KR20040001016A - 히터로부터의 커넥터 분리가 용이한 반도체 제조 설비 - Google Patents

히터로부터의 커넥터 분리가 용이한 반도체 제조 설비 Download PDF

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추종범
이종구
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Abstract

본 발명의 히터로부터의 커넥터 분리가 용이한 반도체 제조 설비는, 내부에 열선을 구비한 히터와, 히터 내부에 삽입되는 제1 나사를 통해 히터 상부에 배치된 어댑터, 및 어댑터 내부에 삽입되는 제2 나사를 통해 어댑터 상부에 배치되어 열선으로의 전원 공급 통로를 제공하는 커넥터를 포함한다.

Description

히터로부터의 커넥터 분리가 용이한 반도체 제조 설비{Semiconductor manufacturing apparatus having heater to be easily separated from conector}
본 발명은 반도체 제조 설비에 관한 것으로서, 특히 히터로부터의 커넥터 분리가 용이한 반도체 제조 설비에 관한 것이다.
최근 반도체 소자, 특히 디램(DRAM)과 같은 반도체 메모리 소자의 집적도가 증가함에 따라 특성면에서 여러 가지 문제점들이 발생할 수 있다. 예컨대 디램의 비트 라인(bit line) 경우, 집적도 증가를 위해 단위 단면적을 감소시킴에 따라 전기 저항은 증가한다. 따라서 전기 저항 증가에 의한 소자 특성 저하를 보상하기 위하여, 비트 라인 스택의 텅스텐 실리사이드(WSix) 막질 형성을 위한 반응 가스로서 SiH4및 WF6에서 DCS 및 WF6로 변경하여 사용하고 있는 추세이다. 그러나 DCS 가스를 이용한 텅스텐 실리사이드 막질 형성 공정의 경우, DCS 가스의 해리 효율이 낮다는 특성으로 인하여 공정 진행 온도를 대략 400??에서 대략 600??로 변경하여 수행하고 있다. 그러나 이와 같은 공정 조건에서는 챔버의 RF 클리닝시에 플로우르(F)기에 의한 부품 부식 현상이 발생하는 문제가 발생된다.
도 1a는 DCS 반응 가스를 이용한 텅스텐 실리사이드 막질 형성을 위한 챔버에서 커넥터와 히터가 결합된 형상을 나타내 보인 단면도이고, 도 1b는 도 1a의 "A" 부분의 확대도이다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 히터(heater)(11) 내의 열선(미도시)에 전원을 제공하기 위하여, 히터(11) 외부로 커넥터(connector)(12)가 돌출된다. 커넥터(12)는, 히터(11) 내부로 삽입되는 나사(13)에 의해 히터(11)에 장착될 수 있다. 히터(11)와 커넥터(12) 사이의 연결 수단으로서 나사(13)를 사용하는 이유는, 커넥터(12)는 니켈(Ni) 합금 재질로 이루어져 있지만, 히터(11) 내의 열선(미도시)은 깨지기 쉬운 그래파이트(graphite) 재질로 이루어져 있기 때문이다.
돌출된 커넥터(12)를 갖는 히터(11)는 챔버 내에 열을 공급하여 고온 공정을 수행하기 위한 것으로서, 반도체 웨이퍼가 안착되는 서셉터(susceptor) 하부에 배치되어 챔버 내에서 노출된 상태로 유지된다. 따라서 예컨대, 고온 RF 플라즈마 크리닝시에, 챔버 내에 잔류하는 불소(F) 화합물이 히터(11)와 커넥터(12) 틈새를 통해 히터(11) 내부의 나사(13)로 유입되어, 도 1b에 도시된 바와 같이, 나사선이 부식되는 문제가 발생된다. 나사선이 부식되면, 나사선이 마모가 발생되어, 커넥터(12)를 히터(11)와 분리시키고자 하는 경우, 나사(13)가 풀어지지 않아서 분리하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 이 경우 상대적으로 저가인 커넥터(12)만을 교체하고자 하더라도, 상대적으로 고가인 히터(11)까지 함께 교체하여야 한다는 문제가 발생한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 히터로부터의 커넥터 분리가 용이한 반도체 제조 설비를 제공하는 것이다.
도 1a는 DCS 반응 가스를 이용한 텅스텐 실리사이드 막질 형성을 위한 챔버에서 커넥터와 히터가 결합된 형상을 나타내 보인 단면도이다.
도 1b는 도 1a의 "A" 부분의 확대도이다.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 제조 설비에서의 커넥터와 히터의 결합 구조를 설명하기 위하여 나타내 보인 단면도이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 반도체 제조 설비는, 내부에 열선을 구비한 히터; 상기 히터 내부에 삽입되는 제1 나사를 통해 상기 히터 상부에 배치된 어댑터; 및 상기 어댑터 내부에 삽입되는 제2 나사를 통해 상기 어댑터 상부에 배치되어 상기 열선으로의 전원 공급 통로를 제공하는 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 커넥터는 니켈 합금 재질로 이루어진 것이 바람직하다.
상기 열선 및 어댑터는 그래파이트 재질로 이루어진 것이 바람직하다.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안된다.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 제조 설비에서의 커넥터와 히터의 결합 구조를 설명하기 위하여 나타내 보인 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 반도체 제조 설비는 히터(110)를 포함한다. 상기 히터(110)는 열선(111) 및 온돌판(112)이 절연체로 이루어진 바디(113)내에 배치된 구조를 갖는다. 열선(111) 및 온돌판(112)은 그래파이트 재질로 이루어진다. 바디(113)는 보론 나이트라이드(boron nitride) 재질로 이루어진다. 히터(110)의 중앙은 암나사(120)가 삽입된다. 암나사(120)는 그래파이트 재질로 이루어진다.
상기 히터(110) 위에는 어댑터(130)가 배치된다. 어댑터(130)는 하부의 제1 나사(131)를 포함하며, 또한 상부 중심부의 나사홈(132)도 포함한다. 하부의 제1 나사(131)는 히터(110)의 암나사(120)에 채결되어, 히터(110)와 어댑터(130)가 부착되도록 한다. 상부의 나사홈(132)은 커넥터(140)의 제2 나사(141)에 채결된다. 어댑터(130)는, 동종 재질의 기계적 결합에 의한 조립 및 분해가 용이하도록, 열선(111) 및 암나사(120)와 동일한 그래파이트 재질로 이루어진다. 커넥터(140)는 니켈 합금 재질로 이루어진다.
이와 같은 히터(110)는 반도체 제조 설비 내부의 열을 공급하며, 반도체 웨이퍼를 안착하는 서셉터 하부에 배치된다. 챔버 내부에 히터가 노출되도록 배치된 상태에서, RF 플라즈마 클리닝 공정이 진행되더라도, 불소 화합물에 의한 부식 현상이 억제되는데, 이는 커넥터(140)와 히터(110) 사이의 어댑터(130)가 불소 화합물에 의한 부식에 강한 내성을 지닌 그래파이트 재질로 이루어져 있기 때문이다. 비록 불소 화합물에 의한 부식에 의해 커넥터(140)가 어댑터(130)로부터 용이하게분리되지 않는 경우가 발생하더라고, 어댑터(130)는 히터(110)로부터 용이하게 분리할 수 있다. 따라서 커넥터(130)의 상대적으로 짧은 수명으로 인하여 커넥터(130) 교체시에도 히터(110)를 함께 교체할 필요가 없게 된다. 실제 실험 결과, 커넥터(130)와 함께 히터(110)를 교체할 수밖에 없었던 종래의 경우 평균 6000매의 반도체 웨이퍼를 처리한 후에 교체하여야 했지만, 커넥터(130)만을 별도로 분리해서 교체할 수 있는 본 발명에 따른 반도체 제조 설비의 경우, 5배 정도 많은 대략 30000매의 반도체 웨이퍼를 처리한 후에 히터(110)를 교체하여야 했다. 따라서 상대적으로 고가인 히터(110)의 수명이 5배 정도 연장된 효과가 나타난다.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능함은 당연하다.
이상의 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 반도체 제조 설비에 의하면, 히터와 커넥터 사이에 중간 연결 매개체로서 불소 화합물에 강한 재질의 어댑터가 사용되므로, RF 플라즈마 클리닝시 챔버 내에 잔류하는 불소 화합물에 의한 부식이 억제되어 커넥터를 용이하게 분리할 수 있다는 이점이 있다.

Claims (3)

  1. 내부에 열선을 구비한 히터;
    상기 히터 내부에 삽입되는 제1 나사를 통해 상기 히터 상부에 배치된 어댑터; 및
    상기 어댑터 내부에 삽입되는 제2 나사를 통해 상기 어댑터 상부에 배치되어 상기 열선으로의 전원 공급 통로를 제공하는 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터는 니켈 합금 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 열선 및 어댑터는 그래파이트 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비.
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