KR20010018837A

KR20010018837A - 반도체 식각장비의 정전척

Info

Publication number: KR20010018837A
Application number: KR1019990034951A
Authority: KR
Inventors: 김상경
Original assignee: 김영환; 현대반도체 주식회사
Priority date: 1999-08-23
Filing date: 1999-08-23
Publication date: 2001-03-15

Abstract

본 발명 반도체 식각장비의 정전척은 몸체의 중앙부에 승강가능하도록 수개의 승강핀이 구비되고, 그 승강핀들의 주변에 다수개의 가스공급홀들이 형성되며, 상기의 몸체의 상면에 웨이퍼를 지지하기 위한 수개의 링형 지지돌기를 형성하여 구성되어, 웨이퍼의 하면에 발생되는 이물질에 의하여 냉각가스의 과다누출이 발생되는 것을 감소시킬 수 있다.

Description

반도체 식각장비의 정전척{ELECTROSTATIC CHUCK FOR SEMICONDUCTOR ETCHING EQUIPMENT}

본 발명은 반도체 식각장비의 정전척에 관한 것으로, 특히 웨이퍼의 뒷면에 이물질이 발생시에 냉각불균일이 발생되는 것을 방지하도록 하는데 적합한 반도체 식각장비의 정전척에 관한 것이다.

일반적인 반도체 웨이퍼 식각장비에서 사용되는 정전척이 도 1에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 종래의 정전척이 설치된 식각장비는 공정 챔버(1)의 내측에 웨이퍼(W)를 고정시키기 위한 정전척(3)이 설치되어 있고, 그 정전척(3)의 상부에는 상부전극(4)이 설치되어 있다.

상기 정전척(3)은 도 2와 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 몸체(5)의 중앙부에 상.하방향으로 승강가능하도록 3개의 승강핀(6)이 설치되어 있고, 그 승강핀(6)들의 외측에는 웨이퍼(2)의 하면에 냉각가스를 주입하기 위한 다수개의 가스공급홀(7)들이 형성되어 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 종래의 식각장비는 식각작업을 실시하기 위한 웨이퍼(W)를 블레이드(미도시)가 챔버(1)의 내측으로 이송을 하면, 정전척(8)에 설치되어 있는 승강핀(6)들이 상승을 하고, 그와 같이 상승된 승강핀(6)들의 상면에 웨이퍼(W)를 얹어놓은 상태에서 블레이드(미도시)가 밖으로 빠져나가면 승강핀(6)들이 하강을 하여 정전척(8)의 상면에 웨이퍼(W)가 얹어지게 된다.

그와 같은 상태에서 정전척(8)에 전압을 인가하면 정전력에 의하여 웨이퍼(W)가 몸체(5)의 상면에 밀착되고, 챔버(1)의 내측에 반응가스를 주입하며 플라즈마를 발생시켜서 웨이퍼(W)의 상면을 선택적으로 식각하게 되는데, 이때 상기 가스공급홀(7)들을 통하여 냉각가스를 주입하여 웨이퍼(W)와 몸체(5)의 사이로 냉각가스가 흐르며 웨이퍼(W)의 냉각이 이루어지도록 한다.

그러나, 상기와 같이 구성되어 있는 종래 반도체 식각장비는 정전척(8)의 몸체(5) 상면 또는 웨이퍼(W)의 하면에 도 4에서와 같이 이물질(9)이 발생되는 경우에 냉각가스가 이물질(9)에 의하여 발생된 웨이퍼(2)와 정전척(8)의 몸체(5) 상면 사이를 통하여 과다한 양의 냉각가스가 흘러나가고, 이와 같은 것이 장비의 에러발생요인이 되어 공정을 지연시키는 문제점이 있었다.

또한, 그와 같은 이물질은 식각작업시 고전압의 정전기력에 의하여 아킹(ARCING)을 발생시켜서 웨이퍼(W)의 뒷면을 태우는 품질불량의 요인이 되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 웨이퍼와 정전척의 몸체 상면에 사이에 발생되는 이물질에 위하여 공정지연 및 품질불량이 발생되는 것을 방지하도록 하는데 적합한 반도체 식각장비의 정전척을 제공함에 있다.

도 1은 종래의 정전척이 설치되어 있는 식각장비의 구성을 보인 종단면도.

도 2는 종래 정전척의 구성을 보인 평면도.

도 3은 도 2의 A-A'를 절취하여 보인 단면도.

도 4는 종래 정전척에 이물질이 발생된 상태를 보인 종단면도.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 정전척의 구조를 보인 평면도.

도 6는 도 5의 B-B'를 절취하여 보인 단면도.

도 7은 본 발명의 일실시예에서 이물질이 발생된 상태의 종단면도.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 정전척의 구조를 보인 평면도.

도 9는 도 8의 C-C'를 절취하여 보인 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11 : 몸체 12 : 승강핀

13 : 가스공급홀 14 : 지지돌기

W : 웨이퍼

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 몸체에 승강가능하도록 수개의 승강핀이 구비되고, 그 승강핀의 주변에는 가스공급홀들이 다수개 형성되는 반도체 식각장비의 정전척에 있어서, 상기 웨이퍼가 몸체의 상면에서 이격되도록 각기 크기가 다른 일정높이의 링형 지지돌기가 몸체의 상면에 돌출되도록 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 식각장비의 정전척이 제공된다.

이하, 상기와 같이 구성되어 있는 본 발명 반도체 식각장비의 정전척을 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 정전척의 구조를 보인 평면도이고, 도 6는 도 5의 B-B'를 절취하여 보인 단면도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 식각장비의 정전척은 원판형의 몸체(11) 중앙에 상,하로 승강가능하도록 수개의 승강핀(12)이 설치되어 있고, 그 승강핀(12)의 주변에는 다수개의 가스공급홀(13)들이 형성되어 있으며, 상기 몸체(11)의 상면에는 일정높이로 돌출되도록 각기 크기가 다른 2개의 링형 지지돌기(14)가 설치되어 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 발명의 일실시예에 따른 정전척은 식각작업을 하고자 하는 웨이퍼(W)가 블레이드에 의하여 식각챔버의 내측으로 이송되면 몸체(11)에 설치되어 있는 승강핀(12)들이 상승을하고, 그와 같이 상승된 승강핀(12)들의 상면에 블레이드가 웨이퍼(W)를 얹어놓고 빠져나가면 승강핀(12)이 하강을 하여 웨이퍼(W)를 몸체(11)의 상면에 얹어 놓는다.

그와 같은 상태에서 몸체(11)에 전압을 인가하면 정전력에 의하여 웨이퍼(W)가 몸체(11)의 상면에 고정되고, 챔버의 내측에 공정가스를 주입하며 플라즈마를 발생시켜서 웨이퍼(W)의 상면을 선택적으로 식각하며, 그때 상기 가스공급홀(13)들을 통하여 냉각가스를 공급하여 웨이퍼(W)의 하면을 냉각한다.

그리고, 상기와 같이 식각작업을 진행시에 도 7에서와 같이 웨이퍼(W)의 하면에 이물질(15)이 발생되어도 이물질에 의한 틈새가 발생되지 않기 때문에 종래와 같은 냉각가스의 누출에 의한 과다공급이 이루어지지 않으므로 장비에러가 발생되지 않는다.

도 8과 도9에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 정전척을 보인 것으로, 기본적인 구조는 상술한 일실시예에서의 정전척구조와 유사하고, 다만 크기가 다른 일정폭의 링형 지지돌기(14)들이 다수개 형성되어 있다.

이와 같은 구조 역시 상술한 일실시예에서와 마찬가지로 정전척의 몸체(11) 와 웨이퍼(W)의 접촉되는 부분을 감소시켜서 이물질에 의한 장비에러가 발생되는 것을 감소시킬 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명 반도체 식각장비의 정전척은 몸체의 중앙에 수개의 승강핀이 구비되고, 그 주변에 다수개의 가스공급홀이 구비되며, 상면에 일정폭의 링형 지지돌기를 구비하여, 웨이퍼의 하면에 이물질이 발생시에 이물질에 의하여 냉각가스가 과다누출되는 것을 방지함으로써, 장비에러에 의한 공정지연을 방지하는 효과가 있고, 이물질에서의 아킹발생에 의한 웨이퍼의 품질불량이 발생되는 것을 방지하는 효과가 있다.

Claims

몸체에 승강가능하도록 수개의 승강핀이 구비되고, 그 승강핀의 주변에는 가스공급홀들이 다수개 형성되는 반도체 식각장비의 정전척에 있어서, 상기 웨이퍼가 몸체의 상면에서 이격되도록 각기 크기가 다른 일정높이의 링형 지지돌기가 몸체의 상면에 돌출되도록 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 식각장비의 정전척.