KR100875817B1 - Gap adjustment device of susceptor and dispersion head - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 디포지션 장치의 디스퍼션 헤드와 서셉터 사이의 갭을 조절하는 장치에 관한 것으로, 서셉터 면적에 대응하는 소정의 면적 및 두께를 갖는 고정플레이트; 고정플레이트의 일단을 고정지지하는 지지대; 고정플레이트와 거의 동일한 면적 및 소정의 두께를 가지며 고정플레이트와 면밀착하고, 지지대의 축을 따라 이동가능한 가동플레이트; 및 소정의 두께를 가지고, 고정플레이트와 가동플레이트 사이의 공간에 삽입되어 공간을 밀폐시키는 다수의 삽입플레이트로 구성된다.The present invention relates to an apparatus for adjusting a gap between a dispersion head and a susceptor of a semiconductor deposition apparatus, the apparatus comprising: a fixed plate having a predetermined area and thickness corresponding to a susceptor area; A support for fixing one end of the fixing plate; A movable plate having substantially the same area and a predetermined thickness as the fixed plate, in close contact with the fixed plate, and movable along an axis of the support; And a plurality of insertion plates having a predetermined thickness and inserted into the space between the fixed plate and the movable plate to seal the space.

Description

서셉터와 디스퍼션 헤드의 갭조절 장치{Apparatus for Adjusting the Gap between Susceptor and Dispersion Head}Apparatus for Adjusting the Gap between Susceptor and Dispersion Head}

도1은 디스퍼션 헤드와 서셉터의 배치구조를 도시하고 있고,Fig. 1 shows the arrangement of the dispersing head and the susceptor,

도2는 디스퍼션 헤드와 서셉터 사이의 갭을 조절하는 종래의 방법을 도시하고,2 illustrates a conventional method of adjusting the gap between a disparity head and a susceptor,

도3은 갭조절장치(31)가 서셉터(12)와 디스퍼션 헤드(14) 사이에 삽입된 상태를 도시하고, 그리고3 shows a state where the gap adjusting device 31 is inserted between the susceptor 12 and the dispersing head 14, and

도4는 갭조절장치의 상세구조를 도시하고 있다.4 shows a detailed structure of the gap adjusting device.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-Explanation of symbols on the main parts of the drawing

11: 히터 12: 서셉터11: heater 12: susceptor

13: 웨이퍼 14: 디스퍼션 헤드13: wafer 14: dispersion head

15: 챔버 G1,G2,G3,G4: 게이지15: chamber G1, G2, G3, G4: gauge

21,22,23,24,25: 갭조절점21,22,23,24,25: gap control point

31: 갭조절장치 40: 갭조절프레임31: gap adjusting device 40: gap adjusting frame

41: 지지대 42: 고정플레이트41: support 42: fixed plate

43: 가동플레이트 44: 삽입플레이트43: movable plate 44: insertion plate

본 발명은 반도체 설비용 조절 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼에 균일한 증착막이 형성되도록 하기 위하여 웨이퍼 또는 웨이퍼가 장착되는 서셉터와 반응가스가 공급되는 디스퍼션헤드 사이에 형성되는 갭을 정밀하게 측정 및 조절하기 위한 반도체 설비용 갭 조절 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a control device for semiconductor equipment, and more particularly, to precisely form a gap formed between a susceptor on which a wafer or a wafer is mounted and a dispersion head supplied with a reaction gas in order to form a uniform deposition film on the wafer. The present invention relates to a gap adjusting device for semiconductor equipment.

APCVD 리액터형 설비에서 디포지션이 일어나는 부분을 중심으로 살펴보면, 도1에 도시된 바와같이 일정 열량을 발열하는 평평한 히터(11), 히터(10)에 설치되어 웨이퍼를 고정하는 서셉터(12)와, 서셉터(12)에 고정되어 있는 웨이퍼(13), 소정 간격 이격되어 웨이퍼(13)에 소정 막이 증착되도록 웨이퍼(13)로 공정 가스를 분사하는 디스퍼션 헤드(dispersion head;14))를 구비한 챔버(15) 등으로 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, a flat heater 11 that generates a certain amount of heat and a susceptor 12 installed in the heater 10 to fix the wafer are shown. And a wafer 13 fixed to the susceptor 12, and a dispersion head 14 for injecting a process gas into the wafer 13 so as to deposit a predetermined film on the wafer 13 at predetermined intervals. The chamber 15 is comprised.

여기서, 웨이퍼(13)가 장착되는 서셉터(12)의 상면과 디스퍼션 헤드(14) 사이의 갭(gap : t)은 중요하다. 예를들어, CANON APT-4800 모델이 리액터에서 공정 조건을 유지하기 위하여 필요한 갭은 5mm 이상이며, 안정한 관리를 위해서는 6.5mm 이상이다. 이때, 디스퍼션 헤드(14)와 서셉터(12) 상면 사이의 갭이 설정치 보다 넓어지면 데포율(depo rate)가 낮아지고, 이와 아울러 가장 중요한 막의 균일도(uniformit-y)가 낮아진다. 또한, 디포지션 시간이 길어진다. 이와 반대의 경우 즉, 디스퍼션 헤드(25)와 서셉터(30)의 상면 사이의 갭이 설정치 보다 좁아질 경우에는 데포율이 높아지고 디포지션 시간이 짧아지기는 하지만, 막질의 균일도는 저하된다.Here, a gap t between the top surface of the susceptor 12 on which the wafer 13 is mounted and the dispersing head 14 is important. For example, the CANON APT-4800 model requires more than 5mm of gap to maintain process conditions in the reactor, and more than 6.5mm for stable management. At this time, if the gap between the dispersing head 14 and the upper surface of the susceptor 12 becomes wider than the set value, the depo rate is lowered, and at the same time, the uniformity of the most important film is lowered. In addition, the deposition time becomes long. On the contrary, that is, when the gap between the top of the dispersion head 25 and the susceptor 30 becomes narrower than the set value, the deposition rate is increased and the deposition time is shortened, but the film quality is lowered.

이와 같이, 적절한 데포율에 의한 막의 균일도를 유지하기 위하여, 디포지션 공정을 수행하기 이전에 반드시 디스퍼션헤드(14)와 서셉터(12) 상면 사이의 갭을 조절하여 적절한 갭이 유지되도록 하여야 한다. 이때, 디스퍼션 헤드(14)와 서셉터(12) 상면에 부착되어 디스퍼션 헤드(14) 사이에 삽입되는 웨이퍼(13)의 두께를 감안하여야 한다.As such, in order to maintain the uniformity of the film at an appropriate depot rate, the gap between the dispersion head 14 and the top surface of the susceptor 12 must be adjusted to maintain the proper gap before performing the deposition process. . In this case, the thickness of the wafer 13 attached to the upper surface of the dispersing head 14 and the susceptor 12 and inserted between the dispersing heads 14 should be considered.

디스퍼션 헤드(14)와 서셉터(12)의 상면 사이의 갭을 조절하는 방법으로서, 갭체크자(gap check tool)이 이용되고 있다. 예를들어, 디스퍼션 헤드(14)와 서셉터(12) 상면이 6mm 갭을 갖도록 하는 경우를 보면, 도2에 도시된 바와같이 각 디스퍼션 헤드의 각 모서리 부분에 위치한 게이지들을 조절하면서, 디스퍼션 헤드의 가장자리 4곳(2, 3, 4, 5)과 센터 부분(1)을 갭체크자를 이용하여 각 지점의 갭을 조절하여, 디스퍼션 헤드와 서셉터 사이의 갭을 세팅하고 있다.A gap check tool is used as a method of adjusting the gap between the disparity head 14 and the upper surface of the susceptor 12. For example, in the case where the top surface of the dispersion head 14 and the susceptor 12 have a 6 mm gap, as shown in FIG. 2, the dispensing is performed by adjusting the gauges located at each corner of each dispersion head. The gaps between the edges of the separation head and the susceptor are set by adjusting the gaps of the four edges (2, 3, 4, 5) and the center portion (1) of the head of each point using the gap checker.

그런데, 이러한 방법으로 디스퍼션 헤드와 서셉터 사이의 갭을 세팅할 때, 하나의 조절지점을 측정하여 세팅한 후, 다른 조절지점을 측정하면서 게이지를 조절하게 되면 이미 세팅된 조절지점의 갭이 변화될 수 있다. 또한, 작업자의 수작업에 의해 갭을 측정하므로, 작업자마다 측정값이 달라질 수 있다. 결국, 디스퍼션 헤드와 서셉터 사이의 갭이 전 영역에 걸쳐 동일한 갭으로 정밀하게 세팅될 수 없는 문제가 발생한다. 이는 지점에 따라 디포지션 막의 두께가 달라지는 등의 공정상 문제를 야기하여 웨이퍼 공정의 수율을 저하시키는 하나의 원인이 되고 있다.However, when setting the gap between the dispersing head and the susceptor in this way, after measuring and setting one control point, and adjusting the gauge while measuring the other control point, the gap of the control point already set changes. Can be. In addition, since the gap is measured by the operator's manual operation, the measured value may vary for each operator. As a result, a problem arises in that the gap between the dispersion head and the susceptor cannot be precisely set to the same gap over the whole area. This causes a process problem such that the thickness of the deposition film varies depending on the point, which is one cause of lowering the yield of the wafer process.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 디스퍼션 헤드와 서셉터 사이의 간격을 모든 영역에서 일정한 갭을 유지하면서 동시에 조절할 수 있는 조절도구를 제공하여, 웨이퍼 공정상의 수율을 향상시킴을 목적으로 한다. In order to solve this problem, an object of the present invention is to provide an adjusting tool capable of simultaneously adjusting the gap between the dispersing head and the susceptor while maintaining a constant gap in all areas, thereby improving the yield in the wafer process.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 서셉터와 디스퍼션 헤드 사이의 전체 공간을 커버하며 삽입되는 갭조절장치를 제공한다. 갭조절장치는 지지대, 지지대에 일단에 고정되는 고정플레이트, 및 고정플레이트로부터 지지대를 따라 이동가능한 가동플레이트로 구성되는 갭조절프레임과, 가동플레이트가 고정플레이트로부터 이동될 경우에 그 사이의 공간에 삽입되는 다양한 두께를 갖는 다수의 삽입플레이트를 포함하는 갭조절장치를 제공한다.In order to achieve this object, the present invention provides a gap adjusting device which is inserted while covering the entire space between the susceptor and the dispersing head. The gap adjusting device includes a gap adjusting frame consisting of a support, a fixed plate fixed at one end to the support, and a movable plate movable along the support from the fixed plate, and inserted into a space therebetween when the movable plate is moved from the fixed plate. It provides a gap adjusting device comprising a plurality of insertion plates having a variety of thicknesses.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도3은 갭조절장치(31)가 서셉터(12)와 디스퍼션 헤드(14) 사이에 삽입된 상태를 도시하고 있다. 도3에 도시된 바와같이, 갭조절장치(31)는 서셉터(12) 및 디스퍼션 헤드(14)이 면적과 거의 같은 면적의 플레이트를 구비하고 있다. 그러나, 플레이트의 넓이는 서셉터(12)와 디스퍼션 헤드(14) 사이의 갭을 한번에 측정할 수 있는 정도이면 충분하다. 따라서, 플레이트의 면적은 서셉터(12)나 디스퍼션 헤드(14) 보다 작아도 무방하고, 다소 크다 하더라도 갭의 측정에 불편하지 않은 이상 무방하다. 다만, 갭조절장치(31)의 보관이나 조절시 조작의 편의를 위해서는 서셉터(12)의 면적이나 디스퍼션 헤드(14)의 면적보다 작은 것이 바람직하고, 그 비율은 70 내지 90% 정도가 바람직하다. 3 shows a state where the gap adjusting device 31 is inserted between the susceptor 12 and the dispersing head 14. As shown in Fig. 3, the gap adjusting device 31 has a plate in which the susceptor 12 and the dispersing head 14 have an area substantially equal to the area. However, the width of the plate is sufficient to be able to measure the gap between the susceptor 12 and the dispersion head 14 at one time. Therefore, the area of the plate may be smaller than that of the susceptor 12 or the dispersing head 14, and even if the area of the plate is slightly larger, the area of the plate may be uncomfortable. However, for the convenience of operation during storage or adjustment of the gap adjusting device 31, it is preferable that the area of the susceptor 12 or the area of the dispersing head 14 is smaller, and the ratio is about 70 to 90%. Do.                     

도4는 갭조절장치의 상세구조를 도시하고 있다. 도4에 도시된 바와같이, 갭조절장치(31)는 지지대(41), 지지대에 일단에 고정되는 고정플레이트(42), 및 고정플레이트(42)로부터 지지대(41)를 따라 이동가능한 가동플레이트(43)로 구성되는 갭조절프레임(40)과, 가동플레이트(43)가 고정플레이트(42)로부터 이동되어 생기는 공간에 삽입되는 다양한 두께의 다수 삽입플레이트(44)로 구성된다.4 shows a detailed structure of the gap adjusting device. As shown in FIG. 4, the gap adjusting device 31 includes a support 41, a fixed plate 42 fixed to one end of the support, and a movable plate movable along the support 41 from the fixed plate 42. 43 is composed of a gap adjustment frame 40 composed of 43 and a plurality of insertion plates 44 having various thicknesses inserted into a space generated by moving the movable plate 43 from the fixed plate 42.

지지대(41)의 일단에 고정플레이트(42)가 고정 지지된다. 고정플레이트(42)와 지지대(41)는 직각 방향으로 결합되며, 갭 조절을 위해 고정플레이트(42)가 서셉터(12)와 디스퍼션 헤드(14) 사이에 삽입될 때, 챔버 측면에 위치하여 고정플레이트(42)가 서셉터(12) 또는 디스퍼션 헤드(14)과 면접촉하도록 고정플레이트(42)를 지지한다. 여기서, 고정플레이트(42)의 면적은 면접촉하는 서셉터(12) 또는 디스퍼션 헤드(14)의 면적에 의존하며, 보통 서셉터(12)나 디스퍼션 헤드의 면적의 70 내지 90% 정도에서 적절히 선택되는 것이 바람직하다.The fixing plate 42 is fixedly supported at one end of the support 41. The stationary plate 42 and the support 41 are coupled at right angles, and when the stationary plate 42 is inserted between the susceptor 12 and the dispersing head 14 for gap adjustment, The stationary plate 42 supports the stationary plate 42 such that the stationary plate 42 is in surface contact with the susceptor 12 or the dispersion head 14. Here, the area of the fixed plate 42 depends on the area of the susceptor 12 or the dispersing head 14 which is in surface contact, and is usually at about 70 to 90% of the area of the susceptor 12 or the dispersing head. It is preferable to select suitably.

가동플레이트(43)는 고정플레이트(42)와 동일한 넓이를 가지며, 지지대(41)를 축으로 하여 고정플레이트(42)와의 사이에 공간을 형성하면서 이동한다. 이때, 가동플레이트(43)의 이동가능거리는 서셉터와 디스퍼션 헤드 사이에서 세팅되는 갭과 가동플레이트 및 고정플레이트의 두께에 따라 결정되며, 보통 5mm 이상의 갭을 요구되고, 안정한 관리를 위해서는 6.5mm 이상이 요구되고 있으므로, 적어도 5 mm 이상을 이동가능하여야 한다. 예를들어, 고정플레이트(42) 및 가동플레이트(43)의 두께를 각각 2mm로 하고, 가동플레이트(43)가 5mm를 이동할 수 있으면, 갭조절장치에 의해 조절할 수 있는 갭의 최대 크기는 9mm이다. The movable plate 43 has the same width as the stationary plate 42 and moves while forming a space between the stationary plate 42 and the stationary plate 42. At this time, the movable distance of the movable plate 43 is determined according to the gap set between the susceptor and the dispersing head, and the thickness of the movable plate and the fixed plate, and usually requires a gap of 5 mm or more, and 6.5 mm or more for stable management. Since this is required, it should be movable at least 5 mm or more. For example, if the thicknesses of the fixed plate 42 and the movable plate 43 are 2 mm each, and the movable plate 43 can move 5 mm, the maximum size of the gap that can be adjusted by the gap adjusting device is 9 mm. .                     

가동플레이트(43)이 이동하여 가동플레이트(43)과 고정플레이트(42) 사이에 생긴 공간에는 삽입플레이트(44)가 삽입된다. 삽입플레이트(44)는 다양한 두께를 가진 다수의 플레이트로 구성된다. 예를들어, 1.5mm 두께의 플레이트 2개 이상, 1mm 두께의 플레이트 2개 이상, 그리고 0.5mm 두께의 플레이트 2개 이상을 구비한다. 이 예에서, 삽입플레이트에 의해 조절될 수 있는 갭의 두께는 0.5mm 간격으로 0.5mm 에서 최대 6mm 까지 조절할 수 있다. 따라서, 삽입플레이트의 두께는 갭의 측정도를 감안하여 적절히 선택될 수 있다. 예를들어, 0,1mm 두께로 5개 이상, 0.5mm 두께로 2개 이상, 등의 여러 조합이 이루어질 수 있다.The insertion plate 44 is inserted into the space created between the movable plate 43 and the fixed plate 42 by the movable plate 43 being moved. Insert plate 44 is composed of a plurality of plates having various thicknesses. For example, two or more 1.5 mm thick plates, two or more 1 mm thick plates, and two or more 0.5 mm thick plates are provided. In this example, the thickness of the gap, which can be adjusted by the insertion plate, can be adjusted from 0.5 mm up to 6 mm at 0.5 mm intervals. Therefore, the thickness of the insertion plate can be appropriately selected in view of the measurement of the gap. For example, various combinations of five or more with a thickness of 0,1 mm, two or more with a thickness of 0.5 mm, and the like can be made.

이상의 갭조절장치를 이용하여 갭을 조절하는 과정을 설명하면, 먼저 고정플레이트(42)와 가동플레이트(43) 사이에 삽입플레이트(44)를 삽입하여 서셉터(12)와 디스퍼션 헤드(14) 사이의 갭을 세팅한 후에, 삽입플레이트(44)를 제거하고, 마지막으로 갭조절프레임(40)을 제거하는 방법으로 이루어진다.Referring to the process of adjusting the gap by using the above-described gap adjusting device, first, the insertion plate 44 is inserted between the fixed plate 42 and the movable plate 43 so that the susceptor 12 and the dispersing head 14 are inserted. After setting the gap therebetween, the insertion plate 44 is removed, and finally, the gap adjusting frame 40 is removed.

한편, 삽입플레이트를 사용하지 아니하고, 지지대(41)에 눈금자를 새겨, 원하는 갭이 세팅될 때까지 가동플레이트(43)를 이동시킴으로써, 갭을 세팅하는 방법도 생각할 수 있다.On the other hand, a method of setting the gap can also be considered by engraving the ruler on the support 41 without moving the insertion plate and moving the movable plate 43 until the desired gap is set.

이상의 구조를 갖는 갭조절장치에 의하면, 디스퍼션 헤드와 서셉터 사이의 간격을 모든 영역에서 일정한 갭을 유지하면서 동시에 조절하여 세팅할 수 있고, 작업자에 관계없이 정확한 갭 세팅이 가능하다. 따라서, 웨이퍼 공정에서 나타나는 막의 균일도를 크게 향상시켜 수율의 증가를 가져다 준다.According to the gap adjusting device having the above structure, the gap between the dispersing head and the susceptor can be adjusted and set at the same time while maintaining a constant gap in all areas, and accurate gap setting is possible regardless of the operator. Therefore, the uniformity of the film appearing in the wafer process is greatly improved, leading to an increase in yield.

Claims (4)

반도체 디포지션 장치의 디스퍼션 헤드와 서셉터 사이의 갭을 조절하는 장치에 있어서,An apparatus for adjusting a gap between a dispersion head and a susceptor of a semiconductor deposition apparatus, 상기 서셉터 면적에 대응하는 면적 및 두께를 갖는 고정플레이트;A fixed plate having an area and a thickness corresponding to the susceptor area; 상기 고정플레이트의 일단을 고정지지하는 지지대;A support for fixing one end of the fixing plate; 상기 고정플레이트에 대응하는 면적 및 두께를 가지며 상기 고정플레이트와 면밀착하고, 상기 지지대의 축을 따라 이동가능한 가동플레이트; 및A movable plate having an area and a thickness corresponding to the fixed plate and in close contact with the fixed plate and movable along an axis of the support; And 상기 고정플레이트와 상기 가동플레이트가 이격된 것과 대응되는 두께를 가지고, 상기 고정플레이트와 상기 가동플레이트 사이의 공간에 삽입되어 상기 공간을 밀폐시키는 다수의 삽입플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스퍼션 헤드와 서셉터의 갭조절장치.A dispersing head having a thickness corresponding to spaced apart from the fixed plate and the movable plate and inserted into a space between the fixed plate and the movable plate to seal the space; Gap adjustment device of susceptor. 제1항에 있어서, 상기 삽입플레이트는The method of claim 1, wherein the insertion plate 두께가 다른 다수의 삽입플레이트로 구성되는 것을 특징으로 디스퍼션 헤드와 서셉터의 갭조절장치.The gap adjusting device of the dispersion head and the susceptor, characterized in that composed of a plurality of insertion plates of different thickness. 제2항에 있어서, 상기 고정플레이트 및 가동플레이트는The method of claim 2, wherein the fixed plate and the movable plate 상기 서셉터 면적의 70 내지 90% 인 것을 특징으로 하는 디스퍼션 헤드와 서셉터의 갭조절장치.Dispersion head and the susceptor gap control device, characterized in that 70 to 90% of the susceptor area. 반도체 디포지션 장치의 디스퍼션 헤드와 서셉터 사이의 갭을 조절하는 장치에 있어서,An apparatus for adjusting a gap between a dispersion head and a susceptor of a semiconductor deposition apparatus, 상기 서셉터 면적에 대응하는 면적 및 두께를 갖는 고정플레이트;A fixed plate having an area and a thickness corresponding to the susceptor area; 상기 고정플레이트의 일단을 고정지지하고, 측면에 갭의 크기를 측정할 수 있는 눈금자를 구비된 지지대; 및A support having a ruler capable of fixing one end of the fixing plate and measuring a size of a gap on a side thereof; And 상기 고정플레이트에 대응하는 면적 및 두께를 가지며 상기 고정플레이트와 면밀착하고, 상기 지지대의 축을 따라 이동가능한 가동플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스퍼션 헤드와 서셉터의 갭조절장치.And a movable plate having an area and a thickness corresponding to the fixed plate, in close contact with the fixed plate, and movable along an axis of the support.
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KR960015720A (en) * 1994-10-20 1996-05-22 제임스 조셉 드롱 Substrate Support Shield in Wafer Processing Reactor
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