KR0140082Y1 - 반도체 제조장치의 화학기상증착장치 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 웨이퍼에 부착된 이물질을 감소시키기 위한 반도체 제조장치의 화학기상증착장치에 관한 것으로, 진공용기와, 진공용기에 형성된 배기라인과, 복수개의 반응가스 주입라인과, 진공용기 내에 복수개의 반응가스 주입라인에 대응되도록 형성되며, 상면에 웨이퍼가 안착되는 각각의 웨이퍼 홀딩부와, 진공용기에 형성되어 각각의 웨이퍼 홀딩부에 안착된 웨이퍼를 퍼지하기 위한 퍼지가스를 분사하는 퍼지가스 주입라인이 구비된 것이 특징이다.
따라서, 본 고안에서는 퍼지가스 분사로 웨이퍼 홀딩부 및 진공용기의 벽면에 잔류하는 이물질을 제거함으로써 반도체 디바이스 제조공정에서 수율향상, 생산성 증대 및 장비의 가동율 증가하는 효과가 있다.
Description
제1도는 종래의 반도체 제조장치의 화학기상증착장치를 도시한 도면.
제2도는 본 고안의 반도체 제조장치의 화학기상증착장치를 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11, 21 : 진공용기 12, 22 : 웨이퍼 홀딩부
13, 23 : 배기라인 13a, 23a : 드로틀 밸브
13b, 23b : 게이트 밸브 14a, 24a : 부스터 펌프
14b, 24b : 드라이 펌프 15, 25 : 온도 포트
16, 26 : 여분 포트 27 : 퍼지가스 주입라인
27a : 퍼지가스 분사구 27b : 솔레노이드 밸브
27c : 레귤레이터 18, 28 : 웨이퍼 홀딩부 지지축
19, 29 : 반응가스 주입라인
본 고안은 반도체 제조장치의 화학기상증착장치에 관한 것으로, 특히 웨이퍼에 묻어 나오는 이물질을 감소시키므로써 반도체 디바이스 제조공정의 생산수율을 향상시키는 데 적합하도록 한 반도체 제조장치의 화학기상증착장치에 관한 것이다.
반도체 제조장치의 화학기상증착장치는 반도체 디바이스의 제조공정에서 웨이퍼에 박막 등을 형성하는 데 많이 이용되고 있으며, 통상 진공 챔버 내에 웨이퍼를 로딩한 후 반응가스를 주입하여 웨이퍼에 원하는 박막을 형성하는 장치이다.
제1도는 종래의 반도체 제조장치의 화학기상증착장치를 도시한 도면으로 (a)는 측단면도이고, (b)는 반응 챔버 내부의 구조를 설명하기 위해 반응 챔버를 도시한 평단면도이다.
제1도에 도시한 바와 같이, 종래의 반도체 제조장치의 화학기상증착장치는 측벽에 여섯 개의 반응가스 주입라인(19)이 형성된 진공용기(11) 내부에, 지지축(18)에 연결되고 각 반응가스 주입라인(19)에 정면 대응하는 웨이퍼 홀딩척(12)이 여섯 개가 있다.
진공용기(11) 상부에 진공펌프(14a, 14b)가 연결된 배기라인(13)이 연결되어 있으며, 배기라인(13)에는 펌핑속도를 조절하여 주는 드로틀 밸브(13a)가 형성되어 있고, 펌핑 시스템과 진공용기(11)를 분리시켜 주는 게이트 밸브(13b)가 형성되고, 진공 펌프는 부스터 펌프(14a)와 드라이 펌프(14b)로 구성되어 있다.
진공용기(11) 측벽에는 온도를 측정할 수 있는 온도 포트(15)가 있고 여분으로 여분 포트(16)를 만들어 놓았다.
제1도를 참조하여 종래의 반도체 제조장치의 화학기상증착장치의 작동을 웨이퍼에 텅스텐 막을 증착형성하는 것을 예로하여 설명하면, 진공용기(11) 내에 있는 척(12)에 각각 1장씩의 웨이퍼가 거의 수직 상태로 놓여져 사이렌(SiH4)과 텅스텐실리(WF6)가 혼합되어 텅스텐 실리(WSix)를 웨이퍼에 증착시켜주며 잔류가스는 배기라인(13)에 형성된 드로틀밸브(13a)의 열림정도에 따라 게이트 밸브(13b)를 거쳐 2종류의 진공 펌프(14a, 14b)로 펌핑되어 빠져 나가게 된다. 여기에서 증착공정은 웨이퍼를 6장(1베치)씩 한 묶음으로 반복적으로 작업을 실시된다.
이때, 각 웨이퍼에 증착되는 텅스텐실리막이 웨이퍼 외에 웨이퍼 홀딩척(12) 및 진공용기(11) 벽면에 증착되게 되어 웨이퍼를 오염시키는 이물질로 작용하게 됨으로, 400 베치(batch) 주기로 고주파 세정으로 태워서 제거해 주고 있다.
그런데 종래의 반도체 제조장치의 화학기상증착장치는, 약 400베치 주기로 고주파 세정으로 이물질을 제거하나 웨이퍼 홀딩척의 잔여 이물은 완전히 제거되지 않고 차후에 인입되는 웨이퍼의 뒷면에 묻어나오게 되는 문제가 발생하고 있으며, 따라서 반도체 제조공정의 생산수율 저하의 원인이 되고 있다.
이에 본 고안은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 웨이퍼 홀딩부를 퍼지하는 퍼지가스를 분사하여 웨이퍼 홀딩부에 잔류하는 이물질을 줄이도록 하여 생산수율을 향상시키는 반도체 제조장치의 화학기상증착장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 고안의 반도체 제조장치의 화학기상증착장치는 진공용기와, 진공용기에 형성된 배기라인과, 복수개의 반응가스 주입라인과, 진공용기 내에 복수개의 반응가스 주입라인에 대응되도록 형성되며, 상면에 웨이퍼가 안척되는 각각의 웨이퍼 홀딩부와, 진공용기에 형성되어 각각의 웨이퍼 홀딩부에 안착된 웨이퍼를 퍼지하기 위한 퍼지가스를 분사하는 퍼지가스 주입라인이 구비된 것이 특징이다.
제2도는 본 고안의 반도체 제조장치의 화학기상증착장치를 도시한 도면으로, (a)는 측단면도이고, (b)는 반응 챔버 내부의 구조를 설명하기 위해 도시한 반응 챔버의 평단면도이다.
이하, 본 고안의 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 고안의 화학기상증착장치는 제2도에 도시한 바와 같이, 진공용기(21)와, 진공용기(21)에 형성된 배기라인(23)과, 복수개의 반응가스 주입라인(29)과, 진공용기 내에 복수개의 반응가스 주입라인에 대응되도록 형성되며, 상면에 웨이퍼가 안착되는 각각의 웨이퍼 홀딩부(22)와, 진공용기에 형성되어 각각의 웨이퍼 홀딩부에 안착된 웨이퍼를 퍼지하기 위한 퍼지가스를 분사하는 퍼지가스 주입라인(27)으로 구성된다.
구체적으로, 본 고안에서는 측벽에 여섯 개의 반응가스 주입라인(29)이 형성된 진공용기(11)의 내부에, 웨이퍼가 각 반응가스 주입라인(29)에 정면 대응되도록 거의 수직으로 웨이퍼를 홀딩하는 여섯 개의 웨이퍼 홀딩부(22) 예로 척(Chuck)이 형성된다.
여기에서, 각 웨이퍼 홀딩부(22)는 지지축(28)에 연결되어 웨이퍼의 로딩 및 언로딩을 위해 스텝회전을 하게 되며, 각 웨이퍼 홀딩부(22)에 웨이퍼가 로딩된 후 증착 작업시에는 각 반응가스 주입라인(29)에 각 웨이퍼의 정면이 대응되게 웨이퍼 홀딩부 지지축(28)이 스텝회전하게 된다.
진공용기(11) 상부에는, 부스터 펌프(24a)와 드라이 펌프(24b)로 이루어진 진공펌프가 연결된 배기라인(23)이 형성되고, 배기라인(23)에 형성된 게이트 밸브(23b)에 의해 진공용기(11)와 펌핑 시스템이 분리되며 드로틀 밸브(23a)에 의해 배기속도가 조절된다.
그리고 웨이퍼 홀딩부(22)를 세정하는 퍼지가스 예로 질소가스를 분사하는 퍼지가스 주입라인(27)이 형성된다. 퍼지가스 주입라인(27)에는 퍼지가스를 공급 및 차단시켜주는 솔레노이드 밸브(27b)와, 분사되는 가스의 압력을 조절하는 레귤레이터(27c)가 형성된다.
여기에서, 진공용기에는 퍼지가스 분사라인과 연결되는 퍼지가스 분사구(27a)가 형성되는 데, 이 퍼지가스 분사구(27a)는 웨이퍼가 놓여지는 웨이퍼 홀딩부(22)에 분사되도록 형성하면 좋다.
그리고, 솔레노이드 밸브(27b)는 웨이퍼 홀딩부(22)의 스텝회전 작동상태를 점검하는 장비 자체 신호인 사이클 트렛(CYCLE TURRET)과 공통으로 연결되어, 웨이퍼 홀딩부 지지축(28)의 회전에 의해 각 웨이퍼 홀딩부(22)가 퍼지가스 분사라인(27) 앞통과시에 퍼지가스를 분사하여 각 웨이퍼 홀딩부(22)의 웨이퍼 안착 부위가 분사되는 퍼지가스에 의해 퍼지되도록 하면 좋다.
또한, 본 실시예에서는 도시한 바와 같이 진공용기(21) 측벽에 온도를 측정하는 온도 포트(25) 외에 여분으로 설치된 여분 포트(26)에 퍼지가스 분사구를 형성하였다.
본 고안의 반도체 제조장치의 화학기상증착장치의 동작은, 종래와 같이 웨이퍼 400베치 정도의 증착 작업 진행 후 웨이퍼가 놓여지는 웨이퍼 홀딩부(22) 및 벽면에 두껍게 입혀지는 텅스텐 실리의 막을 제거 해주기 위해 고주파 세정을 실시한다.
이때 고주파 세정 후 척 및 벽면의 일부 이물은 배기라인 게이트 밸브(23b)를 통해 2종류의 진공펌프(24a, 24b)에 의해 펌핑되어 제거되고, 웨이퍼 홀딩부(22)의 스텝회전 작동상태를 체크하는 사이클 트렛과 동시에 질소가스가 약 80Psi의 압력으로 퍼지가스 분사라인(27) 앞을 지나는 웨이퍼 홀딩부, 특히 웨이퍼 홀딩부의 웨이퍼가 안착되는 부위에 분사되어 잔류하는 이물질을 제거하고 또한 배기라인(23)은 계속하여 배기하여 챔버 내 이물질을 제거하게 된다.
일정시간이 지난 후 사이클 트렛을 신호를 중지하면 퍼지가스 주입라인(27)의 솔레노이드 밸브(27b)가 잠기면서 질소가스의 공급은 중단되고 진공용기(21)안은 계속 배기라인(23)으로 이물을 제거하게 된다.
본 고안은 고주파 세정으로 만 이물질을 제거하는 종래의 장치와는 달리, 고주파 세정 및 퍼지가스 분사로 웨이퍼 홀딩부 및 진공용기의 벽면에 잔류하는 이물질을 제거함으로 거의 완벽하게 이물질이 제거되어 반도체 디바이스 제조공정에서 수율향상, 생산성 증대 및 장비의 가동율 증가하는 효과가 있다.
Claims (1)
- 진공용기(21)와, 진공용기(21)에 형성된 배기라인(23) 및 복수개의 반응가스 주입라인(29)과, 진공용기(21) 내에 복수개의 반응가스 주입라인(29)에 대응되도록 형성되어, 상면에 웨이퍼가 안착되는 각각의 웨이퍼 홀딩부(22)와, 진공용기(21)에 형성되어 각각의 웨이퍼 홀딩부(22)에 안착된 웨이퍼에 웨이퍼 세정가스를 분사하기 위한 퍼지가스 주입라인(27)이 구비된 화학기상증착장치에 있어서, 상기 각각의 웨이퍼 홀딩부(22)는 지지축(28)에 연결되어 스텝회전을 하고, 상기 퍼지가스 주입라인(27)에는 상기 웨이퍼 홀딩부(22)의 회전 작동상태를 시험하는 사이클 트렛 신호에 공통으로 연결된 솔레노이드 밸브(27b)가 형성되어서, 상기 지지축(28)에 의해 스텝회전되는 상기 각각의 웨이퍼 홀딩부(21)가 상기 퍼지가스 분사라인(27) 앞 통과시에 상기 퍼지가스를 상기 각각의 웨이퍼 홀딩부(22)의 웨이퍼 안착 부위에 분사시킨 것이 특징인 반도체 제조장치의 화학기상증착장치.
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| KR2019950007487U KR0140082Y1 (ko) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | 반도체 제조장치의 화학기상증착장치 |
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| KR2019950007487U KR0140082Y1 (ko) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | 반도체 제조장치의 화학기상증착장치 |
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1995
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