KR20010035658A - 공정챔버 - Google Patents

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KR20010035658A
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성국경
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김영환
현대반도체 주식회사
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Abstract

본 발명은 공정챔버에 관한 것으로써, 로딩되는 웨이퍼가 리프트 후프에 직접 안착되어 가열수단에 의해 가열되면서 공정가스와 상호 반응하여 박막의 증착이 진행되도록 챔버의 구조 단순화 및 열전달 효율을 향상시키기 위해 본 발명인 공정챔버는 웨이퍼 안착위치 및 공정위치로 이동되는 웨이퍼 리프트 후프와, 웨이퍼 리프트 후프의 내주연을 따라 형성되어 로딩되는 웨이퍼가 안착되는 단차부와, 단차부에 안착되어 웨이퍼 리프트 후프에 의해 안착위치에서 공정위치로 이동된 웨이퍼를 가열하는 가열수단을 포함하여 이루어진다.
따라서, 본 발명인 공정챔버는 로딩되는 웨이퍼를 단차부가 형성된 리프트 후프만을 사용하여 안착시키므로 단순한 구조를 가지며, 가열수단의 열이 웨이퍼에 직접 전달되어 증착 공정이 진행되므로 열전달 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

공정챔버{A process chamber}
본 발명은 공정챔버에 관한 것으로써, 특히, 로딩되는 웨이퍼가 리프트 후프에 직접 안착되어 가열되면서 박막의 증착이 진행되도록 하여 챔버의 구조 단순화 및 열전달 효율이 향상되도록 한 것이다.
일반적으로 웨이퍼의 박막 증착은 반응가스가 웨이퍼 표면과 화학적 반응을 일으켜 증착이 이루어지는 화학기상 증착방법과 증착하고자 하는 입자를 여러 가지 물리적인 방법을 거쳐 웨이퍼 표면에 증착시키는 물리적 증착방법이 있다.
이 중에서 화학기상 증착방법(Chemical Vapor Deposition ; CVD)은 증착 대상이 다양하며 고순도의 박막 증착이 가능할 뿐만 아니라 공정의 정밀한 제어가 가능한 이점이 있어 널리 쓰이고 있는데, 대개 외부와 차단된 공정챔버 내에 웨이퍼가 위치되면 반응가스를 공정챔버 내로 인입시키고, 반응가스를 열분해가 발생될 때까지 일정한 온도로 가열시켜 웨이퍼의 성질을 변화시키지 않고 박막을 형성한다.
제 1 도 및 제 2 도는 이러한 화학기상 증착방법에 의한 박막 증착시 사용되는 공정챔버를 설명하기 위한 도면으로, 공정챔버(10)는 공정가스가 인입되는 가스 인입구(11) 및 반응이 완료된 공정가스를 배기시키는 가스 배기구(12)가 형성되어 있으며 진공수단(미도시)에 의해 진공상태 형성이 가능하다.
그리고, 공정챔버(10)내부에는 웨이퍼 이송수단(미도시)에 의해 로딩 및 언로딩되는 웨이퍼(40)가 얹혀지는 다수개의 리프트 핀(30)이 있다.
이 리프트 핀(30)은 후프 구동부(32)에 의해 상하 방향으로 구동되는 리프트 후프(lift hoop)(31)에 연결되어 상하 방향으로 구동하면서 웨이퍼(40)가 얹혀지게 한다.
또한, 공정챔버(10)에는 서셉터 구동부(21)에 의해 상, 하 방향으로 구동하면서 리프트 핀 (30)에 얹혀진 웨이퍼(40)를 안착시켜 실질적인 증착공정을 진행시키는 서셉터(susceptor)(20)가 있다.
그리고, 서셉터(20)의 하단으로 웨이퍼(40)를 가열하여 공정가스와의 반응을 진행시켜 박막을 증착시키기 위한 가열수단으로 할로겐 램프(22)가 위치된다.
할로겐 램프(22)에 의한 웨이퍼 가열은 직접 가열방식이 아닌 할로겐 램프가 서셉터(20)를 가열하여 서셉터에 의해 웨이퍼가 가열되는 간접 가열방식이다.
이와 같은 구성으로 이루어진 공정챔버 내에서 웨이퍼의 증착은 다음과 같다.
먼저, 웨이퍼(40)가 이송수단(미도시)에 의해 로딩되면 후프 구동부(32)는 리프트 후프(31)를 상,하 구동시켜 리프트 핀(30)에 웨이퍼가 얹혀지게 한다.
그리고, 서셉터 구동부(21)는 서셉터(20)를 상방향 구동시켜 리프트 핀(30)으로부터 웨이퍼(40)가 안착되게 하고, 할로겐 램프(22)는 서셉터(20)를 가열하여 웨이퍼를 간접 가열시켜 가스 인입구(11)로 공급된 공정가스와 가열된 웨이퍼가 서로 반응하여 박막이 증착되도록 한다.
그리고, 증착이 완료되면 공정가스는 가스 배기구(12)로 배기되고, 서셉터(20) 및 리프트 후프(22)는 웨이퍼 로딩의 역방향으로 구동되어 웨이퍼가 언로딩되게 한다.
그러나, 종래의 공정챔버는 웨이퍼의 로딩 및 언로딩과정에서 리프트 후프를 사용하여 리프트 핀 위에 웨이퍼가 얹혀지게 한 다음 서셉터가 구동하여 웨이퍼를 안착시키므로 구조가 복잡해지는 문제점이 있다.
또한, 웨이퍼 가열방식이 서셉터를 통한 간접 가열방식이므로 할로겐 램프에서 발생된 열이 웨이퍼에 전달되는 열전달 효율이 떨어져 웨이퍼와 공정가스의 반응율이 저하되는 문제점이 있어왔다.
이에 본 발명은 간단한 구조를 가질 뿐만 아니라 웨이퍼와 공정가스의 반응율이 향상된 공정챔버를 제공하는데 그 목적이 있다 할 것이다.
따라서, 본 발명에 따른 공정챔버는 안착위치 및 공정위치로 이동하면서 로딩되는 웨이퍼를 안착받아 박막을 증착시키도록 웨이퍼를 이동시키는 웨이퍼 리프트 후프와, 공정위치로 이동된 웨이퍼를 가열하는 가열수단을 포함하며, 웨이퍼 리프트 후프의 내측 주연을 따라 단차부를 형성하여 로딩되는 웨이퍼가 단차부에 안착되도록 한다.
제 1 도 및 제 2 도는 종래의 공정챔버를 설명하기 위한 도면.
제 3 도 및 제 4 도는 본 발명에 따른 공정챔버를 설명하기 위한 도면.
■ 도면의 주요부분에 대한 간략한 부호설명 ■
10 : 챔버 11 : 가스 인입구
12 : 가스 배기구 20 : 서셉터
21 : 서셉터 구동부 22 : 할로겐 램프
30 : 리프트 핀 31,100 : 리프트 후프
32,102 : 후프 구동부 40 : 웨이퍼
101 : 후프 이송암 103 : 단차부
이하, 첨부된 제 3 도 및 제 4 도를 참조하여 본 발명에 따른 공정챔버에 대한 바람직한 일실시예를 상세하게 설명한다.
공정챔버(10)는 공정가스가 인입되는 가스 인입구(11) 및 반응이 완료된 공정가스를 배기시키는 가스 배기구(12)가 형성되어 있다.
그리고, 공정챔버(10)내부에는 웨이퍼 이송수단(미도시)에 의해 로딩되는 웨이퍼를 받아 안착시키는 웨이퍼 리프트 후프(100a,100b)가 있다.
이러한 웨이퍼 리프트 후프(100a,100b)는 링 형태 또는 반달형 및 소정 길이로 절단하여 두 개 이상 여러개로 분리하여 사용할 수 있으며, 여기서는 웨이퍼 리프트 후프를 서로 다른 두 개로 하여 설명한다.
웨이퍼 리프트 후프(100a,100b)의 외주연에는 후프 이송암(101a,101b)이 각각 연결되며, 후프 이송암은 웨이퍼 후프 구동부에(102) 연결되어 상, 하 방향으로 구동 가능하면서 웨이퍼 안착위치 및 웨이퍼 공정위치로 이동이 가능하다.
그리고, 웨이퍼 리프트 후프(101a,101b)의 내주연에는 로딩되는 웨이퍼(40)를 안착시키기 위한 소정 깊이와 폭을 갖는 단차부(103)를 형성한다.
또한, 웨이퍼 리프트 후프(100a,100b)의 하측으로 가열수단으로 할로겐 램프(22)가 위치되어 단차부(103)에 안착된 웨이퍼(40)를 직접 가열토록 하여 웨이퍼와 공정가스의 반응을 촉진시켜 박막 증착이 진행되도록 한다.
이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 공정챔버 내에서 웨이퍼의 박막 증착은 다음과 같다.
먼저, 웨이퍼(40)가 웨이퍼 이송수단(미도시)에 의해 로딩되면, 후프 구동부(102)는 리프트 이송암(101a,101b)을 상방향으로 이송시켜 로딩되는 웨이퍼의 안착 위치로 리프트 후프(100a,100b)를 이동시킨다.
이 상태에서 웨이퍼(40)는 리프트 후프의 단차부(103)에 안착되어 고정되고, 후프 구동부(102)가 리프트 후프(100a,100b)를 하방향으로 이동시켜 웨이퍼를 박막 증착 위치로 이동시킨다.
이 상태에서 웨이퍼는 할로겐 램프(22)에서 발생된 열이 직접 전달되면서 가열되어 가스 인입구(11)를 통해 공급된 공정가스와 상호 반응되어 박막이 증착된다.
그리고, 박막 증착이 완료되면 반응이 끝난 공정가스는 배기구(12)를 통해 배출되고, 리프트 후프(100a,100b)는 역방향으로 구동되어 웨이퍼를 안착위치로 이동시킨 다음 웨이퍼 이송장치(미도시)에 의해 언로딩시키면 박막 증착 공정이 완료된다.
상기에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 공정챔버는 리프트 핀 및 서셉터없이 로딩되는 웨이퍼를 단차부가 형성된 리프트 후프만을 사용하여 안착시키므로 단순한 구조를 가질 뿐만 아니라 리프트 핀 및 서셉터의 사용에 발생되는 비용을 절감시킬 수 있다.
또한, 할로겐 램프에서 발생된 열이 웨이퍼에 직접 전달되어 증착 공정이 진행되므로 열전달 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (1)

  1. 웨이퍼 안착위치 및 공정위치로 이동되는 웨이퍼 리프트 후프와;
    상기 웨이퍼 리프트 후프의 내주연을 따라 형성되어 로딩되는 상기 웨이퍼가 안착되는 단차부와;
    상기 단차부에 안착되어 상기 웨이퍼 리프트 후프에 의해 상기 웨이퍼 안착위치에서 상기 공정위치로 이동된 상기 웨이퍼를 가열하는 가열수단을 포함하여 이루어진 것이 특징인 공정챔버.
KR1019990042349A 1999-10-01 1999-10-01 공정챔버 KR20010035658A (ko)

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