KR20020094512A - Heater for manufacturing semiconductor - Google Patents

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KR20020094512A
KR20020094512A KR1020010032777A KR20010032777A KR20020094512A KR 20020094512 A KR20020094512 A KR 20020094512A KR 1020010032777 A KR1020010032777 A KR 1020010032777A KR 20010032777 A KR20010032777 A KR 20010032777A KR 20020094512 A KR20020094512 A KR 20020094512A
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semiconductor
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장성환
김용갑
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이동원
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Abstract

PURPOSE: A heating apparatus for manufacturing semiconductor devices is provided to prevent a fuse fail and an arcing due to overload by independently connecting power lines to an inner heater and an outer heater. CONSTITUTION: The heating apparatus comprises a susceptor for loading a semiconductor wafer, a heating unit formed at lower of the susceptor, and a pair of power lines(201,202). The heating unit further includes an inner heater(131) and an outer heater(132). At this time, the power lines(201,202) for supplying power source are independently connected to the inner heater(131) and the outer heater(132) via connection members(133), respectively. Also, the outer heater(132) has a relatively big diameter compared to the inner heater(131).

Description

반도체 제조 장치용 가열장치{HEATER FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR}Heater for semiconductor manufacturing device {HEATER FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR}

본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 반도체 기판을 일정하게 가열하기 위한 반도체 제조용 가열장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly, to a heating apparatus for manufacturing a semiconductor for constantly heating a semiconductor substrate.

일반적으로 반도체 소자의 제조에는 다양한 제조 장치가 사용된다. 상기 반도체 제조 장치에는 하나의 웨이퍼를 처리하는 매엽방식의 장치와 복수의 웨이퍼를 동시에 처리하는 배치 방식의 장치가 있다.Generally, various manufacturing apparatuses are used to manufacture a semiconductor element. The semiconductor manufacturing apparatus includes a sheet-fed type apparatus for processing one wafer and a batch type apparatus for simultaneously processing a plurality of wafers.

이중에서 매엽 방식의 반도체 제조 장치는 챔버 내에 위치하는 서셉터 상에 웨이퍼를 로딩한 후 공정을 진행한다. 그런데, 상기 웨이퍼는 공정시 가열하여야 하기 때문에, 상기 웨이퍼를 가열하는 가열장치가 제조 장치의 챔버 내에 설치된다.In the double sheet type semiconductor manufacturing apparatus, the wafer is loaded on a susceptor located in the chamber and the process is performed. However, since the wafer must be heated during the process, a heating device for heating the wafer is installed in the chamber of the manufacturing apparatus.

평탄하게 형성된 반도체 기판위에 일정한 공정을 가해 미세한 박막을 만들고, 상기 미세 박막위에 복잡한 회로 패턴을 형성하는 반도체 공정은 갈수록 복잡해지며, 대형화되고 있다.A semiconductor process for forming a fine thin film by applying a predetermined process on a flatly formed semiconductor substrate and forming a complex circuit pattern on the fine thin film is becoming more complicated and larger.

그러한, 다양한 공정 중에서, 상기 반도체 기판을 일정한 온도로 가열시키기 위한 히터 역시 공정의 요구 조건에 맞도록 갈수록 복잡해 지고 있다.Among such various processes, a heater for heating the semiconductor substrate to a constant temperature is also becoming more complicated to meet the requirements of the process.

일 예로 , 포토 레지스트 공정에서는 반도체 웨이퍼의 열처리가 행해지고 있는데, 이 열처리의 목적은 웨이퍼 표면의 탈수를 행하는 것과, 혹은 웨이퍼 표면에 도포된 레지스트 중의 용매를 제거하는 것 등이다.For example, in the photoresist process, heat treatment of a semiconductor wafer is performed. The purpose of this heat treatment is to dehydrate the wafer surface, or to remove the solvent in the resist applied to the wafer surface.

이와 같은 가열 방법으로서는, 직접 가열판(hot plate)방식, 배치식 열풍 가열방식, 마이크로파 방식 등이 있다.Such heating methods include a direct hot plate method, a batch hot air heating method, a microwave method and the like.

이중에서도, 직접 가열판 방식이, 장치의 소형화, 효율화, 처리시간의 단축 및 재현성, 균일성 향상의 관점에서 주류를 이루고 있다.Among them, the direct heating plate system has become mainstream in terms of miniaturization, efficiency, shortening of processing time, reproducibility, and improvement of uniformity.

그러나, 직접 가열판 방식에 의한 것은, 웨이퍼를 직접 가열판 위에 고정하여 직접 가열시키기 때문에, 웨이퍼와 가열판의 밀착 상태가 다르게 되면, 균일한가열을 행할 수가 없다.However, in the direct heating plate method, since the wafer is directly fixed on the heating plate to be directly heated, uniform heating cannot be performed when the adhesion state between the wafer and the heating plate is different.

또한, 가열판은 통상적으로 알루미늄등의 금속으로 형성되어 있기 때문에, 중금속에 의한 오염이나 웨이퍼의 뒷면 쪽으로의 입자의 부착이 생기게 되는 등의 문제가 있다.In addition, since the heating plate is usually formed of a metal such as aluminum, there are problems such as contamination by heavy metals and adhesion of particles to the back side of the wafer.

또한, 레지스트 도포후의 가열 공정에서는, 가열판 위에 얹어 놓아 가열하면, 웨이퍼의 뒷면에 먼지가 부착된 상태에서 다음의 노출 공정에로 반송하면, 먼지가 부착된 해당 영역에서 초점이 흐려진다는 문제가 있었다.In addition, in the heating step after the resist coating, when placed on a heating plate and heated, there is a problem that the focal point becomes blurred in the area where the dust adheres when conveyed to the next exposure step while the dust adheres to the back surface of the wafer.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 가열판과 웨이퍼 사이에 약간의 간격을 두어, 직접 웨이퍼를 가열판에 밀착시키지 않고 열처리하는 근접 방식을 사용하는 경우도 있다.In order to solve such a problem, there is a case where a proximity method in which a heat treatment is performed without directly adhering the wafer to the heating plate with a slight gap between the heating plate and the wafer.

하지만, 통상적인 직접 가열판 방식의 가장 큰 문제점인 웨이퍼 표면의 균일 가열 문제 외에도 내측 히터와 외측 히터로 연결되는 파워 라인(power line)이 한 곳에 집중되어 있어 발생하는 여러 문제점들이 있다.However, in addition to the problem of uniform heating of the wafer surface, which is the biggest problem of the conventional direct heating plate method, there are various problems caused by the centralized power line connected to the inner and outer heaters.

즉, 필림 데포지션(film deposition) 공정이 진행중인 경우에는 특히, 가스와 근접하고 있는 파워 라인에서 열원반응이 발생하여 과부하로 인한 푸즈 단락(fuse fail)이 자주 발생하고, 또한 연결부(connection)에서 아크(arcing)이 발생하는 현상까지 발생된다. 이는 곧 히터의 교체를 의미하며, 이로 인한 공정상의 손실 역시 발생된다.In other words, in the case of the film deposition process, a heat source reaction occurs particularly in a power line in close proximity to the gas, causing frequent fuse failure due to an overload, and an arc at the connection. The phenomenon occurs even when (arcing) occurs. This means replacement of the heater, which also results in process losses.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 공정 진행 중에 전원 단락 및 아킹 현상 발생을 방지할 수 있는 새로운 형태의 반도체 제조 장치용 가열장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object thereof is to provide a heating apparatus for a semiconductor manufacturing apparatus of a new type which can prevent a power short circuit and arcing phenomenon during the process.

도 1은 통상의 반도체 가열장치를 설명하기 위한 도면; 및1 is a view for explaining a conventional semiconductor heating apparatus; And

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예인 히터를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a heater which is a preferred embodiment of the present invention.

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

110 : 반도체 웨이퍼110 semiconductor wafer

120 : 서셉터120: susceptor

131 : 내측 히터131: inner heater

132 : 외측 히터132: outside heater

140 : 홀더140: Holder

201 : 내측 히터용 파워 라인201: power line for the inner heater

202 : 외측 히터용 파워 라인202: power line for the outer heater

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 반도체 기판을 일정 온도로 가열하기 위한 가열 장치는 상기 반도체 기판을 지지하기 위한 서셉터, 상기 서셉터의 하부에 위치되고, 상기 반도체 기판을 가열하기 위한 제 1 및 제 2 히터를 갖는 가열 유니트 그리고 상기 제 1 및 제 2 히터와 각각 독립적으로 연결되어, 전원을 공급하기 위한 파워 라인을 구비한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, a heating device for heating a semiconductor substrate to a constant temperature is a susceptor for supporting the semiconductor substrate, is located below the susceptor, and heats the semiconductor substrate And a heating unit having first and second heaters to be connected to and independently of the first and second heaters to supply power.

이와 같은 본 발명에서, 상기 제 2 히터는 상기 제 1 히터보다 큰 반경을 갖는다.In the present invention as described above, the second heater has a larger radius than the first heater.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 2에 의거하여 상세히 설명한다. 또 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 명기한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. In addition, the same reference numerals denote components that perform the same function in the drawings.

도 1은 통상의 반도체 가열 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예인 히터를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a conventional semiconductor heating device, Figure 2 is a view for explaining a heater which is a preferred embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 통상의 반도체 웨이퍼 가열장치(히터라고도 함)는 반도체 제조 장치의 챔버 내부에 설치되며, 반도체 웨이퍼(110)를 그 상면에 접촉시켜 지지하는 서셉터(120)와, 상기 서셉터(120)의 하부에 설치되어 상기 웨이퍼(110)를 가열하는 내측히터(131) 및 외측히터(132)와, 상기 서셉터(120)를 지지하는 홀더(140)를 구비한다.Referring to FIG. 1, a conventional semiconductor wafer heating apparatus (also referred to as a heater) is installed inside a chamber of a semiconductor manufacturing apparatus, and has a susceptor 120 for supporting the semiconductor wafer 110 in contact with an upper surface thereof. An inner heater 131 and an outer heater 132 installed at the lower portion of the acceptor 120 to heat the wafer 110, and a holder 140 supporting the susceptor 120.

상기 서셉터(120)는 일반적으로 웨이퍼(110)의 형상과 동일한 원형의 판 형상을 가지고 있으며, 서셉터(120)의 상면 가장 자리부위에는 소정 높이 돌출된 돌출부(121)가 링 형상으로 형성되어 있다. 이 돌출부(121) 위에 웨이퍼(110)의 엣지부위가 올려지게 되고, 서셉터(120) 하부에 설치된 내측 히터(131)와 외측 히터(132)에 의해 웨이퍼(110)가 가열되어 공정이 진행된다.The susceptor 120 generally has a circular plate shape that is the same as the shape of the wafer 110, and a protrusion 121 protruding a predetermined height is formed in a ring shape on an upper edge of the susceptor 120. have. The edge portion of the wafer 110 is placed on the protrusion 121, and the wafer 110 is heated by the inner heater 131 and the outer heater 132 disposed under the susceptor 120 to proceed with the process. .

특히, 반도체 소자의 커패시티 하부 전극에 HSG(hemi-spherical grain)를 형성하기 위한 증착 공정에는 웨이퍼(110)상의 균일한 온도 분포 제어가 매우 중요하다. HSG 공정은 셀 커패시턴스를 크게 하기 위하여 하부 전극의 표먼적을 증가시키기 위한 방법으로서 하부 전극의 표면에 반구형 실리콘층을 형성하는 공정이다.In particular, the uniform temperature distribution control on the wafer 110 is very important in the deposition process for forming a hemi-spherical grain (HSG) on the lower electrode of the semiconductor device. The HSG process is a process for forming a hemispherical silicon layer on the surface of the lower electrode as a method for increasing the target area of the lower electrode in order to increase the cell capacitance.

통상의 가열장치는 상술한 바와 같이, 상기 내측 히터(131)와 외측 히터(132)에 전원을 공급하기 위한 파워 라인(200)이 매우 근접하게 설치되어 있다.In the conventional heating apparatus, as described above, the power line 200 for supplying power to the inner heater 131 and the outer heater 132 is provided in close proximity.

이와 달리, 본 발명의 가열 장치에서는 파워 라인(200)을 도 2에 도시된 바와 같이 구별한다.In contrast, in the heating apparatus of the present invention, the power line 200 is distinguished as shown in FIG. 2.

즉, 내측 히터(131)와 연결되는 내측 히터용 파워 라인(201) 그리고 외측 히터(132)와 연결되는 외측 히터용 파워 라인(202)을 각각 독립적으로 설치한다.That is, the inner heater power line 201 connected to the inner heater 131 and the outer heater power line 202 connected to the outer heater 132 are each independently installed.

도시된 바와 같이, 내측 히터(131)와 연결되는 파워 라인(201)은 도면에 도시된 것처럼 외주방향에 나란히 설치하고, 외측 히터(132)와 연결되는 파워 라인(202)은 도면에 도시된 것처럼 서로 대응하도록 하는 위치에 구비하도록 설치한다.As shown, the power line 201 connected to the inner heater 131 is installed side by side in the circumferential direction as shown in the figure, and the power line 202 connected to the outer heater 132 is shown in the figure It is provided to be provided in a position to correspond to each other.

이런 구성을 가지는 경우에, 내측 히터(131)와 외측 히터(132)에 각각 적절한 홀을 구비하도록 구성하여 연결될 수 있도록 한다.In the case of having such a configuration, the inner heater 131 and the outer heater 132 are configured to have appropriate holes, respectively, so that they can be connected.

즉, 내측 히터(131)에 독립적으로 구성된 파워 라인(201)이 설치되고, 상기 파워 라인(201)은 내측 히터(131)와 연결되기 위해 연결부(connection member)(133)과 결합된다. 또한, 외측 히터(132)는 역시 다른 파워 라인(202)과 연결되어 연결부(133)에 의해서 결합된다.That is, a power line 201 configured independently of the inner heater 131 is installed, and the power line 201 is coupled to a connection member 133 to be connected to the inner heater 131. In addition, the outer heater 132 is also connected to the other power line 202 is coupled by the connection 133.

이와 같은 본 발명을 적용하면, 히터에 연결되는 파워 라인들의 구조를 내측 과 외측 히터와 각각 독립적으로 연결되도록 변경함으로써, 과부하에 의한 전원 단락 및 아킹 현상을 방지할 수 있다.Applying the present invention, by changing the structure of the power lines connected to the heater to be connected to the inner and outer heaters, respectively, it is possible to prevent the power short circuit and arcing due to overload.

이로 인해, 공정의 청정도 및 생산성이 크게 향상되며, 또한, 히터의 사용기간이 길어지므로, 공정상의 유지 보수 기간도 크게 늘어나고, 궁극적으로는 생산원가를 줄이는 것에도 크게 기여할 수 있다.This greatly improves the cleanliness and productivity of the process, and also increases the service life of the heater, thus greatly increasing the maintenance period in the process and ultimately reducing the production cost.

이와 같은 본 발명을 적용하면, 히터에 연결되는 파워 라인들의 구조를 내측 과 외측 히터와 각각 독립적으로 연결되도록 변경함으로써, 과부하에 의한 전원 단락 및 아킹 현상을 방지할 수 있다.Applying the present invention, by changing the structure of the power lines connected to the heater to be connected to the inner and outer heaters, respectively, it is possible to prevent the power short circuit and arcing due to overload.

이로 인해, 공정의 청정도 및 생산성이 크게 향상되며, 또한, 히터의 사용기간이 길어지므로, 공정상의 유지 보수 기간도 크게 늘어나고, 궁극적으로는 생산원가를 줄이는 것에도 크게 기여할 수 있다.This greatly improves the cleanliness and productivity of the process, and also increases the service life of the heater, thus greatly increasing the maintenance period in the process and ultimately reducing the production cost.

Claims (2)

반도체 기판을 일정 온도로 가열하기 위한 가열 장치에 있어서,In the heating apparatus for heating a semiconductor substrate to a constant temperature, 상기 반도체 기판을 지지하기 위한 서셉터;A susceptor for supporting the semiconductor substrate; 상기 서셉터의 하부에 위치되고, 상기 반도체 기판을 가열하기 위한 제 1 및 제 2 히터를 갖는 가열 유니트; 및A heating unit located below the susceptor and having first and second heaters for heating the semiconductor substrate; And 상기 제 1 및 제 2 히터와 각각 독립적으로 연결되어, 전원을 공급하기 위한 파워 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 가열 장치.And a power line connected to each of the first and second heaters independently to supply power. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 히터는 상기 제 1 히터보다 큰 반경을 갖는 것을 특징으로 하는 가열 장치.And the second heater has a radius greater than that of the first heater.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150130179A (en) * 2014-05-13 2015-11-23 한국원자력연구원 Method of preparing a nanocellulose

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