KR20040046075A - manufacturing equipment of semiconductor device - Google Patents

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KR20040046075A
KR20040046075A KR1020020073893A KR20020073893A KR20040046075A KR 20040046075 A KR20040046075 A KR 20040046075A KR 1020020073893 A KR1020020073893 A KR 1020020073893A KR 20020073893 A KR20020073893 A KR 20020073893A KR 20040046075 A KR20040046075 A KR 20040046075A
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semiconductor device
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device manufacturing
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KR1020020073893A
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강상우
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삼성전자주식회사
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    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
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    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment

Abstract

PURPOSE: Semiconductor device manufacturing equipment is provided to prevent the contamination due to many kinds of gases and by-products and prolong the lifetime of each part by using a guiding part. CONSTITUTION: Semiconductor device manufacturing equipment includes a guiding part(64) having a lower temperature than other parts. Preferably, at least one guiding part is used for the equipment and the guiding part is capable of being replaced with another. Preferably, a coolant supply line(66) is connected with the guiding part for conserving an aiming temperature state. Preferably, the guiding part is installed at the lower portion of a loaded wafer in a chamber. Preferably, the guiding part is installed near to a gas exhaust portion.

Description

반도체소자 제조설비{manufacturing equipment of semiconductor device}Manufacturing Equipment of Semiconductor Device

본 발명은 챔버 내에 생성되는 각종 폴리머의 영향으로부터 웨이퍼와 챔버 내의 각 구성 부위에 대한 손상 및 오염을 방지하도록 하는 반도체소자 제조설비에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device manufacturing facility for preventing damage and contamination of wafers and respective components within the chamber from the influence of various polymers produced in the chamber.

일반적으로 반도체소자는 웨이퍼 상에 포토리소그래피, 식각(etching), 애싱(ashing), 확산, 화학기상증착, 이온주입 및 금속증착 등의 공정을 선택적이고도 반복적으로 수행하여 적어도 하나 이상의 도전층, 반도체층, 부도체층 등을 적층하여 조합되게 하는 것으로 만들어진다.In general, a semiconductor device is a photolithography, etching, ashing, diffusion, chemical vapor deposition, ion implantation, and metal deposition process on the wafer selectively and repeatedly to perform at least one conductive layer, semiconductor layer And a non-conductor layer, etc., to be laminated and combined.

이러한 반도체소자 제조공정 중 식각, 애싱, 확산, 화학기상증착, 금속증착 등의 공정은 진공압 또는 고온 분위기 하에서 공정가스를 공급하고, 이들 공정가스를 플라즈마 상태로 변환하거나 다른 공정가스와 결합토록 하여 웨이퍼 상에서 소망하는 반응이 이루어지도록 하는 것이 있다.In the semiconductor device manufacturing process, etching, ashing, diffusion, chemical vapor deposition, metal deposition, and the like, process gases are supplied under vacuum or high temperature atmosphere, and these process gases are converted into plasma or combined with other process gases. There is one that allows for the desired reaction to occur on the wafer.

이렇게 공정가스를 플라즈마 상태로 변환시켜 공정을 수행하는 챔버 내부에는 그 과정에서 폴리머 등의 반응 부산물이 발생되고, 이들 반응 부산물은 챔버 내의 전역에 대한 무분별하게 증착되어 이후의 공정 수행에 대하여 공정의 저해요인으로 작용할 뿐 아니라 증착된 표면으로부터 웨이퍼로 떨어지게 되면 그 부위의 결함 또는 오염을 유발시킨다.In this process, reaction by-products such as polymers are generated in the process chamber in which the process gas is converted into a plasma state, and these reaction by-products are deposited indiscriminately throughout the chamber, thereby inhibiting the process for subsequent process execution. In addition to being a factor, falling from the deposited surface to the wafer causes defects or contamination of the area.

또한, 확산이나 화학기상증착 등의 공정을 수행함에 있어서도, 공정이 이루어지는 챔버는 다음 공정의 진행에 앞서 그 내부에 잔존하는 각종 가스가 배출된 청정한 분위기를 요구한다. 이러한 요구에 따라 챔버 내부에 대하여 잔존하는 각종 가스의 배출 과정이 이루어지고, 이때 배출부 및 배출라인의 측벽은 챔버 내부에 비교하여 상대적으로 낮은 온도 수준에 있음에 따라 배출되는 각종 가스의 증착이 진행된다. 이렇게 증착되는 파우더 형태의 배출가스는 공정 과정에서 비상하여 챔버 내부로 역류할 경우 웨이퍼 및 챔버를 오염시키는 파티클로서 작용할 뿐 아니라 그 증착의 정도가 심화될 경우에는 챔버 내부의 압력 형성에 영향을 끼침과 동시에 공정 조건의 형성에 대한 시간을 지연시키는 등의 문제가 야기된다.In addition, in performing a process such as diffusion or chemical vapor deposition, the chamber in which the process is performed requires a clean atmosphere in which various gases remaining therein are discharged before the next process proceeds. According to this demand, the process of discharging various gases remaining inside the chamber is performed, and at this time, the side walls of the discharge unit and the discharge line are at a relatively low temperature level compared to the inside of the chamber, and deposition of various gases discharged is performed. do. The powder gas discharged in this way acts as a particle that contaminates the wafer and the chamber when it flows back into the chamber in an emergency during the process, and when the degree of deposition increases, it affects the pressure build-up inside the chamber. At the same time, problems such as delaying the time for formation of the process conditions are caused.

여기서, 상술한 바와 같이, 각종 반응 부산물이나 이를 포함하는 배출가스의 증착에 따른 문제를 해결하기 위한 종래의 기술 구성에 대하여 첨부도면을 참조하여 설명하기로 한다.Here, as described above, the conventional technical configuration for solving the problem caused by the deposition of various reaction by-products or the exhaust gas containing the same will be described with reference to the accompanying drawings.

먼저, 반도체소자 제조설비 중 플라즈마를 이용하는 종래 기술 구성을 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이, 상부가 개방된 용기 형상의 하부몸체(10)와 이 하부몸체(10)의 개방된 상부는 덮는 형상으로 상부몸체(12)가 결합되어 내부를 구획하는 챔버(60, 62)를 이룬다. 또한, 챔버(60, 62) 내부에는 하부몸체(10) 바닥 중심 부위로부터 돌출된 형상으로 투입되는 웨이퍼(W)를 받쳐 지지하는 척 조립체(14)를 구비하고 있으며, 이 척 조립체(14)에 대향하는 상부몸체(12)의 저면 중심 부위에는 헤드부(16)를 구비하고 있다. 여기서, 상술한 헤드부(16)는 플라즈마 상태로 변환이 요구되는 공정가스 또는 플라즈마 상태로 변환된 공정가스를 균일한 분포 관계로 공급하기 위한 샤워헤드로서 기능할 수 있고, 척 조립체(14)를 고주파 파워에 대한 하부전극으로 하여 그 사이에 분포되는 공정가스를 플라즈마 상태로 변환시키기 위한 상부전극으로서 기능하는 것일 수도 있다. 또한, 챔버(60, 62)는 진공펌프(도면의 단순화를 위하여 생략함)와 배출라인(18)으로 연결하고 있으며, 챔버(60, 62) 내부의 각 부위에는 공정진행 과정에서 발생되는 폴리머 등의 반응 부산물의 증착을 방지하기 위하여 그 증착 부위를 대신하기 위한 라이너(20) 또는 그 증착을 방지하기 위한 히터(22) 등의 구성을 구비하고 있다.First, referring to the prior art configuration using the plasma of the semiconductor device manufacturing facilities, as shown in Figure 1, the upper body of the lower body 10 of the open container shape and the open upper portion of the lower body 10 is covered with a shape The upper body 12 is coupled to form a chamber (60, 62) partitioning the inside. In addition, the chambers 60 and 62 are provided with a chuck assembly 14 for supporting and supporting a wafer W that is introduced into a shape protruding from the bottom center portion of the lower body 10. The head part 16 is provided in the center part of the bottom face of the opposing upper body 12. As shown in FIG. Here, the above-described head portion 16 may function as a showerhead for supplying a process gas required to be converted into a plasma state or a process gas converted into a plasma state in a uniform distribution relationship, and the chuck assembly 14 It may serve as a lower electrode for high frequency power, and functions as an upper electrode for converting the process gas distributed therebetween into a plasma state. In addition, the chambers 60 and 62 are connected to a vacuum pump (omitted for the sake of simplicity of illustration) and the discharge line 18, and polymers, etc., generated in the process progress in each part of the chambers 60 and 62. In order to prevent the deposition of the reaction by-products, a liner 20 for replacing the deposition site or a heater 22 for preventing the deposition is provided.

이러한 구성으로부터 공정의 진행 과정을 살펴보면, 먼저 이웃하는 트랜스퍼챔버(60, 62)로부터 웨이퍼(W)의 투입이 이루어져 통상적으로 척 조립체(14) 상에 고정되면, 챔버(60, 62) 내부는 밀폐 과정과 진공압 분위기의 형성 과정이 진행된다. 이후 헤드부(16)와 척 조립체(14) 사이에 분포되는 공정가스는 플라즈마 상태를 이루어 웨이퍼(W) 상에서 반응하는 것으로 공정이 이루어진다.Looking at the progress of the process from this configuration, first, the wafer (W) from the neighboring transfer chamber (60, 62) is made to be normally fixed on the chuck assembly 14, the interior of the chamber (60, 62) is sealed The process and the process of forming a vacuum atmosphere are performed. Thereafter, the process gas distributed between the head 16 and the chuck assembly 14 is formed in a plasma state and reacts on the wafer W.

그러나, 상술한 바와 같이, 공정 수행 과정에서 발생되는 폴리머 등의 반응 부산물은 챔버 내부에 대하여 무분별한 증착이 이루어지고, 상술한 라이너 또는 히터의 구성 부위는 그 설치 부위가 한정됨으로써 그 설치가 이루어지지 않은 부위는반응 부산물의 증착이 상대적으로 심화되어 이를 통한 웨이퍼 및 챔버 내의 각 구성 부위에 대한 손상 및 오염을 초래하는 문제가 있었다.However, as described above, reaction by-products such as polymers generated during the process are indiscriminately deposited on the inside of the chamber, and the components of the above-described liner or heater are not installed because their installation sites are limited. The site had a problem that the deposition of reaction by-products was relatively intensified, resulting in damage and contamination to each component site in the wafer and chamber through it.

또한, 상술한 히터는 폴리머의 증착을 방지하기 위한 것으로써 챔버 내부의 다른 구성에 비교하여 상대적으로 높은 온도 상태를 이루며, 이것은 정작 폴리머의 증착 방지가 요구되는 웨이퍼 주연 부위 등은 히터 설치의 어려움이 있을 뿐 아니라 상대적으로 낮은 온도 분위기에 있음에 따라 그 증착 심화가 진행되는 문제를 갖는다.In addition, the above-described heater is to prevent the deposition of the polymer to achieve a relatively high temperature compared to the other components inside the chamber, which is difficult to install the heater at the peripheral portion of the wafer that is required to prevent deposition of the polymer As well as being in a relatively low temperature atmosphere there is a problem that the deepening of the deposition proceeds.

그리고, 상술한 라이너의 구성은, 반응 부산물이 챔버 내벽에 증착되는 것을 대체하는 기능의 것이며, 챔버 내벽에 넓은 영역으로 설치됨으로써 오히려 세정 주기를 단축시키는 결과를 초래한다.In addition, the above-described configuration of the liner is intended to replace the deposition of reaction by-products on the inner wall of the chamber, which results in shortening the cleaning cycle by being installed in a large area on the inner wall of the chamber.

한편, 상술한 반도체소자 제조설비의 구성 중 확산 또는 화학기상증착 등과 같이 가열 분위기에서 공정을 수행하는 종래의 기술 구성을 살펴보면, 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(30)에 형성된 게이트 상에는 플랜지 몸체(32)가 통상의 방법으로 장착된 상태로 있고, 이 플랜지 몸체(32) 상부는 종 형상의 외측튜브(34)를 지지하며, 이 외측튜브(34)는 그 외측으로부터 내부를 가열시키기 위한 히터(36)에 둘러 싸여진 상태를 이룬다. 또한, 플랜지 몸체(32)의 내벽에는 그 둘레를 따라 환형으로 연장 돌출된 형상의 걸림턱(38)을 구비하고 있으며, 이러한 걸림턱(38)은 관 형상의 내측튜브(40)를 지지하여 외측튜브(34) 내벽에 대하여 일정한 간격 상태로 있게 한다.Meanwhile, referring to a conventional technical configuration that performs a process in a heating atmosphere, such as diffusion or chemical vapor deposition, among the configurations of the semiconductor device manufacturing facility, as shown in FIG. 2, a flange body is formed on a gate formed in the housing 30. (32) is mounted in a conventional manner, the upper portion of the flange body 32 supports the longitudinal outer tube 34, the outer tube 34 is a heater for heating the inside from the outside It is surrounded by (36). In addition, the inner wall of the flange body 32 is provided with a hooking jaw 38 of a shape extending protruding annularly along its circumference, the hooking jaw 38 supports the tubular inner tube 40 to the outside The tube 34 is spaced at regular intervals relative to the inner wall.

그리고, 상술한 플랜지 몸체(32)의 하측에는 복수 웨이퍼(W)를 탑재한보트(42)가 승강기(도면의 단순화를 위하여 생략함)에 의해 승강하고, 이때 보트(42)에 구비된 플레이트(44)가 플랜지 몸체(32)의 하부에 밀착되면 복수 웨이퍼(W)들을 탑재한 보트(42)가 있는 내부는 밀폐된 분위기를 이룬다. 이러한 구성에 더하여 플랜지 몸체(32) 중 걸림턱(38)의 하측 부위에는 공정가스의 공급이 이루어지는 공급노즐(46)이 내측튜브(40)와 보트(42) 사이로 연결되어 있고, 걸림턱(38) 상측의 플랜지 몸체(32) 상에는 외측튜브(34)와 내측튜브(40) 사이를 통해 연통하는 배출라인(48)으로 각종 가스의 배출이 이루어지는 배출부(50)가 구비되어 있다.In addition, the boat 42 on which the plurality of wafers W are mounted is lifted and lowered by an elevator (omitted for simplification of the drawing) below the flange body 32, and the plate provided in the boat 42 ( When the 44 is in close contact with the lower portion of the flange body 32, the inside of the boat 42 in which the plurality of wafers W are mounted forms an airtight atmosphere. In addition to this configuration, a supply nozzle 46 through which process gas is supplied is connected to the lower portion of the locking jaw 38 of the flange body 32 between the inner tube 40 and the boat 42, and the locking jaw 38 is provided. On the flange body 32 of the upper side, there is provided a discharge part 50 through which various gases are discharged to the discharge line 48 communicating between the outer tube 34 and the inner tube 40.

이러한 구성으로부터 공정의 진행 과정을 살펴보면, 승강기수단에 의해 승강하는 플레이트(44)가 플랜지 몸체(32) 하부에 밀착되면, 복수 웨이퍼(W)들 및 이들을 탑재한 보트(42)가 위치하는 내부는 밀폐된 분위기를 이룬다. 이어 상술한 히터(36)의 가열 분위기에서 공급노즐(46)을 통해 공급이 이루어진 공정가스는 웨이퍼(W)들 사이에서 반응하는 일련의 공정 진행이 이루어진다. 이후, 공정이 종료되면, 공급된 미반응 잔류 가스 및 반응 부산물은 상술한 배출부(50)를 통해 제공되는 진공압에 의해 배출 과정이 이루어진다.Looking at the progress of the process from such a configuration, when the plate 44, which is lifted by the elevator means is in close contact with the lower portion of the flange body 32, the inside of the plurality of wafers (W) and the boat 42 mounted thereon is located A sealed atmosphere is achieved. Subsequently, the process gas supplied through the supply nozzle 46 in the heating atmosphere of the heater 36 described above is subjected to a series of process reactions between the wafers W. Then, when the process is completed, the discharged unreacted residual gas and reaction by-products are discharged by the vacuum pressure provided through the discharge unit 50 described above.

그러나, 상술한 구성에 있어서도, 배출되는 미반응가스는 공정실 내의 가열 분위기에서 상대적으로 낮은 온도 상태를 이루는 배출부를 통과하게 됨에 따라 급격한 온도 변화에 의해 배출부 및 배출라인의 내벽에 파우더 형상으로 증착이 이루어지고, 이러한 과정의 반복으로 인해 그 증착 정도가 심화될 경우 배출부를 통한 진공압 전달이 정상적으로 이루어지지 않아 그에 따른 작업시간의 지연이 발생된다. 또한, 공정실로부터 웨이퍼들의 이탈 및 이후의 다른 웨이퍼 들에 대한 공정 진행 과정에서 역류하거나 비상하여 웨이퍼(W) 및 각 구성부의 오염 및 손상시키는 파티클로서 작용하는 문제를 갖는다.However, even in the above-described configuration, as the unreacted gas discharged passes through the discharge portion having a relatively low temperature in the heating atmosphere in the process chamber, it is deposited in powder form on the discharge portion and the inner wall of the discharge line by a sudden temperature change. In this case, when the degree of deposition is deepened due to the repetition of this process, the vacuum pressure transmission through the discharge unit is not normally performed, thereby causing a delay in the working time. In addition, there is a problem of acting as particles that contaminate and damage the wafer W and each component in the process of leaving the wafers from the process chamber and the subsequent process for other wafers.

그리고, 이러한 문제를 방지하기 위한 설비의 세정 주기가 단축되며, 그에 따른 각 구성의 분해 조립의 번거로움과 작업시간의 지연에 등에 의한 설비의 가동률과 생산성이 저하되는 문제가 있다.In addition, the cleaning cycle of the equipment to prevent such a problem is shortened, there is a problem that the operation rate and productivity of the equipment is reduced due to the hassle of disassembly and assembly of each component and the delay of working time.

본 발명의 목적은, 상술한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 공정이 진행되는 과정 또는 공정 종료 후 배출이 요구되는 각종 가스 및 반응 부산물들로부터 웨이퍼 및 각 구성부의 오염 및 손상을 방지토록 하고, 세정 주기 및 각부 구성의 수명을 연장시키도록 하며, 이를 통해 작업자의 노동력과 번거로움의 감소와 더불어 제조설비의 가동률과 생산성 및 제조수율을 향상시키도록 하는 반도체소자 제조설비를 제공함에 있다.An object of the present invention is to solve the problems according to the prior art described above, to prevent contamination and damage of the wafer and its components from various gases and reaction by-products that require discharge during the process or after the process is finished. In addition, to extend the life of the cleaning cycle and the configuration of each part, thereby providing a semiconductor device manufacturing equipment to improve the operation rate, productivity and manufacturing yield of the manufacturing equipment, as well as reducing the labor and labor of the worker.

도 1은 플라즈마 상태의 공정가스를 이용하는 일반적인 반도체소자 제조설비를 개략적으로 나타낸 단면 구성도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a general semiconductor device manufacturing facility using a process gas in a plasma state.

도 2는 확산 또는 화학기상증착 공정이 이루어지는 반도체소자 제조설비의 다른 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view schematically showing another configuration of a semiconductor device manufacturing apparatus in which a diffusion or chemical vapor deposition process is performed.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반도체소자 제조설비를 개략적으로 나타낸 단면 구성도이다.3 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor device manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체소자 제조설비를 개략적으로 나타낸 단면 구성도이다.Figure 4 is a schematic cross-sectional view showing a semiconductor device manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10, 60: 하부몸체 12, 62: 상부몸체10, 60: lower body 12, 62: upper body

14: 척 조립체 16: 헤드부14: chuck assembly 16: head portion

18, 48: 배출라인 20: 라이너18, 48: discharge line 20: liner

22, 36: 히터 30: 하우징22, 36: heater 30: housing

32: 플랜지 몸체 34: 외측튜브32: flange body 34: outer tube

38: 걸림턱 40: 내측튜브38: engaging jaw 40: inner tube

42: 보트 44: 플레이트42: boat 44: plate

46: 공급노즐 50: 배출부46: supply nozzle 50: discharge part

64: 유도부 66: 냉매 공급라인64: induction part 66: refrigerant supply line

68: 퍼지가스 공급라인 70: 퍼지가스 공급노즐68: purge gas supply line 70: purge gas supply nozzle

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 공정이 이루어지는 챔버 내부를 포함하여 각종 가스의 배출이 이루어지는 각 부위의 주변에 다른 구성부 보다 낮은 온도 상태를 형성 유지하는 유도부를 구비하여 이루어짐을 특징으로 한다.A feature of the present invention for achieving the above object is characterized in that it comprises an induction unit for forming and maintaining a lower temperature state than the other components around each part, including the inside of the chamber in which the process is made, the discharge of various gases do.

또한, 상기 유도부는 적어도 하나 이상의 것으로 착탈 가능하게 구성할 수있으며, 상기 유도부의 온도 상태 형성은 상기 챔버의 외부로부터 냉매 공급라인과 연결되어 내부에 냉매가 순환 가능하도록 구성하여 이루어질 수 있다.In addition, the induction part may be detachably configured with at least one or more, and the temperature state of the induction part may be configured to be connected to the refrigerant supply line from the outside of the chamber so that the refrigerant may be circulated therein.

그리고, 상기 유도부의 설치 위치는 상기 챔버 내에 웨이퍼가 놓이는 높이의 하측에 있도록 함이 바람직하고, 또는 상기 챔버 내에서 각종 가스의 배출이 있는 부위에 근접 설치하여 이루어질 수도 있다.In addition, the installation position of the induction part is preferably to be below the height of the wafer is placed in the chamber, or may be made in close proximity to the site of the discharge of various gases in the chamber.

이에 더하여 상기 챔버 내부에는 외부의 퍼지가스 공급라인으로부터 연결되어 상기 유도부에서 배출부로 향하여 유체의 유동을 유도하도록 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스 공급노즐을 더 구비하여 이루어질 수도 있다.In addition, the chamber may further include a purge gas supply nozzle connected to an external purge gas supply line to supply a purge gas to guide the flow of the fluid from the induction part toward the discharge part.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체소자 제조방법은, 공정이 이루어지는 챔버 내부를 포함하여 각종 가스의 배출이 이루어지는 각 부위의 주변에 다른 구성부 보다 낮은 온도 상태를 형성 유지하는 유도부를 구비하고, 상기 챔버 내부에 외부의 퍼지가스 공급라인으로부터 연결되어 상기 유도부에서 배출부로 향하여 유체의 유동을 유도하기 위하여 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스 공급노즐을 구비하여 구성하고, 공정의 종료 후 상기 챔버의 하부로부터 진공압을 제공하는 단계와; 상기 진공압이 제공되는 과정에서 상기 유도부 주연에서 진공압이 제공되는 부위로 유체의 유동을 유도하도록 퍼지가스를 공급하는 단계를 포함하여 이루어진다.On the other hand, in the semiconductor device manufacturing method according to the present invention for achieving the above object, the induction unit for forming and maintaining a lower temperature state than the other components around each part including the interior of the chamber where the process is made, the discharge of various gases And a purge gas supply nozzle connected to an external purge gas supply line inside the chamber to supply a purge gas to induce a flow of fluid from the induction part to the discharge part, and after the process is completed, the chamber Providing a vacuum pressure from the bottom of the; And supplying a purge gas to guide the flow of the fluid from the periphery of the induction part to the site where the vacuum pressure is provided in the process of providing the vacuum pressure.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체소자 제조설비에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a semiconductor device manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도부를 갖는 반도체소자 제조설비를개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 유도부 구성의 다른 적용 예를 개략적으로 나타낸 단면도로서, 종래와 동일한 부분에 대하여 동일한 부호를 부여하고, 그에 따른 상세한 설명은 생략하기로 한다.3 is a cross-sectional view schematically showing a semiconductor device manufacturing apparatus having an induction part according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing another application example of the induction part configuration shown in FIG. The same reference numerals are given to the drawings, and detailed description thereof will be omitted.

본 발명에 따른 반도체소자 제조설비에 대하여 먼저 도 3에 도시된 구성에 대하여 살펴보면, 상부가 개방된 용기 형상의 하부몸체(60)가 있고, 이 하부몸체(60)의 상측으로부터 상부몸체(62)가 결합됨으로써 내부를 구획하는 챔버(60, 62)를 이룬다. 또한, 챔버(60, 62) 내부는 투입되는 웨이퍼(W)의 저면을 받쳐 지지하기 위한 척 조립체(14)를 구비하며, 이 척 조립체(14)에 대향하는 상부몸체(62)의 저면 중심 부위는 헤드부(16)를 구비하고 있다. 또한, 챔버(60, 62)는 일측에 진공펌프(도면의 단순화를 위하여 생략함)와 배출라인(18)으로 연결되어 있으며, 챔버(60, 62) 내부의 각 부위에는 공정진행 과정에서 발생되는 폴리머 등의 반응 부산물 증착을 방지하기 위하여 그 증착 부위를 대신하기 위한 라이너(20) 또는 그 증착을 방지하기 위한 히터(22) 등의 구성을 구비하고 있다. 이에 더하여 상술한 챔버(60, 62) 내부에는 공정 수행에 따른 폴리머 등의 반응 부산물에 영향을 받는 각 구성의 주연 부위 또는 챔버(60, 62) 내부와 연통하여 챔버(60, 62) 내부로부터 미반응 가스 또는 폴리머를 포함한 반응 부산물 등의 각종 가스의 배출이 이루어지는 각 부위의 주변에 다른 구성부의 표면 보다 낮은 온도 상태를 형성 유지하는 유도부(64)를 구비하여 이루어진다. 이러한 유도부(64)는 상술한 챔버(60, 62) 내부의 각 구성 부위 주연이나 배출이 이루어지는 각 부위에 대하여 적어도 하나 이상이 착탈 가능한 형태로 구비함이 바람직하고, 이때 유도부(64)의 온도 상태형성은 챔버(60, 62) 외부로부터 냉각수 또는 냉각 가스 등을 포함한 냉매 공급라인(66)과 연결되어 유도부(64)의 내부를 통한 냉매가 순환토록 하는 것으로 이루어질 수 있다. 그리고, 상술한 유도부(64)의 설치 위치는 챔버(60, 62) 내부의 웨이퍼(W)가 놓이는 부위보다 낮은 위치에 있도록 함이 바람직하고, 각종 가스의 배출이 이루어지는 부위에 대하여는 그 배출 부위를 통한 각종 가스 유동에 방해를 주지 않는 범위 내에서 근접시켜 설치하는 것으로 이루어질 수 있다.Referring to the configuration shown in Figure 3 with respect to the semiconductor device manufacturing equipment according to the present invention first, there is a lower body 60 of the container shape of the upper opening, the upper body 62 from the upper side of the lower body 60 Is combined to form a chamber (60, 62) partitioning the interior. In addition, the chambers 60 and 62 have a chuck assembly 14 for supporting and supporting the bottom surface of the wafer W to be introduced, and the center portion of the bottom surface of the upper body 62 facing the chuck assembly 14. Has a head portion 16. In addition, the chamber (60, 62) is connected to the vacuum pump (omitted for the sake of simplicity of the drawing) and the discharge line 18 on one side, and each part inside the chamber (60, 62) is generated during the process progress In order to prevent deposition of reaction byproducts such as a polymer, a structure such as a liner 20 for replacing the deposition site or a heater 22 for preventing the deposition is provided. In addition, the above-described chambers 60 and 62 communicate with the peripheral portion of each component or the interior of the chambers 60 and 62 which are affected by reaction by-products such as polymers according to the process. It is provided with an induction part 64 which forms and maintains the temperature state lower than the surface of another structure part around each site | part which discharge | release of various gases, such as reaction gas or reaction by-product containing a polymer. The induction part 64 is preferably provided in a form in which at least one or more detachable with respect to each part of the periphery or discharge of the respective components in the above-described chamber (60, 62), wherein the temperature state of the induction part (64) The formation may be performed by connecting the refrigerant supply line 66 including the coolant or the cooling gas from the outside of the chambers 60 and 62 to circulate the refrigerant through the inside of the induction unit 64. In addition, the installation position of the above-described induction part 64 is preferably positioned at a lower position than the place where the wafer W in the chambers 60 and 62 is placed. It can be made to be installed in close proximity to the range does not interfere with the various gas flow through.

이러한 구성으로부터 공정의 진행 과정을 살펴보면, 먼저 이웃하는 트랜스퍼챔버(도면의 단순화를 위하여 생략함)로부터 챔버(60, 62) 내부로 투입되는 웨이퍼(W)는 통상적으로 척 조립체(14) 상에 안착 위치되고, 챔버(60, 62) 내부는 밀폐 과정과 진공압 분위기의 형성 과정이 진행된다. 이후 헤드부(16)와 척 조립체(14) 사이에 분포되는 공정가스는 플라즈마 상태를 이루어 웨이퍼(W) 상에서 반응하는 것으로 공정이 이루어진다. 이때 공정이 진행되는 과정에서 생성되는 폴리머 등의 반응 부산물이나 공정 종료까지 잔존하는 미반응 가스 등의 각종 가스는 챔버(60, 62) 내부의 각 부위에 대하여 분포되어 인접된 구성부의 표면과 접촉이 이루어진다. 여기서, 상술한 바와 같이, 챔버(60, 62) 내부의 각 구성부는 대체로 고온 분위기를 유지함에 따라 각종 가스의 증착 반응이 작으나 유도부(64)의 표면은 낮은 온도 분위기를 이루어 각종 가스의 접촉 과정에서 그 증착이 쉽게 이루어지고, 이에 따라 챔버(60, 62) 내의 각 구성 부위에 대한 각종 가스의 증착 비율의 저감이 이루어진다. 또한, 유도부(64)의 표면에 접촉되어 유동하는 각종 가스는 자체 온도를 빼앗겨 주변의 다른 가스와 상호 결합으로 파우더 형상을 이루며챔버(60, 62) 하부로 떨어지고, 다른 구성부의 높은 온도 분위기에 의해 그 증착이 어려워진 상태를 이룬다. 더욱이 챔버(60, 62) 하부에 쌓이는 파우더 형태의 각종 가스는 챔버(60, 62) 내부에 잔존하는 미반응 가스 및 반응 부산물을 배출시키기 위한 진공압 전달 과정에서 배출부 또는 배출라인의 내벽에 대하여 그 증착이 어려운 상태로 유동 배출되고, 챔버(60, 62) 내부에 잔존하게 될 경우에도 자체 하중에 의해 비상이 어려워 웨이퍼(W) 및 웨이퍼(W)에 관여하는 각 구성 부위는 파우더 상태의 각종 가스로부터 손상 및 오염이 방지되는 결과를 얻는다. 그리고 상술한 구성에 더하여, 상술한 유도부(64)가 웨이퍼(W)의 위치된 하부에 있고, 또 각종 가스의 배출이 이루어지는 배출라인(18)에 근접하여 위치된 경우에 대응하여 챔버(60, 62) 내부에는 외부의 퍼지가스 공급라인(68)으로부터 연결되어 상술한 유도부(64)를 포함한 그 주연에 쌓이는 각종 가스를 배출라인(48)으로 그 유동을 유도하도록 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스 공급노즐(70)이 더 구비된 구성으로 이루어질 수 있다. 이에 따르면, 공정이 종료된 이후에 유도부(64) 표면에 그 증착된 정도가 미약한 즉, 쉽게 떨어질 수 있는 증착 막질을 퍼지가스의 공급을 통해 제거하여 챔버(60, 62) 내의 각 구성부위로의 유동을 방지하고, 쉽게 배출이 이루어질 수 있는 것이다.Looking at the progress of the process from this configuration, the wafer W, which is first introduced into the chambers 60 and 62 from a neighboring transfer chamber (not shown for simplicity of illustration), is typically seated on the chuck assembly 14. The interior of the chambers 60 and 62 is closed and a vacuum pressure atmosphere is formed. Thereafter, the process gas distributed between the head 16 and the chuck assembly 14 is formed in a plasma state and reacts on the wafer W. At this time, various by-products such as reaction by-products such as polymer generated during the process or unreacted gas remaining until the end of the process are distributed with respect to each part inside the chambers 60 and 62 to make contact with the surface of adjacent components. Is done. Here, as described above, each component inside the chambers 60 and 62 maintains a high temperature atmosphere, so that the deposition reaction of various gases is small, but the surface of the induction unit 64 has a low temperature atmosphere in the process of contacting various gases. The deposition is easily performed, thereby reducing the deposition rate of various gases with respect to each component part in the chambers 60 and 62. In addition, various gases flowing in contact with the surface of the induction part 64 take their own temperature, form a powder shape by mutual coupling with other gases in the surrounding area, and fall under the chambers 60 and 62, The vapor deposition becomes difficult. In addition, various types of powder gas accumulated in the lower part of the chambers 60 and 62 may be discharged to the discharge part or the inner wall of the discharge line in a vacuum pressure transfer process for discharging unreacted gases and reaction by-products remaining in the chambers 60 and 62. Even if it is flowed out in a difficult state of vapor deposition and remains inside the chambers 60 and 62, it is difficult to escape by its own load, and each constituent part involved in the wafer W and the wafer W has various powder states. The result is that damage and contamination from the gas are prevented. In addition to the above-described configuration, the chamber 60, corresponding to the case where the above-described induction part 64 is located below the wafer W and is located close to the discharge line 18 through which various gases are discharged, is formed. 62) Purge gas supply inside the purge gas supply line connected to the external purge gas supply line 68 to supply the purge gas to guide the flow to the discharge line 48 to the various gases accumulated at the periphery including the above-described induction section 64 The nozzle 70 may be configured to be further provided. According to this, after the process is completed, the deposited film quality on the surface of the induction part 64 is weak, that is, the film film, which can easily fall, is removed through the supply of purge gas to each component part of the chambers 60 and 62. Prevents the flow of, and can be easily discharged.

한편, 도 4에 도시된 구성은, 확산이나 화학기상증착 등의 공정이 진행된 이후의 외측튜브(34) 내의 잔류가스를 배출시키는 과정에서 상대적으로 낮은 온도 분위기를 이루는 배출부(50) 및 배출라인(48)의 내벽에 각종 가스가 증착을 대산하여 미리 이들 가스를 파우더 상태로 변환시켜 그 유동이 있도록 함으로써 배출부(50)또는 배출라인(48) 및 그 주연의 각 구성부에 대한 각종 가스의 증착 반응으로부터 보호하기 위한 것이다.On the other hand, the configuration shown in Figure 4, the discharge portion 50 and the discharge line forming a relatively low temperature atmosphere in the process of discharging the residual gas in the outer tube 34 after the process such as diffusion or chemical vapor deposition proceeds Various gases are deposited on the inner wall of 48 to convert these gases into a powder state in advance so that the flow can be carried out so that the various gases for the discharge section 50 or the discharge line 48 and the respective components of the peripheral portion thereof can be formed. For protection from deposition reactions.

따라서, 본 발명에 의하면, 공정이 진행되는 과정 또는 공정 종료 후 배출이 요구되는 각종 가스 및 반응 부산물들을 웨이퍼 및 각 구성부에 대신하여 그 증착 비율을 높이도록 하는 유도부가 구비됨으로써 웨이퍼 및 각 구성부의 오염 및 손상이 예방되고, 그에 따른 각 구성부의 세정 주기 및 수명이 연장되며, 이를 통해 작업자의 노동력과 번거로움의 감소와 더불어 제조설비의 가동률과 생산성 및 제조수율이 향상되는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, the wafer and each component portion is provided with an induction portion to increase the deposition rate of the various gases and reaction by-products that are required to be discharged after the process or the end of the process, instead of the wafer and each component portion. Contamination and damage are prevented, and thus the cleaning cycle and lifespan of each component are prolonged, thereby reducing the labor and hassle of the worker, and improving the operation rate, productivity, and manufacturing yield of the manufacturing facility.

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.Although the present invention has been described in detail only with respect to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that modifications and variations can be made within the scope of the technical idea of the present invention, and such modifications or changes belong to the claims of the present invention. something to do.

Claims (7)

공정이 이루어지는 챔버 내부를 포함하여 각종 가스의 배출이 이루어지는 각 부위의 주변에 다른 구성부 보다 낮은 온도 상태를 형성 유지하는 유도부를 구비하여 이루어짐을 특징으로 하는 반도체소자 제조설비.A semiconductor device manufacturing equipment comprising an induction part for forming and maintaining a lower temperature state than other components in the periphery of each part where various gases are discharged, including the inside of a chamber in which a process is performed. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유도부는 적어도 하나 이상의 것으로 착탈 가능하게 구성하여 이루어짐을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조설비.The induction part is the semiconductor device manufacturing equipment, characterized in that made by detachable configuration. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유도부의 온도 상태 형성은 상기 챔버의 외부로부터 냉매 공급라인과 연결되어 내부에 냉매가 순환 가능하도록 구성하여 이루어짐을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조설비.Forming the temperature state of the induction part is connected to the refrigerant supply line from the outside of the chamber is configured to configure the refrigerant to be circulated inside the semiconductor device manufacturing facility. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유도부는 상기 챔버 내에 웨이퍼가 놓이는 높이의 하측에 설치하여 이루어짐을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조설비.And the induction part is installed at a lower side of a height at which a wafer is placed in the chamber. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유도부는 상기 챔버 내에서 각종 가스의 배출이 있는 부위에 근접 설치하여 이루어짐을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조설비.The induction part is the semiconductor device manufacturing equipment, characterized in that the installation is made in close proximity to the site of the discharge of various gases. 제 4 또는 제 5 항에 있어서,The method according to claim 4 or 5, 상기 챔버 내부에는 외부의 퍼지가스 공급라인으로부터 연결되어 상기 유도부에서 배출부로 향하여 유체의 유동을 유도하도록 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스 공급노즐을 더 구비하여 이루어짐을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조설비.And a purge gas supply nozzle connected to an external purge gas supply line to supply a purge gas to guide the flow of the fluid from the induction part to the discharge part inside the chamber. 공정이 이루어지는 챔버 내부를 포함하여 각종 가스의 배출이 이루어지는 각 부위의 주변에 다른 구성부 보다 낮은 온도 상태를 형성 유지하는 유도부를 구비하고, 상기 챔버 내부에 외부의 퍼지가스 공급라인으로부터 연결되어 상기 유도부에서 배출부로 향하여 유체의 유동을 유도하기 위하여 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스 공급노즐을 구비하여 구성하고,An induction part is provided to maintain and maintain a lower temperature state than other components around each part in which various gases are discharged, including an inside of a chamber in which a process is performed, and is connected to an external purge gas supply line inside the chamber. And a purge gas supply nozzle for supplying purge gas to induce the flow of the fluid toward the discharge portion from the 공정의 종료 후 상기 챔버의 하부로부터 진공압을 제공하는 단계와;Providing a vacuum pressure from the bottom of the chamber after completion of the process; 상기 진공압이 제공되는 과정에서 상기 유도부 주연에서 진공압이 제공되는 부위로 유체의 유동을 유도하도록 퍼지가스를 공급하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 반도체소자 제조방법.And supplying a purge gas to guide the flow of the fluid from the periphery of the induction part to the part where the vacuum pressure is provided in the process of providing the vacuum pressure.
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