KR19980043531A - Wafer Temperature Meter in Semiconductor Plasma Chamber - Google Patents
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Abstract
웨이퍼의 불필요한 특정막을 제거하기 위한 식각챔버 내부에 웨이퍼를 정위치시키도록 하는 반도체 플라즈마 챔버의 웨이퍼 온도 측정기에 관한 것이다.The present invention relates to a wafer temperature measuring device of a semiconductor plasma chamber for positioning a wafer inside an etching chamber for removing an unnecessary specific film of the wafer.
본 발명은 소정 형상으로 상면이 웨이퍼 저면과 접촉되는 금속막을 이루고 이면에 형광물질이 도포되어 형성된 접속부와, 상기 형광물질에 연결되는 광섬유와, 상기 접속부의 금속막이 웨이퍼 저면에 접속되도록 탄성력을 제공하는 스프링과, 상기 스프링을 지지하며 상기 관통구의 하단에 설치 고정되는 지지부 및 상기 광섬유의 다른 단부에 연결되어 빛을 공급하고 수급하여 그 변화량을 측정하는 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The present invention provides an elastic force to form a metal film in which the upper surface is in contact with the bottom surface of the wafer in a predetermined shape and a fluorescent material is coated on the rear surface, an optical fiber connected to the fluorescent material, and a metal film of the connecting portion to the bottom surface of the wafer. It is characterized in that it comprises a spring, a support for supporting the spring is installed and fixed to the lower end of the through hole and a control unit connected to the other end of the optical fiber to supply and receive light to measure the amount of change.
따라서, 본 발명에 의하면, 웨이퍼의 저면에 접촉시켜 온도를 측정함에 따라 가열되는 웨이퍼의 온도 변화를 측정하기 용이하며, 이에 따라 신뢰할 수 있는 측정 값을 얻게 되는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, it is easy to measure the temperature change of the wafer to be heated as the temperature is measured by contacting the bottom of the wafer, whereby there is an effect of obtaining a reliable measurement value.
Description
본 발명은 반도체 플라즈마 챔버의 웨이퍼 온도 측정기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼의 불필요한 특정막을 제거하기 위한 식각챔버 내부에 웨이퍼를 정위치시키도록 하는 반도체 플라즈마 챔버의 웨이퍼 온도 측정기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer temperature meter of a semiconductor plasma chamber, and more particularly to a wafer temperature meter of a semiconductor plasma chamber for positioning a wafer in an etching chamber for removing an unnecessary specific film of the wafer.
통상적으로 웨이퍼는 사진, 확산, 식각, 화학기상증착 및 금속증착 등의 공정이 반복 수행됨에 따라 반도체장치로 제작된다.In general, a wafer is manufactured as a semiconductor device as a process of photographing, diffusion, etching, chemical vapor deposition, and metal deposition is repeatedly performed.
이렇게 반도체장치를 형성하기 위한 각 공정 중 챔버 내부에 플라즈마를 비롯한 요구되는 조건을 형성하여 반응 가스를 공급하여 공정을 수행하도록 하는 플라즈마 챔버가 있다.As described above, there is a plasma chamber which forms a required condition including a plasma in each chamber for forming a semiconductor device and supplies a reaction gas to perform the process.
이들 플라즈마 챔버 내부에 투입된 웨이퍼는 형성되는 플라즈마 또는 하측 전극판의 가열 장치 등에 의해 일정 온도로 가열된 상태에서 공정을 수행하게 된다.The wafers introduced into these plasma chambers are subjected to a process in a state of being heated to a constant temperature by means of a heating device of a plasma or a lower electrode plate to be formed.
상술한 내용 중 웨이퍼의 온도가 소정의 온도 이상으로 가열될 경우 공정 불량이 발생하게 됨으로 상기 온도를 조절하기 위하여 웨이퍼의 온도를 직접 측정하도록 하는 온도 측정기가 설치된다.In the above description, when the temperature of the wafer is heated above a predetermined temperature, a process defect occurs, so that a temperature measuring device is installed to directly measure the temperature of the wafer in order to adjust the temperature.
현재 플라즈마 챔버 내의 웨이퍼 온도를 직접 측정하는 방법으로는 열전대(thermocouple) 또는 고온계(pyrometer) 등을 사용하는 방법을 적용하고 있다.Currently, a method of directly measuring a wafer temperature in a plasma chamber employs a thermocouple or pyrometer.
또한, 원자램프(laser)를 이용하는 방법이 연구되고 있으나 외부에서 투명창을 이용하기 때문에 투명창이 오염되면 정확한 측정이 곤란해지는 단점이 있다.In addition, a method of using an atomic lamp (laser) has been studied, but since the transparent window is used from the outside, when the transparent window is contaminated, there is a disadvantage in that accurate measurement is difficult.
적외선을 이용하는 온도 측정 방법 또한 투명창이 오염되면 정확성이 떨어지고, 플라즈마에 의한 광의 세기가 커지면 오차가 커지게 된다.Temperature measurement method using infrared rays also loses accuracy when the transparent window is contaminated, and the error increases when the intensity of light by the plasma increases.
따라서, 웨이퍼의 온도를 직접 측정하기 어렵기 때문에 웨이퍼가 밀착 위치되는 하측 전극판의 온도를 특정하여 웨이퍼의 온도를 유추하는 방법을 사용하게 된다.Therefore, since it is difficult to directly measure the temperature of the wafer, a method of inferring the temperature of the wafer by specifying the temperature of the lower electrode plate on which the wafer is in close contact is used.
그러나, 하측 전극판 내에는 냉각소스의 유동에 의해 웨이퍼의 온도에 미치는 정확한 연구가 이루어지지 않으며, 그 외에 변수가 많아 정확한 온도를 측정하기 어려운 문제가 있었다.However, accurate studies on the temperature of the wafer due to the flow of the cooling source are not made in the lower electrode plate, and there are other variables, which make it difficult to accurately measure the temperature.
본 발명의 목적은 공정 진행할 때 웨이퍼의 온도를 직접 측정함에 있어 공정에 따른 영향을 받지 않고 정확한 온도를 측정하도록 반도체 플라즈마 챔버의 웨이퍼 온도 측정기를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a wafer temperature measuring device of a semiconductor plasma chamber to measure an accurate temperature without being influenced by a process in directly measuring the temperature of the wafer during the process.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 플라즈마 챔버의 웨이퍼 온도 측정기의 설치 관계를 개략적으로 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing the relationship of the wafer temperature measuring instrument of the semiconductor plasma chamber according to an embodiment of the present invention.
도2는 도1에 도시된 온도 측정기의 구성을 나타낸 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the temperature meter shown in FIG.
※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing
10: 플라즈마 챔버 12: 상측 전극판10: plasma chamber 12: upper electrode plate
14: 하측 전극판 16: 웨이퍼14: lower electrode plate 16: wafer
18: 관통구 20: 온도 측정기18: through hole 20: temperature measuring instrument
22: 접속부 24: 제어부22: connection part 24: control unit
26: 광섬유 28: 스프링26: optical fiber 28: spring
30: 지지부 32: 디스플레이 장치30: support portion 32: display device
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 소정 형상으로 상면이 웨이퍼 저면과 접촉되는 금속막을 이루고 이면에 형광물질이 도포되어 형성된 접속부와, 상기 형광물질에 연결되는 광섬유와, 상기 접속부의 금속막이 웨이퍼 저면에 접속되도록 탄성력을 제공하는 스프링과, 상기 스프링을 지지하며 상기 관통구의 하단에 설치 고정되는 지지부 및 상기 광섬유의 다른 단부에 연결되어 빛을 공급하고 수급하여 그 변화량을 측정하는 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention has a predetermined shape in which a top surface forms a metal film in contact with a bottom surface of a wafer and a fluorescent material is coated on the back surface, an optical fiber connected to the fluorescent material, and a metal film of the connection portion is formed on a bottom surface of a wafer. A spring providing an elastic force to be connected, a support part supporting the spring and fixedly installed at a lower end of the through hole, and a control part connected to the other end of the optical fiber to supply and receive light to measure a change amount thereof. It is done.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1과 도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 플라즈마 챔버의 웨이퍼 온도 측정기의 설치 관계 및 온도 측정기의 구성을 나타낸 단면도이다.1 and 2 are cross-sectional views showing the installation relationship of the wafer temperature measuring instrument and the temperature measuring instrument of the semiconductor plasma chamber according to the embodiment of the present invention.
도1과 도2를 참조하여 설명하면, 소정 공간을 이루고 있는 플라즈마 챔버(10) 내부에 상측 전극판(12)과 하측 전극판(14)이 설치되어 있으며, 공정 수행을 위해 투입되는 웨이퍼(16)는 하측 전극판(14) 상면에 밀착 위치된다.Referring to FIGS. 1 and 2, the upper electrode plate 12 and the lower electrode plate 14 are installed in the plasma chamber 10 forming a predetermined space, and the wafer 16 is introduced to perform the process. ) Is closely attached to the upper surface of the lower electrode plate 14.
한편, 하측 전극판(14)의 소정 위치에는 관통구(18)가 형성되어 있으며, 이 관통구(18)에 웨이퍼(16)의 저면과 접촉 가능하도록 삽입되어 웨이퍼의 온도를 측정 감지하도록 하는 형성된 온도 측정기(20)가 설치된다.Meanwhile, a through hole 18 is formed at a predetermined position of the lower electrode plate 14, and is inserted into the through hole 18 so as to be in contact with the bottom surface of the wafer 16 to measure and sense the temperature of the wafer. The temperature measuring device 20 is installed.
이렇게 설치된 온도 측정기(20)의 구성에 대하여 도2를 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.The configuration of the temperature measuring device 20 installed as described above will be described in more detail with reference to FIG. 2.
도2에 도시된 바와 같이 온도 측정기(20)는 소정 형상으로 상단부가 웨이퍼(16)의 저면과 접촉되는 금속막과 이 금속막의 이면에 형광물질이 도포되어 형성된 접속부(22)와, 상술한 형광물질과 제어부(24) 사이에 연결되는 광섬유(26)와, 접속부(22)의 금속막이 웨이퍼(16) 저면에 접속되도록 소정의 탄성력을 제공하는 스프링(28) 및 이 스프링(28)을 지지하며 하측 전극판(14)의 관통구(18) 하단에 설치 고정되는 지지부(30)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the temperature measuring device 20 includes a metal film having an upper end contacting the bottom surface of the wafer 16 in a predetermined shape, and a connecting portion 22 formed by applying a fluorescent material to the back surface of the metal film, and the above-described fluorescence. Supports the optical fiber 26 connected between the material and the control unit 24 and the spring 28 which provides a predetermined elastic force so that the metal film of the connecting portion 22 is connected to the bottom surface of the wafer 16 and It is configured to include a support portion 30 is fixed to the lower through-hole 18 of the lower electrode plate (14).
그리고, 상술한 바와 같이 접속부(22)와 광섬유(26)로 연결된 제어부(24)는 광섬유(26)에 소정량의 빛을 공급하고 웨이퍼(16) 저면에 접촉된 금속막에 반사되어 나오는 빛을 다시 수급하여 그 변화량을 통해 온도를 감지하게 된다.As described above, the controller 24 connected to the connection part 22 and the optical fiber 26 supplies a predetermined amount of light to the optical fiber 26 and emits light reflected from the metal film contacting the bottom surface of the wafer 16. It is supplied again and senses the temperature through the change amount.
또한, 제어부(24)는 다시 디스플레이 장치(32)와 연결되어 감지된 온도 측정 값을 디스플레이 장치(32)로 전달하여 작업자로 하여금 확인하기 용이하도록 모니터링 하도록 한다.In addition, the control unit 24 is connected to the display device 32 again and transmits the sensed temperature measurement value to the display device 32 so that the operator can monitor it for easy confirmation.
상술한 내용 중 금속막의 재질은 알루미늄 재질로 웨이퍼(16)의 저면과 접촉되어 전달되는 열량 용량을 줄이도록 작은 면적과 상단면의 형상이 매끈한 평탄면을 이루도록 형성함이 바람직하다.In the above description, the material of the metal film is made of aluminum so that the shape of the small area and the top surface forms a smooth flat surface so as to reduce the heat capacity that is transferred to the bottom surface of the wafer 16.
따라서, 본 발명에 의하면, 웨이퍼의 저면에 접촉시켜 온도를 측정함에 따라 가열되는 웨이퍼의 온도 변화를 측정하기 용이하며, 이에 따라 신뢰할 수 있는 측정 값을 얻게 되는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, it is easy to measure the temperature change of the wafer to be heated as the temperature is measured by contacting the bottom of the wafer, whereby there is an effect of obtaining a reliable measurement value.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical scope of the present invention, and such modifications and modifications are within the scope of the appended claims.
Claims (1)
Priority Applications (1)
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| KR1019960061418A KR19980043531A (en) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | Wafer Temperature Meter in Semiconductor Plasma Chamber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1019960061418A KR19980043531A (en) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | Wafer Temperature Meter in Semiconductor Plasma Chamber |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR19980043531A true KR19980043531A (en) | 1998-09-05 |
Family
ID=66475360
Family Applications (1)
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| KR1019960061418A KR19980043531A (en) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | Wafer Temperature Meter in Semiconductor Plasma Chamber |
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| Country | Link |
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| KR (1) | KR19980043531A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100894045B1 (en) * | 2002-11-07 | 2009-04-20 | 삼성전자주식회사 | Loadlock chamber |
| WO2015038459A1 (en) * | 2013-09-10 | 2015-03-19 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Gas coupled probe for substrate temperature measurement |
| WO2020243377A1 (en) * | 2019-05-30 | 2020-12-03 | Lam Research Corporation | Rf immune sensor probe for monitoring a temperature of an electrostatic chuck of a substrate processing system |
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1996
- 1996-12-03 KR KR1019960061418A patent/KR19980043531A/en not_active Application Discontinuation
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