KR20170058630A - 기판처리장치 및 그 제어방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판처리장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 기판을 교체하며 증착 공정을 반복적으로 수행하는 기판처리장치는, 진공챔버와; 진공챔버의 내부에 승강 가능하게 제공되며 기판이 거치되는 서셉터와; 서셉터의 상부에 배치되는 샤워헤드와; 진공챔버에서의 기판에 대한 증착 공정 처리 횟수에 대응하여, 플라즈마가 발생되는 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격(process gap)을 조절하는 공정간격 조절부를; 포함하여, 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격을 조절함으로써, 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격에서 발생되는 플라즈마의 균일성을 향상시킬 수 있으며, 플라즈마 불균일에 의한 박막의 두께 편차 증가 및 박막의 균일도 저하를 방지할 수 있다.
Description
본 발명은 기판처리장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 박막 균일도를 향상시킬 수 있으며 공정 효율을 향상시킬 수 있는 기판처리장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 화학 기상 증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition; PECVD) 장비는, 디스플레이 제조 공정 또는 반도체 제조 공정 중에 진공 상태에서 가스의 화학적 반응을 이용하여 절연막, 보호막, 산화막, 금속막 등을 기판에 증착시키기 위해 사용된다.
도 1은 기존 기판처리장치를 도시한 도면이고, 도 2는 기존 기판처리장치로서, 서셉터의 방열 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 1을 참조하면, 기존 기판처리장치는 진공챔버(10), 상기 진공챔버(10)의 내부에 승강 가능하게 제공되며 기판(2)이 거치되는 서셉터(20)를 포함하며, 서셉터(20)의 상부에는 전극 및 공정가스가 분출되는 샤워헤드(30)가 구비된다.
상기 샤워헤드(30)를 통해 진공챔버(10)의 내부에 공정가스가 공급됨과 동시에 전극에 RF 전원이 인가됨에 따라, 진공챔버(10)의 내부에 공급된 공정가스는 플라즈마화 되어 서셉터(20)의 상면에 거치된 기판(2) 상에 증착될 수 있다.
한편, 증착 공정 중, 샤워헤드와 서셉터의 사이에서 발생되는 플라즈마의 균일성이 저하되면, 기판에 증착되는 박막의 균일도가 저하되고 두께 편차가 발생하는 문제점이 있기 때문에, 증착 공정 중에는 샤워헤드와 서셉터의 사이 영역에서 플라즈마가 균일하게 발생될 수 있어야 한다.
그러나, 증착 공정에 의해 기판의 상면에 박막이 증착되는 동안에는, 기판의 인접한 주변에 해당하는 서셉터의 가장자리 상면에도 파티클(파우더)이 쌓이는 현상이 발생하게 되는데, 서셉터의 가장자리 상면에 쌓이는 파티클의 양이 많아질수록 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격(process gap)에서 발생되는 플라즈마의 균일성이 저하되는 문제점이 있다.
특히, 진공챔버에서 동일한 박막 두께 조건으로 여러 기판에 대해 증착 공정을 반복적으로 수행하는 경우에는, 증착 공정 횟수가 증가할수록 서셉터의 가장자리 상면에 쌓이는 파티클의 누적량이 증가하여 파티클의 높이가 높아지는 문제점이 있고, 높은 높이로 누적된 파티클은 다음번의 증착 공정시, 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격에서의 플라즈마 균일성을 저해하기 때문에, 기판의 표면에 증착되는 성막 두께 차이가 발생되고 균일도가 저하되는 심각한 문제가 야기된다.
예를 들어, 1000Å의 박막 두께 조건으로 서로 다른 기판에 대해 6번의 증착 공정을 순차적으로 수행하는 경우, 3번째 증착 공정 이후부터는, 서셉터의 가장자리 상면에 쌓이는 파티클의 누적량이 증가함에 따라 공정간격에서 플라즈마가 불균일하게 발생되어, 증착 공정 순서별 박막 간의 두께 편차가 증가하고, 박막 균일도가 저하되는 문제점이 있다.
또한, 서셉터의 가장자리 상면에 쌓이는 파티클의 누적량이 일정 이상 증가하면, 플라즈마 불균일로 인해 증착 공정을 수행하기 어렵기 때문에, 진공챔버의 내부를 세정하는 세정 공정이 수행될 수 있어야 한다. 하지만, 서셉터의 가장자리 상면에 쌓이는 파티클의 누적량이 증가할수록 세정 공정 주기가 짧아져야 하기 때문에 공정 효율이 낮아지는 문제점이 있다.
이에 따라, 최근에는 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격에서 플라즈마를 균일하게 발생시키고, 박막 균일도를 향상시키기 위한 다양한 검토가 이루어지고 있으나, 아직 미흡하여 이에 대한 개발이 요구되고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격에서 플라즈마를 균일하게 발생시키고, 박막 균일도를 향상시킬 수 있는 기판처리장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히, 본 발명은 증착 공정 처리 횟수별로 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격을 조절하여, 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격에서 발생되는 플라즈마의 균일성을 향상시킬 수 있는 기판처리장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 증착 공정 순서별 박막 간의 두께 편차를 저감시킬 수 있으며, 박막 균일도를 보다 일정하게 개선할 수 있는 기판처리장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 기판을 교체하며 증착 공정을 반복적으로 수행하는 기판처리장치는, 진공챔버와; 진공챔버의 내부에 승강 가능하게 제공되며 기판이 거치되는 서셉터와; 서셉터의 상부에 배치되는 샤워헤드와; 진공챔버에서의 기판에 대한 증착 공정 처리 횟수에 대응하여, 플라즈마가 발생되는 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격(process gap)을 조절하는 공정간격 조절부를; 포함한다. 이러한 구성에 의해, 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격을 조절하여, 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격에서 발생되는 플라즈마의 균일성을 향상시킬 수 있으며, 플라즈마 불균일에 의한 박막의 두께 편차 증가 및 박막의 균일도 저하를 방지할 수 있다.
참고로, 본 발명에서 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격을 조절한다 함은, 샤워헤드의 저면과 서셉터의 상면 사이의 거리를 조절하는 것으로 이해될 수 있으며, 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격은 샤워헤드에 대해 서셉터가 승강함에 따라 조절될 수 있다.
공정간격 조절부에 의한 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격 조절은, 증착 공정 처리 횟수에 대응하여 증가하거나 감소하도록 구성될 수 있다. 바람직하게 공정간격 조절부는, 증착 공정 처리 횟수에 대응하여 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격에서 플라즈마 균일성을 유지할 수 있다면 공정간격을 증가 또는 감소시킬 수 있다. 일 예로, 증착 공정 횟수가 증가할수록 서셉터의 가장자리 상면에 쌓이는 파티클의 누적량이 증가하여 다음번의 증착 공정시 공정간격에서의 플라즈마 균일성이 저하될 수 있는 바, 본 발명에서는 진공챔버에서의 증착 공정 처리 횟수가 증가함에 따라, 공정간격 조절부가 샤워헤드에 대해 서셉터를 하강시켜 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격을 증가시킴으로써, 서셉터의 가장자리 상면에 파티클의 누적량이 증가함에 따른 플라즈마의 불균일을 최소화할 수 있다.
공정간격 조절부는 요구되는 조건 및 처리 환경에 따라 증착 공정 처리 횟수에 대응하여 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격을 다양한 조건으로 조절할 수 있다. 일 예로, 공정간격 조절부는 진공챔버에서의 증착 공정 처리 횟수가 증가함에 따라, 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격을 0.05~0.11㎜씩 점진적으로 증가시킬 수 있다. 궁극적으로, 공정간격 조절부는 진공챔버에서의 증착 공정 처리 횟수가 증가함에 따라, 공정간격을 이전의 증착 공정(마지막으로 수행된 증착 공정)에서 증착되는 박막의 두께 비율에 따라 조절할 수 있다. 바람직하게는 진공챔버에서의 증착 공정 처리 횟수가 증가함에 따라, 공정간격 조절부는 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격을 0.08㎜씩 점진적으로 증가시킬 수 있다.
또한, 샤워헤드로부터 진공챔버의 내부에 공급되는 공정가스의 특성에 따라 기판에 증착되는 박막의 두께는 공정간격의 변화에 대응하여 증가하거나 감소할 수 있다. 일 예로, 샤워헤드로부터 진공챔버의 내부에는 공정가스로서 티이오에스(TEOS; Tetraethyl Orthosilicate) 계열의 가스가 공급될 수 있고, 티이오에스 계열의 가스가 공급되는 조건에서, 공정 간격이 커질수록 박막 두께가 감소하는 경향을 보이므로, 공정간격 조절부는 기판을 새로이 챔버에 공급하여 새로운 박막 증착 공정이 행해질 때마다 공정간격을 증가시킬 수 있다. 다른 일 예로, 샤워헤드로부터 진공챔버의 내부에는 공정가스로서 실란(SiH4) 가스가 공급될 수 있고, 실란 가스가 공급되는 조건에서, 공정 간격이 커질수록 박막 두께가 증가하는 경향을 보이므로, 공정간격 조절부는 기판을 새로이 챔버에 공급하여 새로운 박막 증착 공정이 행해질 때마다, 공정 간격을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 진공챔버와, 진공챔버의 내부에 승강 가능하게 제공되며 기판이 거치되는 서셉터와, 서셉터의 상부에 배치되는 샤워헤드를 포함하고, 기판을 교체하며 증착 공정을 반복적으로 수행하는 기판처리장치는, 진공챔버에서의 기판에 대한 증착 공정 처리 횟수를 카운트하는 카운트 단계와; 카운트 단계에서 카운트된 증착 공정 처리 횟수에 대응하여, 플라즈마가 발생되는 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격(process gap)을 조절하는 공정간격 조절 단계를; 포함한다.
참고로, 기판을 교체하며 증착 공정을 반복적으로 수행하는 횟수는 기설정된 횟수만큼 수행될 수 있으며, 각 증착 공정에서는 미리 설정된 조건(예를 들어, 두께)로 박막이 증착될 수 있다. 아울러, 기설정된 횟수가 만큼 증착 공정이 수행된 이후에는 챔버의 내부가 세정될 수 있다.
공정간격 조절 단계에서 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격을 조절한다 함은, 샤워헤드의 저면과 서셉터의 상면 사이의 거리를 조절하는 것으로 이해될 수 있으며, 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격은 샤워헤드에 대해 서셉터가 승강함에 따라 조절될 수 있다.
공정간격 조절 단계에서 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격 조절은, 증착 공정 처리 횟수에 대응하여 증가하거나 감소하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 공정간격 조절 단계에서는, 진공챔버에서의 증착 공정 처리 횟수가 증가함에 따라, 공정간격 조절부가 샤워헤드에 대해 서셉터를 하강시켜 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격을 증가시킬 수 있다.
아울러, 공정간격 조절 단계에서는 요구되는 조건 및 처리 환경에 따라 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격을 다양한 조건으로 조절할 수 있다. 일 예로, 공정간격 조절 단계에서는 진공챔버에서의 증착 공정 처리 횟수가 증가함에 따라, 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격을 0.05~0.11㎜씩 점진적으로 증가시킬 수 있다. 궁극적으로 공정간격 조절 단계에서는 진공챔버에서의 증착 공정 처리 횟수가 증가함에 따라, 공정간격을 이전의 증착 공정(마지막으로 수행된 증착 공정)에서 증착되는 박막의 두께 비율에 따라 조절할 수 있다. 바람직하게는 진공챔버에서의 증착 공정 처리 횟수가 증가함에 따라, 공정간격 조절부는 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격을 0.08㎜씩 점진적으로 증가시킬 수 있다.
또한, 공정간격 조절 단계에서는 샤워헤드로부터 진공챔버의 내부에 공급되는 공정가스의 특성에 따라 기판에 증착되는 박막의 두께가 공정간격의 변화에 대응하여 증가하거나 감소할 수 있다. 일 예로, 샤워헤드로부터 진공챔버의 내부에 공정가스로서 티이오에스(TEOS; Tetraethyl Orthosilicate) 계열의 가스가 공급되면, 공정 간격이 커질수록 박막 두께가 감소하는 경향을 보이므로, 기판을 새로이 챔버에 공급하여 새로운 박막 증착 공정이 행해질 때마다 공정간격을 증가시키는 공정간격 조절 단계를 행한다. 다른 일 예로, 샤워헤드로부터 진공챔버의 내부에 공정가스로서 실란(SiH4) 가스가 공급되면, 공정 간격이 커질수록 박막 두께가 증가하는 경향을 보이므로, 웨이퍼를 새로이 챔버에 공급하여 새로운 박막 증착 공정이 행해질 때마다, 공정 간격을 감소시키는 공정간격 조절단계를 행한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격에서 플라즈마를 균일하게 발생시킬 수 있으며, 박막 균일도를 향상시킬 수 있다.
특히, 본 발명에 따르면 증착 공정 처리 횟수별로 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격(process gap)을 조절하여, 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격에서 발생되는 플라즈마의 균일성을 향상시킬 수 있다. 즉, 본 발명은 증착 공정 처리 횟수가 증가함에 따라 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격을 증가시킴으로써, 서셉터의 가장자리 상면에 파티클의 누적량이 증가함에 따른 플라즈마의 불균일을 최소화할 수 있고, 플라즈마 불균일에 의한 박막의 두께 편차 증가 및 박막의 균일도 저하를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 증착 공정 순서별 박막 간의 두께 편차를 저감시킬 수 있으며, 박막 균일도를 보다 일정하게 개선할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 서셉터의 가장자리 상면에 파티클의 누적량이 증가해도 플라즈마의 균일성을 보장할 수 있기 때문에, 챔버의 세정 공정 주기를 연장할 수 있고, 수율 및 공정 효율을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 단순히 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격을 조절하여 플라즈마의 균일성을 보장할 수 있기 때문에, 세정 공정없이 증착 공정 처리 횟수를 증가시키는 것이 가능하며, 수율을 향상시키고 제조 원가를 절감할 수 있다.
도 1은 기존 기판처리장치를 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 기판처리장치를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 기판처리장치로서, 증착 공정 횟수에 따른 공정간격 조절을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 기판처리장치의 제어방법을 설명하기 위한 블록도,
도 5는 증착 공정 횟수별 공정간격 조절하지 않은 경우(Ref)와 공정간격을 조절한 경우(Gap)의 박막 두께를 비교한 그래프,
도 6은 증착 공정 횟수별 공정간격 조절하지 않은 경우(Ref)와 공정간격을 조절한 경우(Gap)의 박막 균일도를 비교한 그래프,
도 7은 증착 공정 횟수별 공정간격을 조절하지 않은 경우(Ref)와 공정 간격을 조절한 경우(Gap)의 증착 두께 프로파일(map profile)을 비교한 그래프,
도 8 내지 도 10은 증착 공정 조건별 공정간격을 조절하지 않은 경우(Ref)와 공정 간격을 조절한 경우(Gap)의 박막의 두께(THK) 변화 및 균일도(Unif) 변화를 비교한 비교표 및 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 기판처리장치를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 기판처리장치로서, 증착 공정 횟수에 따른 공정간격 조절을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 기판처리장치의 제어방법을 설명하기 위한 블록도,
도 5는 증착 공정 횟수별 공정간격 조절하지 않은 경우(Ref)와 공정간격을 조절한 경우(Gap)의 박막 두께를 비교한 그래프,
도 6은 증착 공정 횟수별 공정간격 조절하지 않은 경우(Ref)와 공정간격을 조절한 경우(Gap)의 박막 균일도를 비교한 그래프,
도 7은 증착 공정 횟수별 공정간격을 조절하지 않은 경우(Ref)와 공정 간격을 조절한 경우(Gap)의 증착 두께 프로파일(map profile)을 비교한 그래프,
도 8 내지 도 10은 증착 공정 조건별 공정간격을 조절하지 않은 경우(Ref)와 공정 간격을 조절한 경우(Gap)의 박막의 두께(THK) 변화 및 균일도(Unif) 변화를 비교한 비교표 및 그래프이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 기판처리장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 기판처리장치로서, 증착 공정 횟수에 따른 공정간격 조절을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 기판처리장치는 진공챔버(110), 서셉터(120), 샤워헤드(210) 및 공정간격 조절부(700)를 포함한다.
상기 진공챔버(110)는 내부에 소정 처리 공간을 갖도록 제공되며, 측벽 적어도 일측에는 기판(12) 및 이송유닛이 출입하기 위한 출입부가 제공된다.
상기 진공챔버(110)의 사이즈 및 구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 적절히 변경될 수 있으며, 진공챔버(110)의 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
상기 진공챔버(110)의 상부에는 진공챔버(110)의 내부에 공정가스 및 RF 에너지를 공급하기 위한 상기 샤워헤드(210)가 제공된다.
상기 샤워헤드(210)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 샤워헤드(210)의 구조 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 상기 샤워헤드(210)는 상부에서 하부 방향으로 배치되는 탑 플레이트(212), 미드 플레이트(214), 및 엔드 플레이트(216)를 포함하여 구성될 수 있으며, 탑 플레이트(212)와 미드 플레이트(214)의 사이 공간으로 공급된 공정가스는 미드 플레이트(214)의 관통공(214a)을 거쳐 미드 플레이트(214)와 엔드 플레이트(216)의 사이 확산된 후, 엔드 플레이트(216)의 배출공(216a)을 통해 진공챔버(110)의 내부 공간으로 분사될 수 있다.
아울러, 상기 샤워헤드(210)와 진공챔버(110)의 사이에는 전기적 절연을 위한 인슐레이터링이 개재될 수 있으며, 상기 샤워헤드(210)로 공급되는 공정가스는 통상의 기화기에 의해 액체상태에서 기체로 기화된 상태로 샤워헤드(210)에 공급될 수 있다.
상기 서셉터(120)는 진공챔버(110)의 내부에 상하 방향을 따라 승강 가능하게 제공되며, 서셉터(120)의 상면에는 기판(12)이 거치될 수 있다. 상기 샤프트(121)는 모터와 같은 통상의 구동수단에 의해 상하 방향을 따라 이동될 수 있다.
상기 진공챔버(110)의 내부에 RF에너지를 공급하는 전극(예를 들어, 샤워헤드)과 접지(예를 들어, 서셉터) 사이에는 플라즈마가 발생될 수 있으며, 플라즈마가 발생되는 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격(process gap)은 후술할 공정간격 조절부(700)에 의해 조절될 수 있다.
상기 공정간격 조절부(700)는 진공챔버(110)에서의 기판(12)에 대한 증착 공정 처리 횟수에 대응하여, 플라즈마가 발생되는 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격(process gap)을 조절한다.
참고로, 본 발명에서 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격을 조절한다 함은, 샤워헤드(210)의 저면과 서셉터(120)의 상면 사이의 거리를 조절하는 것으로 이해될 수 있으며, 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격은 샤워헤드(210)에 대해 서셉터(120)가 승강함에 따라 조절될 수 있다.
상기 공정간격 조절부(700)에 의한 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격 조절은, 기판에 대한 증착 공정 처리 횟수에 대응하여 증가하거나 감소하도록 구성될 수 있다. 바람직하게 공정간격 조절부(700)는, 기판에 대한 증착 공정 처리 횟수에 대응하여 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격에서 플라즈마 균일성을 유지할 수 있다면 공정간격을 증가 또는 감소시킬 수 있다.
전술한 바와 같이, 동일한 박막 두께 조건으로 여러 기판에 대해 증착 공정을 반복적으로 수행하면, 증착 공정 횟수가 증가할수록 서셉터의 가장자리 상면에 쌓이는 파티클의 누적량이 증가하여 파티클의 높이가 높아지기 때문에, 다음번의 증착 공정시, 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격에서의 플라즈마 균일성이 저하되므로, 기판의 표면에 증착되는 성막 두께 차이가 발생되고 균일도가 저하될 수 있다.
이에 본 발명은, 진공챔버(110)에서의 기판에 대한 증착 공정 처리 횟수가 증가함에 따라, 공정간격 조절부(700)가 샤워헤드(210)에 대해 서셉터(120)를 하강시켜 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격을 증가시킴으로써, 서셉터(120)의 가장자리 상면에 파티클의 누적량이 증가함에 따른 플라즈마의 불균일을 최소화할 수 있게 하였다.
상기 공정간격 조절부(700)로서는 서셉터(120)를 승강시키는 구동원을 제어 가능한 통상의 조정장치가 사용될 수 있으며, 상기 공정간격 조절부(700)의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
상기 공정간격 조절부(700)는 요구되는 조건 및 처리 환경에 따라 기판에 대한 증착 공정 처리 횟수에 대응하여 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격을 다양한 조건으로 조절할 수 있다. 일 예로, 상기 공정간격 조절부(700)는 진공챔버(110)에서의 기판에 대한 증착 공정 처리 횟수가 증가함에 따라, 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격을 0.05~0.11㎜씩 점진적으로 증가시킬 수 있다. 여기서, 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격을 점진적으로 증가시킨다 함은, 샤워헤드(210)에 대해 서셉터(120)를 점진적으로 하강시키는 것을 의미한다.
궁극적으로, 상기 공정간격 조절부(700)는 진공챔버(110)에서의 기판에 대한 증착 공정 처리 횟수가 증가함에 따라, 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격을 이전의 증착 공정(마지막으로 수행된 증착 공정)에서 증착되는 박막의 두께 비율에 따라 점진적으로 조절할 수 있다. 예를 들어, 앞으로 진행될 증착 공정이 4차 증착 공정이라면, 공정간격 조절부(700)는 3차 증착 공정에서 행해졌던 박막의 증착 두께 만큼씩 공정간격을 점진적으로 조절하여 4차 증착 공정을 수행할 수 있다.
바람직하게는 진공챔버(110)에서의 기판에 대한 증착 공정 처리 횟수가 증가함에 따라, 공정간격 조절부(700)는 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격을 0.08㎜씩 점진적으로 증가시킬 수 있다. 가령, 1차 증착 공정(1X)에서는 공정간격이 7㎜이고, 2차 증착 공정(2X)에서는 공정간격이 7.08㎜이며, 3차 증착 공정(3X)에서는 공정간격이 7.16㎜이 되도록, 기판에 대한 증착 공정 처리 횟수가 증가함에 따라, 공정간격 조절부(700)는 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격을 0.08㎜씩 단계적으로 증가시킬 수 있다.
한편, 상기 샤워헤드(210)로부터 진공챔버(110)의 내부에 공급되는 공정가스의 특성에 따라 기판(12)에 증착되는 박막의 두께는 상기 공정간격의 변화에 대응하여 증가하거나 감소할 수 있다. 일 예로, 상기 샤워헤드(210)로부터 진공챔버(110)의 내부에는 공정가스로서 SiOn 등의 티이오에스(TEOS; Tetraethyl Orthosilicate) 계열의 가스가 공급될 수 있고, 티이오에스 계열의 가스가 공급되는 조건에서, 공정 간격이 커질수록 박막 두께가 감소하는 경향을 보이므로, 공정간격 조절부(700)는 기판(12)을 새로이 챔버에 공급하여 새로운 박막 증착 공정이 행해질 때마다 공정간격을 점진적으로 증가시킬 수 있다. 다른 일 예로, 상기 샤워헤드(210)로부터 진공챔버(110)의 내부에는 공정가스로서 실란(SiH4) 가스가 공급될 수 있고, 실란 가스가 공급되는 조건에서, 공정 간격이 커질수록 박막 두께가 증가하는 경향을 보이므로, 공정간격 조절부(700)는 기판(12)을 새로이 챔버에 공급하여 새로운 박막 증착 공정이 행해질 때마다, 공정 간격을 점진적으로 감소시킬 수 있다.
다만, 공정간격 조절부가 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격을 조절함에 따라 플라즈마 특성이 가변되어, 기판에 증착되는 박막의 두께가 달라질 수 있으나, 공정간격 변동에 의한 박막의 두께 변화는, 증착 공정 단계별로 증착 공정 시간을 다르게 하거나, 증착 공정 단계별로 RF 에너지의 세기를 다르게 하여, 각 증착 공정 단계별로 박막 두께를 균일하게 형성할 수 있다. 가령, 기판에 대한 증착 공정 처리 횟수가 증가함에 따라 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격이 점진적으로 증가하면, 각 증착 공정별 박막의 두께가 점진적으로 감소할 수 있으나, 이와 같은 박막의 두께 감소는 기판에 대한 증착 공정 처리 횟수가 증가함에 따라, 증착 공정 시간을 단계별로 늘려 보상할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 기판처리장치의 제어방법을 설명하기로 한다. 도 4는 본 발명에 따른 기판처리장치의 제어방법을 설명하기 위한 블록도이다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 4 및 도 2를 참조하면, 진공챔버(110)와, 진공챔버(110)의 내부에 승강 가능하게 제공되며 기판(12)이 거치되는 서셉터(120)와, 서셉터(120)의 상부에 배치되는 샤워헤드(210)를 포함하고, 기판(12)을 교체하며 증착 공정을 반복적으로 수행하는 기판처리장치는, 상기 진공챔버(110)에서의 기판(12)에 대한 증착 공정 처리 횟수를 카운트하는 카운트 단계와; 상기 카운트 단계에서 카운트된 증착 공정 처리 횟수에 대응하여, 플라즈마가 발생되는 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격(process gap)을 조절하는 공정간격 조절 단계를; 포함한다.
단계 1:
먼저, 진공챔버(110)에서의 기판(12)에 대한 증착 공정 처리 횟수를 카운트한다.(S10)
참고로, 본 발명에서 기판에 대한 증착 공정 처리 횟수라 함은, 진공챔버(110)에 기판(12)을 새로 넣어서 교체하여 증착 공정을 수행한 횟수를 의미한다. 또한, 기판(12)을 교체하며 증착 공정을 반복적으로 수행하는 횟수는 기설정된 횟수만큼 수행될 수 있으며, 각 증착 공정에서는 미리 설정된 조건(예를 들어, 두께)로 박막이 증착될 수 있다. 아울러, 기설정된 횟수가 만큼 증착 공정이 수행된 이후에는 챔버의 내부가 세정될 수 있다. 이하에서는 기설정된 두께로 박막이 증착되도록 기판을 새로 넣어서 교체하며 6~7회 증착 공정이 반복적으로 수행되는 예를 들어 설명하기로 한다.
또한, 상기 카운트 단계(S10)에서 진공챔버(110)에서의 기판에 대한 증착 공정 처리 횟수를 카운트한다 함은, 진공챔버에 기판을 새로 넣어서 교체해야 하는 기설정된 총 횟수에서, 앞으로 진행될 증착 공정 횟수가 몇번째에 속하는지를 카운트하는 것으로 이해될 수 있다. 아울러, 앞으로 진행될 증착 처리 공정 횟수가 마지막으로 처리된 증착 공정 횟수보다 높으면 후술할 다음 단계(S20)를 진행할 수 있다. 가령, 진공챔버에 기판을 새로 넣어서 증착 공정을 수행하는 기설정된 총 횟수가 6회라고 가정하면, 마지막으로 처리된 증착 공정이 4차일 경우(4차 증착 공정이 완료된 상태), 기판을 새로 넣어서 앞으로 추가적으로 증착 공정(5차 증착 공정)이 진행되는 경우에는 후술할 다음 단계(S20)를 진행할 수 있다.
단계 2:
다음, 상기 카운트 단계에서 카운트된 증착 공정 처리 횟수에 대응하여, 플라즈마가 발생되는 샤워헤드(210)와 상기 서셉터(120) 사이의 공정간격(process gap)을 조절한다.(S20)
상기 공정간격 조절 단계에서 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격을 조절한다 함은, 샤워헤드(210)의 저면과 서셉터(120)의 상면 사이의 거리를 조절하는 것으로 이해될 수 있으며, 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격은 샤워헤드(210)에 대해 서셉터(120)가 승강함에 따라 조절될 수 있다.
상기 공정간격 조절 단계에서 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격 조절은, 기판에 대한 증착 공정 처리 횟수에 대응하여 증가하거나 감소하도록 구성될 수 있다. 바람직하게 공정간격 조절 단계에서는, 기판에 대한 증착 공정 처리 횟수에 대응하여 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격에서 플라즈마 균일성을 유지할 수 있다면 공정간격을 증가 또는 감소시킬 수 있다. 일 예로, 상기 공정간격 조절 단계에서는, 진공챔버(110)에서의 기판에 대한 증착 공정 처리 횟수가 증가함에 따라, 공정간격 조절부(700)가 샤워헤드(210)에 대해 서셉터(120)를 하강시켜 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격을 증가시킬 수 있다.
아울러, 상기 공정간격 조절 단계에서는 요구되는 조건 및 처리 환경에 따라 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격을 다양한 조건으로 점진적으로 조절할 수 있다. 일 예로, 상기 공정간격 조절 단계에서는 진공챔버(110)에서의 기판에 대한 증착 공정 처리 횟수가 증가함에 따라, 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격을 0.05~0.11㎜씩 점진적으로 증가시킬 수 있다. 바람직하게는 진공챔버(110)에서의 기판에 대한 증착 공정 처리 횟수가 증가함에 따라, 공정간격 조절부(700)는 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격을 0.08㎜씩 점진적으로 증가시킬 수 있다. 가령, 도 3을 참조하면, 1차 증착 공정(1X)에서는 공정간격이 7㎜인 상태로 공정이 수행될 수 있고, 2차 증착 공정(2X)에서는 공정간격이 7.08㎜인 상태로 공정이 수행될 수 있으며, 3차 증착 공정(3X)에서는 공정간격이 7.16㎜인 상태로 공정이 수행될 수 있다. 같은 방식으로, 6차 증착 공정(6X)에서는 공정간격이 7.40㎜인 상태로 공정이 수행될 수 있다.
궁극적으로, 상기 공정간격 조절 단계(S20)에서는 진공챔버(110)에서의 기판에 대한 증착 공정 처리 횟수가 증가함에 따라, 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격을 이전의 증착 공정(마지막으로 수행된 증착 공정)에서 증착되는 박막의 두께 비율에 따라 점진적으로 조절할 수 있다. 예를 들어, 앞으로 진행될 증착 공정이 4차 증착 공정이라면, 3차 증착 공정에서 행해졌던 박막의 증착 두께 만큼씩 공정간격을 점진적으로 조절하여 4차 증착 공정을 수행할 수 있다.
또한, 상기 공정간격 조절 단계에서는 샤워헤드(210)로부터 진공챔버(110)의 내부에 공급되는 공정가스의 특성에 따라 기판(12)에 증착되는 박막의 두께가 공정간격의 변화에 대응하여 증가하거나 감소할 수 있다. 일 예로, 상기 샤워헤드(210)로부터 진공챔버(110)의 내부에 공정가스로서 SiOn 등의 티이오에스(TEOS; Tetraethyl Orthosilicate) 계열의 가스가 공급되면, 공정 간격이 커질수록 박막 두께가 감소하는 경향을 보이므로, 웨이퍼를 새로이 챔버에 공급하여 새로운 박막 증착 공정이 행해질 때마다 공정간격을 점진적으로 증가시키는 공정간격 조절 단계를 행한다. 다른 일 예로, 상기 샤워헤드(210)로부터 진공챔버(110)의 내부에 공정가스로서 실란(SiH4) 가스가 공급되면, 공정 간격이 커질수록 박막 두께가 증가하는 경향을 보이므로, 웨이퍼를 새로이 챔버에 공급하여 새로운 박막 증착 공정이 행해질 때마다, 공정 간격을 점진적으로 감소시키는 공정간격 조절단계를 행한다.
아울러, 상기 공정간격 조절 단계에서 샤워헤드와 서셉터 사이의 공정간격이 조절됨에 따라 플라즈마 특성이 가변되어, 기판에 증착되는 박막의 두께가 달라질 수 있으나, 공정간격 변동에 의한 박막의 두께 변화는, 증착 공정 단계(예를 들어, 1차 증착 공정, 2차 증착 공정, 3차 증착 공정 등)별로 증착 공정 시간을 다르게 하거나, 증착 공정 단계별로 RF 에너지의 세기를 다르게 하여, 각 증착 공정 단계별로 박막 두께를 균일하게 형성할 수 있다.
한편, 도 5는 증착 공정 횟수별 공정간격 조절하지 않은 경우(Ref)와 공정간격을 조절한 경우(Gap)의 박막 두께를 비교한 그래프이고, 도 6은 증착 공정 횟수별 공정간격 조절하지 않은 경우(Ref)와 공정간격을 조절한 경우(Gap)의 박막 균일도를 비교한 그래프이다. 또한, 도 7은 증착 공정 횟수별 공정간격을 조절하지 않은 경우(Ref)와 공정 간격을 조절한 경우(Gap)의 증착 두께 프로파일(map profile)을 비교한 그래프이고, 도 8 내지 도 10은 증착 공정 조건별 공정간격을 조절하지 않은 경우(Ref)와 공정 간격을 조절한 경우(Gap)의 박막의 두께(THK) 변화 및 균일도(Unif) 변화를 비교한 비교표 및 그래프이다.
도 5를 참조하면, 각 증착 공정(1X~6X)별로 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격을 0.08㎜씩 점진적으로 증가시키면(Gap), 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격을 일정하게 유지한 경우(Ref)에 비해, 각 증착 공정(1X~6X)에서 형성된 박막의 두께 편차가 현저하게 작아짐을 확인할 수 있다.
구체적으로, 각 증착 공정(1X~6X)별로 공정간격을 일정하게 유지하면(Ref), 3차 증착 공정에서 형성된 박막의 두께가 3941Å이고, 5차 증착 공정에서 형성된 박막의 두께가 3964Å이며, 6차 증착 공정에서 형성된 박막의 두께가 3994Å인 것을 통해 알 수 있듯이, 각 증착 공정(1X~6X)에서 형성된 박막의 두께 편차가 크게 발생한 것을 확인할 수 있다. 반면, 각 증착 공정(1X~6X)별로 공정간격을 0.08㎜씩 점진적으로 증가시키면(Gap), 3차 증착 공정에서 형성된 박막의 두께가 3939Å이고, 5차 증착 공정에서 형성된 박막의 두께가 3928Å이며, 6차 증착 공정에서 형성된 박막의 두께가 3933Å인 것을 통해 알 수 있듯이, 각 증착 공정(1X~6X)에서 형성된 박막이 거의 균일한 두께 범위로 형성됨을 확인할 수 있고, 기존 방식(Ref)에 비해 각 증착 공정별 최대 및 최소 두께의 편차가 약 82.5% 개선된 것을 확인할 수 있다.
또한, 도 6을 참조하면, 각 증착 공정(1X~6X)별로 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격을 0.08㎜씩 점진적으로 증가시키면(Gap), 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격을 일정하게 유지한 경우(Ref)에 비해, 각 증착 공정(1X~6X)에서 형성된 박막의 균일도 편차가 현저하게 작아짐을 확인할 수 있다.
구체적으로, 각 증착 공정(1X~6X)별로 공정간격을 일정하게 유지하면(Ref), 3차 증착 공정에서 형성된 박막의 균일도 편차가 1.67%이고, 5차 증착 공정에서 형성된 박막의 균일도 편차가 1.38%이며, 6차 증착 공정에서 형성된 박막의 균일도 편차가 1.23%인 것을 통해 알 수 있듯이, 각 증착 공정(1X~6X)에서 형성된 박막의 균일도 편차가 크게 발생한 것을 확인할 수 있다. 반면, 각 증착 공정(1X~6X)별로 공정간격을 0.08㎜씩 점진적으로 증가시키면(Gap), 3차 증착 공정에서 형성된 박막의 균일도 편차가 1.18%이고, 5차 증착 공정에서 형성된 박막의 균일도 편차가 1.11%이며, 6차 증착 공정에서 형성된 박막의 균일도 편차가 1.07%인 것을 통해 알 수 있듯이, 각 증착 공정(1X~6X)에서 형성된 박막이 미세한 균일도 편차 범위로 형성됨을 확인할 수 있고, 기존 방식(Ref)에 비해 각 증착 공정별 최대 및 최소 균일도의 편차가 약 87.2% 개선된 것을 확인할 수 있다.
도 7을 참조하면, 각 증착 공정(1X~6X)별로 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격을 0.08㎜씩 점진적으로 증가시키면(Gap), 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격을 일정하게 유지한 경우(Ref)에 비해, 맵 프로파일(map profile)이 개선됨을 확인할 수 있다.
구체적으로, 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격을 일정하게 유지(Ref)하면, 서셉터(120)의 가장자리에 인접한 기판의 가장자리부에 증착되는 박막의 두께(도 7의 그래프에서 X축 20~25)가 크게(약 150Å) 높아짐을 확인할 수 있다. 이는 서셉터(120)의 가장자리에 파티클이 쌓여짐에 따른 플라즈마 불균일에 의해 의한 것으로, 박막의 가장자리부 두께가 다른 부위에 비해 현저하게 두꺼운 것을 확인할 수 있다. 반면, 각 증착 공정(1X~6X)별로 공정간격을 0.08㎜씩 점진적으로 증가시키면(Gap), 기존 방식(Ref)에 비해 박막의 가장자리부 두께 증가(약 50Å)가 현저하게 감소한 것을 확인할 수 있다.
또한, 도 8 내지 도 10을 참조하면, 박막의 형성 두께(1K, 4K, 7K)를 다르게 설정한 경우에도, 각 증착 공정(1X~7X)별로 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격을 0.08㎜씩 점진적으로 증가시키면(Gap), 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격을 일정하게 유지한 경우(Ref)에 비해, 박막의 두께(THK) 변화 및 균일도(Unif) 변화가 현저하게 작아진 것을 확인할 수 있다.
구체적으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격을 일정하게 유지(Ref)하면, 박막 두께 설정 조건이 1K(1000Å)인 경우에는 각 증착 공정(1X~7X)별 박막의 최대(Max) 두께 및 최소(Min) 두께 편차가 32.0Å이고, 박막 두께 설정 조건이 4K(4000Å)인 경우에는 각 증착 공정(1X~6X)별 박막의 최대 두께 및 최소 두께 편차가 82.1Å로 편차가 매우 크게 발생한 것을 확인할 수 있다. 반면, 각 증착 공정별로 공정간격을 0.08㎜씩 점진적으로 증가시키면(Gap), 박막 두께 설정 조건이 1K(1000Å)인 경우에는 각 증착 공정(1X~7X)별 박막의 최대(Max) 두께 및 최소(Min) 두께 편차가 7.6Å이고, 박막 두께 설정 조건이 4K(4000Å)인 경우에는 각 증착 공정(1X~6X)별 박막의 최대 두께 및 최소 두께 편차가 -14.4Å로 편차가 현저하게 작아진 것을 확인할 수 있다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 샤워헤드(210)와 서셉터(120) 사이의 공정간격을 일정하게 유지(Ref)하면, 박막 두께 설정 조건이 1K(1000Å)인 경우에는 각 증착 공정(1X~7X)별 박막의 최대(Max) 균일도 및 최소(Min) 균일도 편차가 0.49%이고, 박막 두께 설정 조건이 4K(4000Å)인 경우에는 각 증착 공정(1X~6X)별 박막의 최대(Max) 균일도 및 최소(Min) 균일도 편차가 1.02%로 편차가 매우 크게 발생한 것을 확인할 수 있다. 반면, 각 증착 공정별로 공정간격을 0.08㎜씩 점진적으로 증가시키면(Gap), 박막 두께 설정 조건이 1K(1000Å)인 경우에는 각 증착 공정(1X~7X)별 박막의 최대(Max) 균일도 및 최소(Min) 균일도 편차가 0.34%이고, 박막 두께 설정 조건이 4K(4000Å)인 경우에는 각 증착 공정(1X~6X)별 박막의 최대(Max) 균일도 및 최소(Min) 균일도 편차가 0.65%로 편차가 현저하게 작아진 것을 확인할 수 있다.
정리하면, 도 10에 도시된 바와 같이, 박막 두께 설정 조건이 1K(1000Å)인 경우에는, 각 증착 공정(1X~7X)별로 공정간격을 0.08㎜씩 점진적으로 증가시키면(도 10의 Gap Function THK), 기존 방식(도 10의 Reference THK)에 비해 각 증착 공정(1X~7X)별 박막의 최대(Max) 두께 및 최소(Min) 두께 편차가 24Å만큼 낮아진 것을 확인할 수 있고, 기존 방식(도 10의 Reference Unif)에 비해 각 증착 공정(1X~7X)별 최대(Max) 균일도 및 최소(Min) 균일도 편차가 0.15% 낮아진 것을 확인할 수 있다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 박막 두께 설정 조건이 4K(4000Å)인 경우에는, 각 증착 공정(1X~6X)별로 공정간격을 0.08㎜씩 점진적으로 증가시키면(도 10의 Gap Function THK), 기존 방식(도 10의 Reference THK)에 비해 각 증착 공정(1X~6X)별 박막의 최대(Max) 두께 및 최소(Min) 두께 편차가 96Å만큼 낮아진 것을 확인할 수 있고, 기존 방식(도 10의 Reference Unif)에 비해 각 증착 공정(1X~6X)별 최대(Max) 균일도 및 최소(Min) 균일도 편차가 0.37% 낮아진 것을 확인할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110 : 진공챔버 120 : 서셉터
210 : 샤워헤드 700 : 공정간격 조절부
210 : 샤워헤드 700 : 공정간격 조절부
Claims (14)
- 기판을 교체하며 증착 공정을 반복적으로 수행하는 기판처리장치에 있어서,
진공챔버와;
상기 진공챔버의 내부에 승강 가능하게 제공되며, 기판이 거치되는 서셉터와;
상기 서셉터의 상부에 배치되는 샤워헤드와;
상기 진공챔버에서의 기판에 대한 증착 공정 처리 횟수에 대응하여, 플라즈마가 발생되는 상기 샤워헤드와 상기 서셉터 사이의 공정간격(process gap)을 조절하는 공정간격 조절부를;
포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
- 제1항에 있어서,
상기 공정간격 조절부는 상기 진공챔버에서의 증착 공정 처리 횟수가 증가함에 따라, 상기 공정간격을 0.05~0.11㎜씩 조절하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
- 제1항에 있어서,
상기 공정간격 조절부는 상기 진공챔버에서의 증착 공정 처리 횟수가 증가함에 따라, 상기 공정간격을 증착되는 박막의 두께 비율에 따라 조절하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공정간격 조절부는 상기 진공챔버에서의 증착 공정 처리 횟수가 증가함에 따라 상기 샤워헤드에 대해 상기 서셉터를 하강시켜 상기 공정간격을 증가시키는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
- 제4항에 있어서,
상기 샤워헤드로부터 상기 진공챔버의 내부에 공급되는 공정가스는 티이오에스(TEOS; Tetraethyl Orthosilicate) 계열의 가스인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공정간격 조절부는 상기 진공챔버에서의 증착 공정 처리 횟수가 증가함에 따라 상기 샤워헤드에 대해 상기 서셉터를 상승시켜 상기 공정간격을 감소시키는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
- 제6항에 있어서,
상기 샤워헤드로부터 상기 진공챔버의 내부에 공급되는 공정가스는 실란(SiH4) 가스인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
- 진공챔버와, 상기 진공챔버의 내부에 승강 가능하게 제공되며 기판이 거치되는 서셉터와, 상기 서셉터의 상부에 배치되는 샤워헤드를 포함하고, 기판을 교체하며 증착 공정을 반복적으로 수행하는 기판처리장치의 제어방법에 있어서,
상기 진공챔버에서의 기판에 대한 증착 공정 처리 횟수를 카운트하는 카운트 단계와;
상기 카운트 단계에서 카운트된 상기 증착 공정 처리 횟수에 대응하여, 플라즈마가 발생되는 상기 샤워헤드와 상기 서셉터 사이의 공정간격(process gap)을 조절하는 공정간격 조절 단계를;
포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 제어방법.
- 제8항에 있어서,
상기 공정간격 조절 단계에서는 상기 진공챔버에서의 증착 공정 처리 횟수가 증가함에 따라, 상기 공정간격을 0.05~0.11㎜씩 조절하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 제어방법.
- 제8항에 있어서,
상기 공정간격 조절 단계에서는 상기 진공챔버에서의 증착 공정 처리 횟수가 증가함에 따라, 상기 공정간격을 증착되는 박막의 두께 비율에 따라 조절하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 제어방법.
- 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공정간격 조절 단계에서는 상기 진공챔버에서의 증착 공정 처리 횟수가 증가함에 따라 상기 샤워헤드에 대해 상기 서셉터를 하강시켜 상기 공정간격을 증가시키는 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 제어방법.
- 제11항에 있어서,
상기 샤워헤드로부터 상기 진공챔버의 내부에 공급되는 공정가스는 티이오에스(TEOS; Tetraethyl Orthosilicate) 계열의 가스인 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 제어방법.
- 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공정간격 조절 단계에서는 상기 진공챔버에서의 증착 공정 처리 횟수가 증가함에 따라 상기 샤워헤드에 대해 상기 서셉터를 상승시켜 상기 공정간격을 감소시키는 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 제어방법.
- 제13항에 있어서,
상기 샤워헤드로부터 상기 진공챔버의 내부에 공급되는 공정가스는 실란(SiH4) 가스인 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 제어방법.
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| KR1020150162450A KR102070448B1 (ko) | 2015-11-19 | 2015-11-19 | 기판처리장치 및 그 제어방법 |
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| KR1020150162450A KR102070448B1 (ko) | 2015-11-19 | 2015-11-19 | 기판처리장치 및 그 제어방법 |
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