KR200299426Y1 - 기판 지지대의 보호장치 - Google Patents

Abstract

반도체 소자 제조를 위한 챔버 내부의 기판 지지대 상부에 설치되어 기판 지지대를 보호하는 장치에 관한 것으로, 그 목적은 보호장치와 기판 지지대가 상호 접촉하는 면적을 최소화하여 파티클 발생 가능성을 줄이는 것이다. 이를 위해 본 고안에서는, 반도체 소자 제조를 위한 장비 내에서 반도체 기판을 지지하는 기판 지지대 상부에 기판 지지대를 덮도록 설치되며, 자체의 가장자리에 하부로 돌출되어 기판 지지대와 접촉하는 턱이 설치된 기판 지지대의 보호장치를 제공하며, 이로써 기판 지지대와 보호장치의 접촉면적을 턱의 하면으로 최소화하여 파티클 발생 가능성을 줄이는 효과가 있다.

Description

기판 지지대의 보호장치 {Apparatus for protecting susceptor}

본 고안은 반도체 소자 제조 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 소자 제조를 위한 챔버 내부의 기판 지지대 상부에 설치되어 기판 지지대를 보호하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자 제조 공정은 웨이퍼 상태에서 진행된다. 즉, 각종 증착 및 식각을 위한 챔버 내에는 서셉터(susceptor)라 불리는 기판 지지대가 설치되고, 그 기판 지지대 상에 웨이퍼를 놓고 증착 또는 식각 공정을 진행한다.

한편, 증착 챔버는 주기적으로 클리닝(cleaning) 공정을 진행하여 챔버 내벽에 증착된 막들을 모두 제거하는데, 이러한 클리닝 공정은 보통 플라즈마를 이용하여 식각하는 것으로 이루어지며, 이 때 플라즈마에 의해 기판 지지대가 손상되는 것을 방지하기 위해 기판 지지대 상부에 팩(peck)이라 불리는 보호장치를 설치한다.

도 1은 종래 사용되어 온 기판 지지대 보호장치를 도시한 단면도로서, 이에 도시된 바와 같이 종래 보호장치(2)는, 그 후면이 기판 지지대(1)의 표면과 상호 접촉하면서 기판 지지대(1)의 표면을 보호하는 구조로 되어 있다.

그러나 이러한 구조의 보호장치를 사용할 경우 보호장치 후면의 전면(全面)이 기판 지지대와 상호 접촉하므로 파티클이 발생하고, 이러한 파티클로 인해 웨이퍼가 오염되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 보호장치와 기판 지지대가 상호 접촉하는 면적을 최소화하여 파티클 발생 가능성을 줄이는 것이다.

도 1은 종래 기판 지지대의 보호장치를 도시한 단면도이다.

도 2는 본 고안에 따른 기판 지지대의 보호장치를 도시한 단면도이다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 고안에서는 보호장치의 가장자리에 하부로 돌출되도록 턱을 설치하는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 고안에 따른 기판 지지대 보호장치는, 반도체 소자 제조를 위한 장비 내에서 반도체 기판을 지지하는 기판 지지대 상부에 기판 지지대를 덮도록 설치되며, 자체의 가장자리에 하부로 돌출되어 기판 지지대와 접촉하는 턱이 설치된 것을 특징으로 한다.

여기서, 턱은 보호장치의 가장자리를 따라서 연속적으로 설치되거나, 또는 분리되어 가장자리에 두 개 이상으로 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 보호장치의 하부에 위치하는 기판 지지대의 표면 중에서 턱과 접촉하는 면적이 턱과 접촉하지 않는 면적보다 작은 것이 바람직하다.

이하, 본 고안에 따른 기판 지지대 보호장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

일반적으로 반도체 소자 제조 공정은 각종 증착 챔버 또는 식각 챔버 내에 서셉터(susceptor)라 불리는 기판 지지대를 설치하고, 그 기판 지지대 상에 웨이퍼 상태의 반도체 기판을 장착한 상태에서 이루어진다.

산화막 증착 공정을 일 예로 들어 설명하면, 챔버 내의 기판 지지대 상에 웨이퍼 상태의 반도체 기판을 한 장 장착한 후, 기판의 상부 전면에 플라즈마를 이용하여 산화막을 증착하는데, 이 때 챔버의 내벽에도 산화막이 증착된다.

이러한 산화막 증착 공정을 여러 장의 기판에 대해 반복해서 수행하다 보면, 챔버 내벽에 산화막이 점점 더 두껍게 증착되다가 일정 두께 이상으로 증착되면 결국 기판의 상부에 떨어져 파티클(particle) 소스로 작용하게 된다.

따라서, 어느 정도 산화막 증착공정을 한 후에는, 즉 주기적으로 증착챔버를 클리닝하여 챔버 내벽에 증착된 산화막을 모두 제거해야 한다. 이 때 플라즈마에 의해 증착챔버를 클리닝하면서 기판 지지대가 손상되는 것을 방지하기 위해 기판 지지대의 상부에는 팩(peck)이라 불리는 보호장치를 설치한다.

기판 지지대에는 기판을 승하강시키는 장치, 가열시키는 장치, 냉각수 공급장치 등이 설치되며, 특히 고밀도 플라즈마 산화막 증착용 챔버에 설치되는 기판 지지대에는 이에스씨(ESC : electro static chuck) 등을 사용하기도 하는데, ESC의 표면에는 필요에 따라서 알루미나 등으로 코팅되어 있으며, 알루미나 코팅은 클리닝 중에 식각되지 않도록 반드시 보호장치를 사용하여야 한다.

도 2는 본 고안에 따른 기판 지지대 보호장치를 도시한 단면도로서, 이에 도시된 바와 같이, 기판 지지대(10) 상부에서 기판 지지대를 덮도록 설치되는 보호장치(20)는 그 가장자리에 하부로 턱이 돌출되어 있어서 턱이 기판 지지대와 접촉하도록 되어 있다.

턱은 가장자리를 따라서 연속적으로 설치될 수도 있고, 또는 분리되어 두 개 이상으로 설치될 수도 있다.

그리고, 보호장치의 하부에 위치하는 기판 지지대의 표면 중에서 턱과 접촉하는 면적이 턱과 접촉하지 않는 면적보다 작은 것이 좋다.

그러면, 보호장치에 의해 기판 지지대 상면이 플라즈마에 의해 손상되는 것을 방지하면서도 기판 지지대 상면의 산화막은 효과적으로 제거할 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 고안에서는 보호장치의 가장자리에 턱을 설치하여 기판 지지대와 접촉하는 면적을 턱의 하면으로 한정하여 최소화하였으므로, 파티클 발생 가능성을 감소시키는 효과가 있다.

따라서, 파티클 발생 감소로 인해 웨이퍼의 오염을 방지하고 반도체 소자의 수율을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 반도체 소자 제조를 위한 장비 내에서 반도체 기판을 지지하는 기판 지지대 상부에 상기 기판 지지대를 덮도록 설치되며, 자체의 가장자리에 하부로 돌출되어 상기 기판 지지대와 접촉하는 턱이 설치된 것을 특징으로 하는 기판 지지대 보호장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 턱은 가장자리를 따라서 연속적으로 설치되거나, 또는 분리되어 가장자리에 두 개 이상으로 설치된 것을 특징으로 하는 기판 지지대 보호장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 보호장치의 하부에 위치하는 상기 기판 지지대의 표면 중에서 상기 턱과 접촉하는 면적이 상기 턱과 접촉하지 않는 면적보다 작은 것을 특징으로 하는 기판 지지대 보호장치.