KR200265645Y1 - 플라즈마 챔버의 컴파인먼트링 - Google Patents

Abstract

본 고안은 플라즈마 챔버의 컴파인먼트링에 관한 것이다.

본 고안은 플라즈마 처리 챔버내의 압력을 유지시키주는 컴파인먼트링을 세라믹 재질로 형성시킴을 특징으로 한다. 따라서 플라즈마로 인한 식각이 줄게 되어 제품 수명의 연장으로 원가 절감을 이루는 효과가 있다.

Description

플라즈마 챔버의 컴파인먼트링{COFINEMENT RING OF PLASMA CHAMBER}

본 고안은 반도체 장착 장치에 관한 것으로써, 에칭공정으로 인한 플라즈마 처리 챔버내의 압력을 유지시켜주는 플라즈마 챔버의 컴파인먼트링(confinement ring)에 관한 것이다.

반도체 장착 장치의 제작에서, 재료층은 교대로 기층면(반도체웨이퍼(wafer) 또는 유리 패널(panel))에 침착되고 상기 기층면으로부터 에칭(etching)될 수 있다. 본 기술분야에 공지된 바와 같이, 침착층의 에칭은 플라즈마 에칭을 포함한 다양한 기술로 이루어질 수 있다. 플라즈마 에칭에서, 기층의 실제 에칭은 플라즈마 처리 챔버 내부에서 수행된다. 에칭 중, 마스크(mask)에 의해 보호되지 않은 기층 영역을 에칭하도록, 적합한 부식액 공급원 가스로부터 플라즈마가 형성된다.

상이한 형태의 플라즈마 에칭 시스템 중, 컴파인먼트링을 사용하는 플라즈마 에칭 시스템이 효율적인 제작 및/또는 기층 형성에 매우 적합한 것으로 판명되었다. 컴파인먼트링의 사용은 플라즈마 처리 시스템의 성능을 현저히 개선시키는 결과를 나타내고 있다.

도 1은 컴파인먼트링(12)을 포함한 플라즈마 챔버(10)가 도시되어 있다. 단지 2개의 컴파인먼트링만이 도 1 에 도시되어 있으나, 임의 수량의 컴파인먼트링이 구성될 수 있다. 플라즈마 챔버(10)내에 척(chuck)(14)이 구성되고, 상기 척(14)은 에칭 중 기층(16)이 구성되는 공작물 홀더(holder)를 나타낸다. 척(14)은 예를 들어 정전기, 기계, 클램핑(clamping), 진공 등과 같은 임의의 적합한 척킹(chucking) 기술에 의해 사용될 수 있고, 절연체(18)에 의해 둘러싸여 구성된다. 에칭 중, RF 전원(21)은 예를 들어 약 2MHz 내지 약 27MHz의 주파수를 가진 RF 전력을 척(14)에 공급한다.

기층(16) 위에 반응기 상단(13)이 구성되고, 상기 반응기 상단(13)은 알루미늄과 같은 전도성 재료로 형성되며, 컴파인먼트링(12)에 결합된다. 또한, 반응기 상단(13)에 상부 전극(15) 및 배플(baffle)(17)이 결합된다. 상부 전극(15)은 접지된 챔버벽(11)으로부터 절연체(19)에 의해 전기적으로 절연되고, 가스 라인(22) 및 배플(17)을 통해 공급된 부식액 공급원 가스로부터 플라즈마의 형성을 용이하게 하도록, RF 전원(20)에 의해 전력이 공급된다. RF 전원(20)은 예를 들어 한 시스템에서 약 2MHz인 임의의 적합한 주파수를 가질 수 있다. 만약 RF 전력이 공급된 2개의 전극(14, 15)이 상이한 주파수를 가진다면, 도시된 바와 같이 선택적인 복귀코일(27), 복귀 축전기(28) 및 절연체(19)가 구성될 수 있다. 그러나, 만약 동일 주파수가 사용된다면(예를 들어, 양 전극이 동일 전원에 의해 전력이 공급된다면), 선택적인 복귀 코일(27), 복귀 축전기(28) 및 절연체(19)는 구성되지 않는다. 본 기술분야의 당업자라면 인지할 수 있는 바와 같이, 비록 컴파인먼트링 개념이 다른 형태의 처리 챔버(예를 들어, 유도 결합 플라즈마 처리 챔버와 같은)에도 양호하게 작동되지만, 도 1 의 플라즈마 처리 챔버는 정전 결합 플라즈마 처리 챔버이다.

플라즈마 처리 챔버(10)에서 기층(16)에 하중을 가하고 하중을 해제하기 위해, 기층 이송 중 컴파인먼트링(12)이 상승 및 하강될 필요가 있다. 컴파인먼트링(12)은 반응기 상단(13) 및 상기 반응기 상단(13)의 관련 하드웨어(hardware)에 결합되기 때문에, 도 1에 도시된 컴파인먼트링(12)의 이동은 전 반응기 상단(13)을 상승 또는 하강시킴으로써 이루어진다. 도 1 의 플라즈마 처리 챔버에서, 반응기 상단의 상승 및 하강은 볼 스크류, 체인 구동장치 및 모터를 포함한 장치에 의해 이루어진다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 볼 스크류(25)가 구성되고, 반응기 상단마다 3개 또는 4개의 볼 스크류(25)가 구성된다. 볼 스크류(25)는 체인(26)을 통해 모터(도시안됨)에 결합된다. 모터가 회전될 때, 볼 스크류(25)는 반응기 상단을 상승 또는 하강시키도록 회전된다.

그러나, 이와 같은 컴파인먼트링(12)은, 그 두께가 얇은 쿼츠(수정:quartz)로 되어 있어 플라즈마 챔버내의 RF 플라즈마로부터 식각이 되어 상하로 이송될 때 파손되는 경우가 발생하고 컴파인먼트링의 제품 수명에 따라 플라즈마 처리 챔버내의 압력을 정확히 콘트롤하지 못하는 현상이 발생한다.

본 고안은 상기한 바와 같은 결점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로서, 플라즈마로부터 식각이 잘 되지 않는 세라믹 재질로 컴파인먼트링을 제작하여 제품을 향상시킨 플라즈마 챔버의 컴파인먼트링을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 플라즈마 처리 챔버내의 압력을 유지시키주는 컴파인먼트링을 세라믹 재질로 형성시킴을 특징으로 하는 플라즈마 챔버의 컴파인먼트링을 제공한다.

본 고안의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 고안의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

도 1은 종래의 컴파인먼트링을 포함한 플라즈마 챔버의 개략도,

도 2는 본 고안에 따른 플라즈마 챔버의 컴파인먼트링을 나타낸 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 컴파인먼트 링 102 : 환형공

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 플라즈마 챔버의 컴파인먼트링을 나타낸 사시도이다.

본 고안에 따라 도 2에 도시된 플라즈마 챔버의 컴파인먼트링은, 플라즈마 처리 챔버에서 플라즈마 처리 중 기층면에서의 압력을 제어하기 위한 것으로서, 컴파인먼트링(100)이 설치된다.

상기 컴파인먼트링(100)은 플라즈마 처리 중 기층면에 형성된 플라즈마 영역을 둘러싸며, 컴파인먼트링(100)의 중앙에 천공된 환형공(102)으로는 플라즈마 처리 챔버의 배기 통로로 구성된다.

이러한 컴파인먼트링(100)을 세라믹 재질로 형성한다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 플라즈마 챔버의 컴파인먼트링 작용을 설명하면 다음과 같다.

기존의 쿼츠(quartz)로 되어 있던 컴파인먼트링(100)의 재질을 세라믹으로 변경하여 그 두께가 얇더라도 강도가 강하므로 플라즈마에 식각되는 정도가 심하지 않고 부품 이동시에도 파손되는 경우가 발생하지 않게 된다.

이상, 상기 내용은 본 고안의 바람직한 일실시 예를 단지 예시한 것으로 본 고안의 당업자는 본 고안의 요지를 변경시킴이 없이 본 고안에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 플라즈마 챔버의 컴파인먼트링을 세라믹 재질로 제작함으로써, 플라즈마로 인한 식각이 줄게 되어 제품 수명의 연장으로 원가 절감을 이루는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 플라즈마 처리 챔버내의 압력을 유지시키주는 컴파인먼트링을 세라믹 재질로 형성시킴을 특징으로 하는 플라즈마 챔버의 컴파인먼트링.