KR20080042533A - 플라즈마 처리장치의 로드락 챔버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 처리장치의 로드락 챔버에 기판을 인입하고 진공상태로 할 경우에, 챔버 리드가 대기압에 의해 안쪽으로 눌려지면서 챔버 바디와 마찰이 이루어지면서 소음이 발생되는 것을 예방함으로써, 정숙한 공정이 이루어지도록 함은 물론, 상기 마찰에 따른 금속 파티클이 발생하여 기판으로 떨어져 결국 기판을 손상시키는 것을 예방하도록 한 플라즈마 처리장치의 로드락 챔버를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 기판이 입출되는 입출구를 갖는 챔버 바디와, 상기 챔버 바디의 상부에 밀폐되게 결합되는 챔버 리드를 포함하여 이루어진 로드락 챔버에 있어서, 상기 챔버 리드와 접촉되는 챔버 바디의 일부가 내구성 및 내열성이 우수한 댐퍼로 이루어진 것을 특징으로 한다.

플라즈마, 반도체, 웨이퍼, 기판, 챔버, 로드락 챔버

Description

플라즈마 처리장치의 로드락 챔버{Load-lock chamber of plasma processing apparatus}

도 1은 플라즈마 처리장치에서 로드락 챔버의 구성을 개략적으로 도시한 단면도.

도 2는 도 1의 요부확대도.

도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치 중, 로드락 챔버의 부분단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 로드락 챔버 12 : 챔버 바디

14 : 챔버 리드 50 : 댐퍼

60 : 제 1오링 62 : 제 2오링

본 발명은 플라즈마 처리장치의 로드락 챔버에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 로드락 챔버가 진공상태로 될 경우에, 대기압에 의해 챔버 리드가 챔버 바디 와의 마찰로 인한 소음발생 및 금속 파티클의 발생을 예방할 수 있도록 한 플라즈마 처리장치의 로드락 챔버에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 웨이퍼 또는 액정 기판에 플라즈마 식각을 실시하는 과정을 설명하면 우선, 기판 수납장치(이하, '카세트'라 함)에 다수 적재된 반도체 웨이퍼 또는 액정기판(이하 '기판'이라 함)을 운송 로봇에 의해 진공과 대기압을 순환하는 로드락 챔버(Load Lock Chamber)내로 반입시켜 상기 로드락 챔버의 내부가 진공상태가 되도록 펌펌(Pumping)을 실시하여 진공으로 만들고 난 다음, 운송 장치를 작동시켜 반송챔버(Transfer Chamber)로 이동시킨다.

기판이 이송된 반송팸버는 진공 상태를 유지하는 다수의 공정챔버(Process Chamber)와 연통되어 있고, 상기 반송챔버는 각각의 공정챔버로 운송 장치를 통해 반입, 반출이 가능하다.

여기서, 각각의 공정챔버로 반입된 기판은 하부 전극의 상부에 위치된 적재대 상에 놓이게 되며, 상부 전극 하부에 형성된 미세구멍을 통해 가스가 유입되고, 유입된 가스를 외부의 전원을 인가받은 상,하부 전극에 의해 전기방전을 일으켜서 기판의 표면에 플라즈마 식각을 진행하는 것이다.

상기와 같이 플라즈마 식각이 완료되면 운송장치를 통해 기판이 공정챔버에서 반송챔버로 반출되며 여기서 플라즈마 식각이 완료된 기판과 진행할 기판을 교환하게 된다.

그러므로, 플라즈마 식각이 완료된 기판은 운송장치에 의해 반송챔버로 반출시키고, 상기 반송챔버에서 다시 로드락 챔버로 이송시킨다.

상기 기판이 반입된 로드락 챔버내에 진공을 해제시켜 대기압을 유지한 상태로 로드락 챔버의 일측을 개방시켜 운송 로봇에 의해 외부로 반출시키고 카세트에 순차적으로 적재시키면 된다.

여기서, 로드락 챔버를 제외한 나머지 반송챔버나 상기 반송챔버와 연통된 다수개의 공정챔버는 항상 진공상태를 유지해야 한다.

즉, 로드락 챔버는 카세트로부터 기판이 반입 및 반출될 때 진공이 해제되어 대기압 상태를 이루고, 반입이 이루어지면 다시 진공상태로 되는 것이다.

도 1은 상기한 로드락 챔버의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 요부확대도로서, 도시된 바와 같이, 종래의 로드락 챔버(10)는 일측이 개폐되는 챔버 바디(12)와, 상기 챔버 바디(12)의 상부 및 하부에 각각 밀폐되게 결합되는 챔버 리드(Chamber Lid)(14)와 챔버 로워(Chamber Lower)(16)를 포함하여 구성되어 있다.

상기 챔버 바디(12)와, 챔버 리드(14) 및 챔버 로워(16)는 내구성 및 내열성이 우수한 금속재로 이루어진 것이 적용된다.

상기 로드락 챔버(10)는 챔버 바디(12)의 상부에 챔버 리드(14)가 밀폐된 상태로 안착되어야 진공상태를 유지할 수 있게 되는 바, 도 2에서와 같이 챔버 바디(12)와 챔버 리드(14)의 밀착부위에는 실링을 위한 오링(20)이 끼워지게 되며, 그 안쪽으로는 상호 마찰에 따른 소음이나 파티클 발생을 억제하고자 소정의 간격을 띄어주기 위한 간격유지용 링(30)이 끼워지게 된다.

상기 간격유지용 링(30)은, 합성수지재인 것이 바람직하나, 그 재질에는 한 정을 두지 않는다.

그러나, 상기와 같은 구성으로 이루어진 로드락 챔버의 경우, 챔버 바디의 상부에 챔버 리드가 밀폐된 상태로 안착된 상태에서, 기판의 반입 후 진공상태를 위하여 펌핑을 하게 되면, 대기압에 의해 챔버 리드가 안쪽으로 눌려지면서 챔버 바디와의 마찰력이 커질 수밖에 없게 된다.

따라서, 상기 챔버 바디 및 챔버 리드는 금속재로 이루어지는 바, 상기와 같이 진공에 따라 대기압에 의해 챔버 리드가 안쪽으로 눌려지면서 그 외면이 밀착되는 챔버 바디의 외면과 마찰을 일으키게 되면, 소음이 발생하여 정숙한 공정이 이루어지지 않고, 경우에 따라서는 파티클이 발생되어 낙하되면서 기판에 손상을 입힐 가능성도 있게 되는 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점에 착안하여 안출된 것으로서, 로드락 챔버에 기판을 인입하고 진공상태로 할 경우에, 챔버 리드가 대기압에 의해 안쪽으로 눌려지면서 챔버 바디와 마찰이 이루어지면서 소음이 발생되는 것을 예방함으로써, 정숙한 공정이 이루어지도록 하는 플라즈마 처리장치의 로드락 챔버를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은, 상기 마찰에 따른 금속 파티클이 발생하여 기판으로 떨어져 결국 기판을 손상시키는 것을 예방하도록 한 플라즈마 처리장치의 로드락 챔버를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 기판이 입출되는 입출구를 갖는 챔버 바디와, 상기 챔버 바디의 상부에 밀폐되게 결합되는 챔버 리드를 포함하여 이루어진 로드락 챔버에 있어서, 상기 챔버 리드와 접촉되는 챔버 바디의 일부가 내구성 및 내열성이 우수한 댐퍼로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이 경우, 상기 댐퍼는, 테플론계 수지계열인 것을 적용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 챔버 바디와 댐퍼 사이에는 기밀유지를 위한 오링이 끼워지고, 상기 댐퍼와 챔버 리드 사이에도 기밀유지를 위한 오링이 끼워지는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

참고로, 본 발명을 설명함에 있어서, 종래에 있어서와 동일한 부분에 대하여는 동일부호를 부여하여 설명하고, 그 반복되는 설명은 생략하여 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치 중, 로드락 챔버의 부분단면도이다.

도시된 바와 같이, 로드락 챔버(10)의 챔버 바디(12)에서 챔버 리드(14)의 외면과 접촉되는 일부분이 합성수지재 계열의 댐퍼(50)로 이루어져 있다.

상기 댐퍼(50)는 테플론(Teflon)계 수지계열인 것을 적용하는 것이 바람직하나, 내구성이 우수하면서 내열성이 우수하다면 다른 수지계열을 적용할 수도 있다.

상기 댐퍼(50)와 챔버 바디(12)의 접촉부위에는 기밀유지를 위한 제 1 오링(62)이 삽입되고, 상기 댐퍼(50)와 챔버 리드(14)의 접촉부위에도 역시 기밀유지를을 위한 제 2오링이 삽입되어 있다.

따라서, 외부와 로드락 챔버 내부는 완벽하게 차단된 상태를 유지하게 되면서 기밀이 유지되는 바, 로드락 챔버 내부의 진공 형성 및 유지가 가능하게 된다.

상기와 같이, 챔버 바디(12)에서 챔버 리드(14)의 외면과 밀착되는 부위에 댐퍼(50)가 대체됨으로써, 상기 챔버에 진공을 형성하고자 펌핑될 경우에 챔버 리드(14)가 대기압에 의해 안쪽으로 눌려지면서 밀착되더라도 상기 댐퍼(50)와 마찰을 이루게 되는 바, 그에 따른 소음발생이 없게 되고, 또한 금속 파티클이 발생하지 않게 된다.

진공 형성 및 해제에 따라 상기 댐퍼(50)와 챔버 리드(14)가 잦은 마찰을 하더라도 상기 댐퍼(50)가 금속재로 이루어진 챔버 리드(14)에 비하여 강도 및 경도가 낮은 바, 댐퍼만 손상을 입게 됨으로써, 이의 경우 댐퍼만 교체하면 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 처리장치의 로드락 챔버에 의하면, 상기 로드락 챔버의 챔버 바디에서 리드 챔버와 밀착되는 일 부분을 수지계열의 댐퍼로 대체함으로써, 상기 로드락 챔버의 진공 형성에 따라 상기 챔버 리 드가 대기압에 의해 안쪽으로 눌려지면서 챔버 바디의 접촉면과 마찰을 발생하게 되더라도 직접적인 마찰은 댐퍼와 이루어지게 되는 바, 소음발생이 일어나지 않게 됨은 물론, 금속 파티클이 발생하지 않게 된다.

따라서, 플라즈마 처리공정이 정숙하게 이루어짐은 물론 금속 파티클에 의한 챔버 손상을 미연에 방지하여 불필요한 라인보수 비용이 발생하지 않고, 또한 금속 파티클의 미 발생으로 챔버 내에 반입 및 반출되는 기판의 손상을 미연에 예방할 수 있게 되는 매우 유용한 효과가 있게 된다.

Claims (3)

1. 기판이 입출되는 입출구를 갖는 챔버 바디와, 상기 챔버 바디의 상부에 밀폐되게 결합되는 챔버 리드를 포함하여 이루어진 로드락 챔버에 있어서,

   상기 챔버 리드와 접촉되는 챔버 바디의 일부가 내구성 및 내열성이 우수한 댐퍼로 이루어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 로드락 챔버.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 댐퍼는, 테플론계 수지계열인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 로드락 챔버.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 챔버 바디와 댐퍼 사이에는 기밀유지를 위한 오링이 끼워지고, 상기 댐퍼와 챔버 리드 사이에도 기밀유지를 위한 오링이 끼워지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 로드락 챔버.

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