KR20010000230U - 박막 증착 장치의 클램프 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 금속 박막 증착공정시 반도체 웨이퍼를 테이블에 홀딩시키기 위한 박막 증착 장치의 클램프에 관한 것이다. 본 고안의 박막 증착 장치의 클램프는 로드 그리고 접촉부재를 구비한다. 상기 로드는 상기 테이블의 외주면에 위치되고 상기 반도체 웨이퍼 가장자리의 상부에 위치된다. 그리고 상기 접촉부재는 상기 로드와 상기 반도체 웨이퍼 사이에 위치되어 상기 로드에 결합되고, 상기 반도체 웨이퍼와 접촉되는 면에서 상기 반도체 웨이퍼의 반경 방향으로 서로 이격되도록 형성되는 돌기들을 구비하여 상기 반도체 웨이퍼의 가장자리에 접촉된다. 이와 같은 구성을 갖는 박막 증착 장치의 클램프에 의하면, 상기 반도체 웨이퍼의 표면에 형성된 금속 박막에 상기 접촉부재의 접촉면이 부착되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 상기 접촉부재가 이동하는 경우에 상기 반도체 웨이퍼가 함께 이동되면서 발생하던 반도체 웨이퍼 깨짐(wafer broken)같은 반도체 웨이퍼의 손상을 줄일 수 있다. 또한, 상기 접촉면이 부착되는 것을 방지할 수 있으므로 상기 접촉면 부착에 의해 발생되던 파티클 발생도 줄일 수 있다.
Description
본 고안은 반도체 제조장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 금속 박막 증착공정시 반도체 웨이퍼를 테이블에 홀딩시키기 위한 박막 증착 장치의 클램프에 관한 것이다.
최근 반도체 디바이스(semiconductor device)의 집적도 향상에 따라서 각종 배선과 박막의 적층화에 대한 진행이 엄격히 요구되고 있는 가운데 반도체 제조 공정에서 박막 형성 방법으로 주로 이용되고 있는 것은 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition method) 혹은 스퍼터링 방법(sputtering method)이다. 상기 화학 기상 증착법은 반응성이 강한 가체 상태의 화합물을 반응장치 안에 주입하여 이를 빛, 열, 플라즈마(plasma), 초단파(microwave) 그리고 전기장 등을 이용하여 활성화시켜 반도체 기판 위에 양질의 막을 형성하는 기술을 말한다. 상기 화학 기상 증착법으로 얻어지는 막의 물리적, 화학적 성질은 기판의 결정성과 온도, 성장속도,압력 등의 증착조건에 의해 결정된다. 상기 스퍼터링 방법은 고전압이 인가된 진공 챔버 내에 아르곤(Ar) 가스를 주입시켜 비활성 기체인 아르곤을 플라즈마 상태로 만들면 아르곤 가스 이온이 높은 에너지(energy)를 가지면서 타겟(target)으로 움직여 상기 타겟의 물질을 튕겨내어 증착시키는 방법이다.
도 1은 박막 증착 장치에서 반도체 웨이퍼를 홀딩하기 위한 종래의 클램프 구조를 보여주는 다이어그램이다.
도 1을 참조하면, 박막 증착 공정이 진행되는 경우에 반도체 웨이퍼(104)는 테이블(table)(100)에 의해 지지된다. 상기 테이블(100)에는 상기 반도체 웨이퍼(104)를 가열하기 위한 가열장치(도시되지 않음)가 설치되어 있다. 상기 테이블(100)에 로딩된 상기 반도체 웨이퍼(104)를 박막 증착 공정동안 홀딩하기 위해서 클램프(clamp)(102)가 이용된다. 상기 클램프(102)의 일단(102a)은 상기 반도체 웨이퍼(104)가 로딩된 지역으로 굽혀져서 상기 반도체 웨이퍼(104)의 상부에 위치하게 된다. 상기 일단(102a)에는 상기 반도체 웨이퍼(104)와 접촉하는 금속 재질(예를 들어 스테인레스)의 접촉부(106)가 설치된다.
하지만, 상기 박막 증착 공정시 상기 접촉부(106)와 상기 반도체 웨이퍼(104)가 접촉하는 부위에도 박막이 증착되어 여러가지 문제점을 발생시킨다. 일명 스티킹(sticking)이라고 하는 현상은 상기 클램프(102)의 일부분인 상기 접촉부(106)와 상기 반도체 웨이퍼(104)가 상기 박막 증착 공정 중에 생성되는 얇은 박막층에 의해서 서로 접착되어 버리는 현상을 말한다. 이럴 경우에 상기 클램프(102)가 이동하는 경우에 상기 반도체 웨이퍼(104)도 같이 이동하여 상기 반도체 웨이퍼(104)가 테이블을 벗어나서 떨어지거나 깨어지는(broken) 현상이 발생하는 문제점이 발생한다. 또한, 박막에 의해 상기 반도체 웨이퍼(104)와 상기 클램프(102)가 부착되었다가 떨어지는 경우에 뜻하지 않은 파티클들이 많이 발생한다.
본 고안은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 반도체 웨이퍼의 표면에 형성된 금속 박막에 상기 접촉부재의 접촉면이 부착되는 것을 방지할 수 있는 새로운 형태의 박막 증착 장치의 클램프를 제공하는데 있다.
도 1은 박막 증착 장치에서 반도체 웨이퍼를 홀딩하기 위한 종래의 클램프 구조를 보여주는 다이어그램;
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 클램프가 사용된 스퍼터 장치를 보여주기 위한 다이어그램 및;
도 3은 박막 증착 장치에서 반도체 웨이퍼를 홀딩하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 클램프 구조를 보여주는 다이어그램이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
200 : 테이블 202 : 클램프
204 : 반도체 웨이퍼 206 : 제 1 돌기
208 : 제 2 돌기 209 : 홈
212 : 고진공 펌프 214 : 가스공급장치
216 : 타겟
상술한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징에 의하면, 금속 박막 증착공정시 반도체 웨이퍼를 테이블에 홀딩시키기 위한 박막 증착 장치의 클램프는 로드 그리고 접촉부재를 구비한다. 상기 로드는 상기 테이블의 외주면에 위치되고 상기 반도체 웨이퍼 가장자리의 상부에 위치된다. 그리고 상기 접촉부재는 상기 로드와 상기 반도체 웨이퍼 사이에 위치되어 상기 로드에 결합되고, 상기 반도체 웨이퍼의 가장자리에 접촉된다. 특히, 상기 접촉부재는 상기 반도체 웨이퍼와 접촉되는 면에서 상기 반도체 웨이퍼의 반경 방향으로 서로 이격되도록 형성되는 돌기들을 구비한다.
이와 같은 본 고안을 적용하면, 반도체 웨이퍼의 표면에 형성된 금속 박막에 상기 접촉부재의 접촉면이 부착되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 상기 접촉부재가 이동하는 경우에 상기 반도체 웨이퍼가 함께 이동되면서 발생하던 반도체 웨이퍼 깨짐(wafer broken)같은 반도체 웨이퍼의 손상을 줄일 수 있다. 또한, 상기 접촉면이 부착되는 것을 방지할 수 있으므로 상기 접촉면 부착에 의해 발생되던 파티클 발생도 줄일 수 있다.
이하, 본 고안의 실시예를 첨부도면 도 2 내지 도 3에 의거하여 상세히 설명한다.
상술한 바와 같이 반도체 웨이퍼 상에 박막을 증착하는 방법에는 대표적으로 화학 기상 증착법과 스퍼터링 방법을 사용하지만, 금속 박막을 증착하는 경우에는 일반적으로 스퍼터 장치를 사용하는 경우가 많으므로 실시예를 설명하는 경우에는 일반적인 스퍼터 장치를 설명한다.
도 2는 본 고안의 실시예에 의한 클램프가 사용된 스퍼터 장치를 보여주기 위한 다이어그램이며 도 3은 박막 증착 장치에서 반도체 웨이퍼를 홀딩하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 클램프 구조를 보여주는 다이어그램이다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 고안의 실시예에 의한 클램프가 사용된 스퍼터 장치는 박막 증착 공정이 진행될 공간을 제공하는 공정 챔버(210)를 갖는다. 상기 공정 챔버(210)는 내부에 반도체 웨이퍼(204)와 상기 반도체 웨이퍼를 지지하기 위한 테이블(200) 그리고 상기 반도체 웨이퍼에 박막을 증착하기 위한 금속입자소스들을 제공하기위한 금속 타겟(주로 알루미늄)(216)이 설치된다. 상기 테이블(200)에는 상기 반도체 웨이퍼(204)를 공정에 적합한 온도로 만들어 주기 위한 가열장치(219)가 설치되어 있다. 상기 타겟에는 약 -500V정도의 전압이 인가되어 가스공급장치(214)를 통해서 상기 공정 챔버(210)로 유입된 아르곤(Ar)가스가 플라즈마 상태로 변환되었을 때 상기 타겟을 향해서 이동할 수 있도록 한다. 또한, 상기 공정 챔버(210)는 고진공 상태를 요구하므로 극저온 장치를 이용한 펌프(예를 들어 CRYO pump)(212)가 상기 공정 챔버(210)에 설치되어 있다. 가열장치(도시되지 않음)를 구비한 상기 테이블(200)에 로딩된 반도체 웨이퍼(204)를 홀딩하기 위해서 클램프(202)를 사용하는 경우에, 상기 클램프(202)는 직선부(202a)와 홀딩부(202b)로 크게 나눌 수 있다. 상기 홀딩부(202b)는 상기 직선부(202a)의 일단에서 상기 반도체 웨이퍼가 놓여진 방향으로 굽혀져서 상기 반도체 웨이퍼(204)와 일정한 간격을 가지고 위치하게 된다. 상기 홀딩부(202b)에 설치되어 상기 반도체 웨이퍼(204)와 접촉하는 접촉부(205)는 종래와 비해 상기 반도체 웨이퍼(204)와의 접촉면에 홈(209)이 형성되어 상기 반도체 웨이퍼(204)와 상기 접촉부(205)가 접촉하는 면적이 크게 줄어든다. 그리고 중앙에 형성된 상기 홈(209)과 함께 양쪽으로 돌기를 구비한다. 본 고안의 실시예에서는 상기 접촉부(205)가 제 1 돌기(206) 그리고 제 2 돌기(208)를 가져서 상기 접촉부(205)의 양끝에서만 상기 반도체 웨이퍼(204)와 접촉하도록 하여 종래에 비해 접촉면적을 최소화한다. 이와 같은 상기 접촉부(205)는 종래의 기능은 그대로 유지할 수 있으면서 접촉면적은 작아져서 종래에 발생하던 문제점의 발생을 막을 수 있다.
이와 같은 본 고안을 적용하면, 반도체 웨이퍼의 표면에 형성된 금속 박막에 상기 접촉부재의 접촉면이 부착되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 상기 접촉부재가 이동하는 경우에 상기 반도체 웨이퍼가 함께 이동되면서 발생하던 반도체 웨이퍼 깨짐(wafer broken)같은 반도체 웨이퍼의 손상을 줄일 수 있다. 또한, 상기 접촉면이 부착되는 것을 방지할 수 있으므로 상기 접촉면 부착에 의해 발생되던 파티클 발생도 줄일 수 있다.
Claims (1)
- 금속 박막 증착공정시 반도체 웨이퍼를 테이블에 홀딩시키기 위한 박막 증착 장치의 클램프에 있어서,상기 테이블의 외주면에 위치되고 상기 반도체 웨이퍼 가장자리의 상부에 위치되는 로드 및;상기 로드와 상기 반도체 웨이퍼 사이에 위치되어 상기 로드에 결합되고, 상기 반도체 웨이퍼의 가장자리에 접촉되는 접촉부재를 포함하되;상기 접촉부재는 상기 반도체 웨이퍼와 접촉되는 면에서 상기 반도체 웨이퍼의 반경 방향으로 서로 이격되도록 형성되는 돌기들을 구비하여, 상기 반도체 웨이퍼의 표면에 형성된 금속 박막에 상기 접촉부재의 접촉면이 부착되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치의 클램프.
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