KR20190009447A - 에지 링의 제조 방법 및 에지 링 재생 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에지 링의 제조 방법, 에지 링 재생 방법 및 기판 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 에지 링의 제조 방법은 기판을 지지하는 척을 감싸도록 제공되어 사용되는 에지 링의 제조 방법에 있어서, 제1 에지층에 제2 에지층을 형성하여 상기 에지링을 생산하되, 상기 제2 에지층은 물리적 기체 수송법에 의해 형성된다.
Description
본 발명은 에지 링의 제조 방법 및 에지 링 재생 방법에 관한 것이다.
반도체소자를 제조하기 위해서, 기판을 포토리소그라피, 식각, 애싱, 이온주입, 박막증착, 그리고 세정 등 다양한 공정을 수행하여 기판 상에 원하는 패턴을 형성한다. 이 중 식각 공정은 기판 상에 형성된 막 중 선택된 가열 영역을 제거하는 공정으로 습식식각과 건식식각이 사용된다.
이 중 건식식각을 위해 플라스마를 이용한 식각 장치가 사용된다. 일반적으로 플라스마를 형성하기 위해서는 챔버의 내부공간에 전자기장을 형성하고, 전자기장은 챔버 내에 제공된 공정가스를 플라스마 상태로 여기 시킨다.
플라스마는 이온이나 전자, 라디칼 등으로 이루어진 이온화된 가스 상태를 말한다. 플라스마는 매우 높은 온도나, 강한 전계 혹은 고주파 전자계(RF Electromagnetic Fields)에 의해 생성된다. 반도체 소자 제조 공정은 플라스마를 사용하여 식각 공정을 수행한다. 식각 공정은 플라스마에 함유된 이온 입자들이 기판과 충돌함으로써 수행된다.
본 발명은 사용 수명이 긴 에지 링의 제조 방법 및 재생 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판을 지지하는 척을 감싸도록 제공되어 사용되는 에지 링의 제조 방법에 있어서, 제1 에지층에 제2 에지층을 형성하여 상기 에지링을 생산하되, 상기 제2 에지층은 물리적 기체 수송법에 의해 형성되는 에지 링의 제조 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 에지층은 모재에 상기 제2 에지층과 함께 상기 물리적 기체 수송법에 의해 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 에지층은 탄화 규소층으로 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 에지층은, 모재에 화학 기상 증착법 또는 반응소결법으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 모재는 그라파이트로 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 에지층은, 탄화 규소층으로 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 설정 시간 사용된 에지 링은 재생하는 방법에 있어서, 제1 에지층 및 상기 제1 에지층의 상면에 형성된 제2 에지층을 갖는 상기 에지 링에서 상기 제2 에지층을 설정 두께만큼 연마하는 단계; 상기 에지링의 상면에 물리적 기체 수송법으로 상기 제2 에지층을 성장 시키는 단계; 및 상기 제2 에지층의 형상을 가공하는 단계를 포함하는 에지 링 재생 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 에지 링은 내측 영역의 제1층과 상기 제1층의 외측 단부에서 위쪽으로 돌출되는 제2층을 포함하되, 상기 제1층과 상기 제2층은 상기 제2 에지층에 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 에지층의 연마는 상기 제1층 및 상기 제2층에 대해 이루어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 공정 가스가 공급되는 챔버의 처리공간 내에서 기판을 지지하는 척; 및 상기 척을 감싸는 에지 링을 포함하되, 상기 에지 링은, 제1 에지층; 및 상기 제1 에지층의 상면에 형성되고 물리적 기체 수송법에 의해 형성된 제2 에지층을 갖는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 사용 수명이 긴 에지 링의 제조 방법 및 재생 방법이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1에서 에지 링이 위치되는 부분을 확대한 도면이다.
도 3 내지 도 6은 에지 링이 재생되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 7 내지 도 10은 에지 링이 제조 되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에서 에지 링이 위치되는 부분을 확대한 도면이다.
도 3 내지 도 6은 에지 링이 재생되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 7 내지 도 10은 에지 링이 제조 되는 과정을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
본 발명의 실시 예에서는 유도결합형 플라즈마(ICP: Inductively Coupled Plasma) 방식으로 플라즈마를 생성하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치 에 대해 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 용량결합형 플라즈마(CCP: Conductively Coupled Plasma) 방식 또는 리모트 플라즈마 방식 등 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 다양한 종류의 장치에 적용 가능하다.
또한 본 발명의 실시 예에서는 지지 유닛으로 정전척을 예로 들어 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 지지 유닛은 기계적 클램핑에 의해 기판을 지지하거나, 진공에 의해 기판을 지지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 플라즈마를 이용하여 기판(W)을 처리한다. 예를 들어, 기판 처리 장치(10)는 기판(W)에 대하여 식각 공정을 수행할 수 있다. 기판 처리 장치(10)는 챔버(100), 지지 유닛(200), 가스 공급 유닛(300), 플라즈마 소스(400) 및 배기 유닛(500)을 포함한다.
챔버(100)는 내부에 기판을 처리하는 처리 공간을 가진다. 챔버(100)는 하우징(110) 및 커버(120)를 포함한다.
하우징(110)은 내부에 상면이 개방된 공간을 가진다. 하우징(110)의 내부 공간은 기판 처리 공정이 수행되는 처리 공간으로 제공된다. 하우징(110)은 금속 재질로 제공된다. 하우징(110)은 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 하우징(110)은 접지될 수 있다. 하우징(110)의 바닥면에는 배기홀(102)이 형성된다. 배기홀(102)은 배기 라인(151)과 연결된다. 공정 과정에서 발생한 반응 부산물 및 하우징(110)의 내부 공간에 머무르는 가스는 배기 라인(151)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 배기 과정에 의해 하우징(110) 내부는 소정 압력으로 감압된다.
커버(120)는 하우징(110)의 개방된 상면을 덮는다. 커버(120)는 판 형상으로 제공되며, 하우징(110)의 내부공간을 밀폐시킨다. 커버(120)는 유전체(dielectric substance) 창을 포함할 수 있다.
라이너(130)는 하우징(110) 내부에 제공된다. 라이너(130)는 상면 및 하면이 개방된 내부 공간을 가진다. 라이너(130)는 원통 형상으로 제공될 수 있다. 라이너(130)는 하우징(110)의 내측면에 상응하는 반경을 가질 수 있다. 라이너(130)는 하우징(110)의 내측면을 따라 제공된다. 라이너(130)의 상단에는 지지 링(131)이 형성된다. 지지 링(131)은 링 형상의 판으로 제공되며, 라이너(130)의 둘레를 따라 라이너(130)의 외측으로 돌출된다. 지지 링(131)은 하우징(110)의 상단에 놓이며, 라이너(130)를 지지한다. 라이너(130)는 하우징(110)과 동일한 재질로 제공될 수 있다. 라이너(130)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 라이너(130)는 하우징(110) 내측면을 보호한다. 예를 들면, 공정 가스가 여기되는 과정에서 챔버(100) 내부에는 아크(Arc) 방전이 발생될 수 있다. 아크 방전은 주변 장치들을 손상시킨다. 라이너(130)는 하우징(110)의 내측면을 보호하여 하우징(110)의 내측면이 아크 방전으로 손상되는 것을 방지한다. 또한, 기판 처리 공정 중에 발생한 반응 부산물이 하우징(110)의 내측벽에 증착되는 것을 방지한다. 라이너(130)는 하우징(110)에 비하여 비용이 저렴하고, 교체가 용이하다. 따라서, 아크 방전으로 라이너(130)가 손상될 경우, 작업자는 새로운 라이너(130)로 교체할 수 있다.
지지 유닛(200)은 챔버(100) 내부의 처리 공간 내에서 기판을 지지한다. 예를 들면, 지지 유닛(200)은 하우징(110)의 내부에 배치된다. 지지 유닛(200)은 기판(W)을 지지한다. 지지 유닛(200)은 정전기력(electrostatic force)을 이용하여 기판(W)을 흡착하는 정전척 방식으로 제공될 수 있다. 이와 달리, 지지 유닛(200)은 기계적 클램핑과 같은 다양한 방식으로 기판(W)을 지지할 수도 있다. 이하에서는 정전척 방식으로 제공된 지지 유닛(200)에 대하여 설명한다.
지지 유닛(200)은 척(220, 230, 250) 및 에지 링(240)을 포함한다.
척(220, 230, 250)은 공정 처리 시 기판을 지지한다. 척(220, 230, 250)은 지지판(220), 유로 형성판(230) 및 절연 플레이트(250)를 포함한다.
지지판(220)은 지지 유닛(200)의 상단부에 위치한다. 지지판(220)은 원판 형상의 유전체(dielectric substance)로 제공된다. 지지판(220)의 상면에는 기판(W)이 놓인다. 지지판(220)의 상면은 기판(W)보다 작은 반경을 갖는다. 지지판(220)에는 기판(W)의 저면으로 열 전달 가스가 공급되는 통로로 이용되는 제1 공급 유로(221)가 형성된다. 지지판(220) 내에는 정전 전극(223)과 히터(225)가 매설된다.
정전 전극(223)은 히터(225)의 상부에 위치한다. 정전 전극(223)은 제1 하부 전원(223a)과 전기적으로 연결된다. 정전 전극(223)에 인가된 전류에 의해 정전 전극(223)과 기판(W) 사이에는 정전기력이 작용하며, 정전기력에 의해 기판(W)은 지지판(220)에 흡착된다.
히터(225)는 제2 하부 전원(225a)과 전기적으로 연결된다. 히터(225)는 제2 하부 전원(225a)에서 인가된 전류에 저항함으로써 열을 발생시킨다. 발생된 열은 지지판(220)을 통해 기판(W)으로 전달된다. 히터(225)에서 발생된 열에 의해 기판(W)은 설정 온도로 유지된다. 히터(225)는 나선 형상의 코일을 포함한다. 지지판(220)의 하부에는 유로 형성판(230)이 위치된다. 지지판(220)의 저면과 유로 형성판(230)의 상면은 접착제(236)에 의해 접착될 수 있다.
지지판(220)의 아래에는 유로 형성판(230)이 위치될 수 있다.
유로 형성판(230)에는 제1 순환 유로(231), 제2 순환 유로(232), 그리고 제2 공급 유로(233)가 형성된다. 제1 순환 유로(231)는 열 전달 가스가 순환하는 통로로 제공된다. 제2 순환 유로(232)는 냉각 유체가 순환하는 통로로 제공된다. 제2 공급 유로(233)는 제1 순환 유로(231)와 제1 공급 유로(221)를 연결한다. 제1 순환 유로(231)는 열 전달 가스가 순환하는 통로로 제공된다. 제1 순환 유로(231)는 유로 형성판(230) 내부에 나선 형상으로 형성될 수 있다. 또는, 제1 순환 유로(231)는 서로 상이한 반경을 갖는 링 형상의 유로들이 동일한 중심을 갖도록 배치될 수 있다. 각각의 제1 순환 유로(231)들은 서로 연통될 수 있다. 제1 순환 유로(231)들은 동일한 높이에 형성된다.
제1 순환 유로(231)는 열전달 매체 공급라인(231b)을 통해 열전달 매체 저장부(231a)와 연결된다. 열전달 매체 저장부(231a)에는 열전달 매체가 저장된다. 열전달 매체는 불활성 가스를 포함한다. 실시 예에 의하면, 열전달 매체는 헬륨(He) 가스를 포함한다. 헬륨 가스는 공급 라인(231b)을 통해 제1 순환 유로(231)에 공급되며, 제2 공급 유로(233)와 제1 공급 유로(221)를 순차적으로 거쳐 기판(W) 저면으로 공급된다. 헬륨 가스는 기판(W)과 지지판(220) 간에 열 교환을 돕는 매개체 역할을 한다. 따라서 기판(W)은 전체적으로 온도가 균일하게 된다.
제2 순환 유로(232)는 냉각 유체 공급 라인(232c)을 통해 냉각 유체 저장부(232a)와 연결된다. 냉각 유체 저장부(232a)에는 냉각 유체가 저장된다. 냉각 유체 저장부(232a) 내에는 냉각기(232b)가 제공될 수 있다. 냉각기(232b)는 냉각 유체를 소정 온도로 냉각시킨다. 이와 달리, 냉각기(232b)는 냉각 유체 공급 라인(232c) 상에 설치될 수 있다. 냉각 유체 공급 라인(232c)을 통해 제2 순환 유로(232)에 공급된 냉각 유체는 제2 순환 유로(232)를 따라 순환하며 유로 형성판(230)을 냉각한다. 유로 형성판(230)은 냉각되면서 지지판(220)과 기판(W)을 함께 냉각시켜 기판(W)을 소정 온도로 유지시킨다. 상술한 바와 같은 이유로, 일반적으로, 에지 링(240)의 하부는 상부에 비해 낮은 온도로 제공된다.
유로 형성판(230)의 하부에는 절연 플레이트(250)가 위치한다. 절연 플레이트(250)는 절연 재질로 제공되며, 유로 형성판(230)과 하부 커버(270)를 전기적으로 절연시킨다.
하부 커버(270)는 지지 유닛(200)의 하단부에 위치한다. 하부 커버(270)는 하우징(110)의 바닥면에서 상부로 이격되어 위치한다. 하부 커버(270)는 상면이 개방된 공간이 내부에 형성된다. 하부 커버(270)의 상면은 절연 플레이트(250)에 의해 덮어진다. 따라서 하부 커버(270)의 단면의 외부 반경은 절연 플레이트(250)의 외부 반경과 동일한 길이로 제공될 수 있다. 하부 커버(270)의 내부 공간에는 반송되는 기판(W)을 외부의 반송 부재로부터 전달받아 지지판으로 안착시키는 리프트 핀 등이 위치할 수 있다.
하부 커버(270)는 연결 부재(273)를 갖는다. 연결 부재(273)는 하부 커버(270)의 외측면과 하우징(110)의 내측벽을 연결한다. 연결 부재(273)는 하부 커버(270)의 외측면에 일정한 간격으로 복수개 제공될 수 있다. 연결 부재(273)는 지지 유닛(200)을 챔버(100) 내부에서 지지한다. 또한, 연결 부재(273)는 하우징(110)의 내측벽과 연결됨으로써 하부 커버(270)가 전기적으로 접지(grounding)되도록 한다. 제1 하부 전원(223a)과 연결되는 제1 전원라인(223c), 제2 하부 전원(225a)과 연결되는 제2 전원라인(225c), 열전달 매체 저장부(231a)와 연결된 열전달 매체 공급라인(231b) 그리고 냉각 유체 저장부(232a)와 연결된 냉각 유체 공급 라인(232c)등은 연결 부재(273)의 내부 공간을 통해 하부 커버(270) 내부로 연장된다.
도 2는 도 1에서 에지 링이 위치되는 부분을 확대한 도면이다.
도1 및 도 2를 참조하면, 에지 링(240)은 지지 유닛(200)의 가장자리 영역에 배치된다. 에지 링(240)은 링 형상을 가지며, 지지판(220)을 둘러싸도록 제공된다. 예를 들면, 에지 링(240)은 지지판(220)의 둘레를 따라 배치된다.
지지판(220)의 외측면과 에지 링(240)의 내측면은 설정 거리 이격될 수 있다. 에지 링(240)은 쉬스, 플라즈마 계면을 조절한다.
에지 링(240)의 상면에는 제1층(241) 및 제2층(242)이 형성된다. 제1층(241)과 제2층(242)은 에지 링(240)의 높이를 기준으로 구분할 수 있다.
제1층(241)은 에지 링(240)의 내측 영역에서 상부면이 노출된다.
제1층(241)은 지지판(220)의 상면에 대응되는 높이로 제공되어, 기판(W)의 외측 영역을 지지할 수 있다. 일 예로, 제1층(241)은 지지판(220)의 상면과 동일한 높이로 제공되어, 기판(W)의 외측 하면과 접할 수 있다. 또는, 제1층(241)은 지지판(220)의 상면보다 설정 치수만큼 낮게 제공되어, 기판의 외측 하면와 제1층(241) 사이에는 설정 간격이 형성될 수 있다. 제1층(241)은 기판(W)의 하면과 나란하게 평면으로 제공될 수 있다.
제2층(242)은 제1층(241)보다 높게, 제1층(241)의 외측 단부에서 위쪽으로 돌출되어 형성된다.
제1층(241)과 제2층(242)의 높이 차이에 의해, 시스, 플라즈마 계면 및 전기장을 조절되어, 플라스마는 기판(W) 상으로 집중되도록 유도될 수 있다. 에지 링(240)은 도전성 소재로 제공될 수 있다. 에지 링(240)은 규소, 탄화 규소 등으로 제공될 수 있다.
에지 링(240)은 제1 에지층(244) 및 제2 에지층(245)을 포함한다. 제1 에지층(244)과 제2 에지층(245)은 제작 공정에 따라 구분될 수 있다.
제1 에지층(244)은 에지 링(240)의 하부 구조를 제공한다. 제2 에지층(245)은 제1 에지층(244)의 상면에 위치하여 에지 링(240)의 상부 구조를 제공한다. 그리고 제1 에지층(244)은 제1층(241)으로 제공된다. 제2 에지층(245)은 제1층(241)과 그 상부에 위치하는 제2층(242)으로 제공된다.
에지 링(240)의 아래쪽에는 커플러(246)가 제공될 수 있다. 커플러(246)는 유로 형성판(230)에 에지 링(240)을 고정시킬 수 있다. 커플러(246)는 열 전도성이 높은 소재로 제공된다. 일 예로, 커플러(246)는 알루미늄 등과 같은 금속성 소재로 제공될 수 있다. 또한, 커플러(246)는 열전도 접착제(미도시)에 의해 유로 형성판(230)의 상부면에 접합될 수 있다. 또한, 에지 링(240)은 열전도 접착제(미도시)에 의해 커플러(246)의 상부면에 접합될 수 있다. 일 예로, 열전도 접착제는 실리콘 패드를 이용할 수 있다.
또는 커플러(246)는 생략되고, 에지 링(240)은 척(220, 230, 250)과 직접 접하게 위치될 수 도 있다.
에지 링(240)의 외측에는 차폐 부재(도 2의 247)가 위치될 수 있다. 차폐 부재(247)는 에지 링(240)의 외측을 둘러 싸도록 링 형상으로 제공된다. 차폐 부재(247)는 에지 링(240)의 측면이 플라즈마에 직접 노출되거나, 에지 링(240)의 측부로 플라즈마가 유입되는 것을 방지한다.
에지 링(240)의 상부(제2 에지층)는 물리적 기체 수송법(PVT, Physical Vapor Transport)법으로 성장되어 형성된다.
표 1은 에지 링(240)의 상부가 화학적 기상증착방법(CVD, chemical vapor deposition)로 형성된 경우와, 물리적 기체 수송법으로 형성된 경우의 식각량을 비교한 도표이다.
| CVD SiC | PVT SiC | |
| 식각량(㎛/Hr) | 1.405 | 0.760 |
에지 링(240)은 사용 과정에서 상부가 플라즈마에 의해 식각되어 두께가 얇아진다. 에지 링(240)의 상부가 식각 되어 얇아지면 기판(W) 외측 영역에서 시스, 플라즈마 계면이 변경되어 기판(W)의 처리에 영향을 준다. 따라서, 에지 링(240)이 일정 두께 이상 얇아지면 교체되어야 한다. 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 에지 링(240)이 플라즈마에 대한 높은 내 식각성을 가져, 교체 주기가 길게 제공된다.
가스 공급 유닛(300)은 챔버(100) 내부의 처리 공간에 공정 가스를 공급한다. 가스 공급 유닛(300)은 가스 공급 노즐(310), 가스 공급 라인(320), 그리고 가스 저장부(330)를 포함한다. 가스 공급 노즐(310)은 커버(120)의 중앙부에 설치된다. 가스 공급 노즐(310)의 저면에는 분사구가 형성된다. 분사구는 커버(120)의 하부에 위치하며, 챔버(100) 내부로 공정 가스를 공급한다. 가스 공급 라인(320)은 가스 공급 노즐(310)과 가스 저장부(330)를 연결한다. 가스 공급 라인(320)은 가스 저장부(330)에 저장된 공정 가스를 가스 공급 노즐(310)에 공급한다. 가스 공급 라인(320)에는 밸브(321)가 설치된다. 밸브(321)는 가스 공급 라인(320)을 개폐하며, 가스 공급 라인(320)을 통해 공급되는 공정 가스의 유량을 조절한다.
플라즈마 소스(400)는 챔버(100) 내부의 처리 공간 내에 공급된 공정가스로부터 플라즈마를 생성한다. 플라즈마 소스(400)는 챔버(100)의 처리 공간의 외부에 제공된다. 일 실시 예에 따르면, 플라즈마 소스(400)로는 유도결합형 플라즈마(ICP: inductively coupled plasma) 소스가 사용될 수 있다. 플라즈마 소스(400)는 안테나 실(410), 안테나(420), 그리고 플라즈마 전원(430)을 포함한다. 안테나 실(410)은 하부가 개방된 원통 형상으로 제공된다. 안테나 실(410)은 내부에 공간이 제공된다. 안테나 실(410)은 챔버(100)와 대응되는 직경을 가지도록 제공된다. 안테나 실(410)의 하단은 커버(120)에 탈착 가능하도록 제공된다. 안테나(420)는 안테나 실(410)의 내부에 배치된다. 안테나(420)는 복수 회 감기는 나선 형상의 코일로 제공되고, 플라즈마 전원(430)과 연결된다. 안테나(420)는 플라즈마 전원(430)으로부터 전력을 인가 받는다. 플라즈마 전원(430)은 챔버(100) 외부에 위치할 수 있다. 전력이 인가된 안테나(420)는 챔버(100)의 처리공간에 전자기장을 형성할 수 있다. 공정가스는 전자기장에 의해 플라즈마 상태로 여기 된다.
배기 유닛(500)은 하우징(110)의 내측벽과 지지 유닛(200)의 사이에 위치된다. 배기 유닛(500)은 관통홀(511)이 형성된 배기판(510)을 포함한다. 배기판(510)은 환형의 링 형상으로 제공된다. 배기판(510)에는 복수의 관통홀(511)들이 형성된다. 하우징(110) 내에 제공된 공정가스는 배기판(510)의 관통홀(511)들을 통과하여 배기홀(102)로 배기된다. 배기판(510)의 형상 및 관통홀(511)들의 형상에 따라 공정가스의 흐름이 제어될 수 있다.
도 3 내지 도 6은 에지 링이 재생되는 과정을 나타내는 도면이다.
에지 링(240)은 기판 처리 장치(10)의 사용 과정에서 플라즈마에 노출되어 식각 된다. 에지 링(240)이 식각되면, 쉬스, 플라즈마 계면이 변화되어 기판의 처리 상태가 변하게 되어, 에지 링(240)은 교체되어야 한다.
교체가 필요한 에지 링(240)은 기판 처리 장치(10)에서 반출되어 재생된다. 반출된 에지 링(240)은 상부가 연마된다. 연마는 에지 링(240)의 제2 에지층(245a)에 대해 수행될 수 있다. 연마는 제1층(241) 및 제2층(242)에 대해 수행될 수 있다. 연마가 수행된 에지 링(240)의 제2 에지층(245b)은 사용 과정 식각 된 면이 제거되고 평평하게 될 수 있다.
이후, 에지 링(240)은 물리적 기체 수송법에 의해 제2 에지층(245c)이 다시 성장된다. 다시 성장되는 제2 에지층(245c)은 종전과 동일하게 탄화 규소층으로 제공된다.
그리고 재 성장된 제2 에지층(245d)은 제1층(241) 및 제2층(242)이 형성되도록 다시 가공된다.
도 7 내지 도 10은 에지 링이 제조 되는 과정을 나타내는 도면이다. 편의상 링 형상의 일부 단면만을 나타낸다.
도 7 내지 도 10을 참조하면, 에지 링(240)은 모재(B)에 성장되는 방식으로 제조된다. 모재(B)는 설정 면적을 갖는 플레이트로 제공될 수 있다. 모재(B)는 그라파이트일 수 있다.
에지 링 형성층(240a)은 모재(B)에 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition) 또는 반응소결법으로 형성될 수 있다. 도 8을 참고하면, 에지 링 형성층(240a)은 모재(B)의 양면에 형성될 수 있다. 또는 에지 링 형성층(240a)는 모재(B)를 둘러싸도록 형성된 후에 내경과 외경이 절삭되어 도 8과 같은 형태로 나타날 수 있다.
이 후, 모재(B)는 중앙 부분이 절단되어 이분할 되는 형태로 분리된 후, 모재(B) 부분이 제거될 수 있다. 그리고 에지 링 형성층(240a)은 에지 링(240)의 제1 에지층(244)으로 제공될 수 있다. 이후, 제1 에지층(244)으로 제공되는 에지 링 형성층(240a)에 물리적 기체 수송법으로 제2 에지층(245)이 형성되고, 제2 에지층(245)이 가공되어 에지 링(240)이 될 수 있다.
다른 실시 예로, 에지 링 형성층(240a)은 모재(B)에 물리적 기체 수송법에 의해 형성될 수 있다. 그리고 에지 링 형성층(240a)은 에지 링(240)의 제1 에지층(244) 및 제2 에지층(245)으로 제공될 수 있다. 따라서, 에지 링 형성층(240a)의 상부가 가공되어 에지 링(240)이 될 수 있다.
또 다른 실시 예로, 에지 링 형성층(240a)은 모재(B)의 일면에 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition), 반응소결법 또는 물리적 기체 수송법에 의해 형성될 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
10: 기판 처리 장치
W: 기판
100: 챔버 200: 지지 유닛
240: 에지 링 300: 가스 공급 유닛
400: 플라스마 소스 500: 배기 유닛
100: 챔버 200: 지지 유닛
240: 에지 링 300: 가스 공급 유닛
400: 플라스마 소스 500: 배기 유닛
Claims (9)
- 기판을 지지하는 척을 감싸도록 제공되어 사용되는 에지 링의 제조 방법에 있어서,
제1 에지층을 형성하고, 상기 제1 에지층의 상부에 제2 에지층을 형성하여 상기 에지링을 생산하되,
상기 제2 에지층은 플라즈마에 노출되어 식각되는 영역을 포함하고,
상기 제2 에지층은 물리적 기체 수송법에 의해 형성되는 에지 링의 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제2 에지층은 탄화 규소층을 포함하는 에지 링 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 에지층은,
모재에 화학 기상 증착법 또는 반응소결법으로 형성되는 에지 링 제조 방법. - 제3항에 있어서,
상기 모재는 그라파이트로 제공되는 에지 링 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 에지층을 형성하는 방법은,
플레이트 형상의 모재의 양 면에 화학 기상 증착법 또는 반응소결법으로 에지 링 형성층을 형성하고,
상기 모재를 평면 방향으로 절단하고,
상기 모재를 제거하여 상기 에지 링 형성층만을 남기는 에지 링 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 모재는 그라파이트를 포함하는 에지 링 제조 방법. - 기판을 지지하는 척을 감싸도록 제공되고 설정 시간 사용된 에지 링을 재생하는 방법에 있어서,
제1 에지층 및 상기 제1 에지층의 상부에 형성된 제2 에지층을 갖는 상기 에지 링에서, 플라즈마에 노출되어 식각된 영역을 포함하는 상기 제2 에지층을 설정 두께만큼 연마하는 단계;
연마된 면에 물리적 기체 수송법으로 상기 제2 에지층을 성장 시키는 단계; 및
상기 제2 에지층의 형상을 가공하는 단계를 포함하는 에지 링 재생 방법. - 제7항에 있어서,
상기 에지 링은 기판의 외측 영역 아래에 마련되는 제1층과 상기 제1층의 외측 단부에서 위쪽으로 돌출되는 제2층을 포함하되,
상기 제1층과 상기 제2층은 상기 플라즈마에 노출되어 식각이 발생하고,
상기 제2 에지층은 상기 제1층과 상기 제2층을 포함하는 에지 링 재생 방법. - 제8항에 있어서,
상기 제2 에지층의 연마는 상기 제2층을 전부 제거하면서 상기 제1층의 상부 일부까지 제거하는 에지 링 재생 방법.
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|---|---|---|---|---|
| US11018046B2 (en) | 2019-04-12 | 2021-05-25 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Substrate processing apparatus including edge ring |
Citations (3)
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| JP2007504081A (ja) * | 2003-08-28 | 2007-03-01 | ケープ シミュレイションズ， インコーポレイテッド | 高純度結晶成長 |
| JP2010510946A (ja) * | 2006-09-27 | 2010-04-08 | トゥー‐シックス・インコーポレイテッド | 段階的な定期的摂動技術によって成長する低転位密度のＳｉＣ単結晶 |
| JP2011018894A (ja) * | 2009-06-12 | 2011-01-27 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置用の消耗部品の再利用方法 |
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2017
- 2017-07-18 KR KR1020170090815A patent/KR101974421B1/ko active IP Right Grant
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| US11837496B2 (en) | 2019-04-12 | 2023-12-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Substrate processing apparatus and method of processing a substrate |
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| Date | Code | Title | Description |
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |