KR100283833B1 - 성막처리장치 - Google Patents

성막처리장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100283833B1
KR100283833B1 KR1019960009959A KR19960009959A KR100283833B1 KR 100283833 B1 KR100283833 B1 KR 100283833B1 KR 1019960009959 A KR1019960009959 A KR 1019960009959A KR 19960009959 A KR19960009959 A KR 19960009959A KR 100283833 B1 KR100283833 B1 KR 100283833B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
processed
substrate
film forming
injector
Prior art date
Application number
KR1019960009959A
Other languages
English (en)
Other versions
KR960038443A (ko
Inventor
순지 가와카미
요지 미주타니
유타카 미우라
타카히로 시모다
Original Assignee
히가시 데쓰로
동경 엘렉트론 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 히가시 데쓰로, 동경 엘렉트론 가부시키가이샤 filed Critical 히가시 데쓰로
Publication of KR960038443A publication Critical patent/KR960038443A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100283833B1 publication Critical patent/KR100283833B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/1303—Apparatus specially adapted to the manufacture of LCDs
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45565—Shower nozzles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45578—Elongated nozzles, tubes with holes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
    • H01L21/02274—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition in the presence of a plasma [PECVD]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 성막처리장치는, 처리실 내에 유지된 피처리기판의 피처리면 측에 상면에 버퍼판이 설치된 구획 부재를 배열 설치하고, 이 구획부재 중에 선단을 향함에 따라 횡단면적이 점차 작아지도록 형성된 인젝터를 배치한다. 이와 같이 인젝터에서는 그 길이 방향을 따라 구멍 직경 및 피치를 정렬하여 다수의 가스분출구멍을 형성하면, 길이 방향에 대해 높은 균일성으로 가스를 분출하여, 구획부재내에 확산된다. 그리고, 버퍼판에 형성된 통기구멍으로부터 균일하게 가스가 처리실 내로 통기되기 때문에, 피처리기판의 피처리면에 균일하게 가스가 공급되어, 형성되는 박막의 막 두께의 면내 균일성이 충분히 높아지게 된다.

Description

성막처리장치
제1도는 본 발명에 따른 성막처리장치의 제1실시예의 종단면도.
제2도는 제1도에 나타난 처리장치의 피처리기판(유리기판)의 유지·처리부의 사시도.
제3도는 제1도에 나타난 처리장치의 인젝터와 배플(baffle)판의 분해 사시도.
제4도는 제1도에 나타난 처리장치의 피처리기판(반도체 웨이퍼)의 유지·처리부의 평면도.
제5도는 인젝터 내부에 있는 압력 분포를 나타낸 그래프.
제6도는 본 발명에 따른 성막처리장치의 제2실시예의 종단면도.
제7도는 제6도에 나타난 처리장치의 가스공급수단의 사시도.
제8도는 제6도에 나타난 처리장치에 의한 처리가스의 흐름을 나타낸 설명도.
제9도는 종래의 처리장치의 가스공급부(인젝터)의 사시도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 처리실 3 : 전극
4, 11 : 인젝터 5 : 구획부재
7, 7A : 배기관 8, 40 : 가스공급수단
10 : 가스공급관 12 : 분출구멍
21, 22 : 반출입구 21A, 22A : 게이트 밸브
31 : 승강축 32 : 승강기구
41 : 중공부재 42 : 가스분출구멍
43 : 가스공급관 51 : 버퍼판
52 : 측벽판 53 : 통기구멍
61, 61A, 62 : 탑재판 71 : 배기구
A, B : 곡선 G : 유리기판
W : 웨이퍼
본 발명은 성막처리장치에 관한 것이다.
TFT(박막 트랜지스타)-LCD(액정 디스플레이)는 경량, 박형(薄型), 저소비전력, 고화질 등의 우수한 이점 때문에 퍼스널 컴퓨터, 텔레비전, 오락용 디스플레이 등의 용도에 널리 보급되어 있다. TFT-LCD의 제조는, 먼저 피처리기판인, 예컨대 유리기판 위에 TFT를 형성하고, 이어서 TFT와 화소(畵素)전극과의 접속, IC칩 장착 등의 공정을 거친 후, TFT기판과 칼라필터기판을 접합시켜 일치시키고, 그 가운데에 액정을 밀봉함으로써 수행된다.
이와 같은 TFT-LCD의 제조공정에 있어서, 유리기판 위에 TFT를 형성하기 위해서는 반도체 웨이퍼의 제조의 경우와 동일하게 표면에 성막(成膜) 또는 에칭 등의 처리가 필요하지만, 최근 유리기판이 대형화되고 있기 때문에 성막이나 에칭 등의 처리장치에서는 면내 균일성이 높은 처리를 수행하기 위한 각종의 연구 및 시행착오가 이루어지고 있다.
여기서, 종래의 LCD 기판의 성막처리의 일례를 설명한다. 이 성막처리에서는 제9도에 나타낸 바와 같이 진공 용기(도시되지 않았음) 내에 반입된 유리기판(G)은 피처리 면을 하측으로 하여 지지됨과 더불어 진공 용기의 바닥부에 설치된 인젝터(11)로부터 처리가스가 피처리면의 하측에 공급된다. 처리 후, 처리된 가스는 유리기판(G)과 인젝터(11)와의 사이의 공간의 옆에 설치된 배기구(도시되지 않았음)로부터 진공 배기된다. 그리고, 공 용기 내에 도시되지 않은 전극에 의해, 예컨대 전계를 형성하여 플라즈마를 발생시키는 것으로부터 유리기판(G)의 피처리면 위에 성막이 행해진다.
여기서는, 인젝터(11)가 동일한 직경의 가스공급관(10)의 선단부에 설치됨과 더불어 선단면이 닫혀진 파이프에 그 길이 방향을 따라 다수의 가스분출구멍(12)을 간격을 두고 직렬로 형성하여, 가스분출구멍(12)으로부터 분출된 처리가스를 유리기판(G)에 공급하도록 구성되어 있다.
그런데, 여기서 유리기판(G)에 성막된 막 두께에 대해 높은 면내 균일성을 얻기 위해서는 처리가스를 유리기판(G) 전체에 걸쳐서 균일하게 공급하는 것이 필요하다. 그러나. 상기한 인젝터(11)에 동일한 피치, 동일한 크기(구멍 직경)의 가스분출구멍(12)을 형성하면, 처리가스는 인젝터(11)의 내부를 가까운 쪽의 가스분출구멍(12)으로부터 차례로 분출되면서 선단측을 향하여 흘러가기 때문에, 인젝터(11) 내부의 처리가스의 유량은 가스의 흐름 방향, 즉 선단측으로 향함에 따라 적어지게 된다. 이 때문에, 인젝터(11) 내부의 처리가스의 압력 분포는 선단측을 향함에 따라 부(負)의 기울기를 갖게 된다. 따라서, 이대로는 인젝터(11)의 길이 방향에 대해서 처리 가스의 분출 유량이 균일하게 되지 않아 유리기판(G)의 표면에 균일하게 공급할 수 없게 된다.
이 때문에, 종래에는 가스분출구멍(12)의 위치에 따라 가스분출구멍(12)의 피치나 직경을 변화시킴으로써 각 가스분출구멍(12)으로부터의 분출량의 균일화를 도모하였다. 그러나, 이 가스분출구멍(12)의 피치나 크기는 인젝터(11) 내의 압력 분포에 따라 설정되는데, 이 압력 분포는 1개의 가스분출구멍(12)의 위치나 크기에 의해 변화된다. 그 때문에 인젝터(11)의 길이 방향의 전체에 걸쳐서 복수 형성되는 가스분출구멍(12)의 피치나 직경을 설정하여 유량을 조절하는 것은 매우 곤란하였다.
또한, 인젝터(11)에 이와 같은 다른 피치, 다른 직경으로 복수의 가스분출구멍(12)을 뚫어 설치하는 가공 작업은 번거로움과 더불어 노력을 요구한다. 그에 더하여, 상기한 바와 같이 피치나 직경의 설정이 곤란하면, 가스 공급의 균일성을 얻게 위해서는 시행 착오가 필요하고, 그 때 마다 인젝터(11)의 가공을 반복하지 않으면 안되기 때문에, 전체적으로 대단히 번잡한 작업으로 되며, 더욱이 그의 제조 비용이 높아진다는 문제점도 있다.
더욱이, 종래의 성막장치에서는 배기구로부터 진공 배기하면서 진공용기내에 인젝터(11)에 의해 처리가스를 공급하면, 배기구에 가까운 쪽에서는 처리가스의 유속이 빠르고, 반대로 배기구에서 먼 쪽에서는 처리가스의 유속이 느려지게 되어 가스 침체가 생긴다. 이 결과, 가스의 흐름이 불균일 하게 되어, 유리기판(G)에 성막되는 막 두께에 대해 높은 면내 균일성을 얻는 것이 곤란하다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 점은 감안하여 발명된 것으로, 피처리기판에 처리가스를 균일하게 공급할 수 있으면서 면내 균일성이 높은 처리를 행할 수 있는 성막처리장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 성막처리장치는, 처리용기 내에 유지된 피처리기판에 그 피처리기판과 대향하도록 설치된 가스공급수단에서 처리가스를 공급하여 성막처리하는 성막처리장치에 있어서, 상기 가스공급수단이 가스 공급관의 선단부에 설치됨과 더불어 선단부로 향함에 따라 횡단면적이 작아지도록 형성된 중공부재에 그 길이 방향을 따라 복수의 가스분출구멍을 형성한 가스분출부를 갖춤과 더불어, 상기 가스분출부와 피처리기판 사이에 공간을 매개로 대향하는 복수의 통기구멍이 형성된 버퍼판과, 상기 가스분출부를 에워싸도록 설치된 구획부재를 구비한것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 성막처리장치에서는 가스공급관의 선단부로 향함에 따라 점차 횡단면적이 작아지도록 가스분출부를 형성함으로써 가스분출부의 유로(流路) 자체에 가스의 흐름 방향을 따라 정(正)의 압력 기울기가 형성된다. 이 때문에, 가스분출부의 길이 방향을 따라 구멍 직경 및 피치를 정렬하여 가스분출구멍을 형성하면, 이것에 의해 가스분출부의 유로(流路) 자체의 압력 기울기를 완화하도록 작용하여 가스분출부 내부의 압력 분포가 거의 균일하게 되어, 각 가스분출구멍으로부터의 가스 분출량을 용이하게 균일하게 할 수 있게 된다.
이하, 예시도면을 참조하면서 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
[제1실시예]
이하, 본 발명에 따른 성막처리장치의 제1실시예에 대해서 설명한다.
제1도는 본 발명에 따른 성막처리장치의 실시예, 예컨대 플라즈마 CVD 장치의 전체 구성을 나타낸 개략 종단면도이고, 제2도는 제1도에 나타낸 성막처리장치의 주요부를 나타낸 사시도이다. 여기서, 피처리기판의 처리용기를 이루는 기밀 구조의 처리실(2)(진공 용기)의 한쪽 벽면에는 피처리기판, 예컨대 유리기판(G)의 반출입구(21,22)가 게이트밸브(21A,22A)를 매개로 형성되어 있다.
처리실(2)내의 상방향쪽에는 제1도에 나타낸 바와 같이, 접지된 한쪽의 전극(3)이 배열 설치되어 있다. 이 한쪽의 전극(3)의 윗면에는 처리실(2)의 외부에 설치된 승강기구(32)에 의해 승강이 자유로운 승강축(31)이 설치되어 있다. 이 처리실(2)내의 바닥면 중앙부에는 가스공급수단(40)이 설치되어 있다. 이 가스공급수단(40)은 가스분출부를 이루는 인젝터(4)와, 이 인젝터(4)를 에워싸는 처리실(2)의 내부 공간으로부터 기밀하게 구획하는 상자 형태로 된 구획부재(5)를 갖추고 있다. 이에 의해, 피처리기판의 유지·처리부가 구성되어 있다.
이 인젝터(4)는 제3도에 나타낸 바와 같이, 평면 형상이 선단으로 향할수록 점차 폭이 좁아지게 되는 세로 길이의 대형상(臺形狀)이면서 그 긴 방향과 직교하는 횡단면이 사각 형상의 각통체(角筒體)로 이루어진 석영제(石英製)의 중공부재(4; 中空部材)와, 이 중공부재(41)의 양측 벽면에 중공부재(41)의 길이 방향을 따라, 예컨대 직렬로 형성된 복수의 가스분출구멍(42)으로 구성되어 있다. 이 중공부재(41)의 기단면(가까운 측단면)에는 가스공급관(43)의 일단측이 접속됨과 더불어, 이 가스공급관(43)의 타단측은 도시되지 않은 처리가스공급원에 접속되어 있다.
이와 같은 인젝터(4)는 제3도에 나타낸 바와 같이, 가스 공급관(43)에서 공급된 처리가스를 각 가스분출구멍(42)으로부터 거의 균일하게 소정의 양으로 처리실(2)내에 분출하도록, 중공부재(41)의 형상이나 크기, 가스분출구멍(42)의 피치나 구멍 직경이 설정되어 있다. 즉, 본 제1실시예에 있어서 중공부재(41)는, 예컨대 길이(L)가 360mm, 가까운 측단면의 한변의 길이(L1)가 21mm, 선단면의 한변의 길이(L2)가 7mm로 설정되고(소위, “쐐기”형으로 형성되어 있다), 가수분출구멍(42)은 구멍 직경이 1mm, 피치가 35mm로 설정되어 있다.
또한, 구획부재(5)는 제2도에 나타낸 바와 같이, 인젝터(4)의 상면과 소정의 공간을 매개로 설치된, 예컨대 450mmx450mm의 사각 형상의 판형상체로 이루어진 버퍼판(51)과, 인젝터(4)가 놓여 있는 공간의 측면을 에워싸도록 버퍼판(51)의 가장자리를 따라 설치된 측벽판(52)으로 구성되어 있다. 버퍼판(51)에는 다수의 통기구멍(53)이 뚫려져 설치되어 있다. 버퍼판(51)은 인젝터(4)의 각 가스분출구멍(41)으로부터 거의 균일하게 분출된 처리가스를 넓은 면에 걸쳐 균일하게 공급하기 위해 설치되어 있다. 그리고, 이 버퍼판(51)은 예컨대 알루미늄판으로 만들어져 다른 방향의 전극을 겸용하고 있고, 50kHz 내지 200MHz의 고주파 전원, 예컨대 13.56Mhz 전원의 일단측에 접속되어 있다. 또한, 통기구멍(53)은 구멍 직경, 피치가 함께 가스분출구멍(41)보다 작도록, 예컨대 구멍 직경이 0.5mm, 피치 20mm로 종횡으로 버퍼판(51)에 배열되어 있다.
처리실(2)내에 배열설치된 구획부재(5)의 양 외측에는 제2도에 나타낸 바와 같이 선단을 L자형으로 굴곡 시켜 구성된 서로 대향하는 한 쌍의 탑재판(61,62)이 설치되어 있다.
이 탑재판(61,62)의 굴곡면의 면 위에 피처리면을 하측으로 향해서(face down) 유리기판(G)이 탑재된다. 이때, 유리기판(G)의 하면과 버퍼판(51)의 상면과의 거리(ℓ)(제1도 참조)는 처리 조건에 일치시켜 설정된다. 또한, 피처리면을 상측으로 향하도록(face up) 유리기판(G)을 탑재하여도 된다. 이 경우에는 각 부재 구성의 방향이 역(up-side-down)으로 된다.
더욱이, 유리기판(G)과 버터판(51)과의 사이의 공간 측부에 미치는 위치에 가로 길이의 배기구(71)를 갖는 배기관(7)이 설치되어 있다. 이 배기관(7)은 처리실(2)의 바닥 벽을 관통하여 아래방향으로 연장되어 있어서, 그 타단은 도시되지 않은 배기 수단, 예컨대 진공펌프에 접속되어 있다.
또한, 본 발명에 따른 성막처리장치의 제1실시예에 있어서는, 피처리체로서 전술된 사각형상의 피처리기판(예컨대, 유리기판) 대신 원형의 반도체 웨이퍼를 처리하는 것도 가능하다. 이 경우에는 제4도의 평면도에 나타난 바와 같이, 반도체 웨이퍼(W)를 탑재판(61A)위에 탑재하여 처리하고, 4방향으로 배열 설치된 배기관(7A)으로부터 처리된 가스를 흡인하여 배기시켜도 된다.
다음에 상기한 본 발명에 따른 성막처리장치의 제1실시예의 작용에 대해서 설명한다.
먼저, 제1도에 나타낸 바와 같이, 한쪽의 전극(3)을 상 방향쪽으로 대피시켜두고서 피처리기판인 유리기판(G)을 도시되지 않은 반송기구(로보트)에 의해 게이트 밸브(21A)를 열어서 반입구(21)로부터 처리실(2)내에 반입시켜 탑재판(61,62)위에 탑재한다. 이 후, 한쪽의 전극(3)을 승강기구(32)에 의해 유리기판(G)의 근방까지 하강시킨다. 그리고, 가스 공급관(43)에서, 인젝터(4) 및 버퍼판(51)을 매개로 처리실(2)내에, 예컨대 SiH4가스, NH3가스 및 N2가스로 이루어진 처리가스를 소정의 유량으로 공급한다. 이와 동시에 배기관(7)을 매개로 도시되지 않은 진공펌프에 의해 처리실(2)내를 배기하고, 처리실(2)내를 소정의 진공도로 유지하면서 전극(3)과 버퍼판(51)과의 사이에 고주판 전압을 인가하고, 이것에 의해 플라즈마를 발생시켜 유리기판(G)의 피처리면 위(제1도의 경우에는 그 하면)에 SiN막을 형성한다.
이 때, 인젝터(4) 내부의 압력은 그의 길이 방향을 따라 거의 균일하기 때문에, 가스 공급관(43)으로부터 인젝터(4) 내부로 공급된 처리가스는 각 가스분출구멍(42)으로부터 인젝터(4)의 길이 방향을 따라 거의 균일한 양으로 구획부재(5)의 내부 공간으로 분출된다. 이 구획부재(5)는 버퍼판(51)의 통기구멍(52) 이외에는 기밀하게 구성되어 있기 때문에, 차제에 내부의 처리가스량이 증가하고, 이 증가에 따라 내부의 압력도 높아지게 되어, 구획부재(5)내의 처리가스는 인젝터(4)의 전체의 가스 유출량과 버퍼판(51)의 통기구멍(53)의 전체의 개구 면적에 따른 압력으로 각 통기구멍(53)을 매개로 처리실(2)내로 유출된다.
따라서, 본 제1실시예에서는 인젝터(4)에서 그의 길이 방향을 따라서 처리가스가 균일하게 분출되고, 구획부재(5)내에 확산시켜 횡으로도 넓어지며, 넓어진 면적을 갖는 버퍼판(51)의 전체면에 형성된 각 통기구멍(53)으로부터 통기시켜 구획부재(5)의 내부 공간으로 유출시켜 실시한다.
이 때문에, 버퍼판(51)의 전체 표면에 걸쳐서 처리가스가 거의 균일하게 분출되어, 유리기판(G)의 피처리면에 높은 균일성으로 공급된다.
이 결과, 유리기판(G)의 피처리면 전체에 걸쳐서 거의 균일하게 처리가스가 공급되기 때문에, 유리기판(G) 위에 막 두께의 면내 균일성이 매우 높은 박막을 성막할 수 있다. 또한, 인젝터(4)에 있어서 가스의 분출 균일성은 상기한 바와 같이 인젝터(4)의 형상과 가스분출구멍(42)에 의해 확보되는 것이다. 그러나, 본 제1실시예에서는 가스분출구멍(42)의 구멍직경 및 피치는 모두 동일한 크기로 설정되기 때문에, 가스분출구멍(42)의 설정이나 가공이 매우 용이하면서 가스 분출량의 균일성을 얻을 수 있다.
여기서, 이 분출량의 균일성이 얻어지는 이유에 대해, 제5도의 중공부재의 압력 분포를 나타낸 설명도에 의해 설명한다. 제5도에서 곡선(A)은 가스분출구멍을 형성하지 않은 중공부재에 가스를 통류시킨 경우의 중공부재의 길이 방향의 압력 분포를 개념적으로 표시한 것이다. 이 경우에는 중공부재의 길이 방향을 따라 선단부로 향할 수록 압력이 높아진다. 한편, 제5도 중 곡선(B)은 그 횡단면적이 길이 방향에 걸쳐서 변화되지 않는 중공부재에 동일한 구멍 직경의 기스분출구멍을 동일한 피치로 형성한 경우의 압력 분포를 개념적으로 나타낸 것이다. 이 경우에는, 가스는 가스분출구멍에서 분출되면서 선단부로 향하여 흐르기 때문에, 제5도의 곡선(B)에 나타낸 바와 같이 중공부재 내의 압력은 길이 방향을 따라서 선단부로 향할수록 낮아진다.
따라서, 이 횡단면적이 선단부로 향할수록 점차 작아지게 되도록 중공부재를 구성하면, 구멍 직경 및 피치를 정렬하여 가스분출구멍을 형성하는 경우, 중공부재 자체가 갖는 압력 기울기와 가스분출구멍에 의해 초래되는 압력 기울기가 서로 상쇄되어 가스의 분출 압력이 인젝터(4)의 길이 방향을 따라 거의 균일하게 된다.
[제2실시예]
다음에, 본 발명의 제2실시예에 대해서 설명한다. 본 제2실시예는 제6도에 나타낸 바와 같이 상기한 제1실시예의 플라즈마 CVD장치에 있어서, 유리기판(G)과 버퍼판(51)과의 사이의 공간의 측 방향의 배기구(71)에 대향하는 위치에 가스의 분출구, 예컨대 제7도에 나타난 바와 같이 폭 방향으로 다수의 가스분출구멍(81)을 구비한 광폭의 각형(角型)가스 공급관으로 이루어진 가스공급수단(8)이 설치되어 있다. 즉, 유리기판(G)과 버퍼판(51)과의 사이의 공간 좌우의 한쪽의 측부에 미치는 위치에 배기구(71)가, 또한 다른 방향의 측부에 미치는 위치에 가스공급수단(8)이 설치되어 있다. 본 제2실시예에서는 이 가스공급수단(8)이 제1가스공급수단에 상당하고, 유리기판(G)에 대향하는 인젝터(4) 및 구획부재(5)를 포함하는 상기한 가스공급수단이 제2가스공급수단에 상당한다.
이와 같이 플라즈마 CVD장치에 있어서는, 성막처리의 경우 처리가스는 제8도에 나타낸 바와 같이 유리기판(G)의 피처리면에 그 아래 방향측으로부터 제2가스공급수단(40)에 의해 처리가스가 공급됨과 더불어 유리기판(G)의 예컨대 좌측으로부터 제1가스공급수단(8)에 의해 처리가스가 유리기판(G)의 피처리면을 따라 공급되고, 이 처리가스는 처리실(2)의 우측에 배열 설치된 배기구(71)에서 배기된다.
이와 같이 2방향으로부터 처리가스를 유리기판(G)에 공급하면, 이 측방측 및 하방측의 한 방향으로부터 처리가스를 공급하는 경우에 있어서 피처리면 위의 가스 유속의 오차가 타 방향으로부터 처리가스를 공급함으로써 보상된다. 이에 의해 가스의 흐름이 균일하게 되어 처리실(2)내에 있어서 가스의 침체가 억제된다. 이 때문에, 유리기판(G)의 피처리면위에 형성된 박막의 막 두께의 면내 균일성이 보다 높아지게 된다.
그리고, 이와 같이 유리기판(G)에 대해 그 방향으로부터 처리가스를 공급함에 있어서는 제8도에 나타낸 바와 같이 제1 및 제2가스공급수단(8,40)에 각각 설치된 유량조정부(8A,40A)에 의해 서로의 유량을 제어하여, 예컨대 유량비를 다양하게 설정하고, 각 조건에서 미리 성막처리를 행하여 막 두께의 데이터를 구하여, 최적의 유량비를 결정한다. 그리고, 이 유량비로 실제 공정을 행하면 된다.
또한, 본 발명에 따른 성막처리장치에서는 구획부재를 설치하지 않고서 인젝터 만에 의해 가스공급수단을 구성하여도 되고, 복수의 인젝터를 병렬로 배열 설치하도록 하여도 된다. 또한, 제2실시예의 제2가스공급수단은 제1실시예의 구성의 것으로 한정되는 것은 아니다. 더욱이, 본 발명에 있어서 처리의 종류에 대해서는 성막처리에 한정되지 않고, 에칭이나 애싱등이어도 되고, 피처리기판에 대해서도 유리기판, 반도체 웨이퍼로 한정되는 것은 아니다.

Claims (5)

  1. 처리용기 내에 유지된 피처리기판에 그 피처리기판과 대향하도록 설치된 가스공급수단에서 처리가스를 공급하여 성막처리하는 성막처리 장치에 있어서, 상기 가스공급수단이 가스 공급관의 선단부에 설치됨과 더불어 선단부로 향함에 따라 횡단면적이 작아지도록 형성된 중공부재에 그 길이 방향을 따라 복수의 가스분출구멍을 형성한 가스분출부를 갖춤과 더불어, 상기 가스분출부와 피처리기판 사이에 공간을 매개로 대향하는 복수의 통기구멍이 형성된 버퍼판과, 상기 가스분출부를 에워싸도록 설치된 구획부재를 구비한 것을 특징으로 하는 성막처리장치.
  2. 제1항에 있어서, 피처리기판의 피처리면이 아래로 향하는 것을 특징으로 하는 성막처리장치.
  3. 제1항에 있어서, 피처리기판의 피처리면이 위로 향하는 것을 특징으로 하는 성막처리장치.
  4. 제1항에 있어서, 피처리기판이 유리기판인 것을 특징으로 하는 성막처리장치.
  5. 제1항에 있어서, 피처리기판이 반도체 웨이퍼인 것을 특징으로 하는 성막처리장치.
KR1019960009959A 1995-04-05 1996-04-03 성막처리장치 KR100283833B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10699095A JP3432636B2 (ja) 1995-04-05 1995-04-05 処理装置及び処理方法
JP106990/1995 1995-04-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR960038443A KR960038443A (ko) 1996-11-21
KR100283833B1 true KR100283833B1 (ko) 2001-03-02

Family

ID=14447686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019960009959A KR100283833B1 (ko) 1995-04-05 1996-04-03 성막처리장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5704981A (ko)
JP (1) JP3432636B2 (ko)
KR (1) KR100283833B1 (ko)
TW (1) TW353803B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101599926B1 (ko) * 2008-05-05 2016-03-04 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 증가된 유동 균일성을 갖는 슬릿 밸브

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5868898A (en) * 1996-11-21 1999-02-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Fluid dispensing device for wet chemical process tank and method of using
JP3343200B2 (ja) * 1997-05-20 2002-11-11 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
JP3582330B2 (ja) * 1997-11-14 2004-10-27 東京エレクトロン株式会社 処理装置及びこれを用いた処理システム
US6217937B1 (en) 1998-07-15 2001-04-17 Cornell Research Foundation, Inc. High throughput OMVPE apparatus
JP2001274107A (ja) * 2000-03-28 2001-10-05 Nec Kyushu Ltd 拡散炉
US6911097B1 (en) 2000-07-31 2005-06-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Photoresist stripper using nitrogen bubbler
US6902622B2 (en) * 2001-04-12 2005-06-07 Mattson Technology, Inc. Systems and methods for epitaxially depositing films on a semiconductor substrate
JP2004018904A (ja) * 2002-06-13 2004-01-22 Sekisui Chem Co Ltd リモート型ガス供給装置
KR101033123B1 (ko) * 2004-06-30 2011-05-11 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치의 제조를 위한 챔버형 장치
US20060096622A1 (en) * 2004-11-11 2006-05-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Dry cleaning apparatus used to manufacture semiconductor devices
US20090159002A1 (en) * 2007-12-19 2009-06-25 Kallol Bera Gas distribution plate with annular plenum having a sloped ceiling for uniform distribution
US20090162262A1 (en) * 2007-12-19 2009-06-25 Applied Material, Inc. Plasma reactor gas distribution plate having path splitting manifold side-by-side with showerhead
US8512509B2 (en) * 2007-12-19 2013-08-20 Applied Materials, Inc. Plasma reactor gas distribution plate with radially distributed path splitting manifold
US20090159213A1 (en) * 2007-12-19 2009-06-25 Applied Materials, Inc. Plasma reactor gas distribution plate having a path splitting manifold immersed within a showerhead
US20090162261A1 (en) * 2007-12-19 2009-06-25 Kallol Baera Plasma reactor gas distribution plate having a vertically stacked path splitting manifold
JP4964280B2 (ja) * 2009-08-17 2012-06-27 キヤノンアネルバ株式会社 情報記録ディスク用成膜装置、及び、情報記録ディスクの製造方法
CN102002675B (zh) * 2009-08-28 2013-07-03 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 真空溅镀设备的进气装置
JP5432686B2 (ja) * 2009-12-03 2014-03-05 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
TW201139712A (en) * 2010-05-12 2011-11-16 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Sputtering device
JP6029452B2 (ja) * 2012-02-22 2016-11-24 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
CN103295935B (zh) * 2012-02-22 2017-06-20 东京毅力科创株式会社 基板处理装置
KR20140038070A (ko) * 2012-09-20 2014-03-28 삼성코닝정밀소재 주식회사 가스 분사 장치 및 이에 사용되는 인젝터 파이프
US9560730B2 (en) * 2013-09-09 2017-01-31 Asml Netherlands B.V. Transport system for an extreme ultraviolet light source
JP2016169402A (ja) * 2015-03-11 2016-09-23 株式会社日立国際電気 基板処理装置及び半導体装置の製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03214723A (ja) * 1990-01-19 1991-09-19 Nec Corp プラズマｃｖｄ装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60130126A (ja) * 1983-12-16 1985-07-11 Nec Corp 光気相成長法
JPS6280271A (ja) * 1985-10-02 1987-04-13 Applied Materials Japan Kk 気相成長方法
JPS62291923A (ja) * 1986-06-12 1987-12-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 分離溝形成装置
EP0255454A3 (en) * 1986-07-26 1991-11-21 Nihon Shinku Gijutsu Kabushiki Kaisha Apparatus for chemical vapor deposition
JP2781814B2 (ja) * 1987-11-20 1998-07-30 東京エレクトロン株式会社 縦形気相成長装置
JPH0732137B2 (ja) * 1988-02-29 1995-04-10 東京エレクトロン東北株式会社 熱処理炉
JPH02174224A (ja) * 1988-12-27 1990-07-05 Tel Sagami Ltd 熱処理装置
JP2729238B2 (ja) * 1989-12-22 1998-03-18 東京エレクトロン株式会社 縦型処理装置
JPH06274400A (ja) * 1993-03-18 1994-09-30 Olympus Optical Co Ltd 縫製処理管理用の電子情報処理装置
JPH06346485A (ja) * 1993-06-07 1994-12-20 Komatsu Ltd ブルドーザの車速感応作業機コントロール装置
JPH08115883A (ja) * 1994-10-12 1996-05-07 Tokyo Electron Ltd 成膜装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03214723A (ja) * 1990-01-19 1991-09-19 Nec Corp プラズマｃｖｄ装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101599926B1 (ko) * 2008-05-05 2016-03-04 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 증가된 유동 균일성을 갖는 슬릿 밸브

Also Published As

Publication number Publication date
US5704981A (en) 1998-01-06
JPH08279468A (ja) 1996-10-22
KR960038443A (ko) 1996-11-21
JP3432636B2 (ja) 2003-08-04
TW353803B (en) 1999-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100283833B1 (ko) 성막처리장치
US8366828B2 (en) Shower head and substrate processing apparatus
KR100884107B1 (ko) 플라즈마 처리 장치 및 그것에 사용되는 전극
US10280510B2 (en) Substrate support assembly with non-uniform gas flow clearance
KR101019818B1 (ko) 유도 결합 플라즈마 처리 장치
TW201903198A (zh) 處理基板的裝置
CN108807124B (zh) 基板处理装置
US8506710B2 (en) Apparatus for fabricating semiconductor device
KR100283281B1 (ko) 원자층 박막 증착장치
KR101452834B1 (ko) 원자층 증착장치
TW201338037A (zh) 真空處理裝置
JP4861391B2 (ja) 基板処理装置および半導体装置の製造方法
KR20170102778A (ko) 기판 처리 장치
JP2002329711A (ja) 平行平板型電極プラズマ処理装置
KR20030030161A (ko) 반도체 제조용 챔버의 배기시스템
CN110846636A (zh) 用于处理腔室的涂覆材料
KR101119798B1 (ko) 화학기상 증착장치
KR20060103107A (ko) 플라즈마 처리 장치
JP3485505B2 (ja) 処理装置
US20230374662A1 (en) Substrate processing device
JP4570732B2 (ja) ガス噴出装置及び真空処理装置
KR100275918B1 (ko) 기판처리장치
JP2004296659A (ja) 基板処理装置および半導体装置の製造方法
WO2023070648A1 (en) Notched susceptor design for stable shadow frame
KR100957456B1 (ko) 원자층증착방법을 이용한 박막증착장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20051208

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee