KR19990000851U - Semiconductor device manufacturing device - Google Patents

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이상문
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문정환
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Abstract

본 고안은 반도체 소자의 제조장치에 관한 것으로, 특히 반도체 소자의 금속 배선의 평탄화 공정시 웨이퍼에 받는 열에너지를 균일하게 하는데 적당하도록 한 반도체 소자의 제조장치에 관한 것으로, 열 확산 공정이 이루어지는 챔버와,상기 챔버의 상단 및 하단에 나선형으로 형성되어 웨이퍼에 열을 가하는 발열소자와, 2개의 소켓을 이용하여 상기 발열소자에 전원을 공급하는 전원 공급부와, 상기 챔버내에 반응가스를 공급하는 가스 인입구와, 상기 챔버내에 웨이퍼를 넣고 빼는 웨이퍼 인입구로 구성됨을 특징으로 한다.The present invention relates to a device for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a device for manufacturing a semiconductor device suitable for uniformizing the thermal energy received on a wafer during a planarization process of a metal wiring of a semiconductor device, and a chamber in which a heat diffusion process is performed; A heating element spirally formed at the upper and lower ends of the chamber to heat the wafer, a power supply unit supplying power to the heating element using two sockets, a gas inlet supplying a reaction gas into the chamber; And a wafer inlet for inserting and removing a wafer into the chamber.

Description

반도체 소자의 제조장치Semiconductor device manufacturing device

본 고안은 반도체 소자의 제조장치에 관한 것으로, 특히 반도체 소자의 금속 배선의 평탄화 공정시 웨이퍼에 받는 열에너지를 균일하게 하는데 적당하도록 한 반도체 소자의 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a device for manufacturing a semiconductor device that is suitable for uniformizing the thermal energy received on the wafer during the planarization step of the metal wiring of the semiconductor device.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 반도체 소자의 제조장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a conventional semiconductor device manufacturing apparatus will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래의 반도체 소자의 열처리 장치를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a heat treatment apparatus of a conventional semiconductor device.

도 1에 도시한 바와같이 반도체 소자의 제조공정 중 금속 배선를 평탄화 시키기 위한 열 확산 장치는 열 확산 공정이 이루어지는 챔버(1)와, 상기 챔버(1)의 상단 및 하단에 직렬로 형성되어 웨이퍼(6)에 열을 가하는 복수개의 발열소자(2)와, 상기 각 발열소자(2)에 전원을 공급하는 전원 공급부(3)와, 상기 챔버(1)내에 반응가스를 공급하는 가스 인입구(4)와, 상기 챔버(1)내에 웨이퍼를 넣고 빼는 웨이퍼 인입구(5)로 구성된다. 이때, 상기 챔버(1)는 석영으로 된 투명한 관이고, 상기 발열소자(2)는 텅스텐-할로겐(W-Hallogen)을 이용한 램프이다.As shown in FIG. 1, a heat spreading device for planarizing a metal wiring in a semiconductor device manufacturing process is formed in series with a chamber 1 in which a heat diffusion process is performed and an upper end and a lower end of the chamber 1, so that a wafer 6 A plurality of heat generating elements (2) for heating heat, a power supply (3) for supplying power to each of the heat generating elements (2), a gas inlet (4) for supplying a reaction gas into the chamber (1); And a wafer inlet 5 for inserting and removing a wafer into the chamber 1. At this time, the chamber 1 is a transparent tube made of quartz, and the heating element 2 is a lamp using tungsten-halogen (W-Hallogen).

여기서, 종래의 반도체 소자의 제조장치 중 열 확산 장치의 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.Herein, the operation of the heat diffusion device of the conventional semiconductor device manufacturing apparatus will be described.

먼저, 챔버(1)에 웨이퍼 인입구(5)을 통해 웨이퍼(6)가 인입된 후, 가스 인입구(4)을 통하여 반응가스가 인입된다. 그리고 전원 공급부(3)에서 텅스텐-할로겐 램프로 이루어진 발열소자(2)에 전원을 공급하여 금속 배선을 평탄화 시키기 위해 웨이퍼(6)에 열을 가하게 된다.First, after the wafer 6 is introduced into the chamber 1 through the wafer inlet 5, the reaction gas is introduced through the gas inlet 4. In addition, the power supply unit 3 supplies power to the heat generating element 2 made of a tungsten-halogen lamp to heat the wafer 6 to planarize the metal wiring.

즉, 단위 셀에 전압을 인가하기 위해서는 금속배선을 이용하여 실리콘 웨이퍼와 접촉부위를 갖게끔 되는데 이때 금속과 실리콘이 결합하는 과정에서 부반응에 의해 산화막이 성장하게 되어 전류전달을 방해하게 된다. 따라서 산화막 성장이 이루어지것을 방지하기 위해 산화막 성장 온도대 600∼800℃를 급격한 온도 상승을 이용하여 스킵(skip)할 수 있도록 해야하고 또한 웨이퍼 전체에 고루게 열전달이 될 수 있도록 하여야 한다.In other words, in order to apply a voltage to the unit cell, a metal wiring is used to have a contact portion with the silicon wafer. At this time, an oxide film grows by a side reaction in the process of bonding the metal and the silicon, thereby preventing current transfer. Therefore, in order to prevent oxide film growth, it is necessary to skip the oxide film growth temperature range of 600 to 800 ° C by using a rapid temperature rise, and also to allow heat transfer to the entire wafer evenly.

그러나 상기와 같은 종래의 반도체 소자의 제조장치에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.However, such a conventional semiconductor device manufacturing apparatus has the following problems.

발열소자를 직선형으로 배열하여 웨이퍼에 열을 가하므로 램프와 램프 사이의 간격으로 인해 웨이퍼가 받는 열에너지가 구역마다 일정하지 못하여 공정 진행 후 공정 균일도 일정하지 못하였다.Since the heating elements were arranged in a straight line to heat the wafer, the thermal energy received by the wafer was not constant for each zone due to the gap between the lamps and the lamps.

또한 각 텅스텐-할로겐 램프에 전원을 공급하는 배선(Wiring)의 복잡으로 장비수리 및 유지관리에 시간이 많이 소비되었다.In addition, the complexity of wiring powering each tungsten-halogen lamp has taken a long time to repair and maintain equipment.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 웨이퍼에 열을 가하는 텅스텐-할로겐 램프를 나선형으로 구성하여 균일도를 높여 수율을 향상시키는데 적당한 반도체 소자의 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a semiconductor device manufacturing apparatus suitable for improving the yield by increasing the uniformity by spirally forming a tungsten-halogen lamp that heats the wafer to solve the above problems.

도 1은 종래의 반도체 소자의 열처리 장치를 나타낸 도면1 is a view showing a heat treatment apparatus of a conventional semiconductor device

도 2는 본 고안의 반도체 소자의 열처리 장치를 나타낸 도면2 is a view showing a heat treatment apparatus of a semiconductor device of the present invention

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

20 : 챔버 21 : 발열소자20: chamber 21: heating element

22 : 전원전압 공급부 23 : 가스 인입구22: power supply voltage 23: gas inlet

24 : 웨이퍼 인입구 25 : 웨이퍼24: wafer inlet 25: wafer

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 반도체 소자의 제조장치는 열 확산 공정이 이루어지는 챔버와, 상기 챔버의 상단 및 하단에 나선형으로 형성되어 웨이퍼에 열을 가하는 발열소자와, 2개의 소켓을 이용하여 상기 발열소자에 전원을 공급하는 전원 공급부와, 상기 챔버내에 반응가스를 공급하는 가스 인입구와, 상기 챔버내에 웨이퍼를 넣고 빼는 웨이퍼 인입구로 구성됨을 특징으로 한다.The semiconductor device manufacturing apparatus of the present invention for achieving the above object is a chamber in which the heat diffusion process is performed, the heating element is formed spirally on the top and bottom of the chamber to apply heat to the wafer, and using two sockets And a power inlet for supplying power to the heat generating element, a gas inlet for supplying a reaction gas into the chamber, and a wafer inlet for inserting and removing a wafer into the chamber.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 반도체 소자의 제조장치에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail with respect to the apparatus for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

도 2는 본 고안의 반도체 소자의 제조장치를 나타낸 도면이다.2 is a view showing an apparatus for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

도 2에 도시한 바와같이 반도체 소자의 제조공정 중 금속 배선를 평탄화 시키기 위한 열 확산 장치는 열 확산 공정이 이루어지는 챔버(20)와, 상기 챔버(20)의 상단 및 하단에 나선형으로 형성되어 웨이퍼(25)에 열을 가하는 발열소자(21)와, 2개의 소켓을 이용하여 상기 발열소자(21)에 전원을 공급하는 전원 공급부(22)와, 상기 챔버(20)내에 반응가스를 공급하는 가스 인입구(23)와, 상기 챔버(20)내에 웨이퍼를 넣고 빼는 웨이퍼 인입구(24)로 구성된다.As shown in FIG. 2, a heat diffusion device for planarizing a metal wiring during a semiconductor device manufacturing process includes a chamber 20 in which a heat diffusion process is performed, and spirally formed at upper and lower ends of the chamber 20 to form a wafer 25. Heating element 21 for applying heat to the power source, a power supply unit 22 for supplying power to the heat generating element 21 using two sockets, and a gas inlet for supplying reaction gas into the chamber 20 23 and a wafer inlet 24 through which the wafer is inserted into the chamber 20.

이때, 상기 발열소자는 텅스텐-할로겐을 이용한 램프를 하나를 나선형으로 구성한다.In this case, the heating element is a spiral configuration of one lamp using tungsten-halogen.

한편, 전원 공급부(22)는 2개의 소겟을 이용하므로 단순화 된다.On the other hand, the power supply 22 is simplified because it uses two sogets.

여기서, 본 발명의 반도체 소자의 제조장치 중 열 확산 장치의 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.Herein, the operation of the heat diffusion device in the apparatus for manufacturing a semiconductor element of the present invention will be described.

먼저, 챔버(20)에 웨이퍼 인입구(24)을 통해 웨이퍼(25)가 인입된 후, 가스 인입구(23)을 통하여 반응가스가 인입된다. 그리고 전원 공급부(22)에서 텅스텐-할로겐 램프로 이루어진 발열소자(21)에 전원을 공급하여 금속 배선을 평탄화 시키기 위해 웨이퍼(25)에 열을 가하게 되면 챔버(20)의 상단 및 하단에 위치한 텡스텐-할로겐 램프로 구성된 발열소자(21)가 나선으로 발열을 하게 됨으로서 웨이퍼(25)는 지역간의 차이없이 전체적으로 고루게 열처리가 된다.First, after the wafer 25 is introduced into the chamber 20 through the wafer inlet 24, the reaction gas is introduced through the gas inlet 23. In addition, when the heat is applied to the wafer 25 in order to flatten the metal wiring by supplying power to the heat generating element 21 made of a tungsten-halogen lamp, the power supply unit 22 is a tungsten located at the top and bottom of the chamber 20. The heat generating element 21 composed of a halogen lamp generates heat in a spiral so that the wafer 25 is heat treated evenly throughout the region without any difference between regions.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명의 반도체 소자의 제조장치에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the semiconductor device manufacturing apparatus of the present invention has the following effects.

텡스텐-할로겐으로 구성된 발열소자를 나선형으로 구성하므로 웨이퍼 지역간의 열처리 결과의 균일도가 종하져 열처리 불균일로 인해 발생되는 불량율을 줄여 수율울 향상 시킬 수 있다. 또한 텅스텐-할로겐 램프에 전원을 공급하는 배선을 단순화 함으로써 장비수리 및 유지관리 시간을 짧게 할 수 있다.Since the heating element composed of tungsten-halogen is formed in a spiral shape, the uniformity of the heat treatment result between the wafer regions is terminated, thereby reducing the defect rate caused by uneven heat treatment, thereby improving the yield. In addition, by simplifying the wiring that powers tungsten-halogen lamps, equipment repair and maintenance time can be shortened.

Claims (3)

열 확산 공정이 이루어지는 챔버와;A chamber in which a heat diffusion process is performed; 상기 챔버의 상단 및 하단에 나선으로 형성되어 웨이퍼에 열을 가하는 발열소자와;A heating element formed in a spiral at an upper end and a lower end of the chamber to apply heat to the wafer; 2개의 소켓을 이용하여 상기 발열소자에 전원을 공급하는 전원 공급부와;A power supply unit supplying power to the heating element using two sockets; 상기 챔버내에 반응가스를 공급하는 가스 인입구와;A gas inlet for supplying a reaction gas into the chamber; 상기 챔버내에 웨이퍼를 넣고 빼는 웨이퍼 인입구로 구성됨을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조장치.And a wafer inlet for inserting and removing a wafer into the chamber. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 발열소자는 텡스텐-할로겐 램프를 사용하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조장치.The heating device is a semiconductor device manufacturing apparatus, characterized in that using a tungsten-halogen lamp. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 텡스텐-할로겐 램프를 하나를 나선형으로 형성함을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조장치.And a tungsten-halogen lamp is formed in a spiral shape.
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