KR20060118970A - 반도체 제조장비에서의 척 히터 플레이트 구조 - Google Patents

Abstract

애싱공정에서 사용되는 플라즈마가 웨이퍼의 에지 경사부분 및 후면에 있는 파티클 성분까지도 제거할 수 있도록 창안된 반도체 제조장비에서의 척 히터 플레이트 구조가 고상하게 개시된다. 그러한 척 히터 플레이트 구조는, 웨이퍼를 척킹하여 히팅하기 위해 디스크 형상을 갖는 플레이트 바디와; 상기 플레이트 바디의 상부에서 상기 플레이트 바디의 외경보다 작게 형성되어 단차를 가지며, 상기 웨이퍼가 척킹되어질 때 상기 웨이퍼의 후면 에지부분이 공간노출 되도록 하기 위한 상부 플레이트를 가짐에 의해, 상부 플레이트에 척킹되는 웨이퍼 후면 에지 공간으로 플라즈마가 침투되어 파티클 성분이 말끔이 제거된다.

반도체 소자 제조, 애싱 장비, 챔버, 척 히터 플레이트, 플라즈마

Description

반도체 제조장비에서의 척 히터 플레이트 구조{Chuck heater plate structure for use in semiconductor device fabricating equipment}

도 1은 종래 기술에 따른 반도체 제조장비에서의 척 히터 플레이트 구조를 보인 도면

도 2는 도 1의 개략적 단면을 웨이퍼가 놓여진 상태에서 보여주는 도면

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 제조장비에서의 척 히터 플레이트 구조를 보인 도면

도 4는 도 3의 개략적 단면을 웨이퍼가 놓여진 상태에서 보여주는 도면

본 발명은 반도체 소자 제조 장비에 관한 것으로, 특히 반도체 제조장비에서의 척 히터 플레이트 구조에 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 채널 길이들을 얇고 짧게 하는 작업 등을 포함하는 스케일 다운이 수반되어지며, 그에 따라 반도체 제조 공정 및 제조 장비도 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 제조공정에 있어서 웨이퍼를 가공하는 제조장비는 웨이퍼를 이송하기 위한 이송로봇과, 웨이퍼 상에 감광액을 도포하는 코터(coater)와, 상기 도포된 감광액을 베이킹하는 베이크 유닛과, 상기 웨이퍼를 일정한 위치에 정렬시키기 위한 정렬기와, 마스크나 레티클의 패턴이 웨이퍼 상부의 감광막에 전사되도록 하기 위해 노광원을 제공하는 노광기와, 상기 노광된 감광막을 현상하여 식각 마스크로서 사용되어질 감광막 패턴이 얻어지도록 하는 현상기와, 상기 감광막 패턴을 식각 마스크로 사용하여 노출된 막을 식각하는 식각장치와, 상기 식각 마스크로서 사용된 감광막 패턴을 제거하는 애싱장비 등을 포함한다.

상기한 제조장비들에 의해 웨이퍼 상에서 완성된 칩들은 개별적으로 분리되고, 리드 프레임의 리드와의 와이어 본딩이 이루어진다. 포토레지스트 등과 같은 감광막을 제거하는 상기 애싱장비는 최근에 챔버내에서 플라즈마를 발생시켜 웨이퍼에 도포된 감광막 등과 같은 파티클 성분을 제거한다.

상기 애싱장비에서, 챔버내에서 웨이퍼를 히팅하고 척킹하는 척 히터 플레이 트 구조는 도 1에 도시된다.

종래 기술에 따른 반도체 제조장비에서의 척 히터 플레이트 구조를 보인 도 1을 참조하면, 웨이퍼를 척킹하여 히팅하기 위해 디스크 형상을 갖는 플레이트 바디(20)가 보여진다. 상기 플레이트 바디(20)에는 리프트 핀(10)들이 통과될 수 있도록 형성된 리프트 핀 홀(26)이 복수로 형성되어 있고, 웨이퍼의 후면을 흡착하기 위한 석션 홀(27,28)이 복수로 형성되어 있다. 또한, 상기 플레이트 바디(20)에는 4등분으로 나뉘어진 도랑 형태의 긴 개구부(23,24)들이 형성되고, 웨이퍼의 형상에 맞게 기준 직선면(22)이 형성되어 있다.

도 2는 도 1의 개략적 단면을 웨이퍼(30)가 놓여진 상태에서 보여주는 도면이다. 상기 플레이트 바디(20)의 상부에 웨이퍼(30)가 흡착적으로 놓여진 상태에서, 챔버내에서 생성된 플라즈마(PL)에 의해 웨이퍼(30)의 상부와 측면부에 도포된 포토레지스트 등과 같은 감광막 또는 파티클 성분이 제거된다.

도 1 및 도 2에서 보여지는 바와 같은 척 히터 플레이트 구조에서는 웨이퍼의 후면이 척 히터 플레이트에 완전히 흡착되어 있는 상태이므로 플라즈마에 영향을 받기 어려워 웨이퍼의 에지 경사 부분 및 후면에 붙어 있는 파티클 성분은 제거되기 어렵게 된다.

예를 들어, 반도체 장비 제조회사 가운데 하나인 노블러스사의 L3500, PEP 계열의 애싱 설비의 경우에도 챔버내 웨이퍼를 가열하는 장치인 척 히터의 플레이트 에지부는 역시 상기 도 1 및 도 2에서 보여지는 바와 같은 구조를 가지기 때문에, 웨이퍼의 에지 경사 부분이나 후면에 감광막이나 파티클이 묻어 있을 경우에 애싱 공정을 거치더라도 파티클 성분이 크리닝되기 어려운 문제가 있다.

상기한 바와 같이 종래의 척 히터 플레이트 구조는 웨이퍼가 놓여지는 표면 부분이 웨이퍼의 후면 전체와 접촉되는 평면 구조이어서, 전 스텝성(설비,카세트 박스 등)파티클 성분이 웨이퍼의 에지 베벨 지역이나 후면에 묻어 있을 경우에, 플라즈마에 의해 파티클 성분이 제대로 제거되기 어려운 문제가 있어왔다. 따라서, 후속의 공정진행에 영향을 주어 공정 에러가 빈번히 발생되면, 결국 제품의 제조 수율이 저하된다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결할 수 있는 반도체 제조장비에서의 척 히터 플레이트 구조를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 웨이퍼의 에지 경사면이나 후면에 묻어 있는 각종 파티클 성분을 애싱 공정의 진행 시 말끔이 제거할 수 있는 반도체 제조장비에서의 척 히터 플레이트 구조를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 애싱공정에서 사용되는 플라즈마가 웨이퍼의 에지 경사부분 및 후면에 있는 파티클 성분까지도 제거할 수 있도록 하는 반도체 제조장비에서의 척 히터 플레이트 구조 및 척 히터 플레이트 형성방법을 제공함에 있다.

상기한 목적들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 실시예적 구체화에 따라, 반도체 제조장비에서의 척 히터 플레이트 구조는, 웨이퍼를 척킹하여 히팅하기 위해 디스크 형상을 갖는 플레이트 바디와; 상기 플레이트 바디의 상부에서 상기 플 레이트 바디의 외경보다 작게 형성되어 단차를 가지며, 상기 웨이퍼가 척킹되어질 때 상기 웨이퍼의 후면 에지부분이 공간노출 되도록 하기 위한 상부 플레이트를 가짐을 특징으로 한다.

바람직하기로, 상기 상부 플레이트의 단차는 약 1 내지 5밀리미터의 범위를 가질 수 있으며, 상기 척 히터 플레이트는 애싱 장비의 챔버내에 사용된다. 또한, 상기 상부 플레이트의 단차의 평면 부분은 상기 플레이트 바디의 수평면과 일정 기울기를 가질 수 있다.

상기한 반도체 제조장비에서의 척 히터 플레이트 구조에 따르면, 애싱공정에서 사용되는 플라즈마가 웨이퍼의 에지 경사부분 및 후면에 있는 파티클 성분까지도 제거할 수 있게 된다.

이하에서는 본 발명에 따른 반도체 제조장비에서의 척 히터 플레이트 구조에 대한 바람직한 실시 예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명된다. 비록 다른 도면에 표시되어 있더라도 동일 내지 유사한 기능을 수행하는 구성요소들은 동일한 참조부호로서 나타나 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 제조장비에서의 척 히터 플레이트 구조를 보인 도면이고, 도 4는 도 3의 개략적 단면을 웨이퍼가 놓여진 상태에서 보여주는 도면이다.

도 3 및 도 4를 함께 참조하면, 반도체 제조장비에서의 척 히터 플레이트 구 조는, 웨이퍼를 척킹하여 히팅하기 위해 디스크 형상을 갖는 플레이트 바디(20)와, 상기 플레이트 바디(20)의 상부에서 상기 플레이트 바디의 외경보다 작게 형성되어 단차를 가지며, 상기 웨이퍼가 척킹되어질 때 상기 웨이퍼의 후면 에지부분이 공간노출 되도록 하기 위한 상부 플레이트(28)를 가진다.

여기서, 상기 상부 플레이트(28)의 수직적 단차는 약 1 내지 5밀리미터의 범위로 형성된다. 상기 상부 플레이트의 단차의 평면 부분(29)은 상기 플레이트 바디(20)의 수평면과 일정 기울기를 가질 수 있다. 즉, 플라즈마의 침투가 보다 용이하도록 하기 위하여, 상기 플레이트 바디(20)의 에지 외주 부분일수록 두께가 얇고 에지의 내주 부분일수록 두께가 두껍게 형성될 수 있다. 상기 상부 플레이트(28)는, 웨이퍼를 척킹하여 히팅하기 위해 디스크 형상을 갖는 플레이트 바디(20)를 에지 그루브 가공하는 것에 의해 형성될 수 있다.

한편, 도 1의 경우와 유사하게, 상기 플레이트 바디(20) 및 상기 상부 플레이트(28)를 수직적으로 관통하여, 리프트 핀(10)들이 통과되는 리프트 핀 홀(26)들과, 석션 홀(27,28)들이 형성된다. 또한, 상기 상부 플레이트(28)에는 4등분으로 나뉘어진 도랑 형태의 긴 개구부(23,24)들이 형성되고, 웨이퍼의 형상에 맞게 기준 직선면(22)이 형성되어 있다.

결국, 도 4에서 보여지는 바와 같이, 웨이퍼의 에지 부분과 맞닿는 플레이트 부분에 그루브 처리를 하여 웨이퍼가 척 히터 플레이트에 놓여질 경우에 척 히터 플레이트의 상부와 공간(C1,C2)을 줌에 의해, 애싱 프로세스 중에 플라즈마 성분이 웨이퍼 에지 부분의 공간(C1,C2)까지 치고 들어가 웨이퍼(30)의 에지 베벨(bevel) 지역 및 후면(back side)에 붙어있는 파티클 성분이 제거될 수 있도록 한다.

상기한 바와 같이, 척 히터 온리 플레이트 타입에서 에지 그루브(groove) 타입으로 바꾼 히터 플레이트 구조에 따르면, 애싱공정에서 사용되는 플라즈마가 웨이퍼의 에지 경사부분 및 후면에 있는 파티클 성분까지도 제거할 수 있게 되어 후속 공정의 불량이 방지된다.

상기한 본 발명의 실시예는 반도체 제조장비에서의 척 히터 플레이트 구조 중 애싱 장비의 플라즈마 챔버내에 적용되는 경우를 예로 들었으나, 타의 애싱장비 등과 같은 척 히터 플레이트 방식에서도 확장적으로 적용 가능하다.

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 에지 그루브의 형상이나 사이즈를 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다.

상기한 바와 같이 본 발명의 히터 플레이트 구조에 따르면, 애싱공정에서 사용되는 플라즈마가 웨이퍼의 에지 경사부분 및 후면에 있는 파티클 성분까지도 제거할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 반도체 제조장비에서의 척 히터 플레이트 구조에 있어서:

   웨이퍼를 척킹하여 히팅하기 위해 디스크 형상을 갖는 플레이트 바디와;

   상기 플레이트 바디의 상부에서 상기 플레이트 바디의 외경보다 작게 형성되어 단차를 가지며, 상기 웨이퍼가 척킹되어질 때 상기 웨이퍼의 후면 에지부분이 공간노출 되도록 하기 위한 상부 플레이트를 가짐을 특징으로 하는 반도체 제조장비에서의 척 히터 플레이트 구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 상부 플레이트의 단차는 약 1 내지 5밀리미터의 범위를 가짐을 특징으로 하는 반도체 제조장비에서의 척 히터 플레이트 구조.
3. 제1항에 있어서, 상기 척 히터 플레이트는 애싱 장비의 챔버내에 사용되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비에서의 척 히터 플레이트 구조.
4. 제1항에 있어서, 상기 상부 플레이트의 단차의 평면 부분은 상기 플레이트 바디의 수평면과 일정 기울기를 가짐을 특징으로 하는 반도체 제조장비에서의 척 히터 플레이트 구조.
5. 애싱장비의 챔버내에 설치되는 척 히터 플레이트 형성방법에 있어서:

   웨이퍼를 척킹하여 히팅하기 위해 디스크 형상을 갖는 플레이트 바디를 에지 그루브 가공하여, 상기 플레이트 바디의 상부에서 상기 플레이트 바디의 외경보다 작게 형성되어 일정 높이의 단차를 가지며, 상기 웨이퍼가 척킹되어질 때 상기 웨이퍼의 후면 에지부분이 공간노출 되도록 하기 위한 상부 플레이트를 형성한 것을 특징으로 하는 척 히터 플레이트 형성방법.

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