结合型聚焦环的制作方法

1.本发明涉及结合型聚焦环，更具体地，涉及将聚焦环分离成多个而组装，由此可以仅更换暴露于等离子体而发生蚀刻消耗的部分的结合型聚焦环。


背景技术：

2.在一般情况下，为了制造半导体而使用的蚀刻技术是将形成于半导体基板上的膜质加工成所希望的图案的技术，为了这样的加工而所使用的装置则是蚀刻装置。
3.特别地，在蚀刻装置中，将利用等离子体而形成图案的蚀刻装置称为等离子体蚀刻装置或干式蚀刻装置，这样的干式蚀刻装置主要使用于需要0.15μm以下的设计规则(design rule)的技术。
4.图1示出一般的干式蚀刻装置，在处理腔10的内部具备供晶片w安置的静电吸盘11，在静电吸盘11的底面具备下部电极12，在自静电吸盘11起的规定的高度处具备上部电极13。
5.并且，从具备上部电极13的处理腔10的上部或一侧供给反应气体。
6.因此，在处理腔10的静电吸盘11安置晶片w的状态下向内部供给反应气体而向下部电极12和上部电极13施加rf偏压时，在晶片w的上部产生等离子体，该等离子体与晶片w的膜质发生冲突而进行蚀刻。
7.在利用等离子体而蚀刻晶片w的工序的执行中，在静电吸盘11上通常通过边缘环14包围晶片w的外侧，由此等离子体均匀地分布到晶片w的边缘环14为止。
8.根据韩国公开专利公报第10-2005-0091853号(以下，称为
‘
专利文献1’)的“半导体晶片制造装置的聚焦环”中的聚焦环的结构，聚焦环分成外侧环和内侧环而形成，外侧环和内侧环以彼此垂直的形态分离，晶片仅接触到内侧环的上端。
9.另外，上述外侧环以晶片为中心位于外侧而与内盖环的内侧接触结合，内侧环结合到外侧环的内侧。
10.这样的以往的专利文献1的聚焦环的情况下，将外侧环和内侧环在垂直方向上分离组装，从而在分离组装的部分发生间隙(gap)，通过间隙而在内侧和外侧的温度传递率产生差异，通过外侧环和内侧环之间的间隙而涂敷聚合物时，存在形成电弧(arcing)的问题。
11.另外，通过外侧环和内侧环的分离的间隙而发生等离子体的电位差，由此通过等离子体鞘层的变化而在晶片边缘良率上出现问题。


技术实现要素：

12.技术课题
13.因此，本发明是为了解决上述的问题而研究出的，其目的在于提供一种如下的结合型聚焦环：将聚焦环在上、下水平方向上分离成多个而组装，从而可以仅更换上部等离子体暴露部分，可由相同的材料或不同的材料混合而制造各个聚焦环，由此能够节省作业的效率及费用。
14.解决课题的方法
15.为了达到上述目的，本发明的实施例的结合型聚焦环包括：上部等离子体暴露环，其放置在静电吸盘的上部外侧；下部导热支承环，其紧贴到上述上部等离子体暴露环的下部而被组装；结合环，其组装到上述下部导热支承环的外侧；第一结合部，其将上述上部等离子体暴露环和下部导热支承环结合；及第二结合部，其将上述上部等离子体暴露环和结合环结合。
16.上述第一结合部包括：第一组装接片，其形成于上部等离子体暴露环的内表面的外侧；及第二组装接片，其形成于上述下部导热支承环的上端的外侧面，与第一组装接片结合而将上部等离子体暴露环和下部导热支承环结合。
17.上述第一组装接片形成于上部等离子体暴露环的下部的外侧面，上述第二组装接片形成于下部导热支承环的上端的内侧面而与第一组装接片组装。
18.上述第二结合部包括：第一联接接片，其形成于上部等离子体暴露环的外表面的外侧；及第二联接接片，其形成于上述结合环的上部内侧而与第一联接接片结合来将上部等离子体暴露环和结合环结合。
19.上述结合型聚焦环还包括阶梯部，该阶梯部形成于上述下部导热支承环和结合环而将下部导热支承环和结合环组装时提高紧贴效率。
20.上述阶梯部包括：上部台阶，其形成于下部导热支承环的上部外侧；及下部台阶，其形成于上述结合环的内侧上部而与上部台阶紧贴。
21.上述结合型聚焦环还包括导热片，该导热片设置于上述上部等离子体暴露环与下部导热支承环之间而提高导热率。
22.上述导热片由硅制成且包含作为导热性高的添加剂的氧化铝或碳化硅(sic)。
23.在上述上部等离子体暴露环的下部形成有螺栓联接槽，在上述下部导热支承环以与螺栓联接槽连通的方式上下贯通地形成有插入槽，从而将联接螺栓联接到上述插入槽和螺栓联接槽。
24.发明效果
25.如上所述，根据本发明的结合型聚焦环，将聚焦环在上下水平方向上分成多个而通过第一结合部以螺丝方式组装上部等离子体暴露环和下部导热支承环，由此将上部等离子体暴露环和下部导热支承环的内侧和外侧均匀地紧贴，并在下部导热支承环的下部紧贴结合环，由此通过第二结合部以螺丝方式与上部等离子体暴露环组装，从而上部等离子体暴露环和下部导热支承环无间隙地最大限度紧贴，由此在温度传递率上不发生差异，能够将产品性最大化。
26.另外，本发明将聚焦环分成多个而能够拆装地分离组装，从而使上部等离子体暴露环和下部导热支承环的寿命不同而具备不同的更换周期，由此能够减少费用。
附图说明
27.图1是示出一般的蚀刻装置的侧剖面图。
28.图2是示出本发明的结合型聚焦环的分解立体图。
29.图3是示出本发明的结合型聚焦环的结合立体图。
30.图4是示出本发明的结合型聚焦环的截面图。
31.图5是示出图4的结合型聚焦环的结合前的状态的截面图。
32.图6是示出本发明的结合型聚焦环的另一个组装状态的截面图。
33.图7是示出本发明的结合型聚焦环的又一个组装状态的截面图。
34.图8是示出本发明的结合型聚焦环的另一例的分离立体图。
35.图9是示出图8的结合型聚焦环的结合截面图。
36.《对附图中的主要部分的符号说明》
37.100：结合型聚焦环
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110：上部等离子体暴露环
38.111：螺栓联接槽
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120：下部导热支承环
39.121：插入槽
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130：结合环
40.140：第一结合部
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141：第一组装接片
41.142：第二组装接片
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150：第二结合部
42.151：第一联接接片
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152：第二联接接片
43.160：阶梯部
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161：上部台阶
44.162：下部台阶
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200：导热片
45.b：联接螺栓
具体实施方式
46.本发明可进行各种变更并可具备各种实施例，在此将特定实施例例示于附图中并在实施方式中进行详细说明。但是，这并非对本发明的特定的实施方式进行限定，本发明包括本发明的思想及技术范围内的所有变更、均等物至代替物。
47.附图中，本发明的实施例并非限定于图示的特定形态，为了说明的清楚性，有时会放大而图示。本说明书中使用了特定的用语，但这是为了对本发明进行说明而使用的，并非为了限定意思或限定权利要求书中记载的本发明的权利范围而使用。
48.在本说明书中
‘
及/或’这样的表述表示包括前后排列的构成要件中的至少一个。另外，
‘
连接/结合’这样的表述包括与其他构成要件直接地连接或通过其他构成要件而间接地连接。在文中不特别提及的情况下，本说明书中单数的表述包括多数的意思。另外，在说明书中由
‘
包括’或
‘
具备的’来记载的构成要件、步骤、动作及元件表示可存在或追加一个以上的其他构成要件、步骤、动作及元件。
49.另外，
‘
第一，第二’等这样的用语仅用来区分多个结构，对结构之间的顺序或其他特征不作限定。
50.在对实施例的说明中，在记载为各个层(膜)、区域、图案或结构物形成于基板、各个侧(膜)、区域、焊盘或图案的“上/之上(on)”或“下/之下(under)”时包括直接(directly)或夹着其他层而形成的情况。关于各个层的上/之上或下/之下的基准，以图为基准进行说明。
51.下面，参照附图，对本发明的一个实施例进行详细说明。
52.图2是示出本发明的结合型聚焦环的分解立体图，图3是示出本发明的结合型聚焦环的结合立体图，图4是示出本发明的结合型聚焦环的截面图，图5是示出图4的结合型聚焦环的结合前的状态的截面图，图6是示出本发明的结合型聚焦环的另一个组装状态的截面图，图7是示出本发明的结合型聚焦环的又一个组装状态的截面图，图8是示出本发明的结
合型聚焦环的另一例的分离立体图，图9是示出图8的结合型聚焦环的结合截面图。
53.如图2至图7所示，本发明的结合型聚焦环100包括上部等离子体暴露环110、下部导热支承环120、结合环130、第一结合部140和第二结合部150。
54.上述上部等离子体暴露环110放置在半导体蚀刻装置的静电吸盘(未图示)的上部的外侧。
55.上述上部等离子体暴露环110由硅、碳化硅(sic)、碳化硼(b4c)、二氧化硅(sio2)和氧化铝中的至少任一个以上来构成。
56.上述下部导热支承环120与上部等离子体暴露环110独立地分离而被加工，紧贴到上述上部等离子体暴露环110的下部而被组装。
57.上述下部导热支承环120由硅、碳化硅(sic)、碳化硼(b4c)、二氧化硅(sio2)、氧化铝(al2o3)和氧化铝中的至少任一个以上来构成。
58.上述结合环130紧贴到下部导热支承环120的外侧而与上部等离子体暴露环110结合。
59.上述结合环130由硅、碳化硅(sic)、碳化硼(b4c)、二氧化硅(sio2)、氧化铝(al2o3)和氧化铝中的至少任一个以上来构成。
60.上述第一结合部140设置于上部等离子体暴露环110和下部导热支承环120而以能够分离的方式将上部等离子体暴露环110和下部导热支承环120结合。
61.另外，上述第一结合部140将下部导热支承环120结合到上部等离子体暴露环110的下部，使上述上部等离子体暴露环110与下部导热支承环120的内侧和外侧均匀地紧贴。
62.如图4至图5所示，上述第一结合部140包括第一组装接片141和第二组装接片142。
63.上述第一组装接片141形成在上部等离子体暴露环110的内表面的外侧。
64.另外，上述第一组装接片141形成有螺纹，优选由内螺纹形成，以将上部等离子体暴露环110和下部导热支承环120螺丝组装。
65.上述第二组装接片142形成在下部导热支承环120的上端的外侧面。
66.另外，上述第二组装接片142形成有螺纹，优选由外螺纹形成，以与第一组装接片141结合而将上部等离子体暴露环110和下部导热支承环120结合。
67.即，上述第一组装接片141和第二组装接片142彼此形成为内螺纹和外螺纹而以螺丝方式联接。
68.作为一例，如图6所示，上述第一组装接片141形成在上部等离子体暴露环110的下部的外侧面，上述第二组装接片142形成在下部导热支承环120的上端的内侧面而与第一组装接片141连接。
69.此时，上述第一组装接片141由外螺纹形成，上述第二组装接片142由内螺纹形成，由此上述上部等离子体暴露环110和下部导热支承环120通过螺丝方式而结合。
70.上述第二结合部150将上部等离子体暴露环110和结合环130结合。
71.如图4至图7所示，上述第二结合部150包括第一联接接片151和第二联接接片152。
72.上述第一联接接片151形成在上部等离子体暴露环110的外表面的外侧。
73.另外，上述第一联接接片151形成有螺纹，优选由外螺纹形成，以在上部等离子体暴露环110和下部导热支承环120组装的状态下将上述上部等离子体暴露环110和结合环130螺丝组装。
74.上述第二联接接片152形成在结合环130的上部内侧。
75.另外，上述第二联接接片152形成有螺纹，优选由内螺纹形成，以与第一联接接片151结合而将上部等离子体暴露环110和结合环130结合。
76.即，上述第一联接接片151和第二联接接片152彼此形成为内螺纹和外螺纹，由此以螺丝方式联接。
77.在上述下部导热支承环120和结合环130形成有阶梯部160，以在上部等离子体暴露环110和下部导热支承环120结合的状态下将结合环130与上部等离子体暴露环110结合时提高下部导热支承环120和结合环130的紧贴效率。
78.上述阶梯部160包括形成于下部导热支承环120的上部的外侧的上部台阶161和形成于上述结合环130的内侧的上部而与上部台阶161紧贴的下部台阶162。
79.即，下部导热支承环120在水平方向上与上述上部等离子体暴露环110的下部分离，在通过第一结合部140以螺丝方式组装的状态下，在上述下部导热支承环120的外侧面，结合环130通过第二结合部150而与上部等离子体暴露环110结合时，上部等离子体暴露环110和下部导热支承环120的接触部位通过上述阶梯部160而无间隙地牢固地紧贴。
80.如图7所示，上述上部等离子体暴露环110和下部导热支承环120通过联接螺栓b而联接。
81.上述上部等离子体暴露环110在下部形成有螺栓联接槽111，以与联接螺栓b联接。
82.另外，在上述下部导热支承环120以与螺栓联接槽111连通的方式上下贯通地形成有插入槽121，联接螺栓b通过上述插入槽121而插入并联接到螺栓联接槽111。
83.如图8至图9所示，在上述上部等离子体暴露环110和下部导热支承环120之间插入有导热片200，以提高导热率。
84.上述导热片200由硅制成且可以包含作为导热性高的添加剂的氧化铝或碳化硅(sic)。
85.通过上述的结构构成的本发明的结合型聚焦环的作用状态如下。
86.并非使用一个加工物而加工上述结合型聚焦环100，而是分为上述上部等离子体暴露环110和下部导热支承环120的多个加工物而分别单独进行加工。
87.并且，使下部导热支承环120在水平方向上与上述上部等离子体暴露环110的下部分离，并以螺丝方式将上述第一组装接片141和第二组装接片142结合，由此将上述上部等离子体暴露环110和下部导热支承环120组装。
88.这样，将上述上部等离子体暴露环110和下部导热支承环120分离而呈上下水平形态，并通过上述第一结合部140以螺纹进行结合，从而将上述上部等离子体暴露环110和下部导热支承环120尽量牢固且均匀地紧贴，由此在上述上部等离子体暴露环110与下部导热支承环120的内侧或外侧不会发生间隙。
89.另外，分离成上述上部等离子体暴露环110和下部导热支承环120而被组装，从而在任一个部分上发生异常时，无需将整个结合型聚焦环100更换，将上述上部等离子体暴露环110和下部导热支承环120分离而仅将上部等离子体暴露部分进行更换。
90.因此，上述上部等离子体暴露环110和下部导热支承环120的寿命彼此不同，由此更换周期不同，因此能够节省更换费用。
91.并且，上述上部等离子体暴露环110和下部导热支承环120通过第一结合部140而
组装，上述结合环130通过第二结合部150而与上部等离子体暴露环110组装，从而将上述上部等离子体暴露环110和下部导热支承环120的接触部位牢固地紧贴而不会发生间隙，由此传递到等离子体暴露面的等离子体热在下部导热支承环保持均匀的温度，由此不会发生工序变化。
92.如上所述，本发明不限于上述特定的优选的实施例，在不脱离权利要求书请求的本发明的要旨的情况下，本领域技术人员可进行各种变形，与其相同的变更包括在权利要求书的范围内。