KR20090058931A

KR20090058931A - 상압 기상 증착 장치

Info

Publication number: KR20090058931A
Application number: KR1020070125741A
Authority: KR
Inventors: 서상훈
Original assignee: 주식회사 실트론
Priority date: 2007-12-05
Filing date: 2007-12-05
Publication date: 2009-06-10

Abstract

웨이퍼의 오염을 방지하는 연속 방식의 상압 기상 증착 장치가 개시된다. 상압 기상 증착 장치는, 웨이퍼를 지지하는 복수의 트레이가 구비되고, 상기 복수의 트레이가 연속적으로 증착부를 통과하면서 상기 웨이퍼에 박막이 증착된다. 상기 트레이는 SiC 재질로 형성되어 내약품성과 내구성이 우수하고, 상기 웨이퍼와 접촉시 상기 웨이퍼의 오염을 방지한다.

상압 기상 증착, APCVD, 컨베이어, 트레이

Description

상압 기상 증착 장치{ATMOSPHERIC PRESSURE DEPOSITION APPARATUS}

본 발명은 웨이퍼의 상압 기상 증착장치에 관한 것으로서, 복수의 웨이퍼에 대해 연속적으로 증착 공정을 수행할 수 있는 컨베이어 방식의 상압 기상 증착 장치에 관한 것이다.

반도체 제조공정 중 금속막 또는 절연막 등을 웨이퍼 위에 형성시키기 위한 방법으로는 증착공정이 있다. 증착공정은 플라즈마를 이용하는 방법, 화학 기상 증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD) 등 여러 가지 증착방법이 이용된다. 상기 화학기상 증착방법은 형성시키려고 하는 막의 종류나 질 및 증착 목적에 따라서 상압 화학 기상 증착법(atmospheric pressure CVD, APCVD), 감압 화학기상 증착법(low pressure CVD, LPCVD), 플라즈마 화학 기상 증착법(plasma-enhanced CVD, PECVD) 등이 있다.

상기 화학 기상 증착을 위한 설비에 있어서 여러 가지 종류가 상품화되어 채용되고 있으며, 그 중에 한가지가 컨베이어 방식이다.

컨베이어 방식의 상압 기상 증착 장치를 간단히 설명하자면, 연속적으로 회전하도록 구비된 컨베이어 벨트의 상면에 웨이퍼를 재치시켜 증착을 위한 소스가스 가 분사되는 증착부를 통과시킴으로써 증착공정이 수행된다. 특히, 컨베이어 방식의 상압 기상 증착 장치는 컨베이어 벨트에 복수의 웨이퍼를 재치시켜 연속적으로 통과시킴으로써 증착 속도가 빠르고 벨트의 속도를 조절함으로써 증착 두께를 조절할 수 있는 장점이 있다.

그런데, 컨베이어 방식의 상압 증착 장치는 상기 웨이퍼가 증착부를 통과하면서 막이 형성되는 동안 웨이퍼 뿐만 아니라 벨트에도 막이 형성되므로, 상기 컨베이어 벨트를 순환시키는 과정의 일부에서 상기 오염된 컨베이어 벨트를 세정하게 된다.

종래의 컨베이어 벨트의 세정 공정은 불산을 이용하여 상기 컨베이어 벨트를 식각함으로써 상기 컨베이어 벨트에 형성된 막을 제거한다. 그런데, 종래의 증착 설비에서는 상기와 같은 컨베이어 벨트의 세정 공정이 수작업에 의해 일정한 주기별로 계속 불산을 보충해야 하는 문제점이 있다. 특히, 불산은 강산보다 인체에 매우 치명적인 용액으로 안전사고의 위험성이 매우 높다.

또한, 상기 컨베이어 벨트를 세정하였더라도, 상기 컨베이어 벨트에 오염이 완전히 제거되지 않아서 상기 웨이퍼를 오염시키게 되며, 이와 같은 웨이퍼의 금속 오염은 심각한 품질 불량을 발생시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 웨이퍼의 금속 오염을 방지하고 컨베이어 벨트를 대체하는 트레이를 구비하는 상압 기상 증착 장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 컨베이어 벨트의 세정을 위한 불산 등과 같은 약품으로 인해 발생할 수 있는 안전상의 문제점을 예방하는 상압 기상 증착 장치를 제공하기 위한 것이다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 상압 기상 증착 장치는, 웨이퍼를 지지하는 복수의 트레이, 상기 복수의 트레이가 연속적으로 통과하면서 상기 웨이퍼에 박막을 증착시키는 증착부, 상기 웨이퍼를 상기 트레이에 안착시키는 로딩부, 상기 증착이 완료된 웨이퍼를 상기 트레이에서 인출하는 언로딩부, 상기 로딩부로 상기 트레이를 이송하는 제1 이송부, 상기 언로딩부에서 상기 트레이를 인출하는 제2 이송부 및 상기 트레이를 상기 제1 이송부, 상기 로딩부, 상기 증착부, 상기 언로딩부, 상기 제2 이송부를 거쳐 지속적으로 순환시키는 트레이 구동부를 포함한다.

실시예에서, 상기 트레이는 내열성, 내약품성, 내구성 및 내식성이 우수한 실리콘 카바이드(SiC, silicon carbide) 재질로 형성된다. 그리고, 상기 트레이에서 상기 웨이퍼가 지지되는 표면에는 상기 트레이와 상기 웨이퍼의 직접 접촉으로 인한 금속 오염을 방지하기 위한 보호막이 형성된다. 예를 들어, 상기 보호막은 산화막이다.

실시예에서, 상기 트레이는 상기 웨이퍼가 안착되는 플레이트 및 상기 플레이트를 관통하여 구비되고, 상기 웨이퍼가 안착된 상태로 상기 플레이트에 대해 상기 웨이퍼를 선택적으로 승강시키는 리프트 핀을 포함한다. 여기서, 상기 리프트 핀은 상기 웨이퍼를 3 점 지지할 수 있도록 적어도 3개 이상의 핀이 구비된다.

실시예에서, 상기 증착부는 상기 웨이퍼가 안착된 트레이가 각각 수용되는 복수의 챔버, 상기 각 챔버 내로 소스가스를 제공하는 인젝터 및 상기 증착부에 구비되어 상기 각 트레이를 가열하는 히터부를 포함한다.

실시예에서, 상기 상압 기상 증착 장치는 증착이 완료된 웨이퍼를 냉각시키기 위한 냉각부가 구비된다.

한편, 상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예들에 따르면, 상압 기상 증착 시스템은 상압 기상 증착 장치와 트레이의 세정을 위한 세정 유닛을 구비한다. 즉, 상기 상압 기상 증착 장치는 웨이퍼를 지지하는 복수의 트레이 및 상기 웨이퍼가 안착된 복수의 트레이가 연속적으로 통과함에 따라 상기 웨이퍼에 박막이 증착되는 증착부를 포함한다. 그리고, 상기 세정 유닛은 상기 상압 기상 증착 장치와 별도로 구비되며, 상기 상압 기상 증착 장치로부터 상기 트레이가 분리되어 상기 트레이를 별도로 세정한다.

실시예에서, 상기 세정 유닛은 불산(HF)을 이용하여 상기 트레이를 세정한다. 또한, 상기 트레이는 복수개가 한 세트로 상기 상압 기상 증착 장치에 구비되 고, 상기 복수의 트레이를 동시에 세정한다.

실시예에서, 상기 트레이는 실리콘 카바이드(SiC, silicon carbide) 재질로 형성된다. 또한, 상기 트레이에서 상기 웨이퍼가 지지되는 표면에는 보호막이 형성된다.

본 발명에 따르면, 첫째, SiC 재질로 형성된 트레이를 컨베이어 벨트 대신 사용함으로써 웨이퍼의 금속 오염을 방지할 수 있다. 또한, SiC 재질은 내약품성과 내구성, 내열성이 우수하여 트레이의 파손을 방지하고 수명을 향상시킨다.

둘째, 상기 트레이의 표면에 산화막과 같은 막을 형성함으로써, 상기 산화막이 상기 웨이퍼와 상기 트레이가 직접 접촉되는 것을 방지하고, 상기 웨이퍼의 금속 오염을 방지할 수 있다.

셋째, 트레이는 상압 기상 증착 장치와 별도로 구비된 세정 유닛을 통해 증착 공정이 완료된 후 별도의 세정 공정을 통해 세정하므로 상압 기상 증착 장치 내에 불산 등과 같은 위험 물질로 인한 사고의 위험을 예방할 수 있다. 더불어, 별도의 세정 유닛에서 세정이 이루어지므로 세정 효과가 우수하여, 미세정된 파티클로 인한 웨이퍼의 오염을 방지한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상압 기상 증착장치를 설명하기 위한 블록도이다. 도 2는 도 1의 상압 기상 증착 장치에서 증착부의 요부를 도시한 도면이고, 도 3은 도 1의 로딩부 및 언로딩부의 요부를 도시한 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 트레이를 설명하기 위한 사시도이고, 도 5는 도 4의 트레이의 단면도이다.

이하에서는, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 상압 기상 증착장치에 대해 상세히 설명한다.

상압 기상 증착 장치(100)는 로딩부(110), 증착부(120), 언로딩부(130), 제1 및 제2 이송부(140, 160), 트레이 캐리어(150), 트레이 교환부(170) 및 트레이(10)로 이루어진다.

상기 증착부(120)는 웨이퍼(W)가 안착된 트레이(10)를 수용하고, 상기 웨이퍼(W)로 소정의 소스가스를 제공함으로써, 상기 웨이퍼(W) 표면에 소정의 박막을 형성한다.

이하, 도 2를 참조하여, 상기 증착부(120)에 대해 상세하게 설명한다.

상기 증착부(120)는 챔버(122), 히터부(121), 인젝터(123) 및 가스공급부(125)로 이루어진다.

상기 챔버(122)는 상기 웨이퍼(W)가 안착된 트레이(10)를 하나씩 수용하여 상기 웨이퍼(W)에 증착 공정이 수행되는 공간을 제공한다.

상기 챔버(122)는 복수개가 구비된다.

일 예로서, 상기 상압 기상 증착 장치(100)는 상기 복수의 챔버(122)에서 동시에 증착 공정이 수행될 수 있다. 즉, 상기 챔버(122)에 각각 트레이(10)가 유입되어 증착 공정이 수행되고, 증착 공정이 완료되면 동시에 상기 트레이(10)를 인출한다. 이 경우, 상기 각 챔버(122)에는 동일한 소스가스가 제공되어 상기 복수의 웨이퍼(W)에 대해 동일한 박막을 형성할 수 있다. 또는, 상기 각 챔버(122)에는 서로 다른 소스가스가 제공되어, 상기 복수의 웨이퍼(W)에 대해 서로 다른 박막을 형성할 수 있다.

한편, 다른 예로서, 상기 상압 기상 증착 장치(100)는 상기 트레이(10)가 상기 복수의 챔버(122)를 순차적으로 통과하면서 증착 공정이 수행될 수 있다. 여기서, 상기 각 챔버(122)에는 동일한 소스가스가 제공되거나, 또는 서로 다른 소스가스가 제공될 수 있다. 서로 다른 소스가스를 제공하는 경우에는 상기 소스가스들이 상기 웨이퍼(W) 표면에서 순차적으로 반응하여 박막을 형성하게 된다.

상기 챔버(122) 일측에는 소스가스를 저장하는 가스공급부(125)가 구비되고, 상기 챔버(122) 상부에는 상기 가스공급부(125)와 연결되어 상기 각 챔버(122) 내로 소스가스를 분사하기 위한 인젝터(123)가 구비된다.

상기 히터부(121)는 상기 챔버(122) 하부에 구비되어 상기 웨이퍼(W)를 가열한다.

일 예로서, 상기 히터부(121)는 상기 각 챔버(122) 하부에 구비될 수 있다. 이 경우, 각 챔버(122) 내의 온도를 일정하게 유지하고, 상기 각 챔버(122)에 수용된 상기 트레이(10)를 균일하게 가열할 수 있다. 또한, 상기 히터부(121)의 온도를 각각 다르게 설정함으로써, 상기 각 챔버(122)의 온도를 각각 다르게 형성하는 것도 가능하다.

또는, 다른 예로서, 상기 히터부(121)는 상기 증착부(120) 전체에 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 히터부(121)의 온도를 조절하기가 용이하다.

상기 로딩부(110)는 상기 증착부(120) 이전에 구비되어, 증착 공정이 수행되기 전의 웨이퍼(W)를 상기 트레이(10)에 안착시킨다. 그리고, 상기 언로딩부(130)는 상기 증착부(120) 이후에 구비되어 증착 공정이 완료된 웨이퍼(W)를 상기 트레이(10)로부터 분리한다.

이하, 도 3을 참조하여, 상기 로딩부(110)와 상기 언로딩부(130)의 동작에 대해 설명한다. 도 3에서는 로딩부(110)를 도시하였으며, 괄호 안의 도면부호는 상기 언로딩부(130)의 구성요소를 나타낸다. 그리고, 상기 로딩부(110)와 상기 언로딩부(130)의 구성과 동작은 실질적으로 동일하므로, 상기 언로딩부(130)에 대한 설명은 생략한다.

상기 로딩부(110)는 FOUP(115)과 로드암(111)을 포함한다.

상기 FOUP(115)은 복수의 웨이퍼(W)가 수용된다.

상기 로드암(111)은 상기 FOUP(115)과 상기 트레이(10) 사이에서 상기 웨이퍼(W)를 이송한다. 즉, 상기 로드암(111)은 상기 FOUP(115)에 수용된 웨이퍼(W)를 인출하여 상기 트레이(10)에 안착시킨다. 마찬가지로, 상기 언로딩부(130)의 로드암(131)은 상기 트레이(10)에서 증착 공정이 완료된 웨이퍼(W)를 픽업하여, 상기 언로딩부(130)의 FOUP(135)으로 이송하여 수납시킨다.

상기 로드암(111)은 상기 웨이퍼(W)에 직접 접촉된 상태로 상기 웨이퍼(W)를 이송시키므로, 상기 로드암(111)은 세라믹 재질로 형성된다.

상기 제2 이송부(140)는 상기 언로딩부(130)와 연결되게 구비되어, 상기 웨이퍼(W)가 분리된 트레이(10)를 인계받는다.

상기 제1 이송부(160)는 상기 로딩부(110)와 연결되게 구비되어, 상기 웨이퍼(W)가 없는 빈 트레이(10)를 상기 로딩부(110)로 이송한다.

상기 트레이 캐리어(150)은 상기 제2 이송부(140)와 상기 제1 이송부(160)를 연결시키도록 구비되어, 상기 제2 이송부(140)에서 상기 제1 이송부(160)로 상기 트레이(10)를 이동시킴으로써, 상기 트레이(10)를 순환시키게 된다.

또한, 상기 트레이(10)를 상기 상압 기상 증착 장치(100) 내에서 지속적으로 순환시키기 위해서 상기 각 구성요소에 구동력을 제공하는 트레이 구동부(180)가 구비된다. 따라서, 상기 트레이(10)는 상기 제1 이송부(160)에서 상기 증착부(120), 상기 제2 이송부(140) 및 상기 트레이 캐리어(150)를 통과하여 지속적으로 순환시킴으로써 상기 트레이(10)를 반복 사용 가능하게 한다.

상기 트레이(10)는 상기 웨이퍼(W)가 안착되고, 복수의 웨이퍼(W)에 대한 증착 공정이 수행될 수 있도록 상기 상압 기상 증착 장치(100) 내에서 지속적으로 순환하면서 상기 웨이퍼(W)를 이송한다.

상기 트레이(10)는 복수개가 구비된다. 예를 들어, 상기 트레이(10)는 10개가 구비되어, 상기 상압 기상 증착 장치(100) 내에서 연속적으로 순환하게 된다.

이하, 도 4와 도 5를 참조하여, 상기 트레이(10)에 대해 상세하게 설명한다.

도면을 참조하면, 상기 트레이(10)는 상기 웨이퍼(W)가 안착되도록 소정 크기의 플레이트 형태를 갖는다. 예를 들어, 상기 트레이(10)는 상기 웨이퍼(W)가 충분히 수용될 수 있는 크기를 갖는 장방형의 플레이트이다.

상기 트레이(10)는 상기 웨이퍼(W)와 마찬가지로 증착 공정이 수행되므로 증착 공정 동안 상기 트레이(10)가 파손되는 것을 방지하기 위해서, 내열성과 내식성, 내약품성 및 내구성이 강한 재질로 형성된다. 예를 들어, 상기 트레이(10)는 실리콘 카바이드(silicon carbide, SiC) 재질로 형성된다. 참고적으로, 상기 SiC는 고온강도가 높고, 내마모성, 내산화성, 내식성 및 크립저항성 등의 특성이 우수한 특성을 갖는다.

그리고, 상기 트레이(10)의 표면에는 상기 웨이퍼(W)와 접촉되었을 때, 상기 웨이퍼(W)의 오염을 방지하기 위한 보호막(15)이 형성된다. 특히, 상기 보호막(15)은 상기 웨이퍼(W)와 직접 접촉되는 부분이므로, 상기 웨이퍼(W)에 금속 오염을 발생시키지 않도록 형성된다. 예를 들어, 상기 보호막(15)은 산화막일 수 있다. 따라서, 상기 보호막(15)은 상기 웨이퍼(W)가 상기 트레이(10) 직접 접촉되는 것을 방지함으로써, 상기 트레이(10)와의 접촉에 의한 상기 웨이퍼(W)의 금속 오염을 효과적으로 방지할 수 있다.

상기 트레이(10)에는 상기 웨이퍼(W)를 안착시키기 위한 리프트 핀(11)이 구 비된다. 여기서, 상기 리프트 핀(11)은 상기 웨이퍼(W)의 로딩 및 언로딩 시에 상기 트레이(10) 표면에서 상기 웨이퍼(W)를 소정 높이 이격시킨다. 즉, 상기 웨이퍼(W)를 상기 트레이(10)에 안착시키거나 상기 트레이(10)로부터 분리시키고자 할 때, 상기 트레이(10)와 상기 웨이퍼(W) 사이의 간격으로 상기 로드암(111, 131)이 삽입되므로, 상기 웨이퍼(W)를 용이하게 로드 및 언로드 할 수 있도록 한다.

상기 리프트 핀(11)은 상기 트레이(10)의 표면보다 소정 높이 돌출되고, 상기 트레이(10)의 표면보다 소정 높이 하부로 요입되도록 승강 가능하게 구비된다. 즉, 상기 웨이퍼(W)의 로딩시에는 상기 리프트 핀(11)이 상기 트레이(10)의 표면에서 소정 높이 돌출되고, 상기 웨이퍼(W)는 상기 리프트 핀(11)에 먼저 접촉된다. 그리고, 상기 리프트 핀(11) 상에 상기 웨이퍼(W)가 안정적으로 지지된 후, 상기 리프트 핀(11)이 하강함으로써 상기 트레이(10)의 표면에 상기 웨이퍼(W)가 안착된다.

여기서, 상기 트레이(10)의 하부에는 상기 리프트 핀(11)의 승강 동작을 위한 핀 구동부(12)가 구비된다.

또한, 상기 리프트 핀(11)은 상기 웨이퍼(W)를 안정적으로 지지할 수 있도록 적어도 3점 이상에서 접촉되도록 구비된다. 예를 들어, 상기 리프트 핀(11)은 상기 트레이(10)를 관통하여 3개의 리프트 핀(11)이 구비되고, 정삼각형 형태로 배치된다.

여기서, 본 실시예에 따른 화학 기상 증착 장치는 복수의 트레이(10)를 한 세트로 하여 지속적으로 순환시키면서 반복 사용 후, 소정 시간이 지나면 상기 트 레이(10)를 전부 새로운 트레이(10)로 교환하여 사용하게 된다. 즉, 상기 트레이 교환부(170)는 상기 트레이(10)의 사용이 완료되었을 때, 새로운 트레이(10)를 교환하는 역할을 한다.

도 6과 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 상압 기상 증착 장치의 동작을 설명하기 위한 순서도들이고, 도 8은 도 7의 세정 유닛의 일 예를 도시한 단면도이다.

도 6에서 굵은 화살표는 웨이퍼(W)의 이동을 나타내고, 얇은 화살표는 트레이(10)의 이동을 나타낸다.

먼저, 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 상압 기상 증착 장치의 동작에 대해 설명한다.

웨이퍼(W)의 이동을 설명하면, 로딩부(110)에서는 복수의 웨이퍼(W)가 수납된 제1 FOUP(115)이 제공되고, 제1 로드암(111)이 상기 제1 FOUP(115)에서 웨이퍼(W)를 인출하여 트레이(10)에 안착시킨다.

상기 웨이퍼(W)가 안착된 트레이(10)는 증착부(120)로 이송된다. 그리고, 상기 증착부(120)를 통과하는 동안 소정 온도로 가열되고 소스가스가 제공됨에 따라 상기 웨이퍼(W)의 표면에 소정의 박막이 형성된다. 여기서, 상기 증착부(120)는 복수의 트레이(10)를 수용 가능하며, 상기 복수의 트레이(10)에 대해 동시에 증착 공정이 가능하다. 또는, 상기 증착부(120)는 복수의 트레이(10)가 수용가능하게 형성되되, 각각의 트레이(10)에 대해서 서로 다른 소스가스가 제공될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 상기 복수의 트레이(10)가 연속적을 이동되므로, 복수의 웨이퍼(W)에 대해 연속적으로 증착 공정이 수행되어 증착 공정에 필요한 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 상기 트레이(10)가 상기 증착부(120)를 통과하는 속도를 조절함으로써, 상기 웨이퍼(W)에 형성되는 박막의 두께를 조절할 수 있다.

다음으로, 증착이 완료되면 상기 웨이퍼(W)는 언로딩부(130)로 이송되고, 상기 언로딩부(130)에서는 제2 로드암(131)이 상기 웨이퍼(W)를 상기 트레이(10)에서 분리하여 제2 FOUP(135)으로 이송하여 수납시킨다.

여기서, 상기 언로딩부(130)로 이송되기 전에, 냉각부(190)에서 증착 공정 동안 가열된 상기 웨이퍼(W)와 상기 트레이(10)를 소정 온도로 냉각시킨 후, 상기 언로딩부(130)로 이송하게 된다.

한편, 상기 트레이(10)의 이동을 설명하면, 제1 이송부(160)에서는 비어있는 트레이(10)를 상기 로딩부(110)로 이송한다. 상기 로딩부(110)에서는 상기 트레이(10)에 상기 웨이퍼(W)가 안착되고, 상기 웨이퍼(W)와 함께 상기 증착부(120)를 거쳐 상기 언로딩부(130)로 이동한다.

상기 언로딩부(130)에서는 상기 웨이퍼(W)를 분리하여 상기 제2 FOUP(135)에 수납시키고, 상기 트레이(10)는 제2 이송부(140)로 이송된다.

상기 제2 이송부(140)로 이송된 트레이(10)는 상기 트레이 캐리어(150)로 이송되어 상기 제1 이송부(160)로 재이송되고, 상술한 과정을 반복적으로 수행하게 된다.

한편, 상기 증착부(120)를 통과하면서 상기 웨이퍼(W)에 박막이 형성될 뿐만 아니라, 상기 트레이(10)에서 상기 웨이퍼(W)가 안착된 부분을 제외한 나머지 부분에도 역시 박막이 형성된다. 이와 같이 상기 트레이(10) 상에 형성된 박막은 후속하는 공정에서 상기 웨이퍼(W)를 오염시키게 되므로, 상기 박막을 제거하기 위한 세정 공정이 수행된다. 여기서, 상기 트레이(10)는 매 증착이 완료되면 세정하여 사용할 수도 있고, 소정의 횟수만큼 반복 사용 후에 상기 트레이(10)를 세정할 수도 있을 것이다.

도 7과 도 8을 참조하여, 상기 트레이(10)의 세정 공정에 대해 상세하게 설명한다.

세정이 필요한 트레이(10)는 상기 제2 이송부(140)에서 트레이 세정 유닛(175)으로 이송된다. 여기서, 상기 트레이(10)를 상기 트레이 세정 유닛(175)으로 이송하기 위해서는 상기 트레이 캐리어(150)가 아닌 트레이 교환부(170)를 통해 이송하게 된다.

여기서, 상기 트레이(10)는 상기 상압 기상 증착 장치(100)에서 한 세트로 사용이는 복수의 트레이(10)에 대해 동시에 이송하여 세정 공정을 수행한다.

상기 트레이 세정 유닛(175)은 상기 복수의 트레이(10)를 수용하여, 증착 공정 동안 상기 트레이(10)에 형성된 오염막(16)을 제거한다.

예를 들어, 상기 트레이 세정 유닛(175)은 불산(HF)이 수용된 처리조에 상기 트레이(10)를 소정 시간 침지시켜, 상기 오염막(16)을 제거할 수 있다.

상기 트레이(10)의 세정이 완료되면, 상기 트레이(10)를 이송하여, 상기 트 레이 교환부(170)로 이송하고, 상기 트레이 교환부(170)에서 상기 제1 이송부(160)으로 이송함으로써, 세정된 트레이(10)로 상술한 증착 공정을 수행하게 된다.

본 실시예에 따르면, 상기 트레이(10)를 SiC 재질로 형성함으로써, 상기 트레이(10)와 웨이퍼(W)의 접촉으로 인한 금속 오염을 방지하고, 증착 품질과 생산성을 향상시킨다. 또한, 상기 웨이퍼(W)와 접촉되는 면에는 보호막(15)을 형성함으로써 상기 트레이(10)로 인한 오염을 효과적으로 방지한다.

그리고, 상기 트레이 세정 유닛(175)은 상기 상압 기상 증착 장치(100)와 별도로 구비된 장치이다. 따라서, 증착 공정이 수행되는 동안 상기 트레이(10)에 대한 세정 공정을 진행시키지 않으므로, 상기 트레이(10)의 세정을 위한 불산 기타 화학약품으로 인한 사고나 위험을 방지할 수 있다. 그리고, 상기 트레이(10)는 별도의 트레이 세정 유닛(175)에서 세정이 이루어지므로 상기 트레이(10)의 세정 효과를 향상시키고, 이는 상기 웨이퍼(W)의 증착 품질과 생산성을 향상시키는 효과를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상압 기상 증착장치를 설명하기 위한 블록도;

도 2는 도 1에서 증착부를 설명하기 위한 요부 측면도;

도 3은 도 1에서 로딩부 및 언로딩부를 설명하기 위한 도면;

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 트레이의 사시도;

도 5는 도 4의 트레이의 단면도;

도 6은 도 1의 상압 기상 증착 장치의 동작을 설명하기 위한 웨이퍼 및 트레이의 이동을 도시한 순서도;

도 7은 도 6에서 트레이 세정을 설명하기 위한 순서도;

도 8은 도 7의 트레이 세정 유닛의 일 실시예를 설명하기 위한 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 트레이 11: 리프트 핀

12: 핀 구동부 15: 보호막

16: 오염막 100: 상압 기상 증착 장치

110: 로딩부 111, 131: 로드암

115, 135: FOUP 120: 증착부

121: 히터부 122: 챔버

123: 인젝터 125: 소스가스공급부

130: 언로딩부 140: 제2 이송부

150: 트레이 캐리어 160: 제2 이송부

170: 트레이 교환부 175: 트레이 세정유닛

180: 트레이 구동부 190: 냉각부

W: 웨이퍼

Claims

웨이퍼를 지지하는 복수의 트레이;

상기 복수의 트레이가 연속적으로 통과하면서 상기 웨이퍼에 박막을 증착시키는 증착부;

상기 웨이퍼를 상기 트레이에 안착시키는 로딩부;

상기 증착이 완료된 웨이퍼를 상기 트레이에서 인출하는 언로딩부;

상기 로딩부로 상기 트레이를 이송하는 제1 이송부;

상기 언로딩부에서 상기 트레이를 인출하는 제2 이송부; 및

상기 트레이를 상기 제1 이송부, 상기 로딩부, 상기 증착부, 상기 언로딩부, 상기 제2 이송부를 거쳐 지속적으로 순환시키는 트레이 구동부;

를 포함하는 상압 기상 증착 장치.
제1항에 있어서,

상기 트레이는 실리콘 카바이드(SiC, silicon carbide) 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 상압 기상 증착 장치.
제2항에 있어서,

상기 트레이에서 상기 웨이퍼가 지지되는 표면에는 보호막이 형성된 것을 특징으로 하는 상압 기상 증착 장치.
제3항에 있어서,

상기 보호막은 산화막인 것을 특징으로 하는 상압 기상 증착 장치.
제2항에 있어서,

상기 트레이는,

상기 웨이퍼가 안착되는 플레이트; 및

상기 플레이트를 관통하여 구비되고, 상기 웨이퍼가 안착된 상태로 상기 플레이트에 대해 상기 웨이퍼를 선택적으로 승강시키는 리프트 핀;

을 포함하는 것을 특징으로 하는 상압 기상 증착 장치.
제5항에 있어서,

상기 리프트 핀은 상기 웨이퍼를 3 점 지지할 수 있도록 적어도 3개 이상의 핀이 구비된 것을 특징으로 하는 상압 기상 증착 장치.
제1항에 있어서,

상기 증착부는,

상기 웨이퍼가 안착된 트레이가 각각 수용되는 복수의 챔버;

상기 각 챔버 내로 소스가스를 제공하는 인젝터; 및

상기 증착부에 구비되어 상기 각 트레이를 가열하는 히터부;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 상압 기상 증착 장치.
제1항에 있어서,

증착이 완료된 웨이퍼를 냉각시키는 냉각부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 상압 기상 증착 장치.
웨이퍼를 지지하는 복수의 트레이 및 상기 웨이퍼가 안착된 복수의 트레이가 연속적으로 통과하면서 상기 웨이퍼에 박막을 증착시키는 증착부를 포함하는 상압 기상 증착 장치; 및

상기 상압 기상 증착 장치와 별도로 구비되어, 상기 상압 기상 증착 장치로부터 상기 트레이를 분리하여 상기 트레이를 세정하는 세정 유닛;

을 포함하는 상압 기상 증착 시스템.
제9항에 있어서,

상기 세정 유닛은 불산(HF)을 이용하여 상기 트레이를 세정하는 것을 특징으로 하는 상압 기상 증착 시스템.
제9항에 있어서,

상기 트레이는 실리콘 카바이드(SiC, silicon carbide) 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 상압 기상 증착 시스템.
제11항에 있어서,

상기 트레이에서 상기 웨이퍼가 지지되는 표면에는 보호막이 형성된 것을 특징으로 하는 상압 기상 증착 시스템.
제11항에 있어서,

상기 트레이는 복수개가 한 세트로 순환되는 것을 특징으로 하는 상압 기상 증착 시스템.