KR100301927B1 - High Density Chemical Vapor Deposition Equipment - Google Patents

High Density Chemical Vapor Deposition Equipment Download PDF

Info

Publication number
KR100301927B1
KR100301927B1 KR1019980049208A KR19980049208A KR100301927B1 KR 100301927 B1 KR100301927 B1 KR 100301927B1 KR 1019980049208 A KR1019980049208 A KR 1019980049208A KR 19980049208 A KR19980049208 A KR 19980049208A KR 100301927 B1 KR100301927 B1 KR 100301927B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chamber
wafer
vapor deposition
chemical vapor
distal end
Prior art date
Application number
KR1019980049208A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20000032665A (en
Inventor
김재구
천정구
Original Assignee
윤종용
삼성전자 주식회사
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 윤종용, 삼성전자 주식회사 filed Critical 윤종용
Priority to KR1019980049208A priority Critical patent/KR100301927B1/en
Publication of KR20000032665A publication Critical patent/KR20000032665A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100301927B1 publication Critical patent/KR100301927B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/455Chemical 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
    • C23C16/45563Gas nozzles
    • C23C16/45565Shower nozzles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68742Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins

Abstract

목적 : 본 발명은 웨이퍼에 대하여 반응가스의 공급을 균일하게 할 수 있는 고밀도 화학 기상 증착 장치를 제공한다.Object: The present invention provides a high density chemical vapor deposition apparatus capable of uniformly supplying a reaction gas to a wafer.

구성 : 본 발명은 내부 중심에 웨이퍼 적치용 보트가 승강 가능하게 배치되고 상방이 커버에 의해 외기로부터 격리되도록 피복된 챔버와, 상기 웨이퍼 적치용 보트를 상하로 승강 연동시키기 위하여 상기 챔버의 외부 하측에 배치되는 리프터와, 상기 챔버의 일측에 형성되어서 도어에 의해 개폐되는 웨이퍼 출입구와, 상기 챔버의 일측으로 연통되어 내부 공기의 배기 통로를 제공하는 배기관과, 외부에서 상기 챔버를 관통하여 내측으로 연장되고 그 종단의 말단부가 상기 웨이퍼 적치용 보트의 상방으로 위치하게 되어 있는 가스 주입관으로 구성된다.Configuration: The present invention is a chamber that is disposed in the center of the wafer stacking boat to be liftable and the upper side is coated so as to be isolated from the outside air by a cover, and to the outer lower side of the chamber to move up and down the wafer stacking boat up and down A lifter disposed, a wafer entrance formed at one side of the chamber and opened and closed by a door, an exhaust pipe communicating with one side of the chamber to provide an exhaust passage of internal air, and extending from the outside to the inside through the chamber; The distal end of the terminal is composed of a gas injection pipe which is located above the wafer loading boat.

효과 : 본 발명은 가스 주입관을 통해 주입되는 반응 가스가 웨이퍼의 상면 전체에 걸쳐 고르게 공급되므로써 종래와 같이 열적으로 불안정한 반응 생성물이 존치되는 일이 없게 된다.Effect: According to the present invention, the reaction gas injected through the gas injection tube is uniformly supplied over the entire upper surface of the wafer so that the thermally unstable reaction product does not exist as in the prior art.

Description

고밀도 화학 기상 증착 장치High Density Chemical Vapor Deposition Equipment

본 발명은 화학 증착 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 글로우 방전에 의해 높은 에너지를 얻은 전자가 중성 상태의 가스 분자와 충돌하여 분해되는 가스 상호간의 반응에 의해 소망의 박막을 얻어내는 고밀도 화학 기상 증착 방식에서 반응 가스가 챔버의 내부에 균일하게 확산되도록 한 고밀도 화학 기상 증착 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chemical vapor deposition apparatus, and more particularly, to high-density chemical vapor deposition, in which electrons obtained by glow discharges collide with gas molecules in a neutral state to be decomposed to obtain desired thin films by a reaction between gases. Method in which the reaction gas is uniformly diffused into the interior of the chamber.

화학 기상 증착은 기체 상태의 화합물을 분해한 후 화학적 반응을 유도시켜 웨이퍼 표면에 박막이 형성되게 하는 방법으로서 여기에는 열, 빛, 플라즈마 등이 에너지원으로 이용되고 있다. 이 방법은 온도 범위, 증착 압력 영역, 에너지원의 종류 및 반응 역학에 따라 결정되고 있으며 그 종류도 다양하게 발전되고 있으나 모든 화학 기상 증착 장치의 기본적 구성은 다음 5개 부분으로 나누어진다.Chemical vapor deposition is a method of decomposing a gaseous compound and inducing a chemical reaction to form a thin film on the wafer surface. Heat, light, plasma, and the like are used as energy sources. This method is determined by temperature range, deposition pressure range, type of energy source and reaction kinetics, and its type is being developed in various ways, but the basic configuration of all chemical vapor deposition apparatus is divided into five parts.

1. 반응조1. Reactor

2. 기체 조절부2. Gas control unit

3. 시간 및 순서 제어부3. Time and sequence control

4. 기판용 열원4. Heat source for substrate

5. 폐기물 처리5. Waste disposal

상기 각 부분의 세부적 구성 방법은 반도체 제조 기술의 발전에 힘입어 각양각색의 것이 실용되고 있다. 예로서, 반응조는 웨이퍼를 보트 혹은 서셉터에 수평으로 놓고, 반응관의 한쪽으로 기체를 유입하고, 다른쪽으로 유출되게 하여 증착하는 수평형과, 서셉터 상에 놓여진 웨이퍼에 기체가 위에서 아래로 유입되는 형태로 증착하는 수직형, 그리고 실린더 외부 또는 내부 표면에 웨이퍼를 수직으로 놓고 양측면에서 기체를 주입시키고 서셉터를 회전시키는 원통형, 그리고 수평형과 유사하게 이동형 웨이퍼 지지대에 웨이퍼를 얹어 놓고 기체 주입은 수직형과 같은 하향 주입식을 취하는 기체 차단형으로 세분화되고 있다.The detailed construction method of each said part is utilized variously by the advance of the semiconductor manufacturing technique. As an example, the reaction vessel is a horizontal type in which the wafer is placed horizontally in a boat or susceptor, inflows gas into one side of the reaction tube, and is discharged to the other side, and gas flows from top to bottom in the wafer placed on the susceptor. The wafer is placed vertically on the outer or inner surface of the cylinder and the gas is injected from both sides and the cylinder is rotated and the susceptor is rotated. It is subdivided into a gas barrier type that takes a downward injection type such as a vertical type.

또 기체 유량 조절부는 반응조 내로 유입되는 기체량을 조절하고, 조절기의 형태는 요구되는 정확도에 따라 다른 구조를 가진다. 시간 및 순서 제어부는 화학 증착기의 전반적인 운용을 총괄하는 부분으로 수동식에서 컴퓨터 제어에 의한 완전 자동 시스템까지 여러 종류가 알려져 있다. 열원은 고주파 에너지나 자외선 에너지를 사용하는 냉벽형과, 열 저항을 이용한 온벽형으로 나누어진다. 냉벽형은 반응조의 증착 반응 속도가 늦은 반면에 웨이퍼의 가열 및 상승속도가 빠르다는 장점을 가진다. 온벽형은 반응조의 증착이 웨이퍼와 서셉터의 증착보다 빠르거나 같은 속도로 진행된다.In addition, the gas flow rate control unit adjusts the amount of gas flowing into the reactor, the shape of the regulator has a different structure according to the required accuracy. The time and sequence control is the part that oversees the overall operation of the chemical vapor deposition machine. There are many types known from manual to computer controlled fully automatic systems. The heat source is divided into a cold wall type using high frequency energy or ultraviolet energy and a warm wall type using heat resistance. The cold wall type has the advantage that the deposition reaction rate of the reaction vessel is slow while the heating and rising rate of the wafer is fast. In the warm wall type, the deposition of the reactor proceeds at the same or faster rate than the deposition of the wafer and susceptor.

반도체 공정에 자주 이용되는 다결정 실리콘, 산화 규소, 질화 규소 등에 있어서, 다결정 실리콘은 단결정과 장결정이 혼합된 실리콘이며, 이것은 기판의 증착률이 높고, 기판이 결정구조를 가지지 않을 때뿐만 아니라 증착 온도가 단결정 성장에 필요한 최저 온도보다 낮을 때에도 증착이 가능한 특성이 있다.In polycrystalline silicon, silicon oxide, silicon nitride, and the like, which are frequently used in semiconductor processes, polycrystalline silicon is silicon in which single crystals and long crystals are mixed, which is not only when the deposition rate of the substrate is high and the substrate does not have a crystal structure, but also the deposition temperature. Deposition is possible even when the temperature is lower than the minimum temperature required for single crystal growth.

산화 규소는 비산염이나 수소화 인 혹은 디보란을 주입하면 비소, 인이나 붕소와 함께 증착시킬 수 있다. 질화 규소는 조밀한 유전체로 오염에 민감한 소자로 구성된 회로를 보호하거나 실리콘을 국부적으로 산화시키는데 이용된다.Silicon oxide can be deposited together with arsenic, phosphorus or boron by injection of arsenate, phosphorus hydride or diborane. Silicon nitride is a dense dielectric used to protect circuits composed of contamination-sensitive devices or to oxidize silicon locally.

이와 같은 화학 기상 증착 방법을 통해 얻어지는 박막은 도핑 또는 비도핑된 실리콘 산화막, 실리콘 나이트라이드, 옥시니트라이드, 도핑 또는 비도핑된 폴리실리콘, 플라즈마 옥사이드와 플라즈마 나이트라이드 등이다.The thin film obtained through the chemical vapor deposition method is a doped or undoped silicon oxide film, silicon nitride, oxynitride, doped or undoped polysilicon, plasma oxide and plasma nitride.

상술한 화학 기상 증착에 관련된 장치 중에서 최근에 각광받고 있는 고밀도 화학 기상 증착 장치는 증착 속도가 빠르고 다양한 종류의 박막을 낮은 온도 분위기에서 증착할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 그러나 단점도 존재하여 중성자와 전하를 띤 입자가 강해 복사에 의한 손상을 입기 쉽고, 열적으로 불안정한 반응 생성물이 박막에 잔존하는 경향도 있다.Among the apparatuses related to chemical vapor deposition described above, the high-density chemical vapor deposition apparatus, which has recently been in the spotlight, has an advantage that the deposition rate is fast and various kinds of thin films can be deposited in a low temperature atmosphere. However, there are also disadvantages such that the neutron-charged particles are strong and easily damaged by radiation, and thermally unstable reaction products tend to remain in the thin film.

이러한 단점 중에서 열적으로 불안정한 반응 생성물은 특히 반구형 결정입자가 형성되는 공정(Hemi Spherical Grain : HSG 공정으로 약칭되고 있음)에서 웨이퍼 표면에 대한 반응 가스의 확산 균일성이 좋지 않은 부분에서 빈번하게 나타나고 있다.Among these shortcomings, thermally unstable reaction products are frequently found in parts where the uniformity of reaction gas diffusion on the wafer surface is poor, especially in the process of forming hemispherical crystal grains (abbreviated as Hemi Spherical Grain: HSG process).

즉, 종래의 고밀도 화학 기상 증착 장치는 도 1로 도시한 바와 같이 상방 주변이 고주파 전극(2)으로 뒤덮이게 배치되고, 외기와 격리되는 챔버(4)의 일측에 가스 주입관(6)을 설치하여서 상기 챔버(4)의 중앙에 위치하는 보트(8)에 놓여진 웨이퍼(10)의 상면으로 가스가 확산 공급되게 하고 있다. 이와 같이 챔버(4)의 내부 일측으로 가스를 주입하여 확산되게 함에 따라 웨이퍼(10)에서 가스 주입관(6)에 근접하는 부분과 멀리 위치하는 부분 사이에서 가스 밀도의 불균일화가 파생되어 가스 원자의 마이그레이션이 웨이퍼 표면에서 적절하게 진행되지 못하는 것이다.That is, in the conventional high-density chemical vapor deposition apparatus, as shown in FIG. 1, the upper periphery is covered with the high frequency electrode 2, and the gas injection tube 6 is installed on one side of the chamber 4 separated from the outside air. Thus, gas is diffused and supplied to the upper surface of the wafer 10 placed on the boat 8 located in the center of the chamber 4. As the gas is injected into one side of the chamber 4 to be diffused, a non-uniformity of gas density is derived between the portion of the wafer 10 that is close to the gas injection tube 6 and the portion that is far away. Migration will not proceed properly on the wafer surface.

본 발명자는 상기와 같은 종래의 고밀도 화학 기상 증착 장치의 단점을 해결할 수 있는 방안을 예의 검토하여 본 발명을 완성하게 되었다.The inventors of the present invention have completed the present invention by diligently examining a solution to solve the disadvantages of the conventional high density chemical vapor deposition apparatus as described above.

따라서 본 발명은 챔버의 내부로 주입되는 가스가 웨이퍼의 표면에 균일하게 확산될 수 있게 한 고밀도 화학 기상 증착 장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a high-density chemical vapor deposition apparatus that allows the gas injected into the chamber to be uniformly diffused on the surface of the wafer.

상기의 목적에 따라, 본 발명은 내부 중심에 웨이퍼 적치용 보트가 승강 가능하게 배치되고 상방이 커버에 의해 외기로부터 격리되도록 피복된 챔버와, 상기 웨이퍼 적치용 보트를 상하로 승강 연동시키기 위하여 상기 챔버의 외부 하측에 배치되는 리프터와, 상기 챔버의 일측에 형성되어서 도어에 의해 개폐되는 웨이퍼 출입구와, 상기 챔버의 일측으로 연통되어 내부 공기의 배기 통로를 제공하는 배기관과, 외부에서 상기 챔버를 관통하여 내측으로 연장되고 그 종단의 말단부가 상기 웨이퍼 적치용 보트의 상방으로 위치하게 되어 있는 가스 주입관으로 구성된다.In accordance with the above object, the present invention provides a chamber in which a wafer stacking boat is liftable at an inner center and covered so that the upper side is isolated from outside air by a cover, and the chamber for raising and lowering the wafer stacking boat up and down. A lifter disposed at an outer lower side of the chamber, a wafer entrance formed at one side of the chamber and opened and closed by a door, an exhaust pipe communicating with one side of the chamber to provide an exhaust passage of internal air, and penetrating the chamber from the outside; It consists of a gas injection pipe extended inward and the terminal end of which is located above the wafer loading boat.

상술한 구성에서 가스 주입관은 종단부로 갈수록 직경이 감소되는 구조로 형성할 수 있다. 또 그 외주 하측방에 부착되는 노즐도 가스 주입관의 종단부로 갈수록 점차 직경이 작은 것으로 배열할 수 있다.In the above-described configuration, the gas injection pipe may be formed in a structure in which the diameter decreases toward the terminal portion. Moreover, the nozzle attached to the lower side of the outer periphery can also be arrange | positioned as a diameter gradually gradually toward the terminal part of a gas injection pipe.

본 발명에서 가스 공급관은, 보트의 상방을 가로지르는 직선상 또는 x자상이나 동심원으로 배치되는 적어도 하나 이상의 링상으로 형성될 수 있다.In the present invention, the gas supply pipe may be formed in a straight line or an x-shape or at least one ring shape arranged concentrically across the boat.

이와 같은 본 발명은 가스 주입관을 통해 주입되는 반응 가스가 웨이퍼의 상면 전체에 걸쳐 고르게 공급되므로써, 종래와 같이 열적으로 불안정한 반응 생성물이 존치되는 일이 없게 되어 웨이퍼의 가공 품질이 향상되고 불량률도 낮출 수 있는 장점을 가지고 있다.In the present invention, since the reaction gas injected through the gas injection tube is uniformly supplied over the entire upper surface of the wafer, thermally unstable reaction products do not exist as in the prior art, thereby improving the processing quality of the wafer and reducing the defect rate. It has advantages.

도 1은 종래의 고밀도 화학 기상 증착 장치의 구성을 도시하는 개념도.1 is a conceptual diagram showing the configuration of a conventional high density chemical vapor deposition apparatus.

도 2는 본 발명에 관련된 고밀도 화학 기상 증착 장치의 구조를 도시하는 측단면도.Fig. 2 is a side sectional view showing the structure of a high density chemical vapor deposition apparatus according to the present invention.

도 3은 본 발명의 주요부 노즐관체의 단면도.3 is a cross-sectional view of the main nozzle nozzle body of the present invention.

도 4는 도 3에 도시한 노즐관체의 배치에 관련된 다른 실시예를 도시하는 평면도.Fig. 4 is a plan view showing another embodiment related to the arrangement of the nozzle tubes shown in Fig. 3.

도 5는 노즐관체의 또 다른 실시예를 도시하는 평면도.5 is a plan view showing another embodiment of the nozzle tube;

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

20 : 챔버 22 : 웨이퍼20: chamber 22: wafer

24 : 보트 26 : 리프터24: boat 26: lifter

28 : 고주파 전극 30 : 석영제 커버28: high frequency electrode 30: quartz cover

32 : 히터 34 : 도어32: heater 34: door

36 : 웨이퍼 출입구 38 : 배기구36: wafer entrance 38: exhaust

40 : 가스 주입관 42 : 말단부40: gas injection pipe 42: distal end

44 : 접속구 46 : 노즐44 connector 46 nozzle

상술한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면 도 2 내지 도 5에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.Preferred embodiments of the present invention described above will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 5 as follows.

도 2는 본 발명이 적용된 고밀도 화학 기상 증착 장치의 구조를 나타내는 측단면도로서, 챔버(20)는 내부 중앙에 웨이퍼(22)가 적치되는 보트(24)를 보유하고 있고, 이 보트(24)는 상기 챔버(20)의 외부 하측방에 설치된 리프터(26)에 연동하여 일정 범위 상하로 승강하게 되어 있다.2 is a side cross-sectional view showing the structure of a high-density chemical vapor deposition apparatus to which the present invention is applied. The chamber 20 has a boat 24 in which a wafer 22 is placed in an inner center thereof. In conjunction with the lifter 26 provided in the outer lower side of the chamber 20, it is lifted up and down a predetermined range.

챔버(20)의 상측은 내주면에 고주파 전극(28)이 배열된 석영 커버(30)로 피복됨과 동시에 그 외측방에는 히터(32)가 장착되어서 상기 챔버(20)의 내부를 가온시킬 수 있게 되어 있다.The upper side of the chamber 20 is covered with a quartz cover 30 having a high frequency electrode 28 arranged on an inner circumferential surface thereof, and a heater 32 is mounted on an outer side thereof to warm the inside of the chamber 20. have.

또한, 챔버(20)의 일측에는 도어(34)에 의해 개폐되는 웨이퍼 출입구(36)가 형성되어 있고, 다른 부분으로는 챔버(20)의 내부 공기를 배기 시키기 위하여 배기 통로와 연통되는 배기구(38)가 열려져 있다.In addition, at one side of the chamber 20, a wafer entrance 36 is opened and closed by a door 34, and the other part is an exhaust port 38 communicating with an exhaust passage to exhaust the internal air of the chamber 20. ) Is open.

한편, 상술한 구성의 챔버(20)에는 외부로부터 관통되어 내부 일측으로 인입된 가스 주입관(40)이 배관되어 있고, 이 가스 주입관(40)의 말단부(42)는 접속구(44)를 개재하여 상기 보트(24)의 상방으로 연장 배치되어 있다.On the other hand, in the chamber 20 of the above-described configuration, a gas injection pipe 40 penetrated from the outside and drawn into one side of the inside is piped, and the distal end portion 42 of the gas injection pipe 40 is interposed through a connection port 44. And extending upward of the boat 24.

가스 주입관(40)의 말단부(42)는 하측에 노즐(46)을 갖추고 있다. 노즐(46)은 도 3으로 도시한 바와 같이 말단부(42)의 종단으로 갈수록 직경이 큰 것을 배열하여 상기 말단부(42)를 통해 주입되는 가스가 종단측 노즐(46)에서는 양은 많고 약한 압력으로, 또한 접속구(44)에 인접하는 노즐(46)에서는 양은 적고 강한 압력으로 분사되게 하여 반응 가스의 균일한 확산이 이루어지도록 유도하는 것이 좋다.The distal end 42 of the gas injection pipe 40 is provided with a nozzle 46 at the lower side. As shown in FIG. 3, the nozzle 46 has a larger diameter toward the end of the distal end 42, so that the gas injected through the distal end 42 is greater and weaker in the end-side nozzle 46. In addition, the nozzles 46 adjacent to the connection port 44 may be injected at a small and strong pressure to induce uniform diffusion of the reaction gas.

이와 같은 구성의 가스 주입관(42)은 도 2에 도시한 실시예로 한정되는 것은 아니고, 도 4의 도시와 같이 말단부(42)의 종단에 X자상으로 교차 배열된 분지관(420)을 갖춘 것으로 하거나 혹은 도 5의 도시와 같이 하나 이상의 크고 작은 링상의 분지관(440)을 말단부(42)에 동심상으로 배열한 구성으로 하여도 좋다.The gas injection pipe 42 having such a configuration is not limited to the embodiment shown in FIG. 2, but has a branch pipe 420 arranged in an X-shape at the end of the distal end 42 as shown in FIG. 4. Alternatively, as shown in FIG. 5, one or more large and small ring-shaped branch pipes 440 may be arranged concentrically on the distal end portion 42.

또 가스 주입관(40)의 말단부(42)는 반드시 보트(24)의 상방으로 배치되어야 하는 것은 아니며, 예를 들면 챔버(20)의 내주면을 타고 연장되게 하되, 각각의 노즐(46)이 보트(24)의 외주를 지향하게 배치한 구성으로 하여도 좋다.In addition, the distal end portion 42 of the gas injection pipe 40 does not necessarily have to be disposed above the boat 24, but for example, extends along the inner circumferential surface of the chamber 20, but each nozzle 46 is provided on the boat. The outer periphery of (24) may be arranged to be oriented.

가스 주입관(40)의 말단부(42)를 상기와 같은 구성으로 하였을 때에 반응 가스의 확산은 더욱 균일하고 신속하게 진행될 수 있다.When the distal end portion 42 of the gas injection pipe 40 is configured as described above, the diffusion of the reaction gas can proceed more uniformly and quickly.

다음에 상술한 구성의 본 발명을 통한 웨이퍼의 가공 과정을 설명하면, 웨이퍼(22)는 적당한 반송 수단에 의하여 웨이퍼 출입구(36)를 통해 장입되어 보트(24)의 상면으로 적치된다. 그리고 나서 도어(34)가 닫히게 되어 챔버(20)가 외부와 격리됨과 동시에 배기구(38)를 통하여 가해지는 부압으로 인하여 상기 챔버(20)의 내부는 진공화된다. 이 상태에서 상기 가스 주입관(40)으로 주입되는 반응 가스는 말단부(42)의 각 노즐(46)을 통해 분사되어서 웨이퍼(22)의 표면으로 고르게 확산된다. 이어서 고주파 전극(28)으로부터 글로우 방전이 시작되면 반응 가스가 분해되면서 상기 웨이퍼(22)의 표면에 박막이 형성된다. 일정 시간 경과하여 웨이퍼(22)의 표면에 소망하는 두께로 박막이 형성되면 고주파 전극(28)을 통한 글로우 방전을 중단시키고 챔버(20)로부터 가공된 웨이퍼(22)를 인출한다.Next, the process of processing the wafer through the present invention having the above-described configuration will be described. The wafer 22 is charged through the wafer entrance and exit 36 by a suitable conveying means and deposited on the upper surface of the boat 24. Then, the door 34 is closed, so that the chamber 20 is isolated from the outside and the inside of the chamber 20 is evacuated due to the negative pressure applied through the exhaust port 38. In this state, the reaction gas injected into the gas injection tube 40 is injected through each nozzle 46 of the distal end portion 42 and evenly diffused onto the surface of the wafer 22. Subsequently, when the glow discharge starts from the high frequency electrode 28, the reaction gas is decomposed to form a thin film on the surface of the wafer 22. When a thin film is formed on the surface of the wafer 22 with a desired thickness after a predetermined time, the glow discharge through the high frequency electrode 28 is stopped and the processed wafer 22 is taken out from the chamber 20.

이와 같은 가공 공정을 반복함에 따라 박막이 형성된 웨이퍼(22)를 연속하여 얻을 수 있다. 또한, 챔버(20)의 내부는 증착 공정이 행해지는 동안에 석영제 커버(30)의 외측으로 배치된 히터(32)에 의해 일정 온도로 유지된다.By repeating such a process, the wafer 22 in which the thin film was formed can be obtained continuously. In addition, the inside of the chamber 20 is maintained at constant temperature by the heater 32 arrange | positioned outside the quartz cover 30 during the vapor deposition process.

본 발명은 상술한 바와 같이 웨이퍼의 표면에 박막을 형성하는 과정에서, 챔버(20)의 내부로 주입되는 반응 가스가 보트(24)의 상방을 가로질러 배치된 가스 주입관(40)의 말단부(42)에서 다수의 노즐(46)을 통하여 분사되기 때문에 신속하게 웨이퍼(22)의 표면으로 확산 공급되고, 이로 인하여 반응 가스의 공급도 균일하게 이루어진다.As described above, in the process of forming a thin film on the surface of the wafer, the distal end portion of the gas injection pipe 40 in which the reaction gas injected into the chamber 20 is disposed across the upper portion of the boat 24 ( Since 42 is injected through a plurality of nozzles 46, it is rapidly diffused and supplied to the surface of the wafer 22, thereby making the supply of the reaction gas uniform.

그러므로 본 발명의 장치를 통해 가공된 웨이퍼(22)의 표면에는 열적 불안정 물질이 존재하지 않거나 있더라도 극히 미미한 분량으로 남게 된다.Therefore, the surface of the wafer 22 processed by the apparatus of the present invention remains in a very small amount even if there is no thermally unstable material.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 챔버 내부에 배치되는 가스 주입관을 보트의 상방으로 연장시켜 가로질러 배치되게 하고, 그 외주에 다수의 노즐을 설치한 구성하여 웨이퍼의 표면 반응 가스를 균일하게 분포하므로써 종래에 문제점으로 나타났던 열적으로 불안정한 반응 생성물의 존치량을 없앨 수 있는 효과를 가지고 있고, 이로 말미암아 웨이퍼의 가공 품질 향상과 불량률의 저하 효과를 얻을 수 있는 것이다.As described above, the present invention extends the gas injection pipe disposed inside the chamber to be disposed across the boat, and has a plurality of nozzles arranged on the outer circumference thereof to uniformly distribute the surface reaction gas of the wafer. This has the effect of eliminating the residual amount of the thermally unstable reaction product which appeared to be a problem, thereby improving the processing quality of the wafer and lowering the defective rate.

Claims (6)

내부 중심에 웨이퍼 적치용 보트(24)가 승강 가능하게 배치되고 상방이 커버(30)에 의해 외기로부터 격리되도록 피복된 챔버(20)와; 상기 웨이퍼 적치용 보트(24)를 상하로 승강 연동시키기 위하여 상기 챔버(20)의 외부 하측에 배치되는 리프터(26)와; 상기 챔버(20)의 일측에 형성되어서 도어(34)에 의해 개폐되는 웨이퍼 출입구(36)와; 상기 챔버(20)의 일측으로 연통되어 내부 공기의 배기 통로를 제공하는 배기관(38 참조)과; 외부에서 상기 챔버(20)의 벽체를 관통하여 내측으로 연장되고 그 말단부(42)가 상기 웨이퍼 적치용 보트(24)의 위쪽에 위치하게 되어 있는 가스 주입관(40)을 구비하는 고밀도 화학 기상 증착 장치.A chamber 20 in which an wafer loading boat 24 is liftable at an inner center thereof and covered upwardly so as to be isolated from outside air by a cover 30; A lifter (26) disposed at an outer lower side of the chamber (20) for raising and lowering the wafer loading boat (24) up and down; A wafer entrance 36 formed at one side of the chamber 20 and opened and closed by a door 34; An exhaust pipe (see 38) communicating with one side of the chamber 20 to provide an exhaust passage of internal air; High density chemical vapor deposition having a gas injection tube 40 extending from the outside through the wall of the chamber 20 and having its distal end 42 positioned above the wafer loading boat 24. Device. 제1항에 있어서, 상기 가스 주입관(40)의 상기 말단부(42)는 종단으로 갈수록 직경이 커지는 것을 특징으로 하는 고밀도 화학 기상 증착 장치.The high density chemical vapor deposition apparatus according to claim 1, wherein the distal end portion (42) of the gas injection pipe (40) is larger in diameter toward the end. 제2항에 있어서, 상기 말단부(42)의 하측에는 종단으로 갈수록 점차 직경이 커지는 노즐(46)이 다수 배열됨을 특징으로 하는 고밀도 화학 기상 증착 장치.3. The high density chemical vapor deposition apparatus according to claim 2, wherein a plurality of nozzles 46, the diameter of which gradually increases toward the end, is arranged below the distal end portion 42. 제2항에 있어서, 상기 말단부(42)는 보트(24)의 위쪽에서 상기 보트(24)를 가로지르는 직선형으로 이루어짐을 특징으로 하는 고밀도 화학 기상 증착 장치.3. A high density chemical vapor deposition apparatus according to claim 2, characterized in that the distal end (42) is formed in a straight line across the boat (24) above the boat (24). 제2항에 있어서 상기 말단부(42)에는 종단에 X자상의 분지관(420)이 상기 말단부(42)와 연통되도록 더 구비됨을 특징으로 하는 고밀도 화학 기상증착 장치.3. The high density chemical vapor deposition apparatus according to claim 2, wherein the distal end portion (42) is further provided with an X-shaped branch tube (420) at its end to communicate with the distal end portion (42). 제2항에 있어서, 상기 말단부(42)에는 동심원상으로 배치되는 적어도 둘 이상의 링상 분지관(440)이 상기 말단부(42)와 연통되도록 더 구비됨을 특징으로 하는 고밀도 화학 기상 증착 장치.3. The high density chemical vapor deposition apparatus according to claim 2, wherein the distal end portion (42) is further provided with at least two ring-shaped branch tubes (440) concentrically arranged so as to communicate with the distal end portion (42).
KR1019980049208A 1998-11-17 1998-11-17 High Density Chemical Vapor Deposition Equipment KR100301927B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980049208A KR100301927B1 (en) 1998-11-17 1998-11-17 High Density Chemical Vapor Deposition Equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980049208A KR100301927B1 (en) 1998-11-17 1998-11-17 High Density Chemical Vapor Deposition Equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000032665A KR20000032665A (en) 2000-06-15
KR100301927B1 true KR100301927B1 (en) 2001-11-22

Family

ID=19558600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980049208A KR100301927B1 (en) 1998-11-17 1998-11-17 High Density Chemical Vapor Deposition Equipment

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100301927B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100863243B1 (en) * 2007-04-10 2008-10-15 주식회사 에스에프에이 Chemical vapor deposition apparatus for flat display

Also Published As

Publication number Publication date
KR20000032665A (en) 2000-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI806986B (en) Substrate processing apparatus and method
US10570508B2 (en) Film forming apparatus, film forming method and heat insulating member
US6217937B1 (en) High throughput OMVPE apparatus
US5895530A (en) Method and apparatus for directing fluid through a semiconductor processing chamber
KR0155151B1 (en) Apparatus for reaction treatment
KR100448112B1 (en) Film deposition apparatus and method
US5458685A (en) Vertical heat treatment apparatus
TWI737868B (en) Film formation device and film formation method
KR840002182Y1 (en) Apparatus for chemical vapor deposition of films on silicon wafers
KR20010009968A (en) Thin Film Deposition Apparatus for Semiconductor Device
KR101624605B1 (en) Substrate processing apparatus and method of manufacturing semiconductor device
KR20000071699A (en) Thermal processing unit and thermal processing method
US7462245B2 (en) Single-wafer-processing type CVD apparatus
US5225378A (en) Method of forming a phosphorus doped silicon film
KR100853886B1 (en) Vapor-phase growing unit and method for forming vapor-phase-growth film using the same
CN208829761U (en) A kind of deposition boiler tube
EP1167568B1 (en) Heat treatment apparatus and cleaning method of the same
US6194030B1 (en) Chemical vapor deposition velocity control apparatus
KR100301927B1 (en) High Density Chemical Vapor Deposition Equipment
JPH04184923A (en) Heat-treating equipment
US6204199B1 (en) Method for producing a semiconductor device
KR20020022579A (en) Processing apparatus and processing system
KR101570227B1 (en) Apparatus and method for processing substrate
KR0117107Y1 (en) Device for chemical vapor deposition under low pressure
JP3388555B2 (en) Heat treatment apparatus and heat treatment method

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: 20070514

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee