KR100524913B1 - 이물 부착 방지용 자계 발생 수단을 갖춘 반도체 제조 장치 - Google Patents

이물 부착 방지용 자계 발생 수단을 갖춘 반도체 제조 장치 Download PDF

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Abstract

플라즈마를 이용하는 반도체 제조 장치의 뷰포트(view-port)에 이물이 부착되는 것을 방지하기 위한 자계 발생 수단을 갖춘 반도체 제조 장치에 관하여 개시한다. 본 발명에서는 플라즈마 반응에 의하여 반도체 제조를 위한 소정의 공정을 행하는 플라즈마 발생 챔버와, 상기 플라즈마 발생 챔버의 내부를 모니터링하기 위하여 상기 플라즈마 발생 챔버의 일측 벽에 형성된 뷰포트(view-port)와, 상기 뷰포트상에 자계 라인을 형성시키기 위한 자계 발생 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치를 제공한다.

Description

이물 부착 방지용 자계 발생 수단을 갖춘 반도체 제조 장치{Semiconductor manufacturing apparatus having magnetic field generating means for preventing adhesion of pollutants}
본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 특히 플라즈마를 이용하는 반도체 제조 설비에 관한 것이다.
반도체 제조 공정에는 건식 식각 공정, 증착 공정, 애싱(ashing) 공정 등과 같이 플라즈마 발생 챔버를 이용하는 공정들이 포함되어 있다. 상기 플라즈마 발생 챔버에는 해당 공정을 모니터링하기 위한 뷰포트(view-port)가 구비되어 있다. 그러나, 반도체 제조를 위하여 플라즈마를 이용하여 해당 공정을 진행할 때 플라즈마 발생 챔버 내에서 공정중에 발생되는 이물, 예를 들면 폴리머가 뷰포트에 부착되어 모니터링하는 데 지장을 초래하게 된다.
상기와 같은 문제로 인하여 종래에는 정기적으로 공정 진행을 중단하고 챔버를 열어서 뷰포트를 세정하는 번거로운 작업을 반복하였다.
본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제를 해결하고자 하는 것으로, 반도체 제조 공정에 사용되는 플라즈마 발생 챔버의 뷰포트에 이물이 부착되는 것을 방지하여 플라즈마 발생 챔버의 정기적인 세정 작업을 최소화할 수 있는 구성을 가지는 반도체 제조 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 플라즈마 반응에 의하여 반도체 제조를 위한 소정의 공정을 행하는 플라즈마 발생 챔버와, 상기 플라즈마 발생 챔버의 내부를 모니터링하기 위하여 상기 플라즈마 발생 챔버의 일측 벽에 형성된 뷰포트(view-port)와, 상기 뷰포트상에 자계 라인을 형성시키기 위한 자계 발생 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치를 제공한다.
상기 자계 발생 수단은 서로 다른 극을 가지는 적어도 2개의 자석을 이용하여 상기 뷰포트상에 자계 라인을 형성하도록 구성될 수 있다.
또는, 상기 자계 발생 수단은 전류를 이용하여 상기 뷰포트상에 자계 라인을 형성하도록 구성될 수도 있다.
본 발명에 의하면, 반도체 제조 장치의 플라즈마 발생 챔버에 구비된 자계 발생 수단에 의하여 플라즈마 발생 챔버의 뷰포트에 이물이 부착되는 것을 방지하여 플라즈마 발생 챔버의 정기적인 세정 작업을 최소화할 수 있다.
다음에, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 제조 장치의 일부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1에는 반도체 제조 장치로서 건식 식각 장치를 도시하였다.
도 1을 참조하면, 건식 식각 장치의 식각 챔버인 플라즈마 발생 챔버(22) 내에 웨이퍼(24)를 로딩할 수 있는 서셉터(23)가 설치되어 있고, 식각 공정중에는 상기 플라즈마 발생 챔버(22) 내에 플라즈마(27)가 형성된다. 상기 플라즈마 발생 챔버(22)의 측벽(22a)에는 상기 플라즈마 발생 챔버(22)의 내부를 모니터링할 수 있도록 뷰포트(view-port)(26)가 구비되어 있다.
일반적으로, 식각 공정중에 상기 플라즈마 발생 챔버(22)에서 상기 뷰포트(26)에 폴리머 등과 같은 이물이 부착되는 메카니즘은 PECVD(Plasma Enhanced Vapor Deposition)과 같은 것으로서, 폴리머를 생성하는 중성 라디칼들이 플라즈마에서 발생되는 이온들의 도움을 받거나, 또는 직접 폴리머를 생성하는 이온 형태의 라디칼들이 생성됨으로써 상기 뷰포트(26)에 폴리머가 부착된다.
따라서, 상기 뷰포트(26)에 폴리머가 부착되는 것을 방지하기 위해서는 폴리머 형성에 가장 중요한 역할을 하는 이온들이 상기 뷰포트(26)에 도달하지 못하도록 하는 것이 중요하다.
본 발명에서는, 자석이나 전류를 사용하여 상기 뷰포트(26)상에 자계(磁界)를 형성시킴으로써 플라즈마 영역을 제한하는 메카니즘을 적용한다. 이와 같은 메카니즘에 의하여, 상기 뷰포트(26)에 도달하는 이온 수를 감소시킴으로써 플라즈마를 이용한 공정중에 이온들이 상기 뷰포트(26)에 도달할 수 없도록 한다.
이와 같이 자계를 이용하여 플라즈마 영역을 제한하는 메카니즘에서는 이온 등과 같은 하전된 파티클들이 자계 라인의 연장 방향과 동일한 방향으로는 쉽게 운동하지만 자계 라인을 가로지르는 방향으로는 거의 움직이지 못하는 성질을 이용한다. 극이 다른 두 자석이 존재할 때 자계 라인은 공간에서 상기 두 자석을 잇는 라인으로 형성되어 하전된 입자인 이온들이 상기 라인을 따라 상기 자석 위로는 쉽게 이동할 수 있으나 상기 두 자석 사이로는 거의 이동할 수 없다.
상술한 메카니즘을 본 발명에 적용하기 위하여, 본 발명에 따른 반도체 제조 장치의 구성에 의하면, 상기 플라즈마 발생 챔버(22)의 외측에서 상기 뷰포트(26)의 주위에 서로 다른 극을 가지는 2개 이상의 자석(30a, 30b)이 부착되어 있다. 상기 자석(30a, 30b)은 본 발명에 따른 자계 발생 수단을 구성하는 것으로서, 상기 자석(30a, 30b)에 의해 상기 뷰포트(26)상에 자계 라인이 형성되어 상기 뷰포트(26)상에 이물이 부착되는 것이 방지된다.
도 2는 상기 플라즈마 발생 챔버(22)의 측벽(22a)을 정면으로 바라보았을 때 볼 수 있는 상기 뷰포트(26) 및 상기 자석(30a, 30b)의 평면도이고, 도 3은 도 2의 Ⅲ - Ⅲ′선 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 플라즈마 발생 챔버(22)의 측벽(22a) 외측에는 뷰포트(26) 주위에 N극 자석(30a)과 S극 자석(30b)으로 이루어지는 일군의 자석(30a, 30b)이 부착되어 있다. 따라서, 상기 뷰포트(26)의 바로 위에는 화살표 "A"로 표시한 바와 같이 상기 뷰포트(26)와 수평한 방향으로 연장되는 복수의 자계 라인이 형성된다. 상기 복수의 자계 라인(A)에 의하여 상기 뷰포트(26)상에 도달하는 이온 수가 감소되고, 그에 따라 플라즈마 공정중에 상기 뷰포트(26)에 폴리머와 같은 이물이 부착되는 것이 방지된다.
상기 실시예에서는 상기 뷰포트(26)가 상기 플라즈마 발생 챔버(22)의 측벽에 형성된 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 뷰포트가 플라즈마 발생 챔버의 상측 벽, 또는 기타 다른 부분에 형성된 경우에도 마찬가지로 적용될 수 있다.
또한, 상기 실시예에서는 상기 뷰포트(26)상에 자계 라인을 형성하기 위하여 자석을 이용하는 경우에 대하여만 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명에 따르면, 전류를 사용하여 뷰포트상에 자계 라인을 형성시킬 수 있는 구성도 실시 가능하다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면 반도체 제조 장치의 플라즈마 발생 챔버의 뷰포트 근방에 서로 다른 극을 가지는 2개 이상의 자석을 부착함으로써, 플라즈마를 이용한 반도체 제조 공정중에 플라즈마 발생 챔버의 뷰포트에 이물이 부착되는 것을 방지하여 플라즈마 발생 챔버의 정기적인 세정 작업을 최소화할 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형이 가능하다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 제조 장치로서 건식 식각 장치의 일부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 제조 장치에 포함된 뷰포트 및 자석의 평면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ - Ⅲ′선 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
22 : 플라즈마 발생 챔버, 22a : 측벽
23 : 서셉터, 24 : 웨이퍼,
26 : 뷰포트, 27 : 플라즈마
30a, 30b : 자석

Claims (3)

  1. 플라즈마 반응에 의하여 반도체 제조를 위한 소정의 공정을 행하는 플라즈마 발생 챔버와,
    상기 플라즈마 발생 챔버의 내부를 모니터링하기 위하여 상기 플라즈마 발생 챔버의 일측 벽에 형성된 뷰포트(view-port)와,
    상기 뷰포트상에 상기 뷰포트와 수평 방향으로 연장되는 자계 라인을 형성시키기 위하여 상기 플라즈마 발생 챔버의 외측에서 상기 뷰포트를 사이에 두고 그 양측에 각각 설치되어 있는 적어도 2개의 자계 발생 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 자계 발생 수단은 서로 다른 극을 가지는 적어도 2개의 자석을 이용하여 상기 뷰포트상에 자계 라인을 형성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 자계 발생 수단은 전류를 이용하여 상기 뷰포트상에 자계 라인을 형성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
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