KR20070071950A - 반도체 소자 제조용 장비 - Google Patents

반도체 소자 제조용 장비 Download PDF

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KR20070071950A
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Abstract

반도체 소자 제조용 장비가 제공된다. 반도체 소자 제조용 장비는 웨이퍼의 공정이 수행되는 공정 챔버, 공정 챔버와 연결되고, 공정 챔버 내부에 반응 가스를 제공하는 가스 공급 유닛, 가스 공급 유닛에 연결되며 공정 챔버 내부로 반응 가스를 공급하되 파티클을 걸러주는 가스 공급 라인을 포함한다.
공정 챔버, 가스 공급, 파티클

Description

반도체 소자 제조용 장비{Apparatus for manufacturing semiconductor device}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 장비의 개념도이다.
도 2는 도 1의 가스 공급 라인의 개념도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
10 : 반도체 소자 제조용 장비 110 : 공정 챔버
120 : 가스 공급 유닛 122 : 필터 유닛
125 : 가스 공급 라인 130 : 가스 배기 유닛
140 : 하부 전극 150 : 상부 전극
본 발명은 반도체 소자 제조용 장비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가스 공급 라인의 응착된 파티클이 공정 챔버 내부로 유입되는 것을 방지하는 반도체 소자 제조용 장비에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자를 제조하기 위해서는 확산, 식각, 사진 및 클리닝 공정 등을 수행하게 된다. 이러한 공정을 수행하기 위하여 공정 챔버 내로 반응 가 스등이 공급된다.
특히, 건식 식각 장치는 공정 챔버 내로 반응 가스를 공급한 뒤 상부 전극(Cathode)과 하부 전극(Anode)에 고주파 전력을 인가하여 플라즈마(Plasma)를 발생시킨다. 그리고, 발생되는 라디칼(Radical)을 웨이퍼 막질과 반응시켜 불필요한 부분을 선택적으로 제거시키는 공정을 한다. 이때, 가스 공급 라인을 통하여 공급되는 반응 가스의 일부 성분이 가스 공급 라인을 부식시킬 수 있다. 또한, 식각을 위한 반응 가스의 일부가 가스 공급 라인 내에 역류하여, 가스 공급 라인을 부식시키는 현상이 발생할 수 있다. 가스 공급 라인이 부식되면 파티클(particle)이 발생되어 가스 공급 라인 내에 응착될 수 있다. 파티클이 응착된 가스 공급 라인을 통해, 반응 가스가 공정 챔버로 공급될 경우 파티클이 공정 챔버 내부로 유입될 수 있다. 또한, 공정 챔버 내부가 파티클로 오염이 되면 웨이퍼가 오염될 수 있다.
이와 같이 발생한 파티클 때문에 가스 공급 라인에 대해 비정기적인 사전예방정비(PM; Preventive Maintenance)를 수행하여야 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 가스 공급 라인의 파티클이 공정 챔버 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있는 반도체 소자 제조용 장비를 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 장비는 웨이퍼의 공정이 수행되는 공정 챔버, 공정 챔버와 연결되고, 공정 챔버 내부에 반응 가스를 제공하는 가스 공급 유닛, 가스 공급 유닛에 연결되며 공정 챔버 내부로 반응 가스를 공급하되 파티클을 걸러주는 가스 공급 라인을 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에서는 설명의 편의상 건식 식각 장치의 예를 들어 설명하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 장비의 개념도이다. 도 2는 도 1의 가스 공급 라인의 개념도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 반도체 소자 제조용 장비(10)는 구동 챔버(100), 공정 챔버(110), 가스 공급 유닛(120), 가스 공급 라인(125), 가스 배기 유닛(130), 하부 전극 (140) 및 상부 전극(150)을 포함한다.
구동 챔버(100)는 공정 챔버(110) 내 상부 전극(150)을 동작시키는 장치이다. 구동 챔버(100)에는 상부 전극(150)이 연결되어 있다. 구동 챔버(100)는 공정 챔버(110) 내 상부 전극(150)을 구동시키기 위하여 모터(미도시)가 포함될 수 있다.
공정 챔버(110)는 웨이퍼(W)에 공정이 수행되는 장치이다. 공정 챔버(110) 내에 하부 전극(140)과 상부 전극 (150)을 포함하며 공정 챔버(110) 하부면에는 가스 공급 라인(125)과 가스 배기 라인(135)이 연결되어 있다. 그리고 공정 챔버(110) 일측에는 게이트(115)가 형성되어 웨이퍼(W)를 출입시킬 수 있다. 그리고 공정 챔버(110)는 가스 배기 유닛(130)에 의해서 일정한 진공 상태로 유지된다.
가스 공급 유닛(120)은 가스 공급 라인(125)을 통해 공정 챔버(110)와 연결되어 있으며 건식 식각 공정에 이용되는 반응 가스를 가스 공급 라인(125)을 통해 공정 챔버(110)로 공급시키는 장치로 CHF3, Ar, O2 등의 반응 가스를 공급한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 공급 라인(125)은 필터 유닛(122)이 포함된다. 가스 공급 유닛(120)에서 가스 공급 라인(125)을 통해 반응 가스를 공급하면, 공정 챔버(110) 내부에서 식각 공정이 이루어진다. 이때, 가스 공급 라인(125)을 통해 공급되는 반응 가스의 일부 성분, 예를 들어 폴리머(polymer)성분 및 가스 불순물이 가스 공급 라인(125) 내부를 부식시킬 수 있다. 또한, 가스 공급 라인(125)과 공정 챔버(110) 사이가 개방되어 있음으로써, 공정 챔버(110) 내 식각 반응이 이루어지는 반응 가스 일부가 가스 공급 라인(125)으로 역류되어 가스 공급 라인(125)의 내부를 부식시킬 수 있다. 이때, 가스 공급 라인(125)이 부식되며 파티클이 발생되어 가스 공급 라인(125)에 응착될 수 있다. 이런 응착된 파티클은 반응 가스가 공급될 때 반응 가스에 포함되어 다시 공정 챔버(110) 내로 유입될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 유닛(122)은 반응 가스를 공급할 때 가스 공급 라인(125)에 응착된 파티클이 공정 챔버(110) 내부에 함께 유입되지 않도록 걸러주는 역할을 한다. 즉, 필터 유닛(122)은 가스 공급 라인(125)내에 생긴 파티클들을 필터링(filtering)하여 공정 챔버(110) 내부에 오염되지 않은 반응 가스가 공급되도록 한다. 따라서, 오염되지 않은 반응 가스가 공급됨으로써, 공정 챔버(110) 내부의 오염을 방지할 수 있다. 또한, 공정 챔버(110)에 공급된 파티클이 방지된 오염되지 않은 반응 가스로써, 웨이퍼의 오염을 방지할 수 있다.
가스 배기 유닛(130)은 공정 챔버(110) 하부면에 설치된 가스 배기 라인(135)을 통해 공정 챔버(110)와 연결되며 건식 식각 공정 전 공정 챔버(110) 내의 오염된 공기를 제거하여 공정 챔버(110)를 일정한 저압의 진공 상태로 유지한다. 그리고, 건식 식각 공정 동안 식각에 의해 발생하는 반응 가스들을 제거하는 펌핑 기능을 한다.
하부 전극(140)은 공정 챔버(110) 내 하부에 설치되어 정전기력을 이용하여 웨이퍼(W)를 지지하는 장치이다.
상부 전극(150)은 공정 챔버(110) 내 상부에 설치되고, 하부 전극(140)에 대향되게 설치된다. 상부 전극(150)은 고주파 전력이 인가되면 공정 챔버(110) 내 식각 가스를 플라즈마화 하여 식각 공정이 이루어지도록 한다.
다음은 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 장비의 동작에 대해 설명하기로 한다.
반도체 소자 제조용 건식 식각 장비(10)는 가스 공급 유닛(120)에서 CHF3, Ar, O2 같은 반응 가스를 공급하여 공정 챔버(110)내 분포시킨다. 상부 전극(150)에 고주파 전력을 인가하면 공정 챔버(110) 내 공급된 반응 가스가 플라즈마화 된다. 플라즈마화 된 반응 가스는 웨이퍼(W) 표면과 반응하여 식각 공정을 한다. 그리고, 식각 공정이 진행되면서 웨이퍼(W)와 반응된 가스들, 수증기 및 오염 물질들은 가스 배기 유닛(130)의 펌핑에 의해 가스 배기 라인(135)으로 빠져나가게 된다.
한편, 공급되는 반응 가스의 일부 성분으로 인하여 가스 공급 라인(125)이 부식될 수 있다. 또한, 공정 챔버(110) 내부의 일부 반응 가스가 공정 챔버(110)로부터 가스 공급 라인(125)을 통하여 역류할 수 있다. 역류된 일부 반응 가스는 가스 공급 라인(125)을 부식시킬 수 있다. 이러한 부식으로 인하여 가스 공급 라인(125)에 파티클이 응착될 수 있다. 하지만, 본 발명의 가스 공급 라인(125) 내에 구비된 필터 유닛(122)에서는 반응 가스 공급시 가스 공급 라인(125) 내 응착된 파티클을 걸러주어 공정 챔버(110) 내로 오염되지 않은 반응 가스를 공급할 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
상기한 바와 같이 본 발명의 반도체 소자 제조용 장비 및 제어 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 가스 공급 라인에 필터 유닛을 구비하여 가스 공급 라인 내에 응착된 파티클을 걸러줄 수 있다.
둘째, 파티클이 방지되어 오염되지 않은 반응 가스를 공정 챔버에 공급할 수 있다.
셋째, 오염되지 않은 반응 가스가 공급됨에 따라 웨이퍼의 오염을 방지하여 수율을 향상시킬 수 있다.
넷째, 파티클이 걸러지는 가스 공급 라인을 사용함으로써, 반도체 소자 제조용 장비의 사용 수명을 연장할 수 있다.

Claims (2)

  1. 웨이퍼의 공정을 진행하기 위한 공정이 수행되는 공정 챔버;
    상기 공정 챔버와 연결되고, 상기 공정 챔버 내부에 반응 가스를 제공하는 가스 공급 유닛; 및
    상기 가스 공급 유닛에 연결되며 상기 공정 챔버 내부로 상기 반응 가스를 공급하되 파티클을 걸러주는 가스 공급 라인을 포함하는 반도체 소자 제조용 장비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 공급 라인은 상기 공정 챔버 내부로 공급되는 가스의 파티클이 걸러지도록 필터 유닛이 구비된 반도체 소자 제조용 장비.
KR1020050135816A 2005-12-30 2005-12-30 반도체 소자 제조용 장비 KR20070071950A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101246613B1 (ko) * 2012-07-13 2013-03-25 (주)씨엠코리아 공정챔버를 연결하는 배관에 파티클필터가 설치된 원격 플라즈마 시스템
KR101273922B1 (ko) * 2012-07-17 2013-06-11 김남식 능동형 오염방지장치를 갖는 셀프 플라즈마 발광분광기 및 이를 이용한 플라즈마 챔버의 오염 방지 방법

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