KR20090083579A - 웨이퍼 홀더 - Google Patents

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KR20090083579A
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Abstract

본 발명은 웨이퍼 홀더에 관한 것으로, 특히 복수로 분할되는 몸체를 갖고 복수의 플라즈마 배출공을 구비한 웨이퍼 홀더에 관한 것이다.
본 발명의 웨이퍼 홀더는, 웨이퍼가 안착되는 링 형상의 안착부와, 상기 안착부로부터 하향 연장되는 측벽부를 가지는 홀더몸체를 포함하고, 상기 홀더몸체는 소정의 개수로 분할되는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 구성된 웨이퍼 홀더에 의하면, 웨이퍼 홀더의 파손시 파손된 웨이퍼 홀더 전체를 재가공 또는 교체할 필요 없이 파손된 부분만을 교체하면 되므로 고가인 웨이퍼 홀더 전체를 재가공 또는 교체하는 비용을 절약할 수 있으며, 플라즈마 배출공을 배치함으로써 웨이퍼와 전극 사이에서 발생하는 플라즈마의 잔류 시간을 일정하게 유지시켜 웨이퍼 배면을 균일하게 가공할 수 있는 효과가 있다.
웨이퍼, 홀더, 배출공

Description

웨이퍼 홀더{Wafer holder}
본 발명은 웨이퍼 홀더에 관한 것으로, 특히 복수로 분할되는 몸체를 갖고 복수의 플라즈마 배출공을 구비한 웨이퍼 홀더에 관한 것이다.
일반적으로 웨이퍼를 가공할 때에는 증착장치를 이용하여 웨이퍼의 전면에 박막을 증착하거나, 식각장치를 이용하여 증착된 박막의 일부를 식각하여 박막이 소정의 패턴을 갖도록 제작하였다.
특히, 도 1에서와 같이, 식각장치(1)는 가스공급부(17)를 통해서 챔버(10) 내로 가스를 투입한 후, 전원부(18)로부터 전원을 인가하면 상부전극(13) 및 하부전극(15) 사이에 투입된 가스가 플라즈마(plasma) 상태로 변하게 되는데, 이 플라즈마에 의해 웨이퍼(S)의 후면에 증착된 불필요한 박막이 제거된다.
더 자세히 설명하면, 챔버(10)의 개폐부(12)로부터 챔버(10) 내부로 인입된 웨이퍼(S)는 챔버(10) 내에 마련된 웨이퍼 홀더(20)에 의해 지지되어 상부전극(13)과 하부전극(15) 사이에 놓이게 된다.
여기서, 상기 웨이퍼 홀더(20)는 중앙에 중공부를 갖는 링 형상으로, 이 웨이퍼 홀더(20)의 하부 가장자리 부위에는 복수의 구동축(16a)이 연결되고 상기 구 동축(16a)은 하부에 위치한 구동부(16)와 연결되어 승강할 수 있도록 되어 있다.
즉, 상기 웨이퍼 홀더(20)가 웨이퍼(S)를 지지한 상태에서 하부전극(15)과 웨이퍼(S) 사이에 간격을 둠으로써, 웨이퍼(S)의 전면과 배면 또는 양면의 식각 공정을 원활히 수행할 수 있도록 한다.
그러나 종래의 웨이퍼 홀더(20)는 웨이퍼 가공공정에서 그 일부가 파손되는 경우가 발생하면 웨이퍼 홀더 전체를 재가공 또는 교체해야 하므로 웨이퍼 가공장치의 유지비용이 높고, 부품 제작 기간이 길어 장비의 재가동 시간까지 길어질 수 있다는 문제점이 있다.
또한, 종래의 웨이퍼 홀더는 플라즈마 배출공을 일정하게 제작해야 하기 때문에 공정 적용 범위가 한정될 수 있는 문제점이 있다.
한편, 링 형상의 웨이퍼 홀더를 사용하지 않는 경우에는 웨이퍼와 전극 사이에서 발생하는 플라즈마가 머무는 시간이 일정치 않아 웨이퍼의 가공 면이 균일하지 않게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 여러 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 웨이퍼 홀더의 파손시 웨이퍼 홀더 전체를 재가공 또는 교체할 필요 없이 파손된 부분만을 재가공 또는 교체할 수 있어 가공이 용이하고, 웨이퍼 홀더 전체를 재가공 또는 교체하는 비용을 절약할 수 있을 뿐 아니라 부분적인 플라즈마 배출공 형상을 변경하기 용이하므로 웨이퍼와 전극 사이에서 발생하는 플라즈마의 잔류 시간을 일정하게 유지하여 웨이퍼의 가공 면을 균일하게 가공할 수 있는 웨이퍼 홀더를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 웨이퍼가 안착되는 링 형상의 안착부와, 상기 안착부로부터 하향 연장되는 측벽부를 가지는 홀더몸체를 포함하고, 상기 홀더몸체는 소정의 개수로 분할되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 웨이퍼 홀더는 웨이퍼 홀더의 파손시 파손된 홀더 전체를 재가공 또는 교체할 필요 없이 체결부 만을 재가공 또는 교체할 수 있기 때문에 가공이 용이하고, 웨이퍼 홀더 전체를 재가공 또는 교체할 필요가 없어 비용을 절약하는 효과가 있다.
또한, 플라즈마 배출공의 모양이나 크기 변경이 용이할 뿐 아니라 홀더 몸체의 각 부분마다 플라즈마 배출공의 형상을 다르게 변경할 수 있는 것으로서, 웨이퍼와 전극 사이에서 발생하는 플라즈마의 잔류 시간을 일정하게 유지할 수 있어 웨이퍼의 가공면이균일하게 가공되는 효과가 있다.
이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 분리사시도, 도 3은 도 2에 따른 결합사시도, 도 4는 도 2에 따른 단턱부를 도시한 결합사시도, 도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 분리사시도, 도 6은 도 5에 따른 단면도, 도 7은 본 발명의 실시예 3에 따른 분리사시도이다.
실시예 1
이들 도면에 도시된 바와 같이, 상기 웨이퍼 홀더는 웨이퍼(S)가 안착되는 링 형상의 안착부(120)와, 상기 안착부(120)로부터 하향 연장되는 측벽부(130)를 가지는 홀더몸체(100)를 포함하고, 상기 홀더몸체(100)는 소정의 개수로 분할되는 것을 특징으로 한다.
상기 웨이퍼 홀더는 다양한 링 형상의 홀더몸체(100)로 형성될 수 있고, 절연성을 갖는 세라믹재 뿐 아니라 다양한 재질로도 만들어질 수 있다.
상기 홀더몸체(100)의 안착부(120)에는, 상기 웨이퍼(S)가 안착될 수 있도록 상부가 수평면을 이루며, 안착부(120)의 내측 주연부에는 상기 웨이퍼(S)의 가장자리가 안착될 수 있도록 안착턱(160)을 형성할 수 있다.
상기 안착턱(160)은 웨이퍼(S)의 가장자리가 안정적으로 안착되어 이탈되는 것을 방지한다.
측벽부(130)는 수직으로 형성될 수 있으나, 그에 한정하지 않고 내측 방향 또는 외측 방향으로 경사진 형상으로 구비될 수 있고, 내측 방향 또는 외측 방향으로 라운드로 형성될 수도 있다.
상기 측벽부(130)에는 원주 방향으로 복수의 플라즈마 배출공(130a)이 형성되며, 상기 배출공(130a)을 통하여 웨이퍼(S)와 전극 사이에서 발생하는 플라즈마의 잔류 시간이 균일하게 유지될 수 있다. 때문에 웨이퍼(100) 배면이 균일하게 가 공될 수 있다.
상기 배출공(130a)은 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 원주분할몸체(100a)의 부분마다 각기 다른 크기와 모양으로 형성될 수 있음을 다시 한번 밝혀둔다.
상기 안치부(140)에는 가장자리에 복수의 연결공을 형성될 수 있으며, 이 연결공에 구동부(16)로부터 승하강되는 구동축(16a)을 연결되어 웨이퍼홀더(100)가 상·하로 승강 될 수 있다.
한편, 상기 홀더몸체(100)는 원주를 따라 복수개로 분할된 원주분할몸체(100a)가 구비되며, 이 원주분할몸체(100a)들을 체결하는 적어도 하나 이상의 원주체결부(150)가 구비된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 원주체결부(150)는 상기 원주분할몸체(100a)의 일측 단부에 수직으로 형성된 체결홈(151)과, 이 체결홈(151)에 인접하는 타측 원주분할몸체(100a)의 단부에 상기 체결홈(151)과 대응되는 형상의 체결구(152)가 형성된다.
상기 체결홈(151)은 양측에 걸림단(151a)이 형성되어 체결구(152)의 양측 단부가 걸려 측방향으로 빠지지 않도록 하고, 체결홈(151)의 상·하로 체결구(152)가 슬라이드 시켜 분리될 수 있다. 상기 체결홈(151) 및 체결구(152)는 사각, 다각, 원형 등으로 다양하게 형성할 수 있다.
실시예 2
이하, 본 발명의 실시예 2를 설명하면 다음과 같다.
도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 웨이퍼 홀더는 웨이퍼(S)가 안착되는 링 형상의 안착부(120)와, 상기 안착부(120)로부터 하향 연장되는 측벽부(130)를 가지는 홀더몸체(100)를 포함하고, 상기 홀더몸체(100)는 소정의 개수로 분할되는 것을 특징으로 한다.
상기 웨이퍼 홀더는 다양한 링 형상의 홀더몸체(100)로 형성될 수 있고, 절연성을 갖는 세라믹재 뿐 아니라 다양한 재질로도 만들어질 수 있다.
상기 홀더몸체(100)의 안착부(120)에는, 상기 웨이퍼(S)가 안착될 수 있도록 상부가 수평면을 이루며, 안착부(120)의 내측 주연부에는 상기 웨이퍼(S)의 가장자리가 안착될 수 있도록 안착턱(160)을 형성할 수 있다.
상기 안착턱(160)은 웨이퍼(S)의 가장자리가 안정적으로 안착되어 이탈되는 것을 방지한다.
측벽부(130)는 수직으로 형성될 수 있으나, 그에 한정하지 않고 내측 방향 또는 외측 방향으로 경사진 형상으로 구비될 수 있고, 내측 방향 또는 외측 방향으로 라운드로 형성될 수도 있다.
상기 측벽부(130)에는 원주 방향으로 복수의 플라즈마 배출공(130a)이 형성되며, 상기 배출공(130a)을 통하여 웨이퍼(S)와 전극 사이에서 발생하는 플라즈마의 잔류 시간이 균일하게 유지될 수 있다. 때문에 웨이퍼(100) 배면이 균일하게 가공될 수 있다.
상기 배출공(130a)은 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 원주분할몸 체(100a)의 부분마다 각기 다른 크기와 모양으로 형성될 수 있음을 다시 한번 밝혀둔다.
상기 안치부(140)에는 가장자리에 복수의 연결공을 형성될 수 있으며, 이 연결공에 구동부(16)로부터 승하강되는 구동축(16a)을 연결되어 웨이퍼홀더(100)가 상·하로 승강 될 수 있다.
한편, 상기 홀더몸체(100)는 상·하 방향으로 분할된 상하분할몸체(100b)로 이루어지며, 상하분할몸체(100b)들을 체결하는 적어도 하나 이상의 상하체결부(170)를 가진다. 상하분할몸체(100b)는 상·하방향으로 적어도 하나 이상의 상하체결부(170)로도 구비될 수 있다.
상기 상하체결부(170)는 상하분할몸체(100b)의 상·하 단부에는 각각 상·하 단턱(171, 172)이 대응 형성된다.
상기 상·하 단턱(171, 172)은 웨이퍼 홀더의 상부 단턱(171)이 내부로 단턱을 이루도록 하거나, 하부 단턱(172)이 내부로 단턱진 형상으로 구비될 수 있는 것으로서 상·하 대응되는 단턱의 형상은 한정하지 않고 다르게 형성될 수 있다.
또한, 상·하부 단턱(171, 172)으로 형성되는 것이 바람직하지만, 암수로 대응 체결될 수 있도록 돌기와 홈으로 구비될 수도 있다.
실시예 3
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 웨이퍼 홀더는 웨이퍼(S)가 안착되는 링 형상의 안착부(120)와, 상기 안착부(120)로부터 하향 연장되는 측벽부(130)를 가지는 홀더몸체(100)를 포함하고, 상기 홀더몸체(100)는 소정의 개수로 분할되는 것을 특징으로 한다.
상기 웨이퍼 홀더는 다양한 링 형상의 홀더몸체(100)로 형성될 수 있고, 절연성을 갖는 세라믹재 뿐 아니라 다양한 재질로도 만들어질 수 있다.
상기 홀더몸체(100)의 안착부(120)에는, 상기 웨이퍼(S)가 안착될 수 있도록 상부가 수평면을 이루며, 안착부(120)의 내측 주연부에는 상기 웨이퍼(S)의 가장자리가 안착될 수 있도록 안착턱(160)을 형성할 수 있다.
상기 안착턱(160)은 웨이퍼(S)의 가장자리가 안정적으로 안착되어 이탈되는 것을 방지한다.
측벽부(130)는 수직으로 형성될 수 있으나, 그에 한정하지 않고 내측 방향 또는 외측 방향으로 경사진 형상으로 구비될 수 있고, 내측 방향 또는 외측 방향으로 라운드로 형성될 수도 있다.
상기 측벽부(130)에는 원주 방향으로 복수의 플라즈마 배출공(130a)이 형성되며, 상기 배출공(130a)을 통하여 웨이퍼(S)와 전극 사이에서 발생하는 플라즈마의 잔류 시간이 균일하게 유지될 수 있다. 때문에 웨이퍼(100) 배면이 균일하게 가공될 수 있다.
상기 배출공(130a)은 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 원주분할몸체(100a)의 부분마다 각기 다른 크기와 모양으로 형성될 수 있음을 다시 한번 밝혀둔다.
상기 안치부(140)에는 가장자리에 복수의 연결공을 형성될 수 있으며, 이 연 결공에 구동부(16)로부터 승하강되는 구동축(16a)을 연결되어 웨이퍼홀더(100)가 상·하로 승강 될 수 있다.
한편, 상기 홀더몸체(100)는 원주를 따라 복수개로 분할된 원주분할몸체(100a)로 이루어지며, 원주분할몸체(100a)들을 체결하는 적어도 하나 이상의 원주체결부(150)가 구비된다.
상기 원주체결부(150)는 상기 원주분할몸체(100a)의 일측 단부에 수직으로 형성된 체결홈(151)과, 이 체결홈(151)에 인접하는 타측 원주분할몸체(100a)의 단부에 상기 체결홈(151)과 대응되는 형상의 체결구(152)가 형성된다.
상기 체결홈(151)은 양측에 걸림단(151a)이 형성되어 체결구(152)의 양측 단부가 걸려 측방향으로 빠지지 않도록 하고, 체결홈(151)의 상·하로 체결구(152)가 슬라이드 시켜 분리될 수 있도록 형성된다.
상기 체결홈(151) 및 체결구(152)는 사각, 다각, 원형 등으로 다양하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 원주분할몸체(100a)는 측벽부(130)가 상·하 수평으로 복수 분할하는 적어도 하나 이상의 상하체결부(170)가 구비된다.
상기 상하체결부(170)의 상·하 단부에는 각각 상·하 단턱(171, 172)이 대응 형성된다.
상기 상·하 단턱(171, 172)은 웨이퍼 홀더의 상부 단턱(171)이 내부로 단턱을 이루도록 하거나, 하부 단턱(172)이 내부로 단턱진 형상으로 구비될 수 있는 것으로서 상·하 대응되는 단턱의 형상은 한정하지 않고 다르게 형성될 수 있다.
또한, 상·하부 단턱(171, 172)으로 형성되는 것이 바람직하지만, 암수로 대응 체결될 수 있도록 돌기와 홈으로 구비될 수도 있다.
상기 실시예 1, 2, 3에서 개시된 발명은, 웨이퍼 홀더의 파손시 파손된 홀더 전체를 재가공 또는 교체할 필요 없이 체결부 만을 재가공 또는 교체할 수 있기 때문에 가공이 쉽고 빠르며 웨이퍼 홀더 전체를 재가공 또는 교체하는 비용을 절약할 수 있다.
또한, 웨이퍼와 전극 사이에서 발생하는 플라즈마의 잔류 시간을 일정하게 유지함으로써 웨이퍼의 가공 면을 균일하게 가공할 수 있다.
본 명세서에서 개시된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있다.
[도면의 간단한 설명]
도 1 는 종래의 웨이퍼 홀더가 가공장치에 설치된 상태를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 분리사시도.
제 3은 도 2에 따른 결합사시도.
도 4는 도 2에 따른 단턱부를 도시한 결합사시도.
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 분리사시도.
도 6은 도 5에 따른 단면도.
도 7은 본 발명의 실시예 3에 따른 분리사시도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10... 챔버 12... 개폐부
13... 상부전극 15... 하부전극
16... 구동부 16a... 구동축
17... 가스공급부 18... 전원부
100... 홀더몸체 100a... 원주분할몸체
100b... 상하분할몸체 120... 안착부
130... 측벽부 130a... 배출공
140... 안치부 150... 원주체결부
151... 체결홈 151a... 걸림단
152... 체결구 160... 안착턱
170... 상하체결부 171, 172... 상·하 단턱
S... 웨이퍼

Claims (11)

  1. 웨이퍼(S)가 안착되는 링 형상의 안착부(120)와, 상기 안착부(120)로부터 하향 연장되는 측벽부(130)를 가지는 홀더몸체(100)를 포함하고,
    상기 홀더몸체(100)는 소정의 개수로 분할되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 홀더.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 홀더몸체(100)는 원주방향을 따라 여러 개로 수직 분할된 원주분할몸체(100a)로 이루어지며, 원주분할몸체(100a)들을 체결하는 적어도 하나 이상의 원주체결부(150)가 구비됨을 특징으로 하는 웨이퍼 홀더.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 원주체결부(150)는 상기 원주분할몸체(100a)의 일측 단부에 수직으로 형성된 체결홈(151)과, 상기 체결홈(151)과 인접하는 원주분할몸체(100a)의 타측 단부에 상기 체결홈(151)에 맞물리도록 형성된 체결구(152)가 구비됨을 특징으로 하는 웨이퍼 홀더.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 홀더몸체(100)는 상·하 방향으로 여러 개로 분할된 상하분할몸 체(100b)로 이루어지며, 상기 상하분할몸체(100b)들을 체결하는 적어도 하나 이상의 상하체결부(170)가 구비됨을 특징으로 하는 웨이퍼 홀더.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 상하체결부(170)에는 상·하 단턱(171, 172)이 대응되게 형성됨을 특징으로 하는 웨이퍼 홀더.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 원주분할몸체(100a)는 측벽부(130)가 상·하 수평으로 복수 분할하는 적어도 하나 이상의 상하체결부(170)가 구비됨을 특징으로 하는 웨이퍼 홀더.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 상하체결부(170)에는 상·하 단턱(171, 172)이 대응되게 형성됨을 특징으로 하는 웨이퍼 홀더.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안착부(120)의 내측 주연부에는 웨이퍼(S)의 가장자리가 안착 되는 안착턱(160)이 형성되고,
    상기 측벽부(130)는 내측 방향 또는 외측 방향으로 경사지며, 원주 방향으로 복수의 플라즈마 배출공(130a)이 형성됨을 특징으로 하는 웨이퍼 홀더.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안착부(120)의 내측 주연부에는 웨이퍼(S)의 가장자리가 안착 되는 안착턱(160)이 형성됨을 특징으로 하는 웨이퍼 홀더.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측벽부(130)에는 원주 방향으로 복수의 플라즈마 배출공(130a)이 형성됨을 특징으로 하는 웨이퍼 홀더.
  11. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측벽부(130)는 내측 방향 또는 외측 방향으로 경사진 것을 특징으로 하는 웨이퍼 홀더.
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