KR20230166499A - 반도체 웨이퍼 고정 장치 - Google Patents
반도체 웨이퍼 고정 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230166499A KR20230166499A KR1020220066546A KR20220066546A KR20230166499A KR 20230166499 A KR20230166499 A KR 20230166499A KR 1020220066546 A KR1020220066546 A KR 1020220066546A KR 20220066546 A KR20220066546 A KR 20220066546A KR 20230166499 A KR20230166499 A KR 20230166499A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- wafer
- attachment ring
- etching
- semiconductor
- etchant
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 18
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 claims 16
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 4
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 2
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000004148 unit process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68721—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by edge clamping, e.g. clamping ring
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/30604—Chemical etching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
- H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
- H01L21/67075—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
- H01L21/67086—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching with the semiconductor substrates being dipped in baths or vessels
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
본 발명은 실리콘 웨이퍼 상에 형성된 막질을 소정의 화학적 또는 물리적 반응에 의해 필요한 형태를 이루 도록 식각하는 반도체 식각 장치에 관한 것으로서, 종래 반도체 식각 장치에서 웨이퍼 고정부의 어태치먼 트 링(attachment ring)의 깨짐이 발생하였던 바 이를 방지하기 위하여 실리콘 웨이퍼 상에 형성된 막질을 소정의 화학적 또는 물리적 반응에 의해 필요한 형태를 이루도록 식각하는 반도체 식각 장치에서 실리콘 웨이퍼가 고정되는 어태치먼트 링과 그 어태치먼트 링이 장착되는 갭 드럼(gap drum)을 구비하는 웨이퍼 고정부에 있어서, 웨이퍼 고정부를 어태치먼트 링과 갭 드럼이 테플론 워셔를 개재하여 고정 스크류로 고 정되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 식각 장치의 웨이퍼 고정부를 제공한다. 이에 따르면, 웨이퍼가 고정되는 어태치먼트의 특정 부분에 힘이 집중되는 것을 완화시켜 어태치먼트 링이 깨지는 것을 방지할 수 있어서 공정에 대한 신뢰성이 향상된다.
Description
본 발명은 반도체 고정 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실리콘 웨이퍼 상에 형성된 막질을 소정의 화학적 또는 물리적 반응에 의해 필요한 형태를 이루도록 식각하는 반도체 식각 장치에 관한 것이다.
반도체 소자는 실리콘 기판에 산화막을 성장시키고 불순물을 침적시키며 침적된 불순물을 실리콘 웨이퍼 내로 원하는 깊이까지 침투시키는 확산공정과, 식각이나 이온주입이 될 부위의 보호 부위를 선택적으로 한 정하기 위해 마스크나 레티클(reticle)의 패턴을 웨이퍼 위에 만드는 사진공정, 감광액 현상이 끝난 후 감 광액 밑에 성장되거나 침적 또는 증착된 박막들을 가스나 화학약품을 이용하여 선택적으로 제거하는 식각 공정, 및 화학기상증착(CVD;Chemical Vapor Deposition)이나 이온주입 또는 금속증착 방법을 이용하여 특 정한 막을 형성시키는 박막공정 등의 단위 공정을 여러 차례 걸치면서 제조된다.
반도체 제조 공정 중에서 식각 공정에 사용되는 식각 방법은 크게 습식 식각과 건식 식각 방법으로 구분될 수 있다. 습식 식각은 소자의 최소 선폭이 수백~수십 마이크로 대의 LSI시대에 범용으로 적용되었으나, VLSI, ULSI 소자에는 등방성 식각이 보이는 집적도의 한계 때문에 거의 사용되지 않고 있다. 현재 일반적 으로 사용되고 있는 식각 방식은 건식 식각 방식이다. 건식 식각 방식은 활성미립자와 대상물질과의 화학 반응에 의하여 대상물질을 제거하는 방법과 대상물질을 물리적 이온 충격으로 파괴하여 제거하는 방법 등 두 가지로 나타난다.
건식 식각 방법을 적용하기 위한 장비에는 여러 가지가 있다. 최근에 식각장비는 플라즈마를 이용하는 장 비가 많다. 그 중에 플라즈마를 이용하는 미국 램(LAM)사의 장비로서 TCP(Transformer Coupled Plasma)가 있다. 이 장비는 저압에서 고밀도 플라즈마를 얻을 수 있어 폴리 게이트와 같은 정밀한 공정에서 사용된다. 이 장비는 마이크로 웨이브를 사용하지 않음은 물론 자기발생장치를 부착하지 않는다. 이 장비 의 웨이퍼 고정부를 소개하면 다음과 같다.
도 1은 종래 기술에 따른 웨이퍼 고정부의 개략적인 단면도이고, 도 2는 도 1의 어태치먼트 링의 평면도이 다.
도 1과 도 2를 참조하면, 웨이퍼 고정부(30)는 어태치먼트 링(attachment ring;32)과 갭 드럼(gap drum;31)을 포함하고 있다. 어태치먼트 링(32)과 갭 드럼(31)은 고정 스크류(33)와 같은 체결수단에 의해 결합된다.
어태치먼트 링(32)은 갭 드럼(31)에 장착되어 웨이퍼 클램프 링을 고정시켜 주며 웨이퍼 클램핑을 도와주 는 부품이다.
어태치먼트 링(32)의 재질은 보통 세라믹 재질을 사용하며 복수의 고정 스크류 구멍(34)이 형성되어 있다. 그리고, 어태치먼트 링(32)을 갭 드럼(31)에 장착하기 위해 사용되는 고정 스크류(33)는 그 재질인 SUS이 다.
고정 스크류(33)를 어태치먼트 링(32)에 형성된 4개의 고정 스크류 구멍(34)에 조여주어 어태치먼트 링 (32) 전체에 걸쳐 균형있게 힘이 가해지도록 하여 갭 드럼(31)에 고정된다.
그러나, 현재 공정의 진행도중 어태치먼트 링은 고정 스크류 부분이 깨지는 형상이 종종 발생되고 있다. 이것은 4개의 고정 스크류가 조이는 힘의 분균형으로 인한 것이며, 이러한 상태에서 공정이 진행되면 세라 믹 재질의 어태치먼트 링이 고정 스크류 부분에 가해지는 힘을 견디지 못하여 발생되기도 한다. 일단, 어 태치먼트 링의 깨짐이 발생할 경우에는 웨이퍼 자체의 깨짐을 유발시키며 장비의 가동률을 저하시킨다.
따라서 본 발명의 목적은 어태치먼트 링의 깨짐을 방지할 수 있는 웨이퍼 고정부를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 식각 장치의 웨이퍼 고정부는 실리콘 웨이퍼 상에 형성 된 막질을 소정의 화학적 또는 물리적 반응에 의해 필요한 형태를 이루도록 식각하는 반도체 식각 장치에 서 실리콘 웨이퍼가 고정되는 어태치먼트 링과 그 어태치먼트 링이 장착되는 갭 드럼을 구비하는 웨이퍼 고정부에 있어서, 웨이퍼 고정부는 어태치먼트 링과 갭 드럼이 테플론 워셔(teflon washer)를 개재하여 고 정 스크류로 고정되어 있는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 본 발명에 의한 웨이퍼 고정부에 따르면, 웨이퍼가 고정되는 어태치먼트의 특정 부분에 힘이 집중되는 것을 완화시켜 어태치먼트 링이 깨지는 것을 방지할 수 있어서 공정에 대한 신뢰성이 향상된다.
도 1은 종래 기술에 따른 웨이퍼 고정부의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 고정부의 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 어태치먼트 링의 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 고정부의 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 어태치먼트 링의 평면도이다.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 웨이퍼 고정부를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 고정부의 개략적인 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 웨이퍼 고정부(10)는 웨이퍼를 고정하기 위한 어태치먼트 링(12)이 갭 드럼(11)에 장착될 때 고정 스크류(13)로 체결된다. 이때 어태치먼트 링(12)은 균형적으로 힘을 가하여 고 정시킬 수 있도록 고정 스크류(13)가 삽입되는 4개의 고정 스크류 구멍(14)이 형성되어 있다.
여기서 어태치먼트 링(12)이 갭 드럼(11)에 고정 스크류(13)로 장착될 때 테플론(teflon) 재질의 테플론 워셔(15)가 개재된다. 이는 어태치먼트 링(12)을 SUS재질의 고정 스크류(13)로 갭 드럼(11)에 고정시킬 때 발생하는 물리적인 힘이 세라믹 재질의 어태치먼트 링(12)으로 전달되는 것을 최소화한다.
특히, 고정 스크류(13)를 조여줄 때 토크 렌치를 이용하여 4개의 고정 스크류 구멍(14)에 체결되는 고정 스크류(13)가 조여지는 힘을 일정하게 하여 주어 특정 부분에 힘이 과도하게 걸리는 것을 방지하여 준다. 즉, 4부분에서 조여주는 고정 스크류(13)의 힘이 평형이 이루어지게 된다.
일단 조여진 고정 스크류(13)의 상태는 스크류 덮개(16)에 의해 보호된다.
10,30; 웨이퍼 고정부
12,32; 어태치먼트 링
14,34; 고정 스크류 구멍
16,36; 스크류 덮개
11,31; 갭 드럼(gap drum)
13,33; 고정 스크류
15; 테플론 워셔
12,32; 어태치먼트 링
14,34; 고정 스크류 구멍
16,36; 스크류 덮개
11,31; 갭 드럼(gap drum)
13,33; 고정 스크류
15; 테플론 워셔
Claims (3)
- 실리콘 웨이퍼 상에 형성된 막질을 소정의 화학적 또는 물리적 반응에 의해 필요한 형태를 이루도록 식각 하는 반도체 식각 장치에서 실리콘 웨이퍼가 고정되는 어태치먼트 링과 그 어태치먼트 링이 장착되는 갭 드럼을 구비하는 웨이퍼 고정부에 있어서, 웨이퍼 고정부는 어태치먼트 링과 갭 드럼이 테플론 워셔를 개 재하여 고정 스크류로 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 식각 장치의 웨이퍼 고정부.
- 측부 가이드에 형성된 복수의 슬롯들에 각각 웨이퍼들을 정렬시키는 단계;
상기 웨이퍼들이 정렬된 측부 가이드를 하방으로 이송하여 챔버본체의 식각액 내에 웨이퍼가 완전히 잠기 도록 투입하는 단계;
상기 식각액 내에서 일정 시간 웨이퍼를 유지하여 웨이퍼의 식각을 진행하는 단계;
상기 일정시간이 지나면 종동축을 상방향으로 끌어올려서 상기 웨이퍼의 하방이 상방으로 가도록 웨이퍼를 회전시키는 단계;
상기 측부 가이드를 상기 투입시와 동일한 속도로 상방으로 이송하여 식각액 속에서 완전히 이탈되도록 웨이퍼를 인출하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조용 습식챔버를 이용한 웨이퍼의 식각방법. - 제 1항에 있어서,
상기 교체용 클램프는 상기 고정용 클램프에 끼워질 수 있도록 다수개의 돌기가 외주면에 형성되어 있음을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 식각장비의 상부 클램프.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220066546A KR20230166499A (ko) | 2022-05-31 | 2022-05-31 | 반도체 웨이퍼 고정 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220066546A KR20230166499A (ko) | 2022-05-31 | 2022-05-31 | 반도체 웨이퍼 고정 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230166499A true KR20230166499A (ko) | 2023-12-07 |
Family
ID=89163608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220066546A KR20230166499A (ko) | 2022-05-31 | 2022-05-31 | 반도체 웨이퍼 고정 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230166499A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000019712A (ko) | 1998-09-15 | 2000-04-15 | 윤종용 | 반도체 식각 장치의 웨이퍼 고정부 |
-
2022
- 2022-05-31 KR KR1020220066546A patent/KR20230166499A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000019712A (ko) | 1998-09-15 | 2000-04-15 | 윤종용 | 반도체 식각 장치의 웨이퍼 고정부 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100610019B1 (ko) | 플라즈마 분배장치 및 이를 구비하는 건식 스트리핑 장치 | |
| US4484979A (en) | Two-step anisotropic etching process for patterning a layer without penetrating through an underlying thinner layer | |
| US7654010B2 (en) | Substrate processing system, substrate processing method, and storage medium | |
| US20060060303A1 (en) | Plasma processing system and method | |
| US6149759A (en) | Process and device for one-sided treatment of disk-shaped objects | |
| JP2005322903A (ja) | 基板処理装置および基板処理方法 | |
| US20110008959A1 (en) | Method of etching a semiconductor wafer | |
| KR100994470B1 (ko) | 기판 처리장치 | |
| KR100809957B1 (ko) | 반도체 식각장치 | |
| KR20230166499A (ko) | 반도체 웨이퍼 고정 장치 | |
| US6047480A (en) | Method of processing a semiconductor device | |
| CN107452611B (zh) | 用于等离子体蚀刻工件的方法及装置 | |
| US20050161435A1 (en) | Method of plasma etching | |
| KR19990069084A (ko) | 반도체소자 제조용 서셉터 | |
| KR100442580B1 (ko) | 반도체 제조용 챔버의 배기시스템 | |
| KR20000019712A (ko) | 반도체 식각 장치의 웨이퍼 고정부 | |
| US6660528B1 (en) | Method for monitoring contaminating particles in a chamber | |
| KR100667675B1 (ko) | 기판 식각에 사용되는 상압 플라즈마 장치 | |
| US6649527B2 (en) | Method of etching a substrate | |
| KR100437284B1 (ko) | 정전척 | |
| KR20060079335A (ko) | 반도체 웨이퍼의 정전척 장치 | |
| KR20050000753A (ko) | 개선된 샤워헤드를 갖는 반도체 건식식각장비 | |
| KR100724190B1 (ko) | 포토레지스트 도포장치 | |
| JP2006501072A (ja) | 単結晶基板から微細構造物を形成する方法 | |
| JP2007081258A (ja) | パターン形成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |