반도체 화학기상증착에서 사용되는 열전달장치의 산화알루미늄 박막형성을 통한 공정개선 연구

Abstract

본 논문에서는 반도체 제조공정 중 화학기상증착(CVD : Chemical Vapor Deposition) 공정에서 사용되는 열전달장치(Heater)의 소재 특성과 비교를 연구하였다. 열전달장치(Heater)는 반도체 제조공정에서 원하는 막질을 얻기 위한 필수적인 장치이며 소재 특성에 따라 막질의 두께 및 온도구배의 편차를 확인 할 수 있었다. 본 논문에서 소개되는 열전달장치(Heater)의 소재는 알루미늄과 산화알루미늄이며 알루미늄의 경우 막질을 얻기 위하여 인위적인 플라즈마 인가 시 열전달장치(Heater)에 국부적인 손상(Arcing)을 가져오며 이로 인한 불량을 초래하며 막질에서 우수한 특성을 평가하는 기준인 막질의 두께가 기준치 이하로 감소되는 현상을 가져 온다 또한 소재의 무른 특성으로 인하여 표면에 흠집이 발생되기도 한다. 반면 알루미늄에 산화막을 코팅한 산화알루미늄 열전달장치(Heater)의 경우 알루미늄 열전달장치(Heater)에서 발생되는 국부적 손상(Arcing)에 대해 우수하며 막질 두께 역시 기준치에 도달함을 확인하였다. 본 논문에서는 이러한 두 소재간의 특성을 이해하기 위하여 열 전달계수를 통한 열전달장치(Heater)의 온도구배를 이론값과 실험값을 비교 확인하고 막질의 두께를 검증하여 반도체 제조공정에서의 우수한 막질특성을 유지하며 산화알루미늄으로 코팅된 열전달장치(heater) 사용을 통해 반복되는 불량을 방지하고 우수한 막질특성을 얻을 수 있을 것으로 생각된다.