KR20030016460A - 벨 자아 크랙 방지구조를 가지는 고주파 프리크리닝 시스템 - Google Patents

Abstract

진공도 저하를 방지하고 챔버내의 파티클 발생을 억제하기 위하여, 벨 자아 크랙 방지구조를 가지는 고주파 프리크리닝 시스템이 개시된다. 그러한 고주파 프리크리닝 시스템은, 지지척의 상부에 위치된 웨이퍼를 프리크리닝하기 위한 챔버공간을 형성하는 벨 자아와, 상기 벨 자아를 지지하기 위한 챔버 바디와, 상기 챔버 바디의 상부와 상기 벨 자아의 하부간에 위치되어 상기 챔버 바디와 상기 벨 자아 사이를 완충 및 실링하는 커버링을 구비한다. 상기 커버링은 테프론 재질로 형성되며, 챔버공간의 실링은 상기 커버링의 상부 일부에 형성된 오링 가이드 홈에 장착되는 오링에 의해 행해질 수 있다.

Description

벨 자아 크랙 방지구조를 가지는 고주파 프리크리닝 시스템{RF precleanning system having crack-free structure of bell jar}

본 발명은 반도체 웨이퍼를 크리닝하기 위한 프리크리닝 시스템에 관한 것으로, 특히 벨 자아 크랙 방지구조를 가지는 고주파 프리크리닝 시스템에 관한 것이다.

근래에 컴퓨터 등과 같은 정보 매체의 급속한 보급에 따라 반도체 메모리 등과 같은 반도체 소자의 기능도 비약적으로 발전하고 있다. 최근의 반도체 제품들의 경우, 경쟁력 확보를 위해 낮은 비용, 고품질을 위해 필수적으로 제품의 고집적화가 요구된다. 고집적화를 위해서는 트랜지스터 소자의 게이트 산화막 두께 및 채널길이들을 얇고 짧게 하는 작업 등을 포함하는 스케일 다운이 수반되어지며, 그에 따라 반도체 제조 공정 및 제조 시스템(장비)도 다양한 형태로 발전되어 지고 있는 추세이다. 특히, 하이 퍼포먼스 디바이스를 사용자들이 요구함에 따라 그러한 반도체 소자를 제조하는 제조 장비의 기능이나 동작 퍼포먼스는 매우 중요하게 대두되고 있다.

통상적으로, 반도체 제조공정 중에는 단결정체로 된 웨이퍼 위에 형성된 질화막, 산화막, 폴리실리콘 막 등을 식각한 이후 또는 이전에 클리닝하는 공정이 필수적으로 행해지는데, 이러한 크리닝 공정중 고주파 프리크리닝 공정은 고주파(RF)에 의해 클리닝을 행하는 공정으로, 공정챔버내에서 수행된다. 상기 공정챔버는 지지척의 상부에 놓여지는 웨이퍼를 진공분위기로 만들어 주기 위해 챔버 바디와 상기 챔버 바디에 놓여지는 돔형태의 벨 자아로 구성된다.

상기 벨 자아는 예컨대 AMT 사의 엔듀라(ENDURA)설비인 경우에 쿼르츠(SiO₂)로 만들어 지고, 알루미늄으로 만들어진 챔버 바디와 밀착되어 챔버 진공을 형성한다. 이 경우에 상기 벨 자아의 하부는 챔버 바디와 재질이 다르므로 물리적인 충격이 있을 시 쿼르츠의 결정이 크랙되는 현상이 발생한다. 이에 따라 챔버 진공도가 저하되고 크랙된 쿼르츠 결정들이 파티클로 작용하여 웨이퍼를 오염시킨다. 그럼에 의해 프리크리닝 공정의 신뢰성이 저하된다.

상기한 바와 같이 종래의 크리닝 시스템에서는 벨 자아 크랙에 기인하여 진공도 저하가 발생되고, 챔버내에 파티클이 발생되는 문제가 있어왔다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결할 수 있는 고주파 프리크리닝 시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 벨 자아 크랙 방지구조를 가지는 고주파 프리크리닝 시스템의 챔버구조를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 챔버의 진공도 저하을 방지하고 파티클의 발생을 최소화할 수 있는 고주파 프리크리닝 시스템을 제공함에 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 양상에 따라, 반도체 소자 제조를 위한 고주파 프리크리닝 시스템은, 지지척의 상부에 위치된 웨이퍼를 프리크리닝하기 위한 챔버공간을 형성하는 벨 자아와; 상기 벨 자아를 지지하기 위한 챔버 바디와; 상기 챔버 바디의 상부와 상기 벨 자아의 하부간에 위치되어 상기 챔버 바디와 상기 벨 자아 사이를 완충 및 실링하는 커버링을 구비함을 특징으로 한다. 바람직 하기로는 커버링은 테프론 재질로 형성되며, 챔버공간의 실링은 상기 커버링의 상부 일부에 형성된 오링 가이드 홈에 장착되는 오링에 의해 행해지게 한다.

상기한 구조에 따르면, 벨 자아 크랙이나 마찰이 최소화되어 진공도 저하를 방지하고 챔버내의 파티클 발생을 억제한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 고주파 프리크리닝 시스템의 챔버구조를 보인 도면

도 2는 도 1중 커버링과 벨 자아의 결합관계를 보인 단면도

이하에서는 본 발명에 따른 고주파 프리크리닝 시스템의 챔버 구조에 대한바람직한 실시 예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명된다. 비록 다른 도면에 표시되어 있더라도 동일내지 유사한 기능을 수행하는 구성요소들은 동일한 참조부호로서 나타나 있다.

도 1에는 본 발명의 실시 예에 따른 고주파 프리크리닝 시스템의 챔버구조가 도시된다. 도면을 참조하면, 반도체 소자 제조를 위한 고주파 프리크리닝 시스템은, 지지척(7)의 상부에 위치된 웨이퍼(10)를 프리크리닝하기 위한 챔버공간을 형성하는 벨 자아(20)와, 상기 벨 자아(20)를 지지하기 위한 챔버 바디(4)와, 상기 챔버 바디(4)의 상부와 상기 벨 자아(20)의 하부간에 위치되어 상기 챔버 바디와 상기 벨 자아 사이를 완충 및 실링하는 커버링(1)을 포함한다.

도 2는 도 1중 커버링(1)과 벨 자아(20)의 결합관계를 보인 단면도이다. 상기 커버링(1)의 상부에는 상기 벨 자아(20)의 내경을 지지하기 위한 단차가 형성되어 있으며, 그의 상부 일부에는 오링 가이드 홈이 파여져 있다. 상기 오링 홈에는 도 1에서 보여지는 오링(2)이 장착된다.

상기한 도면들을 함께 참조하면, 상기 커버링(1)은 테프론 재질로 형성하는 것이 마찰을 최소화하여 벨 자아를 형성하는 쿼르츠의 크랙을 방지하는 데 좋다. 상기 커버링의 오링 가이드 홈에 장착되는 오링(2)은 챔버공간의 기밀을 유지하고 물리적인 충격을 완화하는 기능을 한다. 또한, 상기 커버링(1)의 하부는 상기 챔버 바디(4)의 상부에 놓여지는 오링(3)과 밀착된다. 상기 벨 자아(20)는 상기 지지척(7)의 상부에 위치된 웨이퍼(10)를 고주파로 프리크리닝하기 위한 챔버공간을 형성하기 위해 돔 형태를 갖는다. 이는 쿼르츠 재질로 이루어진다. 상기 챔버바디(4)는 종래와 마찬가지로 알루미늄 재질로 만들어 지며, 오링(3)을 수용하기 위한 오링 가이드 홈을 가진다. 도 2에서 보여지는 오링 가이드 홈의 폭(t)은 오링(2)의 굵기와 같고 깊이(d)는 오링(2)의 굵기의 약 2/3정도 치수이다.

한편, 도 1에서 보여지는 지지척(7)은 세라믹 정전척으로 만들어 질 수 있는데, 상기 척은 반도체 웨이퍼를 프로세싱동안 고정적인 위치로 보전(retain)하기 위해 사용된다. 상기 정전 척은 세라믹 척 바디속에 내장된 하나이상의 전극들을 포함한다. 세라믹 재질은 전형적은 알루미늄 나이트라이드 또는 티타늄 옥사이드와 같은 메탈 옥사이드로 도프된(doped)알루미나, 유사한 저항특성을 가지는 약간 다른 세라믹 재질이다. 이 형태의 세라믹은 고온에서 부분적으로 도전성이 있다. 상기 전극들에 척킹 전압이 인가되면, 세라믹 재질의 고온에서의 도전성질에 기인하여 웨이퍼는 요한슨 라백 효과(Johnsen-Rahbek effect)에 의해 지지 척의 표면 상부에 흡착된다. 그러한 척은 1992년 5월 26일자로 특허허여된 미합중국 특허번호 U.S.Pat. No.5,111,121 호에 개시되어 있다.

상기한 바와 같이, 챔버 바디(4)의 상부와 상기 벨 자아(20)의 하부간에 상기 챔버 바디와 상기 벨 자아 사이를 완충 및 실링하는 커버링(1)을 구비하는 본 발명의 실시예에 따르면, 물리적인 충격에 의한 벨 자아 크랙을 최소화 또는 방지하여 공정의 신뢰성을 높인다.

상기한 설명에서는 본 발명의 실시 예를 위주로 도면을 따라 예를 들어 설명하였지만, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 또는 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이다. 예를 들어,사안이 다른 경우에 상기 커버링의 형태나 재질을 변경시킬 수 있음은 물론이다.

상기한 바와 같이 벨 자아 크랙이나 마찰을 최소화하는 본 발명의 구조에 따르면, 진공도 저하가 방지되고 챔버내의 파티클 발생이 억제되는 효과를 갖는다. 따라서, 파티클의 오염에 기인하는 공정불량이 최소화되는 이점이 있다.

Claims (5)

1. 반도체 소자 제조를 위한 고주파 프리크리닝 시스템에 있어서:

   지지척의 상부에 위치된 웨이퍼를 프리크리닝하기 위한 챔버공간을 형성하는 벨 자아와;

   상기 벨 자아를 지지하기 위한 챔버 바디와;

   상기 챔버 바디의 상부와 상기 벨 자아의 하부간에 위치되어 상기 챔버 바디와 상기 벨 자아 사이를 완충 및 실링하는 커버링을 구비함을 특징으로 하는 고주파 프리크리닝 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 커버링은 테프론 재질로 형성됨을 특징으로 하는 고주파 프리크리닝 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 커버링의 일부상부에는 오링 가이드 홈이 더 형성되어 상기 홈에 장착되는 오링에 의해 챔버공간의 기밀이 유지됨을 특징으로 하는 고주파 프리크리닝 시스템.
4. 제2항에 있어서, 상기 커버링은 상기 벨 자아의 내경을 지지하기 위한 단차를 가지는 것을 특징으로 하는 프리크리닝 시스템.
5. 제2항에 있어서, 상기 커버링의 하부는 상기 챔버 바디의 상부에 놓여지는 오링과 밀착됨을 특징으로 하는 프리크리닝 시스템.