KR20000019712A - 반도체 식각 장치의 웨이퍼 고정부 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실리콘 웨이퍼 상에 형성된 막질을 소정의 화학적 또는 물리적 반응에 의해 필요한 형태를 이루도록 식각하는 반도체 식각 장치에 관한 것으로서, 종래 반도체 식각 장치에서 웨이퍼 고정부의 어태치먼트 링(attachment ring)의 깨짐이 발생하였던 바 이를 방지하기 위하여 실리콘 웨이퍼 상에 형성된 막질을 소정의 화학적 또는 물리적 반응에 의해 필요한 형태를 이루도록 식각하는 반도체 식각 장치에서 실리콘 웨이퍼가 고정되는 어태치먼트 링과 그 어태치먼트 링이 장착되는 갭 드럼(gap drum)을 구비하는 웨이퍼 고정부에 있어서, 웨이퍼 고정부를 어태치먼트 링과 갭 드럼이 테플론 워셔를 개재하여 고정 스크류로 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 식각 장치의 웨이퍼 고정부를 제공한다. 이에 따르면, 웨이퍼가 고정되는 어태치먼트의 특정 부분에 힘이 집중되는 것을 완화시켜 어태치먼트 링이 깨지는 것을 방지할 수 있어서 공정에 대한 신뢰성이 향상된다.

Description

반도체 식각 장치의 웨이퍼 고정부(wafer fixing part of semiconductor etcher)
본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실리콘 웨이퍼 상에 형성된 막질을 소정의 화학적 또는 물리적 반응에 의해 필요한 형태를 이루도록 식각하는 반도체 식각 장치에 관한 것이다.
반도체 소자는 실리콘 기판에 산화막을 성장시키고 불순물을 침적시키며 침적된 불순물을 실리콘 웨이퍼 내로 원하는 깊이까지 침투시키는 확산공정과, 식각이나 이온주입이 될 부위의 보호 부위를 선택적으로 한정하기 위해 마스크나 레티클(reticle)의 패턴을 웨이퍼 위에 만드는 사진공정, 감광액 현상이 끝난 후 감광액 밑에 성장되거나 침적 또는 증착된 박막들을 가스나 화학약품을 이용하여 선택적으로 제거하는 식각공정, 및 화학기상증착(CVD;Chemical Vapor Deposition)이나 이온주입 또는 금속증착 방법을 이용하여 특정한 막을 형성시키는 박막공정 등의 단위 공정을 여러 차례 걸치면서 제조된다.
반도체 제조 공정 중에서 식각 공정에 사용되는 식각 방법은 크게 습식 식각과 건식 식각 방법으로 구분될 수 있다. 습식 식각은 소자의 최소 선폭이 수백~수십 마이크로 대의 LSI시대에 범용으로 적용되었으나, VLSI, ULSI 소자에는 등방성 식각이 보이는 집적도의 한계 때문에 거의 사용되지 않고 있다. 현재 일반적으로 사용되고 있는 식각 방식은 건식 식각 방식이다. 건식 식각 방식은 활성미립자와 대상물질과의 화학반응에 의하여 대상물질을 제거하는 방법과 대상물질을 물리적 이온 충격으로 파괴하여 제거하는 방법 등 두 가지로 나타난다.
건식 식각 방법을 적용하기 위한 장비에는 여러 가지가 있다. 최근에 식각장비는 플라즈마를 이용하는 장비가 많다. 그 중에 플라즈마를 이용하는 미국 램(LAM)사의 장비로서 TCP(Transformer Coupled Plasma)가 있다. 이 장비는 저압에서 고밀도 플라즈마를 얻을 수 있어 폴리 게이트와 같은 정밀한 공정에서 사용된다. 이 장비는 마이크로 웨이브를 사용하지 않음은 물론 자기발생장치를 부착하지 않는다. 이 장비의 웨이퍼 고정부를 소개하면 다음과 같다.
도 1은 종래 기술에 따른 웨이퍼 고정부의 개략적인 단면도이고, 도 2는 도 1의 어태치먼트 링의 평면도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 웨이퍼 고정부(30)는 어태치먼트 링(attachment ring;32)과 갭 드럼(gap drum;31)을 포함하고 있다. 어태치먼트 링(32)과 갭 드럼(31)은 고정 스크류(33)와 같은 체결수단에 의해 결합된다.
어태치먼트 링(32)은 갭 드럼(31)에 장착되어 웨이퍼 클램프 링을 고정시켜 주며 웨이퍼 클램핑을 도와주는 부품이다.
어태치먼트 링(32)의 재질은 보통 세라믹 재질을 사용하며 복수의 고정 스크류 구멍(34)이 형성되어 있다. 그리고, 어태치먼트 링(32)을 갭 드럼(31)에 장착하기 위해 사용되는 고정 스크류(33)는 그 재질인 SUS이다.
고정 스크류(33)를 어태치먼트 링(32)에 형성된 4개의 고정 스크류 구멍(34)에 조여주어 어태치먼트 링(32) 전체에 걸쳐 균형있게 힘이 가해지도록 하여 갭 드럼(31)에 고정된다.
그러나, 현재 공정의 진행도중 어태치먼트 링은 고정 스크류 부분이 깨지는 형상이 종종 발생되고 있다. 이것은 4개의 고정 스크류가 조이는 힘의 분균형으로 인한 것이며, 이러한 상태에서 공정이 진행되면 세라믹 재질의 어태치먼트 링이 고정 스크류 부분에 가해지는 힘을 견디지 못하여 발생되기도 한다. 일단, 어태치먼트 링의 깨짐이 발생할 경우에는 웨이퍼 자체의 깨짐을 유발시키며 장비의 가동률을 저하시킨다.
따라서 본 발명의 목적은 어태치먼트 링의 깨짐을 방지할 수 있는 웨이퍼 고정부를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 웨이퍼 고정부의 개략적인 단면도,
도 2는 도 1의 어태치먼트 링의 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 고정부의 개략적인 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10,30; 웨이퍼 고정부 11,31; 갭 드럼(gap drum)
12,32; 어태치먼트 링 13,33; 고정 스크류
14,34; 고정 스크류 구멍 15; 테플론 워셔
16,36; 스크류 덮개
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 식각 장치의 웨이퍼 고정부는 실리콘 웨이퍼 상에 형성된 막질을 소정의 화학적 또는 물리적 반응에 의해 필요한 형태를 이루도록 식각하는 반도체 식각 장치에서 실리콘 웨이퍼가 고정되는 어태치먼트 링과 그 어태치먼트 링이 장착되는 갭 드럼을 구비하는 웨이퍼 고정부에 있어서, 웨이퍼 고정부는 어태치먼트 링과 갭 드럼이 테플론 워셔(teflon washer)를 개재하여 고정 스크류로 고정되어 있는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 웨이퍼 고정부를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 고정부의 개략적인 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 웨이퍼 고정부(10)는 웨이퍼를 고정하기 위한 어태치먼트 링(12)이 갭 드럼(11)에 장착될 때 고정 스크류(13)로 체결된다. 이때 어태치먼트 링(12)은 균형적으로 힘을 가하여 고정시킬 수 있도록 고정 스크류(13)가 삽입되는 4개의 고정 스크류 구멍(14)이 형성되어 있다.
여기서 어태치먼트 링(12)이 갭 드럼(11)에 고정 스크류(13)로 장착될 때 테플론(teflon) 재질의 테플론 워셔(15)가 개재된다. 이는 어태치먼트 링(12)을 SUS재질의 고정 스크류(13)로 갭 드럼(11)에 고정시킬 때 발생하는 물리적인 힘이 세라믹 재질의 어태치먼트 링(12)으로 전달되는 것을 최소화한다.
특히, 고정 스크류(13)를 조여줄 때 토크 렌치를 이용하여 4개의 고정 스크류 구멍(14)에 체결되는 고정 스크류(13)가 조여지는 힘을 일정하게 하여 주어 특정 부분에 힘이 과도하게 걸리는 것을 방지하여 준다. 즉, 4부분에서 조여주는 고정 스크류(13)의 힘이 평형이 이루어지게 된다.
일단 조여진 고정 스크류(13)의 상태는 스크류 덮개(16)에 의해 보호된다.
이상과 같은 본 발명에 의한 웨이퍼 고정부에 따르면, 웨이퍼가 고정되는 어태치먼트의 특정 부분에 힘이 집중되는 것을 완화시켜 어태치먼트 링이 깨지는 것을 방지할 수 있어서 공정에 대한 신뢰성이 향상된다.

Claims (1)

  1. 실리콘 웨이퍼 상에 형성된 막질을 소정의 화학적 또는 물리적 반응에 의해 필요한 형태를 이루도록 식각하는 반도체 식각 장치에서 실리콘 웨이퍼가 고정되는 어태치먼트 링과 그 어태치먼트 링이 장착되는 갭 드럼을 구비하는 웨이퍼 고정부에 있어서, 웨이퍼 고정부는 어태치먼트 링과 갭 드럼이 테플론 워셔를 개재하여 고정 스크류로 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 식각 장치의 웨이퍼 고정부.
KR1019980037951A 1998-09-15 1998-09-15 반도체 식각 장치의 웨이퍼 고정부 KR20000019712A (ko)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210101885A (ko) * 2020-02-11 2021-08-19 (주)원세미콘 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링
KR20230166499A (ko) 2022-05-31 2023-12-07 임춘영 반도체 웨이퍼 고정 장치

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