KR20060028868A - 반도체 제조 장치용 돔 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조 장치용 돔에 관한 것으로서, 이를 위하여 본 발명은 반응 챔버의 상부에 구비되어 플라즈마에 의한 웨이퍼 가공 중 발생되는 폴리머의 흡착을 위하여 상향 만곡지는 형상으로 구비되는 반도체 제조 장치용 돔에 있어서, 상향 만곡지는 돔 본체(10)의 하부면에는 다수의 홈(11)이 상향 요입되는 형상으로 일정하게 형성되도록 하면서 홈(11)의 안쪽 주면은 표면 거칠기가 높아지게 각진 형상으로 형성되도록 하는 구성이 특징인 바 돔에서의 폴리머 증착 면적을 확장시키면서 폴리머 증착력이 더욱 증대되도록 하여 돔 클리닝 주기 연장과 웨이퍼 불량의 감소로 대폭적인 생산성 증대가 기대된다.

플라즈마, 공정 챔버, 폴리머, 증착

Description

반도체 제조 장치용 돔{Dome for semiconductor manufacturing equipment}

도 1은 종래의 플라즈마 형성 공정 챔버를 도시한 측단면도,

도 2는 본 발명에 따른 돔의 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 돔의 홈 상세도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 돔 본체 11 : 홈

12 : 미세 돌기

본 발명은 반도체 제조 장치용 돔에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라즈마를 이용한 웨이퍼 가공에서 발생되는 폴리머를 좀더 응집력 있게 증착되게 함으로써 이들 폴리머에 의한 웨이퍼 불량 및 공정 오류 발생이 방지되도록 하는 반도체 제조 장치용 돔에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마를 이용하여 웨이퍼를 가공하는 반도체 제조 장치에서 공정 수행 중 발생되는 폴리머가 웨이퍼에 떨어지지 않도록 폴리머 흡착을 위해 구비하게 되는 것이 반응 챔버의 상부로 구비도록 하는 돔이다.

도 1은 플라즈마를 이용하는 반도체 제조 장치를 도시한 것으로서, 진공압 형성 공간의 저부에는 웨이퍼를 안착시키는 정전 척(1)이 구비되고, 상부는 돔(2)에 의해서 커버되며, 일측으로는 공정 수행 중 발생되는 파티클 및 잔류 가스를 배출시키는 배기 라인(3)이 형성되도록 하고 있다.

이때 진공압 형성 공간의 일측에서는 반응 가스가 주입되도록 하며, 정전 척(1)과 돔(2) 사이의 공간에서 플라즈마를 형성하면서 이 플라즈마에 의하여 웨이퍼 가공이 이루어지도록 한다.

이와 같은 반도체 제조 장치에서 돔은 통상 투명의 석영 재질로 이루어지면서 그 상부에서는 램프 등에 의해 소정의 온도로 가열되도록 하고 있다.

따라서 웨이퍼를 플라즈마에 의해 가공 시 대부분의 플라즈마는 웨이퍼 표면과 반응하면서 웨이퍼에 필요로 하는 패턴을 형성하는 가공 공정을 수행하게 되나 일부는 이러한 가공 공정에 미처 사용되지 못하고 웨이퍼 상부에서 부유하게 된다.

진공압 형성 공간을 부유하는 잔류 가스 또는 파티클들은 챔버 내부의 온도가 고온을 유지하는 동안 그 상부에 구비되는 돔(2)의 내주면으로 견고하게 흡착되도록 하고 있으며, 나머지 일부는 배기 라인(3)을 통하여 배출이 이루어지도록 하고 있다.

이렇게 돔(2)에 증착되는 부산물을 통상 폴리머라고 하며, 이러한 폴리머는 공정 수행이 지속적으로 이루어지면서 돔(2)에 흡착되는 양도 점차 증가하게 되고, 그에 따라 일정 주기로 이들 폴리머를 돔(2)으로부터 제거하는 정기적인 점검이 이루어지게 된다.

한편 돔(2)에서의 폴리머 제거를 위한 점검이 잦을수록 공정 수행 효율은 떨러지게 되고 급기야는 생산성을 저하시키게 되는 원인이 된다.

이에 돔(2)에 증착되는 폴리머의 양을 늘려 돔(2)에서의 폴리머 제거를 위한 정기적인 점검이 축소되도록 하기 위한 기술이 이미 한국공개특허 2001-54515호와 한국공개특허 2004-54290호 및 미국공개특허 6,623,595호를 통해 제시된다 있다.

기제안한 발명들을 통해서 개선된 돔은 주면을 굴곡을 갖는 곡면으로 이루어지게 하거나 별도의 망사형 라이너가 구비되도록 하는 것이므로 단순히 돔의 주면을 극대화시켜 폴리머가 보다 많이 흡착되도록 하고 있다.

하지만 전술한 구성들을 통해 돔의 주면으로 폴리머의 흡착 면적을 확장시키게 되더라도 흡착된 폴리머는 챔버가 냉각되면서 흡착면으로부터 손쉽게 떨어지게 되며, 이렇게 떨어지는 폴리머에 의해 웨이퍼 불량을 초래하게 되는 문제가 이Te.

따라서 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 돔의 폴리머 흡착 면적을 극대화시키는 동시에 보다 응집력이 향상되도록 하여 웨이퍼 표면으로 떨어지면서 발생되는 웨이퍼 오류를 최대한 방지시키도록 하는 반도체 제조 장치용 돔을 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 반응 챔버의 상부에 구비되어 플라즈마에 의한 웨이퍼 가공 중 발생되는 폴리머의 흡착을 위하여 상향 만곡지는 형상으로 구비되는 반도체 제조 장치용 돔에 있어서, 상향 만곡지는 주면의 하부면에는 다수의 홈이 상향 요입되는 형상으로 일정하게 형성되도록 하면서 홈의 안쪽 주면은 표면 거칠기가 높아지게 각지게 형성되도록 하는 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서의 돔은 플라즈마를 이용하여 웨이퍼를 가공하는 공정 챔버에서 플라즈마 형성 공간의 상부에 구비되면서 이들 공간 상부를 커버하는 구성으로 형성한다.

이러한 돔의 상부에는 돔을 가열하기 위한 수단이 구비되어 공정 수행 중에는 돔을 소정의 온도로 가열되도록 하는 동시에 공정 챔버의 내부 또한 고온의 온도 조건을 갖도록 한다.

이와 같이 구비되는 돔은 통상 공정 챔버에서 상향 만곡지는 형상을 갖도록 하고 있으며, 외주연 끝단부는 공정 챔버의 플라즈마 형성 공간과 돔 상부를 완벽하게 단절시키도록 하는 실링 구조를 갖도록 한다.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 제조 장치용 돔을 도시한 것으로서, 본 발명은 상향 만곡지는 형상으로 형성되는 돔 본체(10)의 저면 즉 내주면에 홈(11)이 일정하게 형성되도록 하는 것이다.

즉 돔 본체(10)의 저면으로 일정 간격으로 주면을 따라서 소정의 깊이로 홈(10)이 형성되도록 하면서 홈(10)의 안쪽 주면으로는 면간 각지는 형상으로 되도록 하도, 홈(10)은 수평단면이 다각형으로 이루어지게 하는 것이 보다 바람직하다.

특히 홈(10)은 주면에 대해서 수직의 방향으로 형성되도록 하며, 홈(10)의 안쪽 주면에는 도 3에서와 같이 다시 미세하게 다수의 돌기(12)가 형성되도록 하는 것이 가장 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서와 같이 돔 본체(10)의 저면으로 다수의 홈(11)을 형성하게 되면 우선 저면의 단면적이 대폭 확장되는 결과를 갖는다.

다만 단면적의 확장 뿐만 아니라 본 발명에서는 홈(11)의 안쪽 주면을 각지게 하거나 각진 면으로 다수의 미세 돌기(12)를 형성하여 표면 거칠기를 최대로 높이도록 하는 것이다.

즉 종전에는 돔에 증착되는 폴리머의 증착량을 증가시키기 위하여 단순히 증착되는 면적을 극대화시키도록 하는 구성이었으나 본 발명은 증착면을 확장시킴과 동시에 증착면에서 폴리머가 잘 이탈되지 않도록 면거칠기를 최대한 높이도록 하는데 가장 두드러진 특징이 있는 것이다.

다시 말해 돔에 폴리머를 아무리 많이 증착되게 하더라도 폴리머는 고온에서만 흡착성이 강하므로 공정 수행이 중단되거나 완료되어 공정 챔버의 내부가 냉각되면 돔에 증착되어 있던 폴리머의 일부가 쉽게 떨어져나와 웨이퍼 표면으로 안착되는 바 폴리머가 안착된 상태에서 웨이퍼를 후속 공정으로 언로딩되게 하면 후속 공정에서 패턴 오류가 발생되는 웨이퍼 불량의 심각한 원인이 되기도 한다.

이와 같이 돔 본체(10)에 홈(11)을 형성하여 폴리머 흡착 면적을 확장시켜 폴리머를 최대한 흡착되게 하는 동시에 흡착된 폴리머가 견고히 흡착 상태를 유지하게 함으로써 흡착되었던 폴리머의 이탈이 최대한 지연되도록 하여 돔의 클리닝을 위한 정기적인 점검 주기를 더욱 지연시킬 수 있도록 한다.

특히 전술한 바와 같이 폴리머가 웨이퍼에 떨어져 웨이퍼 불량을 초래하게 되는 사례가 최대한 방지되도록 하여 웨이퍼 손실이 저감되도록 한다.

한편 상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다는 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다.

따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따라 돔 본체(10)의 저면으로 다수의 홈(11)을 형성하면서 이 홈(11)들의 안쪽면을 각지게 하는 동시에 각진 면으로 미세 돌기(12)들이 형성되게 함으로써 폴리머가 증착되는 돔 본체(10)의 표면 거칠기를 최대로 높여주게 되는 동시에 폴리머의 증착면을 확장되도록 하여 흡착력이 대폭적으로 증대되도록 하는 것이다.

이렇게 돔에서의 폴리머 흡착력을 증대시키게 되면 돔에 흡착되어 있던 폴리 머가 더 이상 웨이퍼 표면으로 떨어지지 않게 되어 안정된 웨이퍼 가공과 함께 돔 클리닝을 위한 정기적인 점검 주기를 더욱 지연시키게 됨으로써 제품의 생산성을 한층 증대시키게 되는 매우 유용한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 반응 챔버의 상부에 구비되어 플라즈마에 의한 웨이퍼 가공 중 발생되는 폴리머의 흡착을 위하여 상향 만곡지는 형상으로 구비되는 반도체 제조 장치용 돔에 있어서,

   상향 만곡지는 돔 본체의 하부면에는 다수의 홈이 상향 요입되는 형상으로 일정하게 형성되도록 하면서 홈의 안쪽 주면은 표면 거칠기가 높아지게 각진 형상으로 형성되도록 하는 반도체 제조 장치용 돔.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 돔 본체의 홈 안쪽 주면에는 미세 돌기들이 형성되는 반도체 제조 장치용 돔.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 돔 본체의 홈은 수평단면이 다각형으로 형성되는 반도체 제조 장치용 돔.

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