KR20070049867A - Apparatus for manufacturing semiconductor device - Google Patents

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함태석
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Abstract

반도체 제조 장치가 제공된다. 반도체 제조 장치는 반도체 제조 공정에 사용되는 챔버, 챔버와 연결되고 챔버로 유입되는 가스의 통로가 되는 가스라인 및 가스라인에 장착되어 가스의 유입 속도를 완만하게 변화시키는 속도 조절 장치를 포함한다.A semiconductor manufacturing apparatus is provided. The semiconductor manufacturing apparatus includes a chamber used in a semiconductor manufacturing process, a gas line connected to the chamber and serving as a passage of the gas flowing into the chamber, and a speed adjusting device installed in the gas line to gently change the inflow rate of the gas.

챔버, 속도 조절 장치 Chamber, speed regulating device

Description

반도체 제조 장치{Apparatus for manufacturing semiconductor device}Apparatus for manufacturing semiconductor device

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 장치를 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a semiconductor manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 장치의 속도 조절 장치를 나타낸 사시도이다.2A is a perspective view illustrating a speed control device of a semiconductor manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2b는 도 2a의 B-B' 방향으로 자른 단면도이다.FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 2A.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 장치의 속도 조절 장치의 특성을 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing the characteristics of the speed control device of the semiconductor manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)

10 : 공정 챔버 11 : 공정 챔버 속도 조절 장치10 process chamber 11 process chamber speed regulating device

12 : 공정 챔버 가스공급부 13 : 공정 챔버 가스라인12: process chamber gas supply unit 13: process chamber gas line

14 : 상부 전극 15 : 하부 전극14: upper electrode 15: lower electrode

20 : 버퍼 챔버 21 : 버퍼 챔버 속도 조절 장치20: buffer chamber 21: buffer chamber speed adjusting device

22 : 버퍼 챔버 가스공급부 23 : 버퍼 챔버 가스라인22: buffer chamber gas supply unit 23: buffer chamber gas line

24 : 반송 암 25 : 디퓨저24: conveying arm 25: diffuser

26 : 제1 게이트 27 : 제2 게이트26: first gate 27: second gate

29 : 진공 펌프 30 : 로드 록 챔버29: vacuum pump 30: load lock chamber

31 : 로드 록 챔버 속도 조절 장치 32 : 로드 록 챔버 가스공급부31: load lock chamber speed control device 32: load lock chamber gas supply unit

33 : 로드 록 챔버 가스라인 34 : 카세트33: load lock chamber gas line 34: cassette

35 : 웨이퍼 로딩/언로딩 게이트 37 : 진공 펌프 라인35 wafer loading / unloading gate 37 vacuum pump line

본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신뢰성 높은 반도체 제조 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly, to a highly reliable semiconductor manufacturing apparatus.

챔버 내부에 있는 파티클은 반도체 소자 제조시 웨이퍼에 증착되는 경우, 반도체 소자 간의 쇼트(short) 또는 오픈(open)을 발생시킬 수 있다. 따라서, 챔버 내부에는 파티클이 존재하지 않는 청정한 상태가 요구된다.Particles in the chamber may generate a short or open between the semiconductor devices when they are deposited on the wafer during semiconductor device manufacturing. Therefore, a clean state without particles is required inside the chamber.

버퍼 챔버 내부의 파티클은 챔버 내부로 유입되는 가스와 함께 가스 유입로 상의 부식물 등이 유입됨에 따라서 발생할 수 있다. 특히, 버퍼 챔버 내부의 파티클은 퍼지 밸브가 오픈/클로즈됨에 따라서, 가스 유입로 상의 가스통과량이 크게 변하여서 와류가 발생됨에 따라서 파티클이 챔버 내부로 유입될 수 있다.Particles in the buffer chamber may occur as the corrosives on the gas inlet flow together with the gas flowing into the chamber. Particularly, as the particles inside the buffer chamber are opened / closed, the particles may be introduced into the chamber as the flow rate of the gas on the gas inflow path is greatly changed and vortices are generated.

이와 더불어, 챔버 내부로 가스가 급격하게 유입됨에 따라서, 챔버 내부의 압력도 또한, 급격하게 변하여 웨이퍼에 손상을 입힐 수 있다.In addition, as the gas is rapidly introduced into the chamber, the pressure in the chamber may also be changed rapidly to damage the wafer.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 신뢰성 높은 반도체 제조 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a highly reliable semiconductor manufacturing apparatus.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으 며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 장치는 반도체 제조 공정에 사용되는 챔버, 챔버와 연결되고 챔버로 유입되는 가스의 통로가 되는 가스라인, 가스라인에 장착되어 가스의 유입 속도를 완만하게 변화시키는 속도 조절 장치를 포함한다.The semiconductor manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem is a chamber used in the semiconductor manufacturing process, the gas line which is connected to the chamber and the passage of the gas flowing into the chamber, the gas line is mounted And a speed control device that gently changes the inflow rate.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the general knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 장치를 설명한다.Referring to FIG. 1, a semiconductor manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 장치는 공정 챔버(10), 버퍼 챔버(20), 속도 조절 장치(11, 21, 31) 및 로드 록 챔버(30)를 포함한다.A semiconductor manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a process chamber 10, a buffer chamber 20, speed regulating devices 11, 21, 31, and a load lock chamber 30.

공정 챔버(10)는 반도체 제조 공정이 진행되는 공간이다. 공정 챔버(10)는 진공 펌프(29)에 의해서 진공 상태가 만들어질 수 있다. 공정 챔버(10)의 내부에는 하부 전극(15)과 상부 전극(14)이 존재할 수 있다. 공정 챔버(10)에서는 증착 공정이나, 에칭 공정 등이 진행될 수 있다.The process chamber 10 is a space where a semiconductor manufacturing process is performed. The process chamber 10 may be vacuumed by a vacuum pump 29. The lower electrode 15 and the upper electrode 14 may be present in the process chamber 10. In the process chamber 10, a deposition process, an etching process, or the like may be performed.

공정 챔버 가스라인(13)은 공정 챔버(10)와 공정 챔버 가스 공급부(12)를 연결시켜서 에칭 또는 증착을 위해서 반응하는 반응 가스, 공정 챔버(10)를 정화시키기 위한 퍼지가스 등이 공정 챔버(10)에 주입되도록 할 수 있다.The process chamber gas line 13 connects the process chamber 10 and the process chamber gas supply unit 12 to react with the reaction gas for etching or deposition, purge gas for purifying the process chamber 10, and the like. 10) can be injected.

공정 챔버 가스라인(13)에는 속도 조절 장치(12)가 장착되어, 공정 챔버 가스라인(13)을 통하여 공정 챔버(10)로 유입되는 가스의 속도를 완만하게 변화시킬 수 있다. 속도 조절 장치(12)에 대해서는 도 2 및 도 3을 참조하여 상세히 설명한다. 속도 조절 장치(12)로서 도면에 표시된 형상은 속도 조절 장치를 나타내는 기호이다.The process chamber gas line 13 may be equipped with a speed adjusting device 12 so that the speed of the gas flowing into the process chamber 10 through the process chamber gas line 13 may be gently changed. The speed regulating device 12 will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3. The shape shown in the figure as the speed regulating device 12 is a symbol representing the speed adjusting device.

버퍼 챔버(20)는 공정 챔버(10)와 로드 록 챔버(30)의 사이에 위치하여, 웨이퍼가 이동하는 통로가 된다. 버퍼 챔버(20)의 내부에는 반송 암(24)이 위치하여 웨이퍼를 로드 록 챔버(30)로부터 공정 챔버(10)로 이동시키거나, 그 역으로 이동시킬 수 있다.The buffer chamber 20 is positioned between the process chamber 10 and the load lock chamber 30 to become a passage through which the wafer moves. The transfer arm 24 is positioned inside the buffer chamber 20 to move the wafer from the load lock chamber 30 to the process chamber 10 or vice versa.

버퍼 챔버(20)와 공정 챔버(10)는 제1 게이트(26)에 의해서 서로 연결된다. 제1 게이트(26)는 개폐가 가능하여 웨이퍼가 출입할 수 있다. 또한, 버퍼 챔버(20)와 로드 록 챔버(30)는 제2 게이트(27)에 의해서 연결되며, 제1 게이트(26)와 마찬가지로 웨이퍼의 출입을 위해서 개폐가 가능하다.The buffer chamber 20 and the process chamber 10 are connected to each other by the first gate 26. The first gate 26 may be opened and closed to allow the wafer to enter and exit the gate. In addition, the buffer chamber 20 and the load lock chamber 30 are connected by the second gate 27, and like the first gate 26, the buffer chamber 20 and the load lock chamber 30 may be opened and closed to access the wafer.

버퍼 챔버 가스라인(23)을 통해서 버퍼 챔버(20)로 가스가 유입된다. 버퍼 챔버 가스라인(23)의 일단은 버퍼 챔버(20)와 연결되고 타단은 버퍼 챔버 가스공급부(22)와 연결된다. 그리고, 버퍼 챔버 가스라인(23)에는 속도 조절 장치(22)가 장착되어 버퍼 챔버 가스라인(23)을 통해서 버퍼 챔버(20)에 유입되는 가스의 유입 속도를 조절한다.Gas flows into the buffer chamber 20 through the buffer chamber gas line 23. One end of the buffer chamber gas line 23 is connected to the buffer chamber 20 and the other end is connected to the buffer chamber gas supply part 22. In addition, the speed adjusting device 22 is mounted on the buffer chamber gas line 23 to adjust the inflow rate of the gas flowing into the buffer chamber 20 through the buffer chamber gas line 23.

버퍼 챔버 가스라인(23)과 버퍼 챔버(20)가 만나는 부분에는 가스의 유입 속도를 완만하게 하는 필터인 디퓨저(25)가 장착될 수 있다.A portion where the buffer chamber gas line 23 and the buffer chamber 20 meet may be mounted with a diffuser 25 that is a filter that smoothes the flow rate of the gas.

로드 록 챔버(30)는 대기압 상태와 진공 상태를 격리시키며, 웨이퍼가 수납되어 있는 공간이다. 로드 록 챔버(30)는 로드 록 챔버 가스라인(33) 및 진공 펌프(29)와 연결되어서 로드 록 챔버(30)의 내부 상태는 진공 상태와 대기압 상태로 천이될 수 있다. 로드 록 챔버(30)의 내부에는 웨이퍼가 수납되어 있는 웨이퍼 카세트(34)가 위치한다. 또한, 로드 록 챔버 가스라인(33)에도 속도 조절 장치(31)가 장착된다.The load lock chamber 30 isolates the atmospheric state from the vacuum state and is a space in which the wafer is stored. The load lock chamber 30 is connected to the load lock chamber gas line 33 and the vacuum pump 29 so that the internal state of the load lock chamber 30 can be transitioned to a vacuum state and an atmospheric pressure state. The wafer cassette 34 in which the wafer is stored is located in the load lock chamber 30. In addition, the speed control device 31 is also mounted in the load lock chamber gas line 33.

미설명 부호 35는 웨이퍼가 로딩되고 언로딩되는 게이트이다.Reference numeral 35 is a gate on which the wafer is loaded and unloaded.

도 2 및 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 장치의 속도 조절 장치에 대하여 설명한다.2 and 3, a speed regulating apparatus of a semiconductor manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.

속도 조절 장치는 공정 챔버, 버퍼 챔버, 로드 록 챔버 등과 같은 챔버로 유입되는 가스의 속도를 조절하며, 니들(41), 본체(42), 가스통과부(43) 및 다이아프램(44)을 포함한다. 도 1에 있어서, 도면 부호 11, 21, 31로 표시된 부분이다. The speed control device adjusts the speed of the gas flowing into the chamber, such as a process chamber, a buffer chamber, a load lock chamber, and the like, and includes a needle 41, a body 42, a gas passage 43, and a diaphragm 44. . In FIG. 1, it is the part shown with the reference numeral 11, 21, and 31. As shown in FIG.

니들(41)은 나사회전운동에 의해서 상하로 이동 가능하며 가스통과부(43)를 통과하는 가스의 양을 조절한다. 니들(41)은 바늘 형상을 가져서 가스통과부(43)를 통과하는 가스의 양을 세밀하게 조정할 수 있다.The needle 41 is movable up and down by a screw rotational movement and adjusts the amount of gas passing through the gas passage 43. The needle 41 has a needle shape and can finely adjust the amount of gas passing through the gas passage 43.

본체(42)는 가스가 통과하는 부분 즉, 가스통과부(43)를 형성한다. 가스 통과부(43)는 도면에 도시된 바와 같이, 'ㄱ'자 형태일 수도 있고, 'ㅡ'자 형태일 수도 있다. The main body 42 forms a portion through which the gas passes, that is, the gas passage 43. As shown in the figure, the gas passage part 43 may have a '-' shape or a '-' shape.

다이아프램(44)은 가스통과부(43)에 형성되어, 가스가 통과하는 가스통과부(43)의 크기를 조절하는 소자로서 가스통과부(43)를 통과하는 가스가 완만하게 변화하도록 할 수 있다. 니트릴 고무로 구성될 수 있다.The diaphragm 44 is formed in the gas passage 43, and as a device for adjusting the size of the gas passage 43 through which gas passes, the gas passing through the gas passage 43 may be gently changed. It may consist of nitrile rubber.

속도 조절 장치가 장착되는 가스라인은 퍼지가스 라인, 벤팅가스 라인, 반응가스 라인 등으로 구분될 수 있다.The gas line on which the speed control device is mounted may be classified into a purge gas line, a venting gas line, a reaction gas line, and the like.

속도 조절 장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 시간이 지남에 따라서, 점진적으로 속도 조절 장치를 통과하는 유량이 증가한다. 특히, 속도 조절 장치를 통하여 가스가 통과하기 시작하는 시점과 가스가 통과하는 최대치에 도달하는 시점에는 가스의 통과량이 완만하게 변한다.As shown in Figure 3, the speed regulating device gradually increases the flow rate through the speed regulating device as time passes. In particular, when the gas starts to pass through the speed adjusting device and reaches the maximum value at which the gas passes, the amount of passage of the gas slowly changes.

이에 따라서, 챔버로 유입되는 가스가 급격하게 변하는 현상을 막을 수 있어서, 가스의 유입량이 급격하게 변함에 따른 파티클의 발생을 방지할 수 있다.Accordingly, the phenomenon in which the gas flowing into the chamber is suddenly changed can be prevented, and generation of particles due to the rapid change in the amount of gas flowing therein can be prevented.

또한, 가스의 유입 속도가 완만하게 변화함에 따라서, 챔버 내부의 압력도 완만하게 변하게 되어 챔버 내부의 압력이 급격하게 변함에 따른 웨이퍼 손상을 막을 수 있다. 이러한 현상은 챔버 내부의 압력이 낮은 상태에서 더욱더 두드러진다.In addition, as the inflow rate of the gas is gently changed, the pressure inside the chamber is also gently changed to prevent wafer damage due to the rapid change in the pressure inside the chamber. This phenomenon is even more pronounced at low pressure inside the chamber.

도 1을 참조하여 좀더 구체적으로 설명하다.It will be described in more detail with reference to FIG.

버퍼 챔버(20)에 가스라인(23)을 통하여 유입되는 퍼지가스를 예로 들면, 버 퍼 챔버(20)와 공정 챔버(10)를 연결하는 제1 게이트(26)가 오픈될 때는, 속도 조절 장치(21)에 의해서 퍼지가스의 유입을 완만하게 감소시켜서 종국에는 가스의 유입을 정지시킨다. For example, when the purge gas flowing into the buffer chamber 20 through the gas line 23 is used, when the first gate 26 connecting the buffer chamber 20 and the process chamber 10 is opened, the speed adjusting device is opened. By (21), the inflow of purge gas is reduced gently and the inflow of gas is finally stopped.

그리고, 버퍼 챔버(20)와 공정 챔버(10)를 연결하는 제1 게이트(26)가 클로즈될 때는, 속도 조절 장치(21)에 의해서 퍼지가스의 유입을 완만하게 증가시켜서 종국에는 퍼지가스가 소정의 속도로서 버퍼 챔버(20)의 내부로 유입되도록 한다.In addition, when the first gate 26 connecting the buffer chamber 20 and the process chamber 10 is closed, the inflow of the purge gas is gradually increased by the speed adjusting device 21 so that the purge gas is eventually predetermined. At the rate of to allow the flow into the interior of the buffer chamber (20).

따라서, 버퍼 챔버(20)에 대한 가스의 유입량이 완만하게 변하여 가스 유입구 등에 존재하는 파티클이 버퍼 챔버(20)의 내부로 들어가는 것을 막는다. 또한, 이에 따라서, 공정 챔버(10)로의 파티클의 유입도 줄어들게 된다.Therefore, the inflow of the gas into the buffer chamber 20 changes gently to prevent particles present in the gas inlet or the like from entering the buffer chamber 20. In addition, the inflow of particles into the process chamber 10 is also reduced accordingly.

더 나아가, 버퍼 챔버(20)에 대한 가스의 유입량이 완만하게 변함에 따라, 버퍼 챔버(20)의 내부의 압력이 급격하게 변하지 않아서, 웨이퍼의 손상도 방지될 수 있다.Furthermore, as the inflow of gas into the buffer chamber 20 changes gently, the pressure inside the buffer chamber 20 does not change rapidly, so that damage to the wafer can be prevented.

본 실시예에서는 공정 챔버, 버퍼 챔버, 로드 록 챔버를 포함하는 멀티 챔버에 대하여 설명하였지만, 이에 국한되지 않고 싱글 챔버에 대해서도 적용될 수 있다.In the present embodiment, a multi-chamber including a process chamber, a buffer chamber, and a load lock chamber has been described, but the present invention is not limited thereto, but may be applied to a single chamber.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다. According to the present invention as described above has one or more of the following effects.

첫째, 속도 조절 장치에 의해서 챔버의 내부로 유입되는 가스의 속도를 완만하게 변화시킴에 따라서, 파티클의 발생을 막을 수 있다.First, by slowly changing the speed of the gas flowing into the chamber by the speed adjusting device, it is possible to prevent the generation of particles.

둘째, 속도 조절 장치에 의해서 챔버 내부로 유입되는 가스의 속도를 완만하게 변화시킴에 따라서, 챔버 내부의 압력이 급격하게 변하는 현상을 막을 수 있다.Second, by gently changing the speed of the gas flowing into the chamber by the speed control device, it is possible to prevent the phenomenon that the pressure inside the chamber changes rapidly.

Claims (3)

반도체 제조 공정에 사용되는 챔버;A chamber used in a semiconductor manufacturing process; 상기 챔버와 연결되고, 상기 챔버로 유입되는 가스의 통로가 되는 가스라인;A gas line connected to the chamber and serving as a passage of gas flowing into the chamber; 상기 가스라인에 장착되어 상기 가스의 유입 속도를 조절하는 속도 조절 장치를 포함하는 반도체 제조 장치.And a speed control device mounted on the gas line to control the inflow speed of the gas. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 챔버는 버퍼 챔버인 반도체 제조 장치.The chamber is a semiconductor manufacturing apparatus. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가스라인은 퍼지 가스라인인 반도체 제조 장치.The gas line is a semiconductor manufacturing apparatus is a purge gas line.
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CN102041485A (en) * 2009-10-14 2011-05-04 丽佳达普株式会社 Metal organic chemical vapor deposition apparatus and method

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