KR200145299Y1 - 대기압식 화학기상증착장치 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 대기압식 화학기상증착장치에 관한 것으로, 표면에 다수의 웨이퍼가 안착되는 서셉터와, 서셉터를 회전시키기 위한 회전수단과, 서셉터와 일정한 간격으로 이격되도록 형성된 웨이퍼 가열부와, 웨이퍼 가열부의 중앙부위에 형성되어, 웨이퍼에 반응가스를 분사시키기 위한 반응가스분사구로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 고안에서는 종래의 가열코일 대신 IR 램프를 이용하여 공정진행시에만 순간적인 가열을 통하여 열손실을 최소화할 수 있으며, 또한 삿갓형의 서셉터를 회전축을 중심으로 회전시켜 IR 램프로 열공급을 받음으로써 웨이퍼 상에 균일한 박막을 증착시킬 수 있다.
Description
제1도는 종래 대기압식 화학기상증착장치를 설명하기 위한 도면.
제2도는 본 고안의 대기압식 화학기상증착장치를 설명하기 위한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10,20 : 가스분사구 11,21 : 웨이퍼
12,22 : 서셉터 13 : 가열코일
23 : IR 램프
본 고안은 대기압식 화학기상증착장치(APCVD : Atmosphere Pressure Chemical Vapour Deposition)에 관한 것으로서, 특히 웨이퍼(wafer)에 충간절연막 등의 박막을 형성하는 공정에서 발생되는 파티클(Particle)을 최소화하며, 또한 일정한 온도를 유지하도록 하여 균일한 증착공정이 일어나게 하는 대기압식 화학기상증착장치에 관한 것이다.
대기압식 화학기상증착장치는 대기압하에서 가스주입부에서 주입되는 반응가스 상호간의 반응으로 생성된 가스가 서셉터(Suscepter)에 안착된 웨이퍼상에 증착되어 충간절연막등의 박막을 형성하는데 이때, 반응가스 상호간의 반응으로 인하여 발생되는 파티클이 발생되며, 이러한 파티클은 반응관 내의 웨이퍼에 응착되거나 배기된다.
제1도는 종래의 대기압식 화학기상증착장치를 설명한 도면으로, 이하 도면을 추가로 설명하면 다음과 같다.
종래의 대기압식 화학기상증착장치는 제1도와 같이, 반응가스를 분사시키기 위한 가스분사구(10)와, 웨이퍼(11)가 안착된 서셉터(12)와, 웨이퍼(11)를 가열하기 위한 가열코일(13)로 이루어진다.
종래의 대기압식 화학기상증착장치는 웨이퍼가 안착되어 있는 여러 개의 서셉터(12)가 연속적으로 진행하면서 가스분사구(10)로부터 분사되는 반응가스는 서로 반응하여 웨이퍼(11) 위에 증착이 된다.
이때, 서셉터(12)는 약 380∼420℃ 정도의 온도를 유지하기 위하여 서셉터(12) 하단에 위치한 가열코일(13)로써 열공급을 받게 된다. 그리고 이 열은 서셉터(12)에 안착된 웨이퍼(11)로 전달되고, 가스분사구(10)로부터 분사되는 반응가스는 가열코일(13)로부터 발생되는 열로 인하여 분해되면서 상호 반응하며, 웨이퍼(11) 표면에 증착이 일어나게 된다. 이때, 가열온도에 따라서 웨이퍼(11) 상에 반응가스가 균일하게 증착되는지의 여부를 결정하여 주며, 또한 웨이퍼(11)에 전달받은 열로 인하여 충간절연막 등과 같은 박막층이 보다 웨이퍼(11) 상에 우수하게 접착하도록 한다.
이때, 미반응된 가스나 공정부산물인 파티클은 밖으로 배기된다.
그리고 일정한 증착횟수가 지나면 흑연으로 제조된 서셉터는 세척이 되어 다시 사용된다.
그러나, 흑연으로 제조된 서셉터는 계속되는 공정이 진행되는 동안 변형이 쉽게 되고 표면상태가 파괴되어 공정부산물인 파티클이 형성되고, 또한 웨이퍼에 층간절연막등의 박막을 증차시키는 공정중에서 발생되는 파티클이 가스분사구에 응착함으로서 균일한 충간절연막 형성에 어려움을 주며, 가열코일에 의한 계속적인 열공급으로 인하여 열손실이 많이 발생하여 공정의 효율성을 저하시키게 되는 문제점이 발생한다.
따라서, 본 고안에서는 이러한 종래의 대기압식 화학기상증착장치에서 초래되는 파티클 발생과 열손실을 최소화하며, 또한 웨이퍼 상의 일정한 열을 공급함으로써 보다 균일한 박막을 형성함을 목적으로 한다.
본 고안은 표면에 다수의 웨이퍼가 안착되는 서셉터와, 서셉터를 회전시키기 위한 회전수단과, 서셉터와 일정한 간격으로 이격되도록 형성된 웨이퍼 가열부와, 웨이퍼 가열부의 중앙부위에 형성되어, 웨이퍼에 반응가스를 분사시키기 위한 반응가스분사구로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 고안의 대기압식 화학기상증착장치는 제2도와 같이,
표면에 다수의 웨이퍼(21)가 안착되는 서셉터(22)와, 서셉터(22)의 하단 중앙부위에 형성되어, 서셉터(22)를 회전시키기 위한 회전축(26)과, 서셉터(22)의 상단에서 서셉터(22)를 감싸도록 형성되되, 서셉터(22)와 일정한 간격으로 이격되어 웨이퍼(21)를 가열시키기 위한 웨이퍼 가열부(25)와, 웨이퍼 가열부(25)의 중앙부위에 형성되어, 웨이퍼(21)와 반응하게 되는 반응가스를 분사시키기 위한 반응가스분사구(20)로 이루어진다.
서셉터(22)는 삿갓형상으로 형성되어, 표면에 다수의 웨이퍼(21)가 안착된다. 그리고, 하부에는 회전축(26)과 연결되어 회전축을 중심으로 회전되고, 웨이퍼 가열부(22)에 의해서 가열된다.
또한, 웨이퍼 가열부(25)는 서셉터(22)의 상단에서 서셉터(22)를 감싸도록 형성되며, 서셉터(22)와 일정한 간격을 유지하면서 IR 램프(23)를 사용함으로써 회전축을 중심으로 회전하는 서셉터(22)에 보다 균일하게 열을 공급한다.
본 고안의 대기압식 화학기상증착장치는 다음과 같은 동작으로 증착공정을 진행한다.
우선, 회전축을 중심을 회전하는 서셉터(22) 상면에 웨이퍼(21)를 안착시킨다.
그리고 삿갓형 서셉터(22)를 에워싸는 IR 램프(23)로 웨이퍼(21) 및 반응가스에 열공급을 하도록 한다. IR 램프(23)를 사용함으로써, 공정진행시에만 순간적인 가열을 통하여 웨이퍼(21)상에 증착을 진행시킬 수 있어 열손실을 최소화할 수 있다.
웨이퍼 가열부의 중앙부위에 형성된 가스분사구(20)로부터 반응가스를 분사하며, 반응가스 상호 반응하여 웨이퍼(21)에 증착하게 된다.
또한, 서셉터(22)는 순수 석영으로 제조하며, 종래의 흑연으로 제조된 서셉터(22)보다 웨이퍼(21) 상에 박막의 접착성을 우수하게 하며, 또한 삿갓형으로 형성하여 보다 웨이퍼(21) 상에 균일한 열공급을 하도록 한다.
일반적으로 반응가스로는 SiH4와 O2가스를 사용하며, 첨가되는 가스로는 B2H6와 PH3등이 주로 사용된다. SiH4와 O2가스가 서로 반응하여 SiO2가 만들어지며, SiO2가 웨이퍼 상에 증착되어 투명한 박막을 형성한다.
본 고안의 대기압식 화학기상증착장치는 종래의 가열코일 대신 IR 램프를 이용하여 공정진행시에만 순간적인 가열을 통하여 열손실을 최소화할 수 있으며, 또한 삿갓형의 서셉터를 회전축을 중심으로 회전시켜 IR 램프로 열공급을 받음으로써 웨이퍼 상에 균일한 박막을 증착시킬 수 있다.
그리고 서셉터는 순수 석영으로 제조하여 공정 중에 발생되는 파티클을 줄일 수 있는 효과 또한 가지고 있다.
Claims (2)
- 삿갓형으로 형성되어 표면에 다수개의 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼안착부와, 상기 웨이퍼안착부를 회전시키기 위한 회전수단과, 상부방향에서 상기 웨이퍼안착부와 일정간격 이격되되, 상기 웨이퍼안착부를 감싸도록 설치된 IR램프와, 상기 IR램프 중앙부위에 형성되어 상기 웨이퍼에 반응가스를 분사시키기 위한 반응가스분사구가 구비된 화학기상증착장치.
- 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼안착부는 석영으로 형성되는 것을 특징으로 하는 대기압식 화학기상증착장치.
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