KR101496674B1 - 반도체 제조 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

실시 예에 의하면, 챔버를 갖는 반도체 제조 장치는 웨이퍼를 반송하는 반송부와, 반송부에 의해 반송된 웨이퍼가 안착되며 챔버의 내부에 설치되는 웨이퍼 지지부와, 웨이퍼 지지부 위 및 아래에 각각 배치된 상부 및 하부 가열부 및 웨이퍼가 챔버로 반송되어 웨이퍼 지지부에 안착될때까지의 웨이퍼 로딩 기간 동안, 상부 가열부 또는 하부 가열부 중 적어도 하나의 가열 온도를 변화시켜 웨이퍼의 중앙과 주변의 휨을 최소화시키는 가열 제어부를 포함한다.

Description

반도체 제조 장치 및 방법{Apparatus and method for manufacturing semiconductor}
실시 예는 반도체 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 기존의 반도체 제조 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 기존의 반도체 제조 장치에서 서셉터(susceptor)(10)에 안착되는 웨이퍼(W)는 제1 높이(H1)만큼 휘어져 있는 볼록한 형상을 가질 수 있다. 왜냐하면, 웨이퍼(W)를 챔버의 내부로 로딩(loading)할 때, 웨이퍼(W)는 상온이지만 챔버는 상대적으로 높은 700℃이기 때문이다.
서셉터(10)에 볼록한 웨이퍼(W)가 안착된 후, 서셉터(10)와 웨이퍼(W)가 열적으로 평행하게 되는 열 평행 기간 동안, 볼록한 웨이퍼(W)는 화살표 방향(14)으로 펴져서 평평해진다. 이와 같이, 볼록한 웨이퍼(W)가 평평한 웨이퍼(W')로 펴지는 동안, 웨이퍼(W)의 가장 자리(5)가 서셉터(10)의 안쪽 측부(12)에 부딪혀 실리콘 파티클(20)이 발생될 수 있다. 실리콘 파티클(20)은 웨이퍼(W)의 주면으로 올라와 웨이퍼(W)의 표면에 잔류하게 되어 추후 에피텍셜층의 성장 공정에 악영향을 미칠 수 있고, 웨이퍼(W)의 부딪힌 위치에서 군집성 결함(defect) 및 스크래치(scratch)가 발생하여 웨이퍼(W)의 불량률이 높아질 수 있다.
또한, 웨이퍼(W)와 챔버 간의 온도 차를 개선하여 웨이퍼(W)의 휨 현상을 줄이기 위해, 웨이퍼(W)가 서셉터(10)에 로딩될때까지 챔버 내부의 온도를 700℃로부터 420℃로 낮출 경우, 웨이퍼(W)를 로딩하는 작업이 종료된 이후에 챔버 내부의 온도를 다시 올려 주어야 하므로, 런 타임 손실(run time loss)이 발생하여 단위 시간당 처리량(throughput)이 저하될 수 있다.
또한, 기존의 경우 블레이드(미도시)에 의해 챔버의 내부로 반송된 웨이퍼(W)는 열 평행을 위해 장시간 대기하였으므로, 생산성이 저하될 수도 있다.
실시 예는 웨이퍼 지지부에 웨이퍼가 안착되는 시점에 웨이퍼의 중앙과 가장 자리에서의 휨을 최소화시킬 수 있는 반도체 제조 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
실시 예에 의하면, 챔버를 갖는 반도체 제조 장치는, 웨이퍼를 반송하는 반송부; 상기 반송부에 의해 반송된 상기 웨이퍼가 안착되며, 상기 챔버의 내부에 설치되는 웨이퍼 지지부; 상기 웨이퍼 지지부 위 및 아래에 각각 배치된 상부 및 하부 가열부; 및 상기 웨이퍼가 상기 챔버로 반송되어 상기 웨이퍼 지지부에 안착될때까지의 웨이퍼 로딩 기간 동안, 상기 상부 가열부 또는 하부 가열부 중 적어도 하나의 가열 온도를 변화시켜 상기 웨이퍼의 중앙과 주변의 휨을 최소화시키는 가열 제어부를 포함한다.
상기 최소화된 휨의 정도는 상기 웨이퍼가 상기 웨이퍼 지지부에 안착된 후 상기 웨이퍼와 상기 웨이퍼 지지부가 서로 열 평형에 도달하기까지, 상기 웨이퍼의 가장 자리가 상기 웨이퍼 지지부를 긁는 정도보다 적을 수 있다.
상기 가열 제어부는 상기 웨이퍼 로딩 기간을 복수개로 나눈 구간 중 적어도 하나의 구간별로 상기 상부 가열부 또는 하부 가열부 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
상기 복수개의 구간은 상기 반송부가 상기 웨이퍼를 상기 챔버로 반송하는 반송 구간; 상기 지지핀이 상승하여 상기 웨이퍼를 지지하는 핀 상승 구간; 및 상기 웨이퍼 지지부가 상승하여 상기 웨이퍼를 안착시키는 안착 구간을 포함할 수 있다.
상기 가열 제어부는 상기 반송 구간동안 반송 구간 제어 신호를 발생하고, 상기 반송 구간 제어 신호에 응답하여, 상기 상부 가열부 또는 하부 가열부 중 적어도 하나는 상기 웨이퍼 지지부의 온도를 제1 소정 온도까지 증가시킬 수 있다.
상기 제1 소정 온도는 700 ℃ 내지 900 ℃일 수 있다.
상기 가열 제어부는 상기 안착 구간동안 안착 구간 제어 신호를 발생하고, 상기 안착 구간 제어 신호에 응답하여, 상기 상부 가열부 또는 하부 가열부 중 적어도 하나는 상기 웨이퍼의 중앙의 온도를 상기 웨이퍼의 주변의 온도보다 높게 증가시킬 수 있다.
상기 가열 제어부는 상기 안착 구간동안 안착 구간 제어 신호를 발생하고, 상기 안착 구간 제어 신호에 응답하여, 상기 상부 가열부 또는 하부 가열부 중 적어도 하나는 상기 웨이퍼의 온도를 상기 웨이퍼 지지부의 온도보다 제2 소정 온도 이상으로 높게 증가시킬 수 있다. 상기 가열 제어부는 상기 상부 및 하부 가열부를 제어하여 상기 안착 구간 동안 상기 상부 가열부의 가열 온도를 상기 하부 가열부의 가열 온도보다 높게 증가시킬 수 있다. 상기 제2 소정 온도는 10℃일 수 있다.
상기 가열 제어부는 상기 안착 구간동안 안착 구간 제어 신호를 발생하고, 상기 안착 구간 제어 신호에 응답하여, 상기 상부 가열부 또는 하부 가열부 중 적어도 하나는 상기 웨이퍼 지지부의 주변의 온도를 상기 웨이퍼 지지부의 중앙의 온도보다 높게 증가시킬 수 있다.
상기 반도체 제조 장치는 상기 웨이퍼 지지부를 관통하여 배치된 지지핀; 상기 지지핀을 승강시키는 제1 구동부; 상기 웨이퍼 지지부를 승강시키는 제2 구동부; 및 상기 제1 및 제2 구동부의 동작을 제어하는 구동 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 구동 제어부는 상기 웨이퍼 로딩 기간을 복수개로 나눈 구간 중 적어도 하나의 구간별로 상기 제1 구동부 또는 제2 구동부 중 적어도 하나의 승강 운동을 제어할 수 있다.
상기 구동 제어부는 상기 핀 상승 구간에서 핀 구간 제어 신호를 발생하고, 상기 핀 구간 제어 신호에 응답하여, 상기 제1 구동부는 상기 지지핀을 기준 속도보다 느린 속도로 상승시킬 수 있다. 상기 지지핀이 상승하는 속도는 상기 기준 속도보다 적어도 20% 더 느릴 수 있다.
상기 구동 제어부는 상기 안착 구간동안 안착 구간 제어 신호를 발생하고, 상기 안착 구간 제어 신호에 응답하여, 상기 제2 구동부는 상기 웨이퍼 지지부를 기준 기간보다 긴 기간 동안 상승시킬 수 있다. 상기 기준 기간은 15초일 수 있다.
다른 실시 예에 의하면, 상기 웨이퍼를 반송하는 반송부와, 상기 반송부에 의해 반송된 웨이퍼가 안착되며 챔버 내부에 설치되는 웨이퍼 지지부와, 상기 웨이퍼 지지부 위 및 아래에 각각 배치된 상부 및 하부 가열부를 갖는 반도체 제조 장치에서 수행되는 반도체 제조 방법은, 상기 웨이퍼가 상기 챔버로 반송되어 상기 웨이퍼 지지부에 안착될때까지의 웨이퍼 로딩 기간 동안, 상기 상부 가열부 또는 하부 가열부 중 적어도 하나의 가열 온도를 변화시켜 상기 웨이퍼의 중앙과 주변의 휨을 최소화시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 휨을 최소화시키는 단계는 상기 웨이퍼 로딩 기간을 복수개로 나눈 구간 중 적어도 하나의 구간별로 상기 상부 가열부 또는 하부 가열부 중 적어도 하나의 가열 온도를 달리 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 가열 온도를 제어하는 단계는 상기 반송부가 상기 웨이퍼를 상기 챔버로 반송하는 구간에서, 상기 웨이퍼 지지부의 온도를 제1 소정 온도까지 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 가열 온도를 제어하는 단계는 상기 웨이퍼를 안착할 때까지 상기 웨이퍼 지지부를 상승시키는 동안, 상기 웨이퍼의 중앙의 온도를 상기 웨이퍼의 주변의 온도보다 높게 증가시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 가열 온도를 제어하는 단계는 상기 웨이퍼를 안착할 때까지 상기 웨이퍼 지지부를 상승시키는 동안, 상기 웨이퍼의 온도를 상기 웨이퍼 지지부의 온도보다 제2 소정 온도만큼 높게 증가시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 가열 온도를 제어하는 단계는 상기 웨이퍼를 안착할 때까지 상기 웨이퍼 지지부를 상승시키는 동안, 상기 웨이퍼 지지부의 주변의 온도를 상기 웨이퍼 지지부의 중앙의 온도보다 높게 증가시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 웨이퍼 지지부를 관통하여 배치된 지지핀과, 상기 지지핀 및 상기 웨이퍼 지지부를 각각 승강시키는 제1 및 제2 구동부를 더 포함하는 상기 반도체 제조 장치에서 수행되는 상기 반도체 제조 방법에서, 상기 상기 휨을 최소화시키는 단계는 상기 웨이퍼 로딩 기간을 복수개로 나눈 구간 중 적어도 하나의 구간별로 상기 제1 구동부 또는 제2 구동부 중 적어도 하나의 승강 운동을 변화시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 승강 운동을 변화시키는 단계는 상기 웨이퍼를 지지할때까지 상기 지지핀을 상승시키는 동안, 상기 지지핀을 기준 속도보다 느린 속도로 상승시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 승강 운동을 변화시키는 단계는 상기 웨이퍼를 안착할 때까지 상기 웨이퍼 지지부를 상승시키는 동안, 상기 웨이퍼 지지부를 기준 기간보다 긴 기간 동안 상승시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 의한 반도체 제조 장치 및 방법은 웨이퍼 로딩 기간 동안 상부 및 하부 가열부의 가열 온도 변화가 없어 볼록한 형상의 웨이퍼가 웨이퍼 지지부에 안착됨으로써 다수의 문제가 야기되었던 기존의 반도체 제조 장치와 달리, 웨이퍼 로딩 기간 동안 상부 또는 하부 가열부 중 적어도 하나를 제어하여, 웨이퍼와 웨이퍼 지지부의 온도를 변화시키고, 지지핀과 웨이퍼 지지부의 승강 속도를 제어하기 때문에, 가장 자리와 중심에서 휨 현상이 최소화된 웨이퍼가 웨이퍼 지지부에 안착될 수 있어, 열적 평형 상태 동안, 웨이퍼의 가장 자리가 웨이퍼 지지부의 측부를 긁는 현상을 방지할 수 있어, 웨이퍼의 불량률이 저하되고 반도체 제조 장치의 에러 발생을 방지하고, 런 타임 손실이 발생하지 않고 단위 시간당 처리량이 개선될 수 있으며, 챔버의 내부로 반송된 웨이퍼를 장시간 대기시킬 필요가 없으므로 생산성이 개선될 수 있다.
도 1은 기존의 반도체 제조 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 실시 예에 의한 반도체 제조 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3a 내지 도 3c는 실시 예에 의한 반도체 제조 장치에 의할 경우, 웨이퍼가 웨이퍼 지지부에 안착될 때의 다양한 모습을 나타낸다.
도 4a 내지 도 4c는 웨이퍼 로딩 구간을 복수개로 나눈 구간들 각각에서, 웨이퍼가 반송부에 의해 반입된 후 웨이퍼 지지부에 안착될 때까지의 모습을 나타낸다.
도 5는 실시 예에 의한 반도체 제조 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 6은 도 5에 예시된 제240 단계에 대한 실시 예를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 7a 및 도 7b는 기존과 본 실시 예에 의해 제조된 웨이퍼의 파티클을 보이는 도면이다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시 예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
도 2는 실시 예에 의한 반도체 제조 장치(100)를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 실시 예에 의한 반도체 제조 장치(100)는 챔버(chamber)(120), 챔버 상부 프레임(122), 챔버 하부 프레임(124), 반송부(130), 웨이퍼 지지부(140), 지지부 받침부(142), 리프트 아암(lift arm)(150), 지지핀(152), 지지축(160), 가열 제어부(170), 상부 가열부(172, 174), 하부 가열부(176, 178), 상부 온도 측정부(182), 하부 온도 측정부(184), 제1 및 제2 구동부(192) 및 구동 제어부(194)를 포함한다.
챔버(120)는 웨이퍼(W)의 표면에 에피텍셜(epitaxial)층과 같은 막을 형성하기 위해 열처리가 수행되는 장소로서 석영 유리로 구현될 수 있다. 챔버(120)는 챔버 상부 프레임(122)과 챔버 하부 프레임(124)을 가지며, 이들(122, 124) 사이에 가스 유입구(IN) 및 가스 배출구(OUT)가 배치될 수 있다. 챔버(120) 내부에서 웨이퍼(W) 위에 에피택셜층을 성장시키기 위해 필요한 수소 같은 캐리어(carrier) 가스 및/또는 SiHCl3 또는 SiH2Cl2 같은 실란 등의 원료 가스(또는, 반응 가스)가 가스 유입구(IN)를 통해 챔버(120)의 내부로 도입되어 웨이퍼(W)에 막이 형성될 수 있고, 막을 형성한 이후에 반응에 기여한 가스는 가스 배출구(OUT)를 통해 배출될 수 있다. 이를 위해, 가스 유입구(IN)와 가스 배출구(OUT)는 서로 대향하여 형성되며, 웨이퍼 지지부(140)의 윗면과 거의 동일한 높이에 위치하므로 가스 유입구(IN)를 통해 유입된 원료 가스가 웨이퍼(W)의 표면을 따라 층류 상태로 흐를 수 있다.
챔버(120)의 내부에는 웨이퍼 지지부(140), 지지부 받침부(142), 리프트 아암(150), 지지핀(152) 및 지지축(160)이 배치된다. 그리고, 반송부(130)는 챔버(120)의 외부로부터 챔버(120)의 내부로 웨이퍼(W)를 반입하거나 챔버(120)의 내부로부터 챔버(120)의 외부로 웨이퍼(W)는 반출하기 위해, 챔버(120)로 출입한다. 이를 위해, 반송부(130)는 웨이퍼(W)를 받히는 블레이드(blade) 및 블레이드를 직선 이동 또는 회전 이동시킬 수 있는 로봇 아암(미도시)(또는, 핸들러)을 포함할 수 있다. 반송부(130)는 내열성의 재료 또는 석영 재로 구현될 수 있으며, 예를 들어, 카본(carbon)에 실리콘 코팅되어 구현될 수 있다.
반송부(130)에 의해 웨이퍼(W)가 한 장씩 챔버(120)의 내부로 또는 챔버(120) 외부로 매엽식으로 반입되거나 반출되는 것으로 설명하지만, 실시 예는 이러한 웨이퍼(W)가 운반되는 장 수 등에 의해 국한되지 않는다. 이러한 반송부(130)는 챔버(120)의 측부에 배치되는 슬릿 밸브(slit valve)(또는, 슬릿 터널)(미도시)를 통하여 웨이퍼 지지부(140)의 상부로 삽입될 수 있다.
웨이퍼 지지부(140)는 챔버(120)의 외부로부터 내부로 반송부(130)에 의해 반입된 웨이퍼(W)가 안착되는 부분으로서, 일종의 서셉터(susceptor)이다. 서셉터는 탄화 실리콘으로 커버되는 그래파이트(graphite) 재료로 이루어질 수 있으며, 원반 평면 형상을 가질 수 있다. 또한, 서셉터는 다양한 단면 형상을 가질 수 있다.
웨이퍼 지지부(140)에 안착된 후, 웨이퍼(W)는 급속 열처리될 수도 있고 에피텍셜층이 웨이퍼(W)의 주면 위에 성장될 수도 있다. 여기서, 웨이퍼(W)는 실리콘 웨이퍼일 수 있으며, 예를 들어 300 ㎜의 구경을 가질 수 있지만, 실시 예는 웨이퍼(W)의 재질이나 구경에 의해 국한되지 않는다.
지지부 받침부(142)는 이러한 웨이퍼 지지부(140)를 받치는 역할을 하는 부분으로서, 재질은 석영, 실리콘, 또는 탄화 규소일 수 있으며, 석영에 실리콘이나 탄화 규소의 피막을 입혀 구현될 수 있다.
리프트 아암(150)은 지지축(160)과 지지핀(152) 사이에 배치되며, 방사선 모양으로 지지축(160)으로부터 늘어나서 지지핀(152)와 연결된다. 리프트 아암(150)은 지지축(160)이 승강 운동을 할 때, 지지핀(152)을 승강시키는 역할을 한다.
지지핀(152)은 리프트 아암(150)의 선단으로부터 수직 방향으로 연장되고, 웨이퍼 지지부(140)를 관통하여 배치되며, 리프트 아암(150)이 승강운동을 할 때 함께 승강되도록 리프트 아암(150)과 연결된다. 이를 위해, 웨이퍼 지지부(140)는 지지핀(152)이 삽입되는 관통공(미도시)을 갖는다.
지지축(160)은 지지부 받침부(142)와 연결되어 웨이퍼 지지부(140)를 지지하는 역할을 하고, 리프트 아암(150)과 연결되어 지지핀(152)을 지지하는 역할을 한다. 제1 및 제2 구동부(192)에 의해 지지축(160)은 회전 운동을 하거나 승강 운동을 할 수 있다. 제1 및 제2 구동부(192)에 의해 지지축(160)이 회전할 때, 지지부 받침부(142)와 함께 웨이퍼 지지부(140)가 회전함으로써 웨이퍼(W)가 회전할 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼(W) 위에 에피텍셜층을 형성할 때 에피텍셜층의 두께가 균일하게 형성되도록 하기 위해, 웨이퍼(W)는 고속으로 회전될 수 있다.
제1 구동부(192)는 리프트 아암(150)을 통해 지지핀(152)을 승강시키는 역할을 하고, 제2 구동부(192)는 지지부 받침부(142)를 통해 웨이퍼 지지부(140)를 승강시키는 역할을 한다.
구동 제어부(194)는 제1 구동부(192)를 제어하여 지지핀(152)을 승강시키며, 제2 구동부(192)를 제어하여 웨이퍼 지지부(140)를 승강 및/또는 회전 운동시킨다.
한편, 상부 가열부(172, 174)는 챔버(120)의 위 즉, 웨이퍼 지지부(130)의 윗쪽에 배치되고, 하부 가열부(176, 178)는 챔버(120)의 아래 즉, 웨이퍼 지지부(130)의 아래쪽에 배치된다. 상부 가열부(172, 174) 및 하부 가열부(176, 178)는 챔버(120)의 내부를 원하는 온도로 가열하는 역할, 웨이퍼(W)를 가열하는 역할 및 웨이퍼 지지부(140)를 가열하는 역할을 한다. 즉, 상부 가열부(172, 174)는 챔버(120) 내에서 웨이퍼 지지부(140)의 윗쪽 공간 및/또는 웨이퍼(W)를 가열하는 역할을 하고, 하부 가열부(176, 178)는 웨이퍼 지지부(140)를 가열하는 역할을 한다. 그러나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 하부 가열부(176, 178)에 의해 웨이퍼(W)의 가열이 영향을 받고, 상부 가열부(172, 174)에 의해 웨이퍼 지지부(140)의 가열이 영향을 받을 수도 있다.
또한, 상부 가열부(172, 174) 및 하부 가열부(176, 178) 각각은 횡 방향 또는 종방향으로 배열된 램프들(미도시)로 구현될 수 있다. 이 경우, 가열 제어부(170)가 램프를 그룹핑하여 제어함으로써, 웨이퍼(W)나 웨이퍼 지지부(140)의 중앙 또는 가장 자리를 국부적으로 선택적으로 가열할 수 있다.
또한, 상부 가열부(172, 174) 및 하부 가열부(176, 178) 각각은 할로겐 램프(Halogen lamp)(적외선 램프 또는 원적외선 램프)로 구현될 수 있으나, 실시 예는 이러한 상부 가열부(172, 174) 및 하부 가열부(176, 178) 각각의 형태에 국한되지 않는다.
가열 제어부(170)는 상부 가열부(172, 174) 및 하부 가열부(176, 178)의 가열을 제어하는 역할을 한다. 이를 위해, 가열 제어부(170)는 제1 내지 제4 제어 신호(CU1, CU2, CD1, CD2)를 발생하고, 상부 가열부(172, 174)는 제1 및 제2 제어 신호(CU1, CU2)에 응답하여 각각 가열 동작하고, 하부 가열부(176, 178)는 제3 및 제4 제어 신호(CD1, CD2)에 응답하여 각각 가열 동작한다.
상부 가열부(172, 174)와 하부 가열부(176, 178)를 제어하기 위해, 가열 제어부(170)는 상부 및 하부 온도 측정부(182, 184)에서 측정된 온도(TR1, TR2)를 이용할 수 있다. 예를 들어, 상부 온도 측정부(182)에서 측정된 온도(TR1)를 이용하여, 가열 제어부(170)는 상부 가열부(172, 174)를 제어하는 제1 및 제2 제어 신호(CU1, CU2)를 발생할 수 있다. 또한, 하부 온도 측정부(184)에서 측정된 온도(TR2)를 이용하여, 가열 제어부(170)는 하부 가열부(176, 178)를 제어하는 제3 및 제4 제어 신호(CD1, CD2)를 발생할 수 있다.
상부 온도 측정부(182)는 챔버(120)의 위에 배치되고, 하부 온도 측정부(184)는 챔버(120)의 아래에 배치될 수 있다. 상부 및 하부 온도 측정부(182, 184) 각각은 파이로미터(pyrometer)로 구현될 수 있다, 상부 온도 측정부(182)는 웨이퍼(W)로부터의 열 방사 에너지를 받아 웨이퍼(W) 표면의 온도를 측정한다. 특히, 상부 온도 측정부(182)는 웨이퍼(W)의 중심과 주변의 온도를 측정할 수 있다. 또한, 하부 온도 측정부(184)는 웨이퍼 지지부(140)로부터의 열 방사 에너지를 받아 웨이퍼 지지부(140) 표면의 온도를 측정한다. 특히, 하부 온도 측정부(184)는 웨이퍼 지지부(140)의 중심과 주변의 온도를 측정할 수 있다.
기존의 경우, 챔버(120)의 외부로부터 내부로 반송부(130)에 의해 웨이퍼가 반입된 후 웨이퍼 지지부(140)에 안착될 때까지 상부 가열부(172, 174) 및 하부 가열부(176, 178)의 가열 온도는 거의 변화가 없었다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 지지부(140) 위에 볼록한 형태의 웨이퍼(W)가 안착되어 파티클(20)이 발생되어 다양한 문제들이 대두될 수 있었다.
반면에, 실시 예에 의한 반도체 제조 장치의 경우, 웨이퍼(W)가 챔버(120)의 외부로부터 챔버(120)의 내부로 반입되어 웨이퍼 지지부(140)에 안착될때까지의 웨이퍼 로딩(loading) 기간 동안, 가열 제어부(170)는 상부 가열부(172, 174) 또는 하부 가열부(176, 178) 중 적어도 하나의 온도를 가변하고, 구동 제어부(194)는 제1 구동부 또는 제2 구동부(192) 중 적어도 하나의 승강 운동을 제어함으로써, 웨이퍼 지지부(140)에 안착되는 시점에서 웨이퍼(W)의 중앙과 주변의 휨(curling)을 최소화시킬 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 실시 예에 의한 반도체 제조 장치(100)에 의할 경우, 웨이퍼(W)가 웨이퍼 지지부(140)에 안착될 때의 다양한 모습을 나타낸다.
도 3a 내지 도 3c에서, 웨이퍼 지지부(140)는 내측부(140-1)와 바닥면(140-2)에 의해 홈(140H)을 형성하고, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 로딩 기간을 통해 웨이퍼 지지부(140)의 홈(140H)에 안착되어 지지되고 수용된다.
실시 예에 의한 반도체 제조 장치에 의할 경우, 웨이퍼(W)가 웨이퍼 지지부(140)에 안착될 때 웨이퍼(W)의 중앙과 주변의 휨 정도가 최소화되어 웨이퍼(W)는 도 3a에 도시된 바와 같이 평평한 모습을 가질 수도 있고, 도 3b에 예시된 바와 같이 볼록한 모습을 가질 수도 있고, 도 3c에 예시된 바와 같이 오목한 모습을 가질 수도 있다.
즉, 실시 예에 의하면, 웨이퍼(W)가 웨이퍼 지지부(140)에 안착된 후 웨이퍼(W)와 웨이퍼 지지부(140)가 서로 열 평형에 도달하기까지, 웨이퍼(W)의 가장 자리가 웨이퍼 지지부(140)를 도 1에 예시된 바와 같이 긁을 수 있는 정도보다 더 적은 정도의 휨을 갖도록, 웨이퍼(W)의 휨이 최소화시킨다.
이 경우, 도 3b에 예시된 바와 같이, 웨이퍼(W)가 웨이퍼 지지부(140)에 안착될 때 볼록한 모습을 갖는다고 하더라도, 도 1에 예시된 웨이퍼(W)의 휨 정도를 나타내는 제1 높이(H1)보다 도 3b에서 웨이퍼(W)의 휨 정도를 나타내는 제2 높이(H2)가 더 작을 경우, 웨이퍼(W)와 웨이퍼 지지부(140)가 열 평행 상태에 도달하는 동안, 도 1에 예시된 바와 같이 웨이퍼(W)의 가장 자리가 웨이퍼 지지부(140)의 내측부(140-1)를 긁는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 도 3c에 예시된 바와 같이, 웨이퍼(W)가 웨이퍼 지지부(140)에 안착될 때 볼록한 모습이 아니라 오목한 모습을 갖는다고 하더라도, 웨이퍼(W)의 휨 정도인 제3 높이(H3)가 제1 높이(H1)보다 작을 경우, 웨이퍼(W)와 웨이퍼 지지부(140)가 열 평행 상태에 도달하는 동안, 도 1에 예시된 바와 같이 웨이퍼(W)의 가장 자리가 웨이퍼 지지부(140)의 내측부(140-1)를 긁는 현상을 방지할 수 있다.
웨이퍼(W)가 웨이퍼 지지부(140)에 안착될 때, 웨이퍼(W)의 휨 정도를 최소화하기 위한 가열 제어부(170) 및 구동 제어부(194)의 제어 동작에 대해 다음과 같이 살펴본다.
도 4a 내지 도 4c는 웨이퍼 로딩 구간을 복수개로 나눈 구간들 각각에서, 웨이퍼(W)가 반송부(130)에 의해 반입된 후 웨이퍼 지지부(140)에 안착될 때까지의 모습을 나타낸다.
도 5는 실시 예에 의한 반도체 제조 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
설명의 편의상, 도 4a 내지 도 4c의 경우 도 2에 예시된 반도체 제조 장치(100)에서 반송부(130), 웨이퍼 지지부(140), 지지부 받침부(142), 리프트 아암(150), 지지핀(152) 및 지지축(160)만을 도시한다.
가열 제어부(170)는 웨이퍼 로딩 기간을 복수개로 나눈 구간 중 적어도 하나의 구간별로 상부 가열부(172, 174) 또는 하부 가열부(176, 178) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 또한, 구동 제어부(194)는 웨이퍼 로딩 기간을 복수개로 나눈 구간 중 적어도 하나의 구간별로 제1 구동부 또는 제2 구동부(192) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
실시 예에 의하면, 웨이퍼 로딩 기간은 3개의 구간 예를 들어, 반송 구간, 핀 상승 구간 및 안착 구간으로 나뉠 수 있다.
반송 구간이란, 도 2 또는 도 4a에 예시된 바와 같이, 반송부(130)가 웨이퍼(W)를 챔버(120)의 외부로부터 챔버(120)의 내부로 반송하는 데 소요되는 기간을 의미한다. 웨이퍼(W)는 반송부(130)에 의해 받쳐져서 챔버(120)의 내부로 반입될 수 있다.
핀 상승 구간이란, 반송 구간 이후에 도 4b에 예시된 바와 같이, 지지핀(152)이 상승하여 웨이퍼(W)를 지지 한 후 반송부(130)가 챔버(120)로부터 제거되는 데 소요되는 기간을 의미한다.
안착 구간이란, 핀 상승 구간 이후에 도 4c에 예시된 바와 같이 지지핀(152)은 하강하고 웨이퍼 지지부(140)는 상승하여 웨이퍼(W)를 그(140)의 바닥면(140-2)에 안착시키는 데 소요되는 기간을 의미한다.
각 구간에서, 가열 제어부(170)가 상부 가열부(172, 174) 또는 하부 가열부(176, 178) 중 적어도 하나의 가열 온도를 제어하고 구동 제어부(194)가 제1 및 제2 구동부(192)를 제어하는 방법에 대해 살펴보면 다음과 같다.
도 4a에 예시된 바와 같은 반송 구간에서, 가열 제어부(170)는 반송 구간 제어 신호를 발생한다. 반송 구간 제어 신호에 응답하여, 상부 가열부(172, 174) 또는 하부 가열부(176, 178) 중 적어도 하나는 웨이퍼 지지부(140)의 온도를 제1 소정 온도 예를 들어, 700 ℃ 내지 900 ℃까지 고온으로 증가시킨다(제210 단계). 예를 들어, 가열 제어부(170)는 제3 및 제4 제어 신호(CD1, CD2)를 반송 구간 제어 신호로서 발생할 수 있으며, 하부 가열부(174, 176)는 제3 및 제4 제어 신호(CD1, CD2)에 각각 응답하여 웨이퍼 지지부(140)를 제1 소정 온도로 가열할 수 있다. 온도 가열부(170)는 하부 온도 측정부(184)에서 측정된 온도(TR2)를 통해 웨이퍼 지지부(140)의 온도를 감지하고, 웨이퍼 지지부(140)의 온도가 제1 소정 온도가 될 때가지 하부 가열부(174, 176)를 제어하여 웨이퍼 지지부(140)를 가열할 수 있다.
기존의 경우, 반송 구간에서 웨이퍼 지지부(140)의 온도는 400 ℃ 내지 700 ℃로서 전술한 실시 예와 비교할 때 비교적 저온이었다. 그러나, 실시 예에 의하면 반송 구간에서 웨이퍼 지지부(140)의 온도를 고온으로 증가시켜 웨이퍼(W)의 온도 편차를 최소화시킨다.
제210 단계 이후, 도 4b에 예시된 핀 상승 구간에서, 구동 제어부(194)는 핀 구간 제어 신호를 발생한다. 핀 구간 제어 신호에 응답하여, 제1 구동부(192)는 웨이퍼(W)를 지지할 때까지 지지핀(152)을 기준 속도보다 느린 속도로 상승시킬 수 있다(제220 단계). 예를 들어, 지지핀(152)이 상승하는 속도는 기준 속도보다 적어도 20% 더 느릴 수 있다. 기준 속도는 기존의 반도체 제조 장치에서 지지핀(152)을 상승시키는 속도 예를 들어, 2.6 ㎜/s일 수 있다. 이 경우, 제220 단계에서 지지핀(152)이 상승되는 속도는 2.6 ㎜/s보다 20% 느린 속도인 2.08㎜/s일 수 있으며, 예를 들어, 1.5 ㎜/s일 수 있다.
이와 같이, 지지핀(152)이 상승하는 속도를 느리게 할 경우, 웨이퍼(W)는 그 만큼 더 가열될 수 있어, 웨이퍼(W)와 웨이퍼 지지부(140) 간의 온도 편차가 감소될 수 있다. 지지핀(152)의 상단이 웨이퍼 지지부(140)의 관통공을 통과하여 반송부(130)보다 높은 위치까지 상승한다면, 웨이퍼(W)는 반송부(130)로부터 지지핀(152)으로 옮겨질 수 있다.
제220 단계에서, 도 4b에 예시된 핀 상승 구간에서 지지핀(152)이 웨이퍼(W)를 지지할 때까지 지지핀(152)이 상승된 후, 반송부(130)의 반송 로봇은 블레이드를 챔버(120)의 외부로 이동시키고 슬릿 밸브를 닫는다(제230 단계).
제230 단계 이후, 도 4c에 예시된 안착 구간에서 지지핀(152)을 하강시키는 한편 웨이퍼 지지부(140)를 상승시켜, 웨이퍼(W)를 웨이퍼 지지부(140)의 바닥면(140-2)에 안착시킨다(제240 단계).
도 6은 도 5에 예시된 제240 단계에 대한 실시 예를 설명하기 위한 플로우차트이다.
먼저, 도 4c에 예시된 안착 구간 동안 가열 제어부(170)에서 발생된 안착 구간 제어 신호에 응답하여, 상부 가열부(172, 174) 또는 하부 가열부(176, 178) 중 적어도 하나는 웨이퍼(W)의 중앙의 온도를 웨이퍼(W)의 주변의 온도보다 높게 증가시킬 수 있다(제242 단계). 예를 들어, 가열 제어부(170)는 제1 및 제2 제어 신호(CU1, CU2)를 안착 구간 제어 신호로서 발생할 수 있으며, 상부 가열부(172, 174)는 제1 및 제2 제어 신호(CU1, CU2)에 각각 응답하여 웨이퍼(W)의 중앙의 온도를 웨이퍼(W)의 주변의 온도보다 높게 증가시킬 수 있다.
이를 위해, 상부 가열부(172, 174) 각각은 다수의 램프들로 구현될 수 있으며, 다수의 램프들 중 일부는 웨이퍼(W)의 중앙을 가열시키고 다수의 램프들 중 타부는 웨이퍼(W)의 주변을 가열시키도록 배정 및 배열될 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2 제어 신호(CU1, CU2)에 각각 응답하여, 웨이퍼(W)의 중앙을 가열시키는 램프들의 가열 온도는 웨이퍼(W)의 주변을 가열시키는 램프들의 가열 온도보다 높게 조정될 수 있다. 가열 제어부(170)는 상부 온도 측정부(182)에서 측정된 온도(TR1)를 통해 웨이퍼(W) 중앙의 온도와 주변의 온도를 감지하고, 웨이퍼(W) 중앙의 온도가 주변의 온도보다 높아질 때까지, 상부 가열부(172, 174)를 제어하여 웨이퍼(W)를 가열한다.
제242 단계 이후, 도 4c에 예시된 안착 구간 동안 가열 제어부(170)에서 발생된 안착 구간 제어 신호에 응답하여, 상부 가열부(172, 174) 또는 하부 가열부(176, 178) 중 적어도 하나는 웨이퍼(W)의 온도를 웨이퍼 지지부(140)의 온도보다 제2 소정 온도 이상으로 높게 증가시킬 수 있다(제244 단계). 제2 소정 온도는 예를 들어 10℃일 수 있다. 예를 들어, 가열 제어부(170)는 웨이퍼(W)를 가열시키는 상부 가열부(172, 174)의 온도를 높게 증가시키고, 웨이퍼 지지부(140)를 가열시키는 하부 가열부(176, 178)의 온도를 웨이퍼(W)의 온도보다 낮게 가열시키도록, 제1 내지 제4 제어 신호(CU1, CU2, CD1, CD2)를 발생할 수 있다. 가열 제어부(170)는 상부 온도 측정부(182) 및 하부 온도 측정부(184)에서 각각 측정된 온도(TR1, TR2)를 통해 웨이퍼(W) 및 웨이퍼 지지부(140)의 온도를 각각 감지하고, 웨이퍼(W)의 온도가 웨이퍼 지지부(140)의 온도보다 제2 소정 온도 이상으로 증가할 때까지 상부 가열부(172, 174) 및 하부 가열부(174, 176)를 제어하여 웨이퍼(W) 및 웨이퍼 지지부(140)를 가열한다.
기존의 경우, 도 4c에 예시된 안착 구간에서, 웨이퍼 지지부(140)의 온도가 웨이퍼(W)의 온도보다 40℃ 이상 높았다. 반면에, 실시 예에 의하면 전술한 바와 같이, 웨이퍼(W)의 온도가 웨이퍼 지지부(140)의 온도보다 10 ℃ 이상으로 높으므로, 웨이퍼(W)의 휨 현상을 제어할 수 있다.
제244 단계 이후, 도 4c에 예시된 안착 구간 동안 가열 제어부(170)에서 발생된 안착 구간 제어 신호에 응답하여, 상부 가열부(172, 174) 또는 하부 가열부(176, 178) 중 적어도 하나는 웨이퍼 지지부(140)의 주변의 온도를 웨이퍼 지지부(140)의 중앙의 온도보다 높게 증가시킬 수 있다(제246 단계). 예를 들어, 가열 제어부(170)는 제3 및 제4 제어 신호(CD1, CD2)를 안착 구간 제어 신호로서 발생하고, 하부 가열부(176, 178)는 제3 및 제4 제어 신호(CD1, CD2)에 응답하여 웨이퍼 지지부(140)의 주변의 온도를 웨이퍼 지지부(140)의 중앙의 온도보다 높게 증가시킬 수 있다.
이를 위해, 하부 가열부(176, 178) 각각은 다수의 램프들로 구현될 수 있으며, 다수의 램프들 중 일부는 웨이퍼 지지부(140)의 중앙을 가열시키고 다수의 램프들 중 타부는 웨이퍼 지지부(140)의 주변을 가열시키도록 배정 및 배열될 수 있다. 이 경우, 제3 및 제3 제어 신호(CD1, CD2)에 각각 응답하여, 하부 가열부(176, 178)에서 웨이퍼 지지부(140)의 주변을 가열시키는 램프들의 가열 온도는 웨이퍼 지지부(140)의 중앙을 가열시키는 램프들의 가열 온도보다 높게 조정될 수 있다. 가열 제어부(170)는 하부 온도 측정부(184)에서 측정된 온도(TR2)를 통해 웨이퍼 지지부(140)의 온도를 감지하고, 웨이퍼 지지부(140)의 주변의 온도가 중앙의 온도보다 높게 증가할 때까지, 하부 가열부(174, 176)를 제어하여 웨이퍼 지지부(140)를 가열한다.
제246 단계 이후, 도 4c에 예시된 안착 구간 동안, 구동 제어부(194)는 안착 구간 제어 신호를 발생한다. 안착 구간 제어 신호에 응답하여, 제2 구동부(192)는 웨이퍼 지지부(140)를 제1 위치(x=x1)로부터 제2 위치(x=x2)까지 기준 기간보다 긴 기간 동안 서서히 상승시킬 수 있다(제248 단계). 여기서, 기준 기간은 15초일 수 있다.
전술한 제242 내지 제248 단계들은 도 6에 예시된 바와 같은 순서로 순차적으로 수행될 수 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 제242 내지 제248 단계들은 서로 순서에 관계없이 수행될 수도 있다.
한편, 제240 단계 이후, 가스 유입구(IN)를 통해 반응 가스를 유입시켜, 웨이퍼 지지부(140)에 안착된 웨이퍼(W)의 주면 위에 에피텍셜층을 성장시킨다(제250 단계). 제250 단계에서, 에피택셜층을 성장시키기 위해 필요한 수소 같은 캐리어(carrier) 가스 및/또는 SiHCl3 또는 SiH2Cl2 같은 실란 등의 원료 가스(또는, 반응 가스)가 가스 유입구(IN)를 통해 챔버(120)의 내부로 도입되어 웨이퍼(W)에 에피텍셜층이 성장되고, 에피텍셜층을 성장한 이후에 반응에 기여한 가스는 가스 배출구(OUT)를 통해 배출된다. 에피텍셜층의 성장이 완료되면, 가스의 공급이 중단되고 웨이퍼(W)를 챔버(120)로 반입할 때와 반대의 순서로 반출한다.
다른 실시 예에 의하면, 제240 단계 이후 제250 단계를 수행하는 대신에 다른 열처리를 수행할 수도 있다.
또한, 도 5 및 도 6에 도시된 반도체 제조 방법은 도 2에 예시된 반도체 제조 장치에서 수행되는 것으로 설명하였지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 도 2에 예시된 바와 다른 구성을 갖는 반도체 제조 장치에 의해서도 도 5 및 도 6에 예시된 반도체 제조 방법은 수행될 수 있음은 물론이다.
또한, 웨이퍼 지지부(140)의 위와 아래에 각각 상부 가열부(172, 174) 및 하부 가열부(176, 178)가 배치되고, 웨이퍼 로딩 기간 동안 전술한 바와 같이 웨이퍼(W)의 중앙과 주변에서의 휨 현상을 최소화시키도록 상부 가열부(172, 174) 또는 하부 가열부(176, 178) 중 적어도 하나를 제어하거나 구동 제어부(194)를 통해 지지핀(152)과 웨이퍼 지지부(140)의 승강 운동을 제어할 수 있다면, 실시 예에 의한 반도체 제조 장치의 구성은 도 2에 도시된 구성에 국한되지 않고 다른 구성을 가질 수 있음은 물론이다.
또한, 웨이퍼 로딩 기간 동안에서의 실시 예에 의한 반도체 제조 장치 및 방법을 전술한 바와 같이 살펴보았다. 그러나, 웨이퍼 지지부(140)에 안착된 웨이퍼(W)를 챔버(120)의 외부로 반송하는 웨이퍼 언 로딩(unloading) 기간 동안에서의 실시 예의 반도체 제조 장치 및 방법은 전술한 웨이퍼 로딩 방법의 역순으로 진행될 수 있다.
도 4a 내지 도 4c에 예시된 웨이퍼 로딩 기간 동안, 상부 가열부(172, 174) 및 하부 가열부(176, 178)의 가열 온도 변화가 없을 경우, 도 1에 예시된 바와 같이 볼록한 형상의 웨이퍼(W)가 웨이퍼 지지부(140)에 안착되어 열적 평형 상태 동안 파티클(20)이 발생할 수 있다.
그러나, 실시 예에 의하면, 웨이퍼 로딩 기간 동안 가열 제어부(170)를 이용하여 상부 가열부(172, 174) 또는 하부 가열부(176, 178) 중 적어도 하나를 제어하여, 웨이퍼(W)와 웨이퍼 지지부(140)의 온도를 변화시키고, 구동 제어부(194)를 이용하여 제1 또는 제2 구동부(192)의 승강 구동을 제어한다. 따라서, 도 3a 내지 도 3c에 예시된 바와 같은 가장 자리와 중심에서 휨 현상이 최소화된 웨이퍼(W)가 웨이퍼 지지부(140)에 안착될 수 있어, 웨이퍼(W)와 웨이퍼 지지부(140) 간의 열적 평형 상태 동안 웨이퍼(W)의 가장 자리가 웨이퍼 지지부(140)의 내측부(140-1)를 긁는 현상을 방지할 수 있다. 이로 인해, 웨이퍼(W)가 웨이퍼 지지부(140)와 부딪히지 않으므로, 군집성 결함(defect) 및 스크래치(scratch) 등을 갖는 웨이퍼(W)의 불량률이 저하되고 반도체 제조 장치의 에러 발생을 방지할 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 기존과 본 실시 예에 의해 제조된 웨이퍼(W)의 파티클을 보이는 도면으로서, 25장의 웨이퍼(W)를 오버랩시킨 맵(map)이다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 기존의 반도체 제조 장치에 의해 제조된 웨이퍼(W)의 경우 0.2 ㎛ 이상의 크기를 갖는 파티클(300)이 많이 존재한다. 반면에, 도 7b에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에 의한 반도체 제조 장치에 의해 제조된 웨이퍼(W)의 경우 0.2 ㎛ 이상의 크기를 갖는 파티클(40)이 적게 존재한다.
또한, 실시 예에 의할 경우, 도 1에 예시된 바와 같이, 웨이퍼(W)와 챔버 간의 온도 차를 해소하기 위한 일환으로 챔버 내부의 온도를 700℃로부터 420℃로 낮추지 않아도 되므로, 런 타임 손실(run time loss)이 발생하지 않고 단위 시간당 처리량(throughput)이 개선될 수 있다.
또한, 기존의 경우 반송부(130)에 의해 챔버(120)의 내부로 반입된 웨이퍼(W)는 열 평행을 위해 장시간 대기하였다. 그러나, 실시 예에 의하면, 웨이퍼 로딩 구간을 구간별로 나누어 상부 가열부(172, 174), 하부 가열부(176, 178) 및 제1 및 제2 구동부(192)를 제어하여, 웨이퍼(W)의 휨 현상을 최소화하므로, 챔버(120)의 내부로 반입된 웨이퍼(W)를 장시간 대기시킬 필요가 없으므로 생산성이 개선될 수 있다.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 반도체 제조 장치 120: 챔버
122: 챔버 상부 프레임 124: 챔버 하부 프레임
130: 반송부 140: 웨이퍼 지지부
142: 지지부 받침부 150: 리프트 아암
152: 지지핀 160: 지지축
170: 가열 제어부 172, 174, 176, 178: 가열부
182, 184: 온도 측정부 192: 제1 및 제2 구동부
194: 구동 제어부

Claims (27)

  1. 챔버를 갖는 반도체 제조 장치에 있어서,
    웨이퍼를 반송하는 반송부;
    상기 반송부에 의해 반송된 상기 웨이퍼가 안착되며, 상기 챔버의 내부에 설치되는 웨이퍼 지지부;
    상기 웨이퍼 지지부 위 및 아래에 각각 배치된 상부 및 하부 가열부;
    상기 웨이퍼가 상기 챔버로 반송되어 상기 웨이퍼 지지부에 안착될때까지의 웨이퍼 로딩 기간 동안, 상기 상부 가열부 또는 하부 가열부 중 적어도 하나의 가열 온도를 변화시켜 상기 웨이퍼의 중앙과 주변의 휨을 최소화시키는 가열 제어부;
    상기 웨이퍼 지지부를 관통하여 배치된 지지핀;
    상기 지지핀을 승강시키는 제1 구동부;
    상기 웨이퍼 지지부를 승강시키는 제2 구동부; 및
    상기 제1 및 제2 구동부의 동작을 제어하는 구동 제어부를 를 포함하고,
    상기 가열 제어부는 상기 웨이퍼 로딩 기간을 복수개로 나눈 구간 중 각 구간별로 상기 상부 가열부 또는 하부 가열부 중 적어도 하나를 제어하며,
    상기 복수개의 구간은
    상기 반송부가 상기 웨이퍼를 상기 챔버로 반송하는 반송 구간; 및
    상기 웨이퍼 지지부가 상승하여 상기 웨이퍼를 안착시키는 안착 구간을 포함 반도체 제조 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 최소화된 휨의 정도는
    상기 웨이퍼가 상기 웨이퍼 지지부에 안착된 후 상기 웨이퍼와 상기 웨이퍼 지지부가 서로 열 평형에 도달하기까지, 상기 웨이퍼의 가장 자리가 상기 웨이퍼 지지부를 긁는 정도보다 적은 반도체 제조 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서, 상기 가열 제어부는 상기 반송 구간동안 반송 구간 제어 신호를 발생하고,
    상기 반송 구간 제어 신호에 응답하여, 상기 상부 가열부 또는 하부 가열부 중 적어도 하나는 상기 웨이퍼 지지부의 온도를 제1 소정 온도까지 증가시키는 반도체 제조 장치.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 제1 소정 온도는 700 ℃ 내지 900 ℃인 반도체 제조 장치.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 가열 제어부는 상기 안착 구간동안 안착 구간 제어 신호를 발생하고,
    상기 안착 구간 제어 신호에 응답하여, 상기 상부 가열부 또는 하부 가열부 중 적어도 하나는 상기 웨이퍼의 중앙의 온도를 상기 웨이퍼의 주변의 온도보다 높게 증가시키는 반도체 제조 장치.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 가열 제어부는 상기 안착 구간동안 안착 구간 제어 신호를 발생하고,
    상기 안착 구간 제어 신호에 응답하여, 상기 상부 가열부 또는 하부 가열부 중 적어도 하나는 상기 웨이퍼의 온도를 상기 웨이퍼 지지부의 온도보다 제2 소정 온도 이상으로 높게 증가시키는 반도체 제조 장치.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 가열 제어부는 상기 상부 및 하부 가열부를 제어하여 상기 안착 구간 동안 상기 상부 가열부의 가열 온도를 상기 하부 가열부의 가열 온도보다 높게 증가시키는 반도체 제조 장치.
  10. 제8 항에 있어서, 상기 제2 소정 온도는 10℃인 반도체 제조 장치.
  11. 제1 항에 있어서, 상기 가열 제어부는 상기 안착 구간동안 안착 구간 제어 신호를 발생하고,
    상기 안착 구간 제어 신호에 응답하여, 상기 상부 가열부 또는 하부 가열부 중 적어도 하나는 상기 웨이퍼 지지부의 주변의 온도를 상기 웨이퍼 지지부의 중앙의 온도보다 높게 증가시키는 반도체 제조 장치.
  12. 삭제
  13. 제1 항에 있어서, 상기 구동 제어부는
    상기 웨이퍼 로딩 기간을 복수개로 나눈 구간 중 각 구간별로 상기 제1 구동부 또는 제2 구동부 중 적어도 하나의 승강 운동을 제어하는 반도체 제조 장치.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 복수의 구간은
    상기 지지핀이 상승하여 상기 웨이퍼를 지지하는 핀 상승 구간; 및
    상기 웨이퍼 지지부가 상승하여 상기 웨이퍼를 안착시키는 안착 구간을 포함하는 반도체 제조 장치.
  15. 제14 항에 있어서, 상기 구동 제어부는 상기 핀 상승 구간에서 핀 구간 제어 신호를 발생하고,
    상기 핀 구간 제어 신호에 응답하여, 상기 제1 구동부는 상기 지지핀을 기준 속도보다 느린 속도로 상승시키는 반도체 제조 장치.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 지지핀이 상승하는 속도는 상기 기준 속도보다 적어도 20% 더 느린 반도체 제조 장치.
  17. 제14 항에 있어서, 상기 구동 제어부는 상기 안착 구간동안 안착 구간 제어 신호를 발생하고,
    상기 안착 구간 제어 신호에 응답하여, 상기 제2 구동부는 상기 웨이퍼 지지부를 기준 기간보다 긴 기간 동안 상승시키는 반도체 제조 장치.
  18. 제17 항에 있어서, 상기 기준 기간은 15초인 반도체 제조 장치.
  19. 웨이퍼를 반송하는 반송부와, 상기 반송부에 의해 반송된 웨이퍼가 안착되며 챔버 내부에 설치되는 웨이퍼 지지부와, 상기 웨이퍼 지지부 위 및 아래에 각각 배치된 상부 및 하부 가열부를 갖는 반도체 제조 장치에서 수행되는 반도체 제조 방법에 있어서,
    상기 웨이퍼가 상기 챔버로 반송되어 상기 웨이퍼 지지부에 안착될때까지의 웨이퍼 로딩 기간 동안, 상기 상부 가열부 또는 하부 가열부 중 적어도 하나의 가열 온도를 변화시켜 상기 웨이퍼의 중앙과 주변의 휨을 최소화시키는 단계를 포함하고,
    상기 휨을 최소화시키는 단계는 상기 웨이퍼 로딩 기간을 복수개로 나눈 구간 중 각 구간별로 상기 상부 가열부 또는 하부 가열부 중 적어도 하나의 가열 온도를 달리 제어하는 단계를 포함하며,
    상기 가열 온도를 제어하는 단계는 상기 웨이퍼를 안착할 때까지 상기 웨이퍼 지지부를 상승시키는 동안, 상기 웨이퍼의 온도를 상기 웨이퍼 지지부의 온도보다 제2 소정 온도만큼 높게 증가시키는 단계를 포함하는 반도체 제조 방법.
  20. 삭제
  21. 제19 항에 있어서, 상기 가열 온도를 제어하는 단계는
    상기 반송부가 상기 웨이퍼를 상기 챔버로 반송하는 구간에서, 상기 웨이퍼 지지부의 온도를 제1 소정 온도까지 증가시키는 단계를 포함하는 반도체 제조 방법.
  22. 제19 항에 있어서, 상기 가열 온도를 제어하는 단계는
    상기 웨이퍼를 안착할 때까지 상기 웨이퍼 지지부를 상승시키는 동안, 상기 웨이퍼의 중앙의 온도를 상기 웨이퍼의 주변의 온도보다 높게 증가시키는 단계를 더 포함하는 반도체 제조 방법.
  23. 삭제
  24. 제19 항에 있어서, 상기 가열 온도를 제어하는 단계는
    상기 웨이퍼를 안착할 때까지 상기 웨이퍼 지지부를 상승시키는 동안, 상기 웨이퍼 지지부의 주변의 온도를 상기 웨이퍼 지지부의 중앙의 온도보다 높게 증가시키는 단계를 더 포함하는 반도체 제조 방법.
  25. 제19 항에 있어서, 상기 웨이퍼 지지부를 관통하여 배치된 지지핀과, 상기 지지핀 및 상기 웨이퍼 지지부를 각각 승강시키는 제1 및 제2 구동부를 더 포함하는 상기 반도체 제조 장치에서 수행되는 상기 반도체 제조 방법에서, 상기 상기 휨을 최소화시키는 단계는
    상기 웨이퍼 로딩 기간을 복수개로 나눈 구간 중 각 구간별로 상기 제1 구동부 또는 제2 구동부 중 적어도 하나의 승강 운동을 변화시키는 단계를 포함하는 반도체 제조 방법.
  26. 제25 항에 있어서, 상기 승강 운동을 변화시키는 단계는
    상기 웨이퍼를 지지할때까지 상기 지지핀을 상승시키는 동안, 상기 지지핀을 기준 속도보다 느린 속도로 상승시키는 단계를 포함하는 반도체 제조 방법.
  27. 제25 항에 있어서, 상기 승강 운동을 변화시키는 단계는
    상기 웨이퍼를 안착할 때까지 상기 웨이퍼 지지부를 상승시키는 동안, 상기 웨이퍼 지지부를 기준 기간보다 긴 기간 동안 상승시키는 단계를 더 포함하는 반도체 제조 방법.
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