KR100834218B1

KR100834218B1 - 파티클 발생을 줄인 종형로의 페디스틀 구조

Info

Publication number: KR100834218B1
Application number: KR1020020025619A
Authority: KR
Inventors: 이덕기; 조대복
Original assignee: 동부일렉트로닉스 주식회사
Priority date: 2002-05-09
Filing date: 2002-05-09
Publication date: 2008-05-30
Also published as: KR20030087735A

Abstract

본 발명은 반도체 제조장비인 종형로의 페디스틀에 관한 것으로, 상부면은 투명하고 하부면은 샌드블라스트 처리에 의하여 불투명한 석영 디스크 및 소정 간격으로 이격되어 디스크를 지지고정하는 투명한 석영 로드를 포함하는 종형로의 페디스틀이다. 또한, 페디스틀의 외부를 둘러싸는 투명한 석영 튜브를 더 포함하여, 공정가스의 유입시 파티클의 날림을 방지한다.

Description

파티클 발생을 줄인 종형로의 페디스틀 구조{Pedestal reducing particles in Vertical Furnace}

도1은 종래의 페디스틀의 정면 단면도,

도2는 본 발명에 따른 페디스틀의 정면 단면도, 그리고

도3은 차별적으로 샌드블라스트 처리된 디스크의 측면도이다.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

1: 종래의 디스크 3: 종래의 로드

11: 디스크 13: 로드

15: 석영 튜브 31: 디스크 윗면

33: 디스크 밑면

본 발명은 반도체장치 제조에 사용되는 종형 로장비(Vertical Furnace)에 관한 것으로, 상세하게는 종형로 내에 설치된 히터의 열이 챔버 하부 즉 SUS 엘리베이터캡 부위에 전달되지 않도록 한 페디스틀(pedestal)의 구조에 관한 것이다.

반도체 장치의 제조공정에서는 소자 형성을 위한 여러 가지 물질막을 형성하 고 패턴닝하기 위해 다양한 공정이 다양한 환경에서 이루어진다. 이들 공정 가운데 상당 부분이 고온에서 이루어지고 이러한 고온 환경을 부여하기 위해 몇 가지형태의 가열방법이 사용된다.

그 가운데에는 히터 벽체 내부 공간에 석영의 튜브를 설치하고 이 튜브 내에 웨이퍼를 넣어 고온의 공정 환경을 만들어주는 경우가 있다. 흔히 이런 형태를 로(Furnace)형 설비라 한다. 일반적으로 이런 로장비에는 대량의 웨이퍼가 한꺼번에 적재도구에 실려 공정 공간에 투입되는 배치방식을 사용하게 되며, 반도체장치 제조공정상 열산화막을 형성하거나, 주입된 원소를 확산시키는 확산로로 많이 사용된다.

이러한 로형 장비 가운데 많이 사용되는 것은 종형로(vertical furnace)로서, 여기서는 LPCVD(Low Pressure Chemical Vapour Deposition) 공정이 주로 이루어진다. LPCVD는 고온 진공 분위기에서 공간 내로 소오스 가스를 투입하면 투입된 가스는 서로 반응하여 반응물질을 형성하면서 동시에 진공 공간에서 확산되어 그 과정 속에서 웨이퍼상에 막으로 적층되는 현상을 이용한 것이다.

이러한 종형로의 프로세스는 챔버 내의 온도를 800℃ 부근에서 유지한 채 진행되므로, 열 손실 내지는 불필요한 열전달로 인한 장비의 수명감소 등을 방지하기 위하여 챔버 하부에 열이 전달되지 않도록 하고 있다. 이러한 열 차단수단으로서 사용되고 있는 것을 페디스틀, 홀더(holder) 또는 홀더캡(holder cap)이라고 한다. 도1은 종래의 페디스틀의 정면 단면도를 도시하고 있다. 도1에 도시된 바와같이, 페디스틀에는 열차단을 위해 불투명 석영(quartz)으로 된 디스크(1)가 적층되어 있 다. 페이스틀의 구조 및 디스크를 보면, 페디스틀은 석영으로 된 원판 디스크(1)와 디스크(1)를 지지하는 로드(3) 등으로 구성되며, 열을 차단할 수 있도록 하기 위하여 투명 석영 및 로드 전체에 석영파우더를 강한 압력을 이용하여 샌드블라스트(sandblast), 즉 불투명 처리하여 사용하고 있다.

그러나, 샌드블라스트 처리를 한 디스크 등의 표면이 거칠 뿐 아니라 케미칼 클리닝시에 식각으로 인하여 그 표면이 더욱 거칠어지게 된다. 더구나, 프로세스 가스가 챔버 내에서 열 반응을 하여 페디스틀 전체에 디포지션되어도 표면이 너무 거칠기 때문에 디포지션되어도 표면이 균일하게 되지 않는다. 결국, 질소가스 등의 주입을 포함한 주변환경에 따라 파우더가 날려 파티클 소소가 되고 있다. 즉, 도1에 도시된 바와같이, A방향에서 사용가스가 플로우되면 디스크의 표면에 존재하는 파티클이 B 또는 C의 방향으로 날리게 되고, 이는 프로세스 진행시에 투입된 웨이퍼 위에 디포지션되어 프로세스에 악영향을 끼치게 된다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 페디스틀에 행해진 샌드블라스트 처리에 따라 발생하는 파티클의 영향을 최소로 하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 페디스틀 외부에 원통형 투명 석영튜브를 장착하고, 또한 디스크의 저면만 불투명 처리하고 로드 등의 나머지 부재는 샌드블라스트 처리를 하지 않은 페디스틀을 제공한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도2는 본 발명에 따른 페디스틀의 정면 단면도이다. 도2에 도시된 바와같이, 페디스틀은 열차단을 위해 석영(quartz) 재질로 만들어진 디스크(11)와, 적층되는 디스크(11)를 지지하기 위한 로드(13), 그리고 페디스틀 외부에 장착된 원통형 석영 튜브(15) 등으로 구성되어 있다.

페디스틀은 석영으로 된 원판 디스크(1)와 디스크(1)를 지지하는 로드(3) 등으로 구성되며, 열을 차단할 수 있도록 하기 위하여 투명 석영 및 로드 전체에 석영파우더를 강한 압력을 이용하여 샌드블라스트(sandblast), 즉 불투명 처리하여 사용하고 있다.

열 차단을 위해 페디스틀의 각 부재를 샌드블라스트에 의해 불투명 처리하는 과정에서, 디스크(11)의 밑면은 샌드블라스트 처리하여 불투명한 부분으로 하고, 디스크(11)의 윗면은 샌드블라스트 처리를 하지 않아 투명하게 한다. 또한, 디스크(11)를 지지하는 로드(13)의 전체는 샌드블라스트 처리없이 투명하게 한다.

한편, 페디스틀 외부에는 샌드블라스트 처리를 하지 않은 투명한 석영 재질로 된 원통형 투명 석영튜브를 설치하여 프로세스 가스의 유입시에 파우더가 날리는 현상을 방지한다.

도3은 차별적으로 샌드블라스트 처리된 디스크의 측면도이다. 도3에 도시된 바와같이, 디스크의 윗면(31)은 샌드블라스트 처리가 되지 않은 투명한 상태이고, 디스크의 밑면(33)은 샌드블라스트 처리를 한 불투명한 상태이다. 디스크(11)의 샌드블라스트 처리는 파티클 소스로서 작용하여 공정의 불량율을 높이는 원인이 되기는 하지만, 챔버의 상부로부터 전달되는 열을 차단하기 위해서는 불가피한 과정 이다. 따라서, 파티클의 문제점과 열차단의 문제점을 가장 적절한 수준에서 조정하여 최선의 효과를 달성하여야 한다. 따라서, 본 발명에서는 파티클로서 가장 큰 소스가 되는 디스크 윗면에는 샌드블라스트 처리를 하지 않고, 열 차단의 효과는 디스크의 밑면에 처리된 샌드블라스트 처리에 의해 이루어지도록 한다. 그 결과, 파티클 발생의 최소화와 열 차단이라는 두가지 요건을 동시에 수행할 수 있다.

이상의 구조 및 작용을 갖는 본 발명에 따르면, 페디스틀에 행해진 샌드블라스트 처리에 따른 파티클 발생을 최소화시킬 수 있고, 또한 페디스틀의 사용 연한을 연장시켜 원가절감 효과를 가져다 줄 수 있다.

Claims

반도체 제조장비인 종형로의 페디스틀에 있어서,

상부면은 투명하고 하부면은 불투명한 석영 디스크; 및

소정 간격으로 이격되어 상기 디스크를 지지고정하는 투명한 석영 로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 종형로의 페디스틀.
제1항에 있어서,

페디스틀의 외부를 둘러싸는 투명한 석영 튜브를 더 포함하여, 공정가스의 유입시 파티클의 날림을 방지하는 것을 특징으로 하는 종형로의 페디스틀.
제1항 또는 제2항에 있어서,

석영의 불투명한 부분은 샌드블라스트 처리에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 종형로의 페디스틀.