KR19990034052U - 반도체 제조장비의 웨이퍼 균일냉각구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체 제조장비의 웨이퍼 균일냉각구조에 관한 것으로, 종래에는 냉각가스라인의 가스포트가 웨이퍼 스테이지의 상면 중앙에만 형성되므로, 웨이퍼의 중앙부위가 바깥부위보다 훨씬 빨리 냉각되어 증착속도의 불균형 및 식각속도의 불균형을 초래하는 문제점이 있었던 바, 본 고안에서는 냉각가스라인으로부터의 냉각가스를 웨이퍼의 배면으로 분출시키는 가스포트가 웨이퍼 스테이지의 상면에 수개 형성되고, 그 분출되는 냉각가스를 웨이퍼의 배면으로 고르게 분배시키는 가스유로가 각각의 가스포트로부터 연장되도록 상기 웨이퍼 스테이지의 상면에 형성됨으로써, 웨이퍼가 균일하게 냉각되도록 하여 증착속도의 불균형 및 식각속도의 불균형을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Description

반도체 제조장비의 웨이퍼 균일냉각구조

본 고안은 반도체 제조장비의 웨이퍼 스테이지에 관한 것으로, 특히 웨이퍼가 균일하게 증착 또는 식각되도록 하는데 적합한 반도체 제조장비의 웨이퍼 균일냉각구조에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자의 제조장비중에서 특히 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition)을 이용하여 웨이퍼에 박막을 형성시키는 경우나 또는 플라스마 스퍼터링(Plasma Sputtering)을 통해 웨이퍼에 박막을 식각시키는 경우에 연속적인 공정의 진행으로 반응실내의 온도 및 웨이퍼 스테이지의 열축척으로 인해 증착속도가 증가하게 되거나 또는 식각속도가 증가하게 되어 결국 웨이퍼에 균일한 증착 및 식각이 어렵게 되므로, 종래에는 웨이퍼 스테이지에 별도의 냉각가스를 유입시켜 웨이퍼를 직접 냉각시키고 있었다.

이를 위한 웨이퍼 스테이지가 도 1a 및 도 1b에 도시되어 있다.

이에 도시된 바와 같이 종래의 웨이퍼 스테이지(1)는, 소정의 공정챔버(미도시)내에 설치되어 웨이퍼(W)가 안착되는 것으로 통상 원판형으로 형성되어 그 중앙에만 냉각가스라인(2)의 가스포트(3)가 형성되어 있고, 그 포트(3)에서 방사상으로 연장되도록 상기 웨이퍼 스테이지(1)의 상면에 수개의 가스유로(4)가 형성되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래 웨이퍼의 냉각구조는 다음과 같이 동작된다.

즉, 별도의 펌핑수단(미도시)에 의해 냉각가스라인(2)으로 분입되는 냉각가스는 가스포트(3)를 통해 방사상으로 연장되는 각 가스유로(4)로 흘러 나가게 되는데, 이렇게 각 가스유로(4)로 흘러 나가는 냉각가스가 상기 웨이퍼 스테이지(1)의 상부에 안치되는 웨이퍼(W)를 배면과 접촉하여 냉각시키게 되는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 웨이퍼 스테이지(1)에 있어서는, 냉각가스라인(2)의 가스포트(3)가 중앙에만 형성되고, 그 가스포트(3)와 연장되도록 가스유로(4)가 방사상으로 형성되어, 상기 가스포트(3)로부터 분출되는 냉각가스가 중앙에서 바깥쪽으로 분산되면서 웨이퍼(W)를 냉각시키게 되므로, 상기 웨이퍼(W)의 중앙부위가 바깥부위보다 훨씬 빨리 냉각되어 증착속도의 불균형 및 식각속도의 불균형을 초래하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래 웨이퍼 스테이지가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 웨이퍼가 균일하게 냉각되도록 하여 증착속도의 불균형 및 식각속도의 불균형을 최소화할 수 있는 반도체 제조장비의 웨이퍼 균일냉각구조를 제공하려는데 그 목적이 있다.

도 1a 및 도 1b는 종래 웨이퍼 스테이지를 개략적으로 보인 종단면도 및 평면도.

도 2a 및 도 2b는 본 고안에 의한 웨이퍼 스테이지를 개략적으로 보인 종단면도 및 평면도.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

11 : 웨이퍼 스테이지 12 : 냉각가스라인

13 : 가스포트 14 : 가스라인

W : 웨이퍼

이와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 냉각가스라인으로부터의 냉각가스를 웨이퍼의 배면으로 분출시키는 가스포트가 웨이퍼 스테이지의 상면에 수개 형성되고, 그 분출되는 냉각가스를 웨이퍼의 배면으로 고르게 분배시키는 가스유로가 각각의 가스포트로부터 연장되도록 상기 웨이퍼 스테이지의 상면에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비의 웨이퍼 균일냉각구조가 제공된다.

이하, 본 고안에 의한 반도체 제조장비의 웨이퍼 균일냉각구조를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 2a 및 도 2b는 본 고안에 의한 웨이퍼 스테이지를 개략적으로 보인 종단면도 및 평면도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 고안에 의한 웨이퍼 스테이지(11)는, 별도의 펌핑수단(미도시)에 연통되는 냉각가스라인(12)이 웨이퍼 스테이지(11)의 내부에서 분지되어 방사상으로 상향 경사지게 형성되고, 그 냉각가스라인(12)의 각 단부는 웨이퍼 스테이지(11)의 상면까지 연장되어 가스포트(도면에선 8개가 도시됨)(13)가 형성되며, 그 각 가스포트(13)는 웨이퍼 스테이지(11)의 상면에서 각각의 가스유로(14)에 의해 연장된다.

여기서, 상기 가스포트(13)는 웨이퍼 스테이지(11)의 중심으로부터 동일 반경에 형성되고, 그 각 가스포트(13)의 양쪽으로 연장되는 가스유로(14)는 웨이퍼 스테이지(11)의 중심으로부터 방사상 직선으로 형성된다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 W는 웨이퍼이다.

상기와 같은 본 고안에 의한 웨이퍼의 균일냉각구조의 작용효과는 다음과 같다.

즉, 별도의 펌핑수단(미도시)에 의해 단관의 냉각가스라인(12)으로 분입되는 냉각가스는 웨이퍼 스테이지(11)의 내부에서 여러 갈래로 갈라져 각 가스포트(13)를 통해 분출되고, 그 각 가스포트(13)를 통해 분출되는 냉각가스는 다시 각각의 가스유로(14)를 따라 웨이퍼 스테이지(11)로 골고루 분산되는데, 이때 상기 가스포트(13)는 웨이퍼 스테이지(11)의 중심으로부터 동일 반경상에 형성되고, 그 각 가스포트(13)에서 양측으로 연장되는 가스유로(14)가 방사상 직선으로 형성되므로, 상기 가스포트(13)로부터 분출되는 냉각가스는 각 가스유로(14)의 양측으로 흘러나가면서 웨이퍼(W)의 중심부와 바깥부를 균일하게 냉각시켜주게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의한 반도체 제조장비의 웨이퍼 균일냉각구조는, 냉각가스라인으로부터의 냉각가스를 웨이퍼의 배면으로 분출시키는 가스포트가 웨이퍼 스테이지의 상면에 수개 형성되고, 그 분출되는 냉각가스를 웨이퍼의 배면으로 고르게 분배시키는 가스유로가 각각의 가스포트로부터 연장되도록 상기 웨이퍼 스테이지의 상면에 형성됨으로써, 웨이퍼가 균일하게 냉각되도록 하여 증착속도의 불균형 및 식각속도의 불균형을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 냉각가스라인으로부터의 냉각가스를 웨이퍼의 배면으로 분출시키는 가스포트가 웨이퍼 스테이지의 상면에 수개 형성되고, 그 분출되는 냉각가스를 웨이퍼의 배면으로 고르게 분배시키는 가스유로가 각각의 가스포트로부터 연장되도록 상기 웨이퍼 스테이지의 상면에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비의 웨이퍼 균일냉각구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 가스포트는 웨이퍼 스테이지의 중심으로부터 동일 반경에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비의 웨이퍼 균일냉각구조.
3. 제1항에 있어서, 상기 가스유로는 웨이퍼 스테이지의 중심으로부터 방사상 직선으로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비의 웨이퍼 균일냉각구조.