KR20060124441A - 모듈 히터가 구비된 반도체 제조장치 - Google Patents

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이승배
백종민
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Abstract

모듈 히터가 구비된 반도체 제조장치를 제공한다. 이 장치는 반응 챔버 상부의 헤드부와, 상기 헤드부에 설치된 샤워헤드 및 상기 샤워 헤드 상에 형성된 모듈 히터를 포함한다. 상기 모듈 히터는 상기 샤워 헤드의 중앙부 상에 설치된 제 1 히터 블록과, 상기 제 1 히터 블록의 외주를 둘러싸는 제 2 히터 블록 및 상기 제 2 히터 블록의 외주를 둘러싸는 제 3 히터 블록으로 구성된다.
모듈히터, 히터블록

Description

모듈 히터가 구비된 반도체 제조장치{ APPARATUS FOR FABRICATING SEMICONDUCTOR WITH MODULE HEATER}
도 1은 일반적인 반도체 제조장치를 나타낸 도면
도 2는 종래의 반도체 제조장치의 모듈 히터 구조를 나타낸 평면도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모듈 히터의 구조를 나타낸 평면도
본 발명은 반도체 제조장치에 관한 것으로서, 구체적으로 샤워헤드의 세정을 위한 모듈히터가 구비된 반도체 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 웨이퍼의 제조 공정에 있어서, 피처리체인 반도체 웨이퍼에 대해 감압 CVD 장치 등의 처리장치를 이용하여 티탄이나 티탄 나이트라이드 등의 금속 또는 그 화합물이 막형성 처리되고, 이들이 반도체 소자의 배선층으로서 사용되고 있다. 이러한 금속 또는 금속화합물의 막형성공정에서는, 소정의 감압분위기로 조정된 처리실 내에 반도체 웨이버를 놓고 내장된 가열원에 의해 피처리체를 소정의 온도에 까지 가열함과 동시에 상기 금속 또는 금속화합물을 포함하는 처 리가스를 도입하므로써 막형성처리가 이루어진다.
상기와 같은 막형성처리를 실시하면, 피처리체 뿐아니라 챔버 내부에 금속화합물의 막이 입혀붙여진다. 이 때 챔버 내부에 부착된 막은 벗겨짐 등에 의해 파티클을 발생시키고, 이들 파티클이 비산하여 피처리체에 부착하여, 피처리체의 수율을 저하시킬 우려가 있다. 따라서, 일정 빈도로 처리실 내에 대해서, HF 응액등의 크리닝 용액에 의싼 웨이퍼세정, 혹은 NF3 가스나 ClF3 가스 등의 세정가스에 의한 드라이세정을 실시하고 있다. 상기 세정가스에 의한 세정은 세정부분의 온도를 일정온도 이상 높여주는 것이 요구된다.
도 1은 일반적인 반도체 제조장치를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 이 CVD 장치는, 소정의 감압 분위기에까지 진공흡인이 가능하며, 피처리체, 가령 반도체 웨이퍼(30)에 막형성처리를 하기 위한 반응챔버를 가지고 있다. 반응챔버의 측벽(22)은 통상 알루미늄 등으로 구성되며 그 내부에는 히터가 설치되어 온도를 높일 수 있다. 상기 반응챔버의 상부에는 힌지 등을 통해 개방이 자유로운 헤드부(20)가 설치되어 있고, 상기 헤드부(20)의 중앙에는 중공의 원통형상 샤워헤드(14)가 설치되어 있다. 상기 샤워헤드(14)에는 공급관(60)에 접속되어 있고, 상기 공급관(60)을 통해 처리가스 또는 챔버 내부 세정 가스이 샤워헤드(14)로 도입된다. 상기 헤드부(20)에는 샤워헤드(14)을 소정온도로 승온시키기 위한 모듈 히터(12)가 설치되어 있다. 도 2에 도시된 것과 같이 종래의 모듈히터는 샤워헤드(14)의 가장자리 상부에 설치된 제 1 모듈 히터(12a)와 상기 제 1 모듈 히 터(12a)의 외주를 둘러싸는 제 2 모듈 히터(12b)로 구성되어 있다. 상기 샤워 헤드(14)의 중앙부 상에는 히터가 설치되지 않았기 때문에 챔버 내부를 세정하는 동안 샤워 헤드(14)의 중앙부에 열이 제대로 전달되지 않아 세정되지 않은 파티클이 웨이퍼 상에 떨어져 불량을 유발한다. 따라서, 웨이퍼에 파티클이 떨어지는 불량을 방지하기 위하여 반응챔버의 습식 세정 주기를 짧게 설정할 필요가 있기 때문에 장비의 운영 효율이 떨어진다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 샤워헤드에 고르게 열을 전달할 수 있는 모듈 히터를 구비한 반도제 제조장치를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 샤워 헤드 상에 설치된 모듈 히터가 구비된 반도체 제조장치를 제공한다. 이 장치는 반응 챔버 상부의 헤드부와, 상기 헤드부에 설치된 샤워헤드 및 상기 샤워 헤드 상에 형성된 모듈 히터를 포함한다. 상기 모듈 히터는 상기 샤워 헤드의 중앙부 상에 설치된 제 1 히터 블록과, 상기 제 1 히터 블록의 외주를 둘러싸는 제 2 히터 블록 및 상기 제 2 히터 블록의 외주를 둘러싸는 제 3 히터 블록으로 구성된 것이 특징이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달 될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 구성요소의 크기는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모듈 히터의 구조를 나타낸 평면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 모듈 히터는 종래의 반도체 제조 장치의 모듈 히터를 개선한 것으로써, 이 모듈 히터는 반응 챔버의 상부에 위치하는 헤드부에 설치되어 막 형성 이후 건식 세정시 헤드부의 온도를 일정 수준 이상으로 높여준다. 통상 반응 챔버의 측벽 및 헤드부는 알루미늄 등으로 구성되고, 반응 챔버의 측벽에는 내부에 히터가 설치되어 있다.
헤드부는 반응 챔버의 상부에 힌지를 통하여 위쪽으로 개방이 자유롭게 구성되어 있고, 처리가스 또는 세정 가스를 공급하는 공급관이 연결되어 있고, 처리가스 또는 세정 가스를 반응 챔버 내에 균일하게 공급하기 위한 샤워 헤드가 상기 헤드부의 중앙에 위치한다.
반도체 기판에 막형성 공정이 완료된 이후에 반응 챔버 내에 부착되는 반응 부산물을 건식 세정함으로써 장치의 동작을 멈추고 반응 챔버를 열어 습식 세정하는 세정 주기가 길어지도록 할 수 있다. 예컨대, 티타늄 또는 티타늄화합물 등 금속계열 부산물을 발생하는 장치에서, 막 형성공정이 끝나면 NF3 가스 또는 ClF3 가스 등의 세정 가스를 샤워 헤드로 도입하여 챔버 내부를 세정하게된다. 도 3에 도 시된 것과 같이, 본 발명에 따른 모듈 히터는 샤워 헤드의 중앙부 상에 형성된 제 1 히터 블록(52a)와, 상기 제 1 히터 블록(52a)의 외주를 둘러싸는 제 2 히터 블록(52b)와 상기 제 2 히터 블록(52b)의 외주를 둘러싸는 제 3 히터 블록(52c)으로 구성된다. 상기 모듈 히터는 샤워 헤드가 설치된 헤드부의 상단에 위치하여 헤드부의 배면으로부터 샤워헤드로 열을 전달한다.
종래의 모듈 히터는 샤워 헤드부의 중앙에서 벗어나 가장자리부분에 제 1 및 제 2 히터가 설치되어 있었기 때문에 일정 온도 이상에서 불순물이 제거되는 세정 공정이 완료되더라도 샤워 헤드의 중앙부위에는 열 전달이 제대로 이루어지지 않아 샤워헤드의 중앙부분에 불순물이 남아 있었다. 본 발명은 샤워 헤드의 중앙부분까지 열을 전달할 수 있는 히터 블록이 구비되어 있기 때문에 불순물을 효과적으로 제거할 수 있다.
상기 제 1 히터 블록(52a), 상기 제 2 히터 블록(52b) 및 상기 제 3 히터 블록(52c)은 환형으로 구성될 수 있다. 즉, 상기 제 1 히터 블록(52a)가 샤워 헤드 상부의 헤드부에 설치되고, 상기 제 2 히터 블록(52b)는 상기 제 1 히터 블록(52)의 외주를 환형으로 둘러싸며 헤드부에 설치되고, 상기 제 3 히터 블록(52c)은 상기 제 2 히터 블록(52b)의 외주를 환형으로 둘러싸며 헤드부에 설치될 수 있다.
상술한 것과 같이 본 발명은 샤워헤드의 중앙부위까지 열을 전달할 수 있는 히터 블록이 헤드부에 설치된 히터 모듈을 구비함으로써 샤워헤드 중앙부분에 세정되지 않은 불순물이 잔존함으로 인한 파티클의 발생과 웨이퍼의 오염을 방지할 수 있다.

Claims (2)

  1. 반응챔버;
    상기 반응챔버 상부에 설치된 헤드부;
    상기 헤드부에 설치되어 반응챔버 내로 반응가스 또는 세정 가스을 도입하는 샤워헤드; 및
    상기 헤드부에 설치된 모듈 히터를 포함하되,
    상기 모듈 히터는 상기 샤워 헤드 중앙부 상에 형성된 제 1 히터 블록, 상기 제 1 히터 블록의 외주를 둘러싸는 제 2 히터 블록 및 상기 제 2 히터 블록의 외주를 둘러싸는 제 3 히터 블록으로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 히터 블록, 상기 제 2 히터 블록 및 상기 제 3 히터 블록은 환형인 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
KR1020050046369A 2005-05-31 2005-05-31 모듈 히터가 구비된 반도체 제조장치 KR20060124441A (ko)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013157418A (ja) * 2012-01-30 2013-08-15 Sumitomo Precision Prod Co Ltd エッチング装置
KR20180135413A (ko) * 2017-06-12 2018-12-20 에이에스엠 아이피 홀딩 비.브이. 연속적인 오목 형태를 갖는 히터 블록

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013157418A (ja) * 2012-01-30 2013-08-15 Sumitomo Precision Prod Co Ltd エッチング装置
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