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KR102363312B1 - Plasma focus ring of semiconductor etching apparatus - Google Patents

Plasma focus ring of semiconductor etching apparatus Download PDF

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Publication number
KR102363312B1
KR102363312B1 KR1020200128162A KR20200128162A KR102363312B1 KR 102363312 B1 KR102363312 B1 KR 102363312B1 KR 1020200128162 A KR1020200128162 A KR 1020200128162A KR 20200128162 A KR20200128162 A KR 20200128162A KR 102363312 B1 KR102363312 B1 KR 102363312B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
focus ring
ring
plasma
fastening
fastening bolt
Prior art date
Application number
KR1020200128162A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김기상
이원규
전재홍
Original Assignee
(주)원세미콘
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)원세미콘 filed Critical (주)원세미콘
Priority to KR1020200128162A priority Critical patent/KR102363312B1/en
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Abstract

The present invention relates to a plasma focus ring of a semiconductor etching device capable of improving a conduction efficiency by assembling a plurality of divided plasma focus rings with conductive ceramic bolts, wherein the plasma focus ring of the semiconductor etching device comprises: an upper part focus ring placed outside an upper part of an electrostatic chuck and formed with a plurality of fastening grooves at the bottom; a lower part focus ring formed with a slot in close contact with a lower part of the upper part focus ring to induce a flow of gas, and formed with a plurality of insertion grooves penetrating through up and down; and a fastening bolt made of a conductive ceramic material to be fastened to the fastening groove through the insertion groove to couple the upper part focus ring and the lower part focus ring to increase a conduction efficiency.

Description

반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링{PLASMA FOCUS RING OF SEMICONDUCTOR ETCHING APPARATUS}Plasma focus ring of semiconductor etching apparatus {PLASMA FOCUS RING OF SEMICONDUCTOR ETCHING APPARATUS}

본 발명은 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수로 나누어진 플라즈마 포커스 링을 전도성 세라믹 볼트로 조립하게 되어 전도 효율을 향상시킬 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 improving conduction efficiency by assembling a plurality of divided plasma focus rings with conductive ceramic bolts. .

일반적으로 반도체 소자는 반도체 기판(즉, 실리콘 웨이퍼)상에 반도체성 박막, 도전성 박막 또는 절연성의 박막을 형성하고, 이들의 일부를 식각하여 제작한다.In general, a semiconductor device is 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 in 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 the reactivity with the thin films on the wafer, and the thin film is removed by 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 at the edge of the wafer.

즉, 플라즈마를 웨이퍼의 외측까지 확대시켜 웨이퍼 상측의 플라즈마 균일도를 향상시킬 수 있었다.That is, the plasma was expanded to the outer side of the wafer to improve the plasma uniformity on the upper 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 semiconductor wafer manufacturing apparatus" in Korean Patent 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 only with 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 outside the wafer as a center and is coupled to the inside of the inner cover ring, 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 a polymer is applied by the gap between the outer ring and the inner ring, there is a problem in 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 the yield of the wafer edge due to the 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 close to the edge and has a through hole at a position corresponding to the groove part. This is formed and sequentially coupled to the through hole and the groove portion using a coupling member, respectively.

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 in the interior of 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 a fast replacement cycle, resulting in excessive maintenance costs There is a problem that takes.

또한, 종래에는 상부링과 하부링을 조립하는 결합부재가 금속재로 이루어지고 플라즈마 가스의 지속적인 노출에 따라 녹이슬거나 녹아내리는 등의 변형이 발생되어 제품의 품질 및 전도성이 떨어지는 문제점이 있다.In addition, in the prior art, the coupling member for assembling the upper ring and the lower ring is made of a metal material, and there is a problem in that the quality and conductivity of the product are deteriorated because deformation such as rusting or melting occurs according to continuous exposure to plasma gas.

대한민국 공개특허공보 제10-2005-0091854호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2005-0091854 대한민국 공개실용신안공보 제20-2018-0003064호Republic of Korea Public Utility Model Publication No. 20-2018-0003064

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 포커스 링을 복수개로 분리하여 체결볼트로 조립하되 체결볼트를 전도성 세라믹 소재로 형성함으로써 포커스 링의 전도효율을 높여 제품의 성능을 최대화할 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 a plurality of focus rings and assemble them with fastening bolts, but by forming the fastening bolts with a conductive ceramic material, the conduction efficiency of the focus ring is increased to improve product performance An object of the present invention is to provide a plasma focus ring of a semiconductor etching apparatus capable of maximizing the

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링은 정전 척의 상부 외측에 놓여지며 하부에 복수개의 체결홈이 형성된 상부 포커스 링과, 상기 상부 포커스 링의 하부에 밀착되어 가스의 흐름을 유도하도록 슬롯이 형성되며 상하를 관통하여 복수개의 삽입홈이 형성된 하부 포커스 링과, 상기 삽입홈을 통해 체결홈에 체결되어 상부 포커스 링과 하부 포커스 링을 결합시키되 전도 효율을 높일 수 있도록 전도성 세라믹 소재로 이루어진 체결볼트를 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 outside an upper portion of an electrostatic chuck and having a plurality of fastening grooves formed thereunder, and a lower portion of the upper focus ring. A slot is formed to induce a gas flow, and a lower focus ring having a plurality of insertion grooves penetrating through the top and bottom is fastened to the fastening groove through the insertion groove to couple the upper focus ring and the lower focus ring to increase conduction efficiency. It may include a fastening bolt made of a conductive ceramic material.

상기 체결볼트는 플라즈마 가스의 노출에 의한 손상을 최소화하고 열전도율이 뛰어난 실리콘 카바이드(SiC), 보론 카바이드(B4C), 실리카(SiO2), 산화알루미늄(AL2O3), 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 베릴리아 중 적어도 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.The fastening bolt is at least one of silicon carbide (SiC), boron carbide (B4C), silica (SiO2), aluminum oxide (AL2O3), alumina, titania, zirconia, and beryllia, which minimizes damage caused by exposure to plasma gas and has excellent thermal conductivity. It may be formed of any one or more.

상기 삽입홈 내부에는 상부 포커스 링과 하부 포커스 링을 연결시키는 체결볼트를 탄성적으로 지지하여 플라즈마 가스의 지속적인 노출에도 체결볼트의 풀림을 최소화할 수 있도록 체결볼트가 체결되기 전에 탄성체가 삽입될 수 있다.An elastic body may be inserted into the insertion groove before the fastening bolt is fastened to elastically support the fastening bolt connecting the upper focus ring and the lower focus ring to minimize loosening of the fastening bolt despite continuous exposure to plasma gas. .

상기 탄성체는 전도 효율을 높일 수 있도록 전도성 세라믹 소재로 이루어질 수 있다.The elastic body may be made of a conductive ceramic material to increase conduction efficiency.

상기 탄성체는 적어도 하나 이상의 삽입홈에 삽입될 수 있다.The elastic body may be inserted into at least one or more insertion grooves.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링에 의하면, 상부 포커스 링과 하부 포커스 링을 조립하기 위한 체결볼트를 전도성 세라믹 소재로 형성하고 체결볼트의 안쪽으로 탄성체를 삽입함으로써 체결볼트의 풀림을 방지하여 상부 포커스 링과 하부 포커스 링의 조립을 견고하게 하고 전도 효율을 높일 수 있어 제품의 성능을 극대화할 수 있다.As described above, according to the plasma focus ring of the semiconductor etching apparatus according to the present invention, the fastening bolt for assembling the upper focus ring and the lower focus ring is formed of a conductive ceramic material and the fastening bolt is inserted by inserting an elastic body into the fastening bolt. By preventing the loosening of the upper focus ring and lower focus ring, the assembly of the upper focus ring and lower focus ring can be strengthened and the conduction efficiency can be increased, thereby maximizing product performance.

도 1은 본 발명에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링을 도시한 분해사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링의 부분 확대 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링을 도시한 결합사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링의 결합 전 상태를 도시한 절단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링의 결합상태를 도시한 절단면도이다.1 is an exploded perspective view showing a plasma focus ring of a semiconductor etching apparatus according to the present invention.
2 is a partially enlarged perspective view of a plasma focus ring of a semiconductor etching apparatus according to the present invention.
3 is a combined perspective view illustrating a plasma focus ring of a semiconductor etching apparatus according to the present invention.
4 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.
5 is a cross-sectional view illustrating a state in which the plasma focus ring of the semiconductor etching apparatus according to the present invention is coupled.

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, 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 herein, 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. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. 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, operation and element.

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/under” the substrate, each side (film), region, pad or patterns. The description of "formed on" includes all those formed directly or through another layer. The criteria 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 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments 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 링의 부분 확대 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링을 도시한 결합사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링의 결합 전 상태를 도시한 절단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링의 결합상태를 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 partially enlarged perspective view of a plasma focus ring of a semiconductor etching apparatus according to the present invention, and FIG. 3 is a semiconductor etching apparatus according to the present invention It is a coupled perspective view showing the plasma focus ring of the apparatus, FIG. 4 is a cross-sectional view showing the state before the coupling of the plasma focus ring of the semiconductor etching apparatus according to the present invention, and FIG. 5 is the plasma focus of the semiconductor etching apparatus according to the present invention. It is a cross-sectional view showing the coupling state of the ring.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링은 상부 포커스 링(100)과, 하부 포커스 링(200)과, 체결볼트(300)와, 탄성체(400)를 포함할 수 있다.1 to 5 , the plasma focus ring of the semiconductor etching apparatus according to the present invention includes an upper focus ring 100 , a lower focus ring 200 , a fastening bolt 300 , and an elastic body 400 . may include

상기 상부 포커스 링(100)은 반도체 식각장치의 정전 척(도시하지 않음) 상부 외측에 놓여지게 된다.The upper focus ring 100 is placed outside the upper portion of the electrostatic chuck (not shown) of the semiconductor etching apparatus.

또한, 상기 상부 포커스 링(100)의 하부 테두리에는 체결볼트(300)가 체결될 수 있도록 체결홈(110)이 형성될 수 있다.In addition, a fastening groove 110 may be formed in the lower edge of the upper focus ring 100 so that the fastening bolt 300 can be fastened.

상기 체결홈(110)은 일정 간격을 두고 복수개로 형성되며, 체결볼트(300)가 볼팅 체결될 수 있도록 나사 방식으로 형성될 수 있다.The fastening grooves 110 are formed in plurality at regular intervals, and may be formed in a screw method so that the fastening bolts 300 can be bolted to each other.

상기 하부 포커스 링(200)은 상부 포커스 링(100)과 별도로 분리하여 가공되며, 상기 상부 포커스 링(100)의 하부에 밀착되어 연결될 수 있다.The lower focus ring 200 may be processed separately from the upper focus ring 100 , and may be closely connected to a lower portion of the upper focus ring 100 .

또한, 상기 하부 포커스 링(200)에는 가스의 흐름을 유도할 수 있도록 다수개의 슬롯(210)이 형성될 수 있다.In addition, a plurality of slots 210 may be formed in the lower focus ring 200 to induce a gas flow.

그리고, 상기 하부 포커스 링(200)의 테두리에는 상,하를 관통하여 체결볼트(300)가 삽입될 수 있도록 삽입홈(220)이 형성될 수 있다.In addition, an insertion groove 220 may be formed in the edge of the lower focus ring 200 so that the fastening bolt 300 can be inserted through the upper and lower portions.

또한, 상기 삽입홈(220)은 체결볼트(300)가 삽입되어 체결홈(110)에 체결될 수 있도록 체결홈(110)과 서로 연통되게 형성될 수 있다.In addition, the insertion groove 220 may be formed to communicate with the fastening groove 110 so that the fastening bolt 300 can be inserted and fastened to the fastening groove 110 .

상기 체결볼트(300)는 플라즈마 가스에 직접적으로 노출되지 않도록 삽입홈(220)을 통해 삽입되어 체결홈(110)에 체결될 수 있다.The fastening bolt 300 may be inserted through the insertion groove 220 so as not to be directly exposed to the plasma gas and be fastened to the fastening groove 110 .

즉, 상기 체결홈(110)과 삽입홈(220)이 서로 연통된 상태에서 상기 체결볼트(300)를 삽입홈(220)으로 삽입하여 상기 체결홈(110)에 체결함으로써 상기 체결볼트(300)가 하부 포커스 링(200)의 외부로 노출되지 않게 되고 상기 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200)을 서로 연결시키거나 쉽게 분리할 수 있다.That is, in a state in which the fastening groove 110 and the insertion groove 220 are in communication with each other, the fastening bolt 300 is inserted into the insertion groove 220 and fastened to the fastening groove 110 , thereby the fastening bolt 300 . is not exposed to the outside of the lower focus ring 200 , and the upper focus ring 100 and the lower focus ring 200 can be connected to each other or easily separated.

또한, 상기 체결볼트(300)는 삽입홈(220)을 통해 체결홈(110)에 체결되어 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200)을 결합시키되 전도 효율을 높일 수 있도록 전도성 세라믹 소재로 이루어질 수 있다.In addition, the fastening bolt 300 is fastened to the fastening groove 110 through the insertion groove 220 to couple the upper focus ring 100 and the lower focus ring 200, but is made of a conductive ceramic material to increase conduction efficiency. can be done

그리고, 상기 체결볼트(300)는 플라즈마 가스의 노출에 의한 손상을 최소화하고 열전도율이 높은 실리콘 카바이드(SiC), 보론 카바이드(B4C), 실리카(SiO2), 산화알루미늄(AL2O3), 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 베릴리아 등 중 적어도 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다.In addition, the fastening bolt 300 minimizes damage caused by exposure to plasma gas and has high thermal conductivity, such as silicon carbide (SiC), boron carbide (B4C), silica (SiO2), aluminum oxide (AL2O3), alumina, titania, zirconia. , Berylia, etc. may be formed of at least any one or more.

상기 탄성체(400)는 삽입홈(220) 내부의 체결볼트(300) 안쪽에 삽입되어 상기 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200)을 연결하게 되는 체결볼트(300)를 탄성적으로 지지하여 플라즈마 가스의 지속적인 노출에도 체결볼트(300)의 풀림을 최소화시킬 수 있다.The elastic body 400 is inserted inside the fastening bolt 300 inside the insertion groove 220 to elastically support the fastening bolt 300 connecting the upper focus ring 100 and the lower focus ring 200 . Thus, it is possible to minimize loosening of the fastening bolt 300 even with continuous exposure to plasma gas.

또한, 상기 탄성체(400)는 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200)을 연결하는 체결볼트(300)가 체결되기 전에 삽입홈(220)에 삽입되고, 상기 삽입홈(220)에 탄성체(400)가 삽입된 상태에서 체결볼트(300)가 체결될 수 있다.In addition, the elastic body 400 is inserted into the insertion groove 220 before the fastening bolt 300 connecting the upper focus ring 100 and the lower focus ring 200 is fastened, and the elastic body is inserted into the insertion groove 220 . In a state in which 400 is inserted, the fastening bolt 300 may be fastened.

상기 탄성체(400)는 전도 효율을 높일 수 있도록 전도성 세라믹 소재로 이루어지며, 적어도 하나 이상의 삽입홈에 삽입될 수 있다.The elastic body 400 is made of a conductive ceramic material to increase conduction efficiency, and may be inserted into at least one or more insertion grooves.

또한, 상기 탄성체(400)는 링 형태로 형성될 수 있다.In addition, the elastic body 400 may be formed in a ring shape.

그리고, 상기 탄성체(400)는 플라즈마 가스의 노출에 의한 손상을 최소화하고 열전도율이 높은 실리콘 카바이드(SiC), 보론 카바이드(B4C), 실리카(SiO2), 산화알루미늄(AL2O3), 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 베릴리아 등 중 적어도 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다.In addition, the elastic body 400 minimizes damage caused by exposure to plasma gas and has high thermal conductivity, including silicon carbide (SiC), boron carbide (B4C), silica (SiO2), aluminum oxide (AL2O3), alumina, titania, zirconia, It may be made of at least any one or more of beryllia.

상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링에 따른 작용상태를 살펴보면 아래와 같다.The 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 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200)의 복수로 분리하여 가공하고 상기 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200)을 체결볼트(300)로 착탈 가능하게 연결함으로써 상기 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200) 중 어느 한 부분에 이상 발생시 전체를 플라즈마 포커스 링 전체를 교체할 필요없이 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200)을 분리하여 해당 부품만 교체할 수 있다.The upper focus ring 100 and the lower focus ring 200 are separated and processed into a plurality of parts, and the upper focus ring 100 and the lower focus ring 200 are detachably connected with a fastening bolt 300 . When an abnormality occurs in any one of the ring 100 and the lower focus ring 200, the upper focus ring 100 and the lower focus ring 200 can be separated to replace only the corresponding parts without replacing the entire plasma focus ring. can

그리고, 상기 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200)을 연결하는 체결볼트(300)를 실리콘 카바이드(SiC), 보론 카바이드(B4C), 실리카(SiO2), 산화알루미늄(AL2O3), 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 베릴리아 중 적어도 어느 하나 이상으로 이루어지는 전도성 세라믹 소재로 구비하게 되어 상기 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200) 사이에 틈새가 발생되어도 전도성 세라믹 소재로 이루어진 체결볼트(300)에 의해 전도 효율을 높일 수 있다.In addition, the fastening bolt 300 connecting the upper focus ring 100 and the lower focus ring 200 is formed of silicon carbide (SiC), boron carbide (B4C), silica (SiO2), aluminum oxide (AL2O3), alumina, It is provided with a conductive ceramic material made of at least one of titania, zirconia, and beryllia, so that even if a gap is generated between the upper focus ring 100 and the lower focus ring 200, the fastening bolt 300 made of a conductive ceramic material. conduction efficiency can be increased.

또한, 상기 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200)을 연결하기 위해 체결볼트(300)가 체결되기 전에 상기 하부 포커스 링(200)의 삽입홈(220) 내로 탄성체(400)를 삽입한 상태에서 상기 체결볼트(300)를 체결함으로써 플라즈마 가스의 지속적인 노출에도 상기 탄성체(400)가 체결볼트(300)의 유동을 최대한 방지할 수 있어 상기 체결볼트(300)의 풀림을 방지하여 상기 상부 포커스 링(100)과 하부 포커스 링(200)이 서로 안정적으로 연결될 수 있다.In addition, the elastic body 400 is inserted into the insertion groove 220 of the lower focus ring 200 before the fastening bolt 300 is fastened to connect the upper focus ring 100 and the lower focus ring 200 . By fastening the fastening bolt 300 in this state, the elastic body 400 can maximally prevent the flow of the fastening bolt 300 even when the plasma gas is continuously exposed. The ring 100 and the lower focus ring 200 may be stably connected to each other.

이와 함께, 상기 탄성체(400)를 전도성 세라믹 소재로 형성함으로써 플라즈마 포커스 링의 전도 효율을 최대화할 수 있다.In addition, the conductive efficiency of the plasma focus ring may be maximized by forming the elastic body 400 using a conductive ceramic material.

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 Of course, modifications are possible, and such modifications are intended to be within the scope of the claims.

100 : 상부 포커스 링
110 : 체결홈
200 : 하부 포커스 링
210 : 슬롯
220 : 삽입홈
300 : 체결볼트
400 : 탄성체100: upper focus ring
110: fastening groove
200: lower focus ring
210: slot
220: insertion groove
300: fastening bolt
400: elastic body

Claims (5)

정전 척의 상부 외측에 놓여지며 하부 테두리에 체결볼트가 체결될 수 있도록 일정 간격을 두고 복수개의 체결홈이 나사 방식으로 형성된 상부 포커스 링;
상기 상부 포커스 링과 별도로 분리하여 가공하고, 상부 포커스 링의 하부에 밀착되어 가스의 흐름을 유도하도록 슬롯이 형성되며 상하를 관통하여 체결홈과 서로 연통되게 복수개의 삽입홈이 형성된 하부 포커스 링; 및
상기 삽입홈을 통해 체결홈에 체결되어 상부 포커스 링과 하부 포커스 링을 결합시키되 전도 효율을 높일 수 있도록 전도성 세라믹 소재로 이루어진 체결볼트;를 포함하며,
상기 체결볼트는 플라즈마 가스의 노출에 의한 손상을 최소화하고 열전도율이 뛰어난 실리콘 카바이드(SiC), 보론 카바이드(B4C), 실리카(SiO2), 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 베릴리아 중 적어도 어느 하나 이상으로 형성되고,
상기 삽입홈 내부에는 상부 포커스 링과 하부 포커스 링을 연결시키는 체결볼트를 탄성적으로 지지하여 플라즈마 가스의 지속적인 노출에도 체결볼트의 풀림을 최소화할 수 있도록 체결볼트가 체결되기 전에 링 형태의 탄성체가 삽입되며,
상기 탄성체는 전도 효율을 높일 수 있도록 전도성 세라믹 소재로 이루어지고,
상기 탄성체는 플라즈마 가스의 노출에 의한 손상을 최소화하고 열전도율이 높은 실리콘 카바이드(SiC), 보론 카바이드(B4C), 실리카(SiO2), 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 베릴리아 중 적어도 어느 하나 이상으로 이루어지며,
상기 탄성체는 적어도 하나 이상의 삽입홈에 각각 삽입되는 것을 특징으로 하는 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링.an upper focus ring placed outside the upper part of the electrostatic chuck and having a plurality of fastening grooves formed in a screw method at regular intervals so that the fastening bolts can be fastened to the lower rim;
a lower focus ring, which is processed separately from the upper focus ring, is closely attached to a lower portion of the upper focus ring, has a slot formed therein to induce gas flow, and has a plurality of insertion grooves penetrating up and down to communicate with the fastening grooves; and
a fastening bolt made of a conductive ceramic material so as to be fastened to the fastening groove through the insertion groove to couple the upper focus ring and the lower focus ring to increase conduction efficiency;
The fastening bolt is formed of at least one of silicon carbide (SiC), boron carbide (B4C), silica (SiO2), alumina, titania, zirconia, and beryllia, which minimizes damage caused by exposure to plasma gas and has excellent thermal conductivity ,
A ring-shaped elastic body is inserted before the fastening bolt is fastened so that the fastening bolt connecting the upper focus ring and the lower focus ring is elastically supported inside the insertion groove to minimize loosening of the fastening bolt even when the plasma gas is continuously exposed. becomes,
The elastic body is made of a conductive ceramic material to increase conduction efficiency,
The elastic body is made of at least one of silicon carbide (SiC), boron carbide (B4C), silica (SiO2), alumina, titania, zirconia, and beryllia, which minimizes damage caused by exposure to plasma gas and has high thermal conductivity,
The plasma focus ring of the semiconductor etching apparatus, characterized in that the elastic body is inserted into at least one or more insertion grooves, respectively. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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