KR20070045517A - 반도체 제조 장치의 에이징 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조 장치의 에이징 방법에 관한 것이다. 이 방법은 프로세스 챔버를 가열하는 가열공정과 프로세스 챔버 내의 가스를 진공배기하는 펌핑공정을 포함하되, 상기 가열공정 및 상기 펌핑공정을 반복적으로 실시한다. 본 발명에 의하면, 가열공정과 펌핑공정을 반복적으로 실시함으로써 프로세스 챔버 내에 잔류하는 수분이나 화학 성분 등을 빠른 시간 내에 아웃 개싱시킬 수 있다. 따라서, 반도체 제조 장치의 에이징 시간이 단축된다.

에이징, 가열공정, 펌핑공정

Description

반도체 제조 장치의 에이징 방법{METHOD FOR AGING OF SEMICONDUCTOR FABRICATING APPARATUS}

도 1은 종래의 에이징 방법을 사용할 경우에 소요되는 배치 수를 개략적인 그래프로 나타낸 도면,

도 2는 본 발명에 따른 에이징 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도,

도 3은 도 2의 가열공정에서의 가열온도와 공정시간을 개략적으로 도시한 도면,

도 4는 종래 기술과 본 발명에 따른 백업 소요시간을 개략적인 그래프로 나타낸 도면이다.

♧ 도면의 주요부분에 대한 참조부호의 설명 ♧

10 : 초기 펌핑공정 20 : 가열공정

25 : 펌핑공정 30 : 테스트 웨이퍼 로딩 후 에이징

T1 내지 T4 : 가열온도 t1 내지 t4 : 공정시간

본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 제조 장치의 에이징(aging) 방법에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조 장치들은 정기적으로 수행되는 장비의 점검이나 부품 교체 또는 이상 발생 등에 따라 상기 장치를 다운(down)시킨 다음 다시 상기 장치를 가동할 경우에는 상기 장치가 정상적으로 동작하기 위한 백업(back up) 단계를 거쳐야 한다.

이러한 반도체 제조 장치의 백업은 여러 단계를 거쳐 수행된다. 특히, 반도체 제조 장치의 프로세스 챔버(process chamber)에 대해 습식 세정(wet cleaning)을 정기적으로 실시하여 정비를 하게 되는데, 습식 세정 후 프로세스를 적용할 수 있는 분위기를 만드는 에이징에 수 십 배치(batch)의 테스트 웨이퍼가 사용되는 등 많은 시간이 소요된다. 즉, 종래에는 프로세스 챔버를 습식 세정한 후 세정시 유입된 수분이나 화학 성분 등을 아웃 개싱(out gassing)시켜 프로세스 챔버를 반도체 제조가 가능한 분위기로 만들어 주기 위해 상온에서 장시간 진공배기 하는 방식이 사용되었다.

도 1은 종래의 에이징 방법을 사용할 경우에 소요되는 배치 수를 개략적인 그래프로 나타낸 도면이다. 가로축은 에이징에 소요되는 배치 수를 나타내고, 세로축은 프로세스 챔버 내에 남아있는 파티클의 개수를 나타낸다.

도 1을 참조하면, 프로세스 챔버 내의 파티클을 제거하는데 20배치 정도의 테스트 웨이퍼가 사용되었다. 즉, 종래 기술에 따른 에이징 방법의 경우 많은 테스트 웨이퍼가 소요되어 공정 비용이 증가한다. 뿐만 아니라, 에이징에 장시간이 소요되어 장비의 백업 시간이 길어지므로 장치의 가동 효율이 떨어진다. 또한, 장 시간의 에이징 후에도 아웃 개싱이 충분히 되지 않아 챔버 내의 파티클(particle)이 제거되지 않거나 공정이 안정화되지 않는 문제점이 있다.

본 발명은 이상에서 언급한 상황을 고려하여 제안된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 반도체 제조 장치를 빠른 시간 내에 백업할 수 있는 에이징 방법을 제공하는 것이다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 제조 장치의 에이징 방법은 가열공정을 포함한다. 이 방법은 프로세스 챔버를 가열하는 가열공정과 프로세스 챔버 내의 가스를 진공배기하는 펌핑공정을 포함하되, 상기 가열공정 및 상기 펌핑공정을 반복적으로 실시한다.

본 발명에 의하면, 가열공정과 펌핑공정을 반복적으로 실시함으로써 프로세스 챔버 내에 잔류하는 수분이나 화학 성분 등을 빠른 시간 내에 아웃 개싱시킬 수 있다. 따라서, 반도체 제조 장치의 에이징 시간이 단축된다.

이 실시예에서 상기 가열공정 및 상기 펌핑공정은 연속으로 진행되되, 상기 가열공정이 진행될 때 상기 펌핑공정은 진행되지 않고, 상기 펌핑공정인 진행될 때 상기 가열공정은 진행되지 않을 수 있다..

또한, 상기 가열공정이 반복하여 진행될 때 가열온도가 점차적으로 상승할 수 있다. 즉, T(n)이 n회째 반복 실시되는 가열공정에서의 가열온도를 나타내는 경우, T(n+1)은 T(n)보다 크거나 같을 수 있다. 이때, 상기 가열온도는 25℃ ~ 200℃인 것이 바람직하다.

그리고, 상기 가열공정이 진행될 때 불활성 가스가 프로세스 챔버에 주입됨으로써 아웃 개싱이 쉽게 이루어질 수 있다.

이하에서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 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 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다.

본 명세서의 실시예에서 제1, 제2 등의 용어가 가열공정 및 펌핑공정 등을 기술하기 위해서 사용되었지만, 가열공정 및 펌핑공정이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이러한 용어들은 단지 가열공정 및 펌핑공정이 수행되는 회수를 나타내기 위해 사용되었을 뿐이다.

도 2는 본 발명에 따른 에이징 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도이고, 도 3은 도 2의 가열공정에서의 가열온도와 공정시간을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 습식 세정이 끝난 프로세스 챔버가 설비에 장착되면, 가열공정을 진행하기 전에 초기 펌핑공정(10)을 30분 정도 수행하여 프로세스 챔버 내에 진공이 형성된다.

초기 펌핑 공정이 수행된 후에 가열공정(20)과 펌핑공정(25)이 반복 실시된다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 가열공정(20)과 펌핑공정(25)은 각각 4회씩 반복 실시된다. 먼저 제1 가열공정이 50℃(T1)의 온도에서 600초(t1)간 진행된 후 제1 펌핑공정이 300초(t12)간 진행된다. 다시, 제2 가열공정이 55℃(T2)의 온도에서 600초(t2)간 진행된 후 제2 펌핑공정이 300초(t23)간 진행된다. 또 다시, 제3 가열공정이 60℃(T3)에서 600초(t3)간 진행된 후 제3 펌핑공정이 300초(t34)간 진행된다. 마지막으로 제4 가열공정이 60℃(T4)에서 600초(t4)간 진행된 후 제4 펌핑공정이 3600초(t45)간 진행된다.

상술한 바와 같이, 가열공정(20)과 펌핑공정(25)은 연속으로 진행되며, 동시에 수행되지 않는다. 즉, 가열공정(20)이 진행될 때에는 펌핑공정(25)이 중단되고, 펌핑공정(25)이 진행될 때에는 가열공정(20)이 중단된다.

본 발명의 일 실시예에서 제1 가열공정에서 제3 가열공정까지 가열온도(T1, T2,T3)는 차례로 증가한 반면, 제3 가열공정의 온도(T3)와 제4 가열공정의 온도(T4)는 60℃로 서로 동일하다. 그러나. 이에 한정되지 않고 제4 가열공정의 온도(T4)가 제3 가열공정(T3)의 온도보다 더 높을 수 있다. 또한, 제1 내지 제4 가열공정은 모두 600초의 공정시간을 갖지만, 공정시간은 달라질 수 있다. 예컨대, 제1 내지 제3 가열공정의 공정시간은 600초가 되고, 제4 가열공정의 공정시간은 300초가 될 수 있다.

그리고, 가열공정(20)이 진행되는 동안 프로세스 챔버 내에 질소(N₂)와 같은 불활성 가스가 주입될 수 있다. 불활성 가스는 후속의 펌핑공정(25)에서 프로세스 챔버 내에 잔류하는 수분과 화학 성분 등의 아웃 개싱을 용이하게 해 준다.

이렇게 가열공정(20)과 펌핑공정(25)을 각각 4회씩 반복 실시한 후에 테스트 웨이퍼를 프로세스 챔버에 로딩하여 에이징(30)을 수행한다. 종래에는 초기 펌핑공정 수행 후 가열공정(20)과 펌핑공정(25)을 거치지 않고 테스트 웨이퍼를 로딩한 상태에서 펌핑을 수행하였다. 이렇게 상온에서 펌핑을 하여 에이징을 수행하는 종래기술에서는 프로세스 챔버를 에이징하는데 수 십 배치의 테스트 웨이퍼와 장시간의 에이징 시간이 소요되었다. 그러나, 본 발명에 따른 에이징 방법에서는 가열공정을 포함함으로써 에이징 시간을 종래기술에 비하여 많이 단축할 수 있었다.

도 4는 종래 기술과 본 발명에 따른 백업 소요시간을 개략적인 그래프로 나타낸 도면이다. A영역에 위치하는 포인트 ①은 종래 기술에 따른 에이징 방법을 사용한 경우의 백업 소요시간을 나타내고, B영역에 위치하는 포인트 ② 내지 ⑦은 본 발명에 따른 에이징 방법을 사용한 경우의 백업 소요시간을 나타낸다.

도 4를 참조하면, 포인트 ①은 4780분, 포인트 ②는 1180분, 포인트 ③은 900분, 포인트 ④는 1030분, 포인트⑤는 710분, 포인트 ⑥은 960분, 포인트 ⑦은 950분을 각각 가리킨다. 종래에는 반도체 제조 장치를 백업하는데 3일 이상이 소요되었으나, 본 발명에 따른 에이징 방법을 적용한 경우에는 1일 즉, 24시간 내에 백업을 완료할 수 있다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으 나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.

그러므로, 본 발명의 범위는 상술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 본 발명에 의하면, 가열공정과 펌핑공정을 반복적으로 실시함으로써 프로세스 챔버 내에 잔류하는 수분이나 화학 성분 등을 빠른 시간 내에 아웃 개싱시킬 수 있다. 따라서, 반도체 제조 장치의 에이징 시간이 단축된다.

그리고, 반도체 제조 장치의 가동 효율이 증대하여 생산성이 향상된다. 또한, 반도체 제조 장치를 에이징하는데 있어서 테스트 웨이퍼의 양을 대폭 감소시킬 수 있어 생산비가 절감된다.

Claims (6)

1. 프로세스 챔버를 가열하는 가열공정과 프로세스 챔버 내의 가스를 진공배기하는 펌핑공정을 포함하되, 상기 가열공정 및 상기 펌핑공정을 반복적으로 실시하는 반도체 제조 장치의 에이징 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 가열공정 및 상기 펌핑공정은 연속으로 진행되되,

   상기 가열공정이 진행될 때 상기 펌핑공정은 진행되지 않고, 상기 펌핑공정인 진행될 때 상기 가열공정은 진행되지 않는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치의 에이징 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 가열공정이 반복하여 진행될 때 가열온도가 점차적으로 상승하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치의 에이징 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 가열온도는 T(n)으로 표시되고, 상기 n은 상기 가열공정이 반복 실시된 회수를 나타낼 때,

   T(n+1)은 T(n)보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치의 에 이징 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 가열온도는 25℃ ~ 200℃인 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치의 에이징 방법.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 가열공정이 진행될 때 상기 프로세스 챔버 내에 불활성 가스가 주입되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치의 에이징 방법.

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