KR20010068225A - Chemical Vapor Deposition Equipment - Google Patents

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KR20010068225A
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김영민
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윤종용
삼성전자 주식회사
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
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Abstract

PURPOSE: A chemical vapor deposition apparatus is provided to automatically measure a gap between a head and a susceptor. CONSTITUTION: A guide ring(211) and a plurality of susceptor gap screws(221) are installed on a susceptor(121). The guide ring(211) surrounds the susceptor(121). The susceptor gap screws(221) are mounted on the guide ring(211) to adjust a gap between a head and the susceptor(121). A plurality of ultrasonic wave transmitting units(231) are installed on the guide ring(211) to emit ultrasonic waves. A plurality of ultrasonic wave receiving sensors are installed to receive the ultrasonic waves. The number of the ultrasonic wave transmitting units(231) is the same as that of the sensors. The ultrasonic wave transmitting units(231) and the sensors are installed on edge portions of the guide ring(211) and the head. Therefore, the ultrasonic transmitting units(231) and the sensors are installed by fours but the number can be changed if necessary.

Description

화학 기상 성장 장치{Chemical Vapor Deposition Equipment}Chemical Vapor Deposition Equipment

본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로서, 특히 화학 기상 성장 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus. Specifically, It is related with a chemical vapor deposition apparatus.

반도체 장치의 급격한 발달로 인하여 반도체 제조 업계 및 반도체 장치 제조 업계는 반도체 제조 및 연구 개발을 활발히 진행하고 있다. 그리하여 고 집적 디램(DRAM; Dynamic Random Access Memory) 반도체 장치에 있어서의 패턴 미세화, Aspect Ratio 증가 등의 배경으로부터 단차 피복성(step coverage)이 양호한 절연막이 요구되고 있다. 이에 맞추어 반도체 장비 제조 업계가 유기 Si Source TEOS와 O3을 사용한 서브미크론(Submicron), High Aspect Ratio Device에 적합한 평탄화 가능한 절연막 형성용 매엽 멀티 챔버식(Multi-chmaber) 상압 저온 화학 기상 성장 장치인 캐논(Cannon) 장비를 개발하였다. 화학 기상 성장법은 원료를 가스로 공급해서 기상 또는 기판 표면에서의 화학 반응에 의해서 박막을 퇴적하는 방법이다. 이 방법은 진공 증착법이나 스퍼터링(sputtering)법 등 다른 박막 최적 방법에 비해서 광범위하고 또한 다양한 박막 형성이 가능하고 또한 LSI(Large Scale Integrated Circuit) 제조 공정 상 갖가지 유용한 박막 최적 형태를 제공한다. 그래서 LSI 제조 상 불가결한 기술로서 위치가 정착되고 공정, 장치 모두 많은 기술 혁신이 도모되었다.Due to the rapid development of semiconductor devices, the semiconductor manufacturing industry and the semiconductor device manufacturing industry are actively progressing semiconductor manufacturing and research and development. Therefore, there is a need for an insulating film having a good step coverage from the background of pattern miniaturization and increased aspect ratio in a highly integrated DRAM (DRAM) semiconductor device. Accordingly, the semiconductor equipment manufacturing industry has introduced Canon, a multi-chmaber atmospheric pressure low-temperature chemical vapor growth device for forming a planarizable insulating film suitable for submicron and high aspect ratio devices using organic Si Source TEOS and O3. Cannon) developed the equipment. The chemical vapor deposition method is a method of supplying a raw material with a gas and depositing a thin film by a chemical reaction on a gas phase or a substrate surface. Compared to other thin film optimization methods such as vacuum deposition or sputtering, this method is capable of forming a wider variety of thin films and provides various useful thin film optimization forms in a large scale integrated circuit (LSI) manufacturing process. As a result, LSI has established its position as an indispensable technology and many technological innovations have been promoted for both processes and devices.

상기 캐논 장비는 데이터(TOX) 및 튜닝(tunning)을 자주하지 않더라도 안정적으로 유지된다. 상기 캐논 장비는 본체, 가스 제어 장치, 오존(Ozonizer) 장치 및 액체 소스자동 공급 시스템을 구비한다. 상기 본체에는 헤드(head)와 서셉터(susceptor)가 구비되는데, 상기 헤드와 서셉터 사이의 갭(gap)을 조정하기 위하여 종래에는 데이터(TOX)를 직접 눈으로 보아야만 했다. 그러다보니 2차, 3차 테스트를 하면 피엠(P.M.) 타임이 보통 3∼4시간 이상 소요된다. 그로 인해 백업(back-up) 타임은 물론 엔지니어링(engineering) 손실도 많이 발생한다.The Canon equipment remains stable even if the data TOX and tuning are not frequent. The Canon equipment includes a main body, a gas control device, an ozone device and a liquid source automatic supply system. The main body is provided with a head and a susceptor. In order to adjust a gap between the head and the susceptor, the data TOX has to be viewed directly. Therefore, in the second and third tests, P.M. time usually takes 3-4 hours or more. This results in back-up time as well as engineering losses.

본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 헤드와 서셉터 사이의 갭을 자동으로측정할 수 있는 화학 기상 성장 장치를 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a chemical vapor deposition apparatus capable of automatically measuring the gap between the head and the susceptor.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In order to better understand the drawings cited in the detailed description of the invention, a brief description of each drawing is provided.

도 1은 본 발명에 따른 화학 기상 성장 장치의 일부를 도시한 블록도.1 is a block diagram illustrating a portion of a chemical vapor growth apparatus according to the present invention.

도 2는 상기 도 1에 도시된 헤드(Head)와 서셉터(Susceptor)의 구조를 개략적으로 도시한 도면.FIG. 2 is a view schematically illustrating the structure of a head and a susceptor illustrated in FIG. 1.

상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명은,The present invention to achieve the above technical problem,

헤드와 서셉터를 구비하는 화학 기상 성장 장치에 있어서, 상기 서셉터에 설치되며 초음파를 발사하는 다수개의 초음파 송신 수단들, 및 상기 헤드에 설치되며 상기 초음파 송신 수단에서 발사되는 초음파를 수신하여 상기 헤드와 상기 서셉터 사이의 갭을 측정하는 다수개의 센서들을 구비하는 것을 특징으로 하는 화학 기상 성장 장치를 제공한다.A chemical vapor growth apparatus having a head and a susceptor, the apparatus comprising: a plurality of ultrasonic transmitting means installed on the susceptor and emitting ultrasonic waves; and receiving ultrasonic waves installed on the head and emitted from the ultrasonic transmitting means. And a plurality of sensors measuring a gap between the susceptor and the susceptor.

바람직하기는, 상기 화학 기상 성장 장치는 콘트롤러를 구비하며 상기 콘트롤러는 상기 초음파 송신 수단들로 하여금 상기 초음파를 발사하도록 제어한다.Advantageously, said chemical vapor growth apparatus comprises a controller that controls said ultrasonic wave transmitting means to emit said ultrasonic waves.

바람직하기는 또한, 상기 화학 기상 성장 장치는 상기 센서들에 연결되는 디스플래이를 구비하며, 상기 디플래이는 상기 센서들에 의해 측정된 상기 헤드와 상기 서셉터 사이의 갭을 디스플래이시킨다.Preferably, the chemical vapor growth apparatus also has a display connected to the sensors, wherein the display displays the gap between the head and the susceptor measured by the sensors.

상기 본 발명에 의하여 상기 헤드와 상기 서셉터 사이의 갭이 자동으로 측정된다.According to the present invention, the gap between the head and the susceptor is automatically measured.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써,본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

도 1은 본 발명에 따른 화학 기상 성장 장치(101)의 일부를 도시한 블록도이고, 도 2는 상기 도 1에 도시된 헤드(Head)(111)와 서셉터(Susceptor)(121)의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 화학 기상 성장 장치(101), 예컨대 캐논 장비는 헤드(111), 서셉터(121), 디스플래이(Display)(131), 콘트롤러(Controller)(141), S.S.R.(151) 및 에임 보드(Aim Board)(161)를 구비한다. 도 2를 참조하면, 서셉터(121)에는 가이드 링(guide Ring)(211)과 다수개의 서셉터 갭 스크류(screw)들(221)이 설치된다. 가이드 링(211)은 서셉터(1210를 둘러싸고 있으며 헤드(111)와 서셉터(121)의 갭을 조정하기 위한 서셉터 갭 스크류들(221)이 가이드 링(211)에 장착된다.1 is a block diagram showing a part of the chemical vapor deposition apparatus 101 according to the present invention, Figure 2 is a structure of the head (111) and susceptor (Susceptor) 121 shown in FIG. Figure is a schematic diagram. Referring to FIG. 1, the chemical vapor growth apparatus 101, for example, a Canon device, includes a head 111, a susceptor 121, a display 131, a controller 141, an SSR 151, and the like. Aim board 161 is provided. 2, the susceptor 121 is provided with a guide ring 211 and a plurality of susceptor gap screws 221. The guide ring 211 surrounds the susceptor 1210 and susceptor gap screws 221 for adjusting the gap between the head 111 and the susceptor 121 are mounted to the guide ring 211.

상기 가이드 링(211)에는 초음파를 발사하는 초음파 송신 수단들(231)이 다수개 설치되고, 상기 헤드(111)에는 상기 초음파를 수신하기 위한 다수개의 초음파 수신용 센서들(241)이 설치된다. 상기 초음파 송신 수단들(231)과 상기 센서들(241)의 수는 동일하며 사용상 편리하도록 각각 헤드(111)와 가이드 링(211)의 모서리들에 설치된다. 따라서, 초음파 송신 수단들(231)과 센서들(241)은 각각 4개씩 설치되며, 경우에 따라서는 더 많이 설치되거나 더 적게 설치될 수도 있다.The guide ring 211 is provided with a plurality of ultrasonic transmitting means 231 for emitting an ultrasonic wave, the head 111 is provided with a plurality of ultrasonic receiving sensors 241 for receiving the ultrasonic wave. The number of the ultrasonic transmitting means 231 and the sensors 241 is the same and is installed at the corners of the head 111 and the guide ring 211, respectively, for convenience of use. Therefore, four ultrasonic transmitting means 231 and four sensors 241 are provided, and in some cases, more or less ultrasonic waves may be installed.

헤드(111)와 서셉터(121)의 갭을 측정하기 위해서는 콘트롤러(141)가 사용된다. 콘트롤러(141)는 신호를 발생하여 서셉터(121)의 가이드 링(211)에 설치된 초음파 송신 수단들(231)로 하여금 초음파를 발사하게 한다. 콘트롤러는 하나의 집적회로 장치로서 구성될 수도 있고 특정 회로를 이용하여 구성될 수도 있다. 초음파 송신 수단들(231)로부터 발사된 초음파는 헤드(111)에 설치된 센서들(241)에 의해 수신된다. 센서들(241)은 상기 초음파를 수신함으로써 헤드(111)와 서셉터(121)의 갭을 측정하고, 상기 측정된 갭의 수치는 디스플래이(131)에 나타내진다. 상기 디스플래이(131)는 열에 강한 고온용을 사용한다. 에임 보드(161)에는 콘트롤러(141)를 지원하는 여러 가지 제어 수단들이 장착된다. 상기 콘트롤러(141)에 사용되는 파워(power)는 5볼트로 하며 APC 주위에 있는 신호로 사용한다.The controller 141 is used to measure the gap between the head 111 and the susceptor 121. The controller 141 generates a signal to cause the ultrasonic transmitting means 231 installed in the guide ring 211 of the susceptor 121 to emit ultrasonic waves. The controller may be configured as one integrated circuit device or may be configured using a particular circuit. Ultrasound emitted from the ultrasonic transmission means 231 is received by the sensors 241 installed in the head 111. The sensors 241 measure the gap between the head 111 and the susceptor 121 by receiving the ultrasonic waves, and the value of the measured gap is displayed on the display 131. The display 131 uses a high temperature resistant to heat. The aim board 161 is equipped with various control means supporting the controller 141. The power used for the controller 141 is 5 volts and is used as a signal around the APC.

이와 같이 초음파를 이용하여 헤드(111)와 서셉터(121)의 갭을 측정하고, 상기 측정된 갭의 수치를 디스플래이(131)에 나타냄으로써 캐논 장비를 사용하는 작업자는 상기 디스플래이(131)에 나타나는 갭의 수치를 보고 서셉터(121)의 설정 상태가 정상인지 불량인지를 파악할 수 있다. 또한, 상기 작업자는 디스플래이(131)에 나타나는 갭의 수치를 보고서 헤드(111)와 서셉터(121) 사이의 갭을 일정하게 유지할 수가 있으며, 그로 인하여 캐논 장비의 피엠(P.M)시에 손실 시간을 종래보다 (1/3) 정도 감소시킬 수가 있다.As described above, the gap between the head 111 and the susceptor 121 is measured using ultrasonic waves, and the measured value of the gap is displayed on the display 131. The value of the gap may determine whether the setting state of the susceptor 121 is normal or bad. In addition, the operator can maintain a constant gap between the report head 111 and the susceptor 121 in the value of the gap appearing on the display 131, thereby reducing the loss time at the PM of the Canon equipment It can be reduced by about (1/3) than the conventional one.

도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.The best embodiments have been disclosed in the drawings and the specification. Although specific terms have been used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from this. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 화학 기상 성장 장치(101)는 서셉터(121)에 설치되는 초음파 송신 수단들(231)과 헤드(111)에 설치되는 센서들(241)을 구비하고 초음파 송신 수단들(231)로부터 발사되는 초음파를 이용하여 헤드(111)와 서셉터(121)의 갭을 자동으로 측정할 수가 있다. 따라서, 헤드(111)와 서셉터(121) 사이의 갭을 일정하게 유지할 수가 있으며 그로 인하여 화학 기상 성장 장치(101)의 피엠(P.M)시에 손실 시간이 대폭적으로 감소된다.As described above, according to the present invention, the chemical vapor growth apparatus 101 includes ultrasonic transmission means 231 installed in the susceptor 121 and sensors 241 installed in the head 111 and transmits ultrasonic waves. The gap between the head 111 and the susceptor 121 can be measured automatically using the ultrasonic waves emitted from the means 231. Therefore, the gap between the head 111 and the susceptor 121 can be kept constant, so that the loss time at the time of P.M of the chemical vapor deposition apparatus 101 is greatly reduced.

Claims (3)

헤드와 서셉터를 구비하는 화학 기상 성장 장치에 있어서,In the chemical vapor growth apparatus having a head and a susceptor, 상기 서셉터에 설치되며 초음파를 발사하는 다수개의 초음파 송신 수단들; 및A plurality of ultrasonic transmitting means installed on the susceptor and emitting ultrasonic waves; And 상기 헤드에 설치되며 상기 초음파 송신 수단에서 발사되는 초음파를 수신하여 상기 헤드와 상기 서셉터 사이의 갭을 측정하는 다수개의 센서들을 구비하는 것을 특징으로 하는 화학 기상 성장 장치.And a plurality of sensors installed in the head and configured to receive ultrasonic waves emitted from the ultrasonic transmitting means and measure a gap between the head and the susceptor. 제1항에 있어서, 상기 화학 기상 성장 장치는 콘트롤러를 구비하며 상기 콘트롤러는 상기 초음파 송신 수단들로 하여금 상기 초음파를 발사하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 화학 기상 성장 장치.2. The chemical vapor growth apparatus of claim 1, wherein the chemical vapor growth apparatus comprises a controller which controls the ultrasonic transmission means to emit the ultrasonic waves. 제1항에 있어서, 상기 화학 기상 성장 장치는 상기 센서들에 연결되는 디스플래이를 구비하며, 상기 디플래이는 상기 센서들에 의해 측정된 상기 헤드와 상기 서셉터 사이의 갭을 디스플래이시키는 것을 특징으로 하는 화학 기상 성장 장치.2. The chemical vapor growth apparatus of claim 1, wherein the chemical vapor growth apparatus has a display connected to the sensors, wherein the display displays a gap between the head and the susceptor measured by the sensors. Chemical vapor growth apparatus.
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