KR20060128171A - Load lock for eliminating fume using plasma - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로드 락 설비를 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing a load lock facility according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로드 락 설비의 일부를 도시한 사시도.2 is a perspective view showing a part of a load lock facility according to an embodiment of the present invention.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
100; 로드 락 설비 110; 챔버100;
120; 드로틀 밸브 130, 150; 아이솔레이션 밸브120;
140; 터보 펌프 160; 드라이 펌프140;
170; 펌핑 라인 210; 고주파 소오스170;
220; 가스 분포 플레이트 240; 저온 페디스틀220;
250; 포커스 링 260; 고주파 바이어스 캐소드250; Focus
270; 내부 슬릿 밸브 도어270; Inner slit valve door
본 발명은 반도체 제조 설비에 관한 것으로, 보다 구체적으로 퓸 제거 기능을 갖는 로드 락 설비에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor manufacturing equipment, and more particularly to a load lock facility having a fume removal function.
반도체 회로 중 트랜지스터나 커패시터를 형성하기 위해서는 폴리실리콘 막질을 종종 사용한다. 폴리실리콘 막질을 원하는 형태로 가공하기 위해서는 플라즈마를 이용한 건식 식각 설비가 사용된다. 반도체 산업에서 폴리실리콘 막질 건식 식각 장치는 Br, Cl, F 계열의 프로세스 가스를 사용하고 있는데, 이들 프로세스 가스는 100 % 반응이 이루어지는 것이 아니라 일부만이 반응되고 나머지는 펌핑 라인을 통해 배기된다.Polysilicon films are often used to form transistors or capacitors in semiconductor circuits. Dry etching equipment using plasma is used to process the polysilicon film into a desired shape. In the semiconductor industry, polysilicon membranous dry etching devices use Br, Cl, and F series process gases, which are not 100% reactive but only partially reacted and the remainder is exhausted through the pumping line.
그러나, 이들 프로세스 가스는 프로세스가 진행된 웨이퍼 상부에 퓸 형태로 잔류하여 후속 공정에서 제거되지 못하고, 패턴 리프팅이나 파티클로 작용하여 공정 불량을 유발하게 된다. 현재 300 mm 반도체 설비의 경우 200 mm 반도체 설비에 대비하여 상기와 같은 문제의 심각성이 증대되어 이를 억제하기 위해 잔류 가스 제거용 챔버를 별도로 부착하여 사용함으로써 비용 및 생산성 향상에 막대한 영향을 주고 있다.However, these process gases remain in the form of a fume on the wafer in which the process is performed and cannot be removed in a subsequent process, and cause process defects by acting as pattern lifting or particles. In the case of the 300 mm semiconductor facility, the severity of the above problems is increased in comparison with the 200 mm semiconductor facility, and thus, a separate chamber for removing residual gas is attached and used to significantly suppress the cost and productivity.
예를 들어, 프로세스 챔버와 퓸 제거용 챔버가 각각 2기씩 설치된 2:2 연결 구조가 일반적인 반도체 설비 구조이다. 한편, 생산성 증대를 위해 대부분의 반도체 제조 회사에서는 프로세스 챔버와 퓸 제거용 챔버가 각각 3기 및 1기씩 연결한 3:1 연결 구조를 사용하고 있다. 따라서, 퓸 제거용 챔버의 처리량이 전체 설비의 생산성을 좌우하게 되며, 이 장치를 구비하기 위한 별도의 투자가 병행됨으로써 경제성이 떨어지는 문제점이 있었다.For example, a 2: 2 connection structure in which two process chambers and two fume removal chambers are provided is a general semiconductor equipment structure. Meanwhile, in order to increase productivity, most semiconductor manufacturers use a 3: 1 connection structure in which process chambers and fume removal chambers are connected by three and one, respectively. Therefore, the throughput of the chamber for removing fume influences the productivity of the entire equipment, and there is a problem in that the economy is inferior due to a separate investment for providing the apparatus.
이에 본 발명은 상술한 종래 기술상의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것 으로, 본 발명의 목적은 생산성을 향상시키고 비용을 줄이기 위한 일환으로 퓸 제거 기능을 갖는 로드 락 설비를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems in the prior art, an object of the present invention to provide a load lock facility having a fume removal function as part of improving productivity and reducing costs.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 로드 락 설비는 웨이퍼 이송 기능 뿐만 아니라 퓸 제거용 플라즈마 소오스를 장착함으로써 퓸 제거 기능을 겸하는 것을 특징으로 한다.The load lock facility according to the present invention for achieving the above object is characterized by having a function of removing fume by mounting a plasma source for removing fume as well as a wafer transfer function.
상기 특징을 구현할 수 있는 본 발명의 실시예에 따른 로드 락 설비는, 웨이퍼가 머무는 밀폐된 장소를 제공하는 챔버를 구비하는 로드 락 설비에 있어서, 상기 챔버는 상기 웨이퍼와 함께 유입되는 잔류 가스에 의해 생기는 퓸을 플라즈마를 이용하여 제거하는 것을 특징으로 한다.Load lock facility according to an embodiment of the present invention that can implement the above features, the load lock facility having a chamber for providing a closed place where the wafer stays, the chamber by the residual gas introduced with the wafer The produced fume is characterized by removing the plasma.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 챔버 상부에 배치되어 상기 플라즈마를 발생시켜 상기 챔버 내부로 분포시키는 고주파 소오스를 포함한다. 상기 챔버의 내부에는 상기 고주파 소오스에 의해 발생된 플라즈마를 상기 챔버 내부에 분포시키는 플레이트를 포함한다. 상기 챔버의 내부에는 웨이퍼가 실제로 장착되는 저온 페디스틀과, 상기 저온 페디스틀에 배치된 고주파 바이어스 캐소드를 포함한다.In an embodiment of the present invention, the chamber includes a high frequency source disposed above the chamber to generate the plasma and distribute the plasma into the chamber. The chamber includes a plate for distributing the plasma generated by the high frequency source in the chamber. The chamber includes a low temperature pedestal on which a wafer is actually mounted, and a high frequency bias cathode disposed on the low temperature pedestal.
상기 특징을 구현할 수 있는 본 발명의 변형 실시예에 따른 로드 락 설비는, 밀폐된 공간을 제공하며, 웨이퍼가 장착되는 저온 페디스틀을 내부에 갖는 챔버와, 상기 챔버의 외측 상부에 배치되어 플라즈마를 발생시키는 고주파 소오스와, 상기 챔버의 내측 상부에 배치되어 상기 고주파 소오스에서 발생된 플라즈마를 상기 챔버 내부에 분포시키는 가스 분포 플레이트와, 상기 저온 페디스틀의 하부에 배치되 어 상기 플라즈마를 웨이퍼를 향해 내려오도록 바이어스가 인가되는 고주파 바이오스 캐소드를 포함하는 것을 특징으로 한다.Load lock facility according to a modified embodiment of the present invention that can implement the above features, provides a closed space, the chamber having a low temperature pedestal to which the wafer is mounted therein, and disposed above the outer of the chamber plasma A high frequency source for generating a gas source, a gas distribution plate disposed above the inner side of the chamber and distributing the plasma generated in the high frequency source in the chamber, and a lower portion of the low temperature pedestal to supply the plasma to the wafer. And a high frequency bios cathode to which a bias is applied to descend.
본 발명의 변형 실시예에 있어서, 상기 저온 페디스틀은 상기 플라즈마를 웨이퍼 상에 균일하게 분포시키는 포커스 링을 더 포함한다. 상기 챔버의 하부에는 펌프가 연결되고, 상기 챔버와 상기 펌프 사이에는 배기되는 가스의 흐름 경로를 제공하는 펌핑 라인이 배치된다. 상기 펌핑 라인에는 상기 배기되는 가스의 흐름을 제어하는 밸브가 설치된다.In a variant of the invention, the low temperature pedestal further comprises a focus ring for uniformly distributing the plasma on the wafer. A pump is connected to the lower part of the chamber, and a pumping line is disposed between the chamber and the pump to provide a flow path of the exhaust gas. The pumping line is provided with a valve for controlling the flow of the exhaust gas.
본 발명에 의하면, 로드 락 설비는 플라즈마 소오스를 장착한 챔버 형태 기능을 추가함으로써 웨이퍼 이송 기능 뿐만 아니라 플라즈마를 이용하여 퓸을 제거하는 기능을 담당한다. 이에 따라, 별도의 퓸 제거용 챔버를 구비하지 않아도 된다.According to the present invention, the load lock facility is responsible for the removal of the fume using the plasma as well as the wafer transfer function by adding the chamber shape function equipped with the plasma source. Thereby, it is not necessary to provide a separate fume removal chamber.
이하 본 발명에 따른 로드 락 설비를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the load lock facility according to the present invention will be described in detail.
본 발명과 종래 기술과 비교한 이점은 첨부된 도면을 참조한 상세한 설명과 특허청구범위를 통하여 명백하게 될 것이다. 특히, 본 발명은 특허청구범위에서 잘 지적되고 명백하게 청구된다. 그러나, 본 발명은 첨부된 도면과 관련해서 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 수 있다. 도면에 있어서 동일한 참조부호는 다양한 도면을 통해서 동일한 구성요소를 나타낸다.Advantages over the present invention and prior art will become apparent through the description and claims with reference to the accompanying drawings. In particular, the present invention is well pointed out and claimed in the claims. However, the present invention may be best understood by reference to the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements throughout the various drawings.
(실시예)(Example)
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로드 락 설비를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a load lock facility according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 로드 락 설비(100)는 프로세스 챔버와 풉(FOUP) 사이에서 웨이퍼의 이송을 담당하는 챔버(110)와, 챔버(110) 내부의 가스를 배기하기 위해 동작하는 터보 펌프(140) 및 드라이 펌프(160)와, 가스 흐름의 경로인 펌핑 라인(170)과, 펌핑 라인(170)에 설치되어 가스의 흐름을 제어하는 드로틀 밸브(120)와 아이솔레이션 밸브(130, 150)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, the
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로드 락 설비의 일부를 상세히 도시한 사시도이다.Figure 2 is a perspective view showing in detail a portion of the load lock facility according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 산소를 해리(dissociation)시키며 플라즈마를 아래로 향하게 하는 고주파 소오스(210;RF source)가 챔버(110) 상부에 배치된다. 챔버(110) 내부에는 웨이퍼를 장착하는 저온 페디스틀(240;low temperature pedestal)이 배치된다. 저온 페디스틀(240) 아래에는 고주파 바이오스 캐소오드(RF bias cathode)가 배치되고 저온 페디스틀(240)의 가장자리에는 포커스 링(250;focus ring)이 마련되어 웨이퍼 상에서 플라즈마의 분포를 균일하게 한다. 챔버(110)의 상부에는 가스 분포 플레이트(220;gas distribution plate)가 설치되어 균일한 플라즈마 분위기와 가스 흐름을 제어한다. 챔버(110)의 측면에는 내부 슬릿 밸브 도어(270;inner slit valve door)가 설치된다.Referring to FIG. 2, a high frequency source (RF source) 210 that dissociates oxygen and directs the plasma down is disposed above the
상기와 같이 구성된 로드 락 설비는 다음과 같이 동작한다.The load lock facility configured as described above operates as follows.
프로세스 챔버(미도시)에서 특정의 프로세스를 받은 웨이퍼가 로드 락 설비(100)로 이송되어 저온 페디스틀(240)에 로딩된다. 이때, 프로세스 가스가 웨이퍼 와 같이 챔버(110) 내로 유입되어 퓸이 발생될 수 있다. 웨이퍼가 저온 페디스틀(240)에 로딩되면, 고주파 소오스(210)로부터 플라즈마 발생되어 플라즈마에 의해 퓸이 제거된다. 플라즈마에 의해 퓸이 제거된 웨이퍼는 로드 락 설비(100)에서 언로딩되어 풉(FOUP)으로 이송된다. 챔버(110) 내의 분위기 가스는 펌핑 라인(170)을 통해 외부로 배기된다.In the process chamber (not shown), the wafer, which has received a specific process, is transferred to the
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 그리고, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The foregoing detailed description illustrates the present invention. In addition, the foregoing description merely shows and describes preferred embodiments of the present invention, and the present invention can be used in various other combinations, modifications, and environments. And, it is possible to change or modify within the scope of the concept of the invention disclosed in this specification, the scope equivalent to the written description, and / or the skill or knowledge in the art. The above-described embodiments are for explaining the best state in carrying out the present invention, the use of other inventions such as the present invention in other state known in the art, and the specific fields of application and uses of the present invention. Various changes are also possible. Accordingly, the detailed description of the invention is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments. Also, the appended claims should be construed to include other embodiments.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 로드 락 설비는 플라즈마 소오스를 장착한 챔버 형태 기능을 추가함으로써 웨이퍼 이송 기능 뿐만 아니라 플라즈마를 이용하여 퓸을 제거하는 기능을 담당한다. 이에 따라, 별도의 퓸 제거용 챔버를 구비하지 않아도 되므로 생산성을 향상시킬 수 뿐만 아니라 경제성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, according to the present invention, the load lock facility is responsible for removing the fume using the plasma as well as the wafer transfer function by adding the chamber shape function equipped with the plasma source. Accordingly, since it is not necessary to provide a separate fume removal chamber, there is an effect of not only improving productivity but also improving economic efficiency.
Claims (8)
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KR1020050049393A KR20060128171A (en) | 2005-06-09 | 2005-06-09 | Load lock for eliminating fume using plasma |
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KR1020050049393A KR20060128171A (en) | 2005-06-09 | 2005-06-09 | Load lock for eliminating fume using plasma |
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KR20060128171A true KR20060128171A (en) | 2006-12-14 |
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KR1020050049393A KR20060128171A (en) | 2005-06-09 | 2005-06-09 | Load lock for eliminating fume using plasma |
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KR (1) | KR20060128171A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20230056077A (en) * | 2021-10-19 | 2023-04-27 | 주식회사 한화 | Apparatus for processing of wafer and method for processing of wafer using the same |
-
2005
- 2005-06-09 KR KR1020050049393A patent/KR20060128171A/en not_active Application Discontinuation
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KR20230056077A (en) * | 2021-10-19 | 2023-04-27 | 주식회사 한화 | Apparatus for processing of wafer and method for processing of wafer using the same |
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