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KR102643212B1 - 공정 챔버 및 반도체 공정 디바이스 - Google Patents

공정 챔버 및 반도체 공정 디바이스 Download PDF

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KR102643212B1
KR102643212B1 KR1020237016739A KR20237016739A KR102643212B1 KR 102643212 B1 KR102643212 B1 KR 102643212B1 KR 1020237016739 A KR1020237016739 A KR 1020237016739A KR 20237016739 A KR20237016739 A KR 20237016739A KR 102643212 B1 KR102643212 B1 KR 102643212B1
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process chamber
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베이징 나우라 마이크로일렉트로닉스 이큅먼트 씨오., 엘티디.
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Publication date
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Abstract

본 발명은 공정 챔버 및 반도체 공정 디바이스를 제공한다. 상기 공정 챔버는 반도체 공정 디바이스에 적용된다. 여기에는 챔버 본체, 베이스 및 척 어셈블리가 포함된다. 챔버 본체 내에는 반응 챔버가 형성된다. 베이스는 반응 챔버 내에 위치한다. 척 어셈블리는 베이스와 연결되며, 웨이퍼를 운반하는 데 사용된다. 베이스는 베이스 본체 및 복수의 캔틸레버를 포함한다. 복수의 상기 캔틸레버는 베이스 본체의 둘레 방향을 따라 이격되며 균일하게 설치된다. 각각의 캔틸레버는 챔버 본체의 내벽과 베이스 본체의 외벽에 각각 연결된다. 챔버 본체, 베이스 본체 및 캔틸레버는 일체 성형 구조이며, 전기 전도성 및 열 전도성을 구비한 재질로 제작된다. 본 발명은 공정 챔버의 RF 회로 균일성 및 전체 온도 균일성을 대폭 향상시켰으며, 나아가 웨에퍼의 수율을 크게 개선하였다.

Description

공정 챔버 및 반도체 공정 디바이스
본 발명은 반도체 가공 기술 분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공정 챔버 및 반도체 공정 디바이스에 관한 것이다.
현재 플라즈마 공정 디바이스는 반도체, 태양전지 및 평판 디스플레이 등의 생산 공정에 널리 사용되고 있다. 현재의 제조 공정에서 플라즈마 공정 디바이스를 사용한 방전 유형에는 용량 결합 플라즈마(CCP) 유형, 유도 결합 플라즈마(ICP) 유형 및 전자 사이클로트론 공명 플라즈마(ECR) 유형 등이 있다. 현재 이러한 방전 유형은 물리 기상 증착(Physical Vapor Deposition, PVD), 플라즈마 에칭 및 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition, CVD), 플라즈마 침지 이온 주입(Plasma Immersion Ion Implantation, PIII) 등의 반도체 공정 디바이스에 널리 사용된다. 웨이퍼 중심에서 에지까지 에칭 결과의 비교적 우수한 일관성을 보장하기 위해, 공정 환경은 반도체 공정 디바이스에서 공정 챔버 RF(radio frequency) 회로 균일성 및 공정 챔버 온도 균일성이 우수해야 한다.
그러나 종래 기술에서는 베이스가 캔틸레버를 통해 공정 챔버 내에 장착된다. 가공 공차 및 조립 공차 등 요인으로 인해, 캔틸레버와 공정 챔버의 챔버벽 사이에 미세한 갭이 있어, 이들 둘 사이의 전기 전도성 및 열 전도성이 떨어지게 된다. 따라서 웨이퍼의 수율이 낮아진다.
본 출원은 종래 방식의 결함을 고려하여, 공정 챔버 및 반도체 공정 디바이스를 제공한다. 이는 종래 기술에 존재하는 베이스와 공정 챔버 사이 전기 전도성 및 열 전도성이 바람직하게 않아 웨이퍼 수율이 비교적 낮은 기술적 문제를 해결한다.
제1 양상에 있어서, 본 출원의 실시예는 공정 챔버를 제공하며, 이는 반도체 공정 디바이스에 적용된다. 여기에는 챔버 본체, 베이스 및 척 어셈블리가 포함된다. 상기 챔버 본체 내에는 반응 챔버가 형성된다. 상기 베이스는 상기 반응 챔버 내에 위치한다. 상기 척 어셈블리는 상기 베이스와 연결되며, 웨이퍼를 운반하는 데 사용된다.
상기 베이스는 베이스 본체 및 복수의 캔틸레버를 포함한다. 복수의 상기 캔틸레버는 상기 베이스 본체의 둘레 방향을 따라 이격되며 균일하게 설치된다. 각각의 상기 캔틸레버는 상기 챔버 본체의 내벽과 상기 베이스 본체의 외벽에 각각 연결된다.
상기 챔버 본체, 상기 베이스 본체 및 상기 캔틸레버는 일체 성형 구조이고, 전기 전도성 및 열 전도성을 구비한 재질로 제작된다.
본 출원의 일 실시예에 있어서, 상기 베이스 본체 내에는 수용 캐비티가 구비된다. 상기 수용 캐비티는 위를 향한 개방구를 구비한다. 복수의 상기 캔틸레버 내에는 모두 상기 수용 캐비티와 연통되는 장착 채널이 설치된다. 상기 챔버 본체 상에는 비아가 개설되고, 상기 비아는 상기 장착 채널과 상기 챔버 본체의 외부를 연통시킨다.
상기 척 어셈블리는 상기 베이스 본체와 밀봉 연결되어, 상기 수용 캐비티의 상기 개방구를 밀봉하는 데 사용된다.
본 출원의 일 실시예에 있어서, 상기 장착 채널은 상기 캔틸레버 상에서 위를 향한 개구를 구비한다. 상기 개구는 상기 수용 캐비티와 연통된다.
상기 척 어셈블리는 복수의 상기 캔틸레버와 밀봉 연결되어, 상기 장착 채널의 상기 개구를 밀봉하는 데 사용된다.
본 출원의 일 실시예에 있어서, 상기 척 어셈블리는 인터페이스판을 포함한다. 상기 인터페이스판은 판 본체 및 그와 연결되는 복수의 덮개판을 포함한다. 여기에서 상기 판 본체와 상기 베이스 본체는 밀봉 연결되어, 상기 수용 캐비티의 상기 개방구를 밀봉하는 데 사용된다.
상기 덮개판의 수량은 상기 캔틸레버의 수량과 동일하다. 복수의 상기 덮개판은 이격되며 상기 판 본체의 둘레에 균일하게 분포된다. 각각의 상기 덮개판은 각각의 상기 캔틸레버와 일일이 대응하도록 밀봉 연결되어, 상기 장착 채널의 상기 개구를 밀봉하는 데 사용된다.
본 출원의 일 실시예에 있어서, 각각의 상기 덮개판 및 그와 대응하는 상기 캔틸레버 사이에는 위치결정 구조가 설치되어, 상기 캔틸레버 상에서 상기 덮개판의 위치를 한정하는 데 사용된다.
본 출원의 일 실시예에 있어서, 각각의 상기 위치결정 구조는 모두 서로 끼워맞춤된 적어도 한 쌍의 위치결정 오목부 및 위치결정 볼록부를 포함한다. 상기 위치결정 오목부는 상기 덮개판과 상기 캔틸레버가 서로 대향하는 2개 표면 중 하나에 설치된다. 상기 위치결정 볼록부는 상기 덮개판과 상기 캔틸레버가 서로 대향하는 2개 표면 중 다른 하나에 설치된다.
본 출원의 일 실시예에 있어서, 상기 베이스 본체는 측벽 및 바닥 덮개를 포함한다. 상기 바닥 덮개는 상기 측벽의 바닥부에 착탈 가능하도록 설치된다. 상기 바닥 덮개의 상표면과 상기 측벽의 내표면은 상기 수용 캐비티를 둘러싼다.
상기 챔버 본체 상에서, 상기 바닥 덮개와 서로 대응하는 위치에는 유지 포트가 설치된다. 상기 유지 포트는 상기 반응 챔버와 연통된다.
본 출원의 일 실시예에 있어서, 상기 바닥 덮개의 외벽의 직경은 상기 측벽에서 먼 수직 방향을 따라 점점 감소한다.
본 출원의 일 실시예에 있어서, 상기 측벽과 상기 바닥 덮개의 외표면 상에는 2개의 연결 플랜지가 대응하도록 설치된다. 2개의 상기 연결 플랜지는 수직 방향 상에서 서로 중첩되며, 복수의 파스너에 의해 고정 연결된다.
제2 양상에 있어서, 본 출원의 실시예는 반도체 공정 디바이스를 제공한다. 여기에는 공정 챔버, RF 어셈블리, 흡기 어셈블리 및 배기 어셈블리가 포함된다. 상기 공정 챔버는 제1 양상에 따른 공정 챔버를 채택한다. 상기 RF 어셈블리와 상기 흡기 어셈블리는 모두 상기 공정 챔버의 꼭대기부에 설치된다. 상기 배기 어셈블리는 상기 공정 챔버의 바닥부에 설치된다.
본 출원의 실시예에서 제공하는 기술적 해결책에 따른 유익한 효과는 하기와 같다.
본 출원의 실시예에서 제공하는 공정 챔버는, 그 챔버 본체, 베이스 본체 및 캔틸레버가 동일하게 전기 전도성 및 열 전도성을 구비한 재질로 제작된 일체 성형 구조를 채택한다. 이는 캔틸레버와 공정 챔버 사이에 갭이 존재하지 않도록 만들어, 캔틸레버와 챔버 본체 사이의 전기 전도성을 향상시킴으로써, 공정 챔버의 RF 회로 균일성을 대폭 개선한다. 또한 챔버 본체의 캔틸레버를 향한 열 전도성을 향상시켜, 공정 챔버의 전체 온도 균일성을 대폭 개선하고, 나아가 웨이퍼의 수율을 크게 높인다. 나아가, 챔버 본체, 베이스 본체 및 캔틸레버에 일체 성형 구조를 채택하기 때문에, 본 출원 실시예의 구조적 안정성이 향상될 뿐만 아니라, 적용 및 유지 비용도 크게 낮출 수 있다.
본 출원 실시예에서 제공하는 반도체 공정 디바이스는, 본 출원 실시예에 따른 공정 챔버를 채택한다. 따라서 공정 챔버의 RF 회로 균일성, 전체 온도 균일성을 대폭 향상시켜, 웨이퍼의 수율을 크게 향상시킬 수 있다. 또한 본 출원 실시예의 구조적 안정성을 향상시킬 뿐만 아니라, 적용 및 유지 비용도 크게 낮출 수 있다.
본 출원의 추가적인 양상 및 장점은 이하의 설명에서 부분적으로 제공하며, 이는 이하의 설명을 통해 명확해지거나 본 출원의 실시를 통해 이해될 수 있다.
본 출원에서 상술하고/하거나 추가한 양상 및 장점은 이하의 첨부 도면과 함께 실시예에 대한 설명에서 명확해지고 이해가 용이해진다.
도 1은 본 출원의 실시예에 따른 공정 챔버에서 척 어셈블리를 생략한 입체 구조도이다.
도 2는 본 출원의 실시예에 따른 척 어셈블리의 입체 구조도이다.
도 3은 본 출원의 실시예에 따른 공정 챔버의 단면도이다.
도 4는 본 출원의 실시예에 따른 공정 챔버의 평면도이다.
이하에서는 본 출원을 상세히 설명하며, 본 출원 실시예의 예시는 첨부 도면에 도시하였다. 여기에서 전체에 걸쳐 동일 또는 유사한 참조 부호는 동일하거나 유사한 부재 또는 동일하거나 유사한 기능을 갖는 부재를 나타낸다. 또한 공지 기술에 대한 상세한 설명은 본 출원의 특징을 설명하기 위해서 필요하지 않은 경우 생략한다. 이하에서 첨부 도면을 참조하여 설명한 실시예는 예시적인 것이며 본 출원을 해석하기 위한 것일 뿐이므로 본 출원을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본원에 사용된 모든 용어(기술적 용어와 과학적 용어 포함)는 달리 정의되지 않는 한, 본 출원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다는 것을 당업자는 이해할 수 있다. 또한 일반적인 사전에 정의된 것과 같은 용어는 선행 기술의 맥락에서 그 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 이해되어야 한다. 또한 본원에서 특별히 정의하지 않는 한, 이상적이거나 지나치게 형식적인 의미로 해석될 수 없음을 이해해야 한다.
이하에서는 구체적인 실시예로 본 출원의 기술적 해결책 및 본 출원의 기술적 해결책이 어떻게 상술한 기술적 과제를 해결하는지에 대해 상세하게 설명한다.
본 출원의 실시예는 공정 챔버를 제공하며, 이는 반도체 공정 디바이스에 적용된다. 상기 공정 챔버의 구조도는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 챔버 본체(1), 베이스(2) 및 척 어셈블리(3)가 포함된다. 챔버 본체(1) 내에는 반응 챔버(11)가 형성된다. 베이스(2)는 반응 챔버(11) 내에 위치한다. 척 어셈블리(3)는 베이스(2)와 연결되며, 웨이퍼(미도시)를 운반하는 데 사용된다. 베이스(2)는 베이스 본체(21) 및 복수의 캔틸레버(22)를 포함한다. 복수의 캔틸레버(22)는 베이스 본체(21)의 둘레 방향을 따라 이격되며 균일하게 설치된다. 각각의 캔틸레버(22)는 반응 챔버(11)의 내벽과 베이스 본체(21)의 외벽에 각각 연결된다. 또한 챔버 본체(1), 베이스 본체(21) 및 캔틸레버(22)는 일체 성형 구조이며, 전기 전도성 및 열 전도성을 구비한 재질로 제작된다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 챔버 본체(1)는 구체적으로 금속 재질로 제작된 입방체 구조를 채택할 수 있다. 챔버 본체(1)의 중간부에 중공의 반응 챔버(11)가 형성되어, 베이스(2) 및 척 어셈블리(3)를 수용하는 데 사용된다.실제 적용에 있어서, 챔버 본체(1)의 꼭대기부에는 덮개체(미도시)가 설치될 수 있다. 바닥부의 가스 펌핑 개구(12)는 반도체 공정 디바이스의 배기 어셈블리(미도시)와 연결될 수 있다. 배기 어셈블리는 반응 챔버(11) 내부에 가스를 펌핑하여, 반응 챔버(11)를 진공 상태로 만들 수 있으며, 이를 통해 웨이퍼에 반응 환경을 제공한다.
베이스(2)와 챔버 본체(1)는 일체 성형 구조를 채택한다. 또한 베이스(2)와 챔버 본체(1)의 재질은 동일하며, 모두 전기 전도성 및 열 전도성을 구비한 재질로 제작된다. 예를 들어 금속 재질이 채택된다. 구체적으로, 베이스 본체(21)는 구체적으로 원기둥형 구조이다. 베이스 본체(21)의 외주에는 3개의 캔틸레버(22)가 설치된다. 3개의 캔틸레버(22)는 베이스 본체(21)의 둘레 방향을 따라 이격되며 균일하게 분포된다. 또한 3개의 캔틸레버(22)와 베이스 본체(21) 및 챔버 본체(1)는 모두 일체 성형의 방식으로 제작된다. 또한 각각의 캔틸레버(22)의 양단은 챔버 본체(1)의 내벽 및 베이스 본체(21)의 외벽과 각각 연결된다. 척 어셈블리(3)는 전체 구조에 원판형 구조를 채택할 수 있다. 척 어셈블리(3)는 베이스 본체(21)의 꼭대기부에 설치되어, 웨이퍼를 운반 및 흡착하는 데 사용된다.
본 출원의 실시예에서 제공하는 공정 챔버는, 그 챔버 본체, 베이스 본체 및 캔틸레버가 동일하게 전기 전도성 및 열 전도성을 구비한 재질로 제작된 일체 성형 구조를 채택한다. 이는 캔틸레버와 공정 챔버 사이에 갭이 존재하지 않도록 만들어, 캔틸레버와 챔버 본체 사이의 전기 전도성을 향상시킴으로써, 공정 챔버의 RF 회로 균일성을 대폭 개선한다. 또한 챔버 본체의 캔틸레버를 향한 열 전도성을 향상시켜, 공정 챔버의 전체 온도 균일성을 대폭 개선하고, 나아가 웨이퍼의 수율을 크게 높인다. 나아가, 챔버 본체, 베이스 본체 및 캔틸레버는 일체 성형 구조이기 때문에, 본 출원 실시예의 구조적 안정성이 향상될 뿐만 아니라, 적용 및 유지 비용도 크게 낮출 수 있다.
본 출원의 실시예는 캔틸레버(22) 및 챔버 본체(1)의 구체적인 실시방식을 한정하지 않음에 유의한다. 예를 들어, 캔틸레버(22)는 2개 또는 3개 이상을 채택할 수 있으며, 챔버 본체(1)는 원통형 구조를 채택할 수도 있다. 따라서 본 출원의 실시예는 이에 한정되지 않으며, 본 발명이 속한 기술 분야의 당업자는 실제 상황에 따라 자체적으로 조정하여 설치할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 있어서, 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스 본체(21) 내에는 수용 캐비티(211)가 구비된다. 상기 수용 캐비티(211)는 위를 향한 개방구를 구비한다. 복수의 캔틸레버(22) 내에는 모두 수용 캐비티(211)와 연통되는 장착 채널(221)이 설치된다. 챔버 본체(1) 상에는 비아(13)가 개설된다. 상기 비아(13)는 장착 채널(221)과 챔버 본체(1)의 외부를 연통시킨다. 척 어셈블리(3)는 베이스 본체(21)와 밀봉 연결되어, 수용 캐비티(211)의 상기 개방구를 밀봉하는 데 사용된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 베이스 본체(21)는 원통형 구조이며, 베이스 본체(21) 내에 수용 캐비티(211)가 형성된다. 각각의 캔틸레버(22)는 예를 들어 직사각형의 막대형 구조를 채택한다. 캔틸레버(22)는 중공 구조이며 장착 채널(221)을 형성한다. 챔버 본체(1) 상에는 각각의 캔틸레버(22) 내 장착 채널(221)에 대응되는 비아(13)가 설치된다. 비아(13)는 구체적으로 직사각형 구조를 채택할 수 있다. 또한 비아(13)의 단면 치수는 캔틸레버(22) 내의 장착 채널(221) 치수와 동일하다. 장착 채널(221)은 챔버 본체(1) 내외부를 연결하는 케이블, 가스관 및 수도관 등 부품(미도시)을 설치하는 데 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 일부 치수가 적합한 부품을 장착하는 데 사용될 수도 있다. 따라서 챔버 본체(1) 외부 공간 및 챔버 본체(1)의 공간 점용을 크게 절약할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 있어서, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 장착 채널(221)은 캔틸레버(22) 상에 위를 향한 개구(222)를 구비한다. 상기 개구(222)는 수용 캐비티(211)와 연통된다. 척 어셈블리(3)는 복수의 캔틸레버(22)와 밀봉 연결되어, 장착 채널(221)의 상기 개구(222)를 밀봉하는 데 사용된다.
본 출원의 일 실시예에 있어서, 척 어셈블리(3)는 인터페이스판(32)을 포함한다. 상기 인터페이스판(32)은 수용 캐비티(211)에 설치된 상기 개방구를 밀봉하는 데 사용된다.
척 어셈블리(3)의 인터페이스판(32)은 구체적으로 금속 재질로 제작된 원판형 구조일 수 있다. 인터페이스판(32)은 베이스 본체(21) 꼭대기부를 덮어 수용 캐비티(211)의 개방구를 밀봉할 수 있다. 인터페이스판(32)과 베이스 본체(21) 사이는 착탈 가능한 방식으로 연결될 수 있다. 따라서 본 출원 실시예의 착탈 및 유지 효율이 향상된다. 또한, 베이스 본체(21) 및 캔틸레버(22)는 모두 중공 구조를 채택하므로, 본 출원 실시예의 제조 비용을 대폭 절약할 수도 있다.
본 출원 실시예는 캔틸레버(22)의 구체적인 형상을 한정하지 않으며, 예를 들어 캔틸레버(22)는 둥근 막대형 구조를 채택할 수도 있음에 유의한다. 따라서 본 출원의 실시예는 이에 한정되지 않으며, 본 발명이 속한 기술 분야의 당업자는 실제 상황에 따라 자체적으로 조정하여 설치할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 있어서, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 인터페이스판(32)은 판 본체(321) 및 그와 연결된 복수의 덮개판(322)을 포함한다. 판 본체(321)는 베이스 본체(21)와 밀봉 연결되어, 수용 캐비티(211)의 상기 개방구를 밀봉하는 데 사용된다. 덮개판(322)의 수량은 캔틸레버(22)의 수량과 동일하다. 복수의 덮개판(322)은 이격되며 판 본체(321)의 둘레에 균일하게 분포된다. 각각의 덮개판(322)은 각각의 캔틸레버(22)와 일일이 대응하도록 밀봉 연결되어, 장착 채널(221)의 상기 개구(222)를 밀봉하는 데 사용된다.
본 출원의 일 실시예에 있어서, 판 본체(321) 및 복수의 덮개판(322)은 일체 성형 구조이다.
인터페이스판(32)이 베이스 본체(21) 상에 조립될 때, 3개의 덮개판(322)이 3개의 캔틸레버(22)를 대응하도록 덮어, 3개의 캔틸레버(22)의 장착 채널(221)의 상기 개구(222)를 일일이 대응하도록 밀봉하는 데 사용될 수 있다. 이를 통해 캔틸레버(22)의 장착 채널(221) 내에 장착된 부품을 보호하고, 공정 챔버가 공정을 실행할 때 부품이 부식되는 것을 방지하여, 고장율을 낮추고 사용 수명을 대폭 늘린다. 실제 적용 시, 인터페이스판(32)을 분리하면 개구(222)를 경유하여, 베이스 본체(21) 내 및 캔틸레버(22) 내에 장착된 부품을 유지할 수 있다. 따라서 본 출원 실시예의 착탈 및 유지 효율이 크게 향상된다.
본 출원의 실시예는 덮개판(322)의 구체적인 수량을 한정하지 않는다. 덮개판(322)의 수량과 캔틸레버(22)의 수량을 대응하도록 설치할 수 있기만 하면 된다. 따라서 본 출원의 실시예는 이에 한정되지 않으며, 본 발명이 속한 기술 분야의 당업자는 실제 상황에 따라 자체적으로 조정하여 설치할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 있어서, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 척 어셈블리(3)는 정전 척(31)을 포함한다. 정전 척(31)은 판 본체(321) 상에 설치되어, 웨이퍼를 운반하는 데 사용된다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 정전 척(31)은 구체적으로 세라믹 재질로 제작된 원판형 구조를 채택할 수 있다. 정전 척(31)의 꼭대기면은 웨이퍼를 운반하는 데 사용될 수 있으며, 정전 척(31)의 바닥면은 판 본체(321)와 접합 설치된다. 판 본체(321)는 베이스 본체(21) 꼭대기부를 덮을 수 있다. 판 본체(321)는 정전 척(31)을 장착하고, 정전 척(31)의 전극 및 백 가스(back gas)에 인터페이스를 제공하는 데 사용될 수 있다. 정전 척(31) 및 베이스 본체(21)와의 연결이 용이하도록, 판 본체(321)의 직경은 정전 척(31)의 직경보다 클 수 있다. 또한 연결 방식은 착탈 가능한 방식을 채택해 연결할 수 있다. 따라서 본 출원 실시예의 착탈 및 유지 효율이 향상된다. 본 출원 실시예는 척 어셈블리(3)의 구체적인 유형을 한정하지 않으며, 본 발명이 속한 기술 분야의 당업자는 실제 상황에 따라 자체적으로 조정하여 설치할 수 있음에 유의한다.
본 출원의 일 실시예에 있어서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 덮개판(322)과 그에 대응하는 캔틸레버(22) 사이에 위치결정 구조(4)가 설치된다. 이는 캔틸레버(22) 상에서 덮개판(322)의 위치를 한정하는 데 사용된다. 상기 위치결정 구조는 다양한 구조가 있을 수 있다. 예를 들어, 각각의 위치결정 구조(4)는 모두 서로 끼워맞춤된 적어도 한 쌍의 위치결정 오목부 및 위치결정 볼록부를 포함한다. 상기 위치결정 오목부는 덮개판(322)과 캔틸레버(22)가 서로 대향하는 2개 표면 중 하나에 설치된다. 상기 위치결정 볼록부는 덮개판(322)과 캔틸레버(22)가 서로 대향하는 2개 표면 중 다른 하나에 설치된다. 구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 위치결정 볼록부는 예를 들어 캔틸레버(22) 꼭대기면에 설치된 위치결정 기둥(41)이다. 상기 위치결정 오목부는 예를 들어 덮개판(322) 바닥면에 설치된 위치결정 홀(미도시)이다. 상기 위치결정 홀은 상기 위치결정 기둥(41)과 끼워맞춤되어, 캔틸레버(22) 상에서 덮개판(322)의 위치를 한정한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 위치결정 오목부와 위치결정 볼록부는 구체적으로 2쌍일 수 있다. 이는 각각 2개의 캔틸레버(22) 및 2개의 덮개판(322) 사이에 위치한다. 위치결정 구조(4)는 인터페이스판(32)을 정확한 위치에 위치를 결정하여 장착하는 데 사용된다. 그러나 본 출원의 실시에는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 위치결정 구조(4)는 돌출 블록과 오목홈 끼워맞춤 방식을 채택할 수도 있다. 본 발명이 속한 기술 분야의 당업자는 실제 상황에 따라 자체적으로 조정하여 설치할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 있어서, 3개의 덮개판(322)의 외주면은 호면 구조를 채택할 수 있다. 또한 호면 구조의 직경은 반응 챔버(11)의 내경보다 작다. 이들 둘의 차이값은 예를 들어 약 2mm(밀리미터)이다. 이를 통해 인터페이스판(32)을 장착할 때 반응 챔버(11)의 내벽과의 사이에 기계적 간섭이 일어나는 것을 방지하여, 본 출원 실시의 착탈 및 유지 효율을 대폭 향상시킬 수 있다. 또한 본 출원 실시예의 고장율을 효과적으로 낮출 수 있다.
또한 인터페이스판(32)과 베이스 본체(21) 사이의 장착과 밀봉이 용이하도록, 캔틸레버(22)의 꼭대기면에서 반응 챔버(11) 측벽에 가까운 지점은 폐쇄 구조이다. 즉, 개구(222)의 수용 캐비티(211)에서 먼 측변과 반응 챔버(11) 측벽 사이에는 하나의 소정 거리가 구비된다. 상기 소정 거리는 구체적으로 30mm이며, 캔틸레버(22)의 벽 두께는 약 20mm로 설치될 수 있다. 위치결정 기둥(41)은 반응 챔버(11) 측벽에 가까이 설치되어, 인터페이스판(32)의 위치를 결정하는 데 사용될 수 있다. 그러나 본 출원의 실시예는 이에 한정되지 않으며, 본 발명이 속한 기술 분야의 당업자는 실제 상황에 따라 자체적으로 조정하여 설치할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 있어서, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 베이스 본체(21)는 측벽(35) 및 바닥 덮개(34)를 포함한다. 여기에서, 바닥 덮개(34)는 측벽(35)의 바닥부에 착탈 가능하도록 설치된다. 바닥 덮개(34)의 상표면과 측벽(35)의 내표면은 수용 캐비티(211)를 둘러싼다. 챔버 본체(1) 상에서, 바닥 덮개(34)와 서로 대응하는 위치에는 유지 포트(14)가 설치된다. 상기 유지 포트(14)는 반응 챔버(11)와 연통되어, 바닥 덮개(34)를 유지하는 데 사용된다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 바닥 덮개(34)는 구체적으로 금속 재질로 제작된 하우징형 구조가 채택된다. 바닥 덮개(34)의 꼭대기면은 측벽(35)의 바닥면과 연결된다. 또한 바닥 덮개(34)의 상표면과 측벽(35)의 내표면은 수용 캐비티(211)를 둘러싼다. 바닥 덮개(34)는 수용 캐비티(211)를 차단하는 데 사용된다. 수용 캐비티(211) 내에는 다양한 부재가 장착될 수 있다. 예를 들어 승강 어셈블리(미도시)가 있다. 상기 승강 어셈블리는 인터페이스판(32) 및 정전 척(31)을 관통하여, 웨이퍼가 척 어셈블리(3)에 상대적으로 승강되도록 구동하는 데 사용될 수 있다. 바닥 덮개(34)를 착탈함으로써 수용 캐비티(211) 내의 부재를 용이하게 유지보수할 수 있다. 바닥 덮개(34)와 측벽(35)은 구체적으로 플랜지 및 볼트 끼워맞춤에 의해 연결될 수 있다. 구체적으로, 측벽(35)과 바닥 덮개(34)의 외표면 상에는 2개의 연결 플랜지(351, 341)가 대응하도록 설치된다. 2개의 연결 플랜지(351, 341)는 수직 방향 상에서 서로 중첩되며, 복수의 파스너(미도시)를 통해 고정 연결된다. 그러나 본 출원의 실시에는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 바닥 덮개(34)와 측벽(35) 사이는 나사 연결 또는 클램핑 등 방식에 의해 연결될 수도 있다. 바닥 덮개(34)와 측벽(35)은 착탈 가능한 형태의 구조가 채택되어, 승강 어셈블리를 유지하는 것이 용이하므로, 착탈 및 유지 효율이 대폭 향상된다.
본 출원 실시예에서 모든 실시예가 바닥 덮개(34)를 포함해야 하는 것은 아니다. 예를 들어 바닥 덮개(34)는 측벽(35)과의 사이에 일체 성형 구조가 채택되고, 측벽(35) 상에 각 부품을 유지하기 위한 유지 도어 구조가 개설될 수 있다. 따라서 본 출원의 실시예는 이에 한정되지 않으며, 본 발명이 속한 기술 분야의 당업자는 실제 상황에 따라 자체적으로 높이를 조정하여 설치할 수 있다. 챔버 본체(1)의 측면에는 직사각형의 유지 포트(14)가 개설될 수 있다. 상기 유지 포트(14)의 길이는 바닥 덮개(34)의 직경보다 크고, 유지 포트(14)의 높이는 바닥 덮개(34)의 두께보다 크다. 따라서 바닥 덮개(34)의 착탈 및 유지가 용이하므로, 본 출원 실시예의 착탈 및 유지 효율이 대폭 향상된다.
본 출원의 실시예는 유지 포트(14)의 구체적인 위치 및 형상을 한정하지 않음에 유의한다. 유지 포트(14)가 있는 위치와 바닥 덮개(34)의 위치가 대응하도록 설치되기만 하면 된다. 따라서 본 출원의 실시예는 이에 한정되지 않으며, 본 발명이 속한 기술 분야의 당업자는 실제 상황에 따라 자체적으로 조정하여 설치할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 있어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 바닥 덮개(34)의 외벽의 직경은 측벽(35)에서 먼 수직 방향을 따라 점점 감소한다. 구체적으로, 바닥 덮개(34)는 구체적으로 위가 크고 아래가 작은 테이퍼형 원뿔대 구조일 수도 있다. 즉 바닥 덮개(34) 외경은 꼭대기면에서 바닥면 방향으로 점차 감소한다. 상술한 설계를 채택하면, 바닥 덮개(34)에 테이퍼형 원뿔대 설계를 채택하기 때문에, 챔버 본체(1) 내의 가스가 하방의 가스 펌핑 개구(12)를 향해 유동하는 데에 도움이 된다. 따라서 반응 챔버(11) 내의 기류 안정성이 높아지고 웨이퍼의 수율이 향상될 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 있어서, 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스(2) 및 챔버 본체(1)는 모두 알루미늄 합금 재질로 제작된다. 구체적으로, 챔버 본체(1), 베이스 본체(21) 및 캔틸레버(22)는 모두 알루미늄 합금 재질로 제작될 수 있다. 일체 성형 구조를 채택해 이들 셋 사이의 전기 전도성을 향상시킬 수 있다. 또한 복수의 캔틸레버(22) 사이에 차이가 거의 없기 때문에, RF 회로의 등가 전류가 둘레 방향을 따라 균일하게 3개 캔틸레버(22)에서 챔버 본체(1)를 향해 흘러 접지될 수 있다. 따라서 RF 회로의 균일성이 향상된다. 캔틸레버(22)의 수량은 구체적으로 3개일 수 있다. 3개의 캔틸레버(22)는 모두 베이스 본체(21)의 외주에 균일하게 배치된다. 또한 2개의 인접한 캔틸레버(22) 사이의 협각은 120도이다. 챔버 본체(1), 베이스 본체(21) 및 캔틸레버(22) 사이의 열 전도성이 우수하기 때문에, 챔버 본체(1)의 열이 3개의 균일하게 분포된 캔틸레버(22)를 통해 베이스 본체(21)에 전도된다. 따라서 챔버 본체(1)와 베이스 본체(21)의 온도 차이를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 베이스 본체(21) 지점의 온도 균일성을 향상시킬 수도 있다. 또한, 복수의 캔틸레버(22)는 챔버 본체(1) 횡단면에서의 폭이 100mm 내지 200mm이다. 그러나 본 출원의 실시에는 이에 한정되지 않는다. 캔틸레버(22)의 폭은 구체적으로 캔틸레버(22)의 수량 및 반응 챔버(11) 내 기류 상태에 대한 영향에 따라 설정할 수 있다. 따라서 본 출원의 실시예는 캔틸레버(22)의 구체적인 규격을 한정하지 않는다. 본 발명이 속한 기술 분야의 당업자는 실제 상황에 따라 자체적으로 조정하여 설치할 수 있다.
동일한 발명의 사상을 기반으로, 본 출원의 실시예는 반도체 공정 디바이스를 제공한다. 여기에는 공정 챔버, RF 어셈블리, 흡기 어셈블리 및 배기 어셈블리가 포함된다. 여기에서, 공정 챔버는 상기 각 실시예에 따른 공정 챔버를 채택한다. RF 어셈블리와 흡기 어셈블리는 모두 공정 챔버의 꼭대기부에 설치된다. 배기 어셈블리는 공정 챔버의 바닥부에 설치된다.
본 출원 실시예를 적용하면 적어도 하기와 같은 유익한 효과를 구현할 수 있다.
본 출원 실시예에서 제공하는 반도체 공정 디바이스는, 본 출원 실시예에 따른 공정 챔버를 채택한다. 따라서 공정 챔버의 RF 회로 균일성, 전체 온도 균일성을 대폭 향상시켜, 웨이퍼의 수율을 크게 향상시킬 수 있다. 또한 본 출원 실시예의 구조적 안정성을 향상시킬 뿐만 아니라, 적용 및 유지 비용도 크게 낮출 수 있다.
상기 실시예는 본 발명의 원리를 설명하기 위해 사용된 예시적인 실시예일 뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않음을 이해할 수 있다. 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 사상과 본질을 벗어나지 않고 다양한 수정 및 개선을 진행할 수 있다. 이러한 수정 및 개선은 본 발명의 보호 범위로 간주된다.
본 출원의 설명에서 용어 "중심", "상", "하", "전", "후", "좌", "우", "수직", "수평", "꼭대기", "바닥", "안", "밖" 등이 가리키는 방향 또는 위치 관계는 첨부 도면에 도시된 방향 또는 위치 관계를 기반으로 한다. 이는 본 발명을 간략하게 설명하기 위한 것일 뿐이며, 가리키는 장치 또는 요소가 반드시 특정한 방향을 갖거나 특정한 방향으로 구성 및 조작되어야 함을 지시하거나 암시하지 않는다. 따라서 이는 본 발명을 제한하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
용어 "제1", "제2"는 설명을 위한 목적으로만 사용되며, 상대적인 중요성을 지시 또는 암시하거나 표시된 기술적 특징의 수량을 암시적으로 나타내는 것으로 이해될 수 없다. 여기에서 "제1", "제2"로 한정되는 특징은 하나 이상의 해당 특징을 명시적 또는 암시적으로 포함할 수 있다. 본 발명의 설명에서 달리 언급되지 않는 한, "복수"의 의미는 2개 또는 2개 이상이다.
본 출원의 설명에 있어서, 별도로 명시하거나 한정하지 않는 한, 용어 "장착", "상호 연결", "연결"은 넓은 의미로 해석되어야 한다. 예를 들어, 이는 고정 연결, 분리 가능한 연결 또는 일체형 연결일 수 있다. 또한 직접적인 연결일 수 있으며, 중간 매개체를 통한 간접적인 연결일 수도 있고, 두 요소 내부의 연통일 수도 있다. 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 기술자는 구체적인 상황에 따라 본 발명에서 상술한 용어의 구체적인 의미를 이해할 수 있다.
본 명세서의 설명에서 구체적인 특징, 구조, 재료 또는 특성은 임의 하나 이상의 실시예 또는 예시에서 적합한 방식으로 결합할 수 있다.
상기 내용은 본 출원의 일부 실시방식일 뿐이다. 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 원리에서 벗어나지 않고 일부 개선 및 수정을 수행할 수 있다. 이러한 개선 및 수정은 본 출원의 보호 범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

Claims (10)

  1. 공정 챔버에 있어서,
    반도체 공정 디바이스에 적용되며, 챔버 본체, 베이스 및 척 어셈블리를 포함하고,
    상기 챔버 본체 내에는 반응 챔버가 형성되고, 상기 베이스는 상기 반응 챔버 내에 위치하고, 상기 척 어셈블리는 상기 베이스와 연결되며, 웨이퍼를 운반하는 데 사용되고,
    상기 베이스는 베이스 본체 및 복수의 캔틸레버를 포함하고, 복수의 상기 캔틸레버는 상기 베이스 본체의 둘레 방향을 따라 이격되며 균일하게 설치되고, 각각의 상기 캔틸레버는 상기 챔버 본체의 내벽과 상기 베이스 본체의 외벽에 각각 연결되고,
    상기 챔버 본체, 상기 베이스 본체 및 상기 캔틸레버는 일체 성형 구조이고, 전기 전도성 및 열 전도성을 구비한 재질로 제작되는 것을 특징으로 하는 공정 챔버.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 본체 내에는 수용 캐비티가 구비되고, 상기 수용 캐비티는 위를 향한 개방구를 구비하고, 복수의 상기 캔틸레버 내에는 모두 상기 수용 캐비티와 연통되는 장착 채널이 설치되고, 상기 챔버 본체 상에는 비아가 개설되고, 상기 비아는 상기 장착 채널과 상기 챔버 본체의 외부를 연통시키고,
    상기 척 어셈블리는 상기 베이스 본체와 밀봉 연결되어, 상기 수용 캐비티의 상기 개방구를 밀봉하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 공정 챔버.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 장착 채널은 상기 캔틸레버 상에서 위를 향한 개구를 구비하고, 상기 개구는 상기 수용 캐비티와 연통되고,
    상기 척 어셈블리는 복수의 상기 캔틸레버와 밀봉 연결되어, 상기 장착 채널의 상기 개구를 밀봉하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 공정 챔버.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 척 어셈블리는 인터페이스판을 포함하고, 상기 인터페이스판은 판 본체 및 그와 연결되는 복수의 덮개판을 포함하고, 여기에서, 상기 판 본체와 상기 베이스 본체는 밀봉 연결되어, 상기 수용 캐비티의 상기 개방구를 밀봉하는 데 사용되고,
    상기 덮개판의 수량은 상기 캔틸레버의 수량과 동일하고, 복수의 상기 덮개판은 이격되며 상기 판 본체의 둘레에 균일하게 분포되고, 각각의 상기 덮개판은 각각의 상기 캔틸레버와 일일이 대응하도록 밀봉 연결되어, 상기 장착 채널의 상기 개구를 밀봉하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 공정 챔버.
  5. 제4항에 있어서,
    각각의 상기 덮개판 및 그와 대응하는 상기 캔틸레버 사이에는 위치결정 구조가 설치되어, 상기 캔틸레버 상에서 상기 덮개판의 위치를 한정하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 공정 챔버.
  6. 제5항에 있어서,
    각각의 상기 위치결정 구조는 모두 서로 끼워맞춤된 적어도 한 쌍의 위치결정 오목부 및 위치결정 볼록부를 포함하고, 상기 위치결정 오목부는 상기 덮개판과 상기 캔틸레버가 서로 대향하는 2개 표면 중 하나에 설치되고, 상기 위치결정 볼록부는 상기 덮개판과 상기 캔틸레버가 서로 대향하는 2개 표면 중 다른 하나에 설치되는 것을 특징으로 하는 공정 챔버.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 베이스 본체는 측벽 및 바닥 덮개를 포함하고, 상기 바닥 덮개는 상기 측벽의 바닥부에 착탈 가능하도록 설치되고, 상기 바닥 덮개의 상표면과 상기 측벽의 내표면은 둘러싸서 상기 수용 캐비티를 형성하고,
    상기 챔버 본체 상에서, 상기 바닥 덮개와 서로 대응하는 위치에는 유지 포트가 설치되고, 상기 유지 포트는 상기 반응 챔버와 연통되는 것을 특징으로 하는 공정 챔버.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 바닥 덮개의 외벽의 직경은 상기 측벽에서 먼 수직 방향을 따라 점점 감소하는 것을 특징으로 하는 공정 챔버.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 측벽과 상기 바닥 덮개의 외표면 상에는 2개의 연결 플랜지가 대응하도록 설치되고, 2개의 상기 연결 플랜지는 수직 방향 상에서 서로 중첩되며, 복수의 파스너에 의해 고정 연결되는 것을 특징으로 하는 공정 챔버.
  10. 반도체 공정 디바이스에 있어서,
    공정 챔버, RF 어셈블리, 흡기 어셈블리 및 배기 어셈블리를 포함하고, 상기 공정 챔버는 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 공정 챔버를 채택하고, 상기 RF 어셈블리와 상기 흡기 어셈블리는 모두 상기 공정 챔버의 꼭대기부에 설치되고, 상기 배기 어셈블리는 상기 공정 챔버의 바닥부에 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 디바이스.
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