KR19990039627U - 웨이퍼 건식각장비의 폴리머 증착 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 웨이퍼 건식각장비의 폴리머 증착 방지장치에 관한 것이다. 종래에는 반응시 생성되는 부산물인 폴리머가 상기 정전척과 포커스링 사이의 틈새로 스며들어가 증착됨에 따라 정전척으로 주입되는 헬륨가스가 빠져나가지 못하고 상기 폴리머 증착층에 의해서 막혀져 정체됨은 물론 이로인해 상기 정전척의 에지(edge)부분의 온도를 상승시키게 됨으로써 헬륨가스 주입에 의한 냉각효율이 저하될 뿐만 아니라 온도 불균일에 따른 과도 식각의 한 요인으로 작용하는 문제점이 있었다. 따라서 본 고안은 포커스링 내부의 정전척으로 연결되면서 압력게이지를 갖는 관로를 헬륨주입부와 배출부를 갖는 관로에서 분기시켜 형성하고, 상기 주입부와 배출부 사이의 관로에는 밸브 및 유량조절기와 에어조작밸브가 설치됨에 있어서, 상기 정전척의 에지부분에 분사공을 형성하고, 헬륨주입부와 배출부 사이의 관로에는 에어조작밸브 및 오리피스필터를 갖는 또다른 관로를 상기 정전척의 분사공과 연이어 통하게 형성함으로써 정전척의 온도 균일도 향상과 함께 냉각효율을 한층 증대시킬 수 있는 효과를 갖게 된다.

Description

웨이퍼 건식각장비의 폴리머 증착 방지장치

본 고안은 웨이퍼 건식각장비에 관한 것으로, 특히 상기 웨이퍼 건식각장비의 챔버 내부에서 반응시 발생되는 부산물인 폴리머(Polymer)가 웨이퍼를 고정시키는 정전척과 포커스링 사이의 틈새에 증착되지 않도록 하는 웨이퍼 건식각장비의 폴리머 증착 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조공정 중에는 단결정체로 된 웨이퍼 위에 형성된 질화막을 식각하는 공정이 있는데, 이러한 식각공정은 액체 상태의 약물을 이용해 식각하는 습식방식과 기체 상태의 가스를 이용해 식각하는 건식방식이 있고, 상기 건식방식에는 플라즈마를 이용한 식각방식이 있다. 상기 플라즈마를 이용한 웨이퍼 건식각 방식은 밀폐된 챔버 내부에 주입된 가스를 아크 방전으로 전리시켜서 된 기체, 즉 플라즈마(Plasma)를 웨이퍼 위에 형성된 질화막과 반응시켜 식각하도록 된 방식으로, 상기 챔버 내부에는 도 1에 도시된 바와 같이 웨이퍼가 안착 및 고정되는 정전척(Electro static chuck)(1)이 포커스링(2) 사이에 구비된다. 또한 상기 정전척(1)에는 플라즈마에 의해서 온도가 상승된 정전척(1)을 냉각시키기 위해서 헬륨가스가 주입되는데, 이의 배관 계통은 헬륨(He) 주입부에서 펌프(도시되지 않음) 작동에 의한 배출부 사이의 관로(3)에 정전척(1)으로 연결되도록 분기된 또다른 관로(4)가 형성되고, 상기 관로(4)의 단부측은 수개의 출구로 분기되어 정전척(1)의 상면으로 헬륨가스를 공급하도록 되어 있다. 그리고 상기 헬륨 주입부에서 배출부 사이의 관로(3)에는 상기 관로(3)의 개폐동작을 수행하는 밸브(5)와, 상기 관로(3)를 통해 흐르는 헬륨가스의 양을 조절하는 유량조절기(6)와, 병렬로 연결된 에어조작밸브(7)(7A) 및 오리피스필터(8)가 구비되어 있다. 또한 정전척(1)으로 연결된 관로(4)에는 상기 관로(4)를 통해 흐르는 가스의 압력을 측정하는 압력게이지(9)가 구비되어 있다. 이와 같이 구성된 종래의 정전척 헬륨 공급장치는 먼저, 관로(4)에 헬륨가스가 주입되고, 이 주입된 헬륨가스는 밸브(5)를 거쳐 일부는 정전척(1)으로 연결된 관로(4)로 유입되고, 일부는 배출부 측으로 향하는 관로(3) 측으로 그대로 흘러가 배출된다. 그리고 상기 정전척(1)으로 유입된 헬륨가스는 정전척(1)으로 헬륨가스를 주입시켜 플라즈마에 의해서 온도가 상승된 상기 정전척(1)을 냉각하도록 되어 있다. 이와함께 압력게이지(9)에 의해서 측정된 가스의 압력이 설정된 압력보다 높은 경우에는 유량조절기(6)에 의해서 관로(3)를 통해 흐르는 가스의 압력을 조절하도록 되어 있다.

그러나 이러한 종래의 웨이퍼 건식각장비의 정전척은 반응시 생성되는 부산물인 폴리머가 상기 정전척과 포커스링 사이의 틈새로 스며들어가 증착됨에 따라 정전척으로 주입되는 헬륨가스가 빠져나가지 못하고 상기 폴리머 증착층에 의해서 막혀져 정체될 뿐만 아니라 이는 상기 정전척의 에지(edge)부분의 온도를 상승시키게 됨으로써 헬륨가스 주입에 의한 냉각효율이 저하될 뿐만 아니라 온도 불균일에 따른 과도 식각의 한 요인으로 작용하는 문제점이 있었다. 따라서 본 고안의 목적은 정전척과 포커스링 사이의 틈새로 반응시 생성되는 폴리머가 증착되지 못하도록 방지하는데 있다.

도 1은 종래의 웨이퍼 건식각장비의 헬륨 주입 배관계통도.

도 2는 본 고안의 구성을 보인 웨이퍼 건식각장비의 헬륨 주입 배관계통도.

*도면의주요부분에대한부호의설명*

11:정전척 11A:분사공

12:포커스링 13,14,19:관로

15:밸브 16:유량조절기

17,20:에어조작밸브 18:압력게이지

21:오리피스필터

이러한 본 고안의 목적을 달성하기 위하여 포커스링 내부의 정전척으로 연결되면서 압력게이지를 갖는 관로를 헬륨주입부와 배출부를 갖는 관로에서 분기시켜 형성하고, 상기 주입부와 배출부 사이의 관로에는 밸브 및 유량조절기와 에어조작밸브가 설치됨에 있어서, 상기 정전척의 에지부분에 분사공을 형성하고, 헬륨주입부와 배출부 사이의 관로에는 에어조작밸브 및 오리피스필터를 갖는 또다른 관로를 상기 정전척의 분사공과 연이어 통하게 형성한 것을 특징으로 한 웨이퍼 건식각장치의 폴리머 증착 방지장치가 제공된다.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 고안의 구성을 실시예에 따라 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안의 구성을 보인 웨이퍼 건식각장비의 헬륨 주입 배관계통도로서, 통상에서와 같이 챔버 내부에 웨이퍼가 안착 및 고정되는 정전척(11)이 포커스링(12) 내부에 구비되고, 상기 정전척(11)에는 플라즈마에 의해서 온도가 상승된 정전척(11)을 냉각시키기 위해서 헬륨가스가 주입되는 것으로, 이의 배관 계통은 헬륨 주입부에서 배출부 사이에 관로(13)가 형성되고, 상기 관로(13)에는 개폐동작을 수행하는 밸브(15)와, 상기 관로(13)를 통해 흐르는 헬륨가스의 양을 조절하는 유량조절기(16) 및 에어조작밸브(17)가 설치된다. 또한 상기 관로(13)는 다시 정전척(11)으로 일부 헬륨가스가 공급되도록 분기된 관로(14)가 형성되고, 상기 관로(14)에는 정전척(11)으로 흐르는 헬륨가스의 압력을 측정하는 압력게이지(18)가 설치된다. 이러한 웨이퍼 건식각장비의 헬륨 주입 배관에 있어, 본 고안은 정전척(11)의 에지부분에 분사공(11A)이 형성되고, 헬륨주입부에서 배출부로 이어지는 관로(13)에는 다시 상기 압력게이지(18)를 갖는 관로(14)와 함께 정전척(11)으로 연결되는 또다른 관로(19)가 형성된다. 그리고 상기 관로(19)에는 에어조작밸브(17) 및 오리피스필터(21)가 설치되는 것으로, 상기 관로(19)는 정전척(11)의 분사공(11A)이 연이어 통하게 구성된다. 즉, 주입된 일부 헬륨가스가 상기 관로(19) 측으로 유입되어 정전척(11)의 분사공(11A)을 통해 분사되도록 함으로써 반응시 생성된 폴리머가 상기 정전척(11)의 에지부분, 즉 포커스링(12)와 정전척(11) 사이의 틈새에 증착되지 못하도록 구성한 것이다. 이와같이 구성된 본 고안은 먼저, 관로(13)에 헬륨가스가 주입되고, 이 주입된 헬륨가스는 밸브(15)를 거쳐 일부는 정전척(11)으로 연결된 관로(14)로 유입되고, 일부는 배출부 측으로 향하는 관로(13) 측으로 그대로 흘러가 배출된다. 그리고 상기 정전척(11)으로 유입된 헬륨가스는 정전척(11)으로 헬륨가스를 주입시켜 플라즈마에 의해서 온도가 상승된 상기 정전척(11)을 냉각시키게 되고, 압력게이지(18)에 의해서 측정된 가스의 압력이 설정된 압력보다 높은 경우에는 유량조절기(16)에 의해서 관로(13)를 통해 흐르는 가스의 압력을 조절하게 된다. 그리고 주입된 헬륨가스의 일부는 다시 상기 정전척(11)의 분사공(11A)과 연이어 통하게 형성된 관로(19) 측으로 유입되고, 이 유입된 헬륨가스는 에어조작밸브(20) 및 오리피스필터(21)를 거쳐 정정척(11)의 분사공(11A)을 통해 토출됨으로써 반응시 생성된 폴리머가 상기 정전척(11)의 에지부분에 증착되는 것을 방지하게 되는 것이다.

이같이 본 고안은 정전척의 냉각을 위해 주입되는 헬륨가스의 일부를 정전척의 에지부분으로 토출시켜 반응시 생성된 폴리머가 상기 정전척의 에지부분에 증착되는 것을 방지할 수 있도록 함으로써 정전척의 온도 균일도 향상과 함께 냉각효율을 한층 증대시킬 수 있는 효과를 갖게 된다.

Claims (1)

1. 포커스링 내부의 정전척으로 연결되면서 압력게이지를 갖는 관로를 헬륨주입부와 배출부를 갖는 관로에서 분기시켜 형성하고, 상기 주입부와 배출부 사이의 관로에는 밸브 및 유량조절기와 에어조작밸브가 설치됨에 있어서, 상기 정전척의 에지부분에 분사공을 형성하고, 헬륨주입부와 배출부 사이의 관로에는 에어조작밸브 및 오리피스필터를 갖는 또다른 관로를 상기 정전척의 분사공과 연이어 통하게 형성한 것을 특징으로 한 웨이퍼 건식각장치의 폴리머 증착 방지장치.