KR20030094659A - 고주파 파워를 이용하는 반도체소자 제조설비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식각 공정을 수행하는 공정실 내에 생성되는 폴리머 등의 반응 부산물을 용이하게 제거할 수 있도록 하는 반도체소자 제조설비에 관한 것으로서, 이에 대한 특징적 구성은, 상면에 안착되는 웨이퍼에 대하여 대향하는 상부전극과 함께 인가되는 고주파 파워로 그 사이에 공급되는 공정가스를 플라즈마 상태로 변환시켜 공정을 수행토록 하는 하부전극과; 상기 상부전극과 하부전극이 놓이는 공간을 형성하여 서택적으로 밀폐된 분위기를 이루는 공정실 몸체를 포함하여 이루어진 반도체소자 제조설비에 있어서, 상기 상부전극과 하부전극이 놓이는 외측의 상기 공정실 몸체 내벽 부위를 선택적으로 분리 가능하게 덮도록 설치되는 라이너가 구비되어 이루어진다. 이러한 구성에 의하면, 공정을 수행하는 과정에서 무분별하게 증착되는 폴리머 등의 반응 부산물들이 공정실 몸체 측벽에 증착되는 것을 라이너를 통하여 보호되고, 라이너를 분리하여 세정토록 함으로써 그 세정 및 정비에 따른 작업시간의 단축이 있고, 그에 따른 설비의 가동률과 생산성이 향상되는 효과가 있다.

Description

고주파 파워를 이용하는 반도체소자 제조설비{semiconductor device fabricating equipment using radio frequency energy}

본 발명은 반도체소자 제조설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 식각 공정을 수행하는 공정실 내에 생성되는 폴리머 등의 반응 부산물을 용이하게 제거할수 있도록 하는 반도체소자 제조설비에 관한 것이다.

일반적으로 반도체소자는 웨이퍼 상에 사진, 식각, 확산, 화학기상증착, 이온주입 및 금속증착 등의 공정을 선택적이고도 반복적으로 수행하여 만들어지고, 이들 각 공정 중 식각, 확산, 화학기상증착, 금속증착 등의 공정을 수행하는 반도체소자 제조설비에는 고주파 파워를 이용하여 공급되는 공정가스를 플라즈마 상태로 변환시켜 웨이퍼 상의 상면 또는 패턴 마스크로부터 노출되는 부위에서 반응토록 하여 공정을 수행하는 것이 있다.

이러한 반도체소자 제조설비의 공정 수행 과정에서 공정가스의 반응시 반응에 의한 부산물 즉 폴리머가 생성되고, 이들 폴리머는 공정이 이루어지는 전역에 계속적으로 증착되어 공정 수행에 지장을 줄 뿐 아니라 증착된 표면으로부터 떨어져 웨이퍼 상으로 이동할 경우 그 부위의 결함을 유발하는 파티클로서 작용하게 된다.

이러한 폴리머의 증착 관계 및 그 영향에 대하여 설명하기에 앞서 고주파 파워를 이용하는 반도체소자 제조설비의 종래 기술 구성을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

종래의 고주파 파워를 이용하는 반도체소자 제조설비의 구성은, 도 1에 도시된 바와 같이, 소정 크기로 구획하는 공정실 몸체(10)가 있고, 이 공정실 몸체(10)는 고주파 파워가 인가되는 상부전극(도면의 단순화를 위하여 생략함)이 구비된 상부와 상부전극의 하측으로 대향하여 고주파 파워가 인가되는 하부전극(12)이 구비된 하부로 구분된다.

이러한 구성으로부터 상술한 하부전극(12)의 상면에 공정실 몸체(10) 내부로 투입된 웨이퍼(W)가 안착되어 고정되면, 상부전극과 하부전극(12) 사이로 공정가스의 공급이 이루어지고, 이렇게 공급된 공정가스는 상부전극과 하부전극(12)에 인가되는 고주파 파워의 영향으로 플라즈마 상태로 변환되어 웨이퍼(W) 상의 소정 부위와 반응하게 됨으로써 공정이 이루어진다.

상술한 공정의 진행과 더불어 각종 형태의 반응 부산물 즉, 폴리머가 생성되고, 이들 폴리머는 공정실 몸체(10) 내에 노출되는 전체 영역에 무분별하게 증착되고, 이러한 폴리머는 계속적인 공정 수행에 의해 그 증착 두께가 점차 심화되어 이들 표면으로부터 떨어지기 쉬운 상태를 이룬다.

이에 따라 각 표면으로부터 떨어지는 폴리머는 공정실 몸체(10) 내부에서 유동하여 웨이퍼(W)의 표면에 위치될 경우 그 부위의 결함을 유발하는 파티클로서 작용할 뿐 아니라 공정 조건에 영향을 주어 공정 불량을 야기하는 등 많은 문제를 야기한다.

특히 공정실 몸체(10) 내벽에 증착되는 폴리머는 단단한 성질의 것으로 그 제거가 어려우며, 결국 주기적으로 분해하여 세정한 후 다시 재조립하는 과정을 수행하게 된다.

그러나, 상술한 공정실 몸체(10)는 공정을 보조하는 내·외부의 다른 구성과 상호 결합되어 그 분해 조립의 어려움이 있고, 세정한 후에도 그 조립의 정밀함이 요구됨에 의해 재조립 과정의 어려움이 있으며, 작업자의 세심한 주위와 많은 작업시간이 소요되는 등의 문제를 갖는다.

그리고, 상술한 세정과 정비에 따른 조립 과정에서 공정실 몸체(10)를 포함한 제조설비의 각부 구성의 손상 또는 파손이 있고, 이들 각 구성의 수명이 단축되는 문제가 있다.

본 발명의 목적은, 상술한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 공정 수행 과정에서 생성되는 반응 부산물에 대하여 각부 구성의 손상 및 파손을 방지토록 하여 각부 구성의 수명을 연장토록 하고, 반응 부산물의 제거가 용이하도록 하며, 세정과 정비에 분해와 조립 과정을 단순화시켜 그에 따른 작업시간을 단축시키도록 하는 반도체소자 제조설비를 제공함에 있다.

도 1은 고주파 파워를 이용하는 종래의 반도체소자 제조설비의 구성과 이들 구성의 결합 관계를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 파워를 이용하는 반도체소자 제조설비의 구성과 이들 구성의 결합 관계를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 공정실 몸체 12: 하부전극

14: 라이너

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 특징적 구성은, 상면에 안착되는 웨이퍼에 대하여 대향하는 상부전극과 함께 인가되는 고주파 파워로 그 사이에 공급되는 공정가스를 플라즈마 상태로 변환시켜 공정을 수행토록 하는 하부전극과; 상기 상부전극과 하부전극이 놓이는 공간을 형성하여 서택적으로 밀폐된 분위기를 이루는 공정실 몸체를 포함하여 이루어진 반도체소자 제조설비에 있어서, 상기 상부전극과 하부전극이 놓이는 외측의 상기 공정실 몸체 내벽 부위를 선택적으로 분리 가능하게 덮도록 설치되는 라이너가 구비되어 이루어진다.

또한, 상기 라이너는 상기 공정실 몸체 내벽에 대응하여 밀착되는 단일체로구성함이 바람직하다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체소자 제조설비에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체소자 제조설비의 구성 및 이들 구성의 결합 관계를 개략적으로 나타낸 단면도로서, 종래와 동일한 부분에 대하여 동일한 부호를 부여하기로 한다.

본 발명에 따른 반도체소자 제조설비의 구성은, 도 2에 도시된 바와 같이, 소정 크기로 구획하는 공정실 몸체(10)가 있고, 이 공정실 몸체(10)는 고주파 파워가 인가되는 상부전극(도면의 단순화를 위하여 생략함)이 구비된 상부와 상부전극의 하측으로 대향하여 고주파 파워가 인가되는 하부전극(12)이 구비된 하부로 구분된다.

또한, 상술한 공정실 몸체(10)의 내부에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 소정 두께를 갖는 판 형상으로 상술한 상부전극과 하부전극(12)이 설치된 부위를 제외한 외측의 공정실 몸체(10) 내벽 부위를 선택적으로 분리 가능하게 덮도록 하는 라이너(liner)(14)가 구비되고, 이 라이너(14)는 그 분리가 용이하도록 하기 위하여 공정실 몸체(10)의 내벽에 대응하여 밀착되는 단일체를 이룬다.

이러한 구성으로부터 상술한 하부전극(12)의 상면에 공정실 몸체(10) 내부로 투입된 웨이퍼(W)가 안착되어 고정되면, 상부전극과 하부전극(12) 사이로 공정가스의 공급이 이루어지고, 이렇게 공급된 공정가스는 상부전극과 하부전극(12)에 인가되는 고주파 파워의 영향으로 플라즈마 상태로 변환되어 웨이퍼(W) 상의 소정 부위와 반응하게 됨으로써 공정이 이루어진다.

이때 공정실 몸체(10) 내벽에 밀착되어 설치되는 라이너(14)는 상술한 공정의 진행과 더불어 생성되는 각종 형태의 반응 부산물 즉, 폴리머로부터 공정실 몸체(10)의 내벽을 덮어 보호한다.

이에 따라 공정실 몸체(10)를 이루는 각부 구성과 이들 각부 구성에 각각 대응하여 연결되는 다른 구성들은 라이너(14)에 의해 폴리머로부터 보호되고, 세정 작업 및 정비 작업 과정에서 공정실 몸체(10)의 각부 구성 및 이들 구성과 연결되는 다른 구성들을 분리하지 않은 상태에서 단순히 라이너(14) 만을 분리하여 작업을 수행하게 됨으로써 작업의 단순화와 그에 따른 작업시간이 단축되고, 이를 통한 제조설비의 가동률과 생산성이 향상된다.

따라서, 본 발명에 의하면, 공정실 몸체 내벽을 덮어 밀착 설치되는 라이너는 공정실 몸체의 각부 구성 및 이들 각 구성에 연결되는 다른 구성들을 생성되는 폴리머로부터 보호하여 공정실 몸체의 각부 구성의 오염과 손상 및 파손을 방지하고, 세정 및 정비 과정에서 공정실 몸체와 연결되는 각 구성의 분해 없이 라이너만을 분리하여 작업을 수행함으로써 작업의 단순화에 따른 번거로움을 줄이고, 작업시간의 단축으로 제조설비의 가동률과 생산성을 향상시키는 효과가 있다.

본 발명은 구체적인 실시예에 대해서만 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

Claims (2)

1. 상면에 안착되는 웨이퍼에 대하여 대향하는 상부전극과 함께 인가되는 고주파 파워로 그 사이에 공급되는 공정가스를 플라즈마 상태로 변환시켜 공정을 수행토록 하는 하부전극과; 상기 상부전극과 하부전극이 놓이는 공간을 형성하여 서택적으로 밀폐된 분위기를 이루는 공정실 몸체를 포함하여 이루어진 반도체소자 제조설비에 있어서,

   상기 상부전극과 하부전극이 놓이는 외측의 상기 공정실 몸체 내벽 부위를 선택적으로 분리 가능하게 덮도록 설치되는 라이너가 구비되어 이루어짐을 특징으로 하는 반도체소자 제조설비.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 라이너는 상기 공정실 몸체 내벽에 대응하여 밀착되는 단일체로 구성한 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조설비.