KR100777570B1 - 급속열처리공정챔버의 오염측정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 급속열처리공정챔버 내부에 구성된 골드플레이트(Gold Plate)의 오염 정도를 실시간으로 측정해 줌으로써 장비의 효율적인 관리가 이루어질 수 있도록 한 급속열처리챔버의 오염측정장치에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은 이온주입층이 형성된 기판을 어닐링(Annealing)하기 위해 열을 발생시키는 다수개의 할로겐 램프와, 웨이퍼가 위치되는 골드플레이트를 포함하여 구성된 급속열처리공정챔버의 오염 측정장치에 있어서, 상기 급속열처리공정챔버 내부의 일측면에 설치되어 골드플레이트의 표면에 레이저빔을 발생시키는 발광센서부; 상기 발광센서부에서 발생한 레이저빔을 굴절시키는 반사거울; 상기 반사거울을 통해 굴절된 레이저빔을 감지하는 수광센서부; 상기 레이저빔의 감도를 통하여 급속열처리공정챔버 내부의 오염 정도를 측정하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
어닐링(Annealing), 급속열처리공정, 오염측정

Description

급속열처리공정챔버의 오염측정장치 {Contamination Detecting Apparatus in Rapid Thermal Process Chamber}
도 1은 일반적인 급속열처리공정챔버를 보여주는 사시도,
도 2는 도 1의 내부 구성을 보여주는 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 급속열처리공정챔버의 오염측정장치를 보여주는 개략적인 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 급속열처리공정챔버의 오염측정장치의 일 실시 예를 보여주는 개략적인 상태도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 급속열처리공정챔버 110 : 할로겐램프
120 : 챔버베이스 130 : 골드플레이트
150 : 옵틱프로브 210 : 발광센서부
220 : 수광센서부 230 : 반사거울
250 : 레이저빔 300 : 제어부
P : 레이저포인트
본 발명은 급속열처리챔버의 오염측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 급속열처리공정챔버 내부에 구성된 골드플레이트(Gold Plate)의 오염 정도를 실시간으로 측정해 줌으로써 장비의 효율적인 관리가 이루어질 수 있도록 한 급속열처리챔버의 오염측정장치에 관한 것이다.
일반적으로 화합물 반도체를 이용한 반도체소자 가공공정 중 기판에 원하는 불순물(Dopant)을 주입하는 방법으로는 통상 이온주입법이 사용된다. 상기 이온주입법에 의하여 이온주입이 된 기판은 결정구조가 파괴되기 때문에 어닐링(Annealing) 공정에 의하여 파괴된 결정을 재결정화하고 있다.
상기 어닐링(Annealing)은 급속열처리공정(RTP : Rapid Thermal Process)챔버 내에서 이루어지게 된다.
도 1은 일반적인 급속열처리공정챔버를 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 내부 구성을 보여주는 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일반적인 급속열처리공정챔버(100)는 높은 열을 발생시켜 웨이퍼를 가열하는 다수개의 할로겐 램프(110)가 구성되고, 상기 할로겐 램프(110)의 하면에 웨이퍼가 위치하게 된다.
상기 급속열처리공정챔버(100)의 챔버베이스(120) 내부에는 웨이퍼가 위치하게 되는 골드플레이트(130)가 구성되고, 상기 골드플레이트(130)에는 다수 개의 옵틱프로브(Optic Probe)(150)가 설치되어 있다.
상기 할로겐램프(110)에 의해 가열되는 웨이퍼는 복사열을 방출하게 된다. 이 경우 웨이퍼 하부에 위치하는 상기 옵틱프로브(150)에서는 복사열의 파장을 공정 온도로 인식하게 된다.
상기 다수개의 옵틱프로브(150)는 포지션별로 정해진 곳에 설치되어, 해당 옵틱프로브(150) 마다 복사파장을 각각 감지하여 온도를 측정하게 된다.
이 경우 상기 골드플레이트(130)는 복사열을 잘 읽을 수 있도록 최대한 반사가 잘되는 재질로 되어 있다.
그러나 상기 열처리공정 진행시 웨이퍼의 상태에 따라 오염물질이 발생하게 되며, 상기 발생한 오염물질은 복사열을 반사시키는 골드플레이트(130)에 영향을 주어 반사율을 떨어뜨리는 문제점이 있다.
또한, 상기 골드플레이트(130)의 반사율이 떨어진 상태에선 옵틱프로브(150)가 정확한 온도를 측정하지 못하게 됨으로써, 결국 웨이퍼의 수율(Yield)이 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 급속열처리공정챔버 내부에 구성된 골드플레이트(Gold Plate)의 오염 정도를 실시간으로 측정해 줌으로써 장비의 효율적인 관리가 이루어질 수 있도록 한 급속열처리공정챔버의 오염측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 급속열처리공정챔버의 오염측정장치는,
이온주입층이 형성된 기판을 어닐링(Annealing)하기 위해 열을 발생시키는 다수개의 할로겐 램프와, 웨이퍼가 위치되는 골드플레이트를 포함하여 구성된 급속열처리공정챔버의 오염측정장치에 있어서,
상기 급속열처리공정챔버 내부의 일 측면에 설치되어 골드플레이트의 표면에 레이저빔을 발생시키는 발광센서부; 상기 발광센서부에서 발생한 레이저빔을 굴절시키는 반사거울; 상기 반사거울을 통해 굴절된 레이저빔을 감지하는 수광센서부; 상기 레이저빔의 감도를 통하여 급속열처리공정챔버 내부의 오염 정도를 측정하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 반사거울은 적어도 하나 이상으로 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부에서 측정된 오염 수치는 실시간으로 모니터링되는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
여기서, 종래 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호 및 명칭을 사용한다.
도 3은 본 발명에 따른 급속열처리공정챔버의 오염측정장치를 보여주는 개략적인 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 급속열처리공정챔버의 오염측정장치의 일 실시 예를 보여주는 개략적인 상태도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 급속열처리공정챔버의 오염측정장치는, 급속열처리공정챔버(100)의 내부에 구성되어 웨이퍼를 가열하는 다수개의 할로겐 램프(110)와, 웨이퍼가 위치하게 되는 골드플레이트(130)와, 상기 골드플레이트(130)에 설치되어 복사열의 파장을 공정 온도로 인식하는 다수 개의 옵틱프로브(Optic Probe)(150)의 구성은 종래의 기술과 동일하므로 설명의 중복을 피하기 위하여 상세한 설명은 생략하고, 새로이 부가되는 구성 부재들의 동작을 중심으로 하여 상세히 설명한다.
상기 급속열처리공정챔버(100)에서 공정이 진행되는 과정에서 발생하는 오염물질은 복사열을 반사시키는 골드플레이트(130)의 반사율을 떨어뜨리게 된다. 따라서, 상기 골드플레이트(130)의 오염 정도를 작업자가 인식하여 장비의 주기적인 관리가 이루어질 수 있는 구조가 마련되어야 한다.
이를 구현하기 위한 실시 예를 설명하기 위하여 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 급속열처리공정챔버의 오염측정장치는 센서부(200), 반사거울(230) 및 제어부(300)를 포함하여 구성된다.
상기 센서부(200)는 급속열처리공정챔버(100) 내부의 챔버베이스(120) 일 측면에 설치되는 것으로, 발광센서부(210)와 수광센서부(220)로 이루어져 있다.
상기 발광센서부(210)는 상기 골드플레이트(130)의 표면에 레이저빔(250)을 발생시키고, 상기 수광센서부(220)는 발광센서부(210)에서 발생하여 반사되는 레이저빔(250)을 감지하는 역할을 하게 된다.
상기 반사거울(230)은 발광센서부(210)와 대응되도록 마주보는 곳에 위치되어, 상기 발광센서부(210)에서 발생한 레이저빔(250)을 반사시켜 원하는 방향으로 굴절시키는 역할을 한다. 이 경우 상기 반사거울(230)은 적어도 하나 이상으로 구성되어 상기 골드플레이트(130)의 표면에 레이저빔(250)을 다굴절 시킴으로써 다수개의 레이저빔(250)과 레이저포인트(P)를 형성시키게 된다.
상기 레이저빔(250)과 레이저포인트(P)는 특정하게 정해진 위치에 형성되는 것이 아니라, 상기 골드플레이트(130)의 오염 정도를 용이하게 측정할 수 있는 위치이면 바람직하다.
상기 제어부(300)는 상기 센서부(200)와 반사거울(230)에 의해 골드플레이트(130)의 표면에 형성된 다수개의 레이저빔(250)의 감도를 측정하여 급속열처리공정챔버(100) 내부의 오염 수치를 실시간으로 모니터링하는 역할을 한다.
도 4를 참조하면, 이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 급속열처리공정챔버의 오염측정장치는, 급속열처리공정챔버(100) 내부에 위치된 골드플레이트(130)의 표면에는 센서부(200)와 다수개의 반사거울(230)에 의해 발생한 레이저빔(250)이 일정한 감지망을 이루고 있다.
이 경우 제어부(300)에서는 상기 레이저빔(250)의 감도를 측정하여 골드플레이트(130)의 오염 수치를 측정하여 실시간으로 모니터링해주게 되고, 작업자는 상기 제어부(300)에서 모니터링해주는 오염 수치를 바탕으로 장비의 주기적인 관리가 이루어지게 된다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능함은 물론이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 급속열처리공정챔버의 오염측정장치는, 급속열처리공정챔버 내부에 구성된 골드플레이트(Gold Plate)의 오염 정도를 측정하여 실시간으로 모니터링해줌으로써 장비의 효율적인 관리가 이루어질 수 있도록 할 수 있고, 웨이퍼의 수율(Yield)을 높일 수 있는 장점이 있다.

Claims (3)

  1. 이온주입층이 형성된 기판을 어닐링(Annealing)하기 위해 열을 발생시키는 다수개의 할로겐 램프와, 웨이퍼가 위치되는 골드플레이트를 포함하여 구성된 급속열처리공정챔버의 오염 측정장치에 있어서,
    상기 급속열처리공정챔버 내부의 일 측면에 설치되어 골드플레이트의 표면에 레이저빔을 발생시키는 발광센서부;
    상기 발광센서부에서 발생한 레이저빔을 굴절시키는 반사거울;
    상기 반사거울을 통해 굴절된 레이저빔을 감지하는 수광센서부;
    상기 레이저빔의 감도를 통하여 급속열처리공정챔버 내부의 오염 정도를 측정하는 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 급속열처리공정챔버의 오염측정장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 반사거울은 적어도 하나 이상으로 설치되는 것을 특징으로 하는 급속열처리공정챔버의 오염측정장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제어부에서 측정된 오염 수치는 실시간으로 모니터링되는 것을 특징으로 하는 급속열처리공정챔버의 오염측정장치.
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