KR20060121362A - 정전척 에지 링 측정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 소자 제조 설비에서의 정전척에 장착되는 에지 링의 두께를 측정하는 정전척 에지링 측정장치에 관한 것으로 본 발명에 따른 에지링 측정장치는, 상기 에지링의 상부면 중 상기 정전척에 인접하는 부위가 상기 정천척의 상부면을 기준으로 하여 높낮이를 측정하기 위한 측정부와; 상기 정전척의 상부면에 놓이며 상기 측정부를 지지하기 위한 지지부를 구비한다. 본 발명에 따르면, 에지링의 제조상의 결함이나 조립상의 문제점으로 인한 에러발생을 방지 또는 최소화 할 수 있다.

에지링, 정전척, 지그, 게이지

Description

정전척 에지 링 측정 장치{Apparatus for measuring ESC edge ring}

도 1은 일반적인 반도체 제조설비에서의 정전척과 섀도우링을 나타낸 도면

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에지링 측정장치의 평면도

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에지링 측정장치의 정면도

도 4 내지 도 6은 도 2 및 도 3을 이용하여 에지링 측정예를 보인 도면

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 정전척 20 : 에지링

100 : 에지링 측정장치

110 : 게이지 112 : 지그

120 : 지지부

본 발명은 정전척 에지 링 측정 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 상기 상기 정전척에 인접하는 부위의 상기 에지링 상부면이 상기 정전척의 상부면보 다 높은지 낮은지를 판단하기 위한 정전척 에지 링 측정장치에 관한 것이다.

최근, 반도체 장치의 제조 기술은 소비자의 다양한 욕구를 충족시키기 위해 집적도, 신뢰도, 응답속도 등을 향상시키는 방향으로 발전하고 있다. 일반적으로, 반도체 장치는 반도체 기판으로 사용되는 실리콘 반도체 기판 상에 소정의 막을 형성하고, 상기 막을 전기적 특성을 갖는 패턴으로 형성함으로서 제조된다.

상기 패턴은 화학 기상 증착, 스퍼터링, 포토리소그래피, 식각, 이온주입, 화학적 기계적 연마(CMP) 등과 같은 단위 공정들의 순차적 또는 반복적인 수행에 의해 형성된다. 상기와 같은 단위 공정들에서는 반도체 기판을 지지하고, 고정시키는 척이 사용된다. 최근, 반도체 장치의 미세화 및 대용량화를 요구하는 반도체 기판 가공 기술에서는 매엽식 가공 공정 및 건식 가공 공정이 선호됨에 따라 반도체 기판을 고정하는 방법도 크게 변하고 있다. 부언하면, 종래의 경우 단순히 클램프 또는 진공을 이용하여 반도체 기판을 고정하는 정도였으나, 최근에는 반도체 기판을 정전기력을 이용하여 고정시킴과 동시에 반도체 기판의 온도를 일정하게 유지하기 위한 온도 조절 가스를 제공하는 정전척(electrostatic chuck ; ESC)이 주로 사용되고 있다. 상기 정전척의 사용 범위는 화학 기상 증착, 식각, 스퍼터링, 이온 주입 공정 등과 같이 전반적인 반도체 기판 가공 공정으로 확대되고 있다.

상기 정전척을 구비하는 반도체 제조장치에서는 식각 프로세싱 등에서 웨이퍼의 가장자리를 커버링하기위한 에지 링(edge ring)인 섀도우 링(shadow ring)이 반도체 장치 내에 구비된다.

도 1은 반도체 제조설비를 구성하는 정전척과 상기정전척 가장자리 부위에 섀도우 링이 구비된 모습을 보인 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 정전척(10)은 반도체 기판을 정전기력을 이용하여 고정시킴과 동시에 반도체 기판의 온도를 일정하게 유지하기 위한 온도 조절 가스를 제공하기 위한 것이다.

또한, 상기 섀도우링(20)은 상기 정전척(10) 상에 놓이는 웨이퍼의 에지부위을 보호하여 식각 공정 등에서 균일성을 유지하기 위한 것으로 상기 정전척의 에지(가장자리)부위에 구비된다.

상기 정전척(10)과 섀도우 링(20)은 보통 반도체 식각설비에 채용된다. 상기 섀도우 링(20)은 상기 정전척(10) 주위에 조립되었을 때 상기 정전척(10)에 인접하는 부위의 상부면이 상기 정전척(10)의 상부면(12)보다 낮은 높이를 가져야한다. 그러나 제작상의 결함이나 조립상의 문제로 정전척(10)의 상부면(12)보다 높은 상태가 되어 공정이 진행되면, 반도체 기판을 냉각시키기 위해 플로우(flow)되는 헬륨(He) 등의 냉각가스의 누설(leak)이 발생될 수 있어 설비 에러를 유발하게 된다. 이러한 에러발생의 원인이 되는 상기 섀도우 링(20)의 제작상의 결함 또는 조립상의 문제는 작업자의 오감에 의해 확인하는 방법 외에는 다른 방법이 없어 미세한 차이가 발생하였을 경우에는 그 확인의 신뢰성 부족으로 인하여 설비의 에러 발생을 원천적으로 막을 수는 없다. 이러한 설비의 에러발생은 반도체 제조 설비에 의해 제조되는 반도체 소자의 에러발생으로 이어지므로 이에 대한 대책이 필요한 실정에 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 정전척 에지링 측정장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 반도체 제조설비 또는 반도체 소자의 에러발생을 방지 또는 최소화할 수 있는 정전척 에지링 측정장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 정전척에 인접하는 부위의 에지링 상부면이 상기 정전척의 상부면에 대하여 높낮이를 측정할 수 있는 정전척 에지링 측정장치를 제공하는 데 있다.

상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 양상(aspect)에 따라, 본 발명에 따른 반도체 소자 제조 설비에서의 정전척에 장착되는 에지 링의 두께를 측정하는 정전척 에지링 측정장치는, 상기 에지링의 상부면 중 상기 정전척에 인접하는 부위가 상기 정천척의 상부면을 기준으로 하여 높낮이를 측정하기 위한 측정부와; 상기 정전척의 상부면에 놓이며 상기 측정부를 지지하기 위한 지지부를 구비한다.

상기 반도체 제조설비는 식각 설비일 수 있으며, 상기 에지링은 포커스 링이나 섀도우 링일 수 있다.

상기한 구성에 따르면, 에지링의 제작상의 결함이나 조립상의 문제에 따른 반도체 제조설비의 에러 발생 및 반도체 소자의 에러 발생을 줄일 수 있게 된다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예가, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전척 에지링 측정장치를 나타낸 도면이다. 도 2는 평면도를 나타낸 것이고, 도 3은 정면도를 나타낸 것이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 정전척 에지링 측정장치(100)는, 정전척과 에지링(예를들면, 섀도우 링 또는 포커스 링)을 구비한 반도체 제조설비에 사용된다.

상기 정전척 에지링 측정장치(100)는, 측정부(110,112)와 지지부(20)를 구비한다. 상기 측정부(110,112)는 상기 에지링의 상부면 중 상기 정전척에 인접하는 부위의 높낮이를 측정하기 위한 것이다.

상기 측정부(110,112)는 상기 에지링의 상부면 중 상기 정전척에 인접하는 부위의 면의 높낮이를 측정하기 위하여 상기 정전척의 상부면을 기준으로 한다. 상기 측정부(110,112)는 상기 에지링의 상부면의 높낮이를 확인할 수 있는 게이지(110)와 상기 에지링의 상부면에 접촉되도록 길이가 조절되는 지그(112)를 구비한다.

상기 지지부(120)는 상기 정전척의 상부면에 놓이며 상기 측정부(110,112)를 지지하기 위한 것이다.

상기 지지부(20)는 상기 정전척의 상부면에 바닥면이 놓이도록 구성되며. 상 기 측정부에서 진동없이 정확한 측정이 가능하도록 상기 측정부(110,112)를 지지한다.

도 4 내지 도 6은 상기 도 2 및 도 3에서 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 에지링 측정장치를 사용하여 에지링의 상부면의 높낮이를 측정한 예들을 보인 도면들이다.

도 4는 상기 에지링의 상부면의 높낮이를 측정하기 위하여 기준높이를 정하는 과정을 도시한 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 에지링 측정장치의 기준높이를 정전척(10)의 상부면(12)의 높이(Y)로 정한다. 즉, 상기 측정부(110,112)의 지그(112)를 상기 정전척(10)의 상부면에 접촉되도록 하여 상기 기준높이(Y)를 정한다. 그리고 상기 게이지(110)의 제로포인트를 확인한다.

도 5는 정상적인 경우를 측정하는 경우를 나타낸 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 에지링(20)의 상기 정전척(10)에 인접하는 부위의 상부면의 높이(Y+a)를 측정한다. 이때는 게이지의 값이 'Y+a'변하게 되어 상기 에지링(20)의 상부면의 높이가 상기 정전척(10)의 상부면보다 낮음을 알 수 있게 되고 이에 따라 정상이라는 판정을 할 수 있게 된다.

도 6은 에러가 발생된 경우에 측정하는 경우를 도시한 것이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 에지링(20)의 상기 정전척(10)에 인접하는 부위의 상부면의 높이(Y-b)를 측정한다. 이때는 게이지의 값이 'Y-b'변하게 되어 상기 에지링(20)의 상부면의 높이가 상기 정전척(10)의 상부면보다 높음을 알 수 있게 되고 이에 따라 에러가 발생되었음을 알 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 에지링 측정장치를 구비함에 의하여 에지링의 제작상의 결함 또는 조립상의 문제에 따른 에러 발생을 방지 또는 최소화 하는 것이 가능해진다.

상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 반도체 제조설비에 사용되는 에지링의 제작상의 결함 또는 조립상의 결함을, 정전척에 인접하는 부위의 에지링 상부면이 상기 정전척의 상부면에 대하여 높낮이를 측정할 수 있는 정전척 에지링 측정장치를 통하여 쉽게 발견해 낼 수 있게 되어 반도체 제조설비 또는 반도체 소자의 에러발생을 방지 또는 최소화할 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 반도체 소자 제조 설비에서의 정전척에 장착되는 에지 링의 두께를 측정하는 정전척 에지링 측정장치에 있어서:

   상기 에지링의 상부면 중 상기 정전척에 인접하는 부위가 상기 정천척의 상부면을 기준으로 하여 높낮이를 측정하기 위한 측정부와;

   상기 정전척의 상부면에 놓이며 상기 측정부를 지지하기 위한 지지부를 구비함을 특징으로 함을 특징으로 하는 에지링 측정장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 반도체 제조설비는 식각 설비임을 특징으로 하는 에지링 측정장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 에지링은 포커스 링이나 섀도우 링임을 특징으로 하는 에지링 측정장치.

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