KR20090122694A - 화학 기상 증착 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화학 기상 증착 장치에 관한 것으로, 웨이퍼를 고정시키고 상기 웨이퍼의 고정 위치에 따라 위치를 움직여 상기 웨이퍼를 정렬시키는 고정척과, 상기 고정척 상에 고정된 웨이퍼의 위치를 측정하여 상기 고정척을 움직임을 제어하는 측정 장치, 및 상기 웨이퍼의 가장 자리 영역에 배치되어 증착 공정시 증착막이 상기 웨이퍼의 가장 자리에 증착되는 것을 방지하는 가이드 링을 포함한다.

CVD, 가장자리, 측정장치, 고정척

Description

화학 기상 증착 장치{Chemical vapor deposition apparatus}

본 발명은 화학 기상 증착 장치에 관한 것으로, 증착막을 균일하게 형성할 수 있는 화학 기상 증착 장치에 관한 것이다.

화학 기상 증착(CVD : Chemical Vapor Deposition)장치는 반도체 등의 제조공정에 이용되며 반응가스를 반응챔버 내로 공급하여 기상화학반응을 통해 작업물에 얇은 증착막을 형성한다. 화학기상증착장치에는 일반적으로 상부에 반응가스가 공급되는 가스유입공을 갖는 반응챔버를 형성하는 반응기와, 반응챔버 내에서 작업물을 지지하는 지지대와, 가스유입부와 지지대 사이에서 반응가스를 안내 및 분배하여 작업물로 분사하는 샤워헤드를 가지고 있다. 샤워헤드를 통해 작업물에 분사된 반응가스는 플라즈마와 반응에 의해 작업물의 표면에 증착막을 형성시킨다.

상술한 종래 기술에 따른 화학 기상 증착(CVD)는 형성공정 중에 실리콘 웨이퍼의 중심점을 정확히 고정하지 않고 증착막이 형성되어 실리콘 웨이퍼의 가장자리 영역에서 증착막의 균일도가 달라지게 된다. 이로 인하여 후속 공정에서 이를 제거 하기 위한 추가 공정이 필요하게 되고, 후속 공정시 결함으로 작용할 수 있어 반도체 소자의 특성과 수율 저하의 원인이 된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 웨이퍼가 고정척에 장착되면 고정척 주변에 배치된 거리 측정기들을 이용하여 고정척을 X축 Y축으로 위치 조절하여 웨이퍼의 중심점을 제어함으로써, 후속 가이드 링이 웨이퍼의 가장 자리에 균일한 위치에 배치되어 증착막이 가장자리 영역에 균일한 막 증착을 할 수 있는 화학 기상 증착 장비를 제공하는 데 있다.

본 발명의 일실시 예에 따른 화학 기상 증착 장비는 웨이퍼를 고정시키고 상기 웨이퍼의 고정 위치에 따라 위치를 움직여 상기 웨이퍼를 정렬시키는 고정척과, 상기 고정척 상에 고정된 웨이퍼의 위치를 측정하여 상기 고정척을 움직임을 제어하는 측정 장치, 및 상기 웨이퍼의 가장 자리 영역에 배치되어 증착 공정시 증착막이 상기 웨이퍼의 가장 자리에 증착되는 것을 방지하는 가이드 링을 포함한다.

상기 고정척은 상기 측정 장치에서 측정된 데이터에 기초하여 상기 웨이퍼의 가장 자리가 상기 가이드 링에 의해 균일하게 배치되도록 위치를 조절한다.

상기 측정 장치는 상기 웨이퍼와의 거리를 비접촉하여 측정한다.

상기 측정 장치는 적외선 거리 측정 장치를 이용한다.

상기 측정 장치는 상기 고정척 인접한 곳에 3개 내지 6개 배치하여 상기 웨이퍼의 위치를 측정한다.

본 발명의 일실시 예에 따르면, 웨이퍼가 고정척에 장착되면 고정척 주변에 배치된 거리 측정기들을 이용하여 고정척을 X축 Y축으로 위치 조절하여 웨이퍼의 중심점을 제어함으로써, 후속 가이드 링이 웨이퍼의 가장 자리에 균일한 위치에 배치되어 증착막이 가장자리 영역에 균일한 막 증착을 할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위는 본원의 특허청구범위에 의해서 이해되어야 한다.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일실시 예에 따른 화학 기상 증착 장비를 설명하기 위한 구성도이다.

도 1a를 참조하면, 화학 기상 증착 장비는 실리콘 웨이퍼(10)를 고정시키기 위한 고정척(11), 고정척(11)과 실리콘 웨이퍼(10)를 고정시키는 고정키(12), 고정척(11)에 고정된 실리콘 웨이퍼(10)의 위치를 측정하여 측정된 거리에 의해 고정 척(11)의 위치를 제어하는 측정 장치(13), 및 웨이퍼 가장자리 상에 형성되어 증착 공정시 증착막이 웨이퍼 가장자리에 형성되는 것을 막아주는 가이드 링(14)을 포함한다.

측정 장치(13)은 적외선을 이용하여 거리를 측정하는 비 접촉식 장비를 사용하며, 고정척(11) 주변에 적어도 3개 이상 배치하여 고정척(11) 상에 형성된 실리콘 웨이퍼(10)의 X축 및 Y축의 위치를 측정하여 실리콘 웨이퍼(10)의 중심점의 위치를 조절 가능하다. 측정 장치(13)를 비 접촉식 장비를 사용함으로써, 접촉시 장비에 의해 웨이퍼의 오염을 방지할 수 있다.

도 1a 내지 도 1c를 참조하여 본 발명의 일실시 예에 따른 화학 기상 증착 장비를 이용한 측정 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 고정척(11) 상에 실리콘 웨이퍼(10)이 배치되면, 고정키(12)에 의해 고정척(11)과 실리콘 웨이퍼(10)가 밀착하여 고정된다. 이 후, 측정 장치(13)에 의해 실리콘 웨이퍼(10)의 위치가 측정된 후, 측정된 데이터 값에 따라 고정척(11)이 X축 Y축으로 이동하여 실리콘 웨이퍼(10)의 중심점 위치를 조절한다. 바람직하게는 실리콘 웨이퍼(10)의 중심점이 장비의 정중앙에 오도록 제어하는 것이 바람직하다. 이 후, 가이드 링(14)을 내려 실리콘 웨이퍼(10)의 가장 자리 상부에 위치시킨다. 이때 가이드 링(14)은 실리콘 웨이퍼(10)의 가장 자리 상부에 균일한 위치에 배치되며, 이는 고정척(11)이 측정된 데이터에 의해 위치를 제어함으로써 가능하다. 이로 인하여 증착 공정시 웨이퍼(10)의 가장 자리 영역은 균일한 거리로 증착 방지 구역을 갖도록 실시된다. 이로 인하여 후속 공정으로 가장 자리 영역의 증착막 제 거 공정이 불필요하게 된다.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 다른 실시 예로써, 측정 장치(23)를 고정척(21)의 하부 가장가리 부분에 배치한 경우를 도시하였다. 도 2a 내지 도 2c에 도시된 본 발명의 실시예는 도 1a 내지 도 1c에 도시된 실시예와 측정 장치의 위치만 다르고 실시 동작은 동일하므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장비(13, 23)의 위치를 나타내는 구성도이다.

도 3과 같이 증착 장비(13, 23)는 고정척(11, 21) 주변에 동일한 거리만큼 이격되도록 3개 이상 바람직하게는 3개 내지 6개 설치하여 정확한 실리콘 웨이퍼(10, 20)의 위치를 측정한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼의 증착막 형성을 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 가이드 링에 의해 증착막이 형성되지 않은 웨이퍼 가장자리의 두께가 균일하게 형성되는 것이 나타나 있다.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

도 1a 내지 도 2c는 본 발명의 실시 예에 따른 화학 기상 증착 장비를 설명하기 위한 구성도이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장비의 위치를 나타내는 구성도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼의 증착막 형성을 나타내는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

10, 20 : 실리콘 웨이퍼 11, 21 : 고정척

12, 22 : 고정키 13, 23 : 측정 장치

14, 24 : 가이드 링

Claims (5)

1. 웨이퍼를 고정시키고 상기 웨이퍼의 고정 위치에 따라 위치를 움직여 상기 웨이퍼를 정렬시키는 고정척;

   상기 고정척 상에 고정된 웨이퍼의 위치를 측정하여 상기 고정척을 움직임을 제어하는 측정 장치; 및

   상기 웨이퍼의 가장 자리 영역에 배치되어 증착 공정시 증착막이 상기 웨이퍼의 가장 자리에 증착되는 것을 방지하는 가이드 링을 포함하는 화학 기상 증착 장비.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 고정척은 상기 측정 장치에서 측정된 데이터에 기초하여 상기 웨이퍼의 가장 자리가 상기 가이드 링에 의해 균일하게 배치되도록 위치를 조절하는 화학 기상 증착 장비.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 측정 장치는 상기 웨이퍼와의 거리를 비접촉하여 측정하는 화학 기상 증착 장비.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 측정 장치는 적외선 거리 측정 장치를 이용하는 화학 기상 증착 장비.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 측정 장치는 상기 고정척 인접한 곳에 3개 내지 6개 배치하여 상기 웨이퍼의 위치를 측정하는 화학 기상 증착 장비.

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