KR200183544Y1

KR200183544Y1 - Deposition apparatus

Info

Publication number: KR200183544Y1
Application number: KR2019970036678U
Authority: KR
Inventors: 김동선
Original assignee: 김영환; 현대반도체주식회사
Priority date: 1997-12-11
Filing date: 1997-12-11
Publication date: 2000-06-01
Also published as: KR19990024225U

Abstract

본 고안은 반도체의 증착장치에 관한 것으로, 종래에는 스퍼터링 타겟을 1회 사용하고 나면 새로운 것으로 교환하여 주어야 하고 이때 장치의 이상유무나 공정상태등 여러 가지 공정작업을 거쳐야 정상작업이 가능하기 때문에 타겟의 잦은 교환은 생산성을 저하시키는 요인으로 작용하는 문제점이 있었던바, 본 고안의 반도체의 증착장치는 배킹 플레이트의 상면과 하면에 스퍼터링 타겟을 부착하고, 이 배킹 플레이트의 상면과 하면에 부착된 스퍼터링 타겟을 모두 사용할 수 있도록 배킹 플레이트를 회전가능한 구조로 설치함으로써, 타겟의 교환주기를 연장시켜 생산성 향상에 기여할 수 있게 한 것이다.The present invention relates to a deposition apparatus for a semiconductor, and in the related art, a sputtering target must be replaced with a new one after one use. Frequent exchange has a problem of lowering productivity. The semiconductor deposition apparatus of the present invention attaches sputtering targets to the top and bottom surfaces of the backing plate, and sputtering targets attached to the top and bottom surfaces of the backing plate. By installing the backing plate in a rotatable structure so that all can be used, the replacement cycle of the target can be extended to contribute to productivity improvement.

Description

Semiconductor deposition equipment

본 고안은 반도체의 증착장치에 관한 것이다.The present invention relates to a deposition apparatus of a semiconductor.

종래의 반도체의 증착장치는 제1도에 도시한 바와 같이, 공정이 이루어지는 챔버(1)와, 이 챔버(1) 내 하부에 설치되어 웨이퍼(wafer)(10)가 얹혀지는 웨이퍼 스테이지(wafer stage)(2)와, 상기 챔버(1) 내 상부에 설치되어 전압이 인가되는 배킹 플레이트(backing plate)(3)와, 이 배킹 플레이트(3)의 하면에 부착되어 상기 웨이퍼(10)의 상면에 증착하고자하는 박막을 공급하는 스퍼터링 타겟(sputtering target)(4)과, 상기 스퍼터링 타겟(4)과 웨이퍼 스테이지(2) 사이에 설치되는 셔터(shutter)(5) 등으로 구성된다.In the conventional semiconductor deposition apparatus, as shown in FIG. 1, a wafer stage in which a process is performed, and a wafer stage provided below the chamber 1 and on which a wafer 10 is placed is placed. (2), a backing plate (3) installed in the upper part of the chamber (1) and to which a voltage is applied, and attached to a lower surface of the backing plate (3) and on an upper surface of the wafer (10). And a sputtering target 4 for supplying a thin film to be deposited, and a shutter 5 provided between the sputtering target 4 and the wafer stage 2.

상기 웨이퍼 스테이지(2)는 그 상면에 놓인 웨이퍼(10)를 일정한 위치로 이동시켜 주는 역할을 하며, 상기 셔터(5)는 웨이퍼(10) 상에 증착작업이 완료된 후 일부 이온화되어 원하지 않는 증착물질이 웨이퍼(10)에 증착되는 것을 막는 역할을 한다.The wafer stage 2 serves to move the wafer 10 placed on the upper surface to a predetermined position, and the shutter 5 is partially ionized after the deposition operation is completed on the wafer 10, thereby causing unwanted deposition material. It serves to prevent deposition on the wafer 10.

또한, 상기 배킹 플레이트(3)의 내부에는 배킹 플레이트(3)의 온도를 식혀주도록 냉각수가 흐르고 있다.In addition, the cooling water flows inside the backing plate 3 to cool the temperature of the backing plate 3.

상기 챔버(1)의 일측 상단에는 점화용 히터(heater)(6)가 설치되어 있으며 챔버(1)의 하단 일측에는 아르곤(Ar) 가스가 유입되는 가스 유입구(7)가 형성되어 있고, 챔버(1)의 하단 타측에는 상기 챔버(1) 내를 진공으로 만들 수 있도록 진공펌프(미도시)와 연결되어 있는 펌프 라인(pump line)(8)이 형성되어 있다.An ignition heater 6 is installed at one upper end of the chamber 1, and a gas inlet 7 through which argon (Ar) gas is introduced is formed at one lower end of the chamber 1, and the chamber ( At the lower end of 1), a pump line 8 connected to a vacuum pump (not shown) is formed so as to vacuum the inside of the chamber 1.

상기와 같은 구성을 가진 종래의 반도체 증착장치의 동작과 이에 따른 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the conventional semiconductor deposition apparatus having the configuration as described above and the effects thereof are as follows.

웨이퍼(10)에 금속 스퍼터링(metal sputtering)을 위해 불활성 기체인 아르곤 가스를 고진공 상태의 챔버(1)에 주입하고 상기 챔버(1) 내에서 양극과 음극 사이에 전압을 인가하면 강한 전기장 하에서 아르곤 가스는 이온화되어 Ar⁺또는 Ar⁺⁺으로 된다.Argon gas, which is an inert gas, is injected into the chamber 1 in a high vacuum state for metal sputtering on the wafer 10, and a voltage is applied between the anode and the cathode in the chamber 1, and then the argon gas under a strong electric field. Is ionized to Ar ⁺ or Ar ⁺⁺ .

양이온들은 음이온으로 대전된 스퍼터링 타겟(4)으로 가속되어 충돌을 일으키고, 그 힘에 의해 증착 물질이 튀어나와 웨이퍼(10)에 부착하게 된다.The cations are accelerated to the negatively charged sputtering target 4 to cause a collision, and the force causes the deposition material to stick out and adhere to the wafer 10.

증착작업이 완료한 후 상기 셔터(5)에 의해 일부 원하지 않는 증착물질이 웨이퍼(10)에 증착되는 것을 막는다.After the deposition operation is completed, the shutter 5 prevents some unwanted deposition material from being deposited on the wafer 10.

상기와 같이 웨이퍼(10)에 원하는 증착물질을 얻기 위해서는 원하는 타겟(4)을 배킹 플레이트(3)에 부착하여 증착작업을 실시하며, 상기 스퍼터링 타겟(4)은 부착 후 1회를 사용한 후 새것으로 교환하여야 한다.As described above, in order to obtain a desired deposition material on the wafer 10, a desired target 4 is attached to the backing plate 3 to perform a deposition operation, and the sputtering target 4 is used once after attachment and then used as a new one. Must be replaced.

상기와 같은 종래 반도체의 증착장치에서는 상기 스퍼터링 타겟(4)을 1회 사용하고 나서 새로운 것으로 교환해 주어야 하며 이때 장치의 이상유무나 공정상태 등 여러가지 공정작업을 거쳐야 정상작업이 가능하기 때문에 타겟(4)의 잦은 교환은 생산성을 저하시키는 요인으로 작용하는 문제점이 있었던바, 이에 대한 보완이 요구되어 왔다.In the conventional semiconductor deposition apparatus as described above, the sputtering target 4 should be replaced with a new one after using it once. Frequent exchange of) has been a problem that reduces the productivity, it has been required to compensate for this.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 타겟의 교환주기를 연장시킴으로써 생산성 향상에 기여할 수 있는 반도체의 증착장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a vapor deposition apparatus for a semiconductor that can contribute to productivity improvement by extending an exchange cycle of a target.

제1도는 종래의 반도체 증착장치의 구성을 도시한 종단면도.1 is a longitudinal sectional view showing the configuration of a conventional semiconductor deposition apparatus.

제2도는 본 고안의 반도체 증착장치의 구성을 도시한 종단면도.2 is a longitudinal sectional view showing the configuration of a semiconductor vapor deposition apparatus of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 챔버 2 : 웨이퍼 스테이지1 chamber 2 wafer stage

5 : 셔터 6 : 점화용 히터5: shutter 6: ignition heater

7 : 가스 유입구 8 : 펌프 라인7: gas inlet 8: pump line

10 : 웨이퍼 20 : 배킹 플레이트10 wafer 20 backing plate

21 : 회전축 22 : 고정축21: rotating shaft 22: fixed shaft

23 : 회전고리 24 : 제2기어23: rotating ring 24: second gear

30 : 스퍼터링 타겟 40 : 모터30: sputtering target 40: motor

41 : 제1기어41: first gear

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 공정이 이루어지는 챔버와, 이 챔버 내 하부에 설치되어 웨이퍼가 얹혀지는 웨이퍼 스테이지와, 상기 챔버 내 상부에 설치되어 전압이 인가되는 배킹 플레이트와, 상기 웨이퍼에 증착하고자하는 박막을 공급하기 위해 상기 배킹 플레이트에 부착되는 스퍼터링 타겟을 포함하여 구성된 반도체의 증착장치에 있어서, 상기 스퍼터링 타겟은 상기 배킹 플레이트의 상면과 하면에 부착되고, 상기 배킹 플레이트의 일면에 부착된 스퍼터링 타겟의 사용이 끝나면 상기 배킹 플레이트의 다른면에 부착된 스퍼터링 타겟을 사용할 수 있도록 상기 배킹 플레이트는 회전가능한 구조로 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체의 증착장치가 제공된다.In order to achieve the above object, the present invention provides a chamber in which a process is performed, a wafer stage installed at a lower portion of the chamber, on which a wafer is placed, a backing plate installed at an upper portion of the chamber, and a voltage applied thereto, In the deposition apparatus of a semiconductor comprising a sputtering target attached to the backing plate for supplying a thin film to be deposited, the sputtering target is attached to the upper and lower surfaces of the backing plate, attached to one surface of the backing plate When the use of the sputtering target is finished, the backing plate is provided with a rotatable structure so that the sputtering target attached to the other side of the backing plate can be used is provided.

상기 배킹 플레이트는 양측으로 회전축이 형성되고, 이 회전축을 통해 냉각수를 상기 배킹 플레이트에 흐르게 하도록 상기 챔버의 상단부에 설치되는 고정축이 상기 회전축과 회전가능하도록 결합되는 것을 특징으로 한다.The backing plate has a rotating shaft formed on both sides, characterized in that the fixed shaft is installed on the upper end of the chamber rotatably coupled to the rotating shaft to flow the cooling water through the backing plate through the rotating shaft.

또한, 상기 회전축에는 외부에 설치된 모터에 의해 회전하는 제1기어와 맞물리어 상기 회전축을 회전시킬 수 있는 제2기어가 설치된다.In addition, the rotating shaft is provided with a second gear that can rotate the rotating shaft in engagement with the first gear rotated by an externally installed motor.

이하, 본 고안의 반도체의 증착장치를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the deposition apparatus for a semiconductor of the present invention in detail as follows.

본 고안의 반도체의 증착장치는 제2도에 도시한 바와 같이, 공정이 이루어지는 챔버(1)와, 이 챔버(1) 내 하부에 설치되어 웨이퍼(10)가 얹혀지는 웨이퍼 스테이지(2)와, 상기 챔버(1) 내 상부에 설치되어 전압이 인가되는 배킹 플레이트(20)와, 상기 웨이퍼(10)에 증착하고자하는 박막을 공급하기 위해 상기 배킹 플레이트(20)에 부착되는 스퍼터링 타겟(30)과, 상기 스퍼터링 타겟(30)과 웨이퍼 스테이지(2) 사이에 설치되는 셔터(shutter)(5) 등을 포함하여 구성되는 것으로 전체적인 구성은 종래의 기술과 동일하다.As shown in FIG. 2, the vapor deposition apparatus of the semiconductor device of the present invention includes a chamber 1 in which a process is performed, a wafer stage 2 provided below the chamber 1, and a wafer 10 placed thereon, A backing plate 20 installed at an upper portion of the chamber 1 to which a voltage is applied, and a sputtering target 30 attached to the backing plate 20 to supply a thin film to be deposited on the wafer 10; And a shutter 5 installed between the sputtering target 30 and the wafer stage 2, and the overall configuration is the same as in the prior art.

또한, 상기 챔버(1)의 일측 상단에는 점화용 히터(6)가 설치되어 있으며 챔버(1)의 하단 일측에는 아르곤(Ar) 가스가 유입되는 가스 유입구(7)가 형성되어 있고, 챔버(1)의 하단 타측에는 챔버(1) 내를 진공으로 만들 수 있도록 진공펌프와 연결되어 있는 펌프 라인(8)이 형성되어 있다.In addition, an ignition heater 6 is installed at one upper end of the chamber 1, and a gas inlet 7 through which argon (Ar) gas is introduced is formed at one lower end of the chamber 1, and the chamber 1 is provided. At the other end of the bottom), a pump line 8 connected to the vacuum pump is formed so as to vacuum the inside of the chamber 1.

본 고안의 스퍼터링 타겟(30)은 상기 배킹 플레이트(20)의 하면뿐 아니라 상면에도 부착되어 있으며, 상기 배킹 플레이트(20)는 그 일면에 부착된 스퍼터링 타겟(30)의 사용이 끝나면 다른면에 부착된 스퍼터링 타겟(30)을 사용할 수 있도록 회전가능한 구조로 설치된다.The sputtering target 30 of the present invention is attached to the upper surface as well as the lower surface of the backing plate 20, the backing plate 20 is attached to the other side after the use of the sputtering target 30 attached to one side of the The sputtering target 30 is installed in a rotatable structure so that it can be used.

상기 배킹 플레이트(20)의 양측에는 회전축(21)이 형성되어 있고, 이 회전축(21)은 상기 챔버(1)의 상단부에 설치된 고정축(22)과 회전가능하게 결합되어 있다.Rotating shafts 21 are formed at both sides of the backing plate 20, and the rotating shafts 21 are rotatably coupled to the fixed shafts 22 provided at the upper end of the chamber 1.

상기 고정축(22) 및 회전축(21)은 냉각수를 상기 배킹 플레이트(20)에 흘러 보낼 수 있도록 중공의 형상이며, 상기 고정축(22)과 회전축(21)의 결합부위에는 상기 고정축(22)에서 흘러오는 냉각수가 누수되지 않도록 하면서 상기 회전축(21)을 회전시킬 수 있도록 고정축(22)과 회전축(21)을 연결해주는 회전고리(23)가 설치되어 있다.The fixed shaft 22 and the rotating shaft 21 is hollow in shape so that cooling water can flow to the backing plate 20, and the fixed shaft 22 is coupled to the fixed shaft 22 and the rotating shaft 21. The rotating ring 23 is connected to the fixed shaft 22 and the rotating shaft 21 so as to rotate the rotating shaft 21 while preventing the coolant flowing from the leak.

상기 회전축(21)을 회전시키는 구동력은 외부에 설치된 모터(40)에 의해 제공되며, 이 모터(40)의 축에는 모터(40)의 구동에 의해 회전되는 제1기어(41)가 설치되어 있고, 이 제1기어(41)는 상기 회전축(21)에 고정되어 있는 제2기어(24)와 맞물려 있다.The driving force for rotating the rotary shaft 21 is provided by a motor 40 installed outside, the shaft of the motor 40 is provided with a first gear 41 that is rotated by the drive of the motor 40 The first gear 41 meshes with the second gear 24 fixed to the rotation shaft 21.

상기와 같은 구성의 반도체의 증착장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the deposition apparatus of the semiconductor having the above configuration is as follows.

종래의 기술에서와 같이 배킹 플레이트(20)의 일면에 부착된 스퍼터링 타겟(30)을 사용하여 웨이퍼(10)에 증착물질을 부착하는 증착작업이 완료하게 되면, 상기 모터(40)가 구동하여 상기 제1기어(41)와 제2기어(24)가 맞물려 회전함으로써 상기 회전축(21)을 회전시킨다.When the deposition operation of attaching the deposition material to the wafer 10 using the sputtering target 30 attached to one surface of the backing plate 20 is completed as in the related art, the motor 40 drives the The rotating shaft 21 is rotated by engaging the first gear 41 and the second gear 24 to rotate.

상기 회전축(21)은 상기 배킹 플레이트(20)에 고정되어 있으므로 상기 회전축(21)의 회전에 따라 상기 배킹 플레이트(20)도 회전하게 된다.Since the rotating shaft 21 is fixed to the backing plate 20, the backing plate 20 also rotates according to the rotation of the rotating shaft 21.

이후, 배킹 플레이트(20)의 다른면에 부착되어 있는 스퍼터링 타겟(30)을 사용하여 증착작업을 수행한다.Thereafter, deposition is performed using the sputtering target 30 attached to the other surface of the backing plate 20.

본 고안의 반도체의 증착장치에 의하면 스퍼터링 타겟의 교환주기를 종래의 기술에 비해 2배로 증가시킬 수 있으므로 교환주기때 실시하는 장치의 공정작업도 50%로 감소시킬 수 있어 장비의 가동율을 증가시키고 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the semiconductor deposition apparatus of the present invention, since the replacement cycle of the sputtering target can be doubled compared with the conventional technology, the process work of the apparatus performed during the replacement cycle can also be reduced to 50%, increasing the operation rate of the equipment and productivity. There is an effect to improve.

Claims

A process stage, a wafer stage installed at a lower portion of the chamber, on which a wafer is placed, a backing plate provided at an upper portion of the chamber, and applied with a voltage, and a backing plate for supplying a thin film to be deposited on the wafer. In the deposition apparatus of a semiconductor comprising a sputtering target attached to the, the sputtering target is attached to the upper and lower surfaces of the backing plate, when the use of the sputtering target attached to one side of the backing plate, the other of the backing plate And the backing plate is installed in a rotatable structure so as to use a sputtering target attached to a surface.

According to claim 1, wherein the backing plate is formed on both sides of the rotating shaft, through which the fixed shaft is installed on the upper end of the chamber to allow the cooling water to flow to the backing plate is coupled to the rotating shaft rotatably coupled to the The vapor deposition apparatus of the.

The vapor deposition apparatus of claim 2, wherein the rotation shaft is provided with a second gear that rotates the rotation shaft in engagement with a first gear that is rotated by an externally installed motor.