KR20010028027A - 반도체 제조용 서셉터 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조용 서셉터 구조에 관한 것으로서, 특히 가열 챔버와 공정 챔버를 구비하고, 상기 가열 챔버와 공정 챔버의 사이에는 복수 개의 관통홀(41)이 형성된 서셉터(40)가 구비되어 상기 관통홀(41) 내에서 승강되는 리프트 핀(42)의 작동에 의해 웨이퍼(W)를 승강시는 반도체 제조 장치에 있어서, 상기 서셉터(40)의 관통홀(41) 내에는 리프트 핀(42)의 상승 시에는 개방시키고 하강 시에는 폐쇄시키는 차단 캡(43)이 결합된 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에서는 서셉터에 형성된 복수 개의 관통홀이 차단 캡에 의해 차단됨으로써 가열 챔버 내에서 형성된 미세한 입자들로 이루어지는 이물질들이 공정 챔버 측으로 유입되는 것을 차단하여 반도체 기판의 표면에 균일한 막질이 형성됨과 동시에 이물들에 의한 증착 불량 등의 불량율의 발생이 최소화된다.

Description

반도체 제조용 서셉터 구조{Susceptor for manufacturing semiconductor}

본 발명은 반도체 제조용 서셉터 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 기판 상에 막질을 형성하는 증착 장치와 이를 이용하여 반도체 기판 상에 실리콘으로 이루어지는 반구형 입자막(Hemisperical Grained)을 제조하는 장치에서 반도체 기판을 지지하고 승강시키는 서셉터의 구조에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 기판 상에 막질을 형성하는 공정에서 사용되는 증착 설비는 고진공을 필요로 하며, 특히 반구형 입자막을 형성시키는 공정에서는 고온의 조건에서 고진공을 필요로 한다.

도 1 은 이와 같은 증착 공정에 적용되는 장치를 나타내는 도면으로서, 장치의 상측에는 공정 챔버(10)가 형성되고, 상기 공정 챔버(10)의 하측에는 가열 챔버(11)가 구비되며, 상기 공정 챔버(10) 및 가열 챔버(11)의 내부는 펌프(12)(13)의 작동에 의해 진공 상태를 형성 또는 유지하도록 된다.

상기 공정 챔버(10)와 가열 챔버(11)의 경계부에는 서셉터(14)가 위치되며, 상기 서셉터(14)는 내부링(15)의 상측에 안착되고, 상기 내부링(15)은 챔버 내에 장착된 외부링(16)이 결합된다.

상기 서셉터(14)는 도 2 에 도시한 바와 같이 복수 개의 관통홀(17)이 형성되고, 상기 관통홀(17) 내에는 도 3 에 도시한 바와 같이 리프트 핀(18)이 각각 관통 설치된다.

상기 리프트 핀(18)은 별도의 수단에 의해 승강 작동되어 서셉터(14)의 상측에 안착된 웨이퍼(W)를 승강시키게 되는데, 2개의 챔버로 이루어지는 구조에서는 웨이퍼(W)를 반송하기 위해 웨이퍼(W)의 외측에서 지지하기 위한 구조는 실질적으로 불가능하게 된다.

상기 서셉터(14)의 상측 가장자리에는 커버(19)가 결합되며, 그 하측 즉, 가열 챔버(11) 내에는 절연을 행하는 아이솔레이트 퀄츠와 가열원인 카본으로 이루어진 히터(20)가 장착된다. 이 카본으로 이루어진 히터(20)에 폴리막이 리프트 핀(18)을 통하여 증착이 이루어지게 된다.

이러한 증착은 히터(20)에 부분적으로 증착이 이루어지며, 온도의 급격한 변화와 압력의 변화에 의해서 히터(20)의 표면으로부터 박리되어 미세한 입자들을 형성하게 되는데, 이 박리된 입자들은 관통홀(17)을 통하여 공정 챔버(10)로 유입되어 자유 운동을 하다가 반구형 입자막의 형성 공정중 가스가 분사되는 시딩Seeding) 스텝에서 SiH₄나 Si₂H₆가스와 같은 소스 가스와 혼합되어 웨이퍼(W)의 표면에 안착하여 치명적인 불량을 발생시키는 문제점을 가지게 된다.

그리고, 상기 관통홀(17)을 통하여 히터(20)의 열이 집중적으로 분사되기 때문에 관통홀(17)의 근방에서 웨이퍼(W)의 온도가 높아 증착이나 어닐링 공정이 진행될 때 웨이퍼(W)의 표면에 온도에 따라 증착이나 온도가 불균일하게 되는 문제점도 내재되어 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 가열 챔버 내에서 발생된 미세한 입자들이 공정 챔버의 내측으로 유입되는 것을 방지하여 반도체 기판에 균일한 표면 증착이 이루어지도록 함과 동시에 증착 불량 등에 의한 불량율의 발생을 최소화할 수 있는 반도체 제조용 서셉터 구조를 제공하는데 있다.

도 1 은 일반적인 반도체 제조용 증착 장치를 나타내는 개략도이다.

도 2 는 종래의 서셉터를 나타내는 평면도이다.

도 3 은 종래의 서셉터에 적용된 리프트 핀을 나타내는 일부 확대 단면도이다.

도 4 는 본 발명에 의한 반도체 제조용 서셉터 구조를 나타내는 일부 확대 단면도이다.

도 5 는 본 발명에 의한 반도체 제조용 서셉터 구조의 작동 상태를 나타내는 일부 확대 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

40: 서셉터 41: 관통홀

42: 리프트 핀 43: 차단 캡

43a: 삽입부 W: 웨이퍼

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 제조용 서셉터 구조는, 가열 챔버와 공정 챔버를 구비하고, 상기 가열 챔버와 공정 챔버의 사이에는 복수 개의 관통홀이 형성된 서셉터가 구비되어 상기 관통홀 내에서 승강되는 리프트 핀의 작동에 의해 웨이퍼를 승강시는 반도체 제조 장치에 있어서, 상기 서셉터의 관통홀 내에는 리프트 핀의 상승 시에는 개방되고 하강 시에는 폐쇄시키는 차단 캡이 결합된 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에서는 서셉터에 형성된 복수 개의 관통홀이 차단 캡에 의해 차단됨으로써 가열 챔버 내에서 형성된 미세한 입자들로 이루어지는 이물질들이 공정 챔버 측으로 유입되는 것을 차단하여 반도체 기판의 표면에 균일한 막질이 형성됨과 동시에 이물들에 의한 증착 불량 등의 불량율의 발생이 최소화되는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명한다.

도 4 는 본 발명에 의한 반도체 제조용 서셉터 구조를 나타내는 일부 확대 단면도로서, 서셉터(40)에는 복수 개, 예컨대 3개의 관통홀(41)이 형성되고, 상기 관통홀(41) 내에는 별도의 구동 수단에 의해 승강 작동되는 리프트 핀(42)이 세워 설치되어 있다.

그리고, 상기 관통홀(41) 내에는 단차부(41a)가 형성되어 있으며, 상기 관통홀(41)에는 차단 캡(43)이 결합되어 있으며, 상기 서셉터(40) 및 차단 캡(43)의 상측에는 웨이퍼(W)가 안착된다.

상기 차단 캡(43)은 단차부(41a) 상에 안착되며, 저면에는 상기 리프트 핀(42)의 상단이 삽입되는 삽입부(43a)를 형성하고 있다.

상기 차단 캡(43)은 서셉터(40)와 동일한 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 예컨대 SiC로 형성된다.

상기 차단 캡(43)은 리프트 핀(42)의 하강 작동시 서셉터(40)의 관통홀(41) 내에 안착되어 공정 챔버와 가열 챔버를 차단하게 되며, 이 차단 캡(43)에 의해 가열 챔버에서 발생된 미세한 입자들로 이루어지는 이물질들이 관통홀(41)을 통하여 공정 챔버 측으로 유입되는 것을 차단하게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 반도체 제조용 서셉터 구조는 서셉터(40)의 상측에 웨이퍼(W)가 안착된 상태에서 공정 챔버의 내측으로 가스가 공급됨에 따라 증착이 이루어지게 된다.

이때, 상기 서셉터(40)의 관통홀(41) 내에는 도 4 에 도시한 바와 같이 차단 캡(43)이 결합됨에 따라 상측의 공정 챔버와 하측의 가열 챔버를 차단함으로써 가열 챔버 내에서 발생된 미세한 입자 등의 이물질들이 관통홀(41)을 통하여 공정 챔버 측으로 유입되는 것을 차단하게 된다.

그리고, 표면에 막질이 형성된 웨이퍼(W)는 반송을 위해 리프트 핀(42)이 별도의 구동 수단의 작동에 의해 상승하게 된다.

상기 리프트 핀(42)은 상승 작동과 동시에 도 5 에 도시한 바와 같이 상단부가 차단 캡(43)의 삽입부(43a) 내에 삽입되어 상기 차단 캡(43)을 함께 상승시켜 웨이퍼(W)를 상승시키게 된다.

또한, 상기 리프트 핀(42)의 하강 시에는 차단 캡(43)도 동시에 하강하게 되며, 이때 상기 차단 캡(43)은 서셉터(40)에 형성된 관통홀(41) 및 단차부(41a) 내에 위치되어 결합됨으로써 이후에 가열 챔버에서 발생된 이물들이 관통홀(41)을 통하여 공정 챔버 측으로 유입되는 것을 차단하여 터보 펌프를 통하여 배출되는 것이다.

따라서, 웨이퍼에 균일한 표면 증착이 이루어지도록 함과 동시에 증착 불량 등에 의한 불량율의 발생을 최소화할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 서셉터에 형성된 복수 개의 관통홀이 차단 캡에 의해 차단됨으로써 가열 챔버 내에서 형성된 미세한 입자들로 이루어지는 이물질들이 공정 챔버 측으로 유입되는 것을 차단하여 반도체 기판의 표면에 균일한 막질이 형성됨과 동시에 이물들에 의한 증착 불량 등의 불량율의 발생이 최소화되는 등의 여러 가지 효과가 있다.

Claims (3)

1. 가열 챔버와 공정 챔버를 구비하고, 상기 가열 챔버와 공정 챔버의 사이에는 복수 개의 관통홀이 형성된 서셉터가 구비되어 상기 관통홀 내에서 승강되는 리프트 핀의 작동에 의해 웨이퍼를 승강시는 반도체 제조 장치에 있어서,

   상기 서셉터의 관통홀 내에는 리프트 핀의 상승 시에는 개방되고 하강 시에는 폐쇄시키는 차단 캡이 결합된 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 서셉터 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 차단 캡은 리프트 핀의 상단부가 삽입되는 삽입부가 저면에 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 서셉터 구조.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 차단 캡은 리프트 핀의 상단에 일체로 승강 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 서셉터 구조.