KR0121318Y1 - 반도체 제조용 가스분사장치 - Google Patents

반도체 제조용 가스분사장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 반도체 제조공정에 사용되는 가스분사판을 개시한다.
본 고안에 이용된 가스 분사판은 저부에 형성된 가스 통로와 중심부의 요부를 다수의 가스 유입로를 통하여 연결시켜 가스 통로로 유입된 가스가 다수의 가스 유입로를 통하여 중심부의 요부로 유동하는 과정에서 가스 통로 및 요부에 각각 형성된 분사구들을 통하여 외부로 분사되는 가스의 양을 상호 일정하게 유지할 수 있으며, 가스 통로, 각 가스 유입로 및 다수의 분사구를 만곡지게 구성하였다.

Description

반도체 제조용 가스 분사 장치
제1도는 일반적인 가스 분사판과 하부 커버의 사시도.
제2도는 제1도의 하부 커버와 가스 분사판을 체결한 상태의 단면도.
제3도는 제1도에 도시된 가스 분사판의 평면도.
제4도는 제3도 A부의 상세도.
제5도는 제6도 C부의 상세도.
제6도는 본 고안의 평면도.
제7도 및 제8도는 제3도의 선 B-B 및 제6도의 선 D-D를 따라 절취한 상태의 단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
5 및 15:가스분사판 9 및 19:가스 통로
9A,19A,19B,19C 및 19D:가스 유입로 8 및 18, 7 및 17:분사구
본 고안은 가스 분사 장치에 관한 것으로서, 특히 웨이퍼 전면(全面)에 대한 균일한 가스분사가 가능한 가스 분사판을 구비한 가스 분사장치에 관한 것이다.
반도체 제조공정에 있어서, 예를 들어 웨이퍼의 식각(Etching)을 위해서 사용되는 식각장비에는 웨이퍼에 대한 식각 가스(플라즈마 가스)분사를 위하여 가스 분사판이 구비되어 있다. 이를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 일반적인 가스 분사판과 하부 커버의 분리 사시도, 제2도는 가스 분사판과 하부 커버를 결합한 상태의 단면도, 제3도는 가스 분사판의 평면도로서, 원판형의 가스 분사판(5) 상부 원주면에는 소정깊이로 가스통로(9)가 원형으로 구성되어 있다. 가스 분사판(5) 상부에 결합된 하부 커버(1)의 외측에는 식각 가스를 공급하기 위한 가스 공급부(3)가 형성되며, 이 가스 공급부(3)는 가스 분사판(5)의 가스 통로(9)와 연결되어 있다. 한편, 가스 분사판(5)의 가스 통로(9)에는 다수의 가스 분사구(8)가 형성되어 있으며, 가스 분사판(5)의 중심부에는 소정 깊이로 형성된 요부가 구성된다. 이 요부는 전술한 가스 통로(9)와 가스 유입로(9A)에 의해서 서로 연결되어 있으며, 이 요부에도 다수의 가스 분사구(7)가 구성되어 있다.
가스 통로(9)의 외곽에는 가스 분사판(5)을 상부 커버(1)에 고정시키기 위한 다수의 나사홀(6)이 구성된다.
이상과 같은 가스 분사판(5)의 기능을 설명하면 다음과 같다.
가스 분사판(5)을 식각 장비에 설치된 상부 커버(1) 하부에 고정하게 되면 가스 분사판(5)의 가스 통로(9) 및 가스 유입로(9A)는 밀폐상태가 된다. 이후, 가스 분사판(5) 하부에 웨이퍼(W)를 위치시키게 되며, 외부에서 공급된 가스를 상부 커버(1)의 가스 공급부(3)를 통하여 가스 통로(3)로 공급하게 되면 가스는 밀폐된 가스 통로(9)를 유동하는 과정에서 가스 통로(3)에 구성된 다수의 분사구(8)를 통하여 외부(웨이퍼)로 분사된다. 또한 가스 통로(9)와 연결된 가스 유입로(9A)를 통하여 가스 분사판(5) 중심부에 형성된 요부에도 가스가 유입되며, 따라서 중심부의 요부에 형성된 분사구(7)를 통해서도 가스가 분사된다.
그러나 이와 같은 구성 및 기능을 갖는 가스 분사판(5)는 상부 커버(1)의 중심부가 아닌 일측의 가스 공급부(3) 및 내부 통로(4)를 통하여 가스 통로(9)로 가스가 공급되고, 중심부에 형성된 분사구(7)에는 어느 일측에 형성된 단수의 가스유입로(9A)를 통하여 가스가 공급되기 대문에 가스 공급부(3)와 인접된 위치의 분사구(9)을 통하여 분사된 가스의 양(量)에 비하여 중심부의 분사(9A)를 통하여 분사된 가스의 양은 상대적으로 적어지게 된다.
따라서, 웨이퍼의 중심부에는 식각 가스가 충분하게 공급되지 않게 됨으로서 웨이퍼의 중심부분의 식각이 충분히 이루어지지 않게 되어 소자의 신뢰성에 영향을 미치게 된다.
한편, 일반적인 가스 분사판에서는 제4도 및 제7도에 도시된 바와 같은 각 부위의 구조로 인하여 또 다른 문제점이 야기될 수 있다. 즉, 제4도는 제3도 A부의 부분 사시도, 제7도는 제3도의 선 B-B를 따라 절취한 상태의 단면도로서, 알루미늄막에 피막을 형성하여 이루어진 가스 분사판(5)은 가스 통로(9)의 모서리부와 각 분사구(8 및 7)의 연변이 각이진 형태로 구성되어 있어 플라즈마 가스와의 접촉으로 인한 아킹(Arcing)이 발생되기 때문에 원활한 가스분사기능을 기대하기 어렵게 된다.
본 고안은 가스분사판의 사용과정에서 발생되는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 웨이퍼의 전면(全面)에 대한 식각가스의 균일한 분사와 플라즈마 가스에 의한 아킹의 발생을 억제할 수 있는 가스분사판을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 가스 분사판 저부에 형성된 가스통로와 중심부의 요부를 다수의 가스 유입로를 통하여 연결시켜 가스 통로로 유입된 가스가 다수의 가스 유입로를 통하여 중심부의 요부로 유동하는 과정에서 가스 통로 및 중심부의 요부에 형성된 각 분사구를 통하여 외부로 분사되는 가스의 양을 상호 일정하게 유지할 수 있도록 구성하였으며, 가스 통로, 각 가스 유입로 및 각 분사구의 모서리를 만곡지게 구성하였다.
이하, 본 고안을 첨부한 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
제6도는 본 고안에 이용된 가스 분사판의 평면도로서, 본 고안에 이용된 가스 분사판의 전체적인 구성 역시 제2도 및 제3도에 도시된 일반적인 가스 분사판의 구성과 유사하다. 즉, 원판형의 가스 분사판(15) 상부면에는 요홈의 가스통로(19)가 구성되어 있으며, 그 중심부에는 소정깊이의 요부가 구성되어 있다. 가스 통로(19)와 요부는 다수의 가스 유입로(19A,19B,19C 및 19D)에 의하여 서로 연결되어 있으며, 가스 통로(19) 및 중심부의 요부에는 다수의 가스 분사구(18 및 17)이 구성되어 있다.
이와 같이 구성된 가스 분사판(15)을 식각 장비에 설치된 상부 커버(도시되지 않음) 하부에 고정하게 되면 가스 분사판(15)의 가스 통로(19) 및 각 가스 유입로(19A,19B,19C 및 19D)는 밀폐상태가 된다. 이후, 가스 분사판(15) 하부에 웨이퍼(도시되지 않음)를 위치시키게 되며, 외부에서 공급된 가스를 상부 커버의 가스 공급부를 통하여 가스 분사판(15)의 가스 통로(19)로 공급한다. 가스 통로(19)내로 유입된 가스는 밀폐된 가스 통로(19) 내부를 유동하는 과정에서 가스 통로(19)에 구성된 다수의 분사구(18)를 통하여 외부(웨이퍼)로 분사된다. 또한 가스통로(19)와 연결된 다수의 가스 유입로(19A,19B,19C 및 19D)를 통하여 가스 분사판(15) 중심부에 형성된 요부에도 가스가 유입되며, 따라서 중심부의 요부에 형성된 다수의 분사구(17)를 통해서도 가스가 분사된다.
이때, 가스 분사판(15) 중심부의 요부에는 다수의 가스 유입로(19A,19B,19C 및 19D)를 통하여 가스가 공급됨으로서 시간적 지연없이 중심부 요부에 가스가 공급될 수 있으며, 따라서 되는 가스 통로(19)에 형성된 분사구(18)와 중심부의 요부에 형성된 분사구(17)를 통하여 균일한 양의 가스가 분사되어진다. 결과적으로, 웨이퍼의 전 표면에는 식각가스가 균일하게 접촉됨으로서 웨이퍼의 전표면에 걸쳐 균일한 식각 결과를 얻을 수 있다.
본 고안의 또 다른 특징은 제5도 및 제8도에 도시된 바와 같이 플라즈마 가스와의 접촉으로 인하여 발생되는 아킹을 방지하기 위한 구조를 채택하였다. 제5도 및 제8도는 제6도의 C부의 상세도 및 D-D선을 따라 절취한 상태의 단면도로서, 플라즈마 가스와 접촉되는 가스통로(19)와 분사구(18)의 각 모서리를 만곡(Rounding)지게 형성함으로서 해당 부위의 알루미늄(가스 분사판의 재질)에 비교적 두꺼운 피막이 형성되어 플라즈마 가스에 의한 아킹을 방지할 수 있으며, 따라서 가스 분사판의 장시간 사용이 가능하다. 여기서 도시되지 않았지만, 플라즈마 가스와 접촉되는 다수의 가스 유입로(19A,19B,19C 및 19D) 및 중심부의 요부에 형성된 분사구(17)의 모서리 역시 만곡지게 형성함은 물론이다.

Claims (1)

  1. 저면에 다수의 분사구가 형성된 원형의 가스 통로 및 다수의 분사구가 형성되어 있는 중심부의 요부가 구성된 가스 분사판과 상기 가스 분사판과 결합되는 상부 커버로 이루어져 상기 상부 커버를 통하여 외부에서 공급된 가스가 상기 가스 분사판의 가스 통로 및 중심부 요부로 유동하여 상기 각 분사구를 통하여 외부로 분사되는 가스 분사장치에 있어서, 상기 가스 분사판 저부에 형성된 상기 가스 통로와 상기 중심부의 요부를 다수의 가스 유입로를 통하여 연결시켜 상기 가스 통로로 유입된 가스가 상기 다수의 가스 유입로를 통하여 중심부의 요부로 유동하는 과정에서 상기 가스 통로 및 중심부의 요부에 형성된 각 분사구를 통하여 외부로 분사되는 가스의 양을 상호 일정하게 유지할 수 있도록 구성하되, 상기 가스 통로, 상기 각 가스 유입로 및 상기 각 분사구의 모서리를 만곡지게 구성한 것을 특징으로 하는 가스 분사장치.
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