KR100232217B1 - 절연막 증착장비 및 그를 이용한 절연막 증착방법 - Google Patents

Abstract

서셉터 주변부에 이물질이 발생하여 웨이퍼를 오염시키는 것을 방지하기 위한 절연막 증착장비 및 그를 이용한 절연막 증착방법에 관한 것으로 이와 같은 절연막 증착장비는 웨이퍼와 접하는 부분의 직경이 웨이퍼보다 작으며 진공라인을 구비하고 있는 서셉터와, 상기 웨이퍼에 고온의 가스를 분출하도록 서셉터의 둘레를 감싸고 있는 가열가스 퍼지 시스템과, 상기 웨이퍼의 표면에 반응가스를 분사하기 위한 반응가스 분사헤드와, 상기 반응가스 분사헤드에 의하여 분사된 반응가스의 유출을 막기 위한 서셉터 주변에 반응가스 유입 방지판을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

절연막 증착장비 및 그를 이용한 절연막 증착방법

본 발명은 절연막 증착에 대한 것으로, 특히 서셉터 주변부에 이물질이 발생하여 웨이퍼를 오염시키는 것을 방지하기 위한 절연막 증착장비 및 그를 이용한 절연막 증착방법에 관한 것이다.

첨부 도면을 참조하여 종래의 절연막 증착장비 및 그를 이용한 절연막 증착방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 절연막 증착장비를 도시한 구조단면도이고, 도 2는 종래의 절연막 증착장비의 A방향에서 본 웨이퍼와 서셉터의 평면도를 나타낸 도면이다.

종래의 절연막 증착장비는 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이 반응 챔버내에서 절연막을 증착할 때 웨이퍼(1)를 고정시켜주며 히터(4)로 부터 발생되는 열은 웨이퍼(1)에 전달하여 웨이퍼(1)의 온도를 일정하게 유지시켜주는 서셉터(2)가 웨이퍼(1)의 일측면과 접해 있다. 이때 웨이퍼(1)와 접해 있는 서셉터(2)의 직경은 웨이퍼(1)보다 길다. 그리고 웨이퍼(1)를 서셉터(2)에 고정하기 위하여 서셉터(2)내에 진공라인(3)이 웨이퍼(1)의 일면과 접해 있다.

그리고 절연막 증착시 웨이퍼(1)의 온도를 일정하게 유지시켜 주기 위하여 열을 발생시켜 주는 히터(4)가 있다.

이와 같이 구성된 종래의 절연막 증착장비를 이용한 절연막 증착방법을 설명하면 다음과 같다.

우선 서셉터(2)내의 진공라인(3)을 이용하여 웨이퍼(1)를 서셉터(2)에 고정시킨다. 그리고 히터(4)에서 발생된 열이 서셉터(2)를 통하여 웨이퍼(1)에 전달되어 웨이퍼(1)의 온도를 일정하게 유지한다. 이렇게 웨이퍼(1)가 서셉터(2)에 고정된 상태에서 반응가스를 웨이퍼(1) 표면에 분사시켜서 절연막을 증착시킨다. 절연막 증착시 서셉터(2)는 고온상태를 유지하고 있으며, 웨이퍼(1)와 접한 서셉터(2)의 직경이 웨이퍼(1)의 직경보다 길므로 절연막이 웨이퍼(1) 뿐만 아니라 서셉터(2)의 주변부에도 증착되어 반응부산물(5)이 생긴다. 이에 따라서 서셉터(2)의 주변부에 누적된 반응부산물(5)이 떨어져서 웨이퍼(1)를 오염시킬 수 있다.

이러한 현상을 방지하기 위하여 서셉터(2)를 주기적으로 세정한다.

상기와 같은 종래의 절연막 증착장비 및 그를 이용한 절연막 증착방법은 다음과 같은 문제점이 있었다.

절연막 증착시 웨이퍼보다 직경이 긴 서셉터의 주변부에도 반응부산물이 생기고, 이러한 반응부산물이 웨이퍼로 떨어져서 웨이퍼를 오염시킨다. 이를 해결하기 위하여 서셉터를 주기적으로 세정하지만 시간적, 경제적 손실이 크다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 서셉터 주변부에 이물질이 생겨서 웨이퍼가 오염되는 것을 방지할 수 있는 절연막 증착장비 및 그를 이용한 절연막 증착방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 절연막 증착장비를 도시한 구조단면도

도 2는 종래의 절연막 증착장비의 A방향에서 본 웨이퍼와 서셉터의 평면도를 나타낸 도면

도 3는 본 발명의 절연막 증착장비를 도시한 구조단면도

도 4은 본 발명의 절연막 증착장비를 구성하는 가열가스 퍼지 시스템을 나타낸 도면

도 5는 도 3의 B방향에서 본 웨이퍼와 서셉터의 평면도를 나타낸 도면

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

21: 웨이퍼 22: 서셉터

23: 진공라인 24: 가열가스 퍼지 시스템

25: 반응가스 분사헤드 26: 반응가스 분사헤드 커버

27: 반응가스 유입 방지판

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 절연막 증착장비는 웨이퍼와 접하는 부분의 직경이 웨이퍼보다 작으며 진공라인을 구비하고 있는 서셉터와, 상기 웨이퍼에 고온의 가스를 분출하도록 서셉터의 둘레를 감싸고 있는 가열가스 퍼지 시스템과, 상기 웨이퍼의 표면에 반응가스를 분사하기 위한 반응가스 분사헤드와, 상기 반응가스 분사헤드에 의하여 분사된 반응가스의 유출을 막기 위한 서셉터 주변에 반응가스 유입 방지판을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명 절연막 증착방법은 직경이 웨이퍼보다 작은 서셉터를 준비하는 단계, 서셉터내의 진공라인을 이용하여 웨이퍼를 서셉터에 고정하는 단계, 챔버내로 절연막을 증착하기 위한 반응가스를 주입하여 웨이퍼에 절연막을 증착하는 단계, 그리고 상기 서셉터를 둘러싸고 있는 가열가스 퍼지 시스템을 이용하여 고온의 가스를 상기 웨이퍼의 가장자리에 분사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

도면을 참조하여 본 발명 절연막 증착장비 및 그를 이용한 절연막 증착방법를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 절연막 증착장비를 도시한 구조단면도이고, 도 4는 본 발명의 절연막 증착장비를 구성하는 가열가스 퍼지 시스템을 나타낸 도면이며, 도 5는 도 3의 B방향에서 본 웨이퍼와 서셉터의 평면도를 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 절연막 증착장비는 도 3과 도 4와 도 5에 도시한 바와 같이 반응챔버내에 웨이퍼(21)와 접하는 하부의 직경이 웨이퍼(21) 보다 작은 서셉터(21)가 있고, 절연막 증착시 웨이퍼(21)를 상기 서셉터(22)에 잘 고정시키는 역할을 하는 진공라인(23)이 서셉터(22) 내에 있고, 상기 웨이퍼(21)에 절연막을 증착할 때 웨이퍼(21)에 균일한 열을 전달하기 위해서 서셉터(22)의 둘레에 가열가스 퍼지 시스템(24)이 있고, 웨이퍼(21)에 절연막을 증착하기 위하여 반응가스를 분사하는 복수개의 반응가스분사 헤드(25)가 서셉터(22)와 접하지 않은 웨이퍼(21)의 하측에 차례로 정렬되어 있고, 상기 반응가스분사 헤드(25)를 보호하기 위하여 반응가스분사 헤드(25)의 둘레에 반응가스분사 헤드 커버(26)이 있으며, 상기 반응가스분사 헤드(25)로부터 반응가스가 누출되는 것을 막기 위하여 서셉터(22)의 가장자리에 반응가스 유입 방지판(27)이 있다. 이때 상기의 가열가스 퍼지 시스템(24)에는 가열가스 퍼지 시스템(24)로 반응가스가 분사되는 복수개의 가스 분출구멍이 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 절연막 증착장비를 이용한 절연막 증착방법을 설명하면 다음과 같다.

우선 서셉터(22) 내의 진공라인(23)을 통하여 웨이퍼(21)를 서셉터(22)에 고정시킨다. 이후에 반응가스 분사 헤드(25)에 의하여 반응 챔버내로 절연막을 형성시키는데 사용되는 반응가스을 주입하여 웨이퍼(21)에 절연막을 증착한다.

이때 웨이퍼(21)와 접하는 서셉터(22)의 직경이 작아서 웨이퍼(21)(특히 웨이퍼(21)의 가장자리)로 균일하게 열전달이 되지 않으므로 반응가스 분사 헤드(25)를 이용하여 반응가스를 반응챔버로 주입하는 것과 동시에 서셉터(22)의 주위를 감싸는 가열가스 퍼지 시스템(24)을 이용하여 고온으로 가열된 가스를 웨이퍼(21)의 가장자리로 흐르게하여 웨이퍼(21)의 온도를 일정하게 유지하여준다. 이렇게 가열가스 퍼지 시스템(24)은 웨이퍼(21)가 반응부산물로 인하여 오염되는 것을 막아주는 퍼지 효과도 얻을 수 있다.

상기와 같은 본 발명 절연막 증착장비 및 그를 이용한 절연막 증착방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 웨이퍼와 접하는 서셉터의 직경이 웨이퍼의 직경 보다 더 작기 때문에 반응가스에 의한 서셉터 주변부에 이물질이 생겨서 웨이퍼가 오염되는 것을 막을 수 있다.

둘째, 가열가스 퍼지 시스템을 이용하여 절연막 증착시 웨이퍼의 가장자리로 가열된 가스를 분사시키므로써 절연막 증착시 웨이퍼의 온도를 균일하게 유지할 수 있으며, 이와 동시에 웨이퍼 주변의 가스 흐름에 의하여 웨이퍼에 반응부산물이 생겨 웨이퍼가 오염되는 것을 막을 수 있다.

Claims (3)

1. 웨이퍼와 접하는 부분의 직경이 웨이퍼보다 작으며 진공라인을 구비하고 있는 서셉터와,

   상기 웨이퍼에 고온의 가스를 분출하도록 서셉터의 둘레를 감싸고 있는 가열가스 퍼지 시스템과,

   상기 웨이퍼의 표면에 반응가스를 분사하기 위한 반응가스 분사헤드와,

   상기 반응가스 분사헤드에 의하여 분사된 반응가스의 유출을 막기 위한 서셉터 주변에 반응가스 유입 방지판을 구비하는 것을 특징으로 하는 절연막 증착장비.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 반응가스 분사헤드는 절연막이 증착될 웨이퍼 하부에 복수개 정렬되어 있는 것을 특징으로 하는 절연막 증착장비.
3. 직경이 웨이퍼보다 작은 서셉터를 준비하는 단계,

   서셉터내의 진공라인을 이용하여 웨이퍼를 서셉터에 고정하는 단계,

   챔버내로 절연막을 증착하기 위한 반응가스를 주입하여 웨이퍼에 절연막을 증착하는 단계, 그리고

   상기 서셉터를 둘러싸고 있는 가열가스 퍼지 시스템을 이용하여 고온의 가스를 상기 웨이퍼의 가장자리에 분사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 절연막 증착방법.

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