KR20070025382A - 다수의 압력센서를 구비하는 반도체 화학기상증착 장치 - Google Patents

다수의 압력센서를 구비하는 반도체 화학기상증착 장치 Download PDF

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조재현
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    • C23C16/22—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 deposition of inorganic material, other than metallic material
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    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking

Abstract

다수개의 압력센서를 구비하는 반도체 화학기상증착장치를 개시한다. 개시된 반도체 화학기상증착장치는, 화학기상증착반응이 일어나는 반응챔버, 반응챔버의 진공 압력을 일정 범위 내로 유지시키는 진공펌프, 반응챔버와 상기 진공펌프를 연결하는 진공라인, 진공펌프 및 진공라인 중 어느 하나에 설치되어 진공 압력을 감지하는 제1압력센서 및, 제1압력센서의 오작동을 감지하도록 상기 제1압력센서와 동일한 압력단위를 사용하고, 상기 제1압력센서와 실질적으로 동일한 위치에 장착되어 상기 진공 압력을 감지하는 제2압력센서를 구비한다. 제2압력센서와 제1압력센서의 진공 압력을 비교하여 제1압력센서의 오작동을 판단함으로써 제1압력센서를 적절한 시기에 교체할 수 있다.

Description

다수의 압력센서를 구비하는 반도체 화학기상증착 장치{Semiconductor chemical vapor deposition apparatus comprising of multiple pressure sensors}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 확산 장치를 개략적으로 보이는 사시도.
<도면의 주요부호에 대한 설명>
11 : 진공펌프 13a : 제1압력센서
13b : 제2압력센서 13 : 압력센서
15 : 진공라인 17 : 반응챔버
본 발명은 반도체 화학기상증착 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압력센서를 구비하는 반도체 증착 장치에 관한 것이다.
반도체 제조 공정 중 이용되는 반도체 소자의 나이트라이드막은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등의 재질로 이루어지며 금속패턴을 형성하기 위한 마스크용, 도전체와 도전체 사이의 절연을 위한 절연용, 불순물의 오염을 방지하기 위한 보호막용 및 식각 공정의 식각스톱을 위한 식각 정지막 등으로 사용된다.
이러한 나이트라이드막을 증착하기 위한 반도체 화학기상증착 장치(Chemical vapor deposition)가 미국특허 제6,281,146호에 개시되어 있는데, 이에 의하면 나이트라이드막은 350°C 내지 450°C의 저온에서 소스가스와 운반가스를 1Torr 내지 10Torr 정도의 공정 챔버 내부에 공급한 후 50W 내지 200W로 13.56MHz의 고주파 전력을 나이트라이드에 인가하여 플라즈마 상태로 전환한 다음 기판 상에 증착된다.
이 과정에서 압력을 적절히 조절하기 위해 바라트론(Baratron) 센서와 같은 압력센서를 진공 라인에 장착하여 반응챔버 내부의 압력을 조절한다. 반도체 화학기상증착장치에서 압력은 플라즈마 형성을 위해 미세한 조절이 필요하고 이를 위한 압력센서의 정확한 작동이 필수적이다. 하지만, 종래의 반도체 화학기상증착장치에서는 진공 라인에 장착된 바라트론 센서가 제 기능을 상실한 경우 또는 바라트론 센서 내부에 파우더가 생성되어 압력을 리딩할 수 없어 설비가 리셋되거나 에러를 발생시키는 경우 이를 대체하거나 방지할 수 있는 장치가 마련되어 있지 않다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 다수의 압력 센서를 진공라인에 구비하는 반도체 화학기상증착장치를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 화학기상증착장치는,
화학기상증착반응이 일어나는 반응챔버;
상기 반응챔버의 진공 압력을 일정 범위 내로 유지시키는 진공펌프;
상기 반응챔버와 상기 진공펌프를 연결하는 진공라인;
상기 진공라인에 설치되어 상기 진공 압력을 감지하는 제1압력센서; 및
상기 제1압력센서의 오작동을 감지하도록 상기 제1압력센서와 동일한 압력단위를 사용하고, 상기 제1압력센서와 실질적으로 동일한 위치에 장착되어 상기 진공 압력을 감지하는 제2압력센서를 포함한다.
이하 본 발명의 실시예에 따른 반도체 화학기상증착장치를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 화학기상증착장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 화학기상증착장치(10)는, 나이트라이드막을 증착하는 화학기상증착반응이 일어나는 반응챔버(17), 반응챔버(17) 내의 압력을 조절하는 진공펌프(11), 반응챔버(17)와 진공펌프(11)를 연결하는 진공라인(15), 진공라인(15)에 장착되는 다수의 압력센서(13)를 구비한다. 다수의 압력센서(13)는 일반적으로 나이트라이드막을 증착하는 장치에 이용되는 바라트론(Baratron) 센서와 같은 제1압력센서(13a)와 제1압력센서(13a)의 오작동을 검출하도록 제1압력센서(13a)와 동일한 압력단위를 사용하고 제1압력센서(13a)와 실질적으로 동일한 위치에 부착되는 제2압력센서(13b)를 포함한다. 여기서, 제2압력센서(13b)는 다시 필요에 따라 다수개의 압력센서로 이루어질 수 있다. 실질적으로 동일한 위치란 정상 동작시 제1 압력센서(13a)에서 측정되는 압력과 실질적으로 동일한 압력이 측정될 수 있는 위치를 지칭한다.
따라서, 제2압력센서(13b)는 제1압력센서(13a)와 실질적으로 동일한 위치에 장착하여야 하며, 제1압력센서(13a)와 동일한 압력단위를 사용하여야 한다. 그 결과 제1압력센서(13a)와 제2압력센서(13b)에 나타나는 진공 압력을 서로 비교함으로써 제1압력센서(13a)가 정확히 동작하고 있는지 여부를 판단하여 제1압력센서(13a)가 정확한 압력값을 나타내지 못하는 경우 이를 교체할 수 있다. 제2압력센서(13b)가 검출해내는 진공압력의 정확성을 제고하기 위해 제2압력센서(13b)는 다수개의 압력센서를 포함하여 마련될 수 있다.
일반적인 반도체 화학기상증착장치에서는 진공라인(15)의 압력을 체크하는 바라트론센서만을 사용하여 바라트론센서가 여러가지 이유 즉, 기계자체의 결함 또는 화학반응 중에 발생하는 화학물질의 파우더로 인한 센서 리딩 불능 등으로 인해 정상적인 동작을 하지 못하는 경우 이를 교정할 수 있는 방법이 없었다. 따라서, 본 발명은 바라트론센서와 같은 제1압력센서(13a)를 장착함과 동시에 이와 동일한 압력단위를 사용하는 제2압력센서(13b)를 동일한 위치에 장착하여 제1압력센서(13a)의 기능이 원활하지 못한 경우 이를 검출하고 제1압력센서(13a)의 사용주기를 확인하여 반도체 화학기상증착장치(10) 자체의 오작동을 방지하고 전체 시스템 자체를 리셋해야 할 필요를 감소시킬 수 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 다수개의 압력센서를 구비하는 반도체 화학기상 증착장치를 제공함으로써 제1압력센서의 오작동을 판단하여 교체시기를 정확히 함으로써 반도체 화학기상증착장치에서 진행되는 나이트라이드막의 증착공정을 원활히 진행하여 반도체 제조 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (1)

  1. 화학기상증착반응이 일어나는 반응챔버;
    상기 반응챔버의 진공 압력을 일정 범위 내로 유지시키는 진공펌프;
    상기 반응챔버와 상기 진공펌프를 연결하는 진공라인;
    상기 진공펌프 및 상기 진공라인 중 어느 하나에 설치되어 상기 진공 압력을 감지하는 제1압력센서; 및
    상기 제1압력센서의 오작동을 감지하도록 상기 제1압력센서와 동일한 압력단위를 사용하고, 상기 제1압력센서와 실질적으로 동일한 위치에 장착되어 상기 진공 압력을 감지하는 제2압력센서를 포함하는 화학기상증착장치.
KR1020050081467A 2005-09-01 2005-09-01 다수의 압력센서를 구비하는 반도체 화학기상증착 장치 KR20070025382A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110872690A (zh) * 2018-08-31 2020-03-10 佳能特机株式会社 成膜装置、成膜方法及电子器件的制造方法
WO2020066701A1 (ja) * 2018-09-26 2020-04-02 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム

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