KR20010068847A - 척을 둘러싸는 포커스 링을 포함하는 건식 식각 장치. - Google Patents

Abstract

척(chuck)을 둘러싸는 포커스 링(focus ring)을 포함하는 건식 식각 장치를 개시한다. 본 발명의 일 관점은 웨이퍼가 장착되는 척 및 척의 외주부 근방에서 척을 둘러싸도록 설치되는 포커스 링을 포함한다. 포커스 링은 척의 외주부에 인접하여 웨이퍼의 가장 자리 부위가 안착되는 안착면과, 안착면 보다 높은 표고를 가지도록 단차지게 형성되는 상면, 및 상면과 안착면 간에 기울어진 경사면을 포함한다.

Description

척을 둘러싸는 포커스 링을 포함하는 건식 식각 장치.{Dry etcher comprising focus ring surrounding chuck.}

본 발명은 반도체 소자 제조용 장치에 관한 것으로, 특히, 웨이퍼(wafer)가 장착되는 척(chuck)과 포커스 링(focus ring)을 구비하는 건식 식각 장치에 관한 것이다.

반도체 소자를 제조하는 데 사용되는 건식 식각 장치는, 플라즈마(plsma)를 이용하여 웨이퍼 상에 물질막 패턴을 형성하는 데 사용된다. 이러한 건식 식각 장치는 건식 식각 공정이 수행될 웨이퍼를 지지하기 위한 부품으로 척(chuck)을 구비한다.

이러한 척으로 정전기력을 이용하는 정전척(electrostatic chuck)을 사용하는 것이 일반적이다. 정전척에는 공정 상의 필요에 따라 여러 가지 부품들이 부착되는 데, 플라즈마가 웨이퍼 상에 집중되도록 하는 포커스 링(focus ring)을 예로 들 수 있다. 이와 같은 척 부분의 구성은 다음의 도 1에 개략적으로 도시된다.

도 1은 종래의 건식 식각 장치의 척 부분을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 단면도이다.

구체적으로, 웨이퍼(10)을 지지하는 척(20)은 통상의 정전척을 사용한다. 이러한 정전척은 주로 세라믹(ceramic)을 주재료로 하여 이루어질 수 있다. 척(20)의 외주부에는 지지부(30)에 의해서 지지되는 포커스 링(40)이 설치된다. 포커스 링(40)은 웨이퍼(10) 상에 도입되는 플라즈마가 웨이퍼(10) 상에 집중될 수 있도록 유도하는 역할을 한다. 이러한 포커스 링(40)의 부착에 의해서 건식 식각 공정이 보다 효과적으로 이루어질 수 있다. 포커스 링(40)의 또 다른 역할은 웨이퍼(10)와 비슷한 재질로 이루어져 웨이퍼(10)의 가장 자리 부위의 식각량을 보상하는 것이다.

포커스 링(40)은, 웨이퍼(10)의 가장 자리 부위가 안차되는 안착면(41)과, 플라즈마가 집중되도록 턱이 형성된 부분의 상면(43)의 사이에 단차를 가진다. 이때, 이러한 단차에 의한 측면(45)은 안착면(41)에 대해서 수직하게 형성된다. 이러한 수직한 측면(45)에 의해서, 웨이퍼(10) 상에 도입되는 플라즈마는 웨이퍼(10)의 상측에 보다 오랜 시간 부유될 수 있어, 결국 플라즈마가 웨이퍼(10) 상에 집중되는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 건식 식각 공정이 진행되며 발생되는 반응 부산물은 포커스 링(40)의웨이퍼(10)에 의해서 노출되는 안착면(41)의 일부에 누적될 수 있다. 침적된 반응 부산물(50)은 챔버 압력이 안정화되지 않을 경우 화살표로 도시된 바와 같이 웨이퍼(10)의 가장 자리 부위로 이동되어 박편으로 떨어져 내릴 수 있다. 이에 따라, 웨이퍼(10)의 가장 자리 부위에 반응 부산물성 파티클(paticle)이 다량 발생할 수 있어, 수율을 감소시키는 요인으로 작용할 수 있다.

반응 부산물(50)은 주로 탄소, 불소 또는 산소 등을 주성분으로 하고 있다. 이는 건식 식각 공정에 사용된 식각 매개체 또는 식각 대상으로부터 발생되는 것들이다. 이러한 반응 부산물이 파티클의 요인이 될 수 있다는 점은, 웨이퍼(10) 상에 발생된 파티클이 상기한 반응 부산물(50)과 같은 성분이라는 점에서 지지될 수 있다.

따라서, 웨이퍼(10) 상에 파티클이 발생하여 수율이 저하되는 것을 방지하기 위해서는, 포커스 링(40)의 안착면(41) 또는 포커스 링(40)과 웨이퍼(10) 사이에 반응 부산물(50)이 다량 누적되는 것을 억제하는 것이 요구된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 포커스 링과 웨이퍼 사이에 반응 부산물이 다량 누적되는 것을 방지할 수 있어 웨이퍼에 파티클이 발생되는 것을 방지할 수 있는 포커스 링을 구비하는 건식 식각 장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래의 건식 식각 장치의 척 부분을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건식 식각 장치의 척 부분을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 단면도이다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 관점은, 웨이퍼가 장착되는 척, 및 포커스 링을 포함하는 건식 식각 장치를 제공한다. 상기 포커스 링은 상기 척의 외주부 근방에서 상기 척을 둘러싸도록 설치된다. 또한, 상기 포커스 링은 상기 척의 외주부에 인접하여 상기 웨이퍼의 가장 자리 부위가 안착되는 안착면, 상기 안착면 보다 높은 표고를 가지도록 단차지게 형성되는 상면, 및 상기 상면과 상기 안착면 간에 기울어진 경사면을 포함한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이며, 도면 상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.

본 발명은 웨이퍼와 포커스 링 사이에 반응 부산물이 누적되는 것을 방지하기 위해서 개선된 구조의 포커스 링을 구비하는 건식 식각 장치를 제시한다. 이하, 도면을 인용하는 실시예를 통해서 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건식 식각 장치의 척 부분을 개략적으로 도시한 단면도이다.

구체적으로, 본 발명의 실시시예에 따르는 건식 식각 장치는 웨이퍼(100)가 장착되는 척(200)과 척(200)의 외주부를 둘러싸는 포커스 링(400) 등을 포함한다. 척(200)은 정전기력을 이용하는 정전기척을 사용한다.

포커스 링(400)은 지지부(300)에 의해서 척(200)의 측부에 부착된다. 이때,척(200)의 가장 자리부에는 단차가 형성되고, 이러한 단차 부위에 포커스 링(400)이 일부가 맞물려 결합된다. 포커스 링(400)의 안착면(410)은 척(200)의 표고와 대등한 표고를 가지도록 형성되어, 그 상에 웨이퍼(100)의 가장 자리 부위가 안착되도록 형성된다. 따라서, 이러한 안착면(410)은 척(200)의 외주부에 인접하도록 형성된다.

포커스 링(400)은, 상기한 안착면(410)에 장착되는 웨이퍼(100)의 가장 자리 부위의 식각량을 보상해 주는 역할을 하기 위해서, 웨이퍼(100)와 비슷한 재질로 형성된다. 예를 들어, 실리콘으로 포커스 링(400)을 형성한다.

한편, 안착면(410)과 단차지게 형성되는 포커스 링(400)의 상면(430)은, 안착면(410)에 비해 높은 표고를 가지도록 형성된다. 이에 따라, 발생하는 상면(430)과 안착면(410) 사이의 단차에 의해서 웨이퍼(100) 상에 플라즈마가 집중되게 된다. 이때, 상면(430)과 안착면(410)의 사이에는 경사면(450)이 형성된다. 경사면(450)은 안착면(410)에 대해서 수직이 되지 않도록 경사지게 형성된다. 이에 따라, 플라즈마와 웨이퍼(100) 간의 반응에 의해서 발생되는 반응 부산물(500)이 경사면(450)을 타고 흘러넘을 수 있다. 따라서, 반응 부산물(500)은 웨이퍼(200) 상에 도입되는 플라즈마의 흐름을 매개로 도 2의 화살표로 표시된 바와 같이 경사면(450)을 타고 흘러 포커스 링(400)의 상면(430)으로 이동하여 배출될 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 상기한 바와 같이 안착면(410)과 상면(450)의 사이를 경사면(450)으로 형성함으로써, 앞서 설명한 바와 같이 발생된 반응 부산물(500)이 경사면(450)을 따라 흘러 포커스 링(400) 바깥으로 배출될 수 있다.반면에, 도 1에 도시된 바와 같이 수직된 측면(도 1의 45)이 존재할 경우, 반응 부산물(도 1의 50)은 수직된 측면(45)을 타고 넘어야 배출될 수 있다. 이러한 수직된 측면(45)의 구조적인 영향에 의해서 반응 부산물(50)이 수직된 측면(45)을 타고 넘기는 어렵다.

상기한 바와 같이 경사면(450)을 가지는 포커스 링(400)을 도입함으로써, 포커스 링(400)과 웨이퍼(100) 간의 사이에 반응 부산물(500)이 누적되는 것을 방지할 수 있다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

상술한 본 발명에 따르면, 포커스 링의 안착면과 상면 사이에 경사면을 형성함으로써, 안착면과 웨이퍼 사이에 반응 부산물이 누적되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (2)

1. 웨이퍼가 장착되는 척; 및

   상기 척의 외주부 근방에서 상기 척을 둘러싸도록 설치되며,

   상기 척의 외주부에 인접하여 상기 웨이퍼의 가장 자리 부위가 안착되는 안착면,

   상기 안착면 보다 높은 표고를 가지도록 단차지게 형성되는 상면, 및

   상기 상면과 상기 안착면 간에 기울어진 경사면을 포함하는 포커스 링을 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 식각 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 포커스 링은

   실리콘으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건식 식각 장치.