KR100620193B1

KR100620193B1 - 스퍼터링 장치의 셔터 플레이트

Info

Publication number: KR100620193B1
Application number: KR1020020086376A
Authority: KR
Inventors: 조성재
Original assignee: 동부일렉트로닉스 주식회사
Priority date: 2002-12-30
Filing date: 2002-12-30
Publication date: 2006-09-01
Also published as: KR20040059871A

Abstract

본 발명은 스퍼터링 장치의 셔터 플레이트(10)에 관한 것으로서, 스퍼터링 장치의 공정 챔버(2) 바닥에 설치시 공정 챔버(2) 바닥에 접촉하는 접촉면(11)을 가지는 환형 돌출부(12)가 일측면에 가장자리를 따라 형성되며, 공정 챔버(2) 바닥에 설치되어 웨이퍼를 대신하여 스퍼터링이 실시되는 셔터 플레이트(10)에 있어서, 셔터 플레이트(10)의 돌출부(12)는 외측 모서리를 모따기(13)한 것으로서, 스퍼터링시 셔터 플레이트의 상측면과 공정 챔버의 바닥, 즉 플래튼 링 상측면에 금속박막이 연속적으로 형성되지 않도록 하여 금속박막이 끊어져서 발생되는 파티클의 생성을 억제함으로써 스퍼터링 장치의 PM 및 다운 타임을 감소시킬 뿐만 아니라 웨이퍼의 수율을 향상시키며, 셔터 플레이트의 변형을 방지하여 셔터 플레이트의 교체에 따른 비용을 절약할 수 있는 효과를 가지고 있다.

Description

스퍼터링 장치의 셔터 플레이트{SHUTTER PLATE OF A SPUTTERING APPARATUS}

도 1은 종래의 셔터 플레이트가 스퍼터링 장치의 공정 챔버에 장착되어 스퍼터링이 실시된 모습을 도시한 단면도이고,

도 2는 도 1의 셔터 플레이트를 스퍼터링 장치의 공정 챔버의 바닥으로부터 분리될 때 요부를 도시한 단면도이고,

도 3은 종래의 셔터 플레이트가 스퍼터링 장치의 공정 챔버에 뒤집어져서 장착되어 스퍼터링이 실시된 모습을 도시한 단면도이고,

도 4는 본 발명에 따른 스퍼터링 장치의 셔터 플레이트가 스퍼터링 장치의 공정 챔버에 장착된 모습을 도시한 단면도이고,

도 5는 본 발명에 따른 스퍼터링 장치의 셔터 플레이트가 스퍼터링 장치의 공정 챔버의 바닥으로부터 분리될 때 요부를 도시한 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 ; 셔터 플레이트 11 ; 접촉면

12 ; 돌출부 13 ; 모따기

본 발명은 스퍼터링 장치의 셔터 플레이트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스퍼터링시 셔터 플레이트의 상측면과 공정 챔버의 바닥, 즉 플래튼 링 상측면에 금속박막이 연속적으로 형성되지 않도록 하여 금속박막이 끊어져서 발생되는 파티클의 생성을 억제하는 스퍼터링 장치의 셔터 플레이트에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 소자를 제조하기 위한 장치중 스퍼터링(sputtering) 장치는 알루미늄(Al)이나 티타늄(Ti) 등의 금속막을 웨이퍼 표면에 증착시켜 전극이나 배선을 형성하는 장치이다. 즉, 불활성 기체인 아르곤(Ar) 가스가 존재하는 진공 챔버내에서 양극과 음극사이에 고전압을 인가하면 플라즈마가 형성된다. 이 때, 강한 전기장 속에서 아르곤(Ar) 가스는 Ar⁺이나 Ar²⁺으로 이온화된다. 이러한 양이온들은 음으로 대전된 캐소드 타겟으로 가속되어 충돌을 일으키며, 이러한 충돌력에 의해 타겟 재료, 예컨대 알루미늄(Al)이나 티타늄(Ti) 원자를 튀어나오게 함으로써 웨이퍼 표면에 얇은 막으로 부착시키는 것이다.

스퍼터링 장치는 PM(Preventive Maintenance)후 또는 Ti/Tin 등의 스퍼터링 실시전 공정 챔버의 컨디션을 최적화하기 위해 더미 웨이퍼(dummy wafer) 대용으로 셔터 플레이트(shutter plate)가 사용된다.

종래의 스퍼터링 장치의 공정 챔버에 사용되는 셔터 플레이트를 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 셔터 플레이트가 스퍼터링 장치의 공정 챔버에 장착되어 스퍼터링이 실시된 모습을 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 셔터 플레이트를 스퍼터 링 장치의 공정 챔버의 바닥으로부터 분리될 때 요부를 도시한 단면도이고, 도 3은 종래의 셔터 플레이트가 스퍼터링 장치의 공정 챔버에 뒤집어져서 장착되어 스퍼터링이 실시된 모습을 도시한 단면도이다.

도시된 바와 같이, 종래의 셔터 플레이트(1)는 스퍼터링 장치의 공정 챔버(2)의 바닥에 설치시 공정 챔버(2) 바닥에 접촉하는 접촉면(1a)을 가지는 환형 돌출부(1b)가 일측면에 가장자리를 따라 형성된다.

공정 챔버(2)는 그 바닥이 고열을 방출하는 핫플레이트(hot plate; 2a)와, 핫플레이트(2a)의 외주면에 설치되는 플래튼 링(platen ring; 2b)으로 이루어져 있다.

핫플레이트(2a)는 복수의 리프트핀(2c)이 수직방향으로 돌출 내지 삽입되도록 결합되며, 플래튼 링(2b)은 상측면에 셔터 플레이트(1)의 돌출부(1b)가 위치하여 접촉면(1a)과 접촉된다.

공정 챔버(2)의 바닥, 즉 플래튼 링(2b)의 상측면에 셔터 플레이트(1)의 접촉면(1a)을 접촉하여 스퍼터링을 실시하면, 도 1에서 나타낸 바와 같이 셔터 플레이트(1)의 상측면 및 외주면과, 이들과 연장되는 플래튼 링(2b)의 상측면에 금속박막(a)이 증착된다.

셔터 플레이트(1)와 플래튼 링(2b)에 금속박막(a)이 증착된 후 도 2에서 나타낸 바와 같이, 리프트 핀(2c)을 상승시켜 셔터 플레이트(1)를 공정 챔버(2)의 바닥, 즉 플래튼 링(2b)으로부터 분리시 금속박막(a)이 끊어져 파티클(p)이 발생하게 된다.

이와 같이, 종래의 셔터 플레이트(1)는 스퍼터링후 공정 챔버(2)로부터 분리시 파티클(p)을 발생시켜 스퍼터링 장치의 PM 및 다운 타임을 증가시킬 뿐만 아니라 웨이퍼의 불량률을 증가시키는 문제점을 가지고 있었다.

또한, 상기한 바와 달리, 도 3에서 나타낸 바와 같이, 셔터 플레이트(1)를 뒤집어서 돌출부(1b)가 상측을 향하도록 공정 챔버(1)의 바닥, 즉 플래튼 링(2b)의 상측면에 설치한 후 스퍼터링을 실시하면 초기에는 셔터 플레이트(1)가 형상을 유지하여 파티클의 발생이 없으나 시간이 경과함에 따라 고열로 인해 변형이 일어나서 고가의 셔터 플레이트(1)를 폐기해야 하는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 스퍼터링시 셔터 플레이트의 상측면과 공정 챔버의 바닥, 즉 플래튼 링 상측면에 금속박막이 연속적으로 형성되지 않도록 하여 금속박막이 끊어져서 발생되는 파티클의 생성을 억제함으로써 스퍼터링 장치의 PM 및 다운 타임을 감소시킬뿐만 아니라 웨이퍼의 수율을 향상시키며, 셔터 플레이트의 변형을 방지하여 셔터 플레이트의 교체에 따른 비용을 절약할 수 있는 스퍼터링 장치의 셔터 플레이트를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 스퍼터링 장치의 공정 챔버 바닥에 설치시 공정 챔버 바닥에 접촉하는 접촉면을 가지는 환형 돌출부가 일측면에 가장자리를 따라 형성되며, 공정 챔버 바닥에 설치되어 웨이퍼를 대신하여 스퍼터링이 실시되는 셔터 플레이트에 있어서, 셔터 플레이트의 돌출부는 외측 모서리를 모따기한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 스퍼터링 장치의 셔터 플레이트가 스퍼터링 장치의 공정 챔버에 장착된 모습을 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 스퍼터링 장치의 셔터 플레이트가 스퍼터링 장치의 공정 챔버의 바닥으로부터 분리될 때 요부를 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스퍼터링 장치의 셔터 플레이트(10)는 스퍼터링 장치의 공정 챔버(2) 바닥에 설치시 공정 챔버(2) 바닥에 접촉하는 접촉면(11)을 가짐과 아울러 외측 모서리를 모따기(13)한 환형 돌출부(12)가 일측면에 가장자리를 따라 형성된다.

핫플레이트(2a)는 복수의 리프트핀(2c)이 수직방향으로 돌출 내지 삽입되도록 결합되며, 플래튼 링(2b)은 상측면에 셔터 플레이트(10)의 돌출부(12)가 위치하여 접촉면(11)과 접촉된다.

셔터 플레이트(10)가 공정 챔버(2)의 바닥, 즉 플래튼 링(2b)의 상측면에 셔터 플레이트(10)의 접촉면(11)을 접촉하여 스퍼터링을 실시하면, 도 4에서 나타낸 바와 같이 셔터 플레이트(10)의 상측면 및 외주면과, 이들과 비연속적으로 플래튼 링(2b)의 상측면에 금속박막(b)이 증착된다.

그러므로, 셔터 플레이트(10)와 플래튼 링(2b)에 금속박막(b)이 증착된 후 도 5에서 나타낸 바와 같이, 리프트 핀(2c)을 상승시켜 셔터 플레이트(10)를 공정 챔버(2)의 바닥, 즉 플래튼 링(2b)으로부터 분리시 금속박막(b)이 연속적이지 않기 때문에 끊어지는 경우가 없어 파티클이 발생하지 않는다.

즉, 셔터 플레이트(10)는 플래튼 링(2b)의 상측면과 돌출부(12)의 모따기(13) 부위가 유격을 형성함으로써 스퍼터링시 이 유격을 형성한 부위에 금속박막(b)이 증착되지 않기 때문에 셔터 플레이트(10)를 공정 챔버(2)의 바닥, 즉 플래튼 링(2b)의 상측면으로부터 분리시 금속박막이 끊어지지 않게 되어 파티클이 발생하지 않는다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 스퍼터링시 셔터 플레이트의 상측면과 공정 챔버의 바닥, 즉 플래튼 링 상측면에 금속박막이 연속적으로 형성되지 않도록 하여 금속박막이 끊어져서 발생되는 파티클의 생성을 억제하며, 셔터 플레이트의 변형을 방지한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 스퍼터링 장치의 셔터 플레이트는 스퍼터링시 셔터 플레이트의 상측면과 공정 챔버의 바닥, 즉 플래튼 링 상측면에 금속박막이 연속적으로 형성되지 않도록 하여 금속박막이 끊어져서 발생되는 파티클의 생성을 억제함으로써 스퍼터링 장치의 PM 및 다운 타임을 감소시킬뿐만 아니라 웨이 퍼의 수율을 향상시키며, 셔터 플레이트의 변형을 방지하여 셔터 플레이트의 교체에 따른 비용을 절약할 수 있는 효과를 가지고 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 스퍼터링 장치의 셔터 플레이트를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims

스퍼터링 장치의 공정 챔버 바닥에 설치시 상기 공정 챔버 바닥에 접촉하는 접촉면을 가지는 환형 돌출부가 일측면에 가장자리를 따라 형성되며, 상기 공정 챔버 바닥에 설치되어 웨이퍼를 대신하여 스퍼터링이 실시되는 셔터 플레이트에 있어서,

상기 셔터 플레이트의 돌출부는 외측 모서리를 모따기한 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치의 셔터 플레이트.