(101) 사이는 정전척(1)보다 낮은평면을 이루되 단차 없이 형성되어 웨이퍼(3)상에 주입되는 공정가스가 지지턱(101)과 지지턱 사이의 틈새면(103)으로 유입되어 웨이퍼(3)상에서 작용한 후 다시 타측의 각 지지턱(101) 사이의 틈새면(103)을 통하여 배출된다. 따라서 웨이퍼(3)가 식각되며 발생한 폴리머가 공정가스를 따라 외부로 방출된다.

한편 상기 웨이퍼(3)와 상호 접촉되는 상기 지지턱(101)의 안쪽 부분은 라운딩처리되어 웨이퍼(3)의 외주면을 지지할 때 상호 접촉되는 부위를 최소화하므로써 웨이퍼(3)의 접촉면 훼손을 방지한다.

또한 상기 지지턱(101)의 폭은 약 3 ㎝ 이상으로 형성하여 강도를 높여줌이 바람직하다.

본 고안의 포코스 링에 의한 웨이퍼 식각과정을 알아보면 다음과 같다.

도면을 참조하면 상부면에 웨이퍼(3)가 안착되는 정전척(1)의 외주연에 포코스 링(100)이 형성된다. 이러한 포코스 링(100)의 내측단은 상기 정전척(1)의 끝단보다 낮게 형성되어 웨이퍼(3)의 끝단부위를 지지한다. 이러한 상태에서 상기 포코스 링(100)과 정전척(1)의 사이에 형성된 펌핑포트(9)에 의하여 웨이퍼(3)가 흡착된다.

상기 포코스 링(100)의 상부에는 소정높이만큼 돌출된 지지턱(101)이 다 수개 형성되고 각각의 지지턱(101) 사이는 상기 정전척(1)과의 단턱을 없애 정전척(1)의 상부 평면보다 다소 낮은 상태에 위치하는 틈새면(103)을 형성한다.

따라서 상기 정전척(1)상에 안착된 웨이퍼(3)를 식각할 때 공정챔버내에 가해지는 공정가스가 지지턱(101)과 지지턱 사이의 틈새면(103)을 통하여 웨이퍼(3)상에 공급되고 다시 반대측의 지지턱(101) 사이 틈새면(103)을 거쳐 배출되는 공정가스의 흐름을 형성한다. 이때 상기 RF방전에 의하여 유입된 공정가스가 플라즈마 가스화되면서 웨이퍼(3)를 식각한다.

이러한 식각작업시 발생하는 폴리머는 상기 공정가스의 흐름에 따라 웨이퍼(3)상에 잔류하지 않고 공정챔버밖으로 배출된다. 즉, 정전척(1)과 동일선상의 평면이 되도록 단턱이 제거된 상기 포코스 링(100)의 지지턱(101) 사이의 틈새면(103)으로 공정가스가 원활하게 유입 및 배출되어 식각시 발생하는 폴리머의 잔류를 방지하고 이에따라 포코스 링(100)과 정전척(1) 사이에 형성된 펌핑포트(9)내의 막힘을 방지하는 것이다.

따라서 상기 펌핑포트(9)에 의한 정전척(1)과 웨이퍼(3)상에 작용하는 흡착력이 일정하게 유지되고 상호간의 이격거리가 동일하여 냉각공(미도시)에서의 냉각가스의 압력, 분사량, 냉각속도 등의 냉각조건이 일정하게 유지된다.

상기에서 상술된 바와 같이, 본 고안은 포코스 링의 상부면에 소정높이로 돌출된 지지턱을 상호 일정간격을 유지하며 다 수개 형성하여 정전척에 안착된 웨이퍼의 이탈을 방지하며 각 지지턱 사이의 공간으로 공정가스가 원활히 배출되어 펌핑포트내의 폴리머 잔류를 미연에 방지하는 잇점이 있다.

Claims (2)

1. 웨이퍼를 상부면에 안착하는 정전척과, 상기 정전척의 외주연에 형성되는 반도체 제조용 포코스 링에 있어서,

   상기 웨이퍼의 외주연과 측면이 상호 맞닿는 지지턱을 상기 포코스 링의 상단에 다 수개로 분활하여 형성하되 각각의 지지턱과 지지턱 사이의 면을 정전척의 상부면과 상호 대등한 높이를 이루는 틈새면을 형성하여 공정가스가 유·출입하는 반도체 제조용 포코스 링.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 지지턱의 내측면은 라운딩 처리되는 반도체 제조용 포코스 링.