KR100855879B1 - Jig for sealing member and method for inserting the sealing member - Google Patents
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Abstract
Description
도 1a 및 1b는 금속라인들 사이에 형성된 갭을 채우는 모습을 나타내는 웨이퍼의 단면도이다.1A and 1B are cross-sectional views of a wafer showing a gap formed between metal lines.
도 2는 기판처리장치를 포함하는 반도체 제조설비를 개략적으로 나타내는 도면이다.2 is a schematic view showing a semiconductor manufacturing equipment including a substrate processing apparatus.
도 3은 도 2의 기판처리장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.3 is a diagram schematically illustrating the substrate processing apparatus of FIG. 2.
도 4는 도 3의 하부챔버를 개략적으로 나타내는 도면이다.4 is a view schematically illustrating the lower chamber of FIG. 3.
도 5는 도 3의 실링부재를 개략적으로 나타내는 도면이다.5 is a view schematically illustrating the sealing member of FIG. 3.
도 6은 본 발명에 따른 실링부재용 지그를 개략적으로 나타내는 도면이다.6 is a view schematically showing a jig for a sealing member according to the present invention.
도 7 및 도 8은 도 6의 실링부재용 지그를 이용하여 실링부재를 삽입하는 모습을 나타내는 도면이다.7 and 8 are views illustrating a state in which the sealing member is inserted using the sealing member jig of FIG. 6.
도 9는 도 3의 제1 가스공급부재를 개략적으로 나타내는 도면이다.9 is a view schematically showing the first gas supply member of FIG. 3.
도 10은 도 3의 노즐을 개략적으로 나타내는 도면이다.10 is a view schematically illustrating the nozzle of FIG. 3.
도 11은 도 3의 기판처리장치를 이용한 기판처리방법을 나타내는 흐름도이다.11 is a flowchart illustrating a substrate processing method using the substrate processing apparatus of FIG. 3.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
1 : 반도체 제조설비 10 : 기판처리장치(공정챔버)1: semiconductor manufacturing equipment 10: substrate processing apparatus (process chamber)
100 : 본체 130 : 도어100: body 130: door
200 : 지지부재 220 : 지지플레이트200: support member 220: support plate
300 : 제1 가스공급부재 400 : 커버300: first gas supply member 400: cover
500 : 플라스마 생성부재 600 : 제2 가스공급부재500: plasma generating member 600: second gas supply member
700 : 실링부재용 지그700: jig for sealing member
본 발명은 실링부재용 지그 및 실링부재를 삽입하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 챔버의 실링홈 내에 실링부재를 삽입하는 실링부재용 지그 및 실링부재를 삽입하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for inserting a sealing member jig and a sealing member, and more particularly to a method for inserting a sealing member jig and a sealing member for inserting the sealing member into the sealing groove of the chamber.
반도체 장치는 실리콘 기판 상에 많은 층들(layers)을 가지고 있으며, 이와 같은 층들은 증착공정을 통하여 기판 상에 증착된다. 이와 같은 증착공정은 몇가지 중요한 이슈들을 가지고 있으며, 이와 같은 이슈들은 증착된 막들을 평가하고 증착방법을 선택하는 데 있어서 중요하다.The semiconductor device has many layers on a silicon substrate, and these layers are deposited on the substrate through a deposition process. This deposition process has several important issues, which are important in evaluating the deposited films and selecting the deposition method.
증착과 관련된 이슈 중 한가지는 공간을 채우는 것(filling space)이다. 이는 금속라인들 사이를 산화막을 포함하는 절연막으로 채우는 갭 필링(gap filling)을 포함한다. 갭은 금속라인들을 물리적 및 전기적으로 절연시키기 위하여 제공된다.One of the issues with deposition is filling space. This includes gap filling between the metal lines with an insulating film including an oxide film. The gap is provided to physically and electrically insulate the metal lines.
도 1a 및 1b는 금속라인들(a) 사이에 형성된 갭을 채우는 모습을 나타내는 웨이퍼의 단면도이다. 도 1a 및 도 1b는 불완전한(incomplete) 갭 필링 과정을 보여주고 있다. 금속라인들(a) 사이의 갭은 절연막(b)으로 채워진다. 이때, 갭 내에 절연막(b)이 채워짐과 동시에, 갭 내의 상부에는 오버행들(overhang)(h)이 빵덩어리(breadloafing) 형태로 성장하며, 오버행(h)의 성장속도는 갭 내에 채워지는 절연막(b)의 성장속도보다 빠르다. 결국, 오버행(h)들은 서로 만나 갭의 상부를 폐쇄하여 갭 내에 보이드(void)를 형성하며, 절연막(b)이 갭 내에 증착되는 것을 방해한다. 형성된 보이드는 높은 접촉저항(contact resistance) 및 높은 면저항(sheet resistance)을 가져오며, 파손을 일으키기도 한다. 또한, 보이드는 처리액 또는 수분을 함유하여, 안정성 문제를 일으키기도 한다.1A and 1B are cross-sectional views of a wafer showing a gap formed between metal lines a. 1A and 1B show an incomplete gap filling process. The gap between the metal lines a is filled with the insulating film b. At this time, while the insulating film b is filled in the gap, an overhang h grows in the form of breadloafing in the upper portion of the gap, and the growth rate of the overhang h is an insulating film filled in the gap. It is faster than the growth rate of b). As a result, the overhangs h meet with each other to close the top of the gap to form voids in the gap, preventing the insulating film b from being deposited in the gap. The formed voids result in high contact resistance and high sheet resistance, and also cause breakage. In addition, the voids may contain a treatment liquid or water, causing stability problems.
고밀도 플라스마 화학기상증착(High-Density Plasma Chemical Vapor Deposition:HDPCVD) 방법은 플라스마를 이용하여 갭 내에 막을 증착하고, 막의 증착시 성장한 오버행을 에칭하며, 이후 다시 막을 증착하는 증착/에칭/증착 방법을 사용하여 보이드가 형성되는 것을 방지한다. 즉, 부분적으로 채워진 갭을 재형상화하여 갭을 개방시키고, 갭 내에 보이드가 형성되기 이전에 갭 내에 막을 증착시킨다. 이와 같은 방법은 큰 종횡비(Aspect Ratio:AR)를 가지는 갭 내에 보이드 없이 막을 증착시킬 수 있다.The High-Density Plasma Chemical Vapor Deposition (HDPCVD) method uses a deposition / etching / deposition method that deposits a film in a gap using plasma, etches overhang grown during deposition of the film, and then deposits the film again. To prevent the formation of voids. That is, the partially filled gap is reshaped to open the gap, and a film is deposited in the gap before voids are formed in the gap. This method can deposit a film without voids in a gap having a large Aspect Ratio (AR).
이와 같은 플라스마 화학기상증착장치는 증착공정이 이루어지는 챔버를 구비한다. 웨이퍼는 챔버의 내부에 설치된 지지플레이트 상에 로딩되며, 웨이퍼의 상부에는 공정가스가 공급된다. 공정가스가 공급된 상태에서 챔버 내에 전자기장을 형 성하면 전자기장에 의하여 공정가스로부터 플라스마가 생성된다. 챔버 외부에는 고주파 전원이 연결된 코일이 제공되며, 고주파 전원이 인가되면 코일은 챔버 내에 전자기장을 형성한다.Such plasma chemical vapor deposition apparatus includes a chamber in which a deposition process is performed. The wafer is loaded on a support plate installed inside the chamber, and a process gas is supplied to the top of the wafer. When the electromagnetic field is formed in the chamber while the process gas is supplied, plasma is generated from the process gas by the electromagnetic field. Outside the chamber is provided a coil to which a high frequency power is connected, and when a high frequency power is applied, the coil creates an electromagnetic field in the chamber.
챔버는 상부가 개방된 형상의 하부챔버와, 하부챔버의 상부에 설치되어 하부챔버의 개방된 상부를 폐쇄하는 상부챔버를 구비한다. 상부챔버와 하부챔버 사이에는 실링부재가 설치되며, 실링부재는 상부챔버 및 하부챔버에 밀착되어 챔버 내부를 밀폐하는 역할을 한다. 상부챔버와 접촉하는 하부챔버 상에는 실링홈이 형성되며, 실링부재는 실링홈을 따라 삽입된다. 종래에는 작업자가 손수 실링홈을 따라 실링부재를 삽입하였다. 그러나, 실링부재 삽입시 실링부재가 뒤틀리거나 파손되는 문제가 발생하였으며, 실링홈을 따라 실링부재가 균일한 장력을 가지도록 실링부재를 설치하기가 곤란하였다. 또한, 실링부재 삽입시 많은 시간과 노력이 소요되는 문제가 있었다.The chamber has a lower chamber having an upper open shape, and an upper chamber installed at an upper portion of the lower chamber to close an open upper portion of the lower chamber. A sealing member is installed between the upper chamber and the lower chamber, and the sealing member is in close contact with the upper chamber and the lower chamber to seal the inside of the chamber. A sealing groove is formed on the lower chamber in contact with the upper chamber, and the sealing member is inserted along the sealing groove. In the related art, an operator inserts a sealing member along a handmade sealing groove. However, when the sealing member is inserted, there is a problem that the sealing member is twisted or broken, and it is difficult to install the sealing member so that the sealing member has a uniform tension along the sealing groove. In addition, there was a problem that takes a lot of time and effort when inserting the sealing member.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 실링홈 내에 실링부재를 쉽게 삽입할 수 있는 실링부재용 지그 및 실링부재를 삽입하는 방법을 제공하는 데 있다.The present invention is to solve the above-described problems, an object of the present invention to provide a sealing member jig and a method for inserting the sealing member that can easily insert the sealing member in the sealing groove.
본 발명의 다른 목적은 실링부재의 뒤틀림 및 파손을 방지할 수 있는 실링부재용 지그 및 실링부재를 삽입하는 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a sealing member jig and a method for inserting a sealing member that can prevent twisting and damage of the sealing member.
본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부한 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.Still other objects of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.
본 발명에 의하면, 실링홈에 실링부재를 삽입하는데 사용되는 실링부재용 지그는 상기 실링부재의 삽입시 상기 실링홈의 입구에 위치하며 상기 실링부재를 홀딩하는 홀더, 상기 홀더를 기준으로 상기 실링홈의 반대편에 위치하며 상기 홀더에 홀딩된 상기 실링부재에 대하여 압력을 가하는 가압면을 가지는 가압부재를 포함한다.According to the present invention, the sealing member jig used to insert the sealing member into the sealing groove is located at the inlet of the sealing groove when the sealing member is inserted, the holder for holding the sealing member, the sealing groove on the basis of the holder And a pressurizing member positioned on the opposite side of the pressurizing member and having a pressurizing surface for applying pressure to the sealing member held in the holder.
상기 홀더는 상기 실링부재가 삽입되는 삽입홀을 가질 수 있다. 또한, 상기 삽입홀은 상기 실링홈과 대응될 수 있다.The holder may have an insertion hole into which the sealing member is inserted. In addition, the insertion hole may correspond to the sealing groove.
상기 홀더는 내측링 및 상기 내측링의 외측에 상기 내측링으로부터 이격되도록 배치되는 외측링을 포함하되, 상기 내측링과 외측링의 사이에 상기 삽입홀이 형성될 수 있다.The holder includes an inner ring and an outer ring disposed to be spaced apart from the inner ring on an outer side of the inner ring, and the insertion hole may be formed between the inner ring and the outer ring.
상기 가압부재는 상기 삽입홀에 삽입가능하며 상기 삽입홀과 대응되는 형상을 가지는 상기 가압면을 구비하는 가압부, 상기 가압부에 연결되며 상기 가압부에 압력을 제공하는 베이스부를 포함할 수 있다. 또한, 상기 실링부재는 오링(O-ring)일 수 있다.The pressing member may include a pressing portion insertable into the insertion hole and having a pressing surface having a shape corresponding to the insertion hole, and a base portion connected to the pressing portion and providing pressure to the pressing portion. In addition, the sealing member may be an O-ring.
본 발명에 의하면, 실링홈에 실링부재를 삽입하는 방법은 상기 실링홈과 대응되는 삽입홀을 가지는 홀더를 제공하고 상기 삽입홀 내에 상기 실링부재를 삽입한 후, 상기 삽입홀과 상기 실링홈이 대응되도록 상기 홀더를 설치한 후, 상기 실링부재가 상기 삽입홀에 삽입되도록 가압부재를 이용하여 상기 실링부재에 압력을 가하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, a method of inserting a sealing member into a sealing groove provides a holder having an insertion hole corresponding to the sealing groove, and after inserting the sealing member into the insertion hole, the insertion hole and the sealing groove correspond to each other. After installing the holder so as to, the sealing member is characterized in that to apply a pressure to the sealing member by using a pressing member to be inserted into the insertion hole.
상기 가압부재는 상기 실링부재와 접하는 가압면을 가지는 가압부 및 상기 가압부에 연결된 베이스부를 포함하며, 상기 베이스부에 충격을 가하여 상기 실링부재에 압력을 가할 수 있다.The pressing member may include a pressing portion having a pressing surface in contact with the sealing member and a base portion connected to the pressing portion, and may apply pressure to the sealing member by applying an impact to the base portion.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도 2 내지 도 11을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 2 to 11. Embodiment of the present invention may be modified in various forms, the scope of the present invention should not be construed as limited to the embodiments described below. This embodiment is provided to explain in detail the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape of each element shown in the drawings may be exaggerated to emphasize a more clear description.
이하에서는 기판의 일례로 웨이퍼(W)를 들어 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또한, 이하에서는 증착 공정을 수행하는 기판처리장치(또는 공정챔버)(10)를 가지는 반도체 제조설비(1)를 예로 들어 설명한다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상과 범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 애싱 공정, 에칭 공정, 또는 세정 공정에 응용될 수 있다.Hereinafter, the wafer W will be described as an example of the substrate, but the present invention is not limited thereto. In addition, hereinafter, a
도 2는 본 발명에 따른 기판처리장치(10)를 포함하는 반도체 제조설비(1)를 개략적으로 나타내는 도면이다.2 is a diagram schematically showing a
도 2를 살펴보면, 반도체 제조설비(1)는 공정설비(2), 설비 전방 단부 모듈(Equipment Front End Module:EFEM)(3), 그리고 경계벽(interface wall)(4)을 포 함한다. 설비 전방 단부 모듈(3)은 공정설비(2)의 전방에 장착되어, 웨이퍼들(W)이 수용된 용기(도시안됨)와 공정설비(2) 간에 웨이퍼(W)를 이송한다. 설비 전방 단부 모듈(3)은 복수의 로드포트들(loadports)(60)과 프레임(frame)(50)을 가진다. 프레임(50)은 로드포트(60)와 공정 설비(2) 사이에 위치한다. 웨이퍼(W)를 수용하는 용기는 오버헤드 트랜스퍼(overhead transfer), 오버헤드 컨베이어(overhead conveyor), 또는 자동 안내 차량(automatic guided vehicle)과 같은 이송 수단(도시안됨)에 의해 로드포트(60) 상에 놓여진다. 용기는 전면 개방 일체식 포드(Front Open Unified Pod:FOUP)와 같은 밀폐용 용기가 사용될 수 있다. 프레임(50) 내에는 로드포트(60)에 놓여진 용기와 공정설비(2) 간에 웨이퍼(W)를 이송하는 프레임 로봇(70)이 설치된다. 프레임(50) 내에는 용기의 도어를 자동으로 개폐하는 도어 오프너(도시안됨)가 설치될 수 있다. 또한, 프레임(50)에는 청정 공기가 프레임(50) 내 상부에서 하부로 흐르도록 청정 공기를 프레임(50) 내로 공급하는 팬필터 유닛(Fan Filter Unit:FFU)(도시안됨)이 제공될 수 있다.Referring to FIG. 2, the
웨이퍼(W)는 공정설비(2) 내에서 소정의 공정이 수행된다. 공정설비(2)는 로드록 챔버(loadlock chamber)(20), 트랜스퍼 챔버(transfer chamber)(30), 그리고 공정챔버(process chamber)(10)를 가진다. 트랜스퍼 챔버(30)는 상부에서 바라볼 때 대체로 다각의 형상을 가진다. 트랜스퍼 챔버(30)의 측면에는 로드록 챔버(20) 또는 공정챔버(10)가 위치된다. 로드록 챔버(20)는 트랜스퍼 챔버(30)의 측부들 중 설비 전방 단부 모듈(3)과 인접한 측부에 위치되고, 공정챔버(10)는 다른 측부에 위치된다. 로드록 챔버(20)는 공정 진행을 위해 공정설비(2)로 유입되는 웨이퍼 들(W)이 일시적으로 머무르는 로딩 챔버(20a)와 공정이 완료되어 공정설비(2)로부터 유출되는 웨이퍼들(W)이 일시적으로 머무르는 언로딩 챔버(20b)를 가진다. 트랜스퍼 챔버(30) 및 공정챔버(10) 내부는 진공으로 유지되고, 로드록 챔버(20) 내부는 진공 및 대기압으로 전환된다. 로드록 챔버(20)는 외부 오염물질이 트랜스퍼 챔버(30) 및 공정챔버(10)로 유입되는 것을 방지한다. 로드록 챔버(20)와 트랜스퍼 챔버(30) 사이, 그리고 로드록 챔버(20)와 설비 전방 단부 모듈(3) 사이에는 게이트 밸브(도시안됨)가 설치된다. 설비 전방 단부 모듈(3)과 로드록 챔버(20) 간에 웨이퍼(W)가 이동하는 경우, 로드록 챔버(20)와 트랜스퍼 챔버(30) 사이에 제공된 게이트 밸브가 닫히고, 로드록 챔버(20)와 트랜스퍼 챔버(30) 간에 웨이퍼(W)가 이동되는 경우, 로드록 챔버(20)와 설비 전방 단부 모듈(3) 사이에 제공되는 게이트 밸브가 닫힌다.The wafer W is subjected to a predetermined process in the process facility 2. The process facility 2 has a
트랜스퍼 챔버(30) 내에는 이송 로봇(40)이 장착된다. 이송 로봇(40)은 공정챔버(10)로 웨이퍼(W)를 로딩하거나 공정챔버(10)로부터 웨이퍼(W)를 언로딩한다. 또한, 이송 로봇(40)은 공정챔버(10)와 로드록 챔버(20) 간에 웨이퍼(W)를 이송한다.The
공정챔버(10)는 웨이퍼(W)에 대하여 소정의 공정, 예컨대 증착, 에칭과 같은 공정을 수행하며, 이하에서는 공정챔버(10)를 기판처리장치(10)로 부르기로 한다. 기판처리장치(10)에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.The
도 3은 본 발명에 따른 기판처리장치(10)를 개략적으로 나타내는 정면도이 다.3 is a front view schematically showing a
도 3에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)에 대한 공정을 수행하기 위한 기판처리장치(10)는 상부가 개방된 원통형의 본체와 본체의 개방된 상부를 덮는 커버(400)를 포함하며, 본체는 원통형의 하부챔버(100), 하부챔버(100)의 상단에 연결되는 제1 가스공급부재(300)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the
본 실시예에서 기판처리장치(10)를 이용하여 수행하는 공정은 증착 공정이며, 이하에서는 고밀도 플라스마 화학 기상 증착(High Density Plasma Chemical Vapor Deposition:HDPCVD) 공정을 예로 들어 설명한다. 앞서 본 바와 같이, 고밀도 플라스마 화학 기상 증착 공정은 높은 밀도의 플라스마를 형성하여 금속배선들 사이에 형성된 갭 내에 막을 증착시키는 증착(deposition) 공정과, 갭 상부의 오버행들(overhang)을 에칭하는 에칭(etching) 공정을 포함한다. 갭의 상부에서 성장한 오버행들은 갭의 입구를 폐쇄하여 갭 내에 보이드(void)를 형성한다. 따라서, 에칭 공정을 통하여 오버행들을 제거함으로써, 갭 내에 보이드가 형성되는 것을 방지한다.In the present embodiment, the process performed using the
하부챔버(100)의 내부공간에는 웨이퍼(W)를 지지하기 위한 지지부재(200)가 설치된다. 지지부재(200)는 정전기력을 이용하여 웨이퍼(W)를 고정할 수 있는 정전척(ESC)이 사용될 수 있으며, 선택적으로 기계적인 구조를 통하여 클램핑이 가능한 기계척 또는 진공으로 웨이퍼(W)를 흡착하는 진공척이 사용될 수 있다. 한편, 지지부재(200)에는 플라즈마 상태의 소스가스를 웨이퍼(W)로 유도할 수 있도록 바이어 스 전원이 인가될 수 있다.A
지지부재(200)는 지지플레이트(220), 구동축(240), 그리고 구동기(260)를 포함한다. 웨이퍼(W)는 지지플레이트(220)의 상부에 지지플레이트(220)와 나란하게 놓여진다. 지지플레이트(220)는 알루미늄 재질이며, 이로 인하여 웨이퍼(W) 상에 형성된 패턴은 지지플레이트(220)와 반응할 가능성이 있다. 따라서, 세라믹 재질의 보호층(도시안됨)을 지지플레이트(220)의 상부면에 형성할 수 있으며, 세라믹 재질은 산화알루미늄(aluminium oxide:Al2O3)를 포함한다. 지지플레이트(220)의 하부에는 구동축(240)의 일단이 연결되며, 구동축(240)의 타단은 구동기(260)에 연결된다.The
다음으로, 하부챔버(100)의 측벽에는 웨이퍼(W)가 드나들 수 있는 통로(122) 및 통로(122)와 연통되어 웨이퍼(W)가 하부챔버(100)의 내부로 진입하는 입구(124)가 형성된다. 입구(124)의 단면적은 통로(122)의 단면적보다 크다. 웨이퍼(W)는 입구(124) 및 통로(122)를 통하여 하부챔버(100)의 내부로 진입하거나 하부챔버(100)의 외부로 빠져나간다.Next, a sidewall of the
입구(124) 상에는 입구(124)와 연결되는 통로(122)의 일단을 개폐하는 도어(130)가 설치된다. 도어(130)는 구동기(132)에 연결되며, 구동기(132)의 작동에 의하여 통로(122)의 길이방향과 대체로 수직한 방향으로 이동하면서 통로(122)의 일단을 개폐한다.The
하부챔버(100)의 바닥벽에는 복수의 배기홀들(102)이 형성되며, 배기홀들(102)에는 각각 배기라인들(104)이 연결된다. 배기라인(104) 상에는 펌프(도시안됨)가 설치될 수 있다. 배기라인들(104)은 하부챔버(100) 내부의 가스를 외부로 배출하기 위한 통로가 된다. 하부챔버(100)의 내부에서 발생된 반응가스 및 미반응가스, 그리고 반응부산물 등은 배기라인들(104)을 통하여 하부챔버(100)의 외부로 배출되며, 하부챔버(100) 내부의 압력을 진공 상태로 유지하기 위하여 배기라인들(104)을 통하여 하부챔버(100) 내부의 가스를 외부로 배출할 수 있다.A plurality of
도 3에 도시한 바와 같이, 하부챔버(100)의 상부에는 결합부재(150)가 설치된다. 결합부재(150)는 후술하는 가스분배링(320)과 대응되는 크기의 링 형상이며, 가스분배링(320)의 하단 및 하부챔버(100)의 상단에 결합된다.As shown in FIG. 3, the
하부챔버(100)의 상부면에는 실링홈(108)이 형성되며, 실링홈(108) 내에는 실링부재(120)가 삽입된다. 도 4는 도 3의 하부챔버(100)를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 5는 도 3의 실링부재(120)를 개략적으로 나타내는 도면이다.The sealing
실링홈(108)은 하부챔버(100)의 상부면을 따라 환형(ring-shaped)으로 형성된다. 앞서 살펴본 바와 같이, 실링홈(108) 내에는 실링부재(120)가 삽입된다. 실링부재(120)는 오링(O-ring)을 포함하며, 실링홈(108) 내에 삽입되어 하부챔버(100)와 결합부재(150)가 이격되어 누설(leakage)이 발생하는 것을 방지한다.The sealing
도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 실링홈(108)의 내측직경은 R이며, 실링부재(120)의 내측직경은 r(r<R)이다. 따라서, 실링부재(120)는 내측직경(r)이 실링 홈(108)의 내측직경(R)에 상응하도록 늘어나야 하며, 작업자는 실링부재(120)의 내측직경(r)을 늘리면서 실링홈(108)에 삽입하여야 한다.4 and 5, the inner diameter of the sealing
또한, 실링홈(108)의 두께는 T이며, 실링부재(120)의 두께는 t(t>T)이다. 이는 실링부재(120)와 실링홈(108) 사이에 틈이 생기는 것을 방지함으로써 누설이 발생하는 것을 방지하기 위함이다. 따라서, 실링부재(120)를 실링홈(108)에 삽입하기 위해서는 실링부재(120)에 대하여 적당한 압력을 가해야 한다.In addition, the thickness of the sealing
도 6은 본 발명에 따른 실링부재용 지그(700)를 개략적으로 나타내는 도면이다. 앞서 설명한 바와 같이, 실링부재(120)를 실링홈(108)에 삽입하기 위해서는 실링부재(120)의 내측직경(r)을 늘려야 하며, 실링부재(120)에 대하여 적당한 압력을 가해야 한다. 또한, 실링부재(120)를 실링홈(108)에 삽입하는 과정에서 실링부재(120)가 뒤틀리거나 파손될 수 있다. 실링부재용 지그(700)는 이와 같은 점들을 고려하여 실링부재(120)가 실링홈(108)에 용이하고 정확하게 삽입될 수 있도록 돕는다.6 is a view schematically showing a
실링부재용 지그(700)는 홀더(720)와 가압부재(740)를 포함한다. 홀더(720)는 실링부재(120)를 홀딩하며, 가압부재(740)는 실링부재(120)에 대해 압력을 가한다.The sealing
홀더(720)를 구체적으로 설명하면, 홀더(720)는 내측링(722) 및 외측링(724)을 포함하며, 내측링(722)과 외측링(724) 사이에는 삽입홀(726)이 형성된다. 내측링(722) 및 외측링(724)은 링 형상이며, 외측링(724)은 내측링(722)의 바깥쪽에 내 측링(722)으로부터 이격되도록 배치된다. 내측링(722)과 외측링(724)은 복수의 연결다리들(723)에 의해 연결되며, 연결다리들(723)은 내측링(722)과 외측링(724)의 상부를 연결한다.In detail, the
실링부재(120)는 삽입홀(726)에 삽입되어 고정된다. 삽입홀(726)의 상부에는 연결다리들(723)이 제공되므로, 실링부재(120)는 삽입홀(726)의 하부를 통해 삽입홀(726)에 삽입된다. 삽입홀(726)은 하부챔버(100)에 형성된 실링홈(108)과 동일한 형상을 가진다. 즉, 실링홈(108)과 동일한 내측직경(R) 및 동일한 두께(T)를 가진다. 따라서, 삽입홀(726)에 삽입된 실링부재(120)는 실링홈(108)과 동일한 형상을 유지한다.The sealing
가압부재(740)를 구체적으로 설명하면, 가압부재(740)는 링 형상이며, 가압부(742) 및 베이스부(744)를 포함한다. 가압부(742)는 삽입홀(726)과 대응되는 형상을 가지며, 삽입홀(726)에 삽입될 수 있다. 가압부(742)는 바닥면에 가압면(742a)을 가지며, 가압면(742a)은 삽입홀(726)의 상부로부터 하부로 이동하면서 삽입홀(726)에 삽입된 실링부재(120)에 대하여 압력을 가한다. 한편, 가압부(742)의 가압면(742a) 중 연결다리들(723)에 상응하는 부분에는 각각 홈(743)이 형성된다. 가압부(742)가 삽입홀(726)의 상부로부터 하부로 이동할 때 삽입홀(726)의 상부에 제공된 연결다리들(723)은 홈(743)에 삽입되며, 연결다리들(723)로 인하여 가압부(742)의 이동이 방해받는 것을 방지할 수 있다.Specifically, the pressing
가압부(742)의 상부에는 베이스부(744)가 연결된다. 베이스부(744)는 가압 부(742)보다 넓은 폭을 가지며, 상부면에 베이스면(744a)을 가진다. 따라서, 가압부재(740)의 단면은 'T'자 형상이다.The
도 7 및 도 8은 도 6의 실링부재용 지그(700)를 이용하여 실링부재(720)를 삽입하는 모습을 나타내는 도면이다. 이하, 도 7 및 도 8을 참고하여 실링부재(720)를 삽입하는 방법을 설명하기로 한다.7 and 8 are views illustrating a state in which the sealing
홀더(720)의 삽입홀(726)에 실링부재(120)를 삽입한다. 앞서 살펴본 바와 같이, 실링부재(120)의 내측직경(r) 및 두께(t)는 삽입홀(726)의 내측직경(R) 및 두께(T)와 다르므로, 실링부재(120)를 삽입홀(726)에 삽입하기 위해서는 실링부재(120)를 늘려야 하며, 실링부재(120)에 대하여 압력을 가해야 한다. 이때, 삽입홀(726)의 상부에는 연결다리들(723)이 제공되므로, 실링부재(120)는 삽입홀(726)의 하부를 통하여 삽입되어야 한다. 실링부재(120)를 삽입홀(726)에 삽입하는 과정은 실링부재(120)를 실링홈(108)에 삽입하는 과정과 동일한 과정이 요구된다고 할 수 있으나, 홀더(720)는 하부챔버(100)에 비하여 가벼울 뿐만 아니라 부피가 작으므로, 작업자는 홀더(720)의 위치를 바꾸어 가면서 실링부재(120)를 삽입홀(726)에 삽입할 수 있으며, 따라서 실링부재(120)를 실링홈(108)에 삽입하는 것보다 실링부재(120)를 삽입홀(726)에 삽입하는 것이 훨씬 수월하다.The sealing
다음, 홀더(720)의 삽입홀(726)이 하부챔버(100)의 실링홈(108)에 일치되도록 홀더(720)를 하부챔버(100)의 상부에 배치한 후, 삽입홀(726)의 상부에 가압부재(740)의 가압면(742a)을 올려놓으며, 가압면(742a)은 실링부재(120)와 접촉한다. 다음, 고무망치(도시안됨)와 같은 도구를 이용하여 베이스면(744a)에 대하여 충격을 가하면, 베이스면(744a)에 가해진 충격은 가압면(742a)에 전달되며, 가압면(742a)은 실링부재(120)에 압력을 가한다. 홀더(720)의 삽입홀(726)에 의하여 실링홈(108)과 대체로 동일한 형상을 가지는 실링부재(120)는 압력에 의하여 삽입홀(726)로부터 이탈하며, 실링홈(108)에 삽입된다.Next, the
상술한 내용을 종합하면, 실링부재(120)를 홀더(720)의 삽입홀(726)에 삽입하여 실링홈(108)과 동일한 형상 및 크기로 늘린 다음, 가압부재(740)를 이용하여 실링부재(120)를 실링홈(108)에 전체적으로 삽입한다. 따라서, 실링부재(120)의 일부분부터 순차적으로 실링홈(108)에 삽입되면서 실링부재(120)가 뒤틀리거나 파손되는 현상을 방지할 수 있으며, 실링홈(108) 전체에 대하여 실링부재(120)가 균일한 장력을 유지할 수 있다. 또한, 실링부재(120)를 실링홈(108)에 삽입하는 것보다 삽입홀(726)에 삽입하는 것이 용이하므로, 실링부재(120)를 삽입하는데 소요되는 시간 및 노력을 줄일 수 있다.In summary, the sealing
하부챔버(100)의 상단에는 증착 또는 식각공정을 수행할 수 있도록 하부챔버(100)의 내부에 소스가스를 공급하는 제1 가스공급부재(300)가 제공된다. 제1 가스공급부재(300)는 가스분배링(320) 및 가스분배링(320)에 체결된 복수의 인젝터(340)를 구비한다.The upper end of the
도 9는 도 3의 제1 가스공급부재(300)를 개략적으로 나타내는 도면이다.FIG. 9 is a view schematically showing the first
도 9에 도시한 바와 같이, 가스분배링(320)은 링 형상이며, 가스분배링(320) 상에는 안쪽에 배치된 제1 유로(322) 및 제1 유로(322)의 바깥쪽에 배치된 제2 유로(324)가 형성된다. 제1 소스가스가 흐르는 제1 소스가스라인(382)은 제1 유로(322)에 연결되며, 제1 소스가스라인(382)은 밸브(382a)에 의하여 개폐된다. 제2 소스가스가 흐르는 제2 소스가스라인(384)은 제2 유로(324)에 연결되며, 제2 소스가스라인(384)은 밸브(384a)에 의하여 개폐된다. 따라서, 제1 유로(322)에는 제1 소스가스가 흐르며, 제2 유로(324)에는 제2 소스가스가 흐른다. 제1 소스가스는 실란(silane)(SiH4)을 포함하는 실리콘-함유(silicon-containing) 가스이며, 제2 소스가스는 산소(O2)를 포함하는 산소-포함(oxygen-containing) 가스이다.As shown in FIG. 9, the
가스분배링(320) 상에는 복수의 인젝터들(340)이 등간격으로 설치되며, 인젝터들(340)은 가스분배링(320)의 내측으로부터 가스분배링(320)의 중심을 향하여 돌출된다. 인젝터들(340)은 제1 내지 제3 인젝터(342, 344, 346)가 한 조를 이루며, 한 조를 이룬 제1 내지 제3 인젝터(342, 344, 346)가 복수개 제공된다. 제2 인젝터(344)는 제1 및 제3 인젝터(342, 346)의 사이에 배치되며, 제1 및 제3 인젝터(342, 346)는 제2 인젝터(344)를 기준으로 대칭되도록 배치된다. 제1 및 제3 인젝터(342, 346)는 제1 및 제3 라인(362, 366)을 통하여 각각 제1 유로(322)에 연결되며, 제2 인젝터(344)는 제2 라인(364)을 통하여 제2 유로(324)에 연결된다. 따라서, 제1 및 제3 인젝터(342, 346)는 제1 유로(322)를 흐르는 제1 소스가스를 공급하며, 제2 인젝터(344)는 제2 유로(324)를 흐르는 제2 소스가스를 공급한다.The plurality of
도 3에 도시한 바와 같이, 결합부재(150)는 가스분배링(320)과 대응되는 크기의 링 형상이고, 가스분배링(320)의 하단에 결합되어 제1 및 제2 유로(322, 324)를 외부로부터 폐쇄하며, 제1 및 제2 유로(322, 324) 내의 제1 및 제2 소스가스가 외부로 누설되는 것을 방지한다. 이를 위하여, 가스분배링(320)과 결합부재(150)의 사이에 오링(도시안됨)이 제공될 수 있다.As shown in FIG. 3, the
커버(400)는 제1 가스공급부재(300)의 상부에 결합되며, 하부챔버(100)의 개방된 상부를 폐쇄한다. 커버(400)의 상부에는 하부챔버(100) 내부로 공급되는 소스가스를 플라스마 상태로 만들기 위한 플라스마 생성부재(500)가 설치된다. 플라스마 생성부재(500)는 커버(400)의 상부에 제공되어 전자기장을 형성하는 코일(540) 및 코일(540)을 고정하는 고정체(520)를 가지며, 코일(540)에는 고주파전원(도시안됨)이 연결된다. 한편 커버(400)는 고주파 에너지가 전달되는 절연체 재료, 바람직하게는 산화 알루미늄과 세라믹 재질로 만들어진다.The
본 실시예에서는 코일(540)이 커버(400)의 상부에 제공되는 것으로 설명하고 있다. 그러나, 코일(540)의 위치는 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 하부챔버(100)의 측면 또는 가스분배링(320)의 측면에 제공될 수 있다.In this embodiment, the
도 3에 도시한 바와 같이, 커버(400)의 중앙에는 제2 가스공급부재(600)가 설치된다. 제2 가스공급부재(600)는 하부챔버(100)의 내부에 소스가스 및 세정가스를 공급한다. 제2 가스공급부재(600)는 제1 가스공급관(620) 및 제2 가스공급 관(640)을 구비한다. 제1 가스공급관(620)은 커버(400)의 중앙에 연결되며, 제1 공급라인(622)을 통하여 공급된 세정가스를 하부챔버(100)의 내부로 공급한다. 제1 공급라인(622)은 밸브(622a)를 이용하여 개폐한다. 제2 가스공급관(640)은 제1 가스공급관(620)의 내부에 설치되며, 제2 공급라인(642)을 통하여 공급된 소스가스를 하부챔버(100)의 내부로 공급한다. 제2 공급라인(642)은 밸브(642a)를 이용하여 개폐한다. 제2 가스공급관(640)의 끝단에는 노즐(660)이 연결된다.As shown in FIG. 3, the second
도 10은 도 3의 노즐(660)을 개략적으로 나타내는 도면이다.FIG. 10 is a diagram schematically illustrating the
도 10에 도시한 바와 같이, 노즐(660)은 삽입관(662), 확산부재(664), 가이드판(666), 그리고 분사기(668)를 포함한다. 삽입관(662)은 속이 빈 원통 형상이며, 삽입관(662)의 상단은 제2 가스공급관(640)의 내부에 삽입연결되고, 삽입관(662)의 하단은 확산부재(664)에 연결된다. 확산부재(664)는 삽입관(662)의 하단으로부터 하부를 향하여 연장되며, 하부로 갈수록 횡단면의 단면적이 점차로 증가한다. 도 10에 도시한 바와 같이, 확산부재(664)의 외면은 원호(arc) 형상을 가진다. 확산부재(664)의 하단에는 가이드판(666)이 연결된다. 가이드판(666)은 확산부재(664)의 하단 면적보다 큰 면적을 가지는 원판 형상이다. 가이드판(666)의 하단 중앙에는 첨단 형상의 분사기(668)가 연결된다.As shown in FIG. 10, the
한편, 삽입관(662) 및 확산부재(664)의 중심에는 분사통로(663)가 형성된다. 분사통로(663)는 제2 가스공급관(640)과 대체로 나란하게 제공되며, 분사통로(663)의 내부에는 소스가스가 흐른다. 가이드판(666)의 중심에는 분사통로(663)와 연통되는 관통홀(665)이 형성되며, 관통홀(665)은 분사기(668)에 형성된 제1 및 제2 분 사구(667a, 667b)와 연통한다. 따라서, 분사통로(663)를 통하여 유입된 소스가스는 관통홀(665)과 제1 및 제2 분사구(667a, 667b)을 통하여 지지부재(200)의 상부에 공급된다. 소스가스는 실란(silane)(SiH4)을 포함하는 실리콘-함유 가스이다.On the other hand, the
또한, 제1 가스공급관(620)의 내부를 흐르는 세정가스는 노즐(660)의 확산부재(664) 및 가이드판(666)의 표면을 따라 흐르며, 지지부재(200)의 상부로 확산된다. 세정가스는 삼불화질소(NF3) 및 아르곤(Ar)을 포함한다. 세정가스는 공정완료 후 하부챔버(100)의 내부를 세정하기 위하여 제공된다.In addition, the cleaning gas flowing inside the first
본 실시예에서는 인젝터(340)를 이용하여 하부챔버(100) 내부의 가장자리 영역에 소스가스를 공급하며, 노즐(660)을 이용하여 하부챔버(100) 내부의 중앙 영역에 소스가스를 공급하는 것으로 설명하고 있으며, 이는 웨이퍼(W)의 상부에 소스가스를 균일하게 공급하므로써 웨이퍼(W)의 전면(全面)에 대하여 공정이 균일하게 이루어지도록 하기 위함이다. 그러나, 이와 달리 소스가스를 인젝터(340)와 노즐(660) 중 어느 하나를 이용하여 공급할 수도 있다.In this embodiment, the source gas is supplied to the edge region inside the
도 11은 본 발명에 따른 기판처리방법을 나타내는 흐름도이다. 이하, 도 11을 참고하여 본 발명에 따른 기판처리방법을 설명하기로 한다.11 is a flowchart showing a substrate processing method according to the present invention. Hereinafter, a substrate treating method according to the present invention will be described with reference to FIG. 11.
먼저, 웨이퍼(W)를 공정챔버(100) 내의 지지부재(200) 상에 로딩한다(S10). 구동기(132)에 의하여 도어(130)가 개방되면, 웨이퍼(W)는 통로(122)를 통하여 공정챔버(100)의 내부로 유입되며, 지지플레이트(220) 상에 놓여진다. 앞서 설명한 바와 같이, 웨이퍼(W)는 정전기력에 의하여 지지플레이트(220) 상에 고정될 수 있다.First, the wafer W is loaded on the
다음, 공정챔버(100) 내에 플라스마를 생성한다(S20). 플라스마를 생성하는 구체적인 방법은 다음과 같다. 먼저, 제1 가스공급부재(300) 및 제2 가스공급부재(600)를 이용하여 웨이퍼(W)의 상부에 소스가스를 공급한다. 제1 가스공급부재(300)의 제1 및 제3 인젝터(342, 346)는 실란을 포함하는 실리콘-함유 가스를 공급하며, 제2 인젝터(344)는 산소를 포함하는 산소-함유 가스를 공급한다. 또한, 제2 가스공급부재(600)의 노즐(660)은 실란을 포함하는 실리콘-함유 가스를 공급한다. 다음, 웨이퍼(W)의 상부에 전자기장을 형성한다. 코일(540)에 연결된 고주파전원을 작동시키면, 코일(540)에서 고주파 에너지가 발생되며, 발생된 에너지는 커버(400)를 통하여 웨이퍼(W)의 상부로 전달되어 웨이퍼(W)의 상부에 전자기장을 형성한다. 이때, 형성된 전자기장은 웨이퍼(W)의 상부에 공급된 실리콘-함유 가스 및 산소-함유 가스로부터 플라스마를 생성한다.Next, plasma is generated in the process chamber 100 (S20). Specific methods for generating plasma are as follows. First, the source gas is supplied to the upper portion of the wafer W by using the first
다음, 생성된 플라스마를 이용하여 웨이퍼(W)의 갭 내에 막을 증착한다(S30). 생성된 플라스마는 웨이퍼(W) 상에 공급되며, 웨이퍼(W)의 갭 내에는 막이 증착된다. 이후, 앞서 설명한 바와 같이, 갭 상부에서 성장한 오버행을 제거하기 위한 에칭이 이루어지며, 에칭이 완료되면 동일한 방법으로 증착과정이 반복된다. 이와 같은 방법을 통하여 웨이퍼(W)의 갭은 채워진다.Next, a film is deposited in the gap of the wafer W using the generated plasma (S30). The resulting plasma is supplied onto the wafer W, and a film is deposited in the gap of the wafer W. Thereafter, as described above, etching is performed to remove the overhang grown on the gap, and when the etching is completed, the deposition process is repeated in the same manner. Through this method, the gap of the wafer W is filled.
본 발명을 바람직한 실시예들을 통하여 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 바람직한 실시예들에 한정되지 않는다.Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, other forms of embodiments are possible. Therefore, the spirit and scope of the claims set forth below are not limited to the preferred embodiments.
본 발명에 의하면 실링부재가 뒤틀리거나 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 실링부재의 손상으로 인하여 누설이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 실링부재를 쉽게 설치할 수 있다.According to the present invention, the sealing member can be prevented from being twisted or broken, and leakage can be prevented due to damage of the sealing member. In addition, the sealing member can be easily installed.
Claims (9)
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