KR100223909B1 - 반도체소자 제조용 저압 화학기상증착 공정의 증착막 들뜸 방지용 챔버 가열장치 - Google Patents

반도체소자 제조용 저압 화학기상증착 공정의 증착막 들뜸 방지용 챔버 가열장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 제조를 위한 저압 저압 화학 기상 증착 공정용 반응챔버 내에 잔류하는 습기 및 가스를 완전히 제거하여 웨이퍼에 증착된 박막의 들뜸 현상을 방지할 수 있도록 한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 반응챔버(1) 외측면에 장착되는 히팅챔버(2)와, 상기 히팅챔버(2)에 내장된 히팅코일(3)에 전원을 공급하여 반응챔버(1)를 가열시키는 전원공급(4)로 구성되는 반도체소자 제조용 저압 화학기상증착 공정의 증착막 들뜸 방지용 챔버 가열장치이다.

Description

반도체소자 제조용 저압 화학기상증착 공정의 증착막 들뜸 방지용 챔버 가열장치
제1도는 종래의 반도체 제조용 저압 저압 화학 기상 증착장치를 나타낸 구성도
제2도는 본 발명이 설치된 저압 저압 화학 기상 증착장치를 나타낸 구성도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 반응챔버 2 : 히팅챔버
3 : 히팅코일 4 : 전원공급기
5 : 배기관 6 : 잔류성분 검출기
본 발명은 반도체소자 제조용 저압 화학기상증착 공정의 증착막 들뜸 방지용 챔버 가열장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 제조를 위한 저압 저압 화학 기상 증착 공정시 웨이퍼에 증착된 실리사이드 박막의 들뜸 현상을 방지할 수 있도록 한 것이다.
종래의 반도체 제조 공정용 저압 저압 화학 기상 증착장치는 제1도에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼의 출입을 수행하는 웨이퍼 반송 유니트(8)와, 반응가스를 챔버내로 공급하기 위한 반응가스 공급 유니트(12)와, 반응챔버(1) 내의 압력을 조절하여 저압을 만들기 위한 배기 유니트(17)로 이루어진다.
이 때, 상기 웨이퍼 반송 유니트(8)는 웨이퍼를 담은 카세트를 로딩하는 카세트 챔버(9)와, 상기 카세트 챔버(9) 내의 카세트에 실린 웨이퍼를 로딩하여 보우트(도시는 생략함)에 로딩시키는 로드 챔버(10) 및, 카세트 챔버(9)와 로드 챔버(10) 사이에 설치되는 출입 통제용 도어(11)로 구성된다.
그리고, 상기 반응가스 공급 유니트(12)는 반응가스 공급라인(13) 상에 설치되며 공압으로 작동하는 복수개의 체크밸브(14)와, 상기 체크밸브(14) 사이에 설치되어 반응가스 공급라인(13)으로 공급되는 반응가스의 유량을 조절하는 유량조절기(15)(MFC) 및, 상기 반응가스 공급라인(13)으로 공급되는 반응가스를 반응챔버(1) 내로 주입하는 가스 주입구(16)로 구성된다.
또한, 상기 배기 유니트(17)는 압력 조절용 밸브(18)와 배기관(5)의 관로를 개폐하는 게이트 밸브(19)와, 반응챔버(1) 내에 잔류한 가스를 배출시키는 배기펌프(7)로 구성된다.
따라서, 반도체 제조를 위한 저압 저압 화학 기상 증착 공정시에는, 먼저 웨이퍼를 담은 카세트가 카세트 챔버(9)에 로딩된 후, 웨이퍼 반송기(도시는 생략함)에 의해 출입 통제용 도어(11)를 거쳐 로드 챔버(10)로 들어 가게 된다.
이어서, 웨이퍼가 보우트에 로딩되면 보우트는 도어(11)밸브를 지나 반응챔버(1) 내에 삽입되며, 반응챔버(1) 내에 반응가스가 공급되면 반응가스의 열분해에 의해 웨이퍼 전면에는 금속막인 실리사이드 막이 증착된다.
이와 같은 박막의 증착시, 반응챔버(1)의 내벽에도 박막이 증착되는데, 박막이 일정 두께 이상이 되면 응력(stress)에 의해 들뜸현상이 발생하여 반응챔버(1) 내에서의 증착 공정시 웨이퍼를 오염시키는 파티클로 작용하게 될 우려가 있으므로 주기적으로 반응챔버(1) 내를 세정하게 된다.
즉, 반응챔버(1) 내에 고주파를 인가하여 플라즈마 식각을 및 회 반복 실시한 다음, 반응챔버(1)를 개방하여 내벽 및 부속품을 물과 과산화수소로 세정한다.
그 후, 분위기 가스인 질소가스를 반응챔버(1) 내로 주입한 후 다시 배기시키는 퍼지(Purge) 작업을 일정 시간 동안 실시하게 된다.
또한, 퍼지 작업이 완료된 후에는 단위공정 검증 항목을 점검하여 이상이 있을 경우에는 상기한 일련의 식각, 세정 및 퍼지 과정을 반복 실시하게 된다.
그러나, 이와 같은 종래에는 반응챔버(1) 내벽에 증착된 실리사이드 박막에 대한 세정 작업시, 물과 과산화수소수를 사용하여 세정하는 습식 세정방식을 사용하므로 세정 후 반응챔버(1) 내에 잔존하는 분위기 성분(O2, OH, H2O)이 기판인 다결정 실리콘 층 위에 실리콘과 결합한 형태로 남거나, 일단 산화막을 형성한 다음 실시사이드막으로 변화하게 된다.
이에 따라, 후속 공정인 리액션 공정의 진행시, 다결정 실리사이드막 사이의 접착력이 약화되어 들뜸 현상이 발생하므로써 반도체소자의 특성 및 수율의 저하를 야기하게 되는 등 많은 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 반도체 제조를 위한 저압 화학 기상 증착 공정시 웨이퍼에 증착된 박막의 들뜸 현상을 방지할 수 있도록 하여 반도체소자의 특성 및 수율을 향상시킬 수 있도록 한 반도체소자 제조용 저압 화학 기상 증착 공정의 증착막 들뜸 방지용 챔버 가열장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 반응챔버 외측면에 장착되는 히팅챔버와, 상기 히팅챔버에 내장된 히팅코일에 전원을 공급하여 반응챔버를 가열시키는 전원공급기로 구성되는 반도체소자 제조용 저압 화학기상증착 공정의 증착막 들뜸 방지용 챔버 가열장치이다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부도면 제2도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제2도는 본 발명이 설치된 저압 저압 화학 기상 증착장치를 나타낸 구성도로서, 본 발명은 반응챔버(1) 외측면에 히팅챔버(2)가 장착되고, 상기 히팅챔버(2)에 내장된 히팅코일(3)에는 상기 히팅코일(3)에 전원을 공급하여 반응챔버(1)를 가열시키는 전원공급기(4)가 연결되어 구성된다.
이 때, 상기 반응챔버(1)에 연결된 배기관(5) 일측에는 상기 반응챔버(1)로부터 배기되는 잔류가스 및 습기의 량을 검출하는 잔류성분 검출기(6)가 설치되어 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
반도체 제조를 위한 저압 저압 화학 기상 증착 공정시, 반응챔버(1) 내벽에 일정 두께이상의 박막이 증착된 경우에는 먼저 반응챔버(1) 내에 고주파를 인가하여 플라즈마 식각을 몇 회 반복 실시한 후, 반응챔버(1)를 오픈하여 내벽 및 외벽의 부속품을 물과 과산화수소수로 세정하게 된다.
한편, 반응챔버(1)의 세정 후에는 반응챔버(1) 벽에 내장된 히팅코일(3)에 전원을 인가하여 히팅코일(3)을 가열시키므로써 반응챔버(1) 내벽 및 챔버 내의 부품에 함유된 잔류 가스 및 습기를 증발시킨 후 배기관(5)에 설치된 배기펌프(7)의 흡입력을 이용하여 외부로 배출시키게 된다.
즉, 세정 후 주기적으로 플라즈마 식각을 몇 회 반복 실시하고 난 후, 챔버를 오픈하여 내벽 및 외벽의 부속품을 물과 과산화수소수로 세정하고, 분위기 가스인 질소가스를 반응챔버(1) 내로 유입시켜 배기 시키는 퍼지 작업을 실시한 후, 반응챔버(1)를 히팅시키면서 잔류가스 및 습기를 배출시키게 된다.
이 때, 상기 반응챔버(1)에 연결된 배기관(5) 일측에는 상기 반응챔버(1)에서 배기되는 배기가스 및 습기의 량을 검출하는 잔류성분 검출기(6)가 설치되므로, 배기펌프(7)의 작용에 의해 배출되는 습기 및 잔류가스의 양을 검출하여 반응챔버(1) 내에 잔류하는 습기 및 잔류가스의 검출량이 임계치 이하가 될 때까지 반응챔버(1)에 대한 히팅을 계속 실시하게 된다.
이에 따라, 세정후 반응챔버(1) 내에 분위기 성분(O2, OH, H2O)이 잔존하여 기판인 다결정 실리콘 층 위에 실리콘과 결합한 형태로 남거나, 일단 산화막을 형성한 다음 실리사이드막으로 변화하게 되는 현상이 발생하지 않게 되므로, 후속 공정인 리액션 공정 진행시, 웨이퍼와 실리사이드막 사이의 접착력 약화로 인해 발생하는 들뜸 현상을 방지할 수 있게 되어 반도체소자의 특성 및 공정 수율을 향상시킬 수 있게 된다.
이상에서와 같이, 본 발명은 반도체 제조를 위한 저압 저압 화학 기상 증착 공정용 반응챔버(1) 내에 잔류하는 습기 및 가스를 완전히 제거하여 웨이퍼에 증착된 박막의 들뜸 현상을 미연에 방지하므로써 반도체 제조 공정의 수율을 향상시킬 수 있도록 한 매우 유용한 발명이다.

Claims (1)

  1. 반응챔버 외측면에 상기 반응챔버를 감싸도록 설치되는 원형의 히팅챔버와, 상기 히팅챔버에 내장되어 상기 히팅챔버를 일차적으로 가열시키는 히팅코일과, 상기 히팅코일에 전원을 공급하여 반응챔버를 가열시키므로써 상기 반응챔버 내부의 습기를 제거하기 위한 전원공급기와, 상기 반응챔버에 연결된 배기관 일측에 설치되어 상기 반응챔버로부터 배기되는 잔류가스 및 습기의 량을 검출하는 잔류성분 검출기가 구비됨을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 저압 화학기상증착 공정의 증착막 들뜸 방지용 챔버 가열장치.
KR1019960022281A 1996-06-19 1996-06-19 반도체소자 제조용 저압 화학기상증착 공정의 증착막 들뜸 방지용 챔버 가열장치 KR100223909B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6248016A (ja) * 1985-08-28 1987-03-02 Houshin Kagaku Sangiyoushiyo:Kk 光ｃｖｄ装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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