KR20220021501A - 반영구적 사용이 가능한 반도체 확산공정용 c링 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반영구적 사용이 가능한 반도체 확산공정용 C링에 관한 것으로, 더욱 자세하게는, 실제 반도체 제조 공정 중 식각 공정에서 사용되는 식각장비의 공정 제품을 제어하는 목적으로 사용되는 3가지 타입의 고가 프로세스 킷을 하나의 타입으로 디자인하여 간소화함으로써, 시험운전시 설치가 용이하고, 설치시 부품간섭과 이에 따른 자재파손의 위험을 최소화할 수 있으며, 식각률이 작은 재질로 제조되어 반영구적으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 비용을 절감할 수 있는 기술이다.

Description

반영구적 사용이 가능한 반도체 확산공정용 C링{C-ring for semiconductor diffusion process that can be used semi-permanently}
본 발명은 반영구적 사용이 가능한 반도체 확산공정용 C링에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 실제 반도체 제조 공정 중 식각 공정에서 사용되는 식각장비의 공정 제품을 제어하는 목적으로 사용되는 3가지 타입의 고가 프로세스 킷을 하나의 타입으로 디자인하여 간소화함으로써, 시험운전시 설치가 용이하고, 설치시 부품간섭과 이에 따른 자재파손의 위험을 최소화할 수 있으며, 식각률이 작은 재질로 제조되어 반영구적으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 비용을 절감할 수 있는 기술이다.
일반적으로, 반도체소자는 실리콘 웨이퍼 상에 제조공정을 반복적으로 진행하여 완성되며, 반도체 제조공정은그 소재가 되는 웨이퍼에 대하여 산화, 마스킹, 포토레지스트코팅, 식각, 확산 및 적층공정들과 이들 공정들의 전, 후에서 보조적으로 세척, 건조 및 검사 등의 여러 공정들이 수행되어야 한다.
특히, 식각공정은 실질적으로 웨이퍼 상에 패턴을 형성시키는 중요한 공정의 하나로서, 포토레지스트코팅공정과 함께 사진식각공정을 이루는 것으로서, 감광성을 갖는 포토레지스트를 웨이퍼 상에 코팅하고, 패턴을 전사한 후, 그 패턴에 따라 식각을 수행하여 상기 패턴에 따라 적절한 소자의 물리적 특성을 부여하는 것이다.
상기와 같은 식각공정은 크게 습식식각과 건식식각으로 대별될 수 있으며, 습식식각은 제거되어야 하는 웨이퍼의 최상단층을 효과적으로 제거할 수 있는 화학물질을 담은 습식조에 웨이퍼를 담갔다가 꺼내는 방식 또는 그 화학물질을 웨이퍼의 표면으로 분사하는 방식 또는 일정각도로 경사지게 고정시킨 웨이퍼 상으로 화학물질을 흘려보내는 방식 등이 개발되어 사용되고 있다.
상기 건식식각은 기체상의 식각가스를 사용하는 플라즈마식각, 이온빔식각 및 반응성 이온식각 등을 예로 들 수 있다. 그 중, 반응성 이온식각은 식각가스를 반응용기 내로 인입시키고, 이온화시킨 후 웨이퍼 표면으로 가속시켜 웨이퍼 표면의 최상층을 물리적, 화학적으로 제거하며, 식각의 조절이 용이하고, 생산성이 높으며, 1㎛정도의 패턴형성이 가능하여 널리 사용되고 있다.
반응성 이온식각에서의 균일한 식각을 위하여 고려되어야 할 변수(parameter)들로는 식각할 층의 두께와 밀도, 식각가스의 에너지 및 온도, 포토레지스트의 접착성과 웨이퍼 표면의 상태 및 식각가스의 균일성 등을 들 수 있다.
특히, 식각가스를 이온화시키고, 이온화된 식각가스를 웨이퍼 표면으로 가속시켜 식각을 수행하는 원동력이 되는 고주파(RF ; Radio frequency)의 조절은 중요한 변수가 될 수 있으며, 또한 실제 식각과정에서 직접적으로 그리고 용이하게 조절할 수 있는 변수로 고려된다.
최근, 015㎛이하의 디자인 룰(design rule)을 요구하는 반도체장치에서는 플라즈마 상태의 반응 가스를 사용하는 건식 식각 방법이 주로 사용되고 있다.
PECVD 장치와 건식 식각 장치는 플라즈마 상태의 가스를 사용한다는 점에서 공통점이 있으며, 장치의 내부 구성도 유사하다. 상기 가공 장치들은 반도체 기판을 가공하기 위한 챔버와, 챔버로 공급되는 반응 가스를 플라즈마 상태로 형성하기 위한 RF(radio frequency) 전원이 인가되는 전극과, 반도체 기판을 지지하기 위한 척을 갖는다.
상기 가공 장치들에 대한 일 예로서, 미합중국 등록특허 제5,510,297호(issued to Telford, et al)와 미합중국등록 특허 제5,565,382호(issued to Tseng, et al)에는 플라즈마 상태의 반응 가스를 사용하여 서셉터 상에 지지된 반도체 기판 상에 막을 형성하는 장치가 개시되어 있으며, 미합중국 등록특허 제 5,259,922호(issued to Yamano, et al)와 미합중국 등록특허 제6,239,036호(issued to Arita, et al)에는 RF 전원 인가에 의해 형성된 플라즈마 상태의 반응가스를 사용하여 반도체 기판 상에 막을 식각하는 장치가 개시되어 있다.
상기 가공 장치의 챔버 내부에 구비되어 반도체 기판을 지지하는 척의 상부면 가장자리 부위에는 챔버 내부에서 형성된 플라즈마 반응 가스를 반도체 기판으로 집중시키기 위한 에지 링(edge ring)이 구비되어 있다. 상기 에지 링은 척에 지지된 반도체 기판의 둘레를 감싸도록 배치되어 있으며, 챔버 내부의 플라즈마 반응 가스가 반도 체기판으로 균일하게 공급되도록 한다.
이러한 반도체 식각장치는 고진공하에서 에칭개스를 흘려 플라즈마를 발생시켜 공정을 진행한다. 웨이퍼에 형성된 막질을 식각할 때 필수적으로 많은 열이 발생되어 웨이퍼의 온도를 상승시키게 된다. 이런 온도상승은 에칭 유니포미티(Etching Uniformity)에 지대한 영향을 주게 되어 공정 저해요인으로 작용하게 됨에 따라 에칭공정에서는 항상 웨이퍼를 일정온도로 유지하기 위해 하부에 형성된 정전척(ESC)을 통해 쿨런트(Coolant)를 흐르게 하여 쿨링을 하게 된다. 고진공하에서 웨이퍼와 정전척 간에 열교환을 원활히 하기 위해 웨이퍼의 백싸이드(Backside)로 헬륨(He)을 플로우하게 되며 헬륨의 압력에 의한 웨이퍼 이탈을 방지하기 위해 정전척에 고주파전원(High Power)을 걸어 웨이퍼와 쿨롱포쓰(Coulomb Force)를 발생시켜 웨이퍼를 척킹하게 된다.
이때 에칭개스가 챔버내에 들어오면 고주파전원(RF Power)을 인가하여 챔버내에 플라즈마를 형성시킨다. 플라즈마 내에는 전자와 래디컬(Radical) 및 이온이 존재하게 되며, 이러한 이온들은 강한 반응력을 가지고 정전척에 인가된 바이어스 전원에 의해 웨이퍼로 끌려오게 되고 웨이퍼에 형성된 막질과 반응하여 식각공정이 이루어진다. 이때 필수적으로 반응부산물인 폴리머가 발생되며 이 폴리머의 대부분은 챔버 하단부의 터보펌프를 통해 외부로 배출되고 일부는 챔버 내 파트에 부착된다.
한편 종래의 기술에서는 리퍼비시 공정 중 최종 테스트 단계에서 상기 고가의 4가지 parts의 조립시 각 부품간의 간섭으로 인한 파손의 위험과 시험운전을 위한 설치전에 관리가 어려운 문제가 있고, 시험운전시에도 부품 간극에 의해발생되는 식각 즉, 마모에 의해 사용수명이 점점 저하되어 주기적으로 교체가 필요하므로, 리퍼비시 비용이 상승되는 문제점이 있고, 조심스럽게 설치해야 됨으로써 작업공수가 증대되어 번거로움이 있고 설치시간이 많이 소요된다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 실제로 설치되는 고가의 구성들 중 3가지 타입의 프로세스 킷을 하나의 타입으로 디자인하여 설치가 용이하고, 파손 위험 및 마모율 즉, 식각률이 작아 리버비시 비용을 절감할 수 있는 반영구적 사용이 가능한 반도체 확산공정용 C링을 통하여 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서, 반도체 식각장비의 리퍼비시 공정 중 최종 테스트 단계의 시험운전시에 사용되는 더미 싱글 링(100)에 있어서, 챔버 내부로 투입되는 웨이퍼를 고정하는 정전척(10)의 단차부위에 설치되는 제1에지링부(110);와, 상기 제1에지링부(110)의 하부에 일체로 형성되고, 내주면이 상기 정전척(10)의 단차부위의 측벽 상부를 감싸며, 상기 정전척(10)의 단차부위 측벽 하부를 감싸고 있는 하부쿼츠링(20)과 절연링(60)에 의해 하부가 지지되는 상부쿼츠링부(120); 및 상기 상부쿼츠링부(120)의 상부에 일체로 형성되되, 상기 제1에지링부(110)의 외측방향에 위치되도록 일체로 형성되는 제2에지링부(130);를 포함하여 구성되고, 상기 제1에지링부(110)와 상부쿼츠링부(120) 및 제2에지링부(130)의 재질은 세라믹과 페놀수지를 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 반영구적 사용이 가능한 반도체 확산공정용 C링은 실제로 반도체 식각장비에 설치되는 고가의 구성들 중 3가지 타입의 프로세스 킷을 하나의 타입으로 디자인하여 디자인을 간소화함으로써, 설치시간 및 인건비를 절감할 수 있는 효과와, 실제로 반도체 식각장비에 설치되는 고가의 구성들 중 3가지 타입의 프로세스 킷의 재질에 비하여 상대적으로 식각률이 떨어지는 세라믹을 포함하여 제조됨으로써, 반도체 식각장비에 조립시 부품간의 간섭으로 인한 파손의 위험성을 최소화할 수 있고, 시험운전을 위한 설치전에 관리가 용이하며, 시험운전시에 부품 간극에 의해 발생되는 식각률이 작아 반영구적으로 사용가능한 효과를 얻을 수 있다.
즉, 본 발명은 실제로 반도체 식각장비에 설치되는 고가의 구성들 중 3가지 타입의 프로세스 킷을 하나의 타입으로 디자인하여 설치시간 및 인건비를 절감할 수 있고, 파손의 위험성을 최소화하여 반영구적으로 사용할 수 있으므로, 결과적으로 리퍼비시 비용을 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 종래의 반도체 식각장비를 나타낸 부분 측단면도.
도 2는 종래의 반도체 식각장비를 나타낸 부분 분해 측단면도.
도 3은 종래의 반도체 식각장비의 프로세스 킷을 나타낸 분해 사시 단면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 더미 싱글 링이 반도체 식각장비에 설치된 모습을 나타낸 반도체 식
각장비의 부분 측단면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 더미 싱글 링이 반도체 식각장비에 설치되는 모습을 나타낸 반도체
식각장비의 부분 분해 측단면도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 더미 싱글 링을 나타낸 사시 단면도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 더미 싱글 링이 반도체 식각장비에 설치된 모습을 나타낸 반도체 식각장
비의 부분 측단면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 더미 싱글 링이 반도체 식각장비에서 설치된 모습을 나타낸 반도체 식각
장비의 부분 분해 측단면도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 더미 싱글 링을 나타낸 분해 측단면도.
이하, 본 발명의 실시예를 도시한 도면 1 내지 5를 참고하여본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 더미 싱글 링(100)은 반도체 제조공정 중 식각공정에서 사용되는 반도체 식각장비에 설치되는 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 상기 반도체 식각장비를 리퍼비시(refurbish)할 때, 상기 반도체 식각장비에 설치되어 리퍼비시 공정 중 최종 테스트단계인 장기적인 시험운전시에 사용되는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명의 더미 싱글 링(100)은 반도체 식각장비를 리퍼비시하기 위한 공정 중 최종 테스트단계에서 장기적인 시험운전시에 사용되어 상기 반도체 식각장비의 리퍼비시가 완벽하게 이루어졌는지를 확인할 수 있도록 하는 효과를 실현케 한다.
부가하여 설명하면, 종래에는 상기 반도체 식각장비의 리퍼비시 공정 중 최종 테스트단계에서 실제로 반도체 식각공정에 사용되는 고가의 구성(parts)들을 리퍼비시된 반도체 식각장비에 설치한 후 장기적인 시험운전을 통해 상기 리퍼비시된 반도체 식각장비가 실제 반도체 식각공정에서 사용될 수 있는지를 확인한다.
덧붙여, 반도체 식각공정에서 사용되는 반도체 식각장비에 실제로 설치되는 고가의 구성(parts)은 도 1에 도시된 바와 같이, 정전척(10)의 측면부에 공정 균일성(Uniformity)을 좋게 하기 위해 공정에 따라 주로 실리콘 재질의 제1,2에지링(30)(50), 쿼츠 재질의 상,하부쿼츠링(40)(20), 절연링(60) 등으로 이루어지는데, 반도체 식각장비의 리퍼비시 공정 중 최종 테스트단계인 시험운전을 위해 상기와 같은 고가의 구성들을 하나하나 설치함으로 인한 설치시간이 장기간 소요되는 문제점과 이에 따른 인건비가 상승되는 문제가 있었다.
또한, 상기와 같은 반도체 식각장비에 실제로 설치되는 고가의 구성들은 가격과 많은 갯수로 인한 관리가 불편한 문제점 및 반도체 식각장비에 설치시 부품간 간섭으로 인해 파손 또는 마모 즉, 식각될 뿐만 아니라 장기간의 시험운전에 따른 식각이 발생되어 주기적으로 교체 수요가 발생되고, 이로 인해 비용의 부담이 상승되는 문제점이 있었다.
이때, 상기 정전척(10)은 챔버 내부에 투입 위치되는 웨이퍼를 선택적으로 고정하고, 고주파 파워가 인가되는 하부전극부를 포함하는 것으로서, 승하강 가능하도록 상기 챔버 내부에 설치되고, 에지에 앞서 말한 고가의 구성(parts)들이 접촉되도록 설치되어 있다.
한편, 본 발명의 더미 싱글 링(100)은 앞서 설명한 바와 같이, 반도체 제조공정 중 식각공정의 반도체 식각장비에 실제로 설치되는 고가의 구성들 중 리퍼비시 최종 테스트단계인 시험운전시 파손의 위험이 높고 식각이 주로 발생되는 제1,2에지링(30)(50)과 상기 제1,2에지링(30)(50)을 하부에서 지지하는 상부쿼츠링(40)을 단일화한 하나의 디자인으로 개발하여 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명의 더미 싱글 링(100)은 반도체 식각장비의 리퍼비시 공정 중 최종 테스트단계에서 시험운전시 절연링(60)과 하부쿼츠링(20)을 설치한 후 한번의 작업만으로 종래에 설치되어야 하는 3가지의 구성(parts)들을 대체하여 설치됨으로써, 설치시간을 단축할 수 있고, 이에 따라 인건비를 절감할 수 있는 효과를 실현케 한다.
아울러, 본 발명의 더미 싱글 링(100)은 종래의 3가지의 구성(parts)들에 비해 설치하는 작업공수가 하나로 줄어들어 설치시 파손의 위험이 적을 뿐만 아니라 설치전 관리가 용이한 효과를 실현케 한다.
상기와 같은 본 발명을 달성하기 위한 주요 구성요소인 제1에지링부(110)는 앞서 설명된 3가지의 고가의 구성 중 실리콘 재질의 제1에지링(30)에 해당되는 것으로서, 챔버 내부로 투입되는 웨이퍼를 고정하는 정전척(10)의 단차부위에 하부면 내측이 안착되어 설치되는 것을 특징으로 한다.
부가하여 설명하면, 본 발명의 제1에지링부(110)는 반도체 식각공정에서 실제로 사용되는 제1에지링(30)이 반도체 식각장비에 설치되는 경우 공정진행 시 생성되는 폴리머 등의 배출을 유도하도록 하나, 본 발명에서는 리퍼비시 공정 중 최종 테스트단계에서 시험운전시에만 사용되므로 실제로 상기와 같이 폴리머 등의 배출을 유도하지 않는다.
즉, 본 발명의 제1에지링부(110)는 반도체 식각공정에서 실제로 사용되는 제1에지링(30)의 위치에 설치될 수 있도록 동일한 형상으로 형성되되, 이후에 설명될 상부쿼츠링부(120)가 하부에 일체로 형성된다.
또한, 본 발명을 달성하기 위한 주요 구성요소인 상부쿼츠링부(120)는 앞서 설명된 3가지의 고가의 구성 중 쿼츠(석영) 재질의 상부쿼츠링(40)에 해당되는 것으로서, 상기 제1에지링부(110)의 하부 즉, 하부면 외측에 일체로 형성되고, 내주면이 상기 정전척(10)의 단차부위의 측벽 상부를 감싸며, 상기 정전척(10)의 단차부위 측벽하부를 감싸도록 설치된 하부쿼츠링(20)과 절연링(60)에 의해 하부가 지지되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상부쿼츠링부(120)는 반도체 식각공정에서 실제로 사용되는 상부쿼츠링(40)이 반도체 식각장비에 설치되는 경우 제1,2에지링(30)(50)을 하부에서 지지하나, 본 발명에서는 리퍼비시 공정 중 최종 테스트단계에서 상기 제1에지링(30)의 하부에 하부방향으로 일체로 형성됨으로써, 상기 제1에지링(30)을 지
지하는 것이 아닌 상기 제1에지링(30)과 일체로 형성되어 함께 설치된다.
즉, 본 발명의 상부쿼츠링부(120)는 상기 제1에지링부(110)가 안정적으로 설치될 수 있도록 하부쿼츠링(20)과 절연링(60)에 의해 하부가 지지되되, 정전척(10)의 단차부위 측벽 상부를 감싸도록 설치된다.
또한, 본 발명을 달성하기 위한 주요 구성요소인 제2에지링부(130)는 앞서 설명된 3가지의 고가의 구성 중 실리콘 재질의 제2에지링(50)에 해당되는 것으로서, 상기 상부쿼츠링부(120)의 상부 즉, 상부면 외측에 일체로 형성되되, 상기 제1에지링부(110)의 외측방향에 위치되도록 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.
부가하여 설명하면, 본 발명의 제2에지링부(130)는 반도체 식각공정에서 실제로 사용되는 제2에지링(50)이 반도체 식각장비에 설치되는 경우 공정진행 시 생성되는 폴리머 등의 배출을 유도하도록 하나, 본 발명에서는 제1에지링부(110)와 마찬가지로 리퍼비시 공정 중 최종 테스트단계에서 시험운전시에만 사용되므로 실제로 상기와 같은 폴리머 등의 배출을 유도하지 않는다.
즉, 본 발명의 제2에지링부(130)는 반도체 식각공정에서 실제로 사용되는 제2에지링(50)의 위치에 설치될 수 있도록 동일한 형상으로 형성되되, 앞서 설명된 상부쿼츠링부(120)의 상부에 일체로 형성된다.
상기와 연관하여, 본 발명의 제1에지링부(110)와 상부쿼츠링부(120) 및 제2에지링부(130)는 종래에 리퍼비시 공정에서 설치되는 즉, 실제 반도체 제조공정에서 사용되는 3가지의 고가의 구성 중 각각 제1에지링(30), 상부쿼츠링(40), 제2에지링(50)에 대응되고, 상기 3가지의 고가의 구성을 일체화시켜 리퍼비시 공정 중 최종 테스트단계인 시험운전시에 설치시간을 절감할 수 있는 효과를 실현케 하여, 결과적으로 인건비를 감소하여 리퍼비시 공정비용을 절감할 수 있으며, 3가지를 설치하는 작업 공수보다 하나를 설치하는 작업공수 발생으로 인해 설치시 부품 간섭으로 인한 자재 파손의 위험을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
아울러, 본 발명의 제1에지링부(110)와 상부쿼츠링부(120) 및 제2에지링부(130)의 재질은 실제로 사용되는 3가지의 고가의 구성 중 각각 대응되는 구성들의 재질 즉, 실리콘과 쿼츠의 재질 대신에 세라믹 재질을 포함하여 구성됨으로써, 내구성을 증대시켜 리퍼비시 공정 중 최종 테스트단계의 시험운전시 반도체 식각장비에 설치시파손의 위험을 더욱더 줄일 수 있는 효과를 실현케 한다.
또한, 본 발명의 제1에지링부(110)와 상부쿼츠링부(120) 및 제2에지링부(130)의 세라믹 재질은 실린콘과 쿼츠보다 내구성이 높을 뿐만 아니라 부품 설치시 부품간의 간섭으로 인한 식각률과 시험운전시에 발생되는 식각률이 작아 강한 충격으로 인한 파손이 발생되는 경우를 제외하고는 반영구적으로 사용이 가능하고, 반도체 식각장비에 설치전에 관리가 용이한 효과를 실현케 한다.
본 발명의 제1에지링부(110)와 상부쿼츠링부(120) 및 제2에지링부(130)의 재질은 페놀수지를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는데, 상기 페놀수지에 의해 보다 향상된 내구성을 가지도록 함으로써, 관리 및 설치가 용이한 효과를 실현케 한다.
구체적으로, 본 발명의 제1에지링부(110)와 상부쿼츠링부(120) 및 제2에지링부(130)의 재질은 탄소섬유와 페놀수지 및 세라믹을 포함하는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명의 제1에지링부(110)와 상부쿼츠링부(120) 및 제2에지링부(130)은 탄소섬유와 페놀수지를 주재료로하여 성형된 후 규소를 녹여 침투시킴으로써, 세라믹을 주재료로 성형된 성형품보다 강한 내구성을 가짐으로써, 파손의 위험성이 더욱 적고 관리 및 설치가 용이한 효과를 얻을 수 있다.
부가하여 설명하면, 상기와 같이 구성된 본 발명의 더미 싱글 링(100)은 탄소섬유와 페놀수지를 혼합하여 혼합물을 만든 후 몰드에 넣고 제1에지링부(110)와 상부쿼츠링부(120) 및 제2에지링부(130)가 형성되도록 제1성형체를 만든 후 상기 제1성형체를 탄화시켜 기계가공한 다음 상기 제1성형체에 규소를 녹여서 침투시킴으로써, 내구성이 강하고 식각률이 작도록 제조된다. 일예로, 본 발명의 더미 싱글링(100)이 페놀수지를 주재료로 하는 경우, 탄소섬유 30~70 중량%와 페놀수지 70~30중량%를 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 제1에지링부(110)와 상부쿼츠링부(120) 및 제2에지링부(130)로 구성되는 본 발명의 더미 싱글 링(100)은 세라믹 또는 페놀수지를 주재료로 하여 제조됨으로써, 종래에 실제로 사용되는 3가지의 고가의 구성들보다 강한 내구성과 작은 식각률을 가지므로 리퍼비시 공정 중 최종 테스트단계인 시험운전시 설치가 용이할 뿐만 아니라 파손의 위험이 적고 식각률이 작아 결과적으로 리퍼비시 비용을 절감할 수 있는 효과를 실현케 한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예는 챔버 내부로 투입되는 웨이퍼를 고정하는 정전척(10)의 단차부위에 설치되는 제1에지링부(110)를 포함하여 구성되고, 상기 제1에지링부(110)의 하부에 브레이징 접합되는 상부쿼츠링부(120) 및 상기 상부쿼츠링부(120)의 상부에 브레이징 접합되는 제2에지링부(130)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로한다.
상기 제1에지링부(110)는 앞서 바람직한 실시예에서 설명한 바와 같이, 실제 반도체 제조공정에서 사용되는 3가지의 고가의 구성 중 실리콘 재질의 제1에지링(30)에 해당되고, 자세한 설명은 앞서 설명하였으므로 생략하도록 한다.
상기 상부쿼츠링부(120)는 앞서 바람직한 실시예와 차이가 있는 구성으로, 상기 제1에지링부(120)가 일체로 형성되지 않고 브레이징 접합되어 이후에 필요시 분리할 수 있는 것을 특징으로 한다.
즉, 상기 상부쿼츠링부(120)와 제1에지링부(120)는 리퍼비시 공정 중 최종 테스트단계인 시험운전시 제1에지링부(120)를 실제 사용되는 구성으로 사용할 필요가 있다고 판단될 때, 분리하여 제1에지링(30)을 안착시켜 설치할 수 있도록 함으로써, 분리되지 않았을 때는 디자인을 단일화하여 설치시간 절감 및 비용절감 등을 실현케 하고, 필요시 분리되어 시험운전의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과를 실현케 한다.
상기 제2에지링부(130)는 상기 상부쿼츠링부(120)에 브레이징 접합되는 제1에지링부(120)와 마찬가지로, 상기 상부쿼츠링부(120)의 상부에 브레이징 접합되되, 상기 제1에지링부(110)의 외측방향에 위치되도록 브레이징 접합되는 것으로서, 상부쿼츠링부(130)와 일체로 형성되지 않고 브레이징 접합되어 이후에 필요시 분리할 수 있는 것을 특징으로 한다.
즉, 상기 제2에지링부(130)는 상기 제1에지링부(120)와 마찬가지로 리퍼비시 공정 중 최종 테스트단계인 시험운전시 실제 사용되는 구성으로 사용할 필요가 있다고 판단될 때, 분리하여 제2에지링(50)을 안착시켜 설치할 수 있도록 함으로써, 분리되지 않았을 때는 디자인을 단일화하여 설치시간 절감 및 비용절감 등을 실현케 하고, 필요시 분리되어 시험운전의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과를 실현케 한다. 이때, 상기 제1에지링부(110)와 제2에지링부(130)의 재질은 바람직한 실시예와 마찬가지로 세라믹을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
결과적으로, 본 발명의 다른 실시예의 더미 싱글 링은 상부쿼츠링부(120)의 상부에 제1에지링부(110)와 제2에지링부(130)를 분리 가능하도록 브레이징 접합시켜 단일화된 디자인으로 구성함으로써, 반도체 제조공정에서 실제로 사용되는 3가지의 고가의 구성들을 대체하여 사용할 수 있어 설치시간 절감, 파손 방지 및 식각률 저하 등의 효과를 실현할 수 있고, 필요시 제1에지링부(110) 또는 제2에지링부(130) 중 어느 하나 이상을 분리한 후 실제 사용되는 구성을 설치함으로써, 시험운전의 신뢰도를 향상시킬 수 있도록 하는 효과를 실현할 수 있다.
부가하여 설명하면, 상기 제1에지링부(110)와 제2에지링부(130)는 상기 상부쿼츠링부(120)로부터 선택적으로 분리 가능하도록 브레이징 결합되는 것을 특징으로 하는데, 이는 선택적으로 어느 하나만 상기 상부쿼츠링부(120)로부터 분리되도록 하여 작업의 효율성을 향상시킬 수 있는 효과를 실현케 한다.
구체적으로, 상기 제1에지링부(110)와 제2에지링부(130)를 선택적으로 분리할 수 있도록 상기 상부쿼츠링부(120)는 상부면이 상기 제1에지링부(110)의 하부면과 브레이징 접합되어 상기 제1에지링부(110)의 하부면 내측을 지지하고, 내주면이 상기 정전척(10)의 단차부위의 측벽 상부를 감싸며, 상기 정전척(10)의 단차부위 측벽 하부를 감싸고 있는 하부쿼츠링(20)에 의해 하부가 지지되는 제1금속부재(122)와 제1금속부재(122)의 단차부위에 브레이징 접합되고, 내측 단차부위가 상기 제1금속부재(122)와 제1에지링부(110)의 사이에 내입되어 상기 제1에지링부(110)의 하부면 외측을 지지하는 세라믹몸체(124) 및 세라믹몸체(124)의 외측에 브레이징 접합되고, 상부면이 상기 제2에지링부(130)의 하부면과 브레이징 접합되는 제2금속부재(126)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1금속부재(122)는 도 7 내지 9에 도시된 바와 같이, "┘"형상으로 형성되어 돌출된 상부면이 상기 제1에지링부(110)의 하부면 일부와 브레이징 접합되고, 상기 세라믹몸체(124)는 하부면이 "⊥"형상으로 형성되어 상기 제1금속부재(122)의 단차부위에 브레이징 접합되어 정전척(10)을 기준으로 내측이 상기 제1금속부재(122)와 제1에지링부(110)의 사이에 내입됨으로써, 내측의 단차부위가 상기 제1에지링부(110)를 지지하여 상기 제1금속부재(122)와 제1에지링부(110)의 브레이징 접합이 안정적으로 유지될 수 있도록 하는 효과를 실현케 한다.
아울러, 상기 제2금속부재(126)는 상기 세라믹몸체(124)의 외측에 브레이징 접합되되, 상기 세라믹몸체(124)의 외측 단차부위와 대응되는 단차부위가 내측에 형성되어 브레이징 접합되어 상기 세라믹몸체(124)와 브레이징 접합이 안정적으로 유지되는 효과를 실현케 한다.
덧붙여, 상기 제2에지링부(130)는 하부면에 돌출형성되는 결합홈부(132)를 포함하여 구성되고, 상기 제2금속부재(126)는 상부면에 돌출형성되되, 상기 제2에지링부(130)의 결합홈부(132)와 대응되어 내입되는 결합돌부(126a)를 포함하여 구성되는데, 상기 결합홈부(132)와 상기 결합돌부(126a)가 브레이징 접합됨으로써, 상기 상부쿼츠링부(120) 즉, 제2금속부재(126)의 상부에 제2에지링부(130)가 안정적으로 브레이징 접합되도록 하는 것을 특징으로 한다.
W : 웨이퍼
100 : 더미 싱글 링
110 : 제1에지링부 120 : 상부쿼츠링부 130 : 제2에지링부

Claims (1)

  1. 반도체 식각장비의 리퍼비시 공정 중 최종 테스트 단계의 시험운전시에 사용되는 더미 싱글 링(100)에 있어서,
    챔버 내부로 투입되는 웨이퍼를 고정하는 정전척(10)의 단차부위에 설치되는 제1에지링부(110);와
    상기 제1에지링부(110)의 하부에 일체로 형성되고, 내주면이 상기 정전척(10)의 단차부위의 측벽 상부를 감싸며, 상기 정전척(10)의 단차부위 측벽 하부를 감싸고 있는 하부쿼츠링(20)과 절연링(60)에 의해 하부가 지지되는 상부쿼츠링부(120); 및
    상기 상부쿼츠링부(120)의 상부에 일체로 형성되되, 상기 제1에지링부(110)의 외측방향에 위치되도록 일체로 형성되는 제2에지링부(130);를 포함하여 구성되고,
    상기 제1에지링부(110)와 상부쿼츠링부(120) 및 제2에지링부(130)의 재질은 세라믹과 페놀수지를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반영구적 사용이 가능한 반도체 확산공정용 C링.
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