KR19980066300A - 웨이퍼 온도 제어 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 챔버 내에 탑재된 웨이퍼의 온도를 센서를 이용하여 감지하고 이 감지된 온도에 따라 웨이퍼의 냉각용 가스(He)량을 자동적으로 조절할 수 있도록 한 웨이퍼 온도 제어 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 소정의 웨이퍼가 장착된 챔버에 있어서, 상기 웨이퍼를 지지하는 고정척에 설치되어 상기 웨이퍼의 온도를 감지하는 센서와 상기 센서를 제어하는 제 2 제어부를 구비하는 감지부와, 상기 제 2 제어부의 출력데이타를 받아 입력된 공정 레시피(recipe) 데이터와 비교하여 제어신호를 발생하는 제 1 제어부와, 상기 제 1 제어부에서 출력되는 제어신호에 따라 유량의 흐름을 조절하는 유량 조절부를 구비한 웨이퍼 온도 제어 장치를 개시한다.
상기한 본 발명에 의하면, 센서를 이용한 웨이퍼의 온도 변화에 따른 맞는 정확한 온도 조절을 통해 안정된 공정조건을 유지할 수 있다.
Description
본 발명은 웨이퍼 온도 제어 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 챔버 내에 탑재된 웨이퍼의 온도를 센서를 이용하여 감지하고 이 감지된 온도에 따라 웨이퍼의 냉각용 가스(He)량을 자동적으로 조절할 수 있도록 한 웨이퍼 온도 제어에 관한 것이다.
플라즈마란 전기적으로 하전된 입자와 중성입자들이 구름처럼 모여있는 상태이며, 이때 (-)로 하전된 입자의 밀도와 (+)로 하전된 입자의 밀도가 같은 상태를 유지하여 거시적으로 준 중성(Quasi-Neutral)인 상태를 말한다. 실제 공정 상에서의 플라즈마(plasma)는 글로우 방전(glow discharge)이란 표현이 적당하다.
플라즈마는 저압의 가스에 RF 전력을 인가함으로써 발생한하는데, 이러한 플라즈마를 이용한 CVD법의 장점은 저온에서 균일한(conformal)한 막을 증착하는데 있다. 이와같은 특징으로 열적으로 민감한 기판에 열적 손상(thermal damage)없이 막을 증착할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 웨이퍼 온도 제어 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
고정척(Electrostatic Chuck)(4)에 장착된 웨이퍼(3)가 HDP-CVD(High Density Plasma Chemical Vapor Deposition) 챔버(1) 중앙에 설치되고 챔버의 중앙 상부에 헤드 샤워(2)가 가스 공급 장치(도시않됨)와 연통되어 설치된다. 또한, 웨이퍼(3) 백사이드에 연결되어 웨이퍼(3)의 적정온도를 유지하기 위한 유량조절부(5)로 구성된다.
도 1을 참조하여 종래 기술에 의한 웨이퍼 온도 제어 장치의 동작을 설명하면, 챔버(1) 내에서 플라즈마 가스에 의한 공정이 진행되기 위하여 RF 고주파 전력을 인가하여 챔버(1) 내부를 일정 온도로 상승시키게 되고 이 상승하는 온도를 유지하기 위해 유량 조절부(5)로 He 가스량을 적당히 조절하게 된다. 이때, RF 고주파 전력 변화에 따라 웨이퍼 온도를 산출하여 레시피에서 다운로드(download) 받은 데이터에 따라 He 가스량을 조절하게 된다. 이렇게 챔버(1) 내부가 적정 온도에 이르면 헤드 샤워(2)를 통해 웨이퍼(3) 상에 가스가 분사되어 공정이 진행된다.
한편, 비활성 가스인 He 가스는 압축된 상태에서 팽창되면서 주위의 열을 빼앗게 되어 온도를 낮추게 된다.
그러나, 이러한 종래 기술에 의하면, CVD 챔버 내부는 증착 공정을 실시하기 위하여 RF 고주파 전원을 인가하여 플라즈마를 형성하는데, 이로인해 챔버 내부의 압력과 RF 전원의 변화에 따라 웨이퍼의 표면 온도도 변하게 되어 He가스량 조절을 통한 웨이퍼의 온도 제어를 연속적으로 수행하기가 어렵다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, CVD 챔버 내부의 고정척 상에 장착된 웨이퍼의 표면 온도를 일정하게 유지시킬 수 있는 웨이퍼 온도 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 웨이퍼 온도 제어 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 온도 제어 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
5 : 유량조절부 6 : 제 1 제어부
11 : 센서 12 : 제 2 제어부
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 소정의 웨이퍼가 장착된 챔버에 있어서, 상기 웨이퍼를 지지하는 고정척에 설치되어 상기 웨이퍼의 온도를 감지하는 센서와 상기 센서를 제어하는 제 2 제어부를 구비하는 감지부와, 상기 제 2 제어부의 출력데이타를 받아 입력된 공정 레시피(recipe) 데이터와 비교하여 제어신호를 발생하는 제 1 제어부와, 상기 제 1 제어부에서 출력되는 제어신호에 따라 유량의 흐름을 조절하는 유량 조절부를 구비하는 웨이퍼 온도 제어 장치가 개시된다.
이하 첨부한 도면을 참조로하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 온도 제어 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 고정척(4)에 장착된 웨이퍼(3)가 챔버(1) 중앙에 설치되고 챔버의 중앙 상부에 헤드 샤워(2)가 가스 공급 장치(도시않됨)와 연통되어 설치된다. 또한, 웨이퍼(3) 백사이드 일측에 연결되어 웨이퍼(3)의 적정온도를 유지하기 위한 유량조절부(5)와 웨이퍼(3) 백사이드 타측에 연결되어 웨이퍼(3)의 온도를 감지하는 센서(11)와 이 센서(11) 작동을 제어하는 제 2 제어부(12)로 구비된 감지수단(10)과, 이 감지수단에 연결되어 유량조절부(5)에 PID 제어신호를 보내는 제 1 제어부(6)로 구성된다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 동작을 설명하면, RF 고주파 전원의 인가에 의해 챔버(1) 내부의 온도가 상승하면서 웨이퍼(3)의 온도도 변하게 된다. 이때, 제 2 제어부(11)의 제어에 의해 센서(11) 예컨대, 광 프로브(optical probe)를 통해서 웨이퍼(3)의 온도를 감지하게 되고 이 온도에 대한 데이터는 제 1 제어부(6)로 출력되고 제 1 제어부(6)는 입력된 공정 레시피 데이터값과 비교하여 유량조절부(5)에 PID 제어신호를 보내서 He가스량을 제어하게 된다. 이에 의해 웨이퍼(3)의 온도가 적정하게 유지되도록 연속적인 제어가 가능하다.
이상 상술한 본 발명에 의하면, 센서에 의해 감지된 웨이퍼의 온도 측정치를 공정 레시피의 세팅된 값과 비교하여 자동적으로 유량조절부에 비례미적분 제어를 실시하여 He 가스량을 조절하므로써 플라즈마 챔버 내부의 파라미터의 변화에 대해 자동적으로 웨이퍼의 표면 온도를 제어하게 되어 HDP-CVD의 안정된 공정조건을 유지할 수 있는 효과가 있다.
Claims (4)
- 소정의 웨이퍼가 장착된 챔버에 있어서, 상기 웨이퍼를 지지하는 고정척에 설치되어 상기 웨이퍼의 온도를 감지하는 센서와 상기 센서를 제어하는 제 2 제어부를 구비하는 감지부와, 상기 제 2 제어부의 출력데이타를 받아 입력된 공정 레시피(recipe) 데이터와 비교하여 제어신호를 발생하는 제 1 제어부와, 상기 제 1 제어부에서 출력되는 제어신호에 따라 유량의 흐름을 조절하는 유량 조절부를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 온도 제어 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 제어부는 상기 유량 조절부를 PID(Proportional Integral Differential) 제어하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 온도 제어 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 센서는 광 프로브(optical probe)인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 온도 제어 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 제어부는 시스템 컨트롤러인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 온도 제어 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970001724A KR19980066300A (ko) | 1997-01-22 | 1997-01-22 | 웨이퍼 온도 제어 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970001724A KR19980066300A (ko) | 1997-01-22 | 1997-01-22 | 웨이퍼 온도 제어 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19980066300A true KR19980066300A (ko) | 1998-10-15 |
Family
ID=65952993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019970001724A KR19980066300A (ko) | 1997-01-22 | 1997-01-22 | 웨이퍼 온도 제어 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR19980066300A (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100479988B1 (ko) * | 2002-07-24 | 2005-03-30 | 미래산업 주식회사 | 반도체 소자 테스트 핸들러의 발열 보상방법 |
| KR100684902B1 (ko) * | 2005-05-30 | 2007-02-20 | 삼성전자주식회사 | 온도 조절 장치 및 이를 가지는 기판 처리 장치, 그리고상기 장치의 온도를 제어하는 방법 |
| KR100855325B1 (ko) * | 2006-12-27 | 2008-09-04 | 세메스 주식회사 | 로드락 챔버, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 |
-
1997
- 1997-01-22 KR KR1019970001724A patent/KR19980066300A/ko not_active Application Discontinuation
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