KR20030060218A - Semiconductor manufacturing equipment - Google Patents

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KR20030060218A
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김종명
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Abstract

PURPOSE: Semiconductor manufacturing equipment is provided to be capable of uniformly cooling the entire surface of a wafer by forming a plurality of cooling agent supply lines into a parallel double pass structure in a wafer chuck loaded with the wafer. CONSTITUTION: Semiconductor manufacturing equipment is provided with a wafer loading part for loading a wafer(80), a process chamber(100), a wafer chuck(126) installed in the process chamber for fixedly loading the wafer, a buffer chamber, a wafer transferring robot installed in the buffer chamber for transferring the wafer of the wafer loading part to the wafer chuck of the process chamber, and a cooling agent supply apparatus(180) installed for cooling the wafer by circulating a cooling agent into the wafer chuck. At this time, the cooling agent supply apparatus includes a plurality of cycle lines(181) for uniformly circulating the cooling agent into the wafer chuck.

Description

반도체 제조설비{Semiconductor manufacturing equipment}Semiconductor manufacturing equipment

본 발명은 반도체 제조설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼(Wafer)를 쿨링(Cooling)할 수 있도록 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 정전척(Chuck) 내부에 냉각제 공급배관이 패러렐 더블패스(Parallel double pass) 구조로 설치되는 반도체 제조설비에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing facility, and more particularly, to a parallel double pass of a coolant supply pipe inside a wafer electrostatic chuck on which a wafer is seated so as to cool a wafer. It relates to a semiconductor manufacturing equipment installed in a structure.

일반적으로 하나의 반도체 제품이 생산되기 위해서는 수많은 반도체 단위공정과, 이러한 반도체 단위공정을 진행하는 반도체 제조설비를 필요로 한다. 이때, 이러한 반도체 제조설비는 각 반도체 단위공정을 진행함에 있어 각 반도체 단위공정에 따라 공정가스(Gas), 공정온도, 공정압력 등 공정을 진행하기 위한 여러가지 조건들을 적절하게 충족시켜 주어야 한다.In general, in order to produce a single semiconductor product, many semiconductor unit processes and a semiconductor manufacturing facility for performing such a semiconductor unit process are required. At this time, the semiconductor manufacturing equipment must satisfy various conditions for the process such as process gas (Gas), process temperature, process pressure according to each semiconductor unit process in progress.

예를 들면, 플라즈마(Plasma)를 이용한 건식에칭(Etching)설비같은 경우 웨이퍼가 안착되고 공정이 진행되는 프로세스 챔버(Process chamber)에 RF(Radio Frequency) 전원을 공급하여 프로세스 챔버 내부로 공급되는 공정가스를 플라즈마 상태로 변환시키고 이 변환된 플라즈마 중 일부가 빠른 속도로 웨이퍼에 부딪치도록 하여 웨이퍼에 도포된 소정 물질을 에칭하는데, 이와 같이 에칭할 경우 웨이퍼가 고온으로 상승하여 웨이퍼에 도포된 PR(Photo-Resist)이 버닝(Burning)되거나 CD(Critical Dimension)가 변하게되어 칩(Chip)의 페일(Fail)이 발생되기 때문에 웨이퍼가 고온으로 상승하지 않도록 웨이퍼의 온도를 적정온도로 조절하는 것이 매우 중요하다.For example, in the case of a dry etching facility using plasma, a process gas is supplied into a process chamber by supplying RF (Radio Frequency) power to a process chamber in which a wafer is seated and a process is performed. Is converted into a plasma state, and some of the converted plasma is rapidly hit to the wafer to etch a predetermined material applied to the wafer. In this case, the wafer rises to a high temperature and is applied to the wafer. It is very important to adjust the temperature of the wafer to the proper temperature so that the wafer does not rise to high temperature because the resist is burned or the CD (critical dimension) is changed to cause the chip to fail. .

이에, 종래에는 프로세스 챔버에 위치하여 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 정전척 내부에 저온의 냉각제가 유동되는 냉각제 공급배관을 설치하되, 웨이퍼의 에지(Edge)부분이 안착되는 웨이퍼 정전척 내부로 냉각제가 유입되어 웨이퍼 정전척 내부를 순환하다 웨이퍼의 센터(Center)부분이 안착되는 웨이퍼 정전척 내부에서 외부로 유출되도록 냉각제 공급배관을 싱글패스(Single pass) 구조로 설치하였으며, 이 냉각제 공급배관의 설치로 웨이퍼는 냉각제와의 상호 열전도 등에 의해 온도가 조절되었다.Thus, in the related art, a coolant supply pipe is installed in a wafer electrostatic chuck in which a wafer is placed in a process chamber and a coolant flows at a low temperature, and coolant flows into a wafer electrostatic chuck in which an edge portion of the wafer is seated. Circulate inside the wafer electrostatic chuck A coolant supply pipe is installed in a single pass structure so that the center portion of the wafer flows out from the inside of the wafer electrostatic chuck. The temperature was controlled by mutual heat conduction with the coolant or the like.

그러나, 이와 같은 종래 반도체 제조설비의 경우 냉각제 공급배관이 싱글패스 구조로 설치되되 냉각제가 유입되는 부분과 냉각제가 유출되는 부분이 각각 한곳이기 때문에 저온의 냉각제가 처음 유입되는 부분에 위치하는 웨이퍼의 일 부분은 냉각제와 웨이퍼의 상호 열전도에 의해 온도가 조절되지만, 유입된 냉각제가 웨이퍼의 온도를 조절시키면서 웨이퍼 정전척 내부를 소정 시간 또는 소정 거리 순환한 경우 냉각제는 웨이퍼와의 상호 열전도에 의해 자체 온도가 높아지므로 더이상 웨이퍼의 온도를 조절하지 못하게 되는 문제점이 발생된다.However, in the case of the conventional semiconductor manufacturing equipment, since the coolant supply pipe is installed in a single pass structure, but the coolant flows in and the coolant flows out in one place, one of the wafers positioned at the portion where the coolant flows at the first temperature flows first. The temperature is controlled by the mutual heat conduction between the coolant and the wafer. However, when the introduced coolant circulates inside the wafer electrostatic chuck for a predetermined time or a predetermined distance while controlling the temperature of the wafer, the coolant has its own temperature due to mutual heat conduction with the wafer. As a result, there is a problem that can no longer control the temperature of the wafer.

이에, 웨이퍼는 에칭이 이루어지는 플라즈마 타임(Time)이 길어질수록 웨이퍼의 각 부분간 온도차가 커져 여러가지 품질불량을 초래하게 되는 문제점이 발생된다.As a result, the longer the plasma time at which the wafer is etched, the greater the temperature difference between the respective portions of the wafer, resulting in various quality defects.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 정전척 내부에 냉각제 공급배관을 패러렐 더블패스 구조로 설치하여 웨이퍼를 쿨링할 수 있도록 한 반도체 제조설비를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor manufacturing facility for cooling a wafer by installing a coolant supply pipe in a parallel double pass structure inside a wafer electrostatic chuck on which the wafer is seated. Is in.

도 1은 본 발명의 일실시예인 반도체 제조설비의 프로세스 챔버를 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing a process chamber of a semiconductor manufacturing apparatus according to one embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 A-A 부분을 도시한 단면도.FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a portion A-A of FIG. 1. FIG.

도 3은 도 2의 B 부분을 확대도시한 평면도.3 is an enlarged plan view of a portion B of FIG. 2;

이와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명은 웨이퍼가 로딩되는 웨이퍼 로딩부와, 웨이퍼가 안착되도록 웨이퍼 정전척이 설치되며 웨이퍼에 소정 반응이 발생되도록 하는 프로세스 챔버와, 웨이퍼 로딩부의 웨이퍼를 프로세스 챔버의 웨이퍼 정전척으로 이송시켜주는 웨이퍼 반송로봇이 설치되는 버퍼 챔버와, 웨이퍼 정전척에 안착되는 웨이퍼가 쿨링되도록 웨이퍼 정전척 내부로 냉각제를 순환시키는 냉각제 공급장치를 포함하는 반도체 제조설비에 있어서, 상기 냉각제 공급장치에는 냉각제를 웨이퍼 정전척 내부의 각각 다른경로로 순환되게 하는 사이클 배관이 다수개 설치되는 것을 특징으로 한다.The present invention for realizing the above object is a wafer loading portion in which a wafer is loaded, a process chamber in which a wafer electrostatic chuck is installed so that the wafer is seated and a predetermined reaction occurs in the wafer, and a wafer in the wafer loading portion in the process chamber. A semiconductor manufacturing facility comprising a buffer chamber in which a wafer transfer robot for transferring to an electrostatic chuck is installed, and a coolant supply device for circulating a coolant into a wafer electrostatic chuck to cool a wafer seated on a wafer electrostatic chuck. The apparatus is characterized in that a plurality of cycle piping is installed to circulate the coolant in different paths inside the wafer electrostatic chuck.

나아가, 상기 사이클 배관은 상호 패러렐 패스 구조로 설치되며, 냉각제의순환 방향은 상호 엇갈리는 방향으로 순환되는 것을 특징으로 한다.In addition, the cycle piping is installed in a mutual parallel structure, characterized in that the circulation direction of the coolant is circulated in the cross direction.

더 나아가, 상기 사이클 배관은 제 1사이클 배관과 제 2사이클 배관으로 구성되며, 제 1사이클 배관과 제 2사이클 배관은 상호 패러렐 더블패스 구조로 설치되며, 제 1사이클 배관과 제 2사이클 배관에서 순환되는 냉각제는 상호 엇갈리는 방향으로 순환되는 것을 특징으로 한다.Further, the cycle pipe is composed of the first cycle pipe and the second cycle pipe, the first cycle pipe and the second cycle pipe is installed in a parallel double pass structure mutually, circulating in the first cycle pipe and the second cycle pipe The coolant to be circulated in a cross direction.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예인 반도체 제조설비를 설명하면 다음과 같다. 이때, 본 발명에 따른 반도체 제조설비는 플라즈마를 이용하여 에칭하는 반도체 제조설비를 바람직한 일 실시예로 들었지만, 본 발명에 따른 반도체 제조설비는 웨이퍼 정전척에 안착된 웨이퍼를 냉각제 순환에 의해 쿨링할 수 있는 설비이면 여러가지 다양한 단위공정에 사용되는 타 반도체 제조설비에도 적용가능하다.Hereinafter, a semiconductor manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. At this time, the semiconductor manufacturing equipment according to the present invention is a semiconductor manufacturing equipment for etching using plasma as a preferred embodiment, the semiconductor manufacturing equipment according to the present invention can cool the wafer seated on the wafer electrostatic chuck by the coolant circulation. It is also applicable to other semiconductor manufacturing equipment used in various unit processes.

본 발명의 일실시예인 반도체 제조설비는 크게 선행공정을 수행한 웨이퍼(80)가 웨이퍼 카세트(미도시) 등에 적층되어 로딩(Loading)되는 웨이퍼 로딩부(미도시)와, 로딩된 웨이퍼(80)를 에칭하는 프로세스 챔버(100)와, 웨이퍼 로딩부 및 프로세스 챔버 (100)사이에 위치되어 로딩된 웨이퍼(80)가 프로세스 챔버(100)에 공급되기전 중간 경유되는 버퍼 챔버(Buffer chamber,미도시)와, 프로세스 챔버(100)에서 에칭이 완료된 웨이퍼(80)가 언로딩(Unloading)되는 웨이퍼 언로딩부(미도시) 그리고 반도체 제조설비를 전반적으로 제어하는 중앙제어부(미도시)로 구성된다.In an exemplary embodiment of the present invention, a semiconductor manufacturing apparatus includes a wafer loading unit (not shown) in which a wafer 80 that has undergone a large advance process is stacked and loaded on a wafer cassette (not shown), and the loaded wafer 80. A buffer chamber (not shown) interposed between the process chamber 100 for etching the wafer, the wafer loading portion and the process chamber 100, and the loaded wafer 80 before being supplied to the process chamber 100. And a wafer unloading unit (not shown) in which the wafer 80, which has been etched in the process chamber 100, is unloaded, and a central control unit (not shown) for overall control of the semiconductor manufacturing equipment.

구체적으로 설명하면, 웨이퍼 로딩부와 웨이퍼 언로딩부에는 각각 에칭될 웨이퍼(80)와 에칭된 웨이퍼(80)가 순차적으로 적층되도록 웨이퍼 카세트가 배치 또는 설치된다. 이때, 웨이퍼 로딩부와 웨이퍼 언로딩부는 일체로 설치될 수도 있으며, 분리되어 설치될 수도 있다.Specifically, a wafer cassette is disposed or installed in the wafer loading portion and the wafer unloading portion so that the wafer 80 to be etched and the etched wafer 80 are sequentially stacked. In this case, the wafer loading unit and the wafer unloading unit may be integrally installed or separately installed.

또한, 버퍼 챔버에는 공정의 진행에 따라 에칭될 웨이퍼(80)를 웨이퍼 로딩부에서 프로세스 챔버(100)로 이송시켜주고, 웨이퍼(80)의 에칭이 완료되면 에칭된 웨이퍼(80)를 프로세스 챔버(100)에서 웨이퍼 언로딩부로 다시 이송시켜주는 웨이퍼 반송로봇(Robot,미도시)이 설치된다.In addition, the buffer chamber transfers the wafer 80 to be etched as the process proceeds from the wafer loading unit to the process chamber 100. When the etching of the wafer 80 is completed, the etched wafer 80 is transferred to the process chamber ( A wafer transfer robot (Robot, not shown) for transferring the wafer back to the wafer unloading unit 100 is installed.

한편, 프로세스 챔버(100)에는 웨이퍼(80)의 에칭이 이루어지도록 프로세스 챔버(100) 내부로 에칭에 필요한 공정가스를 공급해주는 공정가스 공급장치(140)와, 프로세스 챔버(100) 내부를 원활한 에칭을 위한 적정 압력으로 유지시켜주는 진공배기장치(160)와, 프로세스 챔버(100) 내부의 공정가스를 플라즈마 상태로 변환되게 한 후 이 플라즈마에 의해 웨이퍼(80)의 에칭이 이루어지도록 소정 주파수의 전원을 공급해주는 자기전원 공급장치(190) 및 웨이퍼(80)의 온도를 조절하여 쿨링시키는 냉각제 공급장치(180) 등이 설치된다. 그리고, 프로세스 챔버(100) 내부에는 버퍼 챔버를 통해 이송되는 에칭될 웨이퍼(80)가 안착되는 웨이퍼 정전척(126) 및 이 웨이퍼 정전척(126)을 지지하는 하부전극(124)이 설치된다.On the other hand, the process chamber 100 and the process gas supply device 140 for supplying the process gas required for etching into the process chamber 100 so that the etching of the wafer 80, and the inside of the process chamber 100 is smoothly etched Vacuum exhaust device 160 to maintain the proper pressure for the process, the process gas in the process chamber 100 is converted into a plasma state, the power of a predetermined frequency so that the etching of the wafer 80 by the plasma A magnetic power supply device 190 for supplying the coolant and a coolant supply device 180 for controlling and cooling the temperature of the wafer 80 are installed. In addition, a wafer electrostatic chuck 126 on which the wafer 80 to be etched transferred through the buffer chamber is mounted and a lower electrode 124 supporting the wafer electrostatic chuck 126 are installed in the process chamber 100.

보다 구체적으로 설명하면, 프로세스 챔버(100)는 원통형 통체 형상으로, 일 측면에 버퍼 챔버와 선택적으로 연통되는 슬릿 밸브(Slit valve,미도시)가 설치되고, 타 측면에는 프로세스 챔버(100) 내부를 적정압력으로 유지하도록 진공배기장치(160)와 연결된 진공배관(163)이 설치되며, 밑면에는 자기전원 공급장치(190)로부터 소정 전극의 전원을 공급받는 원통형 블럭(Block)형상의 하부전극(124) 및 이 하부전극(124)의 상면에 위치하여 버퍼 챔버를 통해 이송되는 웨이퍼(80)가 안착되는 웨이퍼 정전척(126)이 설치된다. 그리고, 프로세스 챔버(100)의 상측에는 공정가스 공급장치(140)로부터 공급되는 공정가스를 프로세스 챔버(100) 내부의 웨이퍼(80)에 원활히 공급되게 하는 공정가스 공급구(145)가 설치된다.In more detail, the process chamber 100 has a cylindrical cylindrical shape, and a slit valve (not shown) selectively communicating with the buffer chamber is installed at one side thereof, and the inside of the process chamber 100 is installed at the other side thereof. A vacuum pipe 163 connected to the vacuum exhaust device 160 is installed to maintain the proper pressure, and a lower portion of the lower electrode 124 having a cylindrical block shape receives power from the magnetic power supply 190 from a predetermined electrode. ) And a wafer electrostatic chuck 126 located on the upper surface of the lower electrode 124 to seat the wafer 80 transferred through the buffer chamber. In addition, a process gas supply port 145 is provided on the upper side of the process chamber 100 to smoothly supply the process gas supplied from the process gas supply device 140 to the wafer 80 inside the process chamber 100.

이때, 프로세스 챔버(100) 중 밑면에 설치된 하부전극(124)을 제외한 나머지 프로세스 챔버(100) 즉 하부전극(124)을 둘러싸고 있는 전체 프로세스 챔버(100)는 하부전극(124)과 대응되는 상부전극(120)이 되며, 이러한 상부전극(120)과 하부전극(124)의 경계부분에는 상호 절연되도록 절연부재(122)가 설치된다.At this time, the entire process chamber 100 surrounding the remaining process chamber 100, that is, the lower electrode 124 except for the lower electrode 124 installed on the bottom of the process chamber 100, corresponds to the upper electrode corresponding to the lower electrode 124. An insulating member 122 is installed at the boundary between the upper electrode 120 and the lower electrode 124.

한편, 이와 같이 설치된 하부전극(124)과 웨이퍼 정전척(126) 내부에는 프로세스 챔버(100)의 외부에 설치된 냉각제 공급장치(180)로부터 냉각제를 공급받아 웨이퍼(80)를 쿨링시키는 냉각제 공급배관(181)이 설치된다.Meanwhile, a coolant supply pipe for cooling the wafer 80 by receiving a coolant from the coolant supply device 180 installed outside the process chamber 100 in the lower electrode 124 and the wafer electrostatic chuck 126 installed as described above ( 181 is installed.

이때, 이러한 냉각제 공급배관(181)은 프로세스 챔버(100)의 하면에 설치된 하부전극(124)을 관통하여 웨이퍼 정전척(126) 내부를 소정 경로로 순환하도록 설치되는 바, 일실시예로 냉각제가 일 방향으로 순환하는 제 1사이클(Cycle) 배관(182)과, 이와는 엇갈리게 냉각제가 타 방향으로 순환하는 제 2사이클 배관(185)이 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 패러렐 더블패스 구조로 설치된다.At this time, the coolant supply pipe 181 is installed to circulate the inside of the wafer electrostatic chuck 126 by a predetermined path through the lower electrode 124 installed on the lower surface of the process chamber 100. The first cycle pipe 182 circulating in one direction and the second cycle pipe 185 in which the coolant is circulated alternately in the other direction are installed in a parallel double pass structure as shown in FIGS. 1 and 2. do.

즉, 웨이퍼 정전척(126) 내부에는 냉각제 공급장치(180)로부터 공급된 냉각제가 웨이퍼 정전척(126) 내부에서 소정 경로로 순환할 수 있도록 제 1사이클 배관(182)이 설치되되, 냉각제가 웨이퍼 정전척(126) 내부로 유입되는 제 1냉각제유입홀(Hole,183)과 냉각제가 웨이퍼 정전척(126) 내부에서 유출되는 제 1냉각제 유출홀(184)이 각각 서로다른 위치인 웨이퍼(80)의 센터가 안착되는 부분과 웨이퍼(80)의 일측 에지가 안착되는 부분에 각각 설치된다. 그리고, 웨이퍼 정전척(126) 내부에서 제 1사이클 배관(182)과 다른 방향 및 다른 경로로 순환할 수 있도록 설치된 제 2사이클 배관(185)은 냉각제가 웨이퍼 정전척(126) 내부로 유입되는 제 2냉각제 유입홀(186)과 냉각제가 웨이퍼 정전척(126) 내부에서 유출되는 제 2냉각제 유출홀(187)이 각각 서로다른 위치인 웨이퍼(80)의 일측 에지가 안착되는 부분과 웨이퍼(80)의 센터가 안착되는 부분에 각각 설치된다.That is, the first cycle pipe 182 is installed in the wafer electrostatic chuck 126 so that the coolant supplied from the coolant supply device 180 can circulate in the wafer electrostatic chuck 126 in a predetermined path, and the coolant is a wafer. The first coolant inlet hole (Hole) 183 introduced into the electrostatic chuck 126 and the first coolant outlet hole 184 where the coolant flows out from the inside of the wafer electrostatic chuck 126 are different from each other. Are respectively installed in the part where the center of the seat and the one side edge of the wafer 80 are seated. In addition, the second cycle pipe 185 installed in the wafer electrostatic chuck 126 to circulate in a different direction and a different path from the first cycle pipe 182 may be formed of a coolant flowing into the wafer electrostatic chuck 126. 2 The coolant inlet hole 186 and the second coolant outlet hole 187 through which the coolant flows out from the inside of the wafer electrostatic chuck 126 are respectively positioned at one side edge of the wafer 80 and the wafer 80. It is installed at each part where the center of the seat is seated.

이때, 앞에서 설명한 바와 같이 웨이퍼 정전척(126) 내부에 설치되는 제 1사이클 배관(182)과 제 2사이클 배관(185)은 패러렐 더블패스 구조로 설치되되, 각각 제 1사이클 배관(182)의 제 1냉각제 유입홀(183)의 근접한 주변에는 제 2사이클 배관(185)의 제 2냉각제 유출홀(187)이 위치되도록 설치되고, 제 1사이클 배관(182)의 제 1냉각제 유출홀(184)의 근접한 주변에는 제 2사이클 배관(185)의 제 2냉각제 유입홀(186)이 위치되도록 설치됨이 바람직하다.At this time, as described above, the first cycle pipe 182 and the second cycle pipe 185 installed in the wafer electrostatic chuck 126 are installed in a parallel double pass structure, respectively, The second coolant outlet hole 187 of the second cycle pipe 185 is positioned near the first coolant inlet hole 183, and the first coolant outlet hole 184 of the first cycle pipe 182 is located. It is preferable that the second coolant inlet hole 186 of the second cycle pipe 185 is positioned in the vicinity.

여기에서, 본 발명은 서로다른 위치에서 유입 및 유출되는 2개의 사이클 배관(182,186)을 일예로 설명하였지만, 이는 본 발명의 일실시예일 뿐이며, 본 발명에 따른 웨이퍼 정전척(126)에는 각각 서로다른 위치에서 유입 및 유출되며, 다양한 경로 및 상호 엇갈리는 방향으로 냉각제가 순환되도록 다수개의 사이클 배관이 설치될 수 있음은 당연하고, 이때, 설치되는 다수개의 사이클 배관은 상호간 패러렐 패스 구조 설치됨이 바람직하고, 일 사이클 배관의 냉각제 유입홀은 타 사이클배관의 냉각제 유출홀과 쌍을 이뤄 설치됨이 바람직하다.Herein, the present invention has been described as an example of two cycle pipes 182 and 186 flowing in and out at different positions, but this is only one embodiment of the present invention, and the wafer electrostatic chuck 126 according to the present invention is different from each other. Naturally, a plurality of cycle pipes may be installed so that the coolant is circulated in various paths and intersecting directions. The coolant inlet hole of the cycle pipe is preferably installed in pairs with the coolant outlet hole of the other cycle pipe.

이상에서, 미설명 부호 127은 웨이퍼 반송로봇에 의해 이송된 웨이퍼(80)가 웨이퍼 정전척(126)에 원활하게 안착되도록 하는 웨이퍼 정전척(126)에 설치된 웨이퍼 핀(Fin,127)을 도시한 것이다.In the above description, reference numeral 127 denotes a wafer pin (Fin, 127) installed in the wafer electrostatic chuck 126 to allow the wafer 80 transferred by the wafer transfer robot to be seated on the wafer electrostatic chuck 126 smoothly. will be.

이하, 이와 같이 구성된 본 발명 반도체 제조설비의 작용 및 효과를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation and effects of the semiconductor manufacturing equipment of the present invention configured as described above will be described in detail.

선행공정을 수행한 웨이퍼(80)가 웨이퍼 카세트에 적층되어 작업자(미도시) 또는 웨이퍼 이송장치(미도시)에 의해 웨이퍼 로딩부에 로딩되면, 버퍼 챔버에 설치된 웨이퍼 반송로봇은 프로세스 챔버(100)의 일측에 형성된 슬릿 밸브를 통해 웨이퍼 로딩부의 웨이퍼(80)를 프로세스 챔버(100) 내부의 웨이퍼 핀(127) 상면으로 이송시키게 된다.When the wafer 80 having undergone the preceding process is stacked on the wafer cassette and loaded into the wafer loading unit by an operator (not shown) or a wafer transfer device (not shown), the wafer transfer robot installed in the buffer chamber is processed in the process chamber 100. The wafer 80 of the wafer loading part is transferred to the upper surface of the wafer pin 127 in the process chamber 100 through a slit valve formed at one side of the.

이후, 웨이퍼(80)의 이송이 완료되면, 슬릿 밸브는 닫히게 되고, 웨이퍼 정전척에 설치된 웨이퍼 핀(127)은 하측으로 이동하면서 웨이퍼 반송로봇에 의해 이송된 웨이퍼(80)가 웨이퍼 정전척(126)에 원활히 안착되도록 한다.Thereafter, when the transfer of the wafer 80 is completed, the slit valve is closed, and the wafer pin 127 installed on the wafer electrostatic chuck moves downward while the wafer 80 transferred by the wafer transfer robot moves to the wafer electrostatic chuck 126. Make sure you are seated smoothly).

이와 같이 동작되어 웨이퍼 정전척(126)에 웨이퍼(80)의 안착이 완료되면, 진공배기장치(160)는 프로세스 챔버(100) 내부를 공정이 진행되기에 적합한 적정압력으로 변경 및 유지시키게 되고, 자기전원 공급장치(190)는 하부전극(124)과 상부전극(120)에 각각 전원을 공급하게 되며, 공정가스 공급장치(140)는 프로세스 챔버(100) 내부로 에칭에 필요한 공정가스를 주입하게 된다. 그리고, 냉각제 공급장치(180)는 제 1사이클 배관(182) 및 제 2사이클 배관(185)으로 구성된 냉각제 공급배관(181)을 통해 웨이퍼(80)가 안착된 웨이퍼 정전척(126) 내부로 저온의 냉각제를 공급 및 순환시키게 된다.In this manner, when the mounting of the wafer 80 on the wafer electrostatic chuck 126 is completed, the vacuum exhaust device 160 changes and maintains the inside of the process chamber 100 at an appropriate pressure suitable for the process to proceed. The magnetic power supply 190 supplies power to the lower electrode 124 and the upper electrode 120, respectively, and the process gas supply device 140 injects the process gas necessary for etching into the process chamber 100. do. The coolant supply device 180 is a low temperature inside the wafer electrostatic chuck 126 on which the wafer 80 is seated through the coolant supply pipe 181 including the first cycle pipe 182 and the second cycle pipe 185. Of the coolant is supplied and circulated.

이때, 이와 같이 공정가스 및 전원이 공급됨에 따라 프로세스 챔버(100) 내부에 공급된 공정가스는 하부전극(124)과 상부전극(120) 사이에 발생되는 소정 자기장에 의해 플라즈마 상태로 변환된 후 하부전극(124)의 상측에 설치된 웨이퍼(80)에 부딪치면서 웨이퍼(80)에 도포된 소정 물질을 에칭하게 되며, 웨이퍼(80)는 이러한 플라즈마에 의해 소정 온도 이상으로 가열된다.In this case, as the process gas and the power are supplied as described above, the process gas supplied into the process chamber 100 is converted into a plasma state by a predetermined magnetic field generated between the lower electrode 124 and the upper electrode 120 and then lowered. The predetermined material applied to the wafer 80 is etched while hitting the wafer 80 provided above the electrode 124, and the wafer 80 is heated above a predetermined temperature by the plasma.

그러나, 이상과 같이 가열되는 웨이퍼(80)는 웨이퍼(80)가 안착된 웨이퍼 정전척(126) 내부에서 소정 경로 및 소정 방향으로 순환되는 저온의 냉각제에 의해 상호 열전도되면서 쿨링되게 된다. 이때, 웨이퍼 정전척(126) 내부에는 서로다른 경로를 갖는 다수개의 사이클 배관(182,185)이 패러렐 패스 구조로 설치되기 때문에 종래에 비해 웨이퍼(80)의 전면적이 균일하게 쿨링되며, 특히, 다수개의 사이클 배관(182,185) 중 일 사이클 배관의 냉각제 유입홀은 타 사이클 배관의 냉각제 유출홀과 쌍을 이뤄 설치되기 때문에 에칭공정 중 플라즈마 타임이 길어지거나 웨이퍼 정전척(126) 내부에서 냉각제의 순환 경로가 다소 길지라도 웨이퍼(80)의 전면적은 균일하게 쿨링된다.However, the wafer 80 heated as described above is cooled while being mutually thermally conductive by a low temperature coolant circulated in a predetermined path and a predetermined direction inside the wafer electrostatic chuck 126 on which the wafer 80 is seated. In this case, since a plurality of cycle pipes 182 and 185 having different paths are installed in a parallel pass structure inside the wafer electrostatic chuck 126, the entire surface of the wafer 80 is uniformly cooled compared to the conventional one, and in particular, a plurality of cycles Since the coolant inlet hole of one cycle pipe among the pipes 182 and 185 is paired with the coolant outlet hole of the other cycle pipe, the plasma time is increased during the etching process or the circulation path of the coolant in the wafer electrostatic chuck 126 is longer. Even if the entire surface of the wafer 80 is uniformly cooled.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 제조설비는 소정 온도 이상으로 가열된 웨이퍼를 쿨링시키도록 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 정전척 내부에 냉각제 공급배관을 설치하되, 서로다른 경로를 갖는 다수개의 사이클 배관을 패러렐 구조로 설치하기 때문에 종래에 비해 웨이퍼의 전면적을 균일하게 쿨링할 수 있고, 특히, 다수개의 사이클 배관 중 일 사이클 배관의 냉각제 유입홀은 타 사이클 배관의 냉각제 유출홀과 쌍을 이뤄 설치되기 때문에 에칭공정 중 플라즈마 타임이 길어지거나 웨이퍼 정전척 내부에서 냉각제의 순환 경로가 다소 길지라도 웨이퍼의 전면적은 균일하게 쿨링된다.As described above, the semiconductor manufacturing equipment according to the present invention is provided with a coolant supply pipe inside the wafer electrostatic chuck on which the wafer is seated to cool the wafer heated to a predetermined temperature or more, but a plurality of cycle piping having different paths. Since it is installed in a parallel structure, the entire surface of the wafer can be uniformly cooled compared to the conventional one, and in particular, the coolant inlet hole of one cycle pipe among the plurality of cycle pipes is paired with the coolant outlet hole of the other cycle pipe. Even if the plasma time is long during the etching process or the circulation path of the coolant is slightly longer inside the wafer electrostatic chuck, the entire surface of the wafer is uniformly cooled.

Claims (3)

웨이퍼가 로딩되는 웨이퍼 로딩부와, 상기 웨이퍼가 안착되도록 웨이퍼 정전척이 설치되며 상기 웨이퍼에 소정 반응이 발생되도록 하는 프로세스 챔버와, 상기 웨이퍼 로딩부의 상기 웨이퍼를 상기 프로세스 챔버의 상기 웨이퍼 정전척으로 이송시켜주는 웨이퍼 반송로봇이 설치되는 버퍼 챔버와, 상기 웨이퍼 정전척에 안착되는 상기 웨이퍼가 쿨링되도록 상기 웨이퍼 정전척 내부로 냉각제를 순환시키는 냉각제 공급장치를 포함하는 반도체 제조설비에 있어서,A wafer loading portion into which a wafer is loaded, a wafer electrostatic chuck installed to seat the wafer, and a process chamber for generating a predetermined reaction on the wafer, and transferring the wafer to the wafer electrostatic chuck in the process chamber. A semiconductor manufacturing facility comprising a buffer chamber in which a wafer conveying robot is installed, and a coolant supply device for circulating a coolant into the wafer electrostatic chuck to cool the wafer seated on the wafer electrostatic chuck. 상기 냉각제 공급장치에는 상기 냉각제를 상기 웨이퍼 정전척 내부의 각각 다른경로로 순환되게 하는 사이클 배관이 다수개 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비.The coolant supply device is a semiconductor manufacturing equipment, characterized in that a plurality of cycle pipes for circulating the coolant in different paths inside the wafer electrostatic chuck is installed. 제 1항에 있어서, 상기 사이클 배관은 상호 패러렐 패스 구조로 설치되며, 상기 냉각제의 순환 방향은 상호 엇갈리는 방향으로 순환되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비.The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the cycle pipes are installed in a parallel path structure, and the circulation direction of the coolant is circulated in a cross direction. 제 1항에 있어서, 상기 사이클 배관은 제 1사이클 배관과 제 2사이클 배관으로 구성되며, 상기 제 1사이클 배관과 상기 제 2사이클 배관은 상호 패러렐 더블패스 구조로 설치되며, 상기 제 1사이클 배관과 상기 제 2사이클 배관에서 순환되는 상기 냉각제는 상호 엇갈리는 방향으로 순환되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비.According to claim 1, wherein the cycle pipe is composed of a first cycle pipe and the second cycle pipe, the first cycle pipe and the second cycle pipe is installed in a mutual double parallel structure, the first cycle pipe and The coolant circulated in the second cycle pipe is a semiconductor manufacturing equipment, characterized in that circulated in the cross direction.
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