KR101587793B1 - Process kit for protecting heater and chamber cleaning method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 히터 보호용 프로세스 키트 및 이를 이용한 챔버 세정방법으로서,
히터를 둘러싸는 본체부와, 기판을 안착시키는 기판안착턱을 갖는 기판지지 키트와, 상기 기판지지 키트에 안착되어 상기 히터를 상기 챔버의 내부공간과 분리시키는 셔터 웨이퍼를 이용하여, 상기 챔버에 상기 셔터 웨이퍼를 공급하여 상기 기판지지키트에 안착시켜서 상기 히터와 상기 챔버의 세정공간을 분리하고, 상기 기판지지키트와 상기 히터 사이에 N2가스를 공급하여 상기 세정가스가 상기 히터에 맞닿는 것을 차단한 후, 제 1 가스농도를 가지는 세정가스를 공급하고 제 1 파워로 제 1 세정시간동안 상기 기판지지키트의 상부면과 상기 챔버내부를 세정하여, 공정 챔버내에서 공정 완료후 챔버 내의 파티클을 세정할 때에 상기 기판지지키트 및 상기 셔터 웨이퍼에 의해 세정가스가 상기 히터를 식각하는 것을 방지할 수 있으므로, 챔버 내의 히터가 손상되지 않도록 보호하면서 챔버를 세정하는 것이 가능하다.The present invention relates to a process kit for protecting a heater and a chamber cleaning method using the same,
A substrate holding kit for holding a substrate, a substrate supporting kit for holding the substrate, a substrate holding kit for holding the substrate, a substrate holding kit for holding the substrate, A shutter wafer is mounted on the substrate supporting kit to separate the cleaning space between the heater and the chamber, and N 2 gas is supplied between the substrate supporting kit and the heater to prevent the cleaning gas from contacting the heater And then cleaning the upper surface of the substrate support kit and the interior of the chamber for a first cleaning time with a first power to clean the particles in the chamber after completion of the process in the process chamber It is possible to prevent the cleaning gas from etching the heater by the substrate support kit and the shutter wafer, It is possible to clean the chamber while protecting the emitter is not damaged.
Description
본 발명은 히터 보호용 프로세스 키트 및 이를 이용한 챔버 세정방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공정 챔버내에서 공정 완료후 챔버 내의 파티클을 세정할 때에 챔버 내의 히터가 손상되지 않도록 보호하는 히터 보호용 프로세스 키트 및 이를 이용한 챔버 세정방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a process kit for protecting a heater and a chamber cleaning method using the same, and more particularly, to a heater protecting process kit for protecting a heater in a chamber from damage when cleaning particles in the chamber after completion of a process in the process chamber, And more particularly, to a chamber cleaning method using the same.
일반적으로, 반도체 장치의 제조에 있어서 웨이퍼 상에 막을 형성하는 증착 공정과 건식 식각 공정 등은 진공이 요구되는 챔버 내에서 공정이 수행된다. 상기 증착 공정은 웨이퍼가 놓여있는 증착 챔버 내에 증착 가스들을 유입하고, 상기 증착가스들의 반응에 의해 상기 웨이퍼의 표면에 막을 형성하는 공정이다.Generally, in the fabrication of a semiconductor device, a deposition process for forming a film on a wafer and a dry etching process are performed in a chamber in which a vacuum is required. The deposition process is a process of introducing the deposition gases into the deposition chamber in which the wafer is placed and forming a film on the surface of the wafer by the reaction of the deposition gases.
상기 증착 공정은 웨이퍼의 표면에만 막을 증착하는 것을 목적으로 하지만, 실제로는 CVD 챔버에서 반응가스를 이용하여 증착 공정을 진행할 때, 웨이퍼 뿐만 아니라 챔버의 내벽이나 히터 등 챔버내부 공간의 웨이퍼 주변의 프로세스 키트에도 공급된 반응가스 사이에 화학 반응에 의해 불가피하게 반응물이 증착된다. The deposition process is intended to deposit a film only on the surface of the wafer. However, when the deposition process is actually carried out using the reaction gas in the CVD chamber, the process kit, not only the wafer but also the wafer inside the chamber, The reactant is inevitably deposited by a chemical reaction between the reaction gases supplied to the reactor.
또한, 상기 증착 공정 시에 웨이퍼와 반응하지 못한 반응 부산물들의 일부분도 상기 증착 챔버의 내벽과 증착 챔버내의 각 파트들에 불가피하게 증착된다. Also, some of the reaction byproducts that did not react with the wafer during the deposition process are inevitably deposited on the inner walls of the deposition chamber and the respective parts in the deposition chamber.
상기 증착 챔버 내에 증착된 반응물 및 반응 부산물들의 두께가 증가하게 되면서 상기 챔버의 내벽 및 각 파트로부터 분리되어 파우더가 생성되고, 생성된 파우더는 공정이 진행되고 있는 웨이퍼의 표면으로 낙하하여 웨이퍼 상에 파티클로 작용하게 되어 공정 불량을 유발시킨다. As the thickness of the reactants and reaction by-products deposited in the deposition chamber increases, the powder is separated from the inner wall and each part of the chamber, and the generated powder drops onto the surface of the wafer being processed, Thereby causing a process failure.
이러한 공정불량을 미연에 방지하기 위해 상기 증착 챔버는 내부에 증착되어 있는 반응물들을 제거하기 위한 세정 공정을 주기적으로 수행하여야만 한다. In order to prevent such a process failure, the deposition chamber must periodically perform a cleaning process to remove reactants deposited therein.
이를 위하여, PE-CVD 장비에서는 세정가스를 원격 플라즈마 소스(Remote Plasma Source)를 이용하여 이온화시키고, 이를 파우더와 반응시켜 제거하는 챔버 세정과정을 진행하는데, 예를 들면 PE-SiH4 공정에서는 NF3를 RPS로 N, F성분으로 이온화시킨 후 F성분을 증착막의 Si성분과 반응시켜 제거하고, ACL에서는 O2를 이용하여 플라즈마를 통해 이온화 상태로 만든 후, 비정질탄소막의 탄소성분과 산소를 반응시켜 제거하는 방식으로 챔버 내부에 있는 파우더를 제거한다.
For this purpose, in a PE-CVD equipment, a cleaning process is performed in which a cleaning gas is ionized using a remote plasma source and reacted with a powder to remove the chamber. For example, in a PE-SiH 4 process, NF 3 Is ionized with NPS and F components by RPS, and the F component is removed by reacting with the Si component of the deposition film. In the ACL, O 2 is ionized through the plasma, and then the carbon component of the amorphous carbon film is reacted with oxygen Remove the powder inside the chamber by removing it.
그러나, 상기 종래기술에 의해 세정가스를 플라즈마 소스를 이온화하여 챔버를 세정하는 경우에는, 챔버 내부의 파우더만이 제거되는 것이 아니라, 챔버내의 반응공간에 있는 히터 등도 손상을 입게 된다고 하는 문제점이 있었다. However, in the case of cleaning the chamber by ionizing the plasma source with the cleaning gas by the above-described conventional technique, not only the powder in the chamber is removed, but also the heater in the reaction space in the chamber is also damaged.
예를 들면, PE-SiH4 공정 챔버에서는 파우더의 Si성분과 반응하여 제거될 수 있도록 F(플루오르)를 포함한 기체를 주된 세정가스로 사용하는데, 이 때, RPS로 플라즈마를 일으켜 세정가스를 이온화시킬 때 나오는 플루오르 성분으로 파우더의 Si과 반응시킴으로써 파우더를 제거한다. 그러나 히터의 재질이 알루미늄 나이트라이트(AlN)인 경우, 파우더가 제거됨과 동시에 히터의 알루미늄 성분도 F(플루오르)와 반응하여 히터의 표면에서 식각이 발생하게 된다. 특히, 고온일수록 플라즈마에 의해 이온화된 기체 성분의 운동 에너지는 점차 커지게 되므로, 제거하고자 하는 파우더의 Si 및 히터의 Al성분과의 반응도 보다 활발하게 일어나게 되어 식각 정도가 더 심해지게 된다. 이러한 상태에서 히터에 웨이퍼를 안착하여 공정을 진행하면, 히터의 면이 고르지 못하여 웨이퍼에 열이 균일하게 전달되지 않아 공정 결과에 악영향을 끼치게 된다.
For example, in a PE-SiH 4 process chamber, a gas containing F (fluorine) is used as a main cleaning gas so that it can be reacted with the Si component of the powder to remove it. At this time, plasma is generated by RPS to ionize the cleaning gas The powder is removed by reacting with the Si of the powder with the fluorine component coming out from the powder. However, when the heater is made of aluminum nitride (AlN), the aluminum component of the heater also reacts with F (fluorine) at the same time as the powder is removed, thereby causing etching on the surface of the heater. Particularly, as the kinetic energy of the gas component ionized by the plasma becomes higher as the temperature is higher, the reaction of the Si component of the powder to be removed and the Al component of the heater becomes more active and the etching degree becomes worse. In this state, when the wafer is placed on the heater and the process is performed, the surface of the heater is not uniform, and heat is not uniformly transferred to the wafer, which adversely affects the process result.
한편, 종래에는 챔버의 세정이 필요한 시점에 자동화 과정을 정지시키고 사람이 물리적인 습식 세정을 실시하였으나, 수동으로 세정하는 경우에는 세정 후 막의 특성이 매번 달라지는 문제점이 있었고, 이에 따라 공정에 따라서는 복수 매의 기판을 더미 공정으로 진행하여 챔버를 안정화하는 과정이 필요하기 때문에, 공정에 많은 비용과 시간이 소요된다고 하는 문제점이 있었다.
Conventionally, when the chamber is cleaned, the automatic process is stopped and the person performs the physical wet cleaning. However, when the chamber is manually cleaned, there is a problem that the characteristics of the cleaned film are changed each time, A process of stabilizing the chamber by advancing the substrate of the substrate to the dummy process is required, and therefore, there is a problem that it takes a lot of cost and time for the process.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 공정 챔버내에서 공정 완료후 챔버 내의 파티클을 세정할 때에 챔버 내의 히터가 손상되지 않도록 보호하는 히터 보호용 프로세스 키트 및 이를 이용한 챔버 세정방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a heater protecting process kit for protecting a heater in a chamber from damage when cleaning particles in a chamber after completion of a process in the process chamber, And a chamber cleaning method using the same.
본 발명의 다른 목적은 수동으로 습식 세정을 하지 않고 챔버의 세정공정에 영향을 받지 않는 더미 소재를 세정이 필요한 시점에 투입하여 히터를 보호하면서 세정공정을 인시츄로 진행하여 동일한 세정공정에 의해 동일한 결과를 얻을 수 있는 챔버세정방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a dummy material which is not influenced by a cleaning process of a chamber without manual wet cleaning, is introduced at a time when cleaning is required, while the heater is protected, the cleaning process is advanced to the in- And to provide a chamber cleaning method capable of obtaining a result.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 히터보호용 프로세스 키트는, 챔버 내에 승강가능하게 설치되며 내부에 히터를 수용하며 상부는 절곡되어 상기 히터를 둘러싸는 본체부와, 상기 본체부의 끝단에서 절곡되어 형성되며 기판을 안착시키는 기판안착턱을 갖는 기판지지 키트와, 챔버 세정시에 상기 챔버에 공급되어 상기 기판지지 키트에 안착되어 상기 히터를 상기 챔버의 내부공간과 분리시키는 셔터 웨이퍼를 포함하고, 셔터 웨이퍼는 ZrO2 또는 Y2O3 또는 Al2O3 또는 사파이어 또는 보론 나이트라이드의 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above-mentioned object, a process kit for protecting a heater according to the present invention comprises: a main body part which is installed in a chamber so as to be able to move up and down and which houses a heater therein and has an upper part bent and surrounds the heater; And a shutter wafer which is supplied to the chamber during chamber cleaning and is seated on the substrate support kit to separate the heater from the inner space of the chamber, The shutter wafer is characterized by being made of ZrO 2 or Y 2 O 3 or Al 2 O 3, or sapphire or boron nitride.
여기서, 상기 셔터 웨이퍼는 하부 테두리가 상기 기판안착턱에 안착되고, 상부 테두리는 상기 기판지지 키트의 상부면에 안착되도록 테두리에 단턱이 형성되는 것을 특징으로 한다. The shutter wafer is characterized in that the lower edge of the shutter wafer is seated on the substrate mounting jaw and the upper edge of the shutter wafer is mounted on the upper surface of the substrate supporting kit.
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챔버세정방법은 히터를 둘러싸는 본체부와, 기판을 안착시키는 기판안착턱을 갖는 기판지지 키트와, 기판지지 키트에 안착되어 히터를 챔버의 내부공간과 분리시키는 셔터 웨이퍼를 이용한 챔버세정방법으로서, 챔버에 셔터 웨이퍼를 공급하여 기판지지키트에 안착시켜서 히터와 챔버의 세정공간을 분리하고, 기판지지키트와 히터 사이에 N2가스를 공급하여 세정가스가 히터에 맞닿는 것을 차단한 후, 제 1 가스농도를 가지는 세정가스를 공급하고 제 1 파워로 제 1 세정시간동안 기판지지키트의 상부면과 챔버내부를 세정하는 메인 세정단계; 및 메인세정단계 이전에, 셔터 웨이퍼가 없는 상태에서, 챔버내에 제 1 가스농도보다 작은 제 2 가스농도를 가지는 세정가스를 공급하고 제 1 파워보다 작은 제 2 파워로 히터의 상부면과 기판안착턱을 세정하는 사전세정단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A chamber cleaning method includes a body portion surrounding a heater, a substrate support kit having a substrate mounting tack for seating a substrate, and a chamber cleaning method using a shutter wafer seated on a substrate support kit and separating the heater from an interior space of the chamber, A shutter wafer is supplied to the chamber to mount the shutter wafer on the substrate support kit to separate the cleaning space of the heater and the chamber and supply N 2 gas between the substrate support kit and the heater to prevent the cleaning gas from contacting the heater, A main cleaning step of supplying a cleaning gas having a concentration and cleaning the upper surface of the substrate supporting kit and the chamber interior during a first cleaning time with a first power; And supplying a cleaning gas having a second gas concentration smaller than the first gas concentration into the chamber, in a state where the shutter wafer is not present, before the main cleaning step, And a pre-cleaning step of cleaning the substrate.
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또한, 제 1 가스농도보다 높은 제 3 가스농도와 상기 제 1 파워보다 높은 제 3 파워로 제 1 세정시간보다 긴 제 3 세정시간동안 상기 챔버의 배기홀 측의 상기 기판지지키트의 상부면과 상기 챔버내부를 세정하는 제 2 메인세정단계를 더욱 포함할 수 있다. The upper surface of the substrate supporting kit on the exhaust hole side of the chamber and the upper surface of the substrate supporting kit on the exhaust hole side of the chamber are exposed to a third gas concentration higher than the first gas concentration and a third power higher than the first power, And a second main cleaning step of cleaning the inside of the chamber.
또한, 제 2 메인세정단계에서는, 상기 메인세정단계에서의 셔터 웨이퍼의 반경보다 큰 반경을 가지는 셔터 웨이퍼가 사용될 수 있다. Further, in the second main cleaning step, a shutter wafer having a radius larger than the radius of the shutter wafer in the main cleaning step may be used.
또한, 상기 사전세정단계 이전에, 기판이송장치의 퍼지박스에 복수의 셔터 웨이퍼를 공급하고 상기 퍼지박스를 퍼지하여 상기 셔터 웨이퍼를 준비하며, 미리 설정된 챔버의 세정시간에 상기 퍼지박스로부터 각 챔버에 상기 셔터웨이퍼를 공급하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다. Further, before the pre-cleaning step, a plurality of shutter wafers are supplied to the purge box of the substrate transfer apparatus, the purge box is purged to prepare the shutter wafers, and the chamber is cleaned Further comprising the step of supplying the shutter wafer.
여기서, 상기 퍼지박스에는 복수의 더미 기판을 저장하고, 상기 메인세정단계가 완료된 후에 상기 더미 기판을 각 챔버에 공급하여 자동으로 더미 공정을 진행하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.
The method further includes storing a plurality of dummy substrates in the purge box, and supplying the dummy substrates to the chambers after the main cleaning step is completed, thereby automatically performing a dummy process.
상술한 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 공정 챔버내에서 공정 완료후 챔버 내의 파티클을 세정할 때에 상기 기판지지키트 및 상기 셔터 웨이퍼에 의해 세정가스가 상기 히터를 식각하는 것을 방지할 수 있으므로, 챔버 내의 히터가 손상되지 않도록 보호하면서 챔버를 세정하는 것이 가능하다. According to the present invention having the above-described configuration, it is possible to prevent the cleaning gas from etching the heater by the substrate support kit and the shutter wafer when cleaning the particles in the chamber after completion of the process in the process chamber, It is possible to clean the chamber while protecting the heater from damage.
또한, 본 발명의 다른 목적은 수동으로 습식 세정을 하지 않고 챔버의 세정공정에 영향을 받지 않는 셔터 웨이퍼를 세정이 필요한 시점에 투입하여 히터를 보호하면서 세정공정을 인시츄로 진행하여 동일한 세정공정에 의해 동일한 결과를 얻을 수 있고 챔버세정에 소요되는 비용과 시간을 절감할 수 있다.
It is another object of the present invention to provide a method and a device for cleaning a wafer, which does not require manual wet cleaning, but which is not affected by the cleaning process of the chamber, The same result can be obtained and the cost and time required for the chamber cleaning can be saved.
도 1은 본 발명에 의한 기판지지 키트와 셔터 웨이퍼를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 셔터 웨이퍼의 다양한 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 챔버세정방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 의한 챔버세정방법의 다른 예를 나타내는 흐름도이다.
도 5는 도 4의 챔버세정방법을 위한 블록도이다. 1 is a view showing a substrate supporting kit and a shutter wafer according to the present invention.
2 is a view showing various examples of a shutter wafer according to the present invention.
3 is a flow chart illustrating a chamber cleaning method according to the present invention.
4 is a flow chart showing another example of the chamber cleaning method according to the present invention.
5 is a block diagram for the chamber cleaning method of FIG.
이하에서는 첨부도면을 참조하여, 본 발명의 히터 보호용 프로세스 키트와 이를 이용한 챔버세정방법에 대하여 실시예로써 상세하게 설명한다.
Hereinafter, a heater protecting process kit of the present invention and a chamber cleaning method using the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의한 히터 보호용 프로세스 키트(1)는 챔버(2) 내에 설치된다. As shown in Figs. 1 and 2, the heater protecting
상기 챔버(2)는 밀실하게 구성되어 있고, 상기 챔버의 상부는 챔버리드를 통해 상부덮개가 형성되며, 상기 챔버의 상부에는 반응가스를 공급하기 위한 가스공급라인이 기밀하게 설치되어 있다. 상기 가스공급라인 끝단에는 가스분사장치(3)가 상기 챔버 내의 상부에 설치되어 상기 가스공급라인을 통해 공급된 반응가스나 세정가스를 분사하도록 설치된다. 상기 챔버의 일측 또는 양측에는 기판 및 셔터 웨이퍼를 반입 및 반출하기 위한 기판출입구가 개폐가능하도록 마련되어 있다. An upper lid is formed through the chamber lid at an upper portion of the chamber, and a gas supply line for supplying a reactive gas is hermetically installed at an upper portion of the chamber. At the end of the gas supply line, a
또한, 상기 챔버 내의 상부에는 배기홀이 설치되어 있고, 상기 배기홀에는 배기라인이 연결되어 있고, 상기 배기라인은 상기 챔버의 외부에 마련된 배기펌프 등의 배기수단에 연결되어 반응에 사용된 후의 반응가스나 세정가스를 상기 챔버 외부로 배기한다.
An exhaust line is connected to the exhaust hole, and the exhaust line is connected to exhaust means such as an exhaust pump provided outside the chamber to perform a reaction after being used in the reaction Gas or cleaning gas is exhausted to the outside of the chamber.
상기 히터 보호용 프로세스 키트(1)는 기판지지 키트(10)와 셔터 웨이퍼(20)를 포함한다. The heater protecting
상기 기판지지 키트(10)는 히터(4)를 둘러싸도록 형성되어 그 내부에 상기 히터를 수용하며 상기 기판지지 키트의 상부면에는 증착공정시에는 기판이 안착되고 챔버의 세정공정시에는 셔터 웨이퍼가 안착된다. 상기 기판지지 키트는 상기 기판이나 셔터 웨이퍼가 상기 히터의 상부면으로부터 일정간격 이격되도록 설치된다. The
상기 기판지지 키트(10)는, 본체부(11)와, 기판안착턱(13)으로 구성된다. The
상기 본체부(11)는, 본 실시예에 있어서는 대략 원통형 형상으로 형성되어 원형 형상으로 형성된 상기 히터를 둘러싸도록 구성되어 있으나 반드시 이에 한정되지 않고 상기 히터의 형상에 따라 상기 히터를 둘러싸도록 구성되면 좋다. In the present embodiment, the
상기 본체부(11)의 내측으로 절곡되어 상부면(12)이 상기 히터의 상부면을 덮도록 구성되며, 상부면의 끝단에는 하향으로 절곡된 기판안착턱(13)이 형성되어 상기 기판이나 셔터 웨이퍼가 안정적으로 안착되도록 구성된다.
The
상기 기판지지 키트에는 셔터 웨이퍼(20)가 안착된다. 상기 셔터 웨이퍼는 내식각성 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 기판지지 키트에 안착되어 1차적으로 히터 주위에 장착된 기판지지키트에 의해 히터를 보호하고, 2차적으로 셔터 웨이퍼를 안착시킴으로써 상기 히터와 상기 챔버 내부의 세정가스 분사영역을 서로 분리시킬 수 있다. A shutter wafer (20) is seated on the substrate support kit. Preferably, the shutter wafer is formed of a corrosion-resistant material, and the heater is secured by the substrate supporting kit mounted on the substrate supporting kit and primarily mounted around the heater, and secondarily, the shutter wafer is seated, The cleaning gas injection areas inside the chamber can be separated from each other.
여기서, 상기 셔터 웨이퍼는 플루오르와 같은 식각성이 강한 세정가스에 강한, 예를 들면 ZrO2 또는 Y2O3 또는 Al2O3 또는 사파이어의 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 셔터 웨이퍼는 BNH, BNP, BNL, BNC 등의 보론 나이트라이드의 재질로 형성될 수 있다.
Here, it is preferable that the shutter wafer is formed of ZrO 2, Y 2 O 3, Al 2 O 3, or sapphire, which is resistant to cleaning gas such as fluorine which has strong arousal. The shutter wafer may be formed of a boron nitride material such as BNH, BNP, BNL, or BNC.
한편, 상기 셔터 웨이퍼는, 도 2a에 나타낸 바와 같이, 상기 기판지지 키트의 상기 기판안착턱에 안착될 수 있는 반경을 가지도록 구성될 수 있고, 도 2b에 나타낸 바와 같이, 상기 기판지지 키트의 상부면의 일부를 덮는 크기로 구성되어, 세정가스에 의해 기판지지 키트가 일부 식각되는 것을 방지하도록 구성될 수 있다. On the other hand, the shutter wafer may be configured to have a radius that can be seated on the substrate mounting jaw of the substrate supporting kit as shown in Fig. 2A, and as shown in Fig. 2B, And may be configured to cover a part of the surface to prevent the substrate supporting kit from being partially etched by the cleaning gas.
도 2b에 나타낸 바와 같이, 셔터 웨이퍼(20')는 하부 테두리가 상기 기판안착턱에 안착되고, 상부 테두리(21)는 상기 기판지지 키트의 상부면의 일부를 덮어 안착되도록 테두리에 단턱(22)이 형성되도록 구성할 수 있다. 2B, the shutter wafer 20 'has a
또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 셔터 웨이퍼(20)는 단턱이 없는 평판 형태로 구성하되, 그 반경이 도 2b에 나타낸 셔터 웨이퍼보다 크게 구성되어 상기 기판지지 키트의 상부면을 거의 덮도록 구성될 수도 있다.
Further, as shown in Fig. 3, the
이하, 상술한 바와 같은 구성을 가지는 히터 보호용 프로세스 키트(1)를 이용하여 챔버를 세정하는 방법에 대하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a method of cleaning the chamber using the heater protecting
본 발명에 의한 챔버세정방법으로서, 메인세정단계(S2)는, 우선 상기 챔버에 상기 셔터 웨이퍼를 공급하여 상기 기판지지키트에 안착시켜서 상기 히터와 상기 챔버의 세정공간을 분리한다. In the chamber cleaning method according to the present invention, the main cleaning step (S2) first supplies the shutter wafer to the chamber and seats the chamber on the substrate supporting kit to separate the cleaning space of the chamber from the heater.
그런 다음, 상기 기판지지키트와 상기 히터 사이에 N2가스를 공급하여 상기 세정가스가 상기 히터에 맞닿는 것을 차단한다. Then, N 2 gas is supplied between the substrate supporting kit and the heater to prevent the cleaning gas from touching the heater.
그런 다음, 상기 챔버에 일정가스농도, 즉 제 1 가스농도를 가지는 세정가스를 공급하고 제 1 세정시간 동안 제 1 파워를 인가하여 원격플라즈마 소스로 플라즈마를 발생시켜 세정가스를 이온화시키면, 세정가스내의 플루오르 성분이 챔버내에 잔류하는 파우더의 Si성분과 반응하여 제거된다. Then, a cleaning gas having a constant gas concentration, that is, a first gas concentration is supplied to the chamber and a first power is applied during the first cleaning time to generate a plasma with a remote plasma source to ionize the cleaning gas, The fluorine component reacts with the Si component of the powder remaining in the chamber and is removed.
이 때, 상기 메인세정단계에서는 주로 상기 기판지지키트의 상부면과 상기 셔터 웨이퍼의 상부면과 상기 챔버내부벽을 세정하게 된다.
At this time, in the main cleaning step, the upper surface of the substrate supporting kit, the upper surface of the shutter wafer, and the chamber inner wall are cleaned.
이로써, 상기 기판지지키트 및 상기 셔터 웨이퍼에 의해 세정가스가 상기 히터를 식각하는 것을 방지할 수 있으므로, 챔버 내의 히터가 손상되지 않도록 보호하면서 챔버를 세정하는 것이 가능하다.
As a result, the cleaning gas can prevent the heater from being etched by the substrate support kit and the shutter wafer, so that it is possible to clean the chamber while protecting the heater in the chamber from damage.
한편, 본 발명에 의한 챔버세정방법은 복수의 단계로 구별되어 세정강도를 단계적으로 진행할 수 있다. Meanwhile, the chamber cleaning method according to the present invention can be divided into a plurality of steps, and the washing strength can be progressed step by step.
예를 들면, 사전세정단계(S1), 메인세정단계(S2), 제 2 메인세정단계(S3)로 구별하여 단계적으로 세정강도를 증가시켜 챔버 내부에서 세정의 타겟이 되는 부분을 서로 달리하여 보다 효과적이고 안정적인 세정이 이루어질 수 있도록 구성할 수 있다.
For example, it is possible to increase the cleaning strength stepwise by distinguishing between the pre-cleaning step (S1), the main cleaning step (S2) and the second main cleaning step (S3) So that the cleaning can be effectively and stably performed.
상기 사전세정단계는 증착공정 도중에 기판이 안착되어 파우더 발생의 염려가 보다 적은 기판안착턱이나, 상기 기판지지 키트에 의해 증착공정중에 일차적으로 파우더의 발생이 차단되는 히터의 상부면을 세정의 타겟으로 할 수 있으며, 이 경우 상기 사전세정단계는 상기 메인세정단계보다 세정의 강도를 약하게 구성하는 것이 바람직하다. In the pre-cleaning step, the substrate is placed on the substrate during the deposition process, and the upper surface of the heater, in which generation of powder is blocked during the deposition process by the substrate support kit, is used as a cleaning target In this case, the pre-cleaning step preferably has a weaker cleaning strength than the main cleaning step.
즉, 상기 사전세정단계는 챔버내에 제 1 가스농도보다 작은 제 2 가스농도를 가지는 세정가스를 공급하고 제 1 파워보다 작은 제 2 파워로 제 1 세정시간보다 짧은 제 2 세정시간동안 상기 챔버 내부를 세정할 수 있다.
That is, the pre-cleaning step may include supplying a cleaning gas having a second gas concentration smaller than the first gas concentration in the chamber and supplying the cleaning gas to the inside of the chamber for a second cleaning time shorter than the first cleaning time with a second power smaller than the first power It can be cleaned.
상기 메인세정단계가 완료된 후에는 상기 메인세정단계의 세정강도보다 강한 세정강도로 제 2 메인세정단계를 거칠 수 있다. 상기 제 2 메인세정단계는, 예를 들면 파우더의 발생이 가장 많은 상기 챔버의 배기홀측을 세정의 타겟으로 할 수 있다. After the main cleaning step is completed, the second main cleaning step may be performed at a cleaning strength that is stronger than the cleaning strength of the main cleaning step. In the second main cleaning step, for example, the exhaust hole side of the chamber in which powder is most generated can be used as a cleaning target.
상기 제 2 메인세정단계는, 제 1 가스농도보다 높은 제 3 가스농도와 상기 제 1 파워보다 높은 제 3 파워로 제 1 세정시간보다 긴 제 3 세정시간동안 상기 챔버의 배기홀 측의 상기 기판지지키트의 상부면과 상기 챔버내부를 세정하도록 구성할 수 있다. Wherein the second main cleaning step is performed during the third cleaning time longer than the first cleaning time by the third gas concentration higher than the first gas concentration and the third power higher than the first power, And to clean the upper surface of the kit and the inside of the chamber.
여기서, 상기 제 2 메인세정단계에서는 상기 기판지지 키트도 강한 세정에 의해 식각될 염려가 있으므로, 도 2b 및 도 2c에 나타낸 바와 같은 셔터 웨이퍼를 이용하여, 상기 메인세정단계에서의 셔터 웨이퍼의 반경보다 큰 반경을 가지는 셔터 웨이퍼가 사용함으로써, 상기 기판지지 키트의 상부면을 보호하는 것이 바람직하다. Here, in the second main cleaning step, there is a possibility that the substrate supporting kit is also etched by strong cleaning. Therefore, by using a shutter wafer as shown in FIGS. 2B and 2C, the radius of the shutter wafer in the main cleaning step By using a shutter wafer having a large radius, it is preferable to protect the upper surface of the substrate support kit.
이 때, 상기 사전세정단계와 상기 메인세정단계와 상기 제 2 메인세정단계에서 각각의 단계에서의 세정시간은 챔버의 오염정도에 따라 적절하게 가변 조정할 수 있음은 물론이다.
It is a matter of course that the cleaning time in each of the pre-cleaning step, the main cleaning step and the second main cleaning step can be appropriately and variably adjusted according to the contamination degree of the chamber.
한편, 본 발명에 의한 챔버세정방법은 자동 스케줄링 공정에 의해 챔버를 세정할 수 있다. Meanwhile, the chamber cleaning method according to the present invention can clean the chamber by an automatic scheduling process.
즉, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 사전세정단계 이전에, 설비종단모듈(Equipment Front End Module; 이하 'EFEM'이라 함)의 퍼지박스(30)에 복수의 셔터 웨이퍼를 공급하고 상기 퍼지박스를 퍼지하여 퍼지된 셔터 웨이퍼를 준비한다. 4 and 5, before the pre-cleaning step, a plurality of shutter wafers are supplied to the
그런 다음, 자동 스케줄링에 의해 미리 설정된 챔버의 세정시간에 상기 퍼지박스로부터 각 챔버에 상기 셔터웨이퍼를 공급하는 단계를 더욱 구비할 수 있다.
The method may further include the step of supplying the shutter wafer to each chamber from the purge box at a predetermined cleaning time of the chamber by automatic scheduling.
또한, 본 발명에 의한 챔버세정방법은 상기 메인세정단계 및/또는 제 2 메인세정단계가 완료된 후에 세정이 완료된 챔버에 더미 공정을 실행할 수 있다. In addition, the chamber cleaning method according to the present invention can perform a dummy process on a chamber that has been cleaned after the main cleaning step and / or the second main cleaning step is completed.
즉, 퍼지박스(40)에는 복수의 더미 기판을 저장하고, 상기 챔버세정단계가 완료된 후에 상기 더미 기판을 각 챔버에 공급하여 자동으로 더미 공정을 진행하는 단계를 더욱 포함할 수 있다. That is, the
이로써, 수동으로 습식 세정을 하지 않고 챔버의 세정공정에 영향을 받지 않는 셔터 웨이퍼를 세정이 필요한 시점에 투입하여 히터를 보호하면서 세정공정을 인시츄로 진행하여 동일한 세정공정에 의해 동일한 결과를 얻을 수 있고 챔버세정에 소요되는 비용과 시간을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 작업자의 조작실수로 인한 문제를 방지할 수 있다
Thus, a shutter wafer which is not influenced by the cleaning process of the chamber without manual wet cleaning is injected at a point of time required for cleaning, while the heater is protected, the cleaning process proceeds to the in situ and the same result is obtained by the same cleaning process It is possible to reduce the cost and time required for cleaning the chamber, as well as to prevent problems caused by operator error
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be clear to those who have knowledge.
1 : 히터 보호용 프로세스 키트
10 : 기판지지 키트
20 : 셔터 웨이퍼1: Heater Protective Process Kit
10: Substrate support kit
20: shutter wafer
Claims (9)
챔버 세정시에 상기 챔버에 공급되어 상기 기판지지 키트에 안착되어 상기 히터를 상기 챔버의 내부공간과 분리시키는 셔터 웨이퍼를 포함하고,
상기 셔터 웨이퍼는 ZrO2 또는 Y2O3 또는 Al2O3 또는 사파이어 또는 보론 나이트라이드의 재질로 형성되며, 하부 테두리가 상기 기판안착턱에 안착되고, 상부 테두리는 상기 기판지지 키트의 상부면에 안착되도록 테두리에 단턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 히터보호용 프로세스 키트.
A substrate supporting kit having a main body part which is installed in a chamber so as to be able to move up and down and which houses a heater therein and which is bent at an upper part and which surrounds the heater and has a substrate seating step formed by bending at an end of the main body part,
And a shutter wafer which is supplied to the chamber at the time of chamber cleaning and is seated on the substrate supporting kit to separate the heater from the internal space of the chamber,
Wherein the shutter wafer is made of ZrO 2 or Y 2 O 3 or Al 2 O 3 or sapphire or boron nitride, the lower rim is seated in the substrate seating jaw, and the upper rim is on the upper surface of the substrate support kit Wherein a step is formed on the rim so as to be seated.
상기 챔버에 상기 셔터 웨이퍼를 공급하여 상기 기판지지키트에 안착시켜서 상기 히터와 상기 챔버의 세정공간을 분리하고, 상기 기판지지키트와 상기 히터 사이에 N2가스를 공급하여 세정가스가 상기 히터에 맞닿는 것을 차단한 후, 제 1 가스농도를 가지는 상기 세정가스를 공급하고 제 1 파워로 제 1 세정시간동안 상기 기판지지키트의 상부면과 상기 챔버내부를 세정하는 메인 세정단계; 및
상기 메인세정단계 이전에, 상기 셔터 웨이퍼가 없는 상태에서, 상기 챔버내에 상기 제 1 가스농도보다 작은 제 2 가스농도를 가지는 상기 세정가스를 공급하고 상기 제 1 파워보다 작은 제 2 파워로 상기 히터의 상부면과 상기 기판안착턱을 세정하는 사전세정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 챔버세정방법.
A chamber cleaning method using a shutter wafer that is seated on the substrate support kit and separates the heater from an inner space of a chamber, comprising: a main body enclosing a heater; a substrate support kit having a substrate seating step for seating the substrate;
The shutter wafer is supplied to the chamber and is seated on the substrate supporting kit to separate the cleaning space between the heater and the chamber, and N 2 gas is supplied between the substrate supporting kit and the heater to cause the cleaning gas to contact the heater A main cleaning step of supplying the cleaning gas having a first gas concentration and cleaning the upper surface of the substrate support kit and the inside of the chamber for a first cleaning time with a first power; And
Supplying a cleaning gas having a second gas concentration smaller than the first gas concentration in the chamber to the cleaning chamber in a state where the shutter wafer is not present before the main cleaning step, And a pre-cleaning step of cleaning the upper surface and the substrate seating jaw.
제 1 가스농도보다 높은 제 3 가스농도와 상기 제 1 파워보다 높은 제 3 파워로 상기 챔버의 배기홀 측의 상기 기판지지키트의 상부면과 상기 챔버내부를 세정하는 제 2 메인세정단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 챔버세정방법.
5. The method of claim 4,
Further comprising a second main cleaning step of cleaning the upper surface of the substrate support kit and the interior of the chamber at the exhaust hole side of the chamber with a third gas concentration higher than the first gas concentration and a third power higher than the first power Wherein the chamber cleaning method comprises:
상기 제 2 메인세정단계에서는, 상기 메인세정단계에서의 셔터 웨이퍼의 반경보다 큰 반경을 가지는 셔터 웨이퍼가 사용되는 것을 특징으로 하는 챔버세정방법.
The method according to claim 6,
Wherein in the second main cleaning step, a shutter wafer having a radius larger than the radius of the shutter wafer in the main cleaning step is used.
기판이송장치의 퍼지박스에 복수의 셔터 웨이퍼를 공급하고 상기 퍼지박스를 퍼지하여 상기 셔터 웨이퍼를 준비하며, 미리 설정된 챔버의 세정시간에 상기 퍼지박스로부터 각 챔버에 상기 셔터웨이퍼를 공급하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 챔버세정방법.
5. The method of claim 4, wherein prior to the pre-
Supplying a plurality of shutter wafers to the purge box of the substrate transfer apparatus and purifying the purge box to prepare the shutter wafers and supplying the shutter wafers to the chambers from the purge box at a predetermined cleaning time of the chamber The chamber cleaning method comprising the steps of:
상기 퍼지박스에는 복수의 더미 기판을 저장하고, 상기 메인세정단계가 완료된 후에 상기 더미 기판을 각 챔버에 공급하여 자동으로 더미 공정을 진행하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 챔버세정방법.9. The method of claim 8,
Further comprising storing a plurality of dummy substrates in the purge box and supplying the dummy substrate to each of the chambers after the main cleaning step is completed to automatically carry out the dummy processing.
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