KR20060135112A - 온도 컨트롤러를 구비한 공정챔버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 소자 제조를 위한 제조설비 중 온도 컨트롤러를 구비한 공정챔버에 관한 것으로, 본발명에 따른 온도 컨트롤러를 구비한 공정챔버는, 웨이퍼가 이송되어 공정이 진행되기 위한 챔버몸체와; 상기 몸체의 상부에 구비되어 상기 챔버 몸체의 뚜껑 역할을 수행하는 챔버 리드와; 상기 챔버 리드의 내부에 구비되어 상기 공정챔버의 온도를 컨트롤하기 위한 온도 컨트롤러를 구비한다. 본 발명에 따른 관리자의 임의 조작에 따른 온도 설정값 변화를 방지 또는 최소화 하는 것이 가능하고 온도 컨트롤러의 안정성을 도모할 수 있다.

온도, 컨트롤, 공정챔버, 챔버리드

Description

온도 컨트롤러를 구비한 공정챔버{Process chamber having temperature controller}

도 1은 종래의 공정챔버의 개략도

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정챔버의 개략도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

111: 챔버리드 113 ; 챔버 몸체

115 ; 온도 컨트롤러

본 발명은 반도체 제조장비에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 리드 내부에 온도 컨트롤러를 구비한 공정챔버에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체장치는 웨이퍼라 불리는 반도체 기판에 여러 종류의 막질을 형성하고 가공하여 이루어지는 전자, 전기 소자를 배선으로 연결하여 완성되는 복잡하고 극도로 정밀한 장치이다.

이러한 반도체장치의 제조는 매우 복잡하고 다양한 과정을 거쳐서 이루어지는데 기본적으로는 반도체 웨이퍼상에 도체, 부도체, 반도체 막을 형성하고 이를 가공하여 전자, 전기 소자를 형성하고 회로를 이루는 것이다. 막의 형성은 다양한 막의 성질에 따라 화학기상증착(CVD), 스퍼터링이나 가열증착 같은 물리적증착(PVD), 기존 막의 열산화나 질화 등의 화학반응에 의한 재질변경 등을 통해 이루어지고 가공은 주로 패턴의 형성작업인데 포토리소그래피(Photo-lithography)법과 에칭(etching)을 이용하여 이루어진다.

에칭은 일정 패턴의 에칭마스크가 대상막을 덮고 있을 때 대상막에 대한 식각능력을 가지는 식각물질 즉, 에천트(etchant)를 접촉시켜 반응이 이루어지게 함으로써 에칭마스크로 보호되지 않은 부분을 제거하는 것이다.

에칭은 용액중의 에천트 물질을 이용하는 습식 에칭과 가스상의 에천트 물질을 이용하는 건식 에칭이 있고, 화학적인 반응을 위주로 하여 모든 방향으로 식각이 동등하게 진행되는 등방성 식각과 물리적인 작용을 통해 특정 방향으로 우세하게 식각이 진행되는 이방성 식각으로 나눌 수 있다. 건식 식각도 플라즈마를 형성하여 식각력을 높이는 방법을 많이 사용하게 된다.

에칭은 크게는 일종의 화학반응이므로 공정의 온도와 에천트의 농도, 압력 등이 중요한 공정의 요인이 되므로 에칭이 이루어지는 공정 챔버의 온도를 조절하고 일정하게 유지하는 것이 공정의 질을 높이기 위해 필요하다.

이와 같이, 이들 장비에서는 웨이퍼 가공중의 온도와 압력을 통제하게 되는데 반도체장치 제조과정에서의 상당부분은 압력과 온도에 크게 의존하는 화학반응 을 이용하므로 온도의 정확한 통제는 공정상 중요한 문제가 된다.

도1은 종래의 일반적인 공정챔버의 개략도를 나타낸 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 공정챔버는 챔버 몸체(13)와 챔버의 뚜껑 역할을 하는 리드(lid;11)를 구비한다. 또한 상기 챔버 몸체(13)의 내벽 온도를 컨트롤 하기 위한 온도 컨트롤러(15)가 상기 챔버 몸체(13)의 외벽에 장착된다.

상기 챔버 몸체(13)는 대략 평면적으로 다각형의 모양을 가지며 그 한 변에는 일정모양의 웨이퍼 입력 로드록 챔버(미도시), 다른 한 변에는 역시 일정모양의 출력 로드록 챔버(미도시)가 구비된다.

그리고 다른 두 변 가운데 한 변에는 공정챔버의 배기용 진공라인(미도시)이 설치되어 있다. 외부에서 입력 로드록 챔버로 또는 입력 로드록 챔버에서 챔버몸체(13)로 웨이퍼를 전달하기 위해 게이트(미도시)가 설치되며, 유사하게 챔버몸체(13)에서 출력 로드록 챔버로, 출력 로드록 챔버에서 외부로 웨이퍼를 전달하기 위해 또한 게이트(미도시)가 설치되어 있다.

상시 챔버 몸체(13)와 배기용 진공라인은 중간의 배기구를 통해 연결된다. 또한 챔버에는 플라즈마를 인가하기 위한 고주파 전극, 자기장을 인가하기 위한 코일 등도 설치될 수 있다.

상기 챔버 리드(11)는 상기 챔버 몸체(13)의 뚜껑 역할을 하는 것으로, 상기 공정챔버는 쉽게 밀폐될 수 있는 구조가 적당하므로 외부와 연결되어 웨이퍼가 출입하는 공간도 좁게 형성되는 경우가 많다. 이런 경우에 공정중에 발생되는 적지않은 공정 부산물이나 파티클 등이 챔버 내부에 누적되는 경우가 있다. 이 경우에는 공정챔버를 이루는 몸체의 부식이나 내장 부품의 열화가 발생되는 원인이되어 교체를 하거나 보수를 해야할 필요가 있다. 이러한 필요성을 위하여 공정챔버를 정비할 수 있도록 내부를 개방시킬 수 있는 도구가 필요하게 되었고, 이런 요청에 의해 챔버 몸체(13)와 챔버의 덮개부분을 분리 가능하게 형성하게 되는 데 이것이 챔버 리드(11)이다.

상기 온도 컨트롤러(15)는 챔버의 내부 온도를 컨트롤하기 위한 것이다.

상술한 바와 같은 공정챔버 구조에서는 공정챔버의 PM이나 설비 조치부분에서 상기 온도 조절 장치를 임의 조작하는 경우가 있고, 이에 따른 실수에 의해 온도 변화가 발생되는 문제점이 있다. 또한, 온도 변화가 발생되고 설정된 온도 값의 임의조작이 가능한 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 온도 컨트롤러를 구비한 공정챔버를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 온도 변화점 발생을 없게하고, 관리자의 온도 설정값임의조작을 불가능하게 할 수 있는 온도 컨트롤러를 구비한 공정챔버를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 온도 컨트롤러의 안정성을 유지할 수 있는 온도 컨트롤러를 구비한 공정챔버를 제공하는데 있다.

상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 양상(aspect)에 따라, 본 발명에 따른 온도 컨트롤러를 구비한 공정챔버는, 웨이퍼가 이송되어 공정이 진행되기 위한 챔버몸체와; 상기 몸체의 상부에 구비되어 상기 챔버 몸체의 뚜껑 역할을 수행하는 챔버 리드와; 상기 챔버 리드의 내부에 구비되어 상기 공정챔버의 온도를 컨트롤하기 위한 온도 컨트롤러를 구비한다.

상기 온도 컨트롤러는 상기 챔버리드 커버에 장착될 수 있으며, 상기 온도 컨트롤러의 온도 컨트롤은 65 ??C 이상에서 행해질 수 있다.

상기한 구성에 따르면, 온도 컨트롤러의 안정성을 도모할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예가, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공정챔버의 개략도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공정챔버는. 챔버 몸체(113), 챔버리드(111), 및 온도 컨트롤러9115)를 구비한다.

상기 챔버 몸체(113)는 웨이퍼가 이송되어 공정이 진행되는 곳으로, 일반적으로, 상기 챔버 몸체(113)는 대략 평면적으로 다각형의 모양을 가지며 그 한 변에는 일정모양의 웨이퍼 입력 로드록 챔버(미도시), 다른 한 변에는 역시 일정모양의 출력 로드록 챔버(미도시)가 구비된다.

그리고 다른 두 변 가운데 한 변에는 공정챔버의 배기용 진공라인(미도시)이 설치되어 있다. 외부에서 입력 로드록 챔버로 또는 입력 로드록 챔버에서 챔버몸체(113)로 웨이퍼를 전달하기 위해 게이트(미도시)가 설치되며, 유사하게 챔버몸체(13)에서 출력 로드록 챔버로, 출력 로드록 챔버에서 외부로 웨이퍼를 전달하기 위해 또한 게이트(미도시)가 설치되어 있다.

상시 챔버 몸체(113)와 배기용 진공라인은 중간의 배기구를 통해 연결된다. 또한 챔버에는 플라즈마를 인가하기 위한 고주파 전극, 자기장을 인가하기 위한 코일 등도 설치될 수 있다.

상기 챔버 리드(111)는 상기 챔버 몸체(113)의 뚜껑 역할을 하는 것이다. 따라서 상기 챔버 리드(111)는 상기 챔버 몸체(113)의 상부에 구비된다. 상기 공정챔버는 쉽게 밀폐될 수 있는 구조가 적당하므로 외부와 연결되어 웨이퍼가 출입하는 공간도 좁게 형성되는 경우가 많다. 이런 경우에 공정중에 발생되는 적지않은 공정 부산물이나 파티클 등이 챔버 내부에 누적되는 경우가 있다. 이 경우에는 공정챔버를 이루는 몸체의 부식이나 내장 부품의 열화가 발생되는 원인이되어 교체를 하거나 보수를 해야할 필요가 있다. 이러한 필요성을 위하여 공정챔버를 정비할 수 있도록 내부를 개방시킬 수 있는 도구가 필요하게 되었고, 이런 요청에 의해 챔버 몸체(113)와 챔버의 덮개부분을 분리 가능하게 형성하게 되는 데 이것이 챔버 리드(111)이다.

상기 온도 컨트롤러(115)는 상기 챔버 리드(111)의 내부에 구비되어 상기 공정챔버의 온도를 컨트롤하기 위한 것이다. 상기 온도 컨트롤러(115)는 상기 챔버리드(111 커버에 장착될 수 있으며, 상기 온도 컨트롤러의 온도 컨트롤은 65 ??C 이 상에서 행해질 수 있다.

상술한 바와 같이, 종래의 챔버 몸체 외부에 장착되던 온도 컨트롤러를 챔버리드 내부의 커버 부분에 장착함에 따라 온도의 변화가 발생되는 것을 방지 또는 최소화하고 관리자의 임의의 설정값 변경을 위한 임의 조작이 불가능하게 됨에 의하여 상기 온도 컨트롤러의 안정성을 유지할 수 있게 된다.

상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 종래의 챔버 몸체 외부에 장착되던 온도 컨트롤러를 챔버리드 내부의 커버 부분에 장착함에 따라 온도의 변화가 발생되는 것을 방지 또는 최소화하고 관리자의 임의의 설정값 변경을 위한 임의 조작이 불가능하게 됨에 의하여 상기 온도 컨트롤러의 안정성을 유지할 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 온도 컨트롤러를 구비한 공정챔버에 있어서:

   웨이퍼가 이송되어 공정이 진행되기 위한 챔버몸체와;

   상기 몸체의 상부에 구비되어 상기 챔버 몸체의 뚜껑 역할을 수행하는 챔버 리드와;

   상기 챔버 리드의 내부에 구비되어 상기 공정챔버의 온도를 컨트롤하기 위한 온도 컨트롤러를 구비함을 특징으로 하는 공정챔버.
2. 제1항에 있어서,

   상기 온도 컨트롤러는 상기 챔버리드 커버에 장착됨을 특징으로 하는 공정챔버.
3. 제2항에 있어서,

   상기 온도 컨트롤러의 온도 컨트롤은 65 ??C 이상에서 행해짐을 특징으로 하는 공정챔버.

Images