KR20060121601A - Device for sensing the temperature of process chamber - Google Patents

Device for sensing the temperature of process chamber Download PDF

Info

Publication number
KR20060121601A
KR20060121601A KR1020050043853A KR20050043853A KR20060121601A KR 20060121601 A KR20060121601 A KR 20060121601A KR 1020050043853 A KR1020050043853 A KR 1020050043853A KR 20050043853 A KR20050043853 A KR 20050043853A KR 20060121601 A KR20060121601 A KR 20060121601A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
process chamber
temperature
metal upper
controller
thermocouple thermometer
Prior art date
Application number
KR1020050043853A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
유제성
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020050043853A priority Critical patent/KR20060121601A/en
Publication of KR20060121601A publication Critical patent/KR20060121601A/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248—Temperature monitoring

Abstract

A device for sensing a temperature of a process chamber is provided to minimize an error by removing a temperature difference due to a contact defect and prevent a pollution of a process chamber by preventing a polymer from being deposited. A device for sensing a temperature of a process chamber(400) is used to adjust a process condition of a semiconductor fabrication device, and includes a thermocouple temperature gauge(100), a controller(200), and a display section(300). The thermocouple temperature gauge is inserted in an opening portion(510). The opening portion is formed by removing a predetermined region buried at a metal upper portion(500) of the process chamber. A controller is connected to the thermocouple temperature gauge. The display section is connected to the controller. The controller and the display device are attached to a side wall of the process chamber.

Description

공정 챔버의 온도 감지 장치{Device for sensing the temperature of process chamber }Device for sensing the temperature of process chamber

도1은 플라스마 식각 장비에서 공정 온도를 조절하기 위하여 사용하는 종래의 공정 챔버의 온도 감지 장치를 보여주는 도면.1 shows a temperature sensing device of a conventional process chamber used for controlling process temperature in plasma etching equipment.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 챔버의 온도 감지 장치를 보여주는 도면.Figure 2 shows a temperature sensing device of a process chamber in accordance with one embodiment of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for main parts of drawings *

10, 100 : 열전쌍 온도계 20, 200 : 제어부10, 100: thermocouple thermometer 20, 200: control unit

30, 300 : 표시기 40, 400 : 공정 챔버30, 300: indicator 40, 400: process chamber

50, 500 : 금속 상부 51 : 나사50, 500: metal upper part 51: screw

510 : 개구부510: opening

본 발명은 공정 챔버의 온도 감지 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반 도체 제조 장비의 공정 조건을 조절하기 위하여 사용하는 공정 챔버의 온도 감지 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a temperature sensing device of a process chamber, and more particularly, to a temperature sensing device of a process chamber used for adjusting process conditions of semiconductor manufacturing equipment.

일반적으로 반도체 소자를 생산하는 공정은 노광, 식각, 확산, 증착 등의 공정을 선택적으로 수행하는 일련의 과정에 의해서 이루어지고, 웨이퍼의 표면에 형성된 패턴은 포토레지스트 패턴을 이용하여 필요한 부분만 남기고 박막의 일부를 식각 공정으로 제거하여 형성한다. In general, the process of producing a semiconductor device is made by a series of processes that selectively perform the process of exposure, etching, diffusion, deposition, etc., the pattern formed on the surface of the wafer using a photoresist pattern to leave only the necessary portion thin film It is formed by removing part of the etching process.

반도체 소자의 집적도가 증가함에 따라 미세한 패턴을 형성하기에 유리한 이방성 특성을 나타내는 건식 식각(dry etching)이 주로 이용된다. 상기 건식 식각은 고진공의 공정챔버 내에 공정가스로 사용되는 반응 가스를 주입하고, 고주파 전력을 인가하여 발생하는 플라스마 상태를 형성하여 실시한다. 건식 식각은 반응 가스로부터 이온을 발생시켜 박막을 식각하는 것으로 플라스마 식각 장비에서 실시한다.As the degree of integration of semiconductor devices increases, dry etching, which exhibits anisotropic properties which are advantageous for forming fine patterns, is mainly used. The dry etching is performed by injecting a reaction gas used as a process gas into a high vacuum process chamber and forming a plasma state generated by applying high frequency power. Dry etching is performed in plasma etching equipment by etching ions by generating ions from a reaction gas.

상기 플라스마 식각 장비에서 미세한 패턴을 반복적으로 계속 가공하기 위하여 식각 공정은 매우 엄격한 공정 조건하에서 실시된다. 특히 공정 챔버에서 공정이 실시되는 온도는 식각 속도나 프로파일(profile) 및 폴리머에 의한 오염 등에 영향을 주기 때문에 엄격히 관리되어야 한다. In order to continuously process fine patterns repeatedly in the plasma etching equipment, the etching process is performed under very strict process conditions. In particular, the temperature at which the process is carried out in the process chamber must be strictly controlled because it affects the etching rate, the profile and the contamination by the polymer.

도1은 플라스마 식각 장비에서 공정 온도를 조절하기 위하여 사용하는 종래의 공정 챔버의 온도 감지 장치를 보여주는 도면이다.1 is a view showing a temperature sensing device of a conventional process chamber used to control a process temperature in a plasma etching equipment.

도1에 도시된 바와 같이, 종래에 사용하던 공정 챔버의 온도 감지 장치는 열전쌍 온도계(10), 제어부(20) 및 표시기(30)를 구비한다. As shown in FIG. 1, a temperature sensing device of a conventional process chamber includes a thermocouple thermometer 10, a controller 20, and an indicator 30.

상세하게 설명하면 상기 열전쌍 온도계(10)는 공정 챔버(40)의 금속 상부(50)에 부착되어 외부에 노출되어 있고, 제어부(20)는 상기 열전쌍 온도계(10)에 연결되어 측정된 상기 금속 상부(50)의 온도를 감시한다.In detail, the thermocouple thermometer 10 is attached to the metal upper portion 50 of the process chamber 40 and exposed to the outside, and the control unit 20 is connected to the thermocouple thermometer 10 to measure the upper portion of the metal. Monitor the temperature of 50.

표시기(30)는 제어부(20)에 연결되어 상기 열전쌍 온도계(10)에서 측정된 금속 상부(50)의 온도가 표시되고, 금속 상부(50)의 온도가 일정한 관리 범위를 벗어나면 표시기(30)는 경고음을 함께 에러 신호를 발생하도록 제어부(20)에서 조절한다. The indicator 30 is connected to the control unit 20 so that the temperature of the metal upper part 50 measured by the thermocouple thermometer 10 is displayed, and when the temperature of the metal upper part 50 is out of a predetermined management range, the indicator 30 is displayed. Is controlled by the control unit 20 to generate an error signal together with a warning sound.

또한 제어부(20)는 상기 금속 상부(50)를 가열하기 위한 히터(도면에 표시하지 않음)의 전원에 연결되어 금속 상부(50)의 현재 온도에 따라 상기 금속 상부(50)가 정해진 범위의 온도를 유지하도록 조절한다.In addition, the controller 20 is connected to a power source of a heater (not shown) for heating the metal upper part 50 so that the temperature of the metal upper part 50 is determined according to the current temperature of the metal upper part 50. Adjust to keep.

그런데 상기 열전쌍 온도계(10)는 금속 상부(50)의 표면 위에 나사(51)에 의해서 고정되어 접촉하고 있기 때문에, 나사(51)가 풀려서 열전쌍 온도계(10)와 금속 상부(50) 사이의 접촉이 불안전하면 금속 상부(50)의 온도를 정확히 감지하지 못한다. 특히 금속 상부(50)와 열전쌍 온도계(10)가 접촉하지 못하고 들뜨게 되면 공기는 열전도율이 매우 나쁘기 때문에 금속 상부(50)의 온도가 계속 증가하여도 열전쌍 온도계(10)는 여전히 낮은 상태로 인식하게 된다. However, since the thermocouple thermometer 10 is fixedly contacted by the screw 51 on the surface of the metal upper portion 50, the screw 51 is loosened so that the contact between the thermocouple thermometer 10 and the metal upper portion 50 is not in contact. If it is unstable, the temperature of the metal upper portion 50 may not be accurately sensed. In particular, when the metal upper part 50 and the thermocouple thermometer 10 do not come into contact with each other, the air has a very poor thermal conductivity, so the thermocouple thermometer 10 is still recognized as a low state even if the temperature of the metal upper part 50 continues to increase. .

이 경우 제어부(20)는 금속 상부(50)에 설치된 히터를 계속 가열하기 때문에 금속 상부(50)의 내벽에 폴리머가 계속 증착되고, 공정 챔버(40)에서 공정을 진행하는 경우 폴리머가 떨어져서 오염이 증가하여 불량이 발생하게 된다. 또한 상기 금속 상부(50)의 히터가 계속 가열되는 경우 대형 화제의 위험도 있어 매우 위험하 기 때문에 이에 대한 신속한 대응이 필수적이다.In this case, since the control unit 20 continuously heats the heater installed in the upper portion of the metal 50, the polymer is continuously deposited on the inner wall of the upper portion of the metal 50, and when the process is performed in the process chamber 40, the polymer falls and contaminates. The defects increase. In addition, if the heater of the metal upper portion 50 is continuously heated, there is also a risk of a large topic because it is very dangerous, a quick response to this is essential.

따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 온도를 감지하려는 부분과 열전쌍 온도계 사이의 열전달이 불안전하여 발생하는 온도 감지 불량을 방지할 수 있도록 열전쌍 온도계의 위치를 온도를 감지하려는 부분의 내부에 장착하는 공정 챔버의 온도 감지 장치를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to adjust the temperature of the thermocouple thermometer to prevent temperature sensing defects caused by unstable heat transfer between the temperature sensing portion and the thermocouple thermometer. It is to provide a temperature sensing device of the process chamber mounted inside the portion to be detected.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 공정 챔버의 온도 감지 장치는 반도체 제조 장비의 공정 조건을 조절하기 위하여 사용하는 공정 챔버의 온도 감지 장치에 있어서, 공정 챔버의 금속 상부에 매몰된 일정 영역을 제거하여 형성된 개구부에 끼워진 열전쌍 온도계; 상기 열전쌍 온도계에 연결된 제어부; 및 상기 제어부에 연결된 표시기를 구비한다.The temperature sensing device of the process chamber according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a temperature sensing device of the process chamber used to adjust the process conditions of the semiconductor manufacturing equipment, buried in the upper metal of the process chamber A thermocouple thermometer inserted in the opening formed by removing a predetermined region; A control unit connected to the thermocouple thermometer; And an indicator connected to the control unit.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제어부 및 표시기는 상기 공정 챔버의 측벽에 부착된 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, the control unit and the indicator is characterized in that attached to the side wall of the process chamber.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 챔버의 온도 감지 장치를 보여주는 도면이다.2 is a view showing a temperature sensing device of a process chamber according to an embodiment of the present invention.

도2에 도시된 바와 같이, 반도체 제조 장비의 공정 조건을 조절하기 위하여 사용하는 본 발명에 따른 공정 챔버의 온도 감지 장치는 열전쌍 온도계(100), 제어부(200) 및 표시기(300)를 구비한다.As shown in FIG. 2, the temperature sensing apparatus of the process chamber according to the present invention used to adjust process conditions of semiconductor manufacturing equipment includes a thermocouple thermometer 100, a controller 200, and an indicator 300.

상세하게 설명하면 상기 열전쌍 온도계(100)는 공정 챔버(400)의 금속 상부(500)에 매몰된 일정 영역을 제거하여 형성된 개구부(510)에 끼워지고, 제어부(200)는 상기 열전쌍 온도계(100)에 연결되어 측정된 상기 금속 상부(500)의 온도를 감시한다. In detail, the thermocouple thermometer 100 is fitted into the opening 510 formed by removing a predetermined area buried in the metal upper part 500 of the process chamber 400, and the controller 200 controls the thermocouple thermometer 100. It is connected to monitor the temperature of the metal top 500 measured.

표시기(300)는 제어부(200)에 연결되어 상기 열전쌍 온도계(100)에서 측정된 금속 상부(500)의 온도가 표시되고, 금속 상부(500)의 온도가 일정한 관리 범위를 벗어나면 표시기(300)는 경고음을 함께 에러 신호를 발생하도록 제어부(200)에서 조절한다. The indicator 300 is connected to the control unit 200 to display the temperature of the metal upper part 500 measured by the thermocouple thermometer 100, and if the temperature of the metal upper part 500 is out of a predetermined management range, the indicator 300 is displayed. The control unit 200 adjusts to generate an error signal together with a warning sound.

제어부(200) 및 표시기(300)는 공정 챔버(400)의 측벽에 부착되어 에러 발생시 확인이 용이하다.The controller 200 and the indicator 300 are attached to the sidewall of the process chamber 400 to easily check when an error occurs.

또한 제어부(200)는 상기 금속 상부(500)를 가열하기 위한 히터(도면에 표시하지 않음)의 전원에 연결되어 금속 상부(500)의 현재 온도에 따라 상기 금속 상부(500)가 정해진 범위의 온도를 유지하도록 조절한다.In addition, the control unit 200 is connected to a power source of a heater (not shown) for heating the metal upper part 500 so that the temperature of the metal upper part 500 is determined according to the current temperature of the metal upper part 500. Adjust to keep.

본 발명의 공정 챔버의 온도 감지 장치를 플라스마 식각 장비에 적용하는 경우 상기 금속 상부(500)의 내벽에 폴리머가 증착되어 공정 챔버(400) 내부에 오염이 발생하는 것을 방지하기 위하여, 예를 들어 금속 상부(500)의 온도를 90 ??로 설정하여 동작하도록 한다. When the temperature sensing device of the process chamber of the present invention is applied to plasma etching equipment, in order to prevent contamination of the polymer inside the process chamber 400 by depositing a polymer on the inner wall of the upper metal part 500, for example, The temperature of the upper part 500 is set to 90 degrees to operate.

이때 금속 상부(500)의 온도를 측정하는 열전쌍 온도계(100)는 열전도율이 우수한 금속으로 형성된 금속 상부(500)의 내부에서 금속 상부(500)에 직접 접촉하면서 온도를 감지하기 때문에 정확한 온도 감지가 가능하다. At this time, the thermocouple thermometer 100 measuring the temperature of the metal upper part 500 detects the temperature while directly contacting the metal upper part 500 inside the metal upper part 500 formed of the metal having excellent thermal conductivity, thereby enabling accurate temperature sensing. Do.

또한 상기 금속 상부(500)가 금속으로 형성되어 온도를 측정하는 위치에 따른 온도의 차이가 크지 않기 때문에 열전쌍 온도계(100)가 감지하는 온도와 실제 금속 상부(500)의 온도는 오차가 거의 없게 측정된다. 따라서 상기 열전대 온도계(100)가 금속 상부(500)의 온도를 감지하지 못하여 금속 상부(500)에 설치된 히터가 온도를 계속 올리는 문제는 발생하지 않는다.In addition, the temperature of the thermocouple thermometer 100 and the temperature of the actual metal upper part 500 are measured to have almost no error because the temperature difference between the upper part of the metal upper part 500 is formed of metal and the temperature is not large. do. Therefore, the thermocouple thermometer 100 does not detect the temperature of the metal upper part 500 so that the heater installed on the metal upper part 500 does not cause a problem of continuously raising the temperature.

이상에서, 본 발명의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상 및 특허청구 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.In the above, the configuration and operation of the present invention have been shown in accordance with the above description and drawings, but this is merely described, for example, and various changes and modifications are possible without departing from the spirit and scope of the present invention. Of course.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 온도를 감지하는 열전쌍 온도계가 온도를 측정하고자 하는 부분의 내부에 삽입되어 접촉 불량에 의한 온도 차이를 제거하였기 때문에 오차를 최소화하면서 온도를 감지할 수 있다. 따라서 공정 챔버에서 온도 감지 불량에 의해서 금속 상부의 내벽이 온도가 급상승하여 폴리머가 증착되는 것을 방지하여 공정 챔버의 오염을 방지하는 효과가 있다. 또한 히터가 계속 온도가 증가하여 화재가 발생할 수 있는 위험도 차단하는 장점이 있다.As described above, according to the present invention, since the thermocouple thermometer for sensing the temperature is inserted into the part to measure the temperature to remove the temperature difference due to the poor contact, the temperature can be sensed while minimizing the error. Therefore, the inner wall of the upper part of the metal due to the poor temperature sensing in the process chamber prevents the polymer from being deposited due to the temperature increase, thereby preventing contamination of the process chamber. In addition, the heater has the advantage of blocking the risk of a fire that continues to increase in temperature.

Claims (2)

반도체 제조 장비의 공정 조건을 조절하기 위하여 사용하는 공정 챔버의 온도 감지 장치에 있어서,In the temperature sensing device of the process chamber used to control the process conditions of the semiconductor manufacturing equipment, 공정 챔버의 금속 상부에 매몰된 일정 영역을 제거하여 형성된 개구부에 끼워진 열전쌍 온도계;A thermocouple thermometer inserted into an opening formed by removing a predetermined region buried in the metal upper portion of the process chamber; 상기 열전쌍 온도계에 연결된 제어부; 및A control unit connected to the thermocouple thermometer; And 상기 제어부에 연결된 표시기를 구비하는 것을 특징으로 하는 공정 챔버의 온도 감지 장치. And an indicator connected to the control unit. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부 및 표시기는 상기 공정 챔버의 측벽에 부착된 것을 특징으로 하는 공정 챔버의 온도 감지 장치.And the controller and indicator are attached to sidewalls of the process chamber.
KR1020050043853A 2005-05-24 2005-05-24 Device for sensing the temperature of process chamber KR20060121601A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050043853A KR20060121601A (en) 2005-05-24 2005-05-24 Device for sensing the temperature of process chamber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050043853A KR20060121601A (en) 2005-05-24 2005-05-24 Device for sensing the temperature of process chamber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20060121601A true KR20060121601A (en) 2006-11-29

Family

ID=37707312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050043853A KR20060121601A (en) 2005-05-24 2005-05-24 Device for sensing the temperature of process chamber

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20060121601A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200046672A (en) * 2018-10-25 2020-05-07 세메스 주식회사 Apparatus for measuring inner temperature of equipment, and system and method for collecting inner temperature of equipment with the apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200046672A (en) * 2018-10-25 2020-05-07 세메스 주식회사 Apparatus for measuring inner temperature of equipment, and system and method for collecting inner temperature of equipment with the apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100567967B1 (en) Semiconductor wafer temperature measurement and control thereof using gas temperature measurement
US6306246B1 (en) Dual window optical port for improved end point detection
KR101182502B1 (en) Method for detecting abnormal placement state of substrate, substrate processing method, computer-readable storage medium and substrate processing apparatus
JP5101490B2 (en) Accurate temperature measurement in semiconductor applications
US20160300698A1 (en) Pattern forming system and substrate processing system
US10892144B2 (en) Plasma processing apparatus, monitoring method, and monitoring program
KR20210000731A (en) Virtual sensor for temperature control of spatially resolved wafers
TW202107610A (en) Plasma processing apparatus andtemperature control method
US6976782B1 (en) Methods and apparatus for in situ substrate temperature monitoring
US20090032189A1 (en) Substrate processing apparatus having a sensing unit
JP2012151247A (en) Substrate heating apparatus, substrate heating method and storage medium
JPH03196206A (en) Heat treatment equipment
JP2006013445A (en) Temperature abnormality detection method and semiconductor manufacturing apparatus
KR20060121601A (en) Device for sensing the temperature of process chamber
JP7280113B2 (en) PLASMA PROCESSING APPARATUS, MONITORING METHOD AND MONITORING PROGRAM
JP6212092B2 (en) Substrate processing system, focus ring temperature control method, and substrate etching method
KR101037179B1 (en) Apparatus and method for checking of temperature controller
KR20070080517A (en) Apparatus for treating substrates
KR101629770B1 (en) Method for temperature compensation and appratus for manufacturing semiconductor devices
KR20190054483A (en) Substrate processing apparatus and interlock method of the said apparatus
KR20070053476A (en) Cooling apparatus for semiconductor manufacturing equipment
KR0121227Y1 (en) Detecting equipment for temperature uniformity of wafer
US5916411A (en) Dry etching system
KR100807033B1 (en) Apparatus of procesing error in semi-conductor production device
JP2006114638A (en) Heat treatment apparatus, heat treatment method, and method of calculating heat-up rate

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination