KR20030059746A - 산화방지 처리가 된 웨이퍼 서셉터 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 웨이퍼 서셉터는, 반응챔버 내에 설치되며 그 윗면에는 웨이퍼가 수평안착 되어지는 흑연 재질의 웨이퍼 서셉터인데, 표면이 SiO2또는 다결정 실리콘으로 코팅되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 열적으로 안정한 SiO2또는 다결정 실리콘에 의해서 흑연 표면이 보호되기 때문에 탄소가 산화제와 반응하여 산화되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 가격이 저렴하고 가공이 쉬운 흑연 재질을 그대로 사용하여 서셉터를 만들 수 있게 된다.

Description

산화방지 처리가 된 웨이퍼 서셉터{Oxidation prevention-treated wafer susceptor}
본 발명은 웨이퍼 서셉터에 관한 것으로서, 특히 흑연(graphite) 재질의 웨이퍼 서셉터에 관한 것이다.
반도체소자 제조장비의 구성부품의 하나로서 윗면에 웨이퍼가 수평 안착되어지는 도 1과 같은 웨이퍼 서셉터(10)가 있다. 서셉터(10)의 재질로는 통상 흑연을사용하는데 이는 가격이 저렴하고 가공이 쉽기 때문이다. 그러나, 500℃ 이상의 산소분위기에 노출되면 흑연이 활성화된 산소와 반응하여 화학식 1과 같은 메카니즘으로 산화됨으로써 서셉터(10)가 부식되는 현상이 발생한다. 이렇게 되면, 산화부위가 파티클 발생 소스로 작용하며 또한 서셉터의 수명(life time)도 짧아지게 되는 문제가 생긴다.
C + O2= CO2
C + O = CO
500℃ 이상의 산화분위기는 Ta2O5, STO, BST, 또는 PZT 등의 박막형성공정에서 나타날 수 있다. 산화분위기는 O2뿐만 아니라 N2O 등의 산화제에 의해서도 나타난다. 산화제와 더불어 플라즈마를 사용하는 공정의 경우에는 500℃ 이하에서도 서셉터(10)가 산화될 수 있다.
서셉터(10)의 산화를 방지하기 위하여 서셉터(10)의 재질을 Al2O3또는 AlN과 같은 산화물이나 질화물을 사용할 수도 있지만 이는 비용이 많이 들 뿐만 아니라 미세한 가공이 어렵기 때문에 바람직하지 않다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 종래의 흑연재질의 서셉터를 표면산화가 잘 일어나지 않도록 처리한 웨이퍼 서셉터를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래의 웨이퍼 서셉터를 설명하기 위한 개략도;
도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 서셉터를 설명하기 위한 개략도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 참조번호의 설명 >
10, 110; 웨이퍼 서셉터 120: 코팅층
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 웨이퍼 서셉터는, 반응챔버 내에 설치되며 그 윗면에는 웨이퍼가 수평안착 되어지는 흑연 재질의 웨이퍼 서셉터인데, 표면이 SiO2또는 다결정 실리콘으로 코팅되는 것을 특징으로 한다.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 서셉터를 설명하기 위한 개략도이다. 도 2를 참조하면, 서셉터(110)의 표면에는 SiO2또는 다결정 실리콘으로 이루어진 코팅층(120)이 형성되어있다. 서셉터(110)의 윗면에는 웨이퍼가 수평 안착되어진다. 코팅층(120)은 서셉터(110)의 전 표면에 형성되어 있을 필요는 없고 공정 시에 산화분위기에 노출되는 부위 예컨대, 도시된 바와 같이 서셉터(110)의 윗면에 형성되어 있으면 족하다. 코팅층(120)에 의해서 탄소가 산소와 접촉되는 것이 차단되어 서셉터(110)의 산화가 방지된다.
코팅층(120)은 SiH4나 Si2H6등의 기체를 공급할 수 있는 반응챔버에서 습식 클리닝(wet cleaning) 후에 바로 그 챔버에서 CVD 법으로 형성할 수 있다. 코팅층(120)을 CVD법으로 형성하면, 막의 두께 균일성을 확보할 수 있으며 단차피복성이 우수하기 때문에 가공한 면에 다른 가공을 더 하지 않더라도 사용가능하여 좋다.
통상 서셉터(110) 밑 부분에 기판을 가열하기 위한 히터(미도시)가 장착되기 때문에 서셉터(110)는 반응챔버 내에서 가장 높은 온도를 나타내는 부품 중의 하나이다. 따라서, 상술한 바와 같은 코팅의 필요성은 서셉터(110)의 경우가 매우 크다고 할 수 있다. 그러나, 서셉터(110) 뿐만 아니라 히터에서 발생하는 열의 영향을 받는 곳에 위치하는 흑연 재질의 기타 부품, 예컨대 웨이퍼 홀더(wafer holder), 베이스(base) 등도 산화분위기에 노출될 염려가 있는 경우에는 이러한 코팅의 필요성이 있음은 당연하다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 열적으로 안정한 SiO2또는 다결정 실리콘에 의해서 흑연 표면이 보호되기 때문에 탄소가 산화제와 반응하여 산화되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 가격이 저렴하고 가공이 쉬운 흑연 재질을 그대로 사용하여 서셉터를 만들 수 있게 된다.
본 발명은 상기 실시예에만 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 많은 변형이 가능함은 명백하다.

Claims (3)

  1. 반응챔버 내에 설치되며 그 윗면에는 웨이퍼가 수평안착 되어지는 흑연재질의 웨이퍼 서셉터에 있어서,
    표면이 SiO2또는 다결정 실리콘으로 코팅되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 서셉터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 SiO2또는 다결정 실리콘이 코팅된 부위는 산화분위기에 노출되는 부분인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 서셉터.
  3. 제1항에 있어서, 상기 SiO2또는 다결정 실리콘의 코팅은 CVD법에 의해 이루어진 것임을 특징으로 하는 웨이퍼 서셉터.
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