KR20060108612A - 개선된 포커스 링을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

플라즈마 처리 시스템 내에서 기판 홀더에 결합되도록 구성된 포커스 링 조립체는 수명을 결정할 수 있도록 하나 이상의 마모 표시기를 갖고 있는 포커스 링을 포함하며, 기판 홀더에 대한 포커스 링의 결합은 플라즈마 처리 시스템 내에서의 포커스 링의 자동 중심 맞추기를 용이하게 한다. 예를 들면, 기판 홀더 상에 장착된 센터링 링이 포커스 링 상의 결합 기능부와 결합하도록 구성된 센터링 기능부를 포함할 수 있다.

Description

개선된 포커스 링을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR IMPROVED FOCUS RING}
본 발명은 플라즈마 처리 시스템 내에서 포커스 링을 사용하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 플라즈마 처리 시스템의 유지 보수를 개선시키는 포커스 링 조립체에 관한 것이다.
반도체 산업에서 집적 회로(IC)의 제조시에 통상 진공 처리 시스템 내에서 기판에 물질을 증착 및 그 기판에서 물질을 제거하는 데에 필요한 표면 화학 작용을 생성 및 보조하도록 플라즈마를 사용하고 있다. 일반적으로, 플라즈마는 진공 상태의 처리 시스템 내에서 전자를 공급된 처리 가스와의 이온화 충돌을 지속하기에 충분한 에너지까지 가열함으로써 형성된다. 또, 가열된 전자는 해리성 충돌(dissociative collision)을 지속하기에 충분한 에너지를 가질 수 있고, 따라서, 미리 정해진 조건(예를 들면, 챔버 압력, 가스 유량 등) 하의 특정 군(群)의 가스가 그 시스템 내에서 수행되는 특정 처리(예를 들면, 기판으로부터 재료를 제거하는 에칭 처리 또는 기판에 재료를 추가하는 증착 처리)에 적합한 하전된 종(種) 및 화학적 반응성 종의 개체군을 생성하도록 선택된다.
하전된 종(이온 등) 및 화학적 반응성 종의 개체군의 형성이 기판의 표면에 서 플라즈마 처리 시스템의 기능(즉, 재료의 에칭 및 재료의 증착 등)을 수행하는 데에 필요하지만, 처리 챔버 내부의 다른 구성 부재의 표면이 물리적 및 화학적 활성 플라즈마에 노출될 수 있고, 때가 되면 부식될 수 있다. 처리 시스템에서의 노출된 구성 부재의 부식은 플라즈마 처리 시스템의 성능을 점진적으로 저하시킬 수 있고, 궁극적으로는 그 시스템을 완전히 손상시킬 수 있다.
처리 플라즈마에 노출에 의해 지속되는 손상을 최소화하기 위해, 실리콘, 석영, 알루미나, 탄소 또는 실리콘 카바이드 등으로 제조된 것과 같은 소모성 또는 교환 가능한 구성 부재가, 빈번한 교환으로 비용 상승을 가져올 수 있고 및/또는 처리에 있어서의 변화에 영향을 미칠 수 있는 보다 고가의 구성 부재의 표면을 보호하도록 처리 챔버 내에 삽입될 수 있다. 또한, 원치 않는 오염물질, 불순물 등이 처리 플라즈마에 뿐만 아니라 어쩌면 기판 상에 형성되는 소자에도 도입되는 것을 최소화하도록 표면 재료를 선택하는 것이 바람직하다. 대개, 그러한 소모성 또는 교환 가능한 구성 부재는 시스템의 세척 중에 빈번하게 보수되는 처리 키트(kit)의 부품으로 간주되고 있다.
플라즈마 처리 시스템 내에서 포커스 링을 사용하는 방법 및 장치에 대해 개시한다.
하나의 양태에 따르면, 플라즈마 처리 시스템 내에서 기판 홀더 상의 기판을 둘러싸는 포커스 링 조립체는, 기판 홀더에 결합되도록 구성된 센터링 링(centering ring)과, 상면, 하면 및 이들 상면과 하면 중 적어도 하나에 결합된 하나 이상의 마모 표시기를 갖는 포커스 링을 포함하며, 이 포커스 링은 센터링 링에 포커스 링을 결합함으로써 기판에 대해 중심이 맞춰지도록 구성되어 있다.
또 다른 양태에 있어서, 플라즈마 처리 시스템 내에서 기판 홀더 상의 기판을 둘러싸는 폐기 가능한 포커스 링은, 기판 홀더에 결합되도록 구성되고, 상면, 하면 및 이들 상면과 하면 중 적어도 하나에 결합된 하나 이상의 마모 표시기를 갖는 링을 포함하며, 이 링은 기판 홀더에 링을 결합함으로써 기판에 대해 중심이 맞춰지도록 구성되어 있다.
게다가, 플라즈마 처리 시스템 내에서 기판 홀더 상의 기판을 둘러싸고 있는 포커스 링을 교환하는 방법은, 플라즈마 처리 시스템으로부터 제1 포커스 링을 제거하는 단계와, 기판 홀더에 제2 포커스 링을 결합함으로써 플라즈마 처리 시스템 내에 제2 포커스 링을 설치하는 단계를 포함한다. 상기 결합은 플라즈마 처리 시스템 내에서의 제2 포커스 링의 자동 중심 맞추기를 용이하게 하며, 제1 포커스 링과 제2 포커스 링은 각각, 상면, 하면 및 이들 상면과 하면 중 하나에 결합된 하나 이상의 마모 표시기를 갖고 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 처리 시스템의 개략적인 블록도이며,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 포커스 링의 평면도이고,
도 3은 도 2에 도시된 포커스 링의 단면도이며,
도 4a는 도 2에 도시된 포커스 링의 확대 단면도이고,
도 4b는 도 2에 도시된 것과 유사한 포커스 링의 다른 확대 단면도이며,
도 5a는 처리 중에 본 발명의 하나의 실시예에 따른 마모 표시기의 변화를 나타내는 도면이고,
도 5b는 처리 중에 본 발명의 다른 실시예에 따른 마모 표시기의 변화를 나타내는 도면이며,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 센터링 링의 평면도이고,
도 7은 도 6에 도시된 센터링 링의 단면도이며,
도 8은 도 7에 도시된 센터링 링의 확대 단면도이고,
도 9는 플라즈마 처리 시스템 내에서 기판을 둘러싸는 포커스 링을 교환하는 방법을 나타내는 도면이다.
플라즈마 처리에 있어서, 예를 들면 포커스 링이 기판 홀더 상의 기판을 둘러싸도록 구성되어, 기판의 주변 가장자리에 국부적인 처리 화학 작용의 특성을 조절 및/또는 제어하도록 사용될 수 있다. 통상의 플라즈마 처리 시스템에서, 포커스 링에는 기판 홀더의 정상부에 안착되어 기판의 주변부를 둘러싸는, 예를 들면 산화물 에칭을 위한 실리콘 링이 포함된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 도 1에 도시된 플라즈마 처리 시스템(1)은 플라즈마 처리 챔버(10), 상부 조립체(20), 전극 플레이트 조립체(24), 기판(35)을 지지하는 기판 홀더(30), 및 플라즈마 처리 챔버(10) 내에 감압 분위기(11)를 제공하는 진공 펌프(도시 생략)에 결합된 펌핑 덕트(40)를 포함한다. 플라즈마 처리 챔 버(10)는 기판(35)에 인접한 처리 공간(12) 내에 처리 플라즈마를 형성할 수 있게 한다. 플라즈마 처리 시스템(1)은 임의의 크기의 기판, 예를 들면 200㎜의 기판, 300㎜의 기판 또는 더 큰 기판을 처리하도록 구성될 수 있다.
도시된 실시예에서, 전극 플레이트 조립체(24)는 전극 플레이트(26)(도 1) 및 전극(28)(도 1)을 포함한다. 대안적인 실시예에서, 상부 조립체(20)는 커버, 가스 주입 조립체, 및 상부 전극 임피던스 매치 네트워크(impedance match network) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전극 플레이트 조립체(24)는 RF 공급원에 결합될 수 있다. 다른 대안적인 실시예에서, 상부 조립체(20)는 전극 플레이트 조립체(24)에 결합된 커버를 포함할 수 있으며, 전극 플레이트 조립체(24)는 플라즈마 처리 챔버(10)의 전기적 전위와 등전위로 유지된다. 예를 들면, 플라즈마 처리 챔버(10), 상부 조립체(20) 및 전극 플레이트 조립체(24)는 접지 전위에 전기적으로 연결될 수 있다.
플라즈마 처리 챔버(10)는 증착 차폐막(deposition shield)(14)에 결합된 옵티컬 뷰우포트(optical viewport)(16)를 더 포함할 수 있다. 이 옵티컬 뷰우포트(16)는 옵티컬 윈도우 증착 차폐막(18)의 배면에 결합된 옵티컬 윈도우(17)를 포함할 수 있고, 옵티컬 윈도우 플랜지(19)가 옵티컬 윈도우(17)를 옵티컬 윈도우 증착 차폐막(18)에 결합하도록 구성될 수 있다. O링과 같은 밀봉 부재가 옵티컬 윈도우 플랜지(19)와 옵티컬 윈도(17) 사이, 옵티컬 윈도(17)와 옵티컬 윈도우 증착 차폐막(18) 사이, 그리고 옵티컬 윈도우 증착 차폐막(18)과 플라즈마 처리 챔버(10) 사이에 마련될 수 있다. 옵티컬 뷰우포트(16)는 처리 공간(12) 내의 처리 플라즈마 로부터 광방사(optical emission)를 관찰할 수 있게 해준다.
기판 홀더(30)는 벨로우즈(52)에 의해 둘러싸인 수직 병진 운동 장치(50)를 더 포함하며, 상기 벨로우즈는 기판 홀더(30) 및 플라즈마 처리 챔버(10)에 결합되어, 플라즈마 처리 챔버(10) 내의 감압 분위기(11)로부터 수직 병진 운동 장치(50)를 밀봉하도록 구성되어 있다. 추가로, 벨로우즈 쉴드(54)가 기판 홀더(30)에 결합되어 처리 플라즈마로부터 벨로우즈(52)를 보호하도록 구성될 수 있다. 기판 홀더(30)는 또한 포커스 링(60) 및 쉴드 링(62) 중 적어도 하나에 결합될 수 있다. 또, 배플 플레이트(64)가 기판 홀더(30)의 둘레 주위에서 연장할 수 있다.
기판(35)은 기판 운반용 로봇 시스템에 의해 슬롯 밸브(도시 생략) 및 챔버의 공급 통로(도시 생략)를 통과해 플라즈마 처리 챔버(10) 내외로 운반될 수 있는 데, 그 기판은 기판 리프트 핀(도시 생략)에 건네 지게 되며, 기판 리프트 핀은 기판 홀더(30) 내에 수용되며, 또 그 내에 수용된 장치에 의해 병진 운동하게 된다. 기판(35)이 기판 운반 시스템으로부터 건네 지게 되면, 기판은 기판 홀더 시스템(30)의 상면까지 하강한다.
기판(35)은 정전기적 클램핑 시스템에 의해 기판 홀더(30)에 고정될 수 있다. 또, 기판 홀더(30)는 기판 홀더(30)로부터 열을 흡수하여 그 열을 열 교환 시스템으로 전달하거나 가열될 때에 열 교환 시스템으로부터 열을 전달받는 재순환 냉각제 흐름을 갖는 냉각 시스템을 더 포함할 수 있다. 게다가, 가스가 기판(35)과 기판 홀더(30) 사이의 가스 간극의 열전도성을 향상시키기 위해 배면 가스 시스템(backside gas system)을 통해 기판(35)의 배면측으로 운반될 수 있다. 그러한 시스템은 증가 또는 감소된 온도로의 기판의 온도 제어가 요구될 때에 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 저항성 가열 부재 또는 열전(thermo-electric) 가열기/냉각기와 같은 가열 부재를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 실시예에 있어서, 기판 홀더(30)는 전극을 포함할 수 있으며 이 전극을 통해 RF 전력(RF power)이 처리 공간(12) 내의 처리 플라즈마에 결합된다. 예를 들면, 기판 홀더(30)는 RF 발생기(도시 생략)로부터 임피던스 매치 네트워크(도시 생략)를 통해 기판 홀더(30)로의 RF 전력의 전달에 의해 RF 전압으로 전기적으로 바이어싱된다. RF 바이어스는 전자를 가열하여 플라즈마를 생성 유지하는 역할을 할 수 있다. 이러한 구성에 있어서, 그러한 시스템은 챔버와 상부 가스 주입 전극이 접지면으로서 기능을 하는 반응성 이온 에칭(reactive ion etch; RIE) 반응기로서 작동할 수 있다. RF 바이어스의 통상의 주파수는 약 1㎒ 내지 약 100㎒ 범위이며, 예를 들면 13.56㎒일 수 있다. 플라즈마 처리를 위한 RF 시스템은 당업자들에게 공지되어 있다.
대안적으로, 처리 공간(12) 내의 처리 플라즈마는, 자석 시스템의 유무와 관계없이 평행한 플레이트의 용량성 결합형 플라즈마(capacitively coupled plasma; CCP) 공급원, 유도성 결합형 플라즈마(inductively coupled plasma; ICP), 및 이들의 임의의 조합을 사용하여 형성될 수 있다. 대안적으로, 처리 공간(12) 내의 처리 플라즈마는 전자 사이클로트론 공진(electron cyclotron resonance; ECR)을 사용하여 형성된다. 또 다른 실시예에 있어서, 처리 공간(12) 내의 처리 플라즈마는 헬리콘파(Helicon wave)의 발사(launching)로부터 형성된다. 또 다른 실시예에서, 처리 공간(12) 내의 처리 플라즈마는 진행 표면파(propagating surface wave)로부터 형성된다.
이하, 도 2(평면도) 및 도 3(단면도)에 도시된 본 발명의 예시적인 실시예를 참조하면, 포커스 링(60)은 상면(82), 하면(84), 내측 반경 방향 가장자리(86) 및 외측 반경 방향 가장자리(88)를 포함하는 링을 형성할 수 있다. 포커스 링(60)은 실리콘, 석영, 실리콘 카바이드, 실리콘 질화물, 탄소, 알루미나, 사파이어, 테프론 및 폴리이미드 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 포커스 링(60)은 약 0.5㎜ 내지 약 10㎜ 범위의 두께를 가질 수 있다. 대안적으로, 그 두께는 약 1㎜ 내지 약 5㎜ 범위이거나, 그 두께는 대략 1㎜일 수 있다. 포커스 링(60)은 예를 들면 기계 가공, 레이저 커팅, 그라인딩 및 폴리싱 중 적어도 하나에 의해 제조될 수 있다.
도 4a 및 도 4b에는 포커스 링(60)의 확대 단면도가 도시되어 있으며, 여기서 포커스 링(60)은 하면(84)과 결합되어, 처리 중에 포커스 링의 소모 정도를 나타내도록 구성된 적어도 하나의 마모 표시기(90)를 포함한다. 대안적으로, 포커스 링(60)은 상면(82)과 결합되어, 처리 중에 포커스 링의 소모 정도를 나타내도록 구성된 적어도 하나의 마모 표시기(90)를 포함한다. 예를 들면, 도 4a에는 일정한 길이 및 폭을 갖는 마모 표시기(90)가 도시되어 있다. 대안적으로 도 4b에는 각각 상이한 길이 및/또는 상이한 깊이를 갖는 마모 표시기(90, 90', 90")가 도시되어 있다.
이하, 도 5a를 참조하면, 하나 이상의 마모 표시기(90)가 포커스 링(60)의 하면(84)과 결합되어 있는 경우, 각 마모 표시기(90)는 마모 표시기와 교차하게 되는 깊이까지 상면(82)(처리 환경에 노출됨)이 부식되기에 충분히 긴 처리 시간(즉, T1-T0)이 경과할 때까지는 처리 환경에 노출되지 않는다. 마모 표시기(90)가 노출되어 포커스 링(60)의 상면(82)에서 볼 수 있게 되면, 포커스 링(60)의 교환을 예정할 수 있다. 이러한 관찰은 옵티컬 윈도(17)를 통해 포커스 링(60)을 모니터링하면서 조업마다(run-to-run) 이루어진다. 대안적으로, 도 5b에 도시한 바와 같이 하나 이상의 마모 표시기(90)가 포커스 링(60)의 상면(82)에 결합되는 경우, 각 마모 표시기(90)는 처리 환경에 노출되며, 이에 따라 부식을 겪게 되고, 측방향 및 길이 방향 모두에 있어서의 부식의 정도는 시간 t0에서부터 시간 t1, t2, t3 등으로 감에 따라 증가한다. 마모 표시기(90)가 미리 정해진 크기까지 커지게 되면 포커스 링(6)의 교환을 예정할 수 있다. 이러한 관찰도 옵티컬 윈도(17)를 통해 포커스 링(60)을 모니터링하면서 조업마다(run-to-run) 이루어진다.
추가적으로, 마모 표시기(90)는 포커스 링(60)의 소모에 있어서의 반경 방향 변화를 관찰하도록 포커스 링(60)에서 반경 방향으로 상이한 위치에 배치될 수 있다. 대안적으로, 마모 표시기는 포커스 링(60)의 소모에 있어서의 방위각의 변화를 관찰하도록 포커스 링(60)에서 상이한 방위각의 위치에 배치될 수 있다. 마모 표시기(90)는 약 1㎜ 내지 약 5㎜ 범위의 길이를 가질 수 있다. 대안적으로, 그 길이는 약 0.25㎜ 약 1㎜ 범위이거나, 그 길이는 대략 0.5㎜일 수 있다. 대안적으로, 마모 표시기(90)는 약 10% 내지 약 90% 범위 내의 비율의 포커스 링(60)의 두 께의 일부분으로 이루어질 수 있다. 대안적으로, 포커스 링의 두께에 대한 비율은 약 25% 내지 약 75% 범위이거나, 포커스 링의 두께에 대한 비율은 대략 50%일 수 있다. 하나 이상의 마모 표시기는 예를 들면, 기계 가공, 에칭, 레이저 밀링, 초음파 밀링(sonic-milling) 중 적어도 하나를 사용하여 제조될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 포커스 링(60)은 기판 홀더 상의 센터링 기능부와 포커스 링 상의 결합 기능부(mating feature)의 결합에 의해 기판 홀더 상에 자동적으로 중심이 맞춰질 수 있다. 예를 들면, 포커스 링(60) 상의 결합 기능부는 외측 반경 방향 가장자리(86)(도 3 참조) 상에 결합면(87)을 포함한다. 추가로, 기판 홀더 상의 센터링 기능부는 기판 홀더에 결합된 센터링 링을 포함할 수 있다. 도 6에는 센터링 링(100)의 평면도가, 도 7에는 센터링 링(100)의 단면도가, 도 8에는 센터링 링(100)의 확대 단면도가 도시되어 있다. 센터링 링(100)은 플랜지 영역(110) 및 립(lip) 영역(112)을 포함할 수 있고, 이 립 영역(112)은 또한 센터링 표면(120)을 포함한다. 센터링 표면(120)은 예를 들면 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같은 반경 방향 표면을 포함하여, 포커스 링(60)을 센터링 링(100)에 결합할 때에 결합면(87)과 센터링 표면(120) 사이에 반경 방향 위치 설정을 위한 헐거운 끼워 맞춤이 제공된다.
도 6 내지 도 8을 여전히 참조하면, 센터링 링(100)은 이 센터링 링(100)을 기판 홀더에 결합하기 위한 2개의 구멍과 같은 2개 이상의 위치 설정 기능부(130)를 더 포함한다. 센터링 링(100)은 기판 홀더의 정상부에 안착(resting)될 수 있다. 대안적으로, 센터링 링(100)은 클램프와 체결구 중 적어도 하나를 사용하여 기판 홀더에 기계적으로 클램핑될 수 있다. 대안적으로, 센터링 링(100)은 정전기적 클램핑(ESC) 시스템을 사용하여 기판 홀더에 전기적으로 클램핑될 수 있다.
센터링 링(100)은 알루미늄, 코팅 알루미늄, 실리콘, 석영, 실리콘 카바이드, 실리콘 질화물, 탄소, 알루미나, 사파이어, 테프론 및 폴리이미드 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 코팅 알루미늄의 경우, 코팅은 예를 들면 센터링 링(100)이 플라즈마와 같은 유해한 환경에 노출될 경우 내부식성 표면을 제공할 수 있다. 제조 중에, 하나 이상의 표면 상에 양극 산화 처리를 행하거나 또는 하나 이상의 표면에 분사 코팅 처리를 행하거나, 하나 이상의 표면에 대해 플라즈마 전해질 산화 처리를 행할 수 있다. 코팅은 예를 들면 Ⅲ족 원소 및 란탄족 원소 중 적어도 1종을 포함할 수 있다. 코팅은 Al2O3, 이트리아(Y2O3), Sc2O3, Sc2F3, YF3, La2O3, CeO2, Eu2O3, 및 DyO3 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 알루미늄 구성 부재를 양극 산화 처리하고, 분사 코팅을 행하는 방법은 표면 재료 처리 분야의 당업자에게 공지되어 있다.
이하, 도 9를 참조하여, 플라즈마 처리 시스템 내에서 기판 홀더를 둘러싸는 포커스 링을 교환하는 방법을 설명한다. 이 방법은 플라즈마 처리 시스템으로부터, 상면, 하면, 및 이들 상면과 하면 중 적어도 하나에 결합된 하나 이상의 마모 표시기를 포함하는 제1 포커스 링을 제거하는 단계 210에서 시작하는 흐름도(220)로 나타낼 수 있다. 제1 포커스 링의 제거는 예를 들면, 플라즈마 처리 시스템을 대기 상태로 환기시키고, 내부에 접근할 수 있도록 플라즈마 처리 챔버를 개방하 며, 이어서 포커스 링을 기판 홀더로부터 분리하는 것을 포함할 수 있다. 포커스 링의 기판 홀더로부터의 분리는 예를 들면, 기판 홀더로부터 떨어지게 포커스 링을 들어 올리거나, 포커스 링의 기판 홀더에 대한 클램핑을 해제시키고 이어서 포커스 링을 기판 홀더로부터 떨어지게 들어 올리는 것을 포함할 수 있다.
단계 220에서, 제2 포커스 링을 기판 홀더에 결합함으로써 플라즈마 처리 시스템 내에 제2 포커스 링을 설치하며, 그러한 결합은 플라즈마 처리 시스템 내에서 포커스 링이 자동적으로 중심이 맞춰지도록 한다. 제2 포커스 링은 개장(改裝)한 제1 포커스 링을 포함할 수 있으며, 혹은 상면, 하면 및 이들 상면과 하면 중 적어도 하나에 결합된 하나 이상의 마모 표시기를 갖는 새로이 제조된 포커스 링일 수 있다. 플라즈마 처리 시스템 내에서의 제2 포커스 링의 자동 중심 맞추기는 전술한 바와 같이, 포커스 링의 외측 반경 방향 가장자리에 결합면을 마련하고, 이 결합면을 기판 홀더 상에 장착된 센터링 링의 립 영역 상의 센터링 표면에 결합함으로써 달성될 수 있다. 대안적으로, 플라즈마 처리 시스템 내에서의 제2 포커스 링의 자동 중심 맞추기는 포커스 링 상의 접촉면에 장착되는 2개 이상의 핀을 마련하고, 이 포커스 링 상의 핀을 센터링 링의 수용면 상의 2개 이상의 수용 구멍에 결합함으로써 달성될 수 있다. 대안적으로, 2개 이상의 핀이 센터링 링에 위치하고, 2개 이상의 수용 구멍이 포커스 링에 위치할 수 있다.
이상, 본 발명의 특정 예시적인 실시예에 대해서만 상세하게 기술하였지만, 당업자라면 그러한 예시적인 실시예에서 본 발명의 신규한 교시 및 이점으로부터 실질적으로 벗어나지 않고 많은 수정이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 그러한 모든 수정은 본 발명의 보호 범위에 내에 포함되도록 의도된 것이다.

Claims (16)

  1. 플라즈마 처리 시스템 내에서 기판 홀더 상의 기판을 둘러싸는 포커스 링 조립체로서,
    상기 기판 홀더에 결합되도록 구성된 센터링 링(centering ring)과,
    상면, 하면 및 이들 상면과 하면 중 적어도 하나에 결합된 하나 이상의 마모 표시기를 갖는 포커스 링
    을 포함하며, 상기 포커스 링은 상기 센터링 링에 포커스 링을 결합함으로써 상기 기판에 대해 중심이 맞춰지도록 구성된 것인 포커스 링 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 센터링 링은 센터링 링을 상기 기판 홀더의 정상부에 안착시키는 것, 센터링 링을 기판 홀더에 기계적으로 클램핑하는 것, 및 센터링 링을 기판 홀더에 전기적으로 클램핑하는 것 중 적어도 하나에 의해 상기 기판 홀더에 결합되는 것인 포커스 링 조립체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 센터링 링은 그 센터링 링 상에 상기 포커스 링의 중심을 맞추도록 구성된 센터링 기능부를 포함하는 것인 포커스 링 조립체.
  4. 제3항에 있어서, 상기 센터링 기능부는 센터링 핀, 센터링 수용부 및 센터링 가장자리 중 적어도 하나를 포함하는 것인 포커스 링 조립체.
  5. 제3항에 있어서, 상기 포커스 링은 상기 센터링 기능부에 결합되도록 구성된 결합 기능부를 포함하는 것인 포커스 링 조립체.
  6. 제5항에 있어서, 상기 결합 기능부는 센터링 핀, 센터링 수용부 및 센터링 가장자리 중 적어도 하나를 포함하는 것인 포커스 링 조립체.
  7. 제1항에 있어서, 상기 포커스 링은 실리콘, 석영, 실리콘 카바이드, 실리콘 질화물, 비결정질 탄소, 알루미나, 사파이어, 폴리이미드, 및 테프론 중 적어도 하나로 이루어지는 것인 포커스 링 조립체.
  8. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 마모 표시기는 상기 상면으로부터 소정 깊이까지 연장하는 상면 내의 구멍을 포함하며, 상기 깊이는 상기 상면과 상기 하면 간의 거리의 일부분을 포함하는 것인 포커스 링 조립체.
  9. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 마모 표시기는 상기 하면으로부터 소정 깊이까지 연장하는 하면 내의 구멍을 포함하며, 상기 깊이는 상기 상면과 상기 하면 간의 거리의 일부분을 포함하는 것인 포커스 링 조립체.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 하나 이상의 마모 표시기 각각의 깊이는 서로 다른 것인 포커스 링 조립체.
  11. 제1항에 있어서, 상기 센터링 링은 알루미늄, 코팅 알루미늄, 실리콘, 실리콘 카바이드, 실리콘 질화물, 비결정질 탄소, 알루미나, 사파이어, 폴리이미드 및 테프론 중 적어도 하나로 이루어지는 것인 포커스 링 조립체.
  12. 제11항에 있어서, 상기 센터링 링은 코팅 알루미늄으로 이루어지며, 표면 양극 산화 처리, 플라즈마 전해질 산화 처리 코팅, 및 분사 코팅 중 적어도 하나의 처리를 겪는 것인 포커스 링 조립체.
  13. 제11항에 있어서, 상기 센터링 링은 코팅 알루미늄으로 이루어지며, Ⅲ족 원소 및 란탄족 원소 중 적어도 1종을 갖는 코팅을 포함하는 것인 포커스 링 조립체.
  14. 제11항에 있어서, 상기 센터링 링은 코팅 알루미늄으로 이루어지며, Al2O3, 이트리아(Y2O3), Sc2O3, Sc2F3, YF3, La2O3, CeO2, Eu2O3, 및 DyO3 중 적어도 하나를 갖는 코팅을 포함하는 것인 포커스 링 조립체.
  15. 플라즈마 처리 시스템 내에서 기판 홀더 상의 기판을 둘러싸는 폐기 가능한 포커스 링으로서,
    상기 기판 홀더에 결합되도록 구성되고, 상면, 하면 및 이들 상면과 하면 중 적어도 하나에 결합된 하나 이상의 마모 표시기를 갖는 링
    을 포함하며, 상기 링은 상기 기판 홀더에 링을 결합함으로써 상기 기판에 대해 중심이 맞춰지도록 구성되어 있는 것인 폐기 가능한 포커스 링.
  16. 플라즈마 처리 시스템 내에서 기판 홀더 상의 기판을 둘러싸고 있는 포커스 링을 교환하는 방법으로서,
    상기 플라즈마 처리 시스템으로부터 제1 포커스 링을 제거하는 단계와,
    상기 기판 홀더에 제2 포커스 링을 결합함으로써 상기 플라즈마 처리 시스템 내에 제2 포커스 링을 설치하는 단계
    를 포함하며, 상기 결합은 상기 플라즈마 처리 시스템 내에서의 제2 포커스 링의 자동 중심 맞추기를 용이하게 하며,
    상기 제1 포커스 링과 상기 제2 포커스 링은 각각, 상면, 하면 및 이들 상면과 하면 중 적어도 하나에 결합된 하나 이상의 마모 표시기를 포함하는 것인 포커스 링 교환 방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101411635B1 (ko) * 2013-11-07 2014-06-24 주식회사 스마트에어 챔버 마모 표시부를 구비한 차량의 토잉 후크 장치
KR20170053551A (ko) * 2015-11-06 2017-05-16 램 리써치 코포레이션 소모품을 위한 센서 및 조정기
KR20210113898A (ko) * 2020-03-09 2021-09-17 (주)원세미콘 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링 재사용 교체방법

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7637893B2 (en) 2004-04-30 2009-12-29 C. R. Bard, Inc. Valved sheath introducer for venous cannulation
US20060043067A1 (en) * 2004-08-26 2006-03-02 Lam Research Corporation Yttria insulator ring for use inside a plasma chamber
US9597483B2 (en) 2004-11-29 2017-03-21 C. R. Bard, Inc. Reduced-friction catheter introducer and method of manufacturing and using the same
US7552521B2 (en) * 2004-12-08 2009-06-30 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for improved baffle plate
US7601242B2 (en) * 2005-01-11 2009-10-13 Tokyo Electron Limited Plasma processing system and baffle assembly for use in plasma processing system
US20060172542A1 (en) * 2005-01-28 2006-08-03 Applied Materials, Inc. Method and apparatus to confine plasma and to enhance flow conductance
US7487738B2 (en) * 2005-02-17 2009-02-10 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus and components thereof, and method for detecting life span of the components
US20060225654A1 (en) * 2005-03-29 2006-10-12 Fink Steven T Disposable plasma reactor materials and methods
US7651571B2 (en) * 2005-12-22 2010-01-26 Kyocera Corporation Susceptor
US7740736B2 (en) * 2006-06-08 2010-06-22 Lam Research Corporation Methods and apparatus for preventing plasma un-confinement events in a plasma processing chamber
US7722778B2 (en) * 2006-06-28 2010-05-25 Lam Research Corporation Methods and apparatus for sensing unconfinement in a plasma processing chamber
JP2008251742A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Tokyo Electron Ltd 基板処理装置及びフォーカスリングを載置する基板載置台
US20090151870A1 (en) * 2007-12-14 2009-06-18 Tokyo Electron Limited Silicon carbide focus ring for plasma etching system
WO2010101191A1 (ja) * 2009-03-03 2010-09-10 東京エレクトロン株式会社 載置台構造、成膜装置、及び、原料回収方法
US20110207332A1 (en) * 2010-02-25 2011-08-25 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Thin film coated process kits for semiconductor manufacturing tools
US8485128B2 (en) * 2010-06-30 2013-07-16 Lam Research Corporation Movable ground ring for a plasma processing chamber
US8721833B2 (en) 2012-02-05 2014-05-13 Tokyo Electron Limited Variable capacitance chamber component incorporating ferroelectric materials and methods of manufacturing and using thereof
US8486798B1 (en) 2012-02-05 2013-07-16 Tokyo Electron Limited Variable capacitance chamber component incorporating a semiconductor junction and methods of manufacturing and using thereof
CN103247507A (zh) * 2013-04-08 2013-08-14 上海华力微电子有限公司 一种复合等离子聚焦环及该聚焦环的更换方法
JP6544902B2 (ja) * 2014-09-18 2019-07-17 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
US10041868B2 (en) * 2015-01-28 2018-08-07 Lam Research Corporation Estimation of lifetime remaining for a consumable-part in a semiconductor manufacturing chamber
US20160336149A1 (en) * 2015-05-15 2016-11-17 Applied Materials, Inc. Chamber component with wear indicator
US10395918B2 (en) 2015-05-22 2019-08-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method and system for controlling plasma in semiconductor fabrication
JP6635888B2 (ja) * 2016-07-14 2020-01-29 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理システム
US20180061696A1 (en) * 2016-08-23 2018-03-01 Applied Materials, Inc. Edge ring or process kit for semiconductor process module
KR102641441B1 (ko) 2016-09-28 2024-02-29 삼성전자주식회사 링 어셈블리 및 이를 포함하는 척 어셈블리
WO2018175647A1 (en) * 2017-03-21 2018-09-27 Component Re-Engineering Company, Inc. Ceramic material assembly for use in highly corrosive or erosive semiconductor processing applications
US20190119815A1 (en) * 2017-10-24 2019-04-25 Applied Materials, Inc. Systems and processes for plasma filtering
KR102595297B1 (ko) 2018-02-23 2023-10-31 삼성전자주식회사 미세 패턴 형성 방법
JP7145041B2 (ja) * 2018-11-08 2022-09-30 東京エレクトロン株式会社 基板支持器、プラズマ処理装置、及びフォーカスリング
US11913777B2 (en) 2019-06-11 2024-02-27 Applied Materials, Inc. Detector for process kit ring wear
US20220254660A1 (en) * 2021-02-05 2022-08-11 Linco Technology Co., Ltd. Substrate processing apparatus
KR102567556B1 (ko) * 2023-02-13 2023-08-14 에스케이엔펄스 주식회사 반도체 소자의 제조 방법, 이에 사용되는 반도체 소자 제조 장치 및 이에 사용되는 반도체 소자 제조 장치용 부품

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3257741B2 (ja) * 1994-03-03 2002-02-18 東京エレクトロン株式会社 プラズマエッチング装置及び方法
JP3551867B2 (ja) * 1999-11-09 2004-08-11 信越化学工業株式会社 シリコンフォーカスリング及びその製造方法
KR100635975B1 (ko) * 2000-02-14 2006-10-20 동경 엘렉트론 주식회사 플라즈마 처리 장치 및 방법과, 플라즈마 처리 장치용 링 부재
JP3388228B2 (ja) * 2000-12-07 2003-03-17 株式会社半導体先端テクノロジーズ プラズマエッチング装置、及びプラズマエッチング方法
US6837966B2 (en) * 2002-09-30 2005-01-04 Tokyo Electron Limeted Method and apparatus for an improved baffle plate in a plasma processing system
US6894769B2 (en) * 2002-12-31 2005-05-17 Tokyo Electron Limited Monitoring erosion of system components by optical emission

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101411635B1 (ko) * 2013-11-07 2014-06-24 주식회사 스마트에어 챔버 마모 표시부를 구비한 차량의 토잉 후크 장치
KR20170053551A (ko) * 2015-11-06 2017-05-16 램 리써치 코포레이션 소모품을 위한 센서 및 조정기
KR20210113898A (ko) * 2020-03-09 2021-09-17 (주)원세미콘 반도체 식각장치의 플라즈마 포커스 링 재사용 교체방법

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Publication number Publication date
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