KR19990080587A

KR19990080587A - 반도체 웨이퍼 제조용 식각장비의 세정장치

Info

Publication number: KR19990080587A
Application number: KR1019980013948A
Authority: KR
Inventors: 최병찬
Original assignee: 김영환; 현대반도체 주식회사
Priority date: 1998-04-18
Filing date: 1998-04-18
Publication date: 1999-11-15
Also published as: KR100266681B1

Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼 제조용 식각장비의 세정장치에 관한 것으로, 챔버리드(22)가 복개된 상태에서 챔버(21)의 내측으로 수증기를 분사하기 위한 수증기분사수단(40)과, 그 수증기분사수단(40)에 의하여 분사된 수증기에 의하여 반응된 반응물을 퍼지하기 위한 퍼지수단(50)과, 그 퍼지수단(50)에 의하여 퍼지되는 반응물을 배기하기 위한 퍼지가스배출수단(60)을 구비하여서 구성되어, 챔버리드(22)를 복개한 상태에서 챔버(21)의 내측을 세정함으로써, 종래와 같이 작업자가 직접 세정할 경우에 유독성 반응물 및 흄에 의하여 발생될 수 있는 안전사고를 방지하는 효과가 있다.

Description

반도체 웨이퍼 제조용 식각장비의 세정장치

본 발명은 반도체 웨이퍼 제조용 식각장비의 세정장치에 관한 것으로, 특히 기계적인 방법으로 포로세스 챔버를 세정할 수 있도록 하여 작업자가 직접세정하는데 따른 안전사고의 위험을 방지하도록 하는데 적합한 반도체 웨이퍼 제조용 식각장비의 세정장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 웨이퍼 제조공정 중 식각공정에서는 기판에 증착된 메탈(AL,W)의 일정부분을 제거하게 되는데, 이와 같은 식각공정을 진행하기 위한 식각장비가 도 1에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 반도체 웨이퍼 제조용 식각장비의 구성을 보인 배관도로서, 도시된 바와 같이, 종래 식각장비는 프로세스 챔버(1)의 상측에 복개가능토록 챔버리드(2)가 설치되어 있고, 그 챔버리드(2)에 챔버(1)의 내측으로 공정가스를 주입하기 위한 가스주입라인(3)이 설치되어 있으며, 상기 챔버(1)의 하측에는 배기라인(4)이 연결설치되어 있다.

상기 배기라인(4) 상에는 트로틀 밸브(5), 게이트 밸브(6), 터보 펌프(7), 포어라인 차단밸브(8), 드라이 펌프(9)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 포어라인 차단밸브(8) 후단부의 배기라인(4) 상에 연결되도록 챔버(1)의 하측으로 바이패스라인(10)이 설치되어 있고, 그 바이패스라인(10) 상에 챔버 바이패스 버큠 밸브(11)가 설치되어 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 종래 반도체 웨이퍼 제조용 식각장비에서는 일반적인 플라즈마 식각작업시와 마찬가지로 챔버(1)의 내측에 웨이퍼를 위치시킨 상태에서 가스주입라인(3)을 통하여 공정 챔버(1)로 공정가스를 주입하고, 배기라인(4)을 통하여 배기가스를 배출하게 된다.

그리고, 상기와 같은 식각작업시에는 공정가스와 메탈이 반응하여 챔버(1)의 내측에 폴리머가 증착되며, 이와 같이 증착된 폴리머를 제거하기 위하여 주기적으로 작업자가 마스크를 쓰고 수증기와 이소프로필알콜로 폴리머 제거작업을 실시한다.

그러나, 상기와 같이 구성되어 있는 종래 식각작업장비에서 식각작업시에는 보편적으로 사용되는 Cl₂, BCl₃등의 공정가스와 Al 메탈이 반응하여 생성되는 반응생성물인 AlCl₃는 폴리머 제거시 사용되는 수증기와 반응하여 AlO₃, Al₂(OH)_3,Al₂(Cl₃)등이 발생되는데, 이는 독성 흄으로서 챔버(1)의 내측을 부식시킬뿐만 아니라, 작업자의 안전사고를 유발시키는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 주기적으로 실시하는 폴리머 제거 작업시 쳄버 리드를 복개한 상태에서 기계적인 방법으로 실시할 수 있도록 하여 안전사고를 예방할 수 있도록 하는데 적합한 반도체 웨이퍼 제조용 식각장비의 세정장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래 반도체 웨이퍼 제조용 식각장비의 구성을 보인 배관도.

도 2는 본 발명 세정장치가 설치된 식각장비의 구성을 보인 배관도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

21 : 챔버 22 : 챔버리드

23 : 가스주입라인 24 : 배기라인

30 : 바이패스라인 40 : 수증기분사수단

41 : 디아이 워터 공급라인 42 : 수증기 공급라인

43 : 기화기 44 : 필터

45 : 압력 변환기 46 : 유량조절기

50 : 퍼지수단 51 : 질소공급라인

52 : 유량조절기 60 : 퍼지가스배출수단

61 : 퍼지가스배출라인 62 : 가열선

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 프로세스 챔버의 상측에 복개된 챔버리드에 가스주입라인이 연결설치되어 있고, 챔버의 하측으로는 배기라인 및 바이패스라인이 연결설치되어 있는 반도체 웨이퍼 제조용 식각장비에 있어서, 상기 챔버리드를 복개한 상태에서 상기 프로세스 챔버의 내측으로 수증기를 분사하기 위한 수증기분사수단과, 그 수증기분사수단에 의하여 분사된 수증기에 의하여 반응된 반응물을 퍼지하기 위한 퍼지수단과, 그 퍼지수단에 의하여 퍼지되는 반응물을 배기하기 위한 퍼지가스배출수단을 구비하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 제조용 식각장비의 세정장치가 제공된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명 반도체 웨이퍼 제조용 식각장비의 세정장치를 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명 세정장치가 설치된 식각장비의 구성을 보인 배관도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명 세정장치가 설치된 식각장비는 프로세스 챔버(PROCESS CHAMBER)(21)의 상측에 복개가능토록 챔버리드(CHAMBER LID)(22)가 설치되어 있고, 그 챔버리드(22)에 챔버(21)의 내측으로 공정가스를 주입하기 위한 가스주입라인(23)이 설치되어 있으며, 상기 챔버(1)의 하측에는 배기라인(24)이 연결설치되어 있고, 그 배기라인(24) 상에는 트로틀 밸브(THROTTLE VALVE)(25), 게이트 밸브(GATE VALVE)(26), 터보 펌프(TURBO PUMP)(27), 포어라인 차단밸브(28), 드라이 펌프(DRY PUMP)(29)가 설치되어 있으며, 상기 포어라인 차단밸브(28) 후단부의 배기라인(24) 상에 연결되도록 챔버(21)의 하측으로 바이패스라인(30)이 설치되어 있고, 그 바이패스라인(30) 상에 챔버 바이패스 버큠 밸브(31)가 설치되어 있으며, 상기 프로세스 챔버(21)의 일측에는 챔버(21)를 기계적으로 세정하기 위한 세정장치가 설치되어 있다.

상기 세정장치는 챔버리드(22)를 복개한 상태에서 상기 프로세스 챔버(21)의 내측으로 수증기를 분사하기 위한 수증기분사수단(40)과, 그 수증기분사수단(40)에 의하여 분사된 수증기에 의하여 반응된 반응물을 퍼지하기 위한 퍼지수단(50)과, 그 퍼지수단(50)에 의하여 퍼지되는 반응물을 배기하기 위한 퍼지가스배출수단(60)으로 구성되어 있다.

상기 수증기분사수단(40)은 일측에 디아이 워터 공급라인(41)이 설치되고, 타측에 수증기 공급라인(42)이 설치되어 챔버리드(22)에 수증기를 공급할 수 연결되는 기화기(VAPORIZER)(43)와, 그 기화기(43)로 공급되는 디아이 워터의 이물질을 필터링하기 위하여 디아이 워터 공급라인(41)에 설치되는 필터(FILTER)(44)와, 상기 기화기(43)에서 발생된 수증기를 챔버(21)의 내측으로 일정하게 공급되도록 조절하기 위하여 수증기 공급라인(42) 상에 설치되는 압력 변환기(PRESSURE TRANSDUCER)(45)와 유량조절기(MFC: MASS FLOW CONTROLLER)(46)로 구성되어 있다.

상기 퍼지수단(50)은 상기 수증기 공급라인(42) 상에 연결설치되어 챔버(21)의 내측으로 질소를 퍼지하기 위한 질소공급라인(51)과, 그 질소공급라인(51) 상에 설치되는 유량조절기(52)로 구성되어 있다.

상기 질소공급라인(51)의 후단부에는 병열로 질소가스외의 다른 퍼지가스를 사용할 수 있도록 유량조절기(52')(52")가 구비된 수개의 별도라인이 연결되어 있다.

상기 퍼지가스배출수단(60)은 상기 챔버(21)와 배기라인(24)이 연결되도록 바이패스라인(30)의 후방에 설치되는 퍼지가스배출라인(61)과, 그 퍼지가스배출라인(61)을 감싸도록 설치되는 가열선(HEATING COIL)(62)으로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 발명 세정장치가 구비된 반도체 웨이퍼 제조용 식각장비는 챔버(21)에 내측에 웨이퍼를 로딩하고, 가스주입라인(23)을 통하여 공정가스를 주입하며, 프로세스 챔버(21)의 내측에 플라즈마를 발생시켜서 웨이퍼에 증착된 알루미늄 막의 일정부분을 제거한다.

그리고, 일정기간동안 상기와 같은 증착작업을 반복한 다음, 챔버(21)의 내측에 증착된 폴리머를 제거하기 위한 세정작업을 실시하게 되는데, 그 순서는 다음과 같다.

먼저, 챔버리드(22)가 작업시와 마찬가지로 복개된 상태에서 디아이 워터 공급라인(41) 상에 설치된 공압밸브(V5)를 열음(OPEN)과 동시에 수증기 공급라인(42) 상에 설치된 공압밸브(V2)(V3)(V4)들을 열어서 기화기(43)에서 발생된 수증기가 챔버(21)의 내측으로 공급되어 증착된 폴리머와 반응되도록 한다.

그런 다음, 디아이 워터 공급라인(41) 상의 공압밸브(V5)와 수증기 공급라인(42) 상의 공압밸브(V2)(V3)(V4)들을 닫고(CLOSE), 질소공급라인(51) 상에 설치된 공압밸브(V7)를 열어서 챔버(21)의 내측에 질소가스를 퍼지함과 동시에 퍼지가스배출라인(61) 상에 설치된 공압밸브(V1)를 열어서 챔버(21)에서 퍼지가스에 의하여 배출되는 유독성 반응물과 흄들이 퍼지가스배출라인(61)을 통하여 배출되도록 한다.

그리고, 상기와 같이 유독성 반응물과 흄들이 퍼지가스배출라인(61)으로 배출시에는 퍼지가스배출라인(61)을 감싸도록 설치된 가열선(62)을 가열하여 퍼지가스배출라인(61)을 일정온도로 가열함으로서, 퍼지가스배출라인(61)의 내측에 유독성 반응물과 흄들이 증착되지 않도록 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명 반도체 웨이퍼 제조용 식각장비의 세정장치는 챔버리드가 복개된 상태에서 챔버의 내측으로 수증기를 분사하기 위한 수증기분사수단과, 그 수증기분사수단에 의하여 분사된 수증기에 의하여 반응된 반응물을 퍼지하기 위한 퍼지수단과, 그 퍼지수단에 의하여 퍼지되는 반응물을 배기하기 위한 퍼지가스배출수단을 구비하여서 구성되어, 챔버리드를 복개한 상태에서 챔버의 내측을 세정함으로써, 종래와 같이 작업자가 직접 세정할 경우에 유독성 반응물 및 흄에 의하여 발생될 수 있는 안전사고를 방지하는 효과가 있다.

Claims

프로세스 챔버의 상측에 복개된 챔버리드에 가스주입라인이 연결설치되어 있고, 챔버의 하측으로는 배기라인 및 바이패스라인이 연결설치되어 있는 반도체 웨이퍼 제조용 식각장비에 있어서, 상기 챔버리드를 복개한 상태에서 상기 프로세스 챔버의 내측으로 수증기를 분사하기 위한 수증기분사수단과, 그 수증기분사수단에 의하여 분사된 수증기에 의하여 반응된 반응물을 퍼지하기 위한 퍼지수단과, 그 퍼지수단에 의하여 퍼지되는 반응물을 배기하기 위한 퍼지가스배출수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 제조용 식각장비의 세정장치.
제 1항에 있어서, 상기 수증기분사수단은 일측에 디아이 워터 공급라인이 설치되고, 타측에 수증기 공급라인이 설치되는 기화기와, 상기 디아이 워터 공급라인에 설치되는 필터와, 상기 수증기 공급라인 상에 설치되는 압력 변환기와 유량조절기로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 제조용 식각장비의 세정장치.
제 1항에 있어서, 상기 퍼지수단은 상기 수증기 공급라인 상에 연결설치되는 질소공급라인과, 그 질소공급라인 상에 설치되는 유량조절기로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 제조용 식각장비의 세정장치.
제 1항에 있어서, 상기 퍼지가스배출수단은 상기 챔버와 배기라인이 연결되도록 바이패스라인의 후방에 설치되는 퍼지가스배출라인과, 그 퍼지가스배출라인을 감싸도록 설치되는 가열선으로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 제조용 식각장비의 세정장치.