KR20210101885A - Plasma focus ring for semiconductor etching apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라즈마 가스에 노출되는 체결볼트 부분의 변형을 최소화할 수 있는 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma focus ring of a semiconductor etching apparatus, and more particularly, to a plasma focus ring of a semiconductor etching apparatus capable of minimizing deformation of a fastening bolt portion exposed to plasma gas.
일반적으로 반도체 소자는 반도체 기판(즉, 실리콘 웨이퍼)상에 반도체성 박막, 도전성 박막 또는 절연성의 박막을 형성하고, 이들의 일부를 식각하여 제작한다.In general, semiconductor devices are manufactured by forming a semiconductor thin film, a conductive thin film, or an insulating thin film on a semiconductor substrate (ie, a silicon wafer), and etching a part of them.
최근 들어, 박막의 형성 공정과 식각 공정시 플라즈마 기술을 이용하여 공정 효율을 증대시키고 있다.In recent years, plasma technology has been used to increase process efficiency during a thin film formation process and an etching process.
식각 공정을 예를 들면, 플라즈마 식각 챔버에 반응 가스를 공급하고, 챔버에 고주파 전원을 인가하여 반응 가스를 여기된 플라즈마 상태가 되도록 한다.In the etching process, for example, a reaction gas is supplied to a plasma etching chamber, and a high-frequency power is applied to the chamber so that the reaction gas is in an excited plasma state.
이와 같이, 반응 가스를 플라즈마화시켜 웨이퍼 상의 박막들과의 반응성을 높일 뿐만 아니라, 플라즈마화된 반응 가스의 물리적인 충돌에 의해 박막이 제거됨으로 인해 박막의 제거 성능을 향상시킬 수 있다.In this way, the reactive gas is converted into plasma to increase reactivity with the thin films on the wafer, and the thin film is removed due to the physical collision of the plasmaized reactive gas, thereby improving the thin film removal performance.
플라즈마 처리 장치의 경우 웨이퍼 상부에 형성되는 플라즈마의 분포가 균일하게 유지되어야 하는 문제가 있다.In the case of a plasma processing apparatus, there is a problem in that the distribution of plasma formed on the wafer must be uniformly maintained.
따라서, 웨이퍼의 가장자리 부위에 원형의 링을 배치시켜 웨이퍼 상의 플라즈마 분포의 균일도를 향상시켰다.Therefore, the uniformity of plasma distribution on the wafer was improved by arranging a circular ring on the edge of the wafer.
즉, 플라즈마를 웨이퍼의 외측까지 확대시켜 웨이퍼 상측의 플라즈마 균일도를 향상시킬 수 있었다.That is, the plasma uniformity on the upper side of the wafer could be improved by expanding the plasma to the outer side of the wafer.
대한민국 공개특허공보 제10-2005-0091854호(이하, '특허문헌 1' 이라 함)의 "반도체 웨이퍼 제조 장치의 포커스 링"에 의한 포커스 링의 구조를 살펴보면, 포커스 링은 외측 링과 내측 링으로 분할 형성되되 외측 링과 내측 링이 서로 수직 형태로 분리되며, 웨이퍼는 내측 링의 상단에만 접촉된다.Looking at the structure of the focus ring according to the "focus ring of a semiconductor wafer manufacturing apparatus" in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2005-0091854 (hereinafter referred to as 'Patent Document 1'), the focus ring is composed of an outer ring and an inner ring. It is dividedly formed so that the outer ring and the inner ring are vertically separated from each other, and the wafer is in contact with only the upper end of the inner ring.
또한, 상기 외측 링은 웨이퍼를 중심으로 바깥 쪽에 위치하여 내커버 링의 안쪽과 접촉 결합되며, 내측 링은 외측 링의 안쪽에 결합된다.In addition, the outer ring is positioned on the outer side with respect to the wafer and is coupled to the inside of the inner cover ring, and the inner ring is coupled to the inside of the outer ring.
이러한 종래의 특허문헌 1에 의한 포커스 링이 외측 링과 내측 링으로 수직 방향으로 분리 조립함으로써 분리 조립된 부분에 갭(gap)이 발생되고 갭에 의해 내측와 외측의 온도 전달율에 차이가 발생하게 되며, 외측 링과 내측 링 사이의 갭에 의해 폴리머가 도포되면 아킹(arcing)이 발생되는 문제점이 있었다.By separating and assembling the focus ring according to the prior art Patent Document 1 into the outer ring and the inner ring in the vertical direction, a gap is generated in the separated and assembled portion, and a difference in the temperature transfer rate between the inner and the outer side occurs due to the gap, When the polymer is applied by the gap between the outer ring and the inner ring, there is a problem that arcing occurs.
또한, 외측 링과 내측 링의 분리된 갭의 발생에 의해 플라즈마 전위차가 발생하여 플라즈마 시스의 변화에 의해 웨이퍼 엣지 수율에 문제를 유발하게 된다.In addition, a plasma potential difference is generated due to the generation of the separated gap between the outer ring and the inner ring, which causes a problem in wafer edge yield due to a change in the plasma sheath.
대한민국 공개실용신안공보 제20-2018-0003064호(이하, '특허문헌 2' 라 함)의 "플라즈마 에칭장치용 이체형 한정 링"의 구조를 살펴보면, 상부링과 하부링으로 각각 구성되되, 상부링은 중앙부의 둘레를 따라 관통되는 다수의 슬롯이 형성되며 하부에는 가장자리에 근접되게 둘레를 따라 다수의 홈부가 일정간격 이격되게 형성되고, 하부링이 가장자리에 근접되되 홈부와 대응되는 위치에 관통홀이 형성되어, 결합부재를 이용하여 관통홀과 홈부에 순차적으로 각각 결합된다.Looking at the structure of the "separate type limiting ring for plasma etching apparatus" of Republic of Korea Utility Model Publication No. 20-2018-0003064 (hereinafter referred to as 'Patent Document 2'), it is composed of an upper ring and a lower ring, respectively, the upper The ring has a plurality of slots penetrating along the periphery of the central part, and a plurality of grooves are formed along the periphery to be close to the edge and spaced apart from each other by a certain distance in the lower part, and the lower ring is proximate to the edge and has through-holes at positions corresponding to the grooves. This is formed, respectively, sequentially coupled to the through hole and the groove portion using a coupling member.
이러한 종래의 특허문헌 2에 따르면 반도체 에칭공정에서 챔버의 내부에 구성되는 척의 상부에 한정 링이 설치될 때 상부링이 하부에 위치되고 하부링이 상부로 위치되어 실질적으로 상부링의 슬롯으로 플라즈마 가스가 최종적으로 배출되는데, 이때 챔버의 내부에서 플라즈마 가스의 지속적인 노출에 따라 상부링과 하부링을 연결하는 결합부재가 녹아내리는 등 변형이 발생되어 제품성이 떨어지고 교체 주기가 빨라 유지보수 비용이 과다하게 소요되는 문제점이 있다.According to this conventional patent document 2, when the confinement ring is installed on the upper part of the chuck configured inside the chamber in the semiconductor etching process, the upper ring is positioned at the lower part and the lower ring is positioned at the upper part, so that the plasma gas is substantially introduced into the slot of the upper ring. is finally discharged, at this time, due to the continuous exposure of plasma gas inside the chamber, deformation occurs such as melting of the coupling member connecting the upper ring and the lower ring, resulting in poor product quality and fast replacement cycle, resulting in excessive maintenance costs There is a problem that takes.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 포커스 링을 복수개로 분리 조립하되 플라즈마 가스의 지속적인 노출에도 조립 부분의 체결볼트 부품이 손상되지 않도록 하여 제품성을 향상시키고 교체주기를 늘려 비용을 절감할 수 있는 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링을 제공함에 있다.Therefore, the present invention has been devised to solve the above problems, and the purpose is to separate and assemble a plurality of focus rings, but to improve productivity and replace the fastening bolt parts of the assembly part by preventing damage to the fastening bolt parts of the assembly part even with continuous exposure to plasma gas. An object of the present invention is to provide a plasma focus ring for a semiconductor etching apparatus capable of reducing costs by increasing the cycle.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링은 상부 척과 연결 선상에 놓여지며 하부에 체결홈이 형성된 상부 포커스 링과, 상기 상부 포커스 링의 하부에 밀착되어 가스의 흐름을 유도하도록 다수개의 슬롯이 형성되며 상부에 관통홈이 형성된 하부 포커스 링과, 상기 상부 포커스 링과 하부 포커스 링을 결합하되 플라즈마 가스에 직접적으로 노출되지 않게 체결홈과 관통홈을 통해 체결되는 결합수단을 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, the plasma focus ring of the semiconductor etching apparatus according to an embodiment of the present invention includes an upper focus ring disposed on a connection line with an upper chuck and having a fastening groove formed thereunder, and a gas in close contact with the lower portion of the upper focus ring. A plurality of slots are formed to induce the flow of It may include a coupling means.
상기 결합수단은 관통홈과 체결홈에 체결되는 체결볼트와, 상기 체결볼트의 머리부에 결합되어 플라즈마 가스로부터 체결볼트를 보호할 수 있도록 하는 보호캡을 포함할 수 있다.The coupling means may include a fastening bolt fastened to the through groove and the fastening groove, and a protective cap coupled to the head of the fastening bolt to protect the fastening bolt from plasma gas.
상기 체결볼트는 플라즈마 가스의 노출에 의한 손상을 최소화할 수 있도록 내열성 및 내마모성이 뛰어난 폴리이미드(polyimide,PI) 수지, 세라졸(cerazole), 그래파이트(graphite), 실리콘 카바이드(SiC) 중 적어도 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.The fastening bolt is at least any one of polyimide (PI) resin, cerazole, graphite, and silicon carbide (SiC) having excellent heat resistance and abrasion resistance to minimize damage caused by exposure to plasma gas. It can be formed above.
상기 체결볼트는 외표면에 테프론 코팅 처리될 수 있다.The fastening bolt may be treated with Teflon coating on the outer surface.
상기 보호캡은 상부에 체결볼트의 머리부가 결합될 수 있도록 끼움홈이 형성되며, 하부에 보호캡을 체결볼트에 공구를 사용하여 회전시켜 결합할 수 있도록 공구홈이 형성될 수 있다.A fitting groove may be formed in the upper portion of the protective cap to be coupled to the head of the fastening bolt, and a tool groove may be formed in the lower portion to rotate the protective cap to the fastening bolt by using a tool.
상기 끼움홈은 체결볼트의 머리부로 회전시켜 결합할 수 있도록 나사 형태로 형성될 수 있다.The fitting groove may be formed in the form of a screw so as to be coupled by rotating the head of the fastening bolt.
상기 보호캡은 실리콘 카바이드(SiC), 실리콘(Si), 실리카(SiO2) 중 적어도 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.The protective cap may be formed of at least one of silicon carbide (SiC), silicon (Si), and silica (SiO2).
상기 관통홈에는 상부 포커스 링에 체결된 체결볼트가 삽입되고 하부 포커스 링이 회전되어 상부 포커스 링과 하부 포커스 링이 연결될 수 있도록 체결볼트가 가이드되는 가이드홈이 형성되며, 상기 관통홈과 가이드홈의 하부에는 관통홈으로 끼워지는 체결볼트의 머리부가 안착될 수 있도록 머리부 안착홈이 형성될 수 있다.A fastening bolt fastened to the upper focus ring is inserted into the through hole, and a lower focus ring is rotated to form a guide groove through which the fastening bolt is guided so that the upper focus ring and the lower focus ring are connected. A head seating groove may be formed in the lower portion so that the head of the fastening bolt fitted into the through groove can be seated.
상기 가이드홈은 관통홈으로 삽입되는 체결볼트의 머리부가 빠지지 않도록 머리부의 직경보다 작은 폭으로 형성될 수 있다.The guide groove may be formed to have a width smaller than the diameter of the head so that the head of the fastening bolt inserted into the through groove does not fall out.
상기 머리부 안착홈은 관통홈으로 끼워지는 체결볼트의 머리부가 하부 포커스 링의 회전으로 슬라이드될 때 머리부 안착홈에 끼임상태가 되도록 하부 포커스 링의 길이방향으로 가면서 간격이 점차 좁아져 테이퍼지게 형성될 수 있다.The head seating groove is formed to be tapered by gradually narrowing the distance in the longitudinal direction of the lower focus ring so that the head of the fastening bolt inserted into the through groove slides with the rotation of the lower focus ring so that the head is caught in the head seating groove. can be
상기 체결볼트는 상부 포커스 링을 통해 삽입되어 하부 포커스 링에 체결될 수 있다.The fastening bolt may be inserted through the upper focus ring to be fastened to the lower focus ring.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링에 의하면, 상부 포커스 링과 하부 포커스 링을 복수개로 나누어 결합수단으로 조립하되 결합수단의 체결볼트를 외부로 노출되지 않도록 체결함으로써 플라즈마 가스가 슬롯을 통과하여 배출될 때 결합수단에 가스 열의 전달을 최소화할 수 있어 체결볼트가 녹아내리는 등 손상을 방지하여 제품성을 극대화하고 교체 주기를 최대화하여 비용을 절감할 수 있다.As described above, according to the plasma focus ring of the semiconductor etching apparatus according to the present invention, the upper focus ring and the lower focus ring are divided into a plurality of parts and assembled by a coupling means, but by fastening the fastening bolts of the coupling means so as not to be exposed to the outside, plasma gas When the gas is discharged through the slot, the transfer of gas heat to the coupling means can be minimized, preventing damage such as melting of the fastening bolt, maximizing product quality, and maximizing the replacement cycle to reduce costs.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링을 도시한 분해사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링을 도시한 저면사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링의 결합 전 상태를 도시한 절단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링을 도시한 절단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링의 결합수단을 도시한 결합 전 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링의 일 예를 도시한 분해사시도이다.
도 7은 도 6에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링을 도시한 절단면도이다.
도 8은 도 6에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링의 결합과정을 도시한 부분확대사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링의 머리부 안착홈을 도시한 절단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링의 다른 일 예를 도시한 절단면도이다.1 is an exploded perspective view illustrating a plasma focus ring of a semiconductor etching apparatus according to the present invention.
2 is a bottom perspective view illustrating a plasma focus ring of a semiconductor etching apparatus according to the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating a state before coupling of the plasma focus ring of the semiconductor etching apparatus according to the present invention.
4 is a cross-sectional view illustrating a plasma focus ring of a semiconductor etching apparatus according to the present invention.
5 is a cross-sectional view before coupling showing the coupling means of the plasma focus ring of the semiconductor etching apparatus according to the present invention.
6 is an exploded perspective view illustrating an example of a plasma focus ring of a semiconductor etching apparatus according to the present invention.
7 is a cross-sectional view illustrating a plasma focus ring of the semiconductor etching apparatus of FIG. 6 .
FIG. 8 is a partially enlarged perspective view illustrating a coupling process of a plasma focus ring of the semiconductor etching apparatus according to FIG. 6 .
9 is a cross-sectional view illustrating a head portion seating groove of a plasma focus ring of a semiconductor etching apparatus according to the present invention.
10 is a cross-sectional view illustrating another example of a plasma focus ring of a semiconductor etching apparatus according to the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
도면들에 있어서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 본 명세서에서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며, 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 권리 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.In the drawings, embodiments of the present invention are not limited to the specific form shown and are exaggerated for clarity. Although specific terms have been used in this specification, they are used for the purpose of describing the present invention, and are not used to limit the meaning or scope of the present invention described in the claims.
본 명세서에서 '및/또는'이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, '연결되는/결합되는'이란 표현은 다른 구성요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 '포함한다' 또는 '포함하는'으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및 소자의 존재 또는 추가를 의미한다.In the present specification, the expression 'and/or' is used to mean including at least one of the elements listed before and after. In addition, the expression 'connected/coupled' is used in a sense including being directly connected to another element or indirectly connected through another element. As used herein, the singular also includes the plural, unless the phrase specifically states otherwise. Also, as used herein, a component, step, operation, and element referred to as 'comprises' or 'comprising' refers to the presence or addition of one or more other components, steps, operations, and elements.
실시 예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 측(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.In the description of the embodiments, each layer (film), region, pattern or structure is “on” or “under” the substrate, each side (film), region, pad or patterns. The description of "formed on" includes both those formed directly or through another layer. The standards for the upper/above or lower/lower layers of each layer will be described with reference to the drawings.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링을 도시한 분해사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링을 도시한 저면사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링의 결합 전 상태를 도시한 절단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링을 도시한 절단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링의 결합수단을 도시한 결합 전 단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링의 일 예를 도시한 분해사시도이고, 도 7은 도 6에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링을 도시한 절단면도이며, 도 8은 도 6에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링의 결합과정을 도시한 부분확대사시도이고, 도 9는 본 발명에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링의 머리부 안착홈을 도시한 절단면도이며, 도 10은 본 발명에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링의 다른 일 예를 도시한 절단면도이다.1 is an exploded perspective view illustrating a plasma focus ring of a semiconductor etching apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a bottom perspective view illustrating a plasma focus ring of a semiconductor etching apparatus according to the present invention, and FIG. 3 is a semiconductor according to the present invention It is a cross-sectional view showing a state before coupling of the plasma focus ring of the etching apparatus, FIG. 4 is a cross-sectional view showing the plasma focus ring of the semiconductor etching apparatus according to the present invention, and FIG. 5 is a plasma of the semiconductor etching apparatus according to the present invention. 6 is an exploded perspective view illustrating an example of a plasma focus ring of a semiconductor etching apparatus according to the present invention, and FIG. 7 is a plasma focus of the semiconductor etching apparatus according to FIG. It is a cross-sectional view showing the ring, and FIG. 8 is a partially enlarged perspective view showing the coupling process of the plasma focus ring of the semiconductor etching apparatus according to FIG. 6, and FIG. 9 is the head of the plasma focus ring of the semiconductor etching apparatus according to the present invention. It is a cross-sectional view showing the seating groove, and FIG. 10 is a cross-sectional view showing another example of the plasma focus ring of the semiconductor etching apparatus according to the present invention.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링(10)은 상부 포커스 링(100)과, 하부 포커스 링(200)과, 결합수단(300)을 포함하게 된다.1 to 5 , the
상기 상부 포커스 링(100)은 반도체 식각장치의 정전 척(도시하지 않음)의 상부 외측에 놓여지게 된다.The
또한, 상기 상부 포커스 링(100)은 실리콘, 실리콘 카바이드(SiC), 보론 카바이드(B4C), 실리카(SiO2), 알루미나 등 중 적어도 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다.Also, the
상기 상부 포커스 링(100)의 하부에는 결합수단(300)이 연결될 수 있도록 체결홈(110)이 형성될 수 있다.A
상기 체결홈(110)은 일정 간격을 두고 복수개로 형성될 수 있다.The
상기 하부 포커스 링(200)은 상부 포커스 링(100)과 별도로 분리하여 가공되며, 상기 상부 포커스 링(100)의 하부에 밀착 조립되게 된다.The
또한, 상기 하부 포커스 링(200)에 가스의 흐름을 유도할 수 있도록 다수개의 슬롯(210)을 가공하게 된다.In addition, a plurality of
상기 하부 포커스 링(200)은 실리콘, 실리콘 카바이드(SiC), 보론 카바이드(B4C), 실리카(SiO2), 산화알루미늄(AL2O3), 알루미나 등 중 적어도 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다.The
상기 하부 포커스 링(200)의 상부에는 결합수단(300)이 연결될 수 있도록 관통홈(220)이 형성될 수 있다.A through
상기 관통홈(220)은 일정 간격을 두고 복수개로 형성되되 체결홈(110)과 연통되도록 형성될 수 있다.The through-
상기 결합수단(300)은 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200)에 연결되어 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200)을 결합시킬 수 있다.The coupling means 300 may be connected to the
즉, 상기 결합수단(300)은 상부 포커스 링(100)의 체결홈(110)과 하부 포커스 링(200)의 관통홈(220)을 통해 체결될 수 있다.That is, the coupling means 300 may be fastened through the
도 1 및 도 5에서와 같이, 상기 결합수단(300)은 체결볼트(310)와, 보호캡(320)을 포함하게 된다.1 and 5 , the coupling means 300 includes a
상기 체결볼트(310)는 관통홈(220)을 통해 삽입되고 체결홈(110)에 체결되어 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200)을 연결시키게 된다.The
상기 체결볼트(310)는 플라즈마 가스의 노출에 의한 손상을 최소화할 수 있도록 내열성 및 내마모성이 뛰어난 폴리이미드(polyimide, PI) 수지, 세라졸(cerazole), 그래파이트(graphite), 실리콘 카바이드(SiC), 실리콘(Si) 중 적어도 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.The
또한, 상기 체결볼트(310)의 외표면은 테프론 코팅 처리될 수 있다.In addition, the outer surface of the
상기 보호캡(320)은 체결볼트(310)의 머리부(313)에 결합되어 플라즈마 카스로부터 체결볼트(310)를 보호할 수 있게 된다.The
상기 보호캡(320)은 상부에 체결볼트(310)의 머리부(313)가 결합될 수 있도록 끼움홈(321)이 형성될 수 있다.The
그리고, 상기 끼움홈(321)은 보호캡(320)이 체결볼트(310)의 머리부(313)로 회전되면서 결합될 수 있도록 나사 형태로 형성될 수 있다.In addition, the
즉, 상기 체결볼트(310)의 머리부(313)에 보호캡(320)이 나사 형태로 결합됨으로써 상기 보호캡(320)이 체결볼트(310)로부터 쉽게 빠지지 않고 안정적으로 결합될 수 있게 된다.That is, since the
또한, 상기 보호캡(320)은 하부에 보호캡(320)을 체결볼트(310)에 드라이버 등의 공구(도시하지 않음)를 사용하여 회전시켜 결합할 수 있도록 공구홈(322)이 형성될 수 있다.In addition, the
상기 보호캡(320)은 플라즈마 가스의 노출에 의한 손상을 최소화할 수 있도록 실리콘 카바이드(SiC), 실리콘(Si), 실리카(SiO2) 중 적어도 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.The
도 6 내지 도 8에서와 같이, 상기 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200)을 연결시키기 위한 체결볼트(310)는 상부 포커스 링(100)의 체결홈(110)에 체결되는 나사부(311)가 형성되고 상기 나사부(311)의 하부에 하부 포커스 링(200)의 관통홈(220)에 결합되는 몸체부(312)와 머리부(313)가 일체로 형성될 수 있다.6 to 8 , the
상기 관통홈(220)에는 상부 포커스 링(100)의 체결홈(110)에 나사부(311)가 체결된 상태에서 하부 포커스 링(200)이 회전되어 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200)이 연결될 수 있도록 체결볼트(310)의 몸체부(312)가 가이드되는 가이드홈(221)이 형성될 수 있다.In the through-
그리고, 상기 가이드홈(221)은 관통홈(220)으로 삽입되는 체결볼트(310)의 머리부(313)가 빠지지 않도록 머리부(313)의 직경보다 작은 폭으로 형성될 수 있다.In addition, the
상기 관통홈(220)과 가이드홈(221)의 하부에는 관통홈(220)으로 끼워지는 체결볼트(310)의 머리부(313)가 안착될 수 있도록 머리부 안착홈(222)이 형성될 수 있다.A head
즉, 도 8의 (a)~(c)에서와 같이 상기 상부 포커스 링(100)의 체결홈(110)에 나사부(311)를 체결하고 상기 관통홈(220)으로 머리부(313)를 삽입시키고 머리부 안착홈(222)에 안착시킨 다음 상기 하부 포커스 링(200)을 회전시켜 상기 몸체부(312)가 가이드홈(221)을 따라 가이드되게 함으로써 상기 머리부(313)가 관통홈(220)으로부터 빠지지 않게 되어 상기 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200)이 서로 밀착한 상태에서 분리되지 않게 된다.That is, as shown in (a) to (c) of FIG. 8 , the
그리고, 도 7에서와 같이 상기 관통홈(220)과 가이드홈(221) 및 머리부 안착홈(222)은 하부 포커스 링(200)의 상,하를 관통하지 않고 상부에 형성됨으로써 상기 상부 포커스 링(100)에 체결되는 체결볼트(310)가 관통홈(220)과 가이드홈(221)에 결합되어 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200)이 밀착되게 연결되면 상기 체결볼트(310)가 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200)의 외부로 노출되지 않아 플라즈마 가스의 노출로 인한 체결볼트(310)가 녹아서 변형되는 현상을 방지할 수 있게 된다.Further, as shown in FIG. 7 , the through
또한, 상기 머리부 안착홈(222)은 도 9에서와 같이 하부 포커스 링(200)의 길이방향으로 가면서 간격이 점차 좁아져 테이퍼(222a)지게 형성될 수 있다.Also, as shown in FIG. 9 , the
즉, 상기 머리부 안착홈(222)이 테이퍼(222a)지게 형성됨으로써 관통홈(2220)을 통해 삽입되는 체결볼트(310)의 머리부(313)가 하부 포커스 링(200)의 회전에 따라 머리부 안착홈(222)에서 슬라이드될 때 상기 머리부(313)의 직경이 머리부 안착홈(222)의 간격에 맞는 위치에 도달하면 상기 머리부(313)가 머리부 안착홈(222)에 끼이는 상태가 된다.That is, as the
한편, 본 발명의 다른 실시 예로서, 도 10에서와 같이 상기 체결볼트(310)는 상부 포커스 링(100)에 형성된 삽입홈(120)을 통과하여 삽입되고 상기 하부 포커스 링(200)의 상부에 형성된 결합홈(230)에 체결되어 상기 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200)을 서로 연결시키게 된다.Meanwhile, as another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 10 , the
즉, 상기 체결볼트(310)는 상부 포커스 링(100)의 상부를 통해 하부 포커스 링(200)에 체결됨으로써 상기 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200)의 안쪽에서 발생되는 플라즈마 가스가 하부 포커스 링(200)의 슬롯(210)을 통해 배출되어 플라즈마 가스가 체결볼트(310)에 직접적으로 접촉되지 않아 플라즈마 가스의 노출로 인한 체결볼트(310)가 녹아서 변형되는 현상을 방지할 수 있다.That is, the
상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링에 따른 작용상태를 살펴보면 아래와 같다.An operation state according to the plasma focus ring of the semiconductor etching apparatus of the present invention having the structure as described above is as follows.
상기 플라즈마 포커스 링(10)을 하나의 가공물을 사용하여 가공하지 않고 상기 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200)의 복수개로 나누어 각각 별도로 가공하게 된다.The
그리고, 상기 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200)을 결합수단(300)으로 결합하여 상기 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200)을 조립할 수 있다.Also, the
또한, 상기 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200)을 분리하여 결합수단(300)으로 결합하되 상기 하부 포커스 링(200)의 관통홈(220)을 통과하여 상부 포커스 링(100)의 체결홈(110)에 체결되는 체결볼트(310)의 머리부(313)가 외부로 노출되어 있어 상기 머리부(313)를 보호캡(320)으로 씌워지고 상기 체결볼트(310)가 외부로 노출되지 않도록 하여 플라즈마 가스의 노출로 인한 체결볼트(310)가 녹아서 변형되는 현상을 방지할 수 있게 된다.In addition, the
이와 함께, 상기 보호캡(320)을 체결볼트(310)의 머리부(313)에 나사 형태로 연결됨으로써 상기 보호캡(320)이 체결볼트(310)에 안정적으로 연결되고 쉽게 빠지지 않게 된다.At the same time, by connecting the
그리고, 상기 상부 포커스 링(100)의 체결홈(110)에 체결볼트(310)의 나사부(311)를 체결한 상태에서 상기 관통홈(220)으로 머리부(313)를 삽입시켜 상기 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200)을 서로 밀착시키며 상기 하부 포커스 링(200)을 회전시켜 상기 가이드홈(221)을 따라 몸체부(312)가 가이드되도록 하여 상기 머리부(313)가 가이드홈(221)으로부터 빠지지 않게 되어 상기 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200)이 밀착된 상태에서 분리되지 않고 조립될 수 있게 된다.Then, in a state in which the
또한, 상기 체결볼트(310)가 관통홈(220)에 결합되고 가이드홈(221)에 끼워져 상기 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200)이 결합되면 상기 체결볼트(310)가 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200) 내부에 체결되어 상기 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200)의 외부로 노출되지 않아 플라즈마 가스로 인해 상기 체결볼트(310)가 녹아서 변형되는 등 손상을 방지할 수 있다.In addition, when the
이와 같이, 상기 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200)으로 분리하여 결합수단(300)으로 조립함으로써 어느 한 부분에 이상 발생시 플라즈마 포커스 링(10)의 전체를 교체할 필요 없이 상기 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200)을 쉽게 분리하여 상부 포커스 링(100) 부분만 교체할 수 있으며, 상기 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200)을 연결시키는 체결볼트(310)가 외부로 노출되지 않아 플라즈마 가스로부터 체결볼트(310)를 안전하게 보호할 수 있다.As described above, by separating the
또한, 상기 체결볼트(310)를 내열성 및 내마모성이 뛰어난 폴리이미드(polyimide, PI) 수지, 세라졸(cerazole), 그래파이트(graphite), 실리콘 카바이드(SiC), 실리콘(Si) 중 적어도 어느 하나 이상으로 형성하고 상기 보호캡(320)을 실리콘 카바이드(SiC), 실리콘(Si), 실리카(SiO2) 중 적어도 어느 하나 이상으로 형성함으로써 플라즈마 가스 열에 변형되지 않고 최대한 견딜 수 있게 된다.In addition, the
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.As described above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and any person with ordinary skill in the art to which the invention pertains can variously without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, modifications are possible, and such modifications are intended to be within the scope of the claims.
10 : 플라즈마 포커스 링 100 : 상부 포커스 링
110 : 체결홈 120 : 삽입홈
200 : 하부 포커스 링 210 : 슬롯
220 : 관통홈 221 : 가이드홈
222 : 머리부 안착홈 222a : 테이퍼
230 : 결합홈 300 : 결합수단
310 : 체결볼트 311 : 나사부
312 : 몸체부 313 : 머리부
320 : 보호캡 321 : 끼움홈
322 : 공구홈10: plasma focus ring 100: upper focus ring
110: fastening groove 120: insertion groove
200: lower focus ring 210: slot
220: through groove 221: guide groove
222:
230: coupling groove 300: coupling means
310: fastening bolt 311: threaded part
312: body 313: head
320: protective cap 321: fitting groove
322: tool groove
Claims (11)
상기 상부 포커스 링의 하부에 밀착되어 가스의 흐름을 유도하도록 다수개의 슬롯이 형성되며 상부에 관통홈이 형성된 하부 포커스 링; 및
상기 상부 포커스 링과 하부 포커스 링을 결합하되 플라즈마 가스에 직접적으로 노출되지 않게 체결홈과 관통홈을 통해 체결되는 결합수단;을 포함하는 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링.an upper focus ring placed on a connection line with the upper chuck and having a fastening groove formed thereunder;
a lower focus ring having a plurality of slots in close contact with the lower portion of the upper focus ring to induce a gas flow and having a through-groove formed thereon; and
and a coupling means for coupling the upper focus ring and the lower focus ring through a fastening groove and a through-groove so as not to be directly exposed to the plasma gas.
상기 결합수단은, 관통홈과 체결홈에 체결되는 체결볼트; 및 상기 체결볼트의 머리부에 결합되어 플라즈마 가스로부터 체결볼트를 보호할 수 있도록 하는 보호캡;을 포함하는 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링.The method of claim 1,
The coupling means includes: a fastening bolt fastened to the through groove and the fastening groove; and a protective cap coupled to the head of the fastening bolt to protect the fastening bolt from plasma gas.
상기 체결볼트는 플라즈마 가스의 노출에 의한 손상을 최소화할 수 있도록 내열성 및 내마모성이 뛰어난 폴리이미드(polyimide,PI) 수지, 세라졸(cerazole), 그래파이트(graphite), 실리콘 카바이드(SiC) 중 적어도 어느 하나 이상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링.3. The method of claim 2,
The fastening bolt is at least one of polyimide (PI) resin, cerazole, graphite, and silicon carbide (SiC) having excellent heat resistance and abrasion resistance to minimize damage caused by exposure to plasma gas. Plasma focus ring of a semiconductor etching apparatus, characterized in that formed as above.
상기 체결볼트는 외표면에 테프론 코팅 처리되는 것을 특징으로 하는 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링.4. The method according to claim 2 or 3,
Plasma focus ring of a semiconductor etching apparatus, characterized in that the fastening bolt is treated with Teflon coating on the outer surface.
상기 보호캡은 상부에 체결볼트의 머리부가 결합될 수 있도록 끼움홈이 형성되며, 하부에 보호캡을 체결볼트에 공구를 사용하여 회전시켜 결합할 수 있도록 공구홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링.3. The method of claim 2,
The protective cap has a fitting groove formed on the upper portion so that the head of the fastening bolt can be coupled, and a tool groove is formed on the lower portion so that the protective cap can be rotated to the fastening bolt using a tool to be coupled. Plasma focus ring on the device.
상기 끼움홈은 체결볼트의 머리부로 회전시켜 결합할 수 있도록 나사 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링.6. The method of claim 5,
The fitting groove is a plasma focus ring of a semiconductor etching apparatus, characterized in that formed in the form of a screw to be coupled by rotating the head of the fastening bolt.
상기 보호캡은 실리콘 카바이드(SiC), 실리콘(Si), 실리카(SiO2) 중 적어도 어느 하나 이상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링.3. The method of claim 2,
The protective cap is a plasma focus ring of a semiconductor etching apparatus, characterized in that formed of at least one of silicon carbide (SiC), silicon (Si), silica (SiO2).
상기 관통홈에는 상부 포커스 링에 체결된 체결볼트가 삽입되고 하부 포커스 링이 회전되어 상부 포커스 링과 하부 포커스 링이 연결될 수 있도록 체결볼트가 가이드되는 가이드홈이 형성되며, 상기 관통홈과 가이드홈의 하부에는 관통홈으로 끼워지는 체결볼트의 머리부가 안착될 수 있도록 머리부 안착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링.The method of claim 1,
A fastening bolt fastened to the upper focus ring is inserted into the through groove, and a guide groove is formed to guide the fastening bolt so that the lower focus ring is rotated so that the upper focus ring and the lower focus ring are connected. Plasma focus ring of a semiconductor etching apparatus, characterized in that the head portion seating groove is formed in the lower portion so that the head portion of the fastening bolt fitted into the through groove can be seated.
상기 가이드홈은 관통홈으로 삽입되는 체결볼트의 머리부가 빠지지 않도록 머리부의 직경보다 작은 폭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링.9. The method of claim 8,
The guide groove is a plasma focus ring of a semiconductor etching apparatus, characterized in that it is formed to have a width smaller than the diameter of the head so that the head of the fastening bolt inserted into the through groove does not fall out.
상기 머리부 안착홈은 관통홈으로 끼워지는 체결볼트의 머리부가 하부 포커스 링의 회전으로 슬라이드될 때 머리부 안착홈에 끼임상태가 되도록 하부 포커스 링의 길이방향으로 가면서 간격이 점차 좁아져 테이퍼지게 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링.9. The method of claim 8,
The head seating groove is formed to be tapered by gradually narrowing the distance in the longitudinal direction of the lower focus ring so that the head of the fastening bolt inserted into the through groove slides with the rotation of the lower focus ring so that it is caught in the head seating groove. Plasma focus ring of a semiconductor etching apparatus, characterized in that.
상기 체결볼트는 상부 포커스 링을 통해 삽입되어 하부 포커스 링에 체결되는 것을 특징으로 하는 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링.3. The method of claim 2,
and the fastening bolt is inserted through the upper focus ring and fastened to the lower focus ring.
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Date | Code | Title | Description |
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |