KR20030045267A - 반도체 공정 챔버 시스템 - Google Patents

반도체 공정 챔버 시스템 Download PDF

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KR20030045267A
KR20030045267A KR1020010075684A KR20010075684A KR20030045267A KR 20030045267 A KR20030045267 A KR 20030045267A KR 1020010075684 A KR1020010075684 A KR 1020010075684A KR 20010075684 A KR20010075684 A KR 20010075684A KR 20030045267 A KR20030045267 A KR 20030045267A
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김재필
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Abstract

반도체 공정 챔버 시스템을 제공한다. 이 시스템은 반도체 웨이퍼가 로딩되는 진공 챔버, 진공 챔버의 내벽에 배치된 집진 전극 및 집진 전극에 연결된 집진 발전기를 포함한다. 이러한 집진 장치를 통해, 진공 챔버의 외부로 배출되지 못한 부산물들이 반도체 웨이퍼 상에 부착되어 발생하는 파티클 문제를 최소화할 수 있다.

Description

반도체 공정 챔버 시스템{System Of Semiconductor Process Chamber}
본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로서, 특히 집진 장치를 구비한 반도체 공정 챔버 시스템에 관한 것이다.
반도체 공정 챔버는 식각 공정, 증착 공정 및 박막 형성 공정 등에서 다양하게 사용된다. 특히 식각 공정 및 증착 공정은 원료 가스를 상기 공정 챔버에 주입한 후, 반응 부산물과 함께 배출하는 과정을 포함한다. 이때, 상기 반응 부산물 또는 식각 공정에서 발생하는 폴리머 등이 상기 공정 챔버 밖으로 배출되지 않을 경우, 반도체 장치를 오염시키는 파티클의 원인이 될 수 있다.
도 1은 고밀도 플라즈마 화학기상 증착(HDP CVD) 공정에서 일반적으로 사용되는 반도체 공정 챔버 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 고밀도 플라즈마 화학기상증착 장비는 반도체 웨이퍼(30)가 로딩되는 진공 챔버(10)를 구비한다. 상기 진공 챔버(10)의 상부 외벽에는 플라즈마(80) 생성을 위한 코일(60)이 배치되며, 상기 코일(60)은 플라즈마 생성용 발전기(50)에 연결된다.
상기 반도체 웨이퍼(30)는 상기 진공 챔버(10) 내에 구비된 서셉터(20)에 고정된다. 상기 서셉터(20)는 고주파 전극으로 사용되며, 이를 위해 상기 서셉터(20)에는 고주파 발생용 발전기(70)가 연결된다.
고밀도 플라즈마 증착 공정은 증착과 식각이 동시에 진행되면서 막을 형성하는 공정으로, 이 과정에서 폴리머(polymer)를 포함하는 부산물(by-product)들이 발생한다. 이때, 상기 부산물들은 상기 코일(60)과의 전기적 상호작용 등으로 상기 코일(60)이 배치된 진공 챔버(10)의 상부 내벽에 부착된다. 한편, 상기 진공 챔버(10)의 내벽에 부착된 부산물들 중, 직경이 0.16㎛이하의 것들은 진공 펌프의 작용에 의해 상기 공정을 위해 주입되는 공정 가스들과 함께 배기구로 배출된다. 하지만, 상기 부산물들중, 0.2㎛이상의 직경을 갖는 것들은 상기 진공 펌프를 통해 배출되지 못하는 것으로 알려진다. 이러한 배출되지 못한 부산물들은 상기 코일(60)에 전원이 꺼지면, 중력에 의해 낙하하여 상기 반도체기판에 부착되어 파티클(particle)의 원인이 된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 파티클 발생을 최소화할 수 있는 반도체 공정 챔버 시스템을 제공하는 데 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 반도체 공정 챔버 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 공정 챔버 시스템들을 개략적으로 나타내는 도면들이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 전기적 집진 시설을 구비하는 반도체 공정 챔버 시스템을 제공한다. 이 시스템은 반도체 웨이퍼가 로딩되는 진공 챔버, 상기 진공 챔버의 내벽에 배치된 집진 전극 및 상기 집진 전극에 연결된 집진 발전기를 포함한다.
이때, 상기 집진 발전기는 알에프 발전기인 것이 바람직하다.
이에 더하여, 상기 시스템은 상기 진공 챔버의 외부에 배치되어 플라즈마를 발생시키는 코일 및 상기 코일에 연결된 플라즈마 발전기를 더 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 반도체 웨이퍼를 고정하는 동시에 고주파 발생을 위한 전극 역할을 하는 서셉터 및 상기 서셉터에 연결된 고주파 발전기을 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 공정 시스템들을 개략적으로 나타내는 도면들이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고밀도 플라즈마 화학기상증착 장비는 반도체 웨이퍼(120)가 로딩되는 진공 챔버(100)를 구비한다. 상기 진공 챔버(100)는 통상적으로 석영으로 이루어진다. 상기 진공 챔버(100)에는 공정 가스가 주입되는 가스 주입관(도시하지 않음) 및 반응 가스가 배출되는 가스 배기관(도시하지 않음)이 연결된다.
상기 진공 챔버(100)의 상부 외벽에는 플라즈마(160) 생성을 위한 코일(150)이 배치되며, 상기 코일(150)은 플라즈마 생성용 발전기(140)에 연결된다. 상기 플라즈마 생성용 발전기(140)는 2㎒ 또는 13.56㎒의 주파수로 전압을 변화시키는 알에프(radio frequency, RF) 발전기인 것이 바람직하다.
상기 반도체 웨이퍼(120)는 상기 진공 챔버(100) 내에 구비된 서셉터(110) 상에 배치된다. 상기 서셉터(110)는 상기 반도체 웨이퍼(120)를 고정하는 장치인 웨이퍼 척(chuck)을 포함한다. 또한, 상기 고밀도 플라즈마에 의해, 상기 서셉터(110) 상에 안착되는 상기 반도체 웨이퍼(120)가 가열될 수 있다. 하지만, 상기 반도체 웨이퍼(120)가 낮은 용융점을 갖는 알루미늄 합금을 포함할 경우, 상기 반도체 웨이퍼(120)의 온도 상승에 의해 배선 패턴들이 손상되는 문제가 발생할 수 있다. 이를 예방하기 위해, 상기 서셉터(110)는 상기 반도체 웨이퍼(120)를 냉각시키기 위한 냉각 장치를 더 구비하는 것이 바람직하다. 상기 서셉터(110)는 고주파 전극으로 사용되며, 이를 위해 상기 서셉터(110)에는 고주파 발전기(130)가 연결된다. 상기 고주파 발전기(130)는 13.56㎒의 주파수로 전압을 변화시키는 알에프 발전기인 것이 바람직하다.
상기 진공 챔버(100)의 내벽에는 집진 전극(180)이 배치된다. 상기 집진 전극(180)은 집진 발전기(170)에 연결되며, 이때, 상기 집진 발전기(170)는 알에프 발전기인 것이 바람직하다. 상기 집진 발전기(170)를 통해 인가된 전자기장은 상기 플라즈마(160) 형성 과정동안 전하를 갖는 부산물들을 상기 집진 전극(180)에 부착시킨다.
이에 따라, 종래 기술에서 설명한 것처럼, 상기 가스 배기관을 통해 배출되지 못한, 예를 들면 0.2㎛이상의 크기를 갖는 부산물들은 상기 집진 전극(180)에 부착된다. 상기 집진 전극(180)에 부착된 부산물들은 이후, 추가적인 세정 공정 등을 제거되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 집진 시설을 구비하는 반도체 공정 챔버 시스템을 제공한다. 이에 따라, 진공 챔버를 통해 배출되지 않은 부산물들이 반도체 웨이퍼 상에서 파티클을 형성하는 것을 예방할 수 있다. 그 결과, 반도체 장치의 생산 수율을 향상시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. 반도체 웨이퍼가 로딩되는 진공 챔버;
    상기 진공 챔버의 내벽에 배치된 집진 전극; 및
    상기 집진 전극에 연결된 집진 발전기를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 챔버 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 진공 챔버의 외부에 배치되어, 플라즈마를 발생시키는 코일을 더 포함하는 반도체 공정 챔버 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 코일에 연결된 플라즈마 발전기를 더 포함하는 반도체 공정 챔버 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 반도체 웨이퍼를 고정하는 동시에 고주파 발생을 위한 전극 역할을 하는 서셉터를 더 포함하는 반도체 공정 챔버 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 서셉터에 연결된 고주파 발전기를 더 포함하는 반도체 공정 챔버 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 집진 발전기는 알에프 발전기인 것을 특징으로 하는 반도체 공정 챔버 시스템.
KR1020010075684A 2001-12-01 2001-12-01 반도체 공정 챔버 시스템 KR20030045267A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100810892B1 (ko) * 2003-12-17 2008-03-07 동부일렉트로닉스 주식회사 프로세스 챔버 내부의 집진기

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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