KR19990050782A - 반도체 장치의 제조 설비에 있어서의 클램프 링 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패드형 클램프 링과 그 제조방법에 관해 개시한다. 여기서, 웨이퍼와 동일한 형태이고, 둘레에 복수개의 클램핑 포인트를 대칭적으로 구비하고 있고 각 포인트에 웨이퍼를 클램핑할 수 있는 클램퍼를 구비하고 있되, 상기 웨이퍼의 플렛 존을 클램핑할 수 있는 클램퍼가 형성된 클램핑 포인트는 구비되어 있지 않은 클램프 링과 그 제조방법을 제공한다. 이에 따르면, 웨이퍼가 클램핑 될 때, 상기 웨이퍼는 플렛 존을 제외한 둘레의 상기 클램프 링의 클램핑 포인트에 대응하는 부분만이 상기 클램프 링과 접촉된다. 따라서, 웨이퍼의 플렛 존이 클램핑 됨에 따라 발생될 수 있는 웨이퍼의 스틱킹(sticking)이나 파티클 발생을 막을 수 있다.

Description

반도체 장치의 제조 설비에 있어서의 클램프 링 및 그 제조방법

본 발명은 반도체 장치의 제조 설비 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 웨이퍼 클램프 링(clamp ring) 및 그 제조방법에 관한 것이다.

반도체 장치의 스퍼터 설비에 있어서, 물리적 기상 증착(Physical Vapor Doposition)용 반응챔버의 클램프 링은 웨이퍼 클램핑 시, 웨이퍼의 스틱킹(sticking)이나 파티클이 발생된다. 이에 대한 개선 책으로서 종래 기술은 패드형 클램프 링(paded clamp ring)을 제시하고 있다.

이하, 종래 기술에 의한 패드형 클램프 링을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 의한 클램프 링(10)은 둘레에 제1 클램핑 포인트(12)와 제2 클램핑 포인트(14)를 구비하고 있다. 여기서, 상기 제1 클램핑 포인트(12)는 상기 클램프 링(10)에 클램핑되는 웨이퍼의 플렛존 이외의 영역을 클램핑하는 부분이며 상기 클램프 링(10)의 둘레에 다섯 개가 더 형성되어 있다. 도면에서 오목하게 형성된 부분이 상기 제1 클램핑 포인트이다.

상기 제2 클램핑 포인트(14)는 클램핑되는 웨이퍼의 플렛 존을 클램핑하는 부분으로서 상기 제1 클램핑 포인트(12)와는 달리 상기 클램프 링(10)에 한 개만 형성되어 있다. 도면의 상기 제2 클램프 포인트(14)을 나타내는 부분중 검은 부분이 웨이프를 클램핑하는 부분으로서 웨이퍼와 직접 접촉된다.

이와 같이, 종래 기술에 의한 웨이퍼 클램프 링(10)은 패드형 클램프 링으로서 웨이퍼 클램핑시 웨이퍼 스틱킹(sticking) 및 파티클이 발생되는 것을 줄이는 데 기여할 수 있다.

그러나, 도 1에서 본 바와 같이, 종래 기술에 의한 클램프 링(10)은 웨이퍼의 플렛 존을 클램핑할 수 있는 제2 클램핑 포인트(14)를 구비하고 있다. 상기 제2 클램핑 포인트(14)는 웨이퍼 클램핑시 직접 웨이퍼의 플렛 존과 접촉된다. 그런데, 현재의 플렛 타입의 웨이퍼로는 플렛 존 부위의 클리닝이 불가능하다. 따라서, 종래 기술에 의한 클램프 링을 이용한 하드웨어적으로 웨이퍼를 클램핑할 때, 웨이퍼 스틱킹과 파티클이 발생되는 것을 완전히 방지할 수 없다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래 기술에 나타나는 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 웨이퍼 클램핑 시 웨이퍼 스틱킹 및 파티클 발생을 방지하기 위해 웨이퍼와 클램프 링간의 접촉을 최소화할 수 있는 클램프 링을 제공함에 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 웨이퍼와 클램프 링간의 접촉을 최소화할 수 있는 클램프 링의 제조방법을 제공함에 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 클램프 링의 평면도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 클램프 링(clamp ring)의 평면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 클램프 링 제조방법을 나타낸 블록도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호설명*

40:클램프 링(clamp ring). 42:제1 클램핑 포인트.

44:클램프 링의 웨이퍼 플렛 존(flat zone)에 대응하는 영역.

46:제1 및 제2 클램핑 포인트 설정단계.

48:클램퍼 형성 단계. 50: 클램퍼 컷팅(cutting) 단계.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 둘레에 복수개의 클램핑 포인트를 구비하고, 각 클램핑 포인트에 웨이퍼 클램퍼를 구비하는 클램프 링에 있어서, 상기 클램핑 포인트는 상기 클램프 링의 웨이퍼 플렛 존에 대응하는 부분을 제외한 둘레에만 구비되어 있다.

여기서, 상기 클램핑 포인트는 상기 둘레에 대칭적으로 구비되어 있다.

상기 웨이퍼 클램퍼는 다를 수 있지만, 동일한 것이 바람직하다.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 클램프 링 제조방법은 둘레에 복수개의 클램핑 포인트를 구비하고, 각 클램핑 포인트에 웨이퍼 클램퍼를 구비하는 클램프 링의 제조방법에 있어서, 상기 클램핑 포인트는 상기 클램프 링의 웨이퍼 플렛 존에 대응하는 부분을 제외한 둘레에만 설정하고 상기 설정된 각 포인트에 웨이퍼 클램퍼를 형성한다.

이때, 상기 클램핑 포인트는 상기 둘레에 여섯 개를 설정하되, 대칭적으로 설정한다.

그리고, 상기 웨이퍼 클램퍼는 동일하게 형성한다.

다른 한편으로, 상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 클램프 링 제조방법은 둘레에 복수개의 클램핑 포인트를 구비하고, 각 클램핑 포인트에 웨이퍼 클램퍼를 구비하는 클램프 링의 제조방법에 있어서, (a) 상기 클램프 링의 둘레중 상기 웨이퍼의 플렛 존에 대응하는 영역이외의 둘레에 복수개의 제1 클램핑 포인트를 설정하고, 상기 플렛 존에 대응하는 영역에 제2 클램핑 포인트를 설정한다. (b) 상기 제1 및 제2 클램핑 포인트에 각각 웨이퍼 클램퍼를 형성한다. (c) 상기 제2 클램핑 포인트에 형성된 웨이퍼 클램퍼를 커팅(cutting)한다.

본 발명에 의한 클램프 링은 패드형 클램프 링의 평평한 부분인 웨이퍼의 플렛 존에 대응하는 영역을 제외한 둘레에만 웨이퍼 클램핑 포인트를 구비한다. 따라서, 웨이퍼가 클램핑될 때, 웨이퍼의 플렛 존이 상기 클램프 링에 의해 클램핑 되지 않으므로 상기 웨이퍼와 클램프 링의 접촉면적이 최소화된다. 이 결과, 웨이퍼가 클램핑 시, 웨이퍼의 스틱킹과 파티클이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 반도체 장치의 제조에 사용되는 클램프 링(clamp ring)을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

그러나 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 잇으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 도면에서 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과정되어진 것이다. 도면상에서 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 또한, 어떤 층이 다른 층 또는 기판의 "상부"에 있다라고 기재된 경우, 상기 어떤 층이 상기 다른 층 또는 기판의 상부에 직접 존재할 수도 있고 그 사이에 제 3의 층이 개재되어 질 수도 있다.

첨부된 도면중, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 반도체 장치의 제조에 사용되는 클램프 링(clamp ring)의 평면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 클램프 링 제조 방법을 나타낸 블록도이다.

도 2를 참조하면, 참조번호 40은 패드형 클램프 링을 나타낸다. 그리고, 참조번호 42는 제1 클램핑 포인트를 나타낸다. 상기 제1 클램핑 포인트(42)내에 웨이퍼 클램퍼가 구비되어 있다. 상기 웨이퍼 클램퍼는 각각 임의의 형태일 수 있지만 동일한 형태인 것이 바람직하다. 또한, 참조번호 44는 상기 클램프 링(40)의 웨이퍼 플렛 존(flat zone)에 대응하는 영역으로서 제2 클램핑 포인트를 나타낸다. 실제, 상기 제2 클램핑 포인트에는 웨이퍼를 클램핑하기 위한 수단이 구비되어 있지 않다. 따라서, 상기 웨이퍼가 상기 클램프 링(40)에 클램핑 될 때 상기 웨이퍼의 플렛 존은 클램핑 되지 않는다.

상기 제1 클램핑 포인트(42)는 상기 클램프 링(40)의 상기 제2 클램핑 포인트(44)를 제외한 둘레의 여러군데, 예컨대 여섯 군데에 구비되어 있다. 상기 제1 클램핑 포인트(42)는 상기 둘레에 대칭적으로 분포되어 있다. 도 2에서 상기 클램프 링(40) 둘레에 상기 제1 클램핑 포인트(42)는 여섯 군데에 도시되어 있지만, 이는 한 예에 지나지 않는다. 따라서, 상기 클램프 링(40)의 둘레에 여섯 군데 보다 많거나 적은 수의 상기 제1 클램핑 포인트(42)가 있을 수 있다.

이처럼, 본 발명의 클램프 링은 웨이퍼의 플렛 존에 대응하는 영역을 제외한 클램프 링의 둘레에만 복수 개의 클램핑 포인트를 구비하고 있다. 따라서, 웨이퍼가 클램핑 될 때, 상기 웨이퍼의 플렛 존이 상기 클램프 링과 접촉되지 않으므로 상기 웨이퍼와 상기 클램프 링간의 접촉은 최소화된다.

다음에는 웨이퍼가 클램프될 때, 상기 웨이퍼와 클램프 링 사이의 접촉을 최소화할 수 있는 클램프 링의 제조방법을 도 2 및 도 3을 참조하여 상세하게 설명한다.

구체적으로, 둘레에 복수개의 클램핑 포인트를 구비하는 패드형 클램프 링을 제조하는 과정에서 상기 클램프 링의 웨이퍼 플렛 존에 대응하는 영역을 제외한 클램프 링 둘레에만 복수개의 클램핑 포인트를 설정하고, 설정된 상기 클램핑 포인트에 웨이퍼 클램퍼를 형성한다. 이때, 상기 복수개의 클램핑 포인트는 각각 상기 클램프 링의 중심에 대해 회전 대칭성을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 각 클램핑 포인트에 형성하는 웨이퍼 클램퍼는 서로 동일한 형태로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 웨이퍼와 클램프 링 사이의 접촉을 최소화할 수 있는 클램프 링의 다른 제조방법은 도 3에 도시한 바와 같이 세 단계로 나눌 수 있다. 즉, 클램프 링의 둘레에 제1 및 제2 클램핑 포인트를 설정하는 단계(46), 상기 설정된 포인트에 웨이퍼 클램퍼(clamper)를 형성하는 단계(48) 및 상기 클램퍼를 제거하는 단계(50)로 나눌 수 있다.

상기 클램퍼 제거단계(50)는 상기 클램프 링과 클램핑되는 웨이퍼간에 접촉을 최소화하기 위한 단계로서 상기 제1 및 제2 클램핑 포인트에 형성된 클램퍼를 모두 제거하는 것이 아니라, 상기 제2 클램핑 포인트에 형성된 클램퍼만을 제거(커팅)한다.

결국, 클램프 링의 전체 둘레에 설정한 상기 제1 및 제2 클램핑 포인트에 형성된 클램퍼 중에서 웨이퍼의 플렛 존을 클램핑하는 부분인 상기 제2 클램핑 포인트에 형성된 클램퍼만를 커팅하여 제거한다. 이에 따라, 상기 클램프 링과 이에 클램핑되는 웨이퍼 사이의 접촉면적은 최소화된다.

도 2는 상기 방법으로 형성한 본 발명의 패드형 클램프 링의 일예를 도시한 도면이다. 도 2에서 클램프 링(40)의 아래쪽 평평한 부분(44)이 웨이퍼의 플렛 존을 클램핑 하는 영역으로서 상기 제2 클램프 포인트이나, 상술한 바와 같이, 웨이퍼의 플렛 존을 클램핑할 수 있는 수단이 마련되어 있지 않다. 따라서, 상기 클램프 링(40)에 웨이퍼가 클램핑되더라도 상기 웨이퍼의 플렛 존은 상기 클램프 링(40)에 의해 클램핑되지 않는다. 즉, 상기 웨이퍼의 플렛 존은 상기 클램프 링(40)의 대응하는 부분(44)과 접촉되지 않는다.

실질적으로, 스퍼터링 설비에서 웨이퍼의 클램프는 웨이퍼의 플렛 존을 제외한 둘레만 클램핑하더라도 아무런 문제없이 스퍼터공정을 진행할 수 있다.

따라서, 상기 클램프 링을 제조할 때, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 클램프 링의 웨이퍼의 플렛 존에 대응하는 영역을 제외한 둘레에만 클램핑 포인트, 즉 상기 제1 클램핑 포인트를 형성함으로써 상기 클램프 링과 웨이퍼간의 접촉면적을 최소화한다.

상기 클램프 링의 제조공정에서, 상기 제1 클램핑 포인트에 형성되는 클램퍼 형태는 한정되지 않는다. 따라서, 상기 제1 클램핑 포인트의 클램퍼는 다양한 형태로 형성할 수 있다. 도 2에 도시한 클램프 링(40)에서, 제1 클램핑 포인트(42)에 형성된 클램퍼는 상기 클램퍼의 형성할 수 있는 여러 형태중 선택된 어느 한 형태로 형성한 클램퍼이다.

상기 클램프 링을 제조하는 공정에서 상기 클램프 링의 둘레에 복수개의 상기 제1 클램핑 포인트를 설정한다. 그리고, 상기 복수개의 제1 클램핑 포인트 각각에 웨이퍼 클램퍼를 형성한다. 이때, 상기 복수개의 제1 클램핑 포인트에 형성하는 상기 클램퍼는 웨이퍼를 클램핑하는 과정에 문제가 없다면 각각 다른 형태로 형성할 수 있지만, 동일한 형태로 형성하는 것이 바람직하다.

도 2를 참조하면, 본 발명에서는 클램프 링(40)의 둘레에 여섯 개의 제1 클램핑 포인트(42)를 설정한 다음 상기 각 포인트에 클램퍼를 형성한다. 하지만, 도 2는 본 발명에 의한 클램프 링 제조방법의 한 실시예에 따라 형성한 클램프 링을 나타낸 것이다. 따라서, 도 2에 도시한 상기 클램프 링(40)의 둘레에 여섯 개보다 많은 수의 또는 적은 수의 상기 제1 클램핑 포인트(42)를 설정하고 각 포인트에 웨이퍼 클램퍼를 형성할 수 있다.

한편, 상기 클램프 링의 둘레에 상기 제1 클램핑 포인트를 설정함에 있어서, 상기 제1 클램핑 포인트는 웨이퍼를 균형적으로 클램핑하기 위해 서로 대칭적으로 설정하는 것이 바람직하다. 따라서, 웨이퍼 클램퍼가 대칭적으로 형성된다. 이러한 예는 도 2에서 볼 수 있다. 도 2에서 클램프 링(40)의 둘레에 여섯 개의 제1 클램핑 포인트(42)가 상기 클램프 링(40)의 중심에 대해 회전 대칭적으로 설정되어 있고, 각 포인트에 웨이퍼 클램퍼가 형성되어 있다. 곧, 상기 제1 클램핑 포인트(42)는 상기 클램프 링(40) 둘레에 60°간격으로 설정된다.

이와 같이, 본 발명에 의한 클램프 링과 그 제조방법은 웨이퍼와 동일한 형태이고, 둘레에 복수개의 클램핑 포인트를 대칭적으로 구비하고 있고 각 포인트에 웨이퍼를 클램핑할 수 있는 클램퍼를 구비하고 있되, 상기 웨이퍼의 플렛 존을 클램핑할 수 있는 클램퍼가 형성된 클램핑 포인트는 구비되어 있지 않은 클램프 링과 그 제조방법을 제공한다. 이에 따르면, 웨이퍼가 클램핑 될 때, 상기 웨이퍼는 플렛 존을 제외한 둘레의 상기 클램프 링의 클램핑 포인트에 대응하는 부분만이 상기 클램프 링과 접촉된다. 따라서, 웨이퍼의 플렛 존이 클램핑 됨에 따라 발생될 수 있는 웨이퍼의 스틱킹(sticking)이나 파티클 발생을 막을 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많는 변형이 본 발명의 기술적 사상내에서 당분야에서의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 실시가능함은 명백하다.

Claims (9)

1. 둘레에 복수개의 클램핑 포인트를 구비하고, 각 클램핑 포인트에 웨이퍼 클램퍼를 구비하는 클램프 링에 있어서,

   상기 클램핑 포인트는 상기 클램프 링의 웨이퍼 플렛 존에 대응하는 부분을 제외한 둘레에만 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 클램프 링.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 복수개의 클램핑 포인트는 여섯 개이고 상기 둘레에 대칭적으로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 클램프 링.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 웨이퍼 클램퍼는 동일한 것을 특징으로 하는 클램프 링.
4. 둘레에 복수개의 클램핑 포인트를 구비하고, 각 클램핑 포인트에 웨이퍼 클램퍼를 구비하는 클램프 링의 제조방법에 있어서,

   상기 클램핑 포인트는 상기 클램프 링의 웨이퍼 플렛 존에 대응하는 부분을 제외한 둘레에만 설정하고 상기 설정된 각 포인트에 웨이퍼 클램퍼를 형성하는 것을 특징으로 하는 클램프 링 제조방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 클램핑 포인트는 상기 둘레에 여섯 개를 설정하되, 대칭적으로 설정하는 것을 특징으로 하는 클램프 링 제조방법.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 웨이퍼 클램퍼는 동일하게 형성하는 것을 특징으로 하는 클램프 링 제조방법.
7. 둘레에 복수개의 클램핑 포인트를 구비하고, 각 클램핑 포인트에 웨이퍼 클램퍼를 구비하는 클램프 링의 제조방법에 있어서,

   상기 클램프 링의 둘레중 상기 웨이퍼의 플렛 존에 대응하는 영역이외의 둘레에 복수개의 제1 클램핑 포인트를 설정하고, 상기 플렛 존에 대응하는 영역에 제2 클램핑 포인트를 설정하는 단계;

   상기 제1 및 제2 클램핑 포인트에 각각 웨이퍼 클램퍼를 형성하는 단계; 및

   상기 제2 클램핑 포인트에 형성된 웨이퍼 클램퍼를 커팅(cutting)하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 클램프 링 제조방법.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 클램핑 포인트는 상기 둘레에 여섯 개를 설정하되, 대칭적으로 설정하는 것을 특징으로 하는 클램프 링 제조방법.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 웨이퍼 클램퍼는 동일하게 형성하는 것을 특징으로

   하는 클램프 링 제조방법.