KR20050037651A - 화학 증착 공정시 용기 내의 전구체 잔존량 진단장치 및진단방법 - Google Patents

화학 증착 공정시 용기 내의 전구체 잔존량 진단장치 및진단방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20050037651A
KR20050037651A KR1020030072877A KR20030072877A KR20050037651A KR 20050037651 A KR20050037651 A KR 20050037651A KR 1020030072877 A KR1020030072877 A KR 1020030072877A KR 20030072877 A KR20030072877 A KR 20030072877A KR 20050037651 A KR20050037651 A KR 20050037651A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
precursor
level
ultrasonic waves
container
ultrasonic
Prior art date
Application number
KR1020030072877A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100592977B1 (ko
Inventor
윤주영
김정형
안봉영
신용현
정광화
Original Assignee
한국표준과학연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국표준과학연구원 filed Critical 한국표준과학연구원
Priority to KR1020030072877A priority Critical patent/KR100592977B1/ko
Publication of KR20050037651A publication Critical patent/KR20050037651A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100592977B1 publication Critical patent/KR100592977B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical 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
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical 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
    • C23C16/448—Chemical 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 characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
    • C23C16/4481—Chemical 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 characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by evaporation using carrier gas in contact with the source material
    • C23C16/4482—Chemical 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 characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by evaporation using carrier gas in contact with the source material by bubbling of carrier gas through liquid source material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

본 발명은 화학 증착 공정시 용기 내의 전구체 잔존량 진단장치 및 진단방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학증착 공정 중 용기 내 잔존하는 전구체의 수위를 초음파의 송/수신을 통해 발생되는 신호를 분석하여 정확히 측정할 수 있는 화학 증착 공정시 용기 내의 전구체 잔존량 진단장치 및 진단방법에 관한 것이다. 따라서 본 발명에 의하면, 전구체가 보관되어 있는 용기에 초음파를 사용하는 수위 진단기를 설치하여 전구체의 수위를 실시간으로 측정하여 전구체의 고갈로 인한 피해를 사전에 방지하여 제품 불량율을 현저하게 감소시킬 수 있고, 상기의 측정결과를 토대로 전구체의 정확한 교체시기를 알 수 있으므로 전구체의 사용기간을 최대로 연장할 수 있다.

Description

화학 증착 공정시 용기 내의 전구체 잔존량 진단장치 및 진단방법{Diagnostic Device And Method Of Measuring Quantity Of Precursor For CVD Process}
본 발명은 화학 증착 공정시 용기 내의 전구체 잔존량 진단장치 및 진단방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학증착 공정 중 용기 내 잔존하는 전구체의 수위를 초음파의 송/수신을 통해 발생되는 신호를 분석하여 정확히 측정할 수 있는 화학 증착 공정시 용기 내의 전구체 잔존량 진단장치 및 진단방법에 관한 것이다.
일반 코팅 기술 뿐 아니라 반도체 공정에서 화학증착 공정의 중요성은 점점 증대하고 있다. 특히 선폭이 감소함에 따라 기존의 물리적 증착 공정의 한계로 층덮힘(step coverage) 특성이 우수한 화학 전구체를 사용하는 화학 증착 공정에 대한 관심이 증대되고 있다. 또한 화학 증착 공정과 더불어 층덮힘 특성이 보다 뛰어난 원자층 증착 (atomic layer deposition) 공정도 많이 사용되고 있다.
일반적으로 화학 증착 공정은 용기내 액체 상태의 화학 전구체를 여러 방법으로 기화시켜, 기화된 화학 기체를 반응로내로 주입, 기판에 증착할 수 있게 한다.
특히 반도체 라인 등에서는 상기 반응로 내에서 화학 전구체를 이용하여 보통 수십매 이상의 웨이퍼가 연속으로 증착되는데 도중에 화학 전구체가 고갈될 경우 심각한 문제가 발생된다.
따라서 증착 공정 이후에 웨이퍼에 증착된 화학 전구체의 상태를 확인하는 등의 사후 진단 방식을 취하고 있으며, 전구체의 남아있는 양을 공정 진행 중에 실시간으로 진단할 만한 제반 진단구조의 마련이 부재한 문제점을 안고 있다.
이러한 문제점 개선을 위해 웨이퍼의 증착 매수를 계산하여 전구체가 용기에서 소모되기 이전에 교체하는 방법이 제시되고 있다.
하지만 전구체의 특성상 사용시간당 소모량에 대한 정확한 데이터 획득이 어렵기 때문에, 상기 종래 방법은 실효성이 떨어진다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제 1 목적은, 전구체가 보관되어 있는 용기에 초음파를 사용하는 수위 진단기를 설치하여 전구체의 수위를 실시간으로 측정하여 전구체의 고갈로 인한 피해를 사전에 방지하여 제품 불량율을 현저하게 감소시킬 수 있는 화학 증착 공정시 용기 내의 전구체 잔존량 진단장치 및 진단방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 제 2 목적은, 상기의 측정결과를 토대로 전구체의 정확한 교체시기를 알 수 있으므로 전구체의 사용기간을 최대로 연장할 수 있는 화학 증착 공정시 용기 내의 전구체 잔존량 진단장치 및 진단방법을 제공하는 것이다.
이러한 본 발명의 목적들은, 운반기체가 담긴 봄베;
상기 운반기체가 흐를 수 있도록 일측이 상기 봄베에 배관된 제 1파이프;
액상의 전구체가 담기고, 상기 운반기체가 상기 전구체를 버블링하여 기화하도록 상기 제 1파이프의 타측이 상기 전구체에 수장되어 배관되는 용기;
일측이 상기 전구체의 수면 위에 배치되게 상기 용기에 배관되어 상기 전구체 및 운반기체가 이송되는 제 2파이프;
상기 제 2파이프의 타측이 배관되고 내포된 웨이퍼에 대해 상기 전구체로 화학 증착 공정이 수행되는 반응기;
펄스상의 초음파를 방출하고 상기 전구체 수면에서 반사되는 상기 초음파를 수신하도록 상기 용기의 하부에 설치되는 수위 진단기;
상기 수위 진단기와 전기적으로 연결되어 아날로그인 상기 초음파 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기;
상기 송/수신된 각 초음파의 발생시간 차이에 관한 상기 디지털 데이터를 통해 상기 전구체의 수위를 연산하고, 상기 전구체에 관해 설정된 기준수위 데이터와 비교 처리하여 상기 전구체의 당해 수위가 상대적으로 낮은지를 판별하도록 상기 A/D변환기에 전기적으로 연결되는 컴퓨터; 및
상기 기준수위보다 낮은 당해 전구체의 수위 비교결과가 도출됨에 따라 경고음향을 방출하도록 상기 컴퓨터에 전기적으로 연결되는 알람 발생기;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 화학 증착 공정시 용기 내의 전구체 잔존량 진단장치에 의하여 달성된다.
여기서 상기 수위 진단기는, 상기 전구체의 수면을 향해 상기 초음파를 송신하고, 상기 수면으로부터 반사된 초음파를 감지하도록 상기 용기의 하부에 부착되는 초음파 센서; 및
상기 감지된 초음파를 수신하여 송/수신된 각 초음파에 관한 아날로그 신호를 검출하도록 상기 초음파 센서에 전기적으로 연결되는 펄스 리시버;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
그리고 본 발명의 목적들은, 액상의 전구체를 버블링하여 기화하는 단계(S1000);
상기 전구체로 웨이퍼를 화학 증착하는 단계(S2000);
용기의 하부에 부착된 초음파 센서에서 펄스상의 초음파를 전구체의 수면을 향해 방출하는 단계(S3000);
상기 수면에 반사된 상기 초음파를 감지하는 단계(S4000);
상기 초음파를 수신하여 송/수신된 각 초음파에 관한 아날로그 신호를 검출하는 단계(S5000);
상기 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계(S6000);
상기 송/수신된 각 초음파의 발생시간 차이에 관한 상기 디지털 데이터를 통해 상기 전구체의 수위를 연산하고, 상기 전구체에 관해 설정된 기준수위 데이터와 비교 처리하여 상기 전구체의 당해 수위가 상대적으로 낮은지를 판별하는 단계(S7000); 및
상기 기준수위보다 낮은 당해 전구체의 수위 비교결과가 도출됨에 따라 경고음향을 방출하는 단계(S8000);를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 증착 공정시 용기 내의 전구체 잔존량 진단방법에 의하여 달성된다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 분명해질 것이다.
이하에서는 본 발명에 따른 화학 증착 공정시 용기 내의 전구체 잔존량 진단장치 및 방법에 관하여 첨부되어진 도면과 더불어 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 용기 내의 전구체 잔존량 진단장치의 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 진단장치는, 전구체(200a)를 웨이퍼(300a)에 화학 증착하는 공정에서, 전구체(200a)가 웨이퍼(300a)를 증착함에 따라 감소되는 전구체(200a)의 수위를 연속적으로 측정하도록 초음파 센서(410)를 부착하여 전구체(200a)의 양을 진단하는 구조이다. 그리고, 진단결과 액상의 전구체(200a)의 수위가 설정된 기준수위보다 낮아졌을 경우 알람음향 및/또는 경고화면을 출력하도록 하여 증착 공정의 중단을 유도할 수 있다.
이를 위해 진단장치는, 운반기체(100a)가 담긴 봄베(100), 일측이 상기 봄베(100)에 배관된 제 1파이프(110), 액상의 전구체(200a)가 담기고 제 1파이프(110)의 타측이 전구체(200a)에 수장되어 배관되는 용기(200), 일측이 전구체(200a)의 수면 위로 배치되게 용기(200)에 배관되는 제 2파이프(210) 및 제 2파이프(210)의 타측이 배관되고 웨이퍼(300a)가 내포된 반응기(300)로 구성되는 화학 증착을 위한 장치에, 용기(200)의 하부에 설치되어 초음파를 송/수신하는 수위 진단기(400), 수신된 초음파 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기(500), 상기 디지털 신호를 통해 전구체(200a)의 수위를 연산하고 기준수위와의 상대적인 높낮이를 판별하는 컴퓨터(600), 상기 판별결과에 따라 전구체(200a)의 수위가 기준수위보다 낮을 경우 경고음향을 발생하는 알람발생기(700)가 순차적으로 연결되어 구성된다.
봄베(100)에는 고압의 운반기체(100a)가 담겨 있으며, 용기(200)에 제 1파이프(110)로 배관되어 있다. 제 1파이프(110)는 일측이 봄베(100)에 배관되고 타측은 용기(200) 내로 유입되어 액상의 전구체(200a) 내로 수장되어 있다. 따라서 운반기체(100a)는 제 1파이프(110)를 통해 전구체(200a)로 주입되고 이로인해 전구체(200a)는 버블링된다.
또한 용기(200)에는 제 2파이프(210)가 배관되어 있는데, 제 2파이프(210)는 일측이 용기(200) 내로 유입되어 전구체(200a)의 수면 위에 배치되어 있다. 앞서 언급된 버블링에 따라 기화된 전구체(200a)는 제 2파이프(210)를 통해 배출된다.
그리고 제 2파이프(210)는 반응기(300)에 연결되어 있다. 따라서, 기화된 전구체(200a)가 반응기(300)로 유입되어 내포된 웨이퍼(300a)에 대해 화학 증착을 수행한다.
이러한 화학 증착 공정이 진행됨에 따라 용기(200)에 담긴 전구체(200a)의 양은 점점 줄어들게 되고 어느 시점에는 더 이상 상기 공정을 수행할 수 없을 정도에 이르게 된다. 따라서, 전구체(200a)의 부족으로 인한 불량품의 발생을 최소화하고 전구체(200a)의 정확한 교체 시기를 알 수 있도록 전구체(200a)의 남아있는 양, 즉 전구체(200a)의 수위를 실시간으로 파악하는 것이 필요하다.
이를 위해 본 발명에서는, 초음파를 전구체(200a)의 하단에서 전구체(200a)의 수면으로 방출하고 수면에서 반사되어 돌아오는 상기 초음파를 수신하여 현재 남아있는 전구체(200a)의 수위를 판정한 후, 이를 기준이 되는 수위와 비교하여 전구체(200a)의 부족여부를 판정하도록 구성하고 있다.
보다 상세히 설명하면, 수위 진단기(400)는 초음파 센서(410)와 펄스 리시버(420)로 구성되는데, 상기 용기(200)의 하부에 부착되는 초음파 센서(410)에서 전구체(200a)의 수면을 향해 상기 초음파를 송신하고 상기 수면으로부터 반사된 초음파를 감지하며, 펄스 리시버(420)에서 상기 감지된 초음파를 수신하여 송/수신된 각 초음파에 관한 아날로그 신호를 검출한다.
이러한 아날로그 신호는 컴퓨터(600)를 통한 판별을 위해 A/D 변환기(500)에 의해 디지털 신호로 변환된다. 이 때 컴퓨터(600)는 상기 송/수신된 각 초음파의 발생시간의 간격에 관한 상기 디지털 데이터를 통해 상기 전구체(200a)의 수위를 연산하고, 상기 전구체(200a)에 관해 설정된 기준수위 데이터와 비교 처리하여 상기 전구체(200a)의 당해 수위가 상대적으로 낮은지를 판별한다.
여기서 기준수위는 전구체(200a)의 수위가 상기 수위 이하가 되면 증착 공정을 계속 수행할 수 없는 정도의 수위로서 상기 전구체(200a)를 교체가 필요한 시점을 나타내는 기준점이다.
판별결과, 만일 상기 전구체(200a)의 당해 수위가 상기 기준수위보다 낮으면 컴퓨터(600)는 전기적으로 연결되어 있는 알람발생기(700)에 신호를 보내어 경고음향이 발생하도록 한다.
이 때, 경고음향과 더불어 경고표시가 컴퓨터(600) 상의 모니터를 통해 화상으로 출력될 수 있도록 설정될 수도 있다.
도 2는 본 발명에 따른 화학 증착 공정시 용기(200) 내의 전구체(200a) 잔존량 진단방법에 대한 순서도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 봄베(100) 내의 운반기체(100a)는 용기(200) 내의 액상 전구체(200a)를 버블링하고 기화시켜 반응기(300)로 운반한다(S1000).
반응기(300)로 운반된 전구체(200a)는 반응기(300)에 내포된 웨이퍼(300a)에 화학 증착한다(S2000).
이러한 단계가 연속적으로 수행될 때 용기(200) 내의 전구체(200a)의 수위를 측정하기 위하여 용기(200)의 하부에 부착되어 있는 초음파 센서(410)에서 상기 전구체(200a)의 수면을 향해 펄스상의 초음파를 방출한다(S3000). 상기 초음파는 상기 전구체(200a)의 수면에서 반사되어 다시 초음파 센서(410)로 되돌아 오는데, 이를 초음파 센서(410)가 감지하고 상기 센서(410)에 전기적으로 연결되어 있는 펄스 리시버(420)가 수신하게 된다(S4000).
이렇게 수신된 초음파 신호는 펄스 상으로 된 아날로그 신호이다. 따라서, 컴퓨터(600)를 통한 분석을 위해 상기 아날로그 신호는 A/D 변환기(500)에 의해 디지털 신호로 변환된다(S5000).
컴퓨터(600)에서는 상기 디지털 신호가 가지고 있는 데이터를 분석하여 상기 전구체(200a)의 수위를 연산한다. 연산의 원리는 특정 물체에 초음파를 방출하고 그 초음파가 도달할 때까지의 시간을 측정하면 "거리 = 속도 ×경과시간"의 관계를 갖으므로 초음파의 속도 및 디지털화 된 초음파 신호의 발생시간 간격으로 경과시간을 파악하게 되면 거리, 즉 전구체(200a)의 수위를 측정할 수 있다는 것이다.
이러한 연산의 결과를 가지고 전구체(200a)의 수위와 이미 설정되어 있는 기준수위를 비교한다(S7000).
이 때, 만일 전구체(200a)의 수위가 상기 기준수위보다 낮다면 증착 공정을 계속 진행할 수 없는 상태이므로 컴퓨터(600)는 경고음향을 발생하도록 신호를 출력하게 된다. 상기 신호는 컴퓨터(600)에 전기적으로 연결되어 있는 알람발생기(700)로 입력되어 경고음향을 발생하게 된다.
그러나 본 발명에서는 경고상태에 대한 출력수단으로 음향을 방출하는 알람발생기(700)를 예시하였으나 이에 국한되는 것은 아니고, 사용자에게 경고할 수 있는 다른 수단, 예를 들면 경고화면을 화상으로 출력하는 모니터 또는 일정한 색의 빛을 방출하는 램프 등도 가능할 것이다.
그러나, 만일 전구체(200a)의 수위가 상기 기준수위보다 높다면 증착공정을 계속 진행할 수 있는 상태이므로 웨이퍼(300a)에 대한 증착 공정은 계속 진행되고, 초음파 센서(410)는 다시 초음파를 상기 전구체(200a)의 수면을 향해 방출하며, 상기의 컴퓨터(600)를 통한 판별까지의 단계가 반복된다(S8000).
도 3은 본 발명에 따른 수위 진단기(400)를 오실로스코프에 연결하여 얻은 측정결과를 도시한 그래프이다. 도 3에 도시된 바와 같이, X축은 시간을 초 단위로 나타내고, Y축은 진폭을 나타낸다.
도 3에 도시된 파형은 수위 진단기(400)의 펄스 리시버(420)에서 수신된 초음파의 파형으로 유체의 수위를 계산하는 과정의 이해를 위해 예로서 설정된 파형이다.
계산의 편의를 위해 상기 유체를 물이라고 하고, 물에서의 초음파의 속도가 약 1500m/sec이며, 상기 물의 수위는 3cm라 가정하기로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이 초음파가 송신되는 시간인 't1'에서 물의 수면에서 반사된 초음파의 펄스 발생시간 't2'까지의 시간 간격은 약 38㎲로 측정되었다. 상기에서 언급한 바와 같이 "거리 = 속도 ×경과시간"이므로 "초음파의 왕복거리 = 1500m/sec(물에서의 초음파의 속도) ×38㎲('t1'에서 't2'까지의 시간 간격)"을 계산하면 약 6cm의 값이 나오게 된다. 이는 왕복거리이므로 편도거리만을 계산하면 약 3cm라는 물의 수위가 나오게 되어 정확한 값을 얻었음을 알 수 있다.
이와 같이 수위 진단기(400)를 이용한 본 발명에 따른 진단장치 및 진단방법에 의하면 어떤 액상 전구체(200a)의 수위라도 상기와 같은 원리로 측정하여 전구체(200a)의 교체시기를 정확히 판단할 수 있게 된다.
이상에서와 같은 본 발명에 따른 화학 증착 공정시 용기(200) 내의 전구체(200a) 잔존량 진단장치 및 진단방법에서, 본 발명에 따른 전구체(200a)는 어느 특정한 전구체(200a)에 한정되는 것이 아니라, 초음파를 통한 전구체(200a)의 수위측정은 모든 전구체(200a)에서 가능하므로 화학 증착에 사용되는 무기, 유기 및 유기금속 화합물 등의 모든 전구체(200a)에 사용될 수 있다.
또한, 본 발명은 화학 증착 공정 뿐만 아니라, 액상 전구체(200a)를 사용하는 다른 증착 공정, 예를 들면, 원자층 증착(atomic layer deposition) 공정 등에 사용될 수 있다.
아울러 본 발명에서는 봄베(100)에 저장된 운반가스가 용기(200)에 담긴 전구체(200a)를 버블링하여 반응기(300)로 운반하는 시스템이 예시되었지만, 이에 국한되지 않고 인젝션 타입(injection type)으로 전구체(200a)를 반응기(300)에 주입하는 것도 가능하다.
상술한 화학 증착 공정시 용기 내의 전구체 잔존량 진단장치 및 진단방법에 의하면, 반도체 제조공정 중 웨이퍼의 화학 증착 공정에서 초음파를 이용하여 전구체의 수위를 실시간으로 측정하여 전구체의 고갈로 인한 피해를 사전에 방지함으로써 제품 불량율을 현저하게 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기의 측정결과를 토대로 전구체의 정확한 교체시기를 알 수 있으므로 전구체의 사용기간을 최대로 연장할 수 있다는 장점이 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 용기 내의 전구체 잔존량 진단장치의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 화학 증착 공정시 용기 내의 전구체 잔존량 진단방법에 대한 순서도,
도 3은 본 발명에 따른 수위 진단기를 오실로스코프에 연결하여 얻은 측정결과를 도시한 그래프이다.
<도면의 주요부분에 관한 부호의 설명>
100 : 봄베 100a : 운반기체
110 : 제 1파이프 200 : 용기
200a : 전구체 210 : 제 2파이프
300 : 반응기 300a : 웨이퍼
400 : 수위 진단기 410 : 초음파 센서
420 : 펄스 리시버 500 : A/D 변환기
600 : 컴퓨터 700 : 알람발생기

Claims (3)

  1. 운반기체(100a)가 담긴 봄베(100);
    상기 운반기체(100a)가 흐를 수 있도록 일측이 상기 봄베(100)에 배관된 제 1파이프(110);
    액상의 전구체(200a)가 담기고, 상기 운반기체(100a)가 상기 전구체(200a)를 버블링하여 기화하도록 상기 제 1파이프(110)의 타측이 상기 전구체(200a)에 수장되어 배관되는 용기(200);
    일측이 상기 전구체(200a)의 수면 위에 배치되게 상기 용기(200)에 배관되어 상기 전구체(200a) 및 운반기체(100a)가 이송되는 제 2파이프(210);
    상기 제 2파이프(210)의 타측이 배관되고 내포된 웨이퍼(300a)에 대해 상기 전구체(200a)로 화학 증착 공정이 수행되는 반응기(300);
    펄스상의 초음파를 방출하고 상기 전구체(200a) 수면에서 반사되는 상기 초음파를 수신하도록 상기 용기(200)의 하부에 설치되는 수위 진단기(400);
    상기 수위 진단기(400)와 전기적으로 연결되어 아날로그인 상기 초음파 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기(500);
    상기 송/수신된 각 초음파의 발생시간 차이에 관한 상기 디지털 데이터를 통해 상기 전구체(200a)의 수위를 연산하고, 상기 전구체(200a)에 관해 설정된 기준수위 데이터와 비교 처리하여 상기 전구체(200a)의 당해 수위가 상대적으로 낮은지를 판별하도록 상기 A/D변환기에 전기적으로 연결되는 컴퓨터(600); 및
    상기 기준수위보다 낮은 당해 전구체(200a)의 수위 비교결과가 도출됨에 따라 경고음향을 방출하도록 상기 컴퓨터(600)에 전기적으로 연결되는 알람발생기(700);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 화학 증착 공정시 용기 내의 전구체 잔존량 진단장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 수위 진단기(400)는, 상기 전구체(200a)의 수면을 향해 상기 초음파를 송신하고, 상기 수면으로부터 반사된 초음파를 감지하도록 상기 용기(200)의 하부에 부착되는 초음파 센서(410); 및
    상기 감지된 초음파를 수신하여 송/수신된 각 초음파에 관한 아날로그 신호를 검출하도록 상기 초음파 센서(410)에 전기적으로 연결되는 펄스 리시버(420);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 화학 증착 공정시 용기 내의 전구체 잔존량 진단장치.
  3. 화학 증착 공정에 있어서,
    액상의 전구체(200a)를 버블링하여 기화하는 단계(S1000);
    상기 전구체(200a)로 웨이퍼(300a)를 화학 증착하는 단계(S2000);
    용기(200)의 하부에 부착된 초음파 센서(410)에서 펄스상의 초음파를 전구체(200a)의 수면을 향해 방출하는 단계(S3000);
    상기 수면에 반사된 상기 초음파를 감지하는 단계(S4000);
    상기 초음파를 수신하여 송/수신된 각 초음파에 관한 아날로그 신호를 검출하는 단계(S5000);
    상기 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계(S6000);
    상기 송/수신된 각 초음파의 발생시간 차이에 관한 상기 디지털 데이터를 통해 상기 전구체(200a)의 수위를 연산하고, 상기 전구체(200a)에 관해 설정된 기준수위 데이터와 비교 처리하는 단계(S7000); 및
    상기 기준수위보다 낮은 당해 전구체(200a)의 수위 비교결과가 도출됨에 따라 경고음향을 방출하는 단계(S8000);를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 증착 공정시 용기 내의 전구체 잔존량 진단방법.
KR1020030072877A 2003-10-20 2003-10-20 화학 증착 공정시 용기 내의 전구체 잔존량 진단장치 및진단방법 KR100592977B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030072877A KR100592977B1 (ko) 2003-10-20 2003-10-20 화학 증착 공정시 용기 내의 전구체 잔존량 진단장치 및진단방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030072877A KR100592977B1 (ko) 2003-10-20 2003-10-20 화학 증착 공정시 용기 내의 전구체 잔존량 진단장치 및진단방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050037651A true KR20050037651A (ko) 2005-04-25
KR100592977B1 KR100592977B1 (ko) 2006-06-23

Family

ID=37240278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030072877A KR100592977B1 (ko) 2003-10-20 2003-10-20 화학 증착 공정시 용기 내의 전구체 잔존량 진단장치 및진단방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100592977B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100599058B1 (ko) * 2005-03-15 2006-07-12 삼성전자주식회사 액체 소스 레벨 측정 방법 및 장치 그리고 이를 포함하는반도체 제조 장치
KR100724091B1 (ko) * 2005-11-21 2007-06-04 한국표준과학연구원 화학증착용 전구체 분해 진단장치 및 진단방법
KR100778384B1 (ko) * 2006-05-08 2007-11-22 한국표준과학연구원 화학 증착 공정시 용기 내의 전구체 잔존량 진단장치 및진단방법
KR20220127612A (ko) 2021-03-11 2022-09-20 포이스주식회사 초음파를 이용한 반도체 제조용 화학약품 잔량 관리시스템

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100599058B1 (ko) * 2005-03-15 2006-07-12 삼성전자주식회사 액체 소스 레벨 측정 방법 및 장치 그리고 이를 포함하는반도체 제조 장치
KR100724091B1 (ko) * 2005-11-21 2007-06-04 한국표준과학연구원 화학증착용 전구체 분해 진단장치 및 진단방법
KR100778384B1 (ko) * 2006-05-08 2007-11-22 한국표준과학연구원 화학 증착 공정시 용기 내의 전구체 잔존량 진단장치 및진단방법
KR20220127612A (ko) 2021-03-11 2022-09-20 포이스주식회사 초음파를 이용한 반도체 제조용 화학약품 잔량 관리시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR100592977B1 (ko) 2006-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7673525B2 (en) Sensor system for pipe and flow condition monitoring of a pipeline configured for flowing hydrocarbon mixtures
US7342531B2 (en) Redundant level measurement in radar level gauging system
RU2710516C2 (ru) Мультипараметрический волноводный радарный зонд
US7334451B1 (en) Level meter threshold detection system
US8360635B2 (en) System and method for using one or more thermal sensor probes for flow analysis, flow assurance and pipe condition monitoring of a pipeline for flowing hydrocarbons
US5095748A (en) Sonic tank monitoring system
CN104520682B (zh) 用于确定和/或监测容器中的介质的料位的方法
US7295131B2 (en) Diagnostic system for detecting rupture or thinning of diaphragms
US4386409A (en) Sewage flow monitoring system
US20050092081A1 (en) Method for measuring a fill level
US6968738B2 (en) Acoustic fluid-gauging system
KR100592977B1 (ko) 화학 증착 공정시 용기 내의 전구체 잔존량 진단장치 및진단방법
US20060188646A1 (en) System and method for detecting remaining amount of precursor in vessel during CVD process
KR100778384B1 (ko) 화학 증착 공정시 용기 내의 전구체 잔존량 진단장치 및진단방법
WO1999011839A1 (en) Method and apparatus for monitoring generation of liquid chemical vapor
KR20110017333A (ko) 크로스콜러레이션 측정방식을 이용한 유량계
JP2006242630A (ja) 化学蒸着工程時、容器内の前駆体残存量の診断装置及び診断方法
KR100724091B1 (ko) 화학증착용 전구체 분해 진단장치 및 진단방법
US12044695B2 (en) Measurement system for determining liquid properties in a vessel
KR20080064661A (ko) 용기 내에 화학물질 충진시 수위 요동 방지기구를 구비한수위 진단장치
US20150323370A1 (en) Method for Evaluation for Measurement Signals of a Level Gauge
US11579006B2 (en) Radar level gauge and method for detecting a cleaning process using the radar level gauge
CN112833991B (zh) 液位测量装置和液位测量方法
KR100609861B1 (ko) 반도체 소자 제조용 진공장치의 파이프 막힘 진단장치 및방법
JPH10122936A (ja) 界面計

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130506

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140512

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150602

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160526

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170517

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180528

Year of fee payment: 13