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KR20060128227A - Plasma ethcing equpiment - Google Patents

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Publication number
KR20060128227A
KR20060128227A KR1020050049480A KR20050049480A KR20060128227A KR 20060128227 A KR20060128227 A KR 20060128227A KR 1020050049480 A KR1020050049480 A KR 1020050049480A KR 20050049480 A KR20050049480 A KR 20050049480A KR 20060128227 A KR20060128227 A KR 20060128227A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bellows
spacer
lower electrode
process chamber
electrode
Prior art date
Application number
KR1020050049480A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
현득주
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020050049480A priority Critical patent/KR20060128227A/en
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    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458Vessel
    • H01J37/32477Vessel characterised by the means for protecting vessels or internal parts, e.g. coatings
    • H01J37/32495Means for protecting the vessel against plasma
    • HELECTRICITY
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    • H01L21/67Apparatus 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
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Abstract

Plasma etching equipment is provided to prevent abrasion of a spiral formed on a coupling hole by employing an abrasion preventing coil being fixed into a coupling hole. An upper electrode is formed on an upper portion of a process chamber. A lower electrode is formed on a lower portion of the process chamber. An up/down driving unit is formed on the lower portion of the electrode and moves it up and down. A bellows(131) encloses the up/down driving unit. A bellows spacer(160) where a coupling hole is formed is fixed on an upper surface of the bellows. An abrasion preventing coil(170) is fixed into the coupling hole to prevent abrasion thereof. A bellows cover(150) is disposed between the bellows spacer and the lower electrode. A coupling screw(180) passes through the bellows cover to be coupled to the abrasion preventing coil so that the bellows spacer and the bellows cover are coupled.

Description

플라즈마 식각설비{Plasma ethcing equpiment}Plasma Etching Equipment {Plasma ethcing equpiment}

도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 식각설비의 일실시예를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a plasma etching apparatus according to the present invention.

도 2는 도 1의 A 부분을 확대도시한 단면도이다.FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of part A of FIG. 1.

도 3은 본 발명 플라즈마 식각설비에 구비되는 벨로우즈 스페이셔와 이에 결합되는 벨로우즈 커버를 도시한 분해사시도이다. 3 is an exploded perspective view showing a bellows spacer and a bellows cover coupled to the bellows spacer provided in the plasma etching apparatus of the present invention.

도 4는 본 발명 플라즈마 식각설비에 구비되는 헬리코일의 일부절개 사시도이다.4 is a partially cutaway perspective view of the helicoil provided in the plasma etching apparatus of the present invention.

본 발명은 반도체를 제조하는 설비에 관한 것으로, 특히, 플라즈마를 이용하여 웨이퍼 상에 형성된 박막을 식각하는 플라즈마 식각설비에 관한 것이다. The present invention relates to a device for manufacturing a semiconductor, and more particularly, to a plasma etching device for etching a thin film formed on a wafer using plasma.

일반적으로, 반도체 제조공정은 순수 실리콘 웨이퍼(Silicon wafer) 상에 빛과 화학 반응하여 제거되는 포토레지스트(Photoresist)막을 형성한 후 포토레지스트막 중 원하는 패턴(Pattern)을 형성할 부분에 빛을 주사하여 포토레지스트막 중 원하는 부분만을 선택적으로 오픈(Open)시키는 사진공정과, 오픈된 부분을 소정깊이로 식각(etching)하는 식각공정과, 원하는 불순물을 주입(Implantation)하는 이 온주입공정 및, 오픈된 부분에 또다른 특성을 갖는 박막을 증착(Deposition)하는 증착공정 등으로 구성된다.In general, a semiconductor manufacturing process forms a photoresist film which is removed by chemical reaction with light on a pure silicon wafer, and then scans light to a portion of the photoresist film to form a desired pattern. A photo process for selectively opening only a desired portion of the photoresist film, an etching process for etching the opened portion to a predetermined depth, an ion implantation process for implanting desired impurities, and an open process And a deposition process for depositing a thin film having another property on the part.

이들 반도체 제조공정 중 식각공정은 다른 공정들에 비하여 특히 정밀도가 요구되는 공정이다. 따라서, 최근에는 더욱 정밀한 식각을 위해서 습식식각(wet etching) 보다는 건식식각(dry ethcing)이 더욱 활발히 사용되고 있다.Among these semiconductor manufacturing processes, the etching process is a process requiring particularly precision compared to other processes. Therefore, in recent years, dry etching is more actively used than wet etching for more precise etching.

예를 들면, 건식식각을 수행하는 식각설비에는 챔버 내부에 식각성이 뛰어난 플라즈마를 형성하여 웨이퍼의 소정 부분을 식각하는 플라즈마 식각설비가 있다. For example, an etching apparatus for performing dry etching includes a plasma etching apparatus for etching a predetermined portion of a wafer by forming an excellent plasma in the chamber.

이와 같은 플라즈마 식각설비는 소정 공간을 갖는 프로세스챔버의 내부에 상호 평행하면서 소정거리 이격된 2개의 전극판을 구비한 다음, 이 2개의 전극판 사이에 소정 반응가스를 주입한 상태에서 2개의 전극판 사이로 반응가스가 플라즈마상태로 변환되기에 충분한 전계를 형성시킴으로써 웨이퍼의 소정 부분을 플라즈마로 식각하는 설비이다.(이하, 2개의 전극판 중 상부에 위치한 전극판을 '상부전극'이라 하고, 하부에 위치한 전극판을 '하부전극'이라 칭하기로 한다.) 이러한 플라즈마 식각설비는 플라즈마를 이용하여 매우 정밀한 식각이 가능하기 때문에 최근 반도체 제품의 집적도가 높아지면서 자주 사용되고 있다. Such a plasma etching apparatus includes two electrode plates parallel to each other and spaced a predetermined distance inside a process chamber having a predetermined space, and then two electrode plates in a state in which a predetermined reaction gas is injected between the two electrode plates. It is a facility for etching a predetermined portion of a wafer into a plasma by forming an electric field sufficient to convert a reaction gas into a plasma state therebetween (hereinafter, an electrode plate located on the upper side of the two electrode plates is called an 'upper electrode', The positioned electrode plate is referred to as a 'lower electrode'.) Since the plasma etching apparatus enables highly precise etching using plasma, the integration of semiconductor products has recently been frequently used.

한편, 이와 같은 플라즈마 식각설비를 이용하여 매우 정밀한 식각을 구현하기 위해서는 공정진행시 프로세스챔버의 내부에 구비된 상부전극과 하부전극 간의 간격이 미리 예정된 일정한 간격으로 유지되어야 한다. 그리고, 이와 같이 일정한 간격으로 유지된 두 전극은 공정 완료시 웨이퍼의 로딩 및 언로딩을 위하여 더욱 이격되어야 한다. On the other hand, in order to implement a very precise etching using such a plasma etching equipment, the interval between the upper electrode and the lower electrode provided inside the process chamber during the process should be maintained at a predetermined predetermined interval. In addition, the two electrodes maintained at regular intervals should be further spaced apart for loading and unloading the wafer upon completion of the process.

이에 따라, 종래 플라즈마 식각설비의 상부전극은 프로세스챔버의 상부에 고정되어 있고, 하부전극은 이 상부전극에서 소정간격만큼 하측으로 이격된 위치에 설치되어 있되, 상하구동유닛에 의해 상하로 소정거리만큼 이동가능하도록 설치되어 있다. 따라서, 공정진행시에는 상하구동유닛이 하부전극을 상부전극 측으로 상승시킴으로써 상부전극과 하부전극이 일정한 간격을 유지하도록 하고 있고, 공정진행 후에는 상하구동유닛이 하부전극을 상부전극으로부터 소정거리 하강시킴으로써 두 전극 간의 사이가 더욱 이격되도록 하고 있다. Accordingly, the upper electrode of the conventional plasma etching equipment is fixed to the upper portion of the process chamber, and the lower electrode is installed at a position spaced downward from the upper electrode by a predetermined distance, but the predetermined distance up and down by the vertical drive unit It is installed to be movable. Therefore, during the process, the upper and lower driving units raise the lower electrode to the upper electrode side to maintain a constant distance between the upper electrode and the lower electrode, and after the process proceeds, the upper and lower driving unit lowers the lower electrode from the upper electrode a predetermined distance. The gap between the two electrodes is further separated.

그리고, 하부전극을 상하로 이동시켜주는 상하구동유닛은 챔버 내부로 공급된 소정 반응가스에 의해 오염되거나 챔버 내부에서 생성된 플라즈마에 의해서 식각될 수 있으므로, 소정 반응가스나 플라즈마를 차단할 수 있는 벨로우즈(Bellows)에 의해 밀폐되고 있다. 이때, 벨로우즈는 상하로 소정 길이만큼 신축가능한 부재로, 하단은 챔버의 바닥에 고정되어 있고, 상단은 링 형태의 벨로우즈 스페이셔와 벨로우즈 스페이셔의 상부에 고정되는 벨로우즈 커버를 매개로 하부전극에 고정되어 있다. 따라서, 벨로우즈는 하부전극을 상하로 이동시켜주는 상하구동유닛을 외부로부터 밀폐시켜주면서도 하부전극이 상하로 이동됨에 따라 소정길이만큼 수축 및 팽창되어지는 것이다. In addition, the vertical driving unit for moving the lower electrode up and down may be etched by the plasma generated inside the chamber or contaminated by a predetermined reaction gas supplied into the chamber, and thus, a bellows capable of blocking the predetermined reaction gas or plasma ( Bellows). At this time, the bellows is a member that can be stretched up and down by a predetermined length, and the lower end is fixed to the bottom of the chamber, and the upper end is fixed to the lower electrode through the bellows spacer fixed to the upper part of the bellows spacer and the bellows spacer. It is. Therefore, the bellows is to be expanded and contracted by a predetermined length as the lower electrode is moved up and down while sealing the up and down driving unit for moving the lower electrode up and down from the outside.

한편, 이와 같은 벨로우즈 스페이셔와 벨로우즈 커버는 벨로우즈 커버를 관통하여 벨로우즈 스페이셔에 체결되는 나사에 의해 결합된다. On the other hand, such a bellows spacer and the bellows cover are coupled by a screw that is fastened to the bellows spacer through the bellows cover.

그러나, 이와 같이 체결되는 나사와 벨로우즈 스페이셔는 모두 알루미늄 재질로 형성되어 있기 때문에 유저가 반복적으로 나사를 풀거나 조일 경우 및 유저가 과도한 힘으로 나사를 조일 경우 등에 있어서 벨로우즈 스페이셔에 형성된 나선이 쉽게 마모되어져 버리는 문제가 발생된다. 따라서, 벨로우즈 스페이셔와 나사 사이에는 유격이 많아지게 되고, 이는 곧 상하구동유닛이 하부전극을 상하로 이동시킬 때 벨로우즈 스페이셔나 벨로우즈 커버가 흔들리게 되어 나선이 마모될 시 발생되었던 파티클이 챔버 내부로 유입되어지는 문제가 발생된다. However, since the screws and bellows spacers fastened in this way are all made of aluminum, the spirals formed in the bellows spacers are easy for the user to loosen or tighten the screws repeatedly and the user to tighten the screws with excessive force. The problem of wear is caused. Therefore, there is more play between the bellows spacer and the screw, which causes the bellows spacer or the bellows cover to shake when the vertical drive unit moves the lower electrode up and down. The problem that is introduced to the is generated.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로써, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 나사와 벨로우즈 스페이셔의 결합시 벨로우즈 스페이셔가 쉽게 마모되는 것을 미연에 방지할 수 있는 플라즈마 식각설비를 제공하는데 있다. Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and the technical problem to be achieved by the present invention is a plasma etching apparatus that can prevent the wear of the bellows spacers easily when the screw and the bellows spacers are combined. To provide.

이와 같은 기술적 과제를 구현하기 위한 본 발명 플라즈마 식각설비는 프로세스챔버와, 프로세스챔버의 상부에 구비된 상부전극과, 프로세스챔버의 하부에 구비된 하부전극과, 하부전극을 상하로 이동시키는 상하구동유닛과, 상하구동유닛을 둘러싸며 상하방향으로 신축되는 벨로우즈(Bellows)와, 벨로우즈의 상면에 고정되며 체결홀이 형성된 벨로우즈 스페이셔(Bellows spacer)와, 체결홀의 마모를 방지하도록 체결홀에 끼워지는 마모방지코일과, 벨로우즈 스페이셔와 하부전극의 사이에 개재되는 벨로우즈 커버(Bellows cover) 및, 벨로우즈 스페이셔와 벨로우즈 커버가 결합되도록 벨로우즈 커버를 관통하여 마모방지코일에 체결되는 결합나사를 포함한다. The plasma etching apparatus of the present invention for implementing the above technical problem is a process chamber, an upper electrode provided on the upper portion of the process chamber, a lower electrode provided on the lower portion of the process chamber, and a vertical drive unit for moving the lower electrode up and down And a bellows that expands and contracts in the vertical direction surrounding the vertical drive unit, a bellows spacer fixed to the upper surface of the bellows, and formed with a fastening hole, and wear fitted in the fastening hole to prevent wear of the fastening hole. The prevention coil, a bellows cover interposed between the bellows spacer and the lower electrode, and a coupling screw fastened to the wear protection coil through the bellows cover to be coupled to the bellows spacer and the bellows cover.

이때, 상기 마모방지코일은 상기 체결홀에 억지끼움방식으로 끼워지는 헬리코일일 수 있다. 이 경우, 상기 헬리코일(Heli coil)은 스테인레스(Stainless) 재질일 수 있다. In this case, the wear protection coil may be a helicoid coil fitted into the fastening hole in a clamping manner. In this case, the helical coil may be made of stainless material.

그리고, 상기 마모방지코일의 높이는 상기 체결홀의 높이와 동일한 높이로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 결합나사는 상기 마모방지코일에 체결될 시 상기 마모방지코일의 하부 또는 하단까지 체결될 수 있는 길이를 갖는 것이 바람직하다. And, the height of the wear protection coil may be formed at the same height as the height of the fastening hole. In this case, the coupling screw preferably has a length that can be fastened to the bottom or bottom of the wear protection coil when fastened to the wear protection coil.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed subject matter is thorough and complete, and that the scope of the invention to those skilled in the art will fully convey. Like numbers refer to like elements throughout.

도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 식각설비의 일실시예를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 A 부분을 확대도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명 플라즈마 식각설비에 구비되는 벨로우즈 스페이셔와 이에 결합되는 벨로우즈 커버를 도시한 분해사시도이다. 그리고, 도 4는 본 발명 플라즈마 식각설비에 구비되는 헬리코일의 일부절개 사시도이다.1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a plasma etching apparatus according to the present invention, Figure 2 is an enlarged cross-sectional view showing a portion A of Figure 1, Figure 3 is a bellows spacer provided in the plasma etching apparatus of the present invention; An exploded perspective view showing the bellows cover coupled thereto. And, Figure 4 is a partially cutaway perspective view of the helicoil provided in the plasma etching equipment of the present invention.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예인 플라즈마 식각설비(100)에는 일정 압력이 유지되도록 내부에 소정 크기의 밀폐공간이 마련되는 프로세스챔버 (110)가 구비된다.First, referring to FIG. 1, the plasma etching apparatus 100, which is an embodiment of the present invention, includes a process chamber 110 in which an airtight space having a predetermined size is provided to maintain a predetermined pressure.

이때, 프로세스챔버(110)의 상측에는 챔버(110) 내부에 플라즈마가 형성되도록 소정 전력이 인가되는 상부전극(120)이 설치되고, 이 상부전극(120)의 상측에는 상부전극(120)의 온도를 조절하기 위한 쿨링플레이트(Cooling plate,125)와, 상부전극(120)으로 반응가스를 공급하기 위한 가스공급배관(128)이 설치된다. In this case, an upper electrode 120 to which a predetermined power is applied is formed above the process chamber 110 so that a plasma is formed inside the chamber 110, and a temperature of the upper electrode 120 is located above the upper electrode 120. Cooling plate (Cooling plate, 125) for controlling the, and the gas supply pipe 128 for supplying the reaction gas to the upper electrode 120 is installed.

여기서, 상부전극(120)은 원판형상으로 형성되고, 그 중앙부에는 상부전극(120)으로 공급되는 반응가스를 프로세스챔버(110) 내부의 곳곳으로 고르게 분배할 수 있도록 다수의 가스분사공(122)이 형성되며, 그 가장자리부에는 결합볼트(80) 등으로 상부전극(120)을 프로세스챔버(110)에 고정시키기 위한 결합공(미도시)이 형성된다. Here, the upper electrode 120 is formed in a disc shape, the center portion of the plurality of gas injection holes 122 to evenly distribute the reaction gas supplied to the upper electrode 120 to the inside of the process chamber 110 A coupling hole (not shown) for fixing the upper electrode 120 to the process chamber 110 by a coupling bolt 80 or the like is formed at the edge portion thereof.

그리고, 상부전극(120)의 측부 즉, 상부전극(120)의 가장자리부에는 상부전극(120)을 후술될 하부전극(130)으로부터 절연시키기 위한 석영재질의 쉴드링(Shield ring,126)이 설치되며, 쉴드링(126)의 측부에는 각각 석영재질의 아웃터링(Outer ring,129)과 합금재질의 센터링(Center ring,127)이 순차적으로 설치된다. 또한, 상부전극(120)의 하측에는 상부전극(120)과 소정간격 이격되게 설치되되 소정 전력이 인가되는 하부전극(130)이 마련된다.A shield ring 126 of quartz material is installed on the side of the upper electrode 120, that is, the edge of the upper electrode 120 to insulate the upper electrode 120 from the lower electrode 130, which will be described later. On the sides of the shield ring 126, an outer ring (129) of quartz material and a center ring (Center ring, 127) of alloy material are respectively installed in sequence. In addition, the lower electrode 130 is provided below the upper electrode 120 to be spaced apart from the upper electrode 120 by a predetermined interval and to which a predetermined power is applied.

이때, 하부전극(130)은 상부전극(120)을 통해 공급되는 반응가스가 플라즈마상태로 변환되도록 상부전극(120)과 상호 작용하여 소정 전기장을 형성하게 되며, 도 1에 도시한 바와 같은 상하구동유닛(190)에 의해서 상하이동이 가능하도록 설치된다. In this case, the lower electrode 130 interacts with the upper electrode 120 to form a predetermined electric field so that the reaction gas supplied through the upper electrode 120 is converted into a plasma state, and is vertically driven as shown in FIG. 1. The unit 190 is installed so that the shandong.

한편, 하부전극(130)의 하측부에는 하부전극(130)이 상하구동유닛(190)에 의해서 상하로 이동될 시 하부전극(130)을 따라 수축 및 팽창하는 벨로우즈(131)가 설치된다. 구체적으로, 벨로우즈(131)는 하부전극(130)을 상하로 이동시켜주는 상하구동유닛(190)이 외부로부터 밀폐되도록 상하구동유닛(190)을 둘러싸는 형태로 설치된다. 따라서, 프로세스챔버(110) 내부로 공급된 소정 반응가스에 의해 상하구동유닛(190)이 오염되거나 프로세스챔버(110) 내부에서 생성된 플라즈마에 의해서 상하구동유닛(190)이 식각되는 문제는 미연에 방지된다. 여기서, 벨로우즈(131)는 상하로 소정 길이만큼 신축가능한 부재로, 하단은 프로세스챔버(110)의 바닥에 고정되고, 상단은 링 형태의 벨로우즈 스페이셔(160)와 벨로우즈 스페이셔(160)의 상부에 고정되는 벨로우즈 커버(150)를 매개로 하부전극(130)에 고정된다. 이에 따라, 벨로우즈(131)는 하부전극(130)을 상하로 이동시켜주는 상하구동유닛(190)을 외부로부터 밀폐시켜주면서도 하부전극(130)이 상하로 이동됨에 따라 소정길이만큼 수축 및 팽창되어지는 것이다. On the other hand, a bellows 131 is installed at the lower side of the lower electrode 130 to contract and expand along the lower electrode 130 when the lower electrode 130 is moved up and down by the vertical driving unit 190. Specifically, the bellows 131 is installed to surround the vertical drive unit 190 so that the vertical drive unit 190 for moving the lower electrode 130 up and down is sealed from the outside. Therefore, the up and down drive unit 190 is contaminated by a predetermined reaction gas supplied into the process chamber 110 or the up and down drive unit 190 is etched by the plasma generated inside the process chamber 110. Is prevented. Here, the bellows 131 is a member that can be stretched up and down by a predetermined length, the lower end of which is fixed to the bottom of the process chamber 110, and the upper end of the bellows spacer 160 and the bellows spacer 160 having a ring shape. It is fixed to the lower electrode 130 through the bellows cover 150 is fixed to. Accordingly, the bellows 131 contracts and expands by a predetermined length as the lower electrode 130 moves up and down while sealing the vertical driving unit 190 for moving the lower electrode 130 up and down from the outside. will be.

또한, 하부전극(130)의 상측부에는 식각될 웨이퍼(90)가 안착될 수 있도록 정전척(132)이 설치되고, 하부전극(130)의 측부에는 하부전극(130)을 상부전극(120)으로부터 절연시켜주기 위한 다수의 절연링 및 이 다수의 절연링을 고정시켜주기 위한 링홀더(Ring holder,138)가 설치된다. 구체적으로, 하부전극(130)의 측부 중 하측부분에는 하부전극(130)의 하측부분을 절연시켜주는 베이스링(Base ring,135)이 설치되며, 하부전극(130)의 측부 중 상측부분에는 하부전극(130)의 상측부분을 절연시켜주는 커버링(Cover ring,136)이 설치된다. In addition, an electrostatic chuck 132 is installed on the upper side of the lower electrode 130 to allow the wafer 90 to be etched, and the lower electrode 130 is disposed on the side of the lower electrode 130. A plurality of insulated rings for insulated from and a ring holder 138 for fixing the plurality of insulated rings are installed. Specifically, the base ring (135) for insulating the lower portion of the lower electrode 130 is installed on the lower portion of the side of the lower electrode 130, the lower portion of the upper portion of the side of the lower electrode 130 A cover ring 136 is provided to insulate the upper portion of the electrode 130.

그리고, 정전척(132)의 측부 곧, 커버링(136)의 상면에는 플라즈마를 웨이퍼(90)측으로 유도하기 위한 포커스링(Focus ring,137)이 설치된다. 이때, 포커스링(137)은 플라즈마 가스 등에 의해서 식각되는 것이 방지되도록 내플라즈마성 재질로 형성된다. 예를 들면, 포커스링(137)은 알루미늄(Aluminium) 재질 등으로 형성될 수 있다. A focus ring 137 for guiding the plasma to the wafer 90 side is provided on the side of the electrostatic chuck 132, that is, the upper surface of the covering 136. In this case, the focus ring 137 is formed of a plasma resistant material so as to prevent etching by the plasma gas. For example, the focus ring 137 may be formed of aluminum or the like.

또, 프로세스챔버(110)의 내벽에는 플라즈마에 의해 프로세스 챔버(110)의 내벽이 식각되는 것을 방지하기 위한 차폐쉴드가 설치된다. 일실시예로, 프로세스챔버(110)의 상측에는 프로세스챔버(110)의 상측 내벽을 커버하는 상부차폐쉴드(133)가 설치되며, 프로세스챔버(110)의 하측에는 프로세스챔버(110)의 하측 내벽을 커버하는 하부차폐쉴드(134)가 설치된다. In addition, a shield shield is installed on the inner wall of the process chamber 110 to prevent the inner wall of the process chamber 110 from being etched by the plasma. In an embodiment, an upper shielding shield 133 is installed on the upper side of the process chamber 110 to cover the upper inner wall of the process chamber 110, and a lower inner wall of the process chamber 110 is disposed below the process chamber 110. The lower shield shield 134 is installed to cover.

한편, 도 2 내지 도 4에는 벨로우즈 스페이셔와 벨로우즈 커버 및, 이들과 벨로우즈와의 결합관계가 도시되어 있다. 따라서, 이하에서는 벨로우즈 스페이셔(160)와 벨로우즈 커버(150) 및 이들과 벨로우즈(131)와의 결합관계를 구체적으로 설명하기로 한다. 2 to 4 illustrate a bellows spacer and a bellows cover, and a coupling relationship between them and the bellows. Therefore, hereinafter, the coupling relationship between the bellows spacer 160 and the bellows cover 150 and the bellows 131 will be described in detail.

도면에 도시된 바와 같이, 벨로우즈 스페이셔(160)는 원형링 형상으로 형성되며, 벨로우즈(131)의 상면에 고정된다. 이때, 벨로우즈 스페이셔(160)에는 벨로우즈(131)와의 결합을 위한 다수개의 고정홀들(164)과 벨로우즈 커버(150)와의 결합을 위한 다수개의 체결홀들(162)이 마련되되 상호 교번되게 배치된다. 따라서, 벨로우즈 스페이셔(160)는 이 다수개의 고정홀들(164)로 인하여 벨로우즈(131)에 고정될 수 있게 되고, 벨로우즈 커버(150)와는 이 다수개의 체결홀들(162)로 인하 여 결합될 수 있게 된다. As shown in the figure, the bellows spacer 160 is formed in a circular ring shape and is fixed to the upper surface of the bellows 131. In this case, the bellows spacer 160 is provided with a plurality of fixing holes 164 for coupling with the bellows 131 and a plurality of fastening holes 162 for coupling with the bellows cover 150, which are alternately disposed. do. Accordingly, the bellows spacer 160 may be fixed to the bellows 131 due to the plurality of fixing holes 164, and the bellows spacer 150 may be coupled to the bellows cover 150 by the plurality of fastening holes 162. It becomes possible.

벨로우즈 커버(150)는 벨로우즈 스페이셔(160)가 그 하단을 통하여 내부로 끼워지도록 내부에 소정크기의 공간이 마련된 원통형상으로 형성되며, 그 길이는 대략 벨로우즈(131)가 최대로 수축되었을 때의 길이보다 다소 적은 길이로 형성된다. 그리고, 벨로우즈 커버(150)의 상단에는 벨로우즈 스페이셔(160)에 걸릴 수 있도록 걸림부가 마련되고, 이 걸림부 상에는 소정 크기의 끼움홀들(155)이 형성된다. 이때, 각 끼움홀들(155)은 전술한 체결홀들(162)과 같이 다수개가 마련되되 전술한 체결홀들(162)에 일대일 대응되도록 형성된다. 따라서, 유저는 이 끼움홀들(155)과 체결홀들(162)을 통하여 벨로우즈 커버(150)와 벨로우즈 스페이셔(160)를 결합시킬 수 있게 되는 것이다. The bellows cover 150 is formed in a cylindrical shape having a predetermined size space provided therein so that the bellows spacer 160 may be inserted into the inside through the lower end thereof, and the length thereof is approximately when the bellows 131 is maximally retracted. It is formed with a length slightly smaller than the length. And, an upper end of the bellows cover 150 is provided with a locking portion to be caught by the bellows spacer 160, and the fitting holes 155 of a predetermined size are formed on the locking portion. At this time, each of the fitting holes 155 is provided in a plurality, such as the above-mentioned fastening holes 162, but is formed to correspond one-to-one to the above-mentioned fastening holes 162. Therefore, the user is able to couple the bellows cover 150 and the bellows spacer 160 through the fitting holes 155 and the fastening holes 162.

그리고, 벨로우즈 스페이셔(160)에 마련된 각 체결홀들(162)과 각 고정홀들(164)에는 이 각 홀들(162,164)의 나선 등이 마모되는 것을 방지하도록 마모방지코일(170)이 끼워진다. 따라서, 유저가 이 각 홀들(162,164)에 소정 나사들(180)을 결합시키게 될 시 이 각 홀들(162,164)은 이와 같은 마모방지코일(170)로 인하여 그 마모됨이 방지되는 것이다. 구체적으로 설명하면, 마모방지코일(170)은 스테인레스 재질인 헬리코일 일 수 있고, 각 홀들(162,164)에 억지끼움방식 등으로 끼워질 수 있다. 그리고, 마모방지코일(170)의 높이는 각 홀들(162,164)의 높이와 동일한 높이로 형성될 수 있다. 이에 따라, 마모방지코일(170)이 이 각 홀들(162,164)에 끼워지게 될 시, 이 각 홀들(162,164)의 상단으로부터 하단을 포함한 전면에는 이 마모방지코일(170)이 개재되어지는 것이다. In addition, wear fastening coils 170 are inserted into the fastening holes 162 and the fixing holes 164 provided in the bellows spacer 160 to prevent the wear of the spirals of the holes 162 and 164. . Therefore, when the user engages the predetermined screws 180 in the holes 162 and 164, the holes 162 and 164 are prevented from being worn due to the wear protection coil 170. Specifically, the wear protection coil 170 may be a helical coil made of stainless steel, and may be fitted to each of the holes 162 and 164 by an interference fit method. In addition, the height of the wear protection coil 170 may be formed at the same height as the height of each of the holes 162 and 164. Accordingly, when the wear protection coil 170 is fitted into each of the holes 162 and 164, the wear protection coil 170 is interposed on the front surface of the holes 162 and 164 including the bottom thereof.

한편, 벨로우즈(131)와 벨로우즈 스페이셔(160) 및 벨로우즈 스페이셔(160)와 벨로우즈 커버(150)는 각각 결합나사들(180)의 체결에 의해 결합된다. 따라서, 이와 같은 벨로우즈(131)와 벨로우즈 스페이셔(160) 및 벨로우즈 스페이셔(160)와 벨로우즈 커버(150)의 결합이 보다 단단하게 이루어지려면 결합나사(180)의 길이가 매우 길어야 한다. 이에, 본 발명 벨로우즈(131)와 벨로우즈 스페이셔(160) 및 벨로우즈 스페이셔(160)와 벨로우즈 커버(150)를 체결하는 결합나사(180)는 매우 긴 길이로 형성된다. 일실시예로, 벨로우즈 스페이셔(160)와 벨로우즈 커버(150)를 체결하는 결합나사(180)의 경우에는 벨로우즈 커버(150)를 관통하여 벨로우즈 스페이셔(160)의 체결홀들(162)에 끼워진 마모방지코일(170)의 하부 또는 하단까지 체결될 수 있는 길이로 형성된다. Meanwhile, the bellows 131, the bellows spacers 160, the bellows spacers 160, and the bellows cover 150 are coupled by fastening the coupling screws 180, respectively. Therefore, the coupling screw 180 needs to be very long in order to more firmly couple the bellows 131 and the bellows spacer 160 and the bellows spacer 160 and the bellows cover 150. Thus, the present invention the bellows 131 and the bellows spacers 160 and the coupling screw 180 for fastening the bellows spacers 160 and the bellows cover 150 is formed to a very long length. In one embodiment, the coupling screw 180 for fastening the bellows spacer 160 and the bellows cover 150 passes through the bellows cover 150 to the fastening holes 162 of the bellows spacer 160. It is formed to a length that can be fastened to the bottom or bottom of the wear protection coil 170 is fitted.

이하, 벨로우즈(131)와 벨로우즈 스페이셔(160) 및, 벨로우즈 커버(150)의 결합방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, a method of coupling the bellows 131, the bellows spacer 160, and the bellows cover 150 will be described in detail.

먼저, 유저는 벨로우즈 스페이셔(160)에 형성된 각 홀들(162,164) 곧, 벨로우즈(131)와의 결합을 위한 다수개의 고정홀들(164)과 벨로우즈 커버(150)와의 결합을 위한 다수개의 체결홀들(162)에 마모방지코일(170)을 억지끼움방식으로 끼우게 된다. First, the user has a plurality of fastening holes for coupling the bellows cover 150 with each of the holes 162 and 164 formed in the bellows spacer 160, that is, the fastening holes 164 for coupling with the bellows 131 and the bellows cover 150. The wear protection coil 170 is inserted into the 162 by interference fit method.

이후, 유저는 벨로우즈(131)의 상면에 벨로우즈 스페이셔(160)를 위치시킨 다음 벨로우즈 스페이셔(160)의 고정홀들(164)에 소정 결합나사(180)를 체결시킴으로써 벨로우즈(131)와 벨로우즈 스페이셔(160)를 결합시키게 된다. Thereafter, the user places the bellows spacer 160 on the upper surface of the bellows 131 and then fastens the bellows 131 and the bellows by fastening a predetermined coupling screw 180 to the fixing holes 164 of the bellows spacer 160. The spacer 160 is coupled.

계속하여, 유저는 벨로우즈 커버(150)가 벨로우즈(131)를 보호할 수 있도록 벨로우즈 커버(150)를 벨로우즈 스페이셔(160)와 벨로우즈(131)의 상부로 끼우게 된다. 따라서, 벨로우즈 스페이셔(160)와 벨로우즈(131)는 벨로우즈 커버(150)의 내부로 들어가게 되고, 벨로우즈 커버(150)의 상단은 벨로우즈 스페이셔(160)의 상면에 걸리게 된다. Subsequently, the user inserts the bellows cover 150 into the upper portion of the bellows spacer 160 and the bellows 131 so that the bellows cover 150 protects the bellows 131. Therefore, the bellows spacer 160 and the bellows 131 enter the inside of the bellows cover 150, and the upper end of the bellows cover 150 is caught by the upper surface of the bellows spacer 160.

이후, 벨로우즈 커버(150)의 상단이 벨로우즈 스페이셔(160)의 상면에 걸리게 되면, 유저는 벨로우즈 커버(150)의 상단에 형성된 각 끼움홀들(155)에 소정 결합나사들(180)을 체결하게 된다. 따라서, 각 결합나사들(180)은 벨로우즈 커버(150)의 각 끼움홀들(155)을 관통한 다음 벨로우즈 스페이셔(160)의 각 체결홀들(162)에 끼워진 각 마모방지코일들(170)의 하부 또는 하단까지 체결되어진다. 이에, 벨로우즈 커버(150)와 벨로우즈 스페이셔(160)는 매우 단단하게 결합되어지며, 벨로우즈 스페이셔(160)에 형성된 각 홀들(162,164)의 나선 등은 이와 같이 억지끼움방식 등에 의해 끼워진 마모방지코일(170)의 작용에 의하여 그 마모됨이 방지되어지는 것이다. Thereafter, when the upper end of the bellows cover 150 is caught by the upper surface of the bellows spacer 160, the user fastens predetermined coupling screws 180 to the fitting holes 155 formed at the upper end of the bellows cover 150. Done. Accordingly, each of the coupling screws 180 passes through the fitting holes 155 of the bellows cover 150 and then wear-resistant coils 170 fitted to the respective fastening holes 162 of the bellows spacer 160. ) Is fastened to the bottom or bottom. Accordingly, the bellows cover 150 and the bellows spacer 160 are very tightly coupled, and the spirals of the holes 162 and 164 formed in the bellows spacer 160 may be worn by the anti-corrosion method. The wear is prevented by the action of (170).

이하, 이상과 같이 구성된 플라즈마 식각설비(100)의 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the operation of the plasma etching apparatus 100 configured as described above will be described in detail.

먼저, 상하구동유닛(190)은 상부전극(120)과 하부전극(130)의 사이가 일정간격 이상으로 벌어지도록 하부전극(130)을 프로세스챔버(110)의 하측으로 이동시키게 된다. 이에, 벨로우즈 스페이셔(160) 및, 이 벨로우즈 스페이셔(160)와 하부전극(130) 사이에 개재된 벨로우즈 커버(150)는 이 하부전극(130)과 함께 프로세스챔버(110)의 하측으로 이동되어지고, 벨로우즈(131)는 소정 길이만큼 수축된다. First, the vertical driving unit 190 moves the lower electrode 130 to the lower side of the process chamber 110 so that the space between the upper electrode 120 and the lower electrode 130 is wider than a predetermined interval. Accordingly, the bellows spacer 160 and the bellows cover 150 interposed between the bellows spacer 160 and the lower electrode 130 move downwardly together with the lower electrode 130 to the lower side of the process chamber 110. The bellows 131 is contracted by a predetermined length.

이후, 웨이퍼 이송암(미도시) 등은 하부전극(130)과 상부전극(120)의 사이로 유입되어 프로세스챔버(110)의 정전척(132) 상에 식각될 웨이퍼(90)를 로딩시키게 된다.Thereafter, a wafer transfer arm (not shown) is introduced between the lower electrode 130 and the upper electrode 120 to load the wafer 90 to be etched on the electrostatic chuck 132 of the process chamber 110.

계속하여, 웨이퍼(90)가 로딩(Loading)되면, 상하구동유닛(190)은 하부전극(130)을 프로세스챔버(110)의 상측으로 이동시키게 된다. 따라서, 프로세스챔버(110) 내의 하부전극(130)과 상부전극(120)은 공정에 적합한 상호 일정한 간격을 유지하게 되며, 벨로우즈(131)는 하부전극(130)과 벨로우즈 스페이셔(160) 및 이들 사이에 개재된 벨로우즈 커버(150)의 이동에 의해 소정길이만큼 팽창된다. Subsequently, when the wafer 90 is loaded, the vertical driving unit 190 moves the lower electrode 130 to the upper side of the process chamber 110. Accordingly, the lower electrode 130 and the upper electrode 120 in the process chamber 110 maintain a constant interval suitable for the process, and the bellows 131 includes the lower electrode 130 and the bellows spacer 160 and these It is expanded by a predetermined length by the movement of the bellows cover 150 interposed therebetween.

이후, 프로세스챔버(110)에는 소정 반응가스의 공급과 함께 상부전극(120)과 하부전극(130)에 소정 전력이 인가된다. 따라서, 프로세스챔버(110)에는 상부전극(120)과 하부전극(130)의 사이에 소정 전기장이 형성되고, 프로세스챔버(110)에 공급되는 반응가스는 이러한 전기장에 의해 활성화되면서 플라즈마 상태로 변환되며, 이 변환된 플라즈마는 정전척(132) 상에 로딩된 웨이퍼(90)를 식각하게 되는 것이다. Thereafter, a predetermined power is applied to the upper electrode 120 and the lower electrode 130 together with the supply of a predetermined reaction gas to the process chamber 110. Therefore, a predetermined electric field is formed between the upper electrode 120 and the lower electrode 130 in the process chamber 110, and the reaction gas supplied to the process chamber 110 is converted into a plasma state by being activated by the electric field. This converted plasma etches the wafer 90 loaded on the electrostatic chuck 132.

이상, 본 발명은 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구의 범위와 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As mentioned above, although the present invention has been described with reference to the illustrated embodiments, it is only an example, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the scope of the present invention should be defined by the appended claims and their equivalents.

상술한 바와 같이, 본 발명 플라즈마 식각설비의 벨로우즈 스페이셔에 마련 된 각 홀들에는 각 홀들의 마모를 방지하도록 마모방지코일이 끼워지기 때문에 유저가 반복적으로 결합나사를 풀거나 조일 경우 및 유저가 과도한 힘으로 나사를 조일 경우 등에 있어서도 벨로우즈 스페이셔에 형성된 나선은 쉽게 마모되지 않게 된다. 따라서, 벨로우즈 스페이셔의 각 홀들과 결합나사 사이에는 유격이 발생되지 않기 때문에 상하구동유닛이 하부전극을 상하로 이동시킬 때 벨로우즈 스페이셔나 벨로우즈 커버의 흔들림은 전혀 발생되지 않게 된다. 그러므로, 본 발명 플라즈마 식각설비에 따르면, 종래 벨로우즈 스페이셔에 형성된 나선 등이 마모됨으로 인해 발생된 제반 문제를 미연에 방지할 수 있게 된다. As described above, since the wear preventing coil is fitted in each of the holes provided in the bellows spacer of the plasma etching apparatus of the present invention, the user loosens or tightens the coupling screw repeatedly and the user excessively applies the force. Even when the screw is tightened, the spiral formed on the bellows spacer is not easily worn. Therefore, no gap is generated between the holes of the bellows spacer and the coupling screw, so that the shaking of the bellows spacer or the bellows cover does not occur at all when the vertical driving unit moves the lower electrode up and down. Therefore, according to the plasma etching apparatus of the present invention, it is possible to prevent various problems caused by wear of spirals or the like formed in the conventional bellows spacer.

Claims (4)

프로세스챔버;Process chamber; 상기 프로세스챔버의 상부에 구비된 상부전극;An upper electrode provided above the process chamber; 상기 프로세스챔버의 하부에 구비된 하부전극;A lower electrode provided below the process chamber; 상기 하부전극의 하부에 구비되며 상기 하부전극을 상하로 이동시키는 상하구동유닛;An upper and lower driving unit provided below the lower electrode and moving the lower electrode up and down; 상기 상하구동유닛을 둘러싸며 상하방향으로 신축되는 벨로우즈;A bellows stretched in the vertical direction surrounding the vertical drive unit; 상기 벨로우즈의 상면에 고정되며 체결홀이 형성된 벨로우즈 스페이셔;A bellows spacer fixed to an upper surface of the bellows and having a fastening hole formed therein; 상기 체결홀의 마모를 방지하도록 상기 체결홀에 끼워지는 마모방지코일;An anti-wear coil inserted into the fastening hole to prevent wear of the fastening hole; 상기 벨로우즈 스페이셔와 상기 하부전극의 사이에 개재되는 벨로우즈 커버; 및, A bellows cover interposed between the bellows spacer and the lower electrode; And, 상기 벨로우즈 스페이셔와 상기 벨로우즈 커버가 결합되도록 상기 벨로우즈 커버를 관통하여 상기 마모방지코일에 체결되는 결합나사를 포함한 것을 특징으로 하는 플라즈마 식각설비. Plasma etching facility characterized in that it comprises a coupling screw which is fastened to the wear protection coil through the bellows cover so that the bellows spacer and the bellows cover is coupled. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 마모방지코일은 상기 체결홀에 억지끼움방식으로 끼워지는 헬리코일인 것을 특징으로 하는 플라즈마 식각설비. Wherein the wear protection coil is a plasma etching equipment, characterized in that the Helical coil fitted in the fastening method. 제 2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 헬리코일은 스테인레스 재질인 것을 특징으로 하는 플라즈마 식각설비. The heli-coil is a plasma etching equipment, characterized in that the stainless material. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 마모방지코일의 높이는 상기 체결홀의 높이와 동일한 높이로 형성되고, The height of the wear protection coil is formed to the same height as the height of the fastening hole, 상기 결합나사는 상기 마모방지코일에 체결될 시 상기 마모방지코일의 하부 또는 하단까지 체결될 수 있는 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 식각설비. When the coupling screw is fastened to the wear protection coil has a length that can be fastened to the lower or lower end of the wear protection coil plasma etching equipment.
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KR100901517B1 (en) * 2007-10-23 2009-06-08 주식회사 월덱스 Volt union structure of plasma chamber cathode
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