KR0166855B1 - 웨이퍼의 보호막 도포장비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼의 표면에 보호막을 도포하는 웨이퍼의 보호막 도포장비에 관한 것으로써, 좀더 구체적으로는 써셉터(Susceptor)에 웨이퍼를 로딩하거나, 언로딩할 때 이들의 접촉에 따라 이물질이 발생되는 것을 미연에 방지함과 동시에 배기라인에 퇴적되는 부산물을 제거할 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 배기관(6)과 N₂관(5)을 퍼지시키기 위해 본체(1)의 외부로부터 인입되어 각N₂관에 설치된 필터(12)의 전방으로 연결되는 N₂퍼지관(18)과, 상기 본체의 외부에 위치된 N₂퍼지관상에 설치되는 압력조정기(20) 및 압력게이지(21) 그리고 필터(22)와, 상기 N₂퍼지관의 연결부위에 설치되어 N₂가스의 취입을 제어하는 수동밸브(23)와, 상기 각 배기관 및 N₂퍼지관에 설치된 필터의 전방으로 설치되는 니이들밸브(24)(26)와, 상기 필터와 니이들밸브사이에 설치되어 니이들밸브의 조작에 따른 각 반응실의 배기압력 및 N₂가스의 공급압력을 나타내는 압력센서(25)(27)로 구성하여서 된 것이다.

Description

웨이퍼의 보호막 도포장비

제1도는 종래 웨이퍼의 보호막 도포장비를 나타낸 구성도.

제2도는 본 발명이 적용된 웨이퍼의 보호막 도포장비를 나타낸 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 본체 2 : 반응실

3 : 써셉터 5 : N₂관

6 : 배기관 12,17,22 : 필터

18 : N₂퍼지관 19 : 스톱밸브

20 : 압력조정기 21 : 압력게이지

23 : 수동밸브 24,26 : 니이들밸브

25,27 : 압력센서

본 발명은 웨이퍼의 표면에 보호막을 도포하는 웨이퍼의 보호막 도포장비에 관한 것으로써, 좀더 구체적으로는 써셉터(Susceptor)에 웨이퍼를 로딩하거나, 언로딩할 때 이들의 접촉에 따라 이물질이 발생되는 것을 미연에 방지함과 동시에 배기라인에 퇴적되는 부산물을 제거할 수 있도록 한 것이다.

첨부도면 제1도는 종래 웨이퍼의 보호막 도포장비를 나타낸 구성도로써, 본체(1)의 내부에 설치된 4개의 반응실(2)에 공정진행시 웨이퍼(도시는 생략함)가 로딩되는 써셉터(3)가 설치되어 있고 상기 각 써셉터의 상부에는 공정진행시 웨이퍼를 약 400℃로 가열시켜 주는 히터 어셈블리(4)가 설치되어 있다.

상기 각 반응실(2)에 설치되는 히터 어셈블리(4)에는 본체(1)의 내부로 분기되어 인입된 N₂관(5)과 배기관(6)이 서로 연결된 다음 한 개의 라인이 연결되어 있는데, 상기 히터 어셈블리의 하부에 형성된 구멍과 써셉터(3)의 구멍이 상호 연결되어 있어 결국 상기 써셉터(3)가 N₂관(5)과 배기관(6)에 연결되게 된다.

상기 N₂관(5)에는 스톱밸브(7), 압력조정기(8), 압력게이지(9), 필터(10), 솔레노이드밸브(11), 필터(12)가 차례로 설치되어 있고 배기관(6)에는 스톱밸브(13), 압력게이지(14), 필터(15), 솔레노이드밸브(16), 필터(17)가 차례로 설치되어 있다. 상기 N₂가스의 공급압력은 압력게이지(9)를 육안으로 확인하면서 압력조정기(8)로 조정하고, 배기관(6)을 통한 배기압력은 압력게이지(14)를 육안으로 확인하면서 스톱밸브(13)의 열림량을 조절하여 주게 된다.

따라서 각 반응실(2)의 써셉터(3)에 보호막을 도포하기 위한 웨이퍼를 로딩한 다음 N₂관(5)의 스톱밸브(7)는 잠그고, 배기관(6)의 스톱밸브(13)를 개방하면 초기 조절된 압력으로 배기관(6)를 통해 배기가 실시되므로 써셉터(3)에 로딩된 웨이퍼가 진공흡착된다.

이러한 상태에서 반응실(2)의 내우베 TEOS, TEB, TMOP, O₃가 혼합된 가스가 주입되면 웨이퍼의 표면에 보호막이 증착된다.

상기한 바와 같은 공정으로 웨이퍼의 표면에 보호막을 증착하고 나면 써셉터(3)에 로딩되었던 웨이퍼를 언로딩시켜야 되는데, 이를 위해서는 배기관(6)상에 설치된 스톱밸브(13)는 잠그고, N₂관(5)에 설치된 스톱밸브(7)를 개방시켜 주어야 된다. 상기 N₂관(5)에 설치된 스톱밸브(7)를 개방하면 배기관(6)을 통한 배기가 중단됨과 동시에 N₂관을 통해 N₂가스가 써셉터측으로 취입되므로 써셉터(3)에 흡착되어 있던 웨이퍼가 분리되고, 이에 따라 별도의 이송수단이 웨이퍼를 반응실의 외부로 이송시킬 수 있게 된다.

그러나 이러한 종래의 장비는 다음과 같은 문제점을 갖는다.

첫째, 웨이퍼를 써셉터(3)에 로딩시키기 위해 배기관(6)을 통해 배기시킬 때 배기압력을 조절하기 위한 수단이 구비되어 있지 않아 배기압력이 필요이상으로 높을 경우에는 웨이퍼가 갑자기 써셉터(3)에 흡착되므로 웨이퍼의 접속면(배면)에서 파티클(Particle)이 발생되었다.

특히, 공정진행에 따라 주기적으로 써셉터의 표면에 증착된 보호막을 에칭하기 위해 상기 써셉터를 불소(HF)로 세정하므로 인한 손상 및 히터 어셈블리의 가열로 인해 써셉터의 표면이 약해진 상태에서는 파티클의 발생우려가 더욱 우려된다.

둘째, 공정진행에 따라 반응실의 내부에서 발생된 파우더형태의 부산물이 배기관(6)을 통해 배출될 때 N₂관(5)측으로도 유입되어 잔류하고 있다가 웨이퍼의 언로딩을 위해 N₂관을 통해 N₂가스를 주입시 상기 부산물이 N₂가스와 함께 반응실(2)의 내부로 유입되었으므로 웨이퍼의 배면을 오염시키게 된다.

셋째, 본체(1)의 외부로 설치된 배기관(6)과 N₂관(5)에 압력게이지(14)(9)가 각각 설치되어 있어 상기 압력게이지를 통해 압력이 디스플레이(display)되지만, 상기한 압력은 각 반응실내부의 압력이 아닌 4개의 반응실내의 압력을 공통으로 나타내는 것으로 각 반응실내의 압력을 정확히 판단할 수 없게 된다.

넷째, N₂관(5)에 설치된 압력조정기(8)에 의해 써셉터로 공급되는 N₂가스의 공급량을 조절하도록 되어 있지만, 이는 각 써셉터로 공급되기 전의 압력으로 나타내는 것으로 실제 각각의 써셉터로 공급되는 N₂가스의 공급량을 미세 조절하지 못하게 된다.

본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로써, 그 구조를 개선하여 공정진행시 발생된 파우더형태의 부산물을 써셉터의 외부로 배출시킬 수 있도록 함과 동시에 배기관을 통한 배기압력과, N₂관을 통한 N₂가스의 공급압력을 필요에 따라 적절히 조절할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 배기관과 N₂관을 퍼지시키기 위해 본체의 외부로부터 인입되어 각 N₂관에 설치된 필터의 전방으로 연결되는 N₂퍼지관과, 상기 본체의외부에 위치된 N₂퍼지관상에 설치되는 압력조정기 및 압력게이지 그리고 필터와, 상기 N₂퍼지관의 연결부위에 설치되어 N₂가스의 취입을 제어하는 수동밸브와, 상기 각 배기관 및 N₂관에 설치된 필터의 전방으로 설치되는 니이들밸브와, 상기 필터와 니이들밸브사이에 설치되어 니이들밸브의 조작에 따른 각 반응실의 배기압력 및 N₂가스의 공급압력을 나타내는 압력센서로 구성된 웨이퍼의 보호막 도포장비가 제공된다.

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 첨부된 도면 제2도를 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 제2도는 본 발명이 적용된 웨이퍼의 보호막 도포장비를 나타낸 구성도로써, 본 발명의 구성중 종래의 구성과 동일한 부분은 그 설명을 생략하고 동일부호를 부여하기로 한다.

본 발명은 배기관(6)과 N₂관(5)을 퍼지시키기 위해 본체(1)의 외부로부터 인입된 N₂퍼지관(18)이 각 N₂관(5)에 설치된 필터(12)의 전방으로 연결되어 있고 상기 본체의 외부에 위치된 N₂퍼지관상에는 스톱밸브(19), 압력조정기(20) 및 압력게이지(21)그리고 필터(22)가 차례로 설치되어 있으며 상기 N₂퍼지관(18)의 연결부위에는 N₂가스의 취입을 제어하는 수동밸브(23)가 설치되어 있다.

그리고 상기 각 배기관(6)에 설치된 필터(17)의 전방으로 니이들밸브(24)가 설치되어 있고 상기 필터와 니이들밸브사이에는 니이들밸브(24)의 조작에 따른 각 반응실(2)의 배기압력을 나타내는 압력센서(25)가 설치되어 있다.

또한, 상기 각 N₂관(5)에 설치된 필터(12)의 전방으로 니이들밸브(26)가 설치되어 있고 상기 필터와 니이들밸브사이에는 니이들밸브(26)의 조작에 따른 각 반응실(2)의 배기압력을 나타내는 압력센서(27)가 설치되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에서 써셉터(3)에 웨이퍼를 로딩하거나, 언로딩하는 동작은 종래와 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하고, 배기관(6)의 퍼지동작과, 배기압력 및 N₂가스 취입압력의 조절에 대해서 중점적으로 설명한다.

먼저, 배기관(6)을 퍼지시키지 않을 때에는 N₂퍼지관(18)의 인입부측에 설치된 스톱밸브(19)가 열려져 있어 압력조정지(20)에 의해 일정압력으로 조절된 N₂가스가 N₂퍼지관(18)을 통해 배기관(6)측으로 유입될려고 하지만, 상기 N₂퍼지관(18)의 연결부측에 설치된 수동밸브(23)가 닫혀 있어 N₂가스는 반응실내부로 유입되지 않는다.

이러한 상태에서 써셉터(3)에 웨이퍼가 얹혀진 상태에서 상기 웨이퍼를 로딩시키기 위해 N₂관(5)에 설치된 스톱밸브(8)는 닫히고, 배기관(6)의 설치된 스톱밸브(13)가 개방되면 배기관(6)을 통해 배기가 실시되므로 써셉터(3)에 로딩된 웨이퍼가 진공흡착된다.

이러한 상태에서 반응실(2)의 내부에 TEOS, TEB, TMOP, O₃가 혼합된 가스가 주입되면 웨이퍼의 표면에 보호막이 증착된다.

상기 보호막의 증착완료후 써셉터(3)에 로딩되었던 웨이퍼를 언로딩시키기 위해 배기관(6)상에 설치된 스톱밸브(13)는 잠그고, N₂관(5)에 설치된 스톱밸브(7)를 개방하면 배기관(6)을 통한 배기가 중단됨과 동시에 N₂관(5)을 통해 N₂가스가 취입되므로 써셉터(3)에 흡착되어 있던 웨이퍼가 분리되고, 이에 따라 별도의 이송수단이 웨이퍼를 반응실의 외부로 이송시킬 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 써셉터(3)에 웨이퍼를 로딩시키거나, 언로딩시킬 때 각각의 배기관(6) 및 N₂관(5)에 설치된 압력센서(25)(27)를 육안으로 식별하면서 니이들밸브(24)(26)를 조절하여 주므로써 웨이퍼를 안정되게 로딩, 언로딩시킬 수 있게 된다.

한편, 배기관(6)의 내부를 퍼지시키고자 할 경우에는 각 배기관(6)과 N₂관(5)에 설치된 솔레노이드밸브(16)(11)를 잠그고, 퍼지시키고자 하는 반응실(2)의 배기관(6)과 연결된 수동밸브(23)를 열어주면 된다.

이에 따라 압력조정지(20)에 의해 조절된 N₂가스가 N₂퍼지관(18)을 통해 유입되므로 배기관(6)과 N₂관(5)에 쌓여있던 부산물을 써셉터(3)밖으로 배출시키게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 각 배기관(6)과 N₂관(5)상에 니이들밸브(24)(26)와 압력센서(25)(27)가 각각 설치되어 있어 웨이퍼의 로딩 및 언로딩이 안정되게 이루어지게 되므로 웨이퍼가 써셉터와 충돌하여 파티클을 발생시키는 현상을 미연에 방지하게 됨은 물론 주기적으로 배기관을 N₂가스로 퍼지시키게 되므로 부산물에 의한 웨이퍼 배면오염을 방지하게 되므로 양질의 웨이퍼를 생산하게 되는 효과를 얻게 된다.

Claims (4)

1. 배기관과 N₂관을 퍼지시키기 위해 본체의 외부로부터 인입되어 각 N₂관에 설치된 필터의 전방으로 연결되는 N₂퍼지관과, 상기 본체 외부에 위치된 N₂퍼지관상에 설치되는 압력조정기 및 압력게이지 그리고 필터와, 상기 N₂퍼지관의 연결부위에 설치되어 N₂가스의 취입을 제어하는 수동밸브로 구성됨을 특징으로 하는 웨이퍼의 보호막 도포장비.
2. 제1항에 있어서, 상기 각 배기관에 설치된 필터의 전방으로 니이들밸브를 설치하고 필터와 니이들밸브사이에는 니이들밸브의 조작에 따른 각 반응실의 배기압력을 나타내는 압력센서를 설치함을 특징으로 하는 웨이퍼의 보호막 도포장비.
3. 제1항에 있어서, 상기 각 N₂관에 설치된 필터의 전방으로 니이들밸브를 설치하고 상기 필터와 니이들밸브사이에는 니이들밸브의 조작에 따른 각 반응실의 N₂가스의 공급압력을 나타내는 압력센서를 설치함을 특징으로 하는 웨이퍼의 보호막 도포장비.
4. 제1항에 있어서, 상기 각 배기관 및 N₂관에 설치된 필터의 전방으로 니이들밸브를 각각 설치하고 상기 필터와 니이들밸브사이에는 니이들밸브의 조작에 따른 각 반응실의 배기압력 및 N₂가스의 공급압력을 나타내는 압력센서를 각각 설치함을 특징으로 하는 웨이퍼의 보호막 도포장비.