KR20080037818A - 석영창 보호막을 갖춘 서셉터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 프로세스 챔버에서 램프 모듈에 의해 가열되는 웨이퍼 서셉터에 있어서, 기존의 서셉터에 접시 형상의 석영창 보호막을 연결시킨 형태의 석영창 보호막을 갖춘 서셉터에 관한 것이다.
본 발명에 의한 석영창 보호막을 갖춘 서셉터는 프로세스 챔버에서 램프 모듈에 의해 가열되는 웨이퍼가 놓이는 원형의 서셉터에 있어서, 석영창 보호막이 추가로 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하여 웨이퍼의 슬라이딩과 스트레치를 예방하며, 파티클로 인한 챔버 내부 오염을 최소화하며, RF로 인한 석영창 아크를 줄임으로써 챔버 내부의 사고를 최소화할 수 있다.
서셉터, 석영창 보호막, 아크, 화학적기상증착, RF

Description

석영창 보호막을 갖춘 서셉터{Susceptor with Window Quartz cover}
도 1은 종래의 화학적기상증착공정의 프로세스 챔버의 개략도,
도 2는 도 1에서의 서셉터 어셈블리의 평면도,
도 3는 본 발명에 의한 석영창 보호막을 갖춘 서셉터의 평면도,
도 4은 본 발명에 의한 석영창 보호막을 갖춘 서셉터의 측면도,
도 5는 본 발명에 의한 석영창 보호막을 갖춘 서셉터가 설치된 프로세스 챔버의 개략도이다.
본 발명은 프로세스 챔버에서 램프 모듈에 의해 가열되는 웨이퍼 서셉터에 관한 것으로서, 상세하게는 기존의 서셉터에 접시 형상의 석영창 보호막을 연결시킨 형태의 서셉터에 관한 것이다.
종래의 화학적기상증착공정에서는 카셋트가 로드락(Loadlock) 챔버에 로딩된 후에 로드락챔버 밸브가 열리면 트랜스퍼 챔버(Transfer Chamber)내의 로봇이 카셋트 내의 웨이퍼를 캐치하고, 프로세스 챔버(process chamber)내의 밸브가 열리면 로봇이 웨이퍼를 프로세스 챔버로 운반한다. 그 후 프로세스 챔버내의 서셉터(susceptor)위에 웨이퍼가 놓이면 화학적기상증착공정이 진행된다.
도 1은 종래의 화학적기상증착공정에서의 프로세스 챔버의 개략도이다. 도 1에서 보는 바와 같이 챔버 리드(chamber lid)(11)에 RF에 전원이 공급되고, 샤워 헤드(shower header)(12)을 통하여 공정 가스가 분사되면서 증착이 이루어진다. 공정가스로는 TEOS, O2, N2, He등 사용하며, 챔버 클리닝시에는 NF3 및 N2, He 등을 사용한다.
서셉터(13)위에는 웨이퍼(14)가 놓이며, 서셉터(13)의 밑으로는 석영창(Window Quartz)(17)이 있으며, 상기 석영창(17)의 하부에는 U자 형태의 램프 모듈(lamp module)(18)이 있어 서셉터(13)로 열이 전달되어 화학기상증착공정이 진행되고, 공정이 끝나면 펌핑 포트(pumping port)(15)를 통해서 펌핑된다. 한편, 화학기상증착공정 진행중에는 RF로 인하여 석영창 아크 현상이 생겨난다.
도 2는 도 1에서의 서셉터 어셈블리의 평면도이다. 도 2에서 보는 바와 같이 서셉터(13)는 그 위에 리프트 핀 홀(lift pin hole)(19)과 서셉트 암(susceptor arm)(16)이 있으며, 상기 서셉터 암(16)은 서셉터(13)를 움직이는 역할을 하게 된다.
그러나 트랜스퍼 챔버내의 로봇이 프로세스 챔버내로 웨이퍼 이송시 서셉터내에서 웨이퍼가 슬라이딩되거나 스크래치가 되어 프로세스 챔버 및 트랜스퍼 챔버등의 오염을 유발시키며, 또한 프로세스 챔버내의 프로세스 진행 및 진행 후 프로세스 챔버의 클리닝시 RF 사용하는데, RF 플라즈마로 인하여 서셉터 밑의 석영창 아크 원인이 되어 챔버 내부의 사고를 유발하며, RF 클리닝시 서셉터위에 남은 부산물이 있어서 챔버 오염의 원인이 되고 있다.
본 발명은 상기된 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 서셉터 어셈블리를 변형하여 웨이퍼 슬라이딩 및 스크래치를 예방하여 스크래치 및 파티클의 최소화, 프로세스 챔버 내부 오염 및 석영창 아크을 최소화하여 챔버 내부 사고 방지 및 안정된 프로세스 운전 및 장비 구동률 향상으로 인해 생산성을 향상시킬 수 있는 석영창 보호막을 갖춘 서셉터를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 의한 석영창 보호막을 갖춘 서셉터는 프로세스 챔버에서 램프 모듈에 의해 가열되는 웨이퍼가 놓이는 원형의 서셉터에 있어서, 석영창 보호막이 추가로 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 바람직한 형태에 의하면, 상기 석영창 보호막은 프로세스 챔버의 바닥면을 완전히 덮을 수 있는 크기을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 다른 바람직한 형태에 의하면, 상기 석영창 보호막은 상기 웨이퍼가 놓이는 원형부분의 경계에서 수직방향으로 웨이퍼의 높이만큼의 높아진 후, 수평면에 대하여 15~30도의 경사를 가지고 점점 높아지는 형상을 가진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 바람직한 형태에 의하면, 상기 석영창보호막상은 램프모듈에서의 열로부터 석영창 보호막을 보호하기 위한 냉각라인이 설치된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 바람직한 형태에 의하면, 상기 석영창 보호막은 상기 웨이퍼가 놓이는 원형 부분의 말단에 상기 석영창 보호막위의 부산물을 제거하기 위하여 상기 석영창 보호막 방향으로 분사될 수 있는 질소 공급라인이 설치된 것을 특징으로 한다.
이하 예시도면을 참조하면서 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 다만 이러한 설명은 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시하게 하기 위함이지, 이로써 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 3는 본 발명에 의한 석영창 보호막을 갖춘 서셉터의 평면도이고, 도 4은 본 발명의 석영창 보호막을 갖춘 서셉터의 측면도이다. 도 3에서 보는 바와 같이 본 발명에 의한 석영창을 갖춘 서셉터(50)는 기존의 웨이퍼가 놓이는 원형 부분(57)의 측면으로 석영창 보호막(51)이 연결되어 있는 형태이며, 도 4에서 보는 바와 같이 상기 웨이퍼가 놓이는 원형부분(57)은 평면이지만, 상기 석영창 보호막(51)은 상기 웨이퍼가 놓이는 원형부분(57)보다 웨이퍼(14)의 높이만큼 수직방향으로 높아진 후, 수평면에 대하여 15~30도의 경사로 기울어져서 전체적으로 도 4에서 보는 바와 같은 접시의 형태를 갖게 된다.
이하 본 발명에 의한 석영창 보호막을 갖춘 서셉터에 대하여 자세히 살펴본다. 서셉터(50) 상에는 램프 모듈에서 전달되는 열에 의해 휘어지는 것을 방지하기 위하여 냉각라인(52)이 설치되어 있으며, 서셉터의 중앙에는 질소 공급라인(56)이 있어서 서셉터의 중앙(58)으로부터 서셉터의 전체로 질소가 확산되어 서셉터의 바닥 부산물이 적체되는 것을 방지한다(도면상의 물 소용돌이 모양(53)은 확산 모습을 나타낸 것이다). 또한 프로세스 후 RF 클리닝시 남은 부산물이 석영창 보호막에 적체되는 것을 방지하기 위하여 서셉터의 웨이퍼가 놓이는 부분(57)의 경계에 질소 분사홀을 설치하여 이를 통하여 질소가 분사(55)된다. 도 3에서의 질소 분사 홀의 방향은 석영창 보호막 방향으로 하여 원활한 클리닝이 되도록 한다.
상기 석영창 보호막(51)은 전체적으로 프로세스 챔버의 바닥을 완전히 덮을 면적을 가지며, 수평면에 대하여 상기 석영창 보호막(51)의 말단으로 갈수록 기울어진 형태이다. 따라서 이러한 접시 모양은 기존의 평면 서셉터에 비하여 웨이퍼가 안정하게 서셉터(50)의 포켓 포지션에 놓이게 하며, 웨이퍼의 슬라이딩을 방지하는 역할을 하게 된다.
도 5는 본 발명에 의한 석영창 보호막을 갖춘 서셉터가 설치된 프로세스 챔버의 개략도인데, 도 5에서 보는 바와 같이 상기 서셉터는 프로세스 챔버의 바닥면을 완전히 덮을 수 있는 크기의 석영창 보호막를 가지는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하여 웨이퍼의 슬라이딩과 스트레치를 예방하며, 파티클로 인한 챔버 내부 오염을 최소화하며, RF로 인한 석영창 아크를 줄임으로써 챔버 내부의 사고를 최소화할 수 있다.

Claims (5)

  1. 프로세스 챔버에서 램프 모듈에 의해 가열되는 웨이퍼가 놓이는 원형부분을 갖는 서셉터에 있어서, 상기 웨이퍼가 놓이는 원형 부분의 말단으로부터 석영창 보호막이 추가로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 석영창 보호막을 갖춘 서셉터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 석영창 보호막은 프로세스 챔버의 바닥면을 완전히 덮을 수 있는 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 석영창 보호막을 갖춘 서셉터.
  3. 제1항에 있어서, 상기 석영창 보호막은 상기 웨이퍼가 놓이는 원형부분의 경계에서 수직방향으로 웨이퍼의 높이만큼의 높아진 후, 수평면에 대하여 15~30도의 경사를 가지고 점점 높아지는 형상을 가진 것을 특징으로 하는 석영창 보호막을 갖춘 서셉터.
  4. 제1항에 있어서 상기 석영창 보호막은 램프모듈에서의 열로부터 석영창 보호막을 보호하기 위한 냉각라인이 설치된 것을 특징으로 하는 석영창 보호막을 갖춘 서셉터.
  5. 제1항에 있어서 상기 석영창 보호막은 상기 웨이퍼가 놓이는 원형 부분의 말단에 상기 석영창 보호막위의 부산물을 제거하기 위하여 상기 석영창 보호막 방향으로 분사될 수 있는 질소 공급라인이 설치된 것을 특징으로 하는 석영창 보호막을 갖춘 서셉터.
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